(57)【要約】本発明は、ワークピース上に面取り部を生成するための面取り工具(１０)に関し、超硬合金からなり、中心軸(１４)に沿って延在し、スロット状の第１の切削インサート受け部(１８a)を備え、該第１の切削インサート受け部は、２つの対向する側方突き当て面(２４、２８)と、該２つの側方突き当て面(２４、２８)の間に配置され、側方突き当て面(２４、２８)に対して横方向に延在するベース突き当て面(３２)とを有し、該ベース突き当て面(３２)は、スロット状の第１の切削インサート受け部(１８a)のベースを形成する工具ホルダ(１２)を備える。面取り工具(１０)は更に、ＣＶＤ厚膜ダイヤモンドからなり、第１の切削インサート受け部(１８ａ)に強固に結合されるように固定され、第１の切削インサート受け部(１８ａ)の２つの側方突き当て面(２４、２８)に強固に結合されるように固定される２つの対向する側面(２２、２６)と、２つの側面(２２、２６)の間に配置され、側面(２２、２６)に対して横方向に延びる低面(３０)とを有し、低面(３０)が第１の切削インサート受け部(１８ａ)のベース突き当て面(３２)に突き当たるか、又は強固に結合される、第１の切削インサート(２０ａ)とを備える。第１の切削インサート(２０ａ)は、第１の切削インサート受け部(１８ａ)から工具ホルダ(１２)の中心軸(１４)に平行な軸方向、及び軸方向に直交する方向の両方に突出し、且つ工具ホルダ(１２)の中心軸(１４)に第１の鋭角(γ)で配向される第１の主切り刃(３６)を含む。【選択図】図２
2021531178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークピース上に面取り部を生成するための面取り工具(１０)であって、
-超硬合金からなり、中心軸(１４)に沿って延在する工具ホルダ(１２)であって、スロット状の第１の切削インサート受け部(１８a)を備え、該第１の切削インサート受け部(１８a)は、２つの対向する側方突き当て面(２４、２８)と、該２つの側方突き当て面(２４、２８)の間に配置され、側方突き当て面(２４、２８)に対して横方向に延在するベース突き当て面(３２)とを有し、該ベース突き当て面(３２)は、スロット状の第１の切削インサート受け部(１８a)のベースを形成する、工具ホルダ(１２)と、
-ＣＶＤ厚膜ダイヤモンドからなる第１の切削インサート(２０ａ)であって、前記第１の切削インサート受け部(１８ａ)に強固に結合されるように固定され、第１の切削インサート受け部(１８ａ)の２つの側方突き当て面(２４、２８)に強固に結合されるように固定される２つの対向する側面(２２、２６)と、前記２つの側面(２２、２６)の間に配置され、側面(２２、２６)に対して横方向に延びる低面(３０)とを有し、前記低面(３０)が、前記第１の切削インサート受け部(１８ａ)の前記ベース突き当て面(３２)に突き当たるか、又は強固に結合される、第１の切削インサート(２０ａ)とを備え、
前記第１の切削インサート(２０ａ)は、前記第１の切削インサート受け部(１８ａ)から工具ホルダ(１２)の中心軸(１４)に平行な軸方向、及び軸方向に直交する方向の両方に突出し、
且つ工具ホルダ(１２)の中心軸(１４)に第１の鋭角(γ)で配向される第１の主切り刃(３６)を含む、面取り工具(１０)。
【請求項２】
前記第１の切削インサート(２０ａ)の２つの対向する側面(２２、２６)は、前記第１の切削インサート受け部(１８ａ)の２つの側方突き当て面(２４、２８)に半田付けされ、前記第１の切削インサート(２０ａ)の低面(３０)は、前記第１の切削インサート受け部(１８ａ)の前記ベース突き当て面(３２)に半田付けされる、請求項１に記載の面取り工具(１０)。
【請求項３】
前記２つの側方突き当て面(２４、２８)は、互いに平行に配向されている、請求項１又は２に記載の面取り工具(１０)。
【請求項４】
前記第１の切削インサート受け部(１８ａ)の前記２つの側方突き当て面(２４、２８)間の距離は、前記第１の切削インサート(２０ａ)の前記２つの側面(２２、２６)間の距離よりも大きい、請求項１乃至３の何れかに記載の面取り工具(１０)。
【請求項５】
第１の切削インサート受け部(１８ａ)の２つの側方突き当て面(２４、２６)が、半径方向(３４)に平行に、又は半径方向(３４)に対して５°未満の角度(α)で配向され、半径方向は工具ホルダ(１２)の中心軸(１４)に直交する、請求項１乃至４の何れかに記載の面取り工具(１０)。
【請求項６】
第１の切削インサート受け部(１８ａ)の２つの側方突き当て面(２４、２８)は、工具ホルダ(１2)の中心軸(１４)に平行に、又は工具ホルダ(１２)の中心軸(１４)に対して５°未満の角度(β)で配向される、請求項１乃至５の何れかに記載の面取り工具(１０)。
【請求項７】
