(57)【要約】片面四方向割出し可能な切削インサート（１４）は、ポジティブな基本形状と、すくい面（２４）と、４つの側部当接面（３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄ）を含む周面（２８）と、ベース支持面（２６）と、すくい面とベース支持面（２４、２６）を接続するねじ穴（３０）とを含む。インサート（１４）は、切削インサートのベース支持面（２６）を含む正方形基部を規定する仮想正四角錐台を有し、さらに、切削インサート（１４）の４つの側部当接面（３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄ）をそれぞれ含む４つの等脚台形側面（５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄ）を規定する。切削インサート（１４）の材料体積ＶＦとインサート（１４）のボイド体積ＶＳは、ＶＳ／ＶＦ≧０．２５の条件を満たす。【選択図】図１Ａ
2021504158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポジティブな基本形状を有する片面四方向割出し可能な切削インサートであって、
すくい面と、
前記すくい面に対向して位置するベース支持面と、
前記ベース支持面に対して垂直で、前記切削インサートの中心を通って延在するインサート軸ＡＩであって、前記ベース支持面から前記すくい面に向かう上方向と、前記上方向と反対の下方向と、前記上方向および前記下方向に垂直で、前記インサート軸から離れるように延在する外向き方向を規定する、インサート軸と、
前記ベース支持面から前記すくい面の最高点まで、前記インサート軸に平行に測定可能な切削インサート高さＨＩと、
前記すくい面と前記ベース支持面とを接続する周面であって、前記ベース支持面から上方外向きに延びる未研削の下部サブ面であって、第一、第二、第三および第四の側部当接面を備える、下部サブ面と、前記下部サブ面と前記すくい面とを接続する上部サブ面であって、前記ベース支持面の上方の最小上部サブ面高さＨＵで前記上方向に始まる、上部サブ面とを備える、周面と、
前記周面と前記すくい面との交点に沿って形成される切削刃と、
前記すくい面と前記ベース支持面とに開口するねじ穴であって、ボイド体積ＶＳを有するねじ穴と、
を備え、
前記切削インサートは、仮想正四角錐台を有し、前記仮想正四角錐台は、前記ベース支持面を収容する正方形基部と、それぞれが１°≦θ≦１５°の条件を満たす当接面逃げ角θで前記正方形基部から上方外向きに延び、それぞれが第一、第二、第三および第四の側部当接面のそれぞれ１つを含む４つの等脚台形側面と、前記４つの等脚台形側面を接続し、前記正方形基部からの前記切削インサート高さＨＩに等しい距離に位置する正方形頂部とによって規定され、
前記上部サブ面は、前記等脚台形側面のうちの隣接する１つから外向きに延び、前記最小上部サブ面高さＨＵに最下点を有する少なくとも１つの張出し部分を備え、
前記インサート軸ＡＩに平行な視野において、前記切削刃の内接円直径ＩＣは、条件ＩＣ≦１０ｍｍを満たし、切削インサートのボイド体積ＶＳと材料体積ＶＦとの体積比ＶＳ／ＶＦが、条件ＶＳ／ＶＦ≧０．２５を満たす、切削インサート。
【請求項２】
前記体積比が、ＶＳ／ＶＦ≧０．３０の条件を満たす、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
前記体積比が、ＶＳ／ＶＦ≦０．６０の条件を満たす、請求項１または２に記載の切削インサート。
【請求項４】
前記内接円直径ＩＣが、ＩＣ≦８ｍｍの条件を満たす、請求項１〜３のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項５】
前記内接円直径ＩＣが、ＩＣ≦６．５ｍｍの条件を満たす、請求項４に記載の切削インサート。
【請求項６】
前記内接円直径ＩＣが、ＩＣ≦５ｍｍの条件を満たす、請求項５に記載の切削インサート。
【請求項７】
前記内接円直径ＩＣが、ＩＣ≧３．５ｍｍの条件を満たす、請求項１〜６のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項８】
前記最小上部サブ面高さＨＵが、０．６０ＨＩ≦ＨＵ≦０．９０ＨＩの条件を満たす、請求項１〜７のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項９】
前記最小上部サブ面高さＨＵが、０．６３ＨＩ≦ＨＵ≦０．７３ＨＩの条件を満たす、請求項８に記載の切削インサート。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの張出し部分は、複数の張出し部分である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１１】
前記切削刃は、コーナーを接続する４つの同一のコーナーと、４つの同一の直線状切削刃とを備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１２】
各直線状切削刃が、０．６５ＩＣ＜ＬＥ＜０．９５ＩＣの条件を満たす切削刃長ＬＥを有する、請求項１１に記載の切削インサート。
【請求項１３】
各直線状切削刃が、０．７５ＩＣ＜ＬＥ＜０．９０ＩＣの条件を満たす切削刃長ＬＥを有する、請求項１２に記載の切削インサート。
【請求項１４】
前記切削インサートの前記ベース支持面のみが研削される、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１５】
前記切削刃が、前記正方形頂部内に含まれる、請求項１４に記載の切削インサート。
【請求項１６】
前記ベース支持面および前記切削刃全体が研削され、前記切削刃が前記正方形頂部内に含まれる、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１７】
前記切削刃が円形である、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１８】
前記当接面逃げ角θが、４°≦θ≦７°の条件を満たす、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１９】
前記周面が、前記第一の側部当接面に隣接する第一の側部非当接面と、前記第二の側部当接面に隣接する第二の側部非当接面と、前記第三の側部当接面に隣接する第三の側部非当接面と、前記第四の側部当接面に隣接する第四の側部非当接面とをさらに備え、
前記第一、第二、第三、および第四の側部非当接面のそれぞれが、前記第一、第二、第三、および第四の側部当接面よりも中心軸からさらに離間している、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項２０】
第一の長さＬ１が、前記中心軸ＡＩから各側部当接面まで測定可能であり、第二の長さＬ２が、前記中心軸ＡＩから各側部非当接面まで測定可能であり、
前記第一の長さＬ１が前記第二の長さＬ２よりも短く、それらの間の差Δが、Ｌ２＝Ｌ１＋Δの条件を満たす、請求項１９に記載の切削インサート。
【請求項２１】
前記差Δが、０．０４ｍｍ＜Δ＜０．５ｍｍの条件を満たす、請求項２０に記載の切削インサート。
【請求項２２】
前記差Δが、０．０６ｍｍ＜Δ＜０．２ｍｍの条件を満たす、請求項２１に記載の切削インサート。
【請求項２３】
前記差Δが、０．０６ｍｍ＜Δ＜０．１ｍｍの条件を満たす、請求項２２に記載の切削インサート。
【請求項２４】
前記切削インサートは、各対の隣接するコーナーの間に、隣接する傾斜切削刃および送り切削刃を有する送りインサートである、請求項１９〜２３のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項２５】
各非当接面は、前記送り切削刃のうちの１つの下に概ね位置し、前記当接面は、前記傾斜切削刃のうちの１つの下に概ね位置する、請求項２４に記載の切削インサート。
【請求項２６】
前記周面は、前記ベース支持面に隣接する逃げサブ面を備える、請求項２４または２５に記載の切削インサート。
【請求項２７】
前記逃げサブ面は、前記側部非当接面の下に位置する、請求項２６に記載の切削インサート。
【請求項２８】
前記逃げサブ面は、前記側部当接面の下に位置する、請求項２６または２７に記載の切削インサート。
【請求項２９】
