JPWO2020166421A1 - エンドミル - Google Patents

Abstract

軸線回りに回転される軸状であり先端部に径方向に沿って延び周方向に沿って並ぶ複数のギャッシュが設けられたエンドミル本体と、ギャッシュのエンドミル回転方向を向く壁面の先端側辺稜部に設けられる複数の切刃と、を備え、切刃の回転軌跡は、側面視において円弧中心が軸線上に位置する先端側凸の円弧状であり、切刃の回転軌跡の曲率半径は、エンドミル本体の外径の１／２より大きく、切刃の刃先は、平面視において回転方向側に凸状に湾曲し、刃先の径方向両端を結ぶ仮想線に対する回転方向側への最大突出寸法が、エンドミル本体の外径の３％以上４％以下であり、複数の切刃には、親刃と、子刃と、が含まれる、エンドミル。

Description

本発明は、エンドミルに関するものである。
本願は、２０１９年２月１４日に、日本に出願された特願２０１９−０２４４０９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

３軸加工機による金型等の切削加工に用いられるエンドミルとしては、例えば特許文献１に記載されているようなボールエンドミルが一般的に知られている。このようなボールエンドミルは、先端部に位置し回転軌跡が半球状をなす底刃と、底刃に連なる螺旋状の外周刃と、を備えている。

特開平５−３３７７１８号公報

従来のボールエンドミルを用いて軸線と直交する平坦面を加工する場合、大径のボ−ルエンドミルを用いることでピックフィード間の段差高さ（以下、カスプハイトと呼ぶ）を小さくすることができ加工面粗さを向上させることができる。しかしながら、ボールエンドミルの外径を大きくすると大型の工作機械が必要となるなど、加工コストが高まるという問題がある。

本発明は、このような背景の下になされたもので、加工コストを抑制しつつカスプハイトを抑制した平坦面を形成できるエンドミルの提供を目的としている。

本発明の一態様のエンドミルは、軸線回りに回転される軸状であり先端部に径方向に沿って延び周方向に沿って並ぶ複数のギャッシュが設けられたエンドミル本体と、前記ギャッシュのエンドミル回転方向を向く壁面の先端側辺稜部に設けられる複数の切刃と、を備え、前記切刃の回転軌跡は、側面視において円弧中心が前記軸線上に位置する先端側凸の円弧状であり、前記切刃の回転軌跡の曲率半径は、前記エンドミル本体の外径の１／２より大きく、前記切刃の刃先は、平面視において回転方向側に凸状に湾曲し、前記刃先の径方向両端を結ぶ仮想線に対する回転方向側への最大突出寸法が、前記エンドミル本体の外径の３％以上４％以下であり、複数の前記切刃には、周方向に等間隔に並ぶ複数の親刃と、周方向においてそれぞれ前記親刃同士の間に配置され前記親刃よりも径方向の内側へ向けた刃長が短い子刃と、が含まれる。

上述の構成のエンドミルによれば、先端部に設けられた円弧状の切刃の回転軌跡の曲率半径が、エンドミル本体の外径の１／２より大きい。このため、切刃の回転軌跡の半径とエンドミル本体の外径の１／２とが等しい従来のエンドミルと比較すると、エンドミル本体の外径を小型化しつつ、同ピックフィードで軸線と直交する平坦面を形成する場合のカスプハイトを小さくすることができる。したがって上述の構成によれば、エンドミルを小径化して比較的小型の工作機械を使用することで加工コストを抑制しつつ、カスプハイトを抑制して加工面の面粗さを向上できる。

また、上述の構成のエンドミルによれば、先端部の複数の切刃には、複数の親刃と親刃同士の間に配置される子刃とが含まれる。このため、それぞれの切刃の切込み量を低減することができ、エンドミルで形成した加工面にむしれが生じることを抑制できる。

また、上述の構成のエンドミルによれば、切刃の刃先は、平面視において回転方向側に凸状に大きく湾曲する。より具体的には、刃先の径方向両端を結ぶ仮想線に対する回転方向側への最大突出寸法が、エンドミル本体の外径の３％以上４％以下となるように回転方向前方に凸状に湾曲する。このため、各切刃は、切屑を径方向外側に速やかに排出することができる。すなわち上述の構成によれば、エンドミルの切屑排出性能を高めることができる。加えて、刃先が回転方向前方に凸状に湾曲することで切削時に刃先にビビリ振動が発生することを抑制することができる。

