(57)【要約】【課題】切り屑詰まりを生じることがなく、工具剛性と切屑排出性を確保できる。【解決手段】エンドミル１では、外周刃６の切り屑排出溝５は、先端面から後端側まで延びる第一フルート溝１３と第一フルート溝１３の先端側領域を切除して形成された第二フルート溝１４とを有する。第二フルート溝１４は第一フルート溝１３の第二外周すくい面１７側から外周逃げ面８に到達するまで周方向に形成されている。刃部３において、第二フルート溝１４に内接する第一の芯厚Ｓ１は後端側で第一フルート溝１３に内接する第二の芯厚Ｓ２より小さい。第二フルート溝１４を有する外周刃６の外周逃げ面方向に２０°の角度では、外周逃げ面８は中心軸線Ｏからの長さが半径長さＤ／２の８８％〜９７％の肉厚を有し、外周刃６の外周逃げ面方向に３０°の角度では、外周逃げ面８は中心軸線Ｏからの長さが半径長さＤ／２の７８％〜９３％の肉厚を有している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸線回りに回転可能な工具本体の先端側外周面に所定間隔を開けて螺旋状に形成された複数の外周刃と、該外周刃の回転方向前側に形成された切り屑排出溝と、前記工具本体の先端面に形成されていて前記外周刃に連続する複数の底刃と、を有する切削工具であって、
前記外周刃の外周すくい面を有する前記切り屑排出溝は、
前記先端面から後端側まで延びる第一フルート溝と、
前記第一フルート溝の先端側領域を切除して形成されていて前記第一フルート溝より短い長さとされ且つその後端が前記第一フルート溝に接続されている第二フルート溝と、を備え、
前記第二フルート溝は前記第一フルート溝の外周すくい面側から外周逃げ面に到達するまで周方向に形成されていることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記工具本体の中心軸線に直交する断面視で前記中心軸線と前記外周刃を結ぶ半径長さをＤ／２として、
前記第二フルート溝を有する前記外周刃の外周逃げ面方向に２０°の角度では、前記外周面は前記中心軸線からの長さが前記半径長さＤ／２の８８％〜９７％の肉厚を有し、
前記外周刃の外周逃げ面方向に３０°の角度では、前記外周逃げ面は前記中心軸線からの長さが前記半径長さＤ／２の７８％〜９３％の肉厚を有している請求項１に記載された切削工具。
【請求項３】
前記工具本体の先端面近傍における中心軸線に直交する断面において、前記外周刃の外周すくい面には前記第一フルート溝と前記第二フルート溝との境界に交差突部が突出して形成されている請求項１または２に記載された切削工具。
【請求項４】
前記交差突部は前記中心軸線と外周刃とを結ぶ仮想線に対して５°以下突出していると共に、前記中心軸線から外周刃までの半径長さＤ／２の６５％以上の位置に形成されている請求項３に記載された切削工具。
【請求項５】
前記中心軸線と前記外周刃を結ぶ半径長さをＤ／２として、
前記第二フルート溝の領域における第一の芯厚は０．５５Ｄ〜０．７０Ｄの範囲に設定され、
前記第二フルート溝より後方で前記第一フルート溝の領域における第二の芯厚は０．６０Ｄ〜０．８０Ｄの範囲に設定され且つ前記第一の芯厚より０．０５Ｄ以上大きい請求項１から４のいずれか１項に記載された切削工具。
【請求項６】
前記第二フルート溝の長さは先端面から０．５Ｄ〜１．５Ｄまでの範囲に設定されている請求項１から５のいずれか１項に記載された切削工具。
【請求項７】
先端側の前記外周逃げ面の周方向の幅は０．０５Ｄ〜０．２５Ｄの範囲に設定されている請求項１から６のいずれか１項に記載された切削工具。
【請求項８】
