特許 6015527 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】6015527

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年10月26日

(54)【発明の名称】エンドミル

(51)【国際特許分類】

   B23C 5/10 20060101AFI20161013BHJP

   B23C 5/16 20060101ALI20161013BHJP

【ＦＩ】

   B23C5/10 Z

   B23C5/16

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-73597(P2013-73597)

(22)【出願日】2013年3月29日

(65)【公開番号】特開2014-195863(P2014-195863A)

(43)【公開日】2014年10月16日

【審査請求日】2015年9月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006264

【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社

(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】100129403

【弁理士】

【氏名又は名称】増井 裕士

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(72)【発明者】

【氏名】深田 耕司

(72)【発明者】

【氏名】池内 寛

【審査官】 長清 吉範

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２７９８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０８０４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２０５４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２７４８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１４５３３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２８８９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０３６２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１６０５６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｃ ５／１０

Ｂ２３Ｃ ５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部外周に、前記エンドミル本体の先端から後端側に向けて延びる複数条の切屑排出溝が形成され、これらの切屑排出溝のエンドミル回転方向を向く壁面の外周側辺稜部にそれぞれ外周刃が形成されるとともに、前記エンドミル本体の先端部にこれらの外周刃の先端から前記エンドミル本体の内周側に延びる底刃が形成され、少なくとも前記外周刃及び前記底刃を有する切刃部が硬質被覆層で被覆されたエンドミルにおいて、
前記底刃のすくい面のうち、エンドミル回転中心を含みそこから前記エンドミル本体の径方向外方に向かい以下の（１）式で表されるＸの範囲にわたる領域は、前記硬質被覆層を有しておらず前記エンドミル本体の基材が露出している領域であることを特徴とするエンドミル。
０．１Ｄ≦Ｘ≦０．２５Ｄ …（１）
（Ｄ：エンドミル本体の外径）

【請求項2】

前記底刃のすくい面において前記基材が露出している領域は、該すくい面の先端からエンドミル本体基端側に向かって０．０２Ｄ以上の範囲にわたって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のエンドミル。

【請求項3】

前記底刃のすくい面において前記基材が露出している領域のエンドミル本体径方向外側及びエンドミル本体基端側に、硬質皮膜層の厚さが他の硬質皮膜層よりも薄い中間層がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のエンドミル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部外周に、エンドミル本体の先端から後端側に向けて延びる複数条の切屑排出溝が形成され、これらの切屑排出溝のエンドミル回転方向を向く壁面の外周側辺稜部にそれぞれ外周刃が形成されるとともに、エンドミル本体の先端部にはこれらの外周刃の先端から内周側に延びる底刃が形成されたエンドミルに関するものである。

【背景技術】

【0002】

このようなエンドミルとして、特許文献１には、耐摩耗性の向上を図るため、外周刃や底刃を有する当該エンドミルの切刃部を硬質被覆層で覆ったものが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第３７９２９４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、エンドミルにあっては、切削時において底刃の回転中心付近は周速度が遅く高熱にはなりにくいため、あまり強い耐摩耗性を要求されない反面、切屑が留まりがちであり、切屑を如何に速やかに排出するかという問題がある。特に、エンドミルを縦送りして穴加工を行う場合やエンドミルを斜め下方に送り込むランピング加工を行う場合において、前記問題は顕著となる。
一方、エンドミルの底刃の外周部は、例え縦送りして穴加工を行う場合やランピング加工を行う場合であっても、周速度が速いため高熱となりやすく、耐摩耗性が重要視される。

【0005】

つまり、エンドミルにあっては、底刃の回転中心付近では耐摩耗性よりも切屑排出性が重要視され、底刃の外周部では切屑排出性よりも耐摩耗性が重要視される。

【0006】

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、底刃の外周部における耐摩耗性を良好に維持しつつ、底刃の回転中心付近の切屑排出性を高めることができるエンドミルを提供することを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