上述のエンドミルにおいて、前記ギャッシュの先端側を向く底面は、前記軸線と直交する平面に対し、４０°以上５０°以下で傾斜する、構成としてもよい。

上述の構成のエンドミルによれば、ギャッシュの底面が４０°以上で傾斜するため切屑をスムーズに排出することができる。
また、上述の構成のエンドミルによれば、ギャッシュの底面が５０°以下であるため、エンドミルの剛性を十分に確保して加工時のエンドミルの振動および破損を抑制できる。

上述のエンドミルにおいて、平面視における前記子刃の径方向内端と前記軸線との距離が、前記エンドミル本体の外径の４％以上９％以下である、構成としてもよい。

上述の構成のエンドミルによれば、平面視における子刃の径方向内端と軸線との距離が、前記エンドミル本体の外径の４％以上である。すなわち、上述の構成によれば、子刃の開始位置が軸線から十分に離れているため、中心ポケットが十分に確保され切屑の詰まりを抑制できる。
また、上述の構成のエンドミルによれば、平面視における子刃の径方向内端と軸線との距離が、エンドミル本体の外径の９％以下である。子刃の開始位置が軸線から離れすぎると、切刃の回転軌跡において親刃のみで切削する領域が広くなり、親刃への負荷が大きくなり親刃に損傷を生じる虞がある。すなわち、上述の構成によれば、親刃の損傷を抑制することができる。

上述のエンドミルにおいて、前記親刃は、回転方向先端稜線に設けられる前記刃先と、前記刃先の回転方向後方に隣接する第１の逃げ面と、前記第１の逃げ面の回転方向後方に隣接する第２の逃げ面と、を有し、前記親刃において、平面視における前記第２の逃げ面の径方向内端と前記軸線との距離が、前記エンドミル本体の外径の１０％以上２０％以下である、構成としてもよい。

上述の構成のエンドミルによれば、第２の逃げ面の開始位置を軸線から十分に離すことで、第１の逃げ面の幅（すなわち刃厚）を十分に確保することができる。結果的に、エンドミルの剛性を十分に確保できる。一方で、第２の逃げ面の開始位置を軸線から離しすぎると製造が困難となる。すなわち、上述の構成のエンドミルによれば、第２の逃げ面の開始位置を軸線から離しすぎないことで、容易に製造することができる。

上述のエンドミルにおいて、平面視において、前記子刃の径方向内端と、前記親刃の前記第２の逃げ面の径方向内端と、が前記軸線を中心としてなす角度は、４０°以上６０°以下である、構成としてもよい。

上述の構成のエンドミルによれば、平面視において、子刃の径方向内端と親刃の第２の逃げ面の径方向内端との軸線周りの角度は、４０°以上である。このため、軸線の近傍において親刃の回転方向前方の空間を十分に確保して切屑の詰まりを抑制できる。
また、上述の構成のエンドミルによれば、平面視において、子刃の径方向内端と親刃の第２の逃げ面の径方向内端との軸線周りの角度は、６０°以下である。このため、軸線の近傍において親刃の第１の逃げ面の幅（すなわち刃厚）を十分に確保して、親刃の剛性を十分に確保し親刃の振動を抑制することができる。

上述のエンドミルにおいて、前記子刃は、回転方向先端稜線に設けられる前記刃先と、前記刃先の回転方向後方に隣接する第１の逃げ面と、前記第１の逃げ面の回転方向後方に隣接する第２の逃げ面と、を有し、前記子刃において、平面視における前記第２の逃げ面の径方向内端と前記軸線との距離が、前記エンドミル本体の外径の２０％以上３０％以下である、構成としてもよい。

上述の構成のエンドミルによれば、第２の逃げ面の開始位置を軸線から十分に離すことで、第１の逃げ面の幅（すなわち刃厚）を十分に確保することができる。結果的に、エンドミルの剛性を十分に確保できる。一方で、第２の逃げ面の開始位置を軸線から離しすぎると製造が困難となる。すなわち、上述の構成のエンドミルによれば、第２の逃げ面の開始位置を軸線から離しすぎないことで、容易に製造することができる。