前記逃げサブ面は、前記インサート周面全体の周りに延在する、請求項２６に記載の切削インサート。
【請求項３０】
前記逃げサブ面が凸状に湾曲している、請求項２６〜２９のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項３１】
隣接する側部非当接面が、側部当接面と同じ角度で配向される、請求項１９〜３０のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項３２】
前記すくい面がネガティブなランドを含む、請求項１９〜３１のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項３３】
前記すくい面は、傾斜切削刃に隣接する凸状に湾曲したすくい面部分を備える、請求項１９〜３２のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項３４】
前記側部当接面の第一の幅Ｗ１が、前記側部非当接面の第二の幅Ｗ２よりも大きい、請求項１９〜３３のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項３５】
工具ホルダと、
前記工具ホルダに着座する、請求項１〜３４のいずれか一項に記載の切削インサートと、
を備える、インサートミルであって、
前記工具ホルダが、
シャンク部分と、
前記シャンク部分に接続され、ポケットを備える切削部分と、
前記工具ホルダの中心を通って延在し、前記シャンク部分から前記切削部分の方向に延びる前方方向を規定する回転軸と、
を備え、
前記ポケットが、
シート当接面と、
前記シート当接面に開口し、最小ポケット穴内接円ＩＰおよび関連する最小ポケット穴径ＤＰを規定するねじ付きポケット穴と、
前記シート当接面の平面図において互いに直角に向けられた第一および第二の横当接面と、
を備え、
前記第一および第二の横当接面のそれぞれは、細長い連続形状を有し、前記第一および第二の横当接面は、前記シート当接面を除くと、前記ポケットの唯一の当接面であり、
前記切削インサートは、前記ポケットの前記シート当接面に当接する前記切削インサートの前記ベース支持面と、前記ポケットの前記第一および第二の横当接面に当接する前記切削インサートの隣接する側部当接面のうちの２つとで、前記ポケットに取り付けられる、インサートミル。
【請求項３６】
前記切削刃は円形であり、
前記インサートの隣接する２つの横当接面は、前記ポケットの前記第一および第二の横当接面の中央部分に当接する、請求項３５に記載のインサートミル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の主題は、片面四方向割出し可能でポジティブな切削インサート（以下、「インサート」ともいう）およびそのためのインサートミルに関する。より詳細には、このようなインサートおよび工具ホルダは、９０°の肩削りミーリング作業のために構成されている。
【背景技術】
【０００２】
本発明の目的のために、エンドミルは、理論的には、２つの一般的なグループ、すなわち、インサートミルおよびソリッドエンドミルに分けることができる。
【０００３】
インサートミルは、ポケットを有する工具ホルダと、ポケット内に取り付けられるように構成され、交換可能で、典型的には割出し可能なインサートとを備えるミーリング工具である。インサートミルの利点は、比較的高価で硬い材料で作られた交換可能なインサートが、ミーリング工具の比較的小さな部分を構成することである。工具ホルダは、シャンクを備え、シャンクは、ミーリング中にコレットまたはチャックによって、しっかりと保持される。
【０００４】
小さなインサートを定期的に交換する必要があり、工具ホルダを定期的に交換する必要が少ないインサートミルとは異なり、ソリッドエンドミルは、一体的に形成された歯を備え、ソリッドエンドミル全体は、それが摩耗した後に交換される。また、ソリッドエンドミルも一体的に形成されたシャンクを備え、シャンクは、ミーリング中にコレットまたはチャックによって、しっかりと保持される。したがって、ソリッドエンドミルは、インサートミルよりもはるかに比較的高価な材料を利用する。コストが比較的高いにもかかわらず、ソリッドエンドミルのインサートミルに対する利点の１つは、ソリッドエンドミルの単一の一体成形ボディが比較的小さな直径（典型的には２０ｍｍ未満の直径で、より小さい直径がより一般的であり、例えば、約１２ｍｍ以下の直径）で製造できることであり、インサートミルで可能または実用的である場所よりも、比較的より小さな場所でのミーリングが可能になることである。
【０００５】
非常に小さなインサートが知られているが、様々な理由から、比較的小さい直径では、ソリッドエンドミルが依然として一般に好ましい。
【０００６】
したがって、本発明は、ソリッドエンドミルと機能的にも経済的にも競合するようになる一連の設計特徴を有するインサートおよびインサートミルで、切削直径が２０ｍｍ以下、特に９〜１６ｍｍの範囲、好ましくは９〜１２ｍｍの範囲のものを対象とする。
【０００７】
関心のある文献は、特許文献１であり、これは、小径工具ホルダのために片面二方向割出し可能なインサートを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】欧州特許出願公開第３０５０６５５号
【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、新規で改良された切削インサートおよびそのための工具ホルダを提供することである。特に、小径用途のための切削インサートで、一般的な工具ホルダにも使用可能なものを提供することである。別の目的は、回転防止構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、小径工具ホルダのために９０°肩削りミーリング作業用の片面四方向割出し可能な切削インサートを提供する。特許文献１で開示された２つの割出し可能な位置よりも、４つの割出し可能な位置が典型的に好まれる。それでも、特許文献１で選択された設計は、割出し可能な位置を２つしか有さないものが意図的に選択された。
【００１１】
本発明は、このように小径であっても、例えば、基本的な正方形形状の四方向割出し可能なインサートを提供することができると考える。従来、四方向割出し可能なインサートの９０°肩削りミーリング作業の間、インサートの２つの隣接する切削刃が同時に使用され、半径方向に位置する１つの切削刃は横方向に機械加工するために、軸方向に位置するもう１つ切削刃はインサートミルの軸方向端部にワイパ機能を提供するために、使用される。ワイパ機能を提供する切削刃は既に摩耗を受けているので、４つの割出し可能な位置が利用できず、このようなインサートは、特許文献１に示され、より長い切削刃を提供することができる細長い二方向割出し可能なタイプよりも不利であると考えられた。
【００１２】
１つの側面に４つを上回る切削刃を有する切削インサートも知られているが、これらのインサートは、そのような小径のためのものが知られていないことに留意されたい。これは、ワイパとして使用される切削刃上の上記摩耗を補償するために、切削刃は、典型的には、直線状ではなく、小さなワイパ部分と、より大きな逃げ切削刃部分とを備えるからである。これにより、既に小さなインサートの全切削刃長が短くなる。
【００１３】
同様に、４つを超える刃を有する両面インサートも知られているが、極めて小径の工具ホルダにおいて、このような切削インサートにクリアランスを設けることが可能なのは問題である。
【００１４】
したがって、本発明者は、主切削刃が小径の工具ホルダでも可能な位置にあるので、切削刃がワイパ位置で使用された後であっても、著しい摩耗も、切削刃全体の使用もないことを見出した。
【００１５】
さらに、多くの有利な特徴が組み込まれており、それらの特徴のそれぞれは、以下に記載されるように、小径のインサートミルが、同様の直径のソリッドエンドミルに対して競合するために、経済的な製造を可能にするように設計される。
【００１６】
本発明の第一の態様によれば、ポジティブな基本形状を有する片面四方向割出し可能な切削インサートが提供され、このインサートは、
すくい面と、
すくい面に対向して位置するベース支持面と、
ベース支持面に対して垂直で、インサートの中心を通って延在するインサート軸（ＡＩ）であって、ベース支持面からすくい面に向かう上方向と、上方向と反対の下方向と、上方向および下方向に垂直で、インサート軸から離れるように延在する外向き方向を規定する、インサート軸（ＡＩ）と、
