JP6212863B2 - Radius end mill - Google Patents

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Description

本発明は、刃溝が設けられ、複数の底刃、外周刃及びコーナR刃を有し、前記の底刃と外周刃とは前記コーナR刃を介して接続されたラジアスエンドミルに関する。   The present invention relates to a radius end mill provided with a blade groove, having a plurality of bottom blades, outer peripheral blades and corner R blades, wherein the bottom blades and outer peripheral blades are connected via the corner R blades.

光学系分野の金型や、精密プラ型には50HRCを超える高硬度材料が用いられている。これは、益々過酷な金型の長寿命化や、加工面品位を求められるからである。   High-hardness materials exceeding 50 HRC are used for optical molds and precision plastic molds. This is because it is required to increase the service life of the mold more severely and the quality of the processed surface.

上記に記載した分野は、金型自体の大きさが小さく微細加工分野に属する。前記金型の隅部の大きさ(隅部の曲率半径)は、例えば0.1mm〜0.02mm程度と非常に小さいため、ボールエンドミルでは工具径を大きくできず、工具剛性を確保するのは難しい。よって工具径を大きくし、コーナR刃の曲率半径を小さくしたラジアスエンドミルを用いるのが一般的である。   The fields described above belong to the microfabrication field where the size of the mold itself is small. Since the size of the corner of the mold (the radius of curvature of the corner) is very small, for example, about 0.1 mm to 0.02 mm, the ball end mill cannot increase the tool diameter, and ensures tool rigidity. difficult. Therefore, it is common to use a radius end mill in which the tool diameter is increased and the radius of curvature of the corner R blade is reduced.

SKD11等の50HRCを超える高硬度材料の加工では、一つの金型に多数個の金型形状を加工する多数個取りの加工方法が採用されており、長時間に渡って、高品位な加工面、加工精度を維持できる長寿命の工具が要求される。   When machining high-hardness materials that exceed 50 HRC, such as SKD11, a multi-cavity machining method is used in which a large number of mold shapes are machined into a single mold, resulting in a high-quality machining surface over a long period of time. Therefore, a long-life tool capable of maintaining machining accuracy is required.

50HRCを超える高硬度材料を加工する場合、仕上げ用工具においても、切れ味の良さよりも耐チッピング性を考慮した刃先剛性が高い工具が用いられることが多い。   In the case of machining a high-hardness material exceeding 50 HRC, a tool having higher cutting edge rigidity in consideration of chipping resistance than sharpness is often used as a finishing tool.

刃先剛性を確保する方法としてはすくい角を強い負の角度に設計すること、もしくはネガランドを設けることが一般的である。しかしながら、すくい角が強い負の角度であると刃物角が鈍角になりすぎるため切れ味が悪くなる。切れ味が悪い場合、切削抵抗が増加してチッピングが生じやすく、これに伴い加工面が劣化する傾向にある。   As a method of ensuring the blade edge rigidity, it is common to design the rake angle to a strong negative angle or to provide a negative land. However, if the rake angle is a strong negative angle, the blade angle becomes too obtuse, resulting in poor sharpness. When the sharpness is poor, the cutting resistance increases and chipping tends to occur, and the processed surface tends to deteriorate accordingly.

これらの問題に対して、特に、長時間に渡って高品位な加工面、加工精度を維持する目的を達成するために、いくつかの提案がなされている。   Several proposals have been made for these problems, particularly in order to achieve the purpose of maintaining a high-quality processed surface and processing accuracy over a long period of time.

特許文献1には、すくい角が−45°〜−10°に設定され、平坦なホーニング面であるネガランドを切れ刃の全域に沿って形成した、少なくともボール刃が立方晶窒化ホウ素を含有した多結晶体焼結体からなるボールエンドミルが記載されている。   In Patent Document 1, a rake angle is set to −45 ° to −10 °, a negative land that is a flat honing surface is formed along the entire area of the cutting edge, and at least the ball blade contains cubic boron nitride. A ball end mill made of a sintered crystalline material is described.

特許文献2には、すくい角が−50°〜−30°に設定され、ネガランドを切れ刃の全域に沿って形成し、かつ、底刃とラジアス刃の間に繋ぎ刃を形成したCBNラジアスエンドミルが記載されている。   Patent Document 2 discloses a CBN radius end mill in which a rake angle is set to −50 ° to −30 °, a negative land is formed along the entire region of the cutting edge, and a connecting blade is formed between the bottom blade and the radius blade. Is described.

特許文献3には、インサートタイプの工具であり、ボディ型のチップを取り付ける位置が径方向に−30°〜−15°傾斜しているスローアウェイ式カッターが記載されている。   Patent Document 3 describes an insert-type tool, and a throw-away cutter in which a position where a body-type chip is attached is inclined by −30 ° to −15 ° in the radial direction.

特開2007−075944号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-075944 特開2009−241190号公報JP 2009-241190 A 実登2520539号公報Noto 2520539 gazette

しかしながら、SKD11等の50HRCを超える高硬度材料は、切削加工中において切削熱が高くなるため工具の損傷が激しくエンドミルは摩耗しやすい。一般的に水溶性のクーラントを使用すると加工面が良好になるが、高硬度材料を加工する場合、前述した切削熱より、工具にヒートクラック現象の影響により、チッピング等が発生してしまう恐れがある。50HRCを超える高硬度材料は、このような材料特性があるため、エンドミルが早期に摩耗し、多数個取りの加工方法などの長時間の切削加工を行う際において、良好な加工面を維持することができなくなってしまう。   However, high hardness materials exceeding 50 HRC such as SKD11 have high cutting heat during the cutting process, so that the tool is severely damaged and the end mill is easily worn. Generally, when water-soluble coolant is used, the machined surface will be good, but when machining high-hardness materials, there is a risk that chipping, etc. may occur due to the effect of the heat crack phenomenon on the tool due to the above-mentioned cutting heat. is there. High-hardness materials exceeding 50HRC have such material characteristics, so that the end mill wears out early and maintains a good working surface when performing long-time cutting such as a multi-piece machining method. Will not be able to.

一般的にラジアスエンドミルで底面の切削加工をした場合、ボールエンドミルより、被削材との接触面積が大きくなるので、底面の加工面粗さが悪くなる傾向にある。   In general, when the bottom surface is cut with a radius end mill, the contact area with the work material is larger than that of the ball end mill, so that the processed surface roughness of the bottom surface tends to deteriorate.

特許文献1に記載のボールエンドミルを用いた場合、立方晶窒化ホウ素を含有した多結晶体焼結体と超硬合金との接合が鑞付けであるので接合部の強度が弱く、首部で折損する恐れがある。また、すくい角が−45°から−10°の範囲であるので、切削抵抗の影響から欠損を生じやすく、良好な加工面を長時間維持することができない。さらに、上述したように、金型の隅部の大きさ(隅部の曲率半径)が小さい場合には、工具径を小さくせざるを得ず、50HRCを超える高硬度材料を長時間にわたり切削加工をするために必要となる工具剛性を確保できない。   When the ball end mill described in Patent Document 1 is used, since the joining of the polycrystalline sintered body containing cubic boron nitride and the cemented carbide is brazing, the strength of the joint is weak and breaks at the neck. There is a fear. Further, since the rake angle is in the range of −45 ° to −10 °, the chipping is likely to occur due to the influence of cutting resistance, and a good machined surface cannot be maintained for a long time. Furthermore, as described above, when the size of the corner of the mold (the radius of curvature of the corner) is small, the tool diameter must be reduced, and a high-hardness material exceeding 50 HRC is cut over a long period of time. The tool rigidity required to do this cannot be secured.

特許文献2に記載のCBNラジアスエンドミルを用いた場合、ネガランドを設けているためすくい角が−50°から−30°である。このような場合、刃物角が鈍角になりすぎることから切削時の切削抵抗が過大となり、加工面品位を損ねたり、工具が折損する可能性がある。   When the CBN radius end mill described in Patent Document 2 is used, the rake angle is −50 ° to −30 ° because the negative land is provided. In such a case, the blade angle becomes too obtuse, so that the cutting resistance at the time of cutting becomes excessive, which may impair the quality of the machined surface or break the tool.

特許文献3に記載のスローアウェイ式カッターを用いた場合、チップタイプのため取り付け時の振れの影響が大きい。また仕上げ加工時の切り込み量は0.005mm程度であるため、チップの取り付け時に生じる振れにより高品位の加工面を得ることができない。   When the throw-away cutter described in Patent Document 3 is used, the influence of run-out at the time of attachment is large because of the tip type. Further, since the cut amount at the time of finishing is about 0.005 mm, a high-quality processed surface cannot be obtained due to runout generated when the chip is attached.

