(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐摩耗性材料の本体を含むクランプによって工具ホルダ内に保持されることを意図され、該本体が貫通して延びる中心長手軸線を有する、切削インサートであって、
a）上面及び底面と、
b）それらの間の周壁と、
c）上面及び周壁の交差部によって形成される切削エッジと、
を含み、
d）中央キャビティは、上面内に延びており、複数対のクランプ面を画成するキャビティ壁を有し、
e）１対のクランプ面は、凹部によって相互分離され、
f）前記対のクランプ面に関して、関係する凹部は、別のクランプ面対に関係する２つの他のクランプ面から構成され、該２つの他のクランプ面は、中心長手軸線から離れるにつれて凹部内で収斂する、切削インサート。
【請求項２】
前記凹部は、中心長手軸線の周りに対称的に位置決めされる請求項１に係るインサート。
【請求項３】
各対のクランプ面は、共平面性を有する請求項１に係るインサート。
【請求項４】
各対のクランプ面は、扁平であり、１対のクランプ面の各々の突出部分は、該対の他のクランプ面と共に、１８０度よりも大きな角度を形成する請求項１に係るインサート。
【請求項５】
各対のクランプ面は、扁平であり、１対のクランプ面の各々の突出部分は、該対の他のクランプ面と共に、１８０度よりも小さな角度を形成する請求項１に係るインサート。
【請求項６】
少なくとも４つの凹部がある請求項１に係るインサート。
【請求項７】
各凹部の収斂する壁は、少なくとも６０度の窪み角度を形成する請求項１に係るインサート。
【請求項８】
クランプ面は、凸状である請求項１に係るインサート。
【請求項９】
前記凹部は、中心長手軸線の周りに対称的に位置決めされる請求項８に係るインサート。
【請求項１０】
少なくとも４つの凹部がある請求項８に係るインサート。
【請求項１１】
各クランプ面は、曲率を有し、隣り合う凹部の隣合うクランプ面の曲率は、該隣合うクランプ面が連続した曲線を形成するように等しくされる請求項８に係るインサート。
【請求項１２】
耐摩耗性材料の本体を含むクランプによって工具ホルダ内に保持されることを意図され、該本体が貫通して延びる中心長手軸線を有する、切削インサートであって、
a）上面及び底面と、
b）それらの間の周壁と、
c）上面及び周壁の交差部によって形成される切削エッジと、
を含み、
d）中央キャビティは、上面内に延びており、複数対のクランプ面を画成するキャビティ壁を有し、
e）１対のクランプ面は、凹部によって相互分離され、
f）前記対のクランプ面に関して、関係する凹部は、別のクランプ面対に関係する２つの他のクランプ面から構成され、凹部内の該２つの他のクランプ面は、平面視で平行である、切削インサート。
【請求項１３】
前記凹部は、中心長手軸線の周りに対称的に位置決めされる請求項１２に係るインサート。
【請求項１４】
少なくとも４つの凹部がある請求項１２に係るインサート。
【請求項１５】
各クランプ面は、中心長手軸線に対して傾けられている請求項１に係るインサート。
【請求項１６】
各クランプ面は、中心軸線に垂直な平面と共に、約３０度から約７０度の間であるクランプ角度を形成する請求項１５に係るインサート。
【請求項１７】
底面にキャビティを更に含み、該キャビティが、インサートを逆さにできるように上面のキャビティと同一である請求項１に係るインサート。
【請求項１８】
耐摩耗性材料の本体を含み、該本体が貫通して延びる中心長手軸線を有し、クランプによって工具ホルダ内に保持されることを意図される切削インサートであって、
a）上面及び底面と、
b）それらの間の周壁と、
c）上面及び周壁の交差部によって形成される切削エッジと、
を含み、
d）中央キャビティは、上面内に延びており、複数対のクランプ面を画成するキャビティ壁を有し、
e）１対のクランプ面は、凹部によって相互分離され、
f）前記対のクランプ面に関して、関係する凹部は、別のクランプ面対に関係する２つの他のクランプ面から構成され、該２つの他のクランプ面は、中心長手軸線から離れるにつれて凹部内で収斂し、
g）キャビティの周囲は、２つの同一な対称形を相互に重ねて成る形状であって、共通の中心点として前記中心軸線を有する形状である、切削インサート。
【請求項１９】
各キャビティ凹部は、外側コーナーポイントで交差するように突出するクランプ面を有する請求項１８に係るインサート。
【請求項２０】
前記対称形の各々は、中心長手軸線から一方の対称形の１の凹部外側コーナーポイントまでの線が該凹部近傍の対のクランプ面の中のクランプ面の間の中間に位置するように、中心長手軸線の周りに相互に対して回される請求項１９に係るインサート。
【請求項２１】
