JP2014111286A - Tip replaceable ball end mill - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工具本体の先端部に設けたインサート取付座に、切れ刃を備えたインサートを着脱自在に装着できるようにした刃先交換式ボールエンドミル、特に、金型等の仕上げ加工において、高速、高能率、かつ加工面の表面粗さを向上させる切削加工を実施することができる刃先交換式ボールエンドミルに関するものである。 The present invention is a blade end replaceable ball end mill in which an insert provided with a cutting edge can be detachably mounted on an insert mounting seat provided at the tip of a tool body, particularly in finishing processing of a mold, etc. The present invention relates to a blade end replaceable ball end mill capable of performing cutting that improves the surface roughness of the machined surface with high efficiency.
金型を製作する際には、３次元の切削加工を行う必要がある。従来から金型の切削加工を行う切削工具として、ソリッド型のボールエンドミルの他に、切れ刃を備えたインサートを着脱可能に装着した刃先交換式ボールエンドミルが用いられている。
近年、金型の寸法は大型化する傾向にあり、これに伴って金型の切削加工を行う刃先交換式ボールエンドミルには、高速、高能率、加工面の表面粗さを向上させる切削加工を可能とするとともに、切れ刃の長寿命化が要求されている。このような要求に対応するためには、下記の技術課題を改善した刃先交換式ボールエンドミルを開発する必要がある。
When manufacturing a mold, it is necessary to perform three-dimensional cutting. 2. Description of the Related Art Conventionally, as a cutting tool for cutting a mold, in addition to a solid type ball end mill, a blade end replaceable ball end mill having an insert having a cutting edge detachably attached thereto is used.
In recent years, the size of the mold has been increasing, and along with this, the blade end replaceable ball end mill that performs cutting of the mold has high speed, high efficiency, and cutting that improves the surface roughness of the machined surface. In addition to this, there is a demand for extending the life of the cutting edge. In order to meet such demands, it is necessary to develop a blade end replaceable ball end mill that improves the following technical problems.
（１）刃先交換式ボールエンドミルの工具本体の先端部に着脱可能に、４つ以上の切れ刃を備えたインサートを着脱自在に装着して、被削材を高速、高能率に切削加工ができるとともに、仕上げ加工面の表面粗さを向上させる切削加工を行うことができるようにする。このうち、加工面の表面粗さを向上させる切削加工を行うためには、工具本体の工具回転軸近傍に配置される切れ刃の配置位置、及び切れ刃の形状やその材質について改善を行う必要がある。 (1) The insert with four or more cutting edges can be detachably attached to the tip of the tool body of the blade end replaceable ball end mill so that the workpiece can be cut at high speed and high efficiency. At the same time, it is possible to perform cutting that improves the surface roughness of the finished surface. Of these, in order to perform cutting that improves the surface roughness of the machined surface, it is necessary to improve the arrangement position of the cutting edge, the shape of the cutting edge and its material, which are arranged near the tool rotation axis of the tool body. There is.
（２）刃先交換式ボールエンドミルを用いた切削加工においても、工具本体の工具回転軸及びその近傍における切れ刃は、切削加工負荷が大になる。このため、工具本体の回転軸心及びその近傍の切れ刃には欠損が発生し易くなる。このような切れ刃に欠損が発生することを防止するためには、工具本体の工具回転軸及びその近傍に配置する切れ刃の構成についても改善することが望ましい。 (2) Even in cutting using a blade end replaceable ball end mill, the cutting load on the tool rotating shaft of the tool body and in the vicinity thereof has a large cutting load. For this reason, a chip | tip becomes easy to generate | occur | produce in the rotating shaft center of a tool main body, and the cutting blade of the vicinity. In order to prevent such a cutting edge from being damaged, it is desirable to improve the configuration of the tool rotating shaft of the tool body and the cutting edge disposed in the vicinity thereof.
（３）インサート取付座に装着したインサートが、切削加工中に発生する切削加工負荷によりその固定位置がズレないように、インサートをインサート取付座に装着して固定する手段の改善を行う必要がある。 (3) It is necessary to improve the means for mounting and fixing the insert to the insert mounting seat so that the fixing position of the insert mounted on the insert mounting seat does not shift due to a cutting load generated during cutting. .
上記した技術課題を改善した刃先交換式ボールエンドミルについては、例えば、下記の特許文献１〜４に記載の発明が提案されている。 As for the blade-end-exchangeable ball end mill that has improved the above technical problems, for example, the inventions described in the following Patent Documents 1 to 4 have been proposed.
特許文献１（特許第２７２３７６８号公報）には、単一の主切れ刃と二以上の副切れ刃とを備えたボールエンドミルに関する技術が提案されている。特許文献１の図１、２には、単一の主切れ刃（１６）と第１副切れ刃（１８）と第２副切れ刃（２０）とを備えた３枚刃のボールエンドミルが開示されている。主切れ刃、第１副切れ刃と第２副切れ刃はそれぞれ、ねじ止めによって、ボールエンドミル本体（１２）に装着されている。
ここで用いられている主切れ刃、第１副切れ刃と第２副切れ刃の３種類の切れ刃は、図２より形状が異なっている。そのため、特許文献１のボールエンドミルでは、主切れ刃と各副切れ刃とのなす角度および各副切れ刃同士のなす角度が、それぞれ異なる角度に設定されている。このことによって、それぞれの切れ刃に作用する切削抵抗が同等になるようにしている。
Patent Document 1 (Japanese Patent No. 2723768) proposes a technique related to a ball end mill having a single main cutting edge and two or more auxiliary cutting edges. 1 and 2 of Patent Document 1 disclose a three-blade ball end mill having a single main cutting edge (16), a first sub cutting edge (18), and a second sub cutting edge (20). Has been. The main cutting edge, the first sub cutting edge, and the second sub cutting edge are each attached to the ball end mill body (12) by screwing.
The three types of cutting edges, the main cutting edge, the first sub cutting edge, and the second sub cutting edge, used here are different from those in FIG. Therefore, in the ball end mill of Patent Document 1, the angle formed between the main cutting edge and each sub cutting edge and the angle formed between each sub cutting edge are set to different angles. As a result, the cutting forces acting on the respective cutting edges are made equal.
特許文献２（特開昭６０−８５８１５号公報）に記載されている切削工具は、一軸の回りに回転駆動されるホルダと、このホルダに取外し可能に取付けた４つの切削チップを備えている。この切削チップは、中心に円筒穴のある円板から扇形に切り出した形状であり、そのうちの１個の切削チップは円弧の中心角が９０°より大きくし、他の３個の切削チップは円弧の中心角が９０°より小さくしている。そして、円弧の中心角を９０°より大きくした切削チップは、ホルダの工具回転軸を越えて配置するとともに、この工具回転軸を越えて延びている部分には面取りを施して鋭角の縁を形成している。
一方、ホルダは、４つの切削チップの嵌め込み部の底部に、球を、工具回転軸上に位置するように接着により固定している。また、この球の半径は各扇形をなす切削チップの内側の円弧部の半径に等しくして、４つの切削チップを固定するための基準としている。これにより、この切削工具は、高い切削加工精度のみならず、送り速度も高い切削加工を行うことが可能になることが記載されている。
The cutting tool described in Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-85815) includes a holder that is driven to rotate about one axis, and four cutting tips that are detachably attached to the holder. This cutting tip has a shape cut out in a fan shape from a disk having a cylindrical hole in the center. One of the cutting tips has an arc center angle larger than 90 °, and the other three cutting tips are arcs. The center angle of is less than 90 °. The cutting tip whose arc center angle is larger than 90 ° is placed beyond the tool rotation axis of the holder, and the part extending beyond the tool rotation axis is chamfered to form an acute edge. doing.
On the other hand, in the holder, a ball is fixed to the bottom of the fitting portions of the four cutting tips by adhesion so as to be positioned on the tool rotation axis. Further, the radius of the sphere is made equal to the radius of the arc portion inside the cutting tip that forms each sector, and is used as a reference for fixing the four cutting tips. Accordingly, it is described that this cutting tool can perform not only high cutting accuracy but also high cutting speed.
特許文献３（特開平４−２７５８１５号公報）には、刃部の製作が容易で、かつ安定した寿命の切削加工を行うことを可能とした４枚刃のボールエンドミルに関する発明が提案されている。
このボールエンドミルは、工具本体の先端部に４つの切れ刃を周方向へ９０°位相をずらして設け、かつ切れ刃の材質を２種類として、各切れ刃はその材質が交互に異なるように工具本体の先端部にロウ付け、あるいはねじ等で固定した構成になっている。また、この２種類の材質からなる切れ刃は、じん性に富んだ超硬合金製の切れ刃と、耐摩耗性に富んだＣＢＮ焼結材製の切れ刃とされている。さらに、このじん性に富んだ２枚の超硬合金製の切れ刃は、ボール外周部から先端部の工具回転軸まで配置され（図１参照）、耐摩耗性に富んだ２枚の切れ刃は、ボール外周部から先端部の工具回転軸から離れた位置に配置した構成になっている。このような構成にすることにより、特許文献３に記載のボールエンドミルは、工具本体の先端部まで配置された切れ刃はじん性に富んだ超硬合金製の材質が用いられているので、先端部で低速切削が行われても切れ刃に欠損の発生を食い止めるように改善している。
Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-275815) proposes an invention relating to a four-blade ball end mill that makes it easy to manufacture the blade portion and enables stable cutting. .
In this ball end mill, four cutting edges are provided at the tip of the tool body with a 90 ° phase shift in the circumferential direction, and there are two types of cutting edge materials, and each cutting edge is made of different materials. It is configured to be brazed or fixed with screws or the like at the tip of the main body. Further, the cutting blades made of these two kinds of materials are a cutting blade made of cemented carbide having a high toughness and a cutting blade made of a CBN sintered material having a high wear resistance. Further, the two cemented carbide cutting edges rich in toughness are arranged from the outer periphery of the ball to the tool rotating shaft at the tip (see FIG. 1), and two cutting edges rich in wear resistance. Is arranged at a position away from the tool rotation axis at the tip portion from the ball outer peripheral portion. By adopting such a configuration, the ball end mill described in Patent Document 3 uses a cemented carbide material with a tough cutting edge disposed up to the tip of the tool body. Even if low-speed cutting is performed at the part, it is improved so as to stop the generation of defects on the cutting edge.
特許文献４（特許第４５３１９８１号公報）には、ボールエンドミルではないがホルダの先端部（溝脚部）に工具回転軸（Ｚ軸）方向に形成されたスリット状溝に挿入した切削インサートを、クランプネジにより確実にクランプする機構を備えた穴ぐり工具に関する発明が提案されている。
このクランプ機構は、溝脚部に設けたクランプネジ用の穴の中心軸を、工具回転軸（Ｚ軸）と直交する面のＸ軸方向に対して傾斜させるとともに、切削インサートに設けた受容穴の中心軸もＸ方向に対して傾斜させて、切削インサートをスリット状溝に対して傾斜させて固定するようにしている。さらに、スリット状溝の底面部に設けた第１及び第２のストッパ面を設けている。特許文献４に記載の穴ぐり工具は、このようなクランプ機構を備えているので、切削インサートはクランプネジのくさび面伝道装置のような形式で協働して、ストッパ面に押圧されるので切削加工中における切削インサートに発生する振動もなくなり、優れたクランプ作用を達成することができるようにした工具である。
In Patent Document 4 (Patent No. 4531981), a cutting insert that is not a ball end mill but is inserted into a slit-shaped groove formed in the tool rotation axis (Z-axis) direction at the tip (groove leg) of the holder, An invention related to a boring tool having a mechanism for securely clamping with a clamp screw has been proposed.
This clamp mechanism inclines the central axis of the hole for the clamp screw provided in the groove leg portion with respect to the X-axis direction of the surface orthogonal to the tool rotation axis (Z axis), and the receiving hole provided in the cutting insert. The center axis is also tilted with respect to the X direction, and the cutting insert is tilted with respect to the slit groove and fixed. Furthermore, the 1st and 2nd stopper surface provided in the bottom face part of the slit-shaped groove | channel is provided. Since the drilling tool described in Patent Document 4 is provided with such a clamping mechanism, the cutting insert cooperates in a form like a wedge surface transmission device of a clamp screw and is pressed against the stopper surface, so that cutting is performed. This is a tool that can eliminate the vibration generated in the cutting insert during machining and achieve an excellent clamping action.
