JPH03149114A - 着脱式ボールエンドミルおよびその製造方法 - Google Patents

着脱式ボールエンドミルおよびその製造方法

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JPH03149114A
JPH03149114A JP28742089A JP28742089A JPH03149114A JP H03149114 A JPH03149114 A JP H03149114A JP 28742089 A JP28742089 A JP 28742089A JP 28742089 A JP28742089 A JP 28742089A JP H03149114 A JPH03149114 A JP H03149114A
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JP
Japan
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ball end
end mill
cutting
cutting edge
cermet
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Pending
Application number
JP28742089A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Kitagawa
信行 北川
Naohiro Nakamura
直宏 中村
Yoshikatsu Mori
良克 森
Toshio Nomura
俊雄 野村
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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    • 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
    • B23C5/1009Ball nose end mills

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高能率加工を可能にし同時に加工精度も高め
た着脱式ボールエンドミルに関するものである。
従来の技術 この種の切削工具としては、従来からS字型外周ネジレ
刃を有するソリッドエンドミル(エンドミルヘッドとホ
ルダーが一体)あるいは着脱式としてはストレート刃型
のもの(米国特許第4.850. ) 59号明細書)
が知られている。
しかし、従来のソリッドタイブボールエンドミルでは、
使用により摩耗した刃先をダイヤモンド砥石によって再
研磨して再使用しているけれども、刃先形状が複雑であ
ることや特にサーメットは難研削性であるために再研磨
に要する時間と労力が非常に大きかった。また従来の着
脱式ボールエンドミルでは、切刃形状が直刃であるため
切削抵抗が大きく切削中に振動(ビビリ)を生じ易いの
で高速重切削が望めない。
発明が解決しようとする課題 本発明は、性能、寿命を大巾に向上し、安定した仕上げ
面を得ると共に高能率加工を可能とするボールエンドミ
ルを提供することを目的として開発されたものであり特
に従来必要とされていた再研磨を行なう必要がない。ま
た従来の着脱式ボールエンドミルでは直刃であるため切
削抵抗が大きく高速重切削が困難であったが本発明はこ
のような問題をも解消しようとするものである。
課題を解決するための手段 本発明は、テーバーシャンクを有するボールエンドミル
ヘッドとそれを装着するテーバ一穴を有するホルダーに
よって構成される着脱式ボび/またはボールエンドミル
ヘッドが切i1除去のためのエアーブロー用の穴を有し
てホルダーより工了−を供給するようにしたことを特徴
とする。こ\で、該着脱式ボールエンドミルは、超硬合
金またはサーメット原料粉末を有機バインダーと混合、
混練後射出成形法によりボールエンドミルヘッド形状に
成形した後有機バインダーを除去し、焼結することによ
って緻密な合金を得ることによって工業的有利に製造す
ることができる。
添付の図面にしたがって、以下本発明を詳細に説明する
第1図は本発明の着脱式ポールエンドミルの1実施態様
を示すものであって、ボールエンドミルヘッド本体lは
ホルダ一本体15に、該ヘッド本体のテーバーシャンク
lOと同一テーパーであるテーバ一穴1Gとで嵌合され
る。2はS字R切刃、3は外周ネジレ切刃、4はS字R
