特許 5873345 エンドミル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5873345

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】エンドミル

(51)【国際特許分類】

   B23C 5/10 20060101AFI20160216BHJP

【ＦＩ】

   B23C5/10 Z

【請求項の数】8

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-21203(P2012-21203)

(22)【出願日】2012年2月2日

(65)【公開番号】特開2013-158859(P2013-158859A)

(43)【公開日】2013年8月19日

【審査請求日】2014年11月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000152527

【氏名又は名称】日進工具株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100089037

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100094400

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 三義

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(72)【発明者】

【氏名】後藤 隆司

【審査官】 長清 吉範

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０２−０５１０２１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６２−０９５８１１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０７−２０４９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１７８７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３１５０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０００９０２８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｃ ５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

工具本体は軸直交断面が略六角形をなしていて先端部において対向する二側面が先端面に向けて縮径されたテーパ面と第一側面でそれぞれ形成されており、
前記工具本体の先端部の角部に２枚の外周刃を対向して形成し、
該外周刃の回転方向前方側に負角のすくい角を有するすくい面を形成し、前記外周刃の回転方向後方に正角の逃げ角を有する逃げ面を形成し、
前記先端面に２枚の外周刃の頂点を含む略六角形状の平坦面を形成すると共に、前記平坦面を前記２枚の外周刃の頂点を結ぶ最大長さの対角線に交差する方向に分割すると共に前記工具本体の回転軸線を含む凹溝が形成され、
前記２枚の外周刃間の最大外径寸法Ｄは０．５ｍｍ以下であり、
分割された前記平坦面と工具本体の側面との交差稜線部に底刃を形成し、該底刃は前記外周刃の頂点から前記平坦面と前記外周刃のすくい面との交差稜線部をなす第一底刃と前記平坦面と前記第一側面との交差稜線部をなす第二底刃とを凸状に形成したことを特徴とするエンドミル。

【請求項2】

前記２枚の外周刃間の最大外径寸法をＤとして、前記外周刃は外側に突出する角部に形成され、平坦面における１の前記外周刃の頂点と凹溝とを結ぶ長さＬは０．１Ｄ〜０．４５Ｄの範囲に設定されている請求項１に記載されたエンドミル。

【請求項3】

前記２枚の外周刃間の最大外径寸法をＤとして、前記工具本体の先端部において、前記２枚の外周刃の頂点を結ぶ対角線に直交する方向における前記底刃の幅ｅは１/４Ｄ〜１/２Ｄの範囲に設定されている請求項１または２に記載されたエンドミル。

【請求項4】

前記２枚の外周刃間の最大外径寸法をＤとして、前記工具本体の先端部において、前記２枚の外周刃の頂点を結ぶ対角線に直交する方向における前記底刃に続く回転軸線方向の側面の長さｄが０．０５Ｄ〜０．５Ｄの範囲に設定されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載されたエンドミル。

【請求項5】

前記２枚の外周刃間の最大外径寸法をＤとして、回転軸線方向の凹溝の深さｃが０．０５Ｄ〜０．５Ｄの範囲に設定されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載されたエンドミル。

【請求項6】

前記外周刃のすくい面のすくい角ａは−３０°〜−８０°の範囲に設定されている請求項１乃至５のいずれか１項に記載されたエンドミル。

【請求項7】

前記外周刃の逃げ面の逃げ角ｂは５°〜６０°の範囲に設定されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載されたエンドミル。

【請求項8】

前記工具本体の先端部において、前記２枚の外周刃の頂点を結ぶ対角線に直交する方向の仮想線を基準として、前記凹溝が延びる角度ｆは０°〜３０°の範囲に設定されている請求項１乃至７のいずれか１項に記載されたエンドミル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超硬合金、セラミックス、ガラス等の硬脆性材料や高硬度鋼材等を切削加工するのに適するエンドミルに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、超精密機械加工分野において、横送り加工して高精度な金型および部品等を切削加工する際、被削材として超硬合金、セラミックス、ガラス等の硬脆材や高硬度鋼材を用いて、高い表面粗さで高精度の仕上げ切削加工を行うエンドミルが要望されている。
このような硬脆材等からなる被削材をエンドミルで切削加工する場合、粗仕上げ加工を行う際に深く切り込みが入らないので、薄い切り込みを行うことで加工していた。

