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ソ リッ ドス クエ アエ ン ドミル に よる高能率加 工のため には,刃 数 を増やす こ とや,エ ン ドミルの断面2次 モー メン トを上 げて剛 性 を高 め るこ とが有効で ある.同 時 に,切 りくずが 円滑 に排 出 さ れ るよ うに,フ ル ー トの形状 を設計す る必要 もあ る.し か し,こ れ らの仕様 をすべ て満 たす こ とは容 易では ない.切 りくずの排 出 性 とい う観 点 か らは大 きな フル ー トが有利で あるが,曲 げ剛性 が 低 下 し,振 動 を誘 発 しやす くな り,ま た,多 刃化 が困難にな る. 現在,高 切 込み加工 では2枚 または3枚 刃が,高 速低切込 み加 工で は6枚 刃 が用 い られ る場合 が多いが,高 能 率化 のた めには, よ り以上 の多刃化 が望 ま しい,ど ちらの場合 で も,切 りくず の挙 動 を把握 し,限 られ たスペー スの中で切 りくず が滑 らかに流 出す るフルー トを設計 しなければな らない。 切 りくず に注 目し,ソ リッ ドスクエアエ ン ドミル の形状 を検 討 した試み としては,切 りくず のカール半径 をも とに高剛性 エ ン ド ミル が設計 された例 がある1).ま た,近 年,切 りくず の流れ を重 視 しフルー ト形状 を設計 し,4枚 刃 での深溝切 削を実現 した報告 がある2).こ れ らの検 討では,フ ルー トの形状 は,主 に,軸 直角 断 面や 刃直 角断面上 で分析 されてい るが,切 りくず の3次 元的 な 挙動 とフル ー ト形状 の関連は明確で はない. ね じれ刃 平 フライ スの切 削過程 につ いては,エ ネルギ解析 法3), 剛塑性 有限要 素法4)に よ り3次 元で検討 され てい るが,切 れ 刃 は 直線 の傾斜刃 に近 似 され ている.直 線 刃では,通 常,切 りくず の 形状 は,上 向きカール,横 向 きカール,流 出角 で説明 され る5),6), .し か し,ソ リッ ドエ ン ドミル は一般 にね じれが大 き く,こ の 近似 は適用 で きない.ね じれ刃が切 りくず離れを促進することは, ボールエ ン ドミル につい て実験で示 され てお り8),ス クエ アエ ン ドミル で も重 要であ る. ここで は,理 論 的検 討に よ り,ね じれ刃 において は,直 線 刃 と は異な った方 向に も角速度 の成分 がある こ とを指 摘す る.さ らに, 切 りくず流出 の簡 略 なシ ミュレー シ ョンプ ログラム を作成 す る. このモデル に適 合す るエ ン ドミル として,ね じれ角 を45° とし, フル ー トに突起 を持 たせ,上 向 きカール を誘 導す るエ ン ドミル を 開発す る.こ のエ ン ドミル による側面切 削,溝 切削 の切 りくず の 3次 元的 な挙動 を示す.ま た,シ ミュ レー シ ョンで生成 され た切 りくず と実際 の切 りくず を比較 し,妥 当性 を確 認す る.

Development of a High Performance End Mill Based on the Analysis of Chip Flow.