(57)【要約】  切削工具は、そこに着座される少なくとも１つの切削インサートを有している。切削インサートは長手方向軸線、上表面、下表面、及び上表面と下表面との間に延在する周囲表面を有する。上表面と周囲表面との交差部の少なくとも一部分が切り刃を構成する。下表面は、各組が少なくとも１つのメジャー基部当接面と少なくとも１つのマイナー基部当接面とを含んでいる、少なくとも１つの基部当接面の組を有している。第１の組のメジャー及びマイナーの基部当接面は、第１の基部当接平面上に存し、一方、第２の組のメジャー及びマイナーの基部当接面は第２の基部当接平面上に存する。第１及び第２の基部当接平面はそれらの間に第１のゼロでない角度を形成している。
2011507715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向軸線(L)を有し、そして上表面(４８)、下表面(５０)、及び上表面(４８)と下表面(５０)との間に延在する周囲表面(５６)を備え、上表面(４８)と周囲表面(５６)との間の交差部の少なくとも一部分が切り刃(５８、６０、６２)を構成している切削インサート(２４)であって、
下表面(５０)は、互いから長手方向に変位されており、及びそれらの間に第１のゼロでない角度(α)を規定している少なくとも２つの基部当接面(８０,８６)を備えていることを特徴とする切削インサート。
【請求項２】
切削インサート(２４)は上表面(４８)と下表面(５０)との間に延在する貫通穴(３４)を有することを特徴とする請求項１の切削インサート。
【請求項３】
基部当接面(８０,８６)が研磨されていることを特徴とする請求項１の切削インサート。
【請求項４】
切削インサート(２４)は割り出し可能であることを特徴とする請求項１の切削インサート。
【請求項５】
第１のゼロでない角度(α)は、約７０°から１５０°の範囲内であることを特徴とする請求項１の切削インサート。
【請求項６】
周囲表面(５６)は、メジャー基部当接面(８０、８６)と第２のゼロでない角度(β)を形成する少なくとも１つの側部当接面(７６)を備え、そして第２のゼロでない角度(β)は約４０°から８０°の範囲内であることを特徴とする請求項１の切削インサート。
【請求項７】
側部当接面(７６)が研磨されていることを特徴とする請求項６の切削インサート。
【請求項８】
周囲表面(５６)は、端部当接面(７８)をさらに備え、該端部当接面(７８)は側部当接面(７６)に概ね直交していることを特徴とする請求項６の切削インサート。
【請求項９】
端部当接面(７８)が研磨されていることを特徴とする請求項８の切削インサート。
【請求項１０】
メジャー基部当接面(８０、８６)はマイナー基部当接面(８２、８８)に関連し、及びメジャー基部当接面(８０、８６)及び関連するマイナー基部当接面(８２、８８)は同じ基部当接平面(８４、９０)上に存在することを特徴とする請求項６の切削インサート。
【請求項１１】
マイナー基部当接面(８２、８８)が研磨されていることを特徴とする請求項１０の切削インサート。
【請求項１２】
切削インサート(２４)は、切削インサート(２４)の対称軸線(S)の回りで１８０°回転対称であり、及び
該対称軸線(S)は、切削インサート(２４)の上表面(４８)と下表面(５０)との間で、切削インサート(２４)の端面図で視たときの下表面(５０)の最下点(Ｅ１、Ｅ２)を通る基準面(Ｐ)に直交して延在することを特徴とする請求項１０の切削インサート。
【請求項１３】
第１のメジャー基部当接面(８０)は、少なくとも第２のメジャー基部当接面(８６)によって、その関連する第１のマイナー基部当接面(８２)から分離されていることを特徴とする請求項１２の切削インサート。
【請求項１４】
工具ホルダー(２２)とそこに取り付けられ締め付けねじ(２６)で固定された少なくとも１つの切削インサート(２４)とを備える切削工具(２０)であって、
切削インサート(２４)は、長手方向軸線(L)を有し、そして上表面(４８)、下表面(５０)、及び上表面(４８)と下表面(５０)との間に延在する周囲表面(５６)を備え、上表面(４８)と周囲表面(５６)との間の交差部の少なくとも一部分が切り刃(５８、６０、６２)を構成し、貫通穴(３４)が上表面(４８)と下表面(５０)との間に延在しており、
下表面(５０)は、互いから長手方向に変位され、第１のゼロでない角度(α)を規定している第１及び第２のメジャー基部当接面(８０,８６)を備え、
メジャー基部当接面(８０,８６)の各々は、関連するメジャー基部当接面(８０、８６)から離れた端部でつながる一対の側部表面(７６、７８)に関連し、側部表面の各対は側部当接面(７６)及び端部当接面(７８)を備え、側部当接面(７６)は関連するメジャー基部当接面(８０、８６)の下方部分の近くに位置され、及び端部当接面(７８)は関連するメジャー基部当接面(８０、８６)から離れて位置され、
工具ホルダー(２２)は、長手方向軸線(Ａ)を有して、ねじ付くぼみ孔(３６)を有する、切削インサート(２４)を保持する少なくとも１つのくぼみ部(３０)を備え
該少なくとも１つのくぼみ部(３０)は、
概ね半径方向に向けられた側部支持表面(３８)、概ね軸方向に向けられた端部支持表面(４０)、及び側部支持表面(３８)及び端部支持表面(４０)に対し横に向けられ傾けられた基部支持表面(４２)を備え、該傾けられた基部支持表面(４２)には傾けられた基部支持表面(４２)の半径方向の概ね最外の中央領域に位置された基部凹所(４４)が設けられており、
切削インサート(２４)がくぼみ部(３０)に取り付けられ、貫通穴(３４)を通過しそしてねじ付くぼみ孔(３６)にねじ込まれて係合する締め付けねじ(２６)によって保持されたとき、切削インサート(２４)の作動可能な当接表面はくぼみ部(３０)に下記の方法で当接する、すなわち、切削インサートの所与のメジャー基部当接面(８０)がくぼみ部の傾けられた基部支持表面(４２)に当接し、切削インサートの所与の側部当接面(７６)がくぼみ部の側部支持表面(３８)に当接し、切削インサートの所与の端部当接面(７８)がくぼみ部の端部支持表面(４０)に当接し、及び切削インサートの所与の作動不能なメジャー基部当接面(８６)がくぼみ部の基部凹所(４４)内に当接せずに位置されることを特徴とする切削工具。
