JP6627618B2 - Ball end mill - Google Patents

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/16—Milling-cutters characterised by physical features other than shape

Description

本発明は、ボールエンドミルに関する。   The present invention relates to a ball end mill.

表面に硬質膜が形成された表面被覆切削工具において、硬質膜形成時に生じる粗大粒子に起因する被削材の表面精度の低下を抑制するために、硬質膜の成膜後に粗大粒子を湿式ブラスト法により除去することが提案されている（例えば特許文献１，２参照）。   In a surface-coated cutting tool with a hard film formed on the surface, in order to suppress the decrease in the surface accuracy of the work material due to the coarse particles generated during the formation of the hard film, the coarse particles are formed by wet blasting after forming the hard film. It has been proposed to remove by using (for example, see Patent Documents 1 and 2).

特開２００６−２６３８５７号公報JP 2006-263857 A 特開２００５−００１０８８号公報JP 2005-001088 A

近年、仕上げ加工が手作業から機械加工に移行しており、高速に高精度の仕上げ加工が可能な切削工具のニーズが増している。しかし、従来のエンドミルでは、十分に平滑な仕上げ面を得ることが難しかった。   In recent years, finishing has shifted from manual work to mechanical processing, and the need for cutting tools capable of high-speed, high-precision finishing has increased. However, it was difficult to obtain a sufficiently smooth finished surface with the conventional end mill.

本発明は、良好な平滑性を有する仕上げ面が得られるボールエンドミルを提供することを目的の一つとする。   An object of the present invention is to provide a ball end mill capable of obtaining a finished surface having good smoothness.

本発明の一態様によれば、軸線周りに回転するエンドミル本体と、前記エンドミル本体の軸線方向の一方の端部に設けられた側面視弧状の底刃と、少なくとも前記底刃の表面に形成されたコーティング膜と、を備え、前記底刃の先端逃げ面の算術平均粗さＲａが０．０１μｍ以下かつ最大高さ粗さＲｚが０．１μｍ以下であり、前記底刃のすくい面の算術平均粗さＲａが０．０１μｍ以下かつ最大高さ粗さＲｚが０．１μｍ以下である、ボールエンドミルが提供される。   According to one aspect of the present invention, an end mill body that rotates around an axis, a bottom blade that is provided at one end in the axial direction of the end mill body and is arcuate in a side view, and is formed at least on a surface of the bottom blade. Wherein the arithmetic mean roughness Ra of the tip flank of the bottom blade is 0.01 μm or less and the maximum height roughness Rz is 0.1 μm or less, and the arithmetic mean of the rake face of the bottom blade is provided. A ball end mill having a roughness Ra of 0.01 μm or less and a maximum height roughness Rz of 0.1 μm or less is provided.

前記先端逃げ面の最大高さ粗さＲｚが０．１μｍ未満である構成としてもよい。   The maximum height roughness Rz of the flank of the tip may be less than 0.1 μm.

本発明のボールエンドミルによれば、仕上げ加工に用いることで良好な平滑性を有する仕上げ面を得ることができる。   According to the ball end mill of the present invention, a finished surface having good smoothness can be obtained by using the ball end mill for finishing.

実施形態のボールエンドミルを示す斜視図。The perspective view showing the ball end mill of an embodiment. 図１のボールエンドミルの側面図。The side view of the ball end mill of FIG. 図１のボールエンドミルの正面図。The front view of the ball end mill of FIG.

以下、ボールエンドミルの実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態のボールエンドミルを示す斜視図である。図２は、図１のボールエンドミルの側面図である。図３は、図１のボールエンドミルの正面図である。 Hereinafter, embodiments of a ball end mill will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a ball end mill of the present embodiment. FIG. 2 is a side view of the ball end mill of FIG. FIG. 3 is a front view of the ball end mill of FIG.

本実施形態のボールエンドミル１は、軸状のエンドミル本体２を有する。エンドミル本体２は、例えば、超硬合金、サーメット、セラミックス等の硬質材料からなる概略円柱状の部材である。エンドミル本体２の軸線Ｏ方向の一方の端部に刃部３ａが形成されている。エンドミル本体２の刃部３ａ以外の部位がシャンク部３ｂである。   The ball end mill 1 of the present embodiment has a shaft-shaped end mill main body 2. The end mill body 2 is a substantially columnar member made of a hard material such as a cemented carbide, cermet, or ceramic. A blade 3a is formed at one end of the end mill body 2 in the direction of the axis O. A portion other than the blade portion 3a of the end mill body 2 is a shank portion 3b.

