JP2020066087A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、エンドミルの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an end mill.
切削工具の1つとしてエンドミルが広く知られている。エンドミルは、代表的には、回転軸を中心として回転する本体と当該本体表面に取り付けられた切削刃とを有する。 End mills are widely known as one of the cutting tools. The end mill typically has a main body that rotates about a rotation axis and a cutting blade attached to the surface of the main body.
エンドミルの切削刃として、超硬材料で構成された基部と当該基部の一方の面に設けられた焼結ダイヤモンド層とを有する切削刃を用いることを検討した。このような切削刃は、母材から切り出されてエンドミル本体に取り付けられるところ、切り出しの際に切削刃に反りが発生し、当該反りに起因して切削刃の本体への取り付けが困難となる場合がある。 As a cutting blade of an end mill, it was examined to use a cutting blade having a base made of a cemented carbide material and a sintered diamond layer provided on one surface of the base. When such a cutting blade is cut out from the base material and attached to the end mill main body, the cutting blade warps during cutting, and the warp makes it difficult to attach the cutting blade to the main body. There is.
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、切削刃の反りを抑制し、当該切削刃を本体に良好に取り付けることができるエンドミルの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and a main object thereof is to provide a method for manufacturing an end mill capable of suppressing warpage of a cutting blade and satisfactorily attaching the cutting blade to a main body. There is something in it.
本発明者らは、積層構造に起因して熱収縮性が超硬材料で構成された基部側と焼結ダイヤモンド層側とで異なることにより、母材を切り出す際に生じる熱により反りが生じることを知得した。そして、超硬材料で構成された基部を通常よりも厚くした母材を切り出し、その後に基部を切削することにより、切り出しの際に生じる反りを抑制した切削刃を作製できることを見いだし、本発明を完成させた。
本発明のエンドミルの製造方法は、超硬材料で構成された基部と該基部の一方の面に設けられた焼結ダイヤモンド層とを有する母材から、放電加工またはレーザー加工により所定形状の切削刃形成片を切り出すこと;該切削刃形成片の基部を切削して該基部の厚みを小さくし、切削刃を得ること;および、該切削刃を本体に取り付けること;を含む。
1つの実施形態においては、上記切削刃形成片の厚みは1.6mm〜3.2mmであり、上記切削刃の厚みは0.7mm〜1.6mmである。
1つの実施形態においては、上記切削刃形成片の基部の厚みは1.1mm〜2.8mmであり、上記切削刃の基部の厚みは0.2mm〜1.3mmである。
1つの実施形態においては、上記製造方法は、上記切削刃を貼り付けにより上記本体に取り付ける。
別の実施形態においては、上記製造方法は、上記切削刃を、上記本体に設けられた埋め込み部に埋め込むことにより該本体に取り付ける。さらに、このような製造方法は、上記切削刃を上記埋め込み部に埋め込んだ状態で、真空ろう付けにより該切削刃を該埋め込み部に固着する。
1つの実施形態においては、上記切削刃形成片の基部の切削は研磨を含む。
The present inventors have different heat shrinkage between the base side made of a cemented carbide material and the sintered diamond layer side due to the laminated structure, so that the heat generated when cutting out the base material causes warpage. I got to know. Then, cut the base material and the base portion made of a superhard material thicker than usual, by cutting a base subsequently, found that can be fabricated cutting blades suppressed Ri reaction that occur during excision, the Completed the invention.
The method for manufacturing an end mill of the present invention is a cutting blade having a predetermined shape by electric discharge machining or laser machining from a base material having a base made of a cemented carbide material and a sintered diamond layer provided on one surface of the base. it is cut to form pieces; by cutting the base of the cutting edge formed strip to reduce the thickness of the base portion, to obtain a cutting edge; and, attaching the cutting blade to the body; comprising a.
In one embodiment, the thickness of the cutting blade forming piece is 1.6 mm to 3.2 mm, and the thickness of the cutting blade is 0.7 mm to 1.6 mm.
In one embodiment, the thickness of the base of the cutting blade forming piece is 1.1 mm to 2.8 mm, and the thickness of the base of the cutting blade is 0.2 mm to 1.3 mm.
In one embodiment, in the manufacturing method, the cutting blade is attached to the main body by sticking.
In another embodiment, the manufacturing method attaches the cutting blade to the body by embedding it in an embedded portion provided in the body. Further, in such a manufacturing method, the cutting blade is fixed to the embedded portion by vacuum brazing in a state where the cutting blade is embedded in the embedded portion.
In one embodiment, cutting the base of the cutting blade forming piece comprises polishing.
本発明によれば、基部と焼結ダイヤモンド層とを有する切削刃を本体に取り付けるエンドミルの製造方法において、分厚い基部を有する母材から切削刃形成片を切り出し、当該切削刃形成片の基部を切削して当該基部の厚みを小さくして切削刃を得ることにより、切削刃の反りを抑制し、当該切削刃を本体に良好に取り付けることができるエンドミルの製造方法を実現することができる。結果として、切削能力、強度および耐久性に優れたエンドミルを製造することができる。本発明によれば、分厚い基部を切削して薄くするので材料コストが増大するが、切削刃の本体への取り付け性および結果としての強度および耐久性等を考慮すると、全体としての製造効率は優れたものとなる。すなわち、本発明は、業界の技術常識では決して採用されない手段により課題を解決するものである。 According to the present invention, in the manufacturing method of the end mill to attach the cutting blade body having a base portion and a sintered diamond layer, cut out the cutting edge is formed pieces from the base material having a thick base, the base of the cutting edge formed strip cutting and by obtaining the thickness was small and the cutting edges of the base portion, to suppress the warping of the cutting edge, the cutting edge can be realized a method of manufacturing the end mill can be attached well to the body. As a result, it is possible to manufacture an end mill having excellent cutting ability, strength and durability. According to the present invention, since the thick base is cut to make it thinner, the material cost increases, but the manufacturing efficiency as a whole is excellent in consideration of the mountability of the cutting blade to the main body and the resulting strength and durability. It will be. That is, the present invention solves the problem by means that are never adopted by the common general technical knowledge of the industry.
