(57)【要約】【課題】本発明は、小径の転削工具、特に、金属被削材を加工する回転シャンクエンドミルに使用される、刃先交換可能な転削インサート及び対応する本体に関する。また、本発明は、本体に着脱自在に装着される刃先交換式の転削インサートを有する転削工具に関する。【解決手段】本発明の転削インサートは、締結部材を使用することなく本体に装着され、転削工具を取り扱う作業者にとって、転削インサートの取り付けを容易にする。転削インサートと本体との間に作られた接触面は、締結部材を使用せずに、転削インサートが転削加工中に正しい位置に配置されることを保つ。転削インサートは、キーによって、横から本体まで接線方向に傾斜して固定され、転削インサートと本体のロック手段を使用して全ての方向にロックされる。ロック手段は、ロック面とカップリング手段からなり、ロック手段によって作られた接触面は転削インサートを十分に安定させる。【選択図】図５ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転削工具用刃先交換可能な転削インサートであって、
下面（１１）と、下面（１１）に対して反対側の切り屑面（１２）とを備え、
下面（１１）及び切り屑面（１２）の間を側面が延び、二つの側面が第１の逃げ面（１３）であり、他の二つの側面が第２の逃げ面（１４）であり、転削インサートは切り屑面と逃げ面との間に形成された複数の切れ刃（１５）を有し、第１の逃げ面（１３）に接続する二つの切れ刃が、平行であって、主切れ刃を構成する転削インサートにおいて、
ロック面（１７）とカップリング手段（１８）とを有する少なくとも一つロック手段を備え、
ロック面（１７）が第２の逃げ面（１４）の一つに配置され、ロック面と第１の逃げ面（１３）とが、下面（１１）に平行であってロック面（１７）に交差する断面において、鋭角（α）を形成し、
カップリング手段（１８）が、切り屑面（１２）に配置されると共に、下面（１１）に平行であって、下面（１１）の近くに配置された主切れ刃（１６）の部分を通過する平面から少なくとも部分的に突出し、
カップリング手段（１８）が、第１の逃げ面（１３）に平行であってフランク面（１９）に交差する断面において、フランク面（１９）が下面（１１）に対して鋭角（β）を形成するように、少なくとも一つのフランク面（１９）を備え、フランク面（１９）はロック面（１７）が配置されている第２の逃げ面（１４）の方に傾斜する、ことを特徴とする転削インサート。
【請求項２】
角度（α）が、９０゜、好ましくは５０゜より小さく、１０゜、好ましくは３０゜より大きい、ことを特徴とする請求項１に記載の転削インサート。
【請求項３】
角度（α）が４５゜より小さい、ことを特徴とする請求項２に記載の転削インサート。
【請求項４】
カップリング手段（１８）が主切れ刃（１６）に平行な延長部を有する、ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の転削インサート。
【請求項５】
角度（β）が、３０゜、好ましくは１０゜、より好ましくは５゜より小さく、１゜、好ましくは２゜より大きい、ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の転削インサート。
【請求項６】
二つのロック手段が中心軸（Ａ）について１８０゜で回転対称に配置され、中心軸（Ａ）が切り屑面（１２）と下面（１１）の中心を通る、ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の転削インサート。
【請求項７】
フランク面（１９）が、第２の逃げ面（１４）に平行な断面において、下面（１１）に対して鋭角（γ）を形成し、鋭角（γ）がフランク面（１９）に最も近い第１の逃げ面（１３）の方に向かって開く、ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の転削インサート。
【請求項８】
鋭角（γ）が、３０゜、好ましくは１０゜、より好ましくは５゜より小さく、１゜、好ましくは２゜より大きい、ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の転削インサート。
【請求項９】
複数のカップリング手段（１８）が二つのフランク面を備える、ことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の転削インサート。
【請求項１０】
カップリング手段のフランク面（１９）が、半径ｑを有する上反り面を備える、ことを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の転削インサート。
