エンドミルとは？種類・構造・その他切削工具との違いを解説

エンドミルはフライス加工などに用いられる切削工具で、幅広い形状の加工に対応できるのが特徴です。しかし、形状や刃数の違いによって種類が多く、使い分けが難しい工具でもあります。

そこで今回は、エンドミルの種類や構造、材質についてくわしく解説していきます。見た目が似ている工具との違いもまとめているので、ぜひ最後までご覧ください。

エンドミルとは

エンドミルは主にフライス盤やマシニングセンタなどで使用される回転切削工具で、金属、樹脂、木材など、さまざまな材料を加工するために用いられます。外周や底面に切れ刃を持つ構造のため、次のような幅広い加工が可能です。

• 溝加工
• 側面加工
• 段差加工
• コンタリング加工
• リブ加工 など

ドリルのように穴を開けるだけでなく、曲面や複雑な形状の加工も得意とするため、金型製作、部品加工、試作などの分野で欠かせない存在です。被削材や加工精度の要求に応じて、材質、コーティングを選択して使い分けます。

エンドミルの種類

エンドミルの種類は豊富で、加工内容によって適切なものを選択する必要があります。ここでは、エンドミルの代表的な種類を紹介します。

• スクエアエンドミル
• ボールエンドミル
• ラフィングエンドミル
• ラジアスエンドミル
• テーパーエンドミル

スクエアエンドミル

刃先の形状が直角になっているタイプで、底面や側面を平らに仕上げる加工に適しています。溝加工や垂直面加工など幅広い用途に対応できる、汎用性の高いエンドミルの1つです。

直角形状のため、コーナー部に丸みを残さずシャープに仕上げられる反面、角部に応力が集中しやすく、条件によっては欠けや摩耗が早まります。硬質材料や高送り加工では特に、刃先の負荷が大きくなるため注意が必要です。

ボールエンドミル

先端が半球状になっており、3D形状や曲面加工、金型の仕上げなどに適しています。工具先端部の一点が常に加工面と接触するため、仕上がりが滑らかになる他、複雑な曲面やポケット底部のR形状加工などにも有効です。

ただし、切削点によって速度が異なることから、工具のどの部分を当てるかによって切削抵抗が変わる点には注意が必要です。接触角度を適切に設定しないと、仕上がりの精度が低下するほか、刃こぼれなどの原因になります。

ラフィングエンドミル

外周刃の形状が波のようになっているエンドミルです。波刃によって切削抵抗を分散させられるため、重切削に向いています。切りくずが細かく分断されて排出性が良く、高い送り速度でも安定した加工が可能です。

主に荒加工で多くの材料を効率的に除去する際に用いられますが、仕上げ面が粗くなるため、後工程での仕上げ加工が前提となります。刃先と被削材との接触が不規則になり、触れやビビリが発生しにくいのも特徴です。

ラジアスエンドミル

先端コーナー部に小さなRがついているエンドミルです。スクエアエンドミルと同様の加工ができますが、角部のR形状が応力集中を和らげてくれるため、欠けや摩耗を抑える効果があります。

特に側面加工や段加工においてコーナー部の寿命が延びやすく、硬質材料に対しても安定性を確保しやすいのが特徴です。平面の多い形状では効率良く加工できますが、複雑な3D加工にはボールエンドミルの方が適しています。

テーパーエンドミル

その名の通り、刃の部分が先端に向かってテーパー状に細くなっているのが特徴です。狭い部分や細部の加工に適したエンドミルで、テーパー面の加工や深いポケット形状、金型の抜き勾配加工なども得意としています。

