JPH04310309A - エンドミル - Google Patents
エンドミルInfo
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- JPH04310309A JPH04310309A JP9950691A JP9950691A JPH04310309A JP H04310309 A JPH04310309 A JP H04310309A JP 9950691 A JP9950691 A JP 9950691A JP 9950691 A JP9950691 A JP 9950691A JP H04310309 A JPH04310309 A JP H04310309A
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- cutting
- end mill
- cutting edge
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- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 5
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C5/00—Milling-cutters
- B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
- B23C5/10—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2222/00—Materials of tools or workpieces composed of metals, alloys or metal matrices
- B23B2222/16—Cermet
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2222/00—Materials of tools or workpieces composed of metals, alloys or metal matrices
- B23B2222/28—Details of hard metal, i.e. cemented carbide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
- B23B2226/18—Ceramic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C2210/00—Details of milling cutters
- B23C2210/20—Number of cutting edges
- B23C2210/203—Number of cutting edges four
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C2210/00—Details of milling cutters
- B23C2210/20—Number of cutting edges
- B23C2210/205—Number of cutting edges six
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Milling Processes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】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速切削用のエンドミルに
関するものである。
る複数の切れ刃が形成された高速切削用のエンドミルに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】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θａと正のすく
い角θｒをもつシャープな切れ刃と、それに続く大きな
刃溝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、切れ刃の刃物は被削材の性質に合
わせて角度を適宜設定して最適形状で使用することがで
きる。たとえば硬さが高くて被切削性が劣る材料に対し
ては、シャープな切れ刃では損耗が激しいうえ、切削中
のチッピングが生じやすいので、切れ刃角を小さく、ま
た刃溝を浅くして工具剛性を高めて用いられる。反対に
、軟らかくて被削性のよい被削材に対しては、切れ刃を
シャープにして、大きな切屑が排出できるよう刃数を少
なくし刃溝を大きくして用いられる。
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θａと正のすく
い角θｒをもつシャープな切れ刃と、それに続く大きな
刃溝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、切れ刃の刃物は被削材の性質に合
わせて角度を適宜設定して最適形状で使用することがで
きる。たとえば硬さが高くて被切削性が劣る材料に対し
ては、シャープな切れ刃では損耗が激しいうえ、切削中
のチッピングが生じやすいので、切れ刃角を小さく、ま
た刃溝を浅くして工具剛性を高めて用いられる。反対に
、軟らかくて被削性のよい被削材に対しては、切れ刃を
シャープにして、大きな切屑が排出できるよう刃数を少
なくし刃溝を大きくして用いられる。
【０００３】高速切削に際しては工具材料として被削材
に対して十分な硬さと耐熱性をもつ材料が要求される。 エンドミル用工具材料としてはハイス、超硬合金が一般
的であるが高速用としてはＴｉＮなどの硬質物質をコー
ティングした超硬合金がよく用いられる。しかしこの場
合でも従来刃形のエンドミルに適用すると切れ刃損傷は
無視できず、さらに周速が２００ｍ／ｍｉｎを超えるよ
うな高速になると高速切削特有の動的アンバランスが生
じやすく問題があった。
に対して十分な硬さと耐熱性をもつ材料が要求される。 エンドミル用工具材料としてはハイス、超硬合金が一般
的であるが高速用としてはＴｉＮなどの硬質物質をコー
ティングした超硬合金がよく用いられる。しかしこの場
合でも従来刃形のエンドミルに適用すると切れ刃損傷は
無視できず、さらに周速が２００ｍ／ｍｉｎを超えるよ
うな高速になると高速切削特有の動的アンバランスが生
じやすく問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】高速切削に対する期
待は多岐の分野で高まりつつある。しかしながら、たと
えば周速が２００ｍ／ｍｉｎ以上の高速になると、直径
１０ｍｍのエンドミルを用いても６５００ｒｐｍ以上の
回転数が必要で、機械的な制限や、切削機構上の変化な
どから、低速域における場合とは自ずと異なった使用環
境となる。
待は多岐の分野で高まりつつある。しかしながら、たと
えば周速が２００ｍ／ｍｉｎ以上の高速になると、直径
１０ｍｍのエンドミルを用いても６５００ｒｐｍ以上の
回転数が必要で、機械的な制限や、切削機構上の変化な
どから、低速域における場合とは自ずと異なった使用環
境となる。
【０００５】また切削加工で用いる工具材料について言
えば、超高速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硬さをもつも
