JP5402412B2 - Ball end mill and insert for ball end mill - Google Patents
Ball end mill and insert for ball end mill Download PDFInfo
- Publication number
- JP5402412B2 JP5402412B2 JP2009200392A JP2009200392A JP5402412B2 JP 5402412 B2 JP5402412 B2 JP 5402412B2 JP 2009200392 A JP2009200392 A JP 2009200392A JP 2009200392 A JP2009200392 A JP 2009200392A JP 5402412 B2 JP5402412 B2 JP 5402412B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- end mill
- insert
- ball end
- axis
- outer edge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Milling Processes (AREA)
Description
本発明は、ボールエンドミル及び刃先交換式ボールエンドミル用インサートに関するものである。 The present invention relates to a ball end mill and an insert for a blade end replaceable ball end mill.
従来、棒状をなす工具本体の先端に半円板状のインサートが着脱可能に取り付けられてなる刃先交換式ボールエンドミルや、ソリッドタイプのボールエンドミルが知られている。このようなボールエンドミルにおいては、その先端縁に円弧状の切れ刃が回転軸を中心として略放射状に延びるように複数形成されており、一般に、これらの切れ刃の内周端は回転軸には達することなく僅かな間隔をあけているとともに、回転軸方向先端視においてこの内周端における切れ刃の接線に平行で回転軸を通る直線に対して工具回転方向の前方側に配置されており、これにより切れ刃は、所謂芯上がりに設定されている。また、これら切れ刃の内周端同士の間には、該切れ刃の逃げ面同士が交差して峰状をなすようにチゼル部が形成されている。チゼル部及び該チゼル部を挟む切れ刃は、滑らかに連続するように形成されていて、ボールエンドミルの回転軸に直交する側面視から見て例えば円弧状とされている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a blade-type replaceable ball end mill in which a semi-disc-like insert is detachably attached to the tip of a rod-shaped tool body and a solid type ball end mill are known. In such a ball end mill, a plurality of arc-shaped cutting edges are formed on the tip edge so as to extend radially about the rotation axis. Generally, the inner peripheral ends of these cutting edges are located on the rotation axis. It is arranged at a front side in the tool rotation direction with respect to a straight line passing through the rotation axis in parallel with the tangent line of the cutting edge at the inner peripheral end in the rotation axis direction front end view, with a slight gap without reaching. As a result, the cutting edge is set so-called centering. Further, a chisel portion is formed between the inner peripheral ends of these cutting edges so that the flank faces of the cutting edges intersect to form a ridge shape. The chisel portion and the cutting blade that sandwiches the chisel portion are formed so as to be smoothly continuous, and have, for example, an arc shape when viewed from the side perpendicular to the rotation axis of the ball end mill.
しかしながら、このようなチゼル部はボールエンドミルの先端中心に位置しているため、切削加工時における切削速度が略ゼロとなり、被削材の切削に供されることなく該被削材の加工面に擦れるとともに、該加工面の面粗度を低下させてしまっていた。
そこで、例えば、特許文献1に記載されたボールエンドミルでは、前記先端中心にチゼル部を形成することなく、側面視凹V字形状の凹所を形成して、前述の擦れを防止するようにしている。
However, since such a chisel portion is located at the center of the tip of the ball end mill, the cutting speed at the time of cutting is substantially zero, and the work surface of the work material is not cut without being used for cutting the work material. While rubbing, the surface roughness of the processed surface was reduced.
Therefore, for example, in the ball end mill described in Patent Document 1, a concave portion having a concave V shape in side view is formed without forming a chisel portion at the center of the tip so as to prevent the aforementioned rubbing. Yes.
しかしながら、特許文献1に記載されているようなボールエンドミルは、次のような課題を有している。
すなわち、V字形状の凹所を形成することにより、前記先端縁における機械的強度が低減することがあった。また、切削加工により生じた切屑が凹所に溜まりやすくなり、該切屑が被削材の加工面を傷付けて面粗度を低下させてしまうことがあった。
However, the ball end mill as described in Patent Document 1 has the following problems.
That is, the mechanical strength at the tip edge may be reduced by forming a V-shaped recess. In addition, chips generated by cutting tend to accumulate in the recess, and the chips may damage the processed surface of the work material and reduce the surface roughness.
また、このようなボールエンドミルを製造する際には、一般に、例えば円板状をなし、外周縁部の刃先が断面台形状とされた砥石車を用いるが、このような砥石車を用いて凹所をV字形状に形成することは製造が困難であり、実際的ではなかった。 Further, when manufacturing such a ball end mill, generally, for example, a grinding wheel having a disk shape and a cutting edge of the outer peripheral edge having a trapezoidal cross section is used. It was difficult to manufacture the portion in a V shape, which was not practical.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、被削材の加工面の面粗度を向上でき、加工精度を安定して確保できるボールエンドミル及び刃先交換式ボールエンドミル用インサートを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and can improve the surface roughness of the processed surface of the work material, and can stably secure the processing accuracy and insert for a blade end replaceable ball end mill. The purpose is to provide.
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち本発明は、軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部に、前記軸線回りの回転軌跡が該軸線上に中心を有する球面状をなす切れ刃が設けられたボールエンドミルであって、前記先端部の先端中心には、前記切れ刃の内周端よりも前記軸線方向後端側に後退する凹部が形成されていて、前記切れ刃は複数設けられているとともにこの凹部の外縁部から前記エンドミル本体の後端側に向けて延びており、前記凹部は、前記外縁部から前記軸線方向後端側に延びる壁面と、この壁面に交差するとともに前記エンドミル本体の先端側を向く稜線とを備え、前記稜線は、前記切れ刃に前記軸線回りに隣接する逃げ面同士が、前記凹部内で交差して形成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention proposes the following means.
