(57)【要約】  本開示は、切削インサートを収容するためのインサート座および切削インサートを工具本体に取り付けるための取付け手段を有する工具本体と、工具本体に第１位置と第２位置との間で移動可能に取り付けられた案内ブロックと、入口端部および少なくとも１つの出口を有する流体流路であって、入口端部から少なくとも１つの出口に冷却流体を案内するように配置された流体流路とを備える旋削工具に関する。少なくとも１つの出口は、切削インサートにおける切れ刃に関連した逃げ面上に冷却流体の噴流を噴射するように配置されている。流体流路の第１区域は、工具本体を通って延在し、流体流路の第２区域は、案内ブロックを通って延在し、少なくとも１つの出口は、案内ブロック内の流体流路の第２区域の端部を形成する。本開示の態様は、外部旋削動作中における切削インサートの逃げ面の最適化した冷却を可能にし、同時に同一の旋削工具で内部旋削を可能にする旋削工具を実現することである。本開示によれば、この態様は上記に概説した旋削工具によって対処され、少なくとも工具本体または案内ブロックは、案内ブロックが第１位置にある場合には、冷却流体の噴流が第１ラインに沿って噴射され、案内ブロックが第２位置にある場合には、冷却流体の噴流が第２ラインに沿って噴射されるように配置されており、第１ラインと第２ラインとは、異なる向きを有しており、出口から下流方向にある位置において互いと交差する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切れ刃および前記切れ刃に関連する逃げ面を有した切削インサート（２）を収容するためのインサート座（３）を有する工具本体（４）と、
前記工具本体（４）に第１位置と第２位置との間で移動可能に取り付けられた案内ブロック（１５）と、
入口端部および少なくとも１つの出口（１９、２０）を有する流体流路（２１）であって、前記流体流路（２１）の前記入口端部から前記少なくとも１つの出口（１９、２０）に冷却流体を案内するように配置された流体流路（２１）とを備える、旋削工具（１）であって、
前記少なくとも１つの出口（１９、２０）は、前記切削インサート（２）が前記インサート座（３）に収容されたときに前記逃げ面（９、１０）が位置する領域に向かって、前記冷却流体の噴流（１４）を噴射するように配置されており、
前記流体流路（２１）の第１区域は、前記工具本体（４）を通って延在し、前記流体流路（２１）の第２区域（２２）は、前記案内ブロック（１５）を通って延在し、少なくとも１つの出口（１９、２０）は、前記案内ブロック（１５）内の前記流体流路（２１）の前記第２区域（２２）の端部を形成する、旋削工具（１）において、
少なくとも前記工具本体（４）または前記案内ブロック（１５）は、前記案内ブロック（１５）が前記第１位置にある場合には、前記冷却流体の噴流（１４）が第１ラインに沿って噴射され、前記案内ブロック（１５）が前記第２位置にある場合には、前記冷却流体の噴流（１４）が第２ラインに沿って噴射されるように配置されており、前記第１ラインと前記第２ラインとは、異なる向きを有しており、前記出口（１９、２０）から下流方向にある位置において互いと交差することを特徴とする、旋削工具（１）。
【請求項２】
前記案内ブロック（１５）は、前記工具本体（４）に旋回可能に取り付けられている、請求項１に記載の旋削工具（１）。
【請求項３】
前記工具本体（４）内の前記流体流路（２１）の前記第１区域から前記案内ブロック（１５）内の前記流体流路（２１）の前記第２区域（２２）に前記冷却流体を伝達するように配置された伝達要素（１６）を備える、請求項１または２に記載の旋削工具（１）。
【請求項４】
前記伝達要素（１６）は前記工具本体（４）の外面から前記案内ブロック（１５）の孔（２６）内へ延在し、
前記伝達要素（１６）は、前記案内ブロック（１５）の前記孔（２６）の内側円筒面（２７）と係合する円筒状外面（２９）を備え、
前記伝達要素（１６）は、前記流体流路（２１）の前記第１区域と流体連通した内部軸線方向流体導管（２４）を備え、
前記伝達要素（１６）が前記円筒状外面（２９）内に周方向に延在する第１溝（３２）を備えるか、または前記案内ブロック（１５）が前記内側円筒面（２７）内に周方向に延在する第１溝（３２）を備えるかのいずれかであり、前記第１溝（３２）は第１軸線方向位置に位置しており、
前記伝達要素（１６）は、前記内部軸線方向流体導管（２４）と前記第１溝（３２）とを接続する第１半径方向流体導管（３０）を備え、
前記案内ブロック（１５）内の前記流体流路（２１）の前記第２区域（２２）は、前記第１軸線方向位置において円筒状の前記孔（２６）に流れ込んでいる、請求項２または３に記載の旋削工具（１）。
【請求項５】
前記流体流路（２１）の第３区域（２３）が、前記案内ブロック（１５）を通って延在し、第１出口（１９）が、前記案内ブロック（１５）内の前記流体流路（２１）の前記第２区域（２２）の端部を形成し、第２出口（２０）が、前記案内ブロック（１５）内の前記流体流路（２１）の前記第３区域（２３）の端部を形成する、請求項１から４のいずれか一項に記載の旋削工具（１）。
