JPH02131810A

JPH02131810A - 切削工具

Info

Publication number: JPH02131810A
Application number: JP1244888A
Authority: JP
Inventors: Anton Scheuch; アントン　ショイヒ; Johann Schmidt; ヨハン　シュミット
Original assignee: Hawera Prazisionswerkzeuge GmbH
Current assignee: Hawera Prazisionswerkzeuge GmbH
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1989-09-20
Publication date: 1990-05-21
Also published as: EP0361027A1; DE3833204A1; EP0361027B1; US4990035A; DE58900083D1

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］本発明は切削工具　特にプリント配線基板などの加工の
ための輪郭フライス盤に関する．［従来技術］主にプリント配線基板の切削加工のため１ミ　通常直径
０．　　４〜３ｍｍのピラミッド状の刃形を具備した全
硬質金属から成る輪郭フライス盤は公知である。工具の
寿命は主に機械加工さるべきワークの性質並びにフライ
ス盤の各切れ刃の切れ刃ジオメトリーで決まる．切れ刃
ジオメトリーでは通称クロス刃部又はダイヤモンド刃部
が使用される．また工具は一定のねじれをもつ主切れ刃
の一定数の主切れ刃溝を具備し、その主切れ刃は対向し
たねじれをもつ一定数の分割溝又は副切れ刃により横断
（クロス）される。主切れ刃溝は分割溝によって分割領
域へ分割されており、従って最初に貫通する主切れ刃は
分割溝によって僅少な幅の多数の単切れ刃要素へ分割さ
れている。これは輪郭フライス盤の切削荷重と加熱とを
少なくするため及び破壊の危険を少なくするために不可
欠である．従来主切れ刃溝と対向分割溝とから成るクロ
ス刃部の形成には下記基準に注意しなければならなかっ
た　主切れ刃溝と分割溝の数及びねじれ角度を同一に選
定する限り、刃部を有する軸方向の隙間は生じなしＸ．
従ってこの方法はクロス刃部の形成には一般的には使用
されなＬ＼。

切削領域の軸方向の隙間を生じさせないため１ミ主切れ
刃溝と分割溝とが同一のねじれ角の場合、クロス刃部形
成の方法は主切れ刃溝の数が分割溝の数に対して異なっ
て選定されるようになっている．例えば同一のねじれで
７つの主切れ刃溝と８つの分割鷹　主切れ刃溝と分割溝
との差１を選択する場合、軸方向に見ると、軸方向の高
さ、即ち径方向の面の全周面におけるある１つの単切れ
刃要素は外周にて一定の角度だけオフセットする他の単
切れ刃要素に連続しており、軸方向の刃部のオーバーラ
ップは生じない。

例えば８つの主切れ刃溝と１０の分割５１４．　　主切
れ刃溝と分割溝との数の差２を選択すると、軸方向の高
さ、即ち径方向の面において２つの単切れ刃要素が一定
の角度だけオフセットして配置されたスライス工具とな
る．この場合も単切れ刃要素の軸方向のオーバーラップ
は無く、他の軸方向位置に位置する切れ刃要素のみが連
続している。第５図はその輪郭フライス盤の切れ刃外周
の展開図である。この場合８つの主切れ刃溝と１０個の
分割溝が選択されている。垂直破線領域は軸方向に連続
した２つの刃部の初端部と終端部との直接角隣接した各
部分領域を示す．これについては次に更に詳細に説明す
る。

主切れ刃溝と分割溝とが異なるねじれ角の場合、主切れ
刃溝と分割溝とを同一数に選択すると、軸方向の特定の
高さ、即ち径方向の特定の面に、ねじれの相違に従い軸
方向に互いにオフセットして配設されて成る多数の切れ
刃要素が生じる。しかし同一の径方向の面に位置する多
数の切れ刃要素は摩擦力を高め、各刃部乃至単切れ刃要
素に対する切削圧力を減少させる．従ってまたこの形成
方法も不十分である．［発明が解決しようとする課題］本発明の課題は切削工具のより良き切削ジオメトリー、
特にプリント配線基板の加工のための輪郭フライス盤の
より良きジオメトリーを案出し、特に刃部の角領域の荷
重を少なくすることにより、切削能力を高め且つ熱の発
生を少なくして寿命を延ばすことにある。

