(57)【要約】【課題】大きな切削負荷や切削抵抗および溶着に対して十分な耐欠損性を確保する。【解決手段】軸線回りに回転させられるドリル本体の先端部に着脱可能に取り付けられるドリル用インサートであって、多角形板状のインサート本体１の多角形面がすくい面２とされ、すくい面２の周りに配置される側面が逃げ面３とされ、すくい面２と逃げ面３との交差稜線部に切刃４が形成され、切刃４には、少なくとも切刃４の一方の端部に連なる第１の切刃部４Ａに、逃げ面３からすくい面２に向かうに従って漸次隆起するホーニング面９が形成されていて、このホーニング面９は、すくい面２に連なる第１の凸曲面部９Ａと、逃げ面３に連なる第２の凸曲面部９Ｂとを備え、切刃４に直交する断面において、第１の凸曲面部９Ａの曲率半径Ｒ１が第２の凸曲面部９Ｂの曲率半径Ｒ２よりも大きくされている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転させられるドリル本体の先端部に着脱可能に取り付けられるドリル用インサートであって、
多角形板状のインサート本体の多角形面がすくい面とされているとともに、このすくい面の周りに配置される上記インサート本体の側面が逃げ面とされていて、これらすくい面と逃げ面との交差稜線部に切刃が形成されており、
この切刃には、少なくとも該切刃の両端部のうち一方の端部に連なる第１の切刃部に、上記逃げ面から上記すくい面に向かうに従って漸次隆起するホーニング面が形成されていて、
このホーニング面は、上記すくい面に連なる第１の凸曲面部と、上記逃げ面に連なる第２の凸曲面部とを備えており、
上記切刃に直交する断面において、上記第１の凸曲面部の曲率半径が上記第２の凸曲面部の曲率半径よりも大きくされていることを特徴とするドリル用インサート。
【請求項２】
上記第１の切刃部は、上記切刃の長さの１／２以上の長さとされていることを特徴とする請求項１に記載のドリル用インサート。
【請求項３】
上記すくい面には、上記ホーニング面に連なる底面を有するブレーカ溝が形成されており、このブレーカ溝の上記底面は、上記ホーニング面から離間するに従って漸次後退するように傾斜していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のドリル用インサート。
【請求項４】
上記切刃の両端部のうち他方の端部に連なる第２の切刃部には、上記逃げ面側からすくい面に向かうに従って漸次後退するランド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３のうちいずれか一項に記載のドリル用インサート。
【請求項５】
上記第２の切刃部には、上記逃げ面と上記ランドとの間に第３の凸曲面部が形成されており、上記切刃に直交する断面において、上記第３の凸曲面部の曲率半径は、上記ホーニング面における上記第１の凸曲面部の曲率半径よりも小さくされていることを特徴とする請求項４に記載のドリル用インサート。
【請求項６】
軸線回りに回転させられるドリル本体の先端部に、請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のドリル用インサートが、上記切刃を上記ドリル本体の先端に突出させるとともに、上記ドリル本体の回転方向から見て、上記切刃の上記一方の端部を上記軸線近傍に位置させるとともに、該切刃の両端部のうち他方の端部を上記ドリル本体の外周側に位置させ、上記第１の切刃部を上記軸線と交差させて着脱可能に取り付けられていることを特徴とする刃先交換式ドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刃先交換式ドリルのドリル本体先端部に着脱可能に取り付けられるドリル用インサート、および該ドリル用インサートを着脱可能に取り付けた刃先交換式ドリルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このようなドリル用インサートおよび刃先交換式ドリルとして、特許文献１には、多角形平板状のインサート本体の多角形をなすすくい面の１つの頂部に連なる一対の辺稜部に切刃が形成され、これらの切刃のうち一方に連なるすくい面上には内周側チップブレーカが突設されるとともに、他方にはすくい面から陥没した外周側チップブレーカが形成されたドリル用インサートが提案されている。