That is, the present invention is a ball end mill in which a tip end of an end mill body rotated around an axis is provided with a cutting edge having a spherical shape with a rotation locus around the axis centered on the axis. A recess is formed in the center of the tip, which is recessed toward the rear end side in the axial direction with respect to the inner peripheral end of the cutting edge. A plurality of the cutting edges are provided, and an outer edge portion of the recess is connected to the end mill. Extending toward the rear end side of the main body, the recess includes a wall surface extending from the outer edge portion toward the rear end side in the axial direction, and a ridge line that intersects the wall surface and faces the front end side of the end mill main body , The ridgeline is characterized in that flank faces adjacent to the cutting edge around the axis intersect with each other in the recess .
本発明に係るボールエンドミルによれば、エンドミル本体の先端部における先端中心に、切れ刃の内周端よりも軸線方向後端側に後退する凹部が形成されている。このように、エンドミル本体の先端中心に凹部が形成されることにより、切削加工する被削材の加工面の面粗度が高められる。 According to the ball end mill according to the present invention, the concave portion which is retracted toward the rear end side in the axial direction from the inner peripheral end of the cutting edge is formed at the tip center of the tip portion of the end mill body. Thus, the surface roughness of the processed surface of the workpiece to be cut is increased by forming the recess at the center of the tip of the end mill body.
詳しくは、従来のボールエンドミルにおいては、エンドミル本体の先端中心に、切れ刃内周側に連続するようにしてチゼル部が形成されていたので、このチゼル部の切削速度が略ゼロになり、該チゼル部が被削材の加工面を擦るようにして加工が行われていた。この場合、被削材における加工面の面粗度が低下するとともに、切削抵抗が増大していた。また、擦られた前記加工面が加工硬化して、後工程における仕上げ加工等に影響することがあった。一方、本発明のボールエンドミルによれば、前述のような擦れ、切削抵抗の増大、加工硬化等の問題が生じない。 Specifically, in the conventional ball end mill, the chisel portion is formed at the tip center of the end mill body so as to continue to the inner peripheral side of the cutting edge, so the cutting speed of the chisel portion becomes substantially zero, Machining was performed such that the chisel portion rubbed the work surface of the work material. In this case, the surface roughness of the processed surface of the work material is reduced, and the cutting resistance is increased. In addition, the rubbed processed surface may be work-hardened, affecting the finishing process in the subsequent process. On the other hand, according to the ball end mill of the present invention, problems such as rubbing, increased cutting resistance, work hardening and the like as described above do not occur.
また、凹部が、外縁部から軸線方向後端側に延びる壁面と、この壁面に交差するとともにエンドミル本体の先端側を向く稜線とを備えているので、例えば、この凹部を単に側面視凹V字形状等に形成するような場合に対比して、エンドミル本体の先端部における肉厚を確保でき、該先端部の機械的強度が高められている。これにより、切削加工時に振れが生じたり切れ刃に早期に欠損が生じたりするようなことが確実に防止され、加工精度が安定して確保される。 Further, since the concave portion includes a wall surface extending from the outer edge portion toward the rear end side in the axial direction and a ridge line that intersects the wall surface and faces the front end side of the end mill body, for example, the concave portion is simply V-shaped in a side view. Compared to the case of forming in a shape or the like, the thickness at the tip of the end mill body can be ensured, and the mechanical strength of the tip is increased. As a result, it is possible to reliably prevent the occurrence of vibration during cutting or the early occurrence of chipping on the cutting edge, and stably ensure machining accuracy.
さらに、このように形成された凹部は、その外縁部から稜線までの深さが比較的浅くなって、切削加工により生じた切屑が該凹部に溜まりにくくされている。従って、例えば凹部が比較的深く形成された場合に、該凹部に切屑が溜まって被削材の加工面を傷付けてしまうようなことがない。よって、加工面の仕上げ精度がより高められる。 Furthermore, the recess formed in this way has a relatively shallow depth from the outer edge to the ridgeline , and chips generated by cutting are less likely to accumulate in the recess. Therefore, for example, when the concave portion is formed relatively deep, chips do not accumulate in the concave portion and the processing surface of the work material is not damaged. Therefore, the finishing accuracy of the processed surface is further increased.
また、本発明に係るボールエンドミルにおいて、前記稜線は、前記軸線に直交する方向に延びていることとしてもよい。 Moreover, the ball end mill which concerns on this invention WHEREIN: The said ridgeline is good also as extending in the direction orthogonal to the said axis line.
本発明に係るボールエンドミルによれば、凹部の稜線が軸線に直交する方向に延びて形成されているので、稜線における前記深さが全体に均されて、前述の機械的強度がより安定して得られるとともに、凹部における軸線回りの回転バランスが安定する。また製造時に、凹部の稜線を成形しやすい。 According to the ball end mill according to the present invention, since the ridge line of the recess extends in a direction perpendicular to the axis, the depth in the ridge line is leveled as a whole, and the mechanical strength is more stable. As a result, the rotational balance around the axis in the recess is stabilized. In addition, it is easy to form the ridge line of the recess during manufacture.
また、本発明に係るボールエンドミルにおいて、前記凹部の外縁部の開口幅が、0.1〜0.5mmの範囲内に設定されていることとしてもよい。 Moreover, the ball end mill which concerns on this invention WHEREIN: The opening width of the outer edge part of the said recessed part is good also as being set in the range of 0.1-0.5 mm.
