(57)【要約】  三つのコーナを使用することが可能な多機能エンドミル用の切削インサートと、その切削インサートを着脱自在に装着可能な３枚刃タイプの刃先交換式エンドミルとを提供する。本発明の切削インサートは、略多角形状の外形を有する上面（２）及び下面（３）と、上面（２）と下面（３）との間で延在する４つの側面（４、５、６、７）と、を有し、側面（４）は、正の逃げ角を有し、側面（５）は、正の逃げ角を有し、側面（６）は、正の逃げ角を有し、側面（５）は、当該側面（５）が 切削インサートの外周面から外方に向けて突出するように互いに接続されている第１および第２の面（５ａ、５ｂ）を有し、第１および第２の面の接続部は、上面（２）と下面（３）との間で延びている。
2012114848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略多角形形状の外形を有する上面（２）及び下面（３）と、該上面（２）と該下面（３）との間で延びる少なくとも４つの側面（４、５、６、７）と、該上面（２）及び該下面（３）を貫通する取付穴（８）と、を含む平板状の切削インサートであって、
前記少なくとも四つの側面（４、５、６、７）に対応する前記上面（２）の少なくとも四つの辺のうち、二つの短辺（９、１０）は互いに非平行かつ長さが異なるように形成され、二つの長辺（１３、１４）は互いに非平行かつ長さが異なるように形成されており、
前記少なくとも四つの側面（４、５、６、７）のうち、前記二つの短辺（９、１０）の第１短辺（９）側にある側面（４）は、該下面（３）から該上面（２）に向けて正の逃げ角を有し、
前記四つの側面（４、５、６、７）のうち、前記二つの短辺（９、１０）の第２短辺（１０）側にある側面（５）は、該上面（２）から該下面（３）に向けて正の逃げ角を有し、
前記４つの側面（４、５、６、７）のうち、前記２つの長辺（１３、１４）の第１長辺（１３）側にある側面（６）は、該上面（２）から該下面（３）に向けて正の逃げ角を有し、
前記第２短辺（１０）側にある側面（５）は、当該側面（５）が 切削インサートの外周面から外方に向けて突出するように互いに接続されている第１および第２の面（５ａ、５ｂ）を有し、前記第１および第２の面の接続部は、前記上面（２）と下面（３）との間で延びている、ことを特徴とする切削インサート。
【請求項２】
前記接続部は、前記側面（５）を正面から見たとき、前記２つの長辺（１３、１４）の間において、第２長辺（１４）側に偏った位置に形成されてい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】
前記上面（２）は、前記第１長辺（１３）と前記第１短辺（９）とが交差するコーナ部（Ｄ）において、前記取付穴（８）側から該コーナ部（Ｄ）の先端側に向かって、該上面（２）から前記下面（３）側へと漸次傾斜する傾斜面部を有する、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】
前記第２短辺（１０）と前記第１長辺（１３）とが交差するコーナ（Ａ）の角度は、９０°以下であり、
前記第２短辺（１０）と前記２つの長辺の第２長辺（１４）とが交差するコーナ（Ｂ）の角度は９０°以下であり、
前記上面の第１短辺（９）および第２長辺(１４)にそれぞれ対応する、前記下面（３）の短辺（１１）および長辺（１６）が交差するコーナ（Ｃ）の角度は、９０°以下である、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の切削インサート。
【請求項５】
前記第１長辺（１３）側にある側面（６）は、切削インサートの外方に向けて突出するように、前記上面（２）および下面（３）に沿った方向において第１および第２の面（６ａ、６ｂ）を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の切削インサート。
【請求項６】
前記第１短辺（９）側にある側面（４）は、当該側面（４）が 切削インサートの外周面から外方に向けて突出するように互いに接続されている第１および第２の面（４ａ、４ｂ）を有し、前記第１および第２の面（４ａ、４ｂ）の接続部は、前記上面（２）と下面（３）との間で延びている、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の切削インサート。
【請求項７】
前記二つの長辺の第２長辺（１４）側にある側面（７）は、当該側面（７）が 切削インサートの外周面から外方に向けて突出するように互いに接続されている第１および第２の面（７ａ、７ｂ）を有し、前記第１および第２の面（７ａ、７ｂ）の接続部は、前記上面（２）および下面（３）から離れた位置において、前記上面（２）と下面（３）とに沿った方向に延びている、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の切削インサート。
