JP2018149630A - Milling method using milling tool - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a milling method using a milling tool which can elongate a tool life by suppressing the wear, deficit or the like of the milling tool, and can enhance cutting efficiency.SOLUTION: A milling method using a milling tool 1 mills a material W to be milled by the milling tool 1 which comprises a tool main body and a blade part 3 which is arranged at the tool main body, and formed with ceramic as a main component comprises: a first cutting process for processing a corner of the material W to be milled while gradually increasing a cutting amount in a radial direction intersecting with an axial line by using the blade part 3; and a second cutting process for processing the material W to be milled at a down cut while gradually increasing a cutting amount ae in the radial direction in a tool second direction F2 intersecting with a tool sending direction of the first cutting process from the corner C2 which is processed in the first cutting process by using the blade part 3.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、転削工具を用いた転削加工方法に関する。   The present invention relates to a turning method using a turning tool.

従来、例えばＮｉ基合金等の耐熱合金からなる被削材（難削材）を切削加工する方法として、下記特許文献１、２に示される技術が知られている。   Conventionally, as a method of cutting a work material (hard-to-cut material) made of a heat-resistant alloy such as a Ni-based alloy, techniques shown in Patent Documents 1 and 2 below are known.

特開２００３−２８５２０１号公報JP 2003-285201 A 特開２０１２−１６７８５号公報JP 2012-16785 A

しかしながら従来では、耐熱合金等の被削材を転削加工（ミーリング加工）する際において、転削工具（ミーリング工具）の刃部の摩耗や欠損等を抑制して工具寿命を延長させ、切削効率を高める点に改善の余地があった。   However, in the past, when turning a work material such as a heat-resistant alloy (milling process), the wear of the cutting tool (milling tool) or the chipping of the cutting tool is suppressed, extending the tool life and cutting efficiency. There was room for improvement in terms of increasing

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、転削工具の刃部の摩耗や欠損等を抑制して工具寿命を延長でき、切削効率を高めることができる、転削工具を用いた転削加工方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such circumstances, and is capable of extending the tool life by suppressing wear and chipping of the blade portion of the cutting tool, and increasing the cutting efficiency. The purpose is to provide a machining method using the.

本発明の一態様は、軸線回りに回転させられる工具本体と、前記工具本体に設けられ、セラミックを主成分として形成された刃部と、を備えた転削工具により被削材を転削加工する、転削工具を用いた転削加工方法であって、前記刃部により、前記軸線に直交する径方向の切込量を徐々に増やしながらダウンカットで被削材の角部を加工する第１の切削工程と、前記刃部により、前記第１の切削工程で加工した前記角部から、前記第１の切削工程の工具送り方向に対して交差する工具送り方向で、前記径方向の切込量を徐々に増やしながらダウンカットで被削材を加工する第２の切削工程と、を備えたことを特徴とする。   One aspect of the present invention is to cut a workpiece by a rolling tool including a tool main body that is rotated around an axis, and a blade portion that is provided in the tool main body and is formed mainly of ceramic. A rolling method using a rolling tool, wherein the blade portion is used to cut a corner portion of a work material by down-cut while gradually increasing a cutting amount in a radial direction perpendicular to the axis. In the tool feed direction that intersects the tool feed direction of the first cutting step from the corner portion machined in the first cutting step by the cutting step 1 and the blade portion, the radial cutting is performed. And a second cutting step of machining the work material by down-cutting while gradually increasing the amount of insertion.

本発明では、転削工具の刃部がセラミックを主成分として形成されているので、例えばＮｉ基合金等の耐熱合金からなる被削材（難削材）を転削加工する場合において、下記の作用効果を得ることができる。   In the present invention, the cutting tool blade portion is formed with ceramic as a main component. Therefore, in the case of cutting a work material (hard-cutting material) made of a heat-resistant alloy such as a Ni-based alloy, for example, An effect can be obtained.

この種の耐熱合金等の被削材の転削加工時には、切削抵抗により切削熱（せん断領域での塑性変形による発熱や摩擦熱等）が高まり、セラミックを主成分として形成された耐熱性の高い刃部に比べて、被削材の加工面（被加工部）は軟化する。つまり、刃部に対して被加工部の硬度が著しく低下する。これにより刃部は、被削材を削り取る（掻き取る）ように、高速で切削することが可能になる。また、軟化した被削材に比べて刃部の硬度が相対的に高められるため、刃部の摩耗（摩滅）が顕著に抑制される。
このように刃部の耐熱性が高められているので、本発明とは異なり例えば超硬合金等からなる従来の刃部に比べて、高速切削時における刃部の剛性を確保して、安定した高能率加工を行うことができる。 When turning a work material such as this type of heat-resistant alloy, cutting heat (heat generation or frictional heat due to plastic deformation in the shear region) increases due to cutting resistance, and high heat resistance formed with ceramic as the main component Compared to the blade portion, the processed surface (worked portion) of the work material is softened. That is, the hardness of the processed part is significantly reduced with respect to the blade part. As a result, the blade portion can be cut at a high speed so as to scrape off (cut off) the work material. Further, since the hardness of the blade portion is relatively increased as compared with the softened work material, wear (abrasion) of the blade portion is remarkably suppressed.
Since the heat resistance of the blade portion is thus improved, unlike the conventional blade portion made of, for example, cemented carbide, unlike the present invention, the rigidity of the blade portion during high-speed cutting is secured and stable. High-efficiency machining can be performed.

ただし、セラミックを主成分とする硬脆材料からなる刃部は、非切削時の未加熱状態（常温等）では超硬合金等からなる刃部に比べて強度が低く、従来通りのツールパスで転削加工を行うと、摩耗や欠損等が生じやすいという課題を有していた。そこで、上述した刃部による機能を安定して得るために、本発明では、第１の切削工程と、第２の切削工程とをこの順に用いている。   However, the blade made of a hard and brittle material whose main component is ceramic is lower in strength than the blade made of cemented carbide in an unheated state (such as room temperature) when not cutting, and the conventional tool path is used. When the rolling process is performed, there is a problem that wear, chipping, and the like are likely to occur. Therefore, in order to stably obtain the functions of the above-described blade portion, the first cutting process and the second cutting process are used in this order in the present invention.

すなわち、まず第１の切削工程において、被削材の角部に対して、転削工具の径方向の切込量（ａｅ）を徐々に増やしつつ、ダウンカットで転削加工を行う。これにより、刃部に加工初期から大きな切削抵抗が作用することを防ぎつつ、切削熱により被削材の被加工部の温度を高めて軟化させることができる。また、加工がダウンカットであるので、刃部の切れ刃に過大な切削抵抗が作用するようなことを抑制して、加工を安定させることができる。
なお、上記「徐々に」とは、次第に、漸次等の意味であり、少しずつ変化するさまを指す。また、変化が連続的であることが好ましいが、連続的に限定されるものではない。
また上記「ダウンカット」とは、いわゆる「下向き削り」のことであり、被削材に対して切屑厚さが最大となるところから刃部の切れ刃が食い付き、切屑厚さがゼロとなる方向に進む削り方である（例えば上記特許文献２を参照）。ダウンカットでは、被削材の被加工部において、転削工具の工具回転方向と、転削工具に対する被削材の（相対的な）送り方向とが一致するため、切れ刃への切削抵抗が小さくなり、刃部の摩耗や欠損等を抑制しやすい。 That is, first, in the first cutting step, turning is performed by down-cutting while gradually increasing the cutting depth (ae) in the radial direction of the turning tool with respect to the corner portion of the work material. Thereby, it is possible to increase the temperature of the work part of the work material and soften it by cutting heat while preventing a large cutting resistance from acting on the blade part from the beginning of the work. In addition, since the machining is downcut, it is possible to stabilize the machining by suppressing an excessive cutting resistance from acting on the cutting edge of the blade portion.
The term “gradually” means gradually, etc., and means gradually changing. Moreover, although it is preferable that a change is continuous, it is not limited continuously.
In addition, the above-mentioned “down cut” is so-called “downward cutting”, and the cutting edge of the blade part bites away from the point where the chip thickness becomes maximum with respect to the work material, and the chip thickness becomes zero. This is a cutting method that proceeds in the direction (see, for example, Patent Document 2 above). In down-cutting, the tool rotation direction of the cutting tool matches the (relative) feed direction of the work material with respect to the turning tool at the work part of the work material. It becomes small, and it is easy to suppress wear or chipping of the blade part.