前記第１の切削インサート(２０ａ)は、前記工具ホルダ(１２)の前端を越えて突出し、前記工具ホルダ(１２)は、前端の領域にて、スロット状の前記第１の切削インサート受け部(１８ａ)に割り込まれる円錐状のセグメント面(５０)を備える、請求項１乃至６の何れかに記載の面取り工具(１０)。
【請求項８】
前記円錐状のセグメント表面(５０)の開口角度の半分は、前記第１の鋭角(γ)に等しい、請求項７に記載の面取り工具(１０)。
【請求項９】
前記第１の鋭角(γ)が３０°−６０°の大きさを有する、請求項１乃至８の何れかに記載の面取り工具(１０)。
【請求項１０】
前記第１の切削インサート(２０ａ)は、前記工具ホルダ(１２)の中心軸(１４)に平行に、又は前記工具ホルダ(１２)の中心軸(１４)に対して５°未満の角度で配向された第１の二次切り刃(３８)を備える、請求項１乃至９の何れかに記載の面取り工具(１０)。
【請求項１１】
前記第１の切削インサート(２０ａ)は、前記工具ホルダ(１２)の中心軸(１４)に対して８５°−９０°の角度で配向される第２の二次切り刃(４０)を備える、請求項１乃至１０の何れかに記載の面取り工具(１０)。
【請求項１２】
前記第１の二次切り刃(３８)は、前記工具ホルダ(１２)の中心軸(１４)から前記第１の主切り刃(３６)までの距離よりも、大きな距離だけ中心軸(１４)から離間しており、前記第１の主切り刃(３６)は、前記工具ホルダ(１２)の中心軸(１４)から前記第２の二次切り刃(４０)までの距離よりも、大きな距離だけ中心軸(14)から離間している、請求項１０又は１１に記載の面取り工具(１０)。
【請求項１３】
第１の主切り刃(３６)の第１の端部(４６)は、第１の半径(４２)によって第１の二次切り刃(３８)に連結され、第１の主切り刃(３６)の第２の端部(４８)は、第２の半径(４４)によって第２の二次切り刃(４０)に連結されている、請求項１２に記載の面取り工具(１０)。
【請求項１４】
前記工具ホルダ(１２)は、前記第１の切削インサート受け部(１８ａ)と同じ形状及びサイズを有し、かつ前記工具ホルダ(１２)の周囲に分散配置される複数のスロット状の切削インサート受け部(１８ａ−１８ｅ)を備え、前記面取り工具(１０)は、前記第１の切削インサート(２０ａ)と同じ形状及びサイズを有し、かつ前記第１の切削インサート(２０ａ)が前記第１の切削インサート受け部(18a)に固定されるのと同様に、前記スロット状切削インサート受け部(１８ａ−１８ｅ)の夫々１つに固定される複数の切削インサート(２０ａ−２０ｅ)を備える、請求項１乃至１３の何れかに記載の記載の面取り工具(１０)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークピース上に面取り部を形成するための面取り工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明に係る面取り工具で作製される面取り部は、特に、ワークピースのエッジ上の斜面と呼ばれる。しばしば、本発明に係る面取り工具で作製される面取り部は、回転対称の面取り部であり、円錐状のセグメント面の形状を有する。
【０００３】
面取り部を形成するプロセスは、典型的には「面取り」と呼ばれる。典型的には、バリを除去し、傷害のリスクを低減し、及び/又はさらなる組立を簡素化するために、ワークピースに面取りが適用される。雌ねじ及び雄ねじの場合、通常、ボアに４５°の面取り又は６０°の面取りが用いられる。これにより、最初のねじ山が出ないように強いられ、雌ねじ及び雄ねじをワークピースに切削する切削ツールを用い易くなる。2つ目のワークピースが挿入されたワークピースも面取りされる。このような場合、面取り部は挿入補助部として機能する。-
【０００４】
本発明に係る面取り工具は、特に焼結超硬合金やセラミックスからなるワークピースの加工に好適である。しかしながら、本発明による面取り工具の使用は、そのような材料で作られたワークピースの機械加工に限定されないが、それにもかかわらず、これは好ましい用途である。
【０００５】
焼結超硬合金は硬度が非常に高い。焼結超硬合金は、切削材としての用途の他に、ポンチ、ハンマあるいは摩耗部品として成形技術にも多用されている。このような焼結超硬合金からなる部品の面取りは、従来、研削加工を中心に行われており、場合によっては浸食によっても行われている。また、切り刃にダイヤモンド層を被覆した固体超硬合金の面取り工具も知られている。しかしながら、ダイヤモンド被覆した切り刃を有するこのような固体超硬合金の面取り工具の耐用年数は非常に短いため、このような面取り工具の使用はコストが集約的であることが証明されている。さらに、切り刃は非常に精密に研削されなければならず、そのため、切り刃の製造が複雑になり、従ってコストも高くなる。研削による切り刃の機械加工のために、切り刃も比較的大きくなければならず、又は少なくとも工具ホルダ上の切刃のための受け部は、切り刃を研削工具にアクセス可能にするために比較的大きくなければならない。従って、比較的少ない切り刃又は切削インサートしか、より小さな工具ホルダに取り付けることができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、上述の問題を克服し、焼結超硬合金又はセラミックスを機械加工するのに特に適した面取り工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、以下の構成要素を含む、請求項１に記載の面取り工具によって解決される。
