(57)【要約】  切削加工時における振動を抑制できると共に、切りくず排出性が向上され、その結果として、高い加工能率と長い工具寿命とを兼ね備えたエンドミルを提供する。  エンドミル１の外周刃４ａ〜４ｄの各第１逃げ角ｔ１を、０°を超え、かつ、略３°以下の範囲とし、外周刃４ａ〜４ｄの各第１逃げ幅α１を、外径Ｄに対して、略０．００５Ｄ以上、かつ、略０．０３Ｄ以下の範囲とし、ねじれ角θを、外周刃４ａ〜４ｄのいずれも等しく、略３５°以上、かつ、略４０°以下の範囲とすることにより、切削加工時における振動を抑制できると共に、切りくず排出性を向上することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心周りに回転される工具本体と、その工具本体の軸心周りにねじれて凹設される複数のねじれ溝と、そのねじれ溝に沿って形成される複数の外周刃と、その外周刃に連設され前記工具本体の底部に形成される底刃とを備えたエンドミルにおいて、
前記外周刃の第１逃げ角は、０°を超え、かつ、略３°以下の範囲とされ、
前記外周刃の第１逃げ幅は、外径Ｄに対して、略０．００５Ｄ以上、かつ、略０．０３Ｄ以下の範囲とされ、
前記複数の外周刃の各ねじれ角は、いずれも略等しく構成されると共に、略３５°以上、かつ、略４０°以下の範囲とされていることを特徴とするエンドミル。
【請求項２】
前記ねじれ溝の表面の最大高さ粗さは、略２μｍ以下とされていることを特徴とする請求の範囲第１項記載のエンドミル。
【請求項３】
前記底刃のすくい面を形成するギャッシュを備え、
そのギャッシュの表面の最大高さ粗さは、略２μｍ以下とされていることを特徴とする請求の範囲第２項記載のエンドミル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンドミルに関し、特に、切削加工時における振動を抑制できる上に、長寿命であるエンドミルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、エンドミルを用いた切削加工時に生じる振動は、被削面が粗面化する原因となり得る。そこで、従来より、ねじれ刃を備えるエンドミル（例えば、スクエアエンドミル）の振動を抑制する技術として、各ねじれ刃のねじれ角を異ならせる不等リード（不等ねじれ）や、各ねじれ刃を円周方向に不等間隔に形成する不等分割などの技術が提案されている。【０００３】
例えば、特開昭６３−８９２１２号公報（特許文献１）には、複数の切れ刃を不等ねじれにすると共に、これらの切れ刃の端部に連なりエンドミルの先端面においてその半径方向に延びる底刃を、該エンドミル本体の円周方向に等間隔に形成することによって、良好な仕上げ面を得ることのできるエンドミルが開示されている。
【特許文献１】特開昭６３−８９２１２号公報（例えば、第２頁左上欄下から２行目〜右上欄第１４行目など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、エンドミルを不等リード（不等ねじれ）や不等分割に構成すると、切れ刃や切りくず排出溝の位置バランスが悪くなるために、切りくずの排出性が低減するという問題点があった。そして、切りくずの排出性が低減した結果として、エンドミルの摩耗や欠けが生じ易くなり、工具寿命が短くなるという問題点があった。そして、これらの問題点は、高速で切削加工を行う際に顕著であり、加工能率の向上とコスト減との両立を困難にするものであった。【０００５】
本発明の目的は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、切削加工時における振動を抑制できると共に、切りくず排出性が向上され、その結果として、高い加工能率と長い工具寿命とを兼ね備えたエンドミルを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、請求の範囲第１項記載のエンドミルは、軸心周りに回転される工具本体と、その工具本体の軸心周りにねじれて凹設される複数のねじれ溝と、そのねじれ溝に沿って形成される複数の外周刃と、その外周刃に連設され前記工具本体の底部に形成される底刃とを備えたものであり、前記外周刃の第１逃げ角は、０°を超え、かつ、略３°以下の範囲とされ、前記外周刃の第１逃げ幅は、外径Ｄに対して、略０．００５Ｄ以上、かつ、略０．０３Ｄ以下の範囲とされ、前記複数の外周刃の各ねじれ角は、いずれも略等しく構成されると共に、略３５°以上、かつ、略４０°以下の範囲とされている。【０００７】
