(57)【要約】  穴の最外領域の切削に用いる切れ刃のためのチップブレーカと、穴の中心領域の切削に用いる切れ刃のためのチップブレーカとをそれぞれ最適な形状に設計することが可能な切削インサートを提供する。略多角形状の上面（２）と、略多角形状の下面（３）と、上面（２）と下面（３）との間で延びる複数の側面（４ｍ，４ｓ）とを有し、複数の側面（４ｍ，４ｓ）は、直線状切れ刃（５ｂ）の逃げ面を構成する主側面（４ｍ）と、コーナ切れ刃（５ａ）の逃げ面を構成する副側面（４ｓ）と、を含み、主側面（４ｍ）の逃げ角は０°であり、副側面（４ｓ）の逃げ角は０°よりも大きい逃げ角を有し、主側面（４ｓ）と下面（３）との交差部に第２の切れ刃（８）をさらに有する。
2012147836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略多角形状の上面（２）と、略多角形状の下面（３）と、前記上面（２）と前記下面（３）との間で延びる複数の側面（４ｍ，４ｓ）と、を有する板状の切削インサート（１）であって、
前記上面（２）と前記複数の側面（４ｍ，４ｓ）とが交差する交差部に形成された第１の切れ刃（５）を有し、
前記第１の切れ刃（５）は、前記上面（２）のコーナ部に形成されて且つ湾曲する少なくとも一つのコーナ切れ刃（５ａ）と、直線状に形成された少なくとも一つの直線状切れ刃（５ｂ）と、を含み、
前記複数の側面（４ｍ，４ｓ）は、前記少なくとも一つの直線状切れ刃（５ｂ）の逃げ面を構成する平面からなる少なくとも一つの主側面（４ｍ）と、前記少なくとも一つのコーナ切れ刃（５ａ）の逃げ面を構成する少なくとも一つの副側面（４ｓ）と、を含み、
前記少なくとも一つの主側面（４ｍ）は、０°の逃げ角を有し、
前記少なくとも一つの副側面（４ｓ）は、０°よりも大きい逃げ角を有し、
前記少なくとも一つの主側面（４ｓ）と前記下面（３）とが交差する交差部に形成された少なくとも一つの第２の切れ刃（８）を有する、ことを特徴とする切削インサート（１）。
【請求項２】
前記第１の切れ刃（５）は、一のコーナ切れ刃（５ａ）と一の直線状切れ刃（５ｂ）を含む切れ刃の組を三組有する、ことを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
前記少なくとも一つのコーナ切れ刃（５ａ）は、円弧状切れ刃（５ｄ３）と、該円弧状切れ刃（５ｄ３）の一方の端部に接続される第１短切れ刃（５ｄ１）と、前記円弧状切れ刃（５ｄ３）の他方の端部に接続される第２短切れ刃（５ｄ２）と、を有し、
平面視において、前記第１短切れ刃（５ｄ１）と前記第２短切れ刃（５ｄ２）とがなす角を二等分し、かつ、上面に直交する仮想平面（ｐ）と、前記円弧状切れ刃（５ｄ３）との交点（ｚ）は、切削インサート（１）の中心軸線（Ｃ１）に対して、前記仮想平面（ｐ）と前記複数の側面（４ｍ、４ｓ）と前記下面（３）との交差部（９）との交点（ｗ）よりもより遠くに位置し、
前記第１短切れ刃（５ｄ１）に接続される直線状切れ刃（５ｆ１）を含む主側面（４ｍ１）に垂直な方向から見たとき、該主側面（４ｍ１）と前記第１短切れ刃（５ｄ１）を含む副側面（４ｓ１）との交線（ＣＮ１）が、前記直線状切れ刃（５ｆ１）に直交し、
前記第２短切れ刃（５ｄ２）に接続された直線状切れ刃（５ｆ２）に対応する主側面（４ｍ２）に垂直な方向から見たとき、該主側面（４ｍ２）と前記第２短切れ刃（５ｄ２）に対応する副側面（４ｓ２）との交線（ＣＮ２）が、前記直線状切れ刃（５ｆ２）に直交する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の切削インサート。
【請求項４】
前記少なくとも一つのコーナ切れ刃は、円弧状切れ刃（５ｄ３）と、該円弧状切れ刃（５ｄ３）の一方の端部に接続された第１短切れ刃（５ｄ１）と、前記円弧状切れ刃（５ｄ３）の他方の端部に接続された第２短切れ刃（５ｄ２）と、を有し、
平面視したときにおいて、前記第１短切れ刃（５ｄ１）に接続された直線状切れ刃（５ｆ１）と第１短切れ刃（５ｄ１）との交差部を通過し且つ直線状切れ刃（５ｆ１）に垂直な第１仮想線（Ｑ）から前記円弧状切れ刃（５ｄ３）と前記第２短切れ刃（５ｄ２）との交差部までの距離（Ｒ）が、前記第２短切れ刃（５ｄ２）に接続された直線状切れ刃（５ｆ２）と第２短切れ刃（５ｄ２）との交差部を通過し且つ第２短切れ刃（５ｄ２）に垂直な第２仮想線（Ｓ）から前記円弧状切れ刃（５ｃ）と前記第２短切れ刃（５ｄ２）との交差部までの距離（Ｔ）よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。
