JPH046487B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH046487B2
JPH046487B2 JP23572388A JP23572388A JPH046487B2 JP H046487 B2 JPH046487 B2 JP H046487B2 JP 23572388 A JP23572388 A JP 23572388A JP 23572388 A JP23572388 A JP 23572388A JP H046487 B2 JPH046487 B2 JP H046487B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
end mill
blade
curvature
diameter
radius
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.)
Expired
Application number
JP23572388A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0283109A (en
Inventor
Takeo Komine
Takafumi Yamazaki
Seiichiro Kitaura
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.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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 Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP23572388A priority Critical patent/JPH0283109A/en
Publication of JPH0283109A publication Critical patent/JPH0283109A/en
Publication of JPH046487B2 publication Critical patent/JPH046487B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B51/00Tools for drilling machines
    • B23B51/02Twist drills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2251/00Details of tools for drilling machines
    • B23B2251/24Overall form of drilling tools
    • B23B2251/241Cross sections of the diameter of the drill
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2251/00Details of tools for drilling machines
    • B23B2251/40Flutes, i.e. chip conveying grooves
    • B23B2251/406Flutes, i.e. chip conveying grooves of special form not otherwise provided for

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は、たとえばアルミ系合金等の低融点か
つ低硬度の材料の高能率切削を行なうのに適した
エンドミルに関する。
The present invention relates to an end mill suitable for highly efficient cutting of low melting point and low hardness materials such as aluminum alloys.

【従来の技術】[Conventional technology]

従来から、アルミ系合金等の低融点かつ低硬度
の材料の切削加工を行なうためのエンドミルとし
て、第2図に示すような軸直角断面の形状を有す
るものがある。これは、その心厚部に内接する円
の直径Wが、刃部直径Dに対して 0.4D≦W≦0.5D という関係を有するものであり、一般鋼材用のも
のが 0.5D≦W≦0.65D という関係を有するのに対して小心厚タイプとし
たものである。 上記したような材料を切削加工する場合は、そ
の硬度が低いためにせん断角が小さくなり、した
がつて、切り屑の厚さが厚くなつて鋼材のように
はカールし難くなる。また、融点が低いために、
その切削加工時に切削熱のために切り屑が工具へ
溶着しがちである。したがつて、切り屑が以上の
ような理由によつて切り屑排出溝4に詰まること
を防止するために排出溝4をできるだけ大きくす
ることに主眼が置かれているので、上述のように
心厚部に内接する円の直径Wが鋼切削用のものに
比べて小さく設定されている。そしてこのこと
は、刃部剛性とのバランスを考慮した上でなされ
てはいる。 また、作業時は、切削油を使用して冷却および
潤滑を行なうのが通常であり、これによつても切
り屑が工具に付着することを防止しようとしてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, end mills for cutting materials having a low melting point and low hardness, such as aluminum alloys, have a cross section perpendicular to an axis as shown in FIG. This means that the diameter W of the circle inscribed in the thick core part has a relationship of 0.4D≦W≦0.5D with respect to the diameter D of the blade, and that for general steel materials is 0.5D≦W≦0.65. In contrast to the relationship D, it is of the timid and thick type. When cutting the above-mentioned materials, the shear angle is small because of their low hardness, and the thickness of the chips is therefore thick, making them difficult to curl like steel materials. In addition, due to its low melting point,
During the cutting process, chips tend to adhere to the tool due to cutting heat. Therefore, in order to prevent chips from clogging the chip evacuation groove 4 due to the above-mentioned reasons, the main focus is on making the evacuation groove 4 as large as possible. The diameter W of the circle inscribed in the thick portion is set smaller than that for cutting steel. This is done after considering the balance with the rigidity of the blade. Furthermore, during work, it is common to use cutting oil for cooling and lubrication, and this also attempts to prevent chips from adhering to the tool.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

