切削工具

マシニングセンタで使うエンドミルってどんな工具?基本を解説

こんにちは、ドリル・エンドミルなど切削工具の再研磨をしているツールリメイクです。

 

マシニングセンタで使うエンドミルってたくさん種類がありすぎて、どれを選べばいいのかよくわからないですよね。

誰でも最初はわからないものですが、基本的な知識を身につければ、どんなエンドミルを選べばいいのかわかるようになりますよ。

 

今回は、エンドミルの選び方がわからない方に向けて、エンドミルの形状や材質などについて詳しく紹介していきましょう。エンドミルを自分で選べるようになりたい方は必見です。

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エンドミルはどんな工具?

ハイススクエアエンドミル

 

マシニングセンタといえばエンドミルというほど、エンドミルは一般的な工具です。

エンドミルは底面、側面に刃がある回転切削工具で、ドリルとよく似ていますが先端以外でも切削ができるため、

 

  • 側面加工
  • 溝加工
  • 曲面加工
  • 穴加工
  • ザグリ加工
  • 倣い加工

 

など、様々な加工が可能です。

 

そのため、エンドミルが使われるシーンは非常に多く、

 

  • 機械部品の加工
  • 鋳造品の仕上げ加工
  • 金型の加工

 

など幅広い分野でエンドミルは使用されています。

よく使われるエンドミルの形状

エンドミルは、加工する形状によって最適な形状が変わってきます。

同じ加工ような加工であっても被削材の材質や切削する際の条件などによって、大きく加工効率が変わってくる場合もあります。

代表的なエンドミルの形状は下記の通り。

 

スクエアエンドミル…底刃、外周刃を用いた平面の切削に用いられる。エンドミルで最も一般的なものです。

ラフィングエンドミル…外周刃にU字型の溝が入ったエンドミルで、側面加工での切削抵抗の少なさが売りです。側面加工で荒削りをする際に使用されます。

ボールエンドミル…先端が半球になったエンドミルです。3次元的な曲面を削り出す際によく使用されます。

ラジアスエンドミル…スクエアエンドミルの先端エッジにRがついたものを指します。スクエアエンドミルでは刃が欠けやすい難削材の加工などによく用いられます。

テーパーエンドミル…外周刃が先細りになっているエンドミルで、金型の抜け勾配を加工する際や、リブ溝加工に用いられます。

 

様々なエンドミルを紹介しましたが、エンドミルでの加工の基本はスクエアエンドミルになるので、まずはスクエアエンドミルで対応できるかどうかを考えることが大切です。

スクエアエンドミルでは加工が難しい場合や加工の効率が悪くなってしまう場合は、他のエンドミルを選択するといいでしょう。

エンドミルと刃の枚数

エンドミルの性質は、刃の枚数で大きく異なります。

エンドミルの歯数は2枚刃~となっていますが、刃の枚数が少ないほうが、切削時に出る切り屑の排出性に優れています。

そのため、切り屑の排出が難しい溝加工には一般的に2枚刃のエンドミルが使われる場合が多いです。

 

刃の枚数が多い4枚刃やそれ以上の刃を持つエンドミルは、切り屑の排出性には劣るものの剛性に優れ、切削効率は高くなります。

そのため、切り屑の排出が問題になりにくい側面加工では4枚刃以上のエンドミルが用いられる場合が多いです。

 

エンドミルは偶数の刃を備えたものが基本となりますが、中には3枚刃や5枚刃といったものも存在します。

奇数刃を備えたエンドミルは、刃が対角線上にないのでビビリが発生しにくいとされています。しかし、エンドミルの直径が測りにくく、専用の測定器具を使用しなければならないため、あまり普及はしていません。

 

切り屑排出性を重視する場合は2枚刃を選択し、切り屑排出性よりも剛性や加工効率を重視する場合は4枚刃や6枚刃などのエンドミルを選択するといいでしょう。

ビビリを抑制したい場合は奇数刃のエンドミルも効果的です。

エンドミルの材質

エンドミルの材質の選択も加工において重要な選択です。

 

一般的なエンドミルの材質は

 

  • ハイス鋼
  • 超硬合金

 

の2つ。

 

ハイス鋼は、高速度鋼(ハイスピードスチール)を指し、安価に購入できるのが魅力です。

ただし、超硬合金に比べると剛性や精度安定性、加工速度に欠ける点があります。

そのため、使用頻度が少ないエンドミルに最適で、量産加工にはあまり向きません。

 

超硬合金は、剛性や耐熱性に優れ、加工精度、加工速度ともに高い水準を持っています。

量産加工の現場では超硬合金のエンドミルが使用されることがほとんどです。しかし、超硬合金はハイスに比べると高価というデメリットもあります。

また、硬度が高いため、取り扱いに注意しないと刃が欠けやすいという点もあるので注意しなければなりません。

 

ハイス鋼は超硬合金に性能では劣るものの、コストパフォーマンスは魅力なので費用対効果を考えてみて選択するといいでしょう。

エンドミルのコーティング

エンドミルにはコーティングも重要とされています。

エンドミルのコーティングには、表面硬度を高めたり、耐熱性を高めたり、といった役割があり、コーティングの種類によって加工の効率や刃物の寿命が大きく変わってくるため、軽視してはいけません。

特に難削材であるステンレスやチタンなどの被削材には、適したコーティングが施されていないとすぐに刃が傷んでしまう場合もあります。

 

よく施されるコーティングの種類には下記のようなものがあります。

 

サーメット系コーティング…炭素鋼、ステンレス鋼に向く。

セラミックス系コーティング…鉄系金属などの切削に向く。

焼結ダイヤモンドコーティング…非鉄金属の切削に向く、超硬合金の切削にも使われる。

DLCコーティング…非鉄金属の切削に向く。鉄系材料には向かない。

 

コーティングは刃物メーカーによって大きく異る部分があるので、刃物カタログに記載されている推奨金属を参考にするといいでしょう。

エンドミルの選択は慎重に

エンドミルには様々な種類があり、最初のうちはどんなものを選んでいいのかわからないなんてことも珍しくありません。

もしエンドミル選びに悩んだら、刃物メーカーに問い合わせてみるというのも一つの手です。

刃物メーカーに使用用途を伝えれば、最適な刃物を提案してくれるでしょう。

ただし、いつまでも人に頼っていては最適な刃物選びをできないままになってしまいますので、なぜそのエンドミルになったかを考えていくことが重要です。

今回紹介した内容を参考に少しづつエンドミル選びをできるようになってみてくださいね。

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ですので、ドリルやエンドミルだけでなく様々な工具を再研磨可能ですので、刃物の切れ味で困っているのであれば、ぜひ一度ご相談くださいね。

 

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