JP2002187012A - Cbnボールエンドミル - Google Patents

Cbnボールエンドミル

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JP2002187012A
JP2002187012A JP2000389364A JP2000389364A JP2002187012A JP 2002187012 A JP2002187012 A JP 2002187012A JP 2000389364 A JP2000389364 A JP 2000389364A JP 2000389364 A JP2000389364 A JP 2000389364A JP 2002187012 A JP2002187012 A JP 2002187012A
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JP
Japan
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chamfer
ball
cbn
end mill
tool center
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Application number
JP2000389364A
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English (en)
Inventor
Masuo Saito
益生 斉藤
Noriyuki Matsushita
敬之 松下
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OSG Corp
Original Assignee
OSG Corp
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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
    • B23C5/1009Ball nose end mills
    • B23C5/1018Ball nose end mills with permanently fixed cutting inserts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2210/00Details of milling cutters
    • B23C2210/04Angles
    • B23C2210/0407Cutting angles
    • B23C2210/0421Cutting angles negative
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2210/00Details of milling cutters
    • B23C2210/12Cross section of the cutting edge
    • B23C2210/123Bevelled cutting edges

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工具中心側部分の切れ味を損なうことなく外
周側部分の刃先強度を向上させてチッピングを防止す
る。 【解決手段】 CBNチップ16にて構成されているボ
ール刃18のすくい面20側にチャンファ22を設ける
とともに、そのチャンファ22の幅寸法Aを、工具中心
側から外周側へ向かうに従って大きくなるようにした。
これにより、工具中心側部分ではチャンファ22の幅寸
法Aが小さく、周速が遅くても優れた切れ味が得られる
一方、外周側部分ではチャンファ22の幅寸法Aが大き
くて刃先強度が向上し、周速が速くて切削抵抗が大きく
てもチッピングが抑制されて優れた耐久性が得られるよ
うになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はボールエンドミルに
係り、特に、ボール刃がCBN焼結体にて構成されてい
るCBNボールエンドミルの改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ボール刃がCBN(立方晶窒化硼素)焼
結体にて構成されているボールエンドミルが、例えば実
開平3−93013号公報や実開平5−74722号公
報などに記載されており、後者ではボール刃に研削加工
を行ってチャンファを設けることが提案されている。こ
のようにチャンファを設ければ、刃先強度が向上してチ
ッピングが抑制され、炭素鋼などの硬質材料に対しても
十分な耐久性が得られるようになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにボール刃にチャンファを設けると、周速が遅い工具
中心側で切れ味が悪くなり、加工面粗さが損なわれると
いう問題があった。チャンファを小さくすると切れ味が
良くなるが、周速が速くて切削抵抗が大きい外周側の刃
先強度が不足してチッピングが生じ易くなる。
【0004】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、工具中心側部分の切
れ味を損なうことなく外周側部分の刃先強度を向上させ
てチッピングを防止することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、第1発明は、ボール刃がCBN焼結体にて構成さ
れているボールエンドミルにおいて、前記ボール刃のす
くい面側にチャンファを設けるとともに、そのチャンフ
ァの幅寸法を、工具中心側から外周側へ向かうに従って
大きくしたことを特徴とする。
【0006】第2発明は、平板形状のCBN焼結体が切
削回転方向に対して略垂直になる姿勢で工具本体に一体
的に固設され、中心角が略90°の円弧形状のボール刃
およびすくい面を構成しているCBNボールエンドミル
において、前記ボール刃のすくい面側にチャンファを設
けるとともに、そのチャンファの幅寸法を、工具中心側
から外周側へ向かうに従って大きくしたことを特徴とす
る。
