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(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】
(24)【登録日】2023-06-27
(45)【発行日】2023-07-05
(54)【発明の名称】エンドミル
(51)【国際特許分類】
B23C 5/10 20060101AFI20230628BHJP
【ＦＩ】
B23C5/10 Z
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2022028492
(22)【出願日】2022-02-25
(62)【分割の表示】P 2018100051の分割
【原出願日】2018-05-24
(65)【公開番号】P2022065184
(43)【公開日】2022-04-26
【審査請求日】2022-02-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000233066
【氏名又は名称】株式会社ＭＯＬＤＩＮＯ
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100175802
【弁理士】
【氏名又は名称】寺本 光生
(74)【代理人】
【識別番号】100142424
【弁理士】
【氏名又は名称】細川 文広
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(72)【発明者】
【氏名】田牧 賢史朗
(72)【発明者】
【氏名】横川 満広
【審査官】亀田 貴志
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－１２００９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－３００１１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－００５８６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－０７１８３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－０２９５３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第５０８８６７８（ＪＰ，Ｂ２）
(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】
中心軸に沿って延びる円柱形状の軸部と、前記軸部の先端側に位置する刃部と、を備え、
前記刃部には、前記軸部よりも大きい外径寸法の８つの外周刃が周方向に沿って設けられ、
前記外周刃は、前記中心軸まわりに螺旋状に延びるねじれ刃であり、
８つの前記外周刃は、
４つの第１の外周刃と、
前記第１の外周刃のねじれ角よりも大きいねじれ角の２つの第２の外周刃と、
前記第１の外周刃のねじれ角よりも小さいねじれ角の２つの第３の外周刃と、を含み、
４つの前記第１の外周刃は、周方向に沿って略等間隔に配置され、
前記第２の外周刃および前記第３の外周刃は、それぞれ異なる一対の第１の外周刃同士の間に、周方向に沿って交互に配置され、
８つの前記外周刃のうち１つの外周刃に着目し、当該外周刃の軸方向に沿う刃長をＬ、当該外周刃のねじれ角をθ、当該外周刃の下端において当該外周刃と当該外周刃の工具回転方向後方に隣接する他の前記外周刃との周方向距離をａとした時、以下の式で表されるｎが、８つの外周刃について全て略１である、
エンドミル。
ｎ＝（Ｌ×tanθ）／ａ
【請求項2】
前記ｎが、０．９以上、１．１以下である、請求項１に記載のエンドミル。
【請求項3】
前記外径寸法が、４ｍｍ以上である、請求項１又は２に記載のエンドミル。
【請求項4】
前記ねじれ角が、３５°以上、４０°以下である、請求項１～３の何れか一項に記載のエンドミル。
【請求項5】
前記外周刃は、ポジティブタイプのすくい面を有する、請求項１～４の何れか一項に記載のエンドミル。
【請求項6】
前記外周刃が、２段の逃げ面を有する、請求項１～５の何れか一項に記載のエンドミル。
【請求項7】
前記刃部には、８つの前記外周刃に加えて、先端に設けられ前記中心軸側から径方向外側に延びる８つの底刃と、前記外周刃と前記底刃との間を滑らかに繋ぐ８つのラジアス刃と、が設けられ、前記刃部の最先端点は、前記ラジアス刃と前記外周刃の境界と前記ラジアス刃と前記底刃の境界との間において、前記ラジアス刃に位置する、
請求項１～６の何れか一項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、エンドミルに関する。
【背景技術】
【0002】
金型加工において、深い立壁（９０°の壁）を切削加工する際に、刃長の長いエンドミルを用いると、エンドミルの剛性が不足して加工精度が低下する。このため、立壁の加工には、刃長の短いエンドミルを用いて軸方向へ段階的に移動しながら軸心と直角方向へ切削加工を用い、何段も繋ぎ合わせて切削加工する等高線加工が提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０００－３３４６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
立壁の等高線加工では、切削時の振動によって加工精度が低下し易い。そのため、高精度な仕上げ面品位を得るためには、何回もゼロカットを繰り返す必要が生じ、結果的に加工コストが高くなってしまう。また、深さ方向の切り込み量を小さくした場合には、エンドミルを軸方向に何度も移動させながら加工するため、加工時間が長くなり、やはり加工コストが高くなってしまう。
【0005】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、等高線加工に用いるエンドミルであって、仕上げ加工におけるゼロカットを低減でき、かつ、加工精度を高めることができるエンドミルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様のエンドミルは、中心軸に沿って延びる円柱形状の軸部と、前記軸部の先端側に位置する刃部と、を備え、前記刃部には、前記軸部よりも大きい外径寸法の８つの外周刃が周方向に沿って設けられ、前記外周刃は、前記中心軸まわりに螺旋状に延びるねじれ刃であり、８つの前記外周刃は、第１の外周刃と、前記第１の外周刃のねじれ角よりも大きいねじれ角の第２の外周刃と、前記第１の外周刃のねじれ角よりも小さいねじれ角の第３の外周刃を含み、８つの前記外周刃のうち１つの外周刃に着目し、当該外周刃の軸方向に沿う刃長をＬ、当該外周刃のねじれ角をθ、当該外周刃の下端において当該外周刃と当該外周刃の工具回転方向後方に隣接する他の前記外周刃との周方向距離をａとした時、以下の式で表されるｎが、８つの外周刃について全て略１である、エンドミル。
ｎ＝（Ｌ×tanθ）／ａ
ｎ＝（Ｌ×tanθ）／ａ
【0007】
