(57)【要約】【課題】本発明は、旋削工具ホルダ及び切削インサートに関する。【解決手段】旋削工具ホルダは、工具本体４と、切削インサート６と、敷板８とを備える。冷却剤通路は、旋削工具ホルダ２を貫通し、冷却剤通路の第一部分は工具本体４を貫通し、冷却剤通路の端部は敷板８を貫通する。冷却剤通路の端部は、敷板の第一表面から反対側の第二表面まで延びる貫通孔を備える。端部は、第二表面において冷却剤出口１２を備え、冷却剤出口１２は敷板８のみによって形成される。冷却剤出口１２からの冷却剤の噴流は、工作物の切削領域を有する空間へ向けて方向付けされる。【選択図】図１
2015217512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具本体（４）と、
切削インサート（６）と、
敷板（８）と、
クランプ部材（１０）と、
を備える旋削工具ホルダ（２）であって、
前記工具本体（４）が凹部（１８）を備え、前記敷板（８）が前記凹部（１８）の底部に配置され、前記切削インサート（６）が前記敷板（８）に対して前記クランプ部材（１０）によって取外し可能にクランプされ、かつ
冷却剤通路が前記旋削工具ホルダ（２）を貫通し、前記冷却剤通路の第一部分が前記工具本体（４）を貫通し、前記冷却剤通路の端部が前記敷板（８）を貫通し、
前記冷却剤通路の前記端部が、前記凹部（１８）の底に対面する前記敷板（８）の第一表面（２０）から前記敷板（８）の反対側の第二表面（２２）まで延びる貫通孔（２６）を備え、
前記端部が前記第二表面において冷却剤出口（１２）を備え、前記冷却剤出口（１２）が前記敷板（８）のみによって形成され、かつ
前記敷板（８）及び前記冷却剤出口（１２）が、前記切削インサート（６）によって妨害されない前記冷却剤出口（１２）から工作物の切削領域を有する空間へ向けて冷却剤の噴流を方向付けるように構成される、
ことを特徴とする、旋削工具ホルダ（２）。
【請求項２】
前記敷板（８）の側部（２４）が前記切削インサート（２）の本体（５０）を越えて延在し、かつ前記冷却剤出口（１２）が前記第二表面（２２）において前記側部（２４）に設置されることを特徴とする、請求項１に記載の旋削工具ホルダ（２）。
【請求項３】
前記貫通孔（２６）が、実質的に前記敷板（８）を貫通する前記貫通孔の全長に沿って一様の直径を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の旋削工具ホルダ（２）。
【請求項４】
前記貫通孔（２６）が、少なくとも一つの円錐部（２８、２８’、２８”）を備えることを特徴とする、請求項Ｉ又は２に記載の旋削工具ホルダ（２）。
【請求項５】
前記端部に隣接する前記冷却剤通路の前記第一部分の区画が、前記凹部（１８）の前記底部において前記敷板（８）と前記工具本体（４）の陥没部（３２）によって形成されることを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の旋削工具ホルダ（２）。
【請求項６】
前記冷却剤通路の第一部分が、前記工具本体（４）において直線的通路部（３４）と冷却剤分配通路（３６）とを備え、前記直線通路部（３４）が、前記陥没部（３２）から前記冷却剤分配通路（３６）まで延びることを特徴とする、請求項５に記載の旋削工具ホルダ（２）。
【請求項７】
前記陥没部（３２）が、前記直線的通路部（３４）に対して実質的に直角に延在する表面（３５）を備えることを特徴とする、請求項６に記載の旋削工具ホルダ（２）。
【請求項８】
前記直線的通路部（３４）が、前記凹部（１８）の前記底部及び前記敷板（８）に沿って延在する平面に対して鋭角に延びることを特徴とする、請求項６又は７に記載の旋削工具ホルダ（２）。
【請求項９】
前記端部が第一直径を有し、前記直線的通路部（３４）が第二直径を有し、前記第二直径が前記第一直径に等しい又はこれより大きいことを特徴とする、請求項６〜８の何れか一項に記載の旋削工具ホルダ（２）。
【請求項１０】
前記冷却剤分配通路（３６）が、前記冷却剤通路を旋盤の冷却剤供給システムに接続するための接続部材を備える前記冷却剤通路の入口部を形成することを特徴とする、請求項６〜９の何れか一項に記載の旋削工具ホルダ（２）。
【請求項１１】
前記冷却剤分配通路（３６）が、前記直線的通路部（３４）とは異なる方向へ延びることを特徴とする、請求項６〜１０の何れか一項に記載の旋削工具ホルダ（２）。
【請求項１２】
前記敷板（８）が、該敷板（８）を前記工具本体（４）に固定するための開口部（４０）を備え、前記開口部（４０）が前記貫通孔から離間することを特徴とする、請求項１〜１１の何れか一項に記載の旋削工具ホルダ（２）。
【請求項１３】
前記切削インサート（６）が、８コーナ切れ刃割出し可能切削インサート（６）であることを特徴とする、請求項１〜１２の何れか一項に記載の旋削工具ホルダ（２）。
【請求項１４】
前記切削インサート（６）がインサート本体（５０）を備え、該インサート本体（５０）が、対向する平行の二つの側面（５２、５４）と、前記側面（５２、５４）の間に延在する相互に実質的に同一の４つの側部表面（５６）とを備え、
