(57)【要約】【課題】本発明は歯切り加工のためのミーリング工具に関する。【解決手段】工具本体には、４つの切れ刃と２つの貫通孔を有する接線方向に組立てられたミーリングインサートが備わり、２つの貫通孔のうちの一方のみが、合計で４つの刃先割出し位置のうちの２つ位置への固定用ねじのために使用される。個々の貫通孔とミーリングインサートの遠位端部との間の距離よりも大きいインサート座の半径方向支持表面からの距離のところでミーリングインサートのインサート座にねじ穴を設けることにより、固定用ねじの固有の弾性を用いてクランプ力が提供される。この構成において、長さの異なるミーリングインサート内の２つの貫通孔を、遠位端部から等しい大きさの距離で形成することができる。こうして、１つの同じ工具本体に、長さの異なるミーリングインサートを具備することができる。【選択図】図４
2014050949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸（Ｃ１）上で回転可能であってかつ円周カム（４）を含む工具本体（１）であって、共通の遷移表面（６）に向かって収束する２つの側面（５ａ、５ｂ）を有し、これらの側面の各々に複数の接線方向に離隔されたインサート座（７）が形成されており、個々のインサート座が半径方向支持表面（９）と接線方向支持表面（１０）と軸方向支持表面（１１）とを有し、軸方向支持表面（１１）内には、半径方向支持表面（９）から半径方向に離隔されたねじ穴が開口している工具本体（１）と、
複数のミーリングインサート（２）であって、細長い形状を有し、かつ２つの相対する互いに平行な切り屑接触面（１８）、２つの相対する互いに平行な逃げ面（１９）及び一対の相対する端部（２０）を含み、かつ二つの逃げ面（１９）の間に延在する貫通孔を有し、２つの切り屑接触面（１８）の各々が、同一の形状を有する交互に使用可能な一対の切れ刃（２３）を介して逃げ面（１９）へと移行し、ねじ穴（１４）の中に挿入されるねじ（１３）を締め付けてインサート座に固定されているミーリングインサート（２）と、を備えるミーリング工具において、
ねじ穴（１４）が、半径方向支持表面（９）から距離（Ｍ１）のところに形成され、距離（Ｍ１）が軸方向支持表面（１１）の半径方向外側端部（１１ｅ）までの距離（Ｍ２）よりも大きく、
ミーリングインサート（２）が２つの貫通孔（２１、２２）を有し、貫通孔は二つの逃げ面（１９）間に連続的に延在し、近位端部（２０）から等距離で離隔され、かつ、遠位端部からはねじ穴（１４）と半径方向支持表面（９）の間の距離（Ｍ１）よりも幾分か大きい距離（Ｌ４）だけ離隔され、個々の貫通孔（２１、２２）とねじ穴（１４）との間に長手方向偏心度（ｅ１）を有しており、
さらに、個々の切り屑接触面（１８）からは、ねじ穴（１４）と接線方向支持表面（１０）との間の横方向距離（Ｍ３）よりも幾分か大きい距離（Ｗ／２）だけ離隔され、貫通孔（２１、２２）とねじ穴（１４）の間に横方向偏心度（ｅ２）を有し、二つの偏心度は、ねじ（１３）の締付け時にこのねじにクランプ力を加え、このクランプ力が、ミーリングインサートを半径方向支持表面（９）及び接線方向支持表面（１０）を弾力的に押圧すること、を特徴とするミーリング工具。
【請求項２】
長手方向偏心度（ｅ１）が少なくとも０．１０ｍｍとなることを特徴とする請求項１に記載のミーリング工具。
【請求項３】
横方向偏心度（ｅ２）が少なくとも０．０５ｍｍとなることを特徴とする請求項１または２に記載のミーリング工具。
【請求項４】
幅は等しいものの長さが異なるミーリングインサート（２）が、インサート一式の中に含まれており、そのうちの長い方のミーリングインサートが、短い方のミーリングインサート内の２つの貫通孔（２１、２２）の間の相互距離（Ｌ３）よりも短い相互距離（Ｌ３）で配置された２つの貫通孔（２１、２２）を有し、長いミーリングインサート内及び短かいミーリングインサート内の貫通孔の間の距離（Ｌ４）及び遠位端部が等しい大きさであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のミーリング工具。
【請求項５】
個々のミーリングインサート（２）の２つの近位端部（２０）と２つの貫通孔（２１、２２）との間のそれぞれ距離（Ｌ２）が、互いに等しい大きさであり、貫通孔間の相互距離（Ｌ３）よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載のミーリング工具。
【請求項６】
個々のミーリングインサート（２）の２つの貫通孔（２１、２２）が、それぞれ、ねじ頭の収容に意図された皿穴（２８）を１つ含み、二つの皿穴の１つが、一方の逃げ面（１９）のに開放しており、もう１つの皿穴が反対側の他方の逃げ面に開放していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のミーリング工具。
【請求項７】
個々のミーリングインサート（２）の逃げ面に、第１の貫通孔（２１）と第２の貫通孔（２２）が開口しており、第１の貫通孔（２１）が第２の貫通孔（２２）に比べて大きい開口を逃げ面（１９）内に有していることを特徴とする請求項６に記載のミーリング工具。
【請求項８】
ミーリングインサート（２）の切り屑接触面（１８）において、対角線方向に相対する類似の形状のアーチ状の２つの部分切れ刃（２４）が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のミーリング工具。
【請求項９】
ミーリングインサート（２）の相対する端部（２０）が互いに平行であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のミーリング工具。
【請求項１０】
ミーリングインサート（２）の２つの貫通孔（２１、２２）は、それらの中心軸（Ｃ２）がミーリングインサート（２）の２つの切り屑接触面（１８）の間の中間にある対称平面（ＳＰ）内に位置するような形で形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のミーリング工具。
