JPH08141817A - ボールエンドミル用スローアウェイチップ及びその製造方法 - Google Patents
ボールエンドミル用スローアウェイチップ及びその製造方法Info
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- JPH08141817A JPH08141817A JP6276618A JP27661894A JPH08141817A JP H08141817 A JPH08141817 A JP H08141817A JP 6276618 A JP6276618 A JP 6276618A JP 27661894 A JP27661894 A JP 27661894A JP H08141817 A JPH08141817 A JP H08141817A
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- 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
- B23C5/1009—Ball nose end mills
- B23C5/1027—Ball nose end mills with one or more removable cutting inserts
- B23C5/1045—Ball nose end mills with one or more removable cutting inserts having a cutting insert, the cutting edge of which subtends substantially 90 degrees
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C5/00—Milling-cutters
- B23C5/16—Milling-cutters characterised by physical features other than shape
- B23C5/20—Milling-cutters characterised by physical features other than shape with removable cutter bits or teeth or cutting inserts
- B23C5/202—Plate-like cutting inserts with special form
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
- B23C2200/12—Side or flank surfaces
- B23C2200/123—Side or flank surfaces curved
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
- B23C2200/20—Top or side views of the cutting edge
- B23C2200/203—Curved cutting edges
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C2240/00—Details of connections of tools or workpieces
- B23C2240/08—Brazed connections
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Milling Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 台金に硬質焼結体を接合し、その硬質焼結体
に先端Ｒ部の切れ刃を付したボールエンドミル用スロー
アウェイチップに切削性能面で有利なねじれ刃を付すこ
とを可能ならしめる。 【構成】 硬質焼結体３を、厚みｔよりも幅Ｗが大きい
ほぼ一定厚の板材がボールエンドミルの先端Ｒ部のＲ面
に沿って厚み方向に曲がっている形状にし、これを曲げ
の外側の面が逃げ面７側に、Ｒ状になった側面がすくい
面６側に各々ある向きにして台金２の先端の座２ａにＴ
ｉ含有活性化鑞材で鑞付けする。このチップ１はＷを大
きくしてねじれ刃を付すことができる。
に先端Ｒ部の切れ刃を付したボールエンドミル用スロー
アウェイチップに切削性能面で有利なねじれ刃を付すこ
とを可能ならしめる。 【構成】 硬質焼結体３を、厚みｔよりも幅Ｗが大きい
ほぼ一定厚の板材がボールエンドミルの先端Ｒ部のＲ面
に沿って厚み方向に曲がっている形状にし、これを曲げ
の外側の面が逃げ面７側に、Ｒ状になった側面がすくい
面６側に各々ある向きにして台金２の先端の座２ａにＴ
ｉ含有活性化鑞材で鑞付けする。このチップ１はＷを大
きくしてねじれ刃を付すことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スローアウェイ式ボー
ルエンドミル用のスローアウェイチップ、特に、切れ刃
をダイヤモンドやＣＢＮ（立方晶型窒化硼素）を主成分
とする硬質焼結体で形成して、プレス金型、鍛造金型に
代表される各種産業用金型などの自由曲面の加工を高
速、高能率で行うスローアウェイチップとそのチップの
製造方法に関する。
ルエンドミル用のスローアウェイチップ、特に、切れ刃
をダイヤモンドやＣＢＮ（立方晶型窒化硼素）を主成分
とする硬質焼結体で形成して、プレス金型、鍛造金型に
代表される各種産業用金型などの自由曲面の加工を高
速、高能率で行うスローアウェイチップとそのチップの
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ボールエンドミル用のスローアウェイチ