-超硬合金からなり、中心軸に沿って延在する工具ホルダであって、スロット状の第１の切削インサート受け部を備え、該第１の切削インサート受け部は、２つの対向する側方突き当て面と、該２つの側方突き当て面の間に配置され、側方突き当て面に対して横方向に延在するベース突き当て面とを有し、該ベース突き当て面は、スロット状の第１の切削インサート受け部のベースを形成する、工具ホルダと、
-ＣＶＤ厚膜ダイヤモンドからなる第１の切削インサートであって、第１の切削インサート受け部に強固に結合されるように固定され、第１の切削インサート受け部の２つの側方突き当て面に強固に結合されるように固定される２つの対向する側面と、２つの側面の間に配置され、側面に対して横方向に延びる低面とを有し、前記低面が、前記第１の切削インサート受け部の前記ベース突き当て面に突き当たるか、又は強固に結合される、第１の切削インサートとを備え、
前記第１の切削インサートは、前記第１の切削インサート受け部から工具ホルダの中心軸に平行な軸方向、及び軸方向に直交する方向の両方に突出し、
且つ工具ホルダの中心軸に第１の鋭角(γ)で配向される第１の主切り刃を含む。
【０００８】
本発明の面取り工具は、超硬合金製の工具ホルダの構成と、ＣＶＤ厚膜ダイヤモンド製の第１の切削インサートの構成とにより、一方、第１の切削インサートが工具ホルダに取り付けられることを特徴とする。超硬合金製の工具ホルダの構成は、面取り工具の極めて安定した基本構造の基礎をなす。ＣＶＤ厚膜ダイヤモンドで作られた第１の切削インサートの構成は、優れた摩擦特性と高い硬度を有する極めて精密な切り刃の製造を可能にする。スロット形状又は溝形状の切削インサート受け部(本明細書では「第１の切削インサート受け部」と呼ぶ)における第１の切削インサートの強固に接合された接続は、第１の切削インサートと工具ホルダとの間に極めて安定した接続を生成し、これにより非常に高いトルクを伝達することができる。
【０００９】
また、第１の切削インサート受け部のスロット形状又は溝形状の構成は、工具ホルダへの第１の切削インサートの極めて省スペースな取付けを可能にする。従って、本発明による面取り工具は、原則として、複数のそのような切削インサートで構成することができ、本明細書では第１の切削インサートと呼ばれる一般に１つの切削インサートが、面取り工具の機能には十分である。
【００１０】
このようにして、上述した特徴により、先行技術から公知の面取り工具に比べて極めて安定した高精度の面取り工具を実現することができ、ＣＶＤ厚膜ダイヤモンド製の切削インサートのコストがいくぶん高いにもかかわらず、長寿命を可能にし、比較的安価に製造することができる。第１の切削インサート及び工具ホルダ、並びに切削インサートと工具ホルダの接続の膨大な安定性故に、本発明による面取り工具により、高硬度材料を効率的かつ低応力で機械加工することが可能である。
【００１１】
ワークピースの機械加工、すなわち面取り加工は、主に、第１の切削インサートの主切り刃によって行われ、これを本明細書では第１の主切り刃と呼ぶ。この第１の主切り刃は、工具ホルダの中心軸に対して鋭角に配向され、該鋭角の大きさは、３０°−６０°の範囲であるのが好ましい。４５°の面取り角度を有する面取り部を生成するために、主切り刃が中心軸と４５°の角度を成す切削インサートが使用されるのが好ましい。面取り角度６０°の面取りを作製するためには、主切り刃が中心軸と３０°の角度を囲む切削インサートが好ましく使用される。面取り角度３０°の面取りを作製するためには、主切り刃が中心軸と６０°の角度を成す切削インサートが使用されるのが好ましい。もちろん、その間の角度も同様に可能である。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、第１の切削インサートの対向する２つの側面は、第１の切削インサート受け部の２つの側方突き当て面に半田付けされる。従って、２つの側方のうちの第１の面は、２つの側方突き当て面のうちの第１の面に半田付けされ、２つの側方突き当て面のうちの第２の面は、２つの側方突き当て面のうちの第２の面に半田付けされる。同様に、第１の切削インサートの下面は、第１の切削インサート受け部のベース突き当て面に半田付けされる。
【００１３】