前記切削インサート（６）が、各側面（５２、５４）において対称的に配置された４つの別個の切れ刃（１４）を備え、
各別個の切れ刃（１４）が、側面（５２、５４）の縁部に沿って延びる第一切れ刃部（５８）と、前記側面（５２、５４）から前記側面（５２、５４）の間にかつこれに平行に配置された想像上の中心平面（６２）へ向かう方向へ前記側部表面（５６）の縁部に沿って延びる第二切れ刃部（６０）とを備え、前記第一切れ刃部（５８）が、コーナ切れ刃部（６４）を介して前記第二切れ刃部（６０）と相互接続され、
前記側面（５２、５４）に直角に延びる中心軸（６６）に沿って見た側面図において、前記切削インサート（６）が、個々のコーナ切れ刃部（６４）においてコーナ点（６８）を備え、前記コーナ点（６８）のうちの４つが、複数のコーナ点（６８）間の対角線長さが等しくなるように個々の側面（５２、５４）において対称的に配置され、かつ
一方の側面（５２、５４）において二つの隣り合うコーナ点（６８、６８’、６８”）の第一コーナ点（６８’）から第二コーナ点（６８”）まで延びる第一想像線（７０）と、前記第一コーナ点（６８）において前記第一切れ刃部（５８）の先端部（７４）に沿って延びる第二想像線との間の第一角度（α）が、１５〜２５°の範囲である、
ことを特徴とする、請求項１３に記載の旋削工具ホルダ（２）。
【請求項１５】
前記中心軸（６６）に沿って見た側面図において、約１７°の第二角度（β）が、前記側面（５２、５４）のうちの第一側面（５２）において前記中心軸（６６）から前記コーナ点の一つまで延びる第三想像線（７６）と前記側面（５２、５４）のうちの第二側面（５４）において前記中心軸（６６）から前記コーナ点（６８）のうち隣接するコーナ点（６８）まで延びる第四想像線（７８）との間に形成されることを特徴とする、請求項１４に記載の旋削工具ホルダ（２）。
【請求項１６】
請求項１〜１５の何れか一項に記載の旋削工具ホルダ（２）に使用するように作られた切削インサート（６）であって、
該切削インサート（６）が、インサート本体（５０）を備える８コーナ切れ刃割出し可能切削インサート（６）であり、前記インサート本体（５０）が、対向する平行の二つの側面（５２、５４）と、前記側面（５２、５４）の間に延在する相互に実質的に同一の４つの側部表面（５６）とを備え、
前記切削インサート（６）が、更に、各側面（５２、５４）において対称的に配置された４つの別個の切れ刃（１４）を備え、
各別個の切れ刃が、側面（５２、５４）の縁部に沿って延びる第一切れ刃部（５８）と、前記側面（５２、５４）から前記側面（５２、５４）の間にかつこれに平行に配置された想像上の中心平面（６２）へ向かう方向へ側部表面（５６）の縁部に沿って延びる第二切れ刃部（６０）とを備え、前記第一切れ刃部（５８）が、コーナ切れ刃部（６４）を介して前記第二切れ刃部（６０）と相互接続され
前記側面（５２、５４）に対して直角に延びる中心軸（６６）に沿って見た側面図において、前記切削インサート（６）が、個々のコーナ切れ刃部（６４）においてコーナ点（６８）を備え、前記コーナ点（６８）のうち４つが、複数のコーナ点（６８）間の対角線長さ等しくなるように個々の側面（５２、５４）において対称的に配置され、
一方の側面（５２、５４）において二つの隣り合うコーナ点（６８、６８’、６８”）の第一コーナ点（６８’）から第二コーナ点（６８”）まで延びる第一想像線と前記第一コーナ点（６８）において前記第一切れ刃部（５８）の先端部に沿って延びる第二想像線との間の第一角度（δ）が、１５〜２５°の範囲内である、
ことを特徴とする、切削インサート（６）。
【請求項１７】
前記中心軸（６６）に沿って見た側面図において、約１７°の第二角度（β）が、前記側面（５２、５４）のうちの第一側面（５２）において前記中心軸（６６）から前記コーナ点（６８）の一つまで延びる第三想像線（７６）と、前記側面（５２、５４）のうちの第二側面において前記中心軸（６６）から前記コーナ点（６８）のうち隣接するコーナ点（６８）まで延びる第四想像線と、の間に形成されることを特徴とする、請求項１６に記載の切削インサート（６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋削工具ホルダに関する。更に、本発明は、旋削工具ホルダに使用される切削インサートに関する。
【背景技術】
【０００２】
旋削工具ホルダは切削インサートを保持するように作られる。切削インサートを備える旋削工具ホルダは、工作物を機械仕上げするための旋盤などの工作機械に使用される。多様な形状の切削インサートに使用されるように作られた多様な形態の旋削工具ホルダが知られている。即ち、工作物に対して実施される旋削作業形態に応じて、旋削工具ホルダは、工作物の加工部分に到達できなければならず、切削インサートは適切な形状を持たなければならない。
【０００３】
