JPH0871831A - End mill - Google Patents
End millInfo
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- JPH0871831A JPH0871831A JP21484994A JP21484994A JPH0871831A JP H0871831 A JPH0871831 A JP H0871831A JP 21484994 A JP21484994 A JP 21484994A JP 21484994 A JP21484994 A JP 21484994A JP H0871831 A JPH0871831 A JP H0871831A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flank
- cutting edge
- end mill
- tool axis
- cross
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C5/00—Milling-cutters
- B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
- B23C5/10—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C2210/00—Details of milling cutters
- B23C2210/20—Number of cutting edges
- B23C2210/203—Number of cutting edges four
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Milling Processes (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、溝加工等に好適なエン
ドミル、特にアルミ合金等から成る被削材の深溝加工や
溝内加工等に好適なエンドミルに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an end mill suitable for grooving and the like, and more particularly to an end mill suitable for deep grooving and grooving of a work material made of an aluminum alloy or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、エアコンに装着されるアルミ合
金製のスクロール部材等を製造するに際して、エンドミ
ルを用いてスクロール溝を形成する場合、被削材をエン
ドミルに対して相対移動しつつ、所定幅の深溝を螺旋状
に切削加工することになる。このような加工に用いられ
るエンドミルの一例として、図５，６に示すようなもの
がある。図５はエンドミルの側面図であり、図６は、エ
ンドミルの工具本体の軸線Ｏに直交する断面の拡大図で
ある。このソリッドタイプのエンドミル１の略円柱状の
工具本体２の先端側領域に、４条の切屑排出溝３が先端
から基端側に向けて螺旋状に形成されており、各切屑排
出溝３の工具回転方向前方を向く溝壁面４と、この切屑
排出溝３の回転方向後方の外周面５ａとの交差稜線部に
は、この切屑排出溝３に沿って螺旋状に捻れた切刃（外
周刃）６が形成されている。また、各切屑排出溝３の先
端における溝壁面４と、工具本体２の先端面７との交差
稜線部には、それぞれ工具外周側から工具軸線Ｏに向け
て底刃８がそれぞれ形成されている。そのため、切屑排
出溝３の溝壁面４は切刃６と底刃８のすくい面とされ
る。2. Description of the Related Art For example, in the case of manufacturing a scroll member made of an aluminum alloy to be mounted on an air conditioner, when a scroll groove is formed by using an end mill, a work material is moved relative to the end mill and a predetermined width is obtained. The deep groove will be spirally cut. An example of an end mill used for such processing is shown in FIGS. FIG. 5 is a side view of the end mill, and FIG. 6 is an enlarged view of a cross section orthogonal to the axis O of the tool body of the end mill. Four chip discharge grooves 3 are spirally formed from the tip toward the base end in the tip end side region of the tool body 2 having a substantially cylindrical shape of the solid type end mill 1. At the ridge line intersecting the groove wall surface 4 facing the front in the tool rotation direction and the outer peripheral surface 5a rearward in the rotation direction of the chip discharge groove 3, a cutting blade (peripheral blade) spirally twisted along the chip discharge groove 3 is formed. ) 6 is formed. Further, bottom blades 8 are formed on the ridge line portion where the groove wall surface 4 at the tip of each chip discharge groove 3 and the tip surface 7 of the tool body 2 intersect from the outer peripheral side of the tool toward the tool axis O. . Therefore, the groove wall surface 4 of the chip discharge groove 3 is the rake face of the cutting blade 6 and the bottom blade 8.
【０００３】工具本体２において、切刃６のすくい面を
なす溝壁面４は、図６の工具軸線Ｏと切刃６を通る径方
向の基準線Ｌに対して、そのすくい角が１４〜１６゜の
範囲のポジティブに設定された凹曲面とされている。そ
して、切刃６の回転方向後方に続く外周面５ａには外周
逃げ面５が設けられ、この外周逃げ面５には、その第一
の逃げ面１０が、約１５゜の逃げ角を以て、１．０〜
１．５ｍｍの幅だけ形成され、これに続いて第二の逃げ
面１１が約３０゜の逃げ角を以て、切刃６から２．０〜
２．５ｍｍの距離の範囲で形成されている。この外周逃
げ面５は、断面視直線状の第１の逃げ面１０と第二の逃
げ面１１とで屈曲形状を呈している。更に外周面５ａに
は、外周逃げ面５の回転方向後方に、ほぼ幅０．２〜
０．４ｍｍに亘って径方向の距離が短くなるよう、段差
形状のオーバーハング部１２が形成されている。そし
て、オーバーハング部１２の後方領域の略大径の外周部
１３を介して滑らかに切屑排出溝３の溝底３ａに接続さ
れており、この溝底３ａは、工具軸線Ｏを中心とする円
柱状コア部１４の面上に位置し、このコア部１４の直径
が心厚ｄ（≒０．７５Ｄ）とされる。外周部１３は溝底
３ａでの心厚の円弧曲線と、その接線との中間領域に位
置する滑らかな曲線とされることで、切屑の排出が妨げ
られないようになっている。In the tool body 2, the groove wall surface 4 forming the rake face of the cutting edge 6 has a rake angle of 14 to 16 with respect to the tool axis O of FIG. 6 and a radial reference line L passing through the cutting edge 6. It is a concave curved surface set to the positive in the range of °. An outer peripheral flank 5a is provided on the outer peripheral surface 5a following the cutting edge 6 in the rotational direction, and the first flank 10 has a clearance angle of about 15 ° on the outer peripheral flank 5. .0 to
It is formed with a width of 1.5 mm, and the second flank 11 is subsequently formed with a clearance angle of about 30 ° from the cutting edge 6 to 2.0-
It is formed within a range of a distance of 2.5 mm. The outer peripheral flank 5 has a bent shape with a first flank 10 and a second flank 11 which are linear in cross section. Further, the outer peripheral surface 5a has a width of approximately 0.2
The step-shaped overhang portion 12 is formed so that the radial distance is shortened over 0.4 mm. Then, it is smoothly connected to the groove bottom 3a of the chip discharge groove 3 via a substantially large-diameter outer peripheral portion 13 in the rear region of the overhang portion 12, and this groove bottom 3a is a circle centered on the tool axis O. It is located on the surface of the columnar core portion 14, and the diameter of this core portion 14 is the core thickness d (≈0.75D). The outer peripheral portion 13 is a smooth curve located in an intermediate region between the circular arc curve of the core thickness at the groove bottom 3a and its tangent line, so that the discharge of chips is not hindered.
