JP2023131644A - 切削インサート、工具本体、及び刃先交換式回転切削工具 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、切削インサートのずれ動きを抑制するとともに強度不足を改善することができる、切削インサート、工具本体、及び刃先交換式回転切削工具を提供する。
【解決手段】本発明の切削インサートは、着座面と、すくい面と、逃げ面と、を備え、すくい面には、上記切刃に達して上記逃げ面に開口する凹溝状のニックが複数形成されるとともに、上記着座面には、上記逃げ面に開口するとともに上記逃げ面に対して向かい側となる側面に貫通する嵌合部が２つ形成されており、上記ニックの逃げ面側の開口部は、上記すくい面側からの透視図において、上記嵌合部の上記逃げ面側の開口部とは異なる位置に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、切削インサート、工具本体、及び刃先交換式回転切削工具に関するものである。

このような刃先交換式ボールエンドミルについて、例えば特許文献１では切削インサートの着座面に溝部が形成され、切れ刃部にはニックが形成されている。さらに、逃げ面視において、逃げ面に開口したニックと、溝部の開口部との位置が、切削インサートの厚さ方向に重ならないことで、肉厚の確保と切削インサートのずれ動きを防止することが開示されている。

また、特許文献２においても、切れ刃部にニックを備え、かつ底面に溝が形成された形状が開示されている。

特開２０２０－１２７９９０公報 特許第４７７１５４７号公報

しかしながら、特許文献１に記載のボールエンドミルは、着座面に２つ設けられた溝部のうち一方の溝部のみを貫通溝とし、他方の溝部は非貫通溝とされている。
また、特許文献２に記載のボールエンドミルは、ニックの逃げ面への開口部と底面溝の逃げ面への開口部との位置が、逃げ面視において切削インサート厚さ方向に重なる箇所が存在する。つまり切削インサートの厚さ方向において、すくい面側の凹部（ニック）と着座面側の凹部（溝部）が重なってしまうことで肉厚が非常に薄い箇所が形成されている。

本発明者の検討によると、特許文献１および特許文献２において、金型肉盛り材のような形状が大きく起伏する被削材を高能率加工する場合、軸方向への切込み量の変動と、走査線加工で軸方向に進む加工パスの影響によって、ニックの切削抵抗削減効果を超える負荷がかかることがわかった。その結果、切削インサートのずれ動きや切削インサートの強度が不足するおそれが生じる。

したがって本発明は、このような背景の下になされたもので、工具本体に対するずれ動きの抑制と、強度不足改善を両立することができる切削インサートを提供する。加えて、このような切削インサートが着脱可能に取り付けられる工具本体、上記切削インサート及び上記工具本体を備える刃先交換式回転切削工具を提供することを目的とする。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の切削インサートは、ねじによって工具本体の先端部に取り付けられる切削インサートであって、上記切削インサートは、着座面と、すくい面と、逃げ面と、を備え、上記取付ねじ用の取付孔が上記すくい面から上記逃げ面に貫通するように設けられ、上記すくい面と逃げ面との交差稜線部には、上記すくい面に対向する方向から見た平面視において円弧状に延びる円弧状切刃部と、この円弧状切刃部に接するように延びる直線状切刃部と、をそれぞれ備えた２つの切刃が、上記円弧状切刃部と上記直線状切刃部とを上記すくい面の周方向に交互に位置させて形成されており、上記すくい面には、上記切刃に達して上記逃げ面に開口する凹溝状のニックが複数形成されるとともに、上記着座面には、上記逃げ面に開口するとともに上記逃げ面に対して向かい側となる側面に貫通する嵌合部が２つ形成されており、上記ニックの逃げ面側の開口部は、上記すくい面側からの透視図において、上記嵌合部の上記逃げ面側の開口部とは異なる位置に配置されていることを特徴とする。

このような構成の切削インサートおよび刃先交換式ボールエンドミルでは、切削インサートにおいて、すくい面に形成されたニックの逃げ面側の開口部における着座面側に最も凹んだ位置が、すくい面側からの透視図において、着座面に形成された嵌合部の逃げ面側の開口部とは異なる位置に配置されており、切刃が延びる方向において、この嵌合部の逃げ面側の開口部と重なることがない。

このため、上記構成の切削インサートは特許文献２とは異なり、肉厚が薄くなりすぎることを防ぐことができる。従って、ニックによる切削抵抗の低減と嵌合部（貫通溝）とによる切削インサートと工具本体の位置精度を向上させながら、切削インサートの肉厚を確保することで、切削インサート自体の強度維持を達成できる。
また、ニックの最も凹んだ位置と着座面との間においても十分な肉厚を確保できるため、ニックの近傍部分における切刃に大きな切削抵抗が作用して、この切削抵抗による応力がニックの最も凹んだ位置に集中したとしても、嵌合部との間で切削インサートに欠損等の損傷が生じるのを防止することが可能となる。

さらに、上記構成の切削インサートの、着座面に形成された２つの嵌合部が貫通形状となっている。特許文献１は底面に溝部が形成されているものの、片方が非貫通溝形状のため、上述した金型の肉盛り材の高能率加工といったような過酷な切削条件下では、取付位置精度が十分に確保できるとは言えない。その結果、要求される加工面精度とするのが困難な場合があるが、上記構成の切削インサートは、２つの嵌合部を貫通溝形状とすることで工具本体に対する位置精度が担保される。

ここで、上記構成の切削インサートにおいて、上記嵌合部は、該嵌合部が延びる方向の一端側から他端側に向かうに従い溝幅が狭くなる幅狭部を有していることが望ましい。これにより、幅狭部の溝幅が狭くなる他端側においては切削インサートの肉厚を確保して応力を分散し、強度の向上を図ることができる。

一方、逆に幅狭部の一端側では溝幅が広くなるので、刃先交換式ボールエンドミルにおいて、上記凸部を、上記嵌合部の上記幅狭部が当接する部分で、該嵌合部が延びる方向の上記他端側から上記一端側に向かうに従い幅広となるように形成することにより、切削加工時の負荷に対する取付剛性を高めて切削インサートのずれ動きを確実に防止することが可能となる。

また、本発明の一形態の切削インサートは、上記嵌合部に研削面を含んでいてもよい。

ここで、本発明の切削インサートは、粉末冶金技術の基本的な工程に沿って製造される。すなわち、切削インサートが超硬合金製の場合は、炭化タングステン粉末とコバルト粉末を主成分として、必要に応じてクロムやタンタル等を副成分とする顆粒状の造粒粉末を用いて、金型を用いた粉末プレス成形を行う。
こうして得られたプレス成形体は、適切な雰囲気と温度に制御された焼結炉内で所定の時間焼結することにより、切削インサートとなる焼結体を製造することができる。その後、必要に応じて研削砥石を用いた研削加工を施すこともある。

本発明の切削インサートは、嵌合部に研削砥石によって研削加工された研削面を含む。つまり、焼結体（焼結肌）では得られなかった表面粗さＲａが１．６μｍ以下の箇所を含む。ここで、嵌合部は上記着座面に垂直な２つの平面と、その間に延びる着座面に平行な底面で構成されるが、着座面に垂直な２つの壁面の内、上記取付孔に近い壁面が研削面であることが望ましい。研削面を含むことで、工具本体に取り付けられた際にがたつき等が生じにくくなることに加え、切削加工時に切削抵抗を受けて工具本体に対する切削インサートのずれ動きをより抑制することが可能である。その結果、加工面の精度が確保される。

なお、研削面の表面粗さは、好ましくは表面粗さＲａが０．８μｍ以下、より好ましくは表面粗さＲａが０．２μｍ以下とすることで、切削インサートの取付位置精度がより向上する。

また、本発明の一形態の切削インサートは、上記刃先交換式ボールエンドミルの円弧状切刃部のうち一方は主切刃とされるとともに他方は副切刃とされ、上記主切刃の円弧状切刃部は、上記副切刃の円弧状切刃部に対して周方向の長さが長く形成されている構成としてもよい。

上述の構成とすることで、１つの工具本体に取り付く切削インサートの種類を１種類とすることができ、作業者の切削インサートの管理負担を減らすことができる。

また、本発明の一形態の切削インサートは、上記ニックで分断された上記円弧状切刃部の長さは、全て異なる構成としてもよい。

上述の構成とすることで、切削時に切削インサートの被削材への食いつき間隔をずらし、ビビり振動を抑制することが可能となる。
また、ニックは切りくずを分断し切削抵抗を低減させる作用効果があるが、その反面、ニックが形成された部分は切れ刃として作用しない。そこで上述の構成とすることで、ニックによる削り残しをなくすことができる。加えて、ニックによって分断された切れ刃長さを全て異なる構成とすることで、ニックの大きさや長さといった形状の自由度を広げることができる。

本発明の工具本体は、上記切削インサートを取り付けるための取付座が設けられ、上記取付座には、上記切削インサートの上記嵌合部と協働する凹部または凸部を２つ有することを特徴とする。

本発明の刃先交換式回転切削工具は、請求項１から４のいずれかに記載の切削インサートと、請求項５に記載の工具本体と、を備え、上記工具本体のインサート取付座に上記切削インサートの上記着座面を接触させて、上記工具本体に対して上記切削インサートが取り付けられていることを特徴とする。

