WO2010137429A1

WO2010137429A1 - 超硬合金製エンドミル及び該エンドミルを用いた切削加工方法

Info

Publication number: WO2010137429A1
Application number: PCT/JP2010/057067
Authority: WO
Inventors: 前田　勝俊; 韓　剛
Original assignee: 日立ツール株式会社
Priority date: 2009-05-25
Filing date: 2010-04-21
Publication date: 2010-12-02
Also published as: US8827600B2; KR20110126138A; SG174248A1; EP2436467A1; US20120020749A1; EP2436467A4; EP2436467B1; CN102365145B; KR101291486B1; EP3412390B1; EP3412390A1; CN102365145A

Abstract

金型加工や部品加工の高能率加工において安定した切削を行うと共に、製造コストを含めて容易に工具製造や工具の再研磨が行えること及び、切削抵抗の分散を十分に行えることでびびり振動を抑制し、許容回転数を高速に設定できる長寿命の超硬合金製エンドミル及び該エンドミルを用いた切削加工方法を提供する。ある波形状外周刃またはニック形状外周刃を基準形状外周刃としたときに、その他の少なくとも一刃の波形状外周刃またはニック形状外周刃の位相の工具軸方向へのずれ量が、前記基準形状外周刃のそれぞれの位相から前記波ピッチまたはニックピッチの０％を含まない５％以下の幅で工具軸方向にずれていることを特徴とする超硬合金製エンドミル及び縦送り切削、横送り切削および傾斜切削から選ばれる少なくとも２種以上の切削を連続して行う切削加工方法である。

Description

超硬合金製エンドミル及び該エンドミルを用いた切削加工方法

　本発明は、荒切削から中仕上げ切削に用いる超硬合金製エンドミル及び該エンドミルを用いた切削加工方法に関する。

　本発明は、従来は別々のエンドミルで行なわれていた縦送り加工、横送り加工、及びその複合加工である傾斜加工などの荒切削から中仕上げ切削を、一本のエンドミルで多機能でかつ高速で行える超硬合金製エンドミル及び該エンドミルを用いた切削加工方法を提供することを目的としている。

　本発明が対象とする用途の従来の一般的な荒加工用エンドミルは、高速度工具鋼や超硬合金を母材として、外周刃に波形状やニックを有し、この波形状外周刃やニック付き外周刃は、各刃で削り残しが出ないように工具軸方向に等間隔で位相がずれている。このような従来の波形状やニック付きの外周刃を有するエンドミルは、普通刃のエンドミルと比較して、切り屑を分断しやすく切削抵抗を低減して加工ができるため、工具径方向の切り込み量を大きくでき、高能率加工が可能である。その反面、加工面は普通刃エンドミルより粗くなるため、荒加工で用いることが多い。

　荒加工において、加工能率を上げるために、切り込み量を大きくして高能率加工を行うが、びびり振動の問題が生じることが多い。特にエンドミルの軸心から外周面の周方向に隣接する２枚の切れ刃までの線分で挟まれる分割角が切れ刃ごとに等しい等分割エンドミルは、製造が極めて容易であるメリットがあるが、加工中に共振が起こり、びびり振動が生じやすい。この対策として、エンドミル製造上の費用と時間がかかるが、切れ刃の分割角を異なるようにして、切削力の周期を一定にしないようにした不等分割エンドミルが提案されている。

　特許文献１には、波形状刃形のエンドミルにおいて、互いに隣接する各外周刃間における位相からのずれ量を不均等にしたことにより、各外周刃の切り込み断面形状や断面積が不均等となり、不等分割エンドミルと同様にびびり振動を抑制し、工具寿命向上や高能率加工が可能となることが記載されている。

　また、特許文献２には、ラフィング切れ刃にて構成されている外周刃の波形状のピッチが、波形状の凹凸の偶数周期を１周期として正弦曲線状に増減させられているとともに、そのピッチの増減に連動して深さおよび曲率半径もそれぞれ波形状の凹凸が１周期毎に変化させられているため、その増減により軸方向各部の切削態様が変化して共振周波数がずれ、工具全体として共振が軽減されてびびり振動が抑制されることが記載されている。

　本発明が対象とする荒切削から中仕上げ切削用の従来の一般的なエンドミルの中には、外周刃にニックを有しているものがある。このような従来のニック付きの外周刃を有するエンドミルは、通常の外周刃を有したエンドミルと比較して、切り屑を分断しやすく切削抵抗を低減して加工ができるため、工具径方向の切り込み量を大きくでき、高能率加工が可能である。しかし、切り込み量を大きくして高能率加工を行うと、びびり振動が原因となり、特にニック部でのチッピングや欠損等の問題となることが多い。

　特許文献３、４に記載されているエンドミルは、チッピングや欠損対策としてニックの形状を改良した一例である。特許文献３に記載のエンドミルは、ニックの両端に大きなフランク角を設けることによって、ニックと外周刃部とを繋いだ部分の強度を確保しようとするものである。特許文献４にはニックの両側の各連結部に丸みをつけることによって、耐チッピング性の向上と加工面粗さの向上を図るエンドミルが記載されている。

　荒加工においても加工能率を上げるために、切り込み量を大きくして縦送りや横送り切削、傾斜切削など高速切削による高能率加工を行うが、一本のエンドミルでこれらの切削を行うのは困難である。特に、縦送りや傾斜切削などでは、切り込み量を大きくしすぎると切り屑の排出性が良好でなければ切削抵抗が大きくなる。

　エンドミルの切り屑の排出性を改善する目的ではいくつかの提案がなされている。特許文献５では、ギャッシュノッチ角が後端側に向かうに従い段階的に大きくなる複数段のギャッシュ面を構成するエンドミルが提案されている。縦送り時に大きな負荷が作用するエンドミル本体中心の先端側のギャッシュ面は強度を確保し、欠損等を防止でき、後端側のギャッシュ面は切り屑排出のための空間を確保するというものである。

　特許文献６では、エンドミル回転中心側とエンドミル外周側にギャッシュ面を設け外周側のギャッシュ角は回転中心側のギャッシュ角より大きく設けたエンドミルが提案されている。これにより、高硬度材の横送り切削時に、切り屑の排出性を向上させ、高速切削による高能率加工が可能であるとするものである。

　超硬合金製エンドミルの性能と寿命向上のために種々の硬質皮膜が開発され、本出願人の提案した特許文献７なども実用化されている。

　　（外周刃形状に関する先行技術文献）
特開平０１－１２７２１４号公報特開２００２－２３３９１０号公報

　　（ニックの形状に関する先行技術文献）
特開平０６－３３５８１４号公報特開２００５－１３１７２８号公報

　　（ギャッシュに関する先行技術文献）
特開２００６－１５４１８号公報特開２００７－２９６５８８号公報

　　（硬質皮膜に関する先行技術文献）
特開２０００－３３４６０６号公報

　近年、金型加工や部品加工のエンドミルによる被削対象材として、構造用鋼、構造用合金鋼、冷間ダイス鋼、熱間ダイス鋼、ステンレス鋼、チタン合金及び超耐熱合金を用いた高能率加工への要求は一段と強く、縦送り切削や横送り切削、傾斜切削などを区別することなく高速に行うことで、従来にない飛躍的な高能率加工が可能なエンドミルが要求されている。そのために、金型加工や部品加工の切削現場では、エンドミル加工も加工の種類に関係なく、工具を交換せずに一本のエンドミルのみで多機能な加工を行いたい、それも高速で行いたいという要望が強い。

　先行技術文献で紹介したように、従来のエンドミルでは、縦送りや、横送り加工にそれぞれ特化したエンドミルが提案されてきた。従来のエンドミルで凹形状等の縦送りや傾斜切削を含む加工を行う場合には、最初に縦送りに特化したエンドミルやドリルなどを用い、その後に横送りに特化したエンドミルで繰り広げることが多い。縦送りや傾斜切削では切り屑排出を考慮し、チップポケットの大きくできる刃数の少ないものを使用することが多く、横送りの高速切削を行うには、工具剛性を考慮し、心厚の大きいもので、刃数の多いものを使用することが多い。このように、従来のエンドミルでは、加工の目的によって、それぞれの加工に適したエンドミルを交換する必要があり、段取り替えの時間のロスで高能率化には適しない。それどころか、従来の通常のエンドミルは複数の切れ刃を外周に持ち、回転しながら切削するというフライス工具の特性から横送り加工は切り屑の排出性もさほど問題にならないが、エンドミルで縦送り加工を行うには、切り屑排出の問題で、高能率な加工が困難である。従来のエンドミルで縦送り加工を行うと、軸中心付近の底刃によって生成される切り屑排出が悪く、切り屑づまりによる折損が生じやすくなる。また、切り屑排出を良好にするため、底刃のチップポケットを大きくすると、切り屑排出は良好となるが、横送り加工の際に底刃の剛性不足から欠損が発生しやすくなるという問題がある。このような事情により、縦送り加工と横送り加工、さらにはこれらの組合せ加工である傾斜切削を行う場合は、高能率な加工を行うためにそれぞれ専用工具を使用していたが、さらに高能率に行いたいという要望が多くなってきているのが現状である。そこで、高能率化を図るために、ドリルやエンドミルを交換せず、段取り替えの時間を無くして１本のエンドミルですべての加工を行うと、従来のエンドミルでは加工方向に不得手の方向も同じエンドミルで加工することになり、かえって加工時間が延びてしまうケースが多かった。

　高速切削は切削速度を大きくすること、すなわち回転数を高く設定し、高能率加工を行う方法である。切削速度を大きくして、切り込み量をも大きくすれば高能率加工は理屈上は可能であるが、超硬合金を母材とした実用的なエンドミルでは十分には達成されていないのが実情である。その理由は、特に荒削り加工においては、波形状外周刃またはニック付き外周刃を持つエンドミルを用いて切り込み量を大きくし、回転数も高く設定するとびびり振動が発生し、特に高速度工具鋼製エンドミルと比較して相対的に靱性の低い超硬合金製のエンドミルでは、異常摩耗やチッピングの発生により、寿命を短くするだけでなく、工具の欠損や折損を引き起こす原因となっていた。

　エンドミルを用いた切削加工でびびり振動を抑制する技術として、従来技術で説明したように等分割の切れ刃に代わって不等分割の切れ刃によるエンドミルが提案されている。不等分割の切れ刃を適用したエンドミルは適切な形状設計をすれば、一定のびびり振動を抑制する効果があるが、切れ刃が不均一に並んでいることから切れ刃の研削加工の際にエンドミルの製造が困難であり、製造コストが高くなる。さらにエンドミルの再研磨時にも各刃の分割角が異なるため、再研磨をする際の位置あわせ等で問題になることが多かった。

　また、不等分割を適用したエンドミルは、形状的に刃溝が不均一によることを意味し、切り屑排出性が不均一になりやすく切り屑の排出性が悪いため、異常摩耗や欠けなどの問題があった。この問題は最近の高速切削に伴って多量に排出される切り屑の処理には特に重要な問題になっており、異常摩耗や欠けがなければ長寿命が期待できる超硬合金製エンドミルは母材の脆さで工具損傷の心配が残り、高能率加工への適用が遅れる原因となっていた。

　特許文献１では、互いに隣接する各波形状外周刃間における位相のずれ量を不均等にし、不等分割エンドミルと同様の効果でびびり振動を抑制するエンドミルが提案されている。しかし、特許文献１のエンドミルは高速度工具鋼を母材としているので、各外周刃の位相のずれ量は比較的大きい例（位相のずれ量が約６％）が提案されている。超硬合金製エンドミルの外周刃は、高速度工具鋼と比較して本質的に欠損やチッピングが生じやすいという意識が強いので、超硬合金製のエンドミルで外周刃の位相をずらしてみようという発想も生じ難かったといっても過言ではない。

　高速度工具鋼製エンドミルの場合には、相対的に靭性が高いため、各外周刃の位相からのずれ量は比較的大きくてもチッピングなどの心配はなく、位相のずれ量の割合まで配慮する必要はない。しかし、エンドミル母材を本発明のように相対的に靭性の低い超硬合金とした場合には、単に位相のずれ量を不均等にして、前記のように位相のずれ量が大きい場合には、切削量が大きくなる超硬合金製エンドミルの外周刃では欠損やチッピングが生じやすく、さらなる高速切削での安定した適用には問題が残っていた。すなわち、超硬合金エンドミルにおける位相のずれ量の適正化がなされていなかったのである。ましてや、超硬合金を母材にしたニックの位相のずれ量の適正値またはニックの形状は、特許文献１からは全く不明であり、参考にもならない。

　特許文献２では、ラフィング切れ刃の波形状のピッチ、深さ、および曲率半径のうちの少なくとも一つが、該波形状の凹凸の周期よりも大きな周期で増減し、各刃の切削量を変えて、各刃の切削量を変えることによりびびり振動を抑制したエンドミルが提案されている。しかし、波形状を各刃で変化させることは、エンドミル製造時に各波形状ごとの砥石が必要であり、不等分割を適用したエンドミルと同様に工具製造コストが随分と高くなる。

　特許文献３に記載されるエンドミルのニック形状は、ニックと外周刃部が連結する形状が図１９に示すように鋭いエッジ形になる。この形状はニック両端に大きなフランク角を設けて強度を確保しようとする目的であるが、本発明が目的とする高能率加工用の超硬合金製エンドミルにおいては、耐チッピング性から大きな問題があり、参考にすることさえできない。

　特許文献４にはニックの両側に丸みを設けることで加工面精度を向上できる工具が記載されているが、ニックの工具先端側の丸み半径と工具シャンク側の丸み半径の大きさは記載が無く、高速切削による高能率加工を行う場合には、最適な組み合わせとなる形状でないと、外周刃の剛性不足により、チッピングが発生する。さらに、切れ味の劣化により、摩耗の進行が早くなる。

　このように、特許文献３、４に記載されているエンドミルは、いずれもチッピングや欠損対策としてニックの形状を改良した一例に留まり、切れ刃の位相のずれ量を変化させるなどをして高能率加工を意図した切れ刃ではない。特許文献３と４からは、ニック形状を有するエンドミルは想定できても、超硬合金製エンドミルにおいて高能率加工を達成するために、どのようなニックの形状が望ましいのかは知りえない。

　ギャッシュの形状を特徴としている特許文献５と特許文献６に記載のエンドミルは、いずれも工具軸方向に等間隔で位相がずれているものであり、位相のずれ量が各外周刃で異なるものではない。本発明のような高能率加工を目的としたギャッシュ形状の効果は、位相のずれ量の異なる外周刃の形状で切り屑が大量に生み出されたときに、その切り屑の排出を助ける効果として発揮できるものであり、外周刃との相乗効果によるものである。外周刃の作用との相乗効果の点については特許文献５も特許文献６も本発明を創作する参考にはならない。

　特許文献５は、縦送り加工用として、縦送り時に大きな負荷が作用するエンドミル本体中心の先端側のギャッシュ面は強度を確保し、後端側のギャッシュ面は切り屑排出のための空間を確保したエンドミルであり、特許文献６は、高硬度材の高速横送り加工に適した複数段のギャッシュ面を構成するエンドミルである。しかしながら、さらなる多機能な加工を一本のエンドミルで、より高能率で行う場合、先端側のギャッシュ面と後端側のギャッシュ面のつなぎ部の長さは、工具剛性と切り屑排出を両立させるために重要であることが、本発明の創出の過程で明らかになった。具体的には、特許文献５及び特許文献６のエンドミルでは、回転軸中心から前記ギャッシュ面のつなぎ部の位置までの長さが適正値よりも長過ぎて、切り屑づまりによる欠損などの問題となることが多いことが明らかになった。

　このように、従来のエンドミルでは、加工の目的によって、それぞれの加工に適したエンドミルを交換する必要があり、段取り替えの時間のロスで高能率化には適しない。それどころか、従来の通常のエンドミルは複数の切れ刃を外周に持ち、回転しながら切削するというフライス工具の特性から横送り加工は切り屑の排出性もさほど問題にならないが、エンドミルで縦送り加工を行うには、切り屑排出の問題で、高能率な加工が困難である。

　以上、先行技術について問題点は指摘したとおりであるが、いずれの先行技術に記載されるエンドミルの改良提案も、縦送り加工か横送り加工の何れかに特化したものであり、これらの加工をすべてまとめて行なえるエンドミルの提案という、本発明の重要な課題認識である多機能加工の認識はない。本発明は、このような背景と課題認識の下に、縦送り切削、横送り切削、及び傾斜切削などの多機能な加工を一本のエンドミルで高能率に行え、切削工具の製造コストを考慮して、容易に工具製造や工具の再研磨が行えること、また、切削抵抗の分散を十分に行えることでびびり振動を抑制し、長寿命な超硬合金製エンドミル及び該エンドミルを用いた切削加工方法を提供することを目的とする。さらに、安定した高速切削を最大限に生かすために、これらの形状を有する工具に新しい硬質皮膜を被覆したエンドミルの発明である。

　さらに本発明が目的とする多機能な加工とは、上記のようなほとんどあらゆる種類の切削加工を目的とすること以外に、多様な被加工材にも対応できるエンドミルを提供するということも目的としている。この目的は最近需要の高まっている航空機材料や原子力発電に使用される超耐熱合金やチタン合金の切削加工には必須である。

　特に本発明は、縦送り切削や傾斜切削などで高速回転で切り込み量を大きくしても、切り屑の排出性が良好で、切削抵抗の分散を十分に行え、びびり振動を抑制できる超硬合金製エンドミルを提供するものである。

　一方で、エンドミルは切削性能が良くても製造コストが高ければ市場に受け入れられない。本発明は製造コストを考慮して、容易に工具製造や工具の再研磨が行える超硬合金製エンドミルを提供することをもう一つの目的としている。

　本発明は、従来よりも大きい単位時間当たりの切り屑排出量を達成できる高能率切削用のエンドミルの開発を目的としてなされ、切削工具の性能としてはびびり振動を抑制して切り屑のスムーズな排出が可能であり、切削工具の製造の観点からはエンドミルの刃付けが容易という、生産性の点で大きな優位性を持つ等分割エンドミルを採用し、超硬合金製のエンドミルであって、びびり振動を極力抑えることができる他の形状要因を検討した結果として創出されたものである。

　本発明は超硬合金を母材として、外周刃の形状が波形状外周刃またはニック付き外周刃のいずれかで実現できる。

　本発明者は、超硬合金を母材とするエンドミル円周方向の刃先の配列は等分割とし、波形状外周刃またはニック付き外周刃の軸方向への相互の位相の最適なずれ量を形成することに着目して、高速切削に耐え、かつびびり振動を最小にする位相のずれ量を種々検討した。その結果、本発明の超硬合金製エンドミルは、ある波形状外周刃またはニック付き外周刃の山部を基準にしたときに、他の波形状外周刃またはニック付き外周刃の山部は工具の軸方向に前記波形状外周刃または前記ニック付き外周刃が、超硬合金の欠点として心配される欠損やチッピングを起こさない程度に特定の範囲内で位相がずれて配列されていることを特徴としている。

　すなわち、本発明のエンドミルは、工具の外周刃の径方向に山部と谷部を繰り返す複数の波形状の外周刃、および、工具の外周刃の径方向に切り屑を分断させる複数のニックを有する複数の外周刃より選ばれるいずれかの外周刃を有するエンドミルにおいて、ある外周刃を基準形状外周刃としたときに、その他の少なくとも一刃の外周刃の位相の工具軸方向へのずれ量が、前記外周刃の波またはニックのピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ前記基準形状外周刃のそれぞれの位相から前記ピッチの０％を含まない５％以下の幅で工具軸方向にずれていることを特徴とする超硬合金製エンドミルである。

　本発明のエンドミルは、前記ずれ量が、前記外周刃の波またはニックのピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ前記基準形状外周刃のそれぞれの位相から前記ピッチの１％乃至３％の幅で工具軸方向にずれていることが望ましい。

　本発明は、特に対象とする被削材が難加工材といわれる、硬さが４０ＨＲＣを超える焼き入れ材であり、高速度工具鋼製のエンドミルでは工具の形状がいかなるものでも高能率加工条件では極端に工具寿命が短くなり加工は実質的に困難であるものを対象にしている。本発明は超硬合金を母材としたエンドミルであるので、従来の高速度工具鋼製のエンドミルと比較して、波形状外周刃またはニック付き外周刃は大幅に耐摩耗性が向上するものの、位相をずらすために外周刃は超硬合金の脆性の欠点に起因する欠損やチッピングの危険性にさらされる。

　そこで本発明者は超硬合金製のエンドミルについて、外周刃の波またはニックのピッチの最適な配列を多数の切削試験から検討し、その結果として、位相のずれ量は、波ピッチ量を刃数で割った値で等間隔に並んだ基準波形状外周刃のそれぞれの位相から前記波またはニックのピッチの０％を含まない５％以下の比較的狭い幅のずれ量で軸方向にずれて配置されていることが必要であることを見出したものである。

　本発明では位相のずれ量は必須であるが、位相のずれ量は５％以下、望ましくは１ないし３％でなければならない。位相のずれ量が５％を超えると、超硬合金製エンドミルでは、波形状外周刃またはニック付き外周刃の欠損やチッピングが生じやすくなるためである。超硬合金製エンドミルを採用して、高速荒加工切削を可能にするために、この位相のずれ量の最適化を図ったことが本発明の最も重要な部分の一つである。

　本発明によれば、超硬合金製のエンドミルでありながら、工具の製造が容易であり、波形状外周刃またはニック付き外周刃の位相がずれている形状であることによる欠損やチッピングを起こすことなく、加工中のびびり振動を抑制することができる。したがって、高速切削による高能率荒加工または高能率中仕上げ加工が可能となり、さらに長寿命に加工が行える超硬合金製エンドミルを提供することができる。

　また、本発明の超硬合金製エンドミルにおいて、波形状外周刃またはニック付き外周刃の位相がずれている形状とすることは、１枚の前記外周刃にのみ適用しても効果を得ることが出来る。
　すなわち、本発明の超硬合金製エンドミルは、３枚以上の前記外周刃を有し、隣接する各外周刃のうち少なくとも１組の前記外周刃は、前記外周刃の波またはニックのピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ前記基準形状外周刃のそれぞれの位相からのずれ量が無く、その他の組の前記外周刃は互いに位相からのずれ量が不均等であっても良い。

　本発明者は、高速切削に耐え、かつびびり振動を最小にするニックのピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ位相からのずれ量と、高速切削であっても外周刃の欠損やチッピングの問題を起こさないニックの形状を種々検討した。その結果、本発明の超硬合金製エンドミルは、あるニック付き外周刃を基準形状外周刃にしたときに、その他の少なくとも一刃のニックの位相が欠損やチッピングを起こさない程度に特定の範囲内で位相がずれて配列されており、ニックの形状についても位相をずらした結果として切削負荷が大きくなるチッピングへの影響をできるだけ抑制するために、新規なニック形状を有することが望ましいことを明らかにした。

　すなわち、新規なニック形状を有する本発明のエンドミルは、前記外周刃は複数のニックを有し、前記ニックと前記外周刃をエンドミルのねじれ角と平行の切断面で見たときに、それぞれの前記ニックの両端は丸みによって滑らかに前記ニックに隣接する外周刃と連なり、それぞれの前記ニックの工具先端側の丸み半径が前記ニックの工具シャンク側の丸み半径より小さいことが望ましい。