【請求項５】
前記少なくとも一つの直線状切れ刃（５ｂ）は、互いに接続された第１および第２の直線状切れ刃（５ｂ１，５ｂ２）を含み、
前記第１および第２の直線状切れ刃（５ｂ１，５ｂ２）のなす角度は鈍角であり、且つ互いの長さ（Ｌ１，Ｌ２）が異なっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の切削インサート。
【請求項６】
前記直線状切れ刃（５ｂ）は互いに接続する第１および第２の直線状切れ刃（５ｂ１，５ｂ２）で構成され、当該第１および第２の直線状切れ刃（５ｂ１，５ｂ２）は互いの長さ（Ｌ１，Ｌ２）が異なり、且つ平面視したときにおいて、それらがなす角度が鈍角であり、第１および第２の直線状切れ刃（５ｂ１，５ｂ２）はそれぞれ異なるコーナ切れ刃（５ａ）に接続し、平面視したときの前記上面（２）の外形形状は、切削インサート（１）の中心軸線（Ｃ１）に関して１２０°回転対称である請求項２記載の切削インサート。
【請求項７】
前記少なくとも一のコーナ切れ刃（５ａ）は、第１〜第３のコーナ切れ刃（５ａ）を含み、当該第１〜第３のコーナ切れ刃（５ａ）の任意の２つのコーナ切れ刃（５ａ）の間に形成された前記少なくとも一の直線状切れ刃（５ｂ）は、互いに接続された第１および第２の直線状切れ刃（５ｂ１，５ｂ２）で構成され、当該第１および第２の直線状切れ刃（５ｂ１，５ｂ２）は互いの長さ（Ｌ１，Ｌ２）が異なり、且つ平面視したときにおいて、それらがなす角度が鈍角であり、前記第１〜第３のコーナ切れ刃（５ａ）と、当該第１〜第３のコーナ切れ刃（５ａ）に対応する前記第１および第２の直線状切れ刃（５ｂ１，５ｂ２）とによって形成される前記上面（２）の外形形状は、切削インサート（１）の中心軸線（Ｃ１）に関して１２０°回転対称であることを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の切削インサート。
【請求項８】
工具本体が請求項１から７のいずれか１項に記載の切削インサートを２個以上備える刃先交換式回転切削工具であって、少なくとも１個の切削インサートは第２の切れ刃（８）が切削に関与するように配置され、
当該第２の切れ刃（８）が切削に関与するように配置された切削インサート（１）の副側面（４ｓ）のうち、切削に関与する第２の切れ刃（８）とつながり且つ最も工具本体（１０）の中心側に位置する副側面（４ｓ）の各稜線が描く回転軌跡が、第１の切れ刃（５）が切削に関与するように配置された切削インサート（１）の当該第１の切れ刃（５）が描く回転軌跡と重なっていることを特徴とする刃先交換式回転切削工具。
【請求項９】
前記第２の切れ刃（８）が切削に関与するように配置された切削インサート（１）の下面（３）の外形形状を画定する当該下面（３）と複数の側面（４ｍ，４ｓ）とが交差する交差部（９）のうち、前記副側面（４ｓ）と接続される交差部が直線部分（９ｂ）と曲線部分（９ａ）とを有し、複数の当該直線部分（９ｂ）の一つが前記工具本体（１１）の回転軸線（ＡＸ１）に対して平行になるように配置されることを特徴とする請求項８に記載の刃先交換式回転切削工具。
【請求項１０】
前記工具本体（１１）に取り付けられた全ての切削インサート（１）が、アキシャルレーキがマイナスになるように取り付けられていることを特徴とする請求項８または９に記載の刃先交換式回転切削工具。
【請求項１１】
複数の前記切削インサート（１）のうち、第１の切れ刃（５）が切削に関与するように配置された切削インサート（１）の少なくとも一つは、ラジアルレーキが０°以上となるように配置されていることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載の刃先交換式回転切削工具。
【請求項１２】
穴あけ加工に用いられることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれかに記載の刃先交換式回転切削工具。
【請求項１３】
前記工具本体（１１）の側面には、第１および第２の切りくず排出溝（１３ａ，１３ｂ）が形成され、当該第１および第２の切りくず排出溝（１３ａ，１３ｂ）は、互いに形状が異なっている、ことを特徴とする請求項８ないし１２のいずれかに記載の刃先交換式回転切削工具。
【請求項１４】
