(57)【要約】【課題】チップインサートの主刃部によって加工された材料表面の形状が制御下で正確に決定され得るようにする。【解決手段】フライス用チップインサート３は、多角形の基本形状を有し、２つの鋭角コーナ１５並びに２つの鈍角コーナ１６で対になって互いに交差する４つの周側面を備える。チップインサートの頂面上の切屑表面１７と周側面に沿った逃げ面１８との間に切刃１９が形成されており、各切刃１９は、主刃部２０と、鋭角コーナ１５と関連して形成された丸い副刃部２１とを備える。本発明の特徴は、各主刃部が僅かに弧状になっていること、テーパ状断面形状を有した溝によって離間された複数の平行な畝を備えたタイプの少なくとも１つの接続表面４がチップインサートの底面に形成されており、この接続表面が切削チップインサートを支持するフライスヘッドの切屑溝に隣接した相似形の接続表面と協働するようになっていることの組み合わせである。【選択図】図５
2008080490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多角形の基本形状とポジティブな切削形状とを有し、頂面（１１）と、底面（１２）と、互いに対向した第２の対の側面（１４）と２つの鋭角コーナ（１５）並びに２つの鈍角コーナ（１６）において交わる互いに対向した第１の対の側面（１３）からなる４つの周側面（１３，１４）と、前記頂面上の切屑表面（１７）と前記周側面に沿った逃げ面（１８）との間に形成された２つの材料切刃（１９）とを備え、前記切刃が、それぞれ、一方側で主刃部（２０）をなし、他方側で鋭角コーナ（１５）に関連して形成された丸い副刃部（２１）をなしており、前記副刃部が前記主刃部（２０）の延長上に延びているフライス用スローアウェイチップインサートにおいて、
前記主刃部（２０）の各々の少なくとも一部が弧状になっており、前記底面（１２）には、先端に向かって細くなるテーパ状断面形状を有した溝（３９）によって離間した複数の平行な畝（３８）を備えたタイプの少なくとも１つの接続表面（４）が形成され、前記少なくとも１つ接続表面（４）は、チップインサートを支持するフライスヘッド（１）の切屑溝（２）に関連した相似形の接続表面（５）と協働するようになっていることを特徴とするフライス用スローアウェイチップインサート。
【請求項２】
前記主刃部（２０）の弧の高さ（Ｂ）は、前記主刃部の両端部（２２，２３）の間に延びる仮想上の弦（Ｋ）の長さ（ＬＫ）の０．０５〜１％である、請求項１に記載のフライス用スローアウェイチップインサート。
【請求項３】
前記チップインサートの形状が、前記接続表面（４）の前記畝（３８）及び前記溝（３９）と平行に延び且つ２つの前記主刃部の中間に位置する第１の座標軸であるＸ軸と、前記Ｘ軸に対して直角に延び且つ前記チップインサートの前記鋭角コーナ（１５）の中間に位置する第２の座標軸であるＹ軸とからなる仮想座標系の２つの座標軸に関して対称となっており、前記副刃部（２１）の最も近くに位置する前記主刃部（２０）の前端部（２２）が前記主刃部の後端部（２３）よりも前記Ｘ軸から離れた距離に位置するために、前記主刃部（２０）の各々が前記Ｘ軸に対して斜めに延びている、請求項１又は請求項２に記載のフライス用スローアウェイチップインサート。
【請求項４】
前記主刃部（２０）と前記Ｘ軸との間の傾斜角度（α）は、０．５〜３°の範囲内であり、１．５〜２°が適切である、請求項３に記載のフライス用スローアウェイチップインサート。
【請求項５】
前記チップインサートは偏菱形の基本形状を有し、弧状の前記主刃部（２０）が前記チップインサートの長い側面（１３）に沿って延びている、請求項１から請求項４の何れか一項に記載のフライス用スローアウェイチップインサート。
【請求項６】
前記切刃（１９）の各々は、互いに接続している前記切屑表面（１７）及び前記逃げ面（１８）の両方を研削することによって鋭くなるように研削される、請求項１から請求項５の何れか一項に記載のフライス用スローアウェイチップインサート。
【請求項７】
前記切刃（１９）の各々に隣接する前記切屑表面（１７）は全体が平坦になっている、請求項１から請求項６の何れか一項に記載のフライス用スローアウェイチップインサート。
【請求項８】
平坦な前記切屑表面（１７）は、前記チップインサートの前記底面（１１）と平行な中立面（Ｎ）に対して第１の方向に傾斜しており、前記副刃部（２１）に隣接する前記切屑表面の前部が前記副刃部（２１）の後部よりも前記中立面から離れた距離に位置するようになっている、請求項７に記載のフライス用スローアウェイチップインサート。
【請求項９】
前記中立面（Ｎ）に対する前記切屑表面（１７）の傾斜角度（β）は１〜１０°の範囲内であり、３〜５°が適切である、請求項８に記載のフライス用スローアウェイチップインサート。