本発明は前述のような従来の工具における問題を解決し、長時間に渡って、高品位な加工面、加工精度を維持できるラジアスエンドミルを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a radius end mill that solves the problems in the conventional tools as described above and can maintain a high-quality machined surface and machining accuracy over a long period of time.

このような目的を達成するために、本発明のラジアスエンドミルは、軸線方向に刃溝が設けられ、複数の底刃、外周刃及びコーナR刃を有し、前記底刃と前記外周刃とが前記コーナR刃を介して接続されたラジアスエンドミルにおいて、前記外周刃は工具軸に対して略平行に形成され、前記コーナR刃のすくい角は鈍角であり、前記工具軸に対して平行となる方向で見たときに、前記刃溝と前記底刃のすくい面により形成される稜線が、前記底刃のすくい面と前記コーナR刃のすくい面との境界から工具軸側の端部にわたって、工具軸側に向かうに従い前記底刃から離れるように前記底刃に対して傾斜して設けられ、かつ、前記底刃すくい面の幅が、前記底刃の外周側から工具軸側に向かって徐々に広くなっていることを特徴とする。 In order to achieve such an object, the radius end mill of the present invention is provided with a blade groove in the axial direction, and has a plurality of bottom blades, outer peripheral blades, and corner R blades, and the bottom blade and the outer peripheral blade are In the radius end mill connected via the corner R blade, the outer peripheral blade is formed substantially parallel to the tool axis, the rake angle of the corner R blade is an obtuse angle, and is parallel to the tool axis. When viewed in the direction, the ridge line formed by the cutting edge and the rake face of the bottom edge extends from the boundary between the rake face of the bottom edge and the rake face of the corner R edge to the end on the tool axis side. Inclined with respect to the bottom blade so as to move away from the bottom blade as it goes to the tool axis side, and the width of the bottom blade rake face gradually increases from the outer peripheral side of the bottom blade toward the tool axis side. It is characterized by widening.

本発明のラジアスエンドミルにおいて、底刃の中心側の端部における底刃のすくい面の幅(x1)を、前記底刃に対し垂直な方向で測定したときに、当該ラジアスエンドミルの刃径の4%以上10%以下の範囲にすることにより、切れ味を損なわず、刃先強度を保つことができる。さらに、前記すくい面に付いた切り屑離れが良好となるので、仕上げ面状態が良好となる。   In the radius end mill of the present invention, when the width (x1) of the rake face of the bottom blade at the end on the center side of the bottom blade is measured in a direction perpendicular to the bottom blade, the blade diameter of the radius end mill is 4 By setting it in the range of not less than 10% and not more than 10%, the cutting edge strength can be maintained without impairing the sharpness. Furthermore, since the chip | tip separation | separation attached to the said rake face becomes favorable, a finished surface state becomes favorable.

本発明のラジアスエンドミルにおいて、コーナR刃と底刃の接続部における底刃のすくい面の幅(x2)は、当該ラジアスエンドミルの刃径の1%以上3.5%以下の範囲とすることにより、切り屑排出性が向上して良好な加工面を得られる。   In the radius end mill of the present invention, the width (x2) of the rake face of the bottom blade at the connection portion between the corner R blade and the bottom blade is in the range of 1% to 3.5% of the blade diameter of the radius end mill. As a result, the chip discharge performance is improved and a good machined surface can be obtained.

本発明のラジアスエンドミルは、刃溝と底刃のすくい面により形成される稜線が、前記底刃に対して傾斜するように設けられていることにより、当該ラジアスエンドミルの外周側から中心側にかけて、前記の底刃及びコーナR刃のすくい面の幅が徐々に広くなっている。このため、従来のラジアスエンドミルに比べて刃先剛性が向上する。さらにねじれも有しているため、欠損が抑制でき、50HRCを超える高硬度材料においても、良好な加工面を長時間維持することが可能となる。   The radius end mill of the present invention is provided such that the ridge formed by the rake face of the blade groove and the bottom blade is inclined with respect to the bottom blade, from the outer peripheral side to the center side of the radius end mill, The width of the rake face of the bottom blade and the corner R blade is gradually increased. For this reason, blade edge rigidity improves compared with the conventional radius end mill. Furthermore, since it also has a twist, it can suppress a defect | deletion and it becomes possible to maintain a favorable processed surface for a long time also in the high hardness material exceeding 50HRC.

さらに、底刃の中心側の端部における底刃のすくい面の幅(x1)を、前記底刃に対し垂直な方向で測定したときに、当該ラジアスエンドミルの刃径の4%以上10%以下の範囲にすることにより、剛性がさらに向上し、切削加工時に当該ラジアスエンドミルが倒れなくなるため、前記倒れによる加工面粗さの低下や削り残しの発生を抑制し、より高品位な加工面粗さや加工精度を実現できる。   Furthermore, when the width (x1) of the rake face of the bottom blade at the end on the center side of the bottom blade is measured in a direction perpendicular to the bottom blade, the blade diameter of the radius end mill is 4% or more and 10% or less. In this range, the rigidity is further improved, and the radius end mill does not fall down during cutting.Therefore, the reduction of the machined surface roughness and the occurrence of uncut residue due to the above-mentioned fall are suppressed, and a higher-grade machined surface roughness and Processing accuracy can be realized.

また、コーナR刃と底刃の接続部における底刃のすくい面の幅(x2)を、当該ラジアスエンドミルの刃径の1%以上3.5%以下の範囲とすることにより、一層刃先剛性を確保でき、欠損が抑制できる。このため、50HRCを超える高硬度材料においても、一層良好な加工面を長時間維持することが可能となる。   Further, by setting the width (x2) of the rake face of the bottom blade at the connection portion between the corner R blade and the bottom blade to be in the range of 1% to 3.5% of the radius diameter of the radius end mill, the cutting edge rigidity can be further increased. It can be secured and defects can be suppressed. For this reason, even in a high hardness material exceeding 50 HRC, it is possible to maintain a better processed surface for a long time.

本発明のラジアスエンドミルの一実施例を示す正面図である。It is a front view which shows one Example of the radius end mill of this invention. 図1に示す本発明のラジアスエンドミルにおける先端付近の拡大図である。It is an enlarged view near the front-end | tip in the radius end mill of this invention shown in FIG. 工具軸に対し平行となる方向から底刃側を見たときの本発明のラジアスエンドミルを示す図である。It is a figure which shows the radius end mill of this invention when seeing a bottom blade side from the direction parallel to a tool axis | shaft. 図3に示した本発明のラジアスエンドミルにおける底刃付近の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of a bottom blade in the radius end mill of the present invention shown in FIG. 3. 本発明のラジアスエンドミルにおける底刃のすくい面のすくい角θを説明する図である。It is a figure explaining the rake angle (theta) of the rake face of a bottom blade in the radius end mill of this invention. 切れ刃のすくい面にネガランドを設けた従来のラジアスエンドミルを示す正面図である。It is a front view which shows the conventional radius end mill which provided the negative land in the rake face of the cutting edge. 図5の工具を工具先端側から見たときの従来のラジアスエンドミルを示す図である。It is a figure which shows the conventional radius end mill when the tool of FIG. 5 is seen from a tool front end side. 図6に示した従来のラジアスエンドミルにおける底刃付近の拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of a bottom blade in the conventional radius end mill shown in FIG. 6.

図1は本発明のラジアスエンドミルの一実施例を示す正面図である。本発明のラジアスエンドミル1は刃溝2が設けられ、底刃3、外周刃4及びコーナR刃5からなる切れ刃6を有している。本発明のラジアスエンドミルにおいて、底刃3と外周刃4とはコーナR刃5を介して接続されている。   FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a radius end mill of the present invention. The radius end mill 1 of the present invention is provided with a blade groove 2 and has a cutting edge 6 including a bottom edge 3, an outer peripheral edge 4, and a corner R edge 5. In the radius end mill of the present invention, the bottom blade 3 and the outer peripheral blade 4 are connected via a corner R blade 5.

