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JP7564493B2 - End Mills - Google Patents
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JP7564493B2 - End Mills - Google Patents

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JP7564493B2 JP2023525816A JP2023525816A JP7564493B2 JP 7564493 B2 JP7564493 B2 JP 7564493B2 JP 2023525816 A JP2023525816 A JP 2023525816A JP 2023525816 A JP2023525816 A JP 2023525816A JP 7564493 B2 JP7564493 B2 JP 7564493B2
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    • B23C5/10Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft

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Description

本発明は、外周刃に切欠部(ニック)を設けた不等分割エンドミルに関する。
本願は、2021年5月31日に日本に出願された特願2021-091625号および、2021年6月29日に日本に出願された特願2021-107997号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
The present invention relates to an unequally divided end mill having a notch (nick) on the peripheral cutting edge.
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2021-091625 filed in Japan on May 31, 2021, and Japanese Patent Application No. 2021-107997 filed in Japan on June 29, 2021, the contents of which are incorporated herein by reference.

高能率な切削を行なう場合、外周刃間の周方向間隔(分割角度)を変えることで、びびり振動の発生を抑制できることが知られている。また、外周刃に切欠部(ニック)を設けることで切屑の長さを短縮させ、切屑の噛み込みによる外周刃のチッピングを抑制することも知られている。 When performing highly efficient cutting, it is known that the occurrence of chatter vibrations can be suppressed by changing the circumferential spacing (partition angle) between the peripheral cutting edges. It is also known that providing a notch (nick) in the peripheral cutting edge can shorten the length of the cutting chips and suppress chipping of the peripheral cutting edge due to the cutting chips getting caught.

特開2011-000696号公報JP 2011-000696 A

しかしながら、加工能率の更なる向上が求められる中、これらの技術を適用したとしても、外周刃のチッピングを抑えながら十分に長い時間切削を行なうことは難しい。However, with the demand for further improvements in machining efficiency, even if these technologies are applied, it is difficult to perform cutting for a sufficiently long time while suppressing chipping of the peripheral cutting edge.

本発明は、このような背景の下になされたもので、高能率に切削を行うことができるとともに、耐欠損性を向上できる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 against this background, and aims to provide an end mill that can perform cutting with high efficiency and also has improved resistance to chipping.

本発明の一態様のエンドミルは、先端および後端を規定する回転軸を有するエンドミル本体と、前記エンドミル本体の先端側に形成された切刃部と、前記切刃部において前記回転軸に沿って捩れながら延びる複数の切屑排出溝と、前記切屑排出溝と外周逃げ面との回転方向前方側の交差稜線部に形成された複数の外周刃とを有するエンドミルであって、前記切刃部は、前記外周刃を不連続にする複数の切欠部を有し、すべての前記切欠部の中で最も後端側に配置される第1切欠部は、第1外周刃に設けられており、前記切刃部の後端の軸直角断面において、少なくとも1つの前記外周刃の分割角度が、他の前記外周刃の分割角度と異なり、前記第1外周刃の分割角度は最も小さいことを特徴とする。An end mill according to one embodiment of the present invention is an end mill having an end mill body having a rotation axis that defines a front end and a rear end, a cutting edge portion formed on the front end side of the end mill body, a plurality of chip discharge grooves that extend while twisting along the rotation axis in the cutting edge portion, and a plurality of peripheral blades formed at the intersecting ridge portion on the forward side in the rotation direction between the chip discharge grooves and the peripheral flank, the cutting edge portion having a plurality of notches that make the peripheral blade discontinuous, a first notch that is located at the rearmost side of all the notches is provided on the first peripheral blade, and in a cross section perpendicular to the axis of the rear end of the cutting edge portion, the division angle of at least one of the peripheral blades is different from the division angles of the other peripheral blades, and the division angle of the first peripheral blade is the smallest.

本明細書において「外周刃の分割角度θ」とは、ある外周刃と、その外周刃と回転方向前方にて隣り合う隣接外周刃との周方向間隔を意味する。より具体的には、軸直角断面において、ある外周刃と回転軸とを結ぶ直線と、その外周刃の隣接外周刃と回転軸とを結ぶ直線とがなす角度を意味する。In this specification, the "dividing angle θ of the peripheral blade" means the circumferential distance between a peripheral blade and the adjacent peripheral blade adjacent to that peripheral blade in front of the rotation direction. More specifically, it means the angle between a line connecting a peripheral blade to the rotation axis and a line connecting the adjacent peripheral blade of that peripheral blade to the rotation axis in a cross section perpendicular to the axis.

切刃部は、後端側へ行くほど、工作機械に把持される部分に近くなるため、切削時に外周刃にかかる応力が分散されにくくなる。更に、切欠部は外周刃を切り欠いた部分であるため、切欠部の周辺は応力が集中しやすい。一方、本態様では、最も応力が分散されにくい最も後端側に位置するとともに、形状的にも応力が集中しやすい切欠部(第1切欠部)を、切削距離が最も短い外周刃(第1外周刃)に設ける。これにより、第1切欠部周辺の外周刃に作用する負荷自体を軽減させることで、外周刃の中でもとりわけチッピングが起きやすかった軸方向後端側におけるチッピングを効果的に抑制することができる。その結果、外周刃のチッピングを抑制しつつ、より一層高能率な切削が可能となる。The closer the cutting edge is to the rear end, the closer it is to the part that is held by the machine tool, so the stress applied to the peripheral blade during cutting is less likely to be dispersed. Furthermore, since the notch is a cut-out portion of the peripheral blade, stress is likely to concentrate around the notch. On the other hand, in this embodiment, the notch (first notch) is located at the rear end side where stress is least likely to be dispersed, and is also shaped such that stress is likely to concentrate, and is provided on the peripheral blade (first peripheral blade) with the shortest cutting distance. This reduces the load acting on the peripheral blade around the first notch, effectively suppressing chipping at the axial rear end side, where chipping is particularly likely to occur among the peripheral blades. As a result, more efficient cutting is possible while suppressing chipping of the peripheral blade.

本発明の一態様では、前記切欠部はそれぞれ前記外周刃の延長線上に非切削領域を有し、前記切刃部内のすべての前記非切削領域の周方向位置は互いに重なっていない構成としてもよい。In one aspect of the present invention, each of the cutouts may have a non-cutting area on an extension of the peripheral cutting edge, and the circumferential positions of all of the non-cutting areas within the cutting edge portion may not overlap with each other.

上記のように、切刃部内のすべての非切削領域の周方向位置が互いに重ならないように、非切削領域を配置することで、切削中、被削材は、同じタイミングで複数の非切削領域と面することはなく、1つの非切削領域と面しているか、あるいは非切削領域とまったく面していないかのいずれかとなる。そのため、切刃部が受ける切削中の切削抵抗の変化量は小さく、かつ切削抵抗が変化するタイミングも多数に分散され、切削抵抗の変動を小さく維持することができる。その結果、送り速度や切削速度を著しく大きくしたとしても、びびり振動が起きにくい。更に、軸方向の切り込み量を著しく大きくして、切欠部を多く設けたとしても、切欠部の数によらず、切削中の切削抵抗の変動を小さく維持することができ、びびり振動が起きにくい。これらの相乗効果により、切刃部内のすべての非切削領域の周方向位置が互いに重ならないように非切削領域を配置することで、外周刃のチッピングを抑制しつつ、より一層高能率な切削が可能となる。As described above, by arranging the non-cutting areas so that the circumferential positions of all non-cutting areas in the cutting edge portion do not overlap each other, during cutting, the workpiece does not face multiple non-cutting areas at the same time, but either faces one non-cutting area or does not face any non-cutting area at all. Therefore, the amount of change in cutting resistance received by the cutting edge portion during cutting is small, and the timing at which the cutting resistance changes is also distributed over many times, so that the fluctuation in cutting resistance can be kept small. As a result, even if the feed rate and cutting speed are significantly increased, chatter vibration is unlikely to occur. Furthermore, even if the axial cutting depth is significantly increased and many notches are provided, regardless of the number of notches, the fluctuation in cutting resistance during cutting can be kept small, and chatter vibration is unlikely to occur. Due to these synergistic effects, by arranging the non-cutting areas so that the circumferential positions of all non-cutting areas in the cutting edge portion do not overlap each other, it is possible to perform cutting with even higher efficiency while suppressing chipping of the peripheral cutting edge.

本発明の一態様では、前記切刃部内のすべての前記切欠部の周方向位置は互いに重なっていない構成としてもよい。In one aspect of the present invention, the circumferential positions of all of the notches within the cutting edge portion may be configured so as not to overlap with each other.

このような構成とすることで、切削抵抗が変化するタイミングがより分散され、びびり振動の発生をより抑えることができる。その結果、外周刃のチッピングを抑制しつつ、より一層高能率な切削が可能となる。 This configuration spreads out the timing at which the cutting resistance changes, making it possible to further suppress the occurrence of chatter vibrations. As a result, more efficient cutting is possible while suppressing chipping of the peripheral cutting edge.

本発明の一態様では、周方向位置が隣り合う2つの前記切欠部の回転方向前端間の周方向間隔のうち少なくとも1つの前記周方向間隔は、他の前記周方向間隔と異なっている構成としてもよい。このような構成とすることで、切削抵抗が低下するタイミングの周期性を緩和させることができる。びびり振動が起きにくくなって、外周刃のチッピングを抑制しながら、より一層高能率な加工が可能となる。In one aspect of the present invention, at least one of the circumferential intervals between the rotational front ends of two adjacent notches may be configured to be different from the other circumferential intervals. By configuring in this way, the periodicity of the timing at which the cutting resistance decreases can be alleviated. Chatter vibration is less likely to occur, and chipping of the peripheral cutting edge is suppressed, enabling more efficient machining.

本発明の一態様では、前記外周刃の軸方向長さ(刃長)は、刃径の2倍以上である構成としてもよい。従来は刃長が長くなるほど、加工能率は向上するものの、エンドミル本体に作用する応力が増大する上、切刃部の中でも、特に工作機械の把持部に近い領域ほど(軸方向後端側ほど)、応力が分散されにくく、チッピングが起きやすくなる。更に、切欠部周辺には応力が集中しやすく、チッピングが起きやすくなる。
一方、本態様では、外周刃の刃長を刃径の2倍以上としつつ、最も後端側に位置する切欠部を、切刃部の後端の軸直角断面において最も小さな分割角度(切削距離)を有する外周刃に設ける。これにより、刃長を長くして、軸方向の切り込み量を増大させたとしても、応力が最も分散されにくく集中しやすい最も後端側に位置する切欠部付近の切削負荷を軽減させることで、チッピングが起きやすい領域におけるチッピングを効果的に抑制することができる。その結果、外周刃のチッピングの発生を抑えつつ、より一層高能率な加工が可能となる。
In one aspect of the present invention, the axial length (blade length) of the peripheral cutting edge may be configured to be at least twice the blade diameter. Conventionally, the longer the blade length, the higher the machining efficiency, but the greater the stress acting on the end mill body. In addition, the stress is less likely to be dispersed in the cutting edge, particularly in the area closer to the grip of the machine tool (the area closer to the axial rear end), making chipping more likely to occur. Furthermore, stress is more likely to concentrate around the notch, making chipping more likely to occur.
On the other hand, in this embodiment, the cutting length of the peripheral cutting edge is set to be at least twice the cutting diameter, and the notch located at the rear end is provided on the peripheral cutting edge having the smallest division angle (cutting distance) in the cross section perpendicular to the axis of the rear end of the cutting edge portion. As a result, even if the cutting length is increased and the amount of cut in the axial direction is increased, chipping in the area where chipping is likely to occur can be effectively suppressed by reducing the cutting load near the notch located at the rear end, where stress is least likely to be dispersed and concentrated. As a result, it is possible to perform more efficient machining while suppressing the occurrence of chipping on the peripheral cutting edge.