【請求項１０】
平坦な前記切屑表面（１７）は、前記中立面（Ｎ）に対して第２の方向に傾斜しており、前記Ｘ軸の最も近くに位置する前記切屑表面の端部と前記中立面との間の距離が前記切屑表面の他の部分と前記中立面との間の距離よりも短くなるようになっている、請求項７から請求項９に記載のフライス用スローアウェイチップインサート。
【請求項１１】
前記第２の方向における前記中立面（Ｎ）に対する前記切屑表面（１７）の傾斜角度（σ）は２〜１５°の範囲内であり、８〜１２°が適切である、請求項１０に記載のフライス用スローアウェイチップインサート。
【請求項１２】
前記逃げ面（１８）は、前記切刃（１９）から、細い台座表面（３３）を規定する肩部（３２）まで延びている、請求項１から請求項１１の何れか一項に記載のフライス用スローアウェイチップインサート。
【請求項１３】
前記逃げ面（１８）の面積は前記台座表面（３３）の面積よりも小さい、請求項１２に記載のフライス用スローアウェイチップインサート。
【請求項１４】
２つの前記切刃（１９）は、境界状の周囲材料部分に形成されており、前記チップインサートの前記頂面上の谷状表面（２６）は、前記周囲材料部分に対してさら穴状になっている、請求項５から請求項１３の何れか一項に記載のフライス用スローアウェイチップインサート。
【請求項１５】
高く盛り上がっている材料部分（２７）が前記谷状表面（２６）の中央に形成されている、請求項１４に記載のフライス用スローアウェイチップインサート。
【請求項１６】
前記チップインサートは中央孔（２５）を有しており、前記盛り上がっている材料部分は、前記中央孔（２５）の周囲に形成されたカラー（２７）からなり、ネジの頭部（２８）が前記中央孔（２５）に埋まって保護された状態で収容され得るようになっている、請求項１５に記載のフライス用スローアウェイチップインサート。
【請求項１７】
前記カラー（２７）は、楕円形状を有しており、実質的に前記チップインサートの前記鈍角コーナ（１６）の間を結ぶ方向に斜めに延びている、請求項５及び請求項１６の何れか一項に記載のフライス用スローアウェイチップインサート。
【請求項１８】
畝を備えた２つの接続表面（４）が前記チップインサートの中央孔（２５）の両側に形成されており、正確には、互いに離間しており且つ前記中央孔から離間している、請求項１から請求項１７の何れか一項に記載のフライス用スローアウェイチップインサート。
【請求項１９】
前記主刃部（２０）の弧の高さ（Ｂ）は、前記主刃部が平坦な表面を生成させるために要求される仮想弧の公称高さよりも大きく、弧の高さを大きくすることにより、前記主刃部が凹状に湾曲した表面を確実に生成させるようにしている、請求項１から請求項１８の何れか一項に記載のフライス用スローアウェイチップインサート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多角形の基本形状とポジティブな切削形状（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｃｕｔｔｉｎｇ  ｇｅｏｍｅｔｒｙ）とを有し、頂面と、底面と、４つの周側面、すなわち、互いに対向した第２の対の側面と２つの鋭角コーナ並びに２つの鈍角コーナにおいて交わる互いに対向した第１の対の側面と、頂面上の切屑表面（チップ面）と周側面に沿った逃げ面との間に形成された２つの材料切刃とを備え、これら切刃がそれぞれ一方側で主刃部をなし、他方側で鋭角コーナに関連して形成された丸い副刃部をなしており、副刃部が主刃部の延長線上に延びているフライス用スローアウェイチップインサートに関する。
【背景技術】
【０００２】
ルータタイプのフライス工具では、通常比較的薄い壁によって仕切られた小室又は窪みをワークに形成するために、概ね上述した種類のチップインサートが使用される。この種のフライス工具は、特に、航空機の構造に使用されるタイプの軽量フレームワーク構成要素を提供する目的でアルミニウムを加工するために使用されることが多い。このような状況では、フライス工具及びそのチップインサートに対して多くの様々な要求がなされるが、その中でも最も重要なものは、切屑除去能力が高いこと並びに小室を形成する壁の適切な表面構造である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ルータカッタ用の公知のチップインサートには、平坦な底面と平坦な支持側面とが形成されており、チップインサートは、単数又は複数の支持側面が専用台座の支持側壁に押し付けられると同時に個々のチップインサートの底面が台座の平坦な底面に押し付けられることによって、従属する台座又は収容部に取り付けられる。