ここで、発明者等は、鋭意研究を重ねた結果、エンドミルにおいて硬質被膜層の有無が切屑排出性に大きく寄与していることを見い出し、本発明をなすに至った。
すなわち、前記課題を解決するために、本発明は、軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部外周に、前記エンドミル本体の先端から後端側に向けて延びる複数条の切屑排出溝が形成され、これらの切屑排出溝のエンドミル回転方向を向く壁面の外周側辺稜部にそれぞれ外周刃が形成されるとともに、前記エンドミル本体の先端部にこれらの外周刃の先端から前記エンドミル本体の内周側に延びる底刃が形成され、少なくとも前記外周刃及び前記底刃を有する切刃部が硬質被覆層で被覆されたエンドミルにおいて、前記底刃のすくい面のうち、エンドミル回転中心を含みそこから前記エンドミル本体の径方向外方に向かい以下の（１）式で表されるＸの範囲にわたる領域が、前記硬質被覆層を有しておらず前記エンドミル本体の基材が露出された領域であることを特徴とする。
０．１Ｄ≦Ｘ≦０．２５Ｄ …（１）
（Ｄ：エンドミル本体の外径）

【0008】

このように構成されたエンドミルでは、底刃のすくい面の硬質被覆層が、エンドミル回転中心を含みそこからエンドミル本体の径方向外方に向かって、該エンドミル本体の外径Ｄに対し０．１Ｄ〜０．２５Ｄの範囲にわたって除去されている。つまり、すくい面の回転中心付近の硬質被覆層が除去されている。
このため、すくい面の回転中心付近では、硬質被膜層を有しておらず基材が直接露出しており、当然に硬質皮膜層の表面に生じがちなドロップレット（硬質皮膜層を形成する際に生じる表面の凹凸欠陥となる微粒子）を有していないから、切削時において底刃の中心付近によって生成される切屑は、この基材が露出するすくい面上を速やかに移動する。これにより、良好な切屑排出性が確保される。なお、切削時において底刃の回転中心付近は周速度が遅く高熱になりにくいため、耐摩耗性はあまり要求されない。

【0009】

一方、切削時において底刃の外周部は、周速が速いため高熱となりやすく、耐摩耗性の点が懸念されるが、この部分にはもともと硬質被膜層によって被膜されているので、耐摩耗性の問題は生じない。

【0010】

また、底刃のすくい面の硬質被覆層が、エンドミル回転中心を含みそこからエンドミル本体の径方向外方に向かって０．２５Ｄの範囲を超える広い範囲除去されると、底刃の外周部近傍まで硬質皮膜層が除去されることとなり、底刃の外周部の耐摩耗性の点で問題が生じる。
逆に、底刃のすくい面の硬質被覆層が、エンドミル回転中心を含みそこからエンドミル本体の径方向外方に向かって０．１Ｄの範囲よりも狭い範囲だけしか除去されない場合には、すくい面の回転中心付近での良好な切屑排出性が確保されなくなる。

【0011】

前記底刃のすくい面の硬質被膜層が、該すくい面の先端からエンドミル本体基端側に向かって０．０２Ｄ以上の範囲にわたって除去されていることが好ましい。

【0012】

生成された直後の切屑は、温度が高く溶着しやすい。しかしながら、前記のようにすくい面の先端からエンドミル本体の基端側へ所定距離にわたって硬質皮膜層が除去されており、良好な切屑排出性を確保されているので、この部分に切屑が溶着されるのを未然に防ぐことができる。
一方、生成された切屑はすくい面を移動する際に次第に冷却されて硬化する。硬化した切屑を受ける部分、すなわち、すくい面の先端からエンドミル本体の基端側へ所定距離以上至った部分は、もともと硬質被膜層によって被膜されているので、硬化した切屑から過度の負荷が加わる場合でも、損傷されにくい。

【0013】

前記底刃のすくい面の硬質皮膜層が除去された部分のエンドミル本体径方向外側及びエンドミル本体基端側に、硬質皮膜層の厚さが他の硬質皮膜層よりも薄い中間層がそれぞれ形成されていることが好ましい。

【0014】

すくい面において、硬化被覆層が被覆されたままの部分と硬化被覆層が除去された部分との間では性状が異なる。つまり、これらの部分は、切屑の排出性や耐摩耗性の点で大きく異なり、また、硬質被膜層の有無により厚さも異なる。これらの両部分の間に硬質皮膜層の厚さが他の硬質皮膜層よりも薄い中間層、つまり双方の部分の性状を併せ持つ中間層を設けることにより、該中間層がこれら両部分の緩衝的な役割を果たす。
このため、切屑がすくい面上を移動する際に該切屑から両部分の境界部分に過度の荷重が加わり、その境界部分が集中的に損傷されるのを未然に防ぐことができる。