また、第２の切削工程においては、第１の切削工程で加工した被削材の角部に対して、該第１の切削工程の工具送り方向に交差する工具送り方向で、径方向の切込量（ａｅ）を徐々に増やしつつ、ダウンカットで転削加工を開始する。これにより、第２の切削工程においても、上述した第１の切削工程と同様の作用効果を得ることができる。つまり、加工開始から刃部に対して大きな切削抵抗が作用するようなことを防止でき、かつ切削熱により被削材の被加工部の温度を高めて軟化させることができて、転削加工を安定して行うことができる。   Further, in the second cutting step, a radial cutting is performed with respect to a corner portion of the work material processed in the first cutting step in a tool feeding direction that intersects the tool feeding direction of the first cutting step. The rolling process is started by downcut while gradually increasing the amount of insertion (ae). Thereby, also in a 2nd cutting process, the effect similar to the 1st cutting process mentioned above can be acquired. In other words, it is possible to prevent a large cutting resistance from acting on the blade portion from the start of machining, and it is possible to raise the temperature of the work piece of the work material with the cutting heat and soften it, so that the rolling process can be performed. It can be performed stably.

以上より本発明によれば、耐熱合金等の被削材を転削加工する場合でも、転削工具の刃部の摩耗や欠損等を効果的に抑制して、工具寿命を延長できる。そして、切削精度を良好に維持しつつ、切削効率を高めることができる。   As described above, according to the present invention, even when a work material such as a heat-resistant alloy is rolled, it is possible to effectively suppress the wear and chipping of the blade portion of the rolling tool and extend the tool life. And cutting efficiency can be improved, maintaining cutting precision favorably.

また、上記転削工具を用いた転削加工方法において、前記刃部は、外周刃を備え、被削材の側面を転削加工することとしてもよい。   Further, in the rolling method using the above rolling tool, the blade portion may include an outer peripheral blade, and the side surface of the work material may be rolled.

この場合、刃部により被削材の側面を外周削り（肩削り等）する場合において、上述の顕著な作用効果を得ることができる。   In this case, in the case where the side surface of the work material is peripherally cut (shoulder cut or the like) by the blade portion, the above-described remarkable effects can be obtained.

また、上記転削工具を用いた転削加工方法において、前記刃部は、底刃を備え、被削材の上面又は下面を転削加工することとしてもよい。   In the rolling method using the above rolling tool, the blade portion may include a bottom blade, and the upper surface or the lower surface of the work material may be rolled.

この場合、刃部により被削材の上面又は下面を正面削りする場合において、上述の顕著な作用効果を得ることができる。   In this case, when the upper surface or the lower surface of the work material is face-cut by the blade portion, the above-described remarkable effects can be obtained.

また、上記転削工具を用いた転削加工方法において、前記軸線方向から見た平面視で、前記第１の切削工程の工具送り方向と、前記第２の切削工程の工具送り方向と、の間に形成される角度が、３０度以上６０度以下であることが好ましい。   Further, in the milling method using the milling tool, the tool feed direction of the first cutting step and the tool feed direction of the second cutting step in a plan view seen from the axial direction. It is preferable that the angle formed between 30 degrees and 60 degrees.

この場合、第１の切削工程の工具送り方向と、第２の切削工程の工具送り方向との間に形成される角度が、３０度以上６０度以下であるので、下記の作用効果を奏する。
すなわち、前記角度が３０度以上であるので、被削材の角部に第２の切削工程を行う際に、工具送り方向に沿う単位長さあたりの径方向の切込量の変化量（つまり切削代の増加量）を十分に確保して、切削効率を確実に高めることができる。
また、前記角度が６０度以下であるので、被削材の角部に第２の切削工程を行う際に、径方向の切込量が急激に増加し過ぎるようなことを防止でき、上述した刃部の摩耗や欠損等を抑制する効果がより安定したものとなる。
なお、前記角度が、４０度以上５０度以下であると、上述の作用効果がさらに安定的かつ格別なものとなり、より好ましい。 In this case, since the angle formed between the tool feeding direction in the first cutting process and the tool feeding direction in the second cutting process is 30 degrees or more and 60 degrees or less, the following effects are obtained.
That is, since the angle is 30 degrees or more, when the second cutting process is performed on the corner of the work material, the amount of change in the amount of cut in the radial direction per unit length along the tool feed direction (that is, The amount of increase in the cutting allowance) can be sufficiently secured, and the cutting efficiency can be reliably increased.
In addition, since the angle is 60 degrees or less, when the second cutting process is performed on the corner portion of the work material, it is possible to prevent the radial cutting depth from being excessively increased. The effect of suppressing wear and chipping of the blade portion is more stable.
In addition, it is more preferable that the said angle is 40 degree | times or more and 50 degrees or less, and the above-mentioned effect becomes more stable and exceptional.

また、上記転削工具を用いた転削加工方法において、前記刃部の前記径方向への最大切込量が、前記刃部の前記軸線回りの回転軌跡の直径の半分以下であることが好ましい。   Further, in the milling method using the milling tool, it is preferable that the maximum cutting amount in the radial direction of the blade portion is not more than half of the diameter of the rotation locus around the axis of the blade portion. .

この場合、上述したダウンカットによる作用効果を確実に奏することができる。   In this case, the effect by the down cut mentioned above can be show | played reliably.

また、上記転削工具を用いた転削加工方法において、被削材がＮｉ基合金であることとしてもよい。   In the rolling method using the above rolling tool, the work material may be a Ni-based alloy.

この場合、被削材が、難削材の耐熱合金として知られるＮｉ基合金である。本発明によれば、被削材がＮｉ基合金である場合に、特に顕著な効果を得ることができる。   In this case, the work material is a Ni-based alloy known as a heat-resistant alloy for difficult-to-cut materials. According to the present invention, a particularly remarkable effect can be obtained when the work material is a Ni-based alloy.

また、上記転削工具を用いた転削加工方法において、前記転削工具は、ソリッドエンドミルであることとしてもよい。   Further, in the turning method using the turning tool, the turning tool may be a solid end mill.

また、上記転削工具を用いた転削加工方法において、前記刃部は、前記工具本体に着脱可能に装着された切削インサートであり、前記転削工具は、刃先交換式ミーリングカッタであることとしてもよい。   Further, in the rolling method using the above rolling tool, the blade portion is a cutting insert detachably attached to the tool body, and the rolling tool is a cutting edge exchangeable milling cutter. Also good.

本発明の転削工具を用いた転削加工方法によれば、転削工具の刃部の摩耗や欠損等を抑制して工具寿命を延長でき、切削効率を高めることができる。   According to the milling method using the milling tool of the present invention, it is possible to extend the tool life by suppressing wear and chipping of the blade part of the milling tool, and to increase the cutting efficiency.

本発明の第１実施形態に係るソリッドエンドミル（転削工具）を用いた転削加工方法を説明する図である。It is a figure explaining the rolling method using the solid end mill (rolling tool) concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係るソリッドエンドミル（転削工具）を用いた転削加工方法を説明する図である。It is a figure explaining the rolling method using the solid end mill (rolling tool) concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係るソリッドエンドミル（転削工具）を用いた転削加工方法を説明する図である。It is a figure explaining the rolling method using the solid end mill (rolling tool) concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態に係る刃先交換式ミーリングカッタ（転削工具）を用いた転削加工方法を説明する図である。It is a figure explaining the cutting method using the blade-tip-exchange-type milling cutter (turning tool) which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係る刃先交換式ミーリングカッタ（転削工具）を用いた転削加工方法を説明する図である。It is a figure explaining the cutting method using the blade-tip-exchange-type milling cutter (turning tool) which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係る刃先交換式ミーリングカッタ（転削工具）を用いた転削加工方法を説明する図である。It is a figure explaining the cutting method using the blade-tip-exchange-type milling cutter (turning tool) which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 従来の転削工具を用いた転削加工方法を説明する図である。It is a figure explaining the cutting method using the conventional rolling tool. 従来の転削工具を用いた転削加工方法を説明する図である。It is a figure explaining the cutting method using the conventional rolling tool. 従来の転削工具を用いた転削加工方法を説明する図である。It is a figure explaining the cutting method using the conventional rolling tool. 従来の転削工具を用いた転削加工方法を説明する図である。It is a figure explaining the cutting method using the conventional rolling tool.

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態に係るソリッドエンドミル（転削工具）１及びこれを用いた転削加工方法について、図１〜図３を参照して説明する。なお、本発明の実施形態の説明に用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、要部となる部分を拡大、強調、抜粋して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際のものと同じであるとは限らない。 <First Embodiment>
Hereinafter, a solid end mill (rolling tool) 1 according to a first embodiment of the present invention and a turning method using the same will be described with reference to FIGS. 1 to 3. Note that the drawings used for describing the embodiments of the present invention may show enlarged, emphasized, and excerpted parts that are essential parts in order to make the features of the present invention easier to understand. The ratio is not always the same as the actual one.

