WO2013146238A1 - ボールエンドミル - Google Patents

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WO2013146238A1
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end mill
long
short
axis
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Inventor
貴行 畔上
阿部　太郎
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三菱マテリアル株式会社
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    • 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
    • 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
    • B23C2210/205—Number of cutting edges six
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2210/00—Details of milling cutters
    • B23C2210/28—Arrangement of teeth
    • B23C2210/285—Cutting edges arranged at different diameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2210/00—Details of milling cutters
    • B23C2210/28—Arrangement of teeth
    • B23C2210/287—Cutting edges arranged at different axial positions or having different lengths in the axial direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2210/00—Details of milling cutters
    • B23C2210/54—Configuration of the cutting part
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/19—Rotary cutting tool
    • Y10T407/1946—Face or end mill
    • Y10T407/1948—Face or end mill with cutting edge entirely across end of tool [e.g., router bit, end mill, etc.]

Definitions

  • an even number of cutting blades having a hemispherical shape in which the rotation trajectory around the axis is centered on the axis are formed at the distal end portion of the end mill body that is rotated around the axis at intervals in the circumferential direction.
  • the present invention relates to an even-edged ball end mill.
  • Patent Document 1 discloses that six ball blades are formed at the tip of the end mill body, and every other three blades in the circumferential direction are the tip of the end mill body. And the remaining three ball blades were short ball blades (short blades) having an inner peripheral end at a position away from the axis 6. A single-edged ball end mill has been proposed.
  • a space which is retreated from the hemisphere formed by the rotation trajectory of the long ball blade is formed on the inner peripheral side from the inner peripheral end of the short ball blade in this way by the cut surface.
  • this space also secures the capacity of the pocket for discharging chips, but when this notch surface is widened in order to secure a larger pocket capacity, the notch surface is the part of the end ball body end side of the long ball blade.
  • the end mill body thickness on the rear side in the end mill rotation direction cannot be secured and the blade edge strength is reduced. There is a possibility that a defect or the like is likely to occur in the portion.
  • the present invention has been made under such a background, and in the ball end mill in which long blades (long ball blades) and short blades (short ball blades) are alternately formed as described above, the long blades, in particular, the shaft.
  • An object of the present invention is to provide a ball end mill capable of obtaining good chip discharge performance without impairing the strength of the cutting edge at the end mill body tip side portion that intersects the wire.
  • the present invention provides a hemispherical structure in which the rotation locus around the axis is centered on the axis at the tip of the end mill body rotated around the axis.
  • An even number of cutting blades are formed at intervals in the circumferential direction, and among these even number of cutting blades, every other cutting blade in the circumferential direction intersects the axis of the end mill body tip.
  • the other cutting blades in the remaining circumferential direction are short blades having an inner peripheral edge at a position away from the axis, and the long blade gashes and the end mill rotation direction of the long blades
  • the short-blade gash adjacent to the end-mill is communicated at the tip end side of the end mill body, and the long-blade gash is wider at least at the tip-end side of the end mill body than the short-blade gash in the circumferential direction. It is characterized by
  • every other cutting blade in the circumferential direction of the end mill body is a short blade. Since the short blade gash adjacent to the end mill rotation direction communicates with the end mill main body tip side, there is a space retreating with respect to the rotation trajectory of the long blade on the inner peripheral side from the inner peripheral end of the short blade. Will be formed.
  • the long-blade gash is wider in the circumferential direction than the short-blade gash at least on the tip side of the end mill body. A sufficient pocket capacity for discharging chips can be secured.
  • a circumferential interval between the long blade and the short blade adjacent to the long blade in the end mill rotation direction is set at least on the tip end side of the end mill main body and the short blade and the long blade adjacent to the short blade in the end mill rotation direction.
  • the long-blade gash is thus made wider in the circumferential direction than the short-blade gash.
  • the bottom edge of the long blade has a bottom surface extending in a direction intersecting with the wall surface facing the end mill rotation direction and a wall surface facing the end mill rotation direction, or a bottom surface forming a concave curved surface contacting these wall surfaces.
  • the width in the circumferential direction may be increased by the amount of the bottom surface.
  • the present invention in the portion on the tip end side of the end mill main body, like the ball end mill described in Patent Document 1, in order to ensure the pocket capacity for chip discharge by the long blade, Even if the notch surface on the peripheral side is enlarged and the tip flank of the long blade is not greatly cut, good chip discharge performance can be ensured. It is possible to prevent a loss due to a reduction in the strength of the cutting blade while leaving a sufficient thickness.
  • FIG. It is a perspective view which shows one Embodiment of this invention. It is an enlarged front view of embodiment shown in FIG. It is a side view of A direction view in FIG. It is a side view of the B direction view in FIG.
  • FIG. It is sectional drawing which shows the 2nd modification of this.
