(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコーナを有する上面と、この上面に対向する下面と、前記上面と前記下面とをつなぐ側面と、からなる略多角形の板状の切削インサートであり、
前記上面にすくい面が上面の周りを囲む少なくとも２つの辺に隣接して形成され、
前記すくい面と前記側面との交差稜線部に切れ刃が形成され、
前記側面は前記下面に向かい前記上面から離間するにしたがい、インサートの内側に傾斜する傾斜部分を有し、
前記各々の切れ刃は、該切れ刃を側面側から見たときに、前記上面側に向かって凸な曲線と、前記下面側に向かって凸な曲線とが交互につながり尚且つ該下面側に向かって凸な曲線を少なくとも２つ備える波形曲線を描くように形成された波形部分を有し、
上面視するとき、前記切れ刃が有する前記波形部分に対応して前記すくい面に形成される凹溝を前記下面に垂直且つ前記側面と前記下面との交差稜線に外接する基準直線に平行な任意の複数の断面で見たときに各断面における前記凹溝の最深部を結んで作られる第１仮想線は、いずれも該基準直線に対して直角以外の角度で交差し、
側面視するとき、前記波形部分の始端と終端とを結ぶ第２仮想線から各凹溝の溝底までの距離は一方のコーナに近い凹溝から順に他方のコーナに向かうにしたがって長くなることを特徴とする刃先交換式ドリル用インサート。
【請求項２】
前記波形部分のうち第１の波形部分は外周刃として用いられる切れ刃に含まれ、前記波形部分のうち第２の波形部分は中心刃として用いられる切れ刃に含まれ、
前記第２の波形部分を側面視したときにおいて、前記第２仮想線から該第２の波形部分を構成する下面側に向かって凸な曲線の最深部までの距離のうち最大のものは、前記第１の波形部分を側面視したときにおいて、前記第２仮想線から該第１の波形部分を構成する下面側に向かって凸な曲線の最深部までの距離のうち最小のものよりも小さいことを特徴とする請求項１記載の刃先交換式ドリル用インサート。
【請求項３】
複数のコーナを有する上面と、この上面に対向する下面と、前記上面と前記下面とをつなぐ平坦な側面と、からなる略多角形の板状の切削インサートであり、
前記上面の各辺に隣接してすくい面が形成され、
前記すくい面と前記側面との交差稜線部に切れ刃が形成され、
前記側面は前記下面に向かい前記上面から離間するにしたがい、インサートの内側に傾斜する傾斜部分を有し、
前記各々の切れ刃は、該切れ刃を側面側から見たときに、前記上面側に向かって凸な曲線と、前記下面側に向かって凸な曲線とが交互につながり尚且つ該下面側に向かって凸な曲線を少なくとも２つ備える波形曲線を描くように形成された波形部分を有し、
上面視するとき、前記切れ刃が有する前記波形部分に対応して前記すくい面に形成される各凹溝の最深部を結んで形成される仮想線は、いずれも前記下面と前記側面との交差稜線を直線に近似させた基準直線に対して直角以外の角度で交差し、
一つのコーナの一方側に接続する辺を第１の辺とし、他方側に接続する辺を第２の辺とするとき、該第２の辺に隣接するすくい面に形成される前記凹溝の曲率が、該第１の辺に隣接するすくい面に形成される前記凹溝の曲率よりも小さいことを特徴とする刃先交換式ドリル用インサート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は穴あけ加工に使用される刃先交換式ドリルに装着される刃先交換式ドリル用インサートに関する。
【背景技術】
【０００２】
穴あけ加工を行う工具として、ソリッドドリルや刃先交換式ドリルが用いられており、近年経済性の高さから刃先交換式ドリルの使用頻度が増加している。刃先交換式ドリルの工具本体の先端部には、刃先交換式ドリル用のインサートの切れ刃のうちの１つを、底刃の外周側となる外周刃として機能させるためのインサート取付座と、インサートの切れ刃のうちの別の１つを底刃の内周側となる中心刃として機能させるためのインサート取付座と、の２種類のインサート取付座が形成されるタイプがある。
【０００３】
ところで、一般に延性の高い材料（または鋼材）をドリルで穴あけ加工すると、材料の延性が原因で切りくずがなかなか分断されずに長く延びた状態で生成される傾向がある。長く延びた切りくずが生成されると、切りくずが加工穴とドリルとの間で詰まったり、加工穴の内壁を傷付けたりすることが頻発する。