【請求項６】
前記第１出口（１９）は前記案内ブロック（１５）の第１外面区域に位置しており、前記第２出口（２０）は前記案内ブロック（１５）の第２外面区域に位置しており、前記第１外面区域の面法線の方向は、前記第２外面区域の面法線の方向とは異なっている、請求項５に記載の旋削工具（１）。
【請求項７】
前記伝達要素（１６）は、前記工具本体（４）内の前記流体流路（２１）の前記第１区域から前記案内ブロック（１５）内の前記流体流路（２１）の前記第２区域（２２）へ、または前記工具本体（４）内の前記流体流路（２１）の前記第１区域から前記流体流路（２１）の第３区域（２３）へのいずれかに、前記冷却流体を選択的に伝達するように配置されおり、第２出口（２０）が、前記流体流路（２１）の前記第３区域（２３）の端部を形成する、請求項３に従属する限りにおいて請求項１から６のいずれか一項に記載の旋削工具（１）。
【請求項８】
前記伝達要素（１６）が前記円筒状外面（２９）内に周方向に延在する第２溝（３４）を備えるか、または前記案内ブロック（１５）が前記内側円筒面（２７）内に周方向に延在する第２溝（３４）を備えるかのいずれかであり、前記第２溝（３４）は第２軸線方向位置に位置しており、前記伝達要素（１６）は、前記内部軸線方向流体導管（２４）と前記第２溝（３４）とを接続する第２半径方向流体導管（３１）を備え、
前記案内ブロック（１５）内の前記流体流路（２１）の前記第３区域（２３）は、前記第２軸線方向位置において円筒状の前記孔（２６）に流れ込んでいる、請求項４に従属する限りにおいて請求項１から７のいずれか一項に記載の旋削工具（１）。
【請求項９】
前記第１溝（３２）および前記第２溝（３４）は、３６０°未満の周方向範囲をそれぞれ有し、前記第１溝（３２）および前記第２溝（３４）は、少なくとも前記案内ブロック（１５）が前記第１位置にある場合には、前記流体流路（２１）の前記第２区域（２２）が前記流体流路（２１）の前記第１区域と流体連通し、前記流体流路（２１）の前記第３区域（２３）は前記流体流路（２１）の前記第１区域と流体連通せず、少なくとも前記案内ブロック（１５）が前記第２位置にある場合には、前記流体流路（２１）の前記第３区域（２３）が前記流体流路（２１）の前記第１区域と流体連通し、前記流体流路の前記第２区域（２２）は前記流体流路（２１）の前記第１区域と流体連通しないように配置されている、請求項４または８に記載の旋削工具（１）。
【請求項１０】
前記案内ブロック（１５）の前記第１位置では、前記案内ブロック（１５）の当接面は、前記工具本体（４）の第１停止面と係合し、前記案内ブロック（１５）の前記第２位置では、前記案内ブロック（１５）の当接面は、前記工具本体（４）の第２停止面と係合する、請求項１から９のいずれか一項に記載の旋削工具（１）。
【請求項１１】
前記インサート座（３）は、面法線を有した底部支持面を有し、前記案内ブロック（１５）の前記少なくとも１つの出口（１９、２０）は、前記底部支持面から、前記底部支持面の前記面法線の方向とは反対の方向に離れている、請求項１から１０のいずれか一項に記載の旋削工具（１）。
【請求項１２】
前記逃げ面を冷却するための前記流体流路（２１）に加えて、前記切削インサート（２）が前記インサート座（３）上に収容されたときに前記切れ刃（１１と１２）と関連したチップ面が位置する領域上に冷却流体を噴射するための冷却導管を備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載の旋削工具（１）。
【請求項１３】
前記切削インサート（２）および取付け手段をさらに備え、前記切削インサート（２）は前記インサート座（３）上に収容され、前記取付け手段によって固定される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の旋削工具（１）。
【請求項１４】
前記旋削工具は、前記旋削工具（１）によって旋削可能な内面の最小径に等しい直径を有する仮想円（１８）内に位置し、前記円は前記切れ刃（１１、１２）と係合しており、前記第１位置では、前記案内ブロック（１５）は前記円を越えて突出し、前記第２位置では、前記案内ブロック（１５）は、前記円と交差することなく、前記円から引き離されている、請求項１３に記載の旋削工具（１）。
【請求項１５】
前記第１ラインおよび前記第２ラインは、前記逃げ面（９、１０）上の位置において互いと交差する、請求項１４に記載の旋削工具（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、切れ刃および切れ刃に関連する逃げ面（ｃｌｅａｒａｎｃｅ  ｓｕｒｆａｃｅ）を有した切削インサートを収容するためのインサート座を有する工具本体と、工具本体に第１位置と第２位置との間で移動可能に取り付けられた案内ブロックと、入口端部および少なくとも１つの出口を有する流体流路であって、入口端部から少なくとも１つの出口に冷却流体を案内するように配置された流体流路とを備える旋削工具に関する。少なくとも１つの出口は、切削インサートがインサート座に収容されたときに逃げ面が位置する領域に向かって、冷却流体の噴流を噴射するように配置されている。流体流路の第１区域は、工具本体を通って延在し、流体流路の第２区域は、案内ブロックを通って延在し、少なくとも１つの出口は、案内ブロック内の流体流路の第２区域の端部を形成する。