前記第１の切りくず排出溝（１３ａ）は先端視でおおよそ１／４円弧状の形状を有し、前記第２の切りくず排出溝（１３ｂ）の中心寄りの溝壁には先端から適当な長さの湾曲面からなる溝面が形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の刃先交換式回転切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削加工用の工具に用いられる切削インサートおよびこの切削インサートを用いた刃先交換式回転切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドリルなどの刃先交換式回転切削工具に用いられる切削インサートとして、側面に逃げ角が形成された、いわゆるポジティブ型の切削インサートが知られている。ポジティブ型の切削インサートの利点は、同じ形式の切削インサートを、加工すべき穴の最外領域の切削および加工すべき穴の中心領域の切削のそれぞれに使用できることである（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に開示された切削インサートの場合には、短辺側の切れ刃を加工すべき穴の最外領域の切削に用い、長辺側の切れ刃を加工すべき穴の中心領域の切削に用いる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−６２７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のようなポジティブ型切削インサートにおいては、穴の最外領域切削用の切れ刃のためのチップブレーカと穴の中心領域切削用の切れ刃のためのチップブレーカとが共に上面に形成される。このため、それぞれの切れ刃の切削効率を最適にするための形状のチップブレーカを設計することが難しい。つまり、切削インサートの上面の広さは限られており、一方の切れ刃のためのチップブレーカを最適に設計してしまうと、他方の切れ刃のためのチップブレーカを設計する際の面積および深さの自由度が低下し、他方のチップブレーカを最適に設計できない場合がある。場合によっては、逆に他方のチップブレーカの切りくずの排出効率を低下させる可能性もある。【０００５】
本発明の目的の一つは、加工すべき穴の最外領域の切削に用いる切れ刃のためのチップブレーカと、穴の中心領域の切削に用いる切れ刃のためのチップブレーカとをそれぞれ最適な形状に設計することが可能な切削インサート、およびこの切削インサートを用いた刃先交換式回転切削工具を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の切削インサートは、略多角形状の上面（２）と、略多角形状の下面（３）と、前記上面（２）と前記下面（３）との間で延びる複数の側面（４ｍ，４ｓ）と、を有する板状の切削インサート（１）であって、
前記上面（２）と前記複数の側面（４ｍ，４ｓ）とが交差する交差部に形成された第１の切れ刃（５）を有し、
前記第１の切れ刃（５）は、前記上面（２）のコーナ部に形成されて湾曲する少なくとも一つのコーナ切れ刃（５ａ）と、直線状に形成された少なくとも一つの直線状切れ刃（５ｂ）と、を含み、
前記複数の側面（４ｍ，４ｓ）は、前記少なくとも一つの直線状切れ刃（５ｂ）の逃げ面を構成する平面からなる少なくとも一つの主側面（４ｍ）と、前記少なくとも一つのコーナ切れ刃（５ａ）の逃げ面を構成する少なくとも一つの副側面（４ｓ）と、を含み、
前記少なくとも一つの主側面（４ｍ）は、０°の逃げ角を有し、
前記少なくとも一つの副側面（４ｓ）は、０°よりも大きい逃げ角を有し、
前記少なくとも一つの主側面（４ｓ）と前記下面（３）とが交差する交差部に形成された少なくとも一つの第２の切れ刃（８）を有する、ことを特徴とする。【０００７】
本発明の刃先交換式回転切削工具は、工具本体（１１）に上記の切削インサート（１）を複数備える刃先交換式回転切削工具（１０）であって、
前記複数の切削インサート（１）のうち、少なくとも一つの切削インサート（１）は、前記第２の切れ刃（８）が切削に関与するように配置され、
当該第２の切れ刃（８）が切削に関与するように配置された切削インサート（１）の前記副側面（４ｓ）のうち、切削に関与する前記第２の切れ刃（８）に対応し且つ最も工具本体の回転軸線側に位置する副側面（４ｓ）の各稜線が描く回転軌跡が、前記第１の切れ刃（５）が切削に関与するように配置された切削インサートの当該外切れ刃（５）が描く回転軌跡と重なっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第１および第２の切れ刃のすくい面を上面および下面に形成するので、各切れ刃のチップブレーカを上面と下面とに分離して形成できる。この結果、それぞれの切れ刃のためのチップブレーカの最適な設計が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る切削インサートの上面側から見た斜視図。
