JP2012200836A - End mill with coolant hole - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンドミル本体の先端部外周に螺旋状に捩れる複数の外周刃が形成されるとともに、エンドミル本体内にも螺旋状に捩れた複数のクーラント穴が形成されたクーラント穴付きエンドミルに関するものである。 The present invention relates to an end mill with a coolant hole in which a plurality of outer peripheral blades that are spirally twisted are formed on the outer periphery of a tip end portion of an end mill body, and a plurality of spirally twisted coolant holes are also formed in the end mill body. It is.
このようなクーラント穴付きエンドミルとして、例えば特許文献1には、エンドミルの先端部の刃すなわち底刃のすくい面側の溝底(ギャッシュ)に切削油を供給する開口を設けることにより、被削材や切屑との摩擦によって最も高温となるすくい面に切削油を直接噴射して効率よく冷却するようにしたものが提案されている。さらに、この特許文献1には、この切削油の供給路のリードを外周刃のリードとは異ならせることにより、開口からの噴出方向を切削点により近く向けることも記載されている。
As such an end mill with a coolant hole, for example,
その一方で、この特許文献1には、上述のように切削油の供給路のリードを外周刃のリードとは異ならせた場合に、底刃の再研削を行うと、再研削後の底刃に対して供給路の開口の位置がずれてしまい、効率的な冷却による工具摩耗抑制の効果が低下するおそれがあることが記載されている。しかしながら、このような課題を解決する手段については、特許文献1には何等示唆されていない。
On the other hand, in
本発明は、このような背景の下になされたもので、底刃やそのすくい面に向けてクーラントを噴射することにより効率的な冷却を図ることができるのは勿論、底刃を再研削、再研磨したときでも、このようなクーラントの噴射方向を維持することが可能なクーラント穴付きエンドミルを提供することを目的としている。 The present invention has been made under such a background, and it is possible to achieve efficient cooling by injecting coolant toward the bottom blade and its rake face, as well as re-grinding the bottom blade, An object of the present invention is to provide an end mill with a coolant hole capable of maintaining such a coolant injection direction even when re-polished.
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部外周に上記軸線回りに捩れる切屑排出溝が形成されて、この切屑排出溝の先端側には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の先端側稜線部には底刃が形成されるとともに、この底刃の外周端から上記エンドミル本体の後端側に向けては上記軸線回りに一定のリードLp(mm)で捩れる外周刃が形成される一方、上記ギャッシュから上記エンドミル本体の後端側に向けては上記軸線回りに上記外周刃とは反対向きに一定のリードLh(mm)で捩れるクーラント穴が上記エンドミル本体の心厚円内に延びるように形成され、このクーラント穴のリードLh(mm)が、上記外周刃のリードLp(mm)と、上記軸線から上記底刃の外周端までの半径R(mm)と、上記底刃の刃数Zと、1以上の整数Nとに対して、次式1の関係を有していることを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve such an object, according to the present invention, a chip discharge groove that twists around the axis is formed on the outer periphery of the tip of the end mill body that rotates around the axis. A gash is formed on the front end side of the discharge groove, and a bottom blade is formed on the front edge of the wall surface facing the rotation direction of the end mill, and a rear end side of the end mill body from the outer peripheral end of the bottom blade. An outer peripheral blade that is twisted with a constant lead Lp (mm) is formed around the axis, while the outer edge is opposite from the outer peripheral blade around the axis toward the rear end side of the end mill body. A coolant hole that is twisted with a constant lead Lh (mm) is formed so as to extend into the core thickness circle of the end mill body, and the lead Lh (mm) of this coolant hole is the lead L of the outer peripheral blade. (Mm), a radius R (mm) from the axis to the outer peripheral edge of the bottom blade, the number Z of blades of the bottom blade, and an integer N of 1 or more, It is characterized by.
