JP7260747B2 - 切削インサート、刃先交換式ボールエンドミル - Google Patents

Description

本発明は、軸線回りに回転される刃先交換式ボールエンドミルのエンドミル本体の先端部に形成されたインサート取付座に着脱可能に取り付けられる切削インサート、このような切削インサートがエンドミル本体のインサート取付座に着脱可能に取り付けられた刃先交換式ボールエンドミル、およびこのような刃先交換式ボールエンドミルのエンドミル本体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取り付けられる切削インサートとして、例えば特許文献１、２には、エンドミル本体の回転方向に向けられるすくい面と、このすくい面とは反対側を向いてインサート取付座の底面に着座される着座面と、これらすくい面と着座面との周囲に延びる逃げ面とを備えて、すくい面と逃げ面との交差稜線部には、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、円弧状切刃部と直線状切刃部をすくい面の周方向に交互に位置させて形成されたものが記載されている。

ここで、これら特許文献１、２には、切削抵抗を低減するとともに切屑を分断するために、上記すくい面に、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を形成したものも記載されている。また、特許文献３には、着座面に対向する上面の稜線に主切刃と副切刃が対向して設けられてなるとともに、主切刃と副切刃は非対称とされて、主切刃の円弧状切刃部が副切刃の円弧状切刃部よりも長くて主たる切削を行うものとされ、さらに主切刃と副切刃は、側面視で着座面から離れる方向に突出する凸曲線状に形成されている刃先交換式ボールエンドミル用の切削インサートおよび刃先交換式ボールエンドミルが記載されている。

特許第４７７１５４７号公報 米国特許第７３０９１９３号明細書 特開平１１－１９７９３３号公報

ところで、特許文献３に記載された切削インサートのように、切刃が、非対称な主切刃と副切刃を有して、主切刃の円弧状切刃部が副切刃の円弧状切刃部よりも長くされ、これら主切刃と副切刃が側面視で着座面から離れる方向に突出する凸曲線状に形成されている切削インサートにおいて、特許文献１、２に記載された切削インサートのようにすくい面にニックを形成した場合、このニックが、上述のような凸曲線状の切刃の着座面から最も凸となる最凸点と重なってしまうと、切刃はニックの端部から被削材に切り込まれることになる。

このため、切削加工時にニックの近傍の切刃に大きな切削負荷が作用すると、このニックの端部に応力が集中して切削インサートに欠損等の損傷を生じるおそれがある。特に、特許文献３に記載された切削インサートのように、主切刃の円弧状切刃部の周方向の長さが副切刃の円弧状切刃部の周方向の長さよりも長くて、主切刃の円弧状切刃部が主たる切削を行うものとされている場合に、この主切刃の円弧状切刃部のすくい面に形成されたニックが、主切刃の円弧状切刃部の着座面に対して最も凸となる主切刃最凸点と重なると、この重なったニックの端部には被削材への食い付き時に大きな衝撃的切削負荷が作用することになるため、このニックの端部から切削インサートに損傷が生じるおそれは一層高くなる。

本発明は、このような背景の下になされたもので、特に主切刃がエンドミル回転方向に凸となる凸曲線状に形成された基本形状を有する刃先交換式ボールエンドミル用の切削インサートにおいて、主切刃に達して逃げ面に開口する凹溝状のニックをすくい面に形成した場合に、このニックの近傍の主切刃に大きな切削負荷が作用しても、ニックの端部から切削インサートに欠損等が生じるのを防ぐことが可能な切削インサートを提供するとともに、このような切削インサートを着脱可能に取り付けられた刃先交換式ボールエンドミル、およびこのような刃先交換式ボールエンドミルのエンドミル本体を提供することを目的としている。

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、軸線回りに回転される刃先交換式ボールエンドミルのエンドミル本体の先端部に形成されたインサート取付座に着脱可能に取り付けられる切削インサートであって、上記エンドミル本体の回転方向に向けられるすくい面と、このすくい面とは反対側を向いて上記インサート取付座の底面に着座される着座面と、これらすくい面と着座面との周囲に延びる逃げ面とを備え、上記すくい面と上記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直線状切刃部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２つの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、上記主切刃の円弧状切刃部は、上記副切刃の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て、上記主切刃のすくい面には、該主切刃に達して上記逃げ面に開口する凹溝状のニックが形成されるとともに、少なくとも上記主切刃においては、上記円弧状切刃部が、上記ニックを除いて上記直線状切刃部から離れるに従い上記着座面側から離れた後に該着座面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、上記ニックは、上記主切刃の基本形状における円弧状切刃部が上記着座面に対して最も凸となる主切刃最凸点とは異なった位置に配置されており、上記主切刃においては、上記平面視に上記円弧状切刃部の中心を通り上記直線状切刃部に平行な回転軸回りの該主切刃の回転軌跡の上記回転軸に沿った断面において、上記回転軸のうち上記円弧状切刃部の中心から該円弧状切刃部における上記直線状切刃部との接点とは反対の端部側に延びる部分と、上記中心と上記主切刃最凸点とを結ぶ直線とが、４３°～４７°の範囲内の角度で交差していることを特徴とする。