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。なお、見やすくするために図面は模式的に表されており、さらに、図面における長さ、幅、厚み等の比率、ならびに角度等は、実際とは異なっている。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments. The drawings are schematically shown for easy viewing, and the ratios of length, width, thickness, etc., angles, etc. in the drawings are different from the actual ones.
A.エンドミルの製造方法の全体
本発明のエンドミルの製造方法は、超硬材料で構成された基部と該基部の一方の面に設けられた焼結ダイヤモンド層とを有する母材から、放電加工またはレーザー加工により所定形状の切削刃形成片を切り出すこと;該切削刃形成片の基部を切削して該基部の厚みを小さくし、切削刃を得ること;および、該切削刃を本体に取り付けること;を含む。以下、各工程を順に説明する。
A. Overall of End Mill Manufacturing Method The end mill manufacturing method of the present invention is to perform electric discharge machining or laser machining from a base material having a base made of a cemented carbide material and a sintered diamond layer provided on one surface of the base. it is cut out of the cutting edge is formed pieces of a predetermined shape by, by cutting the base of the cutting edge formed strip to reduce the thickness of the base portion, to obtain a cutting edge; and, attaching the cutting blade to the body; including .. Hereinafter, each step will be described in order.
B.母材
最初に、母材を準備する。図1(a)は、本発明の実施形態による製造方法に用いられる切削刃の母材の一例を説明する概略断面図であり、図1(b)は図1(a)の母材の概略斜視図である。母材10は、上記のとおり、超硬材料で構成された基部12と基部12の一方の面に設けられた焼結ダイヤモンド層14とを有する。母材10は、任意の適切な形状を有し得る。例えば、母材10は、図示例のように円盤状(平面視円形)であり得る。
B. Base material First, prepare the base material. 1 (a) is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a base material of a cutting blade used in the manufacturing method according to the embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) is a schematic cross-sectional view of the base material of FIG. 1 (a). It is a perspective view. As described above, the base material 10 has a base portion 12 made of a cemented carbide material and a sintered diamond layer 14 provided on one surface of the base portion 12. The base metal 10 may have any suitable shape. For example, the base material 10 may have a disk shape (circular in a plan view) as shown in the illustrated example.
基部12を構成する超硬材料としては、代表的には、超硬合金が挙げられる。超硬合金は、代表的には、周期律表IVa、Va、VIa族金属の炭化物をFe、Co、Niなどの鉄系金属で焼結した複合材料をいう。超硬合金の具体例としては、WC−Co系合金、WC−TiC−Co系合金、 WC−TaC−Co系合金、 WC−TiC−TaC−Co系合金、WC−Ni系合金、WC−Ni−Cr系合金が挙げられる。焼結ダイヤモンド層14を構成する焼結ダイヤモンドは、代表的には、ダイヤモンドの小さな粒をバインダー(例えば、金属粉、セラミックス粉)と共に高温・高圧で焼き固めた多結晶ダイヤモンドである。バインダーの種類および配合比率等を変化させることにより、焼結ダイヤモンドの特性を調整することができる。 A typical example of the cemented carbide material constituting the base 12 is a cemented carbide. Cemented carbide typically refers to a composite material obtained by sintering carbides of Group IVa, Va, and VIa of the Periodic Table with iron-based metals such as Fe, Co, and Ni. Specific examples of cemented carbides include WC-Co alloys, WC-TiC-Co alloys, WC-TaC-Co alloys, WC-TiC-TaC-Co alloys, WC-Ni alloys, and WC-Ni. -Cr-based alloys can be mentioned. The sintered diamond constituting the sintered diamond layer 14 is typically a polycrystalline diamond obtained by baking small grains of diamond together with a binder (for example, metal powder or ceramic powder) at high temperature and high pressure. The characteristics of sintered diamond can be adjusted by changing the type and blending ratio of the binder.
母材10の厚みは、例えば1.6mm〜3.2mmであり、好ましくは1.6mm〜2.4mmである。母材の厚みがこのような範囲であれば、母材から切削刃形成片を切り出した際に当該切削刃形成片の反りを抑制することができ、このことにより、得られる切削刃の反りを抑制することができる。結果として、切削刃をエンドミル本体に良好に取り付けることができる。 The thickness of the base metal 10 is, for example, 1.6 mm to 3.2 mm, preferably 1.6 mm to 2.4 mm. When the thickness of the base material is within such a range, it is possible to suppress the warp of the cutting blade forming piece when the cutting blade forming piece is cut out from the base material, and thus the warp of the obtained cutting blade can be suppressed. It can be suppressed. As a result, the cutting blade can be successfully attached to the end mill body.
基部12の厚みは、例えば1.1mm〜2.8mmである。基部の厚みがこのような範囲であれば、上記と同様に、母材から切削刃形成片を切り出した際に当該切削刃形成片の反りを抑制することができ、このことにより、得られる切削刃の反りを抑制することができる。結果として、切削刃をエンドミル本体に良好に取り付けることができる。焼結ダイヤモンド層14の厚みは、例えば0.2mm〜2.8mmであり、好ましくは0.2mm〜1.0mmであり、より好ましくは0.3mm〜0.8mmである。 The thickness of the base 12 is, for example, 1.1 mm to 2.8 mm. When the thickness of the base is within such a range, warpage of the cutting blade forming piece can be suppressed when the cutting blade forming piece is cut out from the base material, as described above, and the resulting cutting can be obtained. It is possible to suppress the warp of the blade. As a result, the cutting blade can be successfully attached to the end mill body. The thickness of the sintered diamond layer 14 is, for example, 0.2 mm to 2.8 mm, preferably 0.2 mm to 1.0 mm, and more preferably 0.3 mm to 0.8 mm.
