(57)【要約】【課題】難削材について高送り加工を行っても長寿命となる多刃ボールエンドミルを提供する。【解決手段】シャンク部２の端部側に設けた切れ刃部３の先端部の外周面から、この先端部における回転軸心Ｏの近傍位置まで、３枚以上のボール刃をギャッシュを介して備えている多刃ボールエンドミルである。回転軸心Ｏの近傍位置まで形成されたボール刃は、回転軸心Ｏの近傍位置からボール刃と一体に繋がるように形成された中低勾配刃を備えている。中低勾配刃は、回転軸心Ｏ近傍位置からその端部が回転軸心Ｏに接するように形成され、中低勾配刃の逃げ面が多刃ボールエンドミルの回転方向に対する幅は、回転軸心Ｏから離れるに従って徐々に大きくなるように形成されている。さらに、中低勾配刃は、回転軸心Ｏに直交する面に対して、シャンク部２の後方側に傾斜角度αをもって傾斜している。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸心を中心として所定の回転方向に回転するシャンク部と、前記シャンク部の前方側に形成された切れ刃部と、前記切れ刃部の先端部に形成された３つ以上のギャッシュと、隣り合う前記ギャッシュの間にすくい面と逃げ面を備えたボール刃を３枚以上有する多刃ボールエンドミルであって、
それぞれの前記ボール刃は、前記回転軸心の近傍位置において、前記ボール刃と繋がって前記回転軸心に接するように形成され、逃げ面とすくい面を有する中低勾配刃を備え、
それぞれの前記中低勾配刃は、前記回転軸心と直交する面に対して、前記シャンク部の後方側に傾斜するように形成されており、
前記中低勾配刃の前記逃げ面の前記回転方向に向く幅は、前記回転軸心から離れるに従って徐々に大きくなるように形成されていることを特徴とする多刃ボールエンドミル。
【請求項２】
前記ボール刃の前記逃げ面と前記中低勾配刃の逃げ面は一体に繋がっており、前記回転軸心方向から前記切れ刃部を見た平面視において、前記ボール刃は前記回転方向にＲ状の凸形状をなすとともに、前記ボール刃の前記逃げ面が前記回転方向に向く幅は、前記回転軸心から離れるに従って徐々に大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の多刃ボールエンドミル。
【請求項３】
前記中低勾配刃の逃げ面は、前記回転軸心と直交する面に対して、前記シャンク部の後方側に傾斜するように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多刃ボールエンドミル。
【請求項４】
前記中低勾配刃は、直線状の切れ刃、または前記回転方向の後方側に凹状に窪んだ曲線状の切れ刃、もしくは前記直線状と前記回転方向の後方側に凹状に窪んだ曲線状をなす切れ刃から構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の多刃ボールエンドミル。
【請求項５】
前記ギャッシュは、前記中低勾配刃のそれぞれの前記逃げ面と前記すくい面とがなす稜線に対して、前記回転方向の後方側に配置された前記ギャッシュの溝底を備えていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の多刃ボールエンドミル。
【請求項６】
前記中低勾配刃は、
前記中低勾配刃の逃げ面と前記すくい面とがなす第１の稜線と、
前記第１の稜線の端部に繋がる第２の稜線であって、前記中低勾配刃の逃げ面と、前記中低勾配刃のすくい面に対して前記回転方向の後方側に傾斜するように設けられた前記ボール刃のすくい面とがなす稜線に、形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の多刃ボールエンドミル。
【請求項７】
前記中低勾配刃は、前記回転軸心と直交する面に対して、前記シャンク部の後方側に傾斜する傾斜角度を０．５°以上３°以下の範囲に設定していることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の多刃ボールエンドミル。
【請求項８】
前記切れ刃部を前記回転軸心方向から見た平面視において、前記中低勾配刃は、前記ボール刃方向になす幅を前記切れ刃部の刃径の１．２５％以上３．７５％以下の範囲に設定していることを特徴とする請求項１から請求項７に記載の多刃ボールエンドミル。
【請求項９】
前記切れ刃部を前記回転軸心方向から見た平面視において、前記中低勾配刃の前記凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃における位置であって前記回転方向の最も後方側に位置する点は、前記凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃の中央よりも前記回転軸心側に設けられることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の多刃ボールエンドミル。
【請求項１０】
前記切れ刃部を前記回転軸心方向から見た平面視において、凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃における前記回転方向の最も後方側に位置する点は、前記回転軸心から、前記中低勾配刃が前記ボール刃方向に対する幅の２０％以上４０％以下の範囲となる区間に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の多刃ボールエンドミル。
【請求項１１】
前記多刃ボールエンドミルは、前記ボール刃を、前記回転軸心を中心として前記シャンク部の外周方向に等分割に配置した構成からなることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の多刃ボールエンドミル。
【請求項１２】
前記多刃ボールエンドミルは、前記ボール刃を、前記回転軸心を中心として前記シャンク部の外周方向に不等分割に配置した構成からなることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の多刃ボールエンドミル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の金型に用いられる焼入れ鋼などの高硬度の難削材について、荒加工を行う際に高送り加工を実施しても長寿命を得ることができる超硬合金製ソリッド型の多刃ボールエンドミルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車産業や電子機器産業などにおいては、各種の部品などの部材を、金型を用いて製造するニーズが拡大している。これに伴って、金型を高能率（高送り加工）で３次元曲面などの切削加工を実施するためのボールエンドミルが強く要求されてきている。金型などを製作するために、高硬度からなる合金鋼について高送り加工を行うためのボールエンドミルとしては、従来から工具本体（シャンク部）の先端部に３枚以上のボール刃（円弧状切れ刃）を設けた多刃のボールエンドミルが使用されている。ボールエンドミルを用いて被削材の切削加工を実施すると、ボール刃の回転軸心（又は回転軸線）上の点は回転速度が０になり、回転軸心近傍のボール刃の回転速度は０に極めて近い低速度になる。このため、切削加工中においては、ボール刃の回転軸心およびその近傍には大きな加工負荷が作用するため、ボール刃の回転軸心及びその近傍は、切れ刃の摩耗が早くなり、さらに、これが原因になって切れ刃にチッピングや欠損が発生し易くなる。
【０００３】
このため、難削材からなる部材、例えば、金型などの荒加工を高送りで加工（高送り加工）を実施するためのボールエンドミルについては、従来から、ボール刃の回転軸心近傍の構成を改良して上記チッピングや欠損の発生を防止する手段を備えた多刃のボールエンドミル（以下、「多刃ボールエンドミル」という）に関する発明が提案されている。例えば、下記の特許文献１〜特許文献５に記載の発明が提案されている。
【０００４】
特許文献１（特開平１０−１２８６１１号公報）には、底刃の頂点（回転軸心）付近の破損や早期の摩耗を防止するために、底刃のランドを凸Ｒ曲面とし、３枚以上の底刃を有するボールエンドミルにおいて、各ランドのエッジが全て底刃全体の頂点中心部に接するように構成したボールエンドミルに関する発明が提案されている。
【０００５】
特許文献２（特開２００２−１８７０１１号公報）には、３枚以上のボール刃を設けた多刃ボールエンドミルにおいて、回転軸線近傍のチップポケットの不足を解消して切屑詰りの発生を防止するために、各ボール刃のランドには、各ボール刃が工具本体の回転中心及びその近傍において欠落するようにシンニングを施した構成としたボールエンドミルに関する発明が提案されている。そして、この多刃ボールエンドミルが備えているシンニングは、ボール刃の回転方向後方からこのボール刃を超えて回転方向前方側にかけての範囲に形成された凹部をなし、回転軸線近傍のチップポケットとして作用させている。
【０００６】
特許文献３（特開２００３−２２５８２１号公報）には、３枚以上のボール刃を設けたボールエンドミルにおいて、高速送り加工を行ったときにボール刃の軸心側部分に微小チッピングや欠損の発生を防止するために、全てのボール刃が軸心付近まで達して軸心側端部が互いに略接している構成にするとともに、ボール刃の間に設けたギャッシュの断面をＶ字形成としたボールエンドミルに関する発明が提案されている。
【０００７】
特許文献４（特開２００５−２２４８９８号公報）には、３枚刃のボールエンドミルについて、エンドミル本体先端の回転中心周辺の強度を十分に確保する構成としたボールエンドミルに関する発明が提案されている。この特許文献４に記載の発明は、ボール刃（円弧状切刃）の間に形成したギャッシュ及びボール刃の内周端を、回転中心から離間して配置してチゼル部を形成する。さらに、このチゼル部には、周方向に隣接する逃げ面同士の交差稜線部に、ボール刃の内周端に連なって回転中心に延びるチゼル刃を、ボール刃の回転軌跡がなす半球に略沿うように形成することが記載されている。
【０００８】
特許文献５（特開２００９−５６５５９号公報）には、高能率加工を実施しても工具中心部からの切屑の排出を良好になるような構成としたボールエンドミルに関する発明が提案されている。この特許文献５に記載の発明は、２枚以上のボール刃を有し、工具回転中心にはボール刃を設けないで没入した構成とし、この没入させた工具先端部には、断面視で略Ｖ字状若しくは略Ｕ字状をなす溝部を工具回転中心から外方に延びるように形成し、さらにこの溝部はボール刃の間に夫々１つずつ設けた構成としたボールエンドミルである。
【０００９】
特許文献６（特開平９−２６７２１１号公報）には、金型などを高速切削に適するボールエンドミルに関する発明が提案されている。この特許文献６に記載の発明は、ボール刃のノーズ部分に切れ刃に沿って少なくともランド幅の２倍以上の幅を、４°以上の中低の勾配で略Ｖ字状の底刃を設け、ボール刃のすくい角が法線方向に負角とし、底刃のすくい角を０°または正角とした２枚刃のボールエンドミルである。
【００１０】
特許文献７（特許第３８４０６６０号公報）には、エンドミル先端の摩滅量を抑制し、良好な加工精度が得られる多刃ボールエンドミルに関する発明が提案されている。この特許文献７に記載の発明は、３枚以上のボール刃を有するボールエンドミルにおいて、軸心部に心残し部を設け、軸心部付近からボール刃を変曲させ、ボールエンドミルの回転方向の次刃まで延伸させた切れ刃を設け、これらの切れ刃がボールエンドミル底面視で略多角形状をなすようにした多刃ボールエンドミルである。また、この刃発明は、ボール刃を不等分割に配置した構成を備えた多刃ボールエンドミルであることも提案されている。
【００１１】
特許文献８（特許第４４１２６８７号公報）には、金型等の仕上げ加工用のボールエンドミルに関する発明が提案されている。この特許文献８に記載の発明は、２枚以上の切れ刃を心上がりに配し、正面視において、２枚以上の切れ刃の回転中心側の端部を軸方向最突出点とし、この軸方向最突出点より回転中心側に、少なくとも回転中心に対称の切れ刃の逃げ面だけを延ばして、この逃げ面を交差させた稜をエンドミルの回転軌跡より凹状に設け、軸方向最突出点の間隔が０．３ｍｍ以上とした仕上げ用エンドミルである。
さらに、この仕上げ用エンドミルは、逃げ面を交差させた稜は回転中心に対称の切れ刃と連接させ、かつ、エンドミルの回転中心と軸方向最突出点とを結んだ線分に対して、１５度以下の傾きで連続させた構成を備えている。
特許文献８に記載のボールエンドミルは、このような構成を備えていることにより、回転中心付近の強度を高め、かつ切屑の排出性を向上させて切れ刃のチッピングを防止するとともに、切れ刃を回転中心からわずかに離間させて仕上げ面粗さを向上させる効果を発揮させるものである。
【００１２】
特許文献９（特開平１１−２１６６０８号公報）には、平面及び曲面加工と同時に仕上げ用途に適するボールエンドミルに関する発明が提案されている。この特許文献９に記載の発明は、ソリッドボールエンドミルにおいて、ボール刃のノーズ部分に、軸断面視において略Ｖ字状にノッチを設け、このノッチ部にボール刃と連接した底刃を少なくとも１刃設け、この底刃の中低の勾配を５度以上、１５度未満とし、さらに、底刃とボール刃との接続部分を、丸みをもつ短い切れ刃で結んだ構成にすることにより、ボール刃回転中心付近の欠損やチッピングの発生を抑えるようにしたボールエンドミルである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１０−１２８６１１号公報（請求項１、段落００１１〜００１３、図１）
【特許文献２】特開２００２−１８７０１１号公報（請求項１、段落００１１〜００１６、図１〜図３）
【特許文献３】特開２００３−２２５８２１号公報（請求項１、段落００１８〜００２２、図１〜図２）
【特許文献４】特開２００５−２２４８９８号公報（請求項１、段落００１２〜００２０、図２〜図３、図５）
【特許文献５】特開２００９−５６５５９号公報（請求項１、段落００２８〜００３６、図１〜図４）
【特許文献６】特開平９−２６７２１１号公報（請求項１〜請求項３、段落０００６〜００１０、図２〜図４）
【特許文献７】特許第３８４０６６０号公報（請求項１、請求項３、段落０００６〜０００８、図２、図３）
【特許文献８】特許第４４１２６８７号公報（請求項１、段落０００６〜０００８、図３、図４）
【特許文献９】特開平１１−２１６６０８号公報（請求項１、段落０００６〜０００７、図６〜図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１に記載されているボールエンドミルは、ボール刃の全てが回転軸心に接するように形成されているが、ボール刃の逃げ面（ランド）がこのボールエンドミルの回転方向となす幅は、一定になるようになされている（同文献の図１参照）。切削加工中においては、ボール刃の回転軸心及び回転軸心近傍には大きな負荷が作用するが、ボールエンドミルの回転方向に対する逃げ面（ランド）の幅を一定にすると、切削負荷に対する切れ刃の強度が不足して、回転軸心近傍のボール刃にチッピングや欠損、あるいは摩耗の進行が早くなるという不具合が発生する可能性が生じる。
【００１５】
特許文献２に記載されている多刃ボールエンドミルは、ボール刃の回転軸心近傍に凹部となるシンニングを形成し、このシンニングを回転軸心近傍のチップポケットとして作用させることにより、切屑の排出性を向上させるものである。しかし、ボール刃の回転軸心及び回転軸心近傍には切れ刃が形成されていないために、回転軸心近傍のボール刃には大きな負荷が作用することになるので、回転軸心近傍のボール刃にチッピングや欠損、あるいは摩耗の進行が早くなるという不具合が発生する可能性が生じる。
【００１６】
