JP5825435B2 - 切削インサート、該切削インサートを装着可能な工具本体及びこれらを備えた刃先交換式ボールエンドミル - Google Patents

Description

本発明は、切削インサート、該切削インサートを装着可能な工具本体及びこれらを備えた刃先交換式エンドミルに関し、特にボールエンドミル用の切削インサート、それを装着するのに適した工具本体及びこれらを備えた刃先交換式ボールエンドミルに関する。

従来、刃先交換式ボールエンドミルとしては２枚刃タイプのものが一般的である。しかし、より高能率な切削加工を行うことが可能なボールエンドミルが市場から要望されており、この要望に応えて、現在では、３枚刃タイプのボールエンドミルが提案されている。このタイプのボールエンドミルにおいては３枚の刃が切削に関与するので、２枚刃タイプのものよりも高能率な加工を実現できる。

３枚刃タイプに適用できる刃先交換式ボールエンドミルの一例が、特許文献１に開示されている。この特許文献１の段落［００２７］および図９の記載によれば、ボールエンドミルは、外周刃として機能する２つのインサートと、中心刃として機能する１つのインサートとを備えた３枚刃タイプであってもよいことが示唆される。外周刃として機能する２つのインサートは同一種類であり、上下面にそれぞれ切れ刃が設けられているために、１つの切れ刃が磨耗したときには各インサートをボールエンドミルの当初の装着位置で反転させて取り付けなおすことや、外周刃同士で使いまわすことが可能であることも示唆される。

国際公開第２０１０／０６１９８８号パンフレット

しかしながら、特許文献１の示唆はそれらにとどまるものであり、外周刃用の切削インサートのほかに中心刃用の切削インサートを用意する必要があるため、外周刃用及び中心刃用の２種類の切削インサートを管理する必要が生じ管理が煩雑となる。また、各々の切削インサートが２つしか切れ刃を有していないため、使用する切削インサートの数が増大し、結果として加工コストが増大する。

本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、１種類の切削インサートを外周刃と中心刃との両方に使用することを可能にする切削インサートと、それを装着した３枚刃の刃先交換式ボールエンドミルおよび該ボールエンドミルに適用して好適な工具本体を提供することを目的とする。

そのために、本発明の第１の形態は、第１面（２）と、該第１面に対向する第２面（３）と、前記第１面及び第２面を接続する側面（４）と、から少なくとも構成される切削インサート（１）において、
前記第１面（２）と前記側面（４）との交差稜線は対向した実質的に円弧状の第１および第２の稜線を有しているとともに、該第１および第２の円弧状稜線はそれぞれ第１および第２の円弧状切れ刃（８，１０）を成し、
前記第２面（３）と前記側面（４）との交差稜線は実質的に円弧状の第３の稜線を有しているとともに、該第３の円弧状稜線が第３の円弧状切れ刃（９）を成し、
前記第１および第２の円弧状切れ刃（８，１０）間の中間地点に引かれた線を中間線（ＭＬ）と定義するとき、
前記第１及び第２の円弧状切れ刃（８，１０）の一方（８）と前記第３の円弧状切れ刃（９）は前記中間線（ＭＬ）の一方側の側面（４ａ）にあり、前記第１および第２の円弧状切れ刃の他方（１０）は前記中間線（ＭＬ）の他方側の側面（４ｂ）にあり、
前記第１及び第２の円弧状切れ刃（８，１０）のそれぞれの最膨出部に引いた接線に対して略垂直な方向の線分（Ｌ１）の長さが、前記第３の円弧状切れ刃（９）の最膨出部及び該第３の円弧状切れ刃（９）と対向する前記第２面（３）と前記側面（４ｂ）との交差稜線（１１）の最膨出部のそれぞれに引いた接線に対して略垂直な線分（Ｌ２）の長さよりも長く、
前記中間線（ＭＬ）に対して略垂直な断面で見たとき、前記第１及び第２の円弧状切れ刃（８，１０）の前記一方（８）と前記第３の円弧状切れ刃（９）とを結ぶ直線（Ｌ３）が前記第１面（２）に対してなす角度（α）は、前記第１および第２の円弧状切れ刃（８，１０）の前記他方（１０）と、前記第２面（３）と前記側面（４ｂ）との交差稜線（１１）とを結ぶ直線（Ｌ４）が前記第１面（２）に対してなす角度（β）と異なっていることを特徴とする。

