JPH10113809A - 高速用ボ−ルエンドミル - Google Patents

高速用ボ−ルエンドミル

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Publication number
JPH10113809A
JPH10113809A JP8289079A JP28907996A JPH10113809A JP H10113809 A JPH10113809 A JP H10113809A JP 8289079 A JP8289079 A JP 8289079A JP 28907996 A JP28907996 A JP 28907996A JP H10113809 A JPH10113809 A JP H10113809A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ball
edge
sintered body
end mill
cbn sintered
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
JP8289079A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryosuke Okanishi
良祐 岡西
Yasuo Konya
康夫 紺谷
Shigeyasu Yoshitoshi
成恭 吉年
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Tool Engineering Ltd filed Critical Hitachi Tool Engineering Ltd
Priority to JP8289079A priority Critical patent/JPH10113809A/ja
Publication of JPH10113809A publication Critical patent/JPH10113809A/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
    • B23C5/1009Ball nose end mills

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボール先端部の局部的損傷を最小限にするこ
とにより、広い曲面も切削可能な工具寿命の長いボ−ル
エンドミルを提供する。 【構成】 工具本体の外周に複数の切れ刃が形成され、
1対以上の溝と、その溝の先端に断面がボール状に形成
された1対以上の切れ刃部分からなるボ−ルエンドミル
において、前記ボール刃がCBN焼結体で形成され、外
周切れ刃から前記ボール刃にわたってねじれており、か
つ、ボール切れ刃の法線方向のすくい角が−20°〜0
°である高速用ボ−ルエンドミル。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼、特に調質材等の加
工に用いるボ−ルエンドミルに関する。
【0002】
【従来の技術】フライス盤などの工作機械を用いて、焼
入れ鋼材などの高硬度材を切削する用をなすボールエン
ドミルにCBN焼結体を用いることは周知であるが、例
えば「超高速加工技術の研究」(新潟県工業技術センタ
−工業技術研究報告書24号9−13頁)に示されてい
るボールエンドミルは、切削速度1100m/minの
超高速で、SKD11等を切削した例であるが、従来の
CBN工具は仕上げ用の概念より、直彫加工等通常の切
削加工への適用を示唆するものである。また、超硬に被
覆を施した工具との比較では実加工時間を1/7以下に
短縮できたと記載されている。更に、CBN焼結体は工
具材料として汎用性の高い超硬合金に比べて、一層硬さ
が高く、高硬度材切削用途に適当とされるが、きわめて
高い硬さをもつものの比較的もろい性質を示し、とくに
バインダー量の少ないものほど顕著である。また、材料
の寸法形状に制限があるうえ、被加工性が悪くて工具形
状を自由に得られないため、通常のボールエンドミルは
加工しにくく、使用上においても断続切削となるため、
切削中にチッピングを生じやすいため微小切削の仕上げ
用など限られた用途にしか利用できないものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、ボー
ルエンドミルの場合、ボール先端部は設計上刃形に剛性
をもたせること不可能であり、かつ回転中心では切削速
度が得られず、切れ味が劣る。また、ボールエンドミル
は曲面を切削するものであるからボール刃全面が切削に
関与することは少なく、ボール刃の一部が加工位置に応
じて切削を行なう。そのため、ボール刃の中心付近に損
傷が集中し、特に、CBN焼結体を用いたボールエンド
ミルでは寿命が十分でないという課題があった。
【0004】
【本発明の目的】本発明は以上の課題を解消するために
なされたものであり、とくにボール先端部の局部的損傷
を最小限にすることにより、広い曲面も切削可能な工具
寿命の長いボ−ル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、工具本体の外周に複数の切れ刃が形成さ
れ、1対以上の溝と、その溝の先端に断面がボール状に
形成された1対以上の切れ刃部分からなるボ−ルエンド
ミルにおいて、前記ボール刃がCBN焼結体で形成さ
れ、外周切れ刃から前記ボール刃にわたってねじれてお
り、かつ、ボール切れ刃の法線方向のすくいをが−20
°〜0°と徐々に変化させ、更に、前記CBN焼結体
