JPH081425A - 超硬シャンクを有するフライス加工用工具 - Google Patents
超硬シャンクを有するフライス加工用工具Info
- Publication number
- JPH081425A JPH081425A JP16330194A JP16330194A JPH081425A JP H081425 A JPH081425 A JP H081425A JP 16330194 A JP16330194 A JP 16330194A JP 16330194 A JP16330194 A JP 16330194A JP H081425 A JPH081425 A JP H081425A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cemented carbide
- shank
- end mill
- cutting
- milling tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- 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
- B23C5/02—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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Milling Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高剛性でビビリが起きにくく高能率切削が可
能なスローアウェイエンドミルを提供する。 【構成】 本発明の超硬シャンクを有するフライス加工
用工具は、チップホルダー部１とシャンク部３とを有
し、シャンク部３が超硬合金を主体として構成されてい
ることを特徴とする。一般的なシャンク部材料である合
金鋼の場合、ヤング率が２００GPa 強であるが、ＷＣ−
Ｃｏ系の超硬合金の場合４００〜６００GPaと２〜３倍
である。このため、エンドミルの剛性（曲げ・ねじり）
が高くなり切削時にビビリにくくなる。
能なスローアウェイエンドミルを提供する。 【構成】 本発明の超硬シャンクを有するフライス加工
用工具は、チップホルダー部１とシャンク部３とを有
し、シャンク部３が超硬合金を主体として構成されてい
ることを特徴とする。一般的なシャンク部材料である合
金鋼の場合、ヤング率が２００GPa 強であるが、ＷＣ−
Ｃｏ系の超硬合金の場合４００〜６００GPaと２〜３倍
である。このため、エンドミルの剛性（曲げ・ねじり）
が高くなり切削時にビビリにくくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シャンク部が超硬合金
を主体として構成されているため、高剛性でビビリが起
きにくく高能率切削が可能な超硬シャンクを有するフラ
イス加工用工具に関する。
を主体として構成されているため、高剛性でビビリが起
きにくく高能率切削が可能な超硬シャンクを有するフラ
イス加工用工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】フライス加工を行う際に、他の切削作業
時と同様に、ビビリと呼ばれる工具の異常震動が発生す
ることがある。このビビリは、工具やワーク、工作機械
の各部が、なんらかの周期的に変動する切削力と共振し
て生ずる現象である。このビビリが発生すると、加工面
の面荒れやチップの欠けが生じ易くなり、ひどい場合に
は加工継続不可能になる。フライス加工時のビビリの一
因として、フライスのシャンク部（柄の部分）の曲げ・
ねじり振動がある。特にスローアウェイエンドミルの場
合、中心部での切削速度が低くなるため切削抵抗が大き
くなりひびり振動を生じやすくなる。
時と同様に、ビビリと呼ばれる工具の異常震動が発生す
ることがある。このビビリは、工具やワーク、工作機械
の各部が、なんらかの周期的に変動する切削力と共振し
て生ずる現象である。このビビリが発生すると、加工面
の面荒れやチップの欠けが生じ易くなり、ひどい場合に
は加工継続不可能になる。フライス加工時のビビリの一
因として、フライスのシャンク部（柄の部分）の曲げ・
ねじり振動がある。特にスローアウェイエンドミルの場
合、中心部での切削速度が低くなるため切削抵抗が大き
くなりひびり振動を生じやすくなる。
【０００３】ビビリ対策として、切削工具ホルダーの一
部を高剛性の超硬合金で形成するとの提案は従来よりい
くつかなされている。実開昭６３−１８６５０３では、
“チップホルダー部が鋼で形成され、その他の部分は超