ップで、切れ刃材質に首記の硬質焼結体を採用したもの
は、図４に示すように、硬質焼結体３をその厚み方向が
チップの逃げ面方向となる向きにして台金２の上面の座
に接合し、その焼結体に、ねじれ角０°のＲ形状の切れ
刃４を付してある。
ップで、切れ刃材質に首記の硬質焼結体を採用したもの
は、図４に示すように、硬質焼結体３をその厚み方向が
チップの逃げ面方向となる向きにして台金２の上面の座
に接合し、その焼結体に、ねじれ角０°のＲ形状の切れ
刃４を付してある。
【０００３】３’は硬質焼結体の製造時に一体化された
板金であり、硬質焼結体の台金に対する接合は、この板
金３’を一般的な方法で鑞付けして行われている。
板金であり、硬質焼結体の台金に対する接合は、この板
金３’を一般的な方法で鑞付けして行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のスロー
アウェイチップは、硬質焼結体の厚みによる制限がある
ため、切れ刃にねじれ角を付すことができない。このね
じれ角の無いＲ状の切れ刃は、切削に関与する領域が被
削材に同時に喰付き、また、切削も喰付いた部分の全域
で同時に進行するため、切削抵抗や喰付き時の衝撃が大
きく、このため、高精度加工が望めず、切れ刃も欠損し
易い。
アウェイチップは、硬質焼結体の厚みによる制限がある
ため、切れ刃にねじれ角を付すことができない。このね
じれ角の無いＲ状の切れ刃は、切削に関与する領域が被
削材に同時に喰付き、また、切削も喰付いた部分の全域
で同時に進行するため、切削抵抗や喰付き時の衝撃が大
きく、このため、高精度加工が望めず、切れ刃も欠損し
易い。
【０００５】また、シャンク先端の一文字スリットに硬
質焼結体のブロックを挾み込んで固着し、これにねじれ
角の付いた切れ刃（以下ねじれ刃と云う）を付したボー
ルエンドミルは存在するが、これはスローアウェイ式で
はなく、硬質焼結体の使用量も多くて非常に高価であ
る。
質焼結体のブロックを挾み込んで固着し、これにねじれ
角の付いた切れ刃（以下ねじれ刃と云う）を付したボー
ルエンドミルは存在するが、これはスローアウェイ式で
はなく、硬質焼結体の使用量も多くて非常に高価であ
る。
【０００６】このため、ボールエンドミル用スローアウ
ェイチップにねじれ刃を付すことが切望されているが、
ねじれ刃は工具の先端中心から離れるに従ってその位置
が工具周方向に次第に変位していくので、従来のスロー
アウェイチップでは硬質焼結体の厚みが不足して切れ刃
が台金にかかってしまい要求を満たすものにならない。
ェイチップにねじれ刃を付すことが切望されているが、
ねじれ刃は工具の先端中心から離れるに従ってその位置
が工具周方向に次第に変位していくので、従来のスロー
アウェイチップでは硬質焼結体の厚みが不足して切れ刃
が台金にかかってしまい要求を満たすものにならない。
【０００７】なお、ねじれ角の無い切れ刃を付すもの
も、従来のチップ構造では再研磨代が殆どなく、硬質焼
結体の再研磨による有効利用が図れない。
も、従来のチップ構造では再研磨代が殆どなく、硬質焼
結体の再研磨による有効利用が図れない。
【０００８】そこで、本発明は、硬質焼結体の使用量を
必要最小限に抑えてねじれ刃を付すことを可能ならし
め、また、再研磨代を多く確保することも可能ならしめ
たボールエンドミル用スローアウェイチップと、そのチ
ップを経済的に作れる製造方法を提供することを課題と
している。
必要最小限に抑えてねじれ刃を付すことを可能ならし
め、また、再研磨代を多く確保することも可能ならしめ
たボールエンドミル用スローアウェイチップと、そのチ
ップを経済的に作れる製造方法を提供することを課題と
している。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明においては、スローアウェイチップの切れ刃
部を形成する硬質焼結体を、厚みｔよりも幅Ｗが大きい
ほぼ一定厚の板材がボールエンドミルの先端Ｒ部のＲ面
に沿って厚み方向に曲がっている形状にし、これを曲げ
の外側の面が逃げ面側に、Ｒ状になった側面がすくい面
側に各々ある向きにして台金先端に対応して設けた座に
接合する構成を採用したのである。
め、本発明においては、スローアウェイチップの切れ刃
部を形成する硬質焼結体を、厚みｔよりも幅Ｗが大きい
ほぼ一定厚の板材がボールエンドミルの先端Ｒ部のＲ面
に沿って厚み方向に曲がっている形状にし、これを曲げ
の外側の面が逃げ面側に、Ｒ状になった側面がすくい面
側に各々ある向きにして台金先端に対応して設けた座に
接合する構成を採用したのである。
【００１０】このスローアウェイチップは、硬質焼結体
の厚みｔを０．５ｍｍ〜５ｍｍ、幅Ｗを２．０ｍｍ〜１
０ｍｍとするのが望ましい。
の厚みｔを０．５ｍｍ〜５ｍｍ、幅Ｗを２．０ｍｍ〜１
０ｍｍとするのが望ましい。
【００１１】また、ねじれ刃を付す場合のねじれ角は３
°以上、４５°以下が好ましく、硬質焼結体の幅Ｗが前
述の範囲にあれば、この好ましい角度の完全なねじれ刃
を付し得る。なお、このねじれ角は、図５（ｃ）に示す
ように、工具先端より工具半径Ｒの位置にある切れ刃Ｄ
点（Ｄは切れ刃部と直線切れ刃部の境界点）の位置が回
転方向に進んでいる角度をγとして、γ＝ｔａｎθ（ラ
ジアン）｛θ：ねじれ角（ラジアン）｝の関係をもって
表わされる。これを角度に換算するには（θ×１８０／
π）度となる。
°以上、４５°以下が好ましく、硬質焼結体の幅Ｗが前
述の範囲にあれば、この好ましい角度の完全なねじれ刃
を付し得る。なお、このねじれ角は、図５（ｃ）に示す
ように、工具先端より工具半径Ｒの位置にある切れ刃Ｄ
点（Ｄは切れ刃部と直線切れ刃部の境界点）の位置が回
