(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の回転軸を有し、４つの切り屑吸引溝とその間にある４つの胴体部分をもつようにつくられた切削ヘッドをもち、該胴体部分は作動切れ刃が該回転軸に垂直な面内にあるように該切削ヘッドの前方の面の所に配置された複数の切削用インサートを有している回転式切削工具において、
該４つの胴体部分の第１及び第３の胴体部分は第１の外側の切削用インサートを有し、該４つの胴体部分の第２及び第４の胴体部分は第２の外側の切削用インサートを有し、第２の外側の切削用インサートの作動切れ刃は第１の外側の切削用インサートの作動切れ刃より実質的に短く、その最も外側の端は該回転軸から実質的に等距離にあり、切削工具の切削半径を規定する距離の所で該軸から間隔を置いて配置されており、
該４つの胴体部分の第２及び第４の胴体部分は付加的な内側の切削用インサートを有し、第４の胴部分の内側の切削用インサートの作動切れ刃の最も内側の端が、長手方向回転軸に達し、第２の胴部分の内側の切削用インサートの作動切れ刃の最も内側の端が、長手方向回転軸から外れており、内側の切削用インサートの作動切れ刃と第１の外側の切削用インサートの作動切れ刃とが部分的に重なっていることを特徴とする回転式切削工具。
【請求項２】
各切削用インサートはインサートを締め付けるネジを通す孔を有し、切削ヘッドにつくられた対応するインサートを受けるポケットに取付られ、インサートを受けるポケットはインサートを締め付けるネジを通す孔と一直線に並んでいるポケットの締め付け用のネジをねじ込むネジ孔をもつようにつくられた底面を有していることを特徴とする請求項１記載の回転式切削工具。
【請求項３】
第１および第２の外側の切削用インサートのインサートを受けるポケットの底面は切削用インサートの作動切れ刃が存在する面に実質的に平行であり、内側および第１の外側の切削用インサートの締め付け用のネジを通す孔およびそれに対応するポケットの締め付け用のネジをねじ込むネジ孔は切削工具の回転軸と実質的に同じ方向を向いていることを特徴とする請求項２記載の回転式切削工具。
【請求項４】
第２の外側の切削用インサートのインサートを受けるポケットの底面は切削用インサートの作動切れ刃が存在する面に実質的に垂直であり、且つ第２の外側の切削用インサートの作動切れ刃に実質的に垂直であり、第２の外側の切削用インサートの締め付け用のネジを通す孔およびそれに対応するインサートを受けるポケットの締め付け用のネジをねじ込むネジ孔は切削工具の回転軸に関し実質的に半径方向を向いていることを特徴とする請求項２記載の回転式切削工具。
【請求項５】
内側のおよび第１および第２の外側の切削用インサートは前方の切削部分および後尾の取付部分を有する種類のインサートであり、前方の切削部分は実質的に互いに垂直な主要切れ刃および補助切れ刃を付属した作動前面部をもつようにつくられ、後尾の取付部分は該主要切れ刃に垂直で該補助切れ刃と実質的に同じ方向を向いた締め付け用のネジの孔をもっていることを特徴とする請求項１記載の回転式切削工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明の分野
本発明は供給材料を切削工具の回転軸に沿った方向で供給する切削操作に使用される回転式切削工具に関する。
【０００２】
本発明の背景
本発明は特にダイス型の製造に使用するような高速度で粗削りを行い高速度で切り屑を除去するように設計された回転式切削工具に関する。
【０００３】
上記種類の切削工具は例えば日本特許０６−３０４８０６号に記載されている。この切削工具は深いプランジ切削操作のために設計されており、前方の面から該工具の長手方向の回転軸に沿って延びた切り屑吸引溝をもつようにつくられた切削ヘッド、および切削工具の前方の面において該溝の間にある胴体部分に取付られた複数の切削用インサート（切削用の差し込み工具）を具備している。切削用インサートはその締め付け用のネジが切削工具の回転軸と実質的に平行になり、その作動切れ刃が回転軸に垂直な面内にあるように取り付けられ、予め定められた切削半径を与えるのに必要な数の有効切れ刃が得られるように重なっている。
【０００４】
本発明の目的は上記種類の新規切削工具を提供することである。