上述の式で表されるｎは、エンドミルによる被削材の切削中に被削材に常に接触する外周刃の数を表す。上述の構成によれば、外周刃の上端が、工具回転方向後方に隣接する他の外周刃の下端と周方向の位置が略一致するため、切削加工中に、常に略１つの外周刃が被削材に接触することとなる（同時接触刃数が常に略１）。エンドミルによる被削材の切削中に、同時接触刃数が増減すると、エンドミルが被削材から受ける切削抵抗が増減する。これにより、エンドミルが振動して加工精度が低下するという問題がある。また、同時接触刃数が常に２以上の自然数である場合であっても、同時接触刃数が常に略１である場合と比較して、加工精度が低下する。上述の構成によれば、同時接触刃数を常に略１とすることで、加工面の加工精度を高めることができる。結果的に、仕上げ加工におけるゼロカットを低減することができる。
また、上述の構成を満たす範囲で、外周刃の刃長を軸方向に長く確保することができ、等高線加工を行う際の１ステップでより広範囲を加工でき、結果的に加工コストを低減できる。
加えて、上述の構成によれば、８つの外周刃が設けられる。同時接触刃数を常に略１としつつ、外周刃の数を増加させることで、被削材に接触する外周刃が切り替わる際の切削抵抗の増減幅を抑制できる。外周刃を８つ設けることで、切削抵抗の増減幅をして、切削中のエンドミルの振動を抑制し、結果的に加工精度を高めることができる。
また、上述の構成を満たす範囲で、外周刃の刃長を軸方向に長く確保することができ、等高線加工を行う際の１ステップでより広範囲を加工でき、結果的に加工コストを低減できる。
加えて、上述の構成によれば、８つの外周刃が設けられる。同時接触刃数を常に略１としつつ、外周刃の数を増加させることで、被削材に接触する外周刃が切り替わる際の切削抵抗の増減幅を抑制できる。外周刃を８つ設けることで、切削抵抗の増減幅をして、切削中のエンドミルの振動を抑制し、結果的に加工精度を高めることができる。
【0008】
また、上述のエンドミルにおいて、前記ｎが、０．９以上、１．１以下である、構成としてもよい。
【0009】
上述したように、同時接触刃数が、常に略１である場合（すなわちｎ≒１）に、加工面の加工精度を高めることができる。一方で、ｎが１．１を超える場合、又はｎが０．９未満の場合、加工中のエンドミルの振動が加工精度に影響を与えて、十分な加工精度の加工面を形成することが困難となる。すなわち、上述の構成によれば、加工面の加工精度を十分に高めることができる。更に好ましくは、ｎが、０．９５以上、１．０５以下である。
【0010】
また、上述のエンドミルにおいて、前記外周刃の外径寸法Ｄが、４ｍｍ以上である、構成としてもよい。
【0011】
外周刃の外径寸法が小さくなると８枚刃を形成することが困難となる。そのため、８枚刃を前提としている本発明のエンドミルは、外周刃の外形寸法は４ｍｍ以上であることが好ましい。更には、外周刃の外形寸法は５ｍｍ以上が好ましい。また、外形寸法が大きくなり過ぎるとソリッドエンドミルとして製造が困難となる。そのため、外周刃の外形寸法は３０ｍｍ以下が好ましい。
【0012】
上述のエンドミルにおいて、前記ねじれ角が、３５°以上、４０°以下である、構成としてもよい。
【0013】
上述の構成によれば、外周刃のねじれ角を３５°以上、４０°以下とすることで、外周刃の同時接触刃が常に略１になる８つの外周刃を有するエンドミルにおいて、刃長が長くなり過ぎない外周刃の構成になるため、工具の剛性が高まり加工中に工具のたわみが発生し難くなる。これにより、ゼロカット無しに加工面の加工精度を十分に高めることができる。更には、外周刃のねじれ角を３７°以上、３９°以下とすることが好ましい。
【0014】
上述のエンドミルにおいて、前記外周刃は、ポジティブタイプのすくい面を有する、構成としてもよい。
【0015】
上述の構成によれば、外周刃がポジティブタイプのすくい面を有するため、ネガタイプのすくい面を有する場合と比較して外周刃の切れ味が良くなる。これにより、ゼロカット無しに加工面の加工精度を十分に高めることができる。
【0016】
上述のエンドミルにおいて、前記外周刃が、２段の逃げ面を有する、構成としてもよい。
【0017】
上述の構成によれば、逃げ面が１段である場合と比較して、エンドミルの送り量を大きくした場合であっても、加工面の精度を向上できる。これにより、ゼロカット無しに加工面の加工精度を十分に高めることができる。
【0018】
また、上述のエンドミルにおいて、前記刃部には、８つの前記外周刃に加えて、先端に設けられ前記中心軸側から径方向外側に延びる８つの底刃と、前記外周刃と前記底刃との間を滑らかに繋ぐ８つのラジアス刃と、が設けられ、前記刃部の最先端点は、前記ラジアス刃と前記外周刃の境界と前記ラジアス刃と前記底刃の境界との間において、前記ラジアス刃に位置する、構成としてもよい。
【0019】
上述の構成によれば、底刃を用いて被削材の底面を加工する際に、ラジアス刃と底刃の境界に起因する筋状の傷が生じることを抑制できる。
【0020】
また、上述のエンドミルにおいて、８つの前記外周刃は、第１の外周刃と、第２の外周刃と、を含み、前記第１の外周刃の前記ねじれ角と前記第２の外周刃の前記ねじれ角とが異なる角度である、構成としてもよい。
【0021】
上述の構成のエンドミルは、ねじれ角が異なる外周刃を含むいわゆる不等リードエンドミルである。同時接触刃数を常に略１としつつ外周刃を不等リードとすることで、外周刃が等リードである場合と比較して、エンドミルの送り量を大きくした場合であっても、加工面の精度を向上できる。
【0022】
また、上述のエンドミルにおいて、８つの前記外周刃は、４つの前記第１の外周刃と、前記第１の外周刃の前記ねじれ角より大きいねじれ角の２つの前記第２の外周刃と、前記第１の外周刃の前記ねじれ角より小さいねじれ角の２つの第３の外周刃と、を含み、４つの前記第１の外周刃は、周方向に沿って略等間隔に配置され、前記第２の外周刃および前記第３の外周刃は、それぞれ異なる一対の第１の外周刃同士の間に、周方向に沿って交互に配置される、構成としてもよい。
【0023】
上述の構成によれば、８つの外周刃を第１の外周刃、前記第２の外周刃および前記第３の外周刃として、互いにねじれ角を異ならせることで、加工面の精度を向上させる効果がさらに高まる。
【発明の効果】
【0024】
本発明によれば、等高線加工に用いるエンドミルであって、刃長をできるだけ長く設定して加工コストを低減しつつ加工精度を高めることができるエンドミルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴部分をわかりやすくするために、特徴とならない部分を便宜上省略して図示している場合がある。
【0027】
【0028】
図１に示すように、エンドミル１は、軸線（中心軸）Ｏを中心として軸線方向に沿って延びる概略円柱の棒体である。エンドミル１は、超硬合金等の硬質材料から構成される。
本明細書において、エンドミル１の軸線Ｏと平行な方向を単に軸線方向という。また、軸線Ｏに直交する方向を径方向という。また、軸線Ｏ周りに周回する方向を周方向という。周方向のうち、切削加工時にエンドミル１が回転する方向を工具回転方向Ｔという。また、以下の説明において、特定部位に対して工具回転方向Ｔ側の領域を回転方向前方側とよび工具回転方向Ｔ側と反対側の領域を回転方向後方側と呼ぶ場合がある。
本明細書において、エンドミル１の軸線Ｏと平行な方向を単に軸線方向という。また、軸線Ｏに直交する方向を径方向という。また、軸線Ｏ周りに周回する方向を周方向という。周方向のうち、切削加工時にエンドミル１が回転する方向を工具回転方向Ｔという。また、以下の説明において、特定部位に対して工具回転方向Ｔ側の領域を回転方向前方側とよび工具回転方向Ｔ側と反対側の領域を回転方向後方側と呼ぶ場合がある。
【0029】
