JP2023143706A - エンドミル - Google Patents

Abstract

【課題】切削の安定性に優れ、かつ長寿命のエンドミルを提供する。【解決手段】中心軸に沿って延びるボディと、ボディの先端に位置する複数の底刃と、ボディの外周面に位置し中心軸周りに螺旋状に捩れる複数の外周刃とを備えるエンドミル。各々の外周刃には、切屑を分断させる複数のチップブレーカが設けられている。１つの外周刃において隣り合うチップブレーカ同士の中心軸方向の間隔は、チップブレーカの中心軸方向の長さをＬｃ［ｍｍ］としたとき、Ｌｃ＋２［ｍｍ］以上、Ｌｃ＋２０［ｍｍ］以下の範囲である。複数のチップブレーカは、ボディの外周部において中心軸周りの螺旋状に配列されている。チップブレーカの螺旋状配列は、ボディの先端に向かうに従ってエンドミル回転方向と反対側に向かって延びている。ボディは、チップブレーカの螺旋状配列を２条または３条有する。【選択図】図１

Description

本発明は、エンドミルに関する。

従来、高切り込み切削における切屑処理のために、切屑を分断させるチップブレーカを外周刃に備えたエンドミルが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特表２０１２－５１８５５０号公報

チップブレーカを備えるエンドミルでは、チップブレーカの配置態様によって、切削抵抗および切屑の状態が変化する。従来のエンドミルには、チップブレーカの最適化により切削性能をさらに高める余地があった。

本発明は、切削の安定性に優れ、かつ長寿命のエンドミルを提供することを目的の一つとする。

本発明の一態様によれば、中心軸回りに回転されるエンドミルであって、中心軸に沿って延びるボディと、前記ボディの先端に位置する複数の底刃と、前記ボディの外周面に位置し中心軸周りに螺旋状に捩れる複数の外周刃とを備えるエンドミルが提供される。各々の前記外周刃には、切屑を分断させる複数のチップブレーカが設けられている。１つの前記外周刃において隣り合う前記チップブレーカ同士の中心軸方向の間隔は、前記チップブレーカの中心軸方向の長さをＬｃ［ｍｍ］としたとき、Ｌｃ＋２［ｍｍ］以上、Ｌｃ＋２０［ｍｍ］以下の範囲である。複数の前記チップブレーカは、前記ボディの外周部において中心軸周りの螺旋状に配列されている。前記チップブレーカの螺旋状配列は、前記ボディの先端に向かうに従ってエンドミル回転方向と反対側に向かって延びている。前記ボディは、前記チップブレーカの螺旋状配列を２条または３条有する。

この構成によれば、チップブレーカを左捩れの螺旋状に配列することで、エンドミルが正回転（右回転）したときに、被削材に接触するチップブレーカの位置が徐々にボディ先端側へ移動するため、ボディ先端側の切刃の切削抵抗が回転に伴って徐々に低下する。これにより、切削加工時にボディが撓みにくくなり、安定した切削加工が可能になる。
また、チップブレーカの螺旋状配列が２条または３条であることにより、適切な厚さおよび長さの切屑を生じさせることができ、切削加工時の外周刃の負荷が過大にならず、工具寿命の低下が生じにくくなる。

前記チップブレーカは、前記エンドミルを中心軸周りに回転させたときの回転軌跡が、左右対称の凹形状かつ、互いに異なる曲率半径を有する複数の円弧を滑らかに接続した複合Ｒ形状である構成としてもよい。

前記チップブレーカの回転軌跡の中心軸方向長さが１．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である構成としてもよい。
前記チップブレーカの回転軌跡において径方向内側に凹む谷部の曲率半径が０．６ｍｍ以上２．５ｍｍ以下である構成としてもよい。
前記チップブレーカの回転軌跡において径方向外側に突出する山部の曲率半径が、０．２ｍｍ以上０．７ｍｍ以下である構成としてもよい。
前記チップブレーカの回転軌跡における前記谷部の深さが０．１５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である構成としてもよい。