前記複数の底刃は不等分割され、前記複数の外周刃は不等リードに設定されている請求項１から７のいずれか１項に記載された切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具本体の先端面に底刃が形成され外周面に外周刃が形成されたエンドミルを含む切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に精密機械加工分野において、高精度な金型や部品等を切削加工するために例えばスクエアエンドミルが用いられている。このスクエアエンドミルは例えばステンレス鋼やチタン合金や耐熱合金等の難削材を切削加工する切削工具として用いられている。このエンドミルを高速回転させながら横送りして肩削り加工や溝加工をし、或いは中心軸線方向に送ってワークに切り込みを入れてドリリング加工する。その際、切り屑が連続的に生成されて切り屑排出溝を走行するため切り屑排出溝の面を擦過して詰まり易くなり、外周刃や底刃の欠損や工具本体の折損等を生じ易い。
【０００３】
横送り加工における切り屑排出性を改善したエンドミルとして、例えば特許文献１に記載されたものが提案されている。このエンドミルは、工具本体の先端面に４枚の第一底刃が形成され、各第一底刃の回転方向前方に形成したギャッシュ溝から続く外周面には切り屑排出溝が螺旋状に形成されている。この切り屑排出溝と外周逃げ面との間に外周刃が螺旋状に形成されている。
しかも、工具本体の先端側から基端側に向けて芯厚が次第に大きくなるように形成されている。これによって、工具本体の撓みを抑制している。また、切り屑排出溝は軸に直交する断面視で比較的深さの深い第１溝と第1溝を囲む比較的浅い第２溝とを重ねて形成しているため、肩削り加工や溝加工における切り屑詰まりを防ぐとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１７/０３８７６３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、上述したエンドミルでは、特に先端面の底刃に近い外周面の領域において、後端部と比較して芯厚がかなり小さく、しかも切り屑排出溝における第１溝に続く第２溝の周方向範囲が広く形成されている。そのため、先端側の切刃部の強度が小さくなり、工具剛性が小さいために横送り加工及びドリリング加工時に工具を欠損し易くなり、工具寿命が短いという問題があった。
しかも、切り屑排出溝の第２溝の先端側中央部分に第１溝が形成されているため第1溝を走行する切り屑が詰まり易く排出性が悪いという問題もあった。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、切り屑詰まりを生じることがなく、工具剛性と切屑排出性を確保することができる切削工具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】
本発明による切削工具は、中心軸線回りに回転可能な工具本体の先端側外周面に所定間隔を開けて螺旋状に形成された複数の外周刃と、該外周刃の回転方向前側に形成された切り屑排出溝と、工具本体の先端面に形成されていて外周刃に連続する複数の底刃と、を有する切削工具であって、外周刃の外周すくい面を有する切り屑排出溝は、先端面から後端側まで延びる第一フルート溝と、第一フルート溝の先端側領域を切除して形成されていて第一フルート溝より短い長さとされ且つその後端が第一フルート溝に接続されている第二フルート溝と、を備え、第二フルート溝は第一フルート溝の外周すくい面側から外周逃げ面に到達するまで周方向に形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、切り屑排出溝の第一フルート溝を切除して形成した第二フルート溝を有する部分の第一の芯厚は第二フルート溝を有さない後端側の第一フルート溝を有する部分の第二の芯厚より小さいため、先端側では後端側より工具剛性が小さいが切り屑排出溝の溝深さが大きい。しかも、第二フルート溝は第一フルート溝の外周すくい面側から外周逃げ面に到達するまで周方向に形成されているため、幅広で切り屑排出がスムーズであり、切り屑排出性が高い。
【０００８】