【０００４】又、このエンドミル１の外周逃げ面５は、
工具軸線Ｏを中心にして、基準線Ｌに対して回転方向後
方に２０゜の角度範囲に設けられ、この内、第一逃げ面
１０は６゜、第二逃げ面１１は１４゜の範囲に亘って設
けられている。このようなソリッドタイプのエンドミル
１を用いて、例えばエアコン用スクロール部材のスクロ
ール溝を形成しようとする（スクロール加工）場合、エ
ンドミル１に対してアルミ合金等からなる被削材を螺旋
状に相対回転移動させることで、切刃６（外周刃）で薄
肉の側壁を有する深溝が螺旋状に切削加工されることに
なる。The outer peripheral flank 5 of the end mill 1 is
It is provided in an angle range of 20 ° rearward with respect to the reference line L around the tool axis O, in which the first flank 10 is 6 ° and the second flank 11 is 14 °. It is provided across. When such a solid type end mill 1 is used to form, for example, a scroll groove of a scroll member for an air conditioner (scrolling), a work material made of an aluminum alloy or the like is spirally rotated relative to the end mill 1. By moving, the deep groove having the thin side wall is spirally cut by the cutting edge 6 (peripheral edge).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなエンドミルを用いてスクロール加工をしようとする
場合、被削材に対して切削方向が渦巻状に変化するた
め、エンドミル１に負荷のかかる方向が変化すること
や、外周逃げ面５の逃げ角が大きく且つ屈曲形状となる
ことや、この外周逃げ面５の後端にオーバーハング部１
２があること等のために、びびり振動が発生し易く、エ
ンドミルの寿命が短いという問題があった。However, when scroll processing is performed using such an end mill, the cutting direction changes in a spiral shape with respect to the work material, and therefore the direction in which the load is applied to the end mill 1 is changed. Changes, the clearance angle of the outer peripheral flank 5 is large and bent, and the overhang portion 1 is formed at the rear end of the outer peripheral flank 5.
Due to the fact that there are 2 and the like, there is a problem that chatter vibration is likely to occur and the life of the end mill is short.
【０００６】本発明は、このような課題に鑑みて、切削
時にびびり振動を生じないようにして、その寿命を向上
させ得るエンドミルを提供することを目的とする。In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an end mill capable of preventing chatter vibration during cutting and improving its life.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明によるエンドミル
は、工具軸線回りに回転される工具本体の外周に該工具
本体の先端側から基端側に向けて螺旋状に複数の切屑排
出溝が形成され、これらの切屑排出溝の工具回転方向前
方を向くすくい面をなす溝壁面と、逃げ面をなす外周面
との交差稜線部が切刃とされるエンドミルにおいて、逃
げ面は、切刃から工具本体の回転方向後方で切刃の回転
軌跡に近接するように断面視凸状に張り出しており且つ
切刃からその回転方向後方に向けて工具軸線からの距離
が漸次小さくなるように形成されていて、この逃げ面の
逃げ角がほぼ５〜１２゜の範囲に設定されていることを
特徴とするものである。In the end mill according to the present invention, a plurality of chip discharge grooves are spirally formed on the outer periphery of the tool body rotated around the tool axis from the tip side to the base side of the tool body. In the end mill where the ridge line intersects the groove wall surface that forms the rake face that faces the front in the tool rotation direction of these chip discharge grooves and the outer peripheral surface that forms the flank, the flank is the flank from the tool. It is formed in a convex shape in cross section so as to be close to the rotation locus of the cutting edge behind the main body in the rotation direction, and is formed so that the distance from the tool axis gradually decreases from the cutting edge toward the rear in the rotation direction. The clearance angle of the clearance surface is set in the range of approximately 5 to 12 °.
【０００８】すくい面は、そのすくい角がほぼ１５〜２
５゜の範囲に設定されていてもよい。 又、逃げ面は、
切刃から回転方向後方に向けて、断面視直線状で逃げ角
がほぼ５〜１２゜の範囲の第一逃げ面と、断面視凸曲線
状又は多角形状に外側に張り出す第二逃げ面とを有して
いて、この第二逃げ面の後端が、切屑排出溝の溝底に接
続されている。又、第二逃げ面の溝底との接続部は、溝
底との接点におけるコア部の接線方向に対して工具軸線
側に０〜３０゜の範囲で角度が付けられていてもよい。The rake face has a rake angle of about 15 to 2
It may be set in the range of 5 °. Also, the flank is
A first flank with a linear cross section and a clearance angle of approximately 5 to 12 ° from the cutting edge toward the rear in the rotation direction, and a second flank that projects outward in a convex curve or polygonal cross section. And the rear end of this second flank is connected to the groove bottom of the chip discharge groove. Further, the connecting portion of the second flank with the groove bottom may be angled in the range of 0 to 30 ° toward the tool axis with respect to the tangential direction of the core portion at the contact point with the groove bottom.
