(57)【要約】  本発明は、独立している多数の隆起部又は頂部を有し（１３，１５）、該隆起部又は該頂部が溝（１４，１６）によって互いに分離されているセレーションタイプの協働する接続面（３，５）を有し、各接続面にある前記隆起部間のピッチ（Ｐ）が同じである、二つの部品（１，２）を備えたタイプの切削工具に関する。本発明によると、接続面の一方に、シリーズで交互に配置された二つ以上の溝（１４）の幅が、シリーズ中で最初の溝（１４ａ）から最後の溝（１４）へ向かって除々に増加する。さらに、本発明は、そのような工具部品と、このような工具部品の製造方法に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
独立している多数の隆起部又は頂部を有し（１３，１５）、該隆起部又は該頂部が溝（１４，１６）によって互いに分離されているセレーションタイプの協働する接続面（３，５）を有し、各接続面にある前記隆起部間のピッチ（Ｐ）が同じである、二つの部品（１，２）を備えた切削工具において、
前記接続面（３）の一方に、シリーズで交互に配置された二つ以上の溝（１４）の幅が、シリーズ中で最初の溝（１４ａ）から最後の溝（１４）に向かって除々に増加することを特徴とする切削工具。
【請求項２】
切削インサート（２）を受けるためにセレーション接続面（３）の形態で形成されたインサート座を備え、前記セレーション接続面（３）は溝（１４）によって互いに分離された多数の隆起部（１３）を有すると共に、与えられたピッチ（Ｐ）を有している切削工具の工具部品において、
シリーズで交互に配置された二つ以上の溝の幅が、前記隆起部の間で変化しないピッチ（Ｐ）を有すると共に、シリーズ中で最初の溝（１４ａ）から最後の溝（１４）へ向かって除々に増加することを特徴とする切削工具の工具部品（１）。
【請求項３】
前記シリーズ中で前記最初の溝（１４ａ）に続く前記溝（１４）の漸増する幅の拡大が、前記最初の溝（１４ａ）から個々の前記溝までの距離（ｎ×Ｐ）によって決定されていることを特徴とする請求項２に記載の工具部品。
【請求項４】
前記幅の拡大が、前記最初の溝（１４ａ）から個々の前記溝までの距離（ｎ×Ｐ）の少なくとも０．２％になることを特徴とする請求項３に記載の工具部品。
【請求項５】
前記溝の拡大が、前記最初の溝（１４ａ）から個々の前記溝までの距離（ｎ×Ｐ）の最大で１．５％になることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の工具部品。
【請求項６】
前記切削インサートが前記インサート座に適用されたときは、溝のシリーズ中の前記最初の溝（１４ａ）が、前記切削インサート（２）上の切れ刃（１０）に最も接近して配置された隆起部（１５）と同位置にするために、前記インサート座（３）に沿う自由縁に最も接近して配置されていることを特徴とする請求項２〜５の何れか１項に記載の工具部品。
【請求項７】
切削インサート（２）を受け入れるために意図され、溝（１４）によって互いに分離されている多数の隆起部又は頂部（１３）を備え、前記隆起部の間でピッチ（Ｐ）が与えられているセレーション接続面（３）の形態で形成されたインサート座を備えるタイプの切削工具の工具部品（１）の製造方法において、
前記接続面（３）が、前記隆起部の間で与えられたピッチが変化することなしに、シリーズ中で交互に配置されている二つ以上の溝の幅が、シリーズ中で最初の溝（１４ａ）から最後の溝（１４）へ向かって徐々に増加するように、前記接続面（３）を形成することを特徴とする工具部品（１）の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セレーションタイプの協働する接続面を含み、セレーションが溝によって互いに分離された多数の隆起又は頂部を個々に有し、各々の接続面の間のピッチが同じである、二つの部品を備える切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記の切削工具は、最も重要な金属の被削材から切り屑を排出する加工のために意図されたものであり、一般に、運搬又は保持する基体、例えばカッターヘッド、ドリルシャンク、旋削バー又は同種のものと、基体のいわゆるインサート座に装着される一つ以上の交換可能な切削インサートとから構成されている。