JP2003071626A - ラジアスエンドミル - Google Patents
ラジアスエンドミルInfo
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- JP2003071626A JP2003071626A JP2001260709A JP2001260709A JP2003071626A JP 2003071626 A JP2003071626 A JP 2003071626A JP 2001260709 A JP2001260709 A JP 2001260709A JP 2001260709 A JP2001260709 A JP 2001260709A JP 2003071626 A JP2003071626 A JP 2003071626A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radius
- corner
- blade
- end mill
- cutting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C5/00—Milling-cutters
- B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
- B23C5/10—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
- B23C5/1009—Ball nose end mills
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Milling Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】コーナアール刃の欠損を抑制し、高送り切削を
可能にするラジアスエンドミルを提供することを目的と
する。 【構成】工具先端コーナ部に略１／４円弧状のコーナア
ール刃を有するラジアスエンドミルにおいて、該コーナ
アール刃のすくい面を形成する面がアール９０°方向方
向から０°方向に向かって凸曲面であり、該コーナアー
ル刃のアール０°方向付近から工具軸心方向に向かうエ
ンドギャッシュ面が略平面より構成する。
可能にするラジアスエンドミルを提供することを目的と
する。 【構成】工具先端コーナ部に略１／４円弧状のコーナア
ール刃を有するラジアスエンドミルにおいて、該コーナ
アール刃のすくい面を形成する面がアール９０°方向方
向から０°方向に向かって凸曲面であり、該コーナアー
ル刃のアール０°方向付近から工具軸心方向に向かうエ
ンドギャッシュ面が略平面より構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、金型等の３次元曲面
加工や等高線深彫り加工等に用いるラジアスエンドミル
の改良に関する。
加工や等高線深彫り加工等に用いるラジアスエンドミル
の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】金型等の３次元曲面加工や等高線深彫り
加工には、従来よりボールエンドミルが一般に使用され
ている。最近では、高能率切削の要求が強くなり、上記
ボールエンドミルに代えてラジアスエンドミルが使用さ
れてきている。ラジアスエンドミルは、ボールエンドミ
ルと比較して切れ刃が被削材と接触する長さが短く、
又、ボールエンドミルでは工具先端方向が工具軸心上に
なるため切削速度が得られないのに対し、ラジアスエン
ドミルでは十分な切削速度が得られるため、切削抵抗が
小さく、切れ味が良好であり、高能率切削に適してい
る。又、ラジアスエンドミルについては、その使用目的
等に応じて多数の改善がなされており、例えば、特開平
７−２４６５０８号公報には、コーナアール刃を補強し
た例が、又、特開平１１−２１６６０９には、切削性を
向上させた例が開示されている。
加工には、従来よりボールエンドミルが一般に使用され
ている。最近では、高能率切削の要求が強くなり、上記
ボールエンドミルに代えてラジアスエンドミルが使用さ
れてきている。ラジアスエンドミルは、ボールエンドミ
ルと比較して切れ刃が被削材と接触する長さが短く、
又、ボールエンドミルでは工具先端方向が工具軸心上に
なるため切削速度が得られないのに対し、ラジアスエン
ドミルでは十分な切削速度が得られるため、切削抵抗が