［課題表解決するための技術的千段］上記課題を解決するためこの発明（上　特定のねじれ角
α，にて延びたある数ｎ，の主切れ刃溝によって成るク
ロス刃部（ダイアモンド刃部）を具備した切削部を有し
、前記クロス刃部の主切れ刃が主切れ刃溝を横断するね
じれ角α２を成すある数ｎ，＝ｎ，＋ｘの分割溝によっ
て分断されて成り、主切れ刃溝のねじれ角α，が分割溝
のねじれ角α２に等しく、特にプリント配線基板などの
ための切削工具において、互いに軸方向にオーバーラッ
プする刃部６，６”形成のため１ミ　主切れ刃溝４の数
ｎ，が素数（ｒｚ　＝３，　　ｓ，　　７，　　１　１
，　　１　３．．）に相当することと、分割溝７の数０
２が主切れ刃溝４の数ｎ，より多く、主切れ刃溝４の数
ｎ，より値２だけ多＜　（ｎａ　＝ｎｌ　＋２）設定さ
れている．［作用］ある半径方向に位置する主切れ刃の刃部又は単切れ刃要
素が軸方向に幾分オフセットして配置された刃部又は単
切れ刃要素とオーバーラップすることになり、刃部又は
単切れ刃要素の角領域の負荷が軽減さ札　発熱による摩
耗が少なく、最小の発熱で最大の切削能力が得られる．［実施例］以下本発明の実施例（第１〜３図）を公知のフライス工
具（第４、５図）との関連の下に説明する。第４図は概
念を説明するために公知のフライス工具を模式的に示し
たものである．フライスエ具１は所謂クロス刃部を具備
した切削部３とシャンク２とから成る．公知の形状のク
ロス刃部を有する切削部の展開図を示した第５図におい
て、主切れ刃５形成のために例えばｎ，＝８で隣接した
主切れ刃溝４がねじれ角α，にて切削部３へ形成される
。

ねじれ形状にて延びた主切れ刃５の長さを分断するため
１：，ないしは単切れ刃要素乃至刃部６を形成するため
１：，所謂分割溝７が対向角度α２にて形成される．第
５図は公知のフライス工具ｎ２＝１０の分割溝である。

しかし分割溝は本来の切れ刃としては作用しない副切れ
刃８丘形成する。

主切れ刃溝４と分割溝７のねじれ角α，＝α２、比率ｎ
，　：　　ｎＱ　＝８：　　１　０の第５図の公知のフ
ライス盤を例にして、第４図にただ模式的に示した切削
部３を観察すると、各軸方向の高さ乃至半径方向の面９
，９″などにおいて、外周の２つの単切れ刃要素６，６
′　が常にクロス刃部の外周のそれぞれの高さ区分領域
（例えば１０）に分布していることが分かる。第５図の
図面１二おいて軸方向に連続した刃部は高さ区分領域１
０の上または下に隣接した高さ区分領域に位置し、従っ
て刃部６，６′のオーバーラップは生ぜず、隣接した高
さ区分領域による軸方向の隣接部を形成するのみである
。第５図に｛表　より詳細に示すために更に２つの他の
高さ区分領域１２．１３が描かれており、この場合各高
さ区分領域１０〜１３及びその他は常に側面投影された
刃部６，６′　の幅ｂ゜　を示している。実際の幅はｂ
で表されている．本発明の効果的な第３図に示す実施例
のよう１−，主切れ刃溝の数として使用さるべき素数は
ｎ，＝７として、また分割溝の数はｎ２＝９として選択
される。この場合ねじれ角α，＝α２ζ２２〜２４＠　
主にα１，＝α２＝２３”である。

