JP2007136627A - エンドミル - Google Patents

Abstract

【課題】不等捩れエンドミルや不等分割エンドミルにおいて、切屑を円滑に排出し、また剛性や強度を十分に確保する。
【解決手段】軸線Ｏ回りに回転されるエンドミル本体１の先端部外周に形成された複数の切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔを向く壁面４Ａの外周側辺稜部に切刃５が形成され、これらの切刃５のうち少なくとも一の切刃５Ａは、軸線Ｏ方向に沿った少なくとも一部において、エンドミル回転方向Ｔ側に隣接する切刃５Ｂとの周方向の間隔が他の切刃５Ｂと異なる大きさとされ、この少なくとも一の切刃５Ａが壁面４Ｂの外周側辺稜部に形成された切屑排出溝４を、その溝底面４Ｃに接する軸線Ｏを中心とした心厚円ＣＡの直径ＤＡが、他の切刃５Ｂが形成された切屑排出溝４の心厚円ＣＢの直径ＤＢと異なる大きさとなるようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部外周に複数の切屑排出溝が形成されて、そのエンドミル回転方向を向く壁面の外周側辺稜部に切刃が形成されたエンドミルに関するものである。

この種のエンドミルにおいては、例えば特許文献１〜３に記載のように、エンドミル本体の先端部外周に、螺旋状をなして捩れる複数の切刃が形成され、これらの切刃のうち少なくとも一の切刃の捩れ角を他の切刃の捩れ角と異なる不等捩れとすることにより、エンドミル本体の軸線方向に沿った少なくとも一部において、切刃の周方向の間隔を異なるようにした、不等捩れエンドミルあるいは不等リードエンドミルと称されるものが提案されている。すなわち、特許文献１、３に記載のエンドミルでは上記切刃がエンドミル本体の先端部において周方向に等間隔とされて、これよりも後端側では周方向の間隔が異なるようにされ、また特許文献２記載のエンドミルでは切刃のエンドミル本体後端で周方向に等間隔で、これよりも先端側では周方向の間隔が異なるようにされている。

従って、このような不等捩れエンドミルでは、切刃の周方向の間隔が異なる部分では各切刃が被削材に食い付く間隔も異なるものとなり、また捩れ角も異なることから、これらの切刃による切削力やその作用時間が異なるものとなって、エンドミル本体にその固有振動数と共振するような周期的な振動が生じるのを防ぐことができ、このような共振に起因するビビリ振動が惹起されるのを防止することができる。また、捩れ角を等しくしたまま切刃の周方向の間隔だけを不等間隔とした不等分割エンドミルによっても、切刃の食い付く間隔が不等周期となるために同様の効果を得ることができる。
特開昭６３−８９２１２号公報 特開昭６３−８９２１３号公報 特開昭６３−８９２１４号公報

ところで、このように切刃同士の周方向の間隔が異なる大きさとされたエンドミルでは、上述のように各切刃が被削材に食い付く間隔も異なるものとなるのに伴い、該切刃による送り方向の切込み量も切刃ごとに異なるものとなり、切刃による切削量つまり生成される切屑量や切屑の厚さも異なるものとなる。すなわち、エンドミル回転方向側に隣接する切刃との周方向の間隔が他の切刃よりも大きくされた一の切刃では、上記エンドミル回転方向側の切刃が被削材を切削してからこの一の切刃が被削材に食い付くまでにエンドミル本体がより多く送り出されるため、他の切刃よりも肉厚の大きな切屑が生成されて切屑生成量が多くなる。

しかるに、こうしてエンドミル回転方向側に隣接する切刃との間隔が大きくされた切刃では、この切刃のエンドミル回転方向に位置する切屑排出溝の溝幅も広くなるため、ある程度の切屑排出性を確保することは可能であるが、切削条件等によっては、上述のように肉厚が大きく生成されるカールされ難い切屑をこの切屑排出溝に確実に収容して円滑に排出することが困難となるおそれがある。一方、これとは逆に、エンドミル回転方向側に隣接する切刃との周方向の間隔が他の切刃よりも小さくされた切刃では、切屑生成量が少なくなるにも関わらず必要以上に切屑排出溝が深くされてエンドミル本体が大きく切り欠かれ、切刃やエンドミル本体自体の剛性や強度が損なわれてしまって、不等リードや不等分割とすることによるビビリ振動の抑制効果が十分に発揮されなくなるおそれがある。

