JPH11320273A - Surface processing device for knife edge of ball end mill - Google Patents

Surface processing device for knife edge of ball end mill

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JPH11320273A
JPH11320273A JP13054898A JP13054898A JPH11320273A JP H11320273 A JPH11320273 A JP H11320273A JP 13054898 A JP13054898 A JP 13054898A JP 13054898 A JP13054898 A JP 13054898A JP H11320273 A JPH11320273 A JP H11320273A
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end mill
ball end
electrode
discharge
surface treatment
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Toshio Moro
俊夫 毛呂
Akihiro Goto
昭弘 後藤
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prolong the lifetime of a tool by forming a hard ceramic film simply on the knife edge of a ball end mill, enhancing the anti-abrasiveness, and heightening the toughness. SOLUTION: A knife edge of a ball end mill 110 is subjected to an electric discharge surface processing so that a hard film is formed on the knife edge, when the section shape of an electrode 120 is made an arc of circle protruding, and electric discharge is conducted with the knife edge of the end mill 110 confronting with a micro-gap in between so as to make contacting with the outside surface, and electric discharge machining is made while the knife edge of the end mill 110 is moved along the surface in the direction across the electrode section, and surface hardening is accomplished by the electric discharge processing.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属粉末あるいは
金属の化合物の粉末あるいはセラミックスの粉末を圧縮
成形した圧粉体電極を電極として、加工液を介在せしめ
電極とワークの間にパルス状の放電を発生させ、その放
電エネルギーにより、ワーク表面に電極材料あるいは電
極材料が放電エネルギーにより反応して生成される物質
からなる硬質被膜を形成する放電表面処理装置に関する
もので、工具であるボールエンドミルの刃先を放電表面
処理することを目的としている。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulsed electric discharge between an electrode and a workpiece by interposing a working fluid with a compacted electrode formed by compression molding a metal powder, a metal compound powder or a ceramic powder. And a discharge surface treatment apparatus that forms a hard coating made of an electrode material or a substance generated by the reaction of the electrode material with the discharge energy by the discharge energy, the cutting edge of a ball end mill as a tool. Is intended to be subjected to a discharge surface treatment.

【0002】[0002]

【従来の技術】液中放電によって金属材料の表面をコー
ティングして、耐食性、耐磨耗性を与える技術は既に特
許出願され公知となっている。その技術の骨子は次の通
りである。WCとCOの粉末を混合して圧縮成形した電
極で液中放電を行うことにより電極材料をワーク表面に
堆積させる。この後、別の電極(例えば、銅電極、グラ
ファイト電極)によって、再溶融放電加工を行って、よ
り高い硬度と高い密着力を得る方法である。
2. Description of the Related Art A technique for imparting corrosion resistance and abrasion resistance by coating the surface of a metal material by in-liquid discharge has already been applied for a patent and is known. The outline of the technology is as follows. The electrode material is deposited on the work surface by performing submerged discharge with an electrode obtained by mixing and compressing WC and CO powders. Thereafter, another electrode (for example, a copper electrode or a graphite electrode) is used to perform remelting discharge machining to obtain higher hardness and higher adhesion.

【0003】以下、従来技術について図1を用いて説明
する。WO−CO(タングステンカーバイト−コバル
ト)の混合圧粉体電極201を用いて、被処理材料(母
材S50)であるワーク202との間で液中で放電加工
を行いWO−COを堆積させる(一次加工)。ついで銅
電極のようなそれほど消耗しない電極によって再溶融加
工(二次加工)を行う。一次加工の堆積のままでは、組
織は硬度もHv=1410程度であり、また空洞も多か
ったが、二次加工の再溶融加工によって被覆層の空洞が
無くなり、硬度もHv=1750と向上した。
The prior art will be described below with reference to FIG. Using a mixed green compact electrode 201 of WO-CO (tungsten carbide-cobalt), electrical discharge machining is performed in a liquid between the workpiece 202 as a material to be processed (base material S50) and WO-CO is deposited. (Primary processing). Then, re-melting (secondary processing) is performed using an electrode that does not wear much, such as a copper electrode. With the primary processing deposited as it was, the structure had a hardness of about Hv = 1410 and many cavities. However, the reworking of the secondary processing eliminated the cavities in the coating layer and improved the hardness to Hv = 1750.