〔ソリッドエンドミルの概略構成〕
本実施形態のソリッドエンドミル１は、例えばＮｉ基合金等の耐熱合金からなる被削材Ｗに対して、転削加工（ミーリング加工）を施す転削工具（ミーリング工具）である。ソリッドエンドミル１は、例えば、ラジアスエンドミル、ボールエンドミル、スクエアエンドミル等である。ソリッドエンドミル１の種類は、被削材Ｗの加工形態等によって種々に選択される。 [Schematic configuration of solid end mill]
The solid end mill 1 of the present embodiment is a turning tool (milling tool) that performs a turning process (milling process) on a work material W made of a heat-resistant alloy such as a Ni-based alloy. The solid end mill 1 is, for example, a radius end mill, a ball end mill, a square end mill, or the like. The type of the solid end mill 1 is variously selected depending on the processing form of the work material W and the like.

図１において、本実施形態のソリッドエンドミル１は、軸状の工具本体２と、工具本体２に設けられた刃部３と、を備えている。ソリッドエンドミル１のうち、少なくとも刃部３は、セラミックを主成分として形成されている。具体的に上記セラミックは、例えばサイアロン（ＳｉＡｌＯＮ）である。本実施形態の例では、刃部３を含む工具本体２の全体が、セラミックを主成分として形成されている。   In FIG. 1, a solid end mill 1 of the present embodiment includes a shaft-shaped tool body 2 and a blade portion 3 provided on the tool body 2. In the solid end mill 1, at least the blade portion 3 is formed with ceramic as a main component. Specifically, the ceramic is, for example, sialon (SiAlON). In the example of the present embodiment, the entire tool body 2 including the blade portion 3 is formed mainly of ceramic.

工具本体２は、概略円柱状をなしている。工具本体２のうち、工具本体２の軸線Ｏ方向に沿う少なくとも先端部に、刃部３が配置されている。工具本体２のうち刃部３以外の部位は、シャンク部（不図示）とされている。   The tool main body 2 has a substantially cylindrical shape. The blade part 3 is arrange | positioned at least at the front-end | tip part along the axis line O direction of the tool main body 2 among the tool main bodies 2. FIG. The part other than the blade part 3 in the tool body 2 is a shank part (not shown).

シャンク部は円柱状をなしており、マシニングセンタ等の工作機械の主軸に着脱可能に取り付けられる。工作機械の主軸によって、ソリッドエンドミル１は軸線Ｏ回りのうち工具回転方向Ｔに回転させられる。ソリッドエンドミル１は、上記回転とともに軸線Ｏに直交する径方向への送り（径方向への切り込み）や軸線Ｏ方向への送り（軸方向への切り込み）を与えられて、被削材Ｗを刃部３の切れ刃により切削する。ソリッドエンドミル１は被削材Ｗに対して、外周削り（肩削り等）や正面削りなどの各種の転削加工を施す。
切削加工時には、刃部３及び被削材Ｗの加工面（被加工部）に向けて、圧縮エアやミスト状の切削液剤等のクーラントが供給される。なお、クーラントは供給されなくてもよい。 The shank portion has a cylindrical shape and is detachably attached to a spindle of a machine tool such as a machining center. The solid end mill 1 is rotated in the tool rotation direction T around the axis O by the main spindle of the machine tool. The solid end mill 1 is fed with a feed in the radial direction perpendicular to the axis O (cutting in the radial direction) and a feed in the direction of the axis O (cutting in the axial direction) along with the rotation, and the workpiece W is cut into the blade. Cutting with the cutting edge of part 3. The solid end mill 1 subjects the work material W to various types of rolling processing such as peripheral cutting (shoulder cutting, etc.) and face cutting.
At the time of cutting, a coolant such as compressed air or a mist-like cutting fluid is supplied toward the blade portion 3 and the processing surface (working portion) of the work material W. Note that the coolant need not be supplied.

〔本実施形態で用いる向き（方向）の定義〕
本実施形態においては、工具本体２の軸線Ｏに沿う方向（軸線Ｏが延在する方向）を、軸線Ｏ方向という。また、軸線Ｏ方向のうち、シャンク部から刃部３へ向かう方向を先端側といい、刃部３からシャンク部へ向かう方向を後端側という。
また、軸線Ｏに直交する方向を径方向という。径方向のうち、軸線Ｏに接近する向きを径方向の内側といい、軸線Ｏから離間する向きを径方向の外側という。
また、軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。周方向のうち、切削時に工作機械の主軸等により工具本体２が回転させられる向きを工具回転方向Ｔといい、これとは反対の回転方向を、工具回転方向Ｔとは反対側（反工具回転方向）という。 [Definition of direction (direction) used in this embodiment]
In the present embodiment, the direction along the axis O of the tool body 2 (the direction in which the axis O extends) is referred to as the axis O direction. Further, in the direction of the axis O, the direction from the shank portion toward the blade portion 3 is referred to as the front end side, and the direction from the blade portion 3 toward the shank portion is referred to as the rear end side.
A direction orthogonal to the axis O is referred to as a radial direction. Of the radial directions, the direction approaching the axis O is referred to as the inner side in the radial direction, and the direction away from the axis O is referred to as the outer side in the radial direction.
A direction that circulates around the axis O is referred to as a circumferential direction. Of the circumferential directions, the direction in which the tool body 2 is rotated by the main spindle of the machine tool at the time of cutting is referred to as the tool rotation direction T, and the opposite rotation direction to the tool rotation direction T (the counter tool rotation) Direction).

〔工具本体〕
工具本体２の外周には、周方向に互いに間隔をあけて切屑排出溝が複数形成されている。切屑排出溝は、工具本体２の軸線Ｏ方向に沿って先端から後端側へ向かうに従い、工具回転方向Ｔとは反対側へ向けて延びている。 (Tool body)
A plurality of chip discharge grooves are formed on the outer periphery of the tool body 2 at intervals in the circumferential direction. The chip discharge groove extends toward the side opposite to the tool rotation direction T as it goes from the front end to the rear end side along the axis O direction of the tool body 2.

切屑排出溝は、工具本体２の先端面に開口している。切屑排出溝は、刃部３の軸線Ｏ方向の後端側の端部において、工具本体２の外周に切り上がっている。言い換えると、工具本体２において、軸線Ｏ方向に沿う切屑排出溝が形成された領域が、刃部３とされている。切屑排出溝は、工具回転方向Ｔを向く壁面を有しており、この壁面のうち、切れ刃に隣接する部分がすくい面である。   The chip discharge groove is opened at the tip surface of the tool body 2. The chip discharge groove is rounded up to the outer periphery of the tool main body 2 at the end portion on the rear end side in the axis O direction of the blade portion 3. In other words, in the tool body 2, the region where the chip discharge groove along the axis O direction is formed is the blade portion 3. The chip discharge groove has a wall surface facing the tool rotation direction T, and a portion of the wall surface adjacent to the cutting edge is a rake surface.

〔刃部〕
刃部３には、周方向に互いに間隔をあけて切れ刃が複数形成されている。切れ刃には、少なくとも外周刃及び底刃（先端刃）が含まれる。切れ刃の数は、切屑排出溝の数に対応しており、図示の例では、４つ（４組）の切れ刃が設けられている。 [Blade]
A plurality of cutting blades are formed on the blade portion 3 at intervals in the circumferential direction. The cutting blade includes at least an outer peripheral blade and a bottom blade (tip blade). The number of cutting edges corresponds to the number of chip discharge grooves, and in the illustrated example, four (four sets) cutting edges are provided.

切れ刃のうち、外周刃は、工具本体２の刃部３の外周に形成されている。外周刃は、その工具回転方向Ｔに隣接する切屑排出溝と等しいリードで、工具本体２の先端から後端側へ向かうに従い徐々に工具回転方向Ｔとは反対側へ向けてねじれて、螺旋状に延びている。
外周刃は、切屑排出溝における工具回転方向Ｔを向く壁面と、工具本体２の外周面との交差稜線に形成されている。外周刃は、切屑排出溝の前記壁面の外周端縁に沿って、つる巻き線状に延びている。 Of the cutting blades, the outer peripheral blade is formed on the outer periphery of the blade portion 3 of the tool body 2. The outer peripheral blade is a lead that is equal to the chip discharge groove adjacent to the tool rotation direction T, and gradually twists toward the opposite side of the tool rotation direction T from the front end to the rear end side of the tool body 2 to form a spiral shape. It extends to.
The outer peripheral blade is formed on the intersecting ridge line between the wall surface facing the tool rotation direction T in the chip discharge groove and the outer peripheral surface of the tool body 2. The outer peripheral blade extends in a spiral shape along the outer peripheral edge of the wall surface of the chip discharge groove.

