件20为用于支承端铣刀10的构件。更具体地，支承构件20与端铣刀10的非切削部12接触从而支承端铣刀10。支承构件20在接近切削部11的位置处支承非切削部12。虽然端铣刀10与主轴一起旋转，但是支承构件20不与主轴一起旋转。S卩，支承构件20被永久地固定至机械加工单元130的非旋转部。由于所支承的部分为非切削部12，所以支承构件20不被端铣刀10机械加工。然而，当对工件进行机械加工时，支承构件20与旋转的端铣刀10的非切削部12接触。因此，由于使用端铣削设备100，所以支承构件20可能被磨损。在本实施方式中，如随后将描述，由于设置有支承构件20，所以可以抑制模式耦合型自激振动。
[0065]机械加工单元130为用于支承保持端铣刀10的主轴的端铣削单元。机械加工单元130可以通过Z轴电动机113沿Z轴方向移动。随后将要详细描述机械加工单元130。
[0066]X轴给料台141为安装有工件Ml的工作台。X轴给料台141可以通过X轴电动机111沿X轴方向移动。Y轴给料台142可以通过Y轴电动机112沿Y轴方向移动。因此，X轴给料台141可以沿X轴方向和Y轴方向移动。
[0067]X轴电动机111沿X轴方向移动X轴给料台141。Y轴电动机112沿Y轴方向移动Y轴给料台142。Z轴电动机113沿Z轴方向移动机械加工单元130。可以通过这些电动机来调节端铣刀10相对于工件Ml的位置。
[0068]图2是示出机械加工单元130的内部结构的截面图。机械加工单元130包括端铣刀10、支承构件20、工具保持器131、旋转主轴132、主轴轴承133和轴承134。
[0069]工具保持器131为夹持端铣刀10并且将端铣刀10与旋转主轴132耦接的工具夹持部。工具保持器131具有凹部131a，并且端铣刀10以端铣刀10适配至凹部131a的状态被夹持。工具保持器131的用于夹持端铣刀10的夹持机制与已知技术相同。另外，工具保持器131与旋转主轴132耦接，并且被旋转主轴132旋转和驱动。g卩，工具保持器131与端铣刀10—起旋转。
[0070]主轴轴承133为支承旋转主轴132的轴承中之一。因此，旋转构件即随单个本体旋转的旋转主轴132、工具保持器131和端铣刀10由主轴轴承133等支承。轴承134是用于将支承构件20支承在工具保持器131上的构件。轴承134的内圈被固定至工具保持器131，并且轴承134的外圈被固定至支承构件20。因此，在交换工具时，端铣刀10、支承构件20和工具保持器131 —起被交换。
[0071]2.支承构件
[0072]此处，将描述支承构件20与端铣刀10之间的接触的位置。图3是示出沿图2的线A-A截取的横截面的截面图。A-A横截面是包括端铣刀10和支承构件20的至少一部分并且与端铣刀的旋转中心轴正交的平面。如图3所示，支承构件20在两个位置处即通过两个支承部S1和S2来支承端铣刀10。支承部S1和S2具有面向端铣刀10的非切削部12的支承表面。支承表面与圆柱形内表面的一部分具有相同的形状。圆柱形内表面的直径等于或稍微大于端铣刀10的非切削部12的外径。在机械加工期间，支承构件20的支承部S1沿箭头rl的方向下压端铣刀10。类似地，支承构件20的支承部S2沿箭头r2的方向下压端铣刀10。
[0073]在图3中，箭头rl和箭头r2指向端铣刀10的中心0。然而，箭头rl和箭头r2不需要指向端铣刀10的中心0。箭头r3示出了支承构件20支承端铣刀10的支承方向。支承方向(r3)是指从支承构件20的中心(01)朝向端铣刀10的中心(0)的方向。支承构件20的中心01为支承构件20的质心在A-A横截面中的位置。在本实施方式中，支承方向r3与端铣刀10相对于工件前进的进给方向K1 一致。在如上所述支承方向r3与进给方向K1一致的情况下，能够在支承构件20与工件Ml之间不发生干扰的情况下对工件Ml容易地进行机械加工。
[0074]3.控制系统
[0075]图4示出了本实施方式的控制系统。如图4所示，控制部150包括NC程序存储部161、程序分析部162、电动机控制部170和其他控制部180。
[0076]NC程序存储部161存储NC程序。程序分析部162对存储在NC程序存储部161中的NC程序进行分析以用于执行程序。电动机控制部170控制电动机。
[0077]电动机控制部170包括X轴控制部171、Y轴控制部172、Z轴控制部173、主轴控制部174和C轴控制部175。X轴控制部171沿X轴方向控制工件Ml的位置。该位置是指端铣刀10相对于工件Ml的相对位置。Y轴控制部172沿Y轴方向控制工件Ml的位置。Z轴控制部173沿Z轴方向控制工件Ml的位置。主轴控制部174控制端铣刀10的主轴的旋转。C轴控制部175控制工件Ml的旋转位置，使得支承构件20与工件Ml不发生干扰。将在针对第五实施方式的变型的章节中描述该C轴控制部175。即，C轴控制部175不是本实施方式的必要部件。
[0078]主轴传感器124检测主轴的旋转。C轴传感器125检测C轴的旋转位置。主轴电动机114使主轴旋转。C轴电动机115可以用于改变工件Ml相对于支承构件的位置。输入接收部191接收由操作员输入的指令。其他部190为端铣削设备100的与上述部件不同的部件。
[0079]4.机械加工方法
