JPH0512029U - ボールエンドミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 工具本体２１先端の工具回転中心Ｃから工具
外周側に向かって円弧状の切刃３６が形成され、この切
刃３６の工具回転中心Ｃ部分は、工具回転中心Ｃ側に向
かうに従って工具回転方向後方に後退するように成形さ
れている。この切刃３６は、超高圧焼結体よりなる刃先
部分３９と超硬合金よりなるベース部４０とから構成さ
れる二層構造の複合焼結体３８の刃先部分３９に形成さ
れている。この複合焼結体３８を工具回転中心Ｃ部分と
これよりも工具外周側とで別体とするとともに、それぞ
れの複合焼結体３８を切刃３６の工具回転中心Ｃ部分に
あっては刃先部分３９が工具先端側を向くように配設
し、工具外周側にあっては刃先部分３９が工具回転方向
前方側を向くように配設する。 【効果】 切刃３６に超硬合金部分が露出するのを避け
ることができ、製品コストの上昇を抑えつつ、工具寿命
の延長を図ることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、工具本体の先端に円弧状の切刃が形成されたボールエンドミルに係 わり、特にこの切刃部分に、立方晶窒化硼素（以下、ＣＢＮと称する。）やダイ ヤモンド等と超硬合金とを一体的に焼結するなどして成形された複合焼結体を用 いたボールエンドミルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

このようなボールエンドミルとしては、例えば図５および図６に示すようなも のが知られている。これは、略円柱状の工具本体１の先端部が半球状に成形され 、この先端部に工具軸線Ｏを挟んで成形されたチップポケット２，３の工具回転 方向を向く面、すなわち当該チップポケット底面にチップ取付座４，５が形成さ れ、これらチップ取付座４，５のそれぞれにスローアウェイチップ（以下、チッ プと称する。）６，７が装着された構成となっている。

【０００３】 これらのチップ６，７は共に平板状のポジ型のチップであって、そのすくい面 となるチップ本体８の一端面９と逃げ面となる周面１０とがなす交差稜線部が該 一端面９側からの平面視に略１／４円弧状に成形されており、この交差稜線部に 上記複合焼結体１１が固着されて切刃１２が形成されている。これら切刃１２は チップ６，７を装着した状態で工具本体１先端の半球より僅かに外側へ突出する ようになっており、また一方のチップ６の切刃１２の切刃長は他方のチップ７の 切刃１２の切刃長よりも長くなるように設定されていて、この一方のチップ６の 切刃１２の一端は工具回転中心Ｃ近傍にまで延長されている。

【０００４】 複合焼結体１１は、チップ６，７の厚さ方向の外側に配設されたダイヤモンド やＣＢＮを含む超高圧焼結体よりなる刃先部分１３と、上記厚さ方向内側に配設 された超硬合金よりなるベース部１４とから構成されて二層構造をなしており、 やはり超硬合金よりなるチップ本体８の上記交差稜線部にロウ付け等によって固 定されている。 このような構成のボールエンドミルは、切刃１２の刃先部分１３が上述のよう な超高圧焼結体より構成されているため耐摩耗性が高く、比較的工具寿命が長い という利点を有する。

【０００５】 ところで、このボールエンドミルのような転削工具による切削では、工具の外 周側から径方向内側に向かうに従って工具の回転による周速が小さくなり、これ にともなって切削抵抗は漸次大きくなることが知られている。従って切削時に切 刃１２に作用する負荷は工具回転中心Ｃ付近において最も大きくなるので、上記 構成のボールエンドミルのように切刃１２を工具回転中心Ｃ近傍にまで延長した 場合には、この部分でチッピング等が発生し易いという問題がある。 このため、このようなボールエンドミルでは一方のチップ６の上記一端面９の 工具回転中心Ｃ部分を傾斜面や曲面として、切刃１２が工具回転中心Ｃ側に向か うに従って工具回転方向後方側に後退するようにし、この部分の切刃１２の刃先 強度の向上を図ってチッピング等の発生を防止するようにしている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような傾斜面や曲面を形成する際に、二層構造となった複 合焼結体１１の切刃１２の工具回転中心Ｃ部分を、単に斜めに、あるいは曲面状 に切り落として上記傾斜面や曲面を形成した場合には、図６に示すように刃先部 分１３を構成する超高圧焼結体よりもチップ６の厚さ方向内側のベース部１４や チップ本体８が工具回転方向前方側に向かって露出してしまうことになる。この ようなベース部１４やチップ本体８の露出を防ぐには複合焼結体１１の刃先部分 １３の層厚を大きくしてやればよいが、ダイヤモンドやＣＢＮを含む超高圧焼結 体の部分を多くすることは直ちにチップの製造コストの上昇を招くことになり、 好ましくはない。すなわち、工具回転中心Ｃと上記一方のチップ６の工具外周側 の切刃１２とのチップ厚さ方向の距離、つまり図６に示す工具回転中心Ｃ部分に おける切刃１２の後退量ｈが大きいほど、この部分における切刃１２の欠損防止 のためには都合がよい反面、刃先部分１３の層厚を大きくしなければならないた め、特に顕著な製造コストの上昇を招くことになるのである。