本明細書においては、エンドミル本体２の軸線Ｏ方向のうち、シャンク部３ｂから刃部３ａへ向かう方向を先端側、刃部３ａからシャンク部３ｂへ向かう方向を基端側という。また、軸線Ｏに直交する方向を径方向という。径方向のうち、軸線Ｏに接近する向きを径方向の内側、軸線Ｏから離間する向きを径方向の外側という。また、軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。周方向のうち、切削加工時にエンドミル本体２が回転する方向を工具回転方向Ｔという。   In the present specification, in the direction of the axis O of the end mill main body 2, a direction from the shank portion 3b toward the blade portion 3a is referred to as a distal end side, and a direction from the blade portion 3a toward the shank portion 3b is referred to as a proximal end side. The direction orthogonal to the axis O is called a radial direction. In the radial direction, a direction approaching the axis O is referred to as a radial inside, and a direction away from the axis O is referred to as a radial outside. In addition, a direction that rotates around the axis O is referred to as a circumferential direction. Of the circumferential directions, the direction in which the end mill body 2 rotates during cutting is referred to as a tool rotation direction T.

刃部３ａの外周には、複数条（本実施形態では二条）の切屑排出溝４が周方向に間隔をあけて形成されている。切屑排出溝４は、エンドミル本体２の先端面に開口している。切屑排出溝４は、エンドミル本体２の先端面から基端側へ向かうに従い、工具回転方向Ｔとは反対側へ向けてねじれて延びている。切屑排出溝４は、刃部３ａの基端側の端部において、エンドミル本体２の外周に切り上がっている。   A plurality of (two in this embodiment) chip discharge grooves 4 are formed on the outer periphery of the blade portion 3a at intervals in the circumferential direction. The chip discharge groove 4 is open at the tip end surface of the end mill body 2. The chip discharge groove 4 is twisted and extends in a direction opposite to the tool rotation direction T from the distal end surface of the end mill main body 2 toward the base end side. The chip discharge groove 4 is cut out to the outer periphery of the end mill main body 2 at an end on the base end side of the blade portion 3a.

切屑排出溝４の工具回転方向Ｔ側の端縁に切れ刃が形成されている。切れ刃は外周刃６と底刃９とを含む。外周刃６と底刃９は切屑排出溝４に沿って滑らかに連続する。   A cutting edge is formed at the edge of the chip discharge groove 4 on the tool rotation direction T side. The cutting edge includes an outer peripheral edge 6 and a bottom edge 9. The outer peripheral blade 6 and the bottom blade 9 smoothly continue along the chip discharge groove 4.

外周刃６は、刃部３ａの外周面において、すくい面７と外周逃げ面５との交差稜線に形成されている。外周逃げ面５は、切屑排出溝４の工具回転方向Ｔとは反対側に隣接する面である。外周刃６は、切屑排出溝４の外周端縁に沿って、つる巻き線状（螺旋状）に延びている。外周逃げ面５の幅（外周刃６に直交する向きの長さ）は、外周刃６の延在方向に沿ってほぼ一定である。   The outer peripheral blade 6 is formed on the outer peripheral surface of the blade portion 3a at the intersection ridge line between the rake face 7 and the outer peripheral flank 5. The outer peripheral flank 5 is a surface adjacent to the chip discharge groove 4 on the side opposite to the tool rotation direction T. The outer peripheral blade 6 extends in a helical shape (spiral) along the outer peripheral edge of the chip discharge groove 4. The width of the outer peripheral flank 5 (the length in the direction orthogonal to the outer peripheral blade 6) is substantially constant along the extending direction of the outer peripheral blade 6.

外周刃６の径（径方向に沿う軸線Ｏから外周刃６までの距離。つまり半径）は、軸線Ｏ方向に沿って一定である。外周刃６が軸線Ｏ回りに回転して形成される回転軌跡は、軸線Ｏを中心とする１つの円筒面となる。   The diameter of the outer peripheral blade 6 (the distance from the axis O along the radial direction to the outer peripheral blade 6, that is, the radius) is constant along the axis O direction. The rotation trajectory formed by the rotation of the outer peripheral blade 6 around the axis O is a single cylindrical surface around the axis O.