【請求項１１】
カップリング手段のフランク面（１９）が二つの方向に反っている、ことを特徴とする請求項１０に記載の転削インサート。
【請求項１２】
包絡面を有する円柱状の基本形状を備え、中心軸Ｃの回りを回転可能である転削工具の本体であって、
複数の分離した凹所（２２）を外周に備え、凹所（２２）は、中心軸（Ｃ）の方向からみたときに半径方向外側を向く支持面（２３）と、回転方向Ｒを向く支持下面（２４）と、支持下面及び支持面に接続する支持側面（２５）とによって規定される本体において、
支持下面（２５）の反対側の支持上面（２６）を備え、
個々の凹所（２２）が、ロック面（２７）とカップリング手段（２８）とを有する少なくとも一つロック手段を備え、
ロック面（２７）が支持側面（２５）に配置され、ロック面（２７）と支持面（２３）とが、支持下面（２４）に平行であってロック面（２７）に交差する断面において、鋭角（α′）を形成し、
カップリング手段（２８）が、支持上面（２６）に配置されると共に支持上面（２６）から突出し、少なくとも一つのフランク面（２９）を備え、フランク面（２９）は、支持面（２３）に平行であってフランク面（２９）に交差する断面において、支持下面（２４）に対して鋭角（β′）を形成し、フランク面（２９）が支持側面（２５）の方に傾斜する、ことを特徴とする本体。
【請求項１３】
鋭角（α′）が、９０゜、好ましくは５０゜より小さく、１０゜、好ましくは３０゜より大きい、ことを特徴とする請求項１２に記載の本体。
【請求項１４】
フランク面（２９）を備える平面が、中心軸（Ｃ）に垂直な断面において、下面（２４）に対して鋭角（γ′）を形成し、鋭角（γ′）が支持面（２３）の方に向かって開く、ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の本体。
【請求項１５】
鋭角（γ′）が、３０゜、好ましくは１０゜、より好ましくは５゜より小さく、１゜、好ましくは２゜より大きい、ことを特徴とする請求項１４に記載の本体。
【請求項１６】
複数のカップリング手段（２８）が二つのフランク面（２９）を備える、ことを特徴とする請求項１２に記載の本体。
【請求項１７】
カップリング手段のフランク面（２９）が、半径ｑを有する上反り面を備える、ことを特徴とする請求項１２〜１６の何れか１項に記載の本体。
【請求項１８】
カップリング手段のフランク面（２９）が二つの方向に反っている、ことを特徴とする請求項１７に記載の本体。
【請求項１９】
本体（３０）と少なくとも一つの刃先交換可能な転削インサート（１０）と備えた転削工具であって、
円柱状の基本形状を備え、中心軸Ｃの回りを回転可能であり、
本体（３０）が、外周に複数の分離した凹所（２２）を備え、凹所（２２）は、中心軸（Ｃ）の方向からみたときに半径方向外側を向く支持面（２３）と、回転方向Ｒを向く支持下面（２４）と、支持下面（２４）及び支持面（２３）に接続する支持側面（２５）とによって規定され、
転削インサート（１０）が、下面（１１）と、下面（１１）に対して反対側の切り屑面（１２）とを備え、
下面（１１）及び切り屑面（１２）の間を側面が延び、二つの側面が第１の逃げ面（１３）であり、他の二つの側面が第２の逃げ面（１４）であり、転削インサートは切り屑面（１２）と逃げ面との間に形成された複数の切れ刃（１５）を有し、第１の逃げ面（１３）に接続する二つの切れ刃が、平行であって、主切れ刃を構成する、転削工具において、
本体（３０）が支持下面（２５）の反対側の支持上面（２６）を備え、
本体（３０）が第１のロック手段を備え、転削インサート（１０）が少なくとも一つの対応する第２のロック手段を備え、
第１のロック手段と第２のロック手段は、対応するロック面（１７，２７）を備え、個々のロック面（１７，２７）は、支持下面（２４）に平行であってロック面（２７）に交差する断面において、本体の支持面（２３）に対して鋭角（α，α′）を形成し、
第１のロック手段と第２のロック手段は、本体の支持上面（２６）と転削インサートの切り屑面（１２）にそれぞれ配置される対応するカップリング手段（１８，２８）を備え、
カップリング手段（１８，２８）が、少なくとも一つのフランク面（１９，２９）を備え、フランク面（１９，２９）は、支持面（２３）に平行であってフランク面（１９，２９）に交差する断面において、支持下面（２４）に対して鋭角（β，β′）を形成し、フランク面（１９，２９）が支持側面（２５）の方に傾斜し、
対応する第１のロック手段と第２のロック手段は、本体の支持側面（２５）の方と本体の支持面（２３）の方に転削インサートを同時に押し、転削インサートが本体の所定の位置に保持される、ことを特徴とする転削工具。
【請求項２０】
