(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸回りに回転させられる工具本体の先端部に着脱可能に装着される板状の切削インサートであって、
すくい面と、
逃げ面と、
前記すくい面と前記逃げ面との交差稜線に形成された切れ刃と、を備え、
前記切れ刃は、当該切削インサートの先端外周側へ向けて凸となる円弧状をなす円弧状切れ刃を有し、
前記円弧状切れ刃は、前記中心軸を中心として１８０°回転対称に一対形成され、
一対の前記円弧状切れ刃の各逃げ面同士の交差稜線部には、チゼル部が形成され、
前記円弧状切れ刃上の所定の点及び前記中心軸を含む基準面に対して、前記円弧状切れ刃の円弧中心点と前記所定の点とを通る仮想直線を投影したときに、前記基準面内において前記仮想直線が前記中心軸に対して傾斜する角度を放射角度と定義して、
前記円弧状切れ刃の刃先には、前記放射角度が少なくとも３０°以下の範囲において丸ホーニングが形成され、
前記円弧状切れ刃の刃長方向に垂直な断面における前記丸ホーニングの曲率半径は、２０〜４０μｍであり、
当該切削インサートを前記中心軸方向の先端から基端部へ向けて見たインサート正面視で、前記円弧状切れ刃の先端部と、前記チゼル部のチゼルエッジとの間に形成されるチゼル角が、１５０〜１７０°であり、
前記チゼルエッジの稜線方向の両端には、一対の前記円弧状切れ刃が接続し、
前記チゼルエッジの逃げ角は、一対の前記円弧状切れ刃のうち、前記チゼルエッジの逃げ面と共通の逃げ面を有する一方の前記円弧状切れ刃から、前記稜線方向に沿って他方の前記円弧状切れ刃側へ向かうに従い徐々に大きくなることを特徴とする切削インサート。
【請求項２】
請求項１に記載の切削インサートであって、
前記丸ホーニングの曲率半径が、前記円弧状切れ刃の刃長方向に沿って最先端から最外周点側へ向かうに従い徐々に小さくなることを特徴とする切削インサート。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の切削インサートであって、
前記円弧状切れ刃の刃長方向の全域にわたって前記丸ホーニングが形成されていることを特徴とする切削インサート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の切削インサートであって、
前記切削インサートの工具刃径Ｄ（ｍｍ）が６〜５０ｍｍであり、
前記インサート正面視で、前記円弧状切れ刃の先端部の刃長方向に垂直な前記チゼル部の幅方向に沿うチゼル厚Ｌ１（ｍｍ）が、０．００７×Ｄ≦Ｌ１≦０．０２４×Ｄを満たすことを特徴とする切削インサート。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の切削インサートであって、
前記インサート正面視で、前記チゼル部には、前記円弧状切れ刃の先端部の刃長方向に沿って前記円弧状切れ刃の延長線上を延びる直線状の稜線部が形成されており、
前記刃長方向に沿う前記稜線部における前記円弧状切れ刃の最先端とは反対側の端縁から前記中心軸までの距離であるチゼル交差量が、０．１０〜０．２０ｍｍであることを特徴とする切削インサート。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の切削インサートであって、
前記円弧状切れ刃の先端部における逃げ角が、１５°未満であることを特徴とする切削インサート。
【請求項８】
請求項１〜５，及び７のいずれか一項に記載の切削インサートであって、
前記円弧状切れ刃の最外周点におけるねじれ角が、２６〜３２°であることを特徴とする切削インサート。
【請求項９】
請求項１〜５，７，及び８のいずれか一項に記載の切削インサートであって、
前記円弧状切れ刃は、前記中心軸回りのうち工具回転方向へ向けて凸となる円弧状をなしており、
前記円弧状切れ刃のうち前記工具回転方向へ向けて最も突出する最凸点は、前記放射角度が３０〜４７°の範囲に配置されることを特徴とする切削インサート。
【請求項１０】
請求項９に記載の切削インサートであって、
前記基準面に垂直で前記仮想直線を含む仮想平面内において、前記基準面に対して前記円弧状切れ刃のすくい面が傾斜する角度である真のすくい角を、放射方向すくい角と定義して、
前記放射角度が０°における前記放射方向すくい角は、前記放射角度が９０°における前記放射方向すくい角よりも大きく、かつ、前記最凸点における前記放射方向すくい角以下であり、
前記放射方向すくい角の最大値は、前記放射角度が２０〜４０°の範囲に設定され、
前記放射方向すくい角は、前記円弧状切れ刃の前記最凸点から最外周点に向けて徐々に小さくなることを特徴とする切削インサート。
【請求項１１】
請求項１〜５，及び７〜１０のいずれか一項に記載の切削インサートであって、
当該切削インサートの厚さ方向を向く両面のうち、前記すくい面と同じ方向を向く面を表面、前記すくい面とは反対方向を向く面を裏面として、
前記厚さ方向に沿う前記円弧状切れ刃の最外周点から前記表面までの距離に対して、前記厚さ方向に沿う前記最外周点から前記裏面までの距離が大きいことを特徴とする切削インサート。
【請求項１２】
中心軸回りに回転させられる工具本体と、
前記工具本体の前記中心軸方向の先端部に形成された取付座と、
前記取付座に着脱可能に装着され、切れ刃を有する切削インサートと、を備えた刃先交換式回転切削工具であって、
前記切削インサートとして、請求項１〜５，及び７〜１１のいずれか一項に記載の切削インサートを用いたことを特徴とする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、被削材に中仕上げ加工や仕上げ加工等の切削加工を施す切削インサート、及びこれを装着した刃先交換式回転切削工具に関する。
本願は、２０１６年１０月２１日に、日本に出願された特願２０１６−２０６９８８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばプレス金型等に使用される鋳鉄等の被削材に、中仕上げ加工や仕上げ加工等の切削加工を施す場合に、下記特許文献１に記載されるような刃先交換式ボールエンドミルが使用されている。【０００３】
刃先交換式ボールエンドミルは、中心軸回りに回転させられる工具本体と、工具本体の中心軸方向の先端部に形成されたスリット状の取付座と、取付座に着脱可能に装着され、切れ刃を有する板状の切削インサートと、を備えている。
また切れ刃は、すくい面と逃げ面との交差稜線に形成されており、工具の先端外周側へ向けて凸となる円弧状切れ刃を有する。切削インサートにおいて円弧状切れ刃は、中心軸を中心として１８０°回転対称に一対形成されている。これらの円弧状切れ刃が中心軸回りに回転して形成される回転軌跡は、工具先端側へ向けて凸となる半球面状をなす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９１０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の刃先交換式ボールエンドミルでは、下記の課題を有していた。
例えば、焼き入れ処理が施された鋳鉄等の高硬度な被削材に対して、高切込みかつ高送りの切削加工を施す高能率加工が要求される場合がある。また、断続的な凹凸形状や穴等を有するプレス金型などの被削材においては、断続加工による高能率加工が必要とされる。このような高硬度材の高能率加工時において、被削材の加工面の表面性状（加工面精度）を良好に維持しつつ、切れ刃の欠損を防止して工具寿命を延長することに改善の余地があった。【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、高硬度材の高能率加工に使用された場合でも、加工面精度を良好に維持することができ、かつ欠損を防止して工具寿命を延長できる切削インサート、及びこれを用いた刃先交換式回転切削工具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】
本発明の一態様は、中心軸回りに回転させられる工具本体の先端部に着脱可能に装着される板状の切削インサートであって、すくい面と、逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交差稜線に形成された切れ刃と、を備え、前記切れ刃は、当該切削インサートの先端外周側へ向けて凸となる円弧状をなす円弧状切れ刃を有し、前記円弧状切れ刃は、前記中心軸を中心として１８０°回転対称に一対形成され、一対の前記円弧状切れ刃の各逃げ面同士の交差稜線部には、チゼル部が形成され、前記円弧状切れ刃上の所定の点及び前記中心軸を含む基準面に対して、前記円弧状切れ刃の円弧中心点と前記所定の点とを通る仮想直線を投影したときに、前記基準面内において前記仮想直線が前記中心軸に対して傾斜する角度を放射角度と定義して、前記円弧状切れ刃の刃先には、前記放射角度が少なくとも３０°以下の範囲において丸ホーニングが形成され、前記円弧状切れ刃の刃長方向に垂直な断面における前記丸ホーニングの曲率半径は、２０〜４０μｍであり、当該切削インサートを前記中心軸方向の先端から基端側へ向けて見たインサート正面視で、前記円弧状切れ刃の先端部と、前記チゼル部のチゼルエッジとの間に形成されるチゼル角が、１５０〜１７０°であることを特徴とする。
また、本発明の一態様は、中心軸回りに回転させられる工具本体と、前記工具本体の前記中心軸方向の先端部に形成された取付座と、前記取付座に着脱可能に装着され、切れ刃を有する切削インサートと、を備えた刃先交換式回転切削工具であって、前記切削インサートとして、上述の切削インサートを用いたことを特徴とする。【０００８】
本発明の切削インサート及び刃先交換式回転切削工具では、円弧状切れ刃のうち、少なくとも放射角度が３０°以下の範囲に丸ホーニングが施されている。
詳しくは、円弧状切れ刃のうち、特に高硬度材の高能率加工時などにおいて刃先欠損が生じやすい中心軸方向の最先端近傍（放射角度が０°付近）から放射角度が３０°までの領域（以下、円弧状切れ刃の先端部近傍という）に、丸ホーニングが施されている。そして、円弧状切れ刃の刃長方向に垂直な断面（切れ刃に垂直な断面）において、丸ホーニングの曲率半径が２０〜４０μｍである。これにより、被削材の加工面精度を十分に高めつつ、円弧状切れ刃及びその先端側に連なるチゼル部の欠損を防止することができる。【０００９】
具体的には、円弧状切れ刃の丸ホーニングの曲率半径が２０μｍ以上であるので、例えば焼き入れ処理が施された鋳鉄等の高硬度な被削材に対して、断続加工による中仕上げ加工等の高能率加工を行う場合であっても、円弧状切れ刃の先端部近傍の刃先強度が十分に確保され、チッピングが防止される。つまり、円弧状切れ刃の刃先が適度に丸められることにより、被削材に接触する時の衝撃や食い付き過ぎによる刃先欠損等が抑制される。
一方、円弧状切れ刃の丸ホーニングの曲率半径が２０μｍ未満であると、上述のような高能率加工時において、円弧状切れ刃の先端部近傍で刃先強度が確保できず、チッピングが生じやすくなる。【００１０】
また、円弧状切れ刃の丸ホーニングの曲率半径が４０μｍ以下であるので、該円弧状切れ刃の刃先を鋭く維持できるとともに切れ味が確保されて、上述のような高能率加工時においても、被削材の加工面の表面性状が良好に維持される。