硬合金で形成されているスローアウェイ式切削工具”が
提案されている。実開平５−２６２０６では、“超硬合
金またはサーメットからなる工具本体を有するバイトホ
ルダ”が提案されている。
部を高剛性の超硬合金で形成するとの提案は従来よりい
くつかなされている。実開昭６３−１８６５０３では、
“チップホルダー部が鋼で形成され、その他の部分は超
硬合金で形成されているスローアウェイ式切削工具”が
提案されている。実開平５−２６２０６では、“超硬合
金またはサーメットからなる工具本体を有するバイトホ
ルダ”が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、スローアウェ
イエンドミル等のフライス加工用工具については、工具
本体部分についての超硬化の提案はなされていなかっ
た。一般に、ホルダー部は構造用鋼が主に用いられてお
り、その調質も通常のものであり、またより硬いＨＲＣ
５０〜６０前後の高合金鋼を用いた場合には、振動をよ
り起こしやすくなっている。これらの事より、スローア
ウェイエンドミル、カッター等のシャンク部には防振材
料を使用して振動を抑えた例が多い。また、当然のこと
ながら、具体的にどのような態様において、この超硬化
を実現するかの提案もなされていなかった。本発明は、
高剛性でビビリが起きにくく高能率切削が可能な超硬シ
ャンクを有するフライス加工用工具を提供することを目
的とする。
イエンドミル等のフライス加工用工具については、工具
本体部分についての超硬化の提案はなされていなかっ
た。一般に、ホルダー部は構造用鋼が主に用いられてお
り、その調質も通常のものであり、またより硬いＨＲＣ
５０〜６０前後の高合金鋼を用いた場合には、振動をよ
り起こしやすくなっている。これらの事より、スローア
ウェイエンドミル、カッター等のシャンク部には防振材
料を使用して振動を抑えた例が多い。また、当然のこと
ながら、具体的にどのような態様において、この超硬化
を実現するかの提案もなされていなかった。本発明は、
高剛性でビビリが起きにくく高能率切削が可能な超硬シ
ャンクを有するフライス加工用工具を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の超硬シャンクを
有するフライス加工用工具は、刃先部、チップホルダー
部及びシャンク部とからなるフライス加工用工具におい
て、シャンク部を超硬合金で形成すると共に、チップホ
ルダー部を鋼製としたことを特徴とする。ここで超硬合
金とは、高剛性（例えばヤング率３００GPa 以上）の粉
末焼結材料の総称であり、ＷＣ−Ｃｏ系のいわゆる超硬
合金をも含む意味である。“超硬合金を主体として構成
されている”とは、シャンク部の剛性を有意に（例えば
数十％以上）向上させうるような形態で、シャンク部の
主要部分の部材として超硬合金が用いられていることを
意味する。
有するフライス加工用工具は、刃先部、チップホルダー
部及びシャンク部とからなるフライス加工用工具におい
て、シャンク部を超硬合金で形成すると共に、チップホ
ルダー部を鋼製としたことを特徴とする。ここで超硬合
金とは、高剛性（例えばヤング率３００GPa 以上）の粉
末焼結材料の総称であり、ＷＣ−Ｃｏ系のいわゆる超硬
合金をも含む意味である。“超硬合金を主体として構成
されている”とは、シャンク部の剛性を有意に（例えば
数十％以上）向上させうるような形態で、シャンク部の
主要部分の部材として超硬合金が用いられていることを
意味する。
【０００６】
【作用】本発明のフライス加工用工具のシャンク部は超
硬合金を主体として構成されているので剛性が高い。一
般的なシャンク部材料である合金鋼の場合、ヤング率が
２００GPa 強であるが、ＷＣ−Ｃｏ系の超硬合金の場合
４００〜６００GPa と２〜３倍である。このため、フラ
イス加工用工具の剛性（曲げ・ねじり）が高くなり切削
時にビビリにくくなる。
硬合金を主体として構成されているので剛性が高い。一
般的なシャンク部材料である合金鋼の場合、ヤング率が
２００GPa 強であるが、ＷＣ−Ｃｏ系の超硬合金の場合
４００〜６００GPa と２〜３倍である。このため、フラ
イス加工用工具の剛性（曲げ・ねじり）が高くなり切削
時にビビリにくくなる。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照しつつ説明する。図１は、
本発明の１実施例に係るろう付け接合タイプの高剛性ス
ローアウェイエンドミルを示す図である。この実施例の
エンドミルは、切削チップ１１、１３、１５の取り付け
られるチップホルダー部１と、工作機械へのセット部で