【0003】

ところで、高硬度刃を有するエンドミルとして、従来、鋳鉄や硬化した鋼等を切削加工するための特許文献１に記載されたエンドミルが提案されている。このエンドミルは、略円柱状の工具本体の先端面に小径柱状のタングを形成し、このタングに略円筒形状でｃＢＮまたはＰＣＤの切れ刃を備えた刃部が嵌合されてろう付けされて構成されている。
この刃部はｃＢＮまたはＰＣＤの粉末を高温高圧の下で無垢の環状ボディーに焼結することで製造するか、或いは高温高圧の下でｃＢＮまたはＰＣＤの層を超硬合金である基板に結合してチップに切り出すことで製造している。
これによってろう付け接合部破断の危険を最小限にして低価格のエンドミルを製造できるとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２００２−５０４０２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載されたエンドミルでは、工具本体のタングにろう付けされた超硬合金製の円筒状をなす刃部の外周面に、ｃＢＮまたはＰＣＤの粉末を焼結するか高温高圧下で結合することで略ドット状の刃部を形成している。このようなエンドミルを用いて、被削材として超硬合金、セラミックス、ガラス等の硬脆材や高硬度鋼材等を切り込み加工すると、被削材が硬いので、深い切り込みができない上に切刃の寿命が短いために、長期に亘って高精度な加工が困難であった。
しかも、エンドミルの切刃外径寸法が例えば２ｍｍ以下、或いは０．５ｍｍ以下等の極微細外径のエンドミルになると上述した円筒状や円柱状の刃部を形成しても切削抵抗が大きくなるために極微細加工が困難であり折損を生じ易いという欠点もあった。

【0006】

本発明は、このような実情に鑑みて、被削材が高硬度の硬脆材や高硬度鋼材等であっても高精度な加工を行えて長寿命なエンドミルを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明によるエンドミルは、工具本体は軸直交断面が略六角形をなしていて先端部において対向する二側面が先端面に向けて縮径されたテーパ面と第一側面でそれぞれ形成されており、前記工具本体の先端部の角部に２枚の外周刃を対向して形成し、該外周刃の回転方向前方側に負角のすくい角を有するすくい面を形成し、前記外周刃の回転方向後方に正角の逃げ角を有する逃げ面を形成し、前記先端面に２枚の外周刃の頂点を含む略六角形状の平坦面を形成すると共に、前記平坦面を前記２枚の外周刃の頂点を結ぶ最大長さの対角線に交差する方向に分割すると共に前記工具本体の回転軸線を含む凹溝が形成され、前記２枚の外周刃間の最大外径寸法Ｄは０．５ｍｍ以下であり、分割された前記平坦面と工具本体の側面との交差稜線部に底刃を形成し、該底刃は前記外周刃の頂点から前記平坦面と前記外周刃のすくい面との交差稜線部をなす第一底刃と前記平坦面と前記第一側面との交差稜線部をなす第二底刃とを凸状に形成したことを特徴とする。
本発明によるエンドミルは、回転しながら横送りすることで２枚の外周刃で被削材の側壁を切削加工すると共に底刃で加工面を仕上げ加工するものであり、外周刃のすくい角は負角であるために薄く切り屑を切削加工し底刃で良好な仕上げ面が得られると共に、工具剛性が高く寿命が長い。外周刃で切削された切り屑は側面のすくい面を走行して基端側に送られる。また、底刃で被削材の加工面を仕上げ加工すると共にその逃げ面に形成された平坦面で加工面を擦ることで良好な仕上げ面が得られる。しかも、被削材の切削加工に際し、平坦面の回転軸線を含む領域に凹溝を形成したから切削抵抗を低減できる。

【0008】

しかも、２枚の外周刃間の最大外径寸法Ｄは０．５ｍｍ以下である。
本発明によるエンドミルは先端部に２枚の外周刃を対向させた平坦面を備えた刃先部を有した形状であるから、最大外径が０．５ｍｍ以下であるため極小径のエンドミルとして被削材の極微細加工を精度よく行うことができる。一方、最大外径が０．５ｍｍより大きいと切削抵抗が大きく損傷する恐れが生じる。

