JP6457394B2 - 回転切削工具による被加工材表面の加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、木材、木質材、樹脂、金属などを用いた家具部材、照明器具などを製造する際に、フライス加工、ルーター加工などに用いられる小径のフライス、エンドミル等の回転切削工具による被加工材の表面に装飾模様を形成するための被加工材表面の加工方法に関する。

フライス、エンドミル等の回転切削工具による被加工材の表面切削加工においては、切れ刃間の境界における高低差等により、被加工材の切削面にナイフマークといわれる刃跡が発生し、そのために加工面の品質を劣化させていた。そのため、従来は、被加工材の表面切削加工においては、専ら邪魔なナイフマークを抑えるための対策がとられてきた。これに対して、特許文献１に示すように、このようなナイフマークを積極的に活用しようとする被加工材表面の加飾方法が提案されている。この加飾方法は、外周に切れ刃を形成した回転切削工具を用いて被加工材の表面を回転切削し、幅が５ｍｍ以上１５０ｍｍ以下のナイフマークを発生させることにより被加工材表面を装飾しようとしている。

上記従来例においては、実施例１として、図３１Ａ，３１Ｂ，３２に示すように、刃径Ｄ＝１２５ｍｍ、刃数＝２の鉋胴を用いて、回転数Ｎ＝２０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝４０ｍ／ｍｉｎ．で切削を行った結果、回転軸方向に連なる長方形の凹凸形状であるナイフマークが形成されている。このナイフマークは、幅Ｗａ＝１０ｍｍ、深さｄ＝０．２００ｍｍであり、幅に対する深さの比（ｄ／Ｗａ）が０．０２０となっている。また、実施例３として、刃径Ｄ＝１５０ｍｍ、刃数＝２の回転切削工具を用いて、回転数Ｎ＝１０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝３０ｍ／ｍｉｎ．で切削が行なわれており、ナイフマークの幅Ｗｂ＝９．５ｍｍ、深さｄ＝０．１５０ｍｍであり、比（ｄ／Ｗｂ）が０．０１６であった。このように、上記加飾方法によれば、回転切削工具の刃径が１２５ｍｍ、１５０ｍｍと非常に大きくなっており、そのナイフマーク幅Ｗ（ｍｍ）と深さｄ（ｍｍ）の比（ｄ／Ｗ）についても０．０１６〜０．０２０といった小さな値であった。このように比（ｄ／Ｗ）が小さいために、ナイフマークによる表面の凹凸の差が十分ではなく、ナイフマークが装飾模様として美観を喚起するには不十分であった。

特開平１０−０５２９９８号公報

本発明は、このような問題を解決しようとするもので、回転切削工具を用いて被加工材の表面に美観を喚起させる装飾模様を形成することができる回転切削工具による被加工材表面の加工方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の構成上の特徴は、ボディの外周に回転軸方向に延びた切れ刃を周方向の複数箇所に設けてなる回転切削工具を用いて被加工材の表面を回転切削することにより切削模様を形成する加工方法であって、切れ刃が回転軸方向に等しいピッチで分割した複数の分割刃で構成されており、分割刃により被加工材の表面に形成されるナイフマークの幅Ｗに対する深さｄの比（ｄ／Ｗ）を３／１００以上とし、さらにナイフマークの幅Ｗを３ｍｍ以下とし、ナイフマークの凹凸部分を光が拡散することによって他の部分より明るくされる切削面を形成し、又は油溜めの機能を有する切削面を形成することにある。なお、ナイフマークの幅Ｗに対する深さｄの比（ｄ／Ｗ）については、３／１００以上であればよいが、好ましくは５／１００以上である。

上記のように構成した本発明においては、被加工材の表面に形成されるナイフマークの幅Ｗに対する深さｄの比（ｄ／Ｗ）を３／１００以上としたことにより、ナイフマークによる被加工材表面の凹凸の差が十分認識できるようになった。そのため、被加工材表面に規則的に形成されるナイフマークが装飾模様として十分に美観を喚起するものになった。その結果、本発明においては、回転切削工具による被加工材の表面切削加工において、十分な美観を呈する装飾として価値の高い加工を行うことができる。また、被加工材表面に形成された十分な凹凸を有するナイフマークにより、被加工材表面において良好な滑り止め機能が得られる。さらに、ナイフマークの幅Ｗを３ｍｍ以下とすることにより、切削面が微細な凹凸形状にされる。例えば、照明器具の表面に切削加工を施すことにより、光がナイフマークの凹凸部分を拡散するために、被加工材表面を他の部分より明るくすることができ、照明器具のデザイン性が高められる。また、金属の被加工材表面においては、ナイフマークの装飾性に加えて油溜めの機能も得られる。

また、本発明の他の特徴は、ボディの外周に軸心方向に傾斜して延びた傾斜切れ刃、又は軸心方向に湾曲して延びた湾曲切れ刃を周方向の複数箇所に設けてなる回転切削工具を用いて被加工材の表面を回転切削することにより切削模様を形成する加工方法であって、傾斜切れ刃が傾斜に沿って、又は湾曲切れ刃が湾曲に沿って等しいピッチで分割した複数の分割刃で構成されており、分割刃により被加工材の表面に形成されるナイフマークの幅Ｗに対する深さｄの比（ｄ／Ｗ）を３／１００以上とし、さらにナイフマークの幅Ｗを３ｍｍ以下とし、ナイフマークの凹凸部分を光が拡散することによって他の部分より明るくされる切削面を形成し、又は油溜めの機能を有する切削面を形成することにある。