【0007】第3発明は、第1発明または第2発明のC
BNボールエンドミルにおいて、前記ボール刃のボール
中心に対して径方向における前記チャンファの幅寸法
は、前記工具中心側の端部で0〜0.05mmの範囲
内、前記外周側の端部で0.03〜0.3mmの範囲内
で、滑らかに変化していることを特徴とする。
【0008】
【発明の効果】第1発明のCBNボールエンドミルによ
れば、ボール刃のすくい面側に設けられるチャンファの
幅寸法が、工具中心側から外周側へ向かうに従って大き
くなるため、工具中心側部分ではチャンファの幅寸法が
小さく、周速が遅くても優れた切れ味が得られる一方、
外周側部分ではチャンファの幅寸法が大きくて刃先強度
が向上し、周速が速くて切削抵抗が大きくてもチッピン
グが抑制されて優れた耐久性が得られるようになる。
【0009】第2発明は実質的に第1発明の一実施態様
に相当し、第1発明と同様の効果が得られる。第3発明
では、前記チャンファの幅寸法が、工具中心側の端部で
0〜0.05mmの範囲内、前記外周側の端部で0.0
3〜0.3mmの範囲内で、滑らかに変化しているた
め、工具中心側部分の切れ味を損なうことなく外周側部
分の刃先強度を向上させてチッピングを防止するという
上記効果が良好に得られる。チャンファの幅寸法が滑ら
かに変化しているため、応力集中が防止されてチッピン
グの発生が一層効果的に防止される。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明のCBNボールエンドミル
は、例えば第2発明のように平板形状のCBN焼結体を
用いてボール刃が工具中心線と略平行な一平面内に位置
するように構成されるが、平板形状のCBN焼結体を工
具中心線に対して傾斜させて配置してボール刃に所定の
ねじれを付与したり、湾曲したCBN焼結体を用いてボ
ール刃を湾曲させたりするなど、種々の態様で実施でき
る。
【0011】CBN焼結体は、例えば超硬合金の台座に
CBN焼結体が一体に積層されている積層構造のものが
好適に用いられ、第2発明のようにそのCBN焼結体側
の表面がすくい面を構成するように配置されるととも
に、超硬合金などで構成されている工具本体にロウ接な
どの固設手段により一体的に固設される。
【0012】チャンファは、例えば砥石の外周面による
研削加工によって設けられ、砥石の接近・離間や姿勢変
化によってチャンファの幅寸法を変化させることができ
る。チャンファの幅寸法の変化は、ボール刃の円弧に沿
って直線的に変化するようにしても良いし、工具の軸方
向位置に対して直線的に変化するようにしても良いな
ど、種々の態様を採用できる。幅寸法の変化率を途中で
滑らかに変化させても良い。また、ボール刃の全域でチ
ャンファの幅寸法を変化させても良いが、径寸法の変化
が大きい先端側の一部だけ幅寸法を変化させ、残りは一
定の幅寸法としても良いなど、種々の態様を採用でき
る。
【0013】チャンファ角度は、幅寸法の変化に拘らず
例えば10°〜25°、更には15°〜20°の範囲内
で略一定に定められれば良いが、幅寸法の変化に対応し
て、例えば幅寸法が大きくなる程チャンファ角度も大き
くなるように変化させても良い。また、ボール刃に垂直
な垂直逃げ角は、例えば5°〜15°、更には8°〜1
2°の範囲内の一定値が設定されるが、この垂直逃げ角
についてもチャンファの幅寸法の変化に対応して変化さ
せても良い。
【0014】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ
詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例であるCB
Nボールエンドミル10(以下、単にボールエンドミル
10という)を示す図で、(a) は工具中心線Sに対して
直角な方向から見た正面図、(b) は(a) の右方向である
先端側から見た底面図、(c) は先端部分の拡大図、(d)
は(c) におけるD−D断面拡大図、(e) は(c) における
E−E断面拡大図である。
【0015】このボールエンドミル10は、超硬合金に
て構成されている円柱形状のシャンク12の先端部に刃
部14を同軸に一体に備えており、刃部14には一対の
CBNチップ16が工具中心線Sに対して対称的に一体
的に固設されている。CBNチップ16は、超硬合金の
台座に所定の厚さのCBN焼結体が一体に積層された平
板形状の2層構造を成すもので、CBN焼結体側の表面
が切削回転方向に対して略垂直になる姿勢で、超硬合金
の工具本体にロウ接により一体的に固設されており、工
具中心線Sと略平行なCBN焼結体の表面によってすく
い面20が構成されているとともに、中心角が略90°
の円弧形状を成すCBNチップ16の周縁部にボール刃
18が形成されている。
【0016】上記ボール刃18には、すくい面20側に
チャンファ22が設けられている。チャンファ22は、
例えば砥石の外周面による研削加工によってボール刃1
8の全域に設けられ、砥石を一定の姿勢で接近・離間さ
せることにより、ボール刃18のボール中心Oに対して
径方向におけるチャンファ幅(チャンファの幅寸法)A
が、工具中心側から外周側へ向かうに従って連続的に滑
らかに大きくされており、チャンファ幅A1 <A2 であ
る。具体的には、工具中心側の端部(最先端部)では、
チャンファ幅A=0〜0.05mmの範囲内とされ、外
周側の端部(ボール中心Oを中心として工具中心線Sか
ら約90°の部分)では、チャンファ幅A=0.03〜
0.3mmの範囲内とされている。このチャンファ幅A
の変化は、例えばボール刃18の円弧に沿って直線的に
変化するように定められている。また、チャンファ角度
θは約15°〜20°の範囲内で略一定、すなわちθ1
=θ2 であり、垂直逃げ角αは約8°〜12°の範囲内
で略一定、すなわちα1 =α2 である。
【0017】なお、図1に示す各部の寸法や割合は、必
ずしも正確に図示したものではなく、特に図1(c) にお
けるチャンファ22は、理解を容易にするために大きく
拡大して示されている。
【0018】このようなボールエンドミル10によれ
ば、ボール刃18のすくい面20側に設けられるチャン
ファ22の幅寸法Aが、工具中心側から外周側へ向かう
