JP2000190120A - 強ねじれエンドミル - Google Patents

強ねじれエンドミル

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JP2000190120A
JP2000190120A JP37200898A JP37200898A JP2000190120A JP 2000190120 A JP2000190120 A JP 2000190120A JP 37200898 A JP37200898 A JP 37200898A JP 37200898 A JP37200898 A JP 37200898A JP 2000190120 A JP2000190120 A JP 2000190120A
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JP
Japan
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cutting edge
blade
angle
end mill
chamfering
Prior art date
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Application number
JP37200898A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeyasu Yoshitoshi
成恭 吉年
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Moldino Tool Engineering Ltd
Original Assignee
Hitachi Tool Engineering Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/02Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】強ねじれのエンドミルにおいて切れ刃先端コ−
ナの形状を改良することによって、被削材を選ばず長時
間安定して切削できるエンドミルを提供することを目的
とする。また、再研削を行なったとき容易に局部的な損
耗が防止できるエンドミルを提供することも目的とす
る。 【構成】 回転方向と等しい方向で40度を越える強ね
じれの外周切れ刃と、これに連接する底刃とを備えた超
硬合金製のエンドミルにおいて、該エンドミルの底刃は
すくい角が軸方向に0度または0度以上の正角であっ
て、該底刃の先端が外周切れ刃の一部となるフラット刃
を構成し、さらに、該フラット刃先端コ−ナに面取り刃
を設けたことを特徴とする強ねじれエンドミルである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、主として工作機械
で、特に高硬度材等の難削材の切削に用いる強ねじれ刃
の超硬エンドミルに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の強ねじれ刃超硬エンドミルとし
て、例えば特開平5−57519号に示されたエンドミ
ルがある。ねじれ刃がエンドミルの切削性を高める作用
は周知であって、難削材切削用として強ねじれエンドミ
ルが用いられることは珍しいことではない。上記のよう
に刃形諸元と組み合せ、また多刃化することによって切
削性改善が実現されている。しかし、回転方向と等しい
方向にねじれた強ねじれ刃は、切れ刃先端部分、すなわ
ち切削作用において加工物に最初に食い付く部分が鋭利
になるから、大きな切削抵抗が働く難削材切削において
は強度が不足して損耗が早く、またチッピングなど突発
的な損傷の原因ともなって工具寿命が支配される。これ
の解消手段としてたとえば切れ刃先端コ−ナに丸みを与
えたものや、面取りを施したものなどがある。これらは
ねじれ角が比較的小さいと作業が容易で効果が期待でき
るが、ねじれ角が大きい場合は補強効果を与えるための
工作が難しくなり、加工精度にも弊害を生じてくる。一
方、例えば特開平6−315816号に示されたエンド
ミルがあり、図1および図2に示す従来の強ねじれエン
ドミルのように外周切れ刃先端にエンドミル回転軸と平
行なフラット刃を設けたものは周知であるが、同号はこ
れをさらに負角にしたフラット刃とみなすことができ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】強ねじれ刃エンドミ
ルにおいて切れ刃先端に設けられたフラット刃は切れ刃
補強の効果を顕わすが、この部分は外周切れ刃のねじれ
角がないに等しいから切削性のマイナスは否めない。フ
ラット刃が長いと補強効果が大きい反面、切削性のマイ
ナスも大きい。そのため、被削材に合わせてフラット刃
を選ぶ必要が生じ、エンドミルの汎用性を阻害するとい
う問題があった。使用して損耗が進んだエンドミルは再