一方、円弧状切れ刃の丸ホーニングの曲率半径が４０μｍを超えると、円弧状切れ刃の切れ味が低下して、被削材の加工面の表面性状に影響する。【００１１】
また、切削インサートを中心軸方向の先端から基端側へ向けて見たインサート正面視において、円弧状切れ刃の先端部と、チゼル部のチゼルエッジとの間に形成されるチゼル角が１５０〜１７０°である。これにより、被削材の加工面精度を高めつつ、チゼル部近傍の欠損を顕著に防止することができる。
なお、上記チゼル角とは、インサート正面視において、円弧状切れ刃とチゼルエッジとが交差して形成される鋭角及び鈍角のうち、鈍角の角度を指す。【００１２】
具体的には、チゼル角が１５０°以上であるので、円弧状切れ刃の先端部に対するチゼルエッジの傾きが急になり過ぎることを抑えて、円弧状切れ刃とチゼルエッジとの接続部分に急激に屈曲する部分（屈曲部）が形成されることを防止でき、この屈曲部への応力集中に起因した欠損を防止できる。また、チゼル角が１５０°以上であると、チゼル部の長さ（円弧状切れ刃の先端部の刃長方向に沿う長さ）を確保しやすくなるので、その分、円弧状切れ刃の先端部から排出された切屑を一時的に保持する凹部（チゼル部に隣接するポケット）の容量も確保しやすくなる。これにより、上述のような高能率加工時においても、円弧状切れ刃の先端部等から生じた切屑の排出性が良好に維持されて、切屑詰まりによるチゼル部近傍の欠損の発生が防止される。
一方、チゼル角が１５０°未満であると、上記屈曲部が形成されやすくなるとともに、該屈曲部に起因した欠損が生じやすくなる。また、チゼル部の長さが短くなり、円弧状切れ刃の先端部等から生じた切屑を安定して排出することができなくなって、チゼル部近傍で欠損が生じやすくなる。【００１３】
また、チゼル角が１７０°以下であるので、円弧状切れ刃の先端部に対するチゼルエッジの傾きが緩やかになり過ぎることを抑えて、チゼルエッジの長さ（チゼルエッジの稜線方向の長さ）を小さくできる。チゼルエッジの長さが小さく抑えられると、円弧状切れ刃の中心軸回りの回転軌跡を所期する半球面により近づけることができ（特に円弧状切れ刃の最先端近傍の回転軌跡を半球面に一致させやすくなり）、円弧状切れ刃のＲ精度（上記所期する半球面に対して実際の円弧状切れ刃が放射方向に凹凸するズレ量）は、±５μｍの範囲内にまで抑えられる。
一方、チゼル角が１７０°を超えると、円弧状切れ刃の先端部に対するチゼルエッジの傾きが緩やかになり過ぎて、チゼルエッジの長さが長くなり、円弧状切れ刃のＲ精度を良好に維持することができなくなる。従って、被削材の加工面精度に影響する。【００１４】
以上より本発明によれば、高硬度材の高能率加工に使用された場合でも、加工面精度を良好に維持することができ、かつ欠損を防止して工具寿命を延長できる。【００１５】
また、上記切削インサートにおいて、前記丸ホーニングの曲率半径が、前記円弧状切れ刃の刃長方向に沿って最先端から最外周点側へ向かうに従い徐々に小さくなることが好ましい。【００１６】
本発明の発明者が鋭意研究を重ねた結果、切削インサートを高能率加工に用いる場合、円弧状切れ刃においては、その先端部近傍の刃先強度を確保することが最も難しく（つまり最も欠損が生じやすく）、該円弧状切れ刃の刃長方向に沿って最先端から最外周点側へ向かうに従い刃先強度を確保しやすくなる（欠損が生じにくくなる）ことがわかった。また、円弧状切れ刃の先端部に欠損が生じると、該円弧状切れ刃の先端側に連なるチゼル部についても欠損しやすくなることを確認した。【００１７】
そこで上記構成のように、丸ホーニングの曲率半径を、円弧状切れ刃の刃長方向に沿って最先端から最外周点側へ向かうに従い徐々に小さくすることにより、円弧状切れ刃の先端部近傍では、加工面精度を良好に維持しつつも十分に刃先強度を確保して、円弧状切れ刃の先端部からチゼル部に至る領域の欠損を顕著に防止することができる。また、円弧状切れ刃の刃長方向に沿う先端部近傍よりも最外周点側の領域では、丸ホーニングの曲率半径が徐々に小さくされることで加工面精度のさらなる向上を図ることができる。【００１８】
また、上記切削インサートにおいて、前記円弧状切れ刃の刃長方向の全域にわたって前記丸ホーニングが形成されていることが好ましい。【００１９】
この場合、円弧状切れ刃の刃長方向の全域にわたって刃先欠損を防止する効果が得られ、種々様々な切削態様への対応が可能となる。【００２０】
また、上記切削インサートにおいて、前記切削インサートの工具刃径Ｄ（ｍｍ）が６〜５０ｍｍであり、前記インサート正面視で、前記円弧状切れ刃の先端部の刃長方向に垂直な前記チゼル部の幅方向に沿うチゼル厚Ｌ１（ｍｍ）が、０．００７×Ｄ≦Ｌ１≦０．０２４×Ｄを満たすことが好ましい。【００２１】
この場合、切削インサートの工具刃径Ｄ（ｍｍ）が６〜５０ｍｍであり、且つチゼル部のチゼル厚Ｌ１（ｍｍ）が０．００７×Ｄ≦Ｌ１≦０．０２４×Ｄを満たすので、被削材の加工面精度を良好に維持しつつ、チゼル部近傍の耐欠損性を高めることができる。【００２２】
具体的には、切削インサートの工具刃径Ｄ（ｍｍ）が６〜５０ｍｍであり、且つチゼル部のチゼル厚Ｌ１（ｍｍ）が０．００７×Ｄ（ｍｍ）以上であるので、チゼル部の強度が十分に高められて、チゼル部の欠損がより効果的に防止される。
また、切削インサートの工具刃径Ｄ（ｍｍ）が６〜５０ｍｍであり、チゼル部のチゼル厚Ｌ１（ｍｍ）が０．０２４×Ｄ（ｍｍ）以下であるので、チゼル部が厚くなり過ぎることを抑えるとともにチゼルエッジの長さが長くなり過ぎることを抑えて、チゼルエッジが加工面精度に影響することを防止できる。【００２３】
また、上記切削インサートにおいて、前記インサート正面視で、前記チゼル部には、前記円弧状切れ刃の先端部の刃長方向に沿って前記円弧状切れ刃の延長線上を延びる直線状の稜線部が形成されており、前記刃長方向に沿う前記稜線部における前記円弧状切れ刃の最先端とは反対側の端縁から前記中心軸までの距離であるチゼル交差量が、０．１０〜０．２０ｍｍであることが好ましい。【００２４】
この場合、チゼル交差量が０．１０〜０．２０ｍｍであるので、被削材の加工面精度を良好に維持しつつ、チゼル部近傍での欠損の発生を防止できる。【００２５】
具体的には、チゼル交差量が０．１０ｍｍ以上であるので、円弧状切れ刃の先端部（最先端近傍）等から排出された切屑を一時的に保持する凹部（チゼル部に隣接するポケット）の容量を十分に確保できる。これにより、高能率加工時においても円弧状切れ刃の先端部等から生じた切屑の排出性が良好に維持されて、切屑詰まりによるチゼル部近傍の欠損の発生が防止される。
また、チゼル交差量が０．２０ｍｍ以下であるので、チゼル交差量とともにチゼルエッジの長さが長くなり過ぎることを抑えて、円弧状切れ刃のＲ精度を良好に維持することができる。従って、被削材の加工面精度を良好に維持することができる。【００２６】
また、上記切削インサートにおいて、前記チゼルエッジの稜線方向の両端には、一対の前記円弧状切れ刃が接続し、前記チゼルエッジの逃げ角は、一対の前記円弧状切れ刃のうち、前記チゼルエッジの逃げ面と共通の逃げ面を有する一方の前記円弧状切れ刃から、前記稜線方向に沿って他方の前記円弧状切れ刃側へ向かうに従い徐々に大きくなることが好ましい。【００２７】
この場合、切削加工時においてチゼルエッジの逃げ面領域（チゼル部のうち、チゼルエッジの工具回転方向とは反対側に隣接する領域）では、チゼルエッジの稜線方向に沿って中心軸からチゼルエッジの端縁側へ向かうに従い、該チゼルエッジの逃げ角は小さくなる。つまり、チゼルエッジのうち、切削加工時に周速（中心軸回りの速度）がより速くなって被削材から受ける抵抗も大きくなりがちな稜線方向の端縁近傍ほど、該チゼルエッジの逃げ面領域のバックメタルを大きく（厚く）確保することができ、その結果、チゼル部の強度が高められて欠損が防止される。【００２８】
またこの場合、チゼルエッジのすくい面領域（チゼル部のうち、チゼルエッジの工具回転方向に隣接する領域）では、チゼルエッジの稜線方向に沿って中心軸からチゼルエッジの端縁側へ向かうに従い、該チゼルエッジのすくい角は大きくなる。つまり、チゼルエッジのうち、切削加工時に周速がより速くなって被削材から受ける抵抗も大きくなりがちな稜線方向の端縁近傍ほど、該チゼルエッジのすくい面の抵抗を小さく抑えて、加工面精度への影響を抑制することができる。【００２９】
また、上記切削インサートにおいて、前記円弧状切れ刃の先端部における逃げ角が、１５°未満であることが好ましい。【００３０】
この場合、円弧状切れ刃の先端部における逃げ角が１５°未満であるので、円弧状切れ刃の先端部において逃げ面領域のバックメタルを大きく確保することができ（つまり剛性を高めることができ）、該先端部の切れ刃強度が向上する。
なお、上述の作用効果をより格別なものとするには、円弧状切れ刃の先端部における逃げ角が、１１°以下であることが望ましい。【００３１】
また、上記切削インサートにおいて、前記円弧状切れ刃の最外周点におけるねじれ角が、２６〜３２°であることが好ましい。【００３２】
この場合、円弧状切れ刃の最外周点におけるねじれ角が、２６〜３２°であるので、切屑排出性を良好に維持して切削精度を高めつつ、切削インサートの剛性を確保できる。【００３３】
具体的には、円弧状切れ刃の最外周点におけるねじれ角が２６°以上であることにより、円弧状切れ刃の最外周点近傍の切れ味が高められ、かつ、最外周点近傍で切削されて生じた切屑が中心軸方向の基端側へ向けて排出されやすくなる。従って、切屑排出性が良好に維持されるとともに、加工面精度が安定して向上する。【００３４】
また、円弧状切れ刃の最外周点におけるねじれ角が３２°以下であることにより、切削加工時に切削インサートに作用する背分力（中心軸方向の基端側へ向けた力）が大きくなり過ぎることを抑えられ、かつ、切れ刃のバックメタルを大きく確保できる。これにより、切削加工時において大きな背分力に起因するびびり振動などが効果的に抑制され、加工面精度を向上することができ、かつ、切削インサートの剛性も高められて欠損や割損等を防止できる。【００３５】
また、上記切削インサートにおいて、前記円弧状切れ刃は、前記中心軸回りのうち工具回転方向へ向けて凸となる円弧状をなしており、前記円弧状切れ刃のうち前記工具回転方向へ向けて最も突出する最凸点は、前記放射角度が３０〜４７°の範囲に配置されることが好ましい。【００３６】
この場合、円弧状切れ刃のうち工具回転方向へ向けた最凸点が、放射角度が３０〜４７°の範囲に配置されているので、切削抵抗を小さく抑えることができ、切屑排出性を良好に維持して加工面精度を高めることができる。【００３７】
具体的に、円弧状切れ刃のうち工具回転方向へ向けた最凸点が、放射角度が３０°以上の範囲に配置されているので、円弧状切れ刃の刃長方向に沿う最先端から最凸点までの領域で、軸方向すくい角が負（ネガティブ）角側に大きくなり過ぎることを防止でき、その結果、円弧状切れ刃の先端部近傍において切削抵抗を小さく抑えることができ、かつ、切屑詰まりを抑制して切屑排出性を良好に維持することができる。【００３８】
また、円弧状切れ刃のうち工具回転方向へ向けた最凸点が、放射角度が４７°以下の範囲に配置されているので、円弧状切れ刃の刃長方向に沿う最先端から最凸点までの領域、つまり軸方向すくい角が負角となる領域を短く抑えることができ、切削抵抗の低減化に効果的である。また、円弧状切れ刃の刃長方向に沿う最凸点から最外周点までの領域、つまり軸方向すくい角が正（ポジティブ）角となる領域については長く確保することができ、切屑排出性の向上に効果的である。すなわち、円弧状切れ刃の最凸点から最外周点までの領域における切れ味が高められ、かつ、前記領域で切削されて生じた切屑が中心軸方向の基端側へ向けて排出されやすくなる。従って、切屑排出性が良好に維持されるとともに、加工面精度が安定して向上される。【００３９】
