JPH07195224A - エンドミル - Google Patents

エンドミル

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Publication number
JPH07195224A
JPH07195224A JP34996893A JP34996893A JPH07195224A JP H07195224 A JPH07195224 A JP H07195224A JP 34996893 A JP34996893 A JP 34996893A JP 34996893 A JP34996893 A JP 34996893A JP H07195224 A JPH07195224 A JP H07195224A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
end mill
core thickness
blade
cutting
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
Application number
JP34996893A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasushi Sakamoto
靖 坂本
Ryosuke Okanishi
良祐 岡西
Yoshihito Kuroda
誉人 黒田
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.)
Moldino Tool Engineering Ltd
Original Assignee
Hitachi Tool Engineering Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Tool Engineering Ltd filed Critical Hitachi Tool Engineering Ltd
Priority to JP34996893A priority Critical patent/JPH07195224A/ja
Publication of JPH07195224A publication Critical patent/JPH07195224A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2210/00Details of milling cutters
    • B23C2210/40Flutes, i.e. chip conveying grooves
    • B23C2210/402Flutes, i.e. chip conveying grooves of variable depth
    • B23C2210/405Flutes, i.e. chip conveying grooves of variable depth having decreasing depth in the direction of the shank from the tip of the tool

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンドミルの剛性を高め、切り屑排出性を良
好にし、溝切削や座ぐり加工においても高性能な高剛性
エンドミルを提供する。 【構成】 外周刃部の工具刃元部の芯厚が工具先端部の
芯厚に比べ大きく設け、工具軸方向に対し、芯厚の変化
率が変化した部位をエンドギャッシュ部と切り上がり部
を除き少なくとも一ヶ所以上有し、かつ該部位の変化点
の形状が工具先端部から工具刃元部に向かって凹状、凸
状の順に設けたところを少なくとも一対以上有したこと
により、剛性を高め、切り屑排出性を良好にし、様々な
切削加工において、高性能でかつ高能率な加工を可能に
する。