また、本発明の第２の形態は、刃先交換式ボールエンドミル（２０）の略円筒形状の工具本体（２１）であって、先端部に設けられ、請求項１から９のいずれか一項に記載の切削インサートを装着可能な３つのインサート座（２２）を備え、
前記３つのインサート座（２２）は、２つの外周刃用インサート座と、１つの中心刃用インサート座と、を有し、
前記２つの外周刃用インサート座の一方には、前記第１及び第２の円弧状切れ刃（８，１０）の前記一方（８）が切削に関与するように、
前記２つの外周刃用インサート座の他方には、前記第３の円弧状切れ刃（９）が切削に関与するように、
前記中心刃用インサート座には、前記第１及び第２の円弧状切れ刃（８，１０）の前記他方（１０）が切削に関与するように、
前記切削インサートが装着されることを特徴とする。

さらに、本発明の第３の形態は、上記工具本体（２１）と、該工具本体（２１）に装着された上記切削インサート（１）と、を備えた刃先交換式ボールエンドミル（２０）を提供する。

本発明によれば、３枚刃の刃先交換式ボールエンドミル（２０）に対して、１種類の切削インサート（１）のみを使用して２つの外周刃と１つの中心刃とを備えることが可能となるので、工具管理が容易になり、コストを大きく低減させることが可能となる。

本発明の切削インサートの一実施形態斜視図を示す。 本発明の切削インサートの一実施形態を上面側から見た斜視図であり、図１Ａとは異なる方向から見たものを示す。 本発明の切削インサートの一実施形態を下面側から見た斜視図を示す。 本発明の切削インサートの一実施形態の上面図を示す。 本発明の切削インサートの一実施形態の下面図を示す。 本発明の切削インサートの一実施形態を図１Ａの矢印ＩＩＩＡ方向から見た側面図を示す。 本発明の切削インサートの一実施形態を図１Ａの矢印ＩＩＩＢ方向から見た側面図を示す。 本発明の切削インサートの一実施形態を図１Ａの矢印ＩＩＩＣ方向から見た側面図を示す。 本発明の切削インサートの一実施形態図１Ａの矢印ＩＩＩＤ方向から見た側面図を示す。 図２Ａに示された構成について上面上の仮想的な中間線ＭＬ及び線分Ｌ１を説明するための図である。 図２Ｂに示された構成について下面上の仮想的な中間線ＭＬ及び線分Ｌ２を説明するための図である。 図３Ｂに示された構成に基づいて規定される角度α、βと直線Ｌ３及びＬ４とを説明するための図である。 本発明の刃先交換式ボールエンドミルの一実施形態の正面図を示す。 本発明の刃先交換式ボールエンドミルの一実施形態の先端面図を示す。 上面側の外周刃が切削に関与するように切削インサートが装着されるインサート座付近の拡大図を示す。 下面側の外周刃が切削に関与するように切削インサートが装着されるインサート座付近の拡大図を示す。 中心刃が切削に関与するように切削インサートが装着されるインサート座付近の拡大図を示す。 上面側の外周刃が切削に関与するように切削インサートが装着されたインサート座付近の拡大図を示す。 下面側の外周刃が切削に関与するように切削インサートが装着されたインサート座付近の拡大図を示す。 中心刃が切削に関与するように切削インサートが装着されたインサート座付近の拡大図を示す。

これより、本発明の切削インサートの一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

本実施形態の切削インサート１は、図１Ａ〜図１Ｃ、図２Ａ及びから図３Ａ〜図３Ｄに示されているように、平面視において２つの円を部分的に交わらせた場合に形成される当該交わり部（以下、「２つの円の交わり部」という）のような形状をした第１面（以下、上面という）２と、その上面２と実質的に平行な状態で対向し且つ略同一の形状をした第２面（以下、下面という）３と、上面２と下面３とを接続する側面４と、から基本的に構成されている。また、上面２と下面３との略中央には、上下面２，３間を貫通する取付穴５が設けられている。側面４は、上面２の２つの頂部（上記２つの円が交差する２つの点に相当）６，７から下面３に延在する稜を境に、側面４ａと側面４ｂとに分けられている。側面４ａは、上面２及び下面３に対して略垂直に交差している側面部分である。側面４ｂは、上面２に対しては鋭角に交差する一方、下面３に対しては鈍角に交差している側面部分である。すなわち、側面４ａは上面２及び下面３に対して、いわゆるネガの関係にある。また、側面４ｂは上面２に対して、いわゆるポジの関係にある。