【図２】図１の切削インサートを下面側から見た斜視図である。
【図３Ａ】図１の切削インサートの上面図。
【図３Ｂ】図３ＡのIIIＢ−IIIＢ線に沿った断面図。
【図３Ｃ】図３ＡのIIIＣ−IIIＣ線に沿った断面図。
【図４】図１の切削インサートの下面図。
【図５Ａ】本発明の第１の実施形態に係る刃先交換式回転工具としての刃先交換式ドリルを外側チップ座がある側から見た外観斜視図。
【図５Ｂ】図５Ａの円ＶＢの拡大斜視図である。
【図６Ａ】図５Ａのドリルを中心側チップ座がある側から見た斜視図。
【図６Ｂ】図６Ｂは図６Ａの円ＶＩＢの拡大斜視図である。
【図７】図５Ａのドリルを先端視した正面図。
【図８Ａ】本発明の第２の実施形態に係る切削インサートの外切れ刃を構成する切れ刃群の一つの部分拡大図。
【図８Ｂ】図８Ａの切削インサートの一方の側面の拡大図。
【図８Ｃ】図８Ａの切削インサートの他方の側面の拡大図。
【図９】第１長切れ刃と第１短切れ刃とが鈍角に交差した第２の実施形態の切削インサートを示す部分拡大図。
【図１０】第１長切れ刃と第１短切れ刃とが鈍角に交差し、且つ第２長切れ刃と第２短切れ刃とが鈍角に交差した第２の実施形態の切削インサートを示す部分拡大図。
【図１１】第３の実施形態の切削インサートの外切れ刃を構成する切れ刃群の一つを拡大して示す部分拡大図。
【図１２】第１長切れ刃と第１短切れ刃とが鈍角に交差した第３の実施形態の切削インサートを示す上面図。
【図１３】第１長切れ刃と第１短切れ刃とが鈍角に交差し、且つ第２長切れ刃と第２短切れ刃とが鈍角に交差した第３の実施形態の切削インサートを示す上面図。
【図１４Ａ】本発明の切削インサートの他のすくい面の形状を示す上面図。
【図１４Ｂ】図１４Ａの切削インサートの下面図。
【図１５Ａ】本発明の切削インサートのさらに他のすくい面の形状を示す上面図。
【図１５Ｂ】図１５Ａの切削インサートの下面図。
【００１０】
以下、本発明の一実施形態に係る切削インサートおよび刃先交換式回転切削工具を、図面を参照して説明する。【００１１】
（第１の実施形態）
本実施形態の切削インサートは刃先交換式ドリルに用いられるものであり、上面および下面の両方にそれぞれ用途が異なるすくい面が形成されていることがこの切削インサートの大きな特徴となっている。【００１２】
図１〜図４に示すように、本実施形態の切削インサート１は、略六角形状の外形の上面２および略九角形状の下面３をもつ板状体であり、上面２および下面３の中心部には、上面２および下面３を貫通する工具本体へ取付けるための取付け穴ＨＬが形成されている。切削インサート１の上面２の一部は、切削インサート１が穴の最外領域を切削するために用いられた際に、すくい面として機能する。一方、上面２に対向する下面３の一部は、切削インサート１が穴の中心領域を切削するために用いられた際に、すくい面として機能する。上面２と下面３との間で延びる複数の側面４は逃げ面として機能する。【００１３】
上面２と逃げ面４との交差部の全領域に外切れ刃５が形成されている。外切れ刃５は穴の最外領域を切削するための切れ刃である。外切れ刃５は、上面２のコーナ部に形成されて湾曲する３つのコーナ切れ刃５ａと、２つのコーナ切れ刃５ａの間に配置され互いに接続する２つの直線状切れ刃（５ｂ１、５ｂ２）とを含む。２つの各直線状切れ刃（５ｂ１、５ｂ２）の一方の端部は、それぞれ別のコーナ切れ刃５ａに接続されている。より具体的には、図３の破線で囲んだ部分に示す、コーナ切れ刃５ａおよび２つの直線状切れ刃５ｂが一つの切れ刃群を構成している。したがって、外切れ刃５は、３つの切れ刃群で構成されている。【００１４】
１つの切れ刃群に属する２つの直線状切れ刃（５ｂ１、５ｂ２）は、第１および第２の直線状切れ刃５ｂ１，５ｂ２からなる。第１の直線状切れ刃５ｂ１および第２の直線状切れ刃５ｂ２は、鈍角に交差している。第１の直線状切れ刃５ｂ１の長さＬ１は、第２の直線状切れ刃５ｂ２の長さＬ２よりも長い。上面２の外形は、取付け穴ＨＬの中心軸線Ｃ１に関して、１２０°回転対称な形状である。しかし、上面２の外形形状は、図３Ａに示す上面視において、いずれの方向においても対称軸線を持たない左右非対称な形状である。なお、この上面２の外形形状のもたらすメリットについては後述する。【００１５】
