JPH09136209A - エンドミル - Google Patents

エンドミル

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Publication number
JPH09136209A
JPH09136209A JP29811595A JP29811595A JPH09136209A JP H09136209 A JPH09136209 A JP H09136209A JP 29811595 A JP29811595 A JP 29811595A JP 29811595 A JP29811595 A JP 29811595A JP H09136209 A JPH09136209 A JP H09136209A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutting
flank
end mill
blade
cutting edge
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
Application number
JP29811595A
Other languages
English (en)
Inventor
Isoji Harada
田 五十二 原
Naomi Ito
藤 直 巳 伊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yutaka Giken Co Ltd
Original Assignee
Yutaka Giken Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yutaka Giken Co Ltd filed Critical Yutaka Giken Co Ltd
Priority to JP29811595A priority Critical patent/JPH09136209A/ja
Publication of JPH09136209A publication Critical patent/JPH09136209A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/02Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2210/00Details of milling cutters
    • B23C2210/04Angles
    • B23C2210/0407Cutting angles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2210/00Details of milling cutters
    • B23C2210/20Number of cutting edges
    • B23C2210/208Number of cutting edges ten

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のソリッドエンドミルは、切刃に第一逃
げ面および第二逃げ面を形成していたためにある程度の
刃幅を要し、例えばφ20mmのソリッドエンドミルにお
いて刃数が最大8枚までしか形成できなかった。 【解決手段】 本発明に示すソリッドエンドミルは、超
硬合金で形成した軸体である本体の外周に複数枚且つ螺
旋状の外周刃を有し、且つ端面に前記外周刃と連続して
底面刃を具備するエンドミルにおいて、前記外周刃は第
一逃げ面のみを形成して第二逃げ面を形成せず、刃数を
10枚形成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】回転させられることによって
被加工材を切削加工するエンドミルに関するものであ
り、特に比較的小径であって外周刃の数を多く形成した
エンドミルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近はチタン合金やステンレス、プリハ
ードン鋼(熱処理済鋼材)などの硬度や粘性の高い難削
材を加工する需要が増加してきている。これら難削材は
加工硬化を起こしやすいために切り込みが深いと切削抵
抗が著しく増加し、そのため刃先のチッピングが起こり
やすい。また熱伝導性が低いために切削部が加熱して刃
先の焼きが戻ってしまったり化学的に活性化して切刃の
磨耗が促進される。また粘性が高いために構成刃先が形
成されてビビリが生じ、切削面の仕上がりに悪影響を及
ぼすと共に工具寿命を著しく減退させるなど、様々な要
素を持って切削を困難なものにしている。
【0003】そのためエンドミルには加工硬化を増進さ
せない切れ味、加熱しても化学的に劣化しない耐熱性及
び耐食性、および耐チッピング性などに優れた切刃を有
することなどが望まれる。したがって、強度及び靭性の
高い材料、切削材に対し適切な切刃形状、効果的な表面
コーティング、適切な送り量などが必要となる。
【0004】技術の進歩を背景として、これら難削材に
対処する方法としてエンドミルの高速回転、高速送りを
行って加工能率を向上させるのが効果的である。特に難
削材の場合には、切り込み幅を小さくして加工硬化を減
少させ、すくい角を大きく且つ刃先角を小さくして切れ
味を向上させ、切り粉を排出するためのチップポケット
も大きく滑らかな形状にし、そして刃数をより多く設け
ることが望ましい。
【0005】従来のエンドミルの外周刃は、切刃の強度
を保つために第一逃げ面の第一逃げ角が3度乃至4度程
