(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝をミーリングするミーリング工具であって、
回転軸（Ｃ１）を規定する工具本体（１）であって、第１の端部（３）と、反対側の第２の端部（４）と、第１の端部（３）と第２の端部（４）との間の回転軸（Ｃ１）の周りを延びる外周面（８）とを有する工具本体（１）と、
連続線（ｘ）に沿って工具本体（１）に交互に配置された多数の分離したインサート座（９ａ，９ｂ）と、
対応する多数の交換可能なミーリングインサート（２ａ，２ｂ）であって、個々のミーリングインサート（２ａ，２ｂ）が、下面（２１）と、すくい面を形成する反対側の上面（２２）と、上面（２２）と下面（２１）とに接続する外周側面（２３）と、上面（２２）と下面（２１）とを通って延びる軸（Ａ）と、互いに対して収束すると共に側面（２３）が上面（２２）と交差する位置に形成された少なくも一つの第１の主切れ刃（２４）と第２の主切れ刃（２５）とを有する多数の交換可能なミーリングインサート（２ａ，２ｂ）と、を備え、
個々のインサート座（９ａ，９ｂ）がミーリングインサート（２ａ，２ｂ）の一つを受承する支持面（１０）を有し、個々のミーリングインサート（２ａ，２ｂ）が工具本体（１）から突出し、被削材（Ｗ）の溝に係合して切削するミーリング工具において、
ミーリングインサート（２ａ，２ｂ）が、回転軸（Ｃ１）から第１の長さ（ａ）分だけ工具本体（１）から突出する外側ミーリングインサート（２ａ）と、回転軸（Ｃ１）から第２の長さ（ｂ）分だけ工具本体（１）から突出する内側ミーリングインサート（２ａ）とを備え、
第１の長さ（ａ）が第２の長さ（ｂ）よりもかなり長く、
切り屑面が、第１の主切れ刃（２４）と第２の主切れ刃（２５）とを有する延長面（ｐ）内で延び、個々のミーリングインサート（２ａ，２ｂ）の延長面（ｐ）が、該延長面（ｐ）と交差する連続線（ｘ）の接線に平行である垂線を有し、
個々のインサート座（９ａ，９ｂ）の支持面（１０）が、ミーリングインサート（２ａ，２ｂ）の軸位置が保証されるように、支持面（１０）から延び、ミーリングインサート（２ａ，２ｂ）の下面（２１）の対応する凹所と係合する径方向の細長い隆起（１４，１６）の形状である突出部を備えることを特徴とするミーリング工具。
【請求項２】
連続線（ｘ）が一定のピッチを有する蔓巻線であ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】
外側ミーリングインサート（２ａ）の主切れ刃（２４，２５）と内側ミーリングインサート（２ｂ）の主切れ刃（２４，２５）とが、突出した状態で、共通線（Ｌ４，Ｌ５）に沿うと共に、異なるがオーバラップする共通線（Ｌ４，Ｌ５）の部分に沿って延びることを特徴とする請求項１又は２に記載のミーリング工具。
【請求項４】
インサート座（９ａ，９ｂ）が、それぞれが外側ミーリングインサート（２ａ）の一つを受承するために形成された外側インサート座（９ａ）と、それぞれが内側ミーリングインサート（２ｂ）の一つを受承するために形成された内側インサート座（９ｂ）とを備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のミーリング工具。
【請求項５】
個々の外側インサート座（９ａ）が、外周面（８）から突出し、外側ミーリングインサート（２ａ）の外側インサート座（９ａ）の支持面（１０）の部分を形成する隆起（１２）を備える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】
内側インサート座（９ｂ）が、支持面（１０）から上方に延び、内側ミーリングインサート（２ｂ）が当接する内側当接面（１５）を備えることを特徴とする請求項４又は５に記載のミーリング工具。
【請求項７】
外側インサート座（９ａ）が、支持面（１０）から上方に延び、外側ミーリングインサート（２ａ）が当接する内側当接面（１３）を備えることを特徴とする請求項４〜６の何れか１項に記載のミーリング工具。
【請求項８】
個々の外側ミーリングインサート（２ａ）は、二つの対向するインサート位置の間で、中心軸を形成する軸（Ａ）の周りで回すことによって交換可能であり、第１のインサート位置に関する第１の主切れ刃（２４）と第２の主切れ刃（２５）とを有する第１のセットと、第２のインサート位置に関する第１の主切れ刃（２４）と第２の主切れ刃（２５）とを有する第２のセットとを備えることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のミーリング工具。
【請求項９】
外側ミーリングインサート（２ａ）と内側ミーリングインサート（２ｂ）は連続線（ｘ）に沿って交互に配置されており、全ての第１のミーリングインサートが外側ミーリングインサート（２ａ）であり、全ての第２のミーリングインサートが内側ミーリングインサート（２ｂ）であることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のミーリング工具。
【請求項１０】
個々の外側ミーリングインサート（２ａ）が、第１の主切れ刃（２４）と第２の主切れ刃（２５）との間を延びる少なくとも一つの幅方向端部切れ刃（２６）を備えることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のミーリング工具。
【請求項１１】
延長面（ｐ）が、少なくとも主切れ刃（２４，２５）の近くで側面（２３）に対して鋭角を成すことにより前記ミーリングインサート（２ａ，２ｂ）が正の切削形状を得ることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載のミーリング工具。
