(57)【要約】 【課題】  初期段階と初期段階以外との切削抵抗のばらつきを低減して、切削加工中に発生するびびりを抑えることができる回転工具を提供する。【解決手段】  第１逃げ面１７の研磨筋３４がホルダ２２の軸線Ｌ１に垂直な仮想平面Ｌ６に対して、略垂直に延びる。これによって切削方向に切断した第１逃げ面１７の断面形状を微視的に見た場合に、研磨筋３４による凹凸を少なくすることができる。したがってチップ２３の第１逃げ面１７と、被削材の被削面とが衝突する場合に、被削材の被削面が、研磨筋３４に沿って移動することとなり、被削面が研磨筋３４で生じる切削抵抗を小さくすることができる。これによって切削時の切削抵抗の急激な変動を少なくすることができ、切削加工中にエンドミル２０または被削材にびびりが発生することを防ぐことができる。【選択図】      図４
2007268641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略板状に形成され、厚み方向一方の面に形成されるすくい面と、すくい面に隣接してすくい面に対して傾斜する逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交差稜線部に形成される切刃と、厚み方向他方に形成される底面とを具備するスローアウェイチップと、
略円柱状に形成されて、基端部が切削装置に保持され、先端部の外周部分に、前記スローアウェイチップが着脱可能に装着されるホルダとを有する回転工具であって、
前記スローアウェイチップの逃げ面は、研磨加工して形成される研磨面として形成され、スローアウェイチップが前記ホルダに装着された状態では、スローアウェイチップの底面が、正のアキシャルレーキをもって傾斜するとともに、前記逃げ面に形成される研磨筋が、ホルダの軸線に垂直な仮想平面に対して、略平行に延びることを特徴とする回転工具。
【請求項２】
前記逃げ面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．２μｍ以下に形成されることを特徴とする請求項１記載の回転工具。
【請求項３】
スローアウェイチップは、ホルダに装着された状態で、厚み方向一方の面でかつホルダの先端部寄りに形成される副すくい面と、副すくい面に隣接して副すくい面に対して傾斜する副逃げ面と、前記副すくい面と前記副逃げ面との交差稜線部に形成される副切刃とをさらに具備し、
前記スローアウェイチップの副逃げ面は、研磨加工して形成される研磨面として形成され、スローアウェイチップが前記ホルダに装着された状態では、前記副逃げ面に形成される研磨筋が、チップの底面に対して略垂直に延びることを特徴とする請求項１または２記載の回転工具。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の回転工具の一部を構成するスローアウェイチップ。
【請求項５】
略板状に形成され、厚み方向一方の面に形成されるすくい面と、すくい面に隣接してすくい面に対して傾斜する逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交差稜線部に形成される切刃と、厚み方向他方に形成される底面とを具備してホルダに装着されることで回転工具の一部を構成するスローアウェイチップであって、
前記逃げ面は、研磨加工して形成される研磨面として形成され、前記逃げ面に形成される研磨筋は、厚み方向他方に向かうにつれて切刃の一方の端部から他方の端部に向かう方向に傾斜して延びることを特徴とするスローアウェイチップ。
【請求項６】
厚み方向一方の面でかつ長手方向一方寄りに形成される副すくい面と、副すくい面に隣接して、副すくい面に対して傾斜する副逃げ面と、前記副すくい面と前記副逃げ面との交差稜線部に形成される副切刃とをさらに具備し、
前記副逃げ面は、研磨加工して形成される研磨面として形成され、前記副逃げ面に形成される研磨筋は、底面に対して略垂直に延びることを特徴とする請求項５記載のスローアウェイチップ。
【請求項７】
ホルダに装着されることで回転工具の一部を構成するスローアウェイチップの形成方法方法であって、
略板状に形成され、厚み方向一方の面に形成される基体すくい面と、基体すくい面に隣接して基体すくい面に対して傾斜する基体逃げ面とを具備する基体を準備するとともに、基体を装着可能な円柱状の治具を準備する準備工程と、
治具の外周部に基体を装着して、軸線まわりに治具を回転させながら、治具半径方向外方に離間した位置から砥石を治具に近接させて、砥石によって前記基体逃げ面を研磨して、厚み方向一方の面に形成されるすくい面と、すくい面に隣接してすくい面に対して傾斜する逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交差稜線部に形成される切刃とを具備するスローアウェイチップを形成する研磨工程とを有し、
前記治具は、ホルダの直径と略同一の直径を有するとともに、スローアウェイチップがホルダに装着されたときにホルダの軸線に対するスローアウェイチップの姿勢と、スローアウェイチップが治具に装着されたときに治具の軸線に対するスローアウェイチップの姿勢とが略同一に構成されることを特徴とするスローアウェイチップの形成方法。
【請求項８】
治具は、前記ホルダのチップ装着可能枚数よりも多い数のスローアウェイチップを装着可能に構成されることを特徴とする請求項７記載のスローアウェイチップの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切刃を有するスローアウェイチップを着脱可能な回転工具、スローアウェイチップ、スローアウェイチップの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では、切刃を有するスローアウェイチップ（以下、単にチップと称する）と、ホルダとを含むスローアウェイエンドミルが存在する。特許文献１には、チップ単体をクランプして、クランプしたチップに対して、回転する砥石を接触させて、チップの外周を研磨するチップの研磨方法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３３８０３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１２は、逃げ面２に形成される研磨筋３を誇張して示すチップ１の側面図である。図１２に示すように、チップ１は略板状に形成される。チップ１は、すくい面５と、底面４と、逃げ面２と、主切刃６とを有する。すくい面５は、チップ１の厚み方向一方Ａ１に形成される。底面４は、チップ１の厚み方向他方Ａ２に形成される。逃げ面２は、チップ１の幅方向Ｃ一方に形成される。主切刃６は、すくい面５と逃げ面２との交差稜線部に形成される。上述する従来技術を用いて研磨されることで、チップ１の逃げ面２には底面４に平行な方向に延びる複数の研磨筋３が形成される。微視的にみると、逃げ面２の表面には、研磨筋３に起因して周期的な凹凸が形成される。
【０００５】
図１３は、図１２に示すチップ１がホルダ１１に装着されるエンドミル１０を示す側面図である。エンドミル１０は、チップ１と、チップ１を装着するホルダ１１とを有する。図１３では、チップ１の底面４がホルダ軸線Ｌ１１に略平行に配置される。この場合、研磨筋３もまたホルダ軸線Ｌ１１に略平行に配置される。
【０００６】
図１４は、図１３に示すエンドミル１０における初期段階の切削状態を模式的に示す斜視図である。微視的に見た場合に、切削方向に切断した逃げ面２の断面形状に、研磨筋による周期的な凹凸が形成される。主切刃６は、切削方向に移動して被削材１３に接触し、被削材１３の一部を切り屑として削り取る。エンドミル１０では、切削方向は、被削材１３に対してホルダ軸線Ｌ１１まわりに周方向一方に回転する方向となる。主切刃６によって切削された後の被削面は、逃げ面２上を通過する。切削作業における初期段階では、刃先部分に摩耗が生じることで、チップ１の逃げ面２と被削材１３の被削面とが衝突する場合がある。
【０００７】
この場合、被削材１３の被削面は、逃げ面２の研磨筋３の段差部分に順次接触して進むことになる。したがって初期段階における切削抵抗が大きい。また切削を継続することで、研磨筋３の段差部分が、被削材１３との摩耗によって除去されて、切削抵抗が小さくなる。このように研磨筋３がホルダ軸線Ｌ１１に略平行に延びる場合には、刃先部分の摩耗の進行によって、切削抵抗が不連続的に変化し、局部的に切削抵抗の大きな部位が生じるので、切削加工中にびびりが生じやすいという問題がある。
