JP6775855B2

JP6775855B2 - マイクロ歯が配置される炭素繊維複合材料専用エンド刃付きのエンドミルの設計方法

Info

Publication number: JP6775855B2
Application number: JP2019555845A
Authority: JP
Inventors: 振元賈; 福吉王; 澤剛王; 猛趙; 博宇張; 玉白
Original assignee: Dalian University of Technology
Current assignee: Dalian University of Technology
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2018-05-17
Publication date: 2020-10-28
Anticipated expiration: 2038-05-17
Also published as: US20190299304A1; EP3533547A4; CN107363312B; EP3533547B1; CN107363312A; EP3533547A1; JP2020516473A; WO2019047557A1

Description

本発明は機械加工におけるミーリング工具の技術分野に属し、マイクロ歯配置が設計可能な炭素繊維複合材料専用エンド刃付きのエンドミルに関し、フライスのエンド刃部分に、フライスの軸線を中心に対称な２本の切れ刃方向に、２本の平行なＶ型切り屑ポケットが設計されており、この構造により、止め溝、止め窓を高速ミーリングする時の切り屑排出性能を高めて、エンド刃の摩耗を低減すると同時に、周刃マイクロ歯を配置設計して、マイクロ歯切れ刃エッジの切削厚さを低減して、マイクロ歯エッジの破損の問題を効果的に解決でき、最終的に窓底、溝底面の品質及びフライス刃具の寿命を向上させる。

炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）は、他の金属材料より強度が高く、耐疲労性、耐腐食性及び載置能力が強いなどの性能上の利点を有する。このため、ＣＦＲＰは既に宇宙航空交通などの分野で設備の載置及び軽量化に相乗的に好適な材料となっている。宇宙航空の設備に使用される炭素繊維複合材料部材については、敷設硬化成形の後で、装着サイズの要求を満たすために、二次加工を行う必要があり、特に、エンジンピストン、飛行機の翼などの部材に、止め溝、止め窓口及び異形止め孔を大量に開ける必要がある。止め溝、止め窓を高速ミーリングする時に、密閉空間が形成され、切削領域の温度が高く、排出がスムーズではなく、フライスのエンド刃の摩耗が深刻で、溝の出入口で刃先が崩れやすいなどの問題があり、摩耗したエンド刃が加工表面粗さに影響してしまい、溝底の加工表面の品質を保証しにくくなる。また、炭素繊維複合材料は典型的な難加工材料に属し、その材料の中で強化繊維と樹脂基材の線膨張係数が異なり、強化繊維は脆性破壊を非常に発生しやすく、切れ刃は基材と繊維からの衝撃荷重作用を絶えず受け、しかも、切れ刃の接触点近傍の小さな面積に荷重が集中しており、特にミーリング加工時に瞬時的な切削厚さが絶えず変化し、切れ刃の受ける切削力が波動的に変化し、もし切れ刃の強度が不足すると、切れ刃が破損してしまい、加工表面の品質が悪化し、刃具の寿命が短いなどの問題を招いてしまい、特に、周刃にマイクロ歯構造を持つエンドミルは、マイクロ歯が所定の規則で交差配置され、マイクロ歯の配置により隣接する両マイクロ歯の重なり部分を特定でき、もし隣接するマイクロ歯の中間部分が重なり、マイクロ歯のエッジ部分が重なることがなければ、マイクロ歯のエッジ部分がマイクロ歯の中間部分よりも切削厚さが大きく、エッジ部分の受ける切削力が大きくなると同時に、切れ刃のエッジがシャープで強度が低いため、エッジ部分がさらに破損しやすい。逆に、もし切れ刃のエッジ部分が重なり、マイクロ歯の中間部分が重なることがなければ、マイクロ歯のエッジ部分の切削厚さを低減することができることによって、マイクロ歯のエッジを保護することができる。従って、複雑な切削環境でのエンド刃と周刃は長時間の優れた切削性能を有することを保証するために、かつ、止め窓、止め溝をミーリングする時の底面と側面の加工品質を保証するために、エンド刃の切り屑排出、放熱性能及び周刃のマイクロ歯の配置を考慮に入れることは、加工表面品質及びマイクロ歯フライスの刃具寿命の向上において重要な意義がある。

