JP2002144132A - ボールエンドミル - Google Patents
ボールエンドミルInfo
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- JP2002144132A JP2002144132A JP2001017923A JP2001017923A JP2002144132A JP 2002144132 A JP2002144132 A JP 2002144132A JP 2001017923 A JP2001017923 A JP 2001017923A JP 2001017923 A JP2001017923 A JP 2001017923A JP 2002144132 A JP2002144132 A JP 2002144132A
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- Japan
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- boron nitride
- cubic boron
- end mill
- blade
- sintered body
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- 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
- B23C2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
- B23C2226/12—Boron nitride
- B23C2226/125—Boron nitride cubic [CBN]
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小径であっても、立方晶窒化硼素焼結体で
形成された先端ボール刃が母材から外れることがなく、
先端ボール刃がＳ字刃形に容易に形成でき、先端ボ
ール刃が耐磨耗性に優れているボールエンドミルを提供
すること。 【解決手段】 円弧形状の先端ボール刃13が少なくとも
一つ形成されているボールエンドミルにおいて、先端ボ
ール刃13を含む先端部全体が立方晶窒化硼素焼結体で構
成されている。
形成された先端ボール刃が母材から外れることがなく、
先端ボール刃がＳ字刃形に容易に形成でき、先端ボ
ール刃が耐磨耗性に優れているボールエンドミルを提供
すること。 【解決手段】 円弧形状の先端ボール刃13が少なくとも
一つ形成されているボールエンドミルにおいて、先端ボ
ール刃13を含む先端部全体が立方晶窒化硼素焼結体で構
成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、難切削鋼、高硬
度焼入鋼、オーステエナイト鋼、フェライト鋳鉄等を切
削加工するためのボールエンドミルに関するものであ
る。
度焼入鋼、オーステエナイト鋼、フェライト鋳鉄等を切
削加工するためのボールエンドミルに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、金型製作におけるＰＣＢＮボール
エンドミルが開発され、市場に出回るようになってきて
いる。
エンドミルが開発され、市場に出回るようになってきて
いる。
【０００３】上記ＰＣＢＮボールエンドミルでは、１ｍ
ｍ以下の立方晶窒化硼素焼結体層に超硬合金板が裏打ち
されて成る薄平板（以下、切刃体という）を、超硬合金
製母材の先端部半径方向に形成した先端溝に嵌め込んで
両者の超硬合金部分相互をロー付けし、前記立方晶窒化
硼素焼結体層に先端ボール刃を形成している。
ｍ以下の立方晶窒化硼素焼結体層に超硬合金板が裏打ち
されて成る薄平板（以下、切刃体という）を、超硬合金
製母材の先端部半径方向に形成した先端溝に嵌め込んで
両者の超硬合金部分相互をロー付けし、前記立方晶窒化
硼素焼結体層に先端ボール刃を形成している。
【０００４】しかしながら、上記のようにして形成され
るボールエンドミルでは、外径φ６、半径Ｒ３以下の小
径である場合には、以下のに示すような問題があっ
た。 ．切刃体の超硬合金製母材への接合面積が小さいこと
から、ロー付けによる接着力不足や切削熱によって短期
間で先端ボール刃となる切刃体が超硬合金製母材から外
れてしまうという問題があり、工具寿命を延ばす上で障
害となっていた。 ．また、切刃体が薄くなるからボールエンドミルの先
端ボール刃の形状にも制限が生じ、先端ボール刃を高速
加工に最適な側面視（端面視）でＳ字刃形にすることは
不可能であった。
るボールエンドミルでは、外径φ６、半径Ｒ３以下の小