本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のような不等捩れエンドミルや不等分割エンドミルのように、少なくとも一の切刃のエンドミル回転方向側に隣接する切刃との周方向の間隔が他の切刃と異なる大きさとされたエンドミルにおいて、この間隔が他の切刃より大きくされた切刃については切屑を円滑に排出することが可能であり、またこの間隔が他の切刃より小さくされた切刃についてはその剛性や強度を十分に確保し、引いてはエンドミル本体自体の剛性や強度を十分に確保することが可能なエンドミルを提供することを目的としている。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部外周に複数の切屑排出溝が形成され、これらの切屑排出溝のエンドミル回転方向を向く壁面の外周側辺稜部に切刃が形成されるとともに、これらの切刃のうち少なくとも一の切刃は、上記軸線方向に沿った少なくとも一部において、上記エンドミル回転方向側に隣接する切刃との周方向の間隔が他の切刃と異なる大きさとされたエンドミルであって、上記少なくとも一の切刃が上記壁面の外周側辺稜部に形成された上記切屑排出溝を、その溝底面に接する上記軸線を中心とした心厚円の直径が、上記他の切刃が形成された切屑排出溝の心厚円の直径と異なる大きさとなるようにしたことを特徴とする。

このように構成されたエンドミルにおいては、エンドミル回転方向側に隣接する切刃との間隔が他の切刃と異なる大きさとされた少なくとも一の切刃について、該切刃がエンドミル回転方向を向く壁面の外周側辺稜部に形成される切屑排出溝が、溝幅だけでなく、その溝底面に接する上記心厚円の直径すなわち心厚も、他の切刃が形成された切屑排出溝の心厚円直径と異なる大きさとされているので、上記間隔の広狭に応じて必要とされる切屑排出性や、切刃あるいはエンドミル本体の剛性、強度を確実に確保することができる。

例えば、上記少なくとも一の切刃が、上記エンドミル回転方向側に隣接する切刃との周方向の間隔が他の切刃よりも大きくされたものである場合において、この少なくとも一の切刃が形成された上記切屑排出溝の溝底面に接する上記心厚円の直径を、上記他の切刃が形成された上記切屑排出溝の心厚円の直径よりも小さくすることにより、上述のようにこの少なくとも一の切刃によって肉厚の大きなカールされ難い切屑が多量に生成されても、切屑排出溝の溝深さを深くしてその円滑な排出を促すことが可能となる。

また、これとは逆に、上記少なくとも一の切刃が、上記エンドミル回転方向側に隣接する切刃との周方向の間隔が他の切刃よりも小さくされたものである場合においては、この少なくとも一の切刃が形成された上記切屑排出溝の溝底面に接する上記心厚円の直径を、上記他の切刃が形成された上記切屑排出溝の心厚円の直径よりも大きくすることにより、少ない切屑生成量に対して十分な溝深さを切屑排出溝に確保しつつ、徒に深い切屑排出溝によってエンドミル本体が切り欠かれるのを防いで切刃の剛性や強度を向上させることができる。

なお、これらの構成は１つのエンドミルについて同時に採用することが可能である。すなわち、上述のように複数の切刃のうちの少なくとも一の切刃が、エンドミル回転方向側に隣接する切刃との周方向の間隔が他の切刃よりも大きくされたものである場合には、この他の切刃は、上記周方向の間隔が大きくされた切刃に対して周方向の間隔が小さくされたものとなるので、その切屑排出溝の上記心厚円直径を大きくすることによりこの他の切刃の剛性を確保しつつ、上記少なくとも一の切刃においてはその切屑排出溝の心厚円直径を小さくすることで円滑な切屑排出性を得ることができる。

一方、このように円滑な切屑排出性と切刃剛性とを複数の切刃における周方向の間隔の広狭に応じて確保するには、上記構成に加えて、上記切屑排出溝のエンドミル回転方向後方側を向く壁面に形成された上記切刃に連なる逃げ面について、エンドミル回転方向側に離接する切刃との間隔が他の切刃と異なる大きさとされた上記少なくとも一の切刃に連なる逃げ面は、その上記軸線に直交する断面の形状が、上記他の切刃に連なる逃げ面と異なる形状とされるのが望ましい。

すなわち、上記少なくとも一の切刃が、上記エンドミル回転方向側に隣接する切刃との周方向の間隔が他の切刃よりも大きくされたものである場合には、上述のように送り方向の切り込み量が大きくなるのに伴い、この切刃に大きな切削負荷が作用することとなるが、これに対して、この少なくとも一の切刃に連なる上記逃げ面を、上記断面において凸曲折しつつ上記エンドミル回転方向後方側に向かうに従い上記エンドミル本体の内周側に向かうように形成すれば、該切刃のエンドミル回転方向後方側にエンドミル本体の肉厚をより大きく確保することができるので、上記切削負荷に対しても十分な剛性や強度をこの切刃に与えて、欠損等の発生を防止することが可能となる。

