特許 6278170 切削インサート及び刃先交換式回転切削工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6278170

(24)【登録日】2018年1月26日

(45)【発行日】2018年2月14日

(54)【発明の名称】切削インサート及び刃先交換式回転切削工具

(51)【国際特許分類】

   B23C 5/20 20060101AFI20180205BHJP

   B23C 5/10 20060101ALI20180205BHJP

【ＦＩ】

   B23C5/20

   B23C5/10 D

【請求項の数】8

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2017-558041(P2017-558041)

(86)(22)【出願日】2017年7月24日

(86)【国際出願番号】JP2017026635

【審査請求日】2017年11月6日

(31)【優先権主張番号】特願2016-165904(P2016-165904)

(32)【優先日】2016年8月26日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000233066

【氏名又は名称】三菱日立ツール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(72)【発明者】

【氏名】小林 由幸

【審査官】 亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第６６８４７４２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２００８−３０２４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１００８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０５５６２７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第５９１５８８８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 独国特許発明第１０２０１５１０４６７９（ＤＥ，Ｂ３）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｃ ５／１０

Ｂ２３Ｃ ５／２０

Ｂ２３Ｂ ２７／００ − ２７／２４

Ｂ２３Ｄ ７７／００

ＤＷＰＩ（Ｄｅｒｗｅｎｔ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心軸回りに回転させられる工具本体の先端部に着脱可能に装着される板状の切削インサートであって、
すくい面と、
逃げ面と、
前記すくい面と前記逃げ面との交差稜線に形成された切れ刃と、を備え、
前記切れ刃は、
前記中心軸方向の先端に位置して凸円弧状をなす底切れ刃と、
前記底切れ刃の径方向外端に連なり、前記底切れ刃よりも曲率半径の大きな凸円弧状をなす外周切れ刃と、を有し、
前記底切れ刃と前記外周切れ刃との境界点における接線と、前記中心軸と、の間に形成される角度が４５°未満であり、
前記底切れ刃の曲率半径Ｒ１が、０．３〜１０ｍｍであり、
前記外周切れ刃の曲率半径Ｒ２の前記底切れ刃の曲率半径Ｒ１に対する比（Ｒ２／Ｒ１）が、３．６〜３３３であることを特徴とする切削インサート。

【請求項2】

請求項１に記載の切削インサートであって、
前記切れ刃を前記中心軸回りに回転させて得られる回転軌跡の最大直径を刃径Ｄとして、
前記底切れ刃の曲率半径Ｒ１の前記刃径Ｄに対する比（Ｒ１／Ｄ）が、０．０２５〜０．１であることを特徴とする切削インサート。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の切削インサートであって、
前記切れ刃を前記中心軸回りに回転させて得られる回転軌跡の最大直径を刃径Ｄとして、
前記外周切れ刃の曲率半径Ｒ２の前記刃径Ｄに対する比（Ｒ２／Ｄ）が、１．１〜３．５であることを特徴とする切削インサート。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか一項に記載の切削インサートであって、
前記底切れ刃のすくい面及び前記外周切れ刃のすくい面が、同一平面上に形成されていることを特徴とする切削インサート。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか一項に記載の切削インサートであって、
前記切れ刃は、前記中心軸方向の基端に位置して前記中心軸に平行に延びる直線刃を有することを特徴とする切削インサート。

【請求項6】

請求項５に記載の切削インサートであって、
前記切れ刃は、前記外周切れ刃と前記直線刃とを接続し、前記外周切れ刃よりも曲率半径の小さな凸円弧状をなす接続刃を有することを特徴とする切削インサート。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか一項に記載の切削インサートであって、
当該切削インサートは、前記中心軸を中心とした表裏反転対称形状をなしており、前記切れ刃を一対備えていることを特徴とする切削インサート。

【請求項8】

中心軸回りに回転させられる工具本体と、
前記工具本体の前記中心軸方向の先端部に形成された取付座と、
前記取付座に着脱可能に装着され、切れ刃を有する切削インサートと、を備えた刃先交換式回転切削工具であって、
前記切削インサートとして、請求項１〜７のいずれか一項に記載の切削インサートを用いたことを特徴とする刃先交換式回転切削工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば金属部品等の切削加工に適した切削インサート、及びこれを用いた刃先交換式回転切削工具に関する。
本願は、２０１６年８月２６日に、日本に出願された特願２０１６−１６５９０４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば下記特許文献１に示されるような刃先交換式ボールエンドミルが知られている。刃先交換式ボールエンドミルは、被削材に対して例えば立壁部の曲面加工（立壁面加工）等を施す場合に使用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０−３１５０３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の刃先交換式ボールエンドミルは、下記の課題を有していた。
被削材に対して立壁面加工等を施すときに、加工面精度（表面粗さ）を良好に維持しつつ加工能率を高めることが難しかった。詳しくは、図１１（ｂ）に示される従来のボールエンドミルで切削した被削材Ｗの加工面の断面視において、加工面に付与される加工痕のカスプハイトＣＨを所定値以下に抑えつつ、ピックフィードのピッチＰを大きくすることが困難であった。
また、被削材の立壁面と底壁面との接続部分に形成される凹状の隅部（立壁底隅部）の仕上げ加工を行うことができなかった。

【0005】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、加工面精度を良好に維持しつつ加工能率を向上でき、かつ、立壁底隅部の仕上げ加工を行うことが可能な切削インサート、及びこれを用いた刃先交換式回転切削工具を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、中心軸回りに回転させられる工具本体の先端部に着脱可能に装着される板状の切削インサートであって、すくい面と、逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交差稜線に形成された切れ刃と、を備え、前記切れ刃は、前記中心軸方向の先端に位置して凸円弧状をなす底切れ刃と、前記底切れ刃の径方向外端に連なり、前記底切れ刃よりも曲率半径の大きな凸円弧状をなす外周切れ刃と、を有し、前記底切れ刃と前記外周切れ刃との境界点における接線と、前記中心軸と、の間に形成される角度が４５°未満であり、前記底切れ刃の曲率半径Ｒ１が、０．３〜１０ｍｍであり、前記外周切れ刃の曲率半径Ｒ２の前記底切れ刃の曲率半径Ｒ１に対する比（Ｒ２／Ｒ１）が、３．６〜３３３であることを特徴とする。
また、本発明の一態様は、中心軸回りに回転させられる工具本体と、前記工具本体の前記中心軸方向の先端部に形成された取付座と、前記取付座に着脱可能に装着され、切れ刃を有する切削インサートと、を備えた刃先交換式回転切削工具であって、前記切削インサートとして、上述の切削インサートを用いたことを特徴とする。

【0007】

本発明の切削インサート及び刃先交換式回転切削工具によれば、切削インサートの切れ刃が、工具の中心軸方向の先端に形成された凸円弧状の底切れ刃と、該底切れ刃の径方向外端に接して（共通接線を有して）連なり、この底切れ刃の曲率半径Ｒ１よりも大きな曲率半径Ｒ２を有する凸円弧状の外周切れ刃と、を備えている。

【0008】

また、底切れ刃と外周切れ刃との境界点における接線と、中心軸との間に形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の角度が４５°未満である。つまり、上記接線を中心軸回りに回転させて得られる円錐状の回転軌跡を、中心軸に直交する径方向から見て、該回転軌跡の径方向の両外縁に位置する傾斜した一対の接線同士の間に形成される角度が、９０°未満である。そして、底切れ刃及び外周切れ刃は、上記回転軌跡（接線）よりも径方向の内側に配置される。