シャンクエンドミルである、ことを特徴とする請求項１９に記載の転削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直径が小さく、金属切削加工用の回転シャンクエンドミルの形態にある転削工具に使用される刃先交換式転削インサート及び本体に関する。また、本発明は、本体に着脱自在に装着される刃先交換式転削インサートを有する転削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
正面フライスは、面を加工する効率的な方法である。正面フライスに使用される転削工具の一つには、肩、溝及び縁の加工などに有効に使用され、軸方向に長く延びるシャンクエンドミルがある。軸方向により長く延びること、すなわち、より深い箇所を加工することにより、経済的に効率的な同じ加工行程において、より多くの材料を除去することができる。小さい部分の加工では、小径のフライスカッターが必要になる。本明細書では、直径２５ｍｍ、又は直径８〜１２ｍｍが想定されている。２５ｍｍ又はそれより小さい直径
のフライスカッターを必要とする作業者は、長いねじれ切れ刃を有する通常の無垢のシャンクエンドミル又は一つ以上の着脱自在に装着される転削インサートを有するフライスカッターのどちらかを使用する。
【０００３】
無垢のフライスカッターは、高速度鋼、高速度鋼を被覆した超硬合金、無垢の超硬合金から作られる。無垢のシャンクエンドミルの不利な点は、摩耗により材料を効率的に正確に加工することができなくなったとき再研磨されなければならないことである。再研磨はしばしば高価であり、研削工具が必要になる。工具を再研磨する他の不利な点は、はじめは所定の直径を有して、所定の溝幅は加工するためのフライスカッターが、研磨後に直径が小さくなることである。より経済的で実際的な解決方法は、着脱自在の転削インサートを有するフライスカッターを使用することであり、超硬合金の一つ以上の転削インサートが被削材を加工し、摩耗したときに置き換えられることである。転削インサートは、経済的にも有利な刃先交換可能な、複数の切れ刃を有するものとすることができる。
【０００４】
転削インサートを有するシャンクエンドミルは、加工能率を高めるが、インサートの切れ刃長により軸方向の切り込みについて制限を受ける。長い切れ刃は、転削インサートが切削力により影響を受けやすくし、それによって、転削インサートが外れる危険を増す。転削加工中に、転削インサートは半径方向の大きな力を受けるが、軸方向の力は小さい。これらの力は、インサートを変位させり、回転させたりする。したがって、振動を回避するために堅固なクランプを持つことが重要であり、インサートは傾斜する。“傾斜”によって、インサートは、切れ刃に作用する力のために、その位置を外れる。複数のインサートとピッチは、転削を実施する工具の直径に依存して変化する。刃先交換式のインサートを有するシャンクエンドミルは、半径方向及び軸方向の送りの組み合わせた斜面の加工にも適用される。しかしながら、斜面の加工では、加工経路における半径方向の切り込みがインサートの幅をより大きくない。
【０００５】
通常、刃先交換式インサートは、中心ねじ又は同様の締結部材により本体にクランプされる。工具の直径を小さいと、インサート及びインサート取り付けるねじは、サイズが小さくなる。小さいねじ及び締結部材は取り扱うのが難しく、インサートの取り付け中に容易に落としたりする。小さいねじは、機械的強度が小さく、ねじ込むのを難しくし、ねじ山及びねじ頭部が破損しやすく、ねじ山の位置が変わりやすくなる。ねじがねじ孔に斜めに入ると、ねじ山が破損する危険が増し、ねじが破損する。また、本体のねじ孔も損傷し、本体を交換する費用も増加する。軸方向に装着されたインサートについては、インサートを取り付けるときに、工具を取り扱うことを難しくする。本体の直径のため、小さい転削工具に関しては、インサートの数も制限される。通常、ピッチは、一つ又は二つのインサートが同時に使用される方法で形成されている。
【０００６】
フライスカッターの接線方向に取り付けられた刃先交換可能な転削インサートは、一例として、特許文献１及び２で開示され、刃先交換可能なインサートはねじで取り付けられている。インサートが本体の接線方向に取り付けられることによって、締結工具によってねじを操作する問題を小さくする。しかし、小さな直径（＜２５ｍｍ）を有するフライスカッターの問題は残り、取り扱うのを難しくするだけでなく、小さい締結部材は、取り付け時に影響を受けやすく、機械的強度も小さい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】アメリカ合衆国特許番号第６８７２０３４号明細書
