WO2015060392A1 - ボールエンドミル - Google Patents

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WO2015060392A1
WO2015060392A1 PCT/JP2014/078235 JP2014078235W WO2015060392A1 WO 2015060392 A1 WO2015060392 A1 WO 2015060392A1 JP 2014078235 W JP2014078235 W JP 2014078235W WO 2015060392 A1 WO2015060392 A1 WO 2015060392A1
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WO
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end mill
tip
axis
gash
flank
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/078235
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English (en)
French (fr)
Inventor
貴行 畔上
阿部 太郎
理典 川崎
Original Assignee
三菱マテリアル株式会社
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Publication date
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Priority to US15/030,424 priority patent/US10449611B2/en
Priority to EP14855943.8A priority patent/EP3061551B1/en
Priority to KR1020167003501A priority patent/KR20160074451A/ko
Priority to ES14855943T priority patent/ES2763840T3/es
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/02Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • B23C5/1009Ball nose end mills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2210/00Details of milling cutters
    • B23C2210/20Number of cutting edges
    • B23C2210/203Number of cutting edges four
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2210/00Details of milling cutters
    • B23C2210/28Arrangement of teeth
    • B23C2210/285Cutting edges arranged at different diameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2210/00Details of milling cutters
    • B23C2210/54Configuration of the cutting part
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/02Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft

Definitions

  • the present invention relates to a ball end mill in which a bottom blade having a convex hemispherical shape in which the rotation locus around the axis is centered on the axis is formed at the tip of an end mill main body rotated about the axis.
  • each bottom blade land has a convex R-curved surface, and the edges of each land are all in contact with the vertex center of the entire bottom blade.
  • Patent Document 2 also has three or more bottom blades, and is bent from the bottom blade (ball blade) in the vicinity of the axial center of the end mill as viewed from the bottom of the end mill, and extends to the next blade in the direction of end mill rotation.
  • the ball end mill is provided with a cutting edge that has a clearance angle smaller than the clearance angle of the bottom edge, the inflection point is a point on the bottom edge, and the position is 0.015 mm or more away from the axis.
  • a groove shape having a V-shaped cross section is generally formed by a gash grindstone having an outer peripheral surface having a V-shaped cross section at a further tip portion of a chip discharge groove formed on the outer periphery of the end portion of the end mill body.
  • the gash is formed so as to extend inward, and the rotation trajectory around the axis is centered on the axis of the end mill body at the intersection ridge line between the wall facing the end mill rotation direction of the gash and the tip flank of the end mill body tip.
  • the bottom blade is formed in a hemispheric shape having a convex shape on the tip side.
  • the gash must be formed to a position slightly away from the axis on the end mill main body tip, and the bottom blade must be formed at the intersecting ridge line portion of the wall surface facing the end mill rotation direction and the tip flank surface.
  • the intersection ridgeline between the rounded part of the inner peripheral edge of the gash and the tip flank is slightly extended in the direction of rotation of the end mill than the bottom blade part having a hemispherical rotation locus.
  • the ball end mill described in Patent Document 2 is supposed to solve the problem of the ball end mill described in Patent Document 1, but the cutting is performed by bending from the bottom blade to the next blade.
  • the flank face of the blade is given a small but flank angle, and such a flank face is formed up to the axial center. Therefore, in the same manner as the ball end mill described in Patent Document 1, the flank face is actually positioned at the axial center position. Pointed protrusions are formed, which may also cause deterioration in processing accuracy and chipping of the bottom blade.
  • the present invention has been made under such a background, and it is possible to prevent a sharp protrusion from being formed in the vicinity of the axis at the end of the end mill body, thereby improving processing accuracy and preventing the bottom blade from being damaged.
  • Another object of the present invention is to provide a ball end mill capable of improving the chip discharging performance in the vicinity of the axis of the end mill main body.
  • one aspect of the present invention is that a plurality of chip discharge grooves are spaced in the circumferential direction on the outer periphery of the end portion of the end mill body rotated around the axis.
  • a gash extending inwardly is formed, a wall surface facing the end mill rotation direction of the gash, and a tip clearance of the end mill main body tip that intersects the wall surface
  • a base blade having a hemispherical shape in which the rotation locus around the axis is centered on the axis and is convex toward the tip is formed at each cross ridge line with the surface, and at least of these bottom blades
  • Two bottom blades are extended in the vicinity of the axis at the tip of the end mill body, and two top blades formed with two bottom blades adjacent to each other in the circumferential direction among these at least two bottom blades.
  • the first gash located on the end mill rotation direction side extends beyond the axis on the end mill main body tip, and the second gash located on the end mill rotation direction rear side is the axis on the end mill main body.
  • the first tip flank that intersects the wall surface facing the end mill rotation direction of the first gash via the first bottom blade of the two bottom blades is formed.
  • the second gash is extended toward the second tip flank that intersects the wall face of the second gash facing the end mill rotation direction via the second bottom blade of the two bottom blades.
  • a concave bent surface extending in the outer peripheral side is formed by being bent in the extended portion of the first tip flank.
  • the second bottom cutting edge characterized in that are continuous and extend in a direction intersecting at an obtuse angle to the concave curved folding surface.
  • the first and second bottom blades adjacent to each other in the circumferential direction among the at least two bottom blades extended in the vicinity of the axis at the tip of the end mill body are formed.
  • the first ghash located on the end mill rotation direction side is formed so as to extend beyond the axis on the end mill main body tip. It is possible to secure a large capacity of the pocket communicating with the groove in the vicinity of the axis, and to improve chip discharge performance by the first bottom blade.
  • the 1st tip flank which intersects the 1st gash via the 1st bottom blade is extended toward the 2nd tip flank which adjoins the end mill rotation direction back side, and this Between the extension portion and the second tip flank surface, a concave fold surface is formed which is continuously bent and extended to the outer peripheral side of the extension portion of the first tip flank surface.
  • the two bottom blades are connected so as to extend in a direction intersecting the obtuse angle.
  • the second bottom blade is formed as it is on the intersecting ridge line portion between the wall surface facing the end mill rotation direction of the second gash whose inner peripheral end is away from the axis and the second tip flank surface, It is possible to prevent the portion from being formed by extending the first tip flank that recedes from the hemisphere formed by the rotation trajectory of the bottom blade as it goes rearward in the end mill rotation direction and forming a concave bent surface. .
  • the portion where the above-described protrusion is formed is configured to be chamfered by the extended portion of the first tip flank and the concave bent surface. It is possible to improve machining accuracy and extend the end mill life without causing streaking on the machining surface due to the projection or cutting the broken projection into the bottom blade during cutting. It becomes possible.
  • the second bottom blade is connected to the concave bent surface extending in the direction of the obtuse angle and extending in the direction intersecting the obtuse angle with the extended portion of the first tip flank. It is also possible to ensure the strength at the inner peripheral edge of the bottom blade of 2 and prevent defects and the like.
  • the second bottom blade and the concave bent surface may be configured to directly intersect each other with an obtuse angle, and the second bottom blade and the concave bent surface may be connected to each other through a chamfered portion, a rounded convex curved portion, or the like.
  • the extension line of the bottom blade and the extension surface of the concave curved surface may intersect at an obtuse angle.
  • the second bottom blade or its extension line and the concave curved surface or its extension may be used.
  • the included angle between the straight line connecting the intersection with the surface and the center of the hemisphere formed by the rotation trajectory of the bottom blade and the axis is preferably in the range of 1 ° to 10 °.
