(57)【要約】コンピュータ化された数値制御旋盤のための旋削方法は、切削部（２）を含む旋削ツール（１）を提供することであって、切削部（２）は、第１のノーズ部（１０）を含み、第１のノーズ部（１０）は、第１の切削エッジ（１１）と、第２の切削エッジ（１２）と、第１及び第２の切削エッジ（１１、１２）を接続する凸状のノーズ切削エッジ（１３）と、を含み、第１及び第２の切削エッジ（１１、１２）は、上面図において、真っ直ぐ、又は、実質的に真っ直ぐである、旋削ツール（１）を提供することと、金属ワークピース（３１）を提供することと、金属ワークピース（３１）を、ワークピースの回転軸（Ｒ２）を中心に回すことと、第１のパス（３６）を作ることであって、第１の切削エッジ（１１）が有効となるようにし、第２の切削エッジ（１２）が無効となるようにし、第１の加工された表面（３８）が、凸状のノーズ切削エッジ（１３）により生成されるようにし、第１のパス（３６）の少なくとも一部の間に、切り込み角（Κ）と、第１の切削エッジ（１１）がワークピースの回転軸（Ｒ２）に関して形成する角度（β）と、が、同時に変化するようにする、第１のパス（３６）を作ることと、を含む。【選択図】図５３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削部（２）を含む旋削ツール（１）を提供することであって、前記切削部（２）は、第１のノーズ部（１０）を含み、前記第１のノーズ部（１０）は、第１の切削エッジ（１１）と、第２の切削エッジ（１２）と、前記第１及び第２の切削エッジ（１１、１２）を接続する凸状のノーズ切削エッジ（１３）と、を含み、前記第１及び第２の切削エッジ（１１、１２）は、上面図において、真っ直ぐ、又は、実質的に真っ直ぐである、前記旋削ツール（１）を提供することと、
金属ワークピース（３１）を提供することと、
前記金属ワークピース（３１）を、ワークピースの回転軸（Ｒ２）を中心に回すことと、
第１のパス（３６）を作ることであって、前記第１の切削エッジ（１１）が有効となるようにし、前記第２の切削エッジ（１２）が無効となるようにし、第１の加工された表面（３８）が、前記凸状のノーズ切削エッジ（１３）により生成されるようにし、前記第１のパス（３６）の少なくとも一部の間に、切り込み角（Κ）と、前記第１の切削エッジ（１１）が前記ワークピースの回転軸（Ｒ２）に関して形成する角度（β）と、が、同時に変化するようにする、前記第１のパス（３６）を作ることと、を含む、コンピュータ化された数値制御旋盤のための旋削方法。
【請求項２】
前記第１のパス（３６）は、非線形の第１のパス（３６）である、請求項１に記載の旋削方法。
【請求項３】
請求項１から請求項２のいずれか一項に記載の旋削方法であって、前記方法は、前記第１のパス（３６）の少なくとも一部の間に、前記切り込み角（Κ）を大きくすることと、表面を生成する送り速度を下げることと、をさらに含む。
【請求項４】
前記切り込み角（Κ）と、前記第１の切削エッジ（１１）が前記ワークピースの回転軸（Ｒ２）に関して形成する前記角度（β）と、が、連続して変化する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項５】
前記切り込み角（Κ）と、前記第１の切削エッジ（１１）が前記ワークピースの回転軸（Ｒ２）に関して形成する前記角度（β）と、が、ツールの回転軸（Ｒ１）を中心とする前記旋削ツール（１）の回転により変化し、
前記ツールの回転軸（Ｒ１）は、前記ワークピースの回転軸（Ｒ２）に鉛直、又は、実質的に鉛直する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項６】
前記第１のパス（３６）の少なくとも一部の間に、前記ツールの回転軸（Ｒ１）を、前記ワークピースの回転軸（Ｒ２）に関して動かすことをさらに含む、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項７】
前記第１のパス（３６）の少なくとも一部の間に、前記旋削ツール（１）を、前記ワークピースの回転軸（Ｒ２）に向けて動かすことをさらに含む、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項８】
前記切り込み角（Κ）と、前記第１の切削エッジ（１１）が前記ワークピースの回転軸（Ｒ２）に関して形成する前記角度（β）と、が、前記非線形の第１のパス（３６）の非線形な一部の間に変化する、請求項２から請求項７のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項９】
最大切り屑厚さ（４３）を、前記第１のパス（３６）の少なくとも一部の間に、一定の、所定の値に、又は、所定の範囲内となるよう設定することをさらに含む、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項１０】
前記第１の非線形のパス（３６）は、外側溝（５２）の底面（４７）を加工することを含み、
前記溝（５）は、第１の側壁（４８）と、第２の側壁（４９）と、前記底面（４７）と、第１のコーナー面（５０）と、第２のコーナー面（５１）と、により限定され、
前記第１のコーナー面（５０）は、前記底面（４７）及び前記第１の側壁（４８）を接続し、
前記第２のコーナー面（５１）は、前記底面（４７）及び前記第２の側壁（４９）を接続し、
前記ノーズ切削エッジ（１３）を、前記第１のコーナー面（５０）に向けて動かすことと、
前記第１の切削インサート（２）から離れている、前記旋削ツール（１）の一部が、前記第１の側壁（４８）からの所定の距離（４６）に到達すると、前記ツールの回転軸（Ｒ１）を中心とする前記旋削ツール（１）の回転の速度を上げることを含む、請求項２から請求項９のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項１１】
前記第１のパス（３６）の少なくとも一部の間に、切り屑エリア（４４）を、所定の値未満となるよう、又は、所定の範囲内となるよう設定することをさらに含む、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項１２】
最大切り屑幅を、前記第１のパス（３６）の少なくとも一部の間に、所定の値に、又は、所定の範囲に設定することをさらに含む、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項１３】
前記第２の切削エッジ（１２）が有効となるようにし、前記第１の切削エッジ（１１）が無効となるようにして、第２のパス（３７）を作り、
前記第１の加工された表面（３８）の少なくとも一部が、前記第２のパス（３７）の間に加工され、これにより、第２の加工された表面（３９）を、前記凸状のノーズ切削エッジ（１３）により生成することをさらに含む、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項１４】
前記切削部（２）は、切削インサート（２）の形態であり、
前記切削インサート（２）は、上面（７）を含み、
上面図において、前記第１の切削エッジ（１１）及び前記第２の切削エッジ（１２）の間の角度（α）は、９０°未満であり、
上面図において、前記凸状のノーズ切削エッジ（１３）は、０．１５から１．３ｍｍの曲率半径を有し、
前記旋削ツール（１）は、ツールボディ（３）を含み、
前記ツールボディ（３）は、接続部（４）と、中間部（５）と、インサートシート（６）と、を含み、
前記中間部（５）は、その縦方向の中心軸（Ａ１）に沿って伸長し、
前記切削インサート（２）は、前記インサートシート（６）に載置され、
前記ツールボディ（３）は、前記ツールボディ（３）の前記接続部（４）及び前端（２０）の間を伸長し、
前記ツールボディ（３）の前記前端は、前記インサートシート（６）を含み、
前記切削インサート（２）の前記上面（７）は、前記接続部（４）から離れて対向しており、
前記接続部（４）の縦方向の中心軸は、ツールの回転軸（Ｒ１）を画定し、
前記切り込み角（Κ）と、前記第１の切削エッジ（１１）が前記ワークピースの回転軸（Ｒ２）に関して形成する前記角度（β）と、が、前記第１のパス（３６）の間に、前記ツールの回転軸（Ｒ１）を中心とする前記旋削ツール（１）の回転の結果として変化する、請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項１５】
上面図において、前記中間部（５）は、前記第１及び第２の切削エッジ（１１、１２）の間に形成されたバイセクタ（１９）に沿って、前記バイセクタ（１９）に鉛直し、前記中間部（５）の前記縦方向の中心軸（Ａ１）に交差する線に沿うよりも、少なくとも５０％細長い、請求項１４に記載の旋削方法。
【請求項１６】
コンピュータ数値制御旋盤により実行されると、前記コンピュータ数値制御旋盤に、請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の方法を行わせる命令を有する、コンピュータプログラム。
【請求項１７】
コンピュータ数値制御機械を制御するコマンドを生成し、旋削ツール（１）を用いて、そのワークピースの回転軸（Ｒ２）を中心に回転可能な金属ワークピース（３１）から特徴（５２）を作る、自動化された、コンピュータにより実行される方法であって、
前記旋削ツール（１）は、切削部（２）を含み、前記切削部（２）は、第１のノーズ部（１０）を含み、前記第１のノーズ部（１０）は、第１の切削エッジ（１１）と、第２の切削エッジ（１２）と、前記第１及び第２の切削エッジ（１１、１２）を接続する凸状のノーズ切削エッジ（１３）と、を含み、
前記第１及び第２の切削エッジ（１１、１２）は、上面図において、真っ直ぐ、又は、実質的に真っ直ぐである方法であって、
第１のパス（３６）を構成することであって、前記第１の切削エッジ（１１）が有効となるようにし、前記第２の切削エッジ（１２）が無効となるようにし、第１の加工された表面（３８）が、前記凸状のノーズ切削エッジ（１３）により生成されるようにし、前記第１のパス（３６）の少なくとも一部の間に、切り込み角（Κ）と、前記第１の切削エッジ（１１）が前記ワークピースの回転軸（Ｒ２）に関して形成する角度（β）と、が、同時に変化するようにする、前記第１のパス（３６）を構成することを含む、方法。
【請求項１８】
最大切り屑厚さ（４３）を、前記第１のパス（３６）の少なくとも一部の間に、一定の、所定の値に、又は、所定の範囲内となるよう設定することをさらに含む、請求項１７に記載の、自動化された、コンピュータにより実行される方法。
【請求項１９】
前記特徴（５２）は、底面（４７）と、第１及び第２の側壁（４８、４９）と、第１及び第２のコーナー面（５０、５１）と、により限定される、外側溝（５２）の形態であり、
前記第１のコーナー面（５０）は、前記底面（４７）及び前記第１の側壁（４８）を接続し、
前記第２のコーナー面（５１）は、前記底面（４７）及び前記第２の側壁（４９）を接続し、
前記第１のパス（３６）は、非線形であり、前記底面（４７）及び前記第２のコーナー面（５１）を加工することを含み、
コーナー切り込み角（Κ２）と、コーナー出口切り込み角（Κ３）と、縦方向の出口切り込み角（Κ５）と、を設定することと、
前記切り込み角（Κ）を、前記コーナー切り込み角（Κ２）及び前記コーナー出口切り込み角（Κ３）の間、及び、前記コーナー切り込み角（Κ２）及び前記縦方向の出口切り込み角（Κ５）の間にて、段差のない、又は、段差が徐々に変化するようにすることと、をさらに含む、請求項１７又は請求項１８Ｚのいずれか一項に記載の、自動化された、コンピュータにより実行される方法。
【請求項２０】
ツールボディ（３）と、切削部（２）と、を含む旋削ツール（１）であって、前記切削部（２）は、第１の切削インサート（２）と、第２の切削インサート（４５）と、を含み、
前記ツールボディ（３）は、接続部（４）と、中間部（５）と、前記第１の切削インサート（２）用の第１のインサートシート（６）と、前記第２の切削インサート（４５）用の第２のインサートシートと、を含み、