本実施形態による第１の切削インサートは、このようにして３つの側面で工具ホルダに半田付けされる。これにより、第１の切削インサートと第１の切削インサート受け部の間に極めて安定した持続可能な接続が生まれ、高いトルクの伝達が可能になる。第１の切削インサート受け部に第１の切削インサートを半田付けすることは、切削インサートと切削インサート受け部との間の界面が、ワークピースの加工中に比較的均一な負荷を受けるという利点もある。一方、第１の切削インサートが作製されるＣＶＤ厚膜ダイヤモンドは、高い硬度を有するが、同時に比較的脆いので、第１の切削インサートがねじによって締結された場合に生じるような点荷重は、切削インサートの破壊につながる可能性がある。第１の切削インサートのこのような破壊の脅威は、第１の切削インサートを３つの側面にはんだ付けすることによって効果的に回避することができる。
【００１４】
或いは、第１の切削インサートを第１の切削インサート受け部に溶接することもできる。しかしながら、第１の切削インサートを工具ホルダに半田付けすることは、より簡単であり、従って、より費用対効果が高い。
【００１５】
一実施形態によれば、第１の切削インサート受け部の２つの側方突き当て面は、互いに平行に配向されるのが好ましい。
【００１６】
一方で、これは、第１の切削インサート受け部への第１の切削インサートの比較的単純な挿入を可能にし、従って、第１の切削インサート受け部における第１の切削インサートの締結を単純にする。一方、これにより、工具ホルダと第１の切削インサートとの間の力伝達が最適化される。
【００１７】
更なる実施形態によれば、第１の切削インサート受け部の２つの側方突き当て面の間の距離は、第１の切削インサートの２つの側面の間の距離よりも大きい。
【００１８】
換言すれば、第１の切削インサート受け部は第１の切削インサートよりも幅が広くなっている。これにより、工具ホルダへの第１の切削インサートの装着が簡単になり、また、面取り工具の製造中に、切削インサートを工具ホルダに半田付けする場合に、第１の切削インサートと第１の切削インサート受け部との間の空間に半田(半田付け材料)を持ち込むことが可能になる。したがって、第１の切削インサートは第１の切削インサート受け部に圧入されず、単にその中に挿入され、続いて半田付けされるのが好ましい。これにより、工具ホルダ及び切削インサート内の内部応力が低減される。
【００１９】
本発明の別の実施形態によれば、第１の切削インサート受け部の２つの側方突き当て面は、半径方向に平行に、又は半径方向に対して５°未満の角度で配向され、半径方向は、工具ホルダの中心軸に直交する。
【００２０】
２つの側方突き当て面を、５°未満の角度で横方向に(即ち、平行ではなく)配向することが、すくい角を生成するので特に好ましい。
【００２１】
更なる実施形態によれば、第１の切削インサート受け部の２つの側方突き当て面は、工具ホルダの中心軸に平行に、又は工具ホルダの中心軸に対して５°未満の角度で配向される。
【００２２】
ここでも、２つの側方突き当て面が、工具ホルダの中心軸に対して５°未満の角度で配向されることが、第１の主切り刃への負荷を減少させる設定角度を作り出すので、好ましい。
【００２３】
さらなる実施形態によれば、第１の切削インサートは、工具ホルダの前端部を越えて突出し、工具ホルダは、前端部の領域において、第１のスロット状の切削インサート受け部に割り込まれる円錐状のセグメント面を備える。この円錐状のセグメント面の開口角度の半分は、第１の主切り刃と工具ホルダの中心軸との間で測定される第１の鋭角に等しいのが好ましい。
【００２４】
従って、第１の主切り刃は、前述の円錐状のセグメント面に対して平行に延びるのが好ましい。一方で、これにより、ワークピースと工具ホルダとの間の衝突を防止する。他方で、これにより、チップ除去のために使用することができる比較的大きなチップスペースを作り出す。
【００２５】
更なる実施形態によれば、第１の切削インサートは、工具ホルダの中心軸に対して平行に、又は工具ホルダの中心軸に対して５°未満の角度で配向された第１の二次切り刃を備える。
【００２６】
第１の二次切り刃は、工具ホルダの中心軸に平行に配向されるのが好ましい。第１の二次切り刃は、側方の支持を提供する役割を果たすか、又は(第１の主切り刃及び第１の二次切り刃によって生成される)二重面取りを形成するために使用されることができる。第１の主切り刃及び第１の二次切り刃は、互いに鈍角(９０°を超える)に配向していることが好ましい。
【００２７】
更なる実施形態によれば、第１の切り刃は、工具ホルダの中心軸に対して８５°−９０°の角度で配向された第２の二次切り刃を含む。
【００２８】
この第２の二次切り刃は、工具ホルダの半径方向(中心軸に直交する)に延びるか、又は工具ホルダに対して僅かに傾斜しているのが好ましい。第２の二次切り刃は、第１の切削インサートの端面を形成するのが好ましい。第１の切削インサートは工具ホルダを越えて軸方向に突出するので、第２の二次切り刃も面取り工具全体の前端を形成するのが好ましい。第２の二次切り刃は、第１の主切り刃と鈍角(９０°を超える)を成すのが好ましい。