本発明の一態様では、前記外周刃は5つ以上設けられている構成としてもよい。従来は刃数を増やし、送り速度を大きくするほど、加工能率は向上するものの、単位時間あたりの被削材との接触距離が増大するため、エンドミル本体に作用する応力も増大してしまう。特に、切刃部の中でも工作機械の把持部に近い領域ほど(軸方向後端側ほど)、応力が分散されにくく、チッピングが起きやすくなる。更に、切欠部には外周刃が存在していないため、切欠部周辺には応力が集中しやすく、チッピングが起きやすくなる。
一方、本態様では、外周刃を5つ以上設けるとともに、最も後端側に位置する切欠部を、切刃部の後端の軸直角断面において最も小さな分割角度(切削距離)を有する外周刃に設ける。これにより、刃数を増やし、送り速度を大きくさせたとしても、応力が最も分散されにくく集中しやすい最も後端側に位置する切欠部付近の切削負荷を軽減させることで、チッピングが起きやすい領域におけるチッピングを効果的に抑制することができる。その結果、外周刃のチッピングの発生を抑えつつ、より一層高能率な加工が可能となる。
In one aspect of the present invention, the number of the peripheral cutting edges may be five or more. Conventionally, the more the number of cutting edges is increased and the feed rate is increased, the more the machining efficiency improves, but the contact distance with the workpiece per unit time increases, and the stress acting on the end mill body also increases. In particular, the closer to the grip of the machine tool (the closer to the axial rear end) in the cutting edge portion, the less the stress is dispersed, and chipping is more likely to occur. Furthermore, since there is no peripheral cutting edge in the notch portion, stress is likely to concentrate around the notch portion, and chipping is more likely to occur.
On the other hand, in this embodiment, five or more peripheral blades are provided, and the notch located at the rear end is provided on the peripheral blade with the smallest division angle (cutting distance) in the cross section perpendicular to the axis of the rear end of the cutting blade. As a result, even if the number of blades is increased and the feed speed is increased, chipping in the area where chipping is likely to occur can be effectively suppressed by reducing the cutting load near the notch located at the rear end, where stress is least likely to be dispersed and concentrated. As a result, more efficient machining is possible while suppressing chipping of the peripheral blade.

本発明の一態様では、すべての前記外周刃のねじれ角は、35°以上である構成としてもよい。
従来は、ねじれ角が大きくなるほど、送り速度を上げることができ、加工能率は向上するものの、被削材との接触距離が増大するため、エンドミル本体に作用する応力も増大してしまう。特に、切刃部の中でも工作機械の把持部に近くい領域ほど(軸方向後端側ほど)、応力が分散されにくく、チッピングが起きやすくなる。更に、切欠部には外周刃が存在していないため、切欠部周辺には応力が集中しやすく、チッピングが起きやすくなる。
一方、本態様では、最も後端側に位置する切欠部を、切刃部の後端の軸直角断面において最も小さな分割角度(切削距離)を有する外周刃に設けているので、ねじれ角を大きくして、送り速度や切削速度を増大させたとしても、応力が最も分散されにくく集中しやすい最も後端側に位置する切欠部付近の切削負荷を軽減させることができる。これにより、チッピングが起きやすい領域におけるチッピングを効果的に抑制することができる。その結果、外周刃のチッピングの発生を抑えつつ、より一層高能率な加工が可能となる。
In one aspect of the present invention, the helix angles of all of the peripheral cutting edges may be 35° or greater.
Conventionally, the larger the helix angle, the higher the feed rate and the higher the machining efficiency, but the greater the contact distance with the workpiece, which increases the stress acting on the end mill body. In particular, the closer to the grip of the machine tool (the rear end in the axial direction) in the cutting edge, the less the stress is dispersed, making chipping more likely to occur. Furthermore, since there is no peripheral cutting edge in the notch, stress tends to concentrate around the notch, making chipping more likely to occur.
On the other hand, in this embodiment, the notch located at the rear end side is provided on the peripheral cutting edge having the smallest division angle (cutting distance) in the cross section perpendicular to the axis of the rear end of the cutting edge part, so that even if the helix angle is increased and the feed rate and cutting speed are increased, the cutting load near the notch located at the rear end side, where stress is least likely to be dispersed and most likely to be concentrated, can be reduced. This makes it possible to effectively suppress chipping in areas where chipping is likely to occur. As a result, more efficient machining is possible while suppressing the occurrence of chipping on the peripheral cutting edge.

本発明の一態様では、すべての前記外周刃のねじれ角は互いに等しい構成としてもよい。
このような構成にすると、より簡便に製造することができる上、びびり振動も発生しにくい。これにより、外周刃のチッピングの発生を抑えつつ、より一層高能率な加工が可能となる。
従来は外周刃間でねじれ角を異ならせるという複雑な構成にすることで、高能率な切削を行なったとしても、びびり振動の発生を抑制し、チッピングを起きにくくさせることが知られている。
一方、本態様では、最も後端側に位置する切欠部を、切刃部の後端の軸直角断面において最も小さな分割角度を有する外周刃に設けているので、すべてのねじれ角を等しくしたとしても、応力が最も分散されにくく集中しやすい最も後端側に位置する切欠部付近の切削負荷を軽減させることができる。これにより、チッピングが起きやすい領域におけるチッピングを効果的に抑制することができる。その結果、より簡便な構成で、外周刃のチッピングの発生を抑えつつ、より一層高能率な加工が可能となる。
In one aspect of the present invention, the helix angles of all of the peripheral cutting edges may be equal to each other.
This configuration makes it easier to manufacture and also reduces chatter vibration, making it possible to achieve more efficient machining while suppressing chipping of the peripheral cutting edge.
Conventionally, it has been known that a complex configuration in which the twist angles between the peripheral cutting edges are made different can suppress the occurrence of chatter vibrations and make chipping less likely, even when highly efficient cutting is performed.
On the other hand, in this embodiment, the notch located at the rear end side is provided on the peripheral cutting edge having the smallest division angle in the cross section perpendicular to the axis of the rear end of the cutting edge portion, so that even if all the twist angles are made equal, the cutting load near the notch located at the rear end side, where stress is least likely to be dispersed and most likely to concentrate, can be reduced. This makes it possible to effectively suppress chipping in areas where chipping is likely to occur. As a result, with a simpler configuration, it is possible to suppress chipping of the peripheral cutting edge and perform more efficient machining.

本発明の一態様では、前記外周刃の延在方向に連続する最大切刃長さが刃径Dの2.7倍以下となるように、前記切欠部は配置されている構成としてもよい。
従来は、外周刃の最大切刃長さが刃径Dの2.7倍以下となるほど多くの切欠部を設けると、切刃部の中でより後端側にも切欠部が設けられるようになり、切刃部の後端側においてチッピング起きやすくなるおそれがあった。
一方、本態様は、最も後端側に位置する切欠部を、切刃部の後端の軸直角断面において最も小さな分割角度を有する外周刃に設けているので、外周刃の最大切刃長さが刃径Dの2.7倍以下となるように、より後端側に切欠部を配置したとしても、応力が最も分散されにくく集中しやすい最も後端側に位置する切欠部付近の切削負荷を軽減することができる。これにより、チッピングが起きやすい領域におけるチッピングを効果的に抑制することができる。その結果、外周刃のチッピングを抑制しつつ、より一層高能率な切削が可能となる。
In one aspect of the present invention, the cutout portion may be arranged so that the maximum cutting edge length continuing in the extension direction of the peripheral cutting edge is 2.7 times or less the cutting diameter D.
Conventionally, when so many notches were provided that the maximum cutting edge length of the peripheral blade was 2.7 times or less the blade diameter D, notches were also provided toward the rear end of the cutting edge, which could make chipping more likely to occur at the rear end of the cutting edge.
On the other hand, in this embodiment, the notch located at the rear end side is provided on the peripheral blade having the smallest division angle in the cross section perpendicular to the axis of the rear end of the cutting edge portion, so even if the notch is located further rearward so that the maximum cutting edge length of the peripheral blade is 2.7 times or less than the blade diameter D, the cutting load near the notch located at the rear end side, where stress is least likely to be dispersed and most likely to concentrate, can be reduced. This makes it possible to effectively suppress chipping in areas where chipping is likely to occur. As a result, more efficient cutting is possible while suppressing chipping of the peripheral blade.

前記外周刃の延在方向に連続する最小切刃長さが刃径の0.6倍以上となるように、前記切欠部は配置されている構成であってもよい。
この構成によれば、切欠部の数が過多となることを防ぎ、びびり振動の発生をより抑制できるため、外周刃のチッピングをより抑制することができる。
The cutouts may be arranged so that the minimum cutting edge length continuing in the direction of extension of the peripheral cutting edge is 0.6 times or more the blade diameter.
According to this configuration, an excessive number of notches can be prevented and the occurrence of chatter vibration can be further suppressed, thereby further suppressing chipping of the peripheral cutting edge.

本発明の一態様では、前記切欠部はそれぞれ、軸方向位置が最も近い前記切欠部と、周方向位置が最も近い前記切欠部とが、異なるように配置されている構成としてもよい。
この構成によれば、切欠部の周方向の配置間隔を適度にあけることができる。切削中、切削抵抗の変動が局所的に大きい箇所がより現れにくくなり、びびり振動が起きにくくなる。
In one aspect of the present invention, the cutouts may be arranged such that the cutouts closest to each other in an axial direction are different from the cutouts closest to each other in a circumferential direction.
According to this configuration, the cutouts can be arranged at appropriate intervals in the circumferential direction, which reduces the likelihood of there being locations where the fluctuation in cutting resistance is locally large during cutting, and reduces the likelihood of chatter vibrations.

本発明の一態様では、前記外周刃は右ねじれであり、すべての前記切欠部は、軸方向位置が隣り合う2つの前記切欠部のうち、後端側に位置する前記切欠部が、先端側に位置する前記切欠部よりも回転方向前方に位置するように配置されている構成としてもよい。
右ねじれエンドミルにおいて、外周刃のねじれの向きとは逆向きに、切欠部をこのような右下がり配置にすると、周方向位置が隣り合う切欠部8間の周方向間隔をより小さくすることができ、切欠部をより高密度に配置することができる。その結果、このような右下がり配置では、切刃部内のすべての切欠部(および非切削領域)の周方向位置が互いに重なることなく、より多くの切欠部を配置することができる。切刃部の軸方向長さが長くなるほど、切屑長さが長くならないように、切欠部の数を増やす必要があり、刃径が大きくなるほど、切欠部の寸法を大きくする必要があるため、これらのような場合に右下がり配置は特に好ましい。
In one aspect of the present invention, the outer blade is right-handed, and all of the notches are configured so that, of two notches adjacent to each other in the axial direction, the notch located at the rear end is located forward in the direction of rotation than the notch located at the tip end.
In a right-handed end mill, when the notches are arranged in such a right-downward direction in the opposite direction to the twist direction of the peripheral cutting edge, the circumferential interval between adjacent notches 8 can be made smaller, and the notches can be arranged at a higher density. As a result, in such a right-downward arrangement, the circumferential positions of all the notches (and non-cutting regions) in the cutting edge portion do not overlap with each other, and more notches can be arranged. The longer the axial length of the cutting edge portion, the more the number of notches must be increased so as not to increase the chip length, and the larger the cutting diameter, the larger the dimensions of the notches must be. Therefore, in such cases, the right-downward arrangement is particularly preferable.