【0009】

このため、工具本体とともに中心軸回りに回転させられる切削インサートの切れ刃を、被削材の立壁面と底壁面との接続部分に形成された凹状の隅部（立壁底隅部）に差し込んで、立壁底隅部及びその近傍を切削加工できる。
また、切れ刃の先端に位置する底切れ刃の曲率半径Ｒ１が０．３〜１０ｍｍとされており、この底切れ刃は小さなカーブを有して形成されているので、立壁底隅部に仕上げ加工を施すことができる。

【0010】

具体的に、底切れ刃の曲率半径Ｒ１が０．３ｍｍ未満であると、底切れ刃が尖り過ぎて、切削時に欠損しやすくなるおそれがある。また、底切れ刃の曲率半径Ｒ１が１０ｍｍを超えると、底切れ刃のカーブが大きくなり過ぎて、立壁底隅部の仕上げ加工には適さない。
このため、底切れ刃の曲率半径Ｒ１は、０．３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。
なお、上述の作用効果をより顕著に得るための、好ましい曲率半径Ｒ１は、０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、望ましくは、１．２ｍｍ以上３ｍｍ以下である。

【0011】

また、外周切れ刃の曲率半径Ｒ２が、底切れ刃の曲率半径Ｒ１の３．６〜３３３倍と大きくされていて、この外周切れ刃は、被削材の立壁部の曲面加工（例えば薄肉素材への凹凸曲面（波状曲面）加工などを含む立壁面加工）等を施すのに適した大きなカーブを有している。
具体的には、例えば４〜６軸の多軸制御のマシニングセンタ等の工作機械の主軸に、本発明の切削インサートを有する刃先交換式回転切削工具を取り付けて、被削材に立壁面加工等を施す際に、加工面に付与される加工痕のカスプハイトを所定値以下に抑えつつ、ピックフィードのピッチを大きくすることができる。
従って、従来のボールエンドミルやラジアスエンドミル等の切削工具に比べて、本発明によれば、加工面品位を高めつつ加工時間を短縮できる。

【0012】

より詳しくは、従来のボールエンドミルタイプの切削工具では、切れ刃の中心軸回りの回転軌跡が半球状をなし、この回転軌跡の半径は工具の刃径（切れ刃の回転軌跡の最大直径）の１／２である。そしてボールエンドミルタイプの切削工具においては、底切れ刃に対応する切れ刃部分の曲率半径、及び、外周切れ刃に対応する切れ刃部分の曲率半径が、ともに刃径の１／２となる。つまりボールエンドミルタイプの切削工具では、刃径に応じて、カスプハイトが所定値以下となるようにピックフィードのピッチを設定し、切削加工を行うこととなる。従って、ピックフィードのピッチを増やすには、刃径を大きくせざるを得ない。しかしながら、刃径を大きくすれば、立壁底隅部の仕上げ加工を行うことが困難になる。
また、ラジアスエンドミルタイプの切削工具の場合は、立壁面加工等を施す際にコーナーＲ切れ刃が使用されるが、該コーナーＲ切れ刃の曲率半径は、一般にボールエンドミルの切れ刃の曲率半径よりも小さい（工具の刃径が同一の場合）ことから、ピックフィードのピッチはボールエンドミルよりもさらに小さくなる。

【0013】

これに対して本発明では、外周切れ刃の曲率半径Ｒ２の底切れ刃の曲率半径Ｒ１に対する比（Ｒ２／Ｒ１）が、３．６〜３３３であり、外周切れ刃のカーブが十分に大きく設定されているので、工具の刃径が同一のボールエンドミルタイプやラジアスエンドミルタイプの切削工具に比べて、ピックフィードのピッチを容易に大きくできる。つまり、従来の切削工具で加工した加工面に付与される加工痕のカスプハイトと同等のカスプハイトを得るにあたって（つまりカスプハイトを所定値以下とするにあたって）、本発明によれば、ピックフィードのピッチを大きく設定して、高能率加工を実現することが可能である。

【0014】

具体的には、外周切れ刃の曲率半径Ｒ２の底切れ刃の曲率半径Ｒ１に対する比（Ｒ２／Ｒ１）が、３．６未満であると、外周切れ刃を大きなカーブに形成しにくくなり、ピックフィードのピッチを大きくすることができないおそれがある。また、上記比（Ｒ２／Ｒ１）が、３３３を超えると、外周切れ刃が略直線に形成されて、切削抵抗が大きくなりびびり振動が生じたり、立壁面加工自体が行えなくなるおそれがある。
このため、上記比（Ｒ２／Ｒ１）は、３．６以上３３３以下である。
なお、上述の作用効果をより顕著に得るための、好ましい比（Ｒ２／Ｒ１）は、１０以上６０以下であり、望ましくは、２０以上３０以下である。

【0015】

ここで、図１１（ａ）、（ｂ）を参照して、本発明と従来例のピックフィード（ピッチ）の違いについて説明する。図１１（ａ）は、本発明の切削インサート（刃先交換式回転切削工具）で切削した被削材Ｗの加工面（加工痕）の断面を表しており、図１１（ｂ）は、従来のボールエンドミルタイプの切削工具で切削した被削材Ｗの加工面の断面を表している。図中において、符号Ｐはピックフィードのピッチであり、符号ＣＨはカスプハイトである。図１１（ａ）、（ｂ）に示されるように、カスプハイトＣＨを互いに同一に設定した場合には、図１１（ａ）の本発明の方が、図１１（ｂ）の従来例に比べて、ピックフィードのピッチＰを大きくすることができる。

【0016】

そして本発明によれば、ピックフィード（ピッチＰ）を大きく設定できるので、被削材Ｗの加工面に加工痕として付与される凹凸（スカラップ）の数を減らすことができ、その結果、加工面精度をより高めることができる。具体的には、外周切れ刃で加工した被削材Ｗの加工面の算術平均粗さ（表面粗さ）Ｒａを、例えば０．２７μｍ以下にまで小さく抑えることができる。

【0017】

さらに、ピックフィードを大きく設定できる分、ツールパス長さ（総加工長さ）を削減することができ、加工時間を短縮できる。このため、従来のボールエンドミルタイプの切削工具等に比べて、加工能率を大幅に向上させることができる。
また、ピックフィードのピッチ（加工ピッチ）を大きく設定することで、送り速度に影響されることなく、高能率加工が実現できる。また、加工ピッチを大きくすることにより、切削経路長が短くなり、工具の長寿命化にも効果を奏する。また、一回の加工でより広い面積を加工することができるメリットがある。つまり本発明によれば、生産リードタイムの短縮や加工コスト削減に効果を奏する。

【0018】

以上より本発明によれば、被削材の加工面精度を良好に維持しつつ加工能率を向上でき、かつ、立壁底隅部の仕上げ加工を行うことが可能である。

【0019】

また、上記切削インサートにおいて、前記切れ刃を前記中心軸回りに回転させて得られる回転軌跡の最大直径を刃径Ｄとして、前記底切れ刃の曲率半径Ｒ１の前記刃径Ｄに対する比（Ｒ１／Ｄ）が、０．０２５〜０．１であることが好ましい。

【0020】

この場合、切れ刃全体の刃径Ｄに対して、底切れ刃の曲率半径Ｒ１が十分に小さく設定されるので、その分、外周切れ刃の形成領域（刃長）を大きく確保して高能率加工を実現することができ、かつ、底切れ刃によって立壁底隅部の仕上げ加工を高品位に行うことができる。

【0021】

具体的には、底切れ刃の曲率半径Ｒ１の刃径Ｄに対する比（Ｒ１／Ｄ）が、０．０２５以上であるので、底切れ刃が尖り過ぎることを抑えて、底切れ刃の欠損等を効果的に防止できる。また、上記比（Ｒ１／Ｄ）が０．１以下であるので、底切れ刃のカーブを確実に小さく形成して、立壁底隅部を高精度に仕上げ加工できる。

