(57)【要約】  本発明は、ワークピースを機械加工するためのツール用の切削インサートに関するものであり、２つの相互に対向する同等のベース面(14a、b)であって、少なくとも各ベース面(14a、b)の一部が切削インサート(10、20)のｚ軸線に対して直交するベース面(14a、b)と、２つの相互に対向する同等のベース面(14a、b)間に延設される２つの相互に対向する同等の一次側面(16a、b)であって、各一次側面(16a、b)の少なくとも一部が切削インサート(10)のｘ軸線に対して直交するように向いている一次側面(16a、b)と、２つの相互に対向する同等のベース面(14a、b)間に延設される２つの相互に対向する同等の二次側面(18a、b)であって、各二次側面(18a、b)の少なくとも一部が切削インサート(10、20)のｙ軸線に対して直交するように向いている二次側面(18a、b)と、ｘ軸線、ｙ軸線及びｚ軸線が相互に直交するように向いている切削インサート(10、20)の主軸線であり、ベース面(14a、b)の各１つと一次側面(16a、b)の各１つとの間には一次刃先(12a-d)が設けられており、各一次側面(16a、b)が対角線上に対向する２つの第一の弓形刃先(26a-d)を有しており、各第一の弓形刃先(26a-d)がそれに対応する一次刃先(12a-d)の第一の端部(28a-d)に隣接しており、各一次側面(16a、b)の一次刃先(12a-d)及び第一の弓形刃先(26a-d)は、それぞれ、ｘ軸線に対して直交するように延びる刃先面に配置されており、第一の弓形刃先(26a-d)の各々は、二次側面(18a、b)の各々に設けられ第一のクリアランス角度(α)を画定する第一の突部(24a-d)に配置されている。【選択図】  図１
2015528398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークピースを機械加工するためのツール用の切削インサートであって、
２つの相互に対向する同等のベース面（１４ａ、１４ｂ）であって、少なくとも各ベース面（１４ａ、１４ｂ）の一部が前記切削インサート（１０、２０）のｚ軸線に対して直交するベース面（１４ａ、ｂ）と、
前記２つの相互に対向する同等のベース面（１４ａ、１４ｂ）間に延設される２つの相互に対向する同等の一次側面（１６ａ、１６ｂ）であって、各一次側面（１６ａ、１６ｂ）の少なくとも一部が前記切削インサート（１０、２０）のｘ軸線に対して直交するように向いている一次側面（１６ａ、１６ｂ）と、
前記２つの相互に対向する同等のベース面（１４ａ、１４ｂ）間に延設される２つの相互に対向する同等の二次側面（１８ａ、１８ｂ）であって、各二次側面（１８ａ、１８ｂ）の少なくとも一部が前記切削インサート（１０、２０）のｙ軸線に対して直交するように向いている、二次側面（１８ａ、１８ｂ）とを備えており、
前記ｘ軸線、前記ｙ軸線及び前記ｚ軸線が、相互に直交するように向いている前記切削インサート（１０、２０）の主軸であり、
前記ベース面（１４ａ、１４ｂ）の各１つと前記一次側面（１６ａ、１６ｂ）の各１つとの間には一次刃先（１２ａ−ｄ）が設けられており、
各一次側面（１６ａ、１６ｂ）が対角線上に対向する２つの第一の弓形刃先（２６ａ−ｄ）を有しており、
各第一の弓形刃先（２６ａ−ｄ）がそれに対応する一次刃先（１２ａ−ｄ）の第一の端部（２８ａ−ｄ）に隣接しており、
各一次側面（１６ａ、１６ｂ）の前記一次刃先（１２ａ−ｄ）及び前記第一の弓形刃先（２６ａ−ｄ）が、それぞれ、前記ｘ軸線に対して直交するように延びる刃先面内に配置されており、
前記第一の弓形刃先（２６ａ−ｄ）の各々が、前記二次側面（１８ａ、１８ｂ）の各々に設けられ第一のクリアランス角度（α）を画定する第一の突部（２４ａ−ｄ）に配置されており、
各第一の弓形刃先（２６ａ−ｄ）には対角線上に直線状に延びる二次刃先（３０ａ−ｄ）が隣接しており、
各二次刃先（３０ａ−ｄ）が、それに対応する一次側面（１６ａ、１６ｂ）とそれに対応する二次側面（１８ａ、１８ｂ）との間の移行部に配置されており、
各二次刃先（３０ａ−ｄ）が、それに対応する刃先面のｚ軸線に対する平行面との間に第二のクリアランス角度（β）を形成するように構成されてなる、切削インサート。
【請求項２】
前記切削インサート（１０、２０）がちょうど４つの同等の一次刃先（１２ａ−ｄ）を備えてなる、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
各二次側面（１８ａ、１８ｂ）が、該二次側面（１８ａ、１８ｂ）の対向する角部に配置される対角線上にて対向する２つの第一の突部（２４ａ−ｄ）を有してなる、請求項１又は２に記載の切削インサート。
【請求項４】
前記切削インサート（１０、２０）が、前記ｘ軸線を中心とする１８０°回転対称と、前記ｙ軸線を中心とする１８０°回転対称と、前記ｚ軸線を中心とする１８０°回転対称とを有してなる、請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項５】
各一次側面（１６ａ、１６ｂ）が対角線上に対向する２つの第二の弓形刃先（４０ａ−ｄ）をさらに有しており、該２つの第二の弓形刃先（４０ａ−ｄ）の各々が、それに対応する一次刃先（１２ａ−ｄ）の第二の端部（４２ａ−ｄ）に隣接し、前記二次側面（１８ａ、１８ｂ）に設けられる第二の突部（３８ａ−ｄ）に形成されており、該第二の突部（３８ａ−ｄ）が第三のクリアランス角度（γ）を画定するように構成されてなる、請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項６】