母材10は、業界における周知慣用な方法により作製され得る。 The base metal 10 can be made by a well-known and conventional method in the industry.
C.切削刃形成片の切り出し
次に、図2(a)に示すように、母材10から切削刃形成片20を切り出す。切削刃形成片の切り出しは、放電加工またはレーザー加工により行われる。放電加工としては、特に限定されず、例えばワイヤーカット放電加工や形彫放電加工を用いることができる。ワイヤーカット放電加工は、例えば金属のワイヤを電極とし、母材を加工液中に浸漬して母材と電極間に放電現象を発生させることにより、母材を溶融除去することにより行われる。形彫放電加工は、例えば母材に形成したい形状に対応する形に作られた黒鉛(グラファイト)電極または銅電極等を母材に近付けるようにして行われる。レーザー加工は、レーザー光により母材を切り抜くことにより行われる。切り出された切削刃形成片20は、図2(b)に示すように、母材と同様の基部12と焼結ダイヤモンド層14とを有する。切削刃形成片の厚み、基部の厚みおよび焼結ダイヤモンド層の厚みは、母材に関して上記B項で説明したとおりである。
C. Cutting out the cutting blade forming piece Next, as shown in FIG. 2A, the cutting blade forming piece 20 is cut out from the base metal 10. Cutting of the cutting blade forming piece is performed by electric discharge machining or laser machining. The electric discharge machining is not particularly limited, and for example, wire-cut electric discharge machining or die-sinking electric discharge machining can be used. Wire-cut electric discharge machining is performed by, for example, using a metal wire as an electrode and immersing the base metal in a processing liquid to generate a discharge phenomenon between the base metal and the electrode to melt and remove the base metal. The die-sinking electric discharge machining is performed so that, for example, a graphite electrode or a copper electrode formed in a shape corresponding to the shape to be formed on the base material is brought close to the base material. Laser processing is performed by cutting out the base metal with laser light. As shown in FIG. 2B, the cut-out cutting blade forming piece 20 has a base portion 12 similar to that of the base material and a sintered diamond layer 14. The thickness of the cutting blade forming piece, the thickness of the base, and the thickness of the sintered diamond layer are as described in Section B above with respect to the base metal.
切削刃形成片20は、代表的には図2(b)に示すように、矩形の平面視形状を有する。このような形状を有することにより、後述するように基部を切削することにより所望の形状の切削刃を作製することができる。切削刃形成片20の長さLが、得られる切削刃の長さに対応し得る。上記のようにして母材から切削刃形成片を切り出すことにより、切削刃形成片(最終的に、切削刃)を長さ方向に沿って継ぎ目のない一体物とすることができる。その結果、切削能力、強度および耐久性のいずれにも非常に優れた切削刃(最終的に、エンドミル)を作製することができる。切削刃形成片20の長さLは、好ましくは15mm以上であり、より好ましくは20mm〜50mmである。このような長さであれば、得られたエンドミルを用いて光学フィルムを切削加工する場合に、光学フィルムを所望の枚数積層したワークを切削加工することができるので、切削加工の効率を向上させることができる。 The cutting blade forming piece 20 typically has a rectangular plan view shape as shown in FIG. 2 (b). By having such a shape, a cutting blade having a desired shape can be manufactured by cutting the base portion as described later. The length L of the cutting blade forming piece 20 can correspond to the length of the obtained cutting blade. By cutting out the cutting blade forming piece from the base material as described above , the cutting blade forming piece (finally, the cutting blade ) can be made into a seamless integral piece along the length direction. As a result, it is possible to produce a cutting blade (finally, an end mill) having excellent cutting ability, strength and durability. The length L of the cutting blade forming piece 20 is preferably 15 mm or more, and more preferably 20 mm to 50 mm. With such a length, when cutting an optical film using the obtained end mill, it is possible to cut a work in which a desired number of optical films are laminated, so that the efficiency of cutting is improved. be able to.
D.切削刃の作製(基部の切削)
次に、図3に示すように、切削刃形成片20の基部12を切削してその厚みを小さくすることにより切削刃30が得られる。つまり、切削刃30の厚みは、母材10の厚み(切削刃形成片20の厚み)より小さい。切削は、代表的には研磨により行われ得る。研磨は、基部12表面を平面研磨機で研磨することにより行われる。ただし、切削は、研磨に限られず、他の方法であってもよい。例えばフライス加工であってもよく、旋盤加工であってもよく、ワイヤーカットであってもよい。
D. Manufacture of cutting blade (cutting of base)
Next, as shown in FIG. 3, the cutting blade 30 is obtained by cutting the base 12 of the cutting blade forming piece 20 to reduce the thickness thereof. That is, the thickness of the cutting blade 30 is smaller than the thickness of the base material 10 (thickness of the cutting blade forming piece 20). Cutting can typically be done by polishing. Polishing is performed by polishing the surface of the base 12 with a flat surface grinding machine. However, the cutting is not limited to polishing, and other methods may be used. For example, it may be milled, latheed, or wire-cut.