  • A A cross-sectional view perpendicular to the intersecting ridge line between the wall surface facing the end mill rotation direction and the wall surface facing the end mill rotation direction of the short-blade gasche at the tip end side of the end mill main body of the embodiment shown in FIG. 1 (FIGS. 1 to 3)
  • C Cross-sectional view at point S),
  • B Enlarged view of the cross-sectional view shown in FIG. (A)
  • the end mill body 1 is formed of a hard material such as cemented carbide and has a substantially cylindrical shape centered on the axis O, and the rear end side portion (the right side portion in FIGS. 2 and 3) is a circle. While the columnar shank portion 2 is formed, the tip portion is a cutting blade portion 3. In such a ball end mill, the shank portion 2 is gripped by the main shaft of the machine tool and rotated in the end mill rotation direction T around the axis O, and is sent out in a direction intersecting the axis O, so that the cutting blade portion 3 For example, it is used for cutting a curved surface of a mold or the like.
  • the end mill rotates as the even-numbered (six in this embodiment) chip discharge groove 4 moves toward the rear end side in the direction of the axis O with a circumferential interval in the outer peripheral portion on the rear end side.
  • An outer peripheral blade 5 having a rake face as the wall surface is formed on the outer peripheral side ridge portion of the wall surface facing the end mill rotation direction T side of the chip discharge grooves 4. Each is formed.
  • These outer peripheral blades 5 are configured such that the rotation locus around the axis O forms one cylindrical surface with the axis O as the center.
  • the gash 6 is formed so that the tip of the chip discharge groove 4 is further cut out toward the inner periphery as it goes toward the tip.
  • the outer peripheral edge portion of the wall surface 6a facing the end mill rotation direction T side of the gasche 6 is connected to the tip of the outer peripheral blade 5 with the wall surface 6a as a rake face, and is curved toward the tip side while curving toward the inner periphery.
  • An even number (six in this embodiment) of cutting blades (ball blades) 7 are formed in the same direction as the outer peripheral blades 5.
  • These cutting blades 7 are formed so that the rotation trajectory around the axis O forms one hemisphere having a center on the axis O and projecting toward the tip, and the radius of the hemisphere is equal to the outer circumference. It is made equal to the radius of the cylindrical surface which the rotation locus of the blade 5 makes.
  • every other three cutting blades 7 in the circumferential direction extend from the tip of the outer peripheral blade 5 until reaching the axis O of the end mill body 1 tip, and on this axis O
  • the long blades 7A intersected with each other and the remaining three cutting blades 7 are short blades 7B having inner peripheral ends at positions farther from the axis O than the long blades 7A.
  • the gash 6A of the long blade 7A is communicated with the gash 6B of the short blade 7B adjacent to the end mill rotation direction T of the long blade 7A.
  • Each of the three long blades 7A and each of the three short blades 7B are formed at equal intervals in the circumferential direction.
  • the gash 6B of the short blade 7B faces the end mill rotation direction T, which is the rake face of the short blade 7B, and the end mill rotation direction facing the wall surface 6a.
  • the gash 6A of the long blade 7A is formed by the wall surface 6b facing the rear T, and the end mill rotating direction T, which is the rake face of the long blade 7A, is shown above. It is formed by a wall surface 6a, a wall surface 6b facing the wall surface 6a and facing the end mill rotation direction T, and a bottom surface 6c extending between the wall surfaces 6a and 6b.
  • the gash 6A of the long blade 7A is wider in the circumferential direction than the gash 6B of the short blade 7B. That is, the cross sections of the gash 6A of the long blade 7A and the gash 6B of the short blade 7B are different from each other.
  • the gash 6A of the long blade 7A is shown in FIG. 5B in a cross section orthogonal to the intersecting ridge line of the extension surfaces of the wall surfaces 6a and 6b facing the end mill rotation direction T and the end mill rotation direction T.
  • these wall surfaces 6a and 6b are formed so as to extend in a direction intersecting with an acute angle
  • the bottom surface 6c of the gash 6A extends so as to intersect these wall surfaces 6a and 6b at an angle in the same cross section.
  • the gash 6B of the short blade 7B has a wall surface 6a, as shown in FIG. 6 (b) in a cross section perpendicular to the intersecting ridge line of the end mill rotation direction T and the wall surface 6a, 6b facing the end mill rotation direction T. 6b is formed to intersect at an acute angle.
  • the gash 6A of the long blade 7A has an end mill rotation of the gash 6B of the short blade 7B in the vicinity of the pole of the axis O at the tip of the end mill body 1 where the wall surface 6b facing the end mill rotation direction T is rearward.
  • the short blade 7B communicates with the gash 6B.
  • the end mill of the gash 6B of the short blade 7B is shown in FIG. 6 (b).
  • a wall surface 6a facing the rotation direction T intersects with a wall surface 6b facing the rear end direction of the end mill rotation T of the gash 6A of the long blade 7A adjacent to the rear side of the end mill rotation direction T.