前記第一の突部（２８ａ−ｄ）が前記第二の突部（３０ａ−ｄ）よりも大きくなっている、請求項５に記載の切削インサート。
【請求項７】
各二次側面が、対角線上に対向する２つの第一の突部（２４ａ−ｄ）と対角線上に対向する２つの第二の突部（３８ａ−ｄ）とを有し、これらの突部が同一の二次側面（１８ａ、１８ｂ）の角部に配置されてなる、請求項５に記載の切削インサート。
【請求項８】
各一次側面（１６ａ、１６ｂ）が一次座面（３２ａ、３２ｂ）を有しており、該一次座面（３２ａ、３２ｂ）が、前記切削インサート（１０、２０）の前記ｘ軸線に対して直交するように向きかつそれに対応する刃先面に対して前記ｘ軸線内側方向に前記切削インサート（１０、２０）の幾何学中心に向けてオフセットされてなる、請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項９】
各一次側面（１６ａ、１６ｂ）が２つのすくい面（３４ａ、３４ｂ）を有しており、該２つのすくい面（３４ａ、３４ｂ）が、前記一次刃先（１２ａ−ｄ）と前記一次座面（３２ａ、３２ｂ）との間に延設され、前記ｘ軸線に対して横方向に向くように構成されてなる、請求項８に記載の切削インサート。
【請求項１０】
各二次側面（１８ａ、１８ｂ）が二次座面（３６ａ、３６ｂ）を有しており、該二次座面（３６ａ、３６ｂ）が、前記切削インサート（１０、２０）の前記ｙ軸線に対して直交するように延び、それに対応する二次側面（１８ａ、１８ｂ）に設けられる前記第一の突部（２４ａ−ｄ）に対して前記ｙ軸線内側方向に前記切削インサート（１０、２０）の幾何学中心に向けてオフセットされてなる、請求項１乃至９のうちのいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１１】
各第一の弓形刃先（２６ａ−ｄ）がＲの付いた角部または傾斜した角部として設けられてなる、請求項１乃至１０のうちのいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のうちのいずれか一項に記載の切削インサート（１０、２０）を着脱可能に固定する少なくとも１つの切削インサート収容部（４８）を有するツールホルダー（４４）を備えてなるワークピースを機械加工するためのツール、とくにタンジェンシャルフライス加工用ツール。
【請求項１３】
請求項１乃至１１のうちのいずれか一項に記載の前記少なくとも１つの切削インサート（１０）が、機械加工に用いられる前記一次刃先（１２ａ−ｄ）が前記ツールホルダー（４４）の半径方向と回転軸線とにより規定される面とで画定される刃先ねじれ角度（γ）を挟むように、前記ツールホルダー（４４）の半径方向を中心として該刃先ねじれ角度（γ）だけねじられて前記切削インサート収容部（４８）内に配置されてなる、請求項１２に記載のツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークピースを機械加工するためのツール用の切削インサート、とくにタンジェンシャル切削インサートに関するものである。さらに、本発明は、本発明にかかる切削インサートを着脱可能に固定する少なくとも１つの切削インサート収容部を有するツールホルダーを備えたワークピースを機械加工するためのツール、とくにタンジェンシャルフライス加工用のツール関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インデックス可能切削インサート，とくにタンジェンシャル切削インサートと通常呼ばれる本タイプの切削インサートは、金属加工、とくにフライス加工または旋盤加工の用途に用いられることが多い。第一に、本切削インサートはタンジェンシャルフライス加工に用いられる。このような切削インサートが用いられるフライス加工用ツールは、その周面に、少なくとも１つのしかし通常は複数の切削インサートを着脱可能に固定する回転対称を有したツールホルダーを備えている。
【０００３】
フライス加工作業時のワークピースからの材料の除去は、切削インサートに形成される高精度なブレードエッジまたは刃先によって担保されている。摩耗をできるだけ小さく保つため、処理中に生じる非常に高い切削力に耐えるため、かつできるだけ高い精度を担保するために、これらの切削インサートはカーバイドから製造されることが多い。それにもかかわらず、材料のストレスが高いため、刃先は時間の経過とともに摩耗されてしまう。従って、とくに高精度を必要とするフライス加工作業時、切削インサートをある時間経過した後に交換しなければならない。
【０００４】
比較的高価な切削インサートを刃先が全て摩耗される毎に交換しなくてもいいように、相互に対称的に配置される複数の刃先を有する複数の面を備えた切削インサートが開発されている。相互に対称的に配置される４つの同等の一次刃先を備えているインデックス可能切削インサートがヨーロッパ特許１５７２４０７号により公知となっている。
【０００５】
この文献に記載のインデックス可能切削インサートは、３つの主軸線の各々について１８０°回転対称となるように形成されている。従って、このインデックス可能切削インサートは、使用中の一次刃先が摩耗するとすぐ、１８０°だけ回転または／または反転させてツールホルダー内の新しい位置に固定することができる。このインデックス可能切削インサートは、４つの一次刃先のうちの１つが摩耗した場合であっても、その全体を交換する必要はなく、ツールホルダー内で回転または反転させるだけでよいので、まだ使用もせずに摩耗もしていない一次刃先を用いて機械加工を継続することができる。