唐臣昇などが発明した特許出願番号２００９１００１３１４２．０の「全体硬質合金魚鱗フライス」は、炭素繊維、ガラス繊維などの複合材料のミーリング加工に用いられるフライスに関し、左右ねじれ螺旋溝が対称的に交差して構成された切削ユニットを用い、切れ刃数が２４本まで増加し、両刃、四刃などのフライスに対して切削効率と加工品質がある程度向上し、ミーリング力が低下した。同時に、マイクロ歯に切削される切削深さを増加し、加工効率を向上させるために、大連理工大学の王福吉などが発明した出願特許番号２０１６１０８０６７６１．５の「炭素繊維複合材料の高速ミーリングに用いられる複数刃のマイクロ歯フライス」は、マイナスすくい角及び大きな副切れ刃逃げ角の設計に、マイクロ歯切れ刃の長さの増加を加えることで、単一のマイクロ歯の強度を向上させた。しかし、上記特許で言及されている伝統的なフライスはエンド刃部分で、切れ刃間にのみ切り屑ポケットが存在しており、エンド刃の軸線では、切り屑ポケットが設計されておらず、止め窓、止め溝及び異形止め孔などの構造をミーリングするときに、フライスのエンド刃の軸線にある切り屑は受ける遠心力が小さいことで排出しにくく、エンド刃の軸線に集中して切れ刃を耐えず磨耗腐食し、切れ刃が早く磨耗して溝底の表面の加工の品質を保証にくくなる。従って、伝統的なフライスは、止め溝、止め窓のミーリング加工の実際的な応用で限界がある。さらに、上記発明特許におけるマイクロ歯フライスの設計は、マイクロ歯の配置が切れ刃エッジの破損に与える影響を考慮に入れておらず、もしマイクロ歯の配置が合理的でなければ、マイクロ歯のエッジが破損しやすくなり、加工品質と刃具の寿命が低下してしまう。

本発明は、マイクロ歯配置が設計可能な炭素繊維複合材料専用エンド刃付きのエンドミルに関し、フライスのエンド刃部分で、フライスの軸線を中心に対称な２本の切れ刃方向に、２本の平行なＶ型切り屑ポケットが設計されることによって、止め溝、止め窓をミーリングする時の従来のフライスのエンド刃の軸線において遠心力が小さいことで生じる切り屑が集中するという課題を解決し、フライスの周刃部分は特殊なマイクロ歯配置設計を考慮に入れることで、炭素繊維複合材料で止め溝、止め窓を高速ミーリングする時に、エンド刃による切り屑の排出及び放熱性が悪く、磨耗が深刻で、及び周刃のマイクロ歯の弱めのエッジでのチッピングの問題を解決することによって、フライスの刃具寿命及び切削性能を向上させる。

本願発明に係る技術案は下記の内容となる。

エンド刃による切り屑が排出しづらく、かつ、磨耗が速いという課題を解決するために、フライスのエンド刃部分で、フライスの軸線を中心に対称な２本切れ刃方向に、２本の平行なＶ型切り屑ポケットが設計されており、Ｖ型切り屑ポケットはエンド刃の切り屑ポケットと接続し連通し合うことによって、止め溝、止め窓を高速ミーリングする時のエンド刃の軸線での切り屑を快速かつ有効に排出させるとともに、エンド刃と材料との間の摩擦熱を快速に放出させることによって、エンド刃の磨耗を低減するという目的に達する。

マイクロ歯配置が設計可能な炭素繊維複合材料専用エンド刃付きのエンドミルであって、エンド刃部分Ｉ、変化切り屑スプリッタ溝螺旋角周刃部分ＩＩ、一定切り屑スプリッタ溝螺旋角周刃部分ＩＩＩ及びシャンク部分ＩＶを含み、
前記エンド刃部分Ｉには、エンド刃すくい面２、エンド刃逃げ面３及びエンド刃第２の逃げ面４が設計されると同時に、エンド刃切り屑ポケット５を兼ねて有しており、主要切れ刃のすくい角は０°であり、第１の逃げ角αｆ１＝７°であり、第２の逃げ角αｆ２＝１４°である。

