JPH071218A - Ball end mill - Google Patents

Ball end mill

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Publication number
JPH071218A
JPH071218A JP14811193A JP14811193A JPH071218A JP H071218 A JPH071218 A JP H071218A JP 14811193 A JP14811193 A JP 14811193A JP 14811193 A JP14811193 A JP 14811193A JP H071218 A JPH071218 A JP H071218A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutting edge
axis
inner peripheral
tip
cutting
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.)
Pending
Application number
JP14811193A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasunori Murakami
靖典 村上
Yuichi Kodera
雄一 小寺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP14811193A priority Critical patent/JPH071218A/en
Publication of JPH071218A publication Critical patent/JPH071218A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • B23C5/1009—Ball nose end mills
    • B23C5/1018—Ball nose end mills with permanently fixed cutting inserts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a good processed surface by preventing any excessive cut ting resistance including mainly back component force from being generated on a cutting edge in the rotational center part of a tool main body tip part. CONSTITUTION:A bent blade chip 13 is attached on a tool main body 11 tip part, and a cutting edge 13c showing a circular arc shape as seen from the radial direction of the tool main body 11 is formed on this bent blade chip 13. This cutting edge 13c is formed in the position where the cutting edge 13c does not reach an axis o as seen from the radial direction where the cutting edge 13c shows the circular arc, and also the inner peripheral edge is separated from the axis O to the tool outer peripheral side by the separating amount (e) by a chamfering part 20 formed on the tip inner peripheral side of the bent chip 13. The separating amount (e) (mm) satisfies the relation of (R<2>-e<2>)<1/2=R-0.0005 (mm) in relation to the radius R (mm) of the circular arc formed by the cutting edge 13c.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、工具本体の先端部に、
その軸線回りの回転軌跡において略半球状をなす切刃が
形成されたボールエンドミルに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
The present invention relates to a ball end mill in which a cutting edge having a substantially hemispherical shape is formed on a rotation locus around the axis.

【０００２】[0002]

【従来の技術】この種のボールエンドミルにおいては、
近年、金型などの高硬度材料の加工を目的として、切刃
部分の素材に立方晶窒化硼素（以下、ＣＢＮという。）
やダイヤモンドなどの超高硬度焼結体を用いたボールエ
ンドミルが広く使用されつつある。ここで、このような
ボールエンドミルでは、切刃チップの固定手段としてろ
う付けによる固定方法が一般的に採用されているが、超
高硬度焼結体自体はろう付けが困難なため、そのままで
は切刃チップの接合強度が不足するという問題がある。
そこで、例えば実開昭６２−１８１３１１号に記載され
ているように、超高硬度焼結体の裏側にタングステンカ
ーバイド（ＷＣ）などの超硬合金に代表される高硬度焼
結体を積層した複合チップを採用し、この複合チップの
上記高硬度焼結体によって構成される部分を工具本体に
ろう付けすることによって切刃チップの接合強度を確保
した構成のボールエンドミルが提案されている。2. Description of the Related Art In this type of ball end mill,
In recent years, cubic boron nitride (hereinafter referred to as CBN) is used as a material for the cutting edge for the purpose of processing a high hardness material such as a die.
Ball end mills using ultra-high hardness sintered bodies such as diamond and diamond are being widely used. Here, in such a ball end mill, a fixing method by brazing is generally adopted as a fixing means for the cutting blade tip, but since the ultra-high hardness sintered body itself is difficult to braze, it is cut as it is. There is a problem that the joining strength of the blade tip is insufficient.
Therefore, for example, as described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-181311, a composite in which a high hardness sintered body represented by a cemented carbide such as tungsten carbide (WC) is laminated on the back side of the ultrahigh hardness sintered body. A ball end mill has been proposed in which a tip is adopted and the joint strength of the cutting edge tip is secured by brazing the part of the composite tip formed of the high-hardness sintered body to the tool body.

【０００３】これを図１０および図１１を参照して簡略
に説明すると、図示のボールエンドミル１は、軸線Ｏの
回りに回転せしめられる工具本体２の先端部にチップ挿
入溝３が形成され、このチップ挿入溝３にＣＢＮなどの
超高硬度焼結体４を超硬合金などの高硬度焼結体５で挟
み込んでなる複合チップ６が、その超高硬度焼結体４の
表面を上記工具本体２の回転方向（図中矢印Ａ方向）に
向かって露出させた状態で装着され、この複合チップ６
の工具先端側を向く端面６ａと超高硬度焼結体４の表面
との交差稜線部が切刃７とされて概略構成され、上記高
硬度焼結体５がチップ挿入溝３の壁面にろう付け固着さ
れることにより、複合チップ６の接合強度が確保されて
いる。This will be briefly described with reference to FIGS. 10 and 11. In the illustrated ball end mill 1, a tip insertion groove 3 is formed at the tip of a tool main body 2 which is rotated around an axis O. A composite chip 6 in which an ultra-high hardness sintered body 4 such as CBN is sandwiched in a chip insertion groove 3 by a high-hardness sintered body 5 such as cemented carbide is used, and the surface of the ultra-high hardness sintered body 4 is attached to the tool body. The composite chip 6 is mounted so as to be exposed in the direction of rotation 2 (the direction of arrow A in the figure).
The ridge line intersecting with the end surface 6a of the super-hard hardness sintered body 4 facing the tool tip side of is formed into a cutting edge 7 and the high-hardness sintered body 5 is used as a wall surface of the chip insertion groove 3. By being attached and fixed, the bonding strength of the composite chip 6 is secured.

