JPH11320239A - エンドミルを用いた切削加工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本願発明はエンドミルの切れ刃を改善して、
平面と該平面に連続的につながる傾斜面を有する被加工
物の高能率切削を可能にし３μｍＲｙ以下の優れた仕上
げ面を得る加工方法を提供することを目的とする。 【構成】 ソリッドの超硬合金またはサ−メットからな
り、複数の円弧状をなす切れ刃を備え、かつ軸心底部に
くぼみを有するエンドミルを用い、平面から該平面に連
続的につながる傾斜面に向かって、または平面に連続的
につながる傾斜面から該平面に向かって、連続的に切削
し、切削面粗さが３μｍＲｙ以下に切削することを特徴
とするエンドミルを用いた切削加工法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、金型鋼等の金属材料
の平面と傾斜面とを組み合わせた曲面加工に用いる切削
加工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】曲面加工用エンドミルとして、ボ−ルエ
ンドミルが一般的に用いられる。通常、ボ−ルエンドミ
ルは複数の外周切れ刃を有するエンドミルの先端を半円
状の円弧刃すなわちボ−ル刃としたものであるが、特開
平４−１８３５１１号にはこれの回転中心部のすくい面
を改良して加工面の表面粗さを改善できることが示され
ている。また、特開平３−３３０１６号にはボ−ルエン
ドミルの軸心先端部を凹部形状に切欠き、切削性、切り
屑排出性を良好にして工具寿命を向上したものが示され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】近来指向されている
切削加工の高能率化に関連して、高速、高送り切削によ
る切削時間の短縮、切削仕上げ面の細密化による後加工
の省略、切削油剤を排除したクリ−ン切削等が問題視さ
れている。数値制御機能を利用して複雑形状の切削が行
われるが、ここで用いる従来のボ−ルエンドミルは外周
切れ刃に近い部分が切削する傾斜の強い曲面加工に適す
るものの、軸心先端すなわちノ−ズは切れ刃が１点に収
斂し、切削速度が得られなくなるため、平面またはゆる
い傾斜の傾斜面では切削作用が十分でなく、切れ刃に偏
摩耗を生じたり、仕上げ面にむしれを生じて面粗さを損
なうという欠点があった。

【０００４】

【本発明の目的】本願発明は以上のような背景のもとに
なされたものであり、エンドミルの切れ刃を改善して、
平面と該平面に連続的につながる傾斜面を有する被加工
物の高能率切削を可能にし、かつ乾式または噴霧式油剤
を用いるのみで３μｍＲｙ以下の優れた仕上げ面を得
る、ソリッドの超硬合金またはサ−メットからなるエン
ドミルと該エンドミルを用いた加工方法を提供すること
を目的とする。

【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、ソリッドの超硬合金またはサ−メット
からなり、複数の円弧状をなす切れ刃を備え、かつ軸心
底部にくぼみを有するエンドミルを用い、平面から該平
面に連続的につながる傾斜面に向かって、または平面に
連続的につながる傾斜面から該平面に向かって、連続的
に切削し、切削面粗さが３μｍＲｙ以下に切削すること
を特徴とするエンドミルを用いた切削加工法である。更
に、くぼみの直径位置における切削速度が３０ｍ／ｍｉ
ｎ以上であるよう回転数を選び、かつ、乾式または噴霧
式油剤を用いて切削することを特徴とするエンドミルを
用いた切削加工法である。

【０００６】

【作用】本発明は、ソリッド超硬合金またはサ−メット
からなるエンドミルに関するもので、複数の円弧状切れ
刃を備えたエンドミルの先端にくぼみを設けて切削仕上
げ面粗さが３μｍＲｙ以下を得ることができる切削加工
方法である。平面とこれに連続した傾斜面を加工する場
合、円弧状切れ刃の使用が必要不可欠である。本発明品
はくぼみの作用によりエンドミル先端において切削速度
を有していて、平面加工でも切削作用により仕上げ面を
創成するから良好な仕上げ面を得ることができる。ま
た、くぼみは大きな勾配をもって設けてあるから、平面
または傾斜面の切削において発生した切りくずを巻き込
むことなく容易に排出でき、切削面を痛めることがな
い。ここで、円弧刃の円弧半径はエンドミル半径と等し
い必要はなく、また円弧刃とくぼみの接点を微小な丸み
で滑らかにつなぐことで一層仕上げ面を良くすることが
できる。本発明における切削条件は、くぼみの直径部分
において切削速度３０ｍ／ｍｉｎ以上であればよい。仕
上げ面粗さが３μｍ以下を得るためには超硬合金、また
はサ−メット等の焼結工具材料の使用が前提となるが、
これらは切削速度２０ｍ／ｍｉｎ以下の低速では欠けや
チッピングを生じやすく、適当な切削条件とはいえな
い。３０ｍ／ｍｉｎ以上の速い切削速度において満足な
切削作用を得るのである。

【０００７】くぼみ直径部分で上記切削速度を得ようと
すると、エンドミルの直径によっては外周刃に近い部分
の切削速度が著しく大きくなる。傾斜面の切削において
はボ−ル刃の一部分のみが被加工物を切削するから、外
周刃に近い部分で切削する場合、回転数を下げるよう工
作機械を制御することによって回避できる。すなわち平
面部では高速回転に、傾斜のきつい斜面では低速回転に
なるよう、切削距離と同期させて回転数を変化させれば
良い。本発明においては上記の作用により、切削油剤を
用いるまでもなく仕上げ面粗さ３μｍＲｙ以下を得るこ
とが可能である。そのため切削環境を汚すことなく作業
が遂行できる。以下、本発明をその実施例を示す図面に
基づいて説明する。