刃先交換式ドリル用のインサートの中には、切りくずの排出性向上を目的として、切れ刃に凹部が形成されているものがある（特許文献１参照）。切れ刃に凹部が形成されることで切りくずが凹部の形状に沿って屈曲させられ、折れ易くなる。そのため細分化された切りくずが生成され、切りくずが加工穴から排出されやすくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２１７０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の刃先交換式ドリルは確かにそれ以前のドリルと比較すると、切りくずの排出性能が高まったが、外周刃の切れ刃の長さが長くなり、外周刃に生じる切削抵抗が増大する。そして凹部は外周刃にのみ形成されているため、中心刃に生じる切削抵抗との間で大きさの不均衡が生じ、工具の回転軌道が安定し難くなるという問題が生じている。
【０００６】
本発明は上記課題を解決することを目的に開発された。すなわち、細分化された切りくずの生成が可能で且つ工具の回転軌道が安定する刃先交換式ドリル用インサート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】
【０００７】
本発明の刃先交換式ドリル用インサートは、刃先交換式ドリルに取り付けられたときに、外周刃および中心刃として機能する２種類の切れ刃を有する刃先交換式ドリル用インサートであって、両切れ刃は上面側に凸な曲線と下面側に凸な曲線とが交互に連続してつながって形成された波形部分を備え、それら波形部分に対応して各すくい面に形成された凹溝の形成方向がインサートの側面とインサートの下面との交差稜線を近似した直線に対して、直角以外の角度で交差する、刃先交換式ドリル用インサートである。
【０００８】
より具体的には、本発明の刃先交換式ドリル用インサートの基本構成は（１）上面と、この上面に対向する下面と、前記上面と前記下面とをつなぐ側面と、からなる略多角形の板状の立体である。（２）前記上面に、すくい面が上面の周りを囲む少なくとも２つの辺に隣接して形成される。（３）前記すくい面と側面との交差稜線部に切れ刃が形成される。（４）前記側面は、前記下面に向かい、前記上面から離間するにしたがい、インサートの内側に傾斜する傾斜部分を有する。（５）前記切れ刃の各々は、切れ刃を側面側から見たときに、上面側に向かって凸な曲線と、下面側に向かって凸な曲線と、が２つ以上交互につながってなる波形曲線を描くように形成された波形部分を有する。（６）切れ刃の前記波形部分に対応して前記すくい面に形成される凹溝を、前記下面に垂直且つ前記側面と前記下面との交差稜線に外接する直線に平行な任意の複数の断面で見たときに、各断面における前記凹溝の最深部を結んで作られる仮想線が、前記側面と前記下面との交差稜線を近似した直線に対して、直角以外の角度で交差する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の刃先交換式ドリル用インサートは、外周刃として用いられる切れ刃と、中心刃として用いられる切れ刃と、の両方に切れ刃を波形にする波形部分を備えているため、どちらの側からも細分化された切りくずを生成することができる。
さらに、波形部分に対応してすくい面に形成される凹溝が進む向きに工夫が施されることで、このインサートが工具本体に取り付けられたときには、外周刃に加わるトルクの大きさと中心刃に加わるトルクの大きさとの不均衡が縮小する。すなわち、回転中心に近い中心刃に加わる切削抵抗を、回転中心から遠い外周刃に加わる切削抵抗と比較して、中心からの距離に反比例するように大きくできれば、トルクの大きさがつりあうので、本発明のように凹部の形状に工夫を施すことで、中心刃に加わる切削抵抗の大きさは適当なものとなり、外周刃と中心刃とに加わるトルクの不均衡を縮小できる。そのことにより、工具本体の回転軌道は安定したものとなる。
【００１０】
また、外周刃側のすくい面に形成される凹溝の形状と、中心刃側のすくい面に形成される凹溝の形状と、を互いに異なる形状にすることで、切削抵抗のバランスを保持したまま切りくずの細分化能力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１本発明の刃先交換式ドリル用インサートの一実施形態の平面図である。
【図２】図２は図１の刃先交換式ドリル用インサートの外周刃側から見た正面図である。
【図３】図３は図１の刃先交換式ドリル用インサートの中心刃側から見た正面図である。
【図４】図４は図１の刃先交換式ドリル用インサートの外周刃を正面に見た斜視図である。
