WO2010110009A1

WO2010110009A1 - 刃先交換式回転工具

Info

Publication number: WO2010110009A1
Application number: PCT/JP2010/053104
Authority: WO
Inventors: 由幸小林; 憲二永渕; 尚則村; 由光長島
Original assignee: 日立ツール株式会社
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2010-09-30
Also published as: KR101591660B1; JP2011115934A; JPWO2010110009A1; EP2412464B1; CN102317018B; JP4850301B2; CN102317018A; EP2412464A1; EP2412464B2; KR20110135853A; EP2412464A4; JP4669091B2

Abstract

【課題】　インサートに形成した主切刃の耐欠損性を維持しながら切削抵抗の低減を実現し、さらに、高能率な高送り加工に好適な刃先交換式回転工具を提供する【解決手段】　回転工具本体に着脱可能で、平面視で多角形平板状または丸駒型をなすインサートを装着した刃先交換式回転工具である。このインサートには主切刃のすくい面にネガホーニング、ランドを設け、コーナー部にはＲ形状のコーナー刃を形成する。そして、回転工具本体にこのインサートを装着したときに、回転工具本体の回転軸方向に対する最下点をインサートの主切刃が有するようにするとともに、ネガホーニング、またはネガホーニングとランドの幅を、この最下点から回転工具本体の回転軸方向に対する外周側方向に向かって、漸次増加するように形成することにより、主切刃の耐欠損性を維持しながら切削抵抗の低減を実現する刃先交換式回転工具である。

Description

刃先交換式回転工具

　本発明は、主切刃の耐欠損性を維持しながら切削抵抗の低抵抗化を実現して、高能率な加工ができる高送り加工用に好適な刃先交換式回転工具に関するものである。

　各種の金型を成形加工により製造するときに、切削工具の工具本体に、平面視で菱形、略平行四辺形等の多角形状、あるいは丸駒型（丸形形状）等をなした板状のインサート（インサートチップ）のいずれかを装着して、被削材となる金型の素材に高送り加工を行うことが行われている。
　このように、インサートを装着した刃先交換式回転工具を用いて、被削材に高送り加工を行うと、インサートの切刃に欠損等の不具合が発生しやすくなる。このため、高送り加工を行ってもインサートの切刃に欠損等の不具合の発生を防ぐために、インサートの形状等を改良した種々の技術が提案されている。例えば、下記の特許文献に記載の発明が提案されている。

　特許文献１（特開２０００－５９２１号公報）に記載の発明においては、コーナ部や溝切削におけるビビリ振動をおさえ、チップの欠損トラブルが起こりにくい安定した高能率加工を実現する刃先交換式回転工具の提供を目的として、インサートは主切刃と外周刃を有し、主切刃の切込み角が３度以上、３５度以下であり、かつ、主切刃は円弧又は円弧状をなし、外周刃は工具中心軸に対してバックテーパがつくよう直線もしくは円弧、円弧状とした刃先交換式回転工具が提案されている。

　特許文献２（特開２００２－４６００２号公報）に記載の発明においては、表面に黒皮等の硬質層が形成された被削材を切削するために好適なインサートが提案されている。そして、このインサートは、主切刃のホーニング面のホーニング幅とホーニング角を、主切刃の両端部から中央部に向かうに従いともに漸次大きくすることが記載されている。また、ホーニング幅が、主切刃の両端部では０．０５～０．５ｍｍの範囲とし、主切刃の中央部では０．１～１．０ｍｍの範囲にし、さらに、ホーニング角が、主切刃の両端部では５～４５°、主切刃の中央部では１０～６０°の範囲にすることが提案されている。

　特許文献３（特開２００２－１９２４０７号公報）に記載の発明においては、切り込み量がインサートのノ－ズの円弧状切れ刃の範囲とされるような仕上げ切削に使用される切削工具において、仕上げ面粗度の低下を招かず工具の長寿命化を図ることを目的とした切削工具が提案されている。この切削工具に用いられるインサートにおいては、ノーズの円弧状切れ刃に沿って面取り部が設けられ、すくい面側からみた円弧状切れ刃における面取り幅を、円弧状切れ刃と、ノーズを挟む２つの直線状切れ刃との各接続点近傍から、円弧状切れ刃の円弧の略中間点に向かって次第に広くなるようにすることが記載されている。これにより、面取り幅の小さい円弧状切れ刃部分を前逃げ境界側に位置させ、面取り幅の大きい円弧状切れ刃部分を横逃げ境界側に位置させて切削を行うことができるので、仕上げ面粗度の低下を招かず工具の長寿命化を図るものである。

　特許文献４（特開特開２００８－８３７号公報）に記載の発明においては、切削性能の悪化の恐れのないインサートが提案されている。このインサートは、略多角形平板状をなし、対向する多角形面の辺稜部に切刃を形成したンサートであって、各多角形面の中央部に設けられた少なくとも１つのボス面と、このボス面と切刃との間に設けられたブレーカ溝と、切刃に沿ってこの切刃から内方に向かって延びるランド面とを備えている。そして、多角形面の少なくとも１つのコーナ部では、コーナ切刃におけるランド面の幅Ｌ１よりもコーナ切刃からそれぞれ延びる一対の直線切刃におけるランド面の幅Ｌ２が大きく設定され、かつ、コーナ切刃におけるコーナ先端とボス面との距離Ｌ３よりも直線切刃とボス面との距離Ｌ４が小さく設定されることが記載されている。これにより、切削抵抗や仕上げ面の表面粗さへの影響が大きいコーナ切刃の切れ味を損なうことなく、比較的負荷の高い直線切刃の刃先強度を高めようとするものである。

　特許文献５（特開２００８－２０７２７３号公報）に記載の発明においては、インサートのコーナ部近傍の切刃で切削時の温度差により発生する損傷を防止することができる切削工具が提案されている。このインサートは多角形板状であって、すくい面と逃げ面との交差稜を切刃とし、すくい面のコーナ部にＲ切刃を設け、すくい面と切刃に続く外周部に一様な幅を有するランドを設け、少なくともコーナ部のランドに続くすくい面の中央側にブレーカ溝を設けている。さらに、Ｒ切刃に続く辺部切刃に切欠きを設けるとともに、切欠きのコーナ部の外挿頂点ｐ１からの距離を切刃の一辺の長さＬ１に対して０．２Ｌ１以下にすることが記載されている。

　特許文献６（特開平４－９３１１０号公報）に記載の発明においては、丸駒インサート（丸駒チップ）を装着した正面フライスにおいて、丸駒インサートの刃先構成および取付け構成などを改善して耐熱鋼などに好適する正面フライスが提案されている。この丸駒インサートは、略円板状をなしその周側面に逃げ角が付与され、この周側面は６つの直線稜による傾斜平面および直線稜よりも大きな円弧稜による傾斜円弧面から構成されている。また、丸駒インサートがカッタ本体の取付け溝内にあるロケータによって位置決めされるとともに、このロケータは、丸駒インサートに対して、切削に関与する直線稜がカッタ本体の軸方向に対し直交する方向に位置決めすることが開示されている。

　特許文献７（特開平９－２２５７２４号公報）に記載の発明においては、チッピングや欠損が起こりにくく、高硬度材の切削加工においても切刃の寿命を延ばすことができるフライス用の丸駒インサート（丸駒チップ）が提案されている。この丸駒インサートは、全周に逃げ角を有するインサート本体の外周縁に複数の切刃すくい面を設け、これら切刃すくい面を側面視で上面に向かって突出する円弧状に形成することが開示されている。このように、切刃すくい面を側面視で上面に向かって突出する円弧状に形成することにより、切刃すくい面が切削材に当接する時、最も山の高い部分が最初に切削材に当り、徐々に山の低い部分に当たるため、接触時間が長くなって衝撃力を低減させることができるので、チッピング、欠損が起こりにくく、高硬度材の切削加工においても切刃の寿命を延長することができることが記載されている。

特開２０００－５９２１号公報特開２００２－４６００２号公報特開２００２－１９２４０７号公報特開２００８－８３７号公報特開２００８－２０７２７３号公報特開平４－９３１１０号公報特開平９－２２５７２４号公報

　上記した特許文献１から５に記載の発明においては、平面視で三角形状、あるいは略四角形状をなすインサート、またはこれらのインサートを装着した切削工具が提案されているが、いずれの発明も、インサートに形成した主切刃の耐欠損性を維持しながら、かつ、切削抵抗の低減を実現し、さらに、高能率な加工ができる高送り加工に好適な構成にすることについては記載されていない。

　すなわち、特許文献１に記載の刃先交換式回転工具は、コーナ部や溝切削におけるビビリ振動をおさえ、インサートの欠損トラブルが起こりにくくするために、インサートは主切刃と外周刃を有し、主切刃の切込み角が３度以上、３５度以下とし、かつ、主切刃は円弧又は円弧状をなすようにし、外周刃は工具中心軸に対してバックテーパがつくよう直線もしくは円弧、円弧状としたものである。従って、切削時の切削抵抗の低減を実現するための対策、例えば、インサートの切刃部に形成するネガホーニングやランドの幅を配慮することについては開示されていない。

　特許文献２に記載のインサートは、主切刃のホーニング面のホーニング幅とホーニング角を、主切刃の両端部から中央部に向かうに従いともに漸次大きくすることにより、硬質層が形成されている被削材を切削加工するときに、切刃の両端部よりも中央部側の部分において耐欠損性を向上させようとするものである。従って、特許文献２に記載の発明においても、切削時の切削抵抗の低減を実現するための対策については開示されていない。

　特許文献３に記載の切削工具は、仕上げ面粗度の低下を招かず工具の長寿命化を図るために、インサートのノーズの円弧状切れ刃に沿って面取り部を設け、すくい面側からみたこの円弧状切れ刃における面取り（ネガホーニング等）の幅を、円弧状切れ刃と、ノーズを挟む２つの直線状切れ刃との各接続点近傍から、円弧状切れ刃の円弧の略中間点に向かって次第に広くなるように形成したものである。これにより、面取り幅の小さい円弧状切れ刃部分を前逃げ境界側に位置させ、面取り幅の大きい円弧状切れ刃部分を横逃げ境界側に位置させて切削を行うことができるので、仕上げ面粗度の低下を招かず工具の長寿命化を図ることが記載されているが、特許文献３に記載の発明においても、切削時の切削抵抗の低減を実現するための対策については開示されていない。

　特許文献４に記載のインサートは、各多角形面の中央部に設けられた少なくとも１つのボス面と、このボス面と切刃との間に設けられたブレーカ溝と、切刃に沿ってこの切刃から内方に向かって延びるランド面とを備えている。そして、多角形面の少なくとも１つのコーナ部では、コーナ切刃におけるランド面の幅Ｌ１よりもコーナ切刃からそれぞれ延びる一対の直線切刃におけるランド面の幅Ｌ２を大きく設定することにより、直線切刃がチッピングや欠損することを防止しようとするものである。従って、特許文献４に記載の発明においても、切削時の切削抵抗の低減を実現するための対策については開示されていない。

　特許文献５に記載のインサートは、すくい面のコーナ部にＲ切刃を設け、すくい面と切刃に続く外周部に一様な幅を有するランドを設け、さらに、Ｒ切刃に続く辺部切刃に切欠きを設けることにより、切削時の温度差により発生する切刃の欠損等の損傷を防止するものであるが、特許文献５に記載の発明においても、切削時の切削抵抗の低減を実現するための対策については開示されていない。

　特許文献６に記載されている丸駒インサートは、略円板状をなしその周側面に逃げ角が付与され、この周側面は６つの直線稜による傾斜平面および直線稜よりも大きな円弧稜による傾斜円弧面から構成することにより、耐熱鋼等の切削加工において切刃の損傷を改善しようとするものであって、特許文献６に記載の発明においても、切削時の切削抵抗の低減を実現するための対策については開示されていない。

　特許文献７に記載されている丸駒インサートは、全周に逃げ角を有するインサート本体の外周縁に複数の切刃すくい面を設け、これら切刃すくい面を側面視で上面に向かって突出する円弧状に形成することにより、切刃のチッピングや欠損が起こりにくくしたものである。しかし、特許文献７に記載の発明においても、切削時の切削抵抗の低減を実現するための対策については開示されていない。

　そこで、本発明の目的は、インサートを回転工具本体に着脱自在に装着した刃先交換式回転工具であって、インサートに形成した主切刃の耐欠損性を維持しながら切削抵抗の低抵抗化を実現し、さらに、高能率な加工ができる高送り加工用として好適な刃先交換式回転工具を提供することにある。

　上記した課題を解決するために、請求項１に記載の刃先交換式回転工具は、回転工具本体に着脱可能で、平面視で多角形平板状をなすインサートを装着した刃先交換式回転工具であって、
　前記インサートの主切刃の稜線部は、前記インサートの外側方向に凸形状をなし、前記主切刃のすくい面にはネガホーニング、ランドおよびブレーカ溝を有するとともに、隣り合う２辺との繋ぎ部には略Ｒ形状のコーナー刃が形成され、
　前記インサートを前記回転工具本体に装着したときに、
　前記インサートの主切刃は前記回転工具本体における最下点を有し、
　前記ネガホーニングの幅は、前記回転工具本体における前記最下点から前記繋ぎ部に向かって、漸次増加するように形成されていることを特徴としている。

　さらに、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の刃先交換式回転工具に係り、前記ランドの幅は、前記回転工具本体における前記最下点から前記繋ぎ部に向かって漸次増加するように形成されていることが好ましい。

　さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２の記載の刃先交換式回転工具に係り、前記最下点における前記ネガホーニングの幅をＨ１、前記ランドの幅をＦ１とし、前記繋ぎ部における前記ネガホーニングの幅をＨ２、前記ランドの幅をＦ２としたとき、
　　　０．０３ｍｍ≦Ｈ１≦０．１０ｍｍ、　０．１５≦Ｈ１／Ｈ２≦０．５０、
　　　０．０３ｍｍ≦Ｆ１≦０．１０ｍｍ、　０．１５≦Ｆ１／Ｆ２≦０．５０、
とされていることが好ましい。

　さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の刃先交換式回転工具に係り、前記インサートの上面であって前記主切刃の近傍には、前記主切刃の接線に対して略直交する方向に縦長に形成された複数の溝を有し、前記溝どうしの間はすくい面とされていることが好ましい。

　さらに、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の刃先交換式回転工具に係り、前記繋ぎ部における前記溝どうしの間の前記すくい面の幅をＲＷ、前記溝の横幅をＵＷとし、同じく前記溝の縦方向長さをＵＨとし、前記主切刃の稜線部から前記溝端までの長さをＵＬとしたとき、
　　０．２０ｍｍ≦ＲＷ≦０．５０ｍｍ、　　１．２０≦ＲＷ／ＵＷ≦２．５０、
　　　ＵＨ≦０．６０ｍｍ、　　　　　　　　　０．２５ｍｍ≦ＵＬ≦０．８０ｍｍ、
とされていることが好ましい。

　また、請求項６に記載の発明は刃先交換式回転工具に係り、刃先交換式回転工具は、回転工具本体に着脱可能で、平面視で短辺と長辺を有する略平行四辺形平板状をなすインサートを装着した刃先交換式回転工具であって、
　前記インサートは向かい合う鋭角部に円弧状をなす主切刃を有し、前記主切刃を含む上面をすくい面とし、前記主切刃の稜線部からネガホーニングとランドを有し、
　前記インサートを前記回転工具本体に装着したときに、
　前記インサートの主切刃は、前記回転工具本体における最下点と、前記回転工具本体における最外周点を有するとともに、前記最下点から前記最外周点までの主切刃の形状は正円弧形状となされ、
　前記ネガホーニングの幅Ｈは、前記最下点から前記最外周点に向かって漸次増加していることを特徴としている。

　さらに、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の刃先交換式回転工具に係り、前記主切刃の正円弧形状は、１／４～３／８円弧であることを特徴としている。

　さらに、請求項８に記載の発明は、請求項６または請求項７に記載の刃先交換式回転工具に係り、前記ランドの幅Ｆは、前記最下点から前記最外周点に向かって漸次増加するように形成されていることを特徴としている。

　さらに、請求項９に記載の発明は、請求項６から請求項８のいずれかに記載の刃先交換式回転工具に係り、　前記ネガホーニングの幅Ｈと前記ランド幅のＦとは、
　　　１．００≦Ｆ／Ｈ≦１．５０、
の関係が成り立つように設定されていることを特徴としている。

　さらに、請求項１０に記載の発明は、請求項６から請求項９のいずれかに記載の刃先交換式回転工具に係り、前記インサートを前記回転工具本体に装着したときの前記最下点における前記ネガホーニングの幅をＨ１、前記ランドの幅をＦ１とし、前記最外周点における前記ネガホーニングの幅をＨ２、前記ランドの幅をＦ２としたときに、
　　　０．０３ｍｍ≦Ｈ１≦０．１０ｍｍ、　０．１５≦Ｈ１／Ｈ２≦０．５０、
　　　０．０３ｍｍ≦Ｆ１≦０．１０ｍｍ、　０．１５≦Ｆ１／Ｆ２≦０．５０、
とされていることを特徴としている。

　さらに、請求項１１に記載の発明は、請求項６から請求項１０のいずれかに記載の刃先交換式回転工具に係り、前記インサートの前記短辺側の側面視において、前記主切刃の形状が前記短辺側に向かって前記インサートの上面方向に凸形状になされており、
　前記インサート下面から前記主切刃までの高さの最高点を通リ前記インサート下面に平行な線と、前記最高点と前記インサートの下面から前記主切刃までの高さの最小点を結んだ線とのなす角度をａとしたとき、
　　　０°＜ａ≦１０°、
とされていることを特徴としている。