上記した複数の切れ刃を形成する逃げ面を構成する複数の側面４は、対応する切れ刃に応じて逃げ角の大きさが異なっている。複数の側面４のうち、２つの直線状切れ刃５ｂ１，５ｂ２を形成する逃げ面として機能する側面４ｍは逃げ角が０°である。以下、この側面を主側面４ｍと呼ぶ。図３Ｂおよび３Ｃに示すように、主側面４ｍは上面２および下面３の基準面（すなわち、中心軸線Ｃ１に直交する面）と直交する。なお、主側面４ｍは、平面で構成される。複数の側面４のうち、コーナ切れ刃５ａに接続する側面４ｓの逃げ角はθ°（θ＞０°）である。以下、この側面を副側面４ｓと呼ぶ。副側面４ｓは、上面２から下面３に向かって切削インサート１の中心軸線Ｃ１に近づくむきに傾斜している。各主側面４ｍと下面３との交差部９には内切れ刃８が形成されている。したがって、内切れ刃８は、下面３と複数の側面４とが交差する交差部９のうち、主側面４ｍの接続する領域にのみ形成され、副側面４ｓの接続する領域には形成されていない。内切れ刃８は、加工穴の中心領域を切削するために切れ刃であり、外切れ刃５が切削しない領域を主に切削する切れ刃である。【００１６】
上面２には、後述する外切れ刃５のためのチップブレーカ６が形成され、下面３には、後述する内切れ刃８のためのチップブレーカ７が形成される。穴の最外領域の切削においては、より排出されやすい切りくずを生成する必要があるため、図１〜図４からもわかるように、外切れ刃５のためのチップブレーカ６は、内切れ刃８のためのチップブレーカ７に比べて溝幅が広く尚且つ浅く形成される。【００１７】
上述したように、外切れ刃５は上面２に形成され、内切れ刃８は下面３に形成されるため、一方の切れ刃のためのチップブレーカの形状を設計する際に、他方の切れ刃のためのチップブレーカの仕様を考慮する必要が無い。すなわち、上面２には外切れ刃５のみが形成されるため、上面２の全体を外周切削に適したチップブレーカ６の設計のみに使用することができる。同様に、下面３には内切れ刃８のみが形成されているため、下面３全体中心切削に適したチップブレーカ７の設計のみに使用することができる。すなわち、切削インサート１は、切削領域の異なる２種類の切れ刃のための２種類のチップブレーカを互いに独立に設計できる。この結果、切削インサート１が適用されたドリル等の刃先交換式回転切削工具は、従来よりも切りくずの細分化を含めた切りくずの排出性能が改善される。また、すくい面の大きさが比較的小さい場合、従来ならば２種類あるチップブレーカどうしの関係も考慮する必要があったが、切削インサート１においてはその必要が無いため、切削インサート１は比較的小さな加工穴径用の刃先交換式ドリルなどに用いる際に有効である。【００１８】
切削インサート１は、外切れ刃５と内切れ刃８との両方を備えている。このため、穴の最外領域切削用のインサートとして３回、穴の中心領域切削用のインサートとして３回の合計６回使用できる。加えて、外切れ刃５と内切れ刃８とが完全に分離されているため、例えば外切れ刃５に生じた突発的な欠損が穴の中心領域切削用のインサートとしての使用可能回数に影響を与えない。当然、内切れ刃８で突発的な欠損が生じた上記とは逆の場合も同様である。【００１９】
切削インサート１は、いわゆるネガティブ型の切削インサートのように上下面が使用できるにもかかわらず、ポジティブ型の切削インサートのようにラジアルレーキを０°や正角に配置することが可能である。その理由は、切削インサート１がラジアルレーキ０°で配置されたとき、ネガティブ型のインサートならば本来加工穴の内壁と干渉していた部分が、逃げ角が付与されている副側面４ｓに相当するため、副側面４ｓと加工穴の内壁とが干渉しないからである。そして、ラジアルレーキが０°で配置されることで、外切れ刃５への負荷が低減し、突発的な欠損が生じ難くなる。また、ラジアルレーキが０°や正角で切削インサート１が配置されると、ラジアルレーキが負の角度に配置されたときと比較して、生成された切りくずが加工穴の内壁に向かう方向から離れる。このため、切りくずが加工穴の内壁に過度に接触することなく円滑に切りくず排出溝に入り、排出されやすい。【００２０】
次に、本発明の刃先交換式回転切削工具の一実施形態を刃先交換式ドリルの場合で説明する。この刃先交換式ドリル（以下、「ドリル１０」と呼称する）は、図５Ａ〜６Ｂに示すように、上述した切削インサート１が工具本体１１の先端に形成された二つのチップ座１２に取り付けられて構成されている。工具本体１１の側面には２条のねじれた切りくず排出溝１３（１３ａ，１３ｂ）が形成されており、生成された切りくずはここを通って穴の外へ排出される。【００２１】