【図５】図５は図１の刃先交換式ドリル用インサートの中心刃を正面に見た斜視図である。
【図６】図６は図１の刃先交換式ドリル用インサートの外周刃の拡大図である。
【図７】図７は図１の刃先交換式ドリル用インサートの中心刃の拡大図である。
【図８】図８は切りくずの流出方向を示す模式図である。
【図９】図９は凹溝の仮想線が曲線の場合における、形成禁止例（本発明の実施形態から除外される形状）を示す模式図である。
【図１０】図１０は凹溝の仮想線が曲線と直線とが複合した場合における、形成禁止例（本発明の実施形態から除外される形状）を示す模式図である。
【図１１】図１１は本発明の第２の実施形態を示す説明図である。
【図１２】図１２は本発明の第３の実施形態を示す説明図である。
【図１３】図１３は図１で示された刃先交換式ドリル用インサートが取り付けられたドリルの外周刃側の先端部拡大図である。
【図１４】図１４は図１で示された刃先交換式ドリル用インサートが取り付けられたドリルの中心刃側の先端部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の刃先交換式ドリル用インサートの一実施形態について図面を用いながら説明する。
図１〜図５に示すように、本実施形態の刃先交換式ドリル用インサート１（以下「インサート１」と表記する）は略平行四辺形の板状の立体である。インサート１の上面１２の中央には、下面１１の中央に向かって垂直に開けられた取付け穴２が形成されている。取付け穴２にはネジ等の締結具が挿通され、その締結具によってインサート１は工具本体に固定される。
【００１３】
インサート１の上面１２の周縁部、すなわち上面１２の周りを囲む辺に隣接した場所には、インサート１の中央に向かって傾斜する傾斜面が形成されており、この傾斜面は、生成された切りくずが擦過するすくい面３として機能する。
この傾斜したすくい面３は上面の全周囲にわたって形成されているため、図４、図５の斜視図が示すように、上面１２の周囲はすり鉢状の形状となっている。上面１２のうち、取付け穴２の周囲にはネジの頭を守るためのボス面１２ａが形成されており、このボス面１２ａは平坦、すなわち下面に平行且つ上面１２の中で最も高い位置に形成されている。
【００１４】
インサート１の側面は下面１１に向かい、上面１２から離間するにしたがい、インサート１の内側に傾斜する傾斜部分を有する。本実施形態においては、側面全体が傾斜部分となっており、この部分がインサート１と加工穴との接触を避けるための逃げ面４として機能する。
図２に示すように、逃げ面４には逃げ角αが付与されており、インサート１はいわゆるポジティブ形となっている。すなわち、逃げ面４はインサート１の下面１１に対して９０°に交差する任意の平面Ｆ１と鋭角に交差して形成されている。
【００１５】
上面１２の中央部には、すくい面３を擦過した切りくずの流れる向きを強制的に変えたり、切りくずを小さく丸めたりするためのチップブレーカ壁面７が形成されている。このチップブレーカ壁面７は公知のものを適用することが可能で、その種類も特に限定されない。
【００１６】
すくい面３と逃げ面４との交差稜線部には切れ刃が形成される。そして、本実施形態のインサート１においては、大きく分けると２種類の切れ刃が形成されている。一つはインサート１が工具本体に取り付けられたときに加工穴の内壁付近の領域を切削する外周刃５である。もう一つは加工穴の中心部付近の領域を切削する中心刃６である。
外周刃５は平行四辺形のインサート１の短辺の稜線部分に形成され、中心刃６は長辺の稜線部分に形成される。
【００１７】
外周刃５は主に２つの辺で構成されており、この２つの辺はインサート１を平面視したときに鈍角に交差するように形成されている。外周刃５が２つの辺で構成されることで辺と辺との交差部が形成され、交差部が形成されることで被削材への食い付き性が向上する。また、交差部が鈍角であることで、その部分は欠け難くなる。
【００１８】
同様に、中心刃６は主に２つの辺で構成されており、この２つの辺はインサート１を平面視したときに鈍角に交差するように形成されている。中心刃６が２つの辺で構成されることで辺と辺との交差部が形成され、交差部が形成されることで被削材への食い付き性が向上する。また、交差部が鈍角であることで、その部分は欠け難くなる。
【００１９】
