WO2020084959A1 - エンドミルおよびその製造方法 - Google Patents

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WO2020084959A1
WO2020084959A1 PCT/JP2019/036355 JP2019036355W WO2020084959A1 WO 2020084959 A1 WO2020084959 A1 WO 2020084959A1 JP 2019036355 W JP2019036355 W JP 2019036355W WO 2020084959 A1 WO2020084959 A1 WO 2020084959A1
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WO
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embedded
end mill
cutting blade
main body
cutting
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PCT/JP2019/036355
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Inventor
誠 中市
宏太 仲井
藤井 誠
Original Assignee
日東電工株式会社
神谷機工株式会社
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/18Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with cutting bits or tips or cutting inserts rigidly mounted, e.g. by brazing
    • B23B27/20Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with cutting bits or tips or cutting inserts rigidly mounted, e.g. by brazing with diamond bits or cutting inserts
    • 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
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/02Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • B23C5/1009Ball nose end mills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/16Milling-cutters characterised by physical features other than shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/28Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
    • B23P15/34Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools milling cutters

Definitions

  • the present invention relates to an end mill and its manufacturing method.
  • the end mill is widely known as one of the cutting tools.
  • An end mill typically has a main body that rotates about a rotation axis and a cutting blade attached to the surface of the main body.
  • a normal end mill is formed by cutting an integrated metal into a blade, but it is difficult to cut a sintered diamond blade to form a blade, and it is necessary to separately attach it to the body of the end mill.
  • the end mill may be required to have a small diameter (for example, an outer diameter of less than 10 mm) depending on the application. In such a small-diameter end mill, the mounting surface for mounting the cutting blade cannot be sufficiently secured in the main body, and it is often difficult to mount the cutting blade in the main body. Furthermore, when using a plurality of cutting blades, it is often more difficult to attach the cutting blades to the main body and secure strength and durability.
  • the present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and its main purpose is to provide a plurality of cutting blades on a main body while having a small diameter, which is excellent in strength and durability. It is to provide a simple manufacturing method thereof.
  • the end mill of the present invention includes a main body that is provided with a plurality of embedded portions and that rotates about a rotation axis; and a plurality of cutting blades that are embedded and fixed in the embedded portions and that are configured as the outermost diameters. And;
  • the cutting edge contains sintered diamond, the helix angle of the cutting edge is 0 °, and the outer diameter is less than 10 mm.
  • the cutting blade is embedded and fixed in the embedding portion so that an extension line of the cutting blade does not pass through the rotary shaft. In one embodiment, the cutting blade is embedded and fixed in the embedded portion so as to define a rake angle of a predetermined angle.
  • the main body is formed with a reference surface extending in a direction forming the predetermined angle with respect to a direction in which the cutting blade extends.
  • the main body is formed with a buried surface extending in a direction intersecting with the extending direction of the reference plane.
  • the main body is provided with an embedded surface extending in a direction forming the predetermined angle with respect to a direction orthogonal to the extending direction of the reference plane.
  • the cutting blade is embedded and fixed to the embedding portion so as to be orthogonal to the embedding surface.
  • the upstream side in the rotation direction of the embedded portion as viewed from the rotation axis direction is projected more than the downstream side in the rotation direction of the embedded portion.
  • the cutting blade has a base made of a superhard material and a sintered diamond layer provided on one surface of the base.
  • the embedded portion has a depth of 0.30 mm to 1.50 mm.
  • the plurality of embedded portions are provided at positions symmetrical with respect to the rotation axis. According to another aspect of the present invention, a method for manufacturing the above end mill can be provided.
  • the cutting blade is embedded in the embedded portion of the main body; and, with the cutting blade embedded in the embedded portion, the cutting blade is embedded in the embedded portion by vacuum brazing or high frequency brazing.
  • the cutting blade includes a base made of a superhard material and a sintered diamond layer provided on one surface of the base, and the manufacturing method is Both of the sintered diamond layers are fixed to the embedded portion by vacuum brazing.
  • the cutting blade is made of sintered diamond, and the manufacturing method fixes the sintered diamond to the embedded portion by vacuum brazing.
  • the embedded blade in a small-diameter end mill, is provided in the main body and the cutting blade is embedded and fixed in the embedded portion, so that the cutting blade is well attached to the main body and is excellent in strength and durability. End mill can be realized. Furthermore, by embedding the cutting blade in the embedded portion and fixing the cutting blade so that the extension line of the cutting blade does not pass through the rotary shaft, the strength and durability can be further improved. As a result, even when using a plurality of cutting blades, the excellent end mill as described above can be realized.
  • FIG. 1 (a) is a schematic plan view from the axial direction for explaining the structure of the end mill according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (b) is a schematic view of the end mill of FIG. 1 (a).
  • 2 (a) to 2 (e) are schematic plan views seen from the axial direction for explaining the structure of the end mill according to another embodiment of the present invention.
  • 5 (a) to 5 (e) are schematic plan views illustrating a series of non-linear cutting processes as an example of the cutting process of the optical film using the end mill according to the embodiment of the present invention. .
  • FIG. 1 (a) is a schematic plan view from the axial direction for explaining the structure of the end mill according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (b) is the end mill of FIG. 1 (a).
  • the end mill 100 of the illustrated example has a main body 20 that rotates about a rotary shaft 22 that extends in the vertical direction (the stacking direction of the works, the work is a cutting target in which optical films are stacked, and details will be described later), and the main body 20.
  • a cutting edge 10 protruding from the outermost diameter.
  • the end mill is typically a straight end mill.
  • the main body 20 is provided with the embedded portion 24, and the cutting blade 10 is embedded in the embedded portion 24 and fixed to the main body 20.
  • the cutting blade can be satisfactorily attached to the main body even if the end mill has a small diameter and it is difficult to sufficiently secure the attachment surface of the cutting blade on the main body surface. Therefore, a small-diameter end mill having a practically acceptable cutting ability can be actually manufactured. Furthermore, an end mill excellent in strength and durability can be realized.
  • the main body 20 is provided with a plurality of embedded portions 24, and the cutting blades 10 are embedded and fixed to the plurality of embedded portions 24, respectively. Although two embedded portions 24, 24 are provided in the illustrated example, three or more embedded portions may be provided.
  • the number of cutting blades may be two, or may be three or more.
  • the cutting blade 10 is embedded and fixed in the embedding portion 24 so that the extension line of the cutting blade 10 does not pass through the rotary shaft 22.
  • the distance between the embedded portions is greater than the configuration in which the embedded portion is formed so that the extension line of the cutting blade passes through the rotation axis. Can be increased.
  • the strength and durability of the main body 20 can be further improved, and finally the strength and durability of the end mill can be further improved.
  • extension line of the cutting blade refers to a line extending in the length direction of the cutting blade at the midpoint in the thickness direction of the cutting blade (line E in FIG. 1A).
  • a plurality of embedding sections 24 are provided, and the number of cutting blades 10 can be set according to the number of embedding sections 24.
  • the embedded portions are preferably provided at 2 to 4 places, more preferably 2 to 3 places. That is, the number of cutting edges of the end mill is preferably 2 to 4 and more preferably 2 to 3. With such a configuration, since the interval between the cutting blades is appropriately secured, cutting scraps can be satisfactorily discharged. More preferably, the number of blades is two. With such a configuration, the rigidity of the cutting blade is ensured and the pocket is secured, so that the cutting waste can be satisfactorily discharged.
