JP2005297107A - Radius end mill - Google Patents
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Description
本発明は、金型加工において精密加工を行う、外周逃げ面によって形成されるねじれ外周刃と、円弧状丸コーナー刃を形成する丸コーナー刃逃げ面と、を有するラジアスエンドミルの改良に関する。 The present invention relates to an improvement in a radius end mill having a torsional outer peripheral blade formed by an outer peripheral flank and a round corner blade flank forming an arcuate round corner blade that performs precision machining in mold processing.
従来、金型などの三次元加工には一般的にボールエンドミルが使用されている。しかし、従来のボールエンドミルではボールの全周にわたって均一な切削性が得られず、特に回転中心部は切削速度が0(ゼロ) であり、加工部位にむしれが発生するため、加工速度を遅くしたり、切り込み量を小さくすることで対応が図られている。一方、ボールエンドミルに代わり、近年加工時間短縮の要求が多いので、金型加工に外周逃げ面によって形成されるねじれ外周刃と、円弧状丸コーナー刃を形成する丸コーナー刃逃げ面と、を有するラジアスエンドミルが多く使用されるようになった。ボールエンドミルと違い、丸コーナー刃を有するラジアスエンドミルは、ドリリング加工や傾斜切削も容易に加工可能で、平面に近い部位では除去体積が大きくなるため高能率に加工が出来る。また、ボールエンドミルでは切削速度が0〜MAXのため加工面精度にばらつきが生じるが、ラジアスエンドミルでは丸コーナー刃の半径方向での切削速度差が小さいため、ボールエンドミルに比べ安定した加工面が得られるため、ボールエンドミルに代わる加工法として金型分野での使用が増加している。特に5軸加工機を使用の場合、その効果が大きいとされている。例えば特許文献1では、切れ刃強度を上げるため、底刃の少なくとも1刃は回転中心に至る中低の切れ刃で、底刃のすかし角を5度以上としたラジアスエンドミルが開示されている。
しかしながら、図6に示すように、特許文献1のラジアスエンドミルは、丸コーナー刃逃げ面によって形成される丸コーナー刃11、外周逃げ面によって形成される外周刃13及び底刃逃げ面によって形成される底刃16が全て別工程で製造されており、それぞれのつなぎ部15に段差が生じる。また、外周刃13及び底刃16への砥石の食い込みを避けるため、丸コーナー刃11の設計切れ刃角度が96°であっても、実際の金型加工時にはこれらのつなぎ部を避けるため、丸コーナー刃の施工範囲角度は70〜80°であり、さらに一般的に丸コーナー刃11の刃形と丸コーナー半径R中心との距離の公差(丸コーナー刃R精度)は±10μmの精度である。そのため、丸コーナー刃逃げ面と外周逃げ面との間のつなぎ部15に段差が生じており、加工側面や加工底面において削り残しや過切削が起こる。このため、理想の、即ち設計上の、丸コーナー刃形状から丸コーナー刃R精度が外れているため、加工面は理想の、即ち設計上の、仕上げ面に対し過切削(削り過ぎ)や削り残しが発生する。過切削ではその製品がNGとなり、また削り残しに対しては、切り込みを変更し、切削をやり直したり、精密金型や高精度を要する加工部品にはなくてはならない工程である磨き工程に大幅な時間がかかるため、加工コストが上がってしまう。
However, as shown in FIG. 6, the radius end mill of
本発明の課題はかかる従来技術の課題を解決した、金型加工において精密加工を行うラジアスエンドミルにおいて、丸コーナー刃逃げ面と外周逃げ面との間のつなぎ部の段差が生じないようにして、丸コーナー刃のR施工範囲角度を90°以上可能としたラジアスエンドミルを提供することにある。 The object of the present invention is to solve the problems of the prior art, in a radius end mill that performs precision machining in die machining, so as not to cause a step in the joint between the round corner blade flank and the outer flank, The object of the present invention is to provide a radius end mill that allows the round construction angle of the round corner blade to be 90 ° or more.