本実施形態のエンドミル１は、ラジアスエンドミルである。エンドミル１は、等高線加工によって立壁の加工を行う。エンドミル１によって加工される被削材は、例えば樹脂成型用の金型の入れ子である。
【0030】
エンドミル１は、シャンク部１２と、首部（軸部）１１と、刃部２０と、を有する。シャンク部１２、首部１１および刃部２０は、基端側から先端側に向かって軸線Ｏに沿ってこの順で並ぶ。
【0031】
シャンク部１２は、軸線Ｏに沿って延びる円柱状である。シャンク部１２は、工作機械９に把持される。エンドミル１は、シャンク部１２において工作機械９に把持され軸線Ｏ周りのうち工具回転方向Ｔに回転させられる。エンドミル１は、金属材料等の被削材の切削加工（転削加工）に使用される。また、エンドミル１は、工作機械９によって、軸線Ｏ周りの回転とともに、軸線Ｏに交差する方向に送りを与えられて被削材の加工を行う。
【0032】
首部１１は、軸線Ｏに沿って延びる円柱状である。首部１１は、シャンク部１２の先端側に位置する。本実施形態において、首部１１の外径は、シャンク部１２の外径より小さい。首部１１は、エンドミル１を用いた等高線加工により形成された加工面に対向する領域である。
【0033】
図２および図３に示すように、刃部２０は、首部１１の先端側に位置する。刃部２０には、８つの外周刃２１と、外周刃２１の先端側においてそれぞれ外周刃２１と連続する８つのラジアス刃２３と、ラジアス刃２３の先端側においてそれぞれラジアス刃２３と連続する８つの底刃２２と、が設けられる。
【0034】
８つの外周刃２１は、刃部２０の外周において周方向に沿って等間隔に配置される。８つのラジアス刃２３は、外周刃２１と底刃２２の間において周方向に沿って等間隔に配置される。また、８つの底刃２２は、刃部２０の先端において周方向に沿って等間隔に配置される。
【0035】
図２に示すように、外周刃２１は、軸線Ｏまわりに螺旋状に延びるねじれ刃である。外周刃２１は、エンドミル１の基端側から先端側に向かうに従い工具回転方向Ｔへ向かって一定のねじれ角θで螺旋状にねじれている。本実施形態において、８つの外周刃２１のねじれ角は、同角度である。すなわち、本実施形態の外周刃２１は、等リードである。
【0036】
外周刃２１の外径寸法Ｄは、首部１１の外径寸法ｄより小さい。これにより、首部１１が、等高線加工により形成された加工面に干渉することが抑制される。
【0037】
外周刃２１同士の間には、切屑排出溝２４が構成される。複数の切屑排出溝２４は、周方向に等間隔に形成されている。切屑排出溝２４は、軸方向に沿って一定のねじれ角で螺旋状にねじれている。切屑排出溝２４のねじれ角は、外周刃２１のねじれ角θと一致する。切屑排出溝２４は、刃部２０の基端側の端部において、エンドミル１の外周に切り上がっている。
【0038】
切屑排出溝２４の回転方向後方側の端縁には、外周刃２１が形成されている。すなわち、切屑排出溝２４は、外周刃２１の回転方向前方側に位置する。切屑排出溝２４の壁面は、底面２４ａとすくい面２４ｂとを含む。底面２４ａは、切屑排出溝２４において軸線Ｏに対し径方向外側を向く面である。また、すくい面２４ｂは、切屑排出溝２４において工具回転方向Ｔを向く壁面である。
【0039】
外周刃２１は、刃部２０の外周面において、すくい面２４ｂと逃げ面２５との交差稜線に形成されている。逃げ面２５は、切屑排出溝２４に対し回転方向後方側に隣接する面である。逃げ面２５は、外周刃２１の回転方向後方側において外周刃２１から切屑排出溝２４に向かって周方向に１連なりに延びる。
【0040】
【0041】
本実施形態の外周刃２１は、２段の逃げ面を有する。すなわち、外周刃２１の逃げ面２５は、周方向に沿って並ぶ第１領域２５ａおよび第２領域２５ｂを有する。第１領域２５ａは、外周刃２１側に位置する。また、第２領域２５ｂは、切屑排出溝２４側に位置する。第１領域２５ａおよび第２領域２５ｂは、それぞれエンドミル１の横断面において、軸線Ｏを中心とする仮想円に対して偏心する円形状に構成されている。第１領域２５ａと第２領域２５ｂとは、それぞれ互いに異なる偏心する円形状に構成されている。外周刃２１の逃げ面２５において、第１領域２５ａの逃げ角βは、例えば４°であり、第２領域２５ｂの逃げ角γは、例えば１１°である。すなわち、第２領域２５ｂの逃げ角γは、第１領域２５ａの逃げ角βより大きい。
【0042】
本実施形態によれば、外周刃２１が、２段の逃げ面で構成されるため、外周刃２１は、切削加工時に微小な１段目の逃げ面（第１領域２５ａ）において加工面に接触して被削材の加工面を擦る。これにより、加工面に形成された傷や凹凸を平滑にでき、加工面精度を向上させることができる。結果的に、仕上げ加工におけるゼロカットを低減することができる。
【0043】
１段目の逃げ面（第１領域２５ａ）の逃げ角βは、１°以上１０°以下とすることが好ましく、４°±１°の範囲とすることがより好ましい。１段目の逃げ面（第１領域２５ａ）の角度を小さくしすぎると、切削抵抗が高まり、加工面が粗くなる虞がある。一方で、１段目の逃げ面（第１領域２５ａ）の角度を大きくしすぎると、切削抵抗を抑制できるが、１段目の逃げ面において加工面を擦り凹凸を平滑にする効果が小さくなる。１段目の逃げ面（第１領域２５ａ）の逃げ角βを上述の範囲とすることで、切削抵抗を抑制しつつ加工面を平滑にすることができ、また加工面の寸法精度を高めることができる。
なお、本明細書において、逃げ面の逃げ角は、軸線Ｏに直交する切断面において測定される。測定時には、まず外周刃の先端を結ぶ仮想円を求め、測定対象の外周刃の先端を通過する仮想円の接線に対して、逃げ面の角度を求める。
なお、本明細書において、逃げ面の逃げ角は、軸線Ｏに直交する切断面において測定される。測定時には、まず外周刃の先端を結ぶ仮想円を求め、測定対象の外周刃の先端を通過する仮想円の接線に対して、逃げ面の角度を求める。
【0044】
また、１段目の逃げ面（第１領域２５ａ）の幅ｗは、０．０１ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下とすることが好ましく、０．０３±０．０１の範囲とすることがより好ましい。１段目の逃げ面（第１領域２５ａ）の幅ｗを上述の範囲とすることで、逃げ面２５の被削材に対する接触面積を小さくすることができ、切削抵抗を抑制しつつ加工面を平滑にすることができ、また加工面の寸法精度を高めることができる。
なお、本明細書において、１段目の逃げ面（第１領域２５ａ）の幅ｗは、軸線Ｏに直交する切断面において測定される。測定時には、まず外周刃の先端を結ぶ仮想円を求め、測定対象の外周刃の先端を通過する仮想円の接線方向における第１領域２５ａの長さ寸法を幅ｗとする。
なお、本明細書において、１段目の逃げ面（第１領域２５ａ）の幅ｗは、軸線Ｏに直交する切断面において測定される。測定時には、まず外周刃の先端を結ぶ仮想円を求め、測定対象の外周刃の先端を通過する仮想円の接線方向における第１領域２５ａの長さ寸法を幅ｗとする。
【0045】
図４に示すように、本実施形態の外周刃２１は、ポジティブタイプのすくい面２４ｂを有する。すなわち、軸方向から見て、すくい面２４ｂは、外周刃２１の刃先から、刃先と軸線Ｏとを結ぶ直線に対して、工具回転方向Ｔの反対側に向かって延びる。本実施形態によれば、外周刃２１がポジティブタイプのすくい面２４ｂを有するため、ネガタイプのすくい面を有する場合と比較して外周刃２１の切れ味が良くなる。このため、加工面の加工精度を十分に高めることができる。結果的に、仕上げ加工におけるゼロカットを低減することができる。