切刃すくい面、5は外周ネジレ切刃すくい面、6はS字
R切刃ポケット壁、7はボール部逃げ面、8は外周逃げ
面、9はスパナ掛は面、lOはテーパーシャンク、11
は六角スパナ穴、12はエア一穴、13はダブテール溝
、14は溝壁面、15はエンドミルホルダ本体、1日は
テーパー穴、17はテーパー穴底面、18はエアー−穴
、19は中心エア一穴、20はロックピンネジ、21は
逆テーパー部、22はテーパー皿部、23はねじ部、2
4はスパナ穴を示す。切屑除去のためのエアーはエア一
穴12によりエア一穴18.19を介して供給する。
上記構造を有する着脱式ボールエンドミルを超硬合金ま
たはサーメットの粉末を例えば、マイクロクリスタリン
ワックス、天然ワックス、ポリプロピレン、エチレン酢
酸ビニル、n−パラフィン、ポリエチレン、ステアリン
酸、アクリル樹脂等の有機バインダーと混合混練後射出
成形により造形した後、有機バインダーを除去ぐ9− し130・0〜1500℃の温度IZ”L焼結する事に
よって製作するものであ。
第2図は上記ボールエンドミルヘッド本体の切削側正面
図、第3図は上記ボールエンドミルヘッド本体の一部切
欠き側面図、第4図は上記ボールエンドミルヘッド本体
のテーバ一側正面図、第5図は上記ボールエンドミルヘ
ッドの別方向からみた一部の側面図である。
第6図は従来の着脱式ボーエンドミルの一例を示す断面
図であり、25はボールエンドミルヘフト本体、26は
一文字R切刃、27は外周直切刃、28はスパナ掛は面
、29はテーバーシャンク、30はドライブ面、31は
ホルダ一本体、32はテーバ一穴、33は引き込みピン
、34はスパナ穴、35はネジ部、を示す。
次に着脱方式について説明する。
ロックピンネジ20とダブテール溝13の壁面14は共
にテーパシャンク中心に対し偏心しているためボールエ
ンドミルヘッド本体1を切前回転と逆に回転させること
により、ロックビンネジ20の逆テーバー部21とダブ
テール溝13の壁面14の当たり部に大きな圧力が作用
しボールエンドミル本体lとホルダ本体15が抜けるこ
となく強固にクランプされる。この逆テーパー部21と
壁面14に作用している圧力は、切削回転方向の適度な
力で解除することが出来るため容易にボールエンドミル
ヘッド本体の取り外しが可能である。
又、この時日ツタピンネジ20に大きなモーメントが作
用しロックピンネジを倒そうとするのでテーパー皿部2
2を設けるのが望ましい。
切削時ボールエンドミルヘッド本体1のスパナ掛け9ま
で破損した場合、スパナ穴11が破損面に表われホルダ
本体15を機械より取り外すことなく容易に破損ボール
エンドミルヘッド本体を取り外すことが出来る。
本発明の着脱式ボールエンドミルは、S字R切刃2と外
周ネジレ切刃3で構成された切刃であるため食い付き時
の衝撃を大巾に緩和し同時に切削抵抗も大巾に低減でき
高速重切削が可能である。
又、R切刃ポケット壁6にエア一穴12を設けているた
め切くずの排出が良好に行なえ切くずのかみ込みによる
刃先の損傷がなく又切削面の荒れがなく良好な加工面が
得られるという特徴を有する。
またこれら切刃の材質として超硬合金を用いると耐摩耗
性に優れたものが、サーメットを使用するとさらに被削
材の面粗度、先板が向上し、特に仕上げ加工に対して効
果的である。
しかし・、超硬合金やサーメットは加工性が悪く、特に
本発明のような複雑な形状(S字刃型、エアー穴付き)
を丸棒材より削り出すことは実質的に不可能に近い。ま
た従来の粉末冶金法にて製作するにしてもプレス法では
S字刃型やエア一穴を成形することは不可能であった。
そこで、本発明は射出成形法を採用することによりとの
問題を解決した。すなわち、エアー穴に対しては金型内
に可動ビンをセットし、型開時に引き抜くという方法を
用いS字刃型については、金型割り面をS字形状にする
事で可能とした。
実施例   以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例1 粒径0.5〜1.0 μmのw[粉末88%とCO粉末
12%とを湿式ボールミルにて15時間混合し、粉末1
00%に対し有機バインダーとしてn−パラフィン4%
、ポリエチレン2%を添加し、3時間混練した。次にこ
の原料を第6図のボールエンドミルヘッドの形状をした
金型にて射出成形を行った後、N、雰囲気で1気圧流量
317分の条件下で昇温速度10℃/時間で500℃ま
で昇温し脱バインダーを行い次に炉内を真空として14
00℃まで昇温速度200℃/時間で昇温し、1時間保