  • the inner peripheral end of the second bottom blade When it becomes larger, the inner peripheral end of the second bottom blade is too far away from the axis, and cutting is performed with only the first bottom blade in the vicinity of the axis of the end mill main body tip. There is a risk that the burden of the burden will become too large.
  • the included angle is smaller than the above range, the extension portion and the concave bent surface of the first tip flank surface may become too small to reliably prevent the formation of the protruding portion. .
  • the second bottom blade or its extension line In order for the second bottom blade to extend in a direction intersecting with the concave curved surface at an obtuse angle, the second bottom blade or its extension line is connected to the concave curved surface or its extended surface and the second bottom blade. It suffices if it intersects at an obtuse angle with the intersecting ridge line portion with the rake face, or the intersecting ridge line portion between the concave curved surface or its extended surface and the tip flank surface of the second bottom blade
  • the end portion of the end mill body has a 180 ° rotationally symmetrical shape about the axis, and four bottom blades are extended in the vicinity of the axis at the end of the end mill body, and the four gashes formed with these bottom blades are:
  • the tip of the end mill body is thus rotated 180 ° around the axis so that the four bottom blades extend in the vicinity of the axis at the tip of the end mill body, and the four gashes of the four bottom blades are alternately arranged in the circumferential direction.
  • the two first gashes are formed so as to cross each other across the axis, and therefore, between these two first gashes, The first tip flank intersecting the first gasche via the first bottom blade intersects to form a chisel.
  • the chisel may intersect the two first bottom blades at an obtuse angle in a front view in the axial direction and may be orthogonal to the axial line.
  • the concave bent surface is formed by grinding the first tip flank by grinding when the first tip flank is extended toward the second tip flank to form the extension. It can be formed by causing the grindstone to interfere with the second tip flank and scraping the inner periphery of the second tip flank.
  • the tip of the end mill body is far away from the axis, for example, more than the range of the included angle.
  • a so-called short-bottom blade having an inner peripheral edge at a position and having a rotation trajectory forming a convex hemisphere together with the long-bottom blade may be formed.
  • the present invention it is possible to improve the chip discharging performance in the vicinity of the axis at the tip of the end mill body, and to prevent the protrusion from being formed in the vicinity of the axis.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a cross section along the axis of the rotation locus in the vicinity of the axis near the axis at the tip of the end mill body of the embodiment shown in FIG. 1 (however, for explanation, the radius of the hemisphere formed by the rotation locus is shown in FIG.
  • the end mill body 1 is formed of a hard material such as cemented carbide and has a columnar shape centered on the axis O, and its rear end (upper right side portion in FIG. 1, upper portion in FIG. 2). ) Is a cylindrical shank portion 2, and a tip portion (lower left portion in FIG. 1, lower portion in FIG. 2) is a cutting edge portion 3.
  • the shank portion 2 is gripped by the spindle of the machine tool and rotated around the axis O in the end mill rotation direction T shown in FIG. 3 cuts the workpiece.
  • a plurality of chip discharge grooves 4 are formed on the outer periphery of the cutting edge portion 3 at the tip of the end mill body 1 at intervals in the circumferential direction.
  • the four chip discharge grooves 4 are formed at equal intervals in the circumferential direction, and each chip discharge groove 4 spirals toward the rear side in the end mill rotation direction T toward the rear end side in the axis O direction. It is formed to be twisted into a shape.
  • the wall surface is raked like the chip discharge groove 4 in a spiral manner.
  • the outer peripheral blades 6 are formed, and the four outer peripheral blades 6 respectively formed in the four chip discharge grooves 4 are positioned on one cylindrical surface with the axis O as the center.
  • the tip of the chip discharge groove 4 is further provided with a bottom surface of the chip discharge groove 4 facing the outer peripheral side of the end mill body 1 from the wall surface facing the end mill rotation direction T and a wall surface facing the rear side of the end mill rotation direction T.
  • Gash 7 is formed so as to cut out a portion on the rear side in the end mill rotation direction T.
  • the gash 7 has, for example, a concave groove shape having a V-shaped cross section and includes a wall surface facing the end mill rotation direction T and a wall surface facing the rear side of the end mill rotation direction T. Is extended toward the inner peripheral side of the end mill main body 1 toward the front end side, and reaches the vicinity of the axis O at the front end of the end mill main body 1. However, the valley bottom portion is actually connected to both wall surfaces of the gash 7 in a concave curve shape such as a concave arc.
  • each tip flank 8 includes a tip first flank (second surface) 8 a having a substantially constant width located on the end mill rotation direction T side, and the tip first flank. 8 a has a tip second flank 8 b that is continuous to the rear side T in the end mill rotation direction T and has a larger clearance angle than the tip first flank 8 a.
  • the wall surface facing the rear side in the end mill rotational direction T of the gash 7 adjacent to the rear side in the end mill rotational direction T of each front end flank 8 intersects the rear side in the end mill rotational direction T of the second tip flank 8b. ing.
  • an intersection ridge line portion between the wall surface of the gasche 7 facing the end mill rotation direction T and the tip first flank 8a of the tip flank 8 connected to the rear side of the end mill rotation direction T of each gash 7 has an axis O around the axis O.
  • a bottom blade 9 having a hemispherical shape whose rotation locus has a center C on the axis O and protrudes toward the distal end side of the end mill body 1 is formed to be continuous with the distal end of the outer peripheral blade 6. As shown in FIG. 2, these bottom blades 9 are also twisted toward the rear side in the end mill rotation direction T as it goes toward the rear end side of the end mill body 1 in this embodiment.
  • these four bottom blades 9 connected to the four outer peripheral blades 6 are all extended to the vicinity of the axis O at the end of the end mill body 1.
  • the cutting edge portion 3 is formed in a 180 ° rotationally symmetric shape around the axis O, and is a bottom edge located on the end mill rotation direction T side of two bottom edges 9 adjacent in the circumferential direction.
  • 9 bottom blade extending in the vertical direction in FIGS. 3, 4A, and 5A
  • the bottom blade 9 (shown in FIG. 3) is located on the rear side in the end mill rotation direction T of the first bottom blade 9A.
  • the bottom blade extending in the left-right direction in FIGS. 4A and 5A) is the second bottom blade 9B.
  • the gash 7 formed on the wall surface of the first bottom blade 9A facing the end mill rotation direction T is the first gash 7A, and is located on the rear side in the end mill rotation direction T of the first gash 7A.
  • the gash 7 formed on the wall surface of the bottom blade 9B facing the end mill rotation direction T is the second gash 7B.
  • the tip flank 8 that intersects the first gash 7A via the first bottom blade 9A is the first tip flank 8A, and intersects the second gash 7B via the second bottom blade 9B.
  • the leading end flank 8 is the second leading flank 8B.
  • the first gash 7A extends from the outer peripheral side of the cutting edge portion 3 beyond the axis O on the tip of the end mill body 1 and is formed in a 180 ° rotationally symmetric shape around the axis O.
  • the two first gashs 7A formed on the cutting edge portion 3 are formed at intervals without crossing each other.
  • the second gash 7B is also spaced from the axis O so as not to cross the axis O without crossing the first gash 7A located in the end mill rotation direction T side in the present embodiment. It is formed so as to be separated from the first gash 7A located on the rear side in the end mill rotation direction T.
  • the second gash 7B intersects the front end first flank 8a of the first front flank 8A adjacent to the end mill rotation direction T side.