本発明に係るボールエンドミルによれば、凹部における外縁部の開口幅が、0.1〜0.5mmの範囲内に設定されているので、切削加工する被削材の加工面の面粗度を高めつつ、加工精度が確保される。また、ピックフィードが推奨条件の上限とされた場合であっても、理論面精度が充分に保たれる。 According to the ball end mill according to the present invention, since the opening width of the outer edge portion in the recess is set within the range of 0.1 to 0.5 mm, the surface roughness of the work surface of the work material to be cut is set. The processing accuracy is ensured while increasing. Further, even when the pick feed is set to the upper limit of the recommended conditions, the theoretical surface accuracy is sufficiently maintained.
詳しくは、開口幅が0.1mm未満に設定された場合には、外縁部に配置された切れ刃の内周端(すなわち切れ刃の軸線側の端部)が軸線に近づき過ぎてその切削速度が略ゼロとなり、加工面を擦るように加工することになって、面粗度が低下したり、擦られた加工面が加工硬化したりすることがある。また、開口幅が0.5mmを超えて設定された場合には、切れ刃の内周端が先端中心から大きく離間することになって、ピックフィードが推奨条件の上限とされた場合に、理論面精度が充分に保たれない虞がある。 Specifically, when the opening width is set to be less than 0.1 mm, the inner peripheral end of the cutting edge disposed on the outer edge (that is, the end of the cutting edge on the axial line side) is too close to the axis, and the cutting speed Becomes substantially zero, and the processing surface is rubbed to reduce the surface roughness, and the rubbed processing surface may be work-hardened. In addition, when the opening width is set to exceed 0.5 mm, the inner peripheral edge of the cutting edge is greatly separated from the center of the tip, and the pick feed is set to the upper limit of the recommended condition. There is a risk that the surface accuracy may not be sufficiently maintained.
また、本発明に係るボールエンドミルにおいて、前記凹部の外縁部から稜線までの深さが、5〜30μmの範囲内に設定されていることとしてもよい。 Moreover, the ball end mill which concerns on this invention WHEREIN: The depth from the outer edge part of the said recessed part to a ridgeline is good also as being set in the range of 5-30 micrometers.
本発明に係るボールエンドミルによれば、凹部における外縁部から稜線までの深さが、5〜30μmの範囲内に設定されているので、該凹部に切屑が溜まるのを確実に防止しつつも、長期に亘り安定して高精度に切削加工が行える。 According to the ball end mill according to the present invention, since the depth from the outer edge portion to the ridge line in the recess is set in the range of 5 to 30 μm, while reliably preventing chips from collecting in the recess, Cutting can be performed with high accuracy and stability over a long period of time.
すなわち、前記深さが5μm未満に設定された場合には、切削加工するに従ってエンドミル本体の先端部が刃先摩耗して凹部の深さが浅くなり、該凹部の稜線が早期に加工面に接触するようになって、前述の擦れが生じるとともに加工面の面粗度が安定しなくなることがある。また、前記深さが30μmを超えて設定された場合には、凹部に切屑が溜まりやすくなり、該切屑が被削材の加工面を傷付けてしまうことがある。 That is, when the depth is set to be less than 5 μm, the tip of the end mill body wears as the cutting edge is cut and the depth of the recess becomes shallow, and the ridge line of the recess comes into contact with the processing surface at an early stage. As a result, the aforementioned rubbing may occur and the surface roughness of the processed surface may become unstable. Moreover, when the depth is set to exceed 30 μm, chips are likely to be accumulated in the recesses, and the chips may damage the processed surface of the work material.
また、本発明に係るボールエンドミルにおいて、前記凹部の外縁部から前記軸線側へ向けて前記切れ刃を延長した仮想線と前記軸線との交点から、前記軸線方向に沿う前記外縁部までの距離が、2μm以下に設定されていることとしてもよい。 Further, in the ball end mill according to the present invention, a distance from an intersection of an imaginary line obtained by extending the cutting edge from the outer edge portion of the concave portion toward the axis line side and the axis line to the outer edge portion along the axial direction is It may be set to 2 μm or less.
本発明に係るボールエンドミルによれば、凹部における前記距離が、2μm以下に設定されているので、被削材の加工面をR形状に精度よく形成できる。すなわち、前記距離が2μmを超えて設定された場合には、被削材の加工面が平らになって、所望のR形状が得られない虞がある。 According to the ball end mill of the present invention, since the distance in the concave portion is set to 2 μm or less, the processing surface of the work material can be accurately formed into an R shape. That is, when the distance is set to exceed 2 μm, the processed surface of the work material becomes flat and a desired R shape may not be obtained.
また、本発明に係るボールエンドミルにおいて、前記壁面が、前記外縁部から前記軸線側へ向かうに従い漸次前記軸線方向後端側に向けて延びる傾斜面とされ、前記傾斜面が前記軸線に対して傾斜する角度が、5〜50°の範囲内に設定されていることとしてもよい。 In the ball end mill according to the present invention, the wall surface is an inclined surface that gradually extends toward the rear end side in the axial direction from the outer edge portion toward the axial line side, and the inclined surface is inclined with respect to the axial line. It is good also as the angle to do within the range of 5-50 degrees.