【００２９】
第１の二次切り刃は、第１の主切り刃よりも工具ホルダの中心軸から遠い距離にあることが好ましい。一方、第１の主切り刃は、第２の二次切り刃よりも工具ホルダの中心軸から遠い距離にあることが好ましい。このように、第１の二次切り刃は、中心軸からの半径方向の距離が最も大きい第１の切削インサートの部分を形成する。
【００３０】
更なる実施形態によれば、第１の主切り刃の第１の端部は、第１の半径によって第１の二次切り刃に接続される。第１の主切り刃の第１の端部の反対側の第２の端部は、第２の半径によって第２の二次切り刃に接続される。
【００３１】
２つの半径は、１０分の幾つかの半径であるのが好ましい。これらは、第１の切削インサートの丸い角を形成し、これにより、第１の切削インサートの角の衝突やブレイクアウトさえ防止される。
【００３２】
冒頭で既に述べたように、本発明による面取り工具は、２つ以上の切削インサート、例えば、２つ、３つ、４つ、５つ又は６つの切削インサートを備えることもできる。従って、切削インサートは、好ましくは、全て同じ形状及びサイズを有する。これらは、対応する切削インサート受け部内に配置されており、これらの受け部は、上述の第１の切削インサート受け部と類似している。即ち、これらの受け部も、スロット形状又は溝形状の切削インサート受け部として構成されている。幾つかの切削インサート又は幾つかの切削インサート受け部の場合、切削インサート及び切削インサート受け部は、夫々工具ホルダの円周の周りに均等に分配されることが好ましい。
【００３３】
本発明の範囲から逸脱することなく、上述した特徴及び説明すべき特徴を、各場合に示された組み合わせだけでなく、他の組み合わせ又は単独で使用することができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
本発明の実施形態は、図面に示され、以下の説明においてより詳細に説明される。
【図１】本発明の一実施形態による面取り工具の斜視図を示す。
【図２】図１の面取り工具の機械加工ヘッドの詳細を示す斜視図である。
【図３】図２の機械加工ヘッドを示す側面図である。
【図４】図２の機械加工ヘッドを正面から見た図である。
【図５】図２の機械加工ヘッドを切削インサートを挿入せずに正面から見た図である。
【図６】切削インサートを挿入しない図２の機械加工ヘッドの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１は、本発明に係る面取り工具の一実施形態の斜視図を示す。面取り工具は、その全体が符号１０で示されている。
【００３６】
面取り工具１０は、中心軸１４に沿って延在する工具ホルダ１２を備える。面取り工具１０は、中心軸１４に対して回転対称であるのが好ましいが、必然ではない。面取り工具１０の前端の領域では、面取り工具１０は、機械加工されるべきワークピースを機械加工する機械加工ヘッド１６を備える。
【００３７】
本明細書に示す実施形態では、工具ホルダ１２は、機械加工ヘッド１６の領域に５つの切削インサート受け部１８a−１８eを備え、これらの切削インサート受け部は、区別をより良好にするために、夫々第１、第２、第３、第４及び第５の切削インサート受け部１８a−１８eと呼ばれる(図５参照)。切削インサート受け部１８a−１８eは夫々、本明細書では第１、第２、第３、第４及び第５の切削インサート２０a−２０eと呼ばれる切削インサート２０a−２０eを受け入れる役割を果たす。
【００３８】
切削インサート受け部１８a−１８e及び切削インサート２０a−２０eは、工具ホルダ１２の円周の周囲及び面取り工具１０の円周の周囲に夫々均等に分配されるのが好ましい。工具ホルダ１２は、超硬合金からなることが好ましい。切削インサート２０a−２０eは、ＣＶＤ厚膜ダイヤモンドからなるのが好ましい。
【００３９】
本明細書に示す実施形態においては、面取り工具１０には、５つの切削インサート２０ａ−２０ｅが設けられているが、この点では、例えば第１の切削インサート２０ａのような１つの切削インサートだけでも、面取り工具１０の機能に十分であることに留意されたい。同様に、面取り工具には、本発明の範囲を逸脱することなく、２つ、３つ、４つ、又は５つ以上の切削インサートを設けることもできる。
【００４０】
幾つかの切削インサートの使用は、面取り工具１０の耐用年数と同様に安定性を増加させる。しかしながら、面取り工具１０の機能には１つの切削インサートのみの使用で十分であるため、切削インサート２０ａ−２０ｅを切削インサート受け部１８ａ−１８ｅ内に取り付ける方法は、簡単のために、第１の切削インサート２０ａ及び第１の切削インサート受け部１８ａのみを夫々参照して、以下に詳細に説明する。幾つかの切削インサート又は切削インサート受け部が使用される場合、残りの切削インサート２０ｂ−２０ｅ及び残りの切削インサート受け部１８ｂ−１８ｅは夫々同一又は同等の形状に構成されることが好ましい。