【発明の効果】

【0015】

以上説明したように、本発明によれば、底刃の外周部における耐摩耗性を良好に維持しつつ、底刃の回転中心付近の切屑排出性を高めることができ、この結果、切屑詰まりによるエンドミル本体の回転駆動力の増大や加工面粗度の低下を防ぐことができるとともに、工具の長寿命化の図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態を示す斜視図である。

【図2】図１に示す実施形態の側面図である。

【図3】図１に示す実施形態の拡大正面図である。

【図4】図３におけるＩＶ方向に沿った斜め方向から見た斜視図である。

【図5】図３におけるＶ方向に沿った斜め方向から見た斜視図である。

【図6】図３におけるＶＩ方向に沿った斜め方向から見た斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１ないし図６は、本発明の一実施形態を示すものであり、図１は斜視図、図２は側面図、図３は拡大正面図である。

【0018】

本実施形態において、エンドミル本体１は、超硬合金等の硬質材料により軸線Ｏを中心とした外形略円柱状をなし、その後端部（図１において右上部分。図２、３においては右側部分）は円柱状のままのシャンク部２とされるとともに、先端部（図１において左下部分。図２、３においては左側部分）は切刃部３とされる。このようなエンドミルは、前記シャンク部２が工作機械の主軸に把持されて軸線Ｏ回りにエンドミル回転方向Ｔに回転されつつ軸線Ｏに交差する方向に送り出されて切刃部３により金属材料等の被削材の溝加工や肩削り加工を行ったり、軸線Ｏ方向にも繰り出されて縦削り加工やランピング加工を行ったりする。

【0019】

切刃部３の外周には、この切刃部３の先端すなわちエンドミル本体１の先端に開口して後端側に向かうに従いエンドミル回転方向Ｔ後方側に捩れる複数条の切屑排出溝４が周方向に間隔をあけて形成されている。本実施形態では、第１〜第３の３条の切屑排出溝４Ａ〜４Ｃがエンドミル回転方向Ｔに向けて順に形成されている。

【0020】

これらの切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔを向く壁面４ａの外周側辺稜部、すなわち該壁面４ａと切刃部３の外周側を向く外周逃げ面５との交差稜線部には、壁面４ａをすくい面とする外周刃６がそれぞれ形成されている。従って、本実施形態では第１〜第３の３枚の外周刃６Ａ〜６Ｃがエンドミル回転方向Ｔに向けて順に形成されることになり、これら第１〜第３の外周刃６Ａ〜６Ｃは、それぞれ第１〜第３の切屑排出溝４Ａ〜４Ｃと等しいリードでエンドミル本体１の後端側に向かうに従いエンドミル回転方向Ｔ後方側に捩れることになる。なお、これらの外周刃６が軸線Ｏ回りになす回転軌跡は、該軸線Ｏを中心とする１つの円筒面とされる。

【0021】

また、各切屑排出溝４の先端部には、それぞれの切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔを向く前記壁面４ａをエンドミル本体１の内周側に向けて切り欠くようにして、凹溝状のギャッシュ７が形成されている。このギャッシュ７は、エンドミル本体１の外周側から見て図３や図４に示すように先端側に向かうに従い漸次幅広となるＶ字状をなしており、エンドミル回転方向Ｔを向く壁面７ａとエンドミル回転方向Ｔ後方側を向く壁面７ｂとを有している。従って、本実施形態では、やはり第１〜第３の切屑排出溝４Ａ〜４Ｃの先端部に、それぞれ第１〜第３のギャッシュ７Ａ〜７Ｃがエンドミル回転方向Ｔに向けて順に形成されることになる。ここで前記壁面７ａは、後述する底刃を考慮するとすくい面となる。以下、この壁面７ａをすくい面という。

【0022】

そして、これらギャッシュ７のエンドミル回転方向Ｔを向く各すくい面７ａと、切屑排出溝４およびギャッシュ７によって切刃部３の先端面が切り欠かれて形成された先端逃げ面８との交差稜線部には、外周刃６の先端に連なり、エンドミル本体１の内周側に向けて延びる底刃９がそれぞれ形成されている。なお、先端逃げ面８は、本実施形態では底刃９に交差する逃げ角の小さい第１逃げ面８ａと、この第１逃げ面８ａのエンドミル回転方向Ｔ後方側に連なる逃げ角の大きい第２逃げ面８ｂとにより形成されている。