本発明に係るボールエンドミルによれば、凹部における前記角度が、5〜50°の範囲内に設定されているので、例えば、円板状をなしその外周縁部の刃先が断面台形状とされた一般の砥石車を用いて、凹部を容易に成形することができる。 According to the ball end mill according to the present invention, the angle in the recess is set within a range of 5 to 50 °. The concave portion can be easily formed using a general grinding wheel.
また、本発明は、前述したボールエンドミルにおける前記エンドミル本体の先端部に形成されたインサート取付座に着脱可能に取り付けられる刃先交換式ボールエンドミル用インサートであって、平板状をなすインサート本体に前記切れ刃と前記凹部とが形成されていることを特徴とする。 The present invention also relates to an insert for a blade end replaceable ball end mill that is detachably attached to an insert mounting seat formed at a tip of the end mill body in the ball end mill described above, and the insert body is formed in a flat plate shape. A blade and the recess are formed.
本発明に係る刃先交換式ボールエンドミル用インサートによれば、被削材の加工面の面粗度が高められ、切削加工が精度よく安定して行える。 According to the insert for a blade end replaceable ball end mill according to the present invention, the surface roughness of the processed surface of the work material is increased, and cutting can be performed with high accuracy and stability.
本発明に係るボールエンドミル及び刃先交換式ボールエンドミル用インサートによれば、被削材の加工面の面粗度を向上でき、加工精度を安定して確保できる。 According to the ball end mill and the insert for a blade end replaceable ball end mill according to the present invention, the surface roughness of the processed surface of the work material can be improved, and the processing accuracy can be secured stably.
図1及び図2は、本発明の刃先交換式ボールエンドミル(ボールエンドミル)の一実施形態を示すものであり、図3乃至図9は、この刃先交換式ボールエンドミルに用いられるインサート(刃先交換式ボールエンドミル用インサート)の一実施形態を示すものである。 1 and 2 show an embodiment of a blade end replaceable ball end mill (ball end mill) according to the present invention, and FIGS. 3 to 9 show inserts (blade replaceable type) used in the blade replaceable ball end mill. 1 shows an embodiment of a ball end mill insert.
図1に示すように、本実施形態の刃先交換式ボールエンドミル10は、その工具本体(エンドミル本体)1が軸線Oを中心とした概略丸棒状又は細長の円柱状をなし、該工具本体1における後端側(図1における右上側)は円柱状のシャンク部2とされている。刃先交換式ボールエンドミル10は、このシャンク部2が工作機械の主軸に装着されることにより軸線O回りに回転方向Tに回転させられて、被削材の切削加工に使用される。また、このシャンク部2よりも先端側では工具本体1は先細りとされて、さらに工具本体1の先端部は軸線O上に中心を有する略半球状とされている。
As shown in FIG. 1, a blade end replaceable
また、工具本体1の先端部にはスリット状のインサート取付座3が、その軸線Oを含む断面が先端側に開口する「コ」字状をなすように切り欠いて形成されている。また、図2に示すように、このようなインサート取付座3によって2つに分割された工具本体1の先端部には、軸線Oを挟んで対向配置された一対の狭持部4、4が形成されている。これらの狭持部4、4は略半円板状を夫々なしており、互いに対向する内面同士の間にはインサート11が着脱可能に装着されるようになっている。
Further, a slit-like insert mounting seat 3 is formed at the distal end portion of the tool body 1 by cutting out so that a cross section including the axis O forms a “U” shape that opens to the distal end side. In addition, as shown in FIG. 2, a pair of sandwiching portions 4, 4 arranged opposite to each other with the axis O interposed at the distal end portion of the tool body 1 divided into two by such an insert mounting seat 3. Is formed. These sandwiching portions 4 and 4 each have a substantially semi-disc shape, and an
また、これら狭持部4、4のうち一方には、軸線Oに直交するようにクランプネジ5の挿通孔4Aが貫通して形成されている。また、これら狭持部4、4のうち他方には、前記クランプネジ5がねじ込まれるネジ孔(不図示)が、前記挿通孔4Aと同軸に形成されている。
In addition, an insertion hole 4 </ b> A of the
そして、インサート取付座3にインサート11が装着された状態でクランプネジ5が締め込まれることにより、狭持部4、4同士は、互いの内面同士を接近させていくとともに、インサート11の外面は狭持部4、4の内面に接触し押圧される。このようにして、インサート11は、工具本体1の先端部に強固に保持されるようになっている。また、これら挟持部4、4の外周面のうち、前記回転方向Tの後方側の部分には、チップポケット6が夫々形成されている。
Then, when the
図3乃至図6に示すように、工具本体1のインサート取付座3に取り付けられるインサート11は、そのインサート本体12が超硬合金等の硬質材料により形成されている。インサート本体12は、平面視において図4に示すように後端側(図4における下側)の部分が略1/3程度直線状に切り欠かれたように平坦に形成された後端面12Aとされている以外は、概略円形をなす平板状とされている。