【０００５】
本発明の概要
本発明によれば、長手方向の回転軸および予め定められた回転半径を有し、少なくとも二つの切り屑吸引溝とその間にある少なくとも二つの胴体部分をもつようにつくられた切削ヘッドをもち、該胴体部分は作動切れ刃が該回転軸に垂直な面内にあるように該切削ヘッドの前方の面の所に配置された複数の切削用インサートを有している回転式切削工具において、
該二つの胴体部分の第１の胴体部分は第１の外側の切削用インサートを有し、該二つの胴体部分の第２の胴体部分は第２の外側の切削用インサートを有し、第２の外側の切削用インサートの作動切れ刃は第１の外側の切削用インサートの作動切れ刃より実質的に短く、その最も外側の端は該回転軸から実質的に等距離にあり、切削工具の切削半径を規定する距離の所で該軸から間隔を置いて配置されていることを特徴とする回転式切削工具が提供される。
【０００６】
好ましくは第２の胴体部分はそのほかに、該回転軸の近くに配置され且つ該第２の外側の切削用インサートから半径方向に間隔を置いて配置された、第２の外側の切削用インサートよりも短い内側の切削用インサートを有している。
【０００７】
従って本発明の切削工具は、切削工具の周辺部で作動する外側の切削用インサートの数が回転軸の近くに配置された内側の切削用インサートの数の２倍であり、余分の外側の切削用インサートは内側の切削用インサートと同じ切削ヘッドの胴体部分に取付られ、その切れ刃は短いために取付けには最低限度の空間しか占めないように設計されている。外側の有効な切れ刃の数が増加すると、切削力が最大になる切削工具の周辺部において、特に本発明が関与する種類の切削操作において、それぞれの切れ刃に働く力を実質的に減少させることができる。切削力が減少すると、切削用インサートの寿命を増加させ、深い切削操作の間切削工具の振動を減少させることができる。
【０００８】
さらに、周辺部の切れ刃だけを作動させる切削操作の場合には、有効な周辺部の切れ刃の数を増加すると、切削工具により供給速度を増加して切削を行うことが可能になる。このことは、切削工具をダイス型を製造する際のプランジ切削操作に使用する場合、特にプランジャによって材料の主要部分を切削した後にそれによって得られたキャビティーの波状の側壁を平らにする際には、特に有用である。
【０００９】
また、本発明の切削工具では第１および第２の外側の切削用インサートの作動切れ刃の長さが異なっているため、切削工具の周辺部における切削効率を低下させることなく、切削工具の内側の切削用インサートと第１の外側の切削用インサートとの間の重なりの程度を変えることができ、従ってかなり広い範囲の切削半径をもつ切削工具をつくることができる。
【００１０】
好ましくは、本発明の切削工具の各切削用インサートはインサート締め付け用のネジを通す孔をもち、またインサートをさらに切削ヘッドに取り付けるインサートを受けるポケットの各々はポケット締め付け用のネジをねじ込む孔をもつようにつくられた底面を有し、後者の孔はインサート締め付け用の貫通孔と一直線をなしている。また好ましくは、内側および第１の外側の切削用インサートの締め付け用のネジを通す孔は切削工具の回転軸と実質的に同じ方向を向いており、第２の外側の切削用インサートの締め付け用のネジを通す孔は切削工具の回転軸に関し実質的に半径方向を向いている。このようにするためには、内側および第１の外側の切削用インサートのインサートを受けるポケットの底面は切削用インサートの作動切れ刃がある面に実質的に平行であり、第２の外側の切削用インサートのインサートを受けるポケットの底面はこの面に対しまたこのインサートの作動切れ刃に対して実質的に垂直になっている。
【００１１】
内側および第１および第２の切削用インサートはすべて同一であり、主要な切れ刃および補助的な切れ刃が相互に垂直になっている種類のものであり、内側および第１の外側の切削用インサートは主要な切れ刃が作動位置に来るように取り付けられ、第２の外側の切削用インサートはその補助的な切れ刃が作動位置に来るように取り付けられていることが好ましい。
【００１２】
