JP2002126929A - テーパ溝加工用テーパボールエンドミル - Google Patents
テーパ溝加工用テーパボールエンドミルInfo
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- 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
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Milling Processes (AREA)
Abstract
ーパボールエンドミルであって、切削加工面の面粗さや
工具寿命を向上したテーパ溝加工用テーパボールエンド
ミルを提供することを目的とする。 【構成】金型のリブ溝加工等に用い、先端刃がボール
刃、外周刃がテーパ刃であるテーパ溝加工用テーパボー
ルエンドミルにおいて、該外周刃の刃数を4枚以上の偶
数刃数とし、エンドミル正面視で略対称の位置にある1
対の外周刃に連続して2枚の先端ボール刃を有し、他の
外周刃の先端部の位置を工具軸線方向で該エンドミルの
先端部から先端ボール刃の半径に0.05〜0.5mm
加えた位置にし、かつ該先端ボール刃のアール45°部
の心厚を該部位の刃径に対して20〜50%としたこと
を特徴とするテーパ溝加工用テーパボールエンドミル。
Description
等に用いるテーパ溝加工用テーパボールエンドミルの改
良に関し、更に詳しくは、切削加工面の面粗さや耐折損
性を向上させたテーパ溝加工用テーパボールエンドミル
に関する。
ト製品等にリブを付すためのリブ溝あるいはキャビティ
部にテーパ状断面溝等のテーパ溝を有するものがある。
また、該テーパ溝を加工する工具においては、該テーパ
溝が細くて深いため、種々の検討がなされてきた。これ
らのテーパ溝の底部の形状は、平らなもの、その隅部に
アールを設けたものや全体がアール状のものがあり、特
に最近では製品側の安全性を考慮し、全体がアール状の
テーパ溝の加工に対するニーズが増加している。
を加工する工具については、例えば、特開平8−281
512号に開示されているテーパ溝加工用エンドミルが
あり、これは、剛性と切削性に優れ、彫り込み切削の可
能な円弧状の底刃をもつテーパ溝加工用エンドミルであ
る。
数は、工具寿命、加工能率の面から可能な限り多い方が
良好とされているが、この種のテーパ溝では加工形状が
細くて深いため、前述のテーパ溝加工用エンドミルのよ
うな工具を使用する場合、工具軸方向の1回当たりの切
り込みを少なくし、回数を繰り返すことにより最終テー
パ溝を加工するため、主に使用する切れ刃部位は工具先
端部の切れ刃となる。特に工具先端がボール刃のもの
は、図4に示す様にボール刃と該ボール刃に続く外周刃
との繋ぎ部付近の距離にある外周刃の一部となる。
め、先端ボール刃の刃数を2枚にする以外はボール刃に
続く外周刃との繋ぎ部付近の距離にある外周刃の一部に
関しては、従来の技術で示した公報においても何の記載
も考慮もされておらず、エッジ部となるボール刃と連続
しない外周刃の先端部位においては、強度的にも弱く、
切削加工時にチッピングや欠けを生じ、切削加工面の面
粗さや耐折損性に課題があった。尚、全外周刃に対し
て、連続したボール刃を設けることも可能であるが、先
端ボール中心部付近は、構成上2枚刃となるため、上述
と同様の課題が生じることとなる。
されたものであり、金型等のリブ溝加工等に用いるテー
パ溝加工用テーパボールエンドミルであって、切削加工
面の面粗さや工具寿命を向上したテーパ溝加工用テーパ
ボールエンドミルを提供することを目的とする。
は、金型等のリブ溝加工等に用い、先端刃がボール刃、
外周刃がテーパ刃であるテーパ溝加工用テーパボールエ
ンドミルにおいて、該外周刃の刃数を4枚以上の偶数刃
数とし、該エンドミル正面視で、略対称の位置にある1
対の外周刃に連続して2枚の先端ボール刃を有し、他の
外周刃の先端部の位置を、軸線方向で、該エンドミルの
先端部から先端ボール刃の半径に0.05〜0.5mm
加えた位置にし、かつ、該先端ボール刃のアール45°
部の心厚を該部位の刃径に対して20〜50%としたこ
とを特徴とするテーパ溝加工用テーパボールエンドミル
である。
ドミルは、工具先端径が小さく工具先端径に対して刃長
が長いのが特徴である。外周刃を4枚以上の偶数刃数に
したのは、ボール刃に続く外周刃との繋ぎ部付近の距離
にある外周刃の一部を除く外周刃は、テーパ溝の側面を
形成及び仕上げ作用をし、切削量が少ないため、刃数は
多い方が有利である。ここで、加工面のアール状の底面
とテーパ状の側面の繋ぎ部の段差をできるだけ生じさせ
ないようにするために先端ボール刃は外周刃と連続させ
る必要があり、また、先端ボール刃はチップポケットの
確保及び切削抵抗のアンバランスによる工具折損誘発防
止のため、エンドミル正面視で略対称の位置に2枚設け
たので、外周刃の刃数を4枚以上の偶数刃数とした。
先端部の位置を工具軸線方向で該エンドミルの先端部か
ら先端ボール刃の半径に0.05〜0.5mm加えた位
置にしたことにより、先端ボール刃と連続しない外周刃
の先端部を切削量の多い主切れ刃部位からできるだけ外
すようにしたものであり、切削加工時にチッピングや欠
けの発生を抑制し、切削加工面の面粗さや工具寿命を向
上するものである。ここで、0.05mm未満では、該
先端部が主切れ刃になる可能性が高く、0.5mmを越