得られた切削刃30は、切削された基部16(以下、単に基部16または切削刃の基部16と称する)と焼結ダイヤモンド層14とを有する。切削刃30の厚みは、例えば0.7mm〜1.6mmであり、好ましくは0.75mm〜1.2mmである。切削刃30の基部16の厚みは、例えば0.2mm〜1.3mmであり、好ましくは0.4mm〜0.9mmである。切削刃30の基部16の厚みは、母材10の基部12の厚み(切削刃形成片20の基部12の厚み)より小さい。切削刃30の焼結ダイヤモンド層14と基部16の厚みの比d14/d16は、好ましくは70%〜400%であり、より好ましくは100%〜300%である。比d14/d16がこのような範囲であれば、ろう付け時の反りを抑制しつつ刃物としての強度を確保できるという利点が得られ得る。 The obtained cutting blade 30 has a cut base portion 16 (hereinafter, simply referred to as a base portion 16 or a cutting blade base portion 16) and a sintered diamond layer 14. The thickness of the cutting blade 30 is, for example, 0.7 mm to 1.6 mm, preferably 0.75 mm to 1.2 mm. The thickness of the base 16 of the cutting blade 30 is, for example, 0.2 mm to 1.3 mm, preferably 0.4 mm to 0.9 mm. The thickness of the base 16 of the cutting blade 30 is smaller than the thickness of the base 12 of the base material 10 (the thickness of the base 12 of the cutting blade forming piece 20). The ratio d 14 / d 16 of the thickness of the sintered diamond layer 14 and the base 16 of the cutting edge 30 is preferably 70% to 400%, more preferably 100% to 300%. When the ratio d 14 / d 16 is in such a range, it is possible to obtain an advantage that the strength as a cutting tool can be secured while suppressing the warp at the time of brazing.
E.切削刃の本体への取り付け(エンドミルの作製)
次に、図4(a)または図4(b)に示すように、得られた切削刃30をエンドミル本体40に取り付ける。本体40は、例えば、当業界で周知の粉末冶金法で得られた焼結体を業界で周知の方法で所定形状(例えば、円柱形状)に加工することにより作製され得る。
E. Attaching the cutting blade to the main body (manufacturing an end mill)
Next, as shown in FIG. 4A or FIG. 4B, the obtained cutting blade 30 is attached to the end mill main body 40. The main body 40 can be manufactured, for example, by processing a sintered body obtained by a powder metallurgy method well known in the art into a predetermined shape (for example, a cylindrical shape) by a method well known in the industry.
1つの実施形態においては図4(a)に示すように、切削刃30は、貼り付けにより本体40に取り付けられる。本発明においては切削刃の反りが抑制されているので、このような貼り付けが可能となる。本実施形態においては、本体40には取り付け面42が形成されている。取り付け面42は、任意の適切な方法(例えば、切削)により本体40に形成され得る。貼り付けは、代表的にはろう付け(例えば、真空ろう付けまたは高周波ろう付け)により行われる。 In one embodiment, as shown in FIG. 4A, the cutting blade 30 is attached to the main body 40 by sticking. In the present invention, since the warp of the cutting blade is suppressed, such pasting is possible. In the present embodiment, the main body 40 is formed with a mounting surface 42. The mounting surface 42 can be formed on the body 40 by any suitable method (eg, cutting). The pasting is typically performed by brazing (eg, vacuum brazing or high frequency brazing).
別の実施形態においては図4(b)に示すように、切削刃30は、本体40に設けられた埋め込み部44に埋め込む(代表的には、切削刃30を埋め込み部44に挿入する)ことにより本体40に取り付けられる。本発明においては切削刃の反りが抑制されているので、このような埋め込みが可能となる。さらに、図4(b)のような構成であれば、切削能力、強度および耐久性が向上し得る。埋め込み部44は、任意の適切な方法で形成され得る。形成方法の具体例としては、レーザー加工、切削加工が挙げられる。埋め込み部44の深さは、好ましくは0.30mm〜1.50mmであり、より好ましくは0.30mm〜1.00mmであり、さらに好ましくは0.30mm〜0.70mmである。埋め込み部の深さがこのような範囲であれば、切削刃の本体への固着強度および本体自体の強度の両方を確保することができる。好ましくは、切削刃30は、埋め込み部44に埋め込まれた状態で、真空ろう付けにより埋め込み部44に固着される。このような構成であれば、切削能力、強度および耐久性がさらに向上し得る。真空ろう付けは、焼結ダイヤモンド層を含む切削刃であっても本体(埋め込み部)に良好に固着することができる。ろう付け時の残留酸素および水分を除去することができ、したがって本体表面の酸化被膜を破壊しかつ酸化被膜の再生を防止できるので、本体表面の濡れ性を増大させることができるからである。 In another embodiment, as shown in FIG. 4B, the cutting blade 30 is embedded in the embedded portion 44 provided in the main body 40 (typically, the cutting blade 30 is inserted into the embedded portion 44). Is attached to the main body 40. In the present invention, since the warp of the cutting blade is suppressed, such embedding is possible. Further, if the configuration is as shown in FIG. 4B, the cutting ability, strength and durability can be improved. The embedding portion 44 can be formed by any suitable method. Specific examples of the forming method include laser processing and cutting processing. The depth of the embedded portion 44 is preferably 0.30 mm to 1.50 mm, more preferably 0.30 mm to 1.00 mm, and further preferably 0.30 mm to 0.70 mm. If the depth of the embedded portion is within such a range, both the strength of the cutting blade to be fixed to the main body and the strength of the main body itself can be ensured. Preferably, the cutting blade 30 is fixed to the embedded portion 44 by vacuum brazing in a state of being embedded in the embedded portion 44. With such a configuration, cutting ability, strength and durability can be further improved. Vacuum brazing can satisfactorily adhere to the main body (embedded portion) even with a cutting blade containing a sintered diamond layer. This is because residual oxygen and water during brazing can be removed, and therefore the oxide film on the surface of the main body can be destroyed and the regeneration of the oxide film can be prevented, so that the wettability of the surface of the main body can be increased.