本発明の一態様によれば、高能率に切削を行うことができるとともに、耐欠損性を向上できるエンドミルを提供することができる。According to one aspect of the present invention, an end mill can be provided that can perform cutting with high efficiency and improve chipping resistance.

図1は、第1実施形態におけるエンドミルの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an end mill according to the first embodiment. 図2は、第1実施形態におけるエンドミルの構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the end mill in the first embodiment. 図3は、第1実施形態におけるエンドミルの切刃部3の軸方向後端における軸直角断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view perpendicular to the axis of the cutting edge portion 3 of the end mill in the first embodiment at the axial rear end thereof. 図4は、第1実施形態の切欠部の周辺の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of the periphery of the cutout portion of the first embodiment. 図5は、第1実施形態におけるエンドミルの切刃部の外周面全体を示す展開図である。FIG. 5 is a development view showing the entire outer circumferential surface of the cutting edge portion of the end mill in the first embodiment. 図6は、第2実施形態におけるエンドミルの切刃部の外周面全体を示す展開図である。FIG. 6 is a development view showing the entire outer circumferential surface of the cutting edge portion of the end mill in the second embodiment.

以下、本発明における各実施形態のエンドミルの構成について図面を用いて説明する。 Below, the configuration of the end mill of each embodiment of the present invention is explained with reference to the drawings.

[第1実施形態]
図1は、第1実施形態におけるエンドミル10の構成を示す図である。図2は、第1実施形態におけるエンドミル10の構成を示す斜視図である。
[First embodiment]
Fig. 1 is a diagram showing the configuration of an end mill 10 according to a first embodiment. Fig. 2 is a perspective view showing the configuration of the end mill 10 according to the first embodiment.

図1に示す本実施形態のエンドミル10は、先端および後端を規定する回転軸(軸線O)を有するエンドミル本体1を有する。エンドミル本体1は、超硬合金等の硬質材料によって軸線Oを中心とした外径略円柱状に形成されている。エンドミル本体1の後端部分(図1において上側部分であるシャンク部2)は、円柱状のままである。エンドミル本体1の先端部分(図1において下側部分である切刃部3)には、エンドミル本体1を研削することによって切屑排出溝4と外周逃げ面11とが形成されており、切屑排出溝4と外周逃げ面11との回転方向前方側の交差稜線部には外周刃7が形成されている。The end mill 10 of this embodiment shown in FIG. 1 has an end mill body 1 having a rotation axis (axis O) that defines the tip and rear end. The end mill body 1 is formed of a hard material such as cemented carbide into a generally cylindrical shape with an outer diameter centered on axis O. The rear end portion of the end mill body 1 (the shank portion 2, which is the upper portion in FIG. 1) remains cylindrical. The tip portion of the end mill body 1 (the cutting blade portion 3, which is the lower portion in FIG. 1) has a chip discharge groove 4 and an outer peripheral flank 11 formed by grinding the end mill body 1, and an outer peripheral blade 7 is formed at the intersection ridge portion between the chip discharge groove 4 and the outer peripheral flank 11 on the forward side in the direction of rotation.

このようなエンドミル本体1は、シャンク部2が工作機械の主軸に把持されて軸線Oの軸回りに沿ってエンドミル回転方向Tに回転させられることで、例えば、軸線Oに垂直な方向に送り出されて、被削材に切削加工を施していく。Such an end mill body 1 is gripped by the spindle of a machine tool at the shank portion 2 and rotated around the axis O in the end mill rotation direction T, so that it is sent out, for example, in a direction perpendicular to the axis O to perform cutting on the workpiece.

切屑排出溝4は、切刃部3の外周において、切刃部3の軸方向先端から後端に向かうに従って、エンドミル回転方向Tとは反対側に軸線回りに捩れて延びている。本実施形態では、5つの切屑排出溝4が周方向に間隔を開けて形成されている。The chip discharge grooves 4 extend around the outer periphery of the cutting edge portion 3, twisting around the axis in the opposite direction to the end mill rotation direction T, from the axial tip to the rear end of the cutting edge portion 3. In this embodiment, five chip discharge grooves 4 are formed at intervals in the circumferential direction.

切屑排出溝4のエンドミル回転方向Tの前方を向く壁面であるすくい面12と、すくい面12に隣接する切刃部3の外周面である外周逃げ面11との回転方向前方側の交差稜線部には、外周刃7が形成されている。本実施形態において、切刃部3は、5つの外周刃7を有している。また、切刃部3は、外周刃7の延在方向において外周刃7を不連続にする複数の切欠部8を有している。本実施形態では、全ての外周刃7が切欠部8を1つ以上有している場合を例示したが、本発明の実施態様において、切刃部3が複数の切欠部8を有していればよく、切欠部8が設けられていない外周刃7が存在していてもよい。外周刃7は直線状に延在している。The peripheral blade 7 is formed on the intersection ridge on the forward side in the rotation direction between the rake face 12, which is a wall surface facing forward in the end mill rotation direction T of the chip discharge groove 4, and the peripheral relief surface 11, which is the outer peripheral surface of the cutting blade portion 3 adjacent to the rake face 12. In this embodiment, the cutting blade portion 3 has five peripheral blades 7. In addition, the cutting blade portion 3 has multiple notches 8 that make the peripheral blade 7 discontinuous in the extension direction of the peripheral blade 7. In this embodiment, a case where all peripheral blades 7 have one or more notches 8 is exemplified, but in the embodiment of the present invention, it is sufficient that the cutting blade portion 3 has multiple notches 8, and there may be a peripheral blade 7 that does not have a notch 8. The peripheral blade 7 extends in a straight line.

図2に示すように、各切屑排出溝4の先端部には、切屑排出溝4のエンドミル回転方向Tの前方側を向く壁面に沿って凹溝状のギャッシュ5がそれぞれ形成されている。エンドミル本体1は5つのギャッシュ5を有する。これらギャッシュ5のエンドミル回転方向Tを向く壁面の先端縁には、この壁面をすくい面とする底刃6が各外周刃7の先端から内周側に延びるように形成されている。As shown in Figure 2, at the tip of each chip discharge groove 4, a concave-groove-shaped gash 5 is formed along the wall surface of the chip discharge groove 4 facing forward in the end mill rotation direction T. The end mill body 1 has five gashes 5. At the tip edges of the wall surfaces of these gashes 5 facing the end mill rotation direction T, bottom cutting edges 6 are formed with the wall surfaces as cutting surfaces, extending inward from the tips of each peripheral cutting edge 7.

本実施形態において、各外周刃7は、外周刃7の延在方向に沿って(言い換えると、軸方向先端から後端に向かって)一定のねじれ角を有する。また、切刃部3内のすべての外周刃7のねじれ角は互いに等しい。In this embodiment, each peripheral blade 7 has a constant twist angle along the extension direction of the peripheral blade 7 (in other words, from the axial tip to the rear end). In addition, the twist angles of all peripheral blades 7 in the cutting edge portion 3 are equal to each other.

図3は、第1実施形態におけるエンドミルの切刃部3の軸方向後端における軸直角断面図である。本明細書においては、ある外周刃7の分割角度(切削距離)は、その外周刃7と軸線Oとを結ぶ直線と、その外周刃7と回転方向前方にて隣り合う外周刃7と軸線Oとを結ぶ直線とがなす角度を意味する。3 is a cross-sectional view perpendicular to the axis at the axial rear end of the cutting edge portion 3 of the end mill in the first embodiment. In this specification, the division angle (cutting distance) of a certain peripheral blade 7 means the angle between the line connecting the peripheral blade 7 and the axis O and the line connecting the peripheral blade 7 and the adjacent peripheral blade 7 forward in the rotational direction and the axis O.

図3では、周方向に並ぶ5つの外周刃7を、エンドミル回転方向Tへ向かって、第1外周刃7A、第2外周刃7B、第3外周刃7C、第4外周刃7D、第5外周刃7Eと名付けている。また、第1外周刃7A~第5外周刃7Eと軸線Oとを結ぶ直線をそれぞれ、第1直線R1、第2直線R2、第3直線R3、第4直線R4、第5直線R5と名付けている。また、第1直線R1と第2直線R2とがなす角度を第1外周刃7Aの分割角度θ1、第2直線R2と第3直線R3とがなす角度を第2外周刃7Bの分割角度θ2、第3直線R3と第4直線R4とがなす角度を第3外周刃7Cの分割角度θ3、第4直線R4と第5直線R5とがなす角度を第4外周刃7Dの分割角度θ4、第5直線R5と第1直線R1とがなす角度を第5外周刃7Eの分割角度θ5と名付けている。 In Figure 3, the five peripheral blades 7 arranged in the circumferential direction are named, in the direction of end mill rotation T, as the first peripheral blade 7A, the second peripheral blade 7B, the third peripheral blade 7C, the fourth peripheral blade 7D, and the fifth peripheral blade 7E. In addition, the straight lines connecting the first peripheral blade 7A to the fifth peripheral blade 7E with the axis O are named the first straight line R1, the second straight line R2, the third straight line R3, the fourth straight line R4, and the fifth straight line R5, respectively. In addition, the angle formed by the first line R1 and the second line R2 is called the division angle θ1 of the first peripheral blade 7A, the angle formed by the second line R2 and the third line R3 is called the division angle θ2 of the second peripheral blade 7B, the angle formed by the third line R3 and the fourth line R4 is called the division angle θ3 of the third peripheral blade 7C, the angle formed by the fourth line R4 and the fifth line R5 is called the division angle θ4 of the fourth peripheral blade 7D, and the angle formed by the fifth line R5 and the first line R1 is called the division angle θ5 of the fifth peripheral blade 7E.

図3に示すように、本実施形態においては、切刃部3の後端の軸直角断面において、すべての外周刃7の分割角度θが互いに異なっている。すなわち、エンドミル10は、不等分割エンドミルである。少なくとも1つの外周刃7の分割角度θを他の外周刃7の分割角度θと異ならせることによって、びびり振動の発生を抑制することができる。As shown in Figure 3, in this embodiment, the division angles θ of all peripheral blades 7 are different from each other in the cross section perpendicular to the axis at the rear end of the cutting portion 3. In other words, the end mill 10 is an unequal division end mill. By making the division angle θ of at least one peripheral blade 7 different from the division angles θ of the other peripheral blades 7, the occurrence of chatter vibration can be suppressed.