【特許文献２】アメリカ合衆国特許番号第７２４１０８２号明細書
【特許文献３】欧州特許第２２６６７３４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、小さな直径（＜２５ｍｍ）の工具に適用可能な刃先交換可能なインサート及び刃先交換可能なインサートを有する転削工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記主目的は、請求項１の特徴部分で規定される刃先交換可能なインサート、請求項１２の特徴部分で規定される本体、及び請求項１９の特徴部分で規定される転削工具によって解決される。
【００１０】
本発明による転削インサートは、締結部材を用いることなく本体に取り付けられ、転削工具を使用する作業者が転削インサートを取り付けることを容易にする。本発明によれば、転削インサートと本体との間に接合面が作られ、締結部材を使用せずに、転削加工中にインサートが正しい位置に保持されることを保証する。転削インサートは、キー手段により、本体に対して横から接線方向に傾斜させて取り付けられ、インサートと本体のロック手段を使用して全ての方向にロックされる。ロック手段は、ロック面とカップリング手段から構成され、ロック手段によって作られた接合面はインサートを安定させる。
【００１１】
本発明による転削工具は、本体と、少なくとも一つの刃先交換可能な転削インサートを備え、転削工具は円柱形状を有すると共に中心軸の周りを回転可能である。本体は、外面周りに複数の凹所を備え、凹所は、中心軸の方向からみて半径方向外側を向く支持面と、回転方向を向く支持下面と、支持下面と支持面に接続する支持側面と、支持下面とは反対側の支持上面とにより規定されている。
【００１２】
転削インサートは、下面と、反対側の切り屑上面とを備え、下面と切り屑上面との間を側面が延びている。二つの側面は第１の逃げ面であり、他の二つの側面は第２の逃げ面である。切り屑上面と逃げ面との間には複数の切れ刃が配置されている。二つの切れ刃は、第１の逃げ面に接続し、平行であり、主切れ刃を構成する。
【００１３】
本体と転削インサートは、少なくとも一つの対応するロック手段を備え、ロック手段は対応するロック面を備える。個々のロック面は、本体の支持下面に平行であり、ロック面に交差する部分で本体の支持側面に対し鋭角α、α′を形成する。装着状態において、本体とインサートのロック面同士は、互いに当接する。さらに、ロック手段は、本体の支持上面とインサートの切り屑面に配置された対応するカップリング手段を備える。個々のカップリング手段は、少なくとも一つのフランク面を備える。本体の支持面に平行であり、フランク面に交差する部分で、フランク面は本体の下面に対して鋭角β、β′を形成する。従って、フランク面は本体の支持側面の方に傾斜する。装着状態において、本体とインサートのカップリング手段の少なくともフランク面同士は、互いに当接する。
【００１４】
対応するロック手段は、本体の支持側面の方と、本体の支持面の方とにインサートを同時に押し、インサートは本体の所定位置に保持される。従って、装着状態において、本体とインサートのロック手段、すなわち、カップリング手段のロック面と少なくともフランク面は互いに当接する。
【００１５】
本発明は、従来よりも多数の刃先交換可能な転削インサートを有する小径の転削工具の製造を可能にする。本体に複数のインサートを使用する利点は、材料をより早く除去できることであり、経済的な視点から望まれていることである。インサートは締結部材を使用することなく装着されるため、本体は締結部材を受け入れる対応する凹所を備える必要はない。インサートが取り付けられる凹所に加えて、本体に作ることが必要になる凹所はないゆえ、より多くのインサート座が用意可能になる。本体に締結部材を受け入れる孔の欠如は、本体を機械的構造的により安定化させ、このことは小径のフライスカッターの利点となる。
【００１６】
本発明の他の利点は、インサートは貫通孔なしで作られることである。貫通孔を有するインサートの製造では、焼結時に問題が発生するということは一般的である。これは、孔において不均衡に材料が焼結されることによるものであり、研削によって後処理されることがインサートに必要となる。ねじなどの締結部材用の貫通孔を有しないインサートは製造の観点から多くに利点をもたらす。さらに、インサートが、無垢の材料で作られるときは、すなわち、貫通孔を有しないときは、機械的に強くなる。
【００１７】
好ましい実施形態により形成されたカップリング手段によって、インサート及び本体は、製造における許容差に対して影響を受け難くなる。これにより、研削工程において生じる高い費用が生じることを避けることができる。実際の設計から小さい変位を可能とすることは、固定効果を減少させず、このような変位はカップリング手段、特に、フランク面のデザインによって吸収される。