　また、請求項１２に記載の発明は、回転工具本体に着脱可能で、平面視で略円板状をなすインサートを装着した刃先交換式回転工具であって、
　前記インサートは、その側面の全周に逃げ面として、前記インサートの上面の外周縁部に沿って複数のすくい面を設けて前記逃げ面と前記すくい面との稜線部を切刃とし、
　前記インサートを前記回転工具本体に装着したときに、
　前記切刃は、前記回転工具本体における最下点と、最下点を挟んで前記回転工具本体の外周側方向の主切刃と、同じく前記回転工具本体の内周側の副切刃とを有するようになされ、前記回転工具本体の外周側において前記主切刃と副切刃とが隣り合う繋ぎ部を有するとともに、前記主切刃のすくい面には、ネガホーニング、ランドおよびブレーカ溝が形成されており、
　前記ネガホーニングの幅は、前記最下点から前記外周側に向かって前記繋ぎ部まで漸次増加していることを特徴としている。

　さらに、請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の刃先交換式回転工具に係り、
前記ランドの幅は、前記外周側に向かって前記最下点から前記繋ぎ部まで漸次増加していることを特徴としている。

　また、請求項１４に記載の発明は、請求項１２または請求項１３に記載の刃先交換式回転工具に係り、前記最下点における該ネガホーニングの幅をＨ１、前記ランドの幅をＦ１とし、前記繋ぎ部における前記ネガホーニングの幅をＨ２、前記ランドの幅をＦ２としたき、
　　０．０３ｍｍ≦Ｈ１≦０．１０ｍｍ、　０．１５≦Ｈ１／Ｈ２≦０．５０、
　　　０．０３ｍｍ≦Ｆ１≦０．１０ｍｍ、　０．１５≦Ｆ１／Ｆ２≦０．５０、
とされていることを特徴としている。

　また、請求項１５に記載の発明は、請求項１２から請求項１４のいずれかに記載の刃先交換式回転工具に係り、前記ネガホーニングの角度αは、５°≦α≦３０°であり、前記ネガホーニングの角度αは前記最下点から前記繋ぎ部まで漸次減少していることを特徴としている。

　また、請求項１６に記載の発明は、請求項１２から請求項１５のいずれかに記載の刃先交換式回転工具に係り、前記副切刃の中心角度ｂは、ｂ≧１°であることを特徴としている。

　本願発明の刃先交換式回転工具は、インサートをこの刃先交換式回転工具の回転工具本体に装着したときに、この装着されたインサートは、回転工具本体（刃先交換式回転工具）において最下点となる箇所を有し、この最下点から回転工具本体の外周側に向かうに従って、このインサートに設けたホーニングの幅、またはホーニングの幅とランドの幅とを漸次増加させるような構成としているので、インサートの主切刃の耐欠損性を維持しながら切削抵抗の低減を図ることができる刃先交換式回転工具を提供することができる。

　なお、以下の説明において請求項１に係る発明を本願の第１の発明と記載し、請求項６に係る発明を本願の第２の発明と記載し、請求項１２に係る発明を本願の第３の発明と記載する場合がある。

本願の第１の発明の実施形態に係る刃先交換式回転工具について、インサートの装着手順を説明するための図である。図１において、インサートを装着したときの状態を示す刃先交換式回転工具の正面図である。（ａ）は図２に示すインサートについて、その構成を説明するための部分拡大図を示し、（ｂ）は図２に示すインサートについて他の実施形態の構成を説明するための部分拡大図である。図２に示すインサートについて、その構成を説明するための斜視図である。図４に示すインサートについて、Ａ－Ａ線の断面を示す断面図である。図４に示すインサートについて、Ｂ－Ｂ線の断面を示す断面図である。図４に示すインサートについて、主切刃の部分を説明するための拡大図である。図４に示すインサートについて、Ｃ－Ｃ線の断面を示す断面図である。本願の第１の発明の実施形態となる刃先交換式回転工具に装着するインサートについて、他の実施形態を示す平面図である。本願の第１の発明の実施形態となる刃先交換式回転工具に装着するインサートについて、さらに他の実施形態を示す平面図である。本願の第２の発明に係る刃先交換式回転工具について、その実施形態を示す正面図である。図１１に示すインサートについて、その構成を説明するための斜視図である。図１１に示すインサート部分について、その部分拡大を示す拡大図である。図１１に示すインサートについて、その上面の構成を説明するための平面図である。図１１に示すインサートについて、短辺側の側面図である。図１１に示すインサートについて、主切刃部分の断面図である。図１１に示すインサートについて、主切刃部分の拡大図である。図１１に示す刃先交換式回転工具において、インサートの下面から主切刃までの高さの最高点を通りインサートの下面に平行な線と、この最高点とインサートの下面から主切刃までの高さの最小点とを結んだ線とのなす角度ａと、ラジアルレーキ角Ｒｒを説明するための図である。本願の第３の発明に係る刃先交換式回転工具について、その実施形態を示す正面図である。図１９に示すインサートについて、その構成を説明するための斜視図である。図２０に示すインサートについて、Ｄ－Ｄ線の断面を示す断面図である。図２０に示すインサートについて、Ｅ－Ｅ線の断面を示す断面図である。図１９に示すインサートについて、主切刃部分の拡大図である。本願の第３の発明の実施形態となる刃先交換式回転工具に装着するインサートについて、他の実施形態を示す平面図である。本願の第３の発明の実施形態となる刃先交換式回転工具に装着するインサートについて、さらに他の実施形態を示す平面図である。本発明の刃先交換式回転工具について、その強断続切削によるによる耐欠損性の評価を行うために使用した被削材の形状を説明するための斜視図である。

（第１の発明の実施形態）
　以下、本発明の刃先交換式回転工具の実施形態を、図面に基づいて説明する。まず、本願の第１の発明の実施形態について説明する。この第１の発明が備えている特徴は、前記したように次のようになる。
　すなわち、本願の第１の発明の特徴は、回転工具本体に着脱可能で平面視で多角形平板状をなすインサートを装着した刃先交換式回転工具であって、
　前記インサートの主切刃の稜線部は、前記インサートの外側方向に凸形状をなし、前記主切刃のすくい面にはネガホーニング、ランドおよびブレーカ溝を有するとともに、隣り合う２辺との繋ぎ部には略Ｒ形状のコーナー刃が形成され、
　前記インサートを前記回転工具本体に装着したときに、
　前記インサートの主切刃は前記回転工具本体における最下点を有し、
　前記ネガホーニングの幅は、前記回転工具本体における前記最下点から前記繋ぎ部に向かって、漸次増加するように形成されていることを特徴としている。

　また、この本願の第１の発明において、前記ランドの幅は、好ましくは前記回転工具本体における前記最下点から前記繋ぎ部に向かって漸次増加するように形成している。すなわち、ネガホーニングの幅は、回転工具本体における最下点から繋ぎ部に向かって、漸次増加するように形成しているが、ランドの幅も、好ましくは前記最下点から前記繋ぎ部に向かって漸次増加するように形成することが望ましい構成とている。

　また、この第１の発明において、前記最下点における前記ネガホーニングの幅をＨ１、前記ランドの幅をＦ１とし、前記繋ぎ部における前記ネガホーニングの幅をＨ２、前記ランドの幅をＦ２としたとき、
　　　０．０３ｍｍ≦Ｈ１≦０．１０ｍｍ、　０．１５≦Ｈ１／Ｈ２≦０．５０、
　　　０．０３ｍｍ≦Ｆ１≦０．１０ｍｍ、　０．１５≦Ｆ１／Ｆ２≦０．５０、
とされていることが好ましい構成としている。

　さらに、この第１の発明において、前記インサートの上面であって前記主切刃の近傍には、前記主切刃の接線に対して略直交する方向に縦長に形成された複数の溝を有し、前記溝どうしの間はすくい面としていることを好ましい構成としている。

　さらに、この第１の発明において、前記繋ぎ部における前記溝どうしの間の前記すくい面の幅をＲＷ、前記溝の横幅をＵＷとし、同じく前記溝の縦方向長さをＵＨとし、前記主切刃の稜線部から前記溝端までの長さをＵＬとしたとき、
　　０．２０ｍｍ≦ＲＷ≦０．５０ｍｍ、　　１．２０≦ＲＷ／ＵＷ≦２．５０、
　　　ＵＨ≦０．６０ｍｍ、　　　　　　　　　０．２５ｍｍ≦ＵＬ≦０．８０ｍｍ、
としていることを好ましい構成としている。

　図１は、本願の第１の発明に係る刃先交換式回転工具について、その第１の実施形態を示す図であって、刃先交換式回転工具の回転工具本体１に切削用のインサート２を装着するときの様子を説明する図である。図２は、図１において、インサート２を回転工具本体１に装着したときの一例を示す図である。また、図３から図８は、回転工具本体１に装着するインサート２の構成を説明するための図、図９は第１の発明に係る刃先交換式回転工具に装着するインサートについて、他の実施形態の構成を示す図、図１０は同じく第１の発明に係る刃先交換式回転工具に装着するインサートについて、さらに他の実施形態の構成を示す図である。

　図１および図２に示すように、インサート２は中央部に設けた取付け孔３を介して、クランプねじ４により回転工具本体１に装着される。図２に示すように、本願の第１の発明の実施形態である刃先交換式回転工具に用いる切刃として回転工具本体１に装着されるインサート２は、コーナー刃５を挟むように主切刃６と外周刃７が形成され、さらに取付け孔３に対して対称となる位置に他のコーナー刃５と主切刃６と外周刃７とが形成され、平面視で略４角形状をなす、いわゆる２コーナー型のインサートである。
　そして、インサート２を回転工具本体１に装着したときに、主切刃６は回転工具本体１の最も下側の位置となる最下点８を有し、インサート２に形成されている外周刃７は工具回転軸に対して外側に位置するように装着・固定する。なお、この最下点８はインサート２を回転工具本体１に装着したときに生じる主切刃６上の箇所になる。また、取付け孔３に対して、外周刃７と対称なインサート２の面は、インサート２を回転工具本体１に装着したときの拘束面になる。さらに、インサート２は、工具回転軸方向に対して所定の角度γほど傾けた状態で装着され、角度γのバックテーパがついた状態になっている。図２に示す本願の第１の発明の実施形態を示す刃先交換式回転工具は、切削時の切込深さａｐ値を主切刃６の範囲内で設定するために、たとえ垂直の立壁を加工したとしても外周刃７は切削には関与せず、切刃としての役割はしないため切削抵抗が発生しない。

　図３（ａ）は、図１（図２）に示すインサート２を拡大した図である。図３（ａ）に示すように、回転工具本体１に装着されたインサート２は、その主切刃６は前記した最下点８と、主切刃６とコーナー刃５との繋ぎ部９とを有する。そして、最下点８と繋ぎ部９とを結んだ線分Ｌが工具回転軸に垂直な直線となす角度（度）をθとしたとき、５≦θ≦３０であることが好ましい。さらに、主切刃６は最下点８と繋ぎ部９とを結んだ線分Ｌに対して工具回転軸と垂直な方向に凸形状、言い換えると、インサート２を上方から見た平面視において主切刃６は外側方向に緩やかに突出した凸形状をなしている。この主切刃６の凸形状は、曲線状、円弧状、もしくはこれらの組み合わせ、あるいは直線の組み合わせにより形成されていてもよい。本発明に用いるインサート２のサイズは、内接円（平面視で略４角形状をなす辺に内接する円）の直径が６ｍｍ～１６ｍｍ、最下点８、交点１０、および繋ぎ部９の３点を結んだ円弧の半径Ｒは６ｍｍ～２０ｍｍとするのが好ましい。ここで、交点１０とは、図３（ａ）に示すように、最下点８と繋ぎ部９とを結んだ線分の垂直２等分線と主切刃６との交点をいう。交点１０は、前記したように主切刃６は凸形状をなしているので、最下点８と繋ぎ部９とを結んだ線分Ｌに対して、図３（ａ）に示すように平面視で回転工具本体１の工具回転軸と垂直な方向に、インサート２の外側に位置している。

　図４は図３（ａ）に示すインサート２の斜視図を示す。インサート２は上面方向からの平面視で略四角形状をなし、回転工具本体１の着座面と接する底面１１、この底面１１と対向するすくい面１２、底面１１とすくい面１２との間に形成された逃げ面１３を備えている。そして、すくい面１２と逃げ面１３とがなす稜線部には切刃が形成され、インサート２の中央部に設けた取付け孔３に対して対称な位置にも同様に切刃が形成されている。

　図５は図４に示すインサート２について、主切刃６における最下点８付近のＡ－Ａ線の断面図である。図５に示すように、インサート２には幅がＨ１のネガホーニング１５、幅がＦ１のランド１６が形成されている。また、図６は図４に示す主切刃６とコーナー刃５との繋ぎ部９付近のＢ－Ｂ線の断面図であり、幅がＨ２のネガホーニング１５、幅がＦ２のランド１６が形成されていることを示している。なお、図５および図６に示すランド１６の断面形状（表面部の形状）は平面状のランド（フラットランド）を示しているが、例えば断面形状が円弧等の凸形状としてもよい。

　図５および図６に示すネガホーニング１５の幅Ｈ１およびＨ２とは、インサート２の底面１１に対して平行な面への投影長さを示し、ランド１６の幅Ｆ１およびＦ２とは、インサート２の底面１１に対して平行な面への投影長さを示す。また、図５および図６に示すαは、ネガホーニング１５の角度αを示し、βはブレーカ溝１７のすくい角βを示す。なお、ネガホーニング１５の角度αとは、インサート２の底面１１と平行な面がネガホーニング１５の傾斜面となす角度を示す。また、ブレーカ溝１７のすくい角βとは、インサート２の底面１１と平行な面がブレーカ溝１７の傾斜面となす角度を示す。なお、以下に説明する本発明の刃先交換式回転工具の他の実施形態の説明においても、ネガホーニングの角度α、ブレーカ溝のすくい角βは、上記した角度を示す。

　図３（ａ）、図４、図５および図６に示すように、刃先交換式回転工具に装着されるインサート２は、主切刃６のすくい面１２側に、ネガホーニング１５、ランド１６を設けて切刃強度の強化を図っている。そして、主切刃６の耐欠損性を向上させ、特にコーナー刃５近傍の外周側における耐欠損性の向上を図っている。しかし、ネガホーニング１５は、その幅が広いと耐欠損性は向上する反面、切削抵抗が増大して切削に使用する工作機械、例えば、マシニングセンターなどの工作機械への負荷が大きくなり、高能率な高送り加工ができなくなる。また、刃先交換式回転工具の工具突き出し量（または工具突き出し長さ）が２００ｍｍを超えるような長い場合、または、工具径に対して４倍以上の工具突き出し量を有する工具には、切削加工中にビビリ振動が大きくなり切刃の欠損が発生し易い状態となり、被削材の加工面粗さの劣化も生じる。一方、ネガホーニング１５は、その幅が小さいと切削抵抗は小さくなるが切刃強度の強化が不十分となり切刃が欠損し易くなる。従って、ネガホーニング１５の幅の設定は、被削材の剛性が弱く、切削中にビビリ振動などが発生し易くなる工具突き出し量が２００ｍｍを超えるような長い場合、又は、工具径に対して４倍以上の工具突き出し量を有する工具には、ネガホーニング１５の幅を小さく設定し、強断続切削になって切刃の欠損が発生し易いときには逆に大きく設定する。また、ネガホーニング１５の角度α（度）は、５≦α≦３０に設定することが好ましく、α値は最下点８から繋ぎ部９の間で変化させても良い。

　なお、上記した工具突き出し量とは、マシニングセンターなどの工作機械に刃先交換式回転工具を取り付けたときに、この刃先交換式回転工具のマシニングセンターへの取付け面から刃先交換式回転工具の最下端までの長さを示す。また、上記した高送り加工とは、Ｓ５０Ｃ材（機械構造用炭素鋼）の切削加工を行う場合、１刃当りの送り量を約０．６～３．５ｍｍとする高能率加工といわれている。

　ネガホーニング１５と同様に、ランド１６の幅が広いと耐欠損性は向上する反面、切削抵抗が増大して切削に使用する工作機械への負荷が大きくなり、高能率な高送り加工ができなくなる。一方、ランド１６の幅が小さいと切削抵抗は小さくなるが切刃強度の強化が不十分となり切刃が欠損し易くなる。従って、ランド１６の幅の設定は、被削材の剛性が弱く、切削中にビビリ振動などが発生し易くなる場合、又は、工具径に対して４倍以上の工具突き出し量を有する刃先交換式回転工具には、ランド１６の幅を小さく設定し、強断続切削になって切刃の欠損が発生し易いときには逆に大きく設定することが好ましい。さらに、すくい面にブレーカ溝１７を設けることで、切削抵抗の低減化が可能となる。ブレーカ溝１７のすくい角β（度）は、β≦２０、より好ましくは１０≦β≦２０にすることが好ましい。

　図７は、本実施形態の刃先交換式回転工具において、切削加工時の主切刃６の部分における切屑の厚みを説明するための模式図である。回転工具本体１に装着されたインサート２は、前記したように、工具回転軸方向の下側に凸形状となっている円弧状の主切刃６を有している。この円弧状の主切刃６によって被削材を切削加工したときの切屑の厚みは、主切刃６の長さ方向の全てにわたって一定の厚みではない。例えば、主切刃６の半径Ｒが１５ｍｍの場合、高送り加工の切削条件として、切込深さａｐ値が１．５ｍｍ、１刃の送り量ｆｚ値が１．５ｍｍで加工したときに、繋ぎ部９付近の切屑厚みＴ２は約０．６ｍｍ、最下点８付近での切屑厚みＴ１は約０．０６ｍｍとなる。すなわち、Ｔ１値はＴ２値の約１／１０まで薄くなる。これにより、本願の第１の発明に係る刃先交換式回転工具においては、切屑厚みが相対的に厚くなるコーナー刃５近傍の箇所と、切屑厚みが相対的に最も薄くなる最下点８付近とで、それぞれ切刃の部位により適切なネガホーニング１５の幅を設けることにより、切削抵抗を低減し、同時に耐欠損性を改善した刃先交換式回転工具を実現することができる。