このため本発明によると、2〜10枚の外周逃げ面によって形成されるねじれ外周刃と、円弧状丸コーナー刃を形成する丸コーナー刃逃げ面と、を有するラジアスエンドミルにおいて、前記外周逃げ面と丸コーナー刃逃げ面との間のつなぎ部の段差をなくして前記丸コーナー刃のR施工範囲角度を90°以上としたことを特徴とするラジアスエンドミルによって上述の本発明の課題を解決した。 Therefore, according to the present invention, in a radius end mill having a torsional outer peripheral blade formed by 2 to 10 outer peripheral flank surfaces and a round corner blade flank surface forming an arcuate round corner blade, The above-described problems of the present invention have been solved by a radius end mill characterized in that the step angle of the connecting portion between the round corner blade flank is eliminated and the R construction range angle of the round corner blade is 90 ° or more.
本発明では、丸コーナー刃逃げ面と外周逃げ面との間のつなぎ部の段差をなくして丸コーナー刃のR施工範囲角度を90°以上としたので、加工面は理想の仕上げ面、即ち設計上の仕上げ面、に対し過切削(削り過ぎ)や削り残しが発生せず、切り込みを変更し、切削をやり直したり、磨き工程に大幅な時間をかけて加工コストが上がってしまうなどの必要のない、ラジアスエンドミルを提供するものとなった。 In the present invention, the R construction range angle of the round corner blade is set to 90 ° or more by eliminating the step at the connecting portion between the round corner blade flank and the outer peripheral flank. There is no need for overcutting (overcutting) or uncutting on the finished surface above, changing the incision, recutting, or spending a lot of time on the polishing process and increasing the processing cost. There was no radius end mill provided.
本発明を実施するための最良の形態につき、図1を参照して説明する。図1は本発明を実施するための最良の形態の、外径D=φ10mmの、4枚(2〜10枚であってもよい)の外周逃げ面によって形成されるねじれ外周刃3と、R2mmの円弧状丸コーナー刃1を形成する丸コーナー刃逃げ面2と、を有する超硬超硬コーティングラジアスエンドミルの側面図を示す。丸コーナー刃逃げ面2と外周逃げ面4との間のつなぎ部5の段差、及び丸コーナー刃逃げ面2と底刃6を形成する底刃逃げ面7との間のつなぎ部5の段差、をそれぞれなくして丸コーナー刃1のR施工範囲角度9を 100°(90°以上であってもよい)の円弧刃とした超硬超硬コーティングラジアスエンドミルである。なお、丸コーナー刃逃げ面2と底刃6を形成する底刃逃げ面7との間のつなぎ部5の段差が仮にあっても、丸コーナー刃1のR施工範囲角度9が90°以上であればよい。
The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows the best mode for carrying out the present invention, a twisted outer peripheral blade 3 formed by four (or 2 to 10) outer peripheral flank surfaces having an outer diameter D = φ10 mm, and R2 mm. The side view of the carbide | carbonized_material carbide end radius mill which has the round
図1のラジアスエンドミルでは、外周逃げ面4と丸コーナー刃逃げ面2をスムーズにつなぐため、底刃すかし角8を6°(2°〜10°であってもよい)とした。丸コーナー刃1の刃形と丸コーナー半径R中心との距離の公差であるR精度を±3μmとし、工具材質にコバルトを10%含有する超微粒子超硬合金を母材とし、かつ切れ刃表面に窒化チタンアルミ系硬質膜を3μm被覆した。
In the radius end mill of FIG. 1, in order to smoothly connect the outer peripheral flank 4 and the round
図2に示すように、外周刃3と円弧状丸コーナー刃1との間のつなぎ部5の段差、及び丸コーナー刃1と底刃6との間のつなぎ部5の段差、をそれぞれなくするため、外周逃げ面2を先に加工した後で、そのまま図示しない同一の砥石で図示しない同一のNCプログラム内の丸コーナー刃逃げ面4及び底刃逃げ面7の加工プログラムで連続して、丸コーナー刃逃げ面4及び底刃逃げ面7を加工することにより、かかる各つなぎ部5の段差をそれぞれなくした。
As shown in FIG. 2, the step of the joint portion 5 between the outer peripheral blade 3 and the arc-shaped