また好ましくは、内側および第１および第２の外側の切削用インサートは前方の切削部分と後尾の切削部分とをもつような種類のインサートであり、該前方の切削部分は主要な切れ刃と補助的な切れ刃とが相互に垂直になるような作動前面部をもつようにつくられ、後尾の切削部分は該主要な切れ刃に対し実質的に垂直で該補助的な切れ刃と同じ方向を向いている締め付け用のネジの孔をもっている。
【００１３】
本発明を理解し実際にそれを如何にして実施するかを見るために、次に添付図面を参照し本発明を限定しない実施例を用いて好適な具体化例を説明する。
【００１４】
図面の詳細な説明
本発明の回転切削工具１を図１および２に示す。この切削工具１は回転の長手軸Ａおよび切削ヘッド３をもった円筒形の工具のシャンク２、並びに該切削ヘッド３の前方の面８において４個の切り屑吸引溝１４の間につくられたシャンクの胴体部分１０ａ、１０ｂ、１２ａおよび１２ｂに取り付けられている複数の切削用インサート５ａ、５ｂ、６ａ，６ｂおよび７ａ、７ｂを具備している。切削用インサート５ａ、５ｂ、６ａ，６ｂおよび７ａ、７ｂは締め付け用のネジ１３によって切削ヘッド３に取り付けられている。
【００１５】
切削用インサート５ａ、５ｂ、６ａ，６ｂおよび７ａ、７ａは番号を付けることが可能であり（ｉｎｄｅｘａｂｌｅ）、同一の設計をもっている。図２に示すように、各切削用インサートは前方の切削部分１５および後尾の取り付け部分２０を有し、該前方の作動面は一対の長い主要切れ刃１８および一対の短い補助切れ刃１９が付属した前方の作動面１６をもち、また後尾の取り付け部分２０は締め付け用のネジ１３を受けるための締め付け用のネジを通す孔２２をもつようにつくられている。締め付け用のネジを通す孔２２は一般に補助的な切れ刃１９と同じ方向に延びている。切削用インサートの前方の切削部分１５の幾何学的な形状およびその後尾部分２０の設計は同時出願中の国際特許公開明細書９９／５５４８３号および同００／００３１５号に詳細に記載されている。これらの特許願は参考のために添付されている。
【００１６】
個々の切削用インサート５ａ、５ｂ、６ａ，６ｂおよび７ａ、７ｂを取り付けるインサートを受けるためのポケット５ａ’、５ｂ’、６ａ’，６ｂ’および７ａ’、７ｂ’を特に図３に示す。この図から分かるように、インサートを受ける各ポケットは締め付け用のネジをねじ込むネジ孔２２’がつくられた底部の壁２０’をもち、このネジ孔２２’は締め付け用のネジ１３を受ける対応する切削用インサートの該締め付け用のネジを通す孔２２と一直線に並んでいる。
【００１７】
図３から分かるように、インサートを受けるポケット５ａ’、５ｂ’、６ａ’，６ｂ’および７ａ’、７ｂ’は切削ヘッド３の異なった胴体部分１０ａ、１０ｂ、１２ａおよび１２ｂの上につくられ、異なった方法で向きが決められている。特に、インサートを受けるポケット５ａ’、５ｂ’はそれぞれ胴体部分１０ａ、１０ｂの上につくられ、インサートを受けるポケット７ａ’、７ｂ’はそれぞれ胴体部分１２ａ、１２ｂの上につくらており、これらのすべてのポケットはそれぞれの底部の壁面２０’が回転軸Ａに実質的に垂直になり、締め付け用のネジをネジ孔２２’がこの軸Ａに実質的に平行な方向をとるような向きをもっている。インサートを受けるポケット６ａ’、６ｂ’はインサートを受けるポケット５ａ’、５ｂ’と同じ胴体部分１２ａ、１２ｂの上につくられているが、その底部の壁面２０’は回転軸に実質的に平行であり、従って締め付け用のネジのネジ孔２２’は実質的に半径方向を向いている。
【００１８】
上記のような配置を用いれば、切削用インサート５ａ、５ｂおよび７ａ、７ｂは主要切れ刃１８が動作位置に来るようにそれぞれのインサートを受けるポケット５ａ’、５ｂ’および７ａ’、７ｂ’に取り付けられ、切削用インサート６ａ、６ｂは補助切れ刃１９が作動するようにインサートを受けるポケット６ａ’、６ｂ’に取り付けられる。切削用インサート５ａ、５ｂおよび７ａ、７ｂの作動する切れ刃１８および切削用インサート６ａ、６ｂの作動する切れ刃１９は切削工具１の回転軸Ａに垂直な面内にあり，この軸Ａに対し実質的に半径方向を向いている。
【００１９】