【0046】
図５は、刃部２０の外周刃２１を周方向に沿って展開した展開模式図である。
ここで、８つの外周刃２１のうち１つの外周刃に着目し、当該外周刃２１の軸方向に沿う刃長をＬ、当該外周刃２１のねじれ角をθ、当該外周刃２１の下端２１ｂにおいて当該外周刃２１と当該外周刃２１の工具回転方向後方に隣接する他の外周刃２１との周方向距離をａとする。なお、ここで周方向距離とは、軸線Ｏを中心として周方向に延びる円弧長を意味する。
ここで、８つの外周刃２１のうち１つの外周刃に着目し、当該外周刃２１の軸方向に沿う刃長をＬ、当該外周刃２１のねじれ角をθ、当該外周刃２１の下端２１ｂにおいて当該外周刃２１と当該外周刃２１の工具回転方向後方に隣接する他の外周刃２１との周方向距離をａとする。なお、ここで周方向距離とは、軸線Ｏを中心として周方向に延びる円弧長を意味する。
【0047】
外周刃２１の軸方向に沿う刃長Ｌとは、実質的に被削材の切削を行う外周刃２１の有効刃長である。すなわち、刃長Ｌとは、軸方向に沿って螺旋状に延びる外周刃２１のうち、外径寸法Ｄが首部１１より大径となる領域の軸方向に沿う長さを意味する。
【0048】
本実施形態において、全ての外周刃２１について、その工具回転方向後方に隣接する他の外周刃２１との周方向距離ａは等しく、ａ＝Ｄπ／８である。同様に、本実施形態において、全ての外周刃２１について、軸方向に沿う刃長Ｌおよび外周刃２１のねじれ角θは、等しい。
【0049】
本実施形態のエンドミル１は、以下の（式１）で表されるｎが８つの外周刃２１について全て略１である。
ｎ＝（Ｌ×tanθ）／ａ …（式１）
ｎ＝（Ｌ×tanθ）／ａ …（式１）
【0050】
ここで、周方向において互いに隣り合う一対の外周刃２１に着目する。（式１）においてｎ＝１となるエンドミル１は、工具回転方向前方の一方の外周刃２１の上端２１ａと、工具回転方向Ｔ後方に隣接する他方の外周刃２１の下端２１ｂとの周方向の位置が、略一致する。（式１）において、ｎ＝１となるエンドミル１は、軸線Ｏ周りに回転させて刃部２０において被削材の切削加工をすることで、刃部２０の位相に関わらず、８つの外周刃２１のうち何れか１つの外周刃２１が常に被削材と接触する。
なお、外周刃２１の上端２１ａは、外周刃２１において外径寸法Ｄを維持する領域の上端を意味する。同様に、外周刃２１の下端２１ｂとは、外周刃２１において外径寸法Ｄを維持する領域の下端を意味する。
なお、外周刃２１の上端２１ａは、外周刃２１において外径寸法Ｄを維持する領域の上端を意味する。同様に、外周刃２１の下端２１ｂとは、外周刃２１において外径寸法Ｄを維持する領域の下端を意味する。
【0051】
上述の式で表されるｎは、エンドミル１による被削材の切削中に被削材に常に接触する外周刃２１の数を表す。本実施形態によれば、切削加工中に、常に略１つの外周刃２１が被削材に接触することとなる（同時接触刃数が常に略１）。
【0052】
エンドミル１による被削材の切削中に、同時接触刃数が増減すると、エンドミル１が被削材から受ける切削抵抗が増減する。より具体的には、外周刃２１が被削材から離れた際に切削抵抗が急激に減少し、外周刃２１が被削材に接触し始める際に切削抵抗が急激に増加する。これにより、エンドミルが振動して加工精度が低下するという問題がある。また、同時接触刃数が常に２以上の自然数である場合であっても、同時接触刃数が常に略１である場合と比較して、加工精度が低下する。
【0053】
本実施形態によれば、同時接触刃数を常に略１とすることで、１つの外周刃２１が被削材から離れると略同時に、他の外周刃２１が被削材と接触し始めるため、加工中のエンドミル１の振動を抑制し、加工面の加工精度を高めることができる。結果的に、仕上げ加工におけるゼロカットを低減することができる。
また、上述の構成を満たす範囲で、外周刃２１の刃長を軸方向に長く確保することができ、等高線加工を行う際の１ステップでより広範囲を加工でき、結果的に加工コストを低減できる。
また、上述の構成を満たす範囲で、外周刃２１の刃長を軸方向に長く確保することができ、等高線加工を行う際の１ステップでより広範囲を加工でき、結果的に加工コストを低減できる。
【0054】
本実施形態のエンドミル１において、上記（式１）で表されるｎは、０．９以上、１．１以下とすることが好ましい。上述したように、同時接触刃数が、常に略１である場合（すなわちｎ≒１）に、加工面の加工精度を最も高めることができる。一方で、ｎが１．１を超える場合、又はｎが０．９未満の場合、加工中のエンドミルの振動が加工精度に影響を与えて、十分な加工精度の加工面を形成することが困難となる。すなわち、ｎを０．９以上、１．１以下とすることで、加工面の加工精度を十分に高めることができる。
【0055】
また、本実施形態によれば、刃部２０には８つの外周刃２１が設けられる。同時接触刃数を常に略１としつつ、外周刃２１の数を増加させることで、被削材に接触する外周刃２１が切り替わる際の切削抵抗の増減幅を抑制できる。外周刃２１を８つ設けることで、切削抵抗の増減幅をして、切削中のエンドミルの振動を抑制し、結果的に加工精度を高めることができる。
【0056】
エンドミル１において、外周刃２１の外径寸法Ｄは、４ｍｍ以上とすることが好ましい。外周刃２１の外径寸法Ｄが小さくなると８枚刃を形成することが困難となる。そのため、８枚刃を前提としている本実施形態のエンドミル１は、外周刃２１の外形寸法Ｄは４ｍｍ以上であることが好ましい。更には、外周刃２１の外形寸法Ｄは５ｍｍ以上が好ましい。また、外形寸法Ｄが大きくなり過ぎるとソリッドエンドミルとして製造が困難となる。そのため、外周刃２１の外形寸法Ｄは、３０ｍｍ以下が好ましい。
【0057】
エンドミル１において、ねじれ角θが、３５°以上、４０°以下とすることが好ましい。外周刃２１のねじれ角θを３５°以上、４０°以下とすることで、同時接触刃が常に略１になる８つの外周刃２１を有するエンドミル１において、刃長Ｌが長くなり過ぎない外周刃２１の構成になるため、エンドミル１の剛性が高まり加工中にエンドミル１のたわみが発生し難くなる。これにより、ゼロカット無しに加工面の加工精度を十分に高めることができる。同様の理由から、外周刃２１のねじれ角を３７°以上、３９°以下とすることがより好ましい。
【0058】
図２に示すように、刃部２０には、８つの外周刃２１に加えて、刃部２０の先端に設けられた８つの底刃２２と、外周刃２１と底刃２２とを滑らかに繋ぐ８つのラジアス刃２３と、が設けられる。底刃２２は、軸線Ｏ側から径方向外側に延びる。
【0059】
図６は、ラジアス刃２３による被削材の加工の様子を示す模式図である。
ラジアス刃２３は、曲率中心Ｏ１を中心とする一様な曲率半径Ｒの円弧状である。刃部２０は、軸方向の先端に位置する最先端点ＴＰをラジアス刃２３に位置する。最先端点ＴＰは、ラジアス刃２３と外周刃２１の境界Ｐ１とラジアス刃２３と底刃２２の境界Ｐ２との間に位置する。すなわち、ラジアス刃２３は、外周刃２１および底刃２２より軸方向先端側に突出している。
ラジアス刃２３は、曲率中心Ｏ１を中心とする一様な曲率半径Ｒの円弧状である。刃部２０は、軸方向の先端に位置する最先端点ＴＰをラジアス刃２３に位置する。最先端点ＴＰは、ラジアス刃２３と外周刃２１の境界Ｐ１とラジアス刃２３と底刃２２の境界Ｐ２との間に位置する。すなわち、ラジアス刃２３は、外周刃２１および底刃２２より軸方向先端側に突出している。
【0060】