また、工具本体の中心軸線に直交する断面視で中心軸線と外周刃を結ぶ半径長さをＤ／２として、第二フルート溝を有する外周刃の外周逃げ面方向に２０°の角度では、外周面は中心軸線からの長さが半径長さＤ／２の８８％〜９７％の肉厚を有し、外周刃の外周逃げ面方向に３０°の角度では、外周逃げ面は中心軸線からの長さが半径長さＤ／２の７８％〜９３％の肉厚を有していることが好ましい。
本発明によれば、先端側の第一の芯厚は後端側の第二の芯厚より小さいが外周刃の外周面の肉厚を大きく形成したことで刃先強度を補強することができる。
【０００９】
また、工具本体の先端面近傍における中心軸線に直交する断面において、外周刃の外周すくい面には第一フルート溝と第二フルート溝との境界に交差突部が段差として形成されていてもよい。
外周刃の外周すくい面に第一フルート溝と第二フルート溝との境界をなす交差突部を形成したため、生成される切り屑が外周すくい面と接触する面積が少なくなり、よりスムーズに走行する。
【００１０】
また、交差突部は中心軸線と外周刃とを結ぶ仮想線に対して５°以下突出していると共に、中心軸線から外周刃までの半径長さＤ／２の６５％以上の位置に形成されていることが好ましい。
外周刃の外周すくい面に形成された交差突部の突出が５°以下で中心軸線から外周刃までの半径長さＤ／２の６５％以上の位置に設けたことによって、切り屑の接触を小さくして走行負荷及び加工負荷を低減することができる。
【００１１】
また、中心軸線と外周刃を結ぶ半径長さをＤ／２として、第二フルート溝の領域における第一の芯厚は０．５５Ｄ〜０．７０Ｄの範囲に設定され、第二のフルート溝より後方で第一のフルート溝の領域における第二の芯厚は０．６０Ｄ〜０．８０Ｄの範囲に設定され且つ第一の芯厚より０．０５Ｄ以上大きく設定することが好ましい。
これにより、切削工具の先端側での切り屑排出をスムーズにすると共に、後方側の第二の芯厚を先端側の第一の芯厚より大きくすることで工具本体の剛性を確保することができる。
【００１２】
また、第二フルート溝の長さは先端面から０．５Ｄ〜１．５Ｄまでの範囲に設定されていることが好ましい。
切り屑排出溝の第二フルート溝の長さを中心軸線方向に先端面から０．５Ｄ〜１．５Ｄまでの範囲にすることで、切り屑排出性を向上できると共に工具剛性を確保することができる。
【００１３】
また、外周逃げ面の周方向の幅は０．０５Ｄ〜０．１５Ｄの範囲に設定されていることが好ましい。
先端側の第一の芯厚が小さくても外周刃の外周逃げ面の幅を０．０５Ｄ〜０．２５Ｄの範囲に設定することで、工具剛性を補強することができる。
【００１４】
また、複数の底刃は不等分割され、複数の外周刃は不等リードに設定されていてもよい。
複数の底刃は不等分割され、複数の外周刃は不等リードに設定されているため、切削時にビビり振動の発生を抑制できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る切削工具によれば、第二フルート溝によって先端側の芯厚を後端側より小さくすることで先端側の切り屑排出溝を深くして切り屑排出性を向上させると共に、後端側の芯厚を大きくすることで先端側の工具剛性を補強して全体の工具剛性を高くすることができる。
また、先端側の第二フルート溝は周方向に外周刃の外周すくい面側から外周刃の外周逃げ面まで到達することで、工具剛性を高めつつ切り屑をスムーズに排出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第一実施形態によるエンドミルの刃部を示す側面図である。
【図２】図１に示すエンドミルの先端面図である。
【図３】エンドミルの先端面から０．５Ｄの長さ位置におけるＡ-Ａ線断面図である。
【図４】図３における外周刃の外周すくい面の拡大図である。
【図５】エンドミルの先端面から１．５Ｄの長さ位置におけるＢ-Ｂ線断面図である。
【図６】第二実施形態によるエンドミルの先端面から０．５Ｄの長さ位置における図３と同様な断面図である。
