JP6337573B2 - 切削インサート、及び刃先交換式回転切削工具 - Google Patents

Description

本発明は被削材に実施する正面フライス加工において、加工面の表面粗さを改善するとともに、被削材の傾斜切削加工を高送りで実施しても好適な加工面を得ることができる切削インサート、及びこの切削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。

切れ刃を備えた超硬合金製のインサート（以下、「切削インサート」と記載する）を、フライス加工用の切削工具の先端部に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（着脱可能）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、複数の切削インサートを装着しているので、高送りの切削加工条件、例えば、被削材が炭素鋼材等の場合、一刃当たり送り量が０．８から１．０（ｍｍ／刃）程度の切削加工条件に設定したとき、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。
しかし、高送りの切削加工においては、切削インサートに大きな切削加工の負荷（切削抵抗）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、切削インサートの切れ刃にチッピングや欠損が発生して加工面の品質が低下し、切削インサートの寿命を低下させるという不具合が発生していた。

インサート取付座に切削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、従来から種々の提案がなされている。

例えば、切削インサートのすくい面に凹溝状のブレーカーを形成することにより、切屑の処理性の向上を図りつつ、切削インサート本体の剛性や切削インサートの取付剛性を確保する改善（下記の特許文献１）、切削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工具先端部の強度を増すようにした改善（下記の特許文献２）、あるいは、切削インサートの形状、及び切れ刃の形状を工夫して十分な取り付け面を備える切削インサートとし、小型の刃先交換式回転切削工具であっても、インサート取付座に安定して取り付けることができるような改善（下記の特許文献３）等、が提案されている。

上記した特許文献１〜３により提案されている改善案の構成について、さらに説明すると次のようになる。

特許文献１（特開２００３−２７５９２０号公報）には、被削材の加工面に対して平面部と立壁部とを加工可能な切削インサート（スローアウェイチップ）であって、１つの切削インサートにおける使用可能な切れ刃の数を増やした切削インサートに関する発明が提案されている。
特許文献１に提案されている切削インサートは、多角形平板状をなす切削インサート（チップ本体）の多角形をなす表面及び裏面（表裏面）がすくい面とされ、これらの表裏面の共通する角部には円弧状をなすコーナー刃が形成されるとともに、このコーナー刃の一端部に連なる表裏面の辺稜部には主切刃が形成されている。一方、コーナー刃の他端部に連なる表裏面の辺稜部は、このコーナー刃がなす円弧の二等分線に関して上記した主切れ刃と対称形状に形成されており、かつ切削インサート本体の表裏面同士の間では、この切削インサート本体の表裏を反転させたときに、互いのこれらコーナー刃、主切れ刃、およびコーナー刃の他端部に連なる辺稜部が対称形状となるように配設された構成とした切削インサートである。

さらに、特許文献１の図１１には、表裏面に、辺稜部の少なくともコーナー刃側の周辺部分を避けるように、コーナー刃から主切れ刃に沿って凹溝状のブレーカーを形成した構成が提案されている。そして、この凹溝状のブレーカーは、切屑処理性の向上を図りつつも、チップ本体の剛性やチップ取付剛性を確実に確保するために設けたことが記載されている。

特許文献２（特許第５００７８５３号公報）には、工具先端部の強度を増すことを可能とした切削インサート及び刃先交換式切削工具が提案されている。
特許文献２に開示されている切削インサートは、工具本体への取付面として使用可能な主面を有する２つの端面と、これら２つの端面間に延在する周側面と、各々が各端面と前記周側面との交差部に形成された複数の切れ刃部とを備え、これら複数の切れ刃部は、２つの端面を通過する第１軸線を中心として回転対称性を有すると共に、第１軸線に直交して前記周側面を通過する第２軸線を中心として回転対称性を有するように配設され、さらに第１軸線に直交すると共に第２軸線を含んで周側面を通過する中間面が定義された切削インサートである。

そして、この特許文献２に開示されている切削インサートは、各切れ刃部は関連した端面の角部に形成されたコーナー刃と、このコーナー刃の一端から延びる主切れ刃であって、この主切れ刃と中間面との距離が関連した端面の主面と中間面との距離よりも長くなるように延在する主切れ刃と、コーナー刃の他端から延びる副切れ刃であって、この副切れ刃と中間面との距離が関連した端面の主面と中間面との距離よりも短くなるように延在する副切れ刃とを備えた構成とされている。さらに、各切れ刃と端面の主面との間に、凹形状のチップブレーカを設けていることが記載されている。

特許文献３（特表２０１１−５１６２９２号公報）には、互いに反対の位置にある上面および下面と、前記上面および前記下面を接続する２つの長手方向側面と、２つの横方向側面とを有し、長手方向長さを横方向長さよりも長くした切削インサートであって、貫通孔が前記上面および前記下面の各中心部分を貫通し、前記２つの長手方向側面が互いに反対の位置にあり、かつ前記上面および前記下面に対して垂直であり、前記２つの横方向側面が互いに反対の位置にあり、かつ前記上面および前記下面に対して垂直であり、前記上面および前記下面には、その対角線上のコーナーにコーナー刃を、さらにもう一方の対角線上のコーナー部に切屑排出溝を設けた構成とされている。また、上面及び下面のそれぞれに、横方向側面に沿って延在する切りくず排出溝を形成したことが記載されている。

さらに、特許文献３に開示されている切りくず排出溝は、長手方向軸Ｓ２に対して、一方の長手方向側面に向かって下方に傾斜した切りくず排出溝と、他方の長手方向側面に向かって上方に傾斜した切りくず排出溝から構成されている。
そして、前記上面および前記下面において、４つのコーナー部のうち、対角線上の一対のコーナー部にはコーナー切れ刃を形成し、コーナー切れ刃を形成した２つのコーナー部が上面又は下面上で他のコーナー部より上方に突き出た構成とされていることが記載されている。

特開２００３−２７５９２０号公報 特許第５００７８５３号公報 特表２０１１−５１６２９２号公報

上記特許文献１に記載の切削インサート（スローアウェイチップ）は、多角形平板状をなす切削インサートに切れ刃として、コーナー刃に繋がる直線状の主切れ刃と、この主切れ刃の他方の端部に繋がる凸円弧状に形成された副切れ刃を設けることが開示されているが、この切削インサートの正面視において、コーナー刃から主切れ刃及び副切れ刃に連なる切れ刃の稜線は、切削インサートの裏面に対してその距離が一定になされている。
このため、この切削インサートを工具本体に装着したときには、半径方向すくい角度は負値となる。しかも、被削材の切削加工時の切削インサートの回転時において、被削材との干渉を回避するために、半径方向すくい角度の絶対値は大きな値となることから、切削抵抗の低減をはかることが困難となる。また、特許文献１には、凹溝状ブレーカーの形成される範囲を限定した記載があり、この特許文献の図１１から図１６に図示されている切削インサートの表面（３）の形状においては、副切れ刃（１２）に凹溝状ブレーカーが存在しない領域があることを開示している。しかし、この凹溝状ブレーカーが存在しない領域は、平坦面となっていることから、表面（３）及び裏面（４）を凸形状とする様な技術手段に関する開示は無い。

特許文献２に開示されている切削インサートは、直線状の主切れ刃と副切れ刃を結ぶ第１コーナー刃を、円弧形状をなす切れ刃とすることが開示されているが、この第１コーナー刃の円弧形状について、その円弧半径を如何に設定するかについては記載されていない。この切削インサートを装着した刃先交換式回転切削工具により被削材に傾斜切削加工を実施する場合、この傾斜切削加工をフライス加工により行うための内周側切れ刃として上記の直線状の主切れ刃を備えている。しかし、切削インサートを工具本体に装着したときにこの工具本体の最下点となる第１コーナー刃の形状が小さい円弧形状をなしているために、被削材へのフライス加工により得た加工面には段差が形成される。このため、特許文献２に開示されている切削インサートは、傾斜切削加工を実施したときにその傾斜加工面の面粗さの向上を図ることが困難になる。