【請求項１２】
個々のミーリングインサート（２ａ，２ｂ）は、軸（Ａ）に垂直な対称線（Ｓ）を備え、第１の主切れ刃（２４）と第２の主切れ刃（２５）とが対称線（Ｓ）に関して対称であることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載のミーリング工具。
【請求項１３】
対称線（Ｓ）は、第１の主切れ刃（２４）と第２の主切れ刃（２５）のそれぞれに対して圧力角αを形成し、圧力角（α）は１８〜３２゜の範囲内にあることを特徴とする請求項１２に記載のミーリング工具。
【請求項１４】
連続線（ｘ）に沿う隣接するミーリングインサート（２ａ，２ｂ）の延長面（ｐ）の間の角距離が各対の隣接するミーリングインサート（２ａ，２ｂ）に関して等しいことを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載のミーリング工具。
【請求項１５】
請求項１〜１４の何れか１項に記載の溝をミーリングするミーリング工具用のミーリング・インサート・キットであって、
第１のミーリングインサート（２ａ）が、対称線（Ｓ）を有すると共に、対称線（Ｓ）の各側にそれぞれ対称的に配置され、一対の後端点（Ｒａ）からその変形である幅方向端部切れ刃（２６）まで収束する第１の主切れ刃（２４）と第２の主切れ刃（２５）とを有し、第１の主切れ刃（２４）と第２の主切れ刃（２５）とのそれぞれが、対称線（Ｓ）に関して圧力角（α）を形成し、
第２のミーリングインサート（２ｂ）が、対称線（Ｓ）を有すると共に、対称線（Ｓ）の各側にそれぞれ対称的に配置され、一対の後端点（Ｒｂ）から前端点（Ｆｂ）まで収束する第１の主切れ刃（２４）と第２の主切れ刃（２５）とを有し、第１の主切れ刃（２４）と第２の主切れ刃（２５）とのそれぞれが、対称線（Ｓ）に関して圧力角αを形成し、  圧力角（α）が第１のミーリングインサート（２ａ）と第２のミーリングインサート（２ｂ）に関して等しいミーリング・インサート・キットにおいて、
第１のミーリングインサート（２ａ）の二つの後端点（Ｒａ）の間の距離が、第２のミーリングインサート（２ｂ）の二つの前端点（Ｆｂ）の間の距離よりも長く、
第１および第２のミーリングインサート（２ａ，２ｂ）の各々の下面（２１）が、ミーリングインサート（２ａ，２ｂ）の軸位置が保証されるように、個々のインサート座（９ａ，９ｂ）の支持面（１０）の径方向の細長い隆起（１４，１６）と係合するように適合された細長い溝（２８，  ２９）の形状である凹所を備えることを特徴とするミーリング・インサート・キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溝削り、スロット削り、歯切りなどのミーリング、特に、いわゆるホブ切りのためのミーリング工具に関する。より特別には、本発明は、特許文献１が参照される請求項１の前提部分に記載のミーリング工具、及び請求項１７の前提部分に記載のミーリング・インサート・キットに関する。
【０００２】
工具本体を切削加工することによって形成されたミーリングインサートを有する歯車ミーリング工具を製造することは知られている。本発明はミーリング工具に関し、ミーリングインサートは、工具本体の周囲に延びる連続線に沿って交互に配置された複数の交換可能なインサートである。
【背景技術】
【０００３】
ミーリング工具は、製造される歯車のサイズに依存する様々なモジュールＭｎの歯車を歯切りするために提供される。非常に小さな歯車のモジュールＭｎ＝１から、非常に大きな歯車のモジュールＭｎ＝２２又はそれ以上のモジュールが存在する。全てのモジュールの歯車に本発明に係る工具を使用することができるが、モジュールＭｎ＝６〜２２を有する歯車、特に、モジュールＭｎ＝８〜１６を有する歯車を歯切りするのに適する。
【０００４】
特許文献１は、歯車、ラックなどの歯を有するように被削材をホブ切りするために形成されたミーリング工具を示す。このミーリング工具は工具本体を具備し、工具本体は、回転軸線を画定し、第１の端部と、反対の第２の端部と、第１の端部と第２の端部との間の回転軸線の周囲に拡がる外周面とを有する。多数の分離したインサート座は、一定のピッチを有する蔓巻き線に沿って工具本体に交互に配置されている。対応する多数の交換可能なミーリングインサートのそれぞれは、下面と、切り屑面を形成する上面と、上面及び下面に接続する外周面と、上面及び下面を貫通して延びる軸と、互いに交差すると共に上面と出会う箇所に形成される少なくとも一つの主切れ刃及び副切れ刃とを備える。個々のインサート座は、被削材に溝を切削加工するために工具本体から突出する個々のミーリングインサートを受承するために形成される。ミーリングインサートは、上面から下面までミーリングインサートの偏心孔を延びるねじで固定される。ミーリングインサートは、インサート座の溝と係合する隆起を下面に有する。切り屑面は、切削される歯のインボリュートのエラーが得られるように、回転軸に関する半径方向の面に対して傾いている。
【０００５】
特許文献２は、歯車、ラックなどの歯を有する被削材をホブ切りするために形成されたミーリング工具を示す。このミーリング工具は、工具本体を具備し、工具本体は、一定のピッチを有する蔓巻き線に沿って配置される多数のインサート座を有する。ミーリング工具は、３つの刃の列を有する対応する数のミーリングインサートを有する。個々の刃は、被削材の溝と係合するように形成されている。個々のミーリングインサートは、切り屑面を画成する上面を有する。３つの刃の切り屑面は、切り屑面に垂直な共通する面にあり、少なくとも二つの刃の切り屑面と交差する螺旋の接線方向に対して鋭角を形成する。
【０００６】