図２に示すように、外周刃５はインサート１の下面１１に平行に、側面側から観察したときに、上面１２側に向かって凸な曲線Ｐ１と下面側に向かって凸な曲線Ｑ１とが交互に連続して２つ以上つながってなる波形部分５ｃを含んで形成されている。本実施形態では波形部分５ｃは３つの曲線Ｐ１と、２つの曲線Ｑ１とが、交互に配置されて形成されている。さらに、外周刃５は波形部分５ｃに隣接して直線状の切れ刃５ｆが形成され、その隣に凹部８３が形成され、その隣に直線状の切れ刃５ｇが形成されている。なお、凹部８３は湾曲した折れやすい切りくずを生成する機能を有している。
同様に、中心刃６も図３に示すように、インサート１の下面１１に平行に、側面側から観察したときに、上面１２側に向かって凸な曲線Ｐ２と下面側に向かって凸な曲線Ｑ２とが交互に連続して２つ以上つながってなる波形部分６ｃを含んで形成されている。そして、本実施形態では波形部分６ｃは、曲線Ｐ２が３つ、曲線Ｑ２が２つ、交互に形成されている。波形部分６ｃの両端部には直線状の切れ刃６ｄ、６ｆが形成されている。
【００２０】
外周刃５および中心刃６のそれぞれに波形部分５ｃ、６ｃが形成されることにより、各切れ刃は波形部分の形状が厚さ方向に転写された切りくずを生成する。波形部分の形状が転写された切りくずは、平らな切りくずを折断する際に要する力よりも小さな力で折断されるので、細分化されやすい。
【００２１】
本実施形態においては、外周刃５が有する波形部分５ｃの凸曲線Ｐ１の頂点の下面１１からの高さは、外周刃５に形成された直線状の切れ刃５ｄの高さに等しい。
同様に、中心刃６が有する波形部分６ｃの凸曲線Ｐ２の頂点の高さは、中心刃６に形成された直線状の切れ刃６ｄの高さに等しい。
【００２２】
外周刃５が波形部分５ｃを含むような形状をなしているがために、外周刃５に隣接するすくい面３１には、波形部分５ｃの下面１１側に向かって凸な曲線に対応した位置にインサート１の中心方向に向かって延びる凹溝８１が形成されており、この凹溝８１はすくい面３１の一部として機能する。また、すくい面３１には波形部分５ｃの上面に向かって凸な曲線に対応した位置にインサート１の中心方向に向かって延びる凸部９１が形成されている。
同様に、中心刃６に隣接するすくい面３２にも、波形部分６ｃの下面１１側に向かって凸な曲線に対応した位置にインサート１の中心方向に向かって延びる凹溝８２が形成されており、この凹溝８２はすくい面３２の一部として機能する。また、すくい面３２には波形部分６ｃの上面に向かって凸な曲線に対応した位置にインサート１の中心方向に向かって延びる凸部９２が形成されている。
【００２３】
さらに、下面１１に垂直且つ側面（逃げ面４）と下面１１との交差稜線に平行な任意の複数の断面で凹溝８１および凹溝８２を見たとき、図６、図７に示すように、各断面における凹溝８１、８２の最深部を結んで作られる仮想線Ｘ１、仮想線Ｘ２が、上面側からみて、逃げ面（側面）４と下面１１との交差稜線を近似した直線ＥＬ１、直線ＥＬ２（以下、この線を「基準直線」と表記する）に対して、直角以外の角度で交差する。
そして同様に、下面１１に垂直且つ側面（逃げ面４）と下面１１との交差稜線に平行な任意の複数の断面で凸部９１および凸部９２を見たとき、図６、図７に示すように、各断面における凸部９１、９２の最頂部を結んで作られる仮想線Ｙ１、仮想線Ｙ２が、基準直線ＥＬ１、直線ＥＬ２に対して直角以外の角度で交差する。
【００２４】
すなわち、図６に示されている仮想線Ｘ１は、凹溝８１をＡ１−Ａ１線断面、Ａ２−Ａ２線断面、およびＡ３−Ａ３線断面で代表される、下面１１に垂直且つ側面（逃げ面４）と下面１１との交差稜線に平行な断面で見たときの凹溝８１の最深部を結んで描かれる線である。この仮想線Ｘ１は基準直線ＥＬ１に対して直角以外の角度で交差する。従って、別の言い方をすれば、下面１１に垂直且つ側面（逃げ面４）と下面１１との交差稜線に平行な断面で凹溝８１を見ると、仮想線Ｘ１に対応する位置に凹溝８１の最深部がある。
また同様に、仮想線Ｙ１は凸部９１をＡ１−Ａ１線断面、Ａ２−Ａ２線断面、およびＡ３−Ａ３線断面で代表される、下面１１に垂直且つ側面（逃げ面４）と下面１１との交差稜線に平行な断面で見たときの凸部９１の最頂部を結んで描かれる線であって、下面１１に垂直且つ側面（逃げ面４）と下面１１との交差稜線に平行な断面で凸部９１を見ると、仮想線Ｙ１に対応する位置に凸部９１の最頂部がある。
なお、以下の説明では凹溝の仮想線と基準直線との交差角度を「凹溝の形成角度」と表記し、凸部の仮想線と基準直線との交差角度のことを「凸部の形成角度」と表記し、これらの角度を基準直線から仮想線まで反時計回りに測ったときの角度で定義する。