【０００７】 そして、これらのベース部１４やチップ本体８は上述のように超硬合金から成 り、超高圧焼結体より成る刃先部分１３よりも耐摩耗性等が低いため、長期の使 用においてはこれらベース部１４やチップ本体８が刃先部分１３より先に摩耗し てしまい、かえってチップ寿命を短縮させてしまったり、チップ寿命のばらつき を生じてしまう結果となる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、このような課題を解決するためになされたもので、工具本体先端の 工具回転中心から工具本体の外周に向かって円弧状の切刃が形成されるとともに 、この切刃が、立方晶窒化硼素およびダイヤモンドのうち少なくとも何れか一種 を含む超高圧焼結体よりなる刃先部分と超硬合金よりなるベース部とから構成さ れる二層構造の複合焼結体の刃先部分に形成され、さらに切刃の工具回転中心部 分は、この工具回転中心に向かうに従って工具回転方向後方に後退するように成 形されてなるボールエンドミルにおいて、この複合焼結体を切刃の工具回転中心 部分とこの部分よりも工具本体外周側とで別体とするとともに、それぞれの複合 焼結体を切刃の工具回転中心部分にあっては刃先部分が工具本体先端側を向くよ うに配設し、かつ工具回転中心部分よりも工具本体外周側にあっては刃先部分が 工具回転方向前方側を向くように配設したことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】

本考案では、切刃の工具回転中心部分とこれよりも工具外周側とで、切刃が形 成される複合焼結体が別体とされており、工具回転中心部分においてはこの複合 焼結体が、超高圧焼結体よりなる刃先部分が工具先端側を向くように配設されて いる。このため、切刃の工具回転中心部分を傾斜面や曲面状に成形しても超硬合 金より成る複合焼結体のベース部やチップ本体が露出することはなく、切削によ るこれらの部分の摩耗を、複合焼結体の刃先部分の層厚を大きくすることなく防 ぐことができる。

【００１０】

【実施例】

図１ないし図３は、本考案の一実施例を示すものである。この実施例において 工具本体２１は先端部に向かうに従って漸次縮径する多段円筒状に成形されてお り、この先端部は工具軸線Ｏ方向先端側に向かって突出する半球状に成形されて いて、さらにこの先端部には工具本体２１の先端面および外周面に開口するチッ プポケット２２，２３が工具軸線Ｏを挟んで略軸対称の位置に、それぞれ工具軸 線Ｏ方向基端側に向かって形成されている。 ここで、これらのチップポケット２２，２３は図２に示すように工具本体２１ がその先端側からの工具軸線Ｏ方向視に略１／４円の扇状に切り欠かれて形成さ れており、それぞれのチップポケット２２，２３の工具回転方向（図６において 反時計回り方向）を向くチップポケット底面２４，２５が互いに平行になるよう に成形されている。また、これらのチップポケット２２，２３のうち、一方のチ ップポケット２２のチップポケット底面２４の幅は、他方のチップポケット２３ のチップポケット底面２５の幅よりも大きく、また工具本体２１先端部の半径よ りも僅かに大きくなるように設定されている。そして、これらのチップポケット 底面２４，２５にはそれぞれ、工具本体２１の先端と外周、および当該チップポ ケット２２，２３に開口するチップ取付座２６，２７が形成されており、さらに これらのチップ取付座２６，２７のそれぞれにチップ２８，２９が装着され、取 付ネジ３０によって固定されている。