  • the plurality of embedded portions are preferably provided at positions symmetrical with respect to the rotation axis 22.
  • the cutting blade of the end mill has two blades, they are arranged, for example, approximately 180 ° apart in the circumferential direction of the main body of the end mill.
  • the end mill has three cutting blades, for example, they are arranged at intervals of about 120 ° in the circumferential direction of the main body of the end mill.
  • the depth d of the embedded portion 24 is preferably 0.30 mm to 1.50 mm, more preferably 0.30 mm to 1.00 mm, and further preferably 0.30 mm to 0.70 mm. is there.
  • the depth of the embedded portion is in such a range, both the strength of fixing the cutting blade to the main body and the strength of the main body itself can be secured.
  • the depth of the embedded portion is less than 0.30 mm, the strength of fixing the cutting blade to the main body may be insufficient.
  • the depth of the embedded portion is less than 1.50 mm, the strength of the main body itself may be insufficient.
  • the helix angle of the cutting blade 10 is 0 °.
  • the cutting surface may have a taper shape when viewed from the lateral direction, but the helix angle is 0 °.
  • the irregular processing means processing the optical film into a shape other than a rectangle, for example. In particular, a remarkable effect can be obtained when fine non-linear processing (deformation) is performed on the optical film using a small-diameter end mill.
  • a helix angle of 0 ° means that the cutting blade 10 extends in a direction substantially parallel to the rotary shaft 22, that is, the blade is not twisted with respect to the rotary shaft.
  • 0 ° means substantially 0 °, and also includes a case where a slight angle twist is caused by a processing error or the like.
  • the outer diameter of the end mill is less than 10 mm, preferably 3 mm to 9 mm, and more preferably 4 mm to 7 mm. According to the embodiment of the present invention, it is possible to actually manufacture an end mill having such a small outer diameter and practically acceptable cutting ability. As a result, for example, in fine non-linear processing (deformation processing) using such a small-diameter end mill, cracks and yellow bands of the optical film can be satisfactorily suppressed, and when the optical film has an adhesive layer. In this case, it is possible to satisfactorily suppress the lack of glue.
  • the "outer diameter of the end mill” refers to a value obtained by doubling the distance from the rotary shaft 22 to the cutting edge 10a.
  • the cutting blade 10 typically includes a cutting edge 10a, a rake face 10b, and a relief face 10c.
  • a pocket 30 may be defined by the rake face 10b and the body 20.
  • the cutting edge 10a may be sharp as in the illustrated example (for example, may have an apex with an acute angle in plan view), or may be flat.
  • the shape of the escape surface 10c in plan view may be linear as in the illustrated example, may be curved (may have two escape surfaces), and may be a smooth curved shape. Good.
  • the relief surface 10c is preferably roughened. Any appropriate treatment can be adopted as the surface-roughening treatment. A typical example is blasting.
  • blocking refers to a phenomenon in which the optical films in the work adhere to each other with an adhesive or a pressure-sensitive adhesive when the optical film includes an adhesive layer, and a scraping of the adhesive or the pressure-sensitive adhesive attached to the end surface. The dust will contribute to the adhesion between the optical films.
  • the cutting blade 10 may be embedded and fixed in the embedding portion 24 so as to define a rake angle ⁇ of a predetermined angle as shown in the example, and the rake angle is 0 ° (the direction in which the cutting blade extends and the main body). They may be embedded and fixed in the embedding portion 24 so that they are parallel to the diameter direction).
  • the rake angle is defined as in the illustrated example, the rake angle ⁇ is preferably 5 ° to 45 °, more preferably 5 ° to 30 °.
  • the rake angle ⁇ is in such a range, the sharpness of the blade can be secured, the resistance during cutting can be appropriately suppressed, and the pocket 30 can be appropriately discharged with the pocket 30 having an appropriate size. it can.
  • the clearance angle ⁇ of the cutting blade 10 is preferably 5 ° to 30 °, more preferably 5 ° to 25 °. When the clearance angle ⁇ is in such a range, contact between the clearance surface 10c and the work 200 can be prevented, and the resistance during cutting can be appropriately suppressed. Furthermore, it is possible to prevent the cutting edge angle ⁇ from becoming excessively small.
  • the cutting edge angle ⁇ of the cutting blade 10 is preferably 45 ° or more, more preferably 55 ° or more. When the cutting edge angle ⁇ is in this range, the life of the cutting blade can be extended. Considering the rake angle ⁇ and the clearance angle ⁇ , the cutting edge angle ⁇ is less than 85 °, preferably 80 ° or less, and more preferably 75 ° or less.
  • the “rake angle ⁇ ” is an angle formed by the rake face 10b and the straight line connecting the cutting edge 10a and the rotary shaft 22;
  • the “blade angle ⁇ ” is an angle defined with the cutting edge 10a as the apex, and is an angle calculated from the formula: 90 ° -rake angle ⁇ -clearance angle ⁇ .
  • the cutting blade 10 includes sintered diamond. With such a configuration, fine non-linear processing (deformed processing) using the above-described small-diameter end mill can be favorably performed. More specifically, the cutting blade 10 may be composed of sintered diamond (substantially, may be composed of sintered diamond), or may be composed of sintered diamond as in the illustrated example. Good. In the illustrated example, the cutting blade 10 includes a base 11 made of a superhard material, and a sintered diamond layer 12 provided on one surface of the base 11 (a surface on the downstream side in the rotation direction R of the end mill). Have. The surface of the sintered diamond layer 12 becomes the rake face 10b of the cutting blade.
  • the cutting blade can be easily processed and cut out. Further, in the illustrated example, the effect of providing the embedded portion becomes remarkable. Details are as follows.
  • the attachment is typically performed by brazing, but the heat shrinkability differs between the base side and the sintered diamond layer side due to the laminated structure. As a result, the blade is often warped during brazing, making it difficult to attach the blade to the main body.
  • the cutting blade since the cutting blade is fixed in the embedded portion of the main body in a state of being embedded, the cutting blade can be attached even when the cutting blade is warped.
  • the thickness of the base 11 can be, for example, 0.2 mm to 2.0 mm.
  • a cemented carbide alloy is typically mentioned.
  • the cemented carbide is typically a composite material in which carbides of IVa, Va, and VIa group metals of the periodic table are sintered with an iron-based metal such as Fe, Co, or Ni.
  • Specific examples of the cemented carbide include WC-Co alloys, WC-TiC-Co alloys, WC-TaC-Co alloys, WC-TiC-TaC-Co alloys, WC-Ni alloys, WC-Ni alloys. -Cr-based alloys are included.
  • the thickness of the sintered diamond layer 12 can be, for example, 0.5 mm to 1.5 mm.
  • the sintered diamond constituting the sintered diamond layer 12 is typically a polycrystalline diamond obtained by baking small particles of diamond together with a binder (for example, metal powder or ceramic powder) at high temperature and high pressure. The characteristics of the sintered diamond can be adjusted by changing the type and blending ratio of the binder.
  • the cutting blade 10 is preferably a seamless one-piece along the length direction (rotation axis direction) of the main body 20.