As shown in FIGS. 3 to 6, the
また、このインサート本体12は、こうして平板状をなす当該インサート本体12の厚さ方向(図5、図6における上下方向)及び幅方向(図4、図5における左右方向)の中央に位置して、かつ、前記後端面12Aに直交するインサート軸Lに関して表裏反転対称形状とされている。
Further, the
そして、インサート11は、インサート本体12の前記厚さ方向を向く一対の側面12B、12Bを工具本体1の狭持部4、4の内面に夫々対向させるとともに後端面12Aをインサート取付座3の最奥部へ向けた姿勢で該インサート取付座3へ挿入されて、前述のようにクランプネジ5をねじ込まれることにより、インサート取付座3に装着される。
The
また、インサート11の側面12B、12B同士の間の距離は、工具本体1の狭持部4、4の内面同士の間の距離よりも僅かに小さく設定されていて、当該インサート11をインサート取付座3に装着する際に、対向する側面12Bと狭持部4の内面とが互いに摺接する程度とされている。
The distance between the side surfaces 12B and 12B of the
また、インサート本体12の前記一対の側面12B、12Bのうち、こうしてインサート取付座3に着座させられた際に回転方向Tを向く側の外周縁部は、厚さ方向に一段凹むように夫々切り欠かれてすくい面13、13とされている。また、これらのすくい面13、13の回転方向Tの後方側に夫々隣り合うようにして、帯状の逃げ面14、14が形成されている。
Further, of the pair of side surfaces 12B, 12B of the
また、すくい面13と逃げ面14との交差稜線部には、前記平面視において前記インサート軸L上に中心を有する円弧状をなすとともに先端側から見て図5に示すように全体として緩やかなS字状をなす一対の切れ刃15、15が、インサート本体12の先端縁に形成されている。尚、この切れ刃15がなす円弧の半径は、工具本体1の先端部がなす前記半球の半径よりも僅かに大きくされている。また、切れ刃15の内周端は、インサート軸Lには達することなく僅かな間隔をあけているとともに、インサート軸L方向先端視においてこの内周端における切れ刃15の接線に平行でインサート軸Lを通る直線に対して回転方向Tの前方側に配置されており、これにより切れ刃15は、所謂芯上がりに設定されている。
Further, the intersecting ridge line portion between the
インサート11が工具本体1のインサート取付座3に装着された状態において、インサート軸Lと軸線Oとが一致させられ、切れ刃15は、該工具本体1の先端部から突出してその軸線O回りの回転軌跡が該軸線O上に中心を有する球面状をなすように形成されている。詳しくは、インサート11の切れ刃15は、工具本体1の先端部において先端側及び径方向外方へ向けて夫々突出している。そして、工具本体1が軸線O回りに回転されることにより、切れ刃15が被削材に切り込んで、切削加工が行われるようになっている。
In a state where the
また、インサート本体12の一対の側面12B、12Bのうち前記すくい面13以外の部分同士は、互いに平行かつ前記厚さ方向に対しては垂直な平面状とされて、その平面視における外形形状は、工具本体1においてチップポケット6によって切り欠かれた前記挟持部4、4の内面と略等しくされている。
Further, portions of the pair of side surfaces 12B, 12B of the
また、これらの側面12B、12B間には、前記クランプネジ5が挿通される取付孔16がインサート本体12を厚さ方向に貫通して形成されている。この取付孔16は、側面12Bに開口させられており、インサート本体12をインサート取付座3に挿入し着座させた際に、挟持部4、4の挿通孔4A及び前記ネジ孔と同軸となるように配置されている。
A mounting
また、図7乃至図9に示すように、インサート本体12の先端部における外面のうちインサート軸L上に位置する領域、すなわち先端中心には、凹部17が形成されている。図9の正面視(先端視)に示すように、凹部17は、インサート本体12の先端中心において、インサート軸Lを挟んで対向配置された一対の逃げ面14、14及び一対の切れ刃15、15の間に位置している。凹部17は、インサート本体12の先端面からインサート軸L方向後端側に窪んで形成されており、図7及び図8に示すように、インサート軸Lに直交する前記厚さ方向から見てインサート軸L方向後端側に向かうに従い漸次幅狭となる略等脚台形状とされている。
Further, as shown in FIGS. 7 to 9, a
また、一対の切れ刃15は、その内周端が凹部17に配された一対の外縁部18上にそれぞれ位置しており、該外縁部18からインサート本体12の外周面に沿うようにして後端側に向けてそれぞれ延びている。また、図9に示すように、凹部17は、切れ刃15の内周端(すなわち前記外縁部18)を頂点として該内周端からインサート軸Lに向かうに従い漸次拡幅するとともにインサート本体12の先端面から後退するように傾斜する正面視略三角形状の傾斜面19を一対有している。傾斜面19は、凹部17の壁面をなしており、外縁部18から径方向内方(軸線O側)へ向かうに従い漸次軸線O方向後端側に延びて形成されている。
The pair of cutting
また凹部17は、一対の逃げ面14、14のうち一方の逃げ面14Aに連続して、一対の切れ刃15、15のうち他方の切れ刃15Bの内周端に接続する傾斜面19Bに交差する正面視略矩形状の底面部20Aを有している。また、凹部17は、一対の逃げ面14、14のうち他方の逃げ面14Bに連続して、一対の切れ刃15、15のうち一方の切れ刃15Aの内周端に接続する傾斜面19Aに交差する正面視略矩形状の底面部20Bを有している。底面部20Aと底面部20Bとは傾斜が互いに反対で、インサート軸Lを通る稜線20Cを介して交差している。これら底面部20A、20B及び稜線20Cは、稜線20Cがインサート軸Lに直交するとともに全体としてこの稜線20Cに沿ってインサート軸Lに垂直な方向に延びており、凹部17の底面20を構成している。すなわち、この底面20は、インサート11が工具本体1に装着された際に軸線O方向の先端側を向くように配置されて、一対の傾斜面19A、19B同士を繋ぐようにこれら傾斜面19A、19Bに交差するとともに、インサート軸Lに直交する方向に延びて形成されている。
Further, the
また、図8に示すように、凹部17の外縁部18、18同士の間の距離、すなわち外縁部18、18の開口幅Aは、0.1〜0.5mmの範囲内に設定されている。詳しくは、例えば、インサート11の前記幅方向の直径がφ10mmのときに開口幅Aは0.175mm程度に設定され、前記直径がφ32mmのときに開口幅Aは0.30mm程度に設定される。
Moreover, as shown in FIG. 8, the distance between the
また、凹部17の外縁部18から底面20の稜線20Cまでの深さCは、5〜30μmの範囲内に設定されている。本実施形態では、深さCが9μm程度に設定されている。
Further, the depth C from the
また、凹部17の外縁部18からインサート軸L側へ向けて切れ刃15を延長した図8に二点鎖線で示す仮想線Sと、インサート軸Lとの交点から、インサート軸L方向に沿う前記外縁部18までの距離Bは、2μm以下に設定されている。本実施形態では、距離Bが0.8μm程度に設定されている。