本実施形態の切削インサート１は、以上のように、側面４ａと側面４ｂとが上面２及び下面３それぞれの頂部６，７において直接接続されているが、本発明はこの構成に限定されることはない。すなわち、平面視にて、上面２及び下面３の少なくとも一方において、頂部６，７の少なくとも一方が直線又は曲線等によって切り欠かれている形状であっても構わない。この場合、側面４ａと側面４ｂとが直接接続されないものとなる。

本実施形態において、上面２と側面４ａとの円弧状の交差稜線は第１の円弧状切れ刃である主切れ刃８として機能する。この主切れ刃８はボールエンドミルにおいて外周刃として機能する。外周刃とは、切削インサートが後述するボールエンドミルの工具本体に装着されたときに、工具回転軸上までは切削を行わないように配置される切れ刃のことである。また、下面３と側面４ａとの円弧状の交差稜線も主切れ刃（第３の円弧状切れ刃）９として機能する。この主切れ刃９もボールエンドミルにおいて外周刃として機能する。すなわち、側面４ａと上面２又は下面３によって形成される交差稜線は双方とも外周刃として機能する。一方、側面４ｂと上面２との円弧状の交差稜線も主切れ刃１０（第２の円弧状切れ刃）として機能する。これはボールエンドミルにおける中心刃として機能する。中心刃とは、切削インサートがボールエンドミルに装着されたときに、工具回転軸上の領域まで切削を行うように配置される切れ刃のことである。すなわち、本実施形態においては、図４Ａ及び図４Ｂに示されているように、上面２の２つの対向した円弧状稜線（主切れ刃８，１０）の中間地点に引かれた線を中間線ＭＬと定義するとき、上面２にある一方の円弧状切れ刃８と下面３にある円弧状切れ刃９は中間線ＭＬで分割された一方の側面４ａに設けられており、上面２にあるもう一方の円弧状切れ刃１０は中間線ＭＬで分割された他方側の側面４ｂに設けられている。したがって、本実施形態の切削インサートは、少なくとも、外周刃として２つの主切れ刃８，９を有し、中心刃として１つの主切れ刃１０を有している。

側面４ａと上面２及び下面３とがなす角度と、側面４ｂと上面２とがなす角度は、上述した角度に限定されることはなく、以下の２つの関係が満たされていればよい。すなわち、１つめは、図４Ａ及び図４Ｂに示されているように、
・上面２の２つの円弧状切れ刃８，１０の接線に対して略垂直であり且つ２つの円弧状切れ刃８，１０の間の距離（すなわち、２つの円弧状切れ刃８，１０の間において、２つの円弧状切れ刃８，１０の最膨出部に引いた接線に対して略垂直な方向の線分Ｌ１の長さ）は、下面３の円弧状切れ刃９の最膨出部に引いた接線、及び、その円弧状切れ刃と対向している、下面３と側面４ｂとの交差稜線１１の最膨出部に引いた接線間の距離（すなわち、それらの接線間においてそれらの接線に対して略垂直な方向の線分Ｌ２の長さ）よりも長い、
という関係である。

２つめは、図５に示されているように、
・中間線ＭＬに対して略垂直な断面で見たとき、中間線ＭＬの一方側の側面４ａが上面２と交差することで形成される円弧状切れ刃８と下面３と交差することで形成される円弧状切れ刃９とを結ぶ直線Ｌ３が上面２に対してなす角度αは、中間線ＭＬの他方側の側面４ｂが上面２と交差することで形成される円弧状切れ刃１０と下面３の交差稜線１１とを結ぶ直線Ｌ４が上面２に対してなす角度βとは異なっている、
という関係である。以上の２つの関係を満たしている限り、側面４ａ又は側面４ｂと上面２又は下面３とのなす角度は適宜変更することが可能である。

外周刃として機能する主切れ刃８，９の両端すなわち頂部６，７付近の端部には、逃げ部分１２が設けられている。この逃げ部分１２は切れ刃としては機能しない。したがって、外周刃と機能する主切れ刃８，９の円弧長さは中心刃として機能する主切れ刃１０の円弧長さよりも短い。この逃げ部分１２は、本実施形態の切削インサート１をボールエンドミルに装着したときに、外周刃の両端部が中心刃よりも工具本体線側に飛び出さないことを目的として形成されている。

