(57)【要約】【課題】  切り込み量の大きな高硬度材の切削でも仕上げ面精度の向上と工具寿命の延長を図る。【解決手段】  エンドミル本体１１外周に複数条の切屑排出溝１４と外周切刃１６を形成し、軸線Ｏに直交する断面において、周方向に隣接する一対の外周切刃１６間に、エンドミル回転方向Ｔ側の一方の外周切刃１６から回転方向Ｔ後方側に向けて凸曲しつつ内周側に漸次後退する外周逃げ面１７と、この外周逃げ面１７に鈍角に交差してさらに内周側に漸次後退する溝底面１８とを形成し、その交点Ｐを、一方の外周切刃１６からエンドミル回転方向Ｔ後方側に一対の外周切刃１６間の間隔の０．５倍〜０．７倍で、かつ軸線Ｏに対する直径が外周切刃１６の外径Ｄに対して０．８５×Ｄ〜０．９５×Ｄの円周上に位置させ、心厚円Ｃの直径ｄを０．６５×Ｄ〜０．８５×Ｄとする。【選択図】        図２
2006110683.tif 000002
【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が切刃部とされ、この切刃部外周に、上記エンドミル本体の先端から後端側に向かうに従い上記軸線回りにエンドミル回転方向の後方側に捩れる複数条の切屑排出溝が形成されるとともに、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は、この壁面をすくい面とする外周切刃が形成されてなるエンドミルであって、
上記軸線に直交する断面において、周方向に隣接する一対の上記外周切刃の間には、エンドミル回転方向側に位置する一方の外周切刃からエンドミル回転方向後方側に向かうに従い上記エンドミル本体の外周側に凸曲しつつ内周側に漸次後退する外周逃げ面と、この外周逃げ面に鈍角に交差する方向に延びてエンドミル回転方向後方側に向かうに従いさらに上記エンドミル本体の内周側に漸次後退した後に、エンドミル回転方向後方側に位置する他方の外周切刃の上記すくい面に連なる上記切屑排出溝の溝底面とが形成され、
上記外周逃げ面と上記溝底面との交点は、上記一方の外周切刃からエンドミル回転方向後方側に上記一対の外周切刃間の周方向における間隔の０．５倍〜０．７倍の範囲内で、かつ上記軸線に対する直径が上記外周切刃の外径Ｄに対して０．８５×Ｄ〜０．９５×Ｄの範囲内の円周上に位置するようにされるとともに、上記溝底面に内接する心厚円の直径は上記外径Ｄに対して０．６５×Ｄ〜０．８５×Ｄの範囲内とされていることを特徴とするエンドミル。
【請求項２】
上記軸線に直交する断面において、上記外周逃げ面と上記溝底面との交差角が１１０°〜１５０°の範囲内と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】
上記軸線に直交する断面において、上記外周逃げ面は、それぞれ略直線状をなすとともに互いに鈍角に交差して上記エンドミル本体の外周側に折れ線状に凸曲折する複数の逃げ面を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエンドミル。
【請求項４】
上記軸線に直交する断面において、上記切屑排出溝の溝底面は、上記外周逃げ面との交点から略直線状をなしてエンドミル回転方向後方側に向かうに従い上記エンドミル本体の内周側に漸次後退する直線状部と、この直線状部に滑らかに接して該エンドミル本体内周側に凹曲する凹曲線を描きつつ上記他方の外周切刃のすくい面に連なる凹曲線部とを備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか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、特に高硬度材の切削に用いて優れた仕上げ面精度を長期に亙って維持することが可能なエンドミルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金型や機械部品の加工において、特に焼き入れされたＨＲＣ６０前後の高硬度材を切削可能なエンドミルとしては、例えば特許文献１に、捩れ角が３０〜５０°の外周切刃１を有し、この外周切刃１の径方向すくい角αが０〜−２０°であり、心厚径ｄが外周切刃１の外径Ｄの０．８０倍以上であり、外周二番角βが１０°以下であり、超硬質合金からなる、図５に断面を示したようなエンドミルが提案されている。このようなエンドミルによれば、母材が超硬合金、サーメット、セラミック等の超硬質合金であるので上述のような高硬度材に対しても十分な耐摩耗性および工具寿命が得られ、外周切刃１の径方向すくい角αが０〜−２０°と従来のものより大きくされているので切削抵抗が小さく、切刃の切れ味を十分に改善することができる。また、心厚径ｄが外径Ｄの０．８０倍以上と大きくされることで工具剛性が高められ、切削抵抗によるびびり振動を切屑排出性に支障を来さない範囲で最大限に抑制することでチッピングの発生を防止するとともに、外周切刃１の３０〜５０°の捩れ角で切屑の噛み込みによるチッピングを防ぎ、さらに外周二番角βを１０°以下とできるだけ小さくすることでも切刃のチッピングを有効に防止することができる。