【０００４】そして、上述したボールエンドミル１で
は、超高硬度焼結体４を研削加工などによって所定形状
に削り落とすことにより、各切刃７を、工具本体２の軸
線Ｏに直交する径方向からの側面視に、図１０に示すよ
うに１／４円弧を呈するように、また軸線Ｏに沿う方向
からの正面視に図１１に示すように凸曲線を描くように
湾曲させており、しかも各切刃７の内周端７ａは正確に
回転中心Ｐ0に一致せしめられている。In the ball end mill 1 described above, the cutting edge 7 is removed from the radial direction orthogonal to the axis O of the tool body 2 by scraping off the ultra-high hardness sintered body 4 into a predetermined shape by grinding or the like. 10 is curved so as to exhibit a quarter arc as shown in FIG. 10, and is curved so as to draw a convex curve as shown in FIG. 11 when viewed from the direction along the axis O. The inner peripheral edge 7a of the cutting edge 7 is accurately aligned with the rotation center P 0 .

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ボールエンドミル１では、工具本体２の外周側の切削速
度に比して内周側の切削速度が小さくなるため、切刃７
に加わる切削抵抗は工具本体２の内周側へ向かう程増加
することが知られている。特に回転中心Ｐ0の近傍では
切削速度が略０となるために切削抵抗中の背分力が最も
大きくなってしまい、またその切削作用も被削材を削る
というよりは、むしろ被削材を押し潰すようになってし
まう。このため、上述した従来のボールエンドミル１に
よる金型加工等では、切刃７により切削される被削材の
加工面のうち、上記回転中心部分Ｐ0によって切削され
る部分においては一定の面粗度以上の平滑な加工面を得
ることが困難となり、この結果当該ボールエンドミル１
による切削加工の後に研磨加工等を施して仕上げを行な
わざるを得なかった。By the way, in such a ball end mill 1, since the cutting speed on the inner peripheral side of the tool body 2 is smaller than the cutting speed on the outer peripheral side, the cutting edge 7
It is known that the cutting resistance applied to the tool increases toward the inner peripheral side of the tool body 2. Particularly, in the vicinity of the rotation center P 0 , the cutting speed becomes substantially 0, so that the back force in the cutting resistance becomes the largest, and the cutting action is rather to cut the work material rather than cutting the work material. It will be crushed. For this reason, in the above-described conventional die machining using the ball end mill 1, of the machined surface of the work material that is cut by the cutting edge 7, the surface that is cut by the rotation center portion P 0 has a constant surface roughness. It becomes difficult to obtain a smooth machined surface more than 100 degrees, and as a result, the ball end mill 1 concerned
After the cutting process by, the polishing process and the like had to be performed to finish.

【０００６】また、このように工具本体２の内周側で切
削抵抗が大きくなることから、従来のボールエンドミル
１では切刃７の内周端部で欠損が生じ易く、工具寿命が
損なわれがちであるという欠点があった。また、切刃７
の形成にあたっては、これらを所定形状に湾曲させつつ
それぞれの内周端７ａを回転中心Ｐ0上で突き合わせね
ばならないので加工精度の要求が高くて加工に手間がか
かるという欠点もあった。なお、この点は再研磨時にも
同様に生じる欠点である。この発明は、このような背景
の下になされたもので、切刃の回転中心部による加工面
の面粗度の劣化を防止するとともに、該回転中心部にお
ける切刃の欠損を防止して工具寿命を向上させ、しかも
製造が容易なボールエンドミルを提供することを目的と
する。Further, since the cutting resistance is increased on the inner peripheral side of the tool body 2 as described above, in the conventional ball end mill 1, the inner peripheral end of the cutting edge 7 is apt to be chipped, and the tool life tends to be impaired. There was a drawback that was. Also, the cutting edge 7
In forming the above, since it is necessary to abut these inner peripheral ends 7a on the rotation center P 0 while curving them into a predetermined shape, there is a drawback that the processing accuracy is high and the processing is troublesome. Note that this point is also a drawback that similarly occurs during re-polishing. The present invention has been made under such a background, and prevents deterioration of the surface roughness of the machined surface due to the center of rotation of the cutting edge, and prevents damage to the cutting edge at the center of rotation. An object of the present invention is to provide a ball end mill that has a long life and is easy to manufacture.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決して上
記目的を達するために、本発明は、軸線回りに回転され
る工具本体の先端部に、工具外周側から内周側に向かっ
て、上記工具本体の径方向からみて円弧状を呈する少な
くとも一の切刃が形成されて成るボールエンドミルにお
いて、上記切刃を、当該切刃が円弧状を呈する上記径方
向からみて上記軸線に達することなく、該切刃の内周端
を上記軸線から工具外周側に離間する位置に形成したこ
とを特徴とする。ここで、上記切刃が円弧状を呈する上
記径方向視において、該切刃の上記内周端の上記軸線か
らの離間量ｅ(mm)は、当該切刃がなす上記円弧の半径Ｒ
(mm)に対して、 （Ｒ2−ｅ2）1/2≦Ｒ−０.０００５(mm) なる関係を満たしていることが望ましい。In order to solve the above problems and to achieve the above object, the present invention is directed to the tip of a tool body rotated around an axis from the outer peripheral side of the tool toward the inner peripheral side thereof. In a ball end mill formed by forming at least one cutting edge having an arc shape when viewed from the radial direction of the tool body, the cutting edge does not reach the axis line when viewed from the radial direction where the cutting edge has an arc shape. It is characterized in that the inner peripheral end of the cutting edge is formed at a position separated from the axis toward the outer peripheral side of the tool. Here, in the radial direction view in which the cutting edge has an arc shape, the distance e (mm) of the inner peripheral end of the cutting edge from the axis is the radius R of the arc formed by the cutting edge.
It is desirable that the relationship (R 2 −e 2 ) 1/2 ≦ R−0.0005 (mm) be satisfied with respect to (mm).

