JP2002011611A - テーパネックエンドミル - Google Patents
テーパネックエンドミルInfo
- Publication number
- JP2002011611A JP2002011611A JP2000195440A JP2000195440A JP2002011611A JP 2002011611 A JP2002011611 A JP 2002011611A JP 2000195440 A JP2000195440 A JP 2000195440A JP 2000195440 A JP2000195440 A JP 2000195440A JP 2002011611 A JP2002011611 A JP 2002011611A
- Authority
- JP
- Japan
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- neck
- end mill
- length
- blade
- tapered
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C5/00—Milling-cutters
- B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
- B23C5/10—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
- B23C5/1009—Ball nose end mills
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Milling Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金型の深部加工等において工具突き出し量を
長くして用いるテーパネックエンドミルであって、ビビ
リ等の振動に強く、耐折損性が改善されたテーパネック
エンドミルを提供することを目的とする。 【構成】 金型の深部加工等に用いるテーパ状の首部を
有するテーパネックエンドミルにおいて、該エンドミル
の首下長さが刃径の１０倍以上で、且つ、外周刃の延長
上に当たる切り上がり部の長さを有効刃長の０．３〜３
倍にしたことを特徴とするテーパネックエンドミル。
長くして用いるテーパネックエンドミルであって、ビビ
リ等の振動に強く、耐折損性が改善されたテーパネック
エンドミルを提供することを目的とする。 【構成】 金型の深部加工等に用いるテーパ状の首部を
有するテーパネックエンドミルにおいて、該エンドミル
の首下長さが刃径の１０倍以上で、且つ、外周刃の延長
上に当たる切り上がり部の長さを有効刃長の０．３〜３
倍にしたことを特徴とするテーパネックエンドミル。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、金型の深部加工等に
用いるテーパネックエンドミルの改良に関し、更に詳し
くは、ビビリ等の振動や耐折損性を改善したテーパネッ
クエンドミルに関する。
用いるテーパネックエンドミルの改良に関し、更に詳し
くは、ビビリ等の振動や耐折損性を改善したテーパネッ
クエンドミルに関する。
【０００２】
【従来の技術】金型には、深く窪んだ形状のものや加工
高低差が非常に大きいものがある。例えば、キャビティ
型の底部の隅部削り残し加工や製品側の補強部に相対す
る溝の加工等の深部加工があり、工具自体またはホルダ
が被削材に干渉しない様、通常のエンドミルに比べ、工
具突き出し量を長くして加工を行う。このため、直線状
の長い首部を有するエンドミルやテーパ状の長い首部を
有するエンドミル（以下、テーパネックエンドミルと称
する。）が用いられ、切削加工時の切削抵抗によるたわ
みが大きくなり、ビビリ等の振動が発生し易くなる。工
具剛性面では、直線状の首部のものより、テーパ状の首
部のものが優れるが十分でない。
高低差が非常に大きいものがある。例えば、キャビティ
型の底部の隅部削り残し加工や製品側の補強部に相対す
る溝の加工等の深部加工があり、工具自体またはホルダ
が被削材に干渉しない様、通常のエンドミルに比べ、工
具突き出し量を長くして加工を行う。このため、直線状
の長い首部を有するエンドミルやテーパ状の長い首部を
有するエンドミル（以下、テーパネックエンドミルと称
する。）が用いられ、切削加工時の切削抵抗によるたわ
みが大きくなり、ビビリ等の振動が発生し易くなる。工
具剛性面では、直線状の首部のものより、テーパ状の首
部のものが優れるが十分でない。
【０００３】テーパネックエンドミルの刃型を改良した
例として、特開２０００−１１７５２２号公報に示され
ているボールエンドミルがあり、切れ刃の強度と切れ味
を向上させることにより、工具突き出し量を長くした場
合でも振動を可及的に抑えることができ、切れ刃のチッ
ピングや欠け等を抑制して切削寿命を延長することがで
きるものである。
