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発明の名称 超硬エンドミル
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10−263915
公開日 平成10年(1998)10月6日
出願番号 特願平9−90328
出願日 平成9年(1997)3月25日
代理人
発明者 高橋 利尚 / 紺谷 康夫
要約 目的
切り屑処理の阻害要因を排斥して、加工部位の如何によらず高速回転の使用に適する強ねじれですくい角が負角の高速切削用エンドミルを提供する。

構成
ねじれ角が35度を越え、軸直角断面におけるすくい角が−30°を超え0゜未満、刃部の芯厚を刃径の80〜95%とし、外周切れ刃にはチップブレーカ溝をねじ状に設けた。該チップブレーカ溝の深さを略刃部の芯厚に至る深さに、その間隔を刃径寸法の値を越えない範囲にした。
特許請求の範囲
【請求項1】 本体の外周にねじれを有する6刃以上の切れ刃が形成され、該外周切れ刃のすくい角を負角にした超硬合金からなるエンドミルにおいて、該エンドミルのねじれ角が35度を越え、軸直角断面におけるすくい角が−30°を超え0゜未満であって、かつ切れ刃を備えた刃部の芯厚を刃径に対して80〜95%の範囲の値とし、外周切れ刃にはニックとなるチップブレーカ溝をねじ状に設けたことを特徴とする超硬エンドミル。
【請求項2】 請求項1記載の超硬エンドミルにおいて、外周切れ刃にねじ状に設けたチップブレーカ溝の深さを、略刃部の芯厚に至る深さに設定したことを特徴とする超硬エンドミル。
【請求項3】 請求項1乃至2記載の超硬エンドミルにおいて、外周切れ刃にねじ状に設けたチップブレーカ溝を、該チップブレーカ溝のねじのピッチが該エンドミルの刃径寸法の値を越えない間隔で設けたことを特徴とする超硬エンドミル。
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ー等の工作機械のうち、とくに高速回転仕様の工作機械に用いる汎用のエンドミルに関する。
【0002】
【従来の技術】フライス盤またはマシニングセンター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工具としてエンドミルが一般的であり、工具材料はハイス、超硬、サーメットなどがその目的に応じて選択されている。近年に至り工作機械の高速回転仕様化が進み、従来に増して作業時間の短縮が計られつつある。高速切削用として耐熱性に優れた超硬合金が多用され、とくに外周切れ刃のすくい角を負角にした超硬コーティングエンドミルが歓迎されている。一例として図1に示す特開平5−337719号に記載のエンドミルがあり、これは4刃以上で強ねじれの外周切れ刃を備え、心厚を厚くしたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】しかし、従来品においてはねじれ角が大きいため、ねじれ方向に沿った切れ刃長さは長くなる。従って、これで切削した切り屑長さもまた長くなり、長手方向の切削幅が広い場合や加工物の内周コーナなど、切削位置によっては切り屑の排出を妨げ、切削性を損なうものであった。そのため、このような場合は送りや切り込みなど切削条件を下げる必要が生じ、折角の高速切削が効率の悪いものにならざるを得ないという問題があった。
【0004】
【本発明の目的】本発明は以上の問題を解消するためになされたもので、切り屑処理の阻害要因を排斥して、加工部位の如何にかかわりなく高速回転の使用に適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、本体の外周にねじれを有する6刃以上の切れ刃が形成され、該外周切れ刃のすくい角を負角にした超硬合金からなるエンドミルにおいて、該エンドミルのねじれ角が35度を越え、軸直角断面におけるすくい角が−30°を超え0゜未満であって、かつ切れ刃を備えた刃部の芯厚を刃径に対して80〜95%の範囲の値とし、外周切れ刃にはニックとなるチップブレーカ溝をねじ状に設けたものである。また、外周切れ刃にねじ状に設けたチップブレーカ溝の深さを、略刃部の芯厚に至る深さに設定したものである。さらに、外周切れ刃にねじ状に設けたチップブレーカ溝を、該チップブレーカ溝のねじのピッチが該エンドミルの刃径寸法の値を越えない間隔で設けたものである。 【0006】