【請求項８】
前記２つの長辺の第２長辺（１４）側にある側面（７）は、当該側面（７）が 切削インサートの外周面から外方に向けて突出するように互いに接続されている第１、第２および第３の面（７ａ、７ｂ、７ｃ）を有し、前記第１の面（７ａ）と第２の面（７ｂ）との接続部および前記第２の面（７ｂ）と第３の面（７ｃ）との接続部は、前記上面（２）および下面（３）から離れた位置において、前記上面（２）と下面（３）とに沿った方向にそれぞれ延びている、ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の切削インサート。
【請求項９】
円筒状の工具本体と、
該工具本体の先端部に設けられた三つの着座部とを有し、
請求項１から８のいずれか１項に記載の切削インサートであって、前記三つの着座部にそれぞれ装着された三つの切削インサートと、を有し、
前記三つの切削インサートのうち、
第１の切削インサートは、切削に関与する第１のコーナ（Ａ）が前記工具本体の先端側且つ外周面側に位置するように配置され、
第２の切削インサートは、切削に関与する第２のコーナ（Ｂ）が前記工具本体の先端側且つ外周面側に位置するように配置され、
第３の切削インサートは、切削に関与する第３のコーナ（Ｃ）が前記工具本体の先端側且つ外周面側に位置するように配置され、
前記３つの切削インサートは、各々の正面刃が工具本体の先端面より前方に向けて突出し、かつ、外周刃が工具本体の外周面より外側に向けて突出するように配置されている、ことを特徴とするエンドミル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削インサート及び刃先交換式エンドミルに関する。より詳細には、本発明は、穴あけ加工が可能な多機能エンドミルに着脱自在に装着される切削インサートと、その切削インサートが装着された刃先交換式エンドミルとに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、穴あけ加工を行うことが可能な多機能エンドミルは多数考案されている。多機能エンドミルとは、一般的には、２枚の切削インサートが円筒形の工具本体の先端に装着されてなり、被削材に対してＸＹ方向（横方向）及びＺ方向（深さ方向）の両方で切削加工を行うことができるエンドミルのことである。このような多機能エンドミルに装着される切削インサートは、横方向に切削を行うための外周刃と、深さ方向に切削を行うための正面刃（底刃）とから構成されている。【０００３】
多機能エンドミルに装着される切削インサートとして、例えば、特許文献１に開示された発明が知られている。特許文献１に記載の多機能エンドミルは２枚刃タイプであり、二つの切削インサート（第１の切削インサート、第２の切削インサート）が使用されている。第１の切削インサートと第２の切削インサートとは互いに異なる種類の切削インサートであり、それぞれ正面刃と外周刃とを有している。これら２種類の切削インサートを装着した多機能エンドミルで切削加工が行われる。【０００４】
他にも、多機能エンドミルに装着される切削インサートとして、特許文献２に開示された発明が知られている。特許文献２に記載の多機能エンドミルは２枚刃タイプであり、二つの切削インサート（第１の切削インサート、第２の切削インサート）が使用されている。第１の切削インサートと第２の切削インサートは同一種類の切削インサートであり、正面刃と外周刃とが二つで一組として切削インサートの上面に２組設けられている。すなわち、切削インサート上面において対角線上にある二つのコーナが使用可能である。そして、エンドミルにおける２箇所の切削インサート着座面に、異なるコーナが切削に関与する切れ刃となるように同一種類の切削インサートが配置される。【０００５】
このように、特許文献２の発明では、二枚刃タイプのエンドミルに装着される２つの切削インサートを同一種類のものとすることが可能であり、切れ刃が摩耗又は欠損したときには、二つの切削インサートを交換してもう一方の切れ刃の組を使用することができる。このように同一種類の切削インサートを使いまわすことが可能であることから、切削インサートの製造コストを抑えることができ、さらに工具管理も容易となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２９１１１５号公報
