JPS6048211A - 被覆刃先強化されたエンドミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンドミルの改良に関するもので、さらに詳し
くは、実用新案登録願５７−１４３８９７号によって示
した切刃部をホーニング処理することにより刃先強化さ
れたエンドミルを、さらに耐摩耗性などを有する硬質物
質を被覆することによる改良に関するものである。

従来のエンドミルを、切刃を構成する工具材料を保持す
る構造から分類するとソリッド形ロー付形、１゛Ａ形の
３種であるが、この内ソリッド形、ロー付形エンドミル
は、鋭利な切刃で使用されている。これは比較的小径に
用いられる。

これらソリッドロー何形エンドミルにおいては。

第１に、主たる切刃である外周刃の被削１への喰い込み
や被削材からの離脱時に、上すべり現象やパリなどを軽
減するためであり、第２に切刃部とチャック部が離れて
いるために出来るだけ切削抵抗を少なめようとしていた
ためなどで２− ある。

このようにエンドミルとして鋭利な切刃をめていたにも
かかわらず、従来は以下の様な欠点があった。すなわち
高速度鋼を工具材料に用いたエンドミルでは、製造時の
切刃の研削条件によるが１通常切刃にパリが残存しやす
く、使用初期の切れ味に影響した。

また、超硬合金製エンドミルでは、超硬合金の改良１％
に超微粒子超硬合金の開発に伴って超硬合金製エンドミ
ルが実用上重要な役割をするようになった。超硬合金製
エンドミルは、一般的に鋳鉄系の切削には現在では、は
とんどの場合で用いられているが、鋼糸の切削において
は高硬度鋼で本質的に不可能な分野以外はあまり使用さ
れていない。

また使用されたとしても、外周速を比較的高くしたりな
どの使用上の制約がある。

これは、衆知の通り超硬合金は高速度鋼に比べ耐摩耗性
は優れるものの、未だ靭性に劣り、従って一般の鋼など
の切削においては、切刃のチッピングや折損が生じやす
いためである。　゛切削後の切刃損傷状態を観察すると
、鋼切削では主に微細なチッピングが集積された状態で
正常摩耗（−！たけ、こすり摩耗）の個所は非常に少な
いのが通常である。本来鋭利さを要求されている超硬エ
ンドミルの切刃は、実質的には。

研削後の未使用時のみ鋭利であるとしても過言でなく切
削開始とともに、切刃チッピングが生じ条件により数十
ｍも削れずびびりゃ折損が生じた。

従来より切削工具のうち、スローアウェイチップではホ
ーニングにより切刃のチッピング防止などを行ない効果
を得ていたが１本発明の対象とするエンドミル類、特に
ソリッド形または。

ロー付形においては、あ１りにも６鋭利な切刃″が常識
化され適用されたことはなかった。

以」二の点に鑑み本発明は実用に供し得る程度のホーニ
ングを予じめ付与したエンドミルを前願にて提供したも
のであるが９本発明は、さらに耐摩耗性、耐溶着性など
の性質を有する硬質物質を主として切刃に被覆し、さら
に性能向」二を計ったものである。

すなわち９本発明は、切刃部をホーニングされたエンド
ミルにおいて、　ＡＬ　８ｉ、周期率表第４ａ、５ａ、
５ａ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０．２〜２０μの厚みで
覆されたことを特徴とする被覆、刃先強化されたエンド
ミルであり、さらに望ましくは、すくい面方向の面取り
量が逃げ面方向の面取り量の０５〜６倍であり、かつ。

すくい面方向の面取り巾が０．００３〜０．１５１１６
に切刃部をホーニングし、その後前記硬質物質を被覆す
ることを特徴としたエンドミルであり１本発明は、刃部
母体が超硬で形成されたソリッド形またはロー村山形エ
ンドミルに適用したときに、よシ一層の効果がある。