【背景技術】
【０００２】
工具本体と工具本体のインサート座に取り付けられた切削インサートとを有する旋削工具は、ワークピースの旋削に使用される。旋削（ｔｕｎｉｎｇ）中、切削インサートの切れ刃がワークピースの表面と係合している状態で、ワークピースが回転され、ワークピースの回転中に、旋削工具は、ワークピースの回転軸に関して半径方向内側に送られる。
【０００３】
旋削によるワークピースの機械加工は、円筒面のようなワークピースの外面（外部旋削）、またはワークピースの孔またはねじ切り部のようなワークピースの内面（内部旋削）を機械加工するために用いることができる。
【０００４】
外部旋削または内部旋削のいずれかに適用される種々の旋削工具が知られている。逃げ面の冷却を含む冷却対策を最適化した外部旋削工具が開発されている。しかしながら、それらの外部用の旋削工具は、通常、ワークピースの凹部での作業に使用する場合における旋削工具のフットプリントの制限により、内部旋削に使用することができない。
【０００５】
米国特許出願公開第２０１０／０１９６１０５Ａ１号は、切削動作中に切削インサートのチップ面に冷媒流体を提供するための冷媒搬送部材を有する旋削工具を開示している。冷却搬送部材は、流体流路が内部に形成された部材本体と、冷媒流体を搬送し、冷媒流体を噴出させるためのノズルとを備える。ノズルは、第１拡張位置と第２後退位置との間を、部材本体によって相対的に変位可能である。例えば、切削動作中に想定される拡張位置では、ノズルは、部材本体から前方に、かつチップ面の上方に延在する。例えば、冷媒流体が冷媒搬送部材を通って流れていない場合に想定される後退位置では、ノズルは、流体流路内に少なくとも部分的に収容されて、例えば、切削インサートの割出しまたは交換を可能にする。
【発明の概要】
【０００６】
よって本開示の態様は、外部旋削動作中に切削インサートの逃げ面の最適化した冷却を可能にし、同時に同一の旋削工具で内部旋削を可能にする、旋削工具を実現することである。
【０００７】
本開示によれば、この態様は、切れ刃および切れ刃に関連する逃げ面を有した切削インサートを収容するためのインサート座を有する工具本体と、工具本体に第１位置と第２位置との間で移動可能に取り付けられた案内ブロックと、入口端部および少なくとも１つの出口を有する流体流路であって、入口端部から少なくとも１つの出口に冷却流体を案内するように配置された流体流路とを備える旋削工具によって対処される。少なくとも１つの出口は、切削インサートがインサート座に収容されたときに逃げ面が位置する領域に向かって、冷却流体の噴流を噴射するように配置されている。流体流路の第１区域は、工具本体を通って延在し、流体流路の第２区域は、案内ブロックを通って延在し、少なくとも１つの出口は、案内ブロック内の流体流路の第２区域の端部を形成する。少なくとも工具本体または案内ブロックは、案内ブロックが第１位置にある場合には、冷却流体の噴流が第１ラインに沿って噴射され、案内ブロックが第２位置にある場合には、冷却流体の噴流が第２ラインに沿って噴射されるように配置されており、第１ラインと第２ラインとは、異なる向きを有しており、出口から下流方向にある位置において互いと交差する。
【０００８】
冷却流体の噴流が、可能な限り最大限に動作中の切れ刃または切削コーナの逃げ面を濡らすと、旋削工具の工具本体上に取り付けられた切削インサートの切れ刃または切削コーナの最適な冷却が得られることが判明した。外部旋削中には、旋削されるワークピースが凸状曲面であるため、旋削工具に関して、フットプリントの制限はほとんどない。したがって、外部旋削中、流体流路の出口を装備した旋削工具の部分、例えば、本開示による案内ブロックは、冷却流体の噴流と冷却されるインサートの逃げ面との間に最適な角度を与えるために、工具本体から突出し得る。
【０００９】
しかしながら、同一の旋削工具を内部旋削に使用する場合には、工具本体のこの突出部分は、旋削工具によって旋削される表面に干渉することになる。本開示によれば、これは、冷却流体のための流体流路の少なくとも１つの出口を装備し、工具本体に移動可能に取り付けられた案内ブロックによって対処される。
【００１０】
案内ブロックが、内部旋削中に旋削される表面ともはや干渉しないように移動されると、逃げ面上に噴射される冷却流体の噴流は、冷却されるインサートの逃げ面の少なくとも一部をなおも濡らしながらも、異なる向きを有さなければならない。案内ブロックがその第１位置にある場合の冷却流体の噴流を描写する第１ラインと、案内ブロックがその第２位置にある場合の冷却流体の噴流を描写する第２ラインとは、インサートの逃げ面上のどこか、すなわち、１つまたは複数の各出口から下流で交差する。
【００１１】