特許文献１に記載の切削工具は、３枚刃の切れ刃からなる刃先交換式のボールエンドミルの構成をなしているが、インサートの固定はネジによる固定であるため、高速回転による高速切削時にはインサートが抜け出る可能性がある。また、繰り返して交換するインサートを、その都度、高精度にその固定位置を維持するのは困難であると考えられる。また、特許文献１に記載の主切れ刃、第１副切れ刃と第２副切れ刃の３種類の切れ刃は、刃長が異なっているために、切削抵抗の大小関係は、主切れ刃＞第１副切れ刃＞第２副切れ刃、とうい関係になっている。この点でも、インサートのネジ固定により、高精度な固定位置を維持するのは困難であると考えられる。 The cutting tool described in Patent Document 1 has a configuration of a blade end replaceable ball end mill composed of a three-blade cutting edge. However, since the fixing of the insert is a screw, the insert is used for high-speed cutting by high-speed rotation. May come out. In addition, it is considered difficult to maintain the fixed position of the insert that is repeatedly replaced with high accuracy each time. In addition, since the three types of cutting edges of the main cutting edge, the first sub cutting edge, and the second sub cutting edge described in Patent Document 1 have different blade lengths, the magnitude relation of the cutting resistance is the main cutting edge. > First sub-cutting edge> Second sub-cutting edge. In this respect as well, it is considered difficult to maintain a highly accurate fixing position by screw fixing of the insert.
特許文献２に記載の切削工具は、刃先交換式の４枚刃からなるボールエンドミルの構成をなしているが、インサートの固定はネジと押え板による固定であるため、高速回転による高速切削時にはインサートが抜け出る可能性がある。また、インサートを固定する基準となる嵌め込み部底の球については、球とインサート内側の円弧の精度、球の接着による取り付位置の精度、接着の耐久性等を考慮すると、繰り返して交換するインサートを、その都度、高精度にその固定位置を維持するのは困難であると考えられる。 The cutting tool described in Patent Document 2 has a configuration of a ball end mill consisting of four blades with exchangeable cutting edges. However, since the fixing of the insert is fixing with a screw and a presser plate, the insert is inserted at the time of high-speed cutting by high-speed rotation. May come out. In addition, for the sphere at the bottom of the fitting portion that serves as a reference for fixing the insert, an insert that is repeatedly replaced in consideration of the accuracy of the arc inside the sphere and the insert, the accuracy of the mounting position by bonding the sphere, the durability of bonding, etc. Each time, it is considered difficult to maintain the fixed position with high accuracy.
特許文献３に記載のボールエンドミルは、４枚刃の切れ刃のうち、じん性に富んだ２枚の超硬合金製の切れ刃は、ボール外周部から先端部の工具回転軸まで配置し、耐摩耗性に富んだＣＢＮ焼結材からなる２枚の切れ刃は、ボール外周部から先端部の工具回転軸から離れた位置に配置した構成になっている。このため、このボールエンドミルを平面切削の仕上げ加工用に使用すると、耐摩耗性に富んだＣＢＮ焼結材からなる２枚の切れ刃は切削加工に寄与する部分が無いか、あるいは少なくなるので、被削材の切削加工の精度（切削加工面の面粗さ）が低下する。従って、特許文献３に記載のボールエンドミルは、高速切削用には適しているが、被削材の平面切削の仕上げ加工用のボールエンドミルには適していない。
また、特許文献３に記載のボールエンドミルは、４枚の切れ刃を工具本体にねじで固定するときの具体的な固定手段については記載されていない。
The ball end mill described in Patent Document 3 is composed of two cemented carbide cutting blades having a high toughness among the cutting blades of four blades, arranged from the outer periphery of the ball to the tool rotation shaft at the tip, The two cutting edges made of a CBN sintered material rich in wear resistance are arranged at positions away from the tool outer periphery of the ball from the tool rotation axis. For this reason, when this ball end mill is used for finish processing of plane cutting, the two cutting edges made of a CBN sintered material rich in wear resistance have no or less part that contributes to cutting, The accuracy of cutting of the work material (surface roughness of the machined surface) decreases. Therefore, the ball end mill described in Patent Document 3 is suitable for high-speed cutting, but is not suitable for a ball end mill for finishing a plane cutting of a work material.
Further, the ball end mill described in Patent Document 3 does not describe specific fixing means for fixing four cutting edges to the tool body with screws.
特許文献４に記載の穴ぐり工具は、前記したように、スリット状溝に装着した切削インサートを、スリット状溝に対してクランプネジを傾斜させた方向からネジ締めにより固定する手段と、スリット状溝の底面部に設けた第１及び第２のストッパ手段を備えたクランプ機構により、切削インサートをスリット状溝内に安定した状態で固定することが可能になって穴ぐり加工の精度を向上させることができるが、このクランプ機構を、金型などを高速度で３次元加工するための刃先交換式ボールエンドミル、例えば、特に、４枚刃の切れ刃を備えた刃先交換式ボールエンドミルにそのまま適用すると、各切れ刃を工具本体に装着するための機構が極めて複雑になる。 As described above, the drilling tool described in Patent Document 4 includes means for fixing the cutting insert attached to the slit groove by screw tightening from the direction in which the clamp screw is inclined with respect to the slit groove, The clamping mechanism including the first and second stopper means provided on the bottom surface of the groove makes it possible to stably fix the cutting insert in the slit-like groove and improve the accuracy of drilling. However, this clamp mechanism can be directly applied to a blade end replaceable ball end mill for three-dimensional machining of dies and the like, for example, a blade end replaceable ball end mill equipped with a four-blade cutting edge. Then, the mechanism for mounting each cutting edge on the tool body becomes extremely complicated.
本発明の目的は、４枚刃からなる刃先交換式ボールエンドミルにおいて、工具本体の先端部に、円弧状切れ刃を有し同じ形状をした切削用インサート４枚をそれぞれの取付座に装着して固定するための固定形態を改善することにより、金型等の被削材の仕上げ加工を高速、高能率で行っても切れ刃の寿命を長寿命化するとともに、加工面の表面粗さを向上させることを可能とした刃先交換式ボールエンドミルを提供することにある。 The object of the present invention is to provide four cutting inserts having an arcuate cutting edge and the same shape at the tip of a tool body in a four-blade replaceable ball end mill. By improving the fixing form for fixing, the life of the cutting edge is prolonged and the surface roughness of the machined surface is improved even when finishing work such as dies at high speed and high efficiency. It is an object of the present invention to provide a blade end replaceable ball end mill that can be used.
本発明の請求項１に記載の刃先交換式ボールエンドミルは、工具本体の先端部に円弧状切れ刃を有し同じ形状をした切削用インサート４枚が着脱自在に装着された刃先交換式ボールエンドミルであって、前記工具本体の先端部には、前記切削用インサートを固定用ネジにより固定するための第１、第２、第３、第４のインサート取付座を有し、前記先端部を工具回転軸方向からみた正面図において、前記切削用インサートを、前記第１から第４のインサート取付座に装着したときの前記固定用ネジの中心軸は、前記切削用インサートの円弧状切れ刃が径方向に延びる向きと直交する方向に対して、前記工具本体の回転方向とは逆方向に角度θ１（度）傾斜した方向に設定され、前記先端部を前記工具回転軸に直交する方向からみた平面図において、前記固定用ネジの中心軸は、前記工具回転軸方向に延びる向きと直交する方向に対して、前記工具本体の先端部方向に角度θ２（度）傾斜した方向に設定され、前記θ１値は、８≦θ１≦１０、前記θ２値は、１０≦θ２≦１２、の範囲であり、前記切削用インサートは、前記固定用ネジにより、前記第１から第４のインサート取付座にネジ締結によって固定されていること、を特徴としている。 The blade-tip replaceable ball end mill according to claim 1 of the present invention is a blade-tip replaceable ball end mill in which four cutting inserts having the same shape and having an arcuate cutting edge at the tip of the tool body are detachably mounted. The first end of the tool body has first, second, third and fourth insert mounting seats for fixing the cutting insert with a fixing screw, and the front end is a tool. In the front view seen from the direction of the rotation axis, the center axis of the fixing screw when the cutting insert is mounted on the first to fourth insert mounting seats is the diameter of the arc-shaped cutting edge of the cutting insert. A plane which is set in a direction inclined at an angle θ1 (degrees) in a direction opposite to the rotation direction of the tool body with respect to a direction orthogonal to the direction extending in the direction, and the tip portion is viewed from a direction orthogonal to the tool rotation axis In the figure Thus, the central axis of the fixing screw is set in a direction inclined at an angle θ2 (degrees) in the tip direction of the tool body with respect to a direction orthogonal to the direction extending in the tool rotation axis direction, and the θ1 value Is the range of 8 ≦ θ1 ≦ 10 and the θ2 value is in the range of 10 ≦ θ2 ≦ 12, and the cutting insert is screwed to the first to fourth insert mounting seats by the fixing screws. It is characterized by being fixed.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の刃先交換式ボールエンドミルに係り、前記切削用インサートを前記第１から第４のインサート取付座に装着したときに、前記円弧状切れ刃は、前記工具本体の最先端から後端側に向かうように装着され、前記第１のインサート取付座に装着される切削用インサートは、前記円弧状切れ刃の端部が前記工具回転軸に交差する状態で装着され、前記第２から第４のインサート取付座に装着される切削用インサートは、前記円弧状切れ刃の端部が、前記工具回転軸に交差しないように装着され、前記第２から第４のインサート取付座に装着される切削用インサートは、前記円弧状切れ刃の端部が、前記工具回転軸から離れた位置から後端側に向かうように装着されていること、を特徴としている。 The invention according to claim 2 relates to the blade end replaceable ball end mill according to claim 1, wherein when the cutting insert is mounted on the first to fourth insert mounting seats, the arcuate cutting edge is The cutting insert that is mounted from the foremost end of the tool body toward the rear end side and that is mounted on the first insert mounting seat has the end of the arcuate cutting edge intersecting the tool rotation axis. The cutting inserts mounted in the state and mounted on the second to fourth insert mounting seats are mounted so that the end of the arcuate cutting edge does not intersect the tool rotation axis, The cutting insert attached to the fourth insert mounting seat is characterized in that the end of the arcuate cutting edge is attached so as to go from the position away from the tool rotation axis toward the rear end. Yes.
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の刃先交換式ボールエンドミルに係り、前記刃先交換式ボールエンドミルの前記先端部を前記工具回転軸方向からみた正面図において、前記刃先交換式ボールエンドミルの刃径をＤ（ｍｍ）、前記円弧状切れ刃の端部が前記工具回転転軸に交差しないように装着されている前記切削用インサートにおける前記工具回転転軸から前記円弧状切れ刃の端部までの距離をＷ（ｍｍ）としたときに、前記Ｗ値は、０．０１Ｄ≦Ｗ≦０．０７Ｄ、を満足するように設定されていること、を特徴としている。 The invention according to claim 3 relates to the blade-tip replaceable ball end mill according to claim 2, wherein the blade-tip replaceable ball in the front view of the tip portion of the blade-tip replaceable ball end mill viewed from the tool rotation axis direction. The diameter of the end mill is D (mm), and the end of the arcuate cutting edge is mounted so that the end of the arcuate cutting edge does not intersect the tool rotation axis. When the distance to the end is W (mm), the W value is set to satisfy 0.01D ≦ W ≦ 0.07D.
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の刃先交換式ボールエンドミルに係り、前記刃先交換式ボールエンドミルの前記先端部を前記工具回転軸に直交する方向からみた平面図において、前記円弧状切れ刃の端部が前記工具回転軸に交差するように装着されている前記切削用インサートの円弧状切れ刃が前記工具回転軸と交わる交差点（Ｐ）と、前記円弧状切れ刃の端部が前記工具回転転軸に交差しないように装着されている前記インサートの円弧状切れ刃の一方の端部との距離（ｍｍ）をＡとしたときに、前記Ａ値は、０．００３≦Ａ≦０．１５、を満足するように設定されていること、を特徴としている。 The invention according to claim 4 relates to the blade-tip replaceable ball end mill according to claim 2 or claim 3, and is a plan view of the tip portion of the blade-tip replaceable ball end mill viewed from a direction perpendicular to the tool rotation axis. The arcuate cutting edge, which is mounted so that the end of the arcuate cutting edge intersects the tool rotation axis, and the intersection (P) where the arcuate cutting edge of the cutting insert intersects the tool rotation axis, and the arcuate cutting edge When the distance (mm) from one end of the arcuate cutting edge of the insert mounted so that the end of the blade does not cross the tool rotation axis is A, the A value is 0. .003 ≦ A ≦ 0.15 is set.
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の刃先交換式ボールエンドミルに係り、前記刃先交換式ボールエンドミルの前記先端部を前記工具回転軸方向からみた正面図において、前記切削用インサートを前記第１から第４のインサート取付座に装着したときに、前記切削用インサートの各切れ刃がなす角度は、９０度に設定されていること、を特徴としている。 A fifth aspect of the present invention relates to the blade edge replaceable ball end mill according to any one of the first to fourth aspects, wherein the front end portion of the blade edge replaceable ball end mill is viewed from the tool rotation axis direction. The angle formed by each cutting edge of the cutting insert when the cutting insert is attached to the first to fourth insert mounting seats is set to 90 degrees.