本実施形態では、外周刃が、軸線Ｏ方向に沿って先端から後端側へ向かうに従い工具回転方向Ｔとは反対側へ向けて延びていることから、外周刃のねじれ角は、正（ポジティブ）角である。なお、周方向に間隔をあけて配列する複数の外周刃のねじれ角同士が、互いに異なっていてもよい。   In the present embodiment, since the outer peripheral blade extends toward the side opposite to the tool rotation direction T along the axis O direction from the front end to the rear end side, the twist angle of the outer peripheral blade is positive (positive ) Horn. In addition, the torsion angles of the plurality of outer peripheral blades arranged at intervals in the circumferential direction may be different from each other.

また、外周刃のラジアルレーキ角は、負（ネガティブ）角である。これにより、外周刃の刃物角が大きく設定されている。
複数の外周刃は、周方向に互いに等ピッチをあけて配列していてもよいし、周方向に互いに不等ピッチをあけて配列していてもよい。 Further, the radial rake angle of the outer peripheral blade is a negative (negative) angle. Thereby, the cutter angle of the outer peripheral blade is set large.
The plurality of outer peripheral blades may be arranged at equal pitches in the circumferential direction, or may be arranged at unequal pitches in the circumferential direction.

外周刃を軸線Ｏ回りに回転させて得られる回転軌跡は、軸線Ｏを中心とする１つの仮想円筒面状をなす。本実施形態の例では、外周刃の前記回転軌跡の直径が、刃部３の軸線Ｏ回りの回転軌跡の直径（つまり刃径）とされている。   A rotation locus obtained by rotating the outer peripheral blade around the axis O forms one virtual cylindrical surface centered on the axis O. In the example of the present embodiment, the diameter of the rotation locus of the outer peripheral blade is the diameter of the rotation locus around the axis O of the blade portion 3 (that is, the blade diameter).

切れ刃のうち、底刃は、工具本体２の刃部３の先端に形成されている。底刃は、その工具回転方向Ｔに隣接する切屑排出溝のギャッシュに沿って、径方向に延びている。
底刃は、切屑排出溝（のギャッシュ）における工具回転方向Ｔを向く壁面と、工具本体２の先端面との交差稜線に形成されている。底刃は、切屑排出溝の前記壁面の先端縁に沿って延びている。 Of the cutting edges, the bottom edge is formed at the tip of the blade portion 3 of the tool body 2. The bottom blade extends in the radial direction along the gash of the chip discharge groove adjacent to the tool rotation direction T.
The bottom blade is formed on the intersecting ridge line between the wall surface facing the tool rotation direction T in the chip discharge groove (gash) and the tip surface of the tool body 2. The bottom blade extends along the tip edge of the wall surface of the chip discharge groove.

底刃のアキシャルレーキ角は、負角（０度を含む）である。これにより、底刃の刃物角が大きく設定されている。
複数の底刃は、周方向に互いに等ピッチをあけて配列していてもよいし、周方向に互いに不等ピッチをあけて配列していてもよい。 The axial rake angle of the bottom blade is a negative angle (including 0 degrees). Thereby, the cutter angle of the bottom blade is set large.
The plurality of bottom blades may be arranged at equal pitches in the circumferential direction, or may be arranged at unequal pitches in the circumferential direction.

〔ソリッドエンドミルを用いた転削加工方法〕
次に、ソリッドエンドミル１を用いた転削加工方法について説明する。本実施形態の例では、図１に示すように、被削材Ｗが直方体状をなす角材であり、ソリッドエンドミル１の刃部３が備える外周刃によって、被削材Ｗの側面に外周削りを施す。
そして、このソリッドエンドミル１の転削加工方法（ツールパス）は、第１の切削工程と、第２の切削工程と、をこの順に備えている。 [Turning method using solid end mill]
Next, a rolling method using the solid end mill 1 will be described. In the example of the present embodiment, as shown in FIG. 1, the work material W is a rectangular parallelepiped, and the peripheral cutting is performed on the side surface of the work material W by the outer peripheral blade provided in the blade portion 3 of the solid end mill 1. Apply.
The rolling method (tool path) of the solid end mill 1 includes a first cutting step and a second cutting step in this order.

〔第１の切削工程〕
図１に示すように、第１の切削工程では、刃部３により、径方向の切込量（ａｅ）を徐々に増やしながら、ダウンカットで被削材Ｗの角部Ｃ１を外周削り（転削加工）する。本実施形態の例では、被削材Ｗが角材であることから、該被削材Ｗの側面の角部Ｃ１は三角柱状をなしている。なお、図中及び以下の説明では、被削材Ｗの加工前の角部を符号Ｃ１で表し、加工後の角部を符号Ｃ２で表す。 [First cutting step]
As shown in FIG. 1, in the first cutting process, the edge portion 3 is subjected to peripheral cutting (rolling) of the corner portion C <b> 1 of the workpiece W by down-cutting while gradually increasing the cutting depth (ae) in the radial direction by the blade portion 3. Machining). In the example of this embodiment, since the work material W is a square material, the corner C1 on the side surface of the work material W has a triangular prism shape. In the drawings and the following description, a corner portion of the work material W before processing is represented by reference numeral C1, and a corner portion after processing is represented by reference numeral C2.

ここで、本実施形態でいう「徐々に」とは、次第に、漸次等の意味であり、少しずつ変化するさまを指す。また、変化が連続的であることが好ましいが、連続的に限定されるものではない。
また本実施形態でいう「ダウンカット」とは、いわゆる「下向き削り」のことである。具体的には、被削材Ｗに対して切屑厚さが最大となるところから刃部３の切れ刃が食い付き、切屑厚さがゼロとなる方向に進む削り方である（例えば上記特許文献２を参照）。ダウンカットでは、被削材Ｗの被加工部において、転削工具の工具回転方向Ｔと、転削工具に対する被削材Ｗの（相対的な）送り方向とが一致するため、切れ刃への切削抵抗が小さくなり、刃部３の摩耗や欠損等を抑制しやすい。 Here, “gradually” as used in this embodiment means gradually, etc., and means gradually changing. Moreover, although it is preferable that a change is continuous, it is not limited continuously.
Further, “down cut” in the present embodiment is so-called “downward cutting”. Specifically, this is a cutting method in which the cutting edge of the blade portion 3 bites away from the point where the chip thickness becomes maximum with respect to the work material W and proceeds in a direction in which the chip thickness becomes zero (for example, the above-mentioned patent document). 2). In the down cut, the tool rotation direction T of the cutting tool and the (relative) feed direction of the work material W with respect to the cutting tool coincide with each other at the work portion of the work material W. Cutting resistance is reduced, and it is easy to suppress wear or chipping of the blade portion 3.

本実施形態では、第１の切削工程における径方向への工具送り方向Ｆ１が、被削材Ｗの側面（図１において右方及び下方を向く各側面）に対して交差する向きに設定されている。具体的には、図１に示すようにソリッドエンドミル１を軸線Ｏ方向から見た平面視において、被削材Ｗの側面と、工具送り方向Ｆ１との間に形成される角度が、例えば３０度以上６０度以下である。   In the present embodiment, the radial tool feed direction F1 in the first cutting step is set to intersect with the side surface (each side surface facing rightward and downward in FIG. 1) of the work material W. Yes. Specifically, as shown in FIG. 1, the angle formed between the side surface of the work material W and the tool feed direction F <b> 1 in a plan view when the solid end mill 1 is viewed from the direction of the axis O is, for example, 30 degrees. More than 60 degrees.

〔第２の切削工程〕
次いで、図２及び図３に示すように、第２の切削工程では、刃部３により、第１の切削工程で加工した角部Ｃ２から、第１の切削工程の工具送り方向Ｆ１に対して交差する工具送り方向Ｆ２で、径方向の切込量（ａｅ）を徐々に増やしながらダウンカットで被削材Ｗを外周削り（転削加工）する。 [Second cutting step]
Next, as shown in FIGS. 2 and 3, in the second cutting step, the blade portion 3 performs the cutting from the corner portion C <b> 2 processed in the first cutting step to the tool feed direction F <b> 1 in the first cutting step. In the intersecting tool feed direction F2, the work piece W is peripherally cut (turned) by down-cut while gradually increasing the cutting depth (ae) in the radial direction.

