JP2018534150A - エンドミル - Google Patents

Abstract

エンドミル（１０）は、複数の歯（２０）およびフルート（２２）を含む。歯（２０）およびそれらの関連フルート（２２）は、相関物理的パラメータにしたがって構成される。１つのそうした関連パラメータは、有効切削長さ（ＬＥ）の前半分（２４）の軸方向位置において、複数の歯（２２）の少なくとも１つの歯が複数の歯（２２）の平均すくい角の値よりも小さいすくい角（Ｒ）を有し、同一の軸方向位置において、各そうした歯に先行するフルートが複数のフルート（２２）の平均ねじれ角の値より大きいねじれ角（Ｈ）を有することである。
【選択図】図１

Description

［0001］ 本開示の主題は、深彫り肩削り用に構成されたエンドミルに関し、詳細には、高硬度材料上に良質な表面仕上げを提供することが可能な深彫り肩削りエンドミルに関する。主題は、詳細には、相関物理的パラメータを有する歯および関連フルートを含む、そのようなエンドミルを対象とする。

［0002］肩削り用途、すなわち、ワークピースの外周周りの切削用に設計されたエンドミルは、通常、エンドミルの直径の２倍の最大有効切削長さを有する（以下「２Ｄ」とし、同様の長さの寸法は同様に表される。例えば直径の２．５倍は、「２．５Ｄ」または「２．５Ｄ_Ｅ」などと表記されるであろう）。反対のことが記述されない限り、明細書および特許請求の範囲においてエンドミルの直径への言及は、切削端面における切削部分の直径を指す。

［0003］ 理論上は、エンドミルは任意の有効切削長さを有し得るが、実際のところは、２Ｄよりも大きい深度で効果的に切削することができるエンドミルを見つけることは極めてまれである。なぜなら、深度を増大させるとエンドミルの振動は悪化し、ワークピースの表面仕上げおよびエンドミルの工具寿命の両方の基準が、業界に受け入れられる基準よりも低くなるからである。詳細に述べると、エンドミルはその一端でのみ保持され、その他端は、強固に保持されたワークピースに押し付けられそのワークピースに衝撃を与えるので、エンドミルは肩削りの間屈曲する。そうした衝撃はまたリバウンドタイプの効果も生じ、この効果は、エンドミルの長さが増加するにつれて比較的大きくなるものである。

［0004］ 同様に、エンドミルにかかる切削力は硬質ワークピースへの各衝撃においてより大きいものなので、この効果はまた比較的硬質のワークピース材料を切削するときにより深刻である。

［0005］ 切削の深度を増大させるにつれて深刻になるもう１つの問題は、チップの排出である。詳しく述べると、切断端面近傍で開始する歯によって、それが最初に材料に侵入するときに、各チップは最初に接触を受けるので、大きなフルート深度は切削端面近傍で最も重要である。チップは、エンドミルがワークピースで３６０°回転しフルートがワークピースから出てチップが放出されることが可能になったときのみフルートから排出されるので、切削端面近傍のフルート内に、フルートの他の部分よりも比較的多くの時間残存する。理論に縛られるものではないが、フルートにチップを含むほどのサイズがない場合は、エンドミルおよびワークピースに対するチップの当接（不十分なサイズのフルートから突出する）により、振動は増加し得、エンドミルの破損さえ生じ得る。エンドミルの固定されたシャンク部分からの距離が増すにつれて、この効果はより重大となっていくことが理解されるであろう。

［0006］ 今日の業界における高性能要件により、エンドミルの設計への些細な変更とかつては考えられたことが、現在では、エンドミルが表面仕上げおよびチップ除去の業界標準にとって許容可能か否かを定義可能である。理論上は、任意のエンドミルによって任意の材料が機械加工され得るが、実際のところ、所与の材料除去速度において競争力がある工具寿命および所望のレベルの表面仕上げを提供することによってのみ、エンドミルは特定の用途に適していると考えられ得る。

［0007］ 本開示の目的は、新規のかつ改良されたエンドミルを提供することである。

［0008］ 高硬度材料上に良質な表面仕上げを提供しながらも深彫り肩削り（すなわち少なくとも２．５Ｄの深度における）が可能なエンドミルを製造するために、いくつかの振動低減の特徴が単一のエンドミルに組み込まれている。各発明の特徴は、単独でも組み合わせてでも、振動低減ならびにそれによる工具寿命の延長および達成される表面仕上げに有意に寄与していると考えられる。

［0009］ 本開示の主題の第１の態様によると、複数の歯およびフルートを備える仕上げエンドミルであって、有効切削長さの前半分の軸方向位置において、複数の歯の少なくとも１つの歯が、平均外周すくい角の値より小さい外周すくい角を有し、そうした各歯（すなわち当該少なくとも１つの歯のそれぞれ）に先行するフルートが、複数のフルートの平均ねじれ角の値より大きいねじれ角を有する仕上げエンドミルが提供される。

［0010］ この形状により、相対的に小さい外周すくい角を有する少なくとも１つの歯を、相対的に大きいねじれ角で補償しながら、異なる外周すくい角を有する歯を提供することによって振動を低減させると考えられる。該相対的に大きいねじれ角は、必要とされる径方向の切削力を減少させる。

［0011］ 言い方を変えれば、本開示の主題の第２の態様によると、対向する軸方向の前方方向および後方方向（Ｄ_Ｆ、Ｄ_Ｒ）ならびに対向する回転の先行方向および後続方向（Ｄ_Ｐ、Ｄ_Ｓ）を画定する中心回転軸（Ａ_Ｒ）の周りを回転するように構成された仕上げエンドミルであって、先行方向（Ｄ_Ｐ）は切削方向であり、エンドミルは、シャンク部分と；シャンク部分から切削端面まで前方に延在する切削部分と、を備え、切削部分は、有効切削長さ（Ｌ_Ｅ）、直径（Ｄ_Ｅ）、複数の一体形成された歯および複数の歯と交互に存在する複数のフルートを備え、各フルートは、ねじれ角およびフルート深度を有し、各歯は、すくい面；すくい面に後続し回転軸（Ａ_Ｒ）に垂直な面で測定可能な逃げ面幅を有する逃げ面；すくい面と逃げ面の交点に形成された切削刃；切削刃から離間し逃げ面と歯に後続するフルートのフルート面の交点に形成された逃げ刃；および、切削刃から中心回転軸に延在する第１の放射状直線と中心回転軸から後続フルートの底部に延在する第２の放射状直線の間に画定された歯領域を備え、有効切削長さの前半分の軸方向位置において、フルートは、１つまたは複数のフルートが最小ねじれ角の値を有し１つまたは複数のフルートが最大ねじれ角の値を有する状態で、平均ねじれ角の値を有し、歯は、１つまたは複数の歯が最小外周すくい角の値を有し１つまたは複数の歯が最大外周すくい角の値を有する状態で、平均外周すくい角の値を有し、少なくとも１つの歯は、平均外周すくい角の値よりも小さい外周すくい角を有し、各そうした歯に先行するフルートは、平均ねじれ角の値よりも大きいねじれ角を有する、仕上げエンドミルが提供される。

［0012］ 第１および第２の態様では、少なくとも１つの歯の外周すくい角が、同一の軸方向位置における平均外周すくい角よりも小さく、その関連フルートのねじれ角が、同一の軸方向位置における平均ねじれ角よりも大きいので、歯の外周すくい角は、その関連フルートのねじれ角と負の相関を持つと考えられ得る。

［0013］ 本開示の主題のさらなる別の（第３の）態様によると、複数の歯およびフルートを備える仕上げエンドミルであって、有効切削長さの前半分の軸方向位置において、複数の歯の少なくとも１つの歯が、複数の歯の平均歯領域の値よりも大きい歯領域および平均逃げ面幅の値よりも小さい逃げ面幅を有する、仕上げエンドミルが提供される。

［0014］ この形状により、歯の幅をただ減少させることによる小さい逃げ面幅を有する歯の構造的弱点を、比較的大きな歯領域で補償しながら、異なる形状の歯を提供することによって振動を低減させると考えられる。

