JP2001310211A - テーパ刃エンドミル - Google Patents
テーパ刃エンドミルInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C5/00—Milling-cutters
- B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
- B23C5/10—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C2265/00—Details of general geometric configurations
- B23C2265/08—Conical
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Milling Processes (AREA)
Abstract
て加工精度や耐久性を向上させるとともに、高能率加工
を行うことができるようにする。 【解決手段】 ねじれ溝16の溝底の勾配角θ2 が外周
刃18の勾配角θ1 よりも大きく、工具先端からシャン
ク12側へ向かうに従ってねじれ溝16の深さ寸法dが
小さくなるようにするとともに、工具先端位置における
ねじれ溝16の深さ寸法d1 を0.4〜0.15×(D
1 /2)の範囲内、工具軸方向において外周刃18の後
端位置におけるねじれ溝16の深さ寸法d2 を0.4〜
0.1×(D2 /2)の範囲内にした。
Description
に係り、特に、優れた加工精度および耐久性が得られる
テーパ刃エンドミルに関するものである。
して一定の勾配角(テーパ半角)θ1で傾斜させられて
いるテーパ刃エンドミルが、金型のリブ溝加工や側面加
工など種々の加工に広く使用されている。そして、この
ようなテーパ刃エンドミルは、所定の切り屑排出性能を
確保するために、一般に溝の深さ寸法が一定、すなわち
溝底の勾配角θ2 が上記外周刃の勾配角θ1 と等しい
か、或いはθ2 <θ1 で、シャンク側へ向かうに従って
溝深さが深くなるようになっている。特開平3−202
218号公報に記載されているテーパ刃エンドミルは、
θ2 =θ1 の場合である。
うな従来のテーパ刃エンドミルにおいては、必ずしも高
い剛性が得られず、倒れやびびり振動などに起因して加
工精度が低下したり工具が折損したりして、送り速度や
切込み深さ等の切削条件が制約されるという問題があっ
た。エンドミルは一般にシャンクが把持されて軸心まわ
りに回転駆動されるとともに、軸心と交差する方向へ移
動させられることにより、片持ち状で切削加工を行うた
め、倒れやびびり振動を防止するために少しでも高い剛
性が必要とされるのであり、把持部から加工部までの寸
法が長い程上記問題が顕著になる。
もので、その目的とするところは、テーパ刃エンドミル
の剛性を少しでも高くして加工精度や耐久性を向上させ
るとともに、高能率加工を行うことができるようにする
ことにある。
めに、第1発明は、溝に沿って設けられた外周刃が軸心
に対して一定の勾配角θ1 で傾斜させられているテーパ
刃エンドミルにおいて、溝底の勾配角θ2 が前記勾配角
θ1 よりも大きいことを特徴とする。
ルにおいて、工具先端位置における前記溝の深さ寸法d
1 は、その工具先端位置の外周刃の外径D1 に対して
0.4〜0.15×(D1 /2)の範囲内で、工具軸方
向において前記外周刃の後端位置における前記溝の深さ
寸法d2 は、その後端位置の外周刃の外径D2 に対して
0.4〜0.1×(D2 /2)の範囲内で、且つその深
さ寸法d2 は前記深さ寸法d1 よりも小さいことを特徴
とする。なお、深さ寸法d2 が深さ寸法d1 よりも小さ
いことは、第1発明において勾配角θ2 が勾配角θ1 よ
りも大きいことと同義であるが、念のために深さ寸法d
1 、d2 を用いて異なる表現で表したものである。
ば、溝底の勾配角θ2 が外周刃の勾配角θ1 よりも大き
いため、工具先端からシャンク側へ向かうに従って溝の
