JP7498406B2 - エンドミル - Google Patents

Description

本発明は工具本体先端部に一定の剛性を確保しながら、複数本の各切れ刃の回転方向前方側に位置するギャッシュを通じた切屑排出溝への切屑の排出性を良好にする形態のエンドミルに関するものである。

エンドミルの底刃等の切れ刃が切削した切屑は切れ刃すくい面の回転方向前方側に連続して形成されるギャッシュを経由して切屑排出溝へ排出される。このギャッシュが形成される関係で、エンドミル先端部の剛性が切屑排出溝の形成区間の剛性より相対的に低下し易いため、先端部の剛性の低下を抑えることがエンドミル製作上の課題になる。

先端部の剛性低下は例えばギャッシュを先端部側と後方側の２段に形成し、２段ギャッシュの境界線が表面側に凸となるように各ギャッシュのギャッシュ面間に角度を付けることで、ある程度、抑えることができる（特許文献１、２参照）。この場合、ギャッシュ間の境界線が凸であることで、凹である場合より工具本体のギャッシュ形成部分の肉厚が増す分、剛性を確保し易くなる。

但し、特許文献１、２では各ギャッシュの表面が平面状であるため（特許文献１の段落００１７、図１、特許文献２の図３）、各ギャッシュ自体の切屑収容能力は高くない。このことから、各ギャッシュ内での収容能力を超える切屑が生ずれば、詰まりが生じる可能性がある。

これに対し、底刃前の２段のギャッシュを凹曲面状に形成すれば（特許文献３参照）、各ギャッシュの容積が増すため、各ギャッシュ内での切屑収容能力が高まることが期待される（特許文献３の段落００２０、００４０）。

特開２００６－１５４１８号公報（請求項１、段落００１１～００１９、図１、図２） 特開２００７－２９６５８８号公報（請求項１、段落０００６～０００８、図１、図２） 国際公開第２０１６／１５２６１１号（請求項１、段落００１０～００４７、図２～図４）

しかしながら、特許文献３のように各ギャッシュ表面の形状を凹曲面状にし、各ギャッシュ内の切屑収容能力を増したとしても、この形態のギャッシュの切屑排出性にはなお、課題（可能性）が残されていた。

本発明は上記背景より、隣接するギャッシュ内での切屑の流れに着目し、工具本体先端部に一定の剛性を保有させながらも、複数本の各切れ刃の回転方向前方側に位置するギャッシュを通じた切屑排出溝への切屑の排出性を良好にする形態のエンドミルを提案するものである。

請求項１に記載の発明のエンドミルは、工具本体の回転軸方向の先端部側に、前記先端部を回転軸方向の先端面側から見たときに半径方向中心側から外周側へかけて連続し、前記工具本体の回転方向に隣り合って配列する複数本の切れ刃と、前記各切れ刃の回転方向前方側に形成されたギャッシュと、前記ギャッシュから前記回転軸方向後方側に連続する切屑排出溝とを備え、
前記ギャッシュは、前記回転軸と鋭角をなす先端側軸に沿って形成された先端側凹面と、前記先端側凹面の前記回転軸方向後方側に隣接し、前記回転軸と、前記先端側軸より小さい鋭角をなす後方側軸に沿って形成された後方側凹面とを含み、
前記先端側凹面と前記後方側凹面とが互いに重なる形状をしていることを特徴とする。

請求項１の「先端部を回転軸方向（軸方向）の先端面側から見たとき」の「先端面」は、図１、図４に示す、エンドミル本体（工具本体）を先端側から回転軸Ｏ反対側のシャンク部３側に向かって見たときの端面を言う。以下では「回転軸Ｏ方向」を単に「軸方向」とも言い、「先端面」を単に「端面」とも言う。「先端部」は切れ刃部２である。

請求項１の「切れ刃」は主に、工具本体の先端部を先端面側から見たときに半径方向中心側から外周側へ連続する底刃４であり、底刃４の半径方向外周側に連続する場合のコーナーＲ刃５を含む。コーナーＲ刃５の外周側に外周刃６が連続する。底刃４がコーナーＲ刃５を有する場合、エンドミル１は図示するようなラジアスエンドミルになり、コーナーＲ刃５がなく、底刃４の外周側に外周刃６が連続する場合、エンドミル１はスクエアエンドミルになる。

底刃４は図示するように、底刃４の半径方向中心側の端部が相対的に中心寄りに位置する親刃と、底刃４の中心側の端部が親刃の中心寄りの端部より半径方向外周側に位置する子刃とに区別される場合と、区別されない場合がある。いずれの場合も、底刃４（切れ刃）は回転軸（半径方向中心）Ｏに関して対に、あるいは点対称になるように形成されるため、底刃４の本数（枚数）は主には４本（枚）であるが、それより多いこともある。図面では親刃（親底刃４１）と子刃（子底刃４２）が共に２枚あり、底刃４にコーナーＲ刃５が連続する４枚刃のラジアスエンドミルの例を示している。以下では半径方向中心Ｏを中心Ｏとも、回転軸Ｏとも言う。底刃を示す符号４は図面中の親底刃を示す符号４１と子底刃を示す符号４２を含む。

請求項１の「工具本体の回転方向に隣り合って配列する各切れ刃の回転方向前方側に形成されたギャッシュ」とは、各底刃４（切れ刃）の回転方向前方側にギャッシュが位置することを言う。「ギャッシュから回転軸方向後方側に連続する切屑排出溝」とは、ギャッシュの回転軸方向後方側に切屑排出溝７が連続することを言う。「回転軸方向後方側」は工具本体を回転軸Ｏ方向に見たときの後方側（シャンク部３側）を指す。

「ギャッシュは先端側凹面と後方側凹面とを含み」とは、ギャッシュが先端側凹面８、９と後方側凹面１０、１１の２面を有することを言い、先端側凹面８、９から後方側凹面１０、１１への移行面１２、１３を含む意味である。この「移行面１２、１３」は図７中、線Ｌ３と線Ｌ４が交わる部分の鈍角側の曲線で示す部分を指す。「各切れ刃の回転方向前方側に形成されたギャッシュ」は先端側凹面８と後方側凹面１０を合わせた部分、及び先端側凹面９と後方側凹面１１を合わせた部分を指し、凹面はギャッシュの表面を指す。

「先端側凹面の回転軸方向後方側に隣接する後方側凹面」とは、工具本体を回転軸Ｏ方向に見たときに、先端側凹面８、９の後方側に後方側凹面１０、１１が位置することを言う。工具本体の先端部を端面側から見たときには、先端側凹面８、９は半径方向中心側に位置し、その半径方向外周側（切屑排出溝７側）に後方側凹面１０、１１が位置する。先端側凹面８、９は実施形態での「先端側ギャッシュ８、９」であり、後方側凹面１０、１１は実施形態での「後方側ギャッシュ１０、１１」である。先端側凹面８、９は切れ刃のすくい面の一部を形成する場合と形成しない場合がある。後方側凹面１０、１１は切れ刃のすくい面の一部を形成する。

切れ刃（底刃４）と外周刃６は工具本体の先端部側から後方側へかけて形成され、ギャッシュも工具本体の先端部側から後方側へかけて形成される。この関係で、半径方向中心側に位置する先端側凹面８、９は工具本体の軸方向に見れば、工具本体の先端部側に位置し、半径方向外周側に位置する後方側凹面１０、１１は工具本体の後方側（シャンク部３側）に位置する。先端側凹面８、９の切屑排出溝７側に後方側凹面１０、１１が形成されることで、各先端側凹面８、９内にある切屑がそれぞれの半径方向外周側に位置する各後方側凹面１０、１１内に入り込み（移行し）、各後方側凹面１０、１１内にある切屑が切屑排出溝７へ排出される。後方側凹面１０、１１は先端側凹面８、９と切屑排出溝７に連通する。