　本発明のニック付き超硬合金製エンドミルは、ニックのピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ位相からのずれ量を変化させることで従来よりも高速の切削を可能にしている。そのために切削条件の過酷化で外周刃はチッピングの危険性が従来の高速切削より高くなるが、高速切削での負荷により外周刃がチッピング等を生じないように、ニックの形状は、前記のニックの両端の形状に加えて特別の配慮が必要になる場合があることが分かった。

　例えば従来のこの種のニック付き超硬合金製エンドミルでは、平均加工面粗さを確保したい場合の平均的な送り速度は５００ｍｍ／ｍｉｎ前後だが、ニックの位相の工具軸方向への前記ずれ量を設け、ニックの両端に丸みを設けたニック付き超硬合金製エンドミルの使用により、従来の送り速度を２倍程度に上げる事が出来る。しかし、その場合の送り速度でも８００ｍｍ／ｍｉｎ～１０００ｍｍ／ｍｉｎの範囲が限界であり、それを上回る送り速度での高速切削においては、高速切削での負荷により外周刃がチッピング等を生じるため、ニックの両端の形状とニックのピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ位相からの工具軸方向へのずれ量を規定するだけではさらなる高速での切削は困難であった。

　そのために、送り速度が１０００ｍｍ／ｍｉｎを越える過酷な切削条件では、本発明の超硬合金製エンドミルでのニックは、ニック両端の丸みの条件に加えて、ニック溝の形状を考慮することが重要である。すなわち、本発明のより良い発明の要件は、ニック溝の底端が工具シャンク側の丸みと直線若しくはニック溝に向かって凸状の曲線で繋がるか、又は前記直線と前記ニック溝に向かって凸状の曲線との組合せで繋がっていることが望ましい。

　すなわち本発明のうち、別の発明に係るニック付き超硬合金製エンドミルは、前記ニックの溝の底端が工具シャンク側の丸みと直線若しくはニック溝に向かって凸状の曲線で繋がるか、又は前記直線と前記ニック溝に向かって凸状の曲線との組合せで繋がっていることを特徴とする超硬合金製エンドミルである。

　本発明はニックのピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ位相からのずれ量を不均一にする結果として、従来よりはるかに高速の切削が可能となるが、そのために切削負荷が大きくなるので、より一層のチッピングや折損への配慮と対策が重要となる。このような相反する得失を考慮して超硬合金製エンドミルを設計するという技術思想は、前述した従来技術のどれを基準にして他のものと組合せをしても生まれるものではない。

　本発明のニック付き外周刃とした場合の超硬合金製エンドミルを用いて切削した時の各ニック付き外周刃の切削量は外周刃ごとに僅かに異なる。よって、高速切削を行っても切削抵抗が分散されて切削負荷が安定し、びびり振動を抑制できるため、波形状外周刃を有する超硬合金製エンドミルと同様の効果が得られる。

　本発明の超硬合金製エンドミルにおける形状の重要部分の寸法は、ニック付き超硬合金製エンドミルの工具直径をＤとしたときに、ニックの工具先端側の丸み半径が０．０１Ｄ～０.０３Ｄ、ニックの工具シャンク側の丸み半径はニックの工具先端側の丸み半径の１．５倍～２倍で、ニックの深さが０．０１Ｄ～０．０５Ｄであることが望ましい。

　次に、本発明でのギャッシュ形状とその効果について説明する。

　本発明は、従来よりも大きい単位時間当たりの切り屑排出量を達成できる高速切削用の波形形状の外周刃またはニック付きの外周刃を有する超硬合金製エンドミルを外周刃の形状の前提としている。本発明の超硬合金製エンドミルは、底刃から排出される切り屑の良好な処理と、エンドミル先端付近の強度をエンドミルの回転中心から外周まで確保するために、新規なギャッシュ形状を有することが望ましい。

　すなわち、波形形状の外周刃またはニック付きの外周刃にかかわらず、本発明の超硬合金製エンドミルでは、限定された位相のピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ位相からのずれ量を持った外周刃形状に加えて、底刃のすくい面から外周刃にかけて、以下に説明するようなギャッシュ形状を設けることが推奨される。

　図１２と図１３を用いて本発明のエンドミルに適したギャッシュの形状を説明する。本発明で底刃に設けるギャッシュは複数の面から構成し、底刃のすくい面である第１ギャッシュ面５１、エンドミルの工具軸の回転中心側に第２ギャッシュ面５２、エンドミルの外周側に第３ギャッシュ面５３として設け、前記第１ギャッシュ面５１と第２ギャッシュ面５２の交差部５４と軸線に直交する平面との成す角度を第１ギャッシュ角５５、前記第１ギャッシュ面５１と第３ギャッシュ面５３の交差部５６と軸線に直交する平面とのなす角度を第２ギャッシュ角５７としたとき、第２ギャッシュ角５７を第１ギャッシュ角５５より大きく設けた形状になるようにギャッシュを構成するのである。

　よって本発明の超硬合金製エンドミルは、複数の前記外周刃と、底刃と、複数のギャッシュ面からなるギャッシュとを有し、前記複数のギャッシュ面は、底刃のすくい面である第１ギャッシュ面、エンドミルの工具軸の回転中心側に設けられた第２ギャッシュ面、及びエンドミルの外周側に設けられた第３ギャッシュ面を有し、前記第１ギャッシュ面と第２ギャッシュ面の交差部と工具軸線に直交する平面とのなす角度を第１ギャッシュ角、前記第１ギャッシュ面と第３ギャッシュ面の交差部と工具軸線に直交する平面とのなす角度を第２ギャッシュ角としたとき、第１ギャッシュ角は１５゜～３５゜、第２ギャッシュ角は４０゜～６０゜に設けられ、第２ギャッシュ面と第３ギャッシュ面のつなぎ部の長さは、工具回転軸から工具径の５％以上２０％未満であることを特徴とすることが望ましい。

　本発明の超硬合金製エンドミルにおいて、従来よりも大きい単位時間当たりの切り屑排出量を達成したいときには、前述のように底刃のギャッシュ形状を本発明のように最適化するのが良い。ギャッシュ形状を本発明の範囲の形状にすることで、波形状外周刃やニックの位相をずらした外周刃を有する一本の超硬合金製エンドミルで、縦送り、横送り、あるいは傾斜切削が可能であり、縦送り又は傾斜切削時の底刃から排出される切り屑処理は良好であり、ギャッシュ部は強度的にも横送り又は傾斜切削時の高速切削に耐え、かつびびり振動を最小にすることができる。

　本発明の超硬合金製エンドミルは、位相のピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ位相からのずれ量を持った外周刃形状に加えて、底刃のすくい面から外周刃にかけて、上記で説明したようなギャッシュ形状を設けることにより、構造用鋼、構造用合金鋼、冷間ダイス鋼、熱間ダイス鋼、ステンレス鋼、チタン合金及び超耐熱合金を高能率で切削可能となる。

　すなわち、本発明の超硬合金製エンドミルは、被削対象材として、構造用鋼、構造用合金鋼、冷間ダイス鋼、熱間ダイス鋼、ステンレス鋼、チタン合金及び超耐熱合金を切削する工具であることを特徴とする超硬合金製エンドミルである。

　次に、本発明の超硬合金製エンドミルの特徴をより効果的に発揮するのにふさわしい硬質皮膜について述べる。本発明においては超硬合金製エンドミルの形状自体が新規で高速切削を可能にする特徴があるので、硬質皮膜は必ずしも必須ではないが、高速切削でもエンドミルの寿命を安定させ、さらに寿命を延長させるためには、最適な硬質皮膜の適用は重要である。

　超硬合金製エンドミルの性能と寿命向上のために今までに種々の硬質皮膜が開発され、本出願人の提案した先述の特許文献７なども実用化されている。しかし、切削の高速化に伴うエンドミルの耐酸化性、耐摩耗性の過酷さが増す観点からは、さらにその対策が必要である。本発明の硬質皮膜付きの超硬合金製エンドミルは、前述のエンドミルとしての新規な形状で、主として荒加工用としての超硬合金製エンドミルでの実用加工を進めるうちに、高速切削加工に特有の外周刃先の酸化と摩耗が著しく大きくなる現象に着目して、その対策としてなし得た発明である。

　すなわち本発明のうち、硬質皮膜付きの超硬合金製エンドミルは、前述の新規な波形状外周刃またはニック付き外周刃の形状を有しながら、高速切削加工に耐えうる硬質皮膜が少なくとも前記の形状として特長のある外周刃上に積層されていることから成る。

　本発明における硬質皮膜は、前述のギャッシュをエンドミルに設ける場合には、ギャッシュ部分にも被覆される。切削時における高温での切り屑の排出は超硬合金に損傷を与えうるが、本発明の硬質皮膜によりこの損傷を大きく軽減することができる。

　すなわち本発明の超硬合金製エンドミルは、前記波形状外周刃には硬質皮膜が被覆されていることが望ましい。

　次に、本発明の超硬合金製エンドミルに被覆する硬質皮膜について、さらに具体的に説明する。本発明における硬質皮膜は、皮膜の構造的には、外周刃表面側に接する硬質皮膜の最下層と硬質皮膜の最上層からなるか、実質的に前記最下層の組成と前記最上層の組成の繰り返しで積層された複合層からなるか、または、前記最下層と最上層の間に少なくとも一層以上の中間層を含む複合層でなり、前記最上層は前記最下層と比較して相対的に耐酸化性と耐摩耗性が大きいことが望ましい。

　ここでいう「実質的に」とは、最下層と最上層の層間ではそれぞれの組成の拡散層があり、組成的に少々のずれの部分があっても良いということである。前記の拡散層の厚みが多くなり、拡散層のある元素の割合が最下層や最上層の組成から５０％以上も外れてくれば、もはや拡散層の概念を外れ、本発明でいう中間層の一つの形態という定義に相当する。

　また、硬質皮膜の組成を金属元素の窒化物、炭窒化物、酸窒化物、酸炭窒化物とし、硬質皮膜の最下層と最上層、あるいは中間層に代表されるそれぞれの硬質皮膜を構成する層に対し最適な金属元素を選択することにより、硬質皮膜を被覆された超硬合金製エンドミルの損傷を軽減し、より高能率な切削加工が可能となる。

　すなわち、本発明における超硬合金製エンドミルは、前記硬質皮膜の最下層の組成が金属元素としてＴｉとＡｌを主成分とし含有し、前記金属元素の窒化物、炭窒化物、酸窒化物、酸炭窒化物の何れかであり、硬質皮膜の最上層の組成が、金属元素としてＴｉとＳｉを主成分として含有し、前記金属元素の窒化物、炭窒化物、酸窒化物、酸炭窒化物の何れかから成ることが望ましい。

　さらに、本発明における超硬合金製エンドミルは、前記硬質皮膜の最下層の組成は金属元素がＡｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉから選択される１種以上の窒化物であり、中間層はＡｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉから選択される１種以上の金属元素とＮ、Ｂ、Ｃ、Ｏから選択される１種以上の元素との化合物であり、硬質皮膜の最上層は金属元素がＴｉ、Ｓｉから選択される１種以上の金属元素とＮ、Ｓ、Ｃ、Ｂから選択される１種以上の元素との化合物からなることを特徴とすることが望ましい。

　本発明の超硬合金製エンドミルは、前記硬質皮膜の窒素系ＴｉＡｌ化合物を（ＴｉｘＡｌ１－ｘＮ）で表わすときに、最下層の硬質皮膜も最上層の硬質皮膜も（ＴｉｘＡｌ１－ｘＮ）の組成から成り、ＴｉとＡｌの割合は、最下層の硬質皮膜はチタンリッチの０．５＜ｘ≦１であり、最上層の硬質皮膜はアルミニウムリッチの０≦ｘ＜０．５である多層硬質皮膜であることが望ましい。

　本発明における波形状外周刃又はニック付き外周刃の形状及び新規なギャッシュ形状は、エンドミルの切れ刃部と、エンドミルの切れ刃部を保持する工具保持部とが着脱可能な場合であっても、切り屑の分断効果や切り屑の排出性が良好になるなどの効果を発揮することが出来る。よって、切削加工によりエンドミルの切れ刃部に摩耗が生じた場合、エンドミルの切れ刃部ごと取り替えて継続して使用することも可能である。よって、本発明は工具保持部と、超硬合金製からなる切れ刃部が自在に着脱可能であることが望ましい。

　すなわち本発明は、工具保持部と、超硬合金製からなる切れ刃部が自在に着脱可能であることを特徴とする超硬合金製エンドミルである。

　また、縦送りや横送り加工にそれぞれ特化した従来のエンドミルを用いて、凹形状等の縦送りや傾斜切削を含む加工を行う場合には、加工の目的によって、それぞれの加工に適したエンドミルを交換する必要が生じるという問題があった。しかし、本発明の超硬合金製エンドミルは、前述の新規なギャッシュ形状、及び波形状外周刃またはニック付き外周刃の形状を有しながら、高速切削加工に耐えうる硬質皮膜が少なくとも前記の形状として特長のある外周刃上に積層されているため、加工の目的に関係なく、工具を交換せずに一本のエンドミルのみで高能率で新規な切削方法が実施可能となる。

　すなわち本発明の切削方法は、工具の外周刃の径方向に山部と谷部を繰り返す複数の波形状の外周刃、および、工具の外周刃の径方向に切り屑を分断させる複数のニックを有する複数の外周刃より選ばれるいずれかの外周刃と、底刃と、複数のギャッシュ面からなるギャッシュと、を有し、前記外周刃には硬質皮膜が被覆されており、前記複数のギャッシュ面は、底刃のすくい面である第１ギャッシュ面、エンドミルの工具軸の回転中心側に設けられた第２ギャッシュ面、及びエンドミルの外周側に設けられた第３ギャッシュ面を有し、前記第１ギャッシュ面と第２ギャッシュ面の交差部と工具軸線に直交する平面とのなす角度を第１ギャッシュ角、前記第１ギャッシュ面と第３ギャッシュ面の交差部と工具軸線に直交する平面とのなす角度を第２ギャッシュ角としたとき、第１ギャッシュ角は１５゜～３５゜、第２ギャッシュ角は４０゜～６０゜に設けられ、第２ギャッシュ面と第３ギャッシュ面のつなぎ部の長さは、工具回転軸から工具径の５％以上２０％未満であり、前記外周刃は、ある外周刃を基準形状外周刃としたときに、その他の少なくとも一刃の外周刃の位相の工具軸方向へのずれ量が、波またはニックのピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ前記基準形状外周刃のそれぞれの位相から前記ピッチの０％を含まない５％以下の幅で工具軸方向にずれて設けられた超硬合金製エンドミルを用い、縦送り切削、横送り切削および傾斜切削から選ばれる少なくとも２種以上の切削を連続して行うことを特徴とする切削加工方法である。

　本発明の超硬合金製エンドミルは、ある波形状外周刃またはニック付き外周刃を基準形状外周刃としたときに、その他の少なくとも一刃の波形状外周刃またはニック付き外周刃の位相からのずれ量が、波またはニックのピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ前記基準形状外周刃のそれぞれの位相から前記波またはニックのピッチの０％を含まない５％以下の幅で、望ましくは、前記ずれ量が前記波またはニックのピッチの１％～３％の幅で配置されているため、切削抵抗が分散されて切削負荷が安定し、びびり振動を抑制できる。

　本発明の他の発明による超硬合金製エンドミルは、ある外周刃を基準形状外周刃としたときに、その他の少なくとも一刃の波形状外周刃またはニック付き外周刃の位相からのずれ量が、波またはニックのピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ前記基準形状外周刃のそれぞれの位相から前記波またはニックのピッチの０％を含まない５％以下の幅で、望ましくは、前記ずれ量が前記波またはニックのピッチの１％～３％の幅で配置されているため、びびり振動の抑制と共に、切り屑の分断が適正に行なわれ、安定した高速回転ができ、工具寿命も延びる。

　本発明のうち、ニックの工具シャンク側の丸み半径より小さくしたニックの工具先端側の丸み半径を設け、さらにはニック溝の形状を新規な形状で前記丸み半径に繋げたものは、耐チッピング性が高くなる。よって欠損やチッピングを起こすことなく安定した加工が可能となる。したがって、本発明によれば、高速切削による高能率荒加工から高能率中仕上げ加工が可能となり、さらに長寿命に加工が行えるニック付きの超硬合金製エンドミルを提供することができる。また、前述の本発明のニック形状は、切れ味がよくなり加工面の筋線を軽減できるので、被加工材において、より高精度の加工面が実現できる。

　さらに、本発明は工具保持部と、超硬合金製からなる切れ刃部が自在に着脱可能であるので、波形状外周刃又はニック付き外周刃の形状、及び新規なギャッシュ形状による切り屑の分断効果や切り屑の排出性が良好になるなどの効果を発揮しつつ、エンドミルの切れ刃部に摩耗が生じた場合、エンドミルの切れ刃部ごと取り替えて継続して使用することも可能である。

　本発明の波形状外周刃またはニックを有するエンドミルは、工具軸方向への位相のずれがない従来のエンドミルと比較して、本発明のエンドミルの回転速度を１．５倍以上にあげることができ、特に硬質皮膜を外周刃に被覆することによって安定した高能率加工を達成できる。

　本発明のうち、硬質皮膜を被覆した超硬合金製エンドミルは、高速切削しても切削抵抗が分散されてびびり振動を抑制して欠損やチッピングの突発事故を防止できという工具の新規な形状の効果に加えて、過酷な高速切削に伴う酸化と摩耗を防止するという硬質皮膜の相乗効果で、トータルのエンドミルの特性向上で高速かつ長寿命の加工を達成できる。

　具体的には、工具軸方向への位相のずれがない従来のエンドミルと比較して、本発明エンドミルの切削速度を周速２００ｍ／ｍｉｎを超える条件も可能であり、このような高能率加工の効果は、本発明のエンドミルの新規な形状と硬質皮膜被覆の効果の相乗効果によるものである。

　硬質皮膜が被覆される外周刃とギャッシュの形状は、本発明の波形状外周刃でもニック付き外周刃でもよく、さらにこれらの新規な外周刃に加えて、前述のギャッシュの条件を満足するすべてのギャッシュ部分にも硬質皮膜が被覆されると、切り屑の排出に伴う超硬合金の損傷が極力抑制された超硬合金製エンドミルが得られる。

　本発明によれば、従来の高速度工具鋼製に比較して、工具の寿命延長は期待できるが脆性材料であるがゆえに欠損の危険性の高い超硬合金製エンドミルの切れ刃のチッピングや折損が防止でき、長寿命に加工が行える硬質皮膜付きの超硬合金製エンドミルを提供することができる。

　本発明のニック付き超硬合金製エンドミルは、ニック付き外周刃の位相がずれている形状であり、欠損やチッピングを起こすことなく、加工中のびびり振動を抑制することができる。したがって、本発明は、送り速度が１０００ｍｍ／ｍｉｎ以上の高能率荒加工または高能率中仕上げ加工が可能となり、さらに長寿命に加工が行えるニック付き超硬合金製エンドミルを提供することができる。

　本発明の超硬合金製エンドミルのうち、ギャッシュの形状を本発明の範囲で最適化したものは、縦送り、横送り、傾斜切削など様々な加工に一本のエンドミルで対応可能であり、高速切削による高能率荒加工から高能率中仕上げ加工が可能となり、さらに長寿命に加工が行える超硬合金製エンドミルを提供することができる。

　具体的にはびびり振動を大幅に抑制しながら工具軸方向への位相からのずれがない従来のエンドミルと比較して、横送り切削時には、本発明のいずれの超硬合金製エンドミルも切削速度を１．５倍以上とした高能率加工を達成できる。さらに、ギャッシュの形状を最適化したものは、傾斜切削時には、従来のエンドミルと比較して、本発明の超硬合金製エンドミルは１．５倍以上の送り速度の高能率加工が達成できる。

　本発明の超硬合金製エンドミルの製造は、各刃が不等分割ではないため、通常のエンドミルと同じように製造できるため、製造コストも抑えて容易にエンドミルの製造が可能である。また、各刃の刃溝の形状はすべて同一であるため、切り屑の排出も均一になりやすく、切り屑排出性は良好であり、切削工具の寿命の安定と高速切削を可能にする効果が得られる。

　本発明の超硬合金製エンドミルによれば、市場で適用の多い構造用鋼、構造用合金鋼、冷間ダイス鋼、熱間ダイス鋼、ステンレス鋼、チタン合金及び超耐熱合金を含む広い範囲の被加工材において、高能率加工を可能にする。

　傾斜切削において、従来のエンドミルであれば、傾斜の角度は大きくても５°程度が限界であり、通常の傾斜切削は３°程度の傾斜角で行うのが一般的であった。本発明のエンドミルであれば、傾斜角度が２０°以上で加工することが可能となり、ポケットなどの凹形状の加工においてもドリルと組み合わせる必要が無くなり、ドリルからエンドミルへの交換や段取り替えも必要ではなくなる。すなわち、本発明の超硬合金製エンドミルを用いた切削加工方法によれば、高能率で穴加工などの傾斜切削が行えると共に、ポケット形状の加工時も工具交換や段取り回数が減ることで、工程短縮に繋がり、加工時間も短くなる。

本発明の一実施例を示す超硬合金製エンドミルの全体概観図である。図１の外周刃Ａ－Ａ´断面の拡大図であり、（ａ）は波形状外周刃の拡大図を示し、（ｂ）はニック付き外周刃としたときのニック付き外周刃の拡大図を示す。従来の位相のずれの無いエンドミルの波形状外周刃の位相とピッチを示す展開図である。本発明の超硬合金製エンドミルの波形状外周刃の位相とピッチを示す展開図である。本発明の一実施例を示し、隣接する波形状外周刃のうち１組の前記波形状外周刃は波ピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ位相からのずれ量が無く、１刃に前記ずれ量があることを示す展開図である。従来の位相のずれの無いエンドミルのニック付き外周刃の位相とニックのピッチを示す展開図である。本発明の超硬合金製エンドミルのニック付き外周刃の位相とニックのピッチを示す展開図である。本発明の一実施例を示し、隣接するニック付き外周刃のうち１組の前記ニック付き外周刃はニックのピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ位相からのずれ量が無く、１刃に前記ずれ量があることを示す展開図である。従来のエンドミルの位相を等間隔にした場合の切削抵抗図を示す。従来のエンドミルに不等分割を採用した場合の切削抵抗図を示す。図１１は本発明の波ピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ前記基準形状外周刃のそれぞれの位相から、本発明の望ましい範囲である前記波ピッチの２％のずれ量で工具軸方向にずらした超硬合金製エンドミルで切削した切削抵抗図を示す。図１の底刃近傍の拡大図である。第１ギャッシュ面と平行な平面で切断したギャッシュ形状を簡易的に表す、１２のＣ－Ｃ´部分断面図である。本発明の一実施例を示すニック付き超硬合金製エンドミルの全体概観図である。図１４のニック付き外周刃を、エンドミルのねじれ角に平行の切断面で見たＢ－Ｂ´断面の拡大図であり、ニック溝の底端と工具シャンク側の丸みとの繋がりを直線とした図である。図１５において、本発明の他の例であるニック溝の底端と工具シャンク側の丸みとの繋がりをニック溝に向かって凸状の曲線とした図である。図１５において、本発明の他の例である、ニック溝の底端と工具シャンク側の丸みとの繋がりをニック溝に向かって凸状の曲線と直線との組合せとした図である。ニック溝の底端と工具シャンク側の丸みとの繋がりが、ニック溝に向かって凹状の曲線とした従来のニック付き超硬合金製エンドミルである。ニックと外周刃部との繋がりが鋭いエッジ形である、特許文献３に記載されたニック形状を表す図である。図１９のニック形状において、該ニック形状に丸みを設けた特許文献４に記載されたニック形状を表す図である。ニックと外周刃部との繋がりを、ニック溝を形成する凹円弧形状の半径より小さい丸みとし、該丸みの大きさを工具先端側と工具シャンク側とが同じとした特許文献４に記載されたニック形状を表す図である。図２１のニック形状において、該丸みの大きさを工具シャンク側の丸み半径が工具先端側の丸み半径より大きく設けた、特許文献４に記載されたニック形状を表す図である。従来の位相からのずれの無いニック付き超硬合金製エンドミルの外周刃の位相とニックのピッチを示す展開図である。本発明のニック付き超硬合金製エンドミルの外周刃の位相とニックのピッチを示す展開図である。本発明の一実施例を示し、隣接するニック付き外周刃のうち１組の前記ニック付き外周刃はニックのピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ位相からのずれ量が無く、１刃に前記ずれ量があることを示す展開図である。硬質皮膜が被覆された本発明の超硬合金製エンドミルにおける図１の外周刃Ａ－Ａ´断面の拡大図に相当する図であり、（ａ）は波形状外周刃の拡大図を示し、（ｂ）はニック付き外周刃としたときのニック付き外周刃の拡大図を示す。本発明の一実施例を示し、切れ刃部と工具保持部が着脱できるエンドミルの全体概観図である。従来のエンドミルを用いて彫り込み加工を行う場合と、本発明例で彫り込み加工を行う場合を比較したフローチャートを示す図である。硬質皮膜の最上層及び硬質皮膜の最下層からなる本発明の硬質皮膜被覆エンドミルに適する硬質皮膜の層構造の一例を示す図である。硬質皮膜の最下層から、硬質皮膜の最上層まで実質的に最下層の組成と最上層の組成の１回以上の繰り返しで積層された複合層からなる本発明の硬質皮膜被覆エンドミルに適する硬質皮膜の層構造の一例を示す図である。硬質皮膜の最上層、硬質皮膜の最下層及び中間層からなる本発明の硬質皮膜被覆エンドミルに適する硬質皮膜の層構造の一例を示す図である。