【特許文献２】特開平１１−２５４２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、穴あけ加工が可能な多機能エンドミルにおいても、一般的なエンドミルと同様に、さらなる加工能率の向上が求められている。高能率加工を実現するための方法の一つとして、エンドミルに装着する切削インサートの数を増やすことによって切削に関与する切れ刃の数を増大させるというやり方がある。具体的には、エンドミルを２枚刃タイプから３枚刃タイプにすることで高能率加工は実現される。【０００８】
しかしながら、特許文献１で開示されている発明においては、２枚刃のそれぞれに異なる種類の切削インサートが使用されているので、そのまま３枚刃タイプのエンドミルに適用すると３種類の切削インサートが必要となる。したがって、切削インサートの製造コスト及び工具管理が大きな負担となる。【０００９】
また、特許文献２で開示されている切削インサートは２枚刃タイプの多機能エンドミルに最適化されており、上面の二つのコーナしか使用することができない。したがって、高送り加工を目的として多機能エンドミルの切削インサート数を一つ増やして３枚刃とした場合、第３の切削インサートとして異なる種類の切削インサートを導入する必要がある。別法として、２コーナを使用可能な特許文献２の切削インサートを第３の切削インサートとして用いることも可能であるが、三つの切削インサートを三つの着座部間で交換した場合、いずれか１つの切削インサートの一つのコーナが使用できないために無駄が生じて不経済である。コーナを無駄にしないためには、複数種類の切削インサートを使用する必要がある。このように、特許文献２の切削インサートにおいても、３枚刃タイプの多機能エンドミルにおいてはコスト及び工具管理の問題が生じる。【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みて発明されたものであり、三つのコーナを使用することが可能な多機能エンドミル用の切削インサートと、この切削インサートが装着された３枚刃タイプの刃先交換式エンドミルと、を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の切削インサートは、略多角形形状の外形を有する上面（２）及び下面（３）と、該上面（２）と該下面（３）との間で延びる少なくとも四つの側面（４、５、６、７）と、該上面（２）及び該下面（３）を貫通する取付穴（８）と、を含む平板状の切削インサートであって、前記少なくとも四つの側面（４、５、６、７）に対応する前記上面（２）の少なくとも四つの辺のうち、二つの短辺（９、１０）及び二つの長辺（１３、１４）は、互いに非平行かつ長さが異なるように形成され、前記少なくとも四つの側面（４、５、６、７）のうち、前記二つの短辺（９、１０）の第１短辺（９）側にある側面（４）は、該下面（３）から該上面（２）に向けて正の逃げ角を有し、前記四つの側面（４、５、６、７）のうち、前記二つの短辺（９、１０）の第２短辺（１０）側にある側面（５）は、該上面（２）から該下面（３）に向けて正の逃げ角を有し、前記四つの側面（４、５、６、７）のうち、前記二つの長辺（１３、１４）の第１長辺（１３）側にある側面（６）は、該上面（２）から該下面（３）に向けて正の逃げ角を有し、前記第２短辺（１０）側にある側面（５）は、当該側面（５）が 切削インサートの外周面から外方に向けて突出するように互いに接続されている第１および第２の面（５ａ、５ｂ）を有し、前記第１および第２の面の接続部は、前記上面（２）と下面（３）との間で延びている、ことを特徴とする。【００１２】
また、本発明のエンドミルは、円筒状の工具本体と、該工具本体の先端部に設けられた三つの着座部とを有し、上記した切削インサートであって、前記三つの着座部にそれぞれ装着された三つの切削インサートと、を有し、前記三つの切削インサートのうち、第１の切削インサートは、切削に関与する第１のコーナ（Ａ）が前記工具本体の先端側且つ外周面側に位置するように配置され、第２の切削インサートは、切削に関与する第２のコーナ（Ｂ）が前記工具本体の先端側且つ外周面側に位置するように配置され、第３の切削インサートは、切削に関与する第３のコーナ（Ｃ）が前記工具本体の先端側且つ外周面側に位置するように配置され、前記３つの切削インサートは、各々の正面刃が工具本体の先端面より前方に向けて突出し、かつ、外周刃が工具本体の外周面より外側に向けて突出するように配置されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、外周刃の有効刃数が３枚となるので、一刃あたりの送りを２枚刃タイプのものと同等にした場合、工具１回転あたりの送りは１．５倍となり、より効率的に切削加工を行うことが可能となる。そして、切削インサートの使用できるコーナ数が三つであるため、３枚刃タイプの多機能エンドミルにおいて切削インサートの配置箇所を交換したとしてもコーナが無駄になることがなく経済的であり、単一種類の切削インサートで３枚刃タイプの多機能エンドミルが得られるため、工具管理が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】本発明の切削インサートの一実施形態の上面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの切削インサートの一実施形態の下面図である。