また、本発明の刃先交換式ボールエンドミルは、このように構成された切削インサートが、軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部に形成されたインサート取付座に着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。さらに、本発明のエンドミル本体は、軸線回りに回転されるエンドミル本体であって、先端部に形成されたインサート取付座に、上述のように構成された切削インサートが着脱可能に取り付けられ、上記インサート取付座の底面には、上記溝部の壁面が当接させられる凸部が突出していることを特徴とする。

このように構成された切削インサートおよび刃先交換式ボールエンドミルにおいては、周方向の長さが副切刃の円弧状切刃部よりも長くされた主切刃の円弧状切刃部において、上記ニックが、この主切刃の基本形状における円弧状切刃部が着座面に対して最も凸となる主切刃最凸点とは異なった位置に配置されており、主切刃がニックの端部から被削材に切り込まれることがない。

このため、主切刃によって主たる切削が行われる場合に大きな切削負荷が作用しても、主切刃の食い付き時にニックの端部に大きな衝撃的切削負荷が作用することはなく、このニックの端部から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できる。従って、上記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によれば、長期に亙って安定した切削加工を行うことが可能となる。

なお、上記主切刃の少なくとも１つのニックは、上記主切刃最凸点よりも、上記円弧状切刃部と上記直線状切刃部との接点とは反対の端部側に配置されていることが望ましい。これにより、主切刃の円弧状切刃部の主切刃最凸点から被削材に切り込まれることにより生成される切屑が伸延する前や、幅広となる前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。

さらに、上記主切刃においては、上記平面視に上記円弧状切刃部の中心を通り上記直線状切刃部に平行な回転軸回りの該主切刃の回転軌跡の上記回転軸に沿った断面において、上記回転軸のうち上記円弧状切刃部の中心から該円弧状切刃部における上記直線状切刃部との接点とは反対の端部側に延びる部分と、上記中心と上記主切刃最凸点とを結ぶ直線とが、４３°～４７°の範囲内の角度で交差していることが望ましい。

この角度が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、主切刃最凸点が円弧状切刃部における直線状切刃部との接点側、あるいはこの接点とは反対の端部側に位置しすぎてしまい、主切刃の円弧状切刃部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。

一方、上記副切刃のすくい面にも、該副切刃に達して上記逃げ面に開口する凹溝状のニックが形成されるとともに、上記副切刃の円弧状切刃部は、上記ニックを除いて該副切刃の直線状切刃部から離れるに従い上記着座面側から離れた後に該着座面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場合には、上記副切刃のニックは、上記逃げ面への開口部において上記着座面側に最も凹んだ位置が、この副切刃の基本形状における円弧状切刃部が上記着座面に対して最も凸となる副切刃最凸点とは異なる位置に配置されていることが望ましい。

周方向の長さが主切刃の円弧状切刃部よりも短くなることになる副切刃の円弧状切刃部においては、主切刃よりも作用する切削負荷が小さいので、副切刃のニックの着座面側に最も凹んだ位置が、副切刃の円弧状切刃部が着座面に対して最も凸となる副切刃最凸点と一致せずに異なる位置に配置されていれば、副切刃のニックの端部からの欠損等の損傷が切削インサートに発生するのを防ぐことができる。ただし、副切刃においても、主切刃のようにニックの全体が副切刃最凸点とは異なった位置に配置されるのが、勿論より望ましい。

なお、このような副切刃のニックは、上記逃げ面への開口部において上記着座面側に最も凹んだ位置が、主切刃の円弧状切刃部のニックとは逆に、上記副切刃最凸点よりも、該副切刃の上記円弧状切刃部と上記直線状切刃部との接点側に配置されていることが望ましい。すなわち、副切刃の円弧状切刃部は主切刃の円弧状切刃部よりも周方向の長さが短いので、こうして副切刃のニックの着座面側に最も凹んだ位置を副切刃の円弧状切刃部と直線状切刃部との接点側に配置することにより、副切刃の円弧状切刃部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、上記副切刃においても、上記平面視に上記円弧状切刃部の中心を通り上記直線状切刃部に平行な回転軸回りの該副切刃の回転軌跡の上記回転軸に沿った断面において、上記回転軸のうち上記円弧状切刃部の中心から該円弧状切刃部における上記直線状切刃部との接点とは反対の端部側に延びる部分と、上記中心と上記副切刃最凸点とを結ぶ直線とが、４３°～４７°の範囲内の角度で交差していることが望ましい。

