(57)【要約】一面用の接線方向切削インサート（１０）が、Ｎ個の同一の主側部（１８）を備える周囲側面（１６）を有する。この切削インサート（１０）は、切削インサート（１０）の頂面（１２）および底面（１４）を通過する挿入軸（Ａ）を中心として３６０°／Ｎの回転対称性を有し、ここではＮは２より大きい整数であり、また、各主側部（１８）は隣接する主側部（１８）の間に配置されてその隣接する主側部（１８）に結合される。切れ刃（２０）が逃げ面（２２）とレーキ面（２４、図２）との交差位置のところに形成される。レーキ面（２４）は周囲側面（１６）内に配置され、付随する切れ刃（２０）から付随する主側部（１８）の側面（４４）まで、切削インサート（１０）の内側へと延在する。逃げ面（２２）の少なくとも一部分が頂面（１２）内に配置される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削インサート（１０、１１０）であって、  頂面（１２）と、前記頂面（２２）とは異なる反対側の底面（１４）と、前記頂面（１２）と前記底面（１４）との間を延在する周囲側面（１６）であって、前記周囲側面（１６）はＮ個の同一の主側部（１８）を有し、ここでは、Ｎは２より大きい整数であり、各主側部（１８）が隣接する主側部（１８）の間に配置されて結合される、頂面（１２）と、底面（１４）と、側面（１６）、と
各主側部（１８）に付随する切れ刃（２０）であって、前記切れ刃（２０）は、各主側部（１８）と前記頂面（１２）との交差位置のところに形成される主切れ刃（２８）と、補助切れ刃（３０）と、前記主切れ刃（２８）と前記補助切れ刃（３０）との間を延在する角切れ刃（２６）とを有する、切れ刃（２０）
を有し、
前記角切れ刃（２６）に隣接する前記補助切れ刃（３０）の少なくとも一区間が、前記角切れ刃（２６）から、前記底面（１４）によって画定される平面（Ｐ）に向かう方向に延在し、
各切れ刃（２０）が逃げ面（２２）とレーキ面（２４）との交差位置のところに形成され、前記レーキ面（２４）が、付随する切れ刃（２０）から付随する主側部（１８）の側面（４４）まで、前記切削インサート（１０）の内側へと延在し、前記レーキ面（２４）が主要レーキ面（４０）および補助レーキ面（４２）を有し、それらの間を角レーキ面（３８）が延在し、また、前記逃げ面（２２）が主要逃げ面（３４）および補助逃げ面（３６）を有し、それらの間を角逃げ面（３２）が延在し、
前記角切れ刃（２６）、前記主切れ刃（２８）および前記補助切れ刃（３０）が、角逃げ面（３２）、主要逃げ面（３４）および補助逃げ面（３６）のそれぞれと、角レーキ面（３８）、主要レーキ面（４０）および補助レーキ面（４２）のそれぞれとの交差位置のところに形成され、
前記切削インサート（１０）が、前記頂面（１２）および前記底面（１４）を通過する挿入軸（Ａ）を中心としてθ°の回転対称性を有し、ここではθ＝３６０°／Ｎであることを特徴とする切削インサート（１０、１１０）。
【請求項２】
前記挿入軸（Ａ）に沿って延在して前記頂面（１２）および前記底面（１４）のところで開いているインサート貫通孔（４８）を有することを特徴とする請求項１に記載の切削インサート（１０、１１０）。
【請求項３】
各補助切れ刃（３０）が付随する角切れ刃（２６）から前記平面（Ｐ）まで延在することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の切削インサート（１１０）。
【請求項４】
各主要逃げ面（３４）が前記頂面（１２）内に配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の切削インサート（１０、１１０）。
【請求項５】
各補助逃げ面（３６）が隣接する主側部（１８）内に配置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の切削インサート（１０、１１０）。
【請求項６】
前記側面（４４）が平坦であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の切削インサート（１０、１１０）。
【請求項７】
前記側面（４４）が前記底面（１４）から前記頂面（１２）に向かって外側に拡大することを特徴とする請求項６に記載の切削インサート（１０、１１０）。
【請求項８】
Ｎ＝４であり、θ＝９０°であることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の切削インサート（１０、１１０）。
【請求項９】
非スプリット型の一軸金型を準備し、
前記非スプリット型の一軸金型を使用して炭化物粉末を一軸成形加圧し、適切な形状のインサート未焼成体を形成し、