以上説明したように、本発明によれば、加工コストを抑制しつつカスプハイトを抑制した平坦面を形成できるエンドミルを提供できる。

図１は、一実施形態のエンドミルの平面図である。 図２は、一実施形態のエンドミルの側面図である。 図３は、図２とは直交する方向から見た一実施形態のエンドミル１の側面図である。

以下、本発明の一実施形態に係るエンドミルについて、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態のエンドミル１の平面図である。図２および図３は、互いに直交する方向から見たエンドミル１の側面図である。

本実施形態のエンドミル１は、金属材料等からなる被削材に対して、例えば仕上げ加工や中仕上げ加工等の切削加工（転削加工）を施す切削工具（転削工具）である。

本実施形態のエンドミル１は、軸線Ｏに沿って延びる軸状のエンドミル本体２と、エンドミル本体２の先端部に設けられる複数の切刃９と、を有する。

エンドミル本体２は、例えば超硬合金や高速度工具鋼等からなる。エンドミル本体２の基端側には、図示略のシャンク部が設けられる。シャンク部は、マシニングセンタ等の工作機械の主軸に取り付けられる。エンドミル本体２は、工作機械により軸線Ｏ回りに回転される。エンドミル１は、上記回転とともに軸線Ｏ方向への切り込みや軸線Ｏに直交する径方向への送りを与えられて、被削材に切り込んでいき、被削材を切削加工する。本実施形態のエンドミル１は、主に、軸線Ｏと直交する平面の加工に用いられる。また、エンドミル１は、被削材に対して例えば曲面加工、ポケット加工、深掘り加工、Ｒ加工（凸Ｒ、凹Ｒ）、面取り加工等の各種加工を施すために用いることができる。

本明細書において、軸線Ｏに直交する方向を径方向という。径方向のうち、軸線Ｏに接近する向きを径方向内側といい、軸線Ｏから離間する向きを径方向外側という。また、軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。本明細書において、周方向のうち、切削時に工作機械の主軸によりエンドミル本体２が回転させられる向きをエンドミル回転方向Ｔという。また、本明細書において、特定部位に対してエンドミル回転方向Ｔ側の領域を回転方向前方側とよびエンドミル回転方向Ｔ側と反対側の領域を回転方向後方側と呼ぶ場合がある。
また、本明細書において、「平面視」とは図１に示すように軸線Ｏの軸方向から見た状態であり、図２および図３に示すように「側面視」とは軸方向と直交する方向から見た状態を意味する。

図２に示すように、エンドミル本体２の外周には、周方向に互いに間隔をあけて複数の切屑排出溝４が形成されている。本実施形態ではこれらの切屑排出溝４が、互いに周方向に等間隔に配置されている。本実施形態の例では、エンドミル本体２の外周に切屑排出溝４が４つ形成されている。

切屑排出溝４は、エンドミル本体２の軸線Ｏ方向の先端から基端側へ向かうに従い周方向へ向けて延びている。本実施形態では、切屑排出溝４が、エンドミル本体２の先端側に開口し、該先端側から基端側へ向かうに従い徐々にエンドミル回転方向Ｔとは反対側へ向けてねじれて、螺旋状に延びている。切屑排出溝４は、エンドミル本体２の基端側の端部において、エンドミル本体２の外周に切り上がっている。

図１に示すように、エンドミル本体２の先端部には、溝状の複数のギャッシュ７が設けられる。ギャッシュ７は、径方向に沿って延びる。また複数のギャッシュ７は、周方向に沿って並ぶ。ギャッシュ７の径方向内側の端部は、軸線Ｏ近傍に配置されている。ギャッシュ７は、径方向内側の端部から径方向外側へ向かうに従い徐々に軸線Ｏ方向の基端側へ向けて延びている。

ギャッシュ７の数は、切屑排出溝４の数に対応する。本実施形態の例では、エンドミル本体２には、４つのギャッシュ７が設けられる。これらのギャッシュ７には、後述する切刃９の種類（親刃９Ａおよび子刃９Ｂ）に応じて、複数種類のギャッシュ７Ａ、７Ｂが含まれる。ギャッシュ７Ａ、７Ｂの詳細は後述する。

複数の切刃９は、エンドミル本体２の先端部において周方向に互いに間隔をあけて配置される。切刃９の数は、ギャッシュ７の数に対応しており、本実施形態の例では４つ（４本）の切刃９が設けられている。つまり、本実施形態のエンドミル１は、４枚刃のエンドミルである。