他の特徴においては、上記発明の作用効果に加えて、傾斜切れ刃や湾曲切れ刃としたことにより、被削材の角等に傾斜面や湾曲面の切削模様を形成することができ、平面切削模様とは異なる斬新な美観をもたらすことができる。また、分割刃の径が連続的に変化していくことにより、切削模様も連続して変化するという斬新な装飾効果も得られる。

また、本発明において、互いに回転方向において隣接する位置にある切れ刃について、各分割刃を互いに回転軸方向にずらすことが好ましい。このように、隣接する位置にある切れ刃にピッチのずれを設けることにより、ピッチのずれの程度に応じてナイフマークの配列に多様な変化を持たせることができ、装飾模様の美観をさらに高めることができる。

また、本発明において、分割刃の刃先を凸又は凹円弧形状とし、切れ刃の刃径Ｄに対する刃先円弧径Ｒの比（Ｒ／Ｄ）を０．２〜５とすることができる。これにより、分割刃の刃先円弧径Ｒの大きさに応じてナイフマークの配列に多様な変化を持たせることができ、装飾模様の美観をさらに高めることができる。

また、本発明において、分割刃を三角形山形とすることができる。このように、分割刃を三角形山形としたことにより、曲線状の分割刃に比べて鋭角的なナイフマークとすることができ、装飾模様に曲線状のものとは異った美観を得ることができる。

また、本発明において、切れ刃の刃径Ｄを２０ｍｍ以下とすることができる。このように、切れ刃の刃径を２０ｍｍ以下の小径としたことにより、比（ｄ／Ｗ）を実質的に大きくしやすくなり、凹凸の差の大きな明確な装飾模様が得られる。

本発明においては、回転切削工具によって被加工材の表面に形成されるナイフマークの幅Ｗに対する深さｄの比（ｄ／Ｗ）を３／１００以上としたことにより、ナイフマークによる被加工材表面の凹凸の差を十分認識できるようになり、被加工材表面に規則的にあるいは連続して変化するように形成されるナイフマークが装飾模様として十分に美観を喚起するものになった。その結果、本発明においては、被加工材の表面切削加工により、十分な美観を呈する装飾として価値の高い加工を行うことができる。

本発明の実施例１に係るエンドミルを概略的に示す正面図である。 同エンドミルのボディ部分を拡大して示す拡大正面図である。 同エンドミルのボディ部分を拡大して示す拡大側面図である。 同エンドミルを用いた加工例１を示す平面図である。 加工例１を示す斜視図である。 同エンドミルを用いた加工例２を示す平面図である。 加工例２を示す斜視図である。 同エンドミルを用いた加工例３を示す平面図である。 加工例３を示す斜視図である。 同エンドミルを用いた加工例４を示す平面図である。 加工例４を示す斜視図である。 同エンドミルを用いた加工例５を示す平面図である。 加工例５を示す斜視図である。 同エンドミルを用いた加工例６を示す平面図である。 加工例６を示す斜視図である。 同エンドミルを用いた加工例７を示す平面図である。 加工例７を示す斜視図である。 同エンドミルを用いた加工例８を示す平面図である。 加工例８を示す斜視図である。 同エンドミルを用いた加工例９を示す平面図である。 加工例９を示す斜視図である。 同エンドミルを用いた加工例１０を示す平面図である。 加工例１０を示す斜視図である。 同エンドミルを用いた加工例１１を示す平面図である。 加工例１１を示す斜視図である。 同エンドミルを用いた加工例１２を示す平面図である。 加工例１２を示す斜視図である。 実施例２に係るエンドミルのボディ部分を拡大して示す拡大正面図である。 同エンドミルを用いた加工例１３を示す平面図である。 加工例１３を示す斜視図である。 実施例３に係るエンドミルのボディ部分を拡大して示す拡大正面図である。 同エンドミルを用いた加工例１４を示す平面図である。 加工例１４を示す斜視図である。 実施例４に係るエンドミルを用いた加工例１５を示す平面図である。 同エンドミルを用いた加工例１５を示す斜視図である。 実施例４に係るエンドミルを用いた加工例１６を示す平面図である。 加工例１６を示す斜視図である。 実施例５に係るエンドミルを用いた加工例１７を示す平面図である。 加工例１７を示す斜視図である。 実施例６に係るエンドミルのボディ部分を拡大して示す拡大正面図である。 同エンドミルを用いた加工例１８を示す平面図である。 加工例１８を示す斜視図である。 実施例７に係るエンドミルを示す正面図である。 同エンドミルのボディ先端側を拡大して示す拡大正面図である。 同エンドミルを用いた加工例１９を示す平面図である。 加工例１９を示す斜視図である。 実施例８に係るエンドミルのボディ先端側を拡大して示す拡大正面図である。 同エンドミルを用いた加工例２０を示す平面図である。 加工例２０を示す斜視図である。 実施例９に係るエンドミルのボディ先端側を拡大して示す拡大正面図である。 同エンドミルを用いた加工例２１を示す平面図である。 加工例２１を示す斜視図である。 従来例である鉋胴を示す正面図である。 同鉋胴を示す右側面図である。 同鉋胴を用いた加工例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は実施例１に係る回転切削用エンドミル（以下、エンドミルと記す。）１０を正面図により示し、図２Ａ，２Ｂはエンドミル１０のボディ１３を拡大正面図及び拡大側面図により示したものである。エンドミル１０は、大径のシャンク１１の端部に連結部１２を経て同軸状に小径のボディ１３を設けており、ボディ１３の外周の周方向の等間隔離れた２箇所に回転軸方向に延びた一対の切れ刃１４，１５を設けている。つまり、このエンドミル１０の刃数Ｚは２である。切れ刃１４，１５は、回転軸方向に同一ピッチＰ（同一長さ）の分割刃１４ａ，１５ａが複数連続して形成されている。分割刃１４ａ，１５ａの刃先は、刃先円弧径Ｒで外方向に膨らんだ円弧形となっている。また、分割刃１４ａと分割刃１５ａとは回転軸方向に半ピッチずつずれて配置されている。エンドミル１０の刃径Ｄは、切れ刃１４，１５の最も外周の刃先からボディ１３の軸心までの長さの２倍である。