【請求項１５】
長手方向軸線(L)を有し、上表面(４８)、下表面(５０)、及び上表面(４８)と下表面(５０)との間に延在する周囲表面(５６)を備え、上表面(４８)と周囲表面(５６)との間の交差部の少なくとも一部分が切り刃(５８、６０、６２)を構成する切削インサート(１２４)であって、
周囲表面(５６)は、長手方向軸線(L)に概ね平行に延在する側部当接面(７６)、及び長手方向軸線(L)に概ね直交して延在し、そして側部当接面(７６)につながる端部当接面(７８)を有し、
下表面(５０)はメジャー基部当接面(１８０)を有し、側部当接面(７６)はメジャー基部当接面(１８０)の下方部分の近くに位置され、端部当接面(７８)はメジャー基部当接面(１８０)から離れて位置され、及び
該メジャー基部当接面(１８０)が側部当接面(７６)とで第２のゼロでない角度(β)を形成していることを特徴とする切削インサート。
【請求項１６】
第２のゼロでない角度(β)は４０°から８０°の範囲内であることを特徴とする請求項１５の切削インサート。
【請求項１７】
切削インサート(１２４)は、上表面(４８)から下表面(５０)まで延在する貫通穴(３４)をさらに備えることを特徴とする請求項１５の切削インサート。
【請求項１８】
メジャー基部当接面(１８０)は、メジャー基部当接面(１８０)から離れて位置されているマイナー基部当接面(８２)に関連し、及びメジャー基部当接面(１８０)及び関連するマイナー基部当接面(８２)は基部当接平面(８４)上に存在することを特徴とする請求項１５の切削インサート。
【請求項１９】
工具ホルダー(２２)及びそれに取り付けられ、締め付けねじ(２６)によって固定された少なくとも１つの切削インサート(１２４)を備える切削工具(２０)であって、
切削インサート(１２４)は、長手方向軸線(L)を有し、及び上表面(４８)、下表面(５０)、及び上表面(４８)と下表面(５０)との間に延在する周囲表面(５６)、を備え、上表面(４８)と周囲表面(５６)との間の交差部の少なくとも一部分が切り刃(５８,６０,６２)を構成しており、貫通穴(３４)が上表面(４８)と下表面(５０)との間に延在しており、
周囲表面(５６)は、長手方向軸線(L)に概ね平行に延在する側部当接面(７６)、及び長手方向軸線(L)に概ね直交して延在して側部当接面(７６)につながる端部当接面(７８)
を有し、
下表面(５０)はメジャー基部当接面(１８０)を有し、側部当接面(７６)はメジャー基部当接面(１８０)の下方部分の近くに位置され、及び端部当接面(７８)はメジャー基部当接面(１８０)から離れて位置されており、
工具ホルダー(２２)は、長手方向軸線(Ａ)を有し、及びねじ付くぼみ孔(３６)を有する、切削インサート(１２４)を保持する少なくとも１つのくぼみ部(３０)を備えており、
該くぼみ部(３０)は、概ね半径方向に向けられた側部支持表面(３８)、概ね軸方向に向けられた端部支持表面(４０)、及び側部支持表面(３８)と端部支持表面(４０)とに対して横に向けられ傾けられた基部支持表面(４２)を備え、該傾けられた基部支持表面(４２)には傾けられた基部支持表面(４２)の概ね半径方向の最外の中央領域に位置された基部凹所(４４)が設けられており、
切削インサート(１２４)がくぼみ部(３０)内に取り付けられ、及び貫通穴(３４)を通過しねじ付くぼみ孔(３６)にねじ込まれて係合する締め付けねじ(２６)によって保持されたとき、切削インサート(１２４)の作動可能な当接表面はくぼみ部(３０)に下記の方法で当接する、すなわち、
切削インサートのメジャー基部当接面(１８０)がくぼみ部の傾けられた基部支持表面(４２)に当接し、切削インサートの側部当接面(７６)がくぼみ部の側部支持表面(３８)に当接し、切削インサートの端部当接面(７８)がくぼみ部の端部支持表面(４０)に当接することを特徴とする切削工具。
【請求項２０】
切削インサート(１２４)は、メジャー基部当接面(１８０)から離れて位置されたマイナー基部当接面(８２)をさらに備え、マイナー基部当接面(８２)とメジャー基部当接面(１８０)とは１つの基部当接平面(８４)上に存在し、そして切削インサート(１２４)がくぼみ部(３０)に取り付けられ締め付けねじ(２６)により保持されたとき、メジャー基部当接面(１８０)とマイナー基部当接面(８２)とはくぼみ部(３０)の基部凹所(４４)の両端側に存し、及びくぼみ部(３０)の傾けられた基部支持表面(４２)に当接することを特徴とする請求項１９の切削工具。
【請求項２１】
長手方向軸線(L)を有し、及び
上表面(４８)と、
下表面(５０)と、
上表面(４８)と下表面(５０)との間に延在する周囲表面(５６)とを
備え、上表面(４８)と周囲表面(５６)との間の交差部の少なくとも一部分が切り刃を構成している切削インサートにおいて、
下表面(５０)は、各組が少なくとも１つのメジャー基部当接面(８０、８６)と少なくとも１つのマイナー基部当接面(８２、８８)とを含んでいる少なくとも２つの組の当接表面を備え、
各組のメジャー及びマイナーの基部当接面は、他の組の少なくともメジャー基部当接面によって互いに離間されており、
第１の組のメジャー及びマイナーの基部当接面は、第１基部当接平面(８４)上に存在し、
第２の組のメジャー及びマイナーの基部当接面は、第２の基部当接平面(９０)上に存在し、及び
第１及び第２の基部当接平面は、それらの間に第１のゼロでない角度(α)を形成していることを特徴とする切削インサート。
【請求項２２】
切削インサート(２４)は、上表面(４８)と下表面(５０)との間に延在する貫通穴(３４)を有していることを特徴とする請求項２１の切削インサート。
【請求項２３】
周囲表面(５６)は、
関連する基部当接平面とでもって第２のゼロでない角度(β)を形成する少なくとも１つの側部当接面(７６)と、
該少なくとも１つの側部当接面(７６)と概ね直交する少なくとも１つの端部当接面(７８)と、
を備えることを特徴とする請求項２１の切削インサート。
【請求項２４】
第１のゼロでない角度(α)は約７０°から１５０°の範囲内であり、第２のゼロでない角度(β)は約４０°から８０°の範囲内であることを特徴とする請求項２３の切削インサート。
