JP2000210808A - エンドミル - Google Patents

エンドミル

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Publication number
JP2000210808A
JP2000210808A JP1536699A JP1536699A JP2000210808A JP 2000210808 A JP2000210808 A JP 2000210808A JP 1536699 A JP1536699 A JP 1536699A JP 1536699 A JP1536699 A JP 1536699A JP 2000210808 A JP2000210808 A JP 2000210808A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutting edge
angle
flank
outer peripheral
blade
Prior art date
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Pending
Application number
JP1536699A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Hirose
裕二 広瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tungaloy Corp
Original Assignee
Toshiba Tungaloy Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Tungaloy Co Ltd filed Critical Toshiba Tungaloy Co Ltd
Priority to JP1536699A priority Critical patent/JP2000210808A/ja
Publication of JP2000210808A publication Critical patent/JP2000210808A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/02Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 底刃と外周刃の交差する鋭角コーナ部のダイ
ヤモンド膜の剥離、チッピングを防止する。 【解決手段】 底刃外周切れ刃4bのすかし角β2を底
刃中心切れ刃4aのすかし角β1より小さく形成する。
さらに、底刃4に隣接する逃げ面8を2面構成とし、底
刃外周切れ刃4bに隣接する逃げ面8bの先端逃げ角α
2を底刃中心切れ刃4aに隣接する逃げ面8aの先端逃
げ角α1より小さく形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
【0002】本発明は、プリント配線板の座ぐり加工、
スリット溝加工などに使用されるエンドミルに関し、底
刃および底刃に隣接する逃げ面の構成を改良することに
より、耐欠損性およびダイヤモンド膜の耐剥離性を向上
させたものである。
【従来の技術】
【0003】プリント配線板加工に用いられるエンドミ
ルは、極小径の回転工具である。この工具は、振動の発
生や過大な切削抵抗によって容易に折損するという、加
工状態に敏感な工具でもある。そこで、スラスト抵抗を
軽減して折損を防止すると同時に、切れ味の良い円滑な
加工を行なうために、この種の工具には、金属加工用の
エンドミルに比べて大き目のすかし角を有しているのが
一般的である。
【0004】また、プリント配線板加工用のエンドミル
には、厳しい加工形状精度が要求される。そのために
は、工具交換回数を減らして、長時間にわたり連続して
加工し得ることが必要である。工具寿命の延長を図るた
めに、切れ刃部にダイヤモンド膜を被覆する試みが行わ
れており、現に、ダイヤモンド膜を被覆した工具が提供
されている。
【0005】たとえば、特公昭61−50724号公報
に、炭化タングステン基超硬合金製または炭化チタン基
サーメット製切削工具本体の少なくとも先端加工面に、
気相合成法によりマイクロビッカース硬さで8000k
g/mm2以上の高硬度層を有する結晶ダイヤモンドか
らなる硬質層を0.2〜20μmの平均層厚で被覆した
プリント配線板の穴明け用のドリルおよびバリ取り用ル
ータが記載されている。これらの工具は、たとえばガラ
ス繊維で強化された非常に硬質のFRPなどの材料の加
工に使用されており、従来の超硬合金製の切削工具に比
較して寿命の大幅な改善が認められている。
【発明が解決しようとする課題】
【0006】ここで、以下に従来技術の問題点を記述す
る。
【0007】金属加工用のエンドミルに比べて大き目の
すかし角を有するプリント配線板加工用のエンドミルに
ダイヤモンド膜を被覆した工具は、外周刃と底刃とが交
差する鋭角コーナ部に、優先的に、ダイヤモンド膜の剥
離やチッピングを生ずることがある。
【0008】そこで、本発明は、かかる弊害を防止する
ため、底刃および逃げ面の構成を改良したものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の如き