エンドミル１０（刃数Ｚ＝２）については、刃径Ｄ、刃先円弧径Ｒ、ピッチＰ、回転数Ｎ及び被加工材の送り速度Ｆを変化させることにより、被加工材表面に形成される切削模様が多様に変化する。以下に、三次元ＣＡＤを用いたシミュレーションにより、エンドミル１０によるナイフマーク形成の加工例１〜１２について説明し、併せてナイフマークの幅Ｗと深さｄを算出し、比（ｄ／Ｗ）を算出した。各加工例についての刃径Ｄ、刃数Ｚ、刃先円弧径Ｒ、ピッチＰ、回転数Ｎ、送り速度Ｆ、Ｆ／Ｎ、ナイフマーク幅Ｗ、深さｄ、及び比（ｄ／Ｗ）を下記表１に示す。なお、各加工例においては、刃先全体が被加工材に切り込まれるようになっている。

加工例１は、刃径Ｄ＝４ｍｍ、刃先円弧径Ｒ＝２ｍｍ、Ｒ／Ｄ＝０．５、ピッチＰ＝１．２５ｍｍ、回転数Ｎ＝３０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝３．７５ｍ／ｍｉｎ．、Ｆ／Ｎ＝１．２５ｍｍである。加工例１の切削模様は、図３Ａ，３Ｂに示すように加工方向に対して４５°傾斜した正方形の格子形状となっている。ナイフマークの幅Ｗが１．２５０ｍｍ、深さｄが０．１００ｍｍ、比（ｄ／Ｗ）が０．０８０となった。

加工例２は、刃径Ｄ＝４ｍｍ、刃先円弧径Ｒ＝２ｍｍ、Ｒ／Ｄ＝０．５、ピッチＰ＝０．５ｍｍ、回転数Ｎ＝３０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝１．５ｍ／ｍｉｎ．、Ｆ／Ｎ＝０．５ｍｍである。加工例２の切削模様は、加工例１に対してピッチＰと送り速度Ｆを小さくしたことにより、図４Ａ，４Ｂに示すように、加工例１に比べて非常に微小な正方形の格子形状となっている。ナイフマークの幅Ｗが０．５００ｍｍ、深さｄが０．０１６ｍｍ、比（ｄ／Ｗ）が０．０３１となった。

加工例３は、刃径Ｄ＝１０ｍｍ、刃先円弧径Ｒ＝５ｍｍ、Ｒ／Ｄ＝０．５、ピッチＰ＝２．８ｍｍ、回転数Ｎ＝３０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝８．４ｍ／ｍｉｎ．、Ｆ／Ｎ＝２．８ｍｍである。加工例３の切削模様は、加工例１に対して刃径Ｄと刃先円弧径Ｒを２．５倍、ピッチＰを２．２倍、送り速度Ｆを２．２倍と大きくしたことにより、図５Ａ，５Ｂに示すように加工方向に対して４５°傾斜した加工例１に比べて非常に大きい正方形の格子形状となっている。ナイフマークの幅Ｗが２．８００ｍｍ、深さｄが０．２００ｍｍ、比（ｄ／Ｗ）が０．０７１となった。

加工例４は、刃径Ｄ＝４ｍｍ、刃先円弧径Ｒ＝２ｍｍ、Ｒ／Ｄ＝０．５、ピッチＰ＝１．２５ｍｍ、回転数Ｎ＝３０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝２．１６６ｍ／ｍｉｎ．、Ｆ／Ｎ＝０．７２２ｍｍである。加工例４の切削模様は、送り速度Ｆを加工例１の０．６倍程度と小さくしたことにより、図６Ａ，６Ｂに示すように、小さな正六角形を加工方向に連続して配列した形状となっている。ナイフマークの幅Ｗが０．７２２ｍｍ、深さｄが０．０４４ｍｍ、比（ｄ／Ｗ）が０．０６１となった。

加工例５は、刃径Ｄ＝４ｍｍ、刃先円弧径Ｒ＝２ｍｍ、Ｒ／Ｄ＝０．５、ピッチＰ＝１．２５ｍｍ、回転数Ｎ＝３０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝６．４８ｍ／ｍｉｎ．、Ｆ／Ｎ＝２．１６ｍｍである。加工例５の切削模様は、送り速度Ｆを加工例１の１．７倍程度と大きくしたことにより、図７Ａ，７Ｂに示すように、大きな正六角形が交互に配列された形状となっている。ナイフマークの幅Ｗが１．４４２ｍｍ、深さｄが０．１３４ｍｍ、比（ｄ／Ｗ）が０．０９３となった。