このように構成されたクーラント穴付きエンドミルでは、底刃の外周端からエンドミル本体の後端側に向けて捩れる外周刃に対して、クーラント穴が後端側に向けてこの外周刃とは反対向きに捩れるように形成されてギャッシュに開口させられているので、底刃のギャッシュにおける開口部近傍においてクーラント穴は、底刃やそのすくい面となるギャッシュのエンドミル回転方向を向く上記壁面に対向するように延びることになる。 In the end mill with the coolant hole configured as described above, the coolant hole is opposite to the outer peripheral blade with the coolant hole toward the rear end side with respect to the outer peripheral blade that twists from the outer peripheral end of the bottom blade toward the rear end side of the end mill body. Since it is formed so as to be twisted in the direction and opened in the gash, the coolant hole in the vicinity of the opening in the gash of the bottom blade faces the wall surface facing the end mill rotation direction of the gash that becomes the bottom blade and its rake face. It will extend as you do.
従って、特許文献1に記載されたクーラント穴と外周刃の捩れの向きが同じでリードを異ならせた場合のように、クーラントが底刃のすくい面に沿って噴射させられるようなときよりも、これら底刃やそのすくい面に向けて直接的にクーラントを噴射することができて効率的な冷却や潤滑を図ることができる。
Therefore, as in the case where the direction of twisting of the coolant hole and the outer peripheral blade described in
そして、さらに上記構成のクーラント穴付きエンドミルでは、このクーラント穴のリードLh(mm)が、上記外周刃のリードLp(mm)と、上記軸線から上記底刃の外周端までの半径R(mm)と、上記底刃の刃数Zと、1以上の整数Nとに対して、上記式1の関係を有しており、例えばボールエンドミルのように再研磨の際は底刃の回転軌跡がなす半球分、すなわち上記半径R(mm)だけエンドミル本体先端部を研磨して後退させ、外周刃の先端側にギャッシュおよび底刃を形成し直す場合には、クーラント穴の開口部は、上記整数Nに応じて、再研磨前に開口していたギャッシュに連なる切屑排出溝に再研磨により形成されるギャッシュ、またはこれとは異なるギャッシュに開口することになる。
Further, in the end mill with the coolant hole having the above-described configuration, the lead Lh (mm) of the coolant hole has a lead Lp (mm) of the outer peripheral blade and a radius R (mm) from the axis to the outer peripheral end of the bottom blade. And the number of blades Z of the bottom blade and an integer N equal to or greater than 1, the relationship of the
例えば、エンドミル本体の先端部外周に複数の切屑排出溝が周方向に等間隔に形成されていて、これら複数の切屑排出溝先端側に形成された複数のギャッシュ全てに一定のリードLh(mm)のクーラント穴が開口しているとともに、これらのギャッシュ先端の底刃に連なる外周刃が全て一定のリードLp(mm)で周方向に等間隔に形成されていた場合、上記式1において上記整数N=1とすると、半径R(mm)だけ再研磨を施してエンドミル本体先端部を後退させれば、再研磨後のクーラント穴は再研磨前に開口していたギャッシュに連なる切屑排出溝のエンドミル回転方向に隣接する切屑排出溝先端側に形成されるギャッシュにそれぞれ開口することになる。 For example, a plurality of chip discharge grooves are formed on the outer periphery of the end portion of the end mill body at equal intervals in the circumferential direction, and a constant lead Lh (mm) is provided to all the plurality of gashes formed on the tip side of the plurality of chip discharge grooves. When the outer peripheral blades connected to the bottom blades at the tips of these gashes are all formed at regular intervals in the circumferential direction with a constant lead Lp (mm), the integer N = 1, if the end mill body tip is retracted by regrinding by radius R (mm), the coolant hole after regrind rotates the endmill of the chip discharge groove connected to the gasche that was opened before regrinding Openings are made in the gasches formed on the tip side of the chip discharge groove adjacent in the direction.
従って、上記構成のエンドミルによれば、こうして再研磨を施しても、上述のように底刃やそのすくい面に対向した方向に向けてクーラント穴を底刃のギャッシュに常に開口させることができるので、再研磨によって効率的な冷却性や潤滑性が損なわれることがなく、長期に亙って高い工具摩耗抑制効果や溶着防止効果、切削抵抗低減効果を奏することができる。 Therefore, according to the end mill having the above-described configuration, the coolant hole can always be opened in the gash of the bottom blade in the direction facing the bottom blade and the rake face as described above, even if re-polishing is performed in this way. Further, efficient cooling and lubricity are not impaired by re-polishing, and a high tool wear suppression effect, welding prevention effect, and cutting resistance reduction effect can be achieved over a long period of time.