なお、このように上記間隔が大きくされた少なくとも一の切刃の逃げ面を断面凸曲折状に形成した場合には、この少なくとも一の切刃のエンドミル回転方向後方側に隣接する切刃は、上記他の切刃とされるのが望ましい。すなわち、この他の切刃は、エンドミル回転方向側に隣接することになる上記少なくとも一の切刃との間隔がこれより小さくされ、これ伴い切屑生成量も少なくなるので、そのような他の切刃のエンドミル回転方向側に隣接する少なくとも一の切刃の逃げ面が凸曲折状に形成されて、この他の切刃の切屑排出溝の断面積が小さくなったとしても、その切屑排出が阻害されることはなく、円滑な切削性を維持することができる。

また、同様に、上記少なくとも一の切刃が、上記エンドミル回転方向側に隣接する切刃との周方向の間隔が他の切刃よりも大きくされたものである場合には、この少なくとも一の切刃の上記エンドミル回転方向側に隣接する切刃に連なる上記逃げ面に、上記断面において凹曲折しつつ上記エンドミル本体の内周側に凹む凹部を形成することにより、上記間隔が大きくて肉厚の大きな切屑が多量に生成される該少なくとも一の切刃の切屑排出溝の断面積をさらに大きく確保して、一層円滑な切屑排出を促すことが可能となる。

なお、このように凹部を形成する場合には、該凹部が逃げ面に形成される上記少なくとも一の切刃の上記エンドミル回転方向側に隣接する切刃を、上記他の切刃とするのが望ましい。すなわち、この他の切刃では上述のように切屑生成量が少なくなって、これに伴い該他の切刃への切削負荷も軽減されるので、そのような他の切刃の逃げ面に凹部を形成しても、切削負荷に応じた十分な剛性や強度を確保することができる。

図１ないし図３は、本発明の第１の実施形態を示すものである。本実施形態においてエンドミル本体１は、超硬合金等の硬質材料によって形成されて軸線Ｏを中心とした概略円柱状をなし、その後端側部分（図１において右側部分）は円柱状のままのシャンク部２とされるとともに先端側部分（図１において左側部分）は切刃部３とされ、シャンク部２が工作機械の主軸に保持されて軸線Ｏ回りにエンドミル回転方向Ｔに回転されつつ該軸線Ｏに交差する方向に送り出されることにより、上記切刃部３によって被削材に切削加工を施してゆく。

切刃部３の外周には、その先端から後端側に向けて軸線Ｏ回りにエンドミル回転方向Ｔ後方側に捩れる複数（本実施形態では４条）の切屑排出溝４が形成されており、これらの切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔ側を向く壁面４Ａの外周側辺稜部には、それぞれ切刃（外周刃）５が形成されている。従って、上記壁面４Ａはこの切刃５のすくい面とされるとともに、切刃５からエンドミル回転方向Ｔ後方側に延びる切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔ後方側を向く壁面４Ｂはこの切刃５に連なる逃げ面とされ、これらすくい面と逃げ面との交差稜線部が切刃５とされて、本実施形態では４条の切刃５が、そのすくい面とされる壁面４Ａが形成された切屑排出溝４の捩れに合わせて螺旋状に捩れるように形成されている。

一方、エンドミル本体１の先端部には、上記切屑排出溝４から内周側に延びるギャッシュ６が形成されており、このギャッシュ６と上記壁面４Ａとの先端側辺稜部には、上記切刃５の先端からエンドミル本体１内周の軸線Ｏ近傍にまで延びる底刃７が形成されている。ここで、本実施形態のエンドミルは、この底刃７と外周刃とされる上記切刃５とが軸線Ｏ回りの回転軌跡で略直交するスクエアエンドミルとされている。なお、外周刃とされる切刃５は、それぞれの軸線Ｏ回りの回転軌跡が一致して該軸線Ｏを中心とした円筒面をなすようにされている。

さらに、切刃５の逃げ面とされる切屑排出溝４の上記壁面４Ｂは、本実施形態ではいずれの切屑排出溝４においても、軸線Ｏに直交する断面が略同じ形状をなすようにされている。すなわち、これらの壁面４Ｂは、該断面において切刃４からエンドミル回転方向Ｔ後方側に向かうに従い、凸曲線を描きつつ緩やかにエンドミル本体１の内周側に向かった後、これよりも急勾配で略直線状にエンドミル本体１の内周側に一段後退するように凹み、次いでこの急勾配よりも緩やかに再び凸曲線を描きつつエンドミル本体１内周側に向かうように形成されて、当該切屑排出溝４の溝底面４Ｃに至るように形成されており、従って上記略直線状の部分とそのエンドミル回転方向Ｔ後方側の凸曲線状部分とにより、該壁面４Ｂには、上記断面において凹曲折しつつエンドミル本体１の内周側に凹む凹部４Ｄが形成されることになる。