主切刃の円弧状切刃部の主切刃最凸点と同様に、この角度が４７°を上回る範囲にあったり、または４３°を下回る範囲にあったりすると、副切刃最凸点が円弧状切刃部における直線状切刃部との接点側、あるいはこの接点とは反対の端部側に位置しすぎてしまい、副切刃の円弧状切刃部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。

以上説明したように、本発明によれば、主切刃の円弧状切刃部がニックの端部から被削材に切り込まれるのを避けることができるので、主たる切削を行う主切刃の被削材への食い付きの際にニックの端部に大きな衝撃的切削負荷が作用して切削インサートに欠損等の損傷が生じるのを防ぐことができ、長期に亙って安定した切削加工を行うことが可能となる。

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１２は、この実施形態の切削インサートを２つ、インサート取付座に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ものであり、図１３および図１４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、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の内周面のすくい面２側の部分の内径は、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。

さらに、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。さらにまた、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。

また、上記着座面３には溝部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おり、すなわち着座面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。各溝部８の第１の壁面８ａはすくい面２の第１の端部２ａ側を向いており、第２の壁面８ｂはすくい面２の第２の端部２ｂ側を向いている。なお、第１、第２の壁面８ａ、８ｂと着座面３との交差稜線部は凸曲面によって面取りされ、第１、第２の壁面８ａ、８ｂと底面８ｃとが交差する隅角部は凹曲面状に形成されている。

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には開口しない止まり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では、第１、第２の壁面８ａ、８ｂは上記底面視において互いに平行に延びており、すなわち第１の溝部８Ａの溝幅は一定であって、第１の溝部８Ａにおける主切刃５の円弧状切刃部５ａ側の上記端部は、これら第１、第２の壁面８ａ、８ｂに直交するように延びていて、第１の溝部８Ａは着座面３に対向する方向から見て概略台形状に形成されている。

一方、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、この幅狭部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８ａ、８ｂは、上記底面視において一端側から他端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、上記底面視において、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。

なお、上記幅狭部９の他端（本実施形態では第２の溝部８Ｂの他端）における溝幅Ｗ１（図示略）は、この幅狭部９を有する溝部（第２の溝部８Ｂ）の他端側に位置する円弧状切刃部（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の一端における溝幅Ｗ２（図示略）は、Ｗ２＞Ｗ１で、幅狭部９を有する溝部（第２の溝部８Ｂ）の他端側に位置する円弧状切刃部（副切刃６の円弧状切刃部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、主切刃５の直線状切刃部５ｂ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、第１、第２の壁面８ａ、８ｂ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）が曲線状であって、他方の溝壁面（例えば、第２の壁面８ｂ）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、主切刃５のすくい面２には、主切刃５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、この主切刃５のニック１０は、上記主切刃最凸点Ｓ５とは異なった位置に配置されている。また、本実施形態では、副切刃６のすくい面２にも、副切刃６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、この副切刃６のニック１０も、副切刃最凸点Ｓ６とは異なった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の逃げ面４への開口部の着座面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、これら主切刃５と副切刃６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、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。特に、本実施形態では上述のように、主切刃５において、上述のように直線状切刃部５ｂの逃げ面４だけに溝部８（第２の溝部８Ｂ）が開口しているのに対し、ニック１０は２つとも円弧状切刃部５ａのすくい面２に形成されている。

また、本実施形態では、主切刃５の少なくとも１つのニック１０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主切刃５に達するように形成された２つのニック１０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。

さらに、本実施形態では、副切刃６の２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。また、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側に開口しており、第１の溝部８Ａは接点Ｑ６を越えて、すくい面２の第２の端部２ｂ側に開口している。

さらにまた、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１１の先端部に形成されたインサート取付座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ており、底面１２ａに切削インサート１の着座面３を着座させた状態において、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、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に形成された溝部８の壁面が当接可能な第１の凸部１４Ａが、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。従って、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に形成された溝部８のうち第２の溝部８Ｂが当接することになり、第１のインサート取付座１２Ａに第１の溝部８Ａが当接する凸部は形成されてはいない。

ここで、この第１の凸部１４Ａは、該第１の凸部１４Ａ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おり、全体が幅狭部９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側から上記一端側（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。