小さく、切れ味が良好であり、高能率切削に適してい
る。又、ラジアスエンドミルについては、その使用目的
等に応じて多数の改善がなされており、例えば、特開平
７−２４６５０８号公報には、コーナアール刃を補強し
た例が、又、特開平１１−２１６６０９には、切削性を
向上させた例が開示されている。
【０００３】一方、実際の金型等の加工では、コーナ方
向の加工や、深彫り加工等の工具突き出し量が大きい加
工等があり、切削中にビビリ振動が発生しやすいため、
一般にＮＣプログラム上処理しやすい送り速度を下げる
方法が採られているが、送り速度を下げる方法では、加
工能率が下がるだけでなく、ビビリ振動を抑制する効果
が少なく、１刃送り量が比例して下がるため、切れ刃と
被削材の接触回数が多くなり、摩耗進行が早くなる。ま
た、ビビリ振動抑制効果の高い、切削速度を下げる方法
があるが、これだけでは、送り速度が比例的に下がり、
何れにしても加工能率が下がるため、最近では、高能率
切削を行う手段として、切削速度は下げるが、送り速度
は上げる、即ち、１刃送り量を極端に上げる高送り切削
が用いられている。
向の加工や、深彫り加工等の工具突き出し量が大きい加
工等があり、切削中にビビリ振動が発生しやすいため、
一般にＮＣプログラム上処理しやすい送り速度を下げる
方法が採られているが、送り速度を下げる方法では、加
工能率が下がるだけでなく、ビビリ振動を抑制する効果
が少なく、１刃送り量が比例して下がるため、切れ刃と
被削材の接触回数が多くなり、摩耗進行が早くなる。ま
た、ビビリ振動抑制効果の高い、切削速度を下げる方法
があるが、これだけでは、送り速度が比例的に下がり、
何れにしても加工能率が下がるため、最近では、高能率
切削を行う手段として、切削速度は下げるが、送り速度
は上げる、即ち、１刃送り量を極端に上げる高送り切削
が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ラ
ジアスエンドミルでは、１刃送り量を極端に上げると、
コーナアール刃に切削負荷が集中し、コーナアール刃の
強度が切削負荷に耐えきれず、欠損により寿命に至ると
いう課題があった。特に荒加工のように切り込み量が大
きい加工において、高送り切削を行うと、切削抵抗が大
きく、一層欠損が生じ易くなるため、切削条件を更に下
げざる得なくなり、高能率切削と呼べる状態ではなかっ
た。本発明は、以上のような背景をもとになされたもの
であり、コーナアール刃の欠損を抑制し、高送り切削を
可能にするラジアスエンドミルを提供することを目的と
する。
ジアスエンドミルでは、１刃送り量を極端に上げると、
コーナアール刃に切削負荷が集中し、コーナアール刃の
強度が切削負荷に耐えきれず、欠損により寿命に至ると
いう課題があった。特に荒加工のように切り込み量が大
きい加工において、高送り切削を行うと、切削抵抗が大
きく、一層欠損が生じ易くなるため、切削条件を更に下
げざる得なくなり、高能率切削と呼べる状態ではなかっ
た。本発明は、以上のような背景をもとになされたもの
であり、コーナアール刃の欠損を抑制し、高送り切削を
可能にするラジアスエンドミルを提供することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのため、本願発明は、
工具先端コーナ部に略１／４円弧状のコーナアール刃を
有するラジアスエンドミルにおいて、該コーナアール刃
のすくい面を形成する面がアール９０°方向方向から０
°方向に向かって凸曲面であり、該コーナアール刃のア
ール０°方向付近から工具軸心方向に向かうエンドギャ
ッシュ面が略平面であることを特徴とするラジアスエン
ドミルである。
工具先端コーナ部に略１／４円弧状のコーナアール刃を
有するラジアスエンドミルにおいて、該コーナアール刃
のすくい面を形成する面がアール９０°方向方向から０
°方向に向かって凸曲面であり、該コーナアール刃のア
ール０°方向付近から工具軸心方向に向かうエンドギャ
ッシュ面が略平面であることを特徴とするラジアスエン
ドミルである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本願発明を適用することにより、
先ず、コーナアール刃で生成された切り屑がすくい面を
介して排出されることから、コーナアール刃のすくい面
を形成する面をアール９０°方向から０°方向に向かっ
て凸曲面にしたことにより、切り屑がすくい面に接触す