ある大径部７を含むシャンク部３とを有する。このシャ
ンク部３は、超硬合金の棒でつくられている。チップホ
ルダー部１には、先端側（図の左側）から、親刃チップ
１１、子刃チップ１３、外周刃チップ１５が、クランプ
ネジ１７によって取り付けられている。本発明のスロー
アウェイエンドミルにおいては、これらチップの取付け
部には、これと言った特徴はない。なお、チップホルダ
ー部１は合金鋼（ＳＣＭ４４０等）で作られている。
本発明の１実施例に係るろう付け接合タイプの高剛性ス
ローアウェイエンドミルを示す図である。この実施例の
エンドミルは、切削チップ１１、１３、１５の取り付け
られるチップホルダー部１と、工作機械へのセット部で
ある大径部７を含むシャンク部３とを有する。このシャ
ンク部３は、超硬合金の棒でつくられている。チップホ
ルダー部１には、先端側（図の左側）から、親刃チップ
１１、子刃チップ１３、外周刃チップ１５が、クランプ
ネジ１７によって取り付けられている。本発明のスロー
アウェイエンドミルにおいては、これらチップの取付け
部には、これと言った特徴はない。なお、チップホルダ
ー部１は合金鋼（ＳＣＭ４４０等）で作られている。
【０００８】チップホルダー部１とシャンク部３とは、
ろう付け面２１において、ろう付け（サンドイッチろう
付け）されている。この実施例のろう付け面２１は、９
０°角で交差するＶ字状の面になっている。すなわち、
チップホルダー部とシャンク部とがろう付けによって接
合されており、この接合面がエンドミル中心線に対し非
線対象の面であり、チップホルダー部とシャンク部との
切削力伝達に、ろう付け面における圧縮力が関与する。
ろう付け面２１において、ろう付け（サンドイッチろう
付け）されている。この実施例のろう付け面２１は、９
０°角で交差するＶ字状の面になっている。すなわち、
チップホルダー部とシャンク部とがろう付けによって接
合されており、この接合面がエンドミル中心線に対し非
線対象の面であり、チップホルダー部とシャンク部との
切削力伝達に、ろう付け面における圧縮力が関与する。
【０００９】例えば、切削トルクについて言えば、シャ
ンク部３側の超硬合金のＶ山２２の面が、チップホルダ
ー部１側のＶ溝２３の面を押す力によって、トルクがシ
ャンク部３からチップホルダー部１に伝わる。もし、ろ
う付け面２１がフラットな平面であったとしたら、切削
トルクは、ろう付け材中に生じる剪断力という形で伝達
される。ろう付け部に剪断力や引張力をあまりかけない
ように設計することが強度上好ましいため、本実施例の
ようなろう付け部形状となっている。また、Ｖ字状とし
たほうが、ろう付け面の面積も広くなって好ましい。
ンク部３側の超硬合金のＶ山２２の面が、チップホルダ
ー部１側のＶ溝２３の面を押す力によって、トルクがシ
ャンク部３からチップホルダー部１に伝わる。もし、ろ
う付け面２１がフラットな平面であったとしたら、切削
トルクは、ろう付け材中に生じる剪断力という形で伝達
される。ろう付け部に剪断力や引張力をあまりかけない
ように設計することが強度上好ましいため、本実施例の
ようなろう付け部形状となっている。また、Ｖ字状とし
たほうが、ろう付け面の面積も広くなって好ましい。
【００１０】図２は、本発明の他の１実施例に係る芯棒
タイプの高剛性スローアウェイエンドミルを示す一部断
面図である。この実施例のエンドミルにおいては、シャ
ンク部３が、チップホルダー部１と一体である外筒２５
と、この外筒内孔２７にはめ込まれた超硬合金製の芯棒
２９とから構成されている。すなわち、チップホルダー
部１は、先端のチップ取付部はむくであるが、途中から
シャンク部３にかけて、中空の筒体（外筒２５）となっ
ている。この外筒２５は、チップホルダー部１と一体物
でＳＣＭ４４０等の合金鋼製である。
タイプの高剛性スローアウェイエンドミルを示す一部断
面図である。この実施例のエンドミルにおいては、シャ
ンク部３が、チップホルダー部１と一体である外筒２５
と、この外筒内孔２７にはめ込まれた超硬合金製の芯棒
２９とから構成されている。すなわち、チップホルダー
部１は、先端のチップ取付部はむくであるが、途中から
シャンク部３にかけて、中空の筒体（外筒２５）となっ
ている。この外筒２５は、チップホルダー部１と一体物
でＳＣＭ４４０等の合金鋼製である。
【００１１】外筒２５内の内孔２９には、超硬合金製の
芯棒２９がはめ込まれている。この実施例では、外筒２
５外径３２mmに対して芯棒２９外径１８mmである。芯棒
２９を、ヤング率が鋼の３倍の超硬合金で作った場合、
むくの鋼製シャンクと比較して、曲げ剛性が大幅に上が
る。
芯棒２９がはめ込まれている。この実施例では、外筒２