課題に鑑みなされたもので、炭化タングステン基超硬合
金製の切れ刃部にダイヤモンド膜が被覆されたプリント
配線板加工用のエンドミルにおいて、エンドミルの底刃
を、工具本体の中心側に位置する底刃中心切れ刃と工具
本体の外周側に位置する底刃外周切れ刃とから構成し、
底刃外周切れ刃のすかし角を底刃中心切れ刃のすかし角
より小さく形成したことを特徴とする。
【0010】また、底刃に隣接する逃げ面を二面構成と
し、前記底刃外周切れ刃に隣接する逃げ面の先端逃げ角
を前記底刃中心切れ刃に隣接する逃げ面の先端逃げ角よ
り小さく形成したことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図を参照しながら説明する。
【0012】図1は、炭化タングステン基超硬合金から
構成される略円柱形状の工具本体1を示したものであ
る。工具本体1は、柄部3および刃部2を備える2枚刃
形式のエンドミルである。本発明品は、主に、ガラスー
エポキシ樹脂その他のガラス強化繊維プラスチック製の
プリント配線板の加工に用いられるものである。
【0013】柄部3は、スピンドルに把持される部分で
あり、刃部2は、切削作用を行う切れ刃部分である。刃
部2は、底刃4と外周刃5とからなり、ダイヤモンド膜
によって被覆されている。底刃4は、刃部2の軸方向先
端部分に形成されるフイッシュテール形状の切れ刃であ
り、主として、軸方向送りの切削に関与するものであ
る。外周刃5は、刃部2の外周部分、すなわち所定のね
じれ角を有する左ねじれの切りくず排出溝6に隣接して
形成される切れ刃であり、主として、軸直角方向送りの
切削に関与するものである。
【0014】ここで、左ねじれ溝としたのは、バリの発
生を抑制し、加工品質を重視したためである。バリの発
生が抑制されるのは、切削力がプリント配線板を抑える
下方向に働き、被削材に圧縮作用するからである。カー
ボン繊維強化プラスチックを加工する場合や、切りくず
排出性を良くして、加工能率を重視する場合は、逆に、
右ねじれ溝が採用される。
【0015】本実施形態の工具仕様は、柄部外径D1が
φ3.175mm、刃部外径D2がφ1.10mm、本
体の全長L1が38.2mm、刃部の長さL2が6.1
mm、左ねじれ溝のねじれ角γが20°である。
【0016】ここで、ねじれ角γは、工具本体1の一端
側から他端側に向かって形成される切りくず排出溝6が
工具本体1の軸心に対して傾斜する角度をいい、20°
としたのは、ねじれ角γのプラス効果とマイナス効果の
均衡を考慮したためである。ねじれ角γが大き過ぎる場
合には、プリント配線板を抑える下方向の力も大きくな
り、配線板裏面に盛り上がりが生じることがあるからで
あり、一方、ねじれ角γが小さ過ぎる場合には、バリの
発生を防止できないからである。なお、ねじれ角γは必
ずしも20°に拘泥する必要はなく、加工品質等を考慮
して適宜最適な角度が設定される。
【0017】右ねじれ溝の場合は、一般的に30°程度
の角度が一般的である。左ねじれ溝に比べてねじれ角が
大きいのは、曲げ剛性を低下させない範囲で切れ味およ
び切りくず排出性を向上させるためである。
【0018】なお、上記工具仕様の諸寸法は、適宜、最
適な寸法が採用され、たとえば、刃部外径D2はφ0.
5mm〜φ3.175mmの範囲内から選択される。
【0019】図2は、本発明品を軸方向からみた先端部
拡大図を示したものである。底刃4は、軸心を挟み対向
するように配置され、工具本体1の軸中心を通る直線状
の底刃中心切れ刃4aと、その両端部に続いて外周側へ
伸びる円弧状の底刃外周切れ刃4bとから構成されてい
る。
【0020】底刃中心切れ刃4aと底刃外周切れ刃4b
との境界の外径D3は、刃部外径D2の0.4〜0.8
倍の大きさの範囲で設定される。0.4倍より小さい場
合には、芯厚が薄くなり強度が低下するためであり、
0.8倍より大きい場合には、スラスト抵抗の増大によ
り折損のおそれがあるからである。
【0021】底刃4に隣接する逃げ面8は、逆S字状に
形成されている。逃げ面8は、被削材との干渉や溶着の
防止、スラスト抵抗を軽減するために形成されるもので
ある。本発明は、逃げ面8を二面構成としたことに特徴
がある。すなわち、逃げ面8を底刃中心切れ刃4aに隣
接する逃げ面8aと底刃外周切れ刃4bに隣接する逃げ
面8bとから構成したものである。両逃げ面8a、8b
は、異なる逃げ角を有しており、軸方向後方に所定の角
度傾斜して形成されている。
【0022】エンドミルによる加工は、軸直角方向送り
による加工であり、主として、外周刃5により行われ
る。たとえば、プリント配線板の輪郭加工では、外周刃
5のみが切削に関与する。しかし、図3に示すような座
ぐり加工は、ルーチングにより所定深さの配線板底面を
仕上げる加工であり、外周刃5だけでなく底刃4も積極
的に切削に関与する加工となる。ここで、座ぐり加工
は、主にICチップを配線板にマウントするために行わ
れる加工であり、形状精度の極めて厳しい加工である。
【0023】この種の座ぐり加工においては、特に、次
に示す点が重視されている。
【0024】第1に、配線板底面の仕上面粗さがある。
仕上面粗さは、回転当たりの送り速度と底刃4のすかし
角により影響を受け、送り速度の小さいほど、また、す
かし角の小さいほど良好となる。この点については、後