【０００８】

【実施例】図１および図２は本発明に用いた、直径１０
ｍｍ、刃長１８ｍｍ、全長１００ｍｍ、刃数２枚刃の超
微粒子超硬合金製のボ−ルエンドミルの先端にくぼみを
設けたものである。くぼみの直径は１ｍｍ、くぼみは６
°の角度で凹状に設けてあって、ボ−ル刃との連接部分
は半径１．５ｍｍの丸みで結んである。外周刃のねじれ
は右方向３０度であって、ボ−ル刃部分はねじれ刃の構
造をなしている。ボ−ル刃の逃げ面にはエアホ−ルが開
口している。図３は、本試験に用いた金型の凹溝加工に
用いる切削の手順を示すもので、傾斜角θで斜め下方向
に加工し、フラット部を加工し、次いで斜め上方向に加
工して１パスの加工を行う。被加工物は硬さＨＲＣ４０
のプリハ−ドン鋼とし、エンドミル回転数は１００００
回転／分、したがってくぼみ外周における切削速度は３
１ｍ／ｍｉｎである。送り速度は２ｍ／ｍｉｎ、切り込
みは０．３ｍｍとし、発明品についてはエアジェットを
用いた。図４には、本実施例の本発明例と、くぼみを持
たない従来のボ−ルエンドミルを比較した結果を示す。
ここで従来品はくぼみとエアホ−ルを持たない以外は発
明品と同一仕様である。

【０００９】図４より、傾斜角θを０度（平面）、１
度、３度、５度の４条件で切削を行ない、その切削仕上
げ面粗さを比較した結果、本発明品は傾斜角０度〜５度
全域で安定した面粗さを得ることができ、従来品に比べ
て、平面（０度）、１度の範囲では著しく面粗さが改善
できた。これを用いることにより平面と傾斜面の少なく
とも一部づつが連続した曲面であっても、高速、高能率
でかつ環境を汚すことなく、優れた切削面を得ることが
できるのである。

【００１０】図５は本発明の他の実施例であり、直径１
０ｍｍ、刃数２枚刃の球状の円弧刃のエンドミルの先端
に、直径１ｍｍ、深さ０．５ｍｍのくぼみを設けたエン
ドミルを用いた例である。ボ−ル刃とくぼみとは半径
１．５ｍｍの丸みをもつ切れ刃で結んである。球状の円
弧刃はエンドミル軸に対してわずかに傾斜させて設けて
ある。図６は本発明の他の実施例であり、直径１０ｍ
ｍ、刃数２枚刃のエンドミルの先端に、半径４ｍｍの円
弧刃を設けた例である。くぼみの直径は２ｍｍである。
該円弧刃はエンドミル先端を越えて軸心側へ回り込んで
いて、くぼみができ、軸心には直径１ｍｍのエアホ−ル
が開口している。該実施例はくぼみの直径を大きくでき
るから、比較的低速回転でも効果を現わし、円弧刃が先
端を越えて軸心側へ回り込んだ構成であるから、円弧刃
とくぼみの連接部分は滑らかであって、切削面粗さの向
上に寄与するのである。

【００１１】図７は本発明の他の実施例であり、直径１
０ｍｍ、刃数２枚刃のエンドミルの先端に、半径２ｍｍ
の円弧刃を設けたものである。くぼみの直径は６ｍｍで
ある。円弧刃は外周側のみに設け、軸心側部分は直線勾
配で略Ｖ字状にぬすみを設けてある。ぬすみには底刃と
なる切れ刃はなく、代わって円弧刃とぬすみのつなぎ目
を半径０．５ｍｍの丸みの切れ刃で結んである。ぬすみ
の後背部にはエンドミル本体をねじれて貫通した直径１
ｍｍのエアホ−ルが２ケ開口している。円弧刃の半径が
小さいから、細かい凹凸のある曲面には適さないもの、
大径にして広い範囲を仕上げる場合等の用途に効果が得
られるものである。

【００１２】

【発明の効果】以上のように、本発明によればソリッド
の超硬合金等からなるエンドミルを用いて、平面と傾斜
面とを連続して切削して仕上げ面粗さを３μｍＲｙ以下
が得られるエンドミル加工方法を、高速回転したがって
高速送りの高能率切削ができるようになったと同時に、
切削環境を汚すことなく作業ができるという優れた効果
を得ることができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例の正面図を示す。

【図２】図２は、図１の部分拡大図を示す。

【図３】図３は、切削方法を示す略図を示す。

【図４】図４は、切削仕上げ面の測定結果を示す。

【図５】図５は、本発明の他の実施例の部分拡大図を示
す。

【図６】図６は、本発明の他の実施例の部分拡大図を示
す。

【図７】図７は、本発明の他の実施例の部分拡大図を示
す。

【符号の説明】

１ 本体 ２ 円弧刃 ３ 外周刃 ４ くぼみ ５ くぼみの直径 ６ 先端とくぼみを連接する丸み ７ エアホ−ル γ くぼみの傾斜角 θ 切削する傾斜角

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソリッドの超硬合金またはサ−メットか
   らなり、複数の円弧状をなす切れ刃を備え、かつ軸心底
   部にくぼみを有するエンドミルを用い、平面から該平面
   に連続的につながる傾斜面に向かって、または平面に連
   続的につながる傾斜面から該平面に向かって、連続的に
   切削し、切削面粗さが３μｍＲｙ以下に切削することを
   特徴とするエンドミルを用いた切削加工法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の切削加工方法において、
   くぼみの直径位置における切削速度が３０ｍ／ｍｉｎ以
   上であるよう回転数を選び、かつ、乾式または噴霧式油
   剤を用いて切削することを特徴とするエンドミルを用い
   た切削加工法。