JP5936175B2 - 切削工具の刃先構造並びに該構造を用いた切削インサートおよび切削工具 - Google Patents

Description

本発明は、切削加工のための工具の刃先構造並びに該構造を用いた切削インサートおよび切削工具に関し、特に切りくずの流出状態を円滑にするための構造に関する。

従来、回転切削工具の分野においては様々な形状の切削インサートが用いられており、例えば特許文献１にはフライス工具に用いられる切削インサートが、また特許文献２には刃先交換式ドリルに用いられる切削インサートが開示されている。そして、これらの特許文献においては、切削インサートのコーナ部を挟んで両側に設けられた切れ刃が同時に切削を行う構成、および、切りくずを円滑に排出することを企図した構成が記載されている。

特開２０１１−９３０４３号公報 米国特許第７，５７５，４００明細書

しかしながら、これらの特許文献は、コーナ部を挟んだ両側の切れ刃が同時に切削を行った場合に発生する切りくずの流れについては何ら考慮されていない。切りくずは切れ刃にほぼ直角の方向に流出する傾向があるので、切れ刃がなす角度が大きくなるほど各切れ刃から流出する切りくずの流れが交差する角度が大きくなり、それぞれから流出した切りくず同士は激しく衝突する。このように切りくずが激しく衝突すると、それぞれの切りくずの流れの向きが大きく変わることで、切りくずが円滑に排出されなくなったり、切削インサートや工具本体を傷つけて損傷させたりすることが頻発する。本発明者が鋭意検討したところ、この切りくず同士の衝突は、コーナ部から比較的遠い切れ刃の箇所から流出する切りくず同士よりも、コーナ部付近の切れ刃の箇所から流出する切りくず同士において顕著であって、上記の問題の主要な部分を占めるという知見を得た。

本発明は上記の課題に鑑み、コーナ部近傍から異なる二つの方向へ流出する切りくず同士の衝突を抑制する構造を提供することを目的とする。

そのために、本発明は、多角形の端面（２０）と、該端面（２０）に接続する側面（４０）と、を備え、前記端面（２０）と前記側面（４０）との交差稜線部（５０）のうち、少なくとも、前記多角形の一頂点部分がなす屈曲部（５１）を挟む第１および第２の稜線が、それぞれ、第１および第２の切れ刃（５３，５４）として作用する部分を含んでいる切削工具の刃先構造であって、
少なくとも前記第１の切れ刃（５３）に接続する第１逃げ面（４１）に形成され、前記第１の切れ刃（５３）を前記屈曲部（５１）に近い第１の部分（５３ａ１）および前記屈曲部（５１）から遠い第２の部分（５３ａ２）に分割する凹部（６０）を備え、
該凹部（６０）は、前記第１の部分（５３ａ１）に接続する稜線（６１ａ）を含む第１内壁面（６１）と、前記第２の部分（５３ａ２）に接続する稜線（６２ａ）を含む第２内壁面（６２）とを備え、
前記端面（２０）に対向する方向から見たとき、前記第２内壁面（６２）が含む前記稜線（６２ａ）が、前記第１内壁面（６１）が含む前記稜線（６１ａ）よりも長くなっている刃先構造を提供する。

また、本発明は、上記刃先構造を備えた切削インサートおよび切削工具にも存する。

本発明によると、屈曲部（５１）付近の第１の切れ刃（５３）の部分に、平面視したときの基本形状が三角形状の凹部（６０）が形成され、第１の切れ刃（５３）は屈曲部（５１）に近い第１の部分（５３ａ１）および屈曲部（５１）から遠い第２の部分（５３ａ２）に分割される。これにより、その切れ刃（５３）から流出する切りくずが細分化されて、第１の部分（５３ａ１）からの切りくずの流れが弱まるので、第２の切れ刃（５２）から流出する切りくずの流れを阻害しなくなる。さらに、凹部（６０）の内壁面（６２）と端面（２０）のすくい面との交差稜線であって且つ第２の部分（５３ａ２）につながる交差稜線（６２ａ）も切れ刃として作用し、そこから流出する切りくずの流れの強さは第２の部分（５３ａ２）から流出する切りくずの流れの強さよりも大となる。そのため、第２の部分（５３ａ２）から生じる切りくずの流れは上記交差稜線（６２ａ）から生じる切りくずの流れによって強制的に曲げられてこれと一体化し、同じ方向に流れるようになる。以上により、屈曲部を挟んだ一対の切れ刃（５３，５４）から生じる切りくずの流れの衝突状態が緩和抑制される。