【0004】この方法は鋼材に対しては硬く密着度の良
い被覆層が得られる。しかしながら、超硬合金のような
焼結材料の表面には強固な密着力を持った被覆層を形成
することは困難であった。
According to this method, a coating layer which is hard and has good adhesion to steel is obtained. However, it has been difficult to form a coating layer having strong adhesion on the surface of a sintered material such as a cemented carbide.

【0005】しかし、我々の研究によると、Ti等の硬
質炭化物を形成する材料を電極として、被処理材料であ
る金属材料との間に放電を発生させると、再溶融の処理
過程無しに強固な硬質膜を被処理材料である金属表面に
形成できることがわかった。これは、放電により消耗し
た電極材料と加工液中の成分である炭素Cが反応してT
iCが生成することによる。また、さらに、TiH2
(水素化チタン)など、金属の水素化物の圧粉体電極に
より、被処理材である金属材料との間に加工液を介在せ
しめ放電を発生させると、Ti等の材料を使用する場合
よりも速く、密着性が良く、硬質膜を形成することが出
来ることがわかった。さらに、TiH2(水素化チタ
ン)等の水素化物に他の金属やセラミックスを混合した
圧粉体電極により、被処理材である金属材料との間に放
電を発生させると硬度、耐磨耗性等様々な性質を持った
硬質被膜を素早く形成することが出来ることがわかって
いる。硬度についてはHv=2500以上が得られ、従
来のPVD、CVDと同程度の性能が得られ、工具に応
用した性能試験においても摩耗寿命は前記の従来方式と
比較して同程度が確認されている。更に、密着強度が極
めて優れており、スクラッチ(剥離強度)試験において
も硬質被膜の破壊、剥離を示す音響信号がほとんど検出
されない特性を持つことがわかっている。
However, according to our research, when a material that forms a hard carbide such as Ti is used as an electrode and a discharge is generated between the material and a metal material to be processed, a strong melting can be achieved without a remelting process. It was found that a hard film could be formed on the surface of the metal to be treated. This is because the electrode material consumed by the discharge reacts with carbon C, which is a component in the working fluid, to cause T
It depends on what iC generates. In addition, TiH2
(Titanium hydride) and a metal hydride compact electrode make it possible to generate a discharge by interposing a machining fluid between the electrode and the metal material to be treated, which is more effective than when a material such as Ti is used. It was found that the film was fast, had good adhesion, and could form a hard film. Further, when a discharge is generated between the metal material as a material to be processed by a green compact electrode in which another metal or ceramic is mixed with a hydride such as TiH2 (titanium hydride), hardness, abrasion resistance, etc. It has been found that a hard coating having various properties can be quickly formed. As for the hardness, Hv = 2500 or more is obtained, and the same performance as that of the conventional PVD and CVD is obtained. In the performance test applied to the tool, the wear life is confirmed to be substantially the same as that of the conventional method. I have. Further, it is known that the adhesive strength is extremely excellent, and that even in a scratch (peeling strength) test, an acoustic signal indicating destruction and peeling of the hard coating is hardly detected.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】図7は一般的な工作機
械用の工具であるボールエンドミルの外形を示す。ボー
ルエンドミルは最近の高速切削には不可欠な工具として
急速に普及しつつある。先端部は一定の曲率半径Rを持
つ形状をしており二枚刃、三枚刃などのものがある。ボ
ールエンドミルの先端はすくい角を持つ刃先で構成さ
れ、軸方向にねじれ角度を持って根元のシャンク部へつ
ながる。最近では、金型を含む一般的な機械加工部品に
おいて加工対象が極めて硬く、靭性の多い材料が多用さ
れる傾向にあり、工具の寿命低下が激しく生産性の阻害
要因になっている。このため、工具が寿命に到達すると
刃先を工具研削盤などにより研磨加工して刃先を修正し
再利用しているが、刃先の硬度を改善させるための硬化
処理を併用する場合もある。一般的には化学的蒸着法
(CVD)、物理的蒸着法(PVD)などで知られる表
面硬化処理がよく採用される。しかしながら表面硬化処
理したものは再研磨加工した段階で剥離あるいは除去さ
れるため、再硬処理をせずに加工に使用するかまたは表
面硬化処理をして使用するかに分かれる。しかしなが
ら、表面硬化処理はコストが高いことと一定の処理期間
が必要なため、さらにはある程度の仕掛かりを持つ必要
などがあり多くは初回のみ表面硬化処理による工具寿命
の延長の恩恵にあづかっているのが現状である。また表
面硬化処理は一般的に設備費が高く、専門の業者に委託
する場合が多く、身近に設備することが不可能であり納
期などの面や小ロットの取り扱いで問題を生じているの
が現状である。
FIG. 7 shows an outer shape of a ball end mill which is a tool for a general machine tool. Ball end mills are rapidly spreading as indispensable tools for recent high-speed cutting. The tip has a shape having a constant radius of curvature R, and includes a two-blade, a three-blade, and the like. The tip of the ball end mill is composed of a cutting edge having a rake angle, and is connected to the root shank with a twist angle in the axial direction. Recently, in general machined parts including dies, materials to be machined are extremely hard and materials with high toughness tend to be frequently used, and tool life is greatly reduced, which is a factor inhibiting productivity. Therefore, when the tool reaches the end of its service life, the cutting edge is polished by a tool grinder or the like to correct and reuse the cutting edge. However, a hardening process for improving the hardness of the cutting edge may be used in some cases. Generally, a surface hardening treatment known by a chemical vapor deposition method (CVD) or a physical vapor deposition method (PVD) is often employed. However, since the surface-hardened material is peeled or removed at the stage of re-polishing, it can be used for processing without re-hardening or used after surface hardening. However, surface hardening treatment is expensive and requires a certain processing time, so it is necessary to have a certain amount of work in progress. That is the current situation. In addition, surface hardening treatment generally requires high equipment costs, and is often outsourced to specialized contractors, making it impossible to install the equipment close to the user, and causing problems in terms of delivery time and handling of small lots. It is the current situation.