前記対称形は、三角形、四角形、五角形、六角形、七角形、及び八角形から成るグループの中の１つであり得る請求項２０に係るインサート。
【請求項２２】
各クランプ面は、中心長手軸線に対して傾けられている請求項１８に係るインサート。
【請求項２３】
各クランプ面は、中心軸線に垂直な平面と共に、約３０度から約７０度の間であるクランプ角度を形成する請求項２２に係るインサート。
【請求項２４】
耐摩耗性材料の本体を含み、該本体が貫通して延びる中心長手軸線を有し、クランプによって工具ホルダ内に保持されることを意図される切削インサートであって、
a）上面及び底面と、
b）それらの間の周壁と、
c）上面及び周壁の交差部によって形成される切削エッジと、
を含み、
d）中央キャビティは、上面内に延びており、複数対のクランプ面を画成するキャビティ壁を有し、
e）１対のクランプ面は、凹部によって相互分離され、
f）前記対のクランプ面に関して、関係する凹部は、別のクランプ面対に関係する２つの他のクランプ面から構成され、該２つの他のクランプ面は、平面視で互いに平行であり、
g）キャビティの周囲は、２つの同一な対称形を相互に重ねて成る形状であって、共通の中心点として前記中心軸線を有する形状である、切削インサート。
【請求項２５】
工具ホルダ組立体において、
a）少なくとも１つの側壁と底壁と有し、中に形成されたポケットを有する本体を具えた工具ホルダと、
b）インサート本体を具えた切削インサートであって、
i）上面及び底面と、
ii）それらの間の周壁と、
iii）上面及び周壁の交差部によって形成される切削エッジと、を含み、
iv）中央キャビティは、上面内に延びており、複数対のクランプ面を画成するキャビティ壁を有し、
v）１対のクランプ面は、凹部によって相互分離され、
vi）前記対のクランプ面に関して、関係する凹部は、別のクランプ面対に関係する２つの他のクランプ面から構成され、
vii）インサートは、工具ホルダポケット内に取り付く、切削インサートと、
c）１対のインサートクランプ面に接触し且つインサートをポケット内に付勢する突出するノーズを有し、工具ホルダ上に取付けられるクランプと、
を含む工具ホルダ組立体。
【請求項２６】
クランプの突出するノーズは、インサートキャビティの１対のクランプ面に接触するために円柱面を有する請求項２５に係る組立体。
【請求項２７】
突出するノーズは、相互に関して所定角度で配向される２つの円柱面から構成され、同様角度で配向されるインサートキャビティの１対のクランプ面に接触し得る請求項２５に係る組立体。
【請求項２８】
クランプの突出するノーズは、インサートキャビティの１対のクランプ面に接触するために扁平面を有する請求項２５に係る組立体。
【請求項２９】
クランプの突出するノーズは、相互に関して所定角度で配向される２つの扁平面から構成され、同様角度で配向されるインサートキャビティの１対のクランプ面に接触し得る請求項２５に係る組立体。
【請求項３０】
クランプの突出するノーズは、インサートキャビティの１対のクランプ面に接触するためにバレル状の面を有する請求項２５に係る組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切削インサートに関し、更に詳細には、工具ホルダのポケットの中にインサートを保持するのに使用される斬新な中央キャビティを具えた切削インサートに関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
切削インサートは公知であり、それらの大部分の割合は使い捨て（スローアウェイ）設計から成る。其のようなインサートは、工具ホルダに取り外し自在にクランプされ、それらが鈍くなるか又は欠けると、工具ホルダから取り外されて廃棄される。通常スローアウェイインサートは、加工品に対する選択的な提供のためにインサートが少なくとも２つの切削エッジを具備できるように割り出し自在になっている。複数の切削エッジを有する割り出し自在インサート（スローアウェイチップ）は、一方のエッジを使用したときに次の使用可能エッジにインサートを単純に割り出すことができるので、より経済的である。其のような特徴は、インサートを形成する材料の高い価格を考慮した場合に特に重要である。
【０００３】
一般的に、インサートは、切削作業中にインサートホルダ内の所定位置に確実且つ正確に保持されねばならない。このことは、正確に位置決めされ且つ確実に支持されるインサートに厳密に依存する数値制御機械においてインサートが配備される場合に、特に正しい。インサートが充分大きい場合、中心穴を具えたインサートとピン型クランプ装置を具えた工具ホルダとを提供することによって、工具ホルダのポケット内に高精度に同時に確実にインサートを取付けることが可能である。別の場合においては、其のようなインサートは、上部クランプによって所定位置に保持することができる。其のようなホルダの例は、米国特許第3,754,309号、第3,399,442号、第3,762,005号に見い出される。
