(57)【要約】      （修正有）【課題】耐摩耗性材料の多角形の本体を有するフライス用切削インサートにおいて、切り屑により切削工具及び被加工物に損傷を与えない切り屑を生じさせる。【解決手段】上面と、インサートの１つの側面の全長に沿って延びる中心軸を有する溝とを有し、この溝は、インサートの側面に沿って溝の幅が連続的に増加するようテーパ付けされる。送り方向に進むための軸方向位置設定面を有する正面フライスであって、このような切削インサートを、該切削インサートの１つのコーナーが軸方向位置設定面から最も遠くなり、且つ、送り方向を向いた切刃に付随の溝の幅広の端部がそのコーナーと隣接するように用いた、正面フライスも開示される。【選択図】図１
2004202687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐摩耗性材料の多角形の本体から成るフライス用切削インサートであって、前記本体は、向き合った上面及び底面と、該上面及び該底面の間の複数の側面及び複数のコーナーを有する周壁とを含み、該周壁と前記上面との交差部は切刃を構成し、前記上面は、中心軸を有すると共に１つの側面の全長に沿って延びる溝を含み、該溝は、該溝の幅が前記インサートの前記側面に沿って連続的に増加するようにテーパ付けされていることを特徴とする、切削インサート。
【請求項２】
前記溝は、側壁が直線状の円錐の一部分によって画定された、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
前記円錐は円錐軸を有し、該円錐軸は隣接する切刃との間に０°〜２０°の角度Ａを成す、請求項２に記載の切削インサート。
【請求項４】
前記円錐の円錐軸は、前記切刃に最も近い前記溝のエッジが前記切刃に対して平行になるよう配向された、請求項２に記載の切削インサート。
【請求項５】
前記溝は、２°〜１０°の円錐角を有する側壁が直線状の円錐によって画定された、請求項２に記載の切削インサート。
【請求項６】
前記側壁が直線状の円錐の幅広の端部の半径が０．０５〜０．２０インチ（約０．１３〜０．５１ｃｍ）である、請求項２に記載の切削インサート。
【請求項７】
前記側壁が直線状の円錐の前記幅広の端部の前記半径が０．０８７インチ（約０．２２ｃｍ）である、請求項６に記載の切削インサート。
【請求項８】
前記円錐軸は−１０°〜＋１０°の垂直角Ｂを成す、請求項２に記載の切削インサート。
【請求項９】
前記溝の最下部は前記インサートの前記上面と平行な線を定める、請求項２に記載の切削インサート。
【請求項１０】
前記溝は円筒の一部分によって画定された、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項１１】
前記円筒は０．２０〜０．０５インチ（約０．１３〜０．５１ｃｍ）の半径を有する、請求項１０に記載の切削インサート。
【請求項１２】
前記円筒は０．０８７インチ（約０．２２ｃｍ）の半径を有する、請求項１１に記載の切削インサート。
【請求項１３】
前記インサートの前記上面への前記円筒の投射が先細になるように、前記円筒は、前記切刃との間に垂直角Ｃを成す中心軸を有する、請求項１０に記載の切削インサート。
【請求項１４】
前記垂直角Ｃは１°〜１０°である、請求項１３に記載の切削インサート。
【請求項１５】
前記インサートの前記上面への前記円筒の投射すなわち前記溝の配設範囲に２°〜２０°のテーパが付くように前記垂直角Ｃを定めた、請求項１３に記載の切削インサート。
【請求項１６】
前記円筒の前記軸は、前記インサートの前記切刃との間に水平角Ｅを成す、請求項１０に記載の切削インサート。
【請求項１７】
前記水平角は０°〜２０°である、請求項１６に記載の切削インサート。
【請求項１８】
前記溝は、中心軸回りに発散しつつ湾曲した線を有する、側壁が曲線状の円錐によって画定された、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項１９】
前記側壁が曲線状の円錐の各端部と前記切削インサートの前記上面との交差部を結ぶ直線が、前記中心軸との間に２°〜１０°の角度を成す、請求項１８に記載の切削インサート。