【０００９】工具本体の断面視において、工具軸線と切
刃を結ぶ径方向の線を基準線として、隣接する二本の基
準線間における、切屑排出溝の溝底に接する心厚の寸法
を直径とする円柱状コア部の断面積と、このコア部の円
周と切刃からそれぞれ溝底までの逃げ面とすくい面とで
仕切る領域の断面積との比が、３：２〜１：１程度に設
定されていることを特徴とする。又、隣接する二つの切
刃間（隣接する二つの基準線間）の角度の二等分線上
で、工具軸線から回転方向前方の切刃の逃げ面までの距
離が、０．８Ｄ／２〜０．９Ｄ／２（但し、Ｄ／２は工
具軸線から切刃までの長さ）の範囲内に設定されていて
もよい。エンドミルは４枚刃で構成されていて、断面視
における第二逃げ面は、基準線に対して、工具軸線を中
心としてほぼ４５゜の角度位置で、工具軸線から第二逃
げ面までの距離がほぼ０．８５Ｄ／２とされていること
を特徴とする。又、切刃には、切刃の延在方向に所定間
隔を以てニックが設けられていてもよい。In the cross-sectional view of the tool main body, a radial line connecting the tool axis and the cutting edge is used as a reference line, and a dimension of a core thickness in contact with the groove bottom of the chip discharge groove between two adjacent reference lines is a diameter. The ratio of the cross-sectional area of the columnar core part to the cross-sectional area of the area surrounded by the flank and the rake face from the circumference of the core part and the cutting edge to the groove bottom is 3: 2 to 1: 1. It is characterized by being set to a degree. Also, on the bisector of the angle between two adjacent cutting edges (between two adjacent reference lines), the distance from the tool axis to the flank of the cutting edge forward in the rotational direction is 0.8D / 2 It may be set within the range of 0.9 D / 2 (however, D / 2 is the length from the tool axis to the cutting edge). The end mill is composed of four blades, and the second flank in cross section is at an angle position of about 45 ° with respect to the reference line about the tool axis, and the distance from the tool axis to the second flank is It is characterized in that it is approximately 0.85D / 2. The cutting blade may be provided with nicks at predetermined intervals in the extending direction of the cutting blade.
【００１０】[0010]
【作用】逃げ面は、切刃から回転方向後方で断面視凸状
に張り出していて、逃げ面の逃げ角がほぼ５〜１２゜と
小さいから、切削時に、逃げ面が被削材の加工壁面に容
易に接触して押圧することで、エンドミルのびびり振動
が抑えられ、エンドミルの寿命が長くなる。切刃の逃げ
角が５〜１２゜と小さく、すくい角が１５〜２５゜と大
きいので、切れ味が良い上に、刃先角度は所定の大きさ
に維持され、刃先強度が高い。逃げ面は、第一逃げ面か
ら第二逃げ面まで外周側に張り出して形成されているか
ら、加工壁面に接触する面積が大きくなり、その分びび
り振動を抑えられ、しかも、第二逃げ面の後端は、切屑
排出溝による切屑の排出を妨げない。The flanks project from the cutting edge in the direction of rotation rearward in a convex shape in cross section, and the clearance angle of the flanks is as small as approximately 5 to 12 °. Therefore, the flanks are the wall surface of the work material during cutting. The chatter vibration of the end mill is suppressed and the life of the end mill is extended by easily contacting and pressing against. Since the clearance angle of the cutting edge is as small as 5 to 12 ° and the rake angle is as large as 15 to 25 °, the sharpness is good and the cutting edge angle is maintained at a predetermined size, and the cutting edge strength is high. Since the flank is formed so as to project from the first flank to the second flank on the outer peripheral side, the area in contact with the machining wall surface becomes large, and chatter vibration can be suppressed accordingly, and moreover, the flank of the second flank The rear end does not prevent the chip discharge from the chip discharge groove.
【００１１】円柱状コア部の断面積に対して、その外側
に位置する切刃とその外周面領域の肉厚が大きくなるよ
う、各断面積が形成されているから、その分、外周面に
よる逃げ面の張り出しが大きい。又、エンドミルの刃数
に応じて、逃げ面の所定寸法の張り出し位置が位置ぎめ
されることで、外周面による逃げ面の張り出しが大きく
設定される。４枚刃のエンドミルでは、第二逃げ面は、
基準線に対して４５゜の角度位置で、工具軸線から第二
逃げ面までの距離がほぼ０．８５Ｄ／２とされて、逃げ
面が外周側に大きく張り出すことになる。又、切刃にニ
ックが設けられていれば、切屑が分断され、排出されや
すい。Since the respective cross-sectional areas are formed such that the wall thickness of the cutting edge located on the outer side of the cylindrical core portion and the outer peripheral surface area thereof are larger than the cross-sectional area of the cylindrical core portion, the outer peripheral surface is formed correspondingly. The flank of the flank is large. In addition, the flank of the flank with a predetermined dimension is positioned in accordance with the number of blades of the end mill, so that the flank of the flank by the outer peripheral surface is set to be large. In a 4-flute end mill, the second flank is
At an angle position of 45 ° with respect to the reference line, the distance from the tool axis to the second flank is set to about 0.85D / 2, and the flank largely projects to the outer peripheral side. Further, if the cutting blade is provided with a nick, the chips are divided and easily discharged.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図４によ
り説明するが、上述の従来技術と同様の部分または部材
には同一の符号を用いてその説明を省略する。図１は本
発明の実施例によるエンドミルの工具軸線に直交する拡
大断面図、図２は図１に示すエンドミルの粗削り用のも
のの側面図、図３は図１に示すエンドミルの部分拡大
図、図４は断面におけるコア部と切刃領域との面積比を
示す部分説明図である。図１に示す、本実施例によるエ
ンドミル１５においても、上述の従来技術におけるもの
と同様に、略円柱状の工具本体２の先端側領域に、その
周方向に例えば４条の切屑排出溝１６が先端から基端側
に向けてそれぞれ螺旋状に形成されており、各切屑排出
溝１６の工具回転方向前方を向く溝壁面１７と、この切
屑排出溝１６の回転方向後方の外周面１８との交差稜線
部には、切屑排出溝１６に沿って螺旋状に捻れた切刃
（外周刃）１９がそれぞれ形成されている。また、工具
本体２の先端面７には、各切刃１９から延在する底刃８
がそれぞれ形成されている（図２参照）。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4, but the same parts or members as those in the above-mentioned conventional art will be designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. 1 is an enlarged cross-sectional view orthogonal to the tool axis of an end mill according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the end mill for rough cutting shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a partially enlarged view of the end mill shown in FIG. 4 is a partial explanatory view showing an area ratio between the core portion and the cutting edge region in the cross section. Also in the end mill 15 according to the present embodiment shown in FIG. 1, similar to that in the above-mentioned conventional technique, for example, four chip discharge grooves 16 are circumferentially provided in the tip end side region of the tool body 2 having a substantially columnar shape. A groove wall surface 17 that is formed in a spiral shape from the tip to the base end side and faces the front in the tool rotation direction of each chip discharge groove 16 and an outer peripheral surface 18 of the chip discharge groove 16 that is behind in the rotation direction. Cutting edges (peripheral edges) 19 that are spirally twisted along the chip discharge groove 16 are formed on the ridge portions. In addition, a bottom blade 8 extending from each cutting edge 19 is provided on the tip surface 7 of the tool body 2.