また、上記切削インサートは、前記基準面に垂直で前記仮想直線を含む仮想平面内において、前記基準面に対して前記円弧状切れ刃のすくい面が傾斜する角度である真のすくい角を、放射方向すくい角と定義して、前記放射角度が０°における前記放射方向すくい角は、前記放射角度が９０°における前記放射方向すくい角よりも大きく、かつ、前記最凸点における前記放射方向すくい角以下であり、前記放射方向すくい角の最大値は、前記放射角度が２０〜４０°の範囲に設定され、前記放射方向すくい角は、前記円弧状切れ刃の前記最凸点から最外周点に向けて徐々に小さくなることが好ましい。【００４０】
上記構成では、放射角度が０°における放射方向すくい角の値をαとし、放射角度が９０°における放射方向すくい角の値をβとし、円弧状切れ刃の工具回転方向へ向けた最凸点における放射方向すくい角の値をγとすると、円弧状切れ刃の放射方向すくい角が、β＜α≦γの関係を満たすので、被削材への食い付き性を高めてびびり振動を抑制できるとともに、加工面精度を向上でき、かつ、切れ刃強度を確保できる。【００４１】
具体的に、円弧状切れ刃の放射方向すくい角がβ＜αの関係を満たすことにより、円弧状切れ刃の最先端近傍での切削抵抗を小さくして被削材への食付き性を高めることができ、また、切屑の厚さが増大する円弧状切れ刃の最外周点近傍では十分な切れ刃強度を確保できる。
また、円弧状切れ刃の放射方向すくい角がα≦γの関係を満たすことにより、被削材と最初に接触する円弧状切れ刃の工具回転方向の最凸点において、切削抵抗を小さく抑えることができ、被削材への食付き性を高めてびびり振動を抑制でき、加工面精度を向上できる。【００４２】
また、放射方向すくい角の最大値は、放射角度が２０〜４０°の範囲に設定されているので、円弧状切れ刃における放射方向すくい角の最大値を、該円弧状切れ刃の刃長方向に沿う先端部近傍から最凸点までの領域に配置しやすい。【００４３】
詳しくは、円弧状切れ刃は工具回転方向の最凸点で被削材と最初に接触し、その後、被削材との接触領域は該円弧状切れ刃の刃長方向に沿って最先端側と最外周点側とに広がっていく。つまり、円弧状切れ刃の刃長方向に沿う最凸点よりも最先端側では、円弧状切れ刃の軸方向すくい角が負角となり、最凸点よりも最外周点側では、円弧状切れ刃の軸方向すくい角が正角となる。
このため、円弧状切れ刃の刃長方向に沿う先端部近傍から最凸点までの領域において放射方向すくい角が最大値（つまり最も切れ味が高められた刃先形状）とされていると、前記領域の軸方向すくい角が負角とされつつも切削抵抗は低減されて、切れ味を良好に維持することができる。【００４４】
また、円弧状切れ刃の工具回転方向の最凸点から最外周点にかけて放射方向すくい角が徐々に小さくされている（連続的に減少させられている）ので、該円弧状切れ刃において切屑の厚さが厚くなりがちな最外周点側での刃先強度を十分に確保できる。【００４５】
また、上記切削インサートにおいて、当該切削インサートの厚さ方向を向く両面のうち、前記すくい面と同じ方向を向く面を表面、前記すくい面とは反対方向を向く面を裏面として、前記厚さ方向に沿う前記円弧状切れ刃の最外周点から前記表面までの距離に対して、前記厚さ方向に沿う前記最外周点から前記裏面までの距離が大きいことが好ましい。【００４６】
この場合、円弧状切れ刃においてバックメタルが薄くなりがちな最外周点近傍においても、バックメタルの肉厚を十分に大きく確保でき、切削インサートの剛性を高めることができる。これにより、円弧状切れ刃の最外周点近傍での切れ刃欠損や、切削インサートの割損等を効果的に防止できる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明の切削インサート及び刃先交換式回転切削工具によれば、高硬度材の高能率加工に使用された場合でも、加工面精度を良好に維持することができ、かつ欠損を防止して工具寿命を延長できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態に係る刃先交換式回転切削工具を示す斜視図である。
【図２】刃先交換式回転切削工具の正面図である。
【図３】刃先交換式回転切削工具の平面図である。
【図４】刃先交換式回転切削工具の側面図である。
【図５】刃先交換式回転切削工具の工具本体を示す正面図である。
【図６】刃先交換式回転切削工具の工具本体を示す平面図である。
【図７】刃先交換式回転切削工具の工具本体を示す側面図である。
【図８】切削インサートを示す斜視図である。
【図９】切削インサートを示す平面図、並びに、放射角度及び放射方向すくい角を説明する図である。
【図１０】切削インサートの側面図である。
【図１１】切削インサートの正面図である。
【図１２】図１１のチゼル部を拡大して示す図である。
【図１３】図１２のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図１４】図１２のＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図１５】切削インサートの円弧状切れ刃における、放射方向すくい角のプロファイルを示すグラフである。
【図１６】切削インサートのチゼル部の変形例を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本発明の一実施形態に係る切削インサート５及びこれを備えた刃先交換式回転切削工具について、図面を参照して説明する。本実施形態において刃先交換式回転切削工具は、刃先交換式ボールエンドミル６である。この刃先交換式ボールエンドミル６は、例えば、焼き入れ処理が施された鋳鉄等の高硬度な被削材に対して、断続加工による中仕上げ加工や仕上げ加工等の高能率加工を行うのに適している。
【００５０】
図１〜図４に示されるように、刃先交換式ボールエンドミル６は、中心軸Ｃ回りに回転させられる略円柱状の工具本体１と、工具本体１の中心軸Ｃ方向の先端部２に形成された取付座３と、取付座３に着脱可能に装着され、切れ刃４を有する切削インサート５と、を備えている。
【００５１】
本実施形態の刃先交換式ボールエンドミル６は、鋼材等で形成された工具本体１と、工具本体１よりも硬質の超硬合金等で形成された切削インサート５と、を備えている。工具本体１の先端部２に形成された取付座（インサート取付座）３には、板状をなす切削インサート５がそのインサート中心軸を工具の中心軸Ｃに一致させた状態で、取り外し可能に装着される。取付座３に取り付けられた切削インサート５は、その切れ刃４が、工具本体１の先端側及び径方向外側に突出して配置される。
【００５２】
刃先交換式ボールエンドミル６は、工具本体１の基端部（シャンク部）が、工作機械の主軸（不図示）に取り付けられ、主軸が回転駆動させられるのにともなって、中心軸Ｃ回りの工具回転方向Ｒに回転させられる。そして、主軸とともに工具本体１が、中心軸Ｃに交差する方向や中心軸Ｃ方向に送られることで、金属材料等からなる被削材に対して切削インサート５の切れ刃４で切り込んでいき、転削加工（ミーリング加工）を施す。なお、本実施形態の刃先交換式ボールエンドミル６は、例えば４〜６軸の多軸制御のマシニングセンタ等の工作機械に用いてもよい。
【００５３】
本実施形態においては、工具本体１の中心軸Ｃが延在する方向、つまり中心軸Ｃに沿う方向を、中心軸Ｃ方向という。また、中心軸Ｃ方向のうち、工具本体１のシャンク部から取付座３へ向かう方向（図３及び図４における左側）を先端側といい、取付座３からシャンク部へ向かう方向（図３及び図４における右側）を基端側という。
【００５４】
また、中心軸Ｃに直交する方向を径方向という。径方向のうち、中心軸Ｃに接近する方向を径方向の内側といい、中心軸Ｃから離間する方向を径方向の外側という。
また、中心軸Ｃ回りに周回する方向を周方向という。周方向のうち、切削時に主軸の回転により工具本体１が回転させられる向きを工具回転方向Ｒといい、これとは反対の回転方向を、工具回転方向Ｒとは反対側（つまり反工具回転方向）という。
【００５５】
なお、上記した向き（方向）の定義は、刃先交換式ボールエンドミル６の中心軸Ｃに対してインサート中心軸が一致させられる（同軸に配置される）切削インサート５においても、同様に適用される。従って、切削インサート５を示す図９〜図１２においては、インサート中心軸を、中心軸Ｃと同じ符号Ｃを用いて表す。また、インサート中心軸を単に中心軸Ｃと呼ぶ場合がある。
【００５６】
図１〜図７に示されるように、取付座３は、工具本体１の先端部２に、工具の中心軸Ｃを含んで径方向に延びて形成されたスリット状のインサート嵌合溝７と、インサート嵌合溝７に挿入された切削インサート５を固定するための固定用ネジ８と、を備えている。
【００５７】
図５〜図７において、インサート嵌合溝７は、工具本体１の先端面に開口し、工具本体１の径方向に延びて工具本体１の外周面にも開口している。
インサート嵌合溝７は、中心軸Ｃを中心として互いに平行に対向配置された平面状の一対の内壁７ａ、７ｂと、該インサート嵌合溝７における基端側の端部に配置されて一対の内壁７ａ、７ｂ同士を接続する底壁７ｃと、を備えている。底壁７ｃは、中心軸Ｃ方向の先端側を向いており、基端側へ向けて窪む断面凹Ｖ字状をなしている。
工具本体１の先端部２は、スリット状のインサート嵌合溝７が形成されたことにより、径方向に２つに分割された一対の先端半体部２ａ、２ｂを有している。
【００５８】
一対の先端半体部２ａ、２ｂは、それぞれ略半円形の板状をなしている。また、先端半体部２ａ、２ｂの各先端側部分は、先端側へ向かうに従い徐々に厚さが薄くなる。
工具本体１の先端部２には、一対の先端半体部２ａ、２ｂのうち、一方の先端半体部２ａの外面から径方向内側へ向けて延び、インサート嵌合溝７と交差して他方の先端半体部２ｂ内まで達するように、インサート固定用ネジ孔２ｃが形成されている。インサート固定用ネジ孔２ｃのネジ孔中心軸は、先端部２において径方向に延びており、具体的には径方向のうち、インサート嵌合溝７が径方向に延びる向きに対して直交する向きに延びている。
【００５９】
インサート固定用ネジ孔２ｃのうち、一方の先端半体部２ａに形成された孔部分の内径は、他方の先端半体部２ｂに形成された孔部分の内径よりも大きくされている。また、他方の先端半体部２ｂに形成された孔部分の内周面には、固定用ネジ８の雄ネジ部と螺合する雌ネジ部が形成されている。インサート固定用ネジ孔２ｃのうち、少なくとも一方の先端半体部２ａに形成された孔部分は、貫通孔となっている。本実施形態の例では、一方の先端半体部２ａ及び他方の先端半体部２ｂの各孔部分が、それぞれ貫通孔とされている。
【００６０】
図８〜図１１に示されるように、切削インサート５は、板状のインサート本体１５と、インサート本体１５に形成されたすくい面、逃げ面、及び、すくい面と逃げ面との交差稜線に形成された切れ刃４と、インサート本体１５に形成され、該インサート本体１５を厚さ方向に貫通するネジ挿通孔１８と、を備えている。なお、厚さ方向はインサート中心軸Ｃに垂直であり、ネジ挿通孔１８の中心軸はインサート中心軸Ｃと直交する。