最も一般的には、インサート座は、基体それ自体に形成されている。しかし、ある場合には、基体に関して固定される特別のシム板に形成されることもできる。切削インサートは、種々の形状を有することができると共に、二つ以上の切れ刃を使用することができるように着脱可能とすることができる。四角形又は多角形状の切削インサートは、少なくとも３つ又は４つの側面サポート又は逃げ面を有しており、それは互いに平行な頂面又は底面の間で延びている。一方、切削インサートは、成形され、焼結された超硬合金などの特別に硬い耐摩耗材料から製造され、基体はより弾性的な材料、特に鋼から製造される。
【０００３】
加工された被削材の精密性及び面の滑らかさに関して良好な加工性を得るために、切削インサートの活性なエッジが基体に関して正確な、所望の位置を得るということが重要である。多くの用途において、基体に対する切れ刃位置の寸法精度の要求は、０．０１ｍｍよりはむしろ０．００１ｍｍに近い。
【０００４】
問題となっている技術の開発における他の傾向は、圧縮成形及び焼結において、超硬合金インサートがよりよい寸法精度を得るということである。高精度な切削インサートを得るために、以前は、切削インサートに高価な研削加工を施す必要があったが、経済的な理由により、改良された圧縮成形技術と焼結技術によって、精密な研削の必要性から開放されることを試みることに徐々に興味が持たれるようになってきている。しかしながら、研削ではなく、今日の直接的にプレス成形された切削インサートは、必然的に、切削インサートの長さの基準寸法の±０．５％の寸法変化を持っている。切削インサートに、初めに記述したタイプのセレーション接続面が形成されたとき、このような寸法変化が、切削インサートの位置を規定すると共に、満足する方法で所定の位置に設定可能な基体のインサート座に関しての切れ刃位置を規定する。製造の結果が良い場合には、切れ刃は所望の位置に落ち着くが、結果が良くない場合は、インサート座に対する切れ刃の位置は所望の位置から一定量だけずれることがあり、加工精度が低下することがある。
【０００５】
これに関して、基体のインサート座を形成しているセレーション接続面の隆起部の正確さが、常に正確であるということが指摘されるべきである。なぜなら、接続面は、切り屑排出する精密加工、特に、ミーリングによって形成されるものであり、圧縮成形／焼結で形成されるものではないからである。
【０００６】
切削インサートと基体との境界面にセレーション接続面を有する切削工具の紹介では、切れ刃の正確な位置が、切れ刃と切削インサートの反対側に位置する逃げ面との間の距離によって決定され、逃げ面はインサート座の協働するサポート面に当接するようになっている。この場合、逃げ面が切れ刃の位置を決定する基準位置を形成するとき、切れ刃位置は、切削インサートが研削されない場合において非常に悪くなる。なぜなら、切れ刃と反対側の逃げ面との間の距離が大きくなり、特に、大きな切削インサートほど大きくなるからである。上述した切削インサートの固定手段としてのセレーション接続面は、切削インサートのセレーション接続面の中間隆起部が切れ刃位置に関して基準位置として選択されるという事実によって、位置精度を２倍することができる（公差が半分になる）。中間隆起部が、切削インサートの反対側側面と切れ刃との中間にあるという事実によって、距離が切れ刃と位置を決定する基準位置との間で半分になり、これによって、公差が半分になることを保証する。しかしながら、この位置精度は、より良い加工性を要求する多くのアプリケーションにおいて満足されるものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、最初に述べたタイプの周知の切削工具の上述した欠点を取り除くことを目的とする。また、改良された切削工具を提供することを目的とする。したがって、本発明の主目的は、切削インサートに設けられた切れ刃の良好な位置精度を保証しつつ、直接的にプレスされる、すなわち、非研削の超硬合金インサートの使用が可能である切削工具を提供することである。他の目的は、製造に関する全てにおいて、如何なる費用を要求する加工をなすことなしに、良好な精度の取得を可能とする切削工具を提供することである。
