(57)【要約】【課題】  合金鋼材の立ち壁の切削加工に適したインサート、及びこのインサートを装着した刃先交換式回転切削工具を提供する。【解決手段】  コーナー刃を備え略平行四辺形をなすインサートであって、コーナー刃を挟んで隣り合う長辺の稜線部にコーナー刃の一方の端部に連なって下面部に対して下り傾斜する主切れ刃を備えている。主切れ刃は、コーナー刃の一方の端部から順次、第１の切れ刃、第２の曲線状切れ刃と第３の切れ刃を備え、第２の曲線状切れ刃は、ネジ挿通穴に対して外側に凸曲線となるようにして延びて線分ＱＲからなり、インサートの逃げ面部からの側面視において、主切れ刃は、折れ線状に繋いだ切れ刃から構成され、第１から第３の切れ刃のうち、第２の曲線状切れ刃が長辺の稜線部においてインサートの最も外側の位置に配置されている。【選択図】  図１
2016030298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
すくい面を備えた上面部と、前記上面部と対向する位置に形成された下面部と、前記上面部と前記下面部とを繋ぎ、逃げ面を備えた側面部と、前記上面部から前記下面部まで貫通するネジ挿通穴を備え、前記上面部と前記側面部がなす稜線部の形状が長辺の稜線部と短辺の稜線部からなる略平行四辺形をなし、前記長辺の稜線部と前記短辺の稜線部が交差する一対の鋭角コーナー部にコーナー刃を備えたインサートであって、前記コーナー刃を挟んで隣り合う前記長辺の稜線部には、前記コーナー刃の一方の端部に連なって主切れ刃を備え、前記上面部からの平面視において、前記主切れ刃は、前記コーナー刃の前記一方の端部Ｐから端部Ｑまで形成された線分ＰＱからなる第１の切れ刃と、前記第１の切れ刃の前記端部Ｑから連なって端部Ｒまで、前記ネジ挿通穴に対して外側に凸曲線となるようにして延びて線分ＱＲからなる第２の曲線状切れ刃と、前記第２の曲線状切れ刃の前記端部Ｒから連なって端部Ｕまで形成された線分ＲＵからなる第３の切れ刃とを、それぞれなめらかに繋いだ切れ刃から構成され、一方、前記逃げ面部からの側面視において、前記第１の切れ刃、前記第２の曲線状切れ刃と前記第３の切れ刃は、それぞれ折れ線状に繋いだ切れ刃から構成され、前記下面部から前記端部Ｐまでの距離は、前記端部Ｕまでの距離よりも長い距離を有し、前記第１の切れ刃の稜線と、前記下面部に直交する直線とが前記端部Ｐにおいて交差する角度（度）をα１、前記第２の曲線状切れ刃の稜線と、前記下面部に直交する直線とが前記端部Ｑにおいて交差する角度（度）をα２、前記第３の切れ刃の稜線と、前記下面部に直交する直線とが前記端部Ｒにおいて交差する角度（度）をα３、としたときに、前記α１、α２とα３は、α１＞α２、α３＞α２、７５≦α１≦１０５、６０≦α２≦８０、の関係を満たすように設定されていること、を特徴とするインサート。
【請求項２】
前記平面視において、前記第２の曲線状切れ刃は、半径Ｒ２（ｍｍ）を有する円弧形状を有しおり、前記Ｒ２値は、３０≦Ｒ２≦８００、の範囲にあり、前記長辺の稜線部において前記インサートの最も外側の位置に配置されていること、を特徴とする請求項１に記載のインサート。
【請求項３】
前記平面視において、前記第１の切れ刃と前記第３の切れ刃は、直線形状を有しおり、前記第１の切れ刃の端部Ｑにおいて、前記第１の切れ刃と、前記第２の曲線状切れ刃の接線との交差角度をδ１（度）とし、また、前記第２の曲線状切れ刃の端部Ｒにおいて、前記第２の曲線状切れ刃の接線と、前記第３の切れ刃との交差角度をδ２（度）としたとき、１６０≦δ１＜１８０、１６０≦δ２＜１８０、をなしていること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載のインサート。
【請求項４】
前記平面視において、前記第１切れ刃、前記第３の切れ刃は、それぞれ半径Ｒ１、Ｒ３（ｍｍ）を有する円弧形状を有しおり、前記Ｒ１、Ｒ３値は、３０≦Ｒ１≦８００、３０≦Ｒ３≦８００の範囲に設定されていること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載のインサート。
【請求項５】
前記側面視における前記主切れ刃は、前記第１の切れ刃の端部Ｐから端部Ｑまで距離（ｍｍ）をＬ１、前記第２の曲線状切れ刃の端部Ｑから端部Ｒまで距離（ｍｍ）をＬ２、前記第３の切れ刃の端部Ｒから端部Ｕまで距離（ｍｍ）をＬ３、としたときに、Ｌ２＞Ｌ１、Ｌ２＞Ｌ３、の関係を有していること、を特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のインサート。
【請求項６】
前記側面視における前記主切れ刃は、前記端部Ｐから前記端部Ｕまで距離（ｍｍ）をＡ１としたときに、前記Ｌ２値は、Ｌ２≧０．５Ａ１、の範囲に設定されていること、特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のインサート。
【請求項７】
前記平面視において、前記短辺の稜線部には、前記コーナー刃の他方の端部Ｖに連なって形成された副切れ刃を備えていること、を特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のインサート。
【請求項８】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれかに記載のインサートを、刃先交換式回転切削工具の工具本体の先端部に形成されたインサート取付座に、前記主切れ刃が前記工具本体の外周側に位置するように装着して、前記ネジ挿通穴に挿通したインサートクランプねじの締め付けにより着脱自在に固定した刃先交換式回転切削工具であって、前記インサートを前記インサート取付座に装着して固定したときに、前記インサートの上面部からの平面視において、前記インサートの前記第２の曲線状切れ刃は、前記刃先交換式回転切削工具の回転軸心（Ｏ）を基準にして最外周側に配置されている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、被削材が合金鋼材等となる場合の切削加工に好適なインサート、及びこのインサートを着脱自在に装着した刃先交換式回転切削工具、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
切れ刃を備えたインサートを、工具本体の先端部に一つ又は複数個形成したインサート取付座にクランプねじを用いて着脱自在に装着した刃先交換式回転切削工具が実用化されている。この刃先交換式回転切削工具は、被削材に対して高能率で切削加工を実施することが可能であるが、切削加工中においてインサートに大きな切削加工負荷が作用するために、切れ刃のすくい面や逃げ面の早期の摩耗や、インサートの切れ刃にチッピングや欠損が発生して、インサートの寿命を低下させていた。特に、合金鋼材であるステンレス鋼、ニッケル（Ｎｉ）基合金（例えばインコネル、登録商標）などの耐熱合金、チタン（Ｔｉ）合金、等の被削材の切削加工においては、インサートの寿命低下が著しかった。
【０００３】
インサートを着脱自在に装着する刃先交換式回転切削工具において、上記の不具合を改善するために、従来から実用化されている超硬合金製インサートに対して種々の提案がなされている。