［0015］ この形状によりまた、エンドミルに、比較的大きなフルート、すなわち、比較的小さな逃げ面を有する歯に先行するフルートを設けることが可能になり、このことは、上記で説明したようなより多くのチップの排出領域を可能にすることによって振動を低減させるとも考えられる。

［0016］ 言い方を変えれば、本開示の主題のさらに別の（第４）の態様によると、対向する軸方向の前方方向および後方方向（Ｄ_Ｆ、Ｄ_Ｒ）ならびに対向する回転の先行方向および後続方向（Ｄ_Ｐ、Ｄ_Ｓ）を画定する中心回転軸（Ａ_Ｒ）の周りを回転するように構成された仕上げエンドミルであって、先行方向（Ｄ_Ｐ）は切削方向であり、エンドミルは、シャンク部分と；シャンク部分から切削端面まで前方に延在する切削部分と、を備え、切削部分は、有効切削長さ（Ｌ_Ｅ）、直径（Ｄ_Ｅ）、複数の一体形成された歯および複数の歯と交互に存在する複数のフルートを備え、各フルートは、ねじれ角およびフルート深度を有し、各歯は、すくい面；すくい面に後続し回転軸（Ａ_Ｒ）に垂直な面で測定可能な逃げ面幅を有する逃げ面；すくい面と逃げ面の交点に形成された切削刃；切削刃から離間し逃げ面と歯に後続するフルートのフルート面の交点に形成された逃げ刃；および、切削刃から中心回転軸に延在する第１の放射状直線と中心回転軸から後続フルートの底部に延在する第２の放射状直線の間に画定された歯領域を備え、有効切削長さの前半分の軸方向位置において、歯は、１つまたは複数の歯が最小歯領域の値を有し１つまたは複数の歯が最大歯領域の値を有する状態で、平均歯領域の値を有し、歯は、１つまたは複数の歯が最小逃げ面幅の値を有し１つまたは複数の歯が最大逃げ面幅の値を有する状態で、平均逃げ面幅の値を有し、少なくとも１つの歯は、平均歯領域の値よりも大きい歯領域および平均逃げ面幅の値より小さい逃げ面幅を有する、仕上げエンドミルが提供される。

［0017］ 注目すべきことに、上記の態様の発明の特徴の適用は、振動の問題はエンドミルの固定保持されたシャンクからの距離が増すにつれて深刻になるので、有効切削長さの前半分（すなわち、エンドミルのシャンクから遠位にある、有効切削長さの半分）の軸方向位置に配置される。それらの有効性は、シャンクからの距離が増すにつれて（すなわち切削端面への近位性が増すにつれて）高くなることが理解されよう。とはいえ、シャンクに対する、有効切削長さの近位半分でいかなる効果もないと述べてはいない。

［0018］ 第３の態様および第４の態様では、少なくとも１つの歯の歯領域が平均より大きい歯領域の値を有し、その関連逃げ面が平均より小さい逃げ面幅の値を有するので、歯の歯領域は、その関連逃げ面の逃げ面幅と負の相関を持つと考えられ得る。

［0019］ 本開示の主題のさらなる（第５の）態様によると、シャンクおよび切削部分を備える仕上げエンドミルであって、切削部分は、２．５Ｄ_Ｅより大きい有効切削長さを有し、複数の歯およびフルートを備え、複数の歯は、異なる外周すくい角を有する少なくとも２つの歯を備え、異なる外周すくい角の値の少なくともいくつかは、全ての他の非同一な値と２°以上異なり、複数のフルートの各フルートは、シャンクからの距離が増すにつれて増大する深度を有する、仕上げエンドミルが提供される。

［0020］ 一方、この形状により、異例の長い有効切削長さが提供され、増加された切削長さに関連するより大きな振動を、シャンクから遠位のフルート深度の拡大と有意に異なるすくい角との組み合わせで切削中の振動を低減させることによって補償する。

［0021］ 市場における比較的短いエンドミルでは、異なるすくい角は、それらは少なくとも他の振動低減の設計オプションと比較して振動低減に比較的小さく寄与するので、費用効率が高くない場合が多い。しかしながら、長いエンドミルの場合、まして多数の歯（例えば５以上の歯、歯の数が増加するとなおのこと）を有するかなり長いエンドミルではなおさら、異なる外周すくい角を提供し外周すくい角を特に有意に変えることにより、比較的顕著な振動低減効果が達成され、したがって、追加となる設計の複雑さおよび異なる外周すくい角を提供する費用が妥当となることが分かった。

［0022］ 言い方を変えれば、本開示の主題のさらに別の（第６の）態様によると、対向する軸方向の前方方向および後方方向（Ｄ_Ｆ、Ｄ_Ｒ）ならびに対向する回転の先行方向および後続方向（Ｄ_Ｐ、Ｄ_Ｓ）を画定する中心回転軸（Ａ_Ｒ）の周りを回転するように構成された仕上げエンドミルであって、先行方向（Ｄ_Ｐ）は切削方向であり、エンドミルは、シャンク部分と；シャンク部分から切削端面まで前方に延在する切削部分と、を備え、切削部分は、有効切削長さ（Ｌ_Ｅ）、直径（Ｄ_Ｅ）、複数の一体形成された歯および複数の歯と交互に存在する複数のフルートを備え、各フルートは、ねじれ角およびフルート深度を有し、各歯は、すくい面；すくい面に後続し回転軸（Ａ_Ｒ）に垂直な面で測定可能な逃げ面幅を有する逃げ面；すくい面と逃げ面の交点に形成された切削刃；切削刃から離間し逃げ面と歯に後続するフルートのフルート面の交点に形成された逃げ刃；および、切削刃から中心回転軸に延在する第１の放射状直線と中心回転軸から後続フルートの底部に延在する第２の放射状直線の間に画定された歯領域を備え、有効切削長さの前半分の軸方向位置において、歯は、１つまたは複数の歯が最小外周すくい角の値を有し１つまたは複数の歯が最大外周すくい角の値を有する状態で、平均外周すくい角の値を有し、切削部分は２．５Ｄより大きい有効切削長さを有し、異なる外周すくい角の値を有する歯の少なくともいくつかは、全ての他の非同一な値と２°以上異なる値を有し、複数のフルートの各フルートは、シャンクからの距離が増すにつれて増大する深度を有する、仕上げエンドミルが提供される。

［0023］ 第５および第６の態様では、相対的に大きな有効切削長さと、外周すくい角の値間における相対的に大きな差と、は正の相関を持つと考えられ得る。

［0024］ 本開示の主題のさらなる（第７の）態様によると、シャンクおよび切削部分を備える仕上げエンドミルであって、切削部分は、複数の歯およびフルートを備え、複数の歯は、異なる外周すくい角を有する少なくとも３つの歯を備え、異なる外周すくい角の値の少なくともいくつかは、全ての他の非同一な値と２°以上異なり、複数のフルートは、６°以下のねじれ差異を有する、仕上げエンドミルが提供される。

［0025］ 一方、この形状は、切削中の振動を低減させるために大幅に異なる外周すくい角を提供し、ごく普通のねじれ角の差異（例えば６°以下のねじれ角の差異）を補償する。大きなねじれ角の差異は、振動低減に対して、すくい角を変えることに比べてより効果的な設計オプションと考えられる。並みのねじれ角の差異の欠点が有益なものになり得るいくつかの適用は、特に、比較的長いエンドミル（例えば少なくとも２．５Ｄの有効切削長さを有する）および／または比較的多数の歯（例えば５以上の歯）を有するエンドミルに対する場合である。