　以下、本発明を実施するための形態を従来例と比較しながら図１～図３１に基づいて説明する。以下に示す本発明の実施例は硬質皮膜は必ずしも必要ではないが、硬質皮膜を被覆したほうがより性能向上のために望ましい。図１は本発明の一実施例を示すエンドミルの全体概観図である。図１は、工具径Ｄで外周側に切り屑排出用の刃溝１６と、刃数が４枚の外周刃１を有する例である。前記外周刃には工具先端側２からシャンク側３に向かって波形状外周刃が設けられている。前記刃数は、２枚以上であれば、位相をずらすことが可能であるため刃数は必要に応じて変え得る。例えば、アルミニウムなどの切削は切り屑排出が多いため刃数は２枚程度とし、切り屑排出用のチップポケットを大きめに設定し、また、高硬度材の切削は刃数を８枚まで増やし、高送りに対応することができる。

　図２は図１の外周刃Ａ－Ａ´断面の拡大図である。図２（ａ）は波形状外周刃の拡大図を示す。通常波形状刃形は図２のように波ピッチ４毎に波高さ５の山部６と谷部７を繰り返した刃形であり、切り屑を細かく分断できる刃形となる。図２（ｂ）はニック付き外周刃としたときのニック付き外周刃の拡大図を示す。ニック付き外周刃においても外周刃とニックの交点２０の間隔であるニックのピッチ８毎にニックの深さ９の溝が入った形状を繰り返し、切り屑を分断できる刃形となる。切り屑を分断することにより切削抵抗を抑制できる効果がある。

　本発明の超硬合金製エンドミルと従来のエンドミルの波形状外周刃の位相と波ピッチを比較するために図３～図５を用いて説明をする。図３は従来の位相のずれの無いエンドミルの波形状外周刃の位相とピッチを示す展開図、図４は本発明の超硬合金製エンドミルの波形状外周刃の位相とピッチを示す展開図、および図５は、本発明の一実施例を示し、隣接する波形状外周刃のうち１組の前記波形状外周刃は波ピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ位相からのずれ量が無く、１刃に前記ずれ量１５があることを示す展開図である。尚、図３～図５では波形状の山部の位置を丸印で示している。

　図３のように、従来のエンドミルでは図の一番上に示される第１波形状外周刃を基準形状外周刃１０として、基準形状外周刃１０の山部から次の山部までの波ピッチ４（ニック付きの場合は外周刃とニックの交点から次の外周刃とニックの交点までをニックのピッチ８とする。）を４等分したそれぞれの位相１４（言い換えれば、基準形状外周刃１０の１／４ピッチごと）に、連続して次の第２波形状外周刃１１、第３波形状外周刃１２及び第４波形状外周刃１３の山部が来るように等間隔に波形状外周刃がそれぞれ配置されている。

　このような配置は波形状外周刃の山部の位相１４が一定であり、エンドミルによって切削される被加工材の切削量は各波形状外周刃で同一となる。各刃で切削される被加工材の切削量が同一であれば、従来技術で説明した等分割エンドミルと同様に、加工中に共振が起こり、びびり振動が生じやすい。

　これに対して、本発明では図４に示すように、基準形状外周刃１０の次に配置される第２波形状外周刃１１と第４波形状外周刃１３の山部の位置は、基準形状外周刃１０の波ピッチ４を４等分した位相１４から工具軸方向へずれ量１５だけずれて配列されている。そして、基準形状外周刃１０以外の波形状外周刃の位相１４からのずれ量１５は、少なくとも一刃が基準形状外周刃１０の波ピッチ４を４等分したそれぞれの位相１４を基準にして、基準形状外周刃１０の波ピッチ４の０％を含まない５％以下の範囲の幅で工具軸方向へ配設されている。

　図４の本発明の超硬合金製エンドミルの一例として、基準形状外周刃１０の波ピッチ４を１ｍｍとし４枚の刃数で割った値で等間隔に並んだそれぞれの波形状外周刃の位相１４からのずれ量１５は、第２波形状外周刃１１は波ピッチ４の２％である０．０２ｍｍ、第３波形状外周刃１２では０ｍｍ、第４波形状外周刃１３では波ピッチ４の２％である０．０２ｍｍの位相のずれがある。ここで前記ずれ量１５はプラスをシャンク側側３とし、マイナスを工具先端側２とする。

　また本発明では図５に示すように、基準形状外周刃１０の次に配置される第２波形状外周刃１１の山部の位置は、基準形状外周刃１０の波ピッチ４を４等分した位相１４から工具軸方向へずれ量１５だけずれて配列され、隣接する第３波形状外周刃１２と第４波形状外周刃１３は位相１４からのずれ量１５が無いように配列されている。そして、基準形状外周刃１０以外の波形状外周刃の位相１４からのずれ量１５は、少なくとも一刃が基準形状外周刃１０の波ピッチ４を４等分したそれぞれの位相１４を基準にして、基準形状外周刃１０の波ピッチ４の０％を含まない５％以下の範囲の幅で工具軸方向へ配設されている。このように３枚以上の波形状外周刃を有するエンドミルにおいて、隣接する各波形状外周刃のうち少なくとも１組の前記波形状外周刃は位相からのずれ量が無く、その他の組の前記波形状外周刃は互いに位相からのずれ量が不均等である場合でも、びびり振動の抑制と共に、高速切削による高能率加工が可能となる。

　１刃だけが位相１４からのずれ量１５を有する例として、小径エンドミルでの被加工材を溝切削する場合、切屑排出の確保のため刃数が奇数となる３枚刃を用いることが多く、この場合、特許文献１の仕様では、互いの隣接する外周刃の位相１４からのずれ量１５はすべて異ならせることとなるが、本発明を用いれば、１刃だけの位相１４からのずれ量１５を異ならせることでよい。

　更に、刃数が奇数となる５枚刃の場合においても、前記特許文献１の仕様では、基準形状外周刃１０からの位相１４のずれ量１５は２つの種類が必要となる。しかしながら、本発明では１つの種類の位相１４からのずれ量１５だけでも、びびり振動の抑制と共に、高速切削による高能率加工が可能となり、さらに長寿命に加工が行える。

　本発明の超硬合金製エンドミルでは、上記で述べたように波形状外周刃の山部の位置にずれ量があると、エンドミルで被加工材を切削する各刃の切削量は不均一になり、びびり振動抑制効果が発揮される。

　図９～図１１を用いて、従来の位相のずれの無いエンドミルと本発明の超硬合金製エンドミルの切削抵抗を測定し、びびり振動を比較した説明をする。

　図９は従来のエンドミルの位相を等間隔にした場合の切削抵抗図を示す。図１０は従来のエンドミルに不等分割を採用した場合の切削抵抗図を示す。図１１は本発明の波ピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ前記基準形状外周刃のそれぞれの位相から、本発明の望ましい範囲である前記波ピッチの２％のずれ量で工具軸方向にずらした超硬合金製エンドミルで切削した切削抵抗図を示す。

　被加工材は構造用鋼を用い、測定に使用したエンドミルは工具径Ｄが８ｍｍで、４枚刃の超硬合金製とし、切削条件はＮ＝８０００回転／ｍｉｎ（Ｖｃ＝２００ｍ／ｍｉｎ）、Ｖｆ＝３０００ｍｍ／ｍｉｎ（ｆｚ＝０．０９ｍｍ／ｔｏｏｔｈ）、軸方向切り込み８ｍｍの溝切削にてデータを採取した。切削抵抗波形の振幅量によりびびり振動を確認した。

　図９で示すように従来の位相のずれの無いエンドミルでは、切削抵抗波形の振幅量は２５１．９Ｎ（ニュートン）であった。このことは、切削時の回転数に刃数を掛けた周期で切削力が掛かり、この周期の周波数で共振が起こりびびり振動と繋がる。特に高速切削においては共振が生じやすく、びびり振動が大きくなる。図１０で示す不等分割を採用した従来のエンドミルでの振幅量は１５１．９Ｎであった。図１１の本発明例での振幅量は１４６．１Ｎであり、本発明例を採用したエンドミルの切削抵抗波形の振幅が最も小さかった。

　本発明は、工具の外周刃の径方向に山部と谷部を繰り返す複数の波形状外周刃を有するエンドミルにおいて、ある波形状外周刃を基準波形状外周刃としたときに、その他の少なくとも一刃の波形状外周刃の位相の工具軸方向へのずれ量が、波ピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ前記基準形状外周刃のそれぞれの位相から前記波ピッチの０％を含まない５％以下の幅で工具軸方向にずれている超硬合金製エンドミルを用いれば、各外周刃の１刃当たりの切削量が僅かづつに異なる。よって、高速切削を行っても切削抵抗が分散されて切削負荷が安定し、びびり振動を抑制できる。

　ここで、それぞれの位相のずれ量を波ピッチの０％を含まない５％以下としたのは、ずれ量が５％を超えて大きくなるとそれぞれの外周刃の切削量が大きく異なるため、位相が最も大きい外周刃に集中し、負荷が大きくなって工具の折損や波形状外周刃のチッピングが生じ、エンドミル全体としての寿命が短くなるためである。

　特許文献１では、前記位相のずれ量が約６％の高速度工具製エンドミルで切削した例が紹介されている。このずれ量と同様の比率で本発明が対象とする超硬合金を母材としたエンドミルを用いて高速切削を行うと、切削負荷の変動が大きく、ずれ量が最も大きい波形状外周刃はチッピングを起こしてしまう。

　靭性の高い高速度工具鋼を母材にしたエンドミルを用い、切削速度が８０ｍ／ｍｉｎ以下の低い条件で、鋳鉄など被削性の良い被加工物を加工すれば、問題なく加工できるが、さらなる高能率加工を行うために超硬合金製エンドミルを用いた場合、前記位相のずれ量が６％では大きすぎ、チッピングや欠損等の問題となる。このことは、後で述べる実施例においても確認している。

　現在の金型や部品の加工現場では熱処理されていない非調質鋼は当然ながら、４０ＨＲＣを超える焼き入れ材でも加工ができるエンドミルが当然のように求められている。このニーズに対しては、もはや高速度工具鋼製のエンドミルはいかなる形状であろうとも極端に工具寿命が短くなり、対応が困難である。

　本発明は、このような加工現場で常識化している高硬度材の切削や高能率加工を行うために、最適な波形状外周刃の位相をずらした超硬合金製エンドミルとして、高速切削での欠損やチッピングが生じない位相のずらし量を特徴とするものである。前記の位相のずれ量は５％以下とした。好ましくは基準形状外周刃のそれぞれの位相から前記波ピッチの１％～３％の幅で、その他の少なくとも一刃の波形状外周刃が工具軸方向にずれていることが望ましい。

　以上のように波形状外周刃の位相をずらした本発明の超硬合金製エンドミルは、被削対象材が構造用鋼、構造用合金鋼、冷間ダイス鋼、熱間ダイス鋼、ステンレス鋼、チタン合金及び超耐熱合金においてもびびり振動の抑制と共に、切り屑の分断が適正に行なわれ、安定した高速回転ができ、工具寿命も延びる。

　次にニック付き外周刃としたときの本発明の超硬合金製エンドミルについて説明する。図６～図８は、本発明の超硬合金製エンドミルと従来のエンドミルのニック付き外周刃の位相とニックのピッチを比較するための展開図を示す。図６は従来の位相のずれの無いエンドミルのニック付き外周刃の位相とニックのピッチを示す展開図、図７は本発明の超硬合金製エンドミルのニック付き外周刃の位相とニックのピッチを示す展開図、および図８は、本発明の一実施例を示し、隣接するニック付き外周刃のうち１組の前記ニック付き外周刃はニックのピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ位相からのずれ量が無く、１刃に前記ずれ量があることを示す展開図である。なお、図６～図８では外周刃とニックの交点の位置を丸印で示している。

　図６のように、従来のエンドミルでは図の一番上に示される第１ニック付き外周刃を基準形状外周刃１０として、基準形状外周刃１０の外周刃とニックの交点２０から次の外周刃とニックの交点２０までの間隔であるニックのピッチ８を４等分したそれぞれの位相１４（言い換えれば、基準形状外周刃１０の１／４ピッチごと）に、連続して次の第２ニック付き外周刃１７、第３ニック付き外周刃１８及び第４ニック付き外周刃１９の外周刃とニックの交点２０が来るように等間隔にニック付き外周刃がそれぞれ配置されている。

　このような配置はニック付き外周刃の外周刃とニックの交点２０の位相１４が一定であり、エンドミルによって切削される被加工材の切削量は各ニック付き外周刃で同一となる。各刃で切削される被加工材の切削量が同一であれば、従来技術で説明した等分割エンドミルと同様に、加工中に共振が起こり、びびり振動が生じやすい。

　これに対して、本発明では図７に示すように、基準形状外周刃１０の次に配置される第２ニック付き外周刃１７と第４ニック付き外周刃１９の外周刃とニックの交点２０の位置は、基準形状外周刃１０のニックのピッチ８を４等分した位相１４から工具軸方向へずれ量１５だけずれて配列されている。そして、第２ニック付き外周刃１７と第４ニック付き外周刃１９の位相１４のずれ量１５は、少なくとも一刃が基準形状外周刃１０のニックのピッチ８を４等分したそれぞれの位相１４を基準にして、基準形状外周刃１０のニックのピッチ８の０％を含まない５％以下の範囲の幅で工具軸方向へ配設されている。

　図７は本発明の超硬合金製エンドミルの一例であり、基準形状外周刃１０のニックのピッチ８を１ｍｍとし４枚の刃数で割った値で等間隔に並んだそれぞれのニック付き外周刃の位相１４のずれ量１５は、第２ニック付き外周刃１７はニックのピッチ８の２％である０．０２ｍｍ、第３ニック付き外周刃１８では０ｍｍ、第４ニック付き外周刃１９ではニックのピッチ８の２％である０．０２ｍｍの位相のずれがある。ここでずれ量１５はプラスをシャンク側３とし、マイナスを工具先端側２とする。

　また、本発明では図８に示すように、基準形状外周刃１０の次に配置される第２ニック付き外周刃１７の外周刃とニックの交点２０の位置は、基準形状外周刃１０のニックのピッチ８を４等分した位相１４から工具軸方向へずれ量１５だけずれて配列され、隣接する第３ニック付き外周刃１８と第４ニック付き外周刃１９の位相のずれ量が無いように配列されている。

　そして、図８においては、基準形状外周刃１０以外のニック付き外周刃の位相１４のずれ量１５は、少なくとも一刃が基準形状外周刃１０のニックのピッチ８を４等分したそれぞれの位相１４を基準にして、基準形状外周刃１０のニックのピッチ８の０％を含まない５％以下の範囲の幅で工具軸方向へ配設されている。また、前述した波形状外周刃が設けられた本発明の超硬合金製エンドミルの１刃だけがずれ量１５を有する例と同様に、刃数が奇数となる場合においても、１刃だけの位相１４のずれ量１５を異ならせることで、びびり振動の抑制と共に、高速切削による高能率加工が可能となり、さらに長寿命に加工が行える。
　本発明のニック付き外周刃とした場合の超硬合金製エンドミルの、それぞれの位相１４のずれ量１５をニックのピッチ８の０％を含まない５％以下としたのは、前記ずれ量１５が５％を超えて大きい場合は、それぞれの外周刃の切削量が大きく異なるため、位相１４が最も大きい外周刃に集中し、負荷が大きくなって工具の折損やニック付き外周刃にチッピングが生じ、エンドミル全体としての寿命が短くなるためである。好ましくは基準形状外周刃のそれぞれの位相１４から前記ニックのピッチ８の１％～３％の幅で工具軸方向にずれていることが望ましい。

　以上のようにニック付き外周刃の位相をずらした本発明の超硬合金製エンドミルは、被削対象材が構造用鋼、構造用合金鋼、冷間ダイス鋼、熱間ダイス鋼、ステンレス鋼、チタン合金及び超耐熱合金においてもびびり振動の抑制と共に、切り屑の分断が適正に行なわれ、安定した高速回転ができ、工具寿命も延びる。

　本発明のニック付き超硬合金製エンドミルのうち、ニック形状に特徴のある部分を従来のニック形状とも対比して図１４～図２２で説明する。図１４は本発明の一実施例を示すニック付き超硬合金製エンドミルの全体概観図である。本発明のエンドミルは図１４に示すように、工具径Ｄで、工具外周刃のねじれ角がθとなる複数の外周刃１を有するエンドミル本体の外周に、工具先端側２からシャンク側３に向かって、切り屑を分断させるニック３４が所定の間隔ごとに配置されている。

　本発明の内、ニック付き超硬合金製エンドミルのニック３４の詳細な断面形状を図１５ないし図１７、及び、従来のニックの断面形状である図１８ないし図２２で説明する。図１５は図１４のニック付き外周刃を、エンドミルのねじれ角に平行の切断面で見たＢ－Ｂ´断面の拡大図であり、ニック溝の底端と工具シャンク側の丸みとの繋がりを直線とした図である。

　エンドミルは所定の工具外周刃のねじれ角θを有するため、Ｂ－Ｂ´断面とはニックと外周刃をエンドミルのねじれ角と平行の切断面で見た断面である。なお、本発明例である図１５ないし図１７、及び従来例を示す図１８、図２０ないし図２２の説明において、便宜的に、あるニックの工具のシャンク側と工具先端側に存在する円弧（丸み）の半径を、工具先端側の丸み３５では工具先端側の丸み半径Ｒ１と称し、工具シャンク側の丸み３６では工具シャンク側の丸み半径Ｒ２と称する。また、図１５ないし図２２の斜線はエンドミルの断面を示す。

　本発明のニック付き超硬合金製エンドミルは、ニック３４は工具先端側の丸み半径Ｒ１の円弧を部分的に持つ工具先端側の丸み３５と、工具シャンク側の丸み半径Ｒ２の円弧を部分的に持つ工具シャンク側の丸み３６によって外周刃１とニック溝３９とを繋げている。且つ、該ニック３４の工具先端側の丸み半径Ｒ１が該ニックの工具シャンク側の丸み半径Ｒ２より小さく設けられている。また、ニック溝の形状は上記の丸みの条件に加えて、ニック溝３９のニック溝の底部３７は凹状であり、工具シャンク側の丸み半径Ｒ２と直線若しくは凸状の曲線でニック溝の底端３８で繋がっているのがよい。

　本発明のニック付き超硬合金製エンドミルにおける、ニック溝の底端３８と工具シャンク側の丸み３６との断面形状での望ましい繋ぎ方は三種類あり、その様子を図１５ないし図１７に示す。既に代表して述べた図１５は、ニック溝の底端と工具シャンク側の丸みとの繋がりを直線とした例である。図１６は、ニック溝の底端と工具シャンク側の丸みとの繋がりを、ニック溝に向かって凸状の曲線で連結されている例である。図１７は、ニック溝の底端と工具シャンク側の丸みとの繋がりを、前記ニック溝に向かって凸状の曲線と直線との組合せで繋げている例である。

　また、本発明の他の形状の特徴である位相ずらし量の適正化により、高速切削が可能とはなるが、高送りでの高能率の条件で加工する際には、ニックの形状のさらなる最適化も行なわないとチッピングが発生することがあり、加工面の精度が悪化することもある。この場合には、本発明のよりよい手段として図１５ないし図１７に例示するように、工具シャンク側の丸み３６とニック溝の底端３８との繋がりを、直線４０もしくはニック溝に向かって凸状の曲線４１で繋がるか、又は凸状の曲線４１と直線４０との組合せで繋ぐことにより、エンドミルの強度を増強でき、位相ずらし量を適正化して、従来と比較して１．５倍以上の切削速度で切削しても、チッピングの発生もなく安定した加工ができる。

　切削工具として比較的靱性の高い従来の高速度工具鋼と比較して、本発明のように相対的に脆性材料である超硬合金製エンドミルで、荒加工において従来の１．５倍以上の切削速度による加工を実現化するためには、高速度工具鋼では不必要な位相ずらし量の適正化があえて必要であり、加えて、位相ずらし量の適正化によって成し得る高速加工化をより安定化させるためには、ニック形状のより良いシビアな形状設計が必要である。そのために本発明においては、より高速切削でのチッピング対策として、ニック溝の底端３８と工具シャンク側の丸み３６との断面形状での繋ぎ方がより好ましい本発明の要素である。

　本発明のニック付き超硬合金製エンドミルは、ニック３４の工具先端側の丸み半径Ｒ１が０．０１Ｄ～０．０３Ｄ（Ｄは工具径を表す。）の範囲内とするのが望ましい。この範囲であると、ニック３４と外周刃１と繋いだ工具先端側２の強度をより十分に確保でき、チッピングを防ぐことができるからである。工具先端側の丸み半径Ｒ１が０．０１Ｄ未満であると相対的に強度が弱く、切削する際にチッピングが発生する可能性がでてくる。工具先端側の丸み半径Ｒ１が０．０３Ｄを超えると、加工面を工具シャンク側に押し付ける力が大きくなり、その結果、加工面に筋を残しやすくなり、加工面精度に影響する。

　また、本発明のニック付き超硬合金製エンドミルの、ニック３４の工具シャンク側の丸み半径Ｒ２は工具直径Ｄの１．５～２倍の範囲内が望ましい。これにより、ニック３４と外周刃１がうまく繋がり、ニック溝３９の工具シャンク側３の強度を十分確保しチッピングを防ぐことができるので、高送りでの高能率の加工ができる。ニック３４の工具シャンク側の丸み半径Ｒ２が工具直径Ｄの１．５倍未満の場合には強度が不足する。ニック４の工具シャンク側の丸み半径Ｒ２が工具直径Ｄの２倍を超える場合には切削抵抗が大きくなることから、いずれもチッピングが発生しやすい傾向となる。