このタイプのチップインサートは、カッタを適度な回転速度で運転することによって適度な切削速度で加工を行う限り、最良の場合には、許容可能な表面平滑性を与えることができる。しかしながら、当該技術分野では、開発は、切削作業をより速くする方向で強く押し進められている。したがって、アルミニウムのフライス加工において、加工は、現時点で、既に、約１００００ｍ／分以上の切削速度又は削り速度で行われることもあり、フライスの回転速度は２５０００回転／分を越えることがある。このような条件下では、フライス加工された小室を仕切る壁に適切な表面を実現することは困難であることが分かっている。この困難さは、各インサートがその適正な位置から動いてしまう傾向があることに基づいており、その結果、作用刃、より正確にはその主刃部が意図されたその理論上の位置を保持できなくなることがある。すなわち、個々のチップインサートは、従属するフライスヘッドに対して無統制に移動してしまう。チップインサートの主刃部によって加工された表面に結果として生じる凹凸は様々な形で現れ得る。ある場合には、互いに対して或る角度で延びる複数の平坦な条痕又はリボン状部分表面が形成される（断面で見たときに、表面がジグザグ形状になっていたり、不規則になっていたりする）。他の場合には、凹凸は、内側に向いた細い溝の形成によって離間され凸状に湾曲した断面の細長い部分表面として形成されることもある。このような溝形成は、壁材料にひび割れを生じさせることがある。
【０００４】
本発明は、上述した不利点を除去し、冒頭で記載したタイプの改良されたフライス用チップインサートを提供することを目的とする。よって、本発明の主たる目的は、チップインサートの主刃部によって加工された材料表面の形状が制御下で正確に決定され得るようにするためのチップインサートを提供することにある。付加的な目的は、付属のフライスヘッドと協働して、フライス加工された小室又は窪みに関する薄い壁及びいわゆる底（床）を実現すると同時に、高速フライス加工作業及び精密な製造精度を維持することができるフライス用チップインサートを提供することにある。したがって、チップインサートは、フライスヘッドが例えば２５０００回転／分以上の高回転速度で運転されるときでも高い信頼性で形状寸法及び正確な位置を保持できなければならない。本発明のさらに他の目的は、動作上安定で且つ統制された状態でワークの材料に進入退去することができ、いわゆるランピング（ｒａｍｐｉｎｇ）に使用することができるフライス用チップインサートを提供することにある。本発明の他の目的は、低エネルギ消費で、すなわち高効率で、材料をフライス加工することができるチップインサートを提供することにある。さらに、チップインサートは、比較的低弾性率を有した材料、例えばアルミニウムなどのような材料を効率よく加工することができねばならない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、少なくとも主たる目的は、請求項１の特徴部分に規定される特徴によって実現される。本発明の好ましい実施形態がさらに従属請求項に規定されている。
【０００６】
本発明は、各々は切屑除去加工の分野において既に公知となっている特徴の独特の組み合わせに基づいたものであり、すなわち、一方では主刃部が弧状になっている切刃といった一方の特徴と、チップインサートの底面上に形成された鋸歯タイプの接続表面といった他方の特徴との組み合わせに基づいている。切刃の主刃部（切屑除去機能の主要部を行う部分）が弧状になっていることにより、チップインサート自体並びにフライスヘッドの各インサート台座に特徴的な正形状（突出するよう膨らんだ形状）が付与され得る。同時に、チップインサートの底面上に形成され且つ畝を備えた接続表面（フライスヘッド上の対応する接続表面と協働する）は、所望の位置にチップインサートをしっかりと且つ正確に固定することを保証させる。このことは、切刃の弧状の主刃部が間に延びる２つの端点が、明確に規定された半径方向位置に配置され、長期間その位置に保持され得ることを意味する。
【０００７】
米国特許第６，１０２，６３０号明細書から、工具上の同様の接続表面と協働するために畝を備えた接続表面を底面に有しているフライス用チップインサートが公知となっている。しかしながら、この場合、インサートの主刃部は直線状になっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、回転対称の基本形状を有したヘッド１の形態のフライス工具を示しており、ヘッド１の包絡表面には、２つの切屑溝２が形成されている。これら切屑溝の１つには、本発明のチップインサート３が取り付けられている。図２では、チップインサート３が、溝を介して離間され且つ先端に向かって細くなるテーパ状形状の断面を有した複数の平行な畝を底面に備えたタイプの少なくとも１つの接続表面４を有している状態が分かる。前記接続表面は、切屑溝２のインサート台座又は収容部を形成する畝を有した同様の接続表面５と協働するためのものである。