一実施形態では、案内ブロックは、工具本体と同一の材料で製造され、例えば、工具鋼から製造される。一実施形態では、切削インサートは超硬合金で製造される。
【００１２】
本開示の一実施形態では、案内ブロックは、案内ブロックを工具本体に対して並進移動させることができるように、工具本体に取り付けられている。本開示のさらなる実施形態では、案内ブロックは、工具本体に旋回可能に取り付けられている。さらに別の実施形態では、案内ブロックは、案内ブロックと工具本体との間に旋回運動と直線運動との組合せが提供され得るように、工具本体に取り付けられている。
【００１３】
一実施形態では、案内ブロックは工具本体に対して並進運動を提供するように工具本体上に取り付けられるか、または、案内ブロックは工具本体に旋回可能に取り付けられ、流体流路は少なくとも２つの出口を備える。
【００１４】
一実施形態では、流体流路は、厳密に２つの出口を有するか、または少なくとも２つの出口を有する。２つの出口のうちの少なくとも１つが、案内ブロック内の流体流路の第２区域の端部を形成し、代わりに、他の出口は、工具本体内または案内ブロック内の流体流路の区域の端部を形成し得る。
【００１５】
一実施形態では、旋削工具は、工具本体内の流体流路の第１区域から少なくとも案内ブロック内の流体流路の第２区域に冷却流体を伝達するように配置された伝達要素を備える。
【００１６】
一実施形態では、案内ブロックは、工具本体に旋回可能に取り付けられており、伝達要素は工具本体の外面から案内ブロックの孔内へ延在し、伝達要素は、案内ブロックの孔の内側円筒面と係合する円筒状外面を備える。この実施形態では、伝達要素は、工具本体内の流体流路の第１区域と流体連通した内部軸線方向流体導管を備える。伝達要素がその円筒状外面内に周方向に延在する第１溝を備えるか、または、案内ブロックが内側円筒面内に周方向に延在する第１溝を備えるかのいずれかであり、第１溝は第１軸線方向位置に位置する。さらに、伝達要素は、内部軸線方向流体導管と第１溝とを接続する第１半径方向流体導管を備える。最終的に、案内ブロック内の流体流路の第２区域は、第１軸線方向位置において円筒状の孔に流れ込んでいる。この設計により、案内ブロックの旋回をなおも可能にすると同時に、工具本体内の流体流路の第１区域と、案内ブロック内の流体流路の第２区域との間における冷却流体の流体連通が実現される。
【００１７】
これに代わって、その円筒状外面を有する伝達要素は、案内ブロックの外面から延びて、工具本体の孔の円筒状内面と係合する。この一実施形態では、伝達要素は、案内ブロック内の流体流路の第２区域と流体連通した内部軸線方向流体導管を備える。伝達要素がその円筒状外面内に周方向に延在する第１溝を備えるか、または、工具本体が内側円筒面内に周方向に延在する第１溝を備えるかのいずれかであり、第１溝は第１軸線方向位置に位置する。さらに、伝達要素は、内部軸線方向流体導管と第１溝とを接続する第１半径方向流体導管を備える。最終的に、工具本体内の流体流路の第１区域は、第１軸線方向位置において円筒状の孔に流れ込んでいる。この設計によっても、案内ブロックの旋回をなおも可能にすると同時に、工具本体内の流体流路の第１区域と、案内ブロック内の流体流路の第２区域との間における冷却流体の流体連通が実現される。
【００１８】
一実施形態では、流体流路の少なくとも２つの出口が案内ブロックに配置されており、流体流路の第３区域が案内ブロックを通って延在し、第１出口が、案内ブロック内の流体流路の第２区域の端部を形成し、第２出口が、案内ブロック内の流体流路の第３区域の端部を形成する。案内ブロックが流体流路の２つの出口を備える場合に、案内ブロックの第１位置では、冷却流体が第１ラインに沿って噴射され、案内ブロックの第２位置では、冷媒流体が第２ラインに沿って噴射されることを保証するために、これらの２つの出口が案内ブロック上において異なる向きを有することは明らかである。
【００１９】
一実施形態では、３つ以上の出口が案内ブロックに位置しており、一実施形態における伝達要素は、出口に接続する流体流路の区域の各々に冷却液を伝達するために設計されている。
【００２０】
これに代わって、一実施形態では、第２出口が工具本体に配置されており、第１出口および第２出口は、その第１位置にある案内ブロックと比較した場合に、異なる向きを有さなければならない。
【００２１】
一実施形態では、第１出口および第２出口は案内ブロックに位置しており、第１出口は案内ブロックの第１外面区域に位置しており、第２出口は案内ブロックの第２外面区域に位置しており、第１外面区域の面法線の方向は、第２外面区域の面法線の方向とは異なっている。さらなる実施形態において、第１外面区域および第２外面区域は、互いに関して一定角度で延在する平面区域であり、流体流路の第２区域および流体流路の第３区域は、案内ブロックの第１外面区域および第２外面区域に直交して延在する。
【００２２】