ただし、この第１の凸部１４Ａの幅（第１の凸部１４Ａが延びる方向に直交する方向の幅）は、第２の溝部８Ｂが延びる方向において第１の凸部１４Ａに当接する位置での幅（第２の溝部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の凸部１４Ａ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２の溝部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、その先端部が、図１０および図１１に示すようにエンドミル本体１１の先端側において軸線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２の凸部１４Ｂが形成されるとともに、ネジ孔と壁面１２ｃとの間には第３の凸部１４Ｃが形成されている。これら第２、第３の凸部１４Ｂ、１４Ｃ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２の凸部１４Ｂ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３の凸部１４Ｃ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２の凸部１４Ｂ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３の凸部１４Ｃ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、これら第２、第３の凸部１４Ｂ、１４Ｃも、第２、第３の凸部１４Ｂ、１４Ｃ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おり、このうち第２の凸部１４Ｂは、当接する第２の切削インサート１Ｂの第２の溝部８Ｂの全体が幅狭部９とされているのに対して、この第２の溝部８Ｂが延びる方向の上記他端側から上記一端側（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。なお、第３の凸部１４Ｃの幅は、この第３の凸部１４Ｃが延びる方向に亙って一定である。

さらに、これら第２、第３の凸部１４Ｂ、１４Ｃの幅（第２、第３の凸部１４Ｂ、１４Ｃが延びる方向に直交する方向の幅）も、第２、第１の溝部８Ｂ、８Ａが延びる方向において第２、第３の凸部１４Ｂ、１４Ｃ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２、第３の凸部１４Ｂ、１４Ｃ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、第２の切削インサート１Ａ、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がエンドミル本体１１の先端側から当接する。従って、この第１の凸部１４Ａには、そのエンドミル本体１１の先端側を向く側面１４ａに第１の切削インサート１Ａの第２の溝部８Ｂにおける第２の壁面８ｂが当接し、第２の溝部８Ｂにおける第１の壁面８ａと第１の凸部１４Ａ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２、第３の凸部１４Ｂ、１４Ｃに第２の切削インサート１Ｂの第２、第１の溝部８Ｂ、８Ａが同じくエンドミル本体１１の先端側から当接する。従って、第２、第３の凸部１４Ｂ、１４Ｃ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の第１の壁面８ａがそれぞれ当接し、第２、第１の溝部８Ｂ、８Ａの第２の壁面８ｂと第２、第３の凸部１４Ｂ、１４Ｃとの間には僅かな間隔があけられる。このように、第１～第３の凸部１４Ａ～１４Ｃに第１、第２の溝部８Ａ、８Ｂが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、第２の切削インサート１Ａ、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、周方向の長さが副切刃６の円弧状切刃部６ａよりも長くされた主切刃５の円弧状切刃部５ａに達するニック１０が、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とは異なった位置に配置されている。このため、主切刃は、この主切刃最凸点Ｓ５から被削材に切り込まれることになり、ニック１０の端部から被削材に切り込まれることがない。

従って、円弧状切刃部５ａの周方向の長さが長い主切刃５によって主たる切削が行われる場合に、主切刃５に大きな切削負荷が作用しても、この主切刃５が被削材に食い付く際にはニック１０の端部に大きな衝撃的切削負荷が作用することはなく、このニック１０の端部から切削インサート１に欠損等の損傷が生じるのを防ぐことができる。このため、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、長期に亙って安定した切削加工を行うことが可能となる。

また、このように主切刃５のニック１０を主切刃最凸点Ｓ５とは異なった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１０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。

さらに、本実施形態では、主切刃５において、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、すなわち軸線Ｏの中心Ｐからエンドミル本体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１０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いる。このため、主切刃５の円弧状切刃部５ａ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。

そして、本実施形態では、副切刃６のすくい面２にも、副切刃６に達して逃げ面４に開口する凹溝状のニック１０が形成されるとともに、この副切刃６のニック１０も、副切刃最凸点Ｓ６とは異なった位置に形成されている。このため、主切刃５の円弧状切刃部５ａと同様に、副切刃６の円弧状切刃部６ａも副切刃最凸点Ｓ６から被削材に切り込まれることになり、食い付きの際に副切刃６のニック１０の端部に衝撃的切削負荷が作用することがなくなって、この副切刃６のニック１０の端部からの切削インサート１の損傷も防止することができる。