特許文献３に開示されている切削インサートは、工具直径が１６ｍｍから４０ｍｍを有する小型のカッター（工具本体）に装着される切削インサートであるが、フライス加工において、被削材に対して傾斜切削加工を良好に行うための対策、及び加工面の面粗さを改善するための対策に係る特徴的な構成については、開示されていない。
また、特許文献２、特許文献３に開示されている切削インサートには、ブレーカー面に凹部が存在する。このために、回転工具の内周側に配置される副切れ刃の近傍には立壁面が存在することになるから、この立壁面は、切屑詰まりを発生させる原因となる可能性を有するという、技術課題がある。

そこで、本発明は、フライス加工を行うための刃先交換式回転切削工具に着脱自在に装着する切削インサートについて、第２副切れ刃を用いた傾斜切削加工時には、高送りの加工条件を設定することが可能となり、また、切屑排出性を改善することができる切削インサート、及びこの切削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ことにある。
さらに、本発明は、加工面の表面粗さを改善するとともに、被削材の傾斜切削加工を高送りで実施しても好適な加工面の面粗さを得ることができる切削インサート、及びこの切削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ことにある。

本発明の一態様の切削インサートは、長辺と短辺を有し、平面視で略四角形状をなす表面部とこの表面部に対向して配置された裏面部と、前記表面部と前記裏面部のそれぞれの４つの角部に形成されたコーナー部と、前記表面部と前記裏面部を接続する側面部であって２つの長辺方向側面部と２つの短辺方向側面部と、前記表面部の中央部から前記裏面部まで貫通する固定用ネジ挿通穴と、前記表面部及び前記裏面部が、前記短辺方向側面部及び長辺方向側面部と交差する交差稜線部に切れ刃を有する切れ刃部、を備えた切削インサートであって、
前記切れ刃部は、
前記表面部及び前記裏面部のそれぞれの４つの前記コーナー部のうち、前記固定用ネジ挿通穴の中心線を介して対向する位置に配置された一対の第１のコーナー部に形成された第１のコーナー刃と、
前記第１のコーナー刃の前記短辺方向側面部側の端部（ｓ１）に連なり、前記短辺方向側面部の前記交差稜線部に沿って形成された直線形状をなす主切れ刃と、
前記主切れ刃の他方の端部（ｓ２）に連なり、前記表面部及び前記裏面部の平面視において前記短辺方向側面部の外側方向に向かって緩やかに突出するとともに、前記端部（ｓ２）から離間するに従って前記主切れ刃の延長線に対して、漸次、前記固定用ネジ挿通穴の方向に後退するように配置され、半径Ｒの円弧形状をなす第１副切れ刃と、
前記第１副切れ刃の他方の端部（ｓ３）に連なって直線形状をなす第２副切れ刃と、を備え、
前記表面部及び前記裏面部には、前記固定用ネジ挿通穴の開口部の周囲を含むように形成され、前記第２副切れ刃のすくい面となる基準平坦面部を備えており、
前記第２副切れ刃における切れ刃稜線から垂直方向に見た前記第２副切れ刃のすくい面の断面視において、前記第２副切れ刃のすくい面の断面稜線部は、前記基準平坦面部の断面稜線部に対して前記表面部または前記裏面部の上方に向けて突出した凸形状となっており、
円弧形状をなす前記第１副切れ刃の弦の長さをＬ１としたときに、
前記第１副切れ刃の他方の前記端部（ｓ３）から前記第２副切れ刃上の前記所定の位置（Ｑ）までの距離（Ｌ２）は、
Ｌ２＜０．２×Ｌ１
を満たすように設定されていることを特徴としている。

本発明の一態様の切削インサートは、前記切削インサートに係り、前記第２副切れ刃のすくい面の前記断面視における前記凸形状において、
前記凸形状の頂点（Ｇ）と前記第２副切れ刃稜線とを結んだ線分（Ｅ１）が、前記短辺方側面部となす交差角度をβ（度）としたとき、前記交差角度βは、９０（度）＜β≦１３０（度）に設定されていることを特徴としている。

本発明の一態様の切削インサートは、いずれか１つの前記切削インサートに係り、前記第１のコーナー刃の中央部又は中央部を含む切れ刃の近傍は、前記表面部または前記裏面部において前記切削インサートの厚さ方向に対する高さが最も高くなるように形成されているとともに、前記切削インサートの正面視において、
前記切れ刃部は、前記第１のコーナー刃の中央部又は前記中央部を含む前記第１のコーナー刃の近傍から前記第２副切れ刃の所定の位置（Ｑ）まで、連続的に下り傾斜するように形成されていることを特徴としている。

本発明の一態様の切削インサートは、いずれか１つの前記の切削インサートに係り、円弧形状をなす前記第１副切れ刃の弦の長さをＬ１としたときに、
前記第１副切れ刃の他方の前記端部（ｓ３）から前記第２副切れ刃上の前記所定の位置（Ｑ）までの距離（Ｌ２）は、
Ｌ２＜０．２×Ｌ１
を満たすように設定されていることを特徴としている。

本発明の一態様の切削インサートは、いずれか１つの前記切削インサートに係り、前記表面部及び前記裏面部は、前記第１のコーナー刃と前記主切れ刃及び前記第１副切れ刃のすくい面となるブレーカー面部と、前記ブレーカー面部との境界部に形成された傾斜面部を介して形成された基準平坦面部を備えており、
前記傾斜面部は、前記表面部または前記裏面部における前記切削インサートの厚さ方向に対する高さが、前記基準平坦面部よりも低くなるように形成されていることを特徴としている。

本発明の一態様の切削インサートは、いずれか１つの前記切削インサートに係り、前記切削インサートの前記第１副切れ刃における垂直方向の断面視において、
前記ブレーカー面部の断面稜線部は、前記基準平坦面部の断面稜線部に対して前記表面部または前記裏面部の上方に向けて突出していることを特徴としている。

本発明の一態様の刃先交換式回転切削工具は、いずれか１つの前記切削インサートを、固定手段により工具本体の先端部に形成したインサート取付座に着脱自在に装着され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は前記インサート取付座に、前記短辺方向側面部が前記工具本体の先端部の底面側に、前記長辺方向側面部が前記工具本体の先端部の外周面側に配置されていることを特徴としている。

ネガティブ型インサートの構成を備えた本発明の切削インサートが備えている切れ刃部は、コーナー刃と、直線形状をなす主切れ刃と、円弧形状をなす第１副切れ刃と、直線形状をなす第２副切れ刃が、順次、この配列で一つの切れ刃として繋がった（連なった）状態で構成されている。このような構成を備えた本発明の切削インサートを装着した本発明の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。

本発明における第１の効果としては、第２副切れ刃の近傍のすくい面を、断面形状で見たときに、このすくい面を基準平坦面部に対して凸形状にしていることにより、第２副切れ刃を用いた傾斜切削加工時において、切屑排出性が改善され、また、基準平坦面部が切屑の擦過等により摩耗、変形することが回避されることである。これによって、第２副切れ刃の近傍のすくい面には凹部が存在せず、立壁面も存在しないことから、この立壁面による切屑詰まりを回避することができる。その結果、切削抵抗を低減させる効果を有することから、工具のビビリ振動が低減されて、加工面の面粗さを向上させることが可能になる。

本発明の第２の効果としては、第２副切れ刃のすくい面を断面形状で見たとき、このすくい面を基準平坦面部に対して凸形状とすることによって、第２副切れ刃の強度向上を図っていることである。従って、刃先の耐欠損性が改善されることから、第２副切れ刃を用いた傾斜切削加工時において、高送りの加工条件を設定することが可能となる。

