JP7127002B2 - ラジアスエンドミル - Google Patents

Description

本発明は、ラジアスエンドミルに関するものである。

ラジアスエンドミルは、底刃と外周刃との境界角部に円弧状のコーナＲ刃を備え、このコーナＲ刃を用いてボールエンドミルのように曲面加工や傾斜面加工を行うことができ、しかも、底刃・外周刃による平面・側面加工も行えることから、荒取り、中仕上げ、最終仕上げなど多様な加工に用いられている（特許文献１参照）。

特開平１１－２１６６０９号公報

しかしながら、上記のように最終仕上げ加工で用いられるものであっても、切削加工後は、切削面に切削痕（カッターマーク）が生じてしまう。そのため、ラジアスエンドミルを用いた切削加工後でも、研磨加工による切削痕の除去が必要となる場合があり、この研磨加工分の工数が余計にかかっているのが現状である。

本発明は、このような現状に鑑みなされたもので、切削加工後に切削痕の目立たない、光沢のある加工面を得られ、研磨加工の工数を低減できるラジアスエンドミルを提供することを目的とする。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

底刃１と、この底刃１の外周側に連設形成されるコーナＲ刃２と、このコーナＲ刃２に連設形成される外周刃３とを備えるラジアスエンドミルであって、前記コーナＲ刃２に沿って該コーナＲ刃２が切削した切削面に摺接するコーナＲ摺接面５が連設され、さらに、前記底刃１に沿って該底刃１が切削した切削面に摺接する底摺接面４が連設され、この底摺接面４は、前記コーナＲ摺接面５に連設され、さらに、底刃直角方向の面幅の最大寸法が０．０２ｍｍ未満で、且つ、前記コーナＲ摺接面５との境界位置から工具中心側端部までの長さが前記底刃１の全長の４％以上に設定され、また、前記コーナＲ摺接面５は外周側から工具中心側に向かって面幅が狭くなっていることを特徴とするラジアスエンドミルに係るものである。

また、請求項１記載のラジアスエンドミルにおいて、前記底摺接面４はコーナＲ刃側から工具中心側に向かって面幅が狭くなっていることを特徴とするラジアスエンドミルに係るものである。

また、請求項２記載のラジアスエンドミルにおいて、前記底摺接面４は平面視略三角形状に形成されていることを特徴とするラジアスエンドミルに係るものである。

また、請求項１～３いずれか１項に記載のラジアスエンドミルにおいて、前記コーナＲ摺接面５のコーナＲ刃直角方向の面幅は０．００４ｍｍ以上、且つ、工具外径の２５％以下に設定されていることを特徴とするラジアスエンドミルに係るものである。

また、請求項１～４いずれか１項に記載のラジアスエンドミルにおいて、前記外周刃３に沿って該外周刃３が切削した切削面に摺接する外周摺接面６が連設されていることを特徴とするラジアスエンドミルに係るものである。

また、請求項５記載のラジアスエンドミルにおいて、前記外周摺接面６の面幅は前記底摺接面４の面幅に比して幅広に設定されていることを特徴とするラジアスエンドミルに係るものである。

また、請求項５，６いずれか１項に記載のラジアスエンドミルにおいて、前記外周摺接面６の外周刃直角方向の面幅は０．０２ｍｍ以上で工具外径の２５％以下に設定されていることを特徴とするラジアスエンドミルに係るものである。

また、請求項１～７いずれか１項に記載のラジアスエンドミルにおいて、前記底刃１はすかし角αの第一すかし角領域部７及びすかし角β（α＜β）の第二すかし角領域部８を有し、前記底摺接面４は前記第一すかし角領域部７に設けられていることを特徴とするラジアスエンドミルに係るものである。

本発明は上述のように構成したから、コーナＲ刃により切削された加工面の表面粗さが小さく、切削痕が目立たない光沢のある加工面を得ることができ、したがって、研磨加工の工数が低減され、生産性が向上する実用的なラジアスエンドミルとなる。

