NACHITECHNICALREPORT
Machining

11B2

Vol.

October/2006■ 新商品・適用事例紹介
Ｓｙｍｂｉｏ 金型から部品加工に対応した高速粗加工用超硬ラフィングエンドミル「GS MILLラフィング」
マシニング事業マテリアル
コーティング

Applicable for High Efficient Rough Millingfrom Mold&die milling to Various Parts Milling"GS MILL Raughing"〈キーワード〉

高能率粗加工・ＧＳコート・ニック形状・耐チッピング性・低切削抵抗

機械工具事業部／超硬課

砂子田 敏之Toshiyuki Sunakoda
新ブランド Ｓｙｍｂｉｏ／シンビオ
人、環境と 共生 し、工作機械とコラボレーション。

Ｓｙｍｂｉｏ
金型から部品加工に対応した高速粗加工用超硬ラフィングエンドミル「GS MILLラフィング」

要旨

近年、生産現場において、高能率な工具を使った加 工 能 率や生 産 性の向 上による加 工コストの低減といったとり組みがなされている。

1.難削材の高能率粗加工のニーズに従来、金型や機械部品の粗加工は切削抵抗を低減するため、波形の外周刃をもつラフィングエンド

N A C H Iでは住 友 電 工 ハードメタルと協 同で、ミルを使用している。これらの加工は高切り込み、高互いの強みである設 計 技 術、表 面 処 理 技 術、材送りを行なうため、耐チッピング性に優れたハイス工料技術を活かしGS MILLシリーズを開 発してき具が使用されてきた。
しかしながら、350HBを超えるた 。このたび 、高能率な粗加工用エンドミル「GS中硬度材料の粗加工、あるいは、ステンレス鋼に代MILLラフィング」をシリーズに追加した。

表される難削材のより高能率な粗加工といったニー

これ により、粗 加 工 から仕 上 げ 加 工まで G S※1MILLシリーズでフルサポートが可能となった。

※2ズを満たすために、超硬ラフィングエンドミルが求められるようになった。
GS MILLラフィングは、独自開発の切削力解析Abstract
Recently, many manufacturing plants havebeen making efforts to reduce the manufacturing costs by improving process efficiency andproductivity with use of highly-efficient tools.
NACHI has been developing GS Mill Series
jointly with Sumitomo Electric Hardmetal
Corp., utilizing mutually-strong engineering indesign, surface treatment and material. This
time we added "GS Mill Roughing", a highly-efficient end mill for roughing to our series.
With this addition, GS Mill Series have made it
possible to provide a comprehensive support inmilling from roughing to finishing.

※3

技術を駆使して、切削力変動が最小になるようニック形状の最適化を行なった。また、靭性の高い超硬材料、平滑なコーティング膜の開発により、従来の超硬ラフィングエンドミルの欠点であった欠けの問題を解決することができた。

シンビオ
人、環境と 共生 し、工作機械とコラボレーション。

1

図1

GS MILLラフィングの外観

2. GS MILLラフィングの特長
1）高靭性超微粒子超硬合金
GS MILLラフィングの材料として、高温硬度を上コバルト量を減らしながらも靭性に優れたげるため、耐摩・耐変形性向上
94

超微粒子超硬合金を開発した。この結果、耐チッピ工が可能となった。GS MILLラフィングの材料特性を図2に示す。

2）平滑性の高いGSコート

硬度（HRA）

ング性に優れ、長寿命化が図れる信頼性の高い加

汎用
エンドミル

93
K10

新材質92

従来
汎用E／M91

ラフィングエンドミルは切りくずを小さく分断しなが切りくず離れが非常に重要になる。
ら切削を行なうが、切りくず離れが悪いと、切りくずの再切削や噛み込剛性（大）90少←バインダー量→多

図2 ＧＳ ＭＩ
ＬＬラフィングの材料特性みが起こり、これが、工 具の欠けを誘 発する。G SMILLラフィングのコーティングには平滑性の高いGS※4ドロップレットが少コートを採用した。従来膜に対し、ドロップレットは高々なく平滑であることを図3に示す。
これが表層に数多数μｍの微少な突起物であるが、く存在すると切りくずがスムーズに流れず、噛み込みの原因になる。この平滑化膜の採用で、切りくず排出性が向上し、信頼性の高い高能率加工が可能となった。
従来コート