【図７】エンドミルの先端面から１．５Ｄの長さ位置における図５と同様な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態によるエンドミルについて添付図面に基づいて説明する。
図１乃至図５は本発明の第一実施形態による切削工具としてのエンドミル１を示すものである。エンドミル１は例えば４枚刃のスクエアエンドミルである。図１において、実施形態によるエンドミル１は、略円柱状に形成されていて中心軸線Ｏを中心に回転される工具本体２とその先端部に形成された刃部３とを備えている。本明細書では工具本体２の中心軸線Ｏに沿った刃部３側を先端側といい、主軸に連結する反対側を基端側、後方というものとする。
【００１８】
このエンドミル１は刃部３の先端面４における底刃の最大外径Ｄが例えば１ｍｍ〜１２ｍｍの範囲、好ましくは１〜６ｍｍの範囲に形成された小径のエンドミルであり、機械部品や金型等を切削加工する。或いは、このエンドミル１は外径Ｄが１ｍｍ未満でもよい。このエンドミル１はステンレス鋼やチタン合金や耐熱合金等の難削材の切削加工に好適である。
【００１９】
刃部３の外周面には、先端側から基端側に向けて中心軸線Ｏ回りに所定角度で捩じれる切り屑排出溝５が周方向に所定間隔を開けて複数条、例えば４条螺旋状に形成されている。刃部３の側面に形成された各切り屑排出溝５において、回転方向を向く壁面とその回転方向後方に連なる外周面との交差稜線部に外周刃６が形成されている。切り屑排出溝５の回転方向を向く壁面が外周刃６の外周すくい面７とされ、外周刃６を介して回転方向後方を向く外周面が外周逃げ面８とされている。
４枚の外周刃６も周方向に所定間隔で配列されてそれぞれ螺旋状に形成されている。外周刃６の外周逃げ面８は外周刃６の回転軌跡に沿って凸曲面状とされ且つ正の逃げ角を形成して外周刃６の刃先強度を確保している。或いは、外周逃げ面８は平坦面状で正の逃げ角を有していてもよい。
【００２０】
図２に示す刃部３の先端面４には、その回転中心をなす中心軸線Ｏに対して、対向する一対の外周刃６から中心軸線Ｏに向けて例えば直線状に延びる一対の長刃１０が回転対称に形成されている。各長刃１０の回転方向前方側には所定角度を以って一対の短刃１１が回転対称に形成されている。短刃１１も外周面の外周刃６に連続して径方向中心側に向けて例えば直線状に延びている。
しかも、底刃の外径長さをＤとして、各短刃１１は外周刃６に接続される外周端から先端面４の半径（Ｄ／２）の例えば１／２程度の長さで形成されている。そのため、短刃１１は中心軸線Ｏの近傍に到達しておらず、途中で途切れている。長刃１０と短刃１１とで底刃を形成する。
【００２１】
また、長刃１０は短刃１１よりも基端側に凹んでいる。これにより、エンドミル１を回転させながら被削材に対して中心軸線Ｏ方向に送るドリリング加工を行う、即ちドリリング加工を行う場合、先に短刃１１で外周側領域を切削加工し、これに遅れて短刃１１を設けない中心側領域（中心軸線Ｏ側）を長刃１０で切削加工する。そのため、長刃１０では、回転切削する短刃１１に重複しない中心側領域の切刃部１０ａでのみ切削加工を行う。
短刃１１の長さを長刃１０の切刃部１０ａの長さと同程度に設定することで、長刃１０と短刃１１の切削負担をほぼ同程度に設定できるため、長刃１０の切刃部１０ａと短刃１１の振動を抑制できる。底刃は不等分割されているが、等分割に配設されていてもよい。
【００２２】
長刃１０と短刃１１にそれぞれ接続される外周刃６は等リードまたは不等リードに配設されていてもよい。外周刃６を不等リードに配設することで、エンドミル１の回転切削加工時にビビり振動の発生を抑制できる。
先端面４における中心軸線Ｏの周囲には、長刃１０と短刃１１の回転方向前側に基端側に向けて凹状に切除されたギャッシュ溝１２が所定間隔で４つ形成されている。ここで、長刃１０の回転方向前方に形成されたギャッシュ溝１２を符号１２Ａで表し、短刃１１の回転方向前方に形成されたギャッシュ溝１２を符号１２Ｂで表すものとする。