切削インサートは、一般に二つ又はそれ以上の切れ刃を備える。従って、切削インサートは、旋削工具ホルダの二つ又はそれ以上の位置に配置可能であり、１回に一つの切れ刃を露出させて工作物に係合することができる。言い換えると、切削インサートは、切削インサートが備える切れ刃の数と同じ回数だけ切れ刃を交換可能に割り出すことができる。
【０００４】
冷却液とも呼ばれる冷却剤は、工作物の切削領域へ分配される。一般に、冷却剤は液体であるが、いくつかの切削用途において、空気などの気体を冷却剤として使用することができる。伝統的に、このために、旋盤は、工作物に向くように作られた別個のノズルを備えることができる。より現代的手法においては、旋削工具ホルダに組み込まれた一つ又はそれ以上の冷却剤用ノズルを備える。従って、ノズルは、工作物の切削領域に近接して配置することができる。冷却剤用のノズルは、旋削工具ホルダにおいて切削インサートの切れ刃のすくい面側及び／又は逃げ面側に設けることができる。
【０００５】
特許文献１は、冷却剤送出トラフを備える切れ刃割出し可能切削インサートを開示する。送出トラフは、対応するコーナ切削領域を向く放射状配向を有する。図５〜７を参照すると、この文献は、切削インサートの下方に配置された敷板を開示する。冷却剤通路は、敷板の中に設置され、冷却剤出口は、切削インサートと敷板との間に形成される。
【０００６】
このような先行技術の部材において、冷却剤出口からの冷却剤の噴流は、敷板及び切削インサートの両方の影響を受ける。従って、切削インサートのコーナ切削領域が以前の使用によって摩耗し、その後敷板と一緒に冷却剤出口を形成するために位置付けられた場合、冷却剤出口からの冷却剤の噴流は、切削インサートの摩耗具合に応じて異なる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第８４５４２７４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、冷却剤の繰り返される制御された噴流を切削インサートの切れ刃の逃げ面側から工作物の切削領域を有する空間へ向けて噴射するように構成された旋削工具ホルダを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一つの形態によれば、目的は、工具本体と、切削インサートと、敷板と、クランプ部材とを備える旋削工具ホルダによって達成される。工具本体は、凹部を備え、敷板は凹部の底部に配置され、切削インサートは、敷板に対してクランプ部材によって取外し可能にクランプめされる。冷却剤通路は旋削工具ホルダを貫通し、冷却剤通路の第一部分は工具本体を貫通し、冷却剤通路の端部は敷板を貫通する。冷却剤通路の端部は、凹部の底に対面する敷板の第一表面から敷板の反対側の第二表面まで延びる貫通孔を備える。端部は、第二表面において冷却剤出口を備え、冷却剤出口は、敷板のみによって形成される。敷板及び冷却剤出口は、切削インサートによって妨害されない冷却剤出口から工作物の切削領域を有する空間へ向けて冷却剤の噴流を方向付けるように構成される。
【００１０】
冷却剤出口は敷板のみによって形成され、かつ敷板及び冷却剤出口は、切削インサートによって妨害されない冷却剤出口から工作物の切削領域を有する空間へ向けて冷却剤の噴流を方向付けるように構成されるので、冷却剤の噴流は、切削インサートの切れ刃の逃げ面側から工作物へ向けて方向付けることができ、冷却剤の噴流は、工作物の切削領域を有する空間へ向けて敷板のみによって案内される。切削インサート及び切削インサートの摩耗は、冷却剤の噴流に影響を与えない。その結果、上記の目的が達成される。
【００１１】
更に、切削インサートの逃げ面側から切削領域へ冷却剤を供給するとき、冷却剤は、ホルダのエリアから、例えば旋削工具ホルダの送りが高すぎる場合などに損傷する切削インサートへ方向付けられる。切削インサートは、接線方向下方のエリアが損傷する傾向がある。これによって、切削インサート下の冷却剤通路の端部を破壊又は改変する可能性がある。従って、敷板に冷却剤通路の端部を設置し、冷却剤出口が敷板のみによって形成されることによって、端部を敷板と一緒に交換可能にする。従って、冷却剤通路の損傷した端部を、損傷した敷板を交換することによって容易に修復することができる。
【００１２】
旋削工具ホルダは、旋削工具ホルダを旋盤に固定するための単純なシャンクを備えることができる。又は、旋削工具ホルダは、旋削工具ホルダを旋盤に固定するためのもっと精巧な結合システムを備えることができる。この種のシステムの一例は、Ｃｏｒｏｍａｎｔ  Ｃａｐｔｏ（登録商標）工具ホルダ装置である。「貫通孔」と言う用語は、チャンネルの入口及び出口を除いてすべての側面の境界面によって囲繞されるチャンネルを意味する。
【００１３】
一実施形態によれば、敷板の側部は、切削インサートの本体を越えて延在することができる。冷却剤出口は、第二表面において側部に設置することができる。このようにして、敷板及び冷却剤出口は、切削インサートによって妨害されない冷却剤出口から工作物の切削領域を有する空間へ向けて冷却剤の噴流を方向付けるように構成することができる。冷却剤出口全体を側部に適切に配置することができる。