【０００８】
本発明によれば、上記目的は、請求項１の特徴部分に規定されている態様によって達成される。
【０００９】
第２の態様において、本発明は、インサート座として作用するセレーション接続面を含むタイプの切削工具に関して意図された工具部品に関する。この工具部品は、基体、シムプレート又は同種のものから構成されることができる。本発明による工具部品の特徴は、独立請求項２で示されることができる。工具部品の好ましい実施形態は、従属請求項３〜６で示される。
【００１０】
第３の態様において、本発明は、問題となっている種類の工具部品の製造方法に関する。本発明による方法の特徴は、独立請求項７で示される。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、隣接する溝間の所定のピッチが維持されつつ、二つ以上の溝の幅が、シリーズ（一組又は一連の意）中で交互に、最初の溝から最後の溝に向かって次第に増加するような、インサート座として作用するセレーション接続面を形成する考えに基づいている。通常、溝間のピッチは、接続面にある全ての溝間の中心距離が等しい大きさである限り、規則的である。しかしながら、例えば、中間隆起部が他のものよりも幅広であるなど、接続面にある一つ以上の隆起部の結果として、ピッチを不規則とすることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１において、回転可能な切削工具は、カッターヘッドの形態をなす基体１と、多数の切削インサート２とを含むミーリングカッターとして具体化されて示されている。簡単化のため、単に一つの切削インサートが示されている。実際に、ミーリングカッターには、外周方向及び接線方向に間隔を開けて配置された多数の切削インサートが備えられる。個々の切削インサートは、３で示されるインサート座に取り付けられる。インサート座は、基体１の外周で切り屑ポケット４に隣接して形成されている。インサート座３は、セレーションタイプの第１の接続面からなっている。第１の接続面は、切削インサート２の底面に形成されている第２のセレーション接続面５と協働するように配置されている。実際に、切削インサートは適切なクランプ部材、例えば、ねじやクランプによって固定されている。しかしながら、インサート座に切削インサートを固定するために使用されるクランプ部材の種類は、発明の理解に関して付随的なものであり、したがって、クランプ部材は図面から省略されている。
【００１３】
二つのセレーション接続面３，５は、詳細に説明され、切削インサート２の一般的形状は簡単に説明されるべきである。選択された例において、切削インサートは平らな四角形状（長方形）をなしている。平坦で互いに平行な頂面６と底面７によって規定されている。これらの面の間で、４つの側面８，９は、少なくとも一対の対向面を延長する。つまり、面８は逃げ面を形成する。これらの面は、切削インサートの二つの対向する短い端部における側面９よりも長い。切削インサートの頂面と個々の側面との間には、主切れ刃１０と一つ以上の副切れ刃１１がある。例として、切削インサートは、二つの位置で着脱可能である。これらの位置の一つにおいて、図２で示されている切れ刃１０は、アクティブ状態に割り出されており、図１及び図２において符号１２で示される基体の外面の領域内に配置されている。
【００１４】
二つの接続面３，５のそれぞれは、通常の考え方において、多数の隆起部を備えている。隆起部は、溝によって互いに分離されている。個々の接続面の隆起部の数は、変更可能である。しかし、図１及び図２に示される例において、接続面３は、６つの隆起部１３で示され、５つの溝１４で分離されている。接続面５は、７つの隆起部１５を含み、６つの溝１６で互いに分離されている。隆起部１５に関し、逃げ面に隣接している２つの最も外側のものは、実質的に半分に分割されている。他の５つは完全な断面プロファイルを有している。
【００１５】