【0022】

また、上記切削インサートにおいて、前記切れ刃を前記中心軸回りに回転させて得られる回転軌跡の最大直径を刃径Ｄとして、前記外周切れ刃の曲率半径Ｒ２の前記刃径Ｄに対する比（Ｒ２／Ｄ）が、１．１〜３．５であることが好ましい。

【0023】

この場合、外周切れ刃の曲率半径Ｒ２が、切れ刃全体の刃径Ｄよりも大きいので、従来のボールエンドミルタイプの切削工具に比べて、カスプハイトを所定値以下に抑えつつピックフィードのピッチを倍以上に大きく設定でき、上述した作用効果がより格別顕著なものとなる。

【0024】

具体的には、外周切れ刃の曲率半径Ｒ２の刃径Ｄに対する比（Ｒ２／Ｄ）が、１．１以上であるので、外周切れ刃のピックフィードのピッチを従来のボールエンドミルタイプの切削工具に比べて少なくとも２．２倍以上に大きくすることができ、加工能率が大幅に向上する。また、上記比（Ｒ２／Ｄ）が３．５以下であるので、曲率半径Ｒ２の大きな外周切れ刃により加工能率を高めつつも、該外周切れ刃が直線状に形成されることを抑制して、切削抵抗の低減化に効果を奏する。

【0025】

また、上記切削インサートにおいて、前記底切れ刃のすくい面及び前記外周切れ刃のすくい面が、同一平面上に形成されていることが好ましい。

【0026】

この場合、切削インサートの製造が容易である。また、底切れ刃のすくい面と外周切れ刃のすくい面との間（接続部位）に凹部（谷部）等が形成されないことから、切削加工時における切屑の引っ掛かり等が抑制されて、切屑排出性が高められる。

【0027】

また、上記切削インサートにおいて、前記切れ刃は、前記中心軸方向の基端に位置して前記中心軸に平行に延びる直線刃を有することが好ましい。

【0028】

この場合、切れ刃の直線刃が、該切れ刃の最大直径（刃径Ｄ）となるように切削インサートを形成することにより、切れ刃の再研磨代を大きく確保することが可能になる。つまり、直線刃が形成されていることにより、再研磨の前後で刃径Ｄが変化するようなことが防止されるため、該直線刃の中心軸方向の長さ（刃長）に応じて切削インサートの工具寿命を延長することができる。なお、直線刃は、実際には切削加工に寄与することのない見せかけの切れ刃部分であってもよい。

【0029】

また、上記切削インサートにおいて、前記切れ刃は、前記外周切れ刃と前記直線刃とを接続し、前記外周切れ刃よりも曲率半径の小さな凸円弧状をなす接続刃を有することが好ましい。

【0030】

この場合、切れ刃に凸円弧状の接続刃が設けられることにより、外周切れ刃と直線刃との接続部分に尖った角部が形成されるようなことが防止される。このため、前記接続部分における切れ刃の欠損を抑制できる。

【0031】

また、上記切削インサートは、前記中心軸を中心とした表裏反転対称形状をなしており、前記切れ刃を一対備えていることが好ましい。

【発明の効果】

【0032】

本発明の切削インサート及び刃先交換式回転切削工具によれば、加工面精度を良好に維持しつつ加工能率を向上でき、かつ、立壁底隅部の仕上げ加工を行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明の一実施形態に係る刃先交換式回転切削工具を示す斜視図である。

【図2】刃先交換式回転切削工具の平面図である。

【図3】刃先交換式回転切削工具の側面図である。

【図4】刃先交換式回転切削工具の正面図である。

【図5】刃先交換式回転切削工具に装着される切削インサートを示す斜視図である。

【図6】切削インサートを示す（ａ）平面図、（ｂ）側面図、（ｃ）正面図である。

【図7】切れ刃のすくい面を正面に見たときの、切削インサートの（ａ）平面図（切れ刃のすくい面に垂直な方向から切削インサートを見た図）、（ｂ）側面図、（ｃ）正面図である。

【図8】図７（ａ）〜（ｃ）の切れ刃近傍を拡大して示す図である。

【図9】刃先交換式回転切削工具を用いた立壁底隅部の切削加工（仕上げ加工）を説明する図である。

【図10】刃先交換式回転切削工具を用いた立壁底隅部の切削加工（仕上げ加工）を説明する図である。

【図11】（ａ）本実施形態の切削インサート（刃先交換式回転切削工具）で切削した加工面のピックフィードのピッチ及びカスプハイトを示す図、（ｂ）従来の切削工具で切削した加工面のピックフィードのピッチ及びカスプハイトを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下、本発明の一実施形態に係る切削インサート５及びこれを備えた刃先交換式回転切削工具６について、図面を参照して説明する。
本実施形態の切削インサート５は、その切れ刃４がいわゆるテーパーバレル形状の複合Ｒ切れ刃とされた、複合Ｒインサートである。そして、この切削インサート５を備えた刃先交換式回転切削工具６は、被削材に対して立壁部の曲面加工（立壁面加工）や、立壁面と底壁面との接続部分に形成された凹状の隅部（立壁底隅部）の仕上げ加工等を含む種々の切削加工を施すのに適しており、被削材の加工面に優れた面精度を得ることができるものである。

【0035】

図１〜図４に示されるように、刃先交換式回転切削工具６は、中心軸Ｃ回りに回転させられる略円柱状の工具本体１と、工具本体１の中心軸Ｃ方向の先端部２に形成された取付座３と、取付座３に着脱可能に装着され、切れ刃４を有する切削インサート５と、を備えている。

【0036】

本実施形態の刃先交換式回転切削工具６は、鋼材等で形成された工具本体１と、工具本体１よりも硬質の超硬合金等で形成された切削インサート５と、を備えている。工具本体１の先端部２に形成された取付座（インサート取付座）３には、板状をなす切削インサート５がそのインサート中心軸を工具の中心軸Ｃに一致させた状態で、取り外し可能に装着される。取付座３に取り付けられた切削インサート５は、その切れ刃４が、工具本体１の先端側及び径方向外側に突出して配置される。

【0037】

刃先交換式回転切削工具６は、工具本体１の基端部（シャンク部）が、工作機械の主軸（不図示）に取り付けられ、主軸が回転駆動させられるのにともなって、中心軸Ｃ回りの工具回転方向Ｒに回転させられる。そして、主軸とともに工具本体１が、中心軸Ｃに交差する方向や中心軸Ｃ方向に送られることで、金属材料等からなる被削材に対して切削インサート５の切れ刃４で切り込んでいき、転削加工（ミーリング加工）を施す。なお、本実施形態の刃先交換式回転切削工具６は、例えば４〜６軸の多軸制御のマシニングセンタ等の工作機械に用いることがより好ましい。

【0038】

本実施形態においては、工具本体１の中心軸Ｃが延在する方向、つまり中心軸Ｃに沿う方向（中心軸Ｃに平行な方向）を、中心軸Ｃ方向という。また、中心軸Ｃ方向のうち、工具本体１のシャンク部から取付座３へ向かう方向（図２及び図３における下方）を先端側といい、取付座３からシャンク部へ向かう方向（図２及び図３における上方）を基端側という。

【0039】

また、中心軸Ｃに直交する方向を径方向という。径方向のうち、中心軸Ｃに接近する方向を径方向の内側といい、中心軸Ｃから離間する方向を径方向の外側という。
また、中心軸Ｃ回りに周回する方向を周方向という。周方向のうち、切削時に主軸の回転により工具本体１が回転させられる向きを工具回転方向Ｒといい、これとは反対の回転方向を、工具回転方向Ｒとは反対側（つまり反工具回転方向）という。