ただし、標準品のテーパー角度は限られているので、特殊な形状が必要な場合は特注になることも少なくありません。

エンドミルの構造と刃の数

ここでは、エンドミルの基本的な構造と刃の数について解説します。

基本構造

エンドミルは大きくシャンク部と刃部に分けられ、この2つが一体になっているものをソリッドタイプ、刃が交換できるものをスローアウェイタイプといいます。

シャンクは機械の主軸やホルダーに取り付ける部分で、剛性と振れ精度が求められます。ドリルと異なり外周が切れ刃になっているため、側面加工に適しているのが特徴です。

刃とシャンクの境はネックと呼ばれます。深彫り用のエンドミルでは、シャンクがワークに干渉してしまうのを防ぐため、ネックが細く長く設計されています。

底刃の数

エンドミルはその種類によって刃の数が異なり、用途や被削材に応じて選定されます。一般的に広く用いられている2枚刃、4枚刃の違いを見ていきましょう。

特徴チップポケットが大きく切りくず排出性が高いのが特徴。切削抵抗が小さいものの剛性は低い。剛性と仕上げ精度に優れている一方、切りくず排出性は低下する。

	2枚刃	4枚刃
適した加工	深い溝加工	高精度の側面加工

刃の数が多いほど剛性が高まるため、高硬度の被削材を加工する場合には、6枚以上の多刃を用いることもあります。

エンドミルの材質

エンドミルを選定する際には、形状だけでなく材質にも気を配る必要があります。加工内容や被削材に合わせて、最適なものを選びましょう。ここでは、エンドミルの材質として一般的なハイスと超硬の特徴をご紹介します。

ハイス

耐熱性と靭性を兼ね備えた鋼材で、比較的低コストかつ加工しやすいのが特徴です。切削速度は超硬工具ほど高くありませんが、靭性が高いため欠けにくく、衝撃や断続切削に強い特性を持っています。

再研磨が容易で繰り返し使用でき、小ロット生産や多品種加工にも向いています。被削材の種類を問わず使えますが、高速回転や高硬度材の加工では摩耗が早まる傾向があるため注意が必要です。

超硬

超硬エンドミルは、タングステンカーバイドとコバルトを焼結した硬質合金で作られるため、高い硬度と耐摩耗性を持ちます。切削速度をハイスより大幅に高く設定できるので、高硬度材や難削材の加工にも強いです。

剛性が高く微小径や高精度の加工にも適していますが、靭性がやや低いため、衝撃や強い振動が加わる加工では欠けやすくなります。従って、加工条件の安定性や機械剛性が重要です。

【エンドミル】その他切削工具との違い

エンドミルに似た工具について、それぞれの特徴、エンドミルとの違いを解説します。

ドリル

主に穴あけ加工に用いられる切削工具で、回転しながら軸方向に切り込み、円形の穴を形成します。エンドミルでも穴加工は可能ですが、ドリルは先端の角度と溝が穴あけ専用に設計されており、より効率的に深い穴を短時間で加工できるのが特徴です。

エンドミルとドリルは見た目が似ていますが、ドリルは切れ刃になっていないため側面加工には適しません。平面、溝、側面、輪郭など多様な形状の加工ができるエンドミルに対し、ドリルは穴あけに特化した工具である点が大きな違いです。

リーマ

既にあけられた穴に対して、寸法精度や表面粗さを向上させるための仕上げ専用工具です。切削量はごくわずかで、加工中の負荷や変形を最小限に抑え、真円度・直径精度を高めます。

ドリルやエンドミルで穴をあけた後にリーマ加工を行うことで、精密なはめあい公差や高品質な仕上げ面が得られます。見た目はドリル、エンドミルと大差ないものの、リーマで穴あけ加工を行うことはできません。

タップ

穴の内側に、ねじ山（雌ねじ）を形成するための切削工具です。リーマと同じく、タップ単体で穴あけ加工することはできません。

一般的なタップ加工では、ドリルやエンドミルで下穴を開けた後、タップを使用してねじ山を形成します。主に用いられるのは、ハンドタップ、ロールタップ、スパイラルタップの3種類です。

エンドミルは用途に応じて使い分ける

エンドミルは、溝加工や側面加工、複雑な形状の加工ができる切削工具です。先端の形状、材質、刃の数などの条件を変えることで、より多彩な加工を可能にします。

曲面の加工にはボールエンドミル、深い溝加工には2枚刃、のように加工内容に合わせたエンドミルを選ばなければなりません。被削材や用途に合わないエンドミルを用いると工具の破損や機械の停止を招きかねないため、慎重に検討しましょう。