【０００８】
図１５は、逃げ面２に形成される他の研磨筋３を誇張して示すチップ１ａの側面図である。従来技術として、チップ１ａの逃げ面２には、底面４に垂直な研磨筋３が形成される場合がある。図１６は、図１５に示すチップ１ａがホルダ１１に装着されるエンドミル１０ａを示す側面図である。エンドミル１０ａの主切刃６にアキシャルレーキを与えるために、チップ１ａの底面４が、正のアキシャルレーキを有してホルダ軸線Ｌ１１に対して傾斜して延びる場合がある。
【０００９】
この場合、底面４のうちでホルダ基端部寄りの部分７からホルダ軸線Ｌ１１に平行に延びる直線Ｌ１２と、底面４とで、傾斜角度α２を成す。研磨筋３が底面４に対して垂直であると、研磨筋３は、ホルダ軸線Ｌ１１に垂直な仮想平面８に対して、前記傾斜角度α２の分だけ傾斜して延びることになる。
【００１０】
図１７は、図１６に示すエンドミル１０ａにおける初期の切削状態を模式的に示す斜視図である。この場合も、微視的に見た場合に、切削方向に切断した逃げ面２の断面形状に、研磨筋３による周期的な凹凸が形成される。切削作業における初期段階では、被削材１３の被削面は、逃げ面２に形成される研磨筋３の段差部分に順次接触して進むことになる。したがって、初期段階と初期段階以外とで、切削抵抗が不連続的に変化し、局部的に切削抵抗の大きな部位が生じるので、切削加工中にびびりが生じやすいという問題がある。
【００１１】
したがって本発明の目的は、初期段階と初期段階以外との切削抵抗のばらつきを低減して、切削加工中に発生するびびりを抑えることができる回転工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、略板状に形成され、厚み方向一方の面に形成されるすくい面と、すくい面に隣接してすくい面に対して傾斜する逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交差稜線部に形成される切刃と、厚み方向他方に形成される底面とを具備するスローアウェイチップと、
略円柱状に形成されて、基端部が切削装置に保持され、先端部の外周部分に、前記スローアウェイチップが着脱可能に装着されるホルダとを有する回転工具であって、
前記スローアウェイチップの逃げ面は、研磨加工して形成される研磨面として形成され、スローアウェイチップが前記ホルダに装着された状態では、スローアウェイチップの底面が、正のアキシャルレーキをもって傾斜するとともに、前記逃げ面に形成される研磨筋が、ホルダの軸線に垂直な仮想平面に対して、略平行に延びることを特徴とする回転工具である。
【００１３】
本発明に従えば、回転工具は、チップの底面が正のアキシャルレーキをもって傾斜する（ホルダの軸線に対して傾斜する）ことで、チップの切刃をホルダの軸線に対して傾斜させることができ、回転工具にアキシャルレーキを付与して切削抵抗を低減することができる。またアキシャルレーキを付与するために、底面をホルダ軸線に垂直に配置した状態で、切刃を底面に対して傾斜させる場合に比べて、チップ厚み方向寸法の減少を抑えることができ、チップの強度低下を防ぐことができる。また逃げ面が研磨されることで、逃げ面の凹凸を小さくすることができる。
【００１４】
さらに逃げ面の研磨筋は、ホルダの軸線に垂直な仮想平面に対して、略垂直に延びる。切削方向に切断した逃げ面の断面形状を微視的に見た場合に、逃げ面は、研磨筋による凹凸が少なくなる。したがって切削作業における初期段階で刃先部分に摩耗が生じて、チップの逃げ面と、被削材の被削面とが衝突する場合に、被削材の被削面が、研磨筋の延びる方向と略平行に移動することとなり、被削面が研磨筋の凹凸を乗り越えることに起因する切削抵抗変動を抑えることができる。
【００１５】
本発明は、前記逃げ面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．２μｍ以下に形成されることを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、逃げ面の算術平均粗さが、０．２μｍ以下である。たとえば逃げ面の算術平均粗さが、０．２μｍを超えると、被削面の表面粗さが粗くなってしまうとともに、切削作業における初期段階で急に刃先部分の摩耗が生じて逃げ面が急激に摩耗しやすく、初期段階における切削抵抗が大きくなる。これに対して本発明では、逃げ面の算術平均粗さが、０．２μｍ以下であるので、被削材の被削面が、逃げ面に接触したとしても、初期段階に刃先部分の急激な摩耗を防ぎ、切削抵抗の急激な変化をより確実に抑えることができる。
【００１７】
本発明は、スローアウェイチップは、ホルダに装着された状態で、厚み方向一方の面でかつホルダの先端部寄りに形成される副すくい面と、副すくい面に隣接して副すくい面に対して傾斜する副逃げ面と、前記副すくい面と前記副逃げ面との交差稜線部に形成される副切刃とをさらに具備し、
前記スローアウェイチップの副逃げ面は、研磨加工して形成される研磨面として形成され、スローアウェイチップが前記ホルダに装着された状態では、前記副逃げ面に形成される研磨筋が、チップの底面に対して略垂直に延びることを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、副逃げ面に形成される研磨筋が、チップの底面に対して略垂直に延びる。この場合、微視的に見た場合に、切削方向に切断した副逃げ面の断面形状について、研磨筋による凹凸を少なくすることができる。したがって切削作業における初期段階で副切刃の刃先部分に摩耗が生じて、チップの副逃げ面と、被削材とが衝突する場合に、被削材の被削面が、副逃げ面の研磨筋の延びる方向に沿って移動することとなり、被削面が研磨筋に接触することに起因する切削抵抗変動をさらに抑えることができる。
【００１９】
本発明は、前記回転工具の一部を構成するスローアウェイチップである。
本発明に従えば、本発明のチップがホルダに装着されることで、上述した回転工具を実現することができる。したがってチップの逃げ面に形成される研磨筋の影響による切削抵抗の変動を抑えることができる。
【００２０】
本発明は、略板状に形成され、厚み方向一方の面に形成されるすくい面と、すくい面に隣接してすくい面に対して傾斜する逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交差稜線部に形成される切刃と、厚み方向他方に形成される底面とを具備してホルダに装着されることで回転工具の一部を構成するスローアウェイチップであって、
前記逃げ面は、研磨加工して形成される研磨面として形成され、前記逃げ面に形成される研磨筋は、厚み方向他方に向かうにつれて切刃の一方の端部から他方の端部に向かう方向に傾斜して延びることを特徴とするスローアウェイチップである。
【００２１】
本発明に従えば、切刃の他方の端部が、ホルダの先端部寄りに装着されることで、ホルダの先端部からホルダの基端部に向かって近接するにつれて、ホルダの回転方向と反対の方向に傾斜する方向に沿って、チップの底面が装着される場合、研磨筋が底面に対して平行または垂直に延びる場合に比べて、研磨筋と、ホルダ軸線に垂直な仮想平面との成す角度を小さくすることができる。これによって微視的に見た場合に、切削方向に切断した逃げ面の断面形状について、研磨筋による凹凸を少なくすることができ、切削作業における初期段階での切削抵抗を小さくすることができる。
【００２２】
本発明は、厚み方向一方の面でかつ長手方向一方寄りに形成される副すくい面と、副すくい面に隣接して、副すくい面に対して傾斜する副逃げ面と、前記副すくい面と前記副逃げ面との交差稜線部に形成される副切刃とをさらに具備し、
前記副逃げ面は、研磨加工して形成される研磨面として形成され、前記副逃げ面に形成される研磨筋は、底面に対して略垂直に延びることを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、チップの底面がホルダの略半径方向に延びて装着されることで、副逃げ面の研磨筋が、副切刃からホルダに同軸な仮想円に対する略接線方向に延びる。これによって微視的に見た場合に、切削方向に切断した副逃げ面の断面形状について、研磨筋による凹凸を少なくすることができる。したがって切削作業における初期段階での切削抵抗をさらに小さくすることができる。