図３から分かるように、インサートを受けるポケット５ａ’、５ｂ’および６ａ’、６ｂ’はそれぞれの胴体部分１０ａ、１０ｂおよび１２ａ、１２ｂの周辺部につくられ、インサートを受けるポケット７ａ’、７ｂ’は回転軸に近接して胴体部分１２ａ、１２ｂにつくられている。このため、それぞれのインサートを受けるポケット５ａ’、５ｂ’および６ａ’、６ｂ’に取り付けられた切削用インサート５ａ、５ｂおよび６ａ、６ｂを第１の外側の切削用インサート５ａ、５ｂおよび第２の外側の切削用インサート６ａ、６ｂと呼び、インサートを受けるポケット７ａ’、７ｂ’に取り付けられた切削用インサート７ａ、７ｂを内側の切削用インサート７ａ、７ｂと呼ぶことにする。
【００２０】
図４は、切削工具１の回転軸Ａを含む面内で重ね合わせた場合の、切削用インサート５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂの作動切れ刃１８および切削用インサート６ａ、６ｂの作動切れ刃１９の相互的な配置を示す。
【００２１】
図４から分かるように、第１の外側の切削用インサート５ａおよび５ｂの作動切れ刃１８は一致し、それぞれの最も外側の端２５ａおよび２５ｂは回転軸Ａから等距離にあり、軸から切削工具１の切削半径を規定する距離Ｒの所に間隔を置いて配置されている。
【００２２】
内側の切削用インサート７ａおよび７ｂの作動切れ刃１８は軸Ａに達しているが、切削用インサート７ａの作動切れ刃１８の最も内側の端３７ａはそこから僅かに外れている。従って切削用インサート７ａの作動切れ刃１８の最も外側の端２７ａは、切削用インサート７ｂの作動切れ刃１８の最も外側の端２７ｂよりも遠くにある。
【００２３】
さらに、内側の切削用インサート７ａ、７ｂおよび第１の外側の切削用インサート５ａ、５ｂは、その切れ刃が部分的に重なるような相互的な関係で配置されている。何故なら、図４から分かるように、それぞれの内側の切削用インサート７ａ、７ｂの最も外側の端２７ａ、２７ｂは第１の外側の切削用インサート５ａ、５ｂの最も内側の端３５ａ、３５ｂに比べ軸から遠くにあるからである。
【００２４】
第２の外側の切削用インサート６ａ、６ｂに関しては、それらの作動切れ刃１９の最も外側の端２６ａ、２６ｂが軸Ａから等距離にあり、第１の外側の切削用インサート５ａ、５ｂの作動切れ刃１８の最も外側の端２５ａ、２５ｂと一致するように配置されている。切れ刃１９は切れ刃１８よりも短いから、切削用インサート６ａ、６ｂの切れ刃１９の最も内側の端３６ａ、３６ｂは、切削用インサート５ａ、５ｂの切れ刃１８の最も内側の端３５ａ、３５ｂよりも軸Ａから実質的に遠くにある。
【００２５】
それぞれ第１および第２の外側の切削用インサート５ａ、５ｂおよび６ａ、６ｂの切れ刃１８および１９の長さには図４においてＤで示されるような差があるために、第１の外側の切削用インサート５ａ、５ｂおよび内側の切削用インサート７ａ、７ｂの切れ刃１８の間の重なりを変化させることができ、これにより異なった切削半径をもつ切削工具を提供することができる。
【００２６】
本発明の切削用インサートの配置、特に余分な第２の外側の切削用インサート６ａ、６ｂの配置を用いれば、切削工具の周辺部で作動する外側の切削用インサート５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂの全数は回転軸Ａに近接して配置した内側の切削用インサート７ａ、７ｂの数の２倍になる。有効な切れ刃の数が増加すると、切削工具１はその周辺区域において高い効率で切削を行い得るようになる。
【００２７】
図５は本発明の切削工具の一つの可能な応用を示す。図５には、上記のような切削工具を用い一連のプランジ切削を重ね合わせて行い、すべての切削用インサートを作動させ、その間作業部材の内部容積を除去して波形の側壁Ｓを残した作業部材が示されている。側壁の波形は、切削工具の周辺部の切削用インサートだけを作動させ、波形に沿ってさらに一連のプランジ切削を行うことにより著しく減少させることができる。
【００２８】
本発明の切削工具は上記に説明せずまた添付図面にも示されていない別の設計をもつことができる。例えば切削工具は異なった数の切り屑吸引溝およびその中に取り付けられた異なった数の切削用インサートをもっていることができる。切削工具に使用される切削用インサートは必ずしも同じである必要はなく、作動切れ刃は異なった大きさ、異なった長さをもっていることができる。切削用インサートは前方部分および後尾部分が適切な設計をもったものを含む適切な形をしていることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の切削工具の透視図。