【００１４】
一実施形態によれば、貫通孔は、実質的に敷板を貫通する孔の全長に沿って均等の直径を持つことができる。このように、貫通孔は、放電加工（ＥＤＭ）によって容易に製造することができる。敷板は一般にセラミック、窒化物及び／又は炭化物から製造されるので、ＥＤＭは、敷板に正確な貫通孔を製造する最も便利な手法である可能性がある。但し、貫通孔は、例えば敷板の焼結前に孔明けして製造したり、又は孔明け後に硬化処理される鋼など別の材料から敷板を製造したりすることもできる。これらの実施形態は、貫通孔の入口側及び／又は出口側が貫通孔と同じ直径を有するものとは異なる貫通孔を包含する。例えば、貫通孔の入口側及び／又は出口側において敷板に面取りを与えることができる。
【００１５】
一実施形態によれば、貫通孔は、少なくとも一つの円錐部を備えることができる。このように、貫通孔の入口側及び／又は出口側において敷板に面取りを与えることができる。このような面取りは、貫通孔の入口側及び／又は出口側に調整された形状を与えることができる。出口において、面取りは、冷却剤出口から射出される冷却剤の噴流に形状（噴流形状）を与えることができる。その代わりに又はこれに加えて、貫通孔は、二つの直径の間に延在する円錐形移行部を有する二つの異なる直径を有することができる。
【００１６】
一実施形態によれば、端部に隣接する冷却剤通路の第一部分の区画は、凹部の底部において敷板と工具本体の陥没部によって形成することができる。このようにして、冷却剤は、工具本体から冷却剤通路の端部へ方向付けすることができる。さらに、端部の貫通孔の直径より大きい面積の陥没部を形成することによって、敷板の第一面の貫通孔入口の場所が異なる敷板を同じ工具本体に使用することができる。従って、冷却剤噴射方向、冷却剤噴流直径及び冷却剤噴流収束性など、端部の冷却剤方向付け特性は、敷板を交換することによって簡単に適応化することができる。
【００１７】
一実施形態によれば、冷却剤通路の第一部分は、工具本体において直線的通路部及び冷却剤分配通路を備えることができる。直線的通路部は、陥没部から冷却剤分配通路まで延びる。このようにして、陥没部と冷却剤分配通路との間の通路接続部は、工具本体に孔明けすることによって容易に製造することができる。冷却剤分配配通路は、複数の冷却剤出口へ冷却剤を分配するように構成された冷却剤通路の部分とすることができる。
【００１８】
一実施形態によれば、陥没部は、直線的通路部に対して実質的に直角に延在する表面を備えることができる。このように、ドリルビットが直角に係合するように表面を設けることができる。従って、直線的通路部は、工具本体において意図する方向へ孔明けすることができる。又は、直線的通路部は、工具本体においてＥＤＭによって形成することができる。ＥＤＭの場合にも、直線的導通路部に対して実質的に直角に延在する表面が有利である可能性がある。
【００１９】
一実施形態によれば、直線的通路部は、凹部の底部及び敷板に沿って延在する平面に対して鋭角に延びる。このように、直線的通路部は、陥没部及び直線的通路部とは異なる工具本体の部分に延びる冷却剤分配通路に接続する。さらに、切削インサートが工作物へ近づけるようにするために、凹部及び敷板は、工具本体の残り部分より比較的狭い工具本体の部分に配置される。直線的通路が鋭角に延びることによって、直線的通路部は、工具本体の異なる部分に延びる冷却剤分配通路へ到達する。分配通路は、従って、直線的通路部だけでこれが可能になる。
【００２０】
一実施形態によれば、端部は第一直径を持ち、直線的通路部は第二直径を有する。第二直径は、第一直径に等しいか、又はこれより大きくすることができる。このようにして、直線的通路部が端部において生じる圧力低下に比べて冷却剤の不必要に大きい圧力低下を生じないようにする。
【００２１】
一実施形態によれば、冷却剤分配通路は、冷却剤通路を旋盤の冷却剤供給システムに接続するための接続部材を備える冷却剤通路の入口部を形成することができる。このようにして、旋盤からの冷却剤を、冷却剤分配通路を介して敷板の中の冷却剤通路の端部へ分配することができる。接続部材は、例えば、急速結合又はねじ式接続を備える。
【００２２】
一実施形態によれば、冷却剤分配通路は、直線的通路部とは異なる方向へ延びることができる。
【００２３】
一実施形態によれば、敷板は、敷板を工具本体に固定するための開口部を備える。開口部は貫通孔から離間する。このようにして、貫通孔における冷却材の流れは、開口部と関連付けられる固定部材によって妨害されない。更に、このようにして、開口部は、敷板を工具本体に固定するために最も適した敷板の位置例えば敷板の中央部に配置でき、貫通孔は、切削インサートによって妨害されない冷却出口から工作物の切削領域を有する空間へ向けて冷却剤の噴流を方向付けるように位置付けすることができる。開口部は、敷板を貫通する貫通口である。
【００２４】
一実施形態によれば、切削インサートは、８コーナ切れ刃割出し可能切削インサートとすることができる。
【００２５】