深さ寸法が小さくなり、その分だけ心厚(溝底径)が大
きくなって剛性や強度が高くなる。これにより、優れた
加工精度および耐久性が得られるようになるとともに、
送り速度や切込み深さを大きくするなどして高能率加工
を行うことが可能になる。
って溝の深さ寸法が小さくなると切り屑の排出性能が悪
くなり、切り屑詰まりにより工具折損などで却って工具
寿命が短くなる可能性があるが、第2発明のように工具
先端位置における溝の深さ寸法d1 が、その工具先端位
置の外周刃の外径D1 に対して0.4〜0.15×(D
1 /2)の範囲内で、工具軸方向において外周刃の後端
位置における溝の深さ寸法d2 が、その後端位置の外周
刃の外径D2 に対して0.4〜0.1×(D2/2)の
範囲内であれば、切り屑詰まりを生じることなく切削加
工を行うことが可能で、溝底の勾配角θ2 が外周刃の勾
配角θ1 以下の従来のテーパ刃エンドミルに比較して工
具寿命や加工精度が向上する。
用されるテーパ刃エンドミルに好適に適用されるが、側
面加工など他の切削加工を行うテーパ刃エンドミルにも
同様に適用され得る。
刃)であっても良いし、軸心まわりに捩じれたねじれ溝
(外周刃がねじれ刃)であっても良いが、勾配角θ1 、
θ2は、それ等の外周刃や溝底が位置するテーパ面の軸
心に対する傾斜角(テーパ半角)である。外周刃の刃数
についても、2枚刃、4枚刃など種々の刃数のテーパ刃
エンドミルに適用される。
程度のものが広く知られているが、金型のリブ溝の側面
の傾斜角度など切削加工すべき目的形状に応じて適宜定
められる。
0.15×(D1 /2)は、0.4×(D1 /2)以上
で0.15×(D1 /2)以下の範囲を意味しており、
深さ寸法d2 の範囲0.4〜0.1×(D2 /2)は、
0.4×(D2 /2)以上で0.1×(D2 /2)以下
の範囲を意味している。
場合は、深さ寸法d1 =0.4〜0.3×(D1 /
2)、例えば0.4×(D1 /2)、深さ寸法d2 =
0.4〜0.3×(D2 /2)の範囲で設定することが
望ましく、高硬度材用のテーパ刃エンドミルの場合は、
深さ寸法d1 =0.2〜0.15×(D1 /2)、深さ
寸法d2 =0.2〜0.1×(D2 /2)の範囲で設定
することが望ましい。
詳細に説明する。図1の(a) は、本発明が適用されたテ
ーパ刃エンドミル10の一部を切り欠いた正面図で、
(b) は先端側からみた底面図である。かかるテーパ刃エ
ンドミル10は、金型にリブ溝を切削加工するためのも
ので、シャンク12および刃部14を軸方向に連続して
一体に備えているとともに、刃部14の外周部には軸心
Oまわりに等間隔で4本のねじれ溝16が形成され、そ
のねじれ溝16に沿って軸心Oまわりに捩じれた4枚の
外周刃18が設けられている。また、工具先端には、外
周刃18に連続して4枚の底刃20が設けられている。
端側へ向かうに従って全体として小径になるテーパ形状
を成しており、外周刃18は軸心Oに対して勾配角θ1
で傾斜しているテーパ面上に設けられている。勾配角θ
1 は、例えば1°〜3°程度の範囲内で設定される。ま
た、ねじれ溝16の溝底は、勾配角θ1 よりも大きい勾
配角θ2 で軸心Oに対して傾斜しているテーパ面上に位
置させられている。すなわち、ねじれ溝16の深さ寸法
dは、工具先端からシャンク12側へ向かうに従って直
線的に浅くなっているのであり、工具軸方向において外
周刃18の後端位置における深さ寸法d2 は工具先端位
置の深さ寸法d1 よりも小さい。工具先端には、底刃2
0を形成するギャッシュが設けられているため、深さ寸
法d1 はねじれ溝16を工具先端まで延長した場合の寸
法である。なお、図1(a) における刃部14の下側半分
は、ねじれ溝16を軸心Oと平行に示したもの、言い換
えればテーパ刃エンドミル10を軸心Oまわりに回転さ
せた時のねじれ溝16の溝底の回転軌跡であるテーパ面
を表している。
周刃18の外径D1 に対して0.4〜0.15×(D1
/2)の範囲内で、深さ寸法d2 は、上記後端位置にお
ける外周刃18の外径D2 に対して0.4〜0.1×