【０００６】
各一次刃先が同一の刃先幾何学形状を有したインデックス可能切削インサートの対称性のために、インデックス可能切削インサートを反転または回転することによって切削特性が変わってしまうことはない。換言すれば、４つの刃先がすべて摩耗してしまってインデックス可能切削インサートを廃棄しなければならないところまで、１つのかつ同一のインデックス可能切削インサートを４回使用することができる。
【０００７】
非反転型の単純な切削インサートとは対照的に、インデックス可能切削インサートは、非常に大きな柔軟性を有している。また、インデックス可能切削インサートは、繰り返し使用可能であるので、機械加工精度を劣化させることなく非常に長い時間用いることができる。このような４つの刃を備えたインデックス可能切削インサートは、単一の刃を備えた（非反転型の）切削インサートに比べて製造がはるかに複雑ではあるものの、はるかに用途が広いだけでなく、総合的に考えて、消費者にとってはるかにコスト効率も高い。
【０００８】
しかしながら、このようなインデックス可能切削インサートの製造業者の視点から考えると、構造上の課題として、複数の同等の刃先を備えているこのようなインデックス可能切削インサートの対称性を実現させるという点のみでなく、それと同時に、これらの刃先の各々が同じ機械加工特性を有し、その結果、同じように使用可能であることを担保するという点が挙げられる。この場合の最も重要な課題として、切削インサートまたはツールホルダーの他の構成要素との起こりうる衝突を回避し、かつ、ツールホルダーのツール収容部内に切削インサートを堅固に固定することを担保することにより、最適な力の導入を担保する点が挙げられる。
【０００９】
具体的にいえば、ある時間に使用されていない刃先または切削インサートの他の構成要素がワークピースと望ましくない衝突を引き起こさないことを担保するように注意することが重要である。従って、ワークピースとの衝突は、ある時間にワークピースの機械加工に使用することを意図していない切削インサートの部位に生じてはならない。換言すれば、ある時間に使用していない刃先が障害物の影響を受けることなく自由に走行することを担保することが重要である。たった１つの刃先しかない従来の切削インサートの場合よりも複数の交互に使用可能な刃先を有しているインデックス可能切削インサートの場合の方がこのような要件を満たすのが困難であることは明白である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ヨーロッパ特許１５７２４０７号により公知となっているインデックス可能切削インサートの場合、上述の対称性、その他の刃先のフリーランニング、及び切削インサートのワークピースとの望ましくない衝突の回避の課題については、インデックス可能切削インサートがその主軸線を中心として相互に前もって決められた角度だけねじられる２つの本体部分を備えることにより解決されている。従って、これらの一次刃先は相互に前もって決められた角度だけねじられている。このようにして、必要な対称性及びフリーランニング特性を技術的に持続可能なやり方で担保することができる。それに対して、それ自体がねじられるインデックス可能切削インサートの場合、複雑な形状を有する表面が比較的多く生じてしまう。このようにねじると、とくに一次インサート面に、製造にあたって高度な技術が必要となる比較的複雑なすくい面が生じてしまう。これが技術的に実現可能であるとしても、このタイプを製造することを要求されると、製造コストが非常に高くつく。結局、このことは、最終消費者にとって、インデックス可能切削インサートの単位原価が高くなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、従来技術により公知となっている上述のインデックス可能切削インサートの代わりに提供する、明細書冒頭に記載のタイプであり、かつとくに製造の簡単な切削インサートを提供する目的に基づくものである。
【００１２】
明細書冒頭に記載の切削インサートから開始して、この目的は次の切削インサートにより達成される。かかる切削インサートは、２つの相互に対向する同等のベース面であって、少なくとも各ベース面の一部が切削インサートのｚ軸線に対して直交するベース面と、 ２つの相互に対向する同等のベース面間に延設される２つの相互に対向する同等の一次側面であって、各一次側面の少なくとも一部が切削インサートのｘ軸線に対して直交するように向いている一次側面と、２つの相互に対向する同等のベース面間に延設される２つの相互に対向する同等の二次側面であって、各二次側面の少なくとも一部が切削インサートのｙ軸線に対して直交するように向いている、二次側面とを備えており、ｘ軸線、ｙ軸線及びｚ軸線は相互に直交するように向いている切削インサートの主軸であり、 ベース面の各１つと一次側面の各１つとの間には一次刃先が設けられており、 各一次側面が対角線上に対向する２つの第一の弓形刃先を有しており、 各第一の弓形刃先がそれに対応する一次刃先の第一の端部に隣接しており、 各一次側面の一次刃先及び第一の弓形刃先は、それぞれ、ｘ軸線に対して直交するように延びる刃先面に配置されており、第一の弓形刃先の各々は、二次側面の各々に設けられ第一のクリアランス角度を画定する第一の突部に配置されており、各第一の弓形刃先には直線状に延びる二次刃先が隣接しており、各二次刃先は、それに対応する一次側面とそれに対応する二次側面との間の移行部に配置されており、各二次刃先がそれに対応する刃先面のｚ軸線に対する平行面との間に第二のクリアランス角度を形成する。