【図１Ｃ】図１Ａの切削インサートの一実施形態の側面図である。
【図１Ｄ】図１Ａの切削インサートの一実施形態の側面図である。
【図２Ａ】図１Ａ〜１Ｄの切削インサートの変形例の上面図である。
【図２Ｂ】図１Ａ〜１Ｄの切削インサートの変形例の下面図である。
【図２Ｃ】図１Ａ〜１Ｄの切削インサートの変形例の側面図である。
【図３Ａ】図１Ａ〜１Ｄの切削インサートのさらに他の変形例の側面図である。
【図３Ｂ】図１Ａ〜１Ｄの切削インサートのさらに他の変形例の側面図である。
【図３Ｃ】図１Ａ〜１Ｄの切削インサートのさらに他の変形例の側面図である。
【図３Ｄ】図１Ａ〜１Ｄの切削インサートのさらに他の変形例の側面図である。
【図３Ｅ】図１Ａ〜１Ｄの切削インサートのさらに他の変形例の側面図である。
【図３Ｆ】図１Ａ〜１Ｄの切削インサートのさらに他の変形例の側面図である。
【図３Ｇ】図１Ａ〜１Ｄの切削インサートのさらに他の変形例の側面図である。
【図４Ａ】図１Ａ〜１Ｄの切削インサートを装着したエンドミルの斜視図である。
【図４Ｂ】図１Ａ〜１Ｄの切削インサートを装着したエンドミルの正面図である。
【図５Ａ】本発明の切削インサートの別の実施形態の上面図である。
【図５Ｂ】図５Ａの切削インサートの斜視図である。
【図５Ｃ】図５Ａの切削インサートの斜視図である。
【図６】図５Ａ〜５Ｃの切削インサートを装着したエンドミルの正面図である。
【図７Ａ】図５Ａの切削インサートが装着された他のエンドミルの斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ａのエンドミルの他の方向の斜視図である。
【図７Ｃ】図７Ａのエンドミルの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１Ａ〜１Ｄに示されているのは、本発明の切削インサートの一実施形態の上面図、下面図及び側面図である。本実施形態の切削インサート１は、板状の部材で形成され、対向する上面２及び下面３を有する。上面２及び下面３は、略五角形状の外形を有する。上面２及び下面３の間には、複数の側面４、５、６および７が延在する。上面２と、側面４、５、６および７とがそれぞれ交差している複数の交差部、並びに、下面３と側面４、５、６および７とがそれぞれ交差している複数の交差部の少なくとも一部が切れ刃として機能する。これらの切れ刃については後に詳述する。
【００１７】
上面２の外形は、互いに対向し、かつ、相対的に短い二つの短辺９および１０と、互いに対向し、かつ、相対的に長い二つの長辺１３および１４とで構成される。短辺９および１０は、非平行の関係にあり、一方の短辺（第１短辺）９は、他方の短辺（第２短辺）１０より短い。長辺１３および１４は、非平行の関係にあり、一方の長辺（第１長辺）１３は、他方の長辺（第２長辺）１４より短い。
【００１８】
下面３の外形は、互いに対向し、かつ、相対的に短い二つの短辺１１および１２と、互いに対向し、かつ、相対的に長い二つの長辺１５および１６とで構成される。短辺１１および１２は、非平行の関係にあり、一方の短辺（第１短辺）１１は、他方の短辺（第２短辺）１２より短い。長辺１５および１６は、非平行の関係にあり、一方の長辺（第１長辺）１５は、他方の長辺（第２長辺）１６より短い。
【００１９】
上記した側面４、５、６および７は、第１短辺９と第１短辺１１との間、第２短辺１０と第２短辺１２との間、第１長辺１３と第１長辺１５との間、および第２長辺１４と第２長辺１６との間でそれぞれ延在している。
【００２０】
さらに、本実施形態の特徴的な形状として、切削インサート１の側面５は、共通の平面で構成されているのではなく、互いに接続される２つの別々の第１および第２の面５ａ、５ｂで構成されている。この側面５における２つの第１および第２の面５ａ、５ｂの接続部αは、上面２と下面３との間で延びており、コーナＡとコーナＢとの間でコーナＢ側に偏っていることが好ましい。上面２の第２短辺１０も、接続部αによって部分１０ａと部分１０ｂとに分割されている。また、同様に下面３の第２短辺１２も部分１２ａと部分１２ｂとに分割されている。なお、側面５は接続部αにおいて、明瞭に２つの平面に分割されていてもよいし、第１の面５ａおよび第２の面５ｂが接続部α付近において湾曲面で滑らかに接続されていてもよい。以上の結果、本実施形態の切削インサート１は、側面５に当該側面５が外方に突出するように接続された二つの面５ａおよび５ｂを含むので、上面２および下面２の外形が、略五角形形状となっている。
