JPH1080815A - ボ−ルエンドミル - Google Patents
ボ−ルエンドミルInfo
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- JPH1080815A JPH1080815A JP25548696A JP25548696A JPH1080815A JP H1080815 A JPH1080815 A JP H1080815A JP 25548696 A JP25548696 A JP 25548696A JP 25548696 A JP25548696 A JP 25548696A JP H1080815 A JPH1080815 A JP H1080815A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- outer peripheral
- ball
- rake angle
- peripheral cutting
- end mill
- 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.)
- Granted
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
- B23C5/1009—Ball nose end mills
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Milling Processes (AREA)
Abstract
切削に適するボ−ルエンドミルを提供する。 【構成】 ボ−ル刃の円弧中心から放射方向の断面にお
けるすくい角が、外周切れ刃近傍においては負の値に、
ノ−ズ近傍においては0または正の値とすることにより
構成する。
Description
いるボ−ルエンドミルに関する。
ルエンドミルにおいて、近年、予め焼入れした高硬度金
型材を直接ボ−ルエンドミル切削するニ−ズが増してい
る。この要求を満たすために超硬合金を素材としたボ−
ルエンドミルが普及し、高硬度材切削と同時に高速切削
化にも効果を顕している。図1に示す従来のボ−ルエン
ドミルは、ボ−ル刃部のすくい角を切れ味を良くする目
的で正の値にしたものである。(以下、従来例1と略称
する。)これを改良したものとして図2に示すボ−ル刃
部のすくい角を負の値にしたものがある。例えば、特開
平6−218612号に示されたボ−ルエンドミルは、
ボ−ル刃中心部のすくい角を−20°〜−40°に、外
周部のすくい角を−15°〜−35°とし、それぞれ特
定の逃げ角と組み合わせてものである。(以下、従来例
2と略称する。)
負の値にすることは、切れ味の鈍化により切削時の切れ
刃にかかる抵抗が増え、切削点における切削熱の発生が
過大となり、切れ刃の熱摩耗を惹起して工具寿命を短く
する。ボ−ルエンドミルは回転中心近傍にも切れ刃をも
っているが、この部分は工具回転数に関係なく切削速度
が0に近づくため、送り速度による擦り現象のみが強調
され局部摩耗が大きくなり切削性を阻害する原因となっ
ている。従って、ボ−ル刃のすくい角を負の値にするこ
とは、この部分において切削性の阻害要因が重畳される
ことになり、高硬度材の切削において効果は期待できな
いという問題があった。
になされたものであり、特に金型の3次元曲面加工のよ
うに、予め焼入れした高硬度材を切削してなおチッピン
グが少なく、長寿命を得るボ−ルエンドミルを提供する
ものである。
成するために、ねじれを有する複数の外周切れ刃と、こ
れに連接する略1/4円の円弧状のボ−ル刃とからなる
ソリッドのボ−ルエンドミルにおいて、該ボ−ル刃の円
弧中心から放射方向の断面におけるすくい角が、外周切
れ刃近傍においては負の値に、ノ−ズ近傍においては0
または正の値にしたことを特徴とするボ−ルエンドミ
ル。該ボ−ル刃の円弧中心から放射方向の断面における
すくい角が、工具端面視において外周切れ刃と工具軸心
とを結ぶ線分に対して回転方向前方に最も突出した位置
を基準として、これより外周切れ刃に近い部分において
は−2°〜−20°とし、工具軸心に近い部分において
は0°〜+10°である部分をもつように構成したもの
である。
削送り方向が一定でないためどの方向に対しても切削性
が保障されていなければならない。水平方向に切削する
場合は、切れ刃先端の回転中心部分すなわちノ−ズ部分
の切削が主となり、ノ−ズに擦り摩耗が生じやすく摩擦
による発熱を伴う。また急傾斜面の場合はボ−ル刃の外
周部分が切削し、この部分は切削速度が大きいから、十
分な切れ刃強度を保持していないとチッピングや熱損傷
が激しく、性能を損なう。これらは切れ刃の切削性とと
もに切り屑排出性にも係わる現象である。ボ−ル刃部に
おいて切り屑が生成される方向は、ほぼボ−ル刃から放
射線上を円弧中心に向かう方向となる。ノ−ズ付近のす
くい角が負の値であると大きな切削抵抗を受けるととも
に、ノ−ズ付近は切れ刃強度を保持する必要から刃溝深
さが浅いため切り屑が急激に曲げられることになり、む
だな力や熱の発生をもたらす。一方、外周切れ刃に近い
部分においては、ねじれ刃の効果が作用し、すくい角が
負の値であっても切り屑は工具軸側に方向を変えて排出
される。従って、むだな力や熱の負担が少なく、むしろ
刃先強度が大きくなる負の値の方が長寿命化に役立つ。
深さまたはエンドミルの心厚の影響を受ける。ねじれ刃
のボ−ルエンドミルのボ−ル刃は、端面視において外周
切れ刃と工具軸心とを結ぶ線分に対して必ず回転方向前
方に突出する。最も突出する部分は通常外周切れ刃の刃
溝深さが最も深くなる部分に近く、すなわちこの部分か
