(57)【要約】  本発明は、インサート座を有する基体（１）と、切削インサート（２）と備え、切削インサートは、インサート座に分離可能に接続すると共にセレーションタイプの二つの接続面（３，５）によって強固に固定され、接続面の一つ（３）は、インサート座を形成すると共に互いに垂直に延長する第１と第２の隆起部（１８，１９）を有する。本発明によると、少なくとも、インサート座を形成する接続面は、一方において、間隔を開けて離れている２つの面領域又はセット（Ａ，Ｂ）の各セットで、互いに平行で互いの延長方向に配置された複数の第１の隆起部（１８Ａ，１８Ｂ）と、他方において、２セットの第１の隆起部（１８Ａ，１８Ｂ）の間で配置された一つ以上の横方向の第２の隆起部（１９）とで形成されている。さらにまた、本発明は、切削工具の基体と切削インサートに関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インサート座を有する基体（１）と、切削インサート（２）とを備え、該切削インサートは、前記インサート座に分離可能に接続すると共にセレーションタイプの二つの接続面（３，５）によって強固に固定され、該接続面の一つは、前記インサート座を形成すると共に互いに垂直に延長する第１と第２の隆起部（１８，１９）を有する切削工具において、
前記インサート座（３）を形成する前記接続面は、少なくとも、一方において、間隔を開けて離れている２つの面領域又はセット（Ａ，Ｂ）の各セットで、互いに平行で互いの延長方向に配置された複数の第１の隆起部（１８Ａ，１８Ｂ）を有し、他方において、前記２セットの第１の隆起部（１８Ａ，１８Ｂ）の間で配置された一つ以上の横方向の第２の隆起部（１９）を有することを特徴とする切削工具。
【請求項２】
インサート座として機能するセレーションタイプの接続面（３）を備え、該接続面は、互いに垂直な二方向で機械的係止を保証するために、互いに垂直に延長する第１と第２の隆起部（１８，１９）を有する切削工具の基体において、
前記接続面（３）は、一方において、間隔を開けて離れている２セット（Ａ，Ｂ）の各セットで、互いに平行で互いの延長方向に配置された複数の第１の隆起部（１８Ａ，１８Ｂ）を有し、他方において、前記２セットの第１の隆起部（１８Ａ，１８Ｂ）の間で配置された一つ以上の横方向の第２の隆起部（１９）を有することを特徴とする切削工具の基体。
【請求項３】
少なくとも、前記第１と第２の隆起部（１８Ａ，１８Ｂ，１９）の頂点（２１）が、共通の平面に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の基体。
【請求項４】
個々の横方向の隆起部（１９）と隣接するセットの第１の隆起部（１８Ａ，１８Ｂ）の間で、複数の頂部（２４）の形態で第３のタイプのセレーションが形成され、該第３のタイプのセレーションが前記横方向の隆起部に平行な列に配置され、前記第１の隆起部（１８Ａ，１８Ｂ）を水平に分離する溝（２２）の延長によって互いに間隔を開けて離れていることを特徴とする請求項３に記載の基体。
【請求項５】
少なくとも、前記横方向の隆起部又は複数の隆起部（１９）は、前記第１の隆起部（１８Ａ，１８Ｂ）の頂点（２１）よりも他の平面に位置していることを特徴とする請求項２に記載の基体。
【請求項６】
前記横方向の隆起部又は複数の隆起部（１９）が、前記第１の隆起部（１８Ａ，１８Ｂ）に関して凹んでいることを特徴とする請求項５に記載の基体。
【請求項７】
前記横方向の隆起部又は複数の隆起部（１９）は、該隆起部の頂点が、前記第１の隆起部（１８Ａ，１８Ｂ）の間に配置された前記溝（２２）の底が配置されている仮想平面内又はそれより低い位置まで凹んでいることを特徴とする請求項６に記載の基体。
【請求項８】
中間の溝によって範囲を定められ、隆起部を有するセレーションタイプの接続面（５）を有する切削工具の切削インサートにおいて、
前記接続面（５）は、一方において、間隔を開けて離れている２セット（Ａ，Ｂ）の各セットが互いの延長方向に配置され、前記各セットで複数の互いに平行な第１の隆起部（１８Ａ，１８Ｂ）を有し、他方において、前記２セットの第１の隆起部（１８Ａ，１８Ｂ）の間で配置された一つ以上の横方向の第２の隆起部又は頂部（１９，１６）を有することを特徴とする切削工具の切削インサート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