特許文献３は、ホブ切りの切削工具の別の例を示す。ミーリング工具は、多数のミーリングインサートを備え、個々のインサートは切り屑面を形成する刃の列を形成する。切り屑面は、特許文献１に示すミーリング工具と同じように、回転軸に関する半径方向の面に対して傾いている。
【０００７】
特許文献１〜３及び本発明は、切削インサートのインサート座が本質的に半径方向に延びるミーリング工具に関する。切削インサートのインサート座が本質的に接線方向に延びる、ホブ切りのためのミーリング工具も存在する。接線方向のインサート座を有するこのような工具の例は特許文献４に示されている。
【０００８】
歯切りのためのミーリング工具には、ドイツ規格ＤＩＮにしたがって様々な公差等級が付与される。最良の等級がＡＡＡである。次いで、ＡＡ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと続く。公差等級Ａ及びＢが、自動車のギヤボックス用の歯車を製造するのに必要とされる。本発明によるミーリング工具に関しては、少なくとも公差等級Ｂが目的とされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のミーリング工具では、大きな又は深い溝を有する被削材、例えばモジュールＭｎ＝６より大きな数の多数の歯を有する被削材の製造に適する大きさのミーリングインサートを製造することが難しいという問題があった。焼結によって超硬合金の大きなミーリングインサートを製造する方法に関し、製造技術上の限界があった。今日の利用可能なモールディング機械は制限された大きさのミーリングインサートのみを取り扱っている。
【００１０】
本発明の目的は、この問題を解決することであり、交換可能なミーリングインサートを有するミーリング工具を製造することを可能にし、経済的に好ましい方法で、例えばモジュールＭｎ＝６より大きい数の多数の溝又は多数の歯を切削加工するために用いることができる。同時に、被削材の溝又は歯などの高精密な切削加工が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的は、複数のミーリングインサートが、回転軸から第１の長さによって工具本体から突出する外側ミーリングインサートと、回転軸から第２の長さによって工具本体から突出する内側ミーリングインサートであり、第１の長さが第２の長さより長いことを特徴とするミーリング工具により達成される。第１の長さは、第２の長さより少なくとも３ｍｍ長く、好ましく第２の長さよりも８〜１６ｍｍ長い。
【００１２】
本発明によるミーリング工具において、外側ミーリングインサートは、ルートインサートとして作用し、例えば被削材の隣接する歯間の溝の根本又は底領域を加工する。内側ミーリングインサートは、フランクインサートとして作用し、例えば被削材の二つの隣接する歯間の溝の側面を加工する。全てのミーリングインサートの第１の主切れ刃及び第２の主切れ刃は、個々の溝の側面、例えば被削材の二つの隣接する歯の側面を加工する。従って、第１の主切れ刃及び第２の主切れ刃の両方は、被削材の溝、例えば被削材の個々の歯の側面と同時に係合する。第１の主切れ刃は、溝と最初に係合し、溝の「前」側を加工する主切れ刃であり、第２の主切れ刃は溝の「後」側を加工する。第１の主切れ刃は、切削加工中に第２の主切れ刃よりも負荷を受ける。
【００１３】
個々のミーリングインサートは被削材の一つの溝と係合するように形成されているために、切削加工に関して最適な方法で個々のミーリングインサートを位置付けることが可能となり、歯の加工に関する一定の公差レベルが達成される。個々のミーリングインサートは交換可能であるため、メンテナンスを要することなく、ミーリング工具の工具本体は非常に長い工具寿命を得る。ミーリングインサートは、切れ刃が摩耗したときは交換されなければならない。
【００１４】
本発明の実施形態によれば、連続線は一定のピッチを有する蔓巻き線（螺旋）である。このようなミーリング工具は、歯をミーリングするホブ切り工具としてふさわしい。外側ミーリングインサートは、ルートインサートとして機能し、二つの歯間の根本又は底領域を加工し、内側ミーリングインサートはフランクインサートとして機能し、二つの隣接する歯の側面を加工する。
【００１５】
本発明の追加の実施形態によれば、切り屑面は、第１の主切れ刃及び第２の主切れ刃を備える延長面に延び、法線を有する個々のミーリングインサートの延長線は、延長面に交差する連続線の接線に対して平行である。このような設計は、高い公差レベルに寄与し、ホブ切りの場合、歯のインボリュート形状は所望の形状となる。
【００１６】
本発明の追加の実施形態によれば、ミーリングインサートは、複数の列に配置され、個々の列は少なくとも二つのミーリングインサートを備え、連続線の接線に対して垂直である線に沿って延びる。好ましくは、同じ列にあるミーリングインサートのの隣接するペアの延長面は、個々のミーリングインサートのペアのそれぞれに対して、一つの角度、又は一定の角度を形成する。言い換えると、個々のミーリングインサートの延長面は、少なくとも個々のミーリングインサートに関して、しかし、実際には工具の全てのミーリングインサートに関して、固有の平面に存在する。
【００１７】
本発明の追加の実施形態によれば、外側ミーリングインサートの主切れ刃及び内側ミーリングインサートの主切れ刃は、突出し、連続線の接線が共通の線に沿って、かつ、異なるがオーバラップする領域に沿って法線を形成する共通の平面内に延びている。このようにして、平坦な面は、加工される歯に保証される。すなわち、面の段差や位置ズレのリスクが回避され、又は少なくとも減少する。
【００１８】