［0026］ 言い方を変えれば、本開示の主題のさらに別の（第８の）態様によると、対向する軸方向の前方方向および後方方向（Ｄ_Ｆ、Ｄ_Ｒ）ならびに対向する回転の先行方向および後続方向（Ｄ_Ｐ、Ｄ_Ｓ）を画定する中心回転軸（Ａ_Ｒ）の周りを回転するように構成された仕上げエンドミルであって、先行方向（Ｄ_Ｐ）は切削方向であり、エンドミルは、シャンク部分と；シャンク部分から切削端面まで前方に延在する切削部分と、を備え、切削部分は、有効切削長さ（Ｌ_Ｅ）、直径（Ｄ_Ｅ）、複数の一体形成された歯および複数の歯と交互に存在する複数のフルートを備え、各フルートは、ねじれ角およびフルート深度を有し、各歯は、すくい面；すくい面に後続し回転軸（Ａ_Ｒ）に垂直な面で測定可能な逃げ面幅を有する逃げ面；すくい面と逃げ面の交点に形成された切削刃；切削刃から離間し逃げ面と歯に後続するフルートのフルート面の交点に形成された逃げ刃；および、切削刃から中心回転軸に延在する第１の放射状直線と中心回転軸から後続フルートの底部に延在する第２の放射状直線の間に画定された歯領域を備え、有効切削長さの前半分の軸方向位置において、フルートは、１つまたは複数のフルートが最小ねじれ角の値を有し１つまたは複数のフルートが最大ねじれ角の値を有する状態で、平均ねじれ角の値を有し、歯は、１つまたは複数の歯が最小外周すくい角の値を有し１つまたは複数の歯が最大外周すくい角の値を有する状態で、平均外周すくい角の値を有し、有効切削長さの前半分の軸方向位置において、少なくとも３つの歯は、異なる外周すくい角を有し、異なる外周すくい角の値の少なくともいくつかが、全ての他の非同一な値と２°以上異なり、フルートは、６°以下のねじれ差異を有する、仕上げエンドミルが提供される。

［0027］ 第７および第８の態様では、外周すくい角の値の相対的に大きな差とねじれ角の相対的に小さな差異とは、負の相関を持つと考えられ得る。

［0028］ 明細書および特許請求の範囲における「負の相関」という用語は、１つの変数が増加すると他方が対応して減少するという厳密な数学的定義として解釈されるべきではなく、一般にこの概念を物理的オブジェクト、具体的にはエンドミルに関連させて記載する本出願の開示および特許請求の範囲を鑑みて理解されるであろうことを理解されたい。同様の理解が、明細書および特許請求の範囲における任意の「正の相関」に同様に適用されるべきである。

［0029］ 態様は、明示的に述べられた場合を除き、２．５Ｄよりも小さい有効切削長さのエンドミルに対しても有益であり得ることがさらに理解されよう。

［0030］ 同様に、本発明によるエンドミルは、仕上げ用途のために設計され、高硬度材料上で主にテストしたが、態様のいずれかによるそうしたエンドミルの特徴は、仕上げ以外の用途および低硬度のワークピース材料の機械加工に極めて有効であることも分かり得ることが理解されるべきである。

［0031］ さらに別の（第９の）態様によると、対向する軸方向の前方方向および後方方向（Ｄ_Ｆ、Ｄ_Ｒ）ならびに対向する回転の先行方向および後続方向（Ｄ_Ｐ、Ｄ_Ｓ）を画定する中心回転軸（Ａ_Ｒ）の周りを回転するように構成された仕上げエンドミルであって、先行方向（Ｄ_Ｐ）は切削方向であり、エンドミルは、シャンク部分と；シャンク部分から切削端面まで前方に延在する切削部分と、を備え、切削部分は、有効切削長さ（Ｌ_Ｅ）、直径（Ｄ_Ｅ）、複数の一体形成された歯および複数の歯と交互に存在する複数のフルートを備え、各フルートは、ねじれ角およびフルート深度を有し、各歯は、すくい面；すくい面に後続し回転軸（Ａ_Ｒ）に垂直な面で測定可能な逃げ面幅を有する逃げ面；すくい面と逃げ面の交点に形成された切削刃；切削刃から離間し逃げ面と歯に後続するフルートのフルート面の交点に形成された逃げ刃；および、切削刃から中心回転軸に延在する第１の放射状直線と中心回転軸から後続フルートの底部に延在する第２の放射状直線の間に画定された歯領域を備え、有効切削長さの前半分の軸方向位置において、フルートは、１つまたは複数のフルートが最小ねじれ角の値を有し１つまたは複数のフルートが最大ねじれ角の値を有する状態で、平均ねじれ角の値を有し、歯は、１つまたは複数の歯が最小外周すくい角の値を有し１つまたは複数の歯が最大外周すくい角の値を有する状態で、平均外周すくい角の値を有し、歯は、１つまたは複数の歯が最小歯領域の値を有し１つまたは複数の歯が最大歯領域の値を有する状態で、平均歯領域の値を有し、歯は、１つまたは複数の歯が最小逃げ面幅の値を有し１つまたは複数の歯が最大逃げ面幅の値を有する状態で、平均逃げ面幅の値を有する、仕上げエンドミルが提供される。