【請求項２５】
メジャー基部当接面(８０,８６)は研磨され、側部当接面(７６)は研磨され、及び端部当接面(７８)は研磨されていることを特徴とする請求項２１の切削インサート。
【請求項２６】
切削インサート(２４)は切削インサート(２４)の対称軸線(S)の回りに１８０°回転対称であり、及び
対称軸線(S)は、切削インサート(２４)の上表面(４８)と下表面(５０)との間に延在し、そして切削インサート(２４)の端面図で視たとき、下表面(５０)の最下点(Ｅ１、Ｅ２)を通る基準面(Ｐ)に直交することを特徴とする請求項２１の切削インサート。
【請求項２７】
回転式の切削工具(２０)であって、
長手方向軸線(Ａ)及び少なくとも１つのくぼみ部(３０)を有する工具ホルダー(２２)であって、該少なくとも１つのくぼみ部が、
概ね半径方向に向けられた側部支持表面(３８)と、
概ね軸方向に向けられた端部支持表面(４０)と、
側部支持表面(３８)と端部支持表面(４０)と対し横に向けられ傾けられた基部支持表面(４２)と、を備え、該傾けられた基部支持表面(４２)には傾けられた基部支持表面(４２)の半径方向の概ね最外の中央領域に位置された基部凹所(４４)が設けられており、
ねじ付くぼみ孔(３６)と、を備える工具ホルダー(２２)、及び
切削インサート(２４)であって、長手方向軸線(L)を有し、及び
上表面(４８)と、
下表面(５０)と、
上表面(４８)と下表面(５０)との間に延在する周囲表面(５６)であって、上表面(４８)と周囲表面(５６)との間の交差部の少なくとも一部分が切り刃を構成している、周囲表面(５６)と、を備え、
ここで、下表面(５０)は、各組が少なくとも１つのメジャー基部当接面(８０、８６)と少なくとも１つのマイナー基部当接面(８２、８８)とを含んでいる少なくとも２つの組の当接表面を備え、
各組のメジャー及びマイナーの基部当接面は、他の組の少なくともメジャー基部当接面によって互いに離間されており、
第１の組のメジャー及びマイナーの基部当接面は、第１基部当接平面(８４)上に存在し、
第２の組のメジャー及びマイナーの基部当接面は、第２の基部当接平面(９０)上に存在し、及び
第１及び第２の基部当接平面は、それらの間に第１のゼロでない角度(α)を形成している、切削インサート(２４)を備え、
ここで、
切削インサートは工具ホルダーのくぼみ部(３０)に取り付けられ、及びインサートを貫通しねじ付くぼみ孔(３６)にねじ込まれて係合する締め付けねじ(２６)によって保持され、
当接表面の第１の組のメジャー及びマイナーの基部当接面が傾けられた基部支持表面(４２)に当接し、
当接表面の第２の組のメジャー基部当接面の少なくとも一部分がくぼみ部の基部凹所(４４)内に当接せずに位置され、そして
側部当接面(７６)の１つが、くぼみ部の側部支持表面(３８)に当接することを特徴とする回転式の切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、割り出し可能な切削インサート、及びそのような切削インサートのためのホルダーに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホルダー及びそれに締め付けねじで固定された交換式切削インサートを有する回転式切削工具は知られている。しかしながら、かかる回転式切削工具を高速で用いるときは、回転式切削工具が作動する高回転速度によって作り出される大きな遠心力に起因して安定性の問題が生ずる。さらに、当該遠心力は締め付けねじのせん断を生じさせ得る。これらの問題の故に、従来の固定方法の使用は制限され、そして、切削インサートをホルダー又はカセットに取り外し可能に固定するのに、締め付けねじ単独に依存することは不十分である。外部固定具を用いることは問題を悪化させるのみである。というのも、加えられた固定具の質量がより大きな遠心力を生じさせ、安定性の問題をより悪くするからである。結果として、遠心力の大部分を吸収し、そして取付け手段の応力の度合いを低減するためには、高速機械加工用の工具がインターロッキング（連動）連結を創造することを要する。
【０００３】
既知のインターロッキング（連動）連結は、例えば、舌状体と溝との連結であり、切削インサートの支持表面が工具本体の受け表面の対応する溝に係合される長方形の舌状体で特徴付けられている。かかる固定用配列は、特許文献１、特許文献２、特許文献３又は特許文献４に示されている。
【０００４】
しかしながら、この形式の構造物は、切欠効果に起因して、工具の本体、特に、溝のベース領域においての非常に高い度合いの応力へとつながる。
【０００５】
鋸歯状表面を噛み合わせるのはもう１つの既知の固定用配列である。特許文献５、特許文献６、特許文献７、又は特許文献８は、割り出し可能なインサートの支持表面と工具の受け表面とが相互に係合する鋸歯で特徴付けられた噛み合わせを開示している。
【０００６】
しかしながら、かかる固定用配列は、工具本体において割り出し可能なインサートの曖昧な位置決めを生じさせ得る、過剰に拘束された固定を作り出す。
【０００７】
特許文献９は、工具本体に交換可能に取付けられる切削インサートを有する高速機械加工用の回転式切削工具を開示している。切削インサートの支持表面及び工具本体の受け表面の少なくとも部分は、回転式切削工具の回転軸線に直交する断面で視たとき、V字形の形状であり、互いに係合している。切削インサートを半径方向に支持するために、取り付けられた切削インサートが傾けられ、工具本体の支持表面と切削インサートの受け表面とが２点のみで互いに接触することになるように、工具本体上のベアリング表面が配列されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５，９４４，４５６号明細書
【特許文献２】米国特許第６，２０３，２５１号明細書
【特許文献３】米国特許第５，９２４，８２６号明細書
【特許文献４】国際公開ＷＯ９５／２９０２６号公報
【特許文献５】独国特許出願第３５３３１２５Ａ号
【特許文献６】米国特許第６，２４４，７９０号明細書
【特許文献７】米国特許第６，１０２，６３０号明細書