【０００４】
インサート内に中心穴が存在するときはいつでも、インサートの全体強度が幾分低下する。インサートの強度は、上部クランプによる係合のためにインサート内にキャビティが配置されるときはいつでも、より小さい程度だけ低下する。そうは言っても、インサート本体から何の材料でも減らされるときはいつでも、インサートは或る程度弱体化する。しかしながら、インサートは、工具ホルダ内に取付けられねばならない。典型的には、このことは、インサートを介してピンを係合させるか又はインサートに対してクランプを係合させるために、穴又はキャビティのいずれかをインサート内に導くことを要求する。
【０００５】
金属加工作業のための切削インサートは、典型的には、コバルト、鉄及び／又はニッケルのようなバインダー材料及びTiC-TiN又はタングステンチタニウムカーバイド、チタニウムカーバイド、タングステンカーバイドから構成されるサーメットや超硬合金のような耐摩耗性材料から形成される。耐摩耗性材料は、アルミナベース、窒化珪素ベース、又はシリコンベースのセラミック材料のようなセラミック材料や工具鋼から構成され得る。
【０００６】
本発明の１つの目的は、インサートから取り除く材料の量を最小にしながら、様々の異なるインデックス（割り出し）位置にインサートをクランプするのを可能にする形状を有する中心穴又はキャビティをインサート内に設けることにある。
【０００７】
本発明の別の目的は、所定キャビティ内で出来る限り広い複数のクランプ面を設けることにある。
【０００８】
本発明の更に別の目的は、以下の詳細な説明を読んで理解するときに、当業者に明らかになろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
クランプによって工具ホルダ内に保持されるように意図される切削インサートは、耐摩耗性材料の本体から構成される。該本体はそれを貫通する中心長手軸線を有する。また、本体は、上面及び底面と、その間の周壁と、上面及び周壁の交差部によって形成される切削エッジとを有する。中央キャビティは、上面内を延びており、複数対のクランプ面を画成するキャビティ壁を有する。１対のクランプ面は、凹部によって相互分離される。一実施形態において、１対のクランプ面に関して、関係する凹部は、好ましくは、異なる対のクランプ面に関係する別のクランプ面から形成される。
【００１０】
キャビティは周囲を有し、該周囲は、好ましくは、等辺多角形の形状を有する。凹部は中心長手軸線の周りに対称的に位置決めされる。
【００１１】
別の実施形態において、クランプによって工具ホルダ内に保持されるように意図される割り出し自在の切削インサートは、耐摩耗性材料の本体から構成される。この本体は、それを貫通する中心長手軸線を有する。また、本体は、上面及び底面と、その間の周壁と、上面及び周壁の交差部によって形成される切削エッジとを有する。
【００１２】
中央キャビティは、上面内に延びており、複数対のクランプ面を画成するキャビティ壁を有する。１対のクランプ面は、凹部によって相互分離される。キャビティの周囲は、好ましくは、２つ以上の同一形を相互に重ねて形成されており、共通の中心点として中心長手軸線を有する。
【００１３】
更に、工具ホルダ組立体は、少なくとも１つの側壁と底壁とを有し、中に形成されるポケットを有する本体を具えた工具ホルダから構成される。組立体は、更に、上面及び底面を有し、その間に周壁を具えるインサート本体を具えた切削インサートを含む。切削エッジは、周壁及び上面の交差部によって形成される。中央キャビティは、上面内に延びており、複数対のクランプ面を画成するキャビティ壁を有し、１対のクランプ面は、凹部によって相互分離される。クランプ面の各々に関して、関係する凹部は、異なるクランプ面に関係する他のクランプ面から構成される。インサートは、工具ホルダ内に取り付き、クランプは、１対のインサートクランプ面に接触してインサートをポケット内に付勢する突出ノーズを有し、工具ホルダ上に取付けられる。
【００１４】