【０００３】
この特許文献１に記載されたドリル用インサートは、同形同大のものがドリル本体先端部の内周側と外周側とに取り付けられて、内周側のドリル用インサートでは内周側チップブレーカが形成された切刃が穴明け加工に使用され、外周側のドリル用インサートでは外周側チップブレーカが形成された切刃が穴明け加工に使用される。
【０００４】
また、特許文献２にも、ドリル本体先端部の内周側と外周側とに取り付けられるドリル用インサートのうち内周側に取り付けられる中央インサートとして、正方形の中央インサートの作動縁（切刃）のすくい角が、内外周のドリル用インサートの重なり領域においてドリルの回転軸線におけるよりも大きくなっているものが提案されている。この特許文献２に記載のドリル用インサートでは、回転軸線上において切刃に面取り縁（ネガランド）が形成され、その約１５°の負の角度とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３０２２００２号公報
【特許文献２】特許第４３９４１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このような刃先交換式ドリルでは、例えば特許文献２にも記載されているように、ドリル本体の外周から内周側に向かうに従いドリル本体の回転による周速が小さくなり、ドリル本体の回転軸線上において周速および切削速度は０となる。このため、ドリル本体の内周側に取り付けられるドリル用インサートでは、特に回転軸線近傍において切刃が被削材を押し潰しながら切削を行うような形態となり、切削負荷や切削抵抗が大きくなってしまう。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されたドリル用インサートでは、内周側ドリル用インサートとして切削に使用されるときに回転軸線近傍に配置される一方の切刃と上記内周側チップブレーカとの間には平坦なすくい面が形成されているだけである。このため、切刃の強度が不十分となり、このような大きな切削負荷や切削抵抗に対する十分な耐欠損性を確保することは困難となる。
【０００８】
一方、特許文献２に記載されたドリル用インサートおよび刃先交換式ドリルでは、ドリル本体の回転軸線上においては、切刃に負の角度のネガランドが形成されていて切刃の強度をある程度は確保することはできるものの、回転軸線から僅かに離れたドリル本体の内周側では、すくい面にブレーカ溝が形成されてすくい角は５°〜２０°の範囲の正の角度となっているため、特許文献１に記載されたドリル用インサートにも増して、耐欠損性を確保することは困難となる。
【０００９】
さらに、穴明け加工を施す被削材がステンレス鋼などの場合には、特に上述のように切刃が被削材を押し潰しながら切削を行うような形態となるドリル本体の回転軸線近傍で、切削抵抗の増大に伴う切削熱の上昇によって切刃の刃先に切屑や切粉の溶着が生じ易く、このような溶着に起因して溶着物が剥離した際に切刃が欠損してしまうことがある。とりわけ、特許文献２に記載されたドリル用インサートのように、ドリル本体の回転軸線上において切刃にネガランドが形成されていると、切刃強度は確保できても切削抵抗が増大して切削熱が上昇するため、溶着に起因した欠損が発生し易くなってしまう。
【００１０】
本発明は、このような背景の下になされたもので、特にドリル本体先端部の内周側に取り付けられるドリル用インサートとして、切削負荷や切削抵抗に対する十分な耐欠損性を確保することができるとともに、溶着に起因する欠損も防ぐことが可能なドリル用インサート、およびこのようなドリル用インサートを着脱可能に取り付けた刃先交換式ドリルを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のドリル用インサートは、軸線回りに回転させられるドリル本体の先端部に着脱可能に取り付けられるドリル用インサートであって、多角形板状のインサート本体の