本実施形態の切削インサート５は、中心軸Ｃを中心（対称軸）とした表裏反転対称形状（１８０°回転対称形状）をなしており、切れ刃４を一対（２組）備えている。つまりこの切削インサート５は、２枚刃の切削インサートである。
【００６１】
インサート本体１５は、略平板形状をなしている。インサート本体１５の厚さ方向を向く両面（表面及び裏面）には、該厚さ方向に垂直な平面状をなす一対の平面部１６、１７が形成されている。また、インサート本体１５の中心軸Ｃ方向の基端側を向く面には、基端側へ向けて突出する断面凸Ｖ字状をなす頂面１９が形成されている。
この切削インサート５を取付座３のインサート嵌合溝７に挿入すると、一対の平面部１６、１７は、インサート嵌合溝７の内壁７ａ、７ｂに当接する。また、頂面１９は、インサート嵌合溝７の底壁７ｃに当接する。これにより、インサート嵌合溝７に対する切削インサート５の径方向及び周方向への移動が規制される。
【００６２】
ネジ挿通孔１８は、インサート本体１５を厚さ方向に貫通するとともに、一方の平面部１６と他方の平面部１７とに開口して形成された貫通孔である。ネジ挿通孔１８には、切削インサート５を取付座３に装着し固定する際に、固定用ネジ８が挿通される。
詳しくは、切削インサート５を取付座３のインサート嵌合溝７に挿入した状態で、一方の先端半体部２ａのインサート固定用ネジ孔２ｃの孔部分から固定用ネジ８を挿入し、該固定用ネジ８を切削インサート５のネジ挿通孔１８内に挿通させて、他方の先端半体部２ｂのインサート固定用ネジ孔２ｃの孔部分に螺着することにより、取付座３に対して切削インサート５が固定される。また、インサート嵌合溝７からの切削インサート５の抜け出しが規制される。
【００６３】
切れ刃４は、インサート本体１５における中心軸Ｃ方向の先端部から径方向外側の端部にわたって形成されている。
一対の切れ刃４はそれぞれ、インサート本体１５（切削インサート５）の先端外周側（先端側及び外周側）へ向けて凸となる円弧状をなす円弧状切れ刃（底切れ刃）１１と、円弧状切れ刃１１の径方向外側の端縁でありかつ中心軸Ｃ方向の基端側の端縁でもある最外周点Ｓに接続し、該最外周点Ｓから中心軸Ｃ方向の基端側へ向けて延びる外周切れ刃９と、を備えている。
【００６４】
円弧状切れ刃１１と外周切れ刃９とは、最外周点Ｓにおいて互いに接しており、つまり互いの接続部分において共通の接線を有するように、なだらかに連結されている。
また、一対の円弧状切れ刃１１同士は、中心軸Ｃを中心として１８０°回転対称に形成されており、一対の外周切れ刃９同士は、中心軸Ｃを中心として１８０°回転対称に形成されている。
【００６５】
図１０及び図１１に示されるように、円弧状切れ刃１１は、中心軸Ｃ回りのうち工具回転方向Ｒへ向けて凸となる円弧状をなしている。円弧状切れ刃１１のうち工具回転方向Ｒへ向けて最も突出する点を、本実施形態では最凸点Ｑという。
【００６６】
円弧状切れ刃１１の工具回転方向Ｒへ向けた最凸点Ｑは、放射角度θが３０〜４７°の範囲に配置されている。
上記「放射角度θ」とは、図９において、円弧状切れ刃１１上の所定の点Ｆ及び中心軸Ｃを含む基準面Ｐｒに対して、円弧状切れ刃１１の円弧中心点Ｏと所定の点Ｆとを通る仮想直線ＶＬを投影したときに、基準面Ｐｒ内において仮想直線ＶＬが中心軸Ｃに対して傾斜する角度θである。なお、「基準面Ｐｒ」とは、刃先交換式ボールエンドミル６の工具の主運動方向（工具回転方向Ｒ）に垂直な仮想平面であり、その面内に、中心軸Ｃ及び円弧状切れ刃１１上の所定の点Ｆを含む。また、「基準面Ｐｒに対して仮想直線ＶＬを投影する」とは、基準面Ｐｒに対して垂直に仮想直線ＶＬを投影させることを指す。また、「基準面Ｐｒ内において仮想直線ＶＬが中心軸Ｃに対して傾斜する角度」とは、基準面Ｐｒ内において仮想直線ＶＬと中心軸Ｃとが交差して形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の角度を指す。さらに、「円弧状切れ刃１１の円弧中心点Ｏ」は、切削インサート５を厚さ方向から見た平面図（図９）において、中心軸Ｃ上に位置する。また、切削インサートを厚さ方向と中心軸Ｃとに直交する方向から見た側面図（図１０）において、円弧中心点Ｏは、厚さ方向における位置として中心軸Ｃ上に位置する。
【００６７】
図１１に示されるように、切削インサート５を中心軸Ｃ方向の先端から基端側へ向けて見たインサート正面視において、最凸点Ｑを有する一対の円弧状切れ刃１１は、全体として、中心軸Ｃを中心とした略Ｓ字状をなしている。
円弧状切れ刃１１を中心軸Ｃ回りに回転させて得られる回転軌跡は、中心軸Ｃ上に中心を有するとともに先端側へ向けて凸となる半球面状をなす。
【００６８】
円弧状切れ刃１１における、径方向に沿う単位長さあたりの中心軸Ｃ方向へ向けた変位量（つまり中心軸Ｃに垂直な仮想平面に対する傾き）は、該円弧状切れ刃１１の径方向外端（最外周点Ｓ）から径方向内側へ向かうに従い徐々に小さくされていき、径方向内端においてゼロとなる。言い換えると、円弧状切れ刃１１の径方向内端における接線は、中心軸Ｃに垂直な仮想平面に対して平行である。
円弧状切れ刃１１の径方向内端は、該円弧状切れ刃１１における中心軸Ｃ方向の先端側の端縁でもある。本実施形態では、円弧状切れ刃１１の先端側の端縁を最先端Ｐという。
【００６９】
切れ刃４の工具回転方向Ｒを向くすくい面のうち、円弧状切れ刃１１に隣接する部分（円弧状切れ刃１１の基端内周側に隣接する部分）に、円弧状切れ刃１１のすくい面１２が形成されている。本実施形態の例では、円弧状切れ刃１１のすくい面１２が、工具回転方向Ｒへ向けて凸となる曲面状をなしている。
【００７０】
図９に示されるように、基準面Ｐｒに垂直で仮想直線ＶＬを含む仮想平面ＶＳ内において、基準面Ｐｒに対して円弧状切れ刃１１のすくい面１２が傾斜する角度である真のすくい角を、放射方向すくい角δと定義する。
図１５に示されるように、本実施形態の例では、放射方向すくい角δが、円弧状切れ刃１１の刃長方向（円弧状切れ刃１１の延在方向）の全域にわたって負（ネガティブ）角とされている。つまり、放射角度θが０〜９０°の範囲において、放射方向すくい角δが負角である。なお、図１５では、本実施形態の一例に係る切削インサートの放射方向すくい角δの実測値をプロットすると共に、これらのプロットを曲線で結んだプロファイルを示している。
【００７１】
また、放射角度θが０°における放射方向すくい角δは、放射角度θが９０°における放射方向すくい角δよりも大きく、かつ、最凸点Ｑにおける放射方向すくい角δ以下である。すなわち、放射角度θが０°における放射方向すくい角δの値をαとし、放射角度θが９０°における放射方向すくい角δの値をβとし、円弧状切れ刃１１の工具回転方向Ｒへ向けた最凸点Ｑにおける放射方向すくい角δの値をγとすると、円弧状切れ刃１１の放射方向すくい角δが、β＜α≦γの関係を満たす。
【００７２】
放射方向すくい角δの最大値は、放射角度θが２０〜４０°の範囲に設定されている。本実施形態では、放射方向すくい角δの最大値が、円弧状切れ刃１１の刃長方向に沿う先端部近傍から最凸点Ｑまでの間に配置されている。
また、放射方向すくい角δは、円弧状切れ刃１１の最凸点Ｑから最外周点Ｓに向けて徐々に小さくなる。
【００７３】
図９において、本実施形態の例では、円弧状切れ刃１１の円弧中心点Ｏが、ネジ挿通孔１８の中心軸上に位置している。また、図９及び図１０において符号Ｍで示されるものは、切削インサートの中心軸Ｃに垂直で円弧中心点Ｏを含む仮想平面である。本実施形態の例では、円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓが、仮想平面Ｍ上に位置している。
図１０において、円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓにおけるねじれ角εは、正（ポジティブ）角であり、具体的には２６〜３２°である。ねじれ角εは、円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓにおける軸方向すくい角に相当する。
【００７４】
図１０に示される切削インサート５の側面視で、当該切削インサート５（インサート本体１５）の厚さ方向を向く両面のうち、切れ刃４のすくい面と同じ方向を向く面（平面部１６が配置された面）を表面とし、すくい面とは反対方向を向く面（平面部１７が配置された面）を裏面とする。本実施形態の例では、切削インサート５の厚さ方向に沿う円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓから表面（平面部１６）までの距離Ｔ１に対して、厚さ方向に沿う最外周点Ｓから裏面（平面部１７）までの距離Ｔ２が大きくされている。
【００７５】
図９において、円弧状切れ刃１１の刃先には、放射角度θが少なくとも３０°以下の範囲において丸ホーニングが形成されている。本実施形態の例では、円弧状切れ刃１１の刃長方向の全域にわたって（つまり放射角度θが９０°以下の範囲において）、丸ホーニングが形成されている。
【００７６】
円弧状切れ刃１１の刃長方向に垂直な断面（切れ刃４に垂直な断面）において、丸ホーニングの曲率半径は２０〜４０μｍである。また、丸ホーニングの曲率半径は、円弧状切れ刃１１の刃長方向に沿って最先端Ｐから最外周点Ｓ側へ向かうに従い徐々に小さくなる。本実施形態の一例を挙げると、丸ホーニングの曲率半径が、円弧状切れ刃１１の刃長方向に沿う最先端Ｐ近傍（放射角度θが０°付近）において３２μｍ、放射角度θが４５°付近において２１μｍ、円弧状切れ刃１１の刃長方向に沿う最外周点Ｓ近傍（放射角度θが９０°付近）において１６μｍである。つまり、円弧状切れ刃１１の最先端Ｐ近傍における丸ホーニングの曲率半径が、円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓ近傍における丸ホーニングの曲率半径の２倍以上である。
このような丸ホーニングを、切削インサート５の製造時において円弧状切れ刃１１の刃先に付与するには、例えばダイヤモンド砥粒がブラシ部に分散された専用ブラシ等を用いて、円弧状切れ刃１１と専用ブラシとが相対的な３次元運動を行うような刃先処理を施せばよい。一例としては、略円筒形状をした専用ブラシが回転軸回りに回転している状態において、ブラシ回転軸と平行な方向に、ブラシ内部に円弧状切れ刃１１を相対速度を変化させつつ通過させ、この時の円弧状切れ刃１１とブラシとの交差角度や交差速度の最適化によって、丸ホーニングの出来栄えに変化を与えることができる。
【００７７】
図８、図１０及び図１１に示されるように、インサート本体１５の外周面のうち、円弧状切れ刃１１に隣接する部分（円弧状切れ刃１１の工具回転方向Ｒとは反対側に隣接する部分）に、円弧状切れ刃１１の逃げ面１３が形成されている。円弧状切れ刃１１の逃げ面１３は、該円弧状切れ刃１１から工具回転方向Ｒとは反対側へ向かうに従い、この円弧状切れ刃１１の中心軸Ｃ回りの回転軌跡がなす仮想半球面から径方向内側へ後退するように傾斜しており、これにより円弧状切れ刃１１には逃げ角が付与されている。
本実施形態の例では、円弧状切れ刃１１の先端部における逃げ角が、１５°未満である。好ましくは、円弧状切れ刃１１の先端部における逃げ角は、１１°以下である。
【００７８】