図1に示す外径D=φ10mm4枚刃丸コーナー刃R2mmの本発明の超硬コーティングラジアスエンドミル(本発明品)と、比較品として、従来品の外径D=φ10mm4枚刃丸コーナー刃R2mmの超硬コーティングラジアスエンドミル(従来品)と、の加工精度比較テストを、縦型MC(BT50)を使用し、図4に示すような立ち壁85°面にて走査線加工により行った。切削条件は、被削材プレハードン鋼 NAK80(40 HRC)を切削速度 150m/min (回転数4,800min-1)、テーブル送り速度 2,200mm/min(f=0.115 mm/t)、軸方向の切り込み 0.4mm、半径方向の切り込み 0.5mmとし、ドライ(エアーブロー)で走査線加工した。図5にこのときの加工面精度を示す。理想の、即ち設計上の、加工面に対し従来品は約8μmの削り残しが発生しているのに対し、本発明品は理想の加工面通りに加工がなされた。図6に図5の加工面精度比較についての解説図を示す。点線が本発明品の加工面を示し、従来品は約8μmの削り残しが発生しているのに対し、本発明品は理想の曲面加工面通りに加工ができた。 The carbide coated radius end mill of the present invention with the outer diameter D = φ10 mm 4-flute round corner blade R2 mm shown in FIG. 1 and the comparison product of the conventional product with an outer diameter D = φ10 mm, 4-flute round corner blade R2 mm. A machining accuracy comparison test with a carbide coated radius end mill (conventional product) was performed by scanning line machining on a vertical wall 85 ° surface as shown in FIG. 4 using a vertical MC (BT50). Cutting conditions were as follows: Pre-hardened steel NAK80 (40 HRC), cutting speed 150m / min (rotation speed 4,800min- 1 ), table feed speed 2,200mm / min (f = 0.115mm / t), axial cutting 0.4 The scanning line was processed by dry (air blow) with a notch of 0.5 mm and a radial cut of 0.5 mm. FIG. 5 shows the machining surface accuracy at this time. In contrast to the ideal, i.e., design, machined surface of the conventional product, an uncut portion of about 8 μm is generated, whereas the product of the present invention was machined according to the ideal machined surface. FIG. 6 is an explanatory diagram for comparing the machined surface accuracy of FIG. The dotted line indicates the machined surface of the product of the present invention. In the conventional product, an uncut portion of about 8 μm is generated, whereas the product of the present invention was machined according to the ideal curved surface.
好ましくは、図4(a)、図5に示すように、丸コーナー刃の刃形と丸コーナー半径R中心との距離の公差が±3μm以内であることが望ましい。
更に好ましくは、丸コーナー刃逃げ面と底刃逃げ面とをスムーズにつなぐため、底刃すかし角8を2°〜10°とすることが望ましい。
Preferably, as shown in FIGS. 4A and 5, the tolerance of the distance between the shape of the round corner blade and the center of the round corner radius R is within ± 3 μm.
More preferably, in order to smoothly connect the round corner blade flank and the bottom blade flank, it is desirable that the bottom blade watermark angle 8 is 2 ° to 10 °.
以上述べたように、本発明を実施するための最良の形態においては、丸コーナー刃逃げ面と外周逃げ面との間のつなぎ部の段差をなくして、丸コーナー刃のR施工範囲角度を90°以上としたので、加工面は理想の仕上げ面、即ち設計上の仕上げ面、に対し過切削(削り過ぎ)や削り残しが発生せず、切り込みを変更し、切削をやり直したり、磨き工程に大幅な時間をかけて加工コストが上がってしまうなどの必要のない、ラジアスエンドミルを提供するものとなった。 As described above, in the best mode for carrying out the present invention, the stepped portion of the connecting portion between the round corner blade flank and the outer peripheral flank is eliminated, and the R construction range angle of the round corner blade is 90 °. Since it is above °, the machined surface does not cause overcutting (overcutting) or uncut residue on the ideal finished surface, that is, the designed finished surface. It became a radius end mill that did not require much time to increase the processing cost.
1:丸コーナー刃 2:丸コーナー刃逃げ面
3:外周刃 4:外周逃げ面
5:つなぎ部 6:底刃
7:底刃 8:底刃すかし角
9:丸コーナー刃のR施工範囲角度
1: Round corner blade 2: Round corner blade flank 3: Outer peripheral blade 4: Outer peripheral flank 5: Joint part 6: Bottom blade 7: Bottom blade 8: Bottom blade corner angle 9: R construction range angle of round corner blade
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JP2004114928A JP2005297107A (en) | 2004-04-09 | 2004-04-09 | Radius end mill |
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