【００１３】
このようにして、上述の目的全体が解決される。
【００１４】
本発明者らは、従来技術により公知となっている４つの同等の刃先を備えたインデックス可能切削インサートとは対照的に、切削インサートそれ自体をその主軸線のうちの１つを中心としてねじることを必要とすることなく必要な対称性及びフリーランニング特性を担保することが可能であることを見出した。従来技術により公知となっている切削インサートと同様に、本発明にかかる切削インサートにより、機械加工中に切削特性が変わってしまうことなく設けられた刃先のすべてを同じように使用可能であることが担保される。
【００１５】
従って、本発明にかかる切削インサートは４つの正確に同等な一次刃先を備えていることが好ましい。ヨーロッパ特許１５７２４０７号により公知となっている切削インサートの場合とは異なり、フリーランニング特性及び最適な機械加工特性に必要となるクリアランス角度は、切削インサート自体をねじることによりまたはｚ軸線を中心として相互に一次刃先をねじることにより達成されるのではなく、二次側面に設けられる突部により実現されるようになっており、これらの突部に必要なクリアランス角度が組み込まれることとなる。従って、突部にクリアランス角度が画定されるということは、突部の各々により少なくとも１つのクリアランス角度が形成されるまたは生じるというように理解されるべきである。
【００１６】
従来技術により公知となっている切削インサートとは対照的に、各一次側面の一次刃先及び（第一の）弓形刃先は、それぞれ、共通の刃先面に配置されている。本発明にかかる切削インサートが、各々が２つの一次刃先を有している一次側面を合計２つ備えているので、第一の一次側面の２つの一次刃先は、共通の第一の刃先面に配置されており、また、第二の一次側面の２つの一次刃先は、第一の刃先面に対して平行になっている第二の刃先面に配置されている。まったく同様に、各一次側面に配置されている第一の弓形刃先もこれらの刃先面に配置されている。すなわち、第一の一次側面の第一の弓形刃先は、第一の一次側面の一次刃先とともに１つの面（第一の刃先面）に配置されており、また、第二の一次側面の第一の弓形刃先は、第二の一次側面の一次刃先とともに１つの面（第二の刃先面）に配置されている。
【００１７】
これらの「刃先面」は実際には物理的に存在しない仮想上の面である。ここでは、これらの仮想上の刃先面はｘ軸線に対して直交するように向いている。従って、各一次側面の一次刃先及び第一の弓形刃先は、ｘ軸線の方向に相互にオフセットされていない。本発明の好ましい構成によれば、第一の弓形刃先はＲの付いた角部または傾斜した角部として構成されている。
【００１８】
既に先に記載されているように、本発明にかかる切削インサートの基本的な特徴は、各二次側面が２つのいわゆる第一の突部を有しているということにある。機械加工時に切削インサートのフリーランニング特性に必要となるクリアランス角度はこれらの第一の突部に形成されている。その結果、従来技術により公知となっているインデックス可能切削インサートとは対照的に、一次刃先は相互に平行に延設可能となる。この場合、「第一の突部」という用語は、単に同等の形状または同等のサイズを有する突部の名称または定義であると解釈されるべきである。
【００１９】
本発明によれば、各二次側面は、当該二次側面の対角線上に対向する２つの角部に配置される２つの第一の突部を有している。この形状のために、これらの第一の突部は鼻部と呼ばれる場合もある。というのは、これらの第一の突部がｙ軸線に対して二次側面から突出しているからである。これらの第一の突部は、３つの主要な面の間の移行部、すなわちベース面、一次側面及び二次側面の間の移行部に配置されている。従って、これらの第一の突部の端部は、それぞれの場合、第一の弓形刃先に隣接するまたは後者に移行するようになっている。既に先に記載されているように、これらの第一の弓形刃先は、それぞれ、対応する一次刃先の一方の端部に隣接している。第一の弓形刃先の各々は、Ｒの付いた角部または傾斜した角部として構成されることが好ましい。従って、尖端に向けて先細りした角部または縁部（ａ  ｃｏｒｎｅｒ  ｏｒ  ｃｏｒｎｅｒ  ｅｄｇｅ）が、それに対応する一次刃先の端部に形成されるというよりは、アーチ状の、丸みのあるまたは平坦な縁部が形成されることとなる。これらのＲの付いた角部または傾斜した角部でワークピースを機械加工することもできるので、本明細書全体にわたって、これらのＲの付いた角部または傾斜した角部のことを第一の弓形刃先と呼ぶこととする。ここでは、「第一の弓形刃先」という用語は、単に同等の形状または同等のサイズを有する弓形刃先の名称または定義として解釈されるべきであって、それらの数を意味したものではない。
【００２０】
上述の第一のクリアランス角度とは、ｘ軸線に対して平行な面と第一の突部により画定される逃げ面との間に形成される挟角のことである。従って、第一のクリアランス角度により、機械加工時に使用されていないその他の刃先とワークピースとの間または二次側面とワークピースとの間の衝突が回避されることになる。本発明によれば、この第一のクリアランス角度は、１°〜１０°の範囲、好ましくは３°〜４°の範囲にある。本発明にかかる切削インサートの特定の構成では、第一のクリアランス角度はそのサイズがたとえば３．７１°である。