図１１及び図１２において、一対の円弧状切れ刃１１の各逃げ面１３同士の交差稜線部には、チゼル部２０が形成されている。チゼル部２０は、切削インサート５（インサート本体１５）の先端部に配置されており、中心軸Ｃ上に位置している。チゼル部２０は、一対の円弧状切れ刃１１の各逃げ面１３同士の交差稜線に形成されたチゼルエッジ２１を有する。すなわち、チゼル部２０において、２つの逃げ面１３はチゼルエッジ２１を介して連続している。チゼルエッジ２１は、中心軸Ｃに直交して径方向に延びている。
【００７９】
図１２に示されるように、切削インサート５を中心軸Ｃ方向の先端から基端側へ向けて見たインサート正面視で、円弧状切れ刃１１の先端部（最先端Ｐ近傍）と、チゼル部２０のチゼルエッジ２１との間に形成されるチゼル角σは、１５０〜１７０°である。
なお、上記チゼル角σとは、インサート正面視において、円弧状切れ刃１１とチゼルエッジ２１とが交差して形成される鋭角及び鈍角のうち、鈍角の角度を指す。
【００８０】
切削インサート５の工具刃径Ｄ（ｍｍ）が６〜５０ｍｍであり、図１２に示されるインサート正面視において、円弧状切れ刃１１の先端部の刃長方向（図１２における左右方向）に垂直なチゼル部２０の幅方向（図１２における上下方向）に沿うチゼル厚Ｌ１（ｍｍ）は、０．００７×Ｄ≦Ｌ１≦０．０２４×Ｄを満たす。なお、切削インサート５の工具刃径Ｄ（ｍｍ）は、円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓと中心軸Ｃとの距離を半径とする円の直径であり、円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓと中心軸Ｃとの距離の２倍の長さを有する。
またこのインサート正面視で、チゼル部２０には、円弧状切れ刃１１の先端部の刃長方向に沿って円弧状切れ刃１１の延長線上を延びる直線状の稜線部２２が形成されており、稜線部２２における円弧状切れ刃１１の最先端Ｐとは反対側の端縁２３から中心軸Ｃまでの前記刃長方向に沿う距離であるチゼル交差量Ｌ２は、０．１０〜０．２０ｍｍである。
【００８１】
稜線部２２は、チゼル部２０の幅方向の両端に一対形成されているとともに、円弧状切れ刃１１の最先端Ｐよりも中心軸Ｃ方向の基端側へ後退するように配置されている。また、稜線部２２の端縁２３には、凹曲線状をなすチゼルＲ部２４が接続している。稜線部２２とチゼルＲ部２４とは、端縁２３において互いに接するように、なだらかに連結している。
【００８２】
また、図１２に示されるように、切削インサート５を中心軸Ｃ方向の先端から基端側へ向けて見たインサート正面視において、チゼルＲ部２４の延在方向の両端縁のうち、稜線部２２の端縁２３とは反対側に位置する端縁には、稜線部２５が接続している。稜線部２５は、直線状をなしており、チゼルＲ部２４と接続する端縁において該チゼルＲ部２４と共通の接線を有するように、チゼルＲ部２４になだらかに連結している。
稜線部２２、２５及びチゼルＲ部２４により囲まれた凹部２６は、切屑を一時的に保持する切屑排出用のポケットとして機能する。本実施形態の例では、このインサート正面視において、稜線部２２と稜線部２５との間に形成される角度ζが、鋭角をなしている。
【００８３】
チゼルエッジ２１の稜線方向（チゼルエッジ２１の稜線が延在する方向）の両端には、一対の円弧状切れ刃１１の最先端Ｐが接続している。
図１２〜図１４に示されるように、チゼルエッジ２１の逃げ角ηは、一対の円弧状切れ刃１１のうち、チゼルエッジ２１の逃げ面１３Ａ（１３）と共通の逃げ面１３Ａ（１３）を有する一方の円弧状切れ刃１１Ａ（１１）から、チゼルエッジ２１の稜線方向に沿って他方の円弧状切れ刃１１Ｂ（１１）側へ向かうに従い徐々に大きくなっている。なお、逃げ角ηは、中心軸Ｃに直交する面に対しチゼルエッジ２１の逃げ面１３Ａがなす角である。
【００８４】
また、この切削インサート５は、中心軸Ｃを中心として表裏回転対称（１８０°回転対称）に形成されている。従って、チゼルエッジ２１の逃げ角λは、一対の円弧状切れ刃１１のうち、チゼルエッジ２１の逃げ面１３Ｂ（１３）と共通の逃げ面１３Ｂ（１３）を有する他方の円弧状切れ刃１１Ｂ（１１）から、チゼルエッジ２１の稜線方向に沿って一方の円弧状切れ刃１１Ａ（１１）側へ向かうに従い徐々に大きくなっている。なお、逃げ角λは、中心軸Ｃに直交する面に対しチゼルエッジ２１の逃げ面１３Ｂがなす角である。
【００８５】
詳しくは、チゼルエッジ２１は、一対の円弧状切れ刃１１Ａ、１１Ｂの各逃げ面１３Ａ、１３Ｂ同士の交差稜線に形成されていることから、チゼルエッジ２１の逃げ角η、λは、該チゼルエッジ２１の稜線を挟んだ両側に設定される。
図１３及び図１４において、符号ηで示される逃げ角は、図１２のチゼルエッジ２１の左上方に位置する逃げ面１３Ａに基づくチゼルエッジ２１の逃げ角ηを表しており、符号λで示される逃げ角は、図１２のチゼルエッジ２１の右下方に位置する逃げ面１３Ｂに基づくチゼルエッジ２１の逃げ角λを表している。
【００８６】
上記構成を言い換えると、本実施形態は下記の構成を有しているともいえる。
すなわち、チゼルエッジ２１のすくい角（図１３及び図１４におけるチゼルエッジ２１の右方の逃げ面１３Ｂをすくい面とみなした場合のすくい角）は、一対の円弧状切れ刃１１のうち、チゼルエッジ２１の逃げ面１３Ａ（１３）と共通の逃げ面１３Ａ（１３）を有する一方の円弧状切れ刃１１Ａ（１１）から、チゼルエッジ２１の稜線方向に沿って他方の円弧状切れ刃１１Ｂ（１１）側へ向かうに従い徐々に小さくなる。
【００８７】
また、チゼルエッジ２１のすくい角（図１３及び図１４におけるチゼルエッジ２１の左方の逃げ面１３Ａをすくい面とみなした場合のすくい角）は、一対の円弧状切れ刃１１のうち、チゼルエッジ２１の逃げ面１３Ｂ（１３）と共通の逃げ面１３Ｂ（１３）を有する他方の円弧状切れ刃１１Ｂ（１１）から、チゼルエッジ２１の稜線方向に沿って一方の円弧状切れ刃１１Ａ（１１）側へ向かうに従い徐々に小さくなる。
【００８８】
図８〜図１１に示されるように、外周切れ刃９は、切れ刃４の中心軸Ｃ方向の基端部に配置されて、中心軸Ｃ方向に延びている。具体的に、外周切れ刃９は、その円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓに接続する先端から中心軸Ｃ方向の基端側へ向かうに従い、工具回転方向Ｒとは反対側へ向けてねじれて延びている。
【００８９】
図１０に示されるように、外周切れ刃９のねじれ角は、円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓにおけるねじれ角εと略同一である。
本実施形態の例では、外周切れ刃９が、円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓとともに切れ刃４において最も径方向外側に位置している。外周切れ刃９を中心軸Ｃ回りに回転させて得られる回転軌跡は、中心軸Ｃを中心とした円筒面状をなす。
【００９０】
切れ刃４の工具回転方向Ｒを向くすくい面のうち、外周切れ刃９に隣接する部分（外周切れ刃９の径方向内側に隣接する部分）に、外周切れ刃９のすくい面１０が形成されている。本実施形態の例では、外周切れ刃９のすくい面１０が平面状をなしている。また、外周切れ刃９の径方向すくい角が、外周切れ刃９の刃長方向の全域にわたって負角とされている。
本実施形態の例では、円弧状切れ刃１１と同様に外周切れ刃９の刃先にも丸ホーニングが形成されているが、外周切れ刃９には、丸ホーニングが形成されていなくてもよい。
【００９１】
図８、図１０及び図１１に示されるように、インサート本体１５の外周面のうち、外周切れ刃９に隣接する部分（外周切れ刃９の工具回転方向Ｒとは反対側に隣接する部分）に、外周切れ刃９の逃げ面１４が形成されている。外周切れ刃９の逃げ面１４は、該外周切れ刃９から工具回転方向Ｒとは反対側へ向かうに従い、この外周切れ刃９の中心軸Ｃ回りの回転軌跡がなす仮想円筒面から径方向内側へ後退するように傾斜しており、これにより外周切れ刃９には逃げ角が付与されている。
【００９２】
本実施形態の例では、外周切れ刃９の逃げ面１４が該外周切れ刃９から工具回転方向Ｒとは反対側へ向けて延びる長さ（つまり逃げ面１４の幅）が、円弧状切れ刃１１の逃げ面１３が該円弧状切れ刃１１から工具回転方向Ｒとは反対側へ向けて延びる長さ（逃げ面１３の幅）と略同一である。つまり、切れ刃４の刃長方向の全域にわたって、逃げ面の幅が一定とされている。
【００９３】
以上説明した本実施形態の切削インサート５及び刃先交換式ボールエンドミル６では、円弧状切れ刃１１のうち、少なくとも放射角度θが３０°以下の範囲に丸ホーニングが施されている。
詳しくは、円弧状切れ刃１１のうち、特に高硬度材の高能率加工時などにおいて刃先欠損が生じやすい中心軸Ｃ方向の最先端Ｐ近傍（放射角度θが０°付近）から放射角度θが３０°までの領域（以下、円弧状切れ刃１１の先端部近傍という）に、丸ホーニングが施されている。そして、円弧状切れ刃１１の刃長方向に垂直な断面（切れ刃４に垂直な断面）において、丸ホーニングの曲率半径が２０〜４０μｍである。これにより、被削材の加工面精度を十分に高めつつ、円弧状切れ刃１１及びその先端側に連なるチゼル部２０の欠損を防止することができる。
【００９４】
具体的には、円弧状切れ刃１１の丸ホーニングの曲率半径が２０μｍ以上であるので、例えば焼き入れ処理が施された鋳鉄等の高硬度な被削材に対して、断続加工による中仕上げ加工等の高能率加工を行う場合であっても、円弧状切れ刃１１の先端部近傍の刃先強度が十分に確保され、チッピングが防止される。つまり、円弧状切れ刃１１の刃先が適度に丸められることにより、被削材に接触する時の衝撃や食い付き過ぎによる刃先欠損等が抑制される。
一方、円弧状切れ刃１１の丸ホーニングの曲率半径が２０μｍ未満であると、上述のような高能率加工時において、円弧状切れ刃１１の先端部近傍で刃先強度が確保できず、チッピングが生じやすくなる。
【００９５】
また、円弧状切れ刃１１の丸ホーニングの曲率半径が４０μｍ以下であるので、該円弧状切れ刃１１の刃先を鋭く維持できるとともに切れ味が確保されて、上述のような高能率加工時においても、被削材の加工面の表面性状が良好に維持される。
一方、円弧状切れ刃１１の丸ホーニングの曲率半径が４０μｍを超えると、円弧状切れ刃１１の切れ味が低下して、被削材の加工面の表面性状に影響する。
なお、円弧状切れ刃１１の丸ホーニングの曲率半径は、２０〜３５μｍが好ましく、２０〜３２μｍがより好ましいが、これに限定されない。
【００９６】
また、図１２に示されるように、切削インサート５を中心軸Ｃ方向の先端から基端側へ向けて見たインサート正面視において、円弧状切れ刃１１の先端部と、チゼル部２０のチゼルエッジ２１との間に形成されるチゼル角σが１５０〜１７０°である。これにより、被削材の加工面精度を高めつつ、チゼル部２０近傍の欠損を顕著に防止することができる。
【００９７】
具体的には、チゼル角σが１５０°以上であるので、円弧状切れ刃１１の先端部に対するチゼルエッジ２１の傾きが急になり過ぎることを抑えて、円弧状切れ刃１１とチゼルエッジ２１との接続部分（つまり最先端Ｐ）に急激に屈曲する部分（屈曲部）が形成されることを防止でき、この屈曲部への応力集中に起因した欠損を防止できる。また、チゼル角σが１５０°以上であると、チゼル部２０の長さ（円弧状切れ刃１１の先端部の刃長方向に沿う長さ）を確保しやすくなるので、その分、円弧状切れ刃１１の先端部から排出された切屑を一時的に保持する凹部（チゼル部２０に隣接するポケット）の容量も確保しやすくなる。これにより、上述のような高能率加工時においても、円弧状切れ刃１１の先端部等から生じた切屑の排出性が良好に維持されて、切屑詰まりによるチゼル部２０近傍の欠損の発生が防止される。