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もの
である。
【0002】
【従来の技術】昨今、切削加工の高能率化が進み、エン
ドミルもこれに対応すべく、芯厚を従来より大きく設定
し、かつ外周切れ刃のすくい角を負角にする等の工夫が
なされてきた。これにより、主に側面の軽切削において
高速・高送り切削が可能となり、高能率切削を可能にし
た。また、焼入れ鋼のような高硬度材の切削にも対応で
きるようになった。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、これ
らの効果は軽切削によって得られるものであり、溝切削
を始めとする切り込み量が大きい切削や座ぐり加工等に
おいては、チップポケットが狭く、切り屑詰まりを発生
し、切削が不可能であった。また、通常のエンドミルで
は、工具剛性および刃先剛性が不足しているため、高能
率切削ができないばかりでなく、振動、ビビリ等により
チッピングを発生し、折損する場合もあり、安定性に問
題があった。通常のエンドミルの形状で芯厚をテーパー
状に設けることにより、工具剛性を得るという工夫がな
されていたが、高能率切削を行うには不十分であり、切
り屑排出性にも問題があった。
【0004】
【本発明の目的】本発明は以上の問題を解決するため
に、刃型形状を様々検討することにより、エンドミルの
剛性を高め、切り屑排出性を良好にし、様々な切削加工
において高性能なエンドミルを提供しようとするもので
ある。
【0005】
【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、外周刃部の工具刃元部の芯厚が工具先
端部の芯厚に比べ、大きく設け、工具軸方向に対し、芯
厚の変化率が変化した部位をエンドギャッシュ部と切り
上がり部を除き少なくとも一ヶ所以上有し、かつ該部位
の変化点の形状が工具先端部から工具刃元部に向かって
凹状、凸状の順に設けたところを少なくとも一対以上有
したものである。工具先端部から工具刃元部に向かって
該凹状部の開始点が、工具先端より工具刃径の0.2〜
2.5倍に設定したものである。工具先端部から工具刃
元部に向かって該凹状部の開始点から該凸状部のピーク
点の刃長間における芯厚平均変化率が0.03〜4にし
たものである。
【0006】なお、工具先端部の芯厚を工具刃径に対し
て70%未満、工具刃元部付近の芯厚を70〜90%の
範囲に設定しても良い。該外周刃部の軸直角断面におけ
る外周切れ刃のすくい角を−30゜を超え0゜以下とし
たことにより、切れ刃の刃先剛性を得ることができ、な
おさらに、該切れ刃のねじれ角を20゜〜65゜の範囲
とすることによって切れ味が向上し、かつ耐欠損性を著
しく向上させることができる。
【0007】ここで、被膜としては、対クレーター摩耗
に優れるAl、Si、周期律表第4a、5a、6a族遷
移金属の炭化物、窒化物、酸化物、硼化物、および炭化
硼素、硬質窒化硼素、硬質炭素さらにこれらの固溶体ま
たは混合体からなる群のうちから選ばれた1種または2
種以上の硬質物質を1層または2層以上の多層で0.2
〜20μmの厚みで被覆すれば、より一層の効果を得る
ことができる。
【0008】
【作用】本願発明は、工具自体の剛性を向上させ、かつ
切り屑排出性に優れた構成とすることにより、溝切削や
座ぐり加工を含む様々な切削加工をより高能率かつ安定
したものとするものである。外周刃部の工具刃元部の芯
厚が工具先端部の芯厚に比べ大きく設け工具軸方向に対
し芯厚の変化率が変化した部位をエンドギャッシュ部と
切り上がり部を除き少なくとも一ヶ所以上有し、かつ該
部位の変化点の形状が工具先端部から工具刃元部に向か
って凹状、凸状の順に設けたところを少なくとも一対以
上有したことにより、その部位で切り屑詰まりを緩和お
よび/またはチップブレーカーの働きを有することにな
り、溝切削や座ぐり加工のような切削が高能率かつ良好
にできるようになった。ここで、芯厚が順次変化する部
位については、工具軸方向に対し、変化量が滑らかな丸
みを帯びていることが望ましい。工具先端部から刃元部
に向かって芯厚がわずかに減少する部位を有しても本発
明の範囲であり、性能的にも大差ないが、工具剛性面を
考慮すれば、減少する部位は有しないことが望ましい。
【0009】工具先端部から工具刃元部に向かって該凹
状部の開始点が、工具先端より工具刃径の0.2〜2.
5倍に設定したのは、刃径の0.2倍未満であると溝切
削時に不備が生じる場合があり、刃径の2.5倍を越え
ると工具自体の剛性面に問題が生じる場合がある。工具
先端部から工具刃元部に向かって該凹状部の開始点から
該凸状部のピーク点の刃長間における芯厚平均変化率が
0.03〜4にしたのは、形状面から切削中の応力集中
を防ぎ、かつ工具自体の剛性を維持するためである。
【0010】一層の効果を得るため、工具先端部の芯厚
を工具刃径に対して70%未満、工具刃元部付近の芯厚
を70〜90%の範囲に設定しても良い。芯厚が工具刃
径の70%以上になると溝切削や座ぐり加工のような切
削においてチップポケットが狭いため、工具先端部付近
の芯厚を70%以下に設定した。また、工具刃元部付近
の最大芯厚部の芯厚が70%未満では、振動、ビビリ等
を生じ易くなり、また90%を超えると、チップポケッ
トに十分なスペースが取れなくなるため70〜90%と
した。
【0011】また、外周切れ刃のすくい角を−30゜を
超え0゜以下としたのは、すくい角を正角とすると、刃
先剛性が不十分であり、また−30゜未満では、切削抵
抗が増大するため−30゜を超え0゜以下とした。外周
切れ刃のねじれ角を20°〜65°としたのは、65°
を越えると同時干渉刃が増え、20°未満であれば、同
時干渉刃長が長くなり、いずれも切削抵抗が増加し、切
れ味が劣る傾向になるからである。硬質物質を被覆した
ことにより、上記との相乗効果でより一層高能率、高性
能になったのである。なお、ここで溝切削を始めとする
切り込み量が大きい切削、座ぐり加工等の切削だけでな
く側面切削のような軽切削および焼入れ鋼のような高硬
度材の切削も可能であることは言うまでもない。
【0012】
【実施例】図1〜2は本発明の一実施例であり、材質に
TiNコーティングを施した超微粒子超硬合金を用い、
工具刃径10mm、4枚刃、右刃右ねじれのエンドミル
である。工具軸直角断面における外周切れ刃のすくい角
を−20゜、にげ角を10゜とし、工具先端部の芯厚を
工具刃径の60%、工具刃元部の芯厚を工具刃径の80
%とし、工具刃長の中央部で滑らかな曲線で刃溝を連続
させたものであり、工具先端部から工具刃長の約1/4
および1/2の部位において、芯厚の変化率を変化させ
たものである。さらに外周切れ刃のねじれ角を50゜に
設定したものである。
【0013】表1に図1〜2に示す本発明品と従来品と
の切削性能比較を示す。なお、従来品は芯厚が工具刃径
の55%、すくい角が+6゜(従来品1)と芯厚が工具
刃径の80%、すくい角が−20゜(従来品2)のもの
を用いた。ここで、比較のため、上記以外の部分は同形
状とした。切削試験は、被削材にS50C材の硬さがH
RC23のものを使用し、1刃送り0.1mm/刃、工
具突き出し量50mm、軸方向切り込み10mmで溝切
削を、切削長2mまで各5本行った結果である。
【0014】
【表1】
【0015】また、評価基準を欠損率として切れ刃のチ
ッピングまたは欠損した部分の切れ刃の長さを切削に要
した切れ刃の長さに対する百分率で示した値で表す。こ
こで、切削条件は工具突き出し量および切削量が大き
く、振動を生じ易い条件である。
【0016】本発明品の欠損率は切削長とともにわずか
に増加し、2m切削時において1%に満たない値であ
り、外周切れ刃の最大フランク摩耗幅も0.05mmで
あり、継続切削が可能であった。従来品1の欠損率は平
均10%を超え、大きく欠損した切れ刃が多く、切削中
の振動、ビビリおよび切削音が大きく2m切削時におい
てもはや切削不可能な状態であった。従来品2に関して
は切り屑詰まりを発生し、切削初期で折損し、切削不可
能であった。
【0017】
【発明効果】以上のように本発明を適用することによ
り、エンドミルの剛性を高め、切り屑排出性を良好に
し、溝切削や座ぐり加工においても高性能でかつ高能率
に加工できるようになったのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施例を示し、その側面図で
ある。
【図2】図2は図1の工具先端部付近の刃部軸直角断面
における断面図である。
【図3】図3は図1の工具刃元部付近の刃部軸直角断面
における断面図である。
【符号の説明】
1 外周切れ刃 2 シャンク部 3 エンドギャッシュ部 4 切り上がり部 5 刃溝 6 芯厚 7 チップポケット θa ねじれ角 θb すくい角 θc にげ角