図３に示すように、ソリッドエンドミル１を軸線Ｏ方向から見た平面視において、第１の切削工程における径方向への工具送り方向Ｆ１（図３においては角部Ｃ２の加工面に相当）と、第２の切削工程における径方向への工具送り方向Ｆ２と、の間に形成される角度θは、３０度以上６０度以下である。より好ましくは、角度θは４０度以上５０度以下であり、本実施形態の例では、角度θが４５度程度である。   As shown in FIG. 3, in a plan view when the solid end mill 1 is viewed from the direction of the axis O, the tool feed direction F1 in the radial direction in the first cutting step (corresponding to the machining surface of the corner C2 in FIG. 3) and The angle θ formed between the tool cutting direction F2 in the radial direction in the second cutting step is not less than 30 degrees and not more than 60 degrees. More preferably, the angle θ is not less than 40 degrees and not more than 50 degrees. In the example of this embodiment, the angle θ is about 45 degrees.

図３に示す例では、第２の切削工程の工具送り方向Ｆ２が、被削材Ｗの側面（図３において下方を向く側面）に対して略平行に設定されている。このため、第２の切削工程において被削材Ｗの角部Ｃ２を加工し終えた後は、刃部３の径方向の切込量は略一定となる。   In the example shown in FIG. 3, the tool feed direction F2 in the second cutting step is set substantially parallel to the side surface of the work material W (the side surface facing downward in FIG. 3). For this reason, after finishing the corner | angular part C2 of the workpiece W in a 2nd cutting process, the cutting amount of the radial direction of the blade part 3 becomes substantially constant.

また、第１の切削工程及び第２の切削工程を通して、刃部３の径方向への最大切込量は、刃部３の軸線Ｏ回りの回転軌跡の直径（つまり刃径）の半分以下である。   In addition, through the first cutting process and the second cutting process, the maximum cutting amount in the radial direction of the blade part 3 is less than half of the diameter of the rotation locus around the axis O of the blade part 3 (that is, the blade diameter). is there.

〔本実施形態による作用効果〕
以上説明した本実施形態の転削工具であるソリッドエンドミル１は、刃部３がセラミックを主成分として形成されているので、例えばＮｉ基合金等の耐熱合金からなる被削材（難削材）Ｗを転削加工する場合において、下記の作用効果を得ることができる。 [Effects of this embodiment]
In the solid end mill 1 which is the rolling tool of the present embodiment described above, the cutting edge 3 is formed mainly of ceramic, so that the work material (hard-to-cut material) made of a heat-resistant alloy such as a Ni-based alloy is used. In the case where W is machined, the following effects can be obtained.

この種の耐熱合金等の被削材Ｗの転削加工時には、切削抵抗により切削熱（せん断領域での塑性変形による発熱や摩擦熱等）が高まり、セラミックを主成分として形成された耐熱性の高い刃部３に比べて、被削材Ｗの加工面（被加工部）は軟化する。つまり、刃部３に対して被加工部の硬度が著しく低下する。これにより刃部３は、被削材Ｗを削り取る（掻き取る）ように、高速で切削することが可能になる。また、軟化した被削材Ｗに比べて刃部３の硬度が相対的に高められるため、刃部３の摩耗（摩滅）が顕著に抑制される。
このように刃部３の耐熱性が高められているので、本実施形態とは異なり例えば超硬合金等からなる従来の刃部に比べて、高速切削時における刃部３の剛性を確保して、安定した高能率加工を行うことができる。 When turning a work material W such as a heat-resistant alloy, cutting heat (heat generation or frictional heat due to plastic deformation in the shear region) increases due to cutting resistance, and the heat resistance of the heat-resistant material formed with ceramic as the main component is increased. Compared with the high blade part 3, the processing surface (working part) of the workpiece W is softened. That is, the hardness of the processed part is significantly reduced with respect to the blade part 3. As a result, the blade portion 3 can be cut at a high speed so as to scrape off (cut off) the work material W. Moreover, since the hardness of the blade part 3 is relatively increased as compared with the softened work material W, wear (abrasion) of the blade part 3 is remarkably suppressed.
Thus, since the heat resistance of the blade part 3 is enhanced, unlike the conventional embodiment, for example, the rigidity of the blade part 3 at the time of high-speed cutting is ensured as compared with a conventional blade part made of cemented carbide or the like. , Stable high-efficiency machining can be performed.

ただし、セラミックを主成分とする硬脆材料からなる刃部３は、非切削時の未加熱状態（常温等）では超硬合金等からなる刃部に比べて強度が低く、従来通りのツールパスで転削加工を行うと、摩耗や欠損等が生じやすいという課題を有していた。そこで、上述した刃部３による機能を安定して得るために、本実施形態では、第１の切削工程と、第２の切削工程とをこの順に用いている。   However, the blade portion 3 made of a hard and brittle material mainly composed of ceramic has a lower strength than the blade portion made of a cemented carbide or the like in an unheated state (such as room temperature) when not cutting, and a conventional tool path. However, there is a problem that wear, chipping, etc. are likely to occur when milling is performed. Therefore, in order to stably obtain the function of the blade part 3 described above, in the present embodiment, the first cutting process and the second cutting process are used in this order.

すなわち、まず第１の切削工程において、被削材Ｗの角部Ｃ１に対して、ソリッドエンドミル１の径方向の切込量（ａｅ）を徐々に増やしつつ、ダウンカットで転削加工を行う。これにより、刃部３に加工初期から大きな切削抵抗が作用することを防ぎつつ、切削熱により被削材Ｗの被加工部の温度を高めて軟化させることができる。また、加工がダウンカットであるので、刃部３の切れ刃に過大な切削抵抗が作用するようなことを抑制して、加工を安定させることができる。   That is, first, in the first cutting step, turning processing is performed by down-cutting while gradually increasing the cutting amount (ae) in the radial direction of the solid end mill 1 with respect to the corner portion C1 of the workpiece W. Thereby, the temperature of the part to be processed of the work material W can be increased and softened by the cutting heat while preventing a large cutting resistance from acting on the blade part 3 from the beginning of processing. Moreover, since processing is a down cut, it can suppress that an excessive cutting resistance acts on the cutting edge of the blade part 3, and can stabilize a process.

また、第２の切削工程においては、第１の切削工程で加工した被削材Ｗの角部Ｃ２に対して、該第１の切削工程の工具送り方向Ｆ１に交差する工具送り方向Ｆ２で、径方向の切込量（ａｅ）を徐々に増やしつつ、ダウンカットで転削加工を開始する。これにより、第２の切削工程においても、上述した第１の切削工程と同様の作用効果を得ることができる。つまり、加工開始から刃部３に対して大きな切削抵抗が作用するようなことを防止でき、かつ切削熱により被削材Ｗの被加工部の温度を高めて軟化させることができて、転削加工を安定して行うことができる。   Further, in the second cutting process, the tool feed direction F2 intersecting the tool feed direction F1 of the first cutting process with respect to the corner portion C2 of the workpiece W processed in the first cutting process, While gradually increasing the cutting depth (ae) in the radial direction, the rolling process is started by down-cutting. Thereby, also in a 2nd cutting process, the effect similar to the 1st cutting process mentioned above can be acquired. That is, it is possible to prevent a large cutting resistance from acting on the blade part 3 from the start of machining, and to increase the temperature of the work part of the work material W by the cutting heat and soften it. Processing can be performed stably.

以上より本実施形態によれば、耐熱合金等の被削材Ｗを転削加工する場合でも、ソリッドエンドミル１の刃部３の摩耗や欠損等を効果的に抑制して、工具寿命を延長できる。そして、切削精度を良好に維持しつつ、切削効率を高めることができる。   As described above, according to the present embodiment, even when the work material W such as a heat-resistant alloy is machined, the tool life can be extended by effectively suppressing wear and chipping of the blade portion 3 of the solid end mill 1. . And cutting efficiency can be improved, maintaining cutting precision favorably.

ここで、本発明の実施形態をより理解しやすくするために、図７〜図１０の参考例を用いて、従来のソリッドエンドミル（転削工具）による転削加工方法（ツールパス）の問題点を具体的に説明する。
上述した本実施形態とは異なり、図７に示すように、加工初期から刃部３が最大の径方向切込量で被削材Ｗに切り込むと、被削材Ｗの被加工部が未加熱で軟化していないため、刃部３にダメージ（摩耗や欠損等）が生じやすい。 Here, in order to make the embodiment of the present invention easier to understand, the problem of the conventional machining method (tool path) using a solid end mill (rolling tool) will be described with reference to FIGS. 7 to 10. Will be described in detail.
Unlike the above-described embodiment, as shown in FIG. 7, when the blade portion 3 cuts into the work material W with the maximum radial cutting amount from the initial stage of machining, the work portion of the work material W is not heated. Therefore, the blade portion 3 is liable to be damaged (abrasion, chipping, etc.).