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の刃先交換式ボールエンドミルに係り、前記刃先交換式ボールエンドミルの前記先端部を前記工具回転軸方向からみた正面図において、前記切削用インサートを前記第１から第４のインサート取付座に装着したときに、前記切削用インサートの各切れ刃がなす角度は、不等角度に設定されていること、を特徴としている。 A sixth aspect of the present invention relates to the blade edge replaceable ball end mill according to any one of the first to fourth aspects, wherein the front end portion of the blade edge replaceable ball end mill is viewed from the tool rotation axis direction. The angle formed by each cutting edge of the cutting insert when the cutting insert is mounted on the first to fourth insert mounting seats is set to an unequal angle. .
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の刃先交換式ボールエンドミルに係り、前記不等角度は、８７．５°〜９２．５°の範囲に設定されていること、を特徴としている。 A seventh aspect of the present invention relates to the blade end replaceable ball end mill according to the sixth aspect, wherein the unequal angle is set in a range of 87.5 ° to 92.5 °. Yes.
請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれかに記載の刃先交換式ボールエンドミルに係り、前記切削用インサートの前記円弧状切れ刃の中心角γ１（度）は、８０≦γ１≦１２０、に設定されていること、を特徴としている。 The invention according to claim 8 relates to the blade tip replaceable ball end mill according to any one of claims 1 to 7, wherein a center angle γ1 (degree) of the arcuate cutting edge of the cutting insert is 80. It is characterized by being set to ≦ γ1 ≦ 120.
請求項９に記載の発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載の刃先交換式ボールエンドミルに係り、前記切削用インサートは、超硬合金から構成されていること、を特徴としている。 A ninth aspect of the present invention relates to the blade end replaceable ball end mill according to any of the first to eighth aspects, wherein the cutting insert is made of cemented carbide. .
請求項１０に記載の発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載の刃先交換式ボールエンドミルに係り、前記切削用インサートは、その基体が超硬合金から構成され、前記円弧状切れ刃部は、前記超硬合金からなる基体に立方晶窒化硼素焼結体を含む硬質焼結体から形成された切れ刃部を接合した構成とされていること、を特徴としている。 A tenth aspect of the present invention relates to the blade tip replaceable ball end mill according to any one of the first to eighth aspects, wherein the base of the cutting insert is made of a cemented carbide, and the arc-shaped cut. The blade portion is characterized in that a cutting blade portion formed of a hard sintered body including a cubic boron nitride sintered body is joined to a base made of the cemented carbide.
請求項１１に記載の発明は、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の刃先交換式ボールエンドミルに係り、前記第１から第４のインサート取付座に前記切削用インサートを装着したときに、前記切削用インサートは相互に非接触となるように装着されていること、を特徴としている。 The invention according to claim 11 relates to the blade edge replaceable ball end mill according to any one of claims 1 to 10, wherein the cutting insert is mounted on the first to fourth insert mounting seats. The cutting inserts are mounted so as not to contact each other.
本発明は、４枚刃からなる刃先交換式ボールエンドミルにおいて、工具本体の先端部に、円弧状切れ刃を有し同じ形状をした切削用インサート４枚をそれぞれの取付座に装着して、これらの円弧状切れ刃が相互に対向するように配置され、４枚刃を有する刃先交換式ボールエンドミルとなっている。４枚の切削用インサートのそれぞれが備えている円弧状切れ刃の端部のうち、工具回転軸近傍に配置されたこれらの切れ刃の端部間の間隔を小さくすることが可能になるので、金型等の被削材の仕上げ加工を高速、高能率で行っても切れ刃の寿命を長寿命化するとともに、加工面の表面粗さを向上させることを可能とした刃先交換式ボールエンドミルを提供することが可能になる。 The present invention is a four-blade replaceable ball end mill, in which four cutting inserts having an arcuate cutting edge and the same shape are mounted on the respective mounting seats at the tip of the tool body. These arc-shaped cutting edges are arranged so as to face each other, and a blade edge exchangeable ball end mill having four blades is provided. Since it becomes possible to reduce the interval between the ends of these cutting edges arranged in the vicinity of the tool rotation axis among the ends of the arc-shaped cutting edges provided in each of the four cutting inserts, A blade end replaceable ball end mill that makes it possible to extend the life of the cutting edge and improve the surface roughness of the machined surface even when finishing work such as dies at high speed and with high efficiency. It becomes possible to provide.
４枚の切れ刃を不等間隔で配置することにより、被削材に高速度の平面切削加工を実施しても、切削加工時に発生する振動が共振してビビリ振動の発生を抑制するので、４枚の切れ刃を長寿命化することが可能になる。
また、４枚の切れ刃の一部、又は全てを、耐摩耗性と耐熱性に優れた部材である立方晶窒化硼素焼結体（ＣＢＮ）から構成することにより、４枚の切れ刃をさらに長寿命化することが可能になる。
By arranging four cutting edges at unequal intervals, even if high-speed plane cutting is performed on the work material, vibration generated during cutting resonates and suppresses chatter vibration. It becomes possible to extend the life of four cutting edges.
Further, by forming a part or all of the four cutting edges from a cubic boron nitride sintered body (CBN) which is a member having excellent wear resistance and heat resistance, the four cutting edges are further reduced. It is possible to extend the service life.
以下、図面に基づいて本発明に係る刃先交換式ボールエンドミルの実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of a blade end replaceable ball end mill according to the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１の実施形態における工具本体の構成）
図１〜図３は、本発明の第１の実施形態となる刃先交換式ボールエンドミル（１）について、インサートを装着していないときの工具本体（２）の構成を示す図であって、図１は工具本体（２）の平面図、図２は工具本体を工具回転軸Ｏ方向からみたときの先端部の構成を拡大して示した正面図、図３は図１に示す工具本体を右側面方向からみたときの先端部の構成を示す平面図である。
(Configuration of the tool body in the first embodiment)
FIGS. 1-3 is a figure which shows the structure of a tool main body (2) when not mounting | wearing with respect to the blade-tip-exchange-type ball end mill (1) used as the 1st Embodiment of this invention, 1 is a plan view of a tool body (2), FIG. 2 is an enlarged front view of the tool body viewed from the direction of the tool rotation axis O, and FIG. 3 is a right side view of the tool body shown in FIG. It is a top view which shows the structure of the front-end | tip part when it sees from a surface direction.
工具本体は、例えば、ＳＫＤ６１等の合金工具鋼から製造されており、その工具回転軸Ｏ方向の一方の先端は、工具回転軸Ｏ方向に突出する略半球状、平面視では略半円弧状をなす先端部（３）を備えている。先端部には、後述する切れ刃を備えた切削用インサートを、ネジ固定手段により着脱可能に固定するためのインサート取付座（４）が形成されている。工具本体の工具回転軸Ｏ方向の他方の端部側は、刃先交換式ボールエンドミルをＮＣ制御手段を備えた３次元加工装置等に取り付けるためのシャンク部とされている。 The tool body is manufactured from, for example, an alloy tool steel such as SKD61, and one tip in the tool rotation axis O direction has a substantially hemispherical shape protruding in the tool rotation axis O direction, and a substantially semicircular arc shape in plan view. The tip part (3) made is provided. An insert mounting seat (4) for detachably fixing a cutting insert provided with a cutting edge, which will be described later, by a screw fixing means is formed at the distal end portion. The other end side of the tool body in the direction of the tool rotation axis O is a shank portion for attaching the blade tip replaceable ball end mill to a three-dimensional processing apparatus equipped with NC control means.
工具本体（２）の先端部（３）に形成されているインサート取付座（４）の構成例を、図２及び図３に基づいて説明する。図２に示すように、インサート取付座は第１取付座（４ａ）、第２取付座（４ｂ）、第３取付座（４ｃ）と第４取付座（４ｄ）の４つの取付座を備えている。 A configuration example of the insert mounting seat (4) formed at the tip (3) of the tool body (2) will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the insert mounting seat includes four mounting seats: a first mounting seat (4a), a second mounting seat (4b), a third mounting seat (4c), and a fourth mounting seat (4d). Yes.
第１から第４の４つのインサート取付座（４ａから４ｄ）は、円弧状の切れ刃（１２ｆ）を有し同じ形状をした切削用インサート（１２）（図４から図１０参照）を装着して固定するための取付座になる。インサート取付座（４）は、図１から図３に示すように、先端部の球面状をなす表面部に形成されている。インサート取付座は、インサートの底面を、それぞれネジ固定手段により着脱可能に固定するための着座面（５）を備えている。これらの着座面（５）は、それぞれ先端部の最先端方向に向かって形成され、それぞれインサートをネジ固定手段となるインサート固定用ネジ（９）により固定するためのネジ挿通穴（６）が刻設されている。図２、図３に示す切屑排出溝（１０）は、チップポケットとも呼ばれている。 The first to fourth insert mounting seats (4a to 4d) have cutting inserts (12) (see FIGS. 4 to 10) having an arcuate cutting edge (12f) and the same shape. It becomes a mounting seat for fixing. As shown in FIGS. 1 to 3, the insert mounting seat (4) is formed on the spherical surface of the tip. The insert mounting seat includes a seating surface (5) for removably fixing the bottom surface of the insert by means of screw fixing means. Each of the seating surfaces (5) is formed toward the foremost direction of the tip, and a screw insertion hole (6) for fixing the insert with an insert fixing screw (9) serving as a screw fixing means is engraved. It is installed. The chip discharge groove (10) shown in FIGS. 2 and 3 is also called a chip pocket.
（第１の実施形態における刃先交換式ボールエンドミルの構成）
図４〜図６は、図１に示す工具本体が備えているインサート取付座に切削用インサートを装着したとき、すなわち、本発明の第１の実施形態となる刃先交換式ボールエンドミルの構成を示す図である。なお、図４は刃先交換式ボールエンドミルの平面図、図５は図４に示す刃先交換式ボールエンドミルを工具回転軸Ｏ方向からみたときの先端部の構成、特に、インサートの位置関係を拡大して示した正面図、図６は図４に示す刃先交換式ボールエンドミルについて、先端部の構成を拡大して示した部分平面図である。
(Configuration of the blade end replaceable ball end mill in the first embodiment)
4 to 6 show the configuration of the blade end replaceable ball end mill when the cutting insert is mounted on the insert mounting seat provided in the tool body shown in FIG. 1, that is, the first embodiment of the present invention. FIG. FIG. 4 is a plan view of the blade end replaceable ball end mill, and FIG. 5 is an enlarged view of the configuration of the tip portion when the blade end replaceable ball end mill shown in FIG. FIG. 6 is a partial plan view showing, in an enlarged manner, the configuration of the tip of the blade edge replaceable ball end mill shown in FIG.
図４〜図６に示すように、インサート取付座に装着された切削用インサートは、インサート固定用ネジを用いたネジ締めにより固定される。なお、インサート固定用ネジは、同一仕様のネジを使用する。図５に示すように、刃先交換式ボールエンドミルを工具回転軸Ｏ方向からみたときの先端部の正面図において、インサート固定用ネジ（９）の中心軸線Ｏ３は、直線Ｏ２に対して傾斜角度θ１（度）を有している。この傾斜角度は、中心軸線Ｏ３が、切削用インサートの円弧状切れ刃が径方向に延びる方向の直線〇１と直交する方向の直線Ｏ２に対して、工具本体の回転方向Ｒとは逆方向に角度θ１（度）傾斜した方向に設定されている。この傾斜角度θ１（度）は、８≦θ１≦１０、の範囲に設定している。より好ましくは、９≦θ１≦１０、の範囲に設定するとよい。θ１値を上記の数値範囲内に設定することにより、切削加工時において、切削用インサートの円弧状切れ刃が被削材から被る切削抵抗の半径方向成分に対して、切削用インサートを取付座に強固に固定することができる。 As shown in FIGS. 4 to 6, the cutting insert mounted on the insert mounting seat is fixed by screw tightening using an insert fixing screw. The insert fixing screws should be the same specifications. As shown in FIG. 5, in the front view of the tip when the blade-end replaceable ball end mill is viewed from the direction of the tool rotation axis O, the center axis O3 of the insert fixing screw (9) is inclined at an angle θ1 with respect to the straight line O2. (Degree). This inclination angle is such that the central axis O3 is opposite to the rotation direction R of the tool body with respect to a straight line O2 in a direction perpendicular to the straight line 01 in the direction in which the arcuate cutting edge of the cutting insert extends in the radial direction. The angle is set in a direction inclined by θ1 (degrees). The inclination angle θ1 (degrees) is set in a range of 8 ≦ θ1 ≦ 10. More preferably, it is set in the range of 9 ≦ θ1 ≦ 10. By setting the θ1 value within the above numerical range, the cutting insert can be mounted on the mounting seat against the radial component of the cutting resistance that the arcuate cutting edge of the cutting insert suffers from the work material during cutting. It can be firmly fixed.