【特許文献８】米国特許公開第２００４／０１０１３７１号公報
【特許文献９】米国特許第６，１９６，７６９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上述の不利益を著しく低減ないしは克服し得る、切削インサート及びそのための切削工具を提供することにある。
【００１０】
本発明のさらなる目的は、非常に高い機械加工速度で用いられ得る、切削インサート及びそのための切削工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に従って、長手方向軸線を有し、そして上表面、下表面、及び上表面と下表面との間に延在する周囲表面を備え、上表面と周囲表面との間の交差部の少なくとも一部分が切り刃を構成している切削インサートであって、下表面は、互いから長手方向に変位されており、及びそれらの間に第１のゼロでない角度を規定している少なくとも２つの基部当接面を備えていることを特徴とする切削インサートが提供されている。
【００１２】
有利には、基部当接面は研磨されている。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態によれば、切削インサートは割り出し可能である。
【００１４】
典型的には、第１のゼロでない角度は、約７０°から１５０°の範囲内、好ましくは約１１５°から１４５°の範囲内、より好ましくは約１２５°から１３５の範囲内、及び最も好ましくは約１３０°である。
【００１５】
基部当接面の少なくとも１つはメジャー基部当接面を構成し、周囲表面は、メジャー基部当接面と第２のゼロでない角度を形成する少なくとも１つの側部当接面を備え、そして第２のゼロでない角度は約４０°から８０°の範囲内、好ましくは約６０から８０°の範囲内、より好ましくは約６５°から７５°の範囲内、及び最も好ましくは約７０°である。
【００１６】
有利には、側部当接面は研磨されている。
【００１７】
典型的には、切削インサート上表面及び下表面の間に延在する貫通穴を有している。
【００１８】
さらに典型的には、周囲表面は端部当接面をさらに備え、当該端部当接面は側部当接面に概ね直交する。
【００１９】
有利には、端部当接面は研磨されている。
【００２０】
さらに有利には、メジャー基部当接面はマイナー基部当接面に関連し、メジャー基部当接面及び関連するマイナー基部当接面が同じ基部当接平面上に存在している。
【００２１】
好ましくは、切削インサートは、切削インサートの対称軸線の回りで１８０°回転対称であり、該対称軸線は、切削インサートの上表面と下表面との間で、切削インサートの端面図で視たときの下表面の最下点を通る基準面に直交して延在する。
典型的には、第１のメジャー基部当接面は、第２のメジャー基部当接面によって関連する第１マイナー基部当接面から分離されている。
【００２２】
さらに、本発明に従って、工具ホルダー(２２)とそこに取り付けられ締め付けねじ(２６)で固定された少なくとも１つの切削インサート(２４)とを備える切削工具(２０)が提供され、
切削インサートは、長手方向軸線を有し、そして上表面、下表面、及び上表面と下表面との間に延在する周囲表面を備え、上表面と周囲表面との間の交差部の少なくとも一部分が切り刃を構成し、貫通穴が上表面と下表面との間に延在しており、
下表面は、互いから長手方向に変位され、第１のゼロでない角度を規定している第１及び第２のメジャー基部当接面を備え、
メジャー基部当接面の各々は、関連するメジャー基部当接面から離れた端部でつながる一対の側部表面に関連し、側部表面の各対は側部当接面及び端部当接面を備え、側部当接面は関連するメジャー基部当接面の下方部分の近くに位置され、及び端部当接面は関連するメジャー基部当接面から離れて位置され、
工具ホルダーは、長手方向軸線を有して、ねじ付くぼみ孔を有する、切削インサートを保持する少なくとも１つのくぼみ部(３０)を備え、該少なくとも１つのくぼみ部(３０)は、概ね半径方向に向けられた側部支持表面、概ね軸方向に向けられた端部支持表面、及び側部支持表面及び端部支持表面に対し横に向けられ傾けられた基部支持表面を備え、該傾けられた基部支持表面には傾けられた基部支持表面の半径方向の概ね最外の中央領域に位置された基部凹所が設けられており、
切削インサート(２４)がくぼみ部に取り付けられ、貫通穴を通過しそしてねじ付くぼみ孔にねじ込まれて係合する締め付けねじによって保持されたとき、切削インサート(２４)の作動可能な当接表面はくぼみ部に下記の方法で当接する、すなわち、切削インサートの所与のメジャー基部当接面(８０)がくぼみ部の傾けられた基部支持表面(４２)に当接し、切削インサートの所与の側部当接面がくぼみ部の側部支持表面に当接し、切削インサートの所与の端部当接面がくぼみ部の端部支持表面に当接し、及び切削インサートの所与の作動不能なメジャー基部当接面がくぼみ部の基部凹所内に当接せずに位置される。
【００２３】
さらに本発明に従って、長手方向軸線を有し、上表面、下表面、及び上表面と下表面との間に延在する周囲表面を備え、上表面と周囲表面との間の交差部の少なくとも一部分が切り刃を構成する切削インサートであって、
周囲表面は、長手方向軸線に概ね平行に延在する側部当接面、及び長手方向軸線に概ね直交して延在し、そして側部当接面につながる端部当接面を有し、
下表面はメジャー基部当接面を有し、側部当接面はメジャー基部当接面の下方部分の近くに位置され、端部当接面はメジャー基部当接面から離れて位置され、及び
該メジャー基部当接面が側部当接面とで第２のゼロでない角度を形成していることを特徴とする切削インサートが提供される。
【００２４】
典型的には、第２のゼロでない角度は約４０°から８０°の範囲内、好ましくは約６０°から８０°の範囲内、より好ましくは約６５°から７５°の範囲内、及び最も好ましくは約７０°である。
【００２５】
さらに典型的には、切削インサートは上表面から下表面まで延在する貫通穴をさらに備える。
【００２６】
有利には、メジャー基部当接面は、メジャー基部当接面から離れて位置されているマイナー基部当接面に関連し、及びメジャー基部当接面及び関連するマイナー基部当接面は基部当接平面上に存在する。