  • the first tip flank 8A is extended rearward in the end mill rotation direction T toward the second tip flank 8B, and the first tip flank 8A is extended. Between the portion 8c and the second tip flank 8B, a concave bent surface 10 is formed which is concavely bent to the extended portion 8c and extends to the outer peripheral side. Further, the second bottom blade 9B intersects the concave bent surface 10 at an obtuse angle at the inner peripheral end P thereof.
  • the tip first flank 8a of the first tip flank 8A intersects the valley bottom portion of the second gash 7B with the tip first flank 8a of the first tip flank 8A.
  • the extension part 8c is extended so as to recede from the rotation locus of the first bottom blade 9A as it goes to the rear side in the end mill rotation direction T with the clearance angle as it is, until the position exceeding the concave curve formed.
  • the concave bent surface 10 is continuously bent and bent at an obtuse angle with respect to the extended portion 8c, and as it extends toward the outer peripheral side along the direction in which the end mill rotation direction T and the second bottom blade 9B extend. It is formed so as to gradually rise and intersect the tip first flank 8a of the second tip flank 8B and the second bottom blade 9B at an obtuse angle.
  • the intersection of the second bottom blade 9B and the concave bent surface 10, that is, the inner peripheral end P of the second bottom blade 9B and the bottom blade 9 form a rotation locus around the axis O.
  • the included angle ⁇ formed by the straight line L connecting the center C of the hemisphere and the axis O is in the range of 1 ° to 10 °, and the extended portion 8c and the concave bent surface 10 of the first tip flank 8A. Is formed in a very small range near the axis O at the end of the end mill body 1.
  • the radius of the hemisphere formed by the rotation locus of the bottom blade 9 is smaller than that in FIG. 4A, and the included angle ⁇ is larger.
  • the tip first flank 8a of the first tip flank 8A is thus extended to form the extension 8c, on the axis O at the tip of the end mill body 1,
  • the first first flank surfaces 8a of the two first front flank surfaces 8A are also formed so as to cross each other beyond the axis O, so that there is no gap between the two first gash surfaces 7A.
  • a chisel 11 is formed in which the first flank 8a of the first tip flank 8A intersects.
  • the chisel 11 is formed so as to intersect the two first bottom blades 9A at an obtuse angle in a front view and to be orthogonal to the axis O.
  • the first tip flank 8A is extended toward the second tip flank 8B to form the extension 8c as described above, and the extension 8c and the first Since the concave bent surface 10 that is concavely bent with respect to the extended portion 8c and extends to the outer peripheral side is formed between the two front end flank 8B and the second front flank 8B, As in the case where the second bottom blade 9B is formed as it is at the intersecting ridge line portion with the wall surface facing the end mill rotation direction T of the second gash 7B, it is possible to prevent the protrusion from being formed at the inner peripheral end. it can.
  • the valley bottom portion has a concave curve due to the roundness or sagging of the gash grindstone. Therefore, the intersecting ridge line between the wall surface of the second gash 7B facing the end mill rotation direction T and the second tip flank 8B. As shown in FIG. 5A, the inner peripheral end Q of the second bottom blade 9B formed in the portion slightly protrudes toward the end mill rotation direction T side from the portion where the rotation locus of the second bottom blade 9B forms a hemisphere. End up.
  • the second tip flank 8B formed by the second bottom edge 9B at the crossing ridge line portion with the wall surface of the second gash retreats from the rotation locus as it goes to the rear side in the end mill rotation direction T.
  • a relief angle is given. Therefore, conversely, when projecting toward the end mill rotation direction T as in the case of the inner peripheral end Q, the rotational trajectory of the bottom blade 9 is also the inner peripheral end Q as shown in FIG. Protrusions are formed so as to protrude from the formed hemisphere.
  • an extension 8c is formed in which the first tip flank 8A is extended toward the second tip flank 8B. Further, it is possible to prevent the inner peripheral end P of the second bottom blade 9B from projecting toward the end mill rotation direction T side than the portion of the second bottom blade 9B forming the hemispherical rotation locus. As a result, as shown in FIG. 4B, a protrusion projecting from the hemisphere formed by the bottom blade 9 is formed at the inner peripheral end P of the second bottom blade 9B even in the rotation locus around the axis O. It can be prevented.
  • the ball end mill having the above-described configuration, it is possible to prevent such a projection from causing a streak on the work surface of the workpiece and causing damage to the work surface, thereby deteriorating the work accuracy. Further, it is possible to prevent the protrusion from being broken and biting into the bottom blade 9 during cutting, thereby preventing the bottom blade 9 from being damaged. For this reason, it is possible to promote the extension of the life of the ball end mill while improving the processing accuracy.
  • the first gash 7A is formed so as to extend beyond the axis O toward the inner peripheral side of the end mill body 1, and the chip discharging pocket by the first gash 7A communicating with the chip discharging groove 4 is defined as the axis.
  • a large area can be secured in the vicinity of O. For this reason, it is possible to improve the discharge performance of the chips generated by the first bottom blade 9A that extends closer to the axis O than the second bottom blade 9B. It is possible to prevent the bottom blade 9A of 1 from being damaged.
  • the first and second gashes 7A and 7B are formed at intervals without crossing each other, so that the strength of the end portion of the end mill body 1 can be ensured.
  • the loss of the first and second bottom blades 9A and 9B can be further reliably prevented.
  • two first and second gashes 7A and 7B are formed at the tip of the end mill main body 1.
  • the first gashes 7A are spaced from each other without crossing each other. Therefore, all four gashes 7 do not communicate with each other, and the strength of the end mill body 1 can be further improved.
  • the second gash 7B is formed so as not to exceed the axis O, it may intersect with the first gash 7A.
  • the second bottom blade 9B intersects the concave bent surface 10 at an obtuse angle at the inner peripheral end P thereof, the strength at the inner peripheral end P of the second bottom blade 9B can be ensured. Further, it is possible to prevent the second bottom blade 9B from being damaged from the inner peripheral end P. Therefore, according to the ball end mill configured as described above, it is possible to further extend the life.
  • the concave curved surface 10 may be flat or may be an uneven curved surface.
  • the concave bent surface 10 may intersect the extended portion 8c of the first tip flank 8A with an angle, or may continue through a concave curved surface.
  • the included angle ⁇ between the straight line L connecting the inner peripheral end P of the second bottom blade 9B and the center C of the hemisphere formed by the rotation locus of the bottom blade 9 and the axis O is 1 ° to 10 °.
  • the included angle ⁇ when the included angle ⁇ is smaller than the above range, the extension portion 8c of the first tip flank 8A and the concave bent surface 10 also become small, and a protrusion is formed at the inner peripheral end P of the second bottom blade 9B. There is a risk that the formation cannot be reliably prevented.
  • the included angle ⁇ when the included angle ⁇ is larger than the above range, the inner peripheral end P of the second bottom blade 9B is too far from the axis O, and the first bottom blade is located on the inner peripheral side of the inner peripheral end P.
  • the part to be cut by 9A alone becomes too large, and the burden at the time of cutting on the first bottom blade 9A becomes large, so that there is a possibility that chipping occurs or wear is promoted.
  • the second bottom blade 9B directly intersects the concave bent surface 10 at the inner peripheral end P at an obtuse angle. However, if these extend continuously in a direction intersecting with the obtuse angle, they are continuous. In other words, a chamfered portion, a rounded convex bent portion, or the like may be interposed between the second bottom blade 9B and the concave bent surface 10. In such a case, a straight line L connecting the intersection of the extension line of the second bottom blade 9B and the extension surface of the concave bent surface 10 and the center C of the hemisphere formed by the rotation locus of the bottom blade 9; It is sufficient that the included angle ⁇ formed by is in the range of 1 ° to 10 °.