　本発明のニック付き超硬合金製エンドミルのニックの深さ９は、０．０１Ｄ～０．０５Ｄの範囲内が望ましい。ニックの深さ９が０．０１Ｄ未満の場合、一刃送り量を多く取れない。その場合には、ニック３４が有効に働きづらく、例えば、一刃送り量がニックの深さ９より大きい場合、切り屑がつながり、高送りが難しくなる。逆に一刃送り量がニックの深さ９より小さい場合は、高送りができないことになる。また、ニックの深さ９が０．０５Ｄを超える場合、切れ刃の強度が弱くなり、チッピングを起こすことがある。この範囲のニックの深さ９により、切り屑がより良好に分断されるとともに、切削抵抗が小さくなり高能率の加工が一層確実になる。

　なお、図１５～図１７において、ニック溝の輪郭形状は代表的に３個図示しているが、本発明では、いずれのニック３４においても工具先端側の丸み半径Ｒ１は工具シャンク側の丸み半径Ｒ２より小さいことは必須の条件であるが、ニック３４ごとの工具先端側の丸み半径Ｒ１と工具シャンク側の丸み半径Ｒ２の値はすべてのニック３４で同じである必要はない。ただし、ニック溝３９形成時の研削加工において砥石を使用することが普通であるから、ニック付き超硬合金製エンドミルの製造上は同じ砥石形状により研削すると都合が良いので、ほぼ同じ寸法が望ましいといえる。

　特許文献３、特許文献４ともニックの形状を特徴にしている発明であるが、これらの発明の形状に基づき製作して評価したＢ従来例４～７は実施例の表Ｂ２に記載する効果の欄からも分かるように、それぞれ下記のような問題点があることを明らかにした。

　特許文献３に記載のニックの形状は、ニック３４と外周刃部１とが連結する形状が図１９に記載されるように鋭いエッジ形になっている。ニック両端に大きなフランク角を設けて強度を確保しようとするが、高能率加工においては、耐チッピング性から大きな問題がある。

　特に、本発明のようにニックのピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ位相からニックがずれているニック付き超硬合金製エンドミルで能率の高い条件で切削するとき、従来のニック断面形状を示す図１９のように鋭いエッジが付いて角立っているエッジ部分４３を持っていると、チッピングの可能性が高く、加工面には筋を残して、十分な加工面粗さが得られないという問題がある。また、特許文献３にはこの鋭いエッジ部に丸み(アール)をつけてもよいとの記載があるが、せいぜい常識的な範囲で丸みを付けても良いとの発想に過ぎず、エッジ部分４３にＲ１と工具シャンク側の丸みＲ２をつけた図２０に示すように、丸みをつけるという前記の発想の基本形状は図１９と類似の形状に留まる。

　図２１は特許文献４に記載されたニック形状を表す図である。図２１のニック形状はニックと外周刃部との繋がりを、ニック溝を形成する凹円弧形状の半径より小さい丸みとし、該丸みの大きさを工具先端側と工具シャンク側とが同じとしている。
　図２２は図２１のニック形状において、該丸みの大きさを工具シャンク側の丸み半径が工具先端側の丸み半径より大きく設けたもので、図２１と同じく特許文献４に記載されたニック形状を表す図である。

　本発明が目的とするように、中仕上げ加工面面粗さを維持しつつ、従来品の２倍以上の加工能率（一刃送り量、回転数）を実現するためのニック付き超硬合金製エンドミルで重要なことは、常識程度に丸みを付けるだけでは事足りず、ニック３４と外周刃１とが繋がる形状を工具先端側２と工具シャンク側３で相互の丸みの大きさの関係も含めてどのような形状にし、ニック溝３９とどのように繋ぐかが重要なのである。

　本発明のニック付き超硬合金製エンドミルは、前記工具先端側の丸み半径Ｒ１と工具シャンク側の丸み半径Ｒ２の最適な大きさと、工具先端側の丸み半径Ｒ１と工具シャンク側の丸み半径Ｒ２との間の相互の関係、さらに望ましい範囲とするときに、ニック溝の底部３７がニックの工具シャンク側の丸み３６とどのように繋げるかを検討した結果として、従来の単純な円弧の一部とする形状ではなし得なかった中仕上げ加工面粗さを得る切れ味を確保して、しかもニックの耐チッピング性に最適であるという両立した効果を得ることに成功したものである。

　本発明のニック付き超硬合金製エンドミルの望ましい形状は、工具シャンク側の丸みからニック溝の底端へ、連続して直線若しくはニック溝に向かって凸状の曲線で繋がるか、前記直線と凸状の曲線の組み合わせで繋がっている形状である。この形状によりニックの強度は格段に向上する。

　これに対して、従来のニック形状の断面を示す例としての図２１および図２２のものは、いずれもニック溝の底部が円弧の一部であり、よって、工具先端側の丸み３５と工具シャンク側の丸み３６とは変曲点を持つ曲線で形成されている。このような形状は本発明と比較して相対的にニックの強度は十分ではなく、本発明の効果のように、中仕上げ加工面粗さを得る切れ味を確保して、しかもニックの耐チッピング性に適しているとは言い難い。

　本発明の実施例からも分かる本発明のニック３４の望ましい形状と、形状の部分的な役割をまとめると下記のようになる。工具先端側の丸み半径Ｒ１は、特に、強度を確保した上で切れ味を確保し、面粗さの維持のために必要で、その範囲は工具直径をＤとするときに０．０１Ｄ～０．０５Ｄとするのが望ましい。さらに望ましい範囲は、０．０１Ｄ～０．０３Ｄである。

　工具シャンク側の丸み半径Ｒ２は主にニック３４の耐チッピング性を確保する目的で、工具先端側の丸み半径Ｒ１の１．１倍～２．５倍とするのが良い。工具シャンク側の丸み半径Ｒ２のさらに望ましい範囲は工具先端側の丸み半径Ｒ１の１．５倍～２．０倍である。

　ただし、ここで記載したニックの工具先端側の丸み半径Ｒ１や工具シャンク側の丸み半径Ｒ２の効果、及び必要に応じて考慮するニック溝の形状の効果は、単独でニック付き超硬合金製エンドミルにおいて発揮されるものでもなく、ニック形状の全体の要件、特にニックの位相ずらし量の適正化によって、初めて従来よりはるかに高速切削可能という効果が、実用的にチッピング発生が無いという安心した状況下で満足されて発揮されるものである。

　次に、本発明の位相のずれ量が不均一であるニック付き超硬合金製エンドミルと、従来の位相からのずれの無いニック付き超硬合金製エンドミルのニック付き外周刃の位相とニックのピッチを比較するために図２３ないし図２５を用いて説明をする。図２３ないし図２５で示されるニック断面形状は、工具シャンク側の丸みからニック溝の底端へ、連続してニック溝に対して凸状の曲線で繋がっている形状である。

　図２３は従来の位相からのずれの無いエンドミルのニック付き外周刃の位相とピッチを示す展開図、図２４は本発明ニック付き超硬合金製エンドミルのニック付き外周刃の位相とピッチを示す展開図、図２５は、本発明の一実施例を示し、隣接するニック付き外周刃のうち１組の前記ニック付き外周刃はニックのピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ位相からのずれ量が無く、１刃に前記ずれ量があることを示す展開図である。なお、図２３ないし図２５では外周刃とニックの交点の位置を丸印で示している。

　図２３のように、従来のエンドミルでは図の一番上に示される第１ニック付き外周刃を基準形状外周刃１０として、基準形状外周刃１０の外周刃とニックの交点２０から次の外周刃とニックの交点２０までのニックのピッチ８を４等分したそれぞれの位相１４（言い換えれば、基準形状外周刃１０の１／４ピッチごと）に、連続して次の第２ニック付き外周刃１７、第３ニック付き外周刃１８及び第４ニック付き外周刃１９の外周刃とニックの交点２０が来るように等間隔にニック付き外周刃がそれぞれ配置されている。

　このような配置はニック付き外周刃の外周刃とニックの交点２０の位相１４が一定であり、エンドミルによって切削される被加工材の切削量は各ニック付き外周刃で同一となる。各刃で切削される被加工材の切削量が同一であれば、従来技術で説明した等分割エンドミルと同様に、切削加工中に共振が起こり、びびり振動が生じやすい。

　これに対して、本発明では図２４に示すように、基準形状外周刃１０の次に配置される第２ニック付き外周刃１７と第４ニック付き外周刃１９の外周刃とニックの交点２０の位置は、基準形状外周刃１０のニックのピッチ８を４等分した位相１４から工具軸方向へずれ量１５だけずれて配列されている。

　そして、第２ニック付き外周刃１７と第４ニック付き外周刃１９のニック付き外周刃の位相１４からのずれ量１５は、少なくとも一刃が基準形状外周刃１０のニックのピッチ８を４等分したそれぞれの位相１４を基準にして、基準形状外周刃１０のニックのピッチ８の０％を含まない５％以下の範囲の幅で工具軸方向へ配設されている。

　図２４の本発明のニック付き超硬合金製エンドミルの一例として、基準形状外周刃１０のニックのピッチ８を１ｍｍとし４枚の刃数で割った値で等間隔に並んだそれぞれのニック付き外周刃の位相１４からのずれ量１５は、第２ニック付き外周刃１７はニックのピッチ８の２％である０．０２ｍｍ、第３ニック付き外周刃１８では０ｍｍ、第４ニック付き外周刃１９ではニックのピッチ８の２％である０．０２ｍｍの位相からのずれがある。ここで前記ずれ量１５はプラスを工具シャンク側３の方向とし、マイナスを工具先端側２の方向とする。

　また、本発明では図２５に示すように、基準形状外周刃１０の次に配置される第２ニック付き外周刃１７の外周刃とニックの交点２０の位置は、基準形状外周刃１０のニックのピッチ８を４等分した位相１４から工具軸方向へずれ量１５だけずれて配列され、隣接する第３ニック付き外周刃１８と第４ニック付き外周刃１９の位相からのずれ量が無いように配列されている。

　そして、基準形状外周刃１０以外のニック付き外周刃の位相１４からのずれ量１５は、少なくとも一刃が基準形状外周刃１０のニックのピッチ８を４等分したそれぞれの位相１４を基準にして、基準形状外周刃１０のニックのピッチ８の０％を含まない５％以下の範囲の幅で工具軸方向へ配設されている。

　１刃だけがずれ量１５を有する例として、小径エンドミルでの被加工材を溝切削する場合、切屑排出の確保のため刃数が奇数となる３枚刃を用いることが多く、この場合、特許文献１の仕様では、互いの隣接する外周刃の位相１４からのずれ量１５はすべて異ならせることとなるが、本発明を用いれば、１刃だけの位相１４からのずれ量１５を異ならせることでよい。

　更に、刃数が奇数となる５枚刃の場合においても、前記特許文献１の仕様では、基準形状外周刃からの位相１４からのずれ量１５は２つの種類が必要となる。しかしながら、本発明では１つの種類の位相１４からのずれ量１５だけでも、びびり振動の抑制と共に、高速切削による高能率加工が可能となり、さらに長寿命に加工が行える。

　ニックの位相からのずれ量を不均一にした外周刃で超硬合金製の高速切削用エンドミルを実現するためには、位相からのずれ量の適正な決定はとても大切であり、さらに、ニックの断面における形状の最適化と合わせて、ニック付き超硬合金製エンドミルの実用化に不可欠な要件である。

　本発明の超硬合金製エンドミルにおいて、従来よりも大きい単位時間当たりの切り屑排出量を達成したいときには、底刃のギャッシュ形状を最適化するのが良い。図１などに示すような外周刃が波形状外周刃で、さらに底刃にギャッシュを設ける場合の実施形態を図１２、図１３に基づいて説明する。

　図１２は、図１の底刃近傍の拡大図である。図１２に示す本発明の超硬合金製エンドミルのギャッシュには、底刃のすくい面である第１ギャッシュ面５１、エンドミルの工具軸の回転中心側に第２ギャッシュ面５２、エンドミルの外周側に第３ギャッシュ面５３が設けられている。

　図１３は第１ギャッシュ面と平行な平面で切断したギャッシュ形状を簡易的に表す、１２のＣ－Ｃ´部分断面図である。なお、図１３の斜線部は断面を示す。

　図１３において、第１ギャッシュ面と第２ギャッシュ面の交差部５４と軸線に直交する平面とのなす角度を第１ギャッシュ角５５、第１ギャッシュ面と第３ギャッシュ面の交差部５６と軸線に直交する平面とのなす角度を第２ギャッシュ角５７としたときに、第１ギャッシュ角５５を１５゜～３５゜、第２ギャッシュ角５７は４０゜～６０゜であり、第２ギャッシュ面と第３ギャッシュ面のつなぎ部の長さ５８は工具回転軸から工具径Ｄの５％以上２０％未満とするとよい。ここで、つなぎ部の長さ５８とは、回転軸中心と第２ギャッシュ面５２と第３ギャッシュ面５３のつなぎ部までの長さをいう。

　図１２、図１３では外周刃が波形状外周刃で、さらに底刃にギャッシュを設ける場合の実施形態を説明したが、図１４などに示すような外周刃がニック付き外周刃である本発明の超硬合金製エンドミルにおいても、底刃のギャッシュ形状を最適化するのが良い。その場合も図１２、図１３に示すようなギャッシュ形状、すなわちギャッシュを複数の面から構成し、底刃のすくい面である第１ギャッシュ面、エンドミルの工具軸の回転中心側に第２ギャッシュ面、エンドミルの外周側に第３ギャッシュ面として設け、前記第１ギャッシュ面と第２ギャッシュ面の交差部５４と軸線に直交する平面との成す角度を第１ギャッシュ角５５、前記第１ギャッシュ面と第３ギャッシュ面の交差部５６と工具軸線に直交する平面とのなす角度を第２ギャッシュ角５７としたとき、第１ギャッシュ角５５は１５゜～３５゜、第２ギャッシュ角５７は４０゜～６０゜に設けられ形状になるようにギャッシュを構成すると良い。

　このようなギュッシュの構成により、位相をずらした外周刃を、加工で縦送り、横送り、あるいは傾斜切削しても、縦送り又は傾斜切削時の底刃から排出される切り屑処理は良好であり、横送り又は傾斜切削時の高速切削に耐え、かつびびり振動を最小にすることができる。

　第１ギャッシュ角５５を１５°～３５°としたことにより、工具回転軸付近の剛性が確保でき、切り屑の排出性が良好になる。第１ギャッシュ角５５が１５°未満の場合は、工具回転軸中心部付近のチップポケットが狭くなるため、切り屑づまりによる欠損が生じる。また、第１ギャッシュ角５５が３５°を超える場合、底刃の中心付近の剛性不足により欠損が生じる。

　さらに第２ギャッシュ面５２と第３ギャッシュ面５３のつなぎ部の長さ５８は工具回転軸から工具径の５％以上２０％未満としたことにより、底刃の工具回転軸付近の剛性を確保し、外周の溝への切り屑の排出が良好になる。第２ギャッシュ面５２と第３ギャッシュ面５３のつなぎ部の長さ５８が工具回転軸から工具径の５％未満の場合、第３ギャッシュ面５３が工具回転軸付近より近く設けられることになり、底刃の工具回転軸付近の剛性が低くなり、底刃の工具回転軸付近での欠損が生じやすくなる。

　また、前記つなぎ部の長さ５８が工具回転軸から２０％以上の場合、底刃によって生成された切り屑が第２ギャッシュ面５２に押し付けられる時間が長くなり、高速切削の場合、第２ギャッシュ面５２に滞留して切り屑排出性が悪くなり、切り屑づまりが生じやすく底刃の欠損につながる。

　次に、第２ギャッシュ角５７を４０゜～６０゜としたのは、縦送り切削及び傾斜切削の際に、底刃で生成された切り屑の排出性を検討した結果である。第２ギャッシュ角５７が４０°未満の場合、第２ギャッシュ面５２に押し付けられた切り屑は、第３ギャッシュ面５３によって外周の刃溝に流れにくく、工具の外側に飛ばされる。特に、縦送り加工においては、工具の外側はすべて加工穴の壁面であり、また、傾斜切削でも一部に加工済みの壁面があり、切り屑を工具外側へ排出することが困難となる。よって、第２ギャッシュ角５７が４０°未満の場合は、底刃から排出された切り屑は外周の溝への流れが悪くなり、切り屑づまりが生じやすくなる。

　また、第２ギャッシュ角５７が６０°を超えた場合、切り屑排出用のチップポケットは大きくなり、底刃によって生成された切り屑は外周の刃溝へ流れやすくなり、切り屑の排出は問題ないが、工具先端付近の剛性が弱くなるため、欠損が生じやすい。

　前記のように第１ギャッシュ角５５と第２ギャッシュ角５７を最適な範囲に設定することで、縦送り切削及び傾斜切削を行った際の、底刃で生成された切り屑の排出性が良好となる。このとき、底刃で生成された切り屑の排出性は、外周刃の形状に影響を受けないため、外周刃が波形状外周刃の場合でもニック付き外周刃であるエンドミルを用いた場合においても、同様の効果が得られる。

　特に切削が不安定になりやすい傾斜切削を高速切削による高能率な安定加工を行うには、切り屑の排出性と工具剛性を両立する必要がある。切り屑の排出性を重視すれば、工具剛性が劣り、欠損や折損などが生じやすくなる。また、工具剛性を重視すると切り屑の排出性が劣り、欠損や折損などが生じやすくなる。本発明の内、ギャッシュ付き刃型のものは、切り屑の排出性とエンドミルの剛性を重視した刃型となり、外周刃の波形状やニックを最適な配列として、びびり振動が抑制できるため、欠損や折損などが生じにくく、安定した高能率な傾斜切削が行える。従来のエンドミルであれば、傾斜角度が大きくても５°程度で行う傾斜切削であったが、本発明の超硬合金製エンドミルであれば、２０°以上での傾斜切削が可能である。

　図２７は本発明の一実施例を示し、切れ刃部と工具保持部が着脱できるエンドミルの全体概観図である。超硬合金製の切れ刃部２９を工具保持部３０から分離可能な着脱式にすることにより、切れ刃が切削加工により摩耗した場合には切れ刃部２９を交換するだけで良くなるため、使用コストを抑えることができる。工具保持部３０の材質は切れ刃部２９と同じ超硬合金でも良いが、工具保持部３０の材質をＳＣＭ４４０やＳＫＤ６１等の合金鋼を用いることによって、製造コストを抑えることが可能となる。

　図２８は従来の彫り込み加工を行う場合と、本発明例で彫り込み加工を行う場合を比較したフローチャートを示す図である。従来の方法でポケット形状の彫り込み加工を行う場合、まずドリルで穴加工を行う。その後工具交換し、段取りを行いエンドミルで繰り広げ加工となる。本発明例の形状の新規なエンドミルを用いると、従来のエンドミルに比べ傾斜角が２０°以上となる高能率な傾斜切削での加工が可能であるため、工具交換なしでポケット加工が可能となる。本発明の切削加工方法によれば、１本のエンドミルで縦送り切削、傾斜切削及び横送り切削を組み合わせて加工できるため、段取りの工数を減らし、大幅に工程を短縮することが出来る。

　次に、本発明の硬質皮膜被覆エンドミルに適する代表的な硬質皮膜の種類について説明する。本発明はエンドミルの形状として新規な形状を有するので、それのみでも従来のエンドミルより高速化できるという効果を発揮するが、硬質皮膜を被覆することで、実施例に示すようにさらに性能が向上する。硬質皮膜は耐酸化性重視ではＴｉＮ系の皮膜が、耐摩耗性重視ではＴｉＣＮ系の皮膜が選択できる。しかし、本発明のエンドミルの使用環境は刃先温度が８００℃以上に上昇する条件であり、この場合には前述のＴｉＮやＴｉＣＮより酸化開始温度で評価される耐酸化性と硬度特性に優れたＴｉＡｌＮ系の硬質皮膜を選択すると良い。

　図２６は硬質皮膜が被覆された本発明の超硬合金製エンドミルにおける図１の外周刃Ａ－Ａ´断面の拡大図に相当する図であり、（ａ）は波形状外周刃の拡大図を示し、（ｂ）はニック付き外周刃としたときのニック付き外周刃の拡大図を示す。図２６（ａ）に示す波形状外周刃には硬質皮膜３１が被覆されている。また、図２６（ｂ）に示すニック付き外周刃にも同様に硬質皮膜３１が被覆されている。図２６（ａ）、（ｂ）に示すように外周刃の硬質皮膜を被覆することで、さらなる性能の向上が可能となる。

　硬質皮膜は耐酸化性重視ではＴｉＮ系の皮膜が、耐摩耗性重視ではＴｉＣＮ系の皮膜が選択できる。しかし、本発明のエンドミルの使用環境は刃先温度が８００℃以上に上昇する条件であり、この場合には前述のＴｉＮやＴｉＣＮより酸化開始温度で評価される耐酸化性と硬度特性に優れたＴｉＡｌＮ系の硬質皮膜を選択すると良い。

　図２９は硬質皮膜の最上層及び硬質皮膜の最下層からなる本発明の硬質皮膜被覆エンドミルに適する硬質皮膜の層構造の一例を示す図である。図２９における下側が母材６６であり、母材６６に硬質皮膜の最下層６２、硬質皮膜の最上層６１の２層からなる硬質皮膜が被覆されている。

　図３０は硬質皮膜の最下層から、硬質皮膜の最上層まで実質的に最下層の組成と最上層の組成の１回以上の繰り返しで積層された複合層からなる本発明の硬質皮膜被覆エンドミルに適する硬質皮膜の層構造の一例を示す図である。図３０における下側が母材６６であり、母材６６に硬質皮膜の最下層６２、硬質皮膜の最上層と同じ組成を有する皮膜６４、硬質皮膜の最下層と同じ組成を有する皮膜６３、硬質皮膜の最上層３１の４層からなる硬質皮膜が被覆されている。硬質皮膜の最上層と同じ組成を有する皮膜３４及び硬質皮膜の最下層と同じ組成を有する皮膜３３は交互に複数回繰り返されるような複合層としても良い。

　図３１は硬質皮膜の最上層、硬質皮膜の最下層及び中間層からなる本発明の硬質皮膜被覆エンドミルに適する硬質皮膜の層構造の一例を示す図である。図３１における下側が母材６６であり、母材６６に硬質皮膜の最下層６２、中間層６５、硬質皮膜の最上層６１の３層からなる硬質皮膜が被覆されている。

　ＴｉＡｌＮ系の硬質皮膜では、ＴｉとＡｌの組成比によって酸化開始温度を制御でき、刃先温度が８００℃乃至９００℃前後の条件にはＡｌの添加量を増加して、金属のみの成分の原子比でＡｌがＴｉに対して５０乃至７０％程度とするのが望ましい。ＴｉＡｌＮ系とは窒化物を意味するが、ＴｉやＡｌ以外の非金属元素として、窒素単独にかかわらず、ＴｉとＡｌを主成分とした化合物として窒化物、炭窒化物（例えば（ＴｉＡｌ）ＣＮ）、酸窒化物（例えば（ＴｉＡｌ）ＯＮ）、酸炭窒化物（例えば（ＴｉＡｌ）ＣＯＮ）であればよい。以下、これらの化合物を総称して、窒素系ＴｉＡｌ化合物という。