【0040】

なお、上記した向き（方向）の定義は、刃先交換式回転切削工具６の中心軸Ｃに対してインサート中心軸が一致させられる（同軸に配置される）切削インサート５においても、同様に適用される。従って、切削インサート５を示す図６〜図８においては、インサート中心軸を、中心軸Ｃと同じ符号Ｃを用いて表す。また、インサート中心軸を単に中心軸Ｃと呼ぶことがある。

【0041】

図１〜図４において、取付座３は、工具本体１の先端部２に、工具の中心軸Ｃを含んで径方向に延びて形成されたスリット状のインサート嵌合溝７と、インサート嵌合溝７に挿入された切削インサート５を固定するための固定用ネジ８と、を備えている。

【0042】

インサート嵌合溝７は、工具本体１の先端面に開口し、工具本体１の径方向に延びて工具本体１の外周面にも開口している。インサート嵌合溝７は、工具本体１の先端面から基端側へ向かって所定の長さ（深さ）に形成されたスリット状をなしている。

【0043】

工具本体１の先端部２にスリット状のインサート嵌合溝７を形成したことにより、工具本体１の先端部２は２つに分割されて、一対の先端半体部（半割り片）が形成されている。後述する切削インサート５の厚さ方向（固定用ネジ８が挿通される方向）を向く一対の平面部１６、１７が、先端側へ向かうに従い徐々に幅が狭くされている（中心軸Ｃに垂直な方向における平面部１６、１７の長さが短くされている）のに対応して、これらの平面部１６、１７を前記厚さ方向からクランプする一対の先端半体部も、先端側へ向かうに従い徐々に幅が狭くされている。

【0044】

図２に示される工具平面視で、先端半体部は、先端側へ向けて尖るように略三角形状に形成されている。ただしこれに限定されるものではなく、この工具平面視において先端半体部は、例えば、先端側へ向けて膨出するように略半円形状に形成されていてもよい。この場合、工具本体１として、既存の刃先交換式ボールエンドミルの工具本体を用いることとしてもよい。
また、図３に示される工具側面視において、一対の先端半体部は、先端側へ向かうに従い徐々に厚さが薄くされている。

【0045】

また、工具本体１の先端部２には、一対の先端半体部のうち、一方の先端半体部の外面から径方向内側へ向けて延び、インサート嵌合溝７と交差して他方の先端半体部内まで達するように、インサート固定用ネジ孔が形成されている。インサート固定用ネジ孔のネジ孔中心軸は、先端部２において径方向に延びており、具体的には径方向のうち、インサート嵌合溝７が工具本体１の径方向に延びる向きに対して、直交する向きに延びている。

【0046】

インサート固定用ネジ孔のうち、一方の先端半体部に形成された孔部分の内径は、他方の先端半体部に形成された孔部分の内径よりも大きくされている。また、他方の先端半体部に形成された孔部分の内周面には、固定用ネジ８の雄ネジ部と螺合する雌ネジ部が形成されている。インサート固定用ネジ孔のうち、少なくとも一方の先端半体部に形成された孔部分は、貫通孔となっている。本実施形態の例では、一方の先端半体部及び他方の先端半体部の各孔部分が、それぞれ貫通孔とされている。

【0047】

図５〜図８に示されるように、切削インサート５は、板状のインサート本体１５と、インサート本体１５に形成されたすくい面、逃げ面、及び、すくい面と逃げ面との交差稜線に形成された切れ刃４と、インサート本体１５に形成され、該インサート本体１５を厚さ方向に貫通するネジ挿通孔１８と、を備えている。
本実施形態の切削インサート５は、中心軸Ｃを中心（対称軸）とした表裏反転対称形状（１８０°回転対称形状）をなしており、切れ刃４を一対（２組）備えている。つまりこの切削インサート５は、２枚刃の切削インサートである。

【0048】

インサート本体１５は、略平板形状をなしている。インサート本体１５の厚さ方向を向く表裏面は、該厚さ方向に垂直な平面状をなす一対の平面部１６、１７とされている。ネジ挿通孔１８は、インサート本体１５を厚さ方向に貫通するとともに、一方の平面部１６と他方の平面部１７とに開口して形成された貫通孔である。ネジ挿通孔１８には、切削インサート５を取付座３に装着し固定する際に、固定用ネジ８が挿通される。

【0049】

切れ刃４は、インサート本体１５における中心軸Ｃ方向の先端部及び径方向外側の端部に配置されている。
切れ刃４は、該切れ刃４における中心軸Ｃ方向の先端に位置して凸円弧状をなす底切れ刃１１と、底切れ刃１１の径方向外端に連なり、底切れ刃１１よりも曲率半径の大きな凸円弧状をなす外周切れ刃９と、を有している。また切れ刃４は、該切れ刃４における中心軸Ｃ方向の基端に位置して中心軸Ｃに平行に延びる直線刃１３と、外周切れ刃９と直線刃１３とを接続し、外周切れ刃９よりも曲率半径の小さな凸円弧状をなす接続刃１９と、を有する。

【0050】

つまり本実施形態では、切れ刃４が、中心軸Ｃ方向の先端から基端側へ向かって、底切れ刃１１、外周切れ刃９、接続刃１９及び直線刃１３をこの順に備えている。そして切れ刃４は、全体として中心軸Ｃに対して傾斜して延びているとともに、先端外周側へ向けて膨出するように形成されている（全体としてテーパーバレル形状である）。

【0051】

図７及び図８に示されるように、底切れ刃１１と外周切れ刃９とは、互いの境界点Ｂ１において共通の接線Ｌ１を有しており、つまり境界点Ｂ１で互いに接している。また、外周切れ刃９と接続刃１９とは、互いの境界点Ｂ２において共通の接線Ｌ２を有しており、つまり境界点Ｂ２で互いに接している。また、接続刃１９と直線刃１３とは、互いに接している。

【0052】

図７（ａ）及び図８（ａ）に示されるように、底切れ刃１１は、インサート本体１５の中心軸Ｃ方向の先端部に配置され、径方向に沿うように延びるとともに、中心軸Ｃ方向の先端側へ向けて凸となる円弧形状をなしている。
底切れ刃１１は、その外周切れ刃９に接続する径方向外端（境界点Ｂ１）から径方向の内側へ向かうに従い、中心軸Ｃ方向の先端側へ向けて傾斜して延びている。底切れ刃１１における、径方向に沿う単位長さあたりの中心軸Ｃ方向へ向けた変位量（つまり中心軸Ｃに垂直な仮想平面に対する傾き）は、該底切れ刃１１の径方向外端から径方向内側へ向かうに従い徐々に小さくされていき、径方向内端においてゼロとなる。言い換えると、底切れ刃１１の径方向内端における接線は、前記仮想平面に平行に延びている。このように底切れ刃１１は、曲率中心が中心軸Ｃ上に位置し、一定の曲率半径Ｒ１を有する円弧をなす。

【0053】

切れ刃４の全刃長（切れ刃全長）のうち、底切れ刃１１の径方向内端は、中心軸Ｃ方向の最先端に位置している。本実施形態では、底切れ刃１１の径方向内端が、中心軸Ｃ上に配置されている。つまり底切れ刃１１は、その径方向内端において中心軸Ｃに直交している。

【0054】

切削インサート５を工具本体１の取付座３（インサート嵌合溝７）に装着して、刃先交換式回転切削工具６を中心軸Ｃ回りに回転させると、底切れ刃１１の回転軌跡は、先端側へ向けて膨出する凸レンズ形状をなす。なお、切れ刃４の回転軌跡の中心軸Ｃを通り中心軸Ｃに平行な断面の形状が、図７（ａ）及び図８（ａ）に示される切れ刃４の形状に相当する。