  • the second bottom blade 9B or the extension line thereof is connected to the concave bent surface 10 or the extension surface thereof. Intersecting ridgeline between the rake face of the second bottom blade 9B, or the ridgeline of the concave bent surface 10 or the extended surface thereof and the tip flank 8B (tip first flank 8a) of the second bottom blade 9B. It suffices if the part intersects an obtuse angle.
  • the end portion of the end mill body 1 has a 180 ° rotationally symmetric shape around the axis O, and two first and second gashes 7A and 7B are alternately formed in the circumferential direction.
  • the chisel 11 is formed between the two first gashes by intersecting the first tip flank 8A. For this reason, in the vicinity of the axis O where the chisel 11 intersects, the machining surface can be cut so that the machining surface of the workpiece is scraped off by the chisel 11 at the time of cutting, so that the machining surface roughness can be improved.
  • first and second gashes 7A and 7B are alternately formed in the circumferential direction at the tip of the end mill body 1 in this way, and the end mill rotation direction T of these gashes 7
  • the first and second bottom blades 9A and 9B are formed by extending all the bottom blades 9 formed on the intersecting ridgelines of the wall surfaces facing the first and second tip flank surfaces 8A and 8B to the vicinity of the axis O.
  • the included angle ⁇ formed by the straight line L connecting the inner peripheral end and the center C with respect to the axis O between the first and second bottom blades 9A and 9B in the circumferential direction is within the above range.
  • a so-called short bottom blade that is larger than the end O axis of the end mill body 1 and does not extend to the vicinity of the axis O may be formed.
  • the gash formed on the wall surface with the short bottom blade facing the end mill rotation direction T may be communicated with the gash 7 adjacent to the rear side in the end mill rotation direction T.
  • a total of four bottom blades 9 are extended to the vicinity of the axis O as described above, but two or three bottom blades 9 are extended to the vicinity of the axis O.
  • the two bottom blades 9 adjacent in the circumferential direction are the first and second bottom blades 9A and 9B, or five or more bottom blades 9 are extended to the vicinity of the axis O.
  • at least two bottom blades 9 adjacent in the circumferential direction may be the first and second bottom blades 9A and 9B.
  • the present invention it is possible to improve chip discharging performance in the vicinity of the axis at the end of the end mill body, and to prevent a protrusion from being formed in the vicinity of the axis, and the protrusion can provide a work surface of the workpiece. It is possible to provide a ball end mill having a long life and high machining accuracy by preventing a streak or breakage due to breakage of the protrusion during cutting and biting into the bottom blade. . Therefore, it has industrial applicability.

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Abstract

 本発明のボールエンドミルは、軸線(O)回りに回転されるエンドミル本体(1)の先端部に少なくとも2つの底刃(9)が軸線(O)の近傍に延長させられる。周方向に隣接する2つの底刃(9)が形成された2つのギャッシュ(7)は、エンドミル回転方向(T)側の第1のギャッシュ(7A)がエンドミル本体(1)先端上の軸線(O)を越えて延び、エンドミル回転方向(T)後方側の第2のギャッシュ(7B)は軸線(O)を越えないようにされる。第1のギャッシュ(7A)に第1の底刃(9A)を介して交差する第1の先端逃げ面(8A)は、第2のギャッシュ(7B)に第2の底刃(9B)を介して交差する第2の先端逃げ面(8B)に向けて延長される。第1の先端逃げ面(8A)の延長部(8c)と第2の先端逃げ面(8B)との間には延長部(8c)に凹曲折して連なり外周側に延びる凹曲折面(10)が形成され、第2の底刃(9B)が凹曲折面(10)に鈍角に交差している。