Are formed respectively (see FIG. 2).
【００１３】工具本体２において、切刃１９のすくい面
をなす溝壁面１７は、図１の断面図に示すように、凹曲
面として形成されており、工具軸線Ｏと切刃１９を通る
径方向の基準線Ｌに対して、そのすくい角θは、ほぼ１
５〜２５゜の範囲（実施例では、２０゜）のポジティブ
に設定されている。この基準線Ｌは、エンドミル１５が
４枚刃によって構成されているために、図１において９
０゜間隔で４本設けられ、隣接する２本の基準線Ｌ，Ｌ
間に位置する切刃１９とその後方の外周面１８と切屑排
出溝１６の形状が図３に拡大して示されている。図３に
おいて、切刃１９の工具軸線Ｏからの距離をＤ／２（実
施例では、Ｄは、ほぼ１５ｍｍ）とすると、切屑排出溝
１６の溝壁面１７からその回転方向前方に位置する溝底
１６ａの内接円として、寸法がほぼ０．６５Ｄ〜０．７
５Ｄの範囲に設定された心厚ｄ（実施例では、０．７０
Ｄ）を直径とする円柱状のコア部１５ａが形成されてい
る。In the tool body 2, the groove wall surface 17 forming the rake face of the cutting edge 19 is formed as a concave curved surface as shown in the sectional view of FIG. 1, and the radial direction passing through the tool axis O and the cutting edge 19 is defined. The rake angle θ with respect to the reference line L of
It is set to the positive in the range of 5 to 25 ° (20 ° in the embodiment). This reference line L is 9 in FIG. 1 because the end mill 15 is composed of four blades.
Four reference lines L and L are provided at four intervals at 0 ° intervals.
The shapes of the cutting blade 19 located between them, the outer peripheral surface 18 behind the cutting blade 19, and the chip discharge groove 16 are enlarged and shown in FIG. In FIG. 3, assuming that the distance of the cutting edge 19 from the tool axis O is D / 2 (in the embodiment, D is approximately 15 mm), the groove bottom located in front of the groove wall surface 17 of the chip discharge groove 16 in the rotation direction thereof. As an inscribed circle of 16a, the dimensions are approximately 0.65D to 0.7
The core thickness d set in the range of 5D (0.70 in the embodiment)
A cylindrical core portion 15a having a diameter of D) is formed.
【００１４】溝底１６ａとその回転方向前方の切刃１９
との間に形成された外周面１８において、この切刃１９
の回転方向後方領域には、工具軸線Ｏを中心として、基
準線Ｌから６゜の範囲に亘って、断面視で直線状の０．
５〜１．５ｍｍ程度の幅の第一逃げ面２２が形成されて
いる。この第一逃げ面２２の逃げ角αはほぼ５〜１２゜
（実施例では７゜）の範囲に設定されている。ここで、
逃げ角αが５゜より小さいと、アルミ合金などの被削材
を切削する際に、切屑が逃げ面に溶着するおそれがあ
り、１２゜を越えると、逃げ角αが過大になってびびり
振動を起こす原因になる。第二逃げ面２３は第一逃げ面
２２に滑らかに接続されており、この第二逃げ面２３
は、溝底１６ａまで、断面視で凸曲線状に形成され、特
に基準線Ｌからほぼ４５゜までの角度範囲に亘って、切
刃１９の回転軌跡に近接し且つこの軌跡から漸次離間し
てゆくように、外周側に張り出した凸曲線部２３ａを構
成し、その後方では、ほぼ直線状の接続部２３ｂが形成
されて、溝底１６ａに接続されるようになっている。The groove bottom 16a and the cutting edge 19 on the front side in the direction of rotation thereof.
In the outer peripheral surface 18 formed between the cutting edge 19 and
In the rear region in the rotational direction of 0., the linear axis 0.
A first flank 22 having a width of about 5 to 1.5 mm is formed. The clearance angle α of the first flank 22 is set in the range of approximately 5 to 12 ° (7 ° in the embodiment). here,
If the clearance angle α is less than 5 °, chips may be welded to the flank when cutting a work material such as aluminum alloy. If it exceeds 12 °, the clearance angle α becomes excessive and chatter vibration occurs. Cause The second flank 23 is smoothly connected to the first flank 22.
Is formed in a convex curve shape in a sectional view up to the groove bottom 16a, and particularly close to the rotation locus of the cutting edge 19 and gradually separated from this locus over an angle range from the reference line L to about 45 °. As it goes, a convex curved portion 23a that projects to the outer peripheral side is formed, and a substantially linear connecting portion 23b is formed behind it, and is connected to the groove bottom 16a.
【００１５】図３に示す第二逃げ面２３の凸曲線部２３
ａでは、その工具軸線Ｏからの距離が、基準線Ｌから１
５゜の角度位置ａ1においては、０．９７Ｄ／２とさ
れ、基準線Ｌから２８゜の角度位置ａ2では０．９４Ｄ
／２とされ、基準線Ｌから４５゜の角度位置ａ3では
０．８５Ｄ／２とされている。又、接続部２３ｂは、溝
底１６ａとの接点におけるコア部１５ａの接線に対し
て、内側方向（工具軸線Ｏ方向）に角度β（０≦β≦３
０゜）の範囲内に設けられている。ここで、角度βが０
゜より小さいと切屑排出溝１６での切屑の排出に悪影響
を及ぼし、３０゜を越えると、第二逃げ面２３の凸曲線
部２３ａの領域が小さくなって、びびり振動を起こす原
因となる。The convex curved portion 23 of the second flank 23 shown in FIG.
