JP2008110458A - 円弧刃を有するエンドミルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】エンドミルの外周刃・円弧刃の逃げ面同士のつなぎ目に微小な段差や食い込み等が生じることがあり、それを解消することを課題とする。
【解決手段】同一の砥石でエンドミルの外周切れ刃と円弧刃の逃げ面とを連続して加工する製造方法において、第1工程として、ワークを旋回軸を中心として砥石回転軸に対して交差角Aで傾け、ワークの移動により、砥石に対して相対的にワーク回転軸方向へ直線移動させて外周刃の逃げ面加工を行い、第2工程は、前記ワークを前記砥石に対して相対的に前記直線移動と同じ平面上を前記円弧刃に基づく円弧状の移動にて前記円弧刃の逃げ面加工を行うことを特徴とする円弧刃を有するエンドミル製造方法である。
【選択図】図4
【解決手段】同一の砥石でエンドミルの外周切れ刃と円弧刃の逃げ面とを連続して加工する製造方法において、第1工程として、ワークを旋回軸を中心として砥石回転軸に対して交差角Aで傾け、ワークの移動により、砥石に対して相対的にワーク回転軸方向へ直線移動させて外周刃の逃げ面加工を行い、第2工程は、前記ワークを前記砥石に対して相対的に前記直線移動と同じ平面上を前記円弧刃に基づく円弧状の移動にて前記円弧刃の逃げ面加工を行うことを特徴とする円弧刃を有するエンドミル製造方法である。
【選択図】図4
Description
本願発明は、ボールエンドミル、ラジアスエンドミル等の円弧状の切れ刃を有するエンドミルの製造方法に関する。
特許文献1は、外周切れ刃6の外周逃げ面1を先に加工した後で、そのままそれぞれ図示しない、同一の砥石で、同一のNC加工プログラム内のボール逃げ面加工プログラムで連続してボール切れ刃4のボール逃げ面2を加工することにより、外周逃げ面1とボール逃げ面2との間に段差をなくしている。
特開2005−96044号公報
本願発明の課題は、エンドミルの外周刃逃げ面から円弧刃逃げ面の加工へ移行する際、外周刃逃げ面で使用していた複数の軸から、円弧刃逃げ面で使用する複数の軸が異なるため、停止していた軸の動き出し及び機械制御の追従性に起因して、砥石の動きが乱れることより、エンドミルの外周刃・円弧刃の逃げ面同士のつなぎ目に微小な段差や食い込み等が生じることがあり、それを解消することを課題とする。
本願発明は、上記課題を解決するものであり、同一の砥石でエンドミルの外周切れ刃と円弧刃の逃げ面とを連続して加工する製造方法において、第1工程として、ワークを旋回軸を中心として砥石回転軸に対して交差角Aで傾け、ワークの移動により、砥石に対して相対的にワーク回転軸方向へ直線移動させて外周刃の逃げ面加工を行い、第2工程は、前記ワークを前記砥石に対して相対的に前記直線移動と同じ平面上を前記円弧刃に基づく円弧状の移動にて前記円弧刃の逃げ面加工を行うことを特徴とする円弧刃を有するエンドミル製造方法である。本願発明を適用することにより、研削盤の動作による砥石の食い込み等を無くし、外周刃の逃げ面から円弧刃の逃げ面まで、つなぎ目の無いエンドミルを製造できる。
本願発明によれば、つなぎ目部分への砥石の食い込みを無くし、つなぎ目の無いボールエンドミル、ラジアスエンドミルなどの円弧刃を有するエンドミルを得ることのできる製造方法を提供することができた。
本願発明に使用するNC研削盤の一例として、図1より、ワーク1はチャック2にワーク1のワーク回転軸を中心として回動可能に把持され、チャック2はテーブル3に積載されており、テーブル3は旋回台4の上に積載されており、旋回台4の旋回軸5を中心として回動可能である。砥石6はスピンドル7に砥石回転軸を中心として回動可能に装着されている。スピンドル7はX軸、Y軸、Z軸の3方向に移動可能である。
本願発明の第1工程は、図3より、ワーク1を旋回軸5を中心として砥石回転軸に対して交差角Aで傾け、ワーク1のS点からF点へ向かってX軸、Y軸の移動により、砥石6に対して相対的にワーク回転軸方向へ直線移動させて、外周刃の逃げ面加工を行う。図3では便宜上ワーク1の先端を半球状とした。
第2工程は、第1工程がF点に達した時、図4より、X軸およびY軸の移動量を変えて、ワーク1を円弧刃の回転軌跡の円弧半径に応じた円弧状の移動を行いながら円弧刃の逃げ面を加工する。
第1工程から第2工程に移る際、予めワーク1を砥石6に対して交差角A傾けてあるので、砥石6の周面8が加工終了した外周刃逃げ面や円弧刃逃げ面に干渉することを抑制できる。第1工程の移動で使用していた軸と、第2工程の移動で使用する軸が同じ軸であり、軸の移動量を変更するだけで行うことができ、研削盤の軸のバックラッシュや嵌め合い誤差等に基づくガタなどによりワーク1が砥石6に対してNCの指令以上に傾いて、砥石6が外周刃や円弧刃の逃げ面に食い込むことを抑制できる。