【請求項２０】
前記側壁が曲線状の円錐の幅広の端部の半径は０．２０〜０．０５インチ（約０．１３〜０．５１ｃｍ）である、請求項１８に記載の切削インサート。
【請求項２１】
前記側壁が曲線状の円錐は、前記中心軸が前記上面との間に−１０°〜＋１０°の垂直角を成すよう配向される、請求項１８に記載の切削インサート。
【請求項２２】
前記切刃と前記溝との間に延在するランドを更に含む、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項２３】
前記ランドは、前記インサートの前記上面との間に０°〜２０°の角度Ｅを成す、請求項２２に記載の切削インサート。
【請求項２４】
取付ボルトを受容するよう構成された中心穴が前記インサートを貫通して延びる、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項２５】
前記インサートの中心部は中実であり且つクランプを受容するよう構成された、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項２６】
前記溝に隣接して中心に位置する平面プラトーを更に含む、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項２７】
前記プラトーは前記切刃と同じ高さであるか又は前記切刃より高い、請求項２６に記載の切削インサート。
【請求項２８】
前記プラトーは前記切刃より低い、請求項２６に記載の切削インサート。
【請求項２９】
前記インサートはレイダウン型インサートである、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３０】
前記インサートはオンエッジ型インサートである、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３１】
前記インサートの形状は、正方形、長方形及び三角形の群から選択された形状である、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３２】
前記インサートの前記上面及び前記底面の各々に１つの溝が付随する、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３３】
前記インサートの各面に１つの溝が付随する、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３４】
各前記切刃と前記溝との間にランドが存在する、請求項３３に記載の切削インサート。
【請求項３５】
被加工物に対して、フライスアセンブリの中心線に沿った送り方向に進むよう構成された正面フライスであって、前記アセンブリは、
ａ）前記アセンブリの中心線の周囲のフライス本体であって、外周部と、前記本体の前記外周部の周囲に径方向に配置された複数のポケットと、インサートの軸方向位置設定面とを有するフライス本体と、
ｂ）耐摩耗性材料の多角形の本体を各々が有する複数のフライス用インサートであって、前記本体は、向き合った上面及び底面と、該上面及び該底面の間の複数の側面及び複数のコーナーを有する周壁とを含み、該周壁と前記上面との交差部は切刃を構成するフライス用インサートと、
を含み、
ｃ）前記上面は、１）中心軸を有すると共に１つの側面の全長に沿って延びる溝を有し、２）該溝は、該溝の幅が前記インサートの前記側面に沿って連続的に増加するようにテーパ付けされて前記溝の狭い端部及び広い端部を定め、
ｄ）各切削インサートは、該インサートの１つのコーナーが前記軸方向位置設定面から最も遠くなり、且つ、前記送り方向を向いた前記切刃に付随の前記溝の幅広の端部が前記コーナーと隣接するように、１つの前記ポケット内で配向された、
正面フライス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は切削インサートに関し、詳細には、金属加工作業に用いられる切りくず制御特徴を有する切削インサートと、該インサートを用いたフライスとに関する。