Description

ボールエンドミル
 本発明は、軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部に、上記軸線回りの回転軌跡が該軸線上に中心を有する凸半球状をなす底刃が形成されたボールエンドミルに関するものである。
 本願は、2013年10月23日に日本で出願された特願2013-220639号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 このようなボールエンドミルとして、例えば特許文献1には、各々の底刃のランドが凸R曲面を有して、各々のランドのエッジがすべて底刃全体の頂点中心部に接するようにしたものが提案されている。また、特許文献2にも、3枚以上の底刃を有し、エンドミル底面視で、エンドミルの軸心部付近に、底刃(ボール刃)から変曲してエンドミル回転方向に次刃まで延伸させた切刃を設けて、切刃の逃げ角は底刃の逃げ角より小さくし、変曲させる位置を底刃上の点とし、かつ軸心から0.015mm以上離れた位置としたボールエンドミルが提案されている。
日本国特開平10-128611号公報 日本国特許第3840661号公報
 ところで、通常このようなボールエンドミルにおいては、エンドミル本体の先端部外周に形成された切屑排出溝のさらに先端部に、断面凸V字形の外周面を有するギャッシュ砥石によって断面凹V字形の凹溝状のギャッシュを内周側に延びるように形成し、このギャッシュのエンドミル回転方向を向く壁面とエンドミル本体先端の先端逃げ面との交差稜線部に、軸線回りの回転軌跡がエンドミル本体の軸線上に中心を有して先端側に凸となる半球状をなす上記底刃が形成されるようにしている。
 しかしながら、このようなギャッシュ砥石の外周面がなす断面凸V字形の突端は、厳密に鋭角に交差するように形成することは困難であり、実際には丸みを帯びることになる。
 また、ギャッシュ砥石によってギャッシュを形成する間にも、摩耗による、いわゆるダレによってV字の突端は丸みを帯びることになる。従って、特許文献1に記載のボールエンドミルのようにランドのエッジすなわち底刃のすべてを頂点中心部すなわちエンドミル本体先端における軸線上に接するようにしようとしても、ギャッシュ同士が重なり合って軸線上に底刃が形成されなくなるため現実的には難しい。
 このため、実際にはギャッシュをエンドミル本体先端における軸線上から僅かに離れた位置までに形成して、そのエンドミル回転方向を向く壁面と先端逃げ面との交差稜線部に底刃を形成しなければならないが、その場合には、ギャッシュ内周端の丸みを帯びた部分と先端逃げ面との交差稜線部は、回転軌跡が半球状をなす底刃部分よりも僅かにエンドミル回転方向に延びることになる。
 ところが、先端逃げ面にはエンドミル回転方向後方側に向かうに従い上記回転軌跡がなす半球から後退するように逃げ角が与えられており、逆にエンドミル回転方向に向けては上記半球から突出することになる。従って、このようにギャッシュ内周端にエンドミル回転方向に延びる部分が形成されると、エンドミル本体先端における軸線近傍に先端側に尖った突起部が形成されてしまい、切削加工時にこの突起部によってワークの加工面に筋が入って加工精度を劣化させたり、尖った突起部が折損して底刃に噛み込まれることにより底刃の欠損を招いたりするおそれがある。このような課題は、特許文献2においても指摘されている。
 一方、特許文献2に記載されたボールエンドミルは、このような特許文献1に記載のボールエンドミルの課題を解決するものとされているが、底刃から変曲して次刃まで延伸させた切刃の逃げ面には小さいながらも逃げ角が与えられ、このような逃げ面が軸心まで形成されているので、実際には特許文献1に記載のボールエンドミルと同様に、軸心の位置に尖った突起部が形成されてしまい、やはり加工精度の劣化や底刃の欠損を招くおそれがある。また、こうして3枚以上の底刃から変曲して延伸させた切刃の逃げ面がすべて軸心まで形成されているので、エンドミル本体先端の軸線近傍における上記切刃による切屑の排出性が損なわれるおそれもある。
 本発明は、このような背景の下になされたもので、エンドミル本体先端における軸線の近傍に尖った突起部が形成されるのを防いで加工精度の向上や底刃の欠損防止を図ることができるとともに、このエンドミル本体先端の軸線近傍における切屑排出性の向上を図ることも可能なボールエンドミルを提供することを目的としている。
 上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の一態様は、軸線回りに回転させられるエンドミル本体の先端部外周に複数条の切屑排出溝が周方向に間隔をあけて形成されるとともに、これらの切屑排出溝の先端部には内周側に延びるギャッシュが形成され、このギャッシュのエンドミル回転方向を向く壁面と、この壁面に交差する上記エンドミル本体先端部の先端逃げ面との交差稜線部に、上記軸線回りの回転軌跡が該軸線上に中心を有して先端側に凸となる半球状をなす底刃がそれぞれ形成されており、これらの底刃のうち少なくとも2つの底刃は上記エンドミル本体の先端における上記軸線の近傍に延長させられていて、これら少なくとも2つの底刃のうちさらに周方向に隣接する2つの底刃が形成された2つの上記ギャッシュは、エンドミル回転方向側に位置する第1のギャッシュが上記エンドミル本体先端上の上記軸線を越えて延びるとともに、エンドミル回転方向後方側に位置する第2のギャッシュは上記エンドミル本体先端上の上記軸線を越えることがないように形成されており、上記第1のギャッシュのエンドミル回転方向を向く壁面に上記2つの底刃のうちの第1の底刃を介して交差する第1の先端逃げ面は、上記第2のギャッシュのエンドミル回転方向を向く壁面に上記2つの底刃のうちの第2の底刃を介して交差する第2の先端逃げ面に向けて延長させられているとともに、この第1の先端逃げ面の延長部と上記第2の先端逃げ面との間には、上記第1の先端逃げ面の延長部に凹曲折して連なり外周側に延びる凹曲折面が形成されていて、上記第2の底刃が、この凹曲折面に鈍角に交差する方向に延びて連なっていることを特徴とする。
 このような構成のボールエンドミルでは、まず、エンドミル本体先端における軸線の近傍に延長させられた少なくとも2つの底刃のうち周方向に隣接する第1、第2の2つの底刃が形成された第1、第2の2つのギャッシュにおいて、そのうちエンドミル回転方向側に位置する第1のギャッシュがエンドミル本体先端上の軸線を越えて延びるように形成されているので、この第1のギャッシュにより、切屑排出溝に連通するポケットの容量を軸線近傍で大きく確保して第1の底刃による切屑の排出性向上を図ることができる。
 そして、第1のギャッシュに第1の底刃を介して交差する第1の先端逃げ面は、そのエンドミル回転方向後方側に隣接する第2の先端逃げ面に向けて延長させられていて、この延長部と第2の先端逃げ面との間には、第1の先端逃げ面の延長部に凹曲折して連なり外周側に延びる凹曲折面が形成されており、この凹曲折面に、第2の底刃が鈍角に交差する方向に延びるようにして連なっている。このため、内周端が軸線から離れた第2のギャッシュのエンドミル回転方向を向く壁面と第2の先端逃げ面との交差稜線部に、そのまま第2の底刃が形成された場合には突起部が形成されてしまうのを、エンドミル回転方向後方側に向かうに従い底刃の回転軌跡がなす半球から後退する第1の先端逃げ面を延長するとともに凹曲折面を形成することによって防ぐことができる。
 すなわち、上記構成のボールエンドミルにおいては、上述のような突起部が形成される部分が、第1の先端逃げ面の延長部と凹曲折面とによって面取りされたような構成とされているので、切削加工時に突起部によって加工面に筋が入ったり、折損した突起部が底刃に噛み込まれて底刃欠損を招いたりすることがなく、加工精度の向上とエンドミル寿命の延長を図ることが可能となる。さらに、第2の底刃は、第1の先端逃げ面の延長部に凹曲折して連なって外周側に延びる凹曲折面に、鈍角に交差する方向に延びるようにして連なっているので、第2の底刃の内周端における強度も確保して欠損等を防止することができる。