ベース支持面からすくい面の最高点まで、インサート軸に平行に測定可能な切削インサート高さＨＩと、
すくい面とベース支持面とを接続する周面であって、ベース支持面から上方外向きに延びる未研削の下部サブ面であって、第一、第二、第三および第四の側部当接面を備える、下部サブ面と、下部サブ面とすくい面とを接続する上部サブ面であって、ベース支持面の上方の最小上部サブ面高さＨＵで上方向に始まる、上部サブ面とを備える周面と、
周面とすくい面との交点に沿って形成された切削刃と、
すくい面とベース支持面とに開口するねじ穴であって、ボイド体積ＶＳを有するねじ穴と、
を備え、
インサートは、仮想正四角錐台を有し、仮想正四角錐台は、ベース支持面を収容する正方形基部と、それぞれが１°≦θ≦１５°の条件を満たす当接面逃げ角θで、正方形基部から上方外向きに延び、それぞれが第一、第二、第三および第四の側部当接面のそれぞれ１つを含む４つの等脚台形側面と、４つの等脚台形側面を接続し、正方形基部からの切削インサート高さＨＩに等しい距離に位置する正方形頂部によって規定され、
上部サブ面は、台形側面の隣接する１つから外向きに延び、前記最小上部サブ面高さＨＵに最下点を有する少なくとも１つの張出し部分を備え、
インサート軸（ＡＩ）に平行な視野において、切削刃の内接円直径ＩＣは、ＩＣ≦１０ｍｍの条件を満たし、切削インサートのボイド体積ＶＳと材料体積ＶＦとの体積比ＶＳ／ＶＦは、ＶＳ／ＶＦ≧０．２５の条件を満たす。
【００１７】
ワイパ表面についての上記の発見に加えて、小さいインサート、すなわち１０ｍｍ以下の内接円直径ＩＣを有するインサートを利用することによって、このように小さなインサートは、焼結プロセスにおいて比較的小さい歪み（典型的には凸状膨出部）を受けることが見出された。このような歪みに対して、従来は、ポケット横当接面にギャップを設けること（凸状インサートの側部当接面がギャップの両側の横当接面に確実に接触するようにするため）、あるいは切削インサートの側面に予め設計された凹部を設けること、または切削インサートの側面を高価に研削することのいずれかによって対処される。
【００１８】
本発明の切削インサートは小さいため、歪みは合理的な許容範囲内であり、上記のポケットの修正および切削インサートの周辺研削を回避することができる。したがって、インサートは、研磨されていない下部サブ面を有するものとして定義される。当分野で知られているように、研削面は、平面研削面が終了し、非研削面が開始する研削ラインおよび不連続ラインによって識別することができる。
【００１９】
さらに、このようなポケット設計は、通常は横当接面の中心に接触するために、（したがって、従来の横当接面のギャップに接触するために）、同じポケットに取り付けることができない小さな四方向割出し可能な円形タイプのインサートにも有用である。さらに、四方向割出し可能な送りインサートなどの他のタイプのインサートも、このような工具ホルダとともに使用することができ、本発明の工具ホルダをより汎用性があり、したがってより経済的なものにする。
【００２０】
したがって、インサートポケット（すなわち、下部サブ面）に取り付けるためのインサートの周辺部分と、インサートの切削部分（すなわち、切削刃）とを分離する、少なくとも１つの張出し部分のさらなる有利な特徴がある。したがって、異なる切削刃のタイプ（９０°または円形など）を製造する場合、同じ基本的なインサート、あるいは少なくとも同じポケットを使用することができる。
【００２１】
ポジティブな基本形状を有することにより、特許文献１（段落［００３４］）に開示されているように、できるだけ少ない機械加工によるプレス工程が可能になり、本設計の経済的利点にも寄与する。用語「ポジティブな基本形状」とは、より具体的には、インサートのベース支持面により近い断面積が、インサートからさらに離れた断面積よりも小さいことを意味するが、周面のすべてが連続的に傾斜している必要はないことに留意されたい。例えば、インサートのある部分では、表面は、インサート軸と平行に延在してもよい。
【００２２】
最終的に、インサート自体の材料の量を最小限に抑えことができる。上記で規定した体積比ＶＳ／ＶＦが成功裏に達成されたことが分かった。当然ながら、材料の量を最小限に抑え、４つの割出し可能な位置を提供することで、経済的利点を提供することができる。
【００２３】
上述の４つの主要な設計特徴（すなわち、４つの割出し可能な位置、小さいサイズに起因する研削されていない下部サブ面、少なくとも１つの張出し部分、および体積を最小にする材料）のそれぞれは、それぞれ個別に有利であるが、本態様における４つの要素すべての組み合わせは、切削インサートに複数の利点を提供するものと考えられる。
【００２４】
さらに、本発明の主インサートの意図された用途は、９０°肩削りミーリング作業であるが、このようなインサートは極めて小さく、汎用性があり、したがって、面取り（ポケットの方位を回転させることによる）またはドリル加工などの他の作業にも使用することができる。
【００２５】
本発明の第二の態様によれば、工具ホルダと、前の態様による切削インサートとを備えるインサートミルが提供される。
【００２６】
このようなインサートミルでは、工具ホルダは、
シャンク部分と、
シャンク部分に接続され、ポケットを備える切削部分と、
工具ホルダの中心を通って延在し、切削部分の方向にシャンク部分から延びる前方方向を規定する回転軸と、
を備え、
ポケットは、シート当接面と、シート当接面に開口し、最小ポケット穴内接円ＩＰおよび関連する最小ポケット穴径ＤＰを規定するねじ付きポケット穴と、シート当接面の平面図において互いに直角に向けられた第一および第二の横当接面と、
を備え、
第一および第二の横当接面のそれぞれは、細長い連続形状を有し、第一および第二の横当接面は、シート当接面を除くと、ポケットの唯一の当接面であり、
切削インサートは、ポケットのシート当接面に当接するインサートのベース支持面と、ポケットの第一および第二の横当接面に当接するインサートの隣接する側部当接面のうちの２つとで、ポケットに取り付けられる。
【００２７】
上記で定義した「直角」は、正確に９０°を意味するものではなく、むしろ製造誤差内、すなわち約９０°±３°、好ましくは９０°±１°を意味することに留意されたい。
【００２８】
上述のように、研削されていない下部サブ面および上述のようなポケットを有する四方向割出し可能なインサートによって、ポケットがシンプルに製造可能になり、ポケットが他のタイプの四方向割出し可能なインサートでさえも収容できるという点で汎用性を有することができる。
【００２９】
本発明の第三の態様によれば、第二の態様で定義される工具ホルダが提供される。
【００３０】
本発明の第四の態様によれば、円形の切削刃と、ちょうど４つの等間隔の側部当接面とを有する四方向割出し可能な切削インサートが提供される。
【００３１】
本発明の第五の態様によれば、ＶＳ／ＶＦ≧０．３０の体積比を有する四方向割出し可能な切削インサートが提供される。
【００３２】
体積比が大きいほど、使用する材料が少なくなることが理解されるであろう。したがって、体積比は、ＶＳ／ＶＦ≧０．３０、あるいはＶＳ／ＶＦ≧０．３５の条件を満たすことが好ましい。許容可能な最近の切削条件に対する近似的な最大体積比は、理論的には、ＶＳ／ＶＦ≦０．５５の条件を満たすと考えられる。この最大体積比は、特に、本発明による極めて少ない材料を有する円形タイプのインサートに関連する。正方形の刃先を有するインサートに関して、ＶＳ／ＶＦ≦０．４０の近似的な最大体積比は、おそらく近似的な最大体積比である。
【００３３】
上で定義された内接円直径ＩＣによって、下部サブ面を研削しないことも可能になるが、さらに小さいサイズであっても、より小径の工具ホルダが使用されること、および／または追加のインサートを有することが可能になることが理解されるであろう。したがって、内接円直径ＩＣは、ＩＣ≦８ｍｍ、あるいは、さらにＩＣ≦６．５ｍｍの条件を満たすことが好ましく、ＩＣ≦５ｍｍの条件を満たすことが最も好ましい。近似的で最小の実現可能なサイズは、ＩＣ≧３．５ｍｍの条件を満たすと考えられる。
【００３４】
最小上部サブ面高さＨＵが高いほど、下部サブ面の高さを高くできることが理解されるであろう。下部サブ面は、支持機能を提供し、したがって、その最大高さは、ポケット内に取り付けられたときに、インサートの安定性を高める。逆に、切削機能には、上部サブ面に十分なサイズが必要である。したがって、最小上部サブ面高さＨＵは．６０ＨＩ≦ＨＵ≦０．９０ＨＩ、または、さらに０．６０ＨＩ≦ＨＵ≦０．８０ＨＩの条件を満たすことが好ましく、０．６３ＨＩ≦ＨＵ≦０．７３ＨＩの条件を満たすことが最も好ましい。
