JP2002126934A - 超硬エンドミル - Google Patents
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Abstract
性がよく、溝のたおれとコーナー磨耗が少ない3枚刃超
硬エンドミルを提供。 【解決手段】 切れ刃2の軸直角断面でみて、ランド幅
L1と刃溝5の幅L2の比率を1:2〜1:4とし、刃
溝形状を中凹Rの形状を有する2のほぼ直線状5a、5
bの交点が外側に凸となるように形成し、心厚6は外径
7の62%〜68%とし、刃溝ねじれ角を40°〜60
°とし、かつコバルトを10〜14%含有する超微粒子
超硬合金を母材とする切れ刃3に窒化チタンアルミ系硬
質膜を被覆した超硬エンドミル。
Description
て、穴あけから溝の連続加工の高能率切削が可能な3枚
刃の超硬エンドミルに関する。
および底刃で構成されており、例えば図3の(a)乃至
(c)に示すように、切れ刃2の軸直角断面でみて、外
周刃3の逃げ面14からなるランド幅L1と刃溝15の
幅L2の比率は、1:6程度であり、また心厚16は外
径17の60%〜70%程度であるが、刃溝15の形状
はヒール部15aが中凸形状となっていた。特開200
0−52127号公報では、外周切れ刃に直角方向断面
でみて、刃溝面形状が連続した凹曲線をなし、心厚が外
径の60%〜75%とし、刃溝ねじれ角が30°〜50
°としたエンドミルが開示されている。
超硬エンドミルによる穴あけ加工や溝加工は主に2枚刃
エンドミルが使用されている。3枚刃や4枚刃のエンド
ミルでは側面加工においては2枚刃エンドミルに対し、
加工能率や加工面精度で有利であるが、その反面穴あけ
加工や溝加工では切りくずの排出性や溝のたおれ、コー
ナー摩耗が大きいなどの課題があった。本発明の課題は
上記従来製品の課題を解決した、穴あけ加工や溝加工で
切りくずの排出性がよく、溝のたおれとコーナー摩耗が
少ない3枚刃超硬エンドミルを提供することにある。
に刃溝ねじれ角を有する3枚の切れ刃を有する超硬コー
ティングエンドミルにおいて、前記切れ刃の軸直角断面
でみて、ランド幅と溝幅の比率を1:2〜1:4とし、
前記刃溝形状を中凹Rの形状を有する2のほぼ直線状の
交点が外側に凸となるように形成し、心厚は外径の62
%〜68%とし、前記刃溝ねじれ角を40°〜60°と
し、かつコバルトを10〜14%含有する超微粒子超硬
合金を母材とする前記切れ刃に窒化チタンアルミ系硬質
膜を被覆したことを特徴とする超硬エンドミルを提供す
ることにより上記課題を解決した。
でみて、ランド幅と溝幅の比率を1:2〜1:4としラ
ンド幅を大きくとることによりエンドミルの剛性を高
め、溝のたおれとコーナー摩耗を少なくでき、刃溝形状
を中凹R形状の2のほぼ直線状の交点が外側に凸となる
ように形成することにより切屑のカールを促進し強制排
出させるものとなり、ねじれ角を40°〜60°とする
ことにより切削抵抗の低減とエンドミルの折損強度の両
立をはかり、又、コバルトを10〜14%含有する超微
粒子超硬合金を母材とし靱性を高め、かつ切れ刃に窒化
チタンアルミ系硬質膜を被覆処理を施し耐摩耗性を大き
く向上させた超硬エンドミルとなった。
直線状のものでもよい。さらに好ましくは、前記刃溝に
接続される逃げ面は、前記切れ刃に続いて第1の逃げ面
と、第2の逃げ面とし、前記第2の逃げ面を中凹R形状
のほぼ直線状としたことにより、さらに切屑のカールを
促進し強制排出させるものとなった。
参照して説明する。(実施例1)図1は本発明の第1実
施例を示すφ10mm3枚刃超硬エンドミルの側面図、
図2は図1のII−II線に沿った拡大軸直断面図であ
る。図1及び図2おいて、エンドミル1に設けれられた
逃げ面4a,4bのランド幅L1を2.6mm、刃溝5
の幅L2を7.8mmとし、ランド幅と刃溝幅の比率を
1:3に、心厚6を6.5mmで外径7の65%に、刃
溝形状は外周切れ刃3の第1の逃げ面4aに続く中凹R
形状のほぼ直線状の第2の逃げ面4b、さらに中凹R形
状のほぼ直線状の第1ヒール5a、第2ヒール5bが互
いの交点が外側に凸になるようにされ刃溝5を形成して
いる。図1に示すように、刃溝5のねじれ角を50°と
し、又、WC:86%、Co:12%、他1%の超微粒
子超硬合金を母材とし、かつ切れ刃表面8に窒化チタン
アルミ系(TiAlN)硬質膜を被覆処理を施した。符
号2は先端切れ刃、10はシャンクである。
硬エンドミルにより図3に示す形状を有する従来品のφ
10mm2枚刃、3枚刃及び4枚刃超硬エンドミルの各
1本の穴明けによる比較切削テストを行った。図4乃至
図7は比較切削テストの結果であり、穴明け加工におけ
る穴(切削)深さによる切削抵抗変化を測定した結果を