さらに、上記外周刃のリードLp(mm)が、上記軸線から上記底刃の外周端までの半径R(mm)と、上記底刃の刃数Zと、上記1以上の整数Nとに対して、次式2の関係を満たしている場合には、クーラント穴の捩れ角を外周刃の捩れ角よりも小さくすることができる。
Furthermore, the lead Lp (mm) of the outer peripheral blade is a radius R (mm) from the axis to the outer peripheral end of the bottom blade, the number of blades Z of the bottom blade, and the integer N of 1 or more. When the relationship of the following
従って、式1に加えて、このような式2の関係をも満たすクーラント穴付きエンドミルによれば、クーラント穴が弱捩れとなるのでエンドミル本体の素材製造が容易となる上、クーラント穴が形成されることによってエンドミル本体の体積が減少する量が少なくなるためエンドミル剛性を確保することができる一方、クーラント穴の長さは短くなるので圧力損失を低減して一層効率的なクーラントの供給を促すことが可能となる。
Therefore, according to the end mill with a coolant hole satisfying the relationship of the
以上説明したように、本発明によれば、エンドミル本体に再研磨を施しても常にクーラント穴を底刃やそのすくい面に向くようにギャッシュに開口させることができ、これら底刃やそのすくい面に向けて直接的にクーラントを噴射することにより、効率的な冷却や潤滑を図って安定した切削加工を行うことができる。 As described above, according to the present invention, even if the end mill body is re-polished, the coolant hole can always be opened in the gash so as to face the bottom blade and its rake face. By directly injecting the coolant toward the surface, efficient cooling and lubrication can be achieved and stable cutting can be performed.
図1ないし図9は、本発明をボールエンドミルに適用した場合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軸線Oを中心とした概略円柱状に一体形成され、その後端部(図1、図4、図7において右上部分。図2、図5、図8においては右側部分。)は円柱状のままのシャンク部2とされるとともに、先端部(図1、図4、図7において左下部分。図2、図5、図8においては左側部分。)は切刃部3とされ、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ることにより、切刃部3によって被削材に切削加工を施してゆく。
1 to 9 show an embodiment when the present invention is applied to a ball end mill. In the present embodiment, the end mill
切刃部3には、その先端から後端側に向かうに従い軸線O回りにエンドミル回転方向Tの後方側に向けて互いに等しい一定の捩れ角で捩れる複数条の切屑排出溝4が周方向に等しい間隔で形成されていて、これらの切屑排出溝4のエンドミル回転方向Tを向く壁面の外周側稜線部には、この壁面をすくい面とする外周刃5がそれぞれ形成されている。ここで、本実施形態では切刃部3に4条の切屑排出溝4が形成されており、従って切刃部3には同じく4条の外周刃5が周方向に等間隔に互いに等しい一定の捩れ角で、すなわち互いに等しい一定のリードLp(mm)で形成されることになる。
The
また、各切屑排出溝4の先端部には、これら切屑排出溝4の先端部をさらに内周側に切り欠くようにして凹溝状のギャッシュ6が形成されており、これらのギャッシュ6のエンドミル回転方向Tを向く壁面の先端側稜線部には、この壁面をすくい面とする底刃7がそれぞれ形成されている。ここで、ボールエンドミルである本実施形態の底刃7は、軸線O回りの回転軌跡が該軸線O上に中心を有して先端側に凸となる半球状をなすようにされており、またギャッシュ6ともども先端内周側から後端外周側に向けて外周刃5および切屑排出溝4の捩れに合わせるようにエンドミル回転方向Tの後方側に向かうように傾斜して形成されている。