  • a notch surface 9 is formed by cutting out the inner peripheral portion of the tip flank 8B of 7B in a direction perpendicular to the axis O or slightly toward the tip side toward the inner peripheral side. The intersection of the surface 9, the tip flank 8B of the short blade 7B, and the wall surface 6a of the gasche 6B, which is the rake face of the short blade 7B, is the inner peripheral end of the short blade 7B.
  • the short blade 7B in the range where the short blade 7B is formed in the radial direction with respect to the axis O, at least on the inner peripheral side of the end portion of the end mill body 1, the long blade 7A and the long blade 7A are adjacent to the end mill rotation direction T.
  • the circumferential interval between the short blade 7B is smaller than the circumferential interval between the short blade 7B and the long blade 7A adjacent to the end mill rotation direction T of the short blade 7B.
  • the interval may be left as it is, or the long blade 7A and the short blade 7B may be formed at equal intervals in the circumferential direction, and conversely the long blade 7A and its end mill.
  • the circumferential interval between the short blade 7B adjacent to the rotation direction T may be larger than the circumferential interval between the short blade 7B and the long blade 7A adjacent to the end mill rotation direction T.
  • the width of the gash 6A of the long blade 7A at the tip end side of the end mill body 1 is long on the circumference passing through the inner peripheral end of the short blade 7B with the axis O as the center when viewed from the tip end side in the axis O direction. From the blade 7A to the intersection of the wall surface 6b facing the rear end of the end mill rotation direction T of the gash 6A of the long blade 7A and the tip flank 8B or notch surface 9 of the short blade 7B adjacent to the end mill rotation direction T of the long blade 7A.
  • the width of the gash 6B of the short blade 7B on the tip end side of the end mill body 1 is the inner circumference of the short blade 7B with the axis O as the center when viewed from the tip end side in the axis O direction.
  • the distance in the circumferential direction between the long blade 7A on the distal end side of the end mill body 1 and the short blade 7B adjacent to the end mill rotation direction T of the long blade 7A is the axis line when viewed from the distal end side in the axis O direction.
  • the distance between the long blade 7A on the circumference passing through the inner peripheral edge of the short blade 7B centering on O and the short blade 7B adjacent to the end mill rotation direction T of the long blade 7A (the length of the arc).
  • the distance in the circumferential direction between 7B and the long blade 7A adjacent to the end mill rotation direction T of the short blade 7B also passes through the inner peripheral end of the short blade 7B with the axis O as the center when viewed from the front end side in the axis O direction. This is the distance (arc length) between the short blade 7B on the circumference and the long blade 7A adjacent to the end blade rotation direction T of the short blade 7B.
  • the gash 6A of the long blade 7A is wider in the circumferential direction than the gash 6B of the short blade 7B at least around the axis O on the distal end side of the end mill body 1.
  • a large pocket for discharging chips can be secured in the gash 7B of the blade 7A. For this reason, it is possible to obtain good chip discharging performance without expanding the notch surface to the tip flank 8A of the long blade 7A in order to ensure this pocket capacity as in the ball end mill described in Patent Document 1.
  • the thickness of the end mill body 1 on the rear side in the end mill rotation direction T of the long blade 7A can be increased to suppress the reduction in the cutting blade strength.
  • the gash 6A of the long blade 7A is also communicated with the gash 6B of the short blade 7B adjacent to the end mill rotation direction T around the axis O on the tip end side of the end mill main body 1, so that even better chips are obtained. Emission can be ensured. Therefore, according to the ball end mill configured as described above, even when cutting is performed with higher feed, chips can be smoothly discharged while preventing the long blade 7A from being damaged and the like, and stable high efficiency. Can be cut.
  • the distance between the long blade 7A and the short blade 7B adjacent to the end mill rotation direction T of the long blade 7A is the short blade 7B and the short blade. It is made smaller than the space
  • the bottom surface 6c of the gash 6A of the long blade 7A and the wall surface 6a facing the end mill rotation direction T which is the rake face of the long blade 7A, and the end mill rotation.
  • the bottom wall 6c extends in a direction intersecting the wall surfaces 6a and 6b as in the first modification shown in FIG. 5C, although it is formed so as to intersect the wall surface 6b facing the direction T with an angle.
  • at least one of these wall surfaces 6a and 6b (both in FIG. 5 (c)) and the bottom surface 6c intersect, the above-mentioned cross section forms a concave curve such as a concave arc, and these wall surfaces 6a and 6b. And a concave curved surface that contacts the bottom surface 6c.
  • the entire bottom surface 6c is formed such that the cross section forms a concave curve shape such as a concave arc, and the end mill rotation direction T of the gasche 6A and the rear thereof are directed to the rear.
  • the wall surface 6a facing the end mill rotation direction T and the wall surface 6b facing the rear direction of the end mill rotation T are cross-sectional as shown in the modification shown in FIG.
  • the bottom surface 6c of the gash 6A of the long blade 7A may be a concave curved surface. What is necessary is just to make the curvature radius in the said cross section larger than the concave curved surface in the gash 6B of the short blade 7B.