また、図６に示すように、刃先交換式ボールエンドミルの先端部の平面図において、インサート固定用ネジ（９）の中心軸線Ｏ３は、直線Ｏ４に対して傾斜角度θ２（度）を有している。この傾斜角度は、中心軸線Ｏ３が、工具回転軸Ｏ方向に延びる向きと直交する方向の直線Ｏ４に対して、工具本体の先端部方向に角度θ２（度）傾斜した方向に設定されている。この傾斜角度θ２（度）は、１０≦θ２≦１２、の範囲に設定している。より好ましくは、１１≦θ２≦１２、の範囲に設定するとよい。θ２値を上記の数値範囲内に設定することにより、切削加工時において、切削用インサートの円弧状切れ刃が被削材から被る切削抵抗の回転軸方向成分に対して、切削用インサートを取付座に強固に固定することができる。
従って、θ１値とθ２値を上記の数値範囲内に設定することにより、切削用インサートを取付座に装着して固定するための固定形態が改善される。その結果、工具振動の発生や切削抵抗の増大が抑制され、金型等の被削材の仕上げ加工を高速、高能率で行っても、切れ刃の寿命を長寿命化するとともに、加工面の表面粗さを向上させることが可能となる。
Further, as shown in FIG. 6, in the plan view of the tip of the blade end replaceable ball end mill, the center axis O3 of the insert fixing screw (9) has an inclination angle θ2 (degrees) with respect to the straight line O4. Yes. The inclination angle is set in a direction inclined by an angle θ2 (degrees) in the direction of the tip of the tool body with respect to a straight line O4 in a direction orthogonal to the direction in which the central axis O3 extends in the direction of the tool rotation axis O. The inclination angle θ2 (degrees) is set in a range of 10 ≦ θ2 ≦ 12. More preferably, a range of 11 ≦ θ2 ≦ 12 is set. By setting the θ2 value within the above numerical range, the cutting insert is attached to the mounting seat with respect to the rotational axis direction component of the cutting resistance that the arcuate cutting edge of the cutting insert suffers from the work material during cutting. Can be firmly fixed.
Therefore, by setting the θ1 value and the θ2 value within the above numerical range, the fixing form for mounting and fixing the cutting insert on the mounting seat is improved. As a result, the occurrence of tool vibrations and an increase in cutting resistance are suppressed, and even when finishing materials such as dies at high speed and with high efficiency, the life of the cutting edge is extended and It becomes possible to improve the surface roughness.
図４〜図６に示す刃先交換式ボールエンドミルの実施形態では、インサートの円弧状切れ刃は、図５に示すように、工具回転軸Ｏを中心として隣接する切れ刃同志は、その交差角度δがそれぞれ９０度の角度、すなわち、等間隔の角度でこれら４枚の切れ刃を配置した例を示している。なお、後述するが、本発明の刃先交換式ボールエンドミルにおいては、これら４枚の切れ刃を不等間隔の角度（不等角度）で配置してもよい。 In the embodiment of the blade end replaceable ball end mill shown in FIGS. 4 to 6, the arc-shaped cutting edge of the insert has an intersection angle δ as shown in FIG. Shows an example in which these four cutting edges are arranged at an angle of 90 degrees, that is, at an equally spaced angle. As will be described later, in the blade edge replaceable ball end mill of the present invention, these four cutting edges may be arranged at unequal intervals (unequal angles).
図５に示す本発明の刃先交換式ボールエンドミルの例においては、インサートに設けた一方の端部が工具回転軸を基準として相互に対称となる位置にあって、各切れ刃が互いにより近接させた構成としたことを示している。図５に示す例では、インサートが備えている円弧状をなす切れ刃の端部は、工具回転軸Ｏから離間しており、切れ刃の端部は、工具回転軸Ｏと交差することの無いように配置されてる場合である。そのため、交差点Ｐは存在していない。 In the example of the blade tip replaceable ball end mill of the present invention shown in FIG. 5, one end provided on the insert is located symmetrically with respect to the tool rotation axis so that the cutting edges are closer to each other. It is shown that it was configured. In the example shown in FIG. 5, the end of the arcuate cutting edge provided in the insert is separated from the tool rotation axis O, and the end of the cutting edge does not intersect the tool rotation axis O. This is the case. Therefore, the intersection P does not exist.
（第２の実施形態）
本発明例の第２の実施形態として、図７から図９に示すように、円弧状切れ刃を備えた切削用インサートを装着して固定したとき、第１から第４の４つのインサート取付座（４ａから４ｄ）のうち、第１のインサート取付座（４ａ）だけは、円弧状切れ刃の端部が工具回転軸に交差する状態で装着されている形態を示している。第１のインサート取付座（４ａ）に装着されたインサート切れ刃（１２ｆ）を特に、主切れ刃（１２ｆａ）と呼ぶ。第１のインサート取付座（４ａ）にインサートを装着したときには、インサートが備えている円弧状をなす主切れ刃（１２ｆａ）は、工具回転軸Ｏと交差するように配置されている。このときの交差点を「交差点Ｐ」と記載する。なお、第１のインサート取付座にインサートを装着した刃先交換式ボールエンドミルにおいては、この交差点Ｐは工具回転軸Ｏ方向の最下点になる。
(Second Embodiment)
As shown in FIGS. 7 to 9, as a second embodiment of the present invention, the first to fourth insert mounting seats are mounted when a cutting insert having an arcuate cutting edge is mounted and fixed. Of (4a to 4d), only the first insert mounting seat (4a) shows a form in which the end of the arcuate cutting edge is mounted in a state of intersecting the tool rotation axis. The insert cutting edge (12f) mounted on the first insert mounting seat (4a) is particularly referred to as a main cutting edge (12fa). When the insert is mounted on the first insert mounting seat (4a), the arcuate main cutting edge (12fa) provided in the insert is disposed so as to intersect the tool rotation axis O. The intersection at this time is described as “intersection P”. Note that, in the blade tip replaceable ball end mill in which the insert is mounted on the first insert mounting seat, this intersection P is the lowest point in the direction of the tool rotation axis O.
また、図７に示すように、第２から第４のインサート取付座（４ｂから４ｄ）に装着される切削用インサートは、円弧状切れ刃の端部が、工具回転軸から離れた位置から後端側に向かうように装着されている。第２から第４のインサート取付座（４ｂから４ｄ）に装着されたインサート切れ刃を以降、副切れ刃（１２ｆｂから１２ｆｄ）と呼ぶ。即ち、第２から第４のインサート取付座（４ｂから４ｄ）に装着される切削用インサートは、副切れ刃の端部が、工具回転軸から離れた位置から後端側に向かうように装着されている。従って、副切れ刃の端部は工具回転転軸に交差していない。これらのインサートは、図１４に示すように、工具回転転軸から円弧状副切れ刃の端部までの距離がＷ値だけ離間している。 In addition, as shown in FIG. 7, the cutting inserts mounted on the second to fourth insert mounting seats (4b to 4d) are rearward from the position where the end of the arcuate cutting edge is away from the tool rotation axis. It is mounted so as to go to the end side. The insert cutting blades mounted on the second to fourth insert mounting seats (4b to 4d) are hereinafter referred to as sub cutting blades (12fb to 12fd). That is, the cutting insert to be mounted on the second to fourth insert mounting seats (4b to 4d) is mounted so that the end of the secondary cutting edge is directed from the position away from the tool rotation axis toward the rear end. ing. Therefore, the end of the auxiliary cutting edge does not intersect the tool rotation axis. In these inserts, as shown in FIG. 14, the distance from the rotary axis of rotation of the tool to the end of the arcuate auxiliary cutting edge is separated by a W value.
本発明の刃先交換式ボールエンドミルが備えている特徴は、４枚刃の切れ刃を備えた刃先交換式ボールエンドミルを用いて、被削材に高速度の仕上げの切削加工を実施しても、これら切れ刃の長寿命化を図り、かつ、切削加工面の面粗さを向上させるための構成を備えていることにある。この構成を実現するために、本発明は、従来の半円弧状の切れ刃を１枚備えている２枚刃からなる刃先交換式ボールエンドミルを改善して、円弧状切れ刃を有し同じ形状をした切削用インサート４枚について工具回転軸Ｏ近傍に配置されるこれら切れ刃の端部間の距離（間隔）Ｌが、図１４に示すように極力小さくなるように改良している。これはインサートの切れ刃の装着の位置関係、すなわち、４つのインサートが備えているそれぞれの切れ刃の配置の位置関係を改良し、接近させてその端部間の距離Ｌ値を小さくすることが好ましい。上記した距離Ｌ値は、距離Ｗの値の２倍と考えることができる。 The feature of the blade tip replaceable ball end mill of the present invention is that even if the cutting work of high-speed finishing is performed on the work material using the blade tip replaceable ball end mill having a four-blade cutting edge, This is to provide a structure for extending the life of these cutting edges and improving the surface roughness of the machined surface. In order to realize this configuration, the present invention improves a conventional blade end replaceable ball end mill consisting of two blades having one semicircular arc cutting edge, and has an arc cutting edge and the same shape. The four cutting inserts that have been made are improved so that the distance (interval) L between the ends of these cutting edges arranged in the vicinity of the tool rotation axis O is minimized as shown in FIG. This improves the positional relationship of the insertion of the cutting edges of the inserts, that is, the positional relationship of the arrangement of the cutting edges of the four inserts, and allows the distance L between the ends to be reduced by approaching them. preferable. The above distance L value can be considered to be twice the value of the distance W.
図１４に示す距離Ｗ値は、工具回転軸Ｏと、インサートの円弧状切れ刃のうち、工具回転軸Ｏの近傍に配置された副切れ刃（１２ｆｂ、１２ｆｄ）の端部との、工具本体の半径方向の距離を示している。 The distance W value shown in FIG. 14 is the tool main body between the tool rotation axis O and the end of the auxiliary cutting edges (12fb, 12fd) arranged in the vicinity of the tool rotation axis O among the arcuate cutting edges of the insert. The distance in the radial direction is shown.
距離Ｌ値は、工具本体の先端部を、工具回転軸Ｏ方向に沿って見た平面図において、一方のインサートの円弧状切れ刃（１２ｆｂ）の端部（１２ｆｂ１）から、工具回転軸Ｏを基準にして１８０度対称の位置にある他方のインサートの円弧状切れ刃（１２ｆｄ）の端部（１２ｆｄ１）までの、工具回転軸Ｏに直交する方向に沿った距離である。 The distance L value indicates the tool rotation axis O from the end (12fb1) of the arcuate cutting edge (12fb) of one of the inserts in the plan view of the tip of the tool body along the direction of the tool rotation axis O. This is the distance along the direction perpendicular to the tool rotation axis O to the end (12fd1) of the arcuate cutting edge (12fd) of the other insert at a position 180 degrees symmetrical with respect to the reference.
このように、本発明の４枚刃を備えた刃先交換式ボールエンドミルにおいて、距離Ｌ値を小さくすることにより、金型などの被削材に高速の平面切削の仕上げ加工を行っても、４枚の切れ刃を備えていることによりこれら切れ刃の長寿命化を可能にし、さらに、上記した円弧状切れ刃の端部との間隔を小さくしたことにより、加工面の面粗さを向上させることが可能になる。 As described above, in the blade end replaceable ball end mill having four blades according to the present invention, the distance L value is reduced, so that even when a work material such as a die is subjected to high-speed planar cutting finish processing, 4 By providing a single cutting edge, it is possible to extend the life of these cutting edges, and further, by reducing the distance from the end of the arcuate cutting edge, the surface roughness of the processed surface is improved. It becomes possible.
（切削用インサートの構成）
インサートの構成を、図１０を参照して説明する。図１０（ａ）は切削用インサートについて上面部の構成を示す平面図であって、ボールエンドミルの先端部に装着したときの装着位置と関連付けして図示している。図１０（ｂ）は図１０（ａ）に示すインサートを紙面の左側から見たときの円弧状側面部の構成を示す正面図、図１０（ｃ）は図１０（ａ）に示すインサートを紙面の下方から見たときの円弧状側面部の側面図である。
(Configuration of cutting insert)
The structure of the insert will be described with reference to FIG. FIG. 10A is a plan view showing the configuration of the upper surface portion of the cutting insert, and is shown in association with the mounting position when mounted on the tip of the ball end mill. Fig. 10 (b) is a front view showing the configuration of the arc-shaped side surface portion when the insert shown in Fig. 10 (a) is viewed from the left side of the drawing, and Fig. 10 (c) is the drawing showing the insert shown in Fig. 10 (a). It is a side view of an arc-shaped side part when it sees from below.
切削用インサート（１２）は厚さｔを有する平板状の形状（平面形状）をなし、その上面となる上面部（１２ａ）と、下面（底面）となる下面部（１２ｂ）を有している。これら上面部（１２ａ）と下面部（１２ｂ）とを繋ぐ側面には、円弧形状をなす円弧状側面部（１２ｃ）と、第１の平面状側面部（１２ｄ）と、第２の平面状側面部（１２ｅ）が形成されている。さらに、上面部（１２ａ）から下面部（１２ｂ）まで貫通して形成されたネジ穴（１２ｇ）を備え、円弧状側面部（１２ｃ）には、中心をＱとした半径Ｔの円弧状切れ刃（１２ｆ）が形成されている。半径Ｔの円弧状切れ刃は、中心をＱとして、中心角γ１を有する円弧をなしている。 The cutting insert (12) has a flat plate shape (planar shape) having a thickness t, and has an upper surface portion (12a) as an upper surface and a lower surface portion (12b) as a lower surface (bottom surface). . On the side surface connecting the upper surface portion (12a) and the lower surface portion (12b), an arc-shaped side surface portion (12c) having an arc shape, a first planar side surface portion (12d), and a second planar side surface. A portion (12e) is formed. Furthermore, it has a screw hole (12g) formed penetrating from the upper surface portion (12a) to the lower surface portion (12b), and the arc-shaped side surface portion (12c) has an arcuate cutting edge having a radius T with Q as the center. (12f) is formed. The arcuate cutting edge having a radius T forms an arc having a center angle γ1 with the center as Q.
