(57)【要約】本発明に係る切削用インサート（１０）は、各々が工具本体への取付面として使用可能な主面（３４）を有する２つの端面（２０）と、該２つの端面間に延在する周側面（２２）と、各々が各端面と前記周側面との交差部に形成された複数の切れ刃部（３２）とを備える。各切れ刃部（３２）は、関連した端面（２０）の角部に形成されたコーナー刃（４０）と、該コーナー刃（４０）の一端から延びると共に第１軸線（Ａ）に直交すると共に第２軸線（Ｂ）を含むように定義される中間面から離れるように延在する主切れ刃（４２）と、コーナー刃（４０）の他端から延びると共に中間面に近づくように延在する副切れ刃（４４）とを備える。
2010114094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縁部を有する端面であって、第１面を有すると共に裏側に工具本体への取付面として使用可能な第２面を有する端面と、
該端面の前記縁部に形成された切れ刃部と
を備え、
前記第１面と前記第２面とを通過する第１軸線に直交して切削用インサートを通過する中間面が定義され、
前記切れ刃部は、
前記端面の角部に形成されたコーナー刃と、
該コーナー刃の一端から延びる主切れ刃であって、該主切れ刃と前記中間面との距離が前記第１面と前記中間面との距離よりも長くなるように延在する主切れ刃と、
前記コーナー刃の他端から延びる副切れ刃であって、該副切れ刃と前記中間面との距離が前記第１面と前記中間面との距離よりも短くなるように延在する副切れ刃と
を備えたことを特徴とする切削用インサート。
【請求項２】
同一形状を有する反対を向いた２つの端面であって、各々が工具本体への取付面として使用可能な主面を有する、２つの端面と、
該２つの端面間に延在する周側面と、
各々が各端面と前記周側面との交差部に形成された複数の切れ刃部と
を備え、
前記２つの端面の各々は該２つの端面を通過する第１軸線周りに回転対称性を有し、該２つの端面は該第１軸線に直交して前記周側面を通過する第２軸線周りに回転対称性を有し、
前記複数の切れ刃部は、前記第１軸線を中心として回転対称性を有すると共に前記第２軸線を中心として回転対称性を有するように配設され、
前記第１軸線に直交すると共に前記第２軸線を含んで前記周側面を通過する中間面が定義され、
各切れ刃部は、
関連した端面の角部に形成されたコーナー刃と、
該コーナー刃の一端から延びる主切れ刃であって、該主切れ刃と前記中間面との距離が関連した端面の前記主面と前記中間面との距離よりも長くなるように延在する主切れ刃と、
前記コーナー刃の他端から延びる副切れ刃であって、該副切れ刃と前記中間面との距離が関連した端面の前記主面と前記中間面との距離よりも短くなるように延在する副切れ刃と
を備えたことを特徴とする切削用インサート。
【請求項３】
前記主面は平坦面であることを特徴とする請求項２に記載の切削用インサート。
【請求項４】
各端面は略六角形形状の輪郭を有することを特徴とする請求項３に記載の切削用インサート。
【請求項５】
各端面は、その縁部に、互いに反対側に位置する二対の短辺部と互いに反対側に位置する一対の長辺部とを有することを特徴とする請求項４に記載の切削用インサート。
【請求項６】
前記コーナー刃は、隣接する２つの短辺間に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の切削用インサート。
【請求項７】
同じ切れ刃部における前記主切れ刃と前記副切れ刃とがなす角度は、該主切れ刃と該主切れ刃に隣接する前記長辺部とがなす角度よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の切削用インサート。
【請求項８】
各長辺部の少なくとも一部は面取り加工が施されていることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項９】
各主面と前記周側面とは直角を成すことを特徴とする請求項３から請求項８のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項１０】
各端面において、前記主面は、隣接する前記切れ刃部の前記副切れ刃における前記コーナー刃に連なる端部と反対側の端部の近くにまで延びるように形成されていることを特徴とする請求項３から請求項９のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項１１】
各切れ刃部において、前記主切れ刃は、前記コーナー刃から離れるにしたがい前記中間面から離れるように延在することを特徴とする請求項３から請求項１０のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項１２】
各切れ刃部において、前記副切れ刃の少なくとも半分は関連した端面の前記主面と平行に延在することを特徴とする請求項３から請求項１１のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項１３】
各切れ刃部と関連した端面の前記主面との間に、凹形状のチップブレーカが形成されていることを特徴とする請求項３から請求項１２のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項１４】
各チップブレーカは、隣接した切れ刃部に隣接する第１傾斜部と、隣接した主面に隣接する第２傾斜部と、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部との間に延在する平坦な底部とを備え、
各チップブレーカの底部と前記中間面との距離は、関連した端面の前記主面と前記中間面との距離よりも短いことを特徴とする請求項１３に記載の切削用インサート。
【請求項１５】
各チップブレーカの前記第２傾斜部と該第２傾斜部に隣接する前記主面との交差部に沿って延びる線は、隣接する切れ刃部の前記主切れ刃に沿って延びる線と交差することを特徴とする請求項１４に記載の切削用インサート。
【請求項１６】
各切れ刃部は、前記主切れ刃が延在する第２コーナー刃と、該第２コーナー刃から延びる第２副切れ刃とをさらに備えることを特徴とする請求項２から請求項１５のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６のいずれかに記載の切削用インサートが着脱可能に装着される工具本体を備えた刃先交換式切削工具であって、
前記工具本体に形成されて前記切削用インサートが取り付けられるインサート取付座と、
前記工具本体に一体的に形成されて前記インサート取付座に対して張り出す上壁部と
を備えたことを特徴とする刃先交換式切削工具。
【請求項１８】
前記工具本体は、複数の切削用インサートの取り付け用に複数のインサート取付座および複数の上壁部を備え、
インサート取付座に対して張り出す上壁部に、前記インサート取付座に隣り合う別のインサート取付座が形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の刃先交換式切削工具。
【請求項１９】
前記上壁部は、前記インサート取付座に切削用インサートが取り付けられたとき、該切削用インサートの少なくとも一部を覆うことを特徴とする請求項１７または１８に記載の刃先交換式切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刃部として工具本体に取り付けられて切削加工に用いられる切削用インサートおよびこれを用いた刃先交換式切削工具に関し、特に高送り加工に用いることができる切削用インサートおよびこれを用いた刃先交換式切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金型等の切削加工に用いる工具として、軸線回りに回転される略円柱状をなす工具本体の先端部に切削用インサートが取り付けられて刃部とされた刃先交換式エンドミルが用いられている。【０００３】
このような刃先交換式切削工具では、インサートの強度は、高送りなどによる加工効率の向上において主要な問題の一つである。特許文献１には、インサートの幅、厚さおよび中央取り付け穴の直径から定まる断面積と、インサートの長さ、厚さおよび中央取り付け穴の直径から定まる断面積との比を所定の値以上としてインサートの強度を増すことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１１８９６５号公報
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載される、インサートの強度を増すための構成は、インサートの長さ、幅、厚さ、中央取り付け穴の直径といった要素相互の関係が所定の関係になければならないという制約があり、切削工具やインサートを設計する上での自由度が少なくなるという問題がある。すなわち、インサートの特に切れ刃自体の形状を工夫することによってその強度を増すことができれば、上記の問題を生じることがないため好ましいことである。