図示例では切削刃の数が2枚である実施形態を説明したが、切削刃の数は1枚であってもよく、3枚以上(例えば、3枚、4枚)であってもよい。切削刃の数は、好ましくは2枚〜3枚である。このような構成であれば、切削刃同士の間隔が適切に確保されるので、切削クズを良好に排出することができる。より好ましくは、切削刃の数は2枚である。このような構成であれば、切削刃の剛性が確保され、かつ、ポケットが確保されて切削クズを良好に排出することができる。 In the illustrated example, the embodiment in which the number of cutting blades is two has been described, but the number of cutting blades may be one or three or more (for example, three or four). The number of cutting blades is preferably 2 to 3. With such a configuration, the distance between the cutting blades is appropriately secured, so that cutting debris can be satisfactorily discharged. More preferably, the number of cutting blades is two. With such a configuration, the rigidity of the cutting edge is ensured, or One pocket can be satisfactorily discharged cutting dust is ensured.
また、図示例では切削刃の刃先が平坦である実施形態を説明したが、刃先は鋭利であってもよい(例えば、図4(a)および図4(b)において平面視で鋭角の頂点を有していてもよい)。任意の適切な切削加工により、刃先を鋭利にすることができる。 Further, in the illustrated example, the embodiment in which the cutting edge of the cutting blade is flat has been described, but the cutting edge may be sharp (for example, in FIGS. 4A and 4B, the apex of the acute angle in a plan view is formed. You may have). The cutting edge can be sharpened by any appropriate cutting process.
以上のようにして、エンドミルが作製され得る。 As described above, an end mill can be manufactured.
F.エンドミル
図5(a)は、図4(b)の実施形態により得られるエンドミルの一例を説明する概略平面図であり、図5(b)は図5(a)のエンドミルの概略斜視図である。図示例のエンドミル100は、鉛直方向(ワークの積層方向、ワークは光学フィルムを積層した切削対象物であり、詳細については後述する)に延びる回転軸46を中心として回転する本体40と、本体40から突出し最外径として構成される切削刃30と、を有する。エンドミルは、代表的にはストレートエンドミルである。図示例においては、本体40には埋め込み部44が設けられ、切削刃30は埋め込み部44に埋め込まれて本体40に固着されている。このような構成であれば、エンドミルが小径であり本体表面に切削刃の取り付け面を十分に確保することが困難であっても、本体に切削刃を良好に取り付けることができる。したがって、実用上許容可能な切削能力を有する小径のエンドミルを実際に作製することができる。さらに、強度および耐久性に優れたエンドミルを実現することができる。埋め込み部を複数設ける場合には、埋め込み部は、好ましくは回転軸46に対して対称な位置に設けられる。このような構成であれば、良好な切削が実現されるとともに、エンドミルの強度および耐久性がさらに向上し得る。
F. End Mill FIG. 5 (a) is a schematic plan view illustrating an example of an end mill obtained by the embodiment of FIG. 4 (b), and FIG. 5 (b) is a schematic perspective view of the end mill of FIG. 5 (a). .. The end mill 100 in the illustrated example has a main body 40 that rotates about a rotation shaft 46 extending in a vertical direction (a work laminating direction, a work is a cutting object in which optical films are laminated, and details will be described later), and a main body 40. It has a cutting blade 30 that protrudes from and is configured as the outermost diameter. The end mill is typically a straight end mill. In the illustrated example, the main body 40 is provided with an embedded portion 44, and the cutting blade 30 is embedded in the embedded portion 44 and fixed to the main body 40. With such a configuration, even if the end mill has a small diameter and it is difficult to sufficiently secure a mounting surface for the cutting blade on the surface of the main body, the cutting blade can be satisfactorily mounted on the main body. Therefore, it is possible to actually manufacture a small-diameter end mill having a practically acceptable cutting ability. Further, it is possible to realize an end mill having excellent strength and durability. When a plurality of embedded portions are provided, the embedded portions are preferably provided at positions symmetrical with respect to the rotation axis 46. With such a configuration, good cutting can be achieved and the strength and durability of the end mill can be further improved.
図示例のエンドミルは、切削刃30のねじれ角は代表的には0°である。このような構成であれば、後述する光学フィルムの切削を良好に行うことができる。より詳細には、ねじれ角を有する切削刃を用いて切削(例えば、異形加工または非直線加工)する場合、切削面が横方向からみてテーパー状となる場合があるところ、ねじれ角が0°の切削刃を用いることにより、切削面がテーパー状となることを抑制することができる。ここで、異形加工とは、例えば光学フィルムを矩形以外の形状に加工することを言う。特に、小径のエンドミルを用いて光学フィルムに微細な非直線加工(異形加工)を行う場合に顕著な効果が得られ得る。なお、本明細書において「ねじれ角が0°」とは、切削刃30が回転軸46と実質的に平行な方向に延びていること、言い換えれば、刃が回転軸に対してねじれていないことをいう。なお、「0°」は実質的に0°であるという意味であり、加工誤差等によりわずかな角度ねじれている場合も包含する。 In the end mill of the illustrated example, the helix angle of the cutting blade 30 is typically 0 °. With such a configuration, the optical film described later can be satisfactorily cut. More specifically, when cutting using a cutting blade having a twist angle (for example, deformed or non-linear machining), the cutting surface may be tapered when viewed from the lateral direction, and the twist angle is 0 °. By using a cutting blade, it is possible to prevent the cutting surface from becoming tapered. Here, the irregular shape processing means, for example, processing an optical film into a shape other than a rectangle. In particular, a remarkable effect can be obtained when fine non-linear processing (deformed processing) is performed on an optical film using a small-diameter end mill. In the present specification, "the helix angle is 0 °" means that the cutting blade 30 extends in a direction substantially parallel to the rotation axis 46, in other words, the blade is not twisted with respect to the rotation axis. To say. In addition, "0 °" means that it is substantially 0 °, and includes the case where the angle is slightly twisted due to a processing error or the like.