特許文献３に記載されている多刃ボールエンドミルは、全てのボール刃が回転軸心付近まで延設して、このボール刃の回転軸心側端部が互いに略接させるとともに、ボール刃の間に設けたギャッシュの断面をＶ字形成となる構成にしたボールエンドミルである。しかし、特許文献３に記載の多刃ボールエンドミルは、回転軸心付近に形成するボール刃についてその強度（剛性）を向上させるための手段、およびボール刃の回転軸心側端部の切れ刃で生成される切屑の排出を良好にするための手段については開示されていない。
【００１７】
特許文献４に記載されている多刃ボールエンドミルは、エンドミル本体の先端部に、回転中心から離間して配置したチゼル部を形成し、このチゼル部には、周方向に隣接する逃げ面同士の交差稜線部に、ボール刃の内周端に連なって回転中心に延びるチゼル刃を形成したボールエンドミルであるが、下記の不具合が生じる可能性がある。
【００１８】
すなわち、多刃ボールエンドミルにおいて、特許文献４に記載されているようにボール刃の回転軌跡がなす半球に略沿うように微小な切れ刃となるチゼル刃を形成しようとすると、このチゼル刃の形成は極めて難しくなる。また、チゼル刃が形成できたとしても、ボール刃の逃げ面を回転軸心に接続させた場合、回転軸心付近に凸状の突起が形成されてしまう。そのため、このような多刃ボールエンドミルを用いて、被削材の荒加工を高能率化するために高送り加工を行うと、この凸状の突起を起点としてボール刃にチッピングあるいは欠損が生じる可能性が高くなる。よって、特許文献４に記載されている多刃ボールエンドミルは、本発明が目的とする高送り加工を行うことができないと考えられる。
【００１９】
特許文献５に記載されているボールエンドミルは、工具先端部に、断面視で略Ｖ字状若しくは断面視で略Ｕ字状にして工具の回転軸心から外方に延びる溝部をボール刃の間に夫々１つずつ設けることにより、切屑がボール刃の先端近傍に滞留することを阻止する構成としたボールエンドミルである。しかし、特許文献５に記載のボールエンドミルは、ボール刃の回転軸心及びその近傍には切れ刃が存在していないので、切削加工中においてボール刃が存在していない回転軸心近傍に作用する大きな負荷により、ボール刃の回転軸心近傍の端部にチッピングや欠損の発生、あるいはボール刃の摩耗の進行が早くなるという不具合が発生する可能性が生じる。
【００２０】
特許文献６に記載されているボールエンドミルは、ボール刃の回転軸心近傍の位置に中低勾配となるＶ字状の底刃を設けて、主に金型などの３次元曲面の仕上げ加工を行うための２枚刃のボールエンドミルであるが、金型などの荒加工を高送りで行うために、３枚以上の多刃のボール刃を備え、かつ、各ボール刃及び底刃（中低勾配刃）のすくい面や逃げ面の構成については開示されていない。
金型などの荒加工を高送りで行うためには、特に、回転軸心近傍に中低勾配刃を設けた場合には、中低勾配刃の形状やその配置、すくい面および逃げ面の形状、ボール刃と中低勾配刃との繋ぎ部の構成、等をさらに改善して、切削加工時の回転軸心近傍の中低勾配刃及びボール刃のチッピング及び欠損等の発生を防止することが重要になる。
【００２１】
特許文献７に記載されている多刃ボールエンドミルは、軸心部に心残し部を設けるとともに、軸心部付近からボール刃を変曲させ、ボールエンドミルの回転方向の次刃まで延伸させた切れ刃を設け、これらの延伸させた切れ刃がボールエンドミル底面視で略多角形状をなすようにしたボールエンドミルである。従って、この多刃ボールエンドミルは、軸心部には心残し部が存在しており、かつ、軸心部近傍には軸心部に向けて形成された切れ刃を備えていない。このため、切削加工中においては、軸心部とその近傍の切削抵抗が高くなって摩耗の進行が早くなるので、本発明の高送りの荒加工を行うための多刃ボールエンドミルとして適していない。
【００２２】
特許文献８に記載されている仕上げ用のボールエンドミルは、正面視において、２枚以上の切れ刃の回転中心側の端部を軸方向最突出点とし、この軸方向最突出点より回転中心側に、少なくとも回転中心に対称の切れ刃の逃げ面だけを延ばして、この逃げ面を交差させた稜をエンドミルの回転軌跡より凹状に設けた構成を備えている。すなわち、軸方向最突出点より回転中心側に設けた逃げ面は切れ刃を備えていない。
このため、特許文献８に記載のボールエンドミルを、被削材、特に高硬度の難削材の荒加工を高送りで実施する用途に使用すると、軸方向最突出点から回転中心に向けて切れ刃を備えていないので、回転中心及びその近傍に作用する大きな切削加工負荷により、回転中心及びその近傍の早期の摩耗が進行し、これによりボール刃にチッピングや欠損が発生する。従って、特許文献８に記載のボールエンドミルは、高硬度の難削材の荒加工を高送りで実施するボールエンドミルには適していない。
【００２３】
特許文献９に記載されているボールエンドミルは、ボール刃のノーズ部分に、軸断面視において略Ｖ字状にノッチを設け、このノッチ部にボール刃と連接した底刃を少なくとも１刃設け、この底刃の中低の勾配を５度以上、１５度未満としたものであって、仕上げ加工の用途に使用するホールエンドミルである。このボールエンドミルを難削材の荒加工を高送りで実施しようとすると、底刃の中低の勾配を５度以上、１５度未満に設定されているために、この底刃に大きな切削加工負荷が作用して、早期に底刃に欠損やチッピングが発生する可能性が高い。従って、底刃を備えたボールエンドミルを、高硬度の難削材の荒加工を高送りで実施するためには、底刃の中低の勾配角度、及び底刃の形状等のさらなる改善が必要になる。
【００２４】
そこで、本発明の目的は、３枚以上のボール刃を有する多刃のボールエンドミルについて、シャンク部の先端部に形成したボール刃の構成、特に、ボール刃の回転軸心近傍の切れ刃の構成を改善することにより、回転軸心近傍の切れ刃の強度を向上させるとともに、切屑の排出性を向上させて、焼入れ鋼などの高硬度の難削材について高送りによる荒加工を実施しても、長寿命化することができる多刃ボールエンドミルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
請求項１に記載の発明は、回転軸心を中心として所定の回転方向に回転するシャンク部と、前記シャンク部の前方側に形成された切れ刃部と、前記切れ刃部の先端部に形成された３つ以上のギャッシュと、隣り合う前記ギャッシュの間にすくい面と逃げ面を備えたボール刃を３枚以上有する多刃ボールエンドミルであって、
それぞれの前記ボール刃は、前記回転軸心の近傍位置において、前記ボール刃と繋がって前記回転軸心に接するように形成され、逃げ面とすくい面を有する中低勾配刃を備え、
それぞれの前記中低勾配刃は、前記回転軸心と直交する面に対して、前記シャンク部の後方側に傾斜するように形成されており、
前記中低勾配刃の前記逃げ面の前記回転方向に向く幅は、前記回転軸心から離れるに従って徐々に大きくなるように形成されていることを特徴としている。
【００２６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の多刃ボールエンドミルであって、前記ボール刃の前記逃げ面と前記中低勾配刃の逃げ面は一体に繋がっており、前記回転軸心方向から前記切れ刃部を見た平面視において、前記ボール刃は前記回転方向にＲ状の凸形状をなすとともに、前記ボール刃の前記逃げ面が前記回転方向に向く幅は、前記回転軸心から離れるに従って徐々に大きくなるように形成されていることを特徴としている。
【００２７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の多刃ボールエンドミルであって、前記中低勾配刃の逃げ面は、前記回転軸心と直交する面に対して、前記シャンク部の後方側に傾斜するように形成されていることを特徴としている。
【００２８】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の多刃ボールエンドミルであって、前記中低勾配刃は、直線状の切れ刃、または前記回転方向の後方側に凹状に窪んだ曲線状の切れ刃、もしくは前記直線状と前記回転方向の後方側に凹状に窪んだ曲線状をなす切れ刃から構成されていることを特徴としている。
【００２９】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の多刃ボールエンドミルであって、前記ギャッシュは、前記中低勾配刃のそれぞれの前記逃げ面と前記すくい面とがなす稜線に対して、前記回転方向の後方側に配置された前記ギャッシュの溝底を備えていることを特徴としている。
【００３０】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の多刃ボールエンドミルであって、前記中低勾配刃は、
前記中低勾配刃の逃げ面と前記すくい面とがなす第１の稜線と、
前記第１の稜線の端部に繋がる第２の稜線であって、前記中低勾配刃の逃げ面と、前記中低勾配刃のすくい面に対して前記回転方向の後方側に傾斜するように設けられた前記ボール刃のすくい面とがなす稜線に、形成されていることを特徴としている。
【００３１】
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の多刃ボールエンドミルであって、前記中低勾配刃は、前記回転軸心と直交する面に対して前記シャンク部の後方側に傾斜する傾斜角度を０．５°以上３°以下の範囲に設定していることを特徴としている。
【００３２】
請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれかに記載の多刃ボールエンドミルであって、前記切れ刃部を前記回転軸心方向から見た平面視において、前記中低勾配刃は、前記ボール刃方向になす幅を前記切れ刃部の刃径の１．２５％以上３．７５％以下の範囲に設定していることを特徴としている。
【００３３】
請求項９に記載の発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載の多刃ボールエンドミルであって、前記切れ刃部を前記回転軸心方向から見た平面視において、前記中低勾配刃の前記凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃における位置であって前記回転方向の最も後方側に位置する点は、前記凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃の中央よりも前記回転軸心側に設けられることを特徴としている。
【００３４】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から請求項９のいずれかに記載の多刃ボールエンドミルであって、前記切れ刃部を前記回転軸心方向から見た平面視において、前記凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃における前記回転方向の最も後方側に位置する点は、前記中低勾配刃が前記回転軸心から前記ボール刃方向になす幅の２０％以上４０％以下の範囲となる区間に設けられていることを特徴としている。
【００３５】
請求項１１に記載の発明は、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の多刃ボールエンドミルであって、前記多刃ボールエンドミルは、前記ボール刃を、前記回転軸心を中心として前記シャンク部の外周方向に等分割に配置した構成からなることを特徴としている。
【００３６】
請求項１２に記載の発明は、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の多刃ボールエンドミルであって、前記多刃ボールエンドミルは、前記ボール刃を、前記回転軸心を中心として前記シャンク部の外周方向に不等分割に配置した構成からなることを特徴としている。
【００３７】
本発明の多刃ボールエンドミルは、超硬合金製からなるソリッド形のボールエンドミルである。その製造方法は、ＷＣ（炭化タングステン）粉末にＣｏ（コバルト）粉末を混合した超硬合金粉末を金型成形し、この金型成形したボールエンドミルの成形体を焼成した後に、切れ刃部、ギャッシュ、切屑排出溝、逃げ面、すくい面、等の仕上げ加工（研削加工）を行う工程等を経て製造される。
【発明の効果】
【００３８】
本発明の多刃ボールエンドミルは、次の効果を奏することができる。
（１）切れ刃部３の先端部に形成している各ボール刃はその回転軸心Ｏの近傍の位置において一体に繋がる直線状の中低勾配刃を備えている。そして、各中低勾配刃は、ボール刃の回転軸心Ｏの近傍位置から回転軸心Ｏに直交する平面に対してシャンク部２の後方側に微小な傾斜角度αをもって傾斜させた状態で回転軸心Ｏに接するように延設している。
これにより、切れ刃部３の回転軸心Ｏ方向の最先端部には、微小な幅ｔを有し、かつ、回転軸心Ｏ方向に傾斜した中低勾配刃が配置されたチップポケット（窪み部）を備えていることになる。これにより、高送り加工を行う荒加工の切削加工中に回転軸心Ｏ近傍に大きな負荷が作用しても、切れ刃を有する中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは被削材の切削加工を行うことができる。中低勾配刃により生成された切屑は、このチップポケットから各ギャッシュを介して切屑排出溝に排出される。このため、高送り切削を行っても、各ボール刃の回転軸心Ｏ近傍に切屑詰りの発生を防止することが可能になり、ボール刃の早期の摩耗やチッピングの発生、あるいは欠損の発生を防止することができる多刃ボールエンドミルを提供することができる。
【００３９】
（２）各中低勾配刃は直線状、あるいは多刃ボールエンドミルの回転方向の後方側に凹状に窪んだ曲線状をなすように形成し、さらに、これら中低勾配刃の逃げ面が多刃ボールエンドミルの回転方向（Ａ）に向く幅Ｗ２は、回転軸心Ｏから離れるに従って徐々に増加するように形成している。
これにより、切削加工中においては、回転軸心Ｏとその近傍に大きな負荷が作用しても、中低勾配刃の逃げ面は、回転方向（Ａ）に対する幅Ｗ２が回転軸心Ｏから離れるに従って徐々に増加させた構成にしているので、各中低勾配刃の強度が回転軸心Ｏから離れるに従って向上する構成になっているので、各中低勾配刃にチッピングや欠損の発生を防止することが可能になる。
【００４０】
（３）各中低勾配刃のすくい角は、ボール刃のすくい角よりも負側に大きく設けて、ボール刃のすくい面は、中低勾配刃のすくい面に対して回転方向の後方側に配置されているように構成しているので、中低勾配刃の切れ味を向上させることができ、これにより、中低勾配刃に大きな負荷が作用しても中低勾配刃にチッピングや欠損の発生を防止することが可能になる。
【００４１】
（４）本発明は、回転軸心の近傍において、中低勾配刃がシャンク部の後方側に微小な角度をもって傾斜して設けられているため、多刃ボールエンドミルにおける回転軸心上の点と被削材との接触を回避することが可能となる。このため、被削材と接触する切れ刃において切削速度が０となる領域が存在せず、安定した切削加工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の多刃ボールエンドミルについて、第１の実施形態を示す側面図である。
【図２】図１に示す多刃ボールエンドミルについて、切れ刃部の先端部を拡大して模式的に示した側面図である。
【図３】図１に示す多刃ボールエンドミルについて、回転軸心Ｏ方向から見た切れ刃部を拡大した正面図である。
【図４】図３に示すＢ１−Ｂ１線における回転軸心Ｏと直交する方向の断面図である。
【図５】図３に示す切れ刃部について、回転軸心Ｏを含むその近傍を拡大して示した正面図である。
【図６】本発明の多刃ボールエンドミルについて、回転軸心Ｏ近傍の構成例を説明するための図であって、回転軸心Ｏから若干離れた位置から回転軸心Ｏ近傍を見た部分正面図である。