請求項１の「回転軸Ｏと鋭角をなす先端側軸Ｐ１」の「鋭角」は、先端側軸Ｐ１が回転軸Ｏと交わると仮定した場合に、または交わるように見たときに、鈍角側でなく、鋭角側の角度θ１を指す。先端側軸Ｐ１は回転軸Ｏ、またはその延長線に交わる場合と、交わらない（ねじれの位置にある）場合がある。「回転軸Ｏと、先端側軸Ｐ１より小さい角度をなす後方側軸Ｐ２」の「鋭角」も、後方側軸Ｐ２が回転軸Ｏと交わると仮定した場合の、または交わるように見たときの、鋭角側の角度θ２を指す。後方側軸Ｐ２も回転軸Ｏ、またはその延長線に交わる場合と、交わらない（ねじれの位置にある）場合がある。先端側軸Ｐ１と後方側軸Ｐ２は基本的に直線である。

「先端側軸に沿って形成された先端側凹面」とは、先端側凹面８、９が先端側軸Ｐ１との間に距離を置き、凹面上に存在すると仮定した場合の直線と先端側軸Ｐ１とが例えば平行、もしくは平行に近い状態にあることを言う。「凹面」は主に凹曲面であり、平面を含む。「後方側軸に沿って形成された後方側凹面」も同様であり、後方側凹面１０、１１が後方側軸Ｐ２との間に例えば一定の距離を置いていることを言う。

請求項１の「先端側凹面８、９と後方側凹面１０、１１とが互いに重なる形状をしている」とは、先端側凹面８（９）と後方側凹面１０（１１）とをそれぞれ抽出し、重ね合わせたときに、各凹面が互いに隙間なく重なる形状を有していることを言う。先端側凹面８（９）と後端側凹面１０（１１）が、両者を重ね合わせたときに、互いに隙間なく重なる部分を有していれば、一方の凹面が、その凹面の延長面上に、他方の凹面との重複部分から延長する（はみ出す）部分を有する場合もある。凹面は曲面と平面の組み合わせも含む。

言い換えれば、先端側凹面８（９）の基準となる凹線（凹曲線）が平行移動したときの移動方向を特定する軸に直交する平面上の先端側凹面８（９）の断面の形状（曲線）と、後端側凹面１０（１１）の基準となる凹線（凹曲線）が平行移動したときの移動方向を特定する軸に直交する平面上の後端側凹面１０（１１）の断面の形状（曲線）とが重なることを言う。一方の凹線と他方の凹線とを重ね合わせたときに、互いに重複する部分を有していれば、一方の凹線が、その凹線の延長線上に、他方の凹線との重複部分から延長する（はみ出す）部分を有する場合もある。凹線は曲線と直線の組み合わせも含む。

他の言い方をすれば、先端側凹面８（９）とこれに半径方向外周側に連続する後方側凹面１０（１１）が同一形状の曲面を形成することを言う。詳しくは、先端側凹面８と先端側凹面９、及び後方側凹面１０と後方側凹面１１とに形態上の違いがあるか否かに関係なく、先端側凹面８の周方向の形状（曲率や曲率の変化）と、後方側凹面１０の周方向の形状（曲率や曲率の変化）とが等しい形状を有することである。

「先端側凹面８、９と後方側凹面１０、１１とに形態上の違いがある」とは、先端側凹面８と後方側凹面１０、及び先端側凹面９と後方側凹面１１とに、深さ、長さ、径方向の傾き等の違いがあることを言う。例えば先端側凹面８（９）の深さと後端側凹面１０（１１）の深さとに違いがある、または先端側凹面８（９）の先端側軸Ｐ１方向の長さと、後端側凹面面１０（１１）の後端側軸Ｐ２方向の長さとに違いがある、あるいは先端側凹面８（９）と後端側凹面１０（１１）との軸方向の傾きや周方向の傾きの違いがあることを言う。この他、例えば底刃４が親底刃４１と子底刃４２とに区別され、先端側凹面８、または後方側凹面１０の回転方向後方側に形成される底刃４（親底刃４１）と、先端側凹面９、または後方側凹面１１の回転方向後方側に形成される底刃４（子底刃４２）に長さ上の違いがあるようなことを言う。

「同一形状の曲面を形成すること」は、先端側凹面８（９）と後方側凹面１０（１１）が例えば円筒面の一部をなすと仮定した場合を示す図６で言えば、先端側凹面８（９）と後方側凹面１０（１１）のいずれか一方の一部が、他方の一部と重なることを言う。重なる領域は円筒面の周方向と円筒軸方向である。先端側凹面８（９）と後方側凹面１０（１１）のいずれか領域面積の小さい側の凹面が、領域面積の大きい側の凹面に重なり、領域面積の大きい側の凹面には小さい側の凹面が重ならない領域がある場合もある。

例えば図６中、太線の実線で示す線（曲線）Ｌ１と線（曲線）Ｌ２がそれぞれ先端側軸Ｐ１と後方側軸Ｐ２に沿って平行移動したときの軌跡である細線の実線で示す帯状の領域が先端側凹面８（９）と後方側凹面１０（１１）のいずれか一方であるとすれば、他方はこの帯状の領域を含む帯状の領域になる。一方の帯状の領域と他方の帯状の領域は完全に合致することもある。

図６に太線で示す曲線Ｌ１が先端側軸Ｐ１との距離を一定に保ったまま、先端側軸Ｐ１に沿って平行移動したときの軌跡を示す細線の曲面が円筒面である円柱の側面の一部になり、この曲面が先端側凹面８、９を仮想的に表している。図６に太線で示す曲線Ｌ２が後方側軸Ｐ２との距離を一定に保ったまま、後方側軸Ｐ２に沿って平行移動したときの軌跡を示す細線の曲面が円筒面である円柱の側面の一部になり、この曲面が後方側凹面１０、１１を仮想的に表している。

図６に細線の実線で示す曲面は、下記のように砥石である回転体Ｑが、回転軸Ｏに対して傾斜した方向（母線Ｌ３、Ｌ４の方向）に平行移動等するときに形成される曲面である。この曲面が先端側凹面８、９の表面と後方側凹面１０、１１の表面を形成するから、先端側凹面８、９の表面と後方側凹面１０、１１の表面は同一の形状の曲面を形成する（請求項１）。「同一の形状の曲面」とは、先端側凹面８、９の曲面と後方側凹面１０、１１の曲面が互いに重なり得る形状を有していることを言い、いずれか一方の曲面が他方の曲面と完全に一致する場合と、一方の曲面が他方の曲面の一部を形成する場合がある。

線Ｌ１は図６中、軸（先端側軸）Ｐ１を持つ、二点鎖線で示す円筒面（円柱）の上側の底面の内、工具本体の後方側（シャンク部３側）に凸となった線であり、後述の「工具本体の回転軸方向の後方側に向かって凸の線」に相当する（請求項５）。線Ｌ２は軸（後方側軸）Ｐ２を持つ、二点鎖線で示す円筒面（円柱）の上側の底面の内、回転軸Ｏ側に向かって凸となった太い線であり、後述の「回転軸側に向かって凸の線」に相当する（請求項５）。線Ｌ２は工具本体の後方側に向かって凸の曲線とも言える。

図６に示す円筒面は先端側凹面８、９と後方側凹面１０、１１の表面が形成する曲面の例示に過ぎず、曲面には規則的な曲面と不規則な曲面があり、形状は任意である。曲面は平面を含む。但し、先端側凹面８、９の表面と後方側凹面１０、１１の表面は同一の形状の曲面を形成するため（請求項１）、先端側凹面８、９の表面が円柱の側面の一部であれば、後方側凹面１０、１１の表面も同一寸法の円柱の側面の一部になる。

このように請求項１の先端側凹面８、９は具体的に言えば、工具本体の回転軸Ｏ方向の後方側に向かって凸の線Ｌ１が、回転軸Ｏに対して鋭角の角度をなす先端側軸Ｐ１との距離を一定に保ったまま、先端側軸Ｐ１に沿って平行移動したときの曲面をなす（請求項５）。後方側凹面１０、１１は回転軸Ｏ側に向かって凸の線Ｌ２が、回転軸Ｏに対し、先端側軸Ｐ１より小さい鋭角の角度をなす後方側軸Ｐ２との距離を一定に保ったまま、後方側軸Ｐ２に沿って平行移動したときの曲面をなす（請求項５）。