【００３５】
少なくとも１つの張出し部分は、インサートの全周に沿って延びる単一の連続張出し部分とすることができ、あるいは以下に説明するように、円形切削刃インサートのような実施形態で好ましいように、円周方向に離間した複数の張出し部分とすることができる。
【００３６】
切削インサートは、好ましくは、インサート軸の周りに９０°回転対称であり得る。別の言い方をすれば、切削インサートは、４つの同一の側面を有することができる。
【００３７】
切削インサートは、４つの同一のコーナーと、コーナーを接続する４つの同一の直線状切削刃を備えることができる。これは、複雑な幾何学的形状のないシンプルな経済的形状を提供することが理解されるであろう。別の言い方をすれば、インサートは丸いコーナーを有する基本的な正方形状切削刃を有することができる。この形状は、切削用に長い直線状切削刃を有する最も好ましい形状であり得る。
【００３８】
１つの好適な例によれば、各直線状切削刃は、０．６５ＩＣ＜ＬＥ＜０．９５ＩＣの条件を満たす切削刃長ＬＥを有する。好ましくは、切削刃長ＬＥは、０．７５ＩＣ＜ＬＥ＜０．９０ＩＣの条件を満たす。したがって、極めて小さいインサートの場合、インサートの一側面の直線状切削刃全体が主切刃として機能し、隣接する側面の直線状切削刃全体がワイパとして機能することができる。特に、インサートが非常に小さいため、切削刃全体が比較的大きなワイパを構成する（ワイパとして使用した場合、摩耗の心配が高くなる）。多くの公知の設計では、これは、直線状でない切削刃、すなわち、コーナーに隣接する小さなワイパと、それに続く異なる方向に続く逃げ刃部分によって克服される。しかしながら、本発明では、各直線状切削刃がよりシンプルな幾何形状を有することができ、１つの割出し位置にあるときには、より大きなワイパとして機能し、次いで、インサートの割出し後に主切削刃として機能する。特に、大きなワイパは、機械加工されたワークピース上でより良い仕上げを提供することができる。
【００３９】
代替として、基本的なインサート形状は、９０°以外の肩削りミーリング作業の場合（円形インサートの作業に似ている）、非常に小さな直線状切削刃と非常に大きなコーナー半径を有することができる。このような実施形態では、切削刃長ＬＥは、０．１０ＩＣ＜ＬＥ＜０．５０ＩＣの条件を、好ましくは０．１５ＩＣ＜ＬＥ＜０．３５ＩＣの条件を満たす。
【００４０】
さらに代替として、切削刃は、例えば、円形とすることもできる。
【００４１】
最も好ましくは、ベース支持面は研削されている。最も好ましい実施形態では、切削インサートのベース支持面のみが研削される。これは、インサートの最も経済的な製造である。
【００４２】
用途によっては、追加のすくい面の研削作業を実施する必要がある。このような実施形態では、ベース支持面および切削刃全体が研削され、切削刃が正方形頂部内に含まれる。別の言い方をすれば、研削作業は、全周面で行われるのではなく、単にインサートの頂部に沿って行われ、したがって、切削刃全体が平面内に含まれ、この場合、正方形頂部内に含まれると記載される。インサートのこのような頂部研削によって、多数のインサートを単一パスで研削することが可能になることが理解されるであろう。これは、いくつかの点で不利であるが、適切でポジティブな切削位置を提供するために、ポケットを傾斜させることによって相殺することができる。
【００４３】
用途によっては、正方形頂部内に含まれる切削刃を所望の公差内で、かつこのような研削作業なしに製造することも可能であり、それは、より経済的であるので、当然、好ましい。
【００４４】
安定性をより高めるために、当接面逃げ角θは、好ましくは２°≦θ≦８°の条件を、最も好ましくは４°≦θ≦７°の条件を満たす。
【００４５】
好適な性能を提供するために、切削刃に沿った任意の位置で取られたインサート軸に対して垂直に測定可能な切削刃ランド幅ＷＬは、ＷＬ≦０．１４ｍｍの条件を満たす。好ましくは、ランド幅ＷＬは、０．０２ｍｍ≦ＷＬ≦０．１４ｍｍの条件を、あるいは、より好ましくは０．０３ｍｍ≦ＷＬ≦０．１１ｍｍの条件を、最も好ましくは０．０４ｍｍ≦ＷＬ≦０．０８ｍｍの条件を満たす。
【００４６】
ポケットは、切削刃が平面であること、すなわち、頂部正方形に含まれることを補償するために、好ましくは、工具ホルダの回転軸に対して傾斜している。
【００４７】
ポケット穴は、横当接面までの距離と比較して、同様に、断面を比較的大きくすることができる。これは、ポケット穴径およびポケット穴から横当接面までの距離から分かる。
【００４８】
横当接面は、典型的には、インサートの当接面と同じ角度で配向されることが好ましい。
【００４９】
ねじ軸は、好ましくは、シート当接面の中心からオフセットすることができ、すなわち、横当接面が互いに最も近い場所にわずかに近接することができ、その結果、切削インサートをポケットに保持するねじは、切削インサートを横当接面に向かって付勢することになる。
【００５０】
本発明によるインサートの最も有利な用途は、小さい直径、特に９．７ｍｍ〜１６ｍｍの標準的な直径範囲を切削するためのインサートミルであると考えられる。単一の切削インサートで標準直径６ｍｍのインサートミルも、さらに大きな直径のインサートミルも可能であるが、それにもかかわらず、それらのサイズでは、他の工具ホルダに比べて効率が悪いと考えられている。例示された小型インサート（ＩＣ＝４ｍｍ）については、２つのインサートを有する直径９．７ｍｍのインサートミル、２つまたは３つのインサートを有する直径１２ｍｍのインサートミル、４つのインサートを有する直径１４ｍｍのインサートミル、５つのインサートを有する直径１６ｍｍのインサートミルが実現可能である。本発明は、上述の直径範囲の下端、特に直径が９．７ｍｍおよび１２ｍｍのインサートミルにおいて、最も有利であることに留意されたい。その利点は、言及されたインサートの数に４を乗じること（すなわち、各インサートについて利用可能な割出し可能な位置の数）によって注目され得る。
【００５１】
第六の態様によれば、すくい面と、略平面のベース支持面と、すくい面とベース支持面とを接続する周面と、中心軸を有するねじ穴と、周面とすくい面との交点に形成された切削刃とを備える切削インサートが提供され、
インサートは、中心軸の周りで割出し可能であり、
周面は、第一の側部当接面と、第一の側部当接面に隣接する第一の非当接面と、第二の側部当接面と、第二の側部当接面に隣接する第二の非当接面とを備え、
第一の側部当接面と第一の側部非当接面は、隣接して位置する第一のコーナーと第二のコーナーとの間に位置し、
第二の側部当接面と第二の側部非当接面は、前記第二のコーナーと、第二のコーナーに隣接する第三のコーナーとの間に位置し、
第一および第二の側部非当接面は、それぞれ第一および第二の側部当接面よりも中心軸から離間している。
【００５２】
以下の説明から明らかになるように、本態様だけでなく、以前のインサートの態様のいずれも、第六の態様に記載された特徴、または以下の図１５〜図１８Ｂに記載された特徴を含むことができる（別の言い方をすれば、特徴は、要約すると、一対の隣接する側部当接面および側部非当接面であり、各側部非当接面は、各側部当接面よりも中心軸からさらに離間している）。その利点は、隣接する２つのコーナー間の切削刃の部分が異なる幾何学的形状（すなわち、異なる切削機能）を有する場合に特に顕著である。
【００５３】
例えば、四方向割出し可能インサートについて規定する場合、その特徴は、第一の側部当接面に隣接する第一の側部非当接面と、第二の側部当接面に隣接する第二の側部非当接面と、第三の側部当接面に隣接する第三の側部非当接面と、第四の側部当接面に隣接する第四の側部非当接面とをさらに備え、第一、第二、第三、および第四の非当接面のそれぞれは、第一、第二、第三、および第四の当接面よりも中心軸から離間していると規定され得る。
【００５４】
別の言い方をすれば、第一の長さＬ１は、中心軸ＡＩから各側部当接面３８’’’まで測定可能であり、第二の長さＬ２は、中心軸ＡＩから各側部非当接面３９’’’まで測定可能であり、第一の長さＬ１は、第二の長さＬ２よりも短い。数学的な用語では、このような関係は、Ｌ２＝Ｌ１＋Δのように表すことができる（Δは、第一の長さＬ１と第二の長さＬ２との差である）。第二の長さＬ２は、好ましくは、以下の条件、すなわち、０．０４ｍｍ＜Δ＜０．５ｍｍ、より好ましくは０．０６ｍｍ＜Δ＜０．２ｍｍ、最も好ましくは０．０６ｍｍ＜Δ＜０．１ｍｍの条件を規定することができる。