切削用インサートを装着した刃先交換式ボールエンドミルにおいては、これら装着した各インサートが備えている略１／４円弧状をなす切れ刃は、工具本体の先端部から外側に突出するように固定されている。なお、上記した「略１／４円弧状」とは１／４円の円周もしくは１／４円の円周に近い形状を示す。即ち、円弧状切れ刃の中心角γ１（度）は、８０≦γ１≦１２０、に設定されていることが好ましい。以下の説明において、単に「円弧状」と記載したときには、１／４円の円周もしくは１／４円の円周に近い形状を示している。 In a blade-end-changeable ball end mill equipped with cutting inserts, the cutting blades having a substantially ¼ arc shape included in each of the installed inserts are fixed so as to protrude outward from the tip of the tool body. Yes. Note that the “substantially ¼ arc shape” described above indicates a shape of a quarter circle or a shape close to a quarter circle. That is, it is preferable that the central angle γ1 (degrees) of the arcuate cutting edge is set to 80 ≦ γ1 ≦ 120. In the following description, when it is simply described as “arc-shaped”, it indicates a shape of a circle of ¼ circle or a shape close to the circle of ¼ circle.
切削用インサートをボールエンドミルに装着したときには、図１０（ａ）に示すように、円弧状切れ刃は、工具回転軸Ｏ近傍の一方の端部（１２ｆ１）から先端部の外周面側の近傍位置となる他方の端部（１２ｆ２）まで配置される。図１０（ａ）に示す例では、中心角γ１をなす円弧状切れ刃の一方の端部（１２ｆ１）から１２ｆ３点まで形成され、さらに、この１２ｆ３点から円弧状切れ刃（１２ｆ）の他方の端部（１２ｆ２）までは直線状の切れ刃を形成した例を示している。そして、この直線状の切れ刃は、１２ｆ３点における円弧状切れ刃（１２ｆ）の接線に対して角度γ２のバックテーパー角度をなすように形成した例を示している。なお、円弧状切れ刃（１２ｆ）は、中心点Ｑを中心として、一方の端部（１２ｆ１）から他方の端部（１２ｆ２）まで中心角γ１をなす円弧状切れ刃としてもよい。 When the cutting insert is mounted on the ball end mill, as shown in FIG. 10 (a), the arcuate cutting edge is positioned near one end (12f1) near the tool rotation axis O and near the outer peripheral surface of the tip. To the other end (12f2). In the example shown in FIG. 10A, the arc-shaped cutting edge forming the central angle γ1 is formed from one end (12f1) to the point 12f3, and further from this 12f3 point to the other of the arc-shaped cutting edge (12f). The example which formed the linear cutting blade to the edge part (12f2) is shown. And this linear cutting edge has shown the example formed so that the back taper angle of angle (gamma) 2 might be made with respect to the tangent of the circular arc-shaped cutting edge (12f) in 12f3 point. The arcuate cutting edge (12f) may be an arcuate cutting edge having a center angle γ1 from the one end (12f1) to the other end (12f2) with the center point Q as the center.
円弧状切れ刃（１２ｆ）（なお、上記直線状の切れ刃を含む）がなす中心角γ１は、８０≦γ１≦１２０、に設定すること、より好ましくは、８６≦γ１≦１１０の範囲に設定することが望ましい。なお、中心角γ１とは、中心点Ｑ点を中心として円弧状切れ刃（１２ｆ）の一方の端部（１２ｆ１）と他方の端部（１２ｆ２）とがなす角度を示す。 The central angle γ1 formed by the arcuate cutting edge (12f) (including the linear cutting edge) is set to 80 ≦ γ1 ≦ 120, and more preferably in the range of 86 ≦ γ1 ≦ 110. It is desirable to do. The center angle γ1 indicates an angle formed by one end (12f1) and the other end (12f2) of the arcuate cutting edge (12f) with the center point Q as the center.
中心角γを「８０≦γ１≦１２０」の範囲に設定することが望ましい理由は、次の通りである。切削用インサートをインサート取付座に装着したときに、円弧状切れ刃（１２ｆ）の一方の端部（１２ｆ１）を工具回転軸Ｏ近傍まで配置させるためには、中心角γ１を８０度以上に設定することが望ましい。一方、工具本体の先端部にインサート取付座を形成するためのスペースには制限が生じるので中心角γ１の上限値は１２０度以下に設定することが望ましいからである。 The reason why it is desirable to set the central angle γ in the range of “80 ≦ γ1 ≦ 120” is as follows. In order to place one end (12f1) of the arcuate cutting edge (12f) up to the vicinity of the tool rotation axis O when the cutting insert is mounted on the insert mounting seat, the central angle γ1 is set to 80 degrees or more. It is desirable to do. On the other hand, since the space for forming the insert mounting seat at the tip of the tool body is limited, the upper limit value of the central angle γ1 is preferably set to 120 degrees or less.
なお、切削用インサートは、円弧状切れ刃を除いた本体部分（基体）をＷＣ基超硬合金製とし、円弧状切れ刃を耐摩耗性と耐熱性に優れた立方晶窒化硼素焼結体（ＣＢＮ）を含む硬質焼結体から構成してもよい。この構成については後述する。 Note that the cutting insert is made of a WC-based cemented carbide body with the main body portion (base body) excluding the arcuate cutting edge, and the arcuate cutting edge is a cubic boron nitride sintered body having excellent wear resistance and heat resistance ( You may comprise from the hard sintered compact containing CBN). This configuration will be described later.
切削用インサートの下面部（１２ｂ）は、インサートをインサート取付座に装着するときに、インサート取付座の着座面に密着させる底面になる。また、ネジ穴（１２ｇ）は、インサートをインサート取付座に装着するときに、ネジ固定手段となるインサート固定用ネジ（９）を挿通させるための穴であって、このネジ穴（１２ｇ）は、上面部（１２ａ）と下面部（１２ｂ）に対して垂直方向に形成されている。 The lower surface portion (12b) of the cutting insert serves as a bottom surface that is in close contact with the seating surface of the insert mounting seat when the insert is mounted on the insert mounting seat. Further, the screw hole (12g) is a hole for inserting an insert fixing screw (9) as a screw fixing means when the insert is mounted on the insert mounting seat, and this screw hole (12g) is It is formed in a direction perpendicular to the upper surface portion (12a) and the lower surface portion (12b).
（切削用インサートの製造方法）
切削用インサートの製造方法について説明する。ＷＣ基超硬合金製のインサートは、例えば、次の手順（１）〜（４）に基づいて製造することができる。
（手順１）：
炭化タングステン粉末とコバルト粉末と、必要に応じて添加物を加えて作製した混合造粒粉末をプレス金型成形により、インサートの成形体を成形する。この金型成形時に、ネジ穴（１２ｇ）の原形となる穴を形成するようにする。なお、成形体を焼結すると２０％〜３０％収縮するので、この原形となるネジ穴の径は、ネジ穴（１２ｇ）の径より大きくする。
(Manufacturing method of cutting insert)
A method for manufacturing the cutting insert will be described. An insert made of a WC-based cemented carbide can be manufactured, for example, based on the following procedures (1) to (4).
(Procedure 1):
An insert compact is formed by press die molding of the mixed granulated powder prepared by adding tungsten carbide powder, cobalt powder, and additives as necessary. At the time of molding the mold, a hole that is the original shape of the screw hole (12 g) is formed. When the compact is sintered, it shrinks by 20% to 30%. Therefore, the diameter of the original screw hole is made larger than the diameter of the screw hole (12 g).
（手順２）：
続いて、プレス金型成形により成形したインサートの成形体を、所定の温度（１３００℃〜１４００℃程度）に加熱した加熱炉に装入して焼結を行う。
(Procedure 2):
Subsequently, the molded body of the insert molded by press die molding is charged into a heating furnace heated to a predetermined temperature (about 1300 ° C. to 1400 ° C.) and sintered.
（手順３）：
続いて、焼結したインサートの成形体について、３次元研削加工機などを用いて必要とする各部位に仕上げ加工を行う。この仕上げ加工としては、例えば、次の加工を実施する。
(Procedure 3):
Subsequently, the sintered body of the insert is subjected to finishing processing for each required portion using a three-dimensional grinding machine or the like. As the finishing process, for example, the following process is performed.
焼結したインサートの円弧状側面部に形成されている切れ刃を構成する円弧状切れ刃について、ダイヤモンド砥粒を有する回転砥石を用いて仕上げ加工を行う。また、平面状側面部にも仕上げ加工を行う。 About the circular arc-shaped cutting edge which comprises the cutting edge currently formed in the circular arc-shaped side part of the sintered insert, it finishes using the rotary grindstone which has a diamond abrasive grain. In addition, the planar side surface portion is also finished.
（手順４）：
仕上げ加工が完了したインサートについて、ネジ穴を除いた表面に、耐摩耗性と耐熱性を付与するための被膜をコーティングする。この被膜の材質は、例えば、Ｔｉ−Ａｌ系窒化物、Ｔｉ−Ｓｉ系窒化物、Ｔｉ−Ｂ系窒化物などからなる被膜のいずれかとし、例えば、ＰＶＤ法により被膜を形成する。
(Procedure 4):
For the insert that has been finished, the surface excluding the screw holes is coated with a coating for imparting wear resistance and heat resistance. The material of the coating is, for example, any one of a coating made of Ti—Al based nitride, Ti—Si based nitride, Ti—B based nitride, etc., and the coating is formed by, for example, the PVD method.
（インサート固定用ネジの構成）
インサート固定用ネジの構成を、図１１に基づいて説明する。インサート固定用ネジ（９）は、切削用インサートをインサート取付座にネジ締め付けにより装着・固定するためのネジ固定手段である。
(Structure of insert fixing screw)
The structure of the insert fixing screw will be described with reference to FIG. The insert fixing screw (9) is a screw fixing means for mounting and fixing the cutting insert to the insert mounting seat by screw tightening.
図１１に示すように、インサート固定用ネジは、ネジ頭部（９ａ）と、円柱部（９ｂ）と、ネジ部（９ｃ）を備えている。切削用インサートをインサート取付座に装着するときに、このインサート固定用ネジ（９）をインサートに設けたネジ内を挿通させて締付けることにより、ネジ部（９ｃ）はインサート取付座に設けたネジ挿通穴（６）（図２参照）にネジ込まれる。これにより、インサートは、インサート取付座に強固に固定される。 As shown in FIG. 11, the insert fixing screw includes a screw head (9a), a cylindrical portion (9b), and a screw portion (9c). When the cutting insert is mounted on the insert mounting seat, the screw portion (9c) is inserted through the screw provided in the insert mounting seat, and the screw portion (9c) is inserted into the insert mounting seat. Screw into the hole (6) (see FIG. 2). Thereby, the insert is firmly fixed to the insert mounting seat.
（インサート固定用ネジの製造方法）
インサート固定用ネジ（９）の製造は、ＳＫＤ６１等の合金工具鋼製の棒材（線材）から、プレス加工及び旋盤加工により、ネジ頭部（９ａ）と、円柱部（９ｂ）と、ネジ部（９ｃ）を形成する。
(Method for manufacturing insert fixing screws)
The insert fixing screw (9) is manufactured from a rod (wire) made of an alloy tool steel such as SKD61 by pressing and turning, the screw head (9a), the cylindrical part (9b), and the screw part. (9c) is formed.
（工具本体に装着した各切削用インサートの配置位置）
工具本体に切削用インサートをインサート取付座に装着する手順の概要と、この装着操作が終了したときに、本発明の特徴となる各インサートの配置の位置関係を、図１２から図１４に基づいて説明する。図１２は４枚の切削用インサートを装着したときの工具本体の先端部の斜視図、図１３は図１２に示すインサートの切れ刃の位置関係を示し、工具本体の先端部の構成を削除した図、図１４は図１２及び図１３に点線の円形Ｙで示す工具回転軸Ｏの近傍部分について、その構成を説明するための拡大図である。
(Arrangement position of each cutting insert attached to the tool body)
Based on FIG. 12 to FIG. 14, the outline of the procedure for mounting the cutting insert to the insert mounting seat on the tool body and the positional relationship of the respective inserts, which is a feature of the present invention when this mounting operation is completed, are described. explain. 12 is a perspective view of the tip of the tool body when four cutting inserts are mounted, FIG. 13 shows the positional relationship of the cutting edge of the insert shown in FIG. 12, and the configuration of the tip of the tool body is deleted. FIG. 14 and FIG. 14 are enlarged views for explaining the configuration of the vicinity of the tool rotation axis O indicated by a dotted circle Y in FIGS. 12 and 13.