【0007】本発明が提供する放電表面処理装置はこれ
らの問題を抜本的に解決しボールエンドミルの刃先に簡
単に硬質のセラミックス膜を成形し、耐摩耗性、靭性を
大きく改善できることから工具の寿命を延長させること
が出来るものである。
[0007] The electric discharge surface treatment apparatus provided by the present invention drastically solves these problems and can easily form a hard ceramic film on the cutting edge of a ball end mill to greatly improve wear resistance and toughness. Can be extended.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1の発明のボールエン
ドミル刃先表面処理装置は、電極の断面形状を凸型の円
弧状に施しその外形表面に接するよう前記ボールエンド
ミルの刃先を微小間隙をもって対向させて放電せしめ、
ボールエンドミル刃先を前記電極断面方向に対して横切
る方向の表面に沿って移動させながら放電加工して表面
硬化させるものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a ball end mill blade surface treatment apparatus in which a cross section of an electrode is formed in a convex arc shape, and a blade end of the ball end mill is opposed to the outer surface of the ball end mill with a small gap. Let it discharge,
The surface is hardened by electrical discharge machining while moving the blade end of the ball end mill along the surface in a direction transverse to the electrode cross-sectional direction.

【0009】第2の発明のボールエンドミル刃先表面処
理装置は、放電表面処理の過程においてボールエンドミ
ルあるいは電極の送りを数値制御の同時制御軸数を2軸
以上としたことを特徴とするものである。
A ball end mill blade surface treatment apparatus according to a second aspect of the present invention is characterized in that the number of simultaneous control axes for numerical control of the feed of the ball end mill or the electrode is two or more in the course of the discharge surface treatment. .