請求の範囲第２項記載のエンドミルは、請求の範囲第１項記載のエンドミルにおいて、前記ねじれ溝の表面の最大高さ粗さは、略２μｍ以下とされている。【０００８】
請求の範囲第３項記載のエンドミルは、請求の範囲第２項記載のエンドミルにおいて、前記底刃のすくい面を形成するギャッシュを備え、そのギャッシュの表面の最大高さ粗さは、略２μｍ以下とされている。
【発明の効果】
【０００９】
請求の範囲第１項記載のエンドミルによれば、軸心周りに回転される工具本体の軸心周りに捻れて凹設される複数のねじれ溝に沿って形成される複数の外周刃の各第１逃げ角が、０°を超え、かつ、略３°以下の範囲に構成されている。【００１０】
外周刃の第１逃げ角が略３°以下とされるので、切削加工時に発生する振動を抑制できるという効果がある。その結果として、切削速度や送り速度を上げた場合であっても、被削面の粗面化を抑制することができるという効果がある。よって、加工能率の向上を図ることができるのである。【００１１】
一方で、第１逃げ角が０°を越えるので、逃げ面が切削加工時に被削面と接触しない。そのため、切削速度や送り速度を上げた場合であっても、被削面が粗面化されることを抑制できるという効果がある。よって、加工能率の向上を図ることができるのである。【００１２】
また、各外周刃の第１逃げ幅は、外径Ｄに対して、略０．００５Ｄ以上、かつ、略０．０３Ｄ以下の範囲に構成されている。外周刃の第１逃げ幅が、略０．００５Ｄ以上とされるので、高速で溝切削を行った場合にもバリの発生を抑制できるという効果がある。即ち、良好な仕上げ品を高い加工能率で得ることができるという効果がある。【００１３】
一方で、各外周刃の第１逃げ幅は、外径Ｄに対して、略０．０３Ｄ以下とされるので、第１逃げ面と被削面との接触が防止される。よって、切削加工時における振動を抑制できるので、切削速度や送り速度を上げた場合であっても、被削面の粗面化を抑制することができるという効果がある。よって、加工能率の向上を図ることができるのである。【００１４】
更に、各外周刃のねじれ角は、略３５°以上、かつ、略４０°以下の範囲に構成されている。外周刃のねじれ角が、略３５°以上とされるので、外周刃が被削面から受ける切削抵抗の軸直角方向の成分が過度に大きくなりすぎず、その結果として、切削加工時における振動を抑制できるという効果がある。よって、切削速度や送り速度を上げた場合であっても、被削面の粗面化が抑制され、加工能率の向上を図ることができるのである。【００１５】
一方で、各外周刃のねじれ角は、略４０°以下とされるので、外周刃が被削面から受ける切削抵抗の軸方向の成分が過度に大きくなりすぎず、その結果として、高硬度の被削物を切削する場合、即ち、外周刃が過酷な切削抵抗を受ける場合であっても、加工機械のコレットからエンドミルが脱落することを防止することができるという効果がある。【００１６】
切削加工時にエンドミルがコレットから脱落すると、作業時間が浪費される上に、再度切削を行う際に被削面とエンドミルの刃先との位置が変更されて良好な仕上げ面を得ることが困難となる。よって、コレットからエンドミルが脱落することを防止することができることにより、加工能率の向上を図ることができるのである。【００１７】
加えて、各ねじれ角はいずれも略等しく形成されているので、切りくずの排出性が良く、その結果として、エンドミルの摩耗や欠けの発生を抑制できるという効果がある。よって、エンドミルの長寿命化を図ることができるのである。【００１８】
請求の範囲第２項記載のエンドミルによれば、請求の範囲第１項記載のエンドミルの奏する効果に加えて、ねじれ溝の表面の最大高さ粗さは、略２μｍ以下に構成されている。ねじれ溝の表面の最大高さ粗さが、略２μｍ以下とされることにより、切削加工時における切りくずの排出性が向上し、その結果として、エンドミルの摩耗や欠けの発生を抑制できるという効果がある。よって、エンドミルの長寿命化を図ることができるのである。【００１９】
請求の範囲第３項記載のエンドミルによれば、請求の範囲第２項記載のエンドミルの奏する効果に加えて、底刃のすくい面を形成するギャッシュの表面の最大高さ粗さは、略２μｍ以下に構成されている。ねじれ溝の表面だけでなく、ギャッシュの表面についても最大高さ粗さが略２μｍ以下とされるので、切りくずの排出性がより効果的に向上し、その結果として、エンドミルの摩耗や欠けの発生をより効果的に抑制できるという効果がある。よって、エンドミルの寿命をより向上させることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態におけるエンドミルの刃部の正面拡大図である。
【図２】図１の矢印ＩＩ方向から見たエンドミルの側面図である。