【請求項１１】
ミーリングインサート（２）の端部（２０）において、アーチ状の部分切れ刃（２４）が、主として、前記端部（２０）の最も近くにある皿穴と同じ中立平面（ＮＰ）の側に位置していることを特徴とする請求項１〜８及び１０のいずれか一項に記載のミーリング工具。
【請求項１２】
個々のインサート座（７）が一つのねじ穴（１４）を含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のミーリング工具。
【請求項１３】
細長い形状を有し、かつ２つの相対する互いに平行な切り屑接触面（１８）、２つの相対する互いに平行な逃げ面（１９）、一対の相対する端部（２０）及び２つの貫通孔（２１、２２）を有し、貫通孔（２１、２２）が２つの逃げ面（１９）の間に連続して延在し、２つの切り屑接触面（１８）の各々が、同一の形状を有する交互に使用可能な切れ刃（２３）対を介して逃げ面（１９）へと移行するミーリングインサートを備えたミーリング工具のためのインサート一式において、
幅は等しく、長さが異なるミーリングインサート（２）を２セット含み、長い方の個々のミーリングインサートは、短い方の個々のミーリングインサート内の２つの貫通孔（２１、２２）の間の相互距離（Ｌ３）よりも小さい相互距離（Ｌ３）を有する２つの貫通孔（２１、２２）を有し、個々の貫通孔（２１、２２）とその遠位端部との間の距離（Ｌ４）及び遠位端部が、長い方のミーリングインサート及び短かい方のミーリングインサートについて等しいことを特徴する、インサート一式。
【請求項１４】
個々のミーリングインサート（２）の２つの近位端部（２０）と２つの貫通孔（２１、２２）との間のそれぞれ距離（Ｌ２）が、互いに等しい大きさであり、貫通孔間の相互距離（Ｌ３）よりも小さいことを特徴とする請求項１３に記載のインサート一式。
【請求項１５】
個々のミーリングインサート（２）の２つの貫通孔（２１、２２）が、それぞれ、ねじ頭の収容に意図された皿穴（２８）を含み、２つの皿穴の１つが、一方の逃げ面（１９）に開放し、もう１つの皿穴が反対側の他方の逃げ面に開放していることを特徴とする請求項１３または１４に記載のインサート一式。
【請求項１６】
個々のミーリングインサート（２）の逃げ面内に第１の貫通孔（２１）と第２の貫通孔（２２）が開口しており、第１の貫通孔（２１）が第２の貫通孔（２２）に比べて大きい開口を逃げ面（１９）内に有していることを特徴とする請求項１５に記載のインサート一式。
【請求項１７】
ミーリングインサート（２）の切り屑接触面（１８）において、対角線方向に相対する類似の形状のアーチ状の２つの部分切れ刃（２４）が形成されていることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか一項に記載のインサート一式。
【請求項１８】
個々のミーリングインサート（２）の相対する端部（２０）が互いに平行であることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか一項に記載のインサート一式。
【請求項１９】
個々のミーリングインサート（２）の２つの貫通孔（２１、２２）は、それらの中心軸（Ｃ２）がミーリングインサート（２）の２つの切り屑接触面（１８）の間の中間にある対称平面（ＳＰ）内に位置するように形成されていることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか一項に記載のインサート一式。
【請求項２０】
個々のミーリングインサート（２）の端部（２０）において、アーチ状の部分切れ刃（２４）が、主として、前記端部（２０）の最も近くにある皿穴と同じ中立平面（ＮＰ）の側に位置していることを特徴とする請求項１３〜１７及び１９のいずれか一項に記載のインサート一式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中心軸上で回転可能であってかつ円周カムを含む本体であって、仮想の円筒に接し、かつ、共通の遷移表面に向かって収束する２つの側面によって画定され、個々の側面には複数の接線方向に離隔されたインサート座が形成されており、個々のインサート座が接戦方向支持表面と半径方向支持表面と軸方向支持表面とを含み、この軸方向支持表面内には、半径方向支持表面から半径方向に離隔されたねじ穴が開口している本体と、複数のミーリングインサートであって、細長い形状を個別に有し、かつ２つの相対する互いに平行な切り屑接触面と、２つの相対する互いに平行な逃げ面と、一対の相対する端部とを含み、かつ二つの逃げ面の間に延在する貫通穴を含み、２つの切り屑接触面の各々が、同一の形状を有する交互に使用可能な一対の切れ刃を介して逃げ面へと移行し、個々のミーリングインサートが、ねじ穴の中で締付けられるねじを用いてインサート座に固定されている、複数のミーリングインサートと、を含むミーリング工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述した一般的なミーリング工具は、金属（または複合材料）のワーク内にスロットまたは間隙を設けるため、例えば、歯、スプラインなどを提供する目的で使用される。これに関係して、フライス加工を行なうべきワークの表面は平面ならびに丸形、例えば、歯車の場合のように環状または円筒形であってよい。
【０００３】
その最も単純な実施形態において、工具本体（＝工具の基本本体）は、環状プレートつまりディスクの形状を有し、その平面は中心軸に対して垂直に延在している。このような工具は単一のスロットしかフライス加工できない。複数の平行なスロットの同時フライス加工を提供する目的で、このような工具本体を、互いに平行で近傍に位置する所望の数のプレートを有するロール様の構造または長い切れ刃を有するミーリングカッターに組み合わせてもよい。しかしながら、長い切れ刃を有するミーリングカッター及び単純なスリット加工用カッターの１つの不利益は、より厳密にはフライス加工を多数回相対的往復運動で段階的に実施しなければならないことの帰結として、機械加工が比較的時間のかかる、ひいては高価なものとなるという点にある。したがって、第１段階では、ミーリングカッターをワークに対して直線的に一方向に（あるいはその逆に）移動させることにより、かなり浅いスロットが生成され、その時点で工具は、新たなフライス加工作業のためその初期位置まで戻され、この新たな作業中にスロットはさらに深くされる。これらの往復運動は、フライス加工されたスロットが所望の深さを得るまで反復される。