ら外周側はボ−ル刃が工具軸方向に開放されているため
切り屑排除には都合がよい。一方これより軸心側は前出
のように切れ刃強度を保持する必要から刃溝深さが浅く
なり、刃溝を確保するにはすくい角は大きくすることが
望ましい。これらを考慮して、回転方向前方に最も突出
した位置を基準として、これより外周切れ刃に近い部分
においては負の値、好ましくは−2°〜−20°として
切れ刃強度を強化し、工具軸心に近い部分においては負
とならない値、好ましくは0°〜+10°である部分を
もつようにして切り屑排除に便宜を与え、切削性を高め
るのである。
勘案して決められるものであって、外周切れ刃に近い部
分においてはねじれ角とのバランスから−20°までの
範囲で選べばよく、工具軸心に近い部分においては、と
く軸心近くでは刃溝深さが浅くすくい角は0に近づかざ
るを得ないから、+10°が限度として変化させればよ
い。なお、ノ−ズ部分のすくい角が負の値であると、エ
ンドミルを軸方向に突き上げる力が働くため、軸方向の
振動が励起され切削した仕上面が劣化する。本発明は、
この振動も軽減され高速切削に適する特性を有するので
ある。
明例1として超微粒子超硬合金製の直径10mm、刃長
15mm、全長100mm、刃数2枚刃、ねじれ角30
°のボ−ルエンドミルにおいて、工具軸心に近い部分の
すくい角を0°、外周切れ刃に近い部分のすくい角を−
15°にしたものである。更に、本発明例2として、工
具軸心に近い部分のすくい角を最大+3°、外周切れ刃
に近い部分のすくい角を−10°にしたものを製作し
た。また、図5はすくい角の変化を示したもので、本発
明例1は上記構成をとることにより実線aのように変化
し、同様に、本発明例2は破線b、また、図1に示した
従来例1は細線d、e、図2に示した従来例2は細線c
の位置にある。上記の工具をマシニングセンタを用いて
3次元切削に供した。被削材には硬さ42HRCに調質
したSKD61材を選び、回転数6000rpm、送り
速度2000mm/min、切り込み0.3mmで、凹
曲面を走査倣い切削を行なった。高硬度被削材の曲面切
削にもかかわらず、本発明例1〜3のボ−ル刃の切れ刃
摩耗はチッピングや刃欠けなどの異常損傷がなく、正常
な摩耗形態であった。比較に供した従来例1のボ−ルエ
ンドミルは、特に外周切れ刃に近い部分においてチッピ
ングを生じ、早期に工具寿命に至った。また、従来例2
のものはチッピングは認められないものの、工具軸心に
近い部分においてすくい角が負であることによる切削性
低下の影響を受け、切削面はこすり摩耗に起因する激し
いむしれ状を呈した。
などの3次元曲面加工に用いる高硬度材用のボ−ルエン
ドミルにおいて改善がなされた結果、ノ−ズ付近のむだ
な力や熱の発生による工具摩耗を軽減し、外周切れ刃付
近では切り屑排出性がよく、切れ刃強度が高くてチッピ
ングが少なく、工具寿命が長いという優れた効果を顕す
ボ−ルエンドミルが得られたのである。
るための部分拡大図を示す。
るための部分拡大図を示す。
を示す説明図を示す。
Claims (2)
- 【請求項1】 ねじれを有する複数の外周切れ刃と、こ
れに連接する略1/4円の円弧状のボ−ル刃とからなる
ソリッドのボ−ルエンドミルにおいて、該ボ−ル刃の円
弧中心から放射方向の断面におけるすくい角が、外周切
れ刃近傍においては負の値に、ノ−ズ近傍においては0
または正の値にしたことを特徴とするボ−ルエンドミ
ル。 - 【請求項2】 請求項1記載のボ−ルエンドミルにおい
て、該ボ−ル刃の円弧中心から放射方向の断面における
すくい角が、工具端面視において外周切れ刃と工具軸心
とを結ぶ線分に対して回転方向前方に最も突出した位置
を基準として、これより外周切れ刃に近い部分において
は−2°〜−20°とし、工具軸心に近い部分において
は0°〜+10°である部分をもつようにしたことを特
徴とするボ−ルエンドミル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25548696A JP3957230B2 (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | ボ−ルエンドミル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25548696A JP3957230B2 (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | ボ−ルエンドミル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1080815A true JPH1080815A (ja) | 1998-03-31 |
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ID=17279434
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JP25548696A Expired - Lifetime JP3957230B2 (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | ボ−ルエンドミル |
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- 1996-09-05 JP JP25548696A patent/JP3957230B2/ja not_active Expired - Lifetime
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