径である場合には、以下のに示すような問題があっ
た。 ．切刃体の超硬合金製母材への接合面積が小さいこと
から、ロー付けによる接着力不足や切削熱によって短期
間で先端ボール刃となる切刃体が超硬合金製母材から外
れてしまうという問題があり、工具寿命を延ばす上で障
害となっていた。 ．また、切刃体が薄くなるからボールエンドミルの先
端ボール刃の形状にも制限が生じ、先端ボール刃を高速
加工に最適な側面視（端面視）でＳ字刃形にすることは
不可能であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明で
は、小径であっても、立方晶窒化硼素焼結体で形成さ
れた先端ボール刃が母材から外れることがなく、先端
ボール刃がＳ字刃形に容易に形成でき、先端ボール刃
が耐磨耗性に優れているボールエンドミルを提供するこ
とを課題とする。
は、小径であっても、立方晶窒化硼素焼結体で形成さ
れた先端ボール刃が母材から外れることがなく、先端
ボール刃がＳ字刃形に容易に形成でき、先端ボール刃
が耐磨耗性に優れているボールエンドミルを提供するこ
とを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】（請求項１記載の発明）
この発明は、円弧形状の先端ボール刃が少なくとも一つ
形成されているボールエンドミルにおいて、先端ボール
刃を含む先端部全体が立方晶窒化硼素焼結体で構成され
ている。 （請求項２記載の発明）この発明のボールエンドミル
は、上記請求項１記載の発明に関し、４〜６ｍｍ厚の立
方晶窒化硼素焼結体層と８〜１２ｍｍ厚の母材超硬合金
層とを一体焼結して成るディスク状のブランク材を、放
電ワイヤでφ３〜φ７の円柱体にカットし、前記円柱体
の超硬合金部分にシャンクをロー付けすると共に、前記
円柱体の立方晶窒化硼素焼結体部分に先端ボール刃を形
成してある。 （請求項３記載の発明）この発明のボールエンドミル
は、上記請求項１又は２記載の発明に関し、立方晶窒化
硼素焼結体層は、立方晶窒化硼素粒子が４０〜７０体積
％含み、残りがＷＣ超硬合金、金属バインダー分散型組
成で形成されている。
この発明は、円弧形状の先端ボール刃が少なくとも一つ
形成されているボールエンドミルにおいて、先端ボール
刃を含む先端部全体が立方晶窒化硼素焼結体で構成され
ている。 （請求項２記載の発明）この発明のボールエンドミル
は、上記請求項１記載の発明に関し、４〜６ｍｍ厚の立
方晶窒化硼素焼結体層と８〜１２ｍｍ厚の母材超硬合金
層とを一体焼結して成るディスク状のブランク材を、放
電ワイヤでφ３〜φ７の円柱体にカットし、前記円柱体
の超硬合金部分にシャンクをロー付けすると共に、前記
円柱体の立方晶窒化硼素焼結体部分に先端ボール刃を形
成してある。 （請求項３記載の発明）この発明のボールエンドミル
は、上記請求項１又は２記載の発明に関し、立方晶窒化
硼素焼結体層は、立方晶窒化硼素粒子が４０〜７０体積
％含み、残りがＷＣ超硬合金、金属バインダー分散型組
成で形成されている。
【０００７】なお、上記発明のボールエンドミルの機能
については、以下の発明の実施の形態の欄で明らかにす
る。
については、以下の発明の実施の形態の欄で明らかにす
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、この発明を実施例として示
した図面に従って説明する。
した図面に従って説明する。
【０００９】図１はこの発明の実施形態のボールエンド
ミルの正面図であり、図２は前記ボールエンドミルの刃
部側の端面図である。 （このボールエンドミルの構成及び製造方法について）
このボールエンドミルは、図１や図２に示すように、５
ｍｍ厚の立方晶窒化硼素焼結体層10と１０ｍｍ厚の母材
超硬合金層11とが一体焼結固着されて成る外径φ５の刃
部１と、前記刃部１の母材超硬合金層11側にロー付けさ
れたシャンク２とから構成されており、前記刃部１のほ
ぼ全長にねじれ溝12（その他ストレート溝でもよい）を
形成すると共に立方晶窒化硼素焼結体層10の先端縁に半
径Ｒ３の円弧形状の先端ボール刃13を形成してある。こ
こで、この実施形態では、先端ボール刃13は高速加工に
最適なものとするため、図２に示すようにＳ字状に形成
してあり、先端ボール刃13が形成された部分にはセラミ
ックコーティングが施されている。
ミルの正面図であり、図２は前記ボールエンドミルの刃
部側の端面図である。 （このボールエンドミルの構成及び製造方法について）
このボールエンドミルは、図１や図２に示すように、５
ｍｍ厚の立方晶窒化硼素焼結体層10と１０ｍｍ厚の母材
超硬合金層11とが一体焼結固着されて成る外径φ５の刃