曲線Ｌ１が先端側軸Ｐ１に沿って平行移動する方向は砥石としての回転体Ｑが平行移動するときの平行移動の方向である。「曲線Ｌ１が先端側軸Ｐ１に沿って平行移動したときの軌跡」は曲線Ｌ１が平行移動したときになぞった跡である。先端側凹面８、９が形成する曲面は工具本体の後方側に向かって凸の曲面を形成し、先端側凹面８、９の表面自体は凹曲面を形成する。曲線Ｌ２が後方側軸Ｐ２に沿って平行移動する方向も砥石としての回転体Ｑが平行移動するときの平行移動の方向である。後方側凹面１０、１１の表面が形成する曲面は工具本体の後方側に向かって、または回転軸Ｏ側に向かって凸の曲面を形成し、先端側凹面８、９の表面自体は凹曲面を形成する。

図７に示すように砥石である回転体Ｑが平行移動するときに各ギャッシュの曲面が形成される点に着目すれば、先端側凹面８、９を形成する曲面（円筒面）の母線Ｌ３、または先端側軸Ｐ１が回転軸Ｏとなす鋭角の角度θ１より、後方側凹面１０、１１を形成する曲面の母線Ｌ４、または後方側軸Ｐ２が回転軸Ｏとなす鋭角の角度θ２は小さい（θ１＞θ２）（請求項１）。先端側凹面８、９と後端側凹面１０、１１がこの要件を満たすことで、本要件を備えない場合との対比では、先端側凹面８、９が形成されている工具本体（エンドミル）先端部の心厚が相対的に大きくなり、工具本体先端部の剛性が高まる。この関係で、回転体Ｑが後方側凹面１０、１１を形成するときの移動方向（Ｐ２）は、先端側凹面８、９を形成するときの移動方向（Ｐ１）より、回転軸Ｏの方向に近くなる。なお、図６、図７は先端側凹面８、９と後方側凹面１０、１１が円筒面の一部をなすと仮定した場合を示しているが、先端側凹面８（９）と後方側凹面１０（１１）は円筒面の一部をなすとは限らない。

先端側凹面８（９）と後方側凹面１０（１１）が同一形状の曲面を形成することで、母線Ｌ３、Ｌ４に直交する断面で先端側凹面８、９の曲面と後方側凹面１０、１１の曲面を見れば、図８－（ａ）、（ｂ）に示すようにそれぞれの曲線が同一である場合と、一方の曲線が他方の曲線の一部である場合がある。なお、先端側凹面８（９）の母線Ｌ３に直交する断面形状と、後端側凹面１０（１１）の母線Ｌ４に直交する断面形状は厳密には楕円であるが、図８では便宜的に円形断面として示している。図７は回転体Ｑが回転軸Ｏに対して角度を変えて２段階に平行移動するときの母線Ｌ３、Ｌ４と工具本体との関係を示している。

回転体Ｑが平行移動中、回転軸Ｏ側に接近すれば、ギャッシュ断面の曲線（Ｌ１、Ｌ２）は長くなり、回転軸Ｏから遠ざかれば、ギャッシュ断面の曲線は短くなる。短い曲線は長い曲線の一部になるため、一方の曲線Ｌ１（Ｌ２）が他方の曲線Ｌ２（Ｌ１）の一部である場合と同一である場合があり、一方の曲面が他方の曲面の一部を形成する場合と同一である場合があることになる。曲線Ｌ１、Ｌ２は直線を含む。

上記した「曲線Ｌ１、Ｌ２が軸Ｐ１、Ｐ２との距離を一定に保ったまま、軸Ｐ１、Ｐ２に沿って平行移動したときの細線で示す曲面」は図６に示す円筒面で言えば、軸Ｐ１、Ｐ２との間に距離を置いた母線Ｌ３、Ｌ４が軸Ｐ１、Ｐ２を基準に回転するときに形成される曲面の一部である、とも言える。なお、図６に示す円筒面は例示であるため、軸Ｐ１、Ｐ２を基準に移動する母線Ｌ３、Ｌ４は直線とは限らず、軸Ｐ１、Ｐ２を基準に平行移動等することもある。

曲線Ｌ１、Ｌ２が軸Ｐ１、Ｐ２に沿って平行移動したときに形成される曲面は、工具本体を研削し、工具本体にギャッシュを形成するための、図７に示す砥石としての回転体Ｑの表面が（回転体Ｑの回転軸Ｃ回りに回転しながら）平行移動するときに形成される曲面でもある。そのときの平行移動の方向が母線Ｌ３、Ｌ４の方向になる。

各ギャッシュの表面を形成する曲面が、図７に示す回転体Ｑが平行移動して形成される曲面であるとした場合、図８－（ａ）に示す先端側凹面８、９の曲面と、これに連続する（ｂ）に示す後方側凹面１０、１１の曲面を平行移動の方向に直交する断面で見たときの曲線は、互いに重ね合わせた場合、重なる形状を有する。すなわち、図８－（ａ）に示す曲線と（ｂ）に示す曲線を重ねれば、（ａ）に示す曲線と（ｂ）に示す曲線の内、短い側（（ｂ））の曲線の全長が長い側（（ａ））の曲線の一部になる。図８－（ａ）に示す先端側凹面８、９の曲線は図６に示す曲線Ｌ１に相当し、（ｂ）に示す後方側凹面１０、１１の曲線は図６に示す曲線Ｌ２に相当する。図６では先端側凹面８、９の曲面を、母線Ｌ３を持つ円筒面で表し、後方側凹面１０、１１の曲面を、母線Ｌ４を持つ円筒面で表している。

図８－（ａ）に示す先端側凹面８、９を表す曲線と、（ｂ）に示す後方側凹面１０、１１を表す曲線は円弧の一部の周方向両側に、円弧より曲率の小さい曲線がつながり、その先に直線がつながった線の組み合わせになっている。（ａ）、（ｂ）に示す各円弧の周方向の中央が後述の内側ギャッシュ８、９の表面の最も深い位置を通る線Ｌ５と、外側ギャッシュ１０、１１の表面の最も深い位置を通る線Ｌ６であり（請求項４）、各円弧の中心（曲率中心）が図６に示す先端側軸Ｐ１と後方側軸Ｐ２になっている。

ここで、前記した特許文献３に注目すれば、工具本体の先端部を回転軸Ｏ方向の先端面側から見たとき、子底刃すくい面の半径方向（子底刃の長さ方向）の多くの区間を切屑排出溝に面する状態にある（図２）。このことから、工具本体の先端面寄りの部分の心厚が小さくなる結果、エンドミル先端部の振動に対する剛性が低下し易い。

これに対し、本発明では各切れ刃の回転方向前方側に先端側凹面８、９と後方側凹面１０、１１が形成されることで、切屑排出溝７が先端面の中心Ｏ寄りに深く入り込む形にはならない。結果的に特許文献３との対比では全ギャッシュの容積（チップポケット）が小さくなるため、エンドミル１の、切削時の振動に対する剛性が上昇する。

併せて本発明では先端側凹面８、９を形成する曲線Ｌ１の基準となる先端側軸Ｐ１と回転軸Ｏとのなす鋭角の角度θ１より、後方側凹面１０、１１を形成する曲線Ｌ２の基準となる後方側軸Ｐ２と回転軸Ｏとのなす鋭角の角度θ２が小さい（θ１＞θ２）。このことから、両角度θ１、θ２が等しい場合（θ１＝θ２）より、両ギャッシュの容積の合計が小さくなるため、剛性の低下は抑えられる。このことは、容積の合計が同一の場合でも、工具本体先端部の剛性が高められることを意味する。角度θ１は先端側凹面８、９の曲面を形成する母線Ｌ３と回転軸Ｏとのなす角度でもあり、角度θ２は後方側凹面１０、１１の曲面を形成する母線Ｌ４と回転軸Ｏとのなす角度でもある。