本発明の一態様によれば、切削の安定性に優れ、かつ長寿命のエンドミルが提供される。

図１は、実施形態のエンドミルを示す斜視図である。 図２は、実施形態のエンドミルの側面図である。 図３は、実施形態のエンドミルを先端側から見た図である。 図４は、エンドミルを中心軸周りに回転させたときの外周刃の回転軌跡およびチップブレーカの回転軌跡を示す概略図である。 図５は、実施形態のボディ全体の展開図を模式的に示す図である。 図６は、チップブレーカの螺旋状配列を３条備えるボディの展開図の例である。 図７は、隣接する２つのチップブレーカの配置を説明する図である。 図８は、本実施形態のエンドミルの外周刃により生成される切屑の形状を説明する図である。

図１は、実施形態のエンドミルを示す斜視図である。図２は、実施形態のエンドミルの側面図である。図３は、実施形態のエンドミルを先端側から見た図である。
図１に示す本実施形態のエンドミル１０は、中心軸Ｏを中心とした略円柱状である。本実施形態の場合、エンドミル１０は、中心軸Ｏを中心として回転される。したがって中心軸Ｏは、エンドミル１０の回転軸である。本明細書では、中心軸Ｏに沿って延びる方向を「軸方向」、中心軸Ｏに直交する方向を「径方向」、中心軸Ｏの軸周り方向を「周方向」と呼ぶ場合がある。

エンドミル１０は、例えば、超硬合金等の硬質材料からなる。エンドミル１０は、シャンク２とボディ３とを有する。シャンク２は、エンドミル１０の後端側（図２では上側）、ボディ３はエンドミル１０の先端側（図２では下側）に位置する。シャンク２は、本実施形態の場合、円柱状である。ボディ３は、シャンク２の先端から中心軸Ｏに沿って先端側へ延びる。ボディ３は、複数の切屑排出溝４と、複数の外周逃げ面１１とを有する。切屑排出溝４と外周逃げ面１１とのエンドミル回転方向Ｔ前方側の交差稜線部に外周刃７が形成されている。

エンドミル１０は、シャンク２が工作機械の主軸に把持されて中心軸Ｏの軸回りに沿ってエンドミル回転方向Ｔに回転させられる。エンドミル１０は、例えば、中心軸Ｏに垂直な方向に送り出され、ボディ３の切刃（外周刃７）によって被削材に切削加工を施す。

切屑排出溝４は、ボディ３の外周において、ボディ３の軸方向先端から後端に向かうに従って、エンドミル回転方向Ｔとは反対側に中心軸Ｏ回りに捩れて延びる。本実施形態では、ボディ３の外周面に、５つの切屑排出溝４が周方向に互いに間隔を空けて形成されている。

切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔの前方を向く壁面であるすくい面１２と、すくい面１２に隣接するボディ３の外周面である外周逃げ面１１との回転方向前方側の交差稜線部に、外周刃７が形成されている。本実施形態において、ボディ３は、５つの外周刃７を有している。また、ボディ３は、外周刃７を複数の切刃に分断する複数のチップブレーカ８を有している。本実施形態では、チップブレーカ８は、外周刃７を部分的に切り欠いた切欠部からなる。

切屑排出溝４の先端部には、切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔの前方側を向く壁面に沿って凹溝状のギャッシュ５がそれぞれ形成されている。個々のギャッシュ５のエンドミル回転方向Ｔを向く壁面の先端縁には、上記壁面をすくい面とする複数の底刃６が、それぞれ外周刃７の先端から内周側に延びている。

本実施形態のエンドミル１０は、底刃６と外周刃７とがボディ３の外周端において所定角度で交差するスクエアエンドミルである。本実施形態のエンドミル１０は、ラジアスエンドミルまたはボールエンドミルとして構成することもできる。本実施形態のエンドミル１０は、５本の底刃６の分割角が等分ではない、不等分割エンドミルである。本実施形態のエンドミル１０は、等分割エンドミルであってもよい。

図３に示すように、５本の底刃６は、１本の長底刃６ａと、５本の短底刃６ｂから構成される。長底刃６ａは、他の４本の短底刃６ｂよりも長い切刃である。長底刃６ａは、エンドミル１０の先端逃げ面において、先端逃げ面の外周端から中心軸Ｏの近傍まで径方向に沿って延びる。他の短底刃６ｂは、エンドミル１０の先端逃げ面の外周端から長底刃６ａよりも中心軸Ｏと間隔をあけた位置まで延びている。エンドミル１０の先端逃げ面において、短底刃６ｂの内周端よりも内側の領域を通じて、複数のギャッシュ５が互いに繋がっている。