工具本体に、切削用インサートを装着したときには、図１２、図１３に示すように、工具回転軸Ｏ近傍に配置されるインサートの端部とその近傍は、工具回転軸Ｏ近傍に接近した状態になっている。 When the cutting insert is attached to the tool body, as shown in FIGS. 12 and 13, the end portion of the insert disposed in the vicinity of the tool rotation axis O and the vicinity thereof are close to the vicinity of the tool rotation axis O. It has become.
インサートをそれぞれのインサート取付座に装着する手順は、例えば、次の装着手順１〜４に基づいて行うことができる。 The procedure of mounting the insert on each insert mounting seat can be performed based on the following mounting procedures 1 to 4, for example.
（装着手順１）：
インサートの下面部を、工具本体の先端部に設けた第１のインサート取付座（４ａ）の着座面に載置して、インサート固定用ネジを用いてインサートの仮止めを行う。このとき、切削用インサートに形成されている円弧状切れ刃は、工具本体の先端部から突出するとともに、工具回転軸Ｏの近傍に配置されたインサートの円弧状切れ刃の一方の端部は、工具回転軸Ｏとの交差点Ｐを有する様に配置される。
(Installation procedure 1):
The lower surface portion of the insert is placed on the seating surface of the first insert mounting seat (4a) provided at the tip of the tool body, and the insert is temporarily fixed using the insert fixing screw. At this time, the arcuate cutting edge formed in the cutting insert protrudes from the tip of the tool body, and one end of the arcuate cutting edge of the insert disposed in the vicinity of the tool rotation axis O is It arrange | positions so that it may have the intersection P with the tool rotating shaft O. FIG.
次に、別の３枚の切削用インサートも同様に、その下面部を、工具本体の先端部に設けた第２から第４のインサート取付座（４ｂから４ｄ）の着座面に載置して、インサート固定用ネジを用いてインサートの仮止めを行う。上記した切削用インサートの端部が工具回転軸Ｏ近傍に配置された状態においては、これらのインサートの端部を含むその近傍部分は、隣接する他のインサート同志が接触しないように、切削用インサートをインサート取付座に仮止めを行う。これにより、インサートの平面状側面部の端部とその近傍も、インサートは隣接する他のインサートと非接触の状態になっている。 Next, the other three cutting inserts are similarly placed on the seating surfaces of the second to fourth insert mounting seats (4b to 4d) provided at the tip of the tool body. Then, the insert is temporarily fixed using the insert fixing screw. In the state in which the end portion of the cutting insert described above is arranged in the vicinity of the tool rotation axis O, the cutting insert is made so that the adjacent portion including the end portion of these inserts does not come into contact with other adjacent inserts. Temporarily fix to the insert mounting seat. Thereby, also in the edge part of the planar side part of an insert, and its vicinity, the insert is in the non-contact state with other adjacent inserts.
（装着手順２）：
上記装着手順１に基づいて仮止めした４枚の切削用インサートについて、これらインサートの位置決め精度と、図１４に示す距離Ｗの値が所定の設定値（又は所定の範囲内）になっているか否かを、画像処理を用いた測定装置により測定して判定する。そして、所定の設定値になっていることが確認されると、上記した各固定用ネジを所定のトルク値まで増し締めを行って、４枚の切削用インサートを、第１から第４のインサート取付座に強固に固定する。
(Installation procedure 2):
Regarding the four cutting inserts temporarily fixed based on the mounting procedure 1, whether or not the positioning accuracy of these inserts and the value of the distance W shown in FIG. 14 are within a predetermined set value (or within a predetermined range). This is determined by measuring with a measuring apparatus using image processing. Then, when it is confirmed that the predetermined set value is reached, each of the fixing screws is tightened to a predetermined torque value, and the four cutting inserts are replaced with the first to fourth inserts. Firmly fix to the mounting seat.
なお、距離Ｗの測定の代わりに、工具回転軸Ｏの近傍に配置された切削用インサートの円弧状切れ刃について、その端部間の距離Ｌ（Ｌ値はＷ値の２倍）の値が所定の設定値（又は所定の範囲内）になっているか否かを測定装置により測定してもよい。 In place of the measurement of the distance W, the distance L between the ends of the arcuate cutting edge of the cutting insert arranged in the vicinity of the tool rotation axis O (L value is twice the W value) is Whether or not a predetermined set value (or within a predetermined range) is reached may be measured by a measuring device.
上記装着手順２により、４枚のインサートをそれぞれのインサート取付座に装着して固定したときには、前記したように、それぞれのインサートの端部を含むその近傍部分は、隣接する他のインサートと接触しない状態、すなわち、両者間には微小な隙間を介在させて非接触の状態になるようにしている。これにより、切削加工時にインサートに微小な振動が発生しても、この振動は一方のインサートを介して直接に他方のインサートに伝達されることがない、という効果を生じる。 When the four inserts are mounted and fixed to the respective insert mounting seats according to the mounting procedure 2 as described above, the adjacent portions including the end portions of the respective inserts do not come into contact with other adjacent inserts. The state, that is, a small gap is interposed between the two so as to be in a non-contact state. Thereby, even if a minute vibration is generated in the insert during the cutting process, the vibration is not directly transmitted to the other insert through the one insert.
上記した４枚刃から構成される本発明の刃先交換式ボールエンドミルを用いて、高速度で被削材に平面切削の仕上げ加工を実施しても切れ刃の長寿命化を可能とし、さらに、加工面の面粗さを向上させるためには、上記した距離Ｗ、又は距離Ｌを可能な限り小さくすればよい。しかし、距離Ｗを小さくし過ぎると、インサートの円弧状切れ刃端部の交差点Ｐ近傍における工具本体の肉厚さが減少する。これにより、工具本体の剛性が低下して、切削加工中に、交差点Ｐ近傍のインサートの切れ刃にチッピングが発生する可能性が生じる。 Using the above-described four-blade replaceable ball end mill according to the present invention, it is possible to extend the life of the cutting edge even if the work material is subjected to surface cutting finish processing at high speed, In order to improve the surface roughness of the processed surface, the above-described distance W or distance L may be made as small as possible. However, if the distance W is too small, the thickness of the tool body in the vicinity of the intersection P of the arcuate cutting edge of the insert decreases. As a result, the rigidity of the tool body is lowered, and there is a possibility that chipping may occur in the cutting edge of the insert near the intersection P during the cutting process.
そこで、本発明に係る刃先交換式ボールエンドミルを試作して、切削加工の実験を行った結果、本発明の刃先交換式ボールエンドミルにおいて上記した距離Ｗは、この刃先交換式ボールエンドミル１の刃径をＤ（ｍｍ）としたときに、下記の式（数式１）を満足するように設定している。 Therefore, as a result of trial manufacture of the blade tip replaceable ball end mill according to the present invention and experiment of cutting, the distance W described above in the blade tip replaceable ball end mill of the present invention is the blade diameter of the blade tip replaceable ball end mill 1. Is set so as to satisfy the following equation (Equation 1).
距離Ｗを上記の（数式１）を満足するように設定した理由は、次の通りである。本発明は、刃径Ｄが２０ｍｍ〜３２ｍｍの刃先交換式ボールエンドミルに適用される。距離Ｗを０．０１Ｄ未満になるように設定することについては製造技術上の限界があり、距離Ｗの下限値は０．０１Ｄが限界である。一方、距離Ｗが０．０７Ｄを超えると、工具回転軸Ｏと、インサートの円弧状切れ刃の端部との間の距離Ｗ、すなわち、工具回転軸Ｏ近傍に円弧状切れ刃が存在しない間隔が大きくなり、この間隔に相当する部分は、第１のインサート取付座に装着されたインサート切れ刃、１枚のみが切削加工に寄与することになる。このため、平面切削を行った場合に、このインサートの切れ刃の摩耗が早くなって切れ刃の寿命が低下するからである。 The reason why the distance W is set to satisfy the above (Equation 1) is as follows. The present invention is applied to a blade end replaceable ball end mill having a blade diameter D of 20 mm to 32 mm. Setting the distance W to be less than 0.01D has a manufacturing technology limit, and the lower limit of the distance W is 0.01D. On the other hand, when the distance W exceeds 0.07D, the distance W between the tool rotation axis O and the end of the arcuate cutting edge of the insert, that is, the interval at which no arcuate cutting edge exists in the vicinity of the tool rotation axis O. In the portion corresponding to this interval, only one insert cutting blade mounted on the first insert mounting seat contributes to the cutting process. For this reason, when plane cutting is performed, the wear of the cutting edge of the insert is accelerated and the life of the cutting edge is reduced.
本発明の刃先交換式ボールエンドミルは、上記（数式１）を満足するような構成にしているので、第１のインサート取付座に装着されたインサートの主切れ刃の交差点Ｐと、第２から第４のインサート取付座に装着されたインサートの副切れ刃の工具回転軸Ｏ近傍に配置されたこれらの切れ刃の端部とには、図１４に示すように、工具回転軸Ｏに直交する平面に対して、距離Ａを有する段差が生じることになる。このことは、主切れ刃の交差点Ｐは、副切れ刃の円弧状切れ刃の端部に対して、工具回転軸Ｏの外側方向（紙面の上方）に距離Ａほど突出していることを意味する。 Since the blade end replaceable ball end mill of the present invention is configured to satisfy the above (Equation 1), the intersection P of the main cutting edge of the insert mounted on the first insert mounting seat, As shown in FIG. 14, a plane orthogonal to the tool rotation axis O is disposed at the end of these cutting edges arranged in the vicinity of the tool rotation axis O of the auxiliary cutting edge of the insert mounted on the insert mounting seat 4. On the other hand, a step having a distance A is generated. This means that the intersection P of the main cutting edge protrudes from the end of the arcuate cutting edge of the secondary cutting edge by a distance A in the outer direction of the tool rotation axis O (above the paper surface). .
上記距離Ａの値は可能な限り小さい値にした方が、被削材に平面切削加工を実施した場合の加工面の面粗さは向上する。本発明の刃先交換式ボールエンドミルにおいてこの距離Ａの値は、刃先交換式ボールエンドミルの刃径Ｄの大きさとは関連させないで、下記の式（数式２）を満足するように設定していることに特徴がある。 When the value of the distance A is as small as possible, the surface roughness of the machined surface when surface cutting is performed on the work material is improved. In the cutting edge replaceable ball end mill of the present invention, the value of the distance A is set so as to satisfy the following expression (Formula 2) without being related to the size of the blade diameter D of the cutting edge replaceable ball end mill. There is a feature.
上記の（数式２）に示すように、距離Ａの値を刃先交換式ボールエンドミルの刃径Ｄに関連させないで、絶対値の範囲として設定した理由は、被削材に平面加工を実施するときに、刃先交換式ボールエンドミルの刃径Ｄの大きさが変わっても加工後の加工面の表面粗さをほぼ同一にするためである。 As shown in the above (Equation 2), the value of the distance A is not related to the blade diameter D of the blade end replaceable ball end mill, and is set as an absolute value range when performing planar machining on the work material. Moreover, even if the size of the blade diameter D of the blade end replaceable ball end mill changes, the surface roughness of the processed surface after processing is made substantially the same.
距離Ａの値が（数式２）を満足するように設定した理由は次の通りである。距離Ａの値は可能な限り小さい値にした方が、被削材に平面切削加工を実施したときの加工面の面粗さは向上する。しかし、第１のインサート取付座に装着した切削用インサートの切れ刃を主切れ刃とし、第２から第４のインサート取付座に装着した切削用インサートの切れ刃を副切れ刃としたときのそれぞれを、精度高く装着・固定して、距離Ａの値を可能な限り小さい値に設定することについては製造技術上の限界があり、距離Ａの下限値は０．００３ｍｍが限界である。一方、距離Ａの値が０．１５０ｍｍを超えると、被削材に仕上げ加工として平面の切削加工を行ったときに加工面の表面粗さ（Ｒｙ値）が１５μｍを超えて大きくなる可能性があるからである。特に金型に仕上げの切削加工を施した場合には、加工面の面粗さとなる（Ｒｙ値）は１５μｍ以下にすることが要求される。従って、段差Ａの値は、「０．００３（ｍｍ）≦Ａ≦０．１５０（ｍｍ）」を満足するように設定することが望ましい。 The reason why the value of the distance A is set to satisfy (Expression 2) is as follows. When the value of the distance A is as small as possible, the surface roughness of the machined surface when surface cutting is performed on the work material is improved. However, when the cutting edge of the cutting insert attached to the first insert mounting seat is the main cutting edge and the cutting insert of the cutting insert attached to the second to fourth insert mounting seats is the secondary cutting edge, respectively. Is set with high accuracy and the distance A is set to the smallest possible value in terms of manufacturing technology, and the lower limit of the distance A is 0.003 mm. On the other hand, if the value of the distance A exceeds 0.150 mm, the surface roughness (Ry value) of the processed surface may increase beyond 15 μm when a flat cutting process is performed on the work material as a finishing process. Because there is. In particular, when finishing cutting is performed on the mold, the surface roughness (Ry value) of the processed surface is required to be 15 μm or less. Therefore, the value of the step A is preferably set so as to satisfy “0.003 (mm) ≦ A ≦ 0.150 (mm)”.
