JP2013158859A - エンドミル - Google Patents
エンドミル Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013158859A JP2013158859A JP2012021203A JP2012021203A JP2013158859A JP 2013158859 A JP2013158859 A JP 2013158859A JP 2012021203 A JP2012021203 A JP 2012021203A JP 2012021203 A JP2012021203 A JP 2012021203A JP 2013158859 A JP2013158859 A JP 2013158859A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- outer peripheral
- blade
- end mill
- tool body
- range
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
【解決手段】エンドミル1は、工具本体の刃先部3aの先端に幅の狭い六角形断面を有する平坦部7を形成し、対向する角部に外周刃6を形成した。平坦面7を凹溝12によって分割し、分割された平坦面7と外周刃6のすくい面14を含む工具本体の側面10と第一側面8との交差稜線部に屈曲した底刃13を形成した。外周刃6の回転方向後方側の側面10に正角の逃げ角を有する逃げ面15を形成した。エンドミル1は、2枚の外周刃6間の最大外径寸法Dを0.5mm以下とした極微細エンドミルである。
【選択図】図1
Description
このような硬脆材等からなる被削材をエンドミルで切削加工する場合、粗仕上げ加工を行う際に深く切り込みが入らないので、薄い切り込みを行うことで加工していた。
この刃部はcBNまたはPCDの粉末を高温高圧の下で無垢の環状ボディーに焼結することで製造するか、或いは高温高圧の下でcBNまたはPCDの層を超硬合金である基板に結合してチップに切り出すことで製造している。
これによってろう付け接合部破断の危険を最小限にして低価格のエンドミルを製造できるとしている。
しかも、エンドミルの切刃外径寸法が例えば2mm以下、或いは0.5mm以下等の極微細外径のエンドミルになると上述した円筒状や円柱状の刃部を形成しても切削抵抗が大きくなるために極微細加工が困難であり折損を生じ易いという欠点もあった。
本発明によるエンドミルは、回転しながら横送りすることで2枚の外周刃で被削材の側壁を切削加工すると共に底刃で加工面を仕上げ加工するものであり、外周刃のすくい角は負角であるために薄く切り屑を切削加工し底刃で良好な仕上げ面が得られると共に、工具剛性が高く寿命が長い。外周刃で切削された切り屑は側面のすくい面を走行して基端側に送られる。また、底刃で被削材の加工面を仕上げ加工すると共にその逃げ面に形成された平坦面で加工面を擦ることで良好な仕上げ面が得られる。しかも、被削材の切削加工に際し、平坦面の回転軸線を含む領域に凹溝を形成したから切削抵抗を低減できる。
本発明によるエンドミルは先端部に2枚の外周刃を対向させた平坦面を備えた刃先部を有した形状であるから、最大外径が0.5mm以下であれば極小径のエンドミルとして被削材の極微細加工を精度よく行うことができる。一方、最大外径が0.5mmより大きいと切削抵抗が大きく損傷する恐れが生じる。
長さLが0.1D〜0.45Dの範囲であれば、工具摩耗と切削抵抗と平坦面の欠損を抑制して工具寿命を確保でき、長さLが0.1Dより小さいと工具摩耗による工具寿命が著しく低下し平坦面の欠損を生じるおそれがあり、0.45Dより大きいと切削抵抗が増大して加工面の劣化を招くおそれがある。
底刃の幅eが1/4D未満であると工具剛性が著しく低下し欠損を生じるおそれがあり、1/2Dを越えると切削抵抗が増加して工具欠損と加工面の劣化を招く恐れがある。
底刃の長さdが0.05Dより小さいと切り屑ポケットが極端に小さくなり切り屑詰まりによる欠損を生じるおそれがあり、長さdが0.5Dより大きいと工具剛性が著しく低下して欠損を生じるおそれがある。
凹溝の深さcが0.05Dより小さいと凹溝による切り屑ポケットが極端に小さくなり切り屑詰まりによる欠損を生じるおそれがあり、深さcが0.5Dより大きいと工具剛性が著しく低下して欠損を生じるおそれがある。
すくい角aが−30°より負角が小さいと外周刃の剛性が低下して欠損を生じるおそれがあり、−80°より負角が大きいと切り屑ポケットが極端に小さくなって切り屑詰まりによる欠損を生じるおそれがある。
逃げ角bが5°より小さいと逃げ量が極端に小さくなり切削面を擦過して劣化させ、逃げ角bが60°より大きいと切刃剛性が著しく低下し欠損を生じるおそれがある。
この場合、外周刃の切り込み切削性を確保できると共に工具剛性と切刃寿命を長く維持できる。しかも、丸ランドまたはフラット面の幅は0.002〜0.03mmの範囲に設定されていることが好ましく、これらの範囲であれば、上述した特性を確実に確保できる。
凹溝の角度fの範囲が上述した範囲であると、工具本体の回転方向に向けて凹溝が形成されることになるから底刃による切削抵抗が低減すると共に切り屑の排出性が良好である。
