JPH05345212A - エンドミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低硬度材から高硬度材まで種々の被削材に対
応でき、かつ高精度・高能率加工に適当なエンドミルを
提供する。 【構成】 工具本体の外周にねじれを有する複数の切れ
刃が形成されたエンドミルにおいて、該刃部の工具軸直
角断面における外周切れ刃のすくい角を−２９°〜０゜
の範囲に設定し、かつ該刃部の芯厚を工具刃径に対して
７０〜９０％の範囲に設定するとともに、マージンまた
は切り刃の後方側に所定の逃げ角を有する第１・第２の
逃げ面を有し、上記マージン幅を０．０５ｍｍ以下とし
たエンドミルである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフライス盤やマシニング
センター等の工作機械に用いるエンドミルに関する。

【０００２】

【従来の技術】フライス盤またはマシニングセンター等
の工作機械を用いて、鋼材をはじめ一般材料を切削する
この種の回転削工具として最も一般的な形状は、外周切
れ刃に正のすくい角を設け、かつ該刃部の心厚を工具刃
径に対して６０％前後にすることにより、チップポケッ
トを広く設け、切削性を向上させたものである。このエ
ンドミルの逃げ面は、エキセントリックリリーフ、コー
ンケーブリリーフ等の逃げ面が使用され、エキセントリ
ックは２段逃げ、コーンケーブは凹円弧状の逃げ面とな
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、従来
例では、すくい角が正角な為、逃げ面側を厚くすること
により刃先強度を向上させても限界があった。すくい角
が正のため、切削力の作用する方向が切り刃に食い込む
ようになるため、切り刃は衝撃力が作用した場合チッピ
ング・欠け等を生じ易かった。また、マージンをもうけ
切り刃に厚みをもたせた場合でも、工具自体の剛性が不
十分であるため、負荷の大きな切削では、振動が激しく
なり、チッピング・欠け等を生じ、良好な切削性能が得
られていなかった。

【０００４】また、硬さがＨＲＣ５０を越える被削材に
なると、負荷の大きな切削切削と同様、損耗が激しい上
に、非常にチッピング・欠けを生じ易く、切削条件を抑
えたところではもはや対応できない状態であった。

【０００５】

【本発明の目的】そのため、本願発明は以上の問題を解
消するためになされたものであり、すくい角を負とする
ことにより切削力の作用する方向を変えるとともに、逃
げ面をより強度のある形状としたものである。

【０００６】

【問題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、工具本体の外周にねじれを有する複数の
切れ刃が形成されたエンドミルにおいて、該刃部の工具
軸直角断面における外周切れ刃のすくい角を−２９°〜
０゜の範囲に設定し、かつ該刃部の芯厚を工具刃径に対
して７０〜９０％の範囲に設定するとともに、マージン
または切り刃の後方側に所定の逃げ角を有する第１・第
２の逃げ面を有し、上記マージン幅を０．０５ｍｍ以下
としたことを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】本願発明を適用することにより、刃先強度と工
具自体の剛性を兼ね備え、かつ外周切れ刃のすくい角と
該刃部の心厚を設定することにより、チップポケットの
形状がほぼ決定され、このチップポケットとのバランス
が非常に良好となり、工具に対する切り屑の離れ具合、
切り屑の形状が良好となった。さらに、切削抵抗が軽減
され、切削音が非常に静かになり、長寿命・高精度・高
能率な加工が可能となる。さらに、ここで刃数を増やす
ことにより一層高能率化を計ることができる。

【０００８】尚、マージン幅を０．０５ｍｍ以下とした
のは、被削材に応じて適弁選択されるものであり、切削
比抵抗の小さい炭素鋼、構造用鋼等では、マージン幅は
０でも良いが、切削比抵抗の大きいダイス鋼・工具鋼ま
たは調質によりＨＲＣ５０前後と高硬度な場合には０〜
０．０５ｍｍもうけ、刃先強度を増したほうがより性能
が安定する。

【０００９】また、第１逃げ角を１°〜１０゜、第２逃
げ角を５°〜２０°、切り刃に０．００２〜０．０３ｍ
ｍの切り刃処理としたのは、第１逃げ角を大きく採ると
相対的に刃物角が減少し、刃先強度が低下するため１°
〜１０゜とした。また第２逃げ角も同様であるが、小さ
く採ると逃げ面が被削材に接触するため５°〜２０°と
した。また切り刃処理は切削時の衝撃力を緩和し、耐チ
ッピング性を向上させるため加工後未処理でも可能であ
るが、０．００２〜０．０３ｍｍ採ると性能が安定す
る。切り刃処理は余り大きく採りすぎると振動・ビビリ
易くなるため上記範囲とした。