本発明の追加の実施形態によれば、インサート座は、外側インサート座と内側インサート座を備え、個々の外側インサート座は外側インサートの一つを受承するために形成され、個々の内側インサート座は内側インサートの一つを受承するために形成されている。好ましくは、個々の外側インサート座は、外周面から突出し、外側ミーリングインサートの外側インサート座の支持面の部分を形成する隆起を備える。このような隆起は、工具本体から外側に支持面を延長し、それによって、支持面は加工中に転削インサートを支持する。
【００１９】
本発明の追加の実施形態によると、内側インサート座は、支持面から上方に延びる内側当接面を備え、ミーリングインサートは内側当接面に対して当接する。このような当接面によって、回転軸に関して半径方向にある内側ミーリングインサートの位置は、高精度が保証される。好ましくは、内側ミーリングインサートは、支持面及び当接面に対して内側ミーリングを押す楔形状ブロックによってインサート座に固定される。楔形状ブロックは、ねじで内側ミーリングインサートに対してクランプされる。ねじは、左右ねじとすることができ、楔形状ブロックを通って工具本体のねじ孔に延びる。
【００２０】
本発明の追加の実施形態によれば、外側インサート座は、支持面から上方に延びる内側当接面を備え、ミーリングインサートは内側当接面に対して当接する。このような当接面によって、回転軸に関して半径方向にある外側ミーリングインサートの位置は、高精度が保証される。好ましくは、外側ミーリングインサートは、内側ミーリングインサートに利用される楔形状ブロックによってインサート座に固定される。しかしながら、上面と下面を通って延びる固定孔を有する外側ミーリングインサートを提供することも可能である。外側ミーリングインサートは、固定孔を通り、支持面から工具本体に延びるねじ孔に延びる固定ねじでインサート座に固定される。
【００２１】
本発明の他の実施形態によれば、個々の外側ミーリングインサートは、二つの反対側のインサート位置の間で中心軸を形成する回転軸の周りで回転によって交換可能であり、第１のインサート位置に関する第１の主切れ刃及び第２の主切れ刃を有する第１のセットと、第２のインサート位置に関する第１の主切れ刃及び第２の主切れ刃を有する第２のセットを有する。このようにして、外側ミーリングインサートの寿命は延長し、ミーリング工具の全体的な経済性が改良される。好ましくは、本実施形態による外側ミーリングインサートは上述したように、工具本体の固定孔を通って延びる固定ねじで固定される。この場合、固定孔は中心軸に対して同心である中心孔を形成する。
【００２２】
本発明の追加の実施形態によれば、外側ミーリングインサートと内側ミーリングインサートは、一つおきのミーリングインサートが外側ミーリングインサートであり、他のミーリングインサートが内側ミーリングインサートであるように、連続線に沿って交互に配置される。このようにして、製造される歯の平坦面が保証される。従って、この実施形態によれば、同じ数の内側ミーリングインサートと外側ミーリングインサートがある。しかしながら、異なる数の内側ミーリングインサート及び外側ミーリングを持つことも可能であることに留意されたい。例えば、全ての第３のミーリングインサートが内側ミーリングインサート又は外側ミーリングインサートとしてもよい。ミーリングインサートが第３の長さによって回転軸から突出する中間ミーリングインサートであって、第３の長さが第１の長さより小さく、第２の長さより大きい中間ミーリングインサートを備えてもよい。中間ミーリングインサートは、フランクインサートとして作用し、内側ミーリングと外側ミーリングとの間に配置された歯の部分を加工する。このような設計は、例えばモジュールＭｎ＝１８及びそれ以上の非常に大きな歯に対して効果的である。
【００２３】
本発明の追加の実施形態によれば、個々の外側ミーリングインサートは、第１の主切れ刃と第２の主切れ刃との間に延びる少なくとも一つの端部切れ刃を備える。端部切れ刃は、直線又は主切れ刃に対する小さい曲率半径の移行切れ刃を有する直線部とすることができる。端部切れ刃は、第１の主切れ刃と第２の主切れ刃とによって加工される二つの隣接する歯間の底面を加工する。内側ミーリングインサートは、第１の主切れ刃と第２の主切れ刃との間に延びる少なくとも一つの端部切れ刃を備える。この端部切れ刃は、切削作用はなく、被削材と係合しない。
【００２４】
本発明の追加の実施形態によれば、延長面は、少なくとも第１の主切れ刃と第２の主切れ刃の微少領域で稜線側と鋭角を成し、ミーリングインサートは少なくとも主切れ刃に関してはポジティブ切削幾何学形状を得るが、好ましくは、端部切れ刃に関しても同様である。このようなポジティブ切削幾何学形状によって、ミーリングインサートがミーリングに関して適切な方法で位置決めされるので、高精度が保証される。したがって、ミーリングインサートがミーリング工具に配置されることにより、所望の公差レベルが達成され、延長面の法線が連続線の接線に対して平行に延びる。これによって、加工される被削材の歯のインボリュートが所望の形状を得ることができる。
【００２５】
本発明の追加の実施形態によれば、個々のミーリングインサートは、軸に垂直な対象線を有し、第１の主切れ刃と第２の主切れ刃は対称線に対して対称になる。好ましくは、対称線は、第１の主切れ刃と第２の主切れ刃の一つに対して圧力角αを形成し、圧力角αは１８゜〜３２゜の間である。第１の変更例によれば、圧力角αは２０゜である。第２の変更例によれば、圧力角αは３０゜である。
【００２６】