底刃９は、切屑排出溝４における工具回転方向Ｔを向く壁面と、エンドミル本体２の先端面との交差稜線に形成されている。底刃９は、刃部３ａの先端において、すくい面７と先端逃げ面８との交差稜線に形成されている。すくい面７は、切屑排出溝４の工具回転方向Ｔを向く壁面であり、先端逃げ面８は、切屑排出溝４の工具回転方向Ｔとは反対側に隣接する面である。   The bottom blade 9 is formed at an intersection ridgeline between a wall surface of the chip discharge groove 4 facing the tool rotation direction T and a front end surface of the end mill body 2. The bottom blade 9 is formed at the tip of the blade portion 3a at the intersection ridge line between the rake face 7 and the tip flank 8. The rake face 7 is a wall surface of the chip discharge groove 4 facing the tool rotation direction T, and the tip flank 8 is a surface adjacent to the chip discharge groove 4 on the side opposite to the tool rotation direction T.

先端逃げ面８は、エンドミル本体２の先端外周側へ向けて凸となる凸曲面状をなしている。先端逃げ面８の基端部は、外周逃げ面５の先端部に接続している。底刃９を構成する先端逃げ面８の幅（底刃９に直交する向きの長さ）は、底刃９の延在方向に沿って一様な幅である。本実施形態の場合、先端逃げ面８の幅は、外周逃げ面５の幅よりも小さい。   The tip flank 8 has a convex curved shape that is convex toward the tip outer peripheral side of the end mill body 2. The proximal end of the distal flank 8 is connected to the distal end of the outer peripheral flank 5. The width of the tip flank 8 constituting the bottom blade 9 (the length in the direction orthogonal to the bottom blade 9) is uniform along the extending direction of the bottom blade 9. In the case of the present embodiment, the width of the tip flank 8 is smaller than the width of the outer peripheral flank 5.

底刃９は、エンドミル本体２の先端外周側へ向けて凸となる凸円弧状である。したがて、図２に示されるエンドミル本体２の側面視において、底刃９が軸線Ｏ回りに回転して形成される回転軌跡は、軸線Ｏを中心とする１つの半球面となる。   The bottom blade 9 has a convex arc shape that is convex toward the outer peripheral side of the end of the end mill body 2. Accordingly, in the side view of the end mill main body 2 shown in FIG. 2, the rotation locus formed by the rotation of the bottom blade 9 around the axis O is one hemispherical surface centered on the axis O.

エンドミル本体２の少なくとも刃部３ａの表面には、コーティング膜が被覆されている。コーティング膜としては、例えばＴｉ、Ａｌ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆのような周期律表第４ａ、５ａ、６ａ族遷移元素と第３ｂ、４ｂ族元素のうち１種または２種以上を含む金属の炭化物、窒化物、酸化物、炭窒化物、または硼化物よりなるものを用いることができる。コーティング膜は、代表的にはＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＡｌＴｉＮ、ＡｌＣｒＮ、ＡｌＴｉＳｉＮ、ＡｌＣｒＳｉＮなどの高融点硬質物皮膜である。コーティング膜の成膜方法としては、イオンプレーティング法やスパッタリング法等の物理蒸着（ＰＶＤ）法を用いることができる。好適な成膜方法としては、アークイオンプレーティング法が挙げられる。   At least the surface of the blade portion 3a of the end mill body 2 is coated with a coating film. As the coating film, for example, a metal containing one or more of transition elements of Groups 4a, 5a, and 6a and elements of Groups 3b and 4b such as Ti, Al, V, Cr, Zr, and Hf Made of carbide, nitride, oxide, carbonitride, or boride can be used. The coating film is typically a high-melting-point hard film such as TiN, TiCN, AlTiN, AlCrN, AlTiSiN, or AlCrSiN. As a method of forming the coating film, a physical vapor deposition (PVD) method such as an ion plating method or a sputtering method can be used. A preferable film forming method includes an arc ion plating method.

なお、本実施形態では、ボールエンドミル１は、二枚刃（２つの切れ刃）の刃部３ａを有する構成としたが、切れ刃の数（外周刃６及び底刃９の組数）は特に限定されず、三枚刃以上としてもよい。   In the present embodiment, the ball end mill 1 is configured to have the blade portion 3a of two blades (two cutting blades). However, the number of cutting blades (the number of sets of the outer peripheral blade 6 and the bottom blade 9) is particularly There is no limitation, and three or more blades may be used.