【００４１】
第１の切削インサート受け部１８ａは、スロット形状又は溝形状の受け部ポケットとして構成されており、この受け部ポケットは、機械加工ヘッド１６の領域で工具ホルダ１２に形成され、軸方向、即ち中心軸１４に平行な方向、及び円周方向の両方で外側からアクセス可能である。第１の切削インサート２０ａは、工具ホルダ１２の前端部を越えて軸方向にも、工具ホルダ１２の円周を越えて円周方向にも突出するように、第１の切削インサート受け部１８ａに挿入される。
【００４２】
第１の切削インサート２０ａは、第１の切削インサート受け部１８ａに挿入されるだけでなく、しっかりと結合された方法で第１の切削インサート受け部１８ａに接続される。第１の切削インサート２０ａは、第１の切削インサート受け部１８ａ内の工具ホルダ１２に半田付けされるのが好ましい。特に、切削インサート２０ａは、切削インサート受け部１８ａの３つの側面に半田付けされるのが好ましい。第１の切削インサート２０ａの第１の側面２２は、第１の切削インサート受け部１８ａの第１の側方突き当て面２４に半田付けされる。第１の切削インサート２０ａの対向する第２の側面２６は、第１の切削インサート受け部１８ａの第２の側方突き当て面２８に半田付けされる。第１の切削インサート２０ａの低面３０は、第１の切削インサート受け部１８ａのベース突き当て面３２に半田付けされる。
【００４３】
第１の切削インサート２０ａは、上述した３つの側面２２、２６、３０全てにおいて第１の切削インサート受け部１８ａに半田付けされることが好ましいが、一般に、第１の切削インサート２０ａを、これらの側面２２、２６、３０のうちの１つ又は２つだけで第１の切削インサート受け部１８ａに半田付けすることが考えられる。しかしながら、３つの指定された側面２２、２６、３０の全てにおいて第１の切削インサート２０ａを半田付けすることは、第１の切削インサート２０ａと工具ホルダ１２との間の接続の安定性を高める。
【００４４】
２つの対向する側方突き当て面２４、２８は、溝形又はスロット形の第１の切削インサート受け部１８ａの側面を形成する。それらは、互いに平行に延びるのが好ましい。２つの側方突き当て面２４、２８の間に延在するベース突き当て面３２は、溝形状又はスロット形状の第１の切削インサート受け部１８ａのベース又は溝ベースを形成する。このベース突き合て面３２は、２つの側方突き当て面２４、２８に対して横方向(即ち、平行でない)に延びている。ベース突き当て面３２は、２つの側方突き当て面２４、２８に対して直交して配向されるのが好ましい。
【００４５】
同様の条件は、第１の切削インサート２０aの側面２２、２６及び低面３０にも当てはまる。２つの側面２２、２６は、互いに平行に、且つ低面３０に対して横方向に(即ち、平行でない)延びているのが好ましい。低面３０は、２つの側面２２、２６に直交して配向されるのが好ましい。
【００４６】
第１の切削インサート受け部１８aへの第１の切削インサート２０aの挿入を容易にし、且つ切削インサート２０aと第１の切削インサート受け部１８aの側方突き当て面２４、２８との間の位置に半田を導入できるようにするために、第１の切削インサート受け部１８aは、第１の切削インサート２０aよりも幅広であることが好ましい。従って、２つの側方突き当て面２４、２８が互いに有する距離は、２つの側面２２、２６が互いに有する距離よりも大きいことが好ましい。
【００４７】
第１の切削インサート２０aは、一般に、工具ホルダ１２に正確に半径方向に挿入することができるが、第１の切削インサート受け部１８a、従って第１の切削インサート２０aも、図示の実施形態では、工具ホルダ１２の半径方向に対して幾分傾斜している。第１の側方突き当て面２４並びに第２の側方突き当て面２８は夫々、半径方向に対して角度αを成し、これは、図５に破線で示され、符号３４が付されており、この角度は、０°−５°の範囲であるのが好ましい。第１の切削インサート２０aの対応する傾斜によって、第１の切削インサート２０aの主切り刃３６におけるすくい角が生じる。
【００４８】
更に、第１の切削インサート受け部１８aの２つの側方突き当て面２４、２８も、工具ホルダ１２の中心軸１４に対して僅かに傾斜していることが好ましい。対応する傾斜角βは、第５の切削インサート受け部１８eにて図３に描かれる。傾斜角βは、第１の切削インサート２０aの主切り刃３６に設定角度をもたらす。傾斜角βは０°−５°の範囲の大きさを有するのが好ましい。
【００４９】