本実施形態では、各々の外周刃７は、軸方向の先端から後端に向かって一定の捩れ角で螺旋状に延びている。本実施形態では、５本全ての外周刃７の捩れ角は互いに等しい。複数の外周刃７の捩れ角を刃毎に異ならせた不等リードのエンドミルとしてもよい。

チップブレーカ８は外周刃７を不連続にする切欠部である。チップブレーカ８は、周方向に隣り合う２つの切屑排出溝４を繋ぐように、外周逃げ面１１を周方向に切り欠いて横断する。チップブレーカ８は、外周逃げ面１１から径方向内側へ凹み、周方向に延びる凹溝である。言い換えると、チップブレーカ８は、周方向に隣り合う２つの切屑排出溝４同士を周方向に連通させる凹溝である。チップブレーカ８のエンドミル回転方向Ｔ側の端部は、外周刃７のすくい面１２に開口する。チップブレーカ８のエンドミル回転方向Ｔ後方側の端部は、外周逃げ面１１のエンドミル回転方向Ｔ後方側に位置する切屑排出溝４の壁面に開口する。各々のチップブレーカ８は、エンドミル回転方向Ｔと概ね平行に延びる。各々のチップブレーカ８は、エンドミル１０を中心軸Ｏ周りに回転させたときの回転軌跡が互いに等しい形状となる。

図４は、エンドミル１０を中心軸Ｏ周りに回転させたときの外周刃７の回転軌跡７０およびチップブレーカ８の回転軌跡８０を示す概略図である。
図４に示すように、外周刃７の回転軌跡７０は、中心軸Ｏに沿って延びる直線状である。チップブレーカ８は、エンドミル１０を中心軸Ｏ周りに回転させたときの回転軌跡８０が、左右対称の凹形状かつ、互いに異なる曲率半径を有する複数の円弧を滑らかに接続した複合Ｒ形状である。すなわち、チップブレーカ８の回転軌跡８０は、軸方向においてチップブレーカ８の両端部に位置する２つの山部８１ａ、８１ｂと、２つの山部８１ａ、８１ｂに挟まれる谷部８２とからなる。

山部８１ａ、８１ｂは、チップブレーカ８の回転軌跡８０において径方向外側に突出する部位である。本実施形態の山部８１ａ、８１ｂは、互いに等しい曲率半径Ｒ１を有する円弧状である。チップブレーカ８の軸方向の両端において、山部８１ａ、８１ｂは、それぞれ外周刃７の回転軌跡７０と滑らかに接続する。

谷部８２は、チップブレーカ８の回転軌跡８０において径方向内側に凹む部位である。谷部８２は、曲率半径Ｒ２を有する円弧状である。谷部８２の軸方向一方側（図示左側）の端は、山部８１ａの一方の端部（図示右側の端部）と滑らかに接続される。谷部８２の軸方向他方側（図示右側）の端部は、山部８１ｂの一方の端部（図示左側の端部）と滑らかに接続される。

本実施形態において、チップブレーカ８の回転軌跡８０の中心軸方向長さＬｃは、１．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。中心軸方向長さＬｃが１．５ｍｍ未満である場合、チップブレーカ８による切屑分断性が十分に得られない。切屑詰まりが生じやすくなるため、工具折損が発生しやすくなる。中心軸方向長さＬｃが２．０ｍｍを超える場合、加工に作用する切刃が短くなり、外周刃７への負荷が大きくなって十分な工具寿命が得られなくなる。

本実施形態では、チップブレーカ８の回転軌跡８０において径方向内側に凹む谷部８２の曲率半径Ｒ２は０．６ｍｍ以上２．５ｍｍ以下である。谷部８２の曲率半径Ｒ２が０．６ｍｍ未満である場合、切削加工時に谷部８２に作用する応力が過度に大きくなり、チップブレーカ８を基点とする工具折損が発生しやすくなる。谷部８２の曲率半径Ｒ２が２．５ｍｍを超える場合、チップブレーカ８の凹形状が横長のなだらかな形状になる。そのため、チップブレーカ８の深さを切屑を十分に分断できる大きさにすると、チップブレーカ８の中心軸方向長さＬｃが大きくなる。そうすると、加工に作用する切刃が短くなるため、外周刃７への負荷が大きくなって十分な工具寿命が得られなくなる。