(D2 /2)の範囲内とされている。特に、テーパ刃エ
ンドミル10が汎用タイプの場合は、深さ寸法d1 =
0.4×(D1 /2)程度、深さ寸法d2 =0.4〜
0.3×(D2 /2)の範囲内で、高硬度材用の場合
は、深さ寸法d1 =0.2〜0.15×(D1 /2)、
深さ寸法d2 =0.2〜0.1×(D2 /2)の範囲内
とされる。
ば、ねじれ溝16の溝底の勾配角θ 2 が外周刃18の勾
配角θ1 よりも大きいため、工具先端からシャンク12
側へ向かうに従ってねじれ溝16の深さ寸法dが小さく
なり、その分だけ心厚(溝底径)が大きくなって剛性や
強度が高くなる。これにより、優れた加工精度および耐
久性が得られるようになるとともに、送り速度や切込み
深さを大きくするなどして高能率加工を行うことが可能
になる。
に従ってねじれ溝16の深さ寸法dが小さくなると切り
屑の排出性能が悪くなり、切り屑詰まりにより工具折損
などで却って工具寿命が短くなる可能性があるが、本実
施例では工具先端位置におけるねじれ溝16の深さ寸法
d1 が0.4〜0.15×(D1 /2)の範囲内で、外
周刃18の後端位置におけるねじれ溝16の深さ寸法d
2 が0.4〜0.1×(D2 /2)の範囲内であるた
め、切り屑詰まりを生じることなく切削加工を行うこと
が可能で、ねじれ溝16の溝底の勾配角θ2 が外周刃1
8の勾配角θ1 以下の従来のテーパ刃エンドミルに比較
して工具寿命や加工精度が向上する。
m、外周刃18の勾配角θ1 =1°、刃長が12mmの
ねじれ刃で、工具先端における溝深さ寸法d1 は等しい
が溝底の勾配角θ2 が異なる標準品(θ2 =45′)お
よび本発明品(θ2 =1°10′)のテーパ刃エンドミ
ルを用いて、図2(a) に示すように深さ10mmのリブ
溝22の切削加工(直線切削)を以下の加工条件で行
い、切削性能として折損までの切削長さを調べたとこ
ろ、図2(b) に示すように、本発明品は標準品に比較し
て耐久性(寿命)が2倍以上であった。 《加工条件》 ・回転速度 15500min-1(48.7m/mi
n) ・送り速度 445mm/min ・切込み深さ aa=0.02mm、深さ10mm ・切削油剤 水溶性切削油 ・使用機械 立型マシニングセンタ ・被削材質 SKD61(40HRC)
細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、
本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更,改良を加
えた態様で実施することができる。
示す図で、(a) は一部を切り欠いた正面図、(b) は先端
側から見た底面図である。
性能試験を説明する図で、(a)は切削加工したリブ溝形
状を示す斜視図、(b) は試験結果を説明する図である。
8:外周刃
Claims (2)
- 【請求項1】 溝に沿って設けられた外周刃が軸心に対
して一定の勾配角θ1で傾斜させられているテーパ刃エ
ンドミルにおいて、 溝底の勾配角θ2 が前記勾配角θ1 よりも大きいことを
特徴とするテーパ刃エンドミル。 - 【請求項2】 工具先端位置における前記溝の深さ寸法
d1 は、該工具先端位置の外周刃の外径D1 に対して
0.4〜0.15×(D1 /2)の範囲内で、工具軸方
向において前記外周刃の後端位置における前記溝の深さ
寸法d2 は、該後端位置の外周刃の外径D2 に対して
0.4〜0.1×(D2 /2)の範囲内で、且つ該深さ
寸法d2 は前記深さ寸法d1 よりも小さいことを特徴と
する請求項1に記載のテーパ刃エンドミル。
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-
2000
- 2000-04-27 JP JP2000127360A patent/JP3754270B2/ja not_active Expired - Fee Related
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