In a, the distance from the tool axis O is 1 from the reference line L.
It is 0.97D / 2 at the angle position a 1 of 5 °, and 0.94D at the angle position a 2 of 28 ° from the reference line L.
Is set to / 2 and is set to 0.85D / 2 at an angle position a 3 of 45 ° from the reference line L. Further, the connecting portion 23b forms an angle β (0 ≦ β ≦ 3) in the inward direction (tool axis O direction) with respect to the tangent line of the core portion 15a at the contact point with the groove bottom 16a.
0 °). Where the angle β is 0
If it is less than 30 °, the chip discharge in the chip discharge groove 16 is adversely affected, and if it exceeds 30 °, the area of the convex curved portion 23a of the second flank 23 becomes small, causing chatter vibration.
【００１６】又、本実施例の、図４に示す工具軸線Ｏに
直交する断面の工具本体２の、図３と同様な２本の基準
線Ｌ，Ｌ間において、コア部１５ａ内の面積Ａと、コア
部円周と第一逃げ面２２及び第二逃げ面２３と溝壁面１
７とで仕切られた切刃領域の面積Ｂとの面積比は、Ａ：
Ｂ＝３：２〜１：１に設定されている。これに対して、
図７に示す従来技術の、図４と同様な断面図において
は、心厚ｄを直径とするコア部１４内の面積Ａ′（＝
Ａ）と、コア部円周と外周面５ａ（逃げ面５及び外周部
１３）と溝壁面４とで仕切られた切刃領域の面積Ｂ′と
の面積比は、Ａ′：Ｂ′＝３〜２：１の間に設定されて
いる。そのため、従来技術では、切刃領域の面積Ｂ′は
コア部の面積Ａ′の１／３〜１／２倍程度であるが、本
実施例では、切刃領域の面積Ｂはコア部１５ａの面積Ａ
の２／３〜１倍程度であり、切刃領域の第一及び第二逃
げ面２２，２３の外周側への膨らみが大きく設定されて
いることが理解できる。Further, the area A in the core portion 15a between the two reference lines L and L similar to that of FIG. 3 of the tool body 2 of the cross section orthogonal to the tool axis O shown in FIG. 4 of this embodiment. And the circumference of the core portion, the first flank 22 and the second flank 23, and the groove wall surface 1
The area ratio with the area B of the cutting edge region partitioned by 7 and A is A:
B = 3: 2 to 1: 1 is set. On the contrary,
In the sectional view of the prior art shown in FIG. 7 which is similar to that shown in FIG. 4, the area A '(=
The area ratio of A) to the area B'of the cutting edge region partitioned by the circumference of the core portion, the outer peripheral surface 5a (the flank surface 5 and the outer peripheral portion 13) and the groove wall surface 4 is A ': B' = 3. It is set between ~ 2: 1. Therefore, in the prior art, the area B'of the cutting edge area is about 1/3 to 1/2 times the area A'of the core portion, but in this embodiment, the area B of the cutting edge area is equal to that of the core portion 15a. Area A
It can be understood that the bulge of the cutting edge region toward the outer peripheral side of the first and second flanks 22 and 23 is set to be large.
【００１７】尚、図２に示すエンドミル１５は粗切削用
のものであり、工具本体２の長手方向に螺旋状に形成さ
れた４条の切刃１９は、等リード（不等リードでもよ
い）に形成されており、各切刃１９には、所定間隔で切
刃１９から第一逃げ面２２（及び第二逃げ面２３）領域
にかけてニック２５が設けられている。これらニック２
５は切刃１９で生成される切屑を分断するのに役立つ。
又、仕上げ切削用のエンドミル（図５参照）において
は、ニック２５は設けられていない。そして、本実施例
の構成は、ニック２５の有るエンドミルとニック２５の
ないエンドミルのいずれにも適用されて、それぞれ使用
されることになる。The end mill 15 shown in FIG. 2 is for rough cutting, and the four cutting edges 19 formed in a spiral shape in the longitudinal direction of the tool body 2 have equal leads (may be unequal leads). The cutting blades 19 are provided with nicks 25 from the cutting blade 19 to the first flank 22 (and the second flank 23) at predetermined intervals. These nick 2
5 serves to divide the chips produced by the cutting edge 19.
Further, the nick 25 is not provided in the end mill for finish cutting (see FIG. 5). The configuration of this embodiment is applied to both the end mill with the nick 25 and the end mill without the nick 25, and is used respectively.
【００１８】本実施例によるエンドミル１５は、上述の
ように構成されており、切刃１９のすくい面をなす溝壁
面１７は、そのすくい角θが１５〜２５゜の範囲に設定
されて従来技術のものより大きいから、切れ味が向上す
る。しかも、この切刃１９の逃げ面の逃げ角αは、断面
直線状の第一逃げ面２２の領域で５〜１２゜の範囲と小
さく、更にその後方の曲線状の第二逃げ面２３へ屈曲部
や段差等なく滑らかに接続され、しかもこの第二逃げ面
２３は基準線Ｌから１５゜、２８゜、４５゜の角度位置
でその外径が０．９７Ｄ／２、０．９４Ｄ／２、０．８
５Ｄ／２とそれぞれ大きく設定され、切刃１９の回転軌
跡に近接するように凸曲線状に張り出して形成されてい
る。更に、逃げ面をなす外周面１８にオーバーハング部
１２が形成されておらず、滑らかな曲面形状を呈して切
屑排出溝１６に接続されており、その断面積Ｂはコア部
１５ａの断面積Ａの２／３〜１倍と大きく形成されてい
る。The end mill 15 according to this embodiment is constructed as described above, and the groove wall surface 17 forming the rake face of the cutting edge 19 has a rake angle θ set in the range of 15 to 25 °. Since it is larger than the one, sharpness is improved. Moreover, the clearance angle α of the flank of the cutting edge 19 is small in the range of 5 to 12 ° in the region of the first flank 22 having a linear cross section, and further bent to the curved second flank 23 behind it. The second flank 23 is smoothly connected without any parts or steps, and the outer diameters of the second flank 23 are 0.97D / 2, 0.94D / 2 at the angular positions of 15 °, 28 °, 45 ° from the reference line L. 0.8
It is set to a large value of 5D / 2, and is formed so as to project in a convex curved shape so as to be close to the rotation locus of the cutting edge 19. Further, the overhang portion 12 is not formed on the outer peripheral surface 18 forming the flank and is connected to the chip discharge groove 16 with a smooth curved surface shape, and the cross-sectional area B thereof is the cross-sectional area A of the core portion 15a. It is formed as large as 2/3 to 1 times.
