JPH0639620A - エンドミル - Google Patents
エンドミルInfo
- Publication number
- JPH0639620A JPH0639620A JP17391092A JP17391092A JPH0639620A JP H0639620 A JPH0639620 A JP H0639620A JP 17391092 A JP17391092 A JP 17391092A JP 17391092 A JP17391092 A JP 17391092A JP H0639620 A JPH0639620 A JP H0639620A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- blade
- cutting
- angle
- end mill
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C2210/00—Details of milling cutters
- B23C2210/04—Angles
- B23C2210/0407—Cutting angles
- B23C2210/0421—Cutting angles negative
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C2210/00—Details of milling cutters
- B23C2210/20—Number of cutting edges
- B23C2210/205—Number of cutting edges six
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Milling Processes (AREA)
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、該刃部の軸直角断
面における外周切れ刃のすくい角を２９゜を超え０゜以
下の範囲に設定し、かつ該刃部の芯厚を工具刃径に対し
て７０〜９０％の範囲に設定し、工具剛性、刃先強度を
ともに有することによって高硬度材の切削材の切削を能
率よく、高精度に行うことができる。
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、該刃部の軸直角断
面における外周切れ刃のすくい角を２９゜を超え０゜以
下の範囲に設定し、かつ該刃部の芯厚を工具刃径に対し
て７０〜９０％の範囲に設定し、工具剛性、刃先強度を
ともに有することによって高硬度材の切削材の切削を能
率よく、高精度に行うことができる。
Description
【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もの
であり、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・高能率加工が可能なエンドミルに関
するものである。
センター等の工作機械に用いるエンドミルに関するもの
であり、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・高能率加工が可能なエンドミルに関
するものである。
【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、図１〜図３に示すエンドミ
ルがある。（以下、従来品と記載する）これは、従来
のエンドミルの中で最も一般的な形状であり、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。
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、図１〜図３に示すエンドミ
ルがある。（以下、従来品と記載する）これは、従来
のエンドミルの中で最も一般的な形状であり、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。
【０００３】また、焼入れした工具鋼の様に硬さがＨＲ
Ｃ５０を超える被削材を加工するエンドミルしとして
は、特開平３−１７８７１４号に示される図４〜図５
（以下、従来品と記載する）、または本発明と同一出
願人である実開平２−１００７２７および特開平３−２
６４１３に示される図６〜図７（以下、従来品と記載
する）がある。特に、後者はＨＲＣ６０以上の被削材に
おいても切削が可能であり、これらは外周切れ刃に−６
０゜〜−３０゜の大きな負のすくい角を設け、かつ大き
な正の値の逃げ角を設けたものである。
Ｃ５０を超える被削材を加工するエンドミルしとして
は、特開平３−１７８７１４号に示される図４〜図５
（以下、従来品と記載する）、または本発明と同一出
願人である実開平２−１００７２７および特開平３−２
６４１３に示される図６〜図７（以下、従来品と記載
する）がある。特に、後者はＨＲＣ６０以上の被削材に
おいても切削が可能であり、これらは外周切れ刃に−６
０゜〜−３０゜の大きな負のすくい角を設け、かつ大き
な正の値の逃げ角を設けたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】昨今、労働時間の短
縮、省人化が叫ばれ、さらに工作物の加工精度への要求
がきびしく成ってきたことから、工作機械においてもマ
シニングセンター等のＮＣ機が普及し、主流となってき
た。そのため、信頼性があり高精度・高能率加工が可能
な工具に対する要望は高まる一方である。
縮、省人化が叫ばれ、さらに工作物の加工精度への要求
がきびしく成ってきたことから、工作機械においてもマ
シニングセンター等のＮＣ機が普及し、主流となってき