５外径３２mmに対して芯棒２９外径１８mmである。芯棒
２９を、ヤング率が鋼の３倍の超硬合金で作った場合、
むくの鋼製シャンクと比較して、曲げ剛性が大幅に上が
る。
【００１２】図３は、本発明の他の１実施例に係る焼き
ばめ連結タイプの高剛性スローアウェイエンドミルを示
す図である。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図であ
る。この実施例のエンドミルにおいては、シャンク部と
チップホルダー部とが焼きばめによって接合されてお
り、エンドミル中心線と焼きばめ部中心線とが偏心（図
のｅ）している。チップホルダー部１（鋼製）の尾端側
には、焼きばめ穴３５が端面から孔けられている。ま
た、超硬合金製のシャンク３１の先端には焼きばめ軸３
３が突設されている。この焼きばめ穴３５と焼きばめ軸
３３とは焼きばめされている。
ばめ連結タイプの高剛性スローアウェイエンドミルを示
す図である。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図であ
る。この実施例のエンドミルにおいては、シャンク部と
チップホルダー部とが焼きばめによって接合されてお
り、エンドミル中心線と焼きばめ部中心線とが偏心（図
のｅ）している。チップホルダー部１（鋼製）の尾端側
には、焼きばめ穴３５が端面から孔けられている。ま
た、超硬合金製のシャンク３１の先端には焼きばめ軸３
３が突設されている。この焼きばめ穴３５と焼きばめ軸
３３とは焼きばめされている。
【００１３】さらに、焼きばめ穴３５及び焼きばめ軸３
３ともに、エンドミルセンターから偏心して（図のｅ）
設けられている。切削トルクが焼きばめ部を伝わる際
に、この偏心がないと、単純な焼きばめ面の摩擦によっ
てのみトルクが伝えられる。しかし、偏心のおかげで、
焼きばめ面の圧力もトルク伝達に寄与する。したがっ
て、より大トルクを伝達できる。本実施例のエンドミル
においては、焼きばめ部に取り付けられ回り止めビス３
７も焼きばめ部の回転防止に役立っている。図３（Ｂ）
に示されているように、回り止めビス３７は、チップホ
ルダー部３９を貫通して、焼きばめ軸３３に至るように
ネジ込まれている。
３ともに、エンドミルセンターから偏心して（図のｅ）
設けられている。切削トルクが焼きばめ部を伝わる際
に、この偏心がないと、単純な焼きばめ面の摩擦によっ
てのみトルクが伝えられる。しかし、偏心のおかげで、
焼きばめ面の圧力もトルク伝達に寄与する。したがっ
て、より大トルクを伝達できる。本実施例のエンドミル
においては、焼きばめ部に取り付けられ回り止めビス３
７も焼きばめ部の回転防止に役立っている。図３（Ｂ）
に示されているように、回り止めビス３７は、チップホ
ルダー部３９を貫通して、焼きばめ軸３３に至るように
ネジ込まれている。
【００１４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の超硬シャンクを有するフライス加工用工具は、シャン
ク部が超硬合金を主体として構成されているため、高剛
性でビビリが起きにくく高能率切削が可能である。
の超硬シャンクを有するフライス加工用工具は、シャン
ク部が超硬合金を主体として構成されているため、高剛
性でビビリが起きにくく高能率切削が可能である。
【図１】本発明の１実施例に係るろう付け接合タイプの
高剛性スローアウェイエンドミル示す図である。
高剛性スローアウェイエンドミル示す図である。
【図２】本発明の他の１実施例に係る芯棒タイプの高剛
性スローアウェイエンドミルを示す一部断面図である。
性スローアウェイエンドミルを示す一部断面図である。
【図３】本発明の他の１実施例に係る焼きばめ連結タイ
プの高剛性スローアウェイエンドミルを示す図である。
（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図である。
プの高剛性スローアウェイエンドミルを示す図である。
（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図である。
１ チップホルダー部 ３ シャンク部 ５ 小径部 ７ 大径部 １１ 親刃チップ １３ 小刃チップ １５ 外周刃チップ １７ クランプネ
ジ ２１ ろう付け面 ２２ Ｖ山 ２３ Ｖ溝 ２５ 外筒 ２７ 内孔 ２９ 芯棒 ３１ 超硬シャン
ク ３３ 焼きばめ軸 ３５ 焼きばめ穴 ３７ 回り止めビス ３９ チップホル
ダー部
ジ ２１ ろう付け面 ２２ Ｖ山 ２３ Ｖ溝 ２５ 外筒 ２７ 内孔 ２９ 芯棒 ３１ 超硬シャン
ク ３３ 焼きばめ軸 ３５ 焼きばめ穴 ３７ 回り止めビス ３９ チップホル