多角形面がすくい面とされているとともに、このすくい面の周りに配置される上記インサート本体の側面が逃げ面とされていて、これらすくい面と逃げ面との交差稜線部に切刃が形成されており、この切刃には、少なくとも該切刃の両端部のうち一方の端部に連なる第１の切刃部に、上記逃げ面から上記すくい面に向かうに従って漸次隆起するホーニング面が形成されていて、このホーニング面は、上記すくい面に連なる第１の凸曲面部と、上記逃げ面に連なる第２の凸曲面部とを備えており、上記切刃に直交する断面において、上記第１の凸曲面部の曲率半径が上記第２の凸曲面部の曲率半径よりも大きくされていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の刃先交換式ドリルは、軸線回りに回転させられるドリル本体の先端部にこのように構成されたドリル用インサートが、上記切刃を上記ドリル本体の先端に突出させるとともに、上記ドリル本体の回転方向から見て、上記切刃の上記一方の端部を上記軸線近傍に位置させるとともに、該切刃の両端部のうち他方の端部を上記ドリル本体の外周側に位置させ、上記第１の切刃部を上記軸線と交差させて着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
【００１３】
従って、このようにドリル本体に取り付けられた上記構成のドリル用インサートにおいては、上記切刃のうち逃げ面からすくい面に向かうに従って漸次隆起するネガティブ状のホーニング面が形成された第１の切刃部がドリル本体内周側の軸線近傍に位置させられることになる。このため、第１の切刃部の刃物角を大きくすることができるとともに、このホーニング面は、すくい面に連なる第１の凸曲面部と、上記逃げ面に連なる第２の凸曲面部とを備えているので、実質的に切刃のエッジとして作用するホーニング面と逃げ面との交差稜線部における切刃強度を第２の凸曲面部によって確保することができ、切削負荷や切削抵抗に対して十分な耐欠損性を得ることができる。
【００１４】
その一方で、ホーニング面のすくい面側には、第２の凸曲面部よりも曲率半径が大きくて緩やかな弧を描く第１の凸曲面部が形成されており、切屑や切粉が擦過する際の抵抗を低減することができる。このため、被削材がステンレス鋼などであっても、ドリル本体内周側に位置する第１の切刃部において切削熱が上昇して溶着が発生するのを抑制することができ、このような溶着に伴う切刃の欠損も防止することができる。
【００１５】
ここで、上記第１の切刃部は、上記切刃の長さの１／２以上の長さとすることにより、ドリル本体に取り付けたときに軸線近傍の切削負荷や切削抵抗が大きくなる部分において確実に耐欠損性を確保することが可能となる。すなわち、第１、第２の凸曲面部を備えたホーニング面が形成された第１の切刃部の長さが切刃の長さの１／２未満であると、作用する切削負荷や切削抵抗によっては、この第１の切刃部よりも切刃の他方の端部側で耐欠損性を確実に確保することができなくなるおそれがある。
【００１６】
また、上記すくい面に、上記ホーニング面に連なる底面を有するブレーカ溝を形成し、このブレーカ溝の上記底面を、上記ホーニング面から離間するに従って漸次後退するように傾斜して形成することにより、ネガティブ状に隆起したホーニング面によって必要以上に切削抵抗が増大しすぎるのを避けることができる。
【００１７】
なお、切刃はその全長が第１の切刃部であってもよいが、ドリル本体の内周側に十分な長さの第１の切刃部が確保することができれば、ドリル本体の先端に突出させられる切刃のうち切削速度が速くなるドリル本体外周側において、切刃の両端部のうち他方の端部に連なる第２の切刃部には、上記逃げ面側からすくい面に向かうに従って漸次後退するランドを形成することにより、切刃の切れ味を鋭くして切削抵抗の一層の低減を図ることが可能となる。
【００１８】
