(57)【要約】  本発明は、特にクランクシャフト加工用のインサート刃物であって、互いに平行に配置された２つの平らなベース面（１０，１１）が設けられており、これらのベース面が、それぞれ緊締ねじを収容するための孔（１２）により貫通されており且つ当該ベース面の短い方の縁部が、丸みをつけられた、それぞれ側方を刃物縁部によって制限された端面に移行している形式のものに関する。本発明では、少なくとも１対の刃物縁部が、段状に形成されており且つ２つの凸面区分（１３，１４）と、これらの凸面区分間に位置する１つの凹面区分（１５）とを有しており、外側の凸面区分（１３）が１８０°の角度にわたっている。
2009504417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特にクランクシャフト加工用のインサート刃物であって、互いに平行に配置された２つの平らなベース面（１０，１１）が設けられており、これらのベース面が、それぞれ緊締ねじを収容するための孔（１２）により貫通されており且つ当該ベース面の短い方の縁部が、丸みをつけられた、それぞれ側方を刃物縁部によって制限された端面に移行している形式のものにおいて、
少なくとも１対の刃物縁部が、段状に形成されており且つ２つの凸面区分（１３，１４）と、これらの凸面区分間に位置する１つの凹面区分（１５）とを有しており、外側の凸面区分（１３）が１８０°の角度にわたっていることを特徴とする、インサート刃物。
【請求項２】
２対の刃物縁部（１３〜１５）がそれぞれ段状に形成されており、これにより、当該インサート刃物が、横方向軸線を中心として１８０°だけ回動された場合に回転対称的である、請求項１記載のインサート刃物。
【請求項３】
刃物縁部に沿って傾斜面（１６）が、有利には−１５°の負の傾斜角（ａ）未満で且つ／又は０．１〜０．２ｍｍの傾斜面幅を備えて配置されている、請求項１又は２記載のインサート刃物。
【請求項４】
刃物縁部（１３，１４，１５，２２，２３）に沿ったすくい角（ｂ）が０°〜２０°、有利には１０°である、請求項１から３までのいずれか１項記載のインサート刃物。
【請求項５】
中間領域に、平らなベース面（１０，１１）に対してそれぞれ垂直な、平らな側面（１７，１８）が形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のインサート刃物。
【請求項６】
刃物縁部の凹面区分（１５）の曲率半径（Ｒ２）が１．５±０．１ｍｍであり、刃物縁部の凸面区分（１３，１４）では、一方の側が１．５±０．１ｍｍであり且つ他方の側が１．４±０．１ｍｍである、請求項１から５までのいずれか１項記載のインサート刃物。
【請求項７】
凸面区分（１３，１４）に接する共通の接線（１９）が、ベース面（１０，１１）と相俟って３５°±５°の角度を形成している、請求項１から６までのいずれか１項記載のインサート刃物。
【請求項８】
１８０°にわたる刃物縁部領域が、ほぼ直線的な刃物縁部部分（２２）を介してベース面（１０，１１）と相俟って所定の角度≦５°を形成している、請求項１から７までのいずれか１項記載のインサート刃物。
【請求項９】
凹面の刃物縁部区分（１５）及び凸面の刃物縁部区分（１３，１４）が、インサート刃物の長手方向中心軸線（２１）に対して最大２０°、有利には１０°の角度（ａ）だけ傾斜している、請求項１から８までのいずれか１項記載のインサート刃物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にクランクシャフト加工用のインサート刃物であって、互いに平行に配置された２つの平らなベース面が設けられており、これらのベース面が、それぞれ緊締ねじを収容するための孔により貫通されており、当該ベース面の短い方の縁部が、丸みをつけられた、それぞれ側方を刃物縁部によって制限された端面に移行している形式のものに関する。
【０００２】