部１と、前記刃部１の母材超硬合金層11側にロー付けさ
れたシャンク２とから構成されており、前記刃部１のほ
ぼ全長にねじれ溝12（その他ストレート溝でもよい）を
形成すると共に立方晶窒化硼素焼結体層10の先端縁に半
径Ｒ３の円弧形状の先端ボール刃13を形成してある。こ
こで、この実施形態では、先端ボール刃13は高速加工に
最適なものとするため、図２に示すようにＳ字状に形成
してあり、先端ボール刃13が形成された部分にはセラミ
ックコーティングが施されている。
【００１０】立方晶窒化硼素焼結体層10は、立方晶窒化
硼素粒子が４０〜７０体積％含み、残りがＷＣ超硬合
金、金属バインダー分散型組成で形成されている。
硼素粒子が４０〜７０体積％含み、残りがＷＣ超硬合
金、金属バインダー分散型組成で形成されている。
【００１１】セラミックコーティングは、（ＴｉＡｌ）
Ｎ又はＴｉＣＮ、ＴｉＮを物理的蒸着法でコーティング
するものである。
Ｎ又はＴｉＣＮ、ＴｉＮを物理的蒸着法でコーティング
するものである。
【００１２】なお、上記した立方晶窒化硼素焼結体層10
は４〜６ｍｍ厚の範囲で、母材超硬合金層11は８〜１２
ｍｍ厚の範囲で、刃部１の直径はφ３〜φ６の範囲で、
それぞれ選択される。
は４〜６ｍｍ厚の範囲で、母材超硬合金層11は８〜１２
ｍｍ厚の範囲で、刃部１の直径はφ３〜φ６の範囲で、
それぞれ選択される。
【００１３】次に、このボールエンドミルは、以下に示
す工程により製造できる。 ．図３に示すような、５ｍｍ厚の立方晶窒化硼素焼結
体層10と、１０ｍｍ厚の母材超硬合金層11とが一体焼結
固着されて成るディスク状のブランク材Ｂを製造する。
なお、立方晶窒化硼素焼結体層10は４〜６ｍｍ厚の範囲
のものであり且つ母材超硬合金層11は８〜１２ｍｍ厚の
範囲のものが使用できる。 ．前記ブランク材Ｂを放電ワイヤでカットし、図３や
図４に示すようなφ５．５の円柱体Ｂ１を製造する。な
お、円柱体Ｂ１の直径はφ３〜φ７の範囲で選択するこ
とができる。 ．前記円柱体Ｂ１の母材超硬合金層11側に図５に示す
ようにシャンク２をロー付けする。 ．前記円柱体Ｂ１部分のほぼ全長にねじれ溝12を形成
すると共に立方晶窒化硼素焼結体層10の先端部に円弧形
状の先端ボール刃13を形成する。これにより図１に示し
たボールエンドミルが完成する。（このボールエンドミ
ルの優れた点について） Ａ．この実施形態では、立方晶窒化硼素焼結体層10は、
立方晶窒化硼素粒子は４０〜７０体積％含み、残りはＷ
Ｃ超硬合金、金属バインダー分散型組成により構成して
ある。
す工程により製造できる。 ．図３に示すような、５ｍｍ厚の立方晶窒化硼素焼結
体層10と、１０ｍｍ厚の母材超硬合金層11とが一体焼結
固着されて成るディスク状のブランク材Ｂを製造する。
なお、立方晶窒化硼素焼結体層10は４〜６ｍｍ厚の範囲
のものであり且つ母材超硬合金層11は８〜１２ｍｍ厚の
範囲のものが使用できる。 ．前記ブランク材Ｂを放電ワイヤでカットし、図３や
図４に示すようなφ５．５の円柱体Ｂ１を製造する。な
お、円柱体Ｂ１の直径はφ３〜φ７の範囲で選択するこ
とができる。 ．前記円柱体Ｂ１の母材超硬合金層11側に図５に示す
ようにシャンク２をロー付けする。 ．前記円柱体Ｂ１部分のほぼ全長にねじれ溝12を形成
すると共に立方晶窒化硼素焼結体層10の先端部に円弧形
状の先端ボール刃13を形成する。これにより図１に示し
たボールエンドミルが完成する。（このボールエンドミ
ルの優れた点について） Ａ．この実施形態では、立方晶窒化硼素焼結体層10は、
立方晶窒化硼素粒子は４０〜７０体積％含み、残りはＷ
Ｃ超硬合金、金属バインダー分散型組成により構成して
ある。
【００１４】「立方晶窒化硼素焼結体層の比較例」立方
晶窒化硼素粒子バインダーの少ない高密度の立方晶窒化
硼素焼結体、または立方晶窒化硼素粒子を４０〜７０体
積％含み、残りとしてＷＣ超硬合金、金属バインダー以
外にセラミックが入っている分散型焼結体この実施形態
の立方晶窒化硼素焼結体層10は比較例のものと比べる
と、超高圧焼結装置（１２００℃、５００００気圧）に
よる焼結時において生じる焼き割れ、破損の発生等が抑
制され、また、耐欠損性、被加工性に優れ、切削時の耐
磨耗性についても優れている。 Ｂ．この実施形態では、立方晶窒化硼素焼結体層10に形
成した先端ボール刃13に（ＴｉＡｌ）Ｎ又はＴｉＣＮ、
ＴｉＮを物理的蒸着法でセラミックコーティングしてあ
る。
晶窒化硼素粒子バインダーの少ない高密度の立方晶窒化
硼素焼結体、または立方晶窒化硼素粒子を４０〜７０体
積％含み、残りとしてＷＣ超硬合金、金属バインダー以
外にセラミックが入っている分散型焼結体この実施形態