近年、生産性の向上を目的として、さらに高能
率切削すなわち高速かつ高送りの切削が必要とな
つてきている。ところが、高能率切削を行なう場
合においては、従来のアルミ切削用エンドミルは
上記したように切り屑の排出性を考慮した構成と
されているにもかかわらず、切り屑排出溝に切り
屑が詰まることが多く、最悪の場合、エンドミル
自体が損傷することがある。この原因は、高速、
高送り切削におけるアルミの切り屑形状が、上述
のように厚くて更には小さくカールしないため
に、第2図に示す断面形状の曲率R2部において、
切り屑の流出方向を遮る作用が生じ、高速で流出
してくる切り屑をこのR2部に停滞させることに
よるものである。そこで、さらに心厚を小さく設
定して排出溝を大きくすることが考えられるが、
そのような形状では剛性の低下が著しく、アルミ
切削といえどもビビリ振動や撓みを生じることに
なり、高送りに耐えられないものとなつてしま
う。 本発明は、以上のような問題点を解決するため
に創案されたものである。したがつて、アルミ系
合金等の低融点かつ低硬度の材料に対して高能率
切削を行なう場合において、切り屑詰まりを防止
し、良好な切削を可能にするエンドミルを提供す
ることを目的とする。
In recent years, for the purpose of improving productivity, there has been a need for even more efficient cutting, that is, cutting at high speed and high feed. However, when performing high-efficiency cutting, conventional aluminum cutting end mills are designed with chip evacuation in mind as described above, but the chip evacuation grooves are often clogged with chips. In the worst case, the end mill itself may be damaged. This is due to high speed,
In the curvature R 2 part of the cross-sectional shape shown in Fig. 2, because the shape of aluminum chips during high-feed cutting is thick as described above and does not curl small,
This is due to the effect of blocking the outflow direction of chips, causing the chips flowing out at high speed to stagnate in this R 2 section. Therefore, it may be possible to set the heart thickness even smaller and make the discharge groove larger.
With such a shape, the rigidity decreases significantly, and even when cutting aluminum, chatter vibrations and deflections occur, making it impossible to withstand high feed rates. The present invention was created to solve the above problems. Therefore, it is an object of the present invention to provide an end mill that prevents chip clogging and enables good cutting when performing highly efficient cutting of materials with a low melting point and low hardness such as aluminum alloys. .