【0009】

また、２枚の外周刃間の最大外径寸法をＤとして、外周刃は外側に突出する角部に形成され、平坦面における１の外周刃の頂点と凹溝とを結ぶ長さＬは０．１Ｄ〜０．４５Ｄの範囲に設定されていることが好ましい。
長さＬが０．１Ｄ〜０．４５Ｄの範囲であれば、工具摩耗と切削抵抗と平坦面の欠損を抑制して工具寿命を確保でき、長さＬが０．１Ｄより小さいと工具摩耗による工具寿命が著しく低下し平坦面の欠損を生じるおそれがあり、０．４５Ｄより大きいと切削抵抗が増大して加工面の劣化を招くおそれがある。

【0010】

また、２枚の外周刃間の最大外径寸法をＤとして、工具本体の先端部において、２枚の外周刃の頂点を結ぶ対角線に直交する方向における底刃の幅（平坦面の幅）ｅは１/４Ｄ〜１/２Ｄの範囲に設定されていることが好ましい。
底刃の幅ｅが１/４Ｄ未満であると工具剛性が著しく低下し欠損を生じるおそれがあり、１/２Ｄを越えると切削抵抗が増加して工具欠損と加工面の劣化を招く恐れがある。

【0011】

また、２枚の外周刃間の最大外径寸法をＤとして、工具本体の先端部において、２枚の外周刃の頂点を結ぶ対角線に直交する方向における底刃に続く回転軸線方向の側面の長さ（底刃深さ）ｄが０．０５Ｄ〜０．５Ｄの範囲に設定されていることが好ましい。
底刃の長さｄが０．０５Ｄより小さいと切り屑ポケットが極端に小さくなり切り屑詰まりによる欠損を生じるおそれがあり、長さｄが０．５Ｄより大きいと工具剛性が著しく低下して欠損を生じるおそれがある。

【0012】

また、２枚の外周刃間の最大外径寸法をＤとして、回転軸線方向の凹溝の深さｃが０．０５Ｄ〜０．５Ｄの範囲に設定されていることが好ましい。
凹溝の深さｃが０．０５Ｄより小さいと凹溝による切り屑ポケットが極端に小さくなり切り屑詰まりによる欠損を生じるおそれがあり、深さｃが０．５Ｄより大きいと工具剛性が著しく低下して欠損を生じるおそれがある。

【0013】

また、外周刃のすくい面のすくい角ａは−３０°〜−８０°の範囲に設定されていることが好ましい。
すくい角ａが−３０°より負角が小さいと外周刃の剛性が低下して欠損を生じるおそれがあり、−８０°より負角が大きいと切り屑ポケットが極端に小さくなって切り屑詰まりによる欠損を生じるおそれがある。

【0014】

また、外周刃の逃げ面の逃げ角ｂは５°〜６０°の範囲に設定されていることが好ましい。
逃げ角ｂが５°より小さいと逃げ量が極端に小さくなり切削面を擦過して劣化させ、逃げ角ｂが６０°より大きいと切刃剛性が著しく低下し欠損を生じるおそれがある。

【0015】

また、外周刃には丸ランドまたは面取りされたフラット面が形成されていることが好ましい。
この場合、外周刃の切り込み切削性を確保できると共に工具剛性と切刃寿命を長く維持できる。しかも、丸ランドまたはフラット面の幅は０．００２〜０．０３ｍｍの範囲に設定されていることが好ましく、これらの範囲であれば、上述した特性を確実に確保できる。

【0016】

また、工具本体の先端部において、２枚の外周刃の頂点を結ぶ対角線に直交する方向の仮想線を基準として、凹溝が延びる角度ｆは０°〜３０°の範囲に設定されていることが好ましい。
凹溝の角度ｆの範囲が上述した範囲であると、工具本体の回転方向に向けて凹溝が形成されることになるから底刃による切削抵抗が低減すると共に切り屑の排出性が良好である。