【図７】本発明の多刃ボールエンドミルについて、回転軸心Ｏ近傍の構成について、他の構成例を示す、回転軸心Ｏから若干離れた位置から回転軸心Ｏ近傍を見た部分正面図である。
【図８】図６において、回転軸心Ｏ近傍の構成をさらに拡大して示した部分正面図である。
【図９】図７において、回転軸心Ｏ近傍の構成をさらに拡大して示した部分正面図である。
【図１０】（ａ）は図８に示すＢ２―Ｂ２線における回転軸心Ｏと直交する方向の断面図、（ｂ）は図８に示すＢ３―Ｂ３線における回転軸心Ｏと直交する方向の断面図である。
【図１１】本発明の多刃ボールエンドミルについて、回転軸心Ｏ近傍の構成についてさらに他の構成例を説明する図であって、回転軸心Ｏから若干離れた位置から回転軸心Ｏ近傍を見た部分正面図である。
【図１２】本発明の多刃ボールエンドミルについて、回転軸心Ｏ近傍の構成についてさらに他の構成例を説明する図であって、回転軸心Ｏから若干離れた位置から回転軸心Ｏ近傍を見た部分正面図である。
【図１３】本発明の多刃ボールエンドミルについて、回転軸心Ｏ近傍の中低勾配刃の配置について他の配置例を示す部分正面図である。
【図１４】本発明の多刃ボールエンドミルが備えている中低勾配刃について、その形状上の特徴を説明するための図であって、回転軸心Ｏ方向の位置から回転軸心Ｏ付近を見た部分正面図である。
【図１５】図１４の拡大図である。
【図１６】３枚のボール刃から構成された本発明の第２の実施形態を示す多刃ボールエンドミルであって、回転軸心Ｏ方向から見た切れ刃部の先端部における構成を示す正面図である。
【図１７】実験例１により、本発明例と比較例の多刃ボールエンドミルについて切削加工実験を行ったときに、３０分の切削加工を行った後におけるボール刃の摩耗状態を示す写真図であって、（ａ）は本発明例の摩耗状態を示し、（ｂ）は比較例の摩耗状態を示す。
【図１８】同じく、実験例１において、６０分の切削加工を行った後におけるボール刃の摩耗状態を示す写真図であって、（ａ）は本発明例の摩耗状態を示し、（ｂ）は比較例の摩耗状態を示す。
【図１９】同じく、実験例１において、９０分の切削加工を行った後におけるボール刃の摩耗状態を示す写真図であって、（ａ）は本発明例の摩耗状態を示し、（ｂ）は比較例の摩耗状態を示す。
【図２０】実験例２により、被削材に９０分間の切削加工を行ったときに、ボール刃の摩耗状態を示す拡大写真図であって、紙面の上段に本発明例１の多刃ボールエンドミルを、下段に比較例１の多刃ボールエンドミルを示している。
【図２１】実験例３により、被削材に４０秒間の切削加工を行ったときに、ボール刃の摩耗状態を示す拡大写真図であって、紙面の上段に本発明例１の多刃ボールエンドミルを、中段に比較例２の多刃ボールエンドミルを、下段に比較例３の多刃ボールエンドミルを示している。
【図２２】超硬合金製のソリッド型の多刃ボールエンドミルの切れ刃の構成について、従来例と本発明例の構造上の相違を説明するための図であって、（ａ）及び（ｂ）は従来例を示し、（ｃ）は本発明例を示している。
【図２３】実験例４により、本発明例と比較例の多刃ボールエンドミルについて、切削抵抗の３分力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚを測定した結果の一例を示す図であって、（ａ）は本発明例１の多刃ボールエンドミル、同じく（ｂ）は比較例１の多刃ボールエンドミル、同じく（ｃ）は比較例３の多刃ボールエンドミルを示している。
【図２４】実験例５により、ボール刃を不等分割に配置したときの切削抵抗の３分力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚを測定した結果の一例を示す図であって、（ａ）は不等分割２°の多刃ボールエンドミル（本発明例２）、（ｂ）は不等分割４°の多刃ボールエンドミル（本発明例３）、（ｃ）は等分割例１の多刃ボールエンドミル、（ｄ）は等分割例２の多刃ボールエンドミルを示している。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
本発明の多刃ボールエンドミルは、特に、高硬度の難削材からなる被削材に対して、高送りの荒加工を行うために適した超硬合金製のソリッド型のボールエンドミルであって、高送り加工を行うためにボール刃を少なくとも３枚以上備えている。
【００４４】
ここで上記した「高硬度の難削材」とは、硬度ＨＲＣの値が４０以上、特にＨＲＣの値が５０以上となる硬度が高い金属材料であって、例えば、焼き入れ処理を施した合金工具鋼であるＳＫＤ６１、ＳＫＤ１１または粉末ハイス等を示す。
また、上記した「荒加工」とは、仕上げ加工の前に行う加工であって、切削加工を行うときに切れ刃の削り代を極力大きくするような加工であり、一般的には、加工能率を上げるために、切り込み深さ、または送り量を大きくした加工である。このため、切削工具の加工負荷は大になる。
さらに、上記した「高送り加工」とは、高能率加工を実施するために送り速度（Ｖｆ）を速くした加工、または軸方向切込み量（ａｐ）や径方向切込み量（ａｅ）を大きくした加工である。例えば、従来の２枚刃からなるボールエンドミル（刃径：８ｍｍ）でＨＲＣ６０の被削材の切削加工では、送り速度（Ｖｆ）が１０００ｍｍ／ｍｉｎ以上、軸方向切込み量（ａｐ）が０．２ｍｍ以上、径方向切込み量（ａｅ）が０．６ｍｍ以上の切削加工であると言われている。
【００４５】
以下、本発明の多刃ボールエンドミルについて、第１の実施形態の基本構成を図１〜図５に基づいて説明する。なお、第１の実施形態は、ボール刃を４枚備えている多刃ボールエンドミルを例にして説明するが、本発明の特徴を備えた多刃ボールエンドミルは、ボール刃を３枚〜６枚程度備えた多刃ボールエンドミルに適用することが可能である。
【００４６】
［第１の実施形態］
第１の実施形態を示す多刃ボールエンドミル１は、図１に示すように、シャンク部２と、シャンク部２の前方側の端部（図１では左側の端部）に形成された切れ刃部３を備え、全長がＬの略円柱形状をなしている。シャンク部２の後方側（図１では右側の端部）は、工作機械に装着される部分になる。切れ刃部３の外周面には、所定のねじれ角を有する螺旋状の切屑排出溝４が等間隔で４条形成され、さらに、切屑排出溝４を構成する壁面であって多刃ボールエンドミル１（シャンク部２）の回転方向（図３に示す「Ａ」方向）を向く面と切れ刃部３の外周逃げ面とが交差する稜線部には外周刃５が形成されている。
【００４７】
切れ刃部３の先端部には、この先端部の外周側から多刃ボールエンドミル１の回転軸心Ｏに向けて４枚のボール刃６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが、４つのギャッシュ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄのいずれかを介して形成されている。すなわち、隣接するギャッシュ間に一つのボール刃が配置されている（図３参照）。さらに、これらボール刃６ａ〜６ｄのそれぞれは、外周刃５のいずれか一つに繋がっているとともに、４つのギャッシュ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄのそれぞれは、切屑排出溝４のいずれか一つと連接している。
なお、図１に示す「Ｄ」は切れ刃部３の直径、「ｄ」はシャンク部２の直径、「ｌ」は切れ刃部３の長さ（刃長）、「Ｏ」は多刃ボールエンドミル１（シャンク部２）の回転軸心（回転中心軸）を示している。
【００４８】
図２は、図１に示す切れ刃部３の先端部の構成を模式的に拡大して示した側面図である。図２に示すように、円弧形状をなすボール刃６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ（図２では６ａ、６ｃを図示）は、回転軸心Ｏの近傍の位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４（図２ではＰ１、Ｐ３のみ図示）まで形成されており、さらに、回転軸心Ｏの近傍位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４からは、それぞれ直線状（直線形状）、あるいは、回転軸心Ｏの方向から見た平面視において多刃ボールエンドミル１の回転方向（Ａ）の後方側に窪んだ凹状、例えば、緩やかにＲ状に窪んだ凹形状をなす切れ刃であって、底刃となる中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ（図２では８ａ、８ｃのみ図示）が一体に繋がれて形成されている。そして、中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄの端部は、回転軸心Ｏに接するように延設されている。なお、後述するように、中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは、回転軸心Ｏの方向から見た平面視で、直線状の切れ刃と、多刃ボールエンドミル１の回転方向（Ａ）の後方側に凹状に窪んだ曲線状をなす切れ刃とを一つに繋がった構成としてもよい（図６参照）。また、「多刃ボールエンドミル１の回転方向（Ａ）」を、単に「回転方向（Ａ）」と記載する場合がある。
【００４９】
図２に示す１１ａはボール刃６ａのすくい面、９ｃはボール刃６ｃの逃げ面である。このように、それぞれのボール刃６ａ〜６ｄは、それぞれ対応する逃げ面９ａ〜９ｄとすくい面１１ａ〜１１ｄを備えている。
【００５０】
また、図２に示すように、それぞれの中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ（図２では８ａ、８ｃのみ図示）は、回転軸心Ｏの近傍位置であるそれぞれのＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４点から回転軸心Ｏに向けて、かつ、シャンク部２の後方側に微小な傾斜角度αをもって傾斜するように設けている。これにより、ボール刃６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの回転軸心Ｏ側、すなわち、回転軸心Ｏの近傍の位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に囲まれた場所よりも内側には、平面視で微小な幅ｔを有し、かつ極めて浅い窪み部１３が形成されている。
【００５１】
上記した中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄの傾斜角度αとは、回転軸心Ｏに直交する平面とこの直線状（又は前記した平面視で緩やかにＲ状に窪んだ凹形状）の中低勾配刃とがなす角度であって、その値は微小な角度となる０．５°以上３°以下の範囲に設定している。この角度αは、望ましくは１°以上２°以下の範囲に設定するようにする。
傾斜角度αを０．５°以上３°以下の範囲に設定する理由は次の通りである。傾斜角度αを５°を超えた大きな角度に設定すると、切削加工中において回転軸心Ｏの近傍位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に作用する加工負荷により位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４付近における切れ刃（ボール刃、あるいは中低勾配刃の端部）の早期摩耗やチッピングが発生し易くなるため、傾斜角度αは５°以下、好ましくは３°以下に設定することが望ましい。また、傾斜角度αを０．５°より小さく設定すると、中低勾配刃が切れ刃としての作用を発揮することができず、さらに切削時の切込み量によって回転軸心Ｏと中低勾配刃の交点が被削材と接触し易くなるため、切削加工中において回転軸心Ｏの近傍位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４における加工負荷が増加し、この近傍位置のボール刃にチッピング等が発生し易くなる。このため、傾斜角度αは０．５°以上３°以下に設定することが望ましい。
【００５２】
本発明の第１の実施形態においては、上記したように各中低勾配刃８ａ〜８ｄを、傾斜角度αをもって傾斜させて配置したことにより、切れ刃部３の先端部であって回転軸心Ｏの廻りには、平面（側面）視で微小な幅ｔを有する窪み部１３が形成された構成を備えていることになる。さらに、この窪み部１３内に配置された、逃げ面とすくい面を備えた４枚の中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは、その各端部が回転軸心Ｏに接するように形成されているとともに、回転軸心Ｏを中心として等間隔（９０°間隔）で配置されている。また、窪み部１３はギャッシュ７ａ〜７ｄに連接する構成になっている。
【００５３】
なお、図２において回転軸心Ｏを介して対向する２枚の中底勾配刃８ａと８ｃとがなす幅を回転軸心Ｏに垂直な方向で測定したときの値、すなわち、窪み部１３の幅ｔの値は、切れ刃部３の刃径Ｄの２．５％〜７．５％、例えば、刃径Ｄが８ｍｍの場合には、０．２ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲に設定することが望ましい。窪み部１３の幅ｔの値が刃径Ｄの２．５％未満の場合は、回転軸心Ｏと中低勾配刃の交点をシャンク部の後方側に設けるためには傾斜角度αを極めて大きく設ける必要が生じるため、製造が困難となる傾向がある。また、窪み部１３の幅ｔの値が刃径の７．５％を超える場合は、中底勾配刃の長さに応じてボール刃の長さが短くなるため、本発明が目的としている多刃ボールエンドミルによる高能率な切削加工が実現できなくなる可能性がある。
【００５４】
上記したように、本発明の多刃ボールエンドミルは、それぞれのボール刃はその回転軸心Ｏの近傍の位置において、これらのボール刃のそれぞれと一体に繋がる直線状の切れ刃、又は前記した平面視で緩やかにＲ状に窪んだ凹形状をなす切れ刃、あるいはこれらのＲ状に窪んだ凹形状をなす切れ刃と直線状の切れ刃とを一体に繋いだ切れ刃から構成した中低勾配刃を備えとともに、中低勾配刃は回転軸心Ｏに直交する平面に対して、シャンク部２の後方側に微小な傾斜角度αをもって傾斜させて、中低勾配刃の各端部が回転軸心Ｏに接する位置まで延設した構成としたことに特徴（第１の特徴）がある。
【００５５】
この第１の特徴により、切れ刃部３（各ボール刃）の回転軸心Ｏ方向の最先端部には、微小な幅ｔを有する窪み部１３を備えており、この窪み部１３は、ギャッシュ７ａ〜７ｄに連接しているので、切れ刃部３の最先端部の回転軸心Ｏの近傍に存在するチップポケットとしての作用を発揮することになる。これにより、切削加工中において中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄにより生成された極めて薄い切屑は、このチップポケットからギャッシュ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを介して切屑排出溝４に排出されるので、高送り切削加工を行った場合においても、各ボール刃の回転軸心Ｏ近傍に切屑詰りの発生を防止することが可能になる。
【００５６】
なお、本発明における「回転軸心Ｏの近傍」とは、図５に示すように、回転軸心Ｏを中心とし、回転軸心Ｏから中低勾配刃とボール刃の交点（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４点）の間隔を直径として描いたときの円の内側となる範囲Ｃを示す。言い換えれば、「回転軸心Ｏの近傍」とは、回転軸心Ｏを中心とし、窪み部１３の幅ｔの値を直径として描いたときの円の内側となる領域である。なお、以下の説明において「回転軸心Ｏの近傍」を「回転軸心Ｏ近傍」と記載する場合がある。
【００５７】