加工例６は、刃径Ｄ＝４ｍｍ、刃先円弧径Ｒ＝２ｍｍ、Ｒ／Ｄ＝０．５、ピッチＰ＝１．２５ｍｍ、回転数Ｎ＝３０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝３ｍ／ｍｉｎ．、Ｆ／Ｎ＝１ｍｍである。加工例６の切削模様は、送り速度Ｆを加工例１の０．８倍と小さくしたことにより、図８Ａ，８Ｂに示すように、加工例１の正方形をわずかにくずした格子形状となっている。ナイフマークの幅Ｗが１．０００ｍｍ、深さｄが０．０６７ｍｍ、比（ｄ／Ｗ）が０．０６７となった。

加工例７は、刃径Ｄ＝４ｍｍ、刃先円弧径Ｒ＝５ｍｍ、Ｒ／Ｄ＝１．２５、ピッチＰ＝１．２５ｍｍ、回転数Ｎ＝３０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝３．７５ｍ／ｍｉｎ．、Ｆ／Ｎ＝１．２５ｍｍである。加工例７の切削模様は、刃先円弧径Ｒを加工例１の２．５倍と大きくしたことにより、図９Ａ，９Ｂに示すように、加工方向に短い六角形を交互に配列した形状となっている。ナイフマークの幅Ｗが０．８７４ｍｍ、深さｄが０．０４８ｍｍ、比（ｄ／Ｗ）が０．０５５となった。

加工例８は、刃径Ｄ＝４ｍｍ、刃先円弧径Ｒ＝１．５ｍｍ、Ｒ／Ｄ＝０．３７５、ピッチＰ＝１．２５ｍｍ、回転数Ｎ＝３０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝３．７５ｍ／ｍｉｎ．、Ｆ／Ｎ＝１．２５ｍｍである。加工例８の切削模様は、刃先円弧径Ｒを加工例１の０．７５倍と小さくしたことにより、図１０Ａ，１０Ｂに示すように、加工例１の正方形をわずかに崩した菱形を加工方向に連続して配列した形状となっている。ナイフマークの幅Ｗが１．２５０ｍｍ、深さｄが０．１０２ｍｍ、比（ｄ／Ｗ）が０．０８２となった。

加工例９は、刃径Ｄ＝４ｍｍ、刃先円弧径Ｒ＝１．５ｍｍ、Ｒ／Ｄ＝０．３７５、ピッチＰ＝２ｍｍ、回転数Ｎ＝３０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝３．７５ｍ／ｍｉｎ．、Ｆ／Ｎ＝１．２５ｍｍである。加工例９の切削模様は、加工例１に対して刃先円弧径Ｒを０．７５倍と小さくし、ピッチＰを１．６倍と大きくしたことにより、図１１Ａ，１１Ｂに示すように、六角形を加工方向に連続して配列した形状となっている。ナイフマークの幅Ｗが１．２５０ｍｍ、深さｄが０．１４５ｍｍ、比（ｄ／Ｗ）が０．１１６となった。

加工例１０は、刃径Ｄ＝４ｍｍ、刃先円弧径Ｒ＝０．８ｍｍ、Ｒ／Ｄ＝０．２、ピッチＰ＝０．７ｍｍ、回転数Ｎ＝３０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝２．１ｍ／ｍｉｎ．、Ｆ／Ｎ＝０．７ｍｍである。加工例１０の切削模様は、加工例１に対して刃先円弧径Ｒを０．４倍と小さくし、ピッチＰを０．５６倍と小さくしたことにより、図１２Ａ，１２Ｂに示すように、加工方向に長い微小な六角形を交互に配列した形状となっている。ナイフマークの幅Ｗが０．７００ｍｍ、深さｄが０．０３８ｍｍ、比（ｄ／Ｗ）が０．０５４となった。

加工例１１は、刃径Ｄ＝４ｍｍ、刃先円弧径Ｒ＝２０ｍｍ、Ｒ／Ｄ＝５、ピッチＰ＝３ｍｍ、回転数Ｎ＝３０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝６ｍ／ｍｉｎ．、Ｆ／Ｎ＝２ｍｍである。加工例１１の切削模様は、加工例１に対して刃先円弧径Ｒを１０倍と大きくし、ピッチＰを２．４倍と大きくしたことにより、図１３Ａ，１３Ｂに示すように、加工方向に短い六角形を交互に配列した形状となっている。ナイフマークの幅Ｗが１．２２２ｍｍ、深さｄが０．０９６ｍｍ、比（ｄ／Ｗ）が０．０７９となった。

加工例１２は、刃径Ｄ＝２０ｍｍ、刃先円弧径Ｒ＝４ｍｍ、Ｒ／Ｄ＝０．２、ピッチＰ＝３ｍｍ、回転数Ｎ＝３０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝９ｍ／ｍｉｎ．、Ｆ／Ｎ＝３ｍｍである。加工例１２の切削模様は、加工例１に対して刃径Ｄを５倍、刃先円弧径Ｒを２倍、ピッチＰを２．４倍と大きくしたことにより、図１４Ａ，１４Ｂに示すように、加工方向に長い大きな六角形を交互に配列した形状となっている。ナイフマークの幅Ｗが３．０００ｍｍ、深さｄが０．１３９ｍｍ、比（ｄ／Ｗ）が０．０４６となった。