  • the length of the cutting blade in the rotation axis direction is preferably 15 mm or more, more preferably 20 mm to 50 mm. With such a length, when cutting the optical film, it is possible to cut a work in which a desired number of optical films are laminated, and thus it is possible to improve the cutting efficiency.
  • FIG. 2A is a schematic plan view seen from the axial direction for explaining the structure of an end mill according to another embodiment of the present invention.
  • the end mill 101 of the illustrated example has a reference surface 26 formed on the main body 20.
  • the reference surface 20 extends in a direction forming the above-mentioned predetermined angle (angle of the rake angle ⁇ ) with respect to the extending direction of the cutting blade 10.
  • the reference surface 20 extends in a direction substantially parallel to a straight line connecting the cutting edge 10a and the rotation shaft 22.
  • the reference surface 26 is formed on the two side surfaces of the main body 20, but the reference surface 26 may be formed on only one side surface.
  • FIG. 2 (b) and 2 (c) are schematic plan views seen from the axial direction for explaining the structure of the end mill according to still another embodiment of the present invention.
  • Each of the illustrated end mills 102 and 103 further has a buried surface 28 formed on the main body 20.
  • the embedded surface 28 is a flat surface, and the embedded portion 24 is formed on the flat surface.
  • the embedded surface 28 is typically formed in a direction intersecting with the extending direction of the reference surface.
  • the embedding surface 28 may be formed so as to extend in a direction orthogonal to the extending direction of the reference plane as shown in FIG. 2B; for example, the reference plane extends as shown in FIG. 2C.
  • the embedding portion 24 can be formed on the flat surface, which facilitates formation of the embedding portion and embedding of the cutting blade in the embedding portion. Further, with the configuration shown in FIG. 2C, the embedded portion 24 extending in the direction orthogonal to the embedded surface 28 is formed, and the cutting blade 10 is embedded so as to be orthogonal to the embedded surface 28. , The desired rake angle can be realized automatically. Therefore, it becomes extremely easy to embed the cutting blade in the embedding portion, and it becomes extremely easy to set the rake angle of the cutting blade.
  • FIG. 2D is a schematic plan view seen from the axial direction for explaining the structure of the end mill according to still another embodiment of the present invention.
  • a portion 20u on the upstream side in the rotation direction R of the embedded portion 24 as viewed from the rotation axis direction projects more than a portion 20d on the downstream side.
  • the depth d1 of the embedded portion on the upstream side in the rotation direction is preferably 0.50 mm to 1.50 mm, more preferably 0.50 mm to 1.00 mm.
  • the depth d2 of the embedded portion on the downstream side in the rotation direction is preferably 0.30 mm to 1.25 mm, more preferably 0.30 mm to 0.75 mm.
  • d1 and d2 are in such ranges, both the fixing strength of the cutting blade to the main body and the strength of the main body itself can be secured while realizing the above-mentioned excellent cutting waste discharge property.
  • the ratio d1 / d2 of d1 and d2 is preferably 1.20 to 1.67, and more preferably 1.33 to 1.67. If the ratio d1 / d2 is in such a range, there is an advantage that the structure can be more easily endured by the cutting conditions for processing the stacked optical films.
  • FIG. 2 (d) may be combined with the embodiment having a rake angle of 0 ° as shown in FIG. 2 (e); FIG. 2 (a), FIG. 2 (b) or FIG.
  • the embodiment of (c) and the embodiment having a rake angle of 0 ° may be combined.
  • the number of cutting blades may be three (three embedded portions), and four or more (four embedded portions). More than one).
  • other suitable combinations than the exemplified ones of the above embodiments are also included in the present invention.
  • the method of manufacturing the end mill described in the above section A is to embed the cutting blade 10 in the embedded portion 24 of the main body 20; and, in a state where the cutting blade 10 is embedded in the embedded portion 24, vacuum brazing or high frequency wave. Fixing the cutting blade 10 to the embedded portion 24 by brazing. A brief description will be given below.
  • the main body can be produced, for example, by processing a sintered body obtained by a powder metallurgy method known in the art into a cylindrical shape by a method known in the art.
  • the embedded portion is formed in the main body.
  • the embedding part may be formed by any suitable method. Specific examples of the forming method include laser processing and cutting processing.
  • a cutting blade is produced. If the cutting blade has a base made of cemented carbide and a layer of sintered diamond provided on one side of the base, the cutting blade can be made by the following procedure: A cutting blade forming piece having a predetermined shape is cut out from a base material having a bonded diamond layer. The cutting is performed by, for example, electric discharge machining or laser machining. Next, a cutting blade can be obtained by cutting the base portion of the obtained cutting blade forming piece to reduce the thickness to a predetermined thickness. When the cutting blade is made of sintered diamond, the cutting blade can be obtained by cutting a base material of sintered diamond.
  • the cutting blade obtained as described above is embedded in the embedded portion formed as described above (typically, the cutting blade is inserted into the embedded portion).
  • the cutting blade is fixed to the embedded portion with the cutting blade embedded in the embedded portion.
  • the cutting blade can be fixed to the embedded portion by vacuum brazing or high frequency brazing.
  • the vacuum brazing can satisfactorily adhere to the main body (embedded portion) even with a cutting blade containing sintered diamond. This is because residual oxygen and moisture during brazing can be removed, and thus the oxide film on the body surface can be destroyed and the oxide film can be prevented from being regenerated, so that the wettability of the body surface can be increased.
  • High-frequency brazing can be processed at low temperatures.
  • both the base portion and the sintered diamond layer are fixed to the main body (embedded portion); when the cutting blade is composed of sintered diamond, Sintered diamond is fixed to the body (embedded part).
  • the end mills described in the above-mentioned items A and B can typically be suitably used in a method for producing an optical film.
  • the manufacturing method preferably includes cutting the end surface of the optical film.
  • the optical film examples include a polarizer, a retardation film, a polarizing plate (typically, a laminate of a polarizer and a protective film), a conductive film for a touch panel, a surface-treated film, and for these purposes.
  • a laminate for example, a circularly polarizing plate for antireflection, a polarizing plate with a conductive layer for a touch panel
  • the optical film includes an adhesive layer (eg, an adhesive layer, a pressure-sensitive adhesive layer).
  • the manufacturing method when a polarizing plate with an adhesive layer is adopted as an example of an optical film Specifically, each step in the method of manufacturing a planar polarizing plate with an adhesive layer as shown in FIG. 3 will be described. It is obvious to those skilled in the art that the optical film is not limited to the polarizing plate with the pressure-sensitive adhesive layer, and that the planar shape of the polarizing plate with the pressure-sensitive adhesive layer is not limited to the planar shape of FIG. That is, the end mill according to the embodiment of the present invention can be applied to a method for manufacturing any optical film having any shape.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining the cutting process of the optical film, and the work piece 200 is shown in this figure.
  • a work 200 in which a plurality of optical films (polarizing plates with pressure-sensitive adhesive layers) are stacked is formed.
  • the pressure-sensitive adhesive layer-attached polarizing plate can be manufactured by a method well known and commonly used in the art, and thus a detailed description of the manufacturing method is omitted.
  • the polarizing plate with the pressure-sensitive adhesive layer is typically cut into any appropriate shape when forming a work.
  • the pressure-sensitive adhesive layer-attached polarizing plate may be cut into a rectangular shape, may be cut into a shape similar to the rectangular shape, or may be cut into an appropriate shape (for example, a circle) according to the purpose. It may have been done.
