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【加工シーン別】エンドミルの2枚刃と4枚刃の使い分けについて解説! service

【加工シーン別】エンドミルの2枚刃と4枚刃の使い分けについて解説!

エンドミルは底刃だけでなく外周にも切れ刃を持っており側面加工を主にする刃具です。

シャンクを固定したエンドミルで側面加工をするには、エンドミルを横(径方向)に送ることになるため、刃具の倒れ現象が発生しやすくなります。下図のような円弧加工や側面加工など、その加工状況に合わせてエンドミルの種類を選定することが重要となります。

エンドミルの種類はねじれ角や各刃のピッチなど様々ありますが、今回は分かりやすい刃数の違いで、2枚と4枚刃について比較してみます。

 

 

エンドミルは刃数の違いで何が違う?

同じ径のエンドミルで2枚刃と4枚刃とでは何が違うのでしょうか?

2枚刃は径の上に2枚の刃が存在しており、径の1/2は1枚の刃の溝と逃げ面を設けることが可能です。一方、4枚刃は径の1/4に1枚の刃の溝と逃げ面を設けなくてはならないため、当然2枚刃の方が溝や逃がし面を大きくとることができます。

2枚刃と4枚刃

 

そして溝が深く広くなると、刃具の中心の厚みも薄くなります。その中心の厚みを芯厚と呼びますが、逆に枚数が多いと溝が浅く狭くなるため、芯厚が太くなります。また、溝の部分はチップポケットとも呼ばれます。

上図のように、エンドミルの刃数が違うと、主にチップポケットの大きさと芯厚の太さが変わってくるのです。

そして切れ刃が2枚よりも4枚の方が切削中の同時に被削材に当たる刃数が多くなるため、切削抵抗は大きくなります。ただし4枚刃エンドミルの方が、刃数が多い分だけ寿命が長くなります。

 

 

チップポケットの大きさでどんな違いがあるか

切削加工を行うと、当然切りくずが発生します。切りくずはエンドミルに限らずですが、上手に排出しないと刃具に絡みついたり、刃先と加工物の間に噛みこんだりして、思わぬ不良を発生させてしまうことがあります。

この切削加工中に発生した切りくずは、チップポケットを通って外に排出されていきます。チップポケットが大きいと切りくずが停滞なく排出されやすく、チップポケットが小さいと排出がされにくくなります。

 

↓ 2枚刃エンドミルの切りくず排出の様子 ↓

2枚刃

 

↓ 4枚刃エンドミルの切りくず排出の様子 ↓

4枚刃

 

つまり、溝の大きい2枚刃のほうが4枚刃より切りくずの排出性が高いということになります。

 

 

芯厚の太さでどんな違いがあるか

エンドミルは横(径方向)に送って切削する側面加工が主な使い方です。刃具の両端の一方(シャンク)を固定して突き出た刃具は径方向に倒れやすく、剛性が高いほどその倒れに強くなります。その剛性の具合は芯厚に関係していて、芯厚が太いほど倒れにくく、細いほど剛性が落ち倒れやすくなってしまいます。

倒れ

 

今までの2枚刃エンドミルと4枚刃エンドミルの違いについて、表にまとめてみました。

特徴 2枚刃エンドミル 4枚刃エンドミル
溝深さ 深い 浅い
芯厚 細い 太い
チップポケット 大きい 小さい
切削抵抗 小さい 大きい
工具寿命 短い 長い
切りくずの排出性 高い 低い
剛性 低い 高い
倒れやすさ 倒れやすい 倒れにくい

 

以上のことから、溝加工のような切りくずが多めに発生する場面では、切りくず排出性の高い2枚刃エンドミルを使用し、仕上げ加工や側面加工ではそれほど切りくずは発生しないため4枚刃エンドミルを使用するのが一般的です。

 