【背景技術】
【０００２】
金属加工作業の効率は、切削インサートの切刃にかかる力及び切刃の温度、並びに、切削作業中に被加工物から除去された湾曲した断片、即ち、切りくずの生成及び形成に、直接影響される。切削作業中に生じた熱を被加工物及び切削工具から運び去り、切削工具を損傷し得る過剰な熱が蓄積するのを防止すべく、切りくずを用いてもよい。しかし、そのような切りくずには最適なサイズがあり、切りくずが長いほど運び去る熱も多くなり得るが、切りくずが長すぎると、切りくずが丸まって絡まったり、又は、反り返った切りくずが被加工物に当たって、被加工物を損傷する場合がある。従って、切削工具から熱を効果的に除去するが、切削工具又は被加工物に損傷を与えない切りくずを生じさせ、切刃にかかる力及び切刃の温度を低減するのが望ましい。
【０００３】
一般的に、切削インサートは、インサートが装着されるフライス本体の軸方向位置設定面から最も遠いインサートのコーナーが、最初に被加工物と係合するインサートの部分となるように、フライスに装着される。その結果、インサートのそのコーナーに大きな力がかかると共にかなりの熱が生じ、早すぎる劣化を生じがちである。そのような劣化の徴候の１つは、被加工物にバリを生じることである。バリの形成は、仕上がった被加工物の機能性には影響しないかもしれないが、ほとんどの応用例において、仕上がった被加工物にはバリがないことが要求される。パワートレーンに用いられる構成要素では、このことは特に重要である。パワートレーンの構成要素からバリが剥離すると、バリによってパワートレーンの潤滑装置が詰まり、機能不良を生じることがある。更に、バリによってパワートレーン内の軸受けが損傷を受けることがある。更に、被加工物の熱処理中に、被加工物から延出したバリが、任意の高周波焼入れ装置において、加熱コイルと被加工物との近接に起因する電気的短絡を生じさせることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の更なる目的は、切削インサートの切刃の劣化を最小限にし、且つ、金属加工において被加工物に生じるバリを低減する、切削インサートジオメトリを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、耐摩耗材料の多角形の本体で構成されるフライス用切削インサートに関し、この本体は、向き合った上面及び底面と、これらの間の複数の側面及び複数のコーナーを有する周壁とを有する。周壁と上面との交差部は切刃を構成する。上面は、中心軸を有し且つ１つの側面の全長に沿って延びる溝を有する。この溝は、溝の幅がインサートの側面に沿って連続的に増加するようテーパ付けされる。
【０００６】
本発明は、被加工物に対して、フライスアセンブリの中心線に沿った送り方向に進むよう構成された正面フライスにも関し、該アセンブリは、フライス本体と、フライスの軸方向位置設定面から最も遠くに突出した切削インサートのコーナーにおいて溝が最も広くなるようフライス内で配向された、上述のインサートとを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の正確な性質は、以下の詳細な明細書を添付の図面と共に参照することにより、より明瞭となろう。
【０００８】
本願発明者は、切りくずが被加工物から分離するとき、干渉を受けない経路に沿って切りくずが形成されるようにして適切な切りくず形成を行うと、切削力及び切削温度が低減され得るという知識に基づき、金属加工作業中に各切りくずが被加工物の表面から離間するまで自然に形成されるように、インサートの上面の切りくず制御溝にテーパを付けてもよいことを見出した。更に、切りくず制御溝は、切りくずを概ね螺旋状の形状に形成し、切りくずを被加工物から反り返らせる。このようなインサートの主な用途はフライス用であるので、フライスが１回通過する間、付随した切削インサートが被加工物上を１回通過し終わるまで切りくずが各インサートから切り出され、その後切りくずは被加工物から除去される。切りくずをこのように形成すると、望ましい切りくず形状が与えられるだけでなく、更に、必要な切削力が低減されて、切削工程中に生じる熱が低減される。切削工具にかかる力及び温度が低減されると切削工具は長持ちすると共に、被加工物の温度が低い状態でのより正確な加工作業が可能になり、これらは全て条件として好ましい。