に従って大きくなるため、工具中心側部分ではチャンフ
ァ22の幅寸法Aが小さく、周速が遅くても優れた切れ
味が得られる一方、外周側部分ではチャンファ22の幅
寸法Aが大きくて刃先強度が向上し、周速が速くて切削
抵抗が大きくてもチッピングが抑制されて優れた耐久性
が得られるようになる。特に、本実施例ではチャンファ
22の幅寸法Aが、工具中心側の端部で0〜0.05m
mの範囲内、外周側の端部で0.03〜0.3mmの範
囲内とされているため、上記効果が一層良好に得られ
る。また、チャンファ22の幅寸法Aが滑らかに変化し
ているため、応力集中が防止されてチッピングの発生が
一層効果的に防止される。
【0019】次に、本発明の効果を明らかにするため
に、本発明者等が行った耐久性試験を説明する。試験工
具は、前記実施例のボールエンドミル10において、外
径が20mm(ボール刃18の曲率半径R=10mm)
で、図2に示すようにボール刃18の全域に一定のチャ
ンファ幅A(=0、0.05、0.1mm)およびチャ
ンファ角度θ(=10°、20°)でチャンファ22を
形成した5種類で、以下の加工条件で切削加工を行うと
ともに、ボール中心Oを中心とする工具中心線Sからの
2箇所の判定位置β(=5°、30°)で、微小チッピ
ングおよび加工面粗さに基づいて寿命判定を行い、工具
寿命に達するまでの切削距離を測定した。判定位置β=
5°、30°の寿命判定は、それぞれその判定位置が被
削材に対して略垂直に当たる姿勢で切削加工を行って判
定した。図2の(a) は、前記実施例と同じ符号を用いて
各部の記号を示す図で、(b) は判定位置β毎に工具の種
類に対応して試験結果を示す図である。 (加工条件) 被削材:S50C(炭素鋼) 回転数:15000min-1 送り速度:12000mm/min(0.4mm/t) aa (軸方向切込み深さ)=0.5mm Pf (ピックフィード)=0.5mm
【0020】図2(b) において、「切削距離」の欄に右
向きの矢印が表示されているものは、未だ寿命に達して
おらず、継続して切削加工が可能であることを示してい
る。そして、かかる試験結果から明らかなように、工具
中心側の判定位置β=5°では、チャンファ幅Aが小さ
い程切削距離が長くなる傾向が見られる一方、外周側の
判定位置β=30°では、チャンファ幅Aが大きい程切
削距離が長くなる傾向が見られる。チャンファ角度θに
ついては、チャンファ幅A=0.05mmの場合につい
て比較すると、工具中心側の判定位置β=5°ではチャ
ンファ角度θが小さい程切削距離が長くなり、外周側の
判定位置β=30°ではチャンファ角度θが大きい程切
削距離が長くなるが、全体としては殆ど影響ないように
思われる。
【0021】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるCBNボールエンドミ
ルを示す図で、(a) は正面図、(b) は(a) の右方向であ
る先端側から見た底面図、(c) は先端部分の拡大図、
(d) は(c) におけるD−D断面拡大図、(e) は(c) にお
けるE−E断面拡大図である。
【図2】本発明者等が行った耐久性試験を説明する図
で、(a) は試験工具の各部の記号を説明する図、(b) は
工具毎に寿命に達するまでの切削距離を示す図である。
【符号の説明】
10:CBNボールエンドミル 16:CBNチップ
(CBN焼結体) 18:ボール刃 20:すくい面 22:チャンフ
ァ S:工具中心線 O:ボール中心 A、A1 、A2 :チャンファ幅(チャンファの幅寸法)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボール刃がCBN焼結体にて構成されて
    いるボールエンドミルにおいて、 前記ボール刃のすくい面側にチャンファを設けるととも
    に、該チャンファの幅寸法を、工具中心側から外周側へ
    向かうに従って大きくしたことを特徴とするCBNボー
    ルエンドミル。
  2. 【請求項2】 平板形状のCBN焼結体が切削回転方向
    に対して略垂直になる姿勢で工具本体に一体的に固設さ
    れ、中心角が略90°の円弧形状のボール刃およびすく
    い面を構成しているCBNボールエンドミルにおいて、 前記ボール刃のすくい面側にチャンファを設けるととも
    に、該チャンファの幅寸法を、工具中心側から外周側へ
    向かうに従って大きくしたことを特徴とするCBNボー
    ルエンドミル。
  3. 【請求項3】 前記ボール刃のボール中心に対して径方
    向における前記チャンファの幅寸法は、前記工具中心側
    の端部で0〜0.05mmの範囲内、前記外周側の端部
    で0.03〜0.3mmの範囲内で、滑らかに変化して
    いることを特徴とする請求項1または2に記載のCBN
    ボールエンドミル。
JP2000389364A 2000-12-21 2000-12-21 Cbnボールエンドミル Pending JP2002187012A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007075944A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Tungaloy Corp ボールエンドミル
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
CN102294507A (zh) * 2010-06-28 2011-12-28 三菱综合材料株式会社 立铣刀及其制造方法
JP2013027972A (ja) * 2011-06-20 2013-02-07 Hitachi Tool Engineering Ltd スクエアエンドミル
CN103028769A (zh) * 2012-12-12 2013-04-10 大连瑞谷科技有限公司 用于奇数方形兜孔保持架成型铣刀
CN106513807A (zh) * 2016-12-13 2017-03-22 株洲钻石切削刀具股份有限公司 一种球头立铣刀
CN113441773A (zh) * 2020-03-27 2021-09-28 京瓷株式会社 立铣刀及其刀片