ダー部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 昌孝 千葉県成田市新泉13番地の２ 日立ツール 株式会社成田工場内 (72)発明者 柴崎 克巳 神奈川県厚木市旭町１−21−14 日立ツー ル株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 刃先部、保持部及びシャンク部とからな
るフライス加工用工具において、シャンク部を超硬合金
で形成すると共に、チップホルダー部を鋼製としたこと
を特徴とする超硬シャンクを有するフライス加工用工
具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16330194A JPH081425A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 超硬シャンクを有するフライス加工用工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16330194A JPH081425A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 超硬シャンクを有するフライス加工用工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH081425A true JPH081425A (ja) | 1996-01-09 |
Family
ID=15771231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16330194A Pending JPH081425A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 超硬シャンクを有するフライス加工用工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH081425A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002292515A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-08 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 等高線切削用エンドミル |
| JP2002292514A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-08 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 小径の等高線切削用エンドミル |
| US7731458B2 (en) | 2004-02-12 | 2010-06-08 | Joerg Guehring | Clamping element for tool holders |
| US7740428B2 (en) * | 2004-06-25 | 2010-06-22 | Joerg Guehring | Rotor |
-
1994
- 1994-06-23 JP JP16330194A patent/JPH081425A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002292515A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-08 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 等高線切削用エンドミル |
| JP2002292514A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-08 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 小径の等高線切削用エンドミル |
| US7731458B2 (en) | 2004-02-12 | 2010-06-08 | Joerg Guehring | Clamping element for tool holders |
| US7740428B2 (en) * | 2004-06-25 | 2010-06-22 | Joerg Guehring | Rotor |
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