本発明の切削インサートが備えている切れ刃部を構成する切れ刃のうち、第１のコーナー刃の切れ刃の中央部またはこの中央部を含む切れ刃の近傍が、表面部または裏面部において切削インサートの厚さ方向に対する高さが最も高くなるように形成され、さらに、切れ刃部は、この第１のコーナー刃の中央部又は中央部を含む第１のコーナー刃の近傍から、第２副切れ刃の所定の位置（Ｑ）（変曲点（Ｑ））まで、連続的に下り傾斜するように形成されている。
これにより、本発明の切削インサートを刃先交換式回転切削工具に装着して固定したときに、半径方向すくい角を正角度に設定することができるので、被削材の平面及び傾斜切削加工において、切削抵抗の低減を図り、切削インサートの寿命を向上させることが可能になる。この効果が、本発明の第３の効果になる。

さらに、第２副切れ刃上に変曲点（Ｑ）を設定していることにより、ワイパー刃として作用する円弧形状をなす第１副切れ刃と、第２副切れ刃が、この変曲点（Ｑ）まで連続して下り傾斜をなしている。これにより、本発明の切削インサートを装着した刃先交換式回転切削工具により切削加工を実施したときに、１刃当たりの送り量であるｆｚ値を大きくした場合であっても、このワイパー刃によって、被削材表面に残る凸状部を除去し、仕上げ面の面性状の向上を図ることができる。特に、傾斜切削加工において加工面の面粗さを向上させることが可能になる。この点が、本発明の第４の効果である。

本発明の一実施形態を示す切削インサートを、表面部の斜め上方から見た斜視図である。 図１に示す切削インサートについて、表面部の方向から見た平面図である。 図１に示す切削インサートについて、長辺方向側面部の方向から見た側面図である。 図１に示す切削インサートについて、短辺方向側面部の方向から見た正面図である。 図２に示す切削インサートについて、切れ刃部を構成する各切れ刃の形状とその配置を説明するための拡大部分平面図である。 （ａ）は、図２に示す切削インサートについて、切れ刃部を構成する各切れ刃の配置とその配列を説明する拡大部分平面図、（ｂ）は図６（ａ）に示すｄ１−ｄ１線における断面図、（ｃ）は図６（ｂ）に示す楕円（Ｊ）内の拡大図、図６（ｄ）は従来の切れ刃のすくい面の断面を示す図である。 （ａ）は、図２に示す切削インサートについて、切れ刃部を構成する各切れ刃の構成とその配列を説明するための拡大部分平面図、（ｂ）は図７（ａ）に示すｄ２−ｄ２線における断面図である。 本発明の刃先交換式回転切削工具の一実施例を示す斜視図であって、本発明の切削インサートを装着していない状態を示す図である。 図８に示す刃先交換式回転切削工具に、本発明の切削インサートを装着したときの状態を示す斜視図である。 図９に示す刃先交換式回転切削工具を用いて、被削材に平面加工を行っているときの状態を説明するための図である。 フライス工具を用いて被削材に深い溝の切削加工を行うときに実施される傾斜切削加工について、フライス工具の送り制御手順の一例を示す図である。 図１１に示す傾斜切削加工を行うときに、本発明の刃先交換式回転切削工具を用いて被削材に傾斜切削加工を行っているときの状態を説明するための図である。

本発明は、特に、被削材に第２副切れ刃を用いた傾斜切削加工を実施するときに、高送りの加工条件を設定することが可能となり、また、切屑排出性を改善することができる切削インサート、及びこの切削インサートを着脱可能に工具本体に装着した刃先交換式回転切削工具である。また、本発明の刃先交換式回転切削工具により、高送りの切削加工を行ってもて加工面の面粗さが改善されるとともに、被削材の傾斜切削加工においても良好な加工面を得ることができる。このように、本発明は、特に、被削材に対して高送りの荒加工を実施するための刃先交換式回転切削工具として適している。

（切削インサートの基本的な構成）
以下、本発明の切削インサートの基本的な構成を、図１から図５に基づいて説明する。図１は本発明の切削インサートの一実施形態について、その表面部の斜め上方から見た斜視図、図２は図１に示す切削インサート１の上面部の構成を示す平面図、図３は図１に示す切削インサート１について、長辺方向の交差稜線部に隣接する長辺方向側面部の方向から見た側面図、図４は同じく図１に示す切削インサート１について、短辺方向側面部の方向から見た正面図、図５は図２に示す切れ刃部について、その構成を説明するために図２の所定の箇所を拡大して示した部分拡大図である。なお、本発明の切削インサートは、いわゆる、ネガティブ型切削インサートの構成を備えている。

図１（図２）に示すように、切削インサート１は平面視において短辺と長辺を有する略四角形形状をなし、その厚さ方向の形状は平板状をなしている。切削インサート１の基本的な構成は、表面部２と、表面部２と対向する位置に形成された裏面部３と、これら表面部２と裏面部３に接続されて側面を形成する２つの長辺方向側面部４、４と、同じく２つの短辺方向側面部５、５と、表面部２の中央部から裏面部３の中央部まで貫通する、切削インサート１を固定するための固定用ネジ挿通穴６（以下、単に「ネジ挿通穴６」と記載する）を備えている。
長辺方向側面部４、４は、表面部２と裏面部３の長辺の稜線部に沿って形成されている。一方、短辺方向側面部５、５は、表面部２と裏面部３の短辺の稜線部に沿って形成されている。また、表面部２と裏面部３の形状は同じ形状をなしているとともに、２つの長辺方向側面部４、４、及び短辺方向側面部５、５は、表面部２及び裏面部３に対して垂直になるように形成されている。

なお、図２に示す１点鎖線で示す直線Ａは、切削インサート１の平面図において、ネジ挿通穴６の中心線Ｐ１を通って２つの短辺方向側面部５、５間の幅（Ｗ）を２等分する直線である。また、１点鎖線で示す直線Ｂは、ネジ挿通穴６の中心線Ｐ１を通って直線Ａと直交する直線である。

図１（図２）に示すように、略四角形形状をなす表面部２の短辺と長辺が交差する４つの角部には円弧形状をなす第１のコーナー部７、７、及び第２のコーナー部８、８が形成されている。同様に、裏面部３の４つの角部にも円弧形状をなす第１のコーナー部７、７、及び第２のコーナー部８、８が形成されている。そして、表面部２または裏面部３の平面視において、これら一対の第１のコーナー部７、７、及び一対の第２のコーナー部８、８は、ネジ挿通穴６の中心線Ｐ１を通る対角線に対してそれぞれ対向する位置に、同じ形状をなすように形成されている。
さらに、図１、図３及び図４に示すように、表面部２に形成されている第１のコーナー部７、７に対向する裏面部３の位置には第２のコーナー部８、８が形成されている。同様に、表面部２に形成されている第２のコーナー部８、８に対向する裏面部３の位置には第１のコーナー部７、７が形成されている。

本発明の切削インサート１においては、表面部２と短辺方向側面部５及び長辺方向側面部４とが交差する箇所となる交差稜線部９、及び裏面部３と短辺方向側面部５及び長辺方向側面部４とが交差する箇所となる交差稜線部９であって、以下に説明する箇所に切れ刃が形成されている。
表面部２においては図２に示すように、４つのコーナー部となる、第１のコーナー部７、７、及び第２のコーナー部８、８のうち、ネジ挿通穴６の中心線Ｐ１に対して対角線上に配置されている一対の第１のコーナー部７、７の円弧形状をなす交差稜線部９ｃには第１のコーナー刃１１ａ、１１ａが、同じく他の一対の第２のコーナー部８、８の円弧形状をなす交差稜線部９ｄには第２のコーナー刃１１ｂ、１１ｂが形成されている。切削インサート１の裏面部３にも上記と同様に、一対の第１のコーナー刃１１ａ、１１ａと、一対の第２のコーナー刃１１ｂ、１１ｂが形成されている。
なお、本発明に係る切削インサート１は、ネガティブ型の切削インサートの構成を備えているので、上記第２のコーナー刃１１ｂ、１１ｂは切れ刃として使用されないので、必ずしも切れ刃を形成する必要はない。従って、以下の説明において、上記した第２のコーナー刃１１ｂ、１１ｂのことを、第２のコーナー稜線部１１ｂ、１１ｂと記載する。