本発明の追加の実施形態によれば、個々のインサート座の支持面は、この支持面から延び、ミーリングインサートの下面の対応する凹所に係合する突出部を備え、ミーリングインサートの位置を保証する。このような突出部によって、インサート座のミーリングインサートの位置が、半径方向及び軸方向で保証される。好ましくは、突出部は、半径方向の細長い隆起を備え、隆起は第１の半径方向の延長部を有し、ミーリングインサートの軸方向での位置を保証する。このような半径方向の細長い隆起は、上述した内側当接面に対して十分な補足物であり、ミーリングインサートの位置を十分に保証する。好ましくは、突出部は軸方向の細長い隆起を備えることもでき、この隆起は第１の軸方向の延長部を有し、半径方向のミーリングインサートの位置を保証する。このような、軸方向の細長い隆起は、インサート座が十分な当接面を有しないとき効果的であり、半径方向の細長い隆起と共に、ミーリングインサートの位置を保証する。
【００２７】
本発明の追加の実施形態によれば、連続線に沿う隣接するミーリングインサートの延長面の間の角距離（angular distance）は、個々の対の隣接するミーリングインサートに関して等しい。
【００２８】
上述した目的は、第１のミーリングインサートの後端点の間の距離が第２のミーリングインサートの前端点の間の距離より大きいことを特徴とするミーリング・インサート・キットによって達成される。このようなミーリングインサートのキットは、大きなサイズ又は深い溝をミーリングするときに高精度を保証するために、適切なミーリングインサートを有する歯車ミーリング工具又はスロットミーリング工具などの溝ミーリング工具を提供する上で好ましい。ミーリング・インサート・キットの追加の実施形態は、請求項１〜１６で規定され、外側ミーリングインサートを形成するために構成された第１のミーリングインサートと、内側ミーリングインサートを形成するために構成された第２のミーリングインサートに関する特徴を含む。
【００２９】
本発明は、添付される図面を参照して異なる実施形態の記載によってより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による複数のミーリングインサートを有するミーリング工具を備える工作機械の部分の斜視図である。
【図２】側面からみたときの図１のミーリング工具の第１の実施形態を示す図である。
【図３】端面からみたときの図２のミーリング工具の第１の実施形態を示す図である。
【図４】図２のミーリング工具の部分を拡大して示す斜視図である。
【図５ａ】図４のミーリング工具の外側ミーリングインサートの一つの図である。
【図５ｂ】図４のミーリング工具の外側ミーリングインサートの他の一つの図である。
【図５ｃ】図４のミーリング工具の外側ミーリングインサートの他の一つの図である。
【図５ｄ】図４のミーリング工具の外側ミーリングインサートの他の一つの図である。
【図６ａ】図４のミーリング工具の内側ミーリングインサートの一つの図である。
【図６ｂ】図４のミーリング工具の内側ミーリングインサートの他の一つの図である。
【図６ｃ】図４のミーリング工具の内側ミーリングインサートの他の一つの図である。
【図６ｄ】図４のミーリング工具の内側ミーリングインサートの他の一つの図である。
【図７】異なる位置で、図４のミーリング工具のインサートが被削材に係合している状態を前から見た図である。
【図８】係合している状態の斜視図である。
【図９】第２の実施形態によるミーリング工具の部分の斜視図である。
【図１０】図９のミーリング工具の内側ミーリングインサートの斜視図である。
【図１１ａ】図９のミーリング工具の外側ミーリングインサートの一つの図である。
【図１１ｂ】図９のミーリング工具の外側ミーリングインサートの他の一つの図である。
【図１１ｃ】図９のミーリング工具の外側ミーリングインサートの他の一つの図である。
【図１１ｄ】図９のミーリング工具の外側ミーリングインサートの他の一つの図である。
【図１２】第３の実施形態によるミーリング工具の部分の斜視図である。
【図１３】図１２のミーリング工具の外側ミーリングインサートを下から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１は、歯車切削、より詳細には歯を有する被削材Ｗのいわゆるホブ切りのために形成されたミーリング工具を含む工作機械の第１の実施形態を示す。ミーリング工具は、異なる被削材Ｗ、歯車、ラック、スプライン、油圧ポンプのインペラー及び歯車要素などを切削するのに適する。
【００３２】
ミーリング工具の第１の実施形態は図２〜４に示されている。ミーリング工具は、鋼で作られた工具本体１と、鋼より硬質の材料、例えば超硬合金で作られた多数の交換可能なミーリングインサート２ａ，２ｂとを備える。工具本体１は、回転軸Ｃ1を規定し、第１の端部３及び反対側の第２の端部４とを有する。回転軸Ｃ1は第１の端部３及び反対側の第２の端部４とを通って延びている。
【００３３】
ミーリング工具は、図３に示すように、例えばＤＩＮ規格に従うロッド７を受承する直線溝６を有する貫通軸孔５を備える。ロッド７は、図１に示すミーリングカッタ又は多機能機械などの工作機械の主軸Ｓ１内でミーリング工具を固定するために形成されている。工具本体１は、回転軸Ｃ1の周りで回転方向Ｒ1に（主軸Ｓ1の内側からみたときに反時計方向に）回転可能である。被削材Ｗは被削材主軸（図示しない）に固定され、回転軸Ｃ3の周りを回転方向Ｒ3に回転可能である。
【００３４】
工具本体１は、図２に示すように、第１の端部３と第２の端部４との間を回転軸Ｃ1の周りに延びる外周面８を有する。工具本体１は、特に図４に示すように、外周面８に配置された多数の分離したインサート座９ａ，９ｂを備える。工具本体１は、例えば少なくとも３０個のインサート座９ａ，９ｂ、好ましくは少なくとも１００〜３００個のインサート座９ａ，９ｂを備える。個々のインサート座９ａ，９ｂは一つのミーリングインサート２ａ，２ｂを受承するために形成されている。インサート座９ａ，９ｂ及びミーリングインサート２ａ，２ｂは、図２に示すように、一定のピッチを有する蔓巻線として構成された連続線ｘに沿って交互に配置されている。図示する実施形態において、連続線ｘのピッチ方向は右である。ピッチ方向は、製造される歯に依存して左とすることも可能である。ピッチ角βは１〜１０゜にすることができる。