【００２４】
本発明は、ホルダに装着されることで回転工具の一部を構成するスローアウェイチップの形成方法方法であって、
略板状に形成され、厚み方向一方の面に形成される基体すくい面と、基体すくい面に隣接して基体すくい面に対して傾斜する基体逃げ面とを具備する基体を準備するとともに、基体を装着可能な円柱状の治具を準備する準備工程と、
治具の外周部に基体を装着して、軸線まわりに治具を回転させながら、治具半径方向外方に離間した位置から砥石を治具に近接させて、砥石によって前記基体逃げ面を研磨して、厚み方向一方の面に形成されるすくい面と、すくい面に隣接してすくい面に対して傾斜する逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交差稜線部に形成される切刃とを具備するスローアウェイチップを形成する研磨工程とを有し、
前記治具は、ホルダの直径と略同一の直径を有するとともに、スローアウェイチップがホルダに装着されたときにホルダの軸線に対するスローアウェイチップの姿勢と、スローアウェイチップが治具に装着されたときに治具の軸線に対するスローアウェイチップの姿勢とが略同一に構成されることを特徴とするスローアウェイチップの形成方法である。
【００２５】
本発明に従えば、ホルダと略同一直径でかつ、ホルダに取り付けられるチップの姿勢と略同一姿勢でチップを装着可能な治具を用意する。研磨工程で、治具を軸線まわりに回転させながら、治具に装着した基体の基体逃げ面を研磨することによって、研磨後のチップの切刃を、ホルダに装着するとホルダの軸線の円柱面上に配置することができる。このようにして回転させた治具に砥石を接触させることで、砥石を複雑に移動させる必要がなく、逃げ面を容易に研磨することができる。
【００２６】
本発明は、治具は、前記ホルダのチップ装着可能枚数よりも多い数のスローアウェイチップを装着可能に構成されることを特徴とする。
【００２７】
本発明に従えば、ホルダのチップ装着枚数よりも多い数の基体を治具に装着させることで、一度の研磨工程で研磨可能な基体の枚数を増やすことができ、ホルダと同形状の治具を用いる場合に比べて、作業効率を向上することができる。また研磨時に生じる負荷が小さいので、ホルダのチップ装着枚数を超えた数の基体を治具にそれぞれ装着しても、治具が損傷することを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１記載の本発明によれば、逃げ面が研磨されることで、研磨前に逃げ面に生じていた凹凸を小さくすることができ、被削材の被削面の表面粗さを小さくすることができる。さらに逃げ面の研磨筋が、ホルダの軸線に垂直な平面に略平行に延びることで、切削作業における初期段階の切削抵抗を小さくすることができる。これによって切削時の切削抵抗の急激な変動を少なくすることができ、切削加工中に回転工具または被削材にびびりが発生することを防ぐことができる。また、びびりによって生じる被削面の段差を小さくすることができ、被削材の品質を向上することができる。また切削抵抗の急激な変動をなくすことで、切削作業における初期段階と初期段階以外とで安定した切削を行うことができ、回転工具による加工精度を向上することができる。
【００２９】
請求項２記載の本発明によれば、逃げ面の算術平均粗さが０．２μｍ以下となることによって、被削材の被削面が、逃げ面に接触したとしても、被削面の表面粗さが粗くなることを防ぐことができる。また初期段階に逃げ面が急激に摩耗することを防いで、切削抵抗の急激な変化をより確実に抑えることができる。
【００３０】
請求項３記載の本発明によれば、副逃げ面の研磨筋が、底面に対して略垂直に延びることで、切削作業における切削抵抗の急激な変動をさらに少なくすることができる。これによって切削加工中に回転工具または被削材にびびりが発生することをさらに防ぐことができる。
【００３１】
請求項４記載の本発明によれば、本発明のチップがホルダに装着されることで、上述した回転工具を実現することができる。したがってチップの逃げ面に研磨筋が形成される場合でも、研磨筋の影響による切削抵抗の変動を抑えることができる。
【００３２】
請求項５記載の本発明によれば、チップの底面がホルダの軸線に対して傾斜して延びて装着される場合、研磨筋が底面に対して平行または垂直に延びる場合に比べて、研磨筋と、ホルダ軸線に垂直な仮想平面との成す角度を小さくすることができる。これによって切削方向に切断した逃げ面の断面形状について、研磨筋による凹凸を少なくすることができ、切削作業における初期段階での切削抵抗を小さくすることができる。また切削時の切削抵抗の急激な変動を少なくすることができ、切削加工中に回転工具または被削材にびびりが発生することを防ぐことができる。
【００３３】
請求項６記載の本発明によれば、チップがホルダに装着される場合、副逃げ面の研磨筋が、副切刃から底面に対して略垂直な方向に延びる。これによって切削方向に切断した副逃げ面の断面形状について、研磨筋による凹凸を少なくすることができ、切削作業における初期段階での切削抵抗をさらに小さくすることができる。
【００３４】
請求項７記載の本発明によれば、研磨後のチップの切刃を、ホルダに装着して、ホルダの軸線まわりに回転させると、切刃の回転軌跡がホルダ軸線に同軸なの円柱状となる。これによってホルダの軸線に垂直な被削面を形成することができ、加工品質を向上することができる。また従来技術のように、複雑な工程を必要とせずに、逃げ面を研磨することができるので、生産性を向上することができる。
【００３５】
請求項８記載の本発明によれば、治具にホルダのチップ装着枚数よりも多い数の基体を装着させることで、一度の研磨工程で研磨可能な基体の枚数を増やすことができ、ホルダと同形状の治具を用いる場合に比べて、作業効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
図１は、本発明の実施の一形態であるスローアウェイチップ２３を示す側面図である。図２は、スローアウェイチップ２３を示す斜視図であり、図３は、本発明のスローアウェイエンドミル２０を示す斜視図である。
【００３７】
エンドミル２０は、スローアウェイチップ２３（以下、チップ２３という）と、チップホルダ２２（以下、ホルダ２２という）とを含んで構成される。チップ２３には、切刃３０，３１が形成される。ホルダ２２は、チップ２３を着脱可能に装着する。本実施形態では、ホルダ２２は、多数、具体的には３つのチップ２３が装着可能に構成される。
【００３８】
ホルダ２２は、略円柱状に形成される。ホルダ２２の軸線方向基端部には被保持部２８が形成される。被保持部２８は、マシニングセンタ等のフライス盤に各種アーバーを介して保持される。またホルダ２２の軸線方向先端部には、装着部２４が形成される。装着部２４は、外周面３２および軸線方向先端面３３からチップ２３を部分的に突出させた状態で、チップ２３を装着する。
【００３９】
フライス盤は、クランプした被削材と、保持したエンドミル２０とを相対的に移動駆動する移動駆動手段と、保持したエンドミル２０を、ホルダ２２の中心軸線Ｌ１まわりに回転駆動する回転駆動手段とを含む。エンドミル２０は、ホルダ２２の中心軸線Ｌ１まわりに回転しながら被削材に接触することで、チップ２３によって形成される切刃３０，３１が被削材を断続切削する。これによって被削材を予め定める形状に切削することができる。たとえばエンドミル２０を用いて、被削材に溝加工および肩加工などを施すことができる。エンドミル２０は、チップ２３の切刃３０，３１が摩耗または欠損した場合には、チップ２３を１８０度回転させて取り付けたり、新しいチップ２３に取り替えたりすることによって、切削能力を回復することができる。
【００４０】
図２に示すように、チップ２３は、大略的に板状に形成され、厚み方向に垂直な平面に投影した投影形状、いわゆる平面視の形状が略平行四辺形形状に形成される。前記平面視におけるチップ２３の形状は、縁辺として形成される２組の対辺のうち、一方の対辺が他方の対辺よりも長い。またチップ２３には、厚み方向Ａに貫通する貫通孔５０が形成される。貫通孔５０は、チップ２３をホルダ２２に固定するための孔となり、略円柱状に形成される。貫通孔５０は、チップ２３の長手方向Ｂおよび幅方向Ｃにおける中央位置に形成される。チップ２３は、貫通孔５０の軸線を基準軸線Ｌ２として、その基準軸線Ｌ２に関して１８０度回転対称形状、言い換えると２回回転対称形状に形成される。したがって任意の方向からチップ２３を見たときに、基準軸線Ｌ２まわりに１８０度回転させた状態と、回転させる前の状態とで、同一の形状となる。以下、２つの対称な部分については、いずれか一方の部分を説明し、他方の部分の説明を省略する場合がある。