【０００４】
機械加工をより効率的なものとするため、近年ホブカッターが開発されている（当業者は「ホビング工具」とも呼ぶ）。このような工具では、インサート担持カムは、中心軸に平行な真直ぐな母線により生成される仮想の円筒に接する螺旋ラインに沿っている。螺旋カムは、既定の均一のピッチで好適な巻回数で走行している。通常、ねじは、少なくとも４巻回そして多くとも８巻回で延在する。一部の実施形態において、工具本体は、通常は鋼の１つの中実材料片で作製されているが、他の場合においては、個別のカムが共通の螺旋ラインをたどるような形で形成される複数の別個のセグメントで構成されていてよい。実施形態の如何に関わらず、このようなホブカッターの製造は高価である。ただし工具本体の多額の投資コストは、ミーリングカッターの加工効率により十二分に補償される。
【０００５】
問題の工具には、（工具本体の異なる具体的実施形態とは無関係に）極めて多様なタイプの交換可能なミーリングインサートが具備され得る。第１の変形形態は、フルプロファイルインサートと呼ばれ、Ｖ字形状を有し、かつ一回の同じパス中に２つの相対する側面及び作成すべき２つの隣接する歯（またはスプライン条など）の間の間隙底面を生成することのできる１つの切れ刃のみを含んでいる。しかしながらこれらのミーリングインサートの不利益は、まさに、それらが使用可能な切れ刃を１つしか有していないという事実にある。したがって、機械加工総コストは、ミーリングインサートのコストのために大幅に増える。
【０００６】
その上、２つのタイプの複数の切れ刃を有するミーリングインサート、すなわち、２つまたは４つの切れ刃を有するミーリングインサートがある。２つの切れ刃を有するミーリングインサート（例えば、特許文献１参照）は、１つの逃げ面と、２つの同一の切れ刃を介して共通の逃げ面へと移行する２つの相対する同一の切り屑接触面とを伴って形成されている。ミーリングインサートが工具本体のカムの一方の側のインサート座内に装着された場合、切れ刃の１つが切り屑を除去することができる。もう１つの切れ刃の使用を可能にするためには、ミーリングインサートはカムの反対側のインサート座まで移動させられ、それまで不使用の切り屑接触面が工具の回転方向に順方向に回転させられる。換言すると、２つの切れ刃を有するミーリングインサートは、１つの同じインサート座内では刃先割出し不能である。同様に、これらのミーリングインサートが通常、２つの固定用ねじのための２つの貫通孔を含んでいるという点にも言及しておくべきである。
【０００７】
（ミーリングインサート費用を最も削減する）４つの切れ刃を有するミーリングインサートは、一対の同一の切り屑接触面のみならず一対の相対する同一の逃げ面をも伴って形成されており、こうしてミーリングインサートは４つの同一の切れ刃を得る。このようにして、第１の切り屑接触面に隣接する２つの切れ刃を、ミーリングインサートの刃先割出し（１８０°回転）の後、カムの一方の側の１つの同じインサート座内で使用することができる。他の２つの切れ刃を利用するためには、ミーリングインサートはカムの反対側のインサート座まで移動させられ、ここで第２の切り屑接触面に沿った切れ刃の各々は同じ要領で作用できる。４つの切れ刃を有するこれまでに公知の反転可能なミーリングインサートは、ねじのための中心に位置する単一の孔を伴って形成されている。これは、ミーリングインサートの中立平面に対し直角にまたは鋭角を成して延在してよい。
【０００８】
本発明はそれ自体、専ら冒頭で言及したタイプの４つの切れ刃を有するミーリングインサートが具備されているミーリング工具に関する。
【０００９】
４つの切れ刃を有するミーリングインサートを備えた既知のミーリング工具が、例えば歯車などの歯のミーリングのために使用される場合、歯の側面の表面平滑度および寸法精度の要件が変動することの帰結として、問題が発生する。多くの場合において、寸法上の精度要件は穏やかなものであり、したがって単純な標準的インサートの使用によるフライス加工だけで得られる精度で充分満足のいくものである。他の場合においては、要件はさらに厳しく、歯の側面を完全なフライス加工後に研削するかまたは他の形で仕上げを行う必要性が関与する。これに関連して、初期フライス加工中、歯の側面内に一定の（適度の）研削許容差を残すことが必要である。これは、いわゆる突部(protuberance)インサートを使用することによって実施される。これらのインサートは、他の部分では平面である逃げ面がミーリングインサートの一端部に移行するミーリングインサートの部分の中に突部状のノブまたは突部を伴って形成される。標準インサートと突部インサートの間の差は、添付図面内の図１８と図１９の比較において見られる。図１８に係る標準インサートにおいては、切れ刃は、より厳密には逃げ面が一端部への遷移部分に至るまで平面であることの帰結として、この遷移部分に至るまで直線である。図１９に係る突部インサートは、それがミーリングインサートの端部と他の部分では平面である逃げ面との間に突部を含んでいるという点のみならず、それが標準インサートに比べて幾分か長く、より厳密にはこうして歯の側面間に位置するより深い間隙底面を生成するという点においても、標準インサートと異なっている。
【００１０】
既知の標準インサートと突部インサートが異なる長さを有し、それが刃先割出しを可能にするための単一の中心孔を含んでいるという事実は、それらのインサートを１つの同じ工具本体内で使用できないということを意味している。したがって、荒仕上げならびに仕上げされた歯の細部を提供する必要のある工場は、別個の２つの工具本体に投資しなければならず、これらの工具本体は、特に複雑な形状のホブカッターである場合、個別に並外れて高価なものである。