本発明の上記並びに他の特徴及び利点は、図面に関連する詳細な説明の検討を介して明らかになろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図1は、工具ホルダ５００内に保持されることを目的とする切削インサート１０を示す。工具ホルダ５００は、いずれかの適当なタイプの工具サポートにクランプされるように構成されるバー様のスチール部材５０５の形式に形成され得る。部材５０５の一端には、底壁５１５と第１側壁５２０と第２側壁５２５と第３側壁５３０とを有するインサートポケット５１０がある。ノーズ５４０を有するクランプ５３５は、工具ホルダ５００のポケット５１０内にインサート１０を取付けるのに使用される。ボルト５４５は、工具ホルダ本体５０５のネジ付きボア５５５に係合するために、クランプ５３５内のボア５５０を貫通する。ボルト５４５は、インサート１０に対してクランプ５３５を付勢し、これにより、クランプノーズ５４０は、インサート１０内のキャビティ２０のクランプ面Ａ１、Ａ２と係合する。クランプ５３５は、クランプノーズ５４０がインサートを底壁５１５に対して下方に、ポケット５１０の側部５２０、５２５、５３０に対して側方に付勢して、インサート１０の底部３０と部分側部（subsides）５０ａ、４５ｂ、４５ａ（図４）とにそれぞれ係合するように、配向される。シム５６０は、ポケット５１０内でインサート１０を垂直に位置決めすると共に、シム５６０のボア５６５を貫通してポケット５１０の底壁５１５の中に入り込むネジ（図示せず）によってポケット５１０内に取付けられる。
【００１６】
クランプ５３５の突出するノーズ５４０は、インサートキャビティ２０のクランプ面とクランプノーズ５４０との間の望ましい接触形式とインサート１０のキャビティ２０の構造とに応じて様々の異種形状を有することができる。図２は、突出するノーズ５４０が円柱状の輪郭を具えたセクション５４１を有するような１つの構造を示す。円柱状輪郭部分は、扁平な外観を有することができ、或いは、別のものとしては、バレル状の外観を有することができる。図２Ａは、突出するノーズ５４０が扁平な外観を具えたセクション５４２を有するような別の構造を示す。
【００１７】
図３は、突出するノーズ５４０が１つのセクション５４３Ａと相補的なセクション５４３Ｂとから構成され、相互に１８０度より小さい角度Ａを形成する、クランプ５３５の裏面の図である。図３Ａは、突出するノーズ５４０が１つのセクション５４４Ａと相補的なセクション５４４Ｂとから構成され、１８０度より小さい角度Ａを形成する、クランプ５３５の裏面の図である。これらのクランプの各設計は、適当に互換性のあるインサートキャビティについて再度説明されよう。
【００１８】
図４に注意を向けると、インサート１０は、耐摩耗性材料の本体１５から構成される。長手中心軸線Ｌは、インサート１０を貫通する。インサート１０は、上面２５と底面３０とを有し、その間の周壁３０は、側部４０、４５、５０を画成し、その各々が２つの部分側部４０ａ及び４０ｂ、４５ａ及び４５ｂ、５０ａ及び５０ｂからそれぞれ構成される。切削エッジ５５は、上面２５と周壁３５の交差部によって形成される。
【００１９】
図４及び５に示されるように、キャビティ２０は、上面２５内に延びており、複数対のクランプ面Ａ１−Ａ２からＦ１−Ｆ２を画成するキャビティ壁２２を有する。各対のクランプ面は、凹部Ｒ１−Ｒ６によって相互分離される。例えば、クランプ面Ａ１−Ａ２は、凹部Ｒ１によって相互分離される一対の面を形成する。
【００２０】
クランプ面の各対Ａ１−Ａ２からＦ１−Ｆ２は、同一平面にある（共平面性を有する）ことができる。しかしながら、後に説明されるように、他の設計も可能である。
【００２１】
図４〜７に向けられる残された説明のために、別のやり方で記載されていない場合は、前記一対のクランプ面Ａ１−Ａ２と対応する凹部Ｒ１とは、他の対のクランプ面の各々と他の凹部の各々とのためにそれらの特徴が存在する、という理解において説明される。
【００２２】
各対のクランプ面に関して、クランプ面Ａ１−Ａ２によって図示されるように、対応する凹部Ｒ１は、好ましくは２つの別のクランプ面Ｂ１、Ｃ１から構成され、その各々が異なった対のクランプ面Ｂ１−Ｂ２及びＣ１−Ｃ２に対応する。
【００２３】
図５に注意を向けると、キャビティ２０は、等辺多角形の形状を有する周辺（境界線）６０を有し、凹部Ｒ１−Ｒ６は、中心長手軸線Ｌの周りに対称に位置決めされている。
【００２４】
各対のクランプ面Ａ１−Ａ２が凹部Ｒ１によって分離されるので、該対のクランプ面は、面分割（split-faced）として言及される。面が分割されているというこの特徴は、クランプ面が連続している場合よりも小さい、クランプの接触用の面領域を提供するが、凹部Ｒ１の採用は、それ以外には利用できない補助的なクランプ面が利用可能であるという点で大きな利益を提供する。このことは、割り出し自在インサート（スローアウェイインサート）において特に重要であり、切削エッジ５５の別の部位を加工品に当てるために、インサートを様々な異なる位置に割り出すことができる。更に、分割面のクランプ面を提供することによって、クランプ５３５のノーズ５４０は、キャビティ２０の最大幅部でインサート１０と係合できる。この構造は、セラミック切削インサートに特に望ましく、それはこれらのインサートが圧縮力に非常に耐えることができ、キャビティが複数対のクランプ面を提供するからである。しかしながら、本発明が、スルーホールを有し且つクランプを受容するためにスルーホールの側部に複数のクランプ面を具えるインサートの可能性を除外するものではない、ということが留意されるべきである。