【０００９】
最初に被加工物に接触する切削インサートの先端部は、最も大きい切削力及び最も高い温度を受けて、大きな湾曲半径を有する比較的大きな切りくずを生じる。その結果、本願発明者は、この先端部に最も近い切りくず制御溝の曲率は、この地点すなわち先端部から最も遠い同溝の幅よりも大きくあるべきことを見出した。この構成により、切りくずが自然に形成されて、溝の幅広の端部（溝の半径が切りくずの自然な曲率に近い）に入るようになる。この切りくずは、切削インサートの先端部に隣接した被加工物と係合する部分まで延出するが、この切りくずの部分の曲率半径は、先端部からの距離が増加するほど減少する。本願発明者は自然な切りくずの形成を促進しつつ、このような形成を被加工物から離れる方向に螺旋状パターンで行うべく、先端部に最も近い位置で最大幅を有し且つ先端部から最も遠い位置で最小幅を有する切りくず制御溝を設けてこの現象を利用した。このように形成された典型的な切りくずは、切削インサートが被加工物に係合した幅と同じ幅を有する。本願発明者は、切りくずを自然に形成させると共に、切りくずを被加工物から離れる方向の螺旋状に形成することにより、切削力及び熱の発生を最小限にして、それによって切削インサートの切刃の劣化を最小限にする設計を見出した。
【００１０】
図１は、フライス本体１２を有する正面フライス１０を示しており、フライス本体１２の基部１４はアダプタ（図示せず）上に取り付けられる。全てのフライスは、切削インサート位置を含む主要な寸法の基点となる所定のゲージ線又はゲージ面を有する。正面フライス１０は、フライス本体１２の中心線１９に平行な方向の軸方向の寸法に対して基部１４を用いるので、基部１４がゲージ線又は軸方向位置設定面として機能する。
【００１１】
切削インサート１００のコーナー１２０Ａは、中心線１９に対して概ね径方向に配向された切刃１２２Ａを有する。コーナー１２０Ａは、軸方向位置設定面である基部１４から最も離れて延出する先端部も定める。
【００１２】
フライス本体１２の外周部には、複数の取付突起部１６が形成されている。各取付突起部１６は、切削インサート１００が装着され得るポケット１８を含む。フライス１０が中心線１９回りに矢印２０で示される方向に回転すると、フライス１０は、被加工物に向かって送り方向Ｇに進み、まず先端部のコーナー１２０Ａにある切刃１２２Ａが、次にコーナー１２０Ａに隣接する切刃１２２Ａが、被加工物（図示せず）に係合して加工する。本発明は、この作業を行うために用いられる切削インサート１００と、このようなインサートと組み合わせた正面フライスアセンブリとに関する。
【００１３】
図２〜図５に注目すると、切削インサート１００は、耐摩耗性材料の多角形の本体１０５で構成されてもよい。本体１０５は、上面１０７と、上面１０７とは反対側の底面１１０とを含む。上面１０７と底面１１０との間には周壁１１５があり、周壁１１５は、側面１１７Ａ、１１７Ｂ、１１７Ｃ及び１１７Ｄ、並びにコーナー１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ及び１２０Ｄを有する。各側面１１７Ａ、１１７Ｂ、１１７Ｃ及び１１７Ｄと上面１０７との交差部によって、切刃１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃ及び１２２Ｄが定められる。上面１０７は、中心プラトー１２５と、インサート１００の１つの側面１１７Ａに沿ってコーナー１２０Ａからコーナー１２０Ｂまで延びる少なくとも１つの溝１３０Ａとを含んでもよい。これにより、金属加工作業中に生じたいかなる切りくずも、切削インサート１００の側面１１７Ａ全体に沿ってガイドされるようになる。溝１３０Ａは、中心プラトー１２５とインサート１００の１つの側面１１７Ａとの間にある中心軸１３５Ａを有する。溝１３０Ａは、溝１３０Ａの幅Ｗがインサート１００の側面１１７Ａに沿って連続的に増加するようにテーパ付けされる。例えば、図４は、溝１３０Ａの狭い端部及び溝１３０Ｃのより広い端部を示しており、溝１３０Ａ及び１３０Ｃは全く同じであるが、互いの反転像となっている。なお、溝１３０Ａの深さＤは、Ｗが増加するにつれて増加してもよいが、このような深さの増加は限定であるべきではなく、幅Ｗが増加したからといって深さＤは必ずしも増加しない。