一実施形態によれば、切削インサートは、インサート本体を備えることができ、インサート本体は、対向する平行の二つの側面と側面の間に延在する相互に実質的に同一の４つの側部表面とを備えることができる。切削インサートは、各側面において対称的に配置された４つの別個の入れ刃を備えることができ、各別個の切れ刃は、側面の縁部に沿って延びる第一切れ刃部と、側面から側面の間にかつこれに平行に配置された想像上の中心平面へ向かう方向へ側部表面の縁部に沿って延びる第二切れ切れ刃部とを備える。第一切れ刃は、コーナ切れ刃部を介して第二切れ刃と相互接続する。側面に直角に延びる中心軸に沿って見た側面図において、切削インサートは、コーナ切れ刃の各々においてコーナ点を備え、コーナ点のうちの４つは、コーナ点間の対角線長さ（対角距離）が等しくなるように側面の各々において対称的に配置される。一方の側面において二つの隣り合うコーナ点の第一コーナ点から第二コーナ点まで延びる第一想像線と、第一コーナ点において第一切れ刃部の先端部に沿って延びる第二想像線との間の第一角度は、１５〜２５°の範囲とすることができる。このようにして、切削インサートは、敷板における冷却剤出口を妨害することなく敷板に当接するように構成することができる。即ち、上記の範囲において、切削インサートの逃げ面において、切削インサートは、敷板の冷却剤出口を妨害しないように充分にアンダーカットされながら、係合する切れ刃に対し充分強い支持を維持する。
【００２６】
一実施形態によれば、中心軸に沿って見た側面図において、約１７°の第二角度が、側面のうちの第一側面において中心軸からコーナ点の一つまで延びる第三想像線と、側面のうちの第二側面において中心軸からコーナ点のうち隣接するコーナ点まで延びる第四想像線との間に形成される。このようにして、切れ刃の第二切れ刃部の後ろに空隙を与えることができる。即ち、第二切れ刃に沿って延びる線に沿って空隙が与えられる。更に、工作物と係合する側面の一つにおける切れ刃ら見ると、対向する側面における切削インサートの二つの隣接する切れ刃及びこれに対応するコーナ部は、どちらも工作物を妨害しないように、工作物から実質的に同じ距離内に配置される。
【００２７】
本発明の別の形態によれば、本出願の一実施形態に従った旋削工具ホルダに使用するように作られた切削インサートが提供される。切削インサートは、インサート本体を備える８コーナ切れ刃割出し可能切削インサートであり、インサート本体は、対向する平行の二つの側面と、側面の間に延在する相互に実質的に同一の四つの側部表面とを備える。切削インサートは、更に、各側面において対称的に配置された四つの別個の切れ刃を備え、個々の切れ刃は、側面の縁部に沿って延びる第一切れ刃部と、側面から側面の間にかつこれに平行に配置された想像上の中心平面へ向かう方向へ側部表面の縁部に沿って延びる第二切れ刃部とを備える。第一切れ刃部は、コーナ切れ刃部を介して第二切れ刃部と相互接続する。側面に対して直角に延びる中心軸に沿って見た側面図において、切削インサートは、コーナ切れ刃部の各々においてコーナ点を備え、コーナ点のうち四つは、コーナ点間の対角線長さが等しくなるように側面の各々において対称的に配置され、一方の側面において二つの隣り合うコーナ点の第一コーナ点から第二コーナ点まで延びる第一想像線と第一コーナ点において第一切れ刃部の先端部に沿って延びる第二想像線との間の第一角度は、１５〜２５°の範囲内である。
【００２８】
従って、切削インサートは、敷板の冷却剤出口を妨害することなく旋削工具ホルダの敷板に当接するように構成される。従って、敷板のみによって形成された冷却剤出口は、切削インサートによって妨害されない冷却剤出口から工作物の切削領域を有する空間へ向けて冷却剤の噴流を方向付けることができる。
【００２９】
一実施形態によれば、中心軸に沿って見た側面図において、約１７°の第二角度は、側面のうちの第一側面において中心軸からコーナ点の一つまで延びる第三想像線と側面のうちの第二側面において中心軸からコーナ点のうち隣接するコーナ点まで延びる第四想像線との間に形成することができる。
【００３０】
本発明の更なる特徴及び利点は、請求項および以下の詳細な説明を検証することによって明白になる。
【００３１】
本発明の様々な形態は、その特定の特徴及び利点を含めて、以下の詳細な説明において論じられる実施形態例及び添付図面から容易に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態に従った旋削工具ホルダの図である。
【図２】図１の旋削工具ホルダの分解図である。
【図３ａ】実施形態に従った敷板の断面図である。
【図３ｂ】実施形態に従った敷板の断面図である。
【図４】図１及び２の旋削工具ホルダの図である。
【図５】実施形態に従った旋削工具ホルダの図である。
【図６ａ】実施形態に従った切削インサートの図である。
【図６ｂ】実施形態に従った切削インサートの図である。
【図６ｃ】実施形態に従った切削インサートの図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の実施形態について更に詳細に説明する。同様の参照番号は、全体を通じて同様の要素を指す。周知の機能または構成については、説明を簡潔にするために必ずしも詳細に説明しない。