ただし、副切刃６の円弧状切刃部６ａは周方向の長さが主切刃５の円弧状切刃部５ａよりも短く、主切刃５よりも作用する切削負荷が小さいので、本実施形態のようにニック１０の全体が副切刃最凸点Ｓ６とは異なった位置になくても、副切刃６のニック１０の着座面３側に最も凹んだ位置Ｍが、副切刃最凸点Ｓ６と一致せずに異なった位置に配置されていれば、副切刃６のニック１０の端部から切削インサート１に欠損等の損傷が生じるのを防ぐことができる。

また、本実施形態では、この副切刃６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。上述のように、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１０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。

一方、本実施形態においては、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負荷が作用して、この切削負荷がニック１０の最も凹んだ位置Ｍから着座面３側に伝播しても、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負荷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可能となり、欠損等の損傷の発生を一層確実に防止することができる。

ただし、上記と同様に、特に主切刃５と比べて円弧状切刃部６ａの周方向の長さが短くて作用する切削負荷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、上述したようにニック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、溝部８のうち第２の溝部８Ｂが、この第２の溝部８Ｂ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。

さらに、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、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１０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１０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負荷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だけに第２の溝部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１０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、この副切刃最凸部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１０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に作用する切削負荷の軽減を図ることができる。

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
９ 幅狭部
１０ ニック
１１ エンドミル本体
１２（１２Ａ、１２Ｂ） インサート取付座
１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ 凸部
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 エンドミル本体１１の軸線
Ｔ エンドミル回転方向

Claims (6)

1. 軸線回りに回転される刃先交換式ボールエンドミルのエンドミル本体の先端部に形成されたインサート取付座に着脱可能に取り付けられる切削インサートであって、
   上記エンドミル本体の回転方向に向けられるすくい面と、このすくい面とは反対側を向いて上記インサート取付座の底面に着座される着座面と、これらすくい面と着座面との周囲に延びる逃げ面とを備え、
   上記すくい面と上記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直線状切刃部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２つの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、
   上記主切刃の円弧状切刃部は、上記副切刃の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て、
   上記主切刃のすくい面には、該主切刃に達して上記逃げ面に開口する凹溝状のニックが形成されるとともに、
   少なくとも上記主切刃においては、上記円弧状切刃部が、上記ニックを除いて上記直線状切刃部から離れるに従い上記着座面側から離れた後に該着座面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、
   上記ニックは、上記主切刃の基本形状における円弧状切刃部が上記着座面に対して最も凸となる主切刃最凸点とは異なった位置に配置されており、
   上記主切刃においては、上記平面視に上記円弧状切刃部の中心を通り上記直線状切刃部に平行な回転軸回りの該主切刃の回転軌跡の上記回転軸に沿った断面において、
   上記回転軸のうち上記円弧状切刃部の中心から該円弧状切刃部における上記直線状切刃部との接点とは反対の端部側に延びる部分と、上記中心と上記主切刃最凸点とを結ぶ直線とが、４３°～４７°の範囲内の角度で交差していることを特徴とする切削インサート。
2. 上記主切刃の少なくとも１つのニックは、上記主切刃最凸点よりも、上記円弧状切刃部と上記直線状切刃部との接点とは反対の端部側に配置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. 上記副切刃のすくい面には、該副切刃に達して上記逃げ面に開口する凹溝状のニックが形成されるとともに、
   上記副切刃の円弧状切刃部は、上記ニックを除いて該副切刃の直線状切刃部から離れるに従い上記着座面側から離れた後に該着座面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、
   上記副切刃のニックは、上記逃げ面への開口部において上記着座面側に最も凹んだ位置が、この副切刃の基本形状における円弧状切刃部が上記着座面に対して最も凸となる副切刃最凸点とは異なった位置に配置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. 上記副切刃のニックは、上記逃げ面への開口部において上記着座面側に最も凹んだ位置が、上記副切刃最凸点よりも、上記円弧状切刃部と上記直線状切刃部との接点側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の切削インサート。
5. 上記副切刃においては、上記平面視に上記円弧状切刃部の中心を通り上記直線状切刃部に平行な回転軸回りの該主切刃の回転軌跡の上記回転軸に沿った断面において、
   上記回転軸のうち上記円弧状切刃部の中心から該円弧状切刃部における上記直線状切刃部との接点とは反対の端部側に延びる部分と、上記中心と上記副切刃最凸点とを結ぶ直線とが、４３°～４７°の範囲内の角度で交差していることを特徴とする請求項３または４に記載の切削インサート。
6. 請求項１から請求項５のうちのいずれか一項に記載の切削インサートが、軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部に形成されたインサート取付座に着脱可能に取り付けられていることを特徴とする刃先交換式ボールエンドミル。

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