【００２５】
なお、すくい面３１に凹溝８１が複数形成されたときは、それぞれが基準直線ＥＬ１に対して直角以外の角度で交差していればよく、傾斜の方向や傾斜角度については自由な設定が可能である。
同様に、すくい面３１に凸部９１が複数形成されたときは、それぞれが基準直線ＥＬ１に対して直角以外の角度で交差していればよく、傾斜の方向や傾斜角度については自由な設定が可能である。
【００２６】
凹溝８１の仮想線Ｘ１と凸部９１の仮想線Ｙ１が基準直線ＥＬ１に対して直角以外の角度で交差するように形成されると、図８の模式図が示すように、凹溝８１の内周面および凸部９１の周面が基準直線ＥＬ１に対して略直角に流出する切りくずに力を加えて強制的に折り曲げるため、波形部分５ｃの形状が転写された切りくずは容易に切断され、細分化される。
【００２７】
これと同様に、図７に示された直線Ｘ２は、Ｂ１−Ｂ１線断面、Ｂ２−Ｂ２線断面、およびＢ３−Ｂ３線断面で代表される、下面１１に垂直且つ側面（逃げ面４）と下面１１との交差稜線に平行な断面で凹溝８２を見たときにおける最も深い地点を結んで描かれる仮想線であり、この仮想線Ｘ２は側面（逃げ面４）の基準直線ＥＬ２に対して直角以外の角度で交差する。
そして、直線Ｙ２はＢ１−Ｂ１線断面、Ｂ２−Ｂ２線断面、およびＢ３−Ｂ３線断面で代表される、下面１１に垂直且つ側面（逃げ面４）と下面１１との交差稜線に平行な断面で凸部９２を見たときにおける最頂部を結んで描かれる仮想線であり、この仮想線Ｙ２は側面（逃げ面４）の基準直線ＥＬ２に対して直角以外の角度で交差する。
なお、Ｂ１−Ｂ１断面、Ｂ２−Ｂ２断面、およびＢ３−Ｂ３断面も、下面１１に垂直且つ側面（逃げ面４）と下面１１との交差稜線に平行な断面である。
【００２８】
凹溝８２および凸部９２についても、凹溝８１や凸部９１と同様に傾斜の方向や傾斜角度については自由な設定が可能である。
【００２９】
凹溝８２の仮想線Ｘ２が基準直線ＥＬ２に対して直角以外の角度で交差するように形成され、凸部９２の仮想線Ｙ２が基準直線ＥＬ２に対して直角以外の角度で交差するように形成されると、凹溝８２の内周面および凸部９２の周面が、基準直線ＥＬ２に対して略直角に流出する切りくずに力を加えて強制的に折り曲げるため、波形部分６ｃの形状が転写された切りくずは容易に切断され、細分化される。
【００３０】
なお、図６、図７からわかるように、上面側からみて、基準直線ＥＬ１とＥＬ２とは直接見ることができず、隠れているので、角度の測定は、測定治具などを用いて測定する。測定治具は、例えば平行な線または面があり、一方を基準直線ＥＬ１、ＥＬ２に合わせると、他方がインサート１に隠れずに、上面側から見えるようなものとする。
そして、これら基準直線ＥＬ１、ＥＬ２は下面１１と逃げ面４との交差稜線が直線の場合はその直線に一致し、曲線の場合は最も外側に膨らんだ２点を結ぶ接線、すなわち最も外側に膨らんだ点に外接する直線とする。
【００３１】
本実施形態のインサート１には、外周刃５および中心刃６の両方の切れ刃に波形部分が形成され、尚且つ各波形部分によってすくい面３１、３２に形成される凹溝８１、凸溝９１、凹溝８２、凸溝９２が、切りくずの流出方向である、基準直線ＥＬ１、ＥＬ２に対して直角な方向以外の角度で延びているため、インサート１が工具本体に取り付けられた際に、中心刃６に加わる切削抵抗が外周刃５に加わる切削抵抗よりも大きくなり、その結果、外周刃５に加わるトルクの大きさと、中心刃６に加わるトルクの大きさとの不均衡が縮小できる。
【００３２】
これら二つのトルクの大きさの不均衡が縮小することで、本実施形態のインサート１が取り付けられた刃先交換式ドリルは、切削に要する動力の大きさは多少増えるものの、切削中のブレが小さい安定した回転軌道で切削することができる。
【００３３】
なお、凹溝８１、８２が作る仮想線Ｘ１、Ｘ２は曲線でもよい。この場合凹溝８１、８２は、図９に示すような、仮想線Ｘ１、Ｘ２の接線が基準直線ＥＬ１、ＥＬ２と直交するように形成してはいけない。
また、仮想線Ｘ１、Ｘ２が直線と曲線との組み合わせからなる場合には、図１０に示すような、直線部分の仮想線ｌが基準直線ＥＬ１、ＥＬ２と直交した状態にならないようにすることが必要となる。
同様に、凸部９１、９２が作る仮想線Ｙ１、Ｙ２は曲線でもよい。この場合、凹溝８１、８２と同様に、仮想線Ｙ１、Ｙ２の接線が基準直線ＥＬ１、ＥＬ２と直交するように形成してはいけない。さらに、仮想線Ｙ１、Ｙ２が直線と曲線との組み合わせからなる場合にも、凹溝８１、凹溝８２と同様に、直線部分の仮想線が基準直線ＥＬ１、ＥＬ２と直交した状態にならないようにすることが必要となる。
