(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に平面切削用の底刃を、外周部に螺旋状に配置された外周刃を、それぞれ備えた切り刃部と、該切り刃部に軸心を合わせて一体的に連結されたシャンク部とを有するエンドミルにおいて、
前記底刃を形成するギャッシュが、前記外周刃の刃先位置まで延設されて、前記切り刃部の軸心方向先部に位置する前記外周刃には強化刃部が形成され、かつ、該強化刃部の刃先が、該強化刃部を除く前記外周刃の刃先よりも半径方向外側へ突出した部分の形状は、前記切り刃部を正面視して三角形状となっており、該三角形状となった部分の半径方向の突出長さは、前記切り刃部の外径の０．００３倍〜０．０２倍であり、軸心方向の高さは、前記切り刃部の外径の０．００３倍〜０．０５倍であることを特徴とするエンドミル。
【請求項２】
請求項１記載のエンドミルにおいて、前記強化刃部の外径は、前記切り刃部の軸心方向先端に向けて徐々に拡径していることを特徴とするエンドミル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料の切削加工を行うエンドミルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、材料の切削加工には、その材質に応じた種々のエンドミルが使用されている。
このエンドミルには、粗削りを行う粗加工用のものや、仕上げ加工用のものがあり、粗加工用のエンドミルを用いた後に、仕上げ加工用のエンドミルを用いて、材料の切削加工を行っている。なお、エンドミルは、略円柱状の切り刃部の底部に、ギャッシュによって形成された平面切削用の底刃を、切り刃部の外周部に、螺旋状に配置された外周刃を、それぞれ備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このエンドミルの使用に際しては、その軸心方向の先端部であって底刃と外周刃が連接する角部が、被切削材に最も接触する部分となり、他の部分よりも激しく摩耗するため、先端部に丸みが発生して被切削材に直角面を形成できなくなる。
このため、必要な直角面が得られなくなった場合には、エンドミルを交換しなければならず、また、交換するたびにエンドミル（切り刃部）の位置調整を行う必要があり、エンドミルの交換作業に時間を要し、切削作業の効率低下を招いていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２０１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、図４（Ａ）に示すエンドミル８０のように、底刃８１を形成するギャッシュ８２を外周刃８３の刃先位置まで延設して、軸心方向の先端部に位置する外周刃８３の刃先強度を高めることが考えられる。しかし、外周刃８３の外周面は逃げ面８４となっているため、ギャッシュ８２を外周刃８３の刃先位置まで延設した場合、軸心方向の先端部における外周刃８３の外径ｄ１は、先端部以外の外周刃８３の外径ｄ２よりも小さくなる。この場合、被切削材に直角面を形成できないため、従来はこの方法を用いていない。
また、図４（Ｂ）に示すエンドミル９０のように、ギャッシュ９１を外周刃９２と底刃９３の交点位置まで延設して、軸心方向の先端部に位置する外周刃９２の外径ｄ３を、先端部以外の外周刃９２の外径ｄ４と同一にすることも考えられる。しかし、この場合、軸心方向の先端部に位置する外周刃９２が鋭利な形状となるため、被切削材を切削する際に欠け易くなる。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、従来よりも長寿命化が図れ、切削作業の効率向上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する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的に沿う本発明に係るエンドミルは、底部に平面切削用の底刃を、外周部に螺旋状に配置された外周刃を、それぞれ備えた切り刃部と、該切り刃部に軸心を合わせて一体的に連結されたシャンク部とを有するエンドミルにおいて、