切刃９は、ギャッシュ７のエンドミル回転方向Ｔを向く壁面の先端側辺稜部に設けられる。複数（本実施形態の例では４つ）の切刃９は、エンドミル本体２の軸線Ｏ方向の先端部に、軸線Ｏ回りに互いに間隔をあけて配置される。

図２に示すように、切刃９は、側面視でエンドミル本体２の先端外周側へ向けて凸となる円弧状をなすボール刃である。切刃９の軸線Ｏ回りの回転軌跡は、側面視において円弧中心が軸線Ｏ上に位置する先端側凸の円弧状である。切刃９の回転軌跡の曲率半径Ｒは、エンドミル本体２の外径Ｄの１／２より大きい。なお、エンドミル本体２の外径Ｄとは、エンドミルの工具径Ｄを意味する。切刃９の回転軌跡の曲率半径Ｒが大きくなり過ぎるとエンドミル１の製造が困難となるため、切刃９の回転軌跡の曲率半径Ｒはエンドミル本体２の外径Ｄの３倍以下であることが好ましい。

本実施形態のエンドミル１によれば、先端部に設けられた円弧状の切刃９の回転軌跡の曲率半径Ｒが、エンドミル本体２の外径Ｄの１／２より大きい。このため、切刃の回転軌跡の半径とエンドミル本体の外径の１／２とが等しい従来のエンドミルと比較すると、エンドミル本体２の外径Ｄを小型化しつつ、同ピックフィードで軸線Ｏと直交する平坦面を形成する場合のカスプハイトを小さくすることができる。したがって上述の構成によれば、エンドミル１を小径化して比較的小型の工作機械を使用することで加工コストを抑制しつつ、カスプハイトを抑制して加工面の面粗さを向上できる。
なお、本実施形態の切刃９の回転軌跡の曲率半径Ｒは、エンドミル本体２の直径と略等しい。このような切刃９の曲率半径Ｒを採用することで、上述の効果をより十分に得ることができる。

図１に示すように、切刃９は、刃先１４と、すくい面１３と、第１の逃げ面１１と、第２の逃げ面１２と、有する。切刃９は、すくい面１３と第１の逃げ面１１との回転方向先端稜線に設けられる。

図１に示す平面視において、切刃９の刃先１４は、回転方向側に凸状に湾曲する。このため、各切刃９は、切屑を径方向外側に速やかに排出することができる。すなわち上述の構成によれば、エンドミルの切屑排出性能を高めることができる。加えて、刃先１４が回転方向前方に凸状に湾曲することで切削時に刃先１４にビビリ振動が発生することを抑制することができる。

図１に示すように、また、刃先１４の径方向両端を結ぶ仮想線Ｌを想定する。刃先１４は、仮想線Ｌに対する回転方向側への最大突出寸法Ｅが、エンドミル本体２の外径Ｄの３％以上４％以下であることが好ましい。刃先１４の最大突出寸法Ｅを３％以上とすることで、刃先１４の湾曲を十分に大きくして、上述したように切屑の排出性能を高めることができる。さらに、刃先１４の湾曲を十分に大きくすることで、切削抵抗が軽減され刃先１４の振動を抑制できる。一方で、刃先１４の最大突出寸法Ｅが４％を超えると、刃先１４の成形が困難となる。すなわち、本実施形態によれば、刃先１４の最大突出寸法Ｅを４％以下とすることで、エンドミル１を容易に製造することができ安価なエンドミル１を提供できる。

後述するように、本実施形態のエンドミル１において４つの切刃９には、２つの親刃９Ａと２つの子刃９Ｂとが含まれる。本実施形態において、全ての切刃９（すなわち、親刃９Ａおよび子刃９Ｂ）の、最大突出寸法Ｅは、互いに等しい。しかしながら、親刃９Ａの最大突出寸法Ｅと子刃９Ｂの最大突出寸法Ｅとは、上述の範囲内の値であれば、互いに異なっていてもよい。