本実施例の刃部を示す概略説明斜視図である。 本実施例の刃部を示す概略説明図（平面図、左側面図及び正面図）である。 本実施例と従来品の底刃による加工面の表面状態を比較した結果を示す写真である。 本実施例と従来品の底刃による加工面の表面粗さを比較した結果を示すグラフである。 本実施例と従来品の底刃による加工面の表面状態を比較した実験結果を示す表である。 本実施例と従来仕様の底刃による加工面の表面状態を比較した実験結果を示す写真である。 本実施例と従来仕様の底刃による加工面の表面状態を比較した実験結果を示す表である。 本実施例と従来品の外周刃による加工面の表面状態を比較した実験結果を示す表及び写真である。 本実施例と従来品の外周刃による加工面の表面状態を比較した実験結果を示す表である。 コーナＲ刃で傾斜面を加工する場合のコーナＲ刃における加工位置の説明図である。 本実施例と従来品のコーナＲ刃による加工面の表面状態を比較した実験結果を示す表及び写真である。 本実施例と従来品のコーナＲ刃による加工面の表面状態を比較した実験結果を示す表である。 本実施例と従来品のコーナＲ刃による加工面（１５°傾斜面）の表面粗さを比較した結果を示すグラフである。 各刃及び各摺接面で加工される加工面の説明図である。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

本発明は、コーナＲ刃２の工具回転方向後方に、このコーナＲ刃２に沿ってコーナＲ摺接面５が設けられているから、コーナＲ刃２が切削した切削面（コーナＲ刃切削面）にコーナＲ摺接面５が摺接する（切削面をコーナＲ摺接面５が擦る。）。このコーナＲ摺接面５の摺接作用（擦り作用）によりコーナＲ刃切削面の表面粗さが小さく切削痕が目立たない光沢のある加工面を得ることができる。

このように、本発明は、コーナＲ摺接面５の摺接作用によりコーナＲ刃切削面に切削痕が目立たず、光沢のある加工面を得られるため、研磨加工に掛かる工数を低減することができ生産性が向上する実用的なラジアスエンドミルとなる。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、底刃１と、この底刃１の外周側に連設形成されるコーナＲ刃２と、このコーナＲ刃２に連設形成される外周刃３とを備えるラジアスエンドミルであって、コーナＲ刃２に沿ってこのコーナＲ刃２が切削した直後の切削面に摺接するコーナＲ摺接面５が連設されているものである。

また、本実施例は、さらに底刃１に沿ってこの底刃１が切削した直後の切削面に摺接する底摺接面４が連設され、外周刃３に沿ってこの外周刃３が切削した直後の切削面に摺接する外周摺接面６が連設されているものである。

具体的には、コーナＲ刃２、底刃１、及び外周刃３の各刃の工具回転方向後方に夫々対応する、コーナＲ摺接面５、底摺接面４、及び外周摺接面６が連設されているものである。

すなわち、本実施例は、底刃１と、この底刃１の外周側に連設形成されるコーナＲ刃２と、このコーナＲ刃２に連設形成される外周刃３とを備え、底刃１に沿ってこの底刃１が切削した直後の切削面に摺接する底摺接面４が連設され、コーナＲ刃２に沿ってこのコーナＲ刃２が切削した直後の切削面に摺接するコーナＲ摺接面５が連設され、外周刃３に沿ってこの外周刃３が切削した直後の切削面に摺接する外周摺接面６が連設され、各刃が切削した切削面を夫々の刃に連設されている摺接面の摺接作用によるバニシング効果で切削加工時の切削痕の発生が抑えられ、光沢のある加工面が得られるように構成されているラジアスエンドミルである。

以下、本実施例に係る構成各部について詳述する。

本実施例は、超硬合金素材で形成されるシャンク部（図示省略）の先端に首部（図示省略）を介して刃部10が設けられた構成であり、刃部10は高硬度素材加工に適したｃＢＮ（立方晶窒化ホウ素）素材で形成されている。

図１、図２に基づいて具体的に説明すると、刃部10は、図示するように、切れ刃９が一枚設けられた一枚刃に構成され、切れ刃９は、底刃１と、この底刃１の外周側に連設形成されるコーナＲ刃２と、工具回転軸Ｃに平行にしてコーナＲ刃２に連設形成される外周刃３とにより形成されている。

すなわち、外周刃３は、直刃の構成とされていて、且つこの外周刃３の回転軌跡が円筒状となるストレート刃の構成とされている。

なお、刃部10の素材は本実施例に示すｃＢＮに限らず他の素材、例えばシャンク部と同様の超硬合金製としても良く、また、刃部10の構成は本実施例に示す一枚刃に限らず、二枚刃、四枚刃など複数の切れ刃を有する構成としても良い。また、外周刃３は直刃ではなく工具回転軸周りに螺旋状に形成されるねじれ刃であっても良いし、外周刃３の回転軌跡が円筒状となるストレート刃ではなく、テーパ状（円錐状）となるテーパ刃の構成としても良い。