【００２１】
切削インサート１の上面２において、部分１０ａに接続しているコーナをコーナＡとし、部分１０ｂと接続しているコーナをコーナＢとする。これらのコーナＡ、Ｂは切削に関与するコーナである。また、切削インサート１の下面３において、第１短辺１１と第２長辺１６との交差部であるコーナをコーナＣとする。このコーナＣも切削に関与するコーナである。このように、本実施形態の切削インサート１は、上面２に２つのコーナＡおよびＢを有する。また、切削インサート１は、下面３に単一のコーナＣを有する。すなわち、切削インサート１は、切削に関与する合計３つのコーナＡ、ＢおよびＣを有する。本実施形態において、これらのコーナＡ、Ｂ、Ｃの刃先角はそれぞれ８９°に設定されているが、これに限定されることはなく、その角度は９０°以下であればよい。また、コーナの形状は、先鋭に形成されていてもよいし、丸み付けされた形状であってもよい。
【００２２】
コーナＡに接続している辺のうち、部分１０ａは外周刃（主切れ刃）となり、長辺１３は正面刃（副切れ刃）となる。コーナＢに接続している辺のうち、長辺１４は外周刃（主切れ刃）として機能し、部分１０ｂは正面刃（副切れ刃）として機能する。コーナＣに接続している辺のうち、長辺１６は外周刃（主切れ刃）として機能し、短辺１１は正面刃（副切れ刃）として機能する。ここで、外周刃とはエンドミルを被削材に対してＸＹ方向（横方向）に送るときにおいて切削を行う切れ刃のことを指し、正面刃とはエンドミルを被削材に対してＺ方向（深さ方向）に送るときにおいて切削を行う切れ刃のことを指す。
【００２３】
したがって、コーナＡが切削に関与するとき、切削インサート１の上面２がすくい面となり、側面６が正面刃１３の逃げ面となり、第１の面５ａが外周刃１０ａの逃げ面となる。コーナＢが切削に関与するとき、切削インサート１の上面２がすくい面となり、面５ｂが正面刃１０ｂの逃げ面となり、側面７が外周刃１４の逃げ面となる。コーナＣが切削に関与するとき、切削インサート１の下面３がすくい面となり、側面４が正面刃１１の逃げ面となり、側面７が外周刃１６の逃げ面となる。
【００２４】
さらに、本実施形態の切削インサート１では、図１Ｃおよび１Ｄに特に示されているように、コーナＡとコーナＢとの間の切れ刃１０ａ、１０ｂには上面２から下面３にむけて正の逃げ角が与えられており、コーナＣに接続する切れ刃１１には下面３から上面２にむけて正の逃げ角が与えられている。さらに、上面２における第１長辺である切れ刃１３には、上面２から下面３にむけて正の逃げ角が与えられている。すなわち、切削に関与する３つのコ−ナＡ、ＢおよびＣの正面刃の逃げ面（側面６、５、４）は、それぞれ正の逃げ角を有するように形成されている。
【００２５】
また、図２Ａ〜２Ｃに示されているように、切削インサート１Ａの第１短辺側の側面４も、共通の平面で構成されているのではなく、側面５と同様に、互いに接続された別々の２つの面４ａ、４ｂで構成されていてもよい。この場合、下面３の辺１１において、コーナＣから接続部βまでの部分を切れ刃１１ａとし、接続部βから第１長辺側の端部までの部分を切れ刃１１ｂとする。同様に、切削インサート１Ａの第１長辺側の側面６も、共通の平面で構成されているのではなく、互いに接続された別々の２つの面６ａ、６ｂで構成されていてもよい。この場合、上面２の辺１３において、コーナＡからその接続部γまでの部分を切れ刃１３ａとし、接続部γから第１短辺９端部までの部分を切れ刃１３ｂとする。なお、面４ａ、４ｂおよび面６ａ、６ｂは、各接続部βおよびγにおいて明瞭に分割されていてもよいし、各接続部βおよびγ付近において湾曲面によって滑らかに接続されていてもよい。
【００２６】
図３Ａ〜３Ｇは、図１Ａ〜１Ｄの切削インサートのさらに他の変形例の側面図である。第２長辺側の側面７には、図３Ｂに示されているように、上面２から下面３にむけて正の逃げ角が設けられてもよいし、図３Ｃに示されているように、負の逃げ角が設けられていてもよい。また、図３Ａに示すように、側面７は上面２及び下面３に対して直角に交差していてもよい。さらに、側面７は、一つの面で構成されているのではなく、図３Ｄ〜３Ｆに示されているように、互いに接続された別々の二つの面７ａ、７ｂによって構成されていてもよい。すなわち、側面７は、上下面間で分割された２面で構成されていてもよい。この場合、コーナＢを切削に使用するときの外周刃１４と、コーナＣを切削に使用するときの外周刃１６とは、それぞれ逃げ面７ａと逃げ面７ｂとを有することとなる。その際、例えば、図３Ｄに示されているように、逃げ面７ａには正の逃げ角が与えられ、逃げ面７ｂには負の逃げ角が与えられてもよい。また、例えば、図３Ｅに示されているように、逃げ面７ａには負の逃げ角が与えられ、逃げ面７ｂには正の逃げ角が与えられてもよい。また、例えば、図３Ｆに示されているように、逃げ面７ａおよび逃げ面７ｂの双方に負の逃げ角が与えられてもよい。さらに、図３Ｇに示すように、側面７は、上下方向において２箇所で互いに接続される別々の３つの面７ａ、７ｂおよび７ｃによって構成されていてもよい。