度に設定され、またこの第一逃げ面とチップポケットを
連結する如く第二逃げ面が第二逃げ角10度程度で設定さ
れている。この第二逃げ面により、エンドミルが回転し
た際にも切刃と切刃の間においてエンドミルと加工材が
接触することがない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のように難削材の
切削に使用されるエンドミルの改良における有効な手段
の一つに、刃数の増加がある。すなわち刃数が増加すれ
ば、切刃一枚あたりの切り込みが小さいため切削抵抗が
小さくなり、加工硬化、摩擦熱、チッピング、磨耗など
が減少し、また加工面を高精度な仕上がりとすることが
出来る。
【0007】しかし従来のエンドミルにおいて、第一逃
げ面および第二逃げ面が形成されるための幅が必要であ
り、また切刃の強度を保つために刃厚もある程度確保し
なければならない。また同様に切り粉の排除のためには
チップポケットをある程度の大きさ確保しなければなら
ない。これらのことより、特にφ20以下の小径のエンド
ミルにおいては刃数の増加は困難であり、例えばφ20の
超硬ソリッドエンドミルにおいて最大刃数は8枚であっ
た。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係るエンドミル
は、外周に螺旋状の外周刃を有し、且つ端面に底面刃を
具備するエンドミルにおいて、前記外周刃に第一逃げ面
のみを形成して、刃数を増加させたことを特徴とする。
【0009】また、前記エンドミル本体の直径は16mm以
上20mm以下であり、前記外周刃の捩れ角を25度乃至35度
の範囲に設定し、逃げ面の逃げ角を6度乃至8度、すく
い角を8度乃至10度に設定し、刃数を10枚に設定し、ま
た前記底面刃は第一逃げ角を3度乃至5度、第二逃げ角
を8度乃至10度、すくい角を8度乃至10度とし、一対の
対向する底面刃を軸心において連続させていることを特
徴とする。
【0010】すなわち、本発明は難削材の仕上げ加工に
用途を絞ったエンドミルであり、外周刃の第一逃げ面を
従来よりも大きい角度且つ広い面積で形成することによ
り第二逃げ面を形成せず、且つ切刃の刃厚を薄く形成
し、同時にチップポケットを小さく形成することによ
り、必要とする幅を減少させて刃数を増加させた。
【0011】刃数が増加したことにより一枚の切刃が切
削する切り込み幅が縮小するため発生する切り粉の大き
さが小さくなり、チップポケットは小さく形成すること
で足りる。またチップポケットが小さいことにより切刃
の付け根から先端までの長さが短くなり、且つ第一逃げ
角の角度が大きくなったことから切れ味が向上して切削
抵抗が減少したため、切刃の刃厚が薄くとも負荷に耐え
られるようになった。また切刃の刃厚が薄いために第二
逃げ面を形成する必要がなく、第一逃げ面のみで足りる
ようになった。
【0012】これらの相互作用により、軸径がφ20以下
の小径のエンドミルにおいて刃数を増やすことを可能に
したエンドミルを提案する。
【0013】
【発明の実施の形態】図を用いて本発明に係るエンドミ
ルの実施形態を示す。本実施例に示すエンドミルは超硬
合金によるソリッドエンドミルであり、図1に示すのは
本発明に係るエンドミルの側面図、図2に示すのはエン
ドミルの外周刃の断面図、図3に示すのは底面の正面
図、図4に示すのは底面刃の側面部分図である。
【0014】ソリッドエンドミル1の本体2は直径φ20
mmの超硬合金製の軸体である。超硬合金とはWC(タン
グステンカーバイド)またはWCとTiC(チタンカー
バイド)をCo(コバルト)を粘着材として結合焼結し
たものであり、非常に硬く、また高温においても硬さの
低下が少ないことが特徴であり、高速切削に適してい
る。
【0015】本体2の一端にはシャンク3が形成されて
おり、他端である先端部側に螺旋状の外周刃4が10枚形
成されている。本体2の軸心に対する外周刃4の捩れ角
αは30度に設定されている。外周刃をスパイラル状にす
るのは、切れ味を増加させ、加工硬化を減少させると共
に切削抵抗を減少させて刃先のチッピングを防ぐためで
ある。
【0016】外周刃4は切削を行う外周切刃6を有して
おり、外周切刃6はチップポケット7を形成した際の稜
線に逃げ面8を形成することによって形成されている。
図2に示すように、外周上の外周切刃6における接線と
逃げ面8が成す角度を逃げ角βといい、本実施例におい
て逃げ角βは8度に形成されている。この逃げ面8が外
周切刃からチップポケット7へ連続して形成されている
ことによって、外周切刃6以外の部分が加工材に接触し
ない。
【0017】また、本実施例において逃げ面8は、エン
ドミルの軸心に対して偏心回転させた回転砥石によって
研磨して形成されている。従って逃げ面8は凹面を成し
ており、刃先角を小さく形成すると共に外周切刃6を後
方から支える構造を成しており、これにより鋭い切れ味
を有しながらも刃先の座屈やチッピングを防止すること
ができる。また、すくい角γを10度に形成して切れ味を
向上させている。
【0018】本体2の先端部端面には外周刃4に連続し
て底刃5が形成されており、底刃5は、図3に示すよう
に、二枚の底面主刃9および八枚の底面補助刃10から成
っている。二枚の底面主刃9の刃面は本体2の軸心にお
いて連続し、且つ軸心からみて対象な位置に配置され
る。八枚の底面補助刃10は外周刃4端部から軸心に向か
って延長され、底面半径の略半分の位置まで設けられて
いる。
【0019】底刃の底面主刃9および底面補助刃10に
は、従来と同じく第一逃げ面12及び第二逃げ面13が形成
されており、底面切刃11は切れ味よりも強度を重視した