前記ツールボディ（３）は、前記ツールボディ（３）の前記接続部（４）及び前端（２０）の間を伸長し、
前記ツールボディ（３）の前記前端は、前記第１のインサートシート（６）と、前記第２のインサートシートと、を含み、
前記第１の切削インサート（２）は、上面（７）に向かい合う底面（８）を含み、側面（９）は、前記上面及び前記底面（７、８）を接続し、
中間面（Ｍ１）は、前記上面及び前記底面（７、８）の間の中間を伸長し、
前記第１の切削インサート（２）の前記上面（７）は、前記接続部（４）から離れて対向しており、
前記第２の切削インサート（４５）は、上面（７’）に向かい合う底面（８’）を含み、側面（９’）は、前記上面及び前記底面（７’、８’）を接続し、
中間面（Ｍ１’）は、前記上面及び前記底面（７’、８’）の間の中間を伸長し、
前記第２の切削インサート（４５）の前記上面（７’）は、前記接続部（４）から離れて対向しており、
前記接続部（４）の縦方向の中心軸は、ツールの回転軸（Ｒ１）を画定し、
前記中間部（５）は、その縦方向の中心軸（Ａ１）に沿って伸長し、
上面図において、前記第１及び第２の切削インサート（２、４５）の間の最大距離（５２）は、前記ツールボディ（３）の前記前端（２０）の幅（５３）より長く、前記ツールボディ（３）の前記前端（２０）の前記幅（５３）は、前記第１及び第２の切削インサート（２、４５）の間の前記最大距離（５２）に鉛直して測定され、
前記縦方向の中心軸（Ａ１）に沿って測定される、前記中間部（５）の長さ（５４）は、前記第１及び第２の切削インサート（２、４５）の間の前記最大距離（５２）より長い、旋削ツール（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属切削の技術分野に関する。より具体的には、本発明は、コンピュータ又はコンピュータ化された数値制御（ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｏｒ  ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ  ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  ｃｏｎｔｒｏｌ、つまり、ＣＮＣ）機械の使用による、金属ワークピースの旋削の分野に属する。より具体的には、本発明は、旋削方法と、自動化された、コンピュータにより実行される方法と、旋削ツールと、に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＮＣ旋盤を使用する金属ワークピースの旋削では、多くの旋削方法が知られている。従来、ワークピースに関しての旋削ツールの向きは、加工の間に一定であり、旋削作業は、２本の線形の軸にて行われる。切り込み角は設定角度としても知られ、これは従来、旋削ツールを変えること以外の手段により選ぶことはできない。
【０００３】
米国特許第６，７１５，３８６Ｂ２号は、切削インサートを様々な角度に設定することができる方法を説明する。図１０に示すように、切削インサートの旋削（つまり、回転）は、第１の加工シーケンス及び第２の加工シーケンスの間に行われる。
【０００４】
発明者達は、旋削方法をさらに改善できることを見いだした。特に、発明者達は、ツール寿命及び／又は切り屑の制御を改善する必要性があることを見いだした。
【発明の概要】
【０００５】
発明者は、ツール寿命及び／又は切り屑の制御を改善する、改善された方法の必要性があることを見いだした。特に、発明者達は、複雑な形状を有する、あらかじめ定められた特徴を加工する際、特に、外側溝を加工する際の、改善された方法の必要性があることを見いだした。発明者達は、そのような場合では、旋削ツールの無効となっている部分及び金属ワークピースの間の干渉のリスクを減らすこと、及び／又は、切り屑の制御及び／又はツール寿命を改善することに対して、切り込み角を変えることが好適であることを見いだした。発明者達は、振動のリスクを減らす旋削方法の必要性があることをさらに見いだした。発明者達は、ＣＮＣ旋盤の切削時間を最大化し、これにより、製造コストを減らす旋削方法の必要性があることをさらに見いだした。そのような旋削方法により、切削力における急速な変化のリスク、例えば、切削深さにおける急速な変化からのリスクを減らすことができ、したがって、ツール寿命を伸ばすことができる。そのような旋削方法により、溝などの複雑な形状を有するコンポーネント又はコンポーネントの特徴が、単一の旋削ツールを使用して加工でき、これにより、加工時間を減らすこととなる。
【０００６】
この目的は、コンピュータ化された数値制御旋盤のための旋削方法により、少なくともある程度達成される。この方法は、切削部を含む旋削ツールを提供することであって、切削部は、第１のノーズ部を含み、第１のノーズ部は、第１の切削エッジと、第２の切削エッジと、第１及び第２の切削エッジを接続する凸状のノーズ切削エッジと、を含み、第１及び第２の切削エッジは、上面図において、真っ直ぐ、又は、実質的に真っ直ぐである、旋削ツールを提供することと、金属ワークピースを提供することと、金属ワークピースを、ワークピースの回転軸を中心に回すことと、第１のパスを作ることであって、第１の切削エッジが有効となるようにし、第２の切削エッジが無効となるようにし、第１の加工された表面が、凸状のノーズ切削エッジにより生成されるようにし、第１のパスの少なくとも一部の間に、切り込み角と、第１の切削エッジがワークピースの回転軸に関して形成する角度と、が、同時に変化するようにする、第１のパスを作ることと、を含む。
【０００７】
当該方法は、したがって、旋削方法であり、好ましくは、回転対称面が形成される外側旋削方法である。当該方法は、コンピュータ化された数値制御（ＣＮＣ）旋盤のためのものである。旋削ツールが提供される。旋削ツールは、好ましくは、旋削インサートの形態の、切削インサートの形態である、切削部を含む。切削部は、第１のノーズ部を含む。好ましくは、切削部は、第２のノーズ部を含む。第１のノーズ部は、第１の切削エッジと、第２の切削エッジと、第１及び第２の切削エッジを接続する凸状のノーズ切削エッジと、を含む。第１の切削エッジ、第２の切削エッジ、及びノーズ切削エッジは、上面及び側面を接続する。当該上面は、すくい面として機能するよう配置される。当該上面は、好ましくは、１つ又はそれ以上の突起及び／又は凹みの形態の切り屑ブレイキング手段を、好ましくは含む。第１及び第２の切削エッジは、上面図において、真っ直ぐ、又は、実質的に真っ直ぐ、若しくは、線形である。好ましくは、回転対称、又は、実質的に回転対称である金属ワークピースが提供される。金属ワークピースは、クランピングジョーなどのクランピング手段により、ＣＮＣ旋盤にクランプされる。金属ワークピースは、一端にて、又は、向かい合う両端にてクランプされてよい。
【０００８】
金属ワークピースは、そのワークピースの回転軸を中心に回される。好ましくは、金属ワークピースは、ワークピースの回転軸を中心に、厳密に一方向に回される。
【０００９】
第１の切削エッジは、好ましくは、第１のパスの間の、全切削時間の間に、有効となっている、つまり、切削状態にある。
【００１０】
パスは、旋削シーケンスとして理解できる。旋削シーケンスは、長期的な、切削の始まりから切削の終わりまでの間の時間、つまり、金属ワークピースから切り屑が除去されるタイムスパン、として画定できる。当該パスは、幾何級数的に、又は、空間的に、旋削の行われ方、より具体的には、旋削ツールの切削部の、金属ワークピースに関しての、切削の始まりから切削の終わりまでの動き方として、さらに画定できる。
【００１１】
「第１の切削エッジが有効となり、第２の切削エッジが無効となるようにする」という表現は、代替的に、「第１のパスの間に、第１の切削エッジが、第２の切削エッジの前にある」として明確に述べられてよい。
【００１２】
第１のパスの間は、又は、少なくとも第１のパスの一部の間は、第１の切削エッジが有効となり、つまり、金属を切削し、第２の切削エッジが無効となる、つまり、金属を切削しない。第１の加工された表面が、凸状のノーズ切削エッジにより生成される。第１のパスの少なくとも一部の間に、切り込み角と、第１の切削エッジがワークピースの回転軸に関して形成する角度と、が、同時に、つまり、同期して、変化する、又は、変わる。
【００１３】
換言すると、切り込み角が変化し、又は、変わり、第１の切削エッジがワークピースの回転軸に関して形成する角度が、変化する、又は、変わる。
【００１４】
切り込み角は、第１の切削エッジ及びノーズ切削エッジの表面生成ポイントの移動の方向の間の角度として画定される。
【００１５】
切り込み角は、好ましくは、５から１４０°、さらにより好ましくは、２０から１１０°である。
【００１６】
切り込み角は、第１のパスの間に、１つ又はそれ以上の部位にて一定であってよい。
【００１７】
第１の切削エッジがワークピースの回転軸に関して形成する角度は、好ましくは、切り込み角が第１のパスの間に変化するのと同時に変化する。換言すると、当該角度のそれぞれは、好ましくは、第１のパスの間に同期して変化する。
【００１８】
当該角度のそれぞれの変動又は変化は、ワークピースの回転軸の回転又は移動により達成されてよい。代替的に、及び、好ましくは、当該角度のそれぞれの変動は、ツールの回転軸を中心とする旋削ツールの回転又は移動により達成される。当該ツールの回転軸は、好ましくは、切削部の上面又はすくい面を含む面に対して垂直、又は、実質的に垂直である。当該上面又はすくい面は、好ましくは、平面ではない。しかし、上面又はすくい面を実質的に含む平面が画定されてよい。
【００１９】
第１のパスは、切削の始まりから切削の終わりまで、好ましくは、ノーズ切削エッジが切削を始めてから、ノーズ切削エッジが切削を終えるまで、として画定される。金属ワークピース上の、切削が始まる位置は、切削が終わる位置から離れている。
【００２０】
第１のパスの間の切削深さは、一定であってよい。代替的に、切削深さは、第１のパスの間に変化してよい。
【００２１】
第１のパスの間は、切削速度は、好ましくは、一定、又は、実質的に一定である。当該切削速度は、好ましくは、４０から１５００ｍ／ｍｉｎ、さらにより好ましくは、５０から３００ｍ／ｍｉｎである。
【００２２】
第１のパスは、好ましくは、切削深さを深くしながら始まり、好ましくは、切削深さを浅くしながら終わる。好ましくは、第１のパスの中間部での切削深さは、好ましくは、一定、好ましくは、０．２から１５ｍｍ、さらにより好ましくは、０．４から４ｍｍである。当該中間部は、好ましくは、時系列順に、第１のパスの５０から９９％である。
【００２３】
一実施形態によると、第１のパスは、非線形の第１のパスである。
【００２４】
そのような方法により、複雑な形状を有する特徴を、より短い時間にて加工できる。
【００２５】
この方法は、非線形の第１のパス又はツール進路を作ることを含む。非線形とは、第１のパスから生成された、加工された表面が、完全な円筒状、円錐状、又は平らでないことを意味する。
【００２６】
第１のパスが非線形である、とは、生成された表面が、非円筒状、及び／又は、非円錐状、及び／又は、非平面であることを意味する。生成された表面は、例えば、円筒状の表面、及び／又は、平面、及び／又は、凹状の表面、及び／又は、凸状の表面などの、補助的な表面の組み合わせ又はセットを含んでよい。好ましくは、生成された表面は、金属ワークピースの回転軸と同心の円筒状の表面と、凹状の表面と、を含む。換言すると、非線形の第１のパスは、好ましくは、円筒状の表面が生成されている部位などの線形の部位と、凹状の表面が生成されている部位などの曲線状の部位と、を含む。
【００２７】
第１の切削エッジは、好ましくは、非線形の第１のパスの間の、全切削時間の間に、有効となっている、つまり、切削状態にある。
【００２８】
一実施形態によると、この方法は、第１のパスの少なくとも一部の間に、切り込み角を大きくすることと、表面を生成する送り速度を下げることと、をさらに含む。
【００２９】
そのような旋削方法により、干渉又はクラッシュのリスクが減る。換言すると、旋削ツールの非切削部及び金属ワークピースの間の接触のリスクが減る。そのような旋削方法により、より複雑な形状を加工できる。
