JPH1190721A - ボールエンドミル - Google Patents

ボールエンドミル

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Publication number
JPH1190721A
JPH1190721A JP27226897A JP27226897A JPH1190721A JP H1190721 A JPH1190721 A JP H1190721A JP 27226897 A JP27226897 A JP 27226897A JP 27226897 A JP27226897 A JP 27226897A JP H1190721 A JPH1190721 A JP H1190721A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blade
cutting
bottom blade
shaped
ball
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.)
Abandoned
Application number
JP27226897A
Other languages
English (en)
Inventor
Masami Iwata
正己 岩田
Takeshi Imoto
武志 井本
Yasushi Sakamoto
靖 坂本
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Tool Engineering Ltd filed Critical Hitachi Tool Engineering Ltd
Priority to JP27226897A priority Critical patent/JPH1190721A/ja
Publication of JPH1190721A publication Critical patent/JPH1190721A/ja
Abandoned 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】 本願発明は、工作機械に使用する平面および
曲面成形加工と同時に仕上げ用途にも適するボールエン
ドミルを提供するものである。 【構成】 ソリッドボールエンドミルにおいて、ボール
刃のノーズ部分に少なくとも1刃の略V字状の底刃を設
け、該底刃は工具軸心と垂直方向からみて直線部分があ
る略V字状の切れ刃で、その直線部分の中底勾配が5度
以上15度未満であって、該底刃と円弧状のボール刃と
が連接する部分を丸みをもつ切れ刃で結び、かつ、回転
中心付近にクーラントホ−ルを設けることにより構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、主として工作機械で
用いるボール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次元形状、特に曲面加工の用途にはボールエンドミ
ルが用いられている。これら加工においては、3次元形
状を最少の工具本数でかつ短時間で成形することが望ま
れており、また手作業による仕上げから機械加工による
高速仕上げに移行するニーズが増しており、工具に対し
更に長寿命および高精度加工の要求がなされている。こ
の目的で提供されたものとして、例えば特開平7−12
18号に示されたボールエンドミル(以下、従来品1と
いう)がある。また、同様にソリッドのボールエンドミ
ル切れ刃先端にV字状溝を形成し、回転中心近傍の損耗
を防止することを目的とした、特開平4−310310
号に示されたボールエンドミル(以下、従来品2とい
う)がある。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】従来品1は、切削速
度0領域に切れ刃をもたないように離間させたものであ
るが、この場合はボール刃にねじれ角が付けられないた
めに切削性が劣り、また回転中心には全く切れ刃がない
ため縦送りができないなど問題があった。他にも円弧状
ボール刃の中心付近の端点で損傷が大きくなるなど十分
とは言えないものであった。また、従来品2はV字溝の
開き角度が60度〜150度(すなわち中底勾配にあた
る角度は15度〜60度)であるボール刃4とV字溝側
面5とがなすエッジは非常に鋭角となるため、ボール刃
回転中心付近に負荷が掛かる切削においては、欠損を生
じやすいという問題があった。
【0004】
【本発明の目的】本願発明は、工作機械に使用する平面