請求の限定軛囲につき以下実施例をあわせて詳５− 述する。

耐厚耗性向上あるいは、低速切削時の構成刃先などの生
成を防止のため、あるいは、ポールエンドミルなと切刃
が非直線のもので集中しやすいために生じるすくい面ク
レータ損傷の防止などの目的として、Ａυ２０３．８ｉ
ａＮ４．ＴｉＣ，’１”ｉＮ、　’Ｉ’１ＣＮ（炭窒化
チタン）　Ｃｒ炭化物、　Ｃｌ５Ｎ、ダイヤモンドなど
公知の被覆物質が被覆用硬質物質としては２本発明に適
用できる。このときの被覆層構造は、前記硬質物質の群
から選ばれた１種を被覆したものでも、あるいは第１層
としてＴｉＮを第２層の外層としてＡρ２０３などを被
覆した２層構造、さらには第１層と第２層の中間に両者
の固溶体層を設は両者の密着性をさらに向上させた３層
構造のものなどが本発明として効果があるが、被覆層の
厚みは、全体として０．２μ以下では効果が少なく、ま
た２０μ以上では、被覆層が剥離１〜やすい。特に微小
切込みを主体とするｚｌ−径のエンドミルにおいての被
覆厚みは０．３〜２μが望ましい。

６一 またホーニング形状および量は、非被覆のときより適用
許容範囲が広がる。第１図は、エンドミルの切刃ホーニ
ング部の拡大図であり１はエンドミル、２はすくい面、
３は逃げ面、４はホーニング面を示すもので、（イ）は
曲面状に面取りしたもの、（ロ）は直線的に面取りした
後、２と４および３と４の接続部を曲面状に面取りした
ものである。

すくい面方向の面取り量ａ、逃げ面方向の面取り量すに
ついて検討した。

実施例１゜ 外径４および１６１０の２枚方スクエアー形ねじれエン
ドミル（超微粒子超硬合金製）を、ψ４エンドミルのと
きａ４二乞となるようブラシ法にて曲面状に面取りしψ
１６エンドミルにおいてはイ＝暑では、同様ブラシ法に
より曲面状に面取りしたものおよび％＝６イでは、刃付
研削治具と万能工具研削材とにより、直線状に面取り後
、ブラシ法で曲面状に面取りしたものを作成した。次に
これらエンドミルとホーニング処理をしないエンドミル
とをイオンブレーティング法によりｌ’　ｉ　Ｎを１．
２μの厚み（逃げ面部）で被覆した。

被剛材５ｓｏｃ　（１−ＪＲ，ｅ＝　２３　）で肩削り
、ダウンカットの切削テストを切削油を用い表１の条件
で行なった。

表１ その結果を第２図に示す。

図の欠損率はチッピングまたは欠損ｌ〜だ切刃の長さの
合計長さを使用、切刃全長に対する百分率で示したもの
である。

ψ４の、エンドミルについては、すくい面ホーニング量
が３〜３０μｍで欠損率低減あり特に５〜１０μ　が望
ましいことは、明らかである。ψ１６のエンドミルにつ
いてはな＝イで曲線状に面取りしたものは、約５０μｍ
がホーニング量の上限であるが、３４＝箸のときは、１
５０μ島（＝０．１５謬）まで効果おり、特に１０〜６
０μ惰のホーニング量で欠損率０チと顕著な性能であっ
た。

実施例２ 外１１２ｍの２枚方スクエアー形ねじれエンドミルを用
い、実施例１と同様にして１種々ホーニング形状、量の
ものを作成し、実施例１とは別のイオンブレーティング
法によりＡｂＯａを０７〜１μの厚みで被覆（−だ試料
および非被覆の試料を作成した。これらを被削材８５　
（ｌ　Ｃ（）ｌＲｅ＝２３）で肩削り、ダウンカットの
切削テストを切削油を用い、以下条件で行なった。

・　送り＝　０．０３６簡／刃 軸方向切込み＝１２− 半径方向切込み＝　６　ｗｍ ９− 切削長＝３（１（１０謬 を第３図に示す。図中の記号は以下の表２の通りである
。