案内ブロックにおいて流体流路の少なくとも第１出口および第２出口を備える実施形態では、伝達要素は、工具本体内の流体流路の第１区域から案内ブロック内の流体流路の第２区域へ、または工具本体内の流体流路の第１区域から流体流路の第３区域へのいずれかに、冷却流体を選択的に伝達するように配置され得る。第２出口は、流体流路の第３区域の端部を形成する。この実施形態では、伝達要素は、流体流路の第２区域または第３区域のいずれかを流体流路の第１区域に選択的に接続する切替え機能を実現する。
【００２３】
原理上、少なくとも２つの出口を介して冷却流体を同時に噴射することは可能であるが、旋削工具の動作中に最適化された角度に向けられていない各出口が切断されると、より効率的である。
【００２４】
一実施形態では、３つ以上の出口が案内ブロックに位置しており、一実施形態における伝達要素は、工具本体に対する案内ブロックの位置に応じて、複数の出口の中から単一の出口に冷却液を選択的に伝達するために設計され得る。
【００２５】
一実施形態では、第１出口を有する流体流路の第２区域、ならびに第２出口を有する流体流路の第３区域が案内ブロック内に位置し、伝達要素は円筒状外面内に周方向に延在する第２溝を備え、案内ブロックは内側円筒面内に周方向に延在する第２溝を備え、第２溝は第２軸線方向位置に位置する。この実施形態では、伝達要素は、内部軸線方向流体導管と第２溝とを接続する第２半径方向流体導管をさらに備える。最終的に、案内ブロック内の流体流路の第３区域は、第２軸線方向位置において円筒状の孔で出口をなす（ｏｕｔｌｅｔｓ）。
【００２６】
この構成により、流体流路の第２区域および第３区域が、工具本体内の第１区域に接続される。
【００２７】
これに代わって、当然ながら、その円筒状外面を有する伝達要素が案内ブロックの外面から延びて、工具本体の孔の円筒状内面と係合する設計で、同一の機能を実現することができる。
【００２８】
一実施形態では、案内ブロックは、工具本体に旋回可能に取り付けられており、伝達要素は円筒状構造を有し、第１溝および第２溝は、３６０°未満の周方向範囲をそれぞれ有する。この実施形態では、第１溝および第２溝は、少なくとも案内ブロックが第１位置にある場合には、流体流路の第２区域が流体流路の第１区域と流体連通し、流体流路の第３区域は流体流路の第１区域と流体連通せず、少なくとも案内ブロックが第２位置にある場合には、流体流路の第３区域が流体流路の第１区域と流体連通し、流体流路の第２区域は流体流路の第１区域と流体連通しないように、周方向に配置されている。
【００２９】
この構成により、工具本体内の流体流路の第１区域から案内ブロック内の流体流路の第２区域へ、または工具本体内の流体流路の第１区域から案内ブロック内の流体流路の第３区域へのいずれかに、冷却流体を選択的にかつ交互に伝達する伝達要素が実現される。
【００３０】
本開示のさらなる実施形態において、案内ブロックの第１位置では、案内ブロックの当接面が工具本体の第１停止面と係合し、案内ブロックの第２位置では、案内ブロックの当接面が工具本体の第２停止面と係合する。さらなる実施形態では、案内ブロックは第１当接面と第２当接面とを有し、案内ブロックの第１位置では、第１当接面が第１停止面と係合し、案内ブロックの第２位置では、第２当接面が第２停止面と係合する。
【００３１】
さらに本開示の別の実施形態では、インサート座は面法線を有する底面を有し、少なくとも１つの出口は、底面から面法線の方向とは反対の方向に離れている。換言すると、少なくとも１つの出口は、インサート座の下方に位置する。
【００３２】
別の実施形態では、旋削工具は、切れ刃および切れ刃に関連する逃げ面を有する切削インサートをさらに備え、切削インサートはインサート座に取り付けられている。さらなる実施形態では、切れ刃は切削コーナを含む。さらに別の実施形態では、切削インサートは刃先交換式（ｉｎｄｅｘａｂｌｅ）インサートである。
【００３３】
切削インサートは、取付け手段の使用により、インサート座に取り付けられる。取付け手段は、原理上、工具本体にインサートを固定するのに適した任意の手段とすることができる。本開示の意味での取付け手段の例は、締付け手段またはねじである。
【００３４】
本開示の一般的な概念は、切削インサートがインサート座に取り付けられている実施形態に関してよく理解することができる。
【００３５】
一実施形態では、切削インサートは、底面および上面を有し、側面は、底面と上面とを接続する。少なくともインサートの側面と上面との間の交差部は、切れ刃を形成する。一実施形態では、この切削インサートは、インサートの底面がインサート座の底部支持面と係合した状態で、インサート座に取り付けられる。この実施形態では、切削インサートの側面は逃げ面を形成し、上面はチップ面を形成する。
【００３６】
冷却流体の噴流が、切削インサートの底面から上面までのその範囲全体に沿って逃げ面に噴きつける（ｓｔｒｅａｋ）場合に、切削インサートの逃げ面の最適化した冷却が達成され得る。一実施形態では、切削インサートを有する旋削工具は、切削コーナでワークピースを切削するように意図されており、インサートの２つの側面間の領域は、逃げ面の少なくとも一部を形成し、最適化した冷却のために、このコーナは、冷却流体の噴流によって噴きつけられなければならない。
【００３７】