エンド刃部分Ｉのフライスの軸線を中心に対称な２本切れ刃方向に、平行なＶ型切り屑ポケット１が設計されており、Ｖ型切り屑ポケット１は溝底が狭く、溝の頂部が広い構造形状をなし、粉末状の炭素繊維複合材料の切り屑の快速な排出には有利であり、エンド刃切り屑ポケットが良好な切り屑排出性能を有するばかりではなく、エンド刃切り屑溝と緊密に連通することを保証するために、Ｖ型切り屑ポケット１について、構造サイズを、溝底の幅をＬ１、Ｖ型切り屑ポケットの溝の頂部の幅をＬ２、Ｖ型切り屑ポケットの溝の深さをＬ３、Ｖ型切り屑ポケット１の両側面傾斜角をδ１＝δ２に設計する。

前記変化切り屑スプリッタ溝螺旋角周刃部分ＩＩは非対称な螺旋交差構造であり、ｍ本の右ねじれ螺旋溝７とｎ本の左ねじれ切り屑スプリッタ溝８とが交差して若干の同一サイズのマイクロ歯６が形成され、溝加工時のエンド刃部分Ｉと周刃との渡り部分の振動を低減させるために、エンド刃部分Ｉに近く、一段の変化左ねじれ切り屑スプリッタ溝８の螺旋角の周刃部分ＩＩが設計され、該周刃部分はエンド刃の方向へ指向し、左ねじれ切り屑スプリッタ溝８の螺旋角の変化関係はγ１＜γ２＜γ３である。

マイクロ歯の弱めのエッジでのチッピング問題に対して、フライスの肝要な構造パラメータ及び刃具構造の幾何関係を特定することでマイクロ歯のエッジでの前後重なりを算出し、マイクロ歯の両縁が重なるように配置される形態により、エッジでの切削厚さを効果的に低減させることができるため、弱めのエッジでチッピングしやすい現象を回避し、炭素繊維複合材料の大きな切削量での高速で滑らかで効果的な加工を実現するエンドミルの周刃のマイクロ歯配置の設計方法が発明される。三次元ステレオフライスを軸方向に沿って切断してから展開し、配置形態を特徴付けた一定切り屑スプリッタ溝螺旋角周刃部分ＩＩＩを選択し、接線方向と軸方向を座標系とする二次元フライスのマイクロ歯の配置図を形成し、右ねじれ螺旋溝７と左ねじれ切り屑スプリッタ溝８とが交差してマイクロ歯６が形成され、マイクロ歯６は下縁部分９と上縁部分１０を含み、フライスの設計過程で、刃具の幾何パラメータは、既知であり、マイクロ歯６の長さＡ、右ねじれ螺旋溝７の溝幅Ｂ、右ねじれ螺旋溝７の螺旋角θ、フライスの刃数Ｚ_１、フライスの直径Ｄは既知であるが、マイクロ歯６の配置形態は主に、左ねじれ切り屑スプリッタ溝８の接線長さｄ、マイクロ歯６の歯間幅ｃ、左ねじれ切り屑スプリッタ溝７の螺旋角β、マイクロ歯６の接線長さｆ、左ねじれ切り屑スプリッタ溝８の溝数Ｚ_２などの変数によって決定され、具体的な設計方法ステップは下記となり、
ステップ１、フライスの直径Ｄとフライスの刃数Ｚ_１から、マイクロ歯６の歯間幅ｃを算出し

ステップ２、左ねじれ切り屑スプリッタ溝８の接線長さｄを引数パラメータとして選択し、右ねじれ螺旋溝７の溝幅Ｂと左ねじれ切り屑スプリッタ溝８の接線長さｄの辺で三角形を構築し、該三角形の幾何関係から、左ねじれ切り屑スプリッタ溝螺旋角を算出し、

同様に、マイクロ歯６の長さＡとマイクロ歯６の接線長さｆを辺長で三角形を構築し、該三角形の幾何関係から、マイクロ歯の接線長さｆと左ねじれ切り屑スプリッタ溝の溝数Ｚ_２を算出し、