ボールエンドミル１は、エンドミル本体２のシャンク部３ｂにおいて工作機械の主軸等に把持される。ボールエンドミル１は、軸線Ｏ周りの一方向（工具回転方向Ｔ）に回転させられ、かつ軸線Ｏに交差する方向に送りを与えられて、金属材料等からなる被削材の切削加工（転削加工）に使用される。本実施形態のボールエンドミル１は、特に、加工面を平滑化する仕上げ加工に適している。   The ball end mill 1 is gripped by a main shaft or the like of a machine tool at a shank portion 3b of an end mill main body 2. The ball end mill 1 is rotated in one direction around the axis O (tool rotation direction T) and is fed in a direction intersecting the axis O to cut (roll) a work material made of a metal material or the like. Processing). The ball end mill 1 of the present embodiment is particularly suitable for finishing processing for smoothing a processing surface.

上記構成を備えた本実施形態のボールエンドミル１では、先端逃げ面８における算術平均粗さＲａが０．０１μｍ以下かつ最大高さ粗さＲｚが０．１μｍ以下である。また、すくい面７における算術平均粗さＲａが０．０１μｍ以下かつ最大高さ粗さＲｚが０．１μｍ以下である。   In the ball end mill 1 of the present embodiment having the above-described configuration, the arithmetic mean roughness Ra on the tip flank 8 is 0.01 μm or less and the maximum height roughness Rz is 0.1 μm or less. The arithmetic mean roughness Ra on the rake face 7 is 0.01 μm or less and the maximum height roughness Rz is 0.1 μm or less.

本実施形態のボールエンドミル１によれば、先端逃げ面８の表面粗さが上記範囲を満たしていることで、うねりや切削痕が少ない、光沢のある仕上げ面を得ることができる。したがって本実施形態のボールエンドミル１を例えば金型の切削加工に用いた場合、切削加工のみで平滑な面が得られるため、金型表面の手仕上げ工程を省略又は短縮することができる。本実施形態のボールエンドミル１は、高硬度鋼の加工に好適に用いることができ、高速度鋼の加工においても良好な仕上げ面を得ることができる。
また、すくい面７も平滑な面であることから、すくい面７と先端逃げ面８との稜線（底刃９）のうねりや凹凸を少なくすることができ、先端逃げ面８のみを平滑化した場合と比較しても、より平滑な加工面を得ることができる。
本実施形態のボールエンドミル１では、外周逃げ面５の表面粗さを、先端逃げ面８と同等の表面粗さとしてもよい。 According to the ball end mill 1 of the present embodiment, since the surface roughness of the flank surface 8 of the tip satisfies the above range, it is possible to obtain a glossy finished surface with few undulations and cutting marks. Therefore, when the ball end mill 1 of the present embodiment is used for cutting a die, for example, a smooth surface can be obtained only by the cutting, so that the step of manually finishing the die surface can be omitted or shortened. The ball end mill 1 of the present embodiment can be suitably used for processing high-hardness steel, and can obtain a good finished surface even when processing high-speed steel.
Further, since the rake face 7 is also a smooth face, it is possible to reduce the undulation and unevenness of the ridge (bottom blade 9) between the rake face 7 and the tip flank 8 and smooth the tip flank 8 only. As compared with the case, a smoother processed surface can be obtained.
In the ball end mill 1 of the present embodiment, the surface roughness of the outer peripheral flank surface 5 may be the same as the surface flank surface 8.

先端逃げ面８における算術平均粗さＲａが０．０１μｍを超えていると、先端逃げ面８のうねりにより加工面の均一性が損なわれ、良好な仕上げ面が得られない。最大高さ粗さＲｚが０．１μｍを超えていると、先端逃げ面８の表面の凹凸によって加工面に切削痕が残り、良好な仕上げ面が得られない。また、すくい面７における算術平均粗さＲａが０．０１μｍを超え、あるいは最大高さ粗さＲｚが０．１μｍを超えている場合、すくい面７と先端逃げ面８との稜線における凹凸によって加工面の平滑性が低下する。   If the arithmetic mean roughness Ra of the tip flank 8 exceeds 0.01 μm, the undulation of the tip flank 8 impairs the uniformity of the processed surface, and a good finished surface cannot be obtained. If the maximum height roughness Rz exceeds 0.1 μm, cutting marks remain on the machined surface due to unevenness of the surface of the flank end 8, and a good finished surface cannot be obtained. If the arithmetic mean roughness Ra on the rake face 7 exceeds 0.01 μm or the maximum height roughness Rz exceeds 0.1 μm, processing is performed due to unevenness in the ridge line between the rake face 7 and the flank end 8. Surface smoothness decreases.