また、図1に示した例は刃径dをシャンク径Dよりも小さくし、切れ刃6を硬質材料で形成した刃先部8とし、シャンク7を超硬合金製とした2枚刃のラジアスエンドミルの例である。切れ刃6の形成材料もシャンク7と同様に超硬合金としても良いが、50HRCを超える高硬度材料を切削する際においては、切れ刃6を立方晶窒化硼素を主成分とする多結晶焼結体(以下、「cBN焼結体」という。)で形成することにより、良好な加工面をさらに長時間維持することが可能となり、望ましい。なお、図1における点線は刃先部8とシャンク7の境界を示す。刃先部8とシャンク7とはロウ付けもしくは拡散接合により接合されていることが望ましい。   The example shown in FIG. 1 is a two-blade radius end mill in which the blade diameter d is smaller than the shank diameter D, the cutting edge 6 is a cutting edge portion 8 made of a hard material, and the shank 7 is made of cemented carbide. It is an example. The material for forming the cutting edge 6 may be a cemented carbide like the shank 7, but when cutting a high hardness material exceeding 50 HRC, the cutting edge 6 is polycrystalline sintered mainly composed of cubic boron nitride. By forming the body (hereinafter referred to as “cBN sintered body”), it is possible to maintain a good processed surface for a longer time, which is desirable. A dotted line in FIG. 1 indicates a boundary between the blade edge portion 8 and the shank 7. It is desirable that the blade edge portion 8 and the shank 7 are joined by brazing or diffusion joining.

刃先部8の形成材料は、cBN焼結体または超硬合金に限定されず、その他の硬質材料を用いることが出来る。具体的には高速度鋼、PCD、多結晶ダイヤまたはセラミックス(cBN焼結体を除く。)などである。また本発明のラジアスエンドミルは、刃径dが0.1mm以上25mm以下のソリッドエンドミルに適用することが可能である。しかし、50HRCを超える高硬度材料を被削材に用いた精密プラ型などの切削加工の際には、金型自体も小さく、求められる隅部の大きさ(隅部の曲率半径)の寸法精度が高いため、刃径dが0.1mm以上4mm以下の小径のソリッドエンドミルに適用することが望ましい。刃径dが、0.1mm未満の工具は工業生産が困難であり、4mmを超えるものは、対象となる被削物の形状自体の大きさが小型であるため使用できないことがあるからである。   The forming material of the blade edge portion 8 is not limited to the cBN sintered body or the cemented carbide, and other hard materials can be used. Specifically, high-speed steel, PCD, polycrystalline diamond, ceramics (excluding cBN sintered bodies), etc. Further, the radius end mill of the present invention can be applied to a solid end mill having a blade diameter d of 0.1 mm or more and 25 mm or less. However, when cutting a precision plastic mold using a high-hardness material exceeding 50 HRC as the work material, the mold itself is also small, and the required dimensional accuracy of the required corner size (corner radius of curvature) Therefore, it is desirable to apply to a small-sized solid end mill having a blade diameter d of 0.1 mm to 4 mm. This is because industrial production is difficult for tools having a blade diameter d of less than 0.1 mm, and tools exceeding 4 mm cannot be used because the shape of the target workpiece itself is small. .

図2は図1に示す本発明のラジアスエンドミルにおける先端付近の拡大図である。本発明のラジアスエンドミルにおいて、底刃3及びコーナR刃5は底刃の逃げ面12と底刃のすくい面9により形成される。底刃のすくい面9はコーナR刃5におけるすくい面の役目も兼ねるため、コーナR刃5にも接続される。同様に外周刃4は外周刃の逃げ面11と外周刃のすくい面10により形成される。また、ギャッシュ面16は、刃溝2の形成時に、外周刃のすくい面10と共に形成される面である。さらに、第1干渉回避面13、第2干渉回避面14及び第3干渉回避面15は、切削加工時にラジアスエンドミルの先端と被削材が干渉しないように、底刃3もしくは外周刃4の回転軌跡よりも内側に設けられている平面である。   FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the tip of the radius end mill of the present invention shown in FIG. In the radius end mill of the present invention, the bottom blade 3 and the corner R blade 5 are formed by a flank 12 of the bottom blade and a rake surface 9 of the bottom blade. The rake face 9 of the bottom blade is also connected to the corner R blade 5 because it also serves as a rake face in the corner R blade 5. Similarly, the outer peripheral blade 4 is formed by the flank 11 of the outer peripheral blade and the rake face 10 of the outer peripheral blade. The gash surface 16 is a surface formed together with the rake face 10 of the outer peripheral blade when the blade groove 2 is formed. Furthermore, the first interference avoidance surface 13, the second interference avoidance surface 14, and the third interference avoidance surface 15 are used to rotate the bottom blade 3 or the outer peripheral blade 4 so that the tip of the radius end mill and the work material do not interfere during cutting. It is a plane provided inside the trajectory.

本発明のラジアスエンドミルにおけるコーナR刃5の曲率半径は0.01mm以上1.5mm以下の範囲であり、0.01mm以上1.0mm以下の範囲とするのが好ましく、0.01mm以上0.1mm以下の範囲とするのがさらに好ましい。これにより、被削材の隅部の大きさ(隅部の曲率半径)が0.01mm以上1.5mm以下に設計された、非常に小さい隅部が設けられた金型を切削加工することが可能となる。コーナR刃5の曲率半径が0.01mm未満のものは工業生産が困難であり、また、コーナR刃5の曲率半径が1.5mmを超えた場合は、本発明の有利な効果が消失する。また、底刃3に接続する底刃のすくい面9のすくい角とは後述の図4(b)に示されるすくい角θをいう。すくい角θは、刃溝2と底刃のすくい面9により形成される稜線18から伸びた外周刃4の輪郭線に対して平行に、コーナR刃5と底刃3の接続部23から直線Bを引き、前記接続部23とコーナR刃5の輪郭線を結ぶ基準直線と前記直線Bとのなす角度θを測定して求めた。かかるすくい角θは図4(b)中の前記基準直線から矢印方向に角度θが形成されるとき負角となる。本発明において、すくい角θは−30°以上−5°以下の負角であることが本発明の有利な効果を奏するために望ましい。   The radius of curvature of the corner R blade 5 in the radius end mill of the present invention is in the range of 0.01 mm to 1.5 mm, preferably 0.01 mm to 1.0 mm, preferably 0.01 mm to 0.1 mm. The following range is more preferable. Thereby, it is possible to cut a mold having a very small corner portion, in which the size of the corner portion (the radius of curvature of the corner portion) of the work material is designed to be 0.01 mm or more and 1.5 mm or less. It becomes possible. When the radius of curvature of the corner R blade 5 is less than 0.01 mm, industrial production is difficult, and when the radius of curvature of the corner R blade 5 exceeds 1.5 mm, the advantageous effects of the present invention are lost. . Further, the rake angle of the rake face 9 of the bottom blade connected to the bottom blade 3 refers to a rake angle θ shown in FIG. 4B described later. The rake angle θ is straight from the connecting portion 23 between the corner R blade 5 and the bottom blade 3 in parallel to the contour line of the outer peripheral blade 4 extending from the ridge line 18 formed by the blade groove 2 and the rake face 9 of the bottom blade. B was drawn, and the angle θ formed by a reference straight line connecting the connecting portion 23 and the contour line of the corner R blade 5 and the straight line B was determined. The rake angle θ becomes a negative angle when the angle θ is formed in the arrow direction from the reference straight line in FIG. In the present invention, the rake angle θ is desirably a negative angle of −30 ° or more and −5 ° or less in order to achieve the advantageous effects of the present invention.

図3は工具軸に対し平行となる方向から底刃側を見たときの本発明のラジアスエンドミル(2枚刃)を示す図であり、工具軸Oに対して点対称に、刃溝2、底刃3、底刃のすくい面9、底刃の逃げ面12、第1干渉回避面13、第2干渉回避面14、第3干渉回避面15、ギャッシュ面16、刃溝2と底刃のすくい面9により形成される稜線18、及びギャッシュ面16と底刃3のすくい面9により形成される稜線19はそれぞれ一対をなして形成されている。また図3では、2つの底刃の逃げ面12、12によりチゼルエッジ17が形成されている。本発明のラジアスエンドミルの外周側すくい角は、コーナーR刃5の端部が工具軸O(中心側)に向かって鈍角のすくい角を有している。   FIG. 3 is a view showing the radius end mill (two blades) of the present invention when the bottom blade side is viewed from a direction parallel to the tool axis. Bottom blade 3, bottom blade rake surface 9, bottom blade flank surface 12, first interference avoidance surface 13, second interference avoidance surface 14, third interference avoidance surface 15, gash surface 16, blade groove 2 and bottom blade A ridge line 18 formed by the rake face 9 and a ridge line 19 formed by the rake face 9 of the gash face 16 and the bottom blade 3 are formed in pairs. In FIG. 3, a chisel edge 17 is formed by the flank surfaces 12 and 12 of the two bottom blades. The radius side end rake angle of the radius end mill of the present invention is such that the end of the corner R blade 5 has an obtuse rake angle toward the tool axis O (center side).