上面２は、上面２側に設けられた２つの主切れ刃８，１０のすくい面として機能する。この場合、下面３は工具本体に当接するインサート固定面として機能する。また、上面２と側面４ａとで形成される主切れ刃８が切削用の切れ刃として作用するとき、側面４ａは逃げ面として機能し、側面４ｂは工具本体と当接するインサート固定面として機能する。また、上面２と側面４ｂとで形成される主切れ刃１０が切削用の切れ刃として作用するとき、側面４ｂが逃げ面として機能し、側面４ａが工具本体と当接するインサート固定面として機能する。これに対し、下面３は、下面３側に設けられた主切れ刃９のすくい面としても機能する。この場合、上面２は工具本体に当接するインサート固定面として機能する。側面４ａは逃げ面として機能し、側面４ｂは工具本体と当接するインサート固定面として機能する。

上面２には、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、主切れ刃８，１０から切削インサート内方に向かって離間するにつれて下面３側に傾斜する傾斜面２ａが形成されていてもよい。この傾斜面２ａによって、すくい面にはすくい角が設けられる。傾斜面２ａは主切れ刃８，１０から所定距離にわたり傾斜した後に、ボス面に連続させたものとすることができる。同様に、下面３にも、主切れ刃９から離間するにつれて上面２側に傾斜する傾斜面３ａが形成されていてもよい。この傾斜面３ａによって、すくい面にはすくい角が設けられる。傾斜面３ａは主切れ刃９から所定距離にわたり傾斜した後に、ボス面に連続させたものとすることができる。これら傾斜面の傾斜角度（つまり、すくい角）や傾斜幅等は、求められる切削性能等に鑑みて適宜変更することが可能である。

側面４ａには、ニック１３が形成されていてもよい。本実施形態において、ニック１３は、側面４ａ上において上面２と下面３との間にわたって、主切れ刃８，９に対して略垂直に交差するように直線状に形成されている。また、上面２又は下面３から見たとき、ニック１３は半月状断面を有しており略等間隔に３つ設けられている。本実施形態では、主切れ刃８，９のみにニック１３が設けられているが、上面２と側面４ｂとによって形成された主切れ刃１０にニック１３を設けることも可能である。ニック１３の形状、数又は配置間隔は上記のものに限定されることはなく、求められる切削性能等に鑑みて適宜変更することが可能である。

上面２又は下面３において、主切れ刃８，９，１０は、主切れ刃８，９，１０に沿って頂部６，７側から切れ刃中央側に向けて、切削インサート１の厚みを漸減又は漸増させるように傾斜する構成を有していてもよい。すなわち、主切れ刃８，９，１０にインクリネーションが設けられていてもよい。

図１Ｃに示されているように、下面３上には側面４ｂの一部に沿って凹部１４が形成されていることが好ましい。本実施形態の場合、この凹部１４は、下面３において、取付穴５から側面４ｂにわたって取付穴５の直径に等しい幅で設けられている。したがって、本実施形態の切削インサート１を図３Ｄに示されているように側面視したとき、下面３と側面４ｂとの交差稜線１１は略中央付近で一部分が切り欠かれた形状となっている。この下面３に設けられた凹部１４は、本実施形態の切削インサート１を工具本体に取り付けたときにおける、切削インサート１の回り止め機構及び取り付け間違い防止機構として機能する。この凹部１４の幅や切欠き深さ等は、回り止め機構及び取り付け間違い防止機構として機能を発揮する限りにおいて、適宜変更することが可能である。凹部１４は、側面４ｂと下面３との交差稜線１１に設けられているので、使用される３つの主切れ刃８，９，１０の機能を阻害することがない。