また、従来のラジアスエンドミルの切れ刃は、すくい面と逃げ面により形成されているが、本実施例の切れ刃９、すなわち、後述する第一すかし角領域部７及び第二すかし角領域部８からなる底刃１、コーナＲ刃２及び外周刃３は、夫々、図示するように、すくい面11とこのすくい面11と逃げ面12との間に設けられる摺接面により形成されている。

具体的には、底刃１はすくい面11と底摺接面４及び逃げ面12により形成され、コーナＲ刃２はすくい面11とコーナＲ摺接面５により形成され、外周刃３はすくい面11と外周摺接面６により形成されている。したがって、本実施例においては、逃げ面12は、図示するように、各摺接面の工具回転方向後方に連設形成されており、底刃１にして第二すかし角領域部８においては、底摺接面４を設けずにすくい面11と逃げ面12とを交差させている。図中、工具回転方向を符号Ｔを添えた矢印で示している。なお、本実施例では、底刃１（第二すかし角領域部８、底摺接面４）、コーナＲ刃２（コーナＲ摺接面５）及び外周刃３（外周摺接面６）に夫々対応する逃げ面をまとめて「逃げ面12」と称しているが、これら逃げ面をつなぎ目なく平面と曲面を含む一面で形成しても良いし、夫々に対応する逃げ面を別個に設けても良い。具体的には、底刃１の第二すかし角領域部８に対応する逃げ面と底摺接面４に対応する逃げ面を夫々設けて多面状にし、底摺接面４に対応する逃げ面に連設するようにコーナＲ刃２（コーナＲ摺接面５）に対応する逃げ面を設け、コーナＲ刃２（コーナＲ摺接面５）に対応する逃げ面に連設するように外周刃３（外周摺接面６）に対応する逃げ面を設けても良い。

また、底刃１は、第二すかし角領域部８を設けず、第一すかし角領域部７に設けられる底摺接面４とすくい面11とにより形成される構成としても良い。

本実施例は、図示するように、すくい面11が工具軸直角方向に対して直交する垂直面に形成されているが、例えばすくい面の上部側にチャンファー面を設け、すくい角が負角となるすくい面に形成しても良いし、正角となるすくい面に形成しても良く、適宜に設定できる。

本実施例の摺接面について具体的に説明すると、底刃１を形成する底摺接面４は、面幅ｔ１が０．０２ｍｍ未満に設定され、工具回転方向後方に向かって傾斜しない、所謂逃げ角が０°となるように形成されている。

すなわち、底摺接面４は、底刃１にして底摺接面４とすくい面11とが交差する交差稜線の工具回転軸周りの回転軌跡に沿った平面に形成されている（面幅ｔ１が０．０２ｍｍ以上になると切削抵抗及び切削熱・摩擦熱が過大となり、切削痕の発生や工具への溶着の発生により底刃切削面の光沢性が損なわれるため。）。

また、底摺接面４は、後述するコーナＲ摺接面５と連設形成され、平面視での底刃１に沿った方向において、このコーナＲ摺接面５との境界位置から底摺接面４の工具中心側端部までの長さが、底刃１（＝第一すかし角領域部７＋第二すかし角領域部８）の長さ（底刃全長）の４％以上の長さに設定されている（４％未満では底摺接面４による摺接作用が十分に発揮されない。）。

具体的には、本実施例の底刃１は、工具中心側に向かって工具基端側へ下り傾斜するすかし角αの第一すかし角領域部７（コーナＲ刃側）と該すかし角αよりも大きい角度であるすかし角β（α＜β）の第二すかし角領域部８（工具中心側）とを有し、底摺接面４はコーナＲ刃側に位置する第一すかし角領域部７にのみ形成されている。

また、本実施例の底摺接面４は、コーナＲ摺接面５側から工具中心側に向かって徐々に面幅が狭くなっており、図示するように、平面視形状が略三角形を呈する形状になっている。

この底摺接面４の平面視形状は、底刃１の工具回転方向後方に一部、底摺接面４に連設して形成される逃げ面12の設け方によって適宜設定できるものである。

すなわち、本実施例の底摺接面４は、コーナＲ摺接面５との境界位置において面幅ｔ１が最大寸法（０．０２ｍｍ未満）に設定され、そこから工具中心側に向かって徐々に面幅が狭まり、第一すかし角領域部７と第二すかし角領域部８との境界位置において面幅が最小値になり、第二すかし角領域部８においては存在しない（形成されていない）構成になるように逃げ面12が設けられている。したがって、本実施例の底刃１は、第一すかし角領域部７においては底摺接面４が設けられてすくい面11と交差することにより形成され、第二すかし角領域部８においては、従来のラジアスエンドミルと同様、すくい面11と逃げ面12により形成されている。