【００３５】
個々のインサート座９ａ，９ｂは、ミーリングインサート２ａ，２ｂを支持する支持面１０を備え、ミーリングインサート２ａ，２ｂは、インサート座９ａ，９ｂに装着され、図１に示すように被削材Ｗの溝と係合して切削するために工具本体１から突出する。
【００３６】
したがって、インサート座９ａ，９ｂと、ミーリングインサート２ａ，２ｂとは、複数の列に配置されている。図示する実施形態において、ミーリング工具は、図３に示すように、このようなミーリングインサート２ａ，２ｂの列を備える。しかしながら、ミーリング工具は、例えば４から２４より多い数のミーリングインサート２ａ，２ｂの列を備えて良いことに留意されたい。個々の列は、少なくとも二つのミーリングインサート２ａ，２ｂとインサート座９ａ，９ｂを備える。図示する実施形態において、個々の列は６〜７のミーリングインサート２ａ，２ｂ及びインサート座９ａ，９ｂを備える。
【００３７】
ミーリングインサート２ａ，２ｂ及びインサート座９ａ，９ｂの個々の列は、図２に示すように、連続線ｘの接線方向に垂直である個々の線Ｌに沿って延びている。ミーリングインサート２ａ，２ｂ及びインサート座９ａ，９ｂの隣接する列間の距離は等しく、すなわち、距離は個々の対の列に関して等しい。従って、連続線ｘに沿う隣接するミーリングインサート２ａ，２ｂ間の距離は等しく、すなわち、この距離は隣接するミーリングインサート２ａ，２ｂの個々の対に関して等しい。より詳細には、連続線ｘに沿う隣接するミーリングインサート２ａ，２ｂの延長面間の角距離は等しく、すなわち、隣接するミーリングインサート２ａ，２ｂの個々の対に関して等しい。
【００３８】
転削インサート２ａ，２ｂは、二つのタイプのミーリングインサート、すなわち、外側ミーリングインサート２ａを形成する第１のミーリングインサートと内側ミーリングインサート２ｂを形成する第２のミーリングインサートとを備える。外側ミーリングインサート２ａは回転軸Ｃ1から第１の長さａによって工具本体１から突出している。内側ミーリングインサート２ｂは回転軸Ｃ1から第２の長さｂによって工具本体１から突出している。特に図３に示すように、第１の長さａは第２の長さｂよりも長い。インサート座９ａ，９ｂは、二つのタイプのインサート座、すなわち、外側インサート座９ａと内側インサート座９ｂとを備える。図４に示すように、個々の外側インサート座９ａは外側ミーリングインサート２ａの一つを受承するために形成され、個々の内側インサート座９ｂの内側ミーリングインサート２ｂの一つを受承するために形成されている。従って、外側インサート座９ａは、内側インサート座９ｂの半径方向外側に位置する。一つ以上の第１のミーリングインサート２ａ及び一つ以上の第２のミーリングインサート２ｂは、ここに示されているように、工具本体１に対して提供されるミーリング・インサート・キットを形成する。
【００３９】
図示される実施形態において、外側ミーリングインサート２ａと内側ミーリングインサート２ｂは、全ての偶数列のミーリングインサートが外側ミーリングインサート２ａであり、全ての奇数列のミーリングインサートが内側ミーリングインサート２ｂであるように、連続線ｘに沿って交互に配置されている。図示する実施形態においては、図３に示すように、これは全ての第１の列が外側ミーリングインサート２ａの列であり、全ての第２の列が内側ミーリングインサート２ｂの列である。従って、図示の実施形態によれば、内側ミーリングインサート２ａの数は外側ミーリングインサート２ｂの数に等しい。しかしながら、異なる数の内側ミーリングインサート２ｂと外側ミーリングインサート２ａを有していてもよいことに留意されたい。例えば、第３のミーリングインサートが内側ミーリングインサート２ｂ又は外側ミーリングインサートとしてもよい。
【００４０】
個々の外側インサート座９ａは、工具本体１の外周面から突出する隆起１２を備える。隆起１２は、外側ミーリングインサート２ａの支持面１０の部分を形成する。第１の実施形態において、図４に示すように、個々の外側インサート座９ａは支持面１０から上に延びる内側当接面１３を備える。内側当接面１３は、内側当接面１３に当接する外側ミーリングインサート２ａを支持し、回転軸Ｃ1に関する外側ミーリングインサート２ａの半径方向位置が保証される。
【００４１】
個々の外側インサート座９の支持面１０は、突出部、好ましくは半径方向に細長い隆起１４の形態であり、支持面から延びる突出部を備える。半径方向の細長い隆起１４は、二つの傾斜している側面を有し、側面は支持面１０と半径方向の細長い隆起１４の上面との間に延びる。二つの側面は互いに対して鈍角をなす。この角度は、９０〜１４０゜、例えば１２０゜とすることができる。上面は、平面であり、支持面１０に対して平行にすることができる。
【００４２】
個々のインサート座９ｂは、支持面１０から上方に延びる内側当接面１５を備える。内側当接面１５は内側ミーリングインサート２ｂを内側当接面１５に当接させて支持する。回転軸Ｃ１に関する内側ミーリングインサート２ｂの半径方向位置が保証される。
【００４３】
個々のインサート座９ｂの支持面１０は、好ましくは支持面１０から延長すると共に二つの半径方向に細長い隆起の形態である突出部を備える。半径方向に細長い隆起１６のそれぞれは、支持面１０と半径方向の細長い隆起１６の上面との間を延びる二つの傾斜側面を有する。二つの側面は、互いに対して鈍角をなす。この角度は、９０〜１４０゜、例えば１２０゜とすることができる。上面は、平坦であり、支持面１０に対して平行にすることができる。外側インサート座９ａと内側インサート座９ｂの半径方向の細長い隆起１４，１６の数を変えることができることに留意されたい。例えば、内側インサート９ｂの支持面１０は一つの半径方向に細長い隆起１６のみを備えることができる。