【００５５】
好ましくは、インサートは、四方向割出し可能な切削インサートである。好ましくは、切削刃は、各割出し位置に対して同一である。
【００５６】
好ましくは、インサートは、隣接する２つのコーナー間に、隣接する傾斜切削刃と送り切削刃とを有する送りインサートである。好ましくは、各側部非当接面は、送り切削刃の下に概ね位置し、各側部当接面は、傾斜切削刃の下に概ね位置する。
【００５７】
好ましくは、隣接する側部非当接面は、ポケットの第一および第二の横当接面と同じ角度で配向される。
【００５８】
好ましくは、隣接する側部非当接面は、側部当接面と同じ割出し角度で配向される。
【００５９】
好ましくは、中心軸に垂直な断面図において、側部当接面の幅は、側部非当接面の幅よりも広い。
【００６０】
好ましくは、周面は、ベース支持面に隣接する逃げサブ面を備える。詳述すると、逃げサブ面は、その上の表面よりも内側に位置する。最も好ましくは、逃げサブ面は、側部非当接面の下に配置される。さらに、逃げサブ面は、側部当接面の下に配置することもできることが好ましい。最も好ましくは、逃げサブ面は、側部当接面および側部非当接面の両方の下に位置することができる。最も好ましい実施形態では、逃げサブ面は、インサート周面全体の周りに延在することができる。好ましくは、逃げサブ面は凸状に湾曲している。
【００６１】
好ましくは、すくい面は、ネガティブなランドを備えることができる。
【００６２】
好ましくは、すくい面は、傾斜切削刃に隣接する凸状に湾曲したすくい面部分を備えることができる。
【００６３】
本発明の主題をより良く理解するために、また本発明が実際にどのように実行され得るかを示すために、スケールモデルから導出された添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１Ａ】本発明の主題による工具ホルダと複数のインサートとを備えるインサートミルの側面図であり、最も左側のインサートの正面（すなわち軸方向）図を示すために回転させた図である。
【図１Ｂ】図１Ａのインサートミルの側面図であり、図１Ａの一番左側のインサートの側面図を示すために回転させた図である。
【図１Ｃ】図１Ａおよび図１Ｂのインサートミルの端面図である。
【図２】図１Ａ〜図１Ｃに示すインサートミルと同様のインサートミルの端面図であるが、インサートを２つ有する点で異なる。
【図３】図１Ａ〜図１Ｃに示すインサートミルと同様のインサートミルの端面図であるが、インサートを５つ有する点で異なる。
【図４】図１Ａに示す最も左側のインサートの斜視図である。
【図５Ａ】図６Ｃの線ＶＡ−ＶＡに沿った断面図である。
【図５Ｂ】図６Ｃの線ＶＢ−ＶＢに沿った断面図である。
【図５Ｃ】図６Ｃの線ＶＣ−ＶＣに沿った断面図である。
【図６Ａ】図４のインサートの側面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの線ＶＩＢ−ＶＩＢに沿った断面図である。
【図６Ｃ】図６Ａのインサートの上面（すなわち軸方向）図である。
【図７Ａ】仮想正四角錐台の上面図であり、その正方形頂部を示す。
【図７Ｂ】図７Ａにおける正四角錐台の側面図であり、その等脚台形側面を示す。
【図７Ｃ】図７Ａにおける正四角錐台の底面図であり、その４つの等脚台形側面およびその正方形基部を示す図である。
【図７Ｄ】回転させた図７Ａの正四角錐台の別の側面図である。
【図７Ｅ】正四角錐台内に示された図４のインサートの概略側面図である。
【図７Ｆ】図７Ａの正四角錐台の斜視図である。
【図７Ｇ】正四角錐台の一部分内に示された図４のインサートの概略斜視図であり、正四角錐台の台形側面が切削インサートの側部当接面を含む場所を概略的にハッチングで示す。
【図８Ａ】図１Ａ〜図３のインサートミルのいずれか１つのポケットの斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ａのポケットの側面図である。
【図８Ｃ】図８Ａのポケットの上面（すなわち軸方向）図であり、また、ポケットのシート当接面の平面図を構成する。
【図９】別のインサートの斜視図であり、正四角錐台（図示せず）の台形側面が切削インサートの側部当接面を含む場所を概略的にハッチングで示す。
【図１０Ａ】図１１Ｃの線ＸＡ−ＸＡに沿った断面図である。
【図１０Ｂ】図１１Ｃの線ＸＢ−ＸＢに沿った断面図である。
【図１１Ａ】図９のインサートの側面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの線ＸＩＢ−ＸＩＢに沿った断面図である。
【図１１Ｃ】図１１Ａのインサートの上面（すなわち軸方向）図である。
【図１１Ｄ】図１１Ａの線ＸＩＤ−ＸＩＤに沿った断面図である。
【図１２】別のインサートの斜視図であり、正四角錐台（図示せず）の台形側面が切削インサートの側部当接面を含む場所を概略的にハッチングで示す。
【図１３Ａ】図１４Ｃの線ＸＩＩＩＡ−ＸＩＩＩＡに沿った断面図である。
【図１３Ｂ】図１４Ｃの線ＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢに沿った断面図である。
【図１３Ｃ】図１４Ｃの線ＸＩＩＩＣ−ＸＩＩＩＣに沿った断面図である。
【図１４Ａ】図１２のインサートの側面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａの線ＸＩＶＢ−ＸＩＶＢに沿った断面図である。
【図１４Ｃ】図１４Ａのインサートの上面（すなわち、軸方向）図である。
【図１４Ｄ】図１４Ａの線ＸＩＶＤ−ＸＩＶＤに沿った断面図である。
【図１５】別のインサートの斜視図であり、正四角錐台（図示せず）の台形側面が切削インサートの側部当接面を含む場所を概略的にハッチングで示す。
【図１６Ａ】図１７Ｃの線ＸＶＩＡ−ＸＶＩＡに沿った断面図である。
【図１６Ｂ】図１７Ｃの線ＸＶＩＢ−ＸＶＩＢに沿った断面図である。
【図１６Ｃ】図１７Ｃの線ＸＶＩＣ−ＸＶＩＣに沿った断面図である。
【図１７Ａ】図１５のインサートの側面図である。
【図１７Ｂ】図１７Ａの線ＸＩＩＶＢ−ＸＩＩＶＢに沿った断面図である。
【図１７Ｃ】図１７Ａのインサートの上面（すなわち軸方向）図である。×
【図１７Ｄ】図１７Ａの線ＸＩＩＶＤ−ＸＩＩＶＤに沿った断面図である。
【図１８Ａ】図１５〜図１７Ｄによるインサートを備える図８Ａ〜図８Ｃのポケットに対応するポケットの上面図であるが、図１７Ｄに対応する断面図のみを示すものであって、インサートが正しい取り付け位置にある。
【図１８Ｂ】図１８Ａと同様の図であるが、インサートが誤った取り付け位置で示されている点で異なる。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
図１Ａ〜図１Ｃは、９０°肩削りミーリング作業のために構成されたインサートミル１０を示す。
【００６６】
インサートミル１０は、工具ホルダ１２と、切削インサート１４と、切削インサート１４を工具ホルダ１２に固定するためのねじ１６とを備える。
【００６７】
インサートミル１０は、その中心を通って長手方向に延びる回転軸ＡＲを中心として回転するように構成されている。
【００６８】
回転軸ＡＲは、対向する軸方向の前方方向および後方方向ＤＦ、ＤＲと、対向する回転切断方向および非切断方向ＤＣ、ＤＮを規定する。
【００６９】
工具ホルダ１２は、シャンク部分１８と、そこから前方に延びる切削部分とを備える。
【００７０】
切削部分２０は、１つまたは複数のポケット２２を備える。
【００７１】
図１Ａ〜図１Ｃに示す例では、３つのポケット２２がある（図８Ａ〜図８Ｃにインサートなしで示す）。より小さな直径の工具ホルダの場合、ポケットを少なくすることしかできない。例えば、インサートミル１０’の２つのポケットの実施形態が図２に示されている。より大きな直径の工具ホルダに対しては、図３の工具ホルダ１０’’に示すように、より多くのポケットを設けることができる。
【００７２】
切削インサート１４、ねじ１６、およびポケット２２は、与えられた例では、同一であり、したがって、１つに関して説明された特徴は、すべてに適用されると考えられるべきである。
【００７３】
ここで、切削インサート１４を図４〜図６Ｃを参照して説明する。
【００７４】