【0055】

本実施形態の例では、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示されるように、底切れ刃１１の軸方向すくい角（アキシャルレーキ）が、０°である。ただしこれに限定されるものではなく、底切れ刃１１の軸方向すくい角は、正の値（ポジティブ角）や負の値（ネガティブ角）であってもよい。また、図７（ｃ）及び図８（ｃ）に示されるように、底切れ刃１１の径方向すくい角（中心方向すくい角。ラジアルレーキ）は、０°とされている。なお、図７（ｃ）の上下方向に延びる一点鎖線は、切削インサート５の２つの最外周点を結んだ直線と垂直に交わる、中心軸Ｃを通る直線である。

【0056】

図７（ａ）及び図８（ａ）に示されるように、底切れ刃１１の径方向外端と、外周切れ刃９の径方向内端とは、境界点Ｂ１において互いになだらかに接続している。つまり、境界点Ｂ１から径方向内側へ向かう切れ刃４部分が底切れ刃１１であり、境界点Ｂ１から径方向外側へ向かう切れ刃４部分が外周切れ刃９である。

【0057】

図７（ａ）及び図８（ａ）に示されるように、中心軸Ｃに直交する径方向から切れ刃４のすくい面を正面に見て（切れ刃４の回転軌跡に相当）、底切れ刃１１と外周切れ刃９との境界点Ｂ１における接線Ｌ１と、中心軸Ｃと、の間に形成される角度θ１は、４５°未満である。詳しくは、切れ刃４のすくい面を正面に見て、接線Ｌ１と中心軸Ｃとが交差して形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の角度θ１が、４５°未満である。なお、角度θ１は２０°〜４４°であることが好ましく、角度θ１の下限値は４３°であることがより好ましいが、これに限定されない。

【0058】

切れ刃４の工具回転方向Ｒを向くすくい面のうち、底切れ刃１１に隣接する部分（底切れ刃１１の中心軸Ｃ方向の基端側に隣接する部分）に、底切れ刃１１のすくい面１２が形成されている。本実施形態の例では、底切れ刃１１のすくい面１２が平面状をなしている。

【0059】

そして、図７（ａ）及び図８（ａ）に示されるように、切れ刃４のすくい面を正面に見て、底切れ刃１１の曲率半径Ｒ１は、０．３〜１０ｍｍである。なお、底切れ刃１１の曲率半径Ｒ１は、好ましくは０．３〜３ｍｍであり、望ましくは１．２〜３ｍｍである。

【0060】

また、インサート本体１５において中心軸Ｃ方向の先端側を向く先端面のうち、底切れ刃１１に隣接する部分（底切れ刃１１の工具回転方向Ｒとは反対側に隣接する部分）に、底切れ刃１１の逃げ面が形成されている。底切れ刃１１の逃げ面は、先端側へ向けて凸となる曲面状をなしている。底切れ刃１１の逃げ面は、該底切れ刃１１から工具回転方向Ｒとは反対側へ向かうに従い中心軸Ｃ方向の基端側へ向けて傾斜しており、これにより底切れ刃１１には逃げ角が付与されている。
本実施形態の例では、底切れ刃１１の逃げ面が該底切れ刃１１から工具回転方向Ｒとは反対側へ向けて延びる長さ（逃げ面の幅）が、切れ刃４のうち底切れ刃１１以外の部位における逃げ面の幅よりも小さくされている。

【0061】

図７（ａ）及び図８（ａ）に示されるように、外周切れ刃９は、インサート本体１５の先端外周部に配置され、中心軸Ｃに対して傾斜して延びるとともに、先端外周側へ向けて凸となる円弧形状をなしている。外周切れ刃９は、底切れ刃１１の曲率半径Ｒ１より大きい、一定の曲率半径Ｒ２を有する円弧をなす。
外周切れ刃９は、その底切れ刃１１に接続する中心軸Ｃ方向の先端（境界点Ｂ１）から基端側へ向かうに従い、径方向外側へ向けて傾斜して延びている。外周切れ刃９における、中心軸Ｃ方向に沿う単位長さあたりの径方向へ向けた変位量（つまり中心軸Ｃに平行な仮想平面に対する傾き）は、該外周切れ刃９の中心軸Ｃ方向の先端から基端側へ向かうに従い徐々に小さくされている。

【0062】

外周切れ刃９の刃長は、切れ刃４の中で最も長くされている。つまり、外周切れ刃９の刃長は、底切れ刃１１、接続刃１９及び直線刃１３の各刃長よりも大きい。本実施形態の例では、外周切れ刃９の刃長が、底切れ刃１１、接続刃１９及び直線刃１３の各刃長の和よりも大きくされている。外周切れ刃９の刃長は、切れ刃４の全刃長に対して少なくとも１／２以上であり、好ましくは２／３以上であり、望ましくは３／４以上である。

【0063】

切削インサート５を工具本体１の取付座３に装着して、刃先交換式回転切削工具６を中心軸Ｃ回りに回転させると、外周切れ刃９の回転軌跡は、先端外周側へ向けて膨出するテーパーバレル形状（異径樽形状）をなす。つまり外周切れ刃９の回転軌跡は、中心軸Ｃ方向の先端側へ向かうに従い徐々に縮径する。

【0064】

本実施形態の例では、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示されるように、外周切れ刃９の軸方向すくい角（ねじれ角）が、０°である。ただしこれに限定されるものではなく、外周切れ刃９の軸方向すくい角は、正の値や負の値であってもよい。また、図７（ｃ）及び図８（ｃ）に示されるように、外周切れ刃９の径方向すくい角は、０°とされている。

【0065】

図７（ａ）及び図８（ａ）に示されるように、外周切れ刃９の中心軸Ｃ方向の基端と、接続刃１９の中心軸Ｃ方向の先端とは、境界点Ｂ２において互いになだらかに接続している。つまり、境界点Ｂ２から中心軸Ｃ方向の先端側へ向かう切れ刃４部分が外周切れ刃９であり、境界点Ｂ２から中心軸Ｃ方向の基端側へ向かう切れ刃４部分が接続刃１９である。

【0066】

図７（ａ）及び図８（ａ）に示されるように、中心軸Ｃに直交する径方向から切れ刃４のすくい面を正面に見て（切れ刃４の回転軌跡に相当）、外周切れ刃９と接続刃１９との境界点Ｂ２における接線Ｌ２と、中心軸Ｃと、の間に形成される角度θ２は、４０°未満である。詳しくは、切れ刃４のすくい面を正面に見て、接線Ｌ２と中心軸Ｃとが交差して形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の角度θ２が、４０°未満である。角度θ２は、角度θ１よりも小さい。なお、角度θ２は０°〜３０°であることがより好ましく、角度θ２の下限値は２６°であることがさらに好ましいが、これに限定されない。

【0067】

切れ刃４の工具回転方向Ｒを向くすくい面のうち、外周切れ刃９に隣接する部分（外周切れ刃９の径方向内側に隣接する部分）に、外周切れ刃９のすくい面１０が形成されている。本実施形態の例では、外周切れ刃９のすくい面１０が平面状をなしている。

【0068】

そして、図７（ａ）及び図８（ａ）に示されるように、切れ刃４のすくい面を正面に見て、外周切れ刃９の曲率半径Ｒ２の底切れ刃１１の曲率半径Ｒ１に対する比（Ｒ２／Ｒ１）は、３．６〜３３３である。なお、比（Ｒ２／Ｒ１）は、好ましくは１０〜６０であり、望ましくは２０〜３０である。