【００２３】
図1に示す刃部３において、外周刃６の回転方向前方側に形成された切り屑排出溝５は第一フルート溝１３と第二フルート溝１４とで形成されている。第一フルート溝１３は刃部３の外周面を先端面４から中心軸線Ｏに沿って螺旋状に基端側に延びていて後端で外周側に切れ上がっている。第二フルート溝１４は、図３に示すように、第一フルート溝１３の長手方向の先端側部分で第一フルート溝１３を切除することでより深いフルート溝を形成している。各第二フルート溝１４は先端面４で各ギャッシュ溝１２Ａ、１２Ｂに滑らかに接続されている。
なお、図３は刃部３の先端面４から長手方向に距離０．５Ｄの位置における中心軸線Ｏに直交する軸直交断面図であり、図５は先端面から距離１．５Ｄの位置における中心軸線Ｏに直交する軸直交断面図である。
【００２４】
第二フルート溝１４は第一フルート溝１３より長さが短く、工具本体２の先端面４から基端側に向けて０．５Ｄ〜１．５Ｄまでの範囲の長さに形成されている。第一フルート溝１３は先端面４から１．５Ｄより長い長さに形成されている。第二フルート溝１４の後端では徐々に径方向外側に切れ上がって滑らかに第一フルート溝１３に接続されている。本実施形態では、図１に示すように、第二フルート溝１４は先端面４から１．５Ｄの長さに到達しない位置に終端が形成されている。
【００２５】
図３の軸直交断面図において、第一フルート溝１３は外周刃６から周方向に滑らかに凹曲線を描いて第一外周すくい面１５を形成して更に凸曲線状に湾曲して前方の外周刃６の外周逃げ面８に接続されている。第一フルート溝１３を更に切除して形成された第二フルート溝１４は第一フルート溝１３の第一外周すくい面１５を一部切除して周方向に凹曲面を形成して第二外周すくい面１７を形成し、更に凸曲線状に湾曲して外周逃げ面８に接続されている。
【００２６】
そのため、外周刃６の先端側の第二フルート溝１４の部分の外周すくい面７は第一外周すくい面１５と第二外周すくい面１７とで形成されている。第一外周すくい面１５と第二外周すくい面１７の交差部に段差として交差突部１６が突出形成されている。図４に示すように、交差突部１６は中心軸線Ｏと外周刃６とを結ぶ仮想線Ｌ(半径)に対して５°以内、例えば２．２２°突出している。しかも、交差突部１６は中心軸線Ｏと外周刃６とを結ぶ半径長さＤ／２の６５％以上の位置に形成されている。そのため、外周刃６の外周すくい面７は第一外周すくい面１５と第二外周すくい面１７とで二段に形成され、交差突部１６によって切り屑との接触を小さくして走行負荷及び加工負荷を低減している。
ここで、交差突部１６の突出角度が５°を超えると切り屑の走行の障害になりスムーズに流れなくなる。また、交差突部１６の位置が中心軸線Ｏから半径Ｄ／２の６５％未満の長さ位置であると切り屑が外周すくい面７に接触する部分が増えて加工負荷を低減する効果がなくなる。交差突部１６は第二フルート溝１４に沿って先端側から後端側に延びていて第二フルート溝１４の終端部で終了する。
【００２７】
図３及び図５において、第一フルート溝１３と第二フルート溝１４は外周面への切り上げ部を除いてその中心軸線Ｏに沿う方向に同一深さで形成されている。第二フルート溝１４が形成された先端側領域での刃部３の第一の芯厚Ｓ１は、第二フルート溝１４の内接円で０．５５Ｄ〜０．７０Ｄの範囲に形成されている。切り屑排出溝５において、第二フルート溝１４が形成された先端側領域では、第一の芯厚Ｓ１が小さいため工具剛性は比較的小さいが、溝深さが大きく切り屑の排出性が高い。
第二フルート溝１４が形成されておらず第一フルート溝１３だけが形成された基端側領域では、刃部３の第二の芯厚Ｓ２は第一フルート溝１３の内接円により０．６０Ｄ〜０．８０Ｄの範囲に形成されている。第一フルート溝１３の第二の芯厚Ｓ２は第二フルート溝１４の第一の芯厚Ｓ１より０．０５Ｄ以上大きく設定され、工具剛性が高い。
【００２８】