また、中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄが回転軸心Ｏに接している切れ刃部分（中低勾配刃の端部）は、ボール刃６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの回転軌跡がなす略半球状軌跡から微小な距離ほど内側へ沈んでいるので、切削加工中において各中低勾配刃の回転軸心Ｏに接する端部部分は、被削材と接触しない状態になる。そのため、中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄの回転軸心Ｏ部分におけるチッピングあるいは欠損の発生を防止することが可能になる。
【００５８】
続いて、切れ刃部３の先端部の構成の詳細を、図３〜１２を参照して説明する。図３に示すように、第１の実施形態となる多刃ボールエンドミル１は、切れ刃部３の回転軸心Ｏ方向における先端部には、４枚のボール刃６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが、それぞれギャッシュ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを介して回転軸心Ｏの廻りに等間隔（９０°）で配置されている。図３には示していないが、各ギャッシュ７ａ〜７ｄにはギャッシュの最深部に相当する部分になるギャッシュの溝底（ギャッシュ溝底）が形成されている。なお、本発明においては、各ボール刃のすくい面のすくい角などに対応させて、ギャッシュの断面形状を適切に設定するので、各ギャッシュに設ける溝底（図４に示す７ｂ１、図６に示す７ｃ１、７ｄ１等）の位置は適切な位置に配置されることになる。
【００５９】
各ボール刃６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、図３に示すように回転軸心Ｏ方向から見たときに、多刃ボールエンドミル１の回転方向（Ａ）の方向に緩やかにＲ状に突出する凸形状（以下、「Ｒ状凸形状」という）をなしているとともに、各ボール刃６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの回転方向（Ａ）の前方側に隣接して、それぞれのボール刃のすくい面１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ（すくい面１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは図３には図示せず）が形成されている。さらに、各ボール刃のすくい面１１ａ〜１１ｄの回転方向（Ａ）の前方側には、ギャッシュ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄのいずれかが形成されている。従って、ボール刃のすくい面１１ａ〜１１ｄのいずれかは、ギャッシュ７ａ〜７ｄのいずれかを構成する一方の側面となる。
【００６０】
このＲ状凸形状をなす各ボール刃６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの回転方向（Ａ）の後方側に隣接して、すなわち、Ｒ状凸形状をなすボール刃の形状に対応させて、同じく回転方向（Ａ）の方向にＲ状凸形状をなすボール刃の逃げ面（ランド）９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄが形成されている。さらに、各逃げ面９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの回転方向（Ａ）の後方には、それぞれギャッシュ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが形成されている。また、それぞれの逃げ面９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの回転方向（Ａ）の後方側とギャッシュ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄとの境界（ギャッシュの他方の側面）となる稜線部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、回転方向（Ａ）の方向に緩やかに突出するＲ状凸形状をなすように形成されている。これらのＲ状凸形状により、ボール刃６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄのそれぞれの逃げ面９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄが回転方向（Ａ）に対してなす（回転方向（Ａ）に向く）幅Ｗ１は、図３に示すように、回転軸心Ｏ近傍位置から離れるに従って徐々に増加するように形成されている。
【００６１】
このように本実施形態においては、図３に示すようにボール刃６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄのそれぞれの逃げ面９ａ〜９ｄが回転方向（Ａ）に対する幅Ｗ１を、回転軸心Ｏ近傍から離れるに従って徐々に増加するように形成している。切削加工中においては、各ボール刃６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの回転速度は回転軸心Ｏから離れるに従って増大してその切削加工負荷は増加するが、本発明は回転軸心Ｏから離れるに従って幅Ｗ１が増加するようにしているので各ボール刃の強度（剛性）が確保され、荒加工を高送りで実施しても各ボール刃におけるチッピングあるいは欠損の発生を防止することが可能になる。
【００６２】
図４は、図３に示すＢ１−Ｂ１線における断面図の要部を示している。図４に示すように、ボール刃６ｂの回転方向（Ａ）の前方側にはボール刃６ｂのすくい面１１ｂが形成され、ボール刃６ｂの回転方向（Ａ）の後方側にはボール刃６ｂの逃げ面９ｂが形成されている。さらに、ボール刃６ｂのすくい面１１ｂの回転方向（Ａ）の前方側にはギャッシュ溝底７ｂ１を有するギャッシュ７ｂが形成され、すくい面１１ｂはギャッシュ７ｂの一方のギャッシュの側面を構成している。
ギャッシュ溝底７ｂ１の回転方向（Ａ）の前方側は、図示していないが、ボール刃６ｃの逃げ面９ｃに繋がるギャッシュ７ｂの他方のギャッシュの側面とされている。図４においては、ボール刃６ｂのすくい面を含む各ボール刃のすくい面１１ａ〜１１ｄのすくい角は、「正」とされたすくい角γ１を備えている例を示しているが、本発明において各ボール刃のすくい角γ１、すなわち、回転軸心Ｏと直交する方向のすくい角（軸直角断面のすくい角）は、−３０°以上２０°以下の範囲の値に設定することが望ましい。
【００６３】
各ボール刃のすくい角γ１を−３０°以上２０°以下の範囲の値に設定することにより、高能率な切削加工を行った場合にも、ボール刃のチッピングや欠損の発生を防止し、安定した切削加工が可能になる。各ボール刃のすくい角γ１が−３０°より小さい場合は、ボール刃の剛性は向上するが切削抵抗が増加するため、高能率な切削加工を行った場合にはビビリ振動が生じやすくなる傾向がある。また、各ボール刃のすくい角γ１が２０°より大きい場合には、切削抵抗が低減し切削性は向上するが、ボール刃の剛性が低下するため高能率な切削加工を行った場合にはチッピングや欠損が生じやすくなる傾向がある。
【００６４】
それぞれのボール刃６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの回転方向（Ａ）の前方側に形成されたギャッシュ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの断面形状は、図４に示すギャッシュ７ｂのようにＶ字形状、あるいは略Ｕ字形状をなす溝であって、切削加工中にボール刃６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、及び中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄにより生成された切屑を収集して切屑排出溝４に排出するために設けている。また、前記したように、これらのギャッシュ７ａ〜７ｄは窪み部１３と連接している。
【００６５】
続いて、回転軸心Ｏ近傍位置に形成している中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄなどの構成を、図５を参照して説明する。
各ボール刃６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄのそれぞれは、図５に示すように、回転軸心Ｏの近傍位置であるＰ１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４点まで形成されている。そして、前記したように、それぞれのＰ１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４点からは、それぞれ中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは回転軸心Ｏを交点として回転軸心Ｏに接するように形成されており、さらにこれら中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは、回転軸心Ｏに直交する平面に対してシャンク部２側に向けて微小な傾斜角度αをもって傾斜するように形成されている（図２参照）。なお、図５においては、各中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは直線状に形成している例を示している。
【００６６】
回転軸心Ｏ方向から見た平面視を示す図５において、各中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄの回転方向（Ａ）の後方側には、それぞれ平面状もしくは略平面状をなす中低勾配刃の逃げ面１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが形成されている。各中低勾配刃の逃げ面１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄも、中低勾配刃８ａ〜８ｄの傾斜角度αに追従するように、傾斜角度αをもってシャンク部２側に傾斜するように形成している。また、それぞれの中低勾配刃の逃げ面１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、対応するボール刃の逃げ面９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄと、境界線１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを介して一体に繋がった構成としている。なお、隣接する逃げ面１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの間は、それぞれギャッシュ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄに連通する微小な溝部である。
【００６７】
そして、本発明においては、中低勾配刃の逃げ面１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、図５に示すように、回転軸心Ｏを頂点として、例えば、平面視で略三角形状として回転軸心Ｏから離れるに従って、回転方向（Ａ）に対する（回転方向（Ａ）に向く）逃げ面の幅Ｗ２（図５参照）を、回転軸心Ｏから離れるに従って徐々に増加するように形成していることに特徴がある（第２の特徴）。
【００６８】
なお、中低勾配刃の逃げ面１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、図５に示すように、少なくとも回転軸心Ｏ近傍の位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を結んだ円Ｃ内を含むように形成する。図５に示す例では、中低勾配刃の逃げ面１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは回転軸心Ｏを頂点とした菱形状の平面をなすように形成した例を示している。
中低勾配刃の逃げ面１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、微小な幅を有する回転研削砥石を用いた研削加工により形成するので、この研削加工のやり易さを考慮して、これらの逃げ面は若干上方に向けて極めて微小な凸形状（球面状）、もしくは微小な凹形状（凹面状）をなす面としてもよい。逃げ面１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを凸形状に形成すると逃げ面の剛性を向上させることが可能になり、凹形状に形成すると切屑の排出性がより向上するという効果が生じる。
【００６９】
切削加工中においては、回転軸心Ｏとその近傍には大きな負荷が作用するが、上記した第２の特徴により、各中低勾配刃の逃げ面１０ａ〜１０ｂが回転方向（Ａ）に対する逃げ面の幅Ｗ２は、回転軸心Ｏから離れるに従って徐々に増加する構成にしているので、中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄの剛性は回転軸心Ｏから離れるに従って向上する。中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄはシャンク部後方側に傾斜させられているので、各中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄの端部が回転軸心Ｏと接する部分は被削材に接触しないが、中低勾配刃の逃げ面の幅Ｗ２が回転軸心Ｏから離れるに従って徐々に増加する構成になっていることから、中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄにおいて被削材に接触する部分の剛性は十分に確保されている。その結果、切削加工中において中低勾配刃８ａ〜８ｄのチッピングや欠損の発生を防止することが可能になる。
【００７０】
図６は、回転軸心Ｏ付近の構成を、回転軸心Ｏ方向から見たときにさらに拡大して示した図である。図６においては、各中低勾配刃８ａ〜８ｄの形状は直線状ではなくて、多刃ボールエンドミル１の回転方向（Ａ）の後方側に窪んだ凹状、例えば、緩やかにＲ状に窪んだ凹形状の切れ刃と、直線状の切れ刃とから構成した実施形態を示している。
図６に示す中低勾配刃の特徴を、中低勾配刃８ｄを例にして説明すると次のようになる。中低勾配刃８ｄは、回転方向（Ａ）の後方側に凹形状の中低勾配刃８ｄ１と、この凹形状の中低勾配刃８ｄ１の端部（Ｋ）に、直線状の中低勾配刃８ｄ２を一体に形成した構成としたものである。図６においては、中低勾配刃８ｄの構成として凹形状の中低勾配刃８ｄ１と直線状の中低勾配刃８ｄ２のみを図示しているが、他の中低勾配刃８ａ〜８ｃについても中低勾配刃８ｄと同様の構成としている。この中低勾配刃の構成の特徴は、本発明の第３の特徴となる。なお、図６に示す７ｃ１はギャッシュ７ｃのギャッシュ溝底、７ｄ１はギャッシュ７ｄのギャッシュ溝底を示す。
【００７１】
この第３の特徴においては、各中低勾配刃８ａ〜８ｄの形状を、回転方向（Ａ）の後方側に対して緩やかにＲ状に窪んだ凹形状の中低勾配刃と、直線状の中低勾配刃とから構成していることにより、図５に示す直線状の切れ刃から構成した中低勾配刃と比較して中低勾配刃８ａ〜８ｄの長さを大きくすることができる。これにより、シャンク部の後方側に傾斜する傾斜角度が５゜以下の中低勾配刃８ｄ１の端部（Ｋ）の剛性低下を抑制し、窪み部１３の空間、すなわち、中低勾配刃による切り屑を排出するための空間部の体積を大きく確保することができるので、中低勾配刃８ａ〜８ｄで生成された切屑の排出性をさらに向上させる効果とが生じることになる。特に、この第３の特徴は、切れ刃部３の直径（Ｄ）を大きくした多刃ボールエンドミルに採用すると、高硬度の難削材からなる被削材に高送りの荒加工を行った場合に切屑の排出性を良好にすることが可能になる。