先端逃げ面８及びすくい面７において、上記範囲の表面粗さを得るには、切屑排出溝４を形成した後、先端逃げ面８及びすくい面７に対して、ショットブラスト方式の表面研磨装置を用いて１回目の表面研磨処理（コーティング前研磨処理）を施す。さらに、基材表面に硬質材料のコーティングを施した後、ショットブラスト方式の表面研磨装置を用いて２回目の表面研磨処理（コーティング後研磨処理）を施す。このようにコーティング前後で研磨処理を実施することで、研磨痕やパーティクルが除去された平滑な逃げ面８及びすくい面７を得ることができる。
上記の製造方法において、切屑排出溝４を形成した後、コーティング前研磨処理を施す前に、仕上げ用砥石を用いた磨き加工を施してもよい。磨き加工を併せて行うことにより、さらに平滑な面を逃げ面８及びすくい面７を得ることができる。 In order to obtain the surface roughness in the above range on the tip flank 8 and the rake face 7, after forming the chip discharge groove 4, a shot blast type surface polishing device is applied to the tip flank 8 and the rake face 7. To perform a first surface polishing treatment (polishing treatment before coating). Further, after the surface of the base material is coated with a hard material, a second surface polishing treatment (polishing after coating) is performed using a shot blast type surface polishing device. By performing the polishing treatment before and after the coating as described above, it is possible to obtain the smooth flank 8 and the rake surface 7 from which polishing marks and particles have been removed.
In the above-mentioned manufacturing method, after forming the chip discharge groove 4 and before performing the pre-coating polishing treatment, a polishing process using a finishing whetstone may be performed. By performing the polishing together, the flank 8 and the rake face 7 can be obtained with a smoother surface.

（実施例１）
まず、円柱状の超硬合金基材に研削加工により切り屑排出溝を形成し、エンドミル本体を作製した。切り屑排出溝の形成後、エンドミル本体のすくい面と先端逃げ面に対して、＃３０００以上の砥石を用いて磨き加工を施した。磨き加工の後、すくい面と先端逃げ面に対して、ショットブラスト方式の表面研磨装置を用いて研磨処理（コーティング前研磨処理）を施した。ショットブラストには平均粒径１μｍ未満のメディアを用いた。
研磨処理後のエンドミル本体に、ＡｌＴｉＮ膜からなるコーティング膜をイオンプレーティング法により成膜した。成膜後、コーティング膜の表面に対して、ショットブラスト方式の表面研磨装置を用いて研磨処理（コーティング後研磨処理）を施した。ショットブラストには平均粒径１μｍ未満のメディアを用いた。
以上の工程により実施例１のボールエンドミルを作製した。 (Example 1)
First, a chip discharge groove was formed in a columnar cemented carbide substrate by grinding to produce an end mill body. After the formation of the chip discharge groove, the rake face and the flank of the end of the end mill body were polished with a grindstone of # 3000 or more. After the polishing, the rake face and the tip flank face were subjected to a polishing treatment (polishing treatment before coating) using a shot blast type surface polishing device. Media having an average particle size of less than 1 μm was used for shot blasting.
A coating film composed of an AlTiN film was formed on the end mill body after the polishing treatment by an ion plating method. After the film formation, the surface of the coating film was subjected to polishing treatment (polishing treatment after coating) using a shot blast type surface polishing apparatus. Media having an average particle size of less than 1 μm was used for shot blasting.
Through the above steps, the ball end mill of Example 1 was manufactured.

（比較例１）
実施例１の工程において、コーティング前研磨処理、及びコーティング後研磨処理を実施しない以外は同様として、比較例１のボールエンドミルを作製した。 (Comparative Example 1)
A ball end mill of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the pre-coating polishing treatment and the post-coating polishing treatment were not performed.

（比較例２）
実施例１の工程において、コーティング前研磨処理を省略した以外は同様として、比較例２のボールエンドミルを作製した。 (Comparative Example 2)
A ball end mill of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the polishing treatment before coating was omitted.