示す。縦軸は左側にスラスト荷重、右側にトルク、横軸
は切削(穴)深さmmを示す。図4は本発明の第一実施
例、図5は従来品の2枚刃、図6は従来品3枚刃、図7
は従来品4枚刃の測定結果である。テスト条件は、切削
速度:V=80m/min(回転数:2,550min
-1)、送り速度:F=200mm/min、穴深さは1
0mm、被削材はSKD11(220HB)、ドライで
エアブローをかけて行った。
を有する従来品φ10mm3枚刃及び4枚刃超硬エンド
ミルは、穴加工が進むにつれ刃欠けが生じ切削抵抗が途
中から急激に上昇し大きく変動している。これに対し、
図4、図5に示す3枚刃の本発明品及び従来の2枚刃超
硬エンドミルは切削抵抗の上昇、変動がなく安定した切
削が可能であり、3枚刃エンドミルでの2枚刃エンドミ
ルに相当する性能を得ることができた。
から連続して溝加工を行うテストを実施した。切削速
度:V=80m/min(回転数:2,550mi
n-1)、穴あけ加工の送り速度:F=200mm/mi
n、溝加工の送り速度:F=1000mm/minでの
損傷状態の比較を行った。被削材はSKD11(220
HB)、ドライでエアブローをかけて、最初に深さ10
mmの穴加工を行い、連続して深さ10mm長さ200
mmの溝加工を行った。その結果、図3に示す形状を有
する従来品のφ10mm2枚刃、3枚刃及び4枚刃超硬
エンドミルでは、1穴目の加工から溝加工への移行時に
折損し加工が不可能であった。これに対し、本発明品は
刃欠け、折損などの異常な損傷がなく100個の穴あけ
から溝の連続加工が可能であった。即ち3枚刃の本発明
品では従来品では不可能であった穴あけから溝への連続
加工における高送りが可能となった。即ち、本発明品に
おいては、穴加工は従来の2枚刃に比して遜色がなく、
さらに従来の2枚刃等で加工できない穴あけから溝への
連続、高送り加工を可能とした。
硬エンドミルにより、更に、被削材をSKD61(40
HB)に変えて図3に示す形状を有する従来品3枚刃超
硬エンドミルとの比較溝切削耐久テストを行い溝切削に
おける摩耗量を測定した。切削速度:V=50m/mi
n(回転数:1,600min-1)で、テーブル送り速
度が200mm/min、軸方向切り込み量は5mm、
横方向切り込み量は10mm(溝加工)、ドライでエア
ブローをかけ、切削長5m切削した後、各コーナー摩耗
量VBC、逃げ面摩耗量VB、境界摩耗量VBN(各単
位ともmm)を測定した。その結果を図8に示す。図8
に示すように、コーナー摩耗量、逃げ面摩耗量、境界摩
耗量共本発明品は従来品より少ない。特に、コーナー摩
耗量については、本発明品は0.072mmであるのに
対し、従来品は0.129mmであり、本発明品は従来
品に比べてコーナー摩耗量が60%減少した。
した第2実施例として、φ10mm超硬エンドミルを、
軸直断面において、ランド幅L1を3.0mm、溝幅L
2を7.5mmとし、ランド幅と溝幅の比率は1:2.
5、心厚は6.2mmで外径の62%、さらに、刃溝形
状は1つの中凹R形状のほぼ直線状とし、ねじれ角を4
5°とし、第1実施例と同様の切削テスト、溝切削耐久
テスト、側面加工耐久テストを行ったが、第1実施例φ
10mm超硬エンドミルとほぼ同様の結果を得た。
超硬エンドミルの側面図である。
である。
拡大軸直断面図、(b)は従来の3枚刃超硬エンドミル
の刃部の拡大軸直断面図、(c)は従来の4枚刃超硬エ
ンドミルの刃部の拡大軸直断面図である。
である。
定結果である。
定結果である。
定結果である。
明品と従来品3枚刃超硬エンドミルとの比較溝切削耐久
テストにおける摩耗量の測定結果である。
Claims (3)
- 【請求項1】 外周に刃溝ねじれ角を有する3枚の切れ
刃を有する超硬コーティングエンドミルにおいて、前記
切れ刃の軸直角断面でみて、ランド幅と溝幅の比率を
1:2〜1:4とし、前記刃溝形状を中凹Rの形状を有
する2のほぼ直線状の交点が外側に凸となるように形成
し、心厚は外径の62%〜68%とし、前記刃溝ねじれ
角を40°〜60°とし、かつコバルトを10〜14%
含有する超微粒子超硬合金を母材とする前記切れ刃に窒
化チタンアルミ系硬質膜を被覆したことを特徴とする超
硬エンドミル。 - 【請求項2】 前記刃溝形状が1の中凹Rの形状を有す
るほぼ直線状に形成されていることを特徴とする請求項
1記載の超硬エンドミル。 - 【請求項3】 前記刃溝に接続される逃げ面は、前記切
れ刃に続いて第1の逃げ面と、第2の逃げ面とからな
り、前記第2の逃げ面は中凹R形状のほぼ直線状とされ
ていることを特徴とする請求項1又は2記載の超硬エン
ドミル。
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