また、上記断面において、溝底面４Ｃは、この凹部４Ｄを形成する上記凸曲線状部分に滑らかに接する凹曲線状をなし、そのまますくい面とされる上記壁面４Ａに滑らかに連なるようにされ、この壁面４Ａは切刃５の近傍で略直線状をなすとともに、切刃５に正のすくい角が与えられるようにエンドミル本体１の外周側に向けて僅かにエンドミル回転方向Ｔ側に向かうように延びている。

さらに、上記複数の切刃５は、そのうち少なくとも一の切刃５が、上記軸線Ｏ方向に沿った少なくともその一部において、上記エンドミル回転方向Ｔ側に隣接する切刃５との周方向の間隔が他の切刃５と異なる大きさとされている。そして、こうして周方向の間隔が異なるようにされたこの少なくとも一の切刃５が上記壁面４Ａの外周側辺稜部に形成された切屑排出溝４は、その上記溝底面４Ｃに接する軸線Ｏを中心とした心厚円の直径すなわち心厚も、上記他の切刃５が壁面４Ａに形成された上記切屑排出溝４の溝底面４に接する心厚円の直径と異なる大きさとされている。

ここで、本実施形態では、切刃５同士の軸線Ｏに対する捩れ角は互いに等しくされて、その周方向の間隔が異なるようにされた不等分割エンドミルの構成とされている。従って、本実施形態では少なくとも一の切刃５は、切刃部３において軸線Ｏ方向全長に渡り、エンドミル回転方向Ｔ側に隣接する切刃５との周方向の間隔が他の切刃５と異なる大きさとされ、すなわち切刃部３は図３に示した軸線Ｏに直交する断面形状のまま、上記捩れ角に合わせて捩れつつ軸線Ｏ方向に延びることになる。また、これに伴い、この少なくとも一の切刃５に連なる上記底刃７も、図２に示すようにそのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する底刃７との周方向の間隔が他の底刃７と異なる大きさとされている。

より詳しくは、本実施形態における上記４条の切刃５は、エンドミル回転方向Ｔ側に隣接するものとの周方向の間隔が大きくされた第１の切刃５Ａと、これに対して上記周方向の間隔が小さくされた第２の切刃５Ｂとが、一対ずつ交互に、軸線Ｏに関して１８０°回転対称となるように形成されている。従って、上記第１の切刃５Ａが、本願の請求項２に係る発明においては少なくとも一の切刃、請求項３に係る発明においては他の切刃とされ、逆に上記第２の切刃５Ｂは、本願の請求項２に係る発明においては他の切刃、請求項３に係る発明においては少なくとも一の切刃とされる。

そして、このうち第１の切刃５Ａが壁面４Ａに形成された切屑排出溝４は、軸線Ｏを中心として上記溝底面４Ｃに内接するその心厚円ＣＡが、第２の切刃５Ｂが壁面４Ａに形成された切屑排出溝４の溝底面４Ｃに内接する心厚円ＣＢよりも一回り小さくなるようにされており、すなわち心厚円ＣＡの直径ＤＡが心厚円ＣＢの直径ＤＢよりも小さくされているのである。ここで、本実施形態では、上記第１の切刃５Ａとそのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第２の切刃５Ｂとの軸線Ｏを挟む挟角が１００°、第２の切刃５Ｂとそのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第１の切刃５Ａとの軸線Ｏを挟む挟角が８０°とされているのに対し、上記心厚円ＣＡの直径ＤＡは、切刃５の外径Ｄすなわち切刃５が軸線Ｏ回りになす上記円筒の直径に対して０．６×Ｄとされ、また心厚円ＣＢの直径ＤＢは切刃５の外径Ｄに対して０．７×Ｄとされている。

従って、このように構成されたエンドミルにおいては、エンドミル回転方向Ｔ側に隣接する切刃５との周方向の間隔が他の切刃５と異なる大きさとされた少なくとも一の切刃５に対して、この少なくとも一の切刃５により生成された切屑を収容して排出する切屑排出溝４も、その溝底面４Ｃに接する心厚円の直径が上記他の切刃５の切屑排出溝４と異なる大きさとされているので、切屑排出溝４に要求される排出性や切刃５あるいはエンドミル本体１自体に要求される剛性、強度などを、上記間隔の広狭に応じて確実に確保することが可能となる。