【発明の効果】

【0017】

本発明によるエンドミルによれば、工具本体の先端部の平坦面角部に２枚の外周刃を対向して形成し、外周刃の回転方向前方側に負角のすくい角を有するすくい面を形成し、平坦面は工具本体の回転軸線を含む領域に凹溝で分割され、分割された平坦面と工具本体の側面との交差稜線部に底刃を形成したから、工具本体の外径が極微細径であっても対向する外周刃で外周切削すると共に底刃で加工面の仕上げ切削をでき、外周刃による被削材への切り込みは比較的浅く切り屑は側面のすくい面を通って基端側に逃げ、底刃による切削で高精度の仕上げ加工を行える。しかも、外周刃と底刃の剛性が大きく強度が高いので刃先の欠損や摩耗を防止して工具剛性が高く長寿命である。
また、工具本体の先端の平坦面を底刃の逃げ面としたから、底刃の刃先強度が大きく底刃による切削加工時に逃げ面をなす平坦面で加工面を擦過して仕上がり精度が高くなり、被削材が硬脆材や高硬度鋼材等であっても比較的浅い切り込み加工で高精度な仕上げ加工を行えて長寿命を得られる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態によるエンドミルの底面図である。

【図2】図１に示すエンドミルの要部側面図である。

【図3】図２に示すエンドミルの側面に直交する方向の要部側面図である。

【図4】外周刃の第一変形例を示す角部の要部先端面図である。

【図5】刃先部の先端部の第二変形例を示す底面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施の形態について図１乃至図３に沿って詳述する。
図１及び図２において、本実施形態によるエンドミル１は、シャンク部材を有する工具本体２の軸直交断面が例えば略六角形、ここでは正六角形をなしていて、その先端側に刃部３が固着されている。刃部３は基端側より先端側に向けて断面六角形の形状で次第に縮径すると共に先端付近で一段拡径されてなる刃先部３ａを有している。なお、刃部３は工具本体２に含まれる。また、工具本体２はその中心の回転軸線Ｏ回りに回転可能とされている。
この工具本体２は例えば超硬合金からなるものとし、そのシャンク部材の先端側に一体成形（同時焼結）によって刃部３を固着している。或いは、工具本体２はシャンク部材の先端側に刃部３をろう付けして形成してもよい。刃部３は、ｃＢＮ焼結体やダイヤモンド焼結体（ＰＣＤ）等を一体焼結したものであり、或いは超硬合金等の基材に一般硬質皮膜、ダイヤモンドコーティングまたはダイヤモンド電着を施したものを用いる。なお、刃部３を含めた工具本体２全体を上記いずれかの素材で一体形成してもよい。
本実施形態では、刃部３はダイヤモンド焼結体（ＰＣＤ）からなるものである。

【0020】

工具本体２の先端側に形成された刃部３は六面の側面１０によって六角形柱状を形成しており、その軸直交断面形状が略正六角形である。刃部３の先端側は拡径された刃先部３ａとされ、その外周面の対向する角部に２本の稜線が設けられ、これらは外周刃６とされている。外周刃６は図２に示すように回転軸線Ｏと平行な直線をなすストレート状またはバックテーパ状に形成されている。
そして、図１に示す刃先部３ａの底面において、対向する２本の外周刃６の先端縁である頂点６ａを結ぶ対角線Ｍを最大長さとしてその両側の幅が狭い変形略六角形状の平坦面７が形成されている。対向する２本の外周刃６の頂点６ａを結ぶ対角線Ｍの距離をＤとして、この距離Ｄが２つの外周刃６の回転軌跡で形成する刃先部３ａの最大外径をなす。また、外周刃６の回転方向前方に設けられた側面１０はすくい面１４を構成する。

【0021】

また、平坦面７の対角線Ｍを挟む両側は、図１及び図３に示すように正六角形断面の各側面１０を有する刃先部３ａの対向する二側面１０を、回転軸線Ｏに沿って略同一幅で所定長さｄだけ略平行に切除してなる第一側面８が形成され、更に第一側面８の基端側をテーパ状に幅広となるよう切除して略正六角形の側面１０に接続したテーパ面９が形成されている。これら第一側面８及びテーパ面９に隣接する各二つの側面は前述した六角形柱状の側面１０とされている。

【0022】

次に、図１に示す刃先部３ａの底面において、幅の狭い変形略六角形をなす平坦面７の長手方向中央には、回転軸線Ｏを含んで対角線Ｍに略直交する方向に切除された凹溝１２が形成されている。刃先部３ａの先端の平坦面７の回転軸線Ｏ付近は回転速度が低く切削抵抗が大きいので、この領域を切除して凹溝１２を形成することで加工時の切削抵抗を抑制している。また、凹溝１２内に外周刃６や後述する底刃１３で切削して生成する切り屑が流入した場合には、凹溝１２を通して切り屑を回転方向後方側へ逃がすことができる。そのため、凹溝１２は切り屑ポケットとしての役割も果たす。