【特許文献１】特許第２５５９５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、この特許文献１に記載のエンドミルでは、周方向に隣接する一対の上記外周切刃１の間の部分が、図５に示すようにエンドミル本体２の軸線Ｏに直交する断面において、切削時のエンドミル本体２の回転方向（エンドミル回転方向）Ｔ側に位置する一方の外周切刃１からエンドミル回転方向Ｔの後方側に向けて、この一方の外周切刃１の上記外周二番角βをなす外周逃げ面３が、エンドミル本体２の外周側に略一定の曲率で凸曲する滑らかな凸曲線を描きつつ該エンドミル本体２の内周側に漸次後退するように形成されている。そして、この外周逃げ面３は、エンドミル回転方向Ｔの後方側に位置する他方の外周切刃１の切屑排出溝４の断面凹曲線状をなす溝底面５に互いの接点（変曲点）において滑らかに接し、さらにこの溝底面５が、切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔを向く壁面すなわち上記径方向すくい角αをなすこの他方の外周切刃１のすくい面６に滑らかに連なるようにされている。
【０００４】
しかしながら、このように周方向に隣接する外周切刃１間が上記断面において滑らかに連なる凸凹曲線によって形成されたエンドミルでは、特に特許文献１に記載のように心厚径ｄを外周切刃１の外径Ｄに対して大きくするとともに外周二番角βを小さくした場合、切屑排出溝４の深さ（外径Ｄと心厚径ｄとの差の１／２）が浅くなるとともに、上記接点からエンドミル回転方向Ｔ後方側の他方の外周切刃１までの間隔すなわち切屑排出溝４の溝幅も幅狭となるため、切屑排出溝４の断面積が小さくなる。このため、さらに一層大きな切り込み量で切削を行おうとしたときには切屑詰まりが生じて切削抵抗が増大したり、取り分け上述のような高硬度材の切削を行う場合には切屑の噛み込みによって加工面が傷つけられ、仕上げ面精度が劣化したりすることが避けられない。
【０００５】
その一方で、特許文献１の記載に反して心厚径ｄの外径Ｄに対する比を小さくしたり、外周二番角βを大きくしたりすると、エンドミル本体２の剛性が損なわれてびびり振動が発生したり外周切刃１の強度が損なわれたりして切刃のチッピングを招く。また、例えば上記断面において外周逃げ面３がなす凸曲線の曲率を大きくするとともに溝底面５がなす凹曲線の曲率を小さくするなどして、切屑排出溝４の上記溝幅を拡げることにより切屑排出溝４の断面積を確保しようとすると、逆に隣接する切屑排出溝４間に位置して上記心厚径ｄがなす円の外周に突出する外周切刃１の刃元部分７の周方向の肉厚が削がれてしまうため、外周切刃１の剛性が損なわれるのは勿論、特に高硬度材の切削の場合には外周切刃１の刃先のチッピングのみならず、この刃元部分７から欠損が生じてエンドミルの工具寿命が費えてしまう結果となる。
【０００６】
本発明は、このような背景の下になされたもので、特に高硬度材の切削において切り込み量をさらに大きくしたりしても、切屑の噛み込みやびびり振動を生じることなく優れた仕上げ面精度を得ることができるとともに、切刃のチッピングや欠損などが生じるのも防いで工具寿命の延長を図ることが可能なエンドミルを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、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が切刃部とされ、この切刃部外周に、上記エンドミル本体の先端から後端側に向かうに従い上記軸線回りにエンドミル回転方向の後方側に捩れる複数条の切屑排出溝が形成されるとともに、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は、この壁面をすくい面とする外周切刃が形成されてなるエンドミルであって、上記軸線に直交する断面において、周方向に隣接する一対の上記外周切刃の間に、エンドミル回転方向側に位置する一方の外周切刃からエンドミル回転方向後方側に向かうに従い上記エンドミル本体の外周側に凸曲しつつ内周側に漸次後退する外周逃げ面と、この外周逃げ面に鈍角に交差する方向に延びてエンドミル回転方向後方側に向かうに従いさらに上記エンドミル本体の内周側に漸次後退した後に、エンドミル回転方向後方側に位置する他方の外周切刃の上記すくい面に連なる上記切屑排出溝の溝底面とを形成し、上記外周逃げ面と上記溝底面との交点を、上記一方の外周切刃からエンドミル回転方向後方側に上記一対の外周切刃間の周方向における間隔の０．５倍〜０．７倍の範囲内で、かつ上記軸線に対する直径が上記外周切刃の外径Ｄに対して０．８５×Ｄ〜０．９５×Ｄの範囲内の円周上に位置させるとともに、上記溝底面に内接する心厚円の直径は上記外径Ｄに対して０．６５×Ｄ〜０．８５×Ｄの範囲内としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