ステップ３、関係ｄ＜ｃ＜ｆを満足するか否かを判断し、もし満足すれば、各マイクロ歯６の下縁部分９と上縁部分１０は、前のマイクロ歯６の切れ刃に被覆され、マイクロ歯６の両縁で重なるように配置される形態を形成し、満足しなければ、ステップ２に戻って切り屑スプリッタ溝の接線長さｄを再び選択する。

本発明の有益な効果は、マイクロ歯配置が設計可能な炭素繊維複合材料専用エンド刃付きのエンドミルを発明し、フライスのエンド刃部分に、フライス軸線を中心に対称な２本の切れ刃方向に、２本の平行なＶ型切り屑ポケットが設計されており、溝加工や止め窓のミーリング加工時に、即時にエンド刃軸線での切り屑や熱を迅速に排出し、切り屑と熱の混合作用でエンド刃が深刻に摩耗することを回避し、刃具の交換時間を減らすことによって、溝底面の加工品質や加工効率を向上させることができる。炭素繊維複合材料で止め窓、止め溝をミーリング加工する時、マイクロ歯の両縁部分が重なるような配置形態で、マイクロ歯のエッジ部分により材料を除去する前に、前のマイクロ歯により材料の一部をいつも除去し終わるため、このような配置形態により、マイクロ歯の両縁での切削厚さを低減させることができる。これにより、弱めのエッジの破損を低減させ、長い切削行程でマイクロ歯の優れた切削性能を保証して、止め溝、止め窓の側壁面の加工品質を向上させる。周刃からエンド刃に移行する部分にかける変化螺旋角の切り屑スプリッタ溝を採用するのは、外乱再生ビビリ効果で振動抑制を実現する受動的な方法を採用するものであり、効率的なミーリング加工時のビビリ振動を効果的に抑制できる。異なる繊維レベル、異なる厚さ、多種の積層方式の炭素繊維複合材料部材の高品質、効率的な加工ニーズを満足する。

マイクロ歯配置が設計可能なエンド刃付きのエンドミルの構造説明図である。エンド刃付きのエンドミルの左側面図である。図１のエンド刃の拡大図である。変化切り屑スプリッタ溝螺旋角周刃部分である。マイクロ歯の両縁が重なるように配置する形態の算出フローチャートである。マイクロ歯の両縁が重なるように配置する形態の展開図である。実施例１に係る三次元刃具である。実施例２に係る三次元刃具である。マイクロ歯の両縁が重なるように配置する形態によるフライスマイクロ歯の磨耗である。マイクロ歯の配置形態を考慮に入れないことによるフライスマイクロ歯の磨耗である。

以下、図面と技術案を組合せ、本発明を実施するための具体的な形態をさらに説明する。

最適な実施例
図２は、請求項１で特許請求しようとする、本発明に係るＶ型切り屑ポケットの構造説明図である。図５及び図６は、請求項２で特許請求しようとする、本発明に係るフライス周刃のマイクロ歯配置の設計方法である。図からわかるように、該Ｖ型切り屑ポケット構造は、切り屑及び切削熱を溝底からスムーズに排出し、切り屑が切れ刃と加工表面との間に蓄積することによる切れ刃の深刻な摩耗を回避することができる。該マイクロ歯配置の設計方法はマイクロ歯の両縁が重なるように配置する形態を呈することを保証し、この形態により、マイクロ歯のエッジは切削厚みが大きいことによるチッピング問題、チッピング後のマイクロ歯が繊維を効果的に切断できないことによる加工表面の品質が要求を満足できないことを有効に回避することができる。以下、図面と技術案を組合せ、本発明に係る具体的な実施を詳しく説明する。

本実施例のＣＦＲＰ高速ミーリング用のエンド刃付きのエンドミルは、図１に示すように、該エンド刃付きのエンドミルは、エンド刃部分Ｉ、変化切り屑スプリッタ溝螺旋角周刃部分ＩＩ、一定切り屑スプリッタ溝螺旋角周刃部分ＩＩＩ及びシャンク部分ＩＶからなる。