上述したように、刃部３において、第二フルート溝１４を形成した先端側の第一の芯厚Ｓ１は基端側の第二の芯厚Ｓ２より小さく工具剛性が低い。そのため、工具剛性を補強するため、第二フルート溝１４を備えた領域の外周刃６の外周逃げ面８に次の構成を付加している。
図３において、外周逃げ面８として外周刃６の回転方向後方側に接続された二番逃げ面を有しているが、更に後方に逃げ面が形成されていてもよい。しかも、外周刃６の外周逃げ面８の周方向の幅Ｍが０．０５Ｄ〜０．２５Ｄの範囲に設定されている。これにより、外周刃６の外周逃げ面８の部分の剛性を向上させている。外周逃げ面８の幅Ｍが０．０５Ｄより小さいと剛性の補強効果が小さく０．２５Ｄより大きいと外周刃６の回転方向後方側の第二フルート溝１４の幅が狭くなり、切り屑排出性が低下する。
【００２９】
図３に示すように、外周刃６の外周逃げ面８において、中心軸線Ｏと外周刃６を結ぶ仮想線Ｌの半径に対して回転方向後方側に２０°の位置では半径Ｄ/２の８８％〜９７％の厚みを有して張り出している。仮想線Ｌの半径に対して回転方向後方側に３０°の位置では、半径Ｄ／２の７８％〜９３％の厚みを持たせて張り出している。しかも、２０°の位置から３０°の位置までなだらかに傾斜が変化している。これら２０°と３０°の位置の肉厚は外周逃げ面８の回転方向後方に続く第二フルート溝１４に形成されているが、外周逃げ面８に形成することも可能である。
外周逃げ面８の厚みがこの範囲であれば切り屑排出性を損なうことなく工具剛性を向上できる。外周逃げ面８の厚みが上記の範囲を超えると第二フルート溝１４の周方向の幅が小さくなり切り屑排出性が低下し、上記の範囲より小さいと工具剛性の向上を達成できない。
【００３０】
なお、図５において、刃部３の第二フルート溝１４が形成されない基端側の第一フルート溝１３の領域では第二の芯厚Ｓ２が第一の芯厚Ｓ１より大きく工具剛性が高い。そのため、外周逃げ面８の幅Ｍ、外周刃６の回転方向後方側の２０°、３０°の位置の外周逃げ面８の肉厚は第二フルート溝１４の領域より小さくてもよい。
【００３１】
本実施形態によるエンドミル１は上述の構成を備えており、エンドミル１で被削材を切削加工する際、例えば最初に中心軸線Ｏ方向に送るドリリング加工を行い、その後に横送りして肩削り加工を行うものとする。
エンドミル１を中心軸線Ｏ周りに高速回転させながら中心軸線Ｏ方向に送ってドリリング加工を行う場合、最初に刃部３の先端面４の外周側に配設した一対の短刃１１で切削加工を行う。短刃１１で生成される切り屑は、長刃１０の全長で切削加工する場合のほぼ半分程度の幅と体積になる。そのため、切り屑はギャッシュ溝１２Ｂから切り屑排出溝５の第二フルート溝１４をスムーズに走行して第一フルート溝１３から排出される。また、短刃１１による切削に遅れて、被削材の内側の部分を長刃１０の切刃部１０ａで切削加工できる。
【００３２】
しかも、切り屑排出溝５を走行する切り屑は、第一フルート溝１３及び第二フルート溝１４を走行する際、外周すくい面７である第一外周すくい面１５及び第二外周すくい面１７の交差突部１６に接触して走行する。そのため、第一外周すくい面１５及び第二外周すくい面１７に対する切り屑の接触面積が小さく走行時の抵抗と加工負荷を低減できる。
しかも、第一フルート溝１３に重ねて第二フルート溝１４を形成したため、溝深さが大きく切り屑排出性が高い。第二フルート溝１４に形成された第二外周すくい面１７は外周刃６の第一外周すくい面１５の途中部分から回転方向前方の外周刃６の外周逃げ面８に向けて凹曲面と凸曲面とを連続して形成しているため幅広であり、切り屑をスムーズに基端側に排出できる。
【００３３】
また、エンドミル１の刃部３は先端側の切り屑排出溝５に第一フルート溝１３に重ねて第二フルート溝１４を形成したため、先端側の第一の芯厚Ｓ１がその後方の第一フルート溝１３だけ設けた領域の第二の芯厚Ｓ２と比較して小さく、工具剛性が小さい。しかしながら、第二フルート溝１４の領域において、各外周刃６の外周逃げ面８は周方向の幅Ｍが０．０５Ｄ〜０．２５Ｄの範囲の肉厚に形成されている。
