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
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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B51/00—Tools for drilling machines
- B23B51/02—Twist drills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2251/00—Details of tools for drilling machines
- B23B2251/24—Overall form of drilling tools
- B23B2251/241—Cross sections of the diameter of the drill
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2251/00—Details of tools for drilling machines
- B23B2251/40—Flutes, i.e. chip conveying grooves
- B23B2251/406—Flutes, i.e. chip conveying grooves of special form not otherwise provided for
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Milling Processes (AREA)
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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｜2＝2−｜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）｝
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｜2＝2−｜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）｝
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23572388A JPH0283109A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | エンドミル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23572388A JPH0283109A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | エンドミル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0283109A JPH0283109A (ja) | 1990-03-23 |
| JPH046487B2 true JPH046487B2 (ja) | 1992-02-06 |
Family
ID=16990274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23572388A Granted JPH0283109A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | エンドミル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0283109A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH089123B2 (ja) * | 1993-01-05 | 1996-01-31 | 有限会社福地工作所 | エンドミル |
| CH696631A5 (de) * | 2003-10-01 | 2007-08-31 | Fraisa Sa | Fräswerkzeug für die Bearbeitung weicher Werkstoffe. |
| 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 (de) * | 2007-08-30 | 2009-03-04 | Fraisa SA | Fräswerkzeug für die Bearbeitung weicher Werkstoffe |
| WO2024014008A1 (ja) * | 2022-07-13 | 2024-01-18 | 高橋刃物工業株式会社 | ルータービット |
| JP7340310B1 (ja) * | 2022-07-13 | 2023-09-07 | 高橋刃物工業株式会社 | ルータービット |
-
1988
- 1988-09-19 JP JP23572388A patent/JPH0283109A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0283109A (ja) | 1990-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3739591B2 (ja) | ソリッドエンドミル | |
| JP6611260B2 (ja) | ドリル | |
| JP2004223642A (ja) | スクエアエンドミル | |
| IL162587A (en) | Torsionally-stiff end mill | |
| JPH0771767B2 (ja) | フライス | |
| WO2019044791A1 (ja) | テーパーリーマ | |
| JP4125909B2 (ja) | スクエアエンドミル | |
| JPH046487B2 (ja) | ||
| JP2002018629A (ja) | 切削工具 | |
| JPWO2020075489A1 (ja) | エンドミル | |
| JP2006224254A (ja) | ボールエンドミル | |
| JP2002273612A (ja) | ラフィングエンドミル | |
| JP4561054B2 (ja) | ボールエンドミル | |
| JP3318020B2 (ja) | ボールエンドミル | |
| JPH11156623A (ja) | 球状刃エンドミル | |
| JP2552395Y2 (ja) | エンドミル | |
| JP2020082205A (ja) | ボールエンドミル | |
| JP4815386B2 (ja) | ３枚刃ボールエンドミル及び４枚刃ボールエンドミル | |
| JPS59166405A (ja) | ドリル | |
| JP7510647B2 (ja) | 回転工具 | |
| JPH06335816A (ja) | 極小径エンドミル | |
| JP7491104B2 (ja) | ボールエンドミル | |
| JP2013215858A (ja) | ラジアスエンドミル | |
| JP4992460B2 (ja) | エンドミル | |
| JP5181904B2 (ja) | ボールエンドミル |
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 |