［0032］ 上述の事項は概要であり、上記の態様のいずれかは、以下に記載する特徴のいずれかをさらに備え得ることも理解されよう。具体的には、以下の特徴は、単独でまたは組み合わせてのいずれかで、上記の態様のいずれかに適用可能であり得る。
Ａ．有効切削長さの少なくとも前半分の軸方向位置において、フルートは、１つまたは複数のフルートが最小ねじれ角の値を有し１つまたは複数のフルートが最大ねじれ角の値を有する状態で、平均ねじれ角の値を有し得る。
Ｂ．有効切削長さの少なくとも前半分の軸方向位置において、歯は、１つまたは複数の歯が最小外周すくい角の値を有し１つまたは複数の歯が最大外周すくい角の値を有する状態で、平均外周すくい角の値を有し得る。
Ｃ．有効切削長さの少なくとも前半分の軸方向位置において、歯は、１つまたは複数の歯が最小歯領域の値を有し１つまたは複数の歯が最大歯領域の値を有する状態で、平均歯領域の値を有し得る。
Ｄ．有効切削長さの少なくとも前半分の軸方向位置において、歯は、１つまたは複数の歯が最小逃げ面幅の値を有し１つまたは複数の歯が最大逃げ面幅の値を有する状態で、平均逃げ面幅の値を有し得る。
Ｅ．エンドミルは、高硬度材料（例えば３８〜６５ＨＲｃの硬度を有する材料）を切削するために構成され得る。例えば、この種のいくつかの有名な材料は、Ｄ２、Ｈ１３およびＰ２０として既知であり得る。
Ｆ．エンドミルは、中心回転軸（Ａ_Ｒ）の周りを回転するように構成され得る。
Ｇ．中心回転軸（Ａ_Ｒ）は、対向する軸方向の前方方向および後方方向（Ｄ_Ｆ、Ｄ_Ｒ）ならびに対向する回転の先行方向および後続方向（Ｄ_Ｐ、Ｄ_Ｓ）を画定し得、先行方向（Ｄ_Ｐ）は切削方向である。有効切削長さの「前半分」とは、残りの半分よりもさらに前方方向にある部分であることが理解されるであろう。言い方を変えると、「前半分」は、シャンクから遠位の半分である。
Ｈ．エンドミルは、シャンク部分およびシャンク部分から切削端面まで前方に延在する切削部分を備え得る。
Ｉ．エンドミル、より正確には、エンドミルの切削部分は、有効切削長さ（Ｌ_Ｅ）、直径（Ｄ_Ｅ）、複数の一体形成された歯および複数の歯と交互に存在する複数のフルートを備え得、フルートはそれぞれねじれ角およびフルート深度を有する。明確にすると、フルートは、様々な軸方向位置で変化する可変ねじれ角を有し得、とはいえ図３〜６に示したような各軸方向位置において、ねじれ角の値は存在する。さらに、直径Ｄ_Ｅは、様々な軸方向位置において異なっていてもよい（本明細書中でＤ_ＥＩ，Ｄ_ＥＩＩ・・・などとして示される）。
Ｊ．歯は、すくい面；すくい面に後続し回転角（Ａ_Ｒ）に垂直な面で測定可能な逃げ面幅を有する逃げ面；すくい面と逃げ面の交点に形成された切削刃；切削刃から離間し逃げ面と歯に後続するフルートのフルート面の交点に形成された逃げ刃；および切削刃から中心回転軸に延在する第１の放射状直線と中心回転軸から後続のフルートの底部に延在する第２の放射状直線の間に画定された歯領域を備え得る。
Ｋ．有効切削長さの前半分の軸方向位置において、少なくとも１つの歯が、エンドミルの複数の歯の平均外周すくい角の値より小さい外周すくい角を有し得、各少なくとも１つの歯に先行するフルートが、エンドミルの複数のフル ートの平均ねじれ角の値より大きいねじれ角を有し得る。好ましくは、少なくとも２つの歯が、エンドミルの複数の歯の平均外周すくい角の値より小さい外周すくい角を有し得、少なくとも１つの歯の各歯に先行するフルートが、エンドミルの複数のフルートの平均ねじれ角の値より大きいねじれ角を有し得る。より好ましくは、ねじれ角は、複数のフルートのねじれ角の範囲の最大値に等しいことがあり得る。同様に、好ましくは、外周すくい角は、複数の歯の最小外周すくい角の値に等しいことがあり得る。最も好ましくは、複数の歯の最小外周すくい角の値に等しい外周すくい角を有する全ての歯は、複数のフルートの平均ねじれ角の値より大きいねじれ角、好ましくは複数のフルートの最大ねじれ角の値を有するフルートによって先行され得る。好ましくは、複数のフルートの平均ねじれ角の値より大きいねじれ角を有するフルートの大部分の各フルートは、複数の歯の平均すくい角の値よりも小さい外周すくい角を有する歯によって後続される。
Ｌ．有効切削長さの前半分の軸方向位置において、複数の歯の少なくとも１つの歯は、複数の歯の最大外周すくい角の範囲に等しい外周すくい角を有し、複数のフルートのうち各少なくとも１つの歯に先行するフルートは、最大ねじれ角より小さく最小ねじれ角より大きいねじれ角を有し得る。
Ｍ．有効切削長さの前半分の軸方向位置において、複数の歯の少なくとも１つの歯は、エンドミルの複数の歯の平均外周すくい角の値より大きい外周すくい角を有し得、少なくとも１つの歯の各歯に先行するフルートは、エンドミルの複数のフルートの平均ねじれ角の値より小さいねじれ角を有し得る。
Ｎ．複数の歯は、異なる外周すくい角を有する歯の少なくとも２つ、好ましくは３つ、最も好ましくはその大部分を含み得る。異なる外周すくい角の値の少なくともいくつか、好ましくは大部分は、全ての他の非同一な値と２°以上異なる。好ましくは、各外周すくい角の値は、全ての他の非同一な値と条件３°±１°によって異なる。
Ｏ．複数のフルートは、６°以下のねじれ差異を有し得る。明確にすると、このことは、複数のフルートの全ての最大ねじれ角の値および最小ねじれ角の値は６°以下異なるということを意味する。好ましくは、エンドミルの全てのねじれ角は、３５°〜４１°の範囲内に収まり得る。最も好ましくは、ねじれ差異は、４°以下である。
Ｐ．連続するフルートは、３°以下好ましくは２°以下変わる、異なるねじれ角を有し得る。
Ｑ．複数のフルートはそれぞれ、シャンクからの距離が増すにつれて増大する深度を有し得る。エンドミルの後端のフルート深度は、好ましくは、直径（Ｄ_ＥＶ）の１０％〜１４％の間に収まり得る。エンドミルの前端のフルート深度は、好ましくは、直径（Ｄ_ＥＩ）の１６％〜２０％の間に収まり得る。
Ｒ．有効切削長さの前半分の軸方向位置において、複数の歯の少なくとも１つの歯、好ましくは少なくとも２つの歯は、複数の歯の平均歯領域より大きい歯領域および複数の歯の平均逃げ面幅の値より小さい逃げ面幅を有し得る。しかしながら、複数の歯のうち最大でもごく一部の歯のみが複数の歯の平均歯領域より大きい歯領域および複数の歯の平均逃げ面幅の値より小さい逃げ面幅を有することが好ましい場合がある。
Ｓ．有効切削長さの前半分内の軸方向位置は、好ましくは、有効切削長さの前１／３内に収まり得る。
Ｔ．既知のエンドミルは、通常、２Ｄ_Ｅ以下の有効切削長さを有する。しかしながら、上記の態様の少なくとも１つの主題によるエンドミルには、必要に応じて、２．５Ｄ_Ｅ以上の有効切削長ささえも提供され得る。その当時は並外れて長いと考えられていた有効切削長さ４Ｄ_Ｅを有する切削部分の初期試験は成功だった。したがって、有効切削長さは、３．５Ｄ_Ｅ以上でさえあり得る。４Ｄ_Ｅのエンドミルの試験に続いて、６Ｄ_Ｅの有効切削長さの切削部分を有するエンドミルの試験も成功した。したがって、有効切削長さは、５．５Ｄ_Ｅ以上でさえあり得る。試験に続いて、好ましい有効切削長さは、条件６Ｄ_Ｅ±２Ｄ_Ｅまたは６Ｄ_Ｅ±１Ｄ_Ｅでさえも満たし得る。しかしながら、本出願の主題の利益は、２．５Ｄ_Ｅより短い有効切削長さを有するエンドミルに対しても利用され得ること及び明示的に記述されない限り、上記に定義された長さよりさらに大きな長さは特許請求の範囲の範囲外であると見なされるべきではないことが理解されるであろう。
Ｕ．切削端面から後方の方向において、切削部分の断面における各隣接する切削刃のペアの間のインデックス角は、均等状態に接近し、続いてそこから逸脱し得る。好ましくは、インデックス角は、有効切削長さの中間への近接性が増すにつれて、均等状態に接近し得る。
Ｖ．エンドミルの前端におけるインデックス角は、有効切削長さの後端におけるインデックス角に対応し得る。エンドミルの前端におけるインデックス角の大部分は、不均等であり得る。
Ｗ．エンドミルの直径Ｄ_Ｅは、有効切削長さにわたって一定値であり得る（約３０ミクロンより小さい差異は無視する）。好ましくは、エンドミルの直径は、端面において最大であり、シャンクへの近接性が増すにつれて、３０ミクロンより少ない量減少し得る。特許請求の範囲を解釈するとき、検討される直径は、指定された軸方向位置における直径のはずであり、または、指定されない場合、端面における直径のはずである。
Ｘ．切削部分の外縁は円筒形であり得る。
Ｙ．複数の歯は、好ましくは５以上の歯であり得る。上記の適用の場合、多数の歯とは、少なくとも５である。しかしながら、歯の数を増加させると、利用可能なフルート空間は減少する。したがって、複数の歯は、好ましくは１１以下の歯である。最も好ましくは、複数の歯は、５、７または９の歯に等しく、７の歯がフルート空間を考慮すると最も好ましい歯の数であると考えられる。好ましくは、複数の歯は、非対称性により振動を低減させるために奇数の数の歯である。
Ｚ．複数の歯の全ての歯は、完全に平滑（すなわち非鋸歯）であり得る。このことによって、より良好なワークピースの表面仕上げが可能になり得る。「鋸歯」によって、歯に複数のピーク−クレスト形状（必ずしも厳密に正弦波形状ではないが）が互いに隣接して形成されることが意味される。したがって、本明細書および特許請求の範囲による「平滑な」歯は、それでも、チップを破砕するものとして機能するが鋸歯の目的の荒削り用ではない単一のピーク−クレスト−ピーク形状（または、例えば有効切削長さの１／４より大きな距離で、互いから有意に離間したいくつかの形状）を有し得る。なぜなら、チップを破砕するものを全く有さない平滑な歯は、やや優れた表面仕上げを提供し得一部の用途において好ましい場合があるとしても、随時のチップ破砕は、やはり良好な表面仕上げを可能にし得るからである。

［0033］ 本出願の主題をより良く理解し、本出願の主題は実施の際にどのように実行され得るかを示すために、添付の図面をここで参照する。

本出願の主題によるエンドミルの側面図である。 回転軸Ａ_Ｒに沿う図１のエンドミルの切削端面、すなわちエンドミルの前端における図である。 切削部分の有効切削長さの前方１／４の軸方向位置に対応する図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面図である。 切削部分の有効切削長さの中間の軸方向位置に対応する図１の線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図である。 切削部分の有効切削長さの後方１／４の軸方向位置に対応する図１の線Ｖ−Ｖに沿う断面図である。 切削部分の有効切削長さの後方の軸方向位置すなわち後端に対応する図１の線ＶＩ−ＶＩに沿う断面図である。