【００１９】そのため、切削加工時に、この第一及び第
二逃げ面２２，２３が加工壁面に容易に接触して押圧す
ることで、びびり振動を抑制できることになる。その
上、すくい面のすくい角が大きくても逃げ角が小さくさ
れているので、刃先角を所定の大きさに維持できて刃先
強度が高い。そのため、切刃寿命が向上することにな
る。例えばアルミ合金等の被削材を薄肉、深切込みで切
削する場合、特にスクロール加工の様に、一方向に切削
加工するのでなく、渦巻き状に切削方向が変化するよう
な、切刃にかかる負荷の方向が常に変化する場合に、第
一および第二逃げ面２２，２３によって、そのびびり振
動を抑制するのに有効である。Therefore, during the cutting process, the chatter vibration can be suppressed by the first and second flanks 22 and 23 easily contacting and pressing the processed wall surface. Moreover, since the clearance angle is small even if the rake angle of the rake face is large, the blade edge angle can be maintained at a predetermined size and the blade edge strength is high. Therefore, the cutting edge life is improved. For example, when cutting a work material such as an aluminum alloy with a thin wall and a deep cut, the load applied to the cutting edge such that the cutting direction changes in a spiral shape instead of cutting in one direction like scroll processing in particular. When the direction of is constantly changing, the first and second flanks 22 and 23 are effective in suppressing the chatter vibration.
【００２０】以上のように、本実施例によれば、切刃１
９の溝壁面１７によるすくい角θを大きくできて切れ味
が向上し、しかも逃げ角αが小さい上に、外周面１８に
よる逃げ面が広範囲に亘って外側に凸曲線状に張り出し
て滑らかに接続して、形成されているから、刃先角度を
所定の大きさに維持できて刃先強度を保持できる。その
上、切削時に、第一及び第二逃げ面２２，２３が容易に
加工壁面に接触してびびり振動を抑制できる。そのた
め、切刃の寿命を向上できる。As described above, according to this embodiment, the cutting edge 1
The rake angle θ by the groove wall surface 17 of 9 can be increased to improve the sharpness, and the clearance angle α is small, and the flank surface by the outer peripheral surface 18 overhangs over a wide area in a convex curved shape to smoothly connect. Since it is formed, the edge angle can be maintained at a predetermined size and the edge strength can be maintained. Moreover, during cutting, the first and second flanks 22 and 23 can easily contact the machined wall surface to suppress chatter vibration. Therefore, the life of the cutting edge can be improved.
【００２１】尚、上述の実施例では、切刃１９を４枚刃
として構成したが、エンドミルの刃数はこれに限定され
ることなく、２〜３枚、或いは５枚以上であってもよ
い。これらの任意の刃数の場合、逃げ面（外周面１８）
の外周側への膨らみを規定する、基準線Ｌからの角度
と、工具軸線Ｏからの距離との関係については、工具軸
線Ｏを中心として、基準線Ｌに対して、大まかに、（２
π／２ｎ）の角度位置ａiで、工具軸線Ｏからの距離
が、０．８Ｄ／２〜０．９Ｄ／２となるような条件を満
たせばよい。但し、ｎはエンドミルの刃数である。この
条件を満たす程度に、切刃１９の逃げ面での、角度位置
ａiにおける張り出し位置が滑らかに設定されていれ
ば、切削時のびびり振動の防止という、本発明における
効果が得られる。換言すれば、切刃の任意の刃数（この
場合、切刃は必ずしも等間隔に配置されてなくてもよ
い）に対して、隣接する二つの切刃（基準線Ｌ）間の角
度の二等分線上で、工具軸線Ｏから回転方向前方の切刃
の逃げ面までの距離が、０．８Ｄ／２〜０．９Ｄ／２の
範囲に納まる程度に逃げ面の張り出し量を設定すれば、
びびり振動を抑制できるという効果が得られる。ちなみ
に、上述の実施例では、基準線Ｌから４５゜の角度位置
で、第二逃げ面２３は０．８５Ｄ／２の張り出し寸法と
されている。In the above embodiment, the cutting blade 19 is constituted by four blades, but the number of blades of the end mill is not limited to this, and may be two or three or five or more. . In case of any of these flutes, flank (outer peripheral surface 18)
Regarding the relationship between the angle from the reference line L and the distance from the tool axis O, which defines the bulge of the tool on the outer peripheral side, with respect to the reference axis L with respect to the tool axis O as a center, (2
It is sufficient to satisfy the condition that the distance from the tool axis O is 0.8D / 2 to 0.9D / 2 at the angular position a i of (π / 2n). However, n is the number of blades of the end mill. If the flared position of the cutting edge 19 at the angular position a i is set to such a degree as to satisfy this condition, the effect of the present invention of preventing chatter vibration during cutting can be obtained. In other words, with respect to an arbitrary number of cutting blades (in this case, the cutting blades do not necessarily have to be arranged at equal intervals), the angle between the two adjacent cutting blades (reference line L) should be equal to the two. On the bisector, if the distance from the tool axis O to the flank of the cutting edge forward in the rotational direction is set within the range of 0.8D / 2 to 0.9D / 2, the flank flank extension amount is set to
The effect of suppressing chatter vibration is obtained. By the way, in the above-mentioned embodiment, the second flank 23 has a protruding dimension of 0.85D / 2 at an angle position of 45 ° from the reference line L.