【０００９】
図３には、フライス工具が、窪み又は小室６をフライス加工されたワーク（被加工物）と共に示されており、窪み又は小室６は側壁７といわゆる底８とによって仕切られている。側壁７の内側表面が参照番号９で示されている一方、底８の上側表面は参照番号１０で示されている。
【００１０】
ここで、インサート３は取り付けられた状態で相当な軸線方向角度及び半径方向角度を有しているので、工具形状は目立ってポジティブな（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）もの（切削抵抗が低く刃先強度が高い形状）になっていることを指摘しておかねばならない。軸線方向角度及び半径方向角度は、フライスヘッドの回転軸線に対するインサート台座又は接続表面５の角度によって決定される。好ましい実施形態では、接触表面５の軸線方向角度は１０〜１５°の範囲内である一方、半径方向角度は１０〜２５°の範囲となり得る。
【００１１】
ここで、本発明によるチップインサートの構造を詳細に示している図４〜図１２を参照する。チップインサートは多角形の基本形状を有しており、参照番号１１で全体を示されている頂面と、底面１２と、４つの周側面１３、１４とを備えている。前記周側面のうち、対向した第１の対の面１３は、一方で２つの鋭角コーナ１５において且つ他方側で２つの鈍角コーナ１６において、互いに対向した第２の対の面１４と交わっている。チップインサートの頂面のチップ面１７と周側面に沿った逃げ面１８との間には、全体を参照番号１９で示されている切刃が形成されている。各切刃１９は、以下では、主切刃と呼称されている。個々の主切刃１９は、主刃部２０と、鋭角コーナ１５と関連して形成され且つ目立って丸い（例えば部分円形状を有した）副刃部２１とを含んでいる。主刃部２０は、第１の端点すなわち前端点２２から後端点２３まで延びている。丸い副刃部２１は、主刃部２０の延長上に延びており、より正確には前端点２２から点２４まで延びている。
【００１２】
示されている好ましい実施形態では、チップインサートは偏菱形の基本形状を有しており、２つの主刃部２０がチップインサートの長い側面１３に沿って延びようになっている。図６及び図８には、チップインサートが、第１の座標軸すなわちＸ軸と第２の座標軸すなわちＹ軸とを有した仮想座標系に挿入された状態で示されている。チップインサートの形状は、２つの座標軸に関して対称的になっている。
【００１３】
図６では、好ましい実施形態のチップインサートが、チップインサートの中央貫通孔２５の両側に配置された２つの接続表面４を有していることが分かり得る。２つの接続表面４の各々は、互いに平行になっている溝によって離間された複数の畝を備えている（接続表面４は図１２に関して以下で説明されている）。上記畝と上記溝はＸ軸と平行になっている。２つの接続表面は、中央貫通孔から間隔をあけて配置されている。すなわち、２つの接続表面は中央貫通孔から所定の距離の位置で終わっている。
【００１４】
各主刃部２０は、前端点２２が後端点２３よりもＸ軸から離れた距離に位置するように、Ｘ軸に対して概略斜めに延びている。各主刃部２０とＸ軸との間の傾斜角α（図８）は、０．５〜３°の範囲内とすべきであり、０．５〜２°の範囲にすることが適している。例では、角度αは１．８°である。
【００１５】
本発明の特徴によれば、切刃１９の主刃部２０は弧状になっている。この弧形状は、主刃部２０に接続されている逃げ面１８の一部を僅かに目立つ凸状湾曲で形成することによって得られている。しかしながら、湾曲は図４〜図１０では主刃部２０の弧形状が裸眼で視認できないほど小さくなっている。したがって、主刃部は、図１１において誇張した大きな弧形状で線図により示されている。理想的には、主刃部２０を形成する弧状の線は楕円の基本形状を有しており、楕円弧の弦Ｋが上述の前端点２２と後端点２３との間に延びている。本発明によれば、弧の高さは弦Ｋの長さＬＫの０．０５〜１％の範囲内とすべきである。具体的な実施形態の例では、弦は２０ｍｍの長さを有しており、弧の高さＢが０．０２ｍｍ（＝０．１％）になっている。
【００１６】
図７では中立面Ｎが一点鎖線で示されている。中立面Ｎは、チップインサートの底面が接続表面４に含まれている畝の頂部又は頂部表面によって与えられているとき、チップインサートの底面と平行になっている。
【００１７】