　硬質皮膜の層構造としては、エンドミルのニック付き外周刃の表面に接する硬質皮膜の最下層から、硬質皮膜の最上層まで実質的に最下層の組成と最上層の組成の１回以上の繰り返しで積層された複合層、または、前記最下層と最上層の間に一層以上の中間層を含む複合層でなり、皮膜の最下層の組成が金属元素としてＴｉとＡｌを主成分とし含有し、前記金属元素の窒化物、炭窒化物、酸窒化物、酸炭窒化物の何れかであり、皮膜の最上層の組成が、Ｓｉを含有した硬質皮膜を被覆することにより、より安定した切削加工が可能になり、長寿命化が達成できる。

　より具体的な化合物は金属元素としてＴｉとＳｉを主成分として含有し、前記金属元素の窒化物、炭窒化物、酸窒化物、酸炭窒化物の何れかから成る構造が望ましい。

　Ｓｉを含有した最上層用の硬質皮膜の中でも最適な硬質皮膜の成分系はＴｉＳｉの窒化物であり、Ｓｉ含有量が原子比で５～３０％、残Ｔｉで構成された窒化物が良い。また、Ｓｉ含有量が原子比で１～１５％、残ＴｉおよびもしくはＣｒ、Ａｌから選択されるＴｉＡｌＳｉの窒化物、ＡｌＣｒＳｉの窒化物でも本発明のニック付き超硬合金製エンドミルの性能を大きく改善する効果を発揮する。

　さらにＴｉＳｉの窒化物、ＴｉＡｌＳｉの窒化物、ＡｌＣｒＳｉの窒化物から選択される積層膜はより、優れた耐久性を発揮する。これら硬質皮膜はＴｉＮ、ＣｒＮ、ＴｉＡｌＮ、ＡｌＣｒＮ等の皮膜から選択される１種以上の皮膜と積層しても同様に本発明のニック付き超硬合金製エンドミルの切削性能が向上する。

　上記に具体的な組成として挙げた硬質皮膜の製造方法は物理蒸着法であることが耐久性向上の観点から好ましく、アーク放電式イオンプレーティング法、スパッタリング法の何れでも良い。この硬質皮膜は、ニック付き超硬合金製エンドミルの外周刃にも適用できる。

　他の硬質皮膜として望ましい形態は、本発明の波形状外周刃、又はニック付き超硬合金製エンドミルのニック付き外周刃表面に接する硬質皮膜の最下層から、硬質皮膜の最上層まで実質的に最下層の組成と最上層の組成の１回以上の繰り返しで積層された複合層、または、前記最下層と最上層の間に一層以上の中間層を含む複合層でなり、前記皮膜の最下層の組成は金属元素がＡｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉから選択される１種以上の窒化物であり、中間層はＡｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉから選択される１種以上の金属元素とＮ、Ｂ、Ｃ、Ｏから選択される１種以上の元素との化合物であり、皮膜の最上層は金属元素がＴｉ、Ｓｉから選択される１種以上の金属元素とＮ、Ｓ、Ｃ、Ｂから選択される１種以上の元素との化合物からなる形態が望ましい。

　この場合に、上記の窒素系ＴｉＡｌ化合物への最上層皮膜として窒素系ＴｉＳｉ化合物を積層した皮膜構造にするか、窒素系ＴｉＡｌ化合物と窒素系ＴｉＳｉ化合物をそれぞれ一層以上づつ交互に積層し、窒素系ＴｉＡｌ化合物はエンドミルの母材の直上に来るようにし、硬質皮膜の最上層は窒素系ＴｉＳｉ化合物となるようにするのが望ましい。

　前記窒素系ＴｉＳｉ化合物を例示すると、ＴｉとＳｉを主成分とした化合物として、例えばＴｉＳｉＮなどの窒化物、（ＴｉＳｉ）ＣＮなどの炭窒化物、（ＴｉＳｉ）ＯＮなどの酸窒化物、（ＴｉＳｉ）ＣＯＮなどの酸炭窒化物であればよい。以下、これらの化合物を総称して、窒素系ＴｉＳｉ化合物という。

　前記窒素系ＴｉＡｌ化合物と窒素系ＴｉＳｉ化合物の間には主に相互の皮膜の密着性を考慮した中間層を入れて積層することも可能である。中間層の種類としては窒素系ＴｉＡｌ化合物と類似した皮膜や、窒素系ＴｉＳｉ化合物に類似した皮膜が適し、前者にはＢ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｈｆを微量添加した窒素系ＴｉＡｌ化合物、後者にはＢ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｈｆを微量添加した窒素系ＴｉＳｉ化合物が好ましい中間層皮膜として挙げられる。

　上記のように積層した皮膜構造により、本発明に使用する硬質皮膜は外周刃の母材表面直上から最下層と最上層で積層された複合層、または、前記最下層と最上層の間に一層以上交互に積層された層や中間層を含む複合層でなり、前記最上層は前記最下層と比較して相対的に耐酸化性と耐摩耗性が大きい硬質皮膜とすることができる。

　さらに本発明のニック付き超硬合金製エンドミルに適した硬質皮膜として、以下のものが推奨される。それは、窒素系ＴｉＡｌ化合物を主体とした多層硬質皮膜で、前記化合物の主要金属元素であるＴｉとＡｌの割合を変化させて多層化するものである。

　より具体的には、前記で定義した窒素系ＴｉＡｌ化合物を（ＴｉｘＡｌ１－ｘＮ）で表わすときに、最下層皮膜も最上層皮膜も（ＴｉｘＡｌ１－ｘＮ）の組成で成るが、ＴｉとＡｌの割合は、最下層皮膜はチタンリッチの０．５＜ｘ≦１であり、最上層皮膜はアルミニウムリッチの０≦ｘ＜０．５である多層硬質皮膜である。

　多層硬質皮膜は最下層皮膜と最上層皮膜の組成を数ナノメートルから数十ナノメートルの厚みで周期的に積層するか、前期の最下層の皮膜と最上層の皮膜の組成の間に中間層としてＴｉＮ、又は窒素系ＴｉＡｌ化合物の金属元素としてＡｌまたはＴｉの一部をＣｒまたはＳｉに置換した中間層を積層しても良い。いずれの場合にも最下層皮膜はチタンリッチとし、最上層皮膜はアルミニウムリッチとすることは必要である。硬質皮膜全体の膜厚はいずれの場合も２μｍ～１０μｍが望ましい。

　次に本発明のニック付き超硬合金製エンドミルを硬質皮膜で被覆する方法についていくつか例示するが、上記に記載する硬質皮膜が得られればよく、必ずしも以下の被覆方法に限定されるものではない。また、被覆方法は特に限定されるものではないが、ニック付き超硬合金製エンドミルへの皮膜の密着性、および最下層から最上層までの皮膜内の整合性を確保することを考慮しなければならない。

　工具の疲労強度も考慮すると、比較的低温で被覆でき、皮膜に圧縮応力が残留するアーク放電式イオンプレーティング法、又はスパッタリング法など物理蒸着法が望ましい。この場合にニック付き超硬合金製エンドミル側にバイアス電圧を印加する。

　アーク放電式イオンプレーティング法での具体的な実施条件を挙げると、最下層が窒素系ＴｉＡｌ化合物（例えば（ＴｉＡｌ）Ｎ，（ＴｉＡｌ）ＣＮ，（ＴｉＡｌＣｒ）Ｎなど）で、最上層を窒素系ＴｉＳｉ化合物（例えば（ＴｉＳｉ）Ｎ，（ＴｉＳｉ）ＣＮ，（ＴｉＳｉＣｒ）Ｎなど）系の皮膜とする場合に、例えば具体的な条件として、被覆するニック付き超硬合金製エンドミルの温度を４００℃程度、反応ガス圧力を３．０Ｐａとし、バイアス電圧の印加を－１０Ｖ～－１００Ｖの範囲で比較的低い値とすれば最下層から最上層まで界面における結晶格子の整合性を取りながら密着性の良い皮膜が得られる。

　最下層の皮膜と最上層の皮膜の組成が異なる場合には、蒸着用ターゲットを異なった組成にするが、中間層のターゲットは前記の組成の異なったターゲットを同時に稼動して被覆することが好ましい。これにより、硬質皮膜の中間層は、最下層の皮膜と最上層の皮膜の組成の中間的な組成に制御して積層することが可能となり、組成的に特定の成分を漸増、漸減させることも容易となる。

　本発明の超硬合金製エンドミルは、荒加工または中仕上げ加工での高能率・高速加工を前提にしているので、密着性の良い硬質皮膜は皮膜の剥がれなどの突発的事故を防止するために必須の特性であり、その目的の達成のために中間層の結晶格子の整合性を十分取るためには本方法は有効である。

　本発明の最良の実施の形態としては、波形状外周刃、又はニック付き外周刃の位相ずらし量を不均一にした本発明での外周刃形状の最適なものを用い、切り屑の排出が問題になりそうな場合には、先に述べたギャッシュの形状を形成した超硬合金製エンドミルとするのが特に推奨される。たいていの切削条件の場合において、先に述べた硬質皮膜の適用が推奨される。

　以下、本発明を下記の実施例により詳細に説明するが、それらにより本発明が限定されるものではない。

　実施例は、目的別に５つのグループからなり、それぞれＡ実施例、Ｂ実施例、Ｃ実施例、Ｄ実施例、及びＥ実施例という。具体的には次のグループである。
Ａ実施例：本発明のエンドミル外周刃の最適形状を確認した実施例（Ａ実施例１乃至Ａ実施例６）
Ｂ実施例：本発明のニックの形状を最適化するための実施例（Ｂ実施例１乃至Ｂ実施例２）
Ｃ実施例：本発明に最適なギャッシュ形状を確認した実施例（Ｃ実施例１乃至Ｃ実施例４）
Ｄ実施例：本発明に最適な表面処理を確認した実施例（Ｄ実施例１乃至Ｄ実施例６）
Ｅ実施例：本発明の切削方法を確認した実施例（Ｅ実施例１）

　以下の表と説明にある各実施例では、実施例のグループごとに本発明、従来例、比較例を区分して示し、試料番号は４つのグループの実施例の範囲内で、本発明例、従来例、比較例ごとに連続の通し番号で記載した。よって、試料番号は表に示したグループごとに、例えば「Ａ本発明例１」や、「Ａ比較例１」のように読むものとする。

　（Ａ実施例１）
　Ａ実施例１は特に波形状外周刃の最適な位相からのずれ量を確認するために行った実施例である。Ａ本発明例１として、第１刃を基準形状外周刃として、基準形状外周刃の波ピッチを４等分したそれぞれの波形状外周刃の位相からのずれ量を、第２波形状外周刃は波ピッチの１％とした０．０１ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの０％とした０ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの１％とした０．０１ｍｍのものを作製した。

　Ａ本発明例２は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相の前記ずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの０％とした０ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍのものを作製した。

　Ａ本発明例３は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相の前記ずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの３％とした０．０３ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍのものを作製した。

　Ａ本発明例４は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相の前記ずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの５％とした０．０５ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの３％とした０．０３ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの４％とした０．０４ｍｍのものを作製した。

　Ａ本発明例５は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相の前記ずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの０％とした０ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの０％とした０ｍｍのものを作製した。

　Ａ比較例１として、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相からのずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの６％とした０．０６ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの０％とした０ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの６％とした０．０６ｍｍとしたものを作製した。

　Ａ従来例１として、基準形状外周刃の１／４ピッチごとのそれぞれの波形状外周刃の位相からのずれ量の無い波ピッチの０％とした位相が一定のものを作製した。
　Ａ従来例２として不等分割を採用し、各刃の分割角が９５°・８５°・９５°・８５°で、各刃の前記位相からのずれ量の無い波ピッチの０％とした位相が一定のものを作製した。

　Ａ従来例３として、特許文献１で紹介された位相からのずれ量を同比率として算出し、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相からの前記ずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの６％とした０．０６ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの０％とした０ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍのものを作製した。
　また、Ａ本発明例１～５、Ａ比較例１、Ａ従来例１及び３は各刃の分割角が等分割とした。

　Ａ実施例１として、前記９種類のエンドミルで、硬さＨＲＣ４０の熱間ダイス鋼ＳＫＤ６１を被加工材として切削を行った。切削条件は回転数を６０００回転／ｍｉｎ（切削速度１５０ｍ／ｍｉｎ）、送り速度を１６００ｍｍ／ｍｉｎ（１刃送り量０．０６ｍｍ）とし、軸方向切り込みを４ｍｍ・径方向切り込みを４ｍｍとして、寿命テストを行った。評価として、５ｍ毎に外周刃を観察し、５０ｍまで切削を行い欠損及びチッピングの無いものを良好として、その時の摩耗幅を測定した。また、５０ｍまでに外周刃を観察し欠損及びチッピングが生じたものはその時点で終了し、切削長を記録した。その結果を表Ａ１に示す。

　その結果、Ａ本発明例１～５はびびり振動も小さく、安定した切削が行え、５０ｍ切削しても正常摩耗であった。特にＡ本発明例１～３及び５は５０ｍ切削後の摩耗幅は０．１０ｍｍ以下と小さかった。Ａ比較例１及びＡ従来例３は位相からのずれ量が大きいため、ずれ量が大きい波形状外周刃に切削負荷が大きくかかり３０ｍでチッピングが生じる結果となった。Ａ従来例１においては等間隔の波ピッチのため、びびり振動が大きく、２０ｍ切削時に欠損が生じ、寿命となった。不等分割品であるＡ従来例２は分割角度が小さい溝の波形状外周刃が４０ｍ切削時にチッピングが生じた。

　（Ａ実施例２）
　Ａ実施例２として、Ａ実施例１と同様のテストをニック付き外周刃で行った。試料は波形状外周刃との切削性を比較するために位相からのずれ量はＡ実施例１で用いた試料に準じた。
　Ａ本発明例６として、第１刃を基準形状外周刃として、基準形状外周刃のニックのピッチを４等分したそれぞれのニック付き外周刃の位相からのずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの１％とした０．０１ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの１％とした０．０１ｍｍとしたものを作製した。

　Ａ本発明例７として、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍとしたものを作製した。

　Ａ本発明例８として、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの３％とした０．０３ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍとしたものを作製した。

　Ａ本発明例９として、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの５％とした０．０５ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの３％とした０．０３ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの４％とした０．０４ｍｍとしたものを作製した。

　Ａ本発明例１０として、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍとしたものを作製した。

　Ａ比較例２として、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの６％とした０．０６ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの６％とした０．０６ｍｍとしたものを作製した。

　Ａ従来例４として、基準形状外周刃の１／４ピッチごとのそれぞれのニック付外周刃の位相からのずれ量の無いニックのピッチを０％とした位相が一定のものを作製した。
　Ａ従来例５として不等分割を採用し、各刃の分割角が９５°・８５°・９５°・８５°で、各刃の前記位相からのずれ量の無い波ピッチの０％とした位相が一定としたものを作製した。

　Ａ従来例６として、特許文献１で紹介された位相からのずれ量が同比率で第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの６％とした０．０６ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍのものを作製した。

　Ａ本発明例６～１０、Ａ比較例２、Ａ従来例４及び６は各刃の分割角が等分割とした。
　用いた試料以外は、Ａ実施例１と同様に、硬さＨＲＣ４０の熱間ダイス鋼ＳＫＤ６１を被加工材として切削を行った。切削条件、評価方法はＡ実施例１と同じであり、その結果を表Ａ２に示す。

　その結果、Ａ本発明例６～１０はびびり振動も小さく、安定した切削が行え、５０ｍ切削しても正常摩耗であった。特にＡ本発明例６～８及び１０は、Ａ実施例１と同様に５０ｍ切削後の摩耗幅は０．１０ｍｍ以下と小さかった。しかし、同条件でテストを行ったＡ実施例１の結果と合わせると、ニック付き外周刃が波形状外周刃と比較して僅かに摩耗が大きくなり、熱間ダイス鋼等の被加工物では波形状外周刃が優位の結果となった。

　Ａ比較例２及びＡ従来例６は位相からのずれ量が大きいため、ずれ量が大きいニック付き外周刃に切削負荷が大きく掛かり、Ａ比較例２及びＡ従来例６は２５ｍでチッピングが生じた。Ａ従来例４においては等間隔のニックのピッチのため、びびり振動が大きく、１５ｍ切削時に欠損が生じ、寿命となった。不等分割品であるＡ従来例５は分割角度が小さい溝のニック付き外周刃が３５ｍ切削時にチッピングが生じ、Ａ実施例１と同様の傾向が得られた。

　（Ａ実施例３）
　Ａ実施例３は本発明の高速条件での切削を行い、Ａ実施例１との寿命比較を行ったものである。
　Ａ実施例３として、Ａ本発明例１１はＡ実施例１で用いたＡ本発明例２、Ａ本発明例１２はＡ実施例１で用いたＡ本発明例３、Ａ本発明例１３は実施例１で用いたＡ本発明例４と同仕様のエンドミルを作製した。

　被加工材は硬さＨＲＣ４０の熱間ダイス鋼ＳＫＤ６１を被加工材として用い、切削を行った。切削条件は回転数をＡ実施例１の１．５倍の９０００回転／ｍｉｎ（切削速度２２６ｍ／ｍｉｎ）、送り速度を２１６０ｍｍ／ｍｉｎ（１刃送り量０．０６ｍｍ）とし、軸方向切り込みを４ｍｍ、径方向切り込みを４ｍｍとして、テストを行った。評価はＡ実施例１と同様で５０ｍまでの切削を行った。結果を表Ａ３に示す。

　結果として、Ａ本発明例１１～１３は、安定した切削が行え、５０ｍ切削しても正常摩耗であり高速切削を行ってもＡ実施例１と同切削距離の加工が可能であった。特に、望ましい位相からのずれ量の範囲であるＡ本発明例１１及び１２は摩耗幅が０．１ｍｍとなり、Ａ本発明例１３より小さい摩耗幅であった。

　（Ａ実施例４）
　Ａ実施例４として、製造時の研削時間の比較を行った。不等分割品に関しては刃溝研削において、分割角度を調整するため研削時間が多くなり、さらに、ランド幅を均一にするための、研削する箇所が多くなり研削時間が多くなる。ここで、特に研削時間の異なる刃溝研削の時間を測定した。Ａ実施例１で用いたＡ本発明例１と不等分割を採用したＡ従来例２のエンドミルを作製するときの１本当たりの刃溝研削の研削時間の測定を行った。結果を表Ａ４に示す。

　不等分割品に関しては刃溝研削で切れ刃の分割角を調整するため、研削時間が多くなり、さらに、ランド幅を均一にするための、研削する箇所が多くなり研削時間が多くなる。Ａ従来例２の不等分割品に関してはＡ本発明例１より研削時間が約１．４倍の４分長くなった。

　（Ａ実施例５）
　Ａ実施例５として切り屑の排出性を確認するため、溝切削による切削テストを行った。Ａ本発明例１３としてＡ実施例１で用いたＡ本発明例１と同仕様、Ａ従来例５として、Ａ実施例１で用いたＡ従来例１と同仕様、Ａ従来例６としてＡ実施例１で用いたＡ従来例２と同仕様の不等分割品のエンドミルを使用し、被加工材を構造用鋼として送り限界テストを行った。切削条件は回転数を８０００回転／ｍｉｎ（切削速度２００ｍ／ｍｉｎ）、送り速度を２０００ｍｍ／ｍｉｎ（１刃送り量０．０６ｍｍ）とし、軸方向切り込みを８ｍｍとした。評価は１ｍ切削毎に４００ｍｍ／ｍｉｎ送り速度を上げていき途中折損したところを記録した。加工後に問題なければ○を記し、折損または各送り速度で１ｍ切削後に欠損又はチッピングが生じていれば×を示し送り速度３２００ｍｍ／ｍｉｎ以上のものは良好とした。結果を表Ａ５に示す。

　結果として、Ａ従来例８の不等分割品は、溝切削にて送りを上げて加工すると切り屑が大きくなっていき小さい刃溝であれば切り屑詰まりを生じ、刃欠けや欠損となる。Ａ本発明例１４は送り速度が３２００ｍｍ／ｍｉｎまで問題なく加工できたのに対し、Ａ従来例７は振動が大きく送り速度が３２００ｍｍ／ｍｉｎ時に欠損が生じた。Ａ従来例８の不等分割品に関しては送り速度が２８００ｍｍ／ｍｉｎ時に折損した。折損後の工具を観察すると、分割角が小さくなる刃溝に切り屑の擦れた溶着が見られ、切り屑詰まりによる折損が確認された。

　（Ａ実施例６）
　Ａ実施例６は被加工材として溶着しやすいステンレス鋼ＳＵＳ３０４を用い、外周刃形状の異なる波形状外周刃とニック付き外周刃の比較を行った。Ａ本発明例１４としてＡ実施例１で用いたＡ本発明例２と同仕様、Ａ本発明例１５として実施例２で用いたＡ本発明例７と同仕様のものを使用し、切削を行った。

　切削条件は回転数を５０００回転／ｍｉｎ（切削速度１２５ｍ／ｍｉｎ）、送り速度を１２００ｍｍ／ｍｉｎ（１刃送り量０．０６ｍｍ）とし、軸方向切り込みを４ｍｍ・径方向切り込みを１ｍｍとして、寿命テストを行った。評価として、５ｍ毎に外周刃を観察し、３０ｍまで切削を行い欠損及びチッピングの無いものを良好として、その時の摩耗幅を測定した。その結果を表Ａ６に示す。

　結果として、Ａ本発明例１５及び１６は３０ｍ切削しても正常摩耗であり、ステンレス鋼などの溶着しやすい被加工物でも加工ができることが実証できた。しかしながら、Ａ本発明例１５の波形状外周刃は０．１４ｍｍで、ニック付き外周刃は０．１３ｍｍと僅かに本発明例１６の摩耗幅が小さい結果となったため、ステンレス鋼などの溶着しやすい被加工物はニック付き外周刃が優位の結果となった。

　（Ｂ実施例１）
　Ｂ実施例１は特にニック付き外周刃の最適な位相からのずれ量を確認するために行った実施例である。Ｂ本発明例１及び２、Ｂ比較例１、Ｂ従来例１及び２においては基材はＣｏ含有量が８重量パーセント、ＷＣ平均粒径が０．８μｍの超硬合金で、工具径８ｍｍ、刃長１６ｍｍ、ねじれ角は４５°、全長７０ｍｍ、シャンク径８ｍｍで刃数は４枚とした。

　Ｂ本発明例１及び２、Ｂ比較例１、Ｂ従来例１及び２においてニックの形状は、ニックのピッチを１ｍｍ、工具先端側のニックの丸み半径Ｒ１を０．０２５Ｄ（実寸で０．２ｍｍ、以下同じ）、工具シャンク側のニックの丸み半径Ｒ２を半径Ｒ１の１．６倍（０．３２ｍｍ）、ニック深さをＤの０．０３倍（０．２４ｍｍ）、またギャッシュを複数の面から構成させ、第１ギャッシュ角を２５°、第２ギャッシュ角を５０°として仕様を統一したものを作製した。また、ニック溝の底端と工具シャンク側の丸み半径Ｒ２は直線で繋いだ。用いた試料にはすべて中間層としてＴｉＡｌＳｉＮ、最下層をＴｉＡｌＮ、最上層をＴｉＳｉＮの成分である硬質皮膜を被覆した。

　Ｂ本発明例１として、第１刃を基準形状外周刃として、基準形状外周刃のニックのピッチを４等分したそれぞれのニック付き外周刃の位相からのずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの１％とした０．０１ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの１％とした０．０１ｍｍとしたものを作製した。