エンド刃フライスのエンド刃部分Ｉは、フライスの軸線を中心に対称な２本の切れ刃方向に、平行な２本のＶ型切り屑ポケット１が設計され、Ｖ型切り屑ポケット１は溝底の幅がＬ１＝２．１ｍｍであり、Ｖ型切り屑ポケットの溝の頂部の幅がＬ２＝３．８ｍｍであり、Ｖ型切り屑ポケットの深さがＬ３＝１．５ｍｍであり、Ｖ型切り屑ポケット１の両側面傾斜角がδ１＝δ２＝５０°であり、エンド刃第１の逃げ角がαｆ１＝７°であり、エンド刃の第２の逃げ角がαｆ２＝１４°である。前記変化切り屑スプリッタ溝螺旋角周刃部分ＩＩは非対称な螺旋交差構造であり、エンド刃に近く、一段の変化螺旋角の周刃があり、該領域はエンド刃の方向へ指向し、左ねじれ切り屑スプリッタ溝８の螺旋角がγ１＝６６．７°のときに、対応する周刃長さがＬ５＝０．５ｍｍであり、切り屑スプリッタ溝８の螺旋角がγ２＝６７．５°のときに、対応する周刃長さがＬ６＝０．４ｍｍであり、切り屑スプリッタ溝８の螺旋角がγ３＝７５．７°のときに、対応する周刃長さがＬ７＝０．５ｍｍである。

フライス設計時、バリによる損傷を減らすことを考慮に入れて、軸方向分力を低減すると、刃具の基本的な幾何パラメータを以下のように決定する。右ねじれ溝螺旋の螺旋角θ＝１５°、マイクロ歯３の長さＡ＝１．３ｍｍ、螺旋溝の溝幅Ｂ＝０．８ｍｍ、フライスの刃数Ｚ１＝１２、フライスの直径Ｄ＝１０ｍｍ、切り屑スプリッタ溝の接線長さｄ１＝２ｍｍ、ｄ２＝２．３ｍｍをそれぞれ選択し、マイクロ歯の歯間幅ｃ、左ねじれ切り屑スプリッタ溝の螺旋角β、マイクロ歯の接線長さｆ、切り屑スプリッタ溝の溝数Ｚ１を決定し、且つ、いくつかの異なる配置形態を分析する。具体的な設計方法ステップは下記となる。

ステップ１、フライスの直径Ｄとフライスの刃数Ｚ１から、式（１）に基づいてマイクロ歯の歯間幅ｃ＝２．６１８ｍｍと算出する。

ステップ２、切り屑スプリッタ溝の接線長さｄ１＝２ｍｍ、ｄ２＝２．３ｍｍをそれぞれ選択し、式（２）（３）（４）に基づいて、それぞれβ１＝６６．７°、β２＝６９．７°、ｆ１＝３．２５ｍｍ、ｆ２＝３．７３７５ｍｍ、Ｚ２１＝６，Ｚ２２＝５と算出する。

ステップ３：ステップ１、２で算出された幾何パラメータから、切り屑スプリッタ溝の接線長さｄの異なる値によるマイクロ歯の配置形態を分析する。

このとき、ｄ１＜ｃ＜ｆ_１、ｄ２＜ｃ＜ｆ_２を満たし、ともにマイクロ歯の上下縁が重なるように配置される形態が形成され、三次元描画ソフトＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ（登録商標）に基づいて、上記２つの刃具が設計可能であり、図７（ａ）、７（ｂ）に示すように、マイクロ歯のそれぞれは、下縁重なり部分４と上縁重なり部分５とを有している。

マイクロ歯の配置設計を考慮に入れた炭素繊維複合材料専用エンド刃付きのフライスの応用効果を検証するために、スピンドル回転数６０００ｒｐｍ、送り量８００ｍｍ／ｍｉｎを用いるとき、厚さが８ｍｍの炭素繊維複合材料に対して止め溝のミーリング実験を行ったところ、ミーリング過程で、図８（ａ）に示すように、マイクロ歯の配置設計を考慮に入れたエンドミルの周刃のマイクロ歯エッジにチッピング現象がなく、図８（ｂ）に示すように、マイクロ歯の配置設計を考慮に入れていないフライスの周刃のマイクロ歯には、チッピング現象があることが実験により発見された。