第１の態様において、この発明は、切り屑を排出する加工のために意図された切削工具に関する。この切削工具は、一方においてインサート座を有する基体と、他方において切削インサートとを備える。切削インサートは、インサート座に分離可能に取り付けられ、セレーションタイプの二つの接続面によってインサート座で強固に固定される。接続面の一つは、互いに垂直に延びる第１と第２の隆起部を有するインサート座を形成する。
【０００２】
特に、基体は、例えば、ドリルシャンク又はカッタヘッドから構成されることができる。切削インサートは着脱可能な切削インサートである。
【背景技術】
【０００３】
上述したタイプの切削工具は、ＰＣＴ特許公開番号第９９００２０８（WO 9900208 A1）により知られている。この場合、インサート座としてのセレーション接続面は、それぞれが分離面領域に配置されている２セットの隆起部を備えている。２セット又は面領域におけるこの配置は、切削インサートに作用する切削力が、接続面の全領域に沿って望ましい方法で分布されないという不利益をもたらす。これは、大きい力を受けたり、大きい力に抵抗したりするための接続面の可能性が制限されるということを意味する。例えば、４つの位置において着脱可能であるタイプの４つの切れ刃を有する切削インサートでは、切削インサートのコーナが使用位置に割り出され、移し変えられる。これは、切削インサートが所望の位置から外れた結果として、劣った加工精度をもたらすことがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来の切削工具の上記不利益を取り除き、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、本発明の主な目的は、基体と切削インサートの間のセレーション接続が、接続面の全長に沿って切削インサートに作用する切削力の一様で高信頼性の分布を保証する切削工具を提供することである。また、与えられた工具寸法に関して、切削工具のセレーション接続が、決められた正確な位置から外れることなしに、従来のセレーション接続より大きな力を支持することができる切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】
【０００５】
本発明によれば、これらの目的は、請求項１の特徴部分において規定されている特徴によって得られる。
【０００６】
また、第２の態様において、本発明は、切削工具のために意図された基体に関する。本発明による基体の特徴は、独立請求項２で示されている。本発明による基体の好ましい実施形態は、従属請求項３〜７で規定されている。
【０００７】
また、第３の態様において、本発明は、切削工具に関して意図された切削インサートに関する。この切削インサートの特徴は、独立請求項８で示されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１において、回転可能な切削工具は、ミーリングカッタとして例示されている。ミーリングカッタは、カッタヘッドの形態をなす基体１と、複数の切削インサート２を備えている。簡単化のために、一つの切削インサートのみが示されているが、実際のミーリングカッタは、外周方向及び接線方向に配置された複数の切削インサートを備えている。個々の切削インサート２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た３で示すインサート座に取り付けられている。インサート座３は、切削インサートの底面に形成されている第２のセレーション接続面５（図２及び３を参照）と協働するように配置されている第１の接続面からなっている。切削インサート２は、例えばねじからなる適当なクランプ部材によってインサート座３に固定されている。しかしながら、クランプ部材はその他の部材から構成されることもできる。
【０００９】
二つのセレーション面３，５が説明される前に、基体１と切削インサート２の一般的な形状が、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２（図２及び３を参照）は、略平面で互いに平行な頂面及び底面７，８によって規定されている平らで四角の基本形状を有している。これらの間に延びている４つの側面は、同じであり、頂面７と側面９との間に形成されている切れ刃１０，１１に隣接する逃げ面を形成する。