の立方晶窒化硼素焼結体層10は比較例のものと比べる
と、超高圧焼結装置（１２００℃、５００００気圧）に
よる焼結時において生じる焼き割れ、破損の発生等が抑
制され、また、耐欠損性、被加工性に優れ、切削時の耐
磨耗性についても優れている。 Ｂ．この実施形態では、立方晶窒化硼素焼結体層10に形
成した先端ボール刃13に（ＴｉＡｌ）Ｎ又はＴｉＣＮ、
ＴｉＮを物理的蒸着法でセラミックコーティングしてあ
る。
【００１５】したがって、高速ドライ加工した場合で
も、耐熱磨耗性に優れ、加工面が綺麗であり、高精度の
加工が可能になる。つまり切削が安定したものとなる。 Ｃ．上記Ａ，Ｂの構成の相乗効果により、歩留りが良
く、切削性能に優れ、長寿命のボールエンドミルが提供
できる。 Ｄ．この実施形態では、先端ボール刃13を含む先端部全
体が立方晶窒化硼素焼結体で構成されているから、従来
の技術の欄で示したような先端ボール刃が外れる（切刃
体の外れ）ようなことはない。 Ｅ．この実施形態では、先端ボール刃13を含む先端部全
体が立方晶窒化硼素焼結体で構成されているから、先端
ボール刃13の形成域を大きくとることができ、よって先
端ボール刃を高速加工に最適な側面視（端面視）でＳ字
刃形にすることが可能である。 〔その他〕なお、この発明の基本的な考え方は、図６に
示すように他の形式のエンドミルにおいて採用すること
ができる。
も、耐熱磨耗性に優れ、加工面が綺麗であり、高精度の
加工が可能になる。つまり切削が安定したものとなる。 Ｃ．上記Ａ，Ｂの構成の相乗効果により、歩留りが良
く、切削性能に優れ、長寿命のボールエンドミルが提供
できる。 Ｄ．この実施形態では、先端ボール刃13を含む先端部全
体が立方晶窒化硼素焼結体で構成されているから、従来
の技術の欄で示したような先端ボール刃が外れる（切刃
体の外れ）ようなことはない。 Ｅ．この実施形態では、先端ボール刃13を含む先端部全
体が立方晶窒化硼素焼結体で構成されているから、先端
ボール刃13の形成域を大きくとることができ、よって先
端ボール刃を高速加工に最適な側面視（端面視）でＳ字
刃形にすることが可能である。 〔その他〕なお、この発明の基本的な考え方は、図６に
示すように他の形式のエンドミルにおいて採用すること
ができる。
【００１６】図６に示すエンドミルは、円弧状ではない
先端刃13’が少なくとも一つ形成されており、先端刃1
3’を含む先端部全体が立方晶窒化硼素焼結体で構成さ
れており、先端刃13’が形成された部分にセラミックコ
ーティングを施したものである。このエンドミルにおい
て、立方晶窒化硼素焼結体層10の組成、セラミックコー
ティングの材料及び方法は上記実施形態と同様である。
先端刃13’が少なくとも一つ形成されており、先端刃1
3’を含む先端部全体が立方晶窒化硼素焼結体で構成さ
れており、先端刃13’が形成された部分にセラミックコ
ーティングを施したものである。このエンドミルにおい
て、立方晶窒化硼素焼結体層10の組成、セラミックコー
ティングの材料及び方法は上記実施形態と同様である。
【００１７】
【発明の効果】この発明は上記のような構成であるから
次の効果を有する。
次の効果を有する。
【００１８】発明の実施形態の欄の説明から明らかなよ
うに、小径であっても、立方晶窒化硼素焼結体で形成
された先端ボール刃が母材から外れることがなく、先
端ボール刃がＳ字刃形に容易に形成でき、先端ボール
刃が耐磨耗性に優れているボールエンドミルを提供でき
た。
うに、小径であっても、立方晶窒化硼素焼結体で形成
された先端ボール刃が母材から外れることがなく、先
端ボール刃がＳ字刃形に容易に形成でき、先端ボール
刃が耐磨耗性に優れているボールエンドミルを提供でき
た。
【図１】この発明の実施形態のボールエンドミルの正面
図。
図。
【図２】前記ボールエンドミルの刃部側端面の説明図。
【図３】前記ボールエンドミルの刃部を形成するための
ディスク状のブランク材の斜視図。
ディスク状のブランク材の斜視図。
【図４】前記ボールエンドミルの刃部を形成するための
円柱体の斜視図。
円柱体の斜視図。
【図５】前記円柱体をシャンクにロー付けした状態を示
す正面図。
す正面図。
【図６】他の形式のエンドミルに、この発明の基本的な
考え方の構造を施した場合の正面図。
考え方の構造を施した場合の正面図。
１ 刃部 ２ シャンク 10 立方晶窒化硼素焼結体層 11 母材超硬合金層 12 ねじれ溝 13 先端ボール刃
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２３Ｐ 15/34 Ｂ２３Ｐ 15/34 Ｃ０４Ｂ 35/583 Ｃ０４Ｂ 35/58 １０３Ｙ １０３Ｇ
Claims (3)