すくい面１３は、ギャッシュ７のエンドミル回転方向Ｔを向く壁面のうち先端側の端部に位置する。すくい面１３は、刃先１４の回転方向前方側に隣接する。

第１の逃げ面１１および第２の逃げ面１２は、エンドミル本体２の先端面において周方向に並ぶギャッシュ７同士の間に配置される。第１の逃げ面１１は、ギャッシュ７のエンドミル回転方向Ｔとは反対側に隣接する。第１の逃げ面１１は、刃先１４の回転方向後方に隣接する。第２の逃げ面１２は、第１の逃げ面１１のさらに回転方向後方に隣接する。
第１の逃げ面１１および第２の逃げ面１２は、それぞれ刃先１４から回転方向後方側へ向かうに従い基端側に向かって所定の逃げ角で傾斜する。第２の逃げ面１２の逃げ角は、第１の逃げ面１１の逃げ角より大きい。

図１に示すように、複数の切刃９には、周方向に等間隔に並ぶ複数の親刃９Ａと、周方向においてそれぞれ親刃９Ａ同士の間に配置される子刃９Ｂと、が含まれる。親刃９Ａと子刃９Ｂとは、互いに刃長が異なる。

親刃９Ａは、径方向の内側へ向けた刃長が、子刃９Ｂと比較して長くされている。親刃９Ａの径方向内側の先端は、軸線Ｏを越えた位置に配置されている。つまり親刃９Ａは、径方向内側へ向けて延びる刃長方向の先端が、軸線Ｏに達しているとともに、軸線Ｏの先にまで延びている。なお、本実施形態において親刃９Ａの刃先１４は、軸線Ｏの直上は通過せず、２本の親刃９Ａが軸線Ｏを挟んですれ違うように配置されている。

子刃９Ｂは、親刃９Ａよりも径方向の内側へ向けた刃長が短い。子刃９Ｂの刃長方向の先端は、軸線Ｏを越えない位置に配置されている。つまり子刃９Ｂは、径方向内側へ向けて延びる刃長方向の先端が、軸線Ｏに達していない。
本実施形態では、親刃９Ａおよび子刃９Ｂの組が、軸線Ｏを中心として１８０°回転対称に２組設けられている。

本実施形態のエンドミル１によれば、先端部の複数の切刃９には、複数の親刃９Ａと親刃９Ａ同士の間に配置される子刃９Ｂとが含まれる。このため、親刃のみが設けられたエンドミルと比較して、それぞれの切刃９の切込み量を低減することができ、エンドミル１で形成した加工面にむしれが生じることを抑制できる。

図１に示すように、平面視における子刃９Ｂの径方向内端と軸線Ｏとの距離を子刃開始寸法Ａとする。本実施形態において、子刃開始寸法Ａは、エンドミル本体２の外径Ｄの４％以上９％以下であることが好ましい。

エンドミル本体２の先端において軸線Ｏの近傍は、親刃９Ａによって切削された切屑の詰まりが生じやすい。子刃開始寸法Ａをエンドミル本体２の外径Ｄの４％以上とすることで、子刃９Ｂの径方向内端を軸線Ｏから十分に離すことができ、軸線Ｏの近傍の中心ポケットが十分に確保され切屑の詰まりを抑制できる。

また、子刃９Ｂの開始位置が軸線Ｏから離れすぎると、切刃９の回転軌跡において親刃９Ａのみで切削する領域が広くなり、親刃９Ａへの負担が大きくなりすぎて親刃９Ａに損傷が生じる虞がある。子刃開始寸法Ａをエンドミル本体２の外径Ｄの９％以下とすることで、親刃９Ａへの負担を軽減して親刃９Ａの損傷を抑制できる。

上述したように、親刃９Ａおよび子刃９Ｂは、それぞれ形状の異なる第１の逃げ面１１および第２の逃げ面１２を有する。すなわち、親刃９Ａは第１の逃げ面１１Ａおよび第２の逃げ面１２Ａを有し、子刃９Ｂは第１の逃げ面１１Ｂおよび第２の逃げ面１２Ｂを有する。

親刃９Ａにおいて、平面視における第２の逃げ面１２Ａの径方向内端と軸線Ｏとの距離ＨＡをエンドミル本体２の外径Ｄの１０％以上２０％以下とすることが好ましい。
親刃９Ａにおいて、第２の逃げ面１２Ａの開始位置を軸線Ｏから外径Ｄの１０％以上離すことで、第１の逃げ面１１Ａの幅ＴＡを十分に確保することができる。結果的に、親刃９Ａの刃厚を大きくし親刃９Ａの剛性を十分に確保できる。一方で、第２の逃げ面１２Ａの開始位置を軸線Ｏから離しすぎると製造が困難となる。すなわち、第２の逃げ面１２Ａの開始位置を軸線Ｏから外径Ｄの２０％以下とすることで、エンドミル１を容易に製造することができる。