各外周刃7A~7Eの分割角度は、θ1<θ3<θ4<θ5<θ2の順番に大きくなっている。つまり、第1外周刃7Aの分割角度θ1は、すべての外周刃7の分割角度θの中で最も小さい。各外周刃7A~7Eの切削距離は、各外周刃の外周刃間隔(分割角度θ)に比例する。従って、第1外周刃7Aの切削距離は、すべての外周刃7A~7Eの中で最も短い。The division angles of each peripheral blade 7A to 7E increase in the order θ1 < θ3 < θ4 < θ5 < θ2. In other words, the division angle θ1 of the first peripheral blade 7A is the smallest of the division angles θ of all the peripheral blades 7. The cutting distance of each peripheral blade 7A to 7E is proportional to the peripheral blade spacing (division angle θ) of each peripheral blade. Therefore, the cutting distance of the first peripheral blade 7A is the shortest of all the peripheral blades 7A to 7E.

図4は、第1実施形態の切欠部8の周辺の拡大図である。
図4に示すように、切欠部8は外周刃7を外周刃7の延在方向において不連続にする箇所であり、外周刃7の延長線上に対応する箇所(線)である非切削領域9を有する。各切欠部8は、一方の切屑排出溝4から周方向に隣り合う他方の切屑排出溝4まで、外周逃げ面11を周方向に横断するように延びるとともに、径方向内側へ窪んだ凹溝である。切欠部8は、一方の切屑排出溝4と周方向に隣り合う他方の切屑排出溝4とを連通させる。切欠部8は、一方の切屑排出溝4の壁面を構成する、外周刃7のすくい面12にて開口し、一方の切屑排出溝4と周方向で隣り合う他方の切屑排出溝4を構成する壁面13にも開口し、逃げ面11にも開口する。各切欠部8は、エンドミル回転方向Tと平行に延びている。各切欠部8は、外周刃7のすくい面12における形状が互いに等しい形状をなしている。
FIG. 4 is an enlarged view of the periphery of the cutout portion 8 in the first embodiment.
As shown in FIG. 4, the notch 8 is a portion that makes the peripheral blade 7 discontinuous in the extension direction of the peripheral blade 7, and has a non-cutting region 9 that is a portion (line) corresponding to the extension line of the peripheral blade 7. Each notch 8 extends from one chip discharge groove 4 to the other chip discharge groove 4 adjacent in the circumferential direction so as to cross the outer flank 11 in the circumferential direction, and is a concave groove recessed radially inward. The notch 8 connects one chip discharge groove 4 to the other chip discharge groove 4 adjacent in the circumferential direction. The notch 8 opens at the rake face 12 of the peripheral blade 7 that constitutes the wall surface of one chip discharge groove 4, and also opens at the wall surface 13 that constitutes the other chip discharge groove 4 adjacent in the circumferential direction to the one chip discharge groove 4, and also opens at the flank 11. Each notch 8 extends parallel to the end mill rotation direction T. Each notch 8 has the same shape on the rake face 12 of the peripheral cutting edge 7 .

本実施形態においては切欠部8を上記のように構成したが、切欠部8は、外周刃7を不連続にするものであれば、どのような形状、周方向長さを有していてもよい。例えば、切欠部8は外周逃げ面11全体を横断している必要はなく、他方の切屑排出溝4(壁面13)まで至っていなくてもよい。切欠部8のエンドミル回転方向T後方側の端部が、外周逃げ面11上に位置していてもよい。In this embodiment, the notch 8 is configured as described above, but the notch 8 may have any shape and circumferential length as long as it makes the peripheral cutting edge 7 discontinuous. For example, the notch 8 does not need to cross the entire peripheral flank 11, and does not need to reach the other chip discharge groove 4 (wall surface 13). The end of the notch 8 on the rear side in the end mill rotation direction T may be located on the peripheral flank 11.

図5は、第1実施形態の切刃部3の外周面全体の展開図を模式的に図示したものである。図5の右端は図5の左端に連続する。また、図5の下側は切刃部3の先端側であり、図5の上側は切刃部3の後端側である。
本実施形態では、切刃部3は5つの外周刃7A~7Eを有しており、各外周刃7A~7Eにはそれぞれ少なくとも1つの切欠部8が設けられている。
Fig. 5 is a schematic development of the entire outer circumferential surface of the cutting edge portion 3 of the first embodiment. The right end of Fig. 5 is continuous with the left end of Fig. 5. The lower side of Fig. 5 is the tip side of the cutting edge portion 3, and the upper side of Fig. 5 is the rear end side of the cutting edge portion 3.
In this embodiment, the cutting portion 3 has five outer peripheral blades 7A to 7E, and each of the outer peripheral blades 7A to 7E is provided with at least one notch 8.

本実施形態では、切刃部3は8つの切欠部8を有しており、3つの外周刃7はそれぞれ2つの切欠部8を有し、2つの外周刃7はそれぞれ1つの切欠部8を有している。より具体的には、第1外周刃7Aは、先端側に位置する切欠部8Aaと後端側に位置する切欠部8Abとを有する。第2外周刃7Bは、先端側に位置する切欠部8Baと後端側に位置する切欠部8Bbとを有する。第3外周刃7Cは、先端側に位置する切欠部8Caと後端側に位置する切欠部8Cbとを有する。第4外周刃7Dは、切欠部8Dのみ有する。第5外周刃7Eは、切欠部8Eのみ有する。In this embodiment, the cutting blade portion 3 has eight notches 8, the three outer peripheral blades 7 each have two notches 8, and the two outer peripheral blades 7 each have one notch 8. More specifically, the first outer peripheral blade 7A has a notch 8Aa located at the tip side and a notch 8Ab located at the rear end side. The second outer peripheral blade 7B has a notch 8Ba located at the tip side and a notch 8Bb located at the rear end side. The third outer peripheral blade 7C has a notch 8Ca located at the tip side and a notch 8Cb located at the rear end side. The fourth outer peripheral blade 7D has only a notch 8D. The fifth outer peripheral blade 7E has only a notch 8E.

本実施形態において、切刃部3内のすべての切欠部8の中で最も軸方向後端側に位置する切欠部8Abは、切刃部3の軸方向後端の軸直角断面において最も小さい分割角度θ1を有する第1外周刃7Aに設けられている。言い換えると、切刃部3内のすべての切欠部8の中で最も軸方向後端側に位置する切欠部8Abは、切刃部3の軸方向後端において、切削距離が最も小さい外周刃7Aに設けられている。In this embodiment, the notch 8Ab located furthest from the axial rear end of all the notches 8 in the cutting blade portion 3 is provided on the first peripheral blade 7A having the smallest division angle θ1 in the cross section perpendicular to the axial rear end of the cutting blade portion 3. In other words, the notch 8Ab located furthest from the axial rear end of all the notches 8 in the cutting blade portion 3 is provided on the peripheral blade 7A with the smallest cutting distance at the axial rear end of the cutting blade portion 3.

エンドミル10は、軸方向後端側ほど、工作機械に把持される領域に近いため、応力が分散されにくい。また、切欠部8は外周刃7が存在しない領域ゆえ、切欠部8近傍の外周刃には応力が集中しやすい。
しかしながら、本実施形態のように、すべての切欠部8の中で最も後端側に配置された切欠部8Abを、切刃部3の軸方向後端の軸直角断面において最も小さい分割角度θ1を有する外周刃7Aに設けることで、応力が最も分散されにくく集中しやすい最も後端側に配置された切欠部8Ab付近の切削負荷を軽減させることができる。これにより、チッピングが起きやすい領域におけるチッピングを効果的に抑制することができる。その結果、極めて高能率な加工においても、外周刃7のチッピングの発生を抑えることが可能となる。極めて高能率な加工とは、例えば軸方向の切り込み量(ap)が刃径(D)の2倍以上である切削条件、または切削速度(Vc)250m/min以上である切削条件、または切屑排出量(Q)250cm/min以上である切削条件、またはこれら3条件のうちの2つ以上を組み合わせた切削条件などを挙げることができる。
The end mill 10 is closer to the area held by the machine tool toward the rear end in the axial direction, so stress is less likely to be dispersed. Also, since the notch 8 is an area where the peripheral cutting edge 7 does not exist, stress is likely to be concentrated on the peripheral cutting edge near the notch 8.
However, as in this embodiment, by providing the notch 8Ab located at the rear end side of all the notches 8 on the peripheral cutting edge 7A having the smallest division angle θ1 in the cross section perpendicular to the axis at the rear end of the axial direction of the cutting edge portion 3, the cutting load near the notch 8Ab located at the rear end side, where stress is least likely to be dispersed and most likely to be concentrated, can be reduced. This makes it possible to effectively suppress chipping in areas where chipping is likely to occur. As a result, it is possible to suppress the occurrence of chipping of the peripheral cutting edge 7 even in extremely efficient machining. Examples of extremely efficient machining include cutting conditions in which the axial cutting depth (ap) is twice or more the cutting diameter (D), cutting conditions in which the cutting speed (Vc) is 250 m/min or more, cutting conditions in which the chip removal rate (Q) is 250 cm 3 /min or more, or cutting conditions in which two or more of these three conditions are combined.

本実施形態では、5つの外周刃7A~7Eの分割角度θ1~θ5が互いに異なっているが、本発明の実施態様において、少なくとも1つの外周刃7の分割角度θが、他の外周刃7の分割角度θと異なっていればよく、最も小さい分割角度θを有する外周刃7が複数あってもよい。最も小さい分割角度θを有する外周刃7が複数ある場合、最も後端側に配置される切欠部8は、その最も小さい分割角度θを有する外周刃7のいずれかに設けられればよい。In this embodiment, the division angles θ1 to θ5 of the five peripheral blades 7A to 7E are different from each other, but in the embodiment of the present invention, it is sufficient that the division angle θ of at least one peripheral blade 7 is different from the division angle θ of the other peripheral blades 7, and there may be multiple peripheral blades 7 with the smallest division angle θ. If there are multiple peripheral blades 7 with the smallest division angle θ, the notch 8 located at the rear end side may be provided on one of the peripheral blades 7 with the smallest division angle θ.

本実施形態においては、各外周刃7は、外周刃7の延在方向に沿って一定のねじれ角を有するとともに、すべての外周刃7のねじれ角は互いに等しい。そのため、図3に示す軸方向後端における軸直角断面だけでなく、いずれの軸方向位置での軸直角断面においても、外周刃7A~7Eの分割角度θ1~θ5は、θ1<θ3<θ4<θ5<θ2の順番に大きくなっている。本実施形態においては、切刃部3の軸方向後端での軸直角断面において、少なくとも1つの外周刃7の分割角度が異なってさえいればよく、ねじれ角は外周刃7の延在方向に一定でなくても、外周刃7間でねじれ角が異なっていてもよい。In this embodiment, each peripheral blade 7 has a constant twist angle along the extension direction of the peripheral blade 7, and the twist angles of all peripheral blades 7 are equal to each other. Therefore, not only in the axis-perpendicular cross section at the axial rear end shown in FIG. 3, but also in the axis-perpendicular cross section at any axial position, the division angles θ1 to θ5 of the peripheral blades 7A to 7E increase in the order of θ1 < θ3 < θ4 < θ5 < θ2. In this embodiment, it is sufficient that the division angle of at least one peripheral blade 7 is different in the axis-perpendicular cross section at the axial rear end of the cutting edge portion 3, and the twist angle does not have to be constant in the extension direction of the peripheral blade 7, and the twist angles may differ between the peripheral blades 7.