このように構成されたエンドミルでは、まず上記一対の外周切刃間における一方の外周切刃の外周逃げ面と他方の外周切刃のエンドミル回転方向側の切屑排出溝の溝底面とが上記断面において鈍角をなして交差する方向に延びているため、特許文献１記載のエンドミルのように周方向に隣接する外周切刃間の断面が滑らかに連なる凸凹曲線によって形成されている場合に比べ、これら外周逃げ面と溝底面との交点の位置が上記凸凹曲線の接点（変曲点）の位置と同じであれば、この溝底面とそのエンドミル回転方向後方側に連なる上記他方の外周切刃のすくい面との間隔をエンドミル本体内周側に向けて大きくすることができて、切屑排出溝の断面積を大きく確保することができる。そして、その一方で、上記交点の位置が、周方向には上記一方の外周切刃から上記間隔の０．５倍〜０．７倍の範囲内でエンドミル回転方向後方側、すなわち一対の外周切刃間の中央からエンドミル回転方向後方側寄り（他方の外周切刃側寄り）で、なおかつ径方向には外周切刃の外径Ｄに対して０．８５×Ｄ〜０．９５×Ｄの範囲内と、比較的エンドミル本体の外周側に位置させられているので、隣接する切屑排出溝間の外周切刃の周方向における肉厚を、その刃元部分から外周逃げ面に亙って十分厚くすることができ、外周逃げ面が凸曲していることによって刃先角が大きく確保されることとも相俟って、外周切刃の剛性や強度の向上を図ることが可能となる。
【０００９】
従って、上記心厚円の直径を０．６５×Ｄ〜０．８５×Ｄの範囲内と、この心厚円の直径が０．８×Ｄ以上とされた特許文献１記載のエンドミルと比べて小さな範囲に設定することにより、切屑排出溝の断面積をさらに大きく確保しても、びびり振動や外周切刃のチッピングあるいは刃元部分からの欠損等を防ぐことができるので、上記構成のエンドミルによれば、たとえＨＲＣ６０以上の高硬度材の切削においてその切り込み量を一層大きくしたとしても、安定かつ確実な切削を促しつつ切屑詰まりの発生を確実に抑えることが可能となり、この切屑詰まりによる切削抵抗の増大を防ぐとともに、詰まった切屑の噛み込みによって加工面が傷つけられたり、あるいはびびり振動によって加工誤差が生じたりするのを防止して、優れた仕上げ面精度を得ることができる。しかも、チッピングや欠損によるエンドミル本体の損傷も抑えて工具寿命の延長を図ることができるので、このような優れた仕上げ面精度を長期に亙って維持することが可能となる。
【００１０】
ここで、軸線に直交する断面における上記交点の位置が、周方向において上記一対の外周切刃間の間隔の中央よりもエンドミル回転方向側の上記一方の外周切刃寄りであったり、径方向において上記外径Ｄに対して０．８５×Ｄ未満の直径の円の内周側であったりすると、外周切刃の周方向の肉厚を十分に確保できずにその剛性や強度の向上を図ることができなくなるおそれがある。一方、逆に周方向において上記一方の外周切刃から上記間隔の０．７倍よりもエンドミル回転方向後方側の上記他方の外周切刃寄りであったり、径方向において０．９５×Ｄの直径の円よりも外周側であったりすると、如何に上記交点において外周逃げ面と溝底面とが鈍角に交差するとともに心厚円の直径が小さくされていても十分な断面積を切屑排出溝に確保することが困難となるおそれがある。
【００１１】
また、この心厚円の直径も、０．８５×Ｄより大きすぎると切屑排出溝の断面積確保が困難となるおそれがある一方、０．６５×Ｄを下回るほど小さいと、エンドミル本体の絶対的な剛性が不足するおそれがある。なお、上記交点の径方向の位置は、この心厚円よりも外周側とされ、すなわちこの心厚円の直径が大きいほど、上記交点を径方向においてエンドミル本体の外周側に位置させて、より大きな断面積が切屑排出溝に与えられるようにするのが望ましい。
【００１２】
さらに、上記軸線に直交する断面において鈍角に交差する方向に延びる上記外周逃げ面と溝底面とは、互いの交差角が１１０°〜１５０°の範囲内とされるのが望ましく、この交差角が上記範囲よりも大きいと外周逃げ面と溝底面とが上記断面において滑らかに連なる状態に近くなって、外周切刃の逃げ角を小さくした場合に切屑排出溝の断面積を大きくすることができなくなるおそれがある。一方、逆にこの交差角が上記範囲を下回るほど小さくなって外周逃げ面に対して溝底面が鋭利に交差する方向に延びるようになるとなると、その交差部分に欠けが生じたり切屑が引っ掛かって排出性が損なわれたりするおそれがある。
【００１３】