【０００６】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、設計の自由度を損なうことなく、工具先端部の強度を増すことを可能とする切削用インサートおよびこれを用いる刃先交換式切削工具を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明は切削用インサートを提供し、この切削用インサートは、縁部を有する端面であって第１面を有すると共に裏側に工具本体への取付面として使用可能な第２面を有する端面と、該端面の縁部に形成された切れ刃部とを備え、第１面と第２面とを通過する第１軸線に直交して切削用インサートを通過する中間面が定義され、切れ刃部は、端面の角部に形成されたコーナー刃と、該コーナー刃の一端から延びる主切れ刃であって該主切れ刃と中間面との距離が第１面と中間面との距離よりも長くなるように延在する主切れ刃と、コーナー刃の他端から延びる副切れ刃であって副切れ刃と中間面との距離が第１面と中間面との距離よりも短くなるように延在する副切れ刃とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
好ましくは、本発明に係る切削用インサートは、同一形状を有する反対を向いた２つの端面であって、各々が工具本体への取付面として使用可能な主面を有する、２つの端面と、該２つの端面間に延在する周側面と、各々が各端面と周側面との交差部に形成された複数の切れ刃部とを備え、２つの端面の各々は該２つの端面を通過する第１軸線周りに回転対称性を有し、該２つの端面は該第１軸線に直交して周側面を通過する第２軸線周りに回転対称性を有し、複数の切れ刃部は、第１軸線を中心として回転対称性を有すると共に第２軸線を中心として回転対称性を有するように配設され、第１軸線に直交すると共に第２軸線を含んで周側面を通過する中間面が定義され、各切れ刃部は、関連した端面の角部に形成されたコーナー刃と、該コーナー刃の一端から延びる主切れ刃であって、該主切れ刃と中間面との距離が関連した端面の主面と中間面との距離よりも長くなるように延在する主切れ刃と、コーナー刃の他端から延びる副切れ刃であって、該副切れ刃と中間面との距離が関連した端面の主面と中間面との距離よりも短くなるように延在する副切れ刃とを備える。なお、主面は平坦面であるとよい。
【０００９】
各端面は略六角形形状の輪郭を有するとよい。各端面は、その縁部に、互いに反対側に位置する二対の短辺部と互いに反対側に位置する一対の長辺部とを有するとよい。コーナー刃は、隣接する２つの短辺間に形成されているとよい。同じ切れ刃部における主切れ刃と副切れ刃とがなす角度は、主切れ刃と該主切れ刃に隣接する長辺部とがなす角度よりも大きいとよい。各長辺部の少なくとも一部は面取り加工が施されているとよい。
【００１０】
各主面と周側面とは直角を成すとよい。各端面において、主面は、隣接する切れ刃部の副切れ刃におけるコーナー刃に連なる端部と反対側の端部の近くにまで延びるように形成されているとよい。
【００１１】
各切れ刃部において、主切れ刃は、コーナー刃から離れるにしたがい中間面から離れるように延在するとよい。各切れ刃部において、副切れ刃の少なくとも半分は関連した端面の主面と平行に延在するとよい。
【００１２】
各切れ刃部と関連した端面の主面との間に、凹形状のチップブレーカが形成されているとよい。各チップブレーカは、隣接した切れ刃部に隣接する第１傾斜部と、隣接した主面に隣接する第２傾斜部と、第１傾斜部と第２傾斜部との間に延在する平坦な底部とを備え、各チップブレーカの底部と中間面との距離は、関連した端面の主面と中間面との距離よりも短いとよい。各チップブレーカの第２傾斜部と該第２傾斜部に隣接する主面との交差部に沿って延びる線は、隣接する切れ刃部の主切れ刃に沿って延びる線と交差するとよい。
【００１３】
各切れ刃部は、主切れ刃が延在する第２コーナー刃と、該第２コーナー刃から延びる第２副切れ刃とをさらに備えるとよい。
【００１４】
また、本発明は刃先交換式切削工具を提供し、この刃先交換式切削工具は、切削用インサートが着脱可能に装着される工具本体を備えた刃先交換式切削工具であって、工具本体に形成されて切削用インサートが取り付けられるインサート取付座と、工具本体に一体的に形成されてインサート取付座に対して張り出す上壁部とを備えたことを特徴とする。工具本体は、複数の切削用インサートの取り付け用に複数のインサート取付座および複数の上壁部を備え、インサート取付座に対して張り出す上壁部に、インサート取付座に隣り合う別のインサート取付座が形成されているとよい。なお、上壁部は、インサート取付座に切削用インサートが取り付けられたとき、該切削用インサートの少なくとも一部を覆うとよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は本発明の第１実施形態に係る切削用インサートを示す斜視図である。
【図２】図２は図１に示す切削用インサートの平面図である。
【図３】図３は図１に示す切削用インサートの側面図である。
【図４】図４は図１に示す切削用インサートの正面図である。
【図５】図５は図２の切削用インサートの１つの切れ刃部周辺を拡大した平面図である。
【図６】図６は図２の切削用インサートのＶＩ−ＶＩ線に沿う平面で切断した断面図である。
【図７】図７は図６のチップブレーカ周辺部分を拡大した図である。
【図８】図８は本発明の第１実施形態に係る刃先交換式切削工具を示す斜視図である。
【図９】図９は図８の刃先交換式切削工具の先端部を示す平面図である。
【図１０】図１０は図８に示す刃先交換式切削工具の側面図である。
【図１１】図１１は図８の刃先交換式切削工具から切削用インサートを取り外した状態での刃先交換式切削工具の先端部を示す側面図である。
【図１２】図１２は図８の刃先交換式切削工具から切削用インサートを取り外した状態における工具本体先端部の工具本体側方からの図である。
【図１３】図１３は図８の刃先交換式切削工具から切削用インサートを取り外した状態における工具本体先端部の上壁面を取り除いた一のインサート取付座の正面からの図である。
【図１４】図１４は図８の刃先交換式切削工具から切削用インサートを取り外した状態における工具本体先端部の工具本体先端側からの図である。
【図１５】図１５は本発明の第２実施形態に係る切削用インサートを示す斜視図である。
【図１６】図１６は図１５に示す切削用インサートの平面図である。
【図１７】図１７は図１６の切削用インサートのＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う平面で切断した断面図である。
【図１８】図１８は図１７のチップブレーカ周辺部分を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る切削用インサートおよびこれを用いる刃先交換式切削工具を実施形態に基づいて説明する。
【００１７】
本発明の第１実施形態に係る切削用インサートおよびこれを用いる刃先交換式切削工具について、図１から図１４に基づいて説明する。まず、第１実施形態に係る切削用インサート１０に関して説明する。第１実施形態に係る切削用インサート１０は図１から図７に主として表され、エンドミル本体１２に切削用インサート１０が取り付けられている刃先交換式エンドミル１４が図８に表されている。
【００１８】
第１実施形態に係る切削用インサート１０は、表裏を反転させてエンドミル本体１２に取り付けることにより両面使用することができるいわゆるネガティブ形状のインサートとして構成されている。切削用インサート１０は、概略六角形の平板形状を有する。切削用インサート１０は、２つの反対を向いた端面２０である第１端面２０ａおよび第２端面２０ｂと、これら２つの端面２０ａ、２０ｂ間に延在する周側面２２とを備えている。そして、切削用インサート１０の厚さ方向に貫通する、つまり第１端面２０ａおよび第２端面２０ｂ間を貫通する取付孔２４が切削用インサート１０に設けられている。なお、切削用インサート１０は、超硬合金、サーメット、セラミックス等から構成され得るが、ここでは超硬合金から構成されている。
【００１９】
第１端面２０ａおよび第２端面２０ｂは同一形状を有する。これら第１端面２０ａおよび第２端面２０ｂは、取付孔２４の軸線Ａに直交して切削用インサート１０の周側面２２を通過する軸線Ｂ周りに回転対称性を有し、具体的には軸線Ｂ周りに１８０°回転対称である。なお、軸線Ａは第１端面２０ａと第２端面２０ｂとの各々の中心を貫通するように両端面２０を通過し、軸線Ｂは第１端面２０ａと第２端面２０ｂとの中間位置に軸線Ａに直交して周側面２２を通過するように定義される中間面Ｍ上に延びる。
【００２０】
図２に示されるように、切削用インサート１０は、その平面視において、互いに反対側に位置する二対の短辺２６、２８とこれら二対の短辺２６、２８の端部同士を結ぶ互いに反対側に位置する平行な一対の長辺３０とから概ねなる略六角形状を有する。このように切削用インサート１０の各端面２０は略六角形形状の輪郭を有する。切削用インサート１０は、平面視において１２ｍｍの長手方向長さ（隣り合う短辺２６、２８間に位置する角部と反対側に位置する隣り合う短辺２６、２８間に位置する角部との間の距離）および６ｍｍの幅方向長さ（長辺３０、３０間の距離）を有し、側面視において３．１８ｍｍの厚さ（２つの端面２０ａ、２０ｂの平坦面間の距離）を有する。ただし、切削用インサート１０の長手方向長さは軸線Ａおよび軸線Ｂに直交する軸線Ｃ上における周側面２２によって切断された線分の長さであり、切削用インサート１０の幅方向長さは軸線Ｂ上における周側面２２によって切断された線分の長さである。