【００１４】
なお、本明細書では単一の溝１３０Ａのみを論じているが、インサート１００は対称であってもよく、溝１３０Ｂ、１３０Ｃ及び１３０Ｄで示されるように、インサート１００の上面１０７に更に溝が存在してもよい。これらの溝の特徴は、溝１３０Ａの特徴と同一である。更に、インサート１００の底面１１０にも同様の細部が存在してもよい。図２に示されている構成では、各溝１３０Ａ〜１３０Ｄは、隣接する側面１１７Ａ〜１１７Ｄと交差する前に終端する。
【００１５】
溝１３０Ａは曲面で構成され、溝の具体的な形状は、図６、図７及び図８の説明図によって最も良く説明され得る。
【００１６】
図６に注目すると、溝１３０Ａは、側壁が直線状の円錐１４０の一部分によって定められる。側壁が直線状の円錐１４０は、溝１３０Ａの中心軸１３５Ａとなる円錐軸１４２を有する。図２に示されるように、溝１３０Ａの中心軸１３５Ａは、隣接する切刃１２２Ａとの間に０°〜２０°の角度Ａを成す。なお、図６に戻ると、側壁が直線状の円錐１４０を用いて溝１３０Ａを形成した場合、円錐軸１４２は溝の軸１３５Ａと同一であってもよいことが分かる。
【００１７】
なお、再び図２に戻ると、切刃１２２Ａに最も近い溝のエッジ１４５Ａは、切刃１２２Ａに対して平行である。溝１３０Ａを側壁が直線状の円錐１４０（図６）に合わせて形成する場合には、溝１３０Ａは、２°〜１２°の円錐角Ｘを有する側壁が直線状の円錐１４０によって画定される。
【００１８】
円錐は、互いに隣接して配置された複数の円で構成されると共に、それらの円の直径は円錐の一方の端部から他方の端部へと連続的に減少すると定義される。本発明によれば、溝１３０Ａを画定するために用いられる側壁が直線状の円錐１４０は、側壁が直線状の円錐１４０の幅広の端部に、約０．０５〜０．２０インチ（約０．１３〜０．５１ｃｍ）の半径Ｒ１を有する。好ましい一実施形態では、側壁が直線状の円錐１４０の幅広の端部の半径Ｒ１は約０．０８７インチ（約０．２２ｃｍ）である。
【００１９】
図２に示されるように、円錐軸１４２（軸１３５Ａとして図示）を、インサートの側面１１７Ａに対して角度Ａを成すよう配向することが可能である。図６に示されるように、円錐軸１４２が上面１０７との間に−１０°〜＋１０°の垂直角Ｂを成すように、円錐軸１４２を垂直方向に配向することも可能である。垂直角Ｂが円錐角Ｘと等しくなるように側壁が直線状の円錐１４０を配向することにより、溝１３０Ａの最下部を上面１０７に対して平行にしてもよい。
【００２０】
ここまで、側壁が直線状の円錐に合わせて溝１３０Ａを形成することに焦点を当てて論じてきたが、図７に示されるように、円柱をテンプレートとして用いて、テーパ付きの溝１３０Ａを形成してもよい。具体的には、円柱軸１５２が上面１０７との間に垂直角Ｃを成し、これにより上面１０７への円柱１５０の投射が先細になるように、円柱１５０をインサートの上面１０７に対して配向してもよい。円柱１５０は約０．０５〜０．２０インチ（約０．１３〜０．５１ｃｍ）、好ましくは０．０８７インチ（約０．２２ｃｍ）の半径Ｒ２を有してもよい。垂直角Ｃは１°〜１０°の値を有し得る。
【００２１】
円筒の垂直角Ｃは、インサートの上面１０７への円筒の投射（溝１３０Ａの配設範囲）に２°〜２０°の角度Ｙのテーパが付くように選択されてもよい。
【００２２】
再び図２を見ながら図６を参照すると、上面１０７への円柱１５０の投射を配向すべく、円柱１５０の軸１５２は、インサートの切刃に対して水平角Ａだけ角度をつけてもよい。この場合の水平角Ａの値は、０°〜２０°であってよい。
【００２３】