ドリル１０におけるチップ座１２は、切削インサート１が穴の最外領域切削に用いられる際のチップ座（以下、「外側チップ座１２ａ」と呼称する）と、切削インサート１が穴の中心領域切削に用いられる場合のチップ座（以下、「中心側チップ座１２ｂ」と呼称する）との２種類のチップ座を備えている。すなわち、外側チップ座１２ａは下面３と外側チップ座１２ａの底面とが対向し、且つ外切れ刃５が切削に関与するように切削インサート１を配置する場合に用いられる場所である。一方、中心側チップ座１２ｂは上面２と中心側チップ座１２ｂの底面とが対向するとともに、内切れ刃８が切削に関与するように切削インサート１を配置する場合に用いられる場所である。【００２２】
このドリル１０においては、内切れ刃８が切削に関与するように配置された切削インサート１の副側面４ｓのうち、切削に関与する内切れ刃８に対応し且つ最も工具本体の回転軸線側に位置する副側面４ｓの各稜線が描く回転軌跡が、外切れ刃５が切削に関与するように配置された切削インサート１の当該外切れ刃５が描く回転軌跡と重なるようになっている。すなわち、図４に示すように、下面２を上にして配置する場合、上図のように頂部の一つが工具本体１１の根元方向を向くように配置される。このとき、点線で囲まれた部分１４は切れ刃として機能しない。したがって、この部分１４の回転軌跡が外切れ刃５の切削領域（工具を一回転させたときに外切れ刃５が掃く領域）に入るように、切削インサート１を配置する必要がある。仮に、部分１４が外切れ刃５の切削領域の外側にあれば、加工穴の底に未切削の箇所が形成されてしまう。そうならないように、下面２を上にする側の切削インサート１の配置方法を調節している。つまり、部分１４を加工穴の底に向かって投影した線が掃く領域が、外切れ刃５の切削領域内に入るように、切削インサート１が配置される。【００２３】
下面３と複数の側面とが交差する下面３の外形形状を画定する交差部９のうち、副側面４ｓと接続される交差部は直線部分９ｂと曲線部分９ａとを有する。切削インサート１が下面３をすくい面として置かれる際は、複数ある直線部分９ｂの一つが工具本体１１の回転軸線ＡＸ１に対して平行になるように配置される（図４参照）。【００２４】
外側チップ座１２ａの底面は、当該底面に対して上面２が上を向いた状態の切削インサート１の上面２の外形形状（図３の外輪郭形状）に合わせた形状に形成され、中心側チップ座１２ｂの底面は、当該底面に対して上面２が下を向いた状態の切削インサート１の上面２の外形形状に合わせた形状（図４の外輪郭形状）に形成されている。上述したように、上面２の外形形状は、上面視において、左右非対称形状であるので、外側チップ座１２ａの底面を上面視したときの外形形状と、中心側チップ座１２ｂの底面を上面視したときの外形形状とは、互いに異なる。そのため、切削インサート１を不適正な向きのまま、外側チップ座１２ａ又は中心側チップ座１２ｂに装着しようとすると、切削インサート１を各チップ座に装着することができない。具体的には、外側チップ座１２ａの底面と切削インサート１の上面２とが向かい合うような向きで切削インサート１を装着し、あるいは、中心側チップ座１２ｂの底面と切削インサート１の下面３とが向かい合うような向きで切削インサート１を装着しようとしても、装着できない。【００２５】
外側チップ座１２ａに配置された切削インサート１および中心側チップ座１２ｂに配置された切削インサート１は共にアキシャルレーキが負角になっている。２つの切削インサート１のアキシャルレーキが共にマイナスとなることで、それぞれの切削インサート１に加わる負荷が均衡し、ドリル１０が安定的に回転するようになる。このことにより、加工穴径の精度が高まる。また、びびり振動の発生を抑制し、加工される穴の品位が向上する。【００２６】