【0010】第3の発明のボールエンドミル刃先表面処
理装置は、放電表面処理を行う途中においてボールエン
ドミルを電極外形表面に沿って移動させる加工中、移動
にあわせてにボールエンドミル自体を回転方向に移動さ
せることを特徴とするものである。
The ball end mill blade surface treatment apparatus of the third invention moves the ball end mill itself in the rotational direction in accordance with the movement during the machining of moving the ball end mill along the outer surface of the electrode during the discharge surface treatment. It is characterized by the following.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図2は本発明の第
1の実施の形態のボールエンドミル表面処理装置の概念
を示す構成図である。図において、1は圧粉体電極、2
はワーク、3は加工槽、4は加工液、5は圧粉体電極1
とワーク2に印加する電圧及び電流のスイッチングを行
うスイッチング素子、6はスイッチング素子5のオン、
オフを制御する制御回路、7は電源、8は抵抗器、9は
成形された一次硬質被膜である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 2 is a configuration diagram showing the concept of the ball end mill surface treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a green compact electrode, 2
Is a work, 3 is a processing tank, 4 is a processing liquid, 5 is a green compact electrode 1
And a switching element for switching the voltage and current applied to the work 2, 6 is an on state of the switching element 5,
A control circuit for controlling turning off, 7 is a power supply, 8 is a resistor, and 9 is a molded primary hard coating.

【0012】次に、本実施の形態のボールエンドミル表
面処理装置による表面処理について説明する。図3にお
いて、120はボールエンドミル110を放電表面処理
加工するために成形されたTiH2(水素化チタン)系
の圧粉体からなる電極で、図に示すようにその断面は円
弧状の形状をなす。121は前記電極120を支持する
台である。111は前記電極を支持する回転装置でC軸
と呼ばれる。112は電極にサーボ送りを与える主軸、
113は駆動用のボールネジ、114は主軸112を案
内支持するガイド、115はギヤ、116は送り制御用
のモーターである。117は加工液を供給するポンプ、
118は加工液タンクである。この構成において、Ti
H2(水素化チタン)系の圧粉体電極120とボールエ
ンドミル110を主軸112を用いて適切な間隙(10
数ミクロン)に制御しつつ圧粉体電極120とボールエ
ンドミル110の間にパルス状の放電を発生させる。放
電を発生させながらボールエンドミルの刃面110aを
圧粉体電極120の円弧状の外形表面に沿って電極断面
を横切る方向(図中の左右方向)にテーブルもしくは電
極側を相対的に移動させる。すると放電のエネルギーに
よりTiH2(水素化チタン)系の圧粉体電極120が
消耗し、電極120の主成分であるTiを中心とした硬
質被膜が加工液中の炭素成分と反応してボールエンドミ
ルの刃面に付着し、硬質被膜をボールエンドミル表面に
形成する。この硬質被膜は硬度が非常に高くHv=25
00〜3000が得られる。更に、密着強度が極めて高
く、スクラッチ試験等ではその音響信号(破壊を示す音
響信号)が検出できないくらいの強度を有する事がわか
っている。
Next, the surface treatment by the ball end mill surface treatment apparatus of the present embodiment will be described. In FIG. 3, reference numeral 120 denotes an electrode made of a TiH2 (titanium hydride) -based green compact formed for performing a discharge surface treatment on the ball end mill 110, and its cross section has an arc shape as shown in the figure. . Reference numeral 121 denotes a support for supporting the electrode 120. Reference numeral 111 denotes a rotating device that supports the electrodes and is called a C-axis. 112 is a spindle for providing servo feed to the electrode,
113 is a ball screw for driving, 114 is a guide for guiding and supporting the main shaft 112, 115 is a gear, and 116 is a motor for feed control. 117 is a pump for supplying a working fluid,
Reference numeral 118 denotes a processing liquid tank. In this configuration, Ti
An H2 (titanium hydride) -based green compact electrode 120 and a ball end mill 110 are attached to an appropriate gap (10
A pulse-like discharge is generated between the green compact electrode 120 and the ball end mill 110 while controlling to several microns. The table or the electrode side is relatively moved along the arc-shaped outer surface of the green compact electrode 120 along the arc-shaped outer surface of the compacted electrode 120 (left-right direction in the drawing) while generating electric discharge. Then, the TiH2 (titanium hydride) -based green compact electrode 120 is consumed by the energy of the discharge, and the hard coating mainly composed of Ti, which is a main component of the electrode 120, reacts with the carbon component in the working fluid to form a ball end mill. It adheres to the blade surface and forms a hard coating on the surface of the ball end mill. This hard coating has a very high hardness and Hv = 25.
00-3000 are obtained. Further, it has been found that the adhesive strength is extremely high, and the sound signal (sound signal indicating destruction) has such a strength that it cannot be detected in a scratch test or the like.