【００１８】
軸方向に長い場合、インサートの堅固なクランプに対して重要であり、通常の軸方向の長さの場合においてよりも影響を受けやすくなる。本発明の利点はより大きな軸方向の深さ許容し、支持面とカップリング手段の結合した効果が、インサートを安定性よく固定し、転削加工中にインサートが傾くようにする。
【００１９】
本発明の追加の効果は、傾斜切削を実施するなお一層の良好な手段を提供する。傾斜切削は、半径方向の切り込みがインサートの幅を超えないときに可能となる。軸送り速度と傾斜切削能力とは、切れ刃と本体との間の距離、軸方向の切れ刃長によって制限される。切れ刃が作られる方法に依存して、発明は傾斜切削を実施する可能性をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１ａ】本発明による転削インサートを切り屑面から見たときの斜視図を示す。
【図１ｂ】本発明による転削インサートを下面から見たときの斜視図を示す。
【図２ａ】本発明による転削インサートの斜視図である。
【図２ｂ】図２ａの転削インサートの平面図である。
【図２ｃ】図２ａの転削インサートの側面図である。
【図２ｄ】図２ａの転削インサートの他の側面図である。
【図３】本発明による本体の斜視図である。
【図４ａ】本発明による本体の斜視図である。
【図４ｂ】図４ａの本体の側面図である。
【図４ｃ】図４ｂの本体のIVｃ−IVｃ線に沿う断面図である。
【図４ｄ】図４ａの本体を中心軸に向かう方向で見たときの平面図である。
【図５ａ】本発明による転削工具の斜視図である。
【図５ｂ】本発明による転削工具の分解斜視図である。
【図６ａ】軸方向で見たときの本発明による本体の平面図である。
【図６ｂ】図６ａのVIｂ−VIｂ線に沿って切断した分解断面図である。
【図６ｃ】図６ａのVIｂ−VIｂ線に沿って切断した工具の断面図である。
【図７ａ】回転方向に向かう接線方向で見たときの本発明による工具の分解断面図である。
【図７ｂ】回転方向に向かう接線方向で見たときの本発明による工具の断面図である。
【図８ａ】軸方向で見たときの本発明による工具の分解断面図である。
【図８ｂ】図８ａのVIIIｂ−VIIIｂ線に沿って切断した工具の分解断面図である。
【図８ｃ】インサートが装着された工具を軸方向からみたときの平面図である。
【図９ａ】カップリング手段が上反り面を有する本体の実施形態の斜視図である。
【図９ｂ】カップリング手段が上反り面を有する本体の実施形態の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、刃先交換可能な転削インサート、本体、転削工具からなり、図面によって説明される。
【００２２】
本発明による転削インサートは、図１ａ，ｂに示されている。転削インサート１０は、下面１１と切り屑面１２を備え、下面１１と切り屑面１２との間に側面が延びる。二つの側面は第１の逃げ面１３であり、他の二つの側面は第２の逃げ面１４である。転削インサートは切り屑面１２と逃げ面１３，１４との間に形成された複数の切れ刃１５を有する。個々の切れ刃は、切り屑を除去する主切れ刃１６と面を仕上げる副切れ刃、例えば、コーナに隣接するワイパー切れ刃とを備えることが好ましい。二つの主切れ刃１６は、第１の逃げ面１３に接続し、略平行である。しかし、主切れ刃１６は、必ずしもその全長に亘って平行である必要はなく、平行でない部分を有することもある。切り屑面１２の方へ向かって上から見るとき、及び下面１１の方へ向かって下からみるとき、転削インサートは略平行四辺形状である。通常、転削インサートは二つの主切れ刃を有するが、一つ又は二つ以上の主切れ刃を有することもできる。図において、主切れ刃は直線切れ刃として示されているが、他のデザインでもよく、そのデザインに基づいて転削加工が実施される。当業者は、好ましい転削加工に適合する方法で切れ刃を形成する方法を認識する。例えば、主切れ刃は凹形又は凸形の湾曲を有し、波状であり、及び／又は切れ刃の異なる部分で下面に対する異なる高さを有する。ワイパー切れ刃にちかい主切れ刃の部分は、ワイパー切れ刃から遠い主切れ刃の部分よりも下面に対してより高い位置に配置され、切れ刃は一方の第２の逃げ面から他方の第２の逃げ面まで傾斜する。
【００２３】
チップブレーカ及び逃げ面の設計は、実施される転削加工及び除去される材料に依存して、多少複雑になるが、本発明にとっては重要ではないため、チップブレーカは簡単な凹形状の面として示され、逃げ面は平坦面として示されている。しかしながら、切り屑面１２に対する逃げ角は、切れ刃１５の全長に沿ってポジティブレーキである。