図１は本発明の第１の実施形態の切削インサートの斜視図である。 図２は本発明の第１の実施形態の切削インサートの平面図である。 図３は本発明の第１の実施形態の切削インサートを凹部が形成された側面から見た側面図である。 図４（ａ）は第１の実施形態の切削インサートの模式的平面図、図４（ｂ）は第１の実施形態に係る凹部を説明するために図４（ａ）における部分ＩＶ（ｂ）を拡大した図である。 図５（ａ）は第１の実施形態の切削インサートの模式的平面図、図５（ｂ）はコーナ部近傍における切りくずの流出方向を説明するために図５（ａ）における部分Ｖ（ｂ）を拡大して示す模式図である。 図６（ａ）は第１の実施形態の切削インサートの模式的平面図、図６（ｂ）は凹部近傍における切りくずの流出方向を説明するために図６（ａ）における部分ＶＩ（ｂ）を拡大して示す模式図である。 図７は第１の実施形態の切削インサート全体としての切りくずの流出方向を説明するための模式図である。 図８は第１の実施形態の切削インサートのホーニングの幅および仮想線の長さを説明するための説明図である。 図９は本発明の第２の実施形態の切削インサートの斜視図である。 図１０は本発明の第２の実施形態の切削インサートの平面図である。 図１１は本発明の第２の実施形態の切削インサートの側面図である。 図１２は第２の実施形態の切削インサートを用いたドリルの斜視図である。 図１３は第２の実施形態の切削インサートを用いたドリルの正面図である。 図１４は第２の実施形態の切削インサートを用いたドリルの先端図である。

以下、本発明のいくつかの実施形態を、図面を用いて説明する。本発明の要旨は、屈曲する切れ刃のコーナ部近傍に特殊な形状の凹部を設けることで、凹部が設けられた側の切れ刃から流出する切りくずを細分化し、且つその流出方向を好ましい方向に変化させることができる構造を採用することである。

（第１の実施形態）
図１〜図３は、本発明の第１の実施形態の切削インサートを各方向から見た図である。本実施形態の切削インサート１０の第１の端面である上面２０および第２の端面である下面３０の外郭形状は、二つの長辺と二つの短辺とを有するほぼ平行四辺形であって、それぞれの面と側面４０との交差稜線部５０に切れ刃が形成される。側面４０は上面２０および下面３０と９０°で交差しており、切削インサート１０は逃げ角が０°のいわゆるネガティブタイプのものとして構成されている。上面２０から下面３０にかけて貫通するネジ穴７０が形成されており、ネジ穴７０に挿通されるネジによって切削インサート１０が工具本体（不図示）に固定される。

なお、以下の説明において、「上面に対向する方向から見る」という文言は、工具本体との接触面である着座面に垂直な方向から上面２０を観察することを意味する。本実施形態のように下面３０が平坦な面の場合、上記の文言はいわゆる平面視を意味する。一方、「下面に対向する方向から見る」という文言は、工具本体との接触面である着座面に垂直な方向から下面３０を観察することを意味する。本実施形態のように上面２０が平坦な面の場合、上記の文言はいわゆる下面視を意味する。さらに、「側面に対向する方向から見る」という文言は、その側面に垂直な方向から観察することを意味する。ただし、逃げ角を有する側面の場合は、着座面に平行且つ観察するその面の面積が極大となる方向から見ることを意味する。

平行四辺形状である交差稜線部５０は、二つの鈍角コーナ部５１，５１’と、二つの鋭角コーナ部５２，５２’と、上記平行四辺形の長辺となる二つの稜線と、同じく短辺となる二つの稜線と、を含む。長辺となる二つの稜線のそれぞれは第１切れ刃（以下、本実施形態において長切れ刃５３，５３’という）となる部分を含み、短辺となる二つの稜線のそれぞれは第２切れ刃（以下、本実施形態において短切れ刃５４，５４’という）となる部分を含んでいる。なお、コーナ部については、ＪＩＳ Ｂ ０１７０の定義である「一つの切れ刃と他の切れ刃とがつながるかどの、比較的小範囲の切れ刃部分」に準拠するものであって、本実施形態に即して言えば「切れ刃同士を結ぶ湾曲した切れ刃部分であって、その極く小さい部分」を意味する。また、コーナ部の形状を特定するための「鈍角」や「鋭角」の文言は、平面視したときにおいてコーナ部の両端に延びる稜線同士のなす角度に関して定義される。さらに、「切れ刃」とは、被削物の切削に関与する（もしくは関与し得る）刃先構造における稜線部分を意味する。