Further, the imaginary line S shown by a two-dot chain line in FIG. 8 in which the
また、凹部17の傾斜面19がインサート軸Lに対して傾斜する角度αは、5〜50°の範囲内に設定されている。本実施形態では、角度αが20°程度に設定されている。
Further, the angle α at which the
以上説明したように、本実施形態に係る刃先交換式ボールエンドミル10及びこれに用いるインサート11によれば、工具本体1の先端部に装着されるインサート本体12の先端中心には、工具本体1の軸線Oに対応して凹部17が形成されている。このように先端中心に凹部17が形成されることにより、切削加工する被削材の加工面の面粗度が高められる。
As described above, according to the blade tip replaceable
詳しくは、従来のインサートにおいては、インサート本体の先端中心に、切れ刃に連続するようにしてチゼル部が形成されていたので、このチゼル部の切削速度が略ゼロになり、該チゼル部が被削材の加工面を擦るようにして加工が行われていた。この場合、被削材における加工面の面粗度が低下するとともに、切削抵抗が増大していた。また、擦られた前記加工面が加工硬化して、後工程における仕上げ加工等に影響することがあった。一方、本実施形態のインサート11によれば、インサート本体12の先端中心に凹部17が形成されているので、前述のような擦れ、切削抵抗の増大、加工硬化等の問題が生じない。
Specifically, in the conventional insert, since the chisel portion is formed in the center of the tip of the insert body so as to be continuous with the cutting edge, the cutting speed of the chisel portion becomes substantially zero, and the chisel portion is covered. Processing was performed by rubbing the processed surface of the cutting material. In this case, the surface roughness of the processed surface of the work material is reduced, and the cutting resistance is increased. In addition, the rubbed processed surface may be work-hardened, affecting the finishing process in the subsequent process. On the other hand, according to the
また、凹部17が、一対の外縁部18、18から軸線O方向後端側にそれぞれ傾斜して延びる傾斜面19A、19Bと、軸線O方向の先端側を向き、これら傾斜面19A、19Bに交差するとともに該傾斜面19A、19B同士を繋ぐように延びる底面20の稜線20Cとを備えているので、凹部17における機械的強度が確保される。すなわち、凹部17の底面20の稜線20Cは、傾斜面19A、19B同士を繋いでいるとともに、これら傾斜面19A、19Bの軸線O方向先端側の外縁部18、18からそれぞれ延びる一対の切れ刃15、15の内周端同士を架橋するように形成されているので、例えば、この凹部17に底面を設けず、単に側面視凹V字形状等に形成するような場合に対比して、インサート本体12の先端部における肉厚を確保でき、該先端部の機械的強度が高められている。これにより、切削加工時に振れが生じたり切れ刃15に早期に欠損が生じたりするようなことが確実に防止され、加工精度が安定して確保される。
Further, the
さらに、このように形成された凹部17はその深さCが比較的浅くなって、切削加工により生じた切屑が該凹部17に溜まりにくくされている。従って、例えば凹部17が比較的深く形成された場合に、該凹部17に切屑が溜まって被削材の加工面を傷付けてしまうようなことがない。よって、加工面の仕上げ精度がより高められる。
Further, the
また、凹部17の底面20の稜線20Cがインサート軸Lに垂直に延びて形成されているので、底面20における稜線20Cの深さCが全体に均されて、前述の機械的強度がより安定して得られるとともに、凹部17における軸線O回りの回転バランスが安定する。また製造時に、凹部17の底面20の稜線20Cを成形しやすい。
Further, since the
また、凹部17における外縁部18の開口幅Aが、0.1〜0.5mmの範囲内に設定されているので、切削加工する被削材の加工面の面粗度を高めつつ、加工精度が確保される。また、ピックフィードが推奨条件の上限とされた場合であっても、理論面精度が充分に保たれる。
Moreover, since the opening width A of the
詳しくは、開口幅Aが0.1mm未満に設定された場合には、外縁部18に配置された切れ刃15の内周端が軸線Oに近づき過ぎてその切削速度が略ゼロとなり、加工面を擦るように加工することになって、面粗度が低下したり、擦られた加工面が加工硬化したりすることがある。また、開口幅Aが0.5mmを超えて設定された場合には、切れ刃15の内周端が先端中心から大きく離間することになって、ピックフィードが推奨条件の上限とされた場合に、理論面精度が充分に保たれない虞がある。
Specifically, when the opening width A is set to be less than 0.1 mm, the inner peripheral end of the
また、凹部17における外縁部18から底面20の稜線20Cまでの深さCが、5〜30μmの範囲内に設定されているので、該凹部17に切屑が溜まるのを確実に防止しつつも、長期に亘り安定して高精度に切削加工が行える。
Moreover, since the depth C from the
すなわち、前記深さCが5μm未満に設定された場合には、切削加工するに従ってインサート本体12の先端縁が刃先摩耗して凹部17の深さCが浅くなり、該凹部17の底面20の稜線20Cが早期に加工面に接触するようになって、前述の擦れが生じるとともに加工面の面粗度が安定しなくなることがある。また、前記深さCが30μmを超えて設定された場合には、凹部17に切屑が溜まりやすくなり、該切屑が被削材の加工面を傷付けてしまうことがある。
That is, when the depth C is set to less than 5μm, the ridge depth C of the leading edge of the
また、凹部17における前記距離Bが、2μm以下に設定されているので、被削材の加工面をR形状に精度よく形成できる。すなわち、前記距離Bが2μmを超えて設定された場合には、被削材の加工面が平らになって、所望のR形状が得られない虞がある。
In addition, since the distance B in the
また、凹部17の前記角度αが、5〜50°の範囲内に設定されているので、例えば、円板状をなしその外周縁部の刃先が断面台形状とされた一般の砥石車を用いて、凹部17を容易に成形することができる。