転方向に進んでいる角度をγとして、γ＝ｔａｎθ（ラ
ジアン）｛θ：ねじれ角（ラジアン）｝の関係をもって
表わされる。これを角度に換算するには（θ×１８０／
π）度となる。
【００１２】さらに、使用する硬質焼結体は、一体の板
金が含まれていない単層構造の焼結体がよい。本発明の
構造では一体の板金があるとその分硬質焼結体の幅Ｗが
小さくなり、好ましくない。
金が含まれていない単層構造の焼結体がよい。本発明の
構造では一体の板金があるとその分硬質焼結体の幅Ｗが
小さくなり、好ましくない。
【００１３】この硬質焼結体は、下記の組成のものが特
に好ましい。
に好ましい。
【００１４】(1) ダイヤモンドが８０容量％以上で、残
部は、周期律表IVａ、Ｖａ、VIａ族元素の中から選ばれ
た１種又は２種以上の炭化物又は鉄族金属もしくはその
両者と不可避不純物のダイヤモンド焼結体。
部は、周期律表IVａ、Ｖａ、VIａ族元素の中から選ばれ
た１種又は２種以上の炭化物又は鉄族金属もしくはその
両者と不可避不純物のダイヤモンド焼結体。
【００１５】(2) ＣＢＮが４０〜８０容量％で、残部は
周期律表IVａ、Ｖａ、VIａ族元素の窒化物、炭化物、硼
化物、或いははそれ等の固溶体の中から選ばれた１種又
は２種以上の物質とアルミ化合物及び不可避不純物のＣ
ＢＮ焼結体。
周期律表IVａ、Ｖａ、VIａ族元素の窒化物、炭化物、硼
化物、或いははそれ等の固溶体の中から選ばれた１種又
は２種以上の物質とアルミ化合物及び不可避不純物のＣ
ＢＮ焼結体。
【００１６】(3) ＣＢＮが５０〜９０容量％で、残部
は、Ｃｏ、Ｗの硼化物又は炭化物、窒化アルミ、硼化ア
ルミの中から選択される１種又は２種以上の化合物及び
それ等の固溶体と不可避不純物のＣＢＮ焼結体。
は、Ｃｏ、Ｗの硼化物又は炭化物、窒化アルミ、硼化ア
ルミの中から選択される１種又は２種以上の化合物及び
それ等の固溶体と不可避不純物のＣＢＮ焼結体。
【００１７】次に、本発明においては、上述したスロー
アウェイチップを次にのようにして製造する。
アウェイチップを次にのようにして製造する。
【００１８】即ち、先ず始めに、硬質焼結体の単材ブロ
ックから中空の真円リングを周方向に４等分した形状又
はその分割リングの一端に接線方向に延びるストレート
部が一体に連なっている形状の小片を切り出す。そし
て、その小片を超硬合金又は鋼から成る台金の前面に形
成されている座に、チタンを含む活性化鑞材を用いて鑞
付けし、その後、切れ刃の成形加工を行って完成品のス
ローアウェイチップとなす。
ックから中空の真円リングを周方向に４等分した形状又
はその分割リングの一端に接線方向に延びるストレート
部が一体に連なっている形状の小片を切り出す。そし
て、その小片を超硬合金又は鋼から成る台金の前面に形
成されている座に、チタンを含む活性化鑞材を用いて鑞
付けし、その後、切れ刃の成形加工を行って完成品のス
ローアウェイチップとなす。
【００１９】なお、上述したスローアウェイチップを、
本体の先端Ｒ部に設けた座溝にクランプ手段で固定して
複数個、着脱自在に装着すると、経済効果に優れた本発
明のボールエンドミルになる。
本体の先端Ｒ部に設けた座溝にクランプ手段で固定して
複数個、着脱自在に装着すると、経済効果に優れた本発
明のボールエンドミルになる。
【００２０】
【作用】本発明のスローアウェイチップは、硬質焼結体
が逃げ面方向にＷの幅を持つようにしてあり、そのＷの
範囲で硬質焼結体に付す切れ刃の位置を工具周方向に変
位させることができる。また、その幅Ｗは最大でチップ
厚みと同じ値まで大きくすることができ、このために、
完全なねじれ刃を付すことが可能になる。
が逃げ面方向にＷの幅を持つようにしてあり、そのＷの
範囲で硬質焼結体に付す切れ刃の位置を工具周方向に変
位させることができる。また、その幅Ｗは最大でチップ
厚みと同じ値まで大きくすることができ、このために、
完全なねじれ刃を付すことが可能になる。
【００２１】また、硬質焼結体は、厚みｔが小さいため
その使用量は極端には増えず、これによりコストアップ
も回避できる。その焼結体の製造コストは後述する理由
から従来品よりも下がるので、価格面では従来品よりも
むしろ有利になる。
その使用量は極端には増えず、これによりコストアップ
も回避できる。その焼結体の製造コストは後述する理由
から従来品よりも下がるので、価格面では従来品よりも
むしろ有利になる。
【００２２】なお、厚みｔが小さいと、すくい面には硬
質焼結体が少ししか現われないが、このことは性能には
影響しない。
質焼結体が少ししか現われないが、このことは性能には
影響しない。
【００２３】即ち、硬質焼結体の切れ刃を有するボール
エンドミルは、通常切込みの非常に小さい仕上げ加工に
利用される。従って、すくい面側の硬質焼結体の幅（本
発明で云う厚みｔ）は広いものは必要とせず、せいぜい
切込み深さ分のサイズがあればよい。
エンドミルは、通常切込みの非常に小さい仕上げ加工に
利用される。従って、すくい面側の硬質焼結体の幅（本
発明で云う厚みｔ）は広いものは必要とせず、せいぜい
切込み深さ分のサイズがあればよい。
【００２４】この厚みｔについて、０．５ｍｍ〜５．０
ｍｍが望ましいとしたのは、切込みの上限はエンドミル
の径に応じて変わり、小径エンドミルほど厚みｔが小さ
くて済むが、この厚みｔが小さ過ぎると厚み不足で最小
径のエンドミルの切込みに対応できず、さらに焼結体の
残留応力による反りまたは亀裂などが生じ、製造上の問
題が発生するためであり、一方、５．０ｍｍ以上では硬
質焼結体の使用量が無駄に増え、コスト増を招いて好ま
しくないからである。
ｍｍが望ましいとしたのは、切込みの上限はエンドミル
の径に応じて変わり、小径エンドミルほど厚みｔが小さ