【００２２】尚、上述の実施例では、工具本体２の断面
視で、第一逃げ面２２に続く第二逃げ面２３が切刃１９
の回転軌跡に近接するよう、外側に張り出す凸曲線部２
３ａを形成したが、これに限定されることなく、例えば
この凸曲線部２３ａに内接する多角形状の線で構成して
もよい。或いは、第一逃げ面２２を断面視で直線状に形
成することなく、第二逃げ面２３の凸曲線部２３ａの延
長線として形成してもよい。尚、被削材はアルミ合金に
限定されることなく、適宜素材、例えば鋳鉄等でもよ
い。In the above-described embodiment, the second flank 23 following the first flank 22 is the cutting edge 19 in a sectional view of the tool body 2.
Convex curve part 2 protruding outward so as to approach the rotation locus of
Although 3a is formed, it is not limited to this, and may be formed by a polygonal line inscribed in the convex curved portion 23a, for example. Alternatively, the first flank 22 may be formed as an extension of the convex curved portion 23a of the second flank 23 without being formed in a straight line shape in a sectional view. The work material is not limited to the aluminum alloy, and may be a proper material such as cast iron.
【００２３】[0023]
【発明の効果】上述のように、本発明に係るエンドミル
は、逃げ面が、切刃から工具本体の回転方向後方で切刃
の回転軌跡に近接するように断面視凸状に張り出してお
り且つ切刃からその回転方向後方に向けて工具軸線から
の距離が漸次小さくなるように形成されていて、逃げ面
の逃げ角がほぼ５〜１２゜の範囲に小さく設定されてい
るから、切削時に、外周側に張り出した逃げ面が被削材
の加工壁面に接触して押圧することで、エンドミルのび
びり振動が抑えられ、エンドミルの寿命が長くなる。
又、すくい面のすくい角がほぼ１５〜２５゜の範囲に設
定されているから、切刃の逃げ角が小さく且つすくい角
が大きいので、切れ味が良い上に、刃先角度は所定の大
きさに維持され、刃先強度が高い。又、逃げ面は、回転
方向後方に向けて、逃げ角が５〜１２゜の第一逃げ面
と、凸曲線状又は多角形状に外側に張り出す第二逃げ面
とを有しているから、加工壁面に接触する逃げ面の面積
が大きくなり、その分、びびり振動を抑えられ、しか
も、第二逃げ面の後端は、後方の切屑排出溝による切屑
の排出を妨げない。又、隣接する二本の基準線間の角度
範囲における、切屑排出溝の溝底に接する心厚を直径と
する円柱状コア部の断面積と、該コア部の円周と切刃か
らそれぞれ溝底までの逃げ面とすくい面とで仕切る領域
の断面積との比が、３：２〜１：１程度に設定されてい
るから、円柱状コア部の断面積に対して、その外側に位
置する切刃とその外周面領域の肉厚が大きくなり、その
分、外周面による逃げ面の張り出しが大きい。又、隣接
する二つの切刃間の角度の二等分線上で、工具軸線から
切刃の逃げ面までの距離が、０．８Ｄ／２〜０．９Ｄ／
２の範囲内に設定されているから、エンドミルの刃数に
応じて、逃げ面の所定寸法の張り出し位置が位置ぎめさ
れることで、外周面による逃げ面の張り出しが大きく設
定される。又、切刃にニックが設けられていれば、切屑
が分断され、排出されやすい。As described above, in the end mill according to the present invention, the flank surface projects from the cutting edge in a convex shape in cross section so as to be close to the rotational locus of the cutting blade behind in the rotational direction of the tool body. It is formed so that the distance from the tool axis gradually decreases from the cutting edge toward the rear in the rotational direction, and the clearance angle of the flank is set small within the range of approximately 5 to 12 °, so Since the flanks that project to the outer peripheral side come into contact with and press against the machining wall surface of the work material, chatter vibration of the end mill is suppressed, and the life of the end mill is extended.
Also, since the rake angle of the rake face is set in the range of approximately 15 to 25 °, the relief angle of the cutting edge is small and the rake angle is large, so that the cutting edge is sharp and the cutting edge angle is a predetermined size. Maintained and high edge strength. Further, the flank has a first flank with a flank angle of 5 to 12 ° toward the rear in the rotational direction, and a second flank that projects outward in a convex curve or polygonal shape. The area of the flank contacting the machined wall surface is increased, chatter vibration is suppressed accordingly, and the rear end of the second flank does not hinder the discharge of chips by the chip discharge groove at the rear. Also, in the angle range between two adjacent reference lines, the cross-sectional area of the cylindrical core portion having a diameter of the core thickness in contact with the groove bottom of the chip discharge groove, and the circumference of the core portion and the groove from the cutting edge, respectively. Since the ratio of the cross-sectional area of the region that is divided by the flanks to the bottom and the rake face is set to about 3: 2 to 1: 1, it is positioned outside the cross-sectional area of the cylindrical core portion. The thickness of the cutting edge and the outer peripheral surface area thereof increases, and the flank of the outer peripheral surface overhangs correspondingly. Further, on the bisector of the angle between two adjacent cutting edges, the distance from the tool axis to the flank of the cutting edge is 0.8D / 2 to 0.9D /
Since it is set within the range of 2, the flank of the flank by the outer peripheral surface is largely set by positioning the flank with a predetermined dimension on the flank in accordance with the number of blades of the end mill. Further, if the cutting blade is provided with a nick, the chips are divided and easily discharged.
【図１】図１は本発明の第一実施例によるエンドミルの
工具軸線に直交する拡大断面図である。FIG. 1 is an enlarged sectional view orthogonal to a tool axis of an end mill according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１に示すエンドミルの側面図である。FIG. 2 is a side view of the end mill shown in FIG.
【図３】図１に示すエンドミルの１の切刃とその外周面
の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view of one cutting edge of the end mill shown in FIG. 1 and its outer peripheral surface.
【図４】コア部と切刃領域との面積比を示す部分断面図
である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an area ratio between a core portion and a cutting edge region.