つぎに、実施例２について図面を用いて説明する。図１５は、実施例２に係るエンドミル１６のボディ１７を拡大正面図により示したものである。ボディ１７は、外周の周方向の１８０°離れた２箇所に回転軸方向に延びた一対の切れ刃１８、１９を設けている。切れ刃１８，１９は、回転軸方向に同一ピッチＰ（同一長さ）の分割刃１８ａ，１９ａが複数連続して形成されている。分割刃１８ａ，１９ａの刃先は、刃先円弧径Ｒで径方向に凹んだ円弧形となっている。また、分割刃１８ａと分割刃１９ａとは回転軸方向に半ピッチずつずれて配置されている。以下に、実施例１と同様にエンドミル１６による加工例１３について説明する。加工例１３のデータについては上記表１に示す。

加工例１３は、刃径Ｄ＝４ｍｍ、刃数Ｚ＝２、刃先円弧径Ｒ＝逆２ｍｍ（凹形状）、Ｒ／Ｄ＝０．５、ピッチＰ＝１．２５ｍ、回転数Ｎ＝３０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝３．７５ｍ／ｍｉｎ．、Ｆ／Ｎ＝１．２５ｍｍである。加工例１３の切削模様は、刃先を加工例１と反対の凹形状としたことにより、図１６Ａ，１６Ｂに示すように加工例１の正方形の配列に加工方向に筋を加えた形状となっている。ナイフマークの幅Ｗが１．２５０ｍｍ、深さｄが０．１００ｍｍ、比（ｄ／Ｗ）が０．０８０となった。

つぎに、実施例３について図面を用いて説明する。図１７は、実施例３に係るエンドミル２０のボディ２１を拡大正面図により示したものである。ボディ２１は、外周の周方向の１８０°離れた２箇所に回転軸方向に延びた一対の切れ刃２２，２３を設けている。切れ刃２２，２３は、回転軸方向に同一ピッチＰ（同一長さ）の分割刃２２ａ，２３ａが複数連続して形成されている。分割刃２２ａ，２３ａの刃先は、頂角が１２０°の二等辺三角形で突出した山形となっている。また、分割刃２２ａと分割刃２３ａとは回転軸方向に半ピッチずつずれて配置されている。以下に、実施例１と同様にエンドミル２０による加工例１４について説明する。加工例１４のデータについては上記表１に示す。

加工例１４は、刃径Ｄ＝４ｍｍ、刃数Ｚ＝２、刃先角度Ｖ＝１２０°（Ｖ形状）、ピッチＰ＝１．２５ｍ、回転数Ｎ＝３０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝３．７５ｍ／ｍｉｎ．、Ｆ／Ｎ＝１．２５ｍｍである。加工例１４の切削模様は、刃先を山形としたことにより、図１８Ａ，１８Ｂに示すように、加工方向に長い六角形が連続して配置されかつ加工方向に延びた筋で分断された形状となっている。ナイフマークの幅Ｗが１．２５０ｍｍ、深さｄが０．２３４ｍｍ、比（ｄ／Ｗ）が０．１８７となった。

つぎに、実施例４について用いて説明する。実施例４に係るエンドミルは、実施例１と異なり、切れ刃をボディの周方向の１２０°離れた３箇所、あるいは周方向の９０°離れた４箇所に設けるようにしたものである。切れ刃が３箇所の場合は、各切れ刃の分割刃は回転軸方向に１／３ピッチずつずれて配置され、切れ刃が４箇所の場合は、各切れ刃の分割刃は回転軸方向に１／４ピッチずつずれて配置されている。以下に、実施例１と同様にエンドミルによる加工例１５，１６について説明する。加工例１５，１６のデータについては上記表１に示す。

加工例１５は、刃径Ｄ＝６ｍｍ、刃数Ｚ＝３、刃先円弧径Ｒ＝３ｍｍ、Ｒ／Ｄ＝０．５、ピッチＰ＝２．１ｍｍ、回転数Ｎ＝３０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝６．３ｍ／ｍｉｎ．、Ｆ／Ｎ＝２．１ｍｍである。加工例１５の切削模様は、切れ刃を３箇所とし、刃先を外方向に膨らんだ円弧形としたことにより、図１９Ａ，１９Ｂに示すように、加工方向に対して斜めに傾いた縦長の六角形が格子状に配列されている。ナイフマークの幅Ｗが１．６３３ｍｍ、深さｄが０．１１６ｍｍ、比（ｄ／Ｗ）が０．０７１となった。

加工例１６は、刃径Ｄ＝６ｍｍ、刃数Ｚ＝４、刃先円弧径Ｒ＝３ｍｍ、Ｒ／Ｄ＝０．５、ピッチＰ＝２ｍｍ、回転数Ｎ＝３０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝６ｍ／ｍｉｎ．、Ｆ／Ｎ＝２ｍｍである。加工例１６の切削模様は、切れ刃を４箇所とし、刃先を外方向に膨らんだ円弧形としたことにより、図２０Ａ，２０Ｂに示すように、加工方向に対して斜めに傾いた縦長の長方形が配列されている。ナイフマークの幅Ｗが１．５００ｍｍ、深さｄが０．１０６ｍｍ、比（ｄ／Ｗ）が０．０７１となった。