くて済むが、この厚みｔが小さ過ぎると厚み不足で最小
径のエンドミルの切込みに対応できず、さらに焼結体の
残留応力による反りまたは亀裂などが生じ、製造上の問
題が発生するためであり、一方、５．０ｍｍ以上では硬
質焼結体の使用量が無駄に増え、コスト増を招いて好ま
しくないからである。
【００２５】また、ねじれ刃を付す場合の硬質焼結体の
幅Ｗについて、２．０ｍｍ〜１０ｍｍが望ましいとした
のは、次の理由による。即ち、幅Ｗはボールエンドミル
の径とねじれ刃のねじれ角によって、つまり切れ刃の始
端から終端（円弧部と直線部の境界部）までの工具周方
向総変位量によって概ね決定される。このうち、ねじれ
角は工具の切削性能上３°〜４５°の範囲にあるのが望
ましいが、さらに望ましくは１０°〜４０°の範囲であ
るので、Ｗの下限は最小径のボールエンドミルに３°の
ねじれ角を付す場合となり、だいたい２．０ｍｍとな
る。一方、Ｗの上限は大径ボールエンドミルにおいてね
じれ角を大きくするためには大きいほどよいが、この値
が１０ｍｍ以上では経済的な工具価格を維持し難い。
幅Ｗについて、２．０ｍｍ〜１０ｍｍが望ましいとした
のは、次の理由による。即ち、幅Ｗはボールエンドミル
の径とねじれ刃のねじれ角によって、つまり切れ刃の始
端から終端（円弧部と直線部の境界部）までの工具周方
向総変位量によって概ね決定される。このうち、ねじれ
角は工具の切削性能上３°〜４５°の範囲にあるのが望
ましいが、さらに望ましくは１０°〜４０°の範囲であ
るので、Ｗの下限は最小径のボールエンドミルに３°の
ねじれ角を付す場合となり、だいたい２．０ｍｍとな
る。一方、Ｗの上限は大径ボールエンドミルにおいてね
じれ角を大きくするためには大きいほどよいが、この値
が１０ｍｍ以上では経済的な工具価格を維持し難い。
【００２６】次に、本発明の製造方法の特徴について説
明する。例えば、ＵＳＰ５１１５６９７や特開平３−２
７７４１２号公報には、ねじれ刃を付すためのねじれ硬
質焼結体の製造方法が開示されているが、硬質焼結体を
工具の本体部となる部分で成形して一体焼結するこれ等
の方法では、１回の焼結工程で工具１本分、よくてもせ
いぜい２本分ぐらいの焼結体しか得られない。図４に示
す従来チップも、円盤状の焼結体ブロックを周方向に４
等分することになるので、ひとつのブロックから４個の
焼結体を得るのがやっとである。
明する。例えば、ＵＳＰ５１１５６９７や特開平３−２
７７４１２号公報には、ねじれ刃を付すためのねじれ硬
質焼結体の製造方法が開示されているが、硬質焼結体を
工具の本体部となる部分で成形して一体焼結するこれ等
の方法では、１回の焼結工程で工具１本分、よくてもせ
いぜい２本分ぐらいの焼結体しか得られない。図４に示
す従来チップも、円盤状の焼結体ブロックを周方向に４
等分することになるので、ひとつのブロックから４個の
焼結体を得るのがやっとである。
【００２７】これに対し、本発明の製造方法では、厚み
が前述の幅Ｗと等しい単材の硬質焼結体ブロックから工
具数本分の焼結体を歩留り良く切り出すことができ（切
り出し方の詳細は実施例で述べる）、１回の焼結工程で
得られる焼結体数の増加で焼結体１個当りのコストが大
幅に下がる。図１（ｂ）には、リング状の硬質焼結体を
４等分した例を示したが、用途に応じて周方向に１／
４、１／３、１／２等に分割したり、さらに、これ以外
の種々の分割方法を適宜採り得る。
が前述の幅Ｗと等しい単材の硬質焼結体ブロックから工
具数本分の焼結体を歩留り良く切り出すことができ（切
り出し方の詳細は実施例で述べる）、１回の焼結工程で
得られる焼結体数の増加で焼結体１個当りのコストが大
幅に下がる。図１（ｂ）には、リング状の硬質焼結体を
４等分した例を示したが、用途に応じて周方向に１／
４、１／３、１／２等に分割したり、さらに、これ以外
の種々の分割方法を適宜採り得る。
【００２８】なお、このようにして切り出した硬質焼結
体は、板金が複合化されていないので通常の鑞付けでは
台金に付かないが、Ｔｉを含む活性化鑞材を用いて鑞付
けすると強固に固着できる。
体は、板金が複合化されていないので通常の鑞付けでは
台金に付かないが、Ｔｉを含む活性化鑞材を用いて鑞付
けすると強固に固着できる。
【００２９】
【実施例】図１に、本発明のボールエンドミル用スロー
アウェイチップの製造方法の一例を示す。
アウェイチップの製造方法の一例を示す。
【００３０】図１（ａ）の２は超硬合金や鋼で作られる
台金、３は台金２の先端に接合する硬質焼結体である。
台金、３は台金２の先端に接合する硬質焼結体である。
【００３１】硬質焼結体３は、ＣＢＮもしくはダイヤモ
ンドを主成分とする焼結体である。この硬質焼結体３
は、幅Ｗが厚みｔよりも大きく、厚みｔは長手方向にほ
ぼ一定している板材を、ボールエンドミルの先端Ｒ歩の
Ｒ面に沿って板厚方向に９０°曲げた形にしてある。
ンドを主成分とする焼結体である。この硬質焼結体３
は、幅Ｗが厚みｔよりも大きく、厚みｔは長手方向にほ
ぼ一定している板材を、ボールエンドミルの先端Ｒ歩の
Ｒ面に沿って板厚方向に９０°曲げた形にしてある。
【００３２】このような形状の硬質焼結体は、製法上、
平板を曲げ加工して作ることはできない。そこで、本発
明では、まず、Ｗの厚みをもった単材の硬質焼結体ブロ
ックを作る。このブロックは、既に直径が約４５ｍｍ、
厚み１５ｍｍ程度のものを作れる技術が確立している。
そのブロックから放電ワイヤカット等で図１（ｂ）に示
すようなリング５を切り出し、これを周方向に４等分す
れば目的とする１／４円弧の硬質焼結体３を得ることが
できる。
平板を曲げ加工して作ることはできない。そこで、本発
明では、まず、Ｗの厚みをもった単材の硬質焼結体ブロ
ックを作る。このブロックは、既に直径が約４５ｍｍ、