および曲面成形加工と同時に仕上げ用途にも適するボー
ルエンドミルを提供するものである。
【0005】
【問題を解決するための手段】本願発明は、ソリッドボ
ールエンドミルにおいて、ボール刃のノーズ部分に少な
くとも1刃の略V字状の底刃を設け、該底刃は工具軸心
と垂直方向からみて直線部分がある略V字状の切れ刃
で、その直線部分の中底勾配が5度以上15度未満であ
って、該底刃と円弧状のボール刃とが連接する部分を丸
みをもつ切れ刃で結び、また、回転中心付近にクーラン
トホ−ルを設けたことを特徴とするボールエンドミルで
ある。
【0006】
【作用】ノーズ部分にV字状の溝を設けた場合、図1に
示す様な水平方向切削あるいは図2に示す様な等高線形
状加工おいては、切れ刃が一定以上の切削速度をもつた
め切削性が改善されるが、切れ刃端では切削応力が集中
しやすく損耗が激しくなる。特にV字状部の勾配αを大
きくすれば、この応力集中の影響は大きくなる。しかし
逆に小さくすれば、図3に示す傾斜切削および軸線方向
に切削送りをするときに、切れ刃として作用しないV字
溝部分が被削材と当たり、不都合が生じてくる。本願発
明では、ノーズに略V字状の底刃を設けたので、被削材
との工具回転中心近傍での余分な干渉を避けることがで
き、切れ刃中心付近の擦れ摩耗を低減して、高速回転で
使用しても長寿命となる。また、等高線加工あるいはV
字状底刃の中低勾配以下の僅かな傾き角での傾斜切削の
場合、底刃が干渉しないため切れ刃は一定以上の切削速
度を保つことができ、面粗さが向上する。
【0007】図3の様な傾斜切削または図4に示すヘリ
カル切削に関しては、略V字状の底刃の中低勾配を5度
から15度としたので、底刃が有効に作用し切削性は良
くなる。図5に示すように倣い走査線により曲面を加工
する場合においても、切削点が刻々と変化していって
も、外周切れ刃から円弧状ボール刃、底刃の全域で切れ
刃は適切に作用するため、切れ刃には局部的な負担を与
えることなく、切削バランスが取れた状態で切削が可能
である。このため、摩耗、チッピングを抑える効果があ
る。さらに、底刃と円弧状のボール刃とが連接する部分
を、丸みをもつ切れ刃で結んだので、局部的な摩耗を軽
減でき、加工精度維持と耐久性向上に効果がある。
【0008】また、図6および図7に示す本発明例で
は、ボールエンドミルの回転中心近傍には略V字状の底
刃5を残して、切れ刃端からシャンク端に至る貫通した
クーラント穴6を設けたものであり、クーラントは必ず
切り屑を切削位置から遠ざける方向に噴出させて切り屑
の排除に効果を現す。クーラント穴6は略V字状切れ刃
の底部に位置するため、特に底刃の切れ刃強度を損なう
ことがない。また、クーラントは略V字状底刃によって
形成されるチップポケットに切り屑が蓄積するのを防ぐ
効果もある。また、図8の様に、円弧状の切れ刃は法線
方向に負のすくい角とすることにより、切り屑を外部へ
排出するように作用させ、略V字状の底刃によって形成
されるすくい面10は、円弧状ボール刃のすくい面7と
は傾きをもたせて、切れ刃強度を補強できるようにし
た。このため、より高硬度の被削材に対しても切削性能
が優れることとなる。
【0009】また、図9の様に底刃のランド幅10を円
弧状ボール刃が外周刃と連接する部分のボール刃のラン
ド幅9をより狭くしたため、略V字状の底刃5によって
形成されるチップポケットは広くなり切り屑排出性に効
果がある。加えて底刃の狭いランド幅は、回転中心近傍
で切り屑が溶着し構成刃先を形成することを防ぐ。本願
発明において、ノーズ部分では円弧状の切れ刃が設けて
いないため、回転軌跡は真円からはずれることになる。
中低勾配を5度以上15度未満としたのは傾斜切削の場
合に通常適用される送り方向と送り速度において底刃全
面が当たることのないようにしたものである。また、底
刃は傾斜切削等に用いられる角度等にもよるが、回転中
心付近には設けなくとも良い。底刃と円弧状のボール刃
とが連接する部分を、丸みをもつ切れ刃で結ぶ方法は円
弧刃付け研削によってもよく、またホーニング等の砥粒
加工によってもよい。すなわち丸みの大きさは底刃の幅
と同じく、用途に応じて選び分けられるのである。な
お、ここでは略V字状により2刃エンドミルを対象に述
べているが、刃数は2刃に限ることなく、3またはそれ
以上であってもよい。ソリッドのボールエンドミルは高
速度工具鋼、超硬合金、サーメット等で構成されるが、
いずれの素材であってもよく、これにコーティングを施
してあってもよい。以下、実施例について詳細に説明す
る。
【0010】