【図３】エンドミルの外周刃の軸直角断面図である。
【図４】切削試験により得られた切削抵抗の３分力波形を数値化した結果を示した図である。
【図５】耐久性試験の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１                エンドミル
２                工具本体
３ａ〜３ｄ        切りくず排出溝（ねじれ溝）
４ａ〜４ｄ        外周刃
５ａ〜５ｄ        底刃
６ａ〜６ｄ        ギャッシュ
α１               第１逃げ角
ｔ１               第１逃げ幅
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施の形態におけるエンドミル１の正面拡大図であり、図２は、図１の矢印ＩＩ方向から見たエンドミル１の側面図であり、図３は、エンドミル１の外周刃４ａの軸直角断面図である。まず、これらの図１〜図３を参照して、エンドミル１の全体構成について説明する。【００２３】
エンドミル１は、軸心Ｌを有する工具本体２を備えているソリッドタイプのスクエアエンドミルである。工具本体２は、タングステンカーバイド（ＷＣ）等を加圧焼結した超硬合金により構成されているものであり、その一端に形成される切りくず排出溝３ａ〜３ｄ、外周刃４ａ〜４ｄ、底刃５ａ〜５ｄ、ギャッシュ６ａ〜６ｄ、外周刃４ａ〜４ｄの第１逃げ面７ａ〜７ｄと、他端側に形成される円柱状のシャンク（非図示）とから主に構成されている。【００２４】
なお、本実施の形態では、高硬度材の切削時における耐熱性や耐溶着性を向上させるために、外周刃４ａ〜４ｄ及び底刃５ａ〜５ｄ部分には、窒化チタンアルミ（ＴｉＡｌＮ）がコーティングされている。【００２５】
エンドミル１は、コレット（非図示）を介してマシニングセンター等の加工機械に取り付けられ、軸心Ｌ周りに回転駆動されつつ移動させられることにより切削加工を行う。【００２６】
切りくず排出溝３ａ〜３ｄは、切削加工中の切りくずの生成、収納及び排出を行うためのものであり、工具本体２の軸心Ｌまわりにねじれて凹設されている。この切りくず排出溝３ａ〜３ｄの表面は、切りくず排出性の向上のためにラップ仕上げされていることが好ましい。その場合、ラップ仕上げされた切りくず排出溝３ａ〜３ｄの表面の最大高さ粗さＲｚが、略２μｍ以下であることが好ましい。【００２７】
なお、「最大高さ粗さＲｚ」は、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−２００１により定められている表面粗さに関する規格であり、粗さ曲線から、その平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から最も高い山頂までの高さと、最も低い谷底までの深さとの和により求められる値である。【００２８】
切りくず排出溝３ａ〜３ｄの表面の最大高さ粗さＲｚが略２μｍ以下とされるので、エンドミル１による切削加工時における切りくずの排出性を向上させることができる。その結果として、エンドミル１の外周刃４ａ〜４ｄや底刃５ａ〜５ｄにおける摩耗や欠けの発生が抑制されるので、エンドミル１の長寿命化を図ることができる。【００２９】
なお、本実施の形態では、切りくず排出溝３ａ〜３ｄの最大高さ粗さＲｚは、１μｍに構成されている。但し、これらの値を切削条件に応じて適宜変更することは当然可能である。【００３０】
外周刃４ａ〜４ｄは、工具本体２の外周側に形成される切れ刃であり、上述した切りくず排出溝３ａ〜３ｄと、第１逃げ面７ａ〜７ｄとが交差する各稜線部分に４枚がそれぞれ形成されている。なお、本実施の形態では、エンドミル１の外周形状はエキセントリックレリーフとして構成されるが、これに限定されず、フラット形状又はコーンケーブルレリーフとして構成することは当然可能である。【００３１】
外周刃４ａ〜４ｄのねじれ角θは、外周刃４ａ〜４ｄのいずれに対しても等しい、即ち、等ねじれであることが好ましい。外周刃４ａ〜４ｄのねじれ角θが等ねじれであることにより、切りくずの排出性が良い。その結果として、エンドミル１の摩耗や欠けの発生が抑制されるので、エンドミル１の長寿命化を図ることができる。【００３２】
また、ねじれ角θは、略３５°以上、かつ、略４０°以下の範囲とすることが好ましい。ねじれ角θを３５°以上とすることにより、外周刃４ａ〜４ｄが被削面から受ける切削抵抗の軸直角方向の成分が過度に大きくなりすぎず、その結果として、切削加工時における振動を抑制できる。よって、切削速度や送り速度を上げた場合であっても、被削面の粗面化が抑制され、加工能率の向上を図ることができる。【００３３】