ただし、このようにランドを備えた第２の切刃部を切刃の他方の端部側に設ける場合でも、特にステンレス鋼のような被削材に穴明け加工を行う場合には、上記第２の切刃部の上記逃げ面と上記ランドとの間に第３の凸曲面部を形成して切刃の強度を確保することが望ましい。そして、切刃に直交する断面において、この第３の凸曲面部の曲率半径を、上記第１の凸曲面部の曲率半径よりも小さくすることにより、第２の切刃部においても十分な耐欠損性を確保しつつ、必要以上に切削抵抗が増大するのは防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、ドリル本体の軸線近傍において切刃に作用する切削負荷や切削抵抗に対して十分な耐欠損性を確保することができるとともに、ステンレス鋼のような被削材に穴明け加工を行う場合に、溶着に起因する欠損も防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のドリル用インサートの第１の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す実施形態の平面図である。
【図３】図１に示す実施形態の側面図である。
【図４】図２におけるＸＸ断面図である。
【図５】図２におけるＹＹ断面図である。
【図６】図２におけるＺＺ断面図である。
【図７】図４における下側の切刃（第１の切刃部）の拡大断面図である。
【図８】図６における下側の切刃（第２の切刃部）の拡大断面図である。
【図９】図１ないし図８に示した実施形態のドリル用インサートを取り付けた本発明の刃先交換式ドリルの一実施形態を示すドリル本体先端部の平面図である。
【図１０】図９に示す刃先交換式ドリルの正面図である。
【図１１】図９に示す刃先交換式ドリルの側面図である。
【図１２】図９に示す刃先交換式ドリルの底面図である。
【図１３】本発明のドリル用インサートの第２の実施形態を示す斜視図である。
【図１４】図１３に示す実施形態の平面図である。
【図１５】図１３に示す実施形態の側面図である。
【図１６】図１４におけるＸＸ断面図である。
【図１７】図１４におけるＹＹ断面図である。
【図１８】図１４におけるＺＺ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１ないし図８は、本発明のドリル用インサートの第１の実施形態を示すものであり、図９ないし図１２はこの第１の実施形態のドリル用インサートを取り付けた本発明の刃先交換式ドリルの一実施形態を示すものである。本実施形態のドリル用インサートは、そのインサート本体１が、超硬合金等の硬質材料によって多角形板状に形成されていて、具体的に本実施形態では概略正方形板状に形成されている。
【００２２】
このインサート本体１の一方の正方形面はすくい面２とされているとともに、このすくい面２の周りに配置される４つの側面は逃げ面３とされていて、これらすくい面２と４つの逃げ面３との交差稜線部には切刃４がそれぞれ形成されている。また、インサート本体１の他方の正方形面は着座面５とされていて、すくい面２の中央から着座面５の中央にかけては、インサート本体１を貫通する取付穴６が形成されている。インサート本体１は、この取付穴６の中心を通るインサート中心線Ｃ回りに９０°ずつ回転対称な形状とされており、着座面５はこのインサート中心線Ｃに垂直な平坦面とされている。
【００２３】
なお、逃げ面３は上記インサート中心線Ｃ方向に切刃４から着座面５に向かうに従い、インサート本体１の内側に漸次後退するように傾斜していて、切刃４に一定の逃げ角が付されており、本実施形態のドリル用インサートはポジティブタイプのインサートとされている。また、逃げ面３は切刃４からから着座面５に向けて複数の段差をなしてインサート本体１の内側に後退するように傾斜している。
【００２４】
すくい面２の中央における上記取付穴６の周辺には、インサート中心線Ｃに垂直な平面状のボス面７が形成されており、このボス面７がすくい面２上においてインサート中心線Ｃ方向に最も突出した位置とされている。さらに、このボス面７の周りには、すくい面２の内側に向かうに従いインサート中心線Ｃ方向に漸次後退するように傾斜して凹んだ後に凹曲面を介して隆起するように切れ上がる底面８Ａを有するブレーカ溝８が、すくい面２の全周に亙って形成されている。
【００２５】