持後冷却した。次にこの外周刃の逃げ面部をダイヤモン
ドホイルで研削し、ボールエンドミルヘッドを作成した
次にこの発明品と従来の着脱式ボールエンドミルで切削
試験を実施した際の条件と切削抵抗についての結果を以
下の第1表に示す。表中X。
Y、Zは被削材SCM 440  (8,300)の第
7図に示す方向に対応し、得られた結果は本発明による
ものを第8図に、従来品によるものを第9図にグラフ化
した。これによると、本発明品が切削抵抗が低く切味が
向上していることがわかる。
d   〜  −H− 11:口:φIト1口1 cQ   〜  ト  〜 來 W eQ +−40e) 1 1e 101” Iel 実施例2 粒径0.5〜1μmのサーメット粉末(Tie N50
96、 TaC1096,Mo2CI 2 %、 WC
13−0%。
Ni5.0%。 Co 1G、0%)を10時間湿式ボ
ールミルした後粉末100%に対し、有機バインダーと
してn−パラフィン4%、マイクロクリスタリンワック
ス4%、アクリル樹脂2.5%、ステアリン酸0.5%
を添加し、実施例1と同様にしてボールエンドミルヘッ
ドを作成した。この発明品を用いて従来ソリッドボール
エンドミル(超硬、エアー穴無、)と切削テストを行っ
た。
その条件と結果を以下の第2表に示す。
切削速度V=100 m/分  被削材SCM 440
送り速度f= 0.05  閣/刃 切り込み^d =1.0 as  Pf=l、Omm切
削長50 m 第  2  表 (注)*切屑のかみこみによる 上記の結果から本発明品が摩耗、チッピング、被削材の
面粗さ等において優れていることがわかる。
発明の効果 以上説明したようにこの発明の着脱式ボールエンドミル
はS字刃型と外周ネジレ刃の構成により切削抵抗、喰い
付き時の衝撃を大巾に低減することと同時に強固なりラ
ンプとエアー穴付であることにより性能・寿命が大きく
向上し安定した仕上げ面が得られ高能率加工が可能にな
ると云う・効果がある。
又容易にボールエンドミルヘッド本体を交換することが
出来万が−、ボールエンドミルヘッド本体のスパナ掛け
が破損した場合でも容易にボールエンドミル本体の交換
が可能であり作業性向上及び作業時間の大巾な低減に効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の着脱式ボールエンドミルの1実施態様
を示す一部切欠側面図、第2図は上記ボールエンドミル
ヘッド本体の切削側正面図、第3図は上記ボールエンド
ミルヘッド本体の一部切欠き、側面図、第4図は上記ボ
ールエンドミルヘッド本体のテーバ一側正面図、第5図
は上記ボールエンドミルヘッドの別方向からみた一部の
側面図である。第6図は実施例1において作製したポー
ルエンドミルヘッドの形状を示す概念図、第7図は実施
例1で用いた被削材を示す斜視図、第8図と第9図は夫
々実施例1で得 られた本発明品と比較品の切削テスト
における切削抵抗を示すグラフ、第10図は従来の着脱
式ボールエンドミルの一例を示す側面図である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)テーパーシャンクを有するボールエンドミルヘッ
    ドとそれを装着するテーパー穴を有するホルダーによっ
    て構成される着脱式ボールエンドミルにおいて、ボール
    エンドミルヘッドがS字R切刃および/または外周ネジ
    レ刃を有する事を特徴とする着脱式ボールエンドミル。
  2. (2)テーパーシャンクを有するボールエンドミルヘッ
    ドとそれを装着するテーパー穴を有するホルダーによっ
    て構成される着脱式ボールエンドミルにおいて、ボール
    エンドミルヘッドが切屑除去のためのエアーブロー用の
    穴を有しホルダーよりエアーを供給するようにしたこと
    を特徴とする着脱式ボールエンドミル。
  3. (3)ボールエンドミルヘッドの材質が超硬合金または
    サーメットである請求項(1)または(2)に記載の着
    脱式ボールエンドミル。
  4. (4)超硬合金またはサーメット原料粉末を有機バイン
    ダーと混合、混練後射出成形法によりボールエンドミル
    ヘッド形状に成形した後有機バインダーを除去し、焼結
    することによって緻密な合金を得るこうとを特徴とする
    請求項(1)または(2)に記載の着脱式ボールエンド
    ミルの製造方法。
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