第１の切削インサート２０aの第１の主切り刃３６は、工具ホルダ１２の中心軸１４に対して鋭角に延びることが好ましい。この鋭角は、図３において角度γとして描かれている。ワークピースの面取りは、第１の切削インサート２０aの主切り刃３６によって行われる。これにより、主切り刃３６の設定角度γは、ワークピース上に作製される面取り角度に応じて選択される。従って、望ましい面取り角度に応じて、設定角度γ(鋭角)は、通常、３０°−６０°の範囲で選択される。
【００５０】
第１の主切り刃３６に加えて、本明細書に示す実施形態における第１の切削インサート２０aは、第１の二次切り刃３８及び第２の二次切り刃４０を備える。第１の二次切り刃３８は、中心軸１４に平行に延びるか、又はそれに対して例えば５°未満の角度だけわずかに傾斜しているのが好ましい。第２の二次切り刃４０は、中心軸１４に対して直角に延びているか、又は半径方向３４に対して５°未満の角度で傾斜している。２つの二次切り刃３８、４０は、本質的に、機械加工されるワークピース上の機械加工ヘッド１６を支持する役割を果たす。しかしながら、原理的には、二次切り刃３８、４０で機械加工を行うこともできる。例えば、第１の二次切り刃３８及び第１の主切り刃３６によって二重の面取り部をワークピース上に作製することができる。
【００５１】
第１の二次切り刃３８は、第１の半径４２によって第１の主切り刃３６の第１の端部４６に接続されている。第２の二次切り刃４０は、第２の半径４４によって第1の主切り刃３６の第２の端部４８に接続されている。２つの半径４２、４４は、比較的小さく、１０分の幾つかの範囲であるように選択されることが好ましい。
【００５２】
工具ホルダ１２は、機械加工ヘッド１６の領域にある切削インサート２０a−２０eに形状が適合されている。この目的のために、工具ホルダ１２は、例えば、スロット形状の切削インサート受け部１８a−１８eに割り込まれる円錐形のセグメント面５０を備える。この円錐形のセグメント面５０は、切削インサート２０a−２０eの主切り刃３６に平行に延びているのが好ましい。換言すれば、円錐状のセグメント面５０の開口角度の半分は、切削インサート２０a−２０eの主切り刃３６の傾斜角γに等しい。
【００５３】
工具ホルダ１２の前端は、中心軸14と直交するように配向されることが好ましい端面の終端面５２を備える(図６参照)。工具ホルダ１２の前側において、切削インサート受け部１８a−１８eは、円錐形のセグメント面５０内に、並びに端面の終端面５２内に開口している。反対側の後端では、切削インサート受け部１８a−１８eは、夫々後部に向かって平らになっている。
【００５４】
図３及び図６では、円周方向に延びる溝５４も示される。この溝５４は、位置決めデバイス、例えば位置決めリングを取り付けるために使用され、それによって、切削インサート２０a−２０eは、工具ホルダ１２への取り付け中に互いに軸方向に整列されることができる。位置決めデバイス(ここには示されていない)は、切削インサート２０a−２０eが切削インサート受け部１８a−１８e内に固定されるとすぐに再び取り外すことができる。
【図１】
2021531178.tif 000003
【図２】
2021531178.tif 000004
【図３】
2021531178.tif 000005
【図４】
2021531178.tif 000006
【図５】
2021531178.tif 000007
【図６】
2021531178.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和3年1月26日(2021.1.26)
【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】
ワークピース上に面取り部を生成するための面取り工具(１０)であって、
-超硬合金からなり、中心軸(１４)に沿って延在する工具ホルダ(１２)であって、工具ホルダ(１２)の周囲に分散配置される複数のスロット状の切削インサート受け部(１８ａ−１８ｅ)を備え、該複数のスロット状の切削インサート受け部(１８ａ−１８ｅ)の各々は、２つの対向する側方突き当て面(２４、２８)と、該２つの側方突き当て面(２４、２８)の間に配置され、側方突き当て面(２４、２８)に対して横方向に延在するベース突き当て面(３２)とを有し、複数のスロット状の切削インサート受け部(１８ａ−１８ｅ)の各々のベース突き当て面(３２)は、各切削インサート受け部(１８a−１８ｅ)のベースを形成する、工具ホルダ(１２)と、
-ＣＶＤ厚膜ダイヤモンドからなる複数の切削インサート(２０ａ−２０ｅ)であって、該複数の切削インサート(２０ａ−２０ｅ)の各々は、前記切削インサート受け部(１８ａ−１８ｅ)の１つに強固に結合されるように夫々固定され、複数の切削インサート(２０ａ−２０ｅ)の各々は、各切削インサート(２０ａ−２０ｅ)が固定される複数の切削インサート受け部(１８ａ−１８ｅ)の１つの２つの側方突き当て面(２４、２８)に強固に結合されるように固定される２つの対向する側面(２２、２６)と、前記２つの側面(２２、２６)の間に配置され、側面(２２、２６)に対して横方向に延びる低面(３０)とを有し、複数の切削インサート(２０ａ−２０ｅ)の各々の前記低面(３０)が、各切削インサート(２０ａ−２０ｅ)が固定される前記複数の切削インサート受け部(１８ａ−１８ｅ)の１つの前記ベース突き当て面(３２)に突き当たるか、又は強固に結合される、複数の切削インサート(２０ａ−２０ｅ)とを備え、