また先端側凹面８、９と後方側凹面１０、１１が同一形状の凹曲面を形成することで（請求項１）、切れ刃が被削材を切削し、先端側凹面８、９内に入り込んだ切屑が後方側凹面１０、１１へ誘導され易く、後方側凹面１０、１１に入り込んだ切屑は切屑排出溝７へ誘導され易い。従って先端側凹面８、９から後方側凹面１０、１１への切屑の排出と、後方側凹面１０、１１から切屑排出溝７への切屑の排出が生じ易い。

詳しく言えば、先端側凹面８、９と後方側凹面１０、１１が同一形状の凹曲面であることで、先端側凹面８、９内を移動する（流れる）切屑が先端側凹面８、９から受ける抵抗の大きさと、後端側凹面１０、１１内を移動する切屑が後端側凹面１０、１１から受ける抵抗の大きさが等しくなるか、同程度になる。結果として、２つの凹面間での切屑の流れに違いが生じにくく、切屑が先端側凹面８、９から後端側凹面１０、１１へ移動した後も、後端側凹面１０、１１内で個々の切屑の進行方向が揃うため、切屑間での進路の妨害が生じにくくなる。言い換えれば、個々の切屑の、切屑排出溝７に移行するまでの移動距離が短縮されるため、ギャッシュ全体の切屑排出性が向上する。

特に先端側凹面８、９から後方側凹面１０、１１へかけて連続した曲面でつながっていれば（請求項２）、先端側凹面８、９内の切屑の後方側凹面１０、１１への移動とその後の切屑排出溝７への排出は一層、円滑になる。「連続した曲面でつながる」とは、先端側凹面８、９の表面と後方側凹面１０、１１の表面との間に凸となる境界線がないことを言う。回転体Ｑの平行移動時の様子で説明すれば、「連続した曲面」は、先端側凹面８、９が形成されるときの回転体Ｑの平行移動から、後方側凹面１０、１１が形成されるときの回転体Ｑの平行移動に移行するときに移動の軌跡が直線ではなく、図７に移行面１２、１３として示す曲線を描くことで形成される。移行面１２、１３は工具本体の縦断面上、表面側へ凸の曲面を形成する。

また平行移動する曲線Ｌ１、Ｌ２の基準となる先端側軸Ｐ１と後方側軸Ｐ２が同一平面内に位置していれば（請求項３）、先端側凹面８、９と後方側凹面１０、１１の表面の谷部分が、工具本体の先端部を先端面側から見たときの半径方向中心側から外周側へ向かう道筋が同一直線状になり、切屑の移動距離がより短縮されるため、切屑の、より速やかで、円滑な排出が促される。「同一平面内に位置する」とは、１枚の平面上に先端側軸Ｐ１と後方側軸Ｐ２が乗っていることを言い、平面の面内方向に見れば、先端側軸Ｐ１と後方側軸Ｐ２が同一直線上に位置することを言う。この場合、各ギャッシュの表面は谷部分に限らず、谷部分以外のいずれの部分に注目しても、工具本体の半径方向中心側から外周側へ向かう同一直線状の道筋を形成する。

ギャッシュが例えば特許文献３のように単なる凹曲面である場合、各ギャッシュ内の切屑は切屑排出溝側に隣接するギャッシュ側、または切屑排出溝側へは最短距離を通過せずに排出される。特許文献３の第一ギャッシュ７（先端側凹面相当）と第二ギャッシュ８（後方側凹面相当）との間の境界線３１が第一ギャッシュ７と第二ギャッシュ８の凹曲面より凸の稜線を形成する場合（段落００３８）、第一ギャッシュ７内の切屑は境界線３１までの間、第一ギャッシュ７の凹曲面（凹曲線）に沿って移動した後に境界線３１を経由し、第二ギャッシュ８内に入り込むため、境界線３１までは最短距離にはならない。工具本体の回転軸Ｏを通る断面で見れば、切屑は第一ギャッシュ７内で凹曲線に沿って移動した後に境界線３１を越えることになる。

これに対し、先端側軸Ｐ１と後方側軸Ｐ２が同一平面内に位置していれば（請求項３）、先端側凹面８、９と後方側凹面１０、１１との間に明確な境界線が表れるか否かに拘わらず、先端側凹面８、９内の切屑は先端側凹面８、９から境界線まで直線上を移動して後方側凹面１０、１１内に入り込む。同様に後方側凹面１０、１１と切屑排出溝７との間に明確な境界線が表れるか否かに拘わらず、後方側凹面１０、１１内の切屑は後方側凹面１０、１１から境界線まで直線上を移動して切屑排出溝７内に入り込む。切屑が直線上を移動することで、いずれかの空間内の切屑は最短距離を移動して隣接する空間内に移行することになる。

少なくとも先端側凹面８、９と後方側凹面１０、１１との間に明確な境界線が表れるか否かに拘わらず、先端側軸Ｐ１と後方側軸Ｐ２が同一平面内に位置していれば（請求項３）、境界線が先端側凹面８、９と後方側凹面１０、１１の表面より凸の稜線になることはない。従って先端側凹面８、９内の切屑が境界線を通過するときに境界線から抵抗を受けることがないため、切屑は境界線を抵抗なく通過することができる。

更に先端側軸Ｐ１と後方側軸Ｐ２を含む平面の面内方向に見たとき、先端側凹面８、９の表面の最も深い位置（シャンク部寄り）を通る線Ｌ５と、後方側凹面１０、１１の表面の最も深い位置（回転軸Ｏ寄り）を通る線Ｌ６が同一直線上にあれば（請求項４）、先端側凹面８、９内の切屑の後方側凹面１０、１１への移動とその後の切屑排出溝７への排出がより円滑になり、切屑の排出効率がより向上する。ギャッシュの表面の最も深い位置を通る線Ｌ５、Ｌ６は、実質的にはギャッシュの表面の最も深い位置を通る線を含む直線である。

上記したエンドミルは、円柱形の工具本体に対し、回転体Ｑである砥石を回転体Ｑの回転軸Ｃ回りに回転させながら、砥石の表面を先端側軸Ｐ１に沿い、平行移動させて先端側凹面８、９を形成し、そのまま砥石を回転体Ｑの回転軸Ｃ回りに回転させながら、砥石の表面を後方側軸Ｐ２に沿い、平行移動させて後方側凹面１０、１１を形成することで製作される（請求項６）。

切れ刃の回転方向前方側の、半径方向中心側に先端側凹面を形成し、先端側凹面の切屑排出溝側に後方側凹面を形成し、先端側凹面と後方側凹面を互いに重なる形状に形成するため、切れ刃が被削材を切削し、先端側凹面内に入り込んだ切屑を後方側凹面へ誘導し易く、後方側凹面に入り込んだ切屑を切屑排出溝へ誘導し易い。特に先端側凹面内を通過する切屑の流れと、後端側凹面内を通過する切屑の流れとが揃い、切屑同士が進路を妨害し合うことなく、円滑に流れるため、切屑を切屑排出溝へ速やかに排出することができる。

また先端側凹面の曲面を形成する曲線の基準となる先端側軸と回転軸とのなす鋭角の角度より、後方側凹面の曲面を形成する曲線の基準となる後方側軸と回転軸とのなす鋭角の角度が小さいことで、先端側凹面の容積が後方側凹面の容積よりも相対的に小さくなる形状であっても、先端側凹面内における切屑の滞留が抑制されるため、工具先端部の剛性を維持しながらも、切屑排出性を従来よりも向上させることができる。