【図２】図１に示した切削工具の前方部分の拡大透視図。
【図３】切削用インサートが取付けられていない図２に示した切削工具の透視図。
【図４】図１に示した切削工具の回転軸Ａを含む面上で重ねた場合の、図１の切削工具に取付られた切削用インサートの作動切れ刃の相互的な配置を示す模式図。
【図５】本発明の切削工具で加工された作業部材の図。
【符号の説明】
１                          切削工具
２                          工具のシャンク
３                          切削ヘッド
５ａ，５ｂ                  第１の外側の切削用インサート
５ａ’，５ｂ’              第１の外側の切削用インサートのためのインサートを受けるポケット
６ａ，６ｂ                  第２の外側の切削用インサート
６ａ’，６ｂ’              第２の外側の切削用インサートのためのインサートを受けるポケット
７ａ，７ｂ                  内側の切削用インサート
７ａ’，７ｂ’              内側の切削用インサートのためのインサートを受けるポケット
８                          前方の面
１０ａ，１０ｂ，１２ａ，１２ｂ      胴体部
１３                        締め付け用のネジ
１４                        切り屑吸引溝
１５                        各切削用インサートの前方の切削部分
１６                        前方の切削部分１５の作動前面部
１８                        各切削用インサートの主要切れ刃
１９                        各切削用インサートの補助切れ刃
２０                        各切削用インサートの後尾取付部
２０’                      各インサートを受けるポケットの底部壁面
２２                        各切削用インサートの締め付け用のネジを通す孔
２２’                      各インサートを受けるポケットの締め付け用のネジのネジ孔
２５ａ，２５ｂ              第１の外側の切削用インサート５ａ，５ｂの作動切れ刃１８の最も外側の端
２６ａ，２６ｂ              第２の外側の切削用インサート６ａ，６ｂの作動切れ刃１９の最も外側の端
２７ａ，２７ｂ              内側の切削用インサート７ａ，７ｂの作動切れ刃１８の最も外側の端
３５ａ，３５ｂ              第１の外側の切削用インサート５ａ，５ｂの作動切れ刃１８の最も内側の端
３６ａ，３６ｂ              第２の外側の切削用インサート６ａ，６ｂの作動切れ刃１９の最も内側の端
３７ａ，３７ｂ              内側の切削用インサート７ａ，７ｂの作動切れ刃１８の最も内側の端
Ａ                          切削工具の長手方向の回転軸
Ｃ                          作業部材Ｗのキャビティ
Ｄ                          主要および補助切断縁部１８および１９の長さの差
Ｒ                          切削工具の切削半径
Ｓ                          キャビティの側壁
Ｗ                          作業部材
ｄ                          第１の外側の切削用インサート５ａ，５ｂおよび内側の切削用インサートの切れ刃１８の間の重なり
【図１】
0003604631.tif 000002
【図２】
0003604631.tif 000003
【図３】
0003604631.tif 000004
【図４】
0003604631.tif 000005
【図５】
0003604631.tif 000006