【００７２】
続いて、各ボール刃６ａ〜６ｄのすくい面１１ａ〜１１ｄと、各中低勾配刃８ａ〜８ｄのすくい面１２ａ〜１２ｄと、各ギャッシュ７ａ〜７ｄの配置とその関連などについて、図６〜図９を参照して説明する。なお、図７は図６に示す中低勾配刃のすくい面と、ギャッシュの配置について他の実施形態を示す図、図８は図６をさらに拡大して示した図、図９は図７をさらに拡大して示した図である。
【００７３】
本発明においては、図６に示すように、各中低勾配刃のそれぞれのすくい面１２ａ〜１２ｄとボール刃のそれぞれのすくい面１１ａ〜１１ｄ（１１ａ、１１ｂは図示していない）は、異なる面で形成している。さらに、各ギャッシュの溝底７ａ１〜７ｄ１（７ａ１、７ｂ１は図示していない）は、中低勾配刃のそれぞれの逃げ面とすくい面とがなす稜線（中低勾配刃）に対して、回転方向（Ａ）の後方側に配置した構成としたことにも特徴（第４の特徴）がある。すなわち、例えば、図６（図８）に示すギャッシュ７ｄのギャッシュ溝底７ｄ１は、中低勾配刃８ｄに対して回転方向（Ａ）の後方側に配置した構成になるようにしている。この第４の特徴により、回転軸心Ｏ付近の中低勾配刃の剛性が向上するという効果が生じる。
【００７４】
この第４の特徴を、図８及び図１０を参照して説明する。図８に示すギャッシュ７ｄの溝底７ｄ１は、中低勾配刃８ｄの逃げ面１０ｄとすくい面１２ｄとがなす稜線、すなわち、中低勾配刃８ｄに対して、回転方向（Ａ）の後方側に配置した構成としている。
【００７５】
この第４の特徴となる構成を実現するための一つの方法は、図１０に示すように、各中低勾配刃８ａ〜８ｄのすくい面１２ａ〜１２ｄのすくい角γ２を、各ボール刃６ａ〜６ｄのすくい面１１ａ〜１１ｄのすくい角γ１よりも負側に大きくなるように設定することである。このように中低勾配刃のすくい角γ２を、ボール刃のすくい角γ１よりも負側に大きくなるように設定すると、ボール刃のそれぞれのすくい面１１ａ〜１１ｄは、対応するそれぞれの中低勾配刃８ａ〜８ｄのすくい面１２ａ〜１２ｄに対して、回転方向（Ａ）の後方側に配置されるような構成になる。このため、切刃部３に各種の切れ刃を形成するための研削加工を行うと、ボール刃の端部（近傍位置Ｐ１〜Ｐ４）に接続される中低勾配刃のすくい面とボール刃のすくい面との接続部には、微小な段差が生じる場合がある。
【００７６】
また、この第４の特徴となる構成を実現するためのもう一つの方法は、ギャッシュ７ａ〜７ｄを研削加工により大きく設けることである。図６（図８）に示す中低勾配刃８ｄを例にして説明すると、例えば、ギャッシュ７ｄの回転方向（Ａ）方向になす幅を研削加工により大きく設けることである。これにより、ギャッシュ７ｄの溝底７ｄ１が中低勾配刃８ｄに対して、回転方向（Ａ）の後方側に配置した構成とすることができる。
さらに、図７（図９）に示すように、中低勾配刃８ｄ１のすくい面１２ｄとボール刃のすくい面１１ｄとがギャッシュ７ｄ側で交差する境界点（Ｋ１）からギャッシュ７ｄの溝底７ｄ１を形成する手段を採用してもよい。
【００７７】
本発明はこの第４の特徴を備えていることにより、回転軸心Ｏ付近の中低勾配刃の剛性が向上するという効果が生じる。なお、ボール刃の逃げ面９ａ〜９ｄの逃げ角と、中低勾配刃の逃げ面１０ａ〜１０ｄの逃げ角は、ほぼ同じ値に設定する。また、ボール刃の逃げ面９ａ〜９ｄの逃げ角と、中低勾配刃の逃げ面１０ａ〜１０ｄの逃げ角は７°以上２１°以下の範囲の値に設定することにより、高硬度の難削材からなる被削材に対して、高送りの荒加工を行うために、切り込み深さ、または送り量を大きくした高能率な切削加工を行った場合にも、ボール刃や中低勾配刃のチッピングや欠損の発生を防止し、安定した切削加工が可能になる。
【００７８】
ボール刃の逃げ面９ａ〜９ｄの逃げ角と、中低勾配刃の逃げ面１０ａ〜１０ｄの逃げ角が７°より小さい場合は、ボール刃と中低勾配刃剛性は向上するが逃げ面の摩耗の進行による切削抵抗が増加するため、高能率な切削加工を行った場合にはビビリ振動が生じやすくなる傾向がある。また、ボール刃の逃げ面９ａ〜９ｄの逃げ角と、中低勾配刃の逃げ面１０ａ〜１０ｄの逃げ角が２１°より大きい場合には、切削抵抗が低減し切削性は向上するが、ボール刃と中低勾配刃の強度(剛性)が低下するため高能率な切削加工を行った場合にはチッピングや欠損が生じやすくなる傾向がある。このことより、ボール刃の逃げ面９ａ〜９ｄの逃げ角と、中低勾配刃の逃げ面１０ａ〜１０ｄの逃げ角は、７°以上２１°以下、より好ましくは９°以上１９°以下の範囲に設定することが望ましい。
【００７９】
この第４の特徴を実現した構成例の詳細を、ボール刃６ｄと中低勾配刃８ｄを例にして図８及び図９に基づいて説明する。
図８においては、すくい面１２ｄを備えた中低勾配刃８ｄは、回転軸心Ｏから回転方向（Ａ）の後方側に凹状に窪んだ曲線状をなしている凹形状の中低勾配刃８ｄ１と、この中低勾配刃８ｄ１の端部（Ｋ）から直線状の中低勾配刃８ｄ２から構成されており、この直線状の中低勾配刃８ｄ２は回転軸心Ｏの近傍位置Ｐ４点まで形成されている例を示している。また、図８においては、回転軸心Ｏの近傍位置Ｐ４点において、直線状の中低勾配刃８ｄ２はボール刃６ｄに接続され、さらに、凹状に窪んだ曲線状をなしている中低勾配刃８ｄ１と直線状の中低勾配刃８ｄ２の境界点Ｋからボール刃６ｄのすくい面１１ｄを形成している。そして、このすくい面１１ｄをギャッシュ７ｄの一方の側面とするとともに、すくい面１１ｄの回転方向（Ａ）側の稜線をギャッシュ７ｄの溝底７ｄ１としている。また、このギャッシュ７ｄの溝底７ｄ１は、前記第４の特徴として、中低勾配刃８ｄの逃げ面１０ｄとすくい面１２ｄとがなす稜線（中低勾配刃８ｄ）に対して、回転方向（Ａ）の後方側に配置される構成としている。
【００８０】
なお、図８に示すボール刃６ｄと中低勾配刃８ｄは、下記の構成を備えていることを示している。
すなわち、中低勾配刃８ｄは、中低勾配刃８ｄの逃げ面１０ｄと中低勾配刃８ｄのすくい面１２ｄとがなす第１の稜線８ｄ１（中低勾配刃８ｄ１）と、この第１の稜線８ｄ１の端部（Ｋ）に繋がる第２の稜線であって、中低勾配刃８ｄの逃げ面１０ｄと、中低勾配刃８ｄのすくい面１２ｄに対して回転方向（Ａ）の後方側に傾斜するように設けられたボール刃６ｄのすくい面１１ｄとがなす第２の稜線８ｄ２（中低勾配刃８ｄ２）から構成されている。
そして、他のボール刃６ａ〜６ｃ及び他の中低勾配刃８ａ〜８ｃも、上記したボール刃６ｄと中低勾配刃８ｄと同一の構成を備えているようにする。また、前記したように、第１の稜線８ｄ１は回転方向の後方側に凹状に窪んだ曲線状をなし、第２の稜線８ｄ２は直線状をなした中低勾配刃である。
【００８１】
前記したように、本発明においては、図１０（ａ）に示す中低勾配刃のすくい面のすくい角（γ２）を、ボール刃のすくい面のすくい角（γ１）よりも負側に大きくなるように設定する、もしくはギャッシュ７ａ〜７ｄの回転方向（Ａ）の方向になす幅を、研削加工により大きく設けることにより、各中低勾配刃のすくい面とボール刃のすくい面とでは、ギャッシュ中に形成された段差が生じる場合がある。この段差が生じた場合には、切れ刃部３の研削加工時にこの段差部分が生じているギャッシュの一部を埋めるように補強部を形成してもよい。
この補強部は、両者のすくい面同士を滑らかに繋ぐために研削加工を施した補強部になり、中低勾配刃８ａ〜８ｄの剛性を向上させることができるようになる。
【００８２】
図１０（ａ）は図８に示す中低勾配刃８ｄの箇所におけるＢ２−Ｂ２線の断面を示す図、図１０（ｂ）は図８に示すボール刃６ｄの箇所におけるＢ３−Ｂ３線の断面を示す図である。図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、ボール刃６ｄのすくい角γ１は、−３０°以上２０°以下の範囲に設定することが望ましく、中低勾配刃８ｄのすくい角γ２は、−３０°以上２０°以下の範囲に設定することが望ましい。
【００８３】
中低勾配刃８ｄのすくい角γ２が−３０°より小さい場合は、中低勾配刃８ｄの剛性は向上するが切削抵抗が増加し切屑の排出性が悪化するため、高能率な切削加工を行った場合にはビビリ振動が生じやすくなる傾向がある。また、中低勾配刃８ｄのすくい角γ１が２０°より大きい場合には、切削抵抗が低減し切削性は向上するが、中低勾配刃８ｄの剛性が低下するため高能率な切削加工を行った場合にはチッピングや欠損が生じやすくなる傾向がある。このため、より好ましくは中低勾配刃８ｄのすくい角γ２は、−１０°以上１５°以下の範囲に設定することが望ましい。
なおかつ、ボール刃６ｄのすくい角γ１よりも負側に大きくなるように設定するのが望ましい。これにより、中低勾配刃８ａ〜８ｄの剛性を向上させることができるので、切削加工中に各中低勾配刃に大きな加工負荷が作用しても中低勾配刃にチッピングや欠損の発生を防止することが可能になる。
【００８４】
図７の拡大図である図９においては、中低勾配刃８ｄ１のすくい面１２ｄとボール刃のすくい面１１ｄとがギャッシュ７ｄ側で交差する境界点（Ｋ１）からギャッシュ７ｄの溝底７ｄ１を形成した例を示している。図９に示すように境界点（Ｋ１）からギャッシュ７ｄの溝底７ｄ１を形成すると、ボール刃のすくい面１１ｄの幅を大きくすることができるので、すくい面１１ｄの研削加工による形成が容易になるとともに、ボール刃６ｄ及び、直線状の中低勾配刃８ｄ２の剛性を向上させるという効果が生じる。
【００８５】
図１１は、中低勾配刃８ｄとボール刃６ｄとの繋ぎ点となる回転軸心Ｏの近傍位置Ｐ４点及びその近傍の構成について、他の実施形態を示す図である。図１１は、回転軸心Ｏの近傍位置Ｐ４点付近の構成例を示しているが、他の中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃについても同様の実施形態になる。
【００８６】
図１１に示す実施形態は、中低勾配刃８ｄの長さを図６等に示す中低勾配刃８ｄの長さより短くなるように構成した場合の一例であって、中低勾配刃８ｄを含むすべての中低勾配刃８ｄを、回転軸心Ｏから回転方向（Ａ）の後方側に向けて凹状に窪んだ曲線状をなしている凹形状の中低勾配刃８ｄのみから構成している。従って、図６等に示す直線状の中低勾配刃８ｄ２を設けないで、中低勾配刃８ｄの一方の端部を回転軸心Ｏの近傍位置Ｐ４点においてボール刃６ｄと一体に繋いだ構成にするとともに、近傍位置Ｐ４点からギャッシュの溝底７ｄ１を形成している。また、このＰ４点からボール刃６ｄのすくい面１１ｄを形成している。前記したように、この図１１に示す構成は、他の中低勾配刃８ａ〜８ｃ及び他のボール刃６ａ〜６ｃについても採用されることになる。
【００８７】
図１２は、図１１に示す実施形態についてさらに改善した実施形態を示している。図１２は、中低勾配刃８ｄのすくい面１２ｄとボール刃６ｄのすくい面１１ｄがなす稜線のギャッシュ側の端部（Ｋ２）からギャッシュの溝底７ｄ１を形成した例を示している。この構成例では、ボールは６ｄのすくい面１１ｄの幅を大きくすることができるので、ボール刃６ｄの強度を向上させることができる。この図１２に示す構成は、他の中低勾配刃８ａ〜８ｃ及び他のボール刃６ａ〜６ｃについても採用されることになる。
【００８８】
本発明において、それぞれの中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ等と、ボール刃６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ等との繋ぎ点となる回転軸心Ｏの近傍位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４点等の付近の構成について、前記した実施形態のいずれを採用するかは、切れ刃部３の直径（Ｄ）、回転軸心Ｏ近傍の研削加工の容易さ、等を考慮して適宜決定するとよい。
【００８９】
なお、本発明の多刃ボールエンドミルにおいて、ボール刃の逃げ面９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄと、中低勾配刃の逃げ面１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの形成は、極薄の回転研削砥石を用いたＮＣ制御による研削加工装置を使用して行うが、ボール刃の逃げ面９ａ〜９ｄの研削加工と、中低勾配刃の逃げ面１０ａ〜１０ｄ等の研削加工は別々の研削加工工程で実施する。この理由は、中低勾配刃の逃げ面１０ａ〜１０ｄの研削加工は、極めて微小な範囲（面積）の研削加工を精度良く行う必要があるために、微小な砥石幅を備えた研削砥石、例えば、砥石幅が１ｍｍ以下の研削砥石を使用する必要があるからである。
【００９０】
上記のように、ボール刃の逃げ面９ａ〜９ｄの研削加工と、中低勾配刃の逃げ面１０ａ〜１０ｄの研削加工は別々の工程で実施するので、ボール刃の逃げ面９ａ〜９ｄ、及び中低勾配刃の逃げ面１０ａ〜１０ｄの表面を、例えば、顕微鏡で３０〜５０倍程度に拡大して観察すると、逃げ面９ａと逃げ面１０ａ等の表面に現れる研削加工痕（研削加工筋）の向きは、異なっていることが観察できる。
【００９１】
図１３は、本発明の多刃ボールエンドミルの回転軸心Ｏ近傍の構成上の特徴に関して、さらに他の形態を示す図である。図１３では、中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは、回転方向（Ａ）の後方側に凹状に窪んだ曲線状をなしている凹形状の中低勾配刃のみから構成した例を示している。
図１３に示す１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、隣接する中低勾配刃の逃げ面１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの間に形成した凹状曲面部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄであって、これらの凹状曲面部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、上記した回転軸心Ｏ近傍の構成上の特徴となるものである。
【００９２】
凹状曲面部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、隣接する逃げ面１０ａと１０ｂ、同じく逃げ面１０ｂと１０ｃ、同じく逃げ面１０ｃと１０ｄ、同じく逃げ面１０ｄと１０ａを繋ぐために設けた溝部である。これら凹状曲面部１６ａなどは、回転軸心Ｏからギャッシュ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ方向に向けて形成され、その断面の形状、すなわち、回転軸心Ｏからそれぞれのギャッシュ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ方向と直交する方向の断面は緩やかな略Ｕ字形状をなしている。また、凹状曲面部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、回転軸心Ｏ付近からそれぞれのギャッシュ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ方向に向けて緩やかな下り傾斜をなすように形成されている。
【００９３】