【００４１】
以下、基準軸線Ｌ２が延びる方向を厚み方向Ａと称する。またチップ２３の厚み方向Ａに対して垂直な方向のうち、基準軸線Ｌ２に垂直な投影面に投影した場合に厚み方向表面の長辺に沿って延びる方向を長手方向Ｂと称する。またチップ２３の厚み方向Ａおよび長手方向Ｂに対してともに垂直な方向を幅方向Ｃと称する。
【００４２】
チップ２３は、厚み方向Ａに延びる軸線に対して周方向に一周する側面８９と、厚み方向一方Ａ１の表面となる上面８７と、厚み方向他方Ａ２の表面となる底面８８とが形成される。チップ２３の底面８８は、平坦状に形成され、基準軸線Ｌ２に垂直な平面となる。
【００４３】
チップ２３は、上面８７の縁辺のうちで互いに対向する一対の長辺が形成される２つの長辺部分１４ａ，１４ｂを有する。またチップ２３は、上面８７の縁辺のうちで互いに対向する一対の短辺が形成される２つの短辺部分１５ａ，１５ｂをそれぞれ有する。各長辺部分１４ａ，１４ｂには、第１切刃３０がそれぞれ形成される。また各短辺部分１５ａ，１５ｂには、第２切刃３１がそれぞれ形成される。各切刃３０，３１は、上面８７と側面８９とが交差する交差稜線部の一部であって、上面８７の縁辺の一部を形成する。
【００４４】
２つのうち一方の長辺部分を第１長辺部分１４ａと称し、他方の長辺部分を第２長辺部分１４ｂと称する。また２つのうち一方の短辺部分を第１短辺部分１５ａと称し、他方の短辺部分を第２短辺部分１５ｂと称する。以下、長手方向Ｂのうち、第２短辺部分１５ｂから第１短辺部分１５ａに進む方向を長手向一方Ｂ１とし、第１短辺部分１５ａから第２短辺部分１５ｂに進む方向を長手方向他方Ｂ２とする。また幅方向Ｃのうち、第２長辺部分１４ｂから第１長辺部分１４ａに進む方向を幅方向一方Ｃ１とし、第１長辺部分１４ａから第２長辺部分１４ｂに進む方向を幅方向他方Ｃ２とする。
【００４５】
チップ２３は、上面８７の長辺と短辺とが交差する角部分のうち対角線上に相対する２つのコーナ部分１３ａ，１３ｂを有する。各コーナ部分１３ａ，１３ｂは、コーナ切刃３２が形成される。コーナ切刃３２は、予め定める曲率半径の円弧に沿って延びる。コーナ切刃３２は、上面８７と側面８９とが交差する交差稜線の一部であって、上面８７の縁辺の一部を形成する。
【００４６】
第１長辺部分１４ａと第１短辺部分１５ａとの間に形成される第１コーナ部分１３ａは、チップ２３のうちで、長手方向一方Ｂ１側でかつ幅方向一方Ｃ１側に形成される。また第２長辺部分１４ｂと第２短辺部分１５ｂとの間に形成される第２コーナ部分１３ｂは、チップ２３のうちで、長手方向他方Ｂ２側でかつ幅方向他方Ｃ２側に形成される。
【００４７】
たとえば第１コーナ部分１３ａに形成されるコーナ切刃３２の一端は、第１長辺部分１４ａの第１切刃３０に連なり、コーナ切刃３２の他端は、第１短辺部分１５ａの第２切刃３１に連なる。このようにコーナ切刃３２は、第１切刃３０と第２切刃３１とを連結する。言換えると、第１切刃３０と第２切刃３１とは、コーナ切刃３２を介して連結される。本実施形態では、第１切刃３０は、上面８７の長辺のほぼ全体にわたって形成され、各第２切刃３１は、上面８７の短辺のうちコーナ切刃３２寄りの一部に形成される。
【００４８】
チップ２３がホルダ２２に装着された状態で、２つのコーナ部分１３ａ，１３ｂのいずれか一方が、ホルダ２０の軸線方向先端部寄りでかつ半径方向外方寄りに配置される。これによってチップ２３がホルダ２２に装着された状態で、２つの第１切刃３０のうち一方がエンドミル２０の主切刃となり、２つの第２切刃３１のうち一方がエンドミル２０の副切刃、すなわちサラエ刃となる。またチップ２３がホルダ２２に装着された状態で、チップ２３の底面８８が、ホルダ２２に形成される着座面に当接する。
【００４９】
各長辺部分１４ａ，１４ｂには、厚み方向一方Ａ１の表面に、第１切刃３０に隣接する第１すくい面１６ａ，１６ｂがそれぞれ形成される。第１すくい面１６ａ，１６ｂは、隣接する第１切刃３０からチップ幅方向Ｃに離反するにつれて、隣接する第１切刃３０からチップ厚み方向他方Ａ２に離反する方向に傾斜する。また各長辺部分１４ａ，１４ｂには、幅方向Ｃに露出する表面となる長辺側面に、第１切刃３０に隣接する第１逃げ面１７ａ，１７ｂがそれぞれ形成される。第１逃げ面１７ａ，１７ｂは、隣接する第１切刃３０からチップ厚み方向他方Ａ２に離反するにつれて、隣接する第１切刃３０からチップ幅方向Ｃに離反する方向に傾斜する。
【００５０】
この場合、第１長辺部分１４ａの第１すくい面１６ａは、隣接する第１切刃３０からチップ幅方向他方Ｃ２に離反するにつれて、隣接する第１切刃３０からチップ厚み方向他方Ａ２に離反する方向に延びる。また第１長辺部分１４ａの第１逃げ面１７ａは、隣接する第１切刃３０からチップ厚み方向他方Ａ２に離反するにつれて、隣接する第１切刃３０からチップ幅方向他方Ｃ２に離反する。
【００５１】
各短辺部分１５ａ，１５ｂには、厚み方向一方Ａ１の表面に、第２切刃３１に隣接する第２すくい面１８ａ，１８ｂがそれぞれ形成される。第２すくい面１８ａ，１８ｂは、隣接する第２切刃３１からチップ長手方向Ｂに離反するにつれて、隣接する第２切刃３１からチップ厚み方向他方Ａ２に離反する方向に傾斜する。また各短辺部分１５ａ，１５ｂには、長手方向Ｂに露出する表面となる短辺側面に、第２切刃３１に隣接する第２逃げ面１９ａ，１９ｂがそれぞれ形成される。第２逃げ面１９ａ，１９ｂは、隣接する第２切刃３１からチップ厚み方向他方Ａ２に離反するにつれて、隣接する第２切刃３１からチップ長手方向Ｂに離反する方向に傾斜する。
【００５２】
この場合、第１短辺部分１４ａの第２すくい面１８ａは、隣接する第２切刃３１からチップ長手方向他方Ｂ２に離反するにつれて、隣接する第２切刃３１からチップ厚み方向他方Ａ２に離反する方向に延びる。また第１短辺部分１５ａの第２逃げ面１９ａは、隣接する第２切刃３１からチップ厚み方向他方Ａ２に離反するにつれて、隣接する第２切刃３１からチップ長手方向他方Ｂ２に離反する。
【００５３】
本実施形態では、チップ２３は、各すくい面１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂおよび各逃げ面１７ａ，１７ｂ，１９ａ，１９ｂが研磨加工して形成される。これによって各すくい面１６，１８および各逃げ面１７，１９に形成される凹凸を小さくすることができる。各すくい面１６，１８の凹凸を小さくすることで、非鉄系金属の切削加工、たとえばアルミ合金の切削加工において、すくい面１６，１８に切り屑が溶着することを防ぐことができる。また各逃げ面１７，１９の凹凸を小さくすることで、切削加工後の被削材の被削面に形成される凹凸を小さくすることができる。本実施形態では、研磨加工されることで、各逃げ面１７，１９の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．２μｍ以下に形成される。
【００５４】
第１逃げ面１７に形成される研磨筋３４は、直線状に延び、互いに間隔をあけて複数並んで形成される。第１逃げ面１７の研磨筋３４は、底面８８に対して傾斜して延びる。具体的には、第１逃げ面１７の研磨筋３４は、底面８８から厚み方向一方Ａ１に向かう方向に進むにつれて、隣接するコーナ部１３に近接する長手方向Ｂに傾斜してそれぞれ延びる。たとえば図１に示すように、第１長辺部分１４ａの第１逃げ面１７ａの研磨筋３４は、厚み方向一方Ａ１に向かう方向に進むにつれて、長手方向一方Ｂ１に傾斜してそれぞれ延びる。
【００５５】
第１逃げ面１７に形成される研磨筋３４と、基準軸線Ｌ２に平行に延びる仮想線Ｌ３との成す設定角度βは、予め定める許容角度範囲内に設定される。また第２逃げ面１９に形成される研磨筋は、直線状に延び、互いに間隔をあけて複数並んで形成される。第２逃げ面１９の研磨筋は、底面８８に対して略垂直に延びる。言い換えると基準軸線Ｌ２に対して平行に延びる。また第１すくい面１６ａ，１６ｂおよび第２すくい面１８ａ，１８ｂに形成される研磨筋については、特に規定されないが、各すくい面１６，１８の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．２μｍ以下に形成されることが好ましい。