  • such a bottom surface 6 c is formed on the gasche 6 A over the entire length of the long blade 7 A of the cutting blade (ball blade) 7. Since the gap of 7 becomes large and good chip discharging performance is obtained, the gash 6A of the long blade 7A does not have to be wide as described above unless the extreme wideness or narrowness occurs, that is, the gash of the long blade 7A.
  • the bottom surface 6c may not be formed on 6A.
  • the present invention is suitable for application to a ball end mill having 6 blades or more, particularly 6 blades or 8 blades.

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Abstract

　長刃と短刃が交互に形成されたボールエンドミルにおいて、長刃の特に軸線上に交差させられるエンドミル本体先端側部分における刃策強度を損なうことなく、良好な切屑排出性を得る。　軸線Ｏ回りに回転されるエンドミル本体（１）の先端部に、軸線Ｏ回りの回転軌跡が半球状をなす偶数枚の切刃（７）が周方向に間隔をあけて形成され、周方向に１つおきの切刃（７）はエンドミル本体（１）先端の軸線Ｏ上に交差させられた長刃（７Ａ）とされ、残りの周方向に１つおきの切刃（７）は軸線Ｏから離れた位置に内周端を有する短刃（７Ｂ）とされ、長刃（７Ａ）のギャッシュ（６Ａ）とそのエンドミル回転方向Ｔに隣接する短刃（７Ｂ）のギャッシュ（６Ｂ）とはエンドミル本体（１）先端側で連通させられ、長刃（７Ａ）のギャッシュ（６Ａ）は、少なくともエンドミル本体（１）先端側で短刃（７Ｂ）のギャッシュ（６Ｂ）よりも周方向に幅広とされている。

Description

ボールエンドミル
　本発明は、軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部に、上記軸線回りの回転軌跡が該軸線上に中心を有する半球状をなす偶数枚の切刃が周方向に間隔をあけて形成された偶数刃のボールエンドミルに関するものである。
　このような偶数刃のボールエンドミルとして、特許文献１には、エンドミル本体の先端部に６枚のボール刃が形成され、このうち周方向に１つおきの３枚のボール刃は、エンドミル本体先端の軸線上に交差させられた長ボール刃（長刃）とされるとともに、残りの３枚のボール刃は軸線から離れた位置に内周端を有する短ボール刃（短刃）とされた６枚刃のボールエンドミルが提案されている。
　このようなボールエンドミルでは、６枚のボール刃すべてが長ボール刃とされたボールエンドミルに対して、エンドミル本体先端の軸線上に突き合わされる長ボール刃の形成を容易にできるとともに、切屑排出用のポケット容量を確保して切屑詰まりを防止できる。一方、従来の対向配置された２枚のボール刃が長ボール刃とされるとともに残りの４枚のボール刃が短ボール刃とされたボールエンドミルに対しては、エンドミル本体先端における長ボール刃が多いので、加工面精度の向上と切刃寿命の延長を図ることができる。
特開２０１１－１８３５３２号公報
　ところで、この特許文献１に記載のボールエンドミルでは、エンドミル本体先端において短ボール刃の内周端を軸線から離れた位置とするのに、短ボール刃に連なる先端逃げ面の先端内周側に、軸線に垂直な方向またはこれよりも内周側に向かうに従い僅かに先端側に向かう方向に延びる切欠面を形成し、この切欠面と先端逃げ面と短ボール刃のギャッシュのエンドミル回転方向を向く壁面との交点に短ボール刃の内周端が位置するようにしている。
　そして、長ボール刃が３枚であることに加えて、このように切欠面によって短ボール刃の内周端よりも内周側に長ボール刃の回転軌跡がなす半球よりも後退した空間を形成し、この空間によっても切屑を排出するポケットの容量を確保するようにしているが、より大きなポケット容量を確保しようとしてこの切欠面を広げると、切欠面が長ボール刃のエンドミル本体先端側の部分に連なる先端逃げ面に及んでしまい、長ボール刃の特に軸線上に交差させられる部分において、エンドミル回転方向後方側のエンドミル本体の肉厚を確保することができなくなって刃先強度が低下し、この部分に欠損等が生じ易くなるおそれがある。