子刃９Ｂにおいて、平面視における第２の逃げ面１２Ｂの径方向内端と軸線Ｏとの距離ＨＢが、エンドミル本体２の外径Ｄの２０％以上３０％以下とすることが好ましい。
子刃９Ｂにおいて、第２の逃げ面１２Ｂの開始位置を軸線Ｏから外径Ｄの２０％以上離すことで、第１の逃げ面１１Ｂの幅ＴＢを十分に確保することができる。結果的に、子刃９Ｂの刃厚を大きくし子刃９Ｂの剛性を十分に確保できる。一方で、第２の逃げ面１２Ｂの開始位置を軸線Ｏから離しすぎると製造が困難となる。すなわち、第２の逃げ面１２Ｂの開始位置を軸線Ｏから外径Ｄの３０％以下とすることで、エンドミル１を容易に製造することができる。

図１に示すように、平面視において、子刃９Ｂの径方向内端と、親刃９Ａの第２の逃げ面１２Ａの径方向内端と、が軸線Ｏを中心としてなす角度をギャッシュ開き角θとする。
ギャッシュ開き角θは、４０°以上６０°以下であることが好ましい。

ギャッシュ開き角θを４０°以上とすることで、軸線Ｏの近傍において、親刃９Ａの回転方向前方の空間を十分に確保して切屑の詰まりを抑制できる。また、ギャッシュ開き角θを６０°以下とすることで、軸線Ｏの近傍において親刃９Ａの第１の逃げ面１１Ａの幅を十分に確保して、親刃９Ａの刃厚を大きくし親刃９Ａの剛性を十分に確保し親刃９Ａの振動を抑制し、振動に起因する加工面の表面性状の悪化を抑制できる。

エンドミル本体２の先端部には、複数の切刃９に対して、回転方向前方にそれぞれギャッシュ７が隣接配置されている。複数のギャッシュ７には、互いに長さ（溝長）が異なる複数種類のギャッシュが含まれている。具体的には、複数のギャッシュ７には、親刃９Ａのギャッシュ７Ａと、子刃９Ｂのギャッシュ７Ｂとが含まれる。

本実施形態では、親刃９Ａのギャッシュ７Ａおよび子刃９Ｂのギャッシュ７Ｂの組が、軸線Ｏを中心として１８０°回転対称に２組設けられている。エンドミル本体２の平面視において、親刃９Ａのギャッシュ７Ａに対して子刃９Ｂのギャッシュ７Ｂの長さが短い。

図２は、親刃９Ａのギャッシュ７Ａを示す。また、図３は、子刃９Ｂのギャッシュ７Ｂを示す。図２および図３に示すように、ギャッシュ７Ａ、７Ｂは、それぞれ軸方向の先端側を向く底面７ｃを有する。親刃９Ａのギャッシュ７Ａおよび子刃９Ｂのギャッシュ７Ｂともに、ギャッシュ７の底面７ｃは、軸線Ｏと直交する仮想的な平面Ｐに対し傾斜角αで傾斜する。傾斜角αは、４０°以上５０°以下であることが好ましい。底面７ｃの傾斜角αを４０°以上とすることで、切刃９で切削した切屑をスムーズに行うことができる。また、底面７ｃの傾斜角αを５０°以下とすることで、エンドミル１の剛性を十分に確保して加工時のエンドミルの振動および破損を抑制できる。

次に、本発明の実施例を挙げて、本発明の各構成に関する効果について実証する。
本実施例では、上記実施形態に基づき、後段の表１に示す複数のサンプルを製造した。各サンプルのエンドミルは、工具径Ｄが１０ｍｍかつ、切刃の回転軌跡の曲率半径Ｒが１０ｍｍであり、各パラメータが異なる。また、各サンプルのエンドミルは、２枚の親刃９Ａと２枚の子刃９Ｂを有する４枚刃である。

