JP2003175414A - エンドミルおよびそれを用いた金型加工方法 - Google Patents

エンドミルおよびそれを用いた金型加工方法

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JP2003175414A
JP2003175414A JP2001376863A JP2001376863A JP2003175414A JP 2003175414 A JP2003175414 A JP 2003175414A JP 2001376863 A JP2001376863 A JP 2001376863A JP 2001376863 A JP2001376863 A JP 2001376863A JP 2003175414 A JP2003175414 A JP 2003175414A
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Japan
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end mill
die
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roundness
degrees
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Isamu Aoki
勇 青木
Masahiko Fukui
雅彦 福井
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Japan Science and Technology Agency
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Japan Science and Technology Corp
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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

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】ショア硬度60(HRC)程度の高硬度な型材
加工において、優れた切削性と寿命性を示すエンドミル
を提供する。 【解決手段】エンドミル1は、エンドミル1の切れ刃の
すくい角θが正の10度に設定され、切れ刃の丸みR2
が直径Dの10%程度に相当する1mmの円弧状形状に
設定されている。10度程度の正のすくい角θと直径D
の10%程度の丸みとの構成が、高硬度型材の加工にお
いて、エンドミルの切削性と寿命性を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プレス型、鋳造
型、プラスチック成形型など各種金型の製作に用いられ
るエンドミル、特に高硬度な型材の金型加工に好適なエ
ンドミルに関するものである。またこのエンドミルを用
いて金型を製作する金型加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のエンドミルに関しては、例えば特
開2000−288825号公報に提案されているもの
がある。このエンドミルは、工具剛性を高めて切れ刃剛
性と切削性能と切屑排出性を高めるために、たとえばす
くい角を−15度から+15度の範囲に設定している。
また他のエンドミルに関しては、例えば特開平11−2
16609号公報に提案されているものがある。このエ
ンドミルは、高速加工において優れた加工能率を得、曲
面成形や仕上げ切削を可能にするために、たとえば円弧
状の切れ刃のすくい角を半径方向は負角、軸方向は正角
としたラジアス刃の構成となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の前者構成のエンドミルでは、切れ刃に丸みが無く、
高硬度な型材の加工における工具寿命に問題がある。加
えてすくい角が負の範囲にある場合は切れ味にも問題が
ある。また、後者構成のエンドミルでは、切れ刃に丸み
があるがすくい角が負であるので、切れ味に問題があ
り、かつ高硬度型材(ショア硬度55(HRC)以上)
の加工においては工具寿命に改善の余地が残っている。
一方、上記のようなエンドミルを用いると、工具寿命と
切れ味がネックとなって、長時間の安定した切削が困難
であり、磨き等の仕上げ加工が必要である。すなわち
(1)型材を「焼き鈍し熱処理」して「切削加工」し、
その後「高硬度に熱処理」して「仕上げ加工」する方法
や、(2)「高硬度に熱処理」した型材を、「切削加
工」および「仕上げ加工」する方法などといった、従来
の金型加工方法を踏襲せざるを得ない。したがって、従
来技術のエンドミルを用いて型材から金型を加工する方
法では、焼き鈍し熱処理工程や仕上げ工程を無くすこと
が不可であり、製作工程の短縮化に問題がある。
【0004】そこで本発明では、高硬度な型材加工にお
いて、優れた切削性と寿命性を示すエンドミルを提供
し、上記問題を解消するものである。すなわち、本発明
は、優れた切削性と寿命性を示し、高硬度な型材であっ
ても工具寿命が長く安定した加工ができるエンドミルを
提供することを目的とする。また、ショア硬度60(H
RC)程度の高硬度な型材からそのまま直彫り磨きレス
工程で金型を製作することを可能とし、製作工程の短縮
化が図られる金型加工方法を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明に
よるエンドミルは、高硬度型材の切削加工に用いるエン
ドミルであって、切れ刃に10度程度の正のすくい角と
直径の10%程度の丸みとを有することを特徴とする。
請求項2記載の本発明による金型加工方法は、切れ刃に
10度程度の正のすくい角と直径の10%程度の丸みと
を有するエンドミルを用いて、ショア硬度60HRC程
度の高硬度型材から直彫り磨きレス工程にて金型を加工
することを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明による第1の実施の形態に
よるエンドミルは、切れ刃に10度程度の正のすくい角
と直径の10%程度の丸みとを有するものである。上記
実施の形態によれば、10度程度の正のすくい角と直径
の10%程度の丸みとの組み合わせが作用して、エンド
ミルは優れた切削性と寿命性を示し、高硬度な型材の加
工における工具寿命を長くし安定した加工を確保する。
【0007】本発明による第2の実施の形態による金型
加工方法は、切れ刃に10度程度の正のすくい角と直径
の10%程度の丸みとを有するエンドミルを用いること
によって、ショア硬度60HRC程度の高硬度な型材の
加工であっても良好な切削性と寿命性を示し、したがっ