【００５６】
本実施形態では、第１切刃３０は、少なくともコーナ切刃３２寄りの部分について、隣接するコーナ切刃３２から長手方向Ｂに沿って遠ざかるにつれて、コーナ切刃３２を通過して基準軸線Ｌ２に垂直な仮想平面Ｌ４から、チップ厚み方向他方Ａ２に漸次遠ざかる方向に滑らかに傾斜する。たとえば第１長辺部分１４ａの第１切刃３０は、コーナ切刃３２からチップ長手方向他方Ｂ２に進むにつれて、チップ厚み方向他方Ａ２に進む方向に滑らかに傾斜する。
【００５７】
このように第１切刃３０は、チップ捻れ角α１を有する捻れ形状に形成される。ここで、チップ捻れ角α１は、基準軸線Ｌ２に垂直な仮想直線Ｌ４と、第１切刃３０との角度である。
【００５８】
さらに本実施形態では、チップ２３がホルダ２２に装着された状態で、ホルダ２２が、その中心軸線Ｌ１まわりに回転した場合に、主切刃となる第１切刃３０の回転軌跡が、中心軸線Ｌ１に同軸な略円柱状に形成される。このために、基準軸線Ｌ２に垂直な平面に投影したチップ２３の投影形状である平面視のチップ形状では、第１切刃３０の長手方向Ｂ中間位置が、第１切刃３０の長手方向両端位置よりも、チップ幅方向外方Ｃに膨らんだ略円弧状に形成される。
【００５９】
このようにチップ２３は、側面８９と上面８７とで構成される交差稜線の角部のうち、対角線状に相対する２つの角部にコーナ切刃３２を形成し、そのコーナ切刃３２を挟んで両隣に主切刃を形成するための第１切刃３０と、副切刃を形成するための第２切刃３１とを備える。また各切刃３０〜３２に上面８７の隣接する領域には、一定のすくい角が付されたすくい面１６，１８をそれぞれ備え、各切刃３０，３２に隣接する側面８９の領域には、一定の逃げ角が付された逃げ面１７，１９をそれぞれ備える。
【００６０】
主切刃を形成する第１切刃３０の第１すくい面１６および第１逃げ面１７は、それぞれエンドミル２０の主すくい面および主逃げ面となる。また副切刃を形成する第２切刃３１の第２すくい面１８および第２逃げ面１９は、それぞれエンドミル２０の副すくい面および副逃げ面となる。第１逃げ面１７は、第１すくい面１６に隣接して第１すくい面１６に対して傾斜する。また第２逃げ面１９は、第２すくい面１８に隣接して第２すくい面１８に対して傾斜する。
【００６１】
また第１切刃３０は、捻れ角θを有する捻れ形状に形成されるとともに、長手方向Ｂ中間部が長手方向Ｂ両端部に比べてチップ幅方向Ｃに略円弧状に膨らむ。したがって第１切刃３０は、長手方向Ｂ位置が変化するごとに、厚み方向Ａおよび幅方向Ｃ位置が変化する複雑な３次元形状に形成される。第１すくい面１６および第１逃げ面１７のうちで、第１切刃３０近傍の領域では、長手方向Ｂ位置が変化する毎に、厚み方向Ａ位置および幅方向Ｃ位置が変化する複雑な３次元形状に形成される。
【００６２】
またホルダ２２の軸線Ｌ１に沿う軸線方向であって、ホルダ２２の基端部から先端部に進む方向を軸線方向一方Ｘ１と称し、ホルダ３の先端部から基端部に向かう方向を軸線方向他方Ｘ２と称する。またホルダ３の半径方向に沿って軸線Ｌ１から遠ざかる方向を半径方向外方Ｙ１と称する。またホルダ２２の半径方向に沿って軸線Ｌ１に向かう方向を半径方向内方Ｙ２と称する。またホルダ２２の回転方向となる方向を周方向一方Ｒ１と称し、ホルダ２２の回転方向と反対方向を周方向他方Ｒ２と称する。
【００６３】
ホルダ２２は、上述したように、軸線方向基端部に被保持部２８が形成され、軸線方向先端部に装着部２４が形成される。チップ２３は、ホルダ２２の外周面３２および軸線方向先端面３３から一部が突出した状態で、固定部材によって装着部２４に固定される。本実施形態では、固定部材は外ねじが形成されるナット状のねじ部材８６によって実現される。チップ２３のホルダ２２に対する装着位置の調整は、ねじ部材８６を回動して行われ、ねじ部材８６のヘッドをチップ２３に当接させて、ねじ部材８６をホルダ２２に対して螺合させることで、チップ２３がホルダ２２に設定される所定位置に位置決めされる。
【００６４】
チップ２３がホルダ２２に装着された状態で、２つの第１切刃３０のうち一方がエンドミル２０の主切刃となり、２つの第２切刃３１のうち一方がエンドミル２０の副切刃となる。以下、主切刃に第１切刃３０と同じ参照符号３０を付する場合があり、副切刃に第２切刃３１と同じ参照符号３１を付する場合がある。主切刃３０は、ホルダ２２の外周面３２からホルダ半径方向外方Ｙ１に突出して、ホルダ軸線方向Ｘに延びる。また副切刃３１は、ホルダ２２の軸線方向先端面３３からホルダ軸線方向一方Ｘ１に突出して、ホルダ半径方向Ｙに延びる。
【００６５】
ホルダ２２の装着部２４は、ホルダ３の外周面３２および軸線方向先端面３３から窪む溝４０を形成する。この溝４０は、チップ収容空間と切り屑収容空間とを含んで構成される空間である。チップ収容空間は、チップ２３のほぼ全体が収容される空間となる。また切り屑収容空間は、チップ２３によって削り取られた切り屑を一時的に収容する空間となる。切り屑収容空間は、チップ収容空間に対して軸線方向他方Ｘ２およびホルダ周方向一方Ｒ１に配置されて、外方に開放される。チップ２３によって被削材から分離した切り屑は、切り屑収容空間に収容されたあと、切り屑収容空間に収容された状態で、軸線Ｌ１まわりに角変位し、切り屑収容空間から脱出する。
【００６６】
ホルダ２２の装着部２４は、チップ収容空間を規定するチップ収容空間形成部となる。具体的には、装着部２４には、溝４０に対して周方向他方Ｒ２の表面となる着座面４１と、着座面４１に隣接して着座面４１に対して周方向一方Ｒ１に立設する側面とを有する。着座面４１が形成される着座面部４２は、着座面４１から略垂直に窪むねじ孔が形成される。ねじ孔は、円柱状に形成される。着座面部のうちねじ孔形成部分には、内ねじが形成される。
【００６７】
チップ２３の側面８９の一部である当接面と、ホルダ２２の装着部２４に形成される側面とが当接するとともに、チップ２３の底面８８と、ホルダ２２の着座面４１とが当接した状態で、チップ２３の貫通孔５０と、装着部２４のねじ孔とが略同一となる。厳密には、チップ２の当接面および底面８８が、ホルダ２２の装着部２４の側面および着座面４１にそれぞれ当接した状態で、チップ２３の貫通孔５０は、ねじ孔よりも、ホルダ２２の側面から離れる方向に僅かに偏心している。この状態で、調整ねじ８６を、チップ２３の貫通孔５０を通過させて、ねじ孔に螺進させることによって、チップ２３の底面８８のほぼ全面がホルダ２２の着座面４１に当接するとともに、チップ２３の側面８９の一部となる当接面が、ホルダ２２の装着部２４に形成される側面に押圧され、チップ２３をホルダ２２の装着部２４に締結して装着することができる。
【００６８】
図４は、エンドミル２０の一部を拡大して示す斜視図である。本実施形態では、着座面４１は、平坦な平面に形成される。着座面４１は、ホルダ２２の軸線方向他方Ｘ２に進むにつれてホルダ２２の周方向他方Ｒ２に進む方向に傾斜して延びる。言い換えると、着座面４１は、着座面４１のうちで軸線方向一方Ｘ１の縁辺を含み、ホルダ２２の軸線Ｌ１に平行に延びる仮想直線Ｌ５に対して、軸線方向一方Ｘ１の縁辺から軸線方向他方Ｘ２に進むにつれて、ホルダ２２の回転方向と反対方向に進む方向に傾斜する。着座面４１のホルダ軸線方向一方Ｘ１の縁辺を通過して軸線方向Ｘに平行に延びる仮想平面Ｌ５と、着座面４１との成す角度である傾斜角度α２が設定される。
【００６９】
したがってホルダ２２に装着されるチップ２３の底面８８もまた、ホルダ２２の先端部からホルダ２２の基端部に向かって近接する方向に向かうにつれてホルダ２２の軸線Ｌ１まわりに周方向他方Ｒ２に向かって傾斜して延びる。この場合、エンドミル２０の主切刃３０に設定されるアキシャルレーキθは、チップ捻れ角α１と、前記傾斜角度α２とを加算した値（α１＋α２）となる。
【００７０】
チップ２３が、そのチップ専用のホルダ２２に装着される場合、第１切刃３０に隣接する第１逃げ面１７の研磨筋３４に設定される前記設定角度β１は、チップ専用のホルダ２２に設定される傾斜角度α２と略一致する（β１≒α２）。本実施形態では、チップ専用のホルダ２２の着座面４１における設定角度をα２１とすると、チップ２３の第１逃げ面１７の研磨筋３４の前記設定角度β１は、α２１−０．２５（度）≦β１≦α２１＋０．２５（度）に設定されることが好ましい。この場合、第１逃げ面１７の研磨筋３４は、ホルダ２２の軸線Ｌ１に垂直な仮想平面Ｌ６に対して、略平行に延びる。第１逃げ面１７の研磨筋３４が、前記仮想平面Ｌ６と成す角度は、±０．２５（度）以内、言い換えると±１５分以内に設定される。