前記底刃を形成するギャッシュが、前記外周刃の刃先位置まで延設されて、前記切り刃部の軸心方向先部に位置する前記外周刃には強化刃部が形成され、かつ、該強化刃部の刃先が、該強化刃部を除く前記外周刃の刃先よりも半径方向外側へ突出した部分の形状は、前記切り刃部を正面視して三角形状となっており、該三角形状となった部分の半径方向の突出長さは、前記切り刃部の外径の０．００３倍〜０．０２倍であり、軸心方向の高さは、前記切り刃部の外径の０．００３倍〜０．０５倍である。
【０００８】
参考例に係るエンドミルは、底部に平面切削用の底刃を、外周部に螺旋状に配置された外周刃を、それぞれ備えた切り刃部と、該切り刃部に軸心を合わせて一体的に連結されたシャンク部とを有するエンドミルにおいて、
前記底刃を形成するギャッシュが、前記外周刃の刃先位置まで延設されて、前記切り刃部の軸心方向先部に位置する前記外周刃には強化刃部が形成され、かつ、該強化刃部における前記外周刃の外径が、該強化刃部を除く前記外周刃の外径と同一である。
【０００９】
本発明に係るエンドミルにおいて、前記強化刃部の外径は、前記切り刃部の軸心方向先端に向けて徐々に拡径していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るエンドミルは、底刃を形成するギャッシュが、外周刃の刃先位置まで延設されているので、切り刃部の軸心方向先部に位置する外周刃が、前記した鋭利な形状（図４（Ｂ）参照）とは異なる形状の強化刃部になる。これにより、エンドミルの使用（被切削材の切削）に際し、その軸心方向先部の摩耗や欠けを、従来よりも抑制できる。
ここで、強化刃部の刃先は、この強化刃部を除く外周刃の刃先よりも半径方向外側へ突出しているので、従来のエンドミル（即ち、切り刃部の軸心方向先部に位置する外周刃の刃先が、半径方向外側へ突出していないエンドミル）と比較して、エンドミルの軸心方向先部に丸みが発生するまでの期間を長くできる。
従って、外周刃の摩耗や欠けの抑制と、エンドミルの軸心方向先部に丸みが発生するまでの期間の長期化により、従来よりも長寿命化が図れ、切削作業の効率向上を図ることができる。
【００１１】
参考例に係るエンドミルは、強化刃部における外周刃の外径を、この強化刃部を除く外周刃の外径と同一にしているので、その外観輪郭形状が、従来のエンドミル（即ち、切り刃部の軸心方向先部に位置する外周刃の刃先が、半径方向外側へ突出していないエンドミル）と同様の形状となる。しかし、底刃を形成するギャッシュが、外周刃の刃先位置まで延設されているので、切り刃部の軸心方向先部に位置する外周刃が強化刃部になる。
従って、エンドミルの軸心方向先部の摩耗や欠けを抑制でき、従来よりも長寿命化が図れ、切削作業の効率向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係るエンドミルの正面図である。
【図２】同エンドミルの軸心方向先側の斜視図である。
【図３】同エンドミルの軸心方向先側から視た平面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ参考例１、２に係るエンドミルの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１〜図３に示すように、本発明の一実施の形態に係るエンドミル１０は、例えば、高硬度材料、難削材料（ねばりが強く硬い材料）、繊維強化プラスチック（特に、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ））等の各種材料（被切削材）の切削加工に使用するものであり、従来のエンドミルよりも長寿命化が図れ、切削作業の効率向上を図ることができるものである。以下、詳しく説明する。
【００１４】
エンドミル１０は、円柱状に成形した材料の先側領域に形成された切り刃部１１と、その基側領域に形成され、切り刃部１１に軸心を合わせて一体的に連結されたシャンク部１２とを有するものである。
