JPH0563722U

JPH0563722U - ボールエンドミル

Info

Publication number: JPH0563722U
Application number: JP471992U
Authority: JP
Inventors: 昌之大川; 淳一斉藤
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1992-02-07
Filing date: 1992-02-07
Publication date: 1993-08-24
Anticipated expiration: 2007-02-07
Also published as: JP2573120Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】超高圧焼結体の優れた切削性能を長期間に渡
って発揮させ得るボールエンドミルを提供する。【構成】工具本体２０の先端部に少なくとも２枚のチ
ップ２３を取り付ける。チップ２３は、台金２４上に超
高圧焼結体２５を固着した構成とする。チップ２３の円
弧状切刃２６の先端Ｐ₃を、工具本体２０の軸線Ｏを中
心として直径０．１〜０．５mmの円弧状の回転軌跡Ｑを
描くように工具本体２０の軸線Ｏから離間させる。チッ
プ２３の工具本体径方向内周側を向く側面２９を、円弧
状切刃２６の先端Ｐ₃から工具本体２０の軸線方向後端
側へ向けて工具本体２０の径方向外周側へ後退させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、立方晶窒化硼素（以下、ＣＢＮと称する。）やダイヤモンド焼結体等の超高圧焼結体上に円弧状切刃が設けられてなるボールエンドミルに関する。

【０００２】

【従来の技術】

金型加工等に用いられるボールエンドミルとして、従来より、例えば図７に示すように、軸線Ｏを中心として回転せしめられる工具本体１の先端部に２枚のスローアウェイチップ（以下、チップと略称する。）２、３が、それぞれの円弧状切刃４、５を工具本体１の外周側から先端側へ位置させて取り付けられてなる２枚刃のボールエンドミルＭ₀が知られている。ここで、チップ２、３のうち一方のチップ２は、図８及び図９により詳細に示すように、円弧状切刃４と直線状切刃６とがチップ取付孔７の中心Ｐ₀に対して点対称に配置されてなるもので、円弧状切刃４の先端部には、当該円弧状切刃４の先端Ｐ₁へ近付くほど下面８へ接近する凸曲線部４ａが形成されている。そして、一方のチップ２は、その円弧状切刃４の先端Ｐ₁を工具本体１の軸線Ｏに一致させて取り付けられている。これに対して、他方のチップ３は、一方のチップ２と同じく円弧状切刃５と直線状切刃９とを有するものの、その角部に直線的な切欠１０が設けられる点で一方のチップ２と形状を異にする。そして、工具本体１にチップ３を取り付けた場合、切欠１０の存在によって円弧状切刃５の先端Ｐ₂は工具本体１の軸線Ｏから一定距離ｄだけ離される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述した従来のボールエンドミルＭ₀で金型等の高硬度材料を加工する場合、チップ２、３のすくい面側にＣＢＮやダイヤモンド焼結体等の超高圧焼結体を固着し、この超高圧焼結体上に円弧状切刃４、５等を形成することによって仕上げ加工の高速化、高能率化を図ることが盛んに行われている。しかしながら、上述した構成のボールエンドミルＭ₀のチップ２、３にそのまま超高圧焼結体を追加した場合、当該超高圧焼結体の摩耗が激しくてその性能が早期に得られなくなるという不都合があった。すなわち、上述した図７に示すボールエンドミルＭ₀では、円弧状切刃５の先端Ｐ₂が工具本体１の軸線Ｏから一定距離ｄだけ離れているので、軸線Ｏから距離ｄだけ隔てた位置までの間は一方のチップ２の円弧状切刃４でのみ切削が行われることとなる。しかも、工具本体１の軸線Ｏの近傍は工具本体１の外周側に比して切削速度が極めて遅いため、円弧状切刃４の先端部に加わる切削抵抗も相当に大きい。そして、超高圧焼結体は、超硬合金等のチップ材料に比して剛性が高い反面靱性が低いため、切削抵抗が大きい場合の摩耗の進行が著しく早い。従って、上述したボールエンドミルＭ₀にそのまま超高圧焼結体を用いた場合には、円弧状切刃４の先端部における超高圧焼結体の摩耗が他の部分に比して遥かに激しくなり、超高圧焼結体の優れた性能を長期間に渡って発揮させることができないのである。この考案は、このような背景の下になされたもので、超高圧焼結体付のチップを用いたボールエンドミルにおいて、超高圧焼結体の優れた切削性能を長期間に渡って発揮させ得るボールエンドミルを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するためにこの考案は、軸線を中心として回転せしめられる工具本体と、この工具本体の軸線方向先端部に装着される２以上のチップとを有し、上記チップは、各々の台金に固着された超高圧焼結体上の円弧状切刃を上記工具本体の外周側から先端側に位置させ、かつこれら円弧状切刃に連なる上記超高圧焼結体の表面をすくい面として取り付けられてなるボールエンドミルにおいて、上記各チップの円弧状切刃の内周端を、上記工具本体の軸線方向先端側から底面視した際に、上記工具本体の軸線を中心として直径０．１〜０．５mmの円弧状の回転軌跡を描くように上記工具本体の軸線から離間させ、上記各チップの工具本体径方向内周側を向く側面を、上記円弧状切刃の内周端から工具本体の軸線方向後端側へ向けて工具本体の径方向外周側へ後退させたことを特徴とするものである。この場合、チップ形状は、従来と同様互いに形状を異にするものを用いても宵が、工具管理を容易とするには、すべてのチップを同形同大とすることが望ましい。また、チップの寿命を一層延ばすには、各チップの円弧状切刃の内周端に連なる一定範囲に、上記工具本体の回転方向へ向けて凸をなし、かつ当該チップの上記内周端に向かうに連れて上記超高圧焼結体と上記台金との接合面側へ接近する凸曲線部を形成し、かつ、この凸曲線部の先端に位置する円弧状切刃の内周端の超高圧焼結体厚さ方向への後退量を上記超高圧焼結体の厚さ未満に設定すると良い。