てショア硬度60HRC程度の高硬度型材からの直彫り
磨きレス工程が可能となる。すなわち高硬度型材を直接
切削加工しかつ仕上げ加工を不要とするので、製作工程
の短縮化ができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明のエンドミルおよびそれを用い
た金型加工方法について説明する。まず、本発明の一実
施例によるエンドミルの構成について説明する。図1は
本発明の一実施例によるエンドミルの側面図、図2は図
1のA矢視図である。図1に示すエンドミル1は、例え
ば直径Dmm=10mm、長さLmm=120mmで構
成されている。このエンドミル1の切れ刃は、10度程
度の正のすくい角と直径Dの10%程度の丸み2とを有
している。すなわち本発明のエンドミルでは、エンドミ
ルの工具刃先形状を特定している。具体的には、図2に
示す「切れ刃のすくい角θ」を、正の10度程度に設定
しており、「切れ刃の丸みR」を、直径Dの10%程度
に相当する1mmの円弧状形状(丸みR2をR1の表
示)に設定している。なお、「切れ刃の丸みR」は、切
れ刃の先端である工具C面(刃角;chmfer)に丸
みを付けることと同義である。上記のような本発明のエ
ンドミルにおいて、切れ刃が備える10度程度の正のす
くい角と直径の10%程度の丸みとによって、高硬度型
材の加工において、エンドミルの切削性と寿命性を向上
することができる。すなわち、優れた切削性と寿命性を
示し、高硬度な型材であっても工具寿命が長く安定した
加工ができるエンドミルを提供することができる。
【0009】次に、本発明のエンドミルを用いた金型加
工方法について説明する。図3は本発明による一実施例
のエンドミルを用いた金型加工方法で製作したパンチ・
ダイを示す図である。本実施例のエンドミルを用いた金
型加工方法では、まず、図3に示すパンチ4およびダイ
5を加工製作するための型材を準備して、ショア硬度6
0(HRC)程度の高硬度に熱処理した。その熱処理済
みの高硬度型材を、切れ刃に10度程度の正のすくい角
と直径の10%程度の丸みとを有するエンドミルを用い
て、図3に示すようなパンチ4およびダイ5の構造に、
直接そのままに切削加工した。尚、加工実験では、ショ
ア硬度59(HRC)とショア硬度62(HRC)の型
材を使用した。従来の放電加工を用いた加工と比較する
と極めて短時間で加工を行うことができた。また加工面
は、パンチがRa=0.38μm、ダイがRa=0.2
2μm、パンチとダイのクリアランスは0.050mm
であり、非常に良好な仕上がりを得ることができた。こ
のように切削加工において、エンドミルの切れ刃が備え
る10度程度の正のすくい角と直径の10%程度の丸み
とによって、高硬度型材に対して安定した切削加工と高
品質な仕上げ面を確保した。すなわち、高硬度型材の加
工であっても長時間の安定した切削が可能となる。この
長時間の安定した切削加工によって、工具の切削送り量
(切削代)を小さくできるため、仕上げ加工を兼ねるこ
とができる。従って、高硬度型材から直彫り磨きレス工
程で、パンチ4およびダイ5の金型を加工することがで
きる。なお、本金型加工方法によって製作したパンチ・
ダイを用いて打ち抜き実験を行い、実用上問題のないこ
とも確認している。
【0010】本発明のエンドミルを用いた金型加工方法
であれば、高硬度に熱処理した型材を「切削加工する工
程のみ」で、すなわちショア硬度60HRC程度の高硬
度な型材から直彫り磨きレス工程にて、金型を加工する
ことができる。すなわち、従来の金型加工方法に比べ
て、焼き鈍し熱処理工程や仕上げ工程のない迅速な製作
ができ、製作工程の短縮化が図られる。
【0011】次に、本発明による他の実施例のエンドミ
ルを用いた金型加工方法について説明する。本実施例の
エンドミルを用いた金型加工方法では、上記実施例の金
型加工方法において、素材を切削加工して段部を順次形
成する荒取加工法を導入した。この荒取加工法は、深切
り込み大荒加工工程とカケ上がり加工工程とからなり、
深切り込み大荒加工工程は、素材を一回に切削する上下
間のピッチを、工具の全長で切削し得る深さにし、上段
から下段へ順次形成するものである。また、カケ上がり
加工工程は、前記深切り込み大荒加工工程で形成された
各段部を、更に仕上げ加工を行い易い小ピッチの適宜数
の段部にそれぞれ形成するものであり、その加工は下段
から上段へ順次形成して上がるものである。なお、この
荒取加工法は、特開平8−126950号公報や特開平
8−155788号公報に開示された公知技術である。
本実施例によるパンチ・ダイの加工製作においては、約
40分という短時間で加工が完了した。
【0012】
【発明の効果】本発明によれば、エンドミルは、切れ刃
に10度程度の正のすくい角と直径の10%程度の丸み
とを有するので、10度程度の正のすくい角と直径の1
0%程度の丸みとの組み合わせが作用して、エンドミル
は優れた切削性と寿命性を示し、高硬度な型材の加工に
おける工具寿命を長くし安定した加工を確保することが
できる。また、本発明のエンドミルを用いた金型加工方
法では、そのエンドミルが切れ刃に10度程度の正のす
くい角と直径の10%程度の丸みとを有するので、ショ
ア硬度60HRC程度の高硬度な型材の加工であっても
良好な切削性と寿命性を示し、したがってショア硬度6
0HRC程度の高硬度型材からの直彫り磨きレス工程が
可能となる。すなわち高硬度型材を直接切削加工し、か
つ仕上げ加工を不要とするので、製作工程の短縮化がで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による一実施例のエンドミルの側面図
【図2】 図1のA矢視図
【図3】 本発明による一実施例のエンドミルを用いた
金型加工方法で製作したパンチ・ダイを示す図
【符号の説明】
1 エンドミル 2 丸みR θ すくい角 4 パンチ 5 ダイ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高硬度型材の切削加工に用いるエンドミ
    ルであって、切れ刃に10度程度の正のすくい角と直径
    の10%程度の丸みとを有することを特徴とするエンド
    ミル。
  2. 【請求項2】 切れ刃に10度程度の正のすくい角と直
    径の10%程度の丸みとを有するエンドミルを用いて、
    ショア硬度60(HRC)程度の高硬度型材から直彫り
    磨きレス工程にて金型を加工することを特徴とする金型
    加工方法。
JP2001376863A 2001-12-11 2001-12-11 エンドミルおよびそれを用いた金型加工方法 Withdrawn JP2003175414A (ja)

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