【0023】

そして、外周刃６の頂点６ａから刃部３の回転方向前方側の側面と平坦面７との交差稜線は平坦面７の二辺に形成された底刃１３とされ、この底刃１３は外周刃６の頂点６ａから延びて平坦面７と側面１０との交差稜線部の第一底刃１３ａと、平坦面７と第一側面８との交差稜線部の第二底刃１３ｂとで凸状に形成されている。そのため、側面１０及び第一側面８は底刃１３のすくい面とされている。

【0024】

外周刃６に対して刃部３の回転方向前方側における側面１０はすくい面１４であり、外周刃６のすくい角ａは例えば−３０°〜−８０°の範囲の負角に設定されている。
ここで、すくい角ａが−３０°より負角が小さいと切刃剛性が著しく低下し欠損を生じる恐れがあり、−８０°より負角が大きいとより大きな負角になるため切れ味が低下しすくい面１４からなる切り屑ポケットが極端に小さくなって切り屑詰まりによる欠損を生じる恐れがある。なお、すくい角ａは−４５°〜−６０°の範囲とするのがより好ましく、この範囲であれば最も良好な結果が得られる。

【0025】

また、外周刃６に対して刃部３の回転方向後方側における側面１０は逃げ面１５とされ、その逃げ角ｂは５°〜６０°の範囲の正角に設定されている。ここで、逃げ角ｂが５°より小さいと逃げ量が極端に小さくなり切削面を擦過して劣化させることになり、また逃げ角ｂが６０°より大きくなると切刃剛性が著しく低下し、欠損を生じさせるおそれがある。なお、逃げ角ｂは３０°〜４５°の範囲とするのがより好ましく、この範囲であれば最も良好な結果が得られる。

【0026】

また、図２に示す刃先部３ａの側面視において、底刃１３に対して第一側面８と側面１０がすくい面を形成し、凹溝１２で分割された平坦面７は底刃１３の逃げ面を構成する。平坦面７は摩耗によるその面の後退と切削加工面の性状に大きく関係するものであり、側面視における頂点６ａから凹溝１２までの幅Ｌは０．１Ｄ〜０．４５Ｄの範囲に設定されているから良好な加工面が得られる。幅Ｌがこの範囲であれば、刃先強度が大きく平坦面７の摩耗を抑制して良好な仕上げ面が得られる。
ここで、幅Ｌが０．１Ｄより小さいと刃先強度が小さすぎて折損し易く、０．４５Ｄより大きいと切削抵抗が大きい欠点がある。

【0027】

また、図２において、刃先部３ａの先端部の平坦面７を分割して底刃１３を仕切る凹溝１２の回転軸線Ｏ方向の深さｃは、０．０５Ｄ〜０．５Ｄの範囲に設定されている。凹溝１２の深さｃが０．０５Ｄより小さいと切り屑が詰まり易く切り屑詰まりによる工具本体２の欠損を生じるおそれがある。一方、深さｃが０．５Ｄを越えると工具剛性が著しく低下して欠損を生じるおそれがある。

【0028】

また、図３において、平坦面７は回転軸線Ｏ方向に所定距離ｄだけほぼ同一幅となるように対向する第一側面８が略平行に形成されて柱状を形成している。この所定距離ｄを平坦面７における底刃１３の深さｄとする。この底刃１３の深さｄは０．０５Ｄ〜０．５Ｄの範囲に設定されている。ここで、底刃１３の深さｄが０．０５Ｄより小さいとすくい面１４による切り屑ポケットが極端に小さくなり切り屑詰まりによる欠損を生じるおそれがあり、０．５Ｄより大きいと工具剛性が著しく低下し欠損を生じるおそれがある。

【0029】

また、図１において、平坦面７の幅である底刃１３の幅ｅは１/４Ｄ〜１/２Ｄの範囲に設定されている。幅ｅが１/４Ｄより小さいと工具剛性が著しく低下し欠損を生じるおそれがあり、１/２Ｄより大きいと切削抵抗の増加から工具欠損を起こし切削加工面の劣化を招くおそれがある。