ここで、図４及び図５を参照する。図４及び図５では、切刃１９が、切屑表面１７と共に、境界状の周囲材料部分上に形成されており、谷状表面２６が周囲材料部分に対してさら穴状になっている。谷状表面は平坦であり、中立面Ｎと平行になっている。谷状表面の中央部には、隆起して高くなった材料部分２７が形成されている。チップインサートに中央孔２５が形成されている例では、高くなった材料部分２７は、エンドレスカラーの形態になっており、固定ネジ２９の頭部２８（図９参照）が埋まって保護された状態で収容され得る。したがって、図９に示されているように、ネジ頭部２８の頂面は、ネジが締められたときにカラー２７の周囲平坦頂面３０よりも低い高さに配置される。カラーの平坦頂面３０からは、側部表面３１が谷状表面２６に向かって斜め下方外向きに延びている。エンドレス（循環形）の側部表面は、実際上、それぞれの作用切刃１９によって分離された切屑のためのチップブレーカとして機能し得る。チップインサートが偏菱形の基本形状を有した図示の実施形態では、カラー２７は細長い楕円形状を有しており、本質的にチップインサートの鈍角コーナ１６の間を結ぶ方向に、斜めに延びている（図８参照）。
【００１８】
図４及び図５にさらに示されているように、各逃げ面１８は、切刃１９から肩部３２まで下方に延びている。肩部３２は逃げ面自体の下に狭い台座表面３３の境界を定めている。台座表面３３は、逃げ面１８よりも大きな面積になっていることが有利となり得る。すなわち、逃げ面は相対的に細くなっている。このため、逃げ面は簡単且つ効率的に研磨されることができ、狭い台座表面は、逃げ面ひいては切刃を所望の形状にするのに高い自由度を与えている。この点に関し、以下では、特定の自由度が考慮されている。
【００１９】
既に指摘したように、チップインサートは組み立てられた状態において顕著な軸線方向角度（１０〜１５°の範囲内）を有している。所定の弧の高さＢを有した楕円弧形状となるように主刃部２０を形成することによって、チップインサートは、フライス加工された小室６を仕切る壁７（図３を参照）に完全に平坦且つ滑らかな内側表面９を理論上生じさせるようになり得る。しかしながら、実際のフライス加工の際には、切刃の運動の理論経路からの逸脱が起こり得る。加工された表面９の欠陥、例えば内向き穴を伴った凸状に湾曲した複数の表面部分の形態の欠陥（すなわち、ひび割れを生じさせる溝形成）を回避するために、完全に平坦な表面９を生じさせる理論上の弧の高さよりも幾分大きな弧の高さとなるように主刃部２０を形成することができる。このように主刃部２０に過大な弧の高さを与えた場合には、主刃部２０は凹状湾曲部分表面９′を生成させ、凹状湾曲部分表面９′の間には、壁７から外方へ向いた頂部９″ができる。図３では、凹状に湾曲した部分表面９′が誇張された尺度で示されている。このような非常に僅かに目立つ凹部を有した加工された表面は、凸状に湾曲した部分表面を有した加工された表面よりも好ましい。特に、中実ワークピースに窪み又は小室をフライス加工することによってアルミニウムの支持構成要素を製造する航空機産業では、図３に示されているタイプの部分的に凹状の表面が好ましい。
【００２０】
上述したように、２つの切刃１９は主切刃を形成する。これら主切刃の間には、付属する切屑表面１７と共に、谷状表面２６を取り囲む境界状の材料部分がさら穴状に形成されている。より正確には、２つの副切刃３５に接続した２つの副切屑表面３４が切屑表面１７に対してさら穴状に形成されている。
【００２１】
各主切刃１９は、好都合には（必ずではないが）、鋭利に研削されている。より正確には、この研削は切屑表面１７並びに逃げ面１８を研削することによってなされる。これに関連して、各切屑表面１７の全体は、平坦であり、そして中立面Ｎに対して２つの異なる方向に傾斜していることを指摘しておかねばならない。よって、副刃部２１に隣接する切屑表面１７の前部が切屑表面１７の後部よりも中立面から遠い距離に位置しているので、切屑表面１７は第１の略軸方向に傾斜している。この傾斜の軸方向角度は図７においてβで示されている。角度βは１〜１０°の範囲内とすることができ、適切には３〜５°であり、例では４°である。
【００２２】
中立面とＸ軸の最も近くに位置する端部（点２４）との間の距離は、中立面と切屑表面の他の部分との間の距離よりも近いので、切屑表面１７は第２の略半径方向に傾斜している。この傾斜角度はσで示されている。当該角度σは２〜１５°の範囲内とすることができ、適切には８〜１２°である。例では、角度σは１０°である。
【００２３】
主切屑表面１７並びに副切屑表面３４は、内側に、谷状表面２６へ向かって下方内向きに斜めに延びる遷移表面３６へ変化していることを指摘しておかねばならない。この遷移表面３６は凹状に湾曲していることが好都合である。主切刃１９が鋭利に研削されているかいないかにかかわらず、所望であれば、副切刃３５は未研削のままの状態とすることができる。しかしながら、副切刃は、単研磨されてもよく、より正確には逃げ面３７のみを研磨することによって単研磨されてもよい。切屑表面３４は、有利には、凹状に湾曲した形状になっていてもよい。このような凹状に湾曲した形状は、プレス成形と関連して直接的に得られる。