一方、切刃４は、インサート本体１が後述するドリル本体１１の先端部に取り付けられたときに、４つの切刃４のうちの１つがドリル本体１１の先端に突出してドリル本体１１内周側の軸線Ｏ近傍から外周側に延びるように配置され、この切刃４の上記軸線Ｏ近傍に位置する端部が一方の端部Ａとされているとともに、ドリル本体１１の外周側に位置する端部が他方の端部Ｂとされている。さらに、切刃４は、上記一方の端部Ａに連なる部分が第１の切刃部４Ａとされているとともに、他方の端部Ｂに連なる部分が第２の切刃部４Ｂとされており、インサート中心線Ｃ方向にすくい面２に対向する方向から見て、第１の切刃部４Ａは直線状に延びている一方、第２の切刃部４Ｂは曲率半径の大きな凸曲線状または直線状、あるいはそれらを組み合わせた形状をなしている。
【００２６】
そして、このうち第１の切刃部４Ａにおいては、切刃４に丸ホーニングが施されてホーニング面９が形成されており、このホーニング面９は逃げ面３からすくい面２に向かうに従って、インサート中心線Ｃ方向に漸次隆起するように形成されている。さらに、このホーニング面９は、すくい面２に連なる第１の凸曲面部９Ａと、逃げ面３に連なる第２の凸曲面部９Ｂとを備えており、切刃４に直交する断面においては図７に示すように、第１の凸曲面部９Ａの曲率半径Ｒ１が第２の凸曲面部９Ｂの曲率半径Ｒ２よりも大きくなるように形成されている。
【００２７】
ここで、本実施形態では、第１、第２の凸曲面部９Ａ、９Ｂは、それぞれ一定の上記曲率半径Ｒ１、Ｒ２の断面円弧状に形成されており、ホーニング面９は、これら第１、第２の凸曲面部９Ａ、９Ｂによって形成されている。すなわち、図７に示すように第１の凸曲面部９Ａは、ホーニング面９から離間してすくい面２の内側に向かうに従いインサート中心線Ｃ方向に漸次後退傾斜するブレーカ溝８の上記底面８Ａに接するとともに、第２の凸曲面部９Ｂは逃げ面３に接し、さらにこれら第１、第２の凸曲面部９Ａ、９Ｂ同士も互いに接するように形成されている。また、切刃４に直交する断面における第１、第２の凸曲面部９Ａ、９Ｂの円弧に沿った長さも、第１の凸曲面部９Ａの長さが第２の凸曲面部９Ｂの長さよりも長くなるように形成されている。
【００２８】
さらに、第２の切刃部４Ｂにおいては、図８に示すように逃げ面３側からすくい面２に向かうに従って上記インサート中心線Ｃ方向に漸次後退するランド（ポジランド）１０が形成されて、ブレーカ溝８の底面８Ａに平角に近い鈍角で交差している。また、このランド１０と逃げ面３との間には第３の凸曲面部９Ｃが形成されていて、この第３の凸曲面部９Ｃも切刃４に直交する断面において一定の曲率半径Ｒ３の円弧状をなしており、ただしこの第３の凸曲面部９Ｃの曲率半径Ｒ３は、第１の凸曲面部９Ａの曲率半径Ｒ１よりも小さく設定されている。
【００２９】
また、第１の切刃部４Ａと第２の切刃部４Ｂとは、インサート中心線Ｃ方向にすくい面２に対向する方向から見て、これらがともに直線状である場合には僅かに鈍角に折れ曲がるようにして交差し、第２の切刃部４Ｂが凸曲線状である場合には、同様に鈍角に折れ曲がって交差するか、あるいは第１の切刃部４Ａと接するように形成されている。一方の端部Ａからこの第１、第２の切刃部４Ａ、４Ｂの交点または接点までの長さは、該交点または接点から他方の端部Ｂまでの長さよりも長く、すなわち第１の切刃部４Ａは切刃４の長さの１／２以上の長さとされている。なお、これら第１、第２の凸曲面部９Ａ、９Ｂが交差する部分には、第１の切刃部４Ａのホーニング面９から第２の切刃部４Ｂのランド１０および第３の凸曲面部９Ｃに向けて切刃４の断面形状が連続的に変化する遷移領域が形成されていてもよい。
【００３０】
さらに、すくい面２がなす正方形面（多角形面）の各角部には、すくい面２に対向する方向から見て１／４円弧等の凸曲線をなすコーナ刃４Ｃが、隣接する２つの切刃４の両端部Ａ、Ｂにおいて第１、第２の切刃部４Ａ、４Ｂに接するように形成されている。また、第１の切刃部４Ａのホーニング面９は第２の切刃部４Ｂのランド１０よりも幅広に形成され、ブレーカ溝８の溝幅は切刃４の一方の端部Ａから他方の端部Ｂに向かうに従い漸次広くなるように形成されている。
【００３１】