【００３４】
本実施形態においては、下面１１に垂直且つ側面（逃げ面４）と下面１１との交差稜線に平行な断面で、凹溝８１が形成されたすくい面３１をみたときに、任意に選択した１つの凹溝８１の両隣にある凸部の頂点間の長さが、外周刃５から離れた位置の断面ほど短くなっている。そのため、凹溝８１を上面視すると、全て「ハの字」状に見える（図１参照）。凹溝８１がこのように「ハの字」状に形成されると、生成した切りくずを拘束する力が強くなり、切りくずが折断されやすくなる。
【００３５】
そして、本実施形態においては、下面１１に垂直且つ側面（逃げ面４）と下面１１との交差稜線に平行な断面で、凹溝８２が形成されたすくい面３２をみたときに、１つの凹溝８２の両隣にある凸部の頂点間の長さも、中心刃６から離れた断面ほど短くなっている。そのため、凹溝８２を上面視すると、全て「ハの字」状に見える（図１参照）。凹溝８２がこのように「ハの字」状に形成されると、同様に、生成した切りくずを拘束する力が強くなり、切りくずが折断されやすくなる。
【００３６】
外周刃５のすくい面３１に形成される凹溝８１および中心刃６のすくい面３２に形成される凹溝８２の終端部の位置は、それぞれの切れ刃の長さの５％以上３０％以下に相当する距離だけ、上面から内側に入った場所にあることが好ましい。なお、凹溝の終端とは凹溝と基準直線ＥＬ１、ＥＬ２との交差部とは反対側の端部とする。凹溝は上記の範囲以上に長く形成されても、範囲を超えて長くなった部分は切りくずの処理に殆ど関与せず、逆にインサート１の強度低下をもたらす。
【００３７】
外周刃５の波形部分５ｃの、外周刃５の全長に対する比率は、５０％以上（切れ刃全体が波形部分である場合を含む）であることが好ましく、より好ましくは８０％以上であることが好ましい。なお、外周刃５の全長とは、切れ刃として作用する部分全ての長さの合計である。すなわち、インサート１を側面視したときの、すくい面３１と逃げ面４との交差稜線部全体の長さである
波形部分５ｃがこのような比率で設定されると、切りくずに波形部分５ｃの形状が適切な幅で転写され、切りくずの折断が確実に行われる。すなわち、外周刃５全体における波形部分５ｃの比率が小さいと、切りくずに波形部分５ｃの形状が部分的に転写されるものの、切りくずの拘束力が足りず、切りくずが折れにくくなる。
【００３８】
中心刃６の波形部分６ｃの中心刃６全体に対する比率は、５０％以上（切れ刃全体が波形部分である場合を含む）であることが好ましく、より好ましくは８０％以上であることが好ましい。波形部分６ｃの比率がこのような大きさで設定されると、波形部分５ｃと同様の理由により、切りくずに波形部分５ｃの形状が適切な幅で転写されるようになる。なお、波形部分６ｃの比率の大きさがこの範囲外である場合の弊害も、波形部分５ｃと同様である。ただし、中心刃６の波形部分６ｃの比率は、外周刃５側の切削抵抗とのバランスを考慮して調整される。
【００３９】
本実施形態においては、図２および図３に示したように、外周刃５および中心刃６は波形部分の他に直線状の切れ刃も含む形状であったが、この直線状の切れ刃は本発明において必須な構成ではなく、その形成箇所も特に限定は無い。例えば、２つの波形部分の間をつなぐように直線状切れ刃は形成されてもよい。
【００４０】
また、本実施形態においては、凹溝の形成角度および凸部の形成角度が共に９０°以外であったが、どちらか一方の形成角度のみを９０°以外にすることも可能である。すなわち、凹溝の形成角度が９０°以外で且つ凸部の形成角度が９０°となるような波形部分や、凹溝の形成角度が９０°で且つ凸部の形成角度が９０°以外となるような波形部分も採用可能である。ただしその場合、部分的にしか切りくずの流出方向を強制できないので、従来のものよりは工具の回転軌道は安定するが、本実施形態よりは安定しなくなる。
【００４１】
本実施形態においては、側面全体が傾斜部分であったが、逃げ角が付与された傾斜部分が側面の一部に形成されたような形状でも構わない。側面の一部に傾斜部分が形成されているような側面形状の場合、傾斜部分が形成される位置は逃げ角が０°の面の上側でも下側でも構わない。
【００４２】