【００４４】
図５ａ〜５ｄ及び６ａ〜６ｄに示すように、個々のミーリングインサート２ａ，２ｂは、下面２１、切りくず面を形成する上面２２、上面２２と下面２１とに接続する外周側面２３とを備える。軸Ａは、上面２２及び下面２１を通って延びている。個々のミーリングインサート２ａ，２ｂは、互いに対して収束し、側面２３が上面２２と交差する部分に形成される少なくとも一つの第１の主切れ刃２４と第２の主切れ刃２５とを備える。
【００４５】
図示される実施形態において形成されている切りくず面は、第１の主切れ刃２４と第２の主切れ刃２５を含む延長面Ｐ内で延びる上面２２と一致する。個々のミーリングインサート２ａ，２ｂの延長面Ｐは、延長面Ｐと交差する連続線ｘの接線に対して平行な垂線を有する。
【００４６】
個々のミーリングインサート２ａ，２ｂは、軸Ａに対して垂直である対称線Ｓを有する。第１の主切れ刃２４及び第２の主切れ刃２５は、対称線Ｓに対して対称である。対称線Ｓは、第１の主切れ刃２４及び第２の主切れ刃２５に対して圧力角αを形成する。圧力角αは、１８〜３２゜の範囲内にあり、例えば約２０゜又は約３０゜である。
【００４７】
延長面Ｐは、少なくとも主切れ刃２４，２５の微少領域内で側面２３に対して鋭角をなし、ミーリングインサート２ａ，２ｂはポジティブの切削幾何学形状を得る。
【００４８】
図５ａ〜５ｄに示すように、個々の外側ミーリングインサート２ａは、第１の主切れ刃２４と第２の主切れ刃２５との間で延びる端部切れ刃２６を備える。外側ミーリングインサート２ａの第１の主切れ刃２４と第２の主切れ刃２５は、対称線Ｓの片側に対称的に配置され、一対の後端点Ｒａから一対の前端点Ｆａ又は端部切れ刃２６まで収束する。延長面Ｐは、端部切れ刃２６の微少領域で側面２３に対して鋭角を形成し、外側ミーリングインサート２ａは、削材Ｗの隣接する歯の間の底面を切削する端部切れ刃２６に関するポジティブの切削幾何学形状となる。
【００４９】
図６ａ〜６ｄに示すように、個々の内側ミーリングインサート２ｂは、第１の主切れ刃２４と第２の主切れ刃２５との間で延びる端部切れ刃２７を備える。端部切れ刃２７は、切削作用せず、被削材Ｗと係合しない。内側ミーリングインサート２ｂの第１の主切れ刃２４と第２の主切れ刃２５は、対称線Ｓの片側に対称的に配置され、一対の後端点Ｒｂから一対の前端点Ｆｂ又は端部切れ刃２７まで収束する。
【００５０】
特に図６ｃに示すように、個々の外側ミーリング２ｂは、二つの細長い溝２９の形態である凹所を有している。内側ミーリングインサート２ｂがインサート座９ｂに取り付けられるとき、半径方向の細長い隆起１６は内側ミーリングインサート２ｂの下面２１の細長い溝２９と係合に係合し、回転軸Ｃ１に関して内側ミーリングインサート２ｂの軸方向位置が保証される。細長い溝２９のそれぞれは、内側ミーリングインサート２ｂの下面２１と下面２１に平行な平坦面とすることができる底面との間を延びる二つの傾斜面を有する。内側ミーリングインサート２ｂが内側インサート座９ｂに装着されるとき、半径方向の細長い隆起１６の側面は細長い溝２９の側面に当接する。好ましくは、隆起１６の上面と溝２９の底面との間にはギャップがある。外側ミーリングインサート２ａと内側ミーリングインサート２ｂの細長い溝２８，２９の数は、外側インサート座９ａ及び内側インサート座９ｂの半径方向の細長い隆起１４，１６の数に対応する。
【００５１】
第１の実施形態の外側ミーリングインサート２ａのそれぞれは、上面２２と下面２１を通る軸Ａに平行に延びる固定孔３１を備える。外側ミーリングインサート２ａは、外側インサート座９ａ内で固定孔３１を通りねじ孔３３に延びる固定ねじ３２によって支持面１０に固定されている。ねじ孔３３は、図４に示すように支持面１０を通って延びる。
【００５２】
個々の内側ミーリングインサート２ｂは、内側ミーリングインサート２ｂの上面２２に当接し、内側ミーリングインサート２ｂを支持面１０及び内側当接面１５に対して押す楔形状ブロック３４によって内側インサート座９ｂにおいて支持面１０に固定されている。図４に示すように、楔形状ブロック３４は、楔形状ブロック３４を通って係合し、工具本体１のねじ孔３６に延びる左右ねじ３５によって内側ミーリングインサート２ｂに対してクランプされている。
【００５３】
第１の実施形態によるミーリング工具が使用されるとき、内側ミーリングインサート２ｂが二つの隣接する歯の外側側面を加工する間に、外側ミーリングインサート２ａは根本側領域、すなわち、二つの隣接する歯の内側側面及び被削材Ｗの二つの隣接する歯の間の底面を加工する。被削材Ｗに対するミーリングインサート２ａ，２ｂの係合は、図７及び８に示されている。示すように、外側ミーリングインサート２ａの主切れ刃２４，２５と内側ミーリングインサート２ｂの主切れ刃２４，２５は、突出部において、共通線Ｌ4とＬ5に沿い、かつ、異なるがオーバラップする線Ｌ4とＬ5に沿って延びる。オーバラップは可能な限り短くすべきであるが、一定のオーバラップは加工される歯の側面内において
溝又は段のリスクを減少させるために重要である。
【００５４】
図７及び８に示すように、第１のミーリングインサート２ａの後端点の間の距離又は最も短い距離は、第２のミーリングインサート２ｂの前端点の間の距離又は最も短い距離よりも大きい。
【００５５】