第2工程は、第1工程がF点に達した時、図4より、X軸およびY軸の移動量を変えて、ワーク1を円弧刃の回転軌跡の円弧半径に応じた円弧状の移動を行いながら円弧刃の逃げ面を加工する。
第1工程から第2工程に移る際、予めワーク1を砥石6に対して交差角A傾けてあるので、砥石6の周面8が加工終了した外周刃逃げ面や円弧刃逃げ面に干渉することを抑制できる。第1工程の移動で使用していた軸と、第2工程の移動で使用する軸が同じ軸であり、軸の移動量を変更するだけで行うことができ、研削盤の軸のバックラッシュや嵌め合い誤差等に基づくガタなどによりワーク1が砥石6に対してNCの指令以上に傾いて、砥石6が外周刃や円弧刃の逃げ面に食い込むことを抑制できる。
交差角Aは、1度以上20度以下で設けることが好ましく、ワーク1が第1工程の直線移動から、第2工程の円弧状の移動へ移る際に、砥石6が外周刃の逃げ面に干渉することを抑制でき、外周刃と円弧刃の逃げ面のつなぎ部を滑らかに設けることができる。交差角Aが1度未満では、第1工程の直線移動時のワーク1に対する砥石6の姿勢と、第2工程のワーク1に対する砥石6の姿勢が変化しないため、製造するエンドミルの刃径によっては砥石6の端面がワーク1に干渉する。交差角Aは、ワーク1の外径によって適切な角度に調節することが重要であり、外径が小さい場合は交差角Aを10〜20度に設定し、外径が大きくなるに従って1〜10度とへと設定する。交差角Aが20°を超えると、加工砥石形状を鋭角にしなければならないためランニング加工時の砥石摩耗によるR精度が不安定になる恐れがある。
更に、第2工程を円弧刃の途中まで行い、その後、ワーク1を旋回軸5を使用して、旋回軸5が上面視で円弧刃の回転軌跡の中心と一致するように旋回させて円弧刃逃げ面を加工する旋回加工を行うことが好ましい。これにより、砥石6の周面8でエンドミル先端側の円弧刃逃げ面を加工できるため、円弧刃の先端側に所望の逃げ角を付けやすくなり、エンドミルの設計自由度が高くなる。一方、第2工程工のみで円弧刃を加工すると、エンドミルの先端側に位置する円弧刃の逃げ面を砥石6の側面9で加工することになり、研削速度が遅く、スピンドル7の研削熱による延び等の影響により、良好な研削ができない場合がある。ここで、第2工程を行う区間長さは、円弧刃の円周方向で、交差角Aに対応する分だけ設けることが好ましく、これにより、第2工程から旋回加工へ移る際、砥石6の周面で円弧刃を加工することができ、逃げ面の研削を良好に行うことができる。交差角Aと第2工程の区間長さの関係は、円弧刃半径をRとしたとき、第2工程の区間長さ=R×tanθの計算式により求められる。第2工程の区間長さが長いと、上面視で、加工すべき円弧刃に対して砥石6の回転軸の傾きが大きくなり、砥石6の側面で円弧刃逃げ面を加工することになり、研削面が荒れやすい。第2工程から旋回加工へ移る際に、旋回軸5を中心としてワーク1が動き出す時にガタが生じても、このガタはワーク1と砥石6の接触する位置を微小角度変化させるだけであり、砥石6が円弧刃の逃げ面に干渉することを抑制でき、円弧刃の逃げ面に段差や食い込みが無く滑らかに設けることができる。以下、本願発明を実施例に基づいて説明する。
(実施例1)
上記で説明したNC研削盤を用いて、2枚刃、刃径が10mmのボールエンドミルの外周刃逃げ面とボール刃逃げ面を加工した。加工に使用する砥石として、砥石径150mm、砥石厚さ2mmの平砥石を用いた。
本発明例1として、ボールエンドミルの刃溝加工を施したワーク1を用意し、ワーク1をチャック2に把持し、第1工程の、交差角Aを1度に設定し、外周刃の逃げ面加工を施し、続いて、第2工程のボール刃先端側までボール刃の逃げ面を加工した。
比較例2は、本発明例1と同様に、第1工程を施し、第2工程を、連続して旋回軸5を用いてワーク1を旋回加工でボール刃逃げ面を加工する方法で、それぞれボールエンドミルを10本づつ加工した。
上記で説明したNC研削盤を用いて、2枚刃、刃径が10mmのボールエンドミルの外周刃逃げ面とボール刃逃げ面を加工した。加工に使用する砥石として、砥石径150mm、砥石厚さ2mmの平砥石を用いた。
本発明例1として、ボールエンドミルの刃溝加工を施したワーク1を用意し、ワーク1をチャック2に把持し、第1工程の、交差角Aを1度に設定し、外周刃の逃げ面加工を施し、続いて、第2工程のボール刃先端側までボール刃の逃げ面を加工した。
比較例2は、本発明例1と同様に、第1工程を施し、第2工程を、連続して旋回軸5を用いてワーク1を旋回加工でボール刃逃げ面を加工する方法で、それぞれボールエンドミルを10本づつ加工した。