　上記したように、切削抵抗を低減させるためには、切削厚みが最も薄くなる最下点８または最下点８付近のネガホーニング１５の幅となるＨ１値を小さくすることが重要である。このとき、Ｈ１値を小さくしても、切削厚みは薄いことから、切刃の耐欠損性が大幅に損なわれることはない。他方、切削厚みが最大となるコーナー刃５近傍の外周側の箇所（繋ぎ部９または繋ぎ部９付近）では、ネガホーニング１５の幅となるＨ２値を大きくすることによって耐欠損性を向上させなければならない。このため、第１の発明においては、インサート２の主切刃６におけるコーナー刃５近傍の外周側における耐欠損性を優先して改善している。

　上記したネガホーニング１５の幅を示すＨ１値およびＨ２値と同様な効果が、ランド１６の幅Ｆ１値およびＦ２値についても言えることから、切刃の部位により適切なランド１６の幅を設けることが好ましい。本実施形態における刃先交換式回転工具において、ネガホーニング１５の幅が、回転工具本体１の最下点８から繋ぎ部９に向かって漸次増加させることにより、主切刃６の耐欠損性と低抵抗化（切削抵抗の低減）の両立を可能としている。また、ランド１６の幅についても、回転工具本体１の最下点８から繋ぎ部９に向かって漸次増加させることが好ましい。さらに、好ましくは、ネガホーニング１５の幅、およびランド１６の幅が主切刃６の最下点８におけるＨ１値、およびＦ１値を最小とし、主切刃６とコーナー刃５との繋ぎ部９におけるＨ２値、Ｆ２値を最大として、回転工具本体１の最下点８から繋ぎ部９に向かって漸次増加させるようにする。
　なお、上記した「漸次増加させる」とは、最下点８から繋ぎ部９に向かって連続的に増加させる場合と、連続的に増加させるのではなく部分的に増加させないで一定幅とした部分を含んでいる場合のいずれかを示すものである。

　これに対して、従来の高送り加工用の切刃交換式回転工具においては、インサートのネガホーニングの幅は略０．２０ｍｍの一定幅、ランドの幅も一定幅が施されているため、この従来のインサートを装着したときに、回転工具の最下点付近はネガホーニングの中で切削が行われていることになり、切れ味が悪く、大きな切削抵抗が生じることになる。
　この理由を説明すると次のようになる。上記したように、最下点８付近の切屑厚みＴ１は約０．０６ｍｍにあるので対して、ネガホーニング１５の幅が従来と同様に略０．２０ｍｍであると、（切屑厚み＜ネガホーニングの幅）の関係になる。この状態では、切屑厚みはネガホーニングの幅より薄いため、切屑はネガホーニングの幅の中でカールして詰まり、切屑の排出性が低下し、その結果として被削材に対する切れ味が悪くなって大きな切削抵抗が生じることになる。これに対して、（切屑厚み＞ネガホーニングの幅）の関係がなりたつようにしておくと、切れ味が良く、切削抵抗は小さくなる。

　本実施形態の刃先交換式回転工具に装着されるインサート２においては、まず、主切刃６の最下点８または最下点８付近のネガホーニング１５の幅Ｈ１値（ｍｍ）は、０．０３≦Ｈ１≦０．１０、であることが好ましい。その理由は、切削加工時のｆｚ値（１刃の送り量）や切込深さａｐ等の切削条件に基づいて回転工具本体１の最下点８付近の切屑厚みを見積もり（割り出し）、その割り出し値を基にしてＨ１値を設定するときに、Ｈ１値が０．０３ｍｍ未満では耐欠損性が著しく低下してしまうからである。これは、刃先強度が不足するために、切屑厚みの影響よりも、切削加工時にインサート２の最下点８が被削材と接触するときの衝撃で切刃に欠損が発生するためである。一方、Ｈ１値が０．１０ｍｍを超えた大きな値にすると切削抵抗が増大し、高送り加工等を実施することができなくなるという不都合が発生するからである。
　上記した最下点８または最下点８付近のことを、以下の説明において「最下点８」と記載する場合がある。従って、「最下点８」と記載した場合は最下点８または最下点８付近を示す。

　次に、繋ぎ部９または繋ぎ部９付近（以下、繋ぎ部９または繋ぎ部９付近のことを「繋ぎ部９」と記載する場合がある。従って、「繋ぎ部９」と記載した場合は繋ぎ部９または繋ぎ部９付近を示す）のネガホーニング１５の幅Ｈ２は、上記Ｈ１値を設定した後、Ｈ１値とＨ２値との比、すなわち、Ｈ１／Ｈ２値が０．１５～０．５０となるように設定することが好ましい。こうすることにより、主切刃６の耐欠損性と切削抵抗のバランスが最も良く、また、耐欠損性を損なうことなく、従来のインサートと比較して１０％以上の切削抵抗の低減が可能となる。この理由は、主切刃６の最下点８または最下点８付近における（切屑厚み＜ネガホーニングの幅）となる領域範囲は少なくなり、一方、主切刃６の外周側に沿って切屑厚みは厚くなっていくので、主切刃６の外周側に向かうにつれて（切屑厚み＞ネガホーニングの幅）となる領域範囲へと移行する。従って、Ｈ１値を、回転工具本体１の最下点８付近の切屑厚みＴ１よりも約３０％広い幅としても、ネガホーニング幅の中で切削している範囲が少ないため、１０％以上の切削抵抗の低減が可能である。ただし、Ｈ２値は、切刃の耐欠損性と切削抵抗増大に配慮して、０．１０～０．５０ｍｍの範囲内で設定することが好ましい。

　また、インサート２において、主切刃６の最下点８におけるランド１６の幅となるＦ１値（ｍｍ）は、０．０３≦Ｆ１≦０．１０とすることが好ましい。その理由は、Ｆ１値が０．０３ｍｍ未満では切刃強度の強化に有効ではなくなり耐欠損性が低下するからである。刃先強度が不足すると、切削時にインサート２の最下点８が被削材と接触するときの衝撃で切刃に欠損が発生する。一方、Ｆ１値が０．１０ｍｍを超えて大きいと切削抵抗が増大する不都合が生じるからである。
　また、インサート２において、繋ぎ部９のランド１６の幅となるＦ２値（ｍｍ）は、Ｆ１値を設定の後、Ｆ１／Ｆ２値が、０．１５～０．５０となるように設定することが好ましい。こうすることで、主切刃６のすくい面１２における摩耗の進行を遅延させるという有利な効果を得られる。Ｆ２値が広いほど、すくい面１２の特にコーナー刃５近傍の外周側における摩耗を遅延させる効果があり、耐欠損性が向上する。ただし、Ｆ２値は、切刃の耐欠損性や切削抵抗の増大に配慮して、０．１０～０．５０ｍｍの範囲内で設定することが好ましい。Ｆ２値が過度に広い場合には、切屑の排出性が損なわれて切削抵抗が増大してしまう。これは、切屑をブレーカ溝１７へと誘導する流れが阻害される不都合が生じるためである。

　本実施形態に係る刃先交換式回転工具は、高送り加工時に生成される切屑は主切刃６に対して略直交する方向に排出される。そこで、図３（ａ）に示すように、インサート２のすくい面１２の、少なくともコーナー刃５近傍の外周側から最下点８または最下点８付近までに、略円弧状の主切刃６の接線に対して略直交する方向に縦長に形成された複数の溝１８を設けることが好ましい。溝１８の断面形状は、Ｕ字形状、Ｖ字形状等をなす凹形状をなしておればよい。以下の説明においては、溝１８のことを「Ｕ字溝１８」と記載する。また、Ｕ字溝１８どうしの間にはすくい面１９を有するようにする。このように、複数のＵ字溝１８とすくい面１９を配置することにより、切屑（図示省略）がこのすくい面１９に沿って通過するときに、すくい面１９と切屑との接触面積が少なくなるのでその摩擦力が減少し、また摩擦によるすくい面１９の温度上昇も抑制される。このことによって、切削抵抗の低抵抗化が図られ、摩耗の進行も遅延させることが可能となり好ましい効果を発揮することができる。特に、主切刃６におけるコーナー刃５近傍の外周側では、ネガホーニング１５の幅Ｈ２、ランド１６の幅Ｆ２を共に幅広く設定して切削抵抗は高くなる傾向にあることから、このすくい面１９の部位に複数のＵ字状溝１８を設けることは好ましい。

　隣り合うＵ字状溝１８、１８の間に設けたすくい面１９の部分の断面形状は、平面状あるいは緩やかな凸形状とし、この平面状あるいは緩やかな凸形状としたすくい面１９が切屑と接触する面になる。切削加工時に主切刃６にかかる負荷は、回転工具本体１の外周側となる繋ぎ部９付近になるほど大きくなることから、本実施形態に係る刃先交換式回転工具においては、上記したように、Ｈ２値をＨ１値よりも大きくなるように設定して切刃強度を改善した。
　切刃強度の改善では、切削抵抗の低減化対策は施されなかったが、上記したＵ字溝１８の配置により切削抵抗の低減化対策を施すことができる。なお、図３（ａ）および図４においては、繋ぎ部９付近から最下点８付近まで複数のＵ字溝１８とすくい面１９とを交互に形成した例を示している。このように、インサート２の外周側のすくい面に複数のＵ字溝１８を設けることにより、前記したように、切削抵抗の低減化を図ることができるようになる。この切削抵抗の低減化は、切屑とすくい面１９との接触面積を少なくすることができるために可能になる。特に、工具突き出し量が２００ｍｍを超えるような長い刃先交換式回転工具に、上記したインサート２を回転工具本体１に装着して高送り加工を行う場合に、切削抵抗の好ましい低抵抗化を図ることができるようになる。

　図８は、図４に示すインサート２におけるすくい面のＣ－Ｃ線の断面図を示す。図８に示すように、複数のＵ字溝１８はその溝の深さをｄ、同じくＵ字溝１８の横幅をＵＷ、隣り合うＵ字溝１８のピッチをＵＰ、すくい面１９の横幅をＲＷとして示している。
　本願の第１の発明においては、繋ぎ部９または繋ぎ部９付近では、上記ＲＷと、ＲＷとＵＷとの関係は、０．２０≦ＲＷ≦０．５０、１．２０≦ＲＷ／ＵＷ≦２．５０、であることが好ましい。このように、繋ぎ部９または繋ぎ部９付近のインサート２のすくい面１９におけるＲＷ値、ＲＷ値とＵＷ値の比を上記の範囲に特定することにより、インサート２のすくい面１９の摩耗の進行に悪影響を及ぼさない範囲で切削抵抗の低抵抗化を図ることができる。ＲＷ値が０．２０未満、あるいはＲＷ／ＵＷ値が１．２０未満では、切屑との接触面積が減少して切削抵抗の低減化をもたらすが、その反面、すくい面１９の摩耗の進行が顕著となり、切刃の耐欠損性を劣化させることになる。一方、ＲＷ値が０．５０を超えて長く、あるいはＲＷ／ＵＷ値が２．５を超えて大きいときには、すくい面１９の摩耗の進行が抑制され、切刃の耐欠損性を維持することができるが、切屑との接触面積の低減化が不十分なため切削抵抗を低減することができなくなる。

　図６に示す繋ぎ部９または繋ぎ部９付近のＵ字溝１８の縦方向の長さＵＨ値（ｍｍ）は、ＵＨ≧０．６０ｍｍであることが好ましい。この理由は、ＵＨ値が０．６０ｍｍ未満ではＵ字溝１８の長さが短すぎて切屑との接触面積の低減が十分でないため、切削抵抗の低減に有効に寄与しないからである。ここで、ＵＨ値の上限値は前記したすくい面１９の傾斜角度β等の形態によって決定される。ＵＨ値の上限値は６ｍｍ以下であることが好ましい。この理由は、角度βが大きいと切屑はカールしてすくい面と接触せず切削抵抗の低減に寄与しなくなる。一方、角度βが小さいと切屑がすくい面を擦る領域が長くなり、切削抵抗の低減にはＵＨ値を長くする方が有効となる。本発明において角度βは、前記したようにβ≦２０°と小さくなるようにしているので、ＵＨ値の上限値は６ｍｍ程度あれば十分であるからである。
　なお、上記したＵ字溝１８のＵＨ値とは、Ｕ字溝１８の長手方向の長さ（底面１１に対して平行な面への投影長さ）を示す。

　また、図６に示すように、主切刃６の稜線部から、Ｕ字溝１８における主切刃の稜線部側の端部までの長さをＵＬ（底面１１に対して平行な面への投影長さを示す）としたとき、繋ぎ部９または繋ぎ部９付近のＵＬ値（ｍｍ）は、０．２５≦ＵＬ≦０．８０であることが好ましい。ＵＬ値をこの範囲に設定すると、切屑がすくい面１９と接触する領域を配慮し、Ｕ字溝１８がすくい面１９の摩耗の進行に悪影響を及ぼさない範囲で切削抵抗の低減ができるからである。ＵＬ値が０．２５ｍｍ未満では、Ｕ字溝１８の設定位置が切刃に近すぎるため、すくい面１９の摩耗の進行が早くなり、耐欠損性を劣化させてしまう。一方、ＵＬ値が０．８０ｍｍを超えて長いときには、切削抵抗の低減のために有効とはならないからである。

　図８に示すようにＵ字溝１８のピッチ（ｍｍ）をＵＰとしいたとき、ＵＰ値を回転工具本体１の最下点８から繋ぎ部９に向かって漸次増加するように変化させることによって、切削時の低抵抗化と耐欠損性とのバランスが好適となる。しかも、ＵＰ値が回転工具本体１の最下点８から繋ぎ部９に向かって漸次増加するように形成すれば、工具（インサート）外周側のＵ字溝数を最下点８と比較して少なくすることになり、工具外周側のすくい面１９の摩耗の進行を遅延させることにも有効であり、切削抵抗の低減化と切刃の耐欠損性のバランスがとれるのである。逆に、繋ぎ部９のＵＰ値を比較的幅狭く設定する（ＵＰ値を回転工具最下点８から繋ぎ部９に向かって漸次増加させないようにする）と、Ｕ字溝１８の存在密度が大きくなってすくい面１９の面積が減少する。この場合は、切屑との接触面積がより小さくなり切削抵抗の低減化が図れるものの、すくい面１９の摩耗が進行してしまい、切刃の耐欠損性を損なうことになってしまう。一方、すくい面１９における回転工具本体１の最下点８のＵＰ値を小さく設定することは、Ｕ字溝１８の存在密度を大きくして、さらに切削抵抗の低減化に有効となる。回転工具本体１の最下点８では、切屑の厚さも薄く、すくい面１９の摩耗の進行が遅いため、ＵＰ値を小さく設定することの方が有効である。
　なお、上記した「漸次増加」とは、ＵＰ値を回転工具本体１の最下点８から繋ぎ部９に向かって連続的に増加させる場合と、連続的に増加させるのではなくて部分的に増加させない一定値とした部分を含んでいる場合のいずれかを示すものである。

　図８に示すｄは、Ｕ字溝１８の深さ（すくい面１９からの深さ）を表している。Ｕ字溝１８の深さｄ値は、１ｍｍより深くなるとインサート２の強度が不足し、特に、高送り加工においては切刃に大きな負荷がかかり破損し易くなる。このため、ｄ値は１ｍｍ以下に設定するのが好ましい。また、刃先強度を維持するため、ｄ値は最下点８から繋ぎ部９に向かって漸次減少させることが好ましい。

　なお、本願の第１の発明に係る刃先交換式回転工具に装着するインサート２について、上記したＵ字溝１８を必ずしも設ける必要はない。図３（ｂ）は、すくい面１９ａにＵ字溝１８を設けていないインサート２ａの実施形態を示している。Ｕ字溝１８を設けていないインサート２ａを装着した刃先交換式回転工具においても、主切刃の耐欠損性を維持しながら切削抵抗の低抵抗化を実現することが可能になる。

　続いて、本願の第１の発明に係る刃先交換式回転工具に装着して、主切刃の耐欠損性を維持しながら切削抵抗の低抵抗化を実現することができる他のインサートの実施形態を、図９、図１０に基づいて説明する。

　図９は、板状で平面視で略３角形状をなしたインサートの実施例であって、３箇所に主切刃６とコーナー刃５と外周刃７を設けた、いわゆる３コーナー型のインサート２ｂを示している。図９に示すインサート２ｂには、前記した２コーナー型のインサート２と同様に、ネガホーニング１５、ランド１６、ブレーカ溝１７（図示せず）、複数のＵ字溝１８とすくい面１９、等を設けている。そして、インサート２ｂを回転工具本体１ａに装着したときには、前記したインサート２と同様に、刃先交換式回転工具の最下点８が主切刃６の位置に存在するようになされている。なお、３コーナー型のインサート２ｂは、１つのコーナー部の切刃が摩耗して切れ味が悪くなると、このインサート２ｂを回転工具本体１ａに装着し直して他の２コーナーの切刃を、順次順番に切削加工に使用できるというメリットが生じる。また、図９に示すインサート２ｂの実施形態では、複数のＵ字溝１８を設けた例を示しているが、図３（ｂ）に示すインサート２ａと同様に、Ｕ字溝１８を設けていないインサート２ｂとしてもよい。

　図１０は、板状であって平面視で略４角形状をなしたインサートの実施例であって、４箇所に主切刃６とコーナー刃５と外周刃７を設けた、いわゆる４コーナー型のインサート２ｂを示している。図１０に示すインサート２ｃには、前記したインサート２と同様に、ネガホーニング１５、ランド１６、ブレーカ溝１７、複数のＵ字溝１８、すくい面１９、等を設けている。そして、インサート２ｃを回転工具本体１ｂに装着したときには、前記したインサート２と同様に、刃先交換式回転工具の最下点８が主切刃６の位置に存在するようになされている。なお、４コーナー型のインサート２ｃは、１つのコーナー部の切刃が摩耗して切れ味が悪くなると、このインサート２ｃを回転工具本体１ｂに装着し直して他の３コーナーの切刃を、順次順番に切削加工に使用できるというメリットが生じる。また、図１０に示すインサート２ｃの実施形態では、複数のＵ字溝１８を設けた例を示しているが、図３（ｂ）に示すインサート２ａと同様に、Ｕ字溝１８を設けていないインサート２ｃとしてもよい。