（第３の実施形態）
上記した４枚刃から構成される本発明の刃先交換式ボールエンドミルの実施形態（第１、第２の実施形態）については、切削用インサートに形成されている円弧状切れ刃は、工具回転軸Ｏを中心とした交差角度δを９０°間隔、すなわち、隣接する円弧状切れ刃同志を９０度の等角度（等間隔）で配置した例について説明した。硬度が高い被削材を高速度で切削加工を行うと、切削加工時に発生する振動が共振してビビリ振動が発生し易くなり、このビビリ振動が切削加工に悪影響を与えて切れ刃にチッピングや欠損が発生する可能性がある。従来から多数個のインサートを螺旋状に配置したラフティングエンドミル、あるいはソリッド型のボールエンドミルにおいては、切れ刃を不等角度（不等間隔）で配置する例も提案されている。
(Third embodiment)
In the embodiment (first and second embodiments) of the blade tip replaceable ball end mill of the present invention constituted by the four blades described above, the arcuate cutting blade formed in the cutting insert has a tool rotation axis. An example has been described in which the crossing angle δ centered on O is 90 ° apart, that is, adjacent arcuate cutting edges are arranged at an equal angle of 90 degrees (equal spacing). When cutting a workpiece with high hardness at a high speed, vibrations generated during the cutting process resonate and chatter vibrations are likely to occur. Defects can occur. Conventionally, in a rafting end mill in which a large number of inserts are spirally arranged or a solid type ball end mill, an example in which cutting edges are arranged at unequal angles (unequal intervals) has been proposed.
本発明の４枚刃から構成される刃先交換式ボールエンドミルにおいても、インサートに形成されている円弧状切れ刃同志がなす角度を、不等角度で配置して、切削加工時に発生する振動が共振して刃先交換式ボールエンドミルにビビリ振動が発生することを抑制する構成としてもよい。なお、上記した各切れ刃を不等角度で配置するためには、例えば、工具回転軸に対して対称の位置関係にある第１と第３のインサート取付座の着座面と、及び第２と第４のインサート取付座の着座面とが、工具回転軸Ｏ方向に向く角度等を適切に設定することにより可能になる。 In the blade end replaceable ball end mill composed of four blades according to the present invention, the angles formed by the arc-shaped cutting blades formed in the inserts are arranged at unequal angles, and vibrations generated during cutting work resonate. And it is good also as a structure which suppresses generating chatter vibration in a blade-tip-exchange-type ball end mill. In addition, in order to arrange | position each above-mentioned cutting edge at an unequal angle, for example, the seating surface of the 1st and 3rd insert mounting seat which is symmetrical with respect to a tool rotating shaft, and 2nd, It becomes possible by appropriately setting an angle or the like that the seating surface of the fourth insert mounting seat faces in the direction of the tool rotation axis O.
本発明の刃先交換式ボールエンドミルについて、切れ刃を不等角度で配置する場合には、円弧状切れ刃がなす角度δ（交差角度δ）を、「８７．５°≦δ≦９２．５°」（但し、δ＝９０°は除く）の範囲内において不等角度とすることが望ましい。例えば、４枚の円弧状切れ刃を不等角度で配置する場合には、図５に示すように隣接する円弧状切れ刃となる第１のインサート取付座（４ａ）の円弧状切れ刃と、第２のインサート取付座（４ｂ）の円弧状切れ刃とがなす角度、また、第３のインサート取付座（４ｃ）の円弧状切れ刃と、第４のインサート取付座（４ｄ）の円弧状切れ刃とがなす角度とを８７、５度とし、第１のインサート取付座（４ａ）の円弧状切れ刃と、第４のインサート取付座（４ｄ）の円弧状切れ刃とがなす角度、また、第２のインサート取付座（４ｂ）の円弧状切れ刃と、第３のインサート取付座（４ｃ）の円弧状切れ刃とがなす角度とを９２．５度とする。この場合は工具回転軸Ｏを中心とした対角を等しくなるよう設定した例を示す。 When the cutting edges are arranged at unequal angles in the blade end replaceable ball end mill of the present invention, the angle δ (intersection angle δ) formed by the arcuate cutting edges is set to “87.5 ° ≦ δ ≦ 92.5 °. ”(However, δ = 90 ° is excluded), and it is desirable that the angles be unequal. For example, when four arcuate cutting edges are arranged at unequal angles, as shown in FIG. 5, the arcuate cutting edge of the first insert mounting seat (4a) serving as an adjacent arcuate cutting edge; The angle formed by the arc-shaped cutting edge of the second insert mounting seat (4b), and the arc-shaped cutting edge of the third insert mounting seat (4c) and the arc-shaped cutting of the fourth insert mounting seat (4d) The angle between the blade and the arc-shaped cutting edge of the first insert mounting seat (4a) and the arc-shaped cutting blade of the fourth insert mounting seat (4d) is 87, 5 degrees, The angle formed by the arc-shaped cutting edge of the second insert mounting seat (4b) and the arc-shaped cutting edge of the third insert mounting seat (4c) is 92.5 degrees. In this case, an example is shown in which diagonals about the tool rotation axis O are set to be equal.
また、第１のインサート取付座の円弧状切れ刃と第２のインサート取付座の円弧状切れ刃とがなす角度、第２のインサート取付座の円弧状切れ刃と第３のインサート取付座の円弧状切れ刃とがなす角度、第３のインサート取付座の円弧状切れ刃と第４のインサート取付座の円弧状切れ刃とがなす角度、第１のインサート取付座の円弧状切れ刃と第４のインサート取付座の円弧状切れ刃とがなす角度を、「８７．５°≦δ≦９２．５°」を満足する範囲内でそれぞれ異なる角度値に設定してもよい。 Also, the angle formed by the arc-shaped cutting edge of the first insert mounting seat and the arc-shaped cutting blade of the second insert mounting seat, the circle of the arc-shaped cutting blade of the second insert mounting seat and the third insert mounting seat The angle formed by the arc-shaped cutting edge, the angle formed by the arc-shaped cutting edge of the third insert mounting seat and the arc-shaped cutting blade of the fourth insert mounting seat, the arc-shaped cutting blade of the first insert mounting seat and the fourth The angle formed by the arc-shaped cutting edge of the insert mounting seat may be set to different angle values within a range satisfying “87.5 ° ≦ δ ≦ 92.5 °”.
交差角度δを、「８７．５°≦δ≦９２．５°」を満足するように設定することが望ましい理由は次の通りである。交差角度δを８７．５°より小さい角度に、あるいは９２．５°を超えた角度に設定すると、隣接する円弧状切れ刃同志の交差角度の差が大きくなるので、切削加工中において、各切れ刃が被削材に順次切り込むときの切削抵抗に差が生じて、ビビリ振動が発生する可能性が高くなるからである。従って、交差角度δは「８７．５°≦δ≦９２．５°」に設定することが望ましい。 The reason why it is desirable to set the crossing angle δ so as to satisfy “87.5 ° ≦ δ ≦ 92.5 °” is as follows. If the crossing angle δ is set to an angle smaller than 87.5 ° or an angle exceeding 92.5 °, the difference in the crossing angle between adjacent arc-shaped cutting edges increases, so that during cutting, each cutting This is because there is a high possibility that chatter vibration will occur due to a difference in cutting resistance when the blade sequentially cuts into the work material. Therefore, it is desirable to set the crossing angle δ to “87.5 ° ≦ δ ≦ 92.5 °”.
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態は、前記した第１、第２の実施形態において、ＷＣ基超硬合金製の切削用インサートが備えている円弧状切れ刃について、そのいずれか又は全ての切れ刃を、立方晶窒化硼素焼結体（ＣＢＮ）から構成された切れ刃（以下、「ＣＢＮ製の切れ刃」という）とした刃先交換式ボールエンドミルである。なお、ＣＢＮ製の切れ刃は、立方晶窒化硼素焼結体（ＣＢＮ）を質量比で９５％程度含む部材を用いることが好ましい。この第４の実施形態においては、次の３種の態様（第１の態様〜第３の態様）を備えた刃先交換式ボールエンドミルを製作することができる。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment of the present invention, in the first and second embodiments described above, any or all of the arc-shaped cutting blades included in the cutting insert made of the WC-base cemented carbide are included. Is a blade end replaceable ball end mill having a cutting edge made of a cubic boron nitride sintered body (CBN) (hereinafter referred to as “CBN cutting edge”). In addition, it is preferable to use the member which contains about 95% of cubic boron nitride sintered bodies (CBN) by mass ratio for the cutting edge made from CBN. In the fourth embodiment, an edge-exchangeable ball end mill having the following three modes (first to third modes) can be manufactured.
（第１の態様）：
第１のインサート取付座（４ａ）に装着した切削用インサートの主切れ刃は、ＣＢＮ製の切れ刃とし、第２から第４のインサート取付座（４ｂから４ｄ）に装着したインサートの副切れ刃は、第１の実施形態と同様にＷＣ基超硬合金製とする。
（第２の態様）：
第１のインサート取付座に装着した切削用インサートの主切れ刃は、第１の実施形態と同様にＷＣ基超硬合金製とする。第２から第４のインサート取付座に装着したインサートの副切れ刃は、ＣＢＮ製の切れ刃とする。
（第３の態様）：
第１から第４のインサート取付座に装着した切削用インサートの全ての切れ刃をＣＢＮ製の切れ刃とする。
(First aspect):
The main cutting edge of the cutting insert mounted on the first insert mounting seat (4a) is a CBN cutting blade, and the secondary cutting edge of the insert mounted on the second to fourth insert mounting seats (4b to 4d). Is made of a WC-based cemented carbide similar to the first embodiment.
(Second embodiment):
The main cutting edge of the cutting insert attached to the first insert mounting seat is made of a WC-based cemented carbide similar to the first embodiment. The secondary cutting edge of the insert mounted on the second to fourth insert mounting seats is a CBN cutting edge.
(Third aspect):
All cutting edges of the cutting inserts mounted on the first to fourth insert mounting seats are CBN-made cutting edges.
上記第１〜第３の態様において、切削用インサートの切れ刃をＣＢＮ製の切れ刃から構成する場合には、そのインサートの本体（基体）はＷＣ基超硬合金製とする。そして、インサートは、ＷＣ基超硬合金製の基体の円弧状側面部に沿って、円弧状に形成されたＣＢＮ製の切れ刃をロウ付けにより強固に接合する。 In the first to third aspects, when the cutting edge of the cutting insert is composed of a CBN cutting edge, the main body (base) of the insert is made of a WC-based cemented carbide. The insert firmly joins the arc-shaped CBN cutting edge by brazing along the arc-shaped side surface of the WC-base cemented carbide substrate.
第４の実施形態において、切削用インサートの円弧状の主切れ刃と、円弧状の副切れ刃のいずれか、又は全ての円弧状切れ刃をＣＢＮ製の切れ刃から構成すると、次の効果を発揮することができる。立方晶窒化硼素焼結体（ＣＢＮ）は、特に耐摩耗性と耐熱性に優れた部材であるので、本発明の刃先交換式ボールエンドミルの切れ刃を長寿命化することが可能になる。特に、ボールエンドミルにおいては、切削加工中において工具回転軸Ｏ上の切れ刃、及び工具回転軸Ｏ近傍の切れ刃は、その回転速度が０、もしくは０に近くなるので、この切れ刃の部分に大きな切削加工負荷が作用する。円弧状の主切れ刃と円弧状の副切れ刃について、その一方又は双方をＣＢＮ製の切れ刃とすることにより、被削材に高速度で仕上げ加工を実施しても、特に、工具回転軸Ｏ上の切れ刃、及び工具回転軸Ｏ近傍の切れ刃の早期摩耗やチッピング、欠損の発生を防止することが可能になる。 In the fourth embodiment, when the arc-shaped main cutting edge of the cutting insert and the arc-shaped sub-cutting edge or all of the arc-shaped cutting edges are configured from CBN cutting edges, the following effects are obtained. It can be demonstrated. Since the cubic boron nitride sintered body (CBN) is a member particularly excellent in wear resistance and heat resistance, it is possible to extend the life of the cutting edge of the blade end replaceable ball end mill of the present invention. In particular, in the ball end mill, the cutting edge on the tool rotation axis O and the cutting edge near the tool rotation axis O during the cutting process have a rotation speed of 0 or close to 0. A large cutting load is applied. Even if one or both of the arc-shaped main cutting edge and the arc-shaped sub-cutting edge are CBN-made cutting edges, even if the workpiece is finished at a high speed, in particular, the tool rotating shaft It is possible to prevent premature wear, chipping and chipping of the cutting edge on O and the cutting edge near the tool rotation axis O.