【００２４】
転削インサートの切り屑面１２と下面（１１）との間において、中心軸Ａが、切り屑面１２と下面（１１）とに垂直に交差すると共に、転削インサートの中心を通って延びる。好ましい実施形態において、転削インサートは二つの主切れ刃（１６）を有し、中心軸Ａの回りで１８０゜の回転対称性を有する。
【００２５】
転削インサートは、通常のプレス及びそれに続く焼結によって、超硬合金又は他の硬質で耐摩耗性を有する材料から作られる。表面は、転削インサートの性能を高めるために、一つ以上の層で被覆することも可能である。材料は、意図される分野に応じて選択される。
【００２６】
本発明による転削インサートが本体に固定され、所定の切削位置を有するために、少なくとも一つロック手段を備え、ロック手段はロック面１７とカップリング手段１８を備える。対応するロック手段は本体に備わる。転削インサートのロック手段は、図１ａ，ｂ及び図２ａ〜２ｄに示される。本発明の理解を容易にするために、付属のロック手段を含む転削インサートは、図２ａ〜２ｄに示される。
【００２７】
ロック面１７は第２の逃げ面１４に配置され、それにより、ロック面１７と第１の逃げ面１３とは、底面１１と平行である面内でロック面１７と交差する部分において、鋭角αを形成する。鋭角αは図２ｂに示されている。ロック面の機能は、転削加工中に半径方向に動くことを防止することである。ロック面は、平面、曲面、すなわち、凹形状の面又は凸形状の面又は波形状とすることも可能である。
【００２８】
十分な固定効果を得るためには、角度αは９０゜、好ましくは５０゜、より好ましくは４５゜より小さくすべきできる。より大きな角度では、半径方向において転削インサートをロックしないためである。半径方向は、転削インサートが加工中に切削位置から押されることを防止するために必要な方向である。また、より大きな角度は、切削位置（インサートの固定位置）を不明確にし、工具の性能を低下させる。更に、角度αは１０゜、好ましくは３０゜より大きくすべきであり、これにより、インサートを外すことが容易となり、ロック面を有する部分の材料の厚みが小さくならない。余りにも小さい材料厚みは、転削インサートの機械的性質を低下させ、インサートにクラックが生成しやすくなったり、インサートが破損したりするためである。
【００２９】
本発明による転削インサートが半径方向と軸方向の両方向にロックされるようにするために、転削インサートは少なくとも一つカップリング手段１８を備え、転削インサートが傾いたり、インサートのロック面１７が本体の対応するロック面２７に押されることを防止したりする目的を有する。従って、カップリング手段とロック面とは対で協働し、インサートを本体の所定の場所に保持する。転削インサートが、一つより多いロック手段を有すると共に、中心軸Ａの回りで１８０゜の回転対称性を有する一つの実施形態においては少なくとも一つの第２のロック手段が作用していないときに、カップリング手段１８とロック面１７からなるロック手段は常に作用している。転削インサートが刃先交換可能であるため、第１及び第２の逃げ面１３，１４は同一であり、ロック面１７も同一でなければならない。
【００３０】
カップリング手段１８は、切り屑面１２に配置され、下面１１に平行であって、下面１１の近くに配置された主切れ刃（１６）を通過する面から少なくとも部分的に突出する。好ましい実施形態において、カップリング手段は、下面に平行な面に対して傾いている隆起の形状を有し、ロック面１７に近い位置の隆起の頂点は、ロック面１７から遠い位置にある隆起の頂点より、下面１１に対して高くなる。更に、カップリング手段１８は、少なくとも一つのフランク面１９を備える。フランク面１９は、第１の逃げ面１３に平行でフランク面１９に交差する面内において、下面１１に対して鋭角βを形成し、ロック面１７が配置された第２の逃げ面１４からの方向で傾斜する。角度βは図２で示されている。
【００３１】
角度βは、３０゜、好ましくは１０゜、より好ましくは５゜より小さくすべきである。大きすぎる角度βは、カップリング手段１８がインサートの切り屑面１２から突出し過ぎ、インサートの取り付けが困難になるためである。小さ過ぎる角度は、固定効果が弱くなるためである。したがって、角度βは１゜好ましくは２゜より大きくすべきである。
【００３２】
固定効果を高めるために、インサートのカップリング手段１８のフランク面１９は、第２の逃げ面１４に平行な面内において、インサートの下面１１に対して鋭角γを形成すべきである。鋭角γは、フランク面１９に近い第１の逃げ面１３の方に向かって開いている。図２ｄに示される角度γは、インサートの取り付けが容易となるように、３０゜、好ましくは１０゜より小さくすべきである。更に、小さすぎる角度は固定効果が弱いため、角度γは、１゜、好ましくは２゜より大きくすべきである。