すなわち、本実施形態においては、エンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第２の切刃５Ｂとの間隔がこの第２の切刃（本願の請求項２に係る発明における他の切刃）５Ｂよりも大きくされた第１の切刃（本願の請求項２に係る発明における少なくとも一の切刃）５Ａについては、その切屑排出溝４における心厚円ＣＡの直径ＤＡが第２の切刃５Ｂの切屑排出溝４における心厚円ＣＢの直径ＤＢよりも小さくされていて、溝深さが深くされており、上記間隔が大きくされて溝幅が拡げられていることとも相俟って、この第１の切刃５Ａの切屑排出溝４にエンドミル本体１の周方向および径方向に拡がった大きな断面積を確保することができる。このため、上記間隔が大きくされるのに伴い送り方向の切込み量が増えることによって第１の切刃５Ａにより多量に生成される肉厚の大きなカールされ難い切屑を、詰まりを生じさせることなく速やかにその切屑排出溝４に収容して円滑に排出することが可能となる。

一方、第２の切刃（本願の請求項３に係る発明おける少なくとも一の切刃）５Ｂに関しては、そのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第１の切刃５Ａとの間隔が、第２の切刃５Ｂ以外のこの第１の切刃（本願の請求項３に係る発明における他の切刃）５Ａよりも小さくなるように相違させられており、従って送り方向の切込み量は少なくて第１の切刃５Ａに比べ薄肉の切屑が少量生成されるだけとなる。

そして、このような第２の切刃５Ｂに対してはその切屑排出溝４の心厚円ＣＢの直径ＤＢが大きくされており、すなわち溝深さが浅くされてエンドミル本体１が切り欠かれる部分が小さくされるとともに、溝底面４Ｃから第２の切刃５Ｂまでの径方向の突出量が小さく抑えられているので、上述のような切屑に対しての十分な断面積を切屑排出溝４に確保しつつも、第２の切刃５Ｂの剛性や強度、引いてはエンドミル本体１の剛性や強度を向上させることが可能となる。従って、切刃５Ａ，５Ｂを周方向に不等分割とすることで周期的な振動が作用するのが防止されることとも相俟って、切削時にエンドミル本体１にビビリ振動が発生するのを確実に防ぐことができ、円滑かつ精度の切削加工を促すことが可能となる。

しかも、本実施形態では、エンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第２の切刃５Ｂとの間隔が大きくされた第１の切刃５Ａと、逆にエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第１の切刃５Ａとの間隔が小さくされた第２の切刃５Ｂとが、切刃部３においてエンドミル本体１の周方向に交互に配設されており、従って請求項２に係る発明における少なくとも一の切刃としての第１の切刃５Ａのエンドミル回転方向Ｔ後方側には、請求項３に係る発明における少なくとも一の切刃としての第２の切刃５Ｂが隣接して、この第２の切刃５Ｂが壁面４Ａに形成された切屑排出溝４の心厚円ＣＢの直径ＤＢが、心厚円ＣＡの直径ＤＡよりも大きくされている。

このため、上記間隔が大きくされて送り方向の切込み量も大きく、従って切削負荷も大きくなる第１の切刃５Ａについては、そのエンドミル回転方向Ｔ後方に連なる切屑排出溝４の溝深さが浅く、すなわちこの第１の切刃５Ａのエンドミル回転方向Ｔ後方側においては、エンドミル本体１の外周側により大きな肉厚を確保することが可能となるので、この第１の切刃５Ａ自体の剛性や強度の一層の向上を図ることかでき、さらに確実にビビリ振動の発生等を防止することが可能となる。

さらにまた、本実施形態では、第１、第２の各切刃５Ａ，５Ｂのエンドミル回転方向Ｔ後方側に連なってこれらの切刃５の逃げ面とされる切屑排出溝４の壁面４Ｂが、上述のように軸線Ｏに直交する断面において凹曲折しつつエンドミル本体１の内周側に凹む凹部４Ｄが形成されたものとされている。このため、特にエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第２の切刃５Ｂとの間隔が大きくされた第１の切刃５Ａについては、その切屑が収容されて排出される切屑排出溝４の断面積を一層大きく確保することができ、さらに確実な切屑排出を促して円滑な切削を図ることが可能となる。その一方で、送り方向の切込み量が小さくなる第２の切刃５Ｂでは切削時に作用する負荷も小さいため、このような凹部４Ｄを逃げ面となる壁面４Ｂに形成しても、かかる切削負荷に対しては十分な剛性や強度を維持することができる。