【００１１】
問題の種類のこれまでに公知のミーリング工具が有する別の不利益は、ミーリングインサート内に含まれている唯一の孔がこのミーリングインサート内の中心に、すなわちミーリングインサートの２つの端部ならびにその２つの切り屑接触面の間の中間に設置されているという事実に基づくものである。孔が［収容するインサート座の軸方向支持表面に対して垂直方向に配向されたねじ山付きねじ穴内でインサートを締付けできるように］ミーリングインサートの中立平面に対し垂直に配向されている場合、固定用ねじの締付けは、工具が互いに近くに位置する複数のカムを含む場合（それぞれ長い切れ刃を有するミーリングカッターおよびホブカッター）において、より困難になる。このとき、穴の位置を中心に設定することは、ねじの頭部内に含まれるキーグリップへのアクセスが極めて困難になるということを意味している。工具が著しい数のミーリングインサートを含むということを考慮すると、必須でかつかなり高頻度のインサート交換は、時間のかかる厄介な作業となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１３６２７５Ａ１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、これまで公知のミーリング工具の上述の不利益を削除し、改良されたミーリング工具を提供することを目的とする。本発明の主要な目的は、ミーリングインサートの交換を容易にすること（およびそのための時間を短縮すること）及び必要な場合には、１つの同じ工具本体内で長さの異なるミーリングインサートを使用可能とするための条件を提供することにある。詳細には、工具本体は、短かい標準インサートならびにより長い突部インサートを交互に収容することができなければならない。さらなる目的は、詳細にはミーリングインサートに強度の高い設計を付与すると同時に工具本体のインサート座ならびにねじ穴を有効な形で具備できるように、工具本体およびミーリングインサートの製造を単純化し、かつさらにより有効なものにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によると、主要な目的は、請求項１の特徴部分に定義された構成を用いて達成される。軸方向支持表面の半径方向外側端部までのその距離よりも大きい半径方向支持表面からの距離のところにインサート座のねじ穴を設置することにより、それは、カムの円周近くに位置設定されることになる。同時に、ねじ穴の中に締付けられるねじの収容には、ミーリングインサート内の半径方向外側の孔のみが利用される。このようにして、ねじおよびそのキーグリップは、たとえカムが例えばホブカッターの別のカムの近くに位置する場合でも、容易にアクセス可能となる。さらに、ねじ穴およびミーリングインサート内の孔を２重偏心度が得られるようにそれぞれ位置設定することにより、ねじの固有の弾性を用いてそれらに予応力（prestress）を加えることができ、より厳密にはこうして、それらは、半径方向支持表面ならびに接線方向支持表面にミーリングインサートを弾力的に押圧することになる。したがって、この解決法を用いて、必要な場合、例えば短かい標準インサートなどの一部のミーリングインサートを例えばより長い突部インサートなどの別のミーリングインサートで交換するための条件が提供される。このようにして、１つの同じ工具本体に長さの異なるミーリングインサートを備えることができる。
【００１５】
一実施形態において、ねじ穴とミーリングインサート内の孔との間の長手方向の偏心度は、少なくとも０．１０ｍｍとなる。横方向偏心度は、０．０５ｍｍとならなければならない。それぞれの偏心度のこれらの最小値を介して、半径方向支持表面ならびに接線方向支持表面に密に接した状態で押圧されていることの帰結として、インサート座内のミーリングインサートに信頼性の高い固定が保証される。
【００１６】
好ましい実施形態においては、工具は、幅は等しいものの長さが異なるミーリングインサートを含むインサート一式を伴って製造されており、その各々の長い方のミーリングインサートの２つの孔は、短い方のミーリングインサート内の２つの孔の間の相互距離よりも小さい相互距離のところに位置設定されている。このようにして、ミーリングインサートの遠位端部と個別の孔の間の距離は、ミーリングインサートの長さの如何に関わらず両方（または全て）のタイプのミーリングインサートにおいて等しい大きさとなるように選択することができる。
【００１７】
さらなる実施形態において、個別のミーリングインサートの２つの孔と近位端部の間の距離は、一方では等しい大きさであり、他方では２つの孔間の相互距離よりも小さい。このようにして、固定用ねじは、締付けられた状態において、工具本体から半径方向外向きに向けられた近位端部の近くに位置設定される。
【００１８】
さらに１つの実施形態において、個別のミーリングインサートの２つの孔は、各々、ねじ頭の収容に意図された皿穴を伴って形成され、これらの皿穴の１つは、逃げ面の１つの中に開放しており、もう一方の皿穴は反対側の逃げ面内に開放している。このようにして、ねじ頭は全体が、皿穴の内部に位置設定され得、こうして工具が機械加工作業で活動状態にある場合ミーリングインサートにより保護され得る。
【００１９】
１つの実施形態においては、第１の孔および第２の孔は、ミーリングインサートの逃げ面内に開口しており、第１の孔が第２の孔に比べて大きい開口を逃げ面内に有している。このようにして、ミーリングインサートは、ねじの締付け時にねじ頭が押圧される材料部分において優れた強度を保持する。このようにして同様に、ねじが挿入されていない孔の中に切り屑およびほこりが進入する危険性も減少する。このようにして、同様に、第１の孔が皿穴の形をしたより大きな開口を有する場合に不正確な組立ての危険性も減少する。
【００２０】
一実施形態では、ミーリングインサートの切り屑接触面において、２つの直径方向に相対する類似の形で形成されたアーチ状の部分切れ刃が形成される。このようにして、ミーリングインサートは、或る種の歯車を機械加工するために特に好適である。