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

本発明に係るエンドミルは、上記目的を達成す
るために、以下のように構成されている。 すなわち、本発明に係るエンドミルは、その外
周面にねじれ角をもつて先端から後端側へ向かつ
て延在する側刃と、該側刃に沿つて形成される切
り屑排出溝とを有しており、該切り屑排出溝は軸
直角断面の形状が円弧状の凹面に形成されてい
る。該凹面を構成するすくい面からヒールに向か
つて、その曲率半径は一定もしくは増大している
が、心厚部に内接する円の直径Wと刃部直径Dと
が 0.15D≦W≦0.3D となる関係を有している。このことにより上記凹
面は、その曲率半径が無制限に大きくならないよ
うに規制され、エンドミルとしての必要な剛性が
確保されている。 また、最も好ましい態様の構成としては、上記
円弧状の凹面が、側刃の一定のすくい角θを有す
る切刃エツジ点を通過しかつ心厚部に内接する円
に外装する単一円弧の凹面によつて形成される。
そしてその円弧の曲率半径Rが、 R=(2−W2)/{4(W+Dsinθ)} で表される。 尚、この曲率半径Rが上記式で求められること
は、第3図を用いた以下の解析により証明され
る。 第3図は本発明に係るエンドミルの軸直角断面
形状を示す図であり、該図では、曲率半径Rの円
弧状凹面により形成される切り屑排出溝の円周面
が、一定すくい角θの与えられた側刃の切刃エツ
ジ点Pを通過し、且つ心厚部に内接する円に対し
て外装する円によつて与えられている。 また、第3図においてエンドミルの回転軸心O
を原点とするX−Y座標系を与え、上記凹面の曲
率中心Aの座標を(x、y)とする。 今、点Aを通つてX軸に平行な直線とY軸との
交点をQとすると、∠PAQ=θとなる。 ∴=Rsinθ ここで|y|=−だから、 |y|=D/2−Rsinθ 同様に|x|=だから、 |x|=Rocsθ 上記曲率中心Aとエンドミル回転軸心Oとの距
離は =R+W/2 直角三角形AOQについて三平方の定理より、 |x|22−|y|2 ∴(Rcosθ)2 =(R+W/2)2−(D/2−Rsinθ)2 =(R2+WR+W2/4) −(D2/4−DRsinθ+R2sin2θ) =R2(1−sin2θ)+R(W+Dsinθ) +(W2−D2)/4=R2cos2θ +R(W+Dsinθ)+(W2−D2)/4 ∴R(W+Dsinθ)=(D2−W2)/4 ∴R=(D2−W2)/{4(W+Dsinθ)}
In order to achieve the above object, the end mill according to the present invention is configured as follows. That is, the end mill according to the present invention has a side blade having a helix angle on its outer circumferential surface and extending from the tip toward the rear end, and a chip discharge groove formed along the side blade. The chip discharge groove has a concave arcuate cross section perpendicular to the axis. The radius of curvature is constant or increasing from the rake face constituting the concave surface toward the heel, but the diameter W of the circle inscribed in the thick core portion and the diameter D of the blade portion are 0.15D≦W≦0.3D. They have the following relationship. This restricts the radius of curvature of the concave surface from increasing indefinitely, ensuring the necessary rigidity for the end mill. In the most preferred embodiment, the arcuate concave surface is a single arcuate concave surface that passes through the edge point of the cutting edge having a constant rake angle θ of the side blade and encloses a circle inscribed in the thick core portion. formed by.
The radius of curvature R of the circular arc is expressed as R=( 2 −W 2 )/{4(W+Dsinθ)}. It should be noted that the fact that this radius of curvature R is determined by the above formula is proven by the following analysis using FIG. FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional shape perpendicular to the axis of the end mill according to the present invention, in which the circumferential surface of the chip discharge groove formed by the arcuate concave surface with the radius of curvature R has a constant rake angle θ. It is given by a circle passing through the cutting edge point P of a given side blade and enclosing a circle inscribed in the thick core portion. Also, in Fig. 3, the rotation axis O of the end mill is
An X-Y coordinate system is given with the origin as , and the coordinates of the center of curvature A of the concave surface are (x, y). Now, if Q is the intersection of a straight line parallel to the X-axis passing through point A and the Y-axis, then ∠PAQ=θ. ∴=Rsinθ Here, |y|=−, so |y|=D/2−Rsinθ Similarly, |x|= Therefore, |x|=Rocsθ The distance between the center of curvature A and the end mill rotation axis O is =R+W /2 From the Pythagorean theorem for right triangle AOQ, |x| 2 = 2 −|y| 2 ∴(Rcosθ) 2 = (R+W/2) 2 −(D/2−Rsinθ) 2 = (R 2 +WR+W 2 /4) −(D 2 /4−DRsinθ+R 2 sin 2 θ) =R 2 (1−sin 2 θ)+R(W+Dsinθ) +(W 2 −D 2 )/4=R 2 cos 2 θ +R(W+Dsinθ) +(W 2 − D 2 )/4 ∴R(W+Dsinθ)=(D 2 −W 2 )/4 ∴R=(D 2 −W 2 )/{4(W+Dsinθ)}

【作用】[Effect]