【０００８】[0008]

【作用】このような構成のボールエンドミルでは、工具
本体の先端部に形成される切刃は工具本体の軸線に達す
ることなく、その内周端が軸線から外周側に離間した位
置に形成されるように留められており、このため工具本
体の先端部の回転中心部においては上記軸線と切刃の内
周端との間に切刃が存在することはない。従って本発明
のボールエンドミルによれば、上記先端部の回転中心部
における切削抵抗中の、特に背分力の大幅な削減を図る
ことができ、被削材の加工面において押し潰されるよう
な切削作用が生じるのを防いで、切削のみによって面粗
度の高い良好な加工面を得ることが可能となる。また、
このように回転中心部における切削抵抗が低減されるこ
とから、切刃の内周端における欠損を防止することが可
能となるとともに、この内周端を回転中心と一致させる
必要もないので、切刃の形成が容易である。In the ball end mill having such a structure, the cutting edge formed at the tip of the tool body is formed at a position where the inner peripheral edge of the cutting edge is separated from the axis toward the outer periphery without reaching the axis of the tool body. Therefore, the cutting edge does not exist between the axis and the inner peripheral edge of the cutting edge at the center of rotation of the tip of the tool body. Therefore, according to the ball end mill of the present invention, it is possible to drastically reduce the cutting force, particularly the back force, during the cutting resistance at the center of rotation of the tip portion, and to cut the work surface of the work material to be crushed. It is possible to prevent the action from occurring and to obtain a good processed surface having a high surface roughness only by cutting. Also,
Since the cutting resistance at the center of rotation is reduced in this way, it is possible to prevent chipping at the inner peripheral edge of the cutting edge, and it is not necessary to align this inner peripheral edge with the center of rotation. The blade is easy to form.

【０００９】なお、この場合、上記回転中心部では切刃
が存在しないために切削が行われず、未切削部分が残る
ことになるが、実際にはボールエンドミルの径方向への
送りによってこの未切削部分が回転中心からずれること
により、結局この未切削部分は切刃で削り取られること
になるから、問題はない。In this case, since there is no cutting edge at the center of rotation, cutting is not performed, and an uncut portion remains, but in reality, the uncut portion is left by the radial feed of the ball end mill. Since the part deviates from the center of rotation, this uncut part is eventually scraped off by the cutting edge, so there is no problem.

【００１０】ここで、切刃がなす円弧の半径をＲ(mm)と
し、かつこの切刃が円弧状を呈する径方向からみて、切
刃の内周端が軸線から離間する離間量をｅ(mm)とする
と、上記円弧の中心から切刃の内周端までの軸線方向の
距離は、 （Ｒ2−ｅ2）1/2(mm) で表わされることとなる。一方、上述した従来例のよう
に、切刃の内周端が軸線上に一致する場合には、上記円
弧の中心から切刃の内周端までの軸線方向の距離はＲ(m
m)に等しくなる。従って、上記従来例に対する本発明の
ボールエンドミルの切刃の内周端の軸線方向における後
退量は、 Ｒ−（Ｒ2−ｅ2）1/2(mm) で表わされることとなる。Here, the radius of the arc formed by the cutting edge is R (mm), and the distance by which the inner peripheral edge of the cutting edge is separated from the axis is e (when viewed from the radial direction in which the cutting edge has an arc shape. mm), the axial distance from the center of the arc to the inner peripheral edge of the cutting edge is represented by (R 2 −e 2 ) 1/2 (mm). On the other hand, when the inner peripheral edge of the cutting edge is aligned with the axis as in the conventional example described above, the axial distance from the center of the arc to the inner peripheral edge of the cutting edge is R (m
is equal to m). Therefore, amount of retreat in the axial direction of the inner peripheral end of the cutting edge of the ball end mill of the present invention for the above conventional example, and thus represented by R- (R 2 -e 2) 1/2 (mm).

【００１１】しかるに、この後退量があまりに小さすぎ
ると、言い換えると上記離間量ｅが小さすぎると、切刃
の内周端が工具本体の軸線に接近してしまって上述した
作用が奏功されなくなってしまうおそれがある。このた
め、上記後退量については、０.０００５(mm)以上に設
定されるのが望ましく、従って上記離間量ｅは半径Ｒに
対して、 （Ｒ2−ｅ2）1/2≦Ｒ−０.０００５(mm) なる関係を満たすように設定されるのが望ましい。However, if the amount of retreat is too small, in other words, the amount of separation e is too small, the inner peripheral edge of the cutting edge comes close to the axis of the tool body, and the above-mentioned action cannot be achieved. There is a risk that For this reason, it is desirable that the retreat amount be set to 0.0005 (mm) or more. Therefore, the separation amount e with respect to the radius R is (R 2 −e 2 ) ½ ≦ R−0. It is desirable to set so as to satisfy the relationship of 0.0005 (mm).

【００１２】[0012]

【実施例】図１ないし図５は、本発明の一実施例を示す
ものである。これらの図に示すボールエンドミル１０
は、略円柱状をなす工具本体１１の先端部にチップ挿入
溝１２，１２が形成され、これらチップ挿入溝１２，１
２にそれぞれ曲刃チップ１３，１３と直刃チップ１４，
１４とが一つずつ装着されてなるもので、各チップ挿入
溝１２，１２の工具回転方向（図中矢印Ａ方向）の前方
側は工具本体１１の先端側および外周側に向かって大き
く切り欠かれてチップポケット１５，１５とされてい
る。1 to 5 show an embodiment of the present invention. Ball end mill 10 shown in these figures
Has chip insertion grooves 12, 12 formed at the tip of a tool body 11 having a substantially columnar shape.
2 curved blade tips 13 and 13 and straight blade tips 14 and
14 are installed one by one, and the front side of each chip insertion groove 12, 12 in the tool rotation direction (direction of arrow A in the drawing) is largely cut out toward the tip side and the outer peripheral side of the tool body 11. It is made into chip pockets 15 and 15.