なお、上記軸線に直交する断面において、上記外周逃げ面は、例えば特許文献１記載のエンドミルと同様にエンドミル本体の外周側に凸曲する滑らかな凸曲線を描きつつ該エンドミル本体の内周側に漸次後退するように形成されていてもよいが、この外周逃げ面の断面を、それぞれ略直線状をなすとともに互いに鈍角に交差してエンドミル本体の外周側に折れ線状に凸曲する複数の逃げ面を備えた構成とすることにより、外周逃げ角が同じならばこれら複数の逃げ面がなす直線によって構成された折れ線を上記凸曲線に外接するようにすることができ、外周切刃の刃元部分の肉厚をさらに確保して剛性の向上を図ることができる。また、同様に上記軸線に直交する断面において、上記切屑排出溝の溝底面についても、上記外周逃げ面との交点から略直線状をなしてエンドミル回転方向後方側に向かうに従い上記エンドミル本体の内周側に漸次後退する直線状部と、この直線状部に滑らかに接して該エンドミル本体内周側に凹曲する凹曲線を描きつつ上記他方の外周切刃のすくい面に連なる凹曲線部とを備えた構成とすることにより、例えば特許文献１記載のエンドミルのように溝底面全体が断面凹曲線とされていたりするのに比べ、やはり外周切刃の刃元部分の厚肉化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１および図２は、本発明の第１の実施形態を示すものである。本実施形態においてエンドミル本体１１は、超硬合金やサーメット、セラミックス等の硬質材料により軸線Ｏを中心とした概略円柱状に形成され、その後端側（図１において右側）は円柱状のままのシャンク部１２とされる一方、先端側（図１において左側）の部分は切刃部１３とされている。そして、上記シャンク部１２が工作機械の主軸に取り付けられて、図中に符号Ｔで示すエンドミル回転方向に回転されつつ上記軸線Ｏに交差する方向に送り出されることにより、上記切刃部１３によって例えば焼き入れしたＳＫＤ材などのＨＲＣ７０程度までの高硬度材に側面切削や溝切削等の切削加工を施してゆく。
【００１５】
ここで、上記切刃部１３の外周には、エンドミル本体１１の先端から後端側に向かうに従い上記軸線Ｏ回りにエンドミル回転方向Ｔの後方側に捩れる複数条（本実施形態では６条）の切屑排出溝１４が形成されており、これらの切屑排出溝１４のエンドミル回転方向Ｔを向く壁面の外周側辺稜部には、この壁面をすくい面１５とする外周切刃１６が形成されている。従って、この外周切刃１６は、切屑排出溝１４と同様にエンドミル本体１１の後端側に向かうに従い軸線Ｏ回りにエンドミル回転方向Ｔ後方側に捩れる螺旋状に形成されることとなり、その軸線Ｏに対する捩れ角θは特許文献１記載のエンドミルと同様に３０〜５０°の範囲とされ、本実施形態では４５°とされている。
【００１６】
このように形成された外周切刃１６のエンドミル回転方向Ｔの後方側には、このエンドミル回転方向Ｔ後方側に向かうに従いエンドミル本体１１の内周側に後退する外周逃げ面１７が形成されている。また、外周切刃１６のエンドミル回転方向Ｔ側に位置する上記切屑排出溝１４は、すくい面１５とされる上記壁面の内周側に連なってエンドミル本体１１外周側を向きつつエンドミル回転方向Ｔに延びる溝底面１８を有している。なお、すくい面１５は軸線Ｏに直交する断面において略直線状をなすように形成されている。また、上記複数条の切屑排出溝１４、および周方向に隣接するこれら切屑排出溝１４間に画成されて該切屑排出溝１４に対し切刃部１３外周側に突出する突条状をなす上記外周切刃１６の刃元部分１９は、エンドミル本体１１の周方向に等間隔に配置され、かつこの間隔ごとに軸線Ｏ回りに回転対称となるように形成されている。
【００１７】
そして、周方向に隣接する一対の上記外周切刃１６間にあっては、図２に示すように軸線Ｏに直交する断面において、これらの外周切刃１６のうちエンドミル回転方向Ｔ側に位置する一方の外周切刃１６の外周逃げ面１７が、エンドミル回転方向Ｔの後方側に向かうに従いエンドミル本体１１の外周側に凸曲しつつ内周側に漸次後退するように形成されるとともに、エンドミル回転方向Ｔの後方側に位置する他方の外周切刃１６の切屑排出溝１４における溝底面１８は、上記一方の外周切刃１６の外周逃げ面１７に交点Ｐにおいて鈍角をなして交差し、この交点Ｐからエンドミル回転方向Ｔ後方側に向けてさらにエンドミル本体１１の内周側に後退した後、他方の外周切刃１６の上記すくい面１５の内周側に連なるように形成されている。なお、このすくい面１５は、本実施形態では上記断面において外周側に向かうに従いエンドミル回転方向Ｔ後方側に向かうように形成されていて、これにより外周切刃１６には負の径方向すくい角αが与えられるが、この径方向すくい角αは負角側に大きくなり過ぎないように、特許文献１記載のエンドミルと同様に−２０°以上とされるのが望ましく、本実施形態では−５°とされている。
【００１８】