【００１０】
基体（図１参照）としてのカッタヘッド１は、リング状の前面１２と回転対称の包絡面１３を有している。カッタヘッドの主部から後方に向かって、工具ホルダに取り付けるためのテーパ部１４が延びている。図１において、１５は使用位置に割り出しされる切削インサートのコーナを指定している。この状態において、切れ刃１０は主切れ刃を形成し、切れ刃１１は主切れ刃又はワイパー切れ刃を形成する。割り出されたコーナが、加工中に切削インサート上で作用する力の主要部分にさらされるということは、自明である。一方、不使用の他の３つのコーナは、如何なる力にもさらされない。
【００１１】
接続面３，５のそれぞれの一つは、通常、溝によって互いに間隔を空けている複数の隆起部及び／又は頂部を備えている。ＰＣＴ特許公開番号第９９００２０８号において同じ方法があるように、簡単化された切削インサート２の接続面５は、切削インサートが、互いに垂直に延びる溝１７，１７’によって一様に間隔を開ける列に配置されたピラミッド状の頂部１６を備える限り、ワッフル状又はチェッカ状である。インサート座として機能するセレーショ接続面３は、１８，１９でそれぞれ指定された二つ異なる種類の隆起部を備えている。この隆起部は、互いに対して垂直である二つの直角方向で、切削インサートの機械的係止を保証するために、互いに垂直に延びている。隆起部１８の間に配置された溝は２２で示されている。隆起部の断面形状は、個々の隆起部が二つの反対側の側面又はフランク２０（図２参照）によって範囲が規定されている限り一般的である。フランク２０の間で、隆起部の最も高い部分をなす頂点２１がある。隣接する隆起部は、溝２２によって水平方向に間隔を開けて離れている。溝の底面は２３で示されている。フランク面２０の間の一般的な角度は、６０゜であるが、他の角度でも実施可能である。一つの接続面にある隆起部の頂点は、他の接続面にある溝の底には達しないということが重要である。また、隆起部の間のピッチは、二つの接続面において同じであるということが重要である。なぜなら、そんでないと一つの接続面が他の接続面に嵌め合うことができないからである。
【００１２】
切削インサートとインサート座との間で示されたセレーション接続が、これまで説明された限りにおいて、ＰＣＴ特許公開番号第９９００２０８号によって、全てが本質的に従来から知られていることである。
【００１３】
本発明の新しい特徴は、接続面が、一方において、複数の互いに平行で間隔を開けて離れた２セットの第１の隆起部１８を有し、他方において、一以上の第２の横方向の隆起部１９を有し、少なくともこの接続面３が基体にインサート座を形成するということである。図４において、面領域は、Ａで指定されている第１の隆起部１８の第１のセットと、この第１のセットから間隔を開けて離れ、Ｂで指定されている第１の隆起部１８の第２のセットを備えている。この結果として、最初に述べた領域の隆起部は１８Ａで指定され、一方、面領域Ｂにある同様の隆起部は１８Ｂで指定されている。さらに、図４において、１５Ａはインサート座のコーナを指定し、切削インサート２の使用コーナ１５が固定位置に向けられる。
【００１４】
図１を参照すると、加工中の切削インサート２は、考えられた座標系において三つの異なる方向の力、つまり、ｘ方向の接線力、ｙ方向の半径力、ｚ方向の軸力を受ける。これらの力に関し、ｙ方向の半径力は、ｚ方向の軸力よりかなり大きい。
【００１５】
また、図４を再び参照すると、面領域Ａ，Ｂにある隆起部１８Ａ，１８Ｂの数は、横方向の隆起部又は中間の隆起部１９の数よりもかなり多い。したがって、例において、個々の隆起部１８Ａ，１８Ｂの数は１２となり、一方で、横方向の隆起部１９の数は２となる。これは、切削インサートに作用する切削力の主な部分、つまり半径力ｙが、ｚ方向の軸力を支持する目的を有する横方向の隆起部１９の側面の全面積より、何倍も大きい面積の力を伝達する側面を介して多数の隆起部によって支持されるということを意味する。これに関して、ｙ方向の力の伝達のための面接触が、本質的に、一方において、個々の隆起部１８Ａ，１８Ｂで半径方向外側を向く側面と、他方において、切削インサートの接続面５の各頂部１６半径方向内側を向く側面との間にもたらされる。さらに、ｚ方向の力の伝達に関する面接触は、一方において、基体の前面１２に面している各横方向の隆起部１９の側面と、他方において、前記前面から離れているワッフルパターンの頂部１６の側面との間にもたらされる。主要な半径力ｙを支持する隆起部１８が、コーナ１５Ａ（面領域Ａにおいて）に隣接して存在しないというだけでなく、面領域Ｂがコーナから離れているという事実によって、インサート座に関して切削インサートを回転させる目的、より正確には、コーナ１５Ａにおいて回転中心周りの力に抵抗するための接続面の可能性が、根本的に改良される。
