JPH11156622A - 球状刃エンドミル - Google Patents

球状刃エンドミル

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Publication number
JPH11156622A
JPH11156622A JP9340545A JP34054597A JPH11156622A JP H11156622 A JPH11156622 A JP H11156622A JP 9340545 A JP9340545 A JP 9340545A JP 34054597 A JP34054597 A JP 34054597A JP H11156622 A JPH11156622 A JP H11156622A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
end mill
cutting
blade
cutting edge
spherical
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
Application number
JP9340545A
Other languages
English (en)
Inventor
Teruji Sakuramoto
輝治 櫻本
Takeshi Imoto
武志 井本
Shigeyasu Yoshitoshi
成恭 吉年
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Moldino Tool Engineering Ltd
Original Assignee
Hitachi Tool Engineering Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Tool Engineering Ltd filed Critical Hitachi Tool Engineering Ltd
Priority to JP9340545A priority Critical patent/JPH11156622A/ja
Publication of JPH11156622A publication Critical patent/JPH11156622A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/02Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • B23C5/1009Ball nose end mills

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工具剛性に優れた球状刃エンドミルの切削性
を改善して切削性と工具剛性とを併存させ、特に送り方
向の自由度が高く、軸傾斜切削に対応する高速切削が可
能で、かつ高い加工精度が得られる球状刃エンドミルを
提供することを目的とする。 【構成】 工具本体の一端には球に内接する輪郭を持っ
た円弧状の複数の切れ刃を備え他端にはシャンクを備え
たソリッドのエンドミルにおいて、該円弧状の切れ刃は
エンドミル軸線とは傾きを有し、該切れ刃のうち少なく
とも1刃は該エンドミルの先端とエンドミル外周最大径
部とを経て刃元端がエンドミル軸線に向かうよう配置し
て切れ刃が半球を越えて存する球状刃エンドミル。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主軸を傾けて切削する
軸傾斜切削に対応する球状刃の球状エンドミルに関す
る。
【0002】
【従来の技術】マシニングセンタなどの工作機械を用い
た3次元曲面加工の用途にはボ−ルエンドミルが用いら
れる。なかでもソリッドボ−ルエンドミルは外周刃およ
びボ−ル刃にねじれ角を与えた切れ刃を付すことができ
るため切削性がよく、かつボ−ル刃精度が優れる。その
ため超硬合金のような硬質材料を用いたエンドミルにお
いてもソリッドボ−ルエンドミルが広く用いられるよう
になってきた。本発明に係わる球状刃の球状エンドミル
に関しては、例えば実開昭61−12625号に示すも
の(以下、従来品という)がある。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】従来品においては切
れ刃を球状としたため、工具剛性は改善されたものの、
切れ刃が一般のボ−ルエンドミルとは異なり、回転軸と
平行ないわゆる直刃として構成されるため切削に係る力
の変動が過大となって、良好な切削性が得られないとい
う問題があった。一方、工作機械に関しては、高速切削
の手段として、回転速度、送り速度を高めるとともに、
切り込み方向、送り方向の適正化が図られ、傾斜切削、
ヘリカル切削等が可能となってきた。同時にボ−ルエン
ドミルでは不可避の先端において切削速度が発生しない
現象を回避する手段として、工作機械の主軸を傾斜させ
た軸傾斜切削が可能となりつつある。これらに対応する
ためには切れ刃の切削性と工具剛性が併存し、送り方向
の自由度が高いことが求められるが、これまでのボ−ル
エンドミルはこの用途に十分満足できるものではなかっ
た。
【0004】
【本発明の目的】本発明は、以上の問題を解消するため
になされたものであり、工具剛性に優れた球状刃エンド
ミルの切削性を改善して切削性と工具剛性とを併存さ
せ、特に送り方向の自由度が高く、軸傾斜切削に対応す
る高速切削が可能で、かつ高い加工精度が得られる球状
刃エンドミルを提供することを目的とする。
【0005】
【問題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、工具本体の一端には球に内接する輪郭を
持った円弧状の複数の切れ刃を備え他端にはシャンクを
備えたソリッドのエンドミルにおいて、該円弧状の切れ
刃はエンドミル軸線とは傾きを有し、該切れ刃のうち少
なくとも1刃は該エンドミルの先端とエンドミル外周最
大径部とを経て刃元端がエンドミル軸線に向かうよう配
置して切れ刃が半球を越えて存するようにしたものであ
る。また、円弧状の各切れ刃は該エンドミルの先端と外
周最大径部との間において切れ刃部分が回転方向に対し
て凸となるよう配置する。更に、前記切れ刃は刃径の3
5%以下の長さに渉って延伸し、同一軸断面内で隣接す
る円弧状の切れ刃の刃溝の幅を各切れ刃で不等間隔に配
置した球状刃エンドミルである。
【0006】
【作用】まず、切れ刃はエンドミル軸線と傾きをもたせ
ることにより、切削時にはねじれ刃と同様の効果が得ら
れる。通常のエンドミルにおけるねじれ角を与えたの
で、加工物へ食い込む際に切れ刃が1点から切削を始め
るため、切削抵抗が少なく、切屑の排出が良くなって切
削性が向上する。切れ刃のうち少なくとも1刃は、該エ
ンドミルの先端とエンドミル外周最大径部とを経て刃元
端がエンドミル軸線に向かうよう配置するのは、切れ刃
が半球を越えて存するようにしたものである。また、前
記切れ刃は、複数の刃より構成しても良い。次に、円弧
状の各切れ刃は先端と外周最大径部との間において切れ
刃部分が回転方向に対して凸となるよう配置する。凸状
とすることにより、切れ刃は常にエンドミルの先端側か
ら切削を開始することになり、切屑が上方に排出され、
切削性が良くなるように作用する。
【0007】さらに、刃径の35%以下としたのは、こ
れを越えると首部に相当する部分の直径が球状刃の直径
の70%以下となり工具剛性を維持するうえに障害とな
るためである。更に、裏面取りにも使用できる特徴を有
するが、このときは延伸部分が長いほど有利である。そ
の他の場合は工具剛性を確保するために30%以下にと
どめておくのが好ましい。また、不等間隔とはならない
よう配置したのは、軸方向に全ての軸断面で等間隔ては
ない配置である必要はなく、一部の位置では等間隔であ
ってもよい。球状刃エンドミルの刃数は先端では幾何学
的に制限を受けるが、外周部においては増すことが容易
である。送り速度を高めるには刃数は多いほど好ましい
が、切れ刃の食い込み回数が増すとともにびびり振動が
生じやすくなる。
【0008】3次元曲面の加工において本発明のエンド
ミルを用いた場合は、切れ刃が球状であるから、NCプ
ログラムの作成が容易であって、全ての形状加工用とし
て便利に使用できるのみでなく、凸面でも削り代が安定
し、工具剛性と切削性が優れているから切削時の削り残
しがなく、NCプログラム通りの精度が得られる。従っ
て削り残しを見込んでプログラムを補正するといった繁
雑な作業から解放されるという顕著な効果を示すのであ
る。主軸を傾斜して切削する軸傾斜切削では、加工物の
底面であっても、一定の切削速度をもって切削できるこ
とになり、切削面粗さの改善等に効果がある。本発明に
おいては半球を越える切れ刃を有しているから軸傾斜切
削であっても任意の3次元曲面を加工でき、かつ上記の
効果と相俟って優れた特徴を顕すのである。なお本発明
のエンドミルは、切れ刃のうち少なくとも1刃はエンド
ミルの先端を経るが、図5に示すように該切れ刃を先端
からさらに延ばすことができ、通常の切削方法による場
合であっても切れ刃先端が強化できる。以下、実施例に
ついて詳細に説明する。
【0009】
【実施例】図2〜図4は本発明の一実施例であり、超微
粒子超硬合金製の直径12mm、全長100mm、刃数
4枚刃、円弧半径6mmの球状刃エンドミルで、該球状
刃は、端面視において半径がエンドミル半径と同径で、
エンドミルの軸心を通る円の上に凡そ位置するよう、す
なわち回転方向に向かって凸状に配し、シャンクの直径
は10mm、首部の直径は9mm、球状刃は外周最大径
部を越えてなお約3mm、すなわち直径の25%の長さ
を有している。従って刃部となる部分は刃溝を含めても
エンドミル先端から約20mmであって、この部分には
Ti系のコ−ティングを施した。
【0010】このエンドミルを軸傾斜切削が可能なマシ
ニングセンタを用いて3次元切削に供した。被削材にS
50C焼鈍材を選び、回転数16000rpm、送り速
度6400mm/min、切り込み0.3mm、ピッチ
送り0.3mmで、緩やかな凹凸のある曲面を5度の傾
斜角で走査倣い切削を行なった。切削方向にかかわらず
切り屑の排出が頗るよく長時間にわたって安定した切削
ができ、仕上げ面粗さは凹面、凸面とも最大高さ約2μ
mと良好な値を得た。比較のために用いた同寸法の従来
品では約8μmであった。なおこの加工形状はアンダ−
カット部分があって、一般のボ−ルエンドミルによって
は加工できないものである。
【0011】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、工具剛性
に優れた球状刃エンドミルの切削性を改善して切削性と
工具剛性とを併存させ、特に送り方向の自由度が高く、
軸傾斜切削に対応する高速切削が可能で、かつ高い加工
精度が得られる球状刃エンドミルが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来品の一例の正面図を示す。
【図2】本発明の一実施例の正面図を示す。
【図3】図2の部分拡大図を示す。
【図4】図3の側面図を示す。
【図5】本発明の他の実施例の側面図を示す。
【図6】本発明のさらに他の実施例の側面図を示す。
【符号の説明】
1 本体 2 球状刃 3 シャンク 4 先端を通る切れ刃 5 外周最大径部の直径 6 刃元端の直径 7 外周最大径部から刃元端に延伸した長さ 8 工具軸と切れ刃の傾き 9 軸傾斜切削における軸の傾き 10 1切れ刃と隣接する切れ刃の間隔