一般に高能率切削を行なう場合には、切り屑は
通常の切削にも増してその厚さが厚くなりかつ同
時にカールし難くなる。本発明に係るエンドミル
を用いる場合にもそのことは例外ではないが、本
発明のエンドミルにおいて切り屑の排出は次のよ
うにして行われる。すなわち、側刃から切り出さ
れてすくい面に沿つて流出する切り屑は、排出溝
内でその円弧状凹面に沿つて流動する。ところが
本発明に係るエンドミルでは、心厚部に内接する
円の直径が刃部直径に対して十分に小さく設定さ
れることによつて、切り屑排出溝を形成する円弧
状凹面の曲率半径が大きくかつ極めて緩やかな曲
面で与えられること、しかもその曲率半径が側刃
エツジ部側からヒール部側へかけて一定もしくは
漸増するように与えられることのために、厚くカ
ールの少ない形状すなわち比較的直線的にかつ高
速で流出してくる切り屑であつてもその直線的な
流動を妨げることなく、極めて円滑に排出するこ
とが可能となる。言い替えれば、切り屑は初期の
カール状態を保つたまま排出されるのであり、従
来とは異なつてその排出中に排出溝により排出方
向を規制されるようなことは起こらない。 ここで曲率半径が漸増する場合について説明す
る。本発明では、この曲率半径は一定であること
が最も好ましく、切り屑の流動を妨げることな
く、かつエンドミル自体の剛性低下を最小限に抑
えるものである。併し乍ら、製作精度や製作上の
条件あるいはその他何等かの問題のために十分に
曲率半径一定は曲面が形成できない場合であつて
も、側刃エツジ部側からヒール部側へ向かつてそ
の曲率半径が縮小されることなく増大している限
りにおいては切り屑の排出を妨げるという問題は
なく、ただエンドミル自体の剛性を幾分低下させ
るだけのことである。したがつて、実際の使用に
おいて十分な剛性が確保できるのであれば、側刃
エツジ部側からヒール部側へかけての曲率半径が
縮小しない限り、幾分の曲率半径増大は許容され
ることになる。 尚、上記凹面の曲率半径は大きくすれば良いと
いうものではなく、大きくすれば、これに対応し
て心厚部が細くなり、剛性に関して不利に働く。
ところが、本発明においては、心厚部に内接する
円の直径Wと刃部直径Dとの関係を 0.15D≦W≦0.3D と規制した上で上記したように切り屑の排出性を
向上させており、換言すれば、切削抵抗を減少さ
せているから、この程度に心厚部の太さを確保し
ておけば、剛性について不利に働くことはない。
さらには、切り屑排出溝の凹面が大略一定の曲率
で与えられることによつてヒール部には肉厚部分
が形成されことになり、却つて剛性がプラスされ
るという利点も生じる。
Generally, when performing high-efficiency cutting, the thickness of chips becomes thicker than in normal cutting, and at the same time, it becomes difficult to curl. This is not an exception when using the end mill according to the present invention, but the discharge of chips in the end mill of the present invention is performed as follows. That is, the chips cut out from the side blade and flowing out along the rake face flow within the discharge groove along the arcuate concave surface. However, in the end mill according to the present invention, the diameter of the circle inscribed in the thick core portion is set to be sufficiently smaller than the diameter of the blade portion, so that the radius of curvature of the arcuate concave surface forming the chip evacuation groove is large. Moreover, because it is given as an extremely gentle curved surface, and the radius of curvature is constant or gradually increases from the side blade edge side to the heel side, it has a thick shape with little curl, that is, a relatively straight shape. Even if chips flow out quickly and at high speed, they can be discharged extremely smoothly without interfering with their linear flow. In other words, the chips are discharged while maintaining their initial curled state, and unlike the conventional method, the discharge direction is not restricted by the discharge groove during the discharge. Here, a case where the radius of curvature gradually increases will be explained. In the present invention, it is most preferable that this radius of curvature is constant, so as not to impede the flow of chips and to minimize the reduction in rigidity of the end mill itself. However, even if it is not possible to form a curved surface with a sufficiently constant radius of curvature due to manufacturing accuracy, manufacturing conditions, or some other problem, the radius of curvature will change from the side blade edge side to the heel side. As long as it increases without being reduced, there is no problem of impeding chip evacuation, but it merely reduces the rigidity of the end mill itself to some extent. Therefore, as long as sufficient rigidity can be secured in actual use, some increase in the radius of curvature is acceptable as long as the radius of curvature from the side blade edge side to the heel side does not decrease. Become. It should be noted that it is not sufficient to make the radius of curvature of the concave surface large; if it is made large, the thick core portion becomes correspondingly thinner, which is disadvantageous in terms of rigidity.
However, in the present invention, the relationship between the diameter W of the circle inscribed in the thick core portion and the blade diameter D is regulated to 0.15D≦W≦0.3D, and the chip evacuation performance is improved as described above. In other words, since the cutting resistance is reduced, if the thickness of the core thickness is maintained to this extent, the rigidity will not be disadvantageous.
Furthermore, since the concave surface of the chip discharge groove has a substantially constant curvature, a thick portion is formed in the heel portion, which has the advantage of increasing rigidity.

【効果】【effect】

上記構成によれば、従来とは異なつて、高能率
切削を行なう場合に排出溝自身が切り屑の排出を
妨害するようなことはなく、したがつて切り屑詰
まりが生じることがない。また、刃部断面剛性は
低下しているが、上記したような切り屑の排出性
の向上、および低硬度の材料に対する用途限定に
よりこの点を十分補うことができ、実用上は何等
問題がないばかりでなく、従来よりも耐久性を有
するものとすることができる。 また、切り屑の排出性が非常に向上するため
に、切削加工を乾式で行うことも可能である。
According to the above configuration, unlike the conventional method, the discharge groove itself does not obstruct the discharge of chips when performing high-efficiency cutting, and therefore no chip clogging occurs. In addition, although the cross-sectional rigidity of the blade part has decreased, this point can be compensated for by improving the chip evacuation performance as described above and limiting the application to low-hardness materials, so there is no problem in practical use. Not only that, but it can also be made more durable than before. Furthermore, since the evacuation of chips is greatly improved, it is also possible to carry out the cutting process in a dry manner.