次に、図４および図５は、本発明の第２の実施形態を示す切刃部３の軸線Ｏに直交する断面図であり、第１の実施形態と共通する要素には同一の符号を配して説明を省略する。すなわち、上記第１の実施形態では、上記切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔ後方側を向いて切刃５に連なる逃げ面とされる壁面４Ｂが、この切刃５のエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する切刃５との間隔に関わらず略同一の断面形状とされていたのに対し、この第２の実施形態では、切刃部３の軸線Ｏ方向に沿った少なくとも一部において、エンドミル回転方向Ｔ側に隣接する切刃５との周方向の間隔が他の切刃５と異なる大きさとされた上記少なくとも一の切刃５については、該少なくとも一の切刃５に連なってその逃げ面とされる壁面４Ｂの軸線Ｏに直交する断面の形状も、上記他の切刃５に連なってその逃げ面とされる壁面４Ｂと異なる形状とされていることを特徴とする。

より具体的に、この第２の実施形態では、上記第１、第２の切刃５Ａ，５Ｂの配置や周方向の間隔、およびこれら第１、第２の切刃５Ａ，５Ｂが外周側辺稜部に形成される切屑排出溝４の壁面Ａ、溝底面４Ｃの形状や位置、さらには各切屑排出溝４の溝底面４Ｃに接する心厚円ＣＡ，ＣＢやその直径ＤＡ，ＤＢは第１の実施形態と同様とされている。また、切刃５に連なってその逃げ面とされる切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔ後方側を向く上記壁面４Ｂも、エンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第１の切刃（本願の請求項５〜８に係る発明における少なくとも一の切刃）５Ａとの間隔が小さくされた第２の切刃（本願の請求項５〜８に係る発明における他の切刃）５Ｂについては、第１の実施形態と同様に軸線Ｏに直交する断面において凹曲折しつつエンドミル本体１の内周側に凹む凹部４Ｄを備えた形状とされている。

ところが、これに対して、エンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第２の切刃５Ｂとの周方向の間隔が大きくされた第１の切刃５Ａについては、その逃げ面とされるエンドミル回転方向Ｔ後方側に連なる壁面４Ｂが、上述のような凹部４Ｄを備えた第２の切刃５Ｂの逃げ面とされる壁面４Ｂの断面形状とは異なり、図５に示すように軸線Ｏに直交する断面において凸曲折しつつエンドミル回転方向Ｔ後方側に向かうに従いエンドミル本体１の内周側に向かうように形成されている。

ここで、本実施形態ではこの第１の切刃５Ａの逃げ面とされる壁面４Ｂは、軸線Ｏに直交する断面において、該切刃５Ａからエンドミル回転方向Ｔ後方側に向かうに従い、第２の切刃５Ｂの逃げ面とされる壁面４Ｂと同様の凸曲線を描きつつ緩やかにエンドミル本体１の内周側に向かい、次いでこれよりも僅かに急勾配で、ただしやはり凸曲線を描きつつエンドミル本体１内周側に向かって延び、切屑排出溝４の溝底面４Ｃがなす凹曲線に滑らかに接するように形成されている。すなわち、この壁面４Ｂは、エンドミル回転方向Ｔの後方側に向けてその切屑排出溝４の溝底面４Ｃに至るまでの間に、凹部４Ｄのようなエンドミル本体１の内周側に凹曲折する部分が形成されないように構成されている。

このように構成された第２の実施形態のエンドミルにおいては、第１の実施形態と同様に心厚円ＣＡ，ＣＢの直径ＤＡ，ＤＢを異なる大きさとしたことによる効果に加え、上記間隔の大きな第１の切刃５Ａと小さな第２の切刃５Ｂとで、そのエンドミル回転方向Ｔに隣接する切刃５の逃げ面とされる壁面４Ｂの断面形状が異なるものとされているので、この間隔の広狭により必要とされる切屑排出性や剛性、強度を、より的確に切屑排出溝４や切刃５あるいはエンドミル本体１に付与することが可能となる。すなわち、上記間隔が大きくて多くの切屑を生成する第１の切刃５Ａに対し、そのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第２の切刃５Ｂの逃げ面とされる上記壁面４Ｂには、第１の実施形態と同様に凹部４Ｄが形成されているので、この第１の切刃５Ａによる多量の切屑を収容する切屑排出溝４の断面積を大きく確保して切屑排出性の向上を図ることができる。