Further, a groove-
なお、本実施形態においてこれらのギャッシュ6は、図3、図6、図9に示すように軸線O方向先端側から見た正面視において、そのエンドミル回転方向Tを向く壁面をすくい面とする底刃7A、7Cに沿って軸線Oを越えて延びるギャッシュ6A、6Cと、軸線Oを越えないギャッシュ6B、6Dとが周方向に一つおきに交互に配設されるように形成されており、すなわち、ギャッシュ6A、6Cは、そのエンドミル回転方向T側に隣接するギャッシュ6B、6Dの上記壁面をすくい面とする底刃7B、7Dの先端逃げ面となる部分の内周部を切り欠いて該ギャッシュ6B、6Dに連通するようにされている。
In the present embodiment, these
従って、上記ギャッシュ6A、6Cのエンドミル回転方向Tを向く上記壁面をすくい面とする底刃7A、7Cは、切刃部3の先端内周部において上記軸線Oの近傍から後端外周側に延びる長底刃とされるとともに、ギャッシュ6B、6Dの同じくエンドミル回転方向Tを向く上記壁面をすくい面とする底刃7B、7Dは、上記底刃7A、7Cよりも軸線Oから離れた位置から後端外周側に延びる短底刃とされる。
Accordingly, the
さらに、このギャッシュ6には、上記すくい面とされる壁面に対向してエンドミル回転方向Tの後方側を向く壁面が形成されており、この壁面には、図1に示すようにエンドミル本体1内をそのシャンク部2後端面から先端側に向けて延びるように形成されたクーラント穴8が開口させられている。ここで、本実施形態では、切屑排出溝4や外周刃5、底刃7、およびギャッシュ6と同数すなわち4つの複数のクーラント穴8が周方向に等間隔に形成されていて、各ギャッシュ6のエンドミル回転方向Tの後方側を向く上記壁面にそれぞれ開口させられている。
Further, a wall surface facing the rear surface in the end mill rotation direction T is formed in the
また、これらのクーラント穴8は、エンドミル本体1の軸線Oに直交する断面において切屑排出溝4の底面に内接する軸線Oを中心とした心厚円の内側に位置するように形成されており、すなわち複数のクーラント穴8がこの心厚円よりも小さい一定の径の軸線Oを中心とした円周上に、上述のように周方向に等間隔に位置するようにされている。なお、各クーラント穴8は、軸線Oに直交する断面において略円形をなしている。
Further, these
そして、これらのクーラント穴8は、切屑排出溝4および外周刃5とは反対向きの、本実施形態では軸線O方向後端側に向かうに従いエンドミル回転方向T側に向かう方向に、一定のリードLh(mm)で捩れるように形成されており、このクーラント穴8のリードLh(mm)は、外周刃5のリードLp(mm)と、エンドミル本体1の軸線Oから底刃7の外周端までの半径R(mm)すなわち底刃7の軸線O回りの回転軌跡がなす上記半球の半径と、底刃7の刃数Zと、さらに1以上の整数Nとに対して、次式1の関係を有するようにされている。
These coolant holes 8 are fixed leads Lh in a direction opposite to the
さらに、本実施形態では、上記外周刃のリードLp(mm)は、同じく軸線Oから上記底刃の外周端までの半径R(mm)と、上記底刃の刃数Zと、式1と同じ1以上の整数Nとに対して、次式2の関係を満たしている。
Further, in this embodiment, the lead Lp (mm) of the outer peripheral blade is the same as the equation (1), the radius R (mm) from the axis O to the outer peripheral end of the bottom blade, the number Z of blades of the bottom blade, and the like. The relationship of the following
なお、このようなクーラント穴付きエンドミルのエンドミル本体1を上述したような超硬合金等の粉末焼結合金によって製造するには、例えば原料となる合金粉末とバインダーとを混合した混合体を、内部にクーラント穴8と同数のピン等が備えられた押し出し成形機のノズルから回転させながら押し出して、まずクーラント穴8となる軸線回りに捩れた貫通穴があいた円柱状の焼結合金素材を成形する。
In order to manufacture the