図3に示すように本発明のラジアスエンドミルは、刃溝2と底刃のすくい面9により形成される稜線18(図2に示した外周刃のすくい面10と底刃のすくい面9により形成される稜線ともいえる。)が、底刃3に対して傾斜するように設けられていることにより、外周側から中心側(底刃3の中心側の端部20から始まる底刃3に対して垂直となる線と、刃溝2と底刃のすくい面9により形成される稜線18の交わる位置まで)にかけて、底刃3及びコーナR刃5のすくい面9の幅(後述の図4(a)中のx2からx1)が徐々に広くなるように設けられていることが、最大の特徴となる。   As shown in FIG. 3, the radius end mill of the present invention has a ridge line 18 formed by the blade groove 2 and the rake face 9 of the bottom edge (formed by the rake face 10 of the outer peripheral edge and the rake face 9 of the bottom edge shown in FIG. Is provided so as to be inclined with respect to the bottom blade 3, so that the center side from the outer peripheral side (to the bottom blade 3 starting from the end 20 on the center side of the bottom blade 3). The width of the rake face 9 of the bottom edge 3 and the corner R edge 5 (to be described later with reference to FIG. 4 (a), extending from the vertical line to the position where the edge line 18 formed by the rake face 9 of the blade groove 2 and the bottom edge intersects). The maximum feature is that x2 to x1) are gradually widened.

切れ刃の形成材料がcBN焼結体である従来のラジアスエンドミルには、後述の図5に示すように、切れ刃の剛性を向上させるために、幅が一定であるネガランド22が設けられる。しかし、ネガランド22は一定の幅で設けられているため、底刃3及びコーナR刃5のすくい面9の幅(後述の図4(a)中のx2からx1までの幅)が徐々に広くなるように設けられた本発明のラジアスエンドミルとは、底刃3及びコーナR刃5のすくい面9の構造が大きく異なる。本発明のラジアスエンドミルは、底刃3及びコーナR刃5のすくい面9の形状をかかる新規かつ独創的な構造とし、従来のラジアスエンドミルでは達成できなかった課題である、50HRCを超える高硬度材料の切削加工時に、良好な加工面を長時間維持することを達成したものである。   As shown in FIG. 5 described later, a conventional radius end mill whose cutting edge is made of a cBN sintered body is provided with a negative land 22 having a constant width in order to improve the rigidity of the cutting edge. However, since the negative land 22 is provided with a constant width, the width of the rake face 9 of the bottom blade 3 and the corner R blade 5 (the width from x2 to x1 in FIG. 4A described later) is gradually widened. The structure of the rake face 9 of the bottom blade 3 and the corner R blade 5 is greatly different from the radius end mill of the present invention provided as described above. The radius end mill of the present invention has a new and original structure in the shape of the rake face 9 of the bottom edge 3 and the corner R edge 5, and is a high hardness material exceeding 50 HRC, which is a problem that cannot be achieved by the conventional radius end mill. In this cutting process, a good machined surface can be maintained for a long time.

また、ギャッシュ面と底刃のすくい面により形成される稜線19は、ギャッシュ面16と底刃のすくい面9が滑らかに接続された場合には、図3で示すように外周側で境界線が形成されないことがある。また、ギャッシュ面16と底刃のすくい面9の境界線すなわちギャッシュ面16と底刃のすくい面9により形成される稜線19が外周側まで明瞭に形成され、一方の底刃3の回転方向前方に配置されたギャッシュ面16と前記底刃の回転方向前方に配置されたもう一方の底刃3における底刃の逃げ面12とが底刃のすくい面9を介して接続された形状になることもあるが、どちらの場合においても本発明の効果を奏するものである。   Further, the ridge line 19 formed by the rake face of the gash face and the bottom edge has a boundary line on the outer peripheral side as shown in FIG. 3 when the gash face 16 and the rake face 9 of the bottom edge are smoothly connected. It may not be formed. Further, a boundary line between the gash surface 16 and the rake face 9 of the bottom blade, that is, a ridge line 19 formed by the gash surface 16 and the rake face 9 of the bottom blade is clearly formed to the outer peripheral side. And the flank 12 of the bottom blade of the other bottom blade 3 disposed in front of the bottom blade in the rotational direction is connected via the rake face 9 of the bottom blade. However, in either case, the effects of the present invention are achieved.

図4(a)は図3に示した本発明のラジアスエンドミルにおける底刃付近の拡大図である。図4(a)に示すように、底刃3に対し垂直な方向で測定したときにおける底刃のすくい面の幅xは、外周側から中心側(外周側とはコーナR刃5と外周刃4が接続する場所を示し、中心側とは底刃3の中心側の端部20を通り、かつ底刃3に対して垂直となる線と、刃溝2と底刃のすくい面9により形成される稜線18の交わる位置までである。)にかけて、徐々に広くなるように設けられている。すなわち、外周側から中心側に底刃3及びコーナR刃5のすくい面9の幅(図4(a)中のx2からx1まで)が徐々に広くなっているため、刃先剛性を確保できる。さらにねじれも有しているため、欠損が抑制でき、50HRCを超える高硬度材料においても、良好な加工面を長時間維持することが可能となる。
ここで、底刃3は曲線部分を含む形状に形成された場合を含む。かかる場合、直線と曲線の混在する形状に形成された底刃3に対して最も近接する直線を描き、もってこの直線を底刃3の輪郭線とみなす。
FIG. 4A is an enlarged view of the vicinity of the bottom blade in the radius end mill of the present invention shown in FIG. As shown in FIG. 4A, the width x of the rake face of the bottom blade when measured in a direction perpendicular to the bottom blade 3 is from the outer peripheral side to the center side (the outer peripheral side is the corner R blade 5 and the outer peripheral blade. 4 indicates a place to be connected, and the center side is formed by a line passing through the end 20 on the center side of the bottom blade 3 and perpendicular to the bottom blade 3, and the cutting groove 2 and the rake face 9 of the bottom blade 3. To the position where the ridgelines 18 intersect with each other). That is, since the width of the rake face 9 of the bottom blade 3 and the corner R blade 5 (from x2 to x1 in FIG. 4A) is gradually increased from the outer peripheral side to the center side, the cutting edge rigidity can be ensured. Furthermore, since it also has a twist, it can suppress a defect | deletion and it becomes possible to maintain a favorable processed surface for a long time also in the high hardness material exceeding 50HRC.
Here, the case where the bottom blade 3 is formed in a shape including a curved portion is included. In such a case, a straight line closest to the bottom blade 3 formed in a shape in which a straight line and a curve are mixed is drawn, and thus this straight line is regarded as the contour line of the bottom blade 3.

本発明において、底刃3の中心側の端部20における底刃のすくい面9の幅x1は、底刃3に対し垂直な方向で測定したときに、刃径dの4%以上10%以下の範囲であることが望ましい。これにより、50HRCを超える高硬度材料の切削においても、チッピングなく高品位の加工面を長時間に渡り加工できる。   In the present invention, the width x1 of the rake face 9 of the bottom blade at the end 20 on the center side of the bottom blade 3 is 4% or more and 10% or less of the blade diameter d when measured in a direction perpendicular to the bottom blade 3. It is desirable to be in the range. As a result, even when cutting a high-hardness material exceeding 50 HRC, a high-quality processed surface can be processed for a long time without chipping.

底刃3の中心側の端部20における底刃のすくい面9の幅x1が、底刃3に対し垂直な方向で測定したときに、刃径の4%未満の場合、切りくずの流れる方向が悪くなり、チッピングがしやすくなる傾向が見られる。また、前記幅x1が、底刃3に対し垂直な方向で測定したときに、刃径の10%を超えた場合、底刃3の中心側において底刃3のすくい角が大きな負角になり刃先剛性が増すが、切削抵抗が増加し折損する可能性がある。   When the width x1 of the rake face 9 of the bottom blade at the end 20 on the center side of the bottom blade 3 is less than 4% of the blade diameter when measured in a direction perpendicular to the bottom blade 3, the chip flowing direction Tend to worsen and chipping tends to occur. Further, when the width x1 is measured in a direction perpendicular to the bottom blade 3 and exceeds 10% of the blade diameter, the rake angle of the bottom blade 3 becomes a large negative angle on the center side of the bottom blade 3. Although the cutting edge rigidity is increased, the cutting resistance may increase and breakage may occur.