図７はドリル１０を先端視したときの図である。これに示すように、切りくず排出溝１３は互いに形状が異なっている。すなわち、外側チップ座１２ａの方の切りくず排出溝１３ａは先端視でおおよそ１／４円弧のような形状をしているのに対して、中心側チップ座１２ｂの方の切りくず排出溝１３ｂの中心寄りの溝壁には先端から適当な長さの湾曲面からなる溝面（シンニング面）が形成されている（図６Ａ，６Ｂ参照）。各切削インサート１から生成される切りくずの形状的特徴に応じて二つの切りくず排出溝の間に形状的な違いを設けることで、それぞれのチップ座に配置された切削インサートから排出される切りくずを効率的に工具本体１１の後端側へ排出できるようにし、且つドリル１０の剛性を確保している。【００２７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る切削インサートについて図８Ａ〜図１０を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図においては、上述した第１の実施形態と同様の機能を有する部分には先に示した図面で用いられた符号と同じ符号が付されている。図８は本実施形態の切削インサートの外切れ刃を構成する切れ刃群の一つを拡大して示す部分拡大図である。本実施形態に係る切削インサート１Ａにおいては、図８Ａに示すように、コーナ切れ刃５ａが、頂部に配置された円弧状切れ刃５ｄ３と、この円弧状切れ刃５ｄ３の一方の端部から延びる第１短切れ刃５ｄ１と、他方の端部から延びる第２短切れ刃５ｄ２とで構成されている。【００２８】
ここで、上面視において、第１短切れ刃５ｄ１の仮想延長線（ｍ）と第２短切れ刃５ｄ２の仮想延長線（ｎ）とがなす角を二等分するとともに上面２に直交する仮想平面を（ｐ）とする。この仮想平面（ｐ）と円弧状切れ刃５ｄ３との交点を（ｚ）とする。上記の仮想平面（ｐ）と、下面３と複数の側面４との交差部９と、の交点を（Ｗ）とする。本実施形態では、切削インサート１の中心軸線Ｃ１を基準にしたときに、交点（ｚ）は、交点（Ｗ）よりも、外方に位置している。すなわち、交点（ｚ）は、中心軸線Ｃ１に対して交点（Ｗ）よりも遠くに位置する。【００２９】
図８Ｂに示すように、本実施形態の切削インサート１Ａにおいては、第１短切れ刃５ｄ１に接続された直線状切れ刃（以下、「第１長切れ刃」という）５ｆ１に対応する主側面４ｍ１に垂直な方向から見たとき、主側面４ｍ１と第１短切れ刃５ｄ１に対応する副側面４ｓ１との交線ＣＮ１が第１長切れ刃５ｆ１に直交している。【００３０】
図８Ｃに示すように、第２短切れ刃５ｄ２と接続された直線状切れ刃（以下、「第２長切れ刃」という）５ｆ２を含む主側面４ｍ２に垂直な方向から見たとき、主側面４ｍ２と第２短切れ刃５ｄ２を含む副側面４ｓ２との交線ＣＮ２が第２長切れ刃５ｆ２と直交する。【００３１】
本実施形態の切削インサート１においては、各切れ刃群が上記のような形状となっており、それらの切れ刃群が相互につながることで切削インサート１Ａは形成されている。つまり、切削インサート１の第１長切れ刃５ｆ１および第２長切れ刃５ｆ２の逃げ面は、逃げ角が０°に形成されている。切削インサート１Ａのコーナ切れ刃５ａの第１短切れ刃５ｄ１および第２短切れ刃５ｄ２の逃げ面は、逃げ角が０°を超えるように形成されている。切れ刃群がこのような形状に構成されると、コーナ切れ刃５ａの強度が第１の実施形態の切削インサート１よりも向上する。【００３２】
本実施形態の切削インサート１Ａにおいては、第１長切れ刃５ｆ１と第１短切れ刃５ｄ１との交差角度および第２長切れ刃５ｆ２と第２短切れ刃５ｄ２との交差角度には特に制限は無い。このため、例えば、図９に示すように、第１長切れ刃５ｆ１と第１短切れ刃５ｄ１とが一直線に配置され、且つ第２長切れ刃５ｆ２と第２短切れ刃５ｄ２とが鈍角に交差したような形状が可能である。この場合、穴壁に対する逃げ、すなわち穴壁と切削インサート１Ｂとの間隔が大きく確保され、生成された切りくずの噛み込みが防止される。【００３３】
別の形態として、図１０に示すように、第１長切れ刃５ｆ１と第１短切れ刃５ｄ１とが鈍角に交差し、同じく第２長切れ刃５ｆ２と第２短切れ刃５ｄ２も鈍角に交差するような形状も可能である。この場合、切削インサート１が右回転と左回転との両方のドリルに装着できる形状になると共に、分割された切りくずを生成できるようになる。【００３４】
なお、交線ＣＮ１や交線ＣＮ２が明確に存在している必要はなく、上面２と下面３との間で延びるとともに丸み付けされた接続部であってもよい。すなわち、接続部が適切に丸められて、稜線の欠けを防ぐようにしてもよい。そのような場合は、その丸みを無視して、主側面４ｍ１と副側面４ｓ１とをそれぞれ延長したときの仮想交線や、主側面４ｍ２と副側面４ｓ２とをそれぞれ延長するときの仮想交線を、交線ＣＮ１または交線ＣＮ２とする。【００３５】
（第３の実施形態）
次に本発明の切削インサートの３つめの実施形態について説明する。なお、以下の説明で用いられる図においては、上述した第１の実施形態と同様の機能を有する部分には先に示した図面で用いられた符号と同じ符号が付されている。【００３６】