【０００４】
例えば、インサートの形状、インサートに設ける切れ刃の形状やその配置位置などを改善して切れ刃の強度（剛性）を確保する改善、インサートのすくい面や逃げ面の形状を改善して切れ刃の強度を確保する改善、さらに、切れ味を高くする改善、あるいは、インサートを工具本体のインサート取付座に装着したときに、インサートに形成した切れ刃と工具本体の回転中心軸との位置関係を改善して加工面を良好にするする改善等、が提案されている。
【０００５】
上記した改善案については、例えば、下記の特許文献１〜２に記載の発明が提案されている。
【０００６】
特許文献１（特開２００３−２６０６０７号公報）には、刃先の強度を十分確保しつつ切削抵抗が低減される回転式切削工具に装着するインサートに関する発明が提案されている。
特許文献１に記載されているインサートは、略平行四辺形平板状であるインサートの角部にノーズ部が形成され、ノーズ部を挟んで隣り合う一対の逃げ面と、ノーズ部を含む上面とがなす稜線部に長辺側切刃と短辺側切刃が形成されているインサートであって、この長辺側切刃は、ノーズ部から離れるに従って底面方向に傾斜した切刃とされ、この長辺側切刃はノーズ部から長辺側切刃の全長の１／２〜３／４の範囲に凸状切刃を備え、長辺側切刃の残りの部分は直線状切刃を備えている構成としたインサートである。
また、このインサートは、短辺側切刃はノーズ部に連なる第１の直線状切刃とこの第１の直線状切刃に連なる第２の直線状切刃を備え、第２の直線状切刃は、ノーズ部から離れるに従って底面方向に傾斜するように形成している。さらに、長辺側切刃を構成する凸状切刃の逃げ面は、逃げ角が異なる上段逃げ面と下段逃げ面とから構成されていることが提案されている。
【０００７】
特許文献２（特開２００８−２１３０７８号公報）には、インサートのクランプネジを挿通するための取付孔に近接する辺稜部の中央部において、主切刃の逃げ面との肉厚を確保するとともに、切屑の噛み込みを防ぐことが可能なインサート、及びインサート着脱式転削工具に関する発明が提案されている。
特許文献２に記載されているインサートは、多角形平板状をなすインサート本体の一方の多角形面にすくい面が形成され、この一方の多角形面の辺稜部にはインサート本体の側面を逃げ面としてこの辺稜部の一端部から他端部に向けて延びる主切刃が形成されている。そして、この逃げ面は、辺稜部に直交する断面において、インサート本体の他方の多角形面側に向かうに従い凹曲線状をなして漸次後退する凹曲面部が形成され、この凹曲面部の辺稜部に直交する断面における曲率半径が、辺稜部の一端部側および他端部側よりも中央部で大きくされていることに特徴がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２６０６０７号公報
【特許文献２】特開２００８−２１３０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記した特許文献１に記載されているインサートは、長辺側切刃は、ノーズ部から離れるに従ってインサートの底面方向に傾斜した切刃とされ、この長辺側切刃はノーズ部から長辺側切刃の全長の１／２〜３／４の範囲に凸状切刃を備え、長辺側切刃の残りの部分は直線状切刃を備え、さらに、長辺側切刃を構成する凸状切刃の逃げ面は、逃げ角が異なる上段逃げ面と下段逃げ面とから構成することにより、凸状切刃の強度を確保するとともに、十分な逃げ角を得るようにしたインサートである。
しかし、長辺側切刃の凸状切刃の強度をさらに向上させるための工夫として、本願発明のように、インサートの上面部からの平面視において、複数の切れ刃をそれぞれなめらかに繋いだ切れ刃とし、一方、逃げ面部からの側面視において、それぞれ折れ線状に繋いだ切れ刃とする構成についての開示はなされていない。
【００１０】
また、主切れ刃となる長辺側切刃を凸状切刃で構成したインサートを被削材の重切削加工用に使用する場合には、このインサートの主切れ刃となる長辺側切刃は、複数の切れ刃を繋いで構成した方が、各部位における切れ刃強度のバランスに配慮した設計が可能であり、インサートの製造も簡素化され、良好な加工面を得ることができる。
【００１１】
上記した特許文献２に記載のインサートは、一方の多角形面の辺稜部にはインサート本体の側面を逃げ面としてこの辺稜部の一端部から他端部に向けて延びる主切刃を形成し、この逃げ面は、辺稜部に直交する断面において、インサート本体の他方の多角形面側に向かうに従い凹曲線状をなして漸次後退する凹曲面部を形成したインサートである。そして、この凹曲面部の辺稜部に直交する断面における曲率半径を、辺稜部の一端部側および他端部側よりも中央部で大きくすることにより、主切れ刃の切れ刃強度の向上を図るようにしたインサートである。また、この主切刃はインサートの平面視において外側に凸となる凸曲線状にすることが開示されている。
しかし、長辺側切刃の凸状切刃の強度をさらに向上させるための工夫として、本願発明のように、主切刃を複数、例えば３つの切れ刃から構成し、逃げ面部からの側面視において、これら３つの切れ刃をそれぞれ折れ線状に繋いだ切れ刃とする構成についての記載はなされていない。
【００１２】
本発明の目的は、平面視において略平行四辺形で平板状の形状をなしたインサートの側面視において、略平行四辺形の長辺側の稜線部に設けた主切れ刃を複数の切れ刃とし、また折れ線状に連ねて構成することにより切れ刃の強度を向上させ、かつ切削抵抗の増大や変動を防ぐとともに、切削抵抗値が低く切れ味が良くしたインサートを着脱自在に装着する刃先交換式回転式切削工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の請求項１に記載の発明は、すくい面を備えた上面部と、前記上面部と対向する位置に形成された下面部と、前記上面部と前記下面部とを繋ぎ、逃げ面を備えた側面部と、前記上面部から前記下面部まで貫通するネジ挿通穴を備え、前記上面部と前記側面部がなす稜線部の形状が長辺の稜線部と短辺の稜線部からなる略平行四辺形をなし、前記長辺の稜線部と前記短辺の稜線部が交差する一対の鋭角コーナー部にコーナー刃を備えたインサートであって、前記コーナー刃を挟んで隣り合う前記長辺の稜線部には、前記コーナー刃の一方の端部に連なって主切れ刃を備え、前記上面部からの平面視において、前記主切れ刃は、前記コーナー刃の前記一方の端部Ｐから端部Ｑまで形成された線分ＰＱからなる第１の切れ刃と、前記第１の切れ刃の前記端部Ｑから連なって端部Ｒまで、前記ネジ挿通穴に対して外側に凸曲線となるようにして延びて線分ＱＲからなる第２の曲線状切れ刃と、前記第２の曲線状切れ刃の前記端部Ｒから連なって端部Ｕまで形成された線分ＲＵからなる第３の切れ刃とを、それぞれなめらかに繋いだ切れ刃から構成され、一方、前記逃げ面部からの側面視において、前記第１の切れ刃、前記第２の曲線状切れ刃と前記第３の切れ刃は、それぞれ折れ線状に繋いだ切れ刃から構成され、前記下面部から前記端部Ｐまでの距離は、前記端部Ｕまでの距離よりも長い距離を有し、前記第１の切れ刃の稜線と、前記下面部に直交する直線とが前記端部Ｐにおいて交差する角度（度）をα１、前記第２の曲線状切れ刃の稜線と、前記下面部に直交する直線とが前記端部Ｑにおいて交差する角度（度）をα２、前記第３の切れ刃の稜線と、前記下面部に直交する直線とが前記端部Ｒにおいて交差する角度（度）をα３、としたときに、前記α１、α２とα３は、α１＞α２、α３＞α２、７５≦α１≦１０５、６０≦α２≦８０、の関係を満たすように設定されていること、を特徴としている。