【００７１】
またチップ２３が、複数種類のチップホルダ２２に装着可能となる場合、第１切刃３０に隣接する第１逃げ面１７の研磨筋３４に設定される前記設定角度β２は、代表的なホルダに設定される傾斜角度α２２と略一致する（β２≒α２２）。この場合、第１逃げ面１７の研磨筋３４が、ホルダ２２の軸線Ｌ１に垂直な仮想平面Ｌ６と成す角度は、±０．２５（度）以内に設定されることが好ましい。本実施形態では、ホルダ２２にチップ２３が装着された状態で、第１逃げ面１７の研磨筋３４が、ホルダ２２の軸線Ｌ１に垂直な仮想平面Ｌ６と成す角度は、少なくとも±５（度）以内に設定される。
【００７２】
ここで、代表的なホルダとは、注目するチップ２３を装着可能な複数のホルダのうち、最大径ホルダと最小径のホルダとの間の中間径のホルダであってもよい。またチップが最も装着される可能性が高いホルダであってもよい。また予め定める選択基準に従って、複数種類のホルダ２２から選択されてもよい。
【００７３】
また着座面４１は、ホルダ２２の半径方向内方Ｙ２に進むにつれて、ホルダ半径方向に大略的に沿って延びる。第２逃げ面１９の研磨筋は、底面８８に垂直に延びる。これによってチップ２３がホルダ２２に装着される場合、副切刃となる第２切刃３１に隣接する第２逃げ面１９の研磨筋は、ホルダ２２の軸線Ｌ１まわりに略周方向Ｒに延びる。
【００７４】
図５は、エンドミル２０を用いた切削状態を示す断面図である。エンドミル２０は、ホルダ軸線Ｌ１まわりに回転しながら、その先端部が、被削材５１の上面５２から予め定める軸線方向Ｌ１の切り込み量で切り込んだ状態で、ホルダ軸線Ｌ１に交差する方向に移動する。これによって主切刃３０が、被削材５１の側面５４に回転接触して、被削材５１の側面５４を切削する。また副切刃３１が、被削材５１の底面５３に回転接触して、被削材５１の底面５３に形成される凹凸を削り取る。
【００７５】
前述したように、ホルダ２２の着座面４１がホルダ軸線Ｌ１に対して傾斜することで、アキシャルレーキθを付与することができる。エンドミル２０は、アキシャルレーキθが正となることで、主切刃３０の切削抵抗を低減することができ、回転切削加工における主切刃４０の切れ味を向上することができる。本実施形態では、前記チップ捻れ角α１と、前記傾斜角度α２とがともに正であるので、アキシャルレーキを大きくすることができ、主に切削に寄与する主切刃の切削抵抗をさらに削減することができる。またホルダ２２の着座面４１が傾斜することで、チップ２３の底面８８がホルダの軸線に対して傾斜して延びる。これによって、着座面４１が傾斜しない場合にチップの捻れ角α１だけで同等のアキシャルレーキθを付与する場合に比べて、ホルダ基端部寄りのチップ厚み方向寸法の減少を抑えることができ、チップの強度低下を防ぐことができる。
【００７６】
また主切刃３０の回転軌跡が略円柱状となるように、チップ２３の第１切刃３０の形状が設定される。これによって被削材５１の側面５４が、ホルダ軸線Ｌ１に対して垂直に近い形状とすることができ、被削材５１の底面５３に対して垂直に屹立した加工壁面を形成することができる。また各逃げ面１７，１９が研磨されることで、研磨前に逃げ面１７に生じていた凹凸を小さくすることができ、被削材５１の被削面の表面粗さを小さくすることができる。さらに各すくい面１６，１８が研磨されることで、切り屑の一部がすくい面１６，１８に溶着することを防ぐことができる。
【００７７】
図６は、エンドミル２０における初期段階の切削状態を模式的に示す図である。図７は、図６の切断面線Ｓ７−Ｓ７で切断してエンドミル２０を拡大して示す断面図である。図８は、比較例のエンドミル１２０を拡大して示す断面図である。比較例のエンドミル１２０は、第１逃げ面１１７に形成される研磨筋１３４が切削方向と交差して延びる状態を示し、本実施形態のエンドミル２０と対応する部分については、本実施形態のエンドミル２０に対応する部分の参照符号に１００を付して記載する。
【００７８】
図６に示すように、本実施形態では、エンドミル２０の主切刃３０に隣接する第１逃げ面１７の研磨筋３４がホルダ２２の軸線Ｌ１に垂直な仮想平面Ｌ６に対して、略平行に延びる。言い換えると、チップ２３をホルダ２２に装着した状態で、第１逃げ面１７の研磨筋３４が、エンドミル２０の切削方向と略平行となる。
【００７９】
この場合、図７に示すように、切削方向に切断した第１逃げ面１７の断面形状を微視的に見た場合に、研磨筋３４が切削方向と平行に延びるので、切削方向に延びる軸線で切断した断面形状において、第１逃げ面１７に生じる研磨筋３４による凹凸を少なくすることができる。これに対して、図８に示すように、研磨筋１３４が切削方向と交差する方向に延びる場合、切削方向に延びる軸線で切断した断面形状において、第１逃げ面１１７に生じる研磨筋１３４による凹凸が大きくなる。
【００８０】
チップ２３の第１逃げ面１７には、逃げ角が付与されるので、被削材５１の被削面５５と、第１逃げ面１７とが不所望に接触することが防がれる。しかしながらチップ摩耗前の切削作業における初期段階では、切削時に主切刃３０の刃先部分に僅かな摩耗が生じる。この場合、被削材５１と第１逃げ面１７とが接触することになる。
【００８１】
本実施形態では、切削方向の断面形状における第１逃げ面３４の研磨筋３４による凹凸を少なくすることができるので、切削作業における初期段階で主切刃３０の刃先部分に摩耗が生じて、チップ２３の第１逃げ面１７と、被削材５１の被削面５５とが衝突する場合に、被削面５５が研磨筋３４の段差部分で生じる切削抵抗を小さくすることができる。このように本実施形態では、切削作業における初期段階の切削抵抗を小さくするとともに、刃先部分の磨耗の進行による切削抵抗の増大が連続的となり、切削時の切削抵抗の急激な変動を少なくすることができる。
【００８２】
これによって削加工中にエンドミル２０または被削材５１にびびりが発生することを防ぐことができる。また、びびりによって生じる被削材５１の被削面５５の段差を小さくすることができ、被削材５１の加工面の品質を向上することができる。また切削抵抗の急激な変動をなくすことで、切削作業における初期段階と初期段階以外とで安定した切削を行うことができ、エンドミル２０による加工精度を向上することができるとともに、チップ２３およびホルダ２２の欠損を防いで寿命を延ばすことができる。
【００８３】
また本実施形態では、第１逃げ面１７の算術平均粗さが、０．２μｍ以下に研磨される。たとえば第１逃げ面１７の算術平均粗さが、０．２μｍを超えると、被削面５５の表面粗さが粗くなってしまうとともに、切削作業における初期段階で刃先部分の摩耗が生じやすい。また逃げ面１７が急激に摩耗してしまい、切削作業における初期段階での切削抵抗が大きくなる。これに対して本実施形態では、第１逃げ面１７の算術平均粗さが、０．２μｍ以下であるので、被削材５１の被削面５５が、第１逃げ面１７に接触したとしても、被削面５５の表面粗さが粗くなることを防ぐことができる。また各逃げ面１７，１９および各すくい面１６，１８を研磨することで、刃先部分をシャープに形成することができ、初期段階に刃先部分が急激に摩耗することを防いで、切削抵抗の急激な変化をより確実に抑えることができる。
【００８４】
また第１逃げ面１７の研磨筋３４と、ホルダ軸線Ｌ１に垂直な仮想平面Ｌ６とが成す角度が±１０度の許容角度範囲にある。研磨筋３４がホルダ軸線Ｌ１に垂直な仮想平面Ｌ６に対して＋２０度を超えるか−２０度未満となる場合、切削抵抗の変動によるびびりが発生する。これに対して本実施形態では、第１逃げ面１７の研磨筋３４が仮想平面Ｌ６に対して±１０度の許容角度範囲内となることで、切削抵抗の変動によるびびりを抑えることができる。これによって許容角度範囲内では、同一種類のチップ２３を、ホルダ直径Ｄおよび着座面４１の傾斜角度α２が異なって、チップ２３の底面８８の装着姿勢が異なる複数のホルダ２２に装着することができ、切削抵抗の変動によるびびりを抑えつつ、チップ２３の汎用性を向上することができる。またチップ２３の種類を減らすことができ、チップ２３の管理を容易にするとともに、チップ２３の生産コストを低減することができる。
【００８５】