【0069】

また、インサート本体１５において径方向外側を向く外周面のうち、外周切れ刃９に隣接する部分（外周切れ刃９の工具回転方向Ｒとは反対側に隣接する部分）に、外周切れ刃９の逃げ面が形成されている。外周切れ刃９の逃げ面は、径方向外側へ向けて凸となる曲面状をなしている。外周切れ刃９の逃げ面は、該外周切れ刃９から工具回転方向Ｒとは反対側へ向かうに従い径方向内側へ向けて傾斜しており、これにより外周切れ刃９には逃げ角が付与されている。
本実施形態の例では、外周切れ刃９の逃げ面が該外周切れ刃９から工具回転方向Ｒとは反対側へ向けて延びる長さ（逃げ面の幅）が、外周切れ刃９の刃長全域のうち先端部以外の部位において一定とされ、先端部において最小とされている。

【0070】

図７（ａ）及び図８（ａ）に示されるように、接続刃１９は、外周切れ刃９の中心軸Ｃ方向の基端と直線刃１３の中心軸Ｃ方向の先端とを繋ぐとともに、径方向外側へ向けて凸となる円弧形状をなしている。
接続刃１９は、その外周切れ刃９に接続する中心軸Ｃ方向の先端から基端側へ向かうに従い、径方向外側へ向けて傾斜して延びている。接続刃１９における、中心軸Ｃ方向に沿う単位長さあたりの径方向へ向けた変位量（つまり中心軸Ｃに平行な仮想平面に対する傾き）は、該接続刃１９の中心軸Ｃ方向の先端から基端側へ向かうに従い徐々に小さくされていき、中心軸Ｃ方向の基端においてゼロとなる。言い換えると、接続刃１９の中心軸Ｃ方向の基端における接線（直線刃１３に相当）は、中心軸Ｃに平行に延びている。

【0071】

切削インサート５を工具本体１の取付座３に装着して、刃先交換式回転切削工具６を中心軸Ｃ回りに回転させると、接続刃１９の回転軌跡は、径方向外側へ向けて膨出するバレル形状（樽形状）をなす。

【0072】

本実施形態の例では、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示されるように、接続刃１９の軸方向すくい角（ねじれ角）が、０°である。ただしこれに限定されるものではなく、接続刃１９の軸方向すくい角は、正の値や負の値であってもよい。また、図７（ｃ）及び図８（ｃ）に示されるように、接続刃１９の径方向すくい角は、０°とされている。

【0073】

図７（ａ）及び図８（ａ）に示されるように、接続刃１９の中心軸Ｃ方向の基端と、直線刃１３の中心軸Ｃ方向の先端とは、互いになだらかに接続している。

【0074】

切れ刃４の工具回転方向Ｒを向くすくい面のうち、接続刃１９に隣接する部分（接続刃１９の径方向内側に隣接する部分）に、接続刃１９のすくい面２０が形成されている。本実施形態の例では、接続刃１９のすくい面２０が平面状をなしている。

【0075】

また、インサート本体１５において径方向外側を向く外周面のうち、接続刃１９に隣接する部分（接続刃１９の工具回転方向Ｒとは反対側に隣接する部分）に、接続刃１９の逃げ面が形成されている。接続刃１９の逃げ面は、径方向外側へ向けて凸となる曲面状をなしている。接続刃１９の逃げ面は、該接続刃１９から工具回転方向Ｒとは反対側へ向かうに従い径方向内側へ向けて傾斜しており、これにより接続刃１９には逃げ角が付与されている。
本実施形態の例では、接続刃１９の逃げ面が該接続刃１９から工具回転方向Ｒとは反対側へ向けて延びる長さ（逃げ面の幅）が、接続刃１９の刃長全域において一定とされている。

【0076】

図７（ａ）及び図８（ａ）に示されるように、直線刃１３は、切れ刃４の中心軸Ｃ方向の基端部に配置され、中心軸Ｃ方向に延びている。本実施形態の例では、直線刃１３が、切れ刃４において最も径方向外側に位置している。
切削インサート５を工具本体１の取付座３に装着して、刃先交換式回転切削工具６を中心軸Ｃ回りに回転させると、直線刃１３の回転軌跡は、中心軸Ｃを中心とした円筒状をなす。

【0077】

本実施形態の例では、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示されるように、直線刃１３の軸方向すくい角（ねじれ角）が、０°である。また、図７（ｃ）及び図８（ｃ）に示されるように、直線刃１３の径方向すくい角は、０°とされている。

【0078】

切れ刃４の工具回転方向Ｒを向くすくい面のうち、直線刃１３に隣接する部分（直線刃１３の径方向内側に隣接する部分）に、直線刃１３のすくい面１４が形成されている。本実施形態の例では、直線刃１３のすくい面１４が平面状をなしている。

【0079】

また、インサート本体１５において径方向外側を向く外周面のうち、直線刃１３に隣接する部分（直線刃１３の工具回転方向Ｒとは反対側に隣接する部分）に、直線刃１３の逃げ面が形成されている。直線刃１３の逃げ面は、円筒面の一部をなすように、又は平面状に形成されている。直線刃１３の逃げ面は、該直線刃１３から工具回転方向Ｒとは反対側へ向かうに従い径方向内側へ向けて傾斜しており、これにより直線刃１３には逃げ角が付与されている。
本実施形態の例では、直線刃１３の逃げ面が該直線刃１３から工具回転方向Ｒとは反対側へ向けて延びる長さ（逃げ面の幅）が、直線刃１３の刃長全域のうち、先端部分では一定であり、基端部分では基端側へ向かうに従い徐々に小さくされている。

【0080】

そして、切れ刃４を中心軸Ｃ回りに回転させて得られる回転軌跡の最大直径（本実施形態の例では直線刃１３の回転軌跡（仮想円筒体）の直径）を刃径Ｄとして、底切れ刃１１の曲率半径Ｒ１の刃径Ｄに対する比（Ｒ１／Ｄ）が、０．０２５〜０．１である。
また、外周切れ刃９の曲率半径Ｒ２の刃径Ｄに対する比（Ｒ２／Ｄ）が、１．１〜３．５である。

【0081】

また、切れ刃４のすくい面のうち、少なくとも底切れ刃１１のすくい面１２及び外周切れ刃９のすくい面１０が、同一平面上に形成されている。本実施形態では、底切れ刃１１のすくい面１２、外周切れ刃９のすくい面１０、接続刃１９のすくい面２０、及び直線刃１３のすくい面１４が、すべて同一平面上に形成されている。つまり、切れ刃４のすくい面全体が、１つの平面により形成されている。

【0082】

以上説明した本実施形態の切削インサート５及び刃先交換式回転切削工具６によれば、切削インサート５の切れ刃４が、工具の中心軸Ｃ方向の先端に形成された凸円弧状の底切れ刃１１と、該底切れ刃１１の径方向外端に接して（共通接線Ｌ１を有して）連なり、この底切れ刃１１の曲率半径Ｒ１よりも大きな曲率半径Ｒ２を有する凸円弧状の外周切れ刃９と、を備えている。

【0083】

また、底切れ刃１１と外周切れ刃９との境界点Ｂ１における接線Ｌ１と、中心軸Ｃとの間に形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の角度θ１が４５°未満である。つまり、接線Ｌ１を中心軸Ｃ回りに回転させて得られる円錐状の回転軌跡を、中心軸Ｃに直交する径方向から見て、該回転軌跡の径方向の両外縁に位置する傾斜した一対の接線Ｌ１同士の間に形成される角度（角度θ１×２）が、９０°未満である。そして、底切れ刃１１及び外周切れ刃９は、上記回転軌跡（接線Ｌ１）よりも径方向の内側に配置される。