第３図の展開図の数字表示１表　特定の軸方向の高さ区
分領域１４、即ち特定の軸方向の高さ乃至半径方向の面
９に１友　高さ区分領域１４に相当する幅ｂ及び全側面
投影幅ｂ゜の唯一の単切れ刃要素６（刃部）が位置する
．また連続する隣接した高さ区分領域１５の全外周面に
は刃部６のみが位置する。

しかし本発明では連続した高さ区分領域１４，１５はそ
の領域をオーバーラップする刃部６”によって架橋さね
　高さ区分領域１４．１５内部の各刃部６は隣接した高
さ区分領域から刃部６−によって約５０％オーバーラッ
プされる．これにより１ｌ７２倍の刃部オーバーラップ
が生じ特に＋／一０．１倍の変化が可能である．各単切れ刃要素乃至各刃部６，６゜．６”の幅ｂは下記
公式により算定される．ＤＸｘ　　　　　１ｔａｎ　　α　　ｎｔ　　×ｎ２（この場合、Ｄ＝切削部の公称直ｔ’！＝　　α＝α１
，＝ａ．＝主切れ刃溝４と分割溝７のねじれ角、ｎ．＝
主切れ刃溝４のｌｎａ＝分割溝７の数である。

各高さ区分領域１４、　１５での外周上でオフセットし
て位置し軸方向に連続した刃部６｛友　工具縦軸１６に
対するねじれ角βが７１〜７４＠の線１７上に位置する
．同じく刃部６を常に半分だけオーバーラップする刃部
６”もねじれ角β，の線１７゜上に位置しこの場合β，
＝βである。

第３図の図面により、各軸方向の高さ乃至径方向の面９
に１ｔＳ　　軸方向に見て、隣接した刃部６”によって
常１二半分をオーバーラップされた１つの刃部６のみを
有する．これは刃部の両輪方向に当てはまる．第３図で
は軸方向に連続した　即ちオーバーラップしない刃部が
６で示さ瓢　更にこれにオーバーラップする刃部が６”
で示されている．刃部オーバーラップによって刃部の角
部はより少なく負荷される．また各半径方向の面には完
全な刃部が位置するので、高い切削能力が存在する．従
って本発明にとって本質的なこと１友　主切れ刃溝４の
数ｎ１に素数が適用されることである。

これは第３図の実施例では素数７である．主切れ刃溝４
の数の下記比率は重要であろう。

主切れ刃溝４に対する数として素数を選釈すれ１？　　
前述のフライス盤の特性が得ら札　常に刃部のオーバー
ラップが生じる．オーバーラップの程度乃至範囲は一定
範囲の分割の幅により決定される．第１図では図面の完全化のために、更に刃部６とこれに
軸方向にオフセットする刃部６″とを具備した主切れ刃
の端面図を示す。刃部６の後方に位置する係属した高さ
区分領域１４．１５などが括弧付で、例えば６（１４）
は高さ区分領域１４内の刃部６というように記載されて
いる。ただし第１図に示した刃部６は様々な軸方向の高
さ乃至半径方向の面に位置し、それらの面は第３図１二
再現されている．ｎＩ７つの主切れ刃溝４の場合γ，＝５１°２５′４３′で
ある。主切れ刃溝４の深さは１，で指示されており、そ
れはフライス工具の公称直径の１２〜１６％である。

第２図には分割溝７によって形成される副切れ刃の端面
が示されている。

？　６　０分割角度はγ２＝■　である．ｎ２分割溝７の数ｎ２＝９の場合、γ．＝４０’である．分
割溝７の溝の深さｔ２は主切れ刃溝５の溝の深さｔ，と
同一寸法であり、ｔ，＝ｉ２が成立する．本発明は図示し、説明した実施例にとどまらなＬ〜　そ
れ以上にこれは固有の発明的内容に限定されないで本発
明のあらゆる専門家的な展開および変化形を包括するも
のである．［効果］本発明の特徴｛友　ある軸方向の高さの、即ちある半径
方向面の主切れ刃の刃部または単切れ刃要素のみが切削
作業を行うことにより、最少の発熱で最大の切削能力が
実現されるので、輪郭フライス盤の最適な効率が達成さ
れることにある。従来は外周乃至同一半径方向の面の２
つの刃部が早期に摩耗を生じさせる熱の発生を著しく促
進させる。