（切削試験例１）
　続いて、本願の第１の発明の刃先交換式回転工具について、その切削抵抗の低減と耐欠損性の効果を確認するための切削試験（以下、「切削試験例１」と記載する）を行った結果について説明する。

　上記した本願の第１の発明に係る実施形態を示す刃先交換式回転工具について、切削試験例１を実施するために、この工具に装着して切削抵抗の低減と耐欠損性の効果を確認するためのインサート（図３に示すインサート）を作製した。作製したインサートは、表１に示すように試料番号１ａ～２９ａの２９種を作製した。表１に示すように、作製した２９種のインサートは、上記した本願の第１の発明に係る刃先交換式回転工具用のインサートとして作製した試料を試料番号１ａ～２３ａとし、比較例として作製したインサートを試料番号２４ａ～２８ａとし、従来例として作製したインサートを試料番号２９ａとして、表１の備考欄に示している。
　なお、試料番号１ａ～２３ａは、上記した本願の第１の発明に係るインサートの構成、すなわち、ネガホーニング、ランドに関する構成等を備えたものである。ただし、試料番号１ａ～６ａは、Ｕ字溝１８を設けていないインサートを作製した。また、比較例となる試料番号２４ａ～２８ａは、上記した本願の第１の発明に係るネガホーニング、ランド等に関する構成と、Ｕ字溝を設けていないインサートを作製した。また、従来例となる試料番号２９ａは、ネガホーニングを設けたがランドは設けなく、さらに、Ｕ字溝を設けていないインサートを作製した。なお、以下の説明において試料番号１ａ～２３ａを、本発明例と記載する場合がある。

　この２９種のインサートのうち、試料番号１ａのインサートは、粉末冶金の技術を用いてＷＣ基からなる超硬合金製のインサートを作製した。この試料番号１ａのインサートのサイズは、内接円の直径を１４ｍｍ、厚さを５．５６ｍｍ、主切刃の半径Ｒを１５ｍｍとした。
　また、この試料番号１ａのインサートは金型を用いたプレス機で作製し、ネガホーニングの付与もこの金型成形により形成した。なお、ランドは、その表面形状が平坦なフラットランドとした。さらに、試料番号２ａ～２３ａ、比較例となる試料番号２４ａ～２８ａのインサート、および従来例となる試料番号２９ａのインサートについては、成形用金型の形状設定の変更によってネガホーニングの幅、ランドの幅やすくい面に設けるＵ字溝の形状を変化させ、それ以外は試料番号１ａと同様な方法で作製し、また、サイズも試料番号１ａと同様にした。なお、試料番号４ａ～６ａの前記した主切刃６の凸形状は、直線と曲線との組み合わせから構成された形状とし、他の試料番号は円弧状の凸形状とした。

　作製したインサートへのＵ字溝の付与は、プレス金型の形状設定時に行った。また、試料番号１ａから２３ａと比較例２５ａから２８ａのＨ２値は、全て０．２０ｍｍの同じ値に設定した。さらに、試料番号４ａから２３ａ、および比較例となる試料番号２５ａから２８ａのＦ２値は、全て０．２０ｍｍの同じ値に設定した。
　また、作製したいずれのインサートも、ネガホーニングの角度α（度）は２０度、ブレーカ溝のすくい角β（度）は１２度、Ｕ字溝を設けた場合にはその深さｄ値は１ｍｍ以下とした。また、従来例のインサートとなる試料番号２９ａは、主切刃全体にわたってネガホーニングの幅が０．２０ｍｍで一定幅のものを作製した。

　切削試験は、各試料番号のインサートを工具径６３ｍｍの回転工具本体に１個装着した１枚刃の刃先交換式回転工具として、工作機械を利用した切削加工により切削抵抗値を測定した。なお、切削抵抗の評価は、被削材として平坦な加工面を有するＳ５０Ｃ材（機械構造用炭素鋼）を使用して１０分間の切削加工を行い、その切削抵抗値が従来例となる試料番号２９ａと比較して１０％以上低下したものを、切削抵抗の低減に「効果あり」と判断した。
　切削試験で測定した切削抵抗値は、測定数値が比較的安定している部分での取得データを平均化し３分力（主分力、背分力、送り分力）の合力を算出した値とした。切削抵抗値を測定した測定装置は、日本キスラー社製の測定装置を使用した。なお、後述する他の切削試験例２、３においても、測定した切削抵抗値は上記した測定数値が比較的安定している部分で取得データを平均化し３分力の合力を算出した値とし、また測定した測定装置も上記の同じ測定装置を用いた。

　次に、被削材として、図２６に示すように、径が６ｍｍの孔６１が多数形成されたＳ５０Ｃ材からなる被削材６０を使用した強断続切削によるによる高送りの平面切削加工を６０分間行って、耐欠損性の評価を行った。この耐欠損性の評価試験では、試料番号１ａから２９ａのそれぞれ５個のインサートについて、１回の耐欠損性の評価試験ごとに回転工具本体に１個のインサートを装着した１枚刃で６０分間の切削を実施し、これら５個のインサートの全てについて順次、耐欠損性の評価試験を行った。そして、耐欠損性の評価は、この６０分間の強断続切削による高送りの平面切削加工において切刃の欠損発生の有無に基づいて評価した。

　上記した切削抵抗の低減と耐欠損性の効果を確認するために行った切削試験例１の結果を、表１に示している。表１の評価結果の耐欠損性欄においては、上記した６０分間の強断続切削によるによる高送りの平面切削加工による切削で、試料番号１ａから２９ａのそれぞれ５個のインサートのうち、５個の全てが欠損すること無く加工ができたものは○印、同じく５個中１個でも欠損が発生したものは×印で示している。また、表１には、試料番号１ａから２９ａのインサートについて、前記したＨ１値、Ｈ１／Ｈ２値、Ｆ１値、Ｆ１／Ｆ２値、すくい面のＵ字溝の条件についても示している。なお、表１に示すすくい面のＵ字溝の欄において、ＲＷ、ＲＷ／ＵＷ、ＵＨ、ＵＬの値は、Ｕ字溝１８を設けた試料番号のインサートについて、その繋ぎ部９または繋ぎ部９付近の値を記載している。

　なお、上記した切削試験例１において、切削加工の各種条件は次のように設定した。
（切削試験例１の切削加工条件）
　　加工方法　　　　　　　　：　平面切削加工、乾式切削加工
　　切削速度Ｖｃ　　　　　　：　１２０ｍ／分
　　回転数ｎ　　　　　　　　：　６０６ｍｉｎ^－１
　　１刃当たりの送り量ｆｚ　：１．５ｍｍ／刃
　　軸方向切込み量ａｐ　　　：１．５ｍｍ
　　径方向切込み量ａｅ　　　：４０ｍｍ
　　工具突き出し量　　　　　：２５０ｍｍ

　表１に示す評価結果において、切削抵抗測定の試験では、従来例のインサートを示す試料番号２９ａのインサートを用いてｆｚ値が１．５ｍｍ／刃の高送り加工を行った場合、ネガホーニングの幅を０．２ｍｍに一定にしたこの従来例のインサートで１０分間の切削を行った時点での切削抵抗値は３７７７Ｎであった。
　この従来例のインサートである試料番号２９ａの切削抵抗値（３７７７Ｎ）を基準にして、１０％以上の切削抵抗の低減化の有効性について、試料番号１ａから２８ａを評価した。この結果は、表１の評価結果の切削抵抗（Ｎ）欄、および切削抵抗低減率（％）欄に示しているように、試料番号１ａから２６ａは、目標である１０％以上の切削抵抗の低減化を達成した。また、本発明例である試料番号１ａから２３ａは、工具突き出し量（長さ）が２５０ｍｍと長い条件であるにも拘わらず、ビビリ振動の発生もなく加工を行うことができた。このように本発明例は、従来例と比較して切削抵抗が１０％以上低減できたことにより工作機械への負担が軽減され、切削送り量をさらに上げて加工することが可能であると判断された。特に、Ｈ１値は、前記したように、回転工具本体の最下点８付近の切屑厚み以下にすることが好ましいと判断される。

　表１に示す試料番号１ａから２３ａの中で比較すると、試料番号１ａから６ａは、Ｕ字溝を設けなかったものの、表１に示すように１３．２％以上の切削抵抗の低減を達成できた。試料番号７ａから２３ａはすくい面に複数のＵ字溝１８を設けたため、１６．６％以上の切削抵抗の低減を達成できた。これより、本願の第１の発明において、Ｕ字溝１８を設けることは、切削抵抗の低減にとってより有効であることが判明した。

　本発明例である試料番号７ａ、１０ａから１２ａの４種について、ＲＷ値と切削抵抗の低減率とを比較したところ、試料番号１０ａのＲＷ値は表１に示すように０．１５ｍｍのため、切削抵抗低減率は２０．６％と最も良好であったが、すくい面の観察においてはこれら４種の中で摩耗進行が最も進んでいた。試料番号１２ａはＲＷ値が０．６０ｍｍのためすくい面の摩耗進行は少なかったが、切削抵抗低減率は１７．９％に留まった。試料番号７ａと１１ａは、ＲＷ値がそれぞれ０．２０ｍｍと０．５０ｍｍのため、すくい面の摩耗進行が抑えられつつ高い切削抵抗低減率１９．１％と１８．６％が得られ、切削抵抗の低減率とすくい面の摩耗進行の抑制のバランスが良好であった。

　本発明例である試料番号７ａ、１３ａから１５ａの４種について、ＲＷ／ＵＷ値と切削抵抗の低減率とを比較したところ、試料番号１３ａはＲＷ／ＵＷ値が０．８０のため切削抵抗低減率は２０．３％となったが、すくい面の摩耗進行が観察された。試料番号１５ａはＲＷ／ＵＷ値が３．００のため摩耗進行は少なかったが、切削抵抗低減率は１６．６％に留まった。試料番号７ａ、１４ａはＲＷ／ＵＷ値がそれぞれ１．２０と２．５０のため、すくい面の摩耗進行が抑えられつつ高い切削抵抗低減率１９．１と１８．３が得られ、切削抵抗低減率とすくい面の摩耗進行の抑制のバランスが良好であった。

　本発明例である試料番号７ａ、１６ａから１８ａの４種について、Ｕ字溝１８の縦方向長さＵＨ値と切削抵抗の低減率とを比較したところ、試料番号１６ａはＵＨ値が０．３０ｍｍのため切削抵抗低減率は１８．３％に留まったが、試料番号７ａ、１７ａ、１８ａはＵＨ値が０．６０ｍｍ以上であったため切削抵抗低減率は１９．１％以上となり、切削抵抗低減率が優れていた。
　本発明例である試料番号７ａ、１９ａから２１ａの４種について、図６に示す主切刃６の稜線部からＵ字溝１８における主切刃の稜線部側の端部までの長さＵＬ値と切削抵抗の低減率とを比較したところ、４種とも、同一の切削抵抗の低減率を示したが、試料番号１９ａから試料番号７ａ、２０ａ、２１ａへとＵＬ値の小さい順に、より大きなすくい面の摩耗進行が観察された。
　本発明例である試料番号７ａ、２２ａ、２３ａの３種について、Ｈ１値、Ｈ１／Ｈ２値を同じ条件として、Ｆ１値、Ｆ１／Ｆ２値を変化させたときの切削抵抗を比較したところ、ランド１６の幅が広くなるに従って切削抵抗は増大した。特に、試料番号７ａ、２３ａとの差は４５Ｎであった。

　本発明例である試料番号８ａ、２２ａを用いて、Ｆ１値、Ｆ１／Ｆ２値を同じ条件として、Ｈ１値、Ｈ１／Ｈ２値を変化させたときの切削抵抗を比較すると、両者の差は３０Ｎであった。従って、切削抵抗の低減化には、ネガホーニング１５の幅の影響の方が大きいと考えられる。
　一方、比較例である試料番号２７ａ、２８ａは、夫々Ｈ１／Ｈ２値が０．６０、０．７５、Ｆ１／Ｆ２値が０．６０、０．７５と大きく、回転工具本体の最下点８または最下点８付近ではネガホーニングの幅の中で切削加工している範囲が長いため、目標とした切削抵抗１０％の低減は達成できなかった。さらに、試料番号２７ａ、２８ａは、切削中にビビリ振動が発生した。特に、工具突き出し量が２５０ｍｍと長い条件の場合にはビビリ振動の発生が顕著となり、主切刃に欠損を誘発した。このため、工作機械の主軸を傷めてしまうため、切削試験に使用した主軸出力が１５ＫＷのＢＴ５０主軸の工作機械では、高能率な高送り加工ができなかった。

　続いて、主切刃の耐欠損性の評価結果について説明する。主切刃の耐欠損性の評価は、前記したように６０分間の強断続切削によるによる平面切削加工を行なったときに、それぞれの切刃に欠損発生の有無を目視により確認することにより行った。この耐欠損性の評価試験の結果を表１に併記している。
　表１に示すように、試料番号１ａから２３ａと、２７ａ、２８ａは、６０分間の耐欠損性に関する切削加工の試験で５個中全てが欠損すること無く加工をすることが可能であったため、表１に示す評価結果の耐欠損性欄に○印を示している。しかし、試料番号２４ａは、インサート５個中の５個全てが６０分間加工できずに折損が発生した。このとき、折損が発生するまでの各インサートの切削時間は、３７分、４０分、５０分、４３分、４９分であった。同様に、試料番号２５ａは５個中４個が、また比較例２６ａは５個中２個が６０分間加工できずに欠損が発生した。この主切刃の耐欠損性の評価結果について、５個中１個でも欠損が発生したものは、表１の評価結果を示す耐欠損性欄に×印を示している。

　また、耐欠損性の評価試験後に切刃の観察を行ったところ、上記した欠損が発生した場所は、回転工具本体に装着したインサートの主切刃における最下点８付近であった。このことから、欠損が発生する原因は、主切刃の最下点８または最下点８付近におけるネガホーニングの幅、ランドの幅が共に小さいことにより、刃先強度が不足しているためであると判断される。また、このことにより、耐欠損性を維持するためには、Ｈ１値、Ｆ１値は０．０３ｍｍ以上にすることが好ましいことが判明した。特に、主切刃の最下点８または最下点８付近の切屑厚みは約０．０６ｍｍとなることから、Ｈ１値は切屑厚みの約半分以上あれば耐欠損性が確保できる。

　以上の試験結果により、切削抵抗と耐欠損性との２項目の総合評価（表１の最右端の「総合評価」欄を参照）において、本発明例である試料番号１ａから２３ａのインサートは良好な結果を示し、耐欠損性を損なうことなく切削抵抗の低減化が可能であることが判明した。従って、試料番号１ａから２３ａのものは、いずれも従来例である試料番号２９ａに比べて高性能な高送り加工用に適した刃先交換式回転工具であることが明らかになった。

（第２の発明の実施形態）
　続いて、本願の第２の発明に係る実施形態について説明する。この第２の発明に係る刃先交換式回転工具は、回転工具本体に略平行四辺形平板状のインサートを装着することにより、主切刃の耐欠損性を維持しながら切削抵抗の低抵抗化を実現して、高能率な加工ができる高送り加工用に好適な刃先交換式回転工具である。本願の第２の発明は、前記したように次のような特徴を備えている。

　すなわち、本願の第２の発明は、回転工具本体に着脱可能で、平面視で短辺と長辺を有する略平行四辺形平板状をなすインサートを装着した刃先交換式回転工具であって、
　前記インサートは、向かい合う鋭角部に円弧状をなす主切刃を有し、前記主切刃を含む上面をすくい面とし、前記主切刃の稜線部からネガホーニングとランドを有し、
　前記インサートを前記回転工具本体に装着したときに、
　前記インサートの主切刃は、前記回転工具本体における最下点と、前記回転工具本体における最外周点を有するとともに、前記最下点から前記最外周点までの主切刃の形状は正円弧形状となされ、
　前記ネガホーニングの幅Ｈは、前記最下点から前記最外周点に向かって漸次増加させた構成にしたことを特徴としている。

　また、この本願の第２の発明において、前記主切刃の正円弧形状は、１／４～３／８円弧であることを特徴としている。

　また、この本願の第２の発明において、前記ランドの幅Ｆは、前記最下点から前記最外周点に向かって漸次増加するように形成されていることを特徴としている。

　また、この本願の第２の発明において、前記ネガホーニングの幅Ｈと前記ランドの幅Ｆとは、
　　　１．００≦Ｆ／Ｈ≦１．５０、
の関係が成り立つように設定されていることを特徴としている。

　また、この本願の第２の発明において、前記インサートを前記回転工具本体に装着したときの前記最下点における前記ネガホーニングの幅をＨ１、前記ランドの幅をＦ１とし、前記最外周点における前記ネガホーニングの幅をＨ２、前記ランドの幅をＦ２としたときに、
　　　０．０３ｍｍ≦Ｈ１≦０．１０ｍｍ、　０．１５≦Ｈ１／Ｈ２≦０．５０、
　　　０．０３ｍｍ≦Ｆ１≦０．１０ｍｍ、　０．１５≦Ｆ１／Ｆ２≦０．５０、
とされていることを特徴としている。

　また、この本願の第２の発明において、前記インサートはその前記短辺側の側面視において、前記主切刃の形状が前記短辺側に向かって前記インサートの上面方向に凸形状になされており、
　前記インサート下面から前記主切刃までの高さの最高点を通リ前記インサート下面に平行な線と、前記最高点と前記インサートの下面から前記主切刃までの高さの最小点を結んだ線とのなす角度をａとしたとき、
　　　０°＜ａ≦１０°、
とされていることを特徴としている。

　図１１は、本願の第２の発明に係る刃先交換式回転工具についてその実施形態の一例を示す側面図、図１２は図１１に示す刃先交換式回転工具に装着するインサートについてその実施形態の一例を示す図、図１３から図１７は図１２に示すインサートの構成を説明するための図、図１８は図１１に示す刃先交換式回転工具にインサートを装着したときの取付け角度等を説明するための図である。