凹状曲面部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄのうち、隣接する逃げ面１０ｄと１０ａの間に形成された凹状曲面部１６ｄの構成を例にして説明すると、凹状曲面部１６ｄは、中低勾配刃８ｄのすくい面１２ｄと、このすくい面１２ｄの回転方向（Ａ）側の端部において隣接する逃げ面１０ａの回転方向（Ａ）後方側に形成されている側面から構成されている。
凹状曲面部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの形成は、薄板円板状のダイヤモンド砥石を装着したＮＣ制御の研削加工機を用いて断面形状が略Ｕ字形状をなすように加工する。
【００９４】
上記した凹状曲面部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、被削材の切削加工中において中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄにより生成された極めて薄く微小な切屑を、ギャッシュ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ方向に排出する作用を行う。これにより、切削加工中に中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄにより生成される切屑は、前記したように各逃げ面１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０はシャンク部の後方側に傾斜角度αをもって傾斜するように形成されていること、及び上記した凹状曲面部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを設けたことにより、ギャッシュ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ方向への排出が一層良好になる。
【００９５】
続いて、本発明の多刃ボールエンドミルを用いて被削材の高送り加工を行うために、中低勾配刃が備えている他の特徴について説明する。
図１４は、切れ刃部３の先端部を回転軸心Ｏ方向から見たときの平面図であって、中低勾配刃が備えている形状的な特徴を説明するための図である。
【００９６】
本発明においては、回転軸心Ｏ方向から切れ刃部３を見たときの中低勾配刃の幅をＸとしたときに、幅Ｘは切れ刃部３の刃径Ｄの１．２５％以上３．７５％以下の範囲に設定することが望ましい。
なお、中低勾配刃の幅Ｘとは、切れ刃部３の先端部を回転軸心Ｏ方向から見たときの平面図において、回転軸心Ｏからこの凹状に窪んだ曲線状をなす中低勾配刃の端部までの距離を示す。図１４に示す例では、中低勾配刃は回転方向（Ａ）の後方側に凹状に窪んだ曲線状をなす切れ刃と直線状の切れ刃と構成した例、例えば中低勾配刃８ｄは、中低勾配刃は回転方向（Ａ）の後方側に凹状に窪んだ曲線状をなす切れ刃８ｄ１と、直線状の中低勾配刃８ｄ２から構成されている例を示しているので、幅Ｘは回転軸心Ｏから直線状の中低勾配刃８ｄ２の端部（ボール刃６ｄ側の端部）までの距離を示す。
【００９７】
中低勾配刃の幅Ｘを上記のような範囲に設定することにより、ボール刃の長さを確保しながら、切削速度が０となる工具軸心Ｏ上とその近傍位置に配置された切れ刃（中低勾配刃）を、シャンク部２の後方側に向けて傾斜して設けることが確実にできるため、高能率な切削加工が可能となる。
【００９８】
なお、上記した中低勾配刃の幅Ｘが切れ刃部３の刃径Ｄの１．２５％未満となる場合は、回転軸心Ｏに中低勾配刃の端部が接する接点（交点）を、シャンク部の後方側に設けるためには、中低勾配刃の傾斜角度αを極めて大きく設ける必要が生じるため、中低勾配刃とその逃げ面の加工が困難となる。また、中低勾配刃の幅Ｘが切れ刃部の刃径Ｄの３．７５％を超える場合は、中底勾配刃の幅Ｘに応じてボール刃６ａ〜６ｄの長さが短くなるため、本発明が目的としている多刃ボールエンドミルによる高能率な高送りによる切削加工が実現できなくなる可能性が生じる。
【００９９】
図１５は図１４の拡大図である。本発明において、中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄを、回転方向（Ａ）の後方側に凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃のみ、もしくは直線状の中低勾配刃と回転方向（Ａ）の後方側に凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃とから構成した場合には、この回転方向（Ａ）の後方側に凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃の形状は次のようにすることが望ましい。
【０１００】
この曲線状の中低勾配刃の望ましい形状を図１５に示す中低勾配刃８ｄ１を例にして説明すると次のようになる。すなわち、凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃８ｄ１において、回転方向（Ａ）に対して最も後方側に位置する点を点（ａ１）としたとき、点（ａ１）はこの凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃８ｄ１の中央の位置となる点ａよりも回転軸心Ｏ側に設けることが望ましい。他の凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃８ａ１、８ｂ１、８ｃ１についても上記と同様にする。これにより、曲線状の各中低勾配刃の剛性をより一層向上させることができる。
【０１０１】
ここで、本発明に設けられた中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄに凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃を形成した場合には、これら曲線状の各中低勾配刃は、工具軸心Ｏからそれぞれのボール刃方向に向けて連続的に延びるように設けるようにすることが望ましい。さらに、凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃と直線状の中低勾配刃とを設けた場合には、凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃と直線状の中低勾配刃とボール刃は、一つの切れ刃として連続して、一体に繋がった切れ刃を構成するように形成することが望ましい。
すなわち、本発明が備えている中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄを、直線状の中低勾配刃と、回転方向（Ａ）の後方側に凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃とから構成する場合には、回転軸心Ｏ側にこの凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃を設け、シャンク部２の外周側にこの直線状の中低勾配刃を設けるのが良い。
【０１０２】
なお、凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃において最も回転方向の後方側に位置する点ａ１を、この凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃の中央に設けた場合、もしくは、凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃の中央となる点ａよりもシャンク部２の外周側に設けた場合には、凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃と直線状の中低勾配刃とがなす角度、もしくは凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃とボール刃とがなす角度が小さくなるために、切削加工の負荷によりこの角度が小さくなった箇所に応力が集中して、凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃の剛性が低下する傾向となる。
【０１０３】
なお、本発明において、中低勾配刃を、回転方向（Ａ）の後方側に凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃のみで構成した場合には、前記した「凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃の中央の位置となる点ａ」とは、次のように定義される。すなわち、工具軸心Ｏと、凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃上の任意の位置（Ｍ点）との間隔が、工具軸心Ｏと、この曲線状の中低勾配刃に接続されるボール刃との接続点とを結んだ直線の長さ（前記した中底勾配刃の幅Ｘに相当する）の半分の値であったときに、その位置となるＭ点が上記の「点ａ」と定義される。
【０１０４】
同様に、本発明において、中低勾配刃を、直線状の中低勾配刃と回転方向（Ａ）の後方側に凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃とから構成した場合は、工具軸心Ｏと、凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃上の任意の位置（Ｍ点）との間隔が、図１４に示す中低勾配刃の幅Ｘの半分の値であったときに、その位置となるＭ点が上記の「点ａ」と定義される。
【０１０５】
また、本発明において、前記した「凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃において回転方向（Ａ）に対して最も後方側に位置する点ａ１」の「点ａ１」は次のように定義される。すなわち、工具軸心Ｏと、凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃とボール刃との接続点とを結んだ直線、もしくは、工具軸心Ｏと、曲線状の中低勾配刃と直線状の中低勾配刃の接続点とを結んだ直線を基準として見たときに、最も回転方向（Ａ）の後方側に位置する、この凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃上の点が「点ａ１」と定義される。
【０１０６】
また、本発明において、図１５に示すように、凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃８ｄ１等を含む中低勾配刃において、最も回転方向（Ａ）の後方側に位置する点ａ１が、回転軸心Ｏを基準に測定したときに、凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃の幅ｘ１の２０％以上４０％以下の範囲となる区間ｈに設けられていることが望ましい。これにより、凹形状の中低勾配刃８ｄ１等の中低勾配刃の剛性がより一層向上する。
【０１０７】
凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃において最も回転方向の後方側に位置する点ａ１が、回転軸心Ｏを基準にして測定したときに、この凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃の幅ｘ１の２０％未満となる位置に設けられている場合には、曲線状の中低勾配刃を研削加工により形成することが困難になる傾向がある。また、点ａ１が、回転軸心Ｏから測定したときに、凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃の幅ｘ１の４０％を超える位置に設けられている場合には、曲線状の中低勾配刃の剛性がやや低下する傾向となる。
【０１０８】
［製造方法］
続いて、本発明の多刃ボールエンドミルの製造方法についてその概要を説明する。
本発明の多刃ボールエンドミルは、ＷＣ基の超硬合金からなるソリッド型のボールエンドミルである。この超硬合金からなるボールエンドミルの成形体は、前記したように、ＷＣ（炭化タングステン）粉末にＣｏ（コバルト）粉末を混合した超硬合金粉末を金型で円柱状に成形し、次にこの円柱状に成形したボールエンドミルの成形体を１３００℃程度に加熱・焼成して硬度を高くした後に、切れ刃部等に所定の仕上げ加工を実施し、さらに、必要に応じて、切れ刃部３の表面に耐摩耗性を向上させるための硬質皮膜を被覆する。この硬質皮膜としては、例えば、ＴｉＳｉＮ、ＴｉＡｌＳｉＮ、ＣｒＳｉＮ、ＡｌＣｒＳｉＮ、などの成分から構成される硬質皮膜が適用できる。具体的には、周期律表４ａ、５ａ、６ａ族金属、Ａｌ、Ｓｉ、Ｂの元素から選択される１種以上の元素を含有する窒化物、炭窒化物、酸窒化物のいずれかからなる硬質皮膜を厚さ３〜５μｍ被覆するのが望ましい。
【０１０９】
上記したソリッド型の多刃ボールエンドミルの成形体を金型成形により製造し、続いて、焼成する方法は、従来から一般に採用されている粉末成形とその焼成方法に関する技術を採用することができるので、その詳細の説明は省略する。
本発明の多刃ボールエンドミルを製造するためには、焼成後の多刃ボールエンドミル成形体の切れ刃部３などに仕上げ加工、特に、切れ刃部３の先端部にボール刃６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、ギャッシュ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを所定の形状に仕上げ加工する方法が重要になる。なお、この仕上げ加工は、薄板円板状のダイヤモンド砥石を装着したＮＣ（ＣＮＣ）制御の研削加工機を用いて実施する。
【０１１０】
［第２の実施形態］
図１６は、本発明の第２の実施形態を示す多刃ボールエンドミルであって、回転軸心Ｏ方向から見た切れ刃部３の先端部における構成を示す正面図である。第２の実施形態を示す多刃ボールエンドミル１ａは３枚のボール刃６ａ、６ｂ、６ｃを備え、これらボール刃６ａ、６ｂ、６ｃの端部となる回転軸心Ｏの近傍位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３点から、それぞれ中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃを回転軸心Ｏに接するように延設した構成になっている。また、３つのボール刃６ａ、６ｂ、６ｃが回転軸心Ｏを中心として等間隔で配置され、さらに、各ボール刃の間には、それぞれギャッシュ７ａ〜７ｃを備えている。そして、これ以外の基本的な構成は、前記した第１の実施形態に係る４枚刃の多刃ボールエンドミルとほぼ同一であるので、その詳細な構成の説明は省略する。
【実施例】
【０１１１】
続いて、本発明例に係る超硬合金製の多刃ボールエンドミルを製作して、被削材に切削加工を行ってこの多刃ボールエンドミルの切れ刃の摩耗状態などについて観察、評価した実験例について説明する。
【０１１２】
（実験例１）
本発明に係るＷＣ基からなる多刃ボールエンドミル（以下、本発明例１という）を試作して、材質がＳＫＤ６１（合金工具鋼）からなる被削材に、平面の切削加工を行う切削加工実験（実験例１）を実施して、ボール刃と中低勾配刃の摩耗状態について観察した。
この実験例１においては、本発明例１と比較するために、比較例１として、既に市販されている４枚刃の多刃ボールエンドミルについても同様の切削加工実験を実施した。この比較例１となる多刃ボールエンドミルは、切れ刃部の先端部において、回転軸心Ｏの近傍範囲Ｃ（図５に示す円「Ｃ」に相当）内を没入させた形状を備え、かつ、本発明が備えている中低勾配刃を有していない多刃ボールエンドミル（特許文献５に記載されている多刃ボールエンドミルに相当するもの）とした。
【０１１３】