【００２１】
なお、上記軸線Ａは第１軸線と称されることができ、また軸線Ｂまたは軸線Ｃはそれぞれ第２軸線または第３軸線と称されることができる。ただし、軸線Ｃは上記中間面Ｍ上に延びる。
【００２２】
このような切削用インサート１０は、各端面２０の縁部に相当する各端面２０と周側面２２との交差部に形成された４つの切れ刃部３２と、各々がエンドミル本体１２への取付面として使用可能なつまり取付面としての機能を有する２つ平坦面３４とを備えている。２つの平坦面３４のうちの一方の平坦面３４は第１端面２０ａに形成され、その他方の平坦面３４は第２端面２０ｂに形成されている。平坦面は本発明における主面に相当する。２つの平坦面３４は平行であり、それぞれ周側面２２と直交する。そして、各切れ刃部３２と対応する隣接する平坦面３４との間にはチップブレーカ３６が設けられている。各チップブレーカ３６はこれが設けられた端面２０を通じてこの端面２０の縁部に形成された切れ刃部３２、および、同様にこれが設けられた端面２０を通じてこの端面２０に形成された平坦面３４と関連する。切削用インサート１０には４つの切れ刃部３２があるので、４つのチップブレーカ３６がある。各チップブレーカ３６は切削に伴って流出した切りくずを適当な小片に破断等させるために設けられている。また、この切削用インサート１０には、両端面２０（２０ａ、２０ｂ）の各々の長辺３０に沿って、切れ刃部３２を除く他の部分に面取り加工が施されている。これにより面取り部３８が形成される。その面取り角度は４５°、面取り幅は０．２ｍｍ〜１．０ｍｍである。
【００２３】
４つ切れ刃部３２は、図１〜図４に示されるように、２対の切れ刃部３２から構成される。一方の１対の切れ刃部３２ａ、３２ｂは、第１端面２０ａと周側面２２との交差部に上記軸線Ａを中心として１８０°回転対称形状（点対称形状）となるように形成されている。もう一方の１対の切れ刃部３２ｃ、３２ｄは、１対の切れ刃部３２ａ、３２ｂに対して上記軸線Ｂまたは上記軸線Ｃを中心として１８０°回転対称形状となるように第２端面２０ｂと周側面２２との交差部に形成されている。なお、もう一方の１対の切れ刃部３２ｃ、３２ｄも軸線Ａを中心として１８０°回転対称形状となるように形成されている。例えば、第１端面２０ａにある一の切れ刃部３２ａが切削に用いられて損傷した場合には切削用インサート１０は軸線Ａ周りに１８０°回転され、エンドミル本体１２に取り付けられ、その対角にある未使用の切れ刃部３２ｂで切削が可能になる。加えて、これら第１端面２０ａにある２つの切れ刃部３２ａ、３２ｂが全て損傷した場合には切削用インサート１０は軸線Ｂ周りに回転され、エンドミル本体１２に取り付けられ、第２端面２０ｂにある未使用の切れ刃部３２ｃ、３２ｄのいずれかで切削が可能になる。このように、切削用インサート１０は、４つの切れ刃部３２を有する。なお、各切れ刃部３２は同じ構成を有するので、以下では、主に、そのうちの第１端面２０ａの切れ刃部３２ａに関して説明する。
【００２４】
切れ刃部３２ａは、本発明におけるコーナー刃に相当する第１コーナー刃４０と、第１コーナー刃４０の一端から延びる本発明における主切れ刃に相当する主切れ刃４２と、第１コーナー刃４０の他端から延びる本発明における副切れ刃に相当する第１副切れ刃４４とを備える。第１コーナー刃４０は、第１端面２０ａの短辺２６とこの短辺２６に隣接する短辺２８との間の角部に形成される。主切れ刃４２は、一方の短辺２６に沿って延在し、これに対して、第１副切れ刃４４は、もう一方の短辺２８に沿って延在する。
【００２５】
さらに、切れ刃部３２ａは、主切れ刃４２が一端にまで延びる第２コーナー刃４６と、第２コーナー刃４６の他端から延びる第２副切れ刃４８とを備える。第２コーナー刃４６は、第１コーナー刃４０が形成された角部に隣り合う第１端面２０ａの別の角部、つまり第１端面２０ａの短辺２６と長辺３０との間の角部に形成される。そして、第２副切れ刃４８は、第２コーナー刃４６から主切れ刃４２から離れるように延びる。第２副切れ刃４８は、第２コーナー刃４６に連なる長辺３０に沿って延在する。
【００２６】
なお、上記したように第１端面２０ａと第２端面２０ｂとは軸線Ｂを中心として回転対称性を有するので、第１端面２０ａの主切れ刃４２の裏側には、第２端面２０ｂの第１副切れ刃４４が位置する（図１参照）。
【００２７】
主切れ刃４２は、切削用インサート１０の側面視および正面視において（図３および図４参照）、エンドミル本体１２への取付面とされる平坦面３４より高くなるように形成されている。つまり、主切れ刃４２は、隣接する平坦面３４を含む仮想面ＩＳより外側に延びるように、換言すると、主切れ刃４２と上記中間面Ｍとの距離が関連した端面２０ａの平坦面３４と中間面Ｍとの距離よりも長くなるように第１コーナー刃４０の一端から延びる（図４参照）。特に、主切れ刃４２は、第１コーナー刃４０から離れるにしたがい切削用インサート１０の厚さ方向において漸次隆起するように形成されていて、第１コーナー刃４０から離れるしたがい中間面Ｍから離れるように延在する。主切れ刃４２は、概ね直線状に傾斜した傾斜刃である。図４における主切れ刃４２の平坦面３４つまり仮想面ＩＳに対する傾斜角度θは、ここでは１８°に設定されている。
【００２８】
これに対して、第１副切れ刃４４は、その大部分が、切削用インサート１０の側面視および正面視において（図３および図４参照）、エンドミル本体１２への取付面とされる平坦面３４より低くなるように形成されている。つまり、第１副切れ刃４４は、第１副切れ刃４４と上記中間面Ｍとの距離が関連した端面２０ａの平坦面３４と中間面Ｍとの距離よりも短くなるように第１コーナー刃４０の他端から延びる（図４参照）。そして図４において、第１副切れ刃４４は、その半分以上が平坦面３４と平行である。ここでは、第１副切れ刃４４と平坦面３４との図４における高低差は０．１ｍｍに設定されている。
【００２９】
また、第２副切れ刃４８は、図３の切削用インサートの側面視において、エンドミル本体１２への取付面とされる平坦面３４より高くなるように形成されている。つまり、第２副切れ刃４８は、第２副切れ刃４８と上記中間面Ｍとの距離が関連した端面２０ａの平坦面３４と中間面Ｍとの距離よりも長くなるように第２コーナー刃４６から延びる。特に、第２副切れ刃４８は、第２コーナー刃４６から離れるにしたがい切削用インサート１０の厚さ方向に漸次後退するように形成されている。したがって第２副切れ刃４８は、第２コーナー刃４６から離れるにしたがい中間面Ｍに近づく。第２副切れ刃４８は、概略、傾斜刃である。
【００３０】
図５を参照して、第１端面２０ａの切れ刃部３２ａにおいて、主切れ刃４２と第１副切れ刃４４とがなす角度αは、主切れ刃４２とこの主切れ刃４２に隣接する長辺部３０の第２副切れ刃４８とがなす角度βよりも大きく、ここでは１５０°に設定されている。なお、ここでは角度βは１０５°に設定されている。そして切削用インサート１０をエンドミル本体１２に取り付けた場合、主切れ刃４２の切込み角κは１９°となるように設定されている（図１０参照）。
【００３１】
なお、切削用インサート１０がエンドミル本体１２に取り付けられたとき、第１コーナー刃４０は、エンドミル本体１２の先端側に向けられて、底刃として機能することができる。また切削用インサート１０がエンドミル本体１２に取り付けられたとき、主切れ刃４２は、エンドミル本体１２の先端外周側に向けられて、切削に主として関与することができる。切削用インサート１０がエンドミル本体１２に取り付けられたとき、第１副切れ刃４４は、エンドミル本体１２の内周側に向けられて、内周刃として機能することができる。そして、切削用インサート１０がエンドミル本体１２に取り付けられたとき、第２副切れ刃４８は、エンドミル本体１２の外周側に向けられて、外周刃として機能することができる。
【００３２】
平坦面３４は、図２に示されるように、両端面２０ａ、２０ｂのそれぞれにおいて、各切れ刃部３２から所定距離だけ離間する。平坦面３４は、隣接する切れ刃部３２の第１副切れ刃４４における第１コーナー刃４０に連なる端部と反対側の端部の近くにまで延びるように、より具体的にはその端部に連なる端面の角部に向かって延びるように形成されている。
【００３３】
上記したように各切れ刃部３２と関連した端面の平坦面３４との間に設けられたチップブレーカ３６は、切削用インサート１０の厚さ方向に凹むように形成されていて、凹形状を有する。この凹溝状のチップブレーカ３６の各々は、図２、図６および図７に示されるように、隣接する切れ刃部３２の第１コーナー刃４０、主切れ刃４２、第１副切れ刃４４、第２コーナー刃４６および第２副切れ刃４８に連なるように端面２０に形成されている。各チップブレーカ３６は、隣接した切れ刃部３２に隣接する第１傾斜部５０と、隣接した平坦面３４に隣接する第２傾斜部５２と、第１傾斜部５０と第２傾斜部５２との間に延びる平坦な底部５４とを備える。