厚み１５ｍｍ程度のものを作れる技術が確立している。
そのブロックから放電ワイヤカット等で図１（ｂ）に示
すようなリング５を切り出し、これを周方向に４等分す
れば目的とする１／４円弧の硬質焼結体３を得ることが
できる。
【００３３】リング５を切り出す場合、図１（ｃ）に示
すように、ひとつのブロックから同心円のリング５を多
層に切り出すことが可能であり、同一素材から径の異な
るボールエンドミル用の硬質焼結体を材料の歩留りを良
くして多数得ることができる。
すように、ひとつのブロックから同心円のリング５を多
層に切り出すことが可能であり、同一素材から径の異な
るボールエンドミル用の硬質焼結体を材料の歩留りを良
くして多数得ることができる。
【００３４】また、図１（ｄ）に示すように、目的とす
る形状の硬質焼結体が積み重なるような切り出し方をし
てもひとつのブロックから歩留り良く数多くの硬質焼結
体を切り出すことができる。この図１（ｄ）の切り出し
方であると、同一径の工具用の硬質焼結体をひとつのブ
ロックから４個以上得ることが可能であり、また、１／
４円の一端に直線切れ刃を付すためのストレート部が接
線方向に一体に連なった形状の硬質焼結体も作れる。
る形状の硬質焼結体が積み重なるような切り出し方をし
てもひとつのブロックから歩留り良く数多くの硬質焼結
体を切り出すことができる。この図１（ｄ）の切り出し
方であると、同一径の工具用の硬質焼結体をひとつのブ
ロックから４個以上得ることが可能であり、また、１／
４円の一端に直線切れ刃を付すためのストレート部が接
線方向に一体に連なった形状の硬質焼結体も作れる。
【００３５】このようにして得た屈曲形状の硬質焼結体
３を、図１（ａ）に示すように、曲げの外側になる幅Ｗ
の面３ａが逃げ面側に位置する向きにして、台金２の先
端に対応して形成されている座２ａにＴｉ含有活性化鑞
材を用いて鑞付けし、その後、切れ刃の成形加工を行
う。
３を、図１（ａ）に示すように、曲げの外側になる幅Ｗ
の面３ａが逃げ面側に位置する向きにして、台金２の先
端に対応して形成されている座２ａにＴｉ含有活性化鑞
材を用いて鑞付けし、その後、切れ刃の成形加工を行
う。
【００３６】図２に、上記の方法で製造した本発明のボ
ールエンドミル用スローアウェイチップ１の一例を示
す。図の４は、台金２に硬質焼結体３を接合した後、す
くい面６と逃げ面７を加工して作り出したねじれ角付き
の切れ刃である。
ールエンドミル用スローアウェイチップ１の一例を示
す。図の４は、台金２に硬質焼結体３を接合した後、す
くい面６と逃げ面７を加工して作り出したねじれ角付き
の切れ刃である。
【００３７】なお、図２のスローアウェイチップは、ボ
ールエンドミルの先端Ｒ部の１／２をカバーするもので
あるが、図３に示すように、ひとつの台金２に２個の硬
質焼結体３を点対称に接合し、それぞれの硬質焼結体３
に切れ刃４を形成して１個のチップで２枚刃エンドミル
の切れ刃部を構成するチップ形状にしてもよい。
ールエンドミルの先端Ｒ部の１／２をカバーするもので
あるが、図３に示すように、ひとつの台金２に２個の硬
質焼結体３を点対称に接合し、それぞれの硬質焼結体３
に切れ刃４を形成して１個のチップで２枚刃エンドミル
の切れ刃部を構成するチップ形状にしてもよい。
【００３８】また、本発明は、ねじれ角のついた切れ刃
を必要とする場合に特に有効であるが、ねじれ角の無い
切れ刃を付すものも、再研磨代の増加による経済効果を
期待できる。
を必要とする場合に特に有効であるが、ねじれ角の無い
切れ刃を付すものも、再研磨代の増加による経済効果を
期待できる。
【００３９】以下に、より詳細な実施例について述べ
る。
る。
【００４０】図５は、本発明のボールエンドミルの一例
である。このエンドミル１０は、本体１１の先端Ｒ部に
２つの座溝１２を中心対称に設け、その座溝に図２のス
ローアウェイチップ１を皿ねじ１３と押え金１４の２者
でクランプして取付けた２枚刃エンドミルであるが、刃
数は２に限定されない。また、直線切れ刃を構成する別
のチップを付加してもよい。
である。このエンドミル１０は、本体１１の先端Ｒ部に
２つの座溝１２を中心対称に設け、その座溝に図２のス
ローアウェイチップ１を皿ねじ１３と押え金１４の２者
でクランプして取付けた２枚刃エンドミルであるが、刃
数は２に限定されない。また、直線切れ刃を構成する別
のチップを付加してもよい。
【００４１】−実験例１− 直径２０ｍｍのボールエンドミル用スローアウェイチッ
プとして、図２に示す形状のものを作った。硬質焼結体
３のすくい面６側から見た厚みｔは１．３ｍｍ、逃げ面
７側の幅Ｗは３．２ｍｍ、切れ刃４のねじれ角は２５°
とした。また、硬質焼結体３には、ＣＢＮ含有量が６０
容量％、残部はＴｉＣ、アルミ化合物及び不可避不純物
の組成のＣＢＮ焼結体を用いた。
プとして、図２に示す形状のものを作った。硬質焼結体
３のすくい面６側から見た厚みｔは１．３ｍｍ、逃げ面
７側の幅Ｗは３．２ｍｍ、切れ刃４のねじれ角は２５°
とした。また、硬質焼結体３には、ＣＢＮ含有量が６０
容量％、残部はＴｉＣ、アルミ化合物及び不可避不純物
の組成のＣＢＮ焼結体を用いた。
【００４２】次に、この試作スローアウェイチップを装
着した図５に示す構造の２枚刃ボールエンドミルで、ね
ずみ鋳鉄（ＦＣ２５０）製のプレス用大型金型を切削
し、図４のねじれ角のない切れ刃を有する従来スローア
ウェイチップ使用時の切削性能と比較した。
着した図５に示す構造の２枚刃ボールエンドミルで、ね
ずみ鋳鉄（ＦＣ２５０）製のプレス用大型金型を切削
し、図４のねじれ角のない切れ刃を有する従来スローア
ウェイチップ使用時の切削性能と比較した。
【００４３】切削条件は、主軸回転数Ｎ＝２０，０００
ｒｐｍ、切込みｄ＝０．５ｍｍ、送ｆ＝０．４ｍｍ／