【００３０】
そのような旋削方法により、切り屑の制御が、さらに改善される。なぜなら、切削の相対的に初期のステージでの、相対的に小さい切り込み角が、金属ワークピースの回転軸から相対的により離れて向けられる切り屑の方向を与えるからである。これは、外側溝などの複雑な形状を加工する際に利点となり得る。
【００３１】
そのような旋削方法により、ツール寿命を改善できる。これは、最大切り屑厚さの変化が、表面を生成する送りが一定となる場合よりも小さいからである。発明者達が見いだした、さらなる態様は、相対的に小さい切り込み角は、ツール寿命に対して好適であり、大きい切り込み角は、少なくとも一般的に、衝突のリスクを減らすことに関して好適であり、衝突のリスクは一般的に、パスが進行すると共に増えること、である。したがって、そのような旋削方法により、干渉又はクラッシュのリスクが減る。換言すると、旋削ツールの非切削部及び金属ワークピースの間の接触のリスクが減る。そのような旋削方法により、より複雑な形状を加工できる。
【００３２】
表面を生成する送り速度は、速力（ｖｅｌｏｃｉｔｙ）である。表面を生成する送り速度は、好ましくは、０．０５から１．２ｍｍ／回転であってよい。ノーズ切削エッジの表面生成ポイントは、好ましくは、ノーズ切削エッジに沿って移動する。しかし、この効果は通常、小さい。
【００３３】
切り込み角が変化する場合、ノーズ切削エッジの表面生成ポイントが回転毎に移動する距離を、表面を生成する送り速度として指定でき、この距離を、ノーズ切削エッジの表面生成ポイントが、金属ワークピースの回転毎に移動する距離として見いだすことができる。
【００３４】
加工された表面は、波形状及び／又は波形構造を有する。隣り合う上部又は先端のそれぞれの間の距離は、表面を生成する送り速度に等しい。
【００３５】
そのような方法の結果は、例えば、加工されたコンポーネントに見ることができる。ここでは、先端などの送りマークのそれぞれの間の距離は、パスの終わりにてより短くなっている、又は、パスの終わりに向けて減っている。
【００３６】
第１のパスの少なくとも一部の間に、切り込み角は、好ましくは、ノーズ切削エッジの速力、又は、より正確には、ノーズ切削エッジの表面生成ポイントの速力が下がるのと同時に、つまり、同期して、大きくなる。換言すると、好ましくは、切り込み角は、表面を生成する送り速度が下がるのと同時に、大きくなる。
【００３７】
代替的に、切り込み角は、徐々に大きくなってよい。例えば、固定値毎に大きくなる。例えば、送り速度が徐々に下がるのと同時に、１°又は２°毎に大きくなる。例えば、固定値、又は、固定値の倍数毎に小さくなる。例えば、０．００１又は０．００５ｍｍ／回転など毎に小さくなる。
【００３８】
一実施形態によると、切り込み角と、第１の切削エッジがワークピースの回転軸に関して形成する角度と、が、連続して変化する。
【００３９】
そのような当該角度のそれぞれのスムーズな、又は、段差のない、又は、シームレスな変動により、発明者達は、加工された表面の品質が改善されることを見いだした。
【００４０】
切り込み角は、連続して、つまり、途切れることなく、又は、段階的に、変化する、又は、変わる。
【００４１】
第１の切削エッジがワークピースの回転軸に関して形成する角度は、連続して、つまり、途切れることなく、又は、段階的に、変化する、又は、変わる。
【００４２】
一実施形態によると、切り込み角と、第１の切削エッジがワークピースの回転軸に関して形成する角度と、が、ツールの回転軸を中心とする旋削ツールの回転により変化し、
ツールの回転軸は、ワークピースの回転軸に鉛直、又は、実質的に鉛直する。
【００４３】
ツールの回転軸が、ワークピースの回転軸に鉛直する、そのような旋削方法により、当該角度の変動が、マシンスピンドルが当該旋削ツールに接続される、マシンスピンドルの同じ量の変動により達成されてよい。
【００４４】
「実質的に鉛直」という表現は、ツールの回転軸が、ワークピースの回転軸に鉛直である状態から１５°以内にあることを意味する。
【００４５】
好ましくは、旋削ツールは、ツールの回転軸に沿って細長い。換言すると、旋削ツールは、ツールの回転軸に鉛直な軸に沿うよりも、ツールの回転軸に沿って細長い。
【００４６】
好ましくは、切削部の上面は、第１の切削エッジと、第２の切削エッジと、ノーズ切削エッジと、に接続されている。この上面は、ツールの回転軸に鉛直、又は、実質的に鉛直する平面に配置される。当該上面は、旋削ツールの接続部から離れて対向する。
【００４７】
そのような方法により、振動に対するリスクが減る。
【００４８】
好ましくは、第１のパスの間の、ツールの回転軸を中心とする旋削ツールの回転は、一方向のみ、つまり、時計方向のみ、又は、反時計方向のみである。
【００４９】
旋削方法が、非線形の第２のパスなどの第２のパスを含む場合、ツールの回転軸を中心とする旋削ツールの回転の方向は、好ましくは、第１のパスの間の回転の方向に関して反対である。
【００５０】
金属ワークピースに関して、当該ワークピースの回転軸を中心とする回転の方向は、第１及び第２のパスの間の双方とも、同じである。
【００５１】
好ましくは、第１のパスの間の、ツールの回転軸を中心とする旋削ツールの回転は、５０から２００°、さらにより好ましくは、７０ から１６０°である。
【００５２】
一実施形態によると、この方法は、第１のパスの少なくとも一部の間に、ツールの回転軸を、ワークピースの回転軸に関して動かすことをさらに含む。
【００５３】
そのような旋削方法により、ツールの回転軸及び／又は金属ワークピースが動かされる場合に比較して、この旋削方法を、より簡易に行うことができる。
【００５４】
換言すると、金属ワークピースに関しての旋削ツールの移動は、ワークピースの回転軸に関してのツールの回転軸の移動を含む。ツールの回転軸の当該移動は、好ましくは、平行移動である。当該移動は、好ましくは、非線形の移動を含む。ワークピースの回転軸は動かない。
【００５５】
一実施形態によると、この方法は、第１のパスの少なくとも一部の間に、旋削ツールを、ワークピースの回転軸に向けて動かすことをさらに含む。
【００５６】
そのような旋削方法により、第１の加工された表面は、外面となる。この外面は、内部コーナー、及び／又は、溝、及び／又は、ポケット、及び／又は、凹面を含んでよい。
【００５７】
当該内部コーナーは、１８０°未満であり、好ましくは、９０°＋／−１０°である。９０°の内部コーナーは、円筒状又は円錐状の第１の表面と、平らな又は円錐状の第２の表面と、を含む。第２の表面は、半径方向に外側の表面である。第１の表面及び第２の表面は、接続されている。半径方向に外側とは、ワークピースの回転軸に関して半径方向に外側、つまり、ワークピースの回転軸から、より長い距離にあることを意味する。当該第１及び第２の表面は、好ましくは、凹状の表面により接続されている。好ましくは、当該内部コーナーは、円筒状の第１の表面と、平らな第２の表面と、を含む。当該第１及び第２の表面は、凹状の表面により接続されている。当該第２の表面は、半径方向に外側の表面である。
【００５８】
一実施形態によると、切り込み角と、第１の切削エッジがワークピースの回転軸に関して形成する角度と、が、非線形の第１のパスの非線形な一部の間に変化する。
【００５９】
換言すると、当該角度のそれぞれの双方は、非線形の第１のパスの曲線状のセグメントなどの、非線形な部位の少なくとも一部の間に変化する。
【００６０】
一実施形態によると、この方法は、最大切り屑厚さを、第１のパスの少なくとも一部の間に、一定の、所定の値に、又は、所定の範囲内となるよう設定することをさらに含む。
【００６１】
そのような旋削方法により、ツール寿命及び／又は切り屑の制御が、さらに改善される。
【００６２】
そのような方法の結果は、例えば、加工されたコンポーネントに見ることができる。ここでは、先端などの送りマークのそれぞれの間の距離は、パスの終わりにてより短くなっている、又は、パスの終わりに向けて減っている。
【００６３】
最大切り屑厚さｈｘは、変形していない切り屑の厚さとしても知られ、時に、「ｈｅｘ」とも呼ばれる。これは、第２の切削エッジが無効となる場合に、切り屑を生成する第１の切削エッジに鉛直する方向にて測定される、最大切り屑厚さである。第２の切削エッジが有効となり、第１の切削エッジが無効となる場合、最大切り屑厚さは、切り屑を生成する第２の切削エッジに鉛直して測定される。切り込み角及び送り速度が一定であり、切削深さがノーズ切削エッジを超える旋削では、切り屑厚さｈｘは一定であり、ｆ×ｓｉｎΚとして画定される。ここで、ｆは、回転毎の送り速度であり、Κは、切り込み角である。例えば、９０°の切り込み角では、切り屑厚さ、又は、最大切り屑厚さは、送り速度に等しい。この場合であっても、第１の切削エッジに沿って、切り込み角が変化してよく、送り速度が変化してよい。
【００６４】
切り込み角Κが変化する場合、最大切り屑厚さｈｘは、第１の切削エッジに鉛直する線に沿って測定される最大切り屑厚さである。
【００６５】
切り込み角Κが変化する場合、ノーズ切削エッジの表面生成ポイントが回転毎に移動する距離を、回転毎の送り速度として指定できる。切り込み角Κが変化する、この場合での当該回転毎の送り速度を、表面を生成する送り速度として指定でき、ノーズ切削エッジの表面生成ポイントが、金属ワークピースの回転毎に移動する距離として画定することができる。
【００６６】
「実質的に一定の最大切り屑厚さ」とは、最大切り屑厚さｈｘが、第１のパス及び／又は第２のパスの少なくとも９０％の間に、＋／−２５％以内で変化することを意味する。切り込み角Κは、表面を生成する送り方向と、有効なメイン切削エッジ、つまり、第１の切削エッジ、又は、第２の切削エッジと、の間の角度として画定される。第１のパスの間は、第１の切削エッジが、有効なメイン切削エッジである。第２のパスの間は、第２の切削エッジが、メイン切削エッジである。当該切り込み角Κは、好ましくは、１３０°以下、好ましくは、５°から１１０°である。
【００６７】
当該所定の値又は所定の範囲は、好ましくは、電子的なデータベース又は電子的なライブラリから自動的に選択されてよい。好ましくは、当該所定の値又は所定の範囲は、好ましくは、金属ワークピースの材料を考慮した、切削部の製造業者からの推奨送り値に等しい、又は、実質的に等しい。
【００６８】
好ましくは、最大切り屑厚さｈｘは、０．０１から３ｍｍ、より好ましくは、０．０３から２ｍｍ、さらにより好ましくは、０．０４から１．２ｍｍである。
【００６９】
一実施形態によると、第１の非線形のパスは、外側溝の底面を加工することを含み、
溝は、第１の側壁と、第２の側壁と、底面と、第１のコーナー面と、第２のコーナー面と、により限定され、
第１のコーナー面は、底面及び第１の側壁を接続し、
第２のコーナー面は、底面及び第２の側壁を接続し、
この方法は、ノーズ切削エッジを、第１のコーナー面に向けて動かすことと、
第１の切削インサートから離れている、旋削ツールの一部が、第１の側壁からの所定の距離に到達すると、ツールの回転軸を中心とする旋削ツールの回転の速度を上げることと、を含む。
【００７０】
第１の非線形のパスは、したがって、外側溝の底面、好ましくは、第１のコーナー面を加工することを含む。底面は、好ましくは、ワークピースの回転軸と同心の、円筒状の表面である。
【００７１】
換言すると、第１の加工された表面は、溝の底面を含む。
【００７２】
溝、又は、ポケットは、外側溝である。溝は、好ましくは、ワークピースの回転軸から離れる方向に開いている。代替的に、溝は、ワークピースの回転軸に平行、又は、実質的に平行な方向に開いている。
【００７３】
溝は、第１の側壁、つまり、第１の側壁面と、第２の側壁、つまり、第２の側壁面と、により限定される。それらのそれぞれは、好ましくは、ワークピースの回転軸に鉛直する、又は、実質的に鉛直する。第１の側壁は、第２の側壁に対向する。
【００７４】
溝は、第１のコーナー面と、第２のコーナー面と、によりさらに限定される。当該コーナー面のそれぞれは、凹状の表面である。