　本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のように長刃（長ボール刃）と短刃（短ボール刃）が交互に形成されたボールエンドミルにおいて、長刃の特に軸線上に交差させられるエンドミル本体先端側部分における刃先強度を損なうことなく、良好な切屑排出性を得ることが可能なボールエンドミルを提供することを目的としている。
　上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部に、上記軸線回りの回転軌跡が該軸線上に中心を有する半球状をなす偶数枚の切刃が周方向に間隔をあけて形成されており、これら偶数枚の切刃のうち周方向に１つおきの切刃は、上記エンドミル本体先端の上記軸線上に交差させられた長刃とされ、残りの周方向に１つおきの切刃は、上記軸線から離れた位置に内周端を有する短刃とされ、上記長刃のギャッシュと該長刃のエンドミル回転方向に隣接する短刃のギャッシュとはエンドミル本体先端側で連通させられているとともに、この長刃のギャッシュは、少なくとも上記エンドミル本体先端側で上記短刃のギャッシュよりも周方向に幅広とされていることを特徴とする。
　このように構成されたボールエンドミルにおいては、特許文献１に記載のボールエンドミルと同様に、エンドミル本体の周方向に１つおきの残りの切刃は短刃とされ、また長刃のギャッシュとそのエンドミル回転方向に隣接する短刃のギャッシュとがエンドミル本体先端側で連通させられているので、この短刃の内周端よりも内周側には長刃の回転軌跡に対して後退する空間が形成されることになる。その一方で、長刃のギャッシュは、少なくともエンドミル本体先端側で短刃のギャッシュよりも周方向に幅広とされているので、上記空間を無理に広げようとしなくても、長刃のギャッシュ自体に十分な切屑排出のためのポケット容量を確保することができる。
　このため、長刃の特に軸線上に交差するエンドミル本体先端側の部分においては良好な切屑排出性を得ることができ、特許文献１に記載のボールエンドミルのように長刃による切屑排出のためのポケット容量を確保するために短刃の内周側の切欠面を大きくしてこの部分の長刃の先端逃げ面を大きく切り欠いたりする必要はなくなるため、この部分のエンドミル回転方向後方側に連なるエンドミル本体の肉厚を確保して切刃強度の低下を抑え、欠損等が発生するのを防ぐことが可能となる。従って、より高い送りを与えたとしても安定した切削が可能となるので、高能率の加工を促すことができる。
　さらに、長刃と該長刃のエンドミル回転方向に隣接する短刃との周方向の間隔を、少なくとも上記エンドミル本体先端側で、この短刃と該短刃のエンドミル回転方向に隣接する長刃との周方向の間隔よりも小さくすることにより、長刃のエンドミル回転方向後方側に一層大きな肉厚をエンドミル本体に確保することができる。従って、これによっても長刃の切刃強度の向上を図って、欠損等の発生を確実に防止することができる。
　なお、上述のように長刃のギャッシュをエンドミル本体先端側において短刃のギャッシュよりも周方向に幅広にするには、長刃のギャッシュを、こうして短刃のギャッシュよりも周方向に幅広とされた部分において、該長刃のギャッシュのエンドミル回転方向を向く壁面とエンドミル回転方向後方を向く壁面とに交差する方向に延びる底面、またはこれらの壁面に接する凹曲面状をなす底面を備えたものとして、この底面の分だけ周方向の幅が広がるようにすればよい。
　以上説明したように、本発明によれば、エンドミル本体先端側の部分において、特許文献１に記載のボールエンドミルのように長刃による切屑排出のためのポケット容量を確保するために短刃の内周側の切欠面を大きくして長刃の先端逃げ面を大きく切り欠いたりせずとも、良好な切屑排出性を確保することができ、これにより長刃のエンドミル回転方向後方側にエンドミル本体の肉厚を十分に残して、切刃強度の低下による欠損等を防止することができる。
本発明の一実施形態を示す斜視図である。 図１に示す実施形態の拡大正面図である。 図２におけるＡ方向視の側面図である。 図２におけるＢ方向視の側面図である。 （ａ）図１に示す実施形態のエンドミル本体先端側における長刃のギャッシュのエンドミル回転方向を向く壁面とエンドミル回転方向後方を向く壁面との延長面の交差稜線に垂直な断面図（図１～図３の点Ｌにおける断面図）、（ｂ）図（ａ）に示す断面図の拡大図、（ｃ）図（ｂ）の第１の変形例を示す断面図、（ｄ）図（ｂ）の第２の変形例を示す断面図である。 （ａ）図１に示す実施形態のエンドミル本体先端側における短刃のギャッシュのエンドミル回転方向を向く壁面とエンドミル回転方向後方を向く壁面との交差稜線に垂直な断面図（図１～図３の点Ｓにおける断面図）、（ｂ）図（ａ）に示す断面図の拡大図、（ｃ）図（ｂ）の変形例を示す断面図である。