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 工具本体の外周に切れ刃が形成されたエ
    ンドミルにおいて、該外周刃部の工具刃元部の芯厚が工
    具先端部の芯厚に比べ、大きく設け、工具軸方向に対
    し、芯厚の変化率が変化した部位をエンドギャッシュ部
    と切り上がり部を除き少なくとも一ヶ所以上有し、かつ
    該部位の変化点の形状が工具先端部から工具刃元部に向
    かって凹状、凸状の順に設けたところを少なくとも一対
    以上有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、工
    具先端部から工具刃元部に向かって該凹状部の開始点
    が、工具先端より工具刃径の0.2〜2.5倍であるこ
    とを特徴とするエンドミル。
  3. 【請求項3】 請求項1ないし2記載のエンドミルにお
    いて、工具先端部から工具刃元部に向かって該凹状部の
    開始点から該凸状部のピーク点の刃長間における該二点
    間の芯厚の差をその間の工具軸方向の長さで除した値
    (以下、芯厚平均変化率という。)が0.03〜4であ
    ることを特徴とするエンドミル。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3記載のエンドミルにお
    いて、工具先端部の芯厚を工具刃径に対して70%未
    満、工具刃元部付近の芯厚を70〜90%の範囲に設定
    したことを特徴とするエンドミル。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4記載のエンドミルにお
    いて、該外周刃部の軸直角断面における外周切れ刃のす
    くい角を−30゜を超え0゜以下としたことを特徴とす
    るエンドミル。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5記載のエンドミルにお
    いて、該切れ刃のねじれ角を20゜〜65゜の範囲に設
    定したことを特徴とするエンドミル。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし6記載のエンドミルにお
    いて、Al、Si、周期律表第4a、5a、6a族遷移
    金属の炭化物、窒化物、酸化物、硼化物、および炭化硼
    素、硬質窒化硼素、硬質炭素さらにこれらの固溶体また
    は混合体からなる群のうちから選ばれた1種または2種
    以上の硬質物質を1層または2層以上の多層で0.2〜
    20μmの厚みで被覆したことを特徴とするエンドミ
    ル。
JP34996893A 1993-12-28 1993-12-28 エンドミル Pending JPH07195224A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN108698140A (zh) * 2016-01-27 2018-10-23 山特维克知识产权股份有限公司 一种立铣刀

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