次に、第２の実施形態を図１１に示す。この実施形態においては、外周刃５の波形部分５ｃがすくい面３１に作る複数の凹溝８１の形成角度は、凹溝８１が形成された位置によってそれぞれ異なり、尚且つ中心刃６の波形部分６ｃがすくい面３２に作る複数の凹溝８２の形成角度も、凹溝８２が形成された位置によってそれぞれ異なっている。なおかつ、中心刃の凹溝８２の形成角度の方が、外周刃の凹溝８１の形成角度よりも大きくなっている。
【００４３】
具体的に説明すると、例えば図１１に示すように、外周刃５のすくい面３１に形成される凹溝８１の仮想線Ｘ１は、波形部分５ｃを挟む一方のコーナＣ１からもう一方のコーナＣ２へ向かってその形成箇所が移動するにつれて、上述した基準直線との交差角度が段階的に大きくなる。この結果、凹溝８１の形成角度もその形成箇所がコーナＣ１からコーナＣ２に向かって移動するにつれて段階的に大きくなる。このとき、各凹溝８１の傾斜の向きについては限定が無く、左右どちらに傾いていても良い。
凹溝８１がこのように形成されることで、切りくずの折断が難しい切りくずの外側の部分に対してより強い拘束力を与えることができ、切りくずの折断が確実に行われる。
本実施形態においては、コーナＣ３とコーナＣ４とに挟まれた波形部分５ｃ（図面上側の波形部分）についても同様の形状となっている。
【００４４】
中心刃６のすくい面３２に形成される凹溝８２の仮想線Ｘ２は、波形部分６ｃを挟む一方のコーナＣ４からもう一方のコーナＣ１へ向かってその形成箇所が移動するにつれて、上述した基準直線との交差角度が段階的に大きくなる。この結果、凹溝８２の形成角度もその形成箇所がコーナＣ４からコーナＣ１に向かって移動するにつれて段階的に大きくなる。このとき、各凹溝８２の傾斜の向きについては限定が無く、左右どちらに傾いていても良い。
凹溝８２がこのように形成されることで、切りくずの折断が難しい切りくずの外側の部分に対してより強い拘束力を与えることができ、切りくずの折断が確実に行われる。なお、本実施形態においてはコーナＣ２とコーナＣ３とに挟まれた波形部分６ｃ（図面右側の波形部分）についても、同様の形状をしている。
そして、凹溝８２の中で最も小さい形成角度は、凹溝８１の中で最も大きい形成角度よりも大きいことが好ましい。すなわち、全ての凹溝８２はどの凹溝８１よりも大きい形成角度を有していることが好ましい。このような形状により、工具の回転軌道がより安定する。
【００４５】
なお、図示はしないが、外周刃５の波形部分５ｃがすくい面３１に作る複数の凸部９１の形成角度が、凸部９１が形成された位置によってそれぞれ異なり、尚且つ中心刃６の波形部分６ｃがすくい面３２に作る複数の凸部９２の形成角度も、凸部９２が形成された位置によってそれぞれ異なっている、そのような形状を有するインサート１も、上記実施形態と同様の効果を発揮する。
そしてそのような形状の場合、凸部９２の中で最も小さい形成角度は、凸部９１の中で最も大きい形成角度よりも大きいことが好ましい。すなわち、全ての凸部９２はどの凸部９１よりも大きい形成角度を有していることが好ましい。このような形状により、工具の回転軌道がより安定する。
【００４６】
次に、第３の実施形態を図１２に示す。図１２は外周刃５もしくは中心刃６の波形部分を側面視した模式図である。この実施形態においては、一の波形部分の始端と終端とを結ぶ仮想線Ｓから、その波形部分を構成する下面１１側に凸な曲線Ｑの最深部までの距離ｄｑが、曲線Ｑの形成箇所が一方のコーナから他方のコーナに移動するにつれて、段階的に長くなっている。
【００４７】
波形部分５ｃおよび波形部分６ｃが両方ともこのような構造になることで、それぞれの波形部分を構成する隣接した上面側に凸な曲線Ｐと下面側に凸な曲線Ｑ、これら２つの曲線の高低差が大きくなるので、切りくずが大きく変形させられ、より折れやすい状態の切りくずが生成される。
【００４８】
さらに、中心刃の波形部分６ｃにおいて、複数ある距離ｄｑのうち最長のものは、外周刃の波形部分５ｃにおける複数ある距離ｄｑのうち最小のものよりも短いことが好ましい。
すなわち、中心刃の波形部分６ｃにおける、波形部分６ｃの始端と終端とを結んだ仮想線Ｓから、波形部分６ｃを構成する下面１１側に凸な曲線Ｑ２の最深部までの距離ｄｑ２の中で最も大きな値が、外周刃の波形部分５ｃにおける、波形部分５ｃの始端と終端とを結んだ仮想線Ｓから、波形部分５ｃを構成する下面１１側に凸な曲線Ｑ１の最深部までの距離ｄｑ１の中で最も小さな値よりも小さくなることが好ましい。
このことを不等式で表現すると以下のようになる。なおｄｑ１（ｍａｘ）とは波形部分５ｃに複数ある距離ｄｑ１のうち最大の値を示し、ｄｑ２（ｍａｘ）とは波形部分６ｃに複数ある距離ｄｑ２のうち最大の値を示す。