【００２１】
１つの側面では、第一のクリアランス角度はできるだけ大きい方が望ましい。というのは、この場合、切削インサートをツールホルダーの切削インサート座にねじって配置する場合に必要となる軸角が比較的小さいからである。軸角が小さければ、機械加工時にワークピースに生じる輪郭偏差（切削インサートの刃先輪郭からワークピースに生じる切削輪郭の偏差）が比較的小さいという利点がある。しかしながら他の面では、第一のクリアランス角度の上限サイズが制限されている。というのは、過剰に大きなネガティブカットは機械加工特性に対して負の効果を有するため回避する必要があるからである。ネガティブカットという表現は、減少する材料の方向（加工時に生じるスロット壁の方向）に向けてチップがすくい面を介して取り除かれる場合に用いられる。
【００２２】
２つの第一の突部が二次側面に設けられ、その中にクリアランス角度が組み込まれるので、切削インサートの対称性を保持しながら（一次刃先が相互に平行に配置されているにも関わらず）フリーランニング特性の担保に成功している。
【００２３】
一次刃先を用いた機械加工から次の一次刃先を用いた機械加工に変更するにあたっては、切削インサートをツールホルダーから取り除いた後、ｚ軸線を中心として１８０°回転させるかまたはｘ軸線を中心として１８０°反転させるだけでよい。従って、本発明にかかる切削インサートは、ｘ軸線を中心としてだけでなく、ｙ軸線を中心とした及びｚ軸線を中心とした１８０°回転対称を有していることが好ましい。
【００２４】
この点において特筆すべきことは、本発明の意味において、「１８０°回転対称」とは、その主軸線（ｘ軸線、ｙ軸線またはｚ軸線）のうちの１つを中心として１８０°回転させた場合に切削インサートがそれ自体と一致することを意味する。従って、ｘ軸線、ｙ軸線及びｚ軸線は、切削インサートの主軸線を形成することに加えて、同時に対称軸線と一致するものであると考えられるべきである。
【００２５】
またいうまでもなく、「ベース面」「一次側面」及び「二次側面」は、それぞれ、切削インサートの主要な側面を意味すると理解されるべきであるものの、必ずしも平坦な面である必要はない。従って、ベース面、一次側面及び二次側面は、それぞれ、切削インサートの６つの空間側面のうちの１つを形成し、さまざまな面に位置する複数の平坦な、湾曲したまたはアーチ状の部分面から構成されてもよい。本発明によれば、これらの面のうちの一部のみが平坦にかつ３つの主軸線のうちの１つに対して垂直となるように構成されている。また、ベース面、一次側面及び二次側面のこれらの部分面のうちの平坦にかつ主軸線に対して直交するよう構成された部分をツールホルダーの座面として用いることができる。
【００２６】
一次刃先が、相互に平行となるように構成されているので、すなわち従来技術のように相互にねじって配置されるわけではないので、上述の平坦な面をこれらの側面の各々に比較的容易に構成することができる。従って、従来技術により公知となっている切削インサートとは対照的に、本発明にかかる切削インサートは比較的容易に製造することができる。後に研磨する必要のある複雑な形状を有する面の数は何倍にも削減される。さらに、従来技術により公知となっている切削インサートの場合に比べて、切削インサート座の形状を簡単にかつ機械的に安定した方法で形成することができる。このことも、このような切削インサートのコストに関して、消費者に対してもちろんプラスに反映される。
【００２７】
４つの一次刃先の各々は、その端部のうちの一方の端部（第一の端部として公知である）で第一の弓形刃先に移行し、次いで、それぞれの場合、この第一の弓形刃先は直線状に延びる二次刃先に統合される。第一の弓形刃先の各々は、アーチ形状に（Ｒの付いた角部として）構成されてもよい。第一の弓形刃先の各々は、それに対応する一次側面の対角線に対向して配置される２つの角部に配置されている。隣接する二次刃先は、それに対応する一次側面とそれに対応する二次側面との間の移行部に延設されている。また第一の弓形刃先と同様に、この二次刃先も第一の突部のうちの１つに配置されている。従って、二次側面に配置される第一の突部の各々は、二次側面と一次側面との間の境界部分で、第一の弓形刃先及び直線状の二次刃先と統合されている。直線状の二次刃先は、それらの配置構成の点からワイピング刃先とも呼ばれる。
【００２８】
これらの直線状の二次刃先の各々は、それに対応する刃先面において、ｚ軸線に対する平行面との間に第二のクリアランス角度を形成する。この第二のクリアランス角度は非常に必要なものである。というのは、タンジェンシャルフライス加工中、ワークピースは一次刃先を用いるだけでなく第一の弓形刃先及び二次刃先により形成される角部も用いて機械加工されるからである。より正確にいえば、切削は、第一の弓形刃先と隣接する二次刃先との間の接線方向の移行部の範囲（ａｓ  ｆａｒ  ａｓ  ｔｈｅ  ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ  ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）において実行されるようになっている。記載のクリアランス角度により、二次刃先は機械加工時に自由に走行することができる。従って、タンジェンシャルスロットフライス加工中、ワークピースは、スロット底部だけでなく、それと同時に、スロット壁部も機械加工される。
【００２９】