【0013】さらに、発明の詳細について説明する。図
6はボールエンドミルと電極の断面を示すもので、図に
おいて125はボールエンドミルの刃先110aの第一
外周逃げ角(θ1)、126は第二外周逃げ角(θ2)
である。127はすくい角(θ3)、128は電極とボ
ールエンドミルとが放電加工するために必要な間隙を持
って対向している放電ギャップを示すもので極間と呼
ぶ。このような配置構成において、圧粉体電極120に
対して、ボールエンドミルの第一外周逃げ角125の刃
面を電極の外部表面に平行になるようにC軸装置111
を使って設定する。この時の電極に対するボールエンド
ミルの位置を図6の角度1(122a)とする。角度1
の位置から電極の円弧表面に沿って電極を横切るように
角度2、角度3とX軸およびZ軸の軸移動制御しながら
円弧状を放電表面処理しながら移動すると、前記図6に
おいて示した第一外周逃げ角の刃面に硬質のセラミック
ス膜を均一に成形することが出来る。この状態ではボー
ルエンドミルの刃面の半分を処理したことになり、残り
の半分を同様に処理するためにはそのまま、角度3の位
置から角度4、角度5へと移動する方法と、角度1から
角度3に処理が完了した時点で改めてボールエンドミル
角度5に設定し直し、角度4、角度3へと移動させる方
法もある。移動の手順は工具の目的に応じて使い分けれ
ばよく特に固定する必要はない。このように放電加工に
より硬化処理を施せばボールエンドミルの刃面全部にわ
たり(約180度の範囲)均一に加工処理することが出
来る。図4の放電軌跡120aはこの状態を示すものほ
ぼ真横に横切るようにボールエンドミルを移動させると
図の(1)のように放電軌跡が残る。図7の刃先形状で
もわかるように刃面は一般的に軸方向に一定の曲率でね
じられており、単純に円弧状の突型の電極表面を横切る
だけでは、前記の第一外周逃げ角の刃面全体に対して均
一な加工処理は困難であり、電極表面を移動しつつボー
ルエンドミル自体を一定の比率で回転させる必要があ
る。このように工具ボールエンドミルの移動に同期させ
ながら角度θを変更させることは極めて有効である。ボ
ールエンドミルの角度1においてねじれ角度θは角度
2、角度3に移動する際、θ1からθ3へ変更するので
ある。このように、本実施例によれば電極形状を突型の
円弧形状にその外部表面を形成し、ボールエンドミル刃
先を前記電極に沿って移動させ、あるいは必要に応じて
C軸装置を用いてボールエンドミル自体の角度を移動さ
せながら刃先表面に放電表面処理を施し、TiC系の炭
化物硬質被膜を形成せしめることによりボールエンドミ
ルの寿命を大きく改善できることが可能となる。さら
に、波及的な効果として簡単に加工処理が出来ること、
通常使用されている放電加工装置を用いることが出来る
こと、外部の専門業者へ委託する手間が不要になるなど
の多くの特徴がある。
Further, details of the present invention will be described. FIG. 6 shows a cross section of the ball end mill and the electrode. In the figure, 125 is the first outer clearance angle (θ1) of the cutting edge 110a of the ball end mill, and 126 is the second outer clearance angle (θ2).
It is. 127 indicates a rake angle (θ3), and 128 indicates a discharge gap in which an electrode and a ball end mill are opposed to each other with a gap required for electric discharge machining. In such an arrangement, the C-axis device 111 is arranged so that the blade surface of the first outer peripheral relief angle 125 of the ball end mill is parallel to the outer surface of the electrode with respect to the green compact electrode 120.
Set using. The position of the ball end mill with respect to the electrode at this time is defined as an angle 1 (122a) in FIG. Angle 1
From the position shown in FIG. 6 when the arc is discharged and surface-treated while controlling the axis movement of the angles 2 and 3 and the X-axis and the Z-axis so as to cross the electrode along the arc surface of the electrode. A hard ceramic film can be formed uniformly on the blade surface at one clearance angle. In this state, half of the blade surface of the ball end mill has been processed. To process the other half in the same manner, the method of moving from the position of the angle 3 to the angles 4 and 5 as it is, There is also a method of resetting the ball end mill angle 5 again when the processing at the angle 3 is completed, and moving the ball end mill to the angle 4 and the angle 3. The moving procedure may be properly used depending on the purpose of the tool, and does not need to be particularly fixed. When the hardening treatment is performed by the electric discharge machining in this way, it is possible to uniformly process the entire blade surface of the ball end mill (in the range of about 180 degrees). The discharge trajectory 120a shown in FIG. 4 indicates this state. When the ball end mill is moved so as to cross almost right beside, the discharge trajectory remains as shown in FIG. As can be seen from the blade tip shape in FIG. 7, the blade surface is generally twisted at a constant curvature in the axial direction, and simply by traversing the arc-shaped projecting electrode surface, the first outer peripheral angle of the first outer clearance angle is reduced. It is difficult to perform uniform processing on the entire blade surface, and it is necessary to rotate the ball end mill itself at a fixed ratio while moving the electrode surface. It is extremely effective to change the angle θ while synchronizing with the movement of the tool ball end mill. At the angle 1 of the ball end mill, the torsion angle θ changes from θ1 to θ3 when moving to angles 2 and 3. As described above, according to the present embodiment, the outer surface of the electrode is formed in a protruding arc shape, and the blade end mill is moved along the electrode, or the ball is formed by using a C-axis device as necessary. By performing the discharge surface treatment on the cutting edge surface while moving the angle of the end mill itself to form a TiC-based carbide hard coating, it is possible to greatly improve the life of the ball end mill. In addition, it can be easily processed as a ripple effect,
There are many features such as the fact that a commonly used electric discharge machine can be used, and the need to outsource to an external specialist is unnecessary.