【００２７】
さらにまた本発明に従って、工具ホルダー及びそれに取り付けられ、締め付けねじによって固定された少なくとも１つの切削インサートを備える切削工具であって、
切削インサートは、長手方向軸線を有し、及び上表面、下表面、及び上表面と下表面との間に延在する周囲表面を備え、上表面と周囲表面との間の交差部の少なくとも一部分が切り刃を構成しており、貫通穴が上表面と下表面との間に延在しており、
周囲表面は、長手方向軸線に概ね平行に延在する側部当接面、及び長手方向軸線に概ね直交して延在して側部当接面につながる端部当接面を有し、
下表面はメジャー基部当接面を有し、側部当接面はメジャー基部当接面の下方部分の近くに位置され、及び端部当接面(７８)はメジャー基部当接面(１８０)から離れて位置されており、
工具ホルダーは、長手方向軸線を有し、及びねじ付くぼみ孔を有する、切削インサートを保持する少なくとも１つのくぼみ部を備えており、
該くぼみ部(３０)は、概ね半径方向に向けられた側部支持表面、概ね軸方向に向けられた端部支持表面、及び側部支持表面と端部支持表面とに対して横に向けられ傾けられた基部支持表面を備え、該傾けられた基部支持表面には傾けられた基部支持表面の概ね半径方向の最外の中央領域に位置された基部凹所が設けられており、
切削インサートがくぼみ部内に取り付けられ、及び貫通穴を通過しねじ付くぼみ孔にねじ込まれて係合する締め付けねじによって保持されたとき、切削インサートの作動可能な当接表面はくぼみ部に下記の方法で当接する、
切削インサートのメジャー基部当接面がくぼみ部の傾けられた基部支持表面に当接し、切削インサートの側部当接面がくぼみ部の側部支持表面に当接し、切削インサートの端部当接面がくぼみ部の端部支持表面(４０)に当接する、切削工具が提供される。
【００２８】
有利には、切削インサートは、メジャー基部当接面から離れて位置されたマイナー基部当接面をさらに備え、マイナー基部当接面とメジャー基部当接面とは１つの基部当接平面上に存在し、そして切削インサートがくぼみ部に取り付けられ締め付けねじにより保持されたとき、メジャー基部当接面とマイナー基部当接面とはくぼみ部の基部凹所の両端側に存し、在及びくぼみ部の傾けられた基部支持表面に当接する。
【００２９】
さらに有利には、マイナー基部当接面は研磨されている。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
本発明のよりよい理解、及び本発明がどのように実際に実施されるかを示すために、添付の図面が参照される。
【図１】本発明の第１の実施形態による、切削インサート及び工具ホルダーを備える切削工具の側面図である。
【図２】図１に示された切削インサート及び工具ホルダーのくぼみ部の分解された斜視図である。
【図３】図２に示された切削インサートの頂部斜視図である。
【図４】図２に示された切削インサートの底部斜視図である。
【図５】図２に示された切削インサートの平面図である。
【図６】図２に示された切削インサートの側面図である。
【図７】図２に示された切削インサートの底面図である。
【図８】図２に示された切削インサートの端面図である。
【図９】図５のIX-IXで取った切削インサートの断面図である。
【図１０】図２に示されたくぼみ部の斜視図である。
【図１１】図１のXI-XIで取った切削工具の断面図である。
【図１２】図１のXII-XIIで取った切削工具の断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態による切削インサートの端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
まず、前から後ろへの方向及び回転Ｒの方向を規定する長手方向軸線Ａを備える切削工具２０を示している図１乃至１２に注目する。切削工具２０は、本発明の第１実施形態に従って工具ホルダー２２、２つの切削インサート２４及び２つの締め付けねじ２６を備えている。工具ホルダー２２は前方切削部２８を有している。工具ホルダー２２の前方切削部２８は、工具ホルダー２２の外周３２に形成された２つのくくぼみ部３０を有している。しかしながら、本発明の他の実施形態は、１つ、３つまたはそれ以上のくぼみ部３０を有してもよい。くぼみ部３０の各々は、接線方向に前向きに及び外周３２に向って半径方向に外方に開いている。２つのくぼみ部３０は同じであるから、それらの１つについてのみ説明する。
【００３２】
所与の切削インサート２４は締め付けねじ２６によって工具ホルダー２２のくぼみ部３０に取り外し可能に固定される。切削インサート２４は、切削インサート２４の平面図及び底面図から分かるように、六角形角柱の一般的形状を有している。他の実施形態では、切削インサートが、例えば、平行四辺形角柱のような他の形状を有してもよい。さらに、本発明の他の実施形態において、切削インサートは取り外し可能、又は取り外し不可能にブレード又はインサートに装着されたカートリッジ又はカセットに置き換えられ得る。締め付けねじ２６はこの技術分野で知られているどのようなねじでもよい。固定位置において、締め付けねじ２６は切削インサート２４の貫通穴３４を通過して、工具ホルダー２２のくぼみ部３０内のねじ付くぼみ孔３６にねじ係合している。
【００３３】
切削インサート２４はこの技術分野で知られている他の方法、例えば、留め具によって固定され得ることが当業者には理解されるであろう。この場合、切削インサートには貫通穴３４が設けられず、そして、それに応じて工具ホルダー２２のくぼみ部３０には、ねじ付くぼみ孔３６が設けられない。
【００３４】
切削工具２０は、選択肢として、回転式切削工具、特に、フライス、好ましくは高速フライス、さらに好ましくは回転速度が約５０,０００から６０,０００ｒＰｍの範囲内である極めて高速のフライス用の回転式切削工具である。
【００３５】
