JPH01310807A - エンドミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フライス盤等で使用されるエンドミルに係り
、特に高硬度材切削用に好適な方形を有するエンドミル
に関する。

〔従来の技術〕

一般に高硬度材切削用のエンドミルとしては、高速度鋼
より耐摩耗性に優れている超硬合金製のものが使われて
いる。これは高硬度材、つまり被削材の硬さが高くなる
程切りくず生成時のせん断応力が大きくなり、切削抵抗
と切削温度が高くなるためである。

しかし、超硬合金は高速度鋼に比較して靭性に劣ること
や、高硬度材ゆえの高い切削抵抗（特に送り方向と直角
の背分力方向、つまりエンドミルによる片削り切削では
被削材の切削面と直角方向の半径方向切削抵抗。）によ
り刃先部のチソピンクを生じやすい。

そこで、刃先強化のために第５図の刃先拡大断面図に示
すような外周切刃２０の逃げ面２２方向で刃先外径と同
一寸法の円弧状ランドであるメしランド部２１を設けた
り、第６図の刃先拡大断面図に示すようなすくい面２３
と逃げ面２２の交差する切刃部分２０を曲面状に面取り
する（実公昭６２−８１．２号）などのことが行なわれ
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、例えば上記従来技術を施した超硬合金製
のエンドミルにて、ロックウェル硬さ。

ＨＲＣ６０前後に焼入れされた被削材の焼入れヒズミ取
りや追加工等を行なうと、切削初期に刃先はチッピング
にて寿命となり、高価な超硬合金製エンドミルのメリッ
トを見出すことが館〔シい、。

本発明は以上のような問題点を解消し、ＨＲＣ６０前後
の高硬度材の切削でも安定して行なうことができるエン
ドミルを提供することを目的とする。〔問題点を解決す
るための手段〕 上記目的を達成させるため、本発明は次のような構成要
件を具備している。すなわち、本発明エンドミルは、超
硬合金等の超硬質合金を用いて、ねじれ角を２０乃至６
５度、半径方向すくい角を負角で２０乃至７０度とした
ことを特徴とするもので、更に好ましくは、刃長を刃先
直径の１乃至２倍とする。

〔作用〕 本発明はエンドミルにおける今までの常識を破ったその
方形に特徴がある。つまり半径方向すくい角を負角で、
それも２０乃至７０度と大きくすることにより高硬度材
切削で特有な大なる切削抵抗に対しもチッピングするこ
とがないように刃先強度を高め、かつねしれ角２ｏ乃至
６５度との組み合わせによって、切刃が被剛材に食い込
まない形での滑らかな切削、すなわち押切り切削をさせ
ることにより、ＨＲＣ６０前後の高硬度材でも安定して
切削することが出きる。

更に、この押切り切削をより安定して行なうためには、
エンＩ・ミル自体の剛性アップが必要である。その為、
本発明では刃長を刃先外径の１乃至２倍におさえている
。又、比較的刃先外径が小さいホ径サイズのものでは、
シャンク径を刃先外径より太く（例えば刃先外径１２ｍ
ｍのもので、シャンク径１６ｍｍ）することも有効であ
る。更に又、ソノノットエンドミルの場合には特に、硬
さからくる耐摩耗性のみでなく縦弾性係数（ヤング４１
）が鋼の２乃至３倍ある超硬合金を始めとした超硬質合
金の使用は剛性アップの点でも好ましい。

尚、ねし九角Ｏを２０乃至６５度としたのは、２０度未
満及び６５度を超えると、切削性能が急激に劣化するよ
うな明白な臨界があるわけではないが、本発明エンドミ
ルは、半径方向すくい角が負で極単に大きく切れ味的に
は劣るため、ねじれ角が２０度より弱くなると喰いつき
時の衝撃のみが大きくなり好ましくない。又、６５度を
こえて大きくなるとエンドミル軸方向の力が大きくなり
すぎて、押切りによる滑らかな切削に支障を帰だすよう
になる。そこで実用的切削特性範囲として２０乃至６５
度の範囲とした。尚、好ましくは３０乃至５０度である
。又、半径方向すくい角を負角で２０乃至７０度とした
のは、ねじれ角同様明白な臨界点があるわけではないが
すくい角が一２０度未満では、被削材や切削条件によっ
てチッピングを生じることがあり、ねじ九角との組合せ
にもよるが、前記の押切り切削を安定して行なう為には
２０度以上の負角が必要である。又、７０度を越える負
角になると押切り切削より、ただこすりつけているだけ
のバニッシング的になってくるので好ましくない。尚Ｈ
ＲＣ６０前後の高硬度材切削用としての好ましい半径方
向すくい角は、＝４０乃至一５０度の範囲である。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明に係るエンドミルの正面図、第２図は
その断面図である。第１，２図において本発明のエンド
ミルは、刃長りの範囲で刃先直径りの切刃部２と刃先直
径りより太いシャンク径ｄのシャンク部３よりなり、θ
はねじれ角、αは半径方向すくい角で、逃げ角は通常の
エンドミル同様、刃先部より円弧状で逃げ角が除々に大
きくなるエキセントリック逃げ形状をしている。