なお、本実施形態では、上述のようにすくい面１５が軸線Ｏに直交する断面において外周側に向かうに従いエンドミル回転方向Ｔ後方側に向かうように形成されて、これにより外周切刃１６に負の径方向すくい角αが与えられているが、例えば図３に断面を示す第１の実施形態の変形例のように、すくい面１５が軸線Ｏに対する径方向に延びるようにされて、外周切刃１６の径方向すくい角αが０°とされていてもよい。ただし、この径方向すくい角αが正角側に大きくなると、如何に外周逃げ角βを小さくしても外周切刃１６にチッピングが生じるおそれがあるので、この径方向すくい角αは−２０°〜０°の範囲とされるのが望ましい。なお、この図３において第１の実施形態と共通する部分には同一の符号を配してある。
【００１９】
さらに、この変形例も含めた第１の実施形態においては、上述のようにエンドミル回転方向Ｔ後方側に向かうに従いエンドミル本体１１の外周側に凸曲しつつ内周側に向かう上記外周逃げ面１７が、軸線Ｏに直交する断面においてそれぞれ略直線状をなすとともに互いに鈍角に交差してエンドミル本体１１外周側に折れ線状に凸曲折する複数（本実施形態では３つ）の逃げ面１７ａ〜１７ｃによって構成されている。従って、この外周逃げ面１７が切刃１６に対してなす外周逃げ角（外周二番角）βは、エンドミル回転方向Ｔ側に位置する第１の逃げ面１７ａの外周逃げ角βａから後方側に向けて第２、第３の逃げ面１７ｂ，１７ｃの外周逃げ角βｂ，βｃの順に段階的に大きくなり、外周切刃１６に直接連なる第１の逃げ面１７ａの外周逃げ角βａは特許文献１記載のエンドミルと同様に１０°以下の本実施形態では７°であるのに対し、そのエンドミル回転方向Ｔ後方側に連なる第２の逃げ面１７ｂの外周逃げ角βｂは２４°と、本実施形態では１０°よりも大きくされている。なお、この第２の逃げ面１７ｂは、周方向の幅（二番幅）も第１の逃げ面１７ａより大きくされ、さらには第３の逃げ面１７ｃよりも大きな二番面幅とされている。
【００２０】
一方、やはり軸線Ｏに直交する断面において、この外周逃げ面１７に上記交点Ｐで鈍角に交差することとなる切屑排出溝１４の上記溝底面１８は、この交点Ｐから略直線状をなしてエンドミル回転方向Ｔの後方側に向かうに従いエンドミル本体１１内周側に漸次後退する直線状部１８ａと、この直線状部１８ａに滑らかに接してエンドミル本体１１内周側に凹曲する凹曲線を描きつつ上記他方の外周切刃１６のすくい面１５に連なる凹曲線部１８ｂとによって構成されている。従って、これら外周逃げ面１７と溝底面１８とは、それぞれの第３の外周逃げ面１７ｃと直線状部１８ａとが交点Ｐで交差することとなり、この交点Ｐにおける互いの交差角γは１１０°〜１５０°の範囲内とされている。なお、溝底面１８の上記凹曲線部１８ｂは、エンドミル回転方向Ｔ後方側で断面凹曲線を描いたまま外周側に切れ上がり、すくい面１５に対してもその内周側に滑らかに接するように連ねられている。
【００２１】
ここで、これら外周逃げ面１７と溝底面との交点Ｐの軸線Ｏに直交する断面における位置は、エンドミル本体１１の周方向においては、一方の外周切刃１６からエンドミル回転方向Ｔの後方側に向けて、上記隣接する一対の外周切刃１６間の周方向における間隔の０．５倍〜０．７倍の範囲内とされている。すなわち、図２に示すように上記断面においてこれら一対の外周切刃１６が軸線Ｏを挟む挟角δ（本実施形態では６０°）に対し、エンドミル回転方向Ｔ側の一方の外周切刃１６と交点Ｐとが軸線Ｏを挟む挟角εが０．５×δ〜０．７×δの範囲内となるようにされている。一方、この交点Ｐの軸線Ｏに対する径方向の位置は、外周切刃１６の外径Ｄ、すなわち外周切刃１６が軸線Ｏ回りになす円の直径に対し、０．８５×Ｄ〜０．９５×Ｄの範囲内の直径を有する軸線Ｏを中心とした円の円周上に交点Ｐがあるようにされている。言い換えれば、軸線Ｏを中心として交点Ｐを通る円の直径が上記外径Ｄに対して０．８５×Ｄ〜０．９５×Ｄの範囲内となるようにされている。
【００２２】
さらに、切刃部１３においては、隣接する上記一対の外周切刃１６間で、切屑排出溝１４の溝底面１８のうち上記凹曲線部１８ｂの底が最もエンドミル本体１１の内周側に後退した位置となり、軸線Ｏを中心としてこの凹曲線部１８ｂの底に内接する円が切刃部１３における心厚円Ｃとされる。そして、この心厚円Ｃの直径（心厚径）ｄは、外周切刃１６の上記外径Ｄに対して０．６５×Ｄ〜０．８５×Ｄの範囲内とされており、本実施形態では０．８×Ｄとされている。
【００２３】
なお、切刃部１３の先端には、外周切刃１６のすくい面１５とされる切屑排出溝１４の上記壁面とエンドミル本体１１の先端面（先端逃げ面）との交差稜線部に、外周切刃１６の先端から内周側に延びる底刃２０が形成されている。ここで、本実施形態のエンドミルは、この底刃２０が外周切刃１６の先端において直角または直角に近い鋭角に交差するスクエアエンドミルの構成とされているが、これら底刃２０と外周切刃１６の交差するコーナ部が円弧状に形成されたラジアスエンドミルや、底刃２０自体が外周切刃１６の先端の先端から円弧状に延びるように形成されて軸線Ｏ回りの回転軌跡が半球状となるようにされたボールエンドミルの構成とされていてもよい。