一方、チゼル角σが１５０°未満であると、上記屈曲部が形成されやすくなるとともに、該屈曲部に起因した欠損が生じやすくなる。また、チゼル部２０の長さが短くなり、円弧状切れ刃１１の先端部等から生じた切屑を安定して排出することができなくなって、チゼル部２０近傍で欠損が生じやすくなる。
【００９８】
また、チゼル角σが１７０°以下であるので、円弧状切れ刃１１の先端部に対するチゼルエッジ２１の傾きが緩やかになり過ぎることを抑えて、チゼルエッジ２１の長さ（チゼルエッジ２１の稜線方向の長さ）を小さくできる。チゼルエッジ２１の長さが小さく抑えられると、円弧状切れ刃１１の中心軸Ｃ回りの回転軌跡を所期する半球面により近づけることができ（特に円弧状切れ刃１１の最先端Ｐ近傍の回転軌跡を半球面に一致させやすくなり）、円弧状切れ刃１１のＲ精度（上記所期する半球面に対して実際の円弧状切れ刃１１が放射方向に凹凸するズレ量）は、±５μｍの範囲内にまで抑えられる。なお、放射方向とは、上記所期する半球面の中心から半球面上の任意の点に向かう方向である。
一方、チゼル角σが１７０°を超えると、円弧状切れ刃１１の先端部に対するチゼルエッジ２１の傾きが緩やかになり過ぎて、チゼルエッジ２１の長さが長くなり、円弧状切れ刃１１のＲ精度を良好に維持することができなくなる。従って、被削材の加工面精度に影響する。
なお、チゼル角σは、１５２〜１６７°が好ましく、１５４〜１６３°がより好ましいが、これに限定されない。
【００９９】
以上より本実施形態によれば、高硬度材の高能率加工に使用された場合でも、加工面精度を良好に維持することができ、かつ欠損を防止して工具寿命を延長できる。
【０１００】
また本実施形態では、円弧状切れ刃１１の丸ホーニングの曲率半径が、該円弧状切れ刃１１の刃長方向に沿って最先端Ｐから最外周点Ｓ側へ向かうに従い徐々に小さくなるので、下記の作用効果を奏する。
【０１０１】
すなわち、本発明の発明者が鋭意研究を重ねた結果、切削インサート５を高能率加工に用いる場合、円弧状切れ刃１１においては、その先端部近傍の刃先強度を確保することが最も難しく（つまり最も欠損が生じやすく）、該円弧状切れ刃１１の刃長方向に沿って最先端Ｐから最外周点Ｓ側へ向かうに従い刃先強度を確保しやすくなる（欠損が生じにくくなる）ことがわかった。また、円弧状切れ刃１１の先端部に欠損が生じると、該円弧状切れ刃１１の先端側に連なるチゼル部２０についても欠損しやすくなることを確認した。
【０１０２】
そこで上記構成のように、丸ホーニングの曲率半径を、円弧状切れ刃１１の刃長方向に沿って最先端Ｐから最外周点Ｓ側へ向かうに従い徐々に小さくすることにより、円弧状切れ刃１１の先端部近傍では、加工面精度を良好に維持しつつも十分に刃先強度を確保して、円弧状切れ刃１１の先端部からチゼル部２０に至る領域の欠損を顕著に防止することができる。また、円弧状切れ刃１１の刃長方向に沿う先端部近傍よりも最外周点Ｓ側の領域では、丸ホーニングの曲率半径が徐々に小さくされることで加工面精度のさらなる向上を図ることができる。
【０１０３】
また本実施形態では、円弧状切れ刃１１の刃長方向の全域にわたって丸ホーニングが形成されているので、該円弧状切れ刃１１の刃長方向の全域にわたって刃先欠損を防止する効果が得られ、種々様々な切削態様への対応が可能となる。
【０１０４】
また本実施形態では、切削インサート５の工具刃径Ｄ（ｍｍ）が６〜５０ｍｍであり、チゼル部２０の幅方向に沿うチゼル厚Ｌ１（ｍｍ）が、０．００７×Ｄ≦Ｌ１≦０．０２４×Ｄを満たすので、被削材の加工面精度を良好に維持しつつ、チゼル部２０近傍の耐欠損性を高めることができる。
【０１０５】
具体的には、切削インサート５の工具刃径Ｄ（ｍｍ）が６〜５０ｍｍであり、チゼル部２０のチゼル厚Ｌ１（ｍｍ）が０．００７×Ｄ（ｍｍ）以上であるので、チゼル部２０の強度が十分に高められて、チゼル部２０の欠損がより効果的に防止される。
また、切削インサート５の工具刃径Ｄ（ｍｍ）が６〜５０ｍｍであり、チゼル部２０のチゼル厚Ｌ１（ｍｍ）が０．０２４×Ｄ（ｍｍ）以下であるので、チゼル部２０が厚くなり過ぎることを抑えるとともにチゼルエッジ２１の長さが長くなり過ぎることを抑えて、チゼルエッジ２１が加工面精度に影響することを防止できる。
【０１０６】
また本実施形態では、チゼル部２０のチゼル交差量Ｌ２が、０．１０〜０．２０ｍｍであるので、被削材の加工面精度を良好に維持しつつ、チゼル部２０近傍での欠損の発生を防止できる。
【０１０７】
具体的には、チゼル交差量Ｌ２が０．１０ｍｍ以上であるので、円弧状切れ刃１１の先端部（最先端Ｐ近傍）等から排出された切屑を一時的に保持する凹部（チゼル部２０に隣接するポケット）の容量を十分に確保できる。これにより、高能率加工時においても円弧状切れ刃１１の先端部等から生じた切屑の排出性が良好に維持されて、切屑詰まりによるチゼル部２０近傍の欠損の発生が防止される。
また、チゼル交差量Ｌ２が０．２０ｍｍ以下であるので、チゼル交差量Ｌ２とともにチゼルエッジ２１の長さが長くなり過ぎることを抑えて、円弧状切れ刃１１のＲ精度を良好に維持することができる。従って、被削材の加工面精度を良好に維持することができる。
【０１０８】
また本実施形態では、チゼルエッジ２１の逃げ角η、λが、一対の円弧状切れ刃１１のうち、チゼルエッジ２１の逃げ面１３と共通の逃げ面１３を有する一方の円弧状切れ刃１１（１１Ａ又は１１Ｂ）から、前記稜線方向に沿って他方の円弧状切れ刃１１（１１Ｂ又は１１Ａ）側へ向かうに従い徐々に大きくなるので、下記の作用効果を奏する。
【０１０９】
すなわちこの場合、切削加工時においてチゼルエッジ２１の逃げ面１３領域（チゼル部２０のうち、チゼルエッジ２１の工具回転方向Ｒとは反対側に隣接する領域）では、チゼルエッジ２１の稜線方向に沿って中心軸Ｃからチゼルエッジ２１の端縁（つまり最先端Ｐ）側へ向かうに従い、該チゼルエッジ２１の逃げ角η、λは小さくなる。つまり、チゼルエッジ２１のうち、切削加工時に周速（中心軸Ｃ回りの速度）がより速くなって被削材から受ける抵抗も大きくなりがちな稜線方向の端縁近傍ほど、該チゼルエッジ２１の逃げ面１３領域のバックメタルを大きく（厚く）確保することができ、その結果、チゼル部２０の強度が高められて欠損が防止される。
【０１１０】
またこの場合、チゼルエッジ２１のすくい面領域（チゼル部２０のうち、チゼルエッジ２１の工具回転方向Ｒに隣接する領域）では、チゼルエッジ２１の稜線方向に沿って中心軸Ｃからチゼルエッジの端縁（最先端Ｐ）側へ向かうに従い、該チゼルエッジ２１のすくい角は大きくなる。つまり、チゼルエッジ２１のうち、切削加工時に周速がより速くなって被削材から受ける抵抗も大きくなりがちな稜線方向の端縁近傍ほど、該チゼルエッジ２１のすくい面の抵抗を小さく抑えて、加工面精度への影響を抑制することができる。
【０１１１】
また本実施形態では、図１２に示されるインサート正面視において、稜線部２２と稜線部２５との間に形成される角度ζが、鋭角をなしているので、切削インサート５の製造時において、チゼル部２０近傍（特に凹部２６）を形成する際の加工容易性が高められるとともに、切削インサート５を工具本体１の中心軸Ｃ方向の先端部２に形成されたスリット状の取付座３（インサート嵌合溝７）に装着する際に、切削インサート５の拘束面積をより広く確保することができる。
【０１１２】
また本実施形態では、円弧状切れ刃１１の先端部における逃げ角が、１５°未満であるので、円弧状切れ刃１１の先端部において逃げ面１３領域のバックメタルを大きく確保することができ（つまり剛性を高めることができ）、該先端部の切れ刃強度が向上する。
なお、上述の作用効果をより格別なものとするには、円弧状切れ刃１１の先端部における逃げ角が、１１°以下であることが望ましい。
【０１１３】
また本実施形態では、円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓにおけるねじれ角εが、２６〜３２°であるので、切屑排出性を良好に維持して切削精度を高めつつ、切削インサート５の剛性を確保できる。
【０１１４】
具体的には、円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓにおけるねじれ角εが２６°以上であることにより、円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓ近傍の切れ味が高められ、かつ、最外周点Ｓ近傍で切削されて生じた切屑が中心軸Ｃ方向の基端側へ向けて排出されやすくなる。従って、切屑排出性が良好に維持されるとともに、加工面精度が安定して向上する。
【０１１５】
また、円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓにおけるねじれ角εが３２°以下であることにより、切削加工時に切削インサート５に作用する背分力（中心軸Ｃ方向の基端側へ向けた力）が大きくなり過ぎることを抑えられ、かつ、切れ刃４のバックメタルを大きく確保できる。これにより、切削加工時において大きな背分力に起因するびびり振動などが効果的に抑制され、加工面精度を向上することができ、かつ、切削インサート５の剛性も高められて欠損や割損等を防止できる。
【０１１６】
また本実施形態では、円弧状切れ刃１１のうち工具回転方向Ｒへ向けて最も突出する最凸点Ｑが、放射角度θが３０〜４７°の範囲に配置されているので、切削抵抗を小さく抑えることができ、切屑排出性を良好に維持して加工面精度を高めることができる。
【０１１７】
具体的に、円弧状切れ刃１１のうち工具回転方向Ｒへ向けた最凸点Ｑが、放射角度θが３０°以上の範囲に配置されているので、図１０に示されるように、円弧状切れ刃１１の刃長方向に沿う最先端Ｐから最凸点Ｑまでの領域で、軸方向すくい角が負（ネガティブ）角側に大きくなり過ぎることを防止でき、その結果、円弧状切れ刃１１の先端部近傍において切削抵抗を小さく抑えることができ、かつ、切屑詰まりを抑制して切屑排出性を良好に維持することができる。
【０１１８】
また、円弧状切れ刃１１のうち工具回転方向Ｒへ向けた最凸点Ｑが、放射角度θが４７°以下の範囲に配置されているので、円弧状切れ刃１１の刃長方向に沿う最先端Ｐから最凸点Ｑまでの領域、つまり軸方向すくい角が負角となる領域を短く抑えることができ、切削抵抗の低減化に効果的である。また、円弧状切れ刃１１の刃長方向に沿う最凸点Ｑから最外周点Ｓまでの領域、つまり軸方向すくい角が正（ポジティブ）角となる領域については長く確保することができ、切屑排出性の向上に効果的である。すなわち、円弧状切れ刃１１の最凸点Ｑから最外周点Ｓまでの領域における切れ味が高められ、かつ、前記領域で切削されて生じた切屑が中心軸Ｃ方向の基端側へ向けて排出されやすくなる。従って、切屑排出性が良好に維持されるとともに、加工面精度が安定して向上される。
【０１１９】