前記インサート未焼成体を焼結することにより作られることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の切削インサート。
【請求項１０】
切削インサートを保持する少なくとも１つのインサートポケット（５４）を有する工具本体（５２）を有するフライス工具であって、前記切削インサートが請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の切削インサート（１０、１１０）を有することを特徴とするフライス工具。
【請求項１１】
前記切削インサートの各側面（４４）が分離した２つの接線方向当接領域（６４’）および軸方向当接領域（６６’）を有し、
前記少なくとも１つのインサートポケット（５４）が、基部（６２）に対して概して横向きの、隣接する側壁（５８）および後方壁（６０）を有し、前記後方壁（６０）が分離した２つの突出する接線方向位置決め用表面（６４）を備え、前記側壁（５８）が軸方向位置決め用表面（６６）を備え、
前記インサートポケットの前記分離した２つの突出する接線方向位置決め用表面（６４）が、前記切削インサートの第１の側面（４４）上の前記分離した２つの接線方向当接領域（６４’）に当接され、
前記インサートポケットの前記軸方向位置決め用表面（６６）が前記切削インサートの隣接する第２の側面（４４）上の前記軸方向当接領域（６４’）に当接されることを特徴とする請求項１０に記載のフライス工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属切削作業のための切削インサートおよびフライス工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなフライス工具には、例えば、主切れ刃および隣接する補助切れ刃（ａｕｘｉｌｉａｒｙ  ｃｕｔｔｉｎｇ  ｅｄｇｅ）を備える切削インサートを有する底フライスおよび正面フライスが含まれ、ここでは、主切れ刃は工作物の肩部をフライス加工するように適合され、隣接する補助切れ刃の少なくとも一区間は良好な表面仕上げが得られるようにするためのワイパとして機能する。接線方向切削インサートは切削インサートにかかる切削力が切削インサートの主要寸法（厚い方の寸法）に沿う向きとなるように設置される。接線方向切削インサートは、切削力が切削インサートの小さい方の寸法（薄い方の寸法）に沿う向きとなるような径方向に設置される切削インサートより、強い切削力に耐えることができる。特に重要なことは、主切れ刃を有する接線方向の割り出し可能な切削インサートが、切削工具に設置されるときに正のアキシャルレーキ角を有し、切削工具の所与の回転方向に可能な限り多くの主切れ刃を含むことである。米国特許第７，３５７，６０４号明細書が、正のアキシャルレーキ角を有し、８つの切れ刃を備える割り出し可能な切削インサートを開示している。しかし、このような切削インサートの製造方法はアンダーカットが存在することから複雑であり、したがって、当技術分野で既知の単純な加圧および焼結手法を適用することが不可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７，３５７，６０４号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の目的は、上述した欠点を大幅に軽減または克服する切削インサートを提供することである。
【０００５】
また、本発明の目的は、このような切削インサートのためのフライス工具を提供することである。
【０００６】
本発明によると、頂面と、頂面とは異なる反対側の底面と、頂面と底面との間を延在する周囲側面とを有する一面用（ｓｉｎｇｌｅ−ｓｉｄｅｄ）の切削インサートが提供される。周囲側面はＮ個の同一の主側部を有し、ここではＮは２より大きい整数であり、これらの各主側部は隣接する主側部の間に配置されてその隣接する主側部に結合される。
【０００７】
各主側部には切れ刃が付随する。切れ刃は逃げ面とレーキ面との交差位置に形成される。レーキ面は周囲側面内の付随する主側部内に配置され、付随する切れ刃から付随する主側部の側面まで切削インサートの内側へと延在する。逃げ面の少なくとも一部分が頂面内に位置する。
【０００８】
切れ刃は、各主側部と頂面との交差位置のところに形成される主切れ刃と、補助切れ刃と、主切れ刃と補助切れ刃との間を延在する角切れ刃（ｃｏｒｎｅｒ  ｃｕｔｔｉｎｇ  ｅｄｇｅ）とを有する。角切れ刃に隣接する補助切れ刃の少なくとも一区間は、角切れ刃から、底面を通る平面に向かう方向に延在する。
【０００９】