このような第１の実施形態のドリル用インサートが着脱可能に取り付けられる本発明の一実施形態の刃先交換式ドリルでは、そのドリル本体１１が鋼材等の金属材料により形成されて、ドリル本体１１の先端部は軸線Ｏを中心とした外形円柱状をなしている。このような刃先交換式ドリルは、図示されない後端部がシャンク部とされて工作機械の主軸に把持され、軸線Ｏ回りにドリル回転方向Ｔに回転させられつつ該軸線Ｏ方向先端側（図９、図１１、図１２において下側）に送り出されて、ドリル本体１１先端部に取り付けられたドリル用インサートによりステンレス鋼等の被削材に穴明け加工を行う。
【００３２】
ドリル本体１１の先端部外周には、本実施形態では一対の切屑排出溝１２Ａ、１２Ｂが周方向に間隔をあけて互いに反対側に、それぞれ後端側に向かうに従い軸線Ｏ回りにドリル回転方向Ｔの後方側に僅かに捩れるように形成されている。このうち、一方の切屑排出溝（図１０において右上側の切屑排出溝）１２Ａのドリル回転方向Ｔを向く壁面の先端内周部には、ドリル本体１１の先端面に開口する内周側インサート取付座１３Ａが、また他方の切屑排出溝（図１０において左下側の切屑排出溝）１２Ｂのドリル回転方向Ｔを向く壁面の先端外周部には、ドリル本体１１の先端面と外周面に開口する外周側インサート取付座１３Ｂがそれぞれ形成されている。
【００３３】
これら内外周側インサート取付座１３Ａ、１３Ｂのドリル回転方向Ｔを向く底面にはネジ穴１３Ｃが形成されており、上記第１の実施形態のドリル用インサートは、すくい面２をドリル回転方向Ｔに向けるとともに、上述のように４つの切刃４のうちの１つをドリル本体１１の先端に突出させて内周側インサート取付座１３Ａに着座させられ、取付穴６に挿通されたクランプネジ１４がネジ穴１３Ｃにねじ込まれることによって着脱可能に取り付けられる。
【００３４】
そして、こうして取り付けられた第１の実施形態のドリル用インサートにおいては、すくい面２に対向するドリル回転方向Ｔから見て図９に示すように、ドリル本体１１先端に突出した切刃４のうち、上記一方の端部Ａが上記軸線Ｏ近傍に位置させるとともに、他方の端部Ｂがドリル本体１１の外周側に位置させられ、上記第１の切刃部４Ａが軸線Ｏと交差して軸線Ｏ近傍に配設されている。なお、このドリル本体１１の先端に突出した切刃４は、その他方の端部Ｂが最も軸線Ｏ方向先端側に位置して、一方の端部Ａに向かうに従い軸線Ｏ方向後端側に向けて緩やかに傾斜するように配設されている。また、第１の切刃部４Ａは第２の切刃部４Ｂとの交点からドリル本体１１内周側に軸線Ｏを越えて延びており、すなわち一方の端部Ａは上記交点に対して軸線Ｏの反対側に位置している。
【００３５】
一方、外周側インサート取付座１３Ｂには、外周ドリル用インサートがやはりクランプネジ１４によって着脱可能に取り付けられている。この外周ドリル用インサートは、第１の実施形態のドリル用インサートと同様にそのインサート本体１５が超硬合金等の硬質材料により正方形板状に形成されたものであるものの、第１の実施形態とは異なるドリル用インサートであって、本実施形態では第１の実施形態のようなホーニング面９を有する第１の切刃部４Ａを備えておらず、そのドリル回転方向Ｔに向けられるすくい面には図１２に示すように切刃１６に沿ってチップブレーカ１７が形成されている。
【００３６】
このような外周ドリル用インサートは、その１つの切刃１６をドリル本体１１の先端に突出させて、この１つの切刃１６が図９に示すように第１の実施形態のドリル用インサートの突出した切刃４に対して僅かに後端側に位置して軸線Ｏ回りの回転軌跡が互いに重なり合うように取り付けられる。また、こうして取り付けられた外周ドリル用インサートの上記１つの切刃１６の外周端は、ドリル本体１１の先端部の外周よりも僅かに外周側に突出させられている。
【００３７】
従って、このように構成された本発明の一実施形態の刃先交換式ドリルでは、図９に示したように被削材に穴明け加工される加工穴の内周部を第１の実施形態のドリル用インサートにより、また外周部は外周ドリル用インサートにより切削加工する。このため、内周側の第１の実施形態のドリル用インサートのドリル本体１１先端に突出した切刃４では、特に軸線Ｏと交差する該軸線Ｏ側の第１の切刃部４Ａにおいて周速および切削速度が０に近くなって切削負荷や切削抵抗が増大するが、この第１の切刃部４Ａには、すくい面２に連なる第１の凸曲面部９Ａと逃げ面３に連なる第２の凸曲面部９Ｂとを備えて逃げ面３からすくい面２に向かうに従い漸次隆起するホーニング面９が形成されているので、このような切削負荷や切削抵抗に対して十分な耐欠損性を確保することができる。