しかしながら、冷却流体の噴流が、切削インサートの底面と上面との間における逃げ面の範囲の少なくとも大部分に噴きつけることを可能にするためには、流体流路の出口がインサートの底面の下方に位置しなければならない。出口がこの位置にある場合、案内ブロックが加工されるワークピースの内面と係合して干渉するようになるため、案内ブロックは同一の工具による内面の旋削を妨げることになる。
【００３８】
したがって、本開示によれば、案内ブロックは第２位置に移動され、第２位置では、案内ブロックは、旋削工具によって旋削可能な内面が有し得る最小径を描写し、切れ刃または切削コーナと係合している仮想円から引き離されている。それにもかかわらず、この第２位置において、冷却流体の噴流は、インサートの逃げ面上に吹きかからなければならない。しかしながら、案内ブロックの第２位置では、冷却流体の噴流は、もはや切れ刃の動作中の部分の下方の切削インサートの底面から上面までのその範囲における逃げ面全体には噴きつけないであろう。したがって、本開示の実施形態では、案内ブロックが第１位置または第２位置のいずれかにある場合に、冷却流体の噴流が伝播する第１ラインおよび第２ラインは、切削インサートの逃げ面上の位置において互いと交差する。
【００３９】
上記の態様の少なくとも１つはまた、内面の旋削について上述したように、案内ブロックが第２位置にある、本開示の実施形態による旋削工具の使用によって対処される。
【００４０】
本開示のさらなる実施形態では、旋削工具は、インサートの逃げ面を冷却するための流体流路に加えて、切削インサートの切れ刃に関連したチップ面上に冷却流体を噴射するための冷却導管を備える。
【００４１】
一実施形態では、チップ面を冷却するための冷却導管は、切削インサートをインサート座上に締め付けるための締付け手段に配置され、締付け手段は、本開示の意味では、取付け手段である。
【００４２】
切削インサートがインサート座に収容され、切削インサートが締付け手段の使用によってインサート座上に締め付けられている場合、一実施形態では、冷却導管から噴射された冷却流体の噴流は、旋削動作中にチップ面を形成するその上面で切削インサートに当たる。
【００４３】
本開示のさらなる利点、特徴および応用は、実施形態の以下の説明および添付の対応する図面から明らかとなるであろう。本開示の実装形態の上記および以下の詳細な説明は、添付図面とともに読むと、一層よく分かるであろう。示した実装形態は図示した詳細な構成および手段に限定されるものではないことが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１位置にある案内ブロックを有する本開示による旋削工具の実装形態の切り取り等角図である。
【図２】第１位置にある案内工具を有する、図１の旋削工具の正面図である。
【図３】第２位置にある案内ブロックを有する、図１および図２の旋削工具の切り取り等角図である。
【図４】案内ブロックが第２位置にある状態でワークピースの内面を旋削している間の図１〜図３の旋削工具の正面図である。
【図５】第１視点からの、図１〜図４の旋削工具の案内ブロックおよび伝達要素の等角図である。
【図６】第２視点からの、図５の旋削工具の案内ブロックおよび伝達要素の等角図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図では、同一の要素を同一の参照番号で表している。
【００４６】
図１〜図６は、本開示による旋削工具１の実装形態を示している。旋削工具１は、外部旋削中ならびに内部旋削中における切削インサート２の最適化した冷却を可能にする。旋削工具１の基体は、切削インサート２を収容するためのインサート座３を装備した工具本体４によって形成されている。切削インサート２を工具本体４のインサート座３に取り付けるために、旋削工具１はクランプ５をさらに有し、クランプ５は、クランプ５の孔を通って工具本体４のねじ孔に達し、ねじ孔に係合する取付けねじ６によって、工具本体４上にねじ留めされている。実際の締付け機能に加えて、クランプ５は、クランプ５から切削インサート２のチップ面８上に冷却流体の噴流を噴射するための２つの出口７ａ、７ｂを有する冷却導管を備える。
【００４７】
図示した実装形態における切削インサート２は、菱形の上面８、インサート座３の底部支持面と係合した菱形の底面、ならびに４つの側面９、１０を有する菱形の基本領域を有する。切れ刃１１、１２は、側面９、１０が切削インサート２の上面８と交差する場所に形成されている。
【００４８】
この実装形態では、切削インサートは、主に２つの切れ刃１１、１２が交差する場所に形成された切削コーナによって切削動作を行うように、取り付けられている。
【００４９】
切削インサート２の冷却を向上させるために、クランプ５の冷却導管に加えて、切削インサート２の側面９、１０によって形成された逃げ面の効率的な冷却が実現される。切削性能の大部分は、切削インサート２の切削コーナ１３によって発揮されるため、切削動作中に冷却流体の噴流１４が、２つの側面９、１０を接続する、切削コーナ１３に関連した端縁に沿って噴きつける場合に、逃げ面上における最も効率的な冷却が実現される。