（比較例３）
実施例１の工程において、コーティング後研磨処理を省略した以外は同様として、比較例３のボールエンドミルを作製した。 (Comparative Example 3)
A ball end mill of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the polishing treatment after coating was omitted.

（測定及び評価）
実施例１及び比較例１〜３のボールエンドミルについて、先端逃げ面の表面粗さを、面粗さ計（ミツトヨ社製）を用いて測定した。測定結果を表１に示す。
なお、すくい面の面粗さを同様に測定した結果を表２に示す。面粗さの測定は、先端逃げ面及びすくい面のいずれも、刃先から５０μｍ以内の領域について実施した。
表１及び表２において、「仕上げ面」の列は、仕上げ加工により得られた仕上げ面の算術平均粗さＲａが５０ｎｍ以下であるものを「○」、算術平均粗さＲａが５０ｎｍを超えるものを「×」とした。 (Measurement and evaluation)
For the ball end mills of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, the surface roughness of the tip flank was measured using a surface roughness meter (manufactured by Mitutoyo Corporation). Table 1 shows the measurement results.
Table 2 shows the results of similarly measuring the surface roughness of the rake face. The measurement of the surface roughness was performed on the area within 50 μm from the cutting edge on both the flank face and the rake face.
In Tables 1 and 2, the column of “finished surface” indicates that the arithmetic mean roughness Ra of the finished surface obtained by the finishing process is 50 nm or less is “○”, and that the arithmetic average roughness Ra exceeds 50 nm. Indicates “×”.

Figure 0006627618
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Figure 0006627618
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コーティングの前後両方で表面研磨処理を施した実施例１のボールエンドミルは、先端逃げ面及びすくい面のいずれにおいても、算術平均粗さＲａが０．０１μｍ以下、最大高さ粗さＲｚが０．１μｍ以下であり、良好な切れ刃表面及び稜線が形成されていた。
コーティング前後の少なくとも一方の表面研磨処理を省略した比較例１〜６のボールエンドミルでは、先端逃げ面及びすくい面のいずれにおいても所望の表面粗さを得ることができなかった。 In the ball end mill of Example 1 in which the surface was polished both before and after the coating, the arithmetic average roughness Ra was 0.01 μm or less and the maximum height roughness Rz was 0.1 μm on both the flank face and the rake face. It was 1 μm or less, and good cutting edge surfaces and ridge lines were formed.
In the ball end mills of Comparative Examples 1 to 6, in which at least one surface polishing treatment before and after coating was omitted, the desired surface roughness could not be obtained on any of the flank face and the rake face.

次に、実施例１、比較例１〜６のボールエンドミルを用いて、ステンレス鋼の表面仕上げ加工を行った。
先端逃げ面の算術平均粗さＲａが０．０１μｍ以下、最大高さ粗さＲｚが０．１μｍ以下であった実施例１のボールエンドミルを用いた仕上げ加工では、切削痕が少なく、表面のうねりも抑制された良好な仕上げ面が得られた。実施例１のボールエンドミルによる仕上げ面は良好な光沢を有する面であり、算術平均粗さＲａが５０ｎｍ以下である極めて平滑な面が得られた。 Next, using the ball end mills of Example 1 and Comparative Examples 1 to 6, surface finishing of stainless steel was performed.
In the finishing using the ball end mill of Example 1 in which the arithmetic mean roughness Ra of the flank of the tip was 0.01 μm or less and the maximum height roughness Rz was 0.1 μm or less, there were few cutting marks and the surface undulation. A good finished surface was also obtained in which the surface was suppressed. The finished surface by the ball end mill of Example 1 was a surface having good gloss, and an extremely smooth surface having an arithmetic average roughness Ra of 50 nm or less was obtained.