つぎに、実施例５について用いて説明する。実施例５においては、実施例１の加工例１に係るエンドミル１０が用いられるが、被加工材への切れ刃１４，１５の切り込みを上記加工例１〜１６と異なり、分割刃１４ａ，１５ａの外方側の一部（０．０２ｍｍ）としたものである。実施例５の加工例１７について図２１Ａ，２１Ｂに示す。加工例１７によれば、切り込み量を０．０２ｍｍとしたことにより、切削模様は互いに分離した小円形の溝として加工例１の正方形の頂点に相当する位置に配置されたものとなる。切り込み量を変化させることにより、円形溝の径を変えることができる。

つぎに、実施例６について図面を用いて説明する。図２２は、実施例６に係るエンドミル２５のボディ２６の先端側を拡大正面図により示したものである。ボディ２６は、外周の周方向の１８０°離れた２箇所に回転軸方向に延びた一対の切れ刃２７，２８を設けている。切れ刃２７，２８は、回転軸方向に同一ピッチＰ（同一長さ）でかつ凹部２７ｂ，２８ｂを隔てて分割刃２７ａ，２８ａが複数形成されている。分割刃２７ａ，２８ａの刃先は、回転軸方向に平行な平刃となっている。また、分割刃２７ａと分割刃２８ａとは回転軸方向に半ピッチずつずれて配置されている。以下に、実施例１と同様にエンドミル２５による加工例１８について説明する。加工例１８のデータについては上記表１に示す。

加工例１８は、刃径Ｄ＝４ｍｍ、刃数Ｚ＝２、ピッチＰ＝２ｍｍ、回転数Ｎ＝３０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝３ｍ／ｍｉｎ．、Ｆ／Ｎ＝１ｍｍである。加工例１８の切削模様は、刃先を平坦面としたことにより、図２３Ａ，２３Ｂに示すように、加工方向にほぼ正方形が連続して配置された形状となっている。ナイフマークの幅Ｗが１．０００ｍｍ、深さｄが０．０６４ｍｍ、比（ｄ／Ｗ）が０．０６４となった。

つぎに、実施例７について図面を用いて説明する。図２４，２５は、実施例７に係るエンドミル３０を正面図により示し、ボディ３１の先端側を拡大正面図により示したものである。実施例７では、上記実施例１〜６と異なり、ボディ３１の切れ刃の形成される先端側が軸方向に対して略４５°で切り欠かれた傾斜面となっている。切れ刃３２，３３は、外周の周方向の１８０°離れた２箇所に設けられている。切れ刃３２，３３は、傾斜に沿って同一ピッチＰ（同一長さ）の分割刃３２ａ，３３ａが複数連続して形成されている。分割刃３２ａ，３３ａの刃先は、刃先円弧径Ｒで外方に膨らんだ円弧形となっている。また、分割刃１８ａと分割刃１９ａとは傾斜方向に半ピッチずつずれて配置されている。切れ刃３２，３３を傾斜状の配置としたことにより、エンドミル３０の１回転あたりの分割刃３２ａ，３３ａの切削する位置の外径が、先端側に行くにしたがって小さくなる。以下に、実施例７のエンドミル３０による加工例１９について説明する。加工例１９についての刃径Ｄ、刃数Ｚ、刃先円弧径Ｒ、ピッチＰ、回転数Ｎ、送り速度Ｆ、Ｆ／Ｎ、ナイフマーク幅Ｗ、深さｄ、及び比（ｄ／Ｗ）を下記表２に示す。なお、加工例１９においては、刃先全体が被加工材に切り込まれるようになっている。

加工例１９は、最小刃径Ｄ＝２ｍｍ、刃数Ｚ＝２、刃先円弧径Ｒ＝２ｍｍ、Ｒ／Ｄ＝１、ピッチＰ＝１．２５ｍｍ、回転数Ｎ＝３０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝３．７５ｍ／ｍｉｎ．、Ｆ／Ｎ＝１．２５ｍｍである。加工例１９の切削模様は、切れ刃３２，３３を傾斜状の配置としたことにより、図２６Ａ，２６Ｂに示すように、被削材の角等に傾斜面の切削模様を形成することができ、平面切削模様とは異なる斬新な美観をもたらすことができる。また、分割刃３２ａ，３３ａの径が連続的に変化していくことにより、切れ刃シャンク側で加工方向に長い六角形状であるが、徐々に縦方向に長くなり、切れ刃先端側ではほぼ菱形形状となり、切削模様が連続して変化するという斬新な装飾効果も得られる。ナイフマークの幅が１．２５０ｍｍ、深さｄが０．０５２ｍｍ、比（ｄ／Ｗ）が０．０４２となった。

つぎに、実施例８について図面を用いて説明する。図２７は、実施例８に係るエンドミル３５のボディ３６の先端側を部分拡大正面図により示したものである。実施例８では、上記実施例７と異なり、ボディ３６の切れ刃の形成される先端側が１／４円状に切り欠かれた円弧面となっている。切れ刃３７，３８は、ボディ３６外周の周方向の１８０°離れた２箇所に設けられている。切れ刃３７，３８は、円弧方向に同一ピッチＰ（同一長さ）の分割刃３７ａ，３８ａが複数連続して形成されている。分割刃３７ａ，３８ａの刃先は、刃先円弧径Ｒで外方に膨らんだ円弧形となっている。また、分割刃３７ａと分割刃３８ａとは傾斜方向に半ピッチずつずれて配置されている。切れ刃３７，３８を円弧状の配置としたことにより、エンドミル３５の１回転あたりの分割刃３７ａ，３８ａの切削する位置の刃径が、先端側に行くにしたがって小さくなる。以下に、実施例８のエンドミル３５による加工例２０について説明する。加工例２０のデータについては上記表２に示す。