最先端点ＴＰが、ラジアス刃２３に設けられることで、被削材の底面加工において、底刃２２とラジアス刃２３との境界Ｐ２を被削材に接触させることを回避できる。ラジアス刃２３と底刃２２の境界Ｐ２は、切刃上において不連続な点となり得る。本実施形態によれば、切刃上の不連続点が被削材に接触することを回避することで、筋状の傷（切削傷）が加工面に形成されることを抑制できる。また、不連続点による切削傷を被削材に与えることが回避されるため、加工能率向上の目的で切削速度を増大させた場合にも、エンドミル１のびびり振動が抑制され、被削材に高精度の加工面粗さを得ることができる。
【0061】
また、ラジアス刃２３の曲率半径Ｒは、ラジアス刃２３と外周刃２１の境界Ｐ１からラジアス刃２３と底刃２２の境界Ｐ２にかけて一様であることが好ましい。ラジアス刃２３の曲率半径Ｒが一定であれば、境界Ｐ１から境界Ｐ２までの区間において、曲率中心Ｏ１からラジアス刃２３までの距離が常に一定となる。このため、被削材の底面に対するエンドミル１の軸線Ｏの傾斜角度が変化してラジアス刃２３において被削材と接触する領域が変化しても、切刃上において不連続な点となり得るラジアス刃２３と底刃２２の境界Ｐ２が被削材に接触することを抑制できる。このため、被削材に筋状の傷（切削傷）が加工面に形成されることを抑制できるとともに、エンドミル１のびびり振動が抑制され、被削材に高精度の加工面粗さを得ることができる。
【0062】
（第２実施形態）
図７は、第２実施形態のエンドミル１０１の底刃１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃを模式的に表す模式図である。また、図８は、第２実施形態のエンドミル１０１の刃部１２０の外周刃１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃを周方向に沿って展開した展開模式図である。
第２実施形態のエンドミル１０１は、上述の実施形態と比較して、外周刃１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃが不等リードである点が主に異なる。
なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
図７は、第２実施形態のエンドミル１０１の底刃１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃを模式的に表す模式図である。また、図８は、第２実施形態のエンドミル１０１の刃部１２０の外周刃１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃを周方向に沿って展開した展開模式図である。
第２実施形態のエンドミル１０１は、上述の実施形態と比較して、外周刃１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃが不等リードである点が主に異なる。
なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【0063】
本実施形態のエンドミル１０１は、先端側に位置する刃部１２０を有する。刃部１２０には、８つの外周刃１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃと、８つのラジアス刃（図示略）と、８つの底刃１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃと、が設けられる。
【0064】
図７に示すように、８つの底刃１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃは、４つの第１の底刃１２２Ａと、２つの第２の底刃１２２Ｂと、２つの第３の底刃１２２Ｃと、を含む。第１の底刃１２２Ａ、第２の底刃１２２Ｂおよび第３の底刃１２２Ｃは、軸方向から見て軸線Ｏから径方向外側に直線状に延びる。
【0065】
４つの第１の底刃１２２Ａ、２つの第２の底刃１２２Ｂおよび２つの第３の底刃１２２Ｃは、工具回転方向Ｔに沿って、第１の底刃１２２Ａ、第２の底刃１２２Ｂ、第１の底刃１２２Ａ、第３の底刃１２２Ｃ、第１の底刃１２２Ａ、第２の底刃１２２Ｂ、第１の底刃１２２Ａ、第３の底刃１２２Ｃの順で並ぶ。４つの第１の底刃１２２Ａは、周方向に沿って略等間隔に配置される。また、第２の底刃１２２Ｂおよび第３の底刃１２２Ｃは、それぞれ異なる一対の第１の底刃１２２Ａ同士の間に、周方向に沿って交互に配置される。
【0066】
第１の底刃１２２Ａは、工具回転方向Ｔ後方の底刃（第２の底刃１２２Ｂまたは第３の底刃１２２Ｃ）と第１の境界角φ１で、周方向に隣接する。第２の底刃１２２Ｂは、工具回転方向Ｔ後方の第１の底刃１２２Ａと第２の境界角φ２で、周方向に隣接する。第３の底刃１２２Ｃは、工具回転方向Ｔ後方の第１の底刃１２２Ａと第３の境界角φ３で、周方向に隣接する。第２の境界角φ２は、第１の境界角φ１より大きい。第３の境界角φ３は、第１の境界角φ１より小さい。すなわち、第１の境界角φ１、第２の境界角φ２および第３の境界角φ３の大小関係は、以下の通りである。
φ２＞φ１＞φ３
φ２＞φ１＞φ３
【0067】
本実施形態において、４つの第１の境界角φ１は、例えば、全て４４．８°である。２つの第２の境界角φ２は、例えば、共に４８．１°である。２つの第３の境界角φ３のうち一方は、４２．２°であり、他方は、例えば４２．４°である。なお、本実施形態では、２つの第３の境界角φ３同士は、若干角度が異なる。しかしながら、２つの第３の境界角φ３同士は同じであってもよい。
【0068】
図８に示すように、８つの外周刃１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃは、４つの第１の外周刃１２１Ａと、２つの第２の外周刃１２１Ｂと、２つの第３の外周刃１２１Ｃと、を含む。第１の外周刃１２１Ａ、第２の外周刃１２１Ｂおよび第３の外周刃１２１Ｃは、軸線Ｏまわりに螺旋状に延びるねじれ刃である。
【0069】
第１の外周刃１２１Ａは、図示略のラジアル刃を介して第１の底刃１２２Ａと繋がる。第２の外周刃１２１Ｂは、ラジアル刃を介して第２の底刃１２２Ｂと繋がる。第３の外周刃１２１Ｃは、ラジアル刃を介して第３の底刃１２２Ｃと繋がる。
【0070】
４つの第１の外周刃１２１Ａ、２つの第２の外周刃１２１Ｂおよび２つの第３の外周刃１２１Ｃは、工具回転方向Ｔに沿って、第１の外周刃１２１Ａ、第２の外周刃１２１Ｂ、第１の外周刃１２１Ａ、第３の外周刃１２１Ｃ、第１の外周刃１２１Ａ、第２の外周刃１２１Ｂ、第１の外周刃１２１Ａ、第３の外周刃１２１Ｃの順で並ぶ。４つの第１の外周刃１２１Ａは、周方向に沿って略等間隔に配置される。また、第２の外周刃１２１Ｂおよび第３の外周刃１２１Ｃは、それぞれ異なる一対の第１の外周刃１２１Ａ同士の間に、周方向に沿って交互に配置される。
【0071】
第１の外周刃１２１Ａは、エンドミル１０１の基端側から先端側に向かうに従い工具回転方向Ｔへ向かって一定のねじれ角である第１のねじれ角θ１で螺旋状にねじれている。第２の外周刃１２１Ｂは、エンドミル１０１の基端側から先端側に向かうに従い工具回転方向Ｔへ向かって一定のねじれ角である第２のねじれ角θ２で螺旋状にねじれている。第３の外周刃１２１Ｃは、エンドミル１０１の基端側から先端側に向かうに従い工具回転方向Ｔへ向かって一定のねじれ角である第３のねじれ角θ３で螺旋状にねじれている。第１の外周刃１２１Ａのねじれ角（第１のねじれ角θ１）と、第２の外周刃１２１Ｂのねじれ角（第２のねじれ角θ２）と、第３の外周刃１２１Ｃのねじれ角（第３のねじれ角θ３）と、が異なる角度である。すなわち、すなわち、本実施形態の外周刃１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃは、不等リードである。