エンドミルの先端面を示した端面図である。 図１に示すエンドミルをｘ－ｘ線方向に見たときの斜視図である。 図１に示すエンドミルをｙ－ｙ線方向に見たときの斜視図である。 本発明のエンドミルのシャンク部を含めた全体を示した側面図である。 先端側凹面の表面を形成する曲面の最も深い位置を通る線と回転軸とのなす角度θ１と、後方側凹面の表面の最も深い位置を通ると回転軸とのなす角度θ２との関係を示した斜視図である。 工具本体の回転軸Ｏに対して傾斜した軸（先端側軸と後方側軸）Ｐ１、Ｐ２に沿って曲線Ｌ１、Ｌ２が平行移動したときに形成される曲面が、砥石としての回転体が平行移動したときに形成される円筒面であると仮定した場合の曲面と、回転軸Ｏとの関係を示した斜視図である。 砥石としての回転体の平行移動によって形成される先端側凹面の曲面と、後方側凹面の曲面との関係を示した概要立面図である。 （ａ）は図７におけるａ－ａ線断面図、（ｂ）は図７におけるｂ－ｂ線断面図である。

図１～図３は工具本体の回転軸Ｏ方向の先端部側に、先端部を回転軸Ｏ方向の先端面側から見たときに、半径方向中心側から外周側へかけて連続し、工具本体の回転方向ｒに隣り合って配列する複数本の切れ刃としての底刃４を有する切れ刃部２を備えたエンドミル１の製作例を示す。工具本体の回転方向ｒに隣り合う各切れ刃（底刃４）の回転方向前方側に切屑排出溝７が形成される。以下、切れ刃を底刃４と言う。半径方向の中心は回転軸Ｏでもある。

各底刃４の回転方向前方側の半径方向中心側に先端側凹面としての先端側ギャッシュ８、９が形成され、各底刃４の回転方向前方側の半径方向外周側に後方側凹面としての後方側ギャッシュ１０、１１が形成される。後方側ギャッシュ１０、１１は先端側ギャッシュ８、９の切屑排出溝７側に位置し、先端側ギャッシュ８、９と切屑排出溝７に連通する。図面では底刃４が、底刃４の半径方向中心側の端部が相対的に中心寄りに位置する親底刃４１と、底刃４の中心側の端部が親刃４１の中心寄りの端部より半径方向外周側に位置する子底刃４２とに区別される場合の例を示しているが、親底刃４１と子底刃４２の違いがない場合もある。以下では底刃４が親底刃４１と子底刃４２とに区別される場合の例を説明する。

図面ではまた、図４に示すような金型の隅部の加工に適する、首下長の長い小径エンドミルの例を示しているが、本発明のエンドミル１は図４に示す形態には限られない。図１～図３は図４に示す切れ刃部２の軸方向反対側のシャンク部３を除いた切れ刃部２側の先端部分を示している。図面では特にエンドミル１が、底刃４１、４２と外周刃６との間に、双方に連続するコーナーＲ刃５が形成されたラジアスエンドミルの場合の例を示しているが、エンドミル１はコーナーＲ刃５がないスクエアエンドミルの場合もある。

図示の例では底刃４が親底刃４１と子底刃４２とに区別されることに対応し、先端側ギャッシュ８、９は親底刃４１の回転方向前方側に位置する親刃先端側ギャッシュ８と、子底刃４２の回転方向前方側に位置する子刃先端側ギャッシュ９とに区別されている。また後方側ギャッシュ１０、１１は親刃先端側ギャッシュ８の切屑排出溝７側に連続する親刃後方側ギャッシュ１０と、子刃先端側ギャッシュ９の切屑排出溝７側に連続する子刃後方側ギャッシュ１１とに区別されている。

親底刃４１は図１に示すように切れ刃部２を回転軸Ｏ方向の先端面側から見たときの半径方向中心（回転軸）Ｏ、もしくはその付近から外周側の端部まで連続する。「回転Ｏ方向の先端面」は工具本体（エンドミル１）の先端面のことを言う。以下では「回転軸Ｏ方向」を「軸方向」とも言い、「先端面」を「端面」とも言う。子底刃４２は親底刃４１に工具本体の回転方向ｒに間隔を置き、切れ刃部２を軸方向の端面側から見たときの半径方向中心Ｏ側より外周寄りの位置から外周側へかけて連続する。

親底刃４１と子底刃４２は中心（回転軸）Ｏに関して対（点対称）になるように形成される。親底刃４１の中心Ｏ側の部分は中心Ｏか、その付近まで連続することから、図面では工具本体の先端部を端面側から見たとき、親底刃４１の逃げ面４１ｂ（以下、親底刃逃げ面４１ｂ）を、中心Ｏを挟んだ側に位置する親底刃逃げ面４１ｂに帯状に連続させている。この場合、中心Ｏを挟んで両側に位置する親底刃逃げ面４１ｂ、４１ｂが回転方向ｒに幅を持ったまま連続することで、親底刃４１に一定の剛性が確保される。「親底刃逃げ面４１ｂ」は図示の例では親底刃２番面である。

親刃先端側ギャッシュ８は図１、図２に示すように親底刃４１のすくい面４１ａ（以下、親底刃すくい面４１ａ）と、この親底刃４１に回転方向ｒ前方側に隣接する子底刃４２の逃げ面４２ｂ（以下、子底刃逃げ面４２ｂ）との間に形成される。親刃先端側ギャッシュ８は親底刃すくい面４１ａに面し、親底刃すくい面４１ａに連続する。「子底刃逃げ面４２ｂ」は図示の例では子底刃２番面である。

コーナーＲ刃５が形成された場合、図２、図３に示すように親底刃すくい面４１ａの半径方向外周側にコーナーＲ刃５のすくい面５ａが連続し、すくい面５ａの半径方向外周側に外周刃６のすくい面６ａが連続する。後述の子底刃４２のすくい面４２ａの半径方向外周側にもコーナーＲ刃５のすくい面５ａは連続し、すくい面５ａの半径方向外周側に外周刃６のすくい面６ａが連続する。外周刃６の回転方向後方側には逃げ面（２番面）６ｂが形成される。親底刃すくい面４１ａとこれに連続するすくい面５ａは境界（境界線）のない連続した同一面（平面と曲面を含む）をなし、子底刃４２のすくい面４２ａとこれに連続するすくい面５ａも境界（境界線）のない連続した同一面（平面と曲面を含む）をなす。

親刃先端側ギャッシュ８は親底刃すくい面４１ａと、その親底刃４１の回転方向ｒ前方側に位置する子底刃逃げ面４２ｂの回転方向ｒ後方側に形成される先端側ギャッシュ面８ａとから構成される。図１～図３は先端側ギャッシュ面８ａが親刃先端側ギャッシュ８内で凹曲面として明確に表れるか、明確には表れず、全体が凹曲面をなす親刃先端側ギャッシュ８の一部になっている場合の例を示している。

先端側ギャッシュ面８ａは図２に示すように子底刃逃げ面４２ｂと、子底刃逃げ面４２ｂの回転方向後方側に形成された３番面４２ｃ（以下、子底刃３番面４２ｃ）とに跨って形成される。子底刃３番面４２ｃは子底刃４２に連続するコーナーＲ刃５の逃げ面（２番面）５ｂの回転方向後方側に位置するため、コーナーＲ刃５の３番面を兼ねる。

図１に示すように子底刃４２の回転方向前方側で、親刃先端側ギャッシュ８の回転方向前方側に、親刃先端側ギャッシュ８に連通する子刃先端側ギャッシュ９が形成される。言い換えれば、子刃先端側ギャッシュ９は基本的には図３に示すように子底刃４２のすくい面４２ａ（以下、子底刃すくい面４２ａ）、またはその半径方向中心側に連続する部分の回転方向前方側の面（曲面）と、この子底刃４２に回転方向ｒ前方側に隣接する親底刃逃げ面４１ｂとの間に形成される。子刃先端側ギャッシュ９は図１、図３に示すように子底刃すくい面４２ａより半径方向の中心Ｏ寄りに位置し、親刃先端側ギャッシュ８の回転方向ｒ前方側に隣接している。