なお、底摺接面４の形状は上記実施例の略三角形状ではなく、底刃１に沿ってコーナＲ摺接面５側から工具中心側に向かって面幅が変わらない、平面視形状が略四角形を呈する形状（帯形状）であっても良い。このような場合は、具体的には、すかし角αをなす底摺接面４が、コーナＲ摺接面５との境界位置において面幅ｔ１が最大寸法（０．０２ｍｍ未満）に設定され、そこから工具中心側に向かって面幅が変わらないように、底刃１の第一すかし角領域部７に対応する（底摺接面４の工具回転方向後方に連設する）逃げ面を所望の逃げ角で形成し、第二すかし角領域部８に対応する逃げ面を、すかし角β（α＜β）且つ所望の逃げ角ですくい面11と交差するように設けることで、平面視形状が略四角形を呈する形状（帯形状）の底摺接面４を形成することができる。このため、底刃１に対応する逃げ面は、第一すかし角領域部７に対応する逃げ面と第二すかし角領域部８に対応する逃げ面との境界部に、これら逃げ面同士の交差稜線が形成される２面形状となる。

底摺接面４を上記のように構成すること、すなわち、底摺接面４の摺接領域（摺接面積）を小さくすることで、底摺接面４が底刃１の切削加工面を摺接する際に生じる切削抵抗や切削熱・摩擦熱が低減され、底刃１による切削加工面において切削痕の発生が抑えられ、光沢のある加工面を得ることができる。更に、底摺接面４がコーナＲ摺接面５側から工具中心側に向かって徐々に面幅が狭くなる平面視形状が略三角形を呈する形状においては、一層良好な加工面を得ることができる。これは、切削加工時に所定の回転数で工具を回転させた際、切削速度（周速）は工具外周側より工具中心側の方が低速となり、工具外周側と比較して十分な切削性が得られず、そのうえで工具中心側の底摺接面４の面幅を工具外周側（コーナＲ摺接面側）の面幅と同等にすると、切削抵抗を高める要因となって良好な加工面を得られないからである。このため底摺接面４は、コーナＲ摺接面５側から工具中心側に向かって徐々に面幅が狭くなる平面視形状が略三角形を呈する形状としたり、底摺接面４の長さを適宜の長さに設定するなど、適宜に設定することが望ましい。

なお、底摺接面４は、前述のとおり長さは底刃１の長さに依存し適宜な長さに設定することが可能であるが、面幅については工具外径に依存せず、常に０．０２ｍｍ未満に設定されるものとする。

一般的な３軸マシニングセンターでラジアスエンドミルを使用する場合、底刃で底面、コーナＲ刃で傾斜面・隅Ｒ面・曲面、外周刃で側面（立壁面）の加工を行うことになる。工具が回転していることでコーナＲ刃、外周刃は被削材に対して断続的な接触となるが、底刃で加工する場合は工具が回転しても底刃と被削材が常時接触しており、切削熱・摩擦熱及び切削抵抗による負荷が刃先に作用し続け、溶着や刃先損傷を引き起こして加工面が荒れやすい。

摺接面を設ける場合も断続接触となるコーナＲ刃、外周刃は刃先が被削材から離れてクーラントによる冷却がなされるために摺接面の幅に広がりを持たせることが出来るが、常時接触の底刃は摺接面の幅を広くすると溶着・刃先損傷のリスクが高まるため、微小面幅とする必要がある。

なお、コーナＲ刃や外周刃が被削材に接触している時間は工具外径と回転数の組み合わせで決まる周速や、切込み量によって変化させることが出来るが、底刃の接触時間は工具外径によって変化することはなく、底摺接面幅も工具外径によらず微小面幅の０．０２ｍｍ未満が望ましい。

また、外周刃３を形成する外周摺接面６は、前述した底刃１よりも面幅が幅広に設定され、外周刃３の工具回転軸周りの回転軌跡に沿った円筒面に形成されている。

具体的には、外周摺接面６は、外周刃直角方向（外周刃３の刃直角方向）の面幅ｔ２が０．０２ｍｍ以上、工具外径の２５％以下に設定され、図示するように、帯形状に形成されている。面幅ｔ２が０．０２ｍｍ未満では外周摺接面による摺接効果が十分に発揮されず、工具外径の２５％を超えると加工面のむしれや工具への切りくず溶着につながり光沢のある加工面を得られない。