【００３４】
第１傾斜部５０は傾斜面５０ａと凹曲面５０ｂとからなる。第１傾斜部５０の傾斜面５０ａは、主切れ刃４２、第２コーナー刃４６および第２副切れ刃４８を通り切削用インサート１０の内側に向かって所定の角度で傾斜する平坦な傾斜面である。傾斜面５０ａは、主切れ刃４２、第２コーナー刃４６および第２副切れ刃４８から離れるにしたがい厚さ方向下方に向かって漸次後退するようにつまり中間面Ｍに近づくように形成されている。この傾斜面５０ａの傾斜角度γは、ここでは２５°に設定されている（図６参照）。なお、切削用インサート１０がエンドミル本体１２に取り付けられたとき、この傾斜面５０ａはすくい面として機能するように形成されている。第１傾斜部５０の凹曲面５０ｂは、傾斜面５０ａから底部５４へとなめらかに繋がる面である。
【００３５】
底部５４は、第１傾斜部５０の凹曲部５０ｂと第２傾斜部５２との間において、第１副切れ刃４４の一部に連なる平坦な面である。そして底部５４は、切削用インサート１０において内側に凹んで位置するように形成されている。したがって、底部５４と中間面Ｍとの距離は関連した平坦面３４と中間面Ｍとの距離よりも短い。
【００３６】
第２傾斜部５２は、底部５４から平坦面３４に向かって所定の角度で立ち上がる傾斜面である。第２傾斜部５２は、底部５４から平坦面３４へ向かうにしたがい切削用インサート１０の厚さ方向において外側に漸次隆起する。
【００３７】
そして、切れ刃部３２、チップブレーカ３６および平坦面３４は、図２および図５において、この第２傾斜部５２とこの第２傾斜部５２に隣接する平坦面３４との交差部５６に沿って延びる線Ｌ１が隣接する切れ刃部３２の主切れ刃４２に沿って延びる線Ｌ２と交差するように関係付けられている。この交差部５６に沿って延びる線Ｌ１と第１副切れ刃４４に沿って延びる線Ｌ３とがなす角度ｙは、主切れ刃４２に沿って延びる線Ｌ２と第１副切れ刃４４に沿って延びる線Ｌ３とがなす角度αを内角としたときの外角ｘ（ｘ＝１８０°−α）よりも大きく設定されている。
【００３８】
上記構成を備える切削用インサート１０は、図８に示されているように、工具本体であるエンドミル本体１２に取り付けられる。本第１実施形態に係る刃先交換式エンドミル１４は、その先端側から基端側に延びる軸線Ｄ回りに回転され得るものである。刃先交換式エンドミル１４は、工具本体としてのエンドミル本体１２を備え、その先端部には４つの切削用インサート１０を着脱可能に装着する。刃部を構成するそれぞれの切削用インサート１０は、取付ねじ６０を用いてエンドミル本体１２の先端部１２ａに取り付けられる。なお、本発明に係る刃先交換式切削工具は、複数の切削用インサートを備えることに限定されず、１つの切削用インサートを備えるように構成されることが可能である。
【００３９】
エンドミル本体１２は、略円柱状をなし、高速度鋼、工具鋼、合金鋼、ステンレス鋼、超硬合金等から構成される。そして、エンドミル本体１２の表面には、必要に応じて、防錆処理（黒染め）、硬化処理（窒化、硬質メッキ）等が施される。
【００４０】
図８から図１１に示されるように、このエンドミル本体１２の先端部１２ａには、各々に切削用インサート１０が取り付けられ得る４つのインサート取付座６２が形成されている。さらに、インサート取付座６２に対して張り出す上壁部６４が備えられている。上壁部６４は、エンドミル本体１２に一体的に形成されている。上壁部６４は、各インサート取付座６２に対して設けられている。インサート取付座６２および上壁部６４はエンドミル本体１２の周方向に略等間隔で各４つ設けられている。しかし、インサート取付座６２の数および上壁部６４の数は、いくつであってもよい。なお、ここでは、エンドミル本体１２の先端部１２ａの直径は２０ｍｍである。
【００４１】
また、このエンドミル本体１２には、軸線Ｄに沿って工具先端部１２ａからその基端部１２ｂへ延びるように形成された流体を噴出するための貫通孔６６が穿設されている。刃先交換式エンドミル１４による被加工物の加工時には、外部から供給された切削油剤、エアー、切削油剤とエアーとの混合ミスト等がこの貫通孔６６を通って刃先交換式エンドミル１４の工具先端から噴射させられ得る。
【００４２】
インサート取付座６２は、図１１に示されるように、底壁面６８と、この底壁面６８と直角を成すように各々が延在する（屹立する）側壁面７０および端壁面７２とを備えている。底壁面６８は軸線Ｄを含む平面と平行な平坦面となっている。側壁面７０は、工具外周側を向くように形成されている。また、端壁面７２はこの側壁面７０と交差するように形成されると共に工具先端側を向くように形成されている。そして、底壁面６８の中央部にはねじ孔７４が穿設されている。このねじ孔７４には、取付ねじ６０がねじ込まれる。
【００４３】
これに対して、上記したように、エンドミル本体１２には、インサート取付座６２に対して張り出す上壁部６４が設けられている。上壁部６４は、インサート取付座６２に対して設けられ、底壁面６８と対向する上壁面７６を備えている。上壁面７６は、底壁面６８と対向すると共にインサート取付座６２の側壁面７０および端壁面７２と直角を成すように延在する。このような上壁部６４は、インサート取付座６２に切削用インサート１０が取り付けられたとき、該切削用インサート１４の少なくとも一部を覆う（特に図１０参照）。
【００４４】
上壁部６４は、概略的に、その先端側からその基端側に至るにつれてインサート取付座６２に向けて張り出す上壁部６４の張り出し量が大きくなるように、形成されている（特に図１０、図１１参照）。つまり、上壁部６４は、インサート取付座６２に対するその基端側の張り出し量がその先端側の張り出し量よりも大きくなるように、形成されている。
【００４５】
このような上壁部６４は、工具外周側を向いた側面７８を有する。上壁部６４は、特にその側面７８は、切屑ポケット８０を区画形成する。切屑ポケット８０は、切屑の生成、収容および排出を容易にするように、特に切屑の排出を容易にするように、形付けられている。切屑ポケット８０は、インサート取付座６２の長さと略同程度の距離に亘ってエンドミル本体１２の外周部から内周部に向かって凹むように、特にその先端側で凹み量が増すように形成されている。
【００４６】
側面７８は、インサート取付座６２の底壁面６８と直角を成すように形成されている。そして、上壁部６４は、ねじ孔７４への取付ねじ６０のねじ込みを阻害しないように、形付けられている。ねじ込みを阻害しないということは、例えば、ドライバー等の工具を用いた作業の邪魔にならないように、上壁部６４が少なくともねじの進入経路の延長上に存在しないということである。
【００４７】
さらに上壁部６４を説明する。任意の１つの上壁部６４は、対応する１つのインサート取付座６２に対して張り出し、そのインサート取付座６２における切削用インサート１０の少なくとも一部を覆うことができる。そして、当該上壁部６４には、その対応する１つのインサート取付座６２に隣り合う別のインサート取付座６２が形成されている。換言すると、エンドミル本体１２の各上壁部６４は、エンドミル本体１２のあるインサート取付座６２の底壁面６８を隣のインサート取付座６２上方にまで延ばすようにすることで、形成されている。このような上壁部６４の各々は、あるインサート取付座６２の底壁面６８と、該底壁面６８の工具回転方向Ｔの後方に位置するそれとは別のインサート取付座６２に対する上壁面７６と、側面７８と、エンドミル本体１２の外周面１２ｃと、その先端面１２ｄとに囲まれた部分である。したがって、このような上壁部６４は、該上壁部６４が張り出すインサート取付座６２に隣り合う別のインサート取付座６２に関して、切削用インサート１０をそこに固定支持するためのバックメタルを構成する。
【００４８】
刃先交換式エンドミル１４では、切削用インサート１０をインサート取付座６２の側壁面７０および端壁面７２に突き当てるようにして（当接するようにして）、切削用インサート１０はインサート取付座６２に挿入される。そして、一方の平坦面３４をインサート取付座６２の底壁面６８に着座させた状態で、取付ねじ６０が切削用インサート１０の取付孔２４を通してねじ孔７４にねじ込まれる。これにより、刃部としての切削用インサート１０がエンドミル本体１２のインサート取付座６２に取り付けられる。
【００４９】
図１２から図１４では、切削用インサート１０がインサート取付座６２に取り付けられたときに切削用インサート１０が当接する箇所が斜線部で示されている。なお、切削用インサート１０は図１２から図１４において破線で示されている。これらの図から明らかなように、切削用インサート１０は、インサート取付座６２に取り付けられたとき、インサート取付座６２の底壁面６８、側壁面７０および端壁面７２のそれぞれに当接してそれらによって支持される。特に、図１３から明らかなように、そのとき、切削用インサート１０の平坦面３４はほぼその全体が底壁面６８に当接する。これは、切削に使用可能な状態にされた表側に位置する切れ刃部３２の主切れ刃４２の裏側部位がしっかりと底壁面６８に当接し、それによりその主切れ刃４２の被る力がしっかりとインサート取付座６２によって受けられ得ることを意味する。