次に、上記第１図に示す本発明品と従来品との切削テス
トについて説明する。本発明品及び従来品の仕様を第１
表に示す。エンドミル材種は全て超硬合金（Ｋ１０相当
）である。従来品１は、第５図に示した０、０３ｍｍ丸
ランドうきで、従来品２は刃先部に第６図に示す曲面状
面取り（すくい面方向の面取り幅：０．０１ｍｍ、逃げ
面方向の面取り幅：０．００３ｍｍ）を施したものであ
る。尚、刃数はそれぞれ４枚刃で表示以外は全て同一寸
法で製作しである。

これらのエンドミルを用いて、竪型マシニングセンタ（
］、］、ＫＷ）にて、被削材５ＫＤ６１（ＨＲＣ６２）
を次の条件で片削り切削を行なった。

切削速度：２２ｍ／分 １刃当りの送り：０．０２５ｍｍ／刃 軸方向切込み量：１２ｍｍ 半径方向切込み量：０．５ｍｍ ミーリングチャック端面からエンドミル先端までの突出
し長さ：３０ｍｍ 乾式上向き切削 本発明品は、切削音も小さく２ｍ切削後も第４図（、）
に示すようなカール半径の小さな針状の安定した切りく
ずを排出しており、刃先にチッピングは認められなかっ
た。従来品］のものは、切削初期こそ第４図（ｂ）に示
す切りくずを４ＪＰ出していたが、切削長さ５乃至１０
ｍｍで第４図（ｃ）に示すような不規則に分断された切
りくず形状となった。又従来例２のものも、切削初期で
は第４図（ａ）に近い切りくず（但し、本発明品よりカ
ール半径は大きい。）であったが、切削長さ１０ｍｍ前
後でやはり第４図（ｃ）に近い切りくず形状のものとな
った。従来品１，２とも切削長さ３０ｍｍにて切削を中
止した後の刃先は、凸凹にチッピングしており、切刃す
くい面には所々に小さなフレーキング（ハクリ）も見受
けられた。

尚、半径方向すくい角αの取り方は第２図の形に限定さ
れるものでは無く、第３図に示すように通常のエン１−
ミル加工にて逃げ面幅ｔを大きくとり、刃先部に＠Ｗで
角度α（負）のネガランド加工を行なっても良い。この
場合のＷの幅はエンドミルの刃先外径寸法及び、これに
伴う１刃当りの送り量によって異なるが０．１乃至０．
４ｍｍ位あれば安定した押切り切削を行なうことができ
る。

以上において、本発明エンドミルを専らスフウェアタイ
プの超硬合金製ソリッドエンドミルを対象に説明してき
たが、エンドミルの先端形状にとられれるものではなく
、つまり先端コーナ部にアールを有するラジアスエンド
ミル等でも良く、且つソリソト品以外のロー化による付
刃エンドミルでも良い。又同様な技術は超硬合金たけで
なく、超硬質合金を切刃とするエン１〜ミルでも同様な
効果を期待することができる。更に又、エンドミル自体
の剛性アップのために心厚を厚くしたり刃長の範囲で先
端よりシャンク部に向かって心厚が厚くなるような心厚
テーパをつけることなども本発明の技術思想の範囲であ
る。

〔発明の効果〕

本発明は、高硬度材のエンドミル切削における新しい知
見に基づくもので大きなねじれ角と負に大きな半径方向
すくい角とを採用し、刊つエンドミル自体の剛性アンプ
を計ったので、ＨＲＣ６０前後の高硬度材の切削におい
てもチソピンングを発生することなく、安定した切削が
可能なエン・１−ミルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明エン１−ミルの一実施例を示す図、第２
図はその断面図、第３図は変形例を示す刃先の部分拡大
断面図、第４図は切削テスト時の概略切りくず形状を示
す説明図で、第４図（ａ）は本発明による切りくず形状
の説明図、第４図（ｂ）及び第４図（ｃ）は従来品によ
る切りくず形状の説明図であり、第５図は従来品エンｌ
’ミルにおける刃先の部分拡大断面図、第６図は他の従
来例における刃先の部分拡大断面を示す。 １　エンドミル　　　２・・切刃部 Ｄ・・・刃先直径　　　　Ｌ　刃長

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転軸を中心線とし少なくとも円筒面上又は尖端
   が切り欠かれた円錐面上に螺旋状でかつ超硬質合金製の
   切刃を有するエンドミルであって、切刃のねじれ角（θ
   ）が２０乃至６５度、半径方向すくい角（α）が負角で
   ２０乃至７０度であることを特徴とするエンドミル。
2. （２）請求項１記載のエンドミルにおいて、刃長（Ｌ）
   が刃先直径（Ｄ）の１乃至２倍であることを特徴とする
   エンドミル。