【００２５】
複数対のクランプ面Ａ１−Ａ２からＦ１−Ｆ２を有するキャビティ２０を提供することによって、各クランプ面がクランプ５３５のノーズ５４０を受容可能な重要な領域を有するような複数対のクランプ面を提供することが可能である。一例として、図５のキャビティ２０は、６対のクランプ面Ａ１−Ａ２からＦ１−Ｆ２を提供する。本発明に関係する凹部を使用することなく、６つのクランプ面を提供するキャビティは、各々の唯一のクランプ面がキャビティの側部全部であり且つ各側部が現在の設計と同じような幅広ではない、という六角形状のキャビティの使用を要求する。しかも、対応キャビティが切削インサート１０の周壁３５を越えて延びるので、其のようなキャビティを加工することが困難となるであろう。
【００２６】
図５に戻ると、凹部Ｒ１によって代表されるような各凹部はＶ形状にされ、凹部Ｒ１−Ｒ６は中心軸線Ｌから均等離隔され且つその周りに対称配置され得る。典型的な凹部Ｒ１は２つのクランプ面Ｂ１、Ｃ１から形成され、少なくとも６０度の窪み角度（recess angle）Ｘを相互形成し得る。
【００２７】
図１、４、及び５に示される切削インサート１０は、三角形状の本体１５を有する。後述するように、インサートの形状は、キャビティの形状と同様に、応用の必要性に従って変化し得る。
【００２８】
図６及び７に注意を向けると、図６は、図５の矢印ＶＩ−ＶＩに沿う断面図であり、クランプ面Ａ１及びＡ２の直視図を示し、更に、凹部Ｒ１内のクランプ面Ｂ１及びＣ１を示す。
【００２９】
インサート１０が工具ホルダ５００（図１）のポケット５１０内に配向されるとき、クランプ５３５のノーズ５４０は、クランプ面Ａ１及びＡ２に接触し、インサート１０の少なくとも２つの側部を、或いは、図４に示されるように３つの部分側部４５ａ、４５ｂ及び５０ａをポケット壁に押圧して、ポケット５１０内に切削インサート１０を取付ける。先述したように、ノーズ５４０の外観は、円柱状の輪郭５４１（図２）を有することができ、これにより、クランプ面Ａ１及びＡ２上に線接触が提供される。しかしながら、別例にあっては、ノーズ５４０は、扁平なクランプ面Ａ１及びＡ２と整列し、これらの面と線接触するのではなく面接触を提供し得る扁平な輪郭５４２（図２Ａ）を有することができる。
【００３０】
図７は、図６の矢印ＶＩＩ−ＶＩＩに沿う部分断面図を示す。更に詳細には、図７は、クランプ面（一例としてクランプ面Ａ１が用いられる）が中心長手軸線Ｌに関して傾斜されることを示している。この傾斜は、例えばクランプ面Ａ１と中心長手軸線Ｌに垂直な平面Ｐとの間のクランプ角度（clamping angle）Ｙによって画成され、クランプ角度Ｙは、３０度及び７０度の間にあり、好ましくは約４６度である。
【００３１】
図１、４、及び５は、複数対のクランプ面Ａ１−Ａ２からＦ１−Ｆ２を示しており、各対が同一平面（共面）として図示されている。
【００３２】
図８は、複数対のクランプ面が扁平であるが各対内では同一平面にない、という構造を示している。この構造は、クランプ面が扁平であり、１つの対の各クランプ面（例えば、Ａ１）の突出部が他のクランプ面（例えば、Ａ２）と共に１８０度よりも大きな角度ＮＰを形成する、ということを除いて、前述したキャビティ２０と同様である。
【００３３】
図９は、複数対のクランプ面が扁平であるが各対内で同一平面にないような別の構造を示している。この構造は、クランプ面が扁平であり、１つの対の各クランプ面（例えば、Ａ１）の突出部が他のクランプ面（例えば、Ａ２）と共に１８０度よりも小さな角度ＮＰを形成する、ということを除いて、前述したキャビティ２０と同様である。
【００３４】
図３及び３Ａに手短に戻ると、図８に示されるインサート１０を保持するのに用いられ得る突出するノーズ５４０は、図３のセクション５４３Ａ及び５４３Ｂを具えて図示されるようなものである。また、図９に示されるインサート１０を保持するのに用いられ得る突出するノーズ５４０は、図３Ａのセクション５４４Ａ及び５４４Ｂを具えて図示されるようなものである。
【００３５】