また本実施形態では、放射角度θが０°における放射方向すくい角δの値をαとし、放射角度θが９０°における放射方向すくい角δの値をβとし、円弧状切れ刃１１の工具回転方向Ｒへ向けた最凸点Ｑにおける放射方向すくい角δの値をγとすると、円弧状切れ刃１１の放射方向すくい角δが、β＜α≦γの関係を満たすので、被削材への食い付き性を高めてびびり振動を抑制できるとともに、加工面精度を向上でき、かつ、切れ刃強度を確保できる。
【０１２０】
具体的に、円弧状切れ刃１１の放射方向すくい角δがβ＜αの関係を満たすことにより、円弧状切れ刃１１の最先端Ｐ近傍での切削抵抗を小さくして被削材への食付き性を高めることができ、また、切屑の厚さが増大する円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓ近傍では十分な切れ刃強度を確保できる。
また、円弧状切れ刃１１の放射方向すくい角δがα≦γの関係を満たすことにより、被削材と最初に接触する円弧状切れ刃１１の工具回転方向Ｒの最凸点Ｑにおいて、切削抵抗を小さく抑えることができ、被削材への食付き性を高めてびびり振動を抑制でき、加工面精度を向上できる。
【０１２１】
また、放射方向すくい角δの最大値は、放射角度θが２０〜４０°の範囲に設定されているので、本実施形態で説明したように、円弧状切れ刃１１における放射方向すくい角δの最大値を、該円弧状切れ刃１１の刃長方向に沿う先端部近傍から最凸点Ｑまでの領域に配置しやすい。
【０１２２】
詳しくは、円弧状切れ刃１１は工具回転方向Ｒの最凸点Ｑで被削材と最初に接触し、その後、被削材との接触領域は該円弧状切れ刃１１の刃長方向に沿って最先端Ｐ側と最外周点Ｓ側とに広がっていく。つまり、円弧状切れ刃１１の刃長方向に沿う最凸点Ｑよりも最先端Ｐ側では、円弧状切れ刃１１の軸方向すくい角が負角となり、最凸点Ｑよりも最外周点Ｓ側では、円弧状切れ刃１１の軸方向すくい角が正角となる。
このため、円弧状切れ刃１１の刃長方向に沿う先端部近傍から最凸点Ｑまでの領域において放射方向すくい角δが最大値（つまり最も切れ味が高められた刃先形状）とされていると、前記領域の軸方向すくい角が負角とされつつも切削抵抗は低減されて、切れ味を良好に維持することができる。
【０１２３】
また、円弧状切れ刃１１の工具回転方向Ｒの最凸点Ｑから最外周点Ｓにかけて放射方向すくい角δが徐々に小さくされている（連続的に減少させられている）ので、該円弧状切れ刃１１において切屑の厚さが厚くなりがちな最外周点Ｓ側での刃先強度を十分に確保できる。
なお、本実施形態では、円弧状切れ刃１１の刃長方向に沿って最凸点Ｑから最外周点Ｓ側へ向かうに従い、該円弧状切れ刃１１の丸ホーニングの曲率半径が徐々に小さくされている。従って上述のように、円弧状切れ刃１１の最凸点Ｑから最外周点Ｓにかけて放射方向すくい角δが徐々に小さくされていても、円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓ側での切れ味についても良好に維持される。
【０１２４】
また本実施形態では、切削インサート５の厚さ方向を向く両面のうち、切れ刃４のすくい面と同じ方向を向く面を表面とし、すくい面とは反対方向を向く面を裏面とすると、前記厚さ方向に沿う円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓから表面までの距離Ｔ１に対して、前記厚さ方向に沿う最外周点Ｓから裏面までの距離Ｔ２が大きくされているので、下記の作用効果を奏する。
【０１２５】
すなわちこの場合、円弧状切れ刃１１においてバックメタルが薄くなりがちな最外周点Ｓ近傍、及び外周切れ刃９近傍においても、バックメタルの肉厚を十分に大きく確保でき、切削インサート５の剛性を高めることができる。これにより、円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓ近傍及び外周切れ刃９近傍での切れ刃欠損や、切削インサート５の割損等を効果的に防止できる。
【０１２６】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【０１２７】
例えば、前述の実施形態では、切削インサート５にネジ挿通孔１８が形成されているが、ネジ挿通孔１８が形成されていない切削インサート５であってもよい。この場合、切削インサート５は、工具本体１の取付座３にクランプ機構等により着脱可能に装着される。
【０１２８】
また、前述の実施形態では、円弧状切れ刃１１の丸ホーニングが、該円弧状切れ刃１１の刃長方向の全域にわたって形成されているとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、円弧状切れ刃１１の丸ホーニングは、少なくとも放射角度θが３０°以下の範囲に形成されていればよい。
【０１２９】
また、前述の実施形態では、切削インサート５の工具刃径Ｄ（ｍｍ）が６〜５０ｍｍであり、チゼル部２０のチゼル厚Ｌ１（ｍｍ）が、０．００７×Ｄ≦Ｌ１≦０．０２４×Ｄを満たすとしたが、これに限定されるものではない。ただし、工具刃径Ｄに対しチゼル厚Ｌ１が上記数値範囲である場合には、被削材の加工面精度を良好に維持しつつチゼル部２０近傍の耐欠損性を高められる、という効果が格別顕著なものとなり、より好ましい。チゼル部２０のチゼル厚Ｌ１（ｍｍ）は、工具刃径Ｄ（ｍｍ）が６〜１０ｍｍの場合は０．０１３×Ｄ≦Ｌ１≦０．０２４×Ｄを満たすことがさらに好ましく、工具刃径Ｄ（ｍｍ）が１０ｍｍを超え２５ｍｍ以下の場合は０．００９×Ｄ≦Ｌ１≦０．０１７×Ｄを満たすことがさらに好ましく、工具刃径Ｄ（ｍｍ）が２５ｍｍを超え５０ｍｍ以下の場合は０．００７×Ｄ≦Ｌ１≦０．０１１×Ｄを満たすことがさらに好ましいが、これに限定されない。
【０１３０】
なお、被削材の加工面精度を良好に維持しつつチゼル部２０近傍での欠損の発生を防止できる、という上述の効果をより一層顕著なものとするためには、工具刃径Ｄに応じて、チゼル部２０のチゼル厚Ｌ１を次のように設定することが一層好ましい。すなわち、工具刃径Ｄが２５ｍｍの場合、チゼル厚Ｌ１は、０．２２５〜０．２７５ｍｍが好ましく、０．２３０〜０．２７０ｍｍがさらに好ましく、０．２３５〜０．２６５ｍｍがより一層好ましい。工具刃径Ｄが３０ｍｍの場合、チゼル厚Ｌ１は０．２４０〜０．２８０ｍｍが好ましく、工具刃径Ｄが２０ｍｍの場合、チゼル厚Ｌ１は０．２００〜０．２４０ｍｍが好ましく、工具刃径Ｄが１６ｍｍの場合、チゼル厚Ｌ１は０．１７０〜０．２１０ｍｍが好ましい。なお、工具刃径Ｄ（ｍｍ）に応じたチゼル厚Ｌ１は上記範囲に限定されない。
【０１３１】
また、前述の実施形態では、チゼル部２０のチゼル交差量Ｌ２が、０．１０〜０．２０ｍｍであるとしたが、これに限定されるものではない。ただし、チゼル交差量Ｌ２が上記数値範囲である場合には、被削材の加工面精度を良好に維持しつつチゼル部２０近傍での欠損の発生を防止できる、という効果が格別顕著なものとなり、より好ましい。
【０１３２】
チゼル部２０のチゼル交差量Ｌ２の範囲に加え、切削インサート５の工具刃径Ｄを所定の範囲に設定することにより、被削材の加工面精度を良好に維持しつつチゼル部２０近傍での欠損の発生を防止できる、という上述の効果がより一層顕著なものとなる。
たとえば、工具刃径Ｄが８ｍｍ〜３０ｍｍの時に、チゼル交差量Ｌ２は、上記の０．１０〜０．２０ｍｍが好ましく、０．１２〜０．１９ｍｍがさらに好ましく、０．１４〜０．１８ｍｍがより一層好ましいが、これに限定されない。
【０１３３】
また、前述の実施形態では、図１２に示されるインサート正面視において、稜線部２２と稜線部２５との間に形成される角度ζが、鋭角をなしているとしたが、これに限定されるものではない。
図１６に示されるものは、前述の実施形態で説明した切削インサート５のチゼル部２０の変形例である。この変形例では、インサート正面視において、稜線部２２と稜線部２５との間に形成される角度ζが、鈍角又は直角をなしている。この場合、稜線部２２、２５及びチゼルＲ部２４により囲まれた凹部２６（切屑排出用のポケット）の容量が大きく確保され、切屑排出性が良好に維持されて、切屑詰まりの発生が効果的に防止される。これにより、被削材の加工面精度を高めつつ、チゼル部２０近傍の欠損を防止できる、という効果が格別なものとなる。
なお、図１６の変形例におけるＡ−Ａ断面及びＢ−Ｂ断面は、それぞれ図１３、１４と同様である。
【０１３４】
また、前述の実施形態では、円弧状切れ刃１１の先端部における逃げ角が１５°未満であるとしたが、これに限定されるものではない。ただし、円弧状切れ刃１１の先端部の逃げ角が上記数値範囲である場合には、該円弧状切れ刃１１の先端部において逃げ面１３領域のバックメタルを十分に厚くできるとともに、該先端部の切れ刃強度が格別顕著に高められることから、より好ましい。円弧状切れ刃１１の先端部における逃げ角の下限値は特に限定されないが、この逃げ角を７°以上とすることが好ましい。
【０１３５】
また、前述の実施形態では、円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓにおけるねじれ角εが２６〜３２°であるとしたが、これに限定されるものではない。ただし、円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓのねじれ角εが上記数値範囲である場合には、切屑排出性を良好に維持して切削精度を高めつつ切削インサート５の剛性を確保できる、という効果が格別顕著なものとなり、より好ましい。円弧状切れ刃１１の最外周点Ｓにおけるねじれ角εは、２６〜３０°がさらに好ましく、２６〜２８°がより一層好ましいが、これに限定されない。
【０１３６】
また、前述の実施形態では、円弧状切れ刃１１のうち工具回転方向Ｒへ向けた最凸点Ｑが、放射角度θが３０〜４７°の範囲に配置されているとしたが、これに限定されるものではない。ただし、円弧状切れ刃１１の最凸点Ｑが、放射角度θが３０〜４７°の範囲に配置された場合には、切削抵抗を小さく抑えられ、切屑排出性を良好に維持して加工面精度を高めることができる、という効果が格別顕著なものとなり、より好ましい。最凸点Ｑは、放射角度θが３５〜４７°の範囲に配置されていることがさらに好ましく、４０〜４７°の範囲に配置されていることがより一層好ましいが、これに限定されない。
【０１３７】
また、前述の実施形態では、放射角度θが０°における放射方向すくい角δの値をαとし、放射角度θが９０°における放射方向すくい角δの値をβとし、円弧状切れ刃１１の工具回転方向Ｒへ向けた最凸点Ｑにおける放射方向すくい角δの値をγとして、円弧状切れ刃１１の放射方向すくい角δが、β＜α≦γの関係を満たすとしたが、これに限定されるものではない。ただし、上記関係を満たす場合には、被削材への食い付き性を高めてびびり振動を抑制でき、加工面精度を向上でき、かつ切れ刃強度を確保できる、という効果が格別顕著なものとなることから、より好ましい。
【０１３８】
また、前述の実施形態では、放射方向すくい角δの最大値が、放射角度θが２０〜４０°の範囲に設定されているとしたが、これに限定されるものではない。ただし、放射方向すくい角δの最大値が、放射角度θが２０〜４０°の範囲に設定された場合には、該放射方向すくい角δの最大値を、円弧状切れ刃１１の刃長方向に沿う先端部近傍から最凸点Ｑまでの領域に配置しやすくなる結果、前記領域の軸方向すくい角が負角とされつつも切削抵抗が低減されて、切れ味を良好に維持することができる、という効果が格別顕著なものとなり、より好ましい。放射方向すくい角δの最大値は、放射角度θが２０〜３５°の範囲に設定されていることがさらに好ましく、２０〜３０°の範囲に設定されていることがより一層好ましいが、これに限定されない。