例として、特開２０００−１１７５２２号公報に示され
ているボールエンドミルがあり、切れ刃の強度と切れ味
を向上させることにより、工具突き出し量を長くした場
合でも振動を可及的に抑えることができ、切れ刃のチッ
ピングや欠け等を抑制して切削寿命を延長することがで
きるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、キャビティ型の深い底部の隅部削り残し加工や製品
側の補強部に相対する部位の溝の加工等の深部加工で
は、工具自体またはホルダーが被削材に干渉するため、
工具突き出し量は工具径の１０倍以上、深いものになる
と１００倍程度のものまであり、切れ刃形状だけではビ
ビリ等の振動は抑制できず、また、特に小径品において
は刃部と首部の繋ぎ目で折損に至る場合も多かった。こ
のため、切れ刃形状もさることながら、長い工具突き出
し量に耐えうる工具自体の剛性と、耐折損性を考慮した
工具の全体構成に課題があった。
ば、キャビティ型の深い底部の隅部削り残し加工や製品
側の補強部に相対する部位の溝の加工等の深部加工で
は、工具自体またはホルダーが被削材に干渉するため、
工具突き出し量は工具径の１０倍以上、深いものになる
と１００倍程度のものまであり、切れ刃形状だけではビ
ビリ等の振動は抑制できず、また、特に小径品において
は刃部と首部の繋ぎ目で折損に至る場合も多かった。こ
のため、切れ刃形状もさることながら、長い工具突き出
し量に耐えうる工具自体の剛性と、耐折損性を考慮した
工具の全体構成に課題があった。
【０００５】
【本発明の目的】本発明は以上のような背景をもとにな
されたものであり、金型の深部加工等において工具突き
出し量を長くして用いるテーパネックエンドミルであっ
て、ビビリ等の振動に強く、耐折損性が改善されたテー
パネックエンドミルを提供することを目的とする。
されたものであり、金型の深部加工等において工具突き
出し量を長くして用いるテーパネックエンドミルであっ
て、ビビリ等の振動に強く、耐折損性が改善されたテー
パネックエンドミルを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そのため、本願発明で
は、金型の深部加工等に用いるテーパ状の首部を有する
テーパネックエンドミルにおいて、該エンドミルの首下
長さが刃径の１０倍以上で、且つ、切り上がり部の長さ
を有効刃長の０．３〜３倍にしたことを特徴とするテー
パネックエンドミルである。本願発明の実施の態様とし
て、刃部、首部に渡り、首下長さの５０％以上を硬質被
膜、耐熱被膜又は潤滑被膜を被覆し、圧縮応力を付与し
ても良い。また、該首部のテーパ形状を工具軸断面視で
凹状に湾曲させたり、心厚を工具先端側から首部方向に
漸次大きく設けても良い。
は、金型の深部加工等に用いるテーパ状の首部を有する
テーパネックエンドミルにおいて、該エンドミルの首下
長さが刃径の１０倍以上で、且つ、切り上がり部の長さ
を有効刃長の０．３〜３倍にしたことを特徴とするテー
パネックエンドミルである。本願発明の実施の態様とし
て、刃部、首部に渡り、首下長さの５０％以上を硬質被
膜、耐熱被膜又は潤滑被膜を被覆し、圧縮応力を付与し
ても良い。また、該首部のテーパ形状を工具軸断面視で
凹状に湾曲させたり、心厚を工具先端側から首部方向に
漸次大きく設けても良い。
【０００７】
【発明の実施の形態】第１に、切り上がり部の長さは、
従来より工具剛性面から可能な限り短くすることが良い
とされていた。しかしながら、切り上がり部の長さは、
工具軸方向の工具軸直角断面積の変化量に関連し、切り
上がり部の長さを短くすることは該変化量が切り上がり
部において大きくなることを意味する。従来技術で取り
上げた公報では、図２〜図４のように全く設けておら
ず、刃部３から首部５に繋がる部位には切り上がり部が
記載されていない。この切り上がり部は、切削において
発生する切削応力が集中し易く、折損につながる。特に
テーパネックエンドミルの場合、首径が漸次大きくなる
ため、該変化量も極端に大きくなり、更に折損し易くな
る。これにより、本願発明では、工具剛性に問題が生じ
ない程度に切り上がり部の長さを該有効刃長の０．３〜
３倍に長くしたものである。更に好ましくは、この部位
における工具剛性は、あまり問題にされないため、切り
上がり部の長さを該有効刃長の１〜３倍にすることが望
ましい。
従来より工具剛性面から可能な限り短くすることが良い
とされていた。しかしながら、切り上がり部の長さは、
工具軸方向の工具軸直角断面積の変化量に関連し、切り
上がり部の長さを短くすることは該変化量が切り上がり
部において大きくなることを意味する。従来技術で取り
上げた公報では、図２〜図４のように全く設けておら
ず、刃部３から首部５に繋がる部位には切り上がり部が
記載されていない。この切り上がり部は、切削において
発生する切削応力が集中し易く、折損につながる。特に