またチップ２３が単一種類のホルダ２２に装着される場合、第１逃げ面１７の研磨筋３４と、ホルダ軸線Ｌ１に垂直な仮想平面Ｌ６との成す角度が±０．２５度の許容角度範囲にあることで、チップ２３の底面８８の傾斜がホルダ軸線Ｌ１に対して寸法誤差を有する場合でも、ホルダ２２に装着されたチップ２３の第１逃げ面１７の研磨筋３４が、ホルダ軸線Ｌ１に垂直な仮想平面Ｌ６に対して大きくずれることを防ぐことができ、切削作業における初期段階での切削抵抗の増加をより確実に防ぐことができる。
【００８６】
また本実施形態では、副逃げ面となる第２逃げ面１９に形成される研磨筋が、ホルダ２２の軸線まわりに略周方向Ｒに延びる。この場合、微視的に見た場合に、第２逃げ面に関して、切削方向に切断した場合、第２逃げ面１９の研磨筋による凹凸を少なくすることができる。したがって切削作業における初期段階で副切刃３１の刃先部分に摩耗が生じて、チップ２３の第２逃げ面１９と、被削材５１の底面５３とが衝突する場合に、切削抵抗をさらに小さくすることができる。これによって切削時の切削抵抗の急激な変動をさらに少なくすることができ、切削加工中にびびりが発生することをさらに防ぐことができる。
【００８７】
図９は、チップ２３を形成するために用いられる治具２２２を示す斜視図である。また図１０は、チップ研磨装置４００の構成を示すブロック図である。本実施形態では、治具２２２に装着したチップ基体２２３を研磨加工して、第１逃げ面１７を有するチップ２３を形成する。チップ基体２２３は、チップを形成するための基材となる。
【００８８】
治具２２２は、円柱状に形成される。治具２２２は、チップ２３が装着されるべきホルダ２２の直径と略同一の直径を有するとともに、チップ２３がホルダ３３に装着されたときにホルダの軸線Ｌ１に対するチップ２３の姿勢と、チップ２３が治具２２２に装着されたときに治具２２２の軸線Ｌ２２２に対するチップ２３の姿勢とが略同一に構成される。治具２２２は、チップ２３が装着されるホルダ２２自体を用いても実現可能である。
【００８９】
本実施形態では、チップ２３が装着されるホルダ２２のチップ装着可能枚数よりも多い数のチップ基体２２３を装着可能に構成される。具体的には、ホルダ２２が３つのチップ２３を装着可能である場合、治具２２２は、５つのチップ基体２２３を装着可能に構成される。治具２２２に装着されるチップ基体２２３は、チップ２３とほぼ同じ形状に形成され、チップ２３に比べて、研磨しろ分、若干大きく形成される。この他の構成については、チップ基体２２３とチップ２３との形状は、実質的に同一となる。
【００９０】
チップ基体２２３とチップ２３とで対応する構成については、チップ２３の構成に２００を加算した参照符号を用いて、同一の名称で称する。また治具２２２とホルダ２２とで対応する構成については、ホルダ２２の構成に２００を加算した参照符号を用いて、同一の名称で称する。
【００９１】
治具２２２は、ねじ部材２８６によってチップ基体２２３を固定する装着部２２４を有する。治具２２２の装着部２２４は、チップ基体２２３の大部分を収容し、一部を、外周面２３２から半径方向外方Ｙ２に突出させるとともに軸線方向一方側端面２３３から軸線方向一方Ｘ１に突出させた状態で装着する。治具２２２に装着されたチップ基体２２３は、２つのうち一方の第１切刃２３０が、外周面２３２から半径方向外方に突出して、軸線方向Ｘに延びる。また２つのうち一方の第２切刃２３１が、軸線方向一方側端面２３３から軸線方向一方Ｘ１に突出して、半径方向Ｙに延びる。
【００９２】
治具２２２は、チップ基体２２３の底面２８８が当接する着座面２４１を有し、着座面２４１は、平坦な平面上に延びる。着座面２４１は、治具２２２の軸線方向他方Ｘ２に進むにつれて治具２２２の周方向他方Ｒ２に進む方向に傾斜して延びる。本実施形態では、治具２２２に形成される装着部２２４が治具周方向Ｒに並ぶ数が、ホルダ２２に形成される装着部２４がホルダ周方向Ｒに並ぶ数よりも多く形成される。したがって治具２２２の先端部の肉厚が、ホルダ２２の先端部の肉厚に比べて薄く形成される。この他の構成については、治具２２２とホルダ２２との形状は、実質的に同一となる。
【００９３】
治具２２２とホルダ２２とが同一材料によって形成されたとしても、研磨時に治具２２２に与えられる負荷は、切削時にホルダ２２に与えられる負荷に比べて、充分に小さい。したがって治具２２２は、ホルダ２２がチップ２３を装着可能な数に比べて、装着可能なチップ基体２２３の数を増やすことができる。
【００９４】
研磨時の切削抵抗が生じても、研磨時において、第１逃げ面２１７の形成に悪影響が生じない程度の変形量以内となる形状でかつ、可及的にチップ基体２２３の装着枚数が多くなるように、治具２２２の形状が決定される。
【００９５】
また本実施形態では、治具２２２の先端部のみにチップ基体２２３を装着したが、第２逃げ面２１９の研磨を行わない場合には、治具２２２の軸線方向Ｘに装着部２２４を複数並べてもよい。これによって治具２２２に装着可能なチップ基体２２３の数をさらに増やすことができ、作業効率をさらに向上させることができる。
【００９６】
本実施形態では、チップ２３の形成方法は、治具２２２と、チップ基体２２３とを準備する準備工程と、チップ基体２２３を研磨してチップ２３を形成する研磨工程とを有する。研磨工程では、治具２２２に複数のチップ基体２２３を装着して、治具２２２をその軸線Ｌ２２２まわりに回転させて、砥石４０１に接触させることで、各チップ基体２２３の第１逃げ面２１７を研磨加工して、チップ２３の第１逃げ面１７を形成する。本実施形態では、研磨工程では、チップ研磨装置４００を用いて、チップ基体２２３の研磨を行う。
【００９７】
チップ研磨装置４００は、治具駆動手段４０２と、砥石駆動手段４０３とを含んで構成される。治具駆動手段４０２は、治具２２２を着脱自在に保持して、保持した治具２２２を軸線Ｌ２２２まわりに回転駆動する。また砥石駆動手段４０３は、砥石４０１を装着自在に保持して、保持した砥石４０１を治具２２２に対して相対移動する。本実施形態では、砥石４０１は、高さ寸法が短い略円錐台形状に形成される。砥石駆動手段４０３は、砥石４０１の軸線Ｌ４０１まわりに砥石４０１を回転駆動可能であるとともに、治具２２２の軸線Ｌ２２２と、砥石４０１の軸線Ｌ４０１とを平行に保ちつつ、砥石４０１を治具２２２に対して近接および離反する方向に移動駆動可能に構成される。砥石４０１の底面と側面とによって形成されるコーナ部４０４が、チップ基体２２３の基体逃げ面を研磨する。
【００９８】
研磨装置４００は、チップ基体２２３が装着される治具２２２をその軸線Ｌ２２２まわりに回転させた状態で、砥石４０１をその軸線Ｌ４０１まわりに回転させる。次に、治具半径方向外方に離間した位置から砥石４０１を治具２２２に近接させて、砥石４０１のコーナ部４０４を、回転するチップ基体２２３の第１逃げ面２１７に接触させて、第１逃げ面２１７を研磨する。研磨状態を維持しつつ、砥石４０１および治具２２２のいずれか一方を、その軸線に平行に移動させることで、回転軌跡が円筒状となる研磨された第１逃げ面１７を有するチップ２３を形成することができる。
【００９９】
研磨装置４００によって研磨されたチップ２３は、第１逃げ面１７が研磨面として形成され、第１逃げ面１７に形成される研磨筋３４が、チップ厚み方向一方Ａ１に向かうにつれて、第１切刃の一方の端部から他方の端部に向かう方向に延びる。言い換えると、研磨筋３４は、チップ厚み方向一方Ａ１に向かうにつれて、コーナ切刃３２に向かって傾斜する。さらに具体的には、チップ２３がホルダ２２に装着された状態で、第１逃げ面１７に形成される研磨筋３４が、ホルダ２２の軸線Ｌ１に垂直な仮想平面に対して、略平行に延びて形成される。
【０１００】
同様に他の研磨装置によって、治具２２２に保持された状態で、治具２２２の軸線Ｌ２２２まわりに回転するチップ基体２２３の第２逃げ面２１９に、砥石を接触させることで、チップ基体２２３の第２逃げ面２１９を研磨する。これによって研磨された第２逃げ面１９を有するチップ２３を形成することができる。他の研磨装置によって研磨されるチップ２３の第２逃げ面１９に形成される研磨筋は、チップ２３の底面８８に対して略垂直に延びる。具体的には、チップ２３がホルダ２２に装着された状態で、第２逃げ面１９に形成される研磨筋が、ホルダ２２の軸線Ｌ１まわりに略周方向に延びる。
【０１０１】
また可撓性を有する布状の研磨布を、チップ基体の各すくい面１６，１８に摺接させることによって、すくい面が研磨加工されたチップ２３を形成することができる。すくい面１６の研磨については、従来から用いられている周知の装置を適用することができる。