【００２４】
逃げ面１８の逃げ角Ω（図１０を参照）は、有利には、１５〜３０°の範囲内とすることができ、適切には２０〜２５°である。例では、逃げ角Ωは２５°になっている。よって、角度σが１０°になっている場合、主刃部１９に隣接する切屑表面１７と逃げ面１８との間の鋭角は５５°となる。すなわち、チップインサートは非常にポジティブな切削形状（ｖｅｒｙ  ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｃｕｔｔｉｎｇ  ｇｅｏｍｅｔｒｙ）（切削抵抗が非常に低く刃先強度が非常に高い形状）を有している。
【００２５】
ここで、図９、図１０及び図１２を参照する。これらの図は、より忠実に接続表面４、５を示している。チップインサートの底面に存在する２つの離間した接続表面４の各々は、互いに平行な複数の長細い畝３８を備え、これら畝３８は溝３９によって離間されている。個々の畝は先端に向かって細くなるテーパ形状の断面になっている。より正確には、個々の畝は、頂部表面４０（図１２を参照）と、互いに対して６０°の角度で傾斜している２つの側面４１とによって境界を定められている。同様に、フライスヘッドに形成された接続表面５は、複数の平行な畝４２を備え、これら畝４２は、溝４３によって離間されており、頂部表面４４並びに側面４５によって境界を定められている。この点に関し、チップインサート３の材料（従来の超硬合金などから構成され得る）は、通常、フライスヘッドの材料（鋼、アルミニウムなどから構成され得る）よりも著しく硬いことを指摘しておかねばならない。なお、チップインサートは畝を備えた接続表面を有した中間くさび上に取り付けられ得ることにも言及しておくべきであろう。
【００２６】
図１２に示されている接続表面４、５の好ましい実施形態では、凸状に湾曲した形状を有した表面部分４６が畝３８の側面４１に形成されている。この表面部分４６はそれぞれの畝の協働する側面の間に明確な接点を確保する。実際には、湾曲した表面部分は極めて小さい。よって、弧の高さは当該表面の限界縁の間の仮想の弦の長さ０．５〜５％になり、絶対値で表された弧の高さは０．００１５〜０．０１５ｍｍの範囲内で変動し得る。
【００２７】
図１２の接続表面４、５の好ましい実施形態は、本出願人が同時に出願したスウェーデン特許出願、発明の名称“Verktyg samt skarkropp for spanavskiljande bearbetning”に詳細に記載されている。この特許出願の内容は本願と一体のものとして参照される。
【００２８】
寸法及び角度の記述について本発明のフライスチップインサートに従った具体的な実施形態が以下に記載されている。このチップインサートは、長さＬ（図８を参照）を３０ｍｍ、幅Ｗを１６ｍｍとすることができ、厚さＴ（図１０を参照）は５ｍｍになっている。チップインサートの各鋭角コーナの個々の副刃部２１の半径Ｒは５ｍｍである。そのようにすると、個々の副切刃３５（直線状になっている）とＹ軸との間の傾斜角τは２８°になる。上述したように、角度αは１．８°、角度βは４°、角度δは１０°、角度Ωは２５°となる。回転対称な形状の中央孔２５は、チップインサートの頂面から底面に向かう方向に細くなっている。中央孔の最大直径Ｄ１は８ｍｍである一方、その最小直径Ｄ２は、５．７ｍｍである。締め付けのとき、ネジの頭部２８の錘状表面が中央孔の凸状に湾曲した当接表面４７に押し付けられる。
【００２９】
本発明のフライスチップインサートの利点
本発明によるチップインサートの実質的な利点は、畝によって形成され且つフライスヘッドの対応する接続表面と協働する接続表面によりフライスヘッドの中心線又は回転軸線に対する主刃部の位置が正確且つ明確に定められることを保証すると同時に、作用切刃の主刃部が、弧形状になっていることにより、所望の表面（完全に平坦である表面若しくは図３のような凹状部分表面を有した表面）を生じさせることである。接続表面４、５より達成されたチップインサートの非弾性的固定のため、主刃部の２つの対向する端点２２、２３の間の半径方向距離は、始めに非常に正確に固定されるだけでなく、動作中も一定に維持され得る。他の実質的な利点は、目立ってポジティブな形状が、チップインサート自体の切削形状のみならずポジティブな工具形状によって（すなわち、インサート台座が軸方向並びに半径方向に角度をなしていることによって）得られ、この形状によりチップインサート及びフライス工具の切屑除去能力が非常に高くなることになり、同時に、加工された表面の所望される構造がフライス加工と直接関連して得られることである。