本発明において、コーナR刃5と底刃3の接続部23における底刃のすくい面9の幅x2は、刃径の1%以上3.5%以下の範囲であることが望ましい。   In the present invention, the width x2 of the rake face 9 of the bottom blade at the connecting portion 23 between the corner R blade 5 and the bottom blade 3 is preferably in the range of 1% to 3.5% of the blade diameter.

前記幅x2が刃径dの1%未満の場合、コーナR刃5における軸直すくい角、刃直すくい角が共に鋭角になり、刃先剛性が失われ、チッピングが起こる可能性がある。また、コーナR刃5の曲率半径に近くなるため刃先剛性が損なわれる。また、前記幅x2が、刃径dの3.5%を超えた場合、軸方向すくい角が鈍角になるためチッピング、折損が発生する可能性がある。   When the width x2 is less than 1% of the blade diameter d, both the shaft rake angle and the blade rake angle at the corner R blade 5 become acute angles, the blade edge rigidity is lost, and chipping may occur. Moreover, since it becomes close to the curvature radius of the corner R blade 5, the cutting edge rigidity is impaired. When the width x2 exceeds 3.5% of the blade diameter d, the rake angle in the axial direction becomes an obtuse angle, which may cause chipping and breakage.

つまり、本発明のラジアスエンドミルにおける大きな特徴である、外周側から中心側にかけて底刃3及びコーナR刃5のすくい面9の幅xが徐々に広くなるような形状を設けるためには、底刃3の中心側の端部20における底刃のすくい面9の幅x1を、コーナR刃5と底刃3の接続部23における底刃のすくい面9の幅x2よりも大きくすることが必要である。このような構成とすることにより、刃溝2と底刃3のすくい面9により形成される稜線18を、底刃3に対して傾斜するように設けることが可能となる。   That is, in order to provide a shape that gradually increases the width x of the rake face 9 of the bottom blade 3 and the corner R blade 5 from the outer peripheral side to the center side, which is a major feature of the radius end mill of the present invention, the bottom blade It is necessary to make the width x1 of the rake face 9 of the bottom edge at the end 20 on the center side of 3 larger than the width x2 of the rake face 9 of the bottom edge at the connecting portion 23 between the corner R edge 5 and the bottom edge 3. is there. By setting it as such a structure, it becomes possible to provide the ridgeline 18 formed with the rake face 9 of the blade groove 2 and the bottom blade 3 so that it may incline with respect to the bottom blade 3. FIG.

図4(b)は、図4(a)の本発明のラジアスエンドミルを、右側側面(←A方向)から見た拡大図である。図(4b)に図示されるように、底刃のすくい面9のすくい角θが定義される。   FIG. 4B is an enlarged view of the radius end mill of the present invention of FIG. 4A as viewed from the right side surface (← direction A). As shown in FIG. 4B, a rake angle θ of the rake face 9 of the bottom blade is defined.

図5は切れ刃のすくい面にネガランドを設けた従来のラジアスエンドミルを示す正面図である。従来のラジアスエンドミル21は、工具軸Oに対して略平行に設けられる外周刃4のすくい面、底刃3から底刃3に対して略平行に設けられる底刃3のすくい面、及びコーナR刃5に対し一定の幅をもって設けられるコーナR刃5のすくい面からなるネガランド22を有している。また、ネガランド22は剛性を確保するため、鈍角に設けられているが、幅が一定となるネガランドを全域に沿って設けた場合には切削時の切削抵抗が過大となり加工面品位を損ねたり、工具が折損する可能性がある。   FIG. 5 is a front view showing a conventional radius end mill in which a negative land is provided on the rake face of the cutting edge. The conventional radius end mill 21 includes a rake face of the outer peripheral edge 4 provided substantially parallel to the tool axis O, a rake face of the bottom edge 3 provided substantially parallel to the bottom edge 3 from the bottom edge 3, and a corner R. It has a negative land 22 composed of a rake face of the corner R blade 5 provided with a certain width with respect to the blade 5. Further, the negative land 22 is provided at an obtuse angle in order to ensure rigidity. However, when a negative land having a constant width is provided along the entire area, the cutting resistance at the time of cutting is excessive, and the quality of the machined surface is impaired. The tool may break.

図6は図5の工具を工具先端側から見たときの従来のラジアスエンドミルを示す図である。コーナR刃5はねじれを有しておらず、外周刃4と底刃3に接続している。コーナR刃5はねじれを有していないため、切削時の抵抗が高くなり、チッピングが発生する可能性があり、良好な加工面を達成できない。   FIG. 6 is a view showing a conventional radius end mill when the tool of FIG. 5 is viewed from the tool tip side. The corner R blade 5 has no twist and is connected to the outer peripheral blade 4 and the bottom blade 3. Since the corner R blade 5 does not have a twist, the resistance at the time of cutting becomes high, chipping may occur, and a good machined surface cannot be achieved.

図7は図6に示した従来のラジアスエンドミルにおける底刃付近の拡大図である。図7に示すように従来のラジアスエンドミルは、底刃3に対し垂直な方向で測定したときにおける底刃のすくい面の幅xが一定のネガランド22が形成されている。そのため、底刃の中心側の端部20における底刃のすくい面の幅x1と、コーナR刃と底刃の接続部23における底刃のすくい面の幅x2は等しい値である。このような形状では刃先剛性が十分に確保できず、欠損が発生しやすい。さらに、50HRCを超える高硬度材料を切削した場合には、良好な加工面を維持することができない。   FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of the bottom blade in the conventional radius end mill shown in FIG. As shown in FIG. 7, in the conventional radius end mill, a negative land 22 having a constant width x of the rake face of the bottom blade when measured in a direction perpendicular to the bottom blade 3 is formed. Therefore, the width x1 of the rake face of the bottom blade at the end 20 on the center side of the bottom blade is equal to the width x2 of the rake face of the bottom blade at the connection portion 23 between the corner R blade and the bottom blade. With such a shape, the cutting edge rigidity cannot be sufficiently secured, and defects are likely to occur. Furthermore, when a high hardness material exceeding 50 HRC is cut, a good machined surface cannot be maintained.

以下、本発明を下記の実施例により詳細に説明するが、それらにより本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail by the following examples, but the present invention is not limited thereto.

(本発明例1−1〜1〜3、及び従来1〜3)
下記のとおり、本発明例1−1〜1−3及び従来例1〜3の各ラジアスエンドミルを製作し、それらのそれぞれを用いて、後述の切削試験を行い、加工面粗さの比較テストを行った。
(Invention Examples 1-1 to 1-3 and Conventional 1-3)
As described below, each of the radius end mills of Invention Examples 1-1 to 1-3 and Conventional Examples 1 to 3 was manufactured, and using each of them, a cutting test described later was performed, and a comparison test of the surface roughness was performed. went.

<本発明例1−1、1−2、及び従来例1、2の各ラジアスエンドミルの共通仕様>
各ラジアスエンドミルの共通仕様を以下のように設定した。
刃径d:0.4mm
底刃3、外周刃4及びコーナR刃5からなる切れ刃6の工具軸方向の刃長:0.14mm
切れ刃6のねじれ角:−20°
首下長さL:0.5mm
コーナR刃5の曲率半径:0.02mm
シャンク7:超硬合金製
刃先部8:cBN焼結体製
刃数:2枚刃
<Common Specifications of Radius End Mills of Invention Examples 1-1 and 1-2 and Conventional Examples 1 and 2>
The common specifications for each radius end mill were set as follows.
Blade diameter d: 0.4 mm
Cutting length in the tool axis direction of the cutting edge 6 consisting of the bottom edge 3, the outer peripheral edge 4 and the corner R edge 5: 0.14 mm
Twist angle of cutting edge 6: -20 °
Neck length L: 0.5mm
Curvature radius of corner R blade 5: 0.02 mm
Shank 7: Made of cemented carbide, cutting edge 8: Made of cBN sintered body Number of blades: 2 blades

<本発明例1−3及び従来例3の各ラジアスエンドミルの共通仕様>
各ラジアスエンドミルの共通仕様は、コーナR刃5の曲率半径を0.1mmとした以外、本発明例1−1と同一にした。
<Common Specifications for Radius End Mills of Invention Example 1-3 and Conventional Example 3>
The common specification of each radius end mill was the same as that of Example 1-1 of the present invention except that the radius of curvature of the corner R blade 5 was 0.1 mm.