以上説明したように、本発明は、切刃にニックを備えるとともに着座面に貫通する嵌合部を２つ備えることで、ニックによる切りくず分断効果と嵌合部（貫通溝）による位置精度の向上ができるだけでなく、ニックの逃げ面側の開口部がすくい面側からの透視図において嵌合部の逃げ面側の開口部とは異なる位置に配置されていることで、肉厚を確保して切削インサートの強度を確保することが可能となる。
また、嵌合部は研削面の箇所を含むため、工具本体に対するずれ動きをより抑制することが可能である。

本発明の切削インサートの一実施形態を示す斜視図である。 図１に示す実施形態のすくい面に対向する方向から見た平面図である。 図１に示す実施形態の着座面に対向する方向から見た底面図である。 図２における矢線Ａ方向視の側面図である。 図２における矢線Ｂ方向視の側面図である。 図２における矢線Ｃ方向視の側面図である。 図２における矢線Ｄ方向視の側面図である。 図２における矢線Ｅ方向視の側面図である。 図１～図８に示した実施形態の切削インサートを２つのインサート取付座にそれぞれ取り付けた本発明の刃先交換式ボールエンドミルおよびエンドミル本体の一実施形態を示すエンドミル本体先端部の斜視図である。 図９に示す実施形態の正面図である。 図１０における矢線Ａ方向視の底面図である。 図１０における矢線Ｂ方向視の側面図である。 図９に示した実施形態の刃先交換式ボールエンドミルにおける２つの切削インサートの位置関係を示す斜視図である。 図１３に位置関係を示した２つの切削インサートを、主切刃が切削に使用される第１の切削インサートのすくい面に対向する方向から見た透視図である。

図１～図８は、本発明の切削インサートの一実施形態を示すものであり、図９～図１１は、エンドミル本体のインサート取付座に本実施形態の切削インサートを２つ取り付けた本発明の刃先交換式ボールエンドミル（刃先交換式回転切削工具）の一実施形態を示すものであり、図１２および図１３は、この実施形態の刃先交換式ボールエンドミルにおける２つの切削インサートの位置関係を示すものである。

本実施形態の切削インサート１は、超硬合金等の硬質材料により形成されて、図２に示すように平面視において木の葉形の板状に形成されている。この切削インサート１の上面が上述のような木の葉形のすくい面２とされる。また、このすくい面２とは反対側を向く下面はすくい面２と略相似形に形成された木の葉形で上記インサート取付座の底面に着座される平坦な着座面３とされ、これらすくい面２と着座面３との間において周囲に延びる側面は逃げ面４とされている。

すくい面２と逃げ面４との交差稜線部には、すくい面２に対向する方向から見た平面視において図２に示すように円弧状に延びる円弧状切刃部５ａ、６ａと、この円弧状切刃部５ａ、６ａに接するように延びる直線状切刃部５ｂ、６ｂとをそれぞれ備えた２つの切刃が、これら円弧状切刃部５ａ、６ａと直線状切刃部５ｂ、６ｂをすくい面２の周方向に交互に位置させて形成されている。これら２つの切刃のうち一方の第１の切刃は主切刃５とされ、他方の第２の切刃は副切刃６とされる。

また、逃げ面４は、すくい面２から着座面３側に向かうに従い切削インサート１の内周側に向かうように傾斜しており、本実施形態の切削インサート１はポジティブタイプの切削インサートとされている。さらに、すくい面２と着座面３の中央部には、切削インサート１を貫通するように形成された断面円形の取付孔７が開口しており、この取付孔７のすくい面２側は着座面３側に向かうに従い縮径するように形成されている。

ここで、すくい面２に対向する上記平面視において、主切刃５の円弧状切刃部５ａは略１／４円弧状をなしている。これに対して、副切刃６の円弧状切刃部６ａは、主切刃５の円弧状切刃部５ａと等しい半径で、ただし周方向の長さは主切刃５の円弧状切刃部５ａよりも短くされており、すなわち１／４円弧よりも短い円弧状に形成されている。また、これに伴って、主切刃５の直線状切刃部５ｂは、逆に副切刃６の直線状切刃部６ｂよりも短くされている。すなわち、本実施形態の切削インサート１は、取付孔７の中心線回りに１８０°回転対称とはされておらず、非対称とされている。

なお、これら主切刃５と副切刃６の直線状切刃部５ｂ、６ｂは、上記平面視において主切刃５の円弧状切刃部５ａと副切刃６の直線状切刃部６ｂとが交差するすくい面２の第１の端部２ａから主切刃５の直線状切刃部５ｂと副切刃６の円弧状切刃部６ａとが交差するすくい面２の第２の端部２ｂに向かうに従い互いに近づくように延びている。また、これら第１、第２の端部２ａ、２ｂは、主切刃５と副切刃６の円弧状切刃部５ａ、６ａと直線状切刃部５ｂ、６ｂとに鈍角に交差する面取り状に形成されている。なお、第１の端部２ａは、第２の端部２ｂよりも着座面３の近くに位置している。

さらに、これら主切刃５と副切刃６の円弧状切刃部５ａ、６ａは、後述するニックを除いて、それぞれの直線状切刃部５ｂ、６ｂから離れるに従い上記着座面３側から離れた後に該着座面３側に近づく凸曲線状の基本形状を有するように形成されており、これらの円弧状切刃部５ａ、６ａがなす凸曲線が着座面３に対して最も離れて凸となる点（着座面３から最も突出した最突点）が、それぞれ主切刃最凸点Ｓ５および副切刃最凸点Ｓ６となる。なお、主切刃５と副切刃６の直線状切刃部５ｂ、６ｂは、逃げ面４に対向する方向から見た側面視においても、図４および図６に示すように円弧状切刃部５ａ、６ａがなす凸曲線に接して、円弧状切刃部５ａ、６ａから離れるに従い着座面３側に近づく略直線状に延びている。

ここで、上記主切刃５においては、上記平面視に円弧状切刃部５ａの中心Ｐを通り、直線状切刃部５ｂに平行な工具回転軸（後述するエンドミル本体１１の軸線Ｏ）回りの主切刃５の回転軌跡の上記回転軸に沿った断面において、図１４の右側に示すように、上記回転軸のうち円弧状切刃部５ａの中心Ｐから円弧状切刃部５ａにおける直線状切刃部５ｂとの接点Ｑ５とは反対の端部側（第１の端部２ａ側。刃先交換式ボールエンドミルにおいては、後述するエンドミル本体１１の先端側）に延びる部分と、中心Ｐと主切刃最凸点Ｓ５とを結ぶ直線Ｌ５とが、４３°～４７°の範囲内の角度θ５で交差している。本実施形態では、この角度θ５は４５°とされている。

また、上記副切刃６においても、図１４の左側に示すように（ただし、図４の左側の図は着座面３側から見た底面図である。）、上記平面視に主切刃５の円弧状切刃部５ａの中心Ｐと一致する円弧状切刃部６ａの中心Ｐを通り、直線状切刃部６ｂに平行な工具回転軸（同じく、後述するエンドミル本体１１の軸線Ｏ）回りの副切刃６の回転軌跡の上記回転軸に沿った断面において、上記回転軸のうち円弧状切刃部６ａの中心Ｐから円弧状切刃部６ａにおける直線状切刃部６ｂとの接点Ｑ６とは反対の端部側（第２の端部２ｂ側。同じく、刃先交換式ボールエンドミルにおいては、後述するエンドミル本体１１の先端側）に延びる部分と、中心Ｐと副切刃最凸点Ｓ６とを結ぶ直線Ｌ６とが、４３°～４７°の範囲内の角度θ６で交差している。本実施形態では、この角度θ６も４５°とされている。

また、すくい面２の中央部における上記取付孔７の開口部の周辺には、主切刃５や副切刃６よりも着座面３から離れる方向に突出した上記平面視に略楕円状をなす突部２ｃが形成されている。この突部２ｃの上端面は着座面３と平行な平坦面とされていて、取付孔７はこの突部２ｃの上端面に開口している。さらに、この突部２ｃの外周面は上記上端面側に向かうに従いすくい面２の内側に向かうように傾斜している。また、すくい面２は、主切刃５および副切刃６から離れて該すくい面２の内側に向かうに従い着座面３側に延びた後に凹曲面状をなして突部２ｃの上記外周面に連なっている。

さらにまた、主切刃５と副切刃６の直線状切刃部５ｂ、６ｂに連なる逃げ面４は、上述のように傾斜する平面状に形成されている。一方、主切刃５と副切刃６の円弧状切刃部５ａ、６ａに連なる逃げ面４は、すくい面２側ではこれら円弧状切刃部５ａ、６ａに沿って切削インサート１の周方向に湾曲しており、ただし主切刃５の円弧状切刃部５ａの逃げ面４の着座面３側には、図３および図５、図６に示すように平面状に傾斜した平面部４ａが形成されている。