えるとテーパ状の側面の仕上げ面を形成する部位の刃数
が異なり、面粗さを劣化させるため、0.05〜0.5
mmの範囲とした。好ましくは0.3mm以下が良い。
確保するために、該先端ボール刃のアール45°部の心
厚を該部位の刃径に対して20〜50%とした。例え
ば、20%より小さいと、剛性が不足し、また、50%
を超えると十分な先端ボール刃部のチップポケットを確
保することができなくなるため、20〜50%の範囲と
した。上記範囲内にすることにより、切り屑の噛み込み
を抑制し、面粗さや工具寿命を向上させることができる
程度の剛性とした。また、ギャッシュ部と滑らかにつな
ぎ、通常のアールギャッシュ形状は凸状またはフラット
状であるが、凹状にしてもよく、ギャッシュ形状と組み
合わせることによりさらにチップポケットを拡げること
ができる。
部を面取り状にしたことにより、該先端部の強度を向上
させ、さらにチッピングや欠けの発生を抑制したもので
ある。そのため、該面取り状はアール状にすることが好
ましい。なお、更に、高硬度膜及び/または潤滑膜をコ
ーティングしたことにより、耐摩耗性を向上させるだけ
でなく、チッピングや欠けの発生を抑制し、面粗さや工
具寿命を向上させることができ、乾式切削やミストを用
いたセミドライ加工にも対応できることは言うまでもな
い。以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。
超微粒子超硬合金製で先端ボール刃半径R=0.5m
m、外周テーパ片角α=1°、刃長l=10mm、外周
ねじれ角θ=25°で切れ刃の刃数を先端ボール刃1で
2枚、外周刃2で4枚とし、該先端ボール刃1は、エン
ドミル正面視で略対称の位置に設け、外周刃と滑らかに
連続させ、先端ボール刃のアール45°部の心厚を該部
位の刃径に対して40%に設定し、TiAlN膜を被覆
したテーパ溝加工用テーパボールエンドミルを用い、先
ず、本発明例として先端ボール刃と連続しない外周刃の
先端部3の位置を工具軸線方向で該エンドミルの先端部
から、0.55mm、0.6mm、0.8mm、1.0
mm、すなわち先端ボール刃の半径Rに0〜0.5mm
加えた位置にし、各5本製作した。また、比較例として
0.50mm、すなわち先端ボール刃の半径としたもの
も各5本製作した。
3)、傾斜片角1°のテーパ側壁を有する溝深さ8mm
の直線止まり溝加工で、水溶性切削液を用いた湿式の往
復切削とし、回転数20000回転/min、送り速度
600mm/min、工具軸方向の1回当たりの切り込
み量t=0.05mm/passで行い、工具損傷の状
態及び加工面の状態について観察した。
0.8mmの位置にした例は、先端ボール刃と連続しな
い外周刃の先端部3が微小チッピングにより僅かに摩耗
していたが、溝深さ8mmまで問題なく加工でき折損し
た例はなく、加工面も良好であった。また、本発明例の
1.0mmの位置にしたものは、他の本発明例と同様に
溝深さ8mmまで問題なく加工できたものの、側壁加工
面において、刃数の違いによる送り方向の筋が現れ、加
工面の状態が若干劣る結果となったが、折損はなかっ
た。比較例である0.50mm、すなわち先端ボール刃
の半径R分の位置のものは、切削初期より先端ボール刃
と連続しない外周刃の先端部3にチッピングが発生し、
溝深さ6〜7mm加工した地点で5本とも折損により寿
命となった。加工面においてもチッピングにより、ムシ
レ及び傷が生じた加工面となった。
ール刃のアール45°部の心厚を該部位の刃径に対して
10%、20%、30%、40%、50%、60%に設
定したものを各5本製作して、同じ諸元で試験を行っ
た。本発明例の20〜50%のものは、溝深さ8mmま
で問題なく加工でき、面粗さも良好であった。比較例の
刃径に対して10%ものは、溝深さ8mmまで加工でき
たものの5本中4本が先端ボール刃で欠損を発生し、比
較例の60%のものは溝深さ4〜7mmで切り屑詰まり
により、5本とも折損により寿命となり、加工面も切り
屑が凝着し、曇った面であった。
様に先端ボール刃と連続しない外周刃の先端部3にアー
ル状の面取り9を施し、同じ諸元で試験を行った。本発
明例は、該先端部においても通常摩耗の形態を示し、工
具摩耗値及び加工面粗さ共にさらに良好となった。
リブ溝加工等に用いるテーパ溝加工用テーパボールエン
ドミルにおいて、切削加工面の面粗さや耐折損性を向上
することができる。
す。
を示す。
Claims (2)
- 【請求項1】 金型等のリブ溝加工等に用いる先端刃が
ボール刃、外周刃がテーパ刃であるテーパ溝加工用テー
パボールエンドミルにおいて、該外周刃の刃数を4枚以
上の偶数とし、該エンドミル正面視で、略対称の位置に
ある1対の外周刃に連続して2枚の先端ボール刃を有
し、他の外周刃の先端部の位置を、軸線方向で、該エン
ドミルの先端部から先端ボール刃の半径に0.05〜
0.5mm加えた位置にし、かつ、該先端ボール刃のア
ール45°部の心厚を該部位の刃径に対して20〜50
%としたことを特徴とするテーパ溝加工用テーパボール
エンドミル。 - 【請求項2】 請求項1記載のテーパ溝加工用テーパボ
ールエンドミルにおいて、該他の外周刃の先端部を面取
り状にしたことを特徴とするテーパ溝加工用テーパボー
ルエンドミル。
Priority Applications (1)
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