【0072】
第２の外周刃１２１Ｂのねじれ角（第２のねじれ角θ２）は、第１の外周刃１２１Ａのねじれ角（第１のねじれ角θ１）より大きい。また、第３の外周刃１２１Ｃのねじれ角（第３のねじれ角θ３）は、第１の外周刃１２１Ａのねじれ角（第１のねじれ角θ１）より小さい。すなわち、第１のねじれ角θ１、第２のねじれ角θ２および第３のねじれ角θ３は、以下の大小関係である。
θ２＞θ１＞θ３
θ２＞θ１＞θ３
【0073】
本実施形態において、４つの第１のねじれ角θ１は、例えば、全て３８°である。２つの第２のねじれ角θ２は、例えば、共に４０°である。２つの第３のねじれ角θ３のうち一方は、３６°であり、他方は、例えば３６．５°である。なお、本実施形態では、２つの第３のねじれ角θ３同士は、若干角度が異なる。しかしながら、２つの第３のねじれ角θ３同士は同じであってもよい。
【0074】
本実施形態の外周刃１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃは、上述の実施形態と同様に、同時接触刃数が常に１つなるように設定されている。すなわち、１つの外周刃の上端は、工具回転方向後方に隣接する他の外周刃の下端と周方向の位置が略一致する。このため、加工面の加工精度を高めることができる。
【0075】
本実施形態の構成における、同時接触刃数を常に略１とする構成について、より具体的に説明する。図８に示すように、８つの外周刃１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃのうち、１つの外周刃（図８における外周刃１２１Ｘ）に着目する。当該外周刃１２１Ｘの軸方向に沿う刃長をＬ、当該外周刃１２１Ｘのねじれ角をθ、当該外周刃１２１Ｘの下端１２１Ｘｂにおいて当該外周刃１２１Ｘと当該外周刃１２１Ｘの工具回転方向後方に隣接する他の外周刃１２１Ｙとの周方向距離をａとする。
このとき、以下の（式２）で表されるｎが８つの外周刃１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃについて全て略１である。
ｎ＝（Ｌ×tanθ２）／ａ …（式２）
なお、上述の実施形態と同様に、ｎを０．９以上、１．１以下とすることで、加工面の加工精度を十分に高めることができる。
このとき、以下の（式２）で表されるｎが８つの外周刃１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃについて全て略１である。
ｎ＝（Ｌ×tanθ２）／ａ …（式２）
なお、上述の実施形態と同様に、ｎを０．９以上、１．１以下とすることで、加工面の加工精度を十分に高めることができる。
【0076】
本実施形態のエンドミル１０１は、ねじれ角が異なる外周刃１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃを含むいわゆる不等リードエンドミルである。同時接触刃数を常に略１としつつ外周刃１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃを不等リードとすることで、周方向に沿って並ぶ外周刃が被削材と接触し始めてから離間するまでのタイミングが異なる。このため、エンドミル１０１の振動が増幅され難い。本実施形態によれば、外周刃１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃを不等リードとすることで、外周刃が等リードである場合と比較して、エンドミル１０１の送り量を大きくした場合であっても、エンドミル１０１の振動の増幅を抑制し、加工面の精度を向上できる。
【実施例】
【0077】
以下、実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0078】
（試験１）
まず、同時接触刃数が１枚であることの優位性を示す試験１について説明する。
以下の条件において、サンプルＮｏ．１－１、サンプルＮｏ．１－２およびサンプルＮｏ．１－３のエンドミルによって被削材を切削する。
・被削材：ＤＡＣ（Ｈ）４８ＨＲＣ
・エンドミル：外周刃の外径寸法Φ６ｍｍ
・機械：ＭＡＫＩＮＯ Ｖ３３（ＨＳＫ－Ｆ６３）
・切削条件：回転数ｎ＝２６５０回転／分
送り速度Ｖｆ＝６３６ｍｍ／分
取りしろ０．１ｍｍ
ダウンカット
ドライ－エアブロー加工
まず、同時接触刃数が１枚であることの優位性を示す試験１について説明する。
以下の条件において、サンプルＮｏ．１－１、サンプルＮｏ．１－２およびサンプルＮｏ．１－３のエンドミルによって被削材を切削する。
・被削材：ＤＡＣ（Ｈ）４８ＨＲＣ
・エンドミル：外周刃の外径寸法Φ６ｍｍ
・機械：ＭＡＫＩＮＯ Ｖ３３（ＨＳＫ－Ｆ６３）
・切削条件：回転数ｎ＝２６５０回転／分
送り速度Ｖｆ＝６３６ｍｍ／分
取りしろ０．１ｍｍ
ダウンカット
ドライ－エアブロー加工
【0079】
サンプルＮｏ．１－１、サンプルＮｏ．１－２およびサンプルＮｏ．１－３のエンドミルは、ともに等リードの８つの外周刃を有する。サンプルＮｏ．１－１、サンプルＮｏ．１－２およびサンプルＮｏ．１－３のエンドミルの外周刃は、ポジティブタイプのすく面を有する。
【0080】
サンプルＮｏ．１－１のエンドミルは、同時接触刃数が１（すなわち、上述の（式１）のｎ＝１）となるように設定されている。サンプルＮｏ．１－２のエンドミルは、同時接触刃数が１未満（すなわち、上述の（式１）のｎ＜１）の０．１７となるように設定されている。サンプルＮｏ．１－３のエンドミルは、同時接触刃数が２（すなわち、上述の（式１）のｎ＝２）となるように設定されている。
【0081】
図９は、サンプルＮｏ．１－１、サンプルＮｏ．１－２およびサンプルＮｏ．１－３のエンドミルを用いた加工において、加工面の深さと加工面の倒れ量の測定結果の関係を示すグラフである。図９に示すように、同時接触刃数を１とするサンプルＮｏ．１－１のエンドミルは、サンプルＮｏ．１－２およびサンプルＮｏ．１－３のエンドミルと比較して倒れ量が十分に少ないことが確認できる。
【0082】
（試験２）
次に、外周刃の刃数を８とすることの優位性を示す試験２について説明する。
以下の条件において、サンプルＮｏ．２－１およびサンプルＮｏ．２－２のエンドミルによって被削材を切削する。
・被削材：ＤＡＣ（Ｈ）４８ＨＲＣ
・エンドミル：外周刃の外径寸法Φ６ｍｍ
・機械：ＭＡＫＩＮＯ Ｖ３３（ＨＳＫ－Ｆ６３）
・切削条件：回転数ｎ＝２６５０回転／分
送り速度Ｖｆ＝６３６ｍｍ／分
取りしろ０．１ｍｍ
ダウンカット
ドライ－エアブロー加工
次に、外周刃の刃数を８とすることの優位性を示す試験２について説明する。
以下の条件において、サンプルＮｏ．２－１およびサンプルＮｏ．２－２のエンドミルによって被削材を切削する。
・被削材：ＤＡＣ（Ｈ）４８ＨＲＣ
・エンドミル：外周刃の外径寸法Φ６ｍｍ
・機械：ＭＡＫＩＮＯ Ｖ３３（ＨＳＫ－Ｆ６３）
・切削条件：回転数ｎ＝２６５０回転／分
送り速度Ｖｆ＝６３６ｍｍ／分
取りしろ０．１ｍｍ
ダウンカット
ドライ－エアブロー加工
【0083】