<本発明例1−1の個別仕様>
底刃の中心側の端部における底刃のすくい面の幅x1を、刃径dの3.33%である0.013mmとした。またコーナR刃と底刃の接続部における底刃のすくい面の幅x2を、刃径dの0.72%である0.003mmとした。
<Individual specification of Invention Example 1-1>
The width x1 of the rake face of the bottom blade at the end on the center side of the bottom blade was 0.013 mm, which is 3.33% of the blade diameter d. The width x2 of the rake face of the bottom blade at the connection portion between the corner R blade and the bottom blade was 0.003 mm, which is 0.72% of the blade diameter d.

<本発明例1−2の個別仕様>
底刃の中心側の端部における底刃のすくい面の幅x1を、刃径dの6.00%である0.024mmとした。またコーナR刃と底刃の接続部における底刃のすくい面の幅x2を、刃径dの2.39%である0.010mmとした。
<Individual specification of Invention Example 1-2>
The width x1 of the rake face of the bottom blade at the end on the center side of the bottom blade was 0.024 mm, which is 6.00% of the blade diameter d. Further, the width x2 of the rake face of the bottom blade at the connection portion between the corner R blade and the bottom blade was 0.010 mm which is 2.39% of the blade diameter d.

<本発明例1−3の個別仕様>
底刃の中心側の端部における底刃のすくい面の幅x1を、刃径dの6.00%である0.024mmとした。またコーナR刃と底刃の接続部における底刃のすくい面の幅x2を、刃径dの3.33%である0.013mmとした。
<Individual specification of Invention Example 1-3>
The width x1 of the rake face of the bottom blade at the end on the center side of the bottom blade was 0.024 mm, which is 6.00% of the blade diameter d. The width x2 of the rake face of the bottom blade at the connection portion between the corner R blade and the bottom blade was 0.013 mm, which is 3.33% of the blade diameter d.

<従来例1の個別仕様>
従来例1のラジアスエンドミルは、図6及び図7に示すように工具軸Oに対し平行となる方向で見たときに、外周側から中心側にかけて、底刃3及びコーナR刃5のすくい面が一定の幅を有している。底刃の中心側の端部における底刃のすくい面の幅x1を、刃径dの2.35%である0.009mmとした。またコーナR刃と底刃の接続部における底刃のすくい面の幅x2も、前記幅x1と同様に刃径dの2.35%である0.009mmとした。
<Individual specification of Conventional Example 1>
As shown in FIGS. 6 and 7, the radius end mill of Conventional Example 1 is a rake face of the bottom blade 3 and the corner R blade 5 from the outer peripheral side to the center side when viewed in a direction parallel to the tool axis O. Has a certain width. The width x1 of the rake face of the bottom blade at the end on the center side of the bottom blade was 0.009 mm, which is 2.35% of the blade diameter d. Further, the width x2 of the rake face of the bottom blade at the connection portion between the corner R blade and the bottom blade was set to 0.009 mm which is 2.35% of the blade diameter d similarly to the width x1.

<従来例2、3の個別仕様>
従来例2、3のラジアスエンドミルは、いずれも、工具軸に対して−20°のねじれ角及び−20°の軸方向のすくい面を有し、径方向すくい角は鋭角であり、刃溝を有さず、ギャッシュのみで構成された仕様とした。このため、底刃、コーナR刃及び外周刃のすくい面は一つの平面で構成され、工具軸に対し平行となる方向から見たときに、底刃の中心側の端部における底刃のすくい面の幅x1、及びコーナR刃と底刃の接続部における底刃のすくい面の幅x2を測定することは不可能であった。
<Individual specifications of conventional examples 2 and 3>
Each of the radius end mills of Conventional Examples 2 and 3 has a twist angle of −20 ° with respect to the tool axis and a rake face in the axial direction of −20 °, and the radial rake angle is an acute angle. The specifications consisted only of gouache. For this reason, the rake face of the bottom edge, the corner R edge and the outer peripheral edge is constituted by a single plane, and the rake face of the bottom edge at the end on the center side of the bottom edge when viewed from a direction parallel to the tool axis. It was impossible to measure the width x1 of the surface and the width x2 of the rake face of the bottom blade at the connection portion between the corner R blade and the bottom blade.

評価方法としては、各ラジアスエンドミルのコーナR刃により、勾配面の仕上げ加工を等高線加工で行い、切削距離が1.2m、10m、40m、及び70mにそれぞれ達した時点の加工面粗さ(JIS B 0601、中心線平均粗さ:Ra)を測定し、比較した。   As the evaluation method, the finished surface of the gradient surface is contoured by the corner R blade of each radius end mill, and the machined surface roughness (JIS) when the cutting distance reaches 1.2 m, 10 m, 40 m, and 70 m, respectively. B 0601, centerline average roughness: Ra) was measured and compared.

<切削試験条件>
各ラジアスエンドミルをそれぞれ使用し、以下の条件で切削加工の試験を行った。
被削材:SUS440C焼き入れ材(60HRC)
被削材の寸法、形状:高さ20mm、長さ50mm、幅50mmとし、一方の壁面を角度45°の勾配面に形成したものを使用した。
回転数:40000回転/min(切削速度50.3m/min)
送り速度:260mm/min(一刃送り量0.0035mm/tooth)
軸方向切り込み量:2.00μm
径方向切り込み量:2.00μm
クーラント:ミストクーラントを使用した。
これらの切削条件にて、切削距離が70mに達するまで切削加工を行った。
<Cutting test conditions>
Each radius end mill was used, and a cutting test was performed under the following conditions.
Work material: SUS440C quenching material (60HRC)
The size and shape of the work material: 20 mm in height, 50 mm in length, 50 mm in width, and one wall surface formed on a gradient surface at an angle of 45 ° was used.
Rotational speed: 40000 rotation / min (cutting speed 50.3 m / min)
Feeding speed: 260 mm / min (single blade feed amount 0.0035 mm / tooth)
Axial depth of cut: 2.00 μm
Radial depth of cut: 2.00 μm
Coolant: Mist coolant was used.
Under these cutting conditions, cutting was performed until the cutting distance reached 70 m.

切削試験の評価基準として、切削距離が1.2m、10m、40m、及び70mに達した各時点において、それぞれ加工面粗さRa(μm)を測定し、得られたRaが0.070μm以下であるものを良好とした。各例の主なラジアスエンドミルの仕様及び切削試験の結果を表1に示す。   As evaluation criteria for the cutting test, at each time point when the cutting distance reached 1.2 m, 10 m, 40 m, and 70 m, the machined surface roughness Ra (μm) was measured, and the obtained Ra was 0.070 μm or less. Some things were good. Table 1 shows the specifications of main radius end mills and cutting test results for each example.

Figure 0006212863
Figure 0006212863

表1から、本発明例1−1〜1−3の各ラジアスエンドミルはいずれも、切削距離が切削加工初期である1.2mから、10m、40m及び70mに達した全時点において、Raが0.07μm以下であり、良好な加工面粗さを維持できた。また表1より、コーナR刃の曲率半径が0.02mm以上0.1mm以下である本発明の1−1〜1−3の各ラジアスエンドミルは良好なRaを有することが分かる。   From Table 1, in each of the radius end mills of Invention Examples 1-1 to 1-3, Ra was 0 at all times when the cutting distance reached 1.2 m from the initial cutting process to 10 m, 40 m and 70 m. 0.07 μm or less, and good processed surface roughness was maintained. Moreover, it can be seen from Table 1 that each of the radius end mills 1-1 to 1-3 according to the present invention in which the radius of curvature of the corner R blade is 0.02 mm to 0.1 mm has a good Ra.

従来例1のラジアスエンドミルは、外周側から中心側にかけて、底刃及びコーナR刃のすくい面の幅が一定であり、また、ねじれを有していないため、切削抵抗が増加し切削加工初期から良好な加工面を得られなかった。切削距離が10m及び40mに達した時点で、摩耗進行によって刃先がシャープで無くなったため、Raはそれぞれ0.073μm、0.084μmとなり、加工面粗さは悪かった。切削距離70mでは刃先が摩滅したため、前に加工したときの加工面が残っており、Raは0.089μmであり、加工面粗さはさらに悪化した。   In the radius end mill of Conventional Example 1, the rake face widths of the bottom edge and the corner R edge are constant from the outer peripheral side to the center side, and since there is no twist, the cutting resistance increases and the cutting process starts from the beginning. A good machined surface could not be obtained. When the cutting distance reached 10 m and 40 m, the cutting edge was not sharp due to the progress of wear, so Ra was 0.073 μm and 0.084 μm, respectively, and the machined surface roughness was poor. At the cutting distance of 70 m, the cutting edge was worn out, so that the processed surface when processed before remained, Ra was 0.089 μm, and the processed surface roughness was further deteriorated.