［0034］ 図１および２は、その中心を長手方向に延在する中心回転軸Ａ_Ｒの周りを回転するように構成された、超硬合金などの極めて硬質かつ耐摩耗性の材料から通常なるエンドミル１０を示す。

［0035］ 中心回転軸Ａ_Ｒは、対向する軸方向の前方方向および後方方向Ｄ_Ｆ、Ｄ_Ｒならびに対向する回転の先行方向および後続方向Ｄ_Ｐ、Ｄ_Ｓを画定し、先行方向Ｄ_Ｐは、切削方向である。

［0036］ エンドミル１０は、シャンク部分１２およびそこから前方方向Ｄ_Ｆに延在する切削部分１４を備える。

［0037］ 切削部分１４は、切削端面１６から最も遠いフルート端部１８まで後方方向Ｄ_Ｒに延在する。

［0038］ 切削部分１４は、らせん形状の第１のフルート２２Ａ、第２のフルート２２Ｂ、第３のフルート２２Ｃ、第４のフルート２２Ｄ、第５のフルート２２Ｅ、第６のフルート２２Ｆおよび第７のフルート２２Ｇと交互に存在する第１の歯２０Ａ、第２の歯２０Ｂ、第３の歯２０Ｃ、第４の歯２０Ｄ、第５の歯２０Ｅ、第６の歯２０Ｆおよび第７の歯２０Ｇと一体形成される。

［0039］ 本明細書中で用いられる相対的な用語を説明するために、例えば、第１のフルート２２Ａは、先行方向（Ｄ_Ｐ）において第１の歯２０Ａに隣接し、したがって、第１の歯２０Ａに先行するフルートとして記載され得る。別の例としては、第７のフルート２２Ｇは、第１の歯２０Ａに後続し、またはもう１つの言い方で述べると、第１の歯２０Ａは、第７のフルート２２Ｇに先行する、などがある。

［0040］ 図１で、各フルート２２は、中心回転軸Ａ_Ｒに対して形成されたねじれ角Ｈを有する。様々なフルートのねじれ角は同一である必要はないこと及び任意の所与のフルートのねじれ角は、有効切削長さＤ_Ｅに沿うその全長にわたって一定でなくてもよいことが理解される。

［0041］ 切削部分１４の有効切削長さＬ_Ｅは、切削端面１６から、歯の逃げ面がもはや有効ではない軸方向位置まで延在し、本例では、これは参照文字「２９」として指定される軸方向位置において見ることができる（本例では、有効切削長さＬ_Ｅの端部の軸方向位置は、セクションＶＩ−ＶＩと一致する）。

［0042］ 例示された切削部分１４の外縁は、円筒形である。より正確には、このことは優先的ではないが、エンドミルの直径Ｄ_Ｅは、ミクロンの大きさに拡大すると、切削端面１６において、シャンク１２により近接している位置よりも大きい。言い方を変えれば、直径Ｄ_Ｅは、シャンク１２への近接性が増すにつれて減少する。したがって、Ｄ_ＥＩはＤ_ＥＩＩより大きく、Ｄ_ＥＩＩはＤ_ＥＩＩＩより大きく、Ｄ_ＥＩＩＩはＤ_ＥＩＶより大きく、Ｄ_ＥＩＶはＤ_ＥＶより大きい。また、一部の実施形態では、切削歯２０Ａ、切削歯２０Ｂ、切削歯２０Ｃ、切削歯２０Ｄ、切削歯２０Ｅ、切削歯２０Ｆおよび切削歯２０Ｇは全て、径方向外方に等しく延在して、直径Ｄ_Ｅを確立し得る。

［0043］ 図１における歯２０の切れ目のない外観から分かるように、歯２０は、非鋸歯状である。

［0044］ 図２では、第１のインデックス角ＩＡ１、第２のインデックス角ＩＡ２、第３のインデックス角ＩＡ３、第４のインデックス角ＩＡ４、第５のインデックス角ＩＡ５、第６のインデックス角ＩＡ６および第７のインデックス角ＩＡ７が示される。

［0045］ 図１を参照すると、切削端面１６すなわち有効切削長さＬ_Ｅの前部および有効切削長さＬ_Ｅの後端におけるセクションＶＩ−ＶＩに加えて、中間の軸方向位置またはセクション（すなわち中心回転軸Ａ_Ｒに垂直な面の図）が、説明の目的のために選択されている。例えば、セクションＩＩＩ−ＩＩＩは、切削端面１６から有効切削長さＬ_Ｅの１／４後方の軸方向位置またはセクションに対応し、セクションＩＶ−ＩＶは、セクションＩＩＩ−ＩＩＩから有効切削長さＬ_Ｅの１／４後方の軸方向位置またはセクションに対応し、したがって有効切削長さＬ_Ｅの中間を表し、セクションＶ−Ｖは、セクションＩＶ−ＩＶから有効切削長さＬ_Ｅの１／４後方の軸方向位置またはセクションに対応し、セクションＶＩ−ＶＩは、セクションＶ−Ｖから有効切削長さＬ_Ｅの１／４後方の軸方向位置またはセクションである。

［0046］ したがって、有効切削長さＬ_Ｅの前半分２４は、セクションＩＶ−ＩＶから切削端面１６までであり、有効切削長さＬ_Ｅの後半分２６はセクションＩＶ−ＩＶからセクションＶＩ−ＶＩまでである。

［0047］ 見易いように図３を用いて、いくつかのさらなる特徴が識別される。各歯２０は、第１のすくい面、第２のすくい面、第３のすくい面、第４のすくい面、第５のすくい面、第６のすくい面および第７のすくい面（２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅ、２８Ｆ、２８Ｇ）；各隣接するすくい面２８に後続し第１の幅、第２の幅、第３の幅、第４の幅、第５の幅、第６の幅および第７の幅（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６、Ｗ７）を有する第１の逃げ面、第２の逃げ面、第３の逃げ面、第４の逃げ面、第５の逃げ面、第６の逃げ面および第７の逃げ面（３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆ、３０Ｇ）；すくい面２８と逃げ面３０のそれぞれの交点に形成された第１の切削刃、第２の切削刃、第３の切削刃、第４の切削刃、第５の切削刃、第６の切削刃および第７の切削刃（３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ、３２Ｅ、３２Ｆ、３２Ｇ）；各逃げ面３０の後続端部における第１の逃げ刃、第２の逃げ刃、第３の逃げ刃、第４の逃げ刃、第５の逃げ刃、第６の逃げ刃および第７の逃げ刃（３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄ、３４Ｅ、３４Ｆ、３４Ｇ）；および各逃げ刃３４に後続する第１のフルート面、第２のフルート面、第３のフルート面、第４のフルート面、第５のフルート面、第６のフルート面および第７のフルート面（３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ、３６Ｄ、３６Ｅ、３６Ｆ、３６Ｇ）を備える。各フルート面３６は、後続方向Ｄ_Ｓにおいて、隣接する第１の底部、第２の底部、第３の底部、第４の底部、第５の底部、第６の底部または第７の底部（３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄ、３８Ｅ、３８Ｆ、３８Ｇ）に到達するまで延在する。

［0048］ 逃げ面幅Ｗの測定を具体的な例を用いて説明すると、第１の逃げ面Ｗ１は、第１の切削刃３２Ａから逃げ刃３４Ａまで測定され、本例の逃げ刃３４Ａは、回転軸Ａ_Ｒに垂直な面において不連続点を構成する。詳しく述べると、放射状直線が中心回転軸Ａ_Ｒから第１の切削刃３２Ａまで延在し、放射状直線に平行な第２の線が逃げ刃３４Ａに交差して描写され、２つの直線の間の距離が測定されて幅を提供する。示すように、第１の逃げ面Ｗ１に、異なる傾斜を有する第１のフルート面３６Ａが続く。有効切削長さＬ_Ｅに沿う断面において、逃げ面３０は、切断刃３２部分を除いて、切削直径Ｄ_Ｅのフットプリントから凹状であると理解される。逃げ面３０が複数のサブ逃げ面（図示せず）を備える場合、幅測定が検討される逃げ刃（すなわち断面図における不連続部）は、フルートの底部（切削刃ではなく）に最も近接しているものである。