[0080]将描述本实施方式的端铣削设备100的机械加工方法。如图5所示，端铣刀10的进给方向(图5中的箭头K1)即端铣刀10相对于工件Ml移动的方向将被称为Y轴正方向。在这样的情况下，当从端铣刀10观察时沿Y轴负方向来设置支承构件20。注意，图6是示出沿图5的线B-B截取的横截面的视图。
[0081]如图3所示，当沿与进给方向K1正交的方向测量时，支承构件20的宽度D2在端铣刀10的整个悬垂长度L1上小于端铣刀10的直径D1。因此，即使在形成深槽的情况下，支承构件20不可能与工件Ml发生干扰。然而，在端铣刀10的根部(尾部)附近不需要满足该关系。如上所述，当沿与端铣刀10的中心轴的方向和从端铣刀10观察时支承构件20被定位的方向二者正交的方向测量时，支承构件20的宽度D2小于端铣刀10的直径D1。此处，从端铣刀10观察时支承构件20被定位的方向是指从端铣刀10的中心(0)朝向支承构件20的中心(01)的方向。
[0082]S卩，支承构件20具有小于端铣刀10被支承的非切削部12的直径(参见图6)。如上所述，在端铣刀10对工件Ml进行机械加工的机械加工时段期间，支承构件20被设置在端铣刀10相对于进给方向K1的后方，在所述进给方向上端铣刀10相对于工件Ml前进。因此，支承构件20几乎不与工件Ml接触。在端铣刀10对工件Ml进行机械加工的时段中，工件Ml的姿态(工件Ml的包括C轴的旋转位置)必须被设置成使得支承构件20总是被定位在端铣刀10相对于端铣刀10的进给方向K1的后方。另外，即使在端铣刀10不对工件Ml进行机械加工的时段期间，支承构件20可以以相似的方式被布置在支承构件20与工件Ml不发生干扰的位置处。
[0083]注意，如图2所示，在槽深度改变并且槽的底部的倾斜度(槽的深度的变化率)较大的情况下，槽的底表面与支承构件20可能彼此发生干扰。可以通过将端铣刀10相对于工件Ml向前倾斜来避免这样的干扰。具体地，调节B轴绕Y轴的旋转位置。
[0084]5.抑制模式耦合型自激振动
[0085]由于沿X轴方向的振动与沿Y轴方向的振动的耦合，所以模式耦合型自激振动被生成并被放大。因此，可以通过抑制沿X轴方向的振动和沿Y轴方向的振动中至少之一来抑制这样的模式耦合型自激振动。
[0086]如上所述，在端铣刀10对工件Ml进行机械加工的时段中，支承构件20支承端铣刀10的非切削部12。因此，沿Y轴方向的振动被抑制。模式耦合型自激振动为以下振动，该振动的程度由于沿X轴方向的振动和沿Y轴方向的振动在彼此耦合时形成闭合回路而可能成指数增大。因此，可以通过抑制振动中之一(本实施方式中沿Y轴方向的振动)来防止模式耦合型自激振动的程度成指数增大。在本实施方式中，支承构件20抑制沿Y轴方向的振动。因此，可以抑制模式耦合型自激振动。
[0087]在本实施方式中，Y轴方向与进给方向一致。沿X轴方向的振动影响工件Ml的完工表面的表面精度。因此，从提高完工表面的精度的角度而言，抑制沿Y轴方向的振动看起来不是那么重要。然而，通过抑制沿Y轴方向的振动，可以破坏模式耦合型振动的增大的回路。即，提尚了完工表面的精度。
[0088]另外，在本实施方式中，支承方向(r3)与Y轴方向一致。然而，当产生沿X轴方向的振动时，支承构件20沿箭头rl或r2的方向下压端铣刀10。下压力的X轴分量在一定程度上抑制端铣刀10沿X轴方向的振动。因此，在一定程度上抑制了沿X轴方向的再生型自激振动和受迫振动。
[0089]6.本实施方式的效果
[0090]在本实施方式中，支承端铣刀10的非切削部12的支承构件20被设置在端铣削设备100上。因此，可以抑制(b-2)模式耦合型自激振动。可以抑制表1中所示的自激振动中的至少一种振动。因此，可以增大端铣刀10的悬垂长度Ll(参见图2)和端铣刀10的切削部11的长度L2。S卩，如与传统的端铣削设备相比，可以形成槽的深度比槽的宽度更大的槽。例如，当对需要设计的模子进行机械加工时，可以对这样的深槽适当地进行机械加工。
[0091]另外，由于与传统的端铣削设备相比可以更大程度地抑制振动，所以与传统的机械加工效率相比，可以对机械加工效率设置更高的值。因此，端铣削设备100的机械加工周期短于传统的端铣削设备的机械加工周期。
[0092]7.变型
[0093]7-1.支承构件的接触部的数目
[0094]在本实施方式中，由两个支承部即S1和S2来支承端铣刀10。然而，如图7所示，可以提供通过单个支承部S3来支承端铣刀10的支承构件120。在图7中，支承部S3沿进给方向K1被定位在紧接端铣刀10的后方。当然，可以设置三个或更多个支承构件。
[0095]7-2.支承构件的接触部的形状
[0096]支承部不需要在单个点处与端铣刀10接触。支承部可以具有与端铣刀10的非切削部12的圆柱形外表面的形状对应的圆柱形内表面的形状。可替选地，支承部可以具有作为圆柱形内表面的至少一部分的弧形表面的形状。
[0097]7-3.支承构件支承端铣刀的方向
[0098]模式耦合型自激振动是其程度由于沿X轴方向的振动与沿Y轴方向的振动的耦合而增大的振动。在本实施方式中，支承构件20沿Y轴方向支承端铣刀10的非切削部12，从而抑制模式耦合型自激振动。然而，即使沿XY平面内的任意方向支承端铣刀10的外周，也可