一方の長切れ刃５３およびこれにつながる上面２０および４０には、鈍角コーナ部５１の近傍に凹部６０が形成され、この凹部６０を挟んで、長切れ刃５３は鈍角コーナ部５１に近い切れ刃部分５３ａ１と鈍角コーナ部５１から遠い切れ刃部分５３ａ２とに分割されている。この凹部６０は、上面２０に対向する方向から見たときに略三角形状をなしており、後述するように、長切れ刃５３から流出する切りくずの細分化と、切りくずの流出方向の制御を行う。

凹部６０は、鈍角コーナ部５１に近い側に位置する内壁面である第１内壁面６１と、鈍角コーナ部５１から遠い側に位置する内壁面である第２内壁面６２と、第１内壁面６１と第２内壁面６２とを接続するつなぎ面６３とを備える。つなぎ面６３については形状的な制限はなく、図２、図４（ａ）および（ｂ）に示すように一つの曲面で形成されているものでもよいし、あるいは一つの平面で形成されているものでもよい。または、複数の曲面、複数の平面、または複数の曲面と平面との組み合わせで構成されているものでもよい。

本実施形態の切削インサート１０の上面図（図４（ａ））における破線部分を拡大した図４（ｂ）に示すように、上面２０に対向する方向から見たとき、上面２０と第１内壁面６１との稜線６１ａは長切れ刃５３の切れ刃部分５３ａ１に対して１００°前後の角度αで交差する。この角度は、切りくずが充分に細分化され、なおかつ凹部６０と切れ刃部分５３ａ１との交差部に充分な耐欠損性が確保される範囲内で適宜設定される。この角度αの目安としては、１００°±１５°程度である。

上面２０と第２内壁面６２との稜線６２ａは、第１内壁面６１の稜線６１ａと比べて有意に長く、３倍以上に設定されている。そのため、第１内壁面６１と切れ刃部分５３ａ１との接続部Ｑ１と、第２内壁面６２と切れ刃部分５３ａ２との接続部Ｑ２とを結んで形成される仮想線Ｐ（図４（ｂ）の破線）を想定したとき、上面２０と第２内壁面６２との稜線６２ａがこの仮想線Ｐに対してなす角度βは相対的に小さな値となる。また、つなぎ面６３の位置も接続部Ｑ１側に大きく寄った位置にある。この角度βは切りくずの細分化が達成される範囲内で小さいほど好ましく、そのため第２内壁面６２の稜線６２ａの長さは第１内壁面６１の稜線６１ａの長さの５倍以上であることが好ましい。その一方、角度β、ないしはその外角である第２内壁面６２の稜線６２ａと長切れ刃５３との交差角度は、長切れ刃５３が発生する切りくずの流出方向を適切に規制することで、この発明の課題となっているコーナ部（本実施形態では鈍角コーナ部５１）近傍で生じる切りくずの激しい衝突を防ぐことができる値に設定されることが好ましい。

上面２０において、第２内壁面６２の稜線６２ａに垂直な方向は、長切れ刃５３に垂直な方向を基準にしたとき、鈍角コーナ部５１から離れる方向となる。この方向は稜線６２ａで生成される切りくずの流出方向に一致する。この流出方向が鈍角コーナ部５１から離れる方向に向くことで、後述するように、接続部Ｑ２を挟んで凹部６０とは反対側にある切れ刃部分５３ａ２で生成される切りくずの流出方向を変えることに寄与する。

稜線６２ａの長さは切削インサート１０が使用される際に想定される切込み量と関連して決定される。すなわち、鈍角コーナ部５１から遠い位置で凹部６０と接続する切れ刃部分であって且つ想定される最大限の図の右方向への切込みが行われる際に切削に関与する切れ刃部分５３ａ２の長さよりも、稜線６２ａは長くなるように設定される。稜線６２ａは、凹部６０を超える切込み量で切削加工が行われるときに切れ刃として作用するように形成される。そしてその長さは、稜線６２ａで生成される切りくずの幅が、隣接する切れ刃部分５３ａ２で生成される切りくずの幅よりも大きくなるように設定される。さらに別の表現を用いれば、本実施形態の切削インサート１０は、切れ刃部分５３ａ２の長さが稜線６２ａの長さよりも小さくなる範囲内で使用される場合に、その効果が最大限に発揮される。