図８に注目すると、更に別の実施形態では、溝１３０Ａは、側壁が曲線状の円錐１７０の一部分によって画定される。側壁が曲線状の円錐１７０は、側壁が曲線状の円錐の軸１７２回りに対称であり、軸１７２は溝１３０Ａの中心軸１３５Ａと同軸であってもよい。図２に示されるように、溝１３０Ａの中心軸１３５Ａは、隣接する切刃１２２Ａとの間に０°〜２０°の角度Ａを成す。図８に戻ると、側壁が曲線状の円錐１７０を用いて溝１３０Ａを形成する場合には、側壁が曲線状の円錐の軸１７２は溝の軸１３５Ａと同一であってもよい。
【００２４】
図８に示されるように、側壁が曲線状の円錐の軸１７２を、上面１０７との間に−１０°〜＋１０°の垂直角Ｅを成すように垂直方向に配向することも可能である。
【００２５】
なお、再び図２に戻ると、切刃１２２Ａに最も近い溝のエッジ１４５Ａは、その切刃１２２Ａに対して平行である。溝１３０Ａを側壁が曲線状の円錐１７０に合わせて形成した場合、溝のエッジ１４５Ａは側壁が曲線状の円錐１７０の曲率に従って湾曲し、１つの接点において平行である可能性を除き、切刃１２２Ａに対して平行ではない。いずれにせよ、インサートの上面１０７上の曲線状の壁の２つの端部１７５、１７７を結ぶ線１７３は、円錐軸１７２との間に２°〜１２°の角度Ｆを成す。
【００２６】
側壁が曲線状の円錐１７０は、互いに隣接して配置された複数の円で構成され、それらの円の直径は、側壁が曲線状の円錐の端部間で連続的に減少する。本発明によれば、溝１３０Ａを画定するために用いられる側壁が曲線状の円錐１７０は、円錐の幅広の端部において約０．０５〜０．２０インチ（約０．１３〜０．５１ｃｍ）の半径Ｒ３を有する。好ましい一実施形態では、円錐１４０（１７０）の幅広の端部の半径Ｒ３は約０．０８７インチ（約０．２２ｃｍ）である。
【００２７】
インサート１００の切刃１２２Ａを鋭くすると共にインサート１００の側面１２２Ａ（１１７Ａ）に実質的に隣接させることも全く可能であるが、一般的には、インサート１００の溝１３０Ａと側面１１７Ａとの間に位置するランド１５５Ａ（図２）を導入することにより、切刃１２２Ａの強度が高まる。図４に示されるように、ランド１５５Ａは、インサート１００の上面１０７との間に０°〜２０°の角度Ｅを成してもよい。更に、フライス本体内のインサート１００の向きによっては、側面１１７Ａとランド１５５Ａとの間に、又は、ランドが無い場合には側面１１７Ａと切刃１２２Ａとの間に、クリアランス面１５７Ａを含むのが望ましい場合がある。
【００２８】
インサート１００は中心穴１６０（図２）を有してもよく、中心穴１６０を貫通して留め具（図示せず）が延び、フライス１０のポケット１８（図１）内でインサート１００を固定してもよい。或いは、インサート製造を行う当業者には自明であるように、インサート１００がフライス１０のポケット１８に嵌合して、その中でしっかりクランプされ得るように、インサート１００が中実の中心部を有することも全く可能である。
【００２９】
図２〜図５に示されているインサートは、概ね平面であり且つ各溝１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ及び１３０Ｄに隣接して中心に配置された中心プラトー１２５を有する。なお、中心プラトー１２５の目的は、フライスのポケット内での座面を設けることであり、その理由から、プラトーは切刃１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃ及び１２２Ｄと同じ高さであるか、又はそれらよりも高くてもよい。プラトー１２５が、切刃１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃ及び１２２Ｄより低いことも可能であり、このことは容易に想到される。
【００３０】
ここまで、切削インサート１００をレイダウン（lay down）型インサートとして論じてきた。インサートがオンエッジ（on edge）型インサートであることも全く可能である。図９〜図１２に注目し、そのようなインサートについて述べる。
【００３１】