　Ｂ本発明例２として、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍとしたものを作製した。

　Ｂ本発明例３として、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの３％とした０．０３ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍとしたものを作製した。

　Ｂ本発明例４として、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの５％とした０．０５ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの３％とした０．０３ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの４％とした０．０４ｍｍとしたものを作製した。

　Ｂ本発明例５として、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍとしたものを作製した。

　Ｂ比較例１として、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの６％とした０．０６ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの６％とした０．０６ｍｍとしたものを作製した。

　Ｂ従来例１として、基準形状外周刃の１／４ピッチごとのそれぞれのニック付外周刃の位相からのずれ量の無いニックのピッチを０％とした位相が一定のものを作製した。

　Ｂ従来例２として不等分割を採用し、各刃の分割角が９５°・８５°・９５°・８５°で、各刃の前記位相からのずれ量の無いニックのピッチの０％とした位相が一定としたものを作製した。

　Ｂ従来例３として、特許文献１で紹介された位相からのずれ量が同比率で第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの６％とした０．０６ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍのものを作製した。
　Ｂ本発明例１～５、Ｂ比較例１、Ｂ従来例１及び３は各刃の分割角が等分割とした。

　テストは、硬さＨＲＣ４０の熱間ダイス鋼ＳＫＤ６１を被加工材として切削を行った。従来では切削速度は１００ｍ／ｍｉｎでも高速であるが、１．５倍である１５０ｍ／ｍｉｎ（回転数６０００回転／ｍｉｎ）に設定し、送り速度を１６００ｍｍ／ｍｉｎ（１刃送り量０．０６ｍｍ）とした。軸方向切り込みを４ｍｍ、径方向切り込みを４ｍｍとして、寿命テストを行った。

　評価として、５ｍ毎に外周刃を観察し、５０ｍまで切削を行い欠損及びチッピングの無いものを良好として、その時の摩耗幅を測定した。また、５０ｍまでに外周刃を観察し欠損及びチッピングが生じたものはその時点で終了し、切削長を記録した。その結果を表Ｂ１に示す。

　その結果、Ｂ本発明例１～５はびびり振動も小さく、安定した切削が行え、５０ｍ切削しても正常摩耗であった。特にＢ本発明例１～３及び５は、５０ｍ切削後の摩耗幅は０．１０ｍｍ以下と小さかった。Ｂ比較例１及びＢ従来例３は位相からのずれ量が大きいため、ずれ量が大きいニック付き外周刃に切削負荷が大きく掛かり、Ｂ比較例１及びＢ従来例３は２５ｍでチッピングが生じた。Ｂ従来例１においては等間隔のニックのピッチのため、びびり振動が大きく、１５ｍ切削時に欠損が生じ、寿命となった。不等分割品であるＢ従来例２は分割角度が小さい溝のニック付き外周刃が３５ｍ切削時にチッピングが生じた。

　（Ｂ実施例２）
　Ｂ実施例２は特にニック付き外周刃の最適なニックの形状を確認するために行った実施例である。Ｂ本発明例６～２３、Ｂ比較例２、３及びＢ従来例４～７においては基材はＣｏ含有量が８重量パーセント、ＷＣ平均粒径が０．８μｍの超硬合金で、工具径１０ｍｍ、刃長２０ｍｍ、ねじれ角は４５°、全長９０ｍｍ、シャンク径１０ｍｍで刃数は４枚とした。

　基準形状外周刃のニックのピッチを４等分したそれぞれのニック付き外周刃の位相からのずれ量は、第１ニック付き外周刃を基準形状外周刃として、第２ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍとして仕様を統一したものを作製した。用いた試料にはすべて中間層としてＴｉＡｌＳｉＮ、最下層をＴｉＡｌＮ、最上層をＴｉＳｉＮの成分である硬質皮膜を被覆した。

　ニック付き超硬合金製エンドミルのニックの工具先端側の丸み半径Ｒ１、ニックの工具シャンク側の丸み半径Ｒ２、ニック深さを変化させたもの、ニックのニック溝の底端と工具シャンク側の丸みとの繋ぐ形状を変えたものをＢ本発明とＢ比較例として、特許文献３、特許文献４に記載している形状のものをＢ従来例として作製した。

　表Ｂ２のうち、Ｂ本発明例６、７、８、２１は工具先端側のニックの丸み半径Ｒ１を０．０２Ｄ（実寸で０．２ｍｍ、以下同じ）、工具シャンク側のニックの丸み半径Ｒ２を半径Ｒ１の１．７倍（０．３４ｍｍ）、ニック深さをＤの０．０２５倍（０．２５ｍｍ）とし、ニック溝の底端と工具シャンク側の丸みとの繋ぐ形状を変えたものである。

　Ｂ本発明例９～２０、２３はニック溝の底端と工具シャンク側の丸み半径Ｒ２を直線で繋いだものであり、Ｂ本発明例９は工具先端側のニックの丸み半径Ｒ１を０．０１Ｄ（０．１ｍｍ）、工具シャンク側のニックの丸み半径Ｒ２を半径Ｒ１の１．６倍（０．１６ｍｍ）、ニック深さをＤの０．０２５倍（０．２５ｍｍ）とした。

　Ｂ本発明例１０は工具先端側のニックの丸み半径Ｒ１を０．０３Ｄ（０．３ｍｍ）、工具シャンク側のニックの丸み半径Ｒ２を半径Ｒ１の１．６倍（０．４８ｍｍ）、ニック深さをＤの０．０２５倍（０．２５ｍｍ）とした。

　Ｂ本発明例１１は工具先端側のニックの丸み半径Ｒ１を０．０２Ｄ（０．２ｍｍ）、工具シャンク側のニックの丸み半径Ｒ２を半径Ｒ１の１．５倍（０．３ｍｍ）、ニック深さをＤの０．０２５倍（０．２５ｍｍ）とした。

　Ｂ本発明例１２は工具先端側のニックの丸み半径Ｒ１を０．０２Ｄ（０．２ｍｍ）、工具シャンク側のニックの丸み半径Ｒ２を半径Ｒ１の２倍（０．４ｍｍ）、ニック深さをＤの０．０２５倍（０．２５ｍｍ）とした。

　Ｂ本発明例１３は工具先端側のニックの丸み半径Ｒ１を０．０２Ｄ（０．２ｍｍ）、工具シャンク側のニックの丸み半径Ｒ２を半径Ｒ１の１．７倍（０．３４ｍｍ）、ニック深さをＤの０．０１倍（０．１ｍｍ）とした。

　Ｂ本発明例１４は工具先端側のニックの丸み半径Ｒ１を０．０２Ｄ（０．２ｍｍ）、工具シャンク側のニックの丸み半径Ｒ２を半径Ｒ１の１．７倍（０．３４ｍｍ）、ニック深さをＤの０．０５倍（０．５ｍｍ）とした。

　Ｂ本発明例１５は工具先端側のニックの丸み半径Ｒ１を０．００７Ｄ（０．０７ｍｍ）、工具シャンク側のニックの丸み半径Ｒ２を半径Ｒ１の１．７倍（０．１２ｍｍ）、ニック深さをＤの０．０２５倍（０．２５ｍｍ）とした。

　Ｂ本発明例１６は工具先端側のニックの丸み半径Ｒ１を０．０３３Ｄ（０．３３ｍｍ）、工具シャンク側のニックの丸み半径Ｒ２を半径Ｒ１の１．６倍（０．５２ｍｍ）、ニック深さをＤの０．０２５倍（０．２５ｍｍ）とした。

　Ｂ本発明例１７は工具先端側のニックの丸み半径Ｒ１を０．０２Ｄ（０．２ｍｍ）、工具シャンク側のニックの丸み半径Ｒ２を半径Ｒ１の１．３倍（０．２６ｍｍ）、ニック深さをＤの０．０２５倍（０．２５ｍｍ）とした。

　Ｂ本発明例１８は工具先端側のニックの丸み半径Ｒ１を０．０２Ｄ（０．２ｍｍ）、工具シャンク側のニックの丸み半径Ｒ２を半径Ｒ１の２．５倍（０．５ｍｍ）、ニック深さをＤの０．０２５倍（０．２５ｍｍ）とした。

　Ｂ本発明例１９は工具先端側のニックの丸み半径Ｒ１を０．０２Ｄ（０．２ｍｍ）、工具シャンク側のニックの丸み半径Ｒ２を半径Ｒ１の１．７倍（０．３４ｍｍ）、ニック深さをＤの０．００８倍（０．０８ｍｍ）とした。

　Ｂ本発明例２０は工具先端側のニックの丸み半径Ｒ１を０．０２Ｄ（０．２ｍｍ）、工具シャンク側のニックの丸み半径Ｒ２を半径Ｒ１の１．７倍（０．３４ｍｍ）、ニック深さをＤの０．０７倍（０．７ｍｍ）とした。

　Ｂ本発明例２１は工具先端側のニックの丸み半径Ｒ１を０．０２Ｄ（０．２ｍｍ）、工具シャンク側のニックの丸み半径Ｒ２を半径Ｒ１の１．７倍（０．３４ｍｍ）、ニック深さをＤの０．０２５倍（０．２５ｍｍ）とし、さらにギャッシュを複数の面から構成させ、第１ギャッシュ角を２０°、第２ギャッシュ角を４５°としたものを作製した。

　Ｂ本発明例２２は、ニック溝の底端と工具シャンク側の丸み半径Ｒ２を凹状の円弧で繋いだものであり、工具先端側のニックの丸み半径Ｒ１を０．０１Ｄ（０．１ｍｍ）、工具シャンク側のニックの丸み半径Ｒ２を半径Ｒ１の１．３倍（０．１３ｍｍ）、ニック深さをＤの０．０２５倍（０．２５ｍｍ）とした。

　Ｂ比較例２は、工具シャンク側の丸み半径Ｒ２を工具先端側の丸み半径Ｒ１と同じでＤの０．０２５倍（０．２５ｍｍ）とした以外は、本発明例６と同仕様として作製した。比較例３は、工具先端側の丸み半径Ｒ１をＤの０．０３４倍（０．３４ｍｍ）、工具シャンク側の丸み半径Ｒ２を０．２ｍｍとして工具先端側の丸み半径Ｒ１より小さく設けた以外は、本発明例６と同仕様として作製した。

　Ｂ従来例４は、ニックと外周刃との繋がりが鋭いエッジ形を有する特許文献３に記載されたニック形状であり、その形状を図１９に示す。ニックの工具先端側と工具シャンク側に丸みを設けない以外は、本発明例６と同仕様として作製した。

　Ｂ従来例５は、図１９のニック形状において、該ニック形状に丸みを設けてもよいと特許文献３に記載されたニック形状である。その形状を図２０に示す。ニックの工具先端側の丸み半径Ｒ１をＤの０．００５倍（０．０５ｍｍ）、工具シャンク側の丸みの半径Ｒ２を半径Ｒ１の１倍（０．０５ｍｍ）に設けた以外は、従来例４と同仕様として作製した。

　Ｂ従来例６はニックと外周刃との繋がりを、ニック溝を形成する凹円弧形状の半径より小さい丸みとし、該丸みの大きさを工具先端側と工具シャンク側とが同じとした特許文献４に記載されたニック形状である。その形状を図２１に示す。ニックと外周刃との繋がりを凹状円弧とし、ニックの工具先端側の丸み半径Ｒ１をＤの０．０２倍（０．２ｍｍ）、工具シャンク側の丸み半径Ｒ２を工具先端側の丸み半径Ｒ１と同じに設けた以外は、Ｂ本発明例６と同仕様として作製した。

　Ｂ従来例７は、ニック溝の底端と工具シャンク側の丸みとの繋がりが、ニック溝に向かって凹状円弧の曲線とした従来のニック付き超硬合金製エンドミル形状のものである。ニックの工具先端側と工具シャンク側に丸みを設けない以外は、Ｂ本発明例６と同仕様として作製した。

　表Ｂ２で、ニック形状が「直線連結」とは直線でニック溝の底端と工具シャンク側の丸み半径Ｒ２を繋いだもの、「凸形曲線」とはニック溝に向かって凸状の曲線で工具シャンク側の丸み半径Ｒ２とニック溝の底端とを繋いだもの、「直線＋凸形曲線」とはニック溝に向かって直線と凸状の曲線との組合せで工具シャンク側の丸み半径Ｒ２とニック溝の底端とを繋いだもの、「凹状円弧」とは従来例として、凹状の円弧あるいは凹状の曲線でニックの工具シャンク側の丸み半径Ｒ２とニック溝の底端とを繋いだ図１８に例示されるものである。

　切削試験条件としては、いずれの試料も統一した条件で行った。被削材はステンレスＳＵＳ３０４のブロック材を用意し、ニック付き超硬合金製エンドミルの回転数は４０００回転／ｍｉｎ（切削速度１２０ｍ／ｍｉｎ）、軸方向切り込み量１０ｍｍ、径方向切り込み量４ｍｍとし、潤滑液は水溶性切削液を使用した。

　従来のこの種のニック付き超硬合金製エンドミルでは、平均加工面粗さを確保した場合の平均的な送り速度は５００ｍｍ／ｍｉｎ前後なので、本発明の加工能率を評価するために、送り速度５００ｍｍ／ｍｉｎ（一刃送り量０．０３ｍｍ／ｍｉｎ）から送り速度を徐々に上げて、送り速度の限界を探った。したがって、送り速度が１０００ｍｍ／ｍｉｎ以上となり、チッピング発生や加工面粗さの劣化の問題がなければ、加工能率が従来の２倍以上である高能率加工の目標を達成したといえる。

　評価として、チッピングなどの不具合が生じた時点、若しくは、被削材の加工面の平均面粗さＲａが４μｍ以上に達した時点で切削を中止し、その時の送り速度を限界送り速度（ｍｍ/ｍｉｎ）として記録した。

　限界送り速度が１０００ｍｍ／ｍｉｎの時点で、チッピングなどの不具合が無く、加工面の平均加工面粗さＲａが４μｍ以下のものを「良好」として○印で表わした。限界送り速度が１５００ｍｍ／ｍｉｎの時点で、チッピングなどの不具合が無く、加工面の平均加工面粗さＲａが４μｍ以下のものを「高送り良好」とし◎印で表わした。限界送り速度が１０００ｍｍ／ｍｉｎ未満でチッピング若しくは平均面粗さＲａが４μｍを超えるものは、その時点での加工面の平均加工面粗さＲａを測定し×印とした。各試料の仕様と結果を表Ｂ２に示す。

　その結果、Ｂ本発明例６～２３では全て、限界送り速度が１０００ｍｍ／ｍｉｎの時点で、チッピングや欠損がなく平均面粗さＲａが４μｍ以下で高送り加工ができた。特に、Ｂ本発明例６～１４、２３では、更に限界送り速度が１５００ｍｍ／ｍｉｎの時点で、チッピングなどの不具合が無く、加工面の平均加工面粗さＲａが２．０μｍ以下となり、高送りでの高能率と高い精度の加工面を確保できた。さらにギャッシュを複数の面から構成させたＢ本発明例２３では限界送り速度が２２００ｍｍ／ｍｉｎとなり最も良好な結果となった。

　またＢ本発明例６～８、２１の結果から、ニック溝の底端と工具シャンク側の丸み半径Ｒ２を繋ぐ方法により、限界送り速度が大きく変わり、ニック溝の底端と工具シャンク側の丸み半径Ｒ２を直線で繋いだものが最も良い結果となった。

　Ｂ比較例２では、送り速度が８００ｍｍ/ｍｉｎの時点でチッピングが発生した。このことは、ニックの工具先端側と工具シャンク側の丸みが同じで、Ｒ２が０．２ｍｍと小さいため、強度が不足したことを示す。Ｂ比較例３では、送り速度が５００ｍｍ/ｍｉｎで切削後、被削材の加工面に筋を残し、平均面粗さＲａが４．５８μｍ（４μｍ超）となった。これは、ニックの工具先端側の丸みが工具シャンク側の丸みより大きいため、加工面を工具シャンク側に押し付ける力が大きくなり、加工面に筋を残し、平均面粗さＲａが大きくなったことを示す。

　Ｂ従来例４では、送り速度５００ｍｍ/ｍｉｎで加工した際に、チッピングが発生して、平均面粗さＲａが４．５４μｍとなった。また、Ｂ従来例７では、送り速度４００ｍｍ/ｍｉｎで加工した際に、チッピングが発生して、平均面粗さＲａが４．５４μｍとなった。このことは、ニックの工具先端側と工具シャンク側に丸みを設けていないため、高送り加工では強度が弱くチッピングが発生したことを示す。

　Ｂ従来例５は、Ｂ従来例４のニック形状のものに工具先端側と工具シャンク側に丸みを設けた場合で、送り速度７００ｍｍ/ｍｉｎで加工した際に、チッピングが発生した。Ｂ従来例６では、送り速度８００ｍｍ/ｍｉｎで加工した際に、ニックの工具シャンク側にチッピングが発生した。これは、ニックの工具シャンク側の丸み半径Ｒ２が工具先端の丸み半径Ｒ１と同じで、より弱い強度になっていること、また、ニックと外周刃との繋がりが凹状となって更なる強度不足となり、チッピングが発生したことを示す。

　Ｂ実施例１及びＢ実施例２の結果から、最適な位相からのずれ量とニックの形状の相乗効果により、びびり振動が抑制でき、耐チッピング性が向上しているため、高速切削による高能率加工が安定して行えることが解った。また、従来よりもはるかに高い送り速度で切削するには、ニックの工具先端側と工具シャンク側に丸みを設け、さらにニック溝の形状も最適化する必要がある事がわかった。

　（Ｃ実施例１）
　Ｃ実施例１は本発明である第２ギャッシュ面と第３ギャッシュ面を有する超硬合金製エンドミルで、ギャッシュの最適な形状を確認するために行った実施例である。また、従来の超硬合金製エンドミルである第３ギャッシュ面の無いもの、特許文献５に記載の超硬合金製エンドミルであるギャッシュノッチ角を規定したもの、及び特許文献６に記載の超硬合金製エンドミルである外周側のギャッシュ角を回転中心側のギャッシュ角より大きく設けたものと比較した。

　Ｃ本発明例１～１２、Ｃ従来例１～３、Ｃ比較例１～６においては母材はＣｏ含有量が８重量パーセント、ＷＣ平均粒径が０．８μｍの超硬合金で、工具径８ｍｍ、刃長１６ｍｍ、全長７０ｍｍ、シャンク径８ｍｍで刃数は４枚とした。外周刃の形状は波刃形とし、波ピッチを１ｍｍで、ねじれ角は４５°とし、用いた試料はすべて（ＴｉＡｌ）Ｎ系にＳｉを含有させた硬質皮膜を施した。

　また、外周刃は波形状外周刃とし、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相からの前記ずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの０％とした０ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍとした。

　Ｃ本発明例１～５及びＣ比較例１、２は、第２ギャッシュ角を５０°、第２ギャッシュ面と第３ギャッシュ面のつなぎ部の長さ５８が工具回転軸から工具径の９％とした０．７２ｍｍとし、第１ギャッシュ角をＣ本発明例１～５において１５°、２０°、２５°、３０°、３５°、Ｃ比較例１、２において１０°、４０°とした。

　Ｃ本発明例６～９及びＣ比較例３、４は、第１ギャッシュ角を２５°、第２ギャッシュ面と第３ギャッシュ面のつなぎ部の長さ５８が工具回転軸から工具径の９％とした０．７２ｍｍとし、第２ギャッシュ角をＣ本発明例６～９において４０°、４５°、５５°、６０°、Ｃ比較例３、４において３５°、６５°とした。

　Ｃ本発明例１０～１２及びＣ比較例５～６は、第１ギャッシュ角を２５°、第２ギャッシュ角を５０°とし、第２ギャッシュ面と第３ギャッシュ面のつなぎ部の長さ５８はＣ本発明例１０～１２において工具回転軸から工具径の５％、１０％、１５％、Ｃ比較例５～６において工具回転軸から工具径の０％、３％とした。

　Ｃ従来例１として、第１ギャッシュ角が２５°で第３ギャッシュ面がないもの、Ｃ従来例２として、特許文献６に記載のものと同仕様とした、第２ギャッシュ面と第３ギャッシュ面のつなぎ部の長さ５８が工具回転軸から工具径の２０％とした１．６ｍｍで、第１ギャッシュ角が２５°、第２ギャッシュ角が５０°のもの、Ｃ従来例３として、特許文献５の図１に記載のものと同仕様とした、第２ギャッシュ面と第３ギャッシュ面のつなぎ部の長さ５８が工具回転軸から工具径の２３．５％とした１．７６ｍｍで、第１ギャッシュ角が２５°、第２ギャッシュ角が５０°のものを作製した。

　Ｃ実施例１として、前記２１種類のエンドミルで、硬さＨＲＣ４０のプリハードン鋼を被加工材として幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、深さ２４ｍｍの凹形状を加工した。テストは、傾斜切削で深さ８ｍｍまで切削し、次に横送りで繰り広げて幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍまでの切削を３回繰り返し、深さ２４ｍｍまで加工する方法で比較した。

　従来ＨＲＣ４０の被加工材を切削する場合は切削速度は１００ｍ／ｍｉｎでも高速であるが、切削条件は回転数を６０００回転／ｍｉｎ（切削速度１５０ｍ／ｍｉｎ）、送り速度を１９２０ｍｍ／ｍｉｎ（１刃送り量０．０８ｍｍ）とし、軸方向切り込みを８ｍｍ、径方向切り込みを２ｍｍ、傾斜切削時の送り速度は１２００ｍｍ／ｍｉｎとし、傾斜角１０°とした。

　評価として、前記形状が１個加工できたものを良好とし、加工終了後に欠損及び加工途中で折損したものはその結果を記録した。その結果を表Ｃ１に示す。

　結果として、Ｃ本発明例１～１２は切り屑づまりがなく、傾斜切削・横送り共に安定した加工が行えた。しかし、Ｃ従来例１は第３ギャッシュ面が無いため、底刃のチップポケットが狭く切り屑詰まりが生じ、加工開始直後の傾斜切削時に折損した。Ｃ従来例２、３は凹形状を１個加工できたが、第２ギャッシュ面と第３ギャッシュ面のつなぎ部の長さ５８が長く、切り屑づまりにより底刃の工具回転軸付近から大きく欠損していた。

　Ｃ比較例１は第１ギャッシュ角が１０°と小さいため、底刃のチップポケットが狭く切り屑づまりが生じ、加工開始直後の傾斜切削時に折損した。Ｃ比較例２は第１ギャッシュ角が４０°と大きく、剛性不足により、横送り時に底刃外周付近が大きく欠損した。Ｃ比較例３は第２ギャッシュ角が３５°と小さいため、切り屑が外周の刃溝に流れにくく、切り屑詰まりにより、横送り時に外周刃が欠損した。Ｃ比較例４は第２ギャッシュ角が６５°と大きく、剛性不足により横送り時に外周刃が底刃から大きく欠損した。Ｃ比較例５及び６は第２ギャッシュ面と第３ギャッシュ面のつなぎ部の長さが短いため、底刃の工具軸中心付近の剛性がなく、加工終了後に欠損していた。

　（Ｃ実施例２）
　Ｃ実施例２は最適な位相からのずれ量の検討を行った実施例である。Ｃ本発明例１３～１７、Ｃ従来例４～７、Ｃ比較例７は第１ギャッシュ角を２５°、第２ギャッシュ角を５０°、中心からのつなぎ部の長さ５８が工具回転軸から工具径の９％の０．７２ｍｍとして仕様を統一した。