そして、この焼結合金素材を焼結した後に、エンドミル回転方向Tの後方側を向く壁面にクーラント穴8が開口するようにギャッシュ6を形成するとともにそのエンドミル回転方向Tを向く壁面の先端側稜線部に底刃7を形成し、さらにこの底刃7の外周端に外周刃5が連なるように切屑排出溝4を形成すればよい。このときのクーラント穴8のリードLh(mm)は、焼結合金素材を焼結する際の収縮率を考慮しつつ、押し出し成形機のノズルからの焼結合金素材の押し出し速度と回転速度とを制御することにより、上記式1を満たすように設定することができる。
Then, after sintering this sintered alloy material, the
このようなクーラント穴付きエンドミルでは、クーラント穴8がギャッシュ6のエンドミル回転方向T後方側を向く壁面から後端側に向かうに従い外周刃5とは反対向きのエンドミル回転方向T側に向けて軸線O回りに捩れるように形成されて該壁面に開口させられており、逆にこの壁面への開口部に向けてはエンドミル回転方向Tの後方側に向けて延びるようにされている。
In such an end mill with a coolant hole, as the
すなわち、このクーラント穴8の先端側開口部は、エンドミル回転方向T側に向けられたギャッシュ6のすくい面とされる壁面や底刃7に対向して、該開口部近傍におけるクーラント穴8の先端側への延長線が底刃7やすくい面に角度をもって交差するように形成されることになるので、例えばかかる延長線がすくい面に沿って延びている場合のようにクーラントが底刃やすくい面をかすめて噴射させられるのと比べ、より直接的かつ大量にクーラントが底刃7やそのすくい面に当たるように噴射させることができる。
That is, the opening on the front end side of the
従って、上記構成のクーラント穴付きエンドミルによれば、これら底刃7やすくい面の効率的な冷却、潤滑を図ることができ、切削時に発生する熱によって底刃7の摩耗が著しく進行したりすくい面に溶着が発生したりするのを防ぐとともに切削抵抗を低減して、長期に亙って安定した切削を促すことが可能となる。特に、本実施形態では、ギャッシュ6および底刃7が切屑排出溝4および外周刃5の捩れの方向と同方向に傾斜して形成されているので、クーラント穴8の上記延長線をより大きな角度で底刃7やすくい面に交差させることができ、一層効率的な冷却、潤滑を図ることができる。
Therefore, according to the end mill with the coolant hole having the above-described configuration, it is possible to efficiently cool and lubricate the surface that is easy to have the
さらに、上記構成のクーラント穴付きエンドミルにおいては、このクーラント穴8のリードLh(mm)が、外周刃5のリードLp(mm)と、エンドミル本体1の軸線Oから底刃7の外周端までの半径R(mm)と、底刃7の刃数Zと、そして1以上の整数Nとに対して、上記式1の関係を有しているので、本実施形態のボールエンドミルのように再研磨の際には底刃7の回転軌跡がなす半球分だけエンドミル本体1を研磨して後退させる場合、すなわち上記半径R(mm)と等しい再研磨量でエンドミル本体1の切刃部3先端部を後退させる場合に、このクーラント穴8の開口部を、上記整数Nに応じて、再研磨前に開口していたギャッシュ6に連なる切屑排出溝4に再研磨後に形成されるギャッシュ6のエンドミル回転方向T後方側を向く上記壁面、またはこれとは異なるギャッシュ6の同壁面に開口させることができる。
Furthermore, in the end mill with the coolant hole having the above-described configuration, the lead Lh (mm) of the
例えば、図1ないし図9に示した実施形態は式1において上記整数N=1の場合の例であるが、このうち図1ないし図3に示した状態から切刃部3に再研磨を施して、図4ないし図6に示すように切刃部3の先端部を半径R(mm)だけ軸線O方向後端側に後退させ、切屑排出溝4および外周刃5に対して再研磨前と同じ位置関係となるようにギャッシュ6および底刃7を形成すると、図3に示すように再研磨前にギャッシュ6A〜6Dのエンドミル回転方向T後方側を向く壁面にそれぞれ開口していたクーラント穴8A〜8Dは順に、図6に示すように再研磨後は1つずつエンドミル回転方向T側に隣接する切屑排出溝4の先端側に形成されるギャッシュ6B、6C、6D、6Aのエンドミル回転方向T後方側を向く壁面に開口させられることになる。
For example, the embodiment shown in FIG. 1 to FIG. 9 is an example in the case where the integer N = 1 in the