　図１１に示す本発明の第２の実施形態に係る刃先交換式回転工具は、回転工具本体（工具ホルダ）２０にインサート２１を取付けた状態を示している。インサート２１は、図１２に示すように、その基本形状は、平面視で略平行四辺形の形状をなし、側面視では平板状をなしている。インサート２１には、上面と側面の交差稜線上であって、向い合う鋭角部にはコーナー部２２が形成されている。コーナー部２２を挟んで隣り合う短辺２３ａ側の側面を逃げ面２４ａとし、さらに長辺２３ｂ側の側面を逃げ面２４ｂとしている。さらに、コーナー部２２を含む上面をすくい面２５としている。コーナー部２２には主切刃２６を形成している。短辺２３ａ側の逃げ面２４ａ、長辺２３ｂ側の逃げ面２４ｂは、インサート２１の着座面となる下面２７から上面となるすくい面２５に向かってインサート２１の外側に傾斜する側面として形成されている。そして、逃げ面２４ａとすくい面２５との交差稜線を稜線２８、逃げ面２４ｂとすくい面２５との交差稜線を稜線２９としている。
　すくい面２５は、インサート２１の着座面をなす下面２７と対向して上側面に形成されている。そして、インサート２１の上面（すくい面）２５の略中央部には上面２５と下面２７を貫通する取付け孔３０が設けられている。取付け孔３０は、インサート２１を回転工具本体２０にクランプねじ３６（図１３参照）を介して固定するための孔である。この取付け孔３０を中心にしてインサート２１を１８０度回転させてその装着向きを変えることにより、同一のインサート２１で２つの切刃を使用することができることになる。

　図１３は、図１１に示す第２の発明の実施形態に係る刃先交換式回転工具に、インサート２１を装着した箇所を拡大した図を示している。図１３に示すように、インサート２１を回転工具本体２０に装着しときには、インサート２１の主切刃２６は回転工具本体２０、すなわち、刃先交換式回転工具の最下点３１と、同じく回転工具本体２０の最外周点３２を有するように装着する。

　続いて、インサート２１の詳細な構成を図１４および図１５に基づいて説明する。図１４はインサート２１の上面図、図１５はインサート２１の短辺２３ａ側の側面図を示している。図１４に示すように、インサート２１の主切刃２６のすくい面側の全周にわたってネガホーニング３４とランド３５を設けている。また、図１５に示すように、主切刃２６と稜線２８との交点を最高点３３ａとして示している。

　取付け孔３０を有する略平行四辺形平板状をなすインサート２１の主切刃２６の形状は、３／８円弧としており、少なくとも、インサート２１を回転工具本体２０に装着したときには、主切刃２６は回転工具本体２０における最下点３１と最外周点３２を有するようにする。さらに、この最下点３１からから最外周点３２までの切刃の形状は、平面視で正円弧形状、例えば３／８円弧の形状にする。なお、上記したように、主切刃２６の最下点３１から最外周点３２までの切刃の形状を正円弧形状にすると、被削材をこの刃先交換式回転工具を用いて切削加工するときに、そのＣＡＭ（Computer-aided Manufacturing）データの作成が容易になるという効果が生じる。以下の説明において、図１４に示すように、回転工具本体２０にインサート２１を装着したときの主切刃２６の最下点３１から最外周点３２までの範囲内ではネガホーニング３４の幅をＨ、ランド３５の幅をＦとして説明する。

　本願の第２の発明となる刃先交換式回転工具に用いるインサート２１において、その主切刃２６の形状は平面視で正円弧形状をなしているが、この正円弧の半径Ｒ（図１４参照）は、２～３ｍｍとするのが好ましい。これは、十分な刃先強度を得るためであり、半径Ｒがこの範囲より小さいと欠損を招く恐れがあり、この範囲より大きいと切削加工の加工取り代が大きくなり過ぎて十分な切削用途で使用できなくなるためである。また、半径Ｒを２～３ｍｍとすることで切込み量が制限されることにより高送り加工での切削が可能となる。さらに、主切刃２６の半径Ｒに対してインサートの形状を維持するためには短辺２３ａ側の幅が６．１ｍｍ～９．１２ｍｍ、長辺２３ｂ側の幅が１１．７ｍｍ～１７．１ｍｍであることが好ましい。

　前記した本発明の第１の実施形態を示す刃先交換式回転工具と同様に、高送り加工を可能とするためにこの第２の発明となる刃先交換式回転工具においても、主切刃２６のすくい面側には、主切刃２６の耐欠損性を向上させ、特に、刃先交換式回転工具の最外周点３２における切刃の耐欠損性の向上を目的にネガホーニング３４およびランド３５を設けて切刃強度の強化を図っている。しかし、ネガホーニング３４およびランド３５は、その幅が広いと耐欠損性は向上する反面、切削抵抗が増大して、切削に使用する工作機械、例えば、マシニングセンターなどの工作機械への負荷が大きくなり、高能率な高送り加工ができなくなる。

　従って、本願の第２の発明の実施形態となる刃先交換式回転工具に用いるインサート２１について、そのネガホーニング３４、およびランド３５の幅の設定についても、前記した本願の第１の発明の実施形態を示す刃先交換式回転工具と同様に、被削材の剛性が弱く、切削中にビビリ振動などが発生し易くなる高送り加工用の刃先交換式回転工具として、ネガホーニング３４の幅、およびランド３５の幅を上記したようにその範囲を小さく設定する。また、強断続切削になって切刃の欠損が発生し易いときには逆に大きく設定することも必要である。

　図１６は、図１４に示すインサート２１を回転工具本体２０に装着したときの主切刃２６の最下点３１から主切刃２６の最外周点３２までの範囲内では、ネガホーニング３４の幅がＨ、ランド３５の幅がＦであることを示す。また、図１６には、ネガホーニング３４の角度α（度）と、ブレーカ溝３７のすくい角β（度）を示している。

　なお、ネガホーニング３４の幅Ｈとはインサート２１の底面２７に対して平行な面へのネガホーニング３４の投影長さを示し、ランド３５の幅Ｆとは同じくインサート２１の底面２７に対して平行な面へのランド３５の投影長さを示す。また、ネガホーニング３４の角度αとは、前記したように、インサート２１の底面２７と平行な面がネガホーニング３４の傾斜面となす角度を示し、ブレーカ溝３７のすくい角βとは、インサート２１の底面２７と平行な面がブレーカ溝３７の傾斜面となす角度を示す。
　また、以下の説明において、回転工具本体２０にインサート２１を装着したときに、最下点３１または最下点３１付近のネガホーニング３４の幅ＨをＨ１、同じくランド３５の幅ＦをＦ１として説明する。また、最下点３１または最下点３１付近のことを、「最下点３１」と記載する場合がある。この場合、「最下点３１」は、最下点３１または最下点３１付近のことを示す。同様に、最外周点３２または最外周点３２付近でのネガホーニング３４の幅ＨをＨ２、同じくランド３５の幅ＦをＦ２として説明する。また、以下の説明において最外周点３２または最外周点３２付近のことを、「最外周点３２」と記載する場合がある。この場合、「最外周点３２」は最外周点３２または最外周点３２付近のことを示す。

　図１７は、回転工具本体２０に装着したインサート２１の主切刃２６において、切削加工時の切削厚みの説明を行うための模式図である。図１７に示す切削厚みＴ１、Ｔ２とは、１刃の送り量ｆｚで送ったときの主切刃２６の刃先が進行する方向の切屑の厚さを示す。本願の第２の発明において、刃先交換式回転工具の回転軸方向の下側に位置する正円弧形状の主切刃２６によって生成される切屑厚みは、主切刃２６の長さ方向の全てにわたって一定の厚みではない。例えば、主切刃２６の半径Ｒが３ｍｍの場合、高送り加工の切削条件として、１刃の送り量ｆｚ値を１．０ｍｍ、切込み深さａｐ値を１．０ｍｍで加工したときの最大切屑厚みＴ２は最外周点３２で約０．５ｍｍ、最下点３１での切屑厚みＴ１は約０．１ｍｍとなる。すなわち、Ｔ１値はＴ２値の約１／５まで薄くなる。これにより、切屑厚みが厚くなる最外周点３２と、切屑厚みが最も薄くなる最下点３１とでは、それぞれ切刃の部位により適切なネガホーニング３４の幅Ｈ、およびランド３５の幅Ｆを設けることにより、切削抵抗を低減し、同時に耐欠損性を改善した高送り加工を行うことができる刃先交換式回転工具を実現することができる。

　上記の通り、切削抵抗を低減させるためには、切屑厚みが最も薄くなる最下点３１または最下点３１付近のネガホーニング３４の幅Ｈ１、ランド３５の幅Ｆ１を小さくすることである。このとき、Ｈ１値、Ｆ１値を小さくしても切屑厚みは薄いことから、耐欠損性が大幅に損なわれることはない。他方、切屑厚みが最大となる最外周点３２また最外周点３２付近では、ネガホーニング３４の幅Ｈ２、ランド３５の幅Ｆ２を大きくすることによって耐欠損性を向上させなければならない。ここで、インサート２１の主切刃２６における最外周点３２では、耐欠損性を優先して改善する。
　本願の第２の発明に係る刃先交換式回転工具においては、インサート２１のネガホーニング３４およびランド３５の幅を、主切刃２６の最下点３１のＨ１値、およびＦ１値を最小とし、主切刃２６の最外周点３２のＨ２値、およびＦ２値を最大として、回転工具である刃先交換式回転工具の最下点３１から最外周点３２に向かって漸次増加させることにより、主切刃２６の耐欠損性と低抵抗化の両立を可能としている。なお、この「漸次増加させる」とは、最下点３１から最外周点３２に向かって連続的に増加させる場合と、連続的に増加させるのではなく部分的に増加させないで一定幅とした部分を含んでいる場合のいずれかを示すものである。
　これに対して、従来の高送り加工用の刃先交換式回転工具において、この工具に用いるインサートのネガホーニングの幅は約０．２ｍｍの一定幅、ランド幅も一定幅にすることが施されているため、刃先交換式回転工具の最下点付近はネガホーニングの中で切削が行われていることになり、切れ味が悪く、大きな切削抵抗を示していた。

　本願の第２の発明となる刃先交換式回転工具に用いるインサート２１においては、主切刃２６のネガホーニング３４の幅Ｈ１値（ｍｍ）は、０．０３≦Ｈ１≦０．１０とする必要がある。その理由は、加工時のｆｚ値と主切刃２６の形状より最下点３１の切屑厚みを割り出し、その値を基に切削に適したＨ１値を設定したとき、Ｈ１値が０．０３ｍｍ未満では耐欠損性が著しく低下してしまうからである。これは、刃先強度が不足するため、切屑厚みの影響よりも、切削時にインサート２１の最下点３１と被削材とが接触するときの衝撃で欠損が発生するためである。一方、Ｈ１値が０．１０ｍｍを超えて大きいと切削抵抗が増大して不都合となってしまうからである。
　次に、ネガホーニング３４の幅Ｈ２値（ｍｍ）は、Ｈ１値を設定後、Ｈ１値とＨ２値との比、Ｈ１／Ｈ２値が０．１５～０．５０となるように設定する必要がある。こうすることで、主切刃２６の耐欠損性と切削抵抗のバランスが最も良く、また、耐欠損性を損なうことなく１０％以上の切削抵抗の低減が可能である。ただし、Ｈ２値は、切刃の耐欠損性や切削抵抗の増大に配慮して、０．１０～０．５０ｍｍの範囲で設定することが好ましい。こうすることで、Ｈ１値を最下点３１付近の切屑厚みＴ１よりも約３０％広い幅としても、前記したように、ネガホーニング３４の幅の中で切削している範囲が少ないため、１０％以上の切削抵抗の低減が可能である。

　次に、インサート２１において、主切刃２６のランド３５の幅Ｆ１値（ｍｍ）は、０．０３≦Ｆ１≦０．１０とする必要がある。その理由は、Ｆ１値が０．０３ｍｍ未満では切刃強度の強化に有効ではなくなり耐欠損性が低下するからである。切削強度が不足すると、切削時にインサート２１の最下点３１と被削材が接触するときの衝撃で欠損が発生する。一方、Ｆ１値が０．１０ｍｍを超えて大きいと切削抵抗が増大する不都合が生じるからである。
　次に、ランド３５の幅Ｆ２値（ｍｍ）は、Ｆ１値を設定後、Ｆ１／Ｆ２値が０．１５～０．５０となるように設定する必要がある。こうすることで、主切刃２６のすくい面２５における摩耗の進行を遅延させることに効果的となる。Ｆ２値が広いほど、すくい面２５の特に最外周点３２における摩耗を遅延させる効果があり、耐欠損性が向上するのである。ただし、Ｆ２値は、切刃の耐欠損性や切削抵抗増大に配慮して、０．１０ｍｍ～０．５０ｍｍの範囲内で設定することが好ましい。Ｆ２値が過度に広い場合には、切屑の排出性が損なわれて切削抵抗が増大する。切屑をブレーカ溝３７へと誘導する流れが阻害される不都合が生じるためである。

　また、本願の第２の発明に用いるインサート２１において、ネガホーニング３４の幅Ｈとランド３５の幅ＦのＦ／Ｈ値は、１．００≦Ｆ／Ｈ≦１．５０であることが好ましい。Ｆ／Ｈ値を１.００以上にするとランド３５の幅Ｆがネガホーニング３４の幅Ｈより大きくなり、最下点３１では切削抵抗を低く維持しながら、刃先強度の向上が図れる。一方、最外周点３２では、ランド３５の幅Ｆ２に比べてネガホーニング３４の幅Ｈ２が小さくなり、耐欠損性を維持しながら、低抵抗化が図れる。Ｆ／Ｈ値が１．５０を超えて大きいと、ランド３５の幅Ｆがネガホーニング３４の幅Ｈよりも過大に大きくなり切屑の排出性が損なわれて、切屑がブレーカ３７へと誘導する流れが阻害される恐れがある。従って、Ｆ／Ｈ値は、１．００≦Ｆ／Ｈ≦１．５０であることが好ましい。

　また、本願の第２の発明に用いるインサート２１において、短辺２３ａ側方向の側面視による切刃稜線２８の形状がインサート２１の上面方向に凸型曲線形状（凸形状）であることが好ましい。この理由は、切削加工時のインサート２１のすくい面２５と被削材の表面とのなす角度が、インサートの厚さが一定のインサートに比べて負側となることから、被削材と接触するときの衝撃を低減することができ、切削抵抗の突発的な上昇を緩和することができるからである。さらに、インサート２１を回転工具本体２０へ取付けたとき、インサート２１のラジアルレーキ角が負側になるため刃先強度を増すことができる。また、下面２７から主切刃２６までの高さが最外周点３２方向に向かうに従って連続的に低くする必要がある。これにより、インサート２１の破損起点となる角部を形成することがなく刃先強度を向上させることができる。

　次に、図１５に示すように、インサート２１の下面２７から主切刃２６までの高さの最高点３３ａを通りインサート２１の下面２７に平行な面と、この最高点３３ａとインサート２１の下面２７から主切刃２６までの高さの最小点３３ｂとを結んだ線とのなす角度をａ（度）としたとき、角度ａ値は、０°＜ａ≦１０°にすることが好ましく、さらに角度ａ値は、３°≦ａ≦５°にすることがより好ましい。図１８に、上記した角度ａ値とラジアルレーキ角（Ｒｒ）の関係を示している。この角度ａ値は主切刃２６が上記したように凸形状となっていることより０°より大きな値となり、ａ値が１０°より大きくなると、切れ味が悪くなり、ラジアルレーキ角（Ｒｒ）が過大となり切削抵抗が大きくなってしまう。さらに、インサート２１の厚みが小さくなり十分な強度が得られなくなる。従って、ａ値は、０°＜ａ≦１０°とすることが好ましい。
　なお、上記した最高点３３ａと最小点３３ｂは、インサート２１における実際の箇所を示し、最外周点３２はインサート２１を回転工具本体２０へ装着したときに生じる箇所となり、インサート２１を回転工具本体２０へ装着したときには、最小点３３ｂと最外周点３２とは略同じ箇所になる。

　また、図１６に示すネガホーニング３４の角度α（度）は、５°≦α≦３０°に設定することが好ましい。なお、α値は、最下点３１から最外周点３２の間で変化させても良い。さらに、すくい面２５にブレーカ溝３７を設けることで、切削抵抗の低減化が可能となる。また、図１６に示すブレーカ溝３７のすくい角β（度）は、β≦２０°にすることが好ましく、さらにβは、１０°≦β≦２０°にすることがより好ましい。

（切削試験例２）
　続いて、本願の第２の発明の実施形態に係る刃先交換式回転工具を試作して、その切削試験（以下、「切削試験例２」という）を実施した手順とその結果について説明する。

　まず、本願の第２の発明に係る刃先交換式回転工具に装着して切削試験を実施するためのインサートを、表２に示す試料番号１ｂから１１ｂの１１種ほど作製した。これら作製したインサートは、粉末冶金の技術を用いてＷＣ基からなる超硬合金製のインサートである。また、作製したインサートのサイズは、短辺２３ａ側の幅が６．３５ｍｍ、インサートの厚みが３．１８ｍｍ、主切刃の半径Ｒ値が３ｍｍ、短辺２３ａ側の側面はフラット形状とした。試料番号１ｂのインサートにおけるネガホーニングの付与はプレス金型の形状設定時に行い、金型プレス機でインサートの成形体を成形した。他の試料番号２ｂ～１１ｂについても、成形用金型の形状設定の変更によってネガホーニング３４の幅、ランド３５の幅を変化させたが、それ以外は試料番号１ｂと同様な方法で作製した。なお、作製した全てのインサートについてその主切刃の正円弧形状は３／８円弧とした。