【0030】

なお、本実施形態によるエンドミル１は、刃先部３ａにおいて対向する２つの外周刃６の外径Ｄが０．５ｍｍ以下であることが好ましく、例えば５０μｍ以上とされている。そのため、本実施形態によるエンドミル１は２枚刃による極微細径エンドミルであり、刃先部３ａの底面が平坦面７に形成され且つその外周面にそれぞれ対向する一対の外周刃６と底刃１３とを有する略直線状またはマイナスドライバーのような柱状を呈している。
このようなエンドミル１について外径Ｄが０．５ｍｍを越える寸法形状に形成することも可能であるが、切削抵抗を抑えるためには外径Ｄが０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
このエンドミル１において、外径Ｄが０．５ｍｍ〜５０μｍの範囲であれば極微細形状の加工を高精度に行うことができる。他方、略直線柱状をなす刃先部３ａの形状から、エンドミル１の外径Ｄが０．５ｍｍより大きいと切削加工時の抵抗が大きくなり、外径Ｄが５０μｍより小さいと刃先部３ａを製作するのが困難になる。

【0031】

本実施形態によるエンドミル１は上述の構成を有しており、次にその作用を説明する。
本実施形態によるエンドミル１を用いて、超硬合金、セラミックス、ガラス等の硬脆材や高硬度鋼材からなる被削材に切り込んで横送り加工する。
切り込みに際して、被削材が例えば硬脆材であると、エンドミル１は刃先部３ａに形成された一対の対向する外周刃６で例えば数ナノメーターまたはナノメーター単位の薄い切り込みをして回転軸線Ｏ回りに回転させつつ横送りする。すると、エンドミル１の外周刃６によって浅く切り込んで肩削り加工を行うことができる。対向する２枚の外周刃６によって主たる切削加工を行うと共に外周刃６の頂点６ａで仕上げ加工を行う。
外周刃６で切削された薄層の切屑は、外周刃６の回転方向前方側の側面１０からなるすくい面１４に送られ、更に隣接する側面の第一側面８及びテーパ面９に送られて工具本体２の基端側に送り出される。また、一部の切り屑は第一側面８から凹溝１２内に入り込み、反対側の第一側面８側から基端側に排出される。

【0032】

そして、工具本体２を回転軸線Ｏ回りに回転させながら微少の横送りをすることで、刃先部３ａの底面である平坦面７に形成した底刃１３によって被削材の加工面を仕上げ加工する。底刃１３の逃げ面である平坦面７はフラットであるため底刃１３で加工面を薄く切削した後、平坦面７でこすって均し、高精度に仕上げ加工できる。
底刃１３の第一底刃１３ａで切削された薄層の切り屑はすくい面である側面１０からテーパ面９を介して基端側へ送り出され、工具本体２の基端側に排出される。また、第二底刃１３ｂで切削された薄層の切り屑はすくい面である第一側面８からテーパ面９を介して基端側へ送り出されて排出される。
このとき、底刃１３が例えば０．５〜１．０μｍ等の微細な粒径のダイヤモンドを焼結したダイヤモンド焼結体や上述した他の材質である場合、被削材が硬脆材や高硬度鋼材であっても、１ｎｍまたは２ｎｍ程度のナノメータサイズの加工精度で仕上げ加工が行われる。

【0033】

上述のように、本実施形態によるエンドミル１は、略直線柱状の刃先部３ａを有しており、対向する角部に形成した一対の外周刃６で肩削り加工すると共に凹溝１２で分割された平坦部７の底刃１３によって浅い切削加工をすると共に平坦部７で擦って仕上げ加工するものであるから、被削材が硬脆材や高硬度鋼材やガラス等であっても、工具本体２の軸線方向の切り込みが浅くて外周刃６による被削材の肩削りがスムーズであり、しかも横送り方向の被削材加工面をナノメータサイズの微細で高い加工精度で仕上げ加工できる。
また、底刃１３が第一底刃１３ａと第二底刃１３ｂで凸状に屈曲して形成されているために切削抵抗が小さく、この点からも横送り方向の加工面の面粗さが小さい。