【実施例】【Example】

以下に、本発明の1実施例について、第1図を
参照して説明する。 第1図は、本発明の1実施例に係るエンドミル
の軸直角断面形状を示す略図である。図示するよ
うに、本実施例のエンドミルではその切り屑排出
溝4が、単一の曲率半径Rが与えられた円弧状の
凹面5によつて形成されている。この凹面5が軸
方向にねじれながら連続することにより心厚部が
形成されており、また、上記凹面5は、心厚部に
内接する円の直径Wと刃部直径Dとが 0.15D≦W≦0.3D という関係を有するように、その曲率半径Rが規
制されている。第2図に示す従来のエンドミルと
比較して明らかなように、その心厚部に内接する
円の直径Wは、従来の約半分程度とされている。
従来のエンドミルは、刃部剛性を重視するため
に、刃部直径に対して半分程度の心厚部内接円直
径を有していたが、本発明では、軟質材料に対す
る用途限定という条件のもとで、刃部剛性よりも
切り屑排出性を重視した。したがつて、上記凹面
5を、従来と比較して非常に緩やかな曲面とする
ことが可能となつた。 上述のような構成のエンドミルと従来のエンド
ミルとについて、アルミ材に対する切削性能のテ
ストを行なつた。以下、その結果について以下に
説明する。 まず、各エンドレスにおける各要部寸法および
切削条件について列記する。 各エンドミル寸法 シヤンク径 10mm(ストレートシヤンク) 全 長 75mm 刃部外径 10mm 刃 長 25mm 本実施例エンドミル(第1図) 心厚内接円直径 W=2.5mm 溝凹面曲率半径 R=4.321mm 従来技術エンドミル(第2図) 心厚内接円直径 W=4.0mm 溝凹面曲率半径 R1=4.0mm R2=1.8mm R3=3.4mm 切削条件(乾式切削) 溝 幅 10mm 深 さ 15mm 回転数 2235r.p.m. 以上のような条件のもとで、送り速度100・
160・260・400・650mm/minのそれぞれの場合に
ついて切削テストを行なつた。なお、本テストが
深溝加工であり、乾式で行なわれていることに注
目されたい。 送り速度100・160mm/minにおいて切削テスト
を行なつたときには、双方とも特に問題は起こら
ず、良好な切削状態であつた。ところが、送り速
度を260mm/minとしたときに、従来のエンドミ
ルの方は切削距離100mmで折損した。このエンド
ミルを調べてみたところ、その切り屑排出溝4内
には多量の切り屑が詰まつており、この切り屑詰
まりにより切削抵抗が大きくなりすぎたことが、
折損の直接原因であると考えられる。 一方、本実施例によれば、送り速度260mm/
minはもちろん、400・650mm/minのそれぞれに
ついても何等問題なく、良好な切削状態であつ
た。さらに送り速度を上げて本エンドミルの限界
送り速度を確認すべくテストを続行してみたとこ
ろ、1030mm/minにおいて折損を生じたが、折損
したエンドミルの排出溝4内には、切り屑は全く
詰まつておらず、この点において従来のものとは
異なつている。このことから、本実施例のエンド
ミルが折損した原因は、切り屑の詰まりによるも
のではなく、送り速度の増大に伴う切削抵抗の増
大が刃部剛性を上回つたものと考えられ、逆に言
えば、刃長を短くしてできるだけ刃部剛性を上げ
れば、切り屑排出性を維持して、さらに高送りに
することが可能となる。また、折損時における1
刃当たりの送りは0.23mm/minであるが、これを
本実施例の上限と考えるならば、回転数をさらに
上げることにより、さらに高送りの切削加工を行
なうことも可能である。ただし、心厚部に内接す
る円の直径を0.15D未満で製作したものでは、切
り屑排出性の問題ではなく、剛性不足によるビビ
リ振動が発生しており、また逆に、0.3Dを超え
るものでは、側刃エツジから底刃までの距離が短
く高送りにおけるアルミの切り屑のカール径に対
して排出溝の凹面の曲率半径が小さくなり、切り
屑を拘束する抵抗が増大する。切削条件によつて
はこれらのエンドミルも使用可能と考えられる
が、高速・高送りでの汎用的な使用を前提とし
て、本発明では0.15D≦W≦0.3Dを有効な範囲と
考えている。 以上説明したように、本実施例に係るエンドミ
ルを用いれば、切り屑排出溝内に切り屑が詰まる
ことがない。また、刃部剛性自体は低下している
が、切り屑の排出抵抗が減少し、さらに、軟質材
の切削というように用途を限定することにより剛
性低下を十分に補うだけの効果を奏し、従来と比
較して約3〜4倍程度の送り速度での切削が可能
となる。もちろん、同一の切削条件においては、
その耐久性は比較にならないほどのものである。
また、アルミ等の材料に対して従来殆ど行なわれ
ることのない乾式切削が可能となるため、洗浄工
程の削減等、作業内容をも改善することができ
る。 なおヒール部分は、剛性を著しく低下させない
範囲において、符号6で示すような曲面、あるい
は平面等により面取りを施してもよい。 なお、上記実施例では、本発明のベストモード
の一実施例として、円弧状凹面の曲率半径が一定
である場合について説明したが、例えば、第1図
における凹面5の側刃1のエツジ側からヒール部
側へ曲率半径が僅かずつ漸増して、図中仮想線で
示すような凹面5′とすることも可能である。こ
の場合、エンドミルとしての剛性はやや低下する
が、切り屑の排出性は良好であり、切削条件によ
つては十分に有効な高速・高送り切削が行える。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing an axis-perpendicular cross-sectional shape of an end mill according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, in the end mill of this embodiment, the chip discharge groove 4 is formed by an arcuate concave surface 5 having a single radius of curvature R. The concave surface 5 is twisted and continuous in the axial direction to form a thick core portion, and the concave surface 5 has a diameter W of a circle inscribed in the thick core portion and a blade diameter D such that 0.15D≦W. The radius of curvature R is regulated to satisfy the relationship ≦0.3D. As is clear from a comparison with the conventional end mill shown in FIG. 2, the diameter W of the circle inscribed in the thick core portion is about half that of the conventional end mill.