　また、試料番号１ｂ～４ｂについては、ネガホーニングの幅、ランドの幅等について、前記した本願の第２の発明の構成を備えた本発明例となるインサートを作製した。
　さらに、比較例となる試料番号５ｂ～９ｂについては、上記した本発明例となるインサートが備えているネガホーニングの幅、ランドの幅等の範囲から外れた構成を備えたインサートを作製した。
　また、従来例となる試料番号１０ｂのインサートは、主切刃全体にわたってネガホーニング３４幅が０．２０ｍｍ、ランド３５の幅が０．２０ｍｍで一定幅のものと、同じく従来例となる試料番号１１ｂのインサートには、ネガホーニング幅が０．０３ｍｍ、ランド幅０．０３ｍｍで一定幅のもので、これら試料番号１０ａ、１１ｂともに短辺２３ａ側の側面はフラット形状のものを作製した。

　切削試験例２の切削条件は、下記に示す従来の標準的な切削条件である切削条件１と、高能率な切削条件である切削条件２を用いて、高能率加工の可能性を評価した。

　切削試験例２における切削条件１は、下記のように設定した。
切削条件１　　　　　　：標準切削条件
　　加工方法　　　　　　　：乾式切削加工
　　切削速度Ｖｃ　　　　　：１２０ｍ／分
　　回転数ｎ　　　　　　　：１１９３ｍｉｎ^－１
　　１刃当りの送り量ｆｚ　：０．１ｍｍ／刃
　　軸方向切込み量ａｐ　　：３．０ｍｍ
　　径方向切込み量ａｅ　　：２０ｍｍ
　　工具突き出し量　　　　：１００ｍｍ

　切削試験例２における切削条件２は、下記のように設定した。
切削条件２　　　　　　：高能率切削条件
　　加工方法　　　　　　　：乾式切削加工
　　切削速度Ｖｃ　　　　　：１２０ｍ／分
　　回転数ｎ　　　　　　　：１１９３ｍｉｎ^－１
　　１刃当りの送り量ｆｚ　：１．０ｍｍ／刃
　　軸方向切込み量ａｐ　　：１．０ｍｍ
　　径方向切込み量ａｅ　　：２０ｍｍ
　　工具突き出し量　　　　：１００ｍｍ

　まず、切削試験例２において、試料番号１ｂのインサートを工具径３２ｍｍの回転工具本体に１個装着した１枚刃で、平面切削加工による切削抵抗の測定を行った。この平面切削加工の切削抵抗の測定は、被削材として平坦な加工面のＳ５０Ｃ材を使用して１０分間の高能率な切削条件である切削条件２を用いた切削を行った。そして、切削抵抗の測定値が従来例となる試料番号１０ｂと比較して１０％以上低下したものを、切削抵抗の低減に対して「効果あり」と判断した。　

　次に、試料番号１ｂから１１ｂを用いて、平面切削加工を実施して主切刃における耐欠損性の評価を行った。この耐欠損性の評価を行った被削材としてはＳ５０Ｃ材を用いて、平坦な加工面の切削加工を実施した。また、この切削条件としては、平面切削加工では上記した切削試験例２における切削条件１と切削条件２の２条件で実施した。この耐欠損性の評価試験では、試料番号１ｂから１１ｂのそれぞれ５個のインサートを用いて、１回の耐欠損性の評価試験ごとに回転工具本体に１個のインサートを装着した１枚刃で５０分間の切削を実施し、これら５個のインサートの全てについて順次、耐欠損性の評価試験を行った。また、この耐欠損性の評価は、５０分間の切削において切刃の欠損発生の有無について評価した。そして、耐欠損性の切削評価の結果は、５０分間の切削で５個中全てが欠損することなく加工が可能であったものは○印、５個中１個でも欠損が発生したものは×印、欠損することはなかったもののビビリ振動が発生していた状態のものを△印として表２に示した。
　また、表２に示す総合評価の結果は、切削条件１と切削条件２による耐欠損性の切削評価の結果が両者とも○印のときは○印、いずれか１つでも△印、あるいは×印のときは×印で示した。なお、表２には試料番号１ｂから１１ｂについて、それぞれのＨ１値、Ｈ１／Ｈ２値、Ｆ１値、およびＦ１／Ｆ２値も示している。

　表２に示す評価結果より、平面切削加工による切削抵抗の測定において、ネガホーニングの幅を０．２０ｍｍ、ランドの幅を０．２０ｍｍと一定にした従来例となる試料番号１０ｂにおいては、１０分間の切削を行った時点での平面切削加工の切刃抵抗値は１９１９Ｎであった。そして、この従来例となる試料番号１０ｂの切刃抵抗値（１９１９Ｎ）を基準値として、切削抵抗が１０％以上低下したものを、切削抵抗の低減に「効果あり」と判断した。

　平面切削加工での１０％以上の切削抵抗の低減化の有効性について、試料番号１ｂから９ｂを評価した。その結果、試料番号１ｂから７ｂは、目標である１０％以上の切削抵抗の低減を達成した。また、本発明例となる試料番号１ｂから４ｂは、ビビリ振動の発生も無く加工できた。切削抵抗が低減できたことにより工作機械への負担が軽減された。特に、Ｈ１値は回転工具本体の最下点付近の切屑厚み以下にすることが好ましい。比較例となる試料番号８ｂ、９ｂは、それぞれＨ１／Ｈ２値が０．６０、０．７５、Ｆ１／Ｆ２値が０．６０、０．７５と大きく、回転工具本体の最下点または最下点付近ではネガホーニングの幅の中で切削している範囲が長いため、目標とした切削抵抗の１０％の低減は達成できなかった。さらに、試料番号８ｂ、９ｂは切削中にビビリ振動が発生した。このような切削抵抗による切削やビビリ振動の発生は、工作機械の主軸を傷めてしまうため、切削試験に使用した主軸出力が１５ＫＷのＢＴ５０主軸の工作機械では、高能率な高送り加工ができなかった。

　次に、主切刃の耐欠損性の評価では、切削時間５０分まで加工する間、夫々の欠損の有無を切削条件１と切削条件２ごとに確認した。この確認結果を表２の耐欠損性評価欄に示している。
　切削条件１と切削条件２とについて耐欠損性を比較すると、比較例となる試料番号８ｂ、９ｂと従来例となる試料番号１０ｂは切削条件２においてビビリが発生して、切削不可と判断した。一方、本発明例となる試料番号１ｂから４ｂについては切削条件１と切削条件２とについて欠損が発生しなかった。比較例となる試料番号８ｂ、９ｂと従来例となる試料番号１０ｂが切削条件１と２の切削条件の違いによりビビリ振動が発生したのは、それぞれの工具形状、すなわち、ネガホーニングの幅とランドの幅の差がもたらした切削抵抗の増加のためであると考えられる。
　また、表２に示すように、比較例となる試料番号５ｂから７ｂにおいては、切削条件１と切削条件２の両条件のいずれにおいても切削初期にて欠損を起こした。そして、切削試験後に切刃の観察を行ったところ、欠損が発生した場所は主切刃の最下点付近であったことから、欠損発生の原因は主切刃の最下点のネガホーニングの幅、ランドの幅が共に小さいことにより、刃先強度が不足しているためであると考えられる。このことより、耐欠損性を維持するためには、Ｈ１値、Ｆ１値は０．０３ｍｍ以上を必要とすることが判断できる。

（切削試験例３）
　続いて、切削の試験例３（以下、「切削試験例３」という）について説明する。この切削試験例３では、新たに試料番号１２ｃから１５ｃの４種のインサートを、前記した切削試験例２と同様な方法で作製して、Ｆ／Ｈ値を変化させたときの、切削抵抗と耐欠損性について評価を行った。なお、作製したインサートは、短辺２３ａ側の側面の凸形状による前記した角度のａ値は３°とし、さらに試料番号１２ｃと１３ｃは本発明例として、そのＦ／Ｈ値を、前記した本願第２の発明が備えている構成となる、「１．００≦Ｆ／Ｈ≦１．５０」の条件を満たすインサートを作製した。また、試料番号１４ｃと１５ｃは比較例として、上記した「１．００≦Ｆ／Ｈ≦１．５０」の条件を満たさないインサートを作製した。さらに、新たに作製した試料番号１２ｃから１５ｃのインサートについて、その主切刃の正円弧形状は３／８円弧とした。

　また、前記した切削試験例２で作製した表２に示す本発明例に係る試料番号２ｂと、従来例となる試料番号１０ｂ、１１ｂについても切削試験例３を実施した。
　また、この切削試験例３において、平面切削加工での切削抵抗の評価は、前記した切削試験例２での評価と同様の方法で行い、高能率加工条件である前記した切削条件２を用いて、切削抵抗値が従来例である試料番号１０ｂと比較して１０％以上低下したものを、切削抵抗の低減に「効果あり」と判断した。さらに、側面切削加工での切削抵抗の評価は、被削材としてＳ５０Ｃ材を使用し、高能率加工条件である前記切削条件２を用いて、主切刃の最外周点３２を使用して切削するときの切削抵抗を測定した。そして、前記したように切削抵抗値が従来例である試料番号１０ｂと比較して１０％以上低下したものを、切削抵抗の低減に「効果あり」と判断した。
　次に、平面切削加工と側面切削加工における耐欠損性の評価を行った。この耐欠損性の評価は前記した切削試験例２と同様の方法にて、前記した切削条件２を用いて切削試験を行った。表３は、この切削試験例３による切削試験の結果を示している。

　表３に示す評価結果から、まず、前記した切削条件２に基づいて、本発明例である試料番号２ｂ、１２ｃ、１３ｃ、比較例となる１４ｃ、１５ｃにおける平面切削加工における評価結果の考察を行った。なお、表３に示すＦ／Ｈの値は、最下点３１における値を示している。
　この考察では、Ｆ／Ｈ値が２．００と高い値である比較例となる試料番号１４ｃは、切削抵抗に関して試料番号２ｂ、１２ｃ、１３ｃより高い値を示し、平面切削加工における耐欠損性の切削試験に関してもビビリ振動が発生してしまった。また、Ｆ／Ｈ値が０．３３と低い値とした比較例となる試料番号１５ｃは、切削抵抗では試料番号２ｂ、１２ｃ、１３ｃより低い値を示すが、平面切削加工における耐欠損性の切削試験においては欠損が発生して刃先強度が十分でなかった。また、試料番号１２ｃ、１３ｃは、正常摩耗を示し、試料番号２ｂに比べてすくい面における摩耗を遅延させていた。これは、ランドの幅がネガホーニングの幅よりも大きくなっているために切刃強度が向上して耐欠損性が改善しているからであると判断できる。

　同様に、本発明例である試料番号２ｂ、１２ｃ、１３ｃと比較例となる試料番号１４ｃ、１５ｃにおいて切削条件２を用いて彫り込み加工での耐欠損性と切削抵抗の評価を行った結果の考察は、次の通りである。比較例となる試料番号１４ｃは、表３に示すようにビビリ振動が起きてしまい切削不可であると判断した。これは、切屑の排出性が損なわれ切削抵抗の上昇を招いたためと考えられる。本発明例である試料番号１２ｃ、１３ｃと比較例となる試料番号１５ｃは、ビビリ振動が起きなかったが、試料番号１５ｃは切削初期にて欠損が見られた。また、試料番号２ｂ、１２ｃ、１３ｃで比較すると、試料番号１３ｃが側面切削加工において切削抵抗が最も減少していた。これは、ランドの幅がネガホーニングの幅より大きくなることにより、側面切削加工時にかかる加工壁面からの切削抵抗を低減することができたためであり、試料番号２ｂ、１２ｃに比べて試料番号１３ｃが切屑の排出性が良好であったと考えられる。これにより、Ｆ／Ｈ値は、１.００≦Ｆ／Ｈ≦１．５０であることが好ましいといえる。

（切削試験例４）
　続いて、切削の試験例４（以下、「切削試験例４」という）を行った結果について説明する。この切削試験例４では、前記した切削試験例２、３と同様の方法で、新たに試料番号１６ｄから２１ｄの６種のインサートを作製して、短辺側の側面を凸形状にすることによる角度ａ値の評価を行った。なお、試料番号１６ｄから２１ｄは、前記した本願の第２の発明が備えている構成となる、前記したＨ１、Ｈ２、Ｈ１／Ｈ２、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ１／Ｆ２、Ｆ／Ｈ（最下点３１における値）の値等を満たす形状のインサートを新たに作製した。さらに、新たに作製した試料番号１２ｃから１５ｃのインサートについて、その主切刃の正円弧形状は３／８円弧とした。
　また、前記した切削試験例２で作製した表２に示す試料番号１ｂと、従来例となるインサートとして前記した切削試験例２で作製した試料番号１０ｂ、１１ｂについてもこの切削試験例４による切削試験を実施した。なお、試料番号１ｂ、１６ｄから２１ｄのネガホーニングの幅Ｈとランドの幅Ｆの関係は、表４に示すように、Ｈ１＝０．０３、Ｈ１／Ｈ２＝０．１５、Ｆ１＝０．０３、Ｆ１／Ｆ２＝０．１５、Ｆ／Ｈ＝１．００のものを作成した。また、この切削の試験例４においては、平面切削加工での切削抵抗の測定を行ってその評価を行った。平面切削加工での切削抵抗の評価は前記した切削試験例２と同様に、高能率加工条件である前記切削条件２を用いて、切削抵抗値が従来例である試料番号１０ｂと比較して１０％以上低下したものを、切削抵抗の低減に「効果あり」と判断した。本発明例となる試料番号１ｂ、１６ｄから２１ｄ、および従来例である試料番号１０ｂと１１ｂの評価結果を表４に示す。

　表４に示す切削試験例４の実施結果から、次のことが明らかになった。すなわち、本発明例となる試料番号１ｂ、１６ｄから２１ｄについて比較すると、ネガホーニングの幅とランドの幅が同じでａ値が０°＜ａ≦１０°の範囲内である試料番号１６ｄから２０ｄは、角度ａ値が０°＜ａ≦１０°の範囲外である試料番号１ｂ、２１ｄに比べて切削抵抗が減少していた。これにより、短辺２３ａ側に前記した凸形状をなす刃先（刃先形状を凸形状とした刃先）を設けることは、切削抵抗の低減にとって有効であるといえる。また、ａ値が３°のときに切削抵抗が最も減少していた。一方、試料番号２１ｄのようにａ値が１２°と大きくなると、切削抵抗は試料番号１ｂに比べて増加した。これにより、ａ値は、０°＜ａ≦１０°の範囲にすることが好ましいといえる。

　上記した本願の第２の発明に係る刃先交換式回転工具においては、インサート２１の主切刃２６は３／８円弧をなしている場合を例にして説明したが、この円弧形状は３／８円弧に限定されるものではない。例えば、主切刃２６が１／４円弧の場合、または１／４円弧を超えて３／８円弧未満の場合においても、上記した本願の第２の発明に係る刃先交換式回転工具として、前記した効果を奏することができる。

（第３の発明の実施形態）
　続いて、本願の第３の発明の実施形態について説明する。この第３の発明に係る刃先交換式回転工具の特徴は、次の通りである。
　すなわち、この刃先交換式回転工具は、回転工具本体に着脱可能で、平面視で略円板状（丸駒型）をなすインサートを装着した刃先交換式回転工具であって、
　前記インサートは、その側面の全周に逃げ面として、前記インサートの上面の外周縁部に沿って複数のすくい面を設けて前記逃げ面と前記すくい面との稜線部を切刃とし、
　前記インサートを前記回転工具本体に装着したときに、
　前記切刃は、前記回転工具本体における最下点と、最下点を挟んで前記回転工具本体の外周側方向の主切刃と、同じく前記回転工具本体の内周側の副切刃とを有するようになされ、前記回転工具本体の外周側において前記主切刃と副切刃とが隣り合う繋ぎ部を有するとともに、前記主切刃のすくい面には、ネガホーニング、ランドおよびブレーカ溝が形成されており、
　前記ネガホーニングの幅は、前記最下点から前記外周側に向かって前記繋ぎ部まで漸次増加していることを特徴としている。

　また、この本願の第３の発明において、前記ランドの幅は、前記外周側に向かって前記最下点から前記繋ぎ部まで漸次増加していることを特徴としている。

　また、この本願の第３の発明において、前記最下点における該ネガホーニングの幅をＨ１、前記ランドの幅をＦ１とし、前記繋ぎ部における前記ネガホーニングの幅をＨ２、前記ランドの幅をＦ２としたとき、
　　　０．０３ｍｍ≦Ｈ１≦０．１０ｍｍ、　０．１５≦Ｈ１／Ｈ２≦０．５０、
　　　０．０３ｍｍ≦Ｆ１≦０．１０ｍｍ、　０．１５≦Ｆ１／Ｆ２≦０．５０、
とされていることを特徴としている。

　また、この本願の第３の発明において、前記ネガホーニングの角度αは、５°≦α≦３０°であり、前記ネガホーニングの角度αは前記最下点から前記繋ぎ部まで漸次減少していることを特徴としている。

　また、この本願の第３の発明において、前記副切刃の中心角度ｂは、ｂ≧１°であることを特徴としている。

　以下、上記した特徴を備えている本願の第３の発明の刃先交換式回転工具について、その実施形態を図面に基づいて説明する。
　この本願の第３の発明は、回転工具本体に円板状をなすインサートを装着したに刃先交換式回転工具であって、主切刃の耐欠損性を維持しながら切削抵抗の低抵抗化を実現しようとするものである。図１９は、第３の発明の刃先交換式回転工具に係る実施形態の一例を示す図、図２０はこの刃先交換式回転工具に装着するインサートについて、その実施形態を示す図である。