以上の構成を有している本実施形態の切削インサート１は、次に説明する作用・効果を有する。

本実施形態の切削インサート１は、前述したように、上面２において、外周刃として機能する主切れ刃８と中心刃として機能する主切れ刃１０とを有し、下面３において、外周刃として機能する主切れ刃９を有しており、それら主切れ刃８，９，１０は前述した２つの関係を満たしている。これによって、３枚刃タイプの刃先交換式ボールエンドミルにおいて、上下面の取り付け方向及び基端／末端の取り付け方向を適宜逆転させることで１種類の切削インサート１のみでボールエンドミルの３つ全ての切れ刃の機能をまかなうことが可能である。好ましくは、切削インサート１を中間線ＭＬに対して略垂直な断面で見たとき、前述したように、中間線ＭＬの他方側の側面４ｂが上面２とがなす角度β、すなわち上面２側の円弧状切れ刃１０及び下面３側の交差稜線１１とを結ぶ直線Ｌ４と上面２とがなす角度βは、鋭角である。つまり、上面２と側面４ｂとがポジの関係にあることが好ましい。切削領域が広い中心刃として機能する主切れ刃１０がポジであることによって、ボールエンドミルの切削性能をより向上させることが可能となるからである。より好ましくは、中間線ＭＬの一方側の側面４ａが上面２及び下面３とがなす角度α、すなわち上面２側の円弧状切れ刃８及び下面３側の円弧状切れ刃９を結ぶ直線Ｌ３と上面２及び下面３とがなす角度αは、前述したように略直角である。つまり、中心刃として機能する主切れ刃１０がポジであることに加えて、外周刃として機能する２つの主切れ刃８，９がそれぞれネガとなるように、側面４ａと上面２及び下面３とが略直角に交差していることが、より好ましい。これによって、外周刃として機能する２つの主切れ刃８，９のいずれかが完全なネガ（すなわち、逃げ角が０°未満）になることがないので、３つの切れ刃８，９，１０が全体として最適な切削能力を発揮することが可能となる。また、外周刃は粗加工を担当する切れ刃でもあるので、切れ刃強度の高いネガであることが好ましいのである。

また、下面３に凹部１４を設けることで、工具本体に取り付けられた切削インサート１が切削抵抗によって回転してずれてしまうことを抑制できる。さらには、作業者が切削インサート１の配置箇所を間違って取り付けてしまうミスを防止することが可能となる。これらの作用・効果の詳細については後に詳述する。

また、主切れ刃８，９，１０にニック１３を設けることで切りくずを細かく分断することが可能になるが、外周刃として機能する主切れ刃８，９のみにニック１３を設けることが好ましい。回転中心軸付近まで広くカバーしている中心刃をニックなしのフラットな切れ刃にすることによって、被削材の加工表面の粗さを全体にわたって向上させることが可能となるからである。

次に、上述の切削インサート１が装着される３枚刃の刃先交換式ボールエンドミル２０について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図６Ａから図１２に示されているように、本実施形態の刃先交換式ボールエンドミル２０は３枚刃タイプであり、略円筒状の工具本体２１の先端部には、３つのインサート座２２が設けられている。そして、３つのインサート座２２に隣接して、３つの切りくずポケット２７が設けられている。３つのインサート座２２は、図６Ｂに示すように、略円筒状の工具本体２１を先端面視した場合において、略等角度に設けられていてもよいし、それらの間の角度が不均等に設けられていてもよい。これらのインサート座２２は、前述した切削インサート１の外郭形状にならった形状の底面２３及び側面２４から構成されている。インサート座底面２３の略中央付近には、切削インサート１を取り付けるためのネジ穴２５が設けられている。切削インサート１は、上面２又は下面３がインサート座底面２３と当接し、側面４ａ又は側面４ｂがインサート座側面２４と当接するように装着される。その際、３つの切削インサート１を、３つの主切れ刃８，９，１０がそれぞれ切削に関与するように装着することができる。

上面２側の外周刃として機能する主切れ刃８が切削に関与するように装着されるときは、上面２がすくい面となり、側面４ａが逃げ面となるので、下面３及び側面４ｂが、それぞれ、インサート座２２の底面２３及び側面２４と接触する当接面として機能する。この場合、インサート座２２の底面２３及び側面２４は当該接触に適合した形状を有するものとされ、また側面２４は底面２３と鈍角に交わるような傾斜を有するものとされる。下面３側の外周刃として機能する主切れ刃９が切削に関与するように装着されるときは、下面３がすくい面となり、側面４ａが逃げ面となるので、上面２及び側面４ｂが、それぞれ、インサート座２２の底面２３及び側面２４と接触する当接面として機能する。この場合、インサート座２２の底面及び側面２４は当該接触に適合した形状を有するものとされ、また側面２４は底面２３と鋭角に交わるような傾斜を有するものとされる。上面２側の中心刃として機能する主切れ刃１０が切削に関与するように装着されるときは、上面２がすくい面となり、側面４ｂが逃げ面となるので、下面３及び側面４ａが、それぞれ、がインサート座２２の底面２３及び側面２４と接触する当接面として機能する。この場合、インサート座２２の底面２３及び側面２４は当該接触に適合した形状を有するものとされ、また側面２４は底面２３と略垂直に交わるものとされる。