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 工具本体の一端には球に内接する輪郭を
    持った円弧状の複数の切れ刃を備え他端にはシャンクを
    備えたソリッドのエンドミルにおいて、該円弧状の切れ
    刃はエンドミル軸線とは傾きを有し、該切れ刃のうち少
    なくとも1刃は該エンドミルの先端とエンドミル外周最
    大径部とを経て刃元端がエンドミル軸線に向かうよう配
    置し、切れ刃が半球を越えて存するようにしたことを特
    徴とする球状刃エンドミル。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の球状刃エンドミルにおい
    て、円弧状の各切れ刃は該エンドミルの先端と外周最大
    径部との間において切れ刃部分が回転方向に対して凸と
    なるよう配置したことを特徴とする球状刃エンドミル。
  3. 【請求項3】 請求項1乃至2記載の球状刃エンドミル
    において、前記切れ刃は刃径の35%以下の長さに渉っ
    て延伸させたことを特徴とする球状刃エンドミル。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3記載の球状刃エンドミル
    において、同一軸断面内で隣接する円弧状の切れ刃の刃
    溝の幅を各切れ刃で少なくとも1つは不等間隔に配置し
    たことを特徴とする球状刃エンドミル。
JP9340545A 1997-11-25 1997-11-25 球状刃エンドミル Pending JPH11156622A (ja)

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