　Ｃ本発明例１３は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相からの前記ずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの１％とした０．０１ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの１％とした０．０１ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの０％とした０ｍｍのものを作製した。

　Ｃ本発明例１４は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相からの前記ずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの０％とした０ｍｍのものを作製した。

　Ｃ本発明例１５は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相からの前記ずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの３％とした０．０３ｍｍのものを作製した。

　Ｃ本発明例１６は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相からの前記ずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの５％とした０．０５ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの４％とした０．０４ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの３％とした０．０３ｍｍのものを作製した。

　Ｃ本発明例１７は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相からの前記ずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの０％とした０ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの０％とした０ｍｍのものを作製した。

　Ｃ従来例４は、位相からのずれ量の無いものを作製した。従来例５は、位相からのずれ量が無いが、各切れ刃の分割角度を８５°、９５°、８５°、９５°とし、不等分割としたものを作製した。

　Ｃ従来例６は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相からの前記ずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの６％とした０．０６ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの０％とした０ｍｍのものを作製した。

　Ｃ従来例７は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相からの前記ずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの６％とした０．０６ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの０％とした０ｍｍのものを作製した。

　Ｃ比較例７は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相からの前記ずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの６％とした０．０６ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの６％とした０．０６ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの０％とした０ｍｍのものを作製した。

　Ｃ本発明例１３～１７、Ｃ従来例４～６、Ｃ比較例７においては母材はＣｏ含有量が８重量パーセント、ＷＣ平均粒径が０．８μｍの超硬合金で、Ｃ従来例７においては母材は高速度工具鋼とした。仕様としては全てのエンドミルで工具径８ｍｍ、刃長１６ｍｍ、全長７０ｍｍ、シャンク径８ｍｍで刃数は４枚とした。また、外周刃の形状は波刃形とし、波ピッチを１ｍｍで、ねじれ角は４５°とし、用いた試料はすべて（ＴｉＡｌ）Ｎ系にＳｉを含有させた硬質皮膜を施した。

　被加工物・切削条件・加工形状はＣ実施例１と同様で、評価としてＣ実施例１と同様に行い、凹形状を１個加工終了時に底刃の摩耗幅の測定を行い記録した。高速度工具鋼製であるＣ従来例７については、超硬合金製よりはるかに切削条件が低く、切削条件は回転数を１２００回転／ｍｉｎ（切削速度３０ｍ／ｍｉｎ）、送り速度を１５０ｍｍ／ｍｉｎ（１刃送り量０．０３ｍｍ）とし、軸方向切り込みを８ｍｍ・径方向切り込みを２ｍｍとした。傾斜切削時の送り速度は７０ｍｍ／ｍｉｎとし、傾斜角１０°とした。これらの結果を併せて表Ｃ２に示す。

　結果として、Ｃ本発明例１３～１７は安定した加工ができ、凹形状を１個加工できた。特に位相からのずれ量が１～３％のものは、摩耗幅が０．１ｍｍ以下と小さい値であった。

　Ｃ従来例４は最適なギャッシュ形状であるにも関わらず、横送り時にびびり振動が生じ、外周刃凹形状１個加工後に底刃が欠損していた。Ｃ従来例５は、不等分割により、びびり振動は抑制でき、凹形状を１個加工できたが、傾斜切削時に底刃によって生成された切り屑が小さい外周の刃溝にたまり、チッピングが生じた。

　Ｃ従来例６として、位相からのずれ量が６％と大きいため、負荷の最も大きくなる外周刃にチッピングが生じていた。Ｃ従来例７として、高速度工具鋼製であるため、工具剛性が弱く、切削開始直後の傾斜切削時に折損した。Ｃ比較例７はＣ従来例６と同様に位相からのずれ量が６％と大きいため、負荷の最も大きくなる外周刃にチッピングが生じていた。

　（Ｃ実施例３）
　Ｃ実施例３は従来例との送り限界テストを行った実施例である。Ｃ本発明例１８として、Ｃ実施例１のＣ本発明例３と同仕様のもの、Ｃ従来例８として、Ｃ実施例１のＣ従来例３と同仕様のもの、Ｃ従来例９としてＣ実施例２で用いたＣ従来例５と同仕様の不等分割品のエンドミルを使用し、被加工材を構造用鋼として送り限界テストを行った。

　Ｃ本発明例１８、Ｃ従来例８～９においては母材はＣｏ含有量が８重量パーセント、ＷＣ平均粒径が０．８μｍの超硬合金とした。仕様としては工具径８ｍｍ、刃長１６ｍｍ、全長７０ｍｍ、シャンク径８ｍｍで刃数は４枚とした。また、外周刃の形状は波刃形とし、波ピッチを１ｍｍで、ねじれ角は４５°とし、用いた試料はすべて（ＴｉＡｌ）Ｎ系にＳｉを含有させた硬質皮膜を施した。切削条件は回転数を８０００回転／ｍｉｎ（切削速度２００ｍ／ｍｉｎ）、送り速度を２８００ｍｍ／ｍｉｎ（１刃送り量０．０９ｍｍ）とし、軸方向切り込みを４ｍｍとした。

　評価は１ｍ切削ごとに３５０ｍｍ／ｍｉｎ送り速度を上げていき途中折損したところを記録した。加工後に問題がなければ○を記し、折損または各送り速度で１ｍ切削後に欠損又はチッピングが生じていれば×を記し、送り速度４２００ｍｍ／ｍｉｎ以上で切削を行い、問題がなかったものは良好とした。結果を表Ｃ３に示す。

　結果として、Ｃ本発明例１８は送り速度が４２００ｍｍ／ｍｉｎまで問題なく加工できたのに対し、Ｃ従来例８は送り速度が２８００ｍｍ／ｍｉｎ時に欠損、Ｃ従来例９は送り速度が３１５０ｍｍ／ｍｉｎ時に折損した。本発明を適用したエンドミルは従来のエンドミルより、１．５倍以上の送り速度で加工することができた。

　（Ｃ実施例４）
　Ｃ実施例４はＣ実施例２と同様に、ニック付き外周刃で最適な位相からのずれ量の検討を行った実施例である。Ｃ本発明例１９～２３、Ｃ従来例１０～１３、Ｃ比較例８は第１ギャッシュ角を２５°、第２ギャッシュ角を５０°、中心からのつなぎ部の長さが工具回転軸から工具径の９％の０．７２ｍｍとして仕様を統一した。

　Ｃ本発明例１９は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの１％とした０．０１ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの１％とした０．０１ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍのものを作製した。

　Ｃ本発明例２０は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍのものを作製した。

　Ｃ本発明例２１は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの３％とした０．０３ｍｍのものを作製した。

　Ｃ本発明例２２は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの５％とした０．０５ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの４％とした０．０４ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの３％とした０．０３ｍｍのものを作製した。

　Ｃ本発明例２３は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍのものを作製した。

　Ｃ従来例１０は、位相からのずれ量の無いものを作製した。
　Ｃ従来例１１は、位相からのずれ量が無いが、各切れ刃の分割角度を８５°、９５°、８５°、９５°とし、不等分割としたものを作製した。

　Ｃ従来例１２は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの６％とした０．０６ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍのものを作製した。

　Ｃ従来例１３は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの６％とした０．０６ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍのものを作製した。

　Ｃ比較例８は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの６％とした０．０６ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの６％とした０．０６ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍのものを作製した。

　Ｃ本発明例１９～２３、Ｃ従来例１０～１２、Ｃ比較例８においては母材はＣｏ含有量が８重量パーセント、ＷＣ平均粒径が０．８μｍの超硬合金で、Ｃ従来例１３においては母材は高速度工具鋼とした。仕様としては全てのエンドミルで工具径８ｍｍ、刃長１６ｍｍ、全長７０ｍｍ、シャンク径８ｍｍで刃数は４枚とした。また、外周刃の形状はニック付き外周刃とし、ニックのピッチを１ｍｍで、ねじれ角は４５°とし、用いた試料はすべて（ＴｉＡｌ）Ｎ系にＳｉを含有させた硬質皮膜を施した。

　被加工物・切削条件・加工形状はＣ実施例１と同様で、評価としてＣ実施例１と同様に行い、凹形状を１個加工終了時に底刃の摩耗幅の測定を行い記録した。高速度工具鋼製であるＣ従来例１３については、超硬合金製よりはるかに切削条件が低く、切削条件は回転数を１２００回転／ｍｉｎ（切削速度３０ｍ／ｍｉｎ）、送り速度を１５０ｍｍ／ｍｉｎ（１刃送り量０．０３ｍｍ）とし、軸方向切り込みを８ｍｍ・径方向切り込みを２ｍｍとした。傾斜切削時の送り速度は７０ｍｍ／ｍｉｎとし、傾斜角１０°とした。これらの結果を併せて表Ｃ４に示す。

　Ｃ実施例４の結果として、Ｃ本発明例１９～２３は安定した加工ができ、凹形状を１個加工できた。特に位相からのずれ量が１～３％のものは、摩耗幅が０．１ｍｍ以下と小さい値であった。Ｃ従来例１０は最適なギャッシュ形状であるにも関わらず、横送り時にびびり振動が生じ、外周刃凹形状１個加工後に底刃が欠損していた。従来例１１は、不等分割により、びびり振動は抑制でき、凹形状を１個加工できたが、傾斜切削時に底刃によって生成された切り屑が小さい外周の刃溝にたまり、チッピングが生じた。

　Ｃ従来例１２として、位相からのずれ量が６％と大きいため、負荷の最も大きくなる外周刃にチッピングが生じていた。Ｃ従来例１３として、高速度工具鋼製であるため、工具剛性が弱く、切削開始直後の傾斜切削時に折損した。Ｃ比較例１０はＣ従来例１２と同様に位相からのずれ量が６％と大きいため、負荷の最も大きくなる外周刃にチッピングが生じていた。ニック付き外周刃を有する超硬合金製エンドミルでも、波形状外周刃を有するエンドミルで行ったＣ実施例２とほぼ同様の結果が得られた。

　以下の表中にある各Ｄ実施例では、本発明、従来例、比較例を区分として示し、試料番号は本発明例、従来例、比較例ごとに、連続の通し番号で記載した。また後述の表Ｄ１、表Ｄ２及び表Ｄ３において、それぞれ、最下層、最上層及び中間層を構成する硬質皮膜の組成式表示について、カッコ内は原子％表示、カッコ外は原子比表示である。例えば、後述の表Ｄ１の資料番号１の最下層を構成する硬質皮膜の組成式表示は（Ｔｉ４５－Ａｌ５５）Ｎである。この表示は、（Ｔｉ４５原子％－Ａｌ５５原子％）のＴｉＡｌ元素と、カッコ外のＮ元素とが原子比で１：１の組成物を形成していることを意味する。

　（Ｄ実施例１）
　Ｄ実施例１は各種の表面処理を被覆したエンドミルで、特に波形状外周刃の最適な位相からのずれ量を確認するために行った実施例である。
Ｄ本発明例１乃至１２、Ｄ比較例１、２及びＤ従来例１乃至３においては、いずれも基材はＣｏ含有量が８重量パーセント、ＷＣ平均粒径が０．８μｍの超硬合金で、工具径８ｍｍ、刃長１６ｍｍ、全長７０ｍｍ、シャンク径８ｍｍで刃数は４枚とした。外周刃の形状は波刃形とし、波ピッチを１ｍｍで、ねじれ角は４５°とし、切削試験に用いた。Ｄ従来例４は高速度工具鋼製のエンドミルであり、工具径８ｍｍ、刃長１６ｍｍ、全長７０ｍｍ、シャンク径８ｍｍで刃数は４枚、外周刃の形状は波刃形とし、波ピッチを１ｍｍで、ねじれ角は４５°とし、切削試験に用いた。

　Ｄ本発明例１乃至５、Ｄ比較例１、及びＤ従来例１乃至４はエンドミルの波形状外周刃の形状の効果を確認するために、表面処理の種類を基本的には揃え、Ｄ本発明例４で中間層としてＴｉＡｌＳｉＮを用いた以外は、硬質皮膜の最下層をＴｉＡｌＮ、最上層をＴｉＳｉＮで統一した。表面処理はいずれもアーク放電式イオンプレーティング法で複合層とした。また、Ｄ比較例２は表面処理を行わなかった。

　Ｄ本発明例１は、第１刃を基準形状外周刃として、基準形状外周刃の波ピッチを４等分したそれぞれの波形状外周刃の位相からのずれ量を、第２波形状外周刃は波ピッチの１％とした０．０１ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの０％とした０ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの１％とした０．０１ｍｍのものを作製した。

　Ｄ本発明例２は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相からの前記ずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの０％とした０ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍのものを作製した。

　Ｄ本発明例３は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相からの前記ずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの３％とした０．０３ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍのものを作製した。

　Ｄ本発明例４は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相からの前記ずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの５％とした０．０５ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの３％とした０．０３ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの４％とした０．０４ｍｍのものを作製した。

　Ｄ本発明例５は、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相からの前記ずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの０％とした０ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの０％とした０ｍｍのものを作製した。

　Ｄ本発明例６乃至１２は、波形状外周刃の位相からのずれ量（％）を本発明の望ましい範囲である２％乃至３％に統一し、表面処理の種類を変えて、切削試験を行なった例である。表面処理はいずれもアーク放電式イオンプレーティング法で複合層とし、表Ｄ１に記載する硬質皮膜の最下層、最上層、中間層の組合せとした。中間層に記載のないものは、最下層と最上層の組成からなる２層か、前記組成の繰り返しで積層し、少なくとも最下層と最上層には表で記載される組成となるようにした。

　Ｄ比較例１として、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相からのずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの６％とした０．０６ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの０％とした０ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの６％とした０．０６ｍｍとしたものを作製した。Ｄ比較例２は、Ｄ本発明例２と同仕様の形状のものを作製した。

　Ｄ従来例１として、基準形状外周刃の１／４ピッチごとのそれぞれの波形状外周刃の位相からのずれ量が無い波ピッチ０％とした位相が一定のものを作製した。
　Ｄ従来例２として不等分割を採用し、各刃の分割角が９５°・８５°・９５°・８５°で、各刃の位相からの前記ずれ量の無い波ピッチの０％とした位相が一定のものを作製した。

　Ｄ従来例３として、特許文献２に記載される高速度工具鋼製エンドミルで位相からのずれ量が６％のものを硬質皮膜被覆エンドミルとして作製した。今回の切削試験では、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相からの前記ずれ量を第２波形状外周刃は波ピッチの６％とした０．０６ｍｍ、第３波形状外周刃は波ピッチの０％とした０ｍｍ、第４波形状外周刃は波ピッチの２％とした０．０２ｍｍのものとした。

　Ｄ従来例４はＤ従来例３と同仕様の高速度工具鋼製エンドミルを作製した。このことは本発明に適用する硬質皮膜の被覆をして超硬合金製と比較評価したものである。
　また、Ｄ本発明例１～１２、Ｄ比較例１、２、Ｄ従来例１、３及び４は各刃の分割角は等分割とした。

　Ｄ実施例１として、前記Ｄ従来例４である高速度工具鋼製を除く１６種類のエンドミルで、硬さＨＲＣ４０の熱間ダイス鋼ＳＫＤ６１を被加工材として切削試験を行った。切削条件は回転数を６０００回転／ｍｉｎ（切削速度１５０ｍ／ｍｉｎ）、送り速度を１６００ｍｍ／ｍｉｎ（１刃送り量０．０６ｍｍ）とし、軸方向切り込みを４ｍｍ・径方向切り込みを４ｍｍとした。評価として、５ｍ毎に外周刃を観察し、摩耗幅を測定した。

　５０ｍまで切削を行い摩耗幅は０．１５ｍｍ以下で、折損、欠損及びチッピングの無いものを良好とした。また、５０ｍまでに外周刃の摩耗幅が０．１５ｍｍを超えたものはその観察時点で終了し切削長と摩耗幅を記録した。折損、欠損、チッピングが生じたものはその観察時点で終了し、そのときの切削長を記録した。

　高速度工具鋼製であるＤ従来例４については、超硬合金製よりはるかに切削条件の低い切削条件は回転数を１２００回転／ｍｉｎ（切削速度３０ｍ／ｍｉｎ）、送り速度を１５０ｍｍ／ｍｉｎ（１刃送り量０．０３ｍｍ）とし、軸方向切り込みを４ｍｍ・径方向切り込みを４ｍｍとした。これらの結果を併せて表Ｄ１に示す。

　その結果、Ｄ本発明例１～５はびびり振動も小さく、安定した切削が行え、５０ｍ切削しても正常摩耗であった。特にＤ本発明例１～３及び５は５０ｍ切削後の摩耗幅はいずれも０．１０ｍｍ以下と小さかった。Ｄ本発明例５のように位相のずれ量が５％になると摩耗量が相対的にやや大きくなるが、問題になる程度ではない。

　Ｄ比較例１及びＤ従来例３は位相からのずれ量が大きいため、ずれ量が大きい波形状外周刃に切削負荷が大きくかかり、硬質皮膜が被覆してあるにもかかわらず、３０ｍでチッピングが生じる結果となった。超硬合金製のエンドミルにおける位相のずらし量は、これらの実施例から明らかなように、それほど大きくしてはならず、位相からのずれ量は大きくても５％が限界値であることが分かる。

　Ｄ比較例２はびびり振動がなく安定した加工ができていたが、表面処理が行われていないため、２０ｍ切削時に摩耗幅が０．１７ｍｍとなり、０．１５ｍｍを超えたため切削を終了した。Ｄ従来例１においては等間隔の波ピッチのため、びびり振動が大きく、２０ｍ切削時には欠損が生じており、寿命となった。不等分割品であるＤ従来例２は分割角度が小さい溝の波形状外周刃が４０ｍ切削時にチッピングが生じていた。

　高速度工具鋼製エンドミルを使用したＤ従来例４は、超硬合金と比較して耐熱性及び耐摩耗性の劣る高速度工具鋼を用いているため、４０ＨＲＣ以上の高硬度材を切削するのは困難であり、硬質皮膜が被覆してあるにもかかわらず、１０ｍで折損する結果となった。

　また、位相からのずれ量を２％乃至３％に統一して表面処理の種類を変えたＤ本発明例６乃至１２については、いずれも５０ｍの切削長まで異常はなく、摩耗幅も０．１０ｍｍ以下で、満足のいく結果が得られた。

　（Ｄ実施例２）
　Ｄ本発明例１３として、第１刃を基準形状外周刃として、基準形状外周刃のニックのピッチを４等分したそれぞれのニック付き外周刃の位相からのずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの１％とした０．０１ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの１％とした０．０１ｍｍとしたものを作製した。

　Ｄ本発明例１４として、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍとしたものを作製した。

　Ｄ本発明例１５として、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの３％とした０．０３ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍとしたものを作製した。

　Ｄ本発明例１６として、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの５％とした０．０５ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの３％とした０．０３ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの４％とした０．０４ｍｍとしたものを作製した。

　Ｄ本発明例１７として、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍとしたものを作製した。

　Ｄ比較例３として、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれのニック付き外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの６％とした０．０６ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの６％とした０．０６ｍｍとしたものを作製した。

　Ｄ従来例５として、基準形状外周刃の１／４ピッチごとのそれぞれのニック付外周刃の位相からのずれ量が無いニックのピッチを０％とした位相が一定のものを作製した。
　Ｄ従来例６として不等分割を採用し、各刃の分割角が９５°・８５°・９５°・８５°で、各刃の前記位相からのずれ量の無い波ピッチの０％とした位相が一定としたものを作製した。

　Ｄ従来例７として、特許文献２に記載される高速度工具鋼製エンドミルで位相からのずれ量が６％のものを硬質皮膜被覆エンドミルとして作製した。今回の切削試験では、第１刃を基準形状外周刃として、それぞれの波形状外周刃の位相からの前記ずれ量を第２ニック付き外周刃はニックのピッチの６％とした０．０６ｍｍ、第３ニック付き外周刃はニックのピッチの０％とした０ｍｍ、第４ニック付き外周刃はニックのピッチの２％とした０．０２ｍｍのものとした。
　Ｄ本発明例１３～１７、Ｄ比較例３、Ｄ従来例５及び７は各刃の分割角を等分割とした。

　Ｄ本発明例１８乃至２４は、ニック付き外周刃の位相からのずれ量（％）を本発明の望ましい範囲である２乃至３％に統一し、表面処理の種類を変えて、切削試験を行なった例である。各外周刃のニック付き外周刃の位相からのずれ量、及び表面処理の種類は、波形状外周刃の場合と切削試験の結果を比較するために同一に揃えた。

　すなわち、表面処理方法としては、波形状外周刃とニック付き外周刃を有する２種類のエンドミルで、位相からのずれ量が同一のものをアーク放電式イオンプレーティング炉に挿入し各々の表面処理の種類ごとに同一処理して複合層の被覆とした。ニック付き外周刃の位相のずれ量や表面処理の種類は表Ｄ２に示すとおりである。

　Ｄ実施例２として、Ｄ実施例１と同様に、硬さＨＲＣ４０の熱間ダイス鋼ＳＫＤ６１を被加工材として切削試験を行った。切削条件、評価方法はＤ実施例１と同じであり、その結果を切削長、外周刃の摩耗幅、評価として表Ｄ２に示す。

　外周刃などに５０ｍ切削長で折損、欠損及びチッピングの無いものを良好として、その時の摩耗幅を測定した。また、５０ｍまでに外周刃を観察し折損、欠損及びチッピングが生じたものはその観察時点で終了し、そのときの切削長を記録した。これらの結果を併せて表Ｄ２に示す。

　その結果、Ｄ本発明例１３～１７はびびり振動も小さく、安定した切削が行え、５０ｍ切削しても正常摩耗であった。特にＤ本発明例１３～１５及び１７は、Ｄ実施例１と同様に５０ｍ切削後の摩耗幅は０．１０ｍｍ以下と小さかった。しかし、同条件でテストを行ったＤ実施例１の結果と合わせると、ニック付き外周刃が波形状外周刃と比較して僅かに摩耗が大きくなる例が多く、熱間ダイス鋼等を被加工材とするときは波形状外周刃が優位の結果となった。

　Ｄ比較例３及びＤ従来例７は位相からのずれ量が６％と大きく、ずれ量の大きいニック付き外周刃に切削負荷が大きくかかり、Ｄ比較例３では３０ｍでチッピングが生じ、Ｄ従来例７では２０ｍで欠損が生じていた。Ｄ従来例５においては等間隔のニックのピッチのため、びびり振動が大きく、１５ｍ切削時点で欠損が生じて、寿命となった。不等分割品であるＤ従来例６は分割角度が小さい溝のニック付き外周刃が３０ｍ切削時点で欠損が生じていた。

　また、位相からのずれ量を２％乃至３％に統一して表面処理の種類を変えたＤ本発明例１８乃至２４については、いずれも５０ｍの切削長まで異常はなく、摩耗幅も０．１０ｍｍ以下で、波形状外周刃での摩耗幅と比較しても遜色ない結果が得られた。

　（Ｄ実施例３）
　Ｄ実施例３は本発明のＤ実施例１との比較で、さらに高速条件での切削を行い、Ｄ実施例１との結果と寿命の比較を行ったものである。
　Ｄ実施例３として、Ｄ本発明例２５はＤ実施例１で用いたＤ本発明例２、Ｄ本発明例２６はＤ実施例１で用いたＤ本発明例３、Ｄ本発明例２７はＤ実施例１で用いたＤ本発明例４、Ｄ本発明例２８はＤ実施例１で用いたＤ本発明例６、Ｄ本発明例２９はＤ実施例１で用いたＤ本発明例８、Ｄ本発明例３０はＤ実施例１で用いたＤ本発明例１０、Ｄ本発明例３１はＤ実施例１で用いたＤ本発明例１２と表面処理の種類も含めて同仕様のエンドミルを作製した。