GS MILLラフィング

Ra＝0.07μm
Rz＝1.35μm

図3

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←→10μmRa＝0.04μm
Rz＝0.80μm

GS MILLラフィングのコーティング

2

Ｓｙｍｂｉｏ
金型から部品加工に対応した高速粗加工用超硬ラフィングエンドミル「GS MILLラフィング」

3）切削抵抗が少なく高能率

ずは切りくず厚さが厚くなっている。それにより、切GS MILLラフィングの外周切れ刃には波形の切削 抵 抗が 大きく発 熱 量も格 段に増 加 する。G Sれ刃（ニック）が施されている。このニック形状、すな

MILLラフィングと他社品との切削抵抗を比較したもわちニックのピッチ、R形状、ニック深さおよびニックのを図5に示す。GS MILLラフィングは他社品に対配列をシミュレーションによる直交実験で最適化した。

また変動も小さい。こし30％以上も切削抵抗が低く，これにより切削抵抗の低減と切削力変動の最小化のような切削抵抗の低減により、従来の超硬ラフィンを図った。GS MILLラフィングと他社超硬エンドミルグエンドミルに対し高送り加工が可能となった。また、のニック形状と切りくず形態を図4に示す。

変動幅が小さいので工具の振動が少なく、欠けのGS MILLラフィングは他社品に比べ、ニックピッチ防止に役立つ。

はほぼ等しいが配列が異なるため、他社品の切りく

ＧＳ MILLラフィング

他社超硬ラフィングエンドミル

ニック形状

切りくず形状

エンドミル径

被削材

φ10SS400

切削速度

送り速度65m/min
900mm/min（2100min-1） （0.107mm/t）

加工方法

切り込み量

切削油剤

溝切削

H＝10mm

エアーブロー

図4 ニック形状と切りくずの違い

切削抵抗（N）

2500
2000
1500
1000
500
0012時間（秒）301

ＧＳ MILLラフィング
エンドミル径

被削材

φ10SKD11（220HB）

切削速度

730mm/min
56.5m/min（1800min-1） （0.1mm/t）

図53送り速度

2時間（秒）
他社品

3

加工方法

切り込み量

切削油剤

側面切削

aa＝10mmar＝ 5mm

エアーブロー

切削抵抗の比較3. GS MILLラフィングの切削性能
1）ダイス鋼での切削性能

また、ダイス鋼SKD11の溝切削を、123m／minのGS MILLラフィングにてダイス鋼SKD11を切削し高速条件の事例を図7に示す。このような条件でもた場合の切削性能を図6に示す。加工条件は中速安定した加工が可能である。これらの実験結果から、で高送りであり、従来の超硬ラフィングエンドミルでは耐摩耗性と耐チッピング性をバランスよく兼ね備え、欠けやすい。GS MILLラフィングはこのような条件幅広い条件での切削加工が可能であることを示しでも欠けにくく安定した加工が可能である。ている。

ニック欠け率損傷状態

ＧＳ MILL
ラフィング

6％

他社超硬ラフィング

34％

エンドミル径

被削材

切削速度

φ10

SKD11（220HB）

送り速度56.5m/min
730mm/min（1800min-1） （0.1mm/t）

図6

加工方法 切り込み量

切削長

切削油剤

aa＝10mm
側面切削 ar＝ 5mm12m

エアーブロー

GS MILLラフィングの切削性能（SKD11側面）

ニック欠け率損傷状態

ＧＳ MILL
ラフィング

欠けなし

他社超硬ラフィング

12％

エンドミル径

被削材

切削速度

φ6SKD11（220HB）

650mm/min
123m/min（6500min-1） （0.025mm/t）

図7

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送り速度

加工方法 切り込み量
溝切削

H＝6mm

切削長

切削油剤

4m

エアーブロー

GS MILLラフィングの切削性能（SKD11溝）4Ｓｙｍｂｉｏ
金型から部品加工に対応した高速粗加工用超硬ラフィングエンドミル「GS MILLラフィング」

溝 加 工の送り限 界 試 験の結 果を図 8に示す 。

2）ステンレス鋼の高速加工が可能

GS MILLラフィングは他社品に比較して、高送りがステンレス鋼SUS304切削時の性能を図10に示す。

可能であり、一分間あたり200ｃｃもの高能率加工をオーステナイト系ステンレス鋼は強じんで加工硬化性安定して行なうことが可能である。

が高く、チッピングが生じやすい。その為、粗加工にはAGミルラフィングといったハイスエンドミルが適切削条件

しかしながら、AGミルラフィングといえども、している。

10mm

エンドミル：10mm
切削速度：80m/min-1（2,500min ）披 削 材 ：SKD11（220HB）
切削油剤：エアーブロー

20m／min程度の低速条件でしか対応が難しいのが現状である。GS MILLラフィングは、80m／minを超える高速側での加工が適しており、一刃あたりの送りを低くすることでチッピングが少なく高能率な加10mm工を可能にしている。