［0049］ 各歯２０は、歯領域Ａ_Ｔを備える。歯領域Ａ_Ｔは、切削刃３２から中心回転軸Ａ_Ｒに延在する第１の放射状直線Ｌ_Ｒ１と中心回転軸Ａ_Ｒから切削刃３２に後続する底部３８に延在する第２の放射状直線Ｌ_Ｒ２の間で画定される。具体的な例を用いて説明すると、網かけを用いて見やすく示された第３の歯領域Ａ_Ｔ３は、第３の切削刃３２Ｃから中心回転軸Ａ_Ｒに延在する第１の放射状直線Ｌ_Ｒ１と中心回転軸Ａ_Ｒから第３の切削刃３２Ｃに後続する第３の底部３８Ｃに延在する第２の放射状直線Ｌ_Ｒ２の間で画定される。

［0050］ 本例では、図３に示す断面図において、最大歯領域を有する歯は、第２の歯、第３の歯および第６の歯（２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｆ）である（これは、先行段落で第３の歯２０Ｃに関して説明したように、それぞれに放射状直線を描写することによって視覚的に理解し得る）。第２の歯、第３の歯および第６の歯（２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｆ）のそれぞれは、平均歯領域Ａμ（図示せず）より大きい歯領域Ａ_Ｔを有する。平均歯領域Ａμは、等式Ａμ＝ΣＡ_Ｔｉ／ｎ（Ｔｉは具体的な歯領域の値を表し、ｎは歯の数である）を用いて計算され得る。

［0051］ 歯２０はそれぞれ、中心回転軸Ａ_Ｒから切削刃３２に延在する放射状直線と関連すくい面２８から接線方向に延在する接線Ｌ_Ｔの間で測定可能な外周すくい角Ｒを有する。具体的な例を用いて説明すると、第１の外周すくい角Ｒ_Ａは、第１の放射状直線Ｌ_ＲＡと第１のすくい面２８Ａからの第１の接線Ｌ_ＴＡの間で測定可能である。

［0052］ 本例では、図３に示す断面図において、最小外周すくい角を有する歯は、第３の歯および第６の歯（２０Ｃ、２０Ｆ）である。最大外周すくい角を有する歯は、第２の歯、第４の歯および第７の歯（２０Ｂ、２０Ｄ、２０Ｇ）である。最小外周すくい角より大きく最大外周すくい角より小さい外周すくい角を有する歯は、第１の歯および第５の歯（２０Ａ、２０Ｅ）である。

［0053］ 本例では、第３の歯および第６の歯（２０Ｃ、２０Ｆ）は、６°の外周すくい角を有し、第２の歯、第４の歯および第７の歯（２０Ｂ、２０Ｄ、２０Ｇ）は、１２°の外周すくい角を有し、第１の歯および第５の歯（２０Ａ、２０Ｅ）は、９°の外周すくい角を有する。平均外周すくい角Ｒ_μは、等式Ｒ_μ＝ΣＲ_ｉ／ｎ（Ｒｉは具体的な外周すくい角の値を表し、ｎは歯の数である）を用いて計算され得る。本例では、平均外周すくい角は、以下のように計算される。
Ｒμ＝（６＋６＋１２＋１２＋１２＋９＋９）／７＝９．４３°
したがって、本例では、第２の歯、第４の歯および第７の歯（２０Ｂ、２０Ｄ、２０Ｇ）は、平均外周すくい角より大きい外周すくい角を有し、残りの歯は、平均外周すくい角より小さい外周すくい角を有する。

［0054］本例では、最大ねじれ角Ｈを有するフルートは、第３のフルートおよび第６のフルート（２２Ｃ、２２Ｆ）である。最小ねじれ角を有するフルートは、第１のフルートおよび第５のフルート（２２Ａ、２２Ｅ）である。最小ねじれ角より大きく最大ねじれ角より小さいねじれ角を有するフルートは、第２のフルート、第４のフルートおよび第７のフルート（２２Ｂ、２２Ｄ、２２Ｇ）である。本例では、第３のフルートおよび第６のフルート（２２Ｃ、２２Ｆ）は、３７°のねじれ角を有し、第２のフルート、第４のフルートおよび第７のフルート（２２Ｂ、２２Ｄ、２２Ｇ）は、３６°のねじれ角を有し、第１のフルートおよび第５のフルート（２２Ａ、２２Ｅ）は、３５°のねじれ角を有する。平均ねじれ角Ｈμは、
等式Ｈμ＝ΣＨ_ｉ／ｎ（Ｈｉは具体的なねじれ角の値を表し、ｎは歯の数である）
を用いて計算され得る。本例では、平均ねじれ角は、以下のように計算される。
Ｈμ＝（３７＋３７＋３６＋３６＋３６＋３５＋３５）／７＝３６°。

［0055］ したがって、本例では、第２のフルート、第４のフルートおよび第７のフルート（２２Ｂ、２２Ｄ、２２Ｇ）は、平均ねじれ角と等しいねじれ角を有し、第１のフルートおよび第５のフルート（２２Ａ、２２Ｅ）は、平均ねじれ角より小さいねじれ角を有し、第３のフルートおよび第６のフルート（２２Ｃ、２２Ｆ）は、平均ねじれ角より大きいねじれ角を有する。

［0056］ 第３の歯および第６の歯は平均より小さい外周すくい角を有し、それらが関連する第３のフルートおよび第６のフルートは、平均より大きいねじれ角を有するので、第３の歯および第６の歯は、それぞれの関連する第３のフルートのかつ第６のフルートのねじれ角と負の相関を持つ外周すくい角を有すると考えられ得る。

［0057］ 各フルート２２はフルート深度Ｆを有する。フルート深度Ｆは、関連断面において関連フルート２２の底部３８と直径Ｄ_Ｅの間で測定可能である。フルート深度Ｆは、シャンク１２からの距離が増すにつれて増大し得る。

［0058］ 本例では、図２を参照すると、第６のフルート２２Ｆの第１のフルート深度Ｆ６Ｉが、切削端面１６において示され、この部分において、軸方向位置は、シャンク１２により近接している位置と比較して最大のフルート深度を有する。とりわけ、第１のフルート深度Ｆ６Ｉは、第７の底部３８Ｇ（底部は、先行する歯と共通して番号付けをなされていることに留意）と直径Ｄ_Ｅの間で測定される。第６のフルート２２Ｆの様々なフルート深度が、残りの図面に例示される。シャンク１２により近接している各フルート深度は、切削端面１６により近接している位置よりも相対的に小さな寸法を有する。例えば、切削端面１６における第１のフルート深度Ｆ６Ｉは、より大きい（すなわち、図３における第６のフルート２２Ｆの第２のフルート深度Ｆ６ＩＩより寸法が大きい）。同様に、第２のフルート深度Ｆ６ＩＩは、図４における第３のフルート深度Ｆ６ＩＩＩより大きく、そして第３のフルート深度Ｆ６ＩＩＩは、図５における第４のフルート深度Ｆ６ＩＶより大きく、そして第４のフルート深度Ｆ６ＩＶは、図６における第５のフルート深度Ｆ６Ｖより大きい。

［0059］ 図２に戻って、インデックス角は、切削刃３２の間で測定可能に示される。例えば、第１のインデックス角ＩＡ１は、第１の切削刃３２Ａと第２の切削刃３２Ｂの間で測定可能である。同様に、第２のインデックス角、第３のインデックス角、第４のインデックス角、第５のインデックス角、第６のインデックス角および第７のインデックス角（ＩＡ２、ＩＡ３、ＩＡ４、ＩＡ５、ＩＡ６、ＩＡ７）が示される。

［0060］ 本例では、第１のインデックス角ＩＡ１は、５７．４°に等しく、第２のインデックス角ＩＡ２は、５７．９°に等しく、第３のインデックス角ＩＡ３は、４５．３°に等しく、第４のインデックス角ＩＡ４は、４５°に等しく、第５のインデックス角ＩＡ５は、６３．９°に等しく、第６のインデックス角ＩＡ６は、４５．２°に等しく、第７のインデックス角は、４５．３°に等しい。

