JPH0326413A - 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】 ［産業上の利川分ＦＦＩ この発明は、外周にねじれを有する複数の切れ刃が形成
された高硬度材切削用のエンドミルに関するものである
． ［従来の技術１ 従来，フライス盤などの工作機械を用いて、鋼材をはじ
め一般材料を切削するこの種の転削工具としては、第２
図に示すエンドミルがある．これらは一般には仮想円筒
上に配置する、ねじれ角θ．と正のすくい角θ１をもつ
シャープな切れ刃と、それに続く大きな刃消１５を有し
、そのため被削材への切り込みが容易で、かつ切り屑の
排出性がよく、きわめて作業性の優れるものである．こ
こで、切れ刃の刃形は被剛材の性質に合わせて角度をＪ
宜設定してＲ週形状で使用する．二εができる．たと！
４ば硬きが高くて被切削性が劣る材料に対１２ては、シ
ャープな切れ刃では損耗が激しいうえ、ｌＪＪ削中のチ
・ソピングが生ｊ二やすい。そのため、ずくい角θ、や
逃１ｒ角θ。夕・小さ＜Ｌ．て切れ刃の強度合Ｅげ、ま
ｌ、・刃消＋洩＜１，て工具剛怜を高めて切石刃の｛負
粍を軽洩しチッピングを防止ずるなど、｛，リハ刃諸元
を５Ｑ　？Ｖ　Ｌ．．て用いてｌｅｔた。

エンドミルにおいては、）：＜に高硬度材を切削する場
合は刃数の多いはど工ｐ４．寿命が長くなるこクーが知
られ゛Ｃいろ．したがって刃数を増ずこヒも改伸策の−
クであー）た．さらに被削祠の硬さが高くなって切れ味
が低下すると、刃数や切れ刃諸元の改竹ε同時に切り込
み夏やその他の切削条件を−Ｆ　Ｌｆ’る方法がとられ
ていた。

高硬度材の切削に際し，では工具材料たして披削材に対
し，て」分なｖ？タと強度をもつ材料が嬰求される。エ
ンドミル用正具材料ヒしてはハイス、超硬合金が一般的
であるが高砂度材用たしではＴｌト１などの硯！Ｒ物質
をコーティングしたＢ確合金がよく用いられろ９１〜か
し、二の場貞でも従来刃形のｙ−ンドミルに適用ずるε
被削材礫さＨ　Ｆｔ　Ｃ　５　５が切削できる限度であ
った。

「発明が解決しようとする問題点］ 高硬度材の切削加工に対する期待は多岐の分野で高まり
つつある．１，かしながら、たεえば焼き入れし′／：
：工具鋼０ようにＨＲＣ６０にら遠ずる高硬度材になる
と、すくい角、逃げ角あるいは刃数などの切れ刃ｎ元を
工夫しようとし５ても、従来形状のエンドミルでは実用
にそぐわぬ値εなり、また切削条件を変化させてももは
や対応できない。

そのｌ，−．め多くの場キは研削加エまたは放電加丁が
用いられたが、これらは加千速度が遅く加工能率に問題
があった。

また切削加二ｎで用いる工具材料について言えば、超高
硬度材用としてセラミックス、ＣＢＮ、ダイヤモンドな
どがあるが、これらはきわめて高い梗さをもつものの比
較的もろい性質を示し、断続切削となるエンドミル加工
では切削中にチッピングを生じやすいうえ、被加工性が
悪くて工具形状を臼由に得られないため、微小な切削な
ど限られた川違しか利川できないという問題があった．
Ｌ本発明の目的Ｊ 本発明は以上の欠点をなくし、製作が容易で焼き入れ材
などσ）高硬度材用の仕上げ切削に遮当なエンドミルを
提供し、Ｊ：うとするものである。

［問題を解決するための手段］ 本発明は上記の目的を達或するために、切れ刃部の軸直
角断面形状が３角形以上の多角形をなし、各１ｉ点が軸
線方向に作る稜がわじれた切れ刃を形成し，ており、そ
の切ｈ．刃のねじれ方向をエンドこルの回転方向と等１
，＜設定したものである．また断面多角形の各辺は凹状
に湾曲してもよく９各稜が作る切れ刃の刃物角を軸直角
断面内で９０へ−１３０”に設定；−たものである。

さらに工具本体の端面において、多角形の頂点から軸心
に向かって複数設０られた底刃の数が、多角形の角数を
除しｌ、：商が整数となる約数となるよう設定したもの
である。