Conventional end mills have a thick core inscribed circle diameter that is about half the diameter of the blade in order to emphasize blade rigidity, but in the present invention, the diameter of the inscribed circle of the thick core part is about half the diameter of the blade. Therefore, we focused on chip evacuation rather than blade rigidity. Therefore, it has become possible to form the concave surface 5 into a much gentler curved surface than in the past. A test was conducted on the cutting performance of an end mill configured as described above and a conventional end mill on aluminum material. The results will be explained below. First, the dimensions and cutting conditions of each essential part of each endless are listed. Dimensions of each end mill Shank diameter 10 mm (straight shank) Overall length 75 mm Blade outer diameter 10 mm Blade length 25 mm Example end mill (Figure 1) Core thickness Inscribed circle diameter W = 2.5 mm Groove concave curvature radius R = 4.321 mm Conventional Technical end mill (Fig. 2) Core thickness Inscribed circle diameter W = 4.0 mm Groove concave curvature radius R 1 = 4.0 mm R 2 = 1.8 mm R 3 = 3.4 mm Cutting conditions (dry cutting) Groove width 10 mm Depth 15 mm Number of revolutions Under the conditions of 2235r.pm or more, the feed rate is 100.
Cutting tests were conducted at 160, 260, 400, and 650 mm/min. It should be noted that this test involved deep groove machining and was conducted dry. When cutting tests were conducted at feed speeds of 100 and 160 mm/min, no particular problems occurred in either case, and the cutting conditions were good. However, when the feed rate was set to 260 mm/min, the conventional end mill broke at a cutting distance of 100 mm. When we examined this end mill, we found that the chip discharge groove 4 was clogged with a large amount of chips, and the cutting resistance became too large due to this chip clogging.
This is thought to be the direct cause of the breakage. On the other hand, according to this embodiment, the feed rate is 260 mm/
There were no problems at 400 mm/min, 400 mm/min, or 650 mm/min, and the cutting conditions were good. When we continued the test to confirm the limit feed speed of this end mill by increasing the feed speed, breakage occurred at 1030 mm/min, but the ejection groove 4 of the broken end mill was completely free of chips. It is different from the conventional one in this point. From this, it is thought that the cause of the breakage of the end mill in this example was not due to clogging of chips, but that the increase in cutting resistance accompanying the increase in feed rate exceeded the rigidity of the blade. For example, by shortening the blade length and increasing the blade rigidity as much as possible, it is possible to maintain chip evacuation and achieve higher feed rates. In addition, 1 at the time of breakage