【００１３】上記曲刃チップ１３は各チップ挿入溝１２
の先端側に取り付けられる一方、上記直刃チップ１４は
この曲刃チップ１３の基端側に取り付けられており、こ
れらはいずれもＣＢＮやダイヤモンド等を主成分とする
超高硬度焼結体１７と超硬合金等の高硬度焼結体１８と
が積層されて構成された複合チップにより形成されてい
る。そして、これら曲刃チップ１３および直刃チップ１
４は、それぞれその超高硬度焼結体１７の部分を工具本
体１１の上記工具回転方向に向けて露出させた状態でチ
ップ挿入溝１２に挿入され、上記高硬度焼結体１８の部
分がチップ挿入溝１２にろう付けされることによって工
具本体１１と一体化されている。Each of the curved blade tips 13 has a respective tip insertion groove 12
While the straight blade tip 14 is attached to the base end side of the curved blade tip 13, both of them are attached to the ultra-high hardness sintered body 17 containing CBN or diamond as a main component. It is formed by a composite chip formed by laminating a high hardness sintered body 18 such as cemented carbide. And these curved blade tip 13 and straight blade tip 1
4 is inserted into the chip insertion groove 12 in a state in which the portion of the ultra-high hardness sintered body 17 is exposed toward the tool rotation direction of the tool body 11, and the portion of the high-hardness sintered body 18 is the tip. It is integrated with the tool body 11 by being brazed to the insertion groove 12.

【００１４】ここで、上記直刃チップ１４は四角形平板
状をなすもので、その工具外周側を向く面（外周逃げ
面）１４ａと超高硬度焼結体１７部分の工具回転方向を
向く面（すくい面）１４ｂとの交差稜線部には切刃１４
ｃが形成され、それぞれこの切刃１４ｃを、チップ挿入
溝１２から工具本体１１の外周側へ工具軸線Ｏと平行
に、かつ互いの直刃チップ１４，１４で軸線Ｏから等し
い量だけ突出させた状態でチップ挿入溝１２に挿入さ
れ、ろう付けされている。Here, the straight blade tip 14 is in the shape of a rectangular flat plate, and has a surface (outer peripheral flank surface) 14a facing the outer peripheral side of the tool and a surface facing the tool rotating direction of the ultra-high hardness sintered body 17 portion ( Cutting edge 14 on the ridgeline intersecting with the rake face 14b
c is formed, and each of the cutting edges 14c is protruded from the tip insertion groove 12 to the outer peripheral side of the tool body 11 in parallel with the tool axis O and by the straight blade tips 14 and 14 of each other by an equal amount from the axis O. In this state, it is inserted into the chip insertion groove 12 and brazed.

【００１５】一方、各曲刃チップ１３の工具先端側を向
く面（先端逃げ面）１３ａと工具回転方向を向く面（す
くい面）１３ｂとの交差稜線部にも切刃１３ｃが形成さ
れている。ところが、この曲刃チップ１３においては上
記先端逃げ面１３ａは略円弧状に曲折されており、これ
により両曲刃チップ１３，１３の切刃１３ｃ，１３ｃ
は、軸線Ｏ方向先端側からの正面視には図２に示すよう
に軸線Ｏを通って径方向に一直線に延びる方向に配置さ
れる一方、上記すくい面１３ｂ，１３ｂに直交する方向
からの上面視には、両切刃１３ｃ，１３ｃ合わせて図１
や図４に示すように、軸線Ｏ上に中心を有し先端側に向
けて膨らむように湾曲する略半円状に形成され、軸線Ｏ
回りに一の略半球面状の回転軌跡を描くこととなる。な
お、これら切刃１３ｃの外周側の部分は軸線Ｏに平行に
延びて直刃チップ１４の切刃１４ｃに連なるように形成
されている。On the other hand, a cutting edge 13c is also formed at the intersecting ridge portion of a surface (tip flank) 13a of each curved blade tip 13 that faces the tool tip side and a surface (rake surface) 13b that faces the tool rotation direction. . However, in the curved blade tip 13, the tip flank 13a is bent in a substantially arc shape, whereby the cutting blades 13c and 13c of the curved blade tips 13 and 13 are formed.
Is arranged in a direction extending straight in the radial direction through the axis O as shown in FIG. 2 when viewed from the front end side in the direction of the axis O, while the upper surface from a direction orthogonal to the rake faces 13b and 13b. For both eyes, see both cutting edges 13c and 13c together.
As shown in FIG. 4 and FIG. 4, it is formed in a substantially semicircular shape having a center on the axis O and curving so as to bulge toward the tip side.
Around one hemispherical rotation trajectory will be drawn around. The outer peripheral side portions of these cutting blades 13c are formed so as to extend parallel to the axis O and to be continuous with the cutting blades 14c of the straight blade tip 14.

【００１６】さらに、これら曲刃チップ１３の上記すく
い面１３ｂの工具内周側かつ先端側の端縁部には、それ
ぞれシンニング部１９が形成されている。このシンニン
グ部１９は、上記端縁部における超高硬度焼結体１７の
部分を、軸線Ｏ方向先端側および工具内周側に向かうに
従い、それぞれ上記高硬度焼結体１８の部分側に向かっ
て陥没する方向に傾斜するように切り欠いて形成された
もので、切刃１３ｃの内周側は、このシンニング部１９
と上記先端逃げ面１３ａとの交差稜線部に延長して形成
されている。Further, a thinning portion 19 is formed on each of the rake surfaces 13b of the curved blade tips 13 at the tool inner peripheral side and the tip edge side. The thinning portion 19 moves the portion of the ultra-high hardness sintered body 17 at the end edge portion toward the tip side of the axis O direction and the tool inner peripheral side toward the portion side of the high hardness sintered body 18, respectively. It is formed by cutting out so as to incline in the direction of depression, and the inner peripheral side of the cutting edge 13c has the thinning portion 19c.
Is formed so as to extend to a ridge line portion intersecting with the tip flank 13a.