［0061］ 図３に戻って、第１のインデックス角、第２のインデックス角、第３のインデックス角、第４のインデックス角、第５のインデックス角、第６のインデックス角および第７のインデックス角（ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＢ３、ＩＢ４、ＩＢ５、ＩＢ６、ＩＢ７）も、第１のフルート、第２のフルート、第３のフルート、第４のフルート、第５のフルート、第６のフルートおよび第７のフルート（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ、２２Ｆ、２２Ｇ）に対応するが、ねじれ値が等しくないため、図１における第１のインデックス角、第２のインデックス角、第３のインデックス角、第４のインデックス角、第５のインデックス角、第６のインデックス角および第７のインデックス角（ＩＡ１，ＩＡ２、ＩＡ３、ＩＡ４、ＩＡ５、ＩＡ６、ＩＡ７）とは異なる値を有する。

［0062］ 注目すべきことに、ねじれ角およびインデックス角は、有効切削長さの中間で均等状態（この場合は５１．４°、すなわち３６０°を歯の数で割る）に接近するように有利に構成され得る。すなわち図３において、インデックス角ＩＢは、図２のインデックス角ＩＡよりも５１．４°に近接し、図４の第１のインデックス角、第２のインデックス角、第３のインデックス角、第４のインデックス角、第５のインデックス角、第６のインデックス角および第７のインデックス角（ＩＣ１、ＩＣ２、ＩＣ３、ＩＣ４、ＩＣ５、ＩＣ６、ＩＣ７）は、図３よりも５１．４°により近接するかまたは等しい。

［0063］ 注目すべきことに、ねじれ角およびインデックス角は、有効切削長さの中間における均等なまたは均等に近い値から逸脱するように構成される。すなわち図５において、インデックス角（ＩＤ１、ＩＤ２、ＩＤ３、ＩＤ４、ＩＤ５、ＩＤ６、ＩＤ７）は、図４の対応するインデックス角ＩＣと比べて、値５１．４°から離れている。

［0064］ インデックス角の均等状態からの逸脱は、図３と５で、また図２と６で略同一であり得る（少なくとも絶対的な寸法において）。

［0065］ 上記のエンドミルに対する試験結果は、（硬度３８〜６５ＨＲｃを有する鋼上に、エンドミルの直径の１０％以下のチップ幅を用いて、深度４Ｄで）試験された比較エンドミルの性能をはるかに上回った。仕上げの業界標準による許容可能な表面仕上げのレベルは、Ｒａ＝０．４μｍであり、Ｒａ＝０．３μｍは深度４Ｄにおいても達成された。同様に、エンドミルは、トロコイド切削条件下で、ステンレス鋼上でも成功した。試験はまだ完了していないが、エンドミルの直径の２５％までのチップに対しても試験の成功が達成された。これまでのところ、様々な条件および材料に対する全ての試験が成功している。

［0066］ 特徴がそれぞれ性能の改良に明らかに寄与している一方、いくつかの具体的な改良はそれぞれ、異なる用途のエンドミルに対しても改良された性能を個別に提供すると考えられる。

［0067］ 例えば、エンドミルの性能に特に寄与すると考えられる１つの設計特徴は、６°の外周すくい角（すなわち平均外周すくい角９．４３°より小さい外周すくい角の値であり、好ましくはすくい角のセット６°、９°および１２°の中で最小の外周すくい角）を有する第３の歯および第６の歯（２０Ｃ、２０Ｆ）の少なくとも１つ、好ましくはそれぞれが、フルート、すなわち、３７°のねじれ角（すなわち平均ねじれ角３６°より大きいねじれ角の値であり、好ましくはねじれ角のセット３５°、３６°および３７°の中で最大のねじれ角の値）を有する第３のフルート２２Ｃおよび第６のフルート２２Ｆによってそれぞれ先行されることである。

［0068］ 逆の配置は必ずしも不利益なものではない、すなわち、最大外周すくい角（すなわち１２°であり、これは必要とされる径方向の切削力を低減させる）を有する歯は必ずしも、最小ねじれ角（すなわち３５°）を有する先行フルートに関連付けられる必要はなく、より大きいねじれ角（すなわち３６°、ねじれ角３５°より少ない径方向の切削力を必要とする）の先行フルートと関連付けられることが有益であり得ることにも留意されたい。

［0069］ 注目すべき独立した寄与を提供するさらなる別の設計特徴は、有意に異なる値を有する外周すくい角の提供である。特に長い有効切削長さおよび増大していくフルート深度を相殺するために、外周すくい角が、２°以上（本例では３°）異なる。しかしながら、特定の歯の切削力を過度に変化させそれによって摩耗が増大しないように、外周すくい角の値を過度に異ならせないことは有益であると考えられる。

［0070］ 説明の目的のために、例示的な外周すくい角のセットは、７つの値、すなわち、６°、６°、１２°、１２°、１２°、９°、９°を含むことに留意されたい。９°の外周すくい角の値を有する１つの歯は、６°の外周すくい角を有する歯と３°異なり、１２°の外周すくい角を有する歯とも３°異なることに留意されたい。しかしながら、１つの歯は、同一の値９°を有するもう一方の歯とは全く異ならない。ここで、９°の外周すくい角の値を有する歯は、非同一な外周すくい角の値を有する全ての他の歯（すなわち、この記述は、それによって、同一の値９°を有するもう一方の歯を除外する）と少なくとも２°異なる（この場合はちょうど３°異なる）外周すくい角の値を有することが理解され得る。

［0071］ そうした特徴は、４Ｄにおいて試験が成功した深彫り肩削りを達成する困難を特に可能にすると思われるが、６Ｄまでおそらくそれより大きくても実行可能であると考えられる。

［0072］ 深彫り肩削りの能力は、異なるインデックス値が設けられて振動を低減させる一方、エンドミルの中央における均等状態に向けて収束し再度その状態から逸脱して歯の間に不利益に空間をあけないようにするインデックス角の構成などの他の設計特徴によって補助されると考えられる。

［0073］ 同様の設計寄与は、ねじれ差異が近接する値セット（この場合では、差異は、全フルート間で合計３°である）に厳しく制限されることによって理解され得る。ねじれ角を変えると振動低減の利益になるが、この差異は、特に長い有効切削長さを有するエンドミルを製造するのに制限され、続いて、相対的に大きい外周すくい角の差異を用いて補償された（外周すくい角の差異は、通常、ねじれ差異に比べて振動低減において効果が少ないと考えられる）。

［0074］ 他の因子（例えば外周すくい角、ねじれ角、インデックス角）と同様に、振動を低減させるためにフルート深度も変化させられるが、やはりエンドミルに不利益をもたらさない限定された量に収まるものである。

［0075］ 振動を低減させるために組み込まれたさらなる別の設計特徴は、歯幅を変えることであった（すなわち、異なる逃げ面幅の提供）。歯幅は、通常、切削アクションに必要な力を提供するのに可能な限り大きく構成され、したがって歯幅の低減は、不利益なものと容易に考えられ得る。それでもやはり、振動を低減させるために、この差異は組み込まれ、より大きい歯領域を有する歯でのみ逃げ面幅を減少させることによって相殺された。

［0076］ 上記の事項は、本出願の特許請求の範囲から非例示の実施形態を除外しない、例示的な実施形態を含む。

［0040］ 図１で、各フルート２２は、中心回転軸Ａ_Ｒに対して形成されたねじれ角Ｈを有する。様々なフルートのねじれ角は同一である必要はないこと及び任意の所与のフルートのねじれ角は、有効切削長さＬ _Ｅに沿うその全長にわたって一定でなくてもよいことが理解される。