比較例１〜６のボールエンドミルを用いた仕上げ加工では、刃先に残った凹凸により加工面に切削痕が残り、刃先表面のうねりにより加工面が均一な平坦面とならず、光沢性の低い仕上げ面となった。先端逃げ面の算術平均粗さＲａが０．０１μｍを超えており、最大高さ粗さＲｚが０．１μｍを超えている比較例１〜３のボールエンドミルでは、仕上げ面の算術平均粗さＲａを１．０μｍ以下にすることができなかった。算術平均粗さＲａが０．０１μｍ以下である比較例５、最大高さ粗さＲｚが０．１μｍ以下である比較例４，６のボールエンドミルで加工した場合には、仕上げ面の算術平均粗さＲａは数１００ｎｍに低減できたが、良好な光沢を有する仕上げ面は得られなかった。   In the finishing using the ball end mills of Comparative Examples 1 to 6, cutting marks remain on the processed surface due to unevenness remaining on the cutting edge, the processed surface does not become a uniform flat surface due to the undulation of the cutting edge surface, and the finish has low gloss. Surface. In the ball end mills of Comparative Examples 1 to 3 in which the arithmetic mean roughness Ra of the flank of the tip exceeds 0.01 μm and the maximum height roughness Rz exceeds 0.1 μm, the arithmetic mean roughness Ra of the finished surface is Could not be reduced to 1.0 μm or less. When processed by the ball end mills of Comparative Example 5 in which the arithmetic average roughness Ra is 0.01 μm or less and Comparative Examples 4 and 6 in which the maximum height roughness Rz is 0.1 μm or less, the arithmetic average roughness of the finished surface is obtained. Although the Ra could be reduced to several hundred nm, a finished surface having good gloss could not be obtained.

１…ボールエンドミル、２…エンドミル本体、７…すくい面、８…先端逃げ面、９…底刃、Ｏ…軸線、Ｒａ…算術平均粗さ、Ｒｚ…最大高さ粗さ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ball end mill, 2 ... End mill main body, 7 ... Rake surface, 8 ... Tip flank, 9 ... Bottom blade, O ... Axis, Ra ... Arithmetic average roughness, Rz ... Maximum height roughness

Claims (3)

軸線周りに回転するエンドミル本体と、
前記エンドミル本体の軸線方向の一方の端部に設けられた側面視弧状の底刃と、
少なくとも前記底刃の表面に形成されたコーティング膜と、
を備え、
前記底刃の先端逃げ面の算術平均粗さＲａが０．０１μｍ以下かつ最大高さ粗さＲｚが０．１μｍ以下であり、底刃のすくい面の算術平均粗さＲａが０．０１μｍ以下かつ最大高さ粗さＲｚが０．１μｍ以下である、ボールエンドミル。 An end mill body that rotates around an axis,
An arc-shaped bottom blade in a side view provided at one axial end of the end mill body,
A coating film formed on at least the surface of the bottom blade,
With
The arithmetic mean roughness Ra of the tip flank of the bottom blade is 0.01 μm or less and the maximum height roughness Rz is 0.1 μm or less, and the arithmetic mean roughness Ra of the rake face of the bottom blade is 0.01 μm or less and A ball end mill having a maximum height roughness Rz of 0.1 μm or less. 前記先端逃げ面の最大高さ粗さＲｚが０．０６μｍ未満である、請求項１に記載のボールエンドミル。   The ball end mill according to claim 1, wherein a maximum height roughness Rz of the flank of the tip is less than 0.06 µm. 前記エンドミル本体は、超硬合金、サーメット、またはセラミックスからなり、  The end mill body is made of cemented carbide, cermet, or ceramics,
前記コーティング膜は、周期律表第４ａ、５ａ、６ａ族遷移元素と第３ｂ、４ｂ族元素のうち１種または２種以上を含む金属の炭化物、窒化物、酸化物、炭窒化物、または硼化物からなる、  The coating film is made of a carbide, nitride, oxide, carbonitride, or boron of a metal containing one or more of transition elements of Groups 4a, 5a, and 6a and elements of Groups 3b and 4b of the periodic table. Consisting of
請求項１または２に記載のボールエンドミル。  The ball end mill according to claim 1.
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JPH0539574A (en) * 1991-08-01 1993-02-19 Kobe Steel Ltd Manufacture of hard thin film coating member and cutting tool
JP4341962B2 (en) * 2004-04-30 2009-10-14 株式会社アライドマテリアル Rotary cutting tool with chip disposal function
JP5426319B2 (en) * 2009-10-26 2014-02-26 住友電気工業株式会社 Diamond cutting tool and manufacturing method thereof
JP5124790B2 (en) * 2009-11-10 2013-01-23 住友電工ハードメタル株式会社 Diamond coated cutting tool
JP2012006135A (en) * 2010-06-28 2012-01-12 Mitsubishi Materials Corp End mill and manufacturing method therefor

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