さらに、本発明の切削インサート１においては、第１のコーナー刃１１ａの一方の端部（図２に示す端部（ｓ１））、すなわち、短辺方向側面部５側の交差稜線部９ｂ上の（ｓ１）から、複数の切れ刃が順次、第２のコーナー稜線部１１ｂの方向に向けて形成されている。
これらの切れ刃は、図２に示すように、主切れ刃１２、第１副切れ刃１３、及び第２副切れ刃１４が、順次、この順序の配置で一つに繋がった（連なった）状態で形成されている。以下の説明において、これら第１のコーナー刃１１ａ、主切れ刃１２、第１副切れ刃１３、及び第２副切れ刃１４は、一つの切れ刃として繋がっているので、これら切れ刃を総称して、「切れ刃部１０」と記載する場合がある。また、以下の説明において、上記（ｓ１）を「コーナー刃１１ａの一方の端部（ｓ１）」と記載する場合がある。

平面視で略四角形の形状をなす切削インサート１は、前記したようにネガティブ型インサートの構成を備えているので、表面部２及び裏面部３はそれぞれ２つの切れ刃部１０を備えており、かつ、表面部２の切れ刃部１０と裏面部３の切れ刃部１０は、図１に示すように、表裏の対向する交差稜線部９ｂにそれぞれ形成されている。

以下、切れ刃部１０を構成する各切れ刃が備えている基本的な構成について説明する。図２に示すように、第１のコーナー刃１１ａは所定の半径を有する円弧形状をなしている。第１のコーナー刃１１ａの一方の端部（ｓ１）には、直線形状をなす主切れ刃１２が繋がっている。直線形状をなす主切れ刃１２は、前記した直線Ｂに対して所定の角度をもって傾斜するように形成されている。

主切れ刃１２の他方の端部（ｓ２）には、半径Ｒを有する円弧形状をなす第１副切れ刃１３が繋がっている。円弧形状をなす第１副切れ刃１３は、図５に拡大して示しているように、その円弧形状の向きは切削インサート１の外側方向に向けて凸状をなすように形成されている。さらに、第１副切れ刃１３の円弧形状は、主切れ刃１２との繋ぎ部（主切れ刃１２の他方の端部（ｓ２））から離間するに従って、漸次、直線状の主切れ刃１２の延長線（Ｄ）に対してネジ挿通穴６方向に向けて後退するように形成されている。図５に示す符号「Ｌ１」は、円弧形状をなす第１副切れ刃１３の弦の長さ、すなわち、端部（ｓ２）と端部（ｓ３）間の距離である。
なお、切削インサート１を刃先交換式回転切削工具３０（図９参照）に装着したときには、刃先交換式回転切削工具３０の回転中心軸Ｏ方向の最下点は、円弧形状をなす第１副切れ刃１３上の所定の位置に存在するように、切削インサート１は刃先交換式回転切削工具３０に装着される。

第１副切れ刃１３の他方の端部（ｓ３）には、平面視で直線形状をなす第２副切れ刃１４が直線Ｂ方向と所定の角度をもって傾斜するように形成されている。第２副切れ刃１４の他方の端部（ｓ４）は、第２のコーナー部８の交差稜線部（９ｄ）に形成された第２のコーナー稜線部１１ｂに繋がっている。第１のコーナー刃１１ａの他方の端部（ｓ５）には、長辺方向側面部４に沿った交差稜線部９ａが繋がっており、この交差稜線部９ａには切れ刃は形成されていない。なお、交差稜線部９ａには、交差稜線部９ａに沿って所定の長さを有する切れ欠部２１が形成されている。切れ欠部２１は、切削インサート１を刃先交換式回転切削工具に装着して被削材の切削加工を実施するときに、交差稜線部９ａが被削材と接触することを防止するために設けている。

本発明の切削インサート１はネガティブ型の切削インサートの構成を備えているので、切削インサート１の裏面部３に形成されている切れ刃部１０を構成する各切れ刃は、上記した表面部２の各切れ刃と同一の形状をなすように形成されている。

切削インサート１の表面部２は、図１（図２）に示しているように、ネジ挿通穴６の開口部の周囲を含むように形成された基準平坦面部１５と、基準平坦面部１５から傾斜面部１６を介して形成されたブレーカー面部１７を備えている。このように、傾斜面部１６は、基準平坦面部１５とブレーカー面部１７との境界部に形成されている。基準平坦面部１５は平面状に形成され、長辺方向側面部４及び短辺方向側面部５と直交するように形成されている。切削インサート１の裏面部３も表面部２と同様に、基準平坦面部１５と、基準平坦面部１５から傾斜面部１６を介して形成されたブレーカー面部１７を備えている。
なお、ブレーカー面部１７は、切削インサート１の厚さ（Ｔ）（図３参照）方向に対する高さが基準平坦面部１５よりも僅かに高くなるように、例えば、０．２〜０．３ｍｍ程度高くなるように形成されている。

ブレーカー面部１７は、第１のコーナー部７、７を含むように形成され、さらに、前記した切れ刃部１０を構成する切れ刃のうち、第１のコーナー刃１１ａ、主切れ刃１２、及び第１副切れ刃１３の共通したすくい面を構成するように設けられている。また、ブレーカー面部１７は、それぞれの第１のコーナー部７、７から傾斜面部１６方向に向けて緩やかに下り傾斜する平面状の傾斜面として形成している。

本発明の切削インサート１においては、第１のコーナー刃１１ａの所定の位置が、表面部２（裏面部３）における切削インサート１の厚さ（Ｔ）方向の高さにおいて、最も高くなるようにしている。この厚さ（Ｔ）方向の高さが最も高くなる第１のコーナー刃１１ａにおける所定の位置は、コーナー刃１１ａの中央部Ｃ（端部（ｓ１）と端部（ｓ５）間の中点）、または中央部Ｃの近傍に設定することが望ましい。この状況を図３及び図４に示している。
図３及び図４においては、円弧形状をなす第１のコーナー刃１１ａの円弧の中央部（Ｃ）が、表面部２又は裏面部３の他の領域部分と比較して最も高い位置になっていることを示している。なお、第１のコーナー刃１１ａの中央部Ｃと基準平坦面部１５との高低差は０．２〜０．３ｍｍ程度に設定する。

傾斜面部１６は、第１のコーナー刃１１ａの他方の端部（ｓ５）の近傍であって、長辺方向側面部４側の交差稜線部９ａから第２副切れ刃１４の一方の端部（ｓ３）の近傍まで傾斜する傾斜面として形成されている。この傾斜面部１６の傾斜面は、切削インサート１の中央部方向に向けて傾斜した面とされている。図１、図２に示す符号「１８」は、上記した各切れ刃に沿って所定の幅を有するように形成されたホーニングである。

さらに、本発明の切削インサート１においては、図１（図２）に示すように、第２副切れ刃１４はそのすくい面をブレーカー面部１７とするのではなく、基準平坦面部１５をすくい面としている。図２に示す例では、第２副切れ刃１４はホーニング１８を介して基準平坦面部１５に連なっている構成としているので、ホーニング１８に連なる基準平坦面部１５の近傍が第２副切れ刃１４のすくい面としての作用を発揮することになる。

続いて、上記したネガティブ型の切削インサートの構成を備えている本発明の切削インサート１が備えている主要な特徴について、さらに詳細に説明する。

（第１の特徴）
本発明の切削インサート１は、下記のような特徴を備えている。この特徴の詳細を、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に基づいて説明する。なお、図６（ａ）は、切削インサート１について、その切れ刃部１０とその近傍を拡大して示した平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）に示す第２副切れ刃１４に対して垂直方向となるｄ１−ｄ１線における断面図、図６（ｃ）は図６（ｂ）に点線で示す楕円（Ｊ）内の拡大図、図６（ｄ）は従来の切削インサート（特許文献２の図６及び図７に開示）において主切れ刃に対して垂直方向となる断面を示す図である。