【００１６】
（工具の製造方法）
共に切削工具を形成する二つのパーツ１，２に関し、基体１は鋼又は同種のものから作られている。セレーション接続面３は、共に問題になっている面を形成する隆起部及び溝に関して、精密加工、特に、ミーリングによって作られている。しかしながら、個々の切削インサートは、超硬合金（又は鋼よりも硬く、耐摩耗性が大きい他の材料）を圧縮成形し、焼結することによって作られている。切削インサートの底面の接続面５は、圧縮及び焼結により基本形状を得る。実際に、切削インサートは、直接的に圧縮成形されるタイプ、すなわち後処理を必要としないものであっても、高精度を得るために研削されるものでもどちらでもよい。
【００１７】
図４で示されている、基体のセレーション接続面３のミーリングは、様々な方法で実施されることができる。一つの方法は、最初に、二つの連続ステップで隆起部１８Ａ，１８Ｂを作ることである。二つの連続ステップの中間ステップは、適切なミーリングカッタが切削インサートに中央領域を残すために上に上げられるステップである。例えば、面領域Ａの隆起部１８Ａが、平面をもたらすミーリングカッタによって、最初に形成されることができる。隆起部が十分な長さを持ったとき、ミーリングカッタは上に上げられ、中央領域をジャンプ又はスキップする。その後、所望の長さで完全な隆起部１８Ｂを形成するために、最初に述べたようにして、ミーリングカッタが再び同一平面まで下げられる。他のやり方において、横方向の隆起部１９を精密に加工するために適切な形状のミーリングカッタが、切削インサートの底面に沿って、より詳細には、第１のミーリングカッタの送り方向に垂直な方向にもたらされる。そうすることによって、切削インサートの反対側の側面の間で延びる二つの隆起部１８Ａ，１８Ｂが作られる。横方向の隆起部１９と縦方向の隆起部１８Ａ，１８Ｂの隣接するセットの間で、第２の横方向の隆起部１９Ａ，１９Ｂがそれぞれに存在する。これらの隆起部は、全長に沿って十分な交差部分を有していないが、ほぼ深い部分スロット２４によって交差されている。スロット２４は、溝２２の延長部を構成し、隆起部１８Ａ，１８Ｂを作る第１のミーリングカッタの上昇と下降によって作られている。これらのスロット２４の存在によって、雄状形成部１９Ａ，１９Ｂが、少なくとも部分的に、連続する隆起部ではなくピラミッド状の頂部を得る。
【００１８】
また、反対の順、すなわち、最初は横方向の隆起部１９を形成し、それから縦方向の隆起部１８を形成する順で、隆起部（１９Ａ，１９Ｂ）のセットを容易に形成する。
【００１９】
図４に示される実施形態において、全ての隆起部の高さは等しい。より詳細には、全ての隆起部１８Ａ，１８Ｂ，１９，１９Ａ，１９Ｂの頂点２１は、共通の平面内に配置されている（それは、切削インサートの頂面に平行である）。しかしながら、異なる平面に隆起部を配置すること、又は頂点を配置することも容易である。このような実施形態が図５で例示されている。インサート座としての接続面３にある横方向の多数の隆起部１９は、隆起部１８Ａ，１８Ｂが存在しない他の平面に配置されている。より詳細には、横方向の隆起部１９は、縦方向の隆起部１８Ａ，１８Ｂに対して凹んでいる。個々の隆起部の間の高さの差が、異なる平面に配置されている隆起部の頂点から形成されているということが明確にされるべきである。それぞれの面領域にある隆起部が異なる深さ又は高さを持つ場合であっても、そうである。図５で示される実施形態は、特に、好都合である。隆起部１９の頂点が溝２２の底面と同一又は底面の下に配置されている。この方法では、ミーリングカッタのジャンプ動作なしに製造が実施されることができる。したがって、第１の工程において、一つの平面でインサート座の一端から反対側までミーリングカッタを動かすことが可能である。その後、第２のミーリングカッタが、横方向の隆起部１９を形成するために、第１のミーリングカッタより低い位置で垂直に動かされる。そうして、基体にある中央の凹み２５が形成される。凹み２５は、対向するエッジに沿う肩面２６によって範囲が定められている。もし望むならば、肩面２６は、切削インサートの底面から突出する雌部分２８における二つのエッジ面２７にぴったり合うように形成されることによって、力を伝達するために用いられることができる。雌部分は横方向の隆起部１９を支持し、凹み２５と同じ基本形を有している。