刃、ピックフィードＰｆ＝０．５ｍｍとした。
ｒｐｍ、切込みｄ＝０．５ｍｍ、送ｆ＝０．４ｍｍ／
刃、ピックフィードＰｆ＝０．５ｍｍとした。
【００４４】この結果、従来のスローアウェイチップ
は、切削開始後約１．５時間で切れ刃が欠損した。これ
に対し、本発明のスローアウェイチップは５０時間の切
削が可能であり、切削後も切れ刃の欠けは全く発生して
いなかった。また、金型の形状精度に影響する仕上げ面
粗さも、従来品に比べて約２０％向上した。このほか、
ねじれ刃であることにより切削時の衝撃が緩和されて切
削騒音が従来品よりも約２ｄＢ減少し、作業環境の改善
効果も大きかった。
は、切削開始後約１．５時間で切れ刃が欠損した。これ
に対し、本発明のスローアウェイチップは５０時間の切
削が可能であり、切削後も切れ刃の欠けは全く発生して
いなかった。また、金型の形状精度に影響する仕上げ面
粗さも、従来品に比べて約２０％向上した。このほか、
ねじれ刃であることにより切削時の衝撃が緩和されて切
削騒音が従来品よりも約２ｄＢ減少し、作業環境の改善
効果も大きかった。
【００４５】−実験例２− 直径５０ｍｍのボールエンドミル用スローアウェイチッ
プとして、図３に示す形状のものを作った。硬質焼結体
３の厚みｔは２．５ｍｍ、幅Ｗは４．８ｍｍとし、切れ
刃４のねじれ角は３０°とした。また、その硬質焼結体
には、ＣＢＮ含有量が５５容量％、残部はＴｉＮ、アル
ミ化合物及び不可避不純物から成るＣＢＮ焼結体を使用
した。
プとして、図３に示す形状のものを作った。硬質焼結体
３の厚みｔは２．５ｍｍ、幅Ｗは４．８ｍｍとし、切れ
刃４のねじれ角は３０°とした。また、その硬質焼結体
には、ＣＢＮ含有量が５５容量％、残部はＴｉＮ、アル
ミ化合物及び不可避不純物から成るＣＢＮ焼結体を使用
した。
【００４６】この試作スローアウェイチップを装着した
２枚刃ボールエンドミルでねずみ鋳鉄（ＦＣ３００）製
の板金用大型金型を切削し、従来スローアウェイチップ
（ひとつの台金にふたつの硬質焼結体をその厚みがチッ
プの逃げ面方向に向くように取付けた２枚刃チップ）使
用時の切削性能と比較した。
２枚刃ボールエンドミルでねずみ鋳鉄（ＦＣ３００）製
の板金用大型金型を切削し、従来スローアウェイチップ
（ひとつの台金にふたつの硬質焼結体をその厚みがチッ
プの逃げ面方向に向くように取付けた２枚刃チップ）使
用時の切削性能と比較した。
【００４７】切削条件は、主軸回転数Ｎ＝１５，０００
ｒｐｍ、切込みｄ＝０．５ｍｍ、送ｆ＝０．５ｍｍ／
刃、ピックフィードＰｆ＝０．５ｍｍとした。
ｒｐｍ、切込みｄ＝０．５ｍｍ、送ｆ＝０．５ｍｍ／
刃、ピックフィードＰｆ＝０．５ｍｍとした。
【００４８】実験の結果は、従来スローアウェイチップ
については切削開始後約１．０時間で切れ刃が欠損し
た。一方、本発明のスローアウェイチップは、６０時間
の切削が可能であり、切削後も切れ刃の欠けは皆無であ
った。また、仕上げ面粗さについては実験例１と同様、
従来品に比べて約２０％向上し、さらに、６０時間切削
後の逃げ面摩耗も平均で０．１５ｍｍと小さく、まだま
だ切削可能な状態であった。
については切削開始後約１．０時間で切れ刃が欠損し
た。一方、本発明のスローアウェイチップは、６０時間
の切削が可能であり、切削後も切れ刃の欠けは皆無であ
った。また、仕上げ面粗さについては実験例１と同様、
従来品に比べて約２０％向上し、さらに、６０時間切削
後の逃げ面摩耗も平均で０．１５ｍｍと小さく、まだま
だ切削可能な状態であった。
【００４９】なお、実験例１、２で用いた本発明のスロ
ーアウェイチップを本発明の方法で製造した結果、１刃
当りの焼結体コストは、ＵＳＰ５１１５６９７や特開平
３−２７７４１２号公報に開示されている方法によるも
のに比べて図２の構造のものは約１／１５、図３の構造
のものは約１／１０で済み、経済効果も非常に大きかっ
た。
ーアウェイチップを本発明の方法で製造した結果、１刃
当りの焼結体コストは、ＵＳＰ５１１５６９７や特開平
３−２７７４１２号公報に開示されている方法によるも
のに比べて図２の構造のものは約１／１５、図３の構造
のものは約１／１０で済み、経済効果も非常に大きかっ
た。
【００５０】−実験例３− 直径３０ｍｍのボールエンドミル用スローアウェイチッ
プ（図２の形状のもの）を作った。硬質焼結体３のすく
い面側から見た厚みｔは２ｍｍ、逃げ面側の幅Ｗは４．
８ｍｍとし、切れ刃のねじれ角は０°〜５０°の範囲で
色々と異ならせた。その焼結体には実験例２と同一組成
のＣＢＮ焼結体を使用した。
プ（図２の形状のもの）を作った。硬質焼結体３のすく
い面側から見た厚みｔは２ｍｍ、逃げ面側の幅Ｗは４．
８ｍｍとし、切れ刃のねじれ角は０°〜５０°の範囲で
色々と異ならせた。その焼結体には実験例２と同一組成
のＣＢＮ焼結体を使用した。
【００５１】この試作スローアウェイチップを装着した
２枚刃ボールエンドミルでダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ４
５）製の金型材を切削し、ねじれ角の相違による切れ刃
欠損寿命の違いを調べた。
２枚刃ボールエンドミルでダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ４
５）製の金型材を切削し、ねじれ角の相違による切れ刃
欠損寿命の違いを調べた。
【００５２】切削条件は、主軸回転数Ｎ＝４０００ｒｐ
ｍ、切り込みｄ＝０．５ｍｍ、送りｆ＝０．３ｍｍ／
刃、ピックフィードＰｆ＝０．５ｍｍとして４５°傾斜
面を加工した。
ｍ、切り込みｄ＝０．５ｍｍ、送りｆ＝０．３ｍｍ／
刃、ピックフィードＰｆ＝０．５ｍｍとして４５°傾斜
面を加工した。
【００５３】その結果、図６に示すように、ねじれ角が