- 【請求項１】 円弧形状の先端ボール刃が少なくとも一
つ形成されているボールエンドミルにおいて、先端ボー
ル刃を含む先端部全体が立方晶窒化硼素焼結体で構成さ
れていることを特徴とするボールエンドミル。 - 【請求項２】 ４〜６ｍｍ厚の立方晶窒化硼素焼結体層
と８〜１２ｍｍ厚の母材超硬合金層とを一体焼結して成
るディスク状のブランク材を、放電ワイヤでφ３〜φ７
の円柱体にカットし、前記円柱体の超硬合金部分にシャ
ンクをロー付けすると共に、前記円柱体の立方晶窒化硼
素焼結体部分に先端ボール刃を形成してあることを特徴
とする請求項１記載のボールエンドミル。 - 【請求項３】 立方晶窒化硼素焼結体層は、立方晶窒化
硼素粒子が４０〜７０体積％含み、残りがＷＣ超硬合
金、金属バインダー分散型組成で形成されていることを
特徴とする請求項１又は２記載のボールエンドミル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001017923A JP2002144132A (ja) | 2001-01-26 | 2001-01-26 | ボールエンドミル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001017923A JP2002144132A (ja) | 2001-01-26 | 2001-01-26 | ボールエンドミル |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000342126A Division JP2002144131A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | ボールエンドミル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002144132A true JP2002144132A (ja) | 2002-05-21 |
Family
ID=18884027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001017923A Pending JP2002144132A (ja) | 2001-01-26 | 2001-01-26 | ボールエンドミル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002144132A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005102572A1 (ja) * | 2004-04-20 | 2005-11-03 | Osg Corporation | ボールエンドミル |
| JP2006102823A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Mitsubishi Materials Corp | エンドミル素材及びエンドミル |
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| JP2007268647A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Mitsubishi Materials Kobe Tools Corp | エンドミル |
| JP2008049409A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-03-06 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | ボールエンドミルおよびその製造方法 |
| KR101114501B1 (ko) * | 2009-04-08 | 2012-02-24 | 이영근 | 피시디 절삭공구의 제조방법 및 그 피시디 절삭공구 |
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| JPH08336716A (ja) * | 1995-06-13 | 1996-12-24 | Asahi Daiyamondo Kogyo Kk | 回転切削工具 |
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-
2001
- 2001-01-26 JP JP2001017923A patent/JP2002144132A/ja active Pending
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