【００２１】
一実施形態において、ミーリングインサートの相対する一対の端部は平行である。このようにして、ミーリングインサートのための半径方向支持体は、どの端部が半径方向の支持表面に対し当接するかとは無関係に類似のものである。
【００２２】
一実施形態において、ミーリングインサートの２つの孔は、それらのそれぞれの中心軸がミーリングインサートの二つの切り屑接触面の間の中間にある対称平面内に位置するような形で形成されている。このようにして、４つの使用可能な切れ刃を伴うミーリングインサートを形成する可能性は改善される。
【００２３】
一実施形態では、ミーリングインサートの端部において、アーチ状の部分切れ刃は主として、前記端部の最も近くにある皿穴と同じ中立平面の側に位置している。このようにして、使用状態のアーチ状切れ刃稜線が、優れた機械加工を実施できるような形で位置設定されることが保証される。
【００２４】
一実施形態では、各インサート座は唯一のねじ穴を含む。こうして工具本体のより低コストの製造がもたらされる。
【００２５】
第２の態様に係る発明は、細長い形状を個別に有し、かつ２つの相対する互いに平行な切り屑接触面、２つの相対する互いに平行な逃げ面、一対の相対する端部ならびに２つの孔を含み、これらの孔が二つの逃げ面の間で連続して延在し、２つの切り屑接触面の各々が、同一の形状を有する交互に使用可能な一対の切れ刃を介して接続用逃げ面へと移行する、異なる長さを有するミーリングインサートのインサート一式により実現されてよい。インサート一式は、幅は等しいものの長さが異なるミーリングインサート（２）を２セット含み、その各々の長い方のミーリングインサートの２つの孔が、短い方のミーリングインサート内の２つの孔の間の相互距離（Ｌ３）よりも小さい相互距離（Ｌ３）のところに位置設定されており、それぞれの孔（２１、２２）とその遠位端部との間の距離（Ｌ４）の大きさが、長い方のミーリングインサートについてならびに短かい方のミーリングインサートについて等しいようなものである。このことの利点は、長さの異なるミーリングインサートを１つの同じインサートポケット内に装着することができ、こうして工具セットを２重にする必要性を無くするという点にある。
【００２６】
インサート一式の実施形態において、インサート一式に含まれる個別のミーリングインサートは、上述の工具内に含まれるミーリングインサートの１つ以上の特徴を含んでいてよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るミーリング工具の一例であるホブカッターの斜視図である。
【図２】図１に係る工具の側面図である。
【図３】図２内のＩＩＩ−ＩＩＩに沿った端面図である。
【図４】多くのインサート座およびミーリングインサートを示し、そのうちの２つがインサート座から分離した状態で示されている、拡大した部分斜視分解組立図である。
【図５】工具本体内の個別のインサート座、個別のミーリングインサート、より厳密には標準インサートの形をしたインサート及びインサート座内にミーリングインサートを固定するための固定用ねじを示す、さらなる拡大された斜視分解組立図である。
【図６】概略的寸法図である。
【図７】本発明に係るミーリング工具、すなわち単一スリット加工用カッターの別の実施例の斜視図である。
【図８】図７に係る工具の側面図である。
【図９】同じ工具の端面図である。
【図１０】インサート一式に含まれる標準インサートの形をしたミーリングインサートの斜視図である。
【図１１】反対側からのミーリングインサートを示す類似の斜視図である。
【図１２】ミーリングインサートの一方の端部の形状を示す部分拡大斜視図である。
【図１３】ミーリングインサートの一方の側を示す平面図である。
【図１４】図１３中のＸＩＶ−ＸＩＶに沿った横断面図である。
【図１５】ミーリングインサートの反対側を示す平面図である。
【図１６】ミーリングインサート内に含まれる孔の寸法を示す切断横断面図である。
【図１７】組立てられたミーリングインサート内の孔の、インサート座内のねじ穴との関係における偏心度を示す概略図である。
【図１８】２つの隣接するはめ歯の間の間隙を２つの協働する標準インサートがいかにフライス加工するかを示す概略図である。
【図１９】同じ条件下での２つの突部インサートを示す類似の図である。
【図２０】インサート一式に含まれる突部インサートの形をしたミーリングインサートの斜視図である。
【図２１】反対側からの突部インサートを示す類似の斜視図である。
【図２２】突部インサートの一方の端部の形状を示す部分拡大斜視図である。
【図２３】突部インサートの一方の側を示す平面図である。
【図２４】突部インサートの反対側を示す平面図である。
【図２５】図２３中のＸＸＶ−ＸＸＶに沿った横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１〜３では、全体が１で示されている工具本体及び複数の交換可能なミーリングインサート２を含む、より厳密にはホブカッターの形をした本発明に係るミーリング工具の一実施例が示されている。工具本体１は、中心軸Ｃ１の上で回転可能であり、中心コア３ならびに円周カムまたはリング４を含む。図示された実施例において、カム４は、コア３の外側に組立てられた複数の別個のセグメントで構成されている（したがって、当業者によると、このような工具は「セグメントホブ」と呼称される）。カム４の半径方向外側部分は、２つの側面５ａ、５ｂを含み、これらの表面は、共通の円周遷移表面に向かって収束し、カムの外側部分の横断面がＶ字形であることを意味している。ホブカッターの特徴は、カムが中心軸Ｃ１上の螺旋構成内で、より厳密には均一なピッチで走行しているということにある。ねじれの巻数は、実際には４〜８巻回の範囲内にある。さらに、カムの遷移表面６が中心軸Ｃ１に平行な真直ぐな母線によって画定されている仮想の円筒に接しているということにも言及すべきである。
【００２９】