テーパネックエンドミルの場合、首径が漸次大きくなる
ため、該変化量も極端に大きくなり、更に折損し易くな
る。これにより、本願発明では、工具剛性に問題が生じ
ない程度に切り上がり部の長さを該有効刃長の０．３〜
３倍に長くしたものである。更に好ましくは、この部位
における工具剛性は、あまり問題にされないため、切り
上がり部の長さを該有効刃長の１〜３倍にすることが望
ましい。
【０００８】第２に、刃部先端部から首部に渡り、首下
長さの５０％以上の長さの部位まで、残留圧縮応力を有
する硬質被膜、耐熱被膜又は潤滑被膜を被覆する。特
に、首部を被覆することにより、首部に付与される残留
圧縮応力を高めることができる。切削時の刃部に加わる
力は、首部を曲げようとする方向に作用するため、圧縮
応力を付与しておくことにより、首部の振動に対し強め
ることができる。また、切れ刃の耐摩耗性、耐熱性又は
潤滑性を向上させることはいうまでもない。
長さの５０％以上の長さの部位まで、残留圧縮応力を有
する硬質被膜、耐熱被膜又は潤滑被膜を被覆する。特
に、首部を被覆することにより、首部に付与される残留
圧縮応力を高めることができる。切削時の刃部に加わる
力は、首部を曲げようとする方向に作用するため、圧縮
応力を付与しておくことにより、首部の振動に対し強め
ることができる。また、切れ刃の耐摩耗性、耐熱性又は
潤滑性を向上させることはいうまでもない。
【０００９】第３に、該首部はテーパ状としたが、シャ
ンク径、刃径を段差部を有しないように設けるものであ
り、その断面は略円形であるが、該首部のテーパを角度
的に一定とせずに、該エンドミルの正面視でシャンク側
に向かうに従い凹状に湾曲させることにより、工具軸直
角断面積の変化量を更に小さくでき、耐折損性を向上す
ることができる。
ンク径、刃径を段差部を有しないように設けるものであ
り、その断面は略円形であるが、該首部のテーパを角度
的に一定とせずに、該エンドミルの正面視でシャンク側
に向かうに従い凹状に湾曲させることにより、工具軸直
角断面積の変化量を更に小さくでき、耐折損性を向上す
ることができる。
【００１０】第４に、心厚を工具先端側から首部方向に
漸次大きく設けることにより、外周刃溝の切り上がり部
との段差をより小さくすることができ、折損を抑制で
き、工具剛性面と耐折損性ともに向上することができ
る。更に、工具剛性面から見れば有効刃長はできる限り
短い方が優位ではあるが、実際の加工では、外周刃まで
使用する加工や切り屑排出性を考慮しなければならない
溝切削等もあるため、最小限必要な有効刃長の範囲とし
て、工具刃径の１〜３倍とした。
漸次大きく設けることにより、外周刃溝の切り上がり部
との段差をより小さくすることができ、折損を抑制で
き、工具剛性面と耐折損性ともに向上することができ
る。更に、工具剛性面から見れば有効刃長はできる限り
短い方が優位ではあるが、実際の加工では、外周刃まで
使用する加工や切り屑排出性を考慮しなければならない
溝切削等もあるため、最小限必要な有効刃長の範囲とし
て、工具刃径の１〜３倍とした。
【００１１】ここで、工具先端部形状がスケア刃の他、
回転軌跡が半球状となるボール刃、エンド刃先部にコー
ナＲを設けたラジアス刃等において、上記作用が得ら
れ、本発明の範疇であることはいうまでもない。以下、
実施例に基づき本発明を具体的に説明する。
回転軌跡が半球状となるボール刃、エンド刃先部にコー
ナＲを設けたラジアス刃等において、上記作用が得ら
れ、本発明の範疇であることはいうまでもない。以下、
実施例に基づき本発明を具体的に説明する。
【００１２】
【実施例】図１に示す様な、超微粒子超硬合金製で刃径
Ｄ＝２ｍｍ（刃先Ｒ＝１ｍｍ）、有効刃長?＝３ｍｍ、
首部は片角で１°のテーパ状とし、首部長さ?１＝２０
ｍｍ、刃数２枚刃のテーパネックボ−ルエンドミルを用
いて、切り上がり部の長さ?０を１ｍｍ、２ｍｍ、５ｍ
ｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍとし、刃部、首部ほぼ全域にＴ
ｉＡｌＮ膜を２μｍ被覆し、各５本製作した。切削試験
は、被削材Ｓ５０Ｃ（ＨＲＣ２３）、傾斜角１°の縦壁
を有する底隅部の削り残し加工で、エアブローを用いた
乾式切削とし、回転数１００００回転／ｍｉｎ、送り速
度２ｍ／ｍｉｎで行い、切削状態、特に振動について観
察した。比較例である切り上がり部の長さ?０が１ｍｍ
では、テストした５本とも、切削初期に刃部と首部の繋
ぎ部より折損した。本発明例である切り上がり部の長さ
?０が２、５、１０ｍｍのものは、振動が小さく、良好
に切削でき、切削長５０ｍのところで、切り上がり部の
長さが２ｍｍのもの１本だけが折損により寿命となっ
た。また、比較例である切り上がり部の長さ?０が１５
ｍｍのものは、剛性不足のため、切削初期より振動が激
しく、チッピングを発生したため、切削初期でテストを
中止した。
Ｄ＝２ｍｍ（刃先Ｒ＝１ｍｍ）、有効刃長?＝３ｍｍ、
首部は片角で１°のテーパ状とし、首部長さ?１＝２０