図示例のエンドミルの外径は、代表的には10mm未満であり、好ましくは3mm〜9mmであり、より好ましくは4mm〜7mmである。本発明の実施形態によれば、このような小さな外径を有し、かつ、実用上許容可能な切削能力を有するエンドミルを実際に作製することができる。その結果、例えばこのような小径のエンドミルを用いた光学フィルムの微細な非直線加工(異形加工)において、光学フィルムのクラックおよびイエローバンドを良好に抑制することができ、さらに、光学フィルムが接着層を有する場合には糊欠けを良好に抑制することができる。なお、本明細書において「エンドミルの外径」とは、回転軸46から刃先30aまでの距離を2倍したものをいう。 The outer diameter of the end mill in the illustrated example is typically less than 10 mm, preferably 3 mm to 9 mm, and more preferably 4 mm to 7 mm. According to the embodiment of the present invention, it is possible to actually manufacture an end mill having such a small outer diameter and having a practically acceptable cutting ability. As a result, for example, in fine non-linear processing (deformed processing) of an optical film using such a small-diameter end mill, cracks and yellow bands of the optical film can be satisfactorily suppressed, and further, the optical film has an adhesive layer. When it has, the adhesive chipping can be satisfactorily suppressed. In the present specification, the "outer diameter of the end mill" means that the distance from the rotating shaft 46 to the cutting edge 30a is doubled.
切削刃30は、代表的には、刃先30aとすくい面30bと逃がし面30cとを含む。すくい面30bは回転方向Rの下流側に位置し、すくい面30bと本体40とによりポケット50が規定され得る。焼結ダイヤモンド層14の表面がすくい面30bに対応し、基部16の表面が逃がし面30cに対応する、逃がし面30c(基部16)は、好ましくは、粗面化処理されている。粗面化処理としては、任意の適切な処理が採用され得る。代表例としては、ブラスト処理が挙げられる。逃がし面に粗面化処理を施すことにより、光学フィルムを切削加工する場合であって当該光学フィルムが接着層(例えば、接着剤層、粘着剤層)を含む場合に切削刃への接着剤または粘着剤の付着が抑制され、結果として、ブロッキングが抑制され得る。本明細書において「ブロッキング」とは、光学フィルムが接着層を含む場合にワークにおける光学フィルム同士が端面の接着剤または粘着剤で接着する現象をいい、端面に付着する接着剤または粘着剤の削りカスが光学フィルム同士の接着に寄与することとなる。 The cutting blade 30 typically includes a cutting edge 30a, a rake face 30b, and a relief surface 30c. The rake face 30b is located on the downstream side in the rotation direction R, and the pocket 50 may be defined by the rake face 30b and the main body 40. The relief surface 30c (base 16), where the surface of the sintered diamond layer 14 corresponds to the rake face 30b and the surface of the base 16 corresponds to the relief surface 30c, is preferably roughened. As the roughening process, any appropriate process can be adopted. A typical example is blasting. When the optical film is cut by roughening the relief surface and the optical film contains an adhesive layer (for example, an adhesive layer or an adhesive layer), an adhesive to a cutting blade or an adhesive or an adhesive to the cutting blade is used. Adhesion of the adhesive can be suppressed and, as a result, blocking can be suppressed. As used herein, the term "blocking" refers to a phenomenon in which optical films in a work adhere to each other with an adhesive or an adhesive on an end face when the optical film contains an adhesive layer, and scraping of the adhesive or the adhesive attached to the end face. The residue contributes to the adhesion between the optical films.
G.エンドミルの使用方法
本発明の製造方法により得られるエンドミルは、代表的には、光学フィルムの製造方法に好適に用いられ得る。当該製造方法は、好ましくは、光学フィルムの端面を切削加工することを含む。
G. Method of Using End Mill The end mill obtained by the production method of the present invention can be typically preferably used in the method of producing an optical film. The manufacturing method preferably includes cutting the end face of the optical film.
光学フィルムの具体例としては、偏光子、位相差フィルム、偏光板(代表的には、偏光子と保護フィルムとの積層体)、タッチパネル用導電性フィルム、表面処理フィルム、ならびに、これらを目的に応じて適切に積層した積層体(例えば、反射防止用円偏光板、タッチパネル用導電層付偏光板)が挙げられる。1つの実施形態においては、光学フィルムは、接着層(例えば、接着剤層、粘着剤層)を含む。本発明の実施形態によるエンドミルを用いることにより、接着層を含む光学フィルムであっても、切削加工における糊欠けを抑制することができる。 Specific examples of the optical film include a polarizing element, a retardation film, a polarizing plate (typically, a laminate of a polarizing element and a protective film), a conductive film for a touch panel, a surface-treated film, and for the purpose of these. Examples thereof include a laminated body appropriately laminated (for example, a circularly polarizing plate for antireflection and a polarizing plate with a conductive layer for a touch panel). In one embodiment, the optical film comprises an adhesive layer (eg, an adhesive layer, an adhesive layer). By using the end mill according to the embodiment of the present invention, it is possible to suppress the adhesive chipping in the cutting process even in the optical film including the adhesive layer.