図5に示すように、切刃部3内の各非切削領域9Aa~9Eの周方向位置CQは、回転方向後方へ向かって、非切削領域9Aa、9Bb、9E、9Ab、9Ca、9D、9Ba、9Cbの順で並んでいる。そして、切刃部3内のすべての非切削領域9の周方向位置CQは互いに重なっていない。 As shown in Figure 5, the circumferential positions CQ of each of the non-cutting regions 9Aa to 9E in the cutting edge portion 3 are arranged in the following order toward the rear in the rotational direction: non-cutting regions 9Aa, 9Bb, 9E, 9Ab, 9Ca, 9D, 9Ba, 9Cb. The circumferential positions CQ of all of the non-cutting regions 9 in the cutting edge portion 3 do not overlap with each other.

本明細書において「切刃部3内のすべての各非切削領域9の周方向位置CRが重なっていない」とは、切刃部3内のすべての各非切削領域9を同一軸直角平面上に投影した場合に、各非切削領域9の占有する領域が互いに重なっていないことを意味する。また、本明細書において「重なっていない」配置とは、重複する配置は含まず、離間する配置と隣接する配置は含む。つまり、切削中、被削材は、同じタイミングで複数の非切削領域9と面することはなく、1つの非切削領域9と面しているか、あるいは非切削領域9とまったく面していないかのいずれかである。切欠部の周方向位置は、軸線を中心とし、外周面上の任意の場所を0°としたときの角度範囲で表すこともできる。例えば、ある切欠部の周方向位置は0°~5°、その切欠部と周方向に隣り合う切欠部の周方向位置は10°~15°というように、角度範囲で表わすこともできる。これによれば、バックテーパの有無にかかわらず周方向位置を表すことができる。In this specification, "the circumferential positions CR of all the non-cutting regions 9 in the cutting blade portion 3 do not overlap" means that when all the non-cutting regions 9 in the cutting blade portion 3 are projected onto a plane perpendicular to the same axis, the areas occupied by the non-cutting regions 9 do not overlap with each other. In addition, in this specification, the "non-overlapping" arrangement does not include overlapping arrangements, but includes separated arrangements and adjacent arrangements. In other words, during cutting, the workpiece does not face multiple non-cutting regions 9 at the same time, but either faces one non-cutting region 9 or does not face any non-cutting region 9 at all. The circumferential position of the notch can also be expressed as an angle range with the axis as the center and any location on the outer circumferential surface as 0°. For example, the circumferential position of a certain notch can be expressed as an angle range of 0° to 5°, and the circumferential position of the notch adjacent to that notch in the circumferential direction can be expressed as 10° to 15°. This allows the circumferential position to be expressed regardless of the presence or absence of a back taper.

非切削領域9は、外周刃7が存在していない領域であるため、切削抵抗を低下させる領域である。そこで、被削材と同じタイミングで面する非切削領域9の数が多ければ多いほど、切刃部3が受ける切削抵抗は小さくなる。つまり、切刃部3内に設ける切欠部8の数が同じ場合、被削材と同じタイミングで面する非切削領域9の数が多ければ多いほど、エンドミル10が受ける切削中の切削抵抗の変化量は大きくなりやすい。The non-cutting regions 9 are regions where the peripheral cutting edge 7 does not exist, and therefore reduce the cutting resistance. Therefore, the greater the number of non-cutting regions 9 that face the workpiece at the same time, the smaller the cutting resistance that the cutting edge portion 3 experiences. In other words, when the number of notches 8 provided in the cutting edge portion 3 is the same, the greater the number of non-cutting regions 9 that face the workpiece at the same time, the greater the change in cutting resistance that the end mill 10 experiences during cutting.

本実施形態では、切刃部3内のすべての非切削領域9の周方向位置CQが互いに重なっていないため、切削中、被削材は、同じタイミングで複数の非切削領域9と面することはなく、1つの非切削領域9と面しているか、あるいは非切削領域9とまったく面していないかのいずれかである。そのため、エンドミル10が受ける切削中の切削抵抗の変化量は小さく、かつ切削抵抗が変化するタイミングも細かく分散され、切削抵抗の変動を小さく維持することができる。その結果、送り速度や切削速度を著しく大きくしたとしても、びびり振動が起きにくい。更に、軸方向の切り込み量を著しく大きくして、多くの切欠部8を設けたとしても、切欠部8の数によらず、切削中の切削抵抗の変動を小さく維持することができ、びびり振動が起きにくい。これらの相乗効果により、切刃部3内のすべての非切削領域9の周方向位置CQが互いに重ならないように非切削領域9を配置することで、外周刃7のチッピングを抑制しつつ、より一層高能率な切削が可能となる。In this embodiment, since the circumferential positions CQ of all non-cutting regions 9 in the cutting blade portion 3 do not overlap with each other, during cutting, the workpiece does not face multiple non-cutting regions 9 at the same time, but either faces one non-cutting region 9 or does not face any non-cutting region 9 at all. Therefore, the amount of change in cutting resistance during cutting received by the end mill 10 is small, and the timing at which the cutting resistance changes is also finely distributed, so that the fluctuation in cutting resistance can be kept small. As a result, even if the feed rate and cutting speed are significantly increased, chatter vibration is unlikely to occur. Furthermore, even if the axial cutting depth is significantly increased and many notches 8 are provided, regardless of the number of notches 8, the fluctuation in cutting resistance during cutting can be kept small, and chatter vibration is unlikely to occur. Due to these synergistic effects, by arranging the non-cutting regions 9 so that the circumferential positions CQ of all non-cutting regions 9 in the cutting blade portion 3 do not overlap with each other, it is possible to perform cutting with even higher efficiency while suppressing chipping of the peripheral cutting edge 7.

更に、本実施形態では、切刃部3内のすべての切欠部8の周方向位置CRも重なっていない。 Furthermore, in this embodiment, the circumferential positions CR of all notches 8 within the cutting edge portion 3 do not overlap.

本明細書において「切刃部3内のすべての切欠部8の周方向位置CRが重なっていない」とは、切刃部3内のすべての切欠部8を同一軸直角平面上に投影した場合に、各切欠部8の占有する領域が互いに重なっていないことを意味する。「重なっていない」配置とは、重複する配置は含まず、離間する配置と隣接する配置は含む。つまり、切削中、被削材は、同じタイミングで複数の切欠部8と面することはなく、1つの切欠部8と面しているか、あるいは切欠部8とまったく面していないかのいずれかである。切欠部の周方向位置は、軸線を中心とし、外周面上の任意の場所を0°としたときの角度範囲で表すこともできる。例えば、ある切欠部の周方向位置は0°~5°、その切欠部と周方向に隣り合う切欠部の周方向位置は10°~15°というように、角度範囲で表わすこともできる。これによれば、バックテーパの有無にかかわらず周方向位置を表すことができる。In this specification, "the circumferential positions CR of all the notches 8 in the cutting edge portion 3 do not overlap" means that when all the notches 8 in the cutting edge portion 3 are projected onto a plane perpendicular to the same axis, the areas occupied by each notch 8 do not overlap with each other. The "non-overlapping" arrangement does not include overlapping arrangements, but includes arrangements that are spaced apart and adjacent arrangements. In other words, during cutting, the workpiece does not face multiple notches 8 at the same time, but either faces one notch 8 or does not face any notch 8 at all. The circumferential position of the notch can also be expressed as an angle range with the axis as the center and any location on the outer circumferential surface as 0°. For example, the circumferential position of a certain notch can be expressed as an angle range of 0° to 5°, and the circumferential position of the notch adjacent to that notch in the circumferential direction can be expressed as 10° to 15°. This allows the circumferential position to be expressed regardless of the presence or absence of a back taper.

このような構成とすることで、切削抵抗が変化するタイミングがより分散され、びびり振動の発生をより抑えることができる。その結果、外周刃7のチッピングを抑制しつつ、より一層高能率な切削が可能となる。 This configuration spreads out the timing at which the cutting resistance changes, making it possible to further suppress the occurrence of chatter vibrations. As a result, more efficient cutting is possible while suppressing chipping of the peripheral cutting edge 7.

また、周方向位置が隣り合う2つの切欠部8の回転方向前端間の周方向間隔CSのうち、少なくとも1つの周方向間隔CSは、他の周方向間隔CSと異なっている。言い換えると、周方向位置が隣り合う2つの非切削領域9の回転方向前端間の周方向間隔CSのうち、少なくとも1つの周方向間隔CSは、他の周方向間隔CSと異なっている。例えば、切刃部3が切欠部8を8つ有している場合、周方向間隔CSは8つあり、8つの周方向間隔CSのうち少なくとも1つの周方向間隔CSが他の周方向間隔CSと異なっている。例えば、切欠部8Aaの回転方向前端と、切欠部8Bbの回転方向前端との周方向間隔CSは、切欠部8Bbの回転方向前端と、切欠部8Eの回転方向前端との周方向間隔CSと異なっている。このように少なくとも1つの周方向間隔CSが他の周方向間隔CSと異なるように構成することで、切削抵抗が低下するタイミングをより不規則にさせることができ、びびり振動が起きにくくなって、外周刃7のチッピングを抑制しながら、より一層高能率な加工が可能となる。 In addition, at least one of the circumferential intervals CS between the rotational front ends of two notches 8 that are adjacent in circumferential position is different from the other circumferential intervals CS. In other words, at least one of the circumferential intervals CS between the rotational front ends of two non-cutting regions 9 that are adjacent in circumferential position is different from the other circumferential intervals CS. For example, if the cutting edge portion 3 has eight notches 8, there are eight circumferential intervals CS, and at least one of the eight circumferential intervals CS is different from the other circumferential intervals CS. For example, the circumferential interval CS between the rotational front end of the notch 8Aa and the rotational front end of the notch 8Bb is different from the circumferential interval CS between the rotational front end of the notch 8Bb and the rotational front end of the notch 8E. By configuring at least one circumferential spacing CS to be different from the other circumferential spacings CS in this manner, the timing at which the cutting resistance decreases can be made more irregular, making it less likely for chatter vibration to occur and enabling more efficient machining while suppressing chipping of the peripheral cutting edge 7.

本実施形態のエンドミル本体1は、切刃部3の先端における直径(D:刃径)が約10mm、外周刃7の軸方向長さ(外周刃7を軸線Oと平行な直線上に投影したときの長さ)(H:刃長)が約30mmである。刃径Dは、例えば6mm以上であってよい。本実施形態では、刃長H=3Dの場合を例示したが、刃長Hは2.5D以上であってよい。In this embodiment, the end mill body 1 has a diameter (D: blade diameter) at the tip of the cutting edge portion 3 of approximately 10 mm, and an axial length of the peripheral blade 7 (length when the peripheral blade 7 is projected onto a straight line parallel to the axis O) (H: blade length) of approximately 30 mm. The blade diameter D may be, for example, 6 mm or more. In this embodiment, the case where the blade length H = 3D is exemplified, but the blade length H may be 2.5D or more.