［0047］ 見易いように図３を用いて、いくつかのさらなる特徴が識別される。各歯２０は、第１のすくい面、第２のすくい面、第３のすくい面、第４のすくい面、第５のすくい面、第６のすくい面および第７のすくい面（２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅ、２８Ｆ、２８Ｇ）；各隣接するすくい面２８に後続し第１の幅、第２の幅、第３の幅、第４の幅、第５の幅、第６の幅および第７の幅（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６、Ｗ７）を有する第１の逃げ面、第２の逃げ面、第３の逃げ面、第４の逃げ面、第５の逃げ面、第６の逃げ面および第７の逃げ面（３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆ、３０Ｇ）；すくい面２８と逃げ面３０のそれぞれの交点に形成された第１の切削刃、第２の切削刃、第３の切削刃、第４の切削刃、第５の切削刃、第６の切削刃および第７の切削刃（３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ、３２Ｅ、３２Ｆ、３２Ｇ）；各逃げ面３０の後続端部における第１の逃げ刃、第２の逃げ刃、第３の逃げ刃、第４の逃げ刃、第５の逃げ刃、第６の逃げ刃および第７の逃げ刃（３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄ、３４Ｅ、３４Ｆ、３４Ｇ）；および各逃げ刃（３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄ、３４Ｅ、３４Ｆ、３４Ｇ）に後続する第１のフルート面、第２のフルート面、第３のフルート面、第４のフルート面、第５のフルート面、第６のフルート面および第７のフルート面（３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ、３６Ｄ、３６Ｅ、３６Ｆ、３６Ｇ）を備える。各フルート面３６は、後続方向Ｄ_Ｓにおいて、隣接する第１の底部、第２の底部、第３の底部、第４の底部、第５の底部、第６の底部または第７の底部（３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄ、３８Ｅ、３８Ｆ、３８Ｇ）に到達するまで延在する。

Claims (24)

1. 対向する軸方向の前方方向および後方方向（Ｄ_Ｆ、Ｄ_Ｒ）ならびに対向する回転の先行方向および後続方向（Ｄ_Ｐ、Ｄ_Ｓ）を画定する中心回転軸（Ａ_Ｒ）の周りを回転するように構成された仕上げエンドミルであって、
   前記先行方向（Ｄ_Ｐ）は切削方向であり、
   前記エンドミルは、 シャンク部分と；前記シャンク部分から切削端面まで前方に延在する切削部分と、を備え、
   前記切削部分は、有効切削長さ（Ｌ_Ｅ）；直径（Ｄ_Ｅ）；複数の一体形成された歯；および前記複数の歯と交互に存在する複数のフルートを備え、
   各フルートは、ねじれ角およびフルート深度を有し、
   各歯は、すくい面；前記すくい面に後続し前記回転軸（Ａ_Ｒ）に垂直な面で測定可能な逃げ面幅を有する逃げ面；前記すくい面と前記逃げ面の交点に形成された切削刃；前記切削刃から離間し前記逃げ面と前記歯に後続する前記フルートのフルート面の交点に形成された逃げ刃；および、前記切削刃から前記中心回転軸に延在する第１の放射状直線と前記中心回転軸から前記後続フルートの底部に延在する第２の放射状直線の間に画定された歯領域を備え、
   前記有効切削長さの前半分の軸方向位置において、
   前記フルートは、１つまたは複数のフルートが最小ねじれ角の値を有し１つまたは複数のフルートが最大ねじれ角の値を有する状態で、平均ねじれ角の値を有し、
   前記歯は、１つまたは複数の歯が最小外周すくい角の値を有し１つまたは複数の歯が最大外周すくい角の値を有する状態で、平均外周すくい角の値を有し、
   少なくとも１つの歯は、前記平均外周すくい角の値より小さい外周すくい角を有し、各そうした歯に先行する前記フルートは、前記平均ねじれ角の値より大きいねじれ角を有する、仕上げエンドミル。
2. 前記有効切削長さの前記前半分の軸方向位置において、
   前記歯が、１つまたは複数の歯が最小歯領域の値を有し１つまたは複数の歯が最大歯領域の値を有する状態で、平均歯領域の値を有し、
   前記歯が、１つまたは複数の歯が最小逃げ面幅の値を有し１つまたは複数の歯が最大逃げ面幅の値を有する状態で、平均逃げ面幅の値を有し、
   少なくとも１つの歯が、前記平均歯領域の値よりも大きい歯領域および前記平均逃げ面幅の値より小さい逃げ面幅を有する、請求項１に記載の仕上げエンドミル。
3. 前記切削部分が２．５Ｄ_Ｅより大きい有効切削長さを有し；
   前記有効切削長さの前記前半分の軸方向位置において、前記歯の少なくとも２つが異なる外周すくい角の値を有し、前記異なる外周すくい角の値の少なくともいくつかが、全ての他の非同一な値と２°以上異なるものであり；
   各フルートの前記フルート深度が、前記シャンクからの距離が増すほどに増大する、請求項１または２に記載の仕上げエンドミル。
4. 前記有効切削長さの前記前半分の軸方向位置において、前記歯の少なくとも３つが異なる外周すくい角を有し、 前記異なる外周すくい角の値の少なくともいくつかが、全ての他の非同一な値と２°以上異なるものであり；
   前記フルートが、６°以下のねじれ差異を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の仕上げエンドミル。
5. 前記少なくとも１つの歯が、少なくとも２つの歯である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の仕上げエンドミル。
6. 各そうした歯に先行する前記フルートの前記ねじれ角が、最大ねじれ角の値と等しい、請求項１〜５のいずれか一項に記載の仕上げエンドミル。
7. 各そうした歯の前記外周すくい角が、最小外周すくい角の値と等しい、請求項１〜６のいずれか一項に記載の仕上げエンドミル。
8. 最小外周すくい角の値に等しい外周すくい角を有する各歯が、前記平均ねじれ角の値より大きいねじれ角を有するフルートによって先行される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の仕上げエンドミル。
9. 最小外周すくい角の値と等しい外周すくい角を有する各歯が、最大ねじれ角の値と等しいねじれ角を有するフルートによって先行される、請求項８に記載の仕上げエンドミル。
10. 前記平均ねじれ角の値より大きいねじれ角を有するフルートの大部分が、前記平均外周すくい角の値より小さい外周すくい角を有する歯によって後続される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の仕上げエンドミル。
11. 有効切削長さの前半分の軸方向位置において、少なくとも１つの歯が、最大外周すくい角の値と等しい外周すくい角を有し、各そうした歯に先行する前記フルートが、最大ねじれ角の値より小さく最小ねじれ角の値より大きいねじれ角を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の仕上げエンドミル。
12. 有効切削長さの前半分の軸方向位置において、少なくとも１つの歯が、前記平均外周すくい角の値より大きい外周すくい角を有し、各そうした歯に先行する前記フルートが、前記平均ねじれ角の値より小さいねじれ角を有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の仕上げエンドミル。
13. 前記複数のフルートの連続するフルートが、３°以下変わる、異なるねじれ角を有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の仕上げエンドミル。
14. 各フルートの前記フルート深度が、前記シャンクからの距離が増すにつれて増大する、前記１〜１３のいずれか一項に記載の仕上げエンドミル。
15. 前記有効切削長さＬ_Ｅが、２．５Ｄ_Ｅ以上である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の仕上げエンドミル。
16. 前記有効切削長さＬ_Ｅが、３．５Ｄ_Ｅ以上である、請求項１５に記載の仕上げエンドミル。
17. 前記有効切削長さＬ_Ｅが、条件Ｌ_Ｅ＝６Ｄ_Ｅ±２Ｄ_Ｅを満たす、請求項１６に記載の仕上げエンドミル。
18. 前記有効切削長さＬ_Ｅが、５．５Ｄ_Ｅ以上である、請求項１５に記載の仕上げエンドミル。
19. 前記切削端面から後方の方向で、前記切削部分の断面における各隣接する切削刃のペアの間のインデックス角が、均等状態に接近し、続いてその状態から逸脱する、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の仕上げエンドミル。
20. 前記インデックス角が、前記有効切削長さの中間への近接性が増すにつれて均等状態に接近する、請求項１９に記載の仕上げエンドミル。
21. 前記エンドミルの前記直径Ｄ_Ｅが、前記有効切削長さにわたって一定値を有する、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の仕上げエンドミル。
22. 前記複数の歯が、５以上の歯である、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の仕上げエンドミル。
23. 前記複数の歯が、１１以下の歯である、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の仕上げエンドミル。
24. 前記複数の歯が、５、７または９の歯と等しい、請求項２２に記載の仕上げエンドミル。
    

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