【００２４】
従って、上述のように構成されたエンドミルにおいては、まず周方向に隣接する一対の外周切刃１６間において、そのうちエンドミル回転方向Ｔ側の一方の外周切刃１６の外周逃げ面１７とエンドミル回転方向Ｔ後方側の他方の外周切刃１６の切屑排出溝１４の溝底面１８とが、上記軸線Ｏに直交する断面において鈍角をなして交差する方向に延びており、特に本実施形態では交点Ｐにおいて角度をもって交差するように形成されているので、例えば特許文献１のようにこの溝底面が外周逃げ面に滑らかに接する断面凹曲線とされている場合などに比べ、外周逃げ面１７に対して溝底面１８が急角度でエンドミル本体１１の内周側に向かうように後退させられることとなる。このため、特許文献１と同様に外周逃げ面１７の逃げ角β（第１の逃げ面１７ａの外周逃げ角βａ）を１０°以下と小さくして外周切刃１６の強度を確保しても、上記溝底面１８と他方の外周切刃１６のすくい面１５との周方向の間隔すなわち溝幅をエンドミル本体１の内周側（溝底側）に向けて大きく確保することができ、これにより切屑排出溝１４の断面積を大きくできるので、上述のような高硬度材の切削において切り込み量を大きくして切削効率の向上を図っても、切屑詰まりの発生を防いで切削抵抗の増大を抑えるとともに切屑の噛み込みも防いで優れた仕上げ面精度を得ることができる。
【００２５】
その一方で、上記交点Ｐの位置が、周方向には一方の外周切刃１６からエンドミル回転方向Ｔの後方側に向けて一対の外周切刃１６間の間隔の０．５倍〜０．７倍の範囲内で、径方向には外周切刃１６の外径Ｄに対して０．８５×Ｄ〜０．９５×Ｄの範囲内とされており、すなわち周方向には一対の外周切刃１６間の中央から他方の外周切刃１６寄りで径方向には外周側寄りとされているので、周方向に隣接する切屑排出溝１４間に形成される外周切刃１６の上記刃元部分１９の肉厚は、外周逃げ面１７からエンドミル本体１の内周側に向けて大きく確保することができる。このため、この刃元部分１９の剛性や強度を向上させることができ、上述のように外周切刃１６自体の強度が確保されることとも相俟って、この外周切刃１６のチッピングやその刃元部分１９に欠損が生じたりするのも防ぐことができ、これにより工具寿命の延長を図ることが可能となる。しかも、上記交点の径方向の位置がエンドミル本体１の外周側寄りであるので、上述のように心厚円Ｃの直径ｄを外径Ｄに対して０．８×Ｄと大きくしてエンドミル本体１１の剛性向上を図ったとしても、切屑排出溝１４の溝深さを深くしてさらに断面積を確保し、切屑詰まりの発生を一層確実に防止することができる。従って、上記構成のエンドミルによれば、高硬度材の切削において切り込み量を大きくしたりしても優れた仕上げ面精度を長期に亙って維持することが可能な、経済的で効率的なエンドミルを提供することが可能となる。
【００２６】
また、上記エンドミルでは、上記外周逃げ面１７と溝底面１８とが、軸線Ｏに直交する断面においてともに直線状をなす第３の逃げ面１７ｃと直線状部１８ａとを上述のように交点Ｐでもって角度をなして交差させるように、すなわちこの交点Ｐで鈍角の交差角γで折れ曲がる折れ線状に交差させるように形成されており、これにより上記刃元部分１９の上記交点Ｐ周辺部における肉厚をさらに確実に確保してその剛性等の向上を図ることができる。ただし、これら外周逃げ面１７と溝底面１８とが交差する上記交点Ｐの周辺部分は、例えば第３の逃げ面１７ｃと直線状部１８ａとの少なくとも一方の一部または全部を軸線Ｏに直交する断面においてエンドミル回転方向Ｔの後方側に向かうに従いエンドミル本体１１の外周側に凸となる凸曲線を描きつつ内周側に後退するように形成したりして、凸曲面によって面取りしたような形状としてもよく、このような場合には外周逃げ面１７と溝底面１８とは角度をもって交差せずに上記断面において交点Ｐがこの凸曲線の外側に位置するようにされていてもよい。
【００２７】
なお、上記実施形態のように外周逃げ面１７と溝底面１８とが交点Ｐにおいて角度をもって交差している場合や、上述のようにこの交点Ｐ部分が凸曲面によって面取りされているような場合でも、互いに鈍角に交差する方向に延びるこれら外周逃げ面１７と溝底面１８とは、その上記断面における交差角γが大きすぎると、外周逃げ面１７に対して溝底面１８が緩やかな角度でエンドミル本体１１内周側に後退することとなるため、特に外周逃げ角βを上述のように小さくすると、切屑排出溝１４の断面積を大きくすることができなくなって上述の効果を奏することができなくなるおそれが生じる。その一方で、この交差角γが小さすぎて、例えば外周逃げ面１７と溝底面１８とが上記交点Ｐにおいて鋭利に交差するように形成されていたりすると、この交点Ｐ部分に欠けが生じたり切屑が引っ掛かってその排出性が損なわれたりするおそれがある。このため、上記交差角γは本実施形態のように１１０°〜１５０°の範囲内とされるのが望ましい。