加工シーン別にエンドミルの使い分けをまとめております。ぜひご参考ください。

加工シーン 2枚刃エンドミル 4枚刃エンドミル  
溝加工   切りくずが多く発生する ⇒ 2枚刃
側面加工   それほど多く切りくずが発生しない ⇒ 4枚刃
仕上加工   それほど多く切りくずが発生しない、
剛性があるのでびびりに強い、
精度があがる ⇒ 4枚刃
ざぐり等の穴加工   切りくずが多く発生する ⇒ 2枚刃

 

 

エンドミルの再研磨事例

続いて、実際に当社が行ったエンドミルの再研磨事例をご紹介いたします。

 

【先端16mm4枚刃コーナーR 超硬ラフィングエンドミルの再研磨】

先端16mm4枚刃コーナーR 超硬ラフィングエンドミルの再研磨

こちらは当社で手掛けた、先端16mm4枚刃のコーナーRラフィングエンドミル再研磨事例の一つです。

ラフィングエンドミルの波打つ外周刃の逃げ面は再研磨できないためすくい面と、コーナーR付きの底刃を再研磨しています。

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【先端12mm4枚刃コーナーR 超硬ラフィングエンドミルの再研磨】

先端12mm4枚刃コーナーR 超硬ラフィングエンドミルの再研磨

こちらは当社で手掛けた、先端12mm4枚刃不等リード不等分割、コーナーRラフィングエンドミル再研磨事例の一つです。

ラフィングエンドミルの波打つ外周刃の逃げ面は再研磨できないためすくい面と、コーナーR付きの底刃を再研磨しています。

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【先端16mm4枚刃コーナーR 超硬ラフィングエンドミル(弱ねじれ)の再研磨】

先端16mm4枚刃コーナーR 超硬ラフィングエンドミル(弱ねじれ)の再研磨

こちらは当社で手掛けた、先端16mm4枚刃のコーナーRラフィングエンドミル再研磨事例の一つです。ラフィングエンドミルの波打つ外周刃の逃げ面は再研磨できないためすくい面と、コーナーR付きの底刃を再研磨しています。

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【先端16mm 超硬 ヘッド交換式4枚刃ラフィングエンドミルの再研磨】

先端16mm 超硬 ヘッド交換式4枚刃ラフィングエンドミルの再研磨

こちらは当社で手掛けた、先端16mmのヘッド交換式ラフィングエンドミルの再研磨事例の一つです。粗削り用のラフィングエンドミルのコーナーはギャッシュを当てた「あたり付き」にしてあります。

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【ヘッド交換式ラフィングエンドミルの再研磨】

ヘッド交換ラフィングエンドミルの再研磨

こちらは当社で手掛けた、Φ16ヘッド交換式ラフィングエンドミルの再研磨事例の一つです。径の変更不可とのご依頼を頂き、使用部分をカットして再刃付けしました。

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【ラフィングエンドミルの再研磨】

ラフィングエンドミルの再研磨

こちらは当社で手掛けた、ラフェングエンドミルの再研磨事例の一つです。外径寸法を変えたくないとのご依頼でしたので、使用されている1.5mmほどをカットして再刃付けしました。

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【ハイスラフィングエンドミルの再研磨】

ハイスラフィングエンドミルの再研磨

こちらは当社で手掛けた、ラフィングエンドミルの再研磨事例の一つです。

こちらのエンドミルは外周カケが大きく、その分再研磨で落とす必要がありました。
刃具の保有数は必要になりますが刃具の交換頻度を上げ、大きなカケが発生する前に再研磨すると1本あたりの刃具寿命(再研磨不可能になるまで)が延び結果的にコストダウンにつながります。

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【不等リードラフィングエンドミルの再研磨】

不等リードラフィングエンドミルの再研磨

こちらは当社で手掛けた、不等リード先端径12mm、コーナーC面付きラフィングエンドミルの再研磨事例の一つです。

こちらのお客様はエンドミル外径を変えたくないとのことでしたので
使用した長さまでをカットして底刃、C面を付けました。

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