【００５０】
そして、ホルダを介して切削用インサート１０が取り付けられたエンドミル本体１２の基端部１２ｂが工作機械の主軸に取り付けられる。工作機械に取り付けられた刃先交換式エンドミル１４は、軸線Ｄ回りに図８中に符号Ｔで示す回転方向に回転させられつつ、工作機械のテーブルに固定された鋼等の被加工物に接触させながら、軸線Ｄに交差する方向に送り出される。これにより、金型を代表とする機械部品等の切削加工が刃先交換式エンドミル１４を用いて行なわれ得る。
【００５１】
インサート取付座６２は、図９から図１１に示されるように、エンドミル本体１２の先端部において上記したようにポケット状につまり凹溝状に形成されており、逃げ面の干渉を回避する観点から径方向すくい角（ラジアルレーキ）γｆ0および軸方向すくい角（アキシャルレーキ）γｐ0が負となるように配設されている。ここでは、このインサート取付座６２は、径方向すくい角（ラジアルレーキ）γｆ0が−１５°、軸方向すくい角（アキシャルレーキ）γｐ0が−７°となるように形成されている。したがって、これに取り付けられる切削用インサート１０は、径方向すくい角（ラジアルレーキ）γｆ0および軸方向すくい角（アキシャルレーキ）γｐ0を負とするように取り付けられる。そして、ここでは、このインサート取付座６２に前述の切削用インサート１０を取り付けた場合の主切れ刃４２の径方向すくい角（ラジアルレーキ）γｆは５．７°、外周刃となる第２副切れ刃４８の軸方向すくい角（アキシャルレーキ）γｐは１３°である。
【００５２】
このように構成された本第１実施形態に係る切削用インサート１０およびこれを用いた刃先交換式エンドミル１４の作用について以下に説明する。
【００５３】
切削用インサート１０では、主切れ刃４２は該主切れ刃４２と中間面Ｍとの距離が関連した端面２０の平坦面３４と中間面Ｍとの距離よりも長くなるように第１コーナー刃４０の一端から延びるので、主切れ刃４２内側の厚さが切削用インサート１０の平坦面３４間の厚さよりも厚くなる。これにより、主切れ刃４２が設けられている部分における切削用インサート１０の剛性が向上する。そのため、エンドミル１４で高送り切削を行う場合、主切れ刃４２に大きな負荷が作用しても、主切れ刃４２周囲の損傷を抑制できる。また、それにより主切れ刃４２とそのインサート裏側に位置する第１副切れ刃４４との間の距離が長くなるので、仮に使用途中の主切れ刃４２に欠損等が生じても、裏側の切れ刃が損傷することを防ぐことができる。その結果、切削用インサート１０の使用寿命の延長を図ることができる。
【００５４】
さらに、主切れ刃４２は第１コーナー刃４０から離れるしたがい中間面Ｍから離れるように延在する傾斜刃であるので、切削用インサート１０をインサート取付座６２に取り付けた場合には、主切れ刃４２の径方向すくい角（ラジアルレーキ）γｆが切削用インサート１０の取付姿勢（γｆ0＝−１５°）よりもプラス側に向かい５．７°となる。これにより、切りくずの排出方向がエンドミル本体１２の内側にコントロールされる。その結果、切削作業に伴い発生した切りくずはエンドミル本体１２の内側に抱き込まれて切屑ポケットを経て適切に流出される。そのため、溝加工を行う場合などにおいて、エンドミル本体１２の外側に切りくずが流れ出て、それがエンドミル本体１２と被削材との間に噛み込まれることが無い。したがって、それらは切屑排出性の点で有利である。その結果、切りくずの噛み込みによるチッピング、工具の欠損、加工面の損傷等を防止して工具寿命の延長および加工精度の向上を図ることができる。
【００５５】
また、切削用インサート１０では、内周刃とされる第１副切れ刃４４は、第１副切れ刃４４と中間面Ｍとの距離が関連した端面２０の平坦面３４と中間面Ｍとの距離よりも短くなるように第１コーナー刃４０の他端から延びる。したがって、切削用インサート１０を径方向すくい角（ラジアルレーキ）γｆ0が負となるようにエンドミル本体１２に取り付けても、第１副切れ刃４４が主切れ刃４２よりも工具回転方向Ｔ前方側に突出することがない。これにより、切削用インサート１０の第１副切れ刃４４に連なる周側面２２に形成された逃げ面が、切削加工時に被削材に当たり、加工面を傷つけてしまうことを防止できる。また、これにより、切屑の擦過、衝突による第１副切れ刃４４の損傷を抑制できる。
【００５６】
さらに、第１副切れ刃４４の少なくとも半分は平坦面３４と平行に延在するので、正面視における第１副切れ刃４４と平坦面３４との高低差を最小限に抑えて、第１副切れ刃４４の近傍まで平坦面３４を形成することができる。その結果、エンドミル本体１２への取付面となる平坦面３４の広い面積を確保して切削用インサート１０の取付剛性の向上を図ることができる。
【００５７】
また、切削用インサート１０では、第２副切れ刃４８と中間面Ｍとの距離が関連した端面２０の平坦面３４と中間面Ｍとの距離よりも長くなるように第２副切れ刃４８は第２コーナー刃４６から延びる。したがって、第２副切れ刃４８の内側の肉厚が切削用インサート１０の平坦面３４間の厚さよりも厚くなる。これにより、第２副切れ刃４８が設けられている部分における切削用インサート１０の剛性が向上する。
【００５８】
さらに、外周刃とされる第２副切れ刃４８が、第２コーナー刃４６から離れるにしたがい中間面Ｍに近づくように傾斜して形成されているので、切削用インサート１０をインサート取付座６２に取り付けた場合には、第２副切れ刃４８の軸方向すくい角（アキシャルレーキ）γｐが切削用インサート１０の取付姿勢（γｐ0＝−７°）よりもプラス側に向かい、１３°となる。これにより、切れ味が向上し、切削抵抗が低減される。
【００５９】
また、切削用インサート１０では、平坦面３４は、隣接する切れ刃部３２の第１副切れ刃４４における第１コーナー刃４０に連なる端部と反対側の端部の近くにまで延びるように形成されている。したがって、切削に用いられ得る主切れ刃４２の裏側に位置する第１副切れ刃４４の端部付近まで、エンドミル本体１２への取付面となる平坦面３４が配設可能にされる（特に図１３参照）。これにより、切削加工時、主切れ刃４２に大きな負荷が作用しても、この裏側に配設された平坦面３４によって切削用インサート１０を安定して支持することができる。そのため、切削用インサート１０を高送り切削に用いる場合であっても、切削加工中に切削用インサート１０がインサート取付座の底壁面から浮き上がって、それががたついたりずれ動いたりしてしまうようなことがない。それ故、切削用インサート１０の取付剛性の不足による切削加工時のびびり振動の発生や切れ刃の損傷等を防止することができる。
【００６０】
また、切削用インサート１０では、切れ刃部３２に連なる凹溝状のチップブレーカ３６が設けられているので、軸方向すくい角（アキシャルレーキ）が負となるように切削用インサート１０をエンドミル本体１２に取り付けた場合であっても、切削抵抗の低減を図ることができる。この場合に、切削用インサート１０では主切れ刃４２が上記したように平坦面３４つまり仮想面ＩＳよりも突出するように形成されているので、すくい面の傾斜角度およびブレーカ深さが同じチップブレーカを備えると共に主切れ刃４２と平坦面３４とが同じ高さの切削用インサートに比べて、平坦面３４を含む仮想面とチップブレーカの底部との間の距離を小さくすることができる。これにより、切削用インサート１０の剛性の向上を図ることができる。また、これにより第２傾斜部５２が少なくてよい。したがってエンドミル本体１２への取付面となる平坦面３４を広くすることができる。これにより、切削用インサート１０の取付剛性の向上を図ることができる。
【００６１】
また、底部５４と中間面Ｍとの距離は関連した平坦面３４と中間面Ｍとの距離よりも短いので、高送り切削に用いる場合であっても、主切れ刃４２から流出した切りくずがこの主切れ刃４２と同じ表面にある平坦面３４に直接接触して、平坦面３４を損傷させてしまうことを防止できる。これにより、その後に切削用インサート１０の表裏を反転させてこの平坦面３４をエンドミル本体１２への取付面として使用する場合でも、優れた取付剛性を維持することができる。
【００６２】
また、チップブレーカ３６の第２傾斜部５２と平坦面３４との交差部５６に沿って延びる線Ｌ１が、主切れ刃４２に沿って延びる線Ｌ２と平行ではなく交差し、この交差部５６に沿って延びる線Ｌ１と第１副切れ刃４４に沿って延びる線Ｌ３とがなす角度ｙが、主切れ刃４２に沿って延びる線Ｌ２と第１副切れ刃４４に沿って延びる線Ｌ３とがなす角度αを内角としたときの外角ｘ（ｘ＝１８０°−α）よりも大きくなっている。したがって切屑処理性向上の観点から主切れ刃４２と平坦面３４との距離（ブレーカ幅）を大きく設定した場合であっても、平坦面３４を第１副切れ刃４４における第１コーナー刃４０に連なる端部とは反対側の端部に連なる端面の角部近傍まで拡張することができる。したがって、切削用インサート１０は取付剛性および取付安定性の点で優れる。
【００６３】