３°〜４５°で優れた効果が得られ、中でも１０°〜４
５°付近のねじれ角で最適な寿命特性が得られることを
確認した。
３°〜４５°で優れた効果が得られ、中でも１０°〜４
５°付近のねじれ角で最適な寿命特性が得られることを
確認した。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のボールエ
ンドミル用スローアウェイチップは、厚みｔよりも幅Ｗ
が大きいほぼ一定厚の板材がエンドミルの先端Ｒに沿っ
て曲がっている形状の硬質焼結体を曲げの外側の面が逃
げ面側にくる向きにして台金先端に接合し、Ｗの範囲で
切れ刃の位置を変位させ得るようにしたので、切削抵抗
及び切削時の衝撃が小さく、高精度加工と切れ刃寿命の
延命に効果のあるねじれ刃を付すことが可能となり、経
済的に有利なスローアウェイ式ボールエンドミルの高性
能化と経済効果の更なる向上に寄与できる。
ンドミル用スローアウェイチップは、厚みｔよりも幅Ｗ
が大きいほぼ一定厚の板材がエンドミルの先端Ｒに沿っ
て曲がっている形状の硬質焼結体を曲げの外側の面が逃
げ面側にくる向きにして台金先端に接合し、Ｗの範囲で
切れ刃の位置を変位させ得るようにしたので、切削抵抗
及び切削時の衝撃が小さく、高精度加工と切れ刃寿命の
延命に効果のあるねじれ刃を付すことが可能となり、経
済的に有利なスローアウェイ式ボールエンドミルの高性
能化と経済効果の更なる向上に寄与できる。
【００５５】また、本発明の製造方法によれば、Ｔｉ含
有活性化鑞材を用いた鑞付け固着を行うことにより一体
の板金を不要にして板金の無い硬質焼結体を単材ブロッ
クから切り出すので、ひとつの硬質焼結体ブロックから
所望形状の硬質焼結体を数多く、歩留り良く得ることが
でき、焼結工程数の削減により硬質焼結体の単価が大幅
に低減され、これを用いたスローアウェイチップのコス
ト削減につながる。
有活性化鑞材を用いた鑞付け固着を行うことにより一体
の板金を不要にして板金の無い硬質焼結体を単材ブロッ
クから切り出すので、ひとつの硬質焼結体ブロックから
所望形状の硬質焼結体を数多く、歩留り良く得ることが
でき、焼結工程数の削減により硬質焼結体の単価が大幅
に低減され、これを用いたスローアウェイチップのコス
ト削減につながる。
【図１】（ａ）：本発明のスローアウェイチップの製造
方法を示す図 （ｂ）：硬質焼結体の切り出し方の一例を示す図 （ｃ）：硬質焼結体の切り出し方の他の例を示す図 （ｄ）：硬質焼結体の切り出し方の他の例を示す図
方法を示す図 （ｂ）：硬質焼結体の切り出し方の一例を示す図 （ｃ）：硬質焼結体の切り出し方の他の例を示す図 （ｄ）：硬質焼結体の切り出し方の他の例を示す図
【図２】（ａ）：本発明のスローアウェイチップの一例
を示す斜視図 （ｂ）：同上のチップの平面図 （ｃ）：同上のチップの正面図
を示す斜視図 （ｂ）：同上のチップの平面図 （ｃ）：同上のチップの正面図
【図３】（ａ）：他の実施例の平面図 （ｂ）：同上のチップの正面図
【図４】（ａ）：従来のボールエンドミル用スローアウ
ェイチップの平面図 （ｂ）：同上のチップの正面図
ェイチップの平面図 （ｂ）：同上のチップの正面図
【図５】（ａ）：本発明のボールエンドミルの一例を示
す斜視図 （ｂ）：同上のエンドミルの側面図 （ｃ）：同じく正面図
す斜視図 （ｂ）：同上のエンドミルの側面図 （ｃ）：同じく正面図
【図６】ねじれ角の違いによる切れ刃寿命の変化の実験
データを示す図表
データを示す図表
１ スローアウェイチップ ２ 台金 ３ 硬質焼結体 ４ Ｒ状の切れ刃 ５ 単材の硬質焼結体ブロックから切り出すリング ６ すくい面 ７ 逃げ面 １０ ボールエンドミル １１ 本体 １２ 座溝 １３ 皿ねじ １４ 押え金 ｔ 硬質焼結体の厚み Ｗ 硬質焼結体の幅 Ｃ ボールエンドミルの回転中心
Claims (6)
- 【請求項１】 台金にＣＢＮもしくはダイヤモンドを主
成分とする硬質焼結体を接合し、その焼結体にＲ部を有
する切れ刃を付したボールエンドミル用スローアウェイ
チップにおいて、前記硬質焼結体を、厚みｔよりも幅Ｗ
が大きいほぼ一定厚の板材がボールエンドミルの先端Ｒ
部のＲ面に沿って厚み方向に曲がっている形状にし、こ
れを曲げの外側の面が逃げ面側に、Ｒ状になった側面が
すくい面側に各々ある向きにして台金先端に対応して設
けた座に接合したことを特徴とするボールエンドミル用
スローアウェイチップ。 - 【請求項２】 前記Ｒ部の切れ刃をねじれ刃とし、さら
に、硬質焼結体の厚みｔを０．５ｍｍ〜５ｍｍ、幅Ｗを
２．０ｍｍ〜１０ｍｍとした請求項１記載のボールエン
ドミル用スローアウェイチップ。 - 【請求項３】 前記ねじれ刃のねじれ角が３°以上、４
５°以下である請求項２記載のボールエンドミル用スロ
ーアウェイチップ。 - 【請求項４】 前記硬質焼結体は、一体の板金が含まれ
ていない単層構造の焼結体である請求項１乃至３のいず
れかに記載のボールエンドミル用スローアウェイチッ
プ。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載のスロ
−アウェイチップを、本体の先端Ｒ部に設けた座溝にク
ランプ手段で固定して複数個着脱自在に装着して成るボ
ールエンドミル。 - 【請求項６】 硬質焼結体の単材ブロックから中空の真
円リングを周方向に４等分した形状又はその分割リング
の一端に接線方向に延びるストレート部が一体に連なっ
ている形状の小片を切り出し、その小片を超硬合金又は
鋼から成る台金の前面に形成されている座に、チタンを
含む活性化鑞材を用いて鑞付けすることを特徴とするボ