チップブレーカ８の回転軌跡８０において径方向外側に突出する山部８１ａ、８１ｂの曲率半径Ｒ１は、０．２ｍｍ以上０．７ｍｍ以下であることが好ましい。山部８１ａ、８１ｂの曲率半径Ｒ１を上記範囲内とすることで、径方向切り込みを大きくしても安定して切削加工できるエンドミル１０が得られやすくなる。

本実施形態では、チップブレーカ８の回転軌跡８０における谷部８２の深さｄは、０．１５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。谷部８２の深さｄは、図４に示すように、外周刃７の回転軌跡７０から、谷部８２の谷底までの径方向長さである。谷部８２の深さｄを上記範囲内とすることで、径方向切り込みを大きくしても安定して切削加工できるエンドミル１０が得られやすくなる。

本実施形態のエンドミル１０では、チップブレーカ８は、エンドミル１０を中心軸周りに回転させたときの回転軌跡８０が、左右対称の凹形状かつ、互いに異なる曲率半径を有する複数の円弧を滑らかに接続した複合Ｒ形状であり、チップブレーカ８の回転軌跡８０の中心軸方向長さが１．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であり、チップブレーカ８の回転軌跡８０において径方向内側に凹む谷部の曲率半径が０．６ｍｍ以上２．５ｍｍ以下である構成を備える。これにより、径方向切り込みを大きくしても、工具の損傷を抑制しながら、チップブレーカ８による良好な切屑処理が可能である。本実施形態のエンドミル１０によれば、高能率の切削加工が可能である。

次に、図５は、本実施形態のボディ３全体の展開図を模式的に示す図である。図５では、外周刃７およびチップブレーカ８の配置を見やすくするために、すべての外周刃７（外周逃げ面１１）をそれぞれ一本の直線として表示している。図５の下側はボディ３の先端側であり、図５の上側はボディ３の後端側（シャンク側）である。
本実施形態では、ボディ３は５つの外周刃７を有し、各外周刃７にはそれぞれ２つまたは３つチップブレーカ８が設けられている。

本実施形態では、ボディ３は１３個のチップブレーカ８を有する。２つの外周刃７はそれぞれ２つのチップブレーカ８を有し、３つの外周刃７はそれぞれ３つのチップブレーカ８を有している。さらに、図５に示すように、複数のチップブレーカ８は、ボディ３の外周部において中心軸周りの螺旋状に配列されている。チップブレーカ８の螺旋状配列は、ボディ３の先端に向かうに従ってエンドミル回転方向Ｔと反対側に向かって延びている。すなわち、外周刃７が右捩れの螺旋状であるのに対して、チップブレーカ８の配列は左捩れの螺旋状である。

チップブレーカ８を左捩れの螺旋状に配列することで、エンドミル１０が正回転（右回転）したときに、被削材に接触するチップブレーカ８の位置が徐々にボディ３先端側へ移動するため、ボディ３先端側の切刃の切削抵抗が回転に伴って徐々に低下する。これにより、切削加工時にボディ３が撓みにくくなる。安定した切削加工が可能なエンドミル１０を実現できる。

本実施形態では、ボディ３は、チップブレーカ８の螺旋状配列を２条有する。本実施形態のボディ３には、チップブレーカ８の螺旋状配列Ａ１と螺旋状配列Ａ２が設けられている。チップブレーカ８の配列方向は、周方向において最も近いチップブレーカ同士を結ぶ線に沿う方向である。あるいは、図６に示すように、ボディ３は、チップブレーカ８の螺旋状配列Ａ１、Ａ２、Ａ３の３条を有していてもよい。

チップブレーカ８の螺旋状配列が１条である場合、チップブレーカ８によって分断された切刃が長くなり、切屑が長くなる。切屑を短くするために１つの外周刃７のチップブレーカ８の間隔Ｐを小さくすると、周方向に隣り合う外周刃７のチップブレーカ８が軸方向に重なり合いやすくなる。周方向に隣り合う外周刃のチップブレーカ８が軸方向に重なると、チップブレーカ８が重なった２刃の次の切刃が切り取る切屑厚さが大きくなる。切屑厚さが大きくなると、切刃への負荷が増大し、チッピングや異常損傷が起きやすくなってしまう。
また、チップブレーカ８の螺旋状配列が４条以上である場合、ボディ３におけるチップブレーカ８の数が多くなりすぎて、切削加工に作用する切刃が短くなりすぎる。切刃の負荷が増大して工具寿命の低下につながる。