すなわち、フライス加工された表面の後処理は不要となる。この点に関し、切刃の丸い副刃部は従来のようにフライス加工された小室の底に平坦な表面１０を生成することを指摘しておかねばならない。他の実質的な利点は、チップインサートが極めて尖った切刃を容易に備えることができることであり、より正確には、尖った切刃はそれぞれの切刃に付着した切屑及び第２逃げ面を単に研削することによって得られる。この結果、第１逃げ面の下の狭い台座表面は、研削作業が迅速、容易且つ最小のエネルギ消費で行われ得ることを確実にさせている。縁部の作用によって互いに係合し協働する接続表面により、非常に高い信頼性をもってフライスヘッドのインサート台座にインサートを固定させ得ることにも言及しておく。すなわち、チップインサートは、フライスヘッドが極めて高い回転速度、例えば１００００回転／分以上で駆動されるときに発生し得る遠心力の影響を受けたとしても、所定の位置を維持する。
【００３０】
発明の実現可能な改変
本発明は、上述した実施形態及び図示した実施形態だけに限定されるものではない。したがって、例えば、２つの切刃に関して、補強用面取表面を研削又は他の方法によって形成することが可能である。さらに、切刃に隣接する切屑表面を研磨することが可能である。本発明は、さらに、固定ネジ用の孔を備えたチップインサート以外のチップインサートにも適用可能である。例えば、チップインサートは、クランプによって固定されてもよい。このような場合、チップインサートの谷状表面上の高くされた材料部分が錘状穴又は台座を備えるように形成されることができ、この錘状穴又は台座の形状はクランプノーズの形状に適合したものとなっている。チップインサートの接続表面では、凹状に湾曲した側面を有した畝が好ましいが、従来タイプの平坦な側面を有した畝を形成することも可能である。さらに、チップインサートは、偏菱形に代えて菱形形状とすることもできる。本発明によるチップインサートは、上記で特にアルミニウムのような軟質の材料の加工に適していると説明したが、鋼、チタン及び同種のもののような他の適した金属材料の加工にも付属のフライス（ミリングカッタ）と一緒に使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】フライスヘッドとそこに含まれたチップインサートとを備える本発明のフライス工具の斜視図である。
【図２】フライスヘッドの一端から見たチップインサートを示している拡大部分切欠端面図である。
【図３】ワークにフライス加工された小室と関連して示されているフライス工具の側面図である。
【図４】短い端部側の斜め上方から見たときの本発明のチップインサートを示している斜視図である。
【図５】長い側面から見たときの同チップインサートを示している斜視図である。
【図６】同チップインサートの下方から見た平面図である。
【図７】チップインサートの側面図である。
【図８】チップインサートの上方から見た平面図である。
【図９】固定ネジと共に示されているインサートの断面図である。
【図１０】インサートの端面図である。
【図１１】インサートに含まれる２つの主刃部が誇張した弧の形状で示されている略平面図である。
【図１２】畝を備えたインサートの接続表面の好ましい構造を示している大きく拡大した尺度の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    フライスヘッド
２    切屑溝
４    接続表面
５    接続表面
１１    頂面
１２    底面
１３    周側面
１４    周側面
１５    鋭角コーナ
１６    鈍角コーナ
１７    切屑表面
１８    逃げ面
１９    切刃
２０    主刃部
２１    副刃部
２２    前端部
２３    後端部
２５    中央孔
２６    谷状表面
２７    カラー
２８    頭部
３２    肩部
３３    台座表面
３８    畝
３９    溝
【図１】
2008080490.tif 000003
【図２】
2008080490.tif 000004
【図３】
2008080490.tif 000005
【図４】
2008080490.tif 000006
【図５】
2008080490.tif 000007
【図６】
2008080490.tif 000008
【図７】
2008080490.tif 000009
【図８】
2008080490.tif 000010
【図９】
2008080490.tif 000011
【図１０】
2008080490.tif 000012
【図１１】
2008080490.tif 000013
【図１２】