る方向分を減少させ、切削抵抗を下げる。また、切削応
力がすくい面の一方向に集中せず、四方に分散し、更
に、切り屑の流れを阻害するような段方向がなくなる。
次に、コーナアール刃のアール０°方向から工具軸心方
向に向かうエンド刃のすくい面が略平面にしたから、エ
ンド刃のすくい面及び各々のすくい面同士の境界線で、
コーナアール刃で生成された切り屑が流れを阻害される
ことなく排出される。コーナアール刃のアール９０°方
向から０°方向までのすくい角が該アール法線方向及び
工具径方向ともに負角にしても良く、３次元曲面加工の
ような切削負荷がかかる方向が広範囲である場合におい
ても、刃先強度が得られた。更に、元来、エンド刃は切
削性が劣り、エンド刃とコーナアール刃の繋ぎ方向、即
ちコーナアール刃のアール０°方向まで影響を及ぼし、
欠損を生じる場合があり、エンド刃の切削性向上のた
め、エンド刃のすくい角をコーナアール刃のアール０°
方向の法線方向すくい角より小さくしても良く、エンド
刃のすくい角は正角が望ましい。
先ず、コーナアール刃で生成された切り屑がすくい面を
介して排出されることから、コーナアール刃のすくい面
を形成する面をアール９０°方向から０°方向に向かっ
て凸曲面にしたことにより、切り屑がすくい面に接触す
る方向分を減少させ、切削抵抗を下げる。また、切削応
力がすくい面の一方向に集中せず、四方に分散し、更
に、切り屑の流れを阻害するような段方向がなくなる。
次に、コーナアール刃のアール０°方向から工具軸心方
向に向かうエンド刃のすくい面が略平面にしたから、エ
ンド刃のすくい面及び各々のすくい面同士の境界線で、
コーナアール刃で生成された切り屑が流れを阻害される
ことなく排出される。コーナアール刃のアール９０°方
向から０°方向までのすくい角が該アール法線方向及び
工具径方向ともに負角にしても良く、３次元曲面加工の
ような切削負荷がかかる方向が広範囲である場合におい
ても、刃先強度が得られた。更に、元来、エンド刃は切
削性が劣り、エンド刃とコーナアール刃の繋ぎ方向、即
ちコーナアール刃のアール０°方向まで影響を及ぼし、
欠損を生じる場合があり、エンド刃の切削性向上のた
め、エンド刃のすくい角をコーナアール刃のアール０°
方向の法線方向すくい角より小さくしても良く、エンド
刃のすくい角は正角が望ましい。
【０００７】ここで、一層切り屑の排出性を良好にする
ために、エンド刃のギャッシュ加工とコーナアール刃の
ギャッシュ加工とを一連の加工で行い、コーナアール刃
のすくい面を形成する面と、エンド刃のすくい面を形成
する面とが１つの凸曲面を形成させても良く、コーナア
ール刃の欠損を抑制することができる。また、高能率切
削を行うには、刃数の多い方が有利ではあるが、コーナ
方向がある被加工物の場合、４枚刃以上の多刃のエンド
ミルでは、該コーナ方向で同時切削刃が存在し、共振に
よるビビリ振動が発生しやすくなるため、刃数は３枚刃
が良い。更に、ＴｉＡｌＮ等の硬質皮膜やＣｒ系の潤滑
皮膜を施すことにより、長寿命化が計れることは言うま
でもない。以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明
する。
ために、エンド刃のギャッシュ加工とコーナアール刃の
ギャッシュ加工とを一連の加工で行い、コーナアール刃
のすくい面を形成する面と、エンド刃のすくい面を形成
する面とが１つの凸曲面を形成させても良く、コーナア
ール刃の欠損を抑制することができる。また、高能率切
削を行うには、刃数の多い方が有利ではあるが、コーナ
方向がある被加工物の場合、４枚刃以上の多刃のエンド
ミルでは、該コーナ方向で同時切削刃が存在し、共振に
よるビビリ振動が発生しやすくなるため、刃数は３枚刃
が良い。更に、ＴｉＡｌＮ等の硬質皮膜やＣｒ系の潤滑
皮膜を施すことにより、長寿命化が計れることは言うま
でもない。以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明
する。
【０００８】（実施例１）本発明例１として、超微粒子
超硬合金製、工具径１２ｍｍ、コーナアール半径２ｍ
ｍ、３枚刃で製作し、ＴｉＡｌＮコーティングを施した
ものであり、図１〜図３に示すように、コーナアール刃
をすくい面側、逃げ面側、エンド刃側から見た時に、コ
ーナアール刃１のすくい面２を形成する面がアール９０
°方向３から０°方向４に向かって凸曲面であり、コー