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0393013U (ja) * 1990-01-11 1991-09-24
JPH0574722U (ja) * 1992-03-23 1993-10-12 日立ツール株式会社 ボールエンドミル
JPH0720211U (ja) * 1993-09-27 1995-04-11 住友電気工業株式会社 ボールエンドミル

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0393013U (ja) * 1990-01-11 1991-09-24
JPH0574722U (ja) * 1992-03-23 1993-10-12 日立ツール株式会社 ボールエンドミル
JPH0720211U (ja) * 1993-09-27 1995-04-11 住友電気工業株式会社 ボールエンドミル

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007075944A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Tungaloy Corp ボールエンドミル
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
CN102294507A (zh) * 2010-06-28 2011-12-28 三菱综合材料株式会社 立铣刀及其制造方法
JP2013027972A (ja) * 2011-06-20 2013-02-07 Hitachi Tool Engineering Ltd スクエアエンドミル
CN103028769A (zh) * 2012-12-12 2013-04-10 大连瑞谷科技有限公司 用于奇数方形兜孔保持架成型铣刀
CN106513807A (zh) * 2016-12-13 2017-03-22 株洲钻石切削刀具股份有限公司 一种球头立铣刀
CN106513807B (zh) * 2016-12-13 2018-08-31 株洲钻石切削刀具股份有限公司 一种球头立铣刀
CN113441773A (zh) * 2020-03-27 2021-09-28 京瓷株式会社 立铣刀及其刀片

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