【００７５】
この方法は、表面を生成するノーズ切削エッジを、第１のコーナー面に向けて動かすことにより、第１の加工された表面の一部、つまり、底面の少なくとも一部を生成することと、旋削ツールの一部であって、溝の内側にあり、第１の切削インサートから離れている当該部位が、第１の側壁からの、ワークピースの回転軸に平行に測定される所定の距離に到達すると、ツールの回転軸を中心とする旋削ツールの回転の速度を上げることと、を含む。
【００７６】
ツールの回転軸を中心とする旋削ツールの回転の速度を上げることは、代替的に、切り込み角が大きくなる速度を上げることとして理解できる。換言すると、旋削ツールの当該部位が、第１の側壁からの当該所定の距離に到達した際に、切り込み角の増加率は、一定ではない。
【００７７】
換言すると、旋削ツールの当該部位は、表面を生成するノーズ切削エッジより前に、第１の側壁からの当該所定の距離に到達する。
【００７８】
所定の距離は、好ましくは、１から３０ｍｍ、さらにより好ましくは、２から１５ｍｍである。
【００７９】
旋削ツールの当該部位は、好ましくは、ツールボディの前端、又は、ツールボディの当該前端に接続された第２の切削インサート、のいずれかである。
【００８０】
一実施形態によると、この方法は、第１のパスの少なくとも一部の間に、切り屑エリアを、所定の値未満となるよう、又は、所定の範囲内となるよう設定することをさらに含む。
【００８１】
そのような旋削方法により、ツール寿命が改善されてよい。
【００８２】
切り屑エリアの通常の定義は、切削の深さ（切削深さとしても知られる）×回転毎の送り、である。回転は、ワークピースに関連する。換言すると、切り屑エリアは、回転毎に除去される材料のエリアである。より具体的には、回転毎の送りは、ノーズ切削エッジの表面生成ポイントが回転毎に移動する距離として画定される。
【００８３】
一実施形態によると、この方法は、最大切り屑幅を、第１のパスの少なくとも一部の間に、所定の値に、又は、所定の範囲に設定することをさらに含む。
【００８４】
そのような旋削方法により、ツール寿命が改善されてよい。
【００８５】
最大切り屑幅を設定すること、という言葉は、第１のパスの間に有効となる第１の切削エッジに沿う所定のポイント又は範囲を選択することを意味する。換言すると、第１の切削エッジの一部が無効となる。最大切り屑幅は、好ましくは、１２ｍｍ以下、さらにより好ましくは、６ｍｍ以下、さらにより好ましくは、３ｍｍ以下である。最大切り屑幅は、好ましくは、０．２ｍｍ以上、より好ましくは、０．５ｍｍ以上である。
【００８６】
好ましくは、最大幅は、所定の値から、＋／−４０％以内、さらにより好ましくは、＋／−２０％以内にて変化する。
【００８７】
代替的に、明確に述べると、この方法は、切削深さを、所定の値、又は、所定の範囲内となるよう設定することを含む。
【００８８】
一実施形態によると、この方法は、第２の切削エッジが有効となるようにし、第１の切削エッジが無効となるようにして、第２のパスを作り、
第１の加工された表面の少なくとも一部が、第２のパスの間に加工され、これにより、第２の加工された表面を、凸状のノーズ切削エッジにより生成することをさらに含む。
【００８９】
そのような旋削方法により、特に、材料を深く除去する必要があるポケット又は溝などを加工する際に、加工時間を減らすことができる。
【００９０】
好ましくは、金属ワークピースの、当該ワークピースの回転軸を中心とする回転の方向は、第１及び第２のパスの間の双方とも、同じである。
【００９１】
好ましくは、第２のパスの方向は、第１のパスの方向とは反対、又は、実質的に反対である。
【００９２】
一実施形態によると、切削部は、切削インサートの形態であり、
切削インサートは、上面を含み、
上面図において、第１の切削エッジ及び第２の切削エッジの間の角度は、９０°未満であり、
上面図において、凸状のノーズ切削エッジは、０．１５から１．３ｍｍの曲率半径を有し、
旋削ツールは、ツールボディを含み、
ツールボディは、接続部と、中間部と、インサートシートと、を含み、
中間部は、その縦方向の中心軸に沿って伸長し、
切削インサートは、インサートシートに載置され、
ツールボディは、ツールボディの接続部及び前端の間を伸長し、
ツールボディの前端は、インサートシートを含み、
切削インサートの上面は、接続部から離れて対向しており、
接続部の縦方向の中心軸は、ツールの回転軸を画定し、
切り込み角と、第１の切削エッジがワークピースの回転軸に関して形成する角度と、が、第１のパスの間に、ツールの回転軸を中心とする旋削ツールの回転の結果として変化する。
【００９３】
そのような方法により、振動に対するリスクがさらに減る。なぜなら、切削力の多くが、接続力に向けられるからである。
【００９４】
第１の切削エッジ及び第２の切削エッジの間の角度は、好ましくは、１０から８０°、さらにより好ましくは、１０から６５°である。そのような旋削ツールにより、当該角度が、８０°を超えるような場合に比較して、より複雑な形状を加工できる。
【００９５】
上面図において、切削インサートは、好ましくは、接続部の外周面の完全に内側にある。
【００９６】
一実施形態によると、上面図において、中間部は、第１及び第２の切削エッジの間に形成されたバイセクタに沿って、このバイセクタに鉛直し、中間部の縦方向の中心軸に交差する線に沿うよりも、少なくとも５０％細長い。
【００９７】
別に明確に述べると、ツールボディの前端は、第１及び第２の切削エッジの間に形成されたバイセクタに沿って、このバイセクタに鉛直し、中間部の縦方向の中心軸に交差する線に沿うよりも、少なくとも５０％細長い。
【００９８】
一実施形態によると、コンピュータプログラムは、コンピュータ数値制御旋盤により実行されると、そのコンピュータ数値制御旋盤に、上記の方法を行わせる命令を有する。
【００９９】
当該コンピュータプログラム、又は、コンピュータプログラム製品は、したがって、旋削ツールのツール進路と、切削データと、金属ワークピースの回転と、を制御する。
【０１００】
そのようなコンピュータプログラムにより、当該旋削方法は、多数のＣＮＣ旋盤又はＣＮＣ機械上に容易に実装できる。
【０１０１】
当該コンピュータプログラムは、旋削ツールの移動及び回転を制御する命令と、金属ワークピースの回転のための、そして、上記に定義された方法にしたがう旋削作業を用いてストックを移動させるための命令と、を有する。
【０１０２】
当該命令は、切削速度、送り速度、ツール進路、及び、切削深さなどの、切削データを含んでよい。
【０１０３】
コンピュータ可読媒体上には、当該コンピュータプログラムが保存されてよい。
【０１０４】
データストリームが、当該コンピュータプログラムを表してよい。
【０１０５】
本発明の一態様によると、コンピュータ数値制御機械を制御するコマンドを生成し、上記の旋削ツールのいずれを用いて、そのワークピースの回転軸を中心に回転可能な金属ワークピースから特徴を作る、自動化された、コンピュータにより実行される方法であって、
この方法は、上記の第１のパスのいずれにしたがう第１のパスを構成することを含む。
【０１０６】
本発明の一態様によると、コンピュータ数値制御機械を制御するコマンドを生成し、旋削ツールを用いて、そのワークピースの回転軸を中心に回転可能な金属ワークピースから特徴を作る、自動化された、コンピュータにより実行される方法であって、
旋削ツールは、切削部を含み、切削部は、第１のノーズ部を含み、第１のノーズ部は、第１の切削エッジと、第２の切削エッジと、第１及び第２の切削エッジを接続する凸状のノーズ切削エッジと、を含み、第１及び第２の切削エッジは、上面図において、真っ直ぐ、又は、実質的に真っ直ぐであり、
この方法は、
第１のパスを構成することであって、第１の切削エッジが有効となるようにし、第２の切削エッジが無効となるようにし、第１の加工された表面が、凸状のノーズ切削エッジにより生成されるようにし、第１のパスの少なくとも一部の間に、切り込み角と、第１の切削エッジがワークピースの回転軸に関して形成する角度と、が、同時に変化するようにする、第１のパスを構成することを含む。
【０１０７】
好ましくは、ツール進路の設計者は、コンピュータ数値制御機械を制御するコマンドを生成する、自動化された、コンピュータにより実行される方法を使用して、標準的なコンピュータ支援設計（ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ａｉｄｅｄ  ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ又はＣＡＤ）フォーマットでの、この特徴のＣＡＤ図面にアクセスする。ツール進路の設計者は、この特徴の作成に使用する旋削ツールを、メニュから選択する。ツール進路の設計者は、例えば、電子的なツールライブラリから旋削ツールの特性を集めることにより、又は、他の手段により、旋削ツールのプロパティを定義する。当該ツール特性は、旋削ツールのジオメトリ又は外側境界線と、推奨切削データと、を含む。簡素化のため、ここに示す特徴は、単一の加工機能により作成され得る、外側溝などの特徴となるよう選ばれている。本発明の適応性は、単一の加工機能により作成され得る特徴に限定されないことに留意されたい。
【０１０８】
ツール進路の設計者は続いて、この特徴の作成に使用する金属ワークピースのジオメトリを定義する。これは、本発明の、自動化された、コンピュータにより実行される機器により自動的に、又は、ツール進路の設計者により手動で行われてよい。ツール進路の設計者は続いて、金属ワークピースの具体的な金属材料を指定する。加工ステップ又はパスのセットが、再帰的に計算されてよい。これにより、好ましくは、第１のパスが、ワークピースの初期領域に対して初期的に計算される。その後、後続の第２のパスが、ワークピースの残りの領域に対して同様に計算される。当該第１及び第２のパスは、好ましくは、非線形である。さらに後続の、連続する加工ステップ又はパスが、所望する特徴を加工するツール進路が計算されるまで、同様に計算されてよい。
【０１０９】
自動化された、コンピュータにより実行される方法は、好ましくは、コンピュータ支援製造に使用されてよい。この方法は、好ましくは、特徴の形状、及び、旋削ツールの形状などの制約を考慮する。この方法は、好ましくは、金属ワークピース及び旋削ツールの間の衝突のリスクを最小化する制約を含む。自動化された、コンピュータにより実行される方法は、好ましくは、上記の旋削方法の実施形態、又は、その一部のいずれに使用できる。
【０１１０】
自動化された、コンピュータにより実行される方法は、好ましくは、同時に、第１のパスの少なくとも一部の間に、切り込み角を大きくすることと、表面を生成する送り速度を下げることと、を、好ましくは、さらに含む。
【０１１１】
一実施形態によると、自動化された、コンピュータにより実行される方法は、最大切り屑厚さを、第１のパスの少なくとも一部の間に、一定の、所定の値に、又は、所定の範囲内となるよう設定することをさらに含む。
【０１１２】
好ましくは、最大切り屑厚さの当該値又は範囲は、電子的なツールライブラリ、又は、電子的な加工データベースから選ばれる。これらは、好ましくは、（好ましくは、切削インサートの形態の）切削部の材料及び形状と、少なくとも１つの具体的な種類の金属に対する、そのような切削部のための推奨切削データと、を含む。最大切り屑厚さは、換言すると、少なくとも、金属ワークピースの材料、及び／又は、切削部の材料及び／又は形状の結果として選択される。
【０１１３】
ツール進路の設計者は、好ましくは、第１のパスの第１のポイントに関連する第１の切り込み角と、第１のパスの第２のポイントに関連する第２の切り込み角と、を設定する。これにより、自動化された、コンピュータにより実行される方法は、好ましくは、送り速度の、表面を生成する送り速度を、式ｆ＝最大切り屑厚さ／ｓｉｎΚにしたがって、第１及び第２のポイントに対して、計算することと、送り速度（又は、表面を生成する送り速度）と、加工された表面に沿う各ポイントに対する切り込み角と、を、当該第１のポイント及び当該第２のポイントの間に線形に挿入することと、をさらに含む。