Moreover, since the said angle (alpha) of the recessed
尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、凹部17は、その壁面として傾斜面19を備えていることとしたが、これに限定されるものではなく、前記壁面は、外縁部18から軸線O方向後端側に向けて軸線Oに平行に延びるとともに底面20の稜線20Cに直交するように形成されていても構わない。
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, the
また、本実施形態では、凹部17の底面20の稜線20Cが軸線O方向に直交する方向に延びていることとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、底面20の稜線20Cが軸線O方向に直交する方向に対して僅かに傾斜し形成されていても構わない。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、一対の切れ刃15が設けられていることとしたが、これに限定されるものではなく、切れ刃15は、3つ以上設けられていても構わない。この場合、凹部17には、3つ以上の切れ刃15の内周端に対応して3つ以上の外縁部18が配されることになる。そして、凹部17は、これら外縁部18のうち少なくとも2つの外縁部18から軸線O方向後端側にそれぞれ延びる傾斜面(壁面)19と、これら傾斜面19に交差するとともに該傾斜面19同士を繋ぐように延びる底面20の稜線20Cとを備えることとしてもよい。
In the present embodiment, the pair of cutting
また、本実施形態では、ボールエンドミルとして刃先交換式ボールエンドミル10を用いて説明したが、これに限定されるものではなく、それ以外のソリッドタイプや刃先ろう付けタイプのボールエンドミルにも本発明を適用可能である。
In the present embodiment, the blade end replaceable
1 工具本体(エンドミル本体)
3 インサート取付座
10 刃先交換式ボールエンドミル(ボールエンドミル)
11 インサート(刃先交換式ボールエンドミル用インサート)
12 インサート本体
15 切れ刃
17 凹部
18 外縁部
19 傾斜面(壁面)
20 底面
20C 稜線
A 凹部の外縁部の開口幅
B 凹部の外縁部から軸線側へ向けて切れ刃を延長した仮想線と軸線との交点から、軸線方向に沿う外縁部までの距離
C 凹部の外縁部から稜線までの深さ
L インサート軸(軸線)
O 軸線
S 切れ刃を軸線側へ延長した仮想線
α 傾斜面が軸線に対して傾斜する角度
1 Tool body (end mill body)
3 Insert mounting
11 Insert (Insert for insertable ball end mill)
12
20 Bottom
20C Ridge line A Opening width of the outer edge of the recess B Distance from the intersection of the imaginary line and the axis extending the cutting edge from the outer edge of the recess toward the axial side to the outer edge along the axial direction C From the outer edge of the recess Depth to ridge line L Insert shaft (axis)
O Axis line S Virtual line that extends the cutting edge to the axis side α Angle that the inclined surface is inclined with respect to the axis line
Claims (7)
前記先端部の先端中心には、前記切れ刃の内周端よりも前記軸線方向後端側に後退する凹部が形成されていて、前記切れ刃は複数設けられているとともにこの凹部の外縁部から前記エンドミル本体の後端側に向けて延びており、
前記凹部は、前記外縁部から前記軸線方向後端側に延びる壁面と、この壁面に交差するとともに前記エンドミル本体の先端側を向く稜線とを備え、
前記稜線は、前記切れ刃に前記軸線回りに隣接する逃げ面同士が、前記凹部内で交差して形成されていることを特徴とするボールエンドミル。 A ball end mill in which a tip end of an end mill body rotated around an axis is provided with a cutting edge having a spherical shape with a rotation locus around the axis centered on the axis,
A concave portion is formed at the tip center of the tip portion so as to recede from the inner peripheral end of the cutting edge toward the rear end side in the axial direction. A plurality of the cutting blades are provided and an outer edge portion of the concave portion is provided. Extending toward the rear end side of the end mill body,
The recess includes a wall surface extending from the outer edge portion toward the rear end side in the axial direction, and a ridge line that intersects the wall surface and faces the front end side of the end mill body ,
In the ball end mill , the ridge line is formed such that flank faces adjacent to the cutting edge around the axis intersect in the recess .
前記稜線は、前記軸線に直交する方向に延びていることを特徴とするボールエンドミル。 The ball end mill according to claim 1,
The ball end mill, wherein the ridge line extends in a direction orthogonal to the axis.
前記凹部の外縁部の開口幅が、0.1〜0.5mmの範囲内に設定されていることを特徴とするボールエンドミル。 The ball end mill according to claim 1 or 2,
The ball end mill, wherein an opening width of an outer edge portion of the concave portion is set within a range of 0.1 to 0.5 mm.