なお、さらに工具材ｆ４に゛ｒＩＮなどの硬質物質をコ
ーティング１，た超硬合金を用いて上記の刃形との相乗
効果にＪ：り高硬度材の切削を可能にするという＃′！
ｉ術的手段を請じたものである．［　Ｉｔミ　用］ 本発明と同−・］１的の力案と１−で同一出願人の出願
になる実願″Ｐｍ−９５８２があるが本発明はこれの要
部をさらに明確にしたものである．関えば第１図で説明
すると４、二こでは底刃の方向で自明のように右回転で
用いる場合を例示しているが、軸直角断面形状が６角形
であって、かつ右方向のｔ１じれ角を有Ｌ２ている．６
角形断面の場合は外周刃の刃数は６枚刃に相当し、第４
図に示す断面図のようＧ，：軸直角方向のすくい角θ，
、逃げ角θ。はそれぞれ−６０’，３Ｑ゜であり、した
がー）て刃物角θ，は１２０゛となる。すなわち｝｛Ｆ
ｔＣ６０にも及ぶ高硬度材の切削に向く切れ刃強度と工
具剛性を得ることができる９さらに従来のエンドミルに
くらべると直径が小さい場合でも比較的刃数を多くでき
る効果がある．エンドミルに不可欠のチップボケッｌ・
は、仕上げ切削に限れば切り屑量が少ないため、切れ刃
を形成する稜に外接する円筒と、多角形の各辺がなす面
とで囲まれた部分のみで十分であることがわかっている
．ここで、切れ刃は右方向にねじれ角を有しているから
大きな刃物角であっても切り込み時の衝撃を緩和し、食
い込みをよくして硬質材に対して十分な切削性を示す． 高硬度材に対しては刃数を、すなわち多角形の角数を多
くするのが適当であるが、とくにエンドミルの直径が大
きくなると必然的に多くずへきである．しかし８角形を
超える多角形になると各辺が作る頂角が刃物角として作
用するには大きくなり過ぎる．この場合は第５図に例示
するように、各辺を凹状に湾■させることで所要の刃物
角９０〜１３０゜を得ることができる． エンドミルとして不可欠の底刃については多角形の頂点
から軸心に向かって複数設けるとともに、多角形の角数
を除した商が整数となる約数を選ぶことにより切削時の
バランスのよい安定した底刃を形成する．例えば４角形
の場合は２、４枚刃、６角形の場合は２、３、６枚刃を
選択できる．第６図は６角形の場合に選べる底刃の配置
を示す．工具材料に関してはコーティングを施した超硬
合金を用いて刃形との相乗効果により高硬度材の切削を
可能にした．大きな負のすくい角をもつ刃形のため、切
削時に生じるコーティングにとって最も好ましくない現
象である剥離を防止する作用がある． ［実施例］ 第１図は本発明の一実施例である．ここでは右回転で用
いる場合を示しているが、工具本休１１の外周部に番よ
、軸直角断面が正６角形の各頂点が軸線方向に作る稜１
２が右ねじ九角３０゜で切れ刃を形成している．工具本
体の端面に配置した２枚の底刃１３はラジアル方向に−
２０゜、アキシャル方向には−５゜のずくい角を有して
いる．工具寸法は直径８−＃、刃長２０ｒｓ塵、全長６
０層塵、工具材料は超硬合金とＴｉＮコーティングを施
した超硬合金である．この本発明品を同じ寸法の第２図
に示す超硬合金製およびコーティング超硬合金製ソリッ
ドエンドミルと、硬さＨＲＣ６２に調質した冷間金型用
合金鋼の切削により比較した．ここで切り込みはラジア
ル方向に０．１＋ｉ鵬とし乾式切削を行なった．その結
果を第７図〜第８図に示すが、耐久性において従来のエ
ンドミルの３倍以上、切削仕上げ面粗さにおいても明ら
かに本発明のエンドミルが潰れた戒輯を示している．す
なわち、従来の超硬合金製ソリッドエンドミルでは、わ
ずか０．　２　５ｍの切削で切れ刃のチッピングが激し
くなり、１ｌで切削を中止せざるを得なかった．コーテ
ィング超硬の場合でも約２ｍの切削にしか耐えなかった
が、本発明品は従来エンドミルの３倍の送り速度でもチ
ッピングを生じることな（６ｍを切削してまだ使用可能
であった．また、切削加工面の粗さにおいても超硬合金
製ソリッドエンドミルはチッピングを生じたために約２
０μｍＲｍａＸ、またコーティング超硬製ではコーティ
ングの剥離のため３０μｍｎｍａｘ以上の粗い面になっ
たのに対し、本発明品ではコーティング超硬をもちいた
ものにおいて５　ｔｔ　ｍ　Ｒ＋ｓａｘｖＩ後と良好で
あった．すなわち、この刃形がコーティングとよく適合
することを示している． ここで多角形の角数および底刃の刃数は被削材の硬さ、
工具材質、工具直径を勘案して適宜設計することができ
る．外周刃のねじれ角、底刃のすくい角についてもそれ
ぞれ定められた範囲内で選択できる． 本発明に類似の工具の例として、テーバ消加工用の多角
形断面型エンドミルがある．これは直径寸法が小さくか
つ刃長の長いエンドミルにおいて工具剛性を高める手段
として利用されているものであって、テーバ刃に限って
いる点と深溝切削のみに用いられるところが異なるもの
である．し発明の効果］ 以上のように本発明によれば、軸直角断面形状が多角形
であるために切れ刃の数が多くなり、がつ切れ刃強度と
工具剛性が優れるため、切れ刃の損耗とチッピングが減
少する．さらに工具回転方向と同一のわじれ角を与える
ことにより切削時の衝撃を緩和し，その効果として高硬
度被剛材においてち従来エンド：ミルの数倍の送り速度
でも切削が可能となったばかりでなく，ｅ．れた仕上げ
面を得ることができるようになった。このように、従来
からの−ｒ−　Ｊ１。材料であるコーティング超硬を用
いた切削加工により，高硬度被剛材の一般的加工方法で
ある萌削加王や放電加工ヒ比廁できるようになったので
ある． なおこの効果は、多角形の角数が多い場合でも名・辺を
湾１１＋させて刃物角を適切にすれば得ることができる
のである．