図３に示すように、長切れ刃５３に接続される一側面（以下、第１逃げ面４１としても参照される）に対向する方向から見たとき、当該側面と第１内壁面６１との稜線６１ｂは傾斜しており、下面３０側にある稜線６１ｂの端部６１ｂ２の方が、上面２０側にある稜線６１ｂの端部６１ｂ１よりも、鈍角コーナ部５１に近くに位置する。このことを、図３に即した表現を用いて説明すると、上面２０を上に向けて側面視で稜線６１ｂを観察したとき、その稜線６１ｂは端部６１ｂ１から離れるほど鈍角コーナ部５１に近くなるよう右下がりに延在している。このような構成とすることで、上面２０がすくい面になるように切削インサート１０が用いられたときに、第１逃げ面４１と被削材との間に充分な隙間を確保でき、これらの過度の接触を防止できる。

以下に本実施形態の切削インサート１０が奏する作用について説明する。鈍角コーナ部５１ａの近傍に凹部６０が形成されることで長切れ刃５３は分断され、凹部６０を挟む切れ刃部分５３ａ１と切れ刃部分５３ａ２とが形成される。なお、切れ刃部分５３ａ２は凹部６０に対する接続部から鋭角コーナ部５２までの稜線全体ではなく、前述したように、切削加工時に切れ刃として作用する切削関与部分だけを指す。

切削インサート１０が鈍角コーナ部５１を先端側にして切削加工を開始すると、切削インサート１０の上面図（図５（ａ））における破線部分を拡大した図５（ｂ）に示すように、長切れ刃５３の切れ刃部分５３ａ１および短切れ刃５４ａから、それぞれに対して直交する方向に切りくずが流出する。図５（ｂ）の矢印Ａが切れ刃部分５３ａ１から生じる切りくずの流出方向（凹部６０が存在しない場合の長切れ刃５３から生じる切りくずの流出方向に一致する）を示し、矢印Ｂが短切れ刃５４から生じる切りくずの流出方向を示す。

このとき、切れ刃部分５３ａ１から流出する切りくずの幅は、短切れ刃５４から流出する切りくずの幅に比べて極く小さいため、切りくずの単位長さ当たりの重さも切れ刃部分５３ａ１から流出するものの方が軽い。そのため、二つの切りくずの流出方向は深い角度で交差しているものの、切れ刃部分５３ａ１から流出する切りくずは短切れ刃５４ａから流出する切りくずによって流出方向が強制的に曲げられて、短切れ刃５４ａから流出する切りくずの流出方向と同じ矢印Ｂの方向に流れるようになる。このように、本実施形態の切削インサートによれば、切りくずの流れの強さを意図的に変化させる構造とすることで、一方の切りくずの流れ（ここでは短切れ刃５４ａからの流れ）を他方の切りくずの流れ（ここでは切れ刃部分５３ａ１からの流れ）が阻害しないようにすることができ、その結果、全体として切りくずが円滑に流れるようになる。

ある程度切込み量が大きい場合、稜線６２ａおよび切れ刃部分５３ａ２も切れ刃として作用し、切削インサート１０の上面図（図６（ａ））における破線部分を拡大した図６（ｂ）に示すように、それぞれから切りくずが生成される。このときも、稜線６２ａの方が切れ刃部分５３ａ２よりも長いため、上述した現象と同じ現象が発生し、切れ刃部分５３ａ２から流出する切りくずの流出方向（矢印Ｄ）が稜線６２ａから流出する切りくずの流出方向（矢印Ｃ）の向きへ強制的に曲げられることになる。

さらに、稜線６２ａは、図４（ｂ）について上述したように、仮想線Ｐに対して角度βだけ傾いている。従って、図７に示すように、矢印Ｂ（短切れ刃５４からの切りくずの流出方向）と矢印Ｃ（稜線６２ａからの切りくずの流出方向）との交差角度は、矢印Ｂと矢印Ａ（仮想線で示すように、凹部６０が存在しない場合の長切れ刃５３ａからの流出方向）の交差角度よりも小さくなる。これにより、本実施形態によれば、切りくず同士の衝突状態が大幅に緩和され、従来よりも切りくずが円滑に流れるようになるという効果が得られる。