図３に示すように、上記着座面３には溝部（嵌合部）８が形成されている。ここで、本実施形態では、着座面３に垂直に対向する方向から見た底面視において、図３に示すように、第１、第２の２つの溝部（嵌合部）８Ａ、８Ｂが、着座面３における取付孔７の開口部と間隔をあけて、この開口部を間にして互いに反対側に形成されている。第１の溝部（嵌合部）８Ａは取付孔７の開口部よりもすくい面２の第１の端部２ａ側に形成され、第２の溝部（嵌合部）８Ｂはすくい面２の第２の端部２ｂ側に形成されている。

これらの溝部８は、該溝部８が延びる方向に直交する断面が、取付孔７が延びる方向に偏平した略長方形状に形成されている。
すなわち溝部８Ａは、着座面３に略垂直な方向に延びて互いに対向する第１、第２の２つの壁面８ａ、８ｂと、これら第１、第２の壁面８ａ、８ｂの間に延びる着座面３に平行な底面８ｃと、を備えている。
同様に、溝部８Ｂは、着座面３に略垂直な方向に延びて互いに対抗する第１、第２の２つの壁面８ｄ、８ｅと、これら第１、第２の壁面８ｄ、８ｅの間に延びる着座面３に平行な底面８ｃと、を備えている。

溝部８Ａの第１の壁面８ａは、取付孔７側、すなわち、すくい面２の第１の端部２ａ側を向いており、第２の壁面８ｂは、取付孔７とは反対方向、すなわち、すくい面２の第２の端部２ｂ側を向いている。
同様に、溝部８Ｂの第１の壁面８ｄは、取付孔７側、すなわち、すくい面２の第２の端部２ｂ側を向いており、第２の壁面８ｅは、取付孔７とは反対方向、すなわち、すくい面２の第１の端部２ａ側を向いている。
なお、着座面３よりも底面８ｃはすくい面２側に位置する。また、各溝部８Ａ、８Ｂの各隅部は面取りされていてもよく、その場合はＲ面取りが望ましい。

本実施形態の溝部８Ａ，８Ｂは、おおよその形状をプレス成型によって形成後に焼結し、その後、部分的に砥石によって研削加工を施すことで研削面を含むこととなる。この時、研削面は表面粗さＲａが１．６μｍ以下であり、好ましくは表面粗さＲａが０．８μｍ以下、より好ましくは表面粗さＲａが０．２μｍ以下である。また、溝部８Ａ、８Ｂを形成する壁面および底面（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ）の内、取付孔７を向く壁面である第１の壁面８ａ、８ｄが研削面であることが望ましい。これにより、切削インサート１を工具本体に取り付ける際の位置ずれおよび、切削加工時の切削抵抗に起因する位置ずれを抑制することが可能となる。

また、上記第１の溝部８Ａは、副切刃６の直線状切刃部６ｂに連なる逃げ面４に開口するとともに、主切刃５の円弧状切刃部５ａに連なる逃げ面４との双方に開口する貫通溝状に形成されている。この第１の溝部８Ａにおける主切刃５の円弧状切刃部５ａ側の端部は、上記底面８ｃから凹曲面をなすようにして着座面３に連なっている。さらに、この第１の溝部８Ａは、第２の溝部８Ｂが延びる方向の一端側から他端側に向けて溝幅が狭くなる幅狭部９を有している。ここで、実施形態では、副切刃６の直線状切刃部６ｂに連なる逃げ面４側が第１の溝部８Ａの一端側とされるとともに、主切刃５の円弧状切刃部５ａに連なる逃げ面４側が他端側とされている。

また、図３に示すように、本実施形態では、第１の溝部８Ａの全体が、幅狭部９とされている。この幅狭部９は、本実施形態では溝幅が狭くなる割合が第１の溝部８Ａの一端側から他端側に向けて一定とされている。すなわち、第１の溝部８Ａの第１の壁面８ａ、第２の壁面８ｂは、上記底面視において一端側（副切刃６側）から他端側（主切刃５側）に向かうに従い直線状をなして互いに接近するように形成されている。

併せて、図３に示すように、本実施形態では、溝部８Ａの第１の壁面８ａと、溝部８Ｂの第１の壁面８ｄが平行かつ等距離となるよう形成されている。

さらに、上記主切刃５の円弧状切刃部５ａに連なる逃げ面４への第１の溝部８Ａの開口部は、上記主切刃最凸点Ｓ５よりも主切刃５の直線状切刃部５ｂ側に位置している。具体的には、図１４に示す底面視において、上記主切刃最凸点Ｓ５と主切刃５の円弧状切刃部５ａがなす円弧の中心Ｐとを結ぶ上記直線Ｌ５と、主切刃５の直線状切刃部５ｂ側を向く第１の溝部８Ａの第１の壁面８ａと逃げ面４との交差稜線部（面取り部分を除く）の着座面３側への端部と上記中心Ｐとを結ぶ直線（図示略）とがなす第１の交差角が５°～６０°の範囲とされている。

第２の溝部８Ｂは、本実施形態では主切刃５の直線状切刃部５ｂに連なる逃げ面４と副切刃６の円弧状切刃部６ａに連なる逃げ面４との双方に開口する貫通溝状に形成されている。本実施形態では、この第２の溝部８Ｂは、第２の溝部８Ｂが延びる方向の一端側から他端側に向けて溝幅が狭くなる幅狭部９を有している。ここで、本実施形態では、主切刃５の直線状切刃部５ｂに連なる逃げ面４側が第２の溝部８Ｂの一端側とされるとともに、副切刃６の円弧状切刃部６ａに連なる逃げ面４側が他端側とされている。

また、図３に示すように、本実施形態では、第２の溝部８Ｂの全体が、幅狭部９とされている。この幅狭部９は、本実施形態では溝幅が狭くなる割合が第２の溝部８Ｂの一端側から他端側に向けて一定とされている。すなわち、第２の溝部８Ｂの第１、第２の壁面８ｄ、８ｅは、上記底面視において一端側（主切刃５側：幅広側）から他端側（副切刃６側：幅狭側）に向かうに従い直線状をなして互いに接近するように形成されている。

さらに、上記副切刃６の円弧状切刃部６ａに連なる逃げ面４への第２の溝部８Ｂの開口部は、上記副切刃最凸点Ｓ６よりも副切刃６の直線状切刃部６ｂ側に位置している。具体的には、図１４に示す底面視において、上記副切刃最凸点Ｓ６と副切刃６の円弧状切刃部６ａがなす円弧の中心Ｐとを結ぶ上記直線Ｌ６と、副切刃６の直線状切刃部６ｂ側を向く第２の溝部８Ｂの第２の壁面８ｅと逃げ面４との交差稜線部（面取り部分を除く）の着座面３側への端部と上記中心Ｐとを結ぶ直線（図示略）とがなす第１の交差角が５°～６０°の範囲とされている。

なお、第１、第２の溝部８Ａ，８Ｂにおける幅狭部９の他端（本実施形態では第１、第２の溝部８Ａ，８Ｂのうちの幅狭側）における溝幅Ｗ１は、この幅狭部９を有する第１、第２の溝部８Ａ，８Ｂ）の他端側に位置する円弧状切刃部（主切刃５の円弧状切刃部５ａ、副切刃６の円弧状切刃部６ａ）の着座面３側から見た半径ｒ（図示略）に対して０．０５×ｒ～０．１８×ｒの範囲とされ、例えば１ｍｍ～７ｍｍの範囲とされている。ただし、円弧状切刃部５ａ、６ａの着座面３側から見た形状が円弧からずれた形状になっている場合は、そのずれた形状に対して最も近接した円弧を仮想的に描いて、この仮想の円弧から半径ｒを求めることにする。

これに対して、幅狭部９の一端（本実施形態では第１、第２の溝部８Ａ，８Ｂのうちの幅広側）における溝幅Ｗ２は、Ｗ２＞Ｗ１の関係を満たす。
また、溝幅Ｗ２は、幅狭部９を有する第１、第２の溝部８Ａ、８Ｂの他端（幅狭）側に位置する円弧状切刃部５ａ、６ａの着座面３側から見た底面視、またはすくい面２側から見た平面視の半径ｒに対して０．１０×ｒ～０．３０×ｒの範囲で、副切刃６の円弧状切刃部６ａの上記平面視または底面視における長さＲ（図示略）に対しては０．１０×Ｒ～０．３２×Ｒの範囲とされている。

なお、これらの溝幅Ｗ１、Ｗ２は、溝部８Ａの第１、第２の壁面８ａ、８ｂ、および溝部８Ｂの第１、第２の壁面８ｄ、８ｅが着座面３に対向する方向から見た底面視において直線状に延びている場合は、これら第１、第２の壁面８ａ、８ｂまたは、第１、第２の壁面８ｄ、８ｅがなす直線の二等分線に垂直な方向の幅であり、一方の溝壁面（例えば、第１の壁面８ａ，８ｄ）が曲線状であって、他方の溝壁面（例えば、第２の壁面８ｂ，８ｅ）が直線状である場合は、直線状の溝壁面に垂直な方向の幅である。

そして、このような切削インサート１において、上記すくい面２には、上記切刃に達して逃げ面４に開口する凹溝状のニック１０が形成されており、このニック１０は、逃げ面４への開口部において上記着座面３側に最も凹んだ位置Ｍが、すくい面２側からの透視図において図１４に示すように、上記溝部８の逃げ面４への開口部とは異なる位置に配置されている。