【図５】従来のエンドミルの図１と同様な断面図であ
る。5 is a sectional view of a conventional end mill similar to FIG.
【図６】従来のエンドミルの側面図である。FIG. 6 is a side view of a conventional end mill.
【図７】従来のエンドミルについて、コア部と切刃領域
との面積比を示す図４と同様な部分断面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view similar to FIG. 4, showing the area ratio between the core portion and the cutting edge region of the conventional end mill.
２…工具本体、１５…エンドミル、１５ａ…コア部、１
６…切屑排出溝、１７…溝壁面、１８…外周面、１９…
切刃、２２…第一逃げ面、２３…第二逃げ面、２３ａ…
凸曲線部、２３ｂ…接続部。2 ... Tool body, 15 ... End mill, 15a ... Core part, 1
6 ... Chip discharging groove, 17 ... Groove wall surface, 18 ... Outer peripheral surface, 19 ...
Cutting edge, 22 ... First flank, 23 ... Second flank, 23a ...
Convex curve portion, 23b ... Connection portion.
Claims (7)
周に該工具本体の先端側から基端側に向けて螺旋状に複
数の切屑排出溝が形成され、これらの切屑排出溝の工具
回転方向前方を向くすくい面をなす溝壁面と、逃げ面を
なす外周面との交差稜線部が切刃とされるエンドミルに
おいて、 前記逃げ面は、切刃から工具本体の回転方向後方で切刃
の回転軌跡に近接するように断面視凸状に張り出してお
り且つ切刃からその回転方向後方に向けて工具軸線から
の距離が漸次小さくなるように形成されていて、前記逃
げ面の逃げ角がほぼ５〜１２゜の範囲に設定されている
ことを特徴とするエンドミル。1. A plurality of chip discharge grooves are formed in a spiral shape on the outer periphery of a tool body rotated around a tool axis line from the front end side to the base end side of the tool main body, and the tool rotation of these chip discharge grooves is performed. In the end mill where the cutting edge is the ridge line intersecting the groove wall surface that forms the rake face that faces the direction front, and the outer peripheral surface that forms the flank is the flank, the flank is the rear of the cutting edge from the cutting edge of the tool body. It is formed to project in a convex shape in cross-section so as to be close to the rotation locus, and is formed so that the distance from the tool axis gradually decreases from the cutting edge toward the rear in the rotation direction, and the clearance angle of the clearance surface is almost the same. An end mill characterized by being set in the range of 5 to 12 °.
５〜２５゜の範囲に設定されていることを特徴とする請
求項１に記載のエンドミル。2. The rake face has a rake angle of about 1
The end mill according to claim 1, wherein the end mill is set in a range of 5 to 25 °.
向けて、断面視直線状で逃げ角が前記ほぼ５〜１２゜の
範囲の第一逃げ面と、断面視凸曲線状又は多角形状に外
側に張り出す第二逃げ面とを有していて、第二逃げ面の
後端が、切屑排出溝の溝底に接続されていることを特徴
とする請求項１又は２に記載のエンドミル。3. The flank surface is a first flank surface that is linear in cross section and has a clearance angle in the range of approximately 5 to 12 ° from the cutting edge toward the rear in the rotational direction, and a convex curve shape or polygon shape in cross section. It has a 2nd flank which overhangs outside, and the rear end of the 2nd flank is connected to the groove bottom of a chip discharge groove, It has a 2nd flank. End mill.
線と切刃を結ぶ径方向の線を基準線として、隣接する二
本の基準線間における、切屑排出溝の溝底に接する心厚
の寸法を直径とする円柱状コア部の断面積と、該コア部
の円周と切刃からそれぞれ溝底までの逃げ面とすくい面
とで仕切る領域の断面積との比が、３：２〜１：１程度
に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれかに記載のエンドミル。4. In a cross-sectional view of the tool body, a radial thickness line connecting the tool axis and the cutting edge is used as a reference line, and a core thickness of a core thickness in contact with a groove bottom of a chip discharge groove is provided between two adjacent reference lines. The ratio of the cross-sectional area of the cylindrical core portion having the diameter as a dimension to the cross-sectional area of the region that is partitioned by the flank and the rake face from the circumference of the core portion and the cutting edge to the groove bottom is 3: 2 to 2, respectively. The end mill according to any one of claims 1 to 3, wherein the end mill is set to about 1: 1.
分線上で、工具軸線から逃げ面までの距離が、０．８Ｄ
／２〜０．９Ｄ／２（但し、Ｄ／２は工具軸線から切刃
までの長さ）の範囲内に設定されていることを特徴とす
る請求項１乃至４のいずれかに記載のエンドミル。5. On the bisector of the angle between two adjacent cutting edges, the distance from the tool axis to the flank is 0.8D.
/2-0.9 D / 2 (however, D / 2 is the length from the tool axis to the cutting edge) is set within the range, The end mill according to any one of claims 1 to 4. .
て、断面視における前記第二逃げ面は、工具軸線と切刃
を結ぶ径方向の基準線に対して、工具軸線を中心として
ほぼ４５゜の角度位置で、工具軸線から第二逃げ面まで
の距離がほぼ０．８５Ｄ／２とされていることを特徴と
する請求項３乃至５のいずれかに記載のエンドミル。6. The end mill is composed of four blades, and the second flank in cross section is approximately 45 around the tool axis with respect to a radial reference line connecting the tool axis and the cutting edge. The end mill according to any one of claims 3 to 5, wherein the distance from the tool axis to the second flank is approximately 0.85D / 2 at the angular position of °.
隔を以てニックが設けられていることを特徴とする請求
項１乃至６のいずれかに記載のエンドミル。7. The end mill according to claim 1, wherein the cutting blade is provided with nicks at predetermined intervals in the extending direction of the cutting blade.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21484994A JPH0871831A (en) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | End mill |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21484994A JPH0871831A (en) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | End mill |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0871831A true JPH0871831A (en) | 1996-03-19 |
Family
ID=16662569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21484994A Pending JPH0871831A (en) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | End mill |
Country Status (1)
| Country | Link |
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