【００３８】
すなわち、このホーニング面９は逃げ面３からすくい面２に向かうに従ってインサート中心線Ｃ方向に漸次隆起しているので、まず第１の切刃部４Ａの実質的に切刃エッジとして作用するホーニング面９と逃げ面３との刃物角を大きくすることができる。そして、この第１の切刃部４Ａのホーニング面９と逃げ面３との交差稜線部には、逃げ面３に連なる第２の凸曲面部９Ｂが形成されているので、これらによって切刃強度を確保して切削負荷や切削抵抗に対する十分な耐欠損性を得ることができる。
【００３９】
また、このホーニング面９のすくい面２側には、該すくい面２に連なる第１の凸曲面部９Ａが形成されており、この第１の凸曲面部９Ａの曲率半径Ｒ１は、第２の凸曲面部９Ｂの曲率半径Ｒ２よりも大きくされている。このため、第１の凸曲面部９Ａは切刃４に直交する断面において第２の凸曲面部９Ｂよりも緩やかな弧を描くことになるので、切屑や切粉がホーニング面９を擦過する際の摩擦抵抗を低減して摩擦による切削熱の上昇を抑えることができ、被削材がステンレス鋼であっても溶着が発生するのを抑制して、このような溶着に伴う切刃４の欠損も防ぐことができる。
【００４０】
さらに、上記第１の実施形態のドリル用インサートでは、この第１の切刃部４Ａが、ドリル本体１１先端に突出する切刃４の長さの１／２以上の長さとされているので、ドリル本体１１先端部の内周側に取り付けたときに十分な長さの第１の切刃部４Ａを軸線Ｏ近傍に配設することができ、一層確実に耐欠損性の確保を図ることができる。すなわち、第１の切刃部４Ａの長さが１つの切刃４の全長の１／２未満であると、過大な切削負荷や切削抵抗が作用したときには、第１の切刃部４Ａよりも切刃４の他方の端部Ｂ側で耐欠損性を確実に確保することができなくなるおそれがある。
【００４１】
さらにまた、すくい面２には、ホーニング面９に連なる底面８Ａを有するブレーカ溝８が形成されており、このブレーカ溝８の底面８Ａは、ホーニング面９から離間するに従ってインサート中心線Ｃ方向に漸次後退するように傾斜しているので、耐欠損性を確保するために第１の切刃部４Ａにインサート中心線Ｃ方向に漸次隆起するホーニング面９を形成しても、必要以上に切削抵抗が増大するのは避けることができる。なお、この底面８Ａはホーニング面９側に上記曲率半径Ｒ１の凸曲面部を有して上述のように第１の凸曲線部９Ａと接していてもよく、また第１の凸曲面部９Ａと鈍角に交差していてもよい。
【００４２】
一方、本実施形態では、こうして耐欠損性が確保された切刃４の一方の端部Ａ側の第１の切刃部４Ａに対して、ドリル本体１１先端の外周側に配置される切刃４の他方の端部Ｂ側の第２の切刃部４Ｂにおいては、逃げ面３側からすくい面２に向かうに従ってインサート中心線Ｃ方向に漸次後退するように傾斜したランド１０が形成されている。このため、ある程度の周速が生じて切削速度が確保される切刃４の外周側では切れ味を鋭くすることができ、軸線Ｏ近傍よりも多くの切屑が生成されるのに対して切削抵抗の一層の低減を図ることが可能となる。
【００４３】
さらに、こうして第２の切刃部４Ｂにランド１０を形成した場合でも、本実施形態ではこのランド１０と逃げ面３との交差稜線部に第３の凸曲面部９Ｃが形成されており、この第２の切刃部４Ｂにおける切刃４の欠損も防止することができる。そして、この第３の凸曲面部９Ｃの曲率半径Ｒ３は、第１の切刃部４Ａにおける第１の凸曲面部９Ａの曲率半径Ｒ３よりも小さくされているので、このように第２の切刃部４Ｂにおける切刃４の欠損は防止しつつ、必要以上に切削抵抗が大きくなるのは抑えることができる。
【００４４】