【００１１】 チップ取付座２６，２７は共に、上記チップポケット底面２４，２５から工具 回転方向後方側に一段低められた取付座底面３１と、この取付座底面３１から立 ち上がってチップポケット底面２４，２５に連なる取付座壁面３２とから構成さ れている。一方、これらチップ取付座２６，２７に装着されるチップ２８，２９ は共にチップ本体３３が超硬合金より成る平板状のポジ型のチップであって、そ のすくい面となる一端面３４と逃げ面となる周面３５とがなす交差稜線部には切 刃３６が形成されている。 ここで、これらのチップ２８，２９のうち、幅が大きく設定された上記チップ ポケット底面２４のチップ取付座２６に装着される一方のチップ２８は、切刃３ ６が上記一端面３４側からの平面視に略１／４円弧状をなすように成形されてお り、これに対して他方のチップ２９の切刃３６は上記平面視に１／４円弧より僅 かに短くなるように成形されている。 これにより、チップ２８，２９を装着した状態で一方のチップ２８の切刃３６ は工具本体２１先端の工具回転中心Ｃ部分から工具外周に延びるように配設され 、他方のチップ２９の切刃３６は上記工具回転中心Ｃから僅かに離れた位置から 工具外周に延びるように配設される。さらに、これらのチップ２８，２９の切刃 ３６はチップ装着状態で、半球状に成形された工具本体２１の先端部外周面から 該半球の径方向外側に僅かに突出するように設定されている。

【００１２】 また、上記一方のチップ２８の一端面３４の上記工具回転中心Ｃ部分に当たる 部分は、該工具回転中心Ｃ側および工具軸線Ｏ方向先端側に向かうに従って、上 記工具回転方向後方側へ向かう傾斜面に成形されており、これによって一方のチ ップ２８の切刃３６の工具回転中心Ｃ部分に当たる部分も、工具回転中心Ｃ側に 向かうに従って工具回転方向後方に向かい傾斜して後退することになる。

【００１３】 さらに、これらのチップ２８，２９のチップ本体３３の上記交差稜線部分には 、上記一端面３４の周縁、および周面３５の一端面３４側の端縁に開口する溝３ ７が形成されており、この溝３７にはダイヤモンド、ＣＢＮ、もしくはこれらの 混合物を含む超高圧焼結体と超硬合金とを積層して一体的に焼結した二層構造の 複合焼結体３８がロウ付け等によって固着されている。 そして上記一方のチップ２８においてはこの複合焼結体３８は、上記交差稜線 部の工具回転中心Ｃ部分に当たる部分と、この部分よりも工具外周側になる部分 とでそれぞれ別体に成形されており、さらにこれらの複合焼結体３８は、上記工 具回転中心Ｃ部分に当たる部分では超高圧焼結体より成る刃先部分３９が工具軸 線Ｏ方向先端側を向くように配設され、上記工具外周側に当たる部分では上記刃 先部分３９がチップ厚さ方向の外側、すなわちチップ装着時に工具回転方向前方 側を向き、超硬合金より成るベース部４０がチップ厚さ方向内側のチップ本体３ ３側を向くように配設されている。また、上記他方のチップ２９ではこの複合焼 結体３８は、一方のチップ２８の工具外周側に当たる部分と同様、刃先部分３９ が工具回転方向前方側を向くように配設されて固着されている。

【００１４】 なお、これらの複合焼結体３８はチップ２８，２９のチップ本体３３の外形に 滑らかに連なるように成形されている。従ってチップ２８，２９の一端面３４と 周面３５とがなす上記交差稜線部は、該交差稜線部に沿って配設された複合焼結 体３８の刃先部分３９に表れることになり、このため切刃３６もこの複合焼結体 ３８の刃先部分３９に形成されることになる。

【００１５】 このように、上記構成のボールエンドミルにおいては切刃３６が複合焼結体３ ８の超高圧焼結体より成る刃先部分３９に形成されるため耐摩耗性に優れ、また 切刃３６の工具回転中心Ｃに当たる部分では切刃３６が上述のように傾斜して形 成されているので、当該部分における切刃３６の刃先強度が高められて切刃の欠 損等を防止することができる。

【００１６】 そして本考案では、この工具回転中心Ｃ部分において切刃３６を構成する複合 焼結体３８が、この部分よりも工具外周側の切刃３６を構成する複合焼結体３８ と別体とされ、かつその超高圧焼結体より成る刃先部分３９が工具本体２１の先 端側を向くように配設されている。 このため、切刃３６を工具回転中心Ｃ部分で傾斜させて形成しても、切刃３６ 上に超硬合金より成る複合焼結体３８のベース部４０やチップ本体３３が露出す るのを避けることができる。従って、複合焼結体３８の上記刃先部分３９の層厚 を大きくすることなく工具回転中心Ｃ部分の切刃３６の摩耗を防止することがで き、製品コストの上昇を抑えつつ工具寿命の延長を図ることが可能となる。 特に本考案によれば、工具回転中心Ｃと一方のチップ２８の工具外周側の切刃 ３６とのチップ厚さ方向の距離、すなわち図２に示す工具回転中心Ｃ部分におけ る切刃３６の後退量ｈが大きい場合でも、刃先部分１３の層厚を大きくする必要 がないため、より効果的にコストの上昇を抑えることができる。