【００３４】
図１は、実施形態に従った旋削工具ホルダ２を示す。旋削工具ホルダ２は、工具本体４と、切削インサート６と、敷板８と、クランプ部材１０とを備える。切削インサート６は、８コーナ切れ刃割り出し可能切削インサートである。即ち、８つの別個の切れ刃１４、１４’を備え、１回に１コーナの切れ刃が旋削工具ホルダ２から延びて工作物に係合するように位置付けられる。冷却剤通路は、旋削工具ホルダ２を貫通する。冷却剤通路の冷却剤出口１２は敷板８に設けられる。冷却剤出口１２から、冷却剤の噴流が、切削インサート６の切れ刃１４’の逃げ面側から工作物の切削領域を有する空間へ向けて方向付けされる。言い換えると、冷却剤の噴流は、切れ刃１４’へ向けて方向付けすることができる。好ましくは、冷却剤の噴射方向は、凹部１８の底面の法線から２５°未満の方向へ逸れる。任意に、旋削工具ホルダは、図１に示すように一つ又はそれ以上の冷却剤出口１６を備えることができる。
【００３５】
図２は、図１の旋削工具ホルダの展開図である。工具本体４は、凹部１８を備える。敷板８は、凹部１８の底部に配置される。切削インサートは、図１に示すようにクランプ部材１０によって敷板８に対して取外し可能にクランプされる。冷却剤通路の第一部分は、工具本体４を貫通し、冷却剤通路の端部は、敷板８を貫通する。冷却剤通路の端部は、敷板８の第一表面２０から敷板８の反対側の第二表面２２まで延びる貫通孔を備える。敷板８の第一表面２０は、凹部１８の底部に対面して配置され、敷板８の第二表面２２は、少なくとも部分的に切削インサートに対面するように配置される。端部は、第二表面２２において冷却剤出口１２を備える。冷却剤出口１２は、敷板８のみによって形成される。敷板８及び冷却剤出口１２は、切削インサート６によって妨害されない冷却剤出口１２から工作物の切削領域を有する空間へ向けて冷却剤の噴流を方向付けるように構成される。これにより、敷板８における冷却材出口１２の位置、貫通孔の方向及び敷板８の形状を限定することができる。
【００３６】
図１に示すように、敷板８の側部２４は、切削インサート６の本体を越えて延在する。冷却剤出口１２は、第二表面２２において側部２４に設置される。
【００３７】
図３ａ及び３ｂは、本発明に従った旋削工具ホルダに使用される実施形態に従った敷板８の断面図である。冷却剤通路の端部は、敷板８の第一表面２０から敷板８の反対側の第二表面２２まで延びる貫通孔２６を備える。第一表面２０は敷板の底面である。敷板８が工具本体４に取り付けられたとき、第一表面の少なくとも一部は、凹部の底部と接触している。第二表面２２は敷板の上面である。切削インサート６は、クランプされたとき、第二表面２２の一部と接触している。
【００３８】
図３ａに示す実施形態において、貫通孔２６は、実質的に敷板８を貫通する孔の全長に沿って一様の直径を有する。貫通孔２６は、貫通孔２６の入口及び冷却剤出口１２において敷板８に面取りを与える二つの円錐部２８、２８’を備える。図３ｂに示す実施形態において、貫通孔２６は、貫通孔２６の二つの異なる直径部分の間に円錐形移行部を与える一つの円錐部２８”を備える。
【００３９】
図４は、図１及び２の旋削工具ホルダの図である。冷却剤通路の第一部分は、工具本体４を貫通し、冷却剤通路の端部は、敷板８を貫通する。端部は、図３ａ及び３ｂの実施形態に関連して上述したように、貫通孔２６を備える。端部に隣接する冷却剤通路の第一部分の区画３０は、凹部１８の底部において敷板８と工具本体４の陥没部３２によって形成される。冷却剤通路の第一部分は、更に、工具本体４の中の直線的通路部３４と工具本体４の中の冷却剤分配通路３６とを備える。直線的通路部３４は、陥没部３２から冷却剤分配通路３６まで延びる。冷却剤分配通路３６は、冷却剤通路の入口部分を形成し、冷却剤通路を旋盤の冷却剤供給システムに接続するための接続部材を備える。この実施形態において、冷却剤分配通路３６は、数個の冷却剤分派通路３６’、３６”を備える。図２は、冷却剤通路を旋盤のねじ式接続体を備える冷却剤供給システムに接続するための接続部材３８を略図的に示す。
【００４０】
図４を参照すると、冷却剤通路の中の冷却剤は、冷却剤分配通路３６から直線的通路部３４、区画３０及び貫通孔２６を通過して冷却剤出口１２まで流れる。冷却剤出口１２から、冷却剤の噴流３９は、工作物の切削領域を有する空間へ向けて方向付けられる。
【００４１】
陥没部３２は、直線的通路部３４に実質的に直角に延在する表面３５（図２）、即ち陥没部３２の中の工具本体４の表面３５を備える。この表面を介して、直線的通路部３４は、旋削工具ホルダの製造時に孔明けされる。図４に示すように、直線的通路部３４は、凹部１８の底部に沿って延在する平面及び敷板の第一表面２０に対して鋭角に延びる。このようにして、直線的通路部３４は、冷却剤分配通路３６に接続される。また、冷却剤分配通路３６は、工具本体４に孔明けすることによって適切に製造される。冷却剤分配通路３６は、旋盤の冷却剤分配システムに接続しなければならないので、冷却剤分配通路３６は、これに応じて工具本体４において配置された一端を持つ必要がある。鋭角にすることによって、直線的通路部３４は、このように配置された冷却剤分配通路３６に到達することができる。冷却剤分配通路３６は、直線的通路部３４とは異なる方向に延びる。