【００２７】
本実施形態の切削インサート１は、超硬合金、コーティングされた超硬合金、サーメット、セラミック、又はダイヤモンドあるいは立方晶窒化硼素を含有する超高圧焼結体などの硬質材料で形成される。
【００２８】
次に、上述した切削インサート１を装着した３枚刃タイプのエンドミル４１について説明する。
【００２９】
図４Ａおよび４Ｂに示されているのが、上述した切削インサート１を装着した３枚刃タイプのエンドミル４１である。円筒状をした工具本体４２の先端部４３には、切削インサート１を着脱可能な着座部４４が３つ備えられており、各着座部４４における切削インサート１の上面２又は下面３が着座する当接面は、工具本体４２の回転方向Ｋを向いている。そして、それぞれの着座部４４に上記実施形態の切削インサート１が取り付けられている。
【００３０】
三つの切削インサート１のうちの第１の切削インサート１はコーナＡ、正面刃１３、外周刃１０ａが切削に関与するように配置されている。すなわち、コーナＡ及び外周刃１０ａが工具本体４２の先端部４３の外周面より外側にわずかに突出し、かつ正面刃１３が工具本体４２の先端面４３ｅよりわずかに前方に突出するように配置され、さらに、正面刃１３は工具本体４２の先端部４３の外周面４３ｆから工具本体４２の回転軸線ＣＬまで延在するように配置されている。
【００３１】
三つの切削インサート１のうちの第２の切削インサート１は、コーナＢ、正面刃１０ｂおよび外周刃１４がそれぞれ切削に関与するように配置されている。すなわち、コーナＢ及び外周刃１４が工具本体４２の外周面４３ｆより外側に向けてわずかに突出し、かつ、正面刃１０ｂが工具本体４２の先端面４３ｅより前方に向けてわずかに突出するように配置されている。さらに、第２の切削インサート１は、工具先端側から見て工具本体４２の回転軸線ＣＬと交差しない位置に配置されている。
【００３２】
三つの切削インサート１のうちの第３の切削インサート１は、コーナＣ、正面刃１１および外周刃１６が切削に関与するように配置されている。すなわち、コーナＣ及び外周刃１６が工具本体４２の外周面４３ｆより外側に向けてわずかに突出し、かつ正面刃１１が工具本体の先端面４３ｅより前方に向けてわずかに突出するように配置されている。さらに、切削インサート１は、工具先端側から見て工具本体４２の回転軸線ＣＬと交差しない位置に配置されている。
【００３３】
各切削インサート１は、エンドミル回転時にコーナＡ、Ｂ、Ｃの回転軌跡が重なり合うように設置されている。そのため、エンドミル４１の工具外周側の有効切れ刃（切削に関与する切れ刃）は３枚となっている。３つの切削インサート１は、工具先端側から見て工具本体４２の外周円を三等分する位置に配置されてもよいし、あるいは、工具本体４２の外周円上の不等間隔な位置に配置されてもよい。また、三つの切削インサート１は、全て正面刃のアキシャルレーキに正の逃げ角がつけられるように工具本体４２に装着されている。
【００３４】
上記した切削インサート１が三つ装着された３枚刃タイプのエンドミルの作用・効果についてこれより説明する。
【００３５】
上述したエンドミル４１においては、工具本体４２を、回転軸線ＣＬを中心に工具回転方向Ｋに回転させ、かつＸＹ方向及びＺ方向に送ることにより、被削材を横方向及び深さ方向に切削することが可能となる。切削加工の際、三つの切削インサート１の各外周刃は被削材の横方向の切削を行い、各正面刃は深さ方向の切削を行う。コーナＡを使用している切削インサート１の正面刃１３は、工具本体４２の外周面４３ｆから回転軸線ＣＬ上まで延びているため、穴あけ加工が可能である。すなわち、正面刃１３は、回転軸線ＣＬを中心とする半径方向に延びている。第１〜第３の切削インサート１は、エンドミル４１の回転時に、コーナＡ、ＢおよびＣの回転軌跡が互いに重なり合うとともに、三つの外周刃の回転軌跡が互いに重なり合うように工具本体４２に設置されている。したがって、エンドミル４１は横送り加工時において有効に機能する切れ刃を３枚有する。この結果、従来のエンドミルと同等の一刃あたり送りで切削加工した場合、本実施形態のエンドミル４１は、従来のものよりも相対的に高いテーブル送りで切削加工が可能であり、高能率加工が実現される。また、従来のエンドミルと同じテーブル送りで切削加工した場合に、本実施形態のエンドミル４１では一刃あたりの送り量が相対的に小さくなるため、安定した加工が可能となる。