【０００５】

【作用】

上記構成によれば、複数のチップの円弧状切刃を、それぞれの内周端が工具本体の軸線回りに直径０．１mm〜０．５mmの円弧状の回転軌跡を描くように配置しているので、切削時には、各チップの円弧状切刃が工具本体のほぼ軸線上まで略等しく切削を行う。従って、特定のチップに偏って摩耗が進行することがなく、超高圧焼結体の切削性能が早期に損なわれるおそれが小さい。ここで、円弧状切刃の回転軌跡の直径を０．１mm以上としたのは、０．１mmに満たない範囲では円弧状切刃の内周端同士が干渉するおそれが大きく、他方、０．５mmを越えれば工具本体の軸線近傍における切刃の無い部分が大き過ぎて、被削材加工面の真球度に無視できない影響が生じるからである。また、チップの工具本体径方向内周側を向く側面を円弧状切刃の内周端から工具本体の軸線方向後端側へ向けて工具本体の径方向外周側へ後退させたのは、各チップの円弧状切刃の内周端同士を工具本体の軸線に接近させたときにチップ側面同士の間に残される工具本体の肉厚を増大させて工具本体の剛性低下を防止するためである。

【０００６】そして、チップをすべて同形同大とした場合には、チップを複数種類用意する必要がなくなって工具の管理が容易化され、かつ、工具の製造コストも低減される。さらに、円弧状切刃の内周端から一定範囲に凸曲線部を形成した場合には、円弧状切刃の内周端部の刃先強度が増大する。ここで、円弧状切刃の内周端における後退量を超高圧焼結体の厚さ未満とするのは、超高圧焼結体の厚さを越えて凸曲線部を後退させた場合には、円弧状切刃の途中に超高圧焼結体と台金との接合部が露出するために超高圧焼結体が剥がれるおそれが大きいからである。

【０００７】

【実施例】

以下、図１〜図６を参照して、本考案の一実施例を説明する。まず、図３〜図６を参照して本実施例に係るボールエンドミルの全体構成及びチップ形状を説明する。図３及び図４に示すように、本実施例のボールエンドミルＭ₁は、軸線Ｏを中心として回転せしめられる工具本体２０と、この工具本体２０の軸線方向先端部に形成されたチップ取付座２１に取付ネジ２２によって着脱自在に取り付けられる２枚のチップ２３とを有している。