しかも、外周刃６の外周逃げ面８は中心軸線Ｏと外周刃６を結ぶ仮想線Ｌの回転方向後方側の２０°の位置で半径Ｄ／２の８８％〜９７％の範囲、３０°の位置で半径Ｄ／２の７８％〜９３％の範囲の肉厚に張り出し形成されている。そのため、第一の芯厚Ｓ１の比較的小さい工具剛性を外周逃げ面８の肉厚によって補強することができ、切り屑排出性と工具剛性を共に向上させることができる。また、切り屑排出溝５の基端側は第一フルート溝１３だけが形成されているため、第二の芯厚Ｓ２が第一の芯厚Ｓ１より大きく工具剛性が高い。
【００３４】
なお、ドリリング加工終了後にエンドミル１を横送りして被削材の加工面の肩削り切削を行うことができる。その際、先端側の外周刃６によって切削された切り屑は第一フルート溝１３の第一外周すくい面１５及び第二フルート溝１４の第二外周すくい面１７を走行するが、交差突部１６に接触するため第一外周すくい面１５及び第二外周すくい面１７に接触する面積は小さい。そのため、切り屑は摩擦抵抗を抑えてスムーズに第二フルート溝１４から第一フルート溝１３を走行して基端側に排出される。
しかも、刃部３の先端側では第一フルート溝１３に第二フルート溝１４が形成されているために溝深さが深くて一層切り屑排出性を向上できる。
【００３５】
上述したように本実施形態によるエンドミル１によれば、工具本体２の刃部３の先端側に第一フルート溝１３に重ねて第二フルート溝１４を形成したため、先端側の切り屑排出性が高い。また、第二フルート溝１４を第一フルート溝１３より短く形成することで基端側の工具剛性を大きくした。
しかも、切り屑排出溝５の第二フルート溝１４は周方向に第一フルート溝１３の第一外周すくい面１５側から外周逃げ面８まで形成したため、幅広で切り屑排出性が高い。また、第一フルート溝１３及び第二フルート溝１４に形成した２段の第一外周すくい面１５及び第二外周すくい面１７の交差部に交差突部１６を設けたため、切り屑の接触面積が少なくよりスムーズに走行して排出される。
【００３６】
また、第二フルート溝１４を第一フルート溝１３より短く形成し、第二フルート溝１４を形成した領域の第一の芯厚Ｓ１はその基端側の第一フルート溝１３のみを形成した領域の第二の芯厚Ｓ２より小さいため工具剛性が小さい。しかし、外周刃６の外周逃げ面８に所定幅Ｍを設け、中心軸線Ｏから外周刃６までの仮想線Ｌの回転方向後方側に２０°及び３０°の位置での外周面(外周逃げ面または外周すくい面７)の肉厚を半径Ｄ／２の８８〜９７％、７８％〜９３％に張り出させることで工具剛性を補強することができる。
【００３７】
以上、本発明の実施形態によるエンドミル１について説明したが、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異なる形態や態様を採用できることはいうまでもない。これらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
以下に本発明の他の実施形態や変形例について説明するが、上述した実施形態の部分や部品と同一または同様なものについては同一の符号を用いて説明を行うものとする。
【００３８】
次に本発明の第二実施形態によるエンドミル１Ａについて図６及び図７により説明する。
第二実施形態によるエンドミル１Ａは、第一実施形態によるエンドミル１と基本構成を共通にしており、外周刃６の逃げ面の形状において相違する。図６は工具本体２の刃部３における先端面４から０．５Ｄの距離の中心軸線Ｏに直交する断面図、図７は先端面４から１．５Ｄの距離の中心軸線Ｏに直交する断面図である。
本第二実施形態によるエンドミル１Ａの刃部３において、各長刃１０及び短刃１１の外周側端部には刃部３の外周面に形成された螺旋状の外周刃６が連結されている。外周刃６の回転方向前方側には外周すくい面７を有する切り屑排出溝５が形成され、外周刃６の回転方向後方側には外周逃げ面２０が形成されている。外周逃げ面２０は、図６に示す第二フルート溝１４を設けた領域では、外周すくい面７の傾斜角度が大きくなっている。図７に示す第一フルート溝１３のみを設けた領域では、外周逃げ面２０とその回転方向後方の外周すくい面７の間に段差が形成されている。