ールエンドミル用スローアウェイチップの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6276618A JPH08141817A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | ボールエンドミル用スローアウェイチップ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6276618A JPH08141817A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | ボールエンドミル用スローアウェイチップ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08141817A true JPH08141817A (ja) | 1996-06-04 |
Family
ID=17571954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6276618A Pending JPH08141817A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | ボールエンドミル用スローアウェイチップ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08141817A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10113809A (ja) * | 1996-10-11 | 1998-05-06 | Hitachi Tool Eng Co Ltd | 高速用ボ−ルエンドミル |
| JPH10263912A (ja) * | 1997-03-24 | 1998-10-06 | Shiyooda Tectron Kk | 面取りカッターのチップ及びその刃部 |
| JPH11347824A (ja) * | 1998-06-05 | 1999-12-21 | Gn Tool Kk | ボールエンドミル |
| JP2006062003A (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 刃先交換式球面カッタ及びそれに用いるインサート |
| US20110280673A1 (en) * | 2010-05-17 | 2011-11-17 | Iscar, Ltd. | Milling Tool for Machining Fiber Reinforced Composites and Multilayer Cutting Insert Therefor |
| EP2724803A3 (en) * | 2012-10-26 | 2015-11-18 | In-Sun Cha | PCD milling cutter for lens processing |
| JP6835194B1 (ja) * | 2019-12-12 | 2021-02-24 | 株式会社タンガロイ | 穴あけ工具 |
-
1994
- 1994-11-10 JP JP6276618A patent/JPH08141817A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10113809A (ja) * | 1996-10-11 | 1998-05-06 | Hitachi Tool Eng Co Ltd | 高速用ボ−ルエンドミル |
| JPH10263912A (ja) * | 1997-03-24 | 1998-10-06 | Shiyooda Tectron Kk | 面取りカッターのチップ及びその刃部 |
| JPH11347824A (ja) * | 1998-06-05 | 1999-12-21 | Gn Tool Kk | ボールエンドミル |
| JP4560687B2 (ja) * | 1998-06-05 | 2010-10-13 | ジーエヌツール株式会社 | ボールエンドミルの製造方法 |
| JP2006062003A (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 刃先交換式球面カッタ及びそれに用いるインサート |
| US20110280673A1 (en) * | 2010-05-17 | 2011-11-17 | Iscar, Ltd. | Milling Tool for Machining Fiber Reinforced Composites and Multilayer Cutting Insert Therefor |
| US8529164B2 (en) * | 2010-05-17 | 2013-09-10 | Iscar, Ltd. | Milling tool for machining fiber reinforced composites and multilayer cutting insert therefor |
| EP2724803A3 (en) * | 2012-10-26 | 2015-11-18 | In-Sun Cha | PCD milling cutter for lens processing |
| JP6835194B1 (ja) * | 2019-12-12 | 2021-02-24 | 株式会社タンガロイ | 穴あけ工具 |
| JP2021091062A (ja) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | 株式会社タンガロイ | 穴あけ工具 |
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