図９及び１１ａ〜１１ｄは、第１の実施形態とは異なる発明の第２の実施形態を示す。個々の外側ミーリングインサート２ａは、中心軸を形成する軸Ａの周りで回すことによって交換可能である。外側ミーリングインサート２ａは二つの反対側のインサート位置の間で交換可能であり、第１のインサート位置に関する第１の主切れ刃２４と第２の主切れ刃２５を有する第１のセットと、第２のインサート位置に関する第１の主切れ刃２４と第２の主切れ刃２５を有する第２のセットを備える。この実施形態において、主切れ刃２４，２５の個々のセットの後端点は、第１のセットと第２のセットとの間の移行部に配置されている。
【００５６】
第２の実施形態において、外側インサート座９ａは内側当接面を有さないが、代わりに支持面１０の軸方向細長い隆起３７を備える。外側ミーリングインサート２ａは、特に図１１ｃに示すように、下面２１から延びる二つの対応する細長い溝３８を有する。外側ミーリングインサート２ａは外側インサート座９ａに装着されたとき、軸方向の細長い隆起３７は、外側ミーリングインサート２ａの下面２１の細長い溝３８と係合する。回転軸Ｃ１に関する外側ミーリングインサート２ａの半径方向位置が保証される。軸方向の細長い隆起３７は、隆起１４のように、支持面１０と半径方向の細長い隆起３７の上面との間を延びる二つの傾斜側面を有する。二つの側面は、互いに対して鈍角を形成する。この角度は９０〜１４０゜の範囲内、例えば１２０゜とすることができる。上面は、支持面１０に対して平行な平坦面である。細長い溝３８のそれぞれは、細長い溝２８と同じように、外側ミーリングインサート２ａの下面２１と下面２１に平行な平坦面である底面との間を延びる二つの傾斜側面を有する。外側ミーリングインサート２ａが外側インサート座９ａに装着されるとき、軸方向の細長い隆起３７の側面は細長い溝３８の側面に対して当接する。この場合、隆起３７の上面と溝３８の底面との間にギャップがある。
【００５７】
第１の実施形態と第２の実施形態との間の差は、後者において、内側インサート座９ｂが内側当接面を有さず、その代わりに、図９に示すように、内側ミーリングインサート２ｂの下面の細長い溝４０と係合する軸方向の隆起３９を備えるという点にある。隆起３９と溝４０は、二つの側面と、上面と、底面とを有する他の隆起及び溝として形成されている。
【００５８】
図１２及び１３は、外側インサート座９ａが、内側当接面を有さず、支持面１０の軸方向の細長い隆起４１を備えるという点において、本発明の第３の実施形態は第１の実施形態とは異なることを示す。外側ミーリングインサート２ａは、図１３に示すように、下面２１から延びる対応する細長い溝４２を有する。外側ミーリングインサート２ａが外側インサート座９ａに装着されるとき、軸方向の細長い隆起４１は外側ミーリングインサート２ａの下面２１の細長い溝４２と係合し、外側ミーリングインサートの半径方向の位置が中心軸Ｃ1に関して保証される。
【００５９】
第１の実施形態と第２の実施形態との間の差は、後者において、外側ミーリングインサート２ａが固定孔を有さず、その代わりに、外側ミーリングインサート２ａの上面２２に当接し、外側ミーリングインサート２ａを支持面１０及び二つの細長い隆起１４，４１に対して押す楔形状ブロック４４によって外側インサート座９ａに固定されている。楔形状ブロック４４は、楔形状ブロック４４を通って係合し、工具本体１内のねじ孔４６を延びる左右ねじ４５によって外側ミーリングインサート２ａに装着されている。
【００６０】
第３の実施形態において、内側インサート座９ｂと内側ミーリングインサート２ｂは第２の実施形態のように同じ方法で形成されている。
【００６１】
第４の実施形態において、連続線ｘは回転軸Ｃ1に垂直である平面内で回転軸Ｃ1の周りで、すなわちピッチがゼロで延びている。このようなミーリング工具は、本質的に直線の延長部を有する溝、スロット、他の溝、例えばスプラインの溝のミーリングに適する。第４の実施形態によるミーリング工具は、このような延長線ｘの一つ又は互いに対して平行であるいくつかの延長線に沿って一組のインサート２ａ，２ｂを備える。
【００６２】
本発明は、上述した実施形態に制限されないが、請求項の範囲内において改良又は変更され得る。
【００６３】
追加の実施形態によると、ミーリング工具は、回転軸からの第３の長さによって突出する中間のミーリングインサートを備えることもできる。第３の長さは、第１の長さよりも小さく、第２の長さよりも大きい。中間のミーリングインサートは、フランクインサートとして機能するが、歯車の部分を加工する。内側ミーリングインサート及び外側ミーリングインサートによって加工される部分の間に配置される歯車の部分を加工する。このような実施形態は、非常に大きな歯車、例えば、モジュールが１８及びそれ以上の歯車に公的する。
【００６４】
異なる実施形態は、互いに組み合わされることに留意されたい。例えば、第２の実施形態の交換可能なミーリングインサート２ａは、第３の実施形態の外側ミーリングインサート２ａを置き換えることができる。全ての実施形態において、内側ミーリングインサート２ｂの半径方向位置は、内側当接面１５又は軸方向の細長い隆起３９によって保証される。また、内側ミーリングインサート２ｂを通って延びる固定ねじによって内側ミーリングインサート２ｂを取り付けることが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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【図１１ｄ】
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【図１２】
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【図１３】
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