【００３６】
本実施形態のエンドミル４１に装着された３つの切削インサート１は全て同一種類であり、かつ、三つの切削インサート１のそれぞれ別のコーナが切削加工に用いられる。このため、切れ刃が欠損又は摩耗した場合には、三つの着座部４４にそれぞれ装着されている切削インサート１の装着場所を他の着座部４４に変更するとともに、かつ各切削インサート１の使用するコーナを装着場所の変更に合わせて変更する。第２短辺側の側面５は２つの第１および第２の面５ａ，５ｂで構成されているため、コーナＡを使用して切削加工している切削インサート１において、切削に関与していないコーナＢは逃がしてあるので、当該切削インサート１のコーナＢが摩耗することがない。また、コーナＢを使用して切削加工している切削インサート１において、切削に関与していないコーナＡは逃がしてあるので、当該切削インサート１のコーナＡが摩耗することがない。したがって、本実施形態では、一つの切削インサート１において、互いに隣り合うコーナＡとコーナＢのうち、一方のコーナが使用されている間、他方のコーナを欠損や摩耗のない良好な状態に保つことができる。すなわち、従来の２枚刃タイプのエンドミル用の切削インサートを無理に３枚刃タイプのエンドミルに適用すると、コーナＡを使用した場合はコーナＢも摩耗し、コーナＢを使用した場合はコーナＡも摩耗してしまう。このため、従来の２枚刃タイプのエンドミルに、同一の切削インサートを三つ全ての刃に適用することは不可能である。本発明では、上記構成により、同一の切削インサート１を三つ全ての刃に良好な状態で工具本体４２に適用することができる。これにより、本実施形態では、切削インサート１の切削に関与するコーナを一つも無駄にすることなく、単一種類の複数（三つ）の切削インサート１によって切削加工を行うことが可能となる。したがって、複数種類の切削インサートを製造する必要が無く、また、切削に関与するコーナを無駄にすることがないため、加工コストを低減できる。さらに、単一種類の切削インサート１のみを用いているので、工具の在庫管理も容易である。
【００３７】
側面５における第１および第２の面５ａ，５ｂの接続部αが、コーナＡおよびＢの間で、コーナＢ側に偏って位置していることが好ましい。接続部αのコーナＢ側への偏りが大きいほど切れ刃１０ａの長さが長くなるので工具の最大切込み深さが大きくなり、１切削当たりの切込みを十分に確保できる。この最大切込み深さが小さすぎると１切削当りの切込みを十分には確保できないので、加工能率が低下する。エンドミルを３枚刃タイプにしたのは、加工能率の向上が目的であり、接続部αをコーナＢに偏って位置させることにより、加工能率をさらに高めることができる。
【００３８】
コーナＡ、ＢおよびＣにおけるそれぞれの正面刃１３、１０ｂ、１１は全て正の逃げ角を有しており、エンドミル４１の工具本体４２に三つの切削インサート１を装着した際に、アキシャルレーキをポジとすることができる。このため、Ｚ方向送り加工（穴あけ加工）時において切りくずの排出が良好に行われる。したがって、切りくずの噛みこみによる切れ刃の損傷の発生を低減させることが可能となる。また、正面刃の切れ味を向上させることもできるため、加工能率が向上する。穴あけ加工においては、その加工性質上、切りくずの排出が大きな問題となるため、全ての正面刃が正の逃げ角を有していることは顕著な利点である。
【００３９】
また、切削に関与するコーナＡ、ＢおよびＣは、その刃先角が９０°以下となるように形成されているため、すなわち、正面刃と外周刃とが９０°以下の角度で交差するように形成されているため、一つの切削インサート１によって被削材の横方向への加工及び深さ方向への加工を高能率に行うことが可能である。
【００４０】
また、第１長辺側の側面６を二つの面６ａ、６ｂで構成した場合、コーナＡを用いて切削加工するとき、切れ刃１３ｂは逃がしてあるので、切削抵抗をより軽減させることができる。同様に、第１短辺側の側面４を二つの面４ａ、４ｂで構成した場合、コーナＣを用いて切削加工するとき、切れ刃１１ａは逃がしてあるので、切削抵抗をより軽減させることが可能となる。このため、加工効率が向上する。すなわち、切れ刃１３ａ及び切れ刃１１ｂはさらい刃として機能し、その切れ刃の長さが長いほど、切削抵抗は大きくなるが、上記構成を採用することによって、さらい刃として機能する切れ刃１３ａ及び切れ刃１１ｂの長さを最適長にすることができ、切削抵抗を軽減させることが可能となる。
【００４１】