　被加工材は硬さＨＲＣ４０の熱間ダイス鋼ＳＫＤ６１を被加工材として用い、切削を行った。切削条件は回転数をＤ実施例１の１．５倍の９０００回転／ｍｉｎ（切削速度２２６ｍ／ｍｉｎ）、送り速度を２１６０ｍｍ／ｍｉｎ（１刃送り量０．０６ｍｍ）とし、軸方向切り込みを４ｍｍ、径方向切り込みを４ｍｍとして、テストを行った。評価はＤ実施例１と同様で５０ｍまでの切削を行った。結果を表Ｄ３に示す。

　結果として、Ｄ本発明例２５～３１は、安定した切削が行え、５０ｍ切削しても正常摩耗であり高速切削を行ってもＤ実施例１と同切削距離の加工が可能であった。特に、望ましい位相からのずれ量の２％乃至３％の範囲であると、前記ずれ量が限界値である５％のＤ本発明例２７の結果と比較して小さい摩耗幅であった。

　（Ｄ実施例４）
　Ｄ実施例４として切り屑の排出性を確認するため、溝切削による切削テストを行った。Ｄ本発明例３２としてＤ実施例１で用いたＤ本発明例１と同仕様、Ｄ従来例８として、Ｄ実施例１で用いたＤ従来例１と同仕様、Ｄ従来例９としてＤ実施例１で用いたＤ従来例２と同仕様の不等分割品のエンドミルを使用し、被加工材を構造用鋼として送り限界テストを行った。

　切削条件は回転数を８０００回転／ｍｉｎ（切削速度２００ｍ／ｍｉｎ）、送り速度を２０００ｍｍ／ｍｉｎ（１刃送り量０．０６ｍｍ）とし、軸方向切り込みを８ｍｍとした。評価は１ｍ切削毎に４００ｍｍ／ｍｉｎ送り速度を上げていき途中折損したところを記録した。加工後に問題なければ○を記し、折損または各送り速度で１ｍ切削後に欠損又はチッピングが生じていれば×を示し送り速度３２００ｍｍ／ｍｉｎ以上のものは良好とした。結果を表Ｄ４に示す。

　結果として、Ｄ従来例９の不等分割品は、溝切削にて送りを上げて加工すると切り屑が大きくなっていき小さい刃溝であれば切り屑詰まりを生じ、刃欠けや欠損となる。Ｄ本発明例３２は送り速度が３２００ｍｍ／ｍｉｎまで問題なく加工できたのに対し、Ｄ従来例８は振動が大きく送り速度が３２００ｍｍ／ｍｉｎ時に欠損が生じた。Ｄ従来例９の不等分割品に関しては送り速度が２８００ｍｍ／ｍｉｎ時に折損した。折損後の工具を観察すると、分割角が小さくなる刃溝に切り屑の擦れた溶着が見られ、切り屑詰まりによる折損が確認された。

　（Ｄ実施例５）
　Ｄ実施例５は被加工材として溶着しやすいステンレス鋼ＳＵＳ３０４を用い、外周刃形状の異なる波形状外周刃とニック付き外周刃の比較を行った。上記の各種の実施例から分かるように、位相からのずれ量は２％程度が波形状外周刃でもニック付き形状外周刃でも望ましい切削結果が得られた。よって、Ｄ本発明例３３としてＤ実施例１で用いたＤ本発明例２と同仕様、Ｄ本発明例３４としてＤ実施例２で用いたＤ本発明例１４と同仕様のものを使用し、切削を行った。

　切削条件は回転数を５０００回転／ｍｉｎ（切削速度１２５ｍ／ｍｉｎ）、送り速度を１２００ｍｍ／ｍｉｎ（１刃送り量０．０６ｍｍ）とし、軸方向切り込みを４ｍｍ・径方向切り込みを１ｍｍとして、寿命テストを行った。評価として、５ｍ毎に外周刃を観察し、３０ｍまで切削を行い欠損及びチッピングの無いものを良好として、その時の摩耗幅を測定した。その結果を表Ｄ５に示す。

　結果として、Ｄ本発明例３３及び３４は３０ｍ切削しても正常摩耗であり、ステンレス鋼などの溶着しやすい被加工材でも加工ができることが実証できた。しかしながら、Ｄ本発明例３３の波形状外周刃は０．１４ｍｍで、Ｄ本発明例３４のニック付き外周刃は０．１３ｍｍと僅かにＤ本発明例３３と比較して摩耗幅が小さい結果となったため、ステンレス鋼などの溶着しやすい被加工材はニック付き外周刃が優位の結果となった。

　本発明の波形状外周刃を有する硬質皮膜被覆エンドミルとニック付き外周刃を有する硬質皮膜被覆エンドミルは、構造用鋼、構造用合金鋼、冷間ダイス鋼、熱間ダイス鋼などの溶着しにくい被加工材の加工では波形状外周刃が望ましく、ステンレス鋼、チタン合金、超耐熱合金などの溶着しやすい被加工材の加工ではニック付き外周刃が望ましいといえる。

　（Ｅ実施例１）
　Ｅ実施例１では、本発明例と従来の方法でポケット形状の彫り込み加工を行い加工時間（段取り時間を含む）の比較を行った。本発明の切削加工方法に用いた工具はＡ本発明例１と同仕様のものを用いた。従来の切削加工方法に用いた工具は刃長が２５ｍｍとし、その他の仕様はＣ従来例１と同仕様のものを用いた。

　加工形状はＣ実施例１と同様であり、本発明の超硬合金製エンドミルによる本発明の加工方法と従来の加工方法で、炭素鋼を被加工材として幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、深さ２４ｍｍの凹形状のポケット切削加工の結果を比較した。本発明例での切削加工は、Ｃ実施例１と同様に、傾斜切削で深さ８ｍｍまで切削し、次に横送りで繰り広げて幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍとなる切削を３回繰り返し、深さ２４ｍｍまで加工し、従来の方法はドリルを用いて中心部に深さ２４ｍｍまで穴をあけ、その後エンドミルで繰り広げる方法で比較した。

　本発明例のエンドミルによる本発明の加工方法は、横送り切削および傾斜切削の２種の切削を連続して行う切削加工方法である。切削条件は６０００回転／ｍｉｎ（切削速度１５０ｍ／ｍｉｎ）、送り速度を１９２０ｍｍ／ｍｉｎ（１刃送り量０．０８ｍｍ）とし、軸方向切り込みを８ｍｍ、径方向切り込みを４ｍｍ、傾斜切削時の送り速度は１２００ｍｍ／ｍｉｎとし、傾斜角は２０°とした。
　従来方法ではエンドミルでの傾斜切削は大きくても傾斜角度が５°程度であるため、加工時間が掛かってしまう。したがって、従来方法ではドリルで下穴の加工を行い、エンドミルを用いて繰り広げて加工を行う。従来方法のエンドミルの切削条件は４０００回転／ｍｉｎ（切削速度１００ｍ／ｍｉｎ）、送り速度を１２８０ｍｍ／ｍｉｎ（１刃送り量０．０８ｍｍ）とし、軸方向切り込みを８ｍｍ、径方向切り込みを１ｍｍとした。

　評価方法は本発明例と従来方法において、ポケット形状の彫り込み加工を行うための各工程にかかった時間を計測し、その合計時間が１０分以下となる方法を良好とした。評価結果を表Ｅ１に示す。

　結果として、本発明例である切削加工方法は、１本の工具で傾斜角が２０°となる高能率な傾斜切削と高能率な横送り切削が可能なため、合計時間は１０分以下である７分で完了し、従来方法の約１／３の短時間で加工することが出来た。
　これに対し、従来のエンドミルは傾斜切削が可能な傾斜角が大きくても５°程度であるため、従来方法ではドリルで穴あけを行ってからエンドミルにて繰り広げ加工を行う方法を用いた。しかし従来のエンドミルは切削条件を高く設定することが出来ないため、ドリルでの段取り及び加工時間や、従来のエンドミルの加工時間から発生する時間のロスが蓄積し、合計時間は２０分となった。

　本発明の新しい形状を特徴とする超硬合金製エンドミル及びそれを用いた切削加工方法によれば、金型加工や部品加工などの加工分野において、被削対象材として構造用鋼、構造用合金鋼、冷間ダイス鋼、熱間ダイス鋼、ステンレス鋼、チタン合金及び超耐熱合金のエンドミルの荒加工で現状よりも１．５倍程度以上の高能率加工が達成できる。
　さらにこの分野では、ＨＲＣ４０程度以上の調質鋼や焼入鋼について、縦切削加工、横切削加工、及び傾斜切削加工を含む複雑な形状の加工を一本のエンドミルで高能率荒で行いたいというニーズが急速に高まっているので、本発明はこのような市場のニーズに応じられる超硬合金製エンドミルを初めて提供できるものである。

　１　外周刃
　２　工具先端側
　３　工具シャンク側
　４　波ピッチ
　５　波高さ
　６　山部
　７　谷部
　８　ニックのピッチ
　９　ニックの深さ
　１０　基準形状外周刃
　１１　第２波形状外周刃
　１２　第３波形状外周刃
　１３　第４波形状外周刃
　１４　位相
　１５　ずれ量
　１６　刃溝
　１７　第２ニック付き外周刃
　１８　第３ニック付き外周刃
　１９　第４ニック付き外周刃
　２０　外周刃とニックの交点
　３１　硬質皮膜
　３４　ニック
　３５　工具先端側の丸み
　３６　工具シャンク側の丸み
　３７　ニック溝の底部
　３８　ニック溝の底端
　３９　ニック溝
　４０　直線
　４１　凸状の曲線
　４２　凹円弧形状の曲線
　４３　エッジ部分
　５１　第１ギャッシュ面
　５２　第２ギャッシュ面
　５３　第３ギャッシュ面
　５４　第１ギャッシュ面と第２ギャッシュ面の交差部
　５５　第１ギャッシュ角
　５６　第１ギャッシュ面と第３ギャッシュ面の交差部
　５７　第２ギャッシュ角
　５８　つなぎ部の長さ
　５９　切れ刃部
　６０　工具保持部
　６１　硬質皮膜の最上層
　６２　硬質皮膜の最下層
　６３　硬質皮膜の最下層と同じ組成を有する皮膜
　６４　硬質皮膜の最上層と同じ組成を有する皮膜
　６５　中間層
　６６　母材
　　Ｄ　工具径
　Ｒ１　工具先端側の丸み半径
　Ｒ２　工具シャンク側の丸み半径
　Ｒ３　凹部の半径Ｒ
　　θ　工具外周刃のねじれ角

Claims

　工具の外周刃の径方向に山部と谷部を繰り返す複数の波形状の外周刃、および、工具の外周刃の径方向に切り屑を分断させる複数のニックを有する複数の外周刃より選ばれるいずれかの外周刃を有するエンドミルにおいて、ある外周刃を基準形状外周刃としたときに、その他の少なくとも一刃の外周刃の位相の工具軸方向へのずれ量が、前記外周刃の波またはニックのピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ前記基準形状外周刃のそれぞれの位相から前記ピッチの０％を含まない５％以下の幅で工具軸方向にずれていることを特徴とする超硬合金製エンドミル。
　前記ずれ量が、前記外周刃の波またはニックのピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ前記基準形状外周刃のそれぞれの位相から前記ピッチの１％乃至３％の幅で工具軸方向にずれていることを特徴とする請求項１に記載の超硬合金製エンドミル。
　３枚以上の前記外周刃を有し、隣接する各外周刃のうち少なくとも１組の前記外周刃は、前記外周刃の波またはニックのピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ前記基準形状外周刃のそれぞれの位相からのずれ量が無く、その他の組の前記外周刃は互いに位相からのずれ量が不均等であることを特徴とする請求項１に記載の超硬合金製エンドミル。
　前記外周刃は複数のニックを有し、前記ニックと前記外周刃をエンドミルのねじれ角と平行の切断面で見たときに、それぞれの前記ニックの両端は丸みによって滑らかに前記ニックに隣接する外周刃と連なり、それぞれの前記ニックの工具先端側の丸み半径が前記ニックの工具シャンク側の丸み半径より小さいことを特徴とする請求項１に記載の超硬合金製エンドミル。
　前記ニックの溝の底端が工具シャンク側の丸みと直線若しくはニック溝に向かって凸状の曲線で繋がるか、又は前記直線と前記ニック溝に向かって凸状の曲線との組合せで繋がっていることを特徴とする請求項４に記載の超硬合金製エンドミル。
　ニック付き超硬合金製エンドミルの工具直径をＤとしたときに、ニックの工具先端側の丸み半径が０．０１Ｄ～０.０３Ｄ、ニックの工具シャンク側の丸み半径はニックの工具先端側の丸み半径の１．５倍～２倍で、ニックの深さが０．０１Ｄ～０．０５Ｄであることを特徴とする請求項４に記載の超硬合金製エンドミル。
　前記超硬合金製エンドミルは、複数の前記外周刃と、底刃と、複数のギャッシュ面からなるギャッシュとを有し、前記複数のギャッシュ面は、底刃のすくい面である第１ギャッシュ面、エンドミルの工具軸の回転中心側に設けられた第２ギャッシュ面、及びエンドミルの外周側に設けられた第３ギャッシュ面を有し、前記第１ギャッシュ面と第２ギャッシュ面の交差部と工具軸線に直交する平面とのなす角度を第１ギャッシュ角、前記第１ギャッシュ面と第３ギャッシュ面の交差部と工具軸線に直交する平面とのなす角度を第２ギャッシュ角としたとき、第１ギャッシュ角は１５゜～３５゜、第２ギャッシュ角は４０゜～６０゜に設けられ、第２ギャッシュ面と第３ギャッシュ面のつなぎ部の長さは、工具回転軸から工具径の５％以上２０％未満であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の超硬合金製エンドミル。
　被削対象材として、構造用鋼、構造用合金鋼、冷間ダイス鋼、熱間ダイス鋼、ステンレス鋼、チタン合金及び超耐熱合金を切削する工具であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の超硬合金製エンドミル。
　前記波形状外周刃には硬質皮膜が被覆されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の超硬合金製エンドミル。
　前記硬質皮膜は、外周刃表面側に接する硬質皮膜の最下層と硬質皮膜の最上層からなるか、実質的に前記最下層の組成と前記最上層の組成の繰り返しで積層された複合層からなるか、または、前記最下層と最上層の間に少なくとも一層以上の中間層を含む複合層でなり、前記最上層は前記最下層と比較して相対的に耐酸化性と耐摩耗性が大きいことを特徴とする請求項９に記載の超硬合金製エンドミル。
　前記硬質皮膜の最下層の組成が金属元素としてＴｉとＡｌを主成分とし含有し、前記金属元素の窒化物、炭窒化物、酸窒化物、酸炭窒化物の何れかであり、硬質皮膜の最上層の組成が、金属元素としてＴｉとＳｉを主成分として含有し、前記金属元素の窒化物、炭窒化物、酸窒化物、酸炭窒化物の何れかから成ることを特徴とする請求項１０に記載の超硬合金製エンドミル。
　前記硬質皮膜の最下層の組成は金属元素がＡｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉから選択される１種以上の窒化物であり、中間層はＡｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉから選択される１種以上の金属元素とＮ、Ｂ、Ｃ、Ｏから選択される１種以上の元素との化合物であり、硬質皮膜の最上層は金属元素がＴｉ、Ｓｉから選択される１種以上の金属元素とＮ、Ｓ、Ｃ、Ｂから選択される１種以上の元素との化合物からなることを特徴とする請求項１０に記載の超硬合金製エンドミル。
　前記硬質皮膜の窒素系ＴｉＡｌ化合物を（ＴｉｘＡｌ１－ｘＮ）で表わすときに、最下層の硬質皮膜も最上層の硬質皮膜も（ＴｉｘＡｌ１－ｘＮ）の組成から成り、ＴｉとＡｌの割合は、最下層の硬質皮膜はチタンリッチの０．５＜ｘ≦１であり、最上層の硬質皮膜はアルミニウムリッチの０≦ｘ＜０．５である多層硬質皮膜であることを特徴とする請求項１０に記載の超硬合金製エンドミル。
　前記超硬合金製エンドミルは、被削対象材として、構造用鋼、構造用合金鋼、冷間ダイス鋼、熱間ダイス鋼、ステンレス鋼、チタン合金及び超耐熱合金を切削する工具であり、複数の前記外周刃と、底刃と、複数のギャッシュ面からなるギャッシュとを有し、前記複数のギャッシュ面は、底刃のすくい面である第１ギャッシュ面、エンドミルの工具軸の回転中心側に設けられた第２ギャッシュ面、及びエンドミルの外周側に設けられた第３ギャッシュ面を有し、前記第１ギャッシュ面と第２ギャッシュ面の交差部と工具軸線に直交する平面とのなす角度を第１ギャッシュ角、前記第１ギャッシュ面と第３ギャッシュ面の交差部と工具軸線に直交する平面とのなす角度を第２ギャッシュ角としたとき、第１ギャッシュ角は１５゜～３５゜、第２ギャッシュ角は４０゜～６０゜に設けられ、第２ギャッシュ面と第３ギャッシュ面のつなぎ部の長さは、工具回転軸から工具径の５％以上２０％未満であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の超硬合金製エンドミル。
　前記超硬合金製エンドミルは、複数の前記外周刃と、底刃と、複数のギャッシュ面からなるギャッシュとを有し、前記複数のギャッシュ面は、底刃のすくい面である第１ギャッシュ面、エンドミルの工具軸の回転中心側に設けられた第２ギャッシュ面、及びエンドミルの外周側に設けられた第３ギャッシュ面を有し、前記第１ギャッシュ面と第２ギャッシュ面の交差部と工具軸線に直交する平面とのなす角度を第１ギャッシュ角、前記第１ギャッシュ面と第３ギャッシュ面の交差部と工具軸線に直交する平面とのなす角度を第２ギャッシュ角としたとき、第１ギャッシュ角は１５゜～３５゜、第２ギャッシュ角は４０゜～６０゜に設けられ、第２ギャッシュ面と第３ギャッシュ面のつなぎ部の長さは、工具回転軸から工具径の５％以上２０％未満であり、前記波形状外周刃には硬質皮膜が被覆されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の超硬合金製エンドミル。
　前記硬質皮膜は、外周刃表面側に接する硬質皮膜の最下層と硬質皮膜の最上層からなるか、実質的に前記最下層の組成と前記最上層の組成の繰り返しで積層された複合層からなるか、または、前記最下層と最上層の間に少なくとも一層以上の中間層を含む複合層でなり、前記最上層は前記最下層と比較して相対的に耐酸化性と耐摩耗性が大きいことを特徴とする請求項１５に記載の超硬合金製エンドミル。
　前記硬質皮膜の最下層の組成が金属元素としてＴｉとＡｌを主成分とし含有し、前記金属元素の窒化物、炭窒化物、酸窒化物、酸炭窒化物の何れかであり、硬質皮膜の最上層の組成が、金属元素としてＴｉとＳｉを主成分として含有し、前記金属元素の窒化物、炭窒化物、酸窒化物、酸炭窒化物の何れかから成ることを特徴とする請求項１６に記載の超硬合金製エンドミル。
　前記硬質皮膜の最下層の組成は金属元素がＡｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉから選択される１種以上の窒化物であり、中間層はＡｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉから選択される１種以上の金属元素とＮ、Ｂ、Ｃ、Ｏから選択される１種以上の元素との化合物であり、硬質皮膜の最上層は金属元素がＴｉ、Ｓｉから選択される１種以上の金属元素とＮ、Ｓ、Ｃ、Ｂから選択される１種以上の元素との化合物からなることを特徴とする請求項１６に記載の超硬合金製エンドミル。
　前記硬質皮膜の窒素系ＴｉＡｌ化合物を（ＴｉｘＡｌ１－ｘＮ）で表わすときに、最下層の硬質皮膜も最上層の硬質皮膜も（ＴｉｘＡｌ１－ｘＮ）の組成から成り、ＴｉとＡｌの割合は、最下層の硬質皮膜はチタンリッチの０．５＜ｘ≦１であり、最上層の硬質皮膜はアルミニウムリッチの０≦ｘ＜０．５である多層硬質皮膜であることを特徴とする請求項１６に記載の超硬合金製エンドミル。
　工具保持部と、超硬合金製からなる切れ刃部が自在に着脱可能であることを特徴とする請求項１５に記載の超硬合金製エンドミル。
　工具保持部と、超硬合金製からなる切れ刃部が自在に着脱可能であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の超硬合金製エンドミル。
　工具の外周刃の径方向に山部と谷部を繰り返す複数の波形状の外周刃、および、工具の外周刃の径方向に切り屑を分断させる複数のニックを有する複数の外周刃より選ばれるいずれかの外周刃を有するエンドミルにおいて、複数の前記外周刃と、底刃と、複数のギャッシュ面からなるギャッシュとを有し、前記複数のギャッシュ面は、底刃のすくい面である第１ギャッシュ面、エンドミルの工具軸の回転中心側に設けられた第２ギャッシュ面、及びエンドミルの外周側に設けられた第３ギャッシュ面を有し、前記第１ギャッシュ面と第２ギャッシュ面の交差部と工具軸線に直交する平面とのなす角度を第１ギャッシュ角、前記第１ギャッシュ面と第３ギャッシュ面の交差部と工具軸線に直交する平面とのなす角度を第２ギャッシュ角としたとき、第１ギャッシュ角は１５゜～３５゜、第２ギャッシュ角は４０゜～６０゜に設けられ、第２ギャッシュ面と第３ギャッシュ面のつなぎ部の長さは、工具回転軸から工具径の５％以上２０％未満であることを特徴とする超硬合金製エンドミル。
　工具の外周刃の径方向に山部と谷部を繰り返す複数の波形状の外周刃、および、工具の外周刃の径方向に切り屑を分断させる複数のニックを有する複数の外周刃より選ばれるいずれかの外周刃と、底刃と、複数のギャッシュ面からなるギャッシュと、を有し、前記外周刃には硬質皮膜が被覆されており、
　前記複数のギャッシュ面は、底刃のすくい面である第１ギャッシュ面、エンドミルの工具軸の回転中心側に設けられた第２ギャッシュ面、及びエンドミルの外周側に設けられた第３ギャッシュ面を有し、前記第１ギャッシュ面と第２ギャッシュ面の交差部と工具軸線に直交する平面とのなす角度を第１ギャッシュ角、前記第１ギャッシュ面と第３ギャッシュ面の交差部と工具軸線に直交する平面とのなす角度を第２ギャッシュ角としたとき、第１ギャッシュ角は１５゜～３５゜、第２ギャッシュ角は４０゜～６０゜に設けられ、第２ギャッシュ面と第３ギャッシュ面のつなぎ部の長さは、工具回転軸から工具径の５％以上２０％未満であり、
　前記外周刃は、ある外周刃を基準形状外周刃としたときに、その他の少なくとも一刃の外周刃の位相の工具軸方向へのずれ量が、波またはニックのピッチを刃数で割った値で等間隔に並んだ前記基準形状外周刃のそれぞれの位相から前記ピッチの０％を含まない５％以下の幅で工具軸方向にずれて設けられた超硬合金製エンドミルを用い、
　縦送り切削、横送り切削および傾斜切削から選ばれる少なくとも２種以上の切削を連続して行うことを特徴とする切削加工方法。