このような形式のインサート刃物は、クランクシャフトのアウタフライスに際して、特にクランクピンのアンダカットを加工するために使用される。ヨーロッパ特許第０８３０２２８号明細書に記載の円盤形のアウタフライスは、切削加工が１６０ｍ／ｍｉｎ以上の切削速度で実施されるように駆動される。このためには、クランクシャフトとアウタフライスの両方が回転運動される。回転運動される工作物の円筒形の外周面、つまり例えばクランクピン輪郭を加工するためには、接線方向で緊締されたインサート刃物が使用されるのに対して、クランクアーム、オイルカラー及びアンダカットを加工するためには、半径方向で緊締されたインサート刃物が使用される。このようなインサート刃物は、丸みを付けられた各刃物縁部を備えた、冒頭に記載の構成を有しており、前記刃物縁部は、約１３５°の角度にわたって少なくともほぼ一定の曲率を有しており且つこの湾曲部において引き続く直線区分に移行してから、凸面の湾曲部を介して対向位置するベース面に移行している。
【０００３】
クランクシャフトの加工については、旋削工具も公知であり、これらの旋削工具は、いわゆる旋削加工法又はターンターンブローチ加工法で用いられる。旋削加工の場合は、リニア型の旋削工具が、加工しようとする回転する工作物に対して半径方向で送り込まれる。ターンターンブローチ加工の場合は、ディスク形の工具支持体の部分円周上に複数のインサート刃物が連続して配置されており、これらのインサート刃物は、ディスク周面の第１の区分に沿って徐々に連続的に増大する。この工具は、回転運動される工作物に対して半径方向で１部分円弧に沿って旋回され、この原理はヨーロッパ特許第０３１３６４４号明細書又はヨーロッパ特許第０２８６７７１号明細書に記載されている。これらの条片形又はディスク形の工具においても、ジオメトリの異なる２つのインサート刃物タイプがピン加工及びアンダカット製作に使用される。
【０００４】
上で説明した方法の他に、やはりディスク形のフライス切削工具で、但しインサート刃物は環状ディスクの内周面側に配置されているという条件で作業する、いわゆるインナフライスも公知である。
【０００５】
工具コストは複数の要素から構成される。これらの要素には特に、純粋な製作コストの他に耐用年数によって規定される工具コストが属している。更に、加工時間及び工具交換コストが入る。いわゆるスローアウェイチップは複数の利用可能な刃を有しているが、その数は構造的に制限されている。従って、冒頭で述べた形式のインサート刃物における利用可能な刃物縁部の数は、４つに制限されている。
【０００６】
本発明の課題は、前記インサート刃物を改良して、その刃物縁部輪郭が加工の可能性を広げられるようにすることである。
【０００７】
この課題は、請求項１に記載のインサート刃物に基づき、少なくとも１対の刃物縁部が、段状に形成されており且つ２つの凸面区分と、これらの凸面区分間に位置する１つの凹面区分とを有しており、外側の凸面区分が１８０°の角度にわたっていることによって解決される。
【０００８】
このような刃物縁部の形状により、例えばクランクシャフトのオイルカラー等の段状輪郭が切削され得、この場合、クランクアーム、オイルカラー及びクランクピン軸受け角隅部若しくはアンダカットも同時に加工成形され得る。
【０００９】
本発明の改良は従属請求項に記載されている。
【００１０】
つまり、有利には２対の刃物縁部がそれぞれ段状に形成されており、これにより、インサート刃物は横方向軸線を中心として１８０°回動させると回転対称的である。従って、合計４つの合同の刃物縁部が得られ、これらの刃物縁部は順次利用可能である。
【００１１】
刃物縁部の安定化のためには、当該の刃物縁部に沿って傾斜面が設けられており、この傾斜面は、有利には−１５°の（負の）傾斜角未満で且つ／又は０．１〜０．２ｍｍの傾斜面幅を備えて配置されている。
【００１２】
使用されるすくい角、特に前記傾斜面に続くすくい角は０°〜２０°であり、有利には正の１０°に選択される。
【００１３】
チップ座にインサート刃物をより良好に支持するためには、インサート刃物は中間領域に、それぞれ平らなベース面に対して垂直な、平らな側面を有している。
【００１４】
既に冒頭で述べたように、刃物縁部の曲率半径は、当該刃物縁部で以て１操作で段状の輪郭が所望の最終寸法で切削されるように選択され得る。特に、クランクシャフトの加工に関しては、刃物縁部の凹面領域の曲率半径は１．５±０．１ｍｍに選択され、刃物縁部の凸面領域では、一方の側が１．５±０．１ｍｍに、且つ他方の側が１．４±０．１ｍｍに選択される。但し、本発明では別の刃物縁部曲率半径も用いられる。