【0014】実施の形態2.図7においては、電極12
0を円柱状にした実施例を示すもので、台121をVブ
ロック状に変更している。このように変更すれば電極が
加工によって消耗しても回転させて反対側を使用するこ
とが出来ること、ならびに消耗によって形状の補正を必
要としても、外形が円形であれば加工しやすく最初より
も電極の外形寸法は小径になるもののVブロック状の台
121によって支持が確実になるため、作業性の向上と
電極を最後まで使用することが出来、材料の有効利用を
図ることが出来る。電極外形の変更はボールエンドミル
の軌跡プログラムを変更すればそのまま加工することが
出来、加工のプログラム管理も容易であり何回も電極を
使用することが出来る。図8は電極と工具であるボール
エンドミルの配置を逆にしたものの実施例を示す。円柱
状の電極120を主軸の先端に取り付け、ボールエンド
ミルはテーブル上に横向きに配置し、角度割り出し装置
を設ける。この割り出し装置130はボールエンドミル
の角度を加工の進行に応じて割り出しするもので電極の
位置制御と連動して電極に刃面の第一外周逃げ角が平行
になるよう常に角度制御するものである。工具を横向き
に配置することにより、電極は同図(a)に示すごとく
先端の刃先R面に沿ってXY軸の同時2軸制御しながら
円弧運動を行い加工する。この電極の円弧運動軌跡に応
じて前記角度割り出し装置130によりボールエンドミ
ル自体の角度を徐々に変化させ、常に第一外周逃げ角の
刃面が電極の外形表面に接するように位置制御をする。
このように構成すれば電極の成形が円柱であるため容易
であることと、工具を基準とした加工手順となり作業性
が大きく改善できる効果がある。更に、工具を横向きに
配置することは視認性に優れ作業性が大きく改善でき
る。
Embodiment 2 FIG. In FIG. 7, the electrode 12
This shows an embodiment in which 0 is a column shape, and the base 121 is changed to a V block shape. By changing in this way, even if the electrode is worn out by machining, it can be rotated and the opposite side can be used, and even if the shape needs to be corrected due to wear, if the outer shape is circular, it is easier to work than the first time Although the outer dimensions of the electrodes are reduced, the V-block-shaped table 121 ensures the support, but the workability is improved, the electrodes can be used to the end, and the material can be effectively used. The electrode shape can be changed as it is by changing the trajectory program of the ball end mill, the machining program management is easy, and the electrode can be used many times. FIG. 8 shows an embodiment in which the arrangement of the electrodes and the ball end mill as a tool is reversed. A cylindrical electrode 120 is attached to the tip of the main shaft, the ball end mill is arranged horizontally on a table, and an angle indexing device is provided. The indexing device 130 determines the angle of the ball end mill in accordance with the progress of machining, and constantly controls the angle so that the first outer clearance angle of the blade surface is parallel to the electrode in conjunction with the position control of the electrode. . By arranging the tool in the horizontal direction, the electrode performs an arc motion along the cutting edge R surface of the tip while performing simultaneous two-axis control of XY axes as shown in FIG. The angle of the ball end mill itself is gradually changed by the angle indexing device 130 in accordance with the arc movement trajectory of the electrode, and the position is controlled so that the blade surface of the first outer clearance angle is always in contact with the outer surface of the electrode.
With this configuration, there is an effect that the electrode can be easily formed because the electrode is formed in a cylindrical shape, and a machining procedure based on a tool is provided, thereby greatly improving workability. Further, arranging the tools in a horizontal direction has excellent visibility and can greatly improve workability.