【0034】

また、本実施形態によるエンドミル１は、工具本体２の素材として例えばダイヤモンド焼結体（ＰＣＤ）を用いれば、高強度であり、外周刃６は幅の狭い六角形状をなす平坦部７の角部に形成されるから剛性が高く、底刃１３は逃げ面をなす平坦面７がフラットの負角であるから刃先角が大きいため高強度であり、刃先寿命が長く、被削材が硬脆材や高強度鋼材であってもナノメータサイズの微細で高精度の仕上げ加工を行える。

【0035】

以上、本発明の実施形態によるエンドミル１を説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の形態や態様を採用できることはいうまでもない。
例えば凹溝１２について、断面形状は必ずしも略Ｕ字形状に限定されるものではなく、例えば略円弧状、略Ｖ字状や略長方形や台形等の矩形状等の断面形状であってもよい。

【0036】

また、本実施形態によるエンドミル１において、刃先部３ａの角部に形成された外周刃６の刃物角を側面１０同士が交差する先鋭な角度に形成したが、これに代えて第一の変形例として、図４（ａ）に示すように外周刃６を丸ランド１７に形成してもよい。或いは図４（ｂ）に示すようにフラット面１８に形成してもよい。外周刃６の先端角部に丸ランド１７やフラット面１８で刃を形成することで荒加工する際に欠損を防止できる。
これらの場合、丸ランド１７やフラット面１８の幅ｔは０．００２〜０．０３ｍｍの範囲に設定されている。幅ｔをこの範囲に設定すれば外周刃６の切れ味を確保すると共に刃先強度を向上させることができる。
一方、幅ｔが０．００２ｍｍより小さいと顕著な効果を得られず、０．０３ｍｍより大きいと異常摩耗を生じるおそれがある。

【0037】

また、本発明によるエンドミル１の刃先部３ａの底面において、平坦面７を分割する凹溝１２は、上述の実施形態では、外周刃６の頂点６ａを結ぶ対角線Ｍに直交する方向に形成され、凹溝１２の中心線は例えば対角線Ｍに直交して回転軸線Ｏを通る仮想線Ｎとなるように形成した。しかし、本発明の第二変形例では、凹溝１２は仮想線Ｎに対して角度ｆ＝０°〜３０°の範囲に設定されている。角度ｆ＝０°の場合が図１に示す実施形態に構成である。
この場合、凹溝１２の中心線は回転軸線Ｏを通って角度ｆ以下に設定されていることが好ましいが、回転軸線Ｏを外れていてもよい。

【0038】

なお、凹溝１２の角度ｆの範囲が上述した範囲であれば、刃先部３ａの回転方向に向かって凹溝１２が形成されることになるから底刃１３による切削抵抗が低減すると共に切り屑の排出性が良好になる。
一方、凹溝１２の角度ｆが０°より小さいと底刃１３の第二底刃１３ｂがより長くなり切削抵抗の低減と切り屑の排出性が著しく低下する。また、角度ｆが３０°より大きいと第二底刃１３ｂが極端に短くなり、工具剛性が低下する欠点がある。
また、図２に示す側面視における外周刃６の頂点６ａから凹溝１２までの幅Ｌは、頂点６ａから対角線Ｍと凹溝１２の交点までの長さをいうものとする。

【0039】

また、平坦面７において、外周刃６と底刃１３とが交差するコーナー部にＣ面刃またはＲ刃を形成してもよく、この場合には荒加工用として、また欠損防止用として使用できる。
また、上述の実施形態では、エンドミル１において、刃先部３ａの基端側の刃部３や工具本体２等のアンダーカット部は断面六角形に限定されることなく円柱状等、適宜の断面形状を採用できる。
また、刃先部３ａの底刃１３のすくい面をなす側面１０や第一側面８は図３に示すようにストレート状、すなわち９０°の負角に形成されているが、これに限定されることなく、例えば底刃１３のすくい角が９０°より大きな負角になるように傾斜させてもよい。或いは底刃１３のすくい角が９０°より小さな正角になるように傾斜させてもよい。

【符号の説明】

【0040】

１ エンドミル
２ 工具本体
３ 刃部
３ａ 刃先部
６ 外周刃
７ 平坦面
８ 第一側面
９ テーパ面
１０ 側面
１２ 凹溝
１３ 底刃
１４ すくい面
１５ 逃げ面
１７ 丸ランド
１８ フラット面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】