研削により初期の性能を回復できる。エンドミルにおい
ては直径寸法の変化を嫌う場合、使用部分を切断除去し
底刃を研削して再生するから、1〜2回の再研削しかで
きない場合が多い。従ってエンドミルの局部的な損耗を
防止し、工具寿命を長くすることが望まれるが、切れ刃
全体に均一な損耗が生じるよう、また再研削方法が容易
であるよう期待するには従来の切れ刃形状では満足でき
ないという問題があった。特にコ−ティングエンドミル
においては再研削後に再度コ−ティングを施すことが望
ましいが、仮に被覆が行なえない場合は大幅な寿命低下
が避けられないという問題があった。
【0004】この発明は以上のような背景のもとになさ
れたものであり、強ねじれのエンドミルにおいて切れ刃
先端コ−ナの形状を改良することによって、被削材を選
ばず長時間安定して切削できるエンドミルを提供するこ
とを目的とする。また、再研削を行なったとき容易に局
部的な損耗が防止できるエンドミルを提供することも目
的とする。
【0005】
【問題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、回転方向と等しい方向で40度を越え
る強ねじれの外周切れ刃と、これに連接する底刃とを備
えた超硬合金製のエンドミルにおいて、該エンドミルの
底刃はすくい角が軸方向に0度または0度以上の正角で
あって、該底刃の先端が外周切れ刃の一部となるフラッ
ト刃を構成し、さらに、該フラット刃先端コ−ナに面取
り刃を設けたことを特徴とする強ねじれエンドミルであ
る。
【0006】
【作用】本発明においては、すくい角が軸方向に0度ま
たは0度以上の正角であるから、切り屑を下方向へ噛み
込むことはなく、またフラット刃と面取り刃は鈍角で接
しているから切れ刃強度は面取り刃をもたない場合に比
べて明かに大きい。フラット刃として作用する長さは短
いから切削抵抗を増加させるまでには到らず、切れ刃先
端のシャ−プさを和らげて強ねじれ刃の快削性を維持で
きる。面取り刃は刃先コ−ナ部分で切れ刃長さを長く
し、切り屑を薄くして切れ刃への負荷を軽減する。切れ
刃の先端でねじれ角、すくい角、外周逃げ角、底刃逃げ
角等が集中して鋭利な切れ刃を構成し、これはフラット
刃を備えたエンドミルであっても変わりはない。この部
分を面取りすることによって集中した角度を分散、鈍化
して切れ刃強度を高めることができる。同時に直刃とし
て働くフラット刃の部分が短くなるから、切削性の向上
にも寄与するのである。
【0007】コ−ティングエンドミルの場合はすくい
面、逃げ面にコ−ティング膜が残っているから、外周切
れ刃の部分においては新製時の性能を保持するが、再研
削部分は膜が失われているから、再使用時の損耗が早
い。面取り刃をもたない場合はフラット刃の逃げ面には
膜が残るが、膜の残らない底刃とは略90度で交差する
から、この位置で大きな抵抗を受けて底刃側からの損傷
が早い。本発明の場合は、面取り刃逃げ面は膜が除去さ
れているものの鈍角の切れ刃を構成して強度に勝る結
果、損傷を遅らせる効果を得る。
【0008】フラット刃に設ける面取り刃は軸方向の長
さがフラット刃の長さの1/2程度が望ましく、60%
以下であればよい。これを越えると面取りのみを施した
場合と近似し、効果が薄らぐ。面取り刃は回転軸と45
゜をなすいわゆるC面取りで差し支えないが、これに固
執することなく任意に選択してよい。ただし、面取り刃
の逃げ角は、これをβとし、外周切れ刃の逃げ角をα、
回転軸と面取り刃とがなす面取り角をθとしたとき、 tanβ≦tanα・tanθ であるようにする。すなわち、面取り刃を設ける根拠は
外周切れ刃の先端を鈍角にするところにあって、面取り
刃の切れ味を期待するものではない。上記の数式を遵守
することによって面取り刃の逃げ角を抑制し、面取り刃
の逃げ面が外周切れ刃として作用するフラット刃の後方
まで回り込むことを規制する。これでフラット刃の強度
低下がなく、外周切れ刃とフラット刃との損傷状況を均
等化できる。以下、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。
【0009】
【実施例】図3は本発明の一実施例であり、超微粒子超
硬合金製の直径20mm、刃数6刃、右刃右ねじれ、ね
じれ角52゜のエンドミルにおいて、その外周刃先端に
は長さ0.6mmで回転軸と平行な平面からなるフラッ
ト刃を設け、その上に長さ0.3mmのC面取り刃を設
けたものである。同一寸法でフラット刃のみを設けたも
のの場合は90%が切れ刃先端のチッピングで工具寿命
に至るのに対して、面取り刃を設けることによってチッ
ピングが防止でき、正常に逃げ面摩耗で寿命判定が行な
えるようになった。
【0010】図4および図5は本発明の他の実施例であ
り、図3と同じエンドミルにTi系の被覆を施し、これ
を使用後先端部を切断したうえ再研削を行なったもので
ある。再研削は、外周切れ刃のすくい面、逃げ面には手