ｍｍ、刃数２枚刃のテーパネックボ−ルエンドミルを用
いて、切り上がり部の長さ?０を１ｍｍ、２ｍｍ、５ｍ
ｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍとし、刃部、首部ほぼ全域にＴ
ｉＡｌＮ膜を２μｍ被覆し、各５本製作した。切削試験
は、被削材Ｓ５０Ｃ（ＨＲＣ２３）、傾斜角１°の縦壁
を有する底隅部の削り残し加工で、エアブローを用いた
乾式切削とし、回転数１００００回転／ｍｉｎ、送り速
度２ｍ／ｍｉｎで行い、切削状態、特に振動について観
察した。比較例である切り上がり部の長さ?０が１ｍｍ
では、テストした５本とも、切削初期に刃部と首部の繋
ぎ部より折損した。本発明例である切り上がり部の長さ
?０が２、５、１０ｍｍのものは、振動が小さく、良好
に切削でき、切削長５０ｍのところで、切り上がり部の
長さが２ｍｍのもの１本だけが折損により寿命となっ
た。また、比較例である切り上がり部の長さ?０が１５
ｍｍのものは、剛性不足のため、切削初期より振動が激
しく、チッピングを発生したため、切削初期でテストを
中止した。
【００１３】次に、先の実施例で用いた切り上がり部の
長さ?０＝５ｍｍのエンドミルを用いて被膜のみを変更
し、同じ諸元で試験を行った。被膜は、前記ＴｉＡｌＮ
系膜（残留圧縮応力＝２ＧＰａ）の他に、応力を高めた
例（残留圧縮応力＝３ＧＰａ）と、残留応力の小さいＴ
ｉＮ膜（残留圧縮応力＝０．５ＧＰａ）を製作した。Ｔ
ｉＮ膜を被覆した例では、残留する圧縮応力が小さいた
め、振動がややおおくなったものの、チッピング等は認
められず正常な摩耗であった。また、残留圧縮応力を３
ＧＰａに高めた例では、切削長５０ｍまで正常に切削で
き振動も小さくなった。
長さ?０＝５ｍｍのエンドミルを用いて被膜のみを変更
し、同じ諸元で試験を行った。被膜は、前記ＴｉＡｌＮ
系膜（残留圧縮応力＝２ＧＰａ）の他に、応力を高めた
例（残留圧縮応力＝３ＧＰａ）と、残留応力の小さいＴ
ｉＮ膜（残留圧縮応力＝０．５ＧＰａ）を製作した。Ｔ
ｉＮ膜を被覆した例では、残留する圧縮応力が小さいた
め、振動がややおおくなったものの、チッピング等は認
められず正常な摩耗であった。また、残留圧縮応力を３
ＧＰａに高めた例では、切削長５０ｍまで正常に切削で
き振動も小さくなった。
【００１４】更に、先の実施例中の切り上がり部の長さ
?０＝５ｍｍ、ＴｉＡｌＮ系膜（残留圧縮応力＝２ＧＰ
ａ）のエンドミルを用いて、被覆する部位を変更し、同
じ諸元で試験を行った。被覆は、刃部のみ、刃部と首部
の略下半分、刃部・首部全体に行った３種類のものを製
作した。３例ともチッピング、折損はなく正常に切削で
きたが、振動は、刃部のみのものはやや大きく、全体を
被覆したものは小さく、良好な切削ができた。
?０＝５ｍｍ、ＴｉＡｌＮ系膜（残留圧縮応力＝２ＧＰ
ａ）のエンドミルを用いて、被覆する部位を変更し、同
じ諸元で試験を行った。被覆は、刃部のみ、刃部と首部
の略下半分、刃部・首部全体に行った３種類のものを製
作した。３例ともチッピング、折損はなく正常に切削で
きたが、振動は、刃部のみのものはやや大きく、全体を
被覆したものは小さく、良好な切削ができた。
【００１５】更に、上記本発明品において、図３、図４
に示すように、外周刃部の刃溝をテーパフルートにし、
心厚を首部方向に漸次大きくすることにより、外周刃溝
の切り上がり部とを、更に滑らかにつなぐことができ、
工具軸直角断面積の変化量が更に小さくでき、更に、図
５に示すように、テーパ状の首部を僅かに凹状に湾曲さ
せたことにより、工具軸直角断面積の変化量を更に小さ
くでき、耐折損性をたかめることができる。
に示すように、外周刃部の刃溝をテーパフルートにし、
心厚を首部方向に漸次大きくすることにより、外周刃溝
の切り上がり部とを、更に滑らかにつなぐことができ、
工具軸直角断面積の変化量が更に小さくでき、更に、図
５に示すように、テーパ状の首部を僅かに凹状に湾曲さ
せたことにより、工具軸直角断面積の変化量を更に小さ
くでき、耐折損性をたかめることができる。
【００１６】
【発明の効果】以上の結果から、本願発明を適用するこ
とにより、工具突き出し量を長くして用いるテーパネッ
クエンドミルにおいて、ビビリ等の振動に強くなり、耐
折損性が改善することができる。
とにより、工具突き出し量を長くして用いるテーパネッ
クエンドミルにおいて、ビビリ等の振動に強くなり、耐
折損性が改善することができる。
【図１】図１は、本発明の一実施例の側面図を示す。
【図２】図２は、図１の部分断面図を含む刃部拡大図を
示す。
示す。
【図３】図３は、本発明の他の実施例の部分断面図を含
む刃部拡大図を示す。
む刃部拡大図を示す。
【図４】図４は、本発明の他の実施例の部分断面図を含
む刃部拡大図を示す。
む刃部拡大図を示す。
【図５】図５は、本発明の他の実施例の側面図を示す。