表２ 梵の比率およびすくい面ホーニング量の適切な組合せに
より、切刃損傷は著しく低減される。

非被覆のエンドミルは　％　＝’／、でａ＝１０μ扉の
ものおよびａ／ｂ＝ＦＡでａ＝５０μ痛の２種を行なっ
たが前者は９摩耗量Ｑ、１３ｍ、後者は。

０．１５ｍであり、いずれも被覆したときの０．０５篩
以下と比較し、劣るものであった。

本発明は、硬質物質の被覆のため、逃げ面方向の面取り
量がすくい面方向の面取り量の２倍までは効果があるが
、これ以上になると逃げ面損傷が著しるしく９また。す
くい面方向の面取り−１（１− 量が逃げ面方向の面取り量の６倍、すなわち。

直線状面取りでのすくい面とのなす角度は、約Ｈ１’ｔ
’では効果があるがこれ以上のことは、切刃強化の効果
が少なくチッピングしやすい９以上のことからすくい面
方向の面取り量が逃げ面方向の面取り量の０．５〜６倍
とするものである。

さらに−Ｆ記比率において、すくい面方向の面取り量は
、Ｏ，１１０３ｓｏ＋以下では、ホーニングの効果が力
くチッピングじやすく、捷だ０．１５ａ以上では、大径
のエンドミルでは、一部効果があるものの一般的には、
切削抵抗増により、びびりゃ仕上面不良が発生しやすく
なるため、すくい面方向の面取り量を０．００３〜０．
１５６とするものである。

さらにまた１本発明を適用する対象として超硬合金製ソ
リッドまたは付刃形のエンドミルが最も効果があるが、
高速度鋼製エンドミルにおいても切刃研削加工後、１０
００〜３　（１（１（１番の砥粒でホーニングすること
により、パリや切刃の研削熱による低硬度部を除去し、
その後、耐摩耗性硬質物質を被覆する本発明は、従来の
ホーニングを行なわず、従って切刃に微細ガバリ、欠け
、研削痕、低硬度部などの有害な状態の′！！まで被覆
処理したエンドミルに比較し、優れた切削性能を示すも
のである。

以上のように９本発明は、適切なホーニングをし、切刃
の有害状態を除去し、切刃を強化したものに硬質物質を
被覆処理したもので、特に鋼切削での寿命増効果が大で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ホーニング処理されたエンドミルの切刃部分
拡大断面図であり、（イ）は曲面状ホーニング、（ロ）
は直線状ホーニングを示す。 第２図および第３図は、それぞれ実施例１および実施例
２での結果を示す図である。 以誓％け） オ　３　図 すくい面ポーニンク量　ａ（、ｕｙｎ）手続補正書 昭和５８年１２月２１日 昭和５８年特許願第１５８６５６号 ２　発明の名称　ｈＭ　カ丁？ｊＡ％’Ｂされたエンド
ミル３　補正をする者 手作との関係　特許出願人 ４　補正命令の日付 １）自発補正 り昭和５８年８月２９日付願書 ２）昭和５８年８月２９日付願書、明細書２図面６　補
正の内容 １）　“特許法才３８条のただし書き規定による特昨出
願″″の表示および”特許請求の範囲に記載された発明
の数″の表示の削除 ｒ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）切刃部をホーニングされたエンドミルにおいて、ｋ
   ｌ、Ｓｉ、周期率表第４ａ、　５ａ、　５ａ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０．２〜２０
   μの厚みで被覆されたことを特徴とする被覆、刃先強化
   されたエンドミル。 ２）すくい面方向の面取り量が逃げ面方向の面取り量の
   ０５〜６倍であり、かつすくい面方向の面取り量が０．
   ００３〜０．１５−に切刃部をホーニングされたことを
   特徴とする特許請求範囲第１項記載の被覆、刃先強化さ
   れたエンドミル３）刃部母体が超硬合金で形成されたソ
   リッド形またはロー付形であることを特徴とする特許請
   求範囲第１項または第２項記載の被覆刃先強化されたエ
   ンドミル。