た。そのため、信頼性があり高精度・高能率加工が可能
な工具に対する要望は高まる一方である。
【０００５】しかしながら、従来品では、刃先強度お
よび工具自体の剛性が上記の要望に対して不十分である
ため、高速・高送り切削を行うと、振動が激しくなり、
チッピング・欠け等を生じ、良好な加工面が得られない
ため、切削条件が限定され、高能率加工と呼べるまでに
は至らなかった。
よび工具自体の剛性が上記の要望に対して不十分である
ため、高速・高送り切削を行うと、振動が激しくなり、
チッピング・欠け等を生じ、良好な加工面が得られない
ため、切削条件が限定され、高能率加工と呼べるまでに
は至らなかった。
【０００６】また、硬さがＨＲＣ５０を越える被削材に
なると、高速・高送り切削と同様、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。
なると、高速・高送り切削と同様、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。
【０００７】そこで、高硬度材の切削に関しては従来品
、従来品があるが、外周切れ刃に大きな負のすくい
角を設けてあるため、切れ味が劣り、切削抵抗が大きく
なり、仕上げ切削のようなわずかな切り込みにしか対応
できず、加工能率に問題があった。
、従来品があるが、外周切れ刃に大きな負のすくい
角を設けてあるため、切れ味が劣り、切削抵抗が大きく
なり、仕上げ切削のようなわずかな切り込みにしか対応
できず、加工能率に問題があった。
【０００８】さらに、機械構造用炭素鋼のような低硬度
材になると、その影響が顕著に現れ、加工能率が劣る上
に、加工面にはムシレを生じ、加工精度が非常に劣ると
いう問題があった。以上のように、従来のエンドミルで
は、各エンドミルによって加工可能な被削材が限定さ
れ、かつ加工精度・加工能率に問題があった。
材になると、その影響が顕著に現れ、加工能率が劣る上
に、加工面にはムシレを生じ、加工精度が非常に劣ると
いう問題があった。以上のように、従来のエンドミルで
は、各エンドミルによって加工可能な被削材が限定さ
れ、かつ加工精度・加工能率に問題があった。
【０００９】
【本発明の目的】本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、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・高能率加工が可能なエ
ンドミルを提供するものである。
なされたものであり、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・高能率加工が可能なエ
ンドミルを提供するものである。
【００１０】
【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、エンドミル刃部の軸直角断面における外
周切れ刃のすくい角を負の最適角として２９゜〜０゜に
設定し、かつこの負の最適角に必要な工具自体の剛性及
びチップポケットを考慮し、該刃部の心厚を７０〜９０
％の範囲に設定したものである。また、該切れ刃のねじ
れ角を４０゜〜６０゜に設定することにより、上記との
相乗効果により、より一層低硬度材から高硬度材までの
種々の被削材の加工をより高精度にかつ高能率に行うと
いう技術的手段を講じたものである。
成するために、エンドミル刃部の軸直角断面における外
周切れ刃のすくい角を負の最適角として２９゜〜０゜に
設定し、かつこの負の最適角に必要な工具自体の剛性及
びチップポケットを考慮し、該刃部の心厚を７０〜９０
％の範囲に設定したものである。また、該切れ刃のねじ
れ角を４０゜〜６０゜に設定することにより、上記との
相乗効果により、より一層低硬度材から高硬度材までの
種々の被削材の加工をより高精度にかつ高能率に行うと
いう技術的手段を講じたものである。
【００１１】なお、ここで外周切れ刃の逃げ角は、刃先
強度と高送り切削を考慮し、７゜〜１５゜が望ましい。
強度と高送り切削を考慮し、７゜〜１５゜が望ましい。
【００１２】さらに、外周切れ刃のすくい角に関して、
上記の示す範囲では十分効果はあるものの、より一層の
効果を得るため、軸直角断面におけるすくい角を−２５
゜〜−１０゜に設定することが望ましい。
上記の示す範囲では十分効果はあるものの、より一層の
効果を得るため、軸直角断面におけるすくい角を−２５
゜〜−１０゜に設定することが望ましい。
【００１３】
【作用】ここで、同一出願人の出願になる特願平２−１
６０６６０があるが、本発明はこの用途をさらに拡大
し、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・高能率加工を可能にしたものである。
６０６６０があるが、本発明はこの用途をさらに拡大
し、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・高能率加工を可能にしたものである。
【００１４】本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。そのため、切り屑が
工具の送り方向に対し、ほぼ反対方向に排出するため、
切り屑詰まりを起こさず、切削性が良好となった。
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。そのため、切り屑が
工具の送り方向に対し、ほぼ反対方向に排出するため、
切り屑詰まりを起こさず、切削性が良好となった。
【００１５】また、切削抵抗が軽減され、切削音が非常
に静かになり、低硬度材から高硬度材まで種々の被削材
に対し、長寿命・高精度・高能率が可能となった。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。