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自由に得られないため、微小な
切削など限られた用途しか利用できないという問題があ
った。本発明は以上の欠点をなくし、製作が容易でかつ
安定切削が可能な高速切削用に適当なエンドミルを提供
しようとするものである。
えば、超高速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硬さをもつも
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自由に得られないため、微小な
切削など限られた用途しか利用できないという問題があ
った。本発明は以上の欠点をなくし、製作が容易でかつ
安定切削が可能な高速切削用に適当なエンドミルを提供
しようとするものである。
【０００６】
【問題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、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、各頂点が軸線方向に作る稜がねじれ
た切れ刃を形成しており、その切れ刃のねじれ方向をエ
ンドミルの回転方向と等しくねじれ角が５゜〜３５゜の
範囲にあるよう設定したものである。
達成するために、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、各頂点が軸線方向に作る稜がねじれ
た切れ刃を形成しており、その切れ刃のねじれ方向をエ
ンドミルの回転方向と等しくねじれ角が５゜〜３５゜の
範囲にあるよう設定したものである。
【０００７】また断面多角形の各辺は凹状に湾曲しても
よく、各稜が作る切れ刃の刃物角を軸直角断面内で９０
゜〜１３０゜に設定したものである。さらに工具母材料
に超硬合金、サーメット、セラミックス等の超硬質工具
材料を用いて上記の刃形との相乗効果により高速切削を
容易に可能にするという技術的手段を講じたものである
。なお、技術的に類似の特願平１−１５７４９９がある
が、これは高硬度材料切削を目的としたものであって、
本願のごとく刃形のバランス効果と切れ刃の耐久性を追
求して高速切削を目的とした場合とは自ずと区別される
べきものである。
よく、各稜が作る切れ刃の刃物角を軸直角断面内で９０
゜〜１３０゜に設定したものである。さらに工具母材料
に超硬合金、サーメット、セラミックス等の超硬質工具
材料を用いて上記の刃形との相乗効果により高速切削を
容易に可能にするという技術的手段を講じたものである
。なお、技術的に類似の特願平１−１５７４９９がある
が、これは高硬度材料切削を目的としたものであって、
本願のごとく刃形のバランス効果と切れ刃の耐久性を追
求して高速切削を目的とした場合とは自ずと区別される
べきものである。
【０００８】本発明を例えば第１図で説明すると、ここ
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
右方向のねじれ角を有している。ここでねじれ角は３０
゜である。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に軸直角方向のすく
い角θｒ、逃げ角θｃはそれぞれ−６０゜、３０゜であ
り、したがって刃物角θｔは１２０゜となる。断面形状
は回転中心に対して点対称となるだけでなく、中心と刃
先を結ぶ線に対しても対称となり極めてバランスしやす
い形状を得る。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。
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
右方向のねじれ角を有している。ここでねじれ角は３０
゜である。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に軸直角方向のすく
い角θｒ、逃げ角θｃはそれぞれ−６０゜、３０゜であ
り、したがって刃物角θｔは１２０゜となる。断面形状
は回転中心に対して点対称となるだけでなく、中心と刃
先を結ぶ線に対しても対称となり極めてバランスしやす
い形状を得る。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。
【０００９】エンドミルに不可欠のチップポケットは、
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。これでも高速切削をも
ってすれば十分な高能率を達成でき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高速回転のもとでも十分な切削性を
示す。
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。これでも高速切削をも
ってすれば十分な高能率を達成でき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高速回転のもとでも十分な切削性を
示す。
【００１０】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
ると必然的に多くすべきである。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、各辺を凹状に湾曲させることで所要の刃物角９０
゜〜１３０゜を得ることができる。
のが適当であるが、とくにエンドミルの直径が大きくな
ると必然的に多くすべきである。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、各辺を凹状に湾曲させることで所要の刃物角９０
゜〜１３０゜を得ることができる。
【００１１】ねじれ角については、動バランス的にはね
じれ角０゜すなわちストレート刃が理想である。しかし
、切削機構上は被削材への食いつきをよくし、切削力の
変動を緩和して切れ味をよくするために、ねじれ角を大
きくすることが望ましい。反面、ねじれ角を大きくする
と切削抵抗の軸方向分力が増加し、高速切削においては
エンドミルの曲げを伴なう無効な力が増大する。これは
工作機械にも悪い影響を与えるため避けることが望まし
い。実験的にはねじれ角は１５゜〜２０゜近傍が最も望
ましいことがわかっている。
じれ角０゜すなわちストレート刃が理想である。しかし
、切削機構上は被削材への食いつきをよくし、切削力の
変動を緩和して切れ味をよくするために、ねじれ角を大
きくすることが望ましい。反面、ねじれ角を大きくする
と切削抵抗の軸方向分力が増加し、高速切削においては
エンドミルの曲げを伴なう無効な力が増大する。これは
工作機械にも悪い影響を与えるため避けることが望まし
い。実験的にはねじれ角は１５゜〜２０゜近傍が最も望
ましいことがわかっている。
【００１２】工具材料に関しては、母材に超硬合金、サ
ーメット、セラミックス等の超硬質工具材料を用いて刃
形との相乗効果により高速切削を可能にした。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。
ーメット、セラミックス等の超硬質工具材料を用いて刃
形との相乗効果により高速切削を可能にした。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。
【００１３】
【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、工具本体１１の外