切削インサートは一面用である。すなわち切削インサートは反転不可であり、したがって、底面は頂面と互換性がない。底面は、切削インサートがフライス工具のインサートポケット内に設置されるときのシーティング面として機能する。
【００１０】
切削インサートは、同一の３つ以上の隣接する主側部を有する、完全に割り出し可能な接線方向切削インサートであり、ここでの「完全に割り出し可能」とは、各主側部が、隣接する主側部の間に配置されてその隣接する主側部に結合され、各主側部が、切削インサートの同じ側に、付随する主切れ刃を有する、ことを意味する。切削インサートは、単純な加圧および焼結によって製造され得る。このような切削インサートは、概して、「加圧、焼結された切削インサート（ｐｒｅｓｓｅｄ  ａｎｄ  ｓｉｎｔｅｒｅｄ  ｃｕｔｔｉｎｇ  ｉｎｓｅｒｔ）」とみなされる。
【００１１】
レーキ面は主要レーキ面および補助レーキ面を有し、それらの間に角レーキ面（ｃｏｒｎｅｒ  ｒａｋｅ  ｓｕｒｆａｃｅ）が延在し、逃げ面は主要逃げ面および補助逃げ面を有し、それらの間を角逃げ面（ｃｏｒｎｅｒ  ｒｅｌｉｅｆ  ｓｕｒｆａｃｅ）が延在する。
【００１２】
角切れ刃、主切れ刃および補助切れ刃は、角逃げ面、主要逃げ面および補助逃げ面のそれぞれと、角レーキ面、主要レーキ面および補助レーキ面のそれぞれとの交差位置のところに形成される。
【００１３】
切削インサートは、頂面および底面を通過する挿入軸を中心としてθ°の回転対称性を有し、ここではθ＝３６０°／Ｎである。
【００１４】
切削インサートは、非スプリット型の一軸金型（ｎｏｎ−ｓｐｌｉｔ  ｓｉｎｇｌｅ−ａｘｉｓ  ｄｉｅ）を使用して炭化物粉末を一軸成形加圧（ｕｎｉ−ａｘｉａｌｌｙ  ｆｏｒｍ−ｐｒｅｓｓｉｎｇ）し、適切な形状のインサート未焼成体を形成して、そのインサート未焼成体を焼結することにより、作られ得る。
【００１５】
また、本発明によると、本発明の実施形態による切削インサートを保持する少なくとも１つのインサートポケットを有する工具本体を有するフライス工具が提供される。この少なくとも１つのインサートポケットは、基部に対して概して横向きの、隣接する側壁および後方壁を有する。後方壁は、分離した２つの突出する接線方向位置決め用表面（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ  ｌｏｃａｔｉｏｎ  ｓｕｒｆａｃｅ）を備え、これらは、対応するように分離した２つの接線方向当接領域のところで切削インサートの所与の側面に当接される。側壁は、関連する軸方向当接領域のところで、上記の所与の側面に隣接する１つの側面に当接される軸方向位置決め用表面（ａｘｉａｌ  ｌｏｃａｔｉｏｎ  ｓｕｒｆａｃｅ）を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態による切削インサートを示す上から見た斜視図である。
【図２】図１に示される切削インサートを示す下から見た斜視図である。
【図３】図１に示される切削インサートを示す上面図である。
【図４】図１に示される切削インサートを示す底面図である。
【図５】図１に示される切削インサートを示す側面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による切削インサートを示す下から見た斜視図である。
【図７】図６に示される切削インサートを示す側面図である。
【図８】本発明の実施形態による切削工具を示す斜視図である。
【図９】切削インサートがインサートポケットから外された状態の、図８の切削工具を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の記述では、本発明の種々の態様を説明する。説明においては、本発明を完全に理解できるようにするために特定の構成および細部が記載される。しかし、本明細書に示される特定の細部を用いずに本発明が実施され得ることも当業者には明白であろう。また、本発明が不明瞭にならないようにするために、よく知られている特徴は省略されるかまたは簡略化されてよい。
【００１８】
最初に、本発明の第１の実施形態による切削インサート１０を示す図１から図５を参照する。切削インサート１０は割り出し可能であり、バインダ内で炭化物粉末を成形加圧、焼結することにより、焼結カーバイドなどの非常に硬い耐摩耗性材料で作られてよい。このような切削インサートは、概して、「加圧、焼結された切削インサート」と称される。
【００１９】
切削インサート１０は、頂面１２と、反対側の底面１４と、頂面１２と底面１４との間を延在する周囲側面１６とを有する。周囲側面１６は４つの同一の主側部１８を有し、各主側部１８は隣接する主側部１８の間に配置されてその隣接する主側部１８に結合される。切削インサート１０は、頂面１２および底面１４を通過する挿入軸Ａを中心として９０°の回転対称性を有する。