【作用】本願発明を用いることにより、本体の外周にねじれを有する6刃以上の切れ刃が形成され、すくい角を負角にして、かつ心厚が大きくエンドミル本体の剛性にも優れる高速切削用のエンドミルにおいて、外周切れ刃にニックとなるチップブレーカ溝をねじ状に設けたから、切れ刃長さが長くなる強ねじれ刃であっても切り屑は分断されて細かくなり、すくい角が負角という理由と重畳して工具の高速回転に伴って円滑に排出される。切り屑の分断が目的の場合はブレーカ幅は狭くてよく、これをねじ状に設ければよいから、超硬合金にチップブレーカ溝を加工する作業は簡便に行なうことができて都合がよい。さらに該チップブレーカ溝は、切れ刃に比して大きな、心厚に達する深さとしたから切り屑の分離を確実にするとともに、強ねじれ刃による切削液の汲み出し作用を緩和し、また再研削時においてチップブレーカ溝のメンテナンスを考慮しなくてすむという効果を有する。該チップブレーカ溝はまた、該エンドミルの刃径寸法の値を越えない間隔で設けたから側面切削において切り屑は十分細かくなるが、仮りに溝切削に適用したとしても、切り屑長さは溝幅より短く、排出の障害となることがない。
【0007】さて、ねじれを有する切れ刃は断続切削を緩和する作用があるとともに、切れ刃長さを長くして薄い切り屑を作り、切削負荷を分散して機械動力を減ずる働きをなす。しかしねじれ角が強くなると、切り屑長さが過度に長くなって、エンドミル本体へ巻きつきやすく、さらに切れ刃間隔が狭くなってチップポケットが小さくなるため、切り屑排出の妨げとなる。ここでチップブレーカ溝を設けると切り屑を破断して排出を容易にする優れた作用がある反面、チップブレーカ溝部分は切れ刃が欠如するため、実質的に切れ刃長さが短くなる。とくに切れ刃が欠如した部分の次の切れ刃は、欠如部分が削る筈の部分も切削することになって、負担が大きい。また、欠如部分が位置する切れ刃のエッジはコーナ摩耗が集中的に生じやすい。従って刃数を多くすることはチップブレーカ溝を設ける場合の条件の一つである。
【0008】
【実施例】図2は本発明の一実施例であり、工具材料に超硬合金を用いた刃径12mm、刃長30mm、右刃右ねじれで外周切れ刃のねじれ角を50゜とした8枚刃ラフィングエンドミルである。刃部の芯厚は刃径の83%すなわち10mmに設定し、さらに軸直角における外周切れ刃のすくい角を−20゜、逃げ角を10゜とした。ここで、チップブレーカ溝は左ねじれ方向にねじ角15゜で設けたから、チップブレーカ溝のピッチは10.1mmになる。なおチップブレーカ溝はU字形に研削仕上げをしてあり、深さは1mmであって最深部が心厚と一致する。これに底刃を設け、コーティングを施してエンドミルを完成させている。
【0009】該エンドミルを図3に示す従来品と切削性能の比較を行なった。該従来品は6枚刃で本発明品と同寸法の超硬コーティングエンドミルである。逃げ面はエキセントリック刃付けが施されているが、チップブレーカ溝は備えていない。被加工材には構造用鋼材S55Cを選び、回転数10000rpm、送り速度2m/minで切削性を比較した。高速切削を行なったにもかかわらず、切り屑の排出作用は極めて良好であり、長時間の切削に耐えることができ、高速切削に適することが明らかとなった。
【0010】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来の高速切削用エンドミルにおいて、ねじれ角が大きいことに起因する切り屑処理の阻害要因を排斥して、加工部位の如何にかかわりなく高速回転の使用に適するエンドミルが実現できた。




 

 


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