切削インサート１４は、ポジティブな基本形状を有する片面四方向割出し可能な切削インサートである。この切削インサートは、すくい面２４と、略平面のベース支持面２６と、周面２８と、ねじ穴３０と、切削刃３２とを備える。
【００７５】
インサート軸ＡＩ（図６Ａ）は、ベース支持面２６に対して垂直に、そしてインサート１４の中心を通って延びる。インサート軸ＡＩは、切削インサート１４の方向および特徴を規定するのを補助するために設けられる。一般に、本発明のねじ穴は、インサートの中心に位置し、ベース支持面に対して垂直であることが最も好ましく、その結果、インサートのインサート軸もねじ穴の中心を貫通して延びることになる。ねじ穴が傾斜している可能性、あるいは切削インサートに対して完全に中心に配置されてない可能性もあり、その結果、ねじ穴軸（図示せず）がインサート軸ＡＩと同軸ではなくなることもある（一方、本好適な例ではこれらは同軸である）ことが理解されるであろう。それにもかかわらず、本発明は、可能な限り材料の使用を最小限に抑えようとするものであり、構造的強度の目的のためには、例示した中心にある垂直のねじ穴が好ましい。
【００７６】
インサート軸ＡＩ、反対の上向きおよび下向き方向ＤＵ、ＤＤと、反対の内向きおよび外向き方向ＤＩ、ＤＯを規定する。外向き方向ＤＯは、１つの特定の方向を規定することを意味するのではなく、インサート軸ＡＩからの全ての可能な３６０°外向き方向を規定することを意味し、そのような３つの方向が例示される。これは、対向する方向で、内向き方向ＤＩについても同様である。
【００７７】
例えば、図４および図５Ｃに示すように、すくい面２４は、好ましくは、チップを形成する目的で、鋭角の内角を形成するために、切削刃から内向きで下向きに傾斜することができる。
【００７８】
ベース支持面２６は、図示されるように、略平面であるが、この定義は、例えば、特許文献１の図７に示されるように、周面とベース支持面との間の小さな丸みを帯びた遷移エッジの可能な介在を排除するものではないことが理解されるであろう。
【００７９】
図４および図６Ａを参照すると、周面２８は、下部サブ面３４と上部サブ面３６とを備える。下部サブ面３４は、研削されておらず、ベース支持面２６から上方外向きに延びており、第一、第二、第三および第四の側部当接面３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄを備える。（図４では、３８Ａおよび３８Ｂのみが示されており、隠れている３８Ｃおよび３８Ｄの位置が概略的に識別されており、以下では、同一の側部当接面は、一般に「側部当接面３８」として識別される。）
【００８０】
図６Ａおよび図６Ｂを参照すると、切削インサート１４のポジティブな基本形状とは、下部サブ面３４がベース支持面２６と鈍角の内角β１を形成することを意味する。好ましくは、随意ではあるが、上部サブ面３６は、ベース支持面２６と鈍角の内角β１を形成する。代替として、上部サブ面３６は、例えば、ベース支持面２６に対して垂直となるようにすることもできる。
【００８１】
側部当接面３８のそれぞれは、略平面である。詳細に説明すると、誇張された概略的な凸状膨出部４０が図６Ｃに示されている。膨出部４０は、典型的には、焼結プロセスから生じる。本発明のインサートは小さいので、このような膨出部４０を生じる歪みは、研削を必要としないほど十分に小さい。一般的に言えば、このような凸部または凹部（図示せず、これは、本明細書の目的のために内向き「膨出部」と考えることができる）は、インサートの隣接するコーナーをこのような膨出部に接続する平面からの最大距離として測定される。
【００８２】
したがって、インサートは、研削されていない下部サブ面を有すると述べられている。図４では、例えば、不連続線４２を有するように見えるが、これは、曲率線を示すこの特定の図の単なる結果に過ぎない。研削されていない実際の製品は識別可能な線を持たず、略平面の部分から半径に滑らかに遷移する。
【００８３】
上部サブ面３６は、図７Ａ〜図７Ｇを参照して、以下でさらに説明される少なくとも１つの張出し部分４４を備える。
【００８４】
図６Ｃを参照すると、切削インサート１４は、４つの同一のコーナー４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ、４６Ｄ（以下、全体的に「コーナー４６」と呼ぶ）と、コーナーを接続する４つの同一の直線状切削刃４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄ（以下、全体的に「直線状切削刃４８」と呼ぶ）とを含むことができる。
【００８５】
様々な特徴の寸法は、以下のように、すなわち、各コーナーは、半径Ｒを有することができ（図６Ｃ）、各直線状切削刃４８はコーナーの半径の遷移点から測定される切削刃長ＦＥを有することができ（図６Ｃ）、切削刃ランド幅ＷＬは、図５Ｂに示され、仮想内接円Ｃおよびその直径ＩＣは、図６Ｃに示される。
【００８６】
図６Ｂおよび図６Ｃを参照すると、切削インサート１４のボイド体積ＶＳは、ねじ穴３０の境界によって規定される。具体的には、ねじ穴高さＨＳは、ベース支持面２６からねじ穴３０の上縁部４９（図４にも指定される）まで定義される。別の言い方をすれば、ボイド体積ＶＳは、インサート軸線ＡＩに垂直でかつ基本的にベース支持面２６と同一平面上にある下面ＰＬで規定されるねじ穴３０の底部から、ねじ穴３０とすくい面２４との交点に垂直な上面ＰＴで規定されるねじ穴３０の頂部、すなわち上縁部４９の高さまで延びるボイドの体積として計算される。より正確には、図５Ａに示すように、上縁部４９は、ねじ穴３０の湾曲したコーナー５１とすくい面２４との交点である。
【００８７】
材料体積ＶＦは、その名称が示すように、切削インサート１４を構成する実際の材料の体積である。
【００８８】
ここで図７Ａ〜図７Ｇを参照すると、正方形基部５２と、４つの同一の等脚台形の側面５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄ（図７Ｆでは５４Ａおよび５４Ｂのみが示され、隠されている５４Ｃおよび５４Ｄの位置が概略的に識別され、以下、一般に「台形の側面５４」と呼ばれる）と、正方形基部５２よりも大きい正方形頂部５６とを備える仮想正四角錐台５０が示されている。
【００８９】
各台形側面５４は、図６Ｂに示す鈍角の内角β１と同一である当接面逃げ角θ（図７Ｄ）で、正方形基部から上方外向きに延びている。
【００９０】
図７Ｇにおいて５８Ａ、５８Ｂとして概略的に示されているハッチング（正四角錐台の全高が示されていないことに留意）は、第一および第二の側部当接面３８Ａ、３８Ｂがそれぞれ等脚台形側面内で含まれている場所を概略的に示す。
【００９１】
同様に、正方形基部５２はベース支持面２６を含む。
【００９２】
この例のように、切削刃３２は単一の高さ、すなわち正方形基部５２からの切削刃高さＨＩに位置し、正方形頂部５６は切削刃３２を含む。
【００９３】
図７Ｅは、側面図において、少なくとも１つの張出し部分４４が、等脚台形側面５４からさらに外向きに延びている場所を示す。この例では、単一の張出し部分４４のみがあり、インサートの全周の周りで連続的に延びている。
【００９４】
上部サブ面３６（図６Ａ）は、上方向において、ベース支持面２６より上の最小上部サブ面高さＨＵで開始し、最小上部サブ面高さＨＵは、インサート軸ＡＩに対して平行に測定可能である。少なくとも１つの張出し部分４４は、ベース支持面２６の上方の最小上部サブ面高さＨＵにおける最下点６０を有する。
【００９５】
ここで、図８Ａ〜図８Ｃを参照すると、ポケット２２は、シート当接面６２と、シート当接面６２に開口し、最小ポケット穴内接円ＩＰおよび関連する最小ポケット穴径ＤＰを規定するねじ付きポケット穴６４と、シート当接面６２の平面図（すなわち、図８Ｃの図）において、互いに直角に配向された第一および第二の横当接面６６Ａ、６６Ｂとを備える。
【００９６】
ポケット穴６４は、横当接面までの距離と比較して、同様に、断面を比較的大きくすることができる。これは、ポケット穴径ＤＰおよびポケット穴６４から横当接面６６Ａ、６６Ｂまでの距離から分かる。
【００９７】
第一および第二の横当接面６６Ａ、６６Ｂは、典型的には、インサートの当接面３８と同じ鈍角の内角β１で配向されることが好ましい。
【００９８】