【０００８】図５及び図６に示すように、チップ２３は、超硬合金等からなる台金２４の表面にＣＢＮやダイヤモンド焼結体等の超高圧焼結体２５が一定厚さで固着されてなるもので、超高圧焼結体２５の一側部に円弧状切刃２６及び直線状切刃２７が形成されている。円弧状切刃２６の先端（内周端）Ｐ₃から一定範囲には、当該円弧状切刃２６の先端Ｐ₃に接近するに連れて超高圧焼結体２５と台金２４との接合面側へ接近する凸曲線部２８が形成されている。そして、この凸曲線部２８の先端Ｐ₃における厚さ方向への後退量δは超高圧焼結体２５の厚さｔ未満とされ、より詳しくは１mm以内に設定されている。超高圧焼結体２５の厚さｔ以上とすると、円弧状切刃２９の超高圧焼結体２２上に延びる部分と台金２１上に位置する部分との摩耗速度の違いから、台金２１が大きく摩耗して超高圧焼結体２２の先端Ｐ₃側が台金２１から浮き上がり、超高圧焼結体２２が剥がれ易くなるからである。なお、上記後退量δ及び上記凸曲線部３１の曲率半径Ｒは、チップ２０が装着される工具本体の寸法等に応じて適宜選択されるが、図示の例では工具径が８０mmのとき、後退量δが１mm、曲率半径Ｒが０．４mmに設定されている。

【０００９】また、チップ２３の直線状切刃２７と反対側に位置する側面２９は、超高圧焼結体２５の表面３０に対して鋭角で傾斜し、かつ、円弧状切刃２６の先端Ｐ₃から当該チップ２３の後端側（図５の上方）へ離れるに従って直線状切刃２７側へ徐々に接近する傾斜面に形成されている。そして、側面２９の直線状切刃２７と平行な方向に対する傾斜角θは１５゜〜６０゜の範囲に設定されている。

【００１０】図３及び図４に示すように、チップ２３は、円弧状切刃２６を工具本体２０の外周側から先端側へ位置させてチップ取付座２１に装着され、この後、取付孔３１に装着される取付ネジ２２によって厚さ方向へ締め付けられて工具本体２０に着脱自在に取り付けられる。そして、図１及び図２に示すように、チップ２３が工具本体２０に取り付けられた状態において、各チップ２３の円弧状切刃２６の先端Ｐ₃は、工具本体２０の軸線Ｏ方向先端側から底面視した際に、工具本体２０の軸線Ｏを中心として直径Ｄの円弧状の回転軌跡Ｑを描くように工具本体２０の軸線Ｏから離される。また、直線状切刃２７は工具本体２０の軸線Ｏと平行に配置される。ここで、上記直径Ｄの範囲としては０．１〜０．５mmが選択される。直径Ｄが０．１mmに満たない範囲では円弧状切刃２６の先端Ｐ₃同士が干渉するおそれが大きく、他方、直径Ｄが０．５mmを越えれば、工具本体２０の軸線Ｏの近傍における切刃の無い部分が大きくなり過ぎて、被削材加工面の真球度に無視できない影響が生じるからである。

【００１１】さらに、図１及び図３に示すように、チップ２３の側面２９は、直線状切刃２７と平行な方向に対する傾斜角θに従って、円弧状切刃２６の先端Ｐ₃から工具本体２０の軸線Ｏ方向後端側へ向けて工具本体２０の径方向外周側へ次第に大きく後退せしめられる。

【００１２】しかして、以上の構成からなるボールエンドミルＭ₁においては、複数のチップ２３の円弧状切刃２６を、それぞれの先端Ｐ₃が工具本体２０の軸線Ｏの回りに直径０．１mm〜０．５mmの円弧状の回転軌跡を描くように配置しているので、切削時には、各チップ２３の円弧状切刃２６が工具本体２０のほぼ軸線Ｏ上まで略等しく切削を行う。従って、特定のチップ２３に偏って超高圧焼結体２５の摩耗が進行することがなく、超高圧焼結体２５の切削性能が早期に損なわれるおそれが小さい。また、チップ２３の側面２９が工具本体２０の軸線Ｏ方向後端側へ向かう程工具本体２０の径方向外周側へ次第に大きく後退してゆくので、各チップ２３の円弧状切刃２６の先端Ｐ₃同士が工具本体２０の軸線Ｏに接近していても、チップ２３の側面２９同士の間に残される工具本体２０の肉厚が工具本体２０の軸線Ｏ方向後端側へ向かうほど増大して工具本体２０の剛性が高くなる。この点、側面２９を工具本体２０の軸線Ｏと平行に設けた場合には、側面２９間に残される工具本体２０の肉厚がチップ２３の先端Ｐ₃同士の隙間量に等しくなり、工具本体２０の先端における剛性低下が著しい。