すなわち、前述した底刃１の底摺接面４は、切削加工時に被削材と常時接触するため、摺接面積が大きいと切削抵抗及び切削熱・摩擦熱が過大になり切削面が荒れたり溶着が生じたりするおそれがあることから摺接面積を小さくすべく前述のような構成とされるのに対し、外周摺接面６や後述するコーナＲ摺接面５は、被削材に断続的に接触することとなるため、上記のような不具合は生じず、ゆえに底摺接面４よりも面幅を幅広に設定し摺接面積を大きくし、一回の接触における切削面（加工面）への摺接作用を十分に確保して（接触時間を長くし）、バニシング効果が良好に発揮されるように構成されている。

また、コーナＲ刃２を形成するコーナＲ摺接面５は、前述した底摺接面４と外周摺接面６との間に、一端が底摺接面４と接し他端が外周摺接面６と接するようにしてコーナＲ刃２の工具回転軸周りの回転軌跡に沿った曲面に形成されている。

具体的には、本実施例のコーナＲ摺接面５は、図示するように、外周側から工具中心側に向かってコーナＲ刃直角方向（コーナＲ刃２の刃直角方向）の面幅が狭くなっている。言い換えると、外周摺接面６との境界位置における面幅が最も幅広（外周摺接面６の面幅ｔ２と同幅、すなわち、０．０２ｍｍ以上で工具外径の２５％以下）に設定され、そこから底摺接面４側に向かうに連れて面幅が狭まり、底摺接面４との境界位置における面幅が最も幅狭（底摺接面４のコーナＲ摺接面側端部（境界位置）における面幅ｔ１と同幅、すなわち、０．０２ｍｍ未満）に設定され、底摺接面４及び外周摺接面６と連続した摺接面を形成するように構成されている。なお、前記コーナＲ摺接面５の面幅は、底摺接面４のコーナＲ摺接面側端部（境界位置）における底摺接面４の面幅ｔ１以上であり、且つ外周摺接面６との境界位置における外周摺接面６の面幅ｔ２以下であれば良く、例えば、外周側から工具中心側に向かって等幅に形成されていても良いし、面幅が広くなっていても良い。すなわち、コーナＲ摺接面５の面幅は、前記所定の面幅寸法を満たしていれば、外周側から工具中心側に向かって幅広・幅狭を繰り返す仕様に形成されていても良い。

本実施例は上述のように構成したから、切削加工において、底刃１、コーナＲ刃２及び外周刃３が切削した切削面（加工面）が夫々底摺接面４、コーナＲ摺接面５及び外周摺接面６により擦られ、この各摺接面が切削面を擦ることで切削面の表面粗さが小さく、切削痕が目立たない光沢のある加工面を得ることができる。

しかも、本実施例は、底摺接面４の面積（面幅）を小さく（狭く）すると共に、工具中心側に向かうに連れて幅狭となる平面視略三角形状に形成したから、この底摺接面４の面幅を等幅にしたものよりも底刃１の切削加工における切削抵抗及び切削熱・摩擦熱が低減され、より表面粗さが小さく切削痕の発生がより確実に防止されると共により光沢のある加工面をより確実に得ることができるものとなる。

したがって、本実施例は、切削後の加工面に切削痕が目立たず、光沢のある加工面に仕上げることができる実用的なラジアスエンドミルとなる。

次に、本実施例の効果を裏付ける実験例について説明する。

図３は、摺接面がない従来のラジアスエンドミル（以下、従来品という。）と本実施例（底摺接面４の面幅：０．０１５ｍｍ）と本実施例よりも底摺接面の面幅が幅広（０．０２ｍｍ）に設定された比較例との底刃による加工面の表面状態（主に切削痕の有無）を比較した実験結果を示すものであり、図４は、本実験の従来品と本実施例の表面状態を表面粗さ（算術平均粗さＲａ）で数値的に比較した結果を示すものである。なお、本実験における加工条件は以下のとおりである。ここで、φは工具外径を表し、ＲはコーナＲ刃のＲの大きさ（円弧の半径）を表す。以下同様である。

［加工条件］
工具サイズ：φ２×Ｒ０．１（ｍｍ）
加工方法：底面加工
回転速度：３０，０００（回転／ｍｉｎ）
送り速度：３７５（ｍｍ／ｍｉｎ）
被削材：焼入れ鋼（５９ＨＲＣ）

本実験により、図４に示すように、本実施例は従来品に比べ表面粗さが約１／３に改善され、図３に示すように、従来品で見られる切削痕（カッターマーク）は本実施例では見られず表面状態の改善が明確に成されていることを確認できた。