【００３３】
インサートのカップリング手段１８の頂点は、主切れ刃１６の頂点よりも、又は少なくともカップリング手段１８に近い主切れ刃１６の部分に対してよりも、下面１１に対して高くしなければならない。切れ刃がインサートのカップリング手段よりも高い場合は、インサートの取り付け時に、切れ刃が本体のカップリング手段２８に当たり、主切れ刃と本体の両方を損傷させる可能性がある。
【００３４】
図３及び図４ａ〜４ｄは本発明による本体を示す。本発明の理解を容易にするため、本体は図４ａ〜４ｄに示されている。
【００３５】
本発明による本体３０は、包絡面２１を有する円柱形状であり、中心軸Ｃに回りを回転可能である。本体３０は複数の分離した凹所２２を備え、凹所２２は、中心軸Ｃの方向で半径方向外側を向く支持面２３と、半径Ｒの方向に配置された支持下面２４と、支持下面２４及び支持面２３に接続する支持側面２５と、支持下面２４の反対側に位置する支持上面２６とによって規定されている。切り屑スペースは、図において、凹状に湾曲した面によって規定されている。本体は、インサートよりも柔らかい材料、例えば鋼で作られている。
【００３６】
個々の凹所２２は、ロック面２７とカップリング手段２８とを有する少なくとも一つのロック手段を備える。本体のロック手段は、インサートのロック手段と協働し、転削加工中に装着されたインサートを所定の位置に保持する。ロック面２７は、支持側面２５に配置されており、これにより、ロック面２７と支持側面２５とが、支持下面２４に平行でってロック面２７に交差する面内において、図４ｂのIVｃ線に沿う断面を表す図４ｃに示されるように、鋭角α′を形成する。
【００３７】
本体のカップリング手段２８は、支持上面２６に配置され、支持上面２６から突出し、少なくとも一つのフランク面２９を備える。フランク面２９は、支持面２３に平行であってフランク面２９に交差する面内において、下面２４に対して鋭角β′を形成し、支持側面２５の方に傾斜する。角度β′は図４ｂに示されている。
【００３８】
好ましい実施形態によれば、中心軸Ｃに垂直な面内においてフランク面を備える平面は、下面２４に対して鋭角γ′を形成する。鋭角γ′は、支持面２３の向かって開いている。
【００３９】
上述した理由に関し、鋭角α′は、９０゜、好ましくは５０゜、最も好ましくは４５゜より小さくすべきであるが、１０゜、好ましくは３０゜よりは大きくすべきである。鋭角β′及びγ′は、３０゜、好ましくは１０゜より小さくすべきであるが、１゜、好ましくは２゜より大きくすべきである。
【００４０】
上述した鋭角α，α′，β，β′，γ，γ′を有して配置された、インサート及び本体のそれぞれロック面１７，２７及びカップリング手段１８，２８は、インサートを本体の所定の場所に安全に保持するように作用する。図６ａ〜６ｃ、図７ａ、図７ｂ及び図８ａ〜８ｃは、インサートと本体のロック手段との間で協働することを示す。図６ａ〜６ｃは、鋭角β，β′を示し、図７ａ及び７ｂは角度α，α′を示す。
【００４１】
好ましい実施形態によってカップリング手段１８，２８を形成することによって、転削インサートと本体は、製造公差に対して影響を受けづらくなり、費用を上昇させる研削工程回避することができる。理想的な幾何学的形状から僅かな逸脱は、このような逸脱がカップリング手段、特に、フランク面によって吸収されるため、固定効果を減少させない。
【００４２】
好ましくは、転削インサートの切り屑面のカップリング手段は、主切れ刃に平行な延長部分を有することができる。これは、出来る限り効率的に、本体の支持側面２５の方と本体の支持面２３の方に向かう固定力のためである。
【００４３】
インサートと本体のカップリング手段は、それぞれ、一つ又は二つのフランク面１９，２９を備える。所定の区別される切削位置を得るために、カップリング手段の少なくとも一つのフランク面１９，２９は、半径ｑを有する反り面を備えることができる。図９ａ，ｂに示すように、反り面によって、弱い凸形状の湾曲を有する面が作られている。少なくとも一つのフランク面は、二つ以上の方向で反らせることもできる。このようなフランク面は、二つ以上の交差する隆起を有し、面は半球体の形状となる。
【００４４】
好ましい実施形態によれば、カップリング手段２８は、中心軸Ｃよりも包絡面２１から短い距離に配置可能である。これによって、本体のカップリング手段２８は、支持面２３からよりも包絡面から短い距離で配置可能である。フランク面１９，２９は取り付けた状態において協働するため、インサートのカップリング手段の配置は、本体のカップリング手段の配置から得られる。包絡面２１により近い配置は、インサートを傾けるのに必要な回転力に耐えうる強いトルクを与える。