【００１４】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインサートに係り、前記平面視において、前記第２の曲線形状切れ刃は、半径Ｒ２（ｍｍ）を有する円弧形状を有しおり、前記Ｒ２値は、３０≦Ｒ２≦８００、の範囲にあり、前記長辺の稜線部において前記インサートの最も外側の位置に配置されていること、を特徴としている。
【００１５】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のインサートに係り、前記平面視において、前記第１の切れ刃と前記第３の切れ刃は、直線形状を有しおり、前記第１の切れ刃の端部Ｑにおいて、前記第１の切れ刃と、前記第２の曲線状切れ刃の接線との交差角度をδ１（度）とし、また、前記第２の曲線状切れ刃の端部Ｒにおいて、前記第２の曲線状切れ刃の接線と、前記第３の切れ刃との交差角度をδ２（度）としたとき、１６０≦δ１＜１８０、１６０≦δ２＜１８０をなしていること、を特徴としている。
【００１６】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のインサートに係り、前記平面視において、前記第１切れ刃、前記第３の切れ刃は、それぞれ半径Ｒ１、Ｒ３（ｍｍ）を有する円弧形状を有しおり、前記Ｒ１、Ｒ３値は、３０≦Ｒ１≦８００、３０≦Ｒ３≦８００の範囲に設定されていること、を特徴としている。
【００１７】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のインサートに係り、前記側面視における前記主切れ刃は、前記第１の切れ刃の端部Ｐから端部Ｑまで距離（ｍｍ）をＬ１、前記第２の曲線状切れ刃の端部Ｑから端部Ｒまで距離（ｍｍ）をＬ２、前記第３の切れ刃の端部Ｒから端部Ｕまで距離（ｍｍ）をＬ３、としたときに、Ｌ２＞Ｌ１、Ｌ２＞Ｌ３、の関係を有していること、を特徴としている。
【００１８】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載のインサートに係り、前記側面視における前記主切れ刃は、前記端部Ｐから前記端部Ｕまで距離（ｍｍ）をＡ１としたときに、前記Ｌ２値は、Ｌ２≧０．５Ａ１、の範囲に設定されていること、を特徴としている。
【００１９】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載のインサートに係り、前記平面視において、前記短辺の稜線部には、前記コーナー刃の他方の端部Ｖに連なって形成された副切れ刃を備えていること、を特徴としている。
【００２０】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれかに記載のインサートを、刃先交換式回転切削工具の工具本体の先端部に形成されたインサート取付座に、前記主切れ刃が前記工具本体の外周側に位置するように装着して、前記ネジ挿通穴に挿通したインサートクランプねじの締め付けにより着脱自在に固定した刃先交換式回転切削工具であって、前記インサートを前記インサート取付座に装着して固定したときに、前記インサートの上面部からの平面視において、前記インサートの前記第２の曲線状切れ刃は、前記刃先交換式回転切削工具の回転軸心（Ｏ）を基準にして最外周側に配置されていることを特徴とする刃先交換式回転切削工具。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のインサート及びこのインサートを着脱自在に装着した刃先交換式回転切削工具は、次の効果を奏することができる。
（１）上面部が略平行四辺形で平板形状をなす本発明のインサートが備えている主切れ刃は、側面視において、折れ線状に繋いだ構成を備えることによって、主切れ刃の強度を向上させている。これにより、合金鋼材等を被削材とした重切削加工を実施するときであっても、主切れ刃の耐欠損性を改善させることができる。また、工具寿命を延長させることができる。
【００２２】
（２）また、本発明のインサートは、インサートの上面部からの平面視において、第１から第３の切れ刃のうち、第２の曲線状切れ刃が長辺の稜線部においてインサートの最も外側の位置に配置している。これにより、合金鋼材等の垂直な壁面の彫り込み加工において、良好な加工壁面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のインサートを、上面部の斜め上方から見た斜視図である。
【図２】図１に示すインサートについて、上面部方向から見た平面図である。
【図３】図１に示すインサートについて、長辺の稜線部に隣接する側面部方向から見た側面図である。
【図４】図１に示すインサートについて、短辺の稜線部に隣接する側面部方向から見た正面図である。
【図５】本発明の刃先交換式回転切削工具の一例であって、インサートをインサート着座面に装着していないときの状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の刃先交換式回転切削工具の一例であって、図５に示す刃先交換式回転切削工具のインサート着座面に、図１に示すインサートを装着したときの状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明のインサート、及びこのインサートを着脱自在に装着した刃先交換式回転切削工具の実施形態について、図面を参照して説明する。本発明のインサートは、例えば、主として炭化タングステン（ＷＣ）とコバルト（Ｃｏ）からなる超硬合金等の硬質材料から構成されている。本発明のインサートを着脱自在に装着する刃先交換式回転切削工具は、その刃径が例えば、８ｍｍ以上、１００ｍｍ以下であることが好ましく、さらには、１６ｍｍ以上、５０ｍｍ以下の刃先交換式回転切削工具とすることがより好ましい。
【００２５】
図１は本発明のインサート１についてその一実施形態を示す斜視図、図２は図１に示すインサート１の上面部２の構成を示す平面図、図３はインサート１の長辺の稜線部６ａに隣接する側面部４ａの構成を示す側面図、図４はインサート１の短辺の稜線部６ｂに隣接する側面部４ｂの構成を示す正面図、である。
【００２６】
インサート１の基本的な構成は、上面部２と、上面部２に対向する位置に形成された下面部３と、上面部２と下面部３を繋ぐ一対の側面部４ａと、一対の側面部４ｂと、インサート１の上面部２のほぼ中央部において上面部２から下面部３まで貫通するネジ挿通穴５を備えた平板状をなしている。そして、図２に示すように、下面部３と側面部４ａ及び側面部４ｂとを繋ぐ境界部となる稜線部６の形状は、略平行四辺形の形状をなしている。この稜線部６がなす略平行四辺形の形状は、一対の長辺の稜線部６ａ、６ａと、他の一対の短辺の稜線部６ｂ、６ｂを備えている。なお、上記した側面部４ａは長辺の稜線部６ａに隣接する側面部であり、側面部４ｂは短辺の稜線部６ｂに隣接する側面部である。