外周刃として機能する主切れ刃８，９にニック１３が形成されている場合、一方の外周刃として機能する主切れ刃８のニック部分の回転軌跡が、他方の外周刃として機能する主切れ刃９のニック部分の回転軌跡と重ならないように、切削インサート１はボールエンドミル２０に装着されている。すなわち、ボールエンドミル２０が回転した時の回転軌跡上において、外周刃として機能する２つの主切れ刃８，９のニック１３の軌跡同士がそれぞれ交差しないように、切削インサート１はボールエンドミル２０に配置されている。したがって、ニック１３によって削り残された部分は必ず他の切れ刃によって切削されることとなるから、被削材に削り残しが残ることが防止される。

切削インサート１の下面３に凹部１４が設けられている場合、３つのインサート座２２には、切削インサート１の装着状態によって異なるその凹部１４と対応するよう凸部２６が設けられる。すなわち、図７に示されているように、上面２側の外周刃として機能する主切れ刃８が切削に関与するように切削インサート１が装着されるインサート座２２では、インサート座底面２３において、インサート座底面２３とインサート座側面２４との交差稜線の略中央部分からネジ穴２５まで、切削インサート１の下面３に設けられた凹部１４と対応した凸部２６が設けられている。この凸部２６の交差稜線に沿った長さ（幅）は、切削インサート１の凹部１４の幅と略一致している。切削インサート１の凹部１４とインサート座２２の凸部２６とが係合するので、図１０に示されているように、このインサート座２２に上面２側の外周刃として機能する主切れ刃８が切削に関与するように切削インサート１が装着され得る。

また、図８に示されているように、下面３側の外周刃として機能する主切れ刃９が切削に関与するように切削インサート１が装着されるインサート座２２では、インサート座側面２４において、インサート座底面２３とインサート座側面２４の交差稜線の略中央部分の位置にてインサート座底面２３から一定距離の箇所に凸部２６が設けられている。より具体的には、インサート座側面２４が切削インサート１の側面４ｂにならう角度で切り欠かれているが、その一部にはインサート座底面２３に向かって突出した凸部２６が残されている。このような切り欠きによって形成された凸部２６は、切削インサート１の凹部１４と係合可能な高さに形成されており、その幅は、切削インサート１の凹部１４の幅と略一致している。切削インサート１の凹部１４とインサート座２２の凸部２６とが係合するので、図１１に示されているように、このインサート座２２に下面３側の外周刃として機能する主切れ刃９が切削に関与するように切削インサート１が装着され得る。

また、図９に示されているように、上面２の中心刃として機能する主切れ刃１０が切削に関与するように切削インサート１が装着されるインサート座２２では、インサート座底面２３において、インサート座底面２３と工具本体２１の外周面との交差稜線の略中央部分からネジ穴２５まで凸部２６が設けられている。この凸部２６の交差稜線に沿った長さ（幅）は、切削インサート１の凹部１４の幅と略一致している。切削インサート１の凹部１４とインサート座２２の凸部２６とが係合するので、図１２に示されているように、このインサート座２２に中心刃として機能する主切れ刃１０が切削に関与するように切削インサート１が装着され得る。

これらインサート座２２の凸部２６の形状は、切削インサート１の凹部１４にあわせて適宜変更することが可能であり、図示されているものに限定されることはない。

このように切削インサート１の凹部１４とインサート座２２の凸部２６とが係合することによって、以下の２つの効果が得られる。

１つ目は、切削インサート１がインサート座２２上で回転するのを防止する効果である。切削インサート１は、平面視にて、２つの円の交わり部のような形状をなしているので、主切れ刃８，９，１０が円弧形状であり、切削抵抗によって切削インサート１が取付穴５を中心として回転するようにずれ動く場合がある。このように切削インサート１が動くと、切削加工の精度が悪化することがある。しかし、切削インサート１とインサート座２２とを上記のように係合させる凹部１４及び凸部２６を設けることによって、切削インサート１の回転を抑制することが可能となる。係合部分が切削インサート１の交差稜線上（すなわち、外側）にある場合、回転に対して一層の抑制効果を発揮することができる。