一方で、ねじれ角θを４０°以下とすることにより、外周刃４ａ〜４ｄが被削面から受ける切削抵抗の軸方向の成分が過度に大きくなりすぎず、その結果として、高硬度の被削物を切削する場合、即ち、外周刃４ａ〜４ｄが過酷な切削抵抗を受ける場合であっても、加工機械のコレットからエンドミル１が脱落することを防止する。【００３４】
切削加工時にエンドミル１がコレットから脱落すると、作業時間が浪費される上に、再度切削を行う際に被削面とエンドミル１の刃先との位置が変更されて良好な仕上げ面を得ることが困難となる。よって、加工機械のコレットからのエンドミル１の脱落を防止できることにより、加工能率の向上を図ることができるのである。【００３５】
なお、本実施の形態では、ねじれ角θはθ＝３８°に構成されている。また、本実施の形態では、外周刃４ａ〜４ｄの外径ＤはＤ＝１０ｍｍに構成されている。但し、これらの値を切削条件に応じて適宜変更することは当然可能である。【００３６】
第１逃げ面７ａ〜７ｄは、それぞれ、外周刃４ａ〜４ｄの直後に形成された逃げ面である（図３参照）。なお、図３には、外周刃４ａ〜４ｄの直後に形成された第１逃げ面７ａ〜７ｄの代表例として、外周刃４ａの直後に形成された第１逃げ面７ａを含む軸直角断面を示したが、残りの３枚の外周刃４ｂ〜４ｄの直後に形成された第１逃げ面７ｂ〜７ｄもまた同様の形状を有している。【００３７】
ここで、第１逃げ面７ａ〜７ｄの幅（以下「第１逃げ幅」と略す。）ｔ１は、外径Ｄに対して、略０．００５Ｄ以上、かつ、略０．０３Ｄの範囲となるように形成することが好ましい。【００３８】
第１逃げ幅ｔ１を、外径Ｄに対して略０．００５Ｄ以上とすることにより、エンドミル１を用いて高速で溝切削を行った場合にもバリの発生を抑制できる。即ち、良好な仕上げ品を高い加工能率で得ることができる。【００３９】
一方で、第１逃げ幅ｔ１を、外径Ｄに対して略０．０３Ｄ以下とすることにより、第１逃げ面７ａ〜７ｄと被削面との接触が防止される。よって、切削速度や送り速度を高速で行う場合であっても、切削加工時における振動が抑制される。その結果として、切削速度や送り速度を上げた場合であっても、被削面の粗面化が抑制され、加工能率の向上を図ることができる。【００４０】
本実施の形態では、第１逃げ幅ｔ１は、ｔ１＝０．２ｍｍ（＝０．０２Ｄ）に構成されている。但し、この値を切削条件に応じて適宜変更することは当然可能である。【００４１】
また、切削仕上面に対する第１逃げ面７ａ〜７ｄの傾き（以下「第１逃げ角」と略す。）α１は、略０°を超え、かつ、略３°以下の範囲となるように形成することが好ましい。【００４２】
第１逃げ角α１を略３°以下とすることにより、切削加工時に発生する振動を抑制できる。その結果として、切削速度や送り速度を上げた場合であっても、被削面の粗面化を抑制することができるので、加工能率を向上させることができる。【００４３】
一方で、第１逃げ角α１を、０°を越えるようにすることにより、切削加工時に第１逃げ面７ａ〜７ｄと被削面とが接触しない。そのため、切削速度や送り速度を上げた場合であっても、被削面が粗面化されることを抑制できる。その結果として、加工能率の向上を図ることができる。【００４４】
なお、本実施の形態では、第１逃げ角α１は、α１＝２°に構成されている。但し、この値を切削条件に応じて適宜変更することは当然可能である。【００４５】
底刃５ａ〜５ｄは、外周刃４ａ〜４ｄにそれぞれ連設される切れ刃であり、工具本体２の底部（図１左側）に形成されている。これらの各底刃５ａ〜５ｄには、図１及び図２に示すように、ギャッシュ６ａ〜６ｄが形成されている。図２に示すように、ギャッシュ６ｂ，６ｄは、それぞれ、底刃５ａ，５ｃの刃裏まで形成されており、一方で、ギャッシュ６ｂ，６ｄは、それぞれ、底刃５ｂ，５ｄを超えるように形成されている。【００４６】
切りくずの排出性を向上させるために、切りくず排出溝３ａ〜３ｄの表面をラップ仕上げすることが好ましいことについては上述したが、このギャッシュ６ａ〜６ｄの表面もまたラップ仕上げすることが、切りくずの排出性をより向上させることができるので好ましい。この場合もまた、切りくず排出溝３ａ〜３ｄの表面と同様に、最大高さ粗さＲｚが略２μｍ以下であることが好ましい。【００４７】
切りくず排出溝３ａ〜３ｄの表面だけでなく、ギャッシュ６ａ〜６ｄの表面もまた最大高さ粗さＲｚが略２μｍ以下とされるので、エンドミル１による切削加工時における切りくずの排出性を効果的に向上することができる。その結果として、エンドミル１の外周刃４ａ〜４ｄや底刃５ａ〜５ｄにおける摩耗や欠けの発生が効果的に抑制されるので、エンドミル１の寿命を効果的に延ばすことができる。【００４８】