また、工具本体の先端の平坦面を底刃の逃げ面としたから、底刃の刃先強度が大きく底刃による切削加工時に逃げ面をなす平坦面で加工面を擦過して仕上がり精度が高くなり、被削材が硬脆材や高硬度鋼材等であっても比較的浅い切り込み加工で高精度な仕上げ加工を行えて長寿命を得られる。
図1及び図2において、本実施形態によるエンドミル1は、シャンク部材を有する工具本体2の軸直交断面が例えば略六角形、ここでは正六角形をなしていて、その先端側に刃部3が固着されている。刃部3は基端側より先端側に向けて断面六角形の形状で次第に縮径すると共に先端付近で一段拡径されてなる刃先部3aを有している。なお、刃部3は工具本体2に含まれる。また、工具本体2はその中心の回転軸線O回りに回転可能とされている。
この工具本体2は例えば超硬合金からなるものとし、そのシャンク部材の先端側に一体成形(同時焼結)によって刃部3を固着している。或いは、工具本体2はシャンク部材の先端側に刃部3をろう付けして形成してもよい。刃部3は、cBN焼結体やダイヤモンド焼結体(PCD)等を一体焼結したものであり、或いは超硬合金等の基材に一般硬質皮膜、ダイヤモンドコーティングまたはダイヤモンド電着を施したものを用いる。なお、刃部3を含めた工具本体2全体を上記いずれかの素材で一体形成してもよい。
本実施形態では、刃部3はダイヤモンド焼結体(PCD)からなるものである。
そして、図1に示す刃先部3aの底面において、対向する2本の外周刃6の先端縁である頂点6aを結ぶ対角線Mを最大長さとしてその両側の幅が狭い変形略六角形状の平坦面7が形成されている。対向する2本の外周刃6の頂点6aを結ぶ対角線Mの距離をDとして、この距離Dが2つの外周刃6の回転軌跡で形成する刃先部3aの最大外径をなす。また、外周刃6の回転方向前方に設けられた側面10はすくい面14を構成する。
ここで、すくい角aが−30°より負角が小さいと切刃剛性が著しく低下し欠損を生じる恐れがあり、−80°より負角が大きいとより大きな負角になるため切れ味が低下しすくい面14からなる切り屑ポケットが極端に小さくなって切り屑詰まりによる欠損を生じる恐れがある。なお、すくい角aは−45°〜−60°の範囲とするのがより好ましく、この範囲であれば最も良好な結果が得られる。
ここで、幅Lが0.1Dより小さいと刃先強度が小さすぎて折損し易く、0.45Dより大きいと切削抵抗が大きい欠点がある。
このようなエンドミル1について外径Dが0.5mmを越える寸法形状に形成することも可能であるが、切削抵抗を抑えるためには外径Dが0.5mm以下であることが好ましい。
このエンドミル1において、外径Dが0.5mm〜50μmの範囲であれば極微細形状の加工を高精度に行うことができる。他方、略直線柱状をなす刃先部3aの形状から、エンドミル1の外径Dが0.5mmより大きいと切削加工時の抵抗が大きくなり、外径Dが50μmより小さいと刃先部3aを製作するのが困難になる。
本実施形態によるエンドミル1を用いて、超硬合金、セラミックス、ガラス等の硬脆材や高硬度鋼材からなる被削材に切り込んで横送り加工する。
切り込みに際して、被削材が例えば硬脆材であると、エンドミル1は刃先部3aに形成された一対の対向する外周刃6で例えば数ナノメーターまたはナノメーター単位の薄い切り込みをして回転軸線O回りに回転させつつ横送りする。すると、エンドミル1の外周刃6によって浅く切り込んで肩削り加工を行うことができる。対向する2枚の外周刃6によって主たる切削加工を行うと共に外周刃6の頂点6aで仕上げ加工を行う。
外周刃6で切削された薄層の切屑は、外周刃6の回転方向前方側の側面10からなるすくい面14に送られ、更に隣接する側面の第一側面8及びテーパ面9に送られて工具本体2の基端側に送り出される。また、一部の切り屑は第一側面8から凹溝12内に入り込み、反対側の第一側面8側から基端側に排出される。
底刃13の第一底刃13aで切削された薄層の切り屑はすくい面である側面10からテーパ面9を介して基端側へ送り出され、工具本体2の基端側に排出される。また、第二底刃13bで切削された薄層の切り屑はすくい面である第一側面8からテーパ面9を介して基端側へ送り出されて排出される。
このとき、底刃13が例えば0.5〜1.0μm等の微細な粒径のダイヤモンドを焼結したダイヤモンド焼結体や上述した他の材質である場合、被削材が硬脆材や高硬度鋼材であっても、1nmまたは2nm程度のナノメータサイズの加工精度で仕上げ加工が行われる。
また、底刃13が第一底刃13aと第二底刃13bで凸状に屈曲して形成されているために切削抵抗が小さく、この点からも横送り方向の加工面の面粗さが小さい。
例えば凹溝12について、断面形状は必ずしも略U字形状に限定されるものではなく、例えば略円弧状、略V字状や略長方形や台形等の矩形状等の断面形状であってもよい。
これらの場合、丸ランド17やフラット面18の幅tは0.002〜0.03mmの範囲に設定されている。幅tをこの範囲に設定すれば外周刃6の切れ味を確保すると共に刃先強度を向上させることができる。
一方、幅tが0.002mmより小さいと顕著な効果を得られず、0.03mmより大きいと異常摩耗を生じるおそれがある。
この場合、凹溝12の中心線は回転軸線Oを通って角度f以下に設定されていることが好ましいが、回転軸線Oを外れていてもよい。