本発明のマイクロ歯配置が設計可能な炭素繊維複合材料専用エンド刃付きのエンドミルは、特に炭素繊維強化複合材料部材における止め溝、止め窓及び異形止め孔構造のミーリング加工に適しており、フライスのエンド刃部分に、フライス軸線を中心に対称な２本の切れ刃方向に平行なＶ型切り屑ポケットが設計されると、フライスの切り屑排出放熱性能を有効に向上させ、切り屑によるエンド刃への摩耗及び腐蝕を低減し、止め窓、止め溝底面の加工品質が保証され、フライス変化切り屑スプリッタ溝螺旋角周刃部分は、ミーリング加工時の刃具のビビリ振動を低減でき、フライス周刃はマイクロ歯の合理的な配置を考慮に入れると、マイクロ歯の両縁部分は切削厚さが大きいことに生じられるチッピングの問題を回避できるため、マイクロ歯の強度が悪いエッジ部分を有効に保護して、フライス周刃部分のマイクロ歯が長時間の優れた切削性能を有することを保証する。従って、本発明に係るエンドミルは、炭素繊維複合材料のミーリング加工に対して刃具の使用寿命を向上させることを目的としており、工業上で応用されると、フライス交換時間を減らし、加工効率を向上させることができるばかりではなく、使用コストを低減させることもでき、最終的に企業の経済的利益を高めることができる。

Ｉ…エンド刃部分
ＩＩ…変化切り屑スプリッタ溝螺旋角周刃部分
ＩＩＩ…一定切り屑スプリッタ溝螺旋角周刃部分
ＩＶ…シャンク部分
１Ｖ型切り屑ポケット
２…エンド刃すくい面
３…エンド刃逃げ面
４…エンド刃第２の逃げ面
５…エンド刃切り屑ポケット
６…マイクロ歯
７…右ねじれ溝螺旋
８…左ねじれ切り屑スプリッタ溝
９…下縁部分
１０…上縁部分
Ｌ１…Ｖ型切り屑ポケットの溝底の幅
Ｌ２…Ｖ型切り屑ポケットの溝の頂部の幅
Ｌ３…Ｖ型切り屑ポケットの深さ
Ｌ４…エンド刃切り屑ポケットの深さ
Ｌ５…切り屑スプリッタ溝螺旋角はγ１のときの周刃の長さ
Ｌ６…切り屑スプリッタ溝螺旋角はγ２のときの周刃の長さ
Ｌ７…切り屑スプリッタ溝螺旋角はγ３のときの周刃の長さ
γ１、γ２、γ３…不均等左ねじれ切り屑スプリッタ溝螺旋角
αｆ１…エンド刃第１の逃げ角
αｆ２…エンド刃の第２の逃げ角
δ１…Ｖ型切り屑ポケット左側面傾斜角
δ２…Ｖ型切り屑ポケット右側面傾斜角
Ａ…マイクロ歯の長さ
Ｂ…切り屑スプリッタ溝の幅
θ…右ねじれ溝螺旋の螺旋角
Ｚ１…フライスの刃数
Ｄ…フライスの直径
ｄ…切り屑スプリッタ溝の接線長さ
ｃ…マイクロ歯の歯間幅
β…左ねじれ切り屑スプリッタ溝の螺旋角
ｆ…マイクロ歯の接線長さ
Ｚ２…切り屑スプリッタ溝の溝数