【0023】

ここで、切刃部３の先端面には、第１〜第３の３つの切屑排出溝４Ａ〜４Ｃおよびギャッシュ７Ａ〜７Ｃによって第１〜第３の３つの先端逃げ面８Ａ〜８Ｃが形成されることになる。そして、エンドミル回転方向Ｔに向けて順に、第１のギャッシュ７Ａの前記すくい面７ａと第１の先端逃げ面８Ａとの交差稜線部に第１の底刃９Ａが形成され、第２のギャッシュ７Ｂのすくい面７ａと第２の先端逃げ面８Ｂとの交差稜線部に第２の底刃９Ｂが形成され、第３のギャッシュ７Ｃのすくい面７ａと第３の先端逃げ面８Ｃとの交差稜線部に第３の底刃９Ｃが形成される。

【0024】

これら第１〜第３の底刃９Ａ〜９Ｃは、軸線Ｏ回りの回転軌跡が、該軸線Ｏに直交する１つの平面上、または内周側に向かうに従い軸線Ｏ方向後端側に極僅かに凹む１つの凹円錐面上に位置するようにされており、本実施形態のエンドミルは底刃９が外周刃６に回転軌跡において直交または僅かに鋭角に交差するスクエアエンドミルとされている。また、軸線Ｏ方向先端視において、各底刃９は直線状に延び、該底刃９に平行で軸線Ｏを通る直線よりも僅かにエンドミル回転方向Ｔ側に位置するようにされて、いわゆる芯上がりの配置とされている。

【0025】

前記第１〜第３の底刃９Ａ〜９Ｃのうち、第１の底刃９Ａは、他の第２、第３の底刃９Ｂ、９Ｃよりもエンドミル本体１の内周側に長く延びる長底刃とされている。この長底刃とされた第１の底刃９Ａは、軸線Ｏ方向先端視に図２に示すように、外周刃６Ａの先端からエンドミル本体１の径方向において軸線Ｏを越える位置まで延びている。

【0026】

また、この第１の底刃９Ａのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第２の底刃９Ｂは、第１〜第３の底刃９Ａ〜９Ｃのうちで最も短い短底刃とされている。さらに、第２の底刃９Ｂのエンドミル回転方向Ｔ側、すなわち第１の底刃９Ａのエンドミル回転方向Ｔ後方側に隣接する第３の底刃９Ｃは、長短底刃とされた第１、第２の底刃９Ａ、９Ｂの中間の長さの中底刃とされている。

【0027】

このような第１〜第３の底刃９Ａ〜９Ｃの長短は、第１〜第３のギャッシュ７Ａ〜７Ｃを異なる大きさとすることによって形成される。第１の底刃９Ａがすくい面７ａと第１の先端逃げ面８Ａとの交差稜線部に形成された第１のギャッシュ７Ａは、そのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第２の先端逃げ面８Ｂの内周部分を大きく切り欠いて第２のギャッシュ７Ｂに連通するように形成されている。

【0028】

また、第２の底刃９Ｂがすくい面７ａと第２の先端逃げ面８Ｂとの交差稜線部に形成された第２のギャッシュ７Ｂは、そのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第３の先端逃げ面８Ｃの内周部分を切り欠いて第３のギャッシュ７Ｃに連通するものの、この第２のギャッシュ７Ｂが第３の先端逃げ面８Ｃを切り欠く大きさは、第１のギャッシュ７Ａが第２の先端逃げ面８Ｂを切り欠く大きさよりは小さくされている。

【0029】

これら第１、第２のギャッシュ７Ｂ、７Ｃに対して、第３の底刃９Ｃがすくい面７ａと第３の先端逃げ面８Ｃとの交差稜線部に形成された第３のギャッシュ７Ｃは、そのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第１の先端逃げ面８Ａを第１のギャッシュ７Ａに連通するまでは切り欠いておらず、第１、第３のギャッシュ７Ａ、７Ｃ間には第１の先端逃げ面８Ａが軸線Ｏ方向先端視において該軸線Ｏを越えるまで内周側に残されることになる。従って、これにより、第１〜第３の底刃９Ａ〜９Ｃがそれぞれ長、短、中底刃とされる。