従来例2、3のラジアスエンドミルは、ねじれを有しているが、径方向すくい角が鋭角なため、切削加工初期では良好な加工面を得られた。しかし、切削距離が10m、40m及び70mに達した時点で、Raは、従来例2では0.075μm、0.088μm及び0.097μmであり、従来例3では0.069μm、0.074μm及び0.081μmであり、いずれも加工面粗さは悪かった。これは、径方向のすくい角が鋭角であるため、刃先剛性が無く、摩耗の進行が早かったことが原因である。   Although the radius end mills of Conventional Examples 2 and 3 have a twist, since the rake angle in the radial direction is acute, a good machined surface was obtained at the initial stage of cutting. However, when the cutting distance reaches 10 m, 40 m and 70 m, Ra is 0.075 μm, 0.088 μm and 0.097 μm in Conventional Example 2, and 0.069 μm, 0.074 μm and 0 in Conventional Example 3. The roughness of the processed surface was poor in all cases. This is because the rake angle in the radial direction is an acute angle, so there is no blade edge rigidity and wear progressed quickly.

(実施例2)
(本発明例11−1〜11〜3、及び従来11〜13)
本発明例1−1〜1−3と同様にして本発明例11−1〜11−3の各ラジアスエンドミルを製作した。また従来例1〜3と同様にして従来例11〜13の各ラジアスエンドミルを製作した。これらの各ラジスエンドミルをそれぞれ用いて、実施例1と同様の切削試験を行い、コーナR刃の摩滅量を測定し、比較するテストを行った。
(Example 2)
(Invention examples 11-1 to 11 to 1 and conventional 11 to 13)
Radius end mills of Invention Examples 11-1 to 11-3 were produced in the same manner as Invention Examples 1-1 to 1-3. Moreover, each radius end mill of the conventional examples 11-13 was manufactured similarly to the conventional examples 1-3. Using each of these radius end mills, the same cutting test as in Example 1 was performed, and the amount of wear of the corner R blade was measured and compared.

コーナR刃の摩滅量の測定時期は、切削距離が1.2m、10m、40m及び70mに達した各時点とした。またコーナR刃の摩滅量の測定は、図2に示すように、各ラジアスエンドミルのコーナR刃のすくい面から見て、切削試験前のコーナR刃に対する切削試験後のコーナR刃の摩滅量を、工具軸Oに対して45°の方向で測定した。   The measurement time of the wear amount of the corner R blade was set to each time point when the cutting distance reached 1.2 m, 10 m, 40 m, and 70 m. In addition, as shown in FIG. 2, the wear amount of the corner R blade is measured as seen from the rake face of the corner R blade of each radius end mill, after the cutting test with respect to the corner R blade before the cutting test. Was measured in the direction of 45 ° with respect to the tool axis O.

コーナR刃の摩滅量の評価基準として、軸方向切り込み量及び径方向切り込み量が2.00μmであることから、切削距離が1.2m、10m、40m及び70mに達した全時点で、コーナR刃の摩滅量が2.00μm以下の場合を良好とした。各例の主なラジアスエンドミルの仕様及びコーナR刃の摩滅量の測定結果を表2に示す。   As an evaluation standard for the amount of wear of the corner R blade, the axial depth of cut and the radial depth of cut are 2.00 μm. Therefore, at all times when the cutting distance reaches 1.2 m, 10 m, 40 m and 70 m, the corner R The case where the abrasion amount of the blade was 2.00 μm or less was regarded as good. Table 2 shows the specifications of the main radius end mill of each example and the measurement result of the wear amount of the corner R blade.

Figure 0006212863
Figure 0006212863

表2から、本発明例11−1〜11−3の各ラジアスエンドミルは、切削距離が切削加工初期である1.2mから、10m、40m及び70mに達した全時点で、コーナR刃の摩滅量は2.00μm以下であり、良好な結果が得られた。   From Table 2, the radius end mills of Invention Examples 11-1 to 11-3 were worn at the corner R blades at all times when the cutting distance reached 10 m, 40 m, and 70 m from 1.2 m at the initial stage of cutting. The amount was 2.00 μm or less, and good results were obtained.

従来例11のラジアスエンドミルは、切削距離が1.2m、10m、40m及び70m加工後におけるコーナR刃の摩滅量がそれぞれ0.75μm、1.13μm、2.43μm、3.66μmであり、不良であった。この原因は、コーナR刃がねじれを有しておらず、切削抵抗が高いため、微小なチッピングが多数発生したことや、ねじれの無い形状のため、刃先に切り屑が溶着してこの溶着物が剥がれる際に摩耗及び摩滅の進行が著しかったからである。   The radius end mill of Conventional Example 11 has a cutting distance of 1.2 m, 10 m, 40 m, and 70 m, and the wear amount of the corner R blade after machining is 0.75 μm, 1.13 μm, 2.43 μm, and 3.66 μm, respectively. Met. This is because the corner R blade does not have a twist and has a high cutting resistance, so that a lot of minute chipping has occurred, and because of the shape without the twist, chips are welded to the cutting edge and this welded material. This is because the progress of wear and abrasion was remarkable when the film was peeled off.

従来例12、13の各ラジアスエンドミルは、切削距離が1.2m、10m、40m及び70m加工後におけるコーナR刃の摩滅量がそれぞれ0.61μm、1.54μm、2.65μm、3.86μm、及び0.58μm、1.02μm、2.02μm、3.45μmであり、不良であった。この原因は、従来例12、13の各ラジアスエンドミルはいずれも、径方向すくい角が鋭角であるため摩耗が進行しやすく、刃先剛性が本発明例11−1〜11−3より劣り、コーナR刃にチッピングが多数発生したからである。   In each of the radius end mills of the conventional examples 12 and 13, the cutting distance is 1.2 m, 10 m, 40 m, and 70 m, and the wear amount of the corner R blade after machining is 0.61 μm, 1.54 μm, 2.65 μm, 3.86 μm, respectively. And 0.58 μm, 1.02 μm, 2.02 μm, and 3.45 μm. This is because each of the radius end mills of the conventional examples 12 and 13 has an acute rake angle in the radial direction, so that the wear tends to progress, and the cutting edge rigidity is inferior to that of the inventive examples 11-1 to 11-3. This is because a lot of chipping occurred on the blade.

(実施例3)
(本発明例21〜32)
底刃の中心側の端部における底刃のすくい面の幅x1をそれぞれ変化させた本発明例21〜32の各ラジアスエンドミルを製作し、それらのそれぞれを用いて切削試験を行い、加工面粗さの比較テストを行った。
(Example 3)
(Invention Examples 21-32)
The radius end mills of Examples 21 to 32 of the present invention in which the width x1 of the rake face of the bottom blade at the end on the center side of the bottom blade was changed were manufactured, and a cutting test was performed using each of the radius end mills to obtain a rough surface. A comparative test was conducted.

本発明例21〜32の各ラジアスエンドミルの仕様は、後述の表3中の各x1値にそれぞれ設定し、かつコーナR刃と底刃の接続部におけるすくい面の幅x2を刃径dの0.72%である0.003mmとした以外、本発明例1−1と同一とした。   The specification of each radius end mill of Examples 21 to 32 of the present invention is set to each x1 value in Table 3 to be described later, and the width x2 of the rake face at the connection portion between the corner R blade and the bottom blade is set to 0 of the blade diameter d. This was the same as Example 1-1 of the present invention except that the thickness was 0.003 mm, which is 72%.

切削試験及び評価方法は実施例1−1と同様とした。切削試験の評価基準として、切削距離が70mに達した時点で、加工面の平均面粗さ(Ra)を測定し、Raが0.070μm以下であるものを良好とした。試験結果を表3に示す。   The cutting test and the evaluation method were the same as in Example 1-1. As an evaluation standard of the cutting test, when the cutting distance reached 70 m, the average surface roughness (Ra) of the machined surface was measured, and Ra was 0.070 μm or less. The test results are shown in Table 3.