  • the pressure-sensitive adhesive layer-attached polarizing plate is cut into a rectangular shape, and the work 200 has outer peripheral surfaces (cutting surfaces) 200a and 200b facing each other and outer peripheral surfaces (cutting surfaces) 200c and 200d orthogonal thereto.
  • the work 200 is preferably clamped from above and below by a clamp means (not shown).
  • the total thickness of the work is preferably 10 mm to 50 mm, more preferably 15 mm to 25 mm, and further preferably about 20 mm. With such a thickness, it is possible to prevent damage due to the pressing by the clamp means or the impact during cutting.
  • the polarizing plates with the pressure-sensitive adhesive layer are stacked so that the works have such a total thickness.
  • the number of pressure-sensitive adhesive layer-attached polarizing plates constituting the work may be, for example, 20 to 100.
  • the clamp means eg, jig
  • the clamp means may be made of a soft material or a hard material. When it is made of a soft material, its hardness (JIS A) is preferably 60 ° to 80 °. If the hardness is too high, the pressing trace by the clamp means may remain. If the hardness is too low, the jig may be deformed to cause positional deviation, resulting in insufficient cutting accuracy.
  • a predetermined position on the outer peripheral surface of the work 200 is cut by the end mill 100.
  • the end mill 100 is typically held by a machine tool (not shown), is rotated at a high speed around the rotation axis of the end mill, and is fed in a direction intersecting with the rotation axis while the cutting blade is placed on the outer peripheral surface of the workpiece 200. Used by abutting and cutting. That is, the cutting is typically performed by bringing the cutting blade of the end mill into contact with the outer peripheral surface of the work 200 to make a cut.
  • chamfered portions 200E, 200F, 200G, and 200H are formed at four corners of the outer periphery of the work 200, and the chamfered portion 200E is formed.
  • a recess 200I is formed at the center of the outer peripheral surface connecting with 200H.
  • FIG. 5 (a) the portion where the chamfered portion 200E of FIG. 2 is formed is chamfered, and then, as shown in FIGS. 5 (b) to 5 (d), the chamfered portion 200F, The portions where 200G and 200H are formed are sequentially chamfered. Finally, as shown in FIG. 5E, the recess 200I is cut and formed.
  • the chamfered portions 200E, 200F, 200G and 200H, and the recess 200I are formed in this order, but they may be formed in any appropriate order.
  • the cutting conditions can be appropriately set according to the configuration of the polarizing plate with the pressure-sensitive adhesive layer, the desired shape, and the like.
  • the rotation speed (rotation speed) of the end mill is preferably less than 25000 rpm, more preferably 22000 rpm or less, and further preferably 20000 rpm or less.
  • the lower limit of the rotation speed of the end mill can be, for example, 10,000 rpm.
  • the feed speed of the end mill is preferably 500 mm / min to 10000 mm / min, more preferably 500 mm / min to 2500 mm / min, and further preferably 800 mm / min to 1500 mm / min.
  • the cut amount of the end mill is preferably 0.8 mm or less, more preferably 0.3 mm or less.
  • the number of cuts at the cutting location by the end mill may be one cut, two cuts, three cuts or more.
  • a polarizing plate with a pressure-sensitive adhesive layer that has been machined can be obtained using the end mill according to the embodiment of the present invention.
  • a polarizing plate with a pressure-sensitive adhesive layer including a non-linearly processed portion can be obtained.