【００３９】
刃部３の先端側領域において、図６に示す先端面４から０．５Ｄの位置には、第一フルート溝１３の底部を更に深く切除して第二フルート溝１４が形成されている。４つの第二フルート溝１４の内接円として第一の芯厚Ｓ１（＝０．５５Ｄ〜０．７０Ｄ）が形成されている。図７に示す先端面から１．５Ｄの位置には、外周面の周方向に所定間隔で４つの第一フルート溝１３が形成され、その内接円として第二の芯厚Ｓ２（＝０．６０Ｄ〜０．８０Ｄ）が形成されている。しかも、第二の芯厚Ｓ２は第一の芯厚Ｓ１より０．０５Ｄ以上大きい。
本第二実施形態によるエンドミル１Ａでは、先端側の刃部３の工具剛性を補強するために第一実施形態と同様に外周逃げ面２０の形状を工夫している。
【００４０】
即ち、図６において、外周刃６の外周逃げ面２０の周方向の幅Ｍが０．０５Ｄ〜０．２５Ｄの範囲に設定されている。これにより、外周刃６の外周逃げ面８の部分の剛性を向上させている。
また、外周刃６の外周逃げ面２０において、中心軸線Ｏと外周刃６を結ぶ仮想線Ｌの半径Ｄ／２に対して第二フルート溝１４を有する外周刃６の外周逃げ面方向に２０°の角度では、外周面は中心軸線Oからの長さが半径長さＤ／２の８８％〜９７％の肉厚を有している。また、外周刃６の外周逃げ面方向に３０°の角度では、外周逃げ面２０は中心軸線Ｏからの長さが半径長さＤ／２の７８％〜９３％の肉厚を有している。
外周逃げ面２０の厚みが上記の範囲を超えて延びると第二フルート溝１４の周方向の幅が小さくなり切り屑排出性が低下し、上記の範囲より小さいと工具剛性の向上に寄与できないという欠点が生じる。
なお、第二フルート溝１４が形成されていない第一フルート溝１３の領域では第二の芯厚Ｓ２が第一の芯厚Ｓ１より大きく工具剛性が高いため、外周逃げ面２０の幅Ｍ、外周刃６の回転方向後方側の２０°から３０°の範囲での外周逃げ面２０の肉厚は第二フルート溝１４を設けた領域より小さくてもよい。
【００４１】
上述した各実施形態によるエンドミル１、１Ａでは、先端面４に２枚の長刃１０と２枚の短刃１１を交互に配列させ、外周刃６を４枚刃としたが、本発明は４枚刃による底刃や外周刃６の構成に限定されない。例えば底刃や外周刃６の合計が３枚または２枚、或いは５枚以上に配列されて構成してもよい。これらの場合、底刃は長刃１０と短刃１１に限定されることなく、適宜の長さの底刃を採用できる。
上述の各実施形態において、外周刃６のすくい面には第一フルート溝１３と第二フルート溝１４との境界に交差突部１６が段差として形成されている。しかしながら、必ずしも交差突部１６は必要なく、第一フルート溝１３と第二フルート溝１４との周方向の境界を滑らかな凹曲線状に形成してもよい。
【００４２】
また、刃部３の外周面に配列させた複数の外周刃６の配設間隔は適宜に設定できる。
上述した各実施形態や変形例では、エンドミル１としてスクエアエンドミルについて説明したが、これに代えてラジアスエンドミルやボールエンドミルやドリル等の各種の切削工具にも本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１  エンドミル
２  工具本体
３  刃部
５  切り屑排出溝
６  外周刃
７  外周すくい面
８、２０  外周逃げ面
１０  長刃
１０ａ  切刃部
１１  短刃
１３  第一フルート溝
１４  第二フルート溝
１５  第一外周すくい面
１６  交差突部
１７  第二外周すくい面
Ｓ１  第一の芯厚
Ｓ２  第二の芯厚
Ｌ  仮想線
Ｏ  中心軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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