図１１は本実施形態の切削インサートの切れ刃群の一つを拡大して示す部分拡大図である。図１１に示すように、本実施形態の切削インサート１Ｄの切れ刃群を上面視したとき、第１長切れ刃５ｆ１と第１短切れ刃５ｄ１との交差部（接続部）を通過し且つ第１長切れ刃５ｆ１に垂直な第１仮想線（Ｑ）から円弧状切れ刃５ｄ３と第２短切れ刃５ｄ２との交差部（接続部）までの距離（Ｒ）が、第２長切れ刃５ｆ２と第２短切れ刃５ｄ２との交差部（接続部）を通過し且つ第２長切れ刃５ｆ２に垂直な第２仮想線（Ｓ）から円弧状切れ刃５ｄ３と第１短切れ刃５ｄ１との交差部までの距離（Ｔ）よりも大きくなっている。切れ刃群がこのような形状で構成されることで、切削抵抗が減少する。【００３７】
本実施形態の切削インサート１Ｄにおいては、第１長切れ刃５ｆ１と第１短切れ刃５ｄ１との交差角度および第２長切れ刃５ｆ２と第２短切れ刃５ｄ２との交差角度には特に制限は無い。そのため、図１２に示すように第１長切れ刃５ｆ１と第１短切れ刃５ｄ１とが一直線に配置され、且つ第２長切れ刃５ｆ２と第２短切れ刃５ｄ２とが鈍角に交差したような形状に切削インサート１Ｅとすることも可能である。切れ刃群がこのような形状で構成されることで切削抵抗が減少すると共に、穴壁に対する逃げ、すなわち穴壁と切削インサート１との間隔が大きく確保され、生成された切りくずの噛み込みが防止される。また、図１３に示す切削インサート１Ｆのように、第１長切れ刃５ｆ１と第１短切れ刃５ｄ１とが鈍角に交差し、同じく第２長切れ刃５ｆ２と第２短切れ刃５ｄ２も鈍角に交差するような形状も可能である。この場合、切削抵抗が減少すると共に分割された切りくずを生成できるようになる。【００３８】
本発明の切削インサートと刃先交換式回転工具は上述した実施形態に限定されない。例えば、切削インサートの上面および下面の輪郭形状については、上述したような略三角形状ではなく別の多角形状や、図１４Ａ，１４Ｂに示す切削インサート１Ｇおよび図１５Ａ，１５Ｂに示す切削インサート１Ｈのように、辺の途中が折れ曲がった形状を採用することも可能である。【００３９】
本発明の刃先交換式回転工具に関しても、切削インサートをラジアルレーキを０°にする配置に限定されない。すなわち、切削インサートの配置の仕方は被削材の種類によって適宜変更され得る。例えば、切りくずが細分化されやすい鋳鉄を加工する場合には、敢えてラジアルレーキをマイナスにして刃先強度を優先させることもできる。なお、ラジアルレーキの大きさに関しては、−５°以上＋５°以下の範囲であれば、本発明の刃先交換式回転工具はほぼどの種類の被削材に対しても十分に対応することができる。また、上述した刃先交換式ドリルは２枚刃であったが、３枚刃以上であっても構わない。その際工具本体には、１つ以上の外側チップ座と１つ以上の中心側チップ座が必要となる。その他のチップ座は、外周と中心との間を切れ刃が埋めるように、適時調整される。また、刃先交換式回転切削工具はドリルに限られず、プランジング加工用の切削工具や底刃付きのエンドミル等の主軸方向に押し込んで用いる切削工具も可能である。【００４０】
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は種々の変更が可能であり、本願の請求の範囲によって定義される本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、置換、変更が可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１…切削インサート
２…上面
３…下面
４…逃げ面
４ｍ…主側面
４ｓ…副側面
５…外切れ刃（第１の切れ刃）
５ａ…コーナ切れ刃
５ｂ…直線状切れ刃
５ｄ１…第１短切れ刃
５ｄ２…第２短切れ刃
５ｄ３…円弧状切れ刃
５ｆ１…第１長切れ刃
５ｆ２…第２長切れ刃
６，７…チップブレーカ
８…内切れ刃（第２の切れ刃）
１０…ドリル
１１…工具本体
１２…チップ座
１２ａ…外側チップ座
１２ｂ…中心側チップ座
１３…切りくず排出溝
１３ａ…外側チップ座の切りくず排出溝
１３ｂ…中心側チップ座の切りくず排出溝
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【国際調査報告】
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