図３及び図４において、二つの協働する接続面のそれぞれの個々の溝が、どのようにして、二つの対向する逃げ面又は個々の溝を囲む二つの隆起部の側面（符号は欠如）によって範囲を規定されているかが示されている。個々の隆起部のこれらの溝は、隆起部の頂上から分岐し、別の角度にも形成可能であるけれども、通常は互いに６０°の角度を形成している。重要な事は、接続面の一つにある隆起部の頂部が、他の接続面にある溝の底にないということである。また、隆起部の間のピッチは、二つの接続面で同じであるということも重要である。なぜなら、そうでなければ、二つの接続面の一方が他方に係合することができないからである。
【００１６】
ここでもう一度指摘されるに値することは、基体１が鋼又は同種の材料から作られ、接続面３が隆起部及び溝１３，１４に関し、精密加工、例えば、ミーリングによって作られているということである。しかしながら、切削インサート２は、超硬合金を圧縮成形し、焼結することによって作られており、それによって、接続面５が形成されている。言い換えると、切削インサートは直接的にプレスされ、切削インサートは焼結後に如何なる精密研削も受けない。これは、製造結果に依存する個々の切削インサートの寸法変化が、長さ寸法の０．５％（＋／−）のオーダになることを意味する。
【００１７】
示されている工具がここで記載されている限りにおいて、全てが本質的に周知なことである。
【００１８】
図２〜図４において、１４ａで示される溝は、接続面３に含まれており、インサート座の外側制限エッジを形成する基体の自由面１２に最も接近して配置されている。この溝１４ａは、溝のシリーズ中において最初の溝を形成している。さらに、４つの追加の溝が含まれる（全て１４で示されている）。隣接する二つの溝の間のピッチは、Ｐで示されている。したがって、第１と第２の溝の間の距離はＰｍｍになる。第１と第３の溝の間の距離は２×Ｐになり、第１と第４の溝間の距離は３Ｐ、第１と第５の溝間の距離は、４Ｐとなる。例において、切削インサートが二つの異なる位置で着脱可能であり、接続面３にある溝間のピッチが同じであり、切削インサートの接続面５における隆起部の間のピッチ（又は溝）に対応するかぎり、ピッチは一定である。従前の周知のセレーション接続において、インサート座として作用する接続面にある一連の全ての溝は、同じ幅を有している。
【００１９】
しかしながら、本発明の特徴は、一般に、接続面３に含まれているシリーズ中の溝１４，１４ａにおける異なる溝が同じ幅でない。より詳しく説明すると、溝１４の幅は、第１（右）の溝１４ａから最後（左）の溝に向かって徐々に増大している。第１の溝１４ａに続く溝１４の幅の拡大は、第１の溝から個々の溝までの距離によって決定されている。より詳細に説明すると、幅の拡大は、第１の溝１４ａから個々の溝１４までの距離の約０．５％（個々の切削インサートの期待される寸法変化）の割合で拡大することが有利である。
【００２０】
接続面３にある溝間のピッチＰが絶対数で２．００ｍｍになり、シリーズ中の溝の第１の溝１４ａが与えられた幅を有するということを考えると、絶対数の大きさは幅が測定される方法に依存するものであり二次的である（幅を測定する一つの方法は、個々の溝に隣接する二つの側面の外側と内側の制限線の間の想像線の中間の間の距離を決定することである。）。したがって、本発明によると、第１の溝から距離Ｐに配置されている第２の溝１４は、第１の溝１４ａの幅より０．５×２．０／１００＝０．０１ｍｍ大きい幅に形成されている。図３において、この幅の増加はＴ１で示される。第１の溝１４ａから距離２Ｐで配置された次の溝１４は、２×０．５×２．０／１００＝０．０２ｍｍの幅の増加Ｔ２で与えられる。第１の溝１４ａから距離３Ｐで配置された、後に続く溝は、３×０．５×２．０／１００＝０．０３ｍｍの幅の増加Ｔ３で与えられる。最後の溝は、４×０．５×２．０／１００＝０．０４ｍｍの幅の増加Ｔ４で与えられる。言い換えると、溝の幅は、最初（右）から最後（左）に向かって除々に増加する。
【００２１】
なぜなら、工具のインサート座に形成された接続面３に含まれるシリーズ中の溝の第１の溝１４ａは、基体の外面１２最も接近して配置され、第１の溝１４だけが、切削インサートの外側の切れ刃１０に最も接近して配置されるからである。より詳細に説明すると、溝１４ａと切れ刃１０との間の距離は寸法Ｍによって決定される。切削インサートがインサート座に適用されるとき、切削インサートは、それ自体が、溝１４ａと係合する隆起部１５によって形成された支点又は回転中心の周りで有る程度まで傾くことができる；接続面にある隆起部の予期しない変化に関して個々の切削インサートの性質に依存する。ある場合において、切削インサートの頂面はインサート座に対して正確に平行に配置されることができる。しかしながら、ある場合には所定の傾斜が生じることがある。しかしながら、このような傾斜は、本質的に無視される。なぜなら、傾斜は最大で０．５゜だからである。