【００１７】従って、曲刃チップ１３の切刃１３ｃは、
工具外周側かつ基端側から先端逃げ面１３ａとすくい面
１３ｂとの交差稜線部に沿って、軸線Ｏを含む平面上を
工具内周側かつ先端側に向かった後、上記シンニング部
１９に達して、上記軸線Ｏを含む平面に対し工具回転方
向後方側に後退する方向に傾斜して曲折せしめられるこ
ととなる。なお本実施例では、このシンニング部１９に
よる切刃１３ｃの内周端側の傾斜は、直刃チップ１４の
外周逃げ面１４ａ側からの側面視に図３に示すように軸
線Ｏに対して傾斜角α＝１０°とされ、また軸線Ｏ方向
先端側からの正面視にも図５に示すように傾斜角β＝１
０°とされている。Therefore, the cutting edge 13c of the curved blade tip 13 is
From the outer peripheral side and the base end side of the tool, along the intersection ridge line portion of the tip flank 13a and the rake face 13b, on the plane including the axis O toward the inner peripheral side of the tool and the tip side, the thinning portion 19 is reached. As a result, it is bent and inclined with respect to the plane including the axis O in the direction of retracting backward in the tool rotation direction. In this embodiment, the inclination of the inner peripheral end side of the cutting edge 13c by the thinning portion 19 is inclined with respect to the axis O as shown in FIG. 3 in a side view from the outer peripheral flank 14a side of the straight blade tip 14. The angle α is set to 10 °, and the inclination angle β = 1 as shown in FIG. 5 when viewed from the front end side in the direction of the axis O.
It is set to 0 °.

【００１８】そして本実施例では、各曲刃チップ１３の
軸線Ｏに隣接する内周側先端部にそれぞれ面取り部２０
が形成されており、上記切刃１３ｃの内周側はこの面取
り部２０によって軸線Ｏにまで達することなく、軸線Ｏ
から工具外周側に離間した位置までに留められる。従っ
て当該切刃１３ｃの内周端１３ｄは、図５に示すように
曲刃チップ１３の先端逃げ面１３ａと上記シンニング部
１９とこの面取り部２０との交点に形成されることとな
る。ここで、上記面取り部２０は、各曲刃チップ１３の
上記内周側先端部を、上記すくい面１３ｂ側からの上面
視において、図４に示すように軸線Ｏ方向基端側に向か
うに従い該軸線Ｏ側に接近する方向に斜めに切り欠くこ
とによって形成されており、これによって当該ボールエ
ンドミル１０の先端中心部には、上記上面視に先端側に
向かってＶ字状に開口する切欠溝が形成されることとな
る。また、本実施例では両面取り部２０，２０の開角
γ、すなわち上記Ｖ字状切欠溝の開口角は９０゜ に設定
されており、しかもこの開角γは該上面視に軸線Ｏを中
心として対称に振り分けられている。In the present embodiment, the chamfered portions 20 are respectively provided on the inner peripheral end portions adjacent to the axis O of each curved blade tip 13.
Is formed, and the inner peripheral side of the cutting edge 13c does not reach the axis O by the chamfered portion 20, and the axis O
To the position separated from the outer peripheral side of the tool. Therefore, the inner peripheral end 13d of the cutting edge 13c is formed at the intersection of the tip flank 13a of the curved blade tip 13, the thinning portion 19 and the chamfered portion 20, as shown in FIG. Here, in the chamfered portion 20, as shown in FIG. 4, the inner circumferential side tip portion of each curved blade tip 13 is moved toward the base end side in the direction of the axis O in a top view from the rake face 13b side. The ball end mill 10 is formed by obliquely notching in a direction approaching the axis O side, whereby a notch groove that opens in a V shape toward the tip side in the top view is formed at the center of the tip of the ball end mill 10. Will be formed. Further, in this embodiment, the opening angle γ of the double-sided chamfers 20, 20, that is, the opening angle of the V-shaped notch groove is set to 90 °, and this opening angle γ is centered on the axis O in the top view. Are distributed symmetrically.

【００１９】このような構成のボールエンドミル１０で
は、上述のように曲刃チップ１３の切刃１３ｃが、面取
り部２０によってその内周端１３ｄが軸線Ｏに達するこ
となく、該軸線Ｏから工具外周側に離間した位置までに
留められており、工具本体１１の先端部の回転中心部に
おいて軸線Ｏと切刃１３ｃの内周端１３ｄとの間に切刃
部分が存在することはない。従って、当該ボールエンド
ミル１０先端の回転中心部近傍においては、上述した従
来例のように切削速度が略０になることによって切削抵
抗中の背分力が極端に増大するようなことはなく、また
この回転中心部によって被削材の加工面が押し潰される
ような切削作用を受けることもない。このため、上記構
成のボールエンドミル１０によれば、このような切削抵
抗の増大や、被削材を押し潰すような切削作用によっ
て、加工面の面粗度が劣化するのを防ぐことができる。
特に、金型等の加工においては、従来のように切削加工
の後に研磨加工を施したりせずとも、切削加工のみによ
って面粗度の高い良好な加工面を得ることが可能とな
り、これによって加工効率の大幅な向上を図ることが可
能となる。In the ball end mill 10 having such a construction, as described above, the cutting edge 13c of the curved blade tip 13 does not reach the axis O at its inner peripheral end 13d by the chamfered portion 20, and the tool outer circumference from the axis O. It is fastened to a position spaced apart to the side, and there is no cutting edge portion between the axis O and the inner peripheral end 13d of the cutting edge 13c at the center of rotation of the tip of the tool body 11. Therefore, in the vicinity of the center of rotation of the tip of the ball end mill 10, unlike the above-described conventional example, the back force in the cutting resistance does not extremely increase due to the cutting speed becoming substantially 0, and The center of rotation does not cause a cutting action such that the machined surface of the work material is crushed. Therefore, according to the ball end mill 10 having the above configuration, it is possible to prevent the surface roughness of the machined surface from deteriorating due to such an increase in cutting resistance and a cutting action of crushing the work material.
In particular, in the processing of dies and the like, it is possible to obtain a good machined surface with high surface roughness only by cutting, without having to carry out polishing after cutting as in the past. It is possible to significantly improve efficiency.