【0015】[0015]

【発明の効果】第1の発明のボールエンドミル表面処理
装置は、ボールエンドミル刃先表面に放電表面処理を施
し、TiC系の炭化物硬質被膜を形成せしめボールエン
ドミルの寿命を大きく改善できることが可能となる。
According to the ball end mill surface treating apparatus of the first aspect of the present invention, the surface of the blade of the ball end mill is subjected to a discharge surface treatment to form a TiC-based carbide hard coating, thereby greatly improving the life of the ball end mill.

【0016】第2の発明のボールエンドミル表面処理装
置は、移動軸数を多軸とすることにより、複雑なボール
エンドミル刃先のねじれ形状にも対応でき結果として第
一外周逃げ角への硬質皮膜の成形を容易にするとともに
ボールエンドミルの寿命を大きく改善できることが可能
となる。
The ball end mill surface treatment apparatus of the second invention can cope with a complicated torsion shape of the blade end of the ball end mill by using a plurality of moving axes, and as a result, the hard coating to the first outer clearance angle is formed. It is possible to facilitate molding and greatly improve the life of the ball end mill.

【0017】第3の発明のボールエンドミル表面処理装
置は、多軸移動制御に加えボールエンドミル自体の角度
制御を行うことにより複雑な曲面を持つ刃先への処理を
容易かつ確実にすることが出来、結果としてボールエン
ドミルの寿命を大きく改善できることが可能となる。
The ball end mill surface treatment apparatus of the third invention can easily and reliably treat a cutting edge having a complicated curved surface by controlling the angle of the ball end mill itself in addition to the multi-axis movement control. As a result, the life of the ball end mill can be greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 従来の硬質皮膜形成技術の原理図である。FIG. 1 is a principle diagram of a conventional hard film forming technique.

【図2】 本発明の基本原理図である。FIG. 2 is a basic principle diagram of the present invention.

【図3】 本発明の対象であるボールエンドミルの加工
原理を示す図である。
FIG. 3 is a view showing a processing principle of a ball end mill which is an object of the present invention.

【図4】 ボールエンドミルによる加工原理を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing the principle of processing by a ball end mill.