子刃先端側ギャッシュ９が親刃先端側ギャッシュ８の回転方向ｒ前方側に位置することで、親底刃４１が切削し、親刃先端側ギャッシュ８内に入り込んだ切屑の一部は子刃先端側ギャッシュ９内に入り（回り）込み得る状態にある。このため、親刃先端側ギャッシュ８内の切屑は親刃先端側ギャッシュ８の切屑排出溝７側に隣接する後述の親刃後方側ギャッシュ１０と子刃先端側ギャッシュ９に分散し得る。

図示の例では底刃４が親底刃４１と子底刃４２とに区別され、子底刃４２が半径方向中心Ｏ側より外周寄りの位置から形成されることに対応し、図１～図３に示すように親刃先端側ギャッシュ８と子刃先端側ギャッシュ９との間に先端面側に凸の稜線をなす境界線８１が表れている。前記した「子底刃すくい面４２ａの半径方向中心側に連続する部分」は親刃先端側ギャッシュ８と子刃先端側ギャッシュ９との間の境界線８１である。

子刃先端側ギャッシュ９は子底刃すくい面４２ａ、または境界線８１の回転方向前方側の面（曲面）と、その子底刃４２の回転方向ｒ前方側に位置する親底刃逃げ面４１ｂの回転方向ｒ後方側に形成される先端側ギャッシュ面９ａとから構成される。子刃先端側ギャッシュ９は図３に示すように子底刃すくい面４２ａには面せず、直接には連続しない場合と、子底刃すくい面４２ａに面し、子底刃すくい面４２ａに連続する場合がある。

図１は先端側ギャッシュ面９ａが子刃先端側ギャッシュ９内で面（平面と曲面を含む）として明確に表れない場合の例を示している。先端側ギャッシュ面９ａは図３に示すように親底刃逃げ面（２番面）４１ｂと、親底刃逃げ面４１ｂの回転方向後方側に形成された３番面４１ｄ（以下、親底刃３番面４１ｄ）とに跨って形成される。親底刃３番面４１ｄは親底刃４１に連続するコーナーＲ刃５の逃げ面５ｂの回転方向後方側に位置するため、コーナーＲ刃５の３番面を兼ねる。親底刃逃げ面４１ｂが例えば２番面と３番面とに２分割される場合、ここで言う親底刃３番面４１ｄは４番面になる。

子刃先端側ギャッシュ９は親底刃逃げ面４１ｂの子底刃４２側の境界線４１ｃに沿って形成される。子刃先端側ギャッシュ９の領域、すなわち先端部（切れ刃部２）の端面を見たときの子刃先端側ギャッシュ９の平面積は境界線４１ｃに沿った区間の長さが大きい程、大きくなり、切屑収容能力が増す。このため、切屑収容能力を増す上では境界線４１ｃのより長い区間、例えば境界線４１ｃの全長の内、少なくとも半分以上の区間に沿って形成されることが適切である。図面では子刃先端側ギャッシュ９が境界線４１ｃの全長に沿って形成された場合、すなわち境界線４１ｃの全長が親底刃逃げ面４１ｂと子刃先端側ギャッシュ９との境界線である場合の例を示している。

子刃先端側ギャッシュ９の切屑排出溝７側には、図３に示すように子刃先端側ギャッシュ９と切屑排出溝７に空間的に連続し、子刃先端側ギャッシュ９と異なる面をなす子刃後方側ギャッシュ１１が形成される。子刃後方側ギャッシュ１１は子底刃４２の回転方向前方側に位置し、その子底刃すくい面４２ａを構成する。同様に親刃先端側ギャッシュ８の切屑排出溝７側には、図２に示すように親刃先端側ギャッシュ８と切屑排出溝７に空間的に連続し、親刃先端側ギャッシュ８と異なる面をなす親刃後方側ギャッシュ１０が形成される。親刃後方側ギャッシュ１０は親底刃４１の回転方向前方側に位置し、その親底刃すくい面４１ａを構成する。

子刃先端側ギャッシュ９と子刃後方側ギャッシュ１１との間には基本的に明確な境界線は表れないが、図１～図３では子刃先端側ギャッシュ９の領域と子刃後方側ギャッシュ１１の領域を区別するために、便宜的に境界線に相当する線を二点鎖線で示している。親刃先端側ギャッシュ８と親刃後方側ギャッシュ１０との間にも基本的に明確な境界線は表れないが、図面では親刃先端側ギャッシュ８と親刃後方側ギャッシュ１０との間の境界線に相当する線を二点鎖線で示している。

子刃先端側ギャッシュ９と子刃後方側ギャッシュ１１との間、及び親刃先端側ギャッシュ８と親刃後方側ギャッシュ１０との間に明確な境界線が表れないことは、先端側ギャッシュ８、９の表面から後方側ギャッシュ１０、１１の表面へかけて連続した曲面でつながっていること、とも言える。このことは、図７に示すように後述の円筒面の先端側軸Ｐ１と後方側軸Ｐ２、及び母線Ｌ３と母線Ｌ４が角度をなして交わらず、二点鎖線で示す曲線を描いて先端側軸Ｐ１が後方側軸Ｐ２に移行し、母線Ｌ３が母線Ｌ４に移行することでもある。「連続した曲面」は曲率が一定の曲面と、曲率が連続的に変化する曲面を含む。図７に二点鎖線で示す曲線は先端側ギャッシュ８、９の表面から後方側ギャッシュ１０、１１への移行面１２、１３を表している。

子刃後方側ギャッシュ１１は子底刃すくい面４２ａに面するため、子底刃すくい面４２ａと、子刃先端側ギャッシュ９、または先端側ギャッシュ面９ａの切屑排出溝７側に形成される後方側ギャッシュ面１１ａとから構成される。図１は後方側ギャッシュ面１１ａが子刃後方側ギャッシュ１１内で面（平面と曲面を含む）として必ずしも明確に表れない場合の例を示している。親刃後方側ギャッシュ１０は親底刃すくい面４１ａに面するため、親底刃すくい面４１ａと、親刃先端側ギャッシュ８の切屑排出溝７側に形成される後方側ギャッシュ面１０ａとから構成される。図１は後方側ギャッシュ面１０ａが親刃後方側ギャッシュ１０内で面（平面と曲面を含む）として必ずしも明確に表れない場合の例を示している。

図１は図３に示すように子刃先端側ギャッシュ９の子底刃４２側の部分（一部）が子底刃すくい面４２ａに面するように、あるいは連続するように形成されている場合の例を示している。この例では子底刃４２が切削し、子底刃すくい面４２ａに沿って切屑排出溝７側へ排出されようとする切屑の一部が一旦、子刃先端側ギャッシュ９内に入り込み得る状態にある。このため、子底刃４２が切削した切屑が子刃後方側ギャッシュ１１内に集中して入り込むことによる切屑の詰まりが抑制され易くなっている。

図１に示す例ではまた、図２に示すように親刃後方側ギャッシュ１０の親底刃４１側の部分が親底刃すくい面４１ａに面するように形成されている。この例では親底刃４１が切削し、親底刃すくい面４１ａに沿って切屑排出溝７側へ排出されようとする切屑の一部が直接、親刃後方側ギャッシュ１０内に入り込み得る状態にある。従って親底刃４１が切削した切屑が親刃先端側ギャッシュ８と親刃後方側ギャッシュ１０に分散し易くなるため、親刃先端側ギャッシュ８と親刃後方側ギャッシュ１０のいずれか内に切屑が集中して入り込むことによる切屑の詰まりが抑制され易くなっている。

図１では切れ刃部２を先端面側から見たときの、子刃後方側ギャッシュ１１と切屑排出溝７との境界線９１が子底刃４２の長さ方向の中点よりも外周寄りの位置で子底刃４２と交わるように子刃後方側ギャッシュ１１を形成している。この場合、切れ刃部２を先端面側から見たとき、切屑排出溝７の、工具本体先端面寄りの部分が切れ刃部２の半径方向中心Ｏ側へ食い込む形にはならず、コーナーＲ刃５寄りの位置に留まるため、中心Ｏ側へ食い込む場合よりエンドミル１先端部である切れ刃部２の剛性が向上する。