The feed per tooth is 0.23 mm/min, but if this is considered to be the upper limit of this example, it is possible to perform cutting with an even higher feed by further increasing the rotational speed. However, when the diameter of the circle inscribed in the core thickness is less than 0.15D, chatter vibration occurs due to lack of rigidity rather than a problem with chip evacuation, and conversely, when the diameter of the circle inscribed in the core thickness exceeds 0.3D In this case, the radius of curvature of the concave surface of the discharge groove becomes smaller than the curl diameter of aluminum chips when the distance from the side blade edge to the bottom blade is short and the feed rate is high, and the resistance that restrains the chips increases. Although these end mills may be usable depending on cutting conditions, the present invention considers 0.15D≦W≦0.3D to be an effective range on the premise of general-purpose use at high speeds and high feeds. As explained above, if the end mill according to this embodiment is used, the chip discharge groove will not be clogged with chips. In addition, although the rigidity of the blade itself has decreased, the ejection resistance of chips has been reduced, and by limiting the application to cutting soft materials, the decrease in rigidity has been sufficiently compensated for. Cutting can be performed at a feed rate that is about 3 to 4 times faster than the previous one. Of course, under the same cutting conditions,
Its durability is beyond comparison.
In addition, since it becomes possible to perform dry cutting on materials such as aluminum, which has rarely been done in the past, it is possible to improve the content of the work, such as reducing the number of cleaning steps. Note that the heel portion may be chamfered with a curved surface as shown by reference numeral 6 or a flat surface within a range that does not significantly reduce the rigidity. In the above embodiment, as an embodiment of the best mode of the present invention, the case where the radius of curvature of the arcuate concave surface is constant was explained, but for example, from the edge side of the side blade 1 of the concave surface 5 in FIG. It is also possible to gradually increase the radius of curvature toward the heel portion to form a concave surface 5' as shown by the imaginary line in the figure. In this case, although the rigidity of the end mill is slightly reduced, chip evacuation is good, and depending on the cutting conditions, sufficiently effective high-speed, high-feed cutting can be performed.