  • the end mill of the present invention can be suitably used for cutting an optical film.
  • the optical film machined by the end mill of the present invention can be used for, for example, an instrument panel of a car or a deformed image display section represented by a smart watch.

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Abstract

小径でありながら本体に複数の切削刃が良好に取り付けられており、強度および耐久性に優れたエンドミルおよびその簡便な製造方法が提供される。本発明のエンドミルは、複数の埋め込み部が設けられた、回転軸を中心として回転する本体と;複数の埋め込み部にそれぞれ埋め込まれて固着された、最外径として構成される複数の切削刃と;を有する。このエンドミルは、切削刃が焼結ダイヤモンドを含み、切削刃のねじれ角が0°であり、外径が10mm未満である。切削刃は、切削刃の延長線が回転軸を通らないようにして埋め込み部に埋め込まれて固着されている。本発明のエンドミルの製造方法は、切削刃を本体の埋め込み部に埋め込むこと;および、切削刃を埋め込み部に埋め込んだ状態で、真空ろう付けまたは高周波ろう付けにより切削刃を埋め込み部に固着すること;を含む。

Description

エンドミルおよびその製造方法
 本発明は、エンドミルおよびその製造方法に関する。
 切削工具の1つとしてエンドミルが広く知られている。エンドミルは、代表的には、回転軸を中心として回転する本体と当該本体表面に取り付けられた切削刃とを有する。
特開2016-182658号公報
 エンドミルの刃物材質は多数あるが、本発明者らは切削刃の摩耗対策として焼結ダイヤモンド刃を用いることを検討した。通常のエンドミルは一体の金属を削って刃物成形されるが、焼結ダイヤモンド刃は削って刃を形成することが難しく、エンドミルの本体に別途取り付けする必要がある。 エンドミルは用途によっては小径(例えば、外径が10mm未満)を要求される場合がある。このような小径のエンドミルは、切削刃を取り付けるための取り付け面を本体に十分に確保することができず、切削刃を本体に取り付けることが困難である場合が多い。さらに、複数の切削刃を用いる場合には、切削刃の本体への取り付けならびに強度および耐久性の確保がさらに困難である場合が多い。
 本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、小径でありながら本体に複数の切削刃が良好に取り付けられており、強度および耐久性に優れたエンドミルおよびその簡便な製造方法を提供することにある。
 本発明のエンドミルは、複数の埋め込み部が設けられた、回転軸を中心として回転する本体と;該複数の埋め込み部にそれぞれ埋め込まれて固着された、最外径として構成される複数の切削刃と;を有する。該切削刃は焼結ダイヤモンドを含み、該切削刃のねじれ角は0°であり、外径が10mm未満である。該切削刃は、該切削刃の延長線が該回転軸を通らないようにして該埋め込み部に埋め込まれて固着されている。
 1つの実施形態においては、上記切削刃は、所定角度のすくい角を規定するようにして上記埋め込み部に埋め込まれて固着されている。
 1つの実施形態においては、上記本体に、上記切削刃の延びる方向に対して上記所定角度を形成する方向に延びる基準面が形成されている。
 1つの実施形態においては、上記本体に、上記基準面の延びる方向に対して交差する方向に延びる埋め込み面が形成されている。
 1つの実施形態においては、上記本体に、上記基準面の延びる方向に直交する方向に対して上記所定角度を形成する方向に延びる埋め込み面が形成されている。
 1つの実施形態においては、上記切削刃は、上記埋め込み面に直交するようにして上記埋め込み部に埋め込まれて固着されている。
 1つの実施形態においては、上記本体は、上記回転軸方向から見た上記埋め込み部の回転方向上流側が、該埋め込み部の回転方向下流側よりも突出している。
 1つの実施形態においては、上記切削刃は、超硬材料で構成された基部と、該基部の一方の面に設けられた焼結ダイヤモンド層と、を有する。
 1つの実施形態においては、上記埋め込み部の深さは0.30mm~1.50mmである。
 1つの実施形態においては、上記複数の埋め込み部は上記回転軸に対して対称な位置に設けられている。
 本発明の別の局面によれば、上記エンドミルの製造方法が提供され得る。この製造方法は、上記切削刃を上記本体の上記埋め込み部に埋め込むこと;および、該切削刃を該埋め込み部に埋め込んだ状態で、真空ろう付けまたは高周波ろう付けにより該切削刃を該埋め込み部に固着すること;を含む。
 1つの実施形態においては、上記切削刃は、超硬材料で構成された基部と、該基部の一方の面に設けられた焼結ダイヤモンド層と、を有し、上記製造方法は、該基部および該焼結ダイヤモンド層の両方を、上記埋め込み部に真空ろう付けにより固着する。
 別の実施形態においては、上記切削刃は焼結ダイヤモンドで構成され、上記製造方法は、該焼結ダイヤモンドを上記埋め込み部に真空ろう付けにより固着する。
 本発明によれば、小径のエンドミルにおいて、本体に埋め込み部を設けて当該埋め込み部に切削刃を埋め込んで固着することにより、本体に切削刃が良好に取り付けられており、強度および耐久性に優れたエンドミルを実現することができる。さらに、切削刃の延長線が回転軸を通らないようにして切削刃を埋め込み部に埋め込んで固着することにより、強度および耐久性をさらに向上させることができる。結果として、複数の切削刃を用いる場合であっても、上記のような優れたエンドミルを実現することができる。
図1(a)は、本発明の1つの実施形態によるエンドミルの構造を説明するための軸方向から見た概略平面図であり;図1(b)は、図1(a)のエンドミルの概略斜視図である。 図2(a)~図2(e)はそれぞれ、本発明の別の実施形態によるエンドミルの構造を説明するための軸方向から見た概略平面図である。 本発明の実施形態によるエンドミルを用いる光学フィルムの製造方法により得られ得る非直線加工された光学フィルムの形状の一例を示す概略平面図である。 本発明の実施形態によるエンドミルを用いた光学フィルムの切削加工を説明するための概略斜視図である。 図5(a)~図5(e)は、本発明の実施形態によるエンドミルを用いた光学フィルムの切削加工の一例である非直線的な切削加工の一連の手順を説明する概略平面図である。
 以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。なお、見やすくするために図面は模式的に表されており、さらに、図面における長さ、幅、厚み等の比率、ならびに角度等は、実際とは異なっている。
A.エンドミル
 図1(a)は、本発明の1つの実施形態によるエンドミルの構造を説明するための軸方向から見た概略平面図であり;図1(b)は、図1(a)のエンドミルの概略斜視図である。図示例のエンドミル100は、鉛直方向(ワークの積層方向、ワークは光学フィルムを積層した切削対象物であり、詳細については後述する)に延びる回転軸22を中心として回転する本体20と、本体20から突出し最外径として構成される切削刃10と、を有する。エンドミルは、代表的にはストレートエンドミルである。本発明の実施形態においては、本体20には埋め込み部24が設けられ、切削刃10は埋め込み部24に埋め込まれて本体20に固着されている。このような構成であれば、エンドミルが小径であり本体表面に切削刃の取り付け面を十分に確保することが困難であっても、本体に切削刃を良好に取り付けることができる。したがって、実用上許容可能な切削能力を有する小径のエンドミルを実際に作製することができる。さらに、強度および耐久性に優れたエンドミルを実現することができる。本発明の実施形態においては、本体20には埋め込み部24が複数設けられ、当該複数の埋め込み部24に切削刃10がそれぞれ埋め込まれて固着されている。図示例では2つの埋め込み部24、24が設けられているが、埋め込み部は3つ以上設けられてもよい。すなわち、切削刃の数は2枚であってもよく、3枚以上であってもよい。さらに、本発明の実施形態においては、上記構成に加えて、切削刃10は、切削刃10の延長線が回転軸22を通らないようにして埋め込み部24に埋め込まれて固着されている。このような構成であれば、切削刃の延長線が回転軸を通るように埋め込み部を形成する構成に比べて、埋め込み部同士の距離(実質的には、埋め込み部の奥部同士の距離)を大きくすることができる。その結果、本体20の強度および耐久性をさらに向上させることができ、最終的にエンドミルの強度および耐久性をさらに向上させることができる。結果として、複数の切削刃を用いる場合であっても、上記のような優れたエンドミルを実現することができる。なお、本明細書において「切削刃の延長線」とは、切削刃の厚み方向の中点において切削刃の長さ方向に延びる線(図1(a)の線E)をいう。