また、図３Ｂ〜３Ｅで示されているように、切削インサート１の第２長辺に接する側面７に上面２から下面３にむけて正又は負の逃げ角が設けられている場合、外周刃１４の逃げ面又は外周刃１６の逃げ面のいずれかは必ず正の逃げ角を有することとなる。このため、切れ味を重視するときには、これらの形態が好ましい。図３Ｆおよび３Ｇに示すように、外周刃１４及び外周刃１６の逃げ面が同一で直角又は負の角度を有する場合、両外周刃とも負の逃げ角を有することとなるので、切れ刃強度を重視するときにはこれらの形態が好ましい。これらの形態の選択は、切削する被削材の種類や目的とする形状によって適宜決定がなされる。
【００４２】
本発明の別実施形態である切削インサート５１について、図５Ａ〜図５Ｃ、及び図６を参照して説明する。本実施形態の切削インサート５１において、前述した切削インサート１と同様の構成部分については、説明を省略し、同一の符号を用いる。
【００４３】
本実施形態の切削インサート５１は、図５Ａ〜５Ｃに示されているように、前述した切削インサート１の第１長辺１３と第１短辺９とが交差することによって形成されているコーナ（コーナＤとする）付近の形状が変形した構成となっている。このコーナＤは切れ刃ではなく、コーナＡが切削に使用されるように切削インサート５１が工具本体４２に装着されたときに、工具本体４２の回転軸線上に位置している部分である。本実施形態においては、切削インサートを平面視したとき、このコーナＤ付近の上面２は、取付穴８側からコーナＤ側に向けて下面３方向に徐々に厚さが減少するように傾斜している。この傾斜部分２ａは湾曲面で構成されていてもよいし、平面で構成されていてもよい。また、上面２と下面３との間における傾斜部分２ａの深さは、コーナＤ付近の切削インサート５１の強度を保つことが可能な範囲で適宜決定される。
【００４４】
図６に示されているのが、上記の切削インサート５１が工具本体４２に装着されたエンドミル６１である。この図に示されているように、この切削インサート５１の正面刃１３の直線部分を通過する直線は、回転軸線ＣＬから工具本体４２の回転方向Ｋ側へオフセットしている。そして、正面刃１３の回転軸線ＣＬ側の端部付近は、正面刃１３の直線部分に対して、工具本体４２の回転方向Ｋとは逆向き、すなわち、回転軸線ＣＬに近づく向きに後退する逃げ部となっている。この構成により、エンドミル６１のバックメタルの厚さを大きくとることが可能となる。図４Ａおよび４Ｂに示した切削インサート１は、コーナＤが回転軸線ＣＬより工具回転方向Ｋの前方にオフセットしないように工具本体４２に対して配置されている（すなわち、切削インサート１は工具本体４２に対していわゆる芯下がりに配置されている）。そうしないと、穴あけ加工において、被削材の回転軸線ＣＬ付近の領域を切削加工することができない。これに対し、本実施形態の切削インサート５１では、コーナＤの近傍に上述の逃げ部が設けられているため、切削インサート５１を工具回転方向Ｋ後方にずらして配置する必要がなく、切削インサート５１を回転軸線ＣＬ上に配置することが可能となる。したがって、配置された切削インサート５１の工具回転方向Ｋの後方における工具領域を広くとることができる。３枚刃タイプのエンドミルでは三つの切削インサートを装着する必要があるので、一つの切削インサートあたりのバックメタルの厚さが２枚刃のものと比較して減少する。切削インサート５１を上記形状とすることにより、バックメタルの厚さを大きくとることが可能となる。したがって、バックメタルの弾性変形又は塑性変形が抑制され、且つ切削インサート５１を固定するためのねじ代を長く取ることが可能となるため、３枚刃タイプのエンドミルにおいて、バックメタルの破損や切削インサートのぐらつきを効果的に抑制することが可能となる。
【００４５】
また、本実施形態の切削インサート５１には、前述した切削インサート１においてなされる様々な変更を同様に適用することが可能である。
【００４６】
図７Ａ〜図７Ｃに、図５Ａの切削インサートを装着した他の実施形態に係るエンドミルを示す。図７Ａ〜図７Ｃに示すエンドミル４１Ｂは、いわゆる２枚刃タイプのエンドミルである。このように、本発明に係る切削インサートは、２枚刃タイプのエンドミルにおいても使用することができる。切削に関与する切れ刃は図４Ａおよび４Ｂや図５Ａ〜５Ｃに記載されている実施形態のエンドミルの場合と同様である。図面に示されているように三つのインサートを２枚刃タイプとして使用することにより、切り込みを深くすることができ、その結果、高能率加工が可能となる。そして、単一種類の切削インサートを使いまわすことができるので、三つのインサートを無駄なく利用できる。
【００４７】
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。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【国際調査報告】
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