ナアール刃１のアール０°方向４付近から工具軸心５方
向に向かうエンドギャッシュ面７が略平面のものであ
る。切削諸元は、被削材にＨＲＣ４０のプリハードン鋼
を用い、長さ１５０ｍｍ、幅１８ｍｍ、深さ３０ｍｍ、
側壁の片角３°の溝状のポケット加工を、回転数２６０
０回転、送り速度１２５０ｍｍ／ｍｉｎ、１刃送り量
０．１６ｍｍ／刃、工具軸方向ピッチ０．６ｍｍで、工
具突き出し長さを６５ｍｍとし、エアブローで等高線加
工を行い、工具損傷状態を観察した。また、比較のた
め、従来例２として、従来の技術に記載したエンドミル
を用いた。
超硬合金製、工具径１２ｍｍ、コーナアール半径２ｍ
ｍ、３枚刃で製作し、ＴｉＡｌＮコーティングを施した
ものであり、図１〜図３に示すように、コーナアール刃
をすくい面側、逃げ面側、エンド刃側から見た時に、コ
ーナアール刃１のすくい面２を形成する面がアール９０
°方向３から０°方向４に向かって凸曲面であり、コー
ナアール刃１のアール０°方向４付近から工具軸心５方
向に向かうエンドギャッシュ面７が略平面のものであ
る。切削諸元は、被削材にＨＲＣ４０のプリハードン鋼
を用い、長さ１５０ｍｍ、幅１８ｍｍ、深さ３０ｍｍ、
側壁の片角３°の溝状のポケット加工を、回転数２６０
０回転、送り速度１２５０ｍｍ／ｍｉｎ、１刃送り量
０．１６ｍｍ／刃、工具軸方向ピッチ０．６ｍｍで、工
具突き出し長さを６５ｍｍとし、エアブローで等高線加
工を行い、工具損傷状態を観察した。また、比較のた
め、従来例２として、従来の技術に記載したエンドミル
を用いた。
【０００９】その結果、本発明例１は、ポケット加工の
コーナ方向の加工においても、ビビリ振動が非常に小さ
く、切削状態も安定しており、深さ３０ｍｍまで、即ち
一形状加工終了後の工具損傷状態は、通常摩耗で摩耗幅
は僅かであり、加工面も良好であった。従来例２は、１
刃送り量が大きいため、工具軸方向の切り込みが１．８
ｍｍの３パス目加工の時点でチッピングを生じ、更にコ
ーナ方向加工時にはビビリ振動が大きくなり、切削音が
大きく、一形状加工終了後の工具損傷状態は、すでにコ
ーナアール刃が欠損により無くなっており、当初の加工
形状が得られなかった。
コーナ方向の加工においても、ビビリ振動が非常に小さ
く、切削状態も安定しており、深さ３０ｍｍまで、即ち
一形状加工終了後の工具損傷状態は、通常摩耗で摩耗幅
は僅かであり、加工面も良好であった。従来例２は、１
刃送り量が大きいため、工具軸方向の切り込みが１．８
ｍｍの３パス目加工の時点でチッピングを生じ、更にコ
ーナ方向加工時にはビビリ振動が大きくなり、切削音が
大きく、一形状加工終了後の工具損傷状態は、すでにコ
ーナアール刃が欠損により無くなっており、当初の加工
形状が得られなかった。
【００１０】（実施例２）次に、本発明例３として、本
発明例１と同仕様で、コーナアール刃のアール９０°方
向から０°方向までのすくい角が該アール法線方向及び
工具径方向ともに負角したものを製作し、実施例１と同
様の切削テストを行った。その結果、本発明例３は、本
発明例１より、切削状態が安定しており、工具摩耗幅も
一層小さく、加工面も良好であった。
発明例１と同仕様で、コーナアール刃のアール９０°方
向から０°方向までのすくい角が該アール法線方向及び
工具径方向ともに負角したものを製作し、実施例１と同
様の切削テストを行った。その結果、本発明例３は、本
発明例１より、切削状態が安定しており、工具摩耗幅も
一層小さく、加工面も良好であった。
【００１１】（実施例３）次に、本発明例４〜６とし
て、本発明例１と同仕様で、エンド刃のすくい角がコー
ナアール刃のアール０°方向の法線方向すくい角を−５
°とし、エンド刃のすくい角を−５°、０°、５°のも
のを製作し、実施例１と同様の切削テストを行った。そ
の結果、全ての工具において、ビビリ振動が非常に小さ
く、切削状態も安定しており、工具損傷状態は、通常摩
耗で摩耗幅は僅かであり、加工面も良好であった。特
に、本発明例４、５、６の順で、切削音が小さくなった
とともに、コーナアール刃のアール０°方向の摩耗幅が
小さくなった。
て、本発明例１と同仕様で、エンド刃のすくい角がコー
ナアール刃のアール０°方向の法線方向すくい角を−５
°とし、エンド刃のすくい角を−５°、０°、５°のも
のを製作し、実施例１と同様の切削テストを行った。そ
の結果、全ての工具において、ビビリ振動が非常に小さ
く、切削状態も安定しており、工具損傷状態は、通常摩