以下、光学フィルムの一例として粘着剤層付偏光板を採用した場合の製造方法について説明する。具体的には、図6に示すような平面形状の粘着剤層付偏光板の製造方法における各工程を説明する。なお、光学フィルムが粘着剤層付偏光板に限定されないこと、および、粘着剤層付偏光板の平面形状が図6の平面形状に限定されないことは当業者に自明である。すなわち、本発明の製造方法により得られるエンドミルは、任意の形状の任意の光学フィルムの製造方法に適用され得る。 Hereinafter, a manufacturing method when a polarizing plate with an adhesive layer is used as an example of an optical film will be described. Specifically, each step in the method for manufacturing a polarizing plate with a planar pressure-sensitive adhesive layer as shown in FIG. 6 will be described. It is obvious to those skilled in the art that the optical film is not limited to the polarizing plate with the pressure-sensitive adhesive layer and that the planar shape of the polarizing plate with the pressure-sensitive adhesive layer is not limited to the planar shape shown in FIG. That is, the end mill obtained by the production method of the present invention can be applied to the production method of any optical film having an arbitrary shape.
G−1.ワークの形成
図7は、光学フィルムの切削加工を説明するための概略斜視図であり、本図にワーク200が示されている。図7に示すように、光学フィルム(粘着剤層付偏光板)を複数枚重ねたワーク200が形成される。粘着剤層付偏光板は、業界で周知慣用の方法により製造され得るので、当該製造方法の詳細な説明は省略する。粘着剤層付偏光板は、ワーク形成に際し、代表的には任意の適切な形状に切断されている。具体的には、粘着剤層付偏光板は矩形形状に切断されていてもよく、矩形形状に類似する形状に切断されていてもよく、目的に応じた適切な形状(例えば、円形)に切断されていてもよい。図示例では、粘着剤層付偏光板は矩形形状に切断されており、ワーク200は、互いに対向する外周面(切削面)200a、200bおよびそれらと直交する外周面(切削面)200c、200dを有している。ワーク200は、好ましくは、クランプ手段(図示せず)により上下からクランプされている。ワークの総厚みは、好ましくは10mm〜50mmであり、より好ましくは15mm〜25mmであり、さらに好ましくは約20mmである。このような厚みであれば、クランプ手段による押圧または切削加工時の衝撃による損傷を防止し得る。粘着剤層付偏光板は、ワークがこのような総厚みとなるように重ねられる。ワークを構成する粘着剤層付偏光板の枚数は、例えば20枚〜100枚であり得る。クランプ手段(例えば、治具)は、軟質材料で構成されてもよく硬質材料で構成されてもよい。軟質材料で構成される場合、その硬度(JIS A)は、好ましくは60°〜80°である。硬度が高すぎると、クランプ手段による押し跡が残る場合がある。硬度が低すぎると、治具の変形により位置ずれが生じ、切削精度が不十分となる場合がある。
G -1. Forming of Work FIG. 7 is a schematic perspective view for explaining the cutting process of an optical film, and the work 200 is shown in this figure. As shown in FIG. 7, a work 200 in which a plurality of optical films (polarizing plates with an adhesive layer) are stacked is formed. Since the polarizing plate with an adhesive layer can be manufactured by a method well known in the industry, detailed description of the manufacturing method will be omitted. The polarizing plate with an adhesive layer is typically cut into an arbitrary appropriate shape when forming a work. Specifically, the polarizing plate with an adhesive layer may be cut into a rectangular shape, may be cut into a shape similar to the rectangular shape, and may be cut into an appropriate shape (for example, a circle) according to the purpose. It may have been done. In the illustrated example, the polarizing plate with the pressure-sensitive adhesive layer is cut into a rectangular shape, and the work 200 has outer peripheral surfaces (cutting surfaces) 200a and 200b facing each other and outer peripheral surfaces (cutting surfaces) 200c and 200d orthogonal to them. Have. The work 200 is preferably clamped from above and below by clamping means (not shown). The total thickness of the work is preferably 10 mm to 50 mm, more preferably 15 mm to 25 mm, and even more preferably about 20 mm. With such a thickness, it is possible to prevent damage due to pressing by the clamping means or impact during cutting. The polarizing plates with the pressure-sensitive adhesive layer are stacked so that the workpieces have such a total thickness. The number of polarizing plates with an adhesive layer constituting the work may be, for example, 20 to 100. The clamping means (for example, a jig) may be made of a soft material or a hard material. When composed of a soft material, its hardness (JIS A) is preferably 60 ° to 80 °. If the hardness is too high, imprints may remain due to the clamping means. If the hardness is too low, the jig may be deformed and misaligned, resulting in insufficient cutting accuracy.
G−2.エンドミル加工
次に、ワーク200の外周面の所定の位置を、エンドミル100により切削する。エンドミル100は、代表的には、工作機械(図示せず)に保持され、エンドミルの回転軸まわりに高速回転されて、回転軸に交差する方向に送り出されながら切削刃をワーク200の外周面に当接させ切り込ませて用いられる。すなわち、切削は、代表的には、エンドミルの切削刃をワーク200の外周面に当接させ切り込ませることにより行われる。図6に示すような平面視形状の粘着剤層付偏光板を作製する場合には、ワーク200の外周の4つの隅部に面取り部200E、200F、200G、200Hを形成し、面取り部200Eと200Hとを結ぶ外周面の中央部に凹部200Iを形成する。
G- 2. End mill processing Next, a predetermined position on the outer peripheral surface of the work 200 is cut by the end mill 100. The end mill 100 is typically held by a machine tool (not shown), is rotated at high speed around the rotation axis of the end mill, and is sent out in a direction intersecting the rotation axis while moving a cutting blade to the outer peripheral surface of the work 200. It is used by making it abut and making a cut. That is, the cutting is typically performed by bringing the cutting blade of the end mill into contact with the outer peripheral surface of the work 200 to make a cut. When producing a polarizing plate with an adhesive layer having a plan view shape as shown in FIG. 6, chamfered portions 200E, 200F, 200G, and 200H are formed at four corners of the outer periphery of the work 200, and the chamfered portions 200E and 200E are formed. A recess 200I is formed in the central portion of the outer peripheral surface connecting the 200H.