【００２２】
図４において、Ｓ１は、接続面５における溝１４ａと対応する隆起部１５との間の０．００３ｍｍの理論的な遊びを示す。隆起部１５と最も左に配置されている最後の溝１４との間の対応する遊びＳ２は０．０１３８になる。すなわち、Ｓ２は遊びＳ１の４〜５倍になる。
【００２３】
好ましい累進的な幅の拡大は、上述したように０．５％であるけれども、０．５％より小さいものだけでなく、０．５％より大きいものが選択されることができる。しかしながら、幅の拡大は少なくとも０．２％であり、他方において、１．５％を超えるべきではない。
【００２４】
本発明の実質的な利点は、基体に関する切れ刃の位置が、切れ刃と切削インサートの底面に形成されているシリーズ中の溝における第１の溝との間の適当な距離（Ｍ）によって決定されるということである。切削インサートのこの制限された部品において、公差誤差のリスクが十分であり、無視できるとは言えない。切削インサートのセレーション接続面で生じるこのような公差誤差（長さ寸法の０．５％）は、隆起部のシリーズ中にある第２の隆起部から始まり、切れ刃の空間的幾何学位置に依存しない。なぜなら、形状誤差は、インサートに形成されたセレーション接続面の溝の幅が広くなることによって吸収されるからである。この最大の望ましい効果は、インサート座を形成する切削工具のジオメトリを修正するための簡単な測定手段によって得られる。より詳細には、溝を等しい幅に形成する代わりに除々に広くなるようにする方法で得ることができる。言い換えると、費用のかかる並はずれた加工作業が、望ましい結果を達成するために全く必要とされない。
【００２５】
（本発明の実施可能な変形）
示されている例において、除々に増大する溝幅により形成された接続面は、工具の基体（カッターヘッド）に作られているが、直接的にプレスされた切削インサートと協働する目的で、シム板又は他の部品に接続面を形成することもできる。図に示されている例において、二つの接続面の一方の隆起部は、細長く、両端の間で連続して延びている。にもかかわらず、本発明は、格子状又はチェック状の接続面を含む接続面に対しても適用可能である。すなわち、接続面は、交互の列に配置される多数のピラミッド状の頂部を含むことができる。したがって、列の間の溝もまた、最初の溝から最後の溝に向かって除々に増加する幅で形成されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ミーリングカッターの形態で例示された切削工具の簡略化された斜視図であり、切削工具に関係している取り外された切削インサートを有するインサート座が示されている。
【図２】拡大した倍率で、同じく切削インサート及びインサート座を示す斜視図である。
【図３】組み立てた状態にある切削インサート及びインサート座を切断した断面図である。
【図４】同じく切削インサート及びインサート座の追加の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    基体
２    切削インサート
３    セレーション接続面（インサート座）
４    切り屑ポケット
５    セレーション接続面（切削インサート）
６    切削インサートの頂面
７    切削インサートの底面
８    切削インサートの側面
９    切削インサートの側面
１０    切削インサートの主切れ刃
１１    副切れ刃
１２    基体の外側
１３    隆起部（インサート座）
１４    溝（インサート座）
１５    隆起部（切削インサート）
１６    溝（切削インサート）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2007519532.tif 000007
2007519532.tif 000008
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