述する。
【0025】第2に、バリの発生がある。この点につい
ては、ねじれ角20°の左ねじれ溝により、バリの発生
が抑制されている。
【0026】第3に、工具寿命である。本発明品は、極
めて硬度なダイヤモンド膜により被覆されているため、
従来の超硬工具に比べて10倍以上の長寿命が得られて
いる。
【0027】第4に、突発的な工具損傷である。たとえ
ば、ダイヤモンド膜の剥離、チッピング等についてであ
る。特に、この点において、従来工具には改善の余地が
残されていた。以下に、図4に基づいて、本発明の特徴
部分を説明する。
【0028】ダイヤモンド膜の被覆は、工具寿命の延長
と、形状精度の安定化を図るために行われるものである
が、底刃外周切れ刃4bと外周刃5との交差する先端コ
ーナ部7において、ダイヤモンド膜の剥離やチッピング
を生ずることがあった。これは、先端コーナ部に極めて
硬度の高いダイヤモンド粒子が選択的に被覆されること
によるものであることが明らかにされた。そこで、上記
問題点を解決するために、本発明は次のように改善し
た。
【0029】第1に、底刃4を2段構成として、底刃外
周切れ刃4bのすかし角β2を底刃中心切れ刃4aのす
かし角β1より小さく形成したものである。すかし角の
効果として、スラスト抵抗が軽減されること、溶着が防
止されることは、従来から知られているところである。
すかし角が大きくなるにしたがい、上記効果は大きくな
るが、一方で、配線板底面の仕上面あらさは、逆に、悪
くなるという問題がある。本発明では、このような点も
考慮し、すかし角のプラス・マイナス効果を比較考量し
て、好ましくはすかし角β1を15°、すかし角β2を
0.5°〜5°に設定している。
【0030】第2に、底刃4に隣接する逃げ面8を2面
構成とし、底刃外周切れ刃4bに隣接する逃げ面8bの
先端逃げ角α2を底刃中心切れ刃4aに隣接する逃げ面
8aの先端逃げ角α1より小さく形成したものである。
しかし、逃げ角は、スラスト抵抗の軽減、被削材との干
渉防止、溶着防止のために形成されるものであることか
ら、逃げ角を小さくすることは、このような効果を擬制
にするものと考えることもできる。そこで、本発明は、
ダイヤモンド膜の剥離、チッピングという従来技術の課
題解決と逃げ角形成の効果との衡平を図る観点から、好
ましくは先端逃げ角α1を20°、先端逃げ角α2を5
°〜10°に設定している。
【0031】以上の構成をとることによって、ダイヤモ
ンドの膜厚が均一化し、併せて面取り効果による先端コ
ーナ部7の切れ刃強度が向上し、上記の課題解決を図る
ことができる。
【発明の効果】本発明によれば、ダイヤモンド膜の剥離
やチッピングを回避することができ、極めて高硬度のダ
イヤモンドにより耐摩耗性が確保されて、円滑で精度の
良い加工が長期に亘って行うことができる。また、左ね
じれのエンドミルには、配線板底面の隅部に切りくずが
残りやすく、切りくずの噛み込みによるチッピングや欠
損を生じるという問題があるが、この点においても、か
かる工具損傷を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるエンドミルの正面図である。
【図2】図1の軸方向からみた先端部の拡大図である。
【図3】エンドミルによる座ぐり加工の状態を説明する
図である。
【図4】(a)は図1の先端部拡大図であり、(b)は
底刃外周切れ刃の稜線方向からみた投影図であり、
(c)は底刃中心切れ刃の稜線方向からみた投影図であ
る。
【符号の説明】
1 工具本体 4a 底刃中心切れ刃 4b 底刃外周切れ刃 7 先端コーナ部 8a 底刃中心切れ刃に隣接する逃げ面 8b 底刃外周切れ刃に隣接する逃げ面 α1 底刃中心切れ刃に隣接する先端逃げ角 α2 底刃外周切れ刃に隣接する先端逃げ角 β1 底刃中心切れ刃に隣接するすかし角 β2 底刃外周切れ刃に隣接するすかし角

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭化タングステン基超硬合金から構成さ
    れる工具本体の刃部にダイヤモンド膜が被覆されたプリ
    ント配線板加工用のエンドミルにおいて、エンドミルの
    底刃4を、工具本体1の中心側に位置する底刃中心切れ
    刃4aと工具本体1の外周側に位置する底刃外周切れ刃
    4bとから構成し、底刃外周切れ刃4bのすかし角β2
    を底刃中心切れ刃4aのすかし角β1より小さく形成し
    たことを特徴とするエンドミル。
  2. 【請求項2】 底刃4に隣接する逃げ面8を二面構成と
    し、前記底刃外周切れ刃4bに隣接する逃げ面8bの先
    端逃げ角α2を前記底刃中心切れ刃4aに隣接する逃げ
    面8aの先端逃げ角α1より小さく形成したことを特徴
    とする請求項1記載のエンドミル。
JP1536699A 1999-01-25 1999-01-25 エンドミル Pending JP2000210808A (ja)

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Effective date: 20080825

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090105