　１　エンドミル本体
　３　切刃部
　４　切屑排出溝
　５　外周刃
　６　ギャッシュ
　６Ａ　長刃７Ａのギャッシュ
　６Ｂ　短刃７Ｂのギャッシュ
　６ａ　ギャッシュ６のエンドミル回転方向Ｔを向く壁面
　６ｂ　ギャッシュ６のエンドミル回転方向Ｔ後方を向く壁面
　６ｃ　ギャッシュ６の底面
　７　切刃（ボール刃）
　７Ａ　長刃
　７Ｂ　短刃
　８Ａ　長刃７Ａの先端逃げ面
　８Ｂ　短刃７Ｂの先端逃げ面
　９　切欠面
　図１ないし図６は本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態において、エンドミル本体１は、超硬合金等の硬質材料により形成されて軸線Ｏを中心とした概略円柱状をなし、その後端側部分（図２、図３おいて右側部分）は円柱状のままのシャンク部２とされるとともに、先端部は切刃部３とされる。このようなボールエンドミルは、上記シャンク部２が工作機械の主軸に把持されて軸線Ｏ回りにエンドミル回転方向Ｔに回転されつつ、該軸線Ｏに交差する方向に送り出されて、上記切刃部３により例えば金型等の曲面を切削加工したりするのに用いられる。
　この切刃部３においては、その後端側の外周部に、周方向に間隔をあけて偶数条（本実施形態では６条）の切屑排出溝４が軸線Ｏ方向後端側に向かうに従いエンドミル回転方向Ｔの後方側に捩れるように形成されており、これらの切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔ側を向く壁面の外周側辺稜部には、この壁面をすくい面とする外周刃５がそれぞれ形成されている。これらの外周刃５は、軸線Ｏ回りの回転軌跡が該軸線Ｏを中心とした１つの円筒面をなすようにされている。
　一方、切刃部３の先端部、すなわちエンドミル本体１の先端部においては、上記切屑排出溝４の先端部を先端側に向かうに従い内周側に向けてさらに切り欠くようにしてギャッシュ６が形成されており、このギャッシュ６のエンドミル回転方向Ｔ側を向く壁面６ａの外周縁部には、この壁面６ａをすくい面として上記外周刃５の先端に連なり先端側に向かうに従い凸曲しつつ内周側に向かう、外周刃５と同数の偶数（本実施形態では６枚）の切刃（ボール刃）７がそれぞれ形成されている。これらの切刃７は、その軸線Ｏ回りの回転軌跡が、該軸線Ｏ上に中心を有して先端側に凸となる１つの半球をなすようにされていて、この半球の半径は上記外周刃５の回転軌跡がなす円筒面の半径と等しくされている。
　これら６枚の切刃７のうち、周方向に１つおきの３枚の切刃７は、外周刃５の先端からエンドミル本体１先端の軸線Ｏ上に達するまで延びて、この軸線Ｏ上で互いに交差させられた長刃７Ａとされるとともに、残りの３枚の切刃７は、これら長刃７Ａよりも軸線Ｏから離れた位置に内周端を有する短刃７Ｂとされている。さらに、長刃７Ａのギャッシュ６Ａは、この長刃７Ａのエンドミル回転方向Ｔに隣接する短刃７Ｂのギャッシュ６Ｂに連通させられている。なお、３枚の長刃７Ａそれぞれと、３枚の短刃７Ｂそれぞれは、周方向に等間隔に形成されている。
　そして、短刃７Ｂのギャッシュ６Ｂが図６（ｂ）に示すように、この短刃７Ｂのすくい面とされるエンドミル回転方向Ｔを向く上記壁面６ａと、この壁面６ａに対向してエンドミル回転方向Ｔ後方を向く壁面６ｂとにより形成されているのに対し、長刃７Ａのギャッシュ６Ａは図５（ｂ）に示すように、この長刃７Ａのすくい面とされるエンドミル回転方向Ｔを向く上記壁面６ａと、この壁面６ａに対向してエンドミル回転方向Ｔ後方を向く壁面６ｂと、これらの壁面６ａ、６ｂの間に延びる底面６ｃとにより形成されていて、これにより、少なくともエンドミル本体１の先端側では、長刃７Ａのギャッシュ６Ａが短刃７Ｂのギャッシュ６Ｂよりも周方向に幅広とされている。すなわち、長刃７Ａのギャッシュ６Ａと短刃７Ｂのギャッシュ６Ｂとの断面が異なる形状とされている。
　ここで、本実施形態では、長刃７Ａのギャッシュ６Ａは、そのエンドミル回転方向Ｔとエンドミル回転方向Ｔ後方を向く壁面６ａ、６ｂの延長面の交差稜線に直交する断面において図５（ｂ）に示すように、これらの壁面６ａ、６ｂが鋭角に交差する方向に延びるように形成されており、ギャッシュ６Ａの上記底面６ｃは、同断面においてこれらの壁面６ａ、６ｂに角度をもって交差するように延びている。また、短刃７Ｂのギャッシュ６Ｂは、そのエンドミル回転方向Ｔとエンドミル回転方向Ｔ後方を向く壁面６ａ、６ｂの交差稜線に直交する断面において図６（ｂ）に示すように、これらの壁面６ａ、６ｂが鋭角に交差するように形成されている。