【００５０】
切削コーナ１３に関連する逃げ面に沿って噴きつける冷却流体の噴流１４を提供するために、冷却液の噴流１４は、図１および図２に示すように、切削コーナ１３の真下の位置にあるノズルから噴射される。
【００５１】
旋削工具１は、ねじ１６によって定義される旋回軸線を中心として、工具本体４に旋回可能に取り付けられた案内ブロック１５を有する。図１および図２に示した案内ブロック１５の位置は、本開示の意味で、第１位置を表しており、図３および図４に示した案内ブロック１５の位置は、本開示の意味で、第２位置を表している。
【００５２】
側面９、１０に向かう冷却流体の噴流１４のための最適化された幾何学的形状を与える一方で、旋削工具１を内部旋削に使用する場合に、案内ブロック１５が第１位置にあると、案内ブロック１５はワークピースの材料と干渉するであろうことは、特に図２および図４を見るとすぐに分かる。内部旋削中に生じる状況を図４に示す。図４は旋削工具１の正面図を示しているが、図２では旋削工具１は上方から等角図で示されている。
【００５３】
第２位置では、案内ブロック１５は、切削インサート２の動作中の切削コーナと係合し、本開示による旋削工具１による内部旋削について内面が有し得る最小半径を定義する仮想円内に位置しており、この仮想円から引き離されている。図４には、この状況が示されており、仮想円は、内部旋削される管状ワークピース１７の内面１８として与えられている。案内ブロック１５の第２位置への旋回により、案内ブロック１５は、管状ワークピース１７と干渉せず、管状ワークピース１７の内面１８の内部旋削を実施することができる。
【００５４】
冷却液の噴流１４は、もはや切削インサート２の上側の切削コーナと下面とを接続する逃げ面全体に沿って噴きつけないが、それにもかかわらず、案内ブロック１５は逃げ面９、１０の効率的な冷却を実現する。
【００５５】
一方の図１および図２と他方の図３および図４との比較により、本開示の一般的な概念を説明することができる。側面９、１０によって形成される逃げ面の効率的な冷却のためには、冷却液の噴流１４は、案内ブロック１５のいずれの位置においても、側面９、１０に当たらなければならない。しかしながら、これは、冷却液の噴流１４が、案内ブロック１５の第１位置（ｐｏｓｉｔｏｎ）および第２位置（ｐｏｓｉｔｏｎ）において、異なる向きを有することを意味する。案内ブロック１５が、図１および図２に示したように、その第１位置にある場合には、冷却液の噴流１４は、第１ラインによって描写されている。案内ブロック１５が、図３および図４に示したように、その第２位置にある場合には、冷却液の噴流１４は、第２ラインによって描写されている。第１ラインおよび第２ラインは、案内ブロック１５の位置に応じて、異なる出発点を有するが、案内ブロック１５における各出口１９、２０から下流で切削インサート２の側面９、１０において交差する。
【００５６】
図１〜図４により本開示の一般的な概念が理解され、一方、図５および図６は、最適化した冷却液の噴流１４を実現するための案内ブロック１５の設計の詳細を示している。
【００５７】
図１〜図６に示した実装形態において、案内ブロック１５は、２つの出口、すなわち、第１位置と第２位置とにおいて冷却液の噴流１４をそれぞれ噴射する第１出口１９と第２出口２０とを装備している。流体流路２１は、複数の区域によって形成されており、第１区域（図示せず）は工具本体４内に延在し、第２区域２２および第３区域２３は案内ブロック１５内に延在する。
【００５８】
案内ブロック１５のための旋回軸線を形成するねじ１６はまた、本開示の意味で、伝達要素を形成する。この伝達要素１６は、工具本体４内の流体流路の第１区域から、流体流路の第２区域および第３区域２２、２３への冷却液の伝達を行うだけでなく、２つの区域２２、２３のいずれかに交互に切り替えることも可能にする。
【００５９】
伝達要素１６は、中空円筒部を有し、冷却液は、該要素においてねじ１６の軸線方向に延在する導管２４を通って流れることができる。ねじ１６は、その後端２５によって、工具本体４の孔にねじ込まれる。工具本体４の孔は、工具本体４内の流体流路の第１区域の端部を同心的に包囲する。よって、流体流路の第１区域を通って流れる冷却液は、次に、伝達要素内において軸線方向流体導管２４によってさらに案内される。
【００６０】
伝達要素１６は、案内ブロック１５の孔２６内に延在する切替え要素２８をさらに有する。孔２６の内側円筒面２７は、切替え要素２８の外側円筒面２９と係合している。旋削工具１の動作中、伝達要素１６の切替え要素２８は工具本体４に対して静止している。即ち、案内ブロック１５を旋回させると、案内ブロック１５は、工具本体４に対してだけでなく、伝達要素１６の切替え要素２８に対しても旋回する。伝達要素１６の切替え要素２８は、伝達要素２８の半径方向に冷却流体を案内する、２つの軸線方向位置にある半径方向流体導管３０、３１を有する。
【００６１】
