可以缩短机械加工时间。具体地，例如，在通过沿相反的(前进和缩回)进给方向重复机械加工来增大要形成的槽的深度或宽度的情况下，当进给方向反转时，支承构件相对于工件Ml必须旋转180度。然而，上述布置消除了旋转支承构件的必要性，从而缩短机械加工时间。另夕卜，支承构件520和530从不同的方向支承端铣刀10的非切削部12。另外，端铣削设备可以具有三个或更多个支承构件。
[0145]2-2.不同于顺切的切削处理
[0146]已经以顺切作为示例描述了本实施方式。然而，即使在不同于顺切的切削处理的情况下，也可以使用被设置在端铣刀10相对于端铣刀10的进给方向K1的前方的支承构件520来进行机械加工。
[0147]2-3.其他变型
[0148]当然，本实施方式的机械加工方法可以用于在第一实施方式和第二实施方式以及第一实施方式的变型和第二实施方式的变型中所描述的端铣削设备。
[0149](第四实施方式)
[0150]将描述第四实施方式。本实施方式的端铣削设备的机械结构与第一实施方式和第二实施方式的端铣削设备的机械结构相同。本实施方式与第一实施方式和第二实施方式的区别之处在于机械加工方法。因此，以下将仅描述该区别。
[0151 ] 机械加工方法(逆切)
[0152]在本实施方式的机械加工方法中，通过逆切来对工件Ml进行机械加工。逆切是指当对工件Ml进行切削时刀片(刀刃)的移动方向变得与端铣刀10的进给方向K1相同的机械加工。即，在逆切的情况下，端铣刀10的刀刃沿与在顺切的情况下的旋转方向相反的方向旋转。可替选地，进给方向K1与在顺切的情况下的进给方向相反。
[0153]如随后将要描述，当通过逆切对工件Ml进行机械加工时，抑制了再生型自激振动。第一实施方式和第二实施方式的端铣削设备具有支承构件(20等)。因此，这些端铣削设备抑制了模式耦合型自激振动。当通过逆切对工件Ml进行机械加工时，不仅抑制模式耦合型自激振动还抑制再生型自激振动。因此，可以有效地抑制在机械加工期间放大的自激振动。因此，第一实施方式和第二实施方式的端铣削设备中的每个具有抑制自激振动的非常尚的稳定性。
[0154]图15是用于描述本实施方式的机械加工方法的概念图。在本实施方式中，当要形成窄槽时，总是通过逆切来对工件Ml进行机械加工。图15示出了端铣刀10的远端在第η个机械加工周期中的位置G1、端铣刀10的远端在第(η+1)个机械加工周期中的位置G2、端铣刀10的远端在第(η+2)个机械加工周期中的位置G3以及端铣刀10的远端在第(η+3)个机械加工周期中的位置G4。
[0155]端铣刀10的远端沿与图15的薄片的表面正交的方向进行进给运动并且如箭头Jl、J2和J3所指示依次移动至不同的位置。S卩，端铣刀10的远端在描绘螺旋的同时朝向窄槽的较深侧移动，从而对工件Ml进行机械加工。
[0156]如图15所示，通过在第η个机械加工周期中进行机械加工来对第一表面Mia进行机械加工，通过在第(η+1)个机械加工周期中进行机械加工来对第二表面Mlb进行机械加工，通过在第(η+2)个机械加工周期中进行机械加工来对第一表面Mia再次进行机械加工，以及通过在第(η+3)个机械加工周期中进行机械加工来对第二表面Mlb再次进行机械加工。当在第η个机械加工周期之后进行第(η+1)个机械加工周期中的机械加工时，端铣刀10朝向窄槽的较深侧移动了进给量(切削深度)Ε1。注意，第一表面Mia和第二表面Mlb为窄槽的彼此面向的内侧表面。窄槽的宽度W1与第一表面Mia和第二表面Mlb之间的距离相等。
[0157]2.变型
[0158]2-1.螺旋机械加工
[0159]此处，出于方便起见使用术语“第η个机械加工周期”。然而，在通过在进给运动期间连续增大切削深度来螺旋地移动端铣刀10以进行机械加工的情况下，可以通过单个机械加工操作来形成所期望的窄槽。该机械加工方法使得端铣刀10总是通过逆切对工件Ml进行机械加工。
[0160]2-2.其他类型的机械加工
[0161]另外，可以适当地使用第一实施方式至第三实施方式中所描述的变型。
[0162](第五实施方式)
[0163]将描述第五实施方式。在本实施方式中，将描述包括在第一实施方式至第四实施方式中所描述的端铣削设备中之一的机械加工系统。
[0164]1.系统的配置
[0165]图16示出了本实施方式的总体配置。如图16所示，机械加工系统1包括CAD/CAM设备Al、NC程序创建设备A2和端铣削设备100。
[0166]CAD/CAM设备A1具有:用于进行零件设计、模具设计等的CAD功能部；以及基于由于零件设计、模块设计等而产生的3D数据来进行工艺设计并且确定工具路径和NC数据例如切削深度的CAM功能部。NC程序创建设备A2根据由CAD/CAM设备A1确定的NC数据来创建NC程序。
[0167]2.CAD/CAM 设备
[0168]由于传统端铣刀为旋转工具，当考虑到与工件Ml发生干扰时，仅需要将相对于主轴旋转对称的每个端铣刀的形状用作扫描形状。反之，在第一实施方式至第四实施方式中所描述的端铣削设备中，虽然端铣刀10自身可以被处理为相对于主轴旋转对称的构件，但是支承构件(20等)不能被处理为相对于主轴旋转对称的构件。因此，当确定了工具的路径时，不仅必须确定端铣刀10的旋转对称形状还必须确定支承构件(20等)的形状，使得工具和支承构件均不与工件Ml发生干扰。