そして、その一方で、この第１の切刃５Ａ自体の逃げ面とされる壁面４Ｂについては、その断面が凸曲折しつつエンドミル回転方向Ｔ後方側に向かうに従い内周側に向かう形状とされており、従って上記間隔が大きくて送り方向の切込み量が大きくなるために厚肉の切屑を多量に生成する当該第１の切刃５Ａに対し、そのエンドミル回転方向Ｔ後方側において、エンドミル本体１により大きな肉厚（バックメタル）を確保することができる。すなわち、このように厚肉の切屑を多量に生成するのに伴い、より大きな切削負荷が作用する第１の切刃５Ａ自体には、より一層高い剛性と強度とを付与することが可能となるため、この第２の実施形態のエンドミルによれば、さらに確実かつ効果的にビビリ振動の発生防止を図ることができるとともに、かかる大きな切削負荷によって第１の切刃５Ａに欠損が生じたりするのを防いで、エンドミル寿命の延長を図ることができる。

しかも、本実施形態でも第１、第２の切刃５Ａ，５Ｂが周方向に交互に配設されているため、このように凸曲折した第１の切刃５Ａの逃げ面とされる壁面４Ｂは、そのエンドミル回転方向Ｔ後方側に隣接する第２の切刃５Ｂの切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔ後方側を向く壁面４Ｂとなり、この第２に切刃５Ｂでは上記間隔が小さくされて切屑生成量も少ないので、このような壁面４Ｂの凸曲折によってこの第２の切刃５Ｂの切屑排出溝４の断面積が多少小さくなったとしても、その切屑排出性に支障を来すようなことはない。また、この第２の切刃５Ｂでは、こうして切屑生成量が少なくて切削時に作用する負荷も小さいので、その逃げ面とされる壁面４Ｂに凹部４Ｄが形成されていても、このような切削負荷に対しては十分な剛性や強度を維持することができる。

なお、上記第１、第２の実施形態では、各切刃５の軸線Ｏに対する捩れ角は等しくされて、その周方向の間隔が少なくとも一の切刃で他の切刃と異なるようにされた不等分割エンドミルに本発明を適用した場合について説明したが、図６や図７に示すように複数の切刃５のうち少なくとも一の切刃の捩れ角が他の切刃と異なる角度とされることにより、この少なくとも一の切刃とそのエンドミル回転方向に隣接する切刃との間隔が他の切刃と異なる大きさとされた不等捩れエンドミルもしくは不等リードエンドミルに本発明を適用することも可能である。なお、図６は、第１の実施形態と同様に各切刃５の逃げ面とされる上記壁面４Ｂの断面形状が略等しくされたものであり、また図７は、第２の実施形態と同様に壁面４Ｂの断面形状が異なるようにされたものであり、それぞれ第１、第２の実施形態と共通する部分には同一の符号を配してある。

ここで、これら図６、図７に示すエンドミルでは、第１、第２の実施形態と同様にエンドミル本体１の先端部（切刃部３）の外周に４条の切刃５が１８０°回転対称に形成されており、これらの切刃５は、その先端では周方向に等間隔に配置される一方、このうち回転対称に配置される一対の切刃５は第１の切刃５Ａとされて、その捩れ角αが、第２の切刃５Ｂとされる他の一対の切刃５の捩れ角βよりも大きくされている。従って、上記第１の切刃５Ａとそのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第２の切刃５Ｂとの周方向の間隔は軸線Ｏ方向後端側に向かうに従い漸次拡がってゆき、逆に第２の切刃５Ｂとそのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第１の切刃５Ａとの周方向の間隔は軸線Ｏ方向後端側に向けて漸次狭まってゆくことになり、例えば図６や図７におけるＺＺ断面において、それぞれ図３や図５に示した断面形状を呈することになる。

なお、これら図６、図７に示すエンドミルでは上述のように切刃５がその先端では周方向に等間隔に配置され、従って上記底刃７も周方向に等間隔に配置されるが、例えば切刃５をその後端や、先端と後端との間のいずれかの位置で周方向に等間隔となるように形成したり、あるいは先後端を含めたいずれの位置でも等間隔にはならないように形成したりしてもよく、すなわち切刃５がその軸線Ｏ方向に沿った少なくとも一部で不等間隔とされていればよい。また、上述のように切刃５をその先端、または後端、もしくは先後端の間のいずれかの位置で周方向に等間隔に配置した場合には、これらの位置では上記心厚円の直径や切屑排出溝４の壁面４Ｂの断面形状が等しくされていてもよい。