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

第1図は本発明の実施例に係るエンドミルの軸
直角断面形状を示す略図、第2図は従来のエンド
ミルの軸直角断面形状を示す略図、第3図は本発
明に係るエンドミルの軸直角断面に座標系を与え
た図である。 1……側刃、2……ヒール部、3……すくい
面、4……切り屑排出溝、5,5′……凹面、D
……刃部直径、R……円弧状凹面の曲率半径、W
……心厚部に内接する円の直径。
Fig. 1 is a schematic diagram showing a cross-sectional shape perpendicular to the axis of an end mill according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a schematic diagram showing a cross-sectional shape perpendicular to the axis of a conventional end mill, and Fig. 3 is a schematic diagram showing a cross-sectional shape perpendicular to the axis of an end mill according to the present invention. It is a diagram in which a coordinate system is given to . 1... Side blade, 2... Heel part, 3... Rake surface, 4... Chip discharge groove, 5, 5'... Concave surface, D
...Diameter of the blade, R...Radius of curvature of the arcuate concave surface, W
...The diameter of the circle inscribed in the thick heart.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 エンドミル本体の外周面に、ねじれ角をもつ
て先端から後端側へ向かつて延在する側刃1と、
該側刃1に沿つて形成される切り屑排出溝4とを
有する2枚刃のエンドミルにおいて、 上記切り屑排出溝4は軸直角断面形状が円弧状
の凹部5,5′に形成され、該凹面5,5′は、こ
れを構成する上記側刃1のエツジからヒール部2
に向かつてその曲率半径が一定もしくは増大し、
かつ心厚部に内接する円の直径と刃部直径との関
係が、 0.15D≦W≦0.3D となるように、上記曲率半径の大きさが規制され
ていることを特徴とするエンドミル。 ただし、Dは刃部直径、Wは心厚部に内接する
円の直径を示す。 2 上記切り屑排出溝4の軸直角断面形状は、側
刃1の一定のすくい角を有する切刃エツジ点を通
過しかつ心厚部に内接する円に外接する単一円弧
の凹面5によつて形成され、該円弧の曲率半径
が、 R=(D2−W2)/{4(W+Dsinθ)} で表される請求項1記載のエンドミル。 ただし、Rは曲率半径、θは側刃のすくい角を
示す。
[Claims] 1. A side blade 1 extending from the tip toward the rear end with a helix angle on the outer peripheral surface of the end mill body;
In a two-blade end mill having a chip discharge groove 4 formed along the side blade 1, the chip discharge groove 4 is formed in a concave portion 5, 5' having an arc-shaped cross section perpendicular to the axis. The concave surfaces 5, 5' extend from the edge of the side blade 1 constituting the heel portion 2.
The radius of curvature remains constant or increases toward
An end mill characterized in that the size of the radius of curvature is regulated so that the relationship between the diameter of the circle inscribed in the thick core portion and the diameter of the blade portion satisfies 0.15D≦W≦0.3D. However, D indicates the diameter of the blade portion, and W indicates the diameter of the circle inscribed in the thick core portion. 2 The cross-sectional shape perpendicular to the axis of the chip discharge groove 4 is formed by a concave surface 5 of a single arc that passes through the edge point of the cutting edge having a constant rake angle of the side blade 1 and circumscribes a circle inscribed in the thick core portion. The end mill according to claim 1, wherein the end mill is formed with a radius of curvature of the circular arc as follows: R=( D2 - W2 )/{4(W+Dsinθ)}. However, R is the radius of curvature, and θ is the rake angle of the side blade.
JP23572388A 1988-09-19 1988-09-19 End mill Granted JPH0283109A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23572388A JPH0283109A (en) 1988-09-19 1988-09-19 End mill

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23572388A JPH0283109A (en) 1988-09-19 1988-09-19 End mill

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0283109A JPH0283109A (en) 1990-03-23
JPH046487B2 true JPH046487B2 (en) 1992-02-06

Family

ID=16990274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23572388A Granted JPH0283109A (en) 1988-09-19 1988-09-19 End mill

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0283109A (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH089123B2 (en) * 1993-01-05 1996-01-31 有限会社福地工作所 End mill
CH696631A5 (en) * 2003-10-01 2007-08-31 Fraisa Sa Milling tool for machining soft materials.
IL162587A (en) * 2004-06-17 2008-12-29 Hanita Metal Works Ltd Torsionally-stiff end mill
US7950880B2 (en) * 2006-10-18 2011-05-31 Kennametal Inc. Spiral flute tap
EP2030711A1 (en) * 2007-08-30 2009-03-04 Fraisa SA Milling tool for machining soft materials
JP7340310B1 (en) * 2022-07-13 2023-09-07 高橋刃物工業株式会社 router bits
WO2024014008A1 (en) * 2022-07-13 2024-01-18 高橋刃物工業株式会社 Router bit

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0283109A (en) 1990-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3739591B2 (en) Solid end mill
JP6611260B2 (en) drill
JP2004223642A (en) Square end mill
IL162587A (en) Torsionally-stiff end mill
JPH0771767B2 (en) fries
WO2019044791A1 (en) Tapered reamer
JP4125909B2 (en) Square end mill
JP7364921B2 (en) end mill
JP2002018629A (en) Cutting tools
JP2013091113A (en) Chaser and screw thread cutting method
JPH0283109A (en) End mill
JP2002273612A (en) Roughing end mill
JP2006224254A (en) Ball end mill
JP4561054B2 (en) Ball end mill
JP3318020B2 (en) Ball end mill
JPH11156623A (en) Spherical blade end mill
JP2552395Y2 (en) End mill
JP2020082205A (en) Ball end mill
JP4815386B2 (en) 3-flute ball end mill and 4-flute ball end mill
JPS59166405A (en) Drill
JP7510647B2 (en) Rotary tools
JPH06335816A (en) Minimum diameter end mill
JP7491104B2 (en) Ball End Mill
JP2013215858A (en) Radius end mill
JP4992460B2 (en) End mill

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080206

Year of fee payment: 16

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080206

Year of fee payment: 16

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090206

Year of fee payment: 17

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 17

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090206