【００２０】また、このように回転中心部において切刃
に過大な切削抵抗が作用するのを避けることができるか
ら、切刃１３ｃの内周端１３ｄ近傍における欠損等の事
態をも未然に防止することができ、これにより工具寿命
の延長を図ることも可能となる。特に本実施例では、切
刃１３ｃの内周側にシンニング部１９が形成され、上記
内周端１３ｄはこのシンニング部１９と曲刃チップ１３
の先端逃げ面１３ａとの交差稜線部上に形成されている
から、切刃１３ｃの内周側に向かって大きくなる切削抵
抗に対し、当該内周端１３ｄの近傍では切刃１３ｃのす
くい角をシンニング部１９の上記傾斜角αに準じて負角
側に設定することができ、これによって切刃１３ｃの刃
先強度の向上を図って欠損等の発生をより効果的に防止
することが可能となる。さらに、上述した従来例のよう
に切刃の形成にあたって切刃の内周端を回転中心上に正
確に突き合わせる必要もなくなるため、切刃１３ｃの形
成をきわめて容易に行なうことができるという利点も得
ることができる。この点は、切刃１３ｃの再研磨時にお
いても同様である。Further, since it is possible to avoid the excessive cutting resistance acting on the cutting edge at the center of rotation as described above, it is possible to prevent the cutting edge 13c from being damaged in the vicinity of the inner peripheral edge 13d. It is possible to extend the life of the tool. In particular, in this embodiment, a thinning portion 19 is formed on the inner peripheral side of the cutting edge 13c, and the inner peripheral end 13d has the thinning portion 19 and the curved blade tip 13.
Since it is formed on the ridge line intersecting with the tip flank 13a, the rake angle of the cutting edge 13c is increased in the vicinity of the inner peripheral edge 13d with respect to the cutting resistance that increases toward the inner peripheral side of the cutting edge 13c. The thinning portion 19 can be set to a negative angle side in accordance with the inclination angle α, whereby the cutting edge strength of the cutting edge 13c can be improved and the occurrence of defects and the like can be more effectively prevented. . Furthermore, since it is not necessary to accurately abut the inner peripheral edge of the cutting edge on the center of rotation when forming the cutting edge as in the above-described conventional example, there is an advantage that the cutting edge 13c can be formed very easily. Obtainable. This also applies to the re-polishing of the cutting edge 13c.

【００２１】一方、上記構成のボールエンドミル１０に
よる切削では、面取り部２０，２０によって上記回転中
心部に切刃自体が存在しないことから、該回転中心部で
は切削は行なわれない。このため、この面取り部２０，
２０により形成される上記Ｖ字状の切欠溝によって、被
削材に切削されない突起状の未切削部分が残るのではな
いかという危惧が生じがちである。しかしながら、この
ようなボールエンドミル１０による切削では、工具本体
１１はその軸線Ｏ回りに回転されて切刃１３ｃ，１４ｃ
により被削材を切り込みつつ、該軸線Ｏに対する径方向
に送りが与えられて被削材を切削してゆくものであり、
実際にはこの径方向に工具本体１１が送られてゆくこと
により、上記未切削部分は回転中心部からずれて切刃１
３ｃによる切削領域に移り、結果的に切刃１３ｃによっ
て削り取られることとなる。従って、上述のように被削
材に突起状の未切削部分が残されるようなことはない。On the other hand, in the cutting by the ball end mill 10 having the above-mentioned structure, since the cutting edge itself does not exist at the center of rotation by the chamfered portions 20, 20, the cutting is not performed at the center of rotation. Therefore, the chamfered portion 20,
Due to the V-shaped notch formed by 20, there is a fear that a protruding uncut portion that is not cut may remain in the work material. However, in cutting with such a ball end mill 10, the tool body 11 is rotated around its axis O and the cutting edges 13c and 14c are cut.
While cutting the work material by, the feed is given in the radial direction with respect to the axis O to cut the work material.
Actually, as the tool body 11 is fed in this radial direction, the uncut portion is displaced from the center of rotation and the cutting edge 1
It moves to the cutting region by 3c, and as a result, it is scraped off by the cutting edge 13c. Therefore, as described above, no protruding uncut portion is left on the work material.

【００２２】ところで、このような構成を採った場合、
上記すくい面１３ｂ側からの側面視において切刃１３ａ
がなす円弧の半径をＲとするとともに、この側面視にお
いて切刃１３ｃの内周端１３ｄの軸線Ｏからの離間量を
ｅとすると、上記円弧の中心から切刃１３ｃの内周端１
３ｄまでの軸線Ｏ方向における距離は、 （Ｒ2−ｅ2）1/2 で表わされることとなる。一方、上述した従来例のよう
に切刃の内周端が軸線上に一致するように延長されてい
る場合には、上記円弧の中心から切刃の内周端、すなわ
ち切刃と軸線との交点までの該軸線方向の距離は、当然
Ｒに等しくなる。従って、本実施例において切刃１３ｃ
を該切刃１３ｃが描く円弧に沿って延長した仮想線と軸
線Ｏとの交点からの、実際の切刃１３ｃの内周端１３ｄ
の軸線Ｏ方向の後退量は、 Ｒ−（Ｒ2−ｅ2）1/2 で表わされることとなる。By the way, when such a configuration is adopted,
The cutting edge 13a in a side view from the rake face 13b side.
Let R be the radius of the arc formed by and the distance e from the axis O of the inner peripheral end 13d of the cutting edge 13c in this side view is e.
Distance in the axis O direction to 3d is a be represented by (R 2 -e 2) 1/2. On the other hand, when the inner peripheral edge of the cutting edge is extended so as to coincide with the axis as in the conventional example described above, the inner peripheral edge of the cutting edge from the center of the arc, that is, the cutting edge and the axis line. The distance in the axial direction to the intersection is naturally equal to R. Therefore, in the present embodiment, the cutting edge 13c
The inner peripheral edge 13d of the actual cutting edge 13c from the intersection of the imaginary line extending along the arc drawn by the cutting edge 13c and the axis O
Retraction amount of the axis O direction, and thus represented by R- (R 2 -e 2) 1/2 .