【0084】

このため、工具本体１とともに中心軸Ｃ回りに回転させられる切削インサート５の切れ刃４を、図９及び図１０に示されるように、被削材Ｗの立壁面ＷＳ１と底壁面ＷＳ２との接続部分に形成された凹状の隅部（立壁底隅部）ＷＣに差し込んで、立壁底隅部ＷＣ及びその近傍を切削加工できる。
また、切れ刃４の先端に位置する底切れ刃１１の曲率半径Ｒ１が０．３〜１０ｍｍとされており、この底切れ刃１１は小さなカーブを有して形成されているので、立壁底隅部ＷＣに仕上げ加工を施すことができる。

【0085】

具体的に、底切れ刃１１の曲率半径Ｒ１が０．３ｍｍ未満であると、底切れ刃１１が尖り過ぎて、切削時に欠損しやすくなるおそれがある。また、底切れ刃１１の曲率半径Ｒ１が１０ｍｍを超えると、底切れ刃１１のカーブが大きくなり過ぎて、立壁底隅部ＷＣの仕上げ加工には適さない。
このため、底切れ刃１１の曲率半径Ｒ１は、０．３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。
なお、上述の作用効果をより顕著に得るための、好ましい曲率半径Ｒ１は、０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、望ましくは、１．２ｍｍ以上３ｍｍ以下である。

【0086】

また、外周切れ刃９の曲率半径Ｒ２が、底切れ刃１１の曲率半径Ｒ１の３．６〜３３３倍と大きくされていて、この外周切れ刃９は、被削材Ｗの立壁部の曲面加工（例えば薄肉素材への凹凸曲面（波状曲面）加工などを含む立壁面加工）等を施すのに適した大きなカーブを有している。
具体的には、例えば４〜６軸の多軸制御のマシニングセンタ等の工作機械の主軸に、本実施形態の切削インサート５を有する刃先交換式回転切削工具６を取り付けて、被削材Ｗに立壁面加工等を施す際に、加工面に付与される加工痕のカスプハイトを所定値以下に抑えつつ、ピックフィードのピッチを大きくすることができる。
従って、従来のボールエンドミルやラジアスエンドミル等の切削工具に比べて、本実施形態によれば、加工面品位を高めつつ加工時間を短縮できる。

【0087】

より詳しくは、従来のボールエンドミルタイプの切削工具では、切れ刃の中心軸回りの回転軌跡が半球状をなし、この回転軌跡の半径は工具の刃径（切れ刃の回転軌跡の最大直径）の１／２である。そしてボールエンドミルタイプの切削工具においては、底切れ刃に対応する切れ刃部分の曲率半径、及び、外周切れ刃に対応する切れ刃部分の曲率半径が、ともに刃径の１／２となる。つまりボールエンドミルタイプの切削工具では、刃径に応じて、カスプハイトが所定値以下となるようにピックフィードのピッチを設定し、切削加工を行うこととなる。従って、ピックフィードのピッチを増やすには、刃径を大きくせざるを得ない。しかしながら、刃径を大きくすれば、立壁底隅部ＷＣの仕上げ加工を行うことが困難になる。
また、ラジアスエンドミルタイプの切削工具の場合は、立壁面加工等を施す際にコーナーＲ切れ刃が使用されるが、該コーナーＲ切れ刃の曲率半径は、一般にボールエンドミルの切れ刃の曲率半径よりも小さい（工具の刃径が同一の場合）ことから、ピックフィードのピッチはボールエンドミルよりもさらに小さくなる。

【0088】

これに対して本実施形態では、外周切れ刃９の曲率半径Ｒ２の底切れ刃１１の曲率半径Ｒ１に対する比（Ｒ２／Ｒ１）が、３．６〜３３３であり、外周切れ刃９のカーブが十分に大きく設定されているので、工具の刃径が同一のボールエンドミルタイプやラジアスエンドミルタイプの切削工具に比べて、ピックフィードのピッチを容易に大きくできる。つまり、従来の切削工具で加工した加工面に付与される加工痕のカスプハイトと同等のカスプハイトを得るにあたって（つまりカスプハイトを所定値以下とするにあたって）、本実施形態によれば、ピックフィードのピッチを大きく設定して、高能率加工を実現することが可能である。

【0089】

具体的には、外周切れ刃９の曲率半径Ｒ２の底切れ刃１１の曲率半径Ｒ１に対する比（Ｒ２／Ｒ１）が、３．６未満であると、外周切れ刃９を大きなカーブに形成しにくくなり、ピックフィードのピッチを大きくすることができないおそれがある。また、上記比（Ｒ２／Ｒ１）が、３３３を超えると、外周切れ刃９が略直線に形成されて、切削抵抗が大きくなりびびり振動が生じたり、立壁面加工自体が行えなくなるおそれがある。
このため、上記比（Ｒ２／Ｒ１）は、３．６以上３３３以下である。
なお、上述の作用効果をより顕著に得るための、好ましい比（Ｒ２／Ｒ１）は、１０以上６０以下であり、望ましくは、２０以上３０以下である。

【0090】

ここで、図１１（ａ）、（ｂ）を参照して、本実施形態と従来例のピックフィード（ピッチ）の違いについて説明する。図１１（ａ）は、本実施形態の切削インサート５（刃先交換式回転切削工具６）で切削した被削材Ｗの加工面（加工痕）の断面を表しており、図１１（ｂ）は、従来のボールエンドミルタイプの切削工具で切削した被削材Ｗの加工面の断面を表している。図中において、符号Ｐはピックフィードのピッチであり、符号ＣＨはカスプハイトである。図１１（ａ）、（ｂ）に示されるように、カスプハイトＣＨを互いに同一に設定した場合には、図１１（ａ）の本実施形態の方が、図１１（ｂ）の従来例に比べて、ピックフィードのピッチＰを大きくすることができる。

【0091】

そして本実施形態によれば、ピックフィード（ピッチＰ）を大きく設定できるので、被削材Ｗの加工面に加工痕として付与される凹凸（スカラップ）の数を減らすことができ、その結果、加工面精度をより高めることができる。具体的には、外周切れ刃９で加工した被削材Ｗの加工面の算術平均粗さ（表面粗さ）Ｒａを、例えば０．２７μｍ以下にまで小さく抑えることができる。

【0092】

さらに、ピックフィードを大きく設定できる分、ツールパス長さ（総加工長さ）を削減することができ、加工時間を短縮できる。このため、従来のボールエンドミルタイプの切削工具等に比べて、加工能率を大幅に向上させることができる。
また、ピックフィードのピッチ（加工ピッチ）を大きく設定することで、送り速度に影響されることなく、高能率加工が実現できる。また、加工ピッチを大きくすることにより、切削経路長が短くなり、工具の長寿命化にも効果を奏する。また、一回の加工でより広い面積を加工することができるメリットがある。つまり本実施形態によれば、生産リードタイムの短縮や加工コスト削減に効果を奏する。

【0093】

以上より本実施形態によれば、被削材Ｗの加工面精度を良好に維持しつつ加工能率を向上でき、かつ、立壁底隅部ＷＣの仕上げ加工を行うことが可能である。

【0094】

また本実施形態では、底切れ刃１１の曲率半径Ｒ１の刃径Ｄに対する比（Ｒ１／Ｄ）が、０．０２５〜０．１であるので、下記の作用効果を奏する。
すなわちこの場合、切れ刃４全体の刃径Ｄに対して、底切れ刃１１の曲率半径Ｒ１が十分に小さく設定されるので、その分、外周切れ刃９の形成領域（刃長）を大きく確保して高能率加工を実現することができ、かつ、底切れ刃１１によって立壁底隅部ＷＣの仕上げ加工を高品位に行うことができる。