Figure 0006212863
Figure 0006212863

表3に示す通り、本発明例21〜32では切削距離が70mに達した時点のRaがいずれも0.07μm以下であり良好な結果を得られた。   As shown in Table 3, in Examples 21 to 32 of the present invention, Ra at the time when the cutting distance reached 70 m was 0.07 μm or less, and good results were obtained.

さらに、底刃の中心側の端部における底刃のすくい面の幅x1が、底刃に対し垂直な方向で測定したときに、刃径の4%以上10%以下の範囲である本発明例22〜31はいずれもRaが0.065μm以下であり、非常に良好な結果を得た。   Furthermore, the width x1 of the rake face of the bottom blade at the end on the center side of the bottom blade is in the range of 4% to 10% of the blade diameter when measured in a direction perpendicular to the bottom blade. All of Nos. 22 to 31 had Ra of 0.065 μm or less, and very good results were obtained.

(実施例4)
(本発明例33〜44)
コーナR刃と底刃の接続部における底刃のすくい面の幅x2をそれぞれ変化させた本発明例33〜44の各ラジアスエンドミルを製作し、それらのそれぞれを用いて切削試験を行い、加工面粗さの比較テストを行った。
Example 4
(Invention Examples 33 to 44)
Each radius end mill of Examples 33 to 44 of the present invention in which the width x2 of the rake face of the bottom edge at the connection portion between the corner R edge and the bottom edge was changed, and a cutting test was carried out using each of them. A roughness comparison test was performed.

評価方法、切削条件及び切削試験の評価基準は実施例3と同様とした。試験結果を表4に示す。   The evaluation method, cutting conditions, and evaluation criteria for the cutting test were the same as in Example 3. The test results are shown in Table 4.

Figure 0006212863
Figure 0006212863

表4から、本発明例33〜44の各ラジアスエンドミルはいずれも、切削距離が70m到達時点のRaが0.07μm以下であり、良好な結果を得た。   From Table 4, each of the radius end mills of Invention Examples 33 to 44 had a Ra of 0.07 μm or less when the cutting distance reached 70 m, and good results were obtained.

さらに、コーナR刃と底刃の接続部における底刃のすくい面の幅が刃径の1%以上3.5%以下の範囲である本発明例34〜43では、切削距離が70m到達時点のRaが0.060μm以下であり、非常に良好な結果を得た。   Furthermore, in the present invention examples 34 to 43 in which the width of the rake face of the bottom blade in the connection portion between the corner R blade and the bottom blade is in the range of 1% to 3.5% of the blade diameter, the cutting distance reaches the point when the cutting distance reaches 70 m. Ra was 0.060 μm or less, and very good results were obtained.

本発明のラジアスエンドミルは、コーナR刃の曲率半径が0.01mm以上1.5mm以下という非常に小さい寸法範囲において刃先剛性が確保できる点で、従来のラジアスエンドミルに比べて有利な効果を奏することができる。このため、50HRCを超える高硬度材料(被削材)の切削加工において、良好な加工面を長時間維持することができる。従って、隅部の大きさ(隅部の曲率半径)が0.01mmから0.1mmである非常に小寸法の金型の切削加工を行う微細加工分野において、特に有効である。   The radius end mill of the present invention has an advantageous effect compared with the conventional radius end mill in that the edge radius can be secured in a very small size range in which the radius of curvature of the corner R blade is 0.01 mm or more and 1.5 mm or less. Can do. For this reason, in the cutting of a high hardness material (work material) exceeding 50 HRC, a good machined surface can be maintained for a long time. Therefore, the present invention is particularly effective in the field of micromachining in which cutting of a very small-sized die having a corner size (corner radius of curvature) of 0.01 mm to 0.1 mm is performed.

1 本発明のラジアスエンドミル
2 刃溝
3 底刃
4 外周刃
5 コーナR刃
6 切れ刃
7 シャンク
8 刃先部
9 底刃のすくい面
10 外周刃のすくい面
11 外周刃の逃げ面
12 底刃の逃げ面
13 第1干渉回避面
14 第2干渉回避面
15 第3干渉回避面
16 ギャッシュ面
17 チゼルエッジ
18 刃溝と底刃のすくい面により形成される稜線
19 ギャッシュ面と底刃のすくい面により形成される稜線
20 底刃の中心側の端部
21 従来のラジアスエンドミル
22 ネガランド
23 コーナR刃と底刃の接続部
O 工具軸
L 首下長さ
d 刃径
D シャンク径
x 底刃のすくい面の幅
x1 底刃の中心側の端部における底刃のすくい面の幅
x2 コーナR刃と底刃の接続部における底刃のすくい面の幅
θ 底刃のすくい面のすくい角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radius end mill of this invention 2 Blade groove 3 Bottom blade 4 Outer peripheral blade 5 Corner R blade 6 Cutting blade 7 Shank 8 Cutting edge 9 Rake face of bottom blade 10 Rake face of outer peripheral blade 11 Relief face of outer peripheral blade 12 Relief of bottom blade Surface 13 First interference avoidance surface 14 Second interference avoidance surface 15 Third interference avoidance surface 16 Gash surface 17 Chisel edge 18 Ridge line formed by blade groove and rake face of bottom blade 19 Formed by rake face of gash surface and bottom blade 20 Edge of the center side of the bottom blade 21 Conventional radius end mill 22 Negative land 23 Corner R blade and bottom blade connection O Tool axis L Neck length d Blade diameter D Shank diameter x Bottom blade rake face width x1 Rake face width of the bottom edge at the center edge of the bottom edge x2 Rake face width of the bottom edge at the connection between the corner R edge and the bottom edge θ Rake angle of the rake face of the bottom edge

Claims (4)

軸線方向に刃溝が設けられ、複数の底刃、外周刃及びコーナR刃を有し、前記底刃と前記外周刃とが前記コーナR刃を介して接続されたラジアスエンドミルにおいて、
前記外周刃は工具軸に対して略平行に形成され、前記コーナR刃のすくい角は鈍角であり、
前記工具軸に対して平行となる方向で見たときに、前記刃溝と前記底刃のすくい面により形成される稜線が、前記底刃のすくい面と前記コーナR刃のすくい面との境界から工具軸側の端部にわたって、工具軸側に向かうに従い前記底刃から離れるように前記底刃に対して傾斜して設けられ、かつ、前記底刃すくい面の幅が、前記底刃の外周側から工具軸側に向かって徐々に広くなっていることを特徴とするラジアスエンドミル。
In a radius end mill provided with a blade groove in the axial direction, having a plurality of bottom blades, outer peripheral blades and corner R blades, wherein the bottom blades and the outer peripheral blades are connected via the corner R blades,
The outer peripheral edge is formed substantially parallel to the tool axis , and the rake angle of the corner R edge is an obtuse angle,
When viewed in a direction parallel to the tool axis, a ridge formed by the blade groove and the rake face of the bottom edge is a boundary between the rake face of the bottom edge and the rake face of the corner R edge. From the end of the tool axis to the end of the tool axis so as to move away from the bottom edge as it goes toward the tool axis, and the width of the bottom edge rake face is the outer circumference of the bottom edge Radius end mill characterized by gradually widening from the side toward the tool axis.
前記底刃の工具軸側の端部における前記底刃のすくい面の幅(x1)は、前記底刃に対し垂直な方向で測定したときに、当該ラジアスエンドミルの刃径の4%以上10%以下の範囲であることを特徴とする請求項1に記載のラジアスエンドミル。   The width (x1) of the rake face of the bottom blade at the end on the tool axis side of the bottom blade is 4% or more and 10% of the diameter of the radius end mill when measured in a direction perpendicular to the bottom blade. The radius end mill according to claim 1, which is in the following range. 前記コーナR刃と前記底刃の接続部における前記底刃のすくい面の幅(x2)は、当該ラジアスエンドミルの刃径の1%以上3.5%以下の範囲であることを特徴とする請求項1または2に記載のラジアスエンドミル。   The width (x2) of the rake face of the bottom blade at the connecting portion between the corner R blade and the bottom blade is in the range of 1% to 3.5% of the blade diameter of the radius end mill. Item 3. The radius end mill according to Item 1 or 2. 前記底刃のすくい面のすくい角θが−30°以上−5°以下の負角であることを特徴とする請求項1ないし3の何れか1項に記載のラジアルエンドミル。   4. The radial end mill according to claim 1, wherein a rake angle θ of the rake face of the bottom blade is a negative angle of −30 ° to −5 °. 5.
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