また、この図4ないし図6に示した状態から2回目の再研磨を施して、図7ないし図9に示すように切刃部3の先端部をさらに半径R(mm)だけ軸線O方向後端側に後退させるとともにギャッシュ6および底刃7を形成すると、この2回目の再研磨前には図6に示したようにギャッシュ6B、6C、6D、6Aのエンドミル回転方向T後方側を向く壁面にそれぞれ開口していたクーラント穴8A〜8Dは順に、図9に示すように2回目の再研磨後はやはり1つずつエンドミル回転方向T側に隣接する切屑排出溝4の先端側に形成されるギャッシュ6C、6D、6A、6Bのエンドミル回転方向T後方側を向く壁面に開口させられることになる。従って、仮に4回再研磨を施すと、クーラント穴8A〜8Dは元の切屑排出溝4の先端側に形成されたギャッシュ6A〜6Dに戻ることになる。
4 to 6, the second re-polishing is performed, and the tip of the
そして、こうして各回の再研磨後に各ギャッシュ6のエンドミル回転方向T後方側を向く壁面に開口したクーラント穴8は、そのリードLh(mm)が一定であるので、いずれも再研磨前と同様にその先端側開口部が、底刃7やギャッシュ6のエンドミル回転方向Tを向いて該底刃7のすくい面とされる壁面に対向して、該開口部近傍におけるクーラント穴8の先端側への延長線がこれら底刃7やそのすくい面と角度をもって交差するように形成されることになる。従って、上記構成のクーラント穴付きエンドミルによれば、再研磨の前後に関わらず上述した効率的な冷却、潤滑効果を維持することが可能となり、長期に亙って底刃7の摩耗抑制やすくい面への溶着の防止、あるいは切削抵抗の低減を図ることができる。
And since the lead Lh (mm) is constant in the
なお、このように図1ないし図9は式1において上記整数N=1の場合を説明するものであるが、整数N=2の場合は式1に基づいてクーラント穴8のリードLh(mm)が短くなり、図3に正面図を示した状態から1回目の再研磨を施して切刃部3の先端部を半径R(mm)だけ軸線O方向後端側に後退させるとともにギャッシュ6および底刃7を形成すると、再研磨前にギャッシュ6A〜6Dにそれぞれ開口していたクーラント穴8A〜8Dは順に、再研磨後は図9に示した正面図のように2つずつエンドミル回転方向T側に隣接する切屑排出溝4の先端側に形成されるギャッシュ6C、6D、6A、6Bのエンドミル回転方向T後方側を向く壁面に開口させられることになる。
FIGS. 1 to 9 illustrate the case where the integer N = 1 in the
なお、本実施形態では、上述のように複数(4つ)のギャッシュ6および底刃7に対して同数のクーラント穴8が形成されていて、式1において上記整数N=1とした場合に再研磨ごとに1つずつエンドミル回転方向T側の切屑排出溝4の先端側に形成されるギャッシュ6にクーラント穴8が開口するようにしているが、図10および図11に示す変形例のように、底刃7の刃数Zとクーラント穴8の数とが異なっていてもよい。
In the present embodiment, as described above, the same number of
ここで、この変形例では、再研磨前に例えば上記長底刃とされる底刃7A、7Cのすくい面が形成されるギャッシュ6A、6Cのエンドミル回転方向T後方側を向く壁面にのみ開口するように、図10に示す通り底刃7よりも少ない2つのクーラント穴8A、8Cが形成されており、式1において上記整数N=2として、1回目の再研磨でこれらのクーラント穴8A、8Cが、図11に示すように2つずつエンドミル回転方向T側に隣接する切屑排出溝4の先端側に形成されるギャッシュ6C、6Aのエンドミル回転方向T後方側を向く壁面に開口するようにされている。
Here, in this modified example, before re-grinding, for example, the rake faces of the
このような変形例のクーラント穴付きエンドミルでは、特に切削時の負担の大きい長底刃とされる底刃7A、7Cやそのすくい面の効率的かつ集中的な冷却、潤滑を図ることができ、その一方で上記クーラント穴8A、8Cが開口するギャッシュ6A、6Cは、上述のように残りのギャッシュ6B、6Dにも連通しているので、これらのギャッシュ6B、6Dのすくい面とされる壁面や切削時の負担の小さい短底刃とされる底刃7B、7Dにもある程度の冷却、潤滑効果を与えることができる。その一方で、この変形例はエンドミル本体1に形成されるクーラント穴8の数を少なくすることができるので、エンドミル本体1の剛性の向上を図ることができる。