一方、凹溝12の角度fが0°より小さいと底刃13の第二底刃13bがより長くなり切削抵抗の低減と切り屑の排出性が著しく低下する。また、角度fが30°より大きいと第二底刃13bが極端に短くなり、工具剛性が低下する欠点がある。
また、図2に示す側面視における外周刃6の頂点6aから凹溝12までの幅Lは、頂点6aから対角線Mと凹溝12の交点までの長さをいうものとする。
また、上述の実施形態では、エンドミル1において、刃先部3aの基端側の刃部3や工具本体2等のアンダーカット部は断面六角形に限定されることなく円柱状等、適宜の断面形状を採用できる。
また、刃先部3aの底刃13のすくい面をなす側面10や第一側面8は図3に示すようにストレート状、すなわち90°の負角に形成されているが、これに限定されることなく、例えば底刃13のすくい角が90°より大きな負角になるように傾斜させてもよい。或いは底刃13のすくい角が90°より小さな正角になるように傾斜させてもよい。
2 工具本体
3 刃部
3a 刃先部
6 外周刃
7 平坦面
8 第一側面
9 テーパ面
10 側面
12 凹溝
13 底刃
14 すくい面
15 逃げ面
17 丸ランド
18 フラット面
Claims (9)
- 工具本体の多角形の断面を有する先端部の角部に2枚の外周刃を対向して形成し、該外周刃の回転方向前方側に負角のすくい角を有するすくい面を形成し、前記外周刃の回転方向後方に正角の逃げ角を有する逃げ面を形成し、前記先端部に2枚の外周刃の頂点を含む略多角形状の平坦面を形成すると共に前記平坦面は工具本体の回転軸線を含む領域に凹溝が形成されて分割されており、分割された前記平坦面と工具本体の側面との交差稜線部に底刃を形成したことを特徴とするエンドミル。
- 前記2枚の外周刃間の最大外径寸法Dは0.5mm以下である請求項1に記載されたエンドミル。
- 前記2枚の外周刃間の最大外径寸法をDとして、前記外周刃は外側に突出する角部に形成され、平坦面における1の前記外周刃の頂点と凹溝とを結ぶ長さLは0.1D〜0.45Dの範囲に設定されている請求項1または2に記載されたエンドミル。
- 前記2枚の外周刃間の最大外径寸法をDとして、前記工具本体の先端部において、前記2枚の外周刃の頂点を結ぶ対角線に直交する方向における前記底刃の幅eは1/4D〜1/2Dの範囲に設定されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載されたエンドミル。
- 前記2枚の外周刃間の最大外径寸法をDとして、前記工具本体の先端部において、前記2枚の外周刃の頂点を結ぶ対角線に直交する方向における前記底刃に続く回転軸線方向の側面の長さdが0.05D〜0.5Dの範囲に設定されている請求項1乃至4のいずれか1項に記載されたエンドミル。
- 前記2枚の外周刃間の最大外径寸法をDとして、回転軸線方向の凹溝の深さcが0.05D〜0.5Dの範囲に設定されている請求項1乃至5のいずれか1項に記載されたエンドミル。
- 前記外周刃のすくい面のすくい角aは−30°〜−80°の範囲に設定されている請求項1乃至6のいずれか1項に記載されたエンドミル。
- 前記外周刃の逃げ面の逃げ角bは5°〜60°の範囲に設定されている請求項1乃至7のいずれか1項に記載されたエンドミル。
- 前記工具本体の先端部において、前記2枚の外周刃の頂点を結ぶ対角線に直交する方向の仮想線を基準として、前記凹溝が延びる角度fは0°〜30°の範囲に設定されている請求項1乃至8のいずれか1項に記載されたエンドミル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012021203A JP5873345B2 (ja) | 2012-02-02 | 2012-02-02 | エンドミル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012021203A JP5873345B2 (ja) | 2012-02-02 | 2012-02-02 | エンドミル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013158859A true JP2013158859A (ja) | 2013-08-19 |
JP5873345B2 JP5873345B2 (ja) | 2016-03-01 |
Family
ID=49171551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012021203A Active JP5873345B2 (ja) | 2012-02-02 | 2012-02-02 | エンドミル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5873345B2 (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6295811U (ja) * | 1985-12-03 | 1987-06-18 | ||
JPH0251021U (ja) * | 1988-10-04 | 1990-04-10 | ||
JPH03178714A (ja) * | 1989-12-06 | 1991-08-02 | Nisshin Kogu Seisakusho:Kk | エンドミル |
JPH07204920A (ja) * | 1994-01-25 | 1995-08-08 | Hitachi Ltd | エンドミル |