本実施形態では、第一のクリアランス角度と同様に、上述の第二のクリアランス角度は第一の突部により形成されている。換言すれば、第二のクリアランス角度は、第一のクリアランス角度と同様に、第一の突部のうちの１つに形成される。
【００３０】
第二のクリアランス角度に関して、特筆すべき点は、第二のクリアランス角度は、そのサイズが１°〜１０°の範囲、とくに１°〜５°の範囲にあることが好ましいということである。本発明にかかる切削インサートの１つの特定の例示の実施形態では、３．２５°の角度が規定されている。このクリアランス角度はタンジェンシャルフライス加工時に切削インサートの角部で切削するのに十分なものである。
【００３１】
本発明の１つの構成では、各一次側面は対角線上に対向する２つの第二の弓形刃先をさらに有している。当該２つの第二の弓形刃先の各々は、それに対応する一次刃先の第二の端部に隣接し、二次側面に設けられる第二の突部に形成されている。当該第二の突部は、第三のクリアランス角度を画定するようになっている。
【００３２】
従って、この構成では、各一次刃先は、第一の端部において第一の弓形刃先に移行し、第二の端部において第二の弓形刃先に移行するようになっている。「第一の弓形刃先」及び「第二の弓形刃先」の用語は、弓形刃先の数を言及したものではなく、単に個々のタイプの弓形刃先を区別するために用いられている。従って、各一次刃先は、第一の弓形刃先のうちの１つが（第一の端部に）割り当てられ、第二の弓形刃先のうちの１つが（第二の端部に）割り当てられている。全体として、この構成を有する切削インサートは、４つの第一の弓形刃先及び４つの第二の弓形刃先、すなわち一次側面毎に２つの第一の弓形刃先及び２つの第二の弓形刃先を有している。この場合、これらの第一の弓形刃先及び第二の弓形刃先は、各一次側面の４つの角部に配置されている。これらの第二の弓形刃先は、Ｒ付きの角部または傾斜した角部として構成されることが好ましい。
【００３３】
好ましくは、第二の突部は第一の突部よりも小さくなるように構成されている。先の場合と同様に、この理由は、フリーランニング特性の維持、すなわち衝突の回避にある。この構成にかかる切削インサートを用いると、フライス加工の用途に応じて、両方の角部で切削することが可能となるか、または、複数の切削インサートが相互に軸方向にオフセットされているタンジェンシャルスロットフライス加工ツールの場合、第二の弓形刃先を有する後退した角部がワークピースを不適切に押圧しないようにすることが可能となる。このことにより逃げ面の磨耗を削減することができるようになる。
【００３４】
従って、これらの第一の弓形刃先が第一の突部（第一のタイプの突部）に形成され、第二の弓形刃先が第二の突部（第二のタイプの突部）に形成されている。
【００３５】
さらに好ましい構成によれば、各一次側面は、切削インサートのｘ軸線に対して直交するように向きかつそれに対応する刃先面に対してｘ軸線内側方向に切削インサートの幾何学的中心に向けてオフセットされている１つの一次座面を有している。この一次座面は、切削インサート収容部内で切削インサートをツールホルダーに坦持させるための座面のうちの１つを表している。この一次座面は、ｘ軸線に対して直交するように向いている平坦な面であることが好ましい。既に記載のように、この平坦な面は仮想上の刃先面からｘ軸線内側に向けてオフセットされている。従って、一次刃先、第一の弓形刃先、第二の弓形刃先及び二次刃先は、それに対応する一次側面に配置される一次座面から突出している。
【００３６】
各一次側面は、一次刃先と一次座面との間に延設されｘ軸線に対して横方向に向いている２つのすくい面をさらに有していることが好ましい。従って、一次刃先は、ｘ軸線に対して傾斜するように向きかつ各々が平坦に構成されているすくい面を介して一次座面に結合されている。一次刃先で生じたチップは、これらのすくい面において取り除くことができる。
【００３７】
本発明にかかるさらなる構成によれば、各二次側面は、切削インサートのｙ軸線に対して直交するように延設されかつそれに対応する二次側面に対してｙ軸線内側方向に切削インサートの幾何学的中心に向けてオフセットされている１つの二次座面を有している。
【００３８】
従って好ましくは、本発明にかかる切削インサートは、２つの対向する一次座面と、２つの対向する二次座面とを有している。マウントされた状態では、切削インサートは、好ましくは、そのベース面のうちの１つが切削インサート座の底部に坦持されることに加えて、一次座面及び二次座面を介してツールホルダーに坦持されるようになっている。本発明にかかる切削インサートはそれ自体をねじらないので、従来技術により公知となっている切削インサートとは異なり、これらの一次座面及び二次座面は、複雑な方法で研磨して切削インサート本体を形成することを必要とすることなく比較的容易に提供することができる。
【００３９】
さらに、本発明にかかる切削インサートは、２つのベース面に対して直交するように延設されベース面を貫通する貫通孔を有していることが好ましい。この貫通孔は、実質的に、切削インサートをツールホルダーに固定するように働く。この目的のために、好ましくは、固定手段、とくにネジがこの貫通孔を通り抜けてツールホルダーに固定されるようになっている。
【００４０】