　図１９、図２０に示すように、第３の発明に係る刃先交換式回転工具は、この回転工具本体に装着するインサートの形状を円板状（または略円板状）とした丸駒型とするとともに、インサートの側面の全周に逃げ面を設けるとともに、インサートの上面の外周縁に沿って複数のすくい面を設け、これら逃げ面とすくい面との稜線部を切刃としたものである。そして、このインサートを回転工具本体に装着したとき、インサートの切刃は、回転工具本体の最下点を有するようにしている。そして、この最下点挟んで主切刃は回転工具本体の回転軸に対して外側方向に位置し、さらにこの最下点を挟んで副切刃は回転工具本体の回転軸に対して内側に位置するとともに、主切刃の外周側には、主切刃と副切刃との繋ぎ部を形成している。また、主切刃のすくい面にはネガホーニング、ランド、およびブレーカ溝を設け、このネガホーニングの幅は外周側（回転工具本体の外周側）に向かって前記した最下点から繋ぎ部まで漸次増加させるようにした刃先交換式回転工具である。第３の発明に係る刃先交換式回転工具は、上記した特徴を備えたインサートを装着することにより、その耐欠損性を維持しながら切削抵抗の低減を可能としたものである。

　図１９に示すように、平面視で円板状をなすインサート４１は、回転工具本体４０にインサート４１の中央部に設けた取付け孔４２を介して、クランプねじ４３、クランプ駒４４により装着されている。そして、回転工具本体４０にインサート４１を装着したときには、インサート４１の主切刃４５は回転工具本体４０（刃先交換式回転工具）の最下点４６を有するように装着する。さらに、回転工具本体４０にインサート４１を装着したときに、インサート４１の主切刃４５は回転工具本体４０の工具回転軸に対して外側に位置し、また、インサート４１の副切刃４７は最下点４６を挟んで回転工具本体４０の工具回転軸に対して内側に位置するようにする。さらに、主切刃４５の外周側には、主切刃４５と副切刃４７との繋ぎ部４８が形成されている。ここで、繋ぎ部４８とは、主切刃４５から副切刃４７への繋ぎ部を示す。

　図２０は、図１９に示すインサート４１の斜視図を示している。図２０に示すように、インサート４１は平面視で円板状あるいは略円板状をなし、回転工具本体４０の着座面と接する下面４９、この下面４９と対向する上面５０となるすくい面、下面４９と上面５０との間に形成された側面５１となる逃げ面を備えている。そして、すくい面５０と逃げ面５１とがなす円周状の稜線部には主切刃４５が形成され、さらに、インサート４１はその中央部に設けた取付け孔４２を有している。ここで、上記した「略円板状」とは、インサート４１を上側からみたとき（平面視）の外周形状が円状であることを示している。また、インサート４１は、インサート４１の上面にはブレーカ溝等による凹凸形状等が存在する場合、また、側面や下面にインサート４１を回転工具本体４０に装着したときに回動防止用の平坦面等が存在する場合も含まれる。

　図２０に示すインサート４１は、インサート４１の側面の全周に逃げ面５１を有し、すくい面５０となる上面はその外周縁に沿って４つに等分割したすくい面５０を有している。そして、インサート４１は逃げ面５１とすくい面５０との稜線部を切刃とし、この切刃は主切刃４５と副切刃４７とを１組として４組の切刃を有する例を示している。さらに、インサート４１の主切刃４５のすくい面５０には、ネガホーニング５２、ランド５３とブレーカ溝５４（図２１、図２２参照）を設けている。

　このインサート４１を回転工具本体４０に装着すると、前記したように、インサート４１はこの回転工具本体４０の最下点を有するようになり、この最下点４６を挟んで回転工具本体４０の回転軸に対して外周側の主切刃４５と、同じく回転軸に対して内周側の副切刃４７が有するようになる。そして、前記した繋ぎ部４８は主切刃４５と副切刃４７とが隣り合うところである。副切刃４７は主切刃４５から次へ繋がる主切刃４５との間に存在し、主切刃４５の幅広くなっているネガホーニング５２とランド５３の部位から繋ぎ部４８を通って、次へ繋がる主切刃４５の幅狭のネガホーニング５２とランド５３の部位へと移行する部位でもある。そして、上記のインサート４１を回転工具本体４０に装着したときには、ネガホーニング５２の幅は回転工具本体４０の外周側に向かって最下点４６から繋ぎ部４８まで漸次増加させるようにする。また、ランド５３の幅も、ネガホーニング５２の幅と同様に、回転工具本体４０の外周側に向かって最下点４６から繋ぎ部４８まで漸次増加させるようにすることが好ましい。なお、この「漸次増加させる」とは、最下点４６から繋ぎ部４８に向かって連続的に増加させる場合と、連続的に増加させるのではなく部分的に増加させないで一定幅とした部分を含んでいる場合のいずれかを示すものである。

　図２１は、図２０に示すインサート４１について、回転工具本体４０の最下点４６付近となるＤ－Ｄ線の断面図であり、ネガホーニング５２の幅がＨ１、ランド５３の幅がＦ１であることを示している。図２２は、図２０に示すインサート４１について、主切刃４５と副切刃４７との繋ぎ部４８付近のＥ－Ｅ線の断面図であり、ネガホーニング５２の幅がＨ２、ランド５３の幅がＦ２であることを示している。

　図２０、図２１、図２２に示すように、本願の第３の発明に係る刃先交換式回転工具は、主切刃４５のすくい面５０側にネガホーニング５２、ランド５３を設けて切刃強度の強化を図っている。そして、主切刃４５の耐欠損性を向上させ、特に副切刃４７付近における耐欠損性の向上を図っている。しかし、前記したように、ネガホーニング５２はその幅が広いと耐欠損性は向上する反面、切削抵抗が増大して切削に使用する工作機械、例えば、マシニングセンターなどの工作機械への負荷が大きくなり、高能率な切削加工ができなくなる。また、工具突き出し量をＬ値（ｍｍ）、工具直径をＤ１値（ｍｍ）としたとき、（Ｌ／Ｄ１）値が４以上となるような長い工具突き出し量を有する刃先交換式回転工具には、ビビリ振動が大きくなり切刃の欠損が発生し易い状態となり、被削材の加工面粗さの劣化も生じる。一方、ネガホーニング５２は、その幅が小さいと切削抵抗は小さくなるが切刃強度の強化が不十分となり切刃が欠損し易くなる。従って、ネガホーニング５２の幅の設定は、被削材の剛性が弱く、切削中にビビリ振動などが発生し易くなる（Ｌ／Ｄ１）値が４以上となるような刃先交換式回転工具にはネガホーニング５２の幅を小さく設定し、強断続切削になって切刃の欠損が発生し易いときには逆に大きく設定するようにする。

　同様に、ランド５３の幅が広いと耐欠損性は向上する反面、切削抵抗が増大して切削に使用する工作機械への負荷が大きくなり、高能率な切削加工ができなくなる。一方、ランド５３の幅が小さいと切削抵抗は小さくなるが切刃強度の強化が不十分となり切刃が欠損し易くなる。従って、ランド５３の幅の設定は、被削材の剛性が弱く、切削中にビビリ振動などが発生し易くなる場合、または、（Ｌ／Ｄ１）値が４以上となるような刃先交換式回転工具には、ランド５３の幅を小さく設定し、強断続切削になって切刃の欠損が発生し易いときには逆に大きく設定する。さらに、すくい面５０にブレーカ溝５４を設けることで、切削抵抗の低減化が可能になる。ブレーカ溝５４のすくい角β（度）はβ≦２０°、より好ましくは１０°≦β≦２０°にすることが好ましい。

　図２３は、インサート４１の主切刃４５の部分における切屑厚みを説明するための模式図である。図２３において、円弧状の主切刃４５によって生成される切屑厚みは、主切刃４５の長さ方向の全てにわたって一定の厚みではない。例えば、主切刃４５の半径Ｒが８ｍｍの場合、切削加工の切削条件として、切込深さａｐ値が１．５ｍｍ、１刃の送り量ｆｚが０．５ｍｍで加工したときの切屑厚みＴ２は、約０．２８ｍｍ、最下点４６付近での切屑厚みＴ１は、約０．０２ｍｍとなる。すなわち、Ｔ１値はＴ２値の約１／１４まで薄くなる。これにより、本発明の第３の実施形態となる刃先交換式回転工具においては、切屑厚みが相対的に厚くなる繋ぎ部４８または繋ぎ部４８付近の箇所と、切屑厚みが相対的に最も薄くなる最下点４６付近とで、夫々切刃の部位により適切なネガホーニング５２の幅を設けることにより、切削抵抗を低減し、同時に耐欠損性を改善した刃先交換式回転工具を実現することができる。
　上記の通り、切削抵抗を低減させるためには、切屑厚みが最も薄くなる最下点４６または最下点４６付近のＨ１値を小さくすることが重要である。このとき、Ｈ１値を小さくしても、切屑厚みは薄いことから、耐欠損性が大幅に損なわれることはない。他方、切屑厚みが最大となる繋ぎ部４８または繋ぎ部４８付近の外周側の箇所は、ネガホーニング５２の幅を大きくすることによって耐欠損性を向上させなければならない。ここで、インサート４１の主切刃４５における繋ぎ部４８または繋ぎ部４８付近の外周側では、耐欠損性を優先して改善する。

　なお、以下の説明において、回転工具本体４０にインサート４１を装着したときに、最下点４６または最下点４６付近のネガホーニング５２の幅ＨをＨ１、同じくランド５３の幅ＦをＦ１として説明する。また、最下点４６または最下点４６付近のことを、「最下点４６」と記載する場合がある。この場合、「最下点４６」は、最下点４６または最下点４６付近のことを示す。同様に、繋ぎ部４８または繋ぎ部４８付近でのネガホーニング５２の幅ＨをＨ２、同じくランド５３の幅ＦをＦ２として説明する。また、以下の説明において繋ぎ部４８または繋ぎ部４８付近のことを、「繋ぎ部４８」と記載する場合がある。この場合、「繋ぎ部４８」は繋ぎ部４８または繋ぎ部４８付近のことを示す。

　上記したネガホーニング５２の幅Ｈ１値と同様な効果が、ランド５３の幅Ｆ１値についても言えることから、切刃の部位により適切なランド５３の幅を設けることが好ましい。そして、回転工具本体４０にインサート４１を装着したときに、ネガホーニング５２の幅を最下点４６から繋ぎ部４８に向かって漸次増加させることにより、主切刃４５の耐欠損性と切削抵抗の低抵抗化の両立を可能としている。また、ランド５３の幅も最下点４６から繋ぎ部４８に向かって漸次増加するようにすることが望ましい。さらに、好ましくは、ネガホーニング５２の幅、ランド５３の幅が回転工具本体４０の最下点４６のＨ１値、Ｆ１値を最小とし、主切刃４５と副切刃４７との繋ぎ部４８のＨ２値、Ｆ２値を最大として、最下点４６から繋ぎ部４８に向かって漸次増加させるようにする。
　これに対して、従来の刃先交換式回転工具におけるインサートのネガホーニングは一定幅にされ、ランドの幅も一定幅になされているため、前記したように、回転工具本体の最下点はネガホーニングの中で切削が行われていることになり、切れ味が悪く、大きな切削抵抗を示す。

　本願の第３の発明に係る刃先交換式回転工具に用いるインサート４１において、前記したネガホーニング５２の幅、およびランド５３の幅は、次のように設定することが好ましい。
　まず、主切刃４５のＨ１値（ｍｍ）は、０．０３≦Ｈ１≦０．１０、であることが好ましい。その理由は、加工時のＦｚ値と回転工具本体４０の最下点４６付近の切屑厚みを割り出し、その値を基にＨ１値を設定したとき、Ｈ１値が０．０３ｍｍ未満では耐欠損性が著しく低下してしまうからである。これは、刃先強度が不足するため、切屑厚みの影響よりも、切削時に最下点４６と被削材が接触するときの衝撃で欠損が発生するためである。一方、Ｈ１値が０．１０ｍｍを超えて大きいと切削抵抗が増大して不都合となってしまう。
　次に、Ｈ２値（ｍｍ）は、Ｈ１値を設定の後、Ｈ１値とＨ２値との比、Ｈ１／Ｈ２値が０．１５～０．５０となるように設定することが好ましい。こうすることで、主切刃４５の耐欠損性と切削抵抗のバランスが最も良く、また、耐欠損性を損なうことなく１０％以上の切削抵抗の低減が可能である。ただし、Ｈ２値は、切刃の耐欠損性や切削抵抗の増大に配慮して、０．１ｍｍ～０．５０ｍｍの範囲内で設定することが好ましい。こうすることで、Ｈ１値を最下点４６付近の切屑厚みＴ１よりも約３０％広い幅としても、ネガホーニング５２の幅の中で切削している範囲が少ないため、１０％以上の切削抵抗の低減が可能である。

　また、インサート４１において、主切刃４５のＦ１値（ｍｍ）は、０．０３ｍｍ≦Ｆ１≦０．１０ｍｍとすることが好ましい。その理由は、Ｆ１値が０．０３ｍｍ未満では切刃硬度の強化に有効ではなくなり、耐欠損性が低下するからである。刃先強度が不足すると、切削時に最下点４６と被削材とが接触するときの衝撃で欠損が発生する。一方、Ｆ１値が０．１０ｍｍを超えて大きいと切削抵抗が増大する不都合が生じるからである。
　次に、Ｆ２値（ｍｍ）は、Ｆ１値を設定の後、Ｆ１／Ｆ２値が０．１５～０．５０となるように設定することが好ましい。こうすることで、主切刃４５のすくい面５０における摩耗の進行を遅延させるという有利な効果を得られる。Ｆ２値が広いほど、すくい面５０の特に繋ぎ部４８または繋ぎ部４８付近の外周側における摩耗を遅延させる効果があり、耐欠損性が向上する。ただし、Ｆ２値は、切刃の耐欠損性や切削抵抗の増大に配慮して、０．１～０．５ｍｍの範囲内で設定することが好ましい。Ｆ２値が過度に広い場合は、切屑の排出性が損なわれて切削抵抗が増大してしまう。切屑をブレーカ溝５４へと誘導する流れが阻害される不都合が生じるためである。

　主切刃４５にかかる負荷は、回転工具本体４０の外周側となる繋ぎ部４８付近になるほど大きくなることから、上記の通り、Ｈ２値をＨ１値よりも大きく設定して切刃強度を改善した。特に、（Ｌ／Ｄ１）値が４以上となるような刃先交換式回転工具の場合における切削加工に好適なインサートとして、切削抵抗の低抵抗化を図ることが好ましいのである。

　ネガホーニング５２の角度α（度）は、５≦α≦３０に設定することが好ましく、α値は、外周側に向かって最下点４６から繋ぎ部４８まで連続的に減少、あるいは漸次減少していることが好ましい。主切刃４５の外周側に行くに従ってα値が減少することによって、外周側の切削抵抗の低減化をより効果的に引き出すことができるからである。

　図２４に示す副切刃４７の中心角度ｂ（度）は、少なくともｂ≧１°であることが好ましい。この中心角ｂが１°未満では、主切刃４５の幅広くなったネガホーニング５２の幅とランド５３の幅とが繋ぎ部４８を通って、次へ繋がる主切刃４５の幅狭のネガホーニング５２の幅とランド５３の幅の部位へと移行する範囲が少ないため、急激な寸法変化により切刃の耐欠損性が劣る。また、回転工具本体４０の最下点４６における切削抵抗も増大するといった不都合が生じるためである。また、より好ましくは、中心角ｂは１°以上、５°以下にするとよい。ｂ値が５°を超えて大きくなると、主切刃４５の長さ短くなってしまうという不都合が発生するからである。

　図２０に示すインサート４１の側面には、回転工具本体４０の形成されているインサート４１の取付け部に対して面接合する取付け座（図示せず）を設けることが好ましい。この取付け座に設けた平坦面（図示せず）は、回転工具本体４０にインサート４１を装着したときに拘束面になり、インサート４１の回動防止のために有効となる。また、インサート４１の上面、または下面には位置決め用の凸状錨または凹状溝（いずれも図示せず）を形成することにより、インサート４１を取付け孔４２を中心にして回動移動させて使用する場合、未使用の切刃の割出しと、その位置決めを行うときに容易となる効果が生じる。

　平面視で円形または略円形形状をなし、円板状のインサート４１のサイズは、インサート４１の直径を５ｍｍ～２０ｍｍとし、インサート４１の上面の外周縁に沿った主切刃４５の分割数は、当等に４分割、６分割または８分割したインサートを採用するのが好ましい。

　図２４は、第３の発明に係る刃先交換式回転工具に装着する円板状をなすインサートについて、第２の実施形態を示している。この第２の実施形態を示すインサートは、その上面の外周縁に沿った主切刃４５の分割数を６個にしたインサート４１ａを示している。図２５は、同じくインサートの第３の実施形態を示し、その上面の外周縁に沿った主切刃４５の分割数を８個にしたインサート４１ｂを示している。これらのインサート４１ａ、４１ｂを装着した刃先交換式回転工具は、上記したように、従来のインサートと比べて格別の有利な効果を奏することができる。

（切削試験例５）
　以下、本願の第３の発明の第３の実施形態となる刃先交換式回転工具を試作して、その切削試験を実施した切削の試験例５（以下、「切削試験例５」という）について説明する。
　切削試験例５においては、上記した第３の実施形態となる刃先交換式回転工具に円板状をなすインサートを１個装着した１枚刃で切削試験を実施してその切削抵抗値を測定して評価を行った。なお、この回転工具本体に装着するインサートとしては、表５に示す試料番号１ｅ～２６ｅの２６種を、粉末冶金の技術を用いて円板状のＷＣ基からなる超硬合金製からなる厚さ２．３８ｍｍのインサートを作製した。また、作製したインサートを装着する回転工具本体の直径Ｄ１は、試料番号１ｅ～２６ｅごとに表５に示す直径Ｄ１を有する回転工具本体を使用した。

　なお、作製した試料番号ごとのインサートの直径Ｄ２、前記したＨ１、Ｈ２、Ｈ１／Ｈ２、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ１／Ｆ２、主切刃の分割数は、表５に示す通りである。さらに、試料番号１ｅから１０ｅ、および試料番号１５ｅから２０ｅのインサートは、表５に示すように、本発明例としてホーニングとランドの幅を前記した最下点から外周側に向かって繋ぎ部まで連続的に増加さるとともに、前記した、
　　　０．０３ｍｍ≦Ｈ１≦０．１０ｍｍ、　０．１５≦Ｈ１／Ｈ２≦０．５０、
　　　０．０３ｍｍ≦Ｆ１≦０．１０ｍｍ、　０．１５≦Ｆ１／Ｆ２≦０．５０、
を満たすインサートを作製した。