【００２０】
図５による例において、切削インサート２は、二つの位置で着脱可能である。この理由に関して、ワッフルパターン接続面の代わりの接続面５は、インサート座３が、二つの互いに間隔を開けて離れたセットの隆起部１８Ａ，１８Ｂと、この隆起部の間で、雌部分２８に形成される横方向の隆起部１９を備えるように、使用されることができる。
【００２１】
最後に、図６において、切削インサートの他の実施形態が示されている。切削インサートは、底面において、間隔を開けて離れた２セットの縦方向の隆起部１８Ａ，１８Ｂと、インサート座３の補完的な横方向の隆起部１９と協働するための複数（５）の横方向の列に配置されている１セットのピラミッド状の頂部１６を有している。
【００２２】
隆起部のセットにおいて、共にセレーション接続面を形成する縦方向と横方向のそれぞれの隆起部の数は、大幅に変更することができる。しかしながら、一般的には、縦方向の隆起部の数は、横方向の隆起部の数よりもかなり多くなるべきである。実際に、縦方向の隆起部の数は、横方向の隆起部の数より少なくとも１０又は２０倍以上にすることができる。これは、縦方向の隆起部（個々の隆起部の一つ）の使用側面の全面積に関して、横方向の隆起部の力を支持する側面の全面積の何倍にもなることを表している。横方向の隆起部の数は、１と同じ位少ないことが有効であるかもしれないが、２〜６の横方向の隆起部の数の変化も、図面で例示されているように、容易に実施可能である。二つの面領域Ａ，Ｂの個々の一つにおける縦方向の隆起部の絶対数は、１０又はそれ以上の数になることが効果的であるかもしれない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】基体がインサート座を有するカッタヘッドからなり、インサート座に切削インサートが固定されている、切削工具を簡易に示した斜視図である。
【図２】切削インサートとインサート座との間の境界を拡大した倍率で示す側面図である。
【図３】インサート座と切削インサートの底面を示す拡大した斜視図である。
【図４】本発明による切削インサートの概略の斜視図である。
【図５】切削インサートとインサート座との間のセレーション接続の他の実施形態を示す拡大した斜視図である。
【図６】本発明による切削インサートを下から見た斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    基体
２    切削インサート
３    セレーション接続面
４    切り屑ポケット
５    セレーション接続面
６    ねじ
７    切削インサートの頂面
８    切削インサートの底面
９    側面
１０    主切れ刃
１１    ワイパー切れ刃
１２    前面
１３    包絡面
１４    固定部
１５    切削インサートの使用コーナ
１５Ａ    インサート座にあるコーナ
１６    セレーション頂部
１７    溝
１８    縦方向の隆起部
１９    横方向の隆起部
２０    隆起部のフランク
２１    隆起部の頂点
２２    溝
２３    溝の底面
２４    溝のスロット
２５    インサート座の凹み
２６    肩面
２７    エッジ面
２８    雌部分
【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５】
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【図６】
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【国際調査報告】
2007522955.tif 000009
2007522955.tif 000010
2007522955.tif 000011
2007522955.tif 000012