Claims

エンド刃部分（I）、変化切り屑スプリッタ溝螺旋角周刃部分（II）、一定切り屑スプリッタ溝螺旋角周刃部分（III）及びシャンク部分（IV）を含みマイクロ歯が配置される炭素繊維複合材料専用エンド刃付きのエンドミルの設計方法であって、
前記エンド刃部分（I）には、エンド刃すくい面（2）、エンド刃逃げ面（3）及びエンド刃第2の逃げ面（4）が設計されていると同時に、エンド刃切り屑ポケット（5）を兼ねて有しており、エンド刃部分（I）で、フライスの軸線を中心に対称な2本切れ刃方向に、平行なV型切り屑ポケット（1）が設計されており、V型切り屑ポケット（1）は溝底が狭く、溝頂部が広い構造形状をなし、V型切り屑ポケット（1）が良好な切り屑排出性能を有するばかりではなく、エンド刃切り屑溝（5）と緊密に連通するのを保証するために、V型切り屑ポケット（1）について、構造サイズを、溝底の幅をL1、V型切り屑ポケットの溝の頂部の幅をL2、V型切り屑ポケットの溝の深さをL3、V型切り屑ポケット（1）の両側面傾斜角をδ₁=δ₂に設計し、
前記変化切り屑スプリッタ溝螺旋角周刃部分（II）は非対称な螺旋交差構造であり、m本の右ねじれ螺旋溝（7）とn本の左ねじれ切り屑スプリッタ溝（8）とが交差して若干の同一サイズのマイクロ歯（6）が形成され、溝加工時のエンド刃部分（I）と周刃との渡り部分の振動を低減させるために、エンド刃部分（I）に近く、一段の変化左ねじれ切り屑スプリッタ溝螺旋角周刃部分（II）が設計され、該変化左ねじれ切り屑スプリッタ溝螺旋角周刃部分（II）はエンド刃の方向へ指向し、その周刃の長さL5,L6,L7にそれぞれ対応する左ねじれ切り屑スプリッタ溝（8）の螺旋角γ ₁ ，γ ₂ ，γ ₃ が、γ₁<γ₂<γ₃ の関係で変化するよう設計され、
三次元ステレオフライスを軸方向に沿って切断してから展開し、配置形態を特徴付けた一定切り屑スプリッタ溝螺旋角周刃部分（III）を選択し、接線方向と軸方向を座標系とする二次元フライスのマイクロ歯の配置図を形成し、右ねじれ螺旋溝（7）と左ねじれ切り屑スプリッタ溝（8）とが交差してマイクロ歯（6）が形成され、マイクロ歯（6）は下縁部分（9）と上縁部分（10）を含み、フライスの設計過程で、刃具の幾何パラメータは、既知であり、マイクロ歯（6）の長さA、右ねじれ螺旋溝（7）の溝幅B、右ねじれ螺旋溝（7）の螺旋角θ、フライスの刃数Z₁、フライスの直径Dは既知であるが、マイクロ歯（6）の配置形態は主に、左ねじれ切り屑スプリッタ溝（8）の接線長さd、マイクロ歯（6）の歯間幅c、左ねじれ切り屑スプリッタ溝（7）の螺旋角β、マイクロ歯（6）の接線長さf、左ねじれ切り屑スプリッタ溝（8）の溝数Z₂などの変数によって決定され、具体的な設計方法ステップは下記となり、
ステップ1、フライスの直径Dとフライスの刃数Z₁から、マイクロ歯（6）の歯間幅cを算出し、

ステップ2、左ねじれ切り屑スプリッタ溝（8）の接線長さdを引数パラメータとして選択し、右ねじれ螺旋溝（7）の溝幅Bと左ねじれ切り屑スプリッタ溝（8）の接線長さdの辺で三角形を構築し、該三角形の幾何関係から、左ねじれ切り屑スプリッタ溝（8）螺旋角βを算出し、

同様に、マイクロ歯（6）の長さAとマイクロ歯（6）の接線長さfを辺長で三角形を構築し、該三角形の幾何関係から、マイクロ歯の接線長さfと左ねじれ切り屑スプリッタ溝の溝数Z₂を算出し、

ステップ3、関係d<c<fを満足するか否かを判断し、もし満足すれば、各マイクロ歯（6）の下縁部分（9）と上縁部分（10）は、前のマイクロ歯（6）の切れ刃に被覆され、マイクロ歯（6）の両縁で重なるように配置される形態を形成し、満足しなければ、ステップ2に戻って切り屑スプリッタ溝の接線長さdを再び選択する
ことを特徴とするマイクロ歯配置が配置される炭素繊維複合材料専用エンド刃付きのエンドミルの設計方法。