これに関連して、さらに、図示された工具本体１を、記述された別個の構成要素からではなく１つの中実材料から作製してもよいということを指摘しておくべきである。
【００３０】
ここで、２つの相対する側面５ａ、５ｂの各々の中に座ぐり加工されたインサート座７内にミーリングインサート２がいかに組み付けられるかを示す図４を参照する。１つの同じ側面（例えば５ａ）内に座ぐり加工されているインサート座は、好適には均一の間隔で接線方向に離隔され、相対する側面（５ｂ）内のインサート座は、最初に言及した側面の間で、好適にはそれらの間の中間に設置されている。ミーリングインサート２の半径方向外側端部部分は、カムの円周遷移表面６から幾分が突出し、互いに重なり合って、生成すべき溝内の底面を共に生成する。工具の回転方向Ｒで見て、各インサート座７の前方にある部域内には、側面内に座ぐり加工された切り屑排出溝８も存在する。
【００３１】
ここで図５を参照すると、この図では、個別のインサート座７が３つの支持表面、すなわち半径方向支持表面９、全体が１０で示されている接線方向支持表面、ならびに全体として１１で示されている軸方向支持表面によって画定されていることがわかる。この場合、接線方向支持表面１０には２つの平坦部分表面１０ａ、１０ｂが含まれ、これらは、１つの共通平面内に位置し、座ぐり加工された谷表面１０ｃによって互いに分離されている。類似の要領で、軸方向支持表面１１には、座ぐり加工された谷表面１１ｃによって互いに分離された２つの平坦表面１１ａ、１１ｂが含まれる。内側部分表面１１ａと半径方向支持表面９の間には、同様に座ぐり部分１１ｄが存在し、この座ぐり部分の目的は以下でさらに詳細に説明される。接線方向支持表面１０の内側部分表面１０ａと半径方向支持表面９との間には、アーチ状の隙間表面１２も形成されている。内部に軸方向および接線方向支持表面の部分表面が位置する２つの平面は互いに直角を成している。さらに、３つの支持表面９、１０、１１は全て、ワーク内に生成される表面とミーリングインサートとの間に必須の間隙を提供するように、収容されたミーリングインサートが幾何学的にネガティブの刃先配置に位置設定される（接線方向にならびに半径方向に）ような形で、工具本体内に設置される。
【００３２】
インサート座７内のミーリングインサート２の固定は、ねじ山を有する穴１４の中に締付けられるねじ１３を用いて行なわれ、この穴は以下、ねじ穴と呼ばれ、軸方向支持表面１１内、好適にはミーリングインサートがねじによって押圧される部分表面１１ａ、１１ｂ間の谷表面１１ｃ内に開口している。ねじ穴１４の中心軸はＣ３と呼ばれ、一方、ねじ１３の中心軸はＣ４と呼ばれる。ねじ１３は、好適には、或る一定の固有弾性を有する鋼で製造され、一方では雄ねじ山１５を、そして他方ではキーグリップ１７を有する頭部１６を含んでいる。
【００３３】
接線方向支持表面１０は、遷移表面６に向う境界線の形をした半径方向外側端部１０ｄを含む。類似の要領で、軸方向支持表面１１は、半径方向支持表面９に隣接する内側端部から、同様に遷移表面６に向う境界線の形をした半径方向外側端部１１ｅまで延在する。図６中の概略図において、Ｍ１は、孔１４と半径方向支持表面９との間の半径方向距離を指す。さらに、Ｍ２は、境界線１１ｅにより表わされているようにねじ穴１４から軸方向支持表面の外側端部までの半径方向距離を指す。ねじ穴１４と接線方向支持表面１０との間の横方向距離は、Ｍ３と呼称される。全ての距離は、ねじ穴の中心軸Ｃ３との距離であるという点を指摘しておくべきである。
【００３４】
本発明がホブカッター以外のミーリング工具にも応用可能であることを明確にするため、図７〜９では、単純なディスク形状のミーリングカッターの例が示されている。この場合、ミーリングインサート２が備わった円周カム４は、より厳密には、２つの相対する側面５ａ、５ｂの間の円周遷移表面６が中心軸Ｃ１に対し垂直に延在する平面内に位置しているという事実によって、螺旋状ではなく環状である。しかしながら、ミーリングインサートおよびそれらが固定されるインサート座に関しては、図７〜９に係るスリット加工用カッターは図１〜３に係るホブカッターと異なっていない。以上で言及した通り、単一スリット加工用カッターを他のスリット加工用カッターと組み合せながら、カム４が互いに接近して配置された長い切れ刃を有するミーリングカッターを形成してもよい。
【００３５】
ここで図１０〜１６を参照すると、これらの図は、生成されるはめ歯の側面の寸法上の精度要件が穏やかなものである利用分野における歯切り（歯の切削）に意図され、以下標準インサートと呼ばれるミーリングインサートの特質を示している。問題のミーリングインサートは細長い基本形状を有し、２つの相対する互いに平行な切り屑接触表面１８と、２つの相対する互いに平行な逃げ面１９と、切り屑接触面ならびに逃げ面に対し直角に配向されている２つの平坦でかつ互いに平行な表面により表わされている２つの相対する端部２０とを含む。機能面で表面１８、１９、２０を分離する目的で、これらには、図１０および図１１においてそれぞれ添え字ａおよびｂが付いている。逃げ面１９ａ、１９ｂの間に２つの貫通孔２１、２２が延在しており、その中心軸は、Ｃ２と呼称される。相対する一対の切り屑接触面および一対の逃げ面の間の遷移部分は、全体として２３と呼称される合計４つの切れ刃を形成する。個別の切れ刃２３の主要部分は、交わる表面１８、１９が平面であることの帰結として直線である。しかしながら、ミーリングインサートの一方の端部に隣接して、２つの部分切れ刃２４、２５が含まれ（図１２を参照のこと）、そのうち最初に言及された部分切れ刃はアーチ状であり、もう一方は直線であり、より厳密にはこれは、アーチ状部分表面２６ならびに平坦部分表面２７がミーリングインサートの逃げ面１９と個別の端部表面２０の間に形成されていることの帰結である。表面２０と２７の間には、小形の半径遷移部分２８も存在する。図１０および１１において、４つの切れ刃の参照番号２３には、区別を目的として数詞１、２、３および４が添えられ、符号２３１〜２３４で示されている。
【００３６】