本実施形態おいてニック１０は、逃げ面４に対向する方向から見てすくい面２を凹円弧等の凹曲線状に切り欠くようにして凹溝状に形成されたものであり、着座面３との間隔はすくい面２の内側に向かうに従い漸次大きくなるようにされて、突部２ｃの上端面に至る手前ですくい面２から切れ上がるように形成されている。このニック１０の着座面３側に最も凹んだ上記位置Ｍを通り、すくい面２の内側に向けて着座面３との間隔が小さい部分を繋いだ谷底線は、すくい面２に対向する平面視において切刃に略直交するように延びている。なお、ニック１０とすくい面２との境界部は、逃げ面４への開口部に亙って凸曲面状に丸められている。

また、本実施形態では、１つの切刃（主切刃５および副切刃６）について複数（２つ）ずつのニック１０が間隔をあけて形成されている。このうち、主切刃５の２つのニック１０は、いずれも円弧状切刃部５ａに達するように形成されており、副切刃６のニック１０は、１つが円弧状切刃部６ａに達するとともに、残りの１つは直線状切刃部６ｂに達するように形成されている。

これらのニック１０は、２つの切削インサート１を、互いの主切刃５と副切刃６の円弧状切刃部５ａ、６ａの中心Ｐを一致させるとともに、これらの円弧状切刃部５ａ、６ａと直線状切刃部５ｂ、６ｂを重ね合わせて見た場合に、重ね合わされた一方の切削インサート１の主切刃５に達するニック１０と他方の切削インサート１の副切刃６に達するニック１０とが、互いに重なり合わずに、ニック１０の間に延びる切刃と重なり合うように形成されている。

さらに、これらのニック１０は、本実施形態では、着座面３側に最も凹んだ上記位置Ｍだけではなく、逃げ面４への開口部全体が、すくい面２側からの透視図において図１４に示したように、溝部８の逃げ面４への開口部と重なり合わないように形成されている。ただし、副切刃６に達するニック１０は、着座面３側に最も凹んだ位置Ｍから離れた縁部がすくい面２側からの透視図において溝部８の逃げ面４への開口部と僅かに重なり合っていてもよい。

さらにまた、本実施形態では、主切刃５においては、すくい面２側からの透視図において、ニック１０は、逃げ面４への開口部における着座面３側に最も凹んだ位置Ｍが、溝部８の開口部よりも、円弧状切刃部５ａにおける直線状切刃部５ｂとの接点Ｑ５とは反対の上記第１の端部２ａ側に配置されている。

また、主切刃５の円弧状切刃部５ａは、上述のようにニック１０を除いて主切刃５の直線状切刃部５ｂから離れるに従い着座面３側から離れた後に着座面３側に近づく凸曲線状に形成された基本形状を有しているが、主切刃５のニック１０は、この主切刃５の基本形状における円弧状切刃部５ａが着座面３に対して最も凸となる主切刃最凸点Ｓ５とは異なる位置に形成されている。

特に、本実施形態では、主切刃５の少なくとも１つのニック１０（１０５）は、主切刃最凸点Ｓ５よりも、円弧状切刃部５ａと直線状切刃部５ｂとの接点Ｑ５とは反対の第１の端部２ａ側に配置されている。具体的には、本実施形態における２つのニック１０５は、主切刃最凸点Ｓ５を間にして接点Ｑ５側と第１の端部２ａ側とに配置されている。

また、本実施形態では、上述のように副切刃６の円弧状切刃部６ａも、ニック１０（１０６）を除いて副切刃６の直線状切刃部６ｂから離れるに従い着座面３側から離れた後に着座面３側に近づく凸曲線状に形成された基本形状を有しており、副切刃６のニック１０６も、逃げ面４への開口部において着座面３側に最も凹んだ位置Ｍが、副切刃６の基本形状における円弧状切刃部６ａが着座面３に対して最も凸となる副切刃最凸点Ｓ６とは異なる位置に配置されている。

特に、本実施形態では、副切刃６の２つのニック１０６は、逃げ面４への開口部において着座面３側に最も凹んだ位置Ｍが、副切刃最凸点Ｓ６よりも、副切刃６の円弧状切刃部６ａと直線状切刃部６ｂとの接点Ｑ６（図１４）側に配置されている。また、副切刃６の逃げ面４に開口する第１、第２の溝部８Ａ、８Ｂは、副切刃最凸点Ｓ６よりも、副切刃６の円弧状切刃部６ａと直線状切刃部６ｂとの接点Ｑ６側に開口しており、第１の溝部８Ａは接点Ｑ６を越えて、すくい面２の第１の端部２ａ側に開口している。

さらに、副切刃６の少なくとも１つのニック１０は、逃げ面４への開口部において着座面３側に最も凹んだ位置Ｍが、副切刃最凸点Ｓ６と、副切刃６の逃げ面４に開口する溝部８との間に配置されている。ここで、本実施形態では、副切刃６の２つのニック１０のうち１つのニック１０は、副切刃最凸点Ｓ６と第２の溝部８Ｂの副切刃６の逃げ面４への開口部との間に配置され、他の１つのニック１０は上記接点Ｑ６を越えて直線状切刃部６ｂに位置し、副切刃最凸点Ｓ６と第１の溝部８Ａの副切刃６の逃げ面４への開口部との間に配置されている。

ここで、このような超硬合金等の硬質材料により形成された切削インサート１は、粉末冶金技術の基本的な工程に沿って製造される。すなわち、切削インサート１が超硬合金製の場合は、炭化タングステン粉末とコバルト粉末を主成分として、必要に応じてクロムやタンタル等を副成分とする顆粒状の造粒粉末を用いて、金型を用いた粉末プレス成形を行う。

こうして得られたプレス成形体は、適切な雰囲気と温度に制御された焼結炉内で所定の時間焼結することにより、切削インサート１となる焼結体を製造することができる。切削インサート１の基本的形状は上記金型の設計により反映され、切削インサート１の詳細形状は金型成形によって得られる。さらに、切削インサート１の刃先形状の高精度化を図るために、必要に応じて研削砥石を用いた研削加工を施すこともある。

このように構成された切削インサート１は、図９～図１２に示すようにエンドミル本体（工具本体）１１の先端部に形成されたインサート取付座（取付座）１２に着脱可能に取り付けられて本発明の刃先交換式ボールエンドミル（刃先交換式回転切削工具）１００の一実施形態を構成する。このエンドミル本体１１は鋼材等の金属材料により形成され、その先端部は、基端側が軸線（工具回転軸）Ｏを中心とした円柱状とされるとともに、先端側は軸線Ｏ上に中心を有する基端側の円柱と等しい半径の凸半球状とされている。本実施形態の刃先交換式ボールエンドミルは、このエンドミル本体１１が軸線Ｏ回りにエンドミル回転方向Ｔに回転させられつつ該軸線Ｏに交差する方向に送り出されることにより、インサート取付座１２に取り付けられた切削インサート１によって被削材に切削加工を施す。

ここで、本実施形態では、エンドミル本体１１の先端部外周を切り欠くようにして２つのチップポケット１３が形成されており、これらのチップポケット１３のエンドミル回転方向Ｔを向く底面に、それぞれインサート取付座１２が周方向に間隔をあけて互いに反対側に形成されている。そして、これら２つのインサート取付座１２には、上記実施形態に基づく同形同大の１種の第１、第２の切削インサート１Ａ、１Ｂがそれぞれ取り付けられる。

これらのインサート取付座１２は、エンドミル回転方向Ｔを向く平坦な底面１２ａと、この底面１２ａからエンドミル回転方向Ｔに延びてエンドミル本体１１の外周側を向く先端内周側の壁面１２ｂおよび先端外周側を向く後端外周側の壁面１２ｃとを備えている。壁面１２ｂ、１２ｃは、底面１２ａから離れるに従いインサート取付座１２の外側に傾斜する平面状に形成され、底面１２ａに切削インサート１の着座面３を着座させた状態で、主切刃５と副切刃６の直線状切刃部５ｂ、６ｂに連なる平面状の逃げ面４と円弧状切刃部５ａ、６ａに連なる逃げ面４の着座面３側の平面部４ａに当接可能とされている。

また、これらの壁面１２ｂ、１２ｃの間には、切削インサート１の湾曲した逃げ面４との接触を避けるために凹んだ凹部１２ｄが形成されている。さらに、底面１２ａには、切削インサート１の取付孔７に挿通されるクランプネジ（取付ねじ）１５がねじ込まれる図示されないネジ孔が形成されている。なお、このネジ孔の中心線は、上述のように切削インサート１の着座面３を底面１２ａに着座させて、主切刃５と副切刃６の直線状切刃部５ｂ、６ｂに連なる平面状の逃げ面４と円弧状切刃部５ａ、６ａに連なる逃げ面４の着座面３側の平面部４ａを壁面１２ｂ、１２ｃに当接させた状態で、切削インサート１の取付孔７の中心線よりも凹部１２ｄ側に僅かに偏心するようにされている。

これら２つのインサート取付座１２のうち第１のインサート取付座１２Ａは、図９および図１０に示すようにエンドミル本体１１の先端部を、先端側で軸線Ｏを含む範囲まで切り欠くように形成されている。この第１のインサート取付座１２Ａには、第１の切削インサート１Ａが、主切刃５の円弧状切刃部５ａを軸線Ｏ近傍から延びて該軸線Ｏ上に中心を有する凸半球上に位置させるとともに、主切刃５の直線状切刃部５ｂをこの凸半球に接する軸線Ｏを中心とした円筒面上に位置させるようにして取り付けられる。

従って、第１のインサート取付座１２Ａの壁面１２ｂには第１の切削インサート１Ａにおける副切刃６の直線状切刃部６ｂに連なる平面状の逃げ面４が当接させられ、壁面１２ｃには第１の切削インサート１Ａにおける副切刃６の円弧状切刃部６ａの逃げ面４の平面部４ａが当接させられる。

そして図１２に示すように、この第１のインサート取付座１２Ａの底面１２ａには、第１の切削インサート１Ａの着座面３に形成された２つの溝部８Ａ，８Ｂの各壁面８ａ、８ｂ、８ｄ、８ｅがそれぞれ当接可能な２つの凸部１４Ａ，１４Ｂが形成されている。第１の凸部１４Ａはエンドミル本体１１の後端側に形成され、第２の凸部１４Ｂはエンドミル本体１１の先端側に形成されている。

第１の凸部１４Ａは、上記ネジ孔と壁面１２ｃとの間に突出するとともに、エンドミル本体１１の先端部の外周面から上記凹部１２ｄに向けて該凹部１２ｄの手前にまで凹部１２ｄと間隔をあけて延びるように形成されている。この第１の凸部１４Ａには、第１の切削インサート１Ａの着座面３に形成された２つの溝部８のうち第２の溝部８Ｂが当接することになる。

第２の凸部１４Ｂは、上記ネジ孔とエンドミル本体１１の先端部との間に突出するとともに、エンドミル本体１１の先端部の外周面から軸線Ｏに向けて延びるように形成されている。この第２の凸部１４Ｂには、上記２つの溝部８のうち第１の溝部８Ａが当接することになる。

ここで、これら第１の凸部１４Ａおよび第２の凸部１４Ｂは、該第１の凸部１４Ａ及び第２の凸部１４Ｂが延びる方向に直交する断面がエンドミル回転方向Ｔに偏平した略長方形状をなしている。

第１の凸部１４Ａは、全体が幅狭部９Ｂとされた第２の溝部８Ｂに対して、この第２の溝部８Ｂが延びる方向の上記他端（副切刃６）側から上記一端（主切刃５）側、すなわちエンドミル本体１１の内周側から外周側に向かうに従い全体的に幅広となるように形成されている。

第２の凸部１４Ｂは、全体が幅狭部９Ａとされた第１の溝部８Ａに対して、この第１の溝部８Ａが延びる方向の上記他端（主切刃５）側から上記一端（副切刃６）側、すなわちエンドミル本体１１の外周側から内周側に向かうに従い全体的に幅広となるように形成されている。

ただし、第１、第２の凸部１４Ａ，１４Ｂの幅（第１、第２の凸部１４Ａ、１４Ｂが延びる方向に直交する方向の幅）は、第１、第２の溝部８Ａ，８Ｂが延びる方向において第１、第２の凸部１４Ａ、１４Ｂに当接する位置での幅（第１、第２の溝部８Ａ、８Ｂが延びる方向に直交する方向での幅）よりも僅かに小さくされており、第１、第２の凸部１４Ａ、１４Ｂの底面１２ａからの突出高さも第１の切削インサート１Ａの着座面３からの第１、第２の溝部８Ａ、８Ｂの深さよりも僅かに小さくされている。

一方、２つのインサート取付座１２のうち第２のインサート取付座１２Ｂは、図１０および図１１に示すようにエンドミル本体１１の先端側で軸線Ｏから外周側に僅かに離れた位置から形成されている。この第２のインサート取付座１２Ｂには第２の切削インサート１Ｂが、その副切刃６の円弧状切刃部６ａを軸線Ｏから離れた位置から第１の切削インサート１Ａの主切刃５の円弧状切刃部５ａが位置する上記凸半球上に位置させるとともに、この副切刃６の直線状切刃部６ｂを第１の切削インサート１Ａの主切刃５の直線状切刃部５ｂが位置する上記円筒面上に位置させるようにして取り付けられる。

従って、第２のインサート取付座１２Ｂの壁面１２ｂには第２の切削インサート１Ｂの主切刃５の直線状切刃部５ｂに連なる平面状の逃げ面４が当接させられ、壁面１２ｃには第２の切削インサート１Ｂの主切刃５の円弧状切刃部５ａの逃げ面４の平面部４ａが当接させられる。

そして、この第２のインサート取付座１２Ｂの底面１２ａには、上記ネジ孔よりも先端側に第１の凸部１４Ａが形成されるとともに、ネジ孔と壁面１２ｃとの間には第２の凸部１４Ｂが形成されている。これら第１の凸部１４Ａおよび第２の凸部１４Ｂも、エンドミル本体１１の先端部の外周面から内周側に向かって延びて、第１の凸部１４Ａは第２のインサート取付座１２Ｂの壁面１２ｂの手前にまで該壁面１２ｂと間隔をあけ、また第２の凸部１４Ｂは第２のインサート取付座１２Ｂの凹部１２ｄの手前にまで該凹部１２ｄと間隔をあけて形成されている。従って、第１の凸部１４Ａには第２の切削インサート１Ｂの第２の溝部８Ｂが当接し、第２の凸部１４Ｂには第２の切削インサート１Ｂの第１の溝部８Ａが当接する。

また、第２のインサート取付座１２Ｂの底面１２ａにおいても、第１の凸部１４Ａおよび第２の凸部１４Ｂが延びる方向に直交する断面がエンドミル回転方向Ｔに偏平した略長方形状をなしている。第１，第２の凸部１４Ａ，１４Ｂは、当接する第２の切削インサート１Ｂの第１，第２の溝部８Ａ，８Ｂの全体が幅狭部９Ａ，９Ｂとされているのに対して、これら第１，第２の溝部８Ａ，８Ｂが延びる方向であって互いに相反する方向に全体的に幅広となるように形成されている。

さらに、第２のインサート取付座１２Ｂの底面１２ａにおいても、これら第１，第２の凸部１４Ａ，１４Ｂは、第２、第１の溝部８Ｂ、８Ａが延びる方向において第１，第２の凸部１４Ａ，１４Ｂに当接する位置での幅（第２、第１の溝部８Ｂ、８Ａが延びる方向に直交する方向での幅）よりも僅かに小さくされている。また、第２のインサート取付座１２Ｂの底面１２ａからの第１，第２の凸部１４Ａ，１４Ｂの突出高さも第２の切削インサート１Ｂの着座面３からの第２、第１の溝部８Ｂ、８Ａの深さよりも僅かに小さくされている。

このような第１、第２のインサート取付座１２Ａ、１２Ｂに第１の切削インサート１Ａおよび第２の切削インサート１Ｂが上述のように着座させられて、倒立した円錐台状の頭部を有するクランプネジ１５を取付孔７に挿通して上記ネジ孔にねじ込んでゆくと、このネジ孔の中心線が切削インサート１の取付孔７の中心線よりも凹部１２ｄ側に僅かに偏心していることから、切削インサート１は凹部１２ｄ側に押し付けられる。

このとき、第１のインサート取付座１２Ａにおいては、第１の切削インサート１Ａの副切刃６の直線状切刃部６ｂに連なる逃げ面４と円弧状切刃部６ａに連なる逃げ面４の平面部４ａが壁面１２ｂ、１２ｃにそれぞれ押圧される。また、第２のインサート取付座１２Ｂにおいては、第２の切削インサート１Ｂの主切刃５の直線状切刃部５ｂに連なる逃げ面４が壁面１２ｂに押圧され、主切刃５の円弧状切刃部５ａに連なる逃げ面４の平面部４ａが壁面１２ｃに押圧される。

そして、これとともに、第１のインサート取付座１２Ａにおいては、第１の凸部１４Ａに第１の切削インサート１Ａの第２の溝部８Ｂが、第２の凸部１４Ｂに第１の切削インサート１Ｂの第１の溝部８Ａが、それぞれエンドミル本体１１の先端側から当接する。
従って、これら第１、第２の凸部１４Ａ、１４Ｂには、これらのエンドミル本体１１の先端側を向く各側面１４ａに、第１の切削インサート１Ａの第１，第２の溝部８Ａ，８Ｂにおける第２の壁面８ｂがそれぞれ当接し、第１，第２の溝部８Ａ，８Ｂにおける第１の壁面８ａ、８ｄと第１，第２の凸部１４Ａ，１４Ｂとの間には僅かな間隔があけられることになる。

また、第２のインサート取付座１２Ｂにおいては、第１の凸部１４Ａに第２の切削インサート１Ｂの第２の溝部８Ｂが、第２の凸部１４Ｂに第２の切削インサート１Ｂの第１の溝部８Ａが、それぞれエンドミル本体１１の先端側から当接する。
従って、第１，第２の凸部１４Ａ，１４Ｂには、そのエンドミル本体１１の先端側を向く側面１４ａに第２、第１の溝部８Ｂ、８Ａの各第１の壁面８ａがそれぞれ当接し、第２、第１の溝部８Ｂ、８Ａの各第２の壁面８ｂと、第１，第２の凸部１４Ａ，１４Ｂの間には僅かな間隔があけられる。

このように、エンドミル本体１１の各インサート取付座１２Ａ，１２Ｂに設けられた第１，第２の凸部１４Ａ，１４Ｂに対して、切削インサート１Ａ，１Ｂにおける第２、第１の溝部８Ｂ、８Ａがそれぞれ当接することにより、切削加工時の負荷による切削インサート１のずれ動きを防止することができる。

このように構成される刃先交換式ボールエンドミルにおいては、上述のように第２の切削インサート１Ｂが、その副切刃６の円弧状切刃部６ａを第１の切削インサート１Ａの主切刃５の円弧状切刃部５ａが位置する凸半球上に位置させるとともに、直線状切刃部６ｂを第１の切削インサート１Ａの主切刃５の直線状切刃部５ｂが位置する円筒面上に位置させるようにして取り付けられる。

そして、これら第１の切削インサート１Ａおよび第２の切削インサート１Ｂは、互いの主切刃５と副切刃６の円弧状切刃部５ａ、６ａの中心Ｐを一致させるとともに、これらの円弧状切刃部５ａ、６ａと直線状切刃部５ｂ、６ｂを重ね合わせて見た場合に、重ね合わされた一方の切削インサート１の主切刃５に達するニック１０（１０５）と他方の切削インサート１の副切刃６に達するニック１０（１０６）とが、互いに重なり合わずに、ニック１０の間に延びる切刃と重なり合うようにされている。

このため、エンドミル本体１１の１刃当たりの送り量を、すくい面２に対向する平面視におけるニック１０の切刃からの後退量よりも小さくすることにより、ニック１０の着座面３側に最も凹んだ位置Ｍが被削材に切り込まれることがなくなり、切屑を分断して生成することができるとともに、切削抵抗の低減を図ることができる。なお、被削材の加工面にはニック１０によって削り残された部分に突条が残されるが、この突条は、エンドミル本体が１／２回転して反対側の切削インサート１の切刃が切り込まれることにより、切削されて除去される。

そして、上記構成の切削インサート１および刃先交換式ボールエンドミルでは、切削インサート１において、すくい面２に形成されたニック１０の逃げ面４への開口部における着座面３側に最も凹んだ位置Ｍが、すくい面２側からの透視図において、図１４に示したように着座面３に形成された溝部８の逃げ面４への開口部とは異なる位置に配置されている。すなわち、切刃が延びる方向において、ニック１０の着座面３側に最も凹んだ位置Ｍが溝部８の逃げ面４への開口部と重なることがない。

このため、ニック１０の最も凹んだ位置Ｍと着座面３との間において、切削インサート１の肉厚を確保して強度を維持することができるので、これにより、ニック１０の近傍部分における切刃に大きな切削抵抗が作用して、この切削抵抗による応力がニック１０の最も凹んだ位置Ｍに集中したとしても、溝部８との間で切削インサート１に欠損等の損傷が生じるのを防ぐことができる。従って、上記構成の切削インサート１および刃先交換式ボールエンドミルによれば、このような大きな切削抵抗が作用する切削条件下でも、長期に亙って安定した切削加工を行うことができる。

特に、本実施形態では、これらのニック１０は、着座面３側に最も凹んだ上記位置Ｍだけではなく、逃げ面４への開口部全体が、すくい面２側からの透視図において、溝部８の逃げ面４への開口部と重なり合わないように形成されている。このため、ニック１０と溝部８とが部分的にでも重なり合うことによって切削インサート１に肉厚が薄い部分が形成されるのを防ぐことができ、欠損等の損傷の発生を一層確実に防ぐことができる。

ただし、特に円弧状切刃部６ａの周方向の長さが短くて作用する切削抵抗も小さくなる副切刃６においては、ニック１０の着座面３側に最も凹んだ位置Ｍが溝部８と重なり合っていなければ、上述のようにニック１０の着座面３側に最も凹んだ位置Ｍから離れた縁部や端部がすくい面２側からの透視図において溝部８の逃げ面４への開口部と僅かに重なり合っていてもよい。

また、本実施形態の切削インサートにおいては、第１の溝部８Ａが、この第１の溝部８Ａが延びる方向の他端（副切刃６）側から一端（主切刃５）側に向かうに従い溝幅が狭くなる幅狭部９を有している。第２の溝部８Ｂは、この第２の溝部８Ｂが延びる方向の一端（主切刃５）側から他端（副切刃６）側に向かうに従い溝幅が狭くなる幅狭部９Ｂを有している。これにより、この幅狭部９の溝幅が狭くなる他端側においては切削インサート１の肉厚を確保して応力を分散し、強度の向上を図ることができる。

一方、逆に幅狭部９のいずれか一方の端部側では溝幅が広くなるので、刃先交換式ボールエンドミルのエンドミル本体１１において、上記第１の凸部１４Ａを、第２の溝部８Ｂの幅狭部９が当接する部分で、第２の溝部８Ｂが延びる方向の他端（副切刃６）側から上記一端（主切刃５）側に向かうに従い幅広となるように形成することにより、切削加工時の負荷に対する取付剛性を高めて切削インサート１のずれ動きを確実に防止することが可能となる。

さらに、本実施形態では、切削インサート１の２つの切刃のうち一方は主切刃５とされるとともに他方は副切刃６とされており、主切刃５の円弧状切刃部５ａは、副切刃６の円弧状切刃部６ａに対して等しい半径で周方向の長さが長く形成されていて、主切刃５においては、図１４に示すすくい面２側からの透視図において、ニック１０は、逃げ面４への開口部における着座面３側に最も凹んだ位置Ｍが、第２の溝部８Ｂの開口部よりも、円弧状切刃部５ａにおける直線状切刃部５ｂとの接点Ｑ５とは反対の第１の端部２ａ側に配置されている。

このため、主切刃５のニック１０５の着座面側に最も凹んだ位置Ｍは、第２の溝部８Ｂの開口部よりも主切刃５における円弧状切刃部５ａ側において、第２の溝部８Ｂの逃げ面４への開口部とは異なる位置に配置されることになる。従って、副切刃６よりも周方向の長さが長くなる主切刃５の円弧状切刃部５ａにニック１０５が形成されていても、このような周方向の長さの長い主切刃５の円弧状切刃部５ａに作用する大きな切削抵抗による切削インサート１の損傷を確実に防止することが可能となる。

特に、本実施形態では、このように構成されている場合に、主切刃５において、直線状切刃部５ｂの逃げ面４に第１、第２の溝部８Ａ，８Ｂが開口しているとともに、円弧状切刃部５ａのすくい面２だけにニック１０５が形成されている。このため、副切刃６よりも周方向の長さが長い主切刃５の円弧状切刃部５ａによって生成される伸延した切屑や、幅広の切屑を確実に分断することが可能となるとともに、この主切刃５の円弧状切刃部５ａの逃げ面４には溝部８が開口することがなくなるので、切削インサート１の損傷も一層確実に防止することができる。

また、本実施形態では、主切刃５の円弧状切刃部５ａは、ニック１０５を除いて主切刃５の直線状切刃部５ｂから離れるに従い着座面３側から離れた後に着座面３側に近づく凸曲線状に形成された基本形状を有しており、この基本形状において円弧状切刃部５ａが着座面３に対して最も凸となる主切刃最凸点Ｓ５から徐々に被削材に切り込まれるので、切削抵抗の低減を図ることができる。

そして、こうして主切刃５の円弧状切刃部５ａが主切刃最凸点Ｓ５から被削材に切り込まれる場合に、本実施形態では、主切刃５のニック１０５が、この主切刃最凸点Ｓ５とは異なる位置に形成されている。このため、このニック１０５の端部から主切刃５の円弧状切刃部５ａが被削材に切り込まれるような事態を防ぐことができるので、このようなニック１０５の端部から主切刃５が欠損等を生じるのも防止することができる。

さらに、このように主切刃５のニック１０５を主切刃最凸点Ｓ５とは異なる位置に形成するのに、本実施形態では、主切刃５の少なくとも１つのニック１０５が、主切刃最凸点Ｓ５よりも、円弧状切刃部５ａと直線状切刃部５ｂとの接点Ｑ５とは反対の第１の端部２ａ側に配置されている。このため、主切刃５の円弧状切刃部５ａにおける主切刃最凸点Ｓ５から被削材に切り込まれて生成される切屑が伸延したり、幅広となったりしないように分断することができ、確実な切削抵抗の低減を図ることができる。

また、本実施形態では、主切刃５においては、上記平面視に円弧状切刃部５ａの中心Ｐを通り直線状切刃部５ｂに平行な回転軸回りの回転軌跡の上記回転軸に沿った断面、すなわちエンドミル本体１１の軸線Ｏ回りの主切刃５の回転軌跡の軸線Ｏに沿った断面において、上記回転軸のうち円弧状切刃部５ａの中心Ｐから円弧状切刃部５ａにおける直線状切刃部５ｂとの接点Ｑ５とは反対の第１の端部２ａ側に延びる部分、すなわちエンドミル本体１１の先端側に延びる部分と、上記中心Ｐと主切刃最凸点Ｓ５とを結ぶ直線Ｌ５とが、４３°～４７°の範囲内の角度θ５で交差している。このため、主切刃５を円弧状切刃部５ａの略中央から被削材に切り込ませることができ、切削抵抗を確実に低減することができる。

すなわち、この角度θ５が４７°を上回る範囲にあったり、４３°を下回る範囲にあったりすると、主切刃最凸点Ｓ５が円弧状切刃部５ａにおける直線状切刃部５ｂとの接点Ｑ５側、あるいはこの接点Ｑ５とは反対の第１の端部２ａ側に位置しすぎてしまう。このため、主切刃５の円弧状切刃部５ａが刃先交換式ボールエンドミルの後端外周側や先端内周側から被削材に切り込まれることになり、切削抵抗を十分に低減することができなくなるおそれがある。

一方、本実施形態では、副切刃６の円弧状切刃部６ａも、ニック１０６を除いて副切刃６の直線状切刃部６ｂから離れるに従い着座面３側から離れた後に着座面３側に近づく凸曲線状に形成された基本形状を有しており、主切刃５と同様に副切刃６の円弧状切刃部６ａも、この基本形状において着座面３に対して最も凸となる副切刃最凸点Ｓ６から被削材に切り込まれることになるので、切削抵抗の低減を図ることができる。

さらに、副切刃６のニック１０６は、逃げ面４への開口部において着座面３側に最も凹んだ位置Ｍが、この副切刃６の基本形状における副切刃最凸点Ｓ６とは異なる位置に配置さられているので、ニック１０６の端部から副切刃６の円弧状切刃部６ａが被削材に切り込まれるのを避けることができ、このようなニック１０６の端部からの副切刃６の欠損等も容易に防止することができる。

また、本実施形態では、この副切刃６のニック１０６は、逃げ面４への開口部において着座面３側に最も凹んだ位置Ｍが、副切刃最凸点Ｓ６よりも副切刃６の円弧状切刃部６ａと直線状切刃部６ｂとの接点Ｑ６側に配置されている。この副切刃６の円弧状切刃部６ａは主切刃５の円弧状切刃部５ａよりも周方向の長さが短いので、こうして副切刃６のニック１０６の着座面３側に最も凹んだ位置Ｍを、主切刃の円弧状切刃部５ａとは逆に、副切刃６の円弧状切刃部６ａと直線状切刃部６ｂとの接点Ｑ６側に配置することにより、この副切刃６の円弧状切刃部６ａによって生成される切屑を略等しい幅に分断することが可能となる。

さらに、本実施形態では、副切刃６の逃げ面４に開口する溝部８（第１、第２の溝部８Ａ、８Ｂ）は、副切刃最凸点Ｓ６よりも、副切刃６の円弧状切刃部６ａと直線状切刃部６ｂとの接点Ｑ６側に開口している。このため、上述のように副切刃最凸点Ｓ６から副切刃６が被削材に切り込まれる際に、この副切刃最凸点Ｓ６とは反対側の着座面３が、副切刃６の逃げ面４に開口する溝部８によって第２のインサート取付座１２Ｂの底面１２ａに支持されなくなるのを防ぐことができ、副切刃６の円弧状切刃部６ａにおける副切刃最凸点Ｓ６の支持剛性の向上を図ることができる。

さらにまた、副切刃６の少なくとも１つのニック１０６は、本実施形態では、逃げ面４への開口部において着座面３側に最も凹んだ位置Ｍが、副切刃最凸点Ｓ６と、副切刃６の逃げ面４に開口する溝部８（第２の溝部８Ｂ）との間に配置されている。これにより、副切刃最凸点Ｓ６から被削材に切り込まれて生成された切屑を、溝部８（第２の溝部８Ｂ）との間のニック１０によって直ぐに分断することができ、溝部８が開口していることによって第２のインサート取付座１２Ｂの底面１２ａに支持されていない部分の副切刃６に作用する切削抵抗の軽減を図ることができる。

また、本実施形態では、この副切刃６においても、平面視に副切刃６の円弧状切刃部６ａの中心Ｐを通り直線状切刃部６ｂに平行な回転軸回りの副切刃６の回転軌跡の上記回転軸に沿った断面、すなわちエンドミル本体１１の軸線Ｏ回りの副切刃６の回転軌跡の軸線Ｏに沿った断面において、上記回転軸のうち副切刃６の円弧状切刃部６ａの中心Ｐから円弧状切刃部６ａにおける直線状切刃部６ｂとの接点Ｑ６とは反対の端部側に延びる部分、すなわちエンドミル本体１１の先端側に延びる部分と、上記中心Ｐと副切刃最凸点Ｓ６とを結ぶ直線Ｌ６とが、４３°～４７°の範囲内の角度θ６で交差している。このため、主切刃５と同様に副切刃６の円弧状切刃部６ａを、その略中央から被削材に切り込ませることができるので、切削抵抗を確実に低減することができる。

すなわち、主切刃５の場合と同様に、この角度θ６が４７°を上回る範囲にあったり、４３°を下回る範囲にあったりすると、副切刃最凸点Ｓ６が円弧状切刃部６ａにおける直線状切刃部６ｂとの接点Ｑ６側や、この接点Ｑ６とは反対の第２の端部２ｂ側に位置しすぎてしまい、副切刃６の円弧状切刃部６ａが刃先交換式ボールエンドミルの後端外周側や先端内周側から被削材に切り込まれることになって、切削抵抗を十分に低減することができなくなるおそれがある。

上述したように、本実施形態の切削インサートは、着座面３と、すくい面２と、逃げ面４と、を備え、上記取付ねじ用の取付孔７が上記すくい面２から上記逃げ面４に貫通するように設けられ、上記すくい面２と逃げ面４との交差稜線部には、上記すくい面２に対向する方向から見た平面視において円弧状に延びる円弧状切刃部５ａと、この円弧状切刃部５ａ，６ａに接するように延びる直線状切刃部５ｂ、６ｂと、をそれぞれ備えた２つの切刃５，６が、上記円弧状切刃部５ａ，６ａと上記直線状切刃部５ｂ，６ｂとを上記すくい面２の周方向に交互に位置させて形成されている。上記すくい面２には、上記切刃５，６に達して上記逃げ面４に開口する凹溝状のニック１０が複数形成されるとともに、上記着座面３には、上記逃げ面４に開口するとともに上記逃げ面４に対して向かい側となる側面に貫通する溝部８が２つ形成されている。そして、上記ニック１０の逃げ面４側の開口部は、上記すくい面２側からの透視図において、上記溝部８の上記逃げ面４側の開口部とは異なる位置に配置されている。

このように、本実施形態の切削インサート１は、貫通溝からなる一対の溝部８（８Ａ，８Ｂ）と、周方向で溝部８Ａ，８Ｂと異なる位置に形成された一対のニック１０（１０５，１０６）と、を有している。すなわち、切削インサート１において、すくい面２に形成されたニック１０の逃げ面４側の開口部における着座面３側に最も凹んだ位置が、すくい面２側からの透視図において、着座面３に形成された溝部８の逃げ面４側の開口部とは異なる位置に配置されており、切刃５，６が延びる方向において、この溝部８の逃げ面４への開口部と重なることがない。従って、ニック１０による切削抵抗の低減と溝部８とによる切削インサート１とエンドミル本体１１の位置精度を向上させながら、切削インサート１の肉厚を確保することで、切削インサート１自体の強度維持を達成できる。
また、ニック１０の最も凹んだ位置と着座面３との間においても十分な肉厚を確保できるため、ニック１０の近傍部分における切刃に大きな切削抵抗が作用して、この切削抵抗による応力がニック１０の最も凹んだ位置に集中したとしても、溝部８との間で切削インサート１に欠損等の損傷が生じるのを防止することが可能となる。

さらに、上記構成の切削インサート１は、着座面３に形成された２つの溝部８Ａ，８Ｂは貫通形状となっている。従来の構成では、底面に溝部が形成されているものの、片方が非貫通溝形状のため、上述した金型の肉盛り材の高能率加工といったような過酷な切削条件下では、取付位置精度が十分に確保できるとは言えない。その結果、要求される加工面精度とするのが困難な場合がある。これに対して、本実施形態の切削インサート１は、２つの溝部８Ａ，８Ｂを貫通溝形状とすることでエンドミル本体１１に対する位置精度が担保される。また、エンドミル本体１１側の凸部１４に対する嵌合面積が増加し、エンドミル本体１１に対する切削インサート１のずれ動きを抑制できるとともに、肉厚を確保して切削インサート１の強度不足を改善することが可能である。

ここで、本実施形態の切削インサート１において、上記溝部８は、溝部８が延びる方向の一端側から他端側に向かうに従い溝幅が狭くなる幅狭部９を有していることが望ましい。これにより、幅狭部９の溝幅が狭くなる他端側においては切削インサート１の肉厚を確保して応力を分散し、強度の向上を図ることができる。

一方、逆に幅狭部９の一端側では溝幅が広くなるので、刃先交換式ボールエンドミルにおいて、上記凸部１４を、上記溝部８の上記幅狭部９が当接する部分で、該溝部８が延びる方向の上記他端側から上記一端側に向かうに従い幅広となるように形成することにより、切削加工時の負荷に対する取付剛性を高めて切削インサート１のずれ動きを確実に防止することが可能となる。

また、本実施形態の切削インサート１は、溝部８に研削面を含んでいてもよい。ここで、本実施形態の切削インサート１は、粉末冶金技術の基本的な工程に沿って製造される。すなわち、切削インサート１が超硬合金製の場合は、炭化タングステン粉末とコバルト粉末を主成分として、必要に応じてクロムやタンタル等を副成分とする顆粒状の造粒粉末を用いて、金型を用いた粉末プレス成形を行う。
こうして得られたプレス成形体は、適切な雰囲気と温度に制御された焼結炉内で所定の時間焼結することにより、切削インサート１となる焼結体を製造することができる。その後、必要に応じて研削砥石を用いた研削加工を施すこともある。

本実施形態の切削インサート１は、溝部８に研削砥石によって研削加工された研削面を含む。つまり、焼結体（焼結肌）では得られなかった表面粗さＲａが１．６μｍ以下の箇所を含む。ここで、溝部８は着座面３に垂直な２つの平面と、その間に延びる着座面３に平行な底面で構成されるが、着座面３に垂直な２つの壁面８ａ、８ｂもしくは８ｄ、８ｅのうち、取付孔７に近い壁面８ａ、８ｄが研削面であることが望ましい。研削面を含むことで、エンドミル本体１１に取り付けられた際にがたつき等が生じにくくなることに加え、切削加工時に切削抵抗を受けてエンドミル本体１１に対する切削インサート１のずれ動きをより抑制することが可能である。その結果、加工面の精度が確保される。

溝部８Ａ，８Ｂは、研削加工によって作製されるため表面粗さが小さく、エンドミル本体１１側の凸部１４に対するずれ動きを抑制する効果が高い。また、本実施形態の溝部８Ａ，８Ｂは、各壁面８ａ、８ｂの表面粗さＲａが１．６μｍ以下の箇所を含むため、エンドミル本体１１に取り付けられた際にがたつき等が生じにくく、エンドミル本体１１に対する切削インサート１のずれ動きをより抑制することが可能である。

このような切削インサート１がエンドミル本体１１に取り付けられた刃先交換式回転切削工具によれば、金型肉盛り材の様な形状が大きく起伏する被削材を高効率加工する場合であっても、軸方向への切り込み量の変動や、走査線加工で軸方向に進む加工パスの高効率化に関わらず、ニック１０に切削抵抗削減効果を超える負担がかかるのを防ぐことが可能である。

なお、研削面の表面粗さは、好ましくは表面粗さＲａが０．８μｍ以下、より好ましくは表面粗さＲａが０．２μｍ以下とすることで、切削インサート１の取付位置精度がより向上する。

また、本実施形態の切削インサート１は、上記刃先交換式ボールエンドミルの切刃５、６のうち、一方は主切刃とされるとともに他方は副切刃とされ、上記主切刃５の円弧状切刃部５ａは、上記副切刃６の円弧状切刃部６ａに対して周方向の長さが長く形成されている構成とされている。

上述の構成とすることで、１つのエンドミル本体１１に取り付く切削インサート１の種類を１種類とすることができ、作業者の切削インサート１の管理負担を減らすことができる。

また、本実施形態の切削インサート１は、上記ニック１０で分断された円弧状切刃部５ａ、６ａの長さは、全て異なる構成としてもよい。

上述の構成とすることで、切削時に切削インサート１の被削材への食いつき間隔をずらし、ビビり振動を抑制することが可能となる。
また、ニック１０は切りくずを分断し切削抵抗を低減させる作用効果があるが、その反面、ニック１０が形成された部分は切れ刃として作用しない。そこで上述の構成とすることで、ニック１０による削り残しをなくすことができる。加えて、ニック１０によって分断された切れ刃長さを全て異なる構成とすることで、ニック１０の大きさや長さといった形状の自由度を広げることができる。

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、参考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ず、特許請求の範囲によってのみ限定される。

本発明の切削インサートは、切刃にニックを備えるとともに着座面に貫通する嵌合部を２つ備えることで、ニックによる切りくず分断効果と嵌合部（貫通溝）による位置精度の向上ができるだけでなく、ニックの逃げ面側の開口部がすくい面側からの透視図において嵌合部の逃げ面側の開口部とは異なる位置に配置されていることで、肉厚を確保して切削インサートの強度を確保することが可能となる。また、嵌合部は研削面の箇所を含むため、工具本体に対するずれ動きをより抑制することが可能である。したがって、産業上の利用可能性を有する。

１（１Ａ、１Ｂ） 切削インサート
２ すくい面
３ 着座面
４ 逃げ面
５ 主切刃
５ａ 主切刃５の円弧状切刃部
５ｂ 主切刃５の直線状切刃部
６ 副切刃
６ａ 副切刃６の円弧状切刃部
６ｂ 副切刃６の直線状切刃部
７ 取付孔
８、８Ａ、８Ｂ 溝部（嵌合部）
８ａ 第１の壁面
８ｂ 第２の壁面
８ｃ 底面
８ｄ 第１の壁面
８ｅ 第２の壁面
９，９Ａ，９Ｂ 幅狭部
１０（１０５，１０６） ニック
１１ エンドミル本体（工具本体）
１２（１２Ａ、１２Ｂ） インサート取付座（取付座）
１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ 凸部
１５ クランプネジ（取付ねじ）
１００ 刃先交換式ボールエンドミル（刃先交換式回転切削工具）
Ｍ ニック１０の着座面３側に最も凹んだ位置
Ｐ 主切刃５と副切刃６の円弧状切刃部５ａ、６ａがなす円弧の中心
Ｑ５ 主切刃５の円弧状切刃部５ａと直線状切刃部５ｂとの接点
Ｑ６ 副切刃６の円弧状切刃部６ａと直線状切刃部６ｂとの接点
Ｓ５ 主切刃最凸点
Ｓ６ 副切刃最凸点
Ｌ５ 中心Ｐと主切刃最凸点Ｓ５とを結ぶ直線
Ｌ６ 中心Ｐと副切刃最凸点Ｓ６とを結ぶ直線
θ５ 主切刃５の円弧状切刃部５ａの中心Ｐを通り、直線状切刃部５ｂに平行な回転軸回りの主切刃５の回転軌跡の回転軸に沿った断面における中心Ｐから接点Ｑ５とは反対の端部側に延びる部分と直線Ｌ５とが交差する角度
θ６ 副切刃６の円弧状切刃部６ａの中心Ｐを通り、直線状切刃部６ｂに平行な回転軸回りの副切刃６の回転軌跡の回転軸に沿った断面における中心Ｐから接点Ｑ６とは反対の端部側に延びる部分と直線Ｌ６とが交差する角度
Ｏ 工具回転軸（エンドミル本体１１の軸線）
Ｔ エンドミル回転方向

Claims (6)

1. 取付ねじによって工具本体の先端部に取り付けられる切削インサートであって、
   上記切削インサートは、着座面と、すくい面と、逃げ面と、を備え、
   上記取付ねじ用の取付孔が上記すくい面から上記逃げ面に貫通するように設けられ、
   上記すくい面と逃げ面との交差稜線部には、上記すくい面に対向する方向から見た平面視において円弧状に延びる円弧状切刃部と、この円弧状切刃部に接するように延びる直線状切刃部と、をそれぞれ備えた２つの切刃が、上記円弧状切刃部と上記直線状切刃部とを上記すくい面の周方向に交互に位置させて形成されており、
   上記すくい面には、上記切刃に達して上記逃げ面に開口する凹溝状のニックが複数形成されるとともに、
   上記着座面には、上記逃げ面に開口するとともに上記逃げ面に対して向かい側となる側面に貫通する嵌合部が２つ形成されており、
   上記ニックの逃げ面側の開口部は、上記すくい面側からの透視図において、上記嵌合部の上記逃げ面側の開口部とは異なる位置に配置されていることを特徴とする、
   切削インサート。
2. 上記嵌合部は、上記嵌合部に研削面を含むことを特徴とする、
   請求項１に記載の切削インサート。
3. 上記切刃のうち一方は主切刃とされるとともに他方は副切刃とされ、
   上記主切刃の上記円弧状切刃部は、上記副切刃の上記円弧状切刃部に対して等しい半径で周方向の長さが長く形成されていることを特徴とする、
   請求項１または２に記載の切削インサート。
4. 上記ニックで分断された上記円弧状切刃部の長さは、全て異なることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の切削インサート。
5. 工具回転軸の軸回りに回転する工具本体であって、
   上記工具本体の先端部には、請求項１から３のいずれかに記載の上記切削インサートを取り付けるための取付座が設けられ、
   上記取付座には、上記切削インサートの上記嵌合部と協働する凹部または凸部を２つ有することを特徴とする、
   工具本体。
6. 請求項１から４のいずれかに記載の切削インサートと、
   請求項５に記載の工具本体と、を備え、
   上記工具本体のインサート取付座に上記切削インサートの上記着座面を接触させて、上記工具本体に対して上記切削インサートが取り付けら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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