【００１５】
同様に、有利には前記凸面領域に接する共通の接線が、ベース面と相俟って３５°±５°の角度を形成するインサート刃物の構成を選択することができる。
【００１６】
本発明の別の構成では、１８０°にわたる刃物縁部領域が、直線的な刃物縁部部分を介して、隣接するベース面に移行しており、この場合、前記の刃物縁部部分はベース面と相俟って所定の角度≦５°を形成している。
【００１７】
最後に、本発明の有利な構成では、凸面の刃物縁部区分及び凹面の刃物縁部区分が最大２０°、有利は１０°の角度だけ、インサート刃物の長手方向中心軸線に対して傾斜している。
【００１８】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１９】
図示のインサート刃物は、互いに平行に配置された２つの平らなベース面１０，１１を有しており、これらのベース面１０，１１は連続した孔１２によって貫通される。この孔１２は、当該インサート刃物を半径方向若しくは横方向でフライス盤に固定する緊締ねじを収容するために役立つ。ベース面１０，１１の短い方の縁部は、それぞれ側方を刃物縁部により制限された、丸みを付けられた端面に移行している。前記刃物縁部は、段状に形成されており且つ２つの凸面の刃物縁部区分１３，１４と、これらの刃物縁部区分１３，１４間に位置する凹面の刃物縁部区分１５とから成っている。凸面の刃物縁部区分１３，１４の半径Ｒ１，Ｒ３の大きさは同じく例えば１．５ｍｍであるか、又はそれぞれ異なっていてよい。同じことは、凹面の刃物縁部区分１５の半径Ｒ２についても言える。
【００２０】
インサート刃物は、刃物縁部区分１３〜１５に沿って延びる傾斜面１６を有している。この傾斜面は、−１５°の傾斜角ａ未満で傾斜している。同様に、図４に示したすくい角ｂも＋１０°である。傾斜面幅は、例えば０．１５ｍｍである。
【００２１】
ベース面１０，１１に対して垂直な各中間領域には、平らな側面１７，１８が設けられている。
【００２２】
図示の特別な形状において、凸面の刃物縁部区分１３，１４の共通の接線１９は、ベース面１０；１１と相俟って約３５°の角度を形成している。更に図３に示した接線２０は、各ベース面への移行部における刃物縁部区分１３の移行区分に接している。当該接線２０はベース面と相俟って約４°の角度を形成している。
【００２３】
図１に対応して、刃物縁部１３〜１５はインサート刃物の長手方向中心軸線２１に対して、有利には最大１０°の傾斜角ｃだけ傾斜している。
【００２４】
当該インサート刃物は合計４つの能動的に使用可能な刃物縁部を有しており、これらの刃物縁部で以て特に段状のオイルカラー（Ｏｅｌｂｕｎｄ）輪郭を加工することができる。この場合、前記移行区分２２，２３はインサート刃物の緊締方向に応じて、クランクシャフトアーム輪郭を製作するために使用される。
【００２５】
上で説明したインサート刃物は、すくい面上にチップ成形エレメント及びチップ案内エレメントを凹部又は隆起部の形で有していてよい。当該インサート刃物は超硬合金又はサーメット材料から成っており、このサーメット材料は場合によってはコーティングされていてもよい。典型的なコーティング材料は、ＩＶａ〜ＶＩａ金属のカーバイド、窒化物、酸化物、並びに酸化アルミニウムであるが、ダイヤモンドコーティングでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明によるインサート刃物を上から見た図である。
【図２】刃物縁部の輪郭を示した側面図である。
【図３】刃物縁部の輪郭の拡大図である。
【図４】刃物縁部の領域を部分的に断面して示した図である。
【図１】
2009504417.tif 000003
【図２】
2009504417.tif 000004
【図３】
2009504417.tif 000005
【図４】
2009504417.tif 000006
【国際調査報告】
2009504417.tif 000007
2009504417.tif 000008
2009504417.tif 000009
2009504417.tif 000010
2009504417.tif 000011
2009504417.tif 000012