本実施例では、以下の加工条件において様々なエンドミルのサンプルを用いて、工具軸と直交する平面に対する等高線加工を行い、このときの切削面（加工面）の送り方向と軸線方向の加工面粗さ（算術平均粗さＲａ（μｍ）および最大高さＲｚ（μｍ））を測定した。測定結果を、後段の表１にまとめる。
また、表１には、工具径の１／２と、切刃の回転軌跡の曲率半径が一致する従来のエンドミルの実施結果を合わせて記載する。従来のエンドミルは、２枚刃のエンドミルである。

＜加工条件＞
・被削材：日立金属工具鋼株式会社製、ＤＡＣ（ＪＩＳ Ｇ４４０４ ＳＫＤ６１相当材、硬度４３ＨＲＣ）
・機械：オークマ株式会社製、ＨＳＫ−Ａ６３
・切削条件：回転数ｎ＝８８００回転／分
送り速度Ｖｆ＝２２２０ｍｍ／分
ピックフィード０．２ｍｍ
取りしろ０．１ｍｍ
溶性の切削油剤を用いた湿式加工

各サンプルのうち、基準サンプルは、各パラメータの値を範囲の中央値としたサンプルである。基準サンプルは、算術平均粗さＲａおよび最大高さＲｚともに十分に抑制されることが確認された。
なお、本実施例の加工対象は金型用途であるため、算術平均粗さＲａが、０．１５μｍ以下かつ最大高さＲｚが１．５μｍ以下の表面性状の好ましい範囲として、加工面を評価する。

サンプルＡ−１〜Ａ−４は、ギャッシュ底面の傾斜角α（図２および図３）を様々に変化させたサンプルのグループである。
サンプルＡ−２、Ａ−３のエンドミルによる加工では、表面粗さを好ましい範囲内とすることができた。一方で、サンプルＡ−１のエンドミルによる加工では、傾斜角αが小さすぎるために切削時に切屑詰まりが発生し、加工面の表面性状が悪化したと考えられる。また、サンプルＡ−４のエンドミルによる加工では、傾斜角αが大きくギャッシュが広すぎることで、刃先の剛性が低減し振動の影響により表面性状が悪化したと考えられる。

サンプルＢ−１〜Ｂ−４は、ギャッシュ開き角θ（図１）を様々に変化させたサンプルのグループである。
サンプルＢ−２、Ｂ−３のエンドミルによる加工では、表面粗さを好ましい範囲内とすることができた。一方で、サンプルＢ−１のエンドミルによる加工では、ギャッシュ開き角θが小さすぎるために切削時に切屑詰まりが発生し、加工面の表面性状が悪化したと考えられる。また、サンプルＢ−４のエンドミルによる加工では、ギャッシュ開き角θが大きすぎるために切刃９の幅刃が狭くなることで、刃先の剛性が低減し振動の影響により表面性状が悪化したと考えられる。

サンプルＣ−１〜Ｃ−５は、子刃開始寸法Ａ（図１）を様々に変化させたサンプルのグループである。
サンプルＣ−３、Ｃ−４のエンドミルによる加工では、表面粗さを好ましい範囲内とすることができた。一方で、サンプルＣ−１のエンドミルは、子刃９Ｂの開始位置が軸線Ｏに一致する。サンプルＣ−１のエンドミルによる加工では、一対の子刃９Ｂ同士が軸線Ｏにおいて互いに繋がっているために、切削時に切屑詰まりが発生し加工面の表面性状が悪化したと考えられる。サンプルＣ−２のエンドミルによる加工では、軸線Ｏの近傍のポケットが狭いために切削時に切屑詰まりが発生し加工面の表面性状が悪化したと考えられる。また、サンプルＣ−５のエンドミルによる加工では、親刃９Ａのみで切削する領域が広くなり親刃９Ａの損傷が生じる虞がある。このため、表面性状の悪化が見られなかったが、サンプルＣ−５のエンドミルの評価を×とした。