◎：安定した加工が可能 ○：加工可能 △：欠け発生 ×：折損
GS MILL
ラフィング ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○ △他社品A ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ △ ×
他社品B ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ △ ×
600

700

800

切削速度（m／min）

5001009080706050403020100900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000

送り速度（mm／min）

図8GS MILLラフィングの送り限界

GS MILLラフィング

F＝300
F＝200F＝100AG MILLラフィング
00.020.04
送り量（mm／t）

0.06

図9 ステンレス鋼切削における
GS MILLラフィングの切削条件領域

ＧＳ MILLラフィング

他社超硬ラフィング

15％

40％

損傷状態

ニック欠け率
エンドミル径

被削材

φ10SUS304

切削速度250mm/min
80m/min（2,550min-1） （0.025mm/t）

図105送り速度

加工方法 切り込み量
溝切削

H=5mm

GS MILLラフィングの切削性能（SUS304）

切削長

切削油剤

2m

エアーブロー

表1GS MILLラフィング寸法表型番（単位：mm）

外径

刃長

全長

シャンク径

67891011121216191922222650606070707575

68810101212在庫●●●●●●●

4枚刃
外径許容差：±0.05mm
シャンク径許容差：h6

4. 世界標準超硬エンドミル「GS MILL」シリーズを拡充
材 料・コーティング、設 計・生 産 技 術 面における今回「GS MILL」シリーズに追加、拡充する「ラフィNACHIと住友電工ハードメタルのつよみを融合しロングネックタイプ、ハードング」タイプは、標準タイプ、た「GS MILL」シリーズは、金型や機械部品の高能加工用に続くシリーズ第4弾であり、金型などの加工率加工を可能にし、高いコストパフォーマンスを実現ラインにおいて、粗加工から仕上げ加工まで、「GSする。とくに、金型加工用としては、世界標準のエンMILL」シリーズでフルサポートが可能になる。

ドミルとして、国内外の市場で高い評価を得ている。

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用語解説

関連記事

※1 フルサポート

1）五島 康：高速高能率加工用エンドミル「ＧＳ ＭＩＬＬハード」
NACHI-BUSINESS news Vol.4 B1、August／2004

全対応。
今回、GS MILLシリーズに粗加工用のラフィングが追加になったことにより、粗加工から仕上げ加工までGS MILLシリーズで対応可能となった。

※2 耐チッピング性
欠けに対する耐性、欠けにくさ。

2）五島 康：Ｓｙｍｂｉｏ 高精度加工に対応したＧＳ ＭＩ
ＬＬシリーズ「ＧＳ ＭＩ
ＬＬロングネックボール＆ＧＳ ＭＩ
ＬＬハードボール」
NACHI-BUSINESS news Vol.9 B1、November／2005※3 ニック形状
外周波形切れ刃の形状。
切りくずを分断するために外周刃を波形とする。

※4 ドロップレット
コーティング表面にできる粒状の塊。
コーティングの表面性状を悪くする一因である。

切削工具の新ブランドSymbioシリーズ
NACHI独自の材料・コーティング・機械加工技術を活かした、高機能ラウンドツール群を Symbio（シンビオ：共生） と位置づけ、人と環境との 共生 をめざしている。そして、多様化するニーズと、進化する加工技術とのコラボレーションを実現する。
Symbioシリーズは、「AQUAドリル」、「X'sミルGEO」、「GSミル」、「DLCドリル・エンドミル」、「モールドマイスターボール」、「AGミル」という優位性の高い6つの商品群で構成する。
幅広い分野で最適な工具を提供して、高精度、高能率、高いコストパフォーマンスを実現する。

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〈発行〉 2006年10月20日
株式会社 不二越 開発本部 開発企画部
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Tel.076-423-5118 Fax.076-493-5213