【００２３】ここで、この後退量が小さくなること、す
なわち上記離間量ｅが小さくなることは、取りも直さず
切刃１３ｃの内周端１３ｄが軸線Ｏに接近することを意
味しており、この後退量が小さくなり過ぎて内周端１３
ｄが軸線Ｏに接近し過ぎると、切刃１３ｃに作用する切
削抵抗が従来と変わらずに大きくなってしまい、上述し
た作用効果が奏功されなくなるおそれがある。従って、
上記後退量については０.０００５(mm)以上に設定され
るのが好ましく、よって上記離間量ｅ(mm)は半径Ｒ(mm)
に対して、 （Ｒ2−ｅ2）1/2≦Ｒ−０.０００５（ｍｍ） なる関係を満たすように設定されるのが望ましい。Here, the reduction in the amount of retreat, that is, the reduction in the amount of separation e means that the inner peripheral edge 13d of the cutting edge 13c approaches the axis O without repairing, This retreat amount becomes too small and the inner peripheral edge 13
If d is too close to the axis O, the cutting resistance that acts on the cutting edge 13c will be as large as the conventional one, and the above-described operational effects may not be achieved. Therefore,
The amount of retreat is preferably set to 0.0005 (mm) or more, and therefore the distance e (mm) is the radius R (mm).
On the other hand, it is desirable to set so as to satisfy the relationship of (R 2 −e 2 ) 1/2 ≦ R−0.0005 (mm).

【００２４】一方、逆に上記後退量が大きくなると、切
刃１３ｃの内周端１３ｄは軸線Ｏに対して工具外周側に
漸次離間してゆくため切削抵抗の低減は図られるもの
の、工具先端の回転中心部において切削作用が生じない
領域が過剰に拡大してしまい、加工に支障を来すおそれ
が生じるおそれがある。従って、上記後退量の上限につ
いては、工具寸法や切削条件によって差異はあるもの
の、０．０１mm程度以下に抑えられるのが望ましく、従
って上記離間量ｅ(mm)は上記半径Ｒ(mm)に対して、 （Ｒ2−ｅ2）1/2≧Ｒ−０.０１ (mm) なる関係をも満たす範囲に設定されるのが望ましい。On the other hand, when the amount of retreat increases, the inner peripheral edge 13d of the cutting edge 13c is gradually separated from the axis O toward the outer peripheral side of the tool, so that the cutting resistance can be reduced, but the tool tip A region in which the cutting action does not occur in the center of rotation is excessively enlarged, which may hinder machining. Therefore, the upper limit of the retreat amount is preferably suppressed to about 0.01 mm or less, though there is a difference depending on the tool size and cutting conditions. Therefore, the separation amount e (mm) is relative to the radius R (mm). Therefore, it is desirable to set it in a range that also satisfies the relationship of (R 2 −e 2 ) 1/2 ≧ R−0.01 (mm).

【００２５】なお、本実施例では、本発明を工具本体１
１に略１／４円弧状の切刃１３ｃが２つ設けられた２枚
刃のボールエンドミル１０に用いた場合の例について説
明したが、例えばこれを図６ないし図９に示すような略
１／４円弧状の切刃１３ｃが１つの１枚刃のボールエン
ドミル２１に用いてもよい。さらに、３枚刃以上のボー
ルエンドミルにおいて本発明を用いてもよい。ただし、
図６ないし図９においては、図１ないし図５に示した実
施例と同様の構成要素については、同一の符号を配して
説明を省略してある。また、この実施例では、面取り部
２０によって形成される切欠溝の軸線Ｏに対する開角γ
は３０°に設定されている。In this embodiment, the present invention is applied to the tool body 1
1 has been described as an example in which it is used for a two-blade ball end mill 10 provided with two cutting blades 13c each having a substantially 1/4 circular arc shape. The / 4 arc-shaped cutting edge 13c may be used for the single-blade ball end mill 21. Further, the present invention may be used in a ball end mill having three or more blades. However,
6 to 9, the same components as those in the embodiment shown in FIGS. 1 to 5 are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted. Further, in this embodiment, the opening angle γ of the notch groove formed by the chamfered portion 20 with respect to the axis O.
Is set to 30 °.

【００２６】さらに、上記実施例ではいずれも切刃１３
ｃの内周側にシンニング部１９を形成し、このシンニン
グ部１９と先端逃げ面１３ａとの交差稜線部上に当該切
刃１３ｃの内周端１３ｄが位置するように形成したが、
このようなシンニング部１９を設けず、工具本体１１の
先端側からの正面視に切刃１３ｃが、工具外周側から径
方向に沿って真直ぐに、軸線Ｏから離間した内周端１３
ｄに達するようにしてもよい。さらにまた、上記実施例
では曲刃チップ１３の切刃１３ｃを、工具外周側に向か
って図２に示すように径方向に真直ぐ延びるように形成
したが、例えば図１１に示した従来例のように工具回転
方向に向けて曲折するように形成してもよい。また、各
チップ１３，１４における超高硬度焼結体１７の厚さ等
は必要に応じて適宜変更され得るものであり、さらに直
刃チップ１４は必ずしも必要でないことも勿論である。Further, in each of the above embodiments, the cutting edge 13 is used.
The thinning portion 19 is formed on the inner peripheral side of c, and the inner peripheral end 13d of the cutting edge 13c is formed on the ridge line portion where the thinning portion 19 and the tip flank 13a intersect.
Such a thinning portion 19 is not provided, and the cutting edge 13c is seen from the tip side of the tool body 11 in a front view, and the inner peripheral end 13 is straight from the outer peripheral side of the tool along the radial direction and is separated from the axis O.
You may make it reach d. Furthermore, in the above-described embodiment, the cutting edge 13c of the curved blade tip 13 is formed so as to extend straight in the radial direction toward the outer peripheral side of the tool as shown in FIG. 2, but for example as in the conventional example shown in FIG. It may be formed so as to bend in the tool rotation direction. Further, the thickness of the ultra-high hardness sintered body 17 in each of the chips 13 and 14 can be appropriately changed as necessary, and the straight blade chip 14 is not necessarily required.