以上説明したように、本実施形態の切削インサートに設けられる凹部６０は、単に切れ刃を分断して細かい切りくずを生成するために従来採用されているニックとは異なり、（１）切りくずの細分化による、コーナ部近傍での切りくずの流出の円滑化、（２）凹部６０の稜線の一部を切れ刃として作用させることによる切りくずの流出方向の強制的な変更、（３）主要な２箇所からの切りくずの流出方向を浅い角度で交差させる、という３つの効果を発揮する。

より好ましい形状としては、図８に示すように、仮想線Ｐの長さをＬとし、上面２０に対向する方向から見たときのホーニングの幅をＨとするとき、角度βが次式
ｔａｎβ＞Ｈ／Ｌ （式１）
を満たす程度の大きさになることである。なお、ホーニングの幅Ｈとは上面２０に対向する方向から見たときの、ホーニングの始端の位置からホーニングの終端の位置までの長さをいう。角度βがこのような大きさの範囲に設定されることで、稜線６２ａが切れ刃として作用した際の切れ味が向上する。切れ味が向上することにより切りくずが円滑に流出するようになり、切れ刃部分５３ａ２から流出する切りくずを効果的に巻き込んで流れを好ましい方向に強制的に曲げる作用が高まる。

図３に示すように、第１逃げ面４１側からであって且つ第１内壁面６１に平行な方向から見たとき、切れ刃部分５３ａ１と稜線６１ｂとがなす角度εが６０°以上８０°以下であると、切削インサート１０を工具本体に取り付けた際の被削材と切削インサート１０との間の隙間が充分に確保できると同時に、切れ刃部分５３ａ１と第１内壁面６１との交差部の耐欠損性が向上する。なお、かかる見方について別の言葉で表現すると、側面を見る様々な見方のうちで、第１内壁面６１の稜線６１ｂだけが見えて、第１内壁面６１の他の部分は見えないような位置および角度から見る見方である。

別の好ましい形態としては、図８に示すように、上面２０に対向する方向から見たとき、第１内壁面６１の稜線６１ａと第２内壁面６２の稜線６２ａとがなす角度γの大きさが５０°以上１２０°以下とすることであり、より好ましくは８０°以上１００°以下とすることである。角度γがこの範囲にあると、凹部６０と長切れ刃５３との交差部が尖り過ぎず突発的な欠損が発生し難くなる。

凹部６０はコーナ部（本実施形態においては鈍角コーナ部５１）の近くに形成されるほど切りくずが細分化されるので好ましい。特に、図示の構成とは異なるが、切れ刃部分５３ａ１の長さが第１内壁面６１の稜線６１ａよりも短ければ切りくずがより細分化されやすい。

なお、以上では凹部６０が長切れ刃５３のみに設けられた構成について説明したが、同様の凹部を例えば長切れ刃５３’にも設けることができる。すなわち、上面に対向する方向から見た場合、鋭角コーナ部５２，５２’を結ぶ対角線に関して回転対称となる位置にも凹部を設けることで、切削インサート１０をネジ穴７０の軸に関して１８０度回転させて使用できるようにすることも可能である。

（第２の実施形態）
図９〜図１１は、本発明の第２の実施形態に係る切削インサートを各方向から見た図である。図１２〜図１４は第２の実施形態の切削インサートがドリルの工具本体に取り付けられたときの状態を示す図である。これらの図においては、第１の実施形態と同様の機能を果たす部位には図１〜図８で用いられた符号と同じ符号を付してある。

本実施形態の切削インサート１００はドリル用の切削インサートであって、特に図９および図１０に示すように、２枚刃のドリル用の切削インサートである。

切削インサート１００は、図９および図１０に表わされている上面２０の裏側にある下面が上面となるよう表裏逆にしてもそれらの図と同じ形状が現れるよう構成されている。すなわち、本実施形態の切削インサート１００は、上面２０に形成された着座面２１に平行であって且つ切削インサート１００の中心を通過する回転軸線（図１０）の線Ｒに対して１８０°回転対称（２回対称）な形状をなす。別の直感的な表現でこのことを説明すれば、切削インサート１００は着座面２１に平行且つ切削インサート１００の中心を通過する、ある回転軸線の周りに２回対称な形状になっている。

このように、本実施形態の切削インサート１００は回転対称な形状であるため、以下の説明においては、上面２０側の形状を主に説明し、同様の形状である下面３０側の形状の説明は省略する。