今まで説明したクランプ面は扁平であった。図１０に関して、クランプ面Ａ１−Ａ２と他の対の各々に対応するクランプ面とは、インサート１０の上部から見て湾曲していてもよい。図１０を参照すると、クランプ面Ａ１−Ａ２は、両方共、凸形式に湾曲しており、凹部Ｒ１は、湾曲したクランプ面Ｂ１及びＣ１によって画成される。各クランプ面の曲率は、概ね等しくすることができ、これによって、例えば、クランプ面Ａ１と窪んだクランプ面Ｂ１との間、及び、クランプ面Ａ２と窪んだクランプ面Ｃ１との間には、連続的曲線が延びることが可能である。
【００３６】
図１、４、及び５は、少なくとも６０度の窪み角度Ｒ１−Ｒ６を相互形成する６対のクランプ面Ａ１−Ａ２からＦ１−Ｆ２を有する多角形を示す。図１１−１２は、切削インサート１１０がキャビティ壁１２２を有するキャビティ１２０を具えた本体１１５を有する別の実施例を示す。図１、４、及び５に関して記載されるキャビティ２０と異なり、キャビティ１２０は、８対のクランプ面Ｇ１−Ｇ２からＮ１−Ｎ２から構成され、各々が対応する凹部Ｒ７−Ｒ１４を有し、窪み角度Ｘが約９０度である。図１１及び図１２に示されるように、インサート本体１１５は、上面１２５と、底面１３０と、側面１４０、１４１、１４３、１４４、１４５、１４６、１５０、及び１５１から構成される周壁１３５と、を有する八角形の形状を有する。切削エッジ１５５は、周壁１３５と上面１２５との交差部によって形成される。また、キャビティ１２０の周囲（境界線）１６０は、等辺多角形の形状を有し、凹部Ｒ７−Ｒ１４は、中心長手軸線Ｌの周りに対称的に位置決めされる。
【００３７】
１対のクランプ面（例えば、Ｇ１−Ｇ２）に直接向かい合う断面の図は、図６に示されるクランプ面Ａ１−Ａ２に似た外観を有する。特に、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図は、対のクランプ面Ｇ１−Ｇ２に直接向かい合うように図１３に示される。その間に形成される凹部Ｒ７内では、クランプ面Ｈ１が凹部Ｒ７の１つの壁を形成し、クランプ面Ｉ１が凹部Ｒ７の他の壁を形成する。クランプ面Ｇ１−Ｇ２からＮ１−Ｎ２のいずれの断面も図５に示されるのと似たクランプ角度Ｙを呈し、クランプ角度Ｙは、約３０度と約７０度との間の値、好ましくは、約４６度を有することができる。
【００３８】
図１４及び１５は、切削インサート２１０がキャビティ壁２２２を有するキャビティ２２０を具えた本体２１５を有する更に別の実施例を示している。キャビティ２２０は、１２対のクランプ面Ｏ１−Ｏ２からＺ１−Ｚ２から構成され、各々が対応する凹部Ｒ１５−Ｒ２６を有し、窪み角度Ｘが約４５度である。図１４及び１５に示されるように、インサート本体２１５は、円形を有し、上面２２５と底面２３０と周壁２３５を具える。切削エッジ２５５は、上面２２５と周壁２３５との交差部によって形成される。また、キャビティ２２０の周囲２６０は、等辺多角形の形状を有し、凹部Ｒ１５−Ｒ２６は、中心長手軸線Ｌの周りに対称的に位置決めされ得る。
【００３９】
１対のクランプ面（例えば、Ｏ１−Ｏ２）に直面する切断図は、図６に示されるクランプ面Ａ１−Ａ２に似た外観を有する。具体的には、図１５の断面図ＸＶＩ−ＸＶＩは、対のクランプ面Ｏ１−Ｏ２に直面するように図１６に示されている。その間に形成される凹部Ｒ１５において、クランプ面Ｐ１は、凹部の１つの壁を形成し、クランプ面Ｑ１は、凹部Ｒ１５の別の壁を形成する。クランプ面Ｏ１−Ｏ２からＺ１−Ｚ２のいずれの断面も図５に示されるのと似たクランプ角度Ｙを呈し、クランプ角度Ｙは、約３０度と約７０度との間の値を有する。
【００４０】
本発明は、別のやり方で説明することができる。具体的には、図５に注意を向けると、キャビティ２０の周囲６０は、相互に重なった２つの等しい多角形から構成され、共通の中心点として長手中心軸線Ｌを有する。更に詳細には、図５に注目すると、クランプ面Ａ１−Ａ２、Ｄ１−Ｄ２、及びＦ１−Ｆ２を結ぶ線は、コーナーとして凹部Ｒ１、Ｒ４、及びＲ６を有する三角形を形成する。同様に、クランプ面Ｂ１−Ｂ２、Ｅ２−Ｅ１、及びＣ２−Ｃ１を結ぶ線も、コーナーとして凹部Ｒ３、Ｒ５、及びＲ２を有する三角形を画成しており、最初の三角形の上に重ねられるが元の三角形の位置から１８０度回されている。其のような構造によれば、凹部Ｒ１からＲ６は、図５の外側コーナーポイント（例えば、ＣＰ）において交差するように突出形成される。各三角形は他に対してずらされて、中心長手軸線Ｌから外側コーナーポイントＣＰまで延びる線ＣＰＬは、凹部Ｒ１の近傍の対のクランプ面の中のクランプ面Ａ１−Ａ２の間の中間に位置する。
【００４１】