 上記のとおり埋め込み部24は複数設けられ、埋め込み部24の数に対応して、切削刃10の数が設定され得る。埋め込み部は、好ましくは2か所~4か所、より好ましくは2か所~3か所に設けられる。すなわち、エンドミルの切削刃の数は、好ましくは2枚~4枚、より好ましくは2枚~3枚である。このような構成であれば、切削刃同士の間隔が適切に確保されるので、切削クズを良好に排出することができる。より好ましくは、刃数は2枚である。このような構成であれば、切削刃の剛性が確保され、かつ、ポケットが確保されて切削クズを良好に排出することができる。上記複数の埋め込み部は、好ましくは回転軸22に対して対称な位置に設けられる。このような構成であれば、良好な切削が実現されるとともに、エンドミルの強度および耐久性がさらに向上し得る。なお、エンドミルの切削刃が2枚の場合、例えばエンドミルの本体の周方向に略180°離れて配置される。エンドミルの切削刃が3枚の場合、例えばエンドミルの本体の周方向に略120°ごとに配置される。
 図示例においては、埋め込み部24の深さdは、好ましくは0.30mm~1.50mmであり、より好ましくは0.30mm~1.00mmであり、さらに好ましくは0.30mm~0.70mmである。埋め込み部の深さがこのような範囲であれば、切削刃の本体への固着強度および本体自体の強度の両方を確保することができる。埋め込み部の深さが0.30mm未満である場合には、切削刃の本体への固着強度が不十分である場合がある。埋め込み部の深さが1.50mm未満を超える場合には、本体自体の強度が不十分である場合がある。
 本発明の実施形態においては、切削刃10のねじれ角は0°である。このような構成であれば、後述する光学フィルムの切削を良好に行うことができる。より詳細には、ねじれ角を有する切削刃を用いて切削(例えば、異形加工または非直線加工)する場合、切削面が横方向からみてテーパー状となる場合があるところ、ねじれ角が0°の切削刃を用いることにより、切削面がテーパー状となることを抑制することができる。ここで、異形加工とは、例えば光学フィルムを矩形以外の形状に加工することを言う。特に、小径のエンドミルを用いて光学フィルムに微細な非直線加工(異形加工)を行う場合に顕著な効果が得られ得る。なお、本明細書において「ねじれ角が0°」とは、切削刃10が回転軸22と実質的に平行な方向に延びていること、言い換えれば、刃が回転軸に対してねじれていないことをいう。なお、「0°」は実質的に0°であるという意味であり、加工誤差等によりわずかな角度ねじれている場合も包含する。
 本発明の実施形態においては、エンドミルの外径は10mm未満であり、好ましくは3mm~9mmであり、より好ましくは4mm~7mmである。本発明の実施形態によれば、このような小さな外径を有し、かつ、実用上許容可能な切削能力を有するエンドミルを実際に作製することができる。その結果、例えばこのような小径のエンドミルを用いた微細な非直線加工(異形加工)において、光学フィルムのクラックおよびイエローバンドを良好に抑制することができ、さらに、光学フィルムが接着層を有する場合には糊欠けを良好に抑制することができる。なお、本明細書において「エンドミルの外径」とは、回転軸22から刃先10aまでの距離を2倍したものをいう。
 切削刃10は、代表的には、刃先10aとすくい面10bと逃がし面10cとを含む。すくい面10bと本体20とによりポケット30が規定され得る。刃先10aは、図示例のように鋭利であってもよく(例えば、平面視で鋭角の頂点を有していてもよく)、平坦であってもよい。逃がし面10cの平面視形状は、図示例のように直線状であってもよく、屈曲状であってもよく(2つの逃がし面を有していてもよく)、滑らかな曲線状であってもよい。逃がし面10cは、好ましくは、粗面化処理されている。粗面化処理としては、任意の適切な処理が採用され得る。代表例としては、ブラスト処理が挙げられる。逃がし面に粗面化処理を施すことにより、光学フィルムを切削加工する場合であって当該光学フィルムが接着層(例えば、接着剤層、粘着剤層)を含む場合に切削刃への接着剤または粘着剤の付着が抑制され、結果として、ブロッキングが抑制され得る。本明細書において「ブロッキング」とは、光学フィルムが接着層を含む場合にワークにおける光学フィルム同士が端面の接着剤または粘着剤で接着する現象をいい、端面に付着する接着剤または粘着剤の削りカスが光学フィルム同士の接着に寄与することとなる。
 切削刃10は、図示例のように所定角度のすくい角αを規定するようにして埋め込み部24に埋め込まれて固着されていてもよく、すくい角が0°(切削刃が延びる方向と本体の直径方向とが平行)となるようにして埋め込み部24に埋め込まれて固着されていてもよい。図示例のようにすくい角が規定される場合には、すくい角αは、好ましくは5°~45°であり、より好ましくは5°~30°である。すくい角αがこのような範囲であれば、刃の鋭利さを担保でき、切削加工時の抵抗を適切に抑制し、かつ、ポケット30を適切な大きさとして切削クズを良好に排出することができる。その結果、光学フィルムを切削加工する場合に光学フィルムのクラックおよびイエローバンドを良好に抑制することができ、さらに、光学フィルムが接着層を有する場合には糊欠けを良好に抑制することができる。なお、すくい角αが大きすぎると、切削刃の本体への取り付けが困難となる場合がある。切削刃10の逃げ角βは、好ましくは5°~30°であり、より好ましくは5°~25°である。逃げ角βがこのような範囲であれば、逃がし面10cとワーク200との接触を防止して、切削加工時の抵抗を適切に抑制することができる。さらに、刃先角γが過度に小さくなることを防止することができる。その結果、光学フィルムを切削加工する場合に光学フィルムのクラックおよびイエローバンドを良好に抑制することができ、さらに、光学フィルムが接着層を有する場合には糊欠けを良好に抑制することができる。加えて、切削刃の寿命を増大させることができる。切削刃10の刃先角γは、好ましくは45°以上であり、より好ましくは55°以上である。刃先角γがこのような範囲であれば、切削刃の寿命を増大させることができる。刃先角γは、すくい角αおよび逃げ角βを考慮すると、85°未満であり、好ましくは80°以下であり、より好ましくは75°以下である。なお、本明細書において「すくい角α」は、刃先10aおよび回転軸22を結ぶ直線とすくい面10bとがなす角度であり;「逃げ角β」は、ワーク200の切削面と逃がし面10cとがなす角度であり;「刃先角γ」は刃先10aを頂点として規定される角度であり、式:90°-すくい角α-逃げ角β から算出される角度である。
 本発明の実施形態においては、切削刃10は、焼結ダイヤモンドを含む。このような構成であれば、上記のような小径のエンドミルを用いた微細な非直線加工(異形加工)を良好に行うことができる。より詳細には、切削刃10は、焼結ダイヤモンドで構成されていてもよく(実質的に、焼結ダイヤモンドからなってもよく)、図示例のように焼結ダイヤモンドを含んで構成されていてもよい。図示例においては、切削刃10は、超硬材料で構成された基部11と、基部11の一方の面(エンドミルの回転方向Rの下流側の面)に設けられた焼結ダイヤモンド層12と、を有する。焼結ダイヤモンド層12の表面が、切削刃のすくい面10bとなる。図示例の構成であれば、切削刃の加工および切り出しが容易である。さらに、図示例においては、埋め込み部を設けることによる効果が顕著なものとなる。詳細は以下のとおりである。このような積層構造の切削刃を本体に取り付ける場合、取り付けは代表的にはろう付けで行われるところ、積層構造に起因して熱収縮性が基部側と焼結ダイヤモンド層側とで異なる。その結果、ろう付けによる取り付けの際に切削刃に反りが生じる場合が多く、切削刃の本体への取り付けが困難となる。本発明の実施形態によれば、本体の埋め込み部に切削刃を埋め込んだ状態で固着するので、切削刃に反りが生じた場合であっても取り付けが可能となる。