第１半径方向流体導管３０は、軸線方向流体導管２４を第１軸線方向位置において切替え要素２８の表面２９の第１溝３２に接続する。第１溝３２の第１軸線方向位置は、流体流路の第２区域２２の後端３３の軸線方向位置と同一である。第１溝３２は、切替え要素２８の円筒面２９内に円周方向に延在する。しかしながら、第１溝３２は、切替え要素２８の３６０°にわたって延在しているわけではなく、一定角度を被覆しているに過ぎない。したがって、案内ブロック１５が第１位置にあるか、または第１位置に近接している場合にのみ、内部軸線方向流体導管２４から第１半径方向流体導管３０を通って第１溝３２へ、さらに流体流路の第２区域２２への冷却液の流れが生じる。
【００６２】
同一の原理は、第２半径方向流体導管３１によって定義される第２軸線方向位置に関しても当てはまり、第２半径方向流体導管３１もまた、切替え要素２８の円筒面２９の第２の周方向に延在する溝３４で終了する。案内ブロック１５内における流体流路の第３区域２３の後端３５が、第２溝３４と同一の軸線方向位置にあるため、案内ブロック１５が第２位置にある場合にのみ、内部軸線方向流体導管２４から、第２半径方向流体導管３１および第２溝３４を通って、案内ブロック１５内の流体流路の第３区域２３への冷却液の流れが生じる。
【００６３】
伝達要素１６ならびに案内ブロック１５の設計により、ねじ１６を中心とした案内ブロック１５の旋回によって、流体流路の第２区域２２および第３区域２３の出口１９、２０の位置がそれぞれ変更されるだけでなく、図１および図２に示すように、案内ブロック１５の第１位置では、冷却液が案内ブロック１５の第１出口１９を通ってのみ噴射され、案内ブロック１５が、図３および図４に示すように、その第２位置にある場合には、冷却液は第２出口２０のみから噴射されるように切り替えられる。
【００６４】
よって、図に示したような設計により、冷却液が動作中に正しい位置にない他の出口を通って不必要に漏出するのをなおも防ぎながら、冷却液の噴流１４の方向を変更することが可能となる。
【００６５】
図５および図６から、案内ブロック１５内の冷却導管の第２区域２２および第３区域２３の設計および形状が、案内ブロック１５の第１位置においてだけでなく、案内ブロック１５の第２位置においても、冷却液の噴流１４の最適化した方向を実現するように選択されていることが明らかに導き出され得る。
【００６６】
本来の開示のために、すべての特徴は、本記載、図および特許請求の範囲から、それらが単に特定のさらなる特徴に関連して記載されていたとしても、当業者には明らかとなり、それらの特徴自体のいずれかと、または本明細書で開示された他の特徴または特徴の群と任意の組合せで、そのような組合せが明示的に除外されない限り、または技術的事実によって、そのような組合せが除外されるか、またはそのような組合せが無益なものとされない限り、組み合わせることができることに留意されたい。特徴のそれぞれの可能な組合せについての詳細で明白な説明は、簡潔で読みやすい説明を提供するために単に省略した。
【００６７】
本開示は図および上記の説明に詳細に示されているが、この説明は例に過ぎず、特許請求の範囲によって定義されるような保護の範囲を限定するものとはみなされない。本開示は、開示した実施形態に限定されるものではない。
【００６８】
開示された実施形態への変更は、図面、本記載および添付する特許請求の範囲から当業者には明らかである。特許請求の範囲において、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える）」という語は他の要素またはステップを除外するものではなく、不定冠詞「ａ」は複数を除外するものではない。いくつかの特徴が異なる請求項において特許要求されているという単なる事実は、それらの組合せを除外するものではない。特許請求の範囲における参照番号は、保護の範囲を限定するものとはみなされない。
【符号の説明】
【００６９】
１  旋削工具
２  切削インサート
３  インサート座
４  工具本体
５  クランプ
６  取付けねじ
７ａ、７ｂ  チップ面を冷却するための冷却導管の出口
８  上面
９、１０  側面
１１、１２  切れ刃
１３  切削コーナ
１４  冷却液の噴流
１５  案内ブロック
１６  伝達要素を形成するねじ
１７  管状ワークピース
１８  管状ワークピース１７の内面
１９  第１出口
２０  第２出口
２１  流体流路
２２  流体流路の第２区域
２３  流体流路の第３区域
２４  軸線方向流体導管
２５  ねじの後端
２６  案内ブロック１５の孔
２７  孔２６の内側円筒面
２８  切替え要素
２９  切替え要素２８の外側円筒面
３０  第１半径方向流体導管
３１  第２半径方向流体導管
３２  第１の周方向に延在する溝
３３  流体流路の第２区域２２の後端
３４  第２の周方向に延在する溝
３５  流体流路の第３区域２３の後端
【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】
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