切れ刃は上面２０に形成された１つの鈍角コーナ部５１を挟んで両側に延びる長切れ刃５３と短切れ刃５４とであって、それ以外の上面２０と側面４０との交差稜線部は切れ刃として作用しない。切削インサート１００が図１２（ａ）および図１３（ａ）に示すように工具本体２００に取り付けられたとき、それぞれの図の破線部分の拡大図である図１２（ａ）および図１３（ｂ）並びに図１４に示すように、長切れ刃５３が外周刃として作用し、短切れ刃５４が中心刃として作用する。

本実施形態では、凹部６０は短切れ刃５４が接続する側面に形成される（すなわち本実施形態では、短切れ刃５４が第１の切れ刃となる）。上面２０には窪み部８０が形成され、この窪み部８０は上面２０に対向する方向から見たとき、その内側に凹部６０の第１内壁面６１を含むような位置および形状に形成される。すなわち、凹部６０の稜線が窪み部８０の内側を通過するような位置に窪み部８０は形成される。図１１に示すように上面２０に窪み部８０が形成されることにより、上述した切れ刃５３ａ１と稜線６１ａとがなす角度εは窪み部８０が無い場合と比べて大きくなる。角度εが大きくなることにより、切削インサート１００を工具本体に取り付けた際の被削材と切削インサート１００との間の隙間が充分に確保できるとともに、切れ刃５３ａ１と第１内壁面６１との交差部の耐欠損性が向上する。

図１１に示すように、第２内壁面６２に対向する方向から見たとき、第２内壁面６２と上面２０との交差稜線部６２ａは上面側に向かって凸となる曲線形状に形成されている。切削インサート１００が工具本体に取り付けられたとき、交差稜線部６２ａも中心刃として作用する。交差稜線部６２ａがこのように湾曲して形成されることにより、図１４に示すように、切削インサート１００が工具本体に取り付けられたときに、工具の先端に末広がりの空間（点線で囲まれた箇所）を形成して、切りくずの排出性を向上させる。切りくずの排出性が向上することにより、工具の先端に切りくずが詰まることが抑制される。

第２の実施形態においても、第１の実施形態における好ましい形態と同じように、角度βおよび角度γ（図１０に示される）、および角度ε（図１１に示される）が設定されることが好ましい。

（その他）
本発明は上記の実施形態のみに限定されず、その技術思想から逸脱しない範囲内で適宜形態を変更することができる。すなわち、切削インサートは種々の形状を取り得るものであり、その形状に合わせ、適宜の稜線ないし切れ刃に本発明の作用効果が得られる凹部を形成することができる。つまり、第１の実施形態については端面である上面および下面を貫くネジ穴７０の軸に関して２回対称となる形状の切削インサート１０を、また、第２の実施形態については表裏逆にした場合でも同じ形状が表れる（側面の対向部分を貫く回転軸線にＲに関して２回対称となる）切削インサート１００を例示し、それぞれの回転対称位置に凹部を設け得ることを説明した。しかし例示したようなこれらの回転軸線に代えて、またはそれとともに、他の回転軸線に関してもｎ回の回転対称となるような形状を有し、コーナ部（屈曲部）を挟む二つの稜線にそれぞれ切れ刃として作用する部分を含んでいる切削インサートであれば、それに合わせて凹部を適宜の位置に設けることができるのである。さらに、一つの切れ刃に複数の凹部が形成されるようにすることも可能であり、切削インサートの大きさが大きい場合、複数の凹部が形成されることは、切りくずの細分化能力および排出性が高まるので好ましい。

また、前述したが、凹部のつなぎ面の形状は平面でも、複数の曲面の組み合わせでも、複数の平面の組み合わせでも、曲面と平面との組み合わせでも構わない。上面に対向する方向から見たときの第２内壁面の稜線が第１内壁面の稜線よりも有意に長く、且つ上述した角度βが小さいことが本発明の要旨であるので、つなぎ面の形状がどのようなものであっても一定の効果が発揮される。ただし、凹部を構成する内壁面のうちでつなぎ面が極端に大きくなることは好ましくなく、第２内壁面の面積が他のどの内壁面よりも大きく、つなぎ面が最小限の大きさで形成されることが最も好ましい。つなぎ面が第１内壁面および第２内壁面と滑らかに接続される場合、つなぎ面と各内壁面との境が判別し難くなり、各内壁面の稜線の終端位置が判りにくくなるが、その場合はつなぎ面の中央を各内壁面の終端部分として扱えばよい。

さらに、上述した二つの実施形態はいずれも、本発明の刃先構造を切削インサートに具現化させた例について説明したが、当該先端構造を一体に有する切削工具、例えばソリッドドリルなどへの適用も可能であることは勿論である。