なお、本実施の形態では、ギャッシュ６ａ〜６ｄの最大高さ粗さＲｚは、Ｒｚ＝１μｍに構成されている。但し、これらの値を切削条件に応じて適宜変更することは当然可能である。【００４９】
次に、図４を参照して、上述のように構成されたエンドミル１を用いて行った切削試験の結果について説明する。この切削試験は、エンドミル１による１Ｄ溝切削、即ち、エンドミル１を用いて被削材を外径Ｄに相当する深さまで切り込む溝切削を行なった場合における切削抵抗の３分力波形を測定する試験である。図４は、上記切削試験により得られた切削抵抗の３分力波形を数値化した結果を示す図である。【００５０】
この切削試験の詳細諸元は、被削材：ＪＩＳ−ＳＵＳ３０４、使用機械：マシニングセンタ、切削形態：１Ｄ溝切削、切削油材：水溶性、切削速度：９０ｍ／ｍｉｎ、送り速度：５５０ｍｍ／ｍｉｎである。また、切削抵抗の３分力波形の測定は、キスラー社製動力計を使用した。【００５１】
切削試験には、上記説明したエンドミル１（以下、「本発明品」と称する。）を使用した。【００５２】
また、比較のため、外周刃の第１逃げ角が１１°、外周刃のねじれ角が３５°及び３８°の不等リードに構成されると共に、切りくず排出溝やギャッシュにラップ処理がされていないエンドミル（以下、「従来品Ａ」と称する。）と、外周刃の第１逃げ角が１１°、外周刃のねじれ角が４５°（等ねじれ）に構成されると共に、切りくず排出溝やギャッシュにラップ処理がされていないエンドミル（以下、「従来品Ｂ」と称する。）とについても同様の切削試験を行った。【００５３】
ただし、従来品Ｂは、上記切削条件では切削不可能であったため、切削条件を落として、切削速度：７０ｍ／ｍｉｎ、送り速度２６８ｍｍ／ｍｉｎとして切削試験を行った。なお、本発明品と従来品Ａ，Ｂとの差違は上記したパラメータの数値のみであり、その他の材質や寸法等の構成は同様である。【００５４】
図４には、本発明品、従来品Ａ、従来品Ｂについて、切削抵抗の３分力（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）波形のそれぞれに対し、切削開始後１０秒〜２０秒の区間について得られた５種類の数値、具体的には、振幅の最大値（図４における「ＭＡＸ」）、振幅の最小値（図４における「ＭＩＮ」）、振幅の値の平均値（図４における「ＡＶＥＲＡＧＥ」）、振幅の値のメジアン（図４における「ＭＥＤＩＡＮ」）、振幅の値の標準偏差（図４における「標準偏差」）の値を列挙した。【００５５】
これらの値のうち、振幅の値の標準偏差は、切削抵抗波形の振幅の値のバラツキ、つまり、切削時における振動がどの程度大きいかを示す尺度となる値である。具体的には、この標準偏差の値が小さい程、切削時における振動が小さいことを示す。【００５６】
本発明品を用いた場合における標準偏差の値は、図４に示すように、Ｆｘに対して１６．５６、Ｆｙに対して１７．４０、Ｆｚに対して２１．４３であった。【００５７】
これに対し、従来品Ａを用いた場合における振幅の値の標準偏差の値は、図４に示すように、Ｆｘに対して３０．１９、Ｆｙに対して３１．４３、Ｆｚに対して１４．４９であった。また、従来品Ｂを用いた場合における振幅の値の標準偏差の値は、図４に示すように、Ｆｘに対して１４７．０２、Ｆｙに対して１４７．３１、Ｆｚに対して３３６．４０であった。【００５８】
図４に示した本発明品の標準偏差と従来品Ｂの標準偏差とを比較すると、本発明品の切削抵抗の３分力（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）の振幅の値は、従来品Ｂの切削抵抗の３分力（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）の振幅の値に比べて、それぞれ、略０．１倍、略０．１倍、略０．０６倍の値であった。このように、従来品Ｂの場合には切削条件を落としたにもかからわらず、本発明品を用いた場合の切削時の振動は、従来品Ｂに比べて格段に改善されていることが確認された。【００５９】
また、図４に示した本発明品の標準偏差と従来品Ａの標準偏差とを比較すると、本発明品の切削抵抗の３分力（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）の振幅の値は、従来品Ａの切削抵抗の３分力（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）の振幅の値に比べて、それぞれ、略０．６倍、略０．６倍、略１．５倍の値であった。この結果は、Ｆｚ成分こそ、本発明品の方が従来品Ａに比べて振幅のバラツキが大きくなっているが、切削抵抗の３分力を総合的にみると、本発明品の方が従来品Ａに比べて切削時の振動が抑制されていることを示している。【００６０】