（１）ｄｑ１（ｍａｘ）＞ｄｑ２（ｍａｘ）
このような構造により、中心刃６に加わる切削抵抗と、外周刃５に加わる切削抵抗と、がバランスし工具の回転軌道が安定する。
【００４９】
なお図示はしないが、仮想線Ｓから、その波形部分を構成する上面１２側に凸な曲線Ｐの最頂部までの距離が、曲線Ｐの形成箇所が一方のコーナから他方のコーナに移動するにつれて、段階的に長くなっているような形状を有するインサート１でも、上記の形状を有するインサート１と同様の効果を発揮する。
【００５０】
（第４実施形態）
本実施形態においては、中心刃６の波形部分６ｃによってすくい面３２に形成される凹溝８２の曲率が、外周刃５の波形部分５ｃによってすくい面３１に形成される凹溝８１の曲率に比べて、小さくなっている。なお、ここでいう凹溝８１、８２の曲率とは、下面１１に垂直且つ側面（逃げ面４）と下面１１との交差稜線に平行であって、なおかつ各切れ刃を通る断面で凹溝を見たときの曲率を指す。
凹溝８１と凹溝８２とがこのような大きさの関係となることで、各凹溝が切りくずを拘束する力が強くなり、切りくずを確実に変形させることができるようになる。さらに、外周刃５と中心刃６とに加わる切削抵抗の大きさの差がより小さくなり、工具の回転安定性が向上する。
【００５１】
次に、本実施形態の刃先交換式ドリル用インサートを備えた刃先交換式ドリルについて説明する。
図１３は本実施形態の刃先交換式ドリルの先端部拡大図（外周刃側）であり、図１４は本実実施形態の刃先交換式ドリルの先端部拡大図（中心刃側）である。図１３および図１４に示すように、本実施形態の刃先交換式ドリルＤは、工具本体１００と、工具本体１００の先端に取り付けられた二個のインサート１とからなる。
工具本体の１００の周面には捻じれた２条の切りくず排出溝１０１が形成されており、外周刃および中心刃で生成された切りくずはこの切りくず排出溝１０１を通って加工穴外へと排出される。
【００５２】
工具本体１００の先端にはチップ座が、工具本体１００の２箇所にその一部を切り欠いて形成されている。一つは外周刃５を使用するインサート１が取り付くためのチップ座１０３（以下、「外周チップ座」と表記する）であり、もう一つは中心刃を使用するインサート１が取り付くためのチップ座１０４（以下、「中心チップ座」と表記する）である。
外周チップ座１０３および中心チップ座１０４は、インサート１が各チップ座に取り付けられたときに、切れ刃の交差部が最も先端に位置するように形成される。
【００５３】
外周チップ座１０３および中心チップ座１０４の底面にはネジ穴が形成されており、ここにインサート１に挿通されたネジ等の締結具が嵌め込まれ、インサート１は各チップ座に固定される。
【００５４】
以上、本発明の刃先交換式ドリル用インサートを説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上で示した実施形態の形状的な特徴を２つ以上組み合わせた態様も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の刃先交換式ドリル用インサートおよび刃先交換式ドリルによれば、安定した回転軌道で回転し、且つ非常に細分化された切りくずを生成するので、切りくずの工具への絡みなどが発生せず加工能率が向上する。
【符号の説明】
【００５６】
１…刃先交換式ドリル用インサート
１１…下面
１２…上面
１２ａ…ボス面
２…取付け穴
３…すくい面
３１…すくい面
３２…すくい面
４…逃げ面
５…外周刃
５ｃ…波形部分
５ｄ、５ｆ、５ｇ…直線状の切れ刃
６…中心刃
６ｃ…波形部分
６ｄ、６ｆ…直線状の切れ刃
７…チップブレーカ壁面
８１…凹溝
８２…凹溝
９１…凸部
９２…凸部
１００…工具本体
１０１…切りくず排出溝
１０３…外周チップ座
１０４…中心チップ座
Ｐ１、Ｐ２…上面側に凸な曲線
Ｑ１、Ｑ２…下面側に凸な曲線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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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１４】
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