すなわち、チップブレーカ８の螺旋状配列が２条または３条であることにより、適切な厚さおよび長さの切屑を生じさせることができ、切削加工時の外周刃７の負荷が過大にならず、工具寿命の低下が生じにくくなる。

本実施形態では、各々の外周刃７において、軸方向に隣り合うチップブレーカ８の間隔Ｐは、ボディ３全体においてほぼ一定の長さである。具体的には、１つの外周刃７において隣り合うチップブレーカ８同士の軸方向（中心軸方向）の間隔Ｐは、チップブレーカ８の中心軸方向の長さＬｃ［ｍｍ］に対して、Ｌｃ＋２［ｍｍ］以上、Ｌｃ＋２０［ｍｍ］以下の範囲である。本実施形態の場合、チップブレーカ８の中心軸方向の長さＬｃは、１．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であるから、間隔Ｐの下限値は、３．５ｍｍ以上４ｍｍ以下の範囲であり、間隔Ｐの上限値は、２１．５ｍｍ以上２２ｍｍ以下の範囲である。

チップブレーカ８の間隔Ｐが上記した下限値を下回ると、チップブレーカ８により分断された切刃が過度に短くなり、切刃への負荷が増大してチッピングまたは異常損傷を生じやすくなる。チップブレーカ８の間隔Ｐが上記した上限値を上回ると、切屑が長くなって切屑処理が円滑になされなくなる。

本実施形態では、ボディ３の全体においてチップブレーカ８の間隔Ｐがほぼ一定である構成としたが、この構成に限られない。例えば、エンドミル１０を不等分割あるいは不等リードのエンドミルとした場合には、外周刃７同士の周方向間隔が一定ではなくなる。この場合には、複数のチップブレーカ８が左捩れの螺旋状に配列されるように、個々の外周刃７におけるチップブレーカ８の間隔Ｐを調整するとよい。

本実施形態においてはチップブレーカ８が、外周逃げ面１１を周方向に跨いで延びる凹溝である構成としたが、チップブレーカ８は、図４に示した回転軌跡形状が得られる範囲において、種々に変更可能である。例えば、チップブレーカ８が外周逃げ面１１全体を横断しておらず、チップブレーカ８の後方側の端部が、外周逃げ面１１上に位置する構成であってもよい。

本実施形態のエンドミルでは、近接して配置される２つのチップブレーカ８が、軸方向において互いに離間して配置される。この構成について、図７および図８を参照して説明する。図７は、図５に対応する図であって、隣接する２つのチップブレーカの配置を説明する図である。図８は、本実施形態のエンドミル１０の外周刃７により生成される切屑１００の形状を説明する図である。

図７において、第１のチップブレーカ８Ａと、第２のチップブレーカ８Ｂは、チップブレーカ８の螺旋状配列Ａ１に属し、連続して配置される２つのチップブレーカ８である。第１のチップブレーカ８Ａは、第２のチップブレーカ８Ｂに対してエンドミル回転方向の前方側に位置する。

本実施形態において、第１のチップブレーカ８Ａの先端位置１８ａは、エンドミル回転方向Ｔの後方側に位置する第２のチップブレーカ８Ｂの後端位置１８ｂよりも後端側に位置する。すなわち、先端位置１８ａと後端位置１８ｂとは、中心軸Ｏ方向に間隔ｇを空けて配置される。この位置関係は、螺旋状配列Ａ１に属する他のチップブレーカ８においても同様である。また、螺旋状配列Ａ２に属するチップブレーカ８において同様である。本実施形態では、螺旋状配列Ａ１、Ａ２の捩れ角が一定であり、チップブレーカ８の中心軸方向の長さも一定であるため、チップブレーカ８同士の端部間隔ｇも各螺旋状配列Ａ１、Ａ２において一定の長さである。