ワーク200の切削加工について詳細に説明する。まず、図8(a)に示すように、図6の面取り部200Eが形成される部分が面取り加工され、次いで、図8(b)〜図8(d)に示すように、面取り部200F、200Gおよび200Hが形成される部分が順次面取り加工される。最後に、図8(e)に示すように、凹部200Iが切削形成される。なお、図示例では面取り部200E、200F、200Gおよび200H、ならびに凹部200Iをこの順に形成しているが、これらは任意の適切な順序で形成されればよい。 The cutting process of the work 200 will be described in detail. First, as shown in FIG. 8A, the portion where the chamfered portion 200E of FIG. 6 is formed is chamfered, and then, as shown in FIGS. 8B to 8D, the chamfered portion 200F, The portions where 200G and 200H are formed are chamfered in sequence. Finally, as shown in FIG. 8 (e), the recess 200I is formed by cutting. In the illustrated example, the chamfered portions 200E, 200F, 200G and 200H, and the recesses 200I are formed in this order, but these may be formed in any appropriate order.
切削加工の条件は、粘着剤層付偏光板の構成、所望の形状等に応じて適切に設定され得る。例えば、エンドミルの回転速度(回転数)は、好ましくは25000rpm未満であり、より好ましくは22000rpm以下であり、さらに好ましくは20000rpm以下である。エンドミルの回転速度の下限は、例えば10000rpmであり得る。また例えば、エンドミルの送り速度は、好ましくは500mm/分〜10000mm/分であり、より好ましくは500mm/分〜2500mm/分であり、さらに好ましくは800mm/分〜1500mm/分である。また例えば、エンドミルの切り込み量は、好ましくは0.8mm以下であり、より好ましくは0.3mm以下である。エンドミルによる切削箇所の切削回数は、1回削り、2回削り、3回削りまたはそれ以上であり得る。 The cutting conditions can be appropriately set according to the configuration of the polarizing plate with the pressure-sensitive adhesive layer, the desired shape, and the like. For example, the rotation speed (rotation speed) of the end mill is preferably less than 25,000 rpm, more preferably 22,000 rpm or less, and further preferably 20,000 rpm or less. The lower limit of the rotation speed of the end mill can be, for example, 10000 rpm. Further, for example, the feed rate of the end mill is preferably 500 mm / min to 10000 mm / min, more preferably 500 mm / min to 2500 mm / min, and even more preferably 800 mm / min to 1500 mm / min. Further, for example, the depth of cut of the end mill is preferably 0.8 mm or less, more preferably 0.3 mm or less. The number of cuts of the cut portion by the end mill can be one-time cutting, two-time cutting, three-time cutting or more.
以上のようにして、本発明の製造方法により得られるエンドミルを用いて、切削加工された粘着剤層付偏光板が得られ得る。図示例においては、非直線加工された部分を含む粘着剤層付偏光板が得られ得る。 As described above, a polarizing plate with a pressure-sensitive adhesive layer that has been machined can be obtained by using the end mill obtained by the production method of the present invention. In the illustrated example, a polarizing plate with an adhesive layer including a non-linearly processed portion can be obtained.
本発明の製造方法により得られるエンドミルは、光学フィルムの切削加工に好適に用いられ得る。本発明のエンドミルにより切削加工された光学フィルムは、例えば、自動車のインストゥルメントパネルやスマートウォッチに代表される異形の画像表示部に用いられ得る。 The end mill obtained by the production method of the present invention can be suitably used for cutting an optical film. The optical film machined by the end mill of the present invention can be used, for example, in an instrument panel of an automobile or a deformed image display unit represented by a smart watch.
10 母材
12 切削刃形成片の基部
14 焼結ダイヤモンド層
16 切削刃の基部
20 切削刃形成片
30 切削刃
30a 刃先
30b すくい面
30c 逃がし面
40 本体
42 取り付け面
44 埋め込み部
46 回転軸
50 ポケット
100 エンドミル
200 ワーク
10 Base material 12 Base of cutting blade forming piece 14 Sintered diamond layer 16 Base of cutting blade 20 Cutting blade forming piece 30 Cutting blade 30a Cutting edge 30b Scooping surface 30c Escape surface 40 Main body 42 Mounting surface 44 Embedded part 46 Rotating shaft 50 Pocket 100 End mill 200 work
Claims (7)
該切削刃形成片の基部を切削して該基部の厚みを小さくし、切削刃を得ること;および、
該切削刃を本体に取り付けること;
を含む、エンドミルの製造方法。 Cutting out a cutting blade forming piece having a predetermined shape by electric discharge machining or laser machining from a base material having a base made of a cemented carbide material and a sintered diamond layer provided on one surface of the base.
To reduce the thickness of the base portion by cutting the base of the cutting edge forming member, to obtain a cutting edge; and
Attaching the cutting blade to the body;
How to make an end mill, including.
The method for manufacturing an end mill according to any one of claims 1 to 6, wherein the cutting of the base of the cutting blade forming piece includes polishing.
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