また、図８に示すように、被削材Ｗの側面に対して、刃部３を斜めに切り込ませた場合（工具送り方向Ｆ１を側面に対して傾斜させて設定した場合）には、その後の切削工程において、図９又は図１０に示すように、被削材Ｗの側面の斜めの取り残し部位を転削加工することになる。
このとき、図９に示す例では、転削加工がアップカットとなり、加工が不安定になる。また、図１０に示す例では、加工はダウンカットであるものの、被削材Ｗの被加工部が未加熱の状態で最大の径方向切込量となり、刃部３にダメージを与えてしまう。
一方、上述した本実施形態のソリッドエンドミル１の転削加工方法（ツールパス）によれば、このような従来の問題点を解消することができる。 As shown in FIG. 8, when the blade 3 is cut obliquely with respect to the side surface of the work material W (when the tool feed direction F1 is set to be inclined with respect to the side surface), In the subsequent cutting process, as shown in FIG. 9 or FIG. 10, the oblique left-side portion of the side surface of the work material W is subjected to a rolling process.
At this time, in the example shown in FIG. 9, the rolling process is an upcut, and the process becomes unstable. Further, in the example shown in FIG. 10, although the machining is a downcut, the machining portion of the work material W has a maximum radial cutting depth when the workpiece is not heated, and damages the blade 3.
On the other hand, according to the above-described rolling method (tool path) of the solid end mill 1 of the present embodiment, such a conventional problem can be solved.

また本実施形態では、刃部３が外周刃を備えており、外周刃によって被削材Ｗの側面を転削加工する。このように、刃部３により被削材Ｗの側面を外周削り（肩削り等）する場合において、上述した顕著な作用効果を得ることができる。   Moreover, in this embodiment, the blade part 3 is provided with the outer periphery blade, and the side surface of the workpiece W is rolled by the outer periphery blade. Thus, in the case where the side surface of the work material W is subjected to outer peripheral cutting (shoulder cutting or the like) by the blade portion 3, the above-described remarkable effects can be obtained.

また本実施形態では、軸線Ｏ方向から見たソリッドエンドミル１及び被削材Ｗの平面視で、第１の切削工程の工具送り方向Ｆ１と、第２の切削工程の工具送り方向Ｆ２と、の間に形成される角度θが、３０度以上６０度以下であるので、下記の作用効果を奏する。
すなわち、角度θが３０度以上であるので、被削材Ｗの角部Ｃ２に第２の切削工程を行う際に、工具送り方向Ｆ２に沿う単位長さあたりの径方向の切込量（ａｅ）の変化量（つまり切削代の増加量）を十分に確保して、切削効率を確実に高めることができる。
また、角度θが６０度以下であるので、被削材Ｗの角部Ｃ２に第２の切削工程を行う際に、径方向の切込量（ａｅ）が急激に増加し過ぎるようなことを防止でき、上述した刃部３の摩耗や欠損等を抑制する効果がより安定したものとなる。
なお、角度θが、４０度以上５０度以下であると、上述の作用効果がさらに安定的かつ格別なものとなり、より好ましい。 Further, in the present embodiment, the plan view of the solid end mill 1 and the work material W viewed from the direction of the axis O, the tool feed direction F1 of the first cutting process, and the tool feed direction F2 of the second cutting process. Since the angle θ formed between them is not less than 30 degrees and not more than 60 degrees, the following effects are obtained.
That is, since the angle θ is 30 degrees or more, when the second cutting process is performed on the corner portion C2 of the work material W, the radial cutting amount (ae) per unit length along the tool feed direction F2 ) (That is, the amount of increase in cutting allowance) can be sufficiently secured, and the cutting efficiency can be reliably increased.
In addition, since the angle θ is 60 degrees or less, when the second cutting process is performed on the corner portion C2 of the work material W, the radial cutting depth (ae) is excessively increased. It is possible to prevent this, and the effect of suppressing the above-described wear and loss of the blade portion 3 becomes more stable.
In addition, it is more preferable that the angle θ is 40 degrees or more and 50 degrees or less because the above-described effects are more stable and exceptional.

また本実施形態では、被削材Ｗに対する刃部３の径方向への最大切込量が、第１の切削工程及び第２の切削工程を通して、刃部３の刃径（軸線Ｏ回りの回転軌跡の直径）の半分以下であるので、上述したダウンカットによる作用効果を確実に奏することができる。   Further, in the present embodiment, the maximum cutting amount in the radial direction of the blade portion 3 with respect to the work material W is the blade diameter (rotation around the axis O) of the blade portion 3 through the first cutting step and the second cutting step. Since the diameter is less than half of the diameter of the trajectory, the above-described action and effect by the downcut can be reliably achieved.

また、被削材Ｗが、難削材の耐熱合金として知られるＮｉ基合金であるので、本実施形態により、特に顕著な効果を得ることができる。   In addition, since the work material W is a Ni-based alloy known as a heat-resistant alloy for difficult-to-cut materials, a particularly remarkable effect can be obtained by this embodiment.

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る刃先交換式ミーリングカッタ（転削工具）１１及びこれを用いた転削加工方法について、図４〜図６を参照して説明する。
なお、前述の実施形態と同じ構成要素については詳細な説明を省略し、主として異なる点についてのみ、下記に説明する。 Second Embodiment
Next, the blade-tip-exchangeable milling cutter (rolling tool) 11 according to the second embodiment of the present invention and a turning method using the same will be described with reference to FIGS.
Detailed description of the same components as those of the above-described embodiment will be omitted, and only differences will be described below.

〔刃先交換式ミーリングカッタの概略構成〕
図４において、本実施形態の刃先交換式ミーリングカッタ１１は、軸状又は柱状の工具本体１２と、工具本体１２の先端外周部に形成されたインサート取付座に着脱可能に装着される切削インサート（刃部１３）と、を備えている。つまり本実施形態では、切削インサートが、セラミックを主成分として形成された刃部１３であり、工具本体１２は、例えば鋼材等により形成されている。
工具本体１２には、周方向に互いに間隔をあけてインサート取付座が複数形成されており、これに応じて、周方向に互いに間隔をあけて刃部１３が複数装着されている。 [Schematic configuration of cutting edge exchangeable milling cutter]
In FIG. 4, the blade-exchange-type milling cutter 11 of this embodiment includes a cutting insert (removably attached to an axial or columnar tool body 12 and an insert mounting seat formed on the outer periphery of the tip of the tool body 12. Blade part 13). That is, in this embodiment, the cutting insert is the blade portion 13 formed with ceramic as a main component, and the tool body 12 is formed of, for example, a steel material.
A plurality of insert mounting seats are formed in the tool body 12 at intervals in the circumferential direction, and accordingly, a plurality of blade portions 13 are mounted at intervals in the circumferential direction.

刃部１３である切削インサートは、例えば四角形板状等の多角形板状をなしている。本実施形態においても、刃部１３の切れ刃は、少なくとも外周刃及び底刃（先端刃）を備えている。   The cutting insert which is the blade portion 13 has a polygonal plate shape such as a rectangular plate shape. Also in this embodiment, the cutting edge of the blade portion 13 includes at least an outer peripheral blade and a bottom blade (tip blade).

〔刃先交換式ミーリングカッタを用いた転削加工方法〕
次に、刃先交換式ミーリングカッタ１１を用いた転削加工方法について説明する。本実施形態の例では、図４に示すように、被削材Ｗが直方体状をなす角材であり、刃先交換式ミーリングカッタ１１の刃部１３が備える底刃によって、被削材Ｗの上面（又は下面）に正面削りを施す。
そして、この刃先交換式ミーリングカッタ１１の転削加工方法（ツールパス）は、前述の実施形態と同様に、第１の切削工程と、第２の切削工程と、をこの順に備えている。 [Turning method using a cutting edge replaceable milling cutter]
Next, a description will be given of a milling method using the cutting edge exchange type milling cutter 11. In the example of the present embodiment, as shown in FIG. 4, the work material W is a rectangular parallelepiped, and the upper surface of the work material W (by the bottom blade provided in the blade part 13 of the blade-tip-exchangeable milling cutter 11) Or, face down the bottom surface.
And the rolling method (tool path) of this blade-tip-exchange-type milling cutter 11 includes a first cutting step and a second cutting step in this order, as in the above-described embodiment.

〔第１の切削工程〕
図４に示すように、第１の切削工程では、刃部１３により、径方向の切込量（ａｅ）を徐々に増やしながら、ダウンカットで被削材Ｗの角部Ｃ１を正面削り（転削加工）する。本実施形態の例では、被削材Ｗが角材であることから、該被削材Ｗの上面の角部Ｃ１は三角形面状をなしている。 [First cutting step]
As shown in FIG. 4, in the first cutting process, the corner portion C <b> 1 of the work material W is face-cut (rolled) by down-cutting while gradually increasing the cutting depth (ae) in the radial direction by the blade portion 13. Machining). In the example of the present embodiment, since the work material W is a square material, the corner C1 on the upper surface of the work material W has a triangular surface shape.