また、図５は、底摺接面４のコーナＲ摺接面５との境界位置における面幅ｔ１に対する底刃１による加工面の表面状態（主に切削痕の有無）を比較した実験結果を示すものである。なお、本実験では以下に示す加工条件に記載のとおり工具サイズ（工具外径）が異なる３種類のラジアスエンドミルを用い、工具外径の依存性についての実験も併せて行った。また、表面状態の確認は目視にて行い、判定は、底摺接面のない従来品によるものと比較して、光沢があり切削痕が殆ど見られないものを○、光沢はあるが切削痕が見られるものを△、底摺接面のない従来品によるものと同等に光沢がなく切削痕が見られるものを×とした。

［加工条件］
工具サイズ：φ０．４×Ｒ０．０５／φ１×Ｒ０．１／φ２×Ｒ０．１（ｍｍ）
加工方法：底面加工
回転速度：３０，０００（回転／ｍｉｎ）
送り速度：１００／１８７．５／３７５（ｍｍ／ｍｉｎ）
被削材：焼入れ鋼（５９ＨＲＣ）

図５に示すように、摺接面なしのもの（従来品）と、工具外径φ０．４及びφ１（ｍｍ）のものは、コーナＲ摺接面５との境界位置における底刃直角方向（底刃１の刃直角方向）の面幅（最大面幅）ｔ１が０．０２ｍｍ以上のものにおいて切削痕の発生がみられ、０．００７ｍｍ～０．０１９ｍｍのものは工具外径によらず、切削痕が殆ど見られず良好な表面状態の加工面が得られることが確認できた。

以上、図３～図５に示される二つの実験結果より、底摺接面４のコーナＲ摺接面５との境界位置における面幅ｔ１は、工具外径によらず０．０２ｍｍ未満に設定することが好ましいことが確認できた。

また、図６及び図７は、底摺接面４のコーナＲ摺接面５との境界位置における面幅ｔ１を０．０２ｍｍ未満に設定した工具を用いて、底刃１に沿う方向の底摺接面４の長さ（底摺接面長）に対する加工面の表面状態（光沢性）及び底摺接面４の面幅の変化の有無に対する底刃１による加工面の表面状態（光沢性）、言い換えると底摺接面４の平面視形状に対する底刃１による加工面の表面状態（光沢性）を比較した実験結果を示すものである。なお、本実験における加工条件は以下のとおりである。また、表面状態（光沢性）の確認は目視にて行い、判定は底摺接面のない従来仕様によるものと比較して、光沢があり切削痕が見られないものを◎、光沢があり切削痕はほぼ見られないが一部見られる箇所があるものを○、光沢はあるが全体に切削痕が見られるものを△、底摺接面のない従来仕様によるものと同等に光沢がなく切削痕が見られるものを×とした。

［加工条件］
工具サイズ：φ０．４×Ｒ０．０５（ｍｍ）
加工方法：底面加工
回転速度：３０，０００（回転／ｍｉｎ）
送り速度：１００（ｍｍ／ｍｉｎ）
被削材：焼入れ鋼（５９ＨＲＣ）

図６及び図７に示すように、底摺接面４のコーナＲ摺接面５との境界位置における面幅ｔ１が０．０２ｍｍ未満であれば、底刃１に沿う方向の底摺接面４の長さ（底摺接面長）が底刃１の全長（底刃全長）の４％以上である場合、略三角形状及び帯形状ともに良好な光沢性を有する加工面が得られることを確認できた。また、略三角形状と帯形状との比較では、略三角形状がより優れている。具体的には、底摺接面４を面幅が一定な帯形状としても底摺接面がない場合に比べて加工表面が改善され十分に光沢のある加工面を得ることができるが、底刃１に沿う方向の底摺接面４の長さ（底摺接面長）が長い場合、すなわち、本実施例においては底刃１の全長（底刃全長）の９０．９％以上になる場合は、加工面に切削痕が一部見られる箇所が出現し、底摺接面４の面幅を工具中心側に向かうに連れ幅狭に変化させて平面視略三角形状にすることでより一層良好な光沢のある加工面を得られることを確認できた。なお、図６において、左側の写真は従来品の結果を示すものであり、中央の写真は図７における底刃全長に対する底摺接面長の割合を１００％にすると共に底摺接面４の形状を三角形状にしたものの結果を示すものであり、右側の写真は図７における底刃全長に対する底摺接面長の割合を１００％にすると共に底摺接面４の形状を帯形状にしたものの結果を示すものである。

以上の結果より、底摺接面４は、一定の面幅にするよりも、コーナＲ摺接面５との境界位置における面幅ｔ１を最大面幅とし、そこから面幅を工具中心側に向かうに連れて幅狭に変化させ、平面視形状が工具中心側に向かって先細る三角形状に形成することが好ましいことが確認できた。