サンプルＮｏ．２－１およびサンプルＮｏ．２－２のエンドミルの外周刃は、ポジティブタイプのすく面を有する。サンプルＮｏ．２－１およびサンプルＮｏ．２－２は、ともに同時接触刃数が１となるように設定されている。
【0084】
サンプルＮｏ．２－１は、等リードの８つの外周刃を有し、外周刃のねじれ角は、３８°である。一方で、サンプルＮｏ．２－２は、等リードの２つの外周刃を有し、外周刃のねじれ角は、７２°である。
【0085】
図１０Ａは、サンプルＮｏ．２－１のエンドミルを用いた切削加工を行った際の切削抵抗の経時変化を示すグラフである。図１０Ｂは、サンプルＮｏ．２－２のエンドミルを用いた切削加工を行った際の切削抵抗の経時変化を示すグラフである。すなわち、図１０Ａおよび図１０Ｂの横軸は、時間である。また、図１０Ａおよび図１０Ｂにおいて、横軸のスケールは一致している。なお、図１０Ａおよび図１０Ｂのグラフ中において、周方向に並ぶ外周刃がそれぞれ接触し始めたポイントに数字を記載した。
【0086】
図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、サンプルＮｏ．２－１およびサンプルＮｏ．２－２のエンドミルを用いた切削加工において、１つの外周刃が被削材から離間するとともに他の外周刃が被削材に接触し始める瞬間に切削抵抗が高まる。切削抵抗の絶対値に着目すると、サンプルＮｏ．２－１のエンドミルの切削抵抗は、サンプルＮｏ．２－２のエンドミルの切削抵抗より大きい。これは、サンプルＮｏ．２－１のエンドミルは、サンプルＮｏ．２－２のエンドミルと比較して、ねじれ角が小さいことに起因すると考えられる。しかしながら、切削抵抗の増減の幅に着目すると、サンプルＮｏ．２－１のエンドミルの切削抵抗の増減幅は、サンプルＮｏ．２－２のエンドミルの切削抵抗の増減幅と比較して小さい。切削抵抗の増減幅が大きくなると、切削抵抗の増減に起因してエンドミルが振動し加工精度が低下する。すなわち、サンプルＮｏ．２－１のエンドミルを用いることで、サンプルＮｏ．２－２のエンドミルを用いる場合と比較して、加工面の精度を高めることができる。
【0087】
（試験３）
次に、ポジティブタイプのすくい面を有することの優位性を示す試験３について説明する。
以下の条件において、サンプルＮｏ．３－１およびサンプルＮｏ．３－２のエンドミルによって被削材を切削する。
・被削材：ＤＡＣ（Ｈ）４８ＨＲＣ
・エンドミル：外周刃の外径寸法Φ６ｍｍ
・機械：ＭＡＫＩＮＯ Ｖ３３（ＨＳＫ－Ｆ６３）
・切削条件：回転数ｎ＝２６５０回転／分
送り速度Ｖｆ＝６３６ｍｍ／分
取りしろ０．１ｍｍ
ダウンカット
ドライ－エアブロー
次に、ポジティブタイプのすくい面を有することの優位性を示す試験３について説明する。
以下の条件において、サンプルＮｏ．３－１およびサンプルＮｏ．３－２のエンドミルによって被削材を切削する。
・被削材：ＤＡＣ（Ｈ）４８ＨＲＣ
・エンドミル：外周刃の外径寸法Φ６ｍｍ
・機械：ＭＡＫＩＮＯ Ｖ３３（ＨＳＫ－Ｆ６３）
・切削条件：回転数ｎ＝２６５０回転／分
送り速度Ｖｆ＝６３６ｍｍ／分
取りしろ０．１ｍｍ
ダウンカット
ドライ－エアブロー
【0088】
サンプルＮｏ．３－１およびサンプルＮｏ．３－２のエンドミルは、ともに等リードの８つの外周刃を有する。また、サンプルＮｏ．３－１およびサンプルＮｏ．３－２は、ともに同時接触刃数が１となるように設定されている。
【0089】
サンプルＮｏ．３－１のエンドミルの外周刃は、ポジティブタイプのすく面を有する。一方で、サンプルＮｏ．３－２のエンドミルの外周刃は、ネガティブタイプのすくい面を有する。
【0090】
図１１は、サンプルＮｏ．３－１およびサンプルＮｏ．３－２のエンドミルを用いた加工において、加工面の深さと加工面の倒れ量の測定結果の関係を示すグラフである。図１１に示すように、ポジティブタイプのすく面を有する外周刃が設けられたサンプルＮｏ．３－１のエンドミルは、ネガティブタイプのすく面を有する外周刃が設けられたサンプルＮｏ．３－２のエンドミルと比較して倒れ量が十分に少ないことが確認できる。
【0091】
（試験４）
次に、２段の逃げ面を有する外周刃において、最適な１段面の逃げ面の幅（図４における幅ｗ）を確認する試験４について説明する。
以下の条件において、サンプルＮｏ．４－１、サンプルＮｏ．４－２およびサンプルＮｏ．４－３のエンドミルによって被削材を切削する。
・被削材：ＤＡＣ（Ｈ）４８ＨＲＣ
・エンドミル：外周刃の外径寸法Φ６ｍｍ
・機械：ＹＡＳＤＡ ＹＢＭ６４０Ｖ（ＢＴ４０）
・切削条件：回転数ｎ＝２６５０回転／分
送り速度Ｖｆ＝６３６ｍｍ／分
取りしろ０．１ｍｍ
ダウンカット
ドライ－エアブロー加工
次に、２段の逃げ面を有する外周刃において、最適な１段面の逃げ面の幅（図４における幅ｗ）を確認する試験４について説明する。
以下の条件において、サンプルＮｏ．４－１、サンプルＮｏ．４－２およびサンプルＮｏ．４－３のエンドミルによって被削材を切削する。
・被削材：ＤＡＣ（Ｈ）４８ＨＲＣ
・エンドミル：外周刃の外径寸法Φ６ｍｍ
・機械：ＹＡＳＤＡ ＹＢＭ６４０Ｖ（ＢＴ４０）
・切削条件：回転数ｎ＝２６５０回転／分
送り速度Ｖｆ＝６３６ｍｍ／分
取りしろ０．１ｍｍ
ダウンカット
ドライ－エアブロー加工
【0092】
サンプルＮｏ．４－１、サンプルＮｏ．４－２およびサンプルＮｏ．４－３のエンドミルは、ともに８つの外周刃を有する。サンプルＮｏ．４－１、サンプルＮｏ．４－２およびサンプルＮｏ．４－３は、ともに同時接触刃数が１となるように設定されている。また、サンプルＮｏ．４－１、サンプルＮｏ．４－２およびサンプルＮｏ．４－３２のエンドミルの外周刃は、ポジティブタイプのすく面を有する。
【0093】
サンプルＮｏ．４－１の１段目の逃げ面の幅ｗは、０．０３ｍｍである。サンプルＮｏ．４－２の１段目の逃げ面の幅ｗは、０．０６ｍｍである。サンプルＮｏ．４－３の１段目の逃げ面の幅ｗは、０．１ｍｍである。
なお、サンプルＮｏ．４－１、サンプルＮｏ．４－２およびサンプルＮｏ．４－３の１段面の逃げ面の逃げ角（図４における逃げ角β）は、ともに４°である。また、サンプルＮｏ．４－１、サンプルＮｏ．４－２およびサンプルＮｏ．４－３の２段面の逃げ面の逃げ角（図４における逃げ角γ）は、ともに１５°である。
なお、サンプルＮｏ．４－１、サンプルＮｏ．４－２およびサンプルＮｏ．４－３の１段面の逃げ面の逃げ角（図４における逃げ角β）は、ともに４°である。また、サンプルＮｏ．４－１、サンプルＮｏ．４－２およびサンプルＮｏ．４－３の２段面の逃げ面の逃げ角（図４における逃げ角γ）は、ともに１５°である。
【0094】
図１２は、サンプルＮｏ．４－１、サンプルＮｏ．４－２およびサンプルＮｏ．４－３のエンドミルを用いた加工において、加工面の深さと加工面の倒れ量の測定結果の関係を示すグラフである。
また、サンプルＮｏ．４－１、サンプルＮｏ．４－２およびサンプルＮｏ．４－３のエンドミルを用いた加工による加工面の評価結果を以下、表１に示す。
また、サンプルＮｏ．４－１、サンプルＮｏ．４－２およびサンプルＮｏ．４－３のエンドミルを用いた加工による加工面の評価結果を以下、表１に示す。
【0095】
表１および後段の表２において、「Ｒａ」は加工面の算術平均粗さであり、「Ｒｚ」は加工面の最大高さである。また、「粗さ・外観」は、加工面の目視による評価結果である。「倒れ精度」は、グラフを基にした評価結果である。切削抵抗は、切削抵抗の測定結果を基に、評価した評価結果である。なお、各項目において、Ａが最も良く、Ｂが次に良く、Ｃがさらに次に良く、Ｄが好ましくない状態であったことを示す。