また、図２に示すＣ０はネジ挿通穴５の中心線、１点鎖線で示す直線Ｈ１は、インサート１の端部Ｑと端部Ｒとを結んだ一対の弦ＱＲに平行な直線であって、ネジ挿通穴５の中心線Ｃ０と直交する直線である。
【００２７】
長辺の稜線部６ａと短辺の稜線部６ｂが交差する４つの角部は、ネジ挿通穴５を介して対称となる位置に、円弧形状をなすコーナー部が形成されている。これらのコーナー部は、図２に示すように、一対のコーナー部７ａ１、７ａ２と、同じく他の一対のコーナー部７ｂ１、７ｂ２とされている。図２に示すように、一対のコーナー部７ａ１、７ａ２は、長辺の稜線部６ａと短辺の稜線部６ｂが鋭角で交差する箇所に形成されたコーナー部であり、他の一対のコーナー部７ｂ１、７ｂ２は、長辺の稜線部６ａと短辺の稜線部６ｂが鈍角で交差する箇所に形成されたコーナー部である。
【００２８】
上記した一対の長辺の稜線部６ａ、６ａと、一対の短辺の稜線部６ｂ、６ｂ、及びコーナー部７ａ１、７ａ２を形成する円弧形状の稜線部には、インサート１の切れ刃が形成されている。また、上面部２にはこれら切れ刃のそれぞれのすくい面が形成され、同じく側面部４ａ、４ｂ、及びコーナー部７ａ１、７ａ２の稜線部に隣接する側面部には、これら切れ刃のそれぞれの逃げ面が形成されている。
図２示すように、略平行四辺形平板状をなす本発明のインサート１の長辺の稜線部６ａは全長Ａ（ｍｍ）を有し、短辺の稜線部６ｂは全長Ｂ（ｍｍ）を有している。これら長さＡ及びＢの値は、インサート１を装着する刃先交換式回転切削工具の刃径に応じて適切に設定するようにする。
【００２９】
なお、本発明のインサートにおいて、上記した長辺の稜線部６ａの全長Ａ、すなわち、図２に示す「略平行四辺形の長辺の稜線部６ａの全長Ａ」は、インサート１の一対の短辺側の側面部４ｂ、４ｂ面がなす間隔を、直線Ｈ１の方向に沿って示した長さを表すものである。
【００３０】
下面部３は、インサート１の底面部であって平面状をなしている。ネジ挿通穴５は、インサート１を刃先交換式回転切削工具の工具本体に設けたインサート取付座３３（図５参照）に装着してクランプネジ３８（図６参照）の締め付けにより固定するときに、クランプネジ３８を挿通するための貫通穴である。そして、インサート取付座３３にインサート１を装着して、クランプネジ３８の締め付けによりインサート１を固定したときには、インサート１の下面部３はインサート取付座３３の着座面３４（図５参照）に密着する。
【００３１】
上記した切れ刃を備えた本発明のインサート１は、２コーナー型の形状をなすインサートであるので、このインサート１をインサート取付座に装着して固定した刃先交換式回転切削工具により被削材の切削加工を行ったときに、この切削加工に使用したインサート１の一方のコーナー刃８を挟んで形成されている主切れ刃９、副切れ刃１５、及びこのコーナー刃８のいずれか一つが所定の摩耗量に達すると、このインサート１のインサート取付座への固定を解除して１８０度回転させて、未使用のコーナー刃８と、このコーナー刃８を挟んで形成されている主切れ刃９と副切れ刃１５が次ぎの切削加工に使用されるように、インサート１の再装着を行う。これにより、一つのインサートの寿命を長くすることができる。
【００３２】
（インサートが備えている主切れ刃の構成）
本発明のインサートが備えている切れ刃の構成を、図２を参照して説明する。長辺の稜線部６ａと短辺の稜線部６ｂが鋭角で交差する一対の角部はコーナー部７ａ１、７ａ２とされ、コーナー部７ａ１、７ａ２の稜線部には円弧形状をなすコーナー刃８が形成されている。そして、コーナー刃８の一方の端部Ｐから連なる長辺の稜線部６ａには、主切れ刃９が形成されている。なお、長辺の稜線部６ａと短辺の稜線部６ｂが鈍角で交差する他の一対の角部はコーナー部７ｂ１、７ｂ２とされる。
【００３３】
本発明のインサートにおいては、主切れ刃９として、長辺の稜線部６ａに形成した第１、第２、第３の切れ刃１０、１１、１２を備えている。そして主切れ刃９は、インサートの上面部からの平面視において、「なめらかに繋いだ切れ刃」となるように構成され、インサートの逃げ面部からの側面視において、「折れ線状に繋いだ切れ刃」となるように構成されている。一方、主切れ刃９は、コーナー刃８の一方の端部Ｐからコーナー部７ｂ１の一方の端部Ｕ間の長辺の稜線部６ａの全長にわたって形成している。そして、第２の曲線状切れ刃１１を長辺の稜線部６ａにおいてインサート１の最外側に位置するように配置している。
【００３４】
本発明のインサートの上面部からの平面視において、主切れ刃９は、一つの切れ刃としてそれぞれ「なめらかに繋いだ切れ刃」から構成されている。ここで、「なめらかに繋いだ切れ刃」とは、主切れ刃９となるこれら第１から第３の切れ刃１０、１１、１２を、端部Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｕにおいて一つのなめらかに繋がった切れ刃の構成にしたことを示す。ここで、主切れ刃９がなめらかに繋いだ切れ刃であることと、各端部Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｕについて述べる。
主切れ刃９は、コーナー刃の一方の端部Ｐから端部Ｑまで形成され線分ＰＱで示される第１の切れ刃、第１の切れ刃の端部Ｑから連なって端部Ｒまで延びる線分ＱＲで示される第２の曲線状切れ刃と、線分ＲＵで示される第３の切れ刃とを備えている。ここで、コーナー刃と第１の切れ刃との境界である端部Ｐは、円弧状をしたコーナー刃の円弧接線と第１の切れ刃とが接する位置に相当している。これは、端部Ｕについても同様である。また、端部Ｑ、Ｒにおいては、両切れ刃をなめらかに繋ぐように、円弧径が０．３から１．０（ｍｍ）程度の微小な円弧形状の繋ぎ部を形成している。従って詳細に見ると、第１の切れ刃と第２の曲線状切れ刃との境界には、微少な円弧状の繋ぎ部を備えていることから、端部Ｑは、第１の切れ刃と微少な円弧状の繋ぎ部とが接する位置に相当している。端部Ｒにおいても、同様な形態となっている。
【００３５】
図３に図示したとおり、主切れ刃９は、逃げ面部からの側面視において、「折れ線状に繋いだ切れ刃」となるように構成される。コーナー刃８の一方の端部Ｐであって第１の切れ刃１０が繋がる端部Ｐにおいて、この第１の切れ刃１０とインサート１の下面部３に直交する直線Ｈ２とが交差する交差角度をα１とし、第１の切れ刃１０の他方の端部であって第２の曲線状切れ刃１１が繋がる端部Ｑにおいて、この第２の曲線状切れ刃１１とインサート１の下面部３に直交する直線Ｈ３とが交差する交差角度をα２とし、第２の曲線状切れ刃１１の他方の端部であって第３の切れ刃１２が繋がる端部Ｒにおいて、この第３の切れ刃１２とインサート１の下面部３に直交する直線Ｈ４とが交差する交差角度をα３としたときには、α１＞α２、α３＞α２、７５≦α１≦１０５、６０≦α２≦８０、となるように設定される必要がある。
【００３６】
この理由は、逃げ面部からの側面視において、主切れ刃９を、コーナー刃８の一方の端部Ｐから第３の切れ刃１２の他方の端部Ｕまでインサート１の下面部３方向に「折れ線状に繋いだ切れ刃」となるように形成することによって、主切れ刃９の各々の部位毎に、切れ刃の強度を設定し向上させることができる。ここで、主切れ刃の強度を向上させるには、α１＞α２、α３＞α２、７５≦α１≦１０５、６０≦α２≦８０、の条件を満足する必要がある。