【0030】

図４は図３におけるＩＶ方向に沿った斜め方向から見た斜視図、図５は図３におけるＶ方向に沿った斜め方向から見た斜視図、図６は図３におけるＶＩ方向に沿った斜め方向から見た斜視図である。
エンドミル本体１の少なくとも切刃部３の部分は、底刃９のすくい面７ａの一部を除いて大部分が例えば硬質被覆層によって覆われている。
ギャッシュ７（７Ａ、７Ｂ、７Ｃ）のエンドミル回転方向Ｔを向く壁面、すなわち、底刃のすくい面７ａには、図４〜図６に示すように硬質被覆層が除去された領域Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃが設けられている。これら硬質被覆層が除去された領域Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃは、エンドミル回転中心Ｏを含みそこからエンドミル本体１の径方向外方に向かい前記（１）式で表されるＸの範囲であり、かつ、すくい面７ａの先端を含みそこからエンドミル本体１の基端側に向かって０．０２Ｄ〜０．１Ｄの範囲に設定されている。

【0031】

例えば、エンドミル本体１の外径Ｄが１０ｍｍの場合、第１〜第３の底刃９Ａ、９Ｂ、９Ｃに対応する各すくい面７ａａ、７ａｂ、７ａｃの硬質被覆層が除去された領域Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃについて述べると、図４に示すように、第１の底刃９Ａに対応するすくい面７ａａの硬質被覆層が除去された領域Ｚａは、エンドミル回転中心Ｏからエンドミル本体の径方向外方に向かう幅ｗが１．０３ｍｍの範囲、かつすくい面の先端からエンドミル本体１の基端側に向かう高さｈが０．３５ｍｍの範囲に設定されている。

【0032】

図５に示すように、第２の底刃９Ｂに対応するすくい面７ａｂの硬質被覆層が除去された領域Ｚｂは、エンドミル回転中心からエンドミル本体の径方向外方に向かう幅ｗが２．２０ｍｍの範囲、またすくい面の先端からエンドミル本体１基端側に向かう高さｈが０．２２ｍｍの範囲に設定されている。

【0033】

図６に示すように、第３の底刃９Ｃに対応するすくい面７ａｃの硬質被覆層が除去された領域Ｚｃは、エンドミル回転中心からエンドミル本体の径方向外方に向かう幅ｗが１．８４ｍｍの範囲、またすくい面の先端からエンドミル本体１の基端側に向かう高さｈが０．２３ｍｍの範囲に設定されている。

【0034】

このように第１〜第３の底刃９Ａ、９Ｂ、９Ｃに対応する各すくい面７ａａ、７ａｂ、７ａｃの硬質被覆層が除去された領域Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃが異なるのは、次の理由である。すくい面７ａのエンドミル回転中心Ｏからエンドミル本体１の径方向外方に向かって硬質皮膜層を除去された領域Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃを一義的に決めると、短底刃９Ｂの場合には、硬質皮膜層を除去された領域Ｚｂが設けられない場合が生じ、この場合、短底刃９Ｂに付随するすくい面７ａｂの良好な切屑排出性が得られなくなる。一方、長底刃９Ａの場合には、硬質皮膜層を除去された領域Ｚａが広くなりすぎてしまい、この長底刃９Ａの外周部に近いすくい面７ａａでは、耐摩耗性の点で問題が生じるからである。

【0035】

また、すくい面７ａの先端からエンドミル本体１の基端側に向かって硬質皮膜層を除去された領域Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃを一義的に決めると、長底刃９Ａと短底刃９Ｂとでは、そこで生成される切屑の量が異なるため、短底刃９Ｂの場合には、切屑の量に対して硬質皮膜層を除去された領域Ｚｂが広くなりすぎてしまう現象が生じ、長底刃９Ａの場合には、切屑の量に対して硬質皮膜層を除去された領域Ｚａが狭くなりすぎてしまう現象が生じてしまうからである。
このように、第１〜第３の底刃９Ａ、９Ｂ、９Ｃに対応する各すくい面７ａ、７ｂ、７ｃの硬質被覆層が除去された領域Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃは、一義的ではなく、第１、第２、第３の底刃９Ａ、９Ｂ、９Ｃの大きさ等の性状によって決定される。