【０１１４】
一実施形態によると、特徴は、底面と、第１及び第２の側壁と、第１及び第２のコーナー面と、により限定される、外側溝の形態であり、
第１のコーナー面は、底面及び第１の側壁を接続し、
第２のコーナー面は、底面及び第２の側壁を接続し、
第１のパスは、底面及び第２のコーナー面を加工することを含み、
この方法は、コーナー切り込み角と、コーナー出口切り込み角と、縦方向の出口切り込み角と、を設定することと、
切り込み角を、コーナー切り込み角及びコーナー出口切り込み角の間、及び、コーナー切り込み角及び縦方向の出口切り込み角の間にて、段差のない、又は、段差が徐々に変化するようにすることと、をさらに含む。
【０１１５】
底面は、好ましくは、金属ワークピースの回転軸と同心の、円筒状の表面である。第１及び第２の側壁は、好ましくは、平ら、又は、実質的に平らであり、金属ワークピースの回転軸に鉛直する。第１及び第２のコーナー面は、好ましくは、曲線状であり、好ましくは、一定の曲率半径を有する。
【０１１６】
第１のパスは、非線形であり、底面及び第２のコーナー面を加工することを含み、好ましくは、第１のコーナー面を加工することも含む。
【０１１７】
非線形の第１のパスは、第２のコーナー面を、曲線状の方向に、回転軸に向けて、及び、底面に向けて加工し、続いて、底面を、第２のコーナー面から離れる方向に加工することを含む。
【０１１８】
コーナー切り込み角は、第２のコーナー面を加工することの始まり又は入口での切り込み角である。コーナー出口切り込み角は、第２のコーナー面の終わり又は出口での切り込み角である。コーナー出口切り込み角は、縦方向の切り込み角に等しい。縦方向の出口切り込み角は、底面を加工することの始まり又は入口での切り込み角である。
【０１１９】
好ましくは、コーナー切り込み角は、コーナー出口切り込み角より大きい。
【０１２０】
好ましくは、縦方向の出口切り込み角は、コーナー出口切り込み角より大きい。
【０１２１】
好ましくは、コーナー切り込み角は、６０から１２０°、さらにより好ましくは、８０から１１０°に設定される。
【０１２２】
好ましくは、コーナー出口切り込み角は、２０から８０°、さらにより好ましくは、２５から４５°に設定される。
【０１２３】
好ましくは、縦方向の出口切り込み角は、６０から１２０°、さらにより好ましくは、８０から１１０°に設定される。
【０１２４】
好ましくは、非線形の第１のパスは、第１のコーナー面を加工することを含む。これは、底面を加工することの直後に行われる。
【０１２５】
第１のコーナー面を加工することの始まり又は入口での切り込み角は、縦方向の出口切り込み角に等しい。
【０１２６】
第１のコーナー面の終わり又は出口での切り込み角は、Κ６と指定され、好ましくは、１０から８０°、さらにより好ましくは、２５から４５°に設定される。
【０１２７】
非線形の第１のパスは、ノーズ切削エッジが、第２のコーナー面の前に切削を始めるようなものであってよい。そのような場合では、入口切り込み角は、Κ１と指定される。
【０１２８】
すべての切り込み角は、第１の切削エッジ及び表面を生成する送り方向の間の角度として画定される。
【０１２９】
第１の切削エッジは、少なくとも底面を加工することの間に有効となる。第１の切削エッジが、非線形の第１のパスの一部の間に無効である場合でも、切り込み角は、上記の定義にしたがって依然として画定されてよい。
【０１３０】
切り込み角Κは、好ましくは、連続して、つまり、段階が生じることなく、非線形の第１のパスの少なくとも一部の間に、変えられる。代替的に、切り込み角Κは、徐々に、好ましくは、２°未満毎に変えられる。ＣＮＣ旋盤は、切り込み角の変動に対する制限を設定する。
【０１３１】
好ましくは、自動化された、コンピュータにより実行される方法は、第２の非線形のパスを含む。ここでは、第１のコーナー面は、底面の前に加工され、底面は、第２のコーナー面の前に加工される。
【０１３２】
換言すると、非線形の第２のパスは、一般的に、非線形の第１のパスとは反対の方向にある。
【０１３３】
第２の非線形のパスの間は、切り込み角のそれぞれは、好ましくは、非線形の第１のパスに関して対応して選択される。
【０１３４】
好ましくは、自動化された、コンピュータにより実行される方法は、非線形のパスが交互に入れ替わるシーケンスを含む。
【０１３５】
一態様によると、旋削ツールは、ツールボディと、切削部と、を含み、切削部は、第１の切削インサートと、第２の切削インサートと、を含み、
ツールボディは、接続部と、中間部と、第１の切削インサート用の第１のインサートシートと、第２の切削インサート用の第２のインサートシートと、を含み、
ツールボディは、ツールボディの接続部及び前端の間を伸長し、
ツールボディの前端は、第１のインサートシートと、第２のインサートシートと、を含み、
第１の切削インサートは、上面に向かい合う底面を含み、側面は、上面及び底面を接続し、
中間面は、上面及び底面の間の中間を伸長し、
第１の切削インサートの上面は、接続部から離れて対向しており、
第２の切削インサートは、上面に向かい合う底面を含み、側面は、上面及び底面を接続し、
中間面は、上面及び底面の間の中間を伸長し、
第２の切削インサートの上面は、接続部から離れて対向しており、
接続部の縦方向の中心軸は、ツールの回転軸を画定し、
中間部は、その縦方向の中心軸に沿って伸長し、
上面図において、第１及び第２の切削インサートの間の最大距離は、ツールボディの前端の幅より長く、ツールボディの前端の当該幅は、第１及び第２の切削インサートの間の当該最大距離に鉛直して測定され、
縦方向の中心軸に沿って測定される、中間部の長さは、第１及び第２の切削インサートの間の最大距離より長い。
【０１３６】
そのような旋削ツールにより、機械の利用がさらに改善されてよい。そのような旋削ツールにより、複雑な形状を、より効率的に加工できる。
【０１３７】
旋削ツールは、上記に定義された旋削方法での使用に適している。第１及び第２の切削インサートは、好ましくは、焼結炭化物などの、金属切削に適した耐摩耗材料から作られる。
【０１３８】
接続部及び中間部は、好ましくは、一片のスチールから、好ましくは、恒久的に接続され、ツールボディを共同で形成する。
【０１３９】
ツールボディは、ＣＮＣ旋盤の加工インターフェースに直接的又は間接的に接続されるよう配置される接続部と、接続部から離れて対向する前端と、の間を伸長する。
【０１４０】
ツールボディの前端は、第１の切削インサート用の第１のインサートシートと、第２の切削インサート用の第２のインサートシートと、を含む。
【０１４１】
第１の切削インサートは、座面として機能するよう配置される底面と、すくい面を含むよう配置される、反対側の上面と、を含む。第１の切削インサートの上面は、接続部から離れて対向する。
【０１４２】
上面は、好ましくは、１つ又はそれ以上の突起及び／又は凹みの形態の切り屑ブレイキング手段を、好ましくは含む。底面は、好ましくは、第１のインサートシートにおける回転防止手段との協働のための、１つ又はそれ以上の突起及び／又は凹みの形態の回転防止手段を含む。代替的に、底面は、回転防止手段がなくともよい。例えば、底面は、平ら、又は、実質的に平らであってよい。そのような場合では、上面及び底面を接続する側面は、座面又は接触面として機能する。つまり、側面は、第１のインサートシートの表面と接触する。
【０１４３】
１つ又はそれ以上の切削エッジは、上面及び側面の間の交差部において形成される。上面図において、上面は、いずれの形状を有してよい。
【０１４４】
第１及び第２の切削インサートのそれぞれは、ノーズ切削エッジのそれぞれにより接続された、第１及び第２の切削エッジを含んでよい。上面図において、ツールボディの前端は、第１及び第２の切削インサートの第１及び第２の切削エッジのそれぞれと一致する線の内側にある。そのような旋削ツールにより、より複雑な形状を加工できる。
【０１４５】
第１の切削インサートは、表面を生成する切削エッジとなるよう配置される切削エッジを含む。これは、上面図において、凸状に曲線状となっており、例えば、好ましくは、０．１５から３０ｍｍ、さらにより好ましくは、０．３から２５ｍｍの曲率半径を有する円弧又は円の形態である。
【０１４６】
中間面は、上面及び底面の間の中間を伸長し、好ましくは、中間部の縦方向の中心軸に鉛直、又は、実質的に鉛直に配置される。
【０１４７】
好ましくは、クランピングスクリュのための孔、つまり、貫通孔が、好ましくは、上面及び底面において開いている。
【０１４８】
第２の切削インサートは、第１の切削インサートに対応して配置されてよい、つまり、形成されてよい。代替的に、第２の切削インサートは、第１の切削インサートの形状とは異なる形状を有してよい。第２の切削インサートの上面は、接続部から離れて対向する。
【０１４９】
上面図において、切削のための、第１及び第２の切削インサートは、好ましくは、接続部の外周面の完全に内側にある。
【０１５０】
第２の切削インサートは、第２のインサートシートに位置する。
【０１５１】
第１及び第２の切削インサートは、取り外し可能に、インサートシートのそれぞれに、好ましくは、クランピングスクリュの形態のクランピング手段により、クランプ又は載置される。
【０１５２】
第１及び第２のインサートシートは離れており、好ましくは、それぞれが、中間部の縦方向の中心軸に関して、向かい合う側に位置する。第１及び第２の切削インサートのそれぞれは、旋削ツールの自由端を形成する。換言すると、第１及び第２の切削インサートのそれぞれは、旋削ツールの自由端を形成する、表面を生成する凸状の切削エッジを含む。
【０１５３】
第２の切削インサートの中間面は、第２の切削インサートの上面及び底面の間の中間を伸長し、好ましくは、第１の切削インサートの、対応する中間面と同一平面上にある。
【０１５４】
接続部の縦方向の中心軸は、ツールの回転軸を画定し、好ましくは、中間部の縦方向の中心軸と共線的である、又は、代替的に、平行である。
【０１５５】
上面図において、第１及び第２の切削インサートの間の最大距離、より具体的には、第１及び第２の切削インサートの、表面を生成する部位又は切削エッジとして機能するよう配置された一部のそれぞれは、ツールボディの前端の幅より長く、ツールボディの前端の当該幅は、第１及び第２の切削インサートの間の当該最大距離に鉛直して測定される。
【０１５６】
換言すると、前端、及び、中間部は、前面図にて見た際に、細長い。
【０１５７】
中間部は、縦方向の中心軸に沿う長さ又は距離を有する。中間部の断面は、好ましくは、ツールボディの前端から、当該距離の少なくとも５０％まで、さらにより好ましくは、少なくとも７０％まで、均一、又は、実質的に均一である。
【０１５８】
中間部の当該長さ又は距離は、第１及び第２の切削インサートの間の最大距離より長く、さらにより好ましくは、５０から３００％長い。
【０１５９】
本発明の様々な実施形態、及び、添付の図面を参照して、本発明を、以下にさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】図１は、第１の旋削ツールの一部である、ツールボディの斜視図である。
【図２】図２は、第１の旋削ツールの斜視図である。
【図３】図３は、図１のツールボディのインサートシートの斜視図である。
【図４】図４は、図２の旋削ツールの側面図である。
【図５】図５は、図２の旋削ツールのさらなる側面図である。
【図６】図６は、第２の旋削ツールの側面図である。
【図７】図７は、図６の旋削ツールの斜視図である。
【図８】図８は、図６の旋削ツールの上面図である。
【図９】図９は、第３の旋削ツールの斜視図である。
【図１０】図１０は、図９の旋削ツールの側面図である。
【図１１】図１１は、図９のツールボディの斜視図である。
【図１２】図１２は、図１１のツールボディのインサートシートの斜視図である。
【図１３】図１３は、図９の切削インサートの斜視図である。
【図１４】図１４は、図１３の切削インサートの側面図である。
【図１５】図１５は、図１３の切削インサートの上面図である。
【図１６】図１６は、図１３の切削インサートのさらなる斜視図である。