工具本体の先端部を回転軸Ｏ方向の先端面側から見たとき、親刃先端側ギャッシュ８と親刃後方側ギャッシュ１０の表面は図６、図８－（ａ）、（ｂ）に示すように同一の形状の凹曲面を形成している。同様に子刃先端側ギャッシュ９と子刃後方側ギャッシュ１１の表面も同一の形状の凹曲面を形成している。この「同一形状の曲面」を分かり易くするために、便宜的に図６に示す、ギャッシュの表面の一部を形成すると想定した、曲面としての円筒面（円柱）を用いて曲面を説明する。

先端側ギャッシュ８、９の曲面は図６に示すように工具本体の回転軸Ｏ方向の後方側（シャンク部３側）に向かって凸の曲線Ｌ１が、回転軸Ｏに対して鋭角の角度θ１をなす先端側軸Ｐ１との距離を一定に保ったまま、先端側軸Ｐ１に沿って平行移動したときの軌跡が形成する曲面である。後方側ギャッシュ１０、１１の曲面は回転軸Ｏ側に向かって凸の曲線Ｌ２が、回転軸Ｏに対し、先端側軸Ｐ１より小さい鋭角の角度θ２をなす後方側軸Ｐ２との距離を一定に保ったまま、後方側軸Ｐ２に沿って平行移動したときの軌跡が形成する曲面である。

図６はまた、簡略化のために、先端側ギャッシュ８、９と後方側ギャッシュ１０、１１の表面を形成する曲面が、回転軸Ｏに対して傾斜した軸Ｐ１、Ｐ２を持つ円筒面（円柱面）であると仮定（想定）した場合の、曲面（円筒面）の母線Ｌ３、Ｌ４が回転軸Ｏに対して傾斜している様子も示している。先端側ギャッシュ８、９を形成する曲面としての円筒面の軸と母線がそれぞれＰ１、Ｌ３、後方側ギャッシュ１０、１１を形成する曲面としての円筒面の軸と母線がそれぞれＰ２、Ｌ４である。なお、母線Ｌ３、Ｌ４が軸Ｐ１、Ｐ２を中心に平行移動するときに、母線Ｌ３、Ｌ４が形成する（なぞる）、あるいは母線Ｌ３、Ｌ４の軌跡が描く曲面が図６に示す円筒面である。

図６に示す先端側軸Ｐ１と後方側軸Ｐ２は図７に示す砥石としての回転体Ｑの回転軸Ｃが平行移動するときの軌跡になる。図６、図７では簡略化のために、軸Ｐ１、Ｐ２と母線Ｌ３、Ｌ４（回転体Ｑの平行移動方向）が回転軸Ｏと交わるように記載しているが、軸Ｐ１、Ｐ２と母線Ｌ３、Ｌ４は回転軸Ｏに必ずしも交わる必要はない。回転体Ｑは工具本体を研削し、ギャッシュを形成すると想定した砥石に相当する。

上記のように工具本体の先端部を回転軸Ｏ方向の先端面側から見たときに半径方向に連続する親刃先端側ギャッシュ８と親刃後方側ギャッシュ１０の表面の形状、並びに子刃先端側ギャッシュ９と子刃後方側ギャッシュ１１の表面の形状は同一の曲面を形成する。この関係で、図６に示す先端側ギャッシュ８、９を想定した、先端側軸Ｐ１を持つ円筒面と、後方側ギャッシュ１０、１１を想定した、後方側軸Ｐ２を持つ円筒面の大きさは同一である。先端側ギャッシュ８、９の表面と後方側ギャッシュ１０、１１の表面が共に同一の形状の曲面を形成することは、図７のａ－ａ線断面図である図８－（ａ）と図７のｂ－ｂ線断面図である図８－（ｂ）に表れている。

図８－（ａ）は先端側ギャッシュ８、９の表面の、先端側軸Ｐ１（母線Ｌ３）に直交する方向の断面を、（ｂ）は後方側ギャッシュ１０、１１の表面の、後方側軸Ｐ２（母線Ｌ４）に直交する方向の断面を示す。ここに示すように後方側ギャッシュ１０、１１の表面が形成する曲面は先端側ギャッシュ８、９の表面が形成する曲面の一部になっており、後方側ギャッシュ１０、１１の表面（曲面）は先端側ギャッシュ８、９の表面（曲面）に互いに重なる形状になっている。図７のａ－ａ線の断面とｂ－ｂ線の断面上、工具本体の断面形状は厳密には楕円になるが、図８では簡略化のために円形断面として示している。

このように先端側ギャッシュ８、９の表面と後方側ギャッシュ１０、１１の表面は回転体Ｑの形状と平行移動の方向に従って決まり、後方側ギャッシュ１０、１１の表面（曲面）と先端側ギャッシュ８、９の表面（曲面）が互いに重なる形状であること以外、曲面の形状は任意である。「互いに重なる形状」とは、重なっている配置の状態を意味するのではなく、それぞれの表面を取り出せると仮定したときに、重ね合わせた場合に、重なる形状を意味する。表面（曲面）全体が重なることではなく、少なくとも一部が重なればよい趣旨である。

後方側ギャッシュ１０、１１の表面（曲面）と先端側ギャッシュ８、９の表面（曲面）が互いに重なる形状であることで、先端側ギャッシュ８、９内を通過する切屑の流れと、後端側ギャッシュ１０、１１内を通過する切屑の流れが揃い、切屑同士が進路を妨害し合うことなく、各切屑が円滑に流れ、切屑排出溝７へ速やかに排出される。このため、工具本体先端部の剛性を確保する目的で、先端側ギャッシュ８、９の心厚を後方側ギャッシュ１０、１１の心厚よりも相対的に大きくし、先端側ギャッシュ８、９の容積が後方側ギャッシュ１０、１１の容積よりも相対的に小さくなる形状にしたとしても、先端側ギャッシュ８、９内における切屑の滞留を抑制することができ、工具本体先端部の剛性を維持しつつ、切屑排出性を従来よりも向上させることができる。

特に上記のように先端側ギャッシュ８、９と後方側ギャッシュ１０、１１の表面を形成する曲面の基準となる先端側軸Ｐ１と後方側軸Ｐ２が同一平面内に位置していれば、先端側ギャッシュ８、９内の切屑は最短距離を通じて切屑排出溝７まで排出される。また先端側軸Ｐ１と後方側軸Ｐ２を含む平面の面内方向に見たとき、図８－（ａ）、（ｂ）に示すように先端側ギャッシュ８、９の表面の最も深い位置を通る線Ｌ５と、後方側ギャッシュ１０、１１の表面の最も深い位置を通る線Ｌ６が同一直線上にあれば、線Ｌ５と線Ｌ６が一本の直線になるため、先端側ギャッシュ８、９内の切屑は、より最短距離を通じて切屑排出溝７まで排出される。線Ｌ５、線Ｌ６はそれぞれ母線Ｌ３、Ｌ４でもあるから、基本的に直線である。

先端側ギャッシュ８、９の曲面と後方側ギャッシュ１０、１１の曲面は円筒面には限られないため、各曲面の、あるいは図８に示す断面上の曲線の曲率は一定とは限らない。但し、例えばギャッシュの最も深い部分の曲率が最も大きければ、ギャッシュの容積が増加するため、切屑収容能力が増す。その上、先端側ギャッシュ８、９の表面の最も深い位置を通る線Ｌ５を含む直線と、後方側ギャッシュ１０、１１の表面の最も深い位置を通る線Ｌ６を含む直線が特定され易くなり、線Ｌ５と線Ｌ６を同一線上に位置させ易くなるため、先端側ギャッシュ８、９内と後方側ギャッシュ１０、１１内の切屑の排出性を高め易くなる。