 図示例においては、基部11の厚みは、例えば0.2mm~2.0mmであり得る。基部11を構成する超硬材料としては、代表的には、超硬合金が挙げられる。超硬合金は、代表的には、周期律表IVa、Va、VIa族金属の炭化物をFe、Co、Niなどの鉄系金属で焼結した複合材料をいう。超硬合金の具体例としては、WC-Co系合金、WC-TiC-Co系合金、 WC-TaC-Co系合金、 WC-TiC-TaC-Co系合金、WC-Ni系合金、WC-Ni-Cr系合金が挙げられる。焼結ダイヤモンド層12の厚みは、例えば0.5mm~1.5mmであり得る。焼結ダイヤモンド層12を構成する焼結ダイヤモンドは、代表的には、ダイヤモンドの小さな粒をバインダー(例えば、金属粉、セラミックス粉)と共に高温・高圧で焼き固めた多結晶ダイヤモンドである。バインダーの種類および配合比率等を変化させることにより、焼結ダイヤモンドの特性を調整することができる。
 切削刃10は、好ましくは、本体20の長さ方向(回転軸方向)に沿って継ぎ目のない一体物である。切削刃が継ぎ目のない一体物であることにより、切削能力、強度および耐久性がさらに向上し得る。切削刃の回転軸方向の長さは、好ましくは15mm以上であり、より好ましくは20mm~50mmである。このような長さであれば、光学フィルムを切削加工する場合に、光学フィルムを所望の枚数積層したワークを切削加工することができるので、切削加工の効率を向上させることができる。
 以下、本発明の変形例のうちのいくつかの代表例を説明する。
 図2(a)は、本発明の別の実施形態によるエンドミルの構造を説明するための軸方向から見た概略平面図である。図示例のエンドミル101は、本体20に基準面26が形成されている。基準面20は、切削刃10の延びる方向に対して上記所定角度(すくい角αの角度)を形成する方向に延びる。言い換えれば、基準面20は、刃先10aと回転軸22とを結ぶ直線に実質的に平行な方向に延びる。基準面26を形成することにより、基準面26を基準として埋め込み部24の方向を容易に設定できるので、結果として、切削刃のすくい角の設定が容易になる。なお、図2(a)では、本体20の2つの側面に基準面26が形成されているが、基準面26は一方の側面にのみに形成されてもよい。
 図2(b)および図2(c)はそれぞれ、本発明のさらに別の実施形態によるエンドミルの構造を説明するための軸方向から見た概略平面図である。図示例のエンドミル102および103はそれぞれ、本体20に埋め込み面28がさらに形成されている。埋め込み面28は平坦面であり、当該平坦面に埋め込み部24が形成される。埋め込み面28は、代表的には、基準面の延びる方向に対して交差する方向に形成されている。埋め込み面28は、例えば、図2(b)に示すように基準面の延びる方向に対して直交する方向に延びるように形成されてもよく;図2(c)に示すように基準面の延びる方向に直交する方向に対して上記所定角度(すくい角αの角度)を形成する方向に延びるように形成されてもよく;基準面の延びる方向に対して任意の適切な角度を規定する方向に延びるように形成されてもよい(図示せず)。埋め込み面28を形成することにより、平坦面に埋め込み部24を形成できるので、埋め込み部の形成および切削刃の埋め込み部への埋め込みが容易になる。さらに、図2(c)に示すような構成とすることにより、埋め込み面28に直交する方向に延びる埋め込み部24を形成し、切削刃10を埋め込み面28に直交するように埋め込むようにすれば、自動的に所望のすくい角を実現できる。したがって、切削刃の埋め込み部への埋め込みがきわめて容易になり、かつ、切削刃のすくい角の設定がきわめて容易になる。
 図2(d)は、本発明のさらに別の実施形態によるエンドミルの構造を説明するための軸方向から見た概略平面図である。図示例のエンドミル104においては、本体20は、回転軸方向から見た埋め込み部24の回転方向Rの上流側の部分20uが、下流側の部分20dよりも突出している。このような構成であれば、切削クズをさらに良好に排出することができる。埋め込み部の回転方向上流側の深さd1は、好ましくは0.50mm~1.50mmであり、より好ましくは0.50mm~1.00mmである。埋め込み部の回転方向下流側の深さd2は、好ましくは0.30mm~1.25mmであり、より好ましくは0.30mm~0.75mmである。d1およびd2がこのような範囲であれば、上記の優れた切削クズ排出性を実現しつつ、切削刃の本体への固着強度および本体自体の強度の両方を確保することができる。d1とd2との比d1/d2は、好ましくは1.20~1.67であり、より好ましくは1.33~1.67である。比d1/d2がこのような範囲であれば、積載された光学フィルム加工の切削条件により耐えやすい構造となるという利点がある。
 上記の実施形態は適切に組み合わせることができる。例えば、図2(e)に示すように図2(d)の実施形態とすくい角が0°である実施形態とを組み合わせてもよく;図2(a)、図2(b)または図2(c)の実施形態とすくい角が0°である実施形態とを組み合わせてもよい。また例えば、図2(a)~図2(e)の実施形態のそれぞれについて、切削刃の刃数を3枚(埋め込み部を3か所)としてもよく、4枚以上(埋め込み部を4か所以上)としてもよい。言うまでもなく、上記の実施形態の例示した以外の適切な組み合わせもまた、本発明に包含される。
B.エンドミルの製造方法
 上記A項に記載のエンドミルの製造方法は、切削刃10を本体20の埋め込み部24に埋め込むこと;および、切削刃10を埋め込み部24に埋め込んだ状態で、真空ろう付けまたは高周波ろう付けにより切削刃10を埋め込み部24に固着すること;を含む。以下、簡単に説明する。
 まず、本体を作製する。本体は、例えば、当業界で周知の粉末冶金法で得られた焼結体を業界で周知の方法で円柱形状に加工することにより作製され得る。次に、本体に埋め込み部を形成する。埋め込み部は、任意の適切な方法で形成され得る。形成方法の具体例としては、レーザー加工、切削加工が挙げられる。一方で、切削刃を作製する。切削刃が超硬材料で構成された基部と当該基部の一方の面に設けられた焼結ダイヤモンド層とを有する場合には、切削刃は以下の手順で作製され得る:最初に、基部と焼結ダイヤモンド層とを有する母材から所定形状の切削刃形成片を切り出す。切り出しは、例えば、放電加工またはレーザー加工により行われる。次に、得られた切削刃形成片の基部を切削して厚みを所定厚みまで小さくすることにより、切削刃が得られ得る。切削刃が焼結ダイヤモンドで構成される場合には、切削刃は、焼結ダイヤモンドの母材を切削加工することにより得られ得る。
 次に、上記のようにして形成された埋め込み部に、上記のようにして得られた切削刃を埋め込む(代表的には、切削刃を埋め込み部に挿入する)。最後に、切削刃を埋め込み部に埋め込んだ状態で、切削刃を埋め込み部に固着する。具体的には、切削刃は、真空ろう付けまたは高周波ろう付けにより埋め込み部に固着され得る。真空ろう付けは、焼結ダイヤモンドを含む切削刃であっても本体(埋め込み部)に良好に固着することができる。ろう付け時の残留酸素および水分を除去することができ、したがって本体表面の酸化被膜を破壊しかつ酸化被膜の再生を防止できるので、本体表面の濡れ性を増大させることができるからである。高周波ろう付けは低温での加工が可能となる。なお、切削刃が基部と焼結ダイヤモンド層とを有する場合には、基部および焼結ダイヤモンド層の両方が本体(埋め込み部)に固着され;切削刃が焼結ダイヤモンドで構成される場合には、焼結ダイヤモンドが本体(埋め込み部)に固着される。
C.エンドミルの使用方法
 上記A項およびB項に記載のエンドミルは、代表的には、光学フィルムの製造方法に好適に用いられ得る。当該製造方法は、好ましくは、光学フィルムの端面を切削加工することを含む。
 光学フィルムの具体例としては、偏光子、位相差フィルム、偏光板(代表的には、偏光子と保護フィルムとの積層体)、タッチパネル用導電性フィルム、表面処理フィルム、ならびに、これらを目的に応じて適切に積層した積層体(例えば、反射防止用円偏光板、タッチパネル用導電層付偏光板)が挙げられる。1つの実施形態においては、光学フィルムは、接着層(例えば、接着剤層、粘着剤層)を含む。本発明の実施形態によるエンドミルを用いることにより、接着層を含む光学フィルムであっても、切削加工における糊欠けを抑制することができる。