実験例１に用いた本発明例１及び比較例１の多刃ボールエンドミルは、４枚のボール刃を有し、切れ刃部３の刃径（Ｄ）は８ｍｍ、図２に示す窪み部１３の幅ｔは０．５５ｍｍ、中低勾配刃の傾斜角度αは２°、中低勾配刃の幅Ｘは０．２７５ｍｍ、中低勾配刃は図６に示すように直線状の中低勾配刃と回転方向の後方側に凹状に窪んだ曲線状をなす中低勾配刃から成り、曲線状の中低勾配刃において最も回転方向の後方側に位置する点ａ１を曲線状の中低勾配刃の幅Ｘ１の３０％となる位置に設けた。また、多刃ボールエンドミルの全長Ｌは１００ｍｍとし、ＮＣ制御の３軸マシニングセンタに装着したときの工具突き出し量（ＯＨ）を３２ｍｍ、すなわち、「工具突き出し量（ＯＨ））／（刃径（Ｄ））の値を「４」（（ＯＨ）／（Ｄ）＝４）とした。
また、本発明例１の多刃ボールエンドミルについて、そのボール刃の逃げ角を１０°、ボール刃のすくい角を−１１°に、各中低勾配刃の逃げ角を１０°、同じく中低勾配刃のすくい角を−１１°とした。一方、比較例１については、ボール刃の逃げ角が１７°、ボール刃のすくい角が−１４°であって、本発明例１が備えている中低勾配刃を有していない多刃ボールエンドミルである。
【０１１４】
この実験例１においては、本発明例１及び比較例１の多刃ボールエンドミルをＮＣ制御の３軸マシニングセンタに装着して、下記の切削条件１に基づいて切削加工を実施した。そして、切削加工を開始してから３０分経過後（３０分加工後）、６０分経過後（６０分加工後）、９０分経過後（９０分加工後）に、切れ刃（ボール刃）の逃げ面の摩耗状態を観察するために、逃げ面摩耗幅（ＶＢｍａｘ）として摩耗による母材の露出量を測定した。
【０１１５】
（切削条件１）
加工方法                  ：乾式切削（エアーブロー）による平面切削
切削速度（Ｖｃ）          ：９４［ｍ／ｍｉｎ］
回転数（ｎ）              ：３７５０［ｍｉｎ−１］
送り速度（Ｖｆ）          ：１５００［ｍｍ／ｍｉｎ］
１刃当たりの送り量（ｆｚ）：０．１［ｍｍ／ｔｏｏｔｈ］
軸方向切込み量（ａｐ）    ：０．７［ｍｍ］
径方向切込み量（ａｅ）    ：１．７５［ｍｍ］
工具突き出し量（ＯＨ）    ：３２［ｍｍ］
【０１１６】
上記した切削条件１で実施した切削加工実験の結果を図１７〜図１９に示している。図１７〜図１９は、それぞれ切削加工時間が３０分経過した後、６０分経過した後、９０分経過した後の切れ刃の摩耗状態を、回転軸心Ｏ方向から拡大して撮像した写真図であって、各図の（ａ）は本発明例１を示し、（ｂ）は比較例１を示している。なお、図１７〜図１９に示す写真図においては、各図の中央部に回転軸心Ｏが位置し、この回転軸心Ｏから外周部に向かって円弧状に延びている４つの稜線と面がボール刃（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）とその逃げ面（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）を示している。これらの写真図において、ボール刃と逃げ面の位置を明確に示すために、図１７（ａ）のみに代表例として、ボール刃の符号（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）と、逃げ面の符号（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）と、回転軸心Ｏの符号（Ｏ）を記載している。
【０１１７】
図１７〜図１９に示す実験例１の結果から、次の事項が判明した。
（１）本発明例１の多刃ボールエンドミルでは、切削加工時間が６０分に達したときには４枚のボール刃及び中低勾配刃に、欠損、チッピング、摩耗が発生していなかった（図１７（ａ）、図１８（ａ）参照）。
【０１１８】
（２）本発明例１の多刃ボールエンドミルでは、切削加工時間が９０分に達したときにはボール刃の逃げ面の摩耗幅が０．１２ｍｍであった。この摩耗幅は、均一な摩耗の発生（図１９（ａ）参照）であると観察され、この摩耗幅の値（０．１２ｍｍ）は、正常な切削加工において切れ刃に発生する摩耗であって、被削材の加工精度に影響を与えるものではないと考えられる。なお、この摩耗幅の値は４刃のボール刃の逃げ面摩耗幅（ＶＢｍａｘ）の平均値である。
【０１１９】
（３）比較例１の多刃ボールエンドミルでは、切削加工時間が３０分に達したときに、ボール刃の回転中心軸に近い逃げ面に均一で微小な摩耗幅が観察され（図１７（ｂ）参照）、切削加工時間が６０分に達した後にはこの微小な摩耗幅がさらに拡大していることが確認された（図１８（ｂ）参照）。
【０１２０】
（４）比較例１の多刃ボールエンドミルでは、切削加工時間が９０分に達したときには、図１９（ｂ）に示すように、ボール刃から逃げ面にかけて、摩耗幅の拡大が観察され、この摩耗幅は０．２０ｍｍであった。この摩耗幅の値（０．２０ｍｍ）は、一般的な荒加工用工具の寿命に近づいた値であり、被削材の加工精度に影響を与えると考えられる。
【０１２１】
（５）上記（１）〜（４）に記載の結果から、本発明例１に係る多刃ボールエンドミルは、９０分の切削加工を行った後において、ボール刃の摩耗幅を比較例１と比較して１／２に低減可能な、長寿命の多刃ボールエンドミルであると判断できる。
【０１２２】
（実験例２）
続いて、本発明の多刃ボールエンドミルをＮＣ制御の３軸マシニングセンタに装着したときの工具突き出し量（ＯＨ）を実験例１より大きくした場合について、切削加工を行ってボール刃と中低勾配刃の摩耗状態について観察する実験を行った。
この実験例２では前記した「（ＯＨ）／（Ｄ）」の値を「６」とし、切削加工は、冷間鍛造金型などに用いられる鋼種「ＹＸＲ３（５８ＨＲＣ）」（ＹＸＲ３は登録商標）からなる被削材について、立ち壁を備えたポケットの切削加工（縦：２５ｍｍ、横：２５ｍｍ、高さ：１４．７ｍｍ）を行った。なお、実験例２に用いた本発明例と比較例のボールエンドミルの仕様は、それぞれ実験例１に用いた本発明例１と比較例１の多刃ボールエンドミルと同一にしたが、切削条件は下記の切削条件２とした。
【０１２３】
（切削条件２）
加工方法                  ：乾式切削（エアーブロー）、立ち壁のポケット加工
切削速度（Ｖｃ）          ：３８［ｍ／ｍｉｎ］
回転数（ｎ）              ：１５００［ｍｉｎ−１］
送り速度（Ｖｆ）          ：２２５［ｍｍ／ｍｉｎ］
１刃当たりの送り量（ｆｚ）：０．０７５［ｍｍ／ｔｏｏｔｈ］
軸方向切込み量（ａｐ）    ：０．３５［ｍｍ］
径方向切込み量（ａｅ）    ：１．２３［ｍｍ］
工具突き出し量（ＯＨ）    ：４８［ｍｍ］
【０１２４】
実験例２による実験結果を図２０に示している。図２０は実験例２に基づいて被削材に９０分間の切削加工を行ったときに、ボール刃の摩耗状態を示す拡大写真図であって、図２０の紙面の上段に本発明例１を、同じく紙面の下段に比較例１の写真図を示している。なお、図２０に示す「撮像方向（Ａ）」とは多刃ボールエンドミルの回転軸心Ｏの延長線上に略沿った方向から撮像したことを示し、「撮像方向（Ｂ）」とは回転軸心Ｏの延長線上の斜め上方から撮像したことを示している。
【０１２５】
実験例２の結果から次の事項が明らかになった。
（１）本発明例１については、ボール刃の逃げ面の摩耗幅は０．０７ｍｍであって、安定した摩耗が観察された。中低勾配刃の摩耗、欠損の発生は確認されなかった。
（２）比較例１については、ボール刃の逃げ面の摩耗幅は０．０７ｍｍであったが、図２０の撮像方向（Ｂ）の列に○印で示している箇所のボール刃に欠けが発生していた。比較例１のボール刃にこのような欠けが発生した原因は、比較例１の多刃ボールエンドミルは、切れ刃部の先端部、すなわち、工具軸心Ｏを中心としたボール刃の工具軸心Ｏの近傍範囲Ｃ内を没入させた形状とし、さらに、この没入した凹部内に切れ刃を備えていない構成になされているために、立ち壁を備えたポケット部の切り込み加工を行った際に、工具軸心Ｏの近傍範囲（Ｃ付近）における切削加工の負荷が大になってビビリ振動が発生し、これによりボール刃に欠けが発生したと推測することができる。
【０１２６】
（実験例３）
工具突き出し量（ＯＨ）を実験例２よりさらに大きくした場合、すなわち、（ＯＨ）／（Ｄ）＝７とし、材質がＳＫＤ１１（６０ＨＲＣ）からなる被削材について平面の切削加工の実験を行って、ボール刃と中低勾配刃の摩耗状態の観察を行った。この実験例３に用いた多刃ボールエンドミルは、本発明に係る多刃ボールエンドミルについては、前記した実験例１及び実験例２に用いた本発明例１を用いた。一方、比較例については２種の多刃ボールエンドミルを用いた。
【０１２７】
実験例３で用いた２種の比較例の多刃ボールエンドミルのうち、その１種は、全てのボール刃を回転軸心Ｏまで延設し、この延設したボール刃の回転軸心Ｏ側の端部が互いに略接させた構成からなる多刃ボールエンドミル（以下、比較例２という）とした。この比較例２の多刃ボールエンドミルは、前記した特許文献３に記載されている多刃ボールエンドミルに相当するものである。
【０１２８】
また、他の１種の比較例は、図５に示す本発明に係る多刃ボールエンドミルにおいて、中底勾配刃の逃げ面１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを、それぞれのボール刃の逃げ面９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄと連続した面として形成、すなわち、逃げ面１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを「シャンク部の後方側に傾斜させていなく、中低勾配刃８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄを設けていない」構成からなる多刃ボールエンドミルとした（以下、比較例３という）。
【０１２９】
実験例３による切削加工を実施するための切削条件は、下記の切削条件３とした。
（切削条件３）
加工方法                  ：乾式切削（エアーブロー）による平面切削
切削速度（Ｖｃ）          ：９４［ｍ／ｍｉｎ］
回転数（ｎ）              ：３７５０［ｍｉｎ−１］
送り速度（Ｖｆ）          ：１５００［ｍｍ／ｍｉｎ］
１刃当たりの送り量（ｆｚ）：０．１［ｍｍ／ｔｏｏｔｈ］
軸方向切込み量（ａｐ）    ：０．７［ｍｍ］
径方向切込み量（ａｅ）    ：１．７５［ｍｍ］
工具突き出し量（ＯＨ）    ：５６［ｍｍ］
【０１３０】
図２１は、実験例３に基づいて被削材に４０秒間の切削加工を行ったときに、ボール刃の摩耗状態を示す拡大写真図である。実験例３において前記した４０秒間の切削加工での切削距離は１ｍであり、図２１に示す拡大写真図は切削加工の初期（切削加工開始後の早期）におけるボール刃の状態を示す写真図になる。なお、図２１では、紙面の上段に本発明例１を、中段に比較例２を、下段に比較例３のそれぞれの写真図を示している。また、図２１に表示している「撮像方向（Ａ）」及び「撮像方向（Ｂ）」は、図２０に表示した「撮像方向（Ａ）」及び「撮像方向（Ｂ）」と同一の内容である。
【０１３１】
工具突き出し量（ＯＨ）を５６ｍｍと大きくした実験例３により実験結果から次の事項が明らかになった。
（１）本発明例１においては、図２１の上段に示すように、○印で示しているボール刃の箇所に摩耗が発生していたが、この摩耗は正常な摩耗であった。また、中低勾配刃には摩耗、欠損の発生は確認されなかった。
（２）比較例２においては、図２１の中段に○印で示しているボール刃の箇所に欠けの発生が確認された。
（３）比較例３においては、図２１の下段に○印で示しているボール刃に、微小な局所的なチッピングの発生が確認された。
【０１３２】
（４）比較例２及び比較例３の多刃ボールエンドミルにおいて、切削加工の開始後の早期にボール刃に欠け、及びチッピングが発生した原因は次の通りであると考えられる。比較例２及び３の多刃ボールエンドミルは、その各ボール刃の先端部が回転軸心Ｏに接するように延設した構成としていること、及び、工具突き出し量（ＯＨ）を５６ｍｍと大きくした切削加工を行ったために、平面切削時にこのボール刃の先端部に加工負荷が集中した不安定な切削加工が進行してビビリ振動が発生し、このビビリによりボール刃に作用する加工負荷が不均一になって欠けが発生したと推測できる。
一方、本発明例１においては、前記したように４枚の中低勾配刃を回転軸心Ｏと直交する面に対して、シャンク部の後方側にわずかに傾斜するように形成しているので、これら４枚の中低勾配刃も切削加工に均等に寄与するのでビビリ振動が発生しなかったと考えられる。
【０１３３】
上記した実験例１〜３の結果から、多刃ボールエンドミルにおいては、ボール刃の先端部近傍、すなわち、回転軸心Ｏの近傍における切れ刃の配置とその構成が、切削加工時のビビリ振動発生に大きな影響を与えると考えられる。この理由を、図２２に基づいて説明すると次のようになる。
【０１３４】
図２２（ａ）は、超硬合金製のソリッド型の多刃ボールエンドミルについて、従来例から実施されている構成であって、円弧状に形成されたボール刃２０は、回転軸心Ｏと交わる部分にもボール刃２０が形成されている例（以下、「従来例１」という）を示している。
この従来例１の多刃ボールエンドミルを用いて、高硬度の難削材からなる被削材２１に高送り加工による荒加工を行うと、回転軸心Ｏと交わるボール刃の部分には大きな加工負荷が作用するとともに、ボール刃は回転軸心Ｏと交わる１点（Ｑ点）で被削材２１と接触しながら切削加工を行う。このとき、ボール刃２０が回転軸心Ｏと交わるＱ点は切削（回転）速度が０であるので、ボール刃２０はＱ点を被削材２１に対して引き摺りながら不安定な状態で切削加工を行うことになる。このような不安定な状態で切削加工を行うと、ビビリ振動などの振動を誘発して、ボール刃に欠け等が発生する原因になる。
【０１３５】
図２２（ｂ）は、従来の多刃ボールエンドミルの一例であって回転軸心Ｏにはボール刃を設けないで、回転軸心Ｏを含む近傍を没入させた凹部２２を設けた多刃ボールエンドミル（以下、「従来例２」という）の先端部の概略構成例を示している。この従来例２においては、凹部２２の縁部にボール刃２０の終端が配置されている。なお、従来例２は、前記した特許文献５に開示されているボールエンドミルの構成を示すものである。
【０１３６】
この従来例２の構成を備えた多刃ボールエンドミルを用いて、高硬度の難削材からなる被削材２１に高送り加工による荒加工を行うと、凹部２２の縁部に大きな加工負荷が作用するので、凹部２２の縁部に配置されているボール刃２０の終端部とその近傍は、摩耗の進行が早くなり、その結果、不安定な状態で切削加工が実施されてビビリ振動を誘発して、ボール刃２０に欠け等が発生する原因になる。
従って、上記した従来例１及び従来例２のボールエンドミルが備えている回転軸心Ｏ近傍における切れ刃の構成は、高硬度の難削材からなる被削材２１に高送り加工を実施する多刃ボールエンドミルとしては適していないと言える。
【０１３７】
図２２（ｃ）は、本発明の多刃ボールエンドミル（以下、「本発明例」という）についてその先端部の概略の構成を示している。この本発明例では、前記したように、回転軸心Ｏの近傍位置にボール刃と繋がって回転軸心Ｏに接するように形成され、逃げ面とすくい面を有する中低勾配刃を備え、これら中低勾配刃は、回転軸心Ｏと直交する面に対して、シャンク部の後方側に傾斜するように形成している。すなわち、多刃ボールエンドミルの先端部には窪み部１３（図２参照）が形成されているが、この窪み部１３内にはボール刃２０と繋がって回転軸心Ｏに接するように形成され、逃げ面とすくい面を有する中低勾配刃８ａ、８ｂ等を配置している。また、これらの中低勾配刃がシャンク部２の後方側に傾斜する傾斜角度（回転軸心Ｏと直交する面に対する傾斜角度）は、微小な角度である０．５°以上３°以下の範囲に設定している。