【図１７】図１７は、第４の旋削ツールの側面図である。
【図１８】図１８は、図１７の旋削ツールのさらなる側面図である。
【図１９】図１９は、図１７の旋削ツールの斜視図である。
【図２０】図２０は、図１７の旋削ツールの上面図である。
【図２１】図２１は、図９の旋削ツールを使用する、第１の旋削方法の側面図である。
【図２２】図２２は、図９の旋削ツールを使用する、第１の旋削方法の、変更されたものの側面図である。
【図２３】図２３は、図２１の第２の側面図である。
【図２４】図２４は、図２１に示す旋削ツール及び金属ワークピースの斜視図である。
【図２５】図２５は、図１７の旋削ツールを使用する、第２の旋削方法の側面図である。
【図２６】図２６は、図１７の旋削ツールを使用する、第２の旋削方法のさらなる側面図である。
【図２７】図２７は、図６の旋削ツールを使用する、第３の旋削方法の側面図である。
【図２８−３７】図２８から図３７は、第４の旋削方法の図である。
【図３８】図３８は、図２９及び図３０を組み合わせて示す。
【図３９】図３９は、図３８の一部の拡大図である。
【図４０−４９】図４０から図４９は、第５の旋削方法の図である。
【図５０】図５０は、第６の旋削方法である。
【図５１】図５１は、第７の旋削方法である。
【図５２】図５２は、第５の旋削ツールを使用する、第８の旋削方法である。
【図５３−５８】図５３から図５８は、第５の旋削ツールを使用する、第９の旋削方法の図である。
【図５９】図５９は、第５の旋削ツールの斜視図である。
【図６０】図６０は、図５９に示す旋削ツールの側面図である。
【図６１】図６１は、図５９に示す旋削ツールのさらなる側面図である。
【図６２】図６２は、図５９に示す旋削ツールの上面図である。
【０１６１】
すべての旋削ツール及び切削インサートの図は、縮尺して描かれている。
【発明を実施するための形態】
【０１６２】
本発明を、以下により詳細に説明する。さらに、本発明に係る本方法を行うために使用できる旋削ツールの実施例を説明する。５つの旋削ツールを、より詳細に説明する。そのような旋削ツールは、上記の旋削方法を行うことに特に適することがわかっている。９つの旋削方法を説明する。いくつかは一般的な説明であり、いくつかはより詳細な説明である。説明する旋削ツールはすべて、説明する旋削方法のいずれに使用できる。
【０１６３】
図１から図５を参照する。これらは、ツールボディ３と、第１の切削インサート２と、を含む第１の旋削ツール１を示す。切削インサート２のないツールボディ３を、図１に示す。旋削ツールは、図３に示すインサートシート６を含む。旋削ツール１は、接続部４と、中間部５と、切削部２と、を含む旋削ツールである。接続部４及び中間部５は恒久的に接続され、スチール製のツールボディ３を共同で形成する。第１の切削インサート２は、焼結炭化物製である。第１の旋削ツール１は、切削インサートを１つのみ含む。接続部４は、マシンスピンドルなどの、回転可能な加工インターフェース（図示せず）への接続に適している。接続部４は、ＩＳＯ２６６２３−１：２０１４に準拠する、実質的に円錐状又はテーパ状の部位３９と、リング状の部位４０と、を含む。代替的に、他のクイック形状の接続部が使用されてよい。
【０１６４】
ツールボディ３の前端２０又は前方端が、第１の切削インサート２用の第１のインサートシート６により画定される。第１の切削インサート２は、第１のインサートシート６に、クランピング手段１４により取り外し可能にクランプされる。当該クランピング手段は、クランピングスクリュ１４の形態である。
【０１６５】
第１の切削インサート２は、上面７に向かい合う底面８を含む。側面９は、上面及び底面７及び８を接続する。
【０１６６】
図４に見られるように、中間面Ｍ１は、上面及び底面７及び８の間の中間を伸長する。
【０１６７】
中間部５は、接続部４及び切削部２の間を伸長する。
【０１６８】
接続部４の縦方向の中心軸は、ツールの回転軸Ｒ１を画定する。
【０１６９】
中間部５は、その縦方向の中心軸Ａ１に沿って伸長する。
【０１７０】
第１の旋削ツール１について、縦方向の中心軸Ａ１は、図２、図４、及び図５に見られるように、ツールの回転軸Ｒ１に共線的又は同軸である。
【０１７１】
中間面Ｍ１は、中間部５の縦方向の中心軸Ａ１に鉛直し、回転軸Ｒ１に鉛直する。
【０１７２】
第１の切削インサート２の上面７は、接続部４から離れて対向する。上面７は非平面であり、突起の形態の切り屑ブレイキング手段又は切り屑ブレーカを含む。
【０１７３】
第１の切削インサート２は、旋削ツール１の自由端をそれぞれが形成する第１及び第２のノーズ部１０及び１０’を含む。
【０１７４】
第１のノーズ部１０は、上面図において双方とも真っ直ぐな、第１の切削エッジ１１と、第２の切削エッジ１２と、第１及び第２の切削エッジ１１及び１２を接続する凸状のノーズ切削エッジ１３と、を含む。凸状のノーズ切削エッジ１３は、上面図において、凸状である。ノーズ切削エッジ１３は、上面図において、凸状に曲線状となっており、０．１５から１．３ｍｍの曲率半径を有する。第１の実施形態に係る旋削ツールの上面図には図示しないが、第１の実施形態に係る第１の切削インサート２の上面図を、同一の切削インサートを示す図８に示す。
【０１７５】
第１の実施形態によると、曲率半径は０．４ｍｍである。
【０１７６】
第１及び第２の切削エッジ１１及び１２は、３５°であるノーズ角を形成する。
【０１７７】
上面図において、第１及び第２のノーズ部１０及び１０’は、中間部５の縦方向の中心軸Ａ１を中心に測定される、１８０°の角度を、互いに対して形成する。
【０１７８】
第１の切削インサート２は、上面図及び底面図において、１８０°対称である。第１の切削インサートは、上面図において、平行四辺形である。
【０１７９】
図３に見られるように、第１のインサートシート６は、リッジ２３から２６を含む、第１のインサートシート回転ロッキング手段を含む。２つのリッジ２３及び２６は共線的であり、２つのリッジ２４及び２５は平行である。
【０１８０】
第１の切削インサート２は、第１のインサートシート回転ロッキング手段２３から２６と協働する、底面８に形成された溝（図示せず）の形態の、第１の切削インサート回転ロッキング手段を含む。
【０１８１】
第１の切削インサート２は、クランピングスクリュ１４のための孔を含む。当該孔１３は、上面及び底面８及び９と交差する。その中心軸は、回転軸Ｒ１及び縦方向の中心軸Ａ１と共線的な第１の切削インサートの中心軸を画定する。
【０１８２】
旋削ツール１は、ツールボディ３内に形成され、接続部４及びノズル２８の間を伸長するクーラントチャネルを含む。当該ノズル２８は、中間部５に形成されている。クーラントチャネル及びノズル２８は、クーラントフルードを、第１及び第２のノーズ部１０及び１０’に向けるよう配置される。
【０１８３】
ここで、図９から図１６を参照する。これらは、第１の切削インサート２を含む第３の旋削ツール１を示す。第１の旋削ツールに比較しての主な違いは、第１の切削インサート２及びインサートシート６の設計に関する。
【０１８４】
図１５に見られるような上面図において、第１の切削エッジ１１と共線的な第１の延長線２１と、第２の切削エッジ１２と共線的な第２の延長線２２と、は、切削インサート２がインサートシート６に載置された際に、回転軸Ｒ１及び縦方向の中心軸Ａ１と共線的な軸である、第１の切削インサートの中心軸Ａ２に関して、向かい合う側において伸長する。先の一文は、第１の実施形態に係る旋削ツール１にも当てはまる。
【０１８５】
第１の切削インサート２は、３つのノーズ部１０、１０’、及び１０’’を含む。第１の切削インサート２は、上面図及び底面図において、１２０°対称である。
【０１８６】
図１５に見られるような上面図において、第１及び第２の切削エッジ１１及び１２は、３５°であるノーズ角αを形成する。
【０１８７】
図１２に見られるように、第１のインサートシート６は、リッジ２３から２５を含む、第１のインサートシート回転ロッキング手段を含む。当該リッジ２３から２５は、第１のインサートシート６に形成された、クランピングスクリュ１４のための孔３２に関して、半径方向に伸長する。
【０１８８】
第１の切削インサート２は、第１の切削インサート回転ロッキング手段を含む。この手段は、底面８に形成され、第１のインサートシート回転ロッキング手段２３から２６と協働する、溝１６から１８を含む。
【０１８９】
ここで、図１７から図２０を参照する。これらは、第４の旋削ツール１を示す。第４の旋削ツール１は、主に、旋削ツール１が、第２及び第３のインサートシートのそれぞれにクランプ又は載置された第２及び第３の切削インサート２９及び３０を含むという点において、第１の旋削ツールとは異なる。当該第２及び第３のインサートシートは、ツールボディ３の中間部５に、縦方向に、第１の切削インサート２及び接続部４の間に、それらから離れて形成されている。
【０１９０】
第２の切削インサート２９及び第３の切削インサート３０のそれぞれは、上面図において、第１の切削インサート２に比較して、形状において異なっている。第３の切削インサート３０は、スレッディングインサートである。
【０１９１】
第２及び第３の切削インサート２９及び３０のそれぞれは、ノーズ部を含み、当該ノーズ部のそれぞれは、切削エッジのセットを含む。
【０１９２】
第１の切削インサート２に比較して、第２及び第３の切削インサート２９及び３０は、中間部５の縦方向の中心軸Ａ１から長い距離をとって置かれている。
【０１９３】
図２０に見られるような上面図において、第２及び第３の切削インサート２９及び３０のそれぞれは、第１及び第２のノーズ部に関して、等しく大きな角度、又は、実質的に等しく大きな角度を形成する。図２０では、第１の切削インサートは、６時と、１２時と、にそれぞれ置かれている２つのノーズ部１０及び１０’を含む。第２の切削インサート２９は、９時に置かれており、第３の切削インサート３０は、９時に置かれている。時間のリファレンスは、アナログ式の１２時間表示の腕時計での時刻を示し、縦方向の中心軸Ａ１に関しての相対位置に関する。そのような旋削ツールにより、クリアランスがさらに改善される。
【０１９４】
図１７に見られるように、第２及び第３の切削インサート２９及び３０は、縦方向に、クランピング部４から等しい距離、又は、実質的に等しい距離に位置する。
【０１９５】
ここで、図６から図８を参照する。これらは、第２の旋削ツール１を示す。第２の旋削ツール１は、主に、第２の旋削ツール１について、縦方向の中心軸Ａ１が、ツールの回転軸Ｒ１に平行であり、この軸から離れており、第１のノーズ部１０の凸状のノーズ切削エッジ１３が、ツールの回転軸Ｒ１に交差する、又は、実質的に交差するという点において、第１の旋削ツールとは異なる。換言すると、中間部５は、ツールの回転軸Ｒ１に関してオフセットしている。第１のノーズ部１０の凸状のノーズ切削エッジ１３の中間点は、ツールの回転軸Ｒ１から、０．５ｍｍ以下に位置する。
【０１９６】
他の態様において、第２の旋削ツール１は、第１の旋削ツールと同一又は同様である。例えば、図８に見られるような上面図において、第１の切削エッジ１１と共線的な第１の延長線２１と、第２の切削エッジ１２と共線的な第２の延長線２２と、は、中間部５の縦方向の中心軸Ａ１に関して、向かい合う側において伸長する。
【０１９７】
第１、第３、及び第４の実施形態によると、図８に見られるような上面図において、中間部５及び第１の切削インサート２は、接続部４の外側境界線の内側にある。
【０１９８】
ここで、図２１に注目する。これは、側面図にて、第１の旋削方法を行う際の、金属ワークピース３１及び第３の旋削ツール１の相対位置及び向きを示す。代替的に、いずれの他の、上記の旋削ツールを使用できる。旋削ツール１は、ＣＮＣ旋盤（図示せず）の加工インターフェース４０にクランプされた接続部４と、中間部５と、切削インサートの形態の切削部２と、を含む。ＣＮＣ旋盤（図示せず）は、コンピュータプログラム、コンピュータ可読媒体、又はデータストリームでの命令により、旋削方法を行うよう命令することができる。接続部４の縦方向の中心軸は、ツールの回転軸Ｒ１を画定する。中間部５は、その縦方向の中心軸Ａ１に沿って伸長する。切削部２は、接続部４から離れて対向する上面を含む。