【実施例】図6および図7は本願発明の1実施例であ
り、超微粒子超硬金製の直径6mm、刃長8mm、全長
90mm、刃数4枚刃、ねじれ角30度のボールエンド
ミルで、ノーズ部に幅2mm、中低勾配6度の底刃を設
けたものである。このエンドミルの中心には直径1mm
のクーラント穴6が、底刃からシャンク端に至るまで貫
通している。ボール刃部のすくい角は底刃と連接する部
分から外周に至るまで−6度であって、底刃のすくい面
8とは角度をもって設けられている。これにPVD法に
よりTi系の硬質被膜を施した。この工具を、マシニン
グセンタを用いて3次元切削に供した。被削材をS50
Cで、回転数15000min-1、送り速度1500m
m/min、切り込み0.5〜1mmで、図5に示すよ
うな凸曲面を走査倣い切削を行った。傾斜、曲面など切
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可能であった。ピッチ送りを0.
5mmとしたため、切削量が多いにもかかわらず切削面
は良好であった。特に傾斜部分の切削においてはボール
エンドミルの負荷部分が偏る傾向が避けられないが、切
れ刃形状とともにクーラントの効果も相まって局部的な
摩耗を軽減でき、優れた耐久性を得ることができた。
【0011】
【発明の効果】以上のように本願発明によれば、とくに
金型などの3次元形状加工に用いる高速切削用の工作機
械に適するボールエンドミルにおいて改善がなされた結
果、切り屑排出性がよく高能率で切削精度の優れた加工
が可能になったのである。水平方向送りにおいては切削
性が向上し、送り速度を大きくでき、傾斜送りや軸線方
向送りにも効果がある。とくに切れ刃の形状を強化した
結果、耐久性を高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】水平方向切削加工法の例を示す説明図。
【図2】等高線形状加工法の例を示す説明図。
【図3】傾斜切削加工法の例を示す説明図。
【図4】ヘリカル加工法の例を示す説明図。
【図5】走査倣い形状加工法の例を示す説明図。
【図6】本発明の実施例の側面図を示す。
【図7】図6の部分拡大図を示す。
【図8】本発明の他の実施例の部分拡大図を示す。
【図9】本発明の他の実施例の先端側からの正面図を示
す。
【符号の説明】
1 本体 2 刃部 3 外周刃 4 ボール刃 5 底刃 6 クーラント穴 7 ボール刃のすくい面 8 底刃のすくい面 9 ボール刃のランド幅 10 底刃のランド幅

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ソリッドボールエンドミルにおいて、ボ
    ール刃のノーズ部分に少なくとも1刃の略V字状の底刃
    を設け、該底刃は工具軸心と垂直方向からみて直線部分
    がある略V字状の切れ刃で、その直線部分の中底勾配が
    5度以上15度未満であって、該底刃と円弧状のボール
    刃とが連接する部分を丸みをもつ切れ刃で結んだことを
    特徴とするボールエンドミル。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のボールエンドミルにおい
    て、該エンドミルの回転中心付近にクーラントホ−ルを
    設けたことを特徴とするボールエンドミル。
JP27226897A 1997-09-18 1997-09-18 ボールエンドミル Abandoned JPH1190721A (ja)

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JP27226897A JPH1190721A (ja) 1997-09-18 1997-09-18 ボールエンドミル

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002187011A (ja) * 2000-12-21 2002-07-02 Osg Corp 多刃ボールエンドミル
US20140003873A1 (en) * 2011-02-16 2014-01-02 Hitachi Tool Engineering, Ltd. End mill for cutting of high-hardness materials
JPWO2018168341A1 (ja) * 2017-03-13 2019-08-08 三菱日立ツール株式会社 ボールエンドミル

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