図１２に注意を向けると、キャビティ１２０の周囲１６０は、相互に重なった２つの等しい多角形から構成され、共通の中心点として長手中心軸線Ｌを有する。詳細には、クランプ面Ｇ１−Ｇ２、Ｊ１−Ｊ２、Ｌ１−Ｌ２、及びＮ１−Ｎ２を結ぶ線は、コーナーとして凹部Ｒ９、Ｒ１１、Ｒ１３、及びＲ８を有する四角形を形成する。同様に、クランプ面Ｈ１−Ｈ２、Ｉ１−Ｉ２、Ｋ１−Ｋ２、及びＭ１−Ｍ２を結ぶ線も、コーナーとして凹部Ｒ７、Ｒ１０、Ｒ１２、及びＲ１４を有する四角形を形成する。これらの四角形の各々は、他に対してずらされており、中心長手軸線Ｌから１つの凹部の外側コーナーポイント（凹部Ｒ７に対応する、例えば、ＣＰ）までの線は、凹部Ｒ７の近傍の対のクランプ面の中のクランプ面Ｇ１−Ｇ２の間の中間に位置する。
【００４２】
図１５に再度注意を向けると、キャビティ２２０の周囲２６０は、相互に重なった２つの等しい多角形から構成され、共通の中心点として長手中心軸線Ｌを有する。詳細には、図１５は、クランプ面Ｏ１−Ｏ２、Ｒ１−Ｒ２、Ｔ１−Ｔ２、Ｖ１−Ｖ２、Ｘ１−Ｘ２、及びＺ１−Ｚ２を結ぶ線によって画成される第１六角形を示している。第２六角形は、クランプ面Ｐ１−Ｐ２、Ｑ１−Ｑ２、Ｓ１−Ｓ２、Ｕ１−Ｕ２、Ｗ１−Ｗ２、及びＹ１−Ｙ２を結ぶ線によって画成される。多角形の各々は相互に回されて、中心長手軸線Ｌから１つの凹部外側コーナーポイントＣＰまでの線ＣＰＬは、凹部Ｒ１５の近傍の対のクランプ面の中のクランプ面Ｏ１−Ｏ２の間の中間に位置する。
【００４３】
キャビティは七角形や八角形のような他の等辺多角形を重ねることによって形成できる、ということが留意されるべきである。このことは大型寸法のインサートのキャビティにとって特に有益なことになり得る。
【００４４】
特定のキャビティ形状は、これまでのところ、特定のインサート形状に関係してきた。様々なインサートのためのこれらのキャビティの応用は明らかに可能であり、其のような用途は図１及び４−１６に示されたインサートに限定されるべきでない。更に、今まで説明したキャビティの各々は、凹部を形成するために収斂する壁を具えた凹部を有していた。
【００４５】
図１７及び１８は、キャビティ壁３２２を中に有するキャビティ３２０と本体３１５とを有する切削インサート３１０を示している。インサートは、上面３２５と底面３３０とを有し、その間に周壁３３５を具える。周壁は、側面３４０、３４２、３４５、及び３５０を有する。切削エッジ３５５は、上面３２５と周壁３３５との交差部によって形成される。先に記載された実施例と同じように、キャビティ３２０は、上面３２５内に延び、キャビティ壁３２２は、複数対のクランプ面ＡＡ１−ＡＡ２を画成し、各対のクランプ面が共面性を有し且つ凹部ＲＲ１−ＲＲ４によって相互分離されている。しかしながら、先に記載した凹部と異なり、これらの凹部の壁は収斂しないが、Ｖ状凹部ではなくＵ状凹部を形成するように相互に平行である。しかしながら、前と同じく、キャビティ３１０の周囲３６０は、中心長手軸線Ｌの周りに対称であり且つ凹部３２０の周囲３６０の周りに均等離隔される複数の凹部ＲＲ１−ＲＲ４から構成される。
【００４６】
図１７及び１８の構造は、相互に重ねられる２つの等しい多角形から構成され且つ共通の中心点として中心長手軸線Ｌを有するキャビティ３２０として見ることができる。例えば、凹部ＲＲ１は、壁が平行な２つのクランプ面ＢＢ１及びＣＣ１を有する。これらのクランプ面の間には、ベース３６５がある。ベース３７０、３７５、及び３８０は、凹部ＲＲ２、ＲＲ３、及びＲＲ４にそれぞれ対応する。これらの凹部も平行な壁を有する。
【００４７】
図１７及び１８において、同一の多角形は長方形である。第１の長方形は、クランプ面ＡＡ１−ＡＡ２、ベース３７５、クランプ面ＤＤ１−ＤＤ２、及びベース３７０から延びる線によって形成される。第２の長方形は、クランプ面ＢＢ１−ＢＢ２、ベース３６５、クランプ面ＣＣ１−ＣＣ２、及びベース３８０の間に延びる線によって形成される。従って、各多角形は同一の長方形であり、各長方形は他の長方形に対して９０度回される。この構造によれば、関係する凹部によって引き起こされる各対のクランプ面の分割面（split face）は、各対のクランプ面が単一の連続したクランプ面であることを求められる場合よりも小さなキャビティを提供する。
【００４８】
長方形の形状について説明したが、図１７−１８に示される多角形は平行四辺形であってもよく、従って、側面が長方形を形成するために直角に交差しない。
【００４９】
１つの対のクランプ面（例えば、ＡＡ１−ＡＡ２）に直面する切断面は、図６に示されるクランプ面Ａ１−Ａ２に似た外観を有する。特に、図１９は、図１８の矢印ＸＩＸ−ＸＩＸに沿う其のような断面を示している。クランプ面ＢＢ１は、凹部ＲＲ１の１つの壁を形成し、クランプ面ＣＣ１は、凹部ＲＲ１の別の壁を形成する。これらのクランプ面ＢＢ１及びＣＣ１は共に、図１８に示されたようなインサート３１０の上部から見たときに、相互に平行である。クランプ面ＡＡ１−ＡＡ２からＤＤ１−ＤＤ２のいずれの断面も、図５に示されたものと同様のクランプ角度Ｙを呈し、クランプ角度Ｙは約３０度から約７０度の間の値を有することができる。