図８に示すように、チップブレーカ８ａの直後に位置する外周刃７ａでは、厚さが不均一な切屑１００が生成される。先行する外周刃７のチップブレーカ８ａの部分では、ワークが切削されないため、切屑１００に他の部位よりも切屑厚さが大きい厚肉部１０１が発生する。そして、本実施形態では、連続する２つのチップブレーカ８が、中心軸方向に離れて配置されていることで、図８に示すように、切屑１００において、厚肉部１０１の両側に、厚肉部よりも切屑厚さが小さい薄肉部１０２、１０３が生成される。

このような形状の切屑１００では、先端側から後端側に向かって、薄肉部１０２から切屑厚さが徐々に厚くなって厚肉部１０１となり、その後に、薄肉部１０３に向かって切屑厚さが薄くなる。これにより、切削により切屑１００が生成される際に、厚肉部１０１が切屑１００の端部に位置しないので、回転切削時に外周刃７ａの位置で切削抵抗が急激に上がることがない。したがって本実施形態のエンドミル１０によれば、安定に加工することができる。

上記では、チップブレーカ８の列が２条設けられた構成について説明したが、図６に示した、チップブレーカ８が３条設けられた構成においても同様である。すなわち、螺旋状配列Ａ１～Ａ３の各配列において、螺旋状配列内で連続する２つのチップブレーカ８は、中心軸方向に間隔を空けて配置されている。これにより、外周刃７から発生する切屑の両端部が厚くなるのを抑制できるため、チップブレーカを設けることによる切削抵抗の上昇を抑えることができる。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
本発明者は、上記実施形態のチップブレーカ８について、複数のエンドミルを用いた切削試験により効果を実証した。

本実施例では、チップブレーカの長さと深さを種々に変化させた１２条件について各２本、合計２４本のエンドミルのサンプルを作製した。各サンプルのエンドミルの基本構成は、図１から図４に示したスクエアエンドミルと共通である。エンドミルの工具径Ｄは１２ｍｍとした。チップブレーカの中心軸方向のピッチは１２ｍｍの固定ピッチとした。チップブレーカは２条の左捩れの螺旋状配列とした。

切削試験は、作製した各エンドミルを用いたトロコイド加工により行った。具体的には、径方向の切り込み量ａｅを０．６ｍｍずつ増加させながら、複数回のトロコイド加工を行い、安定して切削加工できる最大の切り込み量ａｅを評価した。各エンドミルについて、最大の切り込み量ａｅを、表２に「送り限界」として記載した。表２の「Ｎ１」、「Ｎ２」は、同一条件のサンプル１本目、２本目にそれぞれ対応する。

表２に示すように、チップブレーカの回転軌跡の中心軸方向長さが１．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であり、チップブレーカの回転軌跡において径方向内側に凹む谷部の曲率半径が０．６ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であるＮｏ．１～６のエンドミルは、送り限界Ｎ１、Ｎ２がいずれも３ｍｍ以上であった。通常、トロコイド加工における送り限界は、工具径Ｄの２０％以下であり、本実施例の場合、２．４ｍｍ（１２ｍｍ×０．２）以下である。Ｎｏ．１～６のエンドミルによれば、従来よりも大きな径方向切り込み量でトロコイド加工を実施することができ、高能率の加工が可能であった。
さらに、チップブレーカの谷部の曲率半径が１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であるＮｏ．１、２のエンドミルによれば、最も高能率の加工が可能であった。

一方、チップブレーカの回転軌跡の中心軸方向長さが１．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲外、または、チップブレーカの回転軌跡において径方向内側に凹む谷部の曲率半径が０．６ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲外であるＮｏ．７～１２のエンドミルでは、送り限界Ｎ１、Ｎ２の少なくとも一方が２．４ｍｍ以下であり、従来と同等の径方向切り込み量でしかトロコイド加工を行えなかった。

（第２実施例）
本実施例では、チップブレーカの条数を変えた３本のエンドミルのサンプルＡ、Ｂ、Ｃを作製した。各サンプルのエンドミルの基本構成は、図１から図４に示したスクエアエンドミルと共通である。エンドミルの工具径Ｄは１２ｍｍとした。チップブレーカの中心軸方向のピッチは１２ｍｍの固定ピッチとした。チップブレーカは１～３条の左捩れの螺旋状配列とした。