 以下、光学フィルムの一例として粘着剤層付偏光板を採用した場合の製造方法について説明する。具体的には、図3に示すような平面形状の粘着剤層付偏光板の製造方法における各工程を説明する。なお、光学フィルムが粘着剤層付偏光板に限定されないこと、および、粘着剤層付偏光板の平面形状が図3の平面形状に限定されないことは当業者に自明である。すなわち、本発明の実施形態によるエンドミルは、任意の形状の任意の光学フィルムの製造方法に適用され得る。
C-1.ワークの形成
 図4は、光学フィルムの切削加工を説明するための概略斜視図であり、本図にワーク200が示されている。図4に示すように、光学フィルム(粘着剤層付偏光板)を複数枚重ねたワーク200が形成される。粘着剤層付偏光板は、業界で周知慣用の方法により製造され得るので、当該製造方法の詳細な説明は省略する。粘着剤層付偏光板は、ワーク形成に際し、代表的には任意の適切な形状に切断されている。具体的には、粘着剤層付偏光板は矩形形状に切断されていてもよく、矩形形状に類似する形状に切断されていてもよく、目的に応じた適切な形状(例えば、円形)に切断されていてもよい。図示例では、粘着剤層付偏光板は矩形形状に切断されており、ワーク200は、互いに対向する外周面(切削面)200a、200bおよびそれらと直交する外周面(切削面)200c、200dを有している。ワーク200は、好ましくは、クランプ手段(図示せず)により上下からクランプされている。ワークの総厚みは、好ましくは10mm~50mmであり、より好ましくは15mm~25mmであり、さらに好ましくは約20mmである。このような厚みであれば、クランプ手段による押圧または切削加工時の衝撃による損傷を防止し得る。粘着剤層付偏光板は、ワークがこのような総厚みとなるように重ねられる。ワークを構成する粘着剤層付偏光板の枚数は、例えば20枚~100枚であり得る。クランプ手段(例えば、治具)は、軟質材料で構成されてもよく硬質材料で構成されてもよい。軟質材料で構成される場合、その硬度(JIS  A)は、好ましくは60°~80°である。硬度が高すぎると、クランプ手段による押し跡が残る場合がある。硬度が低すぎると、治具の変形により位置ずれが生じ、切削精度が不十分となる場合がある。
C-2.エンドミル加工
 次に、ワーク200の外周面の所定の位置を、エンドミル100により切削する。エンドミル100は、代表的には、工作機械(図示せず)に保持され、エンドミルの回転軸まわりに高速回転されて、回転軸に交差する方向に送り出されながら切削刃をワーク200の外周面に当接させ切り込ませて用いられる。すなわち、切削は、代表的には、エンドミルの切削刃をワーク200の外周面に当接させ切り込ませることにより行われる。図3に示すような平面視形状の粘着剤層付偏光板を作製する場合には、ワーク200の外周の4つの隅部に面取り部200E、200F、200G、200Hを形成し、面取り部200Eと200Hとを結ぶ外周面の中央部に凹部200Iを形成する。
 ワーク200の切削加工について詳細に説明する。まず、図5(a)に示すように、図2の面取り部200Eが形成される部分が面取り加工され、次いで、図5(b)~図5(d)に示すように、面取り部200F、200Gおよび200Hが形成される部分が順次面取り加工される。最後に、図5(e)に示すように、凹部200Iが切削形成される。なお、図示例では面取り部200E、200F、200Gおよび200H、ならびに凹部200Iをこの順に形成しているが、これらは任意の適切な順序で形成されればよい。
 切削加工の条件は、粘着剤層付偏光板の構成、所望の形状等に応じて適切に設定され得る。例えば、エンドミルの回転速度(回転数)は、好ましくは25000rpm未満であり、より好ましくは22000rpm以下であり、さらに好ましくは20000rpm以下である。エンドミルの回転速度の下限は、例えば10000rpmであり得る。また例えば、エンドミルの送り速度は、好ましくは500mm/分~10000mm/分であり、より好ましくは500mm/分~2500mm/分であり、さらに好ましくは800mm/分~1500mm/分である。また例えば、エンドミルの切り込み量は、好ましくは0.8mm以下であり、より好ましくは0.3mm以下である。エンドミルによる切削箇所の切削回数は、1回削り、2回削り、3回削りまたはそれ以上であり得る。
 以上のようにして、本発明の実施形態によるエンドミルを用いて、切削加工された粘着剤層付偏光板が得られ得る。図示例においては、非直線加工された部分を含む粘着剤層付偏光板が得られ得る。
 本発明のエンドミルは、光学フィルムの切削加工に好適に用いられ得る。本発明のエンドミルにより切削加工された光学フィルムは、例えば、自動車のインストゥルメントパネルやスマートウォッチに代表される異形の画像表示部に用いられ得る。
 10   切削刃
 10a  刃先
 10b  すくい面
 10c  逃がし面
 11   基部
 12   焼結ダイヤモンド層
 20   本体
 22   回転軸
 24   埋め込み部
 26   基準面
 28   埋め込み面
 30   ポケット
100   エンドミル
101   エンドミル
102   エンドミル
103   エンドミル
104   エンドミル
105   エンドミル
200   ワーク
 

Claims (13)

  1.  複数の埋め込み部が設けられた、回転軸を中心として回転する本体と;該複数の埋め込み部にそれぞれ埋め込まれて固着された、最外径として構成される複数の切削刃と;を有し、
     該切削刃が焼結ダイヤモンドを含み、
     該切削刃のねじれ角が0°であり、
     外径が10mm未満であり、
     該切削刃は、該切削刃の延長線が該回転軸を通らないようにして該埋め込み部に埋め込まれて固着されている、
     エンドミル。
  2.  前記切削刃が、所定角度のすくい角を規定するようにして前記埋め込み部に埋め込まれて固着されている、請求項1に記載のエンドミル。
  3.  前記本体に、前記切削刃の延びる方向に対して前記所定角度を形成する方向に延びる基準面が形成されている、請求項2に記載のエンドミル。
  4.  前記本体に、前記基準面の延びる方向に対して交差する方向に延びる埋め込み面が形成されている、請求項3に記載のエンドミル。
  5.  前記本体に、前記基準面の延びる方向に直交する方向に対して前記所定角度を形成する方向に延びる埋め込み面が形成されている、請求項4に記載のエンドミル。
  6.  前記切削刃が、前記埋め込み面に直交するようにして前記埋め込み部に埋め込まれて固着されている、請求項5に記載のエンドミル。
  7.  前記本体は、前記回転軸方向から見た前記埋め込み部の回転方向上流側が、該埋め込み部の回転方向下流側よりも突出している、請求項1から6のいずれかに記載のエンドミル。
  8.  前記切削刃が、超硬材料で構成された基部と、該基部の一方の面に設けられた焼結ダイヤモンド層と、を有する、請求項1から7のいずれかに記載のエンドミル。
  9.  前記埋め込み部の深さが0.30mm~1.50mmである、請求項1から8のいずれかに記載のエンドミル。
  10.  前記複数の埋め込み部が前記回転軸に対して対称な位置に設けられている、請求項1から9のいずれかに記載のエンドミル。
  11.  請求項1から10のいずれかに記載のエンドミルの製造方法であって、
     前記切削刃を前記本体の前記埋め込み部に埋め込むこと、および
     該切削刃を該埋め込み部に埋め込んだ状態で、真空ろう付けまたは高周波ろう付けにより該切削刃を該埋め込み部に固着すること、
     を含む、製造方法。
  12.  前記切削刃が、超硬材料で構成された基部と、該基部の一方の面に設けられた焼結ダイヤモンド層と、を有し、
     該基部および該焼結ダイヤモンド層の両方を、前記埋め込み部に真空ろう付けまたは高周波ろう付けにより固着する、請求項11に記載の製造方法。
  13.  前記切削刃が焼結ダイヤモンドで構成され、
     該焼結ダイヤモンドを前記埋め込み部に真空ろう付けにより固着する、請求項11に記載の製造方法。
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