図１１、１４および１６において、ＮＰは、２つの逃げ面１９の間の中間に位置する中立平面を意味する。図１５において、ＳＰは、二つの切り屑接触面１８の間の中間に位置する対称平面を意味する。
【００３７】
例えば５ａなどのカムの１つの側面内における任意のインサート座７内の第１の使用状態（図５を再度参照のこと）では、ミーリングインサートの逃げ面１９ａは、外向きに面しているものとして仮定され、固定用ねじ１３は孔２１の中に適用され、切り屑接触面１８ａは工具の回転方向Ｒで進行方向を向いており、切れ刃２３１が使用状態にあることを意味している。この切れ刃２３１が摩耗した時点で、ミーリングインサートを１つの同じインサート座７内で刃先割出しすることができ、より厳密には逃げ面１９ｂが外向きに面し孔２２がインサート座のねじ山付き孔１４と同一平面内に位置設定されるような形で回転させることによって割出可能である。このようにして、それまで不使用状態にあった切れ刃２３２は、切り屑が切り屑接触面１８ａに当たって除去される使用状態をとることになる。同様に切れ刃２３２が摩耗した時点で、ミーリングインサートは、カム４の反対側に位置する側面５ｂ内に含まれるインサート座まで移動され得る。前記インサート座の中で、２つの切れ刃２３３および２３４は、ミーリングインサートを記述された形で刃先割出しすることによって交互に利用されてよい。
【００３８】
図１３〜１５では、２つの相対する端部表面２０間のミーリングインサートの全長Ｌ１がその幅Ｗよりも著しく大きいことがわかる（この実施例では、Ｌ／Ｗ比はおよそ４である）。孔２１、２２と近位端部の間の距離は、大きさが等しくＬ２と呼称され、一方孔の間の相互距離はＬ３と呼称されている。図１４に見られるように、Ｌ３はＬ２よりも大きい。この実施例では、Ｌ３／Ｌ２比はおよそ１．３３となる。したがって、単一の中心孔と比較して、個々の孔２１、２２は、ミーリングインサートの（近位）端部に著しく近いところに位置している。このことはすなわち、固定用ねじを収容する孔がカム４の円周に比較的近いところに（すなわち中心軸から半径方向にはるかに遠くに）位置設定されていることを意味し、これは、ねじ１３のキーグリップ１７内へのキーの適用を著しく容易にする。これに関係して、孔２１、２２が皿穴２８を含み、そのうちの１つがミーリングインサートの逃げ面の１つに開口し、もう一方が、図１４に明らかに見られるように、反対側の逃げ面内に開口していることを指摘しておくべきである。皿穴２８は、ミーリングインサートが固定された時にねじ頭１６を収納するという目的を有する。より厳密には、個別の皿穴２８は、逃げ面１９が位置する平面よりも幾分か下にねじ頭１６は全体的に位置設定される程度に深くなっている。たった１つの皿穴を有する孔を形成することにより、ミーリングインサートの強度は最適化され、こうして、締付けられたねじ頭の背後の材料（例えば超硬合金）の量は、ミーリングインサートの厚みＴが制限されているにもかかわらず大きくなる。より厳密には、皿穴２８の深さは、ミーリングインサートの厚みＴの半分より小さい。
【００３９】
付属するインサート座内でのミーリングインサートの正確な位置づけおよび信頼性の高い固定を保証するため、いわゆるばね付勢ねじが使用される。より厳密には、ねじ１３は、半径方向支持表面９に対してのみならず、軸方向支持表面１１に対してもミーリングインサートを押圧するために使用される。これは、ねじを収容する孔と半径方向支持表面９に押圧される遠位端部表面２０との間の距離（図１４でＬ４と呼称されているもの）が、半径方向支持表面とねじ穴１４の間の距離よりも幾分か大きく選択されていることによって行われる。このようにして、孔の間に長手方向偏心度ｅ１が発生する（図１７を参照のこと）。ねじがねじ穴内で締めつけられた場合、その固有弾性によって、ミーリングインサートの遠位端部表面が半径方向支持表面９を弾力的に押圧し、協働するねじがミーリングインサートの１つの逃げ面を軸方向支持表面１１に対し固定する。さらに、類似の要領で（切削力がミーリングインサートに加えられる前に予め）接線方向支持表面１０に対して不使用の切り屑接触面を同様に弾力的に押圧するために、横方向偏心度ｅ２を有する。
【００４０】
代表的な実施形態において、図示された標準インサートは以下の具体的寸法を有する。すなわち、 
Ｌ１＝５０．５６ｍｍ
Ｌ２＝１５．３８ｍｍ
Ｌ３＝１９．８０ｍｍ
Ｌ４＝３５．１８ｍｍ（１９．８０＋１５．３８）
Ｄｌ＝８．４ｍｍ
Ｄ２＝６．０ｍｍ
Ｔ＝９．０ｍｍ
Ｗ＝１４．０ｍｍ
【００４１】
孔２１、２２は、その中心軸が対称平面ＳＰ内にある状態で設置される（図１５参照）ことから、個々の孔と各切り屑接触面１８の間の横方向距離は、この場合７．０ｍｍとなる。
【００４２】
図６と図１７を同時に参照して、前記の代表的な実施形態の半径方向支持表面９とねじ穴１４との間の半径方向距離は、３４．８３ｍｍになるということを指摘しておくべきである。このことはすなわち、長手方向偏心度ｅ１が０．３５ｍｍ（３５．１８−３４．８３）となることを意味している。さらに、孔１４と接線方向支持表面の間の横方向距離Ｍ３は６．９０ｍｍとなり、これは横方向偏心度ｅ２が０．１０ｍｍ（７．００−６．９０）となることを意味する。ねじは、ねじ穴１４内で締付けられた時点で、（その固有弾性のため）、およそ逃げ面１２に対し対角線上に向けられた合力をミーリングインサートに加える。このようにして、ミーリングインサートは、（ねじの締付け力が当然ミーリングインサートの１つの逃げ面を軸方向支持表面１１に押圧するのと同時に）半径方向支持表面ならびに接線方向支持表面に対し弾力的に押圧されることになる。
【００４３】
