穴を開けるためにはドリル、ねじを成型するにはタップを使用することはこれまでの記事で説明しましたね。しかし加工するには鉄鋼ブロックの幅を短くしたり、溝を付けたり、穴を大きくしたい場合もありますよね。この時に使用するのがエンドミルという工具です。しかもこのエンドミルは穴も開けることができるオールマイティな工具なんです。オールマイティーが故、いろいろな制限は出てきますが、とても便利でなくてはならない工具なのでしっかりと覚えましょう。
⬇️ドリル（穴開け） タップ（ネジ）のおさらいは以下のリンクを参照してください。⬇️
1.エンドミルの種類
エンドミルにはいろいろな形状の物があります。おおまかに分類すると以下ような種類にわけることができます。工具の断面形状が加工溝形状になるため、加工する形状に合わせて工具を選定する必要があります。
センタ穴付きスクエア：汎用性があるが、センタに刃がないため縦方向の切り込みができない。 センタレススクエア：センタ中心に刃が構成されてなく、中心に刃があることで縦方向の切り込みができる。 ボールエンドミル：加工溝がＲ形状にすることができる。 ラジアスエンドミル：隅Ｒが大きいため、ｴｯｼﾞに加わる負荷が小さいことで切削効率が高い。また曲面形状の加工ができる。
2.エンドミルで加工できる形状
エンドミルには刃が外径面と底面にもあるため、1本で全方向の加工ができます。そのためエンドミル形状によりますが、さまざまな形状の加工ができます。以下にその一例を示します。
3.エンドミルの隅Ｒ
上の図面ですが、物理的に加工できるものとできないものがあります。わかりますか？これまでの説明の通り、エンドミルのエッジ形状にはさまざまなものがあり、その形状が加工物に転写されることは理解できると思います。さて、この質問の答えは「左図は加工できる」「右図は加工できない」になります。理由としては、エンドミルは円形状であり、どんなに工具径が小さくてもＲ形状は加工物に転写されるからです。なお、工具進行方向がＸＹ平面またはＸＺ ＹＺ平面であると加工できる形状も変わるので注意が必要です。
たまに加工方法を理解していない人が図面を書くと、上記のようなの形状を切削加工で作るような設計をします。希望するＲ形状を考慮して設計しないとオス型とメス型を組み合わせるような部品の場合、うまく組付かないなんてことも発生します。これは加工技術の知識が乏しい設計者がやりがちなあるあるなんです。
4.エンドミルを用いた穴加工
穴をあけるためにはドリルを使用しますが、エンドミルでも穴開け加工ができない訳ではないんです。あいまいな言い方をするには理由があります。ドリルでもエンドミルでも工具の中心はどんなに高い回転数であっても回転していません。当然回転していないのであれば加工することができません。ドリルの先端は円錐形状なので中央に負荷が集中し、両側の刃が加工物に食いついて加工されます。しかしエンドミルの底面はフラットな形状なので、工具に加わる負荷が工具全域に分散され、加工物が切り刃に食いつかないのです。そのためエンドミルで穴を開けるには以下のような方法があります。
①：下穴を開ける。 例えばφ10の穴を開けるために、1/3程度の下穴径(φ3～4)をドリルで開けてからエンドミルで加工する。 ※センタ穴付きのエンドミルは注意は下穴径を考慮する。 ※センタレスエンドミルは下穴加工なしで加工は可能ですが、縦方向の切り込み量が少なくなるため効率が悪い。 ②：穴をくり広げる あらかじめ、エンドミルがすっぽりと入る穴をドリルで加工し、その穴から必要な径に穴を調整します。 ③：ヘリカル加工 エンドミルの底刃は縦方向の負荷に弱いが横方向(側面)の負荷には強いため、横方向に負荷を加えて加工する。工具を螺旋状の円弧を描くようにします。
5.まとめ
- 「センタ穴付き」「センタレス」「ボール」「ラジアス」の種類がある。
- 「肩部」「溝」「Ｒ溝」「凸削出」「曲面削出」「長穴」などさまざまな形状に加工できる。
- 隅Ｒはエンドミル径がそのまま転写されるため、内Ｒ形状の最小には限界がある。
- 穴を開けるためには「下穴」「穴のくり広げ」「ヘリカル切削」が挙げられる。
エンドミルを使用するにはマシニングセンタやフライス盤などを使用する必要があります。過去にボール盤でエンドミル加工をやろうとした強者がいましたが、加工物の固定ができなく穴はガタガタになり、エンドミルも破損しました。まずはエンドミルという工具があり、その工具で加工できる形状を知るで、その加工形状に合わせて加工機を選定することを学びましょう。
以上です。
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