切削インサート２００は、フライス本体において、切削インサートの上面又は底面の刃ではなくインサートの周囲の刃が切削のために被加工物に対面するように配向され得るので、オンエッジ型インサートである。切削インサート２００は、耐摩耗材料の多角形の本体２０５で構成されてもよい。本体２０５は、上面２０７と、上面２０７とは反対側の底面２１０とを含む。上面２０７と底面２１０との間には壁２１５があり、壁２１５は、側面２１７Ａ、２１７Ｂ、２１７Ｃ及び２１７Ｄ、並びにコーナー２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ及び２２０Ｄを定める。側面２１７Ａ、２１７Ｃと上面２０７との交差部によって、切刃２２２Ａ、２２２Ｂがそれぞれ定められる。上面２０７は、中心プラトー２２５と、インサート２００の１つの側面２１７Ａに沿って延びる少なくとも１つの溝２３０Ａとを含んでもよい。溝２３０Ａは、中心プラトー２２５とインサート２００の１つの側面２１７Ａとの間にある中心軸２３５Ａを有する。溝２３０Ａは、溝２３０Ａの幅Ｗが側面２１７Ａに沿って連続的に増加するようにテーパ付けされている。例えば、図１１に示されるインサートの一端部側の溝２３０Ａの幅Ｗは、図１２に示されるインサートの他端部側の溝２３０Ａの幅よりも小さい。先に言及したように、溝２３０Ａの幅Ｗが増加しても、深さＤが増加する必要はない。図９に示されるように、１つ以上の溝が存在する場合には、溝２３０Ａは、隣接する溝と交差するまで延びてもよい。
【００３２】
なお、単一の溝２３０Ａのみを論じてきたが、インサートは対称であってもよく、溝２３０Ｂで示されるように、インサート２００の上面２０７に更に溝が存在してもよい。溝２３０Ｂの特徴は、溝２３０Ａの特徴と同一である。
【００３３】
溝２３０Ａは曲面で構成され、溝の具体的な形状は、図２〜図５のレイダウン型インサート１００と関連づけられた溝１３０Ａ（この例では、図６、図７及び図８の説明図によって溝の細部が更に説明されている）と同様の方法で最も良く説明され得る。レイダウン型インサート１００に関する円錐及び円柱の形状及び配向と同じ変形が、オンエッジ型インサート２００にも等しく適用されるので、ここでの説明を省略する。
【００３４】
なお、本明細書では溝２３０Ａ、２３０Ｂのみを論じているが、インサート２００の底面２１０や、側面２１７Ａ、２１７Ｃの間の面であって上面２０７と底面２１０とに隣接し且つそれらの間にあるインサート表面にも、更に溝が存在してもよい。これらの溝の各々の特徴は、溝１３０Ａの特徴と同一であってもよい。更に、インサート２００の底面２１０にも同様の細部が存在してもよい。
【００３５】
図９〜図１２に示されているインサートは、略平面状の側面２１７Ａ、２１７Ｃを有する。なお、側面２１７Ａ、２１７Ｃの目的は、フライスのポケット内での座面を設けることであり、その理由から、側面２１７Ａ、２１７Ｃは切刃２２２Ａ、２２２Ｂと同じ高さであるか、又はそれらよりも高くてもよい。側面２１７Ａ、２１７Ｃが、切刃２２２Ａ、２２２Ｂより低いことも可能であり、このことは容易に想到される。更に、フライス本体内のインサート２００の向きによっては、側面２１７Ａとランド２５５Ａとの間に、又は、ランドが無い場合には側面２１７Ａと切刃２２２Ａとの間に、クリアランス面２５７Ａを含むのが望ましい場合がある。
【００３６】
図１に戻ると、切削インサート１００を有する正面フライス１０が示されており、上述したように、切削インサート１００はフライス本体１２内で、径方向内側のコーナー１２０Ａが、軸方向位置設定面である基部１４から、フライス本体１２の送り方向Ｇにおいて一番前に突出して被加工物（図示せず）と係合するように配向されている。このように切削インサート１００を配向すべく、インサート１００は、ポケット１８の底面１７と中心線１９とによって２０°〜３０°の角度Ｈが形成されるようにフライス本体１２に装着されてよい。更に、インサート１００は、切刃１２２Ａ（図１の左側のインサート参照）と中心線１９から径方向に延びる線とによって１０°〜２０°の角度Ｊが形成されるようにフライス本体１２に装着されてよい。角度Ｈ及び角度Ｊはフライス本体１２によって決定されるが、切削インサート１００の構成によっても、また、特に、切削インサート１００の切刃に付随のランド角によっても決定される。