本発明に係る工具の好ましい実施形態において、その工具に備わるインサート一式には、上述の標準インサートと、さらに図２０〜２５に示されたタイプの突部インサートが含まれる。この突部インサートは、図１０〜１６に係る標準インサートとは、なかでもそれが標準インサートよりも長いという点だけでなく、その端部に関してミーリングインサートの設計が異なるという点においても、異なっている。突部インサート自体には、相対する切り屑接触面１８、逃げ面１９および端部表面２０の対も同様に存在する。しかしながら、この場合、個々の逃げ面１９と端部表面２０の間の部域内に、突部状のノブまたは突部２９が形成される。こうして、平坦な逃げ面１９は、第１の境界線３０まで延在し、ここでこの表面１９は比較的狭い凹状遷移表面３１へと形を変えて移行し、この表面３１は、それ自体、第２の境界線３２を介して、凸状部分表面３３へと形を変えて移行する。前記表面３３は、それ自体、平凡な遷移表面３４、３５を介して端部表面２０へと形を変える。完全性を期して、端部表面２０が、（同じく標準インサート内にも存在する）平坦切子表面３６を介して反対側の逃げ面へと形を変えるということに言及しておくべきである。
【００４４】
逃げ面１９と突部２９の最高点との間のレベル差は、突部により提供される研削許容差を決定する。このことは、突部インサートがフライス加工中に厚みＨの表面層をどのようにして残留させるかを示す図１９に見られる。突部インサートが対応する標準インサートよりも幾分か長いことの帰結として、この突部インサートは、より深く作られ丸い形状を伴う底面を有し得るスロットまたは溝をフライス加工し、その中に研削用工具を収納して、残された表面層を最終研摩作業により除去することができる。実際には、研削許容差、すなわちレベル差Ｈは０．０５〜０．２０ｍｍの範囲内にあってよい。
【００４５】
１つの同じ基本本体内、例えば図１〜３に係るホブカッター内での標準インサート一式またはより長い突部インサート一式のいずれかの組み立てを可能にするために、より長い突部インサート内の２つの孔２１、２２の間の相互距離Ｌ３（図２５参照）は、より短かい標準インサート内の孔の間の対応する距離Ｌ３（図１４参照）よりも短かい。このようにしてより長いミーリングインサートの距離Ｌ３を削減することにより、寸法Ｌ４を一定に保つことができる。それを明らかにするため、以下に１つの同じ代表的実施形態の突部インサートの寸法のまとめを示す。
Ｌ１＝５３．２８ｍｍ
Ｌ２＝１８．１０ｍｍ
Ｌ３＝１７．０８ｍｍ
Ｌ４＝３５．１８ｍｍ
【００４６】
問題の実施形態において、突部２９は１０．７０ｍｍの長手方向延長部分Ｌ５を有する。
【００４７】
上述のことから、個々の孔２１、２２からミーリングインサートの遠位端部までの距離Ｌ４が、両方の場合において等しい大きさ（３５．１８ｍｍ）であることがわかる。したがって、本発明により、１つの同じ工具本体において、異なる長さを有するミーリングインサートの２つ（またはそれ以上）のセットを使用するための条件が提供される。これに関連して、本発明は、個々のミーリングインサートが唯一のねじを用いて固定可能であるという理解に基づくものであるという点を指摘しておくべきである。換言すると、孔２１、２５のうちの１つのみがねじを収容し、一方もう１つの孔は、各々の割出し位置において不使用状態にある。刃先割出し（１８０°回転）後になって初めて第２の孔がねじを積極的に収容し、一方、最初に言及した孔は空のままであり続ける。固定は、それが上述のタイプのばね付勢ねじ、より厳密には締付けの時点でミーリングインサートの不使用状態の逃げ面をインサート座の軸方向支持表面に押圧するねじを用いて行なわれ、それと同時に、ミーリングインサートの内側端部表面ならびにその不使用状態の切り屑接触面がインサート座のそれぞれ半径方向支持表面および接線方向支持表面に押圧されるような形でミーリングインサート内の孔とインサート座のねじ山付きねじ穴との間の上述の（２重の）偏心度が選択された場合に、安定し信頼性の高いものとなる。
【００４８】
図２０〜２５に示された突部インサートの不使用状態の突部２９を、軸方向支持表面の部分表面１１ａと半径方向支持表面９の間の座ぐり部１１ｄ内に収納することができ、こうして、ミーリングインサートの同じ側にある他の場合には平坦な逃げ面１９を２つの力吸収性の平坦部分表面１１ａ、１１ｂに対しそれと密に接触した状態で押圧することが可能であるということは、自明である。
【００４９】
本発明の実現可能な修正
本発明は、以上で記述され図面中に示された実施形態のみに限定されない。したがって、本発明は、ミーリングインサートの長さが異なることを条件として、標準および突部インサートとは別のタイプの接線方向に組立てられるミーリングインサートを使用するミーリング工具に応用されてよい。こうして、工具に備わるインサート一式の中に、２つ以上の異なるタイプのミーリングインサートを含み入れることができる。ミーリングインサート内の孔は同様に、そのそれぞれの中心軸が逃げ面と直角を成さないような形で傾けてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１    工具本体
２    ミーリングインサート
４    カム
５ａ，５ｂ    側面
６    遷移表面
７    インサート座
９    半径方向支持表面
１０    接線方向支持表面
１１    軸方向支持表面
１１ｅ    半径方向外側端部
１３    ねじ
１４    ねじ穴
１８    切り屑接触面
１９    逃げ面
２０    端部（近位端部）
２１，２２    貫通孔
２３    切れ刃
ｅ１    長手方向偏心度
ｅ２    横方向偏心度
【図１】
2014050949.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014050949.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
2014050949.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2014050949.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2014050949.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2014050949.tif 000026
【図２５】
2014050949.tif 000027