に静かになり、低硬度材から高硬度材まで種々の被削材
に対し、長寿命・高精度・高能率が可能となった。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。
【００１６】尚、さらに、外周切れ刃のねじれ角を４０
゜〜６０゜に設定することにより、切れ味が一層良好と
なり、切り屑も上方に排出されるため、上記との相乗効
果により、より一層加工精度・加工能率が向上する。こ
こで、ねじれ角を４０゜〜６０゜という強いねじれ角の
採用で強度が弱くなったエンド刃コーナ部は、外周切れ
刃の負のすくい面に沿って負の角度を設け、かつフラッ
ト面を設けることによって強化される。
゜〜６０゜に設定することにより、切れ味が一層良好と
なり、切り屑も上方に排出されるため、上記との相乗効
果により、より一層加工精度・加工能率が向上する。こ
こで、ねじれ角を４０゜〜６０゜という強いねじれ角の
採用で強度が弱くなったエンド刃コーナ部は、外周切れ
刃の負のすくい面に沿って負の角度を設け、かつフラッ
ト面を設けることによって強化される。
【００１７】特に、機械構造用炭素鋼等の低硬度材に関
しては、超高速・高送り切削が可能であり、表１に示す
ように従来のエンドミルと比較して作業能率で約１２
倍、工具寿命で４倍以上となった。
しては、超高速・高送り切削が可能であり、表１に示す
ように従来のエンドミルと比較して作業能率で約１２
倍、工具寿命で４倍以上となった。
【００１８】
【表１】 従来品 本発明品 軸方向切り込み幅 ｍｍ １２ １２ 径方向切り込み幅 ｍｍ ３．２ ０．８ 回転数 ｒｐｍ ９５０ ８０００ 切削速度 ｍ／ｍｉｎ ２４ ２００ テーブル送り速度 ｍ／ｍｉｎ １５０ ７２００ １刃当たり送り速度 ｍｍ／刃 ０．０８ ０．１５ 切り屑排出量 ｃｃ／ｍｉｎ ５．８ ６９ 作業能率 倍 １ １２ 工具寿命 ｍ ５０ ２００＋α 注）工具径：φ８ｍｍ、被削材：Ｓ５０Ｃ（生材 ＨＢ
１８０）
１８０）
【００１９】なお、工具材質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。
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。
【００２０】
【実施例】図８〜図１０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Ｔ
ｉＮ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゜、逃げ角を１０゜とし、該刃
部の心厚を工具刃形の８５％すなわち６．８ｍｍに設定
し、さらに外周切れ刃のねじれ角を５０゜にしたもので
ある。
具材料に超微粒子超硬合金を用い、かつ硬質膜としてＴ
ｉＮ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゜、逃げ角を１０゜とし、該刃
部の心厚を工具刃形の８５％すなわち６．８ｍｍに設定
し、さらに外周切れ刃のねじれ角を５０゜にしたもので
ある。
【００２１】図１１〜図１３に従来品と、図８〜
図１０に示す本発明品との切削性能比較の結果を示す。
図１１は被削材に合金工具鋼ＳＫＤ６１の調質材、硬さ
ＨＲＣ５５のものを用いた仕上げ切削の結果であるが、
本発明品は加工面の直角度、最大面粗さともに３μｍ以
内であり、特に直角度に関しては従来品の約１／２と高
精度であり、ウネリ、ムシレも生じず非常に良好な結果
が得られた。
図１０に示す本発明品との切削性能比較の結果を示す。
図１１は被削材に合金工具鋼ＳＫＤ６１の調質材、硬さ
ＨＲＣ５５のものを用いた仕上げ切削の結果であるが、
本発明品は加工面の直角度、最大面粗さともに３μｍ以
内であり、特に直角度に関しては従来品の約１／２と高
精度であり、ウネリ、ムシレも生じず非常に良好な結果
が得られた。
【００２２】また、図１２は被削材に機械構造用炭素鋼
であるＳ５０Ｃ材、硬さＨＢ１８０のものを用いた寿命
テストの結果である。表１に示すように従来品の標準条
件の約１０倍の高能率加工である主軸回転数８０００ｒ
ｐｍ、テーブル送り速度７２００ｍｍ／分でテストを行
ったが、本発明品は２００ｍ切削後においても最大逃げ
面摩耗量が０．０５ｍｍ以下であり、従来品と比較して
大きく優れた。
であるＳ５０Ｃ材、硬さＨＢ１８０のものを用いた寿命
テストの結果である。表１に示すように従来品の標準条
件の約１０倍の高能率加工である主軸回転数８０００ｒ
ｐｍ、テーブル送り速度７２００ｍｍ／分でテストを行
ったが、本発明品は２００ｍ切削後においても最大逃げ
面摩耗量が０．０５ｍｍ以下であり、従来品と比較して
大きく優れた。
【００２３】さらに、図１３では、合金工具鋼ＳＫＤ６
１の調質材、硬さＨＲＣ５５のものを用いた切り込み限
界テストの結果である。遂次工具径方向の切り込みを大
きくしていき、工具の損傷状態・被削材の加工面の状態
を調査したが、従来品が工具刃形の４０％までの切り込
みで工具で欠け、または被削材に焼け等の悪影響が見ら
れたのに対し、本発明品は工具刃形の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。
１の調質材、硬さＨＲＣ５５のものを用いた切り込み限
界テストの結果である。遂次工具径方向の切り込みを大
きくしていき、工具の損傷状態・被削材の加工面の状態
を調査したが、従来品が工具刃形の４０％までの切り込
みで工具で欠け、または被削材に焼け等の悪影響が見ら
れたのに対し、本発明品は工具刃形の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。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、機械構造