前記凹部の外縁部から稜線までの深さが、5〜30μmの範囲内に設定されていることを特徴とするボールエンドミル。 The ball end mill according to any one of claims 1 to 3,
A ball end mill characterized in that a depth from an outer edge portion of the concave portion to a ridge line is set within a range of 5 to 30 μm.
前記凹部の外縁部から前記軸線側へ向けて前記切れ刃を延長した仮想線と前記軸線との交点から、前記軸線方向に沿う前記外縁部までの距離が、2μm以下に設定されていることを特徴とするボールエンドミル。 The ball end mill according to any one of claims 1 to 4,
The distance from the intersection of the imaginary line that extends the cutting edge from the outer edge of the recess toward the axis and the axis, to the outer edge along the axial direction is set to 2 μm or less. Features a ball end mill.
前記壁面が、前記外縁部から前記軸線側へ向かうに従い漸次前記軸線方向後端側に向けて延びる傾斜面とされ、
前記傾斜面が前記軸線に対して傾斜する角度が、5〜50°の範囲内に設定されていることを特徴とするボールエンドミル。 The ball end mill according to any one of claims 1 to 5,
The wall surface is an inclined surface that gradually extends toward the rear end side in the axial direction as it goes from the outer edge portion toward the axial line side,
An angle at which the inclined surface is inclined with respect to the axis is set in a range of 5 to 50 °.
平板状をなすインサート本体に前記切れ刃と前記凹部とが形成されていることを特徴とする刃先交換式ボールエンドミル用インサート。 In the ball end mill according to any one of claims 1 to 6, an insert for a blade end replaceable ball end mill that is detachably attached to an insert mounting seat formed at a tip portion of the end mill body,
An insert for a blade end replaceable ball end mill, wherein the insert blade and the recess are formed in a flat insert body.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009200392A JP5402412B2 (en) | 2009-08-31 | 2009-08-31 | Ball end mill and insert for ball end mill |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009200392A JP5402412B2 (en) | 2009-08-31 | 2009-08-31 | Ball end mill and insert for ball end mill |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011051043A JP2011051043A (en) | 2011-03-17 |
JP5402412B2 true JP5402412B2 (en) | 2014-01-29 |
Family
ID=43940615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009200392A Active JP5402412B2 (en) | 2009-08-31 | 2009-08-31 | Ball end mill and insert for ball end mill |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5402412B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111745200B (en) * | 2019-03-29 | 2023-04-21 | 京瓷株式会社 | Milling cutter head and ball end mill |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5939122U (en) * | 1982-09-07 | 1984-03-13 | 三菱自動車工業株式会社 | ball end mill |
JPS6042510U (en) * | 1983-08-31 | 1985-03-26 | 三菱自動車工業株式会社 | ball end mill |
JP3113317B2 (en) * | 1991-04-05 | 2000-11-27 | 住友電気工業株式会社 | Ball end mill and manufacturing method thereof |
JP3097192B2 (en) * | 1991-07-26 | 2000-10-10 | 三菱マテリアル株式会社 | End mill |
JP3968943B2 (en) * | 2000-03-09 | 2007-08-29 | 三菱マテリアル株式会社 | Throw-away ball end mill |
EP2206573B1 (en) * | 2007-11-07 | 2014-01-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Ball end mill |
-
2009
- 2009-08-31 JP JP2009200392A patent/JP5402412B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011051043A (en) | 2011-03-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5365298B2 (en) | Drill inserts and insert drills | |
WO2011046121A1 (en) | Cutting insert and rotary tool with a replaceable blade edge | |
WO2017047700A1 (en) | Cutting insert and replaceable-blade-type cutting tool | |
JP5445700B2 (en) | Cutting inserts and cutting edge exchangeable cutting tools | |
US20130051937A1 (en) | Optimization of cutting edge geometry in rounded nose end mills | |
JP5447021B2 (en) | Ball end mill | |
JP5614511B2 (en) | Ball end mill and insert | |
KR20160019952A (en) | Cutting insert, cutting tool, and method for manufacturing cut product | |
KR102133164B1 (en) | Cutting inserts and indexable rotary cutting tools | |
WO2014065228A1 (en) | Cutting insert and cutting tool having replaceable cutting edge | |
JP2014083667A (en) | Cutting insert and tip replaceable cutting tool | |
JP5301454B2 (en) | Chip type ball end mill chip material | |
JP2008194793A (en) | Throw-away tip and throw-away type rotary cutting tool using the same | |
JP2017080864A (en) | Cutting edge exchange-type reamer and reamer insert | |
JP4449895B2 (en) | Throw-away inserts and throw-away cutting tools | |
JP5402412B2 (en) | Ball end mill and insert for ball end mill | |
JP5309868B2 (en) | Cutting tools and inserts | |
JP2008100316A (en) | Cutting tool, and finishing blade insert | |
JP7242997B2 (en) | End mill body of indexable end mill | |
JP5564958B2 (en) | Replaceable cutting edge grooving tool and end face grooving method | |
JP4952560B2 (en) | Throw-away face mill | |
JP4940864B2 (en) | Throw-away rotary tool and tip mounted on it | |
JP2004314258A (en) | Throw-away type drilling tool | |
JPS5841059Y2 (en) | Throwaway tip | |
JP5471539B2 (en) | Replaceable cutting edge grooving tool and end face grooving method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120328 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130619 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130625 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130826 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131001 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131014 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5402412 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |