JP4996698B2 - ドリル用インサート - Google Patents

Description

本発明は、切屑の排出性に優れるドリル用インサートに関する。

穴あけ加工を行うドリルとして、例えばホルダの先端に相互に回転軌跡が一部重なり合うよう内周側インサートと外周側インサートとを着脱自在に取り付けたものがある。その中でも、内周側インサートと外周側インサートとを同形状とするものが多用されている。すなわち、１種類のドリル用インサート（以下、「インサート」と言うことがある。）をホルダの先端の内周側および外周側に各々着脱自在に取り付けたドリルが多用されている。

このようなドリルに使用されるインサートは、内周側切刃と外周側切刃とを備えている。内周側切刃は、内周側インサートとして使用する際に、主として内周側穴底面を切削加工するための切刃である。外周側切刃は、外周側インサートとして使用する際に、主として外周側穴底面を切削加工するための切刃である。

例えば特開平１０−１８０５２１号公報に記載されているインサートは、上面と側面との交差部に互いに隣接して形成された内周側切刃および外周側切刃を有している。上面には、切屑を処理するためのブレーカ溝が両切刃に沿って形成されている。

このようなインサートは、一方が内周側インサート、他方が外周側インサートとして、略円柱状をなすホルダの先端部に形成されたインサートポケットにそれぞれ装着される。そして、ホルダを、該ホルダの軸線を中心に回転させ、両切刃にて被削材に穴あけ加工を行う。穴あけ加工中に生成する切屑は、インサートの前記ブレーカ溝にて処理される。前記ブレーカ溝は、インサートの全周にわたって凹状に略同一形状で形成されている。

ところが、内周側切刃と外周側切刃とは、各々の回転速度が異なる。そのため、通常、内周側切刃によって生成される切屑の形状と、外周側切刃によって生成される切屑の形状とは、互いに大きく異なる。すなわち、内周側切刃によって生成される切屑は、螺旋状で立体的に複雑な形状をなす。外周側切刃によって生成される切屑は、ゼンマイ状にカールされた形状をなす。

特に、ステンレス鋼や低炭素鋼のような延性に富む被削材を加工する際には、回転速度の速い外周側切刃によって生成される切屑は、カールされ難いので、切断されずに伸びやすく、加工中にホルダに絡みつきやすい。このような切屑に対して、前記ブレーカ溝では、十分に切屑処理できないという問題があった。

例えば特開２００１−２５２８０９号公報に記載されているインサートは、内周側切刃と、外周側切刃と、該外周側切刃に沿って形成される凹状のブレーカ溝と、該ブレーカ溝に沿って形成される隆起部と、を備えている。前記隆起部は、内周側切刃に沿った上面よりも高位に位置している。

このインサートによれば、回転速度の速い外周側切刃によって生成される切屑を、前記ブレーカ溝および隆起部によってカールさせて切断できるので、切屑排出性の向上を図ることができる。したがって、前記延性に富む被削材を加工するには、外周側切刃によって生成される切屑をよりカールさせればよく、そのためには前記隆起部の高さをより高くすればよいとも考えられる。

しかしながら、単に前記隆起部の高さを高くすると、隆起部と、内周側切刃に沿った上面との段差が大きなものとなり、当該段差部分に切屑が詰まりやすくなるという問題があった。特に、内周側切刃によって生成された切屑がホルダの外方に排出される排出方向にあたる内周側切刃の外周側に位置する段差部分に、内周側切刃によって生成された立体的で複雑な形状をなす切屑が詰まるという問題が顕著なものであった。

つまり、外周側切刃によって生成された切屑の排出性の向上を図るために、前記隆起部の高さをより高くすると、外周側切刃によって生成された切屑の排出性は向上するものの、内周側切刃によって生成された立体的で複雑な形状をなす切屑の排出性が低下するという問題があった。

本発明の課題は、切屑の排出性に優れるドリル用インサートを提供することである。

本発明の形態に係るドリル用インサートは、コーナ部と、該コーナ部の両側に配置された第１辺と第２辺とを有する上面と、を備えている。このドリル用インサートは、前記第１辺に沿って形成された第１切刃と、前記第２辺に沿って形成された第２切刃と、前記上面のうち前記第１切刃に沿う第１領域と、前記上面のうち前記第２切刃に沿う第２領域と、前記第１領域に、前記第２領域よりも高位に位置するよう設けられた第１隆起部と、を備えている。前記第１隆起部は、上部と、該上部から前記第１切刃に向かうにつれて低位となるよう傾斜したブレーカ部と、前記上部から前記第２領域に向かうにつれて低位となるよう傾斜した側部と、を有している。この第１隆起部が、上面視で、前記コーナ部の二等分線よりも前記第１切刃に近い位置に配置されている。

本発明の形態に係るドリルは、先端部の外周側に形成された第１インサートポケットと、先端部の中心軸側に形成された第２インサートポケットと、を備えたホルダと、一対の前記ドリル用インサートと、を備えている。前記一対のドリル用インサートのうち一方が、前記第１切刃の少なくとも一部を前記ホルダの先端から突出させるよう前記第１インサートポケットに取り付けられるとともに、他方が、前記第２切刃の少なくとも一部を前記ホルダの先端から突出させるよう前記第２インサートポケットに取り付けられる。

本発明の形態に係る被削材の切削方法は、以下の（i）〜（iv）の工程を有している。
（i）前記ドリルおよび被削材のいずれか一方を回転させる工程。
（ii）前記ドリルの前記第１切刃および前記第２切刃を前記被削材に近接させる工程。
（iii）前記ドリルの前記第１切刃および前記第２切刃を前記被削材の表面に接触させ、前記被削材を切削する工程。
（iv）前記被削材から前記第１切刃および前記第２切刃を離間させる工程。

前記ドリル用インサートおよびドリル、並びに切削方法によれば、前記第１切刃（外周側切刃）によって生成される切屑を好適にカールさせて切断することができる。また、前記第２切刃（内周側切刃）によって生成された切屑の排出スペースを広く確保することができる。したがって、前記第１切刃および前記第２切刃のいずれの切刃によって生成された切屑も、スムーズに排出することができる。

本発明の第１の実施形態に係るドリル用インサートを示す平面図である。 （ａ）は、図１に示すドリル用インサートを矢印Ａ側から見た側面図であり、（ｂ）は、図１に示すドリル用インサートを矢印Ｂ側から見た側面図である。 （ａ）は、図１のI−I線の断面を示す拡大図であり、（ｂ）は、図１のII−II線の断面を示す拡大図である。 図１に示すドリル用インサートの第１隆起部付近を示す部分拡大平面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、図１に示すドリル用インサートの側部における傾斜角度を示す概略説明図である。 （ａ）は、本発明の第２の実施形態に係るドリル用インサートを示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すドリル用インサートを矢印Ｄ側から見た側面図である。 （ａ）は、本発明の第３の実施形態に係るドリル用インサートを示す概略平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のIII−III線の断面を示す拡大図である。 本発明の第１の実施形態に係るドリルを示す平面図である。 図８に示すドリルを示す概略正面図である。 図８に示すドリルによる切削状態を示す概略説明図である。 本発明の第２の実施形態に係るドリルの先端部付近を第１インサートポケット側から見た部分拡大側面図である。 図１１に示すドリルにおいて、（ａ）は、内周側インサートを第２インサートポケットに取り付けた状態を示す概略説明図であり、（ｂ）は、外周側インサートを第１インサートポケットに取り付けた状態を示す概略説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態にかかる被削材の切削方法を示す概略説明図である。

＜ドリル用インサート＞
（第１の実施形態）
以下、本発明に係るドリル用インサートの第１の実施形態について、図１〜図５を参照して詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態に係るインサート１は、上面視で略多角形の板状をなす。このインサート１は、例えば超硬合金、サーメット、セラミックス等の焼結体に膜を被覆したものからなる。前記膜は、インサート１の耐摩耗性を改善するためのものであり、その組成としては、例えば炭化チタン、窒化チタン、炭窒化チタン等のチタン系化合物や、アルミナ等が挙げられる。前記膜は少なくとも１層であればよく、複数層で構成されていてもよい。なお、インサート１は、このような膜を被覆したものに限定されるものではなく、膜を被覆しない前記焼結体からなるものを用いてもよい。

インサート１は、上面２を備えている。該上面２の中央部には、貫通穴５０が形成されている。この貫通穴５０は、図２（ａ），（ｂ）に示すインサート１の下面４にまで貫通しており、インサート１をホルダのインサートポケットに固定するためのものである。インサート１は、該貫通穴５０の中心軸に対して１８０度回転対称な形状である。これにより、使用している一方の切刃が摩耗した際には、インサート１を１８０度回転させ、使用していない他方の切刃を用いることができるので経済的である。

インサート１は、コーナ部５を備えている。上面２は、コーナ部５の両側に配置された第１辺１０と第２辺２０とを有している。第１辺１０，第２辺２０は、いずれも上面２の稜辺部に位置しており、コーナ部５と連続している。これら第１辺１０，第２辺２０のうち、第１辺１０に沿って第１切刃１１（外周側切刃）、第２辺２０に沿って第２切刃２１（内周側切刃）が、それぞれ形成されている。

第１切刃１１，第２切刃２１のうち、第２切刃２１は、図２（ａ）に示すように、上面２と、インサート１の逃げ面をなす側面３との交差部に形成されている。第２切刃２１は、内周側インサートとして使用する際に、主として内周側穴底面を切削加工するために用いられる。

上面２のうち第２切刃２１に沿う第２領域２２は、図３（ａ）に示すように、第２切刃２１よりも厚み方向において低位に位置している。なお、ここでいう厚み方向において低位とは、下面４を平坦な面に静置した際の前記平坦な面に略垂直な方向における位置関係を意味する。以下、「厚み方向において低位」および後述する「厚み方向において高位」なる記載は、同様に規定される。第２領域２２には、第２切刃２１から順に、ランド６およびすくい面７が形成されている。

ランド６は、第２切刃２１に沿って形成されており、切刃強度を向上させて切刃のチッピングを抑制するものである。ランド６は所定幅を有しており、その幅としては、被削材や切削条件にもよるが、通常、０．０５〜０．１５ｍｍ程度である。

すくい面７は、生成した切屑が擦過する面であり、第２切刃２１に対して所定のすくい角α１で下向きに傾斜している。すくい角α１は、被削材に応じて任意の角度に調整すればよく、特に限定されないが、通常、５〜２５度程度である。

すくい角α１は、第２切刃２１に略垂直な断面において、すくい面７の仮想延長線Ｌ２と、下面４に平行な線Ｌ３とがなす角度として求めることができる。なお、すくい面７が曲面で構成されている場合には、図３（ａ）に示すような断面図において、該すくい面とランド６か、または第２切刃２１との交点における仮想直線を作図し、該仮想直線と下面４に平行な線Ｌ３とのなす角度をすくい角として求めることができる。

一方、第１切刃１１は、図２（ｂ）に示すように、上面２と側面３との交差部に形成されている。第１切刃１１は、外周側インサートとして使用する際に、主として外周側穴底面を切削加工するために用いられる。

第１切刃１１は、図１に示すように、その一端側に上面視でインサート１から外方に突出した突出部１５を有している。これにより、第１切刃１１の被削材への食い付きを向上させて切刃の欠損を抑制することができる。

突出部１５は、Ｒ端部１５ａ，１５ｂを有している。Ｒ端部１５ａ，１５ｂとは、曲線部分の両側に各々連続する２つの直線のなす角が直角に近く、６０〜１６０度の範囲のものを意味する。なお、第１切刃１１は、突出部１５を有する構成に限定されるものではない。

上面２のうち第１切刃１１に沿う第１領域１２には、図３（ｂ）に示すように、第１切刃１１から順に、ランド１６，すくい面１７，ブレーカ部３２と上部３１とを有する第１隆起部３０が形成されている。ランド１６は、第１切刃１１に沿って形成されており、その幅としては、通常、０．０５〜０．１５ｍｍ程度である。

すくい面１７は、第１切刃１１に対して所定のすくい角α２で下向きに傾斜している。このすくい面１７からインサート１の内側（貫通穴５０側）に向かって所定の立ち上がり角βでブレーカ部３２が形成されている。すなわち、第１切刃１１からインサート１の内側に向かうにつれて一旦低くなった後に隆起するようにすくい面１７，ブレーカ部３２が、それぞれ斜面状に形成されている。

すくい角α２，立ち上がり角βは、それぞれ被削材に応じて任意の角度に調整すればよく、特に限定されないが、通常、すくい角α２は５〜２５度程度、立ち上がり角βは２０〜４５度程度である。

すくい角α２は、すくい角α１と同様に、第１切刃１１に略垂直な断面において、すくい面１７の仮想延長線Ｌ４と、下面４に平行な線Ｌ３とがなす角度として求めることができる。立ち上がり角βは、第１切刃１１に略垂直な断面において、ブレーカ部３２の仮想延長線Ｌ５と、下面４に平行な線Ｌ３とのなす角度として求めることができる。なお、ブレーカ部３２が曲面で構成されている場合には、前記したすくい面が曲面で構成されている場合と同様にして求めることができる。

すくい面１７の第１切刃側端部ｐ１と、ブレーカ部３２の上部側端部ｐ２との間の距離ｄ１は、１．２〜２ｍｍ程度であるのが好ましい。距離ｄ１は、切屑のカール作用に寄与する。距離ｄ１は、図３（ｂ）に示すように、第１切刃１１に略垂直な断面において、下面４に平行な寸法として測定することができる。なお、端部ｐ１は、すくい面１７とランド１６との境界部に位置している。端部ｐ２は、ブレーカ部３２と上部３１との境界部に位置している。ランド１６を有さず第１切刃１１に連続してすくい面１７が形成される場合には、端部ｐ１は、すくい面１７と第１切刃１１との境界部に位置することになる。

第１切刃１１からすくい面１７，ブレーカ部３２の最下点までの距離ｄ２は、０．０３〜０．１５ｍｍ程度であるのが好ましい。距離ｄ２は、図３（ｂ）に示すように、第１切刃１１に略垂直な断面において、下面４に対して垂直な方向における最大寸法として測定することができる。

第１隆起部３０は、図２に示すように、第２領域２２よりも高位に位置するよう設けられている。具体的には、図３に示すように、第１隆起部３０の上部３１が、第２領域２２よりも高位に位置している。また、上部３１は、厚み方向において第１切刃１１よりも高位に位置している。ブレーカ部３２は、この上部３１から第１切刃１１に向かうにつれて低位となるよう傾斜している。インサート１は、このような第１隆起部３０を有することによって、第１切刃１１にて生成される切屑を好適にカールさせて切断することができる。

なお、ここでいう上部３１が、厚み方向において第１切刃１１よりも高位に位置するとは、上部３１が第１切刃１１よりも実質的に厚み方向において高位に位置すればよい。すなわち、上部３１のうち、ブレーカ部３２と隣接する部分が、厚み方向において第１切刃１１よりも高位に位置すればよい。これにより、すくい面１７，ブレーカ部３２が第１切刃１１によって生成された切屑を安定してカールさせることができる。

上部３１は、被削材や切削条件にもよるが、厚み方向において第１切刃１１よりも０．１５〜０．４ｍｍ程度、第２領域２２よりも０．２〜０．５ｍｍ程度の高位に位置しているのが好ましい。

第１隆起部３０は、図１に示すように、上部３１から第２領域２２に向かうにつれて低位となるよう傾斜した側部３３を有している。側部３３は、第１領域１２から上部３１に向かって斜面状に形成されている。

ここで、第１隆起部３０は、図４に示すように、上面視で、コーナ部５の二等分線Ｌ１よりも第１切刃１１に近い位置に配置されている。具体的には、第１隆起部３０の側部３３が、上面視で二等分線Ｌ１よりも第１切刃１１に近い位置に配置されている。これにより、第２切刃２１によって生成された切屑の排出スペースＳを広く確保することができる。したがって、インサート１は、第２切刃２１によって生成された切屑もスムーズに排出することができる。

すなわちインサート１は、上述した形状をなす第１隆起部３０を有することによって、第１切刃１１，第２切刃２１のいずれの切刃にて生成された切屑もスムーズに排出することができる。したがって、インサート１によれば、加工精度の向上が図れる。特に、ステンレス鋼や低炭素鋼のような延性に富む被削材を加工する際にも、インサート１は優れた切屑排出性を発揮することができる。そのため、インサート１は、有用性も高いインサートである。なお、ここでいうコーナ部５の二等分線Ｌ１とは、第１切刃１１と第２切刃２１とのなす角の二等分線を意味する。

第１隆起部３０は、上面視で、上面２の中央（貫通穴５０側）に向かうにつれて二等分線Ｌ１から遠ざかるよう形成されている。具体的には、上面視で、第２切刃２１と側部３３とのなす角度γが８５〜９５度になるように、側部３３が形成されている。これにより、立体的で複雑な形状をなす第２切刃２１によって生成された切屑の排出スペースＳが広くなり、切屑排出性を高めることができる。前記角度γは、図４に示すように、第１領域１２と側部３３との境界線を第２切刃２１に向かって延長した仮想延長線Ｌ６と、第２切刃２１とのなす角度として求めることができる。

側部３３の傾斜角度は、上面２の中央に向かうにつれて増大している。具体的には、側部３３は、コーナ部５側から順に、第１面部３３ａ，第２面部３３ｂ，第３面部３３ｃ，第４面部３３ｄを有している。各面部３３ａ〜３３ｄは、図５（ａ）〜（ｄ）に示すような傾斜角度を有している。すなわち、第１面部３３ａは傾斜角度ε１、第２面部３３ｂは傾斜角度ε２、第３面部３３ｃは傾斜角度ε３、第４面部３３ｄは傾斜角度ε４を有している。そして、これら各傾斜角度ε１〜ε４が、ε１＜ε２＜ε３＜ε４の関係を有している。これにより、切屑の排出スペースＳを広く確保しつつ、第１隆起部３０の体積を大きくすることができ、第１隆起部３０の強度を確保することができる。

特に、最も二等分線Ｌ１に近接した第１面部３３ａの傾斜角度ε１としては、２０〜４０度であり、最も上面２の中央に近接した第４面部３３ｄの傾斜角度ε４としては、５０〜７０度であるのがよく、これらの傾斜角度の範囲内で、側部３３の傾斜角度が上面２の中央に向かうにつれて増大するのが好ましい。なお、ここでいう傾斜角度とは、下面４に対する側部３３の傾斜角度である。より具体的には、各傾斜角度ε１〜ε４は、各面部３３ａ〜３３ｄに略垂直な断面において、各面部３３ａ〜３３ｄと、下面４に平行な線Ｌ３とがなす角度として求めることができる。

一方、上部３１は、図４に示すように、第２切刃２１に向かうにつれて、すなわち矢印Ｃに示す方向に向かうにつれて、厚み方向において低位となるよう傾斜した傾斜面からなる。これにより、第１隆起部３０と第２領域２２との段差が小さくなり、第１切刃１１，第２切刃２１のいずれの切屑排出性も高めることができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るインサートについて、図６を参照して詳細に説明する。なお、図６においては、前述した図１〜図５と同一の構成部分には同一の符号を付して説明は省略する。

図６（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態に係るインサート４１は、第１隆起部４２の上部４３が、上面２の中央に向かうにつれて、すなわち矢印Ｅに示す方向に向かうにつれて、厚み方向において低位となるよう傾斜した傾斜面からなる。これにより、第１隆起部４２の高さを維持しつつ、切屑の排出スペースＳを広く確保することができる。したがって、第１切刃１１，第２切刃２１のいずれの切屑排出性も高めることができる。

前記矢印Ｅに示す方向は、第１切刃１１に対して略垂直な方向である。また、図６（ａ）中、矢印Ｄに示す方向は、第１切刃１１に対して略平行な方向である。なお、本実施形態のように、突出部１５を有している場合において、第１切刃１１に対して略垂直な方向とは、第１切刃１１の両端を結ぶ仮想直線に対して略垂直な方向とする。同様に、第１切刃１１に対して略平行な方向とは、第１切刃１１の両端を結ぶ仮想直線に略平行な方向とする。その他の構成は、前記した第１の実施形態に係るインサート１と同様である。

（第３の実施形態）
第３の実施形態に係るインサートは、上面２が第１隆起部３０に加えて、所定の第２隆起部を有している。以下、本実施形態に係るインサートについて、図７を参照して詳細に説明する。なお、図７においては、前述した図１〜図６と同一の構成部分には同一の符号を付して説明は省略する。

図７（ａ）に示すように、本実施形態に係るインサート４５は、第２領域２２に、第２隆起部４６を備えている。該第２隆起部４６は、第１隆起部３０よりも低位に位置するよう設けられている。具体的には、第２隆起部４６の上部４７が、第１隆起部３０の上部３１よりも低位に位置している。また、第２隆起部４６は、図７（ｂ）に示すように、上部４７と、該上部４７から第２切刃２１に向かうにつれて低位となるよう傾斜したブレーカ部４８と、を有している。このような第２隆起部４６を備えたインサート４５は、高速加工での切屑処理を安定して行うことができる。

第２隆起部４６の上部４７は、第１切刃１１に向かうにつれて、すなわち矢印Ｆに示す方向に向かうにつれて、厚み方向において高位となるよう傾斜した傾斜面からなる。これにより、第２隆起部４６と第１隆起部３０との段差が小さくなるので、回転速度の速い第１切刃１１によって生成される切屑を安定してカールさせることができる。その他の構成は、前記した第１の実施形態に係るインサート１と同様である。

＜ドリル＞
（第１の実施形態）
次に、本発明のドリルに係る第１の実施形態について、前記した第１の実施形態に係るインサート１を装着した場合を例に挙げ、図８〜図１０を参照して詳細に説明する。なお、図１０中、破線で示すインサートは、実線で示すインサートが１８０度回転した状態を示している。また、図８〜図１０においては、前述した図１〜図７と同一の構成部分には同一の符号を付して説明は省略する。

図８に示すように、本実施形態に係るドリル６０は、ホルダ６１と、一対のインサート１と、を備えている。ドリル６０は、一対のインサート１のうち、一方を外周側インサート１ａ、他方を内周側インサート１ｂとしてホルダ６１の先端部にそれぞれ装着している。

具体的には、ホルダ６１は略円柱状をなし、その後端側にホルダ６１を工作機械に固定するためのシャンク部６２を有している。ホルダ６１の先端側には、切屑を先端からシャンク部６２側へ排出するための切屑排出溝６３が長手方向に沿って螺旋状に形成されている。

ホルダ６１の先端部には、外周側インサート１ａ，内周側インサート１ｂを取り付けるための第１インサートポケット６４（外周側インサートポケット），第２インサートポケット６５（内周側インサートポケット）が、それぞれ設けられている。第１インサートポケット６４，第２インサートポケット６５は、いずれもホルダ６１の軸線方向先端側が開放されている。第１インサートポケット６４は、更に径方向外側も開放されている。

第１インサートポケット６４は、外周側インサート１ａを着脱自在に装着するためのものであり、ホルダ６１の先端部の径方向外側（外周側）に形成されている。第２インサートポケット６５は、内周側インサート１ｂを着脱自在に装着するためのものであり、ホルダ６１の先端部の径方向内側（中心軸側）に形成されている。そして、穴底面外周側を切削する外周側インサート１ａが第１インサートポケット６４に、穴底面内周側を切削する内周側インサート１ｂが第２インサートポケット６５に、それぞれ取付け方向を変えて装着されている。

装着は、まず、外周側インサート１ａ，内周側インサート１ｂを、第１インサートポケット６４，第２インサートポケット６５にそれぞれ配置する。このとき、図９，図１０に示すように、外周側インサート１ａは第１切刃１１を、内周側インサート１ｂは第２切刃２１を、それぞれホルダ６１の軸線方向先端から突出させるようにする。さらに、軸線方向先端側における第１切刃１１と第２切刃２１との回転軌跡が互いに一部重なり合って、ホルダ６１の軸線６６から側面６７までをカバーするようにする。

なお、第１切刃１１，第２切刃２１は、いずれもその全てをホルダ６１の先端から突出させなくてもよい。すなわち、被削材や切削条件に応じて、各切刃の少なくとも一部をホルダ６１の先端からそれぞれ突出させればよい。

そして、図８に示すように、外周側インサート１ａ，内周側インサート１ｂの貫通穴５０にそれぞれ締付けネジ５１を挿通し、該締付けネジ５１の先端側を第１インサートポケット６４，第２インサートポケット６５に形成されたネジ穴（不図示）に螺合する。これにより、外周側インサート１ａ，内周側インサート１ｂが、第１インサートポケット６４，第２インサートポケット６５にそれぞれ装着される。

各ポケットに装着された外周側インサート１ａ，内周側インサート１ｂは、図９に示すように、両者の上面２が同一回転方向（矢印Ｇに示す方向）に向くよう配置されている。すなわち、外周側インサート１ａの上面２と、内周側インサート１ｂの上面２とは１８０度反対方向を向いた状態になる。そして、ホルダ６１を、該ホルダ６１の軸線６６を中心に回転させて、第１切刃１１，第２切刃２１にて被削材に穴加工を行う。

ここで、図１０に示すように、内周側インサート１ｂは、第２切刃２１の前記二等分線Ｌ１に近接する端部２１ａが径方向外側に位置するよう第２インサートポケット６５に装着されている。なお、ここでいう端部２１ａは、第２切刃２１の両端部のうち上述したコーナ部５側に位置する端部である。したがって、内周側インサート１ｂは、コーナ部５が径方向外側に位置するよう第２インサートポケット６５に装着されている。

これにより、第２切刃２１によって生成される切屑の排出スペースＳを広く確保することができる。すなわち、第２切刃２１によって生成される切屑の排出方向である、ホルダ６１の後端側および径方向外側に向かう方向（矢印Ｈに示す方向）に切屑の排出スペースＳを広く確保することができる。そのため、第２切刃２１によって生成される切屑が詰まることなく、スムーズに排出される。

一方、内周側インサート１ｂは、第１切刃１１と対をなす第１切刃１１’，第１隆起部３０と対をなす第１隆起部３０’を、それぞれ有している。第１隆起部３０’は、上部３１’を介して側部３３’と対向して配置された側部３４’を有している。該側部３４’は、上部３１’から第２領域２２に向かうにつれて低位となるよう傾斜している。

ここで、第２切刃２１の前記二等分線Ｌ１から離間する端部２１ｂ（径方向内側に位置する端部）における回転速度は、ゼロである。そのため、第２切刃２１によって生成される切屑は、端部２１ｂを起点として形成される螺旋状をなす。したがって、本実施形態の内周側インサート１ｂのように、第２切刃２１の両端部２１ａ，２１ｂが、各々、第１切刃１１，１１’と隣接して形成されたインサート１においては、端部２１ｂ寄りに位置する第１隆起部３０’の側部３４’は、第２切刃２１によって生成される切屑の排出スペースにあまり影響しない。

それゆえ側部３４’を、第１切刃１１’と第２切刃２１とのなす角の二等分線Ｌ９上に沿うよう形成することができる。これにより、第１切刃１１’の全長に渡って、第１隆起部３０’が対向して形成される。

インサート１は、上述の通り、貫通穴５０の中心軸に対して１８０度回転対称な形状である。したがって、第１切刃１１にも同様に該第１切刃１１の全長に渡って第１隆起部３０が対向して形成される。このように、第１切刃１１，１１’の全長に渡って、第１隆起部３０，３０’が形成されると、第１切刃１１，１１’にて生成される切屑を安定してカールさせることができ、スムーズに排出することができる。その結果、インサート１は、第１切刃１１，１１’および第２切刃２１のいずれの切刃によって生成される切屑に対しても、優れた切屑排出性を示すことができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態に係るドリルは、第１，第２インサートポケットが、いずれもアキシャルレーキを有している。以下、本実施形態に係るドリルについて、前記した第１の実施形態に係るインサート１を装着した場合を例に挙げ、図１１，図１２を参照して詳細に説明する。なお、図１２（ａ），（ｂ）中、二点鎖線で示すインサートは、インサートポケットに取り付ける前のインサート単体の状態を示している。また、図１１，図１２においては、前述した図１〜図１０と同一の構成部分には同一の符号を付して説明は省略する。

図１１に示すように、本実施形態に係るドリル７０は、第２インサートポケット７５のアキシャルレーキθ１が、第１インサートポケット７４のアキシャルレーキθ２よりも大きく、アキシャルレーキθ１，θ２がいずれも正である。これにより、内周側インサート１ｂを第２インサートポケット７５に取り付けると、図１２（ａ）に示すように、第２領域２２がホルダ７１の後端に向かって（矢印Ｉに示す方向）、ホルダ７１の回転方向（矢印Ｇに示す方向）に対して後退するように傾斜する。しかも、該第２領域２２は、図１２（ｂ）に示すように、第１インサートポケット７４に取り付けた外周側インサート１ａの第１隆起部３０よりも大きく傾斜する。

したがって、第１隆起部３０をインサート単体において下面４に対してより高位にしても、内周側インサート１ｂを第２インサートポケット７５に取り付けた状態で、第２領域２２を第２切刃２１に対してより低位に位置させることができる。これにより、第２切刃２１によって生成された切屑の排出スペースＳをより広く確保することができる。

また、上述の通り、アキシャルレーキθ１，θ２がいずれも正である。これにより、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、各インサート１ａ，１ｂを各インサートポケット７４，７５に取り付けた状態で、第１切刃１１，第２切刃２１の実質的なすくい角を大きくすることができ、切削性を向上させることができる。

アキシャルレーキθ１としては、５〜１０度、アキシャルレーキθ２としては、２〜７度が好ましく、これらの数値範囲内で、アキシャルレーキθ１がアキシャルレーキθ２よりも大きいのが好ましい。なお、ここでいうインサートポケットのアキシャルレーキとは、側面視で、インサートポケットの座面の仮想延長線とホルダの軸線とのなす角度である。

すなわち、アキシャルレーキθ１をアキシャルレーキθ２よりも大きくするには、図１１に示すように、第２インサートポケット７５の座面７５ａの仮想延長線Ｌ７と、ホルダ７１の軸線７６とのなすアキシャルレーキθ１を、第１インサートポケット７４の座面７４ａの仮想延長線Ｌ８と、軸線７６とのなすアキシャルレーキθ２よりも大きくすればよい。座面７４ａ，７５ａとは、インサート取り付け部である各インサートポケット７４，７５において、インサート１の下面４と接する部位のことを意味する。

一方、本実施形態では、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、各インサート１ａ，１ｂを各インサートポケット７４，７５に取り付けた状態で、ランド７２，７３の各ランド面が、ホルダ７１の軸線７６と平行になる。これにより、切刃強度が向上するので、切刃のチッピングを抑制することができる。

各ランド面をこのような所定状態とするには、インサート単体において、ランド７２，７３の各ランド面を、第１切刃１１，第２切刃２１に向かってインサートの下面４側に傾斜させる。このとき、傾斜角度として、各インサート１ａ，１ｂを各インサートポケット７４，７５に取り付けた状態で、ランド７２，７３の各ランド面が、ホルダ７１の軸線７６と平行になる角度を採用すればよい。

また、各インサート１ａ，１ｂを各インサートポケット７４，７５に取り付けた状態で、第２切刃２１に沿う側面３の逃げ角が、第１切刃１１に沿う側面３の逃げ角と等しい。これにより、第２切刃２１の切刃強度が向上するので、該第２切刃２１の欠損を抑制することができる。

なお、本実施形態では、各インサートポケット７４，７５のアキシャルレーキが、いずれも正である場合について説明したが、例えば第１，第２インサートポケットのアキシャルレーキが、いずれも負であってもよい。また、第２インサートポケットのアキシャルレーキが正であり、第１インサートポケットのアキシャルレーキが負であってもよい。その他の構成は、前記した第１の実施形態に係るドリル６０と同様である。

＜被削材の切削方法＞
次に、本発明の被削材の切削方法に係る一実施形態について、前記した第１の実施形態に係るドリル６０を用いた場合を例に挙げ、図１３を参照して詳細に説明する。なお、図１３においては、前述した図１〜図１２と同一の構成部分には同一の符号を付して説明は省略する。

本実施形態に係る被削材の切削方法は、以下の（i）〜（iv）の工程を有する。
（i）図１３（ａ）に示すように、ドリル６０を、ホルダ６１の軸線６６を中心に矢印Ｇに示す方向に回転させる工程。
（ii）図１３（ａ）に示すように、ドリル６０を、矢印Ｊに示す方向に動かし、ドリル６０の第１切刃１１，第２切刃２１を被削材１００に近接させる工程。
（iii）図１３（ｂ）に示すように、ドリル６０を、更に矢印Ｊに示す方向に動かし、ドリル６０の第１切刃１１の少なくとも一部と、第２切刃２１の少なくとも一部とを、被削材１００の表面に接触させ、被削材１００を切削（穴あけ加工）する工程。
（iv）図１３（ｃ）に示すように、ドリル６０を、矢印Ｋに示す方向に動かし、被削材１００から第１切刃１１，第２切刃２１を離間させる工程。

ここで、ドリル６０には前記した第１の実施形態に係るインサート１が装着されている。したがって、前記（iii）の工程では、第１切刃１１および第２切刃２１の双方の切刃によって生成された切屑を、スムーズに排出させながら切削することができる。その結果、ドリル６０は、優れた加工精度を示すことができ、より厳しい切削条件や難易度の高い被削材１００に対しても良好な仕上げ面を得ることができる。ドリル６０は、特にステンレス鋼や低炭素鋼のような延性に富む被削材１００を切削するのに好適である。

なお、前記（i）の工程では、ドリル６０および被削材１００のいずれか一方を回転させればよい。また、前記（ii）の工程では、各切刃１１，２１と被削材１００とは相対的に近づけばよく、例えば被削材１００を各切刃１１，２１に近づけてもよい。これと同様に、前記（iv）の工程では、被削材１００と各切刃１１，２１とは相対的に遠ざかればよく、例えば被削材１００を各切刃１１，２１から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、ドリル６０および被削材１００のいずれか一方を回転させた状態を保持して、被削材１００の異なる箇所にドリル６０の各切刃１１，２１を接触させる工程を繰り返せばよい。使用している切刃が摩耗した際には、インサート１を貫通穴５０の中心軸に対して１８０度回転させ、未使用の切刃を用いればよい。

以上、本発明に係るいくつかの実施形態を説明したが、本発明は、前記した各実施形態にかかるそれぞれのインサートおよびドリルに限定されるものではなく、一実施形態と他の実施形態とを組み合わせた実施形態にかかるインサートおよびドリルであってもよい。

具体例を挙げると、第１隆起部の上部の形状を、前記した第１の実施形態に係るインサート１の上部３１と、第２の実施形態に係るインサート４１の上部４３とを組み合わせた形状にすることができる。すなわち、この実施形態に係る第１隆起部の上部は、第２切刃に向かうにつれて低位となるよう傾斜しているとともに、上面の中央に向かうにつれて低位となるよう傾斜している。これにより、第１隆起部と第２領域との段差が小さくなるとともに、第１隆起部の高さを維持することもでき、それゆえ第１，第２切刃のいずれの切屑排出性も高めることができる。その他の構成は、前記した各実施形態に係るインサートと同様である。

また、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の改善や変更が可能である。例えば、前記した各実施形態において、第１，第２隆起部の上部は、傾斜面からなるが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、前記上部は、例えば平面、曲面等の面状の他、稜線等であってもよい。

また、前記した第１の実施形態に係るインサート１では、第１隆起部３０の上部３１が、厚み方向において第１切刃１１よりも高位に位置している場合を例に挙げて説明したが、該上部は、第２領域２２よりも高位に位置している限り、第１切刃と同じ位置か、または第１切刃より低位に位置していてもよい。

また、前記した各実施形態では、第１，第２切刃は、いずれもランドを有しているが、該ランドを有さずに、切刃に連続してすくい面が形成されていてもよい。すくい面，ブレーカ部の形状は、断面が湾曲した形状に形成されているが、例えばすくい面と、ブレーカ部との間に平坦な底面を有するような形状であってもよい。また、例えば２段階のすくい角を有してなるすくい面のように、すくい面が複数面で構成されたものも採用可能である。

また、前記した各実施形態におけるドリルでは、第１の実施形態に係るインサート１を装着した場合を例に挙げて説明したが、インサート１に代えて、第２，第３の実施形態に係るインサート４１，４５を装着しても、優れた切屑排出性を示すことができる。

Claims (13)

1. コーナ部と、該コーナ部の両側に配置された第１辺と第２辺とを有する上面と、を備えたドリル用インサートであって、
   前記第１辺に沿って形成された第１切刃と、
   前記第２辺に沿って形成された第２切刃と、
   前記上面のうち前記第１切刃に沿う第１領域と、
   前記上面のうち前記第２切刃に沿う第２領域と、
   前記第１領域に、前記第２領域よりも高位に位置するよう設けられた第１隆起部と、を備え、
   前記第１隆起部は、上部と、該上部から前記第１切刃に向かうにつれて低位となるよう傾斜したブレーカ部と、前記上部から前記第２領域に向かうにつれて低位となるよう傾斜した側部と、を有しているとともに、上面視で、前記コーナ部の二等分線から離隔しており該二等分線よりも前記第１切刃側に配置されていることを特徴とするドリル用インサート。
2. 前記第１隆起部は、上面視で、前記上面の中央に向かうにつれて前記二等分線から遠ざかるよう形成されている請求項１に記載のドリル用インサート。
3. 上面視で、前記第２切刃と前記側部とのなす角度が８５〜９５度である請求項１または２に記載のドリル用インサート。
4. 前記側部の傾斜角度が、前記上面の中央に向かうにつれて増大する請求項１〜３のいずれかに記載のドリル用インサート。
5. 前記上部は、前記第２切刃に向かうにつれて低位となるよう傾斜している請求項１〜４のいずれかに記載のドリル用インサート。
6. 前記上部は、前記上面の中央に向かうにつれて低位となるよう傾斜している請求項１〜４のいずれかに記載のドリル用インサート。
7. 前記上部は、前記第２切刃に向かうにつれて低位となるよう傾斜しているとともに、前記上面の中央に向かうにつれて低位となるよう傾斜している請求項１〜４のいずれかに記載のドリル用インサート。
8. 前記第２領域に、前記第１隆起部よりも低位に位置するよう設けられた第２隆起部と、を備え、
   前記第２隆起部は、上部と、該上部から前記第２切刃に向かうにつれて低位となるよう傾斜したブレーカ部と、を有している請求項１〜７のいずれかに記載のドリル用インサート。
9. 前記第２隆起部の上部は、前記第１切刃に向かって高位となるよう傾斜している請求項８に記載のドリル用インサート。
10. 先端部の外周側に形成された第１インサートポケットと、先端部の中心軸側に形成された第２インサートポケットと、を備えたホルダと、
    請求項１〜９のいずれかに記載の一対のドリル用インサートと、を備えたドリルであって、
    前記一対のドリル用インサートのうち一方が、前記第１切刃の少なくとも一部を前記ホルダの先端から突出させるよう前記第１インサートポケットに取り付けられるとともに、
    他方が、前記第２切刃の少なくとも一部を前記ホルダの先端から突出させるよう前記第２インサートポケットに取り付けられることを特徴とするドリル。
11. 前記第２インサートポケットのアキシャルレーキが、前記第１インサートポケットのアキシャルレーキよりも大きい請求項１０に記載のドリル。
12. 前記第１インサートポケットおよび前記第２インサートポケットの各々のアキシャルレーキが、いずれも正である請求項１１に記載のドリル。
13. 請求項１０〜１２のいずれかに記載のドリルおよび被削材のいずれか一方を回転させる工程と、
    前記ドリルの前記第１切刃および前記第２切刃を前記被削材に近接させる工程と、
    前記ドリルの前記第１切刃および前記第２切刃を前記被削材の表面に接触させ、前記被削材を切削する工程と、
    前記被削材から前記第１切刃および前記第２切刃を離間させる工程と、を有したことを特徴とする被削材の切削方法。

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