In such a modified end mill with a coolant hole, it is possible to achieve efficient and intensive cooling and lubrication of the
また、本実施形態では、クーラント穴8のリードLh(mm)が上記式1の関係を満たした上で、さらに外周刃5のリードLp(mm)が、軸線Oから底刃7の外周端までの半径R(mm)と、底刃7の刃数Zと、上記1以上の整数Nとに対して、上記式2の関係を満たすようにされており、これによってクーラント穴8の捩れ角を外周刃5の捩れ角よりも小さくして、クーラント穴8によりエンドミル本体1の体積が減少する量を少なくすることでもエンドミル本体1の剛性の向上を図っている。
Further, in the present embodiment, the lead Lh (mm) of the
例えば、軸線Oから底刃7の外周端までの半径R=3(mm)、底刃7の刃数Z=4、上記1以上の整数N=1の場合において、外周刃5の捩れ角が30°のときには外周刃5のリードLp=32.65(mm)となって式2を満たさず、このときのクーラント穴8のリードLh=18.97(mm)、クーラント穴8の捩れ角は44.81°となって外周刃5の捩れ角よりも大きくなるが、外周刃5の捩れ角を45°にすると、外周刃5のリードLp=18.85(mm)となって式2を満たすことになる。
For example, when the radius R from the axis O to the outer peripheral edge of the
そして、このときのクーラント穴8のリードLh=33.02(mm)となってクーラント穴8の捩れ角は29.72°と外周刃5の捩れ角よりも大幅に小さくなる。従って、上記式2を満たすクーラント穴付きエンドミルによれば、こうしてクーラント穴8の捩れ角が小さくなることによってその全長を短くすることができ、クーラント穴8をあけることによってエンドミル本体1の体積が減少するのを抑えて、より高剛性のクーラント穴付きエンドミルを提供することができる。
At this time, the lead Lh of the
また、クーラント穴8の全長が短くなるので、クーラントを供給する際の圧力損失を低減してさらに効率的な冷却、潤滑を図ることができる。しかも、このようにクーラント穴8の捩れ角が小さくなることにより、上述のように合金粉末とバインダーとの混合体を押し出し成形した焼結合金素材からエンドミル本体1を製造する際に、この焼結合金素材を成形するときに与える回転速度を小さくすることができるので、焼結合金素材を無理に捩って押し出すようなことが無くなって素材製造を容易とすることができる。
Further, since the total length of the
なお、本実施形態では底刃7の刃数Z=4に対してクーラント穴8の数を同数の4つ、変形例では同じく底刃7の刃数Z=4に対してクーラント穴8の数を半数の2つとしているが、上記式1を満たしていれば、クーラント穴8の数は例えば1つであってもよい。同様に、底刃7の刃数Z=2の2枚刃のエンドミルにおいてクーラント穴8の数は1または2であってもよく、底刃7の刃数Z=6の6枚刃のエンドミルにおいてクーラント穴8の数は1、2、3、6、底刃7の刃数Z=8の8枚刃のエンドミルにおいてクーラント穴8の数は1、2、4、8などであってもよい。
In the present embodiment, the number of
ただし、このような底刃7の刃数Z=6やZ=8の多刃のエンドミルにおいて、底刃7の半径R(mm)などにより多くのクーラント穴8をあけるとエンドミル本体1の剛性を確保することができなくなるような場合には、クーラント穴8の数は1および刃数Z自体を含めたこの刃数Zの約数とされるのが望ましい。
However, in such a multi-blade end mill with the number of blades Z = 6 or Z = 8 of the
一方、逆に、エンドミル本体1の剛性等を十分に確保できる場合には、上記式1を満たしてギャッシュ6のエンドミル回転方向T後方側を向く壁面に開口するクーラント穴8のほかに、例えば式1は満たすもののギャッシュ6には開口せずに、周方向に隣接する底刃7の先端逃げ面上に軸線Oからクーラント穴8と等しい半径の位置で開口するような、他のクーラント穴を形成したりして、底刃7の数よりも多い数のクーラント穴を形成してもよい。
On the other hand, when the rigidity of the end mill