【０１０２】
図１１は、チップ基体２２３の研磨量を示す断面図である。チップ基体２２３は、略板状に形成され、厚み方向一方Ａ１の面に形成される基体すくい面２１６と、幅方向Ｃの面に形成される基体逃げ面２１７とを具備する。基体逃げ面２１７は、基体すくい面２１６に隣接して、基体すくい面２１６に対して傾斜する。基体逃げ面２１７は、チップ２３の第１逃げ面１７とほぼ平行に延びる。また基体すくい面２１６は、チップ２３の第１すくい面１６とほぼ平行に延びる。
【０１０３】
チップ基体２２３は、チップ２３の形状とほぼ同じ形状で、チップ２３の第１すくい面１６および第１逃げ面１７に削り代を追加した形状であって、焼結成形されることによって形成される。これによってチップ基体２２３は、チップ２３の第１切刃３０に対応する第１切刃２３０がすでに３次元形状に形成された状態で形成される。
【０１０４】
このようなチップ基体２２３の第１逃げ面２１７を、図１０に示す逃げ面研磨用研磨装置によって、チップ幅方向Ｃに研磨する。また、すくい面研磨用研磨装置によって、チップ厚み方向Ａに研磨する。図１１には、２点鎖線で、チップ基体２２３が研磨されて形成されるチップ２３の外形を示す。
【０１０５】
本実施形態では、予め焼結成形によってチップ基体２２３の形状が、チップ２３の形状とほぼ同様の形状に形成されるので、研磨装置４００によって研磨する研磨量は、非常に少ない。したがってＮＣ研削装置を用いて、ブロック状のチップ基体２２３からチップ２３を削り出す場合に比べて、チップ２３を短時間で形成することができる。
【０１０６】
またこのように治具２２２に装着して、治具２２２を軸線Ｌ２２２まわりに回転させながら、チップ基体２２３を研磨することによって、エンドミル２０の主切刃３０の回転軌跡がホルダ軸腺Ｌ１と同軸の円柱状となるような複雑な３次元形状の第１切刃３０を、チップ２３に簡単に形成することができる。
【０１０７】
以上のような本実施形態は、本発明の例示であり、発明の範囲内において構成を変更することができる。たとえば本実施形態では、チップ２３の第１切刃３０は、チップ捻れ角α１を有するとしたが、チップ捻れ角α１を有しなくてもよい。言い換えると、第１切刃３０は、底面８８と平行に延びていてもよい。このような場合でも、エンドミル２０として、装着された場合に、チップ２３の底面８８が、ホルダ２２の軸線Ｌ１に対して傾斜して配置される場合に、適用可能である。したがってチップ２３の形状には限定されず、ホルダ２２に第１逃げ面１７の研磨筋３４の延びる方向が、ホルダ２２の軸線Ｌ１に垂直な仮想平面Ｌ６に略平行であればよい。
【０１０８】
また本実施形態では、第１逃げ面１７および第２逃げ面１９がともに、研磨されるとしたが、第１逃げ面１７の研磨筋３４の延びる方向が規定されていれば、主たる効果を達成することができる。したがって第２逃げ面１９の研磨筋３４は、任意の方向に延びてもよい。同様に各すくい面１６，１８についても、研磨されていなくてもよく、また研磨される場合についても研磨筋が延びる方向について限定されない。また図１０に示す研磨装置４００を用いる場合、専用の治具２２２を用いなくても、チップ２３が装着されるホルダを治具２２２として用いてもよい。これによって第１切刃３０の回転軌跡を、精度よく円柱状にすることができる。
【０１０９】
また本実施形態では、図１０に示すような研磨装置４００を用いたが、チップの形状が単純である場合など、他の研磨装置を用いて、チップ基体２２３の第１逃げ面２１７を研磨してもよい。たとえば数値制御（Numerical Control、略称ＮＣ）研削盤を用いて、チップ基体２２３の底面２８８に対して、第１逃げ面１７の研磨筋３４が予め定める設定角度βとなるように、チップ基体２２３を研磨してもよい。
【０１１０】
また本実施形態では、第１切刃３０が曲線状に延びる場合について説明したが、第１切刃３０が直線状に延びる場合であっても適用可能である。言い換えると、第１切刃３０の回転軌跡が、円柱状とならない場合であっても、本発明を適用可能である。この場合、ＮＣ研削盤を用いて、第１逃げ面１７の研磨筋３４を容易に形成することができる。
【０１１１】
またチップ２３は、すくい面と逃げ面と第１切刃とが形成されるチップであり、回転するホルダに装着されるものであれば、その詳細な形状は、本実施形態に限定されない。この場合、チップ２３の厚み方向Ａ、長手方向Ｂおよび幅方向Ｃは、それぞれ第１方向Ａ、第２方向Ｂおよび第３方向Ｃとして置き換えてもよく、チップ２３の形状にかかわらずに設定可能である。たとえばチップ２３の平面視が略平行四辺形形状でなくてもよく、３角形形状であってもよい。またチップ基体２２３についても同様である。チップ基体２２３は、焼結成形されたあとで、ＮＣ研削盤などを用いて、荒削りされたものであってもよい。
【０１１２】
また本実施形態では、チップ２３がホルダ２２に装着される回転工具として、エンドミル２０を用いたが、エンドミル以外の回転工具であってもよい。したがって第２切刃３１が形成されない回転工具であっても、適用可能である。また回転工具とともに、ホルダ２２に装着されるチップ単体も、本発明に含まれる。また本発明は、被削材として非鉄系材料、たとえばアルミ合金について好適に用いられるが、被削材が鉄系材料であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の実施の一形態であるスローアウェイチップ２３を示す側面図である。
【図２】スローアウェイチップ２３を示す斜視図である。
【図３】本発明のスローアウェイエンドミル２０を示す斜視図である。
【図４】エンドミル２０の一部を拡大して示す斜視図である。
【図５】エンドミル２０を用いた切削状態を示す断面図である。
【図６】エンドミル２０における初期段階の切削状態を模式的に示す図である。
【図７】図６の切断面線Ｓ７−Ｓ７で切断してエンドミル２０を拡大した断面図である。
【図８】比較例のエンドミル１２０を拡大して示す断面図である。
【図９】チップ２３を形成するために用いられる治具を示す斜視図である。
【図１０】スローアウェイチップ研磨装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】チップ基体２２３の研磨量を示す断面図である。
【図１２】逃げ面２に形成される研磨筋３を誇張して示すチップ１の側面図である。
【図１３】図１２に示すチップ１がホルダ１１に装着されるエンドミル１０を示す側面図である。
【図１４】図１３に示すエンドミル１０における初期段階の切削状態を模式的に示す斜視図である。
【図１５】逃げ面２に形成される他の研磨筋３を誇張して示すチップ１ａの側面図である。
【図１６】図１５に示すチップ１ａがホルダ１１に装着されるエンドミル１０ａを示す側面図である。
【図１７】図１６に示すエンドミル１０ａにおける初期の切削状態を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１４  第１切刃
１５  第２切刃
１６  第１すくい面
１７  第１逃げ面
１８  第２すくい面
１９  第２逃げ面
２０  エンドミル
２２  ホルダ
２３  チップ
８７  上面
８８  底面
８９  側面
２２２  治具
２２３  チップ基体
【図１】
2007268641.tif 000003
【図２】
2007268641.tif 000004
【図３】
2007268641.tif 000005
【図４】
2007268641.tif 000006
【図５】
2007268641.tif 000007
【図６】
2007268641.tif 000008
【図７】
2007268641.tif 000009
【図８】
2007268641.tif 000010
【図９】
2007268641.tif 000011
【図１０】
2007268641.tif 000012
【図１１】
2007268641.tif 000013
【図１２】
2007268641.tif 000014
【図１３】
2007268641.tif 000015
【図１４】
2007268641.tif 000016
【図１５】
2007268641.tif 000017
【図１６】
2007268641.tif 000018
【図１７】
2007268641.tif 000019