本発明例1、比較例2の外周刃逃げ面とボール刃逃げ面の状態を、光学顕微鏡50倍により観察した結果、本発明例1は、図6に示すように、10本中全てにおいて、つなぎ目での食い込みを見ることができないものであった。ボール刃の回転軌跡の半径精度が理想半径に対して5μm以内と安定した加工ができた。比較例2は、10本中8本に外周刃の逃げ面とボール刃の逃げ面のつなぎ目において図7に示すように食い込みが生じていた。
(実施例2)
本発明例3として、本発明例1と同様の方法で、予め、加工するボール刃の回転軌跡の中心と旋回軸5が上面視で一致するように、ワーク1の位置を調整し、第1工程を行い、F点から、第2工程の区間長さをボール刃の円周方向長さで0.17mm加工し、その後、旋回加工に変え、連続して旋回軸5を中心としてワーク1を旋回させて残りの逃げ面を加工した。
結果として、本発明例3は、外周刃の逃げ面とボール刃の逃げ面とのつなぎ目に段差が生じず、更に、ボール刃の逃げ面上にも段差がなく良好な加工ができ、ボール刃の回転軌跡の半径精度は、理想半径に対して3μm以内に加工ができた。
本発明例3として、本発明例1と同様の方法で、予め、加工するボール刃の回転軌跡の中心と旋回軸5が上面視で一致するように、ワーク1の位置を調整し、第1工程を行い、F点から、第2工程の区間長さをボール刃の円周方向長さで0.17mm加工し、その後、旋回加工に変え、連続して旋回軸5を中心としてワーク1を旋回させて残りの逃げ面を加工した。
結果として、本発明例3は、外周刃の逃げ面とボール刃の逃げ面とのつなぎ目に段差が生じず、更に、ボール刃の逃げ面上にも段差がなく良好な加工ができ、ボール刃の回転軌跡の半径精度は、理想半径に対して3μm以内に加工ができた。
1:ワーク
2:チャック
3:テーブル
4:旋回台
5:旋回軸
6:砥石
7:スピンドル
8:砥石の周面
9:砥石の側面
A:砥石回転軸とワーク回転軸との交差角
S:第1工程の開始点
F:第2工程の終了点
2:チャック
3:テーブル
4:旋回台
5:旋回軸
6:砥石
7:スピンドル
8:砥石の周面
9:砥石の側面
A:砥石回転軸とワーク回転軸との交差角
S:第1工程の開始点
F:第2工程の終了点
Claims (3)
- 同一の砥石でエンドミルの外周切れ刃と円弧刃の逃げ面とを連続して加工する製造方法において、第1工程として、ワークを旋回軸を中心として砥石回転軸に対して交差角Aで傾け、ワークの移動により、砥石に対して相対的にワーク回転軸方向へ直線移動させて外周刃の逃げ面加工を行い、第2工程は、前記ワークを前記砥石に対して相対的に前記直線移動と同じ平面上を前記円弧刃に基づく円弧状の移動にて前記円弧刃の逃げ面加工を行うことを特徴とする円弧刃を有するエンドミル製造方法。
- 請求項1記載の円弧刃を有するエンドミル製造方法において、第1工程の交差角を1度以上20度以下に設けたことを特徴とする円弧刃を有するエンドミルの製造方法。
- 請求項1記載の円弧刃を有するエンドミル製造方法において、第2工程の一部を、旋回軸を用いて旋回移動させて行うことを特徴とする円弧刃を有するエンドミル製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006296222A JP2008110458A (ja) | 2006-10-31 | 2006-10-31 | 円弧刃を有するエンドミルの製造方法 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104589011A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-05-06 | 苏州三骏工具科技有限公司 | 高速钢铣刀的制备方法 |
CN104607891A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-05-13 | 苏州三骏工具科技有限公司 | 整体钨钢铣刀的制备方法 |
CN115781424A (zh) * | 2022-11-17 | 2023-03-14 | 苏州三环科技有限公司 | 一种陶瓷劈刀外半径研磨方法、***、设备及介质 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2006
- 2006-10-31 JP JP2006296222A patent/JP2008110458A/ja active Pending
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CN115781424B (zh) * | 2022-11-17 | 2023-08-04 | 苏州三环科技有限公司 | 一种陶瓷劈刀外半径研磨方法、***、设备及介质 |
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