また、図８及び図９は、外周摺接面６の面幅ｔ２に対する外周刃による加工面の表面状態（光沢性）を比較した実験結果を示すものである。なお、本実験における加工条件は以下のとおりである。また、表面状態（光沢性）の確認は目視にて行い、判定は光沢が良好なものを○、光沢が見られるものの光沢にムラが見られるものを△、光沢が殆どないものを×とした。

［加工条件］
工具サイズ：φ０．４×Ｒ０．０５／φ２×Ｒ０．０２（ｍｍ）
加工方法：側面加工
回転速度：３０，０００（回転／ｍｉｎ）
送り速度：１００／３７５（ｍｍ／ｍｉｎ）
被削材：焼入れ鋼（５９ＨＲＣ）

図８及び図９に示すように、外周摺接面６の面幅ｔ２は、工具外径によらず０．０２ｍｍ以上で工具外径の２５％以下である場合に光沢のある良好な加工面が得られることを確認できた。

図１０～図１３は、コーナＲ刃２による加工面の表面状態を比較した実験結果を示すものである。コーナＲ刃２で傾斜面を加工する場合、その傾斜角度によってコーナＲ刃２における加工位置が異なる。図１０は、前記傾斜面の工具軸直角方向に対する傾斜角度を１５°（１５°傾斜面）と４５°（４５°傾斜面）とした場合のコーナＲ刃における加工位置を示すものである。この１５°傾斜面と４５°傾斜面についてコーナＲ刃２による加工面の表面状態（切削痕の有無と光沢性）を比較した実験結果を図１１に示す。なお、本実験における加工条件は以下のとおりである。また、表面状態（主に切削痕の有無と光沢性）の確認は走査電子顕微鏡画像観察及び目視にて行った。

［加工条件］
工具サイズ：φ１×Ｒ０．１（ｍｍ）
加工方法：等高線加工
回転速度：３０，０００（回転／ｍｉｎ）
送り速度：１８７．５（ｍｍ／ｍｉｎ）
被削材：焼入れ鋼（５９ＨＲＣ）

図１１に示すように、コーナＲ摺接面がある工具では光沢があり切削痕が見られない良好な加工面が得られることが確認できた。

なお、この実施例に用いた工具のコーナＲ摺接面５は、外周側から工具中心側に向かってコーナＲ刃直角方向の面幅が狭くなる仕様（面幅が０．０１０ｍｍ（底摺接面４との境界位置の面幅ｔ１）～０．０２０ｍｍ（外周摺接面６との境界位置の面幅ｔ２）に連続的に変化したもの（図１１の中央）と面幅が０．０１９ｍｍ（底摺接面４との境界位置の面幅ｔ１）～０．１０９ｍｍ（外周摺接面６との境界位置の面幅ｔ２）に連続的に変化したもの（図１１の右側）の二種類）であるが、以下に示す図１２に記載の実験結果と併せ、コーナＲ摺接面５の面幅は、底摺接面４のコーナＲ摺接面側端部（境界位置）における底摺接面４の面幅ｔ１以上であり、且つ外周摺接面６との境界位置における外周摺接面６の面幅ｔ２以下であれば、光沢があり切削痕が見られない良好な加工面が得られることが確認できた。

さらに、コーナＲ刃２（コーナＲ摺接面）で加工される隅Ｒ面について、図１４に示して説明する。図１１（図１１の中央及び右側）で説明した仕様のように、コーナＲ摺接面５は、外周摺接面６との境界位置の面幅を外周摺接面６の面幅ｔ２に一致させ、底摺接面４との境界位置の面幅を底摺接面４の面幅ｔ１に一致させることで、各摺接面のつなぎ目が滑らかになって、摺接面同士の境界位置による加工面（隅Ｒ面の底面側境界位置と側面側境界位置）が一層光沢性が向上することを確認している。更に、外周側から工具中心側に向かってコーナＲ刃直角方向の面幅が徐々に狭くなるように連続的に変化させることで、コーナＲ刃２（コーナＲ摺接面５）で加工された隅Ｒ面全域が、切削痕が目立たない一層光沢のある良好な加工面となることを確認している。

図１２は、コーナＲ刃２にて１５°傾斜面を加工する際の、被削材と接触する位置でのコーナＲ摺接面幅と加工面の状態について評価した結果である。なお、本実験における加工条件は以下のとおりである。また、表面状態（切削痕の有無と光沢性）の確認は目視にて行い、判定は、コーナＲ摺接面のない従来品によるものと比較して、光沢があり切削痕が見られないものを○、光沢はあるが切削痕が見られるものを△、コーナＲ摺接面のない従来品によるものと同等に光沢がなく切削痕が見られるものを×とした。