図２は、切削インサート２４及び締め付けねじ２６のためのくぼみ部３０を備える工具ホルダー２２の分解された斜視図を示している。くぼみ部３０は、以下に説明されるように、切削インサート２４のそれぞれの表面に隣接する、概ね半径方向に向けられた側部支持表面３８、概ね軸線方向に向けられた端部支持表面４０、及び傾けられた基部支持表面４２を有している。基部支持表面４２は、工具ホルダー２２の端面図から分かるように、側部支持表面３８に対して直角をなさないという意味で傾けられている。さらに、くぼみ部３０は、工具ホルダー２２と切削インサート２４との間での不要な接触領域を排除するために、基部凹所４４及び他のくぼみ部凹所４６を有している。
【００３６】
切削インサート２４は３つの対の表面を備え、各々の対の表面は切削インサート２４の反対側に位置されている。第１の対は上表面４８及び下表面５０を備えている。切削インサート２４は、表面及び下表面が異なるという意味では、片面、すなわち、非反転性である。第２の対は２つの同一の端部表面５２を備え、及び第３の対は２つの同一の側部表面５４を備えている。端部表面５２及び側部表面５４は切削インサート２４の周囲表面５６を構成し、そしてそれらは上表面４８及び下表面５０の間に延在している。長手方向軸線Ｌが２つの側部表面５４の間で切削インサート２４を二等分している。本発明の第１実施形態によれば、切削インサート２４は割り出し可能である。
【００３７】
同一の主切り刃５８が上表面４８と各側部表面５４との交差部に形成されている。同一の補助切り刃６０が上表面４８と各端部表面５２との交差部に形成されている。各主切り刃５８は、隅部の切り刃６２を介して近くの補助切り刃６０につながっている。主切り刃５８、補助切り刃６０及び隅部切り刃６２の各々は、この技術分野で知られているようにランド面を備えている。主切り刃５８、近くの補助切り刃６０及び両者間の隅部切り刃６２は、切削部分６４を形成する。
【００３８】
各主切り刃５８は、それに関連して上表面４８にすくい面６６、及びそれに関連して側部表面５４に逃げ面６８を有している。同様に、各補助切り刃６０は、それに関連して上表面４８にすくい面７０、及びそれに関連して端部表面５２に逃げ面７２を有している。
【００３９】
切削インサート２４は、好ましくは、対称軸線Ｓの回りに１８０°回転対称である。図５及び７から最もよく分かるように、切欠き７４が切削インサート２４の隅部切り刃６２から遠位の両隅部に形成されている。
【００４０】
切削インサート２４は、側部表面５４に位置された側部当接面７６を有している。当該側部当接面７６は切削インサート２４の長手方向軸線Ｌに概ね平行に延在している。側部当接面７６は、図２及び１０に示されたくぼみ部３０の側部支持表面３８に当接すべく意図されている。好ましくは、側部当接面７６は研磨される。
切削インサート２４は、各端部表面５２に位置された端部当接面７８を有している。当該端部当接面７８は長手方向軸線Ｌに交差され、及び側部当接面７６に隣接して横向きに向けられている。端部当接面７８は、くぼみ部３０の端部支持表面４０に当接すべく意図されている。端部当接面７８は、好ましくは、研磨され、そして選択肢として、切削インサート２４の長手方向軸線Ｌに概ね直交して延在する。
【００４１】
所与の割り出し位置では、切削インサート２４がくぼみ部３０内に保持されたとき、１つの側部当接面７６のみがくぼみ部３０の側部支持表面３８に当接し、及び１つの端部当接面７８のみがくぼみ部３０の端部支持表面４０に当接する。
【００４２】
切削インサート２４の下表面５０には、離間された基部当接面の第１の組が設けられている。当該第１の組は、第１のメジャー基部当接面８０と少なくとも１つの関連する第１のマイナー基部当接面８２を含む。第１のメジャー基部当接面８０及び第１のマイナー基部当接面８２は両者とも、共通の第１の基部当接平面８４内に存在し、かくて同一平面上にある。さらに、同一平面上の基部当接面８０、８２は、切削インサート２４がくぼみ部３０に着座されたとき、くぼみ部３０の傾けられた基部支持表面４２に当接すべく、構成且つ寸法付けられている。
【００４３】
第１のメジャー基部当接面８０及び関連する第１のマイナー基部当接面８２の設計は、切削インサート２４の下表面５０がくぼみ部３０の傾けられた基部支持表面４２に対し堅固且つ安定して当接するのを保証すべくなされる。これは、第１のメジャー基部当接面８０又は第１のマイナー基部当接面８２のいずれかに配置されている３つの離間された当接点(不図示)を選定することによって達成される。この３つの当接点は、想像上の三角形の頂点である。切削インサート２４の１８０°回転対称軸線Ｓは、これはまた貫通穴３４の軸線であるが、想像上の三角形を通過する。
【００４４】
切削インサート２４の下表面５０にはまた、離間された基部当接面の第２の組が設けられている。この第２の組は、第２のメジャー基部当接面８６と、同一平面であり共通の第２の基部当接平面９０上に存在する関連する第２のマイナー基部当接面８８とを含む。図７から最もよく分かるように、第１のメジャー基部当接面８０及び第２のメジャー基部当接面８６は、第１のメジャー基部当接面８０が、長手方向軸線Ｌに直交する１８０°回転対称の平面Ｐ１の第１の側に基本的に見出され、及び対称軸線Ｓを包含している一方、第２のメジャー基部当接面８６が平面Ｐlの第２の、すなわち、反対側に、基本的に見出されるという意味で、互いに対し長手方向に変位されている。
【００４５】
１つの実施形態では、第１のメジャー基部当接面８０、第１のマイナー基部当接面８２、第２のメジャー基部当接面８６、及び第２のマイナー基部当接面８８は研磨されている。
【００４６】
くぼみ部３０の基部凹所４４は、第１の基部当接平面８４及び第２の基部当接平面９０が工具ホルダー２２のくぼみ部３０に同時に当接することを防いでいる。かくて、基部当接面８０、８２の第１の組(第１の基部当接平面８４に存する)が傾けられた基部支持表面４２に当接した状態で、切削インサート２４がくぼみ部３０内に着座されたとき、第２のメジャー基部当接面８６(第２の基部当接平面９０に存する)の少なくとも一部分は、当接しない方法、すなわち、基部４４Ａ又は基部凹所４４の他の如何なる部分に当接することなく、基部凹所４４に受け入れられる。切削インサートが工具ホルダー２２に取り外し可能に固定されたとき、くぼみ部３０に同時に当接する、第１の基部当接平面８４、又は第２の基部当接平面９０、及び側部当接面７６は、以下において、「関連する」と呼ばれる。