【０１９９】
金属ワークピース３１は、ワークピースの回転軸Ｒ２を中心に、図２１での時計方向に回る。
【０２００】
ツールの回転軸Ｒ１は、ワークピースの回転軸Ｒ２に鉛直する。ツールの回転軸Ｒ１は、凸状のノーズ切削エッジ１３との接触点での、金属ワークピース３１の接線が、接続部４と交差するよう配置される。接線での切削力は、加工インターフェース４０に向けられる。ツールの回転軸Ｒ１は、金属ワークピース３１の周面から任意の距離だけ離れている。ツールの回転軸Ｒ１は、当該接線に平行である。
【０２０１】
ここで、図２２に注目する。これは、第１の旋削方法の代替方法を行う際の、金属ワークピース３１及び第３の旋削ツール１の相対位置及び向きを示す。図２２の配置は、ツールの回転軸Ｒ１が、当該接線に平行ではなく、当該接線に関して、１０°以下の角度を形成するという点においてのみ、図２１の配置とは異なる。
【０２０２】
ここで、図２３に注目する。これは、外側ポケット又は溝５２の形態の所定の特徴を加工することの間の、旋削ツール１を含む切削インサート２の中心位置の側面図を示す。外側溝５２を加工することは、非線形、つまり、曲線状の、第１のパスを含む。このパスは、第１の切削エッジが有効となるようにし、第２の切削エッジが無効となるようにし、第１の加工された表面が、凸状のノーズ切削エッジにより生成されるようにし、第１のパスの少なくとも一部の間に、切り込み角と、第１の切削エッジがワークピースの回転軸Ｒ２に関して形成する角度と、が、同時に変化するようにする。外側溝を加工することは、非線形、つまり、曲線状の、第２のパスを含む。このパスでは、第２の切削エッジが有効となり、第１の切削エッジが無効となり、第１の加工された表面の少なくとも一部が、第２のパスの間に加工され、これにより、第２の加工された表面を、凸状のノーズ切削エッジにより生成する。図２３では、当該第１のパスは一般的に、左側に向かい、当該第２のパスは一般的に、右側に向かう。
【０２０３】
ここで、図２４に注目する。これは、図２１に示す配置の斜視図を示す。ここに示す金属ワークピース３１は円筒状であり、横方向の面３１、つまり、ワークピースの回転軸Ｒ２から離れて対向する面と、ベース面４２、つまり、ワークピースの回転軸Ｒ２に平行な方向に対向する面と、を含む。金属ワークピース３１は、見る人から離れて対向する第２のベース面を含む。上記の第１の旋削方法では、金属ワークピース３１の横方向の面４１にて加工が行われる。図２７に示す第３の旋削方法では、金属ワークピース３１のベース面４２にて加工が行われる。
【０２０４】
ここで、図２５及び図２６に注目する。これは、第４の旋削ツール１を使用する第２の旋削方法を示す。この方法は、第１の切削インサート２を使用することを含む。ここでは、第４の旋削ツール１は、図２５に示すように、金属ワークピース３１に相対する位置にある。第２の旋削方法は、上記又は下記の旋削方法のいずれに係る第１の旋削インサート２を使用して加工することを含む。第２の旋削方法は、旋削ツール１を金属ワークピース３１から引き離すことと、旋削ツール１を、ツールの回転軸Ｒ１に沿って前方向に、図２６に示す位置まで動かすことと、をさらに含む。この方法は、旋削ツール１を、ツールの回転軸Ｒ１を中心に、所定の角度だけ回し、第２の切削インサート２９が有効となる位置にあるようにすることをさらに含む。当該所定の角度は、８０°から１００°の範囲内である。
【０２０５】
ここで、図２７を参照する。これは、第２の旋削ツール１を使用する旋削方法を示す。しかし、上記又は下記の旋削ツールのいずれが使用されてよい。金属ワークピース３１が提供される。これは、ワークピースの回転軸Ｒ２を中心に回る。ツールの回転軸Ｒ１は、ワークピースの回転軸Ｒ２に鉛直する。加工方法又は旋削方法は、金属ワークピース３１のベース面又は端面にて行われる。
【０２０６】
ツールの回転軸Ｒ１は、ワークピースの回転軸Ｒ２に鉛直する。本例では、ワークピースの回転軸Ｒ２及びツールの回転軸Ｒ１の双方が、水平位置にある。１つの可能な代替例としては、ワークピースの回転軸Ｒ２及びツールの回転軸Ｒ１の双方を、垂直位置に配置することである。
【０２０７】
切削インサート２は、第１及び第２のノーズ部１０及び１０’を含む。図２７のこの方法では、第２のノーズ部１０’が有効となる位置にある。この方法は、代替的に、第１のノーズ部１０が有効となる位置にあるよう行うことができる。そのような場合では、旋削ツール１は、ツールの回転軸Ｒ１を中心に１８０°回される。
【０２０８】
この方法は、旋削ツールを動かすことにより、第１のパス３６を作ることを含む。このパスは、第１の切削エッジ１１’が有効となるようにし、第２の切削エッジ１２’が無効となるようにし、加工された表面が、ノーズ切削エッジ１３’により形成されようにする。
【０２０９】
この方法は、旋削ツールを動かすことにより、第２のパス３７を作ることを含む。このパスは、第１の切削エッジ１１’が無効となるようにし、第２の切削エッジ１２’が有効となるようにし、第１のパス３７から加工された表面の少なくとも一部が、加工されようにする。
【０２１０】
第１のパスの間に、旋削ツールは、ツールの回転軸Ｒ１を中心に、図３４では反時計方向である第１の方向に回る。
【０２１１】
第２のパス３７の間に、旋削ツールは、ツールの回転軸を中心に、第２の方向に回る。ここでは、図２７では時計方向である当該第２の方向は、当該第１の方向とは反対である。
【０２１２】
第１のパス３６の間に、旋削ツールは、非線形又は曲線状の進路に沿って動かされる。第１のパスは、半径方向の成分３４を含む。これは、ワークピースの回転軸Ｒ２に鉛直して、これに向かい、図２７では下向きである。
【０２１３】
第２のパス３７の間に、旋削ツールは、非線形又は曲線状の進路に沿って動かされる。第２のパスは、半径方向の成分３５を含む。これは、ワークピースの回転軸Ｒ２に鉛直して、これから離れており、図２７では上向き、つまり、第１のパスの半径方向の成分３４とは反対向きである。
【０２１４】
当該第１及び第２のパス３６及び３７の少なくとも一部のそれぞれの間に、切り込み角と、第１の切削エッジがワークピースの回転軸Ｒ２に関して形成する角度と、が、同時に変化する。
【０２１５】
第１のパス３６の後であり、第２のパス３７の前に、旋削ツールは、金属ワークピース３１から引き離される。
【０２１６】
ここで、図２８から図３７に注目する。切削インサート２の形態の切削部２が示される。旋削ツールの残りの部分は図示しない。第１、第２、第４、又は第５の旋削ツールとして説明する旋削ツールが使用されてよい。図２８から図３７は、旋削方法のシーケンス又は各ステップを示す。これらは共に、第１のパスを形成する。これらの図は、時系列順である。切削インサート２は、図２８から図３１では、これらの図において上向き、つまり、ワークピースの回転軸Ｒ２に向けて動かされる。これはつまり、半径方向の運動である。切削インサート２は、図３３から図３７では、これらの図において右側、つまり、ワークピースの回転軸Ｒ２に実質的に平行に動かされる。これはつまり、縦方向の運動である。図３２は、半径方向の運動の終わりと、縦方向の運動の始まりと、を示す。この加工シーケンスは、非線形の第１のパスを示す。ここでは第１の加工された表面３８が、凸状のノーズ切削エッジ１３により生成される。ここでは、第１の切削エッジ１１が有効となる。ツールの回転軸（図示せず）は、見る人に向けられる、又は、配向されている。換言すると、ツールの回転軸は、ワークピースの回転軸Ｒ２に鉛直、又は、実質的に鉛直する。
【０２１７】
当該第１のパスの少なくとも一部の間に、切り込み角Κと、第１の切削エッジがワークピースの回転軸Ｒ２に関して形成する角度βと、が、同時に変化する。
【０２１８】
図３８は、図２９及び図３０を共に示す。ここでは、図３０は、金属ワークピースが、その回転軸を中心に、図２９の位置にある旋削インサート２から、一回転した後の位置における、旋削インサート２の位置を示す。旋削インサート２の、表面を生成するノーズ切削エッジ１３が、前方に動かされると、切り込み角が大きくなることを見ることができる。図２９及び図３０の間では、ノーズ切削エッジ１３の表面生成ポイント５６の移動は線形であり、回転軸Ｒ２に向う。表面を生成する送り速度（回転毎）は、少なくともおおよそではあるが、図２９及び図３０のノーズ切削エッジ１３の表面生成ポイント５６のそれぞれの間の距離である。
【０２１９】
図３９は、図３８の１セクションを示す。切り屑エリア４４は、回転毎に除去される材料のエリアを表すものである。切り屑エリア４４は、少なくとも理論上は、旋削プロセスの間に除去される切り屑の断面として理解できる。ここに見ることができるように、切り屑エリア４４は、均一でない。
【０２２０】
切り込み角Κが変化する場合、最大切り屑厚さｈｘは、第１の切削エッジ１１に鉛直する線に沿って測定される最大切り屑厚さである。
【０２２１】
切り込み角Κが変化する場合、ノーズ切削エッジ１３の表面生成ポイント５６が回転毎に移動する距離を、回転毎の送り速度として指定できる。切り込み角Κが変化する、この場合での当該回転毎の送り速度を、表面を生成する送り速度として指定でき、ノーズ切削エッジの表面生成ポイント５６が、金属ワークピースの回転毎に移動する距離として画定することができる。
【０２２２】
最大切り屑厚さ４３は、好ましくは、第１のパス３６の少なくとも一部の間に、一定の、所定の値に、又は、所定の範囲内となるよう設定される。
【０２２３】
ここで、図４０から図４９に注目する。切削インサート２の形態の切削部２が示される。旋削ツールの残りの部分は図示しない。第１、第２、第４、又は第５の旋削ツールとして説明する旋削ツールが使用されてよい。図２８から図３７は、旋削方法のシーケンス又は各ステップを示す。これらは共に、第１のパスを形成する。これらの図は、時系列順である。切削インサート２は、図４０から図４１及び図４８から図４９では、これらの図において右側、つまり、ワークピースの回転軸Ｒ２に実質的に平行に動かされる。これはつまり、縦方向の運動である。図４０から図４１は、第１の縦方向の運動を示す。図４８から図４９は、第１の縦方向の運動の直径より小さい直径での、第２の縦方向の運動を示す。図４２から図４８は、プロファイリング運動を示す。ここでは、切削インサートは、ワークピースの回転軸Ｒ２に関しての角度にて、これらの図において右側に向けて、ワークピースの回転軸Ｒ２に向けて動かされる。図４８は、プロファイリング運動での、切削インサート２の終わる位置を示す。この終わる位置は、第２の縦方向の運動での、切削インサート２の始まる位置でもある。
【０２２４】
当該第１のパスの少なくとも一部の間に、切り込み角Κと、第１の切削エッジがワークピースの回転軸Ｒ２に関して形成する角度βと、が、同時に変化する。
【０２２５】
ここで、図５０に注目する。第５の旋削ツール１が示される。旋削ツール１は、第１の切削インサート２と、第２の切削インサート３と、ツールボディ３と、を含む。ツールボディ３は、接続部４と、中間部５と、インサートシートと、を含む。インサートシートには、第１及び第２の切削インサートが載置される。接続部４の縦方向の中心軸は、ツールの回転軸Ｒ１を画定する。ツールの回転軸Ｒ１を中心に、旋削ツール１は回転可能である。第１及び第２の切削インサート２及び４５のそれぞれの上面は、接続部４から離れて対向する。金属ワークピース３１は、ワークピースの回転軸Ｒ２を中心に回転可能である。ツールの回転軸Ｒ１は、ワークピースの回転軸Ｒ２に鉛直する。旋削ツール１は、外側溝５２の形態の、あらかじめ定められた特徴の加工に使用される。外側溝５２は、ワークピースの回転軸Ｒ２から離れる方向に開いている。溝５２は、第１の側壁４８と、第２の側壁４９と、底面４７と、第１のコーナー面５０と、第２のコーナー面５１と、により限定される。第１のコーナー面５０は、底面４７及び第１の側壁４８を接続する。第２のコーナー面５１は、底面４７及び第２の側壁４９を接続する。溝５２を加工することは、非線形のパスのシーケンスを含む。加工された表面のシーケンスは、第１の切削インサート２のノーズ切削エッジ１３により生成される。加工シーケンスのパスは、代替的に、実質的に反対の方向の縦方向に、換言すると、代替的に、実質的に右側、ここでは、第１の切削エッジ１１が有効となる、に向けて、及び、代替的に、左側、ここでは、第２の切削エッジ１２が有効となる、に向けて、加工することを含む。