　さらに、本実施形態では、長刃７Ａのギャッシュ６Ａは、そのエンドミル回転方向Ｔ後方を向く上記壁面６ｂが、エンドミル本体１先端の上記軸線Ｏの極周辺において、短刃７Ｂのギャッシュ６Ｂのエンドミル回転方向Ｔ後方を向く上記壁面６ｂに交差するように延びることにより、この短刃７Ｂのギャッシュ６Ｂと連通させられている。これら長刃７Ａのギャッシュ６Ａと短刃７Ｂのギャッシュ６Ｂのエンドミル回転方向Ｔ後方を向く壁面６ｂ同士の交差稜線の外周側では、図６（ｂ）に示すように短刃７Ｂのギャッシュ６Ｂのエンドミル回転方向Ｔを向く壁面６ａと、そのエンドミル回転方向Ｔ後方側に隣接する長刃７Ａのギャッシュ６Ａのエンドミル回転方向Ｔ後方を向く壁面６ｂとが交差させられ、さらにその外周側には、短刃７Ｂの先端逃げ面８Ｂの内周部を、軸線Ｏに垂直な方向またはこれよりも内周側に向かうに従い僅かに先端側に向かう方向に切り欠いた切欠面９が形成されていて、この切欠面９と、短刃７Ｂの先端逃げ面８Ｂと、短刃７Ｂのすくい面とされるギャッシュ６Ｂの上記壁面６ａとの交点が、短刃７Ｂの内周端とされる。
　なお、本実施形態では、軸線Ｏに対する径方向に短刃７Ｂが形成された範囲において、少なくともエンドミル本体１の先端部内周側では、長刃７Ａと該長刃７Ａのエンドミル回転方向Ｔに隣接する短刃７Ｂとの周方向の間隔は、この短刃７Ｂと該短刃７Ｂのエンドミル回転方向Ｔに隣接する長刃７Ａとの周方向の間隔よりも小さくされている。一方、外周側の外周刃５に連なる部分では、このままの間隔でもよく、また長刃７Ａと短刃７Ｂとが周方向に等間隔に形成されていてもよく、逆に長刃７Ａとそのエンドミル回転方向Ｔに隣接する短刃７Ｂとの周方向の間隔が、この短刃７Ｂとそのエンドミル回転方向Ｔに隣接する長刃７Ａとの周方向の間隔より大きくされていてもよい。
　ここで、エンドミル本体１先端側における長刃７Ａのギャッシュ６Ａの幅は、軸線Ｏ方向先端側から見たときに、軸線Ｏを中心として短刃７Ｂの内周端を通る円周上において、長刃７Ａから該長刃７Ａのギャッシュ６Ａのエンドミル回転方向Ｔ後方を向く壁面６ｂとこの長刃７Ａのエンドミル回転方向Ｔに隣接する短刃７Ｂの先端逃げ面８Ｂまたは切欠面９との交線までの幅（円弧の長さ）であり、エンドミル本体１先端側における短刃７Ｂのギャッシュ６Ｂの幅は、同じく軸線Ｏ方向先端側から見たときに、軸線Ｏを中心として短刃７Ｂの内周端を通る円周上において、短刃７Ｂから該短刃７Ｂのギャッシュ６Ｂのエンドミル回転方向Ｔ後方を向く壁面６ｂとこの短刃７Ｂのエンドミル回転方向Ｔに隣接する長刃７Ａの先端逃げ面８Ａとの交線までの幅（円弧の長さ）である。
　また、同様に、エンドミル本体１先端側における長刃７Ａと該長刃７Ａのエンドミル回転方向Ｔに隣接する短刃７Ｂとの周方向の間隔も、軸線Ｏ方向先端側から見たときに、軸線Ｏを中心として短刃７Ｂの内周端を通る円周上における長刃７Ａと該長刃７Ａのエンドミル回転方向Ｔに隣接する短刃７Ｂとの間隔（円弧の長さ）であり、短刃７Ｂと該短刃７Ｂのエンドミル回転方向Ｔに隣接する長刃７Ａとの周方向の間隔も、軸線Ｏ方向先端側から見たときに、軸線Ｏを中心として短刃７Ｂの内周端を通る円周上における短刃７Ｂと該短刃７Ｂのエンドミル回転方向Ｔに隣接する長刃７Ａとの間隔（円弧の長さ）である。
　このように構成されたボールエンドミルでは、長刃７Ａのギャッシュ６Ａが、少なくともエンドミル本体１先端側の軸線Ｏ周辺において、短刃７Ｂのギャッシュ６Ｂよりも周方向に幅広とされているので、この長刃７Ａのギャッシュ７Ｂに切屑排出のための大きなポケットを確保することができる。このため、特許文献１に記載のボールエンドミルのようにこのポケット容量を確保するために切欠面を長刃７Ａの先端逃げ面８Ａにまで広げなくても良好な切屑排出性を得ることができ、長刃７Ａのエンドミル回転方向Ｔ後方側のエンドミル本体１の肉厚を大きくして、切刃強度の低下を抑えることができる。
　また、この長刃７Ａのギャッシュ６Ａは、同じくエンドミル本体１先端側の軸線Ｏ周辺において、そのエンドミル回転方向Ｔに隣接する短刃７Ｂのギャッシュ６Ｂに連通させられてもいるので、さらに良好な切屑排出性を確保することができる。従って、上記構成のボールエンドミルによれば、より高い送りを与えて切削加工を行っても、長刃７Ａに欠損等が生じるのを防ぎつつ切屑を円滑に排出することができ、安定した高能率の切削加工を行うことができる。