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，｝１，Ｃは本発明の一実施例を示し、Ａ図は
その正面図、１３図は側面図、Ｃ図は平面図である．第
２図Ａ，Ｂは従東のエンドミルの一例を示す．Ａ図はそ
の正面図、Ｄ図は側面図である．第３図Ａ，Ｂｌ，Ｊ：
本発明の他の実施例を示す．Ａ図はその正面図、ｎ図は
側面図である。第４図は本発明になる軸直角断面形状が
正６角形の場合の外周刃のす・くい角と、逃げ角の説明
図、第５図は多角形の各辺を凹状に湾曲させた場合の説
明濶．第６図は正６角形断面の場合の底刃の配置を示す
図。 第７図および第８図は本発明のヱ、ンド元ルと従来王ン
ドミルとの比１！２結果をボｔ説明図である。 １ｌ・・・・木体　　　　１２・・・・・切れ刃稜ｌ３
・・・・・底刃　　　　１５・・・・・刃清ａ１・・・
・・ｌ，１じれ角　　θ１・・・・・すくい角θ０・・
・・・逃げ角　　　　θ，・・・・・刃物角α１・・・
・底刃のアキシャル方向のすくい角α，・・・・・底刃
のラジアル方向のすくい角涛へ■ 第４図 （ム） へ （ろ） 丼二目 第５目 予′！−■ （Ａ） ヌ６８ （ろ） （Ｃ） （Ａ） ＣＢ） 第７図 手続補正書（自発） 平成２年６月ｌＳ日 第δ図 ｌ．事件の表示 平成 ｌ年特許願１５７４９９号 ２． 発明の名称 エンドミル ３． 補正をする者 事件との関係

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）工具本体の外周にねじれを有する複数の切れ刃が
   形成され、該切れ刃部の軸直角断面形状が３角形以上の
   多角形をなし、各頂点が軸線方向に作る稜が仮想円筒に
   内接する切れ刃を形成する高硬度材切削用のエンドミル
   であって、かつ上記切れ刃のねじれ方向がエンドミルの
   回転方向と等しいことを特徴とするエンドミル。
2. （２）断面多角形の各辺を凹状に湾曲させたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のエンドミル。
3. （３）各稜が作る切れ刃の刃物角を軸直角断面内で９０
   °〜１３０°にした特許請求の範囲第１項または第２項
   記載のエンドミル。
4. （４）工具本体の端面において、多角形の頂点から軸心
   に向かって複数設けられた底刃の数が、多角形の角数を
   除した商が整数となる約数であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第３項記載のエンドミル。
5. （５）工具材料にコーティングを施した超硬合金を用い
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項
   記載のエンドミル。