即ち、α１＞α２、７５≦α１≦１０５、の条件を満足することによって、インサートを工具本体に装着した状態における、第１の切れ刃の軸方向すくい角が、過度に大きな値とならないように設定することができる。このことによって第１の切れ刃の強度を向上させている。α１＞α２とし、角度差を設けることによって、切り屑の排出性の改善もはかっている。
一方、６０≦α２≦８０、の条件を満足することによって、インサートを工具本体に装着した状態における、第２の曲線状切れ刃の軸方向すくい角を、比較的大きな値に設定することができる。このことによって、第２の曲線状切れ刃の切削抵抗の低減化をはかっている。
また、α３＞α２の条件を満足することによって、第３の切れ刃の軸方向すくい角を小さな値に設定することができる。このことによって、第３の切れ刃の強度を向上させている。
これらの効果により、合金鋼材等を被削材とした重切削加工を実施するときであっても、主切れ刃の耐欠損性を改善させることができる。また、工具寿命を延長させることができる。
【００３７】
主切れ刃９は、インサート１を刃先交換式回転切削工具のインサート取付座に装着して被削材を切削加工するときに、主として、合金鋼材の立ち壁面、特に垂直な壁面の彫り込み加工を実施するときに主切れ刃として用いられる。
また、第２の曲線状切れ刃１１が第１及び第３の切れ刃１０、１２に対してインサート１の最外側方向に位置するということは、即ち、図２において、第２の曲線状切れ刃１１と直線Ｈ１との距離が、第１及び第３の切れ刃１０、１２よりも、最も離れているように配置されていることである。
図２に示すように第２の曲線状切れ刃１１は、端部Ｑから端部Ｒに向かってインサート１の外側方向に凸形状となる円弧形状に形成している。また、円弧形状は半径Ｒ２（ｍｍ）を有しおり、Ｒ２値は、３０≦Ｒ２≦８００の範囲であることが好ましく、さらには、７０≦Ｒ２≦３００の範囲とすることが、より好ましい。さらに、第２の曲線状切れ刃１１は、インサート長辺の稜線部において、最も外側の位置に配置されていることが好ましい。この理由は、第２の曲線状切れ刃１１を大きな半径を有した円弧形状として、最も外側の位置に配置されていることによって、合金鋼材等の垂直な壁面の彫り込み加工において、良好な加工壁面を得ることができるからである。
【００３８】
図２に示すようにインサートの平面視において、第１の切れ刃１０は、端部Ｐから端部Ｑに向かってインサート１の外側方向に向くように形成され、また第１の切れ刃と第３の切れ刃は、直線形状を有していることが好ましい。この理由は、直線形状を有した切れ刃は、これに接続される第２の曲線状切れ刃１１との繋ぎ部である端部Ｑ、Ｒにおいて、「なめらかに繋いだ切れ刃」を構成することができるからである。
さらに、これら第１から第３の切れ刃１０、１１、１２は端部Ｑ、Ｒにおいて、それぞれネジ挿通穴５（図２に示す直線Ｈ１側）方向に対する交差角度δ１、δ２が鈍角をなすとともに、第２の曲線状切れ刃１１が第１及び第３の切れ刃１０、１２に対してインサート１の最外側方向に位置する。すなわち、第２の曲線状切れ刃１１が長辺の稜線部６ａにおいてインサート１の最外側に位置するように配置されている。
【００３９】
上記した角度δ１、δ２は、切屑の排出性能や分断性能に影響を及ぼすので、１６０≦δ１＜１８０、１６０≦δ２＜１８０、の値の範囲内に設定され、特に、δ１≧δ２の関係となるように設定することで、等高線での立壁面仕上げ加工において、良好な立壁の加工精度を得ることができる。この理由は、第３の切れ刃１２が加工面へ食い込むのを回避する効果を得ることができるからである。
また、δ１≧δ２の関係は、切屑の分断効果も期待することができて、安定した切屑排出が可能となる。δ１≧δ２の関係となるように設定することが好ましい理由は、切屑を回転接線方法より上方に向けて排出する効果と、ある程度の切屑分断に寄与するからである。即ち、主切れ刃９は、第１の切れ刃１０から第２、第３の切れ刃１１、１２に向けて、角度δ１、δ２を備えて工具本体３１（図６参照）の内周側から外周側に延びている。これによって、切削加工により生成された切屑はこの第１から第２、第３の切れ刃１０、１１、１２に沿って工具本体３１の後端・外周側であってしかも切れ刃の上方側に案内され、排出されるのである。従って確実な切屑処理が可能となり、工具本体や被削材の加工面の損傷防止が図られる。
【００４０】
本発明のインサートは、図２に示すようにインサートの平面視において、第１切れ刃、第３の切れ刃は、それぞれ半径Ｒ１、Ｒ３（ｍｍ）を有する円弧形状を有しおり、前記Ｒ１、Ｒ３値は、３０≦Ｒ１≦８００、３０≦Ｒ３≦８００の範囲であることが好ましい。さらには、７０≦Ｒ１≦３００、７０≦Ｒ３≦３００の範囲とすることが、より好ましい。この理由は、第２の曲線状切れ刃１１が大きな半径を有した円弧形状として、最も外側の位置に配置されていることに加えて、第１切れ刃、第３の切れ刃も円弧形状を有することにより、主切れ刃全体が略同一の円弧形状となるために、合金鋼材等の垂直な壁面の彫り込み加工において、良好な加工壁面を得ることにとって有効に作用するからである。
【００４１】
本発明のインサート１は図３に示すように、主切れ刃９は、コーナー刃８の一方の端部Ｐから他方の端部Ｑまでの距離（ｍｍ）Ｌ１を有するように形成された第１の切れ刃１０と、第１の切れ刃１０の他方の端部Ｑに連なって端部Ｒまでの距離（ｍｍ）Ｌ２を有するように形成された第２の曲線状切れ刃１１と、第２の曲線状切れ刃１１の他方の端部Ｒに連なって端部Ｕまでの距離（ｍｍ）Ｌ３を有するように形成された第３の切れ刃１２と、からなる３つの切れ刃を備えている。これらの値は、Ｌ２＞Ｌ１、Ｌ２＞Ｌ３、の関係を有していることが好ましい。なお、第３の切れ刃１２の長さＬ３は、第１の切れ刃１０の長さＬ１と等しくするか、もしくは、Ｌ１より小さくすること、即ち、Ｌ１≧Ｌ３と設定することが望ましい。
この理由は、下記の通りである。合金鋼材の立ち壁の切削加工を実施するときに、加工面の加工精度を考慮すると、主切れ刃９を構成する３つの切れ刃１０、１１、１２のうち、中央部に配置された第２の曲線状切れ刃１１を主として使用することが望ましい。そして、この合金鋼材の立ち壁の切削加工において、切削加工の効率を高くするためには第２の曲線状切れ刃１１の長さＬ２を、３つの切れ刃１０、１１、１２のうち最も長くすることが望ましいからである。最も長い切れ刃Ｌ２を有する第２の曲線状切れ刃の切削抵抗を低減させるように、その軸方向すくい角を設定することによって、その低減効果を最大限に引出す効果が得られるからである。その低減効果によって、第２の曲線状切れ刃の損傷や、びびり振動の発生は回避することができるからである。
【００４２】