また、刃先交換式エンドミル１４では、インサート取付座６２の底壁面６８に対向して先端側から基端側に向かって漸次張り出した上壁部６４の上壁面７６が設けられている。したがって、切削に用いる切れ刃部３２と同じ端面２０にある別の切れ刃部３２がインサート取付座６２の底壁面６８、側壁面７０、端壁面７２および上壁部６４の上壁面７６に囲まれるように、切削用インサート１０はインサート取付座６２に取り付けられる。つまり、インサート取付座６２に切削用インサート１０が取り付けられているとき、同じ端面における使用する切れ刃部３２の対角に配された未使用の切れ刃部３２は、上壁部６４によって完全に覆われて保護される。そのため、主切れ刃４２が上記したように隆起していても、流出した切りくずが未使用の主切れ刃４２に接触してそれを損傷させてしまうようなことがない。これにより、高送り切削を行う場合であっても、未使用の切れ刃部３２が切り屑によって損傷することがない。したがって切削用インサート１０では、全ての切れ刃部３２が確実に使用可能になるので、経済性に優れる。
【００６４】
また、切削用インサート１０をインサート取付座６２に着座させたとき、切削用インサート１０はインサート取付座６２の底壁面と上壁面との間に挟まれ、隆起する主切れ刃４２によってインサート取付座に係止させられて、ある程度動きが制限される。そのため、取付ねじを締め込む際に切削用インサートを手で押さえる必要がなく、切れ刃の交換や切削用インサートの取替えを簡単に短時間で行うことができる。例えば小さな切削用インサートを採用した場合であっても作業者は切削用インサートや取付ねじを落としてしまうようなことがない。これにより、作業効率の向上を図ることができる。
【００６５】
また、上記したように隣のインサート取付座に対して張り出す上壁部の張出分、バックメタルの厚さを厚くすることができる。したがって、エンドミル１４の剛性を向上させることができる。
【００６６】
また、切削用インサート１０は端面２０の平坦面３４と周側面２２とが直角をなすインサートなので、そうでない切削用インサートに比べて、切削用インサート１０は剛性の点で優れる。また、これによりエンドミル本体１２への取付面となる平坦面３４を広くすることができるので、切削用インサート１０は取付剛性の点で優れる。さらに、取付時にインサート取付座の側壁面と接触することとなる切削用インサート１０の端面の長辺側の縁部が面取り加工により強化されているので、切削用インサート１０は剛性の点で優れる。
【００６７】
切削用インサート１０の４つの切れ刃部３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは、互いに軸線Ａ、軸線Ｂ、軸線Ｃを中心とした回転対称性を有するので、切削用インサート１０を回転させたり表裏を反転させたりして使用する切れ刃を代えることができる。具体的には、切削用インサート１０は、４回使用することができ、非常に経済的である。
【００６８】
また、切削用インサート１０では、主切れ刃４２と第１副切れ刃４４とがなす角度αが１５０°と大きい。そして切削用インサート１０をエンドミル本体１２に取り付けた場合の主切れ刃４２の切込み角κが１９°と小さい。したがって、切削用インサート１０では、１刃当たりの送り量を大きくすることができる。これにより、エンドミル１４の送り速度を高めることが可能となり、切削加工の高能率化を図ることができる。
【００６９】
次に、上記切削用インサート１０とは異なる構成を備える、本発明の第２実施形態に係る切削用インサート１００を図１５から図１８に基づいて説明する。以下では、切削用インサート１０に対する切削用インサート１００の相違点に関して主として説明する。ただし、既に説明した上記切削用インサート１０の構成要素と同じまたは対応する構成要素には、以下の説明では同じ符号を用いて、それらの重複する説明を省略する。なお、切削用インサート１００は、上記切削用インサート１０と同様に上記したような変更が矛盾しない範囲で適用され得、また上記切削用インサート１０と同様の効果を奏することができる。
【００７０】
切削用インサート１００は、チップブレーカ３６に凸部１０２を備える。特に図１７および図１８に示されるように、底部５４に第１副切れ刃４４から流出する切りくずをコントロールするための凸部１０２が設けられている。この凸部１０２は、第１副切れ刃４４から所定間隔を置いて、底部５４から切削用インサート１００の軸線Ａの向きにつまり外側に向けて隆起するように形成されている。第１副切れ刃４４から流出した切りくずは凸部１０２で拘束され得る。
【００７１】
また、切削用インサート１００では、切れ刃部３２とチップブレーカ３６との間にランド部１０４が設けられている。なお、上記切削用インサート１０にも、このようなランド部を設けることができる。
【００７２】
なお、切削用インサート１００は、切削用インサート１０と同様に、エンドミル本体１２に取り付けられて用いられ得る。
【００７３】
以上、本発明を上記２つの実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されない。上記両実施形態においては、扁平した六角形平板状のインサートを採用し、六角形面の対向する鈍角な角部に２つ、表裏面合わせて４つの切れ刃部が１つの切削用インサートに設けられた。しかし、インサートの形状および切れ刃部の個数は、これに限定されるものではない。例えば、菱形平板状のインサートを採用し、菱形面の対向する鈍角な角部に２つ、表裏面合わせて４つ切れ刃部が設けられることとしてもよい。また、八角形平板状のインサートを採用し、八角形面の１２０°回転対称の位置に３つ、表裏面合わせて６つの切れ刃部が設けられることとしてもよい。また、インサートの大きさとしても特に限定されるものではなく、切削用インサートは任意の寸法とすることができる。
【００７４】
また、上記両実施形態の切削用インサートでは、その両面に切れ刃部が設けられた。しかし、切削用インサートの片面にのみ、切れ刃部が形成されることも可能である。ただし、コスト面から、切削用インサートの両面に関して切れ刃部が形成されるとよい。
【００７５】
また、上記両実施形態では、切削用インサートの端面に、工具本体への取付面として使用可能な主面として平坦面が設けられた。しかし、主面は、平坦面であることに限定されず、凹凸を有したり、湾曲形状を有したりすることができる。なお、切削用インサートの主面に対応する形状を、インサート取付座の底壁面等は有することができる。
【００７６】
また、上記実施形態における切削用インサートは、切れ刃部に底刃とされる第１コーナー刃と、内周刃とされる第１副切れ刃とを備えるとともに、外周刃として第２副切れ刃を備えた。しかし、切れ刃部の構成としてはこれに限定されるものではない。例えば、刃先交換式フライスに用いる切削用インサートでは、第１コーナー刃を正面刃として用い、第２副切れ刃は設けないこととしてもよい。また、さらい刃やワイパー刃を設けることとしてもよい。
【００７７】
また、上記実施形態においては、主切れ刃を直線状に傾斜した傾斜刃としたが、主切れ刃の形状はこのような形状に限定されない。これに代えて、主切れ刃を円弧状に傾斜させてもよい。
【００７８】
また、上記実施形態においては、主切れ刃の傾斜角度θは１８°であったが、主切れ刃の傾斜角度θは、これに限定されるものではなく、他の任意の角度とされることができる。切屑処理性向上の観点からは、主切れ刃の傾斜角度θは１５°以上２５°以下の範囲内で設定されることが好ましい。１５°より小さいとインサートをエンドミル本体に取り付けた場合の主切れ刃の径方向すくい角（ラジアルレーキ）γｆをプラス側に向かわせることができず、切りくずの流出方向をエンドミル本体の内側にコントロールすることができないおそれがあるからである。また、主切れ刃の傾斜角度θが２５°より大きいと刃先強度が低下するおそれがあるからである。
【００７９】
また、上記実施形態においては、第１副切れ刃の少なくとも半分は平坦面と平行に形成された。しかしこれに代えて、第１副切れ刃は、第１コーナー刃から離れるにしたがいインサートの厚さ方向に漸次後退するように形成されても、つまり第１コーナー刃から離れるにしたがい中間面Ｍに近づくように延在してもよい。
【００８０】
また、上記実施形態においては、主切れ刃と第１副切れ刃とがなす角度αを１５０°に設定し、インサートをエンドミル本体に取り付けた場合の主切れ刃の切込み角κを１９°としたが、主切れ刃と第１副切れ刃とがなす角度αおよび切込み角κとしては、これに限定されるものではなく、他の任意の角度とすることができる。切削中に大きな負荷がかかる高送り切削に用いる場合を考慮すると、主切れ刃と第１副切れ刃とがなす角度αは１３０°以上１７０°以下の範囲内で設定されることが好ましく、また、主切れ刃の切込み角κは５°以上３０°以下の範囲内で設定されることが好ましい。主切れ刃と第１副切れ刃とがなす角度αが１３０°より小さく、主切れ刃の切込み角κが３０°より大きくなると、１刃当たりの送り量を大きくすることができず切削加工の高能率化を図れないおそれがあるからである。また、主切れ刃と第１副切れ刃とがなす角度αが１７０°より大きく、主切れ刃の切込み角κが５°より小さくなると、切り込みが入り難くなるおそれがあるからである。
