エンドミル

ピックフィードとカスプハイト

ボールエンドミルによる側面加工では、aeの代わりにピックフィードpf（切込み間隔）が多く用いられます。右図に示すように、水平面を加工する場合はaeがpfに等しくなりますが、傾斜面を加工する場合は傾斜面に沿った方向の切込み量ae'がpfに等しくなります。apとaeを大きくすれば加工能率が上がりますが、工具と工作機械にかかる負荷が大きくなり、ビビリや工具損傷の原因となります。

 

ボールエンドミルやラジアスエンドミルで加工する際の理論上の仕上げ面あらさは、カスプハイトhであり、カスプハイトとピックフィードの関係を右記計算式に示します。

 

ピックフィードを大きくすれば加工時間は短くなりますが仕上げ面あらさは粗くなり、ピックフィードを小さくすれば仕上げ面あらさは良くなりますが加工時間が長くなります。

アップカットとダウンカット

エンドミルの回転方向と被削材の移動方向は２通りあります。左下図のダウンットは右図（a）に相当し、アップカットは(b)のセット位置に相当します。軸方向の切込み量が大きくなりがちなソリッドエンドミルの加工方法では径方向の切込み量を小さくせざるを得ないため、フェースミーリングカッタで好ましくないとされるセット位置になります。したがってエンドミル加工では不安定でビビリやすい加工といえます。

アップカットとダウンカット（溝加工）

溝加工時のたおれは。アップカット側に倒れた状態になります。その理由は次の通りです。

（ステップ１）

アップカット側で切れ刃ABの切削が始まると、そこにかかる主分力（オレンジ色矢印）は斜め左下方向を向き、エンドミルはアップカット側にたわみます。

（ステップ２）

切削が進行して、切れ刃ABにかかる主分力（オレンジ矢印）は水平方向を向き、エンドミルはさらにアップカット側にたおれることになります。

ただしこのときの溝の壁付近ではダウンカット側もアップカット側も切削を行っていないので、壁のたおれには影響を及ぼすことはありません。

（ステップ３）

さらに切削が進行してダウンカットで切削する位置に来ると、主分力は斜め左方向を向き、アップカット側からそれてたおれの量が減りますが、エンドミルは依然としてアップカット側に傾いたままです。

このとき反対側の切れ刃A'が被削材に食い込み、過切削をすることで壁のたおれが発生します。

アップカットとダウンカット:加工方法

フェースミーリングと同様に、エンドミル加工でも一般にダウンカットで切削します。アップカットで切削するのは、テーブル送り機構に遊びのある機械を使う場合や、黒皮（鋳物肌のこと）や砂かみ（鋳物表面近くに含まれている砂のこと）のある加工物を加工する場合です。黒皮や砂かみのある加工物をアップカットで切削するのは、切れ刃が黒皮や砂かみの面に直接当たって損傷しないようにするためです。

 

右図は側面加工時のエンドミルのたおれの状態を示したものです。ダウンカットでは切削抵抗を受けてエンドミルが被削材から逃げる方向にたわみが発生し、そのたわみにより加工面のたおれが発生します。

 

アップカットでもエンドミルは切削抵抗を受けてたわみますが、そのたわむ方向は被削材に食い込む方向であり、その結果、加工面にうねりの谷部が生じます。そのたわみ量は底刃が被削材から抜ける直前が最も大きくなり、そのときに仕上げ面を削る切れ刃の位置が谷部となります。