また、第３の切れ刃１２の機能としては、合金鋼材の立ち壁となる垂直加工面を切削加工する場合に、高い精度や面品位を得ることに対して有効である。即ち、本発明のインサート１を刃先交換式回転切削工具のインサート取付座３３に装着したときに、主切れ刃９を構成する３つの切れ刃１０、１１、１２のうち、両端部Ｑ、Ｒを結ぶ直線が、刃先交換式回転切削工具の回転軸心Ｏとは、投影面において平行になるように、また第３の切れ刃１２が、第２の曲線状切れ刃１１と角度δ２の鈍角をなすように配置されることが好ましい。このことによって、３つの切れ刃１０、１１、１２の回転軸心Ｏ回りの回転軌跡の投影線が、回転軸心Ｏを中心とする円筒面に近似した面となるからである。これによって、垂直方向に上面と下面とにある両加工面との継目段差を小さく抑える効果を有する。
【００４３】
本発明のインサート１において、第２の曲線状切れ刃の長さＬ２値と、主切れ刃９の長さＡ１値との関係を、Ｌ２≧０．５Ａ１、の範囲に設定する理由は次の(１)、(２)に記載している通りである。
【００４４】
（１）第２の曲線状切れ刃の長さＬ２値が、主切れ刃９の長さＡ１値の０．５より大きい場合には、このインサートを装着した刃先交換式回転切削工具を用いて合金鋼材の切削加工を実施すると、第２の曲線状切れ刃の長さが長いことによって、曲線状切れ刃の範囲が長くなり、切屑排出性も向上して切削抵抗の増大や変動を防ぐとともに、切削抵抗値が低く制御できるといった利点を有する。第２の曲線状切れ刃の長さを長くすることによって、第２の曲線状切れ刃に作用する切削加工負荷が大きくなることが予想される。しかし、第１から第３の複数の切れ刃を折れ線状に連ねて構成を有しているので、第１と第３の切れ刃の強度を確保した上で、特に、第２の曲線状切れ刃の切削抵抗を低減させるような軸方向すくい角を設定することができる。そのため第２の曲線状切れ刃の損傷や、びびり振動の発生は回避することができる。
【００４５】
（２）一方、第２の曲線状切れ刃の長さＬ２値が、主切れ刃９の長さＡ１値の０．５未満の場合には、このインサートを装着した刃先交換式回転切削工具を用いて合金鋼材の切削加工を実施すると、第２の曲線状切れ刃の長さが短いことによって、曲線状切れ刃の範囲が短いことから切屑排出性の劣化を招いてしまう。これにより、被削材である合金鋼材の切削加工面に損傷を引き起こしたり、加工精度が低下するといっら不都合を生じることとなる。
【００４６】
従って、インサート１が備えている第２の曲線状切れ刃の長さＬ２値と、主切れ刃９の長さＡ１値との関係は、Ｌ２≧０．５Ａ１の範囲、になるように設定することが好ましい。さらに、本発明のインサート１は、上面部２からの平面視において、主切れ刃９を構成する第１から第３の切れ刃１０、１１、１２のうち、第２の曲線状切れ刃１１が長辺の稜線部６ａにおいてインサート１の最も外側の位置に配置されるようにしていることに特徴がある。本発明のインサートにおいて、前記した第２の曲線状切れ刃の長さＬ２値を、Ｌ２≧０．５Ａ１、としたことと、上記した第２の曲線状切れ刃１１を長辺の稜線部６ａにおいてインサート１の最も外側の位置に配置したことは、本発明のインサートの特徴になる。
【００４７】
図２、図３に示すように、この主切れ刃９の長さ（ｍｍ）をＡ１値とし、インサート１がなす略平行四辺形の長辺の稜線部６ａの全長（ｍｍ）をＡ値としたときに、本発明のインサート１においては、第１から第３の切れ刃１０、１１、１２を繋いだ主切れ刃９の長さＡ１値は、「Ａ１＝（６０／１００〜９５／１００）Ａ」を満足するように設定することが好ましい。ここで、「Ａ１＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３」である。
【００４８】
（副切れ刃）
本発明のインサート１においては、図２に示すように、短辺の稜線部６ｂであってコーナー刃８の他方の端部Ｖから長さＬ４の副切れ刃１５を設けている。副切れ刃１５の形状は直線状、またはインサート１の外側方向に向かって緩やかな凸状をなす曲線形状に形成する。副切れ刃１５は、インサート１を装着した刃先交換式回転切削工具により被削材を切削加工するときに、この被削材の底面部を切削加工するときの切れ刃やワイパー刃として用いられる。
副切れ刃１４の他方の端部Ｗは、切れ刃を備えていない短辺の稜線部６ｂの残り部としてコーナー部７ｂ２（７ｂ１）の一方の端部Ｘに繋がっている。
【００４９】
本発明のインサート１を刃先交換式回転切削工具のインサート取付座３３に装着したときには、主切れ刃９を構成する３つの切れ刃１０、１１、１２のうち、第２の曲線状切れ刃１１の両端部Ｑ、Ｒを結ぶ直線が、刃先交換式回転切削工具の回転軸心Ｏと、投影面において平行になるようにインサート１をインサート取付座３３に固定することが望ましい。そして、合金鋼材の立ち壁の切削加工を実施するときには、主切れ刃９を構成する３つの切れ刃１０、１１、１２のうち、第２の曲線状切れ刃１１を主として使用するようにＮＣ工作機械の稼動を制御することが望ましい。例えば、第２の曲線状切れ刃１１が円弧形状であるときは、両端部Ｑ、Ｒを結ぶ直線は、円弧ＱＲの弦と同等になる。
【００５０】
本発明は、上記した特徴を有するようにインサート１の構成を改善したことにより、このインサート１を装着した刃先交換式回転切削工具は、主として合金鋼材の立ち壁の切削加工に適している。
立ち壁の切削加工を実施する場合、インサートに設けた切れ刃であって立ち壁の切削加工を行うための主切れ刃は、長辺の稜線部６ａの全長にわたって設けることができる。このように、長辺の稜線部６ａの全長にわたって形成した切れ刃を使用して合金鋼材の切削加工を実施すると、切削加工時間の短縮化に有効であることから、電力使用量の削減等による環境保全につながると考えられる。一方で、切れ刃に作用する切削加工の負荷が大きくなることにも配慮している。即ち、主切れ刃の強度を向上させ、切削抵抗の低減を図っている。これにより、合金鋼材等を被削材とした重切削加工を実施するときであっても、主切れ刃の耐欠損性を改善しているので、切れ刃の損傷や、切削加工中にびびり振動が発生して、切削加工面の精度が低下することからの回避をはかっている。
本発明のインサート１は、コーナー刃に連なって形成した主切れ刃を、長辺の稜線部６ａの全長にわたって設けられた構成としている。そして、本発明のインサートは、この特徴を基本的な構成とし、合金鋼材の立ち壁の切削加工を実施するために、切れ刃の強度や加工面の精度を向上させるための特徴を備えている。
【００５１】
（インサートの上面部の構成）
インサート１の上面部２の構成について説明する。図１及び図２に示すように、上面部２の中央部には、上面部２から下面部３まで貫通するネジ挿通穴５が設けられている。ネジ挿通穴５は、インサート１を刃先交換式回転切削工具の工具本体３１に形成したインサート取付座３３に装着してクランプネジ３８の締め付けにより固定するときに、このクランプネジ３８を挿通するための穴である。
【００５２】
インサート１の斜視図である図１に示されているように、上面部２のコーナー部７ａ１、７ａ２、及び７ｂ１、７ｂ２とその近傍の上面部２の領域は、インサート１の中央部（ネジ挿通穴５の開口部近傍の上面部２）近傍に対して、下面部３からの高さが高くなるように形成されている。また、コーナー刃８から長辺の稜線部６ａに形成されている主切れ刃９（第１、第２及び第３の切れ刃１０、１１、１２）は、端部Ｐから端部Ｕに向かうにつれて下面部３方向に傾斜するように形成されている。