従来は、刃長Hが長くなるほど、加工能率は向上するものの、エンドミル本体1に作用する応力が増大する上、切刃部3の中でも、特に工作機械の把持部に近い領域ほど(軸方向後端側ほど)、応力が分散されにくく、チッピングが起きやすくなる。更に、切欠部8には外周刃7が存在していないため、切欠部8周辺には応力が集中しやすく、チッピングが起きやすくなる。
一方、本実施形態では、外周刃7の刃長Hを刃径Dの2.5倍以上としつつ、最も後端側に位置する切欠部8Abを、切刃部3の後端の軸直角断面において最も小さな分割角度θ1(切削距離)を有する外周刃7Aに設ける。これにより、刃長Hを長くして軸方向の切り込み量を増大させたとしても、応力が最も分散されにくく集中しやすい最も後端側に位置する切欠部8Ab付近の切削負荷を軽減させ、チッピングが起きやすい領域におけるチッピングを効果的に抑制することができる。その結果、外周刃7のチッピングの発生を抑えつつ、より一層高能率な加工が可能となる。
Conventionally, the longer the cutting edge length H, the higher the machining efficiency, but the greater the stress acting on the end mill body 1, and the more difficult it is to disperse the stress in the cutting edge portion 3, particularly in the area closer to the grip of the machine tool (toward the rear end in the axial direction), making chipping more likely to occur. Furthermore, since the peripheral cutting edge 7 does not exist in the notch portion 8, stress tends to concentrate around the notch portion 8, making chipping more likely to occur.
On the other hand, in this embodiment, the cutting length H of the peripheral cutting edge 7 is set to 2.5 times or more the cutting diameter D, and the notch 8Ab located at the rear end side is provided on the peripheral cutting edge 7A having the smallest division angle θ1 (cutting distance) in the axial cross section at the rear end of the cutting edge portion 3. As a result, even if the cutting length H is lengthened to increase the amount of cut in the axial direction, the cutting load near the notch 8Ab located at the rear end side, where stress is least likely to be dispersed and most likely to concentrate, can be reduced, and chipping in the area where chipping is likely to occur can be effectively suppressed. As a result, more efficient machining is possible while suppressing the occurrence of chipping of the peripheral cutting edge 7.

本実施形態では、外周刃7を5つ設けているが、外周刃7の数は5つに限らず6つ以上設けてもよい。
従来は、刃数を増やし、送り速度を大きくするほど、加工能率は向上するものの、エンドミル本体1に作用する応力も増大してしまう。その上、切刃部3の中でも特に工作機械の把持部に近くい領域ほど(軸方向後端側ほど)、応力が分散されにくく、チッピングが起きやすくなる。更に、切欠部8には外周刃7が存在していないため、切欠部8周辺には応力が集中しやすく、チッピングが起きやすくなる。
一方、本実施形態では、外周刃7を5つ以上設けるとともに、最も後端側に位置する切欠部8Abを、切刃部3の後端の軸直角断面において最も小さな分割角度θ1(切削距離)を有する外周刃7Aに設ける。これにより、刃数を増やし、送り速度を大きくさせたとしても、応力が最も分散されにくく集中しやすい最も後端側に位置する切欠部8Ab付近の切削負荷を軽減させ、チッピングが起きやすい領域におけるチッピングを効果的に抑制することができる。その結果、外周刃7のチッピングの発生を抑えつつ、より一層高能率な加工が可能となる。
In this embodiment, five peripheral blades 7 are provided, but the number of peripheral blades 7 is not limited to five and may be six or more.
Conventionally, the more the number of teeth is increased and the faster the feed rate is, the more the machining efficiency improves, but the more the stress acting on the end mill body 1 increases. Moreover, the closer the cutting edge portion 3 is to the gripping portion of the machine tool (the closer to the axial rear end), the less the stress is dispersed, and chipping is more likely to occur. Furthermore, since the peripheral cutting edge 7 is not present in the notch portion 8, stress is likely to concentrate around the notch portion 8, and chipping is more likely to occur.
On the other hand, in this embodiment, five or more peripheral blades 7 are provided, and the notch 8Ab located at the rear end side is provided on the peripheral blade 7A having the smallest division angle θ1 (cutting distance) in the axis-perpendicular cross section at the rear end of the cutting blade portion 3. As a result, even if the number of blades is increased and the feed speed is increased, the cutting load near the notch 8Ab located at the rear end side, where stress is least likely to be dispersed and concentrated, can be reduced, and chipping in areas where chipping is likely to occur can be effectively suppressed. As a result, more efficient machining is possible while suppressing the occurrence of chipping of the peripheral blade 7.

本実施形態において、すべての外周刃7は、それぞれ外周刃7の延在方向に沿って一定のねじれ角を有し、40°である。ねじれ角は35°以上であることが好ましい。
従来は、ねじれ角が大きくなるほど、加工能率は向上するものの、被削材との接触距離が増大するため、エンドミル本体1に作用する応力も増大してしまう。その上、切刃部3の中でも特に工作機械の把持部に近くい領域ほど(軸方向後端側ほど)、応力が分散されにくく、チッピングが起きやすくなる。更に、切欠部8には外周刃7が存在していないため、切欠部8周辺には応力が集中しやすく、チッピングが起きやすくなる。
一方、本実施形態では、ねじれ角は35°以上にするとともに、最も後端側に位置する切欠部8Abを、最も小さな分割角度θ1(切削距離)を有する外周刃7Aに設ける。これにより、ねじれ角を大きくして、送り速度や切削速度を増大させたとしても、応力が最も分散されにくく集中しやすい最も後端側に位置する切欠部8Ab付近の切削負荷を軽減させ、チッピングが起きやすい領域におけるチッピングを効果的に抑制することができる。その結果、外周刃7のチッピングの発生を抑えつつ、より一層高能率な加工が可能となる。
In this embodiment, all the peripheral blades 7 have a constant twist angle of 40° along the extension direction of the peripheral blade 7. The twist angle is preferably 35° or more.
Conventionally, the larger the helix angle, the higher the machining efficiency, but the greater the contact distance with the workpiece, which increases the stress acting on the end mill body 1. Furthermore, the closer the cutting edge 3 is to the grip of the machine tool (the closer to the axial rear end), the harder it is to disperse stress, making chipping more likely to occur. Furthermore, since the peripheral cutting edge 7 does not exist in the notch 8, stress tends to concentrate around the notch 8, making chipping more likely to occur.
On the other hand, in this embodiment, the helix angle is set to 35° or more, and the notch 8Ab located at the rear end side is provided on the peripheral cutting edge 7A having the smallest division angle θ1 (cutting distance). As a result, even if the helix angle is increased and the feed rate and cutting speed are increased, the cutting load near the notch 8Ab located at the rear end side, where stress is least likely to be dispersed and concentrated, can be reduced, and chipping in the area where chipping is likely to occur can be effectively suppressed. As a result, more efficient machining is possible while suppressing the occurrence of chipping of the peripheral cutting edge 7.

本実施形態では、すべての外周刃7のねじれ角は互いに等しい。このような構成にすると、より簡便に製造することができる。
従来は、外周刃7間でねじれ角を異ならせるという複雑な構成にすることで、高能率な切削を行なったとしても、びびり振動の発生を抑制し、チッピングを起きにくくさせることが知られている。
本実施形態では、最も後端側に位置する切欠部8Abを、切刃部3の後端の軸直角断面において最も小さな分割角度θ1を有する外周刃7Aに設けているので、すべてのねじれ角を等しくしたとしても、応力が最も分散されにくく集中しやすい最も後端側に位置する切欠部8Ab付近の切削負荷自体を軽減させ、チッピングが起きやすい領域におけるチッピングを効果的に抑制することができる。その結果、より簡便な構成で、外周刃7のチッピングの発生を抑えつつ、より一層高能率な加工が可能となる。
In this embodiment, the helix angles of all the peripheral cutting edges 7 are equal to one another. With this configuration, the manufacturing process can be simplified.
Conventionally, it has been known that a complex configuration in which the twist angles between the peripheral cutting edges 7 are made different can suppress the occurrence of chatter vibrations and make chipping less likely, even when highly efficient cutting is performed.
In this embodiment, the notch 8Ab located at the rear end side is provided on the peripheral cutting edge 7A having the smallest division angle θ1 in the cross section perpendicular to the axis at the rear end of the cutting edge portion 3, so that even if all the twist angles are made equal, the cutting load itself near the notch 8Ab located at the rear end side, where stress is least likely to be dispersed and most likely to concentrate, can be reduced, and chipping in the area where chipping is likely to occur can be effectively suppressed. As a result, with a simpler configuration, it is possible to perform more efficient machining while suppressing the occurrence of chipping of the peripheral cutting edge 7.

また、図5に示すように、外周刃7の延在方向に連続する外周刃7の切刃長さL2は、切り屑長さに相当する。各外周刃7に設ける切欠部8の配置によって、切り屑長さを変更することが可能である。本実施形態において、切欠部8によって分断されることなく、外周刃7の延在方向に連続する外周刃7の切刃長さL2のうち、エンドミル本体1内において最大の切刃長さL2MAX(即ち、最大切り屑長さ)は、図5に示すように、第5外周刃7Eに設けられた非切削領域9Eの後端から第5外周刃7Eの後端までの距離である24.8mm(2.5D)である。尚、切欠部8によって分断されることなく、外周刃7の延在方向に連続する外周刃7の切刃長さL2のうち、エンドミル本体1内において最小の切刃長さL2MINは、第3外周刃7Cの先端から非切削領域9Caの先端までの距離である9.1mm(0.9D)である。 Also, as shown in FIG. 5, the cutting edge length L2 of the peripheral blade 7 continuing in the extension direction of the peripheral blade 7 corresponds to the chip length. The chip length can be changed by the arrangement of the notches 8 provided on each peripheral blade 7. In this embodiment, the maximum cutting edge length L2 MAX (i.e., the maximum chip length) in the end mill body 1 of the cutting edge length L2 of the peripheral blade 7 continuing in the extension direction of the peripheral blade 7 without being divided by the notches 8 is 24.8 mm (2.5D), which is the distance from the rear end of the non-cutting area 9E provided on the fifth peripheral blade 7E to the rear end of the fifth peripheral blade 7E, as shown in FIG. 5. In addition, the minimum cutting edge length L2 MIN in the end mill body 1 of the cutting edge length L2 of the peripheral blade 7 continuing in the extension direction of the peripheral blade 7 without being divided by the notches 8 is 9.1 mm (0.9D), which is the distance from the tip of the third peripheral blade 7C to the tip of the non-cutting area 9Ca.

このように、外周刃の最大切刃長さが刃径Dの2.7倍以下(2.7D以下)となるように切欠部8を配置する。このような構成にすると、切り屑の噛み込みが生じにくくなる。
従来は、外周刃7の最大切刃長さL2MAXが刃径Dの2.7倍以下となるほどに多くの切欠部8を設けると、より後端側にも切欠部8が設けられるようになり、チッピング起きやすくなるおそれがあった。
本実施形態では、最も後端側に位置する切欠部8Abを、切刃部3の後端の軸直角断面において最も小さな分割角度θ1を有する外周刃7Aに設けているので、外周刃7の最大切刃長さL2MAXが刃径Dの2.7倍以下(2.7D以下)となるように、より後端側に切欠部8を配置したとしても、応力が最も分散されにくく集中しやすい最も後端側に位置する切欠部8Ab付近の切削負荷を軽減することができ、チッピングが起きやすい領域におけるチッピングを効果的に抑制することができる。その結果、外周刃7のチッピングを抑制しつつ、より一層高能率な切削が可能となる。
In this manner, the notch 8 is disposed so that the maximum cutting edge length of the peripheral cutting edge is 2.7 times or less (2.7D or less) the cutting edge diameter D. With such a configuration, chips are less likely to get caught.
Conventionally, when so many notches 8 are provided that the maximum cutting edge length L2MAX of the peripheral cutting edge 7 is 2.7 times or less than the cutting edge diameter D, the notches 8 are provided further toward the rear end, which may increase the risk of chipping.
In this embodiment, the notch 8Ab located at the rear end side is provided on the peripheral cutting edge 7A having the smallest division angle θ1 in the cross section perpendicular to the axis at the rear end of the cutting edge portion 3, so that even if the notch 8 is located further rearward so that the maximum cutting edge length L2MAX of the peripheral cutting edge 7 is 2.7 times or less (2.7D or less) the cutting diameter D, the cutting load near the notch 8Ab located at the rear end side, where stress is least likely to be dispersed and most likely to concentrate, can be reduced, and chipping in the area where chipping is likely to occur can be effectively suppressed. As a result, more efficient cutting is possible while suppressing chipping of the peripheral cutting edge 7.