しかし本発明で１表　半径方向の面に位置する単切れ刃
要素乃至刃部は軸方向に幾分オフセットに配設された刃
部乃至単切れ刃要素によりオーバーラップさ札　その場
合各刃部の幅の半分までオーバーラップ可能である．こ
の場合外周に軸方向にオーバーラップする刃部は一定の
角度オフセットに位置して成る．選択された主切れ刃溝
及び／又は分割溝の幅に応じてオーバーラップは一定の
範囲で変化させることができる。

単切れ刃要素のオーバーラップ乃至その刃部オーバーラ
ップの長所（表　単切れ刃要素が互いに軸方向にオーバ
ーラップすることなく連続する場合と異なり、それら単
切れ刃要素の角領域がひどく負荷されないことである。

刃部の角領域こそ特に摩耗しやすく従って本発明の構成
は著しい長寿命化と性能の向上を実現することになる。

切削速度２　２　０ｍ／Ｍ　ｉ　ｎ．〜２　６　０ｍ／
Ｍ　ｉ　ｎ．　　の場合、例えば７０％まで性能向上が
測定された　同時に寿命を２５％延ばすことができた本発明の輪郭フライス盤の本質的なジオメトリーに対し
て決定的なの１上　主切れ刃溝の数並びに系属した分割
溝の数の選択にある。主切れ刃溝の数を数学の素数とし
て、即ち自らの数と数１によってしか割ることのできな
い数として選択し、更に分割溝の数を選択された素数に
対する一定の比取　特に２を加えた溝数を選択すると、
半径方向面即ち軸方向の高さのみに位置する刃部乃至主
切れ刃の単切れ刃要素とその刃部により軸方向にオーバ
ーラップする他の刃部とを具備した本発明のフライス盤
ジオメトリーとなる．この場合刃部オバーラップは１１
／２倍、十／−０．１倍となる。

主切れ刃溝と分割溝とが同一ねじれ角度α１＝α２＃２
２〜２４で、主切れ刃溝の数を素数７、分割溝の数を９
と選択すれば特に効果的である。

これにより大きく性能アップした工具が得られる。

この場合展開図にて、互いに連続した主切れ刃溝の単切
れ刃のねじれ角βが工具軸に対して角度β＃７１〜７４
°であれば好適である。

主切れ刃溝と分割溝との溝の深さは公称直径の１２〜１
６％の寸法が選択されるのが好適である。

これは刃部基部及び心部直径をそれほど細くせずに、被
切削屑の送り出しのために十分な溝の深さとなる．フライス工具は用途に応じて左又は右ねじれにて装備可
能である．本発明の刃部ジオメトリーの場合、単切れ刃要素乃至各
々の刃部の幅（上　説明書に記載の公式から精密に算定
できる。この方法並びに満幅との関係において、フライ
ス盤の刃部ジオメトリーを正確に決定できる．大きな能率の向上を達成するために、ビッカース硬さ試
験ＨＶ＞１，８００、破壊強さａ８’＞２，８　０　０
　Ｎ　／ｍｍ２で主にＨＶ　＝２，　　ＯＯＯＮ／ｍｍ
２、粒子の大きさ約０．　　４μの超微粒子硬質金属か
らなる材料が選択されるのが長所である。