［加工条件］
工具サイズ：φ０．４×Ｒ０．０５／φ２×Ｒ０．１（ｍｍ）
加工方法：等高線加工
回転速度：３０，０００（回転／ｍｉｎ）
送り速度：１００／３７５（ｍｍ／ｍｉｎ）
被削材：焼入れ鋼（５９ＨＲＣ）

図１２に示すように、僅かでもコーナＲ摺接面が存在すれば（本実施例ではφ０．４における０．００４ｍｍ）殆ど切削痕が見られない良好な加工面が得られることが確認できた。また、外周摺接面と同様にコーナＲ摺接面幅が工具外径の２５％を超えると加工面の状態は悪化することが確認できた。

図１３は、コーナＲ刃にて加工した１５°傾斜面の算術平均粗さＲａについて、本実施例とコーナＲ摺接面がない従来品とを比較した実験結果を示すものである。本実施例では底摺接面４とコーナＲ摺接面５との境界での面幅ｔ１が０．０１８ｍｍ、コーナＲ摺接面５と外周摺接面６との境界での面幅ｔ２が０．０４８ｍｍ、１５゜傾斜面加工位置での摺接面幅が０．０２３ｍｍとなっている。なお、本実験における加工条件は以下のとおりである。

［加工条件］
工具サイズ：φ２×Ｒ０．１（ｍｍ）
加工方法：等高線加工
回転速度：３０，０００（回転／ｍｉｎ）
送り速度：３７５（ｍｍ／ｍｉｎ）
被削材：焼入れ鋼（５９ＨＲＣ）

図１３に示すように、従来品に対して本実施例において表面粗さが小さくなっていることが確認できた。

なお、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

１ 底刃
２ コーナＲ刃
３ 外周刃
４ 底摺接面
５ コーナＲ摺接面
６ 外周摺接面
７ 第一すかし角領域部
８ 第二すかし角領域部

Claims (8)

1. 底刃と、この底刃の外周側に連設形成されるコーナＲ刃と、このコーナＲ刃に連設形成される外周刃とを備えるラジアスエンドミルであって、前記コーナＲ刃に沿って該コーナＲ刃が切削した切削面に摺接するコーナＲ摺接面が連設され、さらに、前記底刃に沿って該底刃が切削した切削面に摺接する底摺接面が連設され、この底摺接面は、前記コーナＲ摺接面に連設され、さらに、底刃直角方向の面幅の最大寸法が０．０２ｍｍ未満で、且つ、前記コーナＲ摺接面との境界位置から工具中心側端部までの長さが前記底刃の全長の４％以上に設定され、また、前記コーナＲ摺接面は外周側から工具中心側に向かって面幅が狭くなっていることを特徴とするラジアスエンドミル。
2. 請求項１記載のラジアスエンドミルにおいて、前記底摺接面はコーナＲ刃側から工具中心側に向かって面幅が狭くなっていることを特徴とするラジアスエンドミル。
3. 請求項２記載のラジアスエンドミルにおいて、前記底摺接面は平面視略三角形状に形成されていることを特徴とするラジアスエンドミル。
4. 請求項１～３いずれか１項に記載のラジアスエンドミルにおいて、前記コーナＲ摺接面のコーナＲ刃直角方向の面幅は０．００４ｍｍ以上、且つ、工具外径の２５％以下に設定されていることを特徴とするラジアスエンドミル。
5. 請求項１～４いずれか１項に記載のラジアスエンドミルにおいて、前記外周刃に沿って該外周刃が切削した切削面に摺接する外周摺接面が連設されていることを特徴とするラジアスエンドミル。
6. 請求項５記載のラジアスエンドミルにおいて、前記外周摺接面の面幅は前記底摺接面の面幅に比して幅広に設定されていることを特徴とするラジアスエンドミル。
7. 請求項５，６いずれか１項に記載のラジアスエンドミルにおいて、前記外周摺接面の外周刃直角方向の面幅は０．０２ｍｍ以上で工具外径の２５％以下に設定されていることを特徴とするラジアスエンドミル。
8. 請求項１～７いずれか１項に記載のラジアスエンドミルにおいて、前記底刃はすかし角αの第一すかし角領域部及びすかし角β（α＜β）の第二すかし角領域部を有し、前記底摺接面は前記第一すかし角領域部に設けられていることを特徴とするラジアスエンドミル。

Images