また、コーナー刃８の他方の端部Ｖに連なる副切れ刃１５、副切れ刃１５の他方の端部Ｗに連なる短辺の稜線部６ｂの残り部も、コーナー刃８の他方の端部Ｖから端部Ｘに向かうにつれて下面部３に対して下り傾斜するように形成されている。
【００５３】
主切れ刃９を構成する第１、第２及び第３の切れ刃１０、１１、１２と、副切れ刃１５は、上記したように下面部３方向に下り傾斜しているので、各切れ刃１０、１１、１２に隣接する上面部２、コーナー刃８に隣接する上面部２、及び副切れ刃１５に隣接する上面部２は、図１に示すように、ネジ挿通穴５の近傍まで、下面部３方向に緩やかに傾斜する傾斜面をなすようにしている。これらの各傾斜面は、上記したそれぞれの切れ刃のすくい面になる。
【００５４】
そして、上面部２に形成している各切れ刃のすくい面として、図２に示しているように、コーナー刃８のすくい面１６ａ、第１の切れ刃１０のすくい面１７、第２の曲線状切れ刃１１のすくい面１８、第３の切れ刃１２のすくい面１９、副切れ刃１５のすくい面２０を設けている。これらのすくい面１６ａ、１７、１８、１９、２０は、上記したように上面部２のネジ挿通穴５方向、または直線Ｈ１方向に向けて下り傾斜する傾斜面をなしている。図１（図２）に示す符号２２ａ、２２ｂは、コーナー部７ｂ１、７ｂ２からネジ挿通穴５方向に向けて下り傾斜するように形成したすくい面２０から連なり、上面部２の一部を構成する平面状部である。
【００５５】
（インサートの側面部の構成）
インサート１の側面部４ａ、４ｂの構成について説明する。長辺の稜線部６ａに隣接する側面部４ａには、図１、図３に示すように、拘束面部２３と、第１の切れ刃１０の逃げ面２４、第２の曲線状切れ刃１１の逃げ面２５、第３の切れ刃１２の逃げ面２６を設けている。これらの逃げ面２４、２５、２６は第１から第３の切れ刃１０、１１、１２にそれぞれ対応させて、その逃げ角が若干異なるように形成している。
拘束面部２３は、インサート１を刃先交換式回転切削工具のインサート取付座３３に装着して固定したときに、インサート取付座３３に設けた長辺側拘束壁面３６（図５参照）と強固に密着させて、切削加工中においてインサート１の回動を防止する側面部であって、平面形状をなしている。
【００５６】
一方、短辺の稜線部６ｂに隣接する側面部４ｂは、図４に示すように、副切れ刃１５の逃げ面２８を兼ねた側面部４ｂとされている。この側面部４ｂは、インサート１を刃先交換式回転切削工具のインサート取付座３３に装着して固定したときに、インサート取付座３３に設けた短辺側拘束壁面３７（図５参照）と強固に密着させて切削加工中におけるインサート１の回動を防止するための側面（拘束面）部になる。図４に示す符号「１６ｂ」は、コーナー刃８の逃げ面である。
【００５７】
本発明のインサート１の第１の切れ刃１０の端部Ｐにおけるすくい面１７と逃げ面２４とがなす刃物角をβ１（度）、第２の曲線状切れ刃１１の端部Ｑにおけるすくい面１８と逃げ面２５とがなす刃物角をβ２、第３の切れ刃１２の端部Ｒにおけるすくい面１９と逃げ面２６とがなす刃物角をβ３（度）としたときに、前記β１、β２、β３は、「β１＞β２＞β３」の関係を満たすように設定することが好ましい。
なお、上記した刃物角とは、各切れ刃の任意の点においてこの切れ刃と直交する断面において、切れ刃のすくい面と逃げ面とが交差する角度を示す。
【００５８】
本発明のインサートにおいて、刃物角β１、β２、β３を上記にように「β１＞β２＞β３」の関係を満たすように設定する理由は次の通りである。
主切れ刃９を用いて合金鋼材に立ち壁の切削加工を行うときには、第１の切れ刃１０が被削材と最初に接触する食い付き刃になるので、主切れ刃９を構成する第１から第３の切れ刃１０、１１、１２のうち、第１の切れ刃１０の強度を最も高くする必要がある。切れ刃の強度を向上させるためには刃物角を大きく設定することが望ましいので、切れ刃１０、１１、１２のうち、第１の切れ刃１０の刃物角β１を最も大きくなるように設定、すなわち、第１の切れ刃１０から第３の切れ刃１２の刃物角β１、β２、β３を「β１＞β２＞β３」の関係を満たすように設定することが望ましいからである。
【００５９】
一方、第３の切れ刃１２が被削材と接触するときは、切削抵抗を小さくして切れ味を良好な状態に保つことによって、被削材の加工面の面粗さを小さく維持することができる。また、第３の切れ刃１２と被削材との境界部において発生するバリ等の発生が小さくなるように抑制することもできる。これらのことから、第３の切れ刃１２の刃物角を小さく設定することが望ましい。そのため、第３の切れ刃１２の刃物角β３を最も小さくなるように設定するのである。
また、切れ刃１０、１１、１２の切削抵抗の変動を安定的に制御するためには、第２の曲線状切れ刃１１の刃物角β２をβ１、β２と比較して中間の値になるように「β１＞β２＞β３」の関係を満たすように設定することが望ましい。
【００６０】
（刃先交換式回転切削工具の構成）
本発明のインサート１を装着した本発明の刃先交換式回転切削工具の構成について説明する。図５は、刃先交換式回転切削工具３０を構成する工具本体３１の先端部に形成したインサート取付座３３に、本発明のインサート１を装着していない状態を示す斜視図である。図５に示す符号「３２」は、刃先交換式回転切削工具３０を構成するシャンク部であって、刃先交換式回転切削工具３０をＮＣ制御の工作機械のチャック装置に装着するための部位である。インサート取付座３３は、着座面３４と、着座面３４に形成したネジ穴３５と、長辺側拘束壁面部３６と、短辺側拘束壁面部３７を備えている。図５に示す符号「Ｏ」は、刃先交換式回転切削工具３０を工作機械に装着して被削材の切削加工を行うときに、刃先交換式回転切削工具３０の回転中心軸（回転軸心）である。
【００６１】
インサート取付座３３に形成されている着座面３４は、インサート１をインサート取付座３３に装着してクランプネジ３８（図６参照）の締め付けにより固定したときに、インサート１の下面部３と密着する平面状の面である。ネジ穴３５は、インサート１をインサート取付座３３に固定するときに、インサート１のネジ挿通穴５を挿通させたクランプネジ３８のネジ部とネジ嵌合させるためのネジ穴である。
長辺側拘束壁面部３６はインサート１をインサート取付座３３に装着して固定したときに、インサート１の長辺の稜線部６ａに隣接する側面部４ａに形成した拘束面部２３と密着させるための壁面部である。短辺側拘束壁面部３７は、同じく、インサート１をインサート取付座３３に装着して固定したときに、インサート１の短辺の稜線部６ｂに隣接する側面部４ｂと密着させるための壁面部である。
【００６２】
図６は、図５に示す工具本体３１のインサート取付座３３にインサート１を装着して、このインサート１をクランプネジ３８の締め付けにより固定したときの刃先交換式回転切削工具３０の斜視図である。図６に示す符号「Ｙ」は、刃先交換式回転切削工具３０を加工機に装着して被削材の切削加工を実施するときに、刃先交換式回転切削工具３０の回転方向を示している。
【００６３】
本発明の刃先交換式回転切削工具３０においては、インサート１をインサート取付座３３に装着して固定したときには、インサート１の主切れ刃９が工具本体３１の外周側に、副切れ刃１５が工具本体３１の先端部の先端面側に配置されるようにする。