【図5】 本発明の電極およびボールエンドミルの基本
位置構成図である。
FIG. 5 is a basic position configuration diagram of an electrode and a ball end mill of the present invention.

【図6】 本発明の断面図を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a sectional view of the present invention.

【図7】 本発明の他の実施形態を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の更に他の実施例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing still another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧粉体電極(一次処理用電極)、2 ワーク、3
加工槽、4 加工液、5 スイッチング素子、6 制御
回路、7 電源、8 抵抗器、9 硬質皮(膜下地硬質
被膜)、110 ボールエンドミル、111 C軸装
置、112 主軸、120 電極、121 台、122
角度 125 第一外周逃げ角、126 第二外周逃げ角、1
27 すくい角、128 極間、130 角度割り出し
装置。
1 green compact electrode (primary treatment electrode), 2 work, 3
Processing tank, 4 processing liquid, 5 switching element, 6 control circuit, 7 power supply, 8 resistor, 9 hard skin (hard coating under film), 110 ball end mill, 111 C axis device, 112 main shaft, 120 electrodes, 121 units, 122
Angle 125 First outer clearance angle, 126 Second outer clearance angle, 1
27 Rake angle, 128 poles, 130 angle indexing device.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属の粉体あるいは金属の加工物の粉
末、あるいはセラミックス系材料の粉末を圧縮成形した
圧粉体電極、もしくは金属電極を電極として加工液を介
在せしめ電極とワークの間にパルス状の放電を発生さ
せ、その放電エネルギーによりワーク表面に電極材料も
しくは電極材料が放電エネルギーにより反応して生成さ
れる物質からなる被膜を成形するボールエンドミル刃先
の放電表面処理装置において、 ボールエンドミル刃先に対して前記放電表面処理を施
し、前記ボールエンドミル刃先面に硬質被膜を形成させ
るとともに、前記放電表面処理工程に際して電極の断面
形状を突型の円弧状に施し、その外形表面に接するよう
前記ボールエンドミルの刃先を微小間隙をもって対向さ
せて放電せしめ、ボールエンドミル刃先を前記電極断面
方向に対して横切る方向の表面に沿って移動させながら
放電加工して表面硬化させるボールエンドミル刃先の表
面処理装置。
1. A compact powder electrode obtained by compression-molding a metal powder, a powder of a metal workpiece, or a powder of a ceramic material, or a metal electrode as an electrode, and a working fluid interposed therebetween. In a discharge surface treatment device of a ball end mill blade, which forms a discharge consisting of an electrode material or a substance formed by reacting the electrode material with the discharge energy, the discharge energy is generated on the work surface by the discharge energy. In addition, the discharge surface treatment is performed to form a hard coating on the tip surface of the ball end mill, and in the discharge surface treatment step, the electrode is formed in a projecting arc shape in cross section, and the ball end mill is brought into contact with the outer surface thereof. The blade end of the ball end mill with a small gap to discharge. Surface treatment apparatus of the ball end mill cutting edge to surface hardening discharge machining to while moving along the direction of the surface transverse to the cross-sectional direction.
【請求項2】 ボールエンドミルあるいは電極の送りを
数値制御の同時制御軸数を2軸以上としたことを特徴と
する請求項1記載のボールエンドミル刃先の表面処理装
置。
2. The surface treatment device for a ball end mill blade edge according to claim 1, wherein the number of simultaneously controlled axes of numerical control for feeding the ball end mill or the electrode is two or more.
【請求項3】 放電表面処理を行う途中において、ボー
ルエンドミルを電極外形表面に沿って移動させる加工
中、移動にあわせてにボールエンドミル自体を回転方向
に移動させることを特徴とする請求項1あるいは請求項
2記載のボールエンドミル刃先の表面処理装置。
3. The method according to claim 1, wherein, during the discharge surface treatment, the ball end mill itself is moved in the rotation direction in accordance with the movement during the processing of moving the ball end mill along the outer surface of the electrode. The surface treatment device for a ball end mill blade according to claim 2.
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