加工例２０は、最小刃径Ｄ＝４ｍｍ、刃数Ｚ＝２、刃先円弧径Ｒ＝２ｍｍ、Ｒ／Ｄ＝０．５、ピッチＰ＝１．３ｍｍ、回転数Ｎ＝３０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝３．７５ｍ／ｍｉｎ．、Ｆ／Ｎ＝１．２５ｍｍである。加工例２０の切削模様は、切れ刃３７，３８を円弧状の配置としたことにより、図２８Ａ，２８Ｂに示すように、被削材の角等に傾斜面の１／４円弧形状で膨らんだ切削模様を形成することができ、平面切削模様とは異なる斬新な美観をもたらすことができる。また、分割刃３２ａ，３３ａの径が連続的に変化していくことにより、切れ刃シャンク側で加工方向に長い長方形状であるが、徐々に六角形になり、切れ刃先端側ではほぼ菱形形状となり、切削模様が連続して変化するという斬新な装飾効果も得られる。ナイフマークの幅が１．２５０ｍｍ、深さｄが０．０８８ｍｍ、比（ｄ／Ｗ）が０．０７０となった。

つぎに、実施例９について図面を用いて説明する。図２９は、実施例９に係るエンドミル４０のボディ４１の先端側を部分拡大正面図により示したものである。実施例９では、ボディ４１の切れ刃の形成される先端側は、先端に向うに従って切れ刃が軸心に向い再び外へ向かう円弧状に切り欠かれた円弧面となっている。切れ刃４２，４３は、ボディ４１外周の周方向の１８０°離れた２箇所に設けられている。切れ刃４２，４３は、円弧方向に同一ピッチＰ（同一長さ）の分割刃４２ａ，４３ａが複数連続して形成されている。分割刃４２ａ，４３ａの刃先は、刃先円弧径Ｒで外方に膨らんだ円弧形となっている。また、分割刃４２ａと分割刃４３ａとは傾斜方向に半ピッチずつずれて配置されている。切れ刃４２，４３を円弧状の配置としたことにより、エンドミル４０の１回転あたりの分割刃４２ａ，４３ａの切削する位置の外径が、軸方向中央側に行くにしたがって小さくなる。以下に、実施例９のエンドミル４０による加工例２１について説明する。加工例２１のデータについては上記表２に示す。

加工例２１は、最小刃径Ｄ＝８ｍｍ、刃数Ｚ＝２、刃先円弧径Ｒ＝２ｍｍ、Ｒ／Ｄ＝０．２５、ピッチＰ＝１．２７５ｍｍ、回転数Ｎ＝３０００ｒｐｍ、送り速度Ｆ＝３ｍ／ｍｉｎ．、Ｆ／Ｎ＝１ｍｍである。加工例２１の切削模様は、切れ刃４２，４３を軸方向に対称な円弧状の配置としたことにより、図３０Ａ，３０Ｂに示すように、被削材に対称な円弧形状で膨らんだ切削模様を形成することができ、平面切削模様とは異なる斬新な美観をもたらすことができる。また、分割刃３２ａ，３３ａの径が連続的に変化していくことにより、切れ刃中央ではほぼ六角形状であるが、切れ刃両端側ではほぼ加工方向に長い六角形状となり、切削模様が連続して変化するという斬新な装飾効果も得られる。ナイフマークの幅Ｗが１．０００ｍｍ、深さｄが０．０４８ｍｍ、比（ｄ／Ｗ）が０．０４８となった。

以上の結果、上記各実施例１〜９においては、エンドミル１０，１６，２０，２５，３０，３５，４０を用いた被加工材の回転切削により表面に現れる切れナイフマークの幅Ｗに対する深さｄの比（ｄ／Ｗ）を３／１００以上としたことにより、ナイフマークによる被加工材表面の凹凸の差が十分認識できるようになった。その結果、被加工材表面に規則的に形成されるナイフマークが装飾模様として十分に美観を喚起するものになった。また、実施例１〜４においては、隣接する位置にある切れ刃１４，１５，１８，１９，２２，２３，２７，２８，３２，３３，３７，３８，４２，４３の分割刃１４ａ，１５ａ，１８ａ，１９ａ，２２ａ，２３ａ，２７ａ，２８ａ，３２ａ，３３ａ，３７ａ，３８ａ，４２ａ，４３ａにピッチのずれを設けることにより、ピッチのずれの程度に応じてナイフマークの配列に多様な変化を持たせることができ、装飾模様の美観をさらに高めることができる。さらに、分割刃１４ａ，１５ａ，１８ａ，１９ａ，３２ａ，３３ａ，３７ａ，３８ａ，４２ａ，４３ａの刃先円弧径Ｒのエンドミル１０，１６，２０，３０，３５，４０の刃径Ｄに対する比（Ｒ／Ｄ）を０．２〜５倍の範囲とし、また分割刃２２ａ，２３ａの刃先角度Ｖを変更することにより、刃先円弧径Ｒまたは刃先角度Ｖの大きさに応じてナイフマークの配列に多様な変化を持たせることができ、装飾模様の美観をさらに高めることができる。なお、実施例７〜９（加工例１９〜２１）については、刃径Ｄが変化することにより比（Ｒ／Ｄ）の値も変化して一部が０．２より小さくなるが、特に比（Ｒ／Ｄ）が０．２以上の範囲でナイフマークの配列に多様な変化を持たせることによる装飾模様の美観を高める効果が顕著に得られる。