【００１０】なお、工具に硬質膜をコーティングした超
微粒子超硬合金を用いることにより、一層の効果を上げ
ることはいうまでもない。特に、超微粒子超硬と硬質膜
の密着性が良く、硬質膜の摩擦抵抗が小さく、耐溶着性
に優れる特徴を生かすとともに、すくい角を負とする事
により切り屑をすくい面が受ける形となるため、硬質膜
のチッピング・剥離等が起きにくくなる。

【００１１】

【実施例】図１〜図３に本発明の一実施例を示す。工具
材料に超微粒子超硬合金を用い、かつ硬質膜としてＴｉ
Ｎコーティングを施した工具刃径８ｍｍ、６枚刃、右刃
右ねじれのエンドミルである。軸直角における外周切れ
刃のすくい角を−２０゜、第１逃げ角１０゜、第２逃げ
角１５゜とし、該刃部の心厚を工具刃形の８５％すなわ
ち６．８ｍｍに、外周切れ刃のねじれ角を５０゜にした
ものである。

【００１２】表１は被削材に合金工具鋼ＳＫＤ６１の調
質材、硬さＨＲＣ５５のものを用いて、マージン幅・逃
げ角等を変えて合金工具鋼ＳＫＤ６１の調質材、硬さＨ
ＲＣ５５のものを用いた切り込み限界テストの結果であ
る。切削速度４０ｍ／ｍｉｎ、送り速度０．０４ｍｍ／
刃とし、単位長さ（１ｍ）切削後、径方向の切り込み量
を大きくしていき、工具の損傷状態・被削材の加工面の
状態を調査したものであり、本発明例でも、マージン幅
が０では径方向切り込み量＝４ｍｍ（０．５Ｄ）ではチ
ッピング・欠けが生じ、またマージンを設けると、工具
刃形の５０％の切り込みにおいても問題なく切削でき、
また被削材の加工面も良好であった。

【００１３】

【表１】 区分 マージン幅（ｍｍ） 刃先処理 径方向切り込み量（ｍｍ） 0.1D 0.2D 0.3D 0.4D 0.5D 本発明 ０ なし ○ ○ ○ × × 本発明 ０ 丸 ○ ○ ○ ○ × 本発明 ０．０１ なし ○ ○ ○ ○ × 本発明 ０．０２ なし ○ ○ ○ ○ × 本発明 ０．０４ 丸 ○ ○ ○ ○ ○ 本発明 ０．０５ なし ○ ○ ○ ○ ○ 比較例 ０．１ なし ○ ○ △ △ × 注） ○：安定した切削状態 △：不安定な切削（チッピング有り） ×：切削不可能（欠け）

【００１４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、すくい角
を負とし、かつ逃げ面側の肉厚をより多くするような逃
げ角・マージン等を検討することにより、焼き入れした
ダイス鋼のようなＨＲＣ５０を越えるような高硬度材ま
で幅広く切削でき、かつ、刃先強度と工具自体の剛性を
兼ね備え底るため、高精度が得られ、工具寿命が大幅に
向上し、かつ安定性があり、工具の信頼性を向上すると
いう効果がある。

【００１５】さらに、本発明をボール、テーパエンドミ
ル等に適用することも可能であり前者は高速倣い加工、
後者はリブ溝加工用としても効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例を示し、その側面図を
示す。

【図２】図２は図１の正面図を示す。

【図３】図３は図１の刃部の軸直角断面図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ 外周切れ刃 ３ シャンク部 ４ 芯厚 ５ 刃溝 θa ねじれ角 θb すくい角 ｍ マージン幅 θc1 第１にげ角 θc2 第２にげ角

フロントページの続き (72)発明者 石川 圭二 大阪市淀川区野中北１丁目13番20号 日立 ツール株式会社大阪工場内 (72)発明者 後藤 理 大阪市淀川区野中北１丁目13番20号 日立 ツール株式会社大阪工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具本体の外周にねじれを有する複数の
   切れ刃が形成されたエンドミルにおいて、該刃部の工具
   軸直角断面における外周切れ刃のすくい角を−２９°〜
   ０゜の範囲に設定し、かつ該刃部の芯厚を工具刃径に対
   して７０〜９０％の範囲に設定するとともに、マージン
   または切り刃の後方側に所定の逃げ角を有する第１・第
   ２の逃げ面を有し、上記マージン幅を０．０５ｍｍ以下
   としたことを特徴とするエンドミル。
2. 【請求項２】 請求項１記載のエンドミルにおいて、第
   １逃げ角を１°〜１０゜、第２逃げ角を５°〜２０°、
   また、上記切り刃に０．００２〜０．０３ｍｍの切り刃
   処理を施したことを特徴とするエンドミル。