このエンドミル１０は、切り刃部１１とシャンク部１２とが一体構造となったもの（ソリッドタイプ）であるが、この構造に限定されるものではなく、例えば、異なる材質の切り刃部とシャンク部を摩擦溶接により接合したものや、切り刃部（チップ）をシャンク部にろう付けしたもの（ろう付けタイプ）、また、刃先交換式のもの（スローアウェイタイプ）等でもよい。
【００１５】
エンドミル１０を構成する材料（材質）は、例えば、超硬合金や高速度鋼（ハイスともいう）等の硬質材料であるが、これらの材質に限定されるものではなく、切削対象となる材料の材質により適宜選択できる。なお、前記したように、切り刃部とシャンク部とを別々に製造する場合は、少なくとも切り刃部を、上記した材料で構成する。
エンドミル１０の切り刃部１１の形成領域の軸心方向の長さ、即ち刃長Ｌは、エンドミルの使用用途によって種々変更できるため、特に限定されるものではないが、例えば、０．５ｍｍ以上５０ｍｍ以下（更には、下限が１ｍｍ、上限が１０ｍｍ）程度である。
【００１６】
エンドミル１０（切り刃部１１）の外径φ（回転時の切り刃部１１の直径）は、エンドミルの使用用途によって種々変更できるため、特に限定されるものではないが、例えば、０．５ｍｍ以上５０ｍｍ以下（更には、下限が１ｍｍ、上限が２０ｍｍ）程度である。
エンドミル１０の切り刃部１１は、底部（先端部）に平面切削用の底刃１３、１４を、外周部に螺旋状に配置された外周刃１５を、それぞれ備えている。この外周刃１５は、シャンク部１２側からみて、切れ刃が右側にある右刃であり、ねじれの向きは右ねじれである。
【００１７】
外周刃１５は、切り刃部１１の外周部に、底部の底刃１３、１４からシャンク部１２側へ向けて、螺旋状に形成された溝１６に沿って形成されている。なお、底刃１３と底刃１４はそれぞれ対となって底部に形成されている。
外周刃１５（溝１６）は、エンドミル１０の軸心を中心として等ピッチに複数形成されている。この外周刃１５（溝１６）の本数は、底刃１３、１４の数に対応して、ここでは４本であるが、例えば、上記したエンドミル１０の外径φや使用用途に応じて、１本でもよく、また、２本、３本、又は、５本以上の複数本でもよい（上限は、例えば２５本程度）。
【００１８】
この外周刃１５のねじれ角（エンドミル１０の軸心に対する傾斜角）θは、例えば、１０°以上４５°以下程度（更には、下限を２０°、上限を４０°）である。
また、外周刃１５には、１又は２以上（複数）の逃げ面１７が形成され、それぞれの逃げ角は、例えば、１°以上１０°以下（更には、下限が３°、上限が７°）程度に設定されている。
【００１９】
更に、切り刃部１１の軸心方向先部に位置する外周刃１５には、図１、図２に示すように、強化刃部１８が形成されている。
この強化刃部１８は、対となる底刃１３を形成するギャッシュ１９と、対となる底刃１４を形成するギャッシュ２０を、それぞれ外周刃１５の刃先位置まで延設することで形成されている（つまり、底刃１３、１４と強化刃部１８とは連続している）。
即ち、強化刃部１８は、従来ギャッシュが形成されていなかった領域、具体的には、図１において、ギャッシュ２０の輪郭線となる円弧状の線が略水平状態となった領域（半径方向の外側端部の領域）に形成された刃部である。
【００２０】
従来、外周刃は、切り刃部の外周部に上記した溝を設け、更にすくい面を設けることによって、形成されているが、ここでは、通常、底刃のみを形成するためのギャッシュを、切り刃部の半径方向先端位置（切り刃部の軸心方向先部の外周刃の刃先位置）まで延ばしている。
このため、外周刃１５のすくい面のすくい角を、ギャッシュを延ばしていない場合と比較してゆるやかにでき、摩耗や欠けを抑制できる。
このとき、底刃１３、１４を形成するすくい面の一部が、外周刃１５のすくい面の一部になるため、底刃１３、１４のすくい面のすくい角は、その幅方向に渡って同じになる（この底刃１３、１４のすくい面のすくい角は、従来と同様の角度に設定できる）。なお、底刃１３、１４にも、１又は２以上（複数）の逃げ角が設定されている。