切削試験は、作製した各エンドミルを用いた溝加工により行った。溝加工はトロコイド加工よりも切屑詰まりが発生しやすい。径方向の切り込み量ａｅが１２ｍｍの条件で、深さ２４ｍｍ、長さ１５０ｍｍの溝を被削材に加工した。加工時の切屑噛み込みの量、加工音の大きさ、加工された溝の壁面性状を定性評価した。

チップブレーカの条数が１条であるサンプルＡのエンドミルを用いた加工では、チップブレーカが２条設けられたサンプルＢのエンドミル、チップブレーカが３条設けられたサンプルＣのエンドミルをそれぞれ用いた加工に対して、切屑噛み込みが多く発生した。また、加工音についても、サンプルＡのエンドミルが最も大きくなった。

本実施例の溝加工では、工具進行方向の右側に位置する被削材の壁面がダウンカット面、工具進行方向の左側に位置する被削材の壁面がアップカット面である。サンプルＡ～Ｃのエンドミルのいずれにおいても、ダウンカット面では良好な加工面が得られた。一方、アップカット面では、サンプルＡ～Ｃ間で加工面品質に差が生じた。表４に示すように、チップブレーカの条数が１条であるサンプルＡのエンドミルでは、切屑の噛み込みによる加工面の傷が多数発生した。これに対して、チップブレーカが２条設けられたサンプルＢのエンドミルと、チップブレーカが３条設けられたサンプルＣのエンドミルでは、切屑噛み込みによる加工面の傷が格段に少なかった。チップブレーカを２条または３条設けることにより、切屑の噛み込みを効果的に抑制でき、良好な加工面性状が得られることが確認された。

２…シャンク
３…ボディ
４…切屑排出溝
５…ギャッシュ
６…底刃
６ａ…長底刃
６ｂ…短底刃
７…外周刃
８…チップブレーカ
８Ａ…第１のチップブレーカ
８Ｂ…第２のチップブレーカ
１０…エンドミル
１１…外周逃げ面
１２…すくい面
１８ａ…第１のチップブレーカの先端位置
１８ｂ…第２のチップブレーカの後端位置
７０，８０…回転軌跡
８１ａ，８１ｂ…山部
８２…谷部
Ａ１，Ａ２，Ａ３…螺旋状配列
Ｄ…工具径
ｄ…深さ
ｇ…連続する２つのチップブレーカの端部間隔
Ｌｃ…中心軸方向長さ
Ｏ…中心軸
Ｐ…チップブレーカ同士の中心軸方向の間隔
Ｒ１，Ｒ２…曲率半径
Ｔ…エンドミル回転方向

Claims (3)

1. 中心軸回りに回転されるエンドミルであって、
   中心軸に沿って延びるボディと、前記ボディの先端に位置する複数の底刃と、前記ボディの外周面に位置し中心軸周りに螺旋状に捩れる複数の外周刃とを備え、
   各々の前記外周刃には、切屑を分断させる複数のチップブレーカが設けられており、
   １つの前記外周刃において隣り合う前記チップブレーカ同士の中心軸方向の間隔は、前記チップブレーカの中心軸方向の長さをＬｃ［ｍｍ］としたとき、Ｌｃ＋２［ｍｍ］以上、Ｌｃ＋２０［ｍｍ］以下の範囲であり、
   複数の前記チップブレーカは、前記ボディの外周部において中心軸周りの螺旋状に配列されており、
   前記チップブレーカの螺旋状配列は、前記ボディの先端に向かうに従ってエンドミル回転方向と反対側に向かって延びており、
   前記ボディは、前記チップブレーカの螺旋状配列を２条または３条有する、
   エンドミル。
2. 前記チップブレーカは、前記エンドミルを中心軸周りに回転させたときの回転軌跡が、左右対称の凹形状かつ、互いに異なる曲率半径を有する複数の円弧を滑らかに接続した複合Ｒ形状である、
   請求項１に記載のエンドミル。
3. 前記チップブレーカの螺旋状配列において連続する２つの前記チップブレーカにおいて、
   エンドミル回転方向の前方側に位置する第１の前記チップブレーカの中心軸方向の先端位置と、エンドミル回転方向の後方側に位置する第２の前記チップブレーカの中心軸方向の後端位置とは、中心軸方向に間隔を空けて配置される、
   請求項１または２に記載のエンドミル。

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