２つ目は、作業者による切削インサート１の取り付け間違いを防止する効果である。本発明ではボールエンドミル２０に装着される３つの切削インサート１が同一種類である一方で、主切れ刃８，９，１０には外周刃用と中心刃用という区別が存在する。そのため、１種類の切削インサート１を使いまわすために、作業者には用途に応じた主切れ刃が切削に関与するよう切削インサート１を適切な向きで適切なインサート座２２に装着することが求められるが、取り付け間違いが起こる可能性がある。切削インサート１が間違って取り付けられると、望ましい切削性能を達成することができなくなる。しかし、本実施形態のように、切削インサート１の向きとインサート座２２とを上記のごとく一対一に対応させることによって、すなわち、特定のインサート座２２においては特定の向きでしか切削インサート１が装着されないようにすることによって、作業者による取り付け間違いを未然に防止することが可能となる。なお、本実施形態において、１種類の切削インサート１の使いまわしとは、例えば、一方の外周刃８が切削に関与するよう装着されている切削インサート１（図１０の状態）、他方の外周切れ刃９が切削に関与するよう装着されている切削インサート１（図１１の状態）および中心刃１０が切削に関与するよう装着されている切削インサート１（図１２の状態）を、それぞれ、他方の外周切れ刃９が切削に関与するよう対応するインサート座２２に装着し（図１１の状態）、中心刃１０が切削に関与するよう対応するインサート座２２に装着し（図１２の状態）、および、一方の外周切れ刃９が切削に関与するよう対応するインサート座２２に装着する（図１０の状態）ような、配置の変換を言う。これにより、１種類の切削インサート１を無駄なく活用することが可能となる。

さらに、図１０から図１２に示されているように、切りくずポケット２７から見て工具本体２１の基端側には、付加的な切削インサートを装着することが可能な付加的なインサート座３０が設けられている。本実施形態では、略四角形状の切削インサートが２つ一組として装着される構成となっている。これによって、切込深さを大きくとることが可能なる。この付加的な切削インサート及びインサート座の数や形状は望まれる切削条件等に合わせて適宜変更することが可能である。

なお、本発明の切削インサート１は、刃先交換式ボールエンドミル用に限定されることはなく、他の形態の刃先交換式エンドミルやその他の切削工具に使用することも可能である。

以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は種々の変更が可能であり、本願の請求の範囲によって定義される本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、置換、変更が可能である。

Claims (13)

