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発明の名称 エンドミル
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−118827
公開日 平成10年(1998)5月12日
出願番号 特願平8−295694
出願日 平成8年(1996)10月17日
代理人
発明者 紺谷 康夫 / 吉年 成恭 / 岡西 良祐
要約 目的
工具材料としてはCBN焼結体を用い、その焼結体の特性、刃型を改良することにより、従来殆ど用いられていなかった調質材の加工分野に適用するエンドミルを提供するものである。

構成
工具本体はシャンク部の先端にCBN焼結体が固着され、前記CBN焼結体の外周には切れ刃が設けられ、切れ刃のすくい角を負角に形成するとともに、刃物角を90度以上とすることにより構成する。
特許請求の範囲
【請求項1】 工具本体はシャンク部の先端にCBN焼結体が固着され、前記CBN焼結体の外周には切れ刃が設けられ、切れ刃のすくい角を負角に形成するとともに、刃物角を90度以上としたことを特徴とするエンドミル。
【請求項2】 請求項1記載のエンドミルのおいて、前記エンドミルの端面で外周切れ刃の1または複数の頂点のみを他の頂点より軸方向に突出させたことを特徴とするエンドミル。
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−等の工作機械で使用するエンドミルに関する。
【0002】
【従来の技術】フライス盤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回転切削工具としてエンドミルが用いられているが、さの材料はハイス、超硬、サーメット等がその目的に応じて用いられている。特に、超硬合金において、高速高送り用として特開平7−204921号に記載されている、すくい角を負角とし切り屑排出を高めたものがある。それらは、心厚を厚くすることにより剛性を高め、高送りの負荷にも撓みが小さい特徴がある。一方、CBN焼結体の高硬度材料は、エンドミル等にも一部用いられているが、仕上げ等の軽切削の用途が主であり、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、通常の刃溝をもったエンドミルを形成しにくく、使用上においても断続切削となるエンドミル加工では切削中にチッピングを生じやすいため微小切削用など限られた用途にしか利用できないものであり、汎用途に用いられる工具は実用になっていないのが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】調質材、特にHRC40〜55程度のそれほど硬さが高くない鋼の切削加工では、一層容易に短時間で切削できることが求められている。しかしながら、従来技術で述べたものは、超硬合金の被覆を施したものであり、更なる高速高送りの用途には適用することが出来なかった。
【0004】
【本発明の目的】本発明は上記のように工具材料としてはCBN焼結体を用い、その焼結体の特性、刃型を改良することにより、従来殆ど用いられていなかった調質材の加工分野に適用するエンドミルを提供するものである。
【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、工具本体はシャンク部の先端にCBN焼結体が固着され、前記CBN焼結体の外周には切れ刃が設けられ、切れ刃のすくい角は負角に形成されるとともに、刃物角を90度以上に形成し、更に、逃げ面を設けたものであり、底刃は、前記エンドミルの端面で外周切れ刃の1または複数の頂点のみを他の頂点より軸方向に突出させることにより構成したものである。
【0006】
【作用】本発明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CBNなどの超硬質焼結合金を、調質材加工用のエンドミルに適用することに鑑みてなされたものである。超硬質焼結合金はその高い硬さ故に被加工性が悪くて工具形状を自由に得られない。したがって、極力加工代を小さくした工具形状が望ましい。そのため、本願発明においては負のすくい角を適用することにより加工代の低減を解決した。すくい角が負と正を比較すると、すくい角が正の場合には切れ刃より食い込む形状となるため加工が行いにくく、また刃溝が鋭角的になるため研削時の損傷も生じやすい。すくい角を負に設けると、切れ刃より逃げる形状となるため加工が行いやすく、また刃溝が鈍角になるため研削時の損傷もおきにくくなり、加工の効率が良くなる。また、逃げ面を加工する際にも同様であり、抉れた部分を滑らかに加工する必要も無く、また、刃溝から逃げ面へも滑らかに結ぶことが出来る。そのため、切り屑排出がスムーズに行うことが出来、本願発明の用途には最適である。
【0007】次に、すくい角を負とすることにより刃物角を大きくでき、CBN焼結体の肉厚を厚くすることが出来るため耐チッピング性が良くなり、欠損を防止することが出来、しいては寿命の向上が図れる。また、超硬エンドミルには、通常底刃は欠かせないものであるが、CBN焼結体のように工具材料の硬さが加工物の硬度に比べて十分に高いから、端面に切れ刃を特に設けなくても良い。その理由の一つとしてと底刃そのものを端面で代表しても十分に作用するため、底刃を加工する工数を低減することが出来るためである。例えば、フライス工具で良く知られているさらえ刃の如く、1つないし2つの刃を他の刃より軸方向に突出させることにより、底面切削においても十分使用することが可能である。なお、端面を加工するに当たって、1頂点のみを軸方向に突出させる場合は、前記頂点から対称位置の頂点に向けて1平面のみを勾配をつけて研削すればよく、2頂点を突出させる場合は、対称位置の2頂点から相互に傾斜した2平面をそれぞれ逆方向の勾配で研削すればよい。すなわち、従来のエンドミルに比べて研削が容易である。以下、実施例に基づいて詳細に説明する。
【0008】
【実施例】図1、図2は本発明の一実施例である。図1は、工具本体1はCBN焼結体2とシャンク部3からなり、シャンク部3の先端にCBN焼結体2は固着されている。CBN焼結体2の外周には切り刃が設けられ、刃径は6mm、刃長9mm、全長50mmの6枚刃の例を示す。図2は、断面図を示すもので、CBN焼結体2の外周には6枚の切れ刃が設けられ、すくい角αは−15度とし、刃物角を95度、逃げ角を10度の刃型としている。
【0009】図1・図2の本発明品と同じ刃径の図3に示す超硬合金製のコーティングしたソリッドエンドミルとで、硬さHRC45に調質した熱間金型用合金鋼及びS55C材を用いて切削性を比較した。いずれの場合も、従来品に比べていちじるしく寿命が延びたが、特に本発明品においては従来品の3倍以上の高速条件でもなお工具寿命は従来品を上回りしCBNの特徴を生かすことが出来た。また、実施例では逃げ面から刃溝までを緩やかな曲面としたが、これは図4に示すように平面でも良く、特に刃数の多い場合にはより製作が簡単で、有利である。
【0010】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、一般鋼材から調質材まで高速切削が可能で、かつ超硬合金にはない特徴を発揮するエンドミルが実現できた。




 

 


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