を加えず、底刃部分のみ再成形を行なった。先端には長
さ0.6mmで回転軸と平行な平面からなるフラット刃
を設け、さらに長さ0.2mmのC面取り刃を設けてあ
る。このエンドミルの外周逃げ角は8度、刃直角で表す
面取り刃の逃げ角は5度である。面取り角が45度であ
るから本発明になる数式を満足していて、エンドミル先
端の強度は十分である。なお、図4においてハッチング
部分は再研削を施していない、すなわちコ−ティング残
存面である。これには再コ−ティングを施すことなく、
比較例として切削に供した。
【0011】切削諸元は、被削材として調質ダイス鋼
(HRC48〜50)を用い、回転数1500rpm、
軸方向切り込み量10mm、径方向切り込み量1mm、
送り速度1m/minにて実施した。逃げ面平均摩耗量
VBが0.25mmに達するまでの切削長さにより判定
した。本発明例として、前記実施例で用いたものを再研
削後、フラット長さ0.6mm、面取り刃長さ0.2m
m、被覆なしは、切削長さ22mでVB0.25mmに
達した。また、従来品(新品)として、フラット長さ
0.3mm、面取り刃なし、全面被覆したものは、切削
長さ18.5mであった。次に、比較例1として、従来
品の使用後、再研削し、フラット長さ0.3mm、面取
り刃なし、被覆処理なしのものは、切削長さ4.6mで
VB0.25mmに達した。比較例2として、従来品の
使用後、再研削し、フラット長さ0.3mm、面取り刃
長さ0.5mm、被覆なしのものは、切削長さ4.6m
でVB0.25mmに達した。上記のように、本発明例
は再研削品であるにもかかわらず、新品を上回る工具寿
命が得られた。
【0012】図6および図7は面取り刃の逃げ角を説明
する図である。すなわち本発明になる数式を満足すると
きは図6のように、フラット刃と平行な正面視において
外周逃げ面と面取り刃逃げ面とが交差する稜が切れ刃か
らエンドミル先端側へ傾斜するように目視される。すな
わち外周切れ刃の作用をなすフラット刃の逃げ面は外周
逃げ面が当り、強度低下の理由がない。一方該数式を満
足しないときは図7のようにフラット刃の逃げ面背部が
削除され、強度低下を招くことになる。
【0013】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、難削材で
あっても長時間安定して切削できるエンドミルを得るこ
とができ、特にコ−ティングを施工した強ねじれのエン
ドミルにおいて、再研削後の再コ−ティングを省略して
も、新製時の性能を維持できるエンドミルを得ることが
できたのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、従来品のの要部拡大図をしめす。
【図2】図2は、図1の要部拡大図を示す。
【図3】図3は、本発明の一実施例の正面図を示す。
【図4】図4は、本発明の他の実施例の要部拡大図を示
す。
【図5】図5は、図4の要部拡大図を示す。
【図6】図6は、本発明の外周逃げ角と面取り刃逃げ角
の関係を示す。
【図7】図7は、外周逃げ角と面取り刃逃げ角の関係を
示す。
【符号の説明】
1 本体 2 外周切れ刃 3 底刃 4 フラット刃 5 フラット刃の長さ 6 面取り刃 α 外周逃げ角 β 面取り刃逃げ角 γ ねじれ角 θ 面取り角

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転方向と等しい方向で40度を越える
    強ねじれの外周切れ刃と、これに連接する底刃とを備え
    た超硬合金製のエンドミルにおいて、該エンドミルの底
    刃はすくい角が軸方向に0度または0度以上の正角であ
    って、該底刃の先端が外周切れ刃の一部となるフラット
    刃を構成し、さらに、該フラット刃先端コ−ナに面取り
    刃を設けたことを特徴とする強ねじれエンドミル。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の強ねじれエンドミルにお
    いて、上記面取り刃は、軸方向の長さがフラット刃の長
    さの60%以下であって、かつ、該面取り刃の逃げ角β
    が、該エンドミルの外周逃げ角をα、面取り刃の面取り
    角をθとしたとき、tanβ≦tanα・tanθ、で
    あることを特徴とする強ねじれエンドミル。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020077585A (ko) * 2001-04-02 2002-10-12 강호연 인벌류트 형상 가공용 복합 엔드밀
JP2004209559A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Sumitomo Electric Ind Ltd バックテーパ付きエンドミル
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