また、最小の連続切刃長さL2MINがエンドミル本体1の刃径Dの0.6倍以上の長さとなるように切欠部8を配置することが好ましい。この構成とすることで、切欠部の数が過多となることを防ぎ、びびり振動の発生をより抑制できるため、外周刃のチッピングをより抑制することができる。 In addition, it is preferable to arrange the notches 8 so that the minimum continuous cutting edge length L2MIN is 0.6 times or more the cutting edge diameter D of the end mill body 1. This configuration prevents the number of notches from becoming excessive and further suppresses the occurrence of chatter vibration, thereby further suppressing chipping of the peripheral cutting edge.

更に、最大の連続切刃長さL2MAXが刃径の2.7倍以下の長さであるとともに、最小の連続切刃長さL2MINが刃径の0.6倍以上の長さとなるように切欠部8を配置することで、エンドミル本体内における連続切刃長さL2を適度なばらつき具合にすることができ、外周刃7のチッピングを更に抑制することができる。 Furthermore, by arranging the notch 8 so that the maximum continuous cutting edge length L2 MAX is 2.7 times or less the blade diameter and the minimum continuous cutting edge length L2 MIN is 0.6 times or more the blade diameter, it is possible to provide an appropriate degree of variation in the continuous cutting edge length L2 within the end mill body, and to further suppress chipping of the peripheral cutting edge 7.

切欠部8は、すくい面12上で、外周刃7に直交する方向に最も深い位置(以下、最深部P)において断面円弧状をなす。図5に示すように、軸方向位置が隣り合う2つの切欠部8の最深部P間の軸方向間隔L1の多くは等間隔な配置とされている。本実施形態では、軸方向で隣り合う2つの最深部P間の軸方向間隔L1が、1.5mmとされている。軸方向で隣り合う2つの切欠部8の配置間隔(ピッチ)を等しくすることで、エンドミル本体1の切削回転時において、外周刃7どうしの間で切削負荷の偏りが生じるのを防ぐことができる。The notch 8 has an arc-shaped cross section at the deepest position (hereinafter, deepest part P) on the rake face 12 in the direction perpendicular to the peripheral cutting edge 7. As shown in FIG. 5, most of the axial spacing L1 between the deepest parts P of two notches 8 adjacent to each other in the axial direction is equally spaced. In this embodiment, the axial spacing L1 between the two deepest parts P adjacent to each other in the axial direction is 1.5 mm. By making the spacing (pitch) of the two notches 8 adjacent to each other in the axial direction equal, it is possible to prevent the occurrence of uneven cutting loads between the peripheral cutting edges 7 during the cutting rotation of the end mill body 1.

各切欠部8にとって軸方向位置が最も近い切欠部8と、周方向位置が最も近い切欠部8とが、互いに異なるように配置されている。例えば、切欠部8Baにとって、軸方向位置が最も近い切欠部は8Aaおよび8Caであるが、周方向位置が最も近い切欠部は8Ebおよび8Abであり、両者は互いに異なっている。この構成によれば、周方向における切欠部8の配置間隔を適度にあけることができ、切削中、切削抵抗の変動が局所的に大きい箇所が現れにくくなり、びびり振動が起きにくくなる。 The notch 8 closest to each cutout 8 in the axial direction and the notch 8 closest to each cutout 8 in the circumferential direction are arranged so that they are different from each other. For example, for cutout 8Ba, the notches 8Aa and 8Ca are closest in the axial direction, but the notches 8Eb and 8Ab are closest in the circumferential direction, and the two are different from each other. With this configuration, the cutouts 8 can be arranged at an appropriate interval in the circumferential direction, and during cutting, there are less likely to be places where the cutting resistance fluctuates locally, making it less likely that chatter vibrations will occur.

[第2実施形態]
次に、第2実施形態のエンドミルの構成について述べる。
図6は、第2実施形態のエンドミル本体21の切刃部3全体の展開図である。
第2実施形態のエンドミル本体21は、刃径D、刃長H、切欠部8の数、切欠部8の配置において第1実施形態と異なる。尚、第2実施形態においても、刃数、ねじれ角、各外周刃7の分割角度θは第1実施形態と同じである。また、第1実施形態と同様に、すべての切欠部8の中で最も後端側に位置する切欠部8Abは、切刃部3の後端の軸直角断面において最も小さい分割角度θ1を有する第1外周刃7Aに設けられている。
また、第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、切刃部3内のすべての非切削領域9の周方向位置CQは互いに重なっておらず、切刃部3内のすべての切欠部8の周方向位置CRも互いに重なっていない。
[Second embodiment]
Next, the configuration of the end mill of the second embodiment will be described.
FIG. 6 is a development view of the entire cutting blade portion 3 of the end mill body 21 of the second embodiment.
The end mill body 21 of the second embodiment differs from the first embodiment in the blade diameter D, blade length H, number of notches 8, and arrangement of the notches 8. Note that, in the second embodiment, the number of blades, the twist angle, and the division angle θ of each peripheral blade 7 are the same as those in the first embodiment. Also, as in the first embodiment, the notch 8Ab located at the rearmost side of all the notches 8 is provided on the first peripheral blade 7A having the smallest division angle θ1 in the axis-perpendicular cross section at the rear end of the cutting portion 3.
Also, in the second embodiment, as in the first embodiment, the circumferential positions CQ of all non-cutting regions 9 within the cutting edge portion 3 do not overlap with each other, and the circumferential positions CR of all notches 8 within the cutting edge portion 3 also do not overlap with each other.

まず、本実施形態における刃径Dおよび刃長Hは第1実施形態よりも大きく、刃径Dは約20mm、刃長Hは約60mmである。また、本実施形態の切刃部3内に設けられている切欠部8の数は、第1実施形態よりも多く、12個設けられている。第1外周刃7Aおよび第5外周刃7Eには、それぞれ3つの切欠部8が設けられており、第2外周刃7B、第3外周刃7Cおよび第4外周刃7Dには、それぞれ2つの切欠部8が設けられている。First, the blade diameter D and blade length H in this embodiment are larger than those in the first embodiment, with the blade diameter D being approximately 20 mm and the blade length H being approximately 60 mm. In addition, the number of notches 8 provided in the cutting blade portion 3 in this embodiment is greater than that in the first embodiment, with 12 notches 8 provided. The first peripheral blade 7A and the fifth peripheral blade 7E each have three notches 8, while the second peripheral blade 7B, the third peripheral blade 7C and the fourth peripheral blade 7D each have two notches 8.

また、上記第1実施形態では図5に示すように、エンドミル本体1の切刃部3内のすべての切欠部8は、軸方向位置が隣り合う2つの切欠部8のうち、後端側に位置する切欠部8が、先端側に位置する切欠部8よりも回転方向後方に位置するように配置されている(右上がり配置)。
一方、本実施形態では、図6に示すように、エンドミル本体21の切刃部3内のすべての切欠部8は、軸方向位置が隣り合う2つの切欠部8のうち、後端側に位置する切欠部8が、先端側に位置する切欠部8よりも回転方向前方に位置するように、切刃部3内のすべての切欠部8は配置されている(右下がり配置)。言い換えると、すべての切欠部8は、図6中の矢印Fで示すように、エンドミル回転方向Tとは反対側へ向かうにしたがって刃先端へ近づく方向(外周刃7の傾斜方向とは逆になる傾斜方向)へ配置されている。右ねじれエンドミルにおいて、このような右下がり配置にすると、周方向位置が隣り合う切欠部8間の周方向間隔をより小さくすることができ、切欠部8をより高密度に配置することができる。その結果、このような右下がり配置は、切刃部3内のすべての切欠部8(および非切削領域9)の周方向位置が互いに重なることなく、より多くの切欠部8を配置することができる。
In addition, in the above first embodiment, as shown in Figure 5, all of the notches 8 in the cutting edge portion 3 of the end mill body 1 are arranged such that, of two notches 8 adjacent to each other in the axial direction, the notch 8 located at the rear end is located further rearward in the rotational direction than the notch 8 located at the tip end (right-upward arrangement).
On the other hand, in this embodiment, as shown in Fig. 6, all the notches 8 in the cutting blade portion 3 of the end mill body 21 are arranged so that, of two notches 8 adjacent in the axial direction, the notch 8 located at the rear end side is located forward in the rotation direction than the notch 8 located at the tip side (right-downward arrangement). In other words, all the notches 8 are arranged in a direction approaching the blade tip as they move toward the opposite side of the end mill rotation direction T (a tilt direction opposite to the tilt direction of the peripheral cutting edge 7) as shown by the arrow F in Fig. 6. In a right-handed twist end mill, such a right-downward arrangement can reduce the circumferential interval between the notches 8 adjacent in the circumferential position, and the notches 8 can be arranged at a higher density. As a result, such a right-downward arrangement can arrange more notches 8 without the circumferential positions of all the notches 8 (and the non-cutting region 9) in the cutting blade portion 3 overlapping with each other.

また、刃長Hが長くなるほど、切屑長さL2が長くならないように、切欠部8の数を増やす必要がある。このような場合であっても、右下がり配置にすると、切欠部8を周方向により高密度に配置することができる。そのため、切欠部8の数を増やした場合であっても、切刃部3内のすべての切欠部8(および非切削領域9)の周方向位置を互いに重ならせることなく、必要な数の切欠部8を形成しやすくなる。その結果、びびり振動が起きにくくなり、外周刃7のチッピングを抑制しつつ、より一層高能率な切削が可能となる。右下がり配置は、刃長Hが刃径Dの2倍以上、特に3倍以上のエンドミルにおいて特に好ましい。 In addition, the longer the blade length H, the more the number of notches 8 must be increased so that the chip length L2 does not become too long. Even in such a case, the right-downward arrangement allows the notches 8 to be arranged more densely in the circumferential direction. Therefore, even if the number of notches 8 is increased, it is easy to form the required number of notches 8 without overlapping the circumferential positions of all the notches 8 (and the non-cutting areas 9) in the cutting blade portion 3. As a result, chatter vibration is less likely to occur, and more efficient cutting is possible while suppressing chipping of the peripheral blade 7. The right-downward arrangement is particularly preferable for end mills whose blade length H is twice or more, especially three times or more, the blade diameter D.