【００３７】
しかし、本発明によれば、切削インサートがフライス本体１２のポケット１８内で固定されたとき、その溝１３０Ａの幅広の端部が径方向内側に位置すること、且つこの幅広の端部に付随のコーナーが送り方向Ｆにおいて一番前に位置するように配向されることが重要である。
【００３８】
再び図１に戻ると、切削インサート１００は、フライス本体１２のポケット１８内での最大の座面が、フライス本体１２の中心軸１９から径方向に延びる平面によって略定められるので、レイダウン型インサートと称される。一方、切削インサート２００は、インサートの最大の座面が、フライス本体１２の中心軸１９を中心とする円に接する平面によって略定められるので、オンエッジ型インサートと称される。フライス本体内におけるオンエッジ型切削インサート２００は図示しないが、オンエッジ型切削インサートの場合、そうした切削インサートを受容するようポケット１８を修正しなければならない。しかし、このような変形は、金属加工の当業者にはよく知られている。
【００３９】
繰り返しになるが、これらのインサートのいずれにおいても特に重要なのは、切削のために被加工物に対して露出されたインサートの面のトポロジーである。切刃に沿った切りくずの自然な形成を促進すべく、溝１３０Ａの幅Ｗは、インサート１００の側面に沿って連続的に増加しなければならない。
【００４０】
なお、図１で論じたフライス１０は、図示された送り方向Ｇで用いられることが意図される。フライス１０が送り方向Ｇに対して垂直な方向に進み、且つ、本明細書で上述したのと同様に切りくずを好ましく形成しつつ被加工物を効果的に加工し得るようにフライス本体１２のポケット１８を配向し、これによりポケット内のインサート１０を配向することは、全く可能であって、フライス削りの当業者には既知である。
【００４１】
最後に、図２及び図９に示される切削インサート１００及び切削インサート２００は、それぞれ四辺形である。なお、レイダウン型インサート１００又はオンエッジ型インサート２００はいずれも、正方形、長方形又は三角形の形状を有し得る。
【００４２】
本発明の具体的な実施形態を詳細に説明したが、当業者であれば、本開示の全ての教示に照らして、これらの詳細に対する様々な修正及び変更を行い得ることは自明であろう。本明細書で説明した、現時点の好ましい実施形態は、説明のみを意図し、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそのあらゆる全ての等価物の全範囲によって与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】正面フライスの本体に装着された、本発明によるインサートの斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態によるインサートの平面図である。
【図３】図２に示されているインサートの側面図である。
【図４】図２の線４−４で切った断面図である。
【図５】図２の線５−５で切った断面図である。
【図６】本切削インサートの溝を形成し得る１つのメカニズムを説明する斜視図である。
【図７】本インサートの溝を形成し得る別のメカニズムを説明する斜視図である。
【図８】本発明の溝を形成し得る更に別のメカニズムを説明する斜視図である。
【図９】本発明の第２の実施形態による切削インサートの平面図である。
【図１０】図９に示されているインサートの側面図である。
【図１１】図９の線１１−１１で切った断面図である。
【図１２】図９の線１２−１２で切った断面図である。
【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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【外国語明細書】
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