また、本実施形態の刃先交換式ドリルでは、この第１の実施形態のドリル用インサートの第２の切刃部４Ｂよりもさらにドリル本体１１の外周側に位置して加工穴の外周部を切削する外周ドリル用インサートが、第１の実施形態のようなホーニング面９を有する第１の切刃部４Ａを備えたものではなく、すくい面に切刃１６に沿ってチップブレーカ１７が形成されたものであるので、この外周ドリル用インサートにおいては、軸線Ｏから離れているために第１の実施形態のドリル用インサートよりも多く切屑が生成させられるのに対して、その確実な処理を図ることが可能となる。ただし、加工条件等によっては、外周側インサート取付座１３Ｂにも第１の実施形態のドリル用インサートを取り付けるようにしてもよい。
【００４５】
さらにまた、上記第１の実施形態のドリル用インサートでは、切刃４の他方の端部Ｂ側にランド１０が形成された第２の切刃部４Ｂが設けられているが、加工条件やインサート本体１の大きさ、切刃４の長さなどによってドリル本体１１の内周側に取り付けられるドリル用インサートの切刃４の全長に亙って大きな切削負荷や切削抵抗が作用するおそれがある場合には、図１３ないし図１８に示す本発明の第２の実施形態のドリル用インサートのように、切刃４の全長が、すくい面２に連なる第１の凸曲面部９Ａと逃げ面３に連なる第２の凸曲面部９Ｂとを備えて逃げ面３からすくい面２に向かうに従い漸次隆起するホーニング面９が形成された第１の切刃部４Ａとされていてもよい。なお、この第２の実施形態において、第１の実施形態と共通する部分には同一の符号を配してある。
【００４６】
従って、このような第２の実施形態のドリル用インサートにおいては、切刃４の全長に亙って、その断面が図７に示した形状となり、切削負荷や切削抵抗に対する耐欠損性と溶着に対する耐欠損性とを確保することができるので、さらに長寿命のドリル用インサートを提供することが可能となる。なお、この第２の実施形態においては、第１、第２の凸曲面部９Ａ、９Ｂの曲率半径Ｒ１、Ｒ２やホーニング面９の幅も切刃４の全長に亙って略一定とされている。
【００４７】
さらに、ドリル本体１１の内周側に取り付けられるドリル用インサートの切刃４の全長を超えて大きな切削負荷や切削抵抗が作用するおそれがある場合には、ドリル本体１１の内周側には第２の実施形態のドリル用インサートを取り付けるとともに、外周側には上記実施形態の刃先交換式ドリルの外周ドリル用インサートに代えて、第１の実施形態のドリル用インサートを取り付けてもよく、この場合にはドリル本体１１の軸線Ｏ近傍から外周側の第１の実施形態のドリル用インサートの第１の切刃部４Ａまでの範囲で、高い耐欠損性を確保することが可能となる。勿論、ドリル本体１１の内外周側インサート取付座１３Ａ、１３Ｂの双方に第２の実施形態のドリル用インサートを取り付けてもよい。
【００４８】
さらにまた、加工穴の内径が小さくてドリル本体１１の先端部の外径も小さく、軸線Ｏ近傍だけに大きな切削負荷や切削抵抗が作用するような場合には、ドリル本体１１には内周側インサート取付座１３Ａだけが形成された１枚刃の刃先交換式ドリルの構成として、第１の実施形態のドリル用インサートを取り付けるようにしてもよい。また、加工穴の内径が小さくても切刃４の全長に亙って大きな切削負荷や切削抵抗が作用するような場合には、このような１枚刃の刃先交換式ドリルにおいて第２の実施形態のドリル用インサートを取り付けてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１  インサート本体
２  すくい面
３  逃げ面
４  切刃
４Ａ  第１の切刃部
４Ｂ  第２の切刃部
４Ｃ  コーナ刃
８  ブレーカ溝
８Ａ  ブレーカ溝８の底面
９  ホーニング面
９Ａ  第１の凸曲面部
９Ｂ  第２の凸曲面部
９Ｃ  第３の凸曲面部
１０  ランド
１１  ドリル本体
１３Ａ、１３Ｂ  内外周側インサート取付座
Ａ  切刃４の一方の端部
Ｂ  切刃４の他方の端部
Ｃ  インサート中心線
Ｒ１〜Ｒ３  第１〜第３の凸曲面部９Ａ〜９Ｃの曲率半径
Ｏ  ドリル本体１１の軸線
Ｔ  ドリル回転方向
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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