【００２８】
ただし、本実施形態のように外周逃げ面１７と溝底面１８とが交点Ｐで角度をもって交差している場合や、上述したように交点Ｐの周辺部分が面取りされて交点Ｐは外周逃げ面１７および溝底面１８の断面の外側に位置しているような場合でも、この交点Ｐの位置がエンドミル本体１１の周方向においてエンドミル回転方向Ｔ側の一方の外周切刃１６に寄り過ぎていたり、あるいは径方向において内周側に寄り過ぎたりしていると、切屑排出溝１４の断面積は大きくなるものの、外周切刃１６の上記刃元部分１９の肉厚を確保することができなくなってその剛性や強度向上を図ることが困難となるおそれが生じる。その一方で、反対にこの交点Ｐの位置が周方向においてエンドミル回転方向Ｔ後方側の他方の外周切刃１６に寄り過ぎていたり径方向外周側に寄り過ぎていたりすると、上記とは逆に刃元部分１９の肉厚は確保されても切屑排出溝１４の断面積が小さくなって切屑の詰まりや噛み込みを生じるおそれがあるので、この交点Ｐの位置は、本実施形態のように、周方向においては一方の外周切刃１６からエンドミル回転方向Ｔ後方側に向けて隣接する一対の外周切刃１６間の周方向における間隔の０．５倍〜０．７倍の範囲内で、かつ径方向においては軸線Ｏに対する直径が上記外径Ｄに対して０．８５×Ｄ〜０．９５×Ｄの範囲内の円周上に配置される。
【００２９】
さらに、本実施形態のエンドミルにおいても、特許文献１記載のエンドミルと同様に、上記心厚円Ｃの直径ｄが外周切刃１６の外径Ｄに対して大きすぎると、切屑排出溝１４の溝底面１８が外周逃げ面１７と鈍角に交差する方向に延びていても切屑排出溝１４の断面積を確保することが困難となるおそれがある一方、逆にこの心厚円Ｃの直径ｄが外径Ｄに対して小さすぎると、エンドミル本体１１の切刃部１３における剛性が不足して、高硬度材に対する切削においてびびり振動などが発生しやすくなるおそれがある。このため、この心厚円Ｃの直径ｄも、やはり本実施形態のように外径Ｄに対して０．６５×Ｄ〜０．８５×Ｄの範囲内とされる。
【００３０】
ただし、特許文献１記載のエンドミルでは切屑排出性に支障を来さない範囲で心厚円の直径（心厚径）をできるだけ大きくして剛性を確保しているのに対し、上記構成のエンドミルでは、上述のように外周切刃１６の刃元部分１９の肉厚が確保されることにより、切刃部１３の軸線Ｏに直交する断面が特にエンドミル本体１１外周側で大きな断面積となるようにすることができて剛性不足を補うことができるので、上記心厚円Ｃの直径ｄの下限値については、特許文献１記載のエンドミルなどよりも小さく設定することができ、すなわち０．８０×Ｄ未満とすることができる。図４は、このように心厚円Ｃの直径ｄを０．８０×Ｄ未満（ただし、０．６５×Ｄ以上）とした場合の本発明の第２の実施形態を示す切刃部１３の軸線Ｏに直交する断面図であり、上記第１の実施形態と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。
【００３１】
すなわち、この第２の実施形態では、上記交点Ｐの径方向の位置が、上述の通り軸線Ｏに対する直径が上記外径Ｄに対して０．８５×Ｄ〜０．９５×Ｄの範囲内の円周上とされているのに対し、切屑排出溝１４の溝底の位置となる上記心厚円Ｃの直径ｄが０．８０×Ｄ未満とされていて、具体的には０．７７×Ｄとされている。なお、交点Ｐの周方向の位置は第１の実施形態よりもエンドミル回転方向Ｔ後方側の他方の外周切刃１６寄りとされているが、一対の外周切刃１６間の周方向における間隔の０．５倍〜０．７倍の範囲を越えることはなく、また交点Ｐにおける交差角γも第１の実施形態より鋭くされているが１１０°〜１５０°の範囲を越えることはない。従って、このように心厚円Ｃの直径ｄを小さくした上記エンドミルでは、たとえ上述のように交点Ｐの周方向の位置をエンドミル回転方向Ｔのより後方側として刃元部分１９の剛性等をさらに確保し、高硬度材の切削の際でもびびり振動や、あるいは切刃部１３の撓みによる外周切刃１６の倒れを防ぐようにした場合でも、切屑排出溝１４の溝深さを深くすることによってその断面積は十分に大きく確保することができ、切屑詰まりや切屑の噛み込みをより確実かつ効果的に防止することが可能となる。
【００３２】