図６に二点鎖線で示す２本の円筒面は前記のように図７に示す砥石としての回転体Ｑの回転軸Ｃが工具本体の回転軸Ｏに対して一定の角度を維持したまま、回転体Ｑが平行移動した場合に回転体Ｑの表面が工具本体をなぞり（摺動し）、削り取って形成する曲面を表している。回転体Ｑの回転軸Ｃが平行移動したときの軌跡が図６の軸Ｐ１、Ｐ２である。回転体Ｑが平行移動したときに、その表面がなぞる曲面が円筒面であると仮定したときの回転体Ｑは球体であるが、実際の回転体Ｑ（砥石）の形状は任意であり、円錐形状やそれが変形した形状等もある。

図７は先端側ギャッシュ８、９と後方側ギャッシュ１０、１１の表面を形成する曲面が回転体Ｑ（砥石）の平行移動により形成されると仮定した場合の、先端側ギャッシュ８、９と後方側ギャッシュ１０、１１の形成時の様子を示す。

図７では、回転体Ｑの回転軸Ｃが工具本体の回転軸Ｏに直交する方向を向いている場合の例を示しているが、回転軸Ｏの方向に対する回転軸Ｃの方向（角度）は任意である。また上記のように先端側軸Ｐ１と後方側軸Ｐ２を含む平面の面内方向に見たとき、先端側ギャッシュ８、９の表面の最も深い位置を通る線Ｌ５を含む直線と、後方側ギャッシュ１０、１１の表面の最も深い位置を通る線Ｌ６を含む直線が同一線上にある場合、図７における軸Ｐ１と軸Ｐ２、または母線Ｌ３と母線Ｌ４は同一平面内に位置するが、必ずしもその必要はなく、異なる平面内に位置することもある。

図７に示すように回転体Ｑが先端側ギャッシュ８、９を形成するときの回転軸Ｃの平行移動の方向と、後方側ギャッシュ１０、１１を形成するときの回転軸Ｃの平行移動の方向は相違し、後方側ギャッシュ１０、１１を形成するときの平行移動の方向と回転軸Ｏとのなす角度の方が小さい。これは先端側ギャッシュ８、９内の切屑を切屑排出溝７内に移行するまで段階的に角度を変えて誘導するためである。

回転体Ｑが先端側ギャッシュ８、９を形成するときの回転軸Ｃの平行移動の方向は図６に示す円筒面の軸Ｐ１の方向であり、回転体Ｑが後方側ギャッシュ１０、１１を形成するときの回転軸Ｃの平行移動の方向は図６に示す円筒面の軸Ｐ２の方向である。回転体Ｑが先端側ギャッシュ８、９を形成するときの平行移動の方向と回転軸Ｏとのなす鋭角の角度は図５、図７に示すようにθ１であり、後方側ギャッシュ１０、１１を形成するときの平行移動の方向と回転軸Ｏとのなす鋭角の角度はθ２である。参考までに、図７に示すように図２、図３に示す切屑排出溝７の表面の最も深い位置を通る線を含む直線Ｌ７と回転軸Ｏとのなす角度をθ３とすれば、θ３＜θ２であり、整理すれば、各角度はθ３＜θ２＜θ１の関係にある。

１……エンドミル（工具本体）、
２……切れ刃部、３……シャンク部、
４１……親底刃、４１ａ……親底刃のすくい面、４１ｂ……親底刃の逃げ面（２番面）、４１ｃ……親底刃４１の逃げ面４１ｂの子底刃４２側の境界線、４１ｄ……親底刃の３番面、
４２……子底刃、４２ａ……子底刃のすくい面、４２ｂ……子底刃の逃げ面（２番面）、４２ｃ……子底刃の３番面、
５……コーナーＲ刃、５ａ……コーナーＲ刃のすくい面、５ｂ……コーナーＲ刃の逃げ面、
６……外周刃、６ａ……外周刃のすくい面、６ｂ……外周刃の逃げ面、
７……切屑排出溝、７１……切屑排出溝７の切れ刃部２側の境界線、
８……親刃先端側ギャッシュ（親刃先端側凹面）、８ａ……先端側ギャッシュ面、８１……親刃先端側ギャッシュ８の子刃先端側ギャッシュ９寄り（親刃先端側ギャッシュ８と子刃先端側ギャッシュ９との間）の境界線、
９……子刃先端側ギャッシュ（子刃先端側凹面）、９ａ……先端側ギャッシュ面、９１……切れ刃部２を先端面側から見たときの子刃後方側ギャッシュ１１と切屑排出溝７との間の境界線、
１０……親刃後方側ギャッシュ（親刃後方側凹面）、１０ａ……後方側ギャッシュ面、
１１……子刃後方側ギャッシュ（子刃後方側凹面）、１１ａ……後方側ギャッシュ面、
１２……親刃先端側凹面（親刃先端側ギャッシュ）８から親刃後方側凹面（親刃後方側ギャッシュ）１０への移行面、
１３……子刃先端側凹面（子刃先端側ギャッシュ）９から子刃後方側凹面（子刃後方側ギャッシュ）１１への移行面、
Ｐ１……先端側ギャッシュ８、９を想定した曲面（円筒面）の軸（先端側軸）、Ｌ１……回転軸Ｏ方向の後方側に向かって凸の曲線、Ｌ３……先端側ギャッシュ８、９を想定した曲面（円筒面）の母線、
Ｐ２……後方側ギャッシュ１０、１１を想定した曲面（円筒面）の軸（後方側軸）、Ｌ２……回転軸Ｏ側に向かって凸の曲線、Ｌ４……後方側ギャッシュ１０、１１を想定した曲面（円筒面）の母線、
Ｑ……回転体、Ｃ……回転体の回転軸、
Ｌ５……先端側ギャッシュ８、９の表面の最も深い位置を通る線、
Ｌ６……後方側ギャッシュ１０、１１の表面の最も深い位置を通る線、
Ｌ７……切屑排出溝７の表面の最も深い位置を通る線を含む直線。

Claims (6)

1. 工具本体の回転軸方向の先端部側に、前記先端部を回転軸方向の先端面側から見たときに半径方向中心側から外周側へかけて連続し、前記工具本体の回転方向に隣り合って配列する複数本の切れ刃と、前記各切れ刃の回転方向前方側に形成されたギャッシュと、前記ギャッシュから前記回転軸方向後方側に連続する切屑排出溝とを備え、
   前記ギャッシュは、前記回転軸と鋭角をなす先端側軸に沿って形成された先端側凹面と、前記先端側凹面の前記回転軸方向後方側に隣接し、前記回転軸と、前記先端側軸より小さい鋭角をなす後方側軸に沿って形成された後方側凹面とを含み、
   前記先端側凹面と前記後方側凹面とは互いに重なる形状をしていることを特徴とするエンドミル。
2. 前記先端側凹面と前記後方側凹面は連続した曲面でつながっ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. 前記先端側軸と前記後方側軸は同一平面内に位置していることを特徴とする請求項１、もしくは請求項２に記載のエンドミル。
4. 前記先端側軸と前記後方側軸を含む平面の面内方向に見たとき、前記先端側凹面の表面の最も深い位置を通る線と、前記後方側凹面の表面の最も深い位置を通る線が同一直線上にあることを特徴とする請求項３に記載のエンドミル。
5. 前記先端側凹面は、前記工具本体の前記回転軸方向の後方側に向かって凸の曲線が、前記回転軸に対して鋭角の角度をなす先端側軸との距離を一定に保ったまま、前記先端側軸に沿って平行移動したときの曲面をなし、
   前記後方側凹面は、前記回転軸側に向かって凸の曲線が、前記回転軸に対し、前記先端側軸より小さい鋭角の角度をなす後方側軸との距離を一定に保ったまま、前記後方側軸に沿って平行移動したときの曲面をなしていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のエンドミル。
6. 円柱形の工具本体に対し、回転体である砥石を前記回転体の回転軸回りに回転させながら、前記砥石の表面を前記先端側軸に沿い、平行移動させて前記先端側凹面を形成し、そのまま前記砥石を前記回転体の回転軸回りに回転させながら、前記砥石の表面を前記後方側軸に沿い、平行移動させて前記後方側凹面を形成し、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のエンドミルを製作することを特徴とするエンドミルの製作方法。

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