【0036】

次に、前記実施形態の作用に説明する。

【0037】

【表1】

【0038】

表１は、底刃のすくい面の硬質皮膜層がエンドミル回転中心を含みそこからエンドミル本体の径方向外方に向かって、エンドミル本体の外径Ｄに対し０．１Ｄ〜０．２５Ｄの範囲にわたって除去された領域を有する本発明１と、底刃のすくい面の硬質皮膜層がエンドミル回転中心を含みそこからエンドミル本体の径方向外方に向かって、０．１Ｄ未満の範囲にわたって除去された領域を有する比較例１と、底刃のすくい面の硬質皮膜層がエンドミル回転中心を含みそこからエンドミル本体の径方向外方に向かって、０．２５Ｄを超える範囲にわたって除去された領域を有する比較例２とを比較したものである。

【0039】

表１からも分かるように、比較例１におけるすくい面の回転中心部では、硬質皮膜層が除去された領域が狭すぎるので、良好な切屑排出性が得られない。また、同比較例１におけるすくい面の外周部では、回転中心付近まで硬質皮膜層が形成されているので、良好な切屑排出性が得られないものの、耐摩耗性は良好となる。

【0040】

比較例２におけるすくい面の回転中心部では、硬質皮膜層が除去された領域が広すぎるので、切屑排出性が良好となる。また、同比較例２におけるすくい面の外周部では、外周部付近まで硬質皮膜層が除去されているので、切屑排出性は良好となるものの、要求される良好な耐摩耗性が得られない。

【0041】

一方、本発明１では、すくい面の回転中心部において、硬質被膜層を有しておらず基材が直接露出しており、当然に硬質皮膜層の表面に生じがちなドロップレットを有していないから、切削時において底刃の中心付近によって生成される切屑は、この基材が露出するすくい面上を速やかに移動する。これにより、良好な切屑排出性が確保される。なお、耐摩耗性は硬質皮膜層で被覆されたものに比べ劣るものの、切削時において底刃の回転中心付近は周速度が遅く高熱にはなりにくいため、耐摩耗性はあまり要求されず、問題は生じない。
また、本発明１におけるすくい面の外周部においては、切削時に底刃の外周部が周速が速いため高熱となりやすく、耐摩耗性の点が懸念されるが、この部分にはもともと硬質被膜層によって被膜されているので、耐摩耗性の問題は生じない。切屑排出性についても通常の性能は得られる。

【0042】

つまり、エンドミルにおいて、すくい面の回転中心部では耐摩耗性よりも切屑排出性が要求され、すくい面の外周部では切屑排出性よりも耐摩耗性が要求されるが、本発明１は、それらの要求に充分応えることができる。

【0043】

【表2】

【0044】

表２は、底刃のすくい面の硬質皮膜層が該すくい面の先端を含みこの先端からエンドミル本体基端側に向かって０．０２Ｄ〜０．１Ｄの範囲にわたって除去された領域を有する本発明１と、底刃のすくい面の硬質皮膜層が該すくい面の先端からエンドミル本体基端側に向かって０．０２Ｄ未満の範囲にわたって除去された領域を有する本発明２と、底刃のすくい面の硬質皮膜層が該すくい面の先端からエンドミル本体基端側に向かって０．１Ｄを超える範囲にわたって除去された領域を有する本発明３と、を比較した図である。

【0045】

底刃９Ａ〜９Ｃによる切削の際に生成された切屑は、すくい面７ａ、７ｂ、７ｃをエンドミル本体基端側へ移動するが、このとき生成された直後の切屑は高温であるもののそれらから次第に冷却されて硬化する。
本発明２では、すくい面の硬質皮膜層が除去された領域が、すくい面の先端からエンドミル本体基端側に向かって０．０２Ｄ未満と若干狭いものの、すくい面の硬質皮膜層が除去された該領域を有しており、この領域において良好な切屑排出性が得られるので、生成された直後の高温状態にある切屑が、すくい面に溶着するのを防ぐことができる。
一方、本発明１では、すくい面の硬質皮膜層が除去された領域が、すくい面の先端を含みこの先端からエンドミル本体基端側に向かって０．０２Ｄ〜０．１Ｄの範囲と十分広いので、この広い領域において良好な切屑排出性が得られる。このため、生成された直後の高温状態にある切屑が、すくい面に溶着するのを広範囲にわたって防ぐことができ、より好ましい。