【００４２】
図４に示すように、端部の貫通孔２６は、第一直径を有し、直線的通路部は第二直径を有する。この実施形態において、第二直径は第一直径より大きい。
【００４３】
図２を参照すると、敷板８は、敷板８を工具本体４に固定するための開口部４０を備える。開口部４０は、貫通孔及び冷却剤出口１２から離間する。ボルト４２は、開口部４０を貫通して工具本体４のねじ穴４４と係合し、敷板８を工具本体４に固定するように作られる。
【００４４】
図５は、実施形態に従った旋削工具ホルダ２を示す。旋削工具ホルダ２は、工具本体４と、切削インサート６と、敷板８と、クランプ部材１０と、を備える。敷板８及び切削インサート６は、工具本体４の凹部１８の中に配置される。切削インサート６は、４コーナ切れ刃割出し可能切削インサートである。即ち、４つの別個の切れ刃１４、１４’を備え、１回に一つの切れ刃が、旋削工具ホルダ２の凹部１８から外へ延びて工作物と係合するように位置付けられる。切れ刃のうち二つ切れ刃１４、１４’を図５に示す。他の二つの切れ刃は凹部１８の中に位置付けられる。これらの実施形態において、切削インサート６は、ひし形を有する。冷却剤通路は、旋削工具ホルダ２を貫通する。冷却剤通路の冷却剤出口１２は敷板８に設置される。冷却剤出口１２からの冷却剤の噴流は、切削インサートによって妨害されない切削インサート６の切れ刃１４’の逃げ面側から工作物の切削領域を有する空間へ向けて方向付けされる。切削ホルダ２の別の形態及び特徴は、図１〜４に関連して論じる実施形態と同様とすることができる。
【００４５】
図６ａ〜６ｃは、実施形態に従った切削インサート６を示す。切削インサート６は、本出願において論じる形態又は実施形態に従った旋削工具ホルダに使用するように作られる。図６ａは、切削インサート６の斜視図であり、図６ｂは、切削インサート６の中心軸６６に直角を成す切削インサート６の側面図であり、図６ｃは、中心軸６６に沿って見た切削インサート６の側面図である。
【００４６】
切削インサート６は、インサート本体５０を備える。インサート本体５０は、対向する平行の二つの側面５２、５４と、側面５２、５４の間に延在する相互に実質的に同一の４つの側部表面５６とを備える。側面５２、５４は、その大部分において実質的に平坦であるのに対して、各側部表面５６は、全体としてみて、不均等表面である。切削インサート６は、各側面５２、５４において対称的に配置された４つの別個の切れ刃１４を備える。各切れ刃１４は、側面５２、５４の縁部に沿って延びる第一切れ刃部５８と、側面５２、５４から側面５２、５４の間にかつこれに平行に配置された想像上の中心平面６２へ向かう方向へ側部表面５６の縁部に沿って延びる第二切れ刃部６０とを備える（図６ｂ）。言い換えると、第一切れ刃部５８は、切れ刃１４のすくい面と側面５２、５４の一つによって与えられる逃げ面との間の交差部に沿って延びる。第二切れ刃部６０は、切れ刃１４のすくい面と側部表面５６の一つによって与えられる逃げ面との間の交差部に沿って延びる。又は、第一切れ刃部５８は、側面５２、５４の一つと側部表面５６の一つとの間の交差部に沿って延び、第二切れ刃部６０は、側部表面５６のうちの二つの間の交差部に沿って延びる。
【００４７】
想像上の中心平面６２は、側面５２、５４の間の切削インサート６の中心に延在する。第一切れ刃部５８は、コーナ切れ刃部６４を介して第二切れ刃部６０と相互接続する。インサート本体５０は、中心軸６６に沿って延びる貫通孔６５を備える。切削インサート６は、貫通孔６５において旋削工具ホルダにクランプされる。
【００４８】
コーナ切れ刃部６４は、第一切れ刃部５８と第二切れ刃部６０との間に延びる円弧を形成することができる。又は、コーナ切れ刃部６４は、複数の半径を有する曲線を形成することができる。図６ａ〜６ｂにおいては、８つの切れ刃１４、その第一及び第二切れ刃部５８、６０及びコーナ切れ刃部６４の一部のみが参照番号で示されている。８つの切れ刃１４は、インサート本体６のコーナ部に対称的に配置され、８つの切れ刃１４及びそれぞれのコーナ部は同一なので、参照番号が付いていない図６ａ〜６ｃに示す切れ刃及びコーナ部においても、それぞれの詳細を明確に示す。切削インサート６のその他の詳細についても同じことが言える。
【００４９】
中心軸６６は、側面５２、５６に直角に切削インサート６を貫通する。中心軸６６に沿って見た側面図即ち図６ｃに示すように、切削インサート６は、コーナ切れ刃部６４の各々においてコーナ点６８を備える。コーナ点６８のうちの４つは、各側面５２、５６のコーナ点６８間の対角距離が等しくなるように側面５２、５６の各々において対称的に配置される。言い換えると、各側面５２、５６の４つのコーナ点６８は、図６ｃにおいて破線で示すように、正方形に配置される。各コーナ点６８は、中心軸６６に沿って見た側面図に示すように、各切れ刃１４の最も外側の点を形成する。例えば斜視図においては、コーナ点６８は、コーナ切れ刃部６４が円弧形であり、コーナ切れ刃部６４とそのそれぞれの第一及び第二切れ刃部５８、６０との間の移行部が円滑なので、明確に識別できない。