 ここで、第2の底刃と凹曲折面とは鈍角の角度をもって直接交差するようにされていてもよく、また間に面取部や丸みを帯びた凸曲部等を介して、第2の底刃の延長線と凹曲折面の延長面とが鈍角に交差するようにされていてもよいが、いずれの場合も、第2の底刃またはその延長線と上記凹曲折面またはその延長面との交点と底刃の回転軌跡がなす半球の中心とを結ぶ直線と、軸線とがなす挟角は1°~10°の範囲とされるのが望ましく、この挟角が上記範囲よりも大きくなると、第2の底刃の内周端が軸線から離れすぎてしまい、エンドミル本体先端の軸線近傍では第1の底刃だけで切削が行われることになって、この第1の底刃への負担が大きくなりすぎるおそれが生じる。また、上記挟角が上記範囲よりも小さいと、第1の先端逃げ面の上記延長部および凹曲折面が小さくなりすぎて突起部が形成されるのを確実に防ぐことができなくなるおそれが生じる。なお、第2の底刃が上記凹曲折面に鈍角に交差する方向に延びて連なるには、第2の底刃またはその延長線が、上記凹曲折面またはその延長面と第2の底刃のすくい面との交差稜線部、あるいは上記凹曲折面またはその延長面と第2の底刃の先端逃げ面との交差稜線部に鈍角に交差していればよい。
 また、エンドミル本体の先端部を上記軸線回りに180°回転対称形状として、エンドミル本体の先端における軸線の近傍には4つの底刃を延長させ、これらの底刃が形成された4つのギャッシュは、周方向に交互に上記第1、第2のギャッシュとした場合に、これら4つのギャッシュのうち2つの上記第1のギャッシュ同士を互いに交差することなく間隔をあけて形成すれば、エンドミル本体先端における軸線近傍でこれら2つの第1のギャッシュが連通することがなくなるので、エンドミル本体先端の強度を確保してさらに確実に底刃の欠損防止を図ることができる。
 特に、こうしてエンドミル本体の先端部を上記軸線回りに180°回転対称形状としてエンドミル本体の先端における軸線の近傍に4つの底刃を延長させ、これら4つの底刃の4つのギャッシュを周方向に交互に第1、第2のギャッシュとした場合には、2つの第1のギャッシュ同士はともに軸線を越えて互いに行き違うように形成されるので、これら2つの第1のギャッシュ同士の間に、これらの第1のギャッシュに第1の底刃を介して交差する第1の先端逃げ面同士が交差してチゼルが形成される。このため、エンドミル本体先端の軸線近傍を切削に使用する場合でも、このチゼルによってワークの加工面を削り取るような加工を行うことができ、加工面粗さの向上を図ることができる。このチゼルは、軸線方向の正面視において2つの第1の底刃に鈍角に交差するとともに、軸線に直交してもよい。
 なお、上記凹曲折面は、第1の先端逃げ面を第2の先端逃げ面に向けて延長して上記延長部を形成する際に、この第1の先端逃げ面を研削加工によって形成する研削砥石を第2の先端逃げ面に干渉させて、第2の先端逃げ面の内周部を削り取ることによって形成することができる。また、エンドミル本体の先端部には、上述のようにエンドミル本体先端における軸線の近傍に延長させられた底刃、いわゆる長底刃の他に、軸線から例えば上記挟角の範囲よりも大きく離れた位置に内周端を有して、上記長底刃とともに回転軌跡が凸半球をなすようにされた、いわゆる短底刃が形成されていてもよい。
 以上説明したように、本発明の一態様によれば、エンドミル本体先端における軸線の近傍において切屑排出性を向上させるとともに、この軸線近傍に突起部が形成されるのを防ぐことができ、突起部によってワークの加工面に筋が入ったり、切削加工時に突起部が折損して底刃に噛み込まれることによって欠損が生じたりするのを防止して、長寿命で加工精度の高いボールエンドミルを提供することが可能となる。
本発明の一実施形態を示す斜視図である。 図1に示す実施形態の側面図である。 図1に示す実施形態の拡大正面図である。 図1に示す実施形態のエンドミル本体先端における軸線の近傍のさらなる拡大正面図である。 図1に示す実施形態のエンドミル本体先端における軸線の近傍の軸線近傍の回転軌跡の軸線に沿った断面を示す模式図である(ただし、説明のために回転軌跡がなす半球の半径は図4Aに対して小さくされている。)。 図1に示す実施形態を製造する際の第1の先端逃げ面の延長部および凹曲折面が形成される前のエンドミル本体先端における軸線の近傍のさらなる拡大正面図である。 図1に示す実施形態を製造する際の第1の先端逃げ面の延長部および凹曲折面が形成される前のエンドミル本体先端における軸線の近傍の軸線近傍の回転軌跡の軸線に沿った断面を示す模式図である(ただし、説明のために回転軌跡がなす半球の半径は図5Aに対して小さくされている。)。
 図1ないし図4Bは、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態において、エンドミル本体1は、超硬合金等の硬質材料により形成されて、軸線Oを中心とした円柱状をなし、その後端部(図1において右上側部分、図2においては上側部分)は円柱状のシャンク部2とされるとともに、先端部(図1において左下側部分、図2においては下側部分)は切刃部3とされている。このようなボールエンドミルは、シャンク部2が工作機械の主軸に把持されて軸線O回りに図3に示すエンドミル回転方向Tに回転されつつ、該軸線Oに交差する方向に送り出されて切刃部3によりワークを切削加工する。
 エンドミル本体1先端部の切刃部3には、その外周に複数条の切屑排出溝4が周方向に間隔をあけて形成されている。本実施形態では、4条の切屑排出溝4が周方向に等間隔に形成されるとともに、各切屑排出溝4は軸線O方向後端側に向かうに従いエンドミル回転方向Tの後方側に向けて螺旋状に捩れるように形成されている。これらの切屑排出溝4のエンドミル回転方向Tを向く壁面と、この壁面に交差する外周逃げ面5との交差稜線部には、該壁面をすくい面として切屑排出溝4と同様に螺旋状に捩れる外周刃6が形成されており、4条の切屑排出溝4にそれぞれ形成された4つの外周刃6同士は、軸線Oを中心とした1つの円筒面上に位置させられている。
 また、切屑排出溝4の先端部には、この切屑排出溝4のエンドミル回転方向Tを向く上記壁面からエンドミル本体1外周側を向く底面、およびエンドミル回転方向T後方側を向く壁面のうちのさらにエンドミル回転方向T後方側の部分を切り欠くようにしてギャッシュ7が形成されている。このギャッシュ7は、エンドミル回転方向Tを向く壁面とエンドミル回転方向T後方側を向く壁面とを備えた例えば断面V字の凹溝状のものであり、これらの壁面が交差するギャッシュ7の谷底線は、先端側に向かうに従いエンドミル本体1の内周側に向けて延びて、エンドミル本体1先端における軸線Oの近傍に達するようにされている。ただし、この谷底部分は、実際には凹円弧等の断面凹曲線状をなしてギャッシュ7の両壁面に連なっている。
 一方、切刃部3の先端部には、4条の外周刃6の外周逃げ面5にそれぞれ連なって先端内周側に延びる先端逃げ面8が形成されている。本実施形態では、図3に示すように、各先端逃げ面8は、エンドミル回転方向T側に位置する略一定幅の先端第1逃げ面(二番面)8aと、この先端第1逃げ面8aのエンドミル回転方向T後方側に連なり、先端第1逃げ面8aよりも大きな逃げ角が与えられた先端第2逃げ面8bとを有している。また、先端第2逃げ面8bのエンドミル回転方向T後方側には、各先端逃げ面8のエンドミル回転方向T後方側に隣接するギャッシュ7のエンドミル回転方向T後方側を向く上記壁面が交差させられている。
 さらに、上記ギャッシュ7のエンドミル回転方向Tを向く壁面と、各ギャッシュ7のエンドミル回転方向T後方側に連なる先端逃げ面8の先端第1逃げ面8aとの交差稜線部には、軸線O回りの回転軌跡が該軸線O上に中心Cを有してエンドミル本体1の先端側に凸となる1つの半球状をなす底刃9が、外周刃6の先端に連なるようにそれぞれ形成されている。これらの底刃9も、図2に示すように本実施形態ではエンドミル本体1の後端側に向かうに従いエンドミル回転方向T後方側に向かうように捩れている。