なお、この第２の実施形態では外周逃げ面１７が、外周切刃１６に連なり、上記断面においてエンドミル本体１１の外周側に凸曲する凸曲線を描きつつ、エンドミル回転方向Ｔ後方側に向かうに従い内周側に漸次後退する第１の実施形態よりも幅広の第１の逃げ面１７ａと、この第１の逃げ面１７ａに鈍角に交差し、上記断面において直線状をなしつつエンドミル回転方向Ｔ後方側に向けてさらに内周側に漸次後退して上記交点Ｐに達する第２の逃げ面１７ｂとから構成されている。また、この交点Ｐからエンドミル回転方向Ｔの後方側の他方の外周切刃１６のすくい面１５に連なる切屑排出溝１４の溝底面１８は、本実施形態でも第１の実施形態と同様に交点Ｐから略直線状をなしてエンドミル回転方向Ｔの後方側に向かうに従いエンドミル本体１１内周側に漸次後退する直線状部１８ａと、この直線状部１８ａに滑らかに接してエンドミル本体１１内周側に凹曲する凹曲線を描きつつ上記心厚円Ｃに接した後に他方の外周切刃１６のすくい面１５に連なる凹曲線部１８ｂとによって構成されているが、この第２の実施形態では上記凹曲線部１８ｂがさらに、上記直線状部１８ａ側の曲率半径の小さな第１の凹曲線部１８ｃと、この第１の凹曲線部１８ｃとすくい面１５とに滑らかに接する第１の凹曲線部１５ｃより曲率半径の大きな第２の凹曲線部１８ｄとから構成されている。
【００３３】
ところで、上記第１の実施形態では、上記外周逃げ面１７が、軸線Ｏに直交する断面においてそれぞれ略直線状をなすとともに互いに鈍角に交差してエンドミル本体１１の外周側に折れ線状に凸曲する複数の逃げ面１７ａ〜１７ｃによって構成されているが、これらの逃げ面１７ａ〜１７ｃのうち少なくとも１つを、例えば第２の実施形態の第１の逃げ面１７ａと同様にエンドミル本体１１の外周側に凸曲する滑らかな凸曲線を描きつつエンドミル回転方向Ｔ後方側に向かうに従い内周側に漸次後退するように形成したりしてもよい。ただし、こうして外周逃げ面１７を断面凸曲線状に形成した場合に比べ、外周切刃１６に連なる逃げ面（第１の逃げ面１７ａ）の外周逃げ角β（逃げ角βａ）が同じならば、上記第１の実施形態では上記断面において各逃げ面１７ａ〜１７ｃがなす折れ線を上記凸曲線に外接するように設定することができ、これにより上記刃元部分１９の断面積を大きくして一層の剛性向上を図ることができるという利点が得られる。
【００３４】
また、切屑排出溝１４の溝底面１８についても、上記第１、第２の実施形態では軸線Ｏに直交する断面において、外周逃げ面１７との交点Ｐから略直線状をなしてエンドミル回転方向Ｔ後方側に向かうに従いエンドミル本体１１内周側に漸次後退する直線状部１８ａと、この直線状部１８ａに滑らかに接してエンドミル本体１１内周側に凹曲する凹曲線を描きつつ他方の外周切刃１６のすくい面１５に連なる凹曲線部１８ｂとを備えた構成としているが、例えばこの溝底面１８全体を外周逃げ面１７に鈍角に交差する方向に延びる断面凹曲線状としたり、あるいは上述のように直線状部１８ａに代えて、交点Ｐにおいて外周逃げ面１７に鈍角に交差する断面凸曲線状の部分を形成し、これを凹曲線部１８ｂに滑らかに接するようにさせたりすることも可能である。しかしながら、前者の場合には交点Ｐより内周側の外周切刃１６の刃元部分１９の肉厚が削がれることとなる一方、後者の場合には切屑排出溝１４の断面積が小さくなることになるので、溝底面１８は本実施形態のように直線状部１８ａと凹曲線部１８ｂとを備えた構成とするのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す側面図である。
【図２】図１に示す実施形態における切刃部１３において軸線Ｏに直交する断面図である。
【図３】第１の実施形態の変形例を示す、切刃部１３における軸線Ｏに直交する断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における切刃部１３において軸線Ｏに直交する断面図である。
【図５】従来のエンドミルの軸線Ｏに直交する断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１１  エンドミル本体
１３  切刃部
１４  切屑排出溝
１５  すくい面
１６  外周切刃
１７  外周逃げ面
１７ａ〜１７ｃ  外周逃げ面１７を構成する複数の逃げ面
１８  切屑排出溝１４の溝底面
１８ａ  溝底面１８の直線部
１８ｂ  溝底面１８の凹曲線部
１９  外周切刃１６の刃元部分
２０  底刃
Ｏ  エンドミル本体１１の軸線
Ｔ  エンドミル回転方向
Ｐ  外周逃げ面１７と溝底面１８との交点
Ｃ  心厚円
Ｄ  外周切刃１６の外径
ｄ  心厚円Ｃの直径（心厚径）
α  外周切刃１６の径方向すくい角
βａ〜βｃ  逃げ面１８ａ〜１８ｃの外周逃げ角
γ  交点Ｐにおける外周逃げ面１７と溝底面１８との交差角
【図１】
2006110683.tif 000003
【図２】
2006110683.tif 000004
【図３】
2006110683.tif 000005
【図４】
2006110683.tif 000006
【図５】
2006110683.tif 000007