【０１３８】
このように図２２（ｃ）に示す基本的な構成を備えた本発明の多刃ボールエンドミル、例えば、４枚のボール刃を備えた多刃ボールエンドミルを用いて、高硬度の難削材からなる被削材２１に高送り加工による荒加工を行うと、４枚の中低勾配刃８ａ、８ｂ等のボール刃側の端部とその近傍は、被削材２１に対して９０°間隔となる４点のＱ１、Ｑ２、Ｑ３及びＱ４（図２２（ｃ）ではＱ１、Ｑ３のみを図示）で切り込んで切削加工を行うとともに、ボール刃２１で主切削加工を行うので、安定した状態で被削材２１に対する切削加工が進行する。これにより、本発明の多刃ボールエンドミルは、ビビリ振動などが発生し難く、従ってボール刃に欠け等が発生しないと考えられる。
【０１３９】
上記したように、高硬度の難削材からなる被削材に高送り加工による荒加工を行った場合に、ボール刃の先端部近傍、すなわち、回転軸心Ｏの近傍における切れ刃の配置とその構成が、ビビリ振動発生に大きな影響を与えると考えられるので、切削加工時の切削抵抗を測定して振動発生状況を確認するための実験（実験例４）を行った。
【０１４０】
（実験例４）
実験例４においては、本発明例となる多刃ボールエンドミル１種と、比較例となる２種の多刃ボールエンドミルについて、被削材の切削加工を行ったときの切削抵抗の３分力波形の測定を行って、その３分力波形の時系列変化の状況から振動発生の有無を判定した。
この実験例４に用いた多刃ボールエンドミルは、本発明例については前記した実験例１〜３に用いた本発明例１と同一の仕様とした。また、２種の比較例の多刃ボールエンドミルは、前記した実験例１に用いた比較例１のボールエンドミルと、前記した実験例３に用いた比較例３と同一の仕様のボールエンドミルを用いた。
なお、切削抵抗の測定はキスラー社製の切削動力計を用いてＦｘ、Ｆｙ、Ｆｚの３分力の測定を行った。
【０１４１】
実験例４においては、本発明例及び比較例の多刃ボールエンドミルをそれぞれＮＣ制御の３軸マシニングセンタに工具突き出し量（ＯＨ）が３２ｍｍ（（ＯＨ）／（Ｄ）＝４）となるように装着し、材質がＹＸＲ３（５８ＨＲＣ）（ＹＸＲ３は登録商標）からなる被削材について平面の切削加工を行った。このときの切削加工の条件は、前記した実験例１で実施した切削条件１と同一にした。
【０１４２】
図２３は、実験例４で測定した切削抵抗の３分力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚについてその時系列変化の状態を示す一例であって、横軸は経過時間（秒）を、縦軸は切削抵抗値（Ｎ）を示している。また、図２３（ａ）は本発明例１の多刃ボールエンドミルについて切削抵抗値の変化を示し、図２３（ｂ）は比較例１のボールエンドミルについて切削抵抗値の変化を示し、図２３（ｃ）は比較例３の多刃ボールエンドミルについて切削抵抗値の変化を示している。
【０１４３】
図２３に示す実験例４の結果から次の（１）〜（４）に記載した事項が明らかになった。
【０１４４】
（１）図２３（ａ）に示す本発明例１の多刃ボールエンドミルにおいては、比較例１と比較して３分力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚともに切削抵抗値が低く、波形の時系列変化も安定した規則正しい変化として現れていた。このことは、切削加工中に発生した振動は極めて少なく、振動の不規則な変化、すなわち、ビビリ振動が発生していないことを示している。
【０１４５】
（２）図２３（ｂ）に示す比較例１の多刃ボールエンドミルにおいては、本発明例１より３分力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚともに切削抵抗値が高く、かつ、切削抵抗値の波形の時系列変化も不規則（不安定）であった。このことはビビリ振動の発生により切削抵抗値の波形の時系列変化が不規則になったと考えられる。
【０１４６】
（３）図２３（ｃ）に示す比較例３の多刃ボールエンドミルにおいては、３分力のうちＦｘは本発明例１のＦｘとほぼ同じ波形の変化が現れているが、Ｆｙ、Ｆｚについては本発明例１のように安定した規則正しい変化にはなっていない。この理由は、比較例３のボールエンドミルは本発明例１が備えている中低勾配刃を有していないために、微小なビビリ振動が発生したことによると考えられる。
【０１４７】
（４）上記（１）〜（３）により、本発明の多刃ボールエンドミルは、前記した特徴となる構成、すなわち、その先端部に窪み部１３を形成し、この窪み部１３にはボール刃６ａ、６ｂ等の端部と繋がって回転軸心Ｏに接するように微小な傾斜角度αをもって形成され、逃げ面とすくい面を有する中低勾配刃８ａ、８ｂ等を配置した構成を有するため、ビビリ振動発生の抑制に有効な効果を発揮することが可能であると判断できる。
【０１４８】
（実験例５）
ラジアスエンドミル等の回転切削工具においては、高送り加工を実施するために刃数を増やしたときに、ビビリ振動の発生、特に発生したビビリ振動の共振を抑制するために、先端部に設ける切れ刃（底刃）を、いわゆる「不等分割」に配置する手段が採用されている。切れ刃を不等分割に配置するとは、シャンク部の先端部に形成した複数の切れ刃を、回転軸心Ｏを中心としたシャンク部（工具本体）の円周方向に、同じ角度（等間隔）で配置するのではなく、回転軸心Ｏを中心として隣り合う切れ刃どうしを異なった角度で配置することである。
前記した実験例１〜４に用いた本発明に係る多刃ボールエンドミルは、回転軸心Ｏを中心として４枚のボールを９０°間隔、すなわち、等分割（等角度又は等間隔）に配置したボールエンドミルである。
【０１４９】
そこで、実験例５では、４枚のボール刃を不等分割に配置した多刃ボールエンドミルについて、切削加工を実施したときの切削抵抗値の３分力波形の測定を行って、ボール刃の不等分割がビビリ振動発生の抑制に効果があるか否かの確認実験を行った。この確認実験では材質がＹＸＲ３（５８ＨＲＣ）（ＹＸＲ３は登録商標）からなる被削材に対して切削加工軌跡が、直線状となる平面加工（直線状平面加工）を行った後に引き続いて９０°のコーナ部の加工を行い、再び直線状平面加工を切削速度を減速しないで加工を行う方法を採用した。
また、実験例５では、不等分割に配置した多刃ボールエンドミルと比較するために、等分割した多刃ボールエンドミルについても切削抵抗値の３分力波形の測定を行った。そこで、実験例５では、次の４種となる不等分割２°（本発明例２）、不等分割４°（本発明例３）、等分割例１、及び等分割例２に係る多刃ボールエンドミルについて実験を行った。
【０１５０】
（不等分割２°：本発明例２）
上記した実験例１〜３で用いた本発明例１の多刃ボールエンドミルについて、４枚のボール刃を不等分割２°、すなわち、回転軸心Ｏを中心として４枚のボール刃の配置角度を順次、８８°、９２°、８８°、９２°になるように配置された多刃ボールエンドミルであって、その他の構成は本発明の構成を供えたボールエンドミル（以下、「本発明例２」という）である。
【０１５１】
（不等分割４°：本発明例３）
上記した実験例１〜３に用いた本発明例１の多刃ボールエンドミルについて、４枚のボール刃を不等分割４°、すなわち、回転軸心Ｏを中心として４枚のボール刃の配置角度を順次、８６°、９４°、８６°、９４°になるように配置された多刃ボールエンドミルであって、その他の構成は本発明の構成を供えた多刃ボールエンドミル（以下、「本発明例３」という）である。
なお、上記した不等分割２°、及び不等分割４°の多刃ボールエンドミルについては、ボール刃のすくい角を−１０°に、ボール刃の逃げ角を１０°に、中低勾配刃８ａ〜８ｃのすくい角を−１０°に、中低勾配刃の逃げ角を１０°にした。また、切屑排出溝４のねじれ角を３０°にした。
【０１５２】
（等分割例１）
実験例１〜３に用いた本発明例１の多刃ボールエンドミルと同一の仕様であって、４枚のボール刃が回転軸心Ｏを中心として９０°で等分割に配置されたボールエンドミルである。なお、この多刃ボールエンドミルの中低勾配刃８ａ〜８ｃのすくい角と逃げ角は、上記した不等分割２°及び４°のボールエンドミルと同一の値にした。
（等分割例２）
前記した実験例１及び２に用いた比較例１の多刃ボールエンドミルと同一の仕様であって、４枚のボール刃が回転軸心Ｏを中心として９０°で等分割された多刃ボールエンドミルである。なお、この多刃ボールエンドミルの回転軸心近傍のボール刃のすくい角は−１４°、ボール刃の逃げ角は１７°、切屑排出溝４のねじれ角を４０°である。
【０１５３】
実験例５で実施した切削加工の切削条件は、下記の切削条件５とした。
（切削条件５）
加工方法                  ：乾式切削（エアーブロー）による平面切削
切削速度（Ｖｃ）          ：１００［ｍ／ｍｉｎ］
回転数（ｎ）              ：４０００［ｍｉｎ−１］
送り速度（Ｖｆ）          ：１９２０［ｍｍ／ｍｉｎ］
１刃当たりの送り量（ｆｚ）：０．１２［ｍｍ／ｔｏｏｔｈ］
軸方向切込み量（ａｐ）    ：０．３［ｍｍ］
径方向切込み量（ａｅ）    ：０．１［ｍｍ］
工具突き出し量（ＯＨ）    ：３２［ｍｍ］
【０１５４】
実験例５による実験結果を、図２４に切削抵抗値の３分力の波形として示している。なお、図２４において、（ａ）は不等分割２°の多刃ボールエンドミル（本発明例２）、（ｂ）は不等分割４°の多刃ボールエンドミル（本発明例３）、（ｃ）は等分割例１のボールエンドミル、（ｄ）は等分割例２の多刃ボールエンドミル(比較例１)について、切削抵抗値の３分力の波形の一例を示している。
【０１５５】
図２４に示す実験例５の結果から、下記（１）〜（４）に記載の事項が判明した。
（１）図２４（ａ）に示す不等分割２°の多刃ボールエンドミル（本発明例２）においては、図２４（ｃ）に示す等分割例１と比較して、３分力の波形Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚともに微小な振幅の変動は現れていなかった。これは、不等分割２°の多刃ボールエンドミル（本発明例２）には共振によるビビリ振動が発生していなかったと判断することができる。
（２）図２４（ｂ）に示す不等分割４°の多刃ボールエンドミル（本発明例３）においても、上記（１）と同様に共振によるビビリ振動が発生していなかったと判断することができる。
【０１５６】
（３）図２４（ｄ）に示す等分割例２の多刃ボールエンドミルにおいては、図２４（ｃ）に示す等分割例１と同様に、３分力の波形Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚともに微小な振幅の変動が現れていた。これにより、等分割例２の多刃ボールエンドミルにおいても共振によるビビリ振動が発生したと判断することができる。
（４）上記（１）〜（３）により、本発明の多刃ボールエンドミルの先端部に形成するボール刃を、不等分割で配置すると共振によるビビリ振動発生の抑制に有効であると判断できる。なお、不等分割の角度の差（角度の最大値と最小値の差）を大きくすると切削抵抗の変動が大きくなって共振によるビビリ振動が発生することになるので、４枚刃から構成された本発明のボールエンドミルの場合、不等分割の角度の差、すなわち、９０°からの角度差の上限は５°程度にすることが望ましい。
【０１５７】
上記した実験例１〜５においては、ボール刃を４枚備えた４枚刃の多刃ボールエンドミルについて説明したが、ボール刃を３枚刃、あるいは５〜６枚刃備えた多刃ボールエンドミルについても、上記した本発明の４枚刃の多刃ボールエンドミルと同様の効果を発揮することができると考えられる。
【０１５８】
また、本発明の多刃ボールエンドミルは、その刃径（切れ刃部の直径Ｄ）が１〜３０ｍｍ程度の範囲までの多刃ボールエンドミルに実用化が可能である。そして、各ボール刃の逃げ角及びすくい角、中低勾配刃の逃げ角及びすくい角は、被削材の硬度、切れ刃部の直径Ｄ等に応じて、前記した範囲内の適切な値に設定するようにする。
【産業上の利用可能性】
【０１５９】
本発明により、特に焼入れ鋼などの高硬度の難削材について、荒加工を行う際に高送り加工を実施しても長寿命を得られる多刃ボールエンドミルを提供することができる。また、一般的な鋼材を切削したときにおいても、多刃ボールエンドミルの特有の問題である回転軸心近傍の切削性を改善することにより、ボール刃や中低勾配刃の欠損及びチッピングを抑制し、先端部を用いた切削加工を安定して行うことができる。本発明は、特に金型の切削加工における荒加工の工程に好適である。
【符号の説明】
【０１６０】
１、１ａ：多刃ボールエンドミル
２：シャンク部
３：切れ刃部
４：切屑排出溝
５：外周刃
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ：ボール刃
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ：ギャッシュ
７ｂ１、７ｃ１、７ｄ１：ギャッシュの溝底（ギャッシュ溝底）
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ：中低勾配刃
８ａ１、８ｂ１、８ｃ１、８ｄ１：曲線状の中低勾配刃
８ａ２、８ｂ２、８ｃ２、８ｄ２：直線状の中低勾配刃
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ：ボール刃の逃げ面
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ：中低勾配刃の逃げ面
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ：ボール刃のすくい面
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ：中低勾配刃のすくい面
１３：窪み部
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ：ボール刃の逃げ面とギャッシュとから成る稜線部
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ：ボール刃の逃げ面と中低勾配刃の逃げ面との境界線
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ：凹状曲面部
Ａ：多刃ボールエンドミルの回転方向
Ｃ：回転軸心の近傍範囲
Ｄ：切れ刃部の直径
Ｋ：凹形状の中低勾配刃の端部
Ｌ：全長
Ｏ：多刃ボールエンドミルの回転軸心
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４：回転軸心の近傍位置
Ｗ１：ボール刃の逃げ面が多刃ボールエンドミルの回転方向になす幅
Ｗ２：中低勾配刃の逃げ面が多刃ボールエンドミルの回転方向になす幅
ｌ：刃長
ｔ：窪み部の幅
α：中低勾配刃の傾斜角度
γ１：ボール刃のすくい角
γ２：中低勾配刃のすくい角
Ｘ：中低勾配刃の幅
Ｘ１：凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃の幅
ａ：凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃の中央に位置する点
ａ１：凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃において最も回転方向の後方側に位置する点
ｈ：凹状に窪んだ曲線状の中低勾配刃の幅の２０％以上４０％以下の範囲となる区間
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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