【００８１】
また、上記実施形態では、１つの切れ刃部には、１つのチップブレーカが設けられた。しかし、チップブレーカは設けられなくてもよい。
【００８２】
また、本発明に係る刃先交換式切削工具は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下の構成を採用することができる。
【００８３】
上記実施形態においては、インサート取付座の上壁部はエンドミル本体の先端側から基端側に向かって漸次張り出し量が大きくなるように形成された。しかし、上壁部の形状、張り出し量等は特に限定されるものではなく、適宜設定することができる。また、上壁部は、切削用インサートがインサート取付座に取り付けられたとき、切削用インサートの少なくとも一部を覆わなくてもよい。この場合にも、上壁部の張出分、エンドミルの剛性を向上させることができる。
【００８４】
また、上記実施形態においては、インサート取付座を径方向すくい角（ラジアルレーキ）γｆ0が−１５°、軸方向すくい角（アキシャルレーキ）γｐ0が−７°となるように配設することとしたが、インサート取付座の配設方向としては、これに限定されるものではなく、適宜設定することができる。いわゆるネガティブ形状のインサートを用いることを考慮すると、インサート取付座はインサートの取付姿勢が負となるように配置されることが好ましい。
【００８５】
また、上記実施形態においては、インサート取付座に前述の切削用インサートを取り付けた場合の主切れ刃の径方向すくい角（ラジアルレーキ）γｆを５．７°としたが、主切れ刃の径方向すくい角（ラジアルレーキ）γｆは、これに限定されるものではなく、他の任意の角度とすることができる。切屑処理性向上の観点からは、径方向すくい角（ラジアルレーキ）γｆは０°以上３０°以下の範囲内で設定されることが好ましい。０°より小さいと切削に伴い発生した切りくずがエンドミル本体の外側に流れ出て、エンドミル本体と被削材との間に噛み込まれてしまうおそれがあるからである。また、それを３０°より大きくするには前述の切削用インサートの主切れ刃の傾斜角度θを大きく設定する必要があり、その場合には刃先強度を維持できないおそれがあるからである。
【００８６】
また、上記実施形態においては、インサート取付座および切屑ポケットは各４つ設けられた。しかし、インサート取付座および切屑ポケットの数はこれに限定されるものではなく、エンドミル本体の直径等に合わせて任意に設定することができる。
【００８７】
また、上記実施形態では、切削用インサートは工具本体にねじを用いて取り付けられたが、切削用インサートの工具本体への取付手段はねじを使うものに限定されない。切削用インサートは、工具本体へ、上記のように機械的に取り付けられることは可能であり、また、化学的に取り付けられることも可能である。
【００８８】
また、本発明に係る切削用インサートを用いた刃先交換式切削工具として、刃先交換式エンドミルを例に挙げて本発明を説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明は刃先交換式回転工具であるフライス、リーマ、ドリル、ボーリングカッタ等の多種の刃先交換式切削工具に適用することができる。また、本発明は、例えば、穴ぐり工具等の工具を固定して工作物を回転させて使用する刃先交換式切削工具に適用可能である。
【００８９】
なお、上記実施形態およびその変形例等では本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明はこれらに限定されない。本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明には、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が含まれる。
【図１】
2010114094.tif 000003
【図２】
2010114094.tif 000004
【図３】
2010114094.tif 000005
【図４】
2010114094.tif 000006
【図５】
2010114094.tif 000007
【図６】
2010114094.tif 000008
【図７】
2010114094.tif 000009
【図８】
2010114094.tif 000010
【図９】
2010114094.tif 000011
【図１０】
2010114094.tif 000012
【図１１】
2010114094.tif 000013
【図１２】
2010114094.tif 000014
【図１３】
2010114094.tif 000015
【図１４】
2010114094.tif 000016
【図１５】
2010114094.tif 000017
【図１６】
2010114094.tif 000018
【図１７】
2010114094.tif 000019
【図１８】
2010114094.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成23年11月8日(2011.11.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縁部を有する端面であって、該端面は第１面を有すると共に裏側に工具本体への取付面として使用可能な第２面を有し、該縁部は該端面と周側面との交差部に相当し、該第１面は該周側面と直角を成す、端面と、
該端面の前記縁部に形成された切れ刃部と
を備え、
前記第１面と前記第２面とを通過する第１軸線に直交して切削用インサートを通過する中間面が定義され、
前記切れ刃部は、
前記端面の角部に形成されたコーナー刃と、
該コーナー刃の一端から延びる主切れ刃であって、該主切れ刃と前記中間面との距離が前記第１面と前記中間面との距離よりも長くなるように延在する主切れ刃と、
前記コーナー刃の他端から延びる副切れ刃であって、該副切れ刃と前記中間面との距離が前記第１面と前記中間面との距離よりも短くなるように延在する副切れ刃と
を備えたことを特徴とする切削用インサート。
【請求項２】
反対を向いた２つの端面であって、各々が工具本体への取付面として使用可能な主面を有する、２つの端面と、
該２つの端面間に延在する周側面と、
各々が各端面と前記周側面との交差部に形成された複数の切れ刃部と
を備え、
前記複数の切れ刃部は、該２つの端面を通過する第１軸線を中心として回転対称性を有すると共に、該第１軸線に直交して前記周側面を通過する第２軸線を中心として回転対称性を有するように配設され、
前記第１軸線に直交すると共に前記第２軸線を含んで前記周側面を通過する中間面が定義され、
各切れ刃部は、
関連した端面の角部に形成されたコーナー刃と、
該コーナー刃の一端から延びる主切れ刃であって、該主切れ刃と前記中間面との距離が関連した端面の前記主面と前記中間面との距離よりも長くなるように延在する主切れ刃と、
前記コーナー刃の他端から延びる副切れ刃であって、該副切れ刃と前記中間面との距離が関連した端面の前記主面と前記中間面との距離よりも短くなるように延在する副切れ刃と
を備えたことを特徴とする切削用インサート。
【請求項３】
前記２つの端面は同一形状を有し、
前記２つの端面の各々は前記第１軸線周りに回転対称性を有し、該２つの端面は前記第２軸線周りに回転対称性を有する、
ことを特徴とする請求項２に記載の切削用インサート。
【請求項４】
前記主面は平坦面であることを特徴とする請求項２または３に記載の切削用インサート。
【請求項５】
各端面は略六角形形状の輪郭を有することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項６】
各端面は、その縁部に、互いに反対側に位置する二対の短辺部と互いに反対側に位置する一対の長辺部とを有することを特徴とする請求項５に記載の切削用インサート。
【請求項７】
前記コーナー刃は、隣接する２つの短辺間に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の切削用インサート。
【請求項８】
同じ切れ刃部における前記主切れ刃と前記副切れ刃とがなす角度は、該主切れ刃と該主切れ刃に隣接する前記長辺部とがなす角度よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の切削用インサート。
【請求項９】
各長辺部の少なくとも一部は面取り加工が施されていることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項１０】
各主面と前記周側面とは直角を成すことを特徴とする請求項２から請求項９のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項１１】
各端面において、前記主面は、隣接する前記切れ刃部の前記副切れ刃における前記コーナー刃に連なる端部と反対側の端部の近くにまで延びるように形成されていることを特徴とする請求項２から請求項１０のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項１２】