　また、作製したインサートにおけるネガホーニング、ランドとブレーカ溝の付与は、プレス金型の形状設定時に行い、金型プレス機でインサートの成形体を成形した。さらに、成形用金型の形状設定の変更によって、ネガホーニングの幅、ランドの幅の形状を変化させたインサートを作製した。また、作製したいずれのインサートも、ネガホーニングの角度αの値は２０度、ブレーカ溝のすくい角β値は１２°と一定とし、さらに、副切刃の中心角度ｂ値は１°から３°の範囲とした。なお、従来例となる試料番号１１ｅから１４ｅ、２１ｅから２６ｅのインサートは、表５に示すように主切刃全体にわたってネガホーニングの幅が一定のものを使用した。

　この切削試験例５において、第３の実施形態である刃先交換式回転工具の切削抵抗の低減と耐欠損性の効果を確認するために、下記に示す切削試験の切削条件により評価を行った。表５に示すように、この試験（評価）条件のうち、試料番号ごとの軸方向切込み量ａｐ値、径方向切込み量ａｅ値、（Ｌ／Ｄ１）値は、表５に示す通りである。

（切削条件）
　加工方法　　　　　　　：平面切削加工、乾式切削加工
　被削材　　　　　　　　：直径６ｍｍの孔が多数形成されたＳ５０Ｃ
（図２６に示す被削材６０）
　切削速度Ｖｃ　　　　　：１８０ｍ／分
　１刃当りの送り量ｆｚ　：０．５ｍｍ／刃

　切削抵抗の評価は、被削材として平坦な加工面のＳ５０Ｃ材を使用して１０分間の切削加工を行い、その切削抵抗値を測定した。そして、この切削抵抗値が、工具径、インサート直径が同じであって夫々対応する従来例である試料番号１１ｅ～１４ｅ、２１ｅ～２６ｅのものと比較して１０％以上低下したものを、切削抵抗の低減に「効果あり」と判断した。

　次に、被削材は図２６に示すように、直径６ｍｍの孔が多数形成されたＳ５０Ｃ材を使用し、強断続切削による平面削り加工を３０分間行い、耐欠損性の評価を行った。この耐欠損性の評価試験では、試料番号１ｅ～２６ｅのそれぞれ５個のインサートを用いて、１回の耐欠損性の評価試験ごとに回転工具本体に１個のインサートを装着した１枚刃で５０分間の切削を実施し、これら５個のインサートの全てについて順次、耐欠損性の評価試験を行った。そして、この耐欠損性の評価の基準は、所定の切削時間（５０分）加工する間に、５個のインサート全てにおいて切刃に欠損の発生が見られなかったものは○印、５個のインサート中に１個でも欠損が発生したものは×印とした。この耐欠損性の評価結果を表５の耐欠損性の評価欄に示している。

　表５に示す切削抵抗および耐欠損性の評価結果から、次の事項が明らかになった。切削抵抗の測定を行った切削試験では、試料番号１ｅのインサートを装着した刃先交換式回転工具を用いてｆｚ値が０．５ｍｍ／刃の切削加工を１０分間行った場合、この試料番号１ｅのインサートは、ネガホーニングの幅Ｈ１を０．０３ｍｍから刃先交換式回転工具の外周に向かって連続的に増加させ、同時にＦ１値も０．０３ｍｍから連続的に増加させたことにより、切削抵抗の測定値は１２０５Ｎであった。この値に対して、同じ工具径、同じインサート直径の従来例となる試料番号１１ｅのインサートを装着して１０分間の切削を行った時点での切削抵抗値は、１４６０Ｎであった。従って、本発明例である試料番号１ｅのインサートを装着した場合には、１７．５％の切削抵抗が低減できた。また、切削抵抗の低減化の有効性における同様な比較として、試料番号４ｅの１６４２Ｎに対して、従来例である試料番号１２ｅは１８８４Ｎであることから、本発明例である試料番号４ｅでは１２．８％の切削抵抗の低減効果が得られた。試料番号６ｅの１８５３Ｎに対して、従来例である試料番号１３ｅは２２５０Ｎであることから、本発明例である試料番号６ｅでは１７．６％の切削抵抗の低減効果が得られた。また、本発明例である試料番号１０ｅの２９２０Ｎに対して、従来例である試料番号１４ｅは３３７０Ｎであることから、試料番号１０ｅでは１３．４％の切削抵抗の低減効果が得られた。

　上記したように、表５に示す本発明例である試料番号１ｅ～１０ｅと従来例である試料番号１１ｅ～１４ｅとの切削抵抗値に関するいずれの比較においても、試料番号１ｅ～１０ｅは１０％以上の切削抵抗の低減化を達成した。また、試料番号１ｅ～１０ｅは、本発明例である（Ｌ／Ｄ１）値が「４」と長い条件であるにも拘わらず、ビビリ振動の発生もなく加工できた。これにより、試料番号１ｅ～１０ｅのインサートを装着した本発明の第３の実施形態となる刃先交換式回転工具は、切削抵抗が低減できたことにより工作機械への負担が軽減され、切削送り量をさらに上げて加工することが可能であることが明らかになった。特に、Ｈ１値は回転工具本体の最下点４６付近の切屑厚み以下にすることが好ましい。
　一方、従来例となる試料番号１１ｅから１４ｅ、２１ｅから２６ｅは、ネガホーニングの幅、ランドの幅は共に一定値であり、回転工具本体の最下点４６または最下点４６付近ではネガホーニングの幅の中で切削している範囲が長いため、本発明例である試料番号１ｅ～１０ｅと比較して高い切削抵抗を示した。

　また、本発明例である試料番号１ｅから１０ｅおよび１５ｅから２０ｅの中で比較すると、次のようであった。試料番号６ｅ、１５ｅ、１８ｅ、１９ｅおよび２０ｅの５種をそれぞれ用いて、Ｈ１値およびＨ１／Ｈ２値を同じ条件として、Ｆ１値およびＦ１／Ｆ２値を変化させたときの切削抵抗を比較したところ、回転工具本体の最下点４６におけるランドの幅が広くなるに従って切削抵抗が増大した。特に、試料番号６ｅと２０ｅとの差は１１２Ｎであった。
　試料番号６ｅおよび１７ｅをそれぞれ用いて、Ｆ１値およびＦ１／Ｆ２値を同じ条件として、Ｈ１値およびＨ１／Ｈ２値を変化させたときの切削抵抗を比較すると、両者の差は１７２Ｎであった。従って、切削抵抗の低減化には、回転工具本体の最下点４６におけるネガホーニングの幅の影響の方が大きいといえる。
　試料番号１５ｅおよび１６ｅは、いずれもネガホーニングの幅を、前記した最下点から外周側に向かって繋ぎ部まで連続的に増加させ、ランドの幅は一定とした場合である。これらの場合を比較すると、回転工具本体の最下点４６におけるネガホーニングの幅が小さい方が切削抵抗は小さい値となった。

　以上に記載した切削抵抗の低減化の効果を、切削抵抗低減率（％）として表５の切削抵抗低減率（％）欄に示している。なお、切削抵抗低減率（％）は、本発明例である試料番号１ｅから１０ｅおよび試料番号１５ｅ～２０ｅと、従来例である試料番号１１ｅ～１４ｅおよび２１ｅ～２６ｅについて、工具径、インサート直径が同じどうしのインサートについて、下記の式から求めた。表５には、各従来例の切削抵抗低減率をそれぞれ基準値（０％）として、下記計算式で求めた試料番号１ｅ～１０ｅ、１５ｅ～２０ｅの切削抵抗低減率（相対値）を示している。
　切削抵抗低減率（％）＝｛（従来例の切削抵抗値）－（本発明例の切削抵抗値）｝÷（従来例の切削抵抗値）×１００

　主切刃の耐欠損性の評価は、切削時間３０分までの加工の間、夫々の欠損の有無を目視により確認することにより行った。この耐欠損性の評価試験の結果を表５の耐欠損性欄に併記している。表５より、本発明例である試料番号１ｅから１０ｅおよび１５ｅから２０ｅと、従来例である試料番号１１ｅから１４ｅおよび２１ｅから２６ｅは、３０分間の切削で５個中全てが欠損することなく加工することが可能であったため、表５に記載している耐欠損性の評価欄には○印を示した。

　以上の切削試験の結果より、切削抵抗と耐欠損性との２項目の総合評価（表１の最右欄を参照）において、本発明例である試料番号１ｅから１０ｅ、および１５ｅから２０ｅのものは良好な結果を示し、耐欠損性を損なうことなく切削抵抗の低減化が可能であることが明らかになった。従って、本発明例のものは、いずれも従来例に比べて高性能な切削加工用の刃先交換式回転工具であることがわかる。

　以上に説明したように、本願の第１～第３の発明に係る刃先交換式回転工具は、回転工具本体に着脱可能で、平面視で多角形平板状または丸駒型をなすインサートを装着した刃先交換式回転工具である。そして、このインサートには主切刃のすくい面にネガホーニング、ランドを設け、コーナー部にはＲ形状のコーナー刃を形成する。さらに、回転工具本体にこのインサートを装着したときに、回転工具本体の回転軸方向に対する最下点をインサートの主切刃が有するようにするとともに、ネガホーニング、またはネガホーニングとランドの幅を、この最下点から回転工具本体の回転軸方向に対する外周側方向に向かって、漸次増加するように形成することにより、主切刃の耐欠損性を維持しながら切削抵抗の低抵抗化を実現した刃先交換式回転工具である。

　本発明の刃先交換式回転工具は、切削用インサートの主切刃の耐欠損性を維持しながら切削抵抗の低抵抗化を可能とし、特に、工具突き出し量が２００ｍｍ以上、あるいは前記した（Ｌ／Ｄ１）値が４以上となるような刃先交換式回転工具による高能率な高送り加工に有効に提供することができる。

　１、１ａ、１ｂ：回転工具本体
　２、２ａ、２ｂ、２ｃ：インサート
　５：コーナー刃
　６：主切刃
　７：外周刃
　８：最下点
　９：繋ぎ部
１０：交点
１１：底面
１２：すくい面
１３：逃げ面
１５：ネガホーニング
１６：ランド
１７：ブレーカ溝
１８：溝（Ｕ字溝）
１９：すくい面
２０：回転工具本体
２１：インサート
２２：コーナー部
２３ａ：短辺
２３ｂ：長辺
２４ａ：短辺側の逃げ面
２４ｂ：長辺側の逃げ面
２５：すくい面
２６：主切刃
２７：下面
３１：最下点
３２：最外周点
３３ａ：最高点
３３ｂ：最小点
３４：ネガホーニング
３５：ランド
３７：ブレーカ溝
４０：回転工具本体
４１：インサート
４２：取り付け孔
４３：クランプねじ
４４：クランプ駒
４５：主切刃
４６：最下点
４７：副切刃
４８：繋ぎ部
４９：下面
５０：上面（すくい面）
５１：側面（逃げ面）
５２：ネガホーニング
５３：ランド
５４：ブレーカ溝
　

Claims

　回転工具本体に着脱可能で、平面視で多角形平板状をなすインサートを装着した刃先交換式回転工具であって、
　前記インサートの主切刃の稜線部は、前記インサートの外側方向に凸形状をなし、前記主切刃のすくい面にはネガホーニング、ランドおよびブレーカ溝を有するとともに、隣り合う２辺との繋ぎ部には略Ｒ形状のコーナー刃が形成され、
　前記インサートを前記回転工具本体に装着したときに、
　前記インサートの主切刃は前記回転工具本体における最下点を有し、
　前記ネガホーニングの幅は、前記回転工具本体における前記最下点から前記繋ぎ部に向かって、漸次増加するように形成されていることを特徴とする刃先交換式回転工具。
　前記ランドの幅は、前記回転工具本体における前記最下点から前記繋ぎ部に向かって漸次増加するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の刃先交換式回転工具。
　前記最下点における前記ネガホーニングの幅をＨ１、前記ランドの幅をＦ１とし、前記繋ぎ部における前記ネガホーニングの幅をＨ２、前記ランドの幅をＦ２としたときに、
　　　０．０３ｍｍ≦Ｈ１≦０．１０ｍｍ、　０．１５≦Ｈ１／Ｈ２≦０．５０、
　　　０．０３ｍｍ≦Ｆ１≦０．１０ｍｍ、　０．１５≦Ｆ１／Ｆ２≦０．５０、
とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の刃先交換式回転工具。
　前記インサートの上面であって前記主切刃の近傍には、前記主切刃の接線に対して略直交する方向に縦長に形成された複数の溝を有し、前記溝どうしの間はすくい面となされ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刃先交換式回転工具。
　前記繋ぎ部における前記溝どうしの間の前記すくい面の幅をＲＷ、前記溝の横幅をＵＷとし、同じく前記溝の縦方向長さをＵＨとし、前記主切刃の稜線部から前記溝端までの長さをＵＬとしたときに、
　　　０．２０ｍｍ≦ＲＷ≦０．５０ｍｍ、　　１．２≦ＲＷ／ＵＷ≦２．５、
　　　ＵＨ≦０．６０ｍｍ、　　　　　　　　　０．２５ｍｍ≦ＵＬ≦０．８０ｍｍ、
とされていることを特徴とする請求項４に記載の刃先交換式回転工具。
　回転工具本体に着脱可能で、平面視で短辺と長辺を有する略平行四辺形平板状をなすインサートを装着した刃先交換式回転工具であって、
　前記インサートは向かい合う鋭角部に円弧状をなす主切刃を有し、前記主切刃を含む上面をすくい面とし、前記主切刃の稜線部からネガホーニングとランドを有し、
　前記インサートを前記回転工具本体に装着したときに、
　前記インサートの主切刃は、前記回転工具本体における最下点と、前記回転工具本体における最外周点を有するとともに、前記最下点から前記最外周点までの主切刃の形状は正円弧形状となされ、
　前記ネガホーニングの幅Ｈは、前記最下点から前記最外周点に向かって漸次増加していることを特徴とする刃先交換式回転工具。
　前記主切刃の正円弧形状は、１／４～３／８円弧であることを特徴とする請求項６に記載の刃先交換式回転工具。
　前記ランドの幅Ｆは、前記最下点から前記最外周点に向かって漸次増加するように形成されていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の刃先交換式回転工具。
前記ネガホーニングの幅Ｈと前記ランドの幅Ｆとは、
　　　１．００≦Ｆ／Ｈ≦１．５０、
の関係が成り立つように設定されていることを特徴する請求項６から請求項８のいずれかに記載の刃先交換式回転工具。
　前記インサートを前記回転工具本体に装着したときの前記最下点における前記ネガホーニングの幅をＨ１、前記ランドの幅をＦ１とし、前記最外周点における前記ネガホーニングの幅をＨ２、前記ランドの幅をＦ２としたときに、
　　　０．０３ｍｍ≦Ｈ１≦０．１０ｍｍ、　０．１５≦Ｈ１／Ｈ２≦０．５０、
　　　０．０３ｍｍ≦Ｆ１≦０．１０ｍｍ、　０．１５≦Ｆ１／Ｆ２≦０．５０、
とされていることを特徴する請求項６から請求項９のいずれかに記載の刃先交換式回転工具。
　前記インサートの前記短辺側の側面視において、前記主切刃の形状が前記短辺側に向かって前記インサートの上面方向に凸形状になされており、
　前記インサート下面から前記主切刃までの高さの最高点を通リ前記インサート下面に平行な線と、前記最高点と前記インサートの下面から前記主切刃までの高さの最小点を結んだ線とのなす角度をａとしたとき、
　　　０°＜ａ≦１０°、
とされていることを特徴する請求項６から請求項１０のいずれかに記載の刃先交換式回転工具。
　回転工具本体に着脱可能で、平面視で略円板状をなすインサートを装着した刃先交換式回転工具であって、
　前記インサートは、その側面の全周に逃げ面として、前記インサートの上面の外周縁部に沿って複数のすくい面を設けて前記逃げ面と前記すくい面との稜線部を切刃とし、
　前記インサートを前記回転工具本体に装着したときに、
　前記切刃は、前記回転工具本体における最下点と、最下点を挟んで前記回転工具本体の外周側方向の主切刃と、同じく前記回転工具本体の内周側の副切刃とを有するようになされ、前記回転工具本体の外周側において前記主切刃と副切刃とが隣り合う繋ぎ部を有するとともに、前記主切刃のすくい面には、ネガホーニング、ランドおよびブレーカ溝が形成されており、
　前記ネガホーニングの幅は、前記最下点から前記外周側に向かって前記繋ぎ部まで漸次増加していることを特徴とする刃先交換式回転工具。
　前記ランドの幅は、前記外周側に向かって前記最下点から前記繋ぎ部まで漸次増加していることを特徴とする請求項１２に記載の刃先交換式回転工具。
　前記最下点における該ネガホーニングの幅をＨ１、前記ランドの幅をＦ１とし、前記繋ぎ部における前記ネガホーニングの幅をＨ２、前記ランドの幅をＦ２としたき、
　　０．０３ｍｍ≦Ｈ１≦０．１０ｍｍ、　０．１５≦Ｈ１／Ｈ２≦０．５０、
　　　０．０３ｍｍ≦Ｆ１≦０．１０ｍｍ、　０．１５≦Ｆ１／Ｆ２≦０．５０、
とされていることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の刃先交換式回転工具。
　前記ネガホーニングの角度αは、５°≦α≦３０°であり、前記ネガホーニングの角度αは前記最下点から前記繋ぎ部まで漸次減少していることを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれかに記載の刃先交換式回転工具。
　前記副切刃の中心角度ｂは、ｂ≧１°であることを特徴とする請求項１２から請求項１５のいずれかに記載の刃先交換式回転工具。