　さらに、本実施形態では、少なくともエンドミル本体１の先端部内周側では、長刃７Ａと該長刃７Ａのエンドミル回転方向Ｔに隣接する短刃７Ｂとの間隔が、この短刃７Ｂと該短刃７Ｂのエンドミル回転方向Ｔに隣接する長刃７Ａとの間隔よりも小さくされている。このため、軸線Ｏに対する径方向に短刃７Ｂが形成された範囲の少なくとも内周側の部分では、長刃７Ａのエンドミル回転方向Ｔ後方におけるエンドミル本体１の肉厚を一層大きく確保することができ、長刃７Ａの切刃強度を向上させて欠損等の発生を確実に防止することができる。
　なお、本実施形態では、図５（ｂ）に示したように、長刃７Ａのギャッシュ６Ａの底面６ｃを、この長刃７Ａのすくい面とされるエンドミル回転方向Ｔを向く壁面６ａとエンドミル回転方向Ｔ後方を向く壁面６ｂとに角度をもって交差するように形成しているが、図５（ｃ）に示す第１の変形例のように、底面６ｃは壁面６ａ、６ｂと交差する方向に延びているものの、これら壁面６ａ、６ｂの少なくとも一方（図５（ｃ）では両方）と底面６ｃとが交差する部分は、上記断面が凹円弧等の凹曲線状をなしてこれらの壁面６ａ、６ｂと底面６ｃに接する凹曲面状に形成されていてもよい。
　あるいは、図５（ｄ）に示す第２の変形例のように、底面６ｃ全体を、上記断面が凹円弧等の凹曲線状をなしてギャッシュ６Ａのエンドミル回転方向Ｔとその後方を向くこれらの壁面６ａ、６ｂに接する凹曲面に形成してもよい。これは、短刃７Ｂのギャッシュ６Ｂも同様であり、図６（ｃ）に示す変形例のように、そのエンドミル回転方向Ｔを向く壁面６ａとエンドミル回転方向Ｔ後方を向く壁面６ｂとが上記断面において、これらの壁面６ａ、６ｂに接する断面凹曲線状をなす凹曲面を介して連なるようにされていてもよく、この場合に、長刃７Ａのギャッシュ６Ａの底面６ｃも凹曲面であれば、上記断面におけるその曲率半径を、短刃７Ｂのギャッシュ６Ｂにおける凹曲面よりも大きくすればよい。
　なお、上記実施形態では、切刃（ボール刃）７の長刃７Ａの全長に亙ってギャッシュ６Ａにこのような底面６ｃが形成されているが、外周刃７に連なる部分では隣接する切刃７の間隔も大きくなって良好な切屑排出性が得られるので、極端な広狭が生じなければ上述のように長刃７Ａのギャッシュ６Ａは幅広とされていなくてもよく、すなわち長刃７Ａのギャッシュ６Ａに上記底面６ｃが形成されていなくてもよい。
　また、上記実施形態では、６枚刃のボールエンドミルに本発明を適用した場合について説明したが、８枚刃以上の偶数刃のボールエンドミルや、４枚刃以下の偶数刃のボールエンドミルに適用することも可能である。ただし、４枚刃のボールエンドミルに適用すると、短刃７Ｂのポケットが狭くなりすぎて切屑詰まりが問題となり、また２枚刃のボールエンドミルでは長刃７Ａと短刃７Ｂとが１枚ずつしか形成されないので、本発明は６枚刃以上で、特に６枚刃か８枚刃のボールエンドミルに適用して好適である。

Claims (3)

  1. 　軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部に、上記軸線回りの回転軌跡が該軸線上に中心を有する半球状をなす偶数枚の切刃が周方向に間隔をあけて形成されており、これら偶数枚の切刃のうち周方向に１つおきの切刃は、上記エンドミル本体先端の上記軸線上に交差させられた長刃とされ、残りの周方向に１つおきの切刃は、上記軸線から離れた位置に内周端を有する短刃とされ、上記長刃のギャッシュと該長刃のエンドミル回転方向に隣接する短刃のギャッシュとはエンドミル本体先端側で連通させられているとともに、この長刃のギャッシュは、少なくとも上記エンドミル本体先端側で上記短刃のギャッシュよりも周方向に幅広とされていることを特徴とするボールエンドミル。
  2. 　上記長刃と該長刃のエンドミル回転方向に隣接する短刃との周方向の間隔が、少なくとも上記エンドミル本体先端側で、この短刃と該短刃のエンドミル回転方向に隣接する長刃との周方向の間隔よりも小さくされていることを特徴とする請求項１に記載のボールエンドミル。
  3. 　上記長刃のギャッシュは、上記短刃のギャッシュよりも周方向に幅広とされた部分において、該長刃のギャッシュのエンドミル回転方向を向く壁面とエンドミル回転方向後方を向く壁面とに交差する方向に延びる底面、またはこれらの壁面に接する凹曲面状をなす底面を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のボールエンドミル。
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