各切れ刃部において、前記主切れ刃は、前記コーナー刃から離れるにしたがい前記中間面から離れるように延在することを特徴とする請求項２から請求項１１のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項１３】
各切れ刃部において、前記副切れ刃の少なくとも半分は関連した端面の前記主面と平行に延在することを特徴とする請求項２から請求項１２のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項１４】
各切れ刃部と関連した端面の前記主面との間に、凹形状のチップブレーカが形成されていることを特徴とする請求項２から請求項１３のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項１５】
各チップブレーカは、隣接した切れ刃部に隣接する第１傾斜部と、隣接した主面に隣接する第２傾斜部と、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部との間に延在する平坦な底部とを備え、
各チップブレーカの底部と前記中間面との距離は、関連した端面の前記主面と前記中間面との距離よりも短いことを特徴とする請求項１４に記載の切削用インサート。
【請求項１６】
各チップブレーカの前記第２傾斜部と該第２傾斜部に隣接する前記主面との交差部に沿って延びる線は、隣接する切れ刃部の前記主切れ刃に沿って延びる線と交差することを特徴とする請求項１５に記載の切削用インサート。
【請求項１７】
各切れ刃部は、前記主切れ刃が延在する第２コーナー刃と、該第２コーナー刃から延びる第２副切れ刃とをさらに備えることを特徴とする請求項２から請求項１６のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項１８】
請求項１から請求項１７のいずれかに記載の切削用インサートが着脱可能に装着される工具本体を備えた刃先交換式切削工具であって、
前記工具本体に形成されて前記切削用インサートが取り付けられるインサート取付座と、
前記工具本体に一体的に形成されて前記インサート取付座に対して張り出す上壁部と
を備えたことを特徴とする刃先交換式切削工具。
【請求項１９】
前記工具本体は、複数の切削用インサートの取り付け用に複数のインサート取付座および複数の上壁部を備え、
インサート取付座に対して張り出す上壁部に、前記インサート取付座に隣り合う別のインサート取付座が形成されていることを特徴とする請求項１８に記載の刃先交換式切削工具。
【請求項２０】
前記上壁部は、前記インサート取付座に切削用インサートが取り付けられたとき、該切削用インサートの少なくとも一部を覆うことを特徴とする請求項１８または１９に記載の刃先交換式切削工具。
【手続補正書】
【提出日】平成24年2月8日(2012.2.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反対を向いた２つの端面であって、各々が工具本体への取付面として使用可能な主面を有する、２つの端面と、
該２つの端面間に延在する周側面と、
各々が各端面と前記周側面との交差部に形成された複数の切れ刃部と
を備え、
前記複数の切れ刃部は、該２つの端面を通過する第１軸線を中心として回転対称性を有すると共に、該第１軸線に直交して前記周側面を通過する第２軸線を中心として回転対称性を有するように配設され、
前記第１軸線に直交すると共に前記第２軸線を含んで前記周側面を通過する中間面が定義され、
各切れ刃部は、
関連した端面の角部に形成されたコーナー刃と、
該コーナー刃の一端から延びる主切れ刃であって、該主切れ刃と前記中間面との距離が関連した端面の前記主面と前記中間面との距離よりも長くなるように延在する主切れ刃と、
前記コーナー刃の他端から延びる副切れ刃であって、該副切れ刃と前記中間面との距離が関連した端面の前記主面と前記中間面との距離よりも短くなるように延在する副切れ刃と
を備えたことを特徴とする切削用インサート。
【請求項２】
前記２つの端面は同一形状を有し、
前記２つの端面の各々は前記第１軸線周りに回転対称性を有し、該２つの端面は前記第２軸線周りに回転対称性を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の切削用インサート。
【請求項３】
前記主面は平坦面であることを特徴とする請求項１または２に記載の切削用インサート。
【請求項４】
各端面は略六角形形状の輪郭を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項５】
各端面は、その縁部に、互いに反対側に位置する二対の短辺部と互いに反対側に位置する一対の長辺部とを有することを特徴とする請求項４に記載の切削用インサート。
【請求項６】
前記コーナー刃は、隣接する２つの短辺間に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の切削用インサート。
【請求項７】
同じ切れ刃部における前記主切れ刃と前記副切れ刃とがなす角度は、該主切れ刃と該主切れ刃に隣接する前記長辺部とがなす角度よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の切削用インサート。
【請求項８】
各長辺部の少なくとも一部は面取り加工が施されていることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項９】
各主面と前記周側面とは直角を成すことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項１０】
各端面において、前記主面は、隣接する前記切れ刃部の前記副切れ刃における前記コーナー刃に連なる端部と反対側の端部の近くにまで延びるように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項１１】
各切れ刃部において、前記主切れ刃は、前記コーナー刃から離れるにしたがい前記中間面から離れるように延在することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項１２】
各切れ刃部において、前記副切れ刃の少なくとも半分は関連した端面の前記主面と平行に延在することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項１３】
各切れ刃部と関連した端面の前記主面との間に、凹形状のチップブレーカが形成されていることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項１４】
各チップブレーカは、隣接した切れ刃部に隣接する第１傾斜部と、隣接した主面に隣接する第２傾斜部と、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部との間に延在する平坦な底部とを備え、
各チップブレーカの底部と前記中間面との距離は、関連した端面の前記主面と前記中間面との距離よりも短いことを特徴とする請求項１３に記載の切削用インサート。
【請求項１５】
各チップブレーカの前記第２傾斜部と該第２傾斜部に隣接する前記主面との交差部に沿って延びる線は、隣接する切れ刃部の前記主切れ刃に沿って延びる線と交差することを特徴とする請求項１４に記載の切削用インサート。
【請求項１６】
各切れ刃部は、前記主切れ刃が延在する第２コーナー刃と、該第２コーナー刃から延びる第２副切れ刃とをさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれかに記載の切削用インサート。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６のいずれかに記載の切削用インサートが着脱可能に装着される工具本体を備えた刃先交換式切削工具であって、
前記工具本体に形成されて前記切削用インサートが取り付けられるインサート取付座と、
前記工具本体に一体的に形成されて前記インサート取付座に対して張り出す上壁部と
を備えたことを特徴とする刃先交換式切削工具。
【請求項１８】
前記工具本体は、複数の切削用インサートの取り付け用に複数のインサート取付座および複数の上壁部を備え、
インサート取付座に対して張り出す上壁部に、前記インサート取付座に隣り合う別のインサート取付座が形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の刃先交換式切削工具。
【請求項１９】
前記上壁部は、前記インサート取付座に切削用インサートが取り付けられたとき、該切削用インサートの少なくとも一部を覆うことを特徴とする請求項１７または１８に記載の刃先交換式切削工具。
【国際調査報告】
2010114094.tif 000021
2010114094.tif 000022
2010114094.tif 000023
2010114094.tif 000024