 本実施形態では、4つの外周刃6に連なるこれら4つの底刃9は、いずれもエンドミル本体1先端における軸線Oの近傍にまで延長させられている。また、本実施形態では、切刃部3は、軸線O回りに180°回転対称形状に形成されており、周方向に隣接する2つの底刃9のうちエンドミル回転方向T側に位置する底刃9(図3、図4A、および図5Aにおいて上下方向に延びる底刃)が第1の底刃9Aとされ、第1の底刃9Aのエンドミル回転方向T後方側に位置する底刃9(図3、図4A、および図5Aにおいて左右方向に延びる底刃)が第2の底刃9Bとされる。
 また、第1の底刃9Aがエンドミル回転方向Tを向く壁面に形成されたギャッシュ7は第1のギャッシュ7Aとされ、この第1のギャッシュ7Aのエンドミル回転方向T後方側に位置して第2の底刃9Bがエンドミル回転方向Tを向く壁面に形成されたギャッシュ7は第2のギャッシュ7Bとされる。さらに、第1のギャッシュ7Aに第1の底刃9Aを介して交差する先端逃げ面8は第1の先端逃げ面8Aとされ、第2のギャッシュ7Bに第2の底刃9Bを介して交差する先端逃げ面8は第2の先端逃げ面8Bとされる。
 ここで、図4Aに示すように第1のギャッシュ7Aは、切刃部3の外周側からエンドミル本体1先端上の軸線Oを越えて延びており、軸線O回りに180°回転対称形状に形成された切刃部3に形成される2つの第1のギャッシュ7A同士は、互いに交差することなく間隔をあけて形成されている。さらに、第2のギャッシュ7Bもまた、本実施形態ではそのエンドミル回転方向T側に位置する第1のギャッシュ7Aと交差することなく間隔をあけて、軸線Oを越えることがないように軸線Oから離れて形成されるとともに、エンドミル回転方向T後方側に位置する第1のギャッシュ7Aにも交差することがないように形成されている。なお、第2のギャッシュ7Bは、そのエンドミル回転方向T側に隣接する第1の先端逃げ面8Aの先端第1逃げ面8aに交差している。
 そして、上記第1の先端逃げ面8Aは、上記第2の先端逃げ面8Bに向けてエンドミル回転方向T後方側に延長させられており、この第1の先端逃げ面8Aが延長させられた延長部8cと第2の先端逃げ面8Bとの間には、この延長部8cに凹曲折して連なり外周側に延びる凹曲折面10が形成されている。さらに、第2の底刃9Bは、その内周端Pにおいて凹曲折面10に鈍角に交差している。
 ここで、本実施形態では、第1の先端逃げ面8Aの先端第1逃げ面8aが、第2のギャッシュ7Bの谷底部分が第1の先端逃げ面8Aの先端第1逃げ面8aと交差してなす凹曲線を越える位置まで、そのままの逃げ角でエンドミル回転方向T後方側に向かうに従い第1の底刃9Aの回転軌跡から後退するように延長されて延長部8cとされている。また、凹曲折面10は、この延長部8cに対して鈍角の開き角で凹曲折して連なり、エンドミル回転方向T後方側および第2の底刃9Bが延びる方向に沿って外周側に向かうに従い漸次***して、第2の先端逃げ面8Bの先端第1逃げ面8aおよび第2の底刃9Bに鈍角に交差するように形成されている。
 なお、図4Bに示すように、この第2の底刃9Bと凹曲折面10との交点すなわち第2の底刃9Bの上記内周端Pと底刃9が軸線O回りの回転軌跡においてなす半球の中心Cとを結ぶ直線Lと、該軸線Oとがなす挟角θは、1°~10°の範囲とされており、第1の先端逃げ面8Aの延長部8cおよび凹曲折面10は、エンドミル本体1先端における軸線Oの近傍の極小さな範囲に形成される。ただし、図4Bでは説明のために底刃9の回転軌跡がなす半球の半径が図4Aに対して小さく示されており、挟角θは逆に大きく示されている。
 また、本実施形態では、このように第1の先端逃げ面8Aの先端第1逃げ面8aが延長されて延長部8cが形成されるのに伴い、エンドミル本体1の先端における軸線O上において、2つの第1の先端逃げ面8Aの先端第1逃げ面8a同士も、軸線Oを越えて互いに行き違うように形成されており、これによってこれらの2つの第1のギャッシュ7A同士の間には、これら第1の先端逃げ面8Aの先端第1逃げ面8a同士が交差してなるチゼル11が形成される。このチゼル11は、正面視において2つの第1の底刃9Aに鈍角に交差するとともに、軸線Oに対しては直交するように形成される。
 このように構成されたボールエンドミルでは、上述のように第1の先端逃げ面8Aが第2の先端逃げ面8Bに向けて延長されて延長部8cが形成されるとともに、この延長部8cと第2の先端逃げ面8Bとの間には、延長部8cに対して凹曲折して外周側に延びる凹曲折面10が形成されているので、軸線Oから離れた第2の先端逃げ面8Bと第2のギャッシュ7Bのエンドミル回転方向Tを向く壁面との交差稜線部にそのまま第2の底刃9Bを形成した場合のように、その内周端に突起部が形成されるのを防ぐことができる。
 すなわち、第1の先端逃げ面8Aを延長せずに、第1の先端逃げ面8Aがエンドミル本体1の先端における軸線O上に達したところまでに形成したままであると、第2のギャッシュ7Bの谷底部分は上述のようにギャッシュ砥石の丸みやダレによって断面凹曲線となっているため、この第2のギャッシュ7Bのエンドミル回転方向Tを向く壁面と第2の先端逃げ面8Bとの交差稜線部に形成される第2の底刃9Bの内周端Qは、図5Aに示すように第2の底刃9Bの回転軌跡が半球状をなす部分よりもエンドミル回転方向T側に僅かに突出してしまう。
 ところが、この第2の底刃9Bが第2のギャッシュの上記壁面との交差稜線部に形成される第2の先端逃げ面8Bは、エンドミル回転方向T後方側に向かうに従い上記回転軌跡から後退するように逃げ角が与えられている。従って、逆に上記内周端Qのようにエンドミル回転方向T側に突出していると、軸線O回りの回転軌跡においても、図5Bに示すように内周端Qが底刃9の回転軌跡がなす半球から突出するようにして突起部が形成されてしまう。
 これに対して、上記構成のボールエンドミルにおいては、図4Aに示すように第1の先端逃げ面8Aが第2の先端逃げ面8Bに向けて延長させられた延長部8cが形成されているので、第2の底刃9Bの内周端Pが第2の底刃9Bの半球状の回転軌跡をなす部分よりもエンドミル回転方向T側に突出してしまうのを防ぐことができる。そして、これに伴い、図4Bに示すように軸線O回りの回転軌跡においても、第2の底刃9Bの内周端Pにおいて底刃9がなす半球から突出する突起部が形成されるのを防ぐことができるのである。
 従って、上記構成のボールエンドミルによれば、このような突起部によりワークの加工面に筋が入って傷がつき、加工精度が劣化するのを防ぐことができる。また、切削加工時に突起部が折損して底刃9に噛み込まれ、これによって底刃9に欠損が生じるのも防ぐことができる。このため、加工精度の向上を図りつつ、ボールエンドミルの寿命の延長を促すことが可能となる。
 また、第1のギャッシュ7Aはエンドミル本体1の内周側に向けて軸線Oを越えて延びるように形成されていて、切屑排出溝4に連通する第1のギャッシュ7Aによる切屑の排出ポケットを軸線Oの近傍で大きく確保することができる。このため、第2の底刃9Bよりも軸線Oの近傍に延びることになる第1の底刃9Aによって生成される切屑の排出性を向上させることができ、軸線O近傍での切屑詰まりによって第1の底刃9Aに欠損が生じたりするのも防ぐことができる。
 さらに、本実施形態においては、第1、第2のギャッシュ7A、7Bは互いに交差することがなく間隔をあけて形成されているので、エンドミル本体1先端部の強度を確保することができ、第1、第2の底刃9A、9Bの欠損をさらに確実に防止することができる。
 特に、本実施形態では、エンドミル本体1先端部に2つずつの第1、第2のギャッシュ7A、7Bが形成されているが、第1のギャッシュ7A同士も互いに交差することなく間隔をあけているので、4つのギャッシュ7すべてが連通することがなく、エンドミル本体1の一層の強度向上を図ることができる。ただし、第2のギャッシュ7Bは、軸線Oを越えることがないように形成されていれば、第1のギャッシュ7Aと交差していてもよい。