【００５０】
一方の側面５２において二つの隣り合うコーナ点の第一コーナ点６８’から第二コーナ点６８”まで延びる第一想像線７０と、第一コーナ点６８’において第一切れ刃部５８の先端部７４に沿って延びる第二想像線７２との間の第一角度δは、１５〜２５°の範囲内である。このように、第二コーナ点６８”における切れ刃１４の逃げ面において、切削インサート６は、切削インサート６が旋削工具ホルダに配置されたとき敷板の冷却剤出口を妨害しないようにアンダーカットされる。
【００５１】
中心軸６６に沿って見た側面図即ち図６ｃに示すように、約１７°の第二角度βが、側面５２、５４のうち第一側面５２において中心軸６６からコーナ点６８”の一つまで延びる第三想像線７６と、側面５２、５４のうち第二側面５４において中心軸６６からコーナ点６８のうち隣接するコーナ点６８まで延びる第四想像線７８との間に形成することができる。
【００５２】
第一切れ刃部５８と第二切れ刃部６０との間のコーナ角度αは７５°から９０°より小さい（＜９０°）角度の範囲内とすることができる。このような実施形態において、第一及び第二切れ刃部５８、６０は、関連する切れ刃１４の上から見て直線的である。第一及び／又は第二切れ刃部が曲線の場合、コーナ角度αは、第一及び／又は第二切れ刃部の接線間で測定される。第一切れ刃部５８及び第二切れ刃部６０は、実質的に同じ長さを有する。従って、二つの直交する切削方向の各々に沿って実質的に等しい切込みが、各切れ刃１４によって与えられる。
【００５３】
実施形態に応じて、切れ刃部５８、６０の長さを適切に画定することができる。例えば、第一及び第二切れ刃部５８、６０の長さは、特に側面５２、５４の研磨部及び側部表面５６の研磨部によって画定することができる。別の例において、第一及び第二切れ刃部の長さは、第一及び第二切れ刃部５８、６０に沿って延びる線の間の交差点からインサート本体５０の縁部の明確な方向変化まで画定することができる。又は、長さは、コーナ切れ刃部６４を形成する円弧の端部から画定することができる。第一及び第二切れ刃部５８、６０の長さは、更に関連するチップブレーカが沿って延びる切れ刃部５８、６０の部分によって画定することができる。
【００５４】
実施形態によれば、第一切れ刃部５８及び第二切れ刃部６０は、各々、二つの直交する切削方向の各々に沿って少なくとも４ｍｍの切込みを与えることができる。例としてのみ挙げれば、中心軸６６に沿った側面５２、５４間の距離は１０ｍｍであり、二つの隣り合うコーナ点６８間の距離は１１ｍｍである。
【００５５】
切削インサート６は、中心軸６６に沿って側面５２、５４間に延びる距離と側面５２、５４の一方において隣り合う二つのコーナ点６８間に延びる距離との間に約１：１の比率を持つことができる。従って、切削インサート６は、第一切れ刃部５８と実質的に同じ長さの第二切れ刃部６０を与える形状を持つことができ、切削インサート６は、右勝手用工具ホルダ及び左勝手用工具ホルダの両方に使用することができる。さらに、例示する比に限定されず、切削インサートは前記の距離の間に０.７：１〜１：１.１の範囲の比率を持つことも可能である。
【００５６】
本発明は、本出願において示す実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。当業者は、本出願において開示する実施形態の様々な特徴を組み合わせて、請求項によって画定される本発明の範囲から逸脱することなく、本出願において説明する実施形態以外の実施形態を生成できることが分かるだろう。また、本発明は、右勝手用旋削工具ホルダにおいても図に示す左勝手用旋削工具ホルダにおいても実現できることが、当業者には分かるはずである。
【００５７】
本発明は、実施形態例を参照して説明したが、多様な変更、修正などが当業者には明らかになるだろう。例えば、敷板８は、冷却剤通路の一部を形成し工作物へ向けて冷却剤の一つ又はそれ以上の噴流を方向付けるように作られた一つ又はそれ以上の貫通孔を備えることができる。従って、以上の説明は、様々な実施形態の例であり、本発明は請求項によってのみその範囲を画定されるものとする。
【００５８】
本出願において使用する場合、「含む（備える）」は、無制限であり、一つ又はそれ以上の明示される特徴、要素、ステップ、構成要素又は機能を含むが、一つ又はそれ以上の他の特徴、要素、ステップ、構成要素、機能または又はその群の存在又は付加を排除しない。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【外国語明細書】
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