【図面の簡単な説明】

第１図は刃部とこれに軸方向にオフセットした刃部を備
えた主切れ刃の端面図を示す．第２図は分割溝によって
形成される副切れ刃の端面図を示す。第３図は第１図の
展開図を示す。第４図は従来のフライス工具の正面図を
示す。第５図は第４図のプライス工具の切削部の展開図
を示す。４　・　・　・６，６゜７　・　・　・ α　１　゜　＋　１ α２　＋　“ ｎ　１　１　１　゜Ｑ　　２　＋　　−　　− 主切れ刃溝６″　・・・刃部部分溝主切れ小刃溝のね部分溝のねじれ角主切れ刃溝の数部分溝の数じれ角

Claims

【特許請求の範囲】

１．特定のねじれ角（α＿１）にて延びたある数（ｎ＿
１）の主切れ刃溝によつて成るクロス刃部（ダイアモン
ド刃部）を具備した切削部を有し、前記クロス刃部の主
切れ刃が主切れ刃溝を横断するねじれ角（α＿２）を成
すある数（ｎ＿２＝ｎ＿１＋ｘ）の分割溝によって分断
されて成り、主切れ刃溝のねじれ角（α＿１）が分割溝
のねじれ角（α＿２）に等しく、特にプリント配線基板
などのための切削工具であって、互いに軸方向にオーバ
ーラップする刃部（６，６”）形成のために、主切れ刃
溝（４）の数（ｎ＿１）が素数（ｎ＿１＝３，５，７，
１１，１３．．）に相当することと、分割溝（７）の数
（ｎ＿２）が主切れ刃溝（４）の数（ｎ＿１）より多く
、主切れ刃溝（４）の数（ｎ＿１）より値２だけ多い（
ｎ＿２＝ｎ＿１＋２）であることを特徴とする切削工具
。
２．外周にてオフセットに配設された２つの刃部（６，
６’）が互いに軸方向に連続して成ることと、該刃部（
６，６’）が該刃部（６，６’）の間に位置する刃部（
６”）によつて軸方向にオーバーラップされることを特
徴とする請求項１記載の切削工具。
３．主切れ刃溝（４）の数ｎ＿１＝７で分割溝（７）の
数ｎ＝９の場合、主切れ刃溝（４）と分割溝（７）のね
じれ角（α＿１，α＿２）がα＿１＝α＿２≒２２〜２
４゜、主にα＿１＝α＿２＝２３゜であることを特徴と
する請求項１記載の切削工具。
４．分割溝（７）によって成る主切れ刃の刃部乃至単切
れ刃要素が工具縦軸（１６）に対してねじれ角７４゜〜
７１゜にて切削外周シリンダに配設されて成ることを特
徴とする請求項１記載の切削工具。
５．主切れ刃溝（４）の深さ（ｔ＿１）と分割溝（７）
の深さ（ｔ＿２）が工具公称直径（Ｄ）の約１２〜１６
％（ｔ＿１＝ｔ＿２＝Ｄ×約１２〜１６％）であること
を特徴とする請求項１記載の切削工具。
６．主切れ刃溝（４）と分割溝（７）が左ねじれ又は右
ねじれにて成ることを特徴とする請求項１記載の切削工
具。
７．主切れ刃溝（４）の単切れ刃要素（刃部）（６，６
″）の幅（ｂ）が下記公式により求められることを特徴
とする請求項１記載の切削工具。ｂ＝（Ｄ×π／ｔａｎα）×｛１／（ｎ＿１×ｎ＿２）
｝（この場合、Ｄ＝公称直径、α＝α＿１＝α＿２＝主
切れ刃溝と分割溝のねじれ角、ｔ＿１＝主切れ刃の数、
ｔ＿２＝分割溝の数である。）
８．工具がビッカース硬さ試験ＨＶ＝１，８００Ｎ／ｍ
ｍ＾２、破壊強さσ＿Ｂ＞２，８００Ｎ／ｍｍ＾２で主
にＨＶ＝２，０００Ｎ／ｍｍ＾２、粒子の大きさ約０．
４μの超微粒子硬質材料から成ることを特徴とする請求
項１記載の切削工具。