本実施形態では、第１の切削工程における径方向への工具送り方向Ｆ１が、被削材Ｗの側面（図４において右方及び下方を向く各側面）に対して交差する向きに設定されている。具体的には、図４に示すように刃先交換式ミーリングカッタ１１を軸線Ｏ方向から見た平面視において、被削材Ｗの側面と、工具送り方向Ｆ１との間に形成される角度が、例えば３０度以上６０度以下である。   In the present embodiment, the radial tool feed direction F1 in the first cutting step is set to intersect with the side surfaces of the work material W (the respective side surfaces facing rightward and downward in FIG. 4). Yes. Specifically, as shown in FIG. 4, the angle formed between the side surface of the work material W and the tool feed direction F <b> 1 in a plan view when the blade-tip-exchangeable milling cutter 11 is viewed from the direction of the axis O, For example, it is 30 degrees or more and 60 degrees or less.

〔第２の切削工程〕
次いで、図５及び図６に示すように、第２の切削工程では、刃部１３により、第１の切削工程で加工した角部Ｃ２から、第１の切削工程の工具送り方向Ｆ１に対して交差する工具送り方向Ｆ２で、径方向の切込量（ａｅ）を徐々に増やしながらダウンカットで被削材Ｗを正面削り（転削加工）する。 [Second cutting step]
Next, as shown in FIGS. 5 and 6, in the second cutting step, the blade portion 13 causes the corner C <b> 2 processed in the first cutting step to the tool feed direction F <b> 1 in the first cutting step. In the crossing tool feed direction F2, the work material W is face-cut (turned) by down-cutting while gradually increasing the cutting depth (ae) in the radial direction.

図６に示すように、刃先交換式ミーリングカッタ１１を軸線Ｏ方向から見た平面視において、第１の切削工程における径方向への工具送り方向Ｆ１（図６においては角部Ｃ２の内端に位置する立壁面に相当）と、第２の切削工程における径方向への工具送り方向Ｆ２と、の間に形成される角度θは、３０度以上６０度以下である。より好ましくは、角度θは４０度以上５０度以下であり、本実施形態の例では、角度θが４５度程度である。   As shown in FIG. 6, the tool feed direction F <b> 1 in the radial direction in the first cutting process (in FIG. 6, at the inner end of the corner C <b> 2) in a plan view of the blade-exchangeable milling cutter 11 as viewed from the axis O direction. (Corresponding to the standing wall surface) and the radial tool feed direction F2 in the second cutting step is 30 degrees or more and 60 degrees or less. More preferably, the angle θ is not less than 40 degrees and not more than 50 degrees. In the example of this embodiment, the angle θ is about 45 degrees.

図６に示す例では、第２の切削工程の工具送り方向Ｆ２が、被削材Ｗの側面（図６において下方を向く側面）に対して略平行に設定されている。このため、第２の切削工程において被削材Ｗの角部Ｃ２を加工し終えた後は、刃部１３の径方向の切込量は略一定となる。   In the example shown in FIG. 6, the tool feed direction F2 in the second cutting step is set substantially parallel to the side surface of the work material W (the side surface facing downward in FIG. 6). For this reason, after finishing the corner | angular part C2 of the workpiece W in a 2nd cutting process, the cutting amount of the radial direction of the blade part 13 becomes substantially constant.

また、第１の切削工程及び第２の切削工程を通して、刃部１３の径方向への最大切込量は、刃部１３の軸線Ｏ回りの回転軌跡の直径（つまり刃径）の半分以下である。   In addition, through the first cutting step and the second cutting step, the maximum cutting amount in the radial direction of the blade portion 13 is less than half of the diameter of the rotation locus around the axis O of the blade portion 13 (that is, the blade diameter). is there.

〔本実施形態による作用効果〕
以上説明した本実施形態の刃先交換式ミーリングカッタ１１を用いた転削加工方法によれば、前述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。 [Effects of this embodiment]
According to the rolling method using the cutting edge-exchangeable milling cutter 11 of the present embodiment described above, it is possible to obtain the same effects as those of the above-described embodiment.

また本実施形態では、刃部１３が底刃を備えており、底刃によって被削材Ｗの上面（又は下面）を転削加工する。このように、刃部１３により被削材Ｗの上面（又は下面）を正面削りする場合において、上述した顕著な作用効果を得ることができる。   Moreover, in this embodiment, the blade part 13 is provided with the bottom blade, and the upper surface (or lower surface) of the workpiece W is rolled by the bottom blade. As described above, when the upper surface (or lower surface) of the work material W is face-cut by the blade portion 13, the above-described remarkable effects can be obtained.

〔本発明に含まれるその他の構成〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 [Other configurations included in the present invention]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention, for example, as described below.

前述の第１実施形態では、刃部３が４つの切れ刃を有する４枚刃のソリッドエンドミル１を例に挙げて説明したが、ソリッドエンドミル１の刃数はこれに限定されるものではない。３枚刃以下や５枚刃以上のソリッドエンドミル１であってもよい。   In the first embodiment described above, the four-blade solid end mill 1 in which the blade portion 3 has four cutting edges has been described as an example, but the number of blades of the solid end mill 1 is not limited thereto. The solid end mill 1 having three or fewer blades or five or more blades may be used.

また、前述の第１、第２実施形態では、刃部３、１３の主成分であるセラミック材料としてサイアロンを例に挙げたが、これに限定されるものではなく、サイアロン以外のセラミック材料であってもよい。   In the first and second embodiments described above, sialon is used as an example of the ceramic material that is the main component of the blade portions 3 and 13, but the present invention is not limited to this, and ceramic materials other than sialon may be used. May be.

また、前述の第１、第２実施形態では、被削材Ｗが直方体状をなす角材であるとしたが、被削材Ｗは角部Ｃ１を有する形状であればよく、直方体状や角材に限定されるものではない。   In the first and second embodiments described above, the work material W is a square member having a rectangular parallelepiped shape. However, the work material W may be a shape having a corner C1, and may be a rectangular parallelepiped shape or a square member. It is not limited.

また、前述の第１実施形態では、ソリッドエンドミル１の刃部３が備える外周刃によって、被削材Ｗの側面に外周削りを施すこととしたが、これに代えて、又はこれとともに、刃部３が備える底刃によって、被削材Ｗの上面又は下面に正面削りを施すこととしてもよい。
また、前述の第２実施形態では、刃先交換式ミーリングカッタ１１の刃部１３が備える底刃によって、被削材Ｗの上面又は下面に正面削りを施すこととしたが、これに代えて、又はこれとともに、刃部１３が備える外周刃によって、被削材Ｗの側面に外周削りを施すこととしてもよい。 In the first embodiment described above, the outer peripheral edge is provided on the side surface of the work material W by the outer peripheral blade provided in the blade portion 3 of the solid end mill 1. The upper surface or the lower surface of the work material W may be subjected to front cutting with the bottom blade included in the workpiece 3.
In the second embodiment described above, the top surface or the bottom surface of the work material W is cut by the bottom blade provided in the blade portion 13 of the blade-tip-exchangeable milling cutter 11, but instead of this, or At the same time, the outer peripheral edge provided in the blade portion 13 may be used to cut the outer periphery of the side surface of the work material W.

また、前述の第１、第２実施形態では、軸線Ｏ方向から見た平面視で、第１の切削工程の工具送り方向Ｆ１と、第２の切削工程の工具送り方向Ｆ２と、の間に形成される角度θが、３０度以上６０度以下であるとしたが、角度θは上記数値範囲に限定されるものではない。   In the first and second embodiments described above, between the tool feed direction F1 in the first cutting process and the tool feed direction F2 in the second cutting process in a plan view seen from the axis O direction. Although the formed angle θ is not less than 30 degrees and not more than 60 degrees, the angle θ is not limited to the above numerical range.

また、前述の第１、第２実施形態では、被削材ＷがＮｉ基合金であるとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、被削材Ｗとして、Ｎｉ基合金以外の例えばＦｅ基合金やＣｏ基合金等の耐熱合金を転削加工してもよい。   In the first and second embodiments described above, the work material W is a Ni-based alloy. However, the present invention is not limited to this. That is, as the work material W, a heat-resistant alloy such as an Fe-based alloy or a Co-based alloy other than the Ni-based alloy may be processed by rolling.

また、前述の第１、第２実施形態では、転削工具としてソリッドエンドミル１及び刃先交換式ミーリングカッタ１１を例に挙げて説明したが、本発明はそれ以外の転削工具を用いた転削加工方法にも適用することができる。   In the first and second embodiments described above, the solid end mill 1 and the cutting edge-exchangeable milling cutter 11 have been described as examples of the rolling tool. However, the present invention provides a rolling process using other rolling tools. It can also be applied to processing methods.