さらに、エンドミル回転方向Ｔ側に隣接する切刃５との間隔が他の切刃５と異なるようにされた上記少なくとも一の切刃５については、そのすくい角や逃げ角についても他の切刃５と異なる角度とされていてもよい。また、上記第１、第２の実施形態や図６では外周刃とされる上記切刃５と底刃７とが回転軌跡において略直交するスクエアエンドミルについて説明したが、底刃の回転軌跡が半球状とされたボールエンドミルや、底刃と外周刃（切刃５）とが略１／４円弧状のコーナ刃を介して接続されるラジアスエンドミルに本発明を適用することも可能である。

本発明を不等分割エンドミルに適用した場合の第１の実施形態を示す側面図である。 図１に示す実施形態を軸線Ｏ方向先端側から見た正面図である。 図１におけるＺＺ断面図である。 本発明の第２の実施形態を示す側面図である。 図４におけるＺＺ断面図である。 本発明の第１の実施形態を不等捩れエンドミルに適用した場合を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態を不等捩れエンドミルに適用した場合を示す側面図である。

符号の説明

１ エンドミル本体
３ 切刃部
４ 切屑排出溝
４Ａ 切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔ側を向く壁面（すくい面）
４Ｂ 切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔ後方側を向く壁面（逃げ面）
４Ｃ 切屑排出溝４の溝底面
４Ｄ 凹部
５ 切刃
５Ａ 第１の切刃
５Ｂ 第２の切刃
７ 底刃
Ｏ エンドミル本体１の軸線
Ｔ 切削時のエンドミル本体１の回転方向
ＣＡ，ＣＢ 心厚円
ＤＡ，ＤＢ 心厚円ＣＡ，ＣＢの直径

Claims (8)

1. 軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部外周に複数の切屑排出溝が形成され、これらの切屑排出溝のエンドミル回転方向を向く壁面の外周側辺稜部に切刃が形成されるとともに、これらの切刃のうち少なくとも一の切刃は、上記軸線方向に沿った少なくとも一部において、上記エンドミル回転方向側に隣接する切刃との周方向の間隔が他の切刃と異なる大きさとされたエンドミルであって、上記少なくとも一の切刃が上記壁面の外周側辺稜部に形成された上記切屑排出溝は、その溝底面に接する上記軸線を中心とした心厚円の直径が、上記他の切刃が形成された切屑排出溝の心厚円の直径と異なる大きさとされていることを特徴とするエンドミル。
2. 上記少なくとも一の切刃は、上記エンドミル回転方向側に隣接する切刃との周方向の間隔が他の切刃よりも大きくされるとともに、この少なくとも一の切刃が形成された上記切屑排出溝の溝底面に接する上記心厚円の直径が、上記他の切刃が形成された切屑排出溝の心厚円の直径よりも小さくされていることを特徴とする請求項１に記載のエンドミル。
3. 上記少なくとも一の切刃は、上記エンドミル回転方向側に隣接する切刃との周方向の間隔が他の切刃よりも小さくされるとともに、この少なくとも一の切刃が形成された上記切屑排出溝の溝底面に接する上記心厚円の直径が、上記他の切刃が形成された切屑排出溝の心厚円の直径よりも大きくされていることを特徴とする請求項１に記載のエンドミル。
4. 上記切屑排出溝のエンドミル回転方向後方側を向く壁面には上記切刃に連なる逃げ面が形成されており、上記少なくとも一の切刃に連なる逃げ面は、上記軸線に直交する断面の形状が、上記他の切刃に連なる逃げ面と異なる形状とされていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のエンドミル。
5. 上記少なくとも一の切刃は、上記エンドミル回転方向側に隣接する切刃との周方向の間隔が他の切刃よりも大きくされるとともに、この少なくとも一の切刃に連なる上記逃げ面は、上記断面において凸曲折しつつ上記エンドミル回転方向後方側に向かうに従い上記エンドミル本体の内周側に向かうように形成されていることを特徴とする請求項４に記載のエンドミル。
6. 上記少なくとも一の切刃の上記エンドミル回転方向後方側に隣接する切刃が、上記他の切刃とされていることを特徴とする請求項５に記載のエンドミル。
7. 上記少なくとも一の切刃は、上記エンドミル回転方向側に隣接する切刃との周方向の間隔が他の切刃よりも大きくされるとともに、この少なくとも一の切刃の上記エンドミル回転方向側に隣接する切刃に連なる上記逃げ面には、上記断面において凹曲折しつつ上記エンドミル本体の内周側に凹む凹部が形成されていることを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれかに記載のエンドミル。
8. 上記少なくとも一の切刃の上記エンドミル回転方向側に隣接する切刃が、上記他の切刃とされていることを特徴とする請求項７に記載のエンドミル。
   

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