また、図６に示す本発明の一例を示す刃先交換式回転切削工具３０においては、インサート取付座３３は回転軸心（Ｏ）を中心として等角度で３つ設けた例を示しているが、工具本体３１の刃径の大きさに対応させて適宜２個〜５個程度設けるようにする。なお、インサート１を装着した刃先交換式回転切削工具３０において、第２の曲線状切れ刃を対象にした軸方向すくい角は、２０±５程度に設定し、従来の刃先交換式回転切削工具の１５度程度と比較して大きく設定することにより、合金鋼材を切削加工するときの切削抵抗の低減を図るようにすることが望ましい。
【００６４】
上記した本発明の刃先交換式回転切削工具３０が備えている特徴について説明する。本発明に係るインサート１を装着した刃先交換式回転切削工具３０は、次の（特徴１）、（特徴２）を備えている。
【００６５】
（特徴１）
インサート１をインサート取付座３３に装着して固定したときに、第２の曲線状切れ刃１１は工具本体３１の最外周側の位置に配置されるようにする。
【００６６】
（特徴２）
インサート１をインサート取付座３３に装着してクランプネジ３８により固定したときには、工具本体３１の外周面（外周面の回転軌跡）から主切れ刃９を所定の間隔をもって外側に突出させるが、このとき、主切れ刃９を構成する３つの切れ刃１０、１１、１２のうち、第２の曲線状切れ刃１１の両端部Ｑ、Ｒを結ぶ直線は、刃先交換式回転切削工具３０（工具本体３１）の回転軸心（Ｏ）とが、投影面において平行になるようにする。第２の曲線状切れ刃１１の両端部Ｑ、Ｒを結ぶ直線が、刃先交換式回転切削工具３０の回転軸心（Ｏ）と投影面において平行になっているか否かの確認作業は、刃先交換式回転切削工具３０を画像処理装置で撮像することにより実施される。
【００６７】
上記した（特徴１）、（特徴２）を確実に実施することが可能にするためには、インサート取付座３３に次の対策を実施しておく必要がある。
すなわち、インサート１の形状、例えば、上面部２の稜線部が略平行四辺形をなす稜線部６ａ、６ｂの長さ、コーナー部７ａ１（７ａ２）、コーナー部７ｂ１（７ｂ２）における長辺と短辺の稜線部６ａ、６ｂの角度、厚さ、等を考慮して、インサート取付座３３に形成する長辺側拘束壁面部３６と、短辺側拘束壁面部３７の形状（長さ、幅）と、これら拘束壁面部が回転軸心（Ｏ）に対する角度、等を適切に設定する。
【００６８】
上記した（特徴１）、（特徴２）により、本発明の刃先交換式回転切削工具３０は次の（ａ）、（ｂ）に記載の効果を発揮することができる。
【００６９】
（ａ）刃先交換式回転切削工具３０を用いて合金鋼材の立ち壁の切削加工を実施するときに、主切れ刃９を構成する３つの切れ刃１０、１１、１２のうち中央に配置された第２の曲線状切れ刃１１を主要な切れ刃として使用することができるので、合金鋼材の加工面を良好にすることができるとともに、切削抵抗も低減させることが可能になる。特に、合金鋼材の垂直な壁面の彫り込み加工において、良好な加工壁面を得ることができる。
さらに、インサートの逃げ面からみた側面視において、主切れ刃９は３つの切れ刃１０、１１、１２を折れ線状に繋いた構成からなるので、切削加工により生成される切屑は分断されて、切屑の排出が良好になる。
【００７０】
（ｂ）通常、切削加工を実施するときには、その前準備作業として、インサート取付座３３に装着したインサート１の取り付け位置、すなわち、各切れ刃の位置が予め設定した正確な位置に配置・固定されているか否かを、画像検出装置などを使用して確認する作業を実施する。この確認作業において、本発明の刃先交換式回転切削工具３０では第２の曲線状切れ刃１１の両端部Ｑ、Ｒを結ぶ直線が、回転軸心（Ｏ）と、投影面において平行になっていることにより、確認作業が容易になるとともに確認ミスの発生を防ぐことが可能になり、また、刃先交換式回転切削工具３０を装着したＮＣ制御の加工機によりこの切削工具３０の動作制御が容易になるとともに、ＮＣ制御用プログムも簡素化される。
【００７１】
上記した本発明のインサートは、前記したように、例えば、超硬合金などの硬質材料製にすることができる。超硬合金製のインサートの製造方法は、従来から実施されている方法を採用することができる。例えば、ＷＣ（炭化タングステン）基の超硬合金粉末とＣｏ粉末を添加した超硬合金粉末を、プレス成形装置を用いて加圧成形してインサート成形体を製造する。続いて、このインサート成形体を１３００℃近くの温度で所定時間焼成して高硬度な焼結成形体を得る焼成工程を経て製造される。
【符号の説明】
【００７２】
１  ：インサート
２  ：上面部
３  ：下面部
４ａ：側面部、４ｂ：側面部
５  ：ネジ挿通穴
６  ：稜線部、６ａ：長辺の稜線部、６ｂ：短辺の稜線部、
７ａ１、７ａ２：コーナー部
７ｂ１、７ｂ２：コーナー部
８  ：コーナー刃
９  ：主切れ刃
１０  ：第１の切れ刃
１１  ：第２の曲線状切れ刃
１２  ：第３の切れ刃
１５  ：副切れ刃
１６ａ：コーナー刃のすくい面、１６ｂ：コーナー刃の逃げ面
１７  ：第１の切れ刃のすくい面
１８  ：第２の曲線状切れ刃のすくい面
１９  ：第３の切れ刃のすくい面
２０  ：副切れ刃のすくい面、
２２ａ、２２ｂ：上面部の一部を構成する平面状部
２３  ：拘束面部（側面部４ａを拘束するための拘束面）
２４  ：第１の切れ刃の逃げ面
２５  ：第２の曲線状切れ刃の逃げ面
２６  ：第３の切れ刃の逃げ面
２８  ：副切れ刃の逃げ面
３０：刃先交換式回転切削工具
３１：工具本体
３２：シャンク部
３３：インサート取付座
３４：着座面
３５：ネジ穴
３６：長辺側拘束壁面部
３７：短辺側拘束壁面部
３８：クランプネジ
Ａ  ：長辺の稜線部の全長
Ａ１：主切れ刃の長さ（ＰＵ間距離）
Ｂ  ：短辺の稜線部の全長
Ｃ０：ネジ挿通穴の中心線
Ｈ１：中心線Ｃ０と直交し弦ＱＲに平行な直線
Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５：インサートの下面部に直交する直線
Ｌ１：第１の切れ刃の長さ
Ｌ２：第２の曲線状切れ刃の長さ
Ｌ３：第３の切れ刃の長さ
Ｏ  ：刃先交換式回転切削工具の回転軸心
Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ：端部
Ｙ  ：刃先交換式回転切削工具の回転方向
α１：端部Ｐにおいて、第１の切れ刃と直線Ｈ２がなす交差角度
α２：端部Ｑにおいて、第２の曲線状切れ刃と直線Ｈ３がなす交差角度
α３：端部Ｒにおいて、第３の切れ刃と直線Ｈ４がなす交差角度
β１：第１の切れ刃のすくい面と逃げ面とがなす刃物角
β２：第２の曲線状切れ刃のすくい面と逃げ面とがなす刃物角
β３：第３の切れ刃のすくい面と逃げ面とがなす刃物角
δ１：端部Ｑにおいて、第１の切れ刃と第２の曲線状切れ刃の接線がネジ挿通穴方向に対してなす交差角度
δ２：端部Ｒにおいて、第２の曲線状切れ刃の接線と第３の切れ刃がネジ挿通穴方向に対してなす交差角度
【図１】
2016030298.tif 000003
【図２】
2016030298.tif 000004
【図３】
2016030298.tif 000005
【図４】
2016030298.tif 000006
【図５】
2016030298.tif 000007
【図６】
2016030298.tif 000008