構造となっている。第一逃げ角δは3度、第二逃げ角ε
は10度、またすくい角ζは10度となっている。
【0020】本体2に各刃面を形成した後に、外周刃4
及び底刃5の表面にPVD(物理気相蒸着)法によって
TiN(チタンナイトライド)、あるいはTiCN(チ
タンカーボナイトライド)等による強化皮膜層を形成す
る。これによって切刃の耐熱性、耐磨耗性が大幅に向上
し、チタンやステンレスなどの難削材を切削する際に良
好なものとしている。
【0021】上記構造により、本発明に係るソリッドエ
ンドミル1は、10枚という多刃によって研削を行うこと
により、切刃一枚につき排除する加工材の量が少なくな
り、加工材の組成変形による加工硬化及び発熱を減少さ
せる。また、切削抵抗も小さくなることからチッピング
や磨耗なども押さえられ、また刃先角が小さく形成され
ていることから磨耗した際にも切削能力を失いにくい。
また切刃同士の切削間隔がせばまるために加工面の仕上
がりも高精度なものとすることができる。
【0022】また、軸と直交方向へ切削する際には外周
刃4によって切削を行い、軸方向へ進行させる場合には
底刃5、すなわち底面主刃9および底面補助刃10によっ
て切削する。特に軸方向切削の際の軸心近傍は底面主刃
9によって切削される。
【0023】また、切刃の逃げ角、すくい角等、数値を
挙げて説明したが、これらは被加工材によって適宜設定
される。また直径をφ20mmとしたが、これに限定するも
のではない。また外周刃の逃げ面を凹面として示した
が、これは平面に形成することでも良い。
【0024】また、超硬合金チップ3の表面にPVD法
によりTiN、またはTiCNをコーティングして示し
たが、他にもCVD(化学気相蒸着)法、IVD(イオ
ン注入蒸着)、イオンプレーティング等の方法を用いた
り、コーティングする物質にTiC(チタンカーバイ
ド)、SiC(シリコンカーバイド)、CBN(立体晶
ボロンナイトライド)、TiAIN(チタンアルミナイ
トライド)、ダイヤモンド等を用いたりして強化皮膜層
を形成することでも良い。
【0025】
【発明の効果】上記のように本発明に係るソリッドエン
ドミルにおいては、外周刃に第一逃げ面のみを形成して
第二逃げ面を設けないことにより、切刃の刃厚を薄くす
ることが出来、刃数を増加させることが出来た。刃数が
増加したことにより一枚の切刃が切削する切り込み幅が
縮小するため、発生する切り粉の大きさが小さくなり、
チップポケットは小さく形成することで足りる。またチ
ップポケットが小さいことにより切刃の付け根から先端
までの長さが短くなり、且つ第一逃げ角の角度が大きく
なったことから切れ味が向上して切削抵抗が減少したた
め、切刃の刃厚が薄くとも負荷に耐えられるようになっ
た。
【0026】これらの相互作用により、軸径がφ20以下
の小径のソリッドエンドミルにおいて刃数を増やすこと
が出来、加工硬化、摩擦熱、チッピング、磨耗などを減
少し、また加工面を高精度な仕上がりとすることが出来
るようになった。
【0027】また、外周刃に第一逃げ面しか形成されて
いないため、再研磨して再使用する際に、第二逃げ面を
も形成した場合と比べて研磨作業を大幅に省略すること
ができ、再研磨のコストを安くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るソリッドエンドミルの側面図であ
る。
【図2】ソリッドエンドミルの外周刃の断面図である。
【図3】底面の正面図である。
【図4】底面刃の側面部分図である。
【符号の説明】
1…ソリッドエンドミル 2…本体 3…シャンク 4…外周刃 5…底刃 6…外周切刃 7…チップポケット 8…逃げ面 9…底面主刃 10…底面補助刃 11…底面切刃 12…第一逃げ面 13…第二逃げ面 14…底面チップポケット α…捩れ角 β…逃げ角 γ…すくい角 δ…底刃第一逃げ角 ε…底刃第二逃げ角 ζ…底刃すくい角

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外周に螺旋状の外周刃を有し、且つ端面
    に底面刃を具備するエンドミルにおいて、前記外周刃に
    第一逃げ面のみを形成して、刃数を増加させたことを特
    徴とするエンドミル。
  2. 【請求項2】 前記エンドミル本体の直径は16mm以上20
    mm以下であり、前記外周刃の捩れ角を25度乃至35度の範
    囲に設定し、逃げ面の逃げ角を6度乃至8度、すくい角
    を8度乃至10度に設定し、刃数を10枚に設定し、また前
    記底面刃は第一逃げ角を3度乃至5度、第二逃げ角を8
    度乃至10度、すくい角を8度乃至10度とし、一対の対向
    する底面刃を軸心において連続させていることを特徴と
    する請求項1に記載のエンドミル。
JP29811595A 1995-11-16 1995-11-16 エンドミル Pending JPH09136209A (ja)

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JP29811595A JPH09136209A (ja) 1995-11-16 1995-11-16 エンドミル

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JP29811595A JPH09136209A (ja) 1995-11-16 1995-11-16 エンドミル

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