即ち、本発明品では、外周刃４ａ〜４ｄのねじれ角θを略３５°以上、かつ、略４０°以下の範囲とすることにより、切削加工時に発生する振動が抑制され、一方で、第１逃げ角α１を、０°を超え、かつ、略３°以下の範囲とすることによっても、切削加工時に発生する振動が抑制される。そして、これらの相乗効果によって、従来品Ａ，Ｂに比べて切削時の振動が効果的に抑制できるのである。【００６１】
次に、図５を参照して、上述の切削条件で切削を行った場合の耐久性試験について説明する。この耐久性試験では、上記の切削条件で切削を行った本発明品、従来品Ａ、従来品Ｂのそれぞれについて、新品の状態から、切削距離が３５０ｍｍに到達する毎に外周刃又は底刃（本発明品における外周刃４ａ〜４ｄ又は底刃５ａ〜５ｄ）に欠けの発生があるか否かを測定し、欠けの発生が確認されるまでの切削距離の総和（以下、「総切削距離」と称する。）を測定する試験である。【００６２】
図５は、上記耐久性試験の結果を示す図である。本実施の形態では、本発明品、従来品Ａ、従来品Ｂのいずれについても、２回ずつ耐久性試験を行った。図５には、本発明品、従来品Ａ、従来品Ｂのいずれについても、上段に１回目、下段に２回目の測定結果を示している。【００６３】
図５に示すように、本発明品では、１回目には総切削距離１２２５０ｍｍにおいて欠けの発生が確認され、２回目には総切削距離９１００ｍｍにおいて欠けの発生が確認された。よって、これら２回の耐久性試験の平均値は１０６７５ｍｍであった。【００６４】
これに対し、従来品Ａでは、１回目及び２回目のいずれも、総切削距離１０５０ｍｍにおいて大きな欠けの発生が確認され、耐久性試験の平均値は１０５０ｍｍであった。また、従来品Ｂでは、１回目及び２回目のいずれも、総切削距離３５０ｍｍにおいて大きな欠けの発生が確認され、耐久性試験の平均値は３５０ｍｍであった。【００６５】
これらの結果は、本発明品の耐久性が、従来品Ａに比べて略１０倍だけ向上し、従来品Ｂに比べて略３１倍だけ向上したことを示す。【００６６】
即ち、本発明品では、切りくず排出溝３ａ〜３ｄの表面の最大高さ粗さＲｚを略２μｍ以下とすることにより、切りくずの排出性が向上し、その結果として、外周刃４ａ〜４ｄや底刃５ａ〜５ｄにおける摩耗や欠けの発生が抑制されるので、エンドミル１の長寿命化を図ることができるのである。この場合、特に、ギャッシュ６ａ〜６ｄの表面の最大高さ粗さＲｚを略２μｍ以下とすることにより、切りくずの排出性がより効果的に向上し、その結果として、エンドミル１の工具寿命をより効果的に延ばすことができるのである。【００６７】
また、外周刃４ａ〜４ｄのねじれ角θを等ねじれとすることによっても、切りくずの排出性が向上し、その結果として、エンドミル１の長寿命化を図ることができるのである。【００６８】
以上説明したように、本実施の形態のエンドミル１（本発明品）は、外周刃４ａ〜４ｄの第１逃げ面７ａ〜７ｄにおける第１逃げ角α１の値を、０°を超え、かつ、略３°以下の範囲とすることによって、切削加工時における振動を抑制することができる。その結果として、切削速度や送り速度を上げても被削面が粗面化されず、加工能率を向上させることができる。【００６９】
また、外周刃４ａ〜４ｄのねじれ角θを、略３５°以上、かつ、略４０°以下の範囲とすることによって、切削加工時における振動を抑制することができる。その結果として、切削速度や送り速度を上げても被削面が粗面化されず、加工能率を向上させることができる。【００７０】
更に、それらの場合に、外周刃４ａ〜４ｄの第１逃げ面７ａ〜７ｄにおける第１逃げ幅ｔ１を、外径Ｄに対して、０．００５Ｄ以上、かつ、０．０３Ｄ以下の範囲とすることにより、溝切削時におけるバリの発生や、第１逃げ面７ａ〜７ｄと被削面とのを防止できるので、切削速度や送り速度を上げても良好な仕上げ品を得ることができる。【００７１】
加えて、切りくず排出溝３ａ〜３ｄの表面の最大高さ粗さＲｚを略２μｍ以下とすることにより、切削加工時における切りくずの排出性を向上させることができる。その結果として、エンドミル１の外周刃４ａ〜４ｄや底刃５ａ〜５ｄにおける摩耗や欠けの発生が抑制されるので、エンドミル１の長寿命化を図ることができる。【００７２】