その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例及びなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。   In addition, in the range which does not deviate from the meaning of this invention, you may combine each structure (component) demonstrated by the above-mentioned embodiment, a modification, and a remark etc., addition of a structure, omission, substitution, others It can be changed. Further, the present invention is not limited by the above-described embodiments, and is limited only by the scope of the claims.

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし本発明はこの実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. However, the present invention is not limited to this embodiment.

〔切込量が徐々に増えることの検証〕
前述の第１実施形態で説明したソリッドエンドミル（転削工具）１を用いた転削加工方法により、被削材Ｗに転削加工を行った場合に、第１の切削工程及び第２の切削工程のそれぞれにおいて、軸線Ｏに直交する径方向の切込量（ａｅ）が徐々に増えることの検証を行った。 [Verification that cutting depth gradually increases]
The first cutting step and the second cutting are performed when the workpiece W is subjected to the machining by the machining method using the solid end mill (the rolling tool) 1 described in the first embodiment. In each step, it was verified that the amount of cut (ae) in the radial direction perpendicular to the axis O gradually increased.

切削条件等は、下記の通りとした。
工具仕様：セラミックエンドミルφ１０ ４枚刃
切削速度：４００ｍ／ｍｉｎ
１刃あたり送り：０．０６ｍｍ／ｔｏｏｔｈ
送り速度：３４００ｍｍ／ｍｉｎ
切り込み角度：軸線Ｏ方向から見た工具平面視において、第１の切削工程の工具送り方向Ｆ１を、被削材Ｗの側面に対して４５度とする。また、第２の切削工程の工具送り方向Ｆ２を、工具送り方向Ｆ１に対して４５度とする（つまり角度θ＝４５度）。 The cutting conditions were as follows.
Tool specifications: Ceramic end mill φ10, 4-flute Cutting speed: 400 m / min
Feed per tooth: 0.06mm / tooth
Feeding speed: 3400mm / min
Cutting angle: The tool feed direction F1 in the first cutting step is set to 45 degrees with respect to the side surface of the work W in the tool plan view as viewed from the direction of the axis O. Further, the tool feed direction F2 in the second cutting process is set to 45 degrees with respect to the tool feed direction F1 (that is, the angle θ = 45 degrees).

上記条件にて転削加工を行った場合、第１の切削工程及び第２の切削工程ともに、被削材Ｗへの刃部３の最初の接触より、一刃ごとに増える接触角が、
０．０６ｍｍ ６．２１度
０．１２ｍｍ ８．８１度
０．１８ｍｍ １２．２３度
０．２４ｍｍ １３．５２度
となることが確認された。 When the rolling process is performed under the above conditions, the contact angle that increases for each blade from the first contact of the blade part 3 to the work material W in both the first cutting process and the second cutting process,
0.06 mm 6.21 degrees 0.12 mm 8.81 degrees 0.18 mm 12.23 degrees 0.24 mm 13.52 degrees were confirmed.

上記結果より、第１の切削工程及び第２の切削工程のそれぞれにおいて、被削材Ｗへの刃部３の最初の切り込みから、一刃ごとに徐々に接触角が増えていることがわかる。これにより、刃部３の切込量（ａｅ）が徐々に増えることが確認された。   From the above results, it can be seen that in each of the first cutting step and the second cutting step, the contact angle gradually increases for each blade from the first cutting of the blade portion 3 into the work material W. Thereby, it was confirmed that the cutting amount (ae) of the blade part 3 increases gradually.

本発明の転削工具を用いた転削加工方法によれば、転削工具の刃部の摩耗や欠損等を抑制して工具寿命を延長でき、切削効率を高めることができる。従って、産業上の利用可能性を有する。   According to the milling method using the milling tool of the present invention, it is possible to extend the tool life by suppressing wear and chipping of the blade part of the milling tool, and to increase the cutting efficiency. Therefore, it has industrial applicability.

１ ソリッドエンドミル（転削工具）
２、１２ 工具本体
３、１３ 刃部
１１ 刃先交換式ミーリングカッタ（転削工具）
ａｅ 径方向の切込量
Ｃ１ 被削材の角部（加工前）
Ｃ２ 被削材の角部（加工後）
Ｆ１ 第１の切削工程の工具送り方向
Ｆ２ 第２の切削工程の工具送り方向
Ｏ 軸線
Ｗ 被削材
θ 角度 1 Solid end mill (Turning tool)
2,12 Tool body 3,13 Blade 11 Replaceable cutting edge milling cutter (rolling tool)
ae Cutting depth in radial direction C1 Corner of workpiece (before machining)
C2 Work material corner (after machining)
F1 Tool feed direction in the first cutting process F2 Tool feed direction in the second cutting process O Axis W Work material θ Angle

Claims (8)

軸線回りに回転させられる工具本体と、前記工具本体に設けられ、セラミックを主成分として形成された刃部と、を備えた転削工具により被削材を転削加工する、転削工具を用いた転削加工方法であって、
前記刃部により、前記軸線に直交する径方向の切込量を徐々に増やしながらダウンカットで被削材の角部を加工する第１の切削工程と、
前記刃部により、前記第１の切削工程で加工した前記角部から、前記第１の切削工程の工具送り方向に対して交差する工具送り方向で、前記径方向の切込量を徐々に増やしながらダウンカットで被削材を加工する第２の切削工程と、を備えた、転削工具を用いた転削加工方法。 A rolling tool for rolling a work material with a rolling tool provided with a tool body that is rotated around an axis and a blade portion that is provided on the tool body and is made of ceramic as a main component. A milling method,
A first cutting step of machining a corner portion of the work material by down-cutting while gradually increasing a cutting amount in a radial direction perpendicular to the axis by the blade portion;
The blade portion gradually increases the cutting depth in the radial direction from the corner portion processed in the first cutting step in the tool feed direction that intersects the tool feed direction in the first cutting step. A rolling method using a rolling tool, comprising: a second cutting step for machining a work material by down-cutting. 請求項１に記載の転削工具を用いた転削加工方法であって、
前記刃部は、外周刃を備え、被削材の側面を転削加工する、転削工具を用いた転削加工方法。 A rolling method using the rolling tool according to claim 1,
The said blade part is provided with the outer periphery blade, The rolling processing method using the rolling tool which carries out the rolling process of the side surface of a workpiece. 請求項１又は２に記載の転削工具を用いた転削加工方法であって、
前記刃部は、底刃を備え、被削材の上面又は下面を転削加工する、転削工具を用いた転削加工方法。 A rolling method using the rolling tool according to claim 1 or 2,
The said blade part is provided with the bottom blade, The rolling processing method using the rolling tool which rolls the upper surface or lower surface of a workpiece. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の転削工具を用いた転削加工方法であって、
前記軸線方向から見た平面視で、前記第１の切削工程の工具送り方向と、前記第２の切削工程の工具送り方向と、の間に形成される角度が、３０度以上６０度以下である、転削工具を用いた転削加工方法。 A rolling method using the rolling tool according to any one of claims 1 to 3,
The angle formed between the tool feeding direction of the first cutting step and the tool feeding direction of the second cutting step in a plan view seen from the axial direction is 30 degrees or more and 60 degrees or less. A rolling method using a rolling tool. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の転削工具を用いた転削加工方法であって、
前記刃部の前記径方向への最大切込量が、前記刃部の前記軸線回りの回転軌跡の直径の半分以下である、転削工具を用いた転削加工方法。 A rolling method using the rolling tool according to any one of claims 1 to 4,
A milling method using a milling tool, wherein a maximum cutting amount of the blade portion in the radial direction is not more than half of a diameter of a rotation locus around the axis of the blade portion. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の転削工具を用いた転削加工方法であって、
被削材がＮｉ基合金である、転削工具を用いた転削加工方法。 A rolling method using the rolling tool according to any one of claims 1 to 5,
A rolling method using a rolling tool, wherein the work material is a Ni-based alloy. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の転削工具を用いた転削加工方法であって、
前記転削工具は、ソリッドエンドミルである、転削工具を用いた転削加工方法。 A rolling method using the rolling tool according to any one of claims 1 to 6,
The milling method using a milling tool, wherein the milling tool is a solid end mill. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の転削工具を用いた転削加工方法であって、
前記刃部は、前記工具本体に着脱可能に装着された切削インサートであり、
前記転削工具は、刃先交換式ミーリングカッタである、転削工具を用いた転削加工方法。 A rolling method using the rolling tool according to any one of claims 1 to 6,
The blade portion is a cutting insert detachably attached to the tool body,
The rolling tool is a milling method using a milling tool, wherein the milling tool is a cutting edge exchange milling cutter.

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