【０１３９】
また、前述の実施形態では、刃先交換式回転切削工具として、刃先交換式ボールエンドミル６を一例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、刃先交換式回転切削工具は、切削インサート５の切れ刃４として、該切削インサート５の先端外周側へ向けて凸となる円弧状の円弧状切れ刃１１を少なくとも備えていればよく、外周切れ刃９の形状については限定されない。
具体的には、例えば外周切れ刃９が、円弧状切れ刃１１の最外周端（最外周点）Ｓに接するとともに、中心軸Ｃ方向の基端側へ向かうに従い、径方向外側かつ工具回転方向Ｒとは反対側へ向けて延びていてもよい。この場合、外周切れ刃９の中心軸Ｃ回りの回転軌跡は、例えば、中心軸Ｃ方向の基端側へ向かうに従い徐々に拡径する円錐台（截頭円錐）状、又は、径方向外側へ膨出するテーパーバレル状をなす。よってこの場合において、刃先交換式回転切削工具は、刃先交換式テーパーボールエンドミル又は刃先交換式異形工具である。
【０１４０】
ただし、前述の実施形態で説明したように、外周切れ刃９の中心軸Ｃ回りの回転軌跡が、円筒面状をなしていると（つまり外周切れ刃９と中心軸Ｃとの径方向の距離が、中心軸Ｃ方向に沿って一定とされていると）、切れ刃４の刃径（最大径）を変化させることなく再研磨代を大きく確保できることから、より好ましい。
【０１４１】
また、切削インサート５の切れ刃４として、円弧状切れ刃１１及び外周切れ刃９以外の切れ刃部分が設けられていてもよい。また、切れ刃４に外周切れ刃９が設けられていなくてもよい。
【０１４２】
なお、前述の実施形態において、切削インサート５の基体（インサート本体１５）の材質は、炭化タングステンとコバルトを含む超硬合金の他に、例えば、サーメット、高速度鋼、炭化チタン、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、及びこれらの混合体からなるセラミックス、立方晶窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、多結晶ダイヤモンドあるいは立方晶窒化硼素からなる硬質相と、セラミックスや鉄族金属などの結合相とを超高圧下で焼成する超高圧焼成体を用いることも可能である。
また、工具本体１は、例えば、ＳＫＤ６１等の合金工具鋼で製造する場合の他、ＳＫＤ６１等の合金工具鋼と超硬合金とを接合し形成したものを用いることも可能である。
【０１４３】
その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例及びなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【実施例】
【０１４４】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし本発明はこの実施例に限定されるものではない。【０１４５】
本発明の実施例１〜５として、前述の実施形態の切削インサート５を備えた刃先交換式ボールエンドミル６を用意した。また、従来の比較例１〜７として、本発明とは異なる構成の切削インサートを備えた刃先交換式ボールエンドミルを用意した。これらの刃先交換式ボールエンドミルの諸元について、下記表１に示す。
ここで、本発明の実施例１〜５、比較例１〜７に共通する構成は、円弧状切れ刃の最外周点の捩じれ角εが２６°であること、円弧状切れ刃の最凸点Ｑの放射角度θが４５°であること、円弧状切れ刃の放射方向すくい角δが、β＜α≦γの関係を満たすこと、放射方向すくい角δの最大値は、放射角度θが２０〜４０°の範囲に設定されていることである。【０１４６】
切削試験の前には、各刃先交換式ボールエンドミルを用いて、新品切削インサートの円弧状切れ刃のＲ精度を測定した。その時の評価方法は、下記の通りとした。
測定装置：ＷＡＬＴＥＲ社製モデル  Ｈｅｌｉｃｈｅｃｋ（登録商標）  ＮＣ４型
測定位置：切削インサートの切れ刃
評価基準：所期する半球面（所定の半球面）に対して±５μｍの範囲内であること【０１４７】
次に、各刃先交換式ボールエンドミルを用い、下記の切削条件にて、工具寿命を評価する切削試験を行った。
＜切削条件＞
被削材材質：ＳＫＤ１１、６０ＨＲＣ
加工形態：幅１０ｍｍ×１２本の溝を有する被削材表面への断続加工による走査線加工（往復）
使用機械：縦型マシニングセンタ  ＢＴ５０タイプ
クーラント：ドライ（エアブロー）
切削速度：Ｖｃ＝３１４ｍ／ｍｉｎ
主軸回転数：ｎ＝４０００ｍｉｎ−１
１刃当たりの送り：ｆｚ＝０．７ｍｍ／ｔ
テーブル送り：Ｖｆ＝５６００ｍｍ／ｍｉｎ
軸方向切込み量：ａｐ＝０．５ｍｍ
径方向切込み幅：ａｅ＝１ｍｍ
工具刃径：φ２５ｍｍ
工具突出し：ＯＨ＝１８３ｍｍ【０１４８】
上記の切削試験による「工具寿命」の評価については、切れ刃の欠損状態を評価することにより行った。複数（３つ以上）の切削インサートをテストし（上記の切削試験に供し）、そのうち切れ刃欠損がゼロであった場合には「良」、欠損が一部のみであった場合には「可」、欠損が多数生じた場合には「不可」とした。より詳細には、３つの切削インサートをテストし、欠損した切削インサートがなかった場合には「良」、１つ又は２つの切削インサートが欠損した場合には「可」、３つの切削インサートが欠損した場合には「不可」と評価した。
切屑排出性の評価については、上記の切削試験における切削状態を高速度カメラを用いて撮影して、そのスロー再生画像を観察することによって良否の判定を行った。詳細には、チゼルＲ部２４に、切屑とのわずかな接触の痕跡が見られた場合には「普通」とし、チゼルＲ部２４に、切屑との接触の痕跡が全く見られなかった場合には「良好」と判定した。【０１４９】
円弧状切れ刃のＲ精度の評価結果と切削試験（切れ刃の欠損状態と切屑排出性）の評価結果を下記表１に示す。なお、表１の「評価結果」の「判定」については、下記の基準とした。
ＡＡ…円弧状切れ刃のＲ精度が±５μｍの範囲内であり、「工具寿命」（切れ刃の欠損状態）の評価が「良」、かつ切屑排出性の観察において切屑排出性の評価が「良好」であったもの。
Ａ…円弧状切れ刃のＲ精度が±５μｍの範囲内であり、「工具寿命」の評価が「良」、かつ切屑排出性の観察において評価が「普通」（標準）であったもの。
Ｂ…円弧状切れ刃のＲ精度が±５μｍの範囲内であり、「工具寿命」の評価が「可」、かつ切屑排出性の観察において評価が「普通」（標準）であったもの。
Ｃ…円弧状切れ刃のＲ精度が±５μｍの範囲外、「工具寿命」の評価が「不可」、又は切屑排出性の観察において評価が「不良」であったもの。【０１５０】
【表１】
0006683261.tif 000002
【０１５１】
表１の通り、実施例１〜４は評価結果がＡ又はＢであった。つまり、円弧状切れ刃１１の切れ刃陵線（刃先）の先端部の強化を達成することができ、かつ、切れ刃陵線のＲ精度も±５μｍの範囲内に維持されて、良好な結果が得られた。
なかでも、チゼル交差量Ｌ２が０．１０〜０．２０ｍｍである実施例２〜４については、耐欠損性のさらなる改善と、切れ刃陵線の先端部における切屑詰まりの発生を回避することができ、評価結果がすべてＡであった。【０１５２】
実施例５は評価結果がＡＡであった。その理由は、切屑の排出性の観察において切屑排出性の評価が「良好」であり、改善効果が認められたことによる。実施例５は、評価が「Ａ」となった実施例２の基本構成を有しつつ、さらに、切れ刃先端部における角度ζ値を鈍角である１１０°に設定した。従って、切屑排出用のポケット（凹部２６）は、より大きな容量が確保されることになり、切屑排出性が良好に維持されて、切屑詰まりの発生が防止されたものと考えられる。実施例１〜４、比較例１〜７については、角度ζ値が鋭角の８６°に設定されていたため、切屑の排出性の観察においては、実施例５よりは劣る結果となった。ただし円弧状切れ刃の先端部における切屑詰まりの発生は概ね無く、切屑排出性は普通（標準）の状態であった。【０１５３】
一方、比較例１〜７については、評価結果がすべてＣであった。その理由は、Ｒ精度が基準値の±５μｍを満たさなかったり、円弧状切れ刃の切れ刃陵線の先端部の強度が不十分で欠損が生じたりしたためである。
なお、比較例１〜３については、チゼル交差量が大きいため、円弧状切れ刃の切れ刃陵線の先端部における切屑詰まりの発生は無かった。しかし、切れ刃先端部の欠損が多数観察された。これは、切れ刃先端部の強度が不十分であったものと考えられる。
また、比較例２は、実施例３に比べてチゼル角とチゼル厚が同一であるが、大きな欠損が発生した。これは、円弧状切れ刃の丸ホーニングの曲率半径が１０μｍと小さいため、切れ刃陵線の先端部の強度が不十分であったものと考えられる。【０１５４】
また、比較例４、５については、Ｒ精度が基準値の±５μｍを満たしていたが、欠損が生じた。これについても、円弧状切れ刃の丸ホーニングの曲率半径が１０μｍと小さいために、切れ刃陵線の先端部の強度が不十分であったものと考えられる。
また、比較例６は、Ｒ精度が±８μｍとなって基準値を満たさなかった。また、比較例７は、円弧状切れ刃の切れ刃陵線の先端部の強度が不十分であり、欠損が発生した。
【産業上の利用可能性】
【０１５５】
本発明の切削インサート及び刃先交換式回転切削工具は、高硬度材の高能率加工に使用された場合でも、加工面精度を良好に維持することができ、かつ欠損を防止して工具寿命を延長できる。従って、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【０１５６】
１  工具本体
２  先端部
３  取付座
４  切れ刃
５  切削インサート
６  刃先交換式ボールエンドミル（刃先交換式回転切削工具）
１１  円弧状切れ刃（底切れ刃）
１２  円弧状切れ刃のすくい面
１３  円弧状切れ刃の逃げ面
２０  チゼル部
２１  チゼルエッジ
２２  稜線部
２３  稜線部の端縁
２４  チゼルＲ部
２５  稜線部
２６  凹部
Ｃ  中心軸
Ｆ  円弧状切れ刃上の所定の点
Ｌ１  チゼル厚
Ｌ２  チゼル交差量
Ｏ  円弧中心点
Ｐ  円弧状切れ刃の最先端
Ｐｒ  基準面
Ｑ  最凸点
Ｒ  工具回転方向
Ｓ  円弧状切れ刃の最外周点
Ｔ１、Ｔ２  距離
ＶＬ  仮想直線
ＶＳ  仮想平面
δ  放射方向すくい角（真のすくい角）
ε  ねじれ角
ζ  稜線部２２と稜線部２５とが交差する角度
η、λ  チゼルエッジの逃げ角
θ  放射角度
σ  チゼル角
【図１】
0006683261.tif 000003
【図２】
0006683261.tif 000004
【図３】
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【図４】
0006683261.tif 000006
【図５】
0006683261.tif 000007
【図６】
0006683261.tif 000008
【図７】
0006683261.tif 000009
【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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