【００４７】
図１３に示される本発明の第２の実施形態に従えば、切削インサート１２４はただ１つの基部当接平面１８４、及びかくて、基部当接面の１つの組のみを有している。図１３から分かるように、基部当接平面１８４はメジャー基部当接面１８０を包含し、基部当接平面１８４はまたマイナー当接面８２と余り違わないマイナー当接面(図１３には不図示)を包含していると理解される。
【００４８】
切削インサート２４の下表面５０には、異なって傾けられた第１及び第２のメジャー基部当接面８０、８６の間でつながる一対の中間表面９２及び一対の移行表面９４がさらに設けられている。図３及び４から最もよく分るように、移行表面９４は側部当接面７６に横向きで、且つ第１及び第２のメジャー基部当接面８０、８６に横向きに向けられている。
【００４９】
切削インサート２４の上表面４８には、チップ案内手段９６の選択肢的な配列が設けられている。切削インサート２４の上表面４８は本発明の主題を構成せず、本発明の他の選択肢的な実施形態では他の形状を有し得るので、ここではさらに論じない。
【００５０】
切削インサート２４の端面図に見られるように、第１の基部当接平面８４及び第２の基部当接平面９０は、互いの間で第１のゼロでない角度αだけ斜めになっている。典型的には、この第１のゼロでない角度αは、約７０°から１５０°の範囲内である。本発明の特定の実施形態によれば、この第１のゼロでない角度αは約１３０°である。本開示において、角度について適用されるとき、用語「約」は、述べられた値の１度程度以内を意味する。
【００５１】
図９に示されるように、切削インサート２４の側部当接面７６の各々は、それぞれの第１及び第２の基部当接平面８４、９０に存在する関連するメジャー基部当接面８０、８６に対して第２のゼロでない角度βだけ斜めになっている。典型的には、この第２のゼロでない角度βは鋭角であり、４０°から８０°の範囲内である。本発明の特定の実施形態によれば、この角度βは約７０°である。工具ホルダー２２の側部支持表面３８及び傾けられた基部支持表面４２は、対応するそれぞれの向きを有している。
【００５２】
図１０は、切削インサート２４を支持する側部支持表面３８、端部支持表面４０、及び傾けられた基部支持表面４２、及びくぼみ部３０にも受けられた凹所４４、４６を特に視覚化している。
【００５３】
図１１及び１２は、切削インサートが取り付けられていない１つのくぼみ部３０と、もう１つのくぼみ部３０に取り外し可能に固定された切削インサート２４とを示す切削工具２０の断面を示している。図１２において、くぼみ部３０の側部支持表面３８とくぼみ部３０の傾けられた基部支持表面４２とは、側部当接面７６と関連するメジャー基部当接面８０、８６との間に同じ角度βを有している切削インサート２４に連結すべく、互いに対し第２のゼロでない角度βだけ斜めになっていることが分る。
【００５４】
上述のことを考慮すると、本発明による切削工具２０は、下記の特徴を取り込むときに有利である。
【００５５】
第１に、くぼみ部３０の側部支持表面３８とくぼみ部３０の傾けられた基部支持表面４２との間に形成されている第２のゼロでない角度βは、機械加工中に切削インサート２４に作用する、半径方向内方に向けられた力成分９８（図１１参照）を生じさせる。それ故に、特に、極めて高い機械加工速度において、締め付けねじ２６に作用するせん断力を低減させる。かくて、締め付けねじ２６は切削インサート２４を堅固に固定し、そして切削工具２０のより安定した作動が得られるのである。
【００５６】
第２に、切削インサート２４の側部当接面７６は研磨され得るので、比較的廉価で簡単な方法でもって切削インサートの半径方向の正確な位置決めを確実にすることができる。
【００５７】
第３に、切削インサート２４の端部当接面７８は研磨され得るので、切削インサート２４の軸線方向の正確な位置決めを確実にすることができる。
【００５８】
第４に、メジャー基部当接面８０、８６及びマイナー基部当接面８２、８８は研磨され得る。各メジャー基部当接面８０、８６はその関連するマイナー基部当接面８２、８８と同一平面であるから、切削インサート２４の下表面５０の正確な位置決めが得られる。
【００５９】
第５に、関連するマイナー基部当接面８２、８８に対して離間されているメジャー基部当接面８０、８６の配置が、切削インサート２４の堅固且つ安定した当接を確実にする。
【００６０】
このように、上記を考えると、切削インサート２４の安定且つ正確な位置決めが得られ、極めて高い機械加工速度での正確な機械加工のための切削工具２０の使用を可能にする。
【００６１】
必要であれば、所与の切削インサート２４の作動的切削部分６４に冷却剤を直接に供給する所与の冷却液孔１００が設けられてもよい。実際の生産上の理由のために、各冷却液孔１００はマイナーのめくら孔１０２に関連されている。
【００６２】
本発明がある程度詳細に説明されたが、種々の変更及び修正は、以下に請求される本発明の趣旨又は範囲を逸脱することなくなされ得ることが理解されるべきである。
【図１】
2011507715.tif 000003
【図２】
2011507715.tif 000004
【図３】
2011507715.tif 000005
【図４】
2011507715.tif 000006
【図５】
2011507715.tif 000007
【図６】
2011507715.tif 000008
【図７】
2011507715.tif 000009
【図８】
2011507715.tif 000010
【図９】
2011507715.tif 000011
【図１０】
2011507715.tif 000012
【図１１】
2011507715.tif 000013
【図１２】
2011507715.tif 000014
【図１３】
2011507715.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月25日(2009.8.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向軸線(L)を有し、そして上表面(４８)、下表面(５０)、及び上表面(４８)と下表面(５０)との間に延在する周囲表面(５６)を備え、上表面(４８)と周囲表面(５６)との間の交差部の少なくとも一部分が切り刃(５８、６０、６２)を構成している切削インサート(２４)であって、