切削用インサートの円弧状の切れ刃をＣＢＮ製の切れ刃から構成する方法（形成方法）は、例えば、次の形成方法１〜形成方法３により実施することができる。 The method of forming the arcuate cutting edge of the cutting insert from the cutting edge made of CBN (formation method) can be carried out, for example, by the following formation method 1 to formation method 3.
（形成方法１）：
ＷＣ基超硬合金からなる切削用インサートの基体に形成されている円弧状側面部の周面に沿って、予め、Ｖ形状又はＵ型状等の溝を作製しておく。この円弧状側面部の周面に沿った溝の形成は、前記したインサートの製造方法で記載したように、インサートの成形体をプレス金型成形で成形するときに形成することができる。プレス成形体を焼結した後に、焼き肌面となっているこの溝の全側面部を、ダイヤモンド砥粒を含む砥石などを用いて仕上げ加工を実施する。
(Formation method 1):
A V-shaped or U-shaped groove is formed in advance along the circumferential surface of the arc-shaped side surface portion formed on the base of the cutting insert made of the WC-based cemented carbide. The formation of the groove along the circumferential surface of the arc-shaped side surface portion can be formed when the insert molded body is molded by press die molding as described in the above-described insert manufacturing method. After the press-molded body is sintered, finish processing is performed on all side surfaces of the groove, which is a grilled surface, using a grindstone including diamond abrasive grains.
（形成方法２）：
予め、円盤状に成形されている立方晶窒化硼素焼結体について、ワイーヤーカットによって円弧形状で所定の幅を有する立方晶窒化硼素焼結体（以下、「円弧状ＣＢＮ体」という）を切り出す。この切り出した円弧状ＣＢＮ体の一つがＣＢＮ製の切れ刃に相当する部材になる。
(Formation method 2):
A cubic boron nitride sintered body (hereinafter referred to as “arc-shaped CBN body”) having a predetermined width in an arc shape is cut by wire cutting from a cubic boron nitride sintered body formed in a disk shape in advance. One of the cut arc-shaped CBN bodies is a member corresponding to a CBN cutting blade.
（形成方法３）：
上記形成方法１で記載した、切削用インサートの基体の円弧状側面部の周面に沿って形成したＶ形状又はＵ形状の溝に、上記形成方法２で切り出した円弧状ＣＢＮ体を、ロウ材を用い、熱処理によって固着する。続いて、円弧状側面部に沿って固着した円弧状ＣＢＮ体からなる切れ刃を、ダイヤモンド砥石により仕上げ加工を施す。これにより、ＣＢＮ製の切れ刃を備えたインサートを製造することができる。なお、円弧状側面部に沿って固着された円弧状ＣＢＮ体の仕上げ加工が終了したときには、この円弧状ＣＢＮ体は切れ刃を構成するので、この円弧形状をなすＣＢＮ製の切れ刃の半径は、図１０（ａ）に示す半径Ｔと同一にする必要がある。
(Formation method 3):
In the V-shaped or U-shaped groove formed along the peripheral surface of the arc-shaped side surface of the base body of the cutting insert described in the forming method 1, the arc-shaped CBN body cut out in the forming method 2 is used as a brazing material. And fixed by heat treatment. Subsequently, the cutting edge made of the arc-shaped CBN body fixed along the arc-shaped side surface portion is finished with a diamond grindstone. Thereby, the insert provided with the cutting blade made from CBN can be manufactured. When finishing the arc-shaped CBN body fixed along the arc-shaped side surface portion, the arc-shaped CBN body constitutes a cutting edge, so the radius of the CBN-made cutting edge forming the arc shape is The radius T must be the same as that shown in FIG.
（実施例１）
本発明例となる４枚刃からなる刃先交換式ボールエンドミル（以下、「本発明例１」という）を作製して、材質がＦＣＤ５５０（ＨＢ：２２０）からなる被削材について、立ち壁の切削加工を、切削距離が１０００ｍとなるまで実施した後に各切れ刃の摩耗状況を観察してそのＶＢｍａｘを求めた。また、従来例として従来の２枚刃からなるボールエンドミル（以下、「従来例１」という）も作製して同様の平面の切削加工を実施した。切れ刃の摩耗状況を観察して、そのＶＢｍａｘを求めた。
Example 1
A cutting edge changeable ball end mill (hereinafter referred to as “Invention Example 1”) consisting of four blades as an example of the present invention was manufactured, and cutting of a standing wall was performed on a work material made of FCD550 (HB: 220). The processing was carried out until the cutting distance reached 1000 m, and then the wear state of each cutting edge was observed to determine its VBmax. In addition, as a conventional example, a conventional ball end mill composed of two blades (hereinafter referred to as “conventional example 1”) was also manufactured, and the same flat cutting was performed. The wear state of the cutting edge was observed, and its VBmax was determined.
実施例１に用いた本発明例１と従来例１の刃先交換式ボールエンドミルの仕様は表１に示す通りである。なお、本発明例１の４枚刃の切れ刃は、その交差角度δを９０°の等角度とした。 Table 1 shows the specifications of the blade end replaceable ball end mill of the present invention example 1 and the conventional example 1 used in the example 1. Note that the crossing angle δ of the four-blade cutting edge of Invention Example 1 was an equal angle of 90 °.
実施例１で実施した切削加工の条件は下記の通りである。なお、本発明例１のテーブル送り速度（Ｖｆ）は、１０８００ｍｍ／ｍｉｎ、従来例１の送り速度（Ｖｆ）は、５４００ｍｍ／ｍｉｎ、の条件とし、両者の１刃当りの送り量（ｆｚ）は、０．２２ｍｍ／刃で同じ条件に設定した。
加工方法 ： 乾式切削
切削速度（Ｖｃ） ： １１３０ｍ／ｍｉｎ
回転数（ｎ） ： １２０００ｒｐｍ
１刃当りの送り量（ｆｚ）： ０．２２ｍｍ／刃
軸方向切込み量（ａｐ） ： ０．１５ｍｍ
径方向切込み量（ａｅ） ： ０．５ｍｍ
工具突き出し量 ： １１０ｍｍ
The conditions for the cutting performed in Example 1 are as follows. The table feed speed (Vf) of Example 1 of the present invention is 10800 mm / min, the feed speed (Vf) of Conventional Example 1 is 5400 mm / min, and the feed rate (fz) per tooth of both is The same conditions were set at 0.22 mm / tooth.
Processing method: Dry cutting Cutting speed (Vc): 1130 m / min
Rotational speed (n): 12000 rpm
Feed per tooth (fz): 0.22 mm / blade Axial cutting depth (ap): 0.15 mm
Radial depth of cut (ae): 0.5 mm
Tool protrusion: 110mm
実施例１の切削加工の結果を図１５に示している。図１５は本発明例１の切れ刃の摩耗状況を示す写真図であって、ＶＢｍａｘは０．１ｍｍであった。写真撮影は、８０倍の倍率で行った。図１６は従来例１の切れ刃の摩耗状況を示す写真図であって、ＶＢｍａｘは０．２ｍｍであった。この実施例１の結果から、本発明例１の４枚刃からなる刃先交換式ボールエンドミルは、従来例１の２枚刃からなる刃先交換式ボールエンドミルと比較して切れ刃の寿命が約２倍向上することが確認できた。 The cutting result of Example 1 is shown in FIG. FIG. 15 is a photograph showing the wear state of the cutting edge of Example 1 of the present invention, and VBmax was 0.1 mm. Photographing was performed at a magnification of 80 times. FIG. 16 is a photograph showing the wear state of the cutting edge of Conventional Example 1, and VBmax was 0.2 mm. From the results of Example 1, the cutting edge replaceable ball end mill consisting of four blades of Invention Example 1 has a cutting edge life of about 2 compared to the cutting edge replaceable ball end mill consisting of two blades of Conventional Example 1. It was confirmed that the improvement was doubled.
１：刃先交換式ボールエンドミル、
２：工具本体、
３：先端部、
４：インサート取付座、
４ａ：第１の取付座、４ｂ：第２の取付座、４ｃ：第３の取付座、
４ｄ：第４の取付座、
５：着座面、
６：ネジ挿通穴、
７：傾斜縮径部
８：傾斜縮径部
９：インサート固定用ネジ、
９ａ：ネジ頭部、９ｂ：円柱部、９ｃ：ネジ部、
１０：切屑排出溝、
１１：インサート拘束面
１２：切削用インサート、
１２ａ：上面部、１２ｂ：下面部、１２ｃ：円弧状側面部、
１２ｄ：第１の平面状側面部、１２ｅ：第２の平面状側面部、
１２ｆ：円弧状切れ刃、１２ｆ１：円弧状切れ刃の一方の端部、
１２ｆ２：円弧状切れ刃の他方の端部、１２ｆａ：主切れ刃、
１２ｆｂ：副切れ刃、１２ｆｃ：副切れ刃、１２ｆｄ：副切れ刃、
１２ｇ：ネジ穴、
Ａ：インサートの主切れ刃が工具回転軸と交わる交差点Ｐと、インサートの副切れ刃の端部であって工具回転軸側に配置された端部との、工具回転軸に沿った距離、
Ｄ：刃先交換式ボールエンドミルの刃径、
Ｌ：円弧状切れ刃の、それぞれの端部との距離（間隔）、
Ｏ：工具回転軸、
Ｏ１：切削用インサートの円弧状切れ刃が工具本体の半径方向に向かう直線、
Ｏ２：直線Ｏ１と直交する直線、
Ｏ３：インサート固定用ネジ（９）の中心軸線、
Ｏ４：切削用インサートの工具回転軸Ｏと直交する直線、
Ｐ：切削用インサートの主切れ刃が工具回転軸と交わる交差点、
Ｑ：切削用インサートの円弧状切れ刃の円弧中心点、
Ｒ：工具本体の回転方向、
Ｔ：円弧状切れ刃の半径、
Ｗ：工具本体の先端部を工具回転軸方向に直交する方向からみた平面図において、工具回転軸Ｏから円弧状切れ刃の端部までの、工具回転軸に直交する方向の距離、
ｔ：インサートの厚さ、
θ１：直線Ｏ２と直線Ｏ３とがなす角度（インサート固定用ネジ（９）の中心軸線の傾斜角度）、
θ２：直線Ｏ４と直線Ｏ３とがなす角度（インサート固定用ネジ（９）の中心軸線の傾斜角度）、
γ１：円弧状切れ刃の中心角、
γ２：バックテーパー角度、
δ：隣接する円弧状切れ刃がなす交差角度。
1: Cutting edge replaceable ball end mill,
2: Tool body
3: the tip,
4: Insert mounting seat,
4a: first mounting seat, 4b: second mounting seat, 4c: third mounting seat,
4d: fourth mounting seat,
5: Seating surface,
6: Screw insertion hole,
7: Inclined reduced diameter part 8: Inclined reduced diameter part 9: Insert fixing screw,
9a: screw head, 9b: cylindrical portion, 9c: screw portion,
10: Chip discharge groove,
11: Insert restraint surface 12: Insert for cutting,
12a: upper surface portion, 12b: lower surface portion, 12c: arc-shaped side surface portion,
12d: 1st planar side part, 12e: 2nd planar side part,
12f: arcuate cutting edge, 12f1: one end of the arcuate cutting edge,
12f2: the other end of the arcuate cutting edge, 12fa: the main cutting edge,
12fb: minor cutting edge, 12fc: minor cutting edge, 12fd: minor cutting edge,
12g: Screw hole,
A: Distance along the tool rotation axis between the intersection P where the main cutting edge of the insert intersects the tool rotation axis and the end of the sub cutting edge of the insert that is disposed on the tool rotation axis side,
D: Blade diameter of a blade end replaceable ball end mill,
L: distance (interval) between each end of the arcuate cutting edge,
O: Tool rotation axis,
O1: A straight line in which the arcuate cutting edge of the cutting insert faces in the radial direction of the tool body,
O2: a straight line orthogonal to the straight line O1,
O3: center axis of the insert fixing screw (9),
O4: a straight line perpendicular to the tool rotation axis O of the cutting insert,
P: intersection where the main cutting edge of the cutting insert intersects the tool rotation axis,
Q: Arc center point of the arc-shaped cutting edge of the cutting insert,
R: rotation direction of the tool body,
T: radius of the arcuate cutting edge,
W: distance in the direction perpendicular to the tool rotation axis from the tool rotation axis O to the end of the arcuate cutting edge in a plan view of the tip of the tool body viewed from the direction perpendicular to the tool rotation axis direction;
t: insert thickness,
θ1: Angle formed by the straight line O2 and the straight line O3 (inclination angle of the central axis of the insert fixing screw (9)),
θ2: an angle formed by the straight line O4 and the straight line O3 (inclination angle of the central axis of the insert fixing screw (9)),
γ1: Center angle of arcuate cutting edge,
γ2: Back taper angle,
δ: Intersection angle formed by adjacent arcuate cutting edges.
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