【0046】

また、本発明１では、前述したようにすくい面の硬質皮膜層が除去された領域が、すくい面の先端を含みこの先端からエンドミル本体基端側に向かって０．０２Ｄ〜０．１Ｄの範囲とされ、該領域よりもエンドミル本体基端側のすくい面は硬質皮膜層で被覆されている。すくい面上を移動するときに冷却されて硬化した切屑は、この硬質皮膜層で被覆されたすくい面上を移動することになり、したがって、硬化した切屑から過度の負荷が加わる場合でも損傷されにくい。
これに対し、本発明３では、底刃のすくい面の硬質皮膜層が該すくい面の先端からエンドミル本体基端側に向かって０．１Ｄを超える範囲にわたって除去されたより広い領域を有しているので、良好な切屑排出性が得られるものの、硬化した切屑から過度の負荷が加わる場合には、本発明２よりも損傷されやすくなる。

【0047】

前記底刃のすくい面の硬質被覆層が除去された部分のエンドミル本体径方向外側及びエンドミル本体１の基端側には、硬質皮膜層の厚さが他の硬質皮膜層よりも薄い中間層Ｘがそれぞれ形成されている。
すくい面において、硬化被覆層が被覆されたままの部分と硬化被覆層が除去された部分との間では性状が異なる。つまり、これらの部分は、切屑の排出性や耐摩耗性の点で大きく異なり、また、硬質被膜層の有無により厚さも異なる。これらの両部分の間に硬質皮膜層の厚さが他の硬質皮膜層よりも薄い中間層Ｘ、つまり双方の部分の性状を併せ持つ中間層Ｘを設けることにより、該中間層Ｘがこれら両部分の緩衝的な役割を果たす。
このため、切屑がすくい面上を移動する際に該切屑から両部分の境界部分に過度の荷重が加わり、その境界部分が集中的に損傷されるのを未然に防ぐことができる。
なお、一旦コーティングした硬質皮膜層を除去したり中間層Ｘを形成する方法としては、例えば、ブラスト処理が挙げられる。

【0048】

なお、本実施形態では、第２の底刃９Ｂが短底刃、第３の底刃９Ｃが中底刃とされているが、逆に第２の底刃９Ｂが中底刃、第３の底刃９Ｃが短底刃とされていてもよく、また第２、第３の底刃９Ｂ、９Ｃが互いに等しい長さとされていてもよく、また、第１、第２、第３の底刃９Ａ、９Ｂ、９Ｃが全て等しい長さとされていても良い。
さらに、本実施形態では、外周刃６と底刃９とが回転軌跡で互いに直交または僅かに鋭角に交差するスクエアエンドミルに本発明を適用した場合について説明したが、外周刃と底刃とが１／４円弧等の凸曲線状をコーナ刃を介して連なるラジアスエンドミルにも本発明を適用することが可能である。

【0049】

また、本実施形態では３枚刃エンドミルに本発明を適用した場合について説明したが、切屑排出溝や外周刃、ギャッシュ、底刃等が複数であれば２枚刃のエンドミルや４枚刃以上のエンドミルに適用することも可能である。例えば、４枚刃のエンドミルであれば、長底刃と短底刃とが交互に形成されていてもよい。

【符号の説明】

【0050】

１ エンドミル本体
２ シャンク部
３ 切刃部
４ 切屑排出溝
４Ａ〜４Ｃ 第１〜第３の切屑排出溝
４ａ 切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔを向く壁面
４ｂ 切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔ後方側を向く壁面
５ 外周逃げ面
６ 外周刃
６Ａ〜６Ｃ 第１〜第３の外周刃
７ ギャッシュ
７Ａ〜７Ｃ 第１〜第３のギャッシュ
７ａ、７ａａ、７ａｂ、７ａｃ （側壁）すくい面
９ 底刃
９Ａ 第１の底刃（長底刃）
９Ｂ 第２の底刃（短底刃）
９Ｃ 第３の底刃（中底刃）
Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ 硬質被覆層が除去された領域
Ｏ エンドミル本体１の軸線
Ｔ エンドミル回転方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】