【００１７】 次に、図４は本考案の他の実施例を示すものであり、図１ないし図３に示した 実施例と同じ部分には同一の符号を配して説明を省略する。本実施例では、工具 本体２１の先端部に装着される２つのチップ２８，２９のうち、一方のチップ２ ８に固着される複合焼結体３８が、工具回転中心Ｃ付近の部分において工具先端 側からの工具軸線Ｏ方向視に略１／４円弧状に成形されていて、これにより、こ の複合焼結体３８の超高圧焼結体より成る刃先部分３９に形成される切刃３６が 、上記軸線Ｏ方向視に工具回転中心Ｃ側に向かうに従って工具回転方向（図４に おいて反時計回り方向）に対して後退する円弧状の突曲切刃として成形されてい ることを特徴とする。 そして本実施例でも、この工具回転中心Ｃ部分の切刃３６を構成する複合焼結 体３８は、これよりも工具外周側の切刃３６を構成する複合焼結体３８とは別体 に成形されており、かつその刃先部分３９が工具先端側を向くように配設されて 上記一方のチップ２８に固着されていて、図１ないし図３に示した実施例と同様 の効果を得ることが可能となる。

【００１８】 なお、これらの実施例では超硬合金より成るチップ本体３３に、超高圧焼結体 より成る刃先部分３９と超硬合金より成るベース部４０とを一体的に焼結した複 合焼結体３８を固着した構成としたが、本考案はこのようなものに限られること はなく、例えば超硬合金より成るチップ本体に超高圧焼結体より成る刃先部分が 直接固着されたような構成でもよい。この場合には、チップ本体がベース部とし て構成されることになる。また、本考案はこのようなスローアウェイ式のボール エンドミルに限られるものでもなく、例えば上記複合焼結体３８を直接工具本体 ２１に固着した構成のものであっても構わない。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、切刃の工具回転中心部分と、この部分よ りも工具外周側とで複合焼結体を別体とするとともに、切刃の工具回転中心部分 にあっては超高圧焼結体より成る刃先部分が工具本体先端側を向くように配設す ることにより、この工具回転中心部分において切刃上に超硬合金より成る複合焼 結体のベース部等が露出するのを避けることができる。そして、これにより当該 ボールエンドミルの製品コストの上昇を抑えつつ、工具回転中心部分における切 刃の摩耗を防いで工具寿命の延長を図ることができ、またこの工具寿命のばらつ きを抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すボールエンドミルの図
であって、（イ）は当該ボールエンドミルの工具本体２
１の先端側からの正面図、（ロ）は側面図である。

【図２】図１に示す実施例の正面図の拡大図である。

【図３】図２に示す拡大図のＸ方向視の図である。

【図４】本考案の他の実施例を示す工具本体２１先端側
からの拡大正面図である。

【図５】従来のボールエンドミルを示す図であって、
（イ）はこのボールエンドミルの工具本体１の先端側か
らの正面図、（ロ）は側面図である。

【図６】図５に示す従来例の正面図の拡大図である。

【符号の説明】

１，２１ 工具本体 ２，３，２２，２３ チップポケット ４，５，２６，２７ チップ取付座 ６，７，２８，２９ チップ ８，３３ チップ本体 １１，３８ 複合焼結体 １２，３６ 切刃 １３，３９ 刃先部分 １４，４０ ベース部 Ｏ 工具軸線 Ｃ 工具回転中心 ｈ 工具回転中心Ｃ部分における切刃１２，３６の後退
量

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具本体先端の工具回転中心から該工具
   本体の外周に向かって円弧状の切刃が形成されるととも
   に、この切刃が、立方晶窒化硼素およびダイヤモンドの
   うち少なくとも何れか一種を含む超高圧焼結体よりなる
   刃先部分と超硬合金よりなるベース部とから構成される
   二層構造の複合焼結体の、上記刃先部分に形成され、さ
   らに該切刃の上記工具回転中心部分は、該工具回転中心
   に向かうに従って工具回転方向後方に後退するように成
   形されてなるボールエンドミルにおいて、 上記複合焼結体が、上記切刃の工具回転中心部分とこの
   工具回転中心部分よりも工具本体外周側とで別体とされ
   るとともに、上記切刃の工具回転中心部分にあっては上
   記刃先部分を工具本体先端側に向けて配設され、かつ該
   切刃の工具回転中心部分よりも工具本体外周側にあって
   は該刃先部分を上記工具回転方向前方側に向けて配設さ
   れていることを特徴とするボールエンドミル。