【００２７】[0027]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、工
具本体の先端部における回転中心部において、切削速度
が略０になることにより切刃に背分力を主とする過大な
切削抵抗が生じるのを防いで、被削材の加工面が押し潰
されるような切削作用を抑えることができ、切削のみに
よって面粗度の高い良好な加工面を得ることが可能とな
る。また、切削抵抗の低減が図られることから切刃の欠
損等も防止して工具寿命の延長が図られるとともに、切
刃の形成を容易にすることも可能となる。As described above, according to the present invention, at the center of rotation at the tip of the tool body, the cutting speed becomes substantially zero, so that the cutting edge has an excessive cutting force mainly due to the back force. It is possible to prevent the occurrence of cracks and to suppress the cutting action such that the processed surface of the work material is crushed, and it is possible to obtain a good processed surface having a high surface roughness only by cutting. Further, since the cutting resistance is reduced, the cutting edge can be prevented from being damaged and the tool life can be extended, and the cutting edge can be easily formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例を示すボールエンドミル１０
のすくい面１３ａ側からの上面図である。FIG. 1 is a ball end mill 10 showing an embodiment of the present invention.
It is a top view from the rake face 13a side.

【図２】図１に示すボールエンドミル１０の先端側から
の正面図である。2 is a front view from the tip side of the ball end mill 10 shown in FIG.

【図３】図１に示すボールエンドミル１０先端部の外周
逃げ面１４ａ側からの側面図である。3 is a side view of the tip end portion of the ball end mill 10 shown in FIG. 1 from the outer peripheral flank surface 14a side.

【図４】図１に示すボールエンドミル１０先端部のすく
い面１３ｂ側からの拡大上面図である。FIG. 4 is an enlarged top view of the tip end portion of the ball end mill 10 shown in FIG. 1 from the side of the rake face 13b.

【図５】図１に示すボールエンドミル１０先端部の回転
中心部の先端側からの拡大正面図である。5 is an enlarged front view of the center of rotation of the tip of the ball end mill 10 shown in FIG. 1 from the tip side.

【図６】本発明の他の実施例を示すボールエンドミル２
１の上面図である。FIG. 6 is a ball end mill 2 showing another embodiment of the present invention.
2 is a top view of FIG.

【図７】図６に示すボールエンドミル２１の正面図であ
る。FIG. 7 is a front view of the ball end mill 21 shown in FIG.

【図８】図６に示すボールエンドミル２１先端部の側面
図である。8 is a side view of the tip of the ball end mill 21 shown in FIG.

【図９】図６に示すボールエンドミル２１先端部の拡大
上面図である。9 is an enlarged top view of the tip of the ball end mill 21 shown in FIG.

【図１０】従来のボールエンドミル１先端部の拡大上面
図である。FIG. 10 is an enlarged top view of a tip portion of a conventional ball end mill 1.

【図１１】図１０に示すボールエンドミル１の正面図で
ある。11 is a front view of the ball end mill 1 shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０，２１ ボールエンドミル １１ 工具本体 １３ 曲刃チップ １３ａ 先端逃げ面 １３ｂ すくい面 １３ｃ 切刃 １３ｄ 切刃１３ｃの内周端 １９ シンニング部 ２０ 面取り部 Ｏ 軸線 ｅ すくい面１３ｂ側からの上面視における内周端１３
ｄの軸線Ｏからの離間量 Ｒ 切刃１３ｃがなす円弧の半径 Ａ 工具回転方向10, 21 Ball end mill 11 Tool body 13 Curved blade tip 13a Tip flank 13b Rake surface 13c Cutting edge 13d Inner peripheral edge of cutting edge 13c Thinning portion 20 Chamfered portion O Axis e Inner circumference in top view from rake surface 13b side Edge 13
Distance of d from the axis O R radius of arc formed by the cutting edge 13c A Tool rotation direction

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 軸線回りに回転される工具本体の先端部
に、工具外周側から内周側に向かって、上記工具本体の
径方向からみて円弧状を呈する少なくとも一の切刃が形
成されて成るボールエンドミルにおいて、 上記切刃は、当該切刃が円弧状を呈する上記径方向から
みて上記軸線に達することなく、該切刃の内周端が上記
軸線から工具外周側に離間する位置に形成されているこ
とを特徴とするボールエンドミル。1. At least one cutting edge, which has an arc shape when viewed from the radial direction of the tool body, is formed from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the tool main body at the tip end portion of the tool main body rotated about the axis. In the ball end mill, the cutting edge is formed at a position where the inner peripheral end of the cutting edge is separated from the axis toward the outer peripheral side of the tool without reaching the axis when viewed from the radial direction where the cutting edge has an arc shape. A ball end mill that is characterized by 【請求項２】 上記切刃が円弧状を呈する上記径方向視
において、該切刃の上記内周端の上記軸線からの離間量
ｅ(mm)が、当該切刃がなす上記円弧の半径Ｒ(mm)に対し
て、 （Ｒ2−ｅ2）1/2≦Ｒ−０.０００５(mm) なる関係を満たしていることを特徴とする請求項１記載
のボールエンドミル。2. The radial distance R of the arc formed by the cutting edge is determined by the amount e (mm) of separation of the inner peripheral end of the cutting edge from the axis in the radial direction when the cutting edge has an arc shape. The ball end mill according to claim 1, wherein the relationship (R 2 −e 2 ) 1/2 ≦ R−0.0005 (mm) is satisfied with respect to (mm).
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