JP2001315019A (ja) * | 2000-05-09 | 2001-11-13 | Mmc Kobelco Tool Kk | フライス |
US20120009028A1 (en) * | 2010-07-09 | 2012-01-12 | Uwe Hobohm | Scem for heat-resistant materials (star mill) |
-
2012
- 2012-02-02 JP JP2012021203A patent/JP5873345B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6295811U (ja) * | 1985-12-03 | 1987-06-18 | ||
JPH0251021U (ja) * | 1988-10-04 | 1990-04-10 | ||
JPH03178714A (ja) * | 1989-12-06 | 1991-08-02 | Nisshin Kogu Seisakusho:Kk | エンドミル |
JPH07204920A (ja) * | 1994-01-25 | 1995-08-08 | Hitachi Ltd | エンドミル |
JP2001315019A (ja) * | 2000-05-09 | 2001-11-13 | Mmc Kobelco Tool Kk | フライス |
US20120009028A1 (en) * | 2010-07-09 | 2012-01-12 | Uwe Hobohm | Scem for heat-resistant materials (star mill) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5873345B2 (ja) | 2016-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5751401B1 (ja) | 刃先交換式回転切削工具 | |
JP4653744B2 (ja) | 高品位・高能率加工用cbn切削工具 | |
US9993883B2 (en) | Multi-flute ball end mill | |
KR100812255B1 (ko) | 볼 엔드밀 | |
JP6910293B2 (ja) | 旋削用工具の切削インサート及び旋削用工具 | |
JP6347258B2 (ja) | ラジアスエンドミル及び切削加工方法 | |
JP5814611B2 (ja) | エンドミル | |
KR20020065390A (ko) | 스로-어웨이 팁 | |
JP2003311524A (ja) | 超硬ボールエンドミル | |
JP2009241190A (ja) | Cbnラジアスエンドミル | |
JP6828824B2 (ja) | 小径ドリルおよび小径ドリルの製造方法 | |
JP2015193073A (ja) | 多結晶ダイヤモンド焼結体付き回転切削工具 | |
JP6191839B2 (ja) | ダイヤモンド焼結体ボールエンドミルとその製造方法 | |
CN109414767A (zh) | 铣刀、切削刀片以及铣削加工方法 | |
EP1559493A2 (en) | Ballnose end mill | |
JP2010162677A (ja) | 小径cbnボールエンドミル | |
WO2017138170A1 (ja) | 刃先交換式回転切削工具及びインサート | |
JP2007296588A (ja) | 高硬度用エンドミル | |
JP2010264592A (ja) | 高硬度材用エンドミル | |
WO2018074542A1 (ja) | 切削インサート及び刃先交換式回転切削工具 | |
JP2010125594A (ja) | 小径cbnエンドミル | |
JP5873345B2 (ja) | エンドミル | |
JP6179165B2 (ja) | ラジアスエンドミル | |
JP6086180B1 (ja) | 刃先交換式回転切削工具及びインサート | |
KR20200096983A (ko) | 드릴 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141119 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150916 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151006 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151204 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160105 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160115 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5873345 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |