KR102466297B1 - 볼 엔드 밀 - Google Patents

Abstract

볼록 반구면 형상의 바닥날 (5a) 을 갖는 엔드 밀 본체와, 엔드 밀 본체 (1) 의 적어도 선단부의 표면에 피복되는 경질 피막을 갖는 엔드 밀. 바닥날 (5a) 의 직경 (D) (㎜) 이 2 ㎜ 이하이다. 치즐부 (10) 의 폭 (W) (㎜) 의 직경 (D) (㎜) 에 대한 비 W/D 가 0.020 ∼ 0.060 의 범위 내로 된다. 절삭 부스러기 배출 홈 (7) 끼리의 엇갈림량 (L) (㎜) 의 직경 (D) (㎜) 에 대한 비 L/D 가 0.014 ∼ 0.090 의 범위 내로 된다. 치즐부 (10) 에 있어서 치즐 엣지 (10a) 가 형성된 범위에 있어서의 바닥날 (5a) 의 레이크각이 -15° ∼ -30° 의 범위 내로 된다.

Description

볼 엔드 밀

본 발명은 볼 엔드 밀에 관한 것이다.

본 발명의 실시형태는, 축선 둘레에 엔드 밀 회전 방향으로 회전되는 엔드 밀 본체의 선단부 외주에, 엔드 밀 본체의 선단 플랭크면에 개구하여 후단측으로 연장되는 2 개의 절삭 부스러기 배출 홈이 축선에 관해서 회전 대칭으로 형성되고, 이들 절삭 부스러기 배출 홈의 엔드 밀 회전 방향을 향하는 벽면과, 엔드 밀 본체의 선단 플랭크면의 교차 능선부에, 축선 둘레의 회전 궤적이 그 축선 상에 중심을 갖는 볼록 반구면 형상의 절삭날이 형성된 볼 엔드 밀에 관한 것이다.

본원은, 2020년 1월 9일에, 일본에 출원된 일본 특허출원 2020-002442호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

이와 같은 볼 엔드 밀로서, 예를 들어 특허문헌 1 에는, 축선 둘레에 회전되는 엔드 밀 본체 (공구 본체) 의 외주에 1 쌍의 나선상의 외주날을 구비함과 함께, 공구 본체의 선단부에 정면에서 보았을 때 원호상으로 형성되고 외단부를 외주날에 연락된 1 쌍의 바닥날 (R 절삭날) 을 구비하고, 각 R 절삭날에 있어서의 공구 본체의 중심측의 단부 (端部) 사이에 치즐 엣지를 형성한 볼 엔드 밀에 있어서, 각 R 절삭날의 공구 본체의 중심측에 있어서의 심 (芯) 상승 두께를 공구 반경의 1.5 % ∼ 8.0 %, 치즐 엣지의 치즐 각도를 30° ∼ 90° 로 하고, 각 R 절삭날의 플랭크면에, 플랭크각을 2° ∼ 7°, 플랭크폭을 공구 반경의 0.3 % ∼ 4.0 % 로 설정한 스몰 릴리프를 형성한 것이 기재되어 있다.

일본 공개특허공보 2006-088232호

그런데, 특허문헌 1 에는, 엔드 밀 본체의 모재의 재질로서, 일반적인 초경합금 외에, CBN 소결체나 다이아몬드 소결체를 사용하는 것도 기재되어 있다. 그런데, 이와 같은 CBN 소결체나 다이아몬드 소결체를 모재로 하는 볼 엔드 밀은, 고경도로서 장수명인 반면, 고가이다.

그 한편으로, 최근에는, 경질 피막의 개량이 실시되고 있다. 고경도재의 절삭 가공에 있어서 CBN 소결체 공구에 필적하는 내마모성을 갖는 경질 피막이 피복된 초경합금을 모재로 하는 피복 절삭 공구가 개발되어 오고 있다. 내마모성이 우수한 경질 피막을 볼 엔드 밀의 엔드 밀 본체의 바닥날이 형성된 적어도 선단부의 표면에 피복함으로써, 고경도의 피삭재에 대해서도 비교적 장기에 걸쳐서 안정적인 절삭 가공을 실시하는 것이 가능해진다.

경질 피막은, 엔드 밀 본체의 선단부 표면에 확실히 피복되어 있는 상태에서는, 안정적인 절삭 가공이 가능하다. 그러나, 경질 피막이 표면으로부터 박리되어 모재가 노출되면, 모재가 노출된 부분으로부터 단번에 엔드 밀 본체가 마모되어 수명을 다해 버린다. 특히, 축선 둘레의 회전 궤적에 있어서 바닥날이 이루는 볼록 반구면의 직경 (D) (㎜) 이 예를 들어 2 ㎜ 이하인 소경 (小徑) 의 볼 엔드 밀에서는, 바닥날의 회전 속도가 작아지기 때문에 절삭 부하가 높아져, 경질 피막에 박리가 발생하기 쉽다.

바닥날의 직경이 2 ㎜ 이하인 소경의 볼 엔드 밀 중에서도, 엔드 밀 본체의 축선이 엔드 밀 본체 선단부에서 치즐부에 교차하는 볼 엔드 밀에서는, 치즐부에 교차한 축선의 주변에 있어서 회전 속도가 0 이 된다. 그 때문에, 치즐부의 형상이나 치수를 경질 피막이 박리되기 어려운 것으로 하지 않으면, 장기에 걸쳐서 안정적인 절삭 가공을 실시하는 것이 곤란해진다.

본 발명은, 바닥날의 직경이 2 ㎜ 이하인 소경의 볼 엔드 밀에 있어서도, 특히 치즐부에 있어서의 경질 피막의 박리의 발생을 억제할 수 있고, 확실하게 장기에 걸쳐서 안정적인 절삭 가공을 실시하는 것이 가능한 볼 엔드 밀을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 일 양태에 의한 볼 엔드 밀은, 축선 둘레에 엔드 밀 회전 방향으로 회전되는 엔드 밀 본체와, 상기 엔드 밀 본체의 적어도 선단부의 표면에 피복되는 경질 피막을 구비하는 볼 엔드 밀이다. 상기 엔드 밀 본체의 선단부 외주에, 상기 엔드 밀 본체의 선단 플랭크면에 개구하여 후단측으로 연장되는 2 개의 절삭 부스러기 배출 홈이 상기 축선에 관해서 회전 대칭으로 형성된다. 상기 2 개의 절삭 부스러기 배출 홈의 엔드 밀 회전 방향을 향하는 벽면과, 상기 선단 플랭크면의 각각의 교차 능선부에, 상기 축선 둘레의 회전 궤적이 그 축선 상에 중심을 갖는 볼록 반구면 형상의 바닥날이 형성된다. 상기 축선 둘레의 회전 궤적에 있어서 상기 바닥날이 이루는 볼록 반구면의 직경 (D) (㎜) 이 2 ㎜ 이하이다. 상기 절삭 부스러기 배출 홈은, 상기 축선 방향 선단측에서 보아, 그 축선을 사이에 두고 서로 겹치는 일 없이 반대측으로 엇갈려 있다. 엇갈린 상기 절삭 부스러기 배출 홈끼리의 사이에 남겨진 치즐부의 폭 (W) (㎜) 의 상기 직경 (D) (㎜) 에 대한 비 W/D 가 0.020 ∼ 0.060 의 범위 내로 된다. 상기 절삭 부스러기 배출 홈끼리의 엇갈림량 (L) (㎜) 의 상기 직경 (D) (㎜) 에 대한 비 L/D 가 0.014 ∼ 0.090 의 범위 내로 된다. 상기 치즐부에 있어서 치즐 엣지가 형성된 범위에 있어서의 상기 바닥날의 레이크각이 -15° ∼ -30° 의 범위 내로 된다.

이와 같이 구성된 볼 엔드 밀에서는, 절삭 부스러기 배출 홈이 축선 방향 선단측에서 보아, 축선을 사이에 두고 서로 겹치는 일 없이 반대측으로 엇갈려 있다. 엇갈린 절삭 부스러기 배출 홈끼리의 사이에 남겨진 치즐부의 폭 (W) (㎜) 의 상기 직경 (바닥날의 직경) (D) (㎜) 에 대한 비 W/D 가 0.020 ∼ 0.060 의 범위 내로 된다. 절삭 부스러기 배출 홈끼리의 엇갈림량 (L) (㎜) 의 상기 직경 (D) (㎜) 에 대한 비 L/D 가 0.014 ∼ 0.090 의 범위 내로 된다. 이들 구성에 의해, 치즐부의 폭 (W) 과 치즐부의 길이인 엇갈림량 (L) 에, 필요 이상으로 지나치게 커지지 않는 범위에서, 충분한 크기를 확보할 수 있다. 이 때문에, 치즐부에 있어서의 경질 피막의 박리를 억제하는 것이 가능해지고, 고경도인 피삭재에 대해서도 절삭날의 치핑이나 결손 등을 막아 장기에 걸쳐서 확실하게 안정적인 절삭 가공을 실시할 수 있다.

상기 구성에서는, 비 W/D 를 어느 정도 크게 하여, 치즐 엣지의 회전 방향 후방으로의 피막의 연장 거리 (안길이) 를 적당히 확보함으로써, 치즐부의 피막의 모재에 대한 밀착이 유지되어, 피막이 모재로부터 시급히 박리되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 비 W/D 를 소정의 범위로 억제하고, 치즐 엣지의 회전 방향 후방으로의 피막의 연장 거리 (안길이) 를 적당히 억제함으로써, 치즐부의 피막에 걸리는 절삭 부하가 증대하는 것을 완화하여, 치즐부의 피막이 모재로부터의 박리에 충분히 견디도록 한다. 그 결과, 치즐부의 치핑이나 결손을 억제할 수 있다.

치즐부의 폭 (W) (㎜) 의 상기 직경 (D) (㎜) 에 대한 비 W/D 가 0.020 을 하회하면, 치즐부가 지나치게 폭이 좁아져 경질 피막을 충분한 두께로 피복할 수 없게 된다. 절삭 부하에 의한 치핑이 발생할 우려가 있다. 또, 비 W/D 가 0.060 을 상회하면, 치즐부에 있어서 경질 피막이 지나치게 두꺼워져서 회전 궤적이 축선 상에 중심을 갖는 볼록 반구면으로부터 돌출해버려, 피삭재의 가공면 정밀도의 저하를 초래할 우려가 있다. 절삭 부스러기 배출 홈의 용량이 작아지기 때문에 절삭 부스러기 배출성이 손상되어 버릴 우려가 있다.

상기 구성에서는, 비 L/D 를 어느 정도의 크기로 억제함으로써, 엇갈린 2 개의 절삭 부스러기 배출 홈끼리의 사이에 남겨져 박육 (薄肉) 이 되는 치즐부가 지나치게 길어지지 않도록 하여, 피막이 모재로부터 시급하게 박리되는 것을 억제하고 있다. 또한, 비 L/D 를 어느 정도 크게 함으로써, 치즐 엣지 부근의 절삭 부스러기 배출성도 얻어져, 치즐부 부근에 절삭 부스러기가 체류하는 것에 의한 피막의 박리도 억제할 수 있다. 그 결과, 치즐부의 치핑이나 결손을 억제할 수 있다.

치즐부의 길이가 되는 절삭 부스러기 배출 홈끼리의 엇갈림량 (L) (㎜) 의 상기 직경 (D) (㎜) 에 대한 비 L/D 가 0.014 를 하회해도, 절삭 부스러기 배출 홈의 용량이 작아지기 때문에 절삭 부스러기 배출성을 저해할 우려가 있다. 또, 비 L/D 가 0.090 을 상회하면, 엇갈린 2 개의 절삭 부스러기 배출 홈끼리의 사이에 남겨져 박육이 되는 치즐부가 길어진다. 경질 피막이 피복되어 있어도 엔드 밀 본체의 모재 부분의 강도가 저하되어 결손 등을 발생하기 쉬워진다.

상기 구성에 의하면, 바닥날의 레이크각을 네거티브 방향으로 크게 함으로써 날끝각을 크게 하고, 회전 속도가 0 에 가깝게 절삭 저항이 큰 치즐부의 강도를 향상시켜, 피막의 박리를 억제할 수 있다. 또한, 바닥날의 레이크각을, 네거티브 방향에 있어서, 어느 정도의 크기 이하로 억제함으로써, 절삭 저항이 과대해지는 것도 억제하여, 피막의 박리를 억제할 수 있다.

상기 구성의 볼 엔드 밀에서는, 치즐부에 있어서 치즐 엣지가 형성된 범위에 있어서의 바닥날의 레이크각이 -15° ∼ -30° 의 범위 내로 부각 (負角) 측으로 크게 설정되어 있다. 이에 따라, 치즐부 주변을 포함한 바닥날의 날끝각을 크게 할 수 있다. 절삭 부스러기 배출 홈의 엔드 밀 회전 방향을 향하는 벽면 (레이크면) 과 선단 플랭크면의 교차 능선부인 바닥날 상에도 충분한 두께의 경질 피막을 피복하는 것이 가능해진다. 바닥날 자체의 강도를 향상시켜 치핑이나 결손 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

바닥날의 레이크각이 -15° 보다 정각 (正角) 측으로 크면, 날끝각을 충분히 확보할 수 없게 된다. 단시간의 절삭 가공에 의해 레이크면이 마모되어 레이크각이 극단적인 부각이 되기 때문에 절삭 저항의 증대를 초래하게 된다. 엔드 밀 본체의 회전 구동력도 증대한다. 또, 바닥날의 레이크각이 -30° 보다 부각측으로 크면, 절삭 가공 당초부터의 절삭 저항이 지나치게 커져 버려, 엔드 밀 본체의 회전 구동력이 증대한다.

또한, 이와 같이 바닥날의 날끝각을 확보하면서, 절삭 저항의 저감을 도모하기 위해서는, 상기 선단 플랭크면은, 상기 바닥날로부터 엔드 밀 회전 방향의 반대측을 향함에 따라 플랭크각이 커지는 복수의 플랭크면부에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 바닥날의 직경이 2 ㎜ 이하인 소경의 볼 엔드 밀에 있어서도, 치즐부에 있어서의 경질 피막의 박리의 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 고경도인 피삭재에 대해서도 절삭날에 치핑이나 결손 등이 발생하는 것을 막아 장기에 걸쳐서 확실하게 안정적인 절삭 가공을 실시할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 실시형태의 선단부의 확대 측면도이다.
도 3 은, 도 1 에 나타내는 실시형태의 선단부를 축선 방향 선단측으로부터 보았을 때의 확대 정면도이다.
도 4 는, 도 3 에 나타내는 확대 정면도의 치즐부 주변을 더욱 확대한 정면도이다.

도 1 ∼ 도 4 는, 본 발명의 일 실시형태를 나타내는 도면이다. 본 실시형태의 엔드 밀은, 도 1 에 나타내는 엔드 밀 본체 (1) 와, 엔드 밀 본체 (1) 의 표면에 형성되는 경질 피막을 갖는다. 본 실시형태에 있어서, 엔드 밀 본체 (1) 는, 초경합금 등의 경질 재료에 의해 이루어지는 모재로부터 축선 (O) 을 중심으로 한 도 1 에 나타내는 바와 같은 다단의 대략 원기둥 형상으로 일체 형성되어 있다. 엔드 밀 본체 (1) 의 후단부 (도 1 및 도 2 에 있어서 우측 부분) 는 대경 (大徑) 원기둥 형상의 생크부 (2) 가 된다. 엔드 밀 본체 (1) 의 선단부 (도 1 및 도 2 에 있어서 좌측 부분) 는 생크부 (2) 보다 소경의 대략 원기둥 형상의 절삭날부 (3) 로 되어 있다. 또, 생크부 (2) 와 절삭날부 (3) 의 사이는, 축선 (O) 을 중심으로 하는 끝이 가는 원추대 (圓錐臺) 형상의 테이퍼넥부 (4) 에 의해 연결되어 있다.

이와 같은 볼 엔드 밀은, 생크부 (2) 가 공작 기계의 주축에 파지되어 축선 (O) 둘레에 도 중에 부호 T 로 나타내는 엔드 밀 회전 방향으로 회전되면서, 축선 (O) 에 교차하는 방향으로 내보내짐으로써, 절삭날부 (3) 에 형성된 절삭날 (5) 에 의해 피삭재에 절삭 가공을 실시한다.

절삭날부 (3) 의 외주부에는, 엔드 밀 본체 (1) 의 선단면인 선단 플랭크면 (6) 에 개구하여 후단측으로 연장되는 2 개의 절삭 부스러기 배출 홈 (7) 이 축선 (O) 에 관해서 회전 대칭으로 형성되어 있다. 절삭 부스러기 배출 홈 (7) 은, 엔드 밀 본체 (1) 의 후단측을 향함에 따라, 축선 (O) 둘레에 엔드 밀 회전 방향 (T) 과는 반대측을 향하도록 나선상으로 비틀려 형성되어 있다. 또한, 엔드 밀 본체 (1) 는, 축선 (O) 에 관해서 180° 회전 대칭 형상으로 형성되어 있다.

또, 이들 절삭 부스러기 배출 홈 (7) 의 선단부에는, 선단측을 향함에 따라 엔드 밀 본체 (1) 의 내주측으로 연장되도록, 단면 (斷面) 대략 V 자의 오목홈 형상의 개쉬 (8) 가 형성되어 있다. 개쉬 (8) 의 벽면 (8a) 은, 절삭 부스러기 배출 홈 (7) 의 엔드 밀 회전 방향 (T) 을 향하는 벽면이다. 개쉬 (8) 의 엔드 밀 회전 방향 (T) 을 향하는 벽면 (8a) 과 선단 플랭크면 (6) 의 교차 능선부에는, 바닥날 (5a) 이 형성되어 있다. 바닥날 (5a) 은, 축선 (O) 둘레의 회전 궤적이 도 2 에 나타내는 바와 같이 축선 (O) 상에 중심을 갖는 볼록 반구면 형상을 이룬다. 바닥날 (5a) 의 회전 궤적이 이루는 볼록 반구면의 직경 (D) (㎜) 은, 2 ㎜ 이하로 되어 있다. 단, 바닥날 (5a) 의 직경 (D) (㎜) 이 지나치게 작아지면, 후술하는 치즐부 (10) 의 폭 (W), 및 치즐부 (10) 의 길이가 되는 절삭 부스러기 배출 홈 (7) 끼리의 엇갈림량 (L) 을 제어하는 것이 곤란해진다. 그 때문에, 바닥날 (5a) 의 직경 (D) (㎜) 은, 0.2 ㎜ 이상으로 되는 것이 바람직하다.

절삭날부 (3) 의 외주면에는, 절삭 부스러기 배출 홈 (7) 의 엔드 밀 회전 방향 (T) 과는 반대측으로 이어지도록 외주 플랭크면 (9) 이 형성되어 있다. 외주 플랭크면 (9) 과, 개쉬 (8) 보다 후단측의 절삭 부스러기 배출 홈 (7) 의 엔드 밀 회전 방향 (T) 을 향하는 벽면의 교차 능선부에는, 절삭날 (5) 중 외주날 (5b) 이 형성되어 있다. 외주날 (5b) 은, 축선 (O) 둘레의 회전 궤적이, 바닥날 (5a) 의 회전 궤적이 이루는 볼록 반구면의 직경 (D) (㎜) 과 동등한 직경의 축선 (O) 을 중심으로 한 원통면 형상을 이룬다. 절삭날 (5) 중 외주날 (5b) 은, 바닥날 (5a) 의 후단에 이어지도록 형성되어 있다.

도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 2 개의 절삭 부스러기 배출 홈 (7) 의 선단부의 2 개의 개쉬 (8) 끼리는, 축선 (O) 방향 선단측에서 보아, 축선 (O) 을 사이에 두고 서로 겹치는 일 없이 반대측으로 엇갈려 있다. 따라서, 개쉬 (8) 의 엔드 밀 회전 방향 (T) 을 향하는 벽면 (8a) 의 내주부는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 벽면 (8a) 에 대향하는 방향에서 본 측면시 (側面視) 에 있어서, 축선 (O) 을 넘어 연장되어 있다.

절삭날부 (3) 의 선단 내주부에는, 이렇게 하여 엇갈린 2 개의 개쉬 (8) 의 사이에 치즐부 (10) 가 남겨지도록 형성되어 있다. 치즐부 (10) 에는, 축선 (O) 에 교차하는 치즐 엣지 (10a) 가 형성된다. 치즐 엣지 (10a) 는, 2 개의 바닥날 (5a) 의 엔드 밀 회전 방향 (T) 과는 반대측으로 이어지는 2 개의 선단 플랭크면 (6) 끼리가 교차한 교차 능선으로서 규정된다.

선단 플랭크면 (6) 은, 본 실시형태에서는 바닥날 (5a) 로부터 엔드 밀 회전 방향 (T) 과는 반대측을 향함에 따라 플랭크각이 단계적으로 커지는 제 1 플랭크면부 (6a) 와 제 2 플랭크면부 (6b) 의 복수 (2 개) 의 플랭크면부에 의해 형성되어 있다. 2 개의 플랭크면부 중 제 1 플랭크면부 (6a) 끼리의 교차 능선에 치즐 엣지 (10a) 가 형성된다.

축선 (O) 방향 선단측에서 보아 도 4 에 나타내는 바와 같이, 2 개의 절삭 부스러기 배출 홈 (7) 의 개쉬 (8) 끼리의 사이에 남겨진 치즐부 (10) 의 폭 (W) (㎜) 은, 치즐부 (10) 의 직경 (D) (㎜) 에 대한 비 W/D 가 0.020 ∼ 0.060 의 범위 내로 되는 길이로 설정되어 있다. 또, 치즐부 (10) 의 길이인 2 개의 절삭 부스러기 배출 홈 (7) 의 개쉬 (8) 끼리의 엇갈림량 (L) (㎜) 은, 엇갈림량 (L) 의 직경 (D) (㎜) 에 대한 비 L/D 가 0.014 ∼ 0.090 의 범위 내로 되는 길이로 설정되어 있다.

치즐부 (10) 의 폭 (W) (㎜) 은, 축선 (O) 방향 선단측에서 보아 도 4 에 나타내는 바와 같이, 엇갈린 2 개의 절삭 부스러기 배출 홈 (7) 의 개쉬 (8) 에 있어서의 엔드 밀 회전 방향 (T) 을 향하는 벽면 (8a) 끼리의 사이의 가장 얇은 부분의 폭으로 된다. 또, 2 개의 절삭 부스러기 배출 홈 (7) 의 개쉬 (8) 끼리의 엇갈림량 (L) (㎜) 은, 축선 (O) 방향 선단측에서 보아 도 4 에 나타내는 바와 같이, 치즐부 (10) 측의 바닥날 (5a) 에 수직이고, 2 개의 개쉬 (8) 에 엔드 밀 본체 (1) 의 외주측으로부터 접하는 서로 평행한 2 개의 직선 (M) 끼리의 간격으로 된다.

개쉬 (8) 의 엔드 밀 회전 방향 (T) 을 향하는 벽면 (8a) 은, 바닥날 (5a) 로부터 떨어져서 바닥날 (5a) 의 회전 궤적이 이루는 볼록 반구면의 중심측을 향함에 따라 엔드 밀 회전 방향 (T) 측을 향하는 경사면으로 되어 있다. 이에 따라, 치즐부 (10) 에 있어서 치즐 엣지 (10a) 가 형성된 범위에 있어서의 바닥날 (5a) 에는 부 (負) 의 레이크각이 부여되어 있다. 본 명세서에 있어서의 바닥날 (5a) 의 레이크각은, 바닥날 (5a) 에 수직인 단면에 있어서의 바닥날 (5a) 의 진정한 레이크각을 의미한다. 바닥날 (5a) 의 레이크각은 -15° ∼ -30° 의 범위 내로 되어 있다.

나아가 또한, 엔드 밀 본체 (1) 의 선단부의 적어도 절삭날부 (3) 의 표면에는, 부호는 생략하지만 경질 피막이 피복되어 있다. 본 실시형태에서는, 생크부 (2) 나 테이퍼넥부 (4) 도 포함한 엔드 밀 본체 (1) 의 전체의 표면에, 경질 피막이 피복되어 있다. 본 실시형태의 경질 피막은, 피복 온도가 비교적 낮은 물리 증착법을 이용하여 피복되어 있다. 또, 물리 증착법 중에서도 피막의 밀착성이 우수한 아크 이온 플레이팅법으로 피복하는 것이 바람직하다. 경질 피막의 막종으로는, 내열성과 내마모성이 우수한 막종인 금속 (반금속을 포함한다) 의 질화물 또는 탄질화물이 바람직하다. 구체적으로는, 내열성과 내마모성이 우수한 막종인 Al 의 함유 비율이 가장 많고, Al 과 Cr 의 합계의 함유 비율이 90 원자% 이상인 질화물 또는 탄질화물로 이루어지는 경질 피막을 피복하는 것이 바람직하다. 또, 경질 피막 중에서도 피막 조직을 미세화한 경질 피막을 피복하는 것이 바람직하다. 또한, 이 경질 피막은, 엔드 밀 본체 (1) 를 형성하는 모재보다 경도가 높다.

경질 피막으로는, 예를 들어 일본 특허공보 제6410797호에 기재되어 있는 경질 피막이 적합하게 사용된다. 상기 문헌에 기재된 경질 피막은, 금속 (반금속을 포함한다) 원소의 총량에 대하여, 알루미늄 (Al) 의 함유 비율이 50 원자% 이상 68 원자% 이하이고, 크롬 (Cr) 의 함유 비율이 20 원자% 이상 46 원자% 이하이고, 규소 (Si) 의 함유 비율이 4 원자% 이상 15 원자% 이하인 질화물 또는 탄질화물로 이루어진다. 또한, 금속 (반금속을 포함한다) 원소, 질소, 산소 및 탄소의 합계를 100 원자% 로 했을 경우의 금속 (반금속을 포함한다) 원소의 원자 비율 (원자%) A 와 질소의 원자 비율 (원자%) B 가 1.03 ≤ B/A ≤ 1.07 의 관계를 만족한다. X 선 회절 패턴 또는 투과형 전자 현미경의 제한 시야 회절 패턴으로부터 구해지는 강도 프로파일에 있어서, 면심 입방 격자 구조의 (200) 면 또는 (111) 면에서 기인하는 피크 강도가 최대 강도를 나타낸다.

또한, 경질 피막의 막두께는, 1.0 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 2.0 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 경질 피막의 막두께는, 3.0 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 일본 특허공보 제6410797호에 기재되어 있는 바와 같이, 경질 피막 상에는, 보호 피막이 피복되어 있어도 된다. 보호 피막은, 금속 (반금속을 포함한다) 원소의 총량에 대하여, Ti 의 함유 비율이 50 원자% 이상이고, Si 의 함유 비율이 1 원자% 이상 30 원자% 이하인 질화물 또는 탄질화물로 이루어지는 막이다. 보호 피막을 피복함으로써, 고경도인 피삭재에 대해서도 내마모성을 보다 높일 수 있다.

또, 경질 피막은, 일본 특허공보 제6410797호에 기재되어 있는 피복 방법에 의해 엔드 밀 본체 (1) 의 표면에 피복할 수 있다. 상기 문헌에 기재된 피복 방법은 이하의 공정을 갖는다. 금속 (반금속을 포함한다) 원소의 총량에 대하여, 알루미늄 (Al) 의 함유 비율이 55 원자% 이상 70 원자% 이하이고, 크롬 (Cr) 의 함유 비율이 20 원자% 이상 35 원자% 이하이고, 규소 (Si) 의 함유 비율이 7 원자% 이상 20 원자% 이하인 합금 타깃을 캐소드에 설치한다. 기재에 인가하는 바이어스 전압이 -220 V 이상 -60 V 이하, 또한, 캐소드 전압이 22 V 이상 27 V 이하인 조건, 또는, 기재에 인가하는 바이어스 전압이 -120 V 이상 -60 V 이하, 또한, 캐소드 전압이 28 V 이상 32 V 이하인 조건으로, 아크 이온 플레이팅법에 의해, 질화물 또는 탄질화물을 기재의 표면에 피복함으로써, 기재의 표면에 경질 피막을 형성한다.

본 실시형태의 볼 엔드 밀에서는, 절삭 부스러기 배출 홈 (7) 의 개쉬 (8) 가 엔드 밀 본체 (1) 의 축선 (O) 방향 선단측에서 보아, 축선 (O) 을 사이에 두고 서로 겹치는 일 없이 반대측으로 엇갈려 있다. 엇갈린 절삭 부스러기 배출 홈끼리의 사이에 남겨진 치즐부의 폭 (W) (㎜) 의 직경 (바닥날 (5a) 의 직경) (D) (㎜) 에 대한 비 W/D 가 0.020 ∼ 0.060 의 범위 내로 된다. 절삭 부스러기 배출 홈 (7) 의 개쉬 (8) 끼리의 엇갈림량 (L) (㎜) 의 직경 (D) (㎜) 에 대한 비 L/D 가 0.014 ∼ 0.090 의 범위 내로 된다. 본 실시형태의 볼 엔드 밀에 의하면, 치즐부 (10) 의 폭 (W) 과 치즐부 (10) 의 길이인 엇갈림량 (L) 에, 필요 이상으로 지나치게 커지지 않는 범위에 있어서, 충분한 크기를 확보할 수 있다.

이 때문에, 절삭날 (5) (바닥날 (5a)) 의 직경이 2 ㎜ 이하로 작고, 특히 회전 속도가 느려지기 때문에 절삭 부하가 커지는 치즐부 (10) 의 주변에 있어서 경질 피막의 박리를 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, 고경도인 피삭재에 대해서도 절삭날 (5) (바닥날 (5a)) 에 치핑이나 결손 등이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 장기에 걸쳐서 확실하게 안정적인 절삭 가공을 실시하는 것이 가능해진다.

치즐부 (10) 의 폭 (W) (㎜) 의 직경 (D) (㎜) 에 대한 비 W/D 는, 지나치게 커도 지나치게 작아도 경질 피막의 박리가 발생하기 쉬워진다. 그 때문에, 비 W/D 를 적절한 범위로 하는 것이 공구 수명을 높이는 데 있어서 중요하다. 본 실시형태에서는, 비 W/D 를 어느 정도 크게 하여, 치즐 엣지 (10a) 의 엔드 밀 회전 방향 (T) 후방으로의 경질 피막의 연장 거리 (안길이) 를 적당히 확보함으로써, 치즐부 (10) 에 있어서의 경질 피막의 엔드 밀 본체 (1) (모재) 에 대한 밀착이 유지된다. 이에 따라, 경질 피막이 모재로부터 시급하게 박리되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 비 W/D 를 소정의 범위로 억제하고, 치즐 엣지 (10a) 의 엔드 밀 회전 방향 (T) 후방으로의 경질 피막의 연장 거리 (안길이) 를 적당한 범위로 억제함으로써, 치즐부 (10) 의 경질 피막에 걸리는 절삭 부하가 증대하는 것을 완화하여, 치즐부 (10) 의 경질 피막이 모재로부터의 박리에 충분히 견디도록 하고 있다. 그 결과, 치즐부 (10) 의 치핑이나 결손을 억제할 수 있다.

치즐부 (10) 의 폭 (W) (㎜) 의 직경 (D) (㎜) 에 대한 비 W/D 가 0.020 을 하회하면, 치즐부 (10) 가 지나치게 폭이 좁아져 경질 피막을 충분한 두께로 피복할 수 없게 된다. 엔드 밀 본체 (1) 의 모재가 조기에 노출되어 절삭 부하에 의한 치핑이 발생할 우려가 있다. 한편, 비 W/D 가 0.060 을 상회하면, 치즐부 (10) 에 있어서 경질 피막이 지나치게 두꺼워진다. 축선 (O) 둘레의 회전 궤적이 축선 (O) 상에 중심을 갖는 반볼록구면으로부터 돌출되어 버려, 피삭재의 가공면 정밀도의 저하를 초래할 우려가 있다. 또, 절삭 부스러기 배출 홈 (7) 의 용량이 작아지므로, 절삭 부스러기 배출성이 손상되어 절삭 부스러기 막힘이 발생할 우려도 생긴다.

또한, 개쉬 (8) 끼리의 엇갈림량 (L) (㎜) 의 직경 (D) (㎜) 에 대한 비 L/D 도, 지나치게 커도 지나치게 작아도 경질 피막의 박리가 발생하기 쉬워진다. 그 때문에, 상기한 비 W/D 에 더하여, 비 L/D 를 적절한 범위로 하는 것도 공구 수명을 높이는 데 있어서 중요하다. 본 실시형태에서는, 비 L/D 를 어느 정도의 크기로 억제함으로써, 엇갈린 2 개의 절삭 부스러기 배출 홈 (7) 끼리의 사이에 남겨져 박육이 되는 치즐부 (10) 가 지나치게 길어지지 않도록 하여, 경질 피막이 모재로부터 시급하게 박리되는 것을 억제하고 있다. 또한, 비 L/D 를 어느 정도 크게 함으로써, 치즐 엣지 (10a) 부근에 있어서 양호한 절삭 부스러기 배출성도 얻어지고, 치즐부 (10) 부근에 절삭 부스러기가 체류하는 것에 의한 경질 피막의 박리도 억제할 수 있다. 그 결과, 치즐부 (10) 의 치핑이나 결손을 억제할 수 있다.

치즐부 (10) 의 길이인 절삭 부스러기 배출 홈 (7) 의 개쉬 (8) 끼리의 엇갈림량 (L) (㎜) 의 직경 (D) (㎜) 에 대한 비 L/D 가 0.014 를 하회해도, 절삭 부스러기 배출 홈의 용량이 작아지기 때문에 절삭 부스러기 배출성을 저해할 우려가 있다. 한편, 비 L/D 가 0.090 을 상회하면, 엇갈린 2 개의 절삭 부스러기 배출 홈 (7) 의 개쉬 (8) 끼리의 사이에 남겨져 박육이 되는 치즐부 (10) 가 길어진다. 경질 피막이 피복되어 있어도 엔드 밀 본체 (1) 의 모재 부분의 강도가 저하되어 결손 등을 발생하기 쉬워진다.

본 실시형태에 있어서, 치즐부 (10) 에 있어서 치즐 엣지 (10a) 가 형성된 범위에 있어서의 바닥날 (5a) 의 레이크각도, 지나치게 커도 지나치게 작아도 경질 피막의 박리가 발생하기 쉬워진다. 그 때문에, 상기한 비 W/D 및 비 L/D 에 더하여, 바닥날 (5a) 의 레이크각을 적절한 범위로 하는 것도 공구 수명을 높이는 데 있어서 중요하다. 본 실시형태에서는, 바닥날 (5a) 의 레이크각을 네거티브 방향으로 크게 함으로써 날끝각을 크게 하고, 회전 속도가 0 에 가깝게 절삭 저항이 큰 치즐부의 강도를 향상시켜, 피막의 박리를 억제할 수 있다. 또한, 바닥날의 레이크각을, 네거티브 방향에 있어서, 어느 정도의 크기 이하로 억제함으로써, 절삭 저항이 과대해지는 것도 억제하여, 피막의 박리를 억제할 수 있다.

또, 상기 구성의 볼 엔드 밀에 있어서는, 치즐부 (10) 에 있어서 치즐 엣지 (10a) 가 형성된 범위에 있어서의 바닥날 (5a) 의 레이크각 (진정한 레이크각) 이 -15° ∼ -30° 의 범위 내로 부각측으로 크게 설정되어 있다. 이 때문에, 치즐부 (10) 에 있어서의 바닥날 (5a) 의 날끝각을 크게 확보할 수 있다. 치즐부 (10) 는, 절삭 부스러기 배출 홈 (7) 의 개쉬 (8) 의 엔드 밀 회전 방향을 향하는 벽면 (8a) (레이크면) 과 선단 플랭크면 (6) 의 교차 능선부이다. 치즐부 (10) 에 있어서 치즐 엣지 (10a) 가 형성된 범위에 있어서의 바닥날 (5a) 상에도 충분한 두께의 경질 피막을 피복하는 것이 가능해짐과 함께, 바닥날 (5a) 자체의 강도를 향상시킬 수 있다. 바닥날 (5a) 에 치핑이나 결손 등이 발생하는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

여기서, 치즐부 (10) 에 있어서 치즐 엣지 (10a) 가 형성된 범위에 있어서의 바닥날 (5a) 의 레이크각이 -15° 보다 정각측으로 크면, 바닥날 (5a) 의 날끝각을 충분히 확보할 수 없게 된다. 단시간의 절삭 가공에 의해 벽면 (8a) (레이크면) 이 마모되어 레이크각이 극단적인 부각으로 되기 때문에 절삭 저항의 증대를 초래하게 되고, 엔드 밀 본체 (1) 의 회전 구동력도 증대한다. 또, 치즐부 (10) 에 있어서 치즐 엣지 (10a) 가 형성된 범위에 있어서의 바닥날 (5a) 의 레이크각이 -30° 보다 부각측으로 크면, 절삭 가공 당초부터의 절삭 저항이 지나치게 커져 버린다. 엔드 밀 본체 (1) 의 회전 구동력이 증대하는 결과가 된다. 또한, 바닥날 (5a) 의 레이크각은, 치즐부 (10) 로부터 외주날 (5b) 측을 향해서는 점차 변화하고 있어도 된다. 외주날 (5b) 측의 바닥날 (5a) 의 레이크각은 부각이어도 되고, 정각이어도 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 선단 플랭크면 (6) 이, 바닥날 (5a) 로부터 엔드 밀 회전 방향 (T) 의 반대측을 향함에 따라 플랭크각이 커지는 복수 (2 개) 의 제 1, 제 2 플랭크면부 (6a, 6b) 에 의해 형성되어 있다. 이 때문에, 제 1 플랭크면부 (6a) 에 의해 바닥날 (5a) 의 날끝각을 더욱 크게 확보하여 강도를 한층 향상시키면서, 플랭크각이 큰 제 2 플랭크면부 (6b) 에 의해 절삭 저항의 확실한 저감을 도모할 수 있다. 또한, 제 1 플랭크면부 (6a) 의 플랭크각이 지나치게 작으면 가공면 조도가 저하되므로, 제 1 플랭크면부 (6a) 의 플랭크각은 5° ∼ 10° 의 범위 내인 것이 바람직하다. 제 1 플랭크면부 (6a) 의 플랭크각은 7° ∼ 10° 의 범위 내인 것이 바람직하다. 또, 제 2 플랭크면부 (6b) 의 플랭크각은, 10° ∼ 20° 의 범위 내인 것이 바람직하다.

실시예

[제 1 실시예]

(실시예 1, 2)

다음으로, 본 발명의 실시예를 들어, 특히 본 발명에 있어서의 치즐부 (10) 의 폭 (W) (㎜) 의 직경 (D) (㎜) 에 대한 비 W/D 와, 절삭 부스러기 배출 홈 (7) (개쉬 (8)) 끼리의 엇갈림량 (L) (㎜) 의 직경 (D) (㎜) 에 대한 비 L/D 의 효과에 대해서 실증한다. 본 실시예에서는, 상기 서술한 실시형태에 기초한 바닥날 (5a) 의 직경 (D) (㎜) 이 0.6 ㎜, 치즐부 (10) 에 있어서 치즐 엣지 (10a) 가 형성된 범위에 있어서의 바닥날 (5a) 의 레이크각이 -20° 인 볼 엔드 밀에 있어서, 비 W/D 를 0.023, 비 L/D 를 0.075 로 한 볼 엔드 밀과, 비 W/D 를 0.045, 비 L/D 를 0.077 로 한 볼 엔드 밀을 제조하였다. 이들을 순서대로 실시예 1, 2 로 한다.

(실시예 3, 4)

또, 상기 서술한 실시형태에 기초한 바닥날 (5a) 의 직경 (D) (㎜) 이 0.6 ㎜ 인 볼 엔드 밀에 있어서, 치즐부 (10) 에 있어서 치즐 엣지 (10a) 가 형성된 범위에 있어서의 바닥날 (5a) 의 레이크각이 -25° 이고, 비 W/D 를 0.040, 비 L/D 를 0.052 로 한 볼 엔드 밀과, 치즐부 (10) 에 있어서 치즐 엣지 (10a) 가 형성된 범위에 있어서의 바닥날 (5a) 의 레이크각이 -15° 이고, 비 W/D 를 0.040, 비 L/D 를 0.052 로 한 볼 엔드 밀을 제조하였다. 이들을 순서대로 실시예 3, 4 로 한다. 또한, 이들 실시예 1 ∼ 4 의 볼 엔드 밀에서는, 제 1 플랭크면부 (6a) 의 플랭크각은 6°, 제 2 플랭크면부 (6b) 의 플랭크각은 14° 였다.

(비교예 1 ∼ 6)

한편, 이들 실시예 1 ∼ 4 에 대한 비교예로서, 실시예 1, 2 와 동일하게 바닥날의 직경 (D) (㎜) 이 0.6 ㎜, 치즐부에 있어서 치즐 엣지가 형성된 범위에 있어서의 바닥날의 레이크각이 -20° 인 볼 엔드 밀을 6 개 제조하였다. 비교예의 볼 엔드 밀은, 비 W/D 를 0.020 보다 작은 0.007 로 하고 비 L/D 는 0.067 로 한 볼 엔드 밀과, 비 W/D 를 0.060 보다 큰 0.070 으로 하고 비 L/D 는 0.052 로 한 볼 엔드 밀과, 비 W/D 는 0.040 으로 하고 비 L/D 를 0.014 보다 작은 0.010 으로 한 볼 엔드 밀과, 비 W/D 는 0.040 으로 하고 비 L/D 를 0.090 보다 큰 0.100 으로 한 볼 엔드 밀과, 비 W/D 를 0.020 보다 작은 0.012 로 하고 비 L/D 는 0.048 로 한 볼 엔드 밀과, 비 W/D 를 0.020 보다 작은 0.008 로 하고 비 L/D 는 0.022 로 한 볼 엔드 밀이다. 이들을 순서대로 비교예 1 ∼ 6 으로 한다.

(비교예 7)

또한, 실시예 1 ∼ 4 에 대한 비교예로서, 실시예 1 ∼ 4 및 비교예 1 ∼ 6 과 동일하게 바닥날의 직경 (D) (㎜) 이 0.6 ㎜ 인 볼 엔드 밀에 있어서, 치즐부에 있어서 치즐 엣지가 형성된 범위에 있어서의 바닥날의 레이크각이 -5° 이고, 비 W/D 를 0.040 로 하고 비 L/D 는 0.052 로 한 볼 엔드 밀도 제조하였다. 이것을 비교예 7 로 한다. 또한, 이들 비교예 1 ∼ 7 의 볼 엔드 밀에 있어서도, 제 1 플랭크면부 (6a) 의 플랭크각은 6°, 제 2 플랭크면부 (6b) 의 플랭크각은 14° 였다.

(절삭 시험 및 손상 관찰)

실시예 1 ∼ 4 및 비교예 1 ∼ 7 의 볼 엔드 밀에 의해, 경도 64HRC 의 ASP23 으로 이루어지는 피삭재에 8 ㎜ × 8 ㎜ 의 정방형의 바닥면을 갖는 오목부를 절삭하는 절삭 가공을 30 분간 실시하고, 그 때의 볼 엔드 밀의 절삭 상황과 손상 상황을 관찰하였다. 절삭 조건은, 엔드 밀 본체 (1) 의 회전수 40000 min^-1, 회전 속도 75 m/min, 절삭 속도 800 ㎜/min, 1 날당의 이송량 0.01 ㎜/t, 축방향 절입 깊이 0.005 ㎜, 반경 방향 절입 깊이 0.01 ㎜ 이고, 쿨런트로서 미스트를 블로우하여 절삭 가공을 실시하였다.

실시예 1 ∼ 4 및 비교예 1 ∼ 7 의 볼 엔드 밀에서는, 엔드 밀 본체의 표면에 공통 조성의 경질 피막을 형성하였다. 경질 피막으로는, 상기 서술한 일본 특허공보 제6410797호에 기재된 것 (AlCrSiN) 을 평균 막두께 2 ㎛ 로 피복하고, 그 위에 보호 피막으로서 동일하게 일본 특허공보 제6410797호에 기재된 것 (TiSiN) 을 평균 막두께 1 ㎛ 로 피복하였다.

손상 관찰의 결과, 비 W/D 가 0.020 보다 작은 0.007 이었던 비교예 1 의 볼 엔드 밀, 비 W/D 가 0.020 보다 작은 0.012 였던 비교예 5 의 볼 엔드 밀, 비 W/D 가 0.020 보다 작은 0.008 이었던 비교예 6 의 볼 엔드 밀에서는, 바닥날의 특히 치즐부에 치핑이 발생되어 있었다. 또, 비 W/D 가 0.060 보다 큰 0.070 이었던 비교예 2 의 볼 엔드 밀에서는, 절삭 부스러기 배출성이 저하되어 엔드 밀 본체의 회전 구동력이 증대함과 함께, 피삭재에 형성된 오목부의 바닥면의 가공면 정밀도가 악화되어 있었다.

비 L/D 가 0.014 보다 작은 0.010 이었던 비교예 3 의 볼 엔드 밀에서도, 절삭 부스러기 배출성의 저하에 의한 엔드 밀 본체의 회전 구동력의 증대가 확인되었다. 비 L/D 가 0.090 보다 큰 0.100 이었던 비교예 4 의 볼 엔드 밀에서는, 바닥날의 특히 치즐부 주변에 있어서의 강도의 저하에 의해 엔드 밀 본체에 결손이 발생되어 있는 것이 확인되었다.

또, 치즐부에 있어서 치즐 엣지가 형성된 범위에 있어서의 바닥날의 레이크각이 -5° 인 비교예 7 의 볼 엔드 밀에서는, 날끝 강도가 저하되었기 때문에 조기에 치핑이 발생하였다. 이들 비교예 1 ∼ 7 의 볼 엔드 밀에 대하여, 실시예 1 ∼ 4 의 볼 엔드 밀에서는, 바닥날 (5a) 을 포함한 절삭날 (5) 의 치핑이나 결손은 확인되지 않고, 안정적인 정상 마모였다.

(실시예 5, 6)

다음으로, 실시예 1 의 볼 엔드 밀을 기본으로 하여, 제 1 플랭크면부 (6a) 의 플랭크각을 3° 로 한 볼 엔드 밀과, 제 1 플랭크면부 (6a) 의 플랭크각을 9° 로 한 볼 엔드 밀을 제조하였다. 이들을 순서대로 실시예 5, 6 으로 한다. 실시예 5, 6 의 볼 엔드 밀과 실시예 1 의 볼 엔드 밀에 의해, 마무리 가공에 있어서의 가공면 조도의 평가로서, 상기 서술한 절삭 조건과 동일한 조건으로 절삭 가공을 60 분 실시하고, 그 때의 피삭재의 오목부의 바닥면의 가공면 조도를 측정하였다.

그 결과, 실시예 1, 5, 6 중 어느 볼 엔드 밀에서도, 60 분 가공 후의 피삭재의 가공면 조도 Rz (㎛) 는 0.3 ㎛ 정도였다. 제 1 플랭크면부 (6a) 의 플랭크각이 3° 인 실시예 5 의 볼 엔드 밀에서는, 이송 속도가 낮아지는 지점에서 제 1 플랭크면부 (6a) 가 길게 스쳐 가공면이 부분적으로 거칠어져 있는 지점이 있는 것이 확인되었다. 한편, 제 1 플랭크면부 (6a) 의 플랭크각이 9° 인 실시예 6 의 볼 엔드 밀에서는, 균일한 가공면이 형성되어 있는 것이 확인되었다. 따라서, 상기 서술한 바와 같이, 제 1 플랭크면부 (6a) 의 플랭크각은 5° ∼ 10° 의 범위 내인 것이 바람직한 것을 알 수 있다. 제 1 플랭크면부 (6a) 의 플랭크각이 7° ∼ 10° 의 범위이면, 가공면의 품위를 더욱 높일 수 있다.

[제 2 실시예]

(시판품과의 비교)

또한, 실제의 금형의 가공을 상정하여, 시장에서 유통하고 있는 바닥날의 직경 (D) (㎜) 이 0.6 ㎜, 치즐부에 있어서 치즐 엣지가 형성된 범위에 있어서의 바닥날의 레이크각이 -18° 이고, 비 W/D 가 0.035, 비 L/D 가 0.070 으로 된 CBN 볼 엔드 밀과, 실시예 1 의 볼 엔드 밀을 사용한 절삭 시험과, 마모량 측정을 실시하였다. 절삭 시험은, 경도 64HRC 의 ASP23 으로 이루어지는 피삭재에 세로 4 ㎜, 가로 73 ㎜, 깊이 1.5 ㎜ 이고 바닥면의 모서리부에 반경 0.5 ㎜ 의 오목 곡면을 갖는 포켓 형상의 오목부를 2 개 마무리 가공하는 절삭 가공을 실시하고, 그 때의 피삭재의 가공 정밀도를 첫번째와 두번째의 오목부에서 비교하는 평가를 실시하였다. 마모량 측정은, 절삭 가공 후의 볼 엔드 밀의 플랭크면 마모를 측정하였다.

또한, 절삭 조건은, 제 1 실시예의 절삭 조건과 동일하게, 엔드 밀 본체 (1) 의 회전수 40000 min^-1, 회전 속도 75 m/min, 절삭 속도 800 ㎜/min, 1 날당의 이송량 0.01 ㎜/t, 축방향 절입 깊이 0.005 ㎜, 반경 방향 절입 깊이 0.01 ㎜ 이고, 쿨런트로서 미스트를 블로우하여 절삭 가공을 실시하였다.

그 결과, 오목부의 세로벽부의 절삭량은, 실시예 1 의 볼 엔드 밀에서는, 첫번째가 0.012 ㎜ 이고, 두번째가 0.014 ㎜ 였다. 이에 반해, CBN 볼 엔드 밀에서는, 오목부의 세로벽부의 절삭량은, 첫번째가 0.012 ㎜ 이고, 두번째는 0.016 ㎜ 였다. 또, 첫번째와 두번째의 오목부의 바닥면의 절삭 잔류량의 차는, 실시예 1 의 볼 엔드 밀에서는, 직선부와 모서리부에서 0.001 ㎜ 였다. 이에 반해, CBN 볼 엔드 밀에서는, 첫번째와 두번째의 오목부의 바닥면의 절삭 잔류량의 차는, 직선부에서 0.002 ㎜, 모서리부에서는 0.003 ㎜ ∼ 0.005 ㎜ 였다.

또한, 바닥면의 가공면 조도는, 실시예 1 의 볼 엔드 밀에서는, 첫번째의 가공면 조도 Rz (㎛) 는 0.5 ㎛, 두번째의 가공면 조도 Rz (㎛) 가 0.69 ㎛ 였다. 이에 반해, CBN 볼 엔드 밀에서는, 바닥면의 가공면 조도는, 첫번째의 가공면 조도 Rz 가 0.62 ㎛, 두번째의 가공면 조도 Rz 가 2.20 ㎛ 였다. 또한, 플랭크면 마모폭은, 실시예 1 의 볼 엔드 밀이 0.017 ㎜ 이고, CBN 볼 엔드 밀은 0.029 ㎜ 였다. 이들 결과로부터, 본 발명에 관련된 실시예 1 의 볼 엔드 밀에서는, 시장에 유통하고 있는 CBN 볼 엔드 밀과 비교해도 손색이 없는, 혹은 우수한 가공 정밀도와 내마모성이 얻어지고 있는 것을 알 수 있다.

1 : 엔드 밀 본체
2 : 생크부
3 : 절삭날부
4 : 테이퍼넥부
5 : 절삭날
5a : 바닥날
5b : 외주날
6 : 선단 플랭크면
6a : 제 1 플랭크면부
6b : 제 2 플랭크면부
7 : 절삭 부스러기 배출 홈
8 : 개쉬
8a : 절삭 부스러기 배출 홈 (7) (개쉬 (8)) 의 엔드 밀 회전 방향 (T) 을 향하는 벽면 (바닥날 (5a) 의 레이크면)
9 : 외주 플랭크면
10 : 치즐부
10a : 치즐 엣지
O : 엔드 밀 본체 (1) 의 축선
T : 엔드 밀 회전 방향
D : 축선 (O) 둘레의 회전 궤적에 있어서 바닥날 (5a) 이 이루는 볼록 반구면의 직경
W : 치즐부 (10) 의 폭
L : 절삭 부스러기 배출 홈 (7) (개쉬 (8)) 끼리의 엇갈림량

Claims (3)

1. 축선 둘레에 엔드 밀 회전 방향으로 회전되는 엔드 밀 본체와, 상기 엔드 밀 본체의 적어도 선단부의 표면에 피복되는 경질 피막을 구비하는 볼 엔드 밀로서,
   상기 엔드 밀 본체의 선단부 외주에, 상기 엔드 밀 본체의 선단 플랭크면에 개구하여 후단측으로 연장되는 2 개의 절삭 부스러기 배출 홈이 상기 축선에 관해서 회전 대칭으로 형성되고,
   상기 2 개의 절삭 부스러기 배출 홈의 엔드 밀 회전 방향을 향하는 벽면과, 상기 선단 플랭크면의 각각의 교차 능선부에, 상기 축선 둘레의 회전 궤적이 그 축선 상에 중심을 갖는 볼록 반구면 형상의 바닥날이 형성되어 있고,
   상기 축선 둘레의 회전 궤적에 있어서 상기 바닥날이 이루는 볼록 반구면의 직경 (D) (㎜) 이 2 ㎜ 이하이고,
   상기 절삭 부스러기 배출 홈은, 상기 축선 방향 선단측에서 보아, 그 축선을 사이에 두고 서로 겹치는 일 없이 반대측으로 엇갈려 있고, 엇갈린 상기 절삭 부스러기 배출 홈끼리의 사이에 남겨진 치즐부의 폭 (W) (㎜) 의 상기 직경 (D) (㎜) 에 대한 비 W/D 가 0.020 ∼ 0.060 의 범위 내로 됨과 함께, 상기 절삭 부스러기 배출 홈끼리의 엇갈림량 (L) (㎜) 의 상기 직경 (D) (㎜) 에 대한 비 L/D 가 0.014 ∼ 0.090 의 범위 내로 되고,
   상기 치즐부에 있어서 치즐 엣지가 형성된 범위에 있어서의 상기 바닥날의 레이크각이 -15° ∼ -30° 의 범위 내로 되어 있는 것을 특징으로 하는 볼 엔드 밀.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 선단 플랭크면은, 상기 바닥날로부터 엔드 밀 회전 방향의 반대측을 향함에 따라 플랭크각이 커지는 복수의 플랭크면부에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 볼 엔드 밀.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 선단에 외면은, 상기 바닥날로부터 엔드 밀 회전 방향의 반대측을 향하여 늘어서는 제 1 플랭크면부와 제 2 플랭크면부를 가지며,
   상기 제 1 플랭크면부의 플랭크각은, 5° 이상 10° 이하인 것을 특징으로 하는 볼 엔드 밀.

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