は、その先端から軸方向に少なくとも刃径の1/2以上
の長さを、80〜95%のCBNを含有したものをもち
いるものである。
【0006】
【作用】本発明は、第1に、工具形状の観点から靱性を
補う手段として切れ刃にねじれを与え、第2に、切れ刃
の法線方向のすくい角を−20°〜0°と連続的に変化
させるように設定する。第1に、切れ刃のねじれは超硬
合金製のエンドミルに採用されているものであるが、C
BN焼結体のごとく加工性の悪い材料に対しては例がな
い。切れ刃が複数で、刃溝を浅くとることにより、すな
わち加工代が少ないことによって実現できるのである。
第2に、切れ刃の法線方向のすくい角を−20°〜0°
と徐々に変化させるのは高速回転で用いることができる
CBN焼結体工具は切り屑排除を円滑に行なう必要があ
ること、刃先角を大きくして靱性を補強することの効果
のためである。従って、この角度が負方向に大きくなり
すぎると靱性をより補強することになるもの、切削性を
阻害してかえって性能を低下させる。また、法線方向す
くい角が0度を越えると切れ刃がシャープに成りすぎる
チッピングを生じやすくなるため切れ刃の法線方向のす
くい角は−20°〜0°とした。
【0007】第3に、損傷が局部的に発生しやすいボ−
ルエンドミルの特性を、超高速という切削速度を生か
し、回転中心付近でも切削速度を速めることにより、優
れた耐摩耗性を有するCBN焼結体を切れ刃に用い、そ
の損傷を軽減することが出来るのである。ここで、本発
明においては切れ刃を複数としてあるから単チップから
なるエンドミルに比べて切削性および工具寿命ともに優
れた効果を得、また、特に、小径のエンドミル用として
適している。また、CBN焼結体は局部損傷の生じやす
いボール刃に適用されていればよく、それ以上長くして
も差し支えない。とくに使用後に再研削を行なったり、
側面切削にも用いる場合は長くしておくことが望まし
い。第4に、ボールエンドミルをはじめとするフライス
工具用のCBN焼結体は、硬さ、すなわち耐摩耗性より
も靱性が優先されるため、CBN含有率が50%前後の
比較的低いものが用いられてきた。しかし、切れ刃を複
数とし、かつ、超高速切削に用いる本発明のようなボー
ルエンドミルには、より耐摩耗性を重視した80〜95
%のCBNを含有したものが良く、最大限工具寿命を延
ばすことが好ましい。以下、実施例について詳細に説明
する。
【0008】
【実施例】図1、図2は本発明の実施例であり、超硬合
金製シャンク1、刃体保持部2の先端にCBN焼結体3
を接合したものを用いて製作したボールエンドミルであ
り、ボール刃の半径は0.6mm、刃径1.2mm、刃
長1.5mm、シャンク径6mm、全長60mm、刃数
は2枚であって、ねじれ角は15°、ボ−ル部のすくい
角は外周刃近傍における最大10°からノ−ズの0°ま
で連続的に変化させたものである。用いたCBN焼結体
は88%のCBNを含有したもので、ボ−ル刃部全体と
外周刃の一部をCBN焼結体とするよう、その長さは
1.2mmとした。また、刃体保持部2はその強度及び
寿命の点よりシャンク部3と溶着等で固着しても良い
が、刃体保持部2は刃径よりやや小で有り、そのため、
シャンクをパイプ状に製作し、刃体保持部の一部をシャ
ンク内のパイプに差し込み固着したほうが好ましい。
【0008】この工具を、空気静圧スピンドルを用いた
回転数20000rpm (切削速度75m/mi
n)、切り込み量 0.1mm、送り速度 1m/mi
nで、硬さHRC40に焼き入れした熱間工具鋼の切削
を行ったところ、損傷の発生もなく長時間にわたって安
定した切削ができ、従来のボ−ルエンドミルと比べて8
倍の長時間切削が可能であった。
【0009】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、とくにボ
ール先端部の局部的損傷を最小限にすることにより、広
い曲面も切削可能な工具寿命の長いボ−ルエンドミルが
実現できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の一実施例の正面図を示す。
【図2】図2は、図1の左側面図を示す。
【図3】図3は、従来品の例の正面図を示す。
【符号の説明】
1 超硬合金製シャンク 2 刃体保持部 3 CBN焼結体 4 外周刃 α ねじれ角 β すくい角

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 工具本体の外周に複数の切れ刃が形成さ
    れ、1対以上の溝と、その溝の先端に断面がボール状に
    形成された1対以上の切れ刃部分からなるボ−ルエンド
    ミルにおいて、前記ボール刃がCBN焼結体で形成さ
    れ、外周切れ刃から前記ボール刃にわたってねじれてお
    り、かつ、ボール切れ刃の法線方向のすくい角を−20
    °〜0°に徐々に変化させたことを特徴とする高速用ボ
    −ルエンドミル。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のエンドミルにおいて、そ
    の先端から軸方向に少なくとも刃径の1/2以上の長さ
    を、50〜95%のCBNを含有したCBN焼結体とし
    たことを特徴とする高速用ボ−ルエンドミル。
JP8289079A 1996-10-11 1996-10-11 高速用ボ−ルエンドミル Pending JPH10113809A (ja)

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