サンプルＤ−１〜Ｄ−４は、親刃９Ａの第２の逃げ面１２Ａの開始位置の軸線Ｏからの距離ＨＡ（図１）を様々に変化させたサンプルのグループである。
サンプルＤ−２、Ｄ−３のエンドミルによる加工では、表面粗さを好ましい範囲内とすることができた。一方で、サンプルＤ−１のエンドミルによる加工では、距離ＨＡが小さすぎるために親刃９Ａの刃厚が低下し親刃９Ａの剛性が低減するため振動の影響により表面性状が悪化したと考えられる。また、サンプルＤ−４のエンドミルによる加工では、親刃９Ａの第２の逃げ面１２Ａの開始位置を軸線Ｏから離しすぎているために振動の影響により表面性状が悪化したと考えられる。加えて、サンプルＤ−４のエンドミルは、製造が困難となりエンドミルが高価となってしまう。

サンプルＥ−１〜Ｅ−４は、最大突出寸法Ｅ（図１）を様々に変化させたサンプルのグループである。
サンプルＥ−２、Ｅ−３のエンドミルによる加工では、表面粗さを好ましい範囲内とすることができた。一方で、サンプルＥ−１のエンドミルによる加工では、刃先１４の湾曲が不十分であるため、切削抵抗が大きくなり振動の影響により表面性状が悪化したと考えられる。また、サンプルＥ−４のエンドミルによる加工では、刃先の湾曲が大きすぎて製造することができなかった。このため、サンプルＥ−４のエンドミルの評価を×とした。

以上に、本発明の様々な実施形態を説明したが、各実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

１…エンドミル
２…エンドミル本体
７，７Ａ，７Ｂ…ギャッシュ
７ｃ…底面
９…切刃
９Ａ…親刃
９Ｂ…子刃
１１，１１Ａ，１１Ｂ…第１の逃げ面
１２，１２Ａ，１２Ｂ…第２の逃げ面
１４…刃先
Ｄ…外径
Ｅ…最大突出寸法
ＨＡ，ＨＢ…距離
Ｌ…仮想線
Ｏ…軸線
Ｒ…曲率半径
Ｔ…エンドミル回転方向

Claims (6)

1. 軸線回りに回転される軸状であり先端部に径方向に沿って延び周方向に沿って並ぶ複数のギャッシュが設けられたエンドミル本体と、
   前記ギャッシュのエンドミル回転方向を向く壁面の先端側辺稜部に設けられる複数の切刃と、を備え、
   前記切刃の回転軌跡は、側面視において円弧中心が前記軸線上に位置する先端側凸の円弧状であり、
   前記切刃の回転軌跡の曲率半径は、前記エンドミル本体の外径の１／２より大きく、
   前記切刃の刃先は、平面視において回転方向側に凸状に湾曲し、前記刃先の径方向両端を結ぶ仮想線に対する回転方向側への最大突出寸法が、前記エンドミル本体の外径の３％以上４％以下であり、
   複数の前記切刃には、周方向に等間隔に並ぶ複数の親刃と、周方向においてそれぞれ前記親刃同士の間に配置され前記親刃よりも径方向の内側へ向けた刃長が短い子刃と、が含まれる、
   エンドミル。
2. 前記ギャッシュの先端側を向く底面は、前記軸線と直交する平面に対し、４０°以上５０°以下で傾斜する、
   請求項１に記載のエンドミル。
3. 平面視における前記子刃の径方向内端と前記軸線との距離が、前記エンドミル本体の外径の４％以上９％以下である、
   請求項１又は２に記載のエンドミル。
4. 前記親刃は、
   回転方向先端稜線に設けられる前記刃先と、
   前記刃先の回転方向後方に隣接する第１の逃げ面と、
   前記第１の逃げ面の回転方向後方に隣接する第２の逃げ面と、を有し、
   前記親刃において、平面視における前記第２の逃げ面の径方向内端と前記軸線との距離が、前記エンドミル本体の外径の１０％以上２０％以下である、請求項１〜３の何れか一項に記載のエンドミル。
5. 平面視において、前記子刃の径方向内端と、前記親刃の前記第２の逃げ面の径方向内端と、が前記軸線を中心としてなす角度は、４０°以上６０°以下である、請求項４に記載のエンドミル。
6. 前記子刃は、
   回転方向先端稜線に設けられる前記刃先と、
   前記刃先の回転方向後方に隣接する第１の逃げ面と、
   前記第１の逃げ面の回転方向後方に隣接する第２の逃げ面と、を有し、
   前記子刃において、平面視における前記第２の逃げ面の径方向内端と前記軸線との距離が、前記エンドミル本体の外径の２０％以上３０％以下である、請求項１〜５の何れか一項に記載のエンドミル。

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