また、切れ刃１４，１５，１８，１９，２２，２３，２７，２８の刃径を２０ｍｍ以下の小径としたことにより、比（ｄ／Ｗ）を実質的に大きくしやすくなり、凹凸の差の大きな明確な装飾模様が得られる。また、実施例５では、切れ刃１４，１５の切り込み量を少なくすることにより、美観を有する水玉模様の加工を行うことができる。その結果、実施例１〜６においては、被加工材の回転切削加工によって、十分な美観を呈する装飾として価値の高い加工を行うことができる。

また、実施例７〜９においては、傾斜した切れ刃３２，３３や湾曲した切れ刃３７，３８，４２，４３としたことにより、被削材の角等に傾斜面や湾曲面の切削模様を形成することができ、平面切削模様とは異なる斬新な美観をもたらすことができる。また、分割刃３２ａ，３３ａ，３７ａ，３８ａ，４２ａ，４３ａの径が連続的に変化していくことにより、切削模様も連続して変化するという斬新な装飾効果も得られる。

また、本実施例においては、被加工材表面に形成された十分な凹凸を有するナイフマークにより、被加工材表面において良好な滑り止め機能が得られる。さらに、照明器具の表面に切削加工を施すことにより、光が凹凸部分を拡散するために、被加工材表面を他の部分より明るくすることができ、照明器具のデザイン性を高めることができる。また、金属の被加工材表面においては、ナイフマークの装飾性に加えて油溜めの機能も得られる。

なお、上記各実施例に示した切削面については一例であり、切れ刃の刃径Ｄ、刃数Ｚ、刃先円弧径Ｒ、ピッチＰ、切削工具の回転数Ｎ、送り速度Ｆを変更することにより、多様な切削模様を得ることができる。また、上記各実施例では、回転切削工具としてエンドミルが用いられているが、これに代えてフライス、鉋胴等を用いることができる。その他、上記実施例については一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変更して実施することができる。

１０，１６，２０，２５，３０，３５，４０…エンドミル、１１…シャンク、１３，１７，２１…ボディ、１４，１５，１８，１９，２２，２３，２７，２８，３２，３３，３７，３８，４２，４３…切れ刃、１４ａ，１５ａ，１８ａ，１９ａ，２２ａ，２３ａ，２７ａ，２８ａ，３２ａ，３３ａ，３７ａ，３８ａ，４２ａ，４３ａ…分割刃。

Claims (6)

1. ボディの外周に回転軸方向に延びた切れ刃を周方向の複数箇所に設けてなる回転切削工具を用いて被加工材の表面を回転切削することにより切削模様を形成する加工方法であって、前記切れ刃が回転軸方向に等しいピッチで分割した複数の分割刃で構成されており、該分割刃により被加工材の表面に形成されるナイフマークの幅Ｗに対する深さｄの比（ｄ／Ｗ）を３／１００以上とし、さらに前記ナイフマークの幅Ｗを３ｍｍ以下とし、該ナイフマークの凹凸部分を光が拡散することによって他の部分より明るくされる切削面を形成し、又は油溜めの機能を有する切削面を形成すること特徴とする回転切削工具による被加工材表面の加工方法。
2. ボディの外周に軸心方向に傾斜して延びた傾斜切れ刃、又は軸心方向に湾曲して延びた湾曲切れ刃を周方向の複数箇所に設けてなる回転切削工具を用いて被加工材の表面を回転切削することにより切削模様を形成する加工方法であって、前記傾斜切れ刃が傾斜に沿って、又は前記湾曲切れ刃が湾曲に沿って等しいピッチで分割した複数の分割刃で構成されており、該分割刃により被加工材の表面に形成されるナイフマークの幅Ｗに対する深さｄの比（ｄ／Ｗ）を３／１００以上とし、さらに前記ナイフマークの幅Ｗを３ｍｍ以下とし、該ナイフマークの凹凸部分を光が拡散することによって他の部分より明るくされる切削面を形成し、又は油溜めの機能を有する切削面を形成することを特徴とする回転切削工具による被加工材表面の加工方法。
3. 互いに回転方向において隣接する位置にある前記切れ刃について、前記各分割刃を互いに回転軸方向にずらすことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転切削工具による被加工材表面の加工方法。
4. 前記分割刃の刃先を凸又は凹円弧形状とし、前記切れ刃の刃径Ｄに対する刃先円弧径Ｒの比（Ｒ／Ｄ）を０．２〜５としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の回転切削工具による被加工材表面の加工方法。
5. 前記分割刃を三角形山形としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の回転切削工具による被加工材表面の加工方法。
6. 前記切れ刃の刃径Ｄを２０ｍｍ以下としたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の回転切削工具による被加工材表面の加工方法。

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