本発明は、切削インサート自体に関するだけでなく、この切削インサートが用いられるツールにさらに関するものであるので、最後に、この点に関する事項を以下に記載する。本発明によれば、ツールホルダーの切削インサート収容部内に用いられる切削インサートは、機械加工時に用いる一次刃先がツールホルダーの半径方向と回転軸線とにより規定される面との間に刃先ねじれ角度を形成するように、ツールホルダーの半径方向を中心として決められた刃先ねじれ角度だけねじった状態で配置される。従って換言すれば、機械加工時に用いられる一次刃先は、フライス加工ツールの機械加工方向または回転方向に対して僅かに回転した状態で配置される。このようにして刃先ねじれ角度が形成される。刃先ねじれ角度はその配置のために軸角とも呼ばれる。
【００４１】
ツールホルダー内でインデックス可能切削インサートまたは切削インサートを回転する目的は、基本的に、使用していない刃先との衝突ならびに上述の第一の突部及び第二の突部との衝突を回避するためである。
【００４２】
上述のクリアランス角度が提供されなければ、とくに上述の第一のクリアランス角度が提供されなければ、軸角または刃先ねじれ角度は、はるかに大きなものを選択しなければならなくなってしまう。しかしながら、本切削インサートの場合にネガティブカットが生じると、切断特性にとって不利である。しかしながら、本発明によれば、たとえば３．７１°のクリアランス角度が選択されているので、衝突の回避にとって１°という軸角または刃先ねじれ角度は既に十分なものある。しかしながら、原理的には、たとえば０．１°〜１０°の範囲の他の軸角が想定されてもよい。しかしながら、ワークピースに生じる輪郭偏差を最小限に制御するためには、軸角はできるだけ小さい方が有利である。
【００４３】
提供されている軸角のさらなる目的は、垂直方向の力の負荷を回避するため、最適なチップ形成を担保するため、またはチップの最適な削除を担保するためである。
【００４４】
この点において特筆すべきことは、本発明にかかるインデックス可能切削インサートの使用が主にタンジェンシャルスロットフライス加工ツールの例を用いて説明されているという点である。しかしながら、本発明にかかるインデックス可能切削インサートは、エンドミルまたはターニングホルダーに同様に用いることもできる。従って、本発明にかかるインデックス可能切削インサートは本明細書に記載の用途に限定されるわけではない。
【００４５】
いうまでもなく、上述の特徴及び下記の特徴は、本発明の範囲から逸脱することなく、それぞれの実施例に記載の組み合わせのみでなく他の組み合わせで用いられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
本発明の実施形態の一例が、図面に例示され、下記の記載により詳細に説明されている。
【図１】本発明の第一の実施形態にかかる切削インサートを示す斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施形態にかかる切削インサートを上から見た平面図である。
【図３】本発明の第一の実施形態にかかる切削インサートを正面から見た正面図である。
【図４】本発明の第一の実施形態にかかる切削インサートを側面から見たさらなる平面図である。
【図５】本発明の第一の実施形態にかかる切削インサートを示す断面図（図２の断面Ｂ−Ｂ）である。
【図６】本発明の第一の実施形態にかかる切削インサートを示すさらなる断面図（図２の断面Ａ−Ａ）である。
【図７】本発明の第二の実施形態にかかる切削インサートを示す斜視図である。
【図８】本発明の第二の実施形態にかかる切削インサートを上から見た平面図である。
【図９】本発明の第二の実施形態にかかる切削インサートを正面から見た平面図である。
【図１０】本発明の第二の実施形態にかかる切削インサートを側面から見たさらなる平面図である。
【図１１】本発明の第二の実施形態にかかる切削インサートを示す断面図（図８の断面Ｂ−Ｂ）である。
【図１２】本発明の第二の実施形態にかかる切削インサートを示すさらなる断面図（図８の断面Ａ−Ａ）である。
【図１３】本発明にかかる切削インサートが挿入されていない状態の本発明にかかるツールホルダーを示す斜視図である。
【図１４】本発明にかかる切削インサートが挿入されている状態の本発明にかかるツールホルダーを示す斜視図である。
【図１５】切削インサートが挿入されている状態の本発明かかるツールホルダーを側面から見た平面図である。
【図１６】切削インサートが挿入されている状態の本発明かかるツールホルダーを側面から見たさらなる平面図である。
【図１７】切削インサートが挿入されている状態の本発明にかかるツールホルダーを示す断面図（図１６の断面Ａ−Ａ）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
図１〜図６には、さまざまな方向から本発明の第一の実施形態にかかる切削インサートを見た図が示されている。切削インサートは、引用符号１０でその全体が示されている。本発明が４つの同等の直線状の一次刃先１２ａ−ｄを備える４つの刃を持つインデックス可能な切削インサート１０のことであることは、図１に記載の斜視図から明らかである（図１では隠れている一次刃先１２ｃについては、たとえば図４を参照）。
【００４８】
主要な使用目的、具体的にはタンジェンシャルフライス加工またはタンジェンシャルスロットフライス加工のため、このタイプの切削インサート１０は、タンジェンシャル切削インサートとも呼ばれる。全体を見ると、切削インサート１０は、複数の点で立方体形状から外れているものの、略立方体形状である。切削インサート本体の外形は２のベース面１４ａ、１４ｂ、２つの一次側面１６ａ、１６ｂ及び２つの二次側面１８ａ、１８ｂからなる６つの面により区切られている。いうまでもなく、斜視図のために、一部の面（面１４ｂ、１６ｂ及び１８ｂ）が図１では隠れてしまっている。