【０２２６】
加工シーケンスは、第１の非線形のパス３６を含む。ここでは、第１の加工された表面３８が、凸状のノーズ切削エッジ１３により生成される。ここでは、第１の切削エッジ１１が有効となる。第１の非線形のパス３６には、第２の非線形のパス３７が続く。ここでは、第２の加工された表面３９が、ノーズ切削エッジ１３により生成される。ここでは、第２の切削エッジ１２が有効となる。
【０２２７】
ここで、図５１に注目する。外側溝５２は、第１の切削インサート２を含む旋削ツール（図示せず）により加工される。第１、第２、第４、又は第５の旋削ツールとして説明する旋削ツールが使用されてよい。非線形の第１のパスの間の、第１の切削インサート２の複数の位置が示される。ここでは、第１の切削インサートは、右側に向けて動かされる。溝５２は、第１の側壁４８と、第２の側壁４９と、底面４７と、第１のコーナー面５０と、第２のコーナー面５１と、により限定される。第１のコーナー面５０は、底面４７及び第１の側壁４８を接続する。第２のコーナー面５１は、底面４７及び第２の側壁４９を接続する。底面４７は、ワークピースの回転軸Ｒ２と同心の、円筒状の表面である。
【０２２８】
非線形の第１のパスの間に、第１の切削エッジ１１が有効となり、第２の切削エッジ１２が無効となる。第１の加工された表面３８が、凸状のノーズ切削エッジ１３により生成される。第１のパス３６の少なくとも一部の間に、切り込み角Κと、第１の切削エッジ１１がワークピースの回転軸Ｒ２に関して形成する角度βと、が、同時に変化する。
【０２２９】
旋削方法は、第２のコーナー面５１の切り込み角Κ２と、第２のコーナー面５１の出口切り込み角Κ３と、底面４７の縦方向の出口切り込み角Κ５と、第１のコーナー面５０の出口での切り込み角Κ６と、を設定することを含む。
【０２３０】
非線形の第１のパスは、ノーズ切削エッジ１３及び／又は第１の切削エッジ１１が、第２のコーナー面５１の前に切削を始めるようなものであってよい。そのような場合では、入口切り込み角は、Κ１と指定される（図示せず）。同様に、非線形の第１のパスは、ノーズ切削エッジ１３及び／又は第１の切削エッジ１１が、第１のコーナー面５０の後に切削を終えるようなものであってよい。
【０２３１】
コーナー切り込み角Κ２は、コーナー出口切り込み角Κ３より大きい。縦方向の出口切り込み角Κ５は、コーナー出口切り込み角Κ３より大きい。
【０２３２】
コーナー切り込み角Κ２は、６０から１２０°、さらにより好ましくは、８０から１１０°に設定される。好ましくは、コーナー出口切り込み角Κ３は、２０から８０°、さらにより好ましくは、２５から４５°に設定される。好ましくは、縦方向の出口切り込み角Κ５は、６０から１２０°、さらにより好ましくは、８０から１１０°に設定される。
【０２３３】
Κ６は、好ましくは、１０から８０°、さらにより好ましくは、２５から４５°に設定される。
【０２３４】
第１の非線形のパスの間に、切り込み角Κは、好ましくは、連続して、つまり、段階が生じることなく、つまり、段差なく、非線形の第１のパスの少なくとも一部の間に、変えられる。代替的に、切り込み角Κは、徐々に、好ましくは、２°未満毎に変えられる。
【０２３５】
第１の非線形のパスの間の、ツールの回転軸を中心とする旋削ツールの回転は、一方向のみ、つまり、接続部が見る人から離れる、図５１でのように見た際に、時計方向のみである。
【０２３６】
ここで、図５２に注目する。外側溝５２は、第１の切削インサート２及び第２の切削インサート４５を含む第５の旋削ツール１により加工される。非線形の第１のパスの間の、第１の旋削ツール１の複数の位置が示される。ここでは、旋削ツール１は、右側に向けて動かされる。溝５２は、第１の側壁４８と、第２の側壁４９と、底面４７と、第１のコーナー面５０と、第２のコーナー面５１と、により限定される。第１のコーナー面５０は、底面４７及び第１の側壁４８を接続する。第２のコーナー面５１は、底面４７及び第２の側壁４９を接続する。底面４７は、ワークピースの回転軸Ｒ２と同心の、円筒状の表面である。
【０２３７】
非線形の第１のパスの間に、第１の切削インサート２の第１の切削エッジ１１が有効となり、第２の切削エッジ１２が無効となる。第２の切削インサート４５が無効となる。第１の加工された表面３８が、凸状のノーズ切削エッジ１３により生成される。ノーズ切削エッジ１３は、第１のコーナー面５０に向けて動かされる。第１のパス３６の少なくとも一部の間に、切り込み角Κと、第１の切削エッジ１１がワークピースの回転軸Ｒ２に関して形成する角度βと、が、同時に変化する。この旋削方法は、第１の切削インサート２から離れている、旋削ツール１の一部が、第１の側壁４８からの所定の距離４６に到達すると、ツールの回転軸（図示せず）を中心とする旋削ツール１の回転の速度を上げることを含む。したがって、衝突のリスクを減らすことができる。切り込み角Κは、第１のパス３６の少なくとも一部の間に広げられる。
【０２３８】
第１の非線形のパスの間の、ツールの回転軸を中心とする旋削ツールの回転は、一方向のみ、つまり、接続部が見る人から離れる、図５１でのように見た際に、時計方向のみである。
【０２３９】
ここで、図５３から図５８に注目する。外側溝５２は、第１の切削インサート２及び第２の切削インサート４５を含む第５の旋削ツール１により加工される。非線形の第１のパスの一部の間の、第１の旋削ツール１の位置のそれぞれを、図５３から図５６では時系列順に示す。旋削ツール１は、一般的に、図５３から図５６では右側に向けて動かされ、図５６から図５８での一般的に下向きの移動がこれに続く。溝５２は、第１の側壁４８と、第２の側壁４９と、底面４７と、第１のコーナー面５０と、第２のコーナー面５１と、により限定される。第１のコーナー面５０は、底面４７及び第１の側壁４８を接続する。第２のコーナー面５１は、底面４７及び第２の側壁４９を接続する。底面４７は、ワークピースの回転軸Ｒ２と同心の、円筒状の表面である。
【０２４０】
非線形の第１のパスの間に、第１の切削インサート２の第１の切削エッジ１１が有効となり、第２の切削エッジ１２が無効となる。第２の切削インサート４５が無効となる。第１の加工された表面３８が、凸状のノーズ切削エッジ１３のみにより生成される。ノーズ切削エッジ１３は、第１のコーナー面５０に向けて動かされる。第１のパス３６の少なくとも一部の間に、切り込み角Κと、第１の切削エッジ１１がワークピースの回転軸Ｒ２に関して形成する角度βと、が、同時に変化する。この旋削方法は、第１の切削インサート２から離れている、旋削ツール１の一部が、第１の側壁４８からの所定の距離４６に到達すると、旋削ツール１のツールボディの中間部５の縦方向の中心軸Ａ１と共線的なツールの回転軸を中心とする旋削ツール１の回転の速度を上げることを含む。したがって、衝突のリスクを減らすことができる。切り込み角Κは、第１のパス３６の少なくとも一部の間に広げられる。
【０２４１】
底面４７を加工することの間に、切り込み角Κと、第１の切削エッジ１１がワークピースの回転軸Ｒ２に関して形成する角度βと、が、同じ値を有する。第１のコーナー面５０の少なくとも一部を加工することの間に、図５６に見られるように、当該角度のそれぞれが異なる値を有する。
【０２４２】
ここで、図５９から図６２に注目する。これらは、上記の旋削方法のいずれに特に適する第５の旋削ツール１を示す。第５の旋削ツール１は、ツールボディ３と、第１の切削インサート２と、第２の切削インサート４５と、を含む。ツールボディ３は、接続部４と、中間部５と、第１の切削インサート２用の第１のインサートシート６と、第２の切削インサート４５用の第２のインサートシートと、を含む。ツールボディ３は、ツールボディ３の接続部４及び前端２０の間を伸長する。ツールボディ３の前端は、第１のインサートシート６と、第２のインサートシートと、を含む。第１の切削インサート２は、上面７に向かい合う底面８と、上面及び底面７及び８を接続する側面９と、を含む。中間面Ｍ１は、上面及び底面７及び８の間の中間を伸長する。第１の切削インサート２の上面７は、接続部４から離れて対向する。第２の切削インサート４５は、上面７’に向かい合う底面８’と、上面及び底面７’及び８’を接続する側面９’と、を含む。中間面Ｍ１’は、上面及び底面７’及び８’の間の中間を伸長する。第２の切削インサート４５の上面７’は、接続部４から離れて対向する。接続部４の縦方向の中心軸は、ツールの回転軸Ｒ１を画定する。中間部５は、その縦方向の中心軸Ａ１に沿って伸長する。図６２に見られるような上面図において、第１及び第２の切削インサート２及び４５の間の最大距離５２は、ツールボディ３の前端２０の幅５３より長い。ツールボディ３の前端２０の当該幅５３は、第１及び第２の切削インサート２及び４５の間の当該最大距離５２に鉛直して測定される。図６１に見られるように、縦方向の中心軸Ａ１に沿って測定される、中間部５の長さ５４は、第１及び第２の切削インサート２及び４５の間の最大距離５２より長い。
【０２４３】
第１及び第２の切削インサート２及び４５の上面７及び７’のそれぞれは、好ましくは、１つ又はそれ以上の突起及び／又は凹みの形態の、切り屑ブレイキング手段又は切り屑ブレーカを含む。図５９から図６４では、切削インサートの双方は、上面図において、ひし形状を有する。しかし、第１及び第２の切削インサートは、対応する形状を有する必要はない。さらに、上面図において、第１及び第２のインサートは、いずれの形状を有してよい。第５の旋削ツール１の接続部４、及び、第２、第３、及び第４の旋削ツールの接続部４は、第１の旋削ツール１の接続部４にしたがうものである。
【０２４４】
本出願において、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」などの語句の使用は制約のないものであり、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ及びｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの語句と同じ意味を有することを意図しており、他の構造、材料、又は作用の存在を除外しない。同様に、「できる（ｃａｎ）」又は「してよい（ｍａｙ）」などの語句の使用は、制約をなくし、構造、材料、又は作用が不要であることを反映することを意図している。そのような語句の誤用があったとしても、それは、構造、材料、又は作用が必須であることを反映することを意図していない。構造、材料、又は作用が現在のところにおいて必須となるものと考えられる限りにおいては、それらはそのようであると認められる。「上方（ｕｐｐｅｒ又はｕｐｗａｒｄｓ）」、「下方（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ｔｏｐ）」、「底（ｂｏｔｔｏｍ）」、「前方（ｆｏｒｗａｒｄ）」、「右（ｒｉｇｈｔ）」、「左（ｌｅｆｔ）」、「前（ｆｒｏｎｔ）」、及び「後（ｒｅａｒ）」などの語句は、現図面に示すような、当業者が認識する対象物を指す。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８−３７】
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【図３８−３９】
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【図４０−４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３−５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【国際調査報告】
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