[0169]S卩，在CAD/CAM设备A1中，当计算工具路径时，确定端铣刀10和支承构件(20等)的组合相对于工件Ml的位置和姿态(沿X轴、Y轴和Z轴的位置以及绕这些轴的旋转位置)，使得不仅在进行机械加工的时段内而且在不进行机械加工的时段内端铣刀10的旋转对称形状与支承构件的形状的组合与工件Ml不发生干扰。然而，不需要说的是，允许端铣刀10的切削部11与工件Ml的要进行机械加工的部分在进行机械加工的时段内发生干扰。
[0170]因此，CAD/CAM设备A1通过使用端铣刀10的形状和支承构件20的形状来进行设计支持。本文中所使用的术语“设计支持”是指工艺设计和工作设计的支持。
[0171]3.NC 程序
[0172]在端铣削设备100中，支承构件20被设置在端铣刀10的Y轴方向正侧或者Y轴方向负侧上。可替选地，两个支承构件可以分别被设置在端铣刀10的Y轴方向正侧和Y轴方向负侧。即，端铣削设备100基于支承构件20的形状信息和位置信息以及工件Ml的形状信息和位置信息来操作。可替选地，NC程序可以包括辅助操作命令，该辅助操作命令指示用于防止支承构件20与工件Ml发生干扰的辅助操作。因此，可以抑制已经在实施方式和变型中描述的模式耦合型自激振动。
[0173]4.变型
[0174]4-1.C轴电动机
[0175]在机床具有C轴的情况下，由C轴电动机115来确定工件Ml相对于支承构件20的旋转位置。另外，可以确定支承构件20相对于工件Ml的位置。
[0176]4-2.支承构件的位置
[0177]在本实施方式中，如上所述，支承构件20被设置在端铣刀10的Y轴方向正侧或Y轴方向负侧上。然而，在存在支承构件20与工件不发生干扰的另一位置的情况下，支承构件20可以被设置在该位置处。
[0178]4-3.机械加工形状
[0179]当然，先前描述的所有的端铣削设备可以不仅进行槽的机械加工还进行其他三维形状的机械加工。然而，必须根据机械加工形状、工具路径等来确定支承构件的位置，使得支承构件与工件不发生干扰。
[0180]示例
[0181]1.试验条件和分析条件
[0182]1-1.用于试验和分析的端铣削设备
[0183]使用图17所示的具有支承构件620的端铣削设备和不具有支承构件620的端铣削设备。支承构件620的与端铣刀10接触的部分的形状与支承构件20大致相同。将恒定节距圆头端铣刀(ball end mill)和可变节距圆头端铣刀用作端铣刀。针对下述四种情况来进行机械加工和分析:设置有支承构件620并且使用恒定节距圆头端铣刀的情况、设置支承构件620并且使用可变节距圆头端铣刀的情况、未设置支承构件620并且使用恒定节距圆头端铣刀的情况以及未设置支承构件620并且使用可变节距圆头端铣刀的情况。
[0184]端铣刀(10)的悬垂长度(L1)为60毫米。端铣刀(10)的直径(D1)为6毫米。刀刃的数目为2。可变节距端铣刀的螺旋角为173.9787°和186.0213°。当然，恒定节距端铣刀的螺旋角为180°。
[0185]1-2.轴向方向
[0186]此处，将描述本试验中设置的X轴和Y轴。如图17所示，将端铣刀的进给方向限定为Y轴方向。将端铣刀的轴向方向限定为z轴方向。将与Y轴方向和Z轴方向正交的方向限定为X轴方向。
[0187]1-3.工件等
[0188]工件由SKD61(HRC46)形成。切削环境为水溶性切削液。
[0189]2.试验结果
[0190]2-1.柔量转移函数(恒定节距圆头端铣刀)
[0191]图18是分别示出在恒定节距端铣刀的远端处的柔量与频率之间的关系的两个曲线图。图18的水平轴表示频率(Hz)。图18的竖直轴表示端铣刀的远端的柔量(μπι/Ν)。柔量越小，端铣刀对抗振动的稳定性越高。
[0192]图18(a)示出了当沿X轴方向施加振动时分别表示沿X轴方向的振动特性的柔量转移函数|Gxx|。如图18(a)所示，针对设置有支承构件620的情况的柔量转移函数|Gxx与针对未设置有支承构件620的情况的柔量转移函数|Gxx|中的每一个在1350Hz附近具有大峰值。如果存在这样的峰值，则振动可以在端铣刀中部急剧增大。即，对抗颤振的稳定性可能降低。另外，在使用支承构件620的情况下，与不使用支承构件620的情况相比，沿X轴方向的再生型自激振动稍微减小。
[0193]图18(b)示出了分别表示当沿Y轴方向施加振动时沿Y轴方向的振动的特性的柔量转移函数|Gyy|。如图18(b)所示，针对未设置支承构件620的柔量转移函数|Gyy|在1350Hz附近具有大峰值。然而，在针对设置有支承构件620的情况的柔量转移函数|Gyy中，这样的峰值几乎完全消失。即，支承构件620抑制了端铣刀10沿Y轴方向的振动。
[0194]如上所述，支承构件620可以通过抑制沿Y轴方向的振动即沿进给方向的振动来抑制模式耦合型自激振动。另外，支承构件620仅轻微抑制沿X轴方向的再生型自激振动。
[0195]2-2.稳定极限测试
[0196]2-2-1.