周部には、軸直角断面が正６角形の各頂点が軸線方向に
作る稜１２が右ねじれ角３０゜で切れ刃を形成している
。工具寸法は直径１０ｍｍ、刃長２０ｍｍ、全長７０ｍ
ｍ、工具材料はＴｉＮコーティングを施した超硬合金で
ある。本発明品を回転数１００００ｒｐｍ、周速３１０
ｍ／ｍｉｎで構造用炭素鋼Ｓ５０Ｃ材を切込み０．０５
ｍｍで切削したところ、安定した切削が可能で面粗さ２
μｍＲｍａｘと極めて平滑な切削仕上げ面を得た。
右回転で用いる場合を示しているが、工具本体１１の外
周部には、軸直角断面が正６角形の各頂点が軸線方向に
作る稜１２が右ねじれ角３０゜で切れ刃を形成している
。工具寸法は直径１０ｍｍ、刃長２０ｍｍ、全長７０ｍ
ｍ、工具材料はＴｉＮコーティングを施した超硬合金で
ある。本発明品を回転数１００００ｒｐｍ、周速３１０
ｍ／ｍｉｎで構造用炭素鋼Ｓ５０Ｃ材を切込み０．０５
ｍｍで切削したところ、安定した切削が可能で面粗さ２
μｍＲｍａｘと極めて平滑な切削仕上げ面を得た。
【００１４】さらに、回転数５０，０００ｒｐｍ周速１
５００ｍ／ｍｉｎにおける切削試験例があるが、ここで
も先きと同様に優れた仕上げを得ている。ここで多角形
の角数は被削材の硬さ、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。外周刃のねじれ角について
定められた範囲内で選択できる。
５００ｍ／ｍｉｎにおける切削試験例があるが、ここで
も先きと同様に優れた仕上げを得ている。ここで多角形
の角数は被削材の硬さ、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。外周刃のねじれ角について
定められた範囲内で選択できる。
【００１５】
【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、か
つ切れ刃強度と工具剛性のバランスと剛性が優れるため
、安定した切削が可能で切れ刃の損耗やチッピングが生
じにくい。さらに工具回転方向と同一のねじれ角を与え
ることにより切削時の衝撃を緩和し、高速切削が可能と
なったばかりでなく、優れた仕上げ面を得ることができ
るようになった。なおこの効果は、多角形の角数が多い
場合でも各辺を湾曲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。
面形状が多角形であるために切れ刃の数が多くなり、か
つ切れ刃強度と工具剛性のバランスと剛性が優れるため
、安定した切削が可能で切れ刃の損耗やチッピングが生
じにくい。さらに工具回転方向と同一のねじれ角を与え
ることにより切削時の衝撃を緩和し、高速切削が可能と
なったばかりでなく、優れた仕上げ面を得ることができ
るようになった。なおこの効果は、多角形の角数が多い
場合でも各辺を湾曲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１】Ａ，Ｂ，Ｃは本発明の一実施例を示し、Ａ図は
その正面図、Ｂ図は側面図、Ｃ図は平面図である。
その正面図、Ｂ図は側面図、Ｃ図は平面図である。
【図２】Ａ，Ｂは従来のエンドミルの一例を示す。Ａ図
はその正面図、Ｂ図は側面図である。
はその正面図、Ｂ図は側面図である。
【図３】Ａ，Ｂは本発明の他の実施例を示す。Ａ図はそ
の正面図、Ｂ図は側面図である。
の正面図、Ｂ図は側面図である。
【図４】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、逃げ角の説明図である。
の外周刃のすくい角と、逃げ角の説明図である。
【図５】多角形の各辺を凹状に湾曲させた場合の説明図
である。
である。
１１ 本体
１２ 切れ刃稜
１３ 底刃
１５ 刃溝
θａ ねじれ角
θｒ すくい角
θｃ 逃げ角
θｔ 刃物角
Claims (4)
- 【請求項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
向と等しく、ねじれ角が５゜〜３５゜の範囲にあること
を特徴とする高速切削用のエンドミル。 - 【請求項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。 - 【請求項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。 - 【請求項４】 工具母材料に超硬合金サーメット、セ
ラミックス等の超硬質工具材料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３項記載のエンドミル
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9950691A JPH04310309A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | エンドミル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9950691A JPH04310309A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | エンドミル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04310309A true JPH04310309A (ja) | 1992-11-02 |
Family
ID=14249152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9950691A Pending JPH04310309A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | エンドミル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04310309A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0788716A (ja) * | 1993-07-26 | 1995-04-04 | Nobuo Takatsu | 細溝切削用カッタ |
| CN102303159A (zh) * | 2011-09-09 | 2012-01-04 | 山东大学 | 整体式全陶瓷螺旋立铣刀 |
| WO2014129517A1 (ja) * | 2013-02-19 | 2014-08-28 | 株式会社ソディック | 回転工具 |
-
1991
- 1991-04-04 JP JP9950691A patent/JPH04310309A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0788716A (ja) * | 1993-07-26 | 1995-04-04 | Nobuo Takatsu | 細溝切削用カッタ |
| CN102303159A (zh) * | 2011-09-09 | 2012-01-04 | 山东大学 | 整体式全陶瓷螺旋立铣刀 |
| WO2014129517A1 (ja) * | 2013-02-19 | 2014-08-28 | 株式会社ソディック | 回転工具 |
| JP2014159050A (ja) * | 2013-02-19 | 2014-09-04 | Sodick Co Ltd | 切削工具 |
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