【００２１】
この強化刃部１８の刃先は、図１、図３に示すように、強化刃部１８を除く外周刃１５の刃先よりも半径方向外側へ突出している。なお、図１、図３は、説明の便宜上、強化刃部１８の刃先の突出状態を誇張して図示している。
強化刃部１８のうち、強化刃部１８を除いた外周刃１５の外径よりも半径方向外側へ突出した部分（刃先も含む）の形状は、切り刃部１１（ギャッシュ１９、２０）を正面視して、三角形状となっている。この強化刃部１８の外径は、切り刃部１１の軸心方向先端に向けて徐々に拡径している（即ち、回転時の切り刃部１１は、切り刃部１１の軸心方向先端に向けて逆テーパ状（円錐台状）になっている）。
【００２２】
強化刃部１８の三角形状となった部分の寸法は、例えば、半径方向の突出長さＲが、切り刃部１１の外径φの０．００３倍〜０．０２倍程度、軸心方向の高さＨが、切り刃部１１の外径φの０．００３倍〜０．０５倍程度、であるが、特に限定されるものではなく、エンドミルの使用用途によって種々変更できる。
なお、エンドミル１０の外径φが、例えば、３ｍｍの場合、半径方向の突出長さＲは、０．０１〜０．０５ｍｍ程度（具体的には０．０２ｍｍ）、軸心方向の高さＨは、０．０１〜０．１ｍｍ程度（具体的には０．０５ｍｍ）、に設定できる。
【００２３】
また、強化刃部は、上記した形状に限定されるものではなく、その外径を、強化刃部を除く外周刃の外径と同一にすることもできる。即ち、上記した強化刃部１８の刃先が、半径方向外側に突出していない形状（半径方向の突出長さＲを０（ゼロ）にした形状）である。
【００２４】
以上に示したエンドミル１０の製造方法は、例えば、円柱状に成形した材料の先側領域に、まず、予め設定したねじれ角θで複数の溝１６を形成し、外周刃１５を形成した後、ギャッシュ１９、２０を形成して、底刃１３、１４を形成する。このとき、ギャッシュ１９、２０は、外周刃１５の刃先位置まで延設するため、外周刃１５に強化刃部１８を形成できる。
なお、強化刃部１８の刃先は、この強化刃部１８を除く外周刃１５の刃先よりも半径方向外側へ突出させる必要があるため、上記した円柱状に成形した材料は、軸心方向先部の直径が他の部分の直径よりも大きくなっている。
【００２５】
また、エンドミル１０の使用にあっては、シャンク部１２側からみて、エンドミル１０を右回転させる。
このとき、エンドミル１０の軸心方向先部は、外周刃１５の強化刃部１８により、摩耗や欠けを従来よりも抑制できると共に、丸みが発生するまでの期間を長くできる。
従って、従来よりも長寿命化が図れ、切削作業の効率向上を図ることができる。
【００２６】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明のエンドミルを構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、エンドミルは、粗加工を行うものや仕上げ加工を行うもの、また、粗加工と仕上げ加工の双方を行うものに、使用できる。この場合、必要に応じて、外周刃の形状を変更する。
【００２７】
また、前記実施の形態においては、エンドミルの外周刃を右刃の右ねじれとした場合について説明したが、使用用途に応じて、左刃の左ねじれ、右刃の左ねじれ、左刃の右ねじれとすることもできる。この場合、刃の配置に応じて、エンドミルの回転方向も変更する（シャンク部側からみて、右回転又は左回転）。
そして、前記実施の形態においては、強化刃部の突出部分の形状を三角形状とした場合について説明したが、強化刃部の刃先が半径方向外側へ突出していれば、この形状に限定されるものではなく、例えば、長方形状や正方形状等にすることもできる。
【符号の説明】
【００２８】
１０：エンドミル、１１：切り刃部、１２：シャンク部、１３、１４：底刃、１５：外周刃、１６：溝、１７：逃げ面、１８：強化刃部、１９、２０：ギャッシュ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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