また、刃径Dが大きくなるほど、切欠部8の寸法を大きくする必要がある。このような場合であっても、右下がり配置にすると、切欠部8を周方向により高密度に配置することができる。そのため、切欠部8の寸法を大きくした場合であっても、切刃部3内のすべての切欠部8(および非切削領域9)の周方向位置を互いに重ならせることなく、必要な数の切欠部8を形成しやすくなる。その結果、びびり振動が起きにくくなり、外周刃7のチッピングを抑制しつつ、より一層高能率な切削が可能となる。右下がり配置は、刃径Dが12mm以上のエンドミルにおいて特に好ましい。 In addition, the larger the blade diameter D, the larger the dimensions of the notches 8 must be. Even in such a case, the right-downward arrangement allows the notches 8 to be arranged more densely in the circumferential direction. Therefore, even if the dimensions of the notches 8 are increased, it is easy to form the required number of notches 8 without overlapping the circumferential positions of all the notches 8 (and non-cutting areas 9) within the cutting blade portion 3. As a result, chatter vibration is less likely to occur, and more efficient cutting is possible while suppressing chipping of the peripheral cutting edge 7. The right-downward arrangement is particularly preferable for end mills with a blade diameter D of 12 mm or more.

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。各実施形態の構成を適宜組み合わせてもよい。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the attached drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to the examples. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modified or revised examples within the scope of the technical ideas described in the claims, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present invention. The configurations of each embodiment may be combined as appropriate.

例えば、エンドミル本体1、21の外周刃7の数や、各外周刃7に設ける切欠部8の数は、刃径Dや刃長H、被削材の硬度や切削速度などの切削条件によって適宜設定することが好ましい。For example, it is preferable that the number of peripheral blades 7 of the end mill body 1, 21 and the number of notches 8 provided in each peripheral blade 7 are appropriately set depending on cutting conditions such as the blade diameter D, blade length H, hardness of the workpiece, and cutting speed.

上述した各実施形態では、エンドミル本体1,21における全ての外周刃7が切欠部8を有しているが、切欠部8を有しない外周刃7が存在していてもよい。In each of the above-described embodiments, all of the peripheral blades 7 in the end mill body 1, 21 have a notch portion 8, but there may be peripheral blades 7 that do not have a notch portion 8.

第1実施形態の刃径10mmのラジアスエンドミルを用いて、DMG森精機社製(HSK-A63)の工作機械を使って、30HRCの被削材を下記の切削条件のトロコイド加工にて、120分間ポケット形状の加工を行なう切削試験を行なった。切削条件は下記のとおりである。
(切削条件)
・切削速度(Vc):300m/min
・回転数(n):9549min-1
・送り速度(vf):9549mm/min
・一刃送り量(fz):0.2mm/t
・軸方向切り込み量(ap):29mm
・径方向切り込み量(ae):1mm
・切屑排出量Q:277cm/min
Using the radius end mill with a blade diameter of 10 mm according to the first embodiment, a cutting test was carried out on a DMG Mori Seiki (HSK-A63) machine tool to machine a 30HRC workpiece by trochoid machining under the following cutting conditions for 120 minutes to machine a pocket shape. The cutting conditions are as follows:
(Cutting conditions)
・Cutting speed (Vc): 300m/min
・ Rotation speed (n): 9549 min-1
Feed speed (vf): 9549 mm/min
・ Feed rate per blade (fz): 0.2 mm/t
Axial depth of cut (ap): 29 mm
Radial cutting depth (ae): 1 mm
・Chip discharge amount Q: 277cm3 /min

使用したエンドミルは第1実施形態のエンドミル10であり、上述したように5枚刃の不等分割エンドミルである。より具体的には、3つの外周刃7にはそれぞれ2つずつ切欠部8が設けられており、残り2つの外周刃7にはそれぞれ1つずつ切欠部8が設けられている。すべての切欠部8の中で最も軸方向後端側に位置する切欠部8は、切刃部3の後端の軸直角断面において最も小さい分割角度θ1を有する第1外周刃7Aに設けられている。また、すべての切欠部8の周方向位置CRは互いに重なっていない。また、すべて非切削領域9の周方向位置CQも互いに重なっていない。The end mill used is the end mill 10 of the first embodiment, which is an unequal division end mill with five blades as described above. More specifically, two notches 8 are provided on each of the three peripheral blades 7, and one notch 8 is provided on each of the remaining two peripheral blades 7. The notch 8 located closest to the axial rear end of all the notches 8 is provided on the first peripheral blade 7A, which has the smallest division angle θ1 in the axially perpendicular cross section of the rear end of the cutting blade portion 3. In addition, the circumferential positions CR of all the notches 8 do not overlap with each other. In addition, the circumferential positions CQ of all the non-cutting regions 9 do not overlap with each other.

第1実施形態のエンドミル10は、上記のような著しく高能率な切削条件下において120分間切削を行なっても、外周刃にチッピングは起きなかった。また、加工後の加工面は均一でうねりなどは確認されず、びびり振動も十分に抑制されていることがわかった。 Even when the end mill 10 of the first embodiment was used for 120 minutes under the extremely efficient cutting conditions described above, no chipping occurred on the peripheral cutting edge. In addition, the machined surface after machining was uniform and no waviness was observed, and chatter vibration was sufficiently suppressed.

1…エンドミル本体
4…切屑排出溝
7(7A,7B,7C,7D,7E)…外周刃
8(8Ab,8Ba,8Bb,8Ca,8Db,8Ea,8Eb)…切欠部
9…非切削領域
10…エンドミル
11…外周逃げ面
12…すくい面
CR…切欠部8の周方向位置
CS…周方向で隣り合う2つの切欠部8の回転方向前端間の間隔
D…刃径
H…刃長
L2…外周刃の延在方向に連続する外周刃の切刃長さ
P…最深部
O…軸線
T…エンドミル回転方向
θ…分割角度
1... End mill body 4... Chip discharge groove 7 (7A, 7B, 7C, 7D, 7E)... Peripheral cutting edge 8 (8Ab, 8Ba, 8Bb, 8Ca, 8Db, 8Ea, 8Eb)... Notch 9... Non-cutting area 10... End mill 11... Peripheral flank 12... Rake face CR... Circumferential position of notch 8 CS... Distance between the front ends of two circumferentially adjacent notches 8 in the rotational direction D... Blade diameter H... Blade length L2... Cutting edge length of the peripheral cutting edge continuing in the extension direction of the peripheral cutting edge P... Deepest part O... Axis T... End mill rotation direction θ... Division angle

Claims (12)

先端および後端を規定する回転軸を有するエンドミル本体と、前記エンドミル本体の先端側に形成された切刃部と、前記切刃部において前記回転軸に沿って捩れながら延びる複数の切屑排出溝と、前記切屑排出溝と外周逃げ面との回転方向前方側の交差稜線部に形成された複数の外周刃とを有するエンドミルであって、
前記切刃部は、前記外周刃を不連続にする複数の切欠部を有し、
すべての前記切欠部の中で最も後端側に配置される第1切欠部は、第1外周刃に設けられており、
前記切刃部の後端の軸直角断面において、すべての前記外周刃の分割角度が互いに異なり、前記第1外周刃の分割角度は最も小さいことを特徴とするエンドミル。
An end mill having an end mill body having a rotation axis that defines a front end and a rear end, a cutting edge portion formed on the front end side of the end mill body, a plurality of chip discharge grooves extending while twisting along the rotation axis in the cutting edge portion, and a plurality of peripheral cutting edges formed on an intersecting ridge portion on the front side in the rotation direction between the chip discharge grooves and a peripheral flank,
The cutting edge portion has a plurality of notches that make the peripheral cutting edge discontinuous,
The first notch portion, which is located at the rear end side of all the notches, is provided in the first peripheral cutting edge,
An end mill characterized in that, in a cross section perpendicular to the axis of the rear end of the cutting edge portion, the division angles of all of the peripheral cutting edges are different from each other , and the division angle of the first peripheral cutting edge is the smallest.
前記切欠部はそれぞれ前記外周刃の延長線上に非切削領域を有し、前記切刃部内のすべての前記非切削領域の周方向位置は互いに重なっていないことを特徴とする、
請求項1に記載のエンドミル。
Each of the notches has a non-cutting area on an extension line of the peripheral cutting edge, and the circumferential positions of all the non-cutting areas within the cutting edge portion do not overlap with each other.
The end mill according to claim 1 .
前記切刃部内のすべての前記切欠部の周方向位置は互いに重なっていないことを特徴とする、
請求項1又は2に記載のエンドミル。
The circumferential positions of all the notches in the cutting edge portion do not overlap with each other.
The end mill according to claim 1 or 2.
周方向位置が隣り合う2つの前記切欠部の回転方向前端間の周方向間隔のうち少なくとも1つの前記周方向間隔は、他の前記周方向間隔と異なっていることを特徴とする、
請求項1又は2に記載のエンドミル。
At least one of the circumferential intervals between rotational front ends of the two cutout portions that are adjacent to each other in the circumferential position is different from the other circumferential interval.
The end mill according to claim 1 or 2.
前記外周刃の軸方向長さは、刃径の2倍以上であることを特徴とする、
請求項1又は2に記載のエンドミル。
The axial length of the peripheral cutting edge is at least twice the cutting edge diameter.
The end mill according to claim 1 or 2.
前記外周刃は5つ以上設けられていることを特徴とする、
請求項1又は2に記載のエンドミル。
The number of the peripheral blades is five or more.
The end mill according to claim 1 or 2.
すべての前記外周刃のねじれ角は、35°以上であることを特徴とする、
請求項1又は2に記載のエンドミル。
The helix angle of all the peripheral cutting edges is 35° or more.
The end mill according to claim 1 or 2.
すべての前記外周刃のねじれ角は互いに等しいことを特徴とする、
請求項1又は2に記載のエンドミル。
The helix angles of all the peripheral cutting edges are equal to each other.
The end mill according to claim 1 or 2.
前記外周刃の延在方向に連続する最大切刃長さが刃径の2.7倍以下となるように、前記切欠部は配置されていることを特徴とする、
請求項1又は2に記載のエンドミル。
The notch is arranged so that the maximum cutting edge length continuing in the extending direction of the peripheral cutting edge is 2.7 times or less of the cutting edge diameter.
The end mill according to claim 1 or 2.
前記外周刃の延在方向に連続する最小切刃長さが刃径の0.6倍以上となるように、前記切欠部は配置されていることを特徴とする、
請求項1又は2記載のエンドミル。
The notch is arranged so that the minimum cutting edge length continuing in the extending direction of the peripheral cutting edge is 0.6 times or more the cutting edge diameter.
The end mill according to claim 1 or 2.
前記切欠部はそれぞれ、軸方向位置が最も近い前記切欠部と、周方向位置が最も近い前記切欠部とが異なるように配置されていることを特徴とする、
請求項1又は2に記載のエンドミル。
The notches are arranged such that the notch located closest to the axial position is different from the notch located closest to the circumferential position.
The end mill according to claim 1 or 2.
前記外周刃は右ねじれであり、すべての前記切欠部は、軸方向位置が隣り合う2つの前記切欠部のうち、後端側に位置する前記切欠部が、先端側に位置する前記切欠部よりも回転方向前方に位置するように配置されていることを特徴とする、
請求項1又は2に記載のエンドミル。
The peripheral cutting edge is right-handed, and all of the notches are arranged such that, of two notches adjacent to each other in the axial direction, the notch located at the rear end side is located forward in the rotational direction of the notch located at the front end side.
The end mill according to claim 1 or 2.
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