【0095】

具体的には、底切れ刃１１の曲率半径Ｒ１の刃径Ｄに対する比（Ｒ１／Ｄ）が、０．０２５以上であるので、底切れ刃１１が尖り過ぎることを抑えて、底切れ刃１１の欠損等を効果的に防止できる。また、上記比（Ｒ１／Ｄ）が０．１以下であるので、底切れ刃１１のカーブを確実に小さく形成して、立壁底隅部ＷＣを高精度に仕上げ加工できる。上記比（Ｒ１／Ｄ）は好ましくは０．０３〜０．１０であり、より好ましくは０．０６〜０．１０であるが、これに限定されない。

【0096】

また本実施形態では、外周切れ刃９の曲率半径Ｒ２の刃径Ｄに対する比（Ｒ２／Ｄ）が、１．１〜３．５であるので、下記の作用効果を奏する。
すなわちこの場合、外周切れ刃９の曲率半径Ｒ２が、切れ刃４全体の刃径Ｄよりも大きいので、従来のボールエンドミルタイプの切削工具に比べて、カスプハイトＣＨを所定値以下に抑えつつピックフィードのピッチＰを倍以上に大きく設定でき、上述した作用効果がより格別顕著なものとなる。

【0097】

具体的には、外周切れ刃９の曲率半径Ｒ２の刃径Ｄに対する比（Ｒ２／Ｄ）が、１．１以上であるので、外周切れ刃９のピックフィードのピッチＰを従来のボールエンドミルタイプの切削工具に比べて少なくとも２．２倍以上に大きくすることができ、加工能率が大幅に向上する。また、上記比（Ｒ２／Ｄ）が３．５以下であるので、曲率半径Ｒ２の大きな外周切れ刃９により加工能率を高めつつも、該外周切れ刃９が直線状に形成されることを抑制して、切削抵抗の低減化に効果を奏する。上記比（Ｒ２／Ｄ）は好ましくは２．０〜３．０であり、より好ましくは２．３〜２．７であるが、これに限定されない。

【0098】

また本実施形態では、底切れ刃１１のすくい面１２及び外周切れ刃９のすくい面１０が、同一平面上に形成されているので、切削インサート５の製造が容易である。また、底切れ刃１１のすくい面１２と外周切れ刃９のすくい面１０との間（接続部位）に凹部（谷部）等が形成されないことから、切削加工時における切屑の引っ掛かり等が抑制されて、切屑排出性が高められる。
なお、本実施形態では、底切れ刃１１のすくい面１２、外周切れ刃９のすくい面１０、接続刃１９のすくい面２０、及び直線刃１３のすくい面１４が、すべて同一平面上に形成されているので、上述の作用効果がより格別なものとなる。

【0099】

また本実施形態では、切れ刃４が、中心軸Ｃ方向の基端に位置して中心軸Ｃに平行に延びる直線刃１３を有しているので、下記の作用効果を奏する。
すなわちこの場合、切れ刃４の直線刃１３が、該切れ刃４の最大直径（刃径Ｄ）となるように切削インサート５を形成することにより、切れ刃４の再研磨代を大きく確保することが可能になる。つまり、直線刃１３が形成されていることにより、再研磨の前後で刃径Ｄが変化するようなことが防止されるため、該直線刃１３の中心軸Ｃ方向の長さ（刃長）に応じて切削インサート５の工具寿命を延長することができる。なお、直線刃１３は、実際には切削加工に寄与することのない見せかけの切れ刃４部分であってもよい。

【0100】

また本実施形態では、切れ刃４が、外周切れ刃９と直線刃１３とを接続し、外周切れ刃９よりも曲率半径の小さな凸円弧状をなす接続刃１９を有しているので、下記の作用効果を奏する。
すなわちこの場合、切れ刃４に凸円弧状の接続刃１９が設けられることにより、外周切れ刃９と直線刃１３との接続部分に尖った角部が形成されるようなことが防止される。このため、前記接続部分における切れ刃４の欠損を抑制できる。

【0101】

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

【0102】

例えば、前述の実施形態では、切削インサート５にネジ挿通孔１８が形成されているが、ネジ挿通孔１８が形成されていない切削インサート５であってもよい。この場合、切削インサート５は、工具本体１の取付座３にクランプ機構等により着脱可能に装着される。

【0103】

また、前述の実施形態では、底切れ刃１１のすくい面１２、外周切れ刃９のすくい面１０、接続刃１９のすくい面２０、及び直線刃１３のすくい面１４が、すべて同一平面上に形成されているとしたが、これに限定されるものではなく、これらのすくい面１２、１０、２０、１４が、同一曲面（凸曲面、凹曲面）上に形成されていてもよい。或いは、これらのすくい面１２、１０、２０、１４が、互いに異なる平面や曲面により形成されていてもよい。

【0104】

また、前述の実施形態では、底切れ刃１１、外周切れ刃９、接続刃１９及び直線刃１３の径方向すくい角が、すべて０°であるとしたが、これらの各刃の径方向すくい角は、正の値や負の値であってもよい。

【0105】

また、前述の実施形態では、直線刃１３が、切れ刃４において最も径方向外側に位置しているとしたが、これに限定されるものではなく、接続刃１９が、切れ刃４において最も径方向外側に位置していてもよい。この場合、接続刃１９において切れ刃４の刃径Ｄが設定される。或いは、外周切れ刃９が、切れ刃４において最も径方向外側に配置されていてもよい。
また、切れ刃４に直線刃１３や接続刃１９が設けられていなくてもよい。

【0106】

なお、前述の実施形態において、切削インサート５の基体（インサート本体１５）の材質は、炭化タングステンとコバルトを含む超硬合金の他に、例えば、サーメット、高速度鋼、炭化チタン、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、及びこれらの混合体からなるセラミックス、立方晶窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、多結晶ダイヤモンドあるいは立方晶窒化硼素からなる硬質相と、セラミックスや鉄族金属などの結合相とを超高圧下で焼成する超高圧焼成体を用いることも可能である。
また、工具本体１は、例えば、ＳＫＤ６１等の合金工具鋼で製造する場合の他、ＳＫＤ６１等の合金工具鋼と超硬合金とを接合し形成したものを用いることも可能である。

【0107】

その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例及びなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

【産業上の利用可能性】

【0108】

本発明の切削インサート及び刃先交換式回転切削工具は、被削材の加工面精度を良好に維持しつつ加工能率を向上でき、かつ、立壁底隅部の仕上げ加工を行うことが可能である。従って、産業上の利用可能性を有する。

【符号の説明】

【0109】

１ 工具本体
２ 先端部
３ 取付座
４ 切れ刃
５ 切削インサート
６ 刃先交換式回転切削工具
９ 外周切れ刃
１０ 外周切れ刃のすくい面
１１ 底切れ刃
１２ 底切れ刃のすくい面
１３ 直線刃
１９ 接続刃
Ｂ１ 境界点
Ｃ 中心軸
Ｄ 刃径
Ｌ１ 接線
Ｒ１、Ｒ２ 曲率半径
θ１ 角度

【要約】

本発明の切削インサートは、すくい面と、逃げ面と、切れ刃と、を備え、前記切れ刃は、中心軸方向の先端に位置して凸円弧状をなす底切れ刃と、前記底切れ刃の径方向外端に連なり、前記底切れ刃よりも曲率半径の大きな凸円弧状をなす外周切れ刃と、を有し、前記底切れ刃と前記外周切れ刃との境界点における接線と、前記中心軸と、の間に形成される角度が４５°未満であり、前記底切れ刃の曲率半径Ｒ１が、０．３〜１０ｍｍであり、前記外周切れ刃の曲率半径Ｒ２の前記底切れ刃の曲率半径Ｒ１に対する比（Ｒ２／Ｒ１）が、３．６〜３３３である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】