【００４５】
追加の好ましい実施形態によれば、カップリング手段は、支持側面２５からよりも、本体の上側からより短い距離に配置され、上側は図４ｄに示されている。カップリング手段が、支持側面２５からの距離が短すぎる位置に配置されると、インサートが傾くことを防ぐ固定力が弱くなってしまう。
【００４６】
本体のカップリング手段２８の配置は上述されているが、インサートの切り屑面上のカップリング手段も対応する位置となり、二つのカップリング手段は取り付け状態において協働する。
【００４７】
図５ａ，５ｂに示すように、本発明は転削工具５０であり、図３及び４で示されている円柱状の本体２０と、図１及び２で示されており、本体に着脱可能に取り付けられる複数の対応するインサート１０を含む。インサートの取り付けにおいて、本体は弾性を有し、インサートは所定位置に押し込まれる。インサートを本体に取り付けるとき、取り付けは、中心軸Ｃに向かう方向視、半径方向力を第１の逃げ面１３に作用させる適切なキーによって行われる。インサートが本体から外されるとき、中心軸Ｃからの半径方向で、力は第２の逃げ面１４に作用する。凹所は、本体の中心軸Ｃの部分に配設されている。凹所は、インサートの取り付け及び取り外しの際にキーを支持する。
【００４８】
本発明は、本体がインサートの付属物（アタッチメント）を提供して、転削加工中に安定性を高める効果を有する。図５ａ，ｂに示すように、本体はインサートの切り屑面に当接する羽根部５１を有する。転削加工中、羽根部はインサートに押され、その力がインサートを介して本体の支持下面２４に伝わる。これにより、転削工具は無垢のフライスカッターとして機能する。これは、強度の観点から非常に効果的であり、インサートを所定の場所に保持することに有効である。
【００４９】
図６ａ〜６ｃ，７ａ，７ｂ及び図８ａ〜８ｃは、インサートが本体に取り付けられるときの協働する面を示す。図６ｂ，６ｃは、断面VIｂにおける転削工具を示し、インサートが本体に取り付けられるときに、カップリング手段がどのように協働するかを明確に示す。角度β，β′及びγ，γ′は、等しいか、非常に小さい差（＜１゜）を有し、フランク面１９，２９が十分に接触する。図７ａ，７ｂは、インサートと本体のロック面１７，２７が、それぞれ互いに対してどのように当接するかを示す。カップリング手段のフランク面について、上述した理由と同様に、ロック面の角度α，α′は、等しいか、非常に小さい差（＜５゜）を有する。
【００５０】
他の実施形態において、カップリング手段の少なくとも一つのフランク面１９，２９は上に反った面を有し、インサートが取り付けられたときに互いに接触するフランク面の部分は接触面となる。上反りのため、フランク面の全部は接触しない。これは、角度β，β′及びγ，γ′が、フランク面が接触面となる角度であることを意味する。当然に、本実施形態の接触面は、フランク面が上反りしていない場合よりも小さい接触面を有する。
【００５１】
本発明は、上述した実施形態に限定されると考えるべきでない。ロック手段の位置や形状の変更は発明の思想に含まれるべきである。例えば、カップリング手段は、二つ以上の分離した構成要素から構成されることもできる。異なる構成要素は異なる方向において固定効果を生じる。しかしながら、転削インサートは、取り付け状態において、少なくとも軸方向と半径方向にロックされるべきである。本発明が転削工具によって例示されていても、切り屑を除去する他の工具に適用することもできる。本発明は、より大きな直径を有する工具に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０    転削インサート
１１    下面
１２    切り屑面
１３    第１の逃げ面
１４    第２の逃げ面
１５    切れ刃
１６    主切れ刃
１７，２７    ロック面
１８，２８    カップリング手段
１９，２９    フランク面
２１    包絡面
２２    凹所
２３    支持面
２４    支持下面
２５    支持側面
２６    支持上面
３０    本体
５０    転削工具
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７ａ】
2011235437.tif 000019
【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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