1. 第１面（２）と、該第１面に対向する第２面（３）と、前記第１面及び第２面を接続する側面（４）と、から少なくとも構成される切削インサート（１）において、
   前記第１面（２）と前記側面（４）との交差稜線は対向した実質的に円弧状の第１および第２の稜線を有しているとともに、該第１および第２の円弧状稜線はそれぞれ第１および第２の円弧状切れ刃（８，１０）を成し、
   前記第２面（３）と前記側面（４）との交差稜線は実質的に円弧状の第３の稜線を有しているとともに、該第３の円弧状稜線が第３の円弧状切れ刃（９）を成し、
   前記第１および第２の円弧状切れ刃（８，１０）間の中間地点に引かれた線を中間線（ＭＬ）と定義するとき、
   前記第１及び第２の円弧状切れ刃（８，１０）の一方（８）と前記第３の円弧状切れ刃（９）は前記中間線（ＭＬ）の一方側の側面（４ａ）にあり、前記第１および第２の円弧状切れ刃の他方（１０）は前記中間線（ＭＬ）の他方側の側面（４ｂ）にあり、
   前記第１及び第２の円弧状切れ刃（８，１０）のそれぞれの最膨出部に引いた接線に対して略垂直な方向の線分（Ｌ１）の長さが、前記第３の円弧状切れ刃（９）の最膨出部及び該第３の円弧状切れ刃（９）と対向する前記第２面（３）と前記側面（４ｂ）との交差稜線（１１）の最膨出部のそれぞれに引いた接線に対して略垂直な線分（Ｌ２）の長さよりも長く、
   前記中間線（ＭＬ）に対して略垂直な断面で見たとき、前記第１及び第２の円弧状切れ刃（８，１０）の前記一方（８）と前記第３の円弧状切れ刃（９）とを結ぶ直線（Ｌ３）が前記第１面（２）に対してなす角度（α）は、前記第１および第２の円弧状切れ刃（８，１０）の前記他方（１０）と、前記第２面（３）と前記側面（４ｂ）との交差稜線（１１）とを結ぶ直線（Ｌ４）が前記第１面（２）に対してなす角度（β）と異なっていることを特徴とする切削インサート。
2. 前記第１及び第２の円弧状切れ刃（８，１０）の前記他方（１０）と、前記第２面（３）と前記側面（４ｂ）との交差稜線（１１）とを結ぶ直線（Ｌ４）が、前記第１面（２）に対してなす角度（β）は鋭角であることを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。
3. 前記第１及び第２の円弧状切れ刃（８，１０）の前記一方（８）と、前記第３の円弧状切れ刃（９）とを結ぶ直線（Ｌ３）が前記第１面（２）及び前記第２面（３）に対してなす角度は略直角であることを特徴とする請求項２に記載の切削インサート。
4. 前記第２面（３）には、前記中間線（ＭＬ）の前記他方側の側面（４ｂ）に隣接して凹部（１４）が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の切削インサート。
5. 前記凹部（１４）は、前記第１面（２）と前記第２面（３）とを貫通する取付穴（５）から前記中間線（ＭＬ）の他方側の側面（４ｂ）まで一定の幅で設けられていることを特徴する請求項４に記載の切削インサート。
6. 前記第１及び第２の円弧状切れ刃（８，１０）の前記一方（８）と前記第３の円弧状切れ刃（９）とを有する前記側面（４ａ）には、前記第１面（２）及び第２面（３）に略直交する方向にニック（１３）が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の切削インサート。
7. 前記第１面（２）及び第２面（３）は、平面視にて、２つの円を部分的に交わらせた当該交わり部のような形状を有していることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の切削インサート。
8. 刃先交換式ボールエンドミル（２０）の工具本体（２１）に装着されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の切削インサート。
9. 前記刃先交換式ボールエンドミル（２０）の前記工具本体（２１）に装着されたときに、前記第１及び第２の円弧状切れ刃（８，１０）の前記一方（８）および前記第３の切れ刃（９）は前記工具本体（２１）の回転軸上までは切削を行わないように配置される外周切れ刃（８，９）として機能し、前記第１及び第２の円弧状切れ刃（８，１０）の前記他方（１０）は前記回転軸上の領域まで切削を行うように配置される中心刃として機能することを特徴とする請求項８に記載の切削インサート。
10. 刃先交換式ボールエンドミル（２０）の略円筒形状の工具本体（２１）であって、先端部に設けられ、請求項１から９のいずれか一項に記載の切削インサートを装着可能な３つのインサート座（２２）を備え、
    前記３つのインサート座（２２）は、２つの外周刃用インサート座と、１つの中心刃用インサート座と、を有し、
    前記２つの外周刃用インサート座の一方には、前記第１及び第２の円弧状切れ刃（８，１０）の前記一方（８）が切削に関与するように、
    前記２つの外周刃用インサート座の他方には、前記第３の円弧状切れ刃（９）が切削に関与するように、
    前記中心刃用インサート座には、前記第１及び第２の円弧状切れ刃（８，１０）の前記他方（１０）が切削に関与するように、
    前記切削インサートが装着されることを特徴とする工具本体（２１）。
11. 前記切削インサート（１）は、請求項４又は５に記載の切削インサートであり、
    前記２つの外周刃用インサート座の前記一方には、インサート座底面（２３）とインサート座側面（２４）との交差稜線に接するように、インサート座底面（２３）上に凸部（２６）が設けられており、
    前記外周刃用インサート座の他方には、インサート座底面（２３）上に凸部（２６）が設けられており、
    前記中心刃用インサート座には、インサート座底面（２３）と工具本体（２１）外周面との交差稜線に接するように、インサート座底面（２３）上に凸部（２６）が設けられており、
    前記切削インサート（１）の前記凹部（１４）と前記インサート座（２２）のそれぞれの凸部（２６）とが係合関係にあることを特徴とする請求項１０に記載の工具本体（２１）。
12. 請求項１０に記載の工具本体（２１）と、該工具本体（２１）に装着された請求項１から９のいずれか一項に記載の切削インサート（１）と、を備えたことを特徴とする刃先交換式ボールエンドミル（２０）。
13. 請求項１１に記載の工具本体（２１）と、該工具本体（２１）に装着された請求項４又は５に記載の切削インサート（１）と、を備えたことを特徴とする刃先交換式ボールエンドミル（２０）。

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