すなわち、例えば図1ないし図9に示した実施形態のような底刃7が4枚刃のエンドミルにおいて、周方向に隣接する上記4つのクーラント穴8A〜8Dそれぞれの間に、これらのクーラント穴8A〜8Dの周方向に位置を等分割する位置(図3において軸線Oを中心とするクーラント穴8A〜8Dと等しい半径の円周上にあって、クーラント穴8A〜8Dと軸線Oとを結ぶ直線に対して45°をなす径線上の位置)に、底刃7の逃げ面(先端逃げ面)上に開口するようにクーラント穴8と等しいリードLh(mm)の他のクーラント穴を形成してもよい。
That is, for example, in a four-blade end mill such as the embodiment shown in FIGS. 1 to 9, the coolant holes 8A are interposed between the four
この場合には、図1ないし図3に示した状態から、軸線Oから底刃7の外周端までの半径R(mm)に対して半分のR/2(mm)だけ切刃部3の先端部が後退するように再研磨を施せば、再研磨前に先端逃げ面上に開口していた他のクーラント穴が、そのエンドミル回転方向T側に隣接していた底刃7のギャッシュ6に開口することになり、1回の再研磨量を低減してエンドミル本体1の長寿命化を図ることができる。
In this case, from the state shown in FIGS. 1 to 3, the tip of the
なお、上記実施形態では、本発明をクーラント穴付きのボールエンドミルに適用した場合について説明したが、本発明は、底刃と外周刃が略直交するようにされたソリッドエンドミルや、こうして略直交するようにされた底刃の外周刃との交差部に円弧状をなすコーナ刃が形成されたラジアスエンドミルに適用することも、勿論可能である。ここで、このラジアスエンドミルの場合に、軸線Oから底刃の外周端までの半径R(mm)は、上記コーナ刃も含めた底刃の外周端までの半径とすればよい。 In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a ball end mill with a coolant hole has been described. However, the present invention is a solid end mill in which a bottom blade and an outer peripheral blade are substantially orthogonal, and thus substantially orthogonal. Of course, it is also possible to apply to a radius end mill in which an arcuate corner blade is formed at the intersection of the bottom blade and the outer peripheral blade. Here, in the case of this radius end mill, the radius R (mm) from the axis O to the outer peripheral end of the bottom blade may be a radius to the outer peripheral end of the bottom blade including the corner blade.
また、上記実施形態では、複数の外周刃5および底刃7が全て周方向に等間隔に形成されるとともにリードLp(mm)も互いに等しくされた等リード等分割のエンドミルについて説明したが、例えば図10および図11に示した変形例において、短底刃とされる底刃7B、7Dやこれらに連なる外周刃5は周方向に不等間隔に形成したりして、不等分割のエンドミルとしてもよく、また、こうして不等分割とされた底刃7B、7Dや等分割とされた底刃7B、7Dにおいても、該底刃7B、7Dに連なる外周刃5のリードは底刃7A、7Cに連なる外周刃5のリードLp(mm)と異なるリードとしたりして、不等リードのエンドミルとしてもよい。
Further, in the above embodiment, the description has been given of the equal-lead equally-divided end mill in which the plurality of outer
1 エンドミル本体
2 シャンク部
3 切刃部
4 切屑排出溝
5 外周刃
6(6A〜6D) ギャッシュ
7(7A〜7D) 底刃
8(8A〜8D) クーラント穴
O エンドミル本体1の軸線
T エンドミル回転方向
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