１ 刃部 ２ 首部 ３ 切り上がり部 ４ シャンク部 ５ 外周切れ刃 Ｄ 刃径 ｄ 心厚 α 首部片角 ｌ 有効刃長 ｌ０ 切り上がり長さ ｌ１ 首長 ｌ２ 首下長 ｌ３ シャンク長
Claims (4)
- 【請求項１】 金型の深部加工等に用いるテーパ状の首
部を有するテーパネックエンドミルにおいて、該エンド
ミルの首下長さが刃径の１０倍以上で、且つ、外周刃の
延長上に当たる切り上がり部の長さを有効刃長の０．３
〜３倍にしたことを特徴とするテーパネックエンドミ
ル。 - 【請求項２】 請求項１記載のテーパネックエンドミル
において、刃部、首部に渡り、首下長さの５０％以上を
硬質被膜、耐熱被膜又は潤滑被膜を被覆したことを特徴
とするテーパネックエンドミル。 - 【請求項３】 請求項１乃至２記載のテーパネックエン
ドミルにおいて、該首部のテーパ形状を側面視で凹状に
湾曲させたことを特徴とするテーパネックエンドミル。 - 【請求項４】 請求項１乃至３記載のテーパネックエン
ドミルにおいて、心厚が工具先端側から首部方向に漸次
大きくしたことを特徴とするテーパネックエンドミル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000195440A JP2002011611A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | テーパネックエンドミル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000195440A JP2002011611A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | テーパネックエンドミル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002011611A true JP2002011611A (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=18694102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000195440A Pending JP2002011611A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | テーパネックエンドミル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002011611A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005279899A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Mitsubishi Materials Kobe Tools Corp | エンドミル |
| JP2007260856A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 被覆小径工具及びその製造方法 |
| CN102672245A (zh) * | 2012-05-14 | 2012-09-19 | 深圳市金洲精工科技股份有限公司 | 一种微型钻头及其加工方法 |
| CN109551027A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-04-02 | 哈尔滨理工大学 | 关于陡立面模具加工的球头铣刀 |
-
2000
- 2000-06-29 JP JP2000195440A patent/JP2002011611A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005279899A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Mitsubishi Materials Kobe Tools Corp | エンドミル |
| JP2007260856A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 被覆小径工具及びその製造方法 |
| JP4641960B2 (ja) * | 2006-03-29 | 2011-03-02 | 日立ツール株式会社 | 被覆小径ストレートネックエンドミル |
| CN102672245A (zh) * | 2012-05-14 | 2012-09-19 | 深圳市金洲精工科技股份有限公司 | 一种微型钻头及其加工方法 |
| CN109551027A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-04-02 | 哈尔滨理工大学 | 关于陡立面模具加工的球头铣刀 |
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