この場合、特に、ギャッシュ６ａ〜６ｄの表面の最大高さ粗さＲｚを略２μｍ以下とすることにより、切削加工時における切りくずの排出性をより向上させることができる。その結果として、エンドミル１の寿命をより効果的に延ばすことができる。【００７３】
また、外周刃４ａ〜４ｄのねじれ角θを等ねじれとすることにより、切りくずの排出性が良く、その結果として、エンドミルの摩耗や欠けの発生が抑制されるので、エンドミルの長寿命化を図ることができる。【００７４】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。【００７５】
例えば、上記実施の形態では、外周刃４ａ〜４ｄの第１逃げ角α１が、０°を超え、かつ、略３°以下の範囲に構成することによって、切削加工時における振動を抑制することができると説明した。しかし、外周刃４ａ〜４ｄの第１逃げ角α１だけでなく、底刃５ａ〜５ｄの直後に設けられた第１逃げ面の第１逃げ角を、０°を超え、かつ、略３°以下の範囲に構成した場合もまた、切削加工時における振動を抑制できることは容易に推察可能である。【００７６】
また、上記実施の形態では、外周刃４ａ〜４ｄの第１逃げ幅ｔ１を、外径Ｄに対して、０．００５Ｄ以上、かつ、０．０３Ｄ以下の範囲に構成することによって、切削速度や送り速度を上げても良好な仕上げ品を得ることができると説明した。しかし、外周刃４ａ〜４ｄの第１逃げ幅ｔ１だけでなく、底刃５ａ〜５ｄの直後に設けられた第１逃げ面の第１逃げ幅を、外径Ｄに対して、０．００５Ｄ以上、かつ、０．０３Ｄ以下の範囲に構成した場合もまた、溝切削時におけるバリの発生や、底刃５ａ〜５ｄの第１逃げ面と被削面とのを防止できるので、切削速度や送り速度を上げても良好な仕上げ品を得られることは容易に推察可能である。【００７７】
上記実施の形態では、エンドミル１としてスクエアエンドミルを例示したが、スクエアエンドミルに限らず、ねじれ刃を外周刃として有するエンドミルであれば、ボールエンドミルやラジアスエンドミルなどに適用できることは容易に推察可能である。【００７８】
また、上記実施の形態では、エンドミル１は、４枚の切れ刃（外周刃４ａ〜４ｄ及び底刃５ａ〜５ｄ）を有するものとして構成したが、切れ刃の数が４枚以外の多刃エンドミルとして構成することは容易に推察可能である。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成18年8月24日(2006.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】請求の範囲
【請求項１】  軸心周りに回転される工具本体と、その工具本体の軸心周りにねじれて凹設される複数のねじれ溝と、そのねじれ溝に沿って形成される複数の外周刃と、その外周刃に連設され前記工具本体の底部に形成される底刃とを備えたエンドミルにおいて、
前記外周刃の第１逃げ角は、０°を超え、かつ、略３°以下の範囲とされ、
前記外周刃の第１逃げ幅は、外径Ｄに対して、略０．００５Ｄ以上、かつ、略０．０３Ｄ以下の範囲とされ、
前記底刃の直後に設けられた第１逃げ面の第１逃げ角は、０°を超え、かつ、略３°以下の範囲とされ、
前記底刃の直後に設けられた第１逃げ面の第１逃げ幅は、外径Ｄに対して、略０．００５Ｄ以上、かつ、略０．０３Ｄ以下の範囲とされ、
前記複数の外周刃の各ねじれ角は、いずれも略等しく構成されると共に、略３５°以上、かつ、略４０°以下の範囲とされていることを特徴とするエンドミル。
【請求項２】  前記ねじれ溝の表面は、ラップ仕上げされたものであり、その表面の最大高さ粗さは、略２μｍ以下とされていることを特徴とする請求の範囲第１項記載のエンドミル。
【請求項３】  前記底刃のすくい面を形成するギャッシュを備え、
そのギャッシュの表面は、ラップ仕上げされたものであり、その表面の最大高さ粗さは、略２μｍ以下とされていることを特徴とする請求の範囲第２項記載のエンドミル。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
い加工能率と長い工具寿命とを兼ね備えたエンドミルを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
［０００６］