【００２０】
これらの図に示される例では、切削インサート１０は４つの主側部１８を有する。しかし、本発明は、４つの主側部１８を有する切削インサートに限定されず、概して、切削インサートの周囲側面１６はＮ個の同一の主側部を有してよく、ここではＮは２より大きい整数であり、また、切削インサートは、挿入軸Ａを中心にθ°の回転対称性を有し、ここではθ＝３６０°／Ｎである。本明細書で説明されて図面に示される特定の実施形態では、Ｎ＝４であり、切削インサート１０は挿入軸Ａを中心に９０°の回転対称性を有する。
【００２１】
各主側部１８には、逃げ面２２とレーキ面２４との交差位置のところに形成される切れ刃２０が付随する。各切れ刃２０は、主切れ刃２８と補助切れ刃３０との間を延在する角切れ刃２６を有する。各主切れ刃２８は工作物の肩部をフライス加工するように適合され得、隣接する補助切れ刃３０の少なくとも一区間は良好な表面仕上げが得られるようにするためのワイパとして機能することができる。各逃げ面２２は、主要逃げ面３４と補助逃げ面３６との間を延在する角逃げ面３２を有する。各レーキ面２４は付随する主側部１８内に配置され、主要レーキ面４０と補助レーキ面４２との間を延在する角レーキ面３８を有する。角切れ刃２６、主切れ刃２８および補助切れ刃３０は、角逃げ面３２、主要逃げ面３４および補助逃げ面３６のそれぞれと、角レーキ面３８、主要レーキ面４０および補助レーキ面４２のそれぞれとの交差位置のところに形成される。各主側部１８が隣接する主側部１８の間に配置されてその隣接する主側部１８に結合されることから、さらには、各主側部１８が切削インサートの同じ側に付随する主切れ刃２８を有することから、切削インサート１０は一面を通して「完全に割り出し可能」であると考えられる。このことは、その主要側面が小さい方の側面により互いに分離されるような切削インサートなどの、主側部が、隣接する主側部の間になくまたその隣接する主側部に結合されないような、割り出し可能な切削インサートとは対照的である。
【００２２】
一部の実施形態によると、付随する角切れ刃３２に隣接する各補助切れ刃３０の少なくとも一区間は、付随する角切れ刃３２から、底面１４によって画定される平面Ｐに向かう方向に延在する。本文脈では、「画定される」という語は、例えば図５に示されるように直立位置にあるときに切削インサートが静止するところの平面Ｐを意味する。一部の実施形態によると、例えば図５に示されるように、各補助切れ刃３０は付随する角切れ刃２６から平面Ｐに向かう方向に延在する。
【００２３】
各主要逃げ面３４は頂面１２内に配置される。したがって、逃げ面２２の少なくとも一部分は頂面１２内に配置される。各補助逃げ面３６は隣接する主側部１８内に配置されてよい。
【００２４】
各レーキ面２４は、付随する切れ刃２０から付随する主側部１８の側面４４まで、切削インサート１０の内側へと延在してよい。金属切削作業中、工作物に接触する切れ刃２０の部分により工作物から切削されるチップが、レーキ面２４に沿って側面４４に向かって流れる。一部の用途では、全体の切削条件に応じて、すなわち、加工条件および工作物の金属の種類に応じて、チップがレーキ表面２４から側面４４の少なくとも一部分に沿ってさらに流れる可能性がある。チップが側面４４に沿ってどの程度の距離だけ流れるかは全体の切削条件によって決まる。したがって、側面４４の一部分または全体が、レーキ面と称されてよい表面を形成する場合もある。
【００２５】
切削インサート１０は一面用インサートである。各主側部１８は底縁部４６のところで底面１４に交わる。底縁部４６は一般には切れ刃として使用されない。したがって、底面１４は頂面１２とは異なる。切削インサート１０は、挿入軸Ａに沿って延在して頂面１２および底面１４のところで開いているインサート貫通孔４８を含んでよい。
【００２６】
次に、本発明の第２の実施形態による切削インサート１１０を示す図６および図７を参照する。第１および第２の実施形態の同様の部分は同じ参照符号で示される。第２の実施形態による切削インサート１１０は第１の実施形態による切削インサート１０に類似する。主な違いは、第２の実施形態による切削インサート１１０では、各補助切れ刃１３０が、付随する角切れ刃２６から、切削インサート１１０の底面１４によって画定される平面Ｐに向かって延在することである。すなわち、第２の実施形態による補助切れ刃１３０は第１の実施形態による補助切れ刃３０より長い。第１の実施形態と同様に、第２の実施形態による切削インサートの補助切れ刃１３０の少なくとも一区間はフェイスミルおよびショルダミルにおいてワイパとして使用され得る。ランプダウン作業では、各々の補助切れ刃１３０の一区間も動作可能な切れ刃として機能することができる。第２の実施形態では、補助切れ刃１３０を長くすることで切削作業により高い自由度がもたらされる。