【００１３】そして、チップ２３が同形同大であるため、チップ２３を複数種類用意する必要がなくなって工具の管理が容易化され、かつ、工具の製造コストも低減される。さらに、円弧状切刃２６の先端部に凸曲線部２８を形成しているので、円弧状切刃２６の先端部の刃先強度が増大する。

【００１４】なお、本実施例では、特に２枚刃のボールエンドミルを例に挙げて説明しているが、本考案はこれに限るものではなく、３枚あるいはそれ以上のチップを有するボールエンドミルにも当然に適用される。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案のボールエンドミルでは、複数のチップの円弧状切刃を、それぞれの内周端が工具本体の軸線回りに直径０．１mm〜０．５mmの円弧状の回転軌跡を描くように配置しているので、工具本体の軸線の近傍において特定のチップが偏摩耗することがなく、各チップの超高圧焼結体の摩耗がほぼ均等に進行する。従って、超高圧焼結体の優れた切削性能を従来より長期に渡って発揮させることができる。しかも、チップの工具本体径方向内周側を向く側面が円弧状切刃の内周端から工具本体の軸線方向後端側へ向けて工具本体の径方向外周側へ後退しているので、各チップの円弧状切刃の内周端同士を工具本体の軸線に接近させてもチップ側面同士の間に残される工具本体の肉厚が十分に確保され、工具本体の剛性低下が防止される。そして、チップをすべて同形同大とすれば、チップを複数種類用意する必要がなくなって工具の管理が容易化され、かつ、工具の製造コストも低減される。さらに、円弧状切刃の内周端から一定範囲に凸曲線部を形成すれば、円弧状切刃の内周端部の刃先強度を増大させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るボールエンドミルの先
端回転中心部を工具本体の半径方向から拡大して示す図
である。

【図２】図１のII方向からの矢視図である。

【図３】図１のボールエンドミルの先端部を工具本体の
径方向から側面視して示す図である。

【図４】図３のIV方向からの矢視図である。

【図５】図１〜図４のボールエンドミルで使用するチッ
プの平面図である。

【図６】図５のVI方向からの矢視図である。

【図７】従来のボールエンドミルの先端部を工具本体の
径方向から側面視して示す図である。

【図８】図７のボールエンドミルで使用するチップの平
面図である。

【図９】図８のIX方向からの矢視図である。

【符号の説明】

２０工具本体２３チップ２４台金２５超高圧焼結体２６円弧状切刃２８凸曲線部２９チップの側面Ｍ₁ ボールエンドミルＯ工具本体の軸線Ｐ₃ 円弧状切刃の先端（内周端）

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】軸線を中心として回転せしめられる工具
本体と、この工具本体の軸線方向先端部に装着される２
以上のスローアウェイチップとを有し、上記スローアウ
ェイチップは、各々の台金に固着された超高圧焼結体上
の円弧状切刃を上記工具本体の外周側から先端側に位置
させ、かつこれら円弧状切刃に連なる上記超高圧焼結体
の表面をすくい面として取り付けられてなるボールエン
ドミルにおいて、上記各スローアウェイチップの円弧状切刃の内周端を、
上記工具本体の軸線方向先端側から底面視した際に、上
記工具本体の軸線を中心として直径０．１〜０．５mmの
円弧状の回転軌跡を描くように上記工具本体の軸線から
離間させ、上記各スローアウェイチップの工具本体径方向内周側を
向く側面を、上記円弧状切刃の内周端から工具本体の軸
線方向後端側へ向けて工具本体の径方向外周側へ後退さ
せたことを特徴とするボールエンドミル。
【請求項２】上記各スローアウェイチップは、すべて
同形同大であることを特徴とする請求項１記載のボール
エンドミル。
【請求項３】上記各スローアウェイチップの上記円弧
状切刃の内周端に連なる一定範囲には、上記工具本体の
回転方向へ向けて凸をなし、かつ当該スローアウェイチ
ップの上記内周端に向かうに連れて上記超高圧焼結体と
上記台金との接合面側へ接近する凸曲線部が形成され、
かつこの凸曲線部の先端に位置する上記円弧状切刃の内
周端の当該超高圧焼結体の厚さ方向への後退量が、上記
超高圧焼結体の厚さ未満とされていることを特徴とする
請求項１または２記載のボールエンドミル。