 また、第2の底刃9Bは、その内周端Pにおいて上記凹曲折面10に鈍角に交差しているため、この第2の底刃9Bの内周端Pにおける強度も確保することができ、この内周端Pから第2の底刃9Bに欠損が生じるようなことも防止することができる。従って、上記構成のボールエンドミルによれば、より一層の寿命の延長を図ることが可能となる。なお、凹曲折面10は平面状でもよく、また凹凸曲面状などでもよい。また、凹曲折面10は第1の先端逃げ面8Aの延長部8cに角度をもって交差していてもよく、凹曲面を介して連なっていてもよい。
 さらに、本実施形態においては、この第2の底刃9Bの内周端Pと底刃9の回転軌跡がなす半球の中心Cを結ぶ直線Lと軸線Oとの挟角θが1°~10°の範囲とされており、第1の先端逃げ面8Aの延長部8cおよび凹曲折面10の大きさをある程度確保して突起部が形成されるのを確実に防ぎつつ、第1の底刃9Aへの切削負荷が大きくなりすぎて欠損等が生じるのを防止することができる。
 すなわち、挟角θが上記範囲よりも小さいと、第1の先端逃げ面8Aの延長部8cや凹曲折面10も小さくなってしまい、第2の底刃9Bの内周端Pに突起部が形成されるのを確実に防止することができなくなるおそれが生じる。その一方で、挟角θが上記範囲よりも大きいと、第2の底刃9Bの内周端Pが軸線Oから離れすぎて、この内周端Pよりも内周側で第1の底刃9Aだけにより切削が行われる部分が大きくなりすぎ、第1の底刃9Aへの切削時の負担も大きくなって欠損を生じたり、摩耗等が促進されたりするおそれがある。
 なお、本実施形態では、第2の底刃9Bが内周端Pにおいて凹曲折面10に直接鈍角に交差しているが、これらは互いに鈍角に交差する方向に延びるようにして連なっていればよく、すなわち第2の底刃9Bと凹曲折面10との間に面取部や丸みを帯びた凸曲部等が介されていてもよい。このような場合には、第2の底刃9Bの延長線と凹曲折面10の延長面との交点と底刃9の回転軌跡がなす半球の中心Cとを結ぶ直線Lと、軸線Oとがなす挟角θが1°~10°の範囲とされていればよい。また、第2の底刃9Bが凹曲折面10に鈍角に交差する方向に延びるようにして連なるには、第2の底刃9Bまたはその上記延長線が、凹曲折面10またはその上記延長面と第2の底刃9Bのすくい面との交差稜線部、あるいは上記凹曲折面10またはその上記延長面と第2の底刃9Bの先端逃げ面8B(先端第1逃げ面8a)との交差稜線部に鈍角に交差していればよい。
 さらにまた、本実施形態では、エンドミル本体1の先端部が軸線O回りに180°回転対称形状とされて、2つずつの第1、第2のギャッシュ7A、7Bが周方向に交互に形成されており、このうち2つの第1のギャッシュの間には、第1の先端逃げ面8Aが交差してチゼル11が形成されている。このため、このチゼル11が交差する軸線Oの近傍では切削時に該チゼル11によってワークの加工面を削り取るように切削加工を行うことができるので、加工面粗さの向上を図ることもできる。
 なお、本実施形態では、このようにエンドミル本体1の先端部に2つずつの第1、第2のギャッシュ7A、7Bが周方向に交互に形成されて、これらのギャッシュ7のエンドミル回転方向Tを向く壁面と第1、第2の先端逃げ面8A、8Bとの交差稜線部に形成された底刃9がすべて軸線Oの近傍にまで延長された第1、第2の底刃9A、9Bとされているが、周方向においてこれら第1、第2の底刃9A、9Bの間に、内周端と上記中心Cとを結ぶ直線Lが軸線Oに対してなす挟角θが上記範囲よりも大きくて、エンドミル本体1先端の軸線O近傍まで延長されていない、いわゆる短底刃が形成されていてもよい。
 このような場合には、この短底刃がエンドミル回転方向Tを向く壁面に形成されるギャッシュは、そのエンドミル回転方向T後方側に隣接するギャッシュ7に連通させられていてもよい。さらに、本実施形態では、上述のように合計4つの底刃9が軸線Oの近傍にまで延長させられているが、2つまたは3つの底刃9が軸線Oの近傍にまで延長させられていて、このうち周方向に隣接する2つの底刃9が第1、第2の底刃9A、9Bとされていたり、あるいは5つ以上の底刃9が軸線Oの近傍にまで延長させられていて、そのうち周方向に隣接する少なくとも2つの底刃9が第1、第2の底刃9A、9Bとされていたりしてもよい。
 本発明の一態様によれば、エンドミル本体先端における軸線の近傍において切屑排出性を向上させるとともに、この軸線近傍に突起部が形成されるのを防ぐことができ、突起部によってワークの加工面に筋が入ったり、切削加工時に突起部が折損して底刃に噛み込まれることによって欠損が生じたりするのを防止して、長寿命で加工精度の高いボールエンドミルを提供することが可能となる。
 従って、産業上の利用可能性を有する。
 1 エンドミル本体
 3 切刃部
 4 切屑排出溝
 6 外周刃
 7 ギャッシュ
 7A 第1のギャッシュ
 7B 第2のギャッシュ
 8 先端逃げ面
 8A 第1の先端逃げ面
 8B 第2の先端逃げ面
 8a 先端第1逃げ面
 8b 先端第2逃げ面
 8c 延長部
 9 底刃
 9A 第1の底刃
 9B 第2の底刃
 10 凹曲折面
 11 チゼル
 O エンドミル本体1の軸線
 T エンドミル回転方向
 P 第2の底刃9Bの内周端
 C 底刃9の回転軌跡がなす半球の中心
 L 内周端Pと中心Cとを結ぶ直線
 θ 直線Lと軸線Oとがなす挟角

Claims (5)

  1.  軸線回りに回転させられるエンドミル本体の先端部外周に複数条の切屑排出溝が周方向に間隔をあけて形成されるとともに、これらの切屑排出溝の先端部には内周側に延びるギャッシュが形成され、
     このギャッシュのエンドミル回転方向を向く壁面と、この壁面に交差する上記エンドミル本体先端部の先端逃げ面との交差稜線部に、上記軸線回りの回転軌跡が該軸線上に中心を有して先端側に凸となる半球状をなす底刃がそれぞれ形成されており、
     これらの底刃のうち少なくとも2つの底刃は、上記エンドミル本体の先端における上記軸線の近傍に延長させられていて、これら少なくとも2つの底刃のうちさらに周方向に隣接する2つの底刃が形成された2つの上記ギャッシュは、エンドミル回転方向側に位置する第1のギャッシュが上記エンドミル本体先端上の上記軸線を越えて延びるとともに、エンドミル回転方向後方側に位置する第2のギャッシュは上記エンドミル本体先端上の上記軸線を越えることがないように形成されており、
     上記第1のギャッシュのエンドミル回転方向を向く壁面に、上記2つの底刃のうちの第1の底刃を介して交差する第1の先端逃げ面は、上記第2のギャッシュのエンドミル回転方向を向く壁面に上記2つの底刃のうちの第2の底刃を介して交差する第2の先端逃げ面に向けて延長させられているとともに、この第1の先端逃げ面の延長部と上記第2の先端逃げ面との間には、上記第1の先端逃げ面の延長部に凹曲折して連なり外周側に延びる凹曲折面が形成されていて、上記第2の底刃が、この凹曲折面に鈍角に交差する方向に延びて連なっているボールエンドミル。
  2.  上記第2の底刃またはその延長線と上記凹曲折面またはその延長面との交点と上記底刃の回転軌跡がなす半球の中心とを結ぶ直線と、上記軸線とがなす挟角が1°~10°の範囲とされている請求項1に記載のボールエンドミル。
  3.  上記エンドミル本体の先端部は上記軸線回りに180°回転対称形状とされて、上記エンドミル本体の先端における上記軸線の近傍には4つの上記底刃が延長させられており、これらの底刃が形成された4つの上記ギャッシュは、周方向に交互に上記第1、第2のギャッシュとされていて、2つの上記第1のギャッシュ同士は互いに交差することなく間隔をあけて形成されている請求項1または請求項2に記載のボールエンドミル。
  4.  2つの上記第1のギャッシュ同士の間には、これらの第1のギャッシュに上記第1の底刃を介して交差する上記第1の先端逃げ面同士が交差するチゼルが形成されている請求項3に記載のボールエンドミル。
  5.  上記チゼルは、軸線方向の正面視において2つの上記第1の底刃に鈍角に交差するとともに、上記軸線に直交する請求項4に記載のボールエンドミル。
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