ねじ軸ＡＳは、好ましくは、シート当接面の中心からオフセットすることができ、すなわち、横当接面が互いに最も近い場所（すなわち、一般的に６８で示される領域）にわずかに近接することができ、その結果、切削インサートをポケットに保持するねじは、切削インサートを横当接面に向かって付勢することになる。
【００９９】
ここで、図１Ａ〜図１Ｃを参照すると、工具がポケット２２に取り付けられたねじ１６に容易にアクセスできるように、工具凹部７０が設けられることが好ましい。
【０１００】
ねじ１６は、取り付けられると、ベース支持面２６がシート当接面６２に当接し、第一の当接面３８Ａが第一の横当接面６６Ａに当接し、隣接する当接面６６（この例では、図１Ｃに示す第四の当接面３８Ｄ）が第二の横当接面６６Ｂに当接するように切削インサート１４を固定する。切削インサート１４は、ポケット２２内で４回割り出されることができ、どの特定の当接面が任意の所与の時間に接触するかの正確な指定は重要ではないことが理解されるであろう。
【０１０１】
さらに重要なことに、上部サブ面３６は工具ホルダ１２と接触しないので、異なる切削刃を有するインサートを同じ工具ホルダ１２に取り付けることができることに留意されたい。
【０１０２】
ポケットは、好ましくは、回転軸ＡＲに対して前方ＤＦおよび切断方向ＤＣに傾斜しており、これは、傾斜角μによって示されているとおりである。また、傾斜角μは、２°≦μ≦５°の条件を満たすことが好ましい。
【０１０３】
図１Ｂでは、例示のインサートミル１０について、直線状切削刃の１つ（例えば、第三の直線状切削刃４８Ｃ）がワイパ機能を実行し、工具ホルダからわずかなワイパ距離ＤＷだけ突出する。特に、その向きは、回転軸ＡＲに対して直角である。この例では、第二の直線状切削刃４８Ｂは、９０°の肩削りミーリング作業を提供するための主切削刃である。
【０１０４】
図１Ａを参照すると、（第二の直線状切削刃４８Ｂとして例示された）切削刃４８全体は、直線状であり、回転軸ＡＲに略平行であるので、比較的非常に小さな切削インサートに対して比較的大きな切削深さＡＰを達成することができる。同じ理由で、これは、第三の直線状切削刃４８Ｃ全体が、回転軸ＡＲに略垂直な比較的大きなワイパを提供することも同様に当てはまる。
【０１０５】
ここで、図９〜図１１Ｄを参照すると、異なるインサートの実施形態、すなわち、円形インサート１４’が示されている。ポケットの第一および第二の横当接面６６Ａ、６６Ｂは、上述のインサート膨出部に対抗するために典型的に設けられるように、その中心にギャップを有していない。ポケットの第一および第二の横当接面６６Ａ、６６Ｂにはギャップがないので、第一および第二の横当接面６６Ａ、６６Ｂの中央部分に当接する１４’と付された切削インサートのような円形インサートを、前述のインサート１４と全く同じポケット２２内で使用することができる。
【０１０６】
円形インサート１４’は、ポジティブな基本形状を有する片面四方向割出し可能な切削インサートである。円形インサート１４’は、切削刃３２’、側部当接面３８’および張出し部分５４’の形状を除くと、前述のインサート１４と同様であると考えることができる。したがって、重要な相違点のみを詳細に説明する。
【０１０７】
参照番号は、前述のインサートで使用されたものに対応するが、アポストロフィ（’）が添えられており、比較機能を有すると考えられるべきである。
【０１０８】
切削刃３２’は完全に円形であり、したがって、仮想内接円Ｃ’にも対応する。
【０１０９】
側部当接面３８’は、好ましくは、随意で、下向き方向ＤＤにテーパをつけることができる（図１１Ａ）。別の言い方をすれば、側部当接面は、錐台形状を有することができる（突出部分が側部当接面の一部として含まれないため、三角形状ではないことに留意されたい）。
【０１１０】
テーパ形状は、切削刃３２’からベース支持面２６’まで延びているが、側部当接面３８’およびポケットの横当接面の当接は、ハッチングされた部分のみとなり、そのうちの２つが、図９に示されていることが理解されるであろう。
【０１１１】
最後に、少なくとも１つの張出し部分４４’は、実際には、４つの離間した別々の張出し部分であることに留意されたい。図１０Ｂに示すように、図１０Ａとは対照的に、周面２８’の特定の円周方向部分は、いかなる張出し部分４４’もない。図１０Ａは、図１１Ｃおよび図１１Ｄから理解されるように、側部当接面３８’の中心を通る断面を通る図である。複数の離間した張出し部分を有することによって、両方が完全な円形状切削刃を達成する一方で、４つの個別の割出し位置を提供するために、切削刃から垂直に分離された４つの略平面の側部当接面を依然として有することができる。
【０１１２】
ここで図１２〜図１４Ｄを参照すると、異なるインサートの実施形態、すなわち、送りインサート１４’’が示されている。
【０１１３】
送りインサート１４’’は、切削刃が送りミーリング用に設計されていること（すなわち、傾斜と送りとの組み合わさった機械加工能力を備えていること）を除いて、ほとんどの点で以前のインサートと類似している。したがって、重要な相違点のみを詳細に説明する。
【０１１４】
参照番号は、前述のインサートで使用されたものに対応するが、２つのアポストロフィ（’’）が添えられており、比較機能を有すると考えられるべきである。
【０１１５】
この送りインサート１４’’は、側部当接面３８’’がインサートの側面の中央以外の位置に配置できることを単に例示している。別の言い方をすると、側部当接面３８’’は、インサートのコーナーに隣接する場合のみ、略平面にすることができる。図１２の側部当接面３８のハッチングされた部分は、同様に、上述の等脚台形側面内に含まれる。したがって、同じ工具ホルダ１２を使用して、送り機能を提供することもできる。
【０１１６】
ここで、図１５〜図１７Ｄを参照すると、異なるインサート１４’’’が示されている。
【０１１７】
送りインサート１４’’’は、先のインサート、特に１４’’で示されるインサートと同様であるが、それは、両方のインサートが送りミーリングのために設計されている（すなわち、互いに隣接する傾斜切削刃と送り切削刃（またはサブ刃）とが組み合わされている）からである。
【０１１８】
特に明記されない限り、類似の参照番号を有する特徴は、以前のインサートと類似または同一である。重要な相違点を以下に詳述する。
【０１１９】
切削インサート１４’’’は、ポジティブな基本形状を有する片面四方向割出し可能な切削インサートであり、すくい面２４’’’と、略平面のベース支持面２６’’’と、周面２８’’’と、ねじ穴３０’’’と、切削刃３２’’’とを備える。
【０１２０】
インサート軸ＡＩ（図６Ａ）は、ベース支持面２６’’’に対して垂直に、そしてインサート１４’’’の中心を通って延びる。
【０１２１】
図１７Ａを参照すると、インサートの周面２８’’’は、下部サブ面３４’’’と上部サブ面３６’’’とを備えることが分かる。
【０１２２】
最初に下部サブ面３４’’’に注目すると、４つの同一の側部当接面３８’’’があり、これらは、上述したものに機能的に対応する。
【０１２３】
先のインサートとは異なり、側部当接面３８’’’に隣接して位置する周面２８’’’の部分は、特別な機能のために設計されており、そのために、側部非当接面３９’’’という名称が与えられている。
【０１２４】
より正確には、各側部当接面３８’’’と、同じ側部当接面’’’の隣接しないコーナー４１’’’との間には、側部非当接面３９’’’がある。
【０１２５】
例えば、図１５を使用して、追加の参照番号（すなわち、３８’’’および３９’’’に加えて）は、説明のためだけに追加される。第一の側部当接面１００（一般的に３８’’’で示す）は、いわゆる隣接コーナー１０２と非隣接コーナー１０４との間に位置し、第一の側部当接面１００と非隣接コーナー１０４との間には、いわゆる非当接面１０６（一般的に３９’’’で示す）がある。各対の隣接コーナーの間には、対応する側部当接面および側部非当接面があるが、これらは同一であるので、説明しない。
【０１２６】
前述の例と同様に、各側部当接面３８’’’に示されたハッチングは、概略的に、インサートの側部当接面３８’’’が、上記の等脚台形側面にそれぞれ含まれ、それが適切に取り付けられたときに、工具のポケットにも当接することを示す。
【０１２７】
上述のように、本発明のポケットは、異なるインサートを収容することができ、典型的な従来技術の設計とは違って、異なるタイプの四方向割出し可能なインサートごとに異なるように構成されることはない。
【０１２８】