図６（ｃ）に、上記した断面図における稜線部の形状を拡大して示しているように、第２副切れ刃１４から基準平坦面部１５の表面に至る断面稜線部１５ａには、上方に緩やかに突出する微小な凸形状部１９が現れるようにしている。すなわち、第２副切れ刃１４のすくい面の断面稜線部は、基準平坦面部１５の断面稜線部に対して表面部２または裏面部３の上方に向けて突出した凸形状としている。この微小な凸形状部１９の形成は、第２副切れ刃１４に隣接する基準平坦面部１５の端部近傍、あるいは、図６（ｃ）に示すように、第２副切れ刃１４に隣接するホーニング１８とこのホーニング１８に隣接する基準平坦面部１５の端部近傍を緩やかに上方に向かって凸形状となる微小な凸形状部１９を設ける。

これに対して、従来の従来の切削インサート４０において主切れ刃４１に対して垂直方向となる断面の形状を図６（ｄ）に示しているように、切屑の排出性を向上させるために、切削インサート４０の上面部４２には主切れ刃４１に隣接して凹状溝のチップブレーカ４３を設けている。この凹状溝のチップブレーカ４３は、コーナー刃、主切れ刃、第１副切れ刃に連なるように形成されている。このように、凹状溝のチップブレーカ４３を設けると、各切れ刃の強度の低下と、凹状溝の立壁面による切屑詰まりを発生させる可能性を有する。

本発明の切削インサート１においては、上記のように、第２副切れ刃１４の近傍から微小に突出するな凸形状部１９を設けることにより、被削材の傾斜切削加工において、第２副切れ刃１４の強度を確保することができる。また、微小な凸形状部１９により基準平坦面部１５の表面の摩耗が防止される。これにより、第２副切れ刃１４に早期にチッピングや欠損が発生することを防ぐことが可能になって、加工ムラが無い良好な加工面を得ることができるようになる。

さらに、切削インサート１においては、図６（ｃ）に示すように、凸形状部１９の頂点（Ｇ）と第２副切れ刃１４とを結んだ線分（Ｅ１）が、短辺方向側面部５の延長線となす交差角度をβ（度）としたときに、交差角度（β）は、「９０＜β≦１３０」に設定することが好ましい。なお、交差角度βのことを刃物角と呼ばれることもある。

上記した交差角度（β）を「９０＜β≦１３０」に設定する理由は、次の通りである。
交差角度βが９０度を超えて鈍角を有することで、第２副切れ刃１４の刃先強度改善の効果を得ることができる。また、β値の上限値を１３０度以下とすることにより、第２副切れ刃１４により生成された切屑がすくい面となる基準平坦面部１５と接触する角度を小さくすることができる。
従って、交差角度のβ値を、９０＜β≦１３０（度）の範囲に設定すれば、切屑が基準平坦面部１５に接触する面積を少なくなるように制御することができ、切屑の排出性の向上と、基準平坦面部１５の摩耗を抑制することができる。これにより、第２副切れ刃１４の刃先強度を改善し、さらに切削抵抗の増大を抑制することができる。また、刃先強度をβ値によって適切に調整することができるようになる。
以下の説明において、上記した第２副切れ刃１４に対して垂直方向となる断面の形状に関する特徴を「本発明の第１の特徴」と記載する場合がある。

（第２の特徴）
さらに、本発明の切削インサートは次の特徴を備えている。図３（図４）に示すように、表面部２と裏面部３において、一つの連続した切れ刃を構成している切れ刃部１０、すなわち、コーナー刃１１ａ、主切れ刃１２、第１副切れ刃１３、及び第２副切れ刃１４は、第１のコーナー刃１１ａの中央部（Ｃ）から第２副切れ刃上の所定の位置（Ｑ）まで、連続的に下り傾斜するように形成している。切れ刃部１０を上記したように下り傾斜させている構成について詳細に説明すると次のようになる。

すなわち、図４に示すように、切削インサート１を厚さ（Ｔ）方向に二等分する平面（Ｎ）に対して、切れ刃部１０を構成する各切れ刃上の任意の箇所からこの平面（Ｎ）までの距離（ｔ１）は、コーナー刃１１の中央部（Ｃ）が最大の値となり、中央部（Ｃ）から第２副切れ刃１４上の所定の位置（Ｑ）までは連続的に緩やかに減少するように切れ刃部１０の各切れ刃を形成することが好ましい。また、第２副切れ刃１４上の所定の位置（Ｑ）から第２のコーナー部８の第２のコーナー稜線部１１ｂの端部（ｓ４）までは、上記した距離（ｔ１）は減少させることなく一定の値にすることが好ましい。
なお、以下の説明において、上記した第２副切れ刃１４上の所定の位置（Ｑ）のことを「変曲点Ｑ」と記載する。

切れ刃部１０を上記した下り傾斜する構成を実現するためには、前記したように、ブレーカー面部１７を、上記した切れ刃部１０の緩やかな下り傾斜に追従させて、第１のコーナー刃１１ａの中央部（Ｃ）、または中央部（Ｃ）を含む切れ刃の近傍から傾斜面部１６方向に向けて下り傾斜する平面状に形成することが好ましい。
以下の説明において、上記した切れ刃部１０の緩やかな下り傾斜に関する特徴を「本発明の第２の特徴」と記載する場合がある。

本発明の切削インサート１は、上記した第２の特徴を備えていることにより、次の効果を発揮することができる。
切削インサート１を刃先交換式回転切削工具に装着して固定したときに、半径方向すくい角を正方向に設定することができるので、主切れ刃１２に作用する切削抵抗を低減させる効果を得ることができる。これにより、切削インサート１の寿命を延長させることが可能になる。

さらに、第２副切れ刃１４上に上記した変曲点（Ｑ）を配置することにより、円弧形状をなす第１副切れ刃１３をワイパー刃として作用させることが可能になるので、被削材の切削加工においてその加工表面の面性状が良好となる効果を得ることが可能になることから、好ましい態様である。

（第３の特徴）
本発明の切削インサート１においては、上記した第２副切れ刃１４上に設定する変曲点（Ｑ）の位置を、第１副切れ刃１３の他方の端部（ｓ３）から距離（Ｌ２）の位置としたとき、この距離（Ｌ２）は、「Ｌ２＜０．２×Ｌ１」を満たすように設定することが好ましい。なお、Ｌ１は前記した第１副切れ刃１３の弦の長さ（Ｌ１）を示す。以下の説明において、距離（Ｌ２）を上記のように設定した特徴を「本発明の第３の特徴」と記載する場合がある。

上記した本発明の第３の特徴において、距離（Ｌ２）を、第１副切れ刃１３の弦の長さ（Ｌ１）の０．２倍より小さい値に、すなわち、変曲点（Ｑ）の位置を、端部（ｓ３）の近傍となる第２副切れ刃１４上に設定することが好ましい理由は次の通りである。

この第１の理由は、変曲点（Ｑ）の位置を第２副切れ刃１４上に設定して、第１副切れ刃１３上となることを回避することによって、第１副切れ刃１３がワイパー刃として有効に機能するからである。これによって、平面フライス加工を実施したときに、１刃当たりの送り量であるｆｚ値を大きくした場合であっても、このワイパー刃によって、被削材表面に残る凸状部を除去し、仕上げ面の面性状の向上を図ることができる。ここで、第１副切れ刃１３上には切削工具の切れ刃における最下点が設けられ、この最下点を基準にして、内周側の領域は、ワイパー刃となる。なお、上記の「最下点」とは、切れ刃を備えた切削工具（刃先交換式回転切削工具）においてその回転中心軸Ｏ方向における、最も先端に位置する箇所をいう。

また、変曲点（Ｑ）の位置を、第１副切れ刃１３の端部（ｓ３）の近傍となる第２副切れ刃１４上に設定することが好ましい第２の理由は、第２副切れ刃１４を用いた傾斜切削加工時において、切屑排出性を改善することに有効となるからである。これによって、切削抵抗を低減させる効果を有することから、工具のビビリ振動が低減されて、加工面の面粗さを向上させることが可能になる。一方、変曲点（Ｑ）の位置を、第１副切れ刃１３の端部（ｓ３）から離れた位置に設定すると、傾斜面部（１６）の存在により切屑排出性が劣化することになる。

（第４の特徴）
さらに、本発明の切削インサート１は、次の特徴を備えている。この特徴を図７（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。図７（ａ）は切削インサート１について、その切れ刃部１０とその近傍を拡大して示した平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）に示す第１副切れ刃１３に対して垂直方向となるｄ２−ｄ２線における断面図である。
図７（ｂ）に示すように、ブレーカー面部１７の表面部における断面稜線部１７ａは、基準平坦面部１５の表面部における断面稜線部１５ａの延長線（Ｅ２）に対して、上方に突出させ、第１副切れ刃１３の方向に向かうに従って上方への突出量を増加させた構成にすることが好ましい。さらに、傾斜面部１６は、表面部２または裏面部３における切削インサート１の厚さ方向に対する高さが、基準平坦面部１５よりも低くなるように形成している。以下の説明において、この上記した特徴を「本発明の第４の特徴」と記載する場合がある。

本発明の切削インサート１は上記した本発明の第４の特徴を備えていることにより、次の効果を発揮することができる。
切れ刃部１０の切れ刃稜線は、第１のコーナー刃１１ａの中央部（Ｃ）から変曲点（Ｑ）まで下り傾斜させているが、第１副切れ刃１３とその近傍のホーニング１８とブレーカー面部１７における切削インサート１の厚さ（Ｔ）方向の厚さを確保することができるので、第１副切れ刃１３の強度を保持しつつ、ブレーカー面部１７を傾斜面部１６に向かって下り傾斜させているので、第１副切れ刃１３から生成された切屑の排出性が良好になるという効果が生じる。

さらに、傾斜面部１６を、表面部２または裏面部３における切削インサート１の厚さ（Ｔ）方向に対する高さを、基準平坦面部１５よりも低くなるように形成していることにより、次の効果を発揮することができる。
切削インサート１を装着した刃先交換式回転切削工具により被削材の切削加工を行った際に、切れ刃部１０で生成されて排出される切屑が、直接、基準平坦面部１５に接触することを回避させることが可能になる。すなわち、基準平坦面部１５が切屑の擦過等によって摩耗、変形することから回避される。これにより、切削インサート１の表面部２に形成されている切れ刃部１０を使用して切削加工を行った後、この切削インサート１を反転して再装着して、裏面部３に形成されている切れ刃部１０を使用して切削加工を実施するときに、切削インサート１の表面部２の基準平坦面部１５の形状は維持されている。従って、刃先交換式回転切削工具のインサート取付座に再装着するときに、表面部２の基準平坦面部１５の形状が初期の状態で維持されているので、切削インサート１を正常な状態でインサート取付座に拘束することができるようになる。

さらに、本発明の切削インサート１は、次の特徴を備えているようにすることが望ましい。この特徴は、切削インサート１の短辺方向側面部５の幅寸法をＷ（図２参照）とし、前記した半径Ｒの円弧形状をなす第１副切れ刃１３の弦の長さをＬ１（図５参照）としたときに、このＬ１の値は、
Ｌ１＝α×Ｗ、但し、αは、０．１５≦α≦０．３５、
の関係を満たすように第１副切れ刃１３を構成することにある。なお、第１副切れ刃１３の弦の長さ（Ｌ１）とは、図５に示す第１副切れ刃１３の一方の端部（ｓ２）と他方の端部（ｓ３）とを結んだ直線距離を示す。

上記した第１副切れ刃１３の弦の長さ（Ｌ１）の設定に関する特徴において、α値を上記のように設定する理由は、次の通りである。
被削材のフライス加工における平面、及び傾斜加工において、加工面の性状を良好な状態とし、例えば面粗さを小さく制御するためには、弦の長さ（Ｌ１）を適切な値に設定することが重要となる。α値が０．１５未満の場合には、１刃当たりの送り量ｆｚ値を大きく設定した高送り加工の条件では、面粗さが粗くなってしまう。これは、削り残し部分の山部の高さが大きくなってしまうからである。これに対して、α値が０．３５を超えて大きな場合には、第１副切れ刃１３が長くなり、これに応じて、主切れ刃１２の長さがインサートの幅Ｗ値に対して短くなるため、両者のバランスが悪くなってしまい、切屑の形状に悪影響を及ぼす可能性を有する。すなわち、切削工具の最下点近傍における第１副切れ刃の形状は長い円弧形状となり、そのため切屑厚みの薄くなる領域も長くなることから、切れ味に悪影響を与える可能性がある。従って、上記のような問題点を回避するためには、α値を、０．１５≦α≦０．３５、の範囲に設定することが好ましい。

（刃先交換式回転切削工具）
続いて、上記した切削インサート１を工具本体に着脱可能に装着した本発明の刃先交換式回転切削工具の一例を、図８及び図９に基づいて説明する。なお、図８は本発明の一実施形態を示す刃先交換式回転切削工具３０の工具本体３１の斜視図を示し、工具本体３１に設けたインサート取付座３２に切削インサートを装着していない状態を示している。図９は図８に示すインサート取付座３２に、前記した本発明に係る切削インサート１を装着した状態を示す斜視図である。図８及び図９に示す符号「Ｏ」は、刃先交換式回転切削工具３０（工具本体３１）の回転中心軸である。被削材の切削加工を行うときには、刃先交換式回転切削工具３０は図９に示すＦ方向に回転する。

図８（図９）に示す工具本体３１は、４つのインサート取付座３２を備えた例を示している。これらのインサート取付座３２は、図８に示すように、着座面３３と、短辺側拘束壁３４と、長辺側拘束壁３５と、着座面３３の中央部に形成されたネジ穴３６を備えている。着座面３３は、切削インサート１をインサート取付座３２に装着するときに、切削インサート１の表面部２または裏面部３を密着させるための座面である。

図８に示すインサート取付座３２の短辺側拘束壁３４は、切削インサート１をインサート取付座３２に装着したときに、切削インサート１の短辺方向側面部５を密着させるための拘束壁である。また、長辺側拘束壁３５は同じく切削インサート１をインサート取付座３２に装着したときに、切削インサート１の長辺方向側面部４を密着させるための拘束壁である。短辺側拘束壁３４と長辺側拘束壁３５は、被削材の切削加工を行っているときに、切削抵抗によって切削インサート１の位置ズレを防止するために設けた拘束用の壁面である。

なお、図８に示す４つのインサート取付座３２は、回転中心軸Ｏを中心にして９０度（９０°）の等間隔で設けても良いし、隣接するインサート取付座３２間を９０°よりも若干異なる角度で配置する、いわゆる、不等間隔（又は不等角度）で配置して、切削加工時に発生する振動を減衰させるようにしても良い。

図９は、切削インサート１の固定手段となる固定用ネジ（クランプネジ）３７を、切削インサート１に設けたネジ挿通穴６に挿通させて、固定用ネジ３７を所定のトルクで締め付けてそのネジ部を着座面３３のネジ穴３６にねじ込んで、切削インサート１をインサート取付座３２に装着して強固に固定した状態を示している。

切削インサート１をインサート取付座３２に強固に固定したときには、図９に示すように、切削インサート１の短辺方向側面部５が工具本体３１の先端部の端面側に、長辺方向側面部４が工具本体３１の外周側に配置されるようにする。従って、切削インサート１をインサート取付座３２に固定したときには、切れ刃部１０を構成する第１のコーナー刃１１ａ、主切れ刃１２、第１副切れ刃１３、及び第２副切れ刃は、工具本体３１の先端部の端面から僅かに外側（下方側）に突出し、さらに、第１のコーナー刃１１ａは工具本体３１の外周面から僅かに外側に突出することになる。また、切削インサート１の一方の長辺方向側面部４も、工具本体３１の外周面から僅かに外側に突出することになる。

（被削材の切削加工方法）
続いて、本発明の刃先交換式回転切削工具１を３軸または５軸のＮＣ制御による切削加工機に装着して、被削材の切削加工を行うときの加工手順の一例を、図１０から図１２に基づいて説明する。なお、図１０及び図１２は、本発明の刃先交換式回転切削工具１を用いて被削材に切削加工を行なっているときの状態を説明するための図であって、刃先交換式回転切削工具１に装着した複数個の切削インサート１のうち、回転中心軸Ｏに対して右側の一つの切削インサートを示している。

（平面の切削加工）
刃先交換式回転切削工具１を用いて被削材に高送りで平面の切削加工を実施するときには、図１０に示すように、例えば刃先交換式回転切削工具１をＸ１方向に横送りしながら被削材（Ｍ１）の表面（Ｍ１ａ）に平面加工を行う。この平面加工を実施するときには、刃先交換式回転切削工具１に装着している切削インサート１が備えている切れ刃部１０のうち、主切れ刃１２と第１副切れ刃１３を使用することが望ましい。このとき、刃先交換式回転切削工具１をＸ１方向に横送りしたときには、主切れ刃１２が被削材（Ｍ１）への切り込みを行う切れ刃として作用し、第１副切れ刃１３が切削加工した加工面（Ｍ１ｂ）の面粗さを良好にする切れとして作用する。なお、図１０に符号「Ｍ１ｃ」で示す斜線部分は切削シロになる部分である。

被削材の平面加工においては、主切れ刃１２、第１副切れ刃１３とコーナー刃１１ａが切削加工に関与し、これら切れ刃のすくい面となるブレーカー面部１７は、前記したように、傾斜面部１６方向に向かって下り傾斜しているので、生成された切屑はブレーカー面部１７との接触を極力防止することが可能になる。これにより、ブレーカー面部１７の早期の摩耗を防ぐことが可能になる。

（傾斜切削加工）
次に、本発明の刃先交換式回転切削工具１を用いて被削材に傾斜の切削加工を実施するときの加工手順の一例について説明する。金型等を切削加工により製作するときには、金型の素材（各種の金型用鋼）となる被削材に、例えば、深い溝の切削加工、あるいはポケット加工を実施することがある。このような深い溝等の切削加工においては、通常、フライス加工工具を用いて、被削材に対して傾斜切削加工を順次数回繰り返して実施する方法が採用される。

図１１は、被削材Ｍ２に深い溝（Ｈ）の切削加工をＮＣ制御の切削加工機を用いて実施するときに、フライス加工工具の送り制御の経路を示している。図１１に示す例では、被削材Ｍ２に実施する傾斜切削加工の経路を順次、ｋ１、ｋ２、・・・、ｋ８と数回繰り返して実施する例を示している。

図１１に示す深い溝（Ｈ）を切削加工により製作するときに実施する傾斜切削加工を、本発明の刃先交換式回転切削工具１を使用すると、良好な傾斜切削加工の効果を得ることが可能になる。以下、本発明の刃先交換式回転切削工具１を用いてこの傾斜切削加工を実施するときに、切削インサート１が備えている各切れ刃の作用について説明する。

図１２は、本発明の刃先交換式回転切削工具１に装着している切削インサート１が被削材（Ｍ２）にＸ２方向に左り下がりの傾斜切削加工を実施しているときの状態を示している。図１２において、刃先交換式回転切削工具１は、例えば３軸制御の加工機により、Ｘ２方向（横送り）とＺ方向（縦送り）の送りが同時に制御されながら、被削材（Ｍ２）の表面（Ｍ２ａ）に傾斜切削加工が実施されて傾斜加工面（Ｍ２ｂ）が得られる。なお、図１２には示していないが、紙面の回転中心軸Ｏに対して左側の切削インサート１は主切れ刃１２と第１副切れ刃１３が切削加工に寄与することになる。図１２に符号「Ｍ１ｃ」で示す斜線部分は切削シロになる部分である。

このＸ２方向の傾斜切削加工においては、切削インサート１の切れ刃のうち、主切れ刃１２、第１副切れ刃１３とともに、第２副切れ刃１４も切削加工に寄与させるようにする。このとき、直線形状をなす第２副切れ刃１４は、被削材（Ｍ２）の未加工面（Ｍ２ａ）に対してＸ２方向の横送りに対する切り込み刃として作用する。また、円弧形状をなす第１副切れ刃１３は、第２副切れ刃１４が加工した加工面を良好な傾斜加工面（Ｍ２ｂ）に加工する切れ刃として作用する。

このような傾斜切削加工においては、第２副切れ刃１４の切削加工により生成された切屑２０の厚さは第１副切れ刃１３により生成された切屑よりも厚くなる。しかし、第２副切れ刃１４はホーニング１８を介して基準平坦面部１５に繋がっているので、切屑２０は、ブレーカー面部１７方向に流れることなく、基準平坦面部１５方向に流れて、良好に排出されることになる。
切屑２０がブレーカー面部１７方向に流れない理由は、前記したように、表面部２及び裏面部３に形成されている基準平坦面部１５とブレーカー面部１７のうち、切削インサート１の厚さ（Ｔ）に対する高さは、ブレーカー面部１７の方が基準平坦面部１５よりも高くなるように形成されているからである。
なお、傾斜切削加工において、右下がりの切削加工（図１２に示すＸ１方向とは逆方向の傾斜切削加工）を行うときにも、主切れ刃１２、第１副切れ刃１３とともに、第２副切れ刃１４が切削加工に寄与する。

また、図６（ｃ）に示しているように、第２副切れ刃１４のホーニング１８とホーニング１８近傍の基準平坦面部１５の表面には緩やかに上方に突出する微小な凸形状部１９を設けて、第２副切れ刃１４の強度を確保するようにしている。これにより、前記した平面加工と同様に、第２副切れ刃１４に早期にチッピングや欠損が発生することを防ぐことが可能になって、加工ムラが無い良好な傾斜加工面（Ｍ２ｂ）を得ることができるようになる。

また、図６（ｃ）に示すように、凸形状部１９の頂点（Ｇ）と第２副切れ刃１４とを結んだ線分（Ｅ１）が、短辺方向側面部５の延長線となす交差角度β（度）を、前記した本発明の第１の特徴となる「９０＜β≦１３０」に設定しているので、切屑の排出性の向上と、第２副切れ刃１４のすくい面となる基準平坦面部１５の摩耗を抑制することが可能になる。

上記した本発明の実施形態となる切削インサート１は、略四辺形の形状をなし、表面部２と裏面部３にそれぞれ形成された２つの第１のコーナー部７に、第１のコーナー刃１１ａを備えたネガティブ型切削インサートであって、１個の切削インサートに計４コーナーを有し、上記した本発明の特徴1〜４に記載の主要な特徴を備えている。
これにより、刃先交換式回転切削工具３０のインサート取付座３２に装着した切削インサート１に切れ刃などの摩耗が生じた場合には、この切削インサート１の向きを１８０°変えて再装着を行うことにより、他の切れ刃部１０を切削加工に使用することができる。また、表面部２の２つの切れ刃部１０が摩耗した場合には、この切削インサート１の裏面部３の切れ刃部１０を切削加工に使用することができる。このように、一つの切削インサートで表面部２及び裏面部３に形成されている計４ケ所の切れ刃部１０を使用することができる。

なお、切削インサート１の第１のコーナー刃１１ａは、被削材の平面加工を行っているときに、被削材の立壁を切削加工する必要があるときに、この立壁及びこの立壁の下方部の角部の切削加工に関与する切れ刃として使用される。

以上に説明した本発明に係る切削インサートは、その表面部２及び裏面部３の形状が略四角形状をなした切削インサート１について説明したが、表面部２及び裏面部３の形状が３角形状、５角形状、６角形状、等の形状をなす切削インサートに対しても適用することができる。

また、本発明に係る切削インサートは、炭化タングステン−コバルト基（ＷＣ−Ｃｏ基）の超硬合金で製作することが望ましいが、炭化タングステン−コバルト基の他に、炭窒化系のサーメットを含む超硬合金製の他に、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など、を用いることも可能である。

さらに、本発明の切削インサートは、少なくとも切れ刃部の切れ刃稜線とホーニングの領域に、耐摩耗性を向上させるためにＰＶＤなどにより従来から実施されている各種の硬質被膜を１層又は複数層形成することが望ましい。

１：切削インサート
２：表面部
３：裏面部
４：長辺方向側面部
５：短辺方向側面部
６：固定用ネジの挿通穴（ネジ挿通穴）
７：第１のコーナー部
８：第２のコーナー部
９：交差稜線部
９ａ：長辺方向の交差稜線部、９ｂ：短辺方向の交差稜線部、
９ｃ、９ｄ：コーナー部の交差稜線部
１０：切れ刃部
１１ａ：第１のコーナー刃
１１ｂ：第２のコーナー稜線部
１２：主切れ刃
１３：第１副切れ刃
１４：第２副切れ刃
１５：基準平坦面部
１５ａ：第２副切れ刃のｄ１−ｄ１線の断面において、基準平坦面部の断面におけ
る表面部の断面稜線部
１６：傾斜面部
１７：ブレーカー面部
１７ａ：第１副切れ刃のｄ２−ｄ２線の断面において、ブレーカー面部の断面にお
ける表面部の断面稜線部
１８：ホーニング
１９：微小な凸形状部
２０：切屑
２１：切れ欠部
３０：刃先交換式回転切削工具
３１：工具本体
３２：インサート取付座
３３：着座面
３４：短辺側拘束壁
３５：長辺側拘束壁
３６：ねじ穴
３７：固定用ネジ（クランプネジ）
Ａ ：切削インサートの平面図において、ネジ挿通穴の中心線を通って２つの短辺方向側
面部間の幅を２等分する直線
Ｂ ：ネジ挿通穴の中心線Ｐ１を通って直線Ａと直交する直線
Ｃ ：第１のコーナー刃の円弧中央部
Ｄ ：主切れ刃の延長線
Ｅ１：微小な凸形状部の頂点Ｇと第２副切れ刃とを結んだ線分
Ｅ２：基準平坦面部の表面部における断面稜線部の延長線
Ｆ ：刃先交換式回転切削工具の回転方向
Ｇ ：微小な凸形状部１９の頂点
Ｈ ：深い溝
Ｌ１：円弧形状をなす第１副切れ刃において、この円弧の弦の長さ
Ｌ２：端部（ｓ３）から第２副切れ刃の所定の位置までの距離
Ｊ ：楕円
Ｍ１、Ｍ２：被削材
Ｎ ：切削インサートの厚さ方向を二等分する平面
Ｏ ：回転中心軸
Ｐ１：ネジ挿通穴の中心線
Ｒ 円弧形状をなす前記第１副切れ刃の円弧半径
Ｑ ：第２副切れ刃の所定の位置
Ｗ ：短辺方向側面部の幅寸法
ｋ１、ｋ２、・・・：回転切削工具により傾斜切削加工を行うときの送りの経路
ｓ１：第１のコーナー刃の短辺方向側面部側の端部
ｓ２：主切れ刃の他方の端部
ｓ３：第１副切れ刃の他方の端部
ｓ４：第２のコーナー部における交差稜線部の一方の端部
ｓ５：第１のコーナー刃１１ａの他方（長辺方向側面部側）の端部
β ：微小な凸形状部の頂点（Ｇ）と第２副切れ刃とを結んだ線分（Ｅ１）が、短辺方向
側面部の延長線となす交差角度
Ｔ ：切削インサートの厚さ
ｔ１：切れ刃部の任意の箇所と、切削インサートを厚さ方向に二等分する平面との距離

Claims (5)

1. 長辺と短辺を有し、平面視で略四角形状をなす表面部とこの表面部に対向して配置された裏面部と、前記表面部と前記裏面部のそれぞれの４つの角部に形成されたコーナー部と、前記表面部と前記裏面部を接続する側面部であって２つの長辺方向側面部と２つの短辺方向側面部と、前記表面部の中央部から前記裏面部まで貫通する固定用ネジ挿通穴と、前記表面部及び前記裏面部が、前記短辺方向側面部及び長辺方向側面部と交差する交差稜線部に切れ刃を有する切れ刃部、を備えた切削インサートであって、
   前記切れ刃部は、
   前記表面部及び前記裏面部のそれぞれの４つの前記コーナー部のうち、前記固定用ネジ挿通穴の中心線を介して対向する位置に配置された一対の第１のコーナー部に形成された第１のコーナー刃と、
   前記第１のコーナー刃の前記短辺方向側面部側の端部（ｓ１）に連なり、前記短辺方向側面部の前記交差稜線部に沿って形成された直線形状をなす主切れ刃と、
   前記主切れ刃の他方の端部（ｓ２）に連なり、前記表面部及び前記裏面部の平面視において前記短辺方向側面部の外側方向に向かって緩やかに突出するとともに、前記端部（ｓ２）から離間するに従って前記主切れ刃の延長線に対して、漸次、前記固定用ネジ挿通穴の方向に後退するように配置され、半径Ｒの円弧形状をなす第１副切れ刃と、
   前記第１副切れ刃の他方の端部（ｓ３）に連なって直線形状をなす第２副切れ刃と、を備え、
   前記表面部及び前記裏面部には、前記固定用ネジ挿通穴の開口部の周囲を含むように形成され、前記第２副切れ刃のすくい面となる基準平坦面部を備えており、
   前記第２副切れ刃における切れ刃稜線から垂直方向に見た前記第２副切れ刃のすくい面の断面視において、前記第２副切れ刃のすくい面の断面稜線部は、前記基準平坦面部の断面稜線部に対して前記表面部または前記裏面部の上方に向けて突出した凸形状となっており、
   円弧形状をなす前記第１副切れ刃の弦の長さをＬ１としたときに、
   前記第１副切れ刃の他方の前記端部（ｓ３）から前記第２副切れ刃上の前記所定の位置（Ｑ）までの距離（Ｌ２）は、
   Ｌ２＜０．２×Ｌ１
   を満たすように設定されていること、を特徴とする切削インサート。
2. 前記第２副切れ刃のすくい面の前記断面視における前記凸形状において、
   前記凸形状の頂点（Ｇ）と前記第２副切れ刃の切れ刃稜線とを結んだ線分（Ｅ１）が、前記短辺方向側面部となす交差角度をβ（度）としたとき、前記交差角度βは、９０（度）＜β≦１３０（度）に設定されてい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. 前記表面部及び前記裏面部は、前記第１のコーナー刃と前記主切れ刃及び前記第１副切れ刃のすくい面となるブレーカー面部と、前記ブレーカー面部との境界部に形成された傾斜面部を介して形成された基準平坦面部を備えており、
   前記傾斜面部は、前記表面部または前記裏面部における前記切削インサートの厚さ方向に対する高さが、前記基準平坦面部よりも低くなるように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項２のいずれかに記載の切削インサート。
4. 前記切削インサートの第１副切れ刃における垂直方向の断面視において、
   前記ブレーカー面部の断面稜線部は、前記基準平坦面部の断面稜線部に対して前記表面部または前記裏面部の上方に向けて突出していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の切削インサート。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の切削インサートを、固定手段により工具本体の先端部に形成したインサート取付座に着脱自在に装着され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は、前記インサート取付座に、前記短辺方向側面部が前記工具本体の先端部の底面側に、前記長辺方向側面部が前記工具本体の先端部の外周面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。

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