【００２７】
次に、複数のインサートポケット５４を備える工具本体５２を有する、回転軸Ｒを有するフライス工具５０を示す図８を参照する。各インサートポケット５４内において、本発明による切削インサート１０が締付けねじ５６によりクランプされる。図８に示される切削インサート１０は第１の実施形態に従うが、第２の実施形態による切削インサート１０も使用され得る。切削インサート１０は接線方向切削インサートである。切削インサート１０は工作物の切削作業中の切削力が切削インサートの主要寸法Ｄ（厚い寸法）に沿う向きとなるように切削工具内で接線方向に設置される。このような構成の利点は、切削力が切削インサートの小さい方の寸法（薄い方の寸法）ｄに沿う向きとなるように方向付けられる場合より、切削インサートがより強い切削力に耐えることができることである（寸法Ｄおよびｄの定義については図４および５を参照されたい）。
【００２８】
次に、インサートポケット５４の構造を見えるようにするために切削インサート１０がインサートポケット５４の１つから外された状態の、図８のフライス工具を示す図９を参照する。インサートポケット５４は、基部６２に対して概して横向きの、隣接する側壁５８および後方壁６０を有する。後方壁６０は分離した２つの突出する接線方向位置決め用表面６４を備え、これらは、切削インサート１０の所与の側面４４上の対応するように分離した２つの接線方向当接領域６４’に当接される。側壁５８は軸方向位置決め用表面６６を備え、これは、上記の所与の側面４４に隣接する１つの側面４４内に配置される対応する軸方向当接領域６６’に当接される。図９ではインサートポケットから外されて示される切削インサート１０は１８０°回転されており、分離した動作可能な接線方向当接領域６４’および軸方向当接領域６６’が見えるようになっている。図９のインサート１０が、分離した接線方向当接領域６４’および軸方向当接領域６６’の位置を示すための垂直線を有するように描かれているが、図９に見られるこれらの垂直線は単に領域６４’および６６’を示すためのものであり、インサートの主側部１８が互いに対して概して等しいような実際のインサートにはこのような線がなくてもよいことを理解されたい。
【００２９】
一部の実施形態によると、側面４４は平坦であってよい。このような実施形態では、接線方向当接領域６４’および軸方向当接領域６６’ならびに分離した２つの接線方向当接領域６４’が平坦で同一平面上にある。このような構成は特に単純な形で製造される。
【００３０】
一部の実施形態によると、側面４４は平坦であってよく、また、底面１４から頂面１２に向かって外側に拡大していてよい（例えば、図４および図５を参照されたい）。
【００３１】
例えば図４の、切削インサート１０の上面図で示されるように、切れ刃２０は、付随する側面４４を基準にして切削インサート１０から外側に突出する。このように、本発明は、３つ以上の隣接する同一の主側部１８を有する一面用の割り出し可能な接線方向切削インサート１０、１１０を提供する。
【００３２】
切削インサート１０、１１０は一面用であり、また、アンダーカットを有さないことから、非スプリット型の一軸金型により単純に加圧され得る。したがって、切削インサート１０、１１０は、先ず非スプリット型の一軸金型を準備し、適切な形状のインサート未焼成体を形成するために非スプリット型の一軸金型を使用して炭化物粉末を一軸成形加圧し、その未焼成体を、とりわけ研削および／または被覆などの焼結後処理を受けることができるインサートブランクになるまで、焼結することにより、形成され得る。当業者であればこのような処理には精通している。本発明の一面用の接線方向切削インサートとは異なり、３つ以上の隣接する同一の主側部を有する二面用の（ｄｏｕｂｌｅ  ｓｉｄｅｄ）割り出し可能な接線方向切削インサートは、２倍の数の切れ刃を提供するが、それ自体では単純な形で加圧されない。単純な形での加圧は、例えば、スプリットダイなどの複雑な金型を使用することを必要としない。
【００３３】
本発明をある程度特定的に説明してきたが、以下で特許請求される本発明の範囲から逸脱することなく種々の変更および修正がなされ得ることを理解されたい。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
2013528122.tif 000012
2013528122.tif 000013
2013528122.tif 000014