試験中、意外なことに、本発明のポケットに図１４の送りインサート１４’’を不正確に取り付けること、すなわち、正しい位置から回転した位置に取り付けることが可能であることが見出された。これは、２つの異常な状況に由来する。
【０１２９】
第一の状況は、当接面３８’’の間に位置する隣接する非当接面が、ポケットの第一および第二の横当接面６６Ａ、６６Ｂと基本的に同じ割出し角度（この例では９０°、すなわち、意図される隣接する当接面３８’’と同じ割出し角度でもある）に配向されていたことであり、これにより、操作者は、非当接面を使用して、インサートを誤って固定する機会を可能にした。
【０１３０】
第二の状況では、インサートは、互いに隣接する（すなわち、隣接するコーナー間に）２つの異なる機能を有するサブ刃を有する。したがって、このような不正確な取り付けは、全てが対称な刃を有するインサートでは問題にならないが、高送りインサートまたは隣接する刃の機能が同一でない他のタイプのインサートの場合、このような不正確な取り付けは許容できない。
【０１３１】
前記不正確な取り付けの可能性を低減し、好ましくは排除するために、側部非当接面３９’’’は、インサート１４’’’の中心軸ＡＩから、当接面３８’’’よりも大きな距離だけ離間した。
【０１３２】
一例を用いて詳細に説明すると、図１７Ｄを参照すると、中心軸ＡＩ（すなわち、インサートの中心）から側部当接面３８’’’（例示の側部当接面も１００で示される）まで測定された第一の長さＬ１は、中心軸ＡＩ（すなわち、インサートの中心）から隣接する側部非当接面３９’’’（同じく１０６で示される）まで測定された第二の長さＬ２よりも短い。数学的な用語では、このような関係は、Ｌ２＝Ｌ１＋Δのように表すことができる（Δは、差である）。
【０１３３】
特に、図面からは、長さの差が非常に小さいので、長さの差を見ることは困難である。所与の例では、Ｌ１＝１．９ｍｍ、Ｌ２＝１．９８ｍｍである。その結果、側部当接面３８’’’内で測定したインサート１４’’’の内接円は、Ｌ１の大きさの２倍、すなわち３．８ｍｍである（すなわち、３．８ｍｍは、当接面３８’’’の内接直径である）。
【０１３４】
別の言い方をすれば、上述した例示的な差Δは、当接面の内接直径の０．０８ｍｍまたは約２％である。差Δの最小動作値は約０．０４ｍｍ（すなわち、それ以下では不正確な取り付けを妨げる所望の効果が効果的でない可能性がある）と推定され、最大動作値は約０．５ｍｍと推定される。その結果、中心軸ＡＩから非当接面までの第二の長さＬ２は、好ましくは０．０４ｍｍ＜Δ＜０．５ｍｍ、より好ましくは０．０６ｍｍ＜Δ＜０．２ｍｍ、最も好ましくは０．０６ｍｍ＜Δ＜０．１ｍｍである。
【０１３５】
図１８Ａおよび図１８Ｂを参照すると、上記特徴の効果は、ポケット２２内に示されており、前述したものと同一である。
【０１３６】
この例のための関連する特徴を再び説明するために、ポケット２２は、ねじ付きポケット穴６４と、第一および第二の横当接面６６Ａ、６６Ｂと、ねじ付きポケット穴６４の中心を通って延びるねじ軸ＡＳとを備える。
【０１３７】
図１８Ａの正しい取り付け位置では、隣接する２つの側部当接面３８’’’が第一および第二の横当接面６６Ａ、６６Ｂに当接し、その結果、インサートの中心軸ＡＩとポケット穴のねじ軸ＡＳとが、互いに比較的小さな第三の長さＬ３だけ離間する。したがって、インサートのねじ穴３０’’’とポケット穴６４’’’とを通して、ねじ（図示せず）を挿入して、インサート１４’’’をポケット２２に固定することができる。
【０１３８】
対照的に、図１８Ｂの不正確な取り付け位置では、隣接する側部非当接面３９’’’が第一および第二の横当接面６６Ａ、６６Ｂに当接し、その結果、インサートの中心軸ＡＩとポケット穴のねじ軸ＡＳとが、互いに比較的大きな第四の長さＬ４だけ離間する（すなわち、第四の長さＬ４が、長さＬ３よりも相対的に長い）。したがって、インサートのねじ穴３０’’’を通して、ねじ（図示せず）を挿入することが妨げられるが、その理由は、ポケット穴６４の刃１０８の一部が、その経路に突出しているためである。
【０１３９】
操作者がインサート１４’’’をポケット穴６４に固定しているとき、非当接面３９’’’は、図１８Ａに示すように、インサート１４’’’を自動的に調節または回転させて正しい取り付け位置にすることができることが観察された。
【０１４０】
本実施形態は、高送りインサートであるが、２つの異なる可能な当接面（つまり、非当接面に隣接する当接面であって、両方ともインサートをポケットに取り付けるために使用される可能性がある）を有する興味深い発見のために、このような特徴（不正確な取り付けを防止するために、一方の当接面の長さを他方よりも長くすること）も逆にし得ることに留意されたい。これは、例えば、切削刃が高送り切削刃として構成されない場合でも、例えば、インサートの隣接するコーナー刃が、典型的なミーリングインサートを提供するように機能し得る場合であり得る。
【０１４１】
図１５を参照すると、高送りインサート（例示の高送りインサート１４’’’が説明の目的のみに使用されているとは限らない）については、非当接面（３９’’’、１０６、意図された当接面よりも中心軸ＡＩから遠くに配置されている）は、主切削刃１１０の下方に位置するが、傾斜切削刃１１２の下方に位置せず、また当接面（３８’’’、１００）は、傾斜切削刃１１２の下方に位置する。
【０１４２】
図１７Ｄに示すように、側部当接面の第一の幅Ｗ１は、側面非当接面の第二の幅Ｗ２よりも大きい。これは、側部非当接面３９’’’を中心軸ＡＩからさらに押し出すための好ましいが非限定的な方法であったことが理解されるであろう。このような変形例は、接続された側部当接面３８’’’にも影響を及ぼすことが理解されるであろう。
【０１４３】
本実施例の主なコンセプトを上述してきたが、そのコンセプト自体は別個の特許可能な態様でさえあり、そのようなコンセプトのいくつかの好ましい特徴は以下の通りである。
【０１４４】
側部非当接面３９’’が、中心軸ＡＩから側部当接面３８’’’よりもさらに離間している結果、インサート周面２８’’’は、ベース支持面２６’’’に隣接する逃げサブ面１１４を有して、さらに形成される。
【０１４５】
ミーリング中のインサート１４’’’の並進運動の間に、インサート周面２８’’’’がワークピース（図示せず）に接触する可能性が高まるが、これは望ましくないので、逃げサブ面１１４が含まれている。
【０１４６】
逃げサブ面１１４の追加がより重要なのは、ワークピース（図示せず）と接触する可能性が最も高い非当接面３９’’’（１１４Ａで示す）の下である。その理由は、ワークピースがインサート１４’’’の中心からさらに突出するからである。しかしながら、当接面３８’’’の下の領域がワークピースと接触する可能性も高いので、前記逃げサブ面１１４はインサート当接面３８’’’（１１４Ｂで示す）の下にも追加される。製造を容易にするために、逃げサブ面１１４は、インサート周面２８’’’全体の周りに延在する。
【０１４７】
特に、前記逃げサブ面１１４をインサート当接面３８’’’の下に追加することは、（当接面積がより小さくなるために）安定性を低下させるので若干不利であるが、全体的に有益であると考えられる。したがって、インサート周面２８’’’の任意の部分に沿って逃げサブ面１１４を追加することは、好ましいが非限定的な選択肢である。
【０１４８】
この好ましいが非限定的な例では、逃げサブ面１１４は、凸状に湾曲している。
【０１４９】
図１６Ａに最も良く示されている別の好ましいが任意の特徴は、中立またはネガティブなランド１１６である。上述のように、すくい面は、チップを形成する目的で、鋭角の内角を形成するために、切削刃から内向きで下向きに傾斜することが好ましい。しかしながら、上述したものと同様に、非当接面が外側に離れているがゆえに、ワークピースとの接触の可能性が高まる結果として、切削効率を犠牲にしても、切削刃を補強することが好ましい。このような補強は、傾斜切削刃１１２に隣接する凸状に湾曲したすくい面部分１１６の形態で追加されてもよい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図７Ｇ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
2021504158.tif 000034
【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【国際調査報告】
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