【００５０】
インサートについては、キャビティを中に具えた上面を有し、キャビティが複数対のクランプ面を有するものとして説明した。インサートは、底面内にキャビティを有することもでき、これらのキャビティは、インサートを逆転できるように複数対のクランプ面を有することもできる。一例として、図６のキャビティ２０は、インサート１０の底面及び上面に現出する。更に、これらの実施例に示されるものとは異なったキャビティ形状を、異なったクランプ面を提供するために、用いることができる。
【００５１】
図１４及び１５の構造が１２対のクランプ面を提供する多角形を示しているが、補助的な対のクランプ面は、窪み角度Ｘがより大きいような設計を具えることができる。其のような構造は、大型インサートにとって望ましいものとなろう。
【００５２】
最後に、用途に応じて多数の異なる多角形が異なるインサート形状に用いられ得るので、異なるインサート形状に対応するキャビティ形状は本発明に対する限定になるべきではない、ということが認識されるべきである。
【００５３】
好適な実施例に関連して本発明について説明してきた。前述した詳細な説明を読んで理解する際に、自明な修正や変更が他人に生じるであろう。それらが請求の範囲又はその均等物の範囲内にある限りにおいて、其のような修正や変更を総て包含するように本発明が構築されるべきである、ということが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明の切削インサートと組み合わせて使用するための典型的な工具ホルダ及びクランプ構造を示す分解斜視図である。
【図２】  図２は、円柱面を具えた突出するノーズを示す工具ホルダクランプの側面図である。
【図２Ａ】  図２Ａは、扁平面を具えた突出するノーズを示す工具ホルダクランプの側面図である。
【図３】  図３は、角度付けされた接触面を具えた突出するノーズを示す工具ホルダクランプの裏面図である。
【図３Ａ】  図３Ａは、角度付けされた接触面を具えた突出するノーズを示す工具ホルダクランプの裏面図である。
【図４】  図４は、本発明の第１実施態様に係る切削インサートの斜視図である。
【図５】  図５は、図４に示されるインサートの上面図である。
【図６】  図６は、図５の矢印ＶＩ−ＶＩに沿う断面図である。
【図７】  図７は、図６の矢印ＶＩＩ−ＶＩＩに沿う部分断面図である。
【図８】  図８は、各対のクランプ面が角度付けされる、図５に示される上面の変更図である。
【図９】  図９は、各対のクランプ面が角度付けされる、図５に示される上面の変更図である。
【図１０】  図１０は、クランプ面が凸状に湾曲される、図５に示される上面の変更図である。
【図１１】  図１１は、本発明の第２実施態様に係る切削インサートの斜視図である。
【図１２】  図１２は、図１１に示される切削インサートの上面図である。
【図１３】  図１３は、図１２の矢印ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩに沿う断面図である。
【図１４】  図１４は、本発明の第３実施態様に係る切削インサートの斜視図である。
【図１５】  図１５は、図１４に示される切削インサートの上面図である。
【図１６】  図１６は、図１５の矢印ＸＶＩ−ＸＶＩに沿う断面図である。
【図１７】  図１７は、本発明の第４実施態様に係る切削インサートの斜視図である。
【図１８】  図１８は、図１７に示される切削インサートの上面図である。
【図１９】  図１９は、図１８の矢印ＸＩＸ−ＸＩＸに沿う断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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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１３】
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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１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１９】
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【図１７】
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【図１８】
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