下表面(５０)は、互いから長手方向に変位された基部当接面の組を少なくとも２つ備え、
基部当接面の組の各々は、基部当接平面（８４，９０）に存し、
少なくとも２つの基部当接平面はそれらの間に第１のゼロでない角度(α)を規定し、そして
切削インサートが工具ホルダーに取り付けられたとき、基部当接面の第１の組が工具ホルダーの基部支持表面に当接し、且つ基部当接面の第２の組は当接しないままであることを特徴とする切削インサート。
【請求項２】
下表面(５０)は、基部当接面の組を２つ備えていることを特徴とする請求項１の切削インサート。
【請求項３】
基部当接面の組の各々は、メジャー基部当接面（８０、８６）とマイナー基部当接面（８２、８８）とを備えていることを特徴とする請求項１の切削インサート。
【請求項４】
切削インサート(２４)は上表面(４８)と下表面(５０)との間に延在する貫通穴(３４)を有することを特徴とする請求項１の切削インサート。
【請求項５】
基部当接面(８０，８２；８６，８８)が研磨されていることを特徴とする請求項１の切削インサート。
【請求項６】
切削インサート(２４)は割り出し可能であることを特徴とする請求項１の切削インサート。
【請求項７】
第１のゼロでない角度(α)は、約７０°から１５０°の範囲内であることを特徴とする請求項１の切削インサート。
【請求項８】
周囲表面(５６)は、２つの側部当接面(７６)を備え、
該側部当接面の各々は、基部当接面（８０,８２；８６,８８）に関連し、
該側部当接面の各々は、関連する基部当接面とでもって第２のゼロでない角度(β)を形成し、そして
第２のゼロでない角度(β)は約４０°から８０°の範囲内であることを特徴とする請求項１の切削インサート。
【請求項９】
側部当接面(７６)は研磨されていることを特徴とする請求項８の切削インサート。
【請求項１０】
周囲表面(５６)は、少なくとも２つの端部当接面(７８)を備え、
該端部当接面の各々は、側部当接面（７６）に関連し、
端部当接面(７８)の各々は、その関連する側部当接面(７６)に概ね直交していることを特徴とする請求項８の切削インサート。
【請求項１１】
端部当接面(７８)は研磨されていることを特徴とする請求項１０の切削インサート。
【請求項１２】
切削インサート(２４)は、切削インサート(２４)の対称軸線(S)の回りで１８０°回転対称であり、及び
該対称軸線(S)は、切削インサート(２４)の上表面(４８)と下表面(５０)との間で、切削インサート(２４)の端面図で視たときの下表面(５０)の最下点(Ｅ１、Ｅ２)を通る基準面(Ｐ)に直交して延在することを特徴とする請求項２の切削インサート。
【請求項１３】
基部当接面の第１の組のメジャー基部当接面(８０)とマイナー基部当接面(８２)とは、基部当接面の第２の組の少なくともメジャー基部当接面(８６)によって分離され、そして
基部当接面の第２の組のメジャー基部当接面(８６)とマイナー基部当接面(８８)とは、基部当接面の第１の組の少なくともメジャー基部当接面(８０)によって分離されていることを特徴とする請求項３の切削インサート。
【請求項１４】
工具ホルダー(２２)とそこに取り付けられ締め付けねじ(２６)で固定された少なくとも１つの請求項１による切削インサート(２４)とを備える切削工具(２０)であって、
切削インサート(２４)は、上表面(４８)と下表面(５０)との間に延在する貫通穴(３４)を備え、
基部当接面の組の各々は、メジャー基部当接面（８０、８６）とマイナー基部当接面（８２、８８）とを備え、
メジャー基部当接面(８０,８６)の各々は、関連するメジャー基部当接面(８０、８６)から離れた端部でつながる一対の周囲表面に関連し、
周囲表面の対の各々は、側部当接面(７６)及び端部当接面(７８)を備え、側部当接面(７６)は関連するメジャー基部当接面(８０、８６)の下方部分の近くに位置され、及び端部当接面(７８)は関連するメジャー基部当接面(８０、８６)から離れて位置され、
工具ホルダー(２２)は、長手方向軸線(Ａ)を有して、ねじ付くぼみ孔(３６)を有する、切削インサート(２４)を保持する少なくとも１つのくぼみ部(３０)を備え、
該少なくとも１つのくぼみ部(３０)は、
概ね半径方向に向けられた側部支持表面(３８)、概ね軸方向に向けられた端部支持表面(４０)、及び側部支持表面(３８)及び端部支持表面(４０)に対し横に向けられ傾けられた基部支持表面(４２)を備え、該傾けられた基部支持表面(４２)には傾けられた基部支持表面(４２)の半径方向の概ね最外の中央領域に位置された基部凹所(４４)が設けられており、
少なくとも１つの切削インサート(２４)が少なくとも１つのくぼみ部(３０)に取り付けられ、貫通穴(３４)を通過しそしてねじ付くぼみ孔(３６)にねじ込まれて係合する締め付けねじ(２６)によって保持されたとき、切削インサート(２４)の作動可能な当接表面はくぼみ部(３０)に下記の方法で当接する、すなわち、
切削インサートの所与のメジャー基部当接面(８０)がくぼみ部の傾けられた基部支持表面(４２)に当接し、切削インサートの所与の側部当接面(７６)がくぼみ部の側部支持表面(３８)に当接し、切削インサートの所与の端部当接面(７８)がくぼみ部の端部支持表面(４０)に当接し、及び切削インサートの所与の作動不能なメジャー基部当接面(８６)がくぼみ部の基部凹所(４４)内に当接せずに位置されることを特徴とする切削インサート。
【請求項１５】
切削インサートは、２つの組の基部当接面(８０、８２；８６，８８)を備え、
切削インサートが工具ホルダーに取り付けられたとき、基部当接面の第１の組のメジャー基部当接面(８０)とマイナー基部当接面(８２)とが工具ホルダーの基部支持表面に当接し、そして、基部当接面の第２の組のメジャー基部当接面(８６)は、第１の組の基部当接面の基部当接面の間に位置されることを特徴とする請求項３の切削インサート。
【国際調査報告】
2011507715.tif 000016
2011507715.tif 000017