耗で摩耗幅は僅かであり、加工面も良好であった。特
に、本発明例４、５、６の順で、切削音が小さくなった
とともに、コーナアール刃のアール０°方向の摩耗幅が
小さくなった。
【００１２】
【発明の効果】以上の結果から、本願発明を適用するこ
とにより、金型等の３次元曲面加工や等高線深彫り加工
等に使用し、荒加工のように切り込み量が大きい加工に
おいても、コーナアール刃の欠損を抑制し、１刃送りの
大きい高能率切削が可能であるラジアスエンドミルを提
供できた。
とにより、金型等の３次元曲面加工や等高線深彫り加工
等に使用し、荒加工のように切り込み量が大きい加工に
おいても、コーナアール刃の欠損を抑制し、１刃送りの
大きい高能率切削が可能であるラジアスエンドミルを提
供できた。
【図１】図１は、本発明例１のコーナアール刃をすくい
面側からみた図を示す。
面側からみた図を示す。
【図２】図２は、図１を逃げ面側からみた図を示す。
【図３】図３は、図１をエンド刃側からみた図を示す。
１ コーナアール刃
２ コーナアール刃のすくい面
３ アール９０°方向
４ アール０°方向
５ 工具軸心
６ エンド刃
７ エンドギャッシュ面
Claims (3)
- 【請求項１】工具先端コーナ部に略１／４円弧状のコー
ナアール刃を有するラジアスエンドミルにおいて、該コ
ーナアール刃のすくい面を形成する面がアール９０°方
向方向から０°方向に向かって凸曲面であり、該コーナ
アール刃のアール０°方向付近から工具軸心方向に向か
うエンドギャッシュ面が略平面であることを特徴とする
ラジアスエンドミル。 - 【請求項２】請求項１記載のラジアスエンドミルにおい
て、該コーナアール刃のアール９０°方向から０°方向
までのすくい角が該アール刃の法線方向及び工具径方向
ともに負角であることを特徴とするラジアスエンドミ
ル。 - 【請求項３】請求項１乃至２記載のラジアスエンドミル
において、該エンドギャッシュ面の軸方向すくい角を、
該コーナアール刃のアール０°方向の法線方向すくい角
より小さくしたことを特徴とするラジアスエンドミル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001260709A JP2003071626A (ja) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | ラジアスエンドミル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001260709A JP2003071626A (ja) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | ラジアスエンドミル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003071626A true JP2003071626A (ja) | 2003-03-12 |
Family
ID=19087869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001260709A Pending JP2003071626A (ja) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | ラジアスエンドミル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003071626A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1348508A1 (en) * | 2002-03-25 | 2003-10-01 | Hitachi Tool Engineering Ltd. | Radius end mill having radius edge enhanced in resistance to chipping and fracture |
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-
2001
- 2001-08-30 JP JP2001260709A patent/JP2003071626A/ja active Pending
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