この目的を達成するために、請求の範囲第１項記載のエンドミルは、軸心周りに回転される工具本体と、その工具本体の軸心周りにねじれて凹設される複数のねじれ溝と、そのねじれ溝に沿って形成される複数の外周刃と、その外周刃に連設され前記工具本体の底部に形成される底刃とを備えたものであり、前記外周刃の第１逃げ角は、０°を超え、かつ、略３°以下の範囲とされ、前記外周刃の第１逃げ幅は、外径Ｄに対して、略０．００５Ｄ以上、かつ、略０．０３Ｄ以下の範囲とされ、前記底刃の直後に設けられた第１逃げ面の第１逃げ角は、０°を超え、かつ、略３°以下の範囲とされ、前記底刃の直後に設けられた第１逃げ面の第１逃げ幅は、外径Ｄに対して、略０．００５Ｄ以上、かつ、略０．０３Ｄ以下の範囲とされ、前記複数の外周刃の各ねじれ角は、いずれも略等しく構成されると共に、略３５°以上、かつ、略４０°以下の範囲とされている。
［０００７］
請求の範囲第２項記載のエンドミルは、請求の範囲第１項記載のエンドミルにおいて、前記ねじれ溝の表面は、ラップ仕上げされたものであり、その表面の最大高さ粗さは、略２μｍ以下とされている。
［０００８］
請求の範囲第３項記載のエンドミルは、請求の範囲第２項記載のエンドミルにおいて、前記底刃のすくい面を形成するギャッシュを備え、そのギャッシュの表面は、ラップ仕上げされたものであり、その表面の最大高さ粗さは、略２μｍ以下とされている。
【発明の効果】
［０００９］
請求の範囲第１項記載のエンドミルによれば、軸心周りに回転される工具本体の軸心周りに捻れて凹設される複数のねじれ溝に沿って形成される複数の外周刃の各第１逃げ角が、０°を超え、かつ、略３°以下の範囲に構成されている。
［００１０］
外周刃の第１逃げ角および底刃の第１逃げ角が略３°以下とされるので、切削加工時に発生する振動を抑制できるという効果がある。その結果として、切削速度や送り速度を上げた場合であっても、被削面の粗面化を抑制することができるという効果がある。よって、加工能率の向上を図ることができるのである。
［００１１］
一方で、第１逃げ角が０°を越えるので、逃げ面が切削加工時に被削面と接触しない。そのため、切削速度や送り速度を上げた場合であっても、被削面が粗面化されることを抑制できるという効果がある。よって、加工能率の向上を図ることができるのである。
［００１２］
また、各外周刃の第１逃げ幅および底刃の第１逃げ幅は、外径Ｄに対して、略０．００５Ｄ以上、かつ、略０．０
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
３Ｄ以下の範囲に構成されている。外周刃の第１逃げ幅および底刃の第１逃げ幅が、略０．００５Ｄ以上とされるので、高速で溝切削を行った場合にもバリの発生を抑制できるという効果がある。即ち、良好な仕上げ品を高い加工能率で得ることができるという効果がある。
［００１３］
一方で、各外周刃の第１逃げ幅および底刃の第１逃げ幅は、外径Ｄに対して、略０．０３Ｄ以下とされるので、第１逃げ面と被削面との接触が防止される。よって、切削加工時における振動を抑制できるので、切削速度や送り速度を上げた場合であっても、被削面の粗面化を抑制することができるという効果がある。よって、加工能率の向上を図ることができるのである。
［００１４］
更に、各外周刃のねじれ角は、略３５°以上、かつ、略４０°以下の範囲に構成されている。外周刃のねじれ角が、略３５°以上とされるので、外周刃が被削面から受ける切削抵抗の軸直角方向の成分が過度に大きくなりすぎず、その結果として、切削加工時における振動を抑制できるという効果がある。よって、切削速度や送り速度を上げた場合であっても、被削面の粗面化が抑制され、加工能率の向上を図ることができるのである。
［００１５］
一方で、各外周刃のねじれ角は、略４０°以下とされるので、外周刃が被削面から受ける切削抵抗の軸方向の成分が過度に大きくなりすぎず、その結果として、高硬度の被削物を切削する場合、即ち、外周刃が過酷な切削抵抗を受ける場合であっても、加工機械のコレットからエンドミルが脱落することを防止することができるという効果がある。
［００１６］
切削加工時にエンドミルがコレットから脱落すると、作業時間が浪費される上に、再度切削を行う際に被削面とエンドミルの刃先との位置が変更されて良好な仕上げ面を得ることが困難となる。よって、コレットからエンドミルが脱落することを防止することができることにより、加工能率の向上を図ることができるのである。
［００１７］
加えて、各ねじれ角はいずれも略等しく形成されているので、切りくずの排出性が良く、その結果として、エンドミルの摩耗や欠けの発生を抑制できるという効果がある。よって、エンドミルの長寿命化を図ることができるのである。
［００１８］
請求の範囲第２項記載のエンドミルによれば、請求の範囲第１項記載のエンドミルの奏する効果に加えて、ねじれ溝の表面の最大高さ粗さは、略２μｍ以下に構成さ
【国際調査報告】
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