【0096】
【表1】
【0097】
図１２および表１に示すように、１段目の逃げ面の幅ｗが０．０３ｍｍであるサンプルＮｏ．４－１のエンドミルは、サンプルＮｏ．４－２およびサンプルＮｏ．４－３のエンドミルと比較して、形成した加工面が優れていることが確認できる。
【0098】
（試験５）
次に、２段の逃げ面を有する外周刃において、最適な１段面の逃げ面の逃げ角（図４における逃げ角β）を確認する試験５について説明する。
以下の条件において、サンプルＮｏ．５－１、サンプルＮｏ．５－２およびサンプルＮｏ．５－３のエンドミルによって被削材を切削する。
・被削材：ＤＡＣ（Ｈ）４８ＨＲＣ
・エンドミル：外周刃の外径寸法Φ６ｍｍ
・機械：ＹＡＳＤＡ ＹＢＭ６４０Ｖ（ＢＴ４０）
・切削条件：回転数ｎ＝２６５０回転／分
送り速度Ｖｆ＝６３６ｍｍ／分
取りしろ０．１ｍｍ
ダウンカット
ドライ－エアブロー加工
次に、２段の逃げ面を有する外周刃において、最適な１段面の逃げ面の逃げ角（図４における逃げ角β）を確認する試験５について説明する。
以下の条件において、サンプルＮｏ．５－１、サンプルＮｏ．５－２およびサンプルＮｏ．５－３のエンドミルによって被削材を切削する。
・被削材：ＤＡＣ（Ｈ）４８ＨＲＣ
・エンドミル：外周刃の外径寸法Φ６ｍｍ
・機械：ＹＡＳＤＡ ＹＢＭ６４０Ｖ（ＢＴ４０）
・切削条件：回転数ｎ＝２６５０回転／分
送り速度Ｖｆ＝６３６ｍｍ／分
取りしろ０．１ｍｍ
ダウンカット
ドライ－エアブロー加工
【0099】
サンプルＮｏ．５－１、サンプルＮｏ．５－２およびサンプルＮｏ．５－３のエンドミルは、ともに８つの外周刃を有する。サンプルＮｏ．５－１、サンプルＮｏ．５－２およびサンプルＮｏ．５－３は、ともに同時接触刃数が１となるように設定されている。また、サンプルＮｏ．５－１、サンプルＮｏ．５－２およびサンプルＮｏ．５－３２のエンドミルの外周刃は、ポジティブタイプのすく面を有する。
【0100】
サンプルＮｏ．５－１の１段目の逃げ面の逃げ角βは、０°である。サンプルＮｏ．５－２の１段目の逃げ面の逃げ角βは、４°である。サンプルＮｏ．５－３の１段目の逃げ面の逃げ角βは、８°である。
なお、サンプルＮｏ．５－１、サンプルＮｏ．５－２およびサンプルＮｏ．５－３の１段面の逃げ面の幅（図４における幅ｗ）は、０．０６ｍｍである。また、サンプルＮｏ．５－１、サンプルＮｏ．５－２およびサンプルＮｏ．５－３の２段面の逃げ面の逃げ角（図４における逃げ角γ）は、ともに１５°である。
なお、サンプルＮｏ．５－１、サンプルＮｏ．５－２およびサンプルＮｏ．５－３の１段面の逃げ面の幅（図４における幅ｗ）は、０．０６ｍｍである。また、サンプルＮｏ．５－１、サンプルＮｏ．５－２およびサンプルＮｏ．５－３の２段面の逃げ面の逃げ角（図４における逃げ角γ）は、ともに１５°である。
【0101】
図１３は、サンプルＮｏ．５－１、サンプルＮｏ．５－２およびサンプルＮｏ．５－３のエンドミルを用いた加工において、加工面の深さと加工面の倒れ量の測定結果の関係を示すグラフである。
また、サンプルＮｏ．５－１、サンプルＮｏ．５－２およびサンプルＮｏ．５－３のエンドミルを用いた加工による加工面の評価結果を以下、表２に示す。
また、サンプルＮｏ．５－１、サンプルＮｏ．５－２およびサンプルＮｏ．５－３のエンドミルを用いた加工による加工面の評価結果を以下、表２に示す。
【0102】
【表2】
【0103】
図１３および表２に示すように、１段目の逃げ面の逃げ角βが４°であるサンプルＮｏ．５－２のエンドミルは、サンプルＮｏ．５－１およびサンプルＮｏ．５－３のエンドミルと比較して、形成した加工面が優れていることが確認できる。
【0104】
（試験６）
次に、不等リードの外周刃を有するエンドミルの優位性を示す試験６について説明する。
以下の条件において、サンプルＮｏ．６－１およびサンプルＮｏ．６－２のエンドミルによって被削材を切削する。
・被削材：ＤＡＣ（Ｈ）４８ＨＲＣ
・エンドミル：外周刃の外径寸法Φ６ｍｍ
・機械：ＭＡＫＩＮＯ Ｖ３３（ＨＳＫ－Ｆ６３）
・切削条件：回転数ｎ＝２６５０回転／分
送り速度Ｖｆ＝６３６ｍｍ／分
取りしろ０．１ｍｍ
ダウンカット
ドライ－エアブロー加工
次に、不等リードの外周刃を有するエンドミルの優位性を示す試験６について説明する。
以下の条件において、サンプルＮｏ．６－１およびサンプルＮｏ．６－２のエンドミルによって被削材を切削する。
・被削材：ＤＡＣ（Ｈ）４８ＨＲＣ
・エンドミル：外周刃の外径寸法Φ６ｍｍ
・機械：ＭＡＫＩＮＯ Ｖ３３（ＨＳＫ－Ｆ６３）
・切削条件：回転数ｎ＝２６５０回転／分
送り速度Ｖｆ＝６３６ｍｍ／分
取りしろ０．１ｍｍ
ダウンカット
ドライ－エアブロー加工
【0105】
サンプルＮｏ．６－１およびサンプルＮｏ．６－２のエンドミルは、ともに８つの外周刃を有する。サンプルＮｏ．６－１およびサンプルＮｏ．６－２は、ともに同時接触刃数が１となるように設定されている。また、サンプルＮｏ．６－１およびサンプルＮｏ．６－２のエンドミルの外周刃は、ポジティブタイプのすく面を有する。
【0106】
サンプルＮｏ．６－１のエンドミルの外周刃は、等リードである。サンプルＮｏ．６－１のエンドミルの外周刃のねじれ角は、３８°である。一方で、サンプルＮｏ．６－２のエンドミルの外周刃は、不等リードである。サンプルＮｏ．６－２のエンドミルは、３８°、４０°、３８°、３６°、３８°、４０°、３８°、３６．５°のねじれ角の外周刃が工具回転方向に沿って並ぶ。
【0107】
図１４Ａは、サンプルＮｏ．６－１のエンドミルを用いた加工において、加工面の深さと加工面の倒れ量の測定結果の関係を示すグラフである。図１４Ｂは、サンプルＮｏ．６－２のエンドミルを用いた加工において、加工面の深さと加工面の倒れ量の測定結果の関係を示すグラフである。なお、サンプルＮｏ．６－１およびサンプルＮｏ．６－２のエンドミルを用いた加工において、エンドミルの送り速度を５０ｍ／分、７０ｍ／分および１００ｍ／分とした場合について、それぞれ測定した。
【0108】
図１４Ａおよび図１４Ｂに示すように、サンプルＮｏ．６－１のエンドミルによる加工では、エンドミルの送り速度を５０ｍ／分、７０ｍ／分とした場合に良好な加工面を形成できるが、エンドミルの送り速度を１００ｍ／分とした場合において、倒れ量が大きくなる。一方で、サンプルＮｏ．６－２のエンドミルによる加工では、エンドミルの送り速度を変えた場合であっても、一定の倒れ量を維持できる。すなわち、外周刃を不等リードとすることで、エンドミルの送り量を大きくした場合であっても、加工面の精度を向上できることが確認された。
【0109】
以上に、本発明の実施形態を説明したが、実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【0110】
１，１０１…エンドミル、１１…首部（軸部）、２０，１２０…刃部、２１，１２１Ａ…外周刃、２１ａ…上端、２１ｂ…下端、２２，１２２Ａ…底刃、２３…ラジアス刃、２４ｂ…すくい面、２５…逃げ面、１２１Ａ…第１の外周刃、１２１Ｂ…第２の外周刃、１２１Ｃ…第３の外周刃、ｄ，Ｄ…外径寸法、Ｌ…刃長、Ｏ…軸線（中心軸）、Ｐ１，Ｐ２…境界、Ｔ…工具回転方向、ＴＰ…最先端点、θ，θ１，θ２，θ３…ねじれ角
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】