用炭素鋼のような低硬度材から焼き入れしたダイス鋼の
ようにＨＲＣ５０を越えるような高硬度材まで、幅広く
切削でき、かつ高能率・高精度の加工が可能となった。
また、刃先強度と工具自体の剛性を兼ね備え、更に切れ
味が良好であるため、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。
用炭素鋼のような低硬度材から焼き入れしたダイス鋼の
ようにＨＲＣ５０を越えるような高硬度材まで、幅広く
切削でき、かつ高能率・高精度の加工が可能となった。
また、刃先強度と工具自体の剛性を兼ね備え、更に切れ
味が良好であるため、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。
【００２５】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。
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１】図１は従来品の一例を示し、その正面図であ
る。
る。
【図２】図２は図１の側面図である。
【図３】図３は図１の刃部軸直角断面図である。
【図４】図４は従来品の一例を示し、その側面図を示
す。
す。
【図５】図５は図４の刃部軸直角断面図である。
【図６】図６は従来品の一例を示し、その側面図を示
す。
す。
【図７】図７は図６の刃部軸直角断面図である。
【図８】図８は本発明の一実施例を示し、その側面図を
示す。
示す。
【図９】図９は図８の正面図を示す。
【図１０】図１０は図８の刃部の軸直角断面図である。
【図１１】本発明品の切削効果を示す説明図である。
【図１２】本発明品と従来品の切削効果を示す説
明図である。
明図である。
【図１３】本発明品と従来品の切削効果を示す説
明図である。
明図である。
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 θc にげ角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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)
- 【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％の範囲に設定したことを特徴とするエ
ンドミル。 - 【請求項２】 該切れ刃のねじれ角を４０゜〜６０゜の
範囲に設定したことを特徴とする請求項１記載のエンド
ミル。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17391092A JPH0639620A (ja) | 1992-03-09 | 1992-06-08 | エンドミル |
| US07/968,300 US5322394A (en) | 1992-03-09 | 1992-10-29 | Highly stiff end mill |
| DE69228301T DE69228301T2 (de) | 1992-03-10 | 1992-10-30 | Hochsteifigkeitschaftfräser |
| EP92118635A EP0559961B1 (en) | 1992-03-10 | 1992-10-30 | Highly stiff end mill |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP99999992 | 1992-03-09 | ||
| JP17391092A JPH0639620A (ja) | 1992-03-09 | 1992-06-08 | エンドミル |
| JP11-999999 | 1994-05-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0639620A true JPH0639620A (ja) | 1994-02-15 |
Family
ID=26495701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17391092A Pending JPH0639620A (ja) | 1992-03-09 | 1992-06-08 | エンドミル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0639620A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5686932A (en) * | 1991-10-04 | 1997-11-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Compensative driving method type liquid crystal display device |
-
1992
- 1992-06-08 JP JP17391092A patent/JPH0639620A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5686932A (en) * | 1991-10-04 | 1997-11-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Compensative driving method type liquid crystal display device |
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