前記複数の切削インサート(２０ａ−２０ｅ)の各々は、前記複数の切削インサート受け部(１８ａ−１８ｅ)の１つから工具ホルダ(１２)の中心軸(１４)に平行な軸方向、及び軸方向に直交する方向の両方に突出し、
且つ工具ホルダ(１２)の中心軸(１４)に第１の鋭角(γ)で配向される第１の主切り刃(３６)を含む、面取り工具(１０)。
【請求項２】
前記複数の切削インサート(２０ａ−２０ｅ)の各々の２つの対向する側面(２２、２６)は、各切削インサート(２０ａ−２０ｅ)が固定される前記複数の切削インサート受け部(１８ａ−１８ｅ)の１つの２つの側方突き当て面(２４、２８)に半田付けされ、
複数の切削インサート(２０ａ−２０ｅ)の各々の低面(３０)は、各切削インサート(２０ａ−２０ｅ)が固定される複数の切削インサート受け部(１８ａ−１８ｅ)の１つの前記ベース突き当て面(３２)に半田付けされる、請求項１に記載の面取り工具(１０)。
【請求項３】
複数の切削インサート受け部(１８ａ−１８ｅ)の各々の前記２つの側方突き当て面(２４、２８)は、互いに平行に配向されている、請求項１又は２に記載の面取り工具(１０)。
【請求項４】
複数の切削インサート受け部(１８ａ−１８ｅ)の各々の前記２つの側方突き当て面(２４、２８)間の距離は、複数の切削インサート(２０ａ−２０ｅ)の各々の前記２つの側面(２２、２６)間の距離よりも大きい、請求項１乃至３の何れかに記載の面取り工具(１０)。
【請求項５】
複数の切削インサート受け部(１８ａ−１８ｅ)の各々の２つの側方突き当て面(２４、２８)が、半径方向(３４)に平行に、又は半径方向(３４)に対して５°未満の角度(α)で配向され、半径方向は工具ホルダ(１２)の中心軸(１４)に直交する、請求項１乃至４の何れかに記載の面取り工具(１０)。
【請求項６】
複数の切削インサート受け部(１８ａ−１８ｅ)の各々の２つの側方突き当て面(２４、２８)は、工具ホルダ(１2)の中心軸(１４)に平行に、又は工具ホルダ(１２)の中心軸(１４)に対して５°未満の角度(β)で配向される、請求項１乃至５の何れかに記載の面取り工具(１０)。
【請求項７】
複数の切削インサート(２０ａ−２０ｅ)の各々は、前記工具ホルダ(１２)の前端を越えて突出し、前記工具ホルダ(１２)は、前端の領域にて、複数のスロット状の切削インサート受け部(１８ａ−１８ｅ)に割り込まれる円錐状のセグメント面(５０)を備える、請求項１乃至６の何れかに記載の面取り工具(１０)。
【請求項８】
前記円錐状のセグメント表面(５０)の開口角度の半分は、前記第１の鋭角(γ)に等しい、請求項７に記載の面取り工具(１０)。
【請求項９】
前記第１の鋭角(γ)が３０°−６０°の大きさを有する、請求項１乃至８の何れかに記載の面取り工具(１０)。
【請求項１０】
複数の切削インサート(２０ａ−２０ｅ)の各々は、前記工具ホルダ(１２)の中心軸(１４)に平行に、又は前記工具ホルダ(１２)の中心軸(１４)に対して５°未満の角度で配向された第１の二次切り刃(３８)を備える、請求項１乃至９の何れかに記載の面取り工具(１０)。
【請求項１１】
複数の切削インサート(２０ａ−２０ｅ)の各々は、前記工具ホルダ(１２)の中心軸(１４)に対して８５°−９０°の角度で配向される第２の二次切り刃(４０)を備える、請求項１乃至１０の何れかに記載の面取り工具(１０)。
【請求項１２】
前記第１の二次切り刃(３８)は、前記工具ホルダ(１２)の中心軸(１４)から前記第１の主切り刃(３６)までの距離よりも、大きな距離だけ中心軸(１４)から離間しており、前記第１の主切り刃(３６)は、前記工具ホルダ(１２)の中心軸(１４)から前記第２の二次切り刃(４０)までの距離よりも、大きな距離だけ中心軸(１４)から離間している、請求項１０又は１１に記載の面取り工具(１０)。
【請求項１３】
複数の第１の主切り刃(３６)の各々の第１の端部(４６)は、第１の半径(４２)によって複数の第１の二次切り刃(３８)の１つに連結され、複数の第１の主切り刃(３６)の各々の第２の端部(４８)は、第２の半径(４４)によって複数の第２の二次切り刃(４０)の１つに連結されている、請求項１２に記載の面取り工具(１０)。
【国際調査報告】
2021531178.tif 000009
2021531178.tif 000010
2021531178.tif 000011
2021531178.tif 000012
2021531178.tif 000013
2021531178.tif 000014