Claims (14)

1. 多角形の端面（２０）と、該端面（２０）に接続する側面（４０）と、を備え、前記端面（２０）と前記側面（４０）との交差稜線部（５０）のうち、少なくとも、前記多角形の一頂点部分がなす屈曲部（５１）を挟む第１および第２の稜線が、それぞれ、第１および第２の切れ刃（５３，５４）として作用する部分を含んでいる切削工具の刃先構造であって、
   少なくとも前記第１の切れ刃（５３）に接続する第１逃げ面（４１）に形成され、前記第１の切れ刃（５３）を前記屈曲部（５１）に近い第１の部分（５３ａ１）および前記屈曲部（５１）から遠い第２の部分（５３ａ２）に分割する凹部（６０）を備え、
   該凹部（６０）は、前記第１の部分（５３ａ１）に接続する稜線（６１ａ）を含む第１内壁面（６１）と、前記第２の部分（５３ａ２）に接続する稜線（６２ａ）を含む第２内壁面（６２）とを備え、
   前記端面（２０）に対向する方向から見たとき、前記第２内壁面（６２）が含む前記稜線（６２ａ）が、前記第１内壁面（６１）が含む前記稜線（６１ａ）よりも長くなっており、
   前記第１逃げ面（４１）に対向する方向から見たとき、前記第１内壁面（６１）と前記側面（４０）とが交差する稜線（６１ｂ）は、前記端面（２０）側の端部（６１ｂ１）から離れるにつれて前記屈曲部に近くなるように傾斜して形成されている、切削工具の刃先構造。
2. 多角形の端面（２０）と、該端面（２０）に接続する側面（４０）と、を備え、前記端面（２０）と前記側面（４０）との交差稜線部（５０）のうち、少なくとも、前記多角形の一頂点部分がなす屈曲部（５１）を挟む第１および第２の稜線が、それぞれ、第１および第２の切れ刃（５３，５４）として作用する部分を含んでいる切削工具の刃先構造であって、
   少なくとも前記第１の切れ刃（５３）に接続する第１逃げ面（４１）に形成され、前記第１の切れ刃（５３）を前記屈曲部（５１）に近い第１の部分（５３ａ１）および前記屈曲部（５１）から遠い第２の部分（５３ａ２）に分割する凹部（６０）を備え、
   該凹部（６０）は、前記第１の部分（５３ａ１）に接続する稜線（６１ａ）を含む第１内壁面（６１）と、前記第２の部分（５３ａ２）に接続する稜線（６２ａ）を含む第２内壁面（６２）とを備え、
   前記端面（２０）に対向する方向から見たとき、前記第２内壁面（６２）が含む前記稜線（６２ａ）が、前記第１内壁面（６１）が含む前記稜線（６１ａ）よりも長くなっており、
   前記第２の切れ刃（５４）に接続する側面（４０）には、凹部（６０）が形成されておらず、
   前記端面（２０）に窪み部（８０）が形成され、且つ該窪み部（８０）は前記端面に対向する方向から見たときに、その内側に前記第１内壁面（６１）を含むような位置に形成されていることを特徴とする、切削工具の刃先構造。
3. 多角形の端面（２０）と、該端面（２０）に接続する側面（４０）と、を備え、前記端面（２０）と前記側面（４０）との交差稜線部（５０）のうち、少なくとも、前記多角形の一頂点部分がなす屈曲部（５１）を挟む第１および第２の稜線が、それぞれ、第１および第２の切れ刃（５３，５４）として作用する部分を含んでいる切削工具の刃先構造であって、
   少なくとも前記第１の切れ刃（５３）に接続する第１逃げ面（４１）に形成され、前記第１の切れ刃（５３）を前記屈曲部（５１）に近い第１の部分（５３ａ１）および前記屈曲部（５１）から遠い第２の部分（５３ａ２）に分割する凹部（６０）を備え、
   該凹部（６０）は、前記第１の部分（５３ａ１）に接続する稜線（６１ａ）を含む第１内壁面（６１）と、前記第２の部分（５３ａ２）に接続する稜線（６２ａ）を含む第２内壁面（６２）とを備え、
   前記端面（２０）に対向する方向から見たとき、前記第２内壁面（６２）が含む前記稜線（６２ａ）が、前記第１内壁面（６１）が含む前記稜線（６１ａ）よりも長くなっており、
   前記第１の切れ刃（５３）と前記第２の切れ刃（５４）の長さが異なり、
   前記端面（２０）に窪み部（８０）が形成され、且つ該窪み部（８０）は前記端面に対向する方向から見たときに、その内側に前記第１内壁面（６１）を含むような位置に形成されていることを特徴とする、切削工具の刃先構造。
4. 多角形の端面（２０）と、該端面（２０）に接続する側面（４０）と、を備え、前記端面（２０）と前記側面（４０）との交差稜線部（５０）のうち、少なくとも、前記多角形の一頂点部分がなす屈曲部（５１）を挟む第１および第２の稜線が、それぞれ、第１および第２の切れ刃（５３，５４）として作用する部分を含んでいる切削工具の刃先構造であって、