2008080490.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月8日(2008.1.8)
【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】
四角形の基本形状を有し、頂面（１１）と、底面（１２）と、互いに対向した第２の対の側面（１４）と該第２の対の側面（１４）と２つの鋭角コーナ（１５）並びに２つの鈍角コーナ（１６）において交わる互いに対向した第１の対の側面（１３）とからなる４つの周側面（１３，１４）と、前記頂面と前記周側面に沿った逃げ面（１８）との間に形成された２つの切刃（１９）とを備え、前記切刃の各々が、互いと反対側に位置する二つの端部（２２，２３）を有した孤状の主刃部（２０）と、鋭角コーナ（１５）に沿って形成され且つ前記主刃部（２０）の延長上に延びる丸い副刃部（２１）とを含むフライス用チップインサートにおいて、
前記底面（１２）が複数の平行な直線状の畝（３８）を備え、該複数の平行な直線状の畝（３８）が、先端に向かって細くなるテーパ状断面形状を有した溝（３９）によって離間しており、前記主刃部（２０）の各々は、前記鈍角コーナ（１６）に向かって広がっていく０．５〜３°の範囲の角度（α）で、前記畝（３８）に対して斜めに延びており、前記切刃（１９）の各々が、さら穴状の谷状表面へ向かって下方内向きに傾斜している切屑表面（１７）と前記チップインサートにポジティブな切削形状を与えるように１５〜３０°の範囲の逃げ角（Ω）を有した隣接する逃げ面（１８）との間に形成されており、中央カラー（２７）が、前記チップインサートを締結するための締結手段（２９）を受容し且つチップブレーカとして機能するように、前記谷状表面（２６）から盛り上がっており、前記切刃の各々の前記主刃部（２０）の弧の高さ（Ｂ）が前記主刃部の前記二つの端部（２２，２３）の間に延びる仮想上の弦（Ｋ）の長さ（ＬK）の０．０５〜１％であることを特徴とするフライス用チップインサート。
【請求項２】
前記逃げ面（１８）は、前記切刃（１９）から、前記底面（１２）に向かって延びる細い台座表面（３３）を規定する肩部（３２）まで延びている、請求項１に記載のフライス用チップインサート。
【請求項３】
前記逃げ面（１８）の幅は前記台座表面（３３）の幅よりも小さい、請求項２に記載のフライス用チップインサート。
【請求項４】
前記カラー（２７）は、ネジ頭部（２８）を収容するように、孔（２５）の周りに形成される、請求項１に記載のフライス用チップインサート。
【請求項５】
前記カラー（２７）は、楕円形状を有しており、実質的に前記鈍角コーナ（１６）の間を結ぶ方向に斜めに延びている、請求項１に記載のフライス用チップインサート。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、多角形の基本形状とポジティブな切削形状（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｃｕｔｔｉｎｇ  ｇｅｏｍｅｔｒｙ）とを有し、頂面と、底面と、４つの周側面、すなわち、互いに対向した第２の対の側面と２つの鋭角コーナ並びに２つの鈍角コーナにおいて交わる互いに対向した第１の対の側面と、頂面上の切屑表面（チップ面）と周側面に沿った逃げ面との間に形成された２つの材料切削用切刃とを備え、これら切刃がそれぞれ一方側で主刃部をなし、他方側で鋭角コーナに関連して形成された丸い副刃部をなしており、副刃部が主刃部の延長線上に延び、主刃部の少なくとも一部の形状が弧状になっているフライス用スローアウェイチップインサートに関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
米国特許第６，１０２，６３０号明細書から、工具上の同様の接続表面と協働するために畝を備えた接続表面を底面に有しているフライス用チップインサートが公知となっている。しかしながら、この場合、インサートの主刃部は直線状になっている。
米国特許第４，９４０，３６９号明細書から、主刃部が長さ方向に延びており且つ僅かに弧状になっているルータタイプのチップインサートが、既に公知となっている。しかしながら、この場合、チップインサートは、畝を備えた接続表面の形態ではなく、結果として、対応するインサート台座への切削用チップインサートの締め付けが不安定で満足いかないものとなる。この結果、高速フライス加工作業の際に精密な加工公差を保証するときに、制御を受けて正確に被加工材料の表面を形成することはできなくなる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2008080490.tif 000015
【外国語明細書】
2008080490000001.pdf