   少なくとも前記第１の切れ刃（５３）に接続する第１逃げ面（４１）に形成され、前記第１の切れ刃（５３）を前記屈曲部（５１）に近い第１の部分（５３ａ１）および前記屈曲部（５１）から遠い第２の部分（５３ａ２）に分割する凹部（６０）を備え、
   該凹部（６０）は、前記第１の部分（５３ａ１）に接続する稜線（６１ａ）を含む第１内壁面（６１）と、前記第２の部分（５３ａ２）に接続する稜線（６２ａ）を含む第２内壁面（６２）とを備え、
   前記端面（２０）に対向する方向から見たとき、前記第２内壁面（６２）が含む前記稜線（６２ａ）が、前記第１内壁面（６１）が含む前記稜線（６１ａ）よりも長くなっており、
   前記第２の切れ刃（５４）が前記第１の切れ刃（５３）よりも長く、
   前記端面（２０）に窪み部（８０）が形成され、且つ該窪み部（８０）は前記端面に対向する方向から見たときに、その内側に前記第１内壁面（６１）を含むような位置に形成されていることを特徴とする、切削工具の刃先構造。
5. 前記端面（２０）に対向する方向から見たとき、前記第２内壁面が含む前記稜線（６２ａ）が、前記第１内壁面が含む稜線（６１ａ）の３倍以上の長さを有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の切削工具の刃先構造。
6. 前記凹部（６０）が形成された切れ刃（５３）に施されたホーニングを、前記端面（２０）に対向する方向から見たときにおける、当該ホーニングの幅をＨとし、前記端面（２０）に対向する方向から見たときにおける、前記凹部（６０）と前記第１および第２の部分（５３ａ１，５３ａ２）の各々との接続部（Ｑ１，Ｑ２）同士を結ぶ直線の長さをＬとするときに、前記第２内壁面（６２）が含む稜線（６２ａ）と、前記直線とがなす角度βが、次式
   tanβ＞Ｈ／Ｌ
   を満たすことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の切削工具の刃先構造。
7. 前記第１逃げ面（４１）側からであって且つ前記第１内壁面（６１）に対して平行に該第１内壁面（６１）を見るとき、該第１内壁面（６１）が前記側面（４０）と交差する前記稜線（６１ｂ）と前記第１の部分（５３ａ１）とがなす角度εが６０°以上８０°以下であることを特徴とする、請求項１〜６に記載の切削工具の刃先構造。
8. 前記端面（２０）に対向する方向から見るとき、第１内壁面（６１）の稜線（６１ａ）と第２内壁面（６２）の稜線（６２ａ）とがなす角度γが、５０°以上１２０°以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の切削工具の刃先構造。
9. 前記端面に対向する方向から見たとき、前記第１の部分（５３ａ１）の長さが、前記１内壁面が含む前記稜線（６１ａ）の長さよりも短いことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の切削工具の刃先構造。
10. 前記凹部（６０）が前記第１内壁面（６１）と前記第２内壁面（６２）とに接続するつなぎ面（６３）を備え、前記第２内壁面の面積が、前記第１内壁面および前記つなぎ面よりも大きいことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の切削工具の刃先構造。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の刃先構造を備えたことを特徴とする切削インサート。
12. 前記端面（２０）と対向する第２の端面（３０）を備え、前記切削インサート（１０，１００）を通る少なくとも一つの軸に関して２回対称の形状を有し、前記凹部（６０）が当該対称となる位置に形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の切削インサート。
13. 前記軸は、少なくとも、前記端面及び前記第２の端面を貫く軸と、前記側面の対向部分同士を貫く軸との一方を含むことを特徴とする請求項１２に記載の切削インサート。
14. 請求項１〜１０のいずれかに記載の刃先構造を備えたことを特徴とする切削工具。

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