【００４９】
さらにいうまでもなく、ベース面１４ａ、１４ｂ、一次側面１６ａ、１６ｂ及び二次側面１８ａ、１８ｂとして表されている複数の面は、１つの平面に位置する完全に平坦な面のことを意味するのではない。もっと正確にいえば、一次側面は、切削インサート１０の本体の境界を定めるものである。これらの面１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂの各々は複数の部分的に平坦な面により形成されている。これらの面１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂの各々の一部は、切削インサート１０のｘ軸線、ｙ軸線、及びｚ軸線により表される主軸線のうちの１つに対して垂直に延びている。相互に対向する同等のベース面１４ａ、１４ｂの各々の一部は、切削インサート１０のｚ軸線に対して直交するように延びている。同様に、相互に対向する同等の一次側面１６ａ、１６ｂの一部は、切削インサート１０のｘ軸線に対して直交するように延びている。また同様に、相互に対向する同等の二次側面１８ａ、１８ｂの各々の一部は、切削インサート１０のｙ軸線に対して直交するように延びている。
【００５０】
以上のように、全体として、本明細書に記載の切削インサート１０は、その３つの主軸線（ｘ軸線、ｙ軸線及びｚ軸線）の各々を中心とした１８０°回転対称を有するインデックス可能切削インサートのことである。従って、切削インサート１０は、これらの軸線のうちの１つを中心として１８０°回転させると、それ自体に重なり合うようになる。従って、ｘ軸線、ｙ軸線及びｚ軸線は、切削インサート１０の幾何学中心で交差する切削インサート１０の対称軸線とも呼ばれる。これらの対称性のために、切削幾何学形状または切削特性を変えることなく切削インサート１０をツールホルダーの４つの異なる位置に挿入することができる。たとえば、まず一次刃先１２ａを機械加工に用いるようにしてもよい。後者（一次刃先１２ａ）が摩耗してしまうとすぐ、切削インサート１０をｘ軸線を中心として１８０°反転させることにより一次刃先１２ｂを用いることができる。次いで、２つの一次刃先１２ｃ、１２ｄを用いることができるようにするためには、切削インサート１０をｚ軸線を中心として１８０°回転させるだけでもよいし、またはｘ軸線を中心として１８０°再度反転させる必要がある。いうまでもなくこの目的のためには、切削インサート１０をその都度ツールホルダーから取り外して次の位置に再び固定しなければならない。
【００５１】
図１３〜図１７から明らかなように、切削インサート１０をたとえばネジ５０の如き固定部材によりツールホルダーに固定することが好ましい。このことについては、下記に詳細に記載する。この目的のため、このネジ５０は、切削インサート１０の中心に設けられている貫通孔２２の中に挿入することができる。貫通孔２２は、２つのベース面１４ａ、１４ｂに対して好ましくは直交するように、すなわち孔軸線１４に沿って延びている。しかしながらいうまでもなく、本発明の範囲から逸脱することなく、他の方法で固定する可能性につても容易に想定しうる。
【００５２】
下記の記載では、本発明にとって重要な事項及び本発明にかかる切削インサート１０の詳細な構造についてより詳細に記載することが意図されている。本発明にかかる切削インサート１０の中心的な構成は、二次側面１８ａ、１８ｂに配置される第一の突部２４ａ−ｄに見ることができる。これらの突部２４ａ−ｄは、同じ構成を有している。図１〜図６に記載の切削インサート１０の第一の実施形態では、第一の突部２４ａ−ｄが２つずつそれぞれ二次側面１８ａ、１８ｂに設けられており、それらの２つの第一の突部２４ａ−ｄは対角線上の反対側の角部にそれぞれ配置されている。第一の突部２４ａ、２４ｃは二次側面１８ａに配置されている。それとは対照的に、第一の突部２４ｂ、２４ｄは二次側面１８ｂに配置されている。
【００５３】
第一の突部２４ａ−ｄは、基本的に、個々の機械加工作業中に使われていない構成部品及び刃先のフリーランニング特性を担保するようにまたは衝突を回避するように働くようになっている。切削インサート構造の複雑さのためにこれらを担保することは比較的難しいとされている。従来技術から公知となっている切削インサート１０自体をねじることとは対照的に、本明細書では、必要なクリアランス角度は実質的に突部２４ａ−ｄによって形成されるようになっている。クリアランス角度及びすくい角度を形成するために、複数の複雑な形状の面が、突部２４ａ−ｄに形成され、また、切削インサート１０の主軸線（ｘ軸線、ｙ軸線、ｚ軸線）に対して傾斜するようになっている。
【００５４】
このようにして、具体的には、第一のクリアランス角度α（図２を参照）及び第二のクリアランス角度β（図３を参照）を形成することができる。第一のクリアランス角度αとは、図２に記載のように、第一の突部２４ａ−ｄに設けられる面とｘ軸線に対して平行な面との間に形成されるクリアランス角度のことである。それに対して、第二のクリアランス角度βとは、図２から明白なように、第一の突部２４ａ−ｄに設けられる面とｚ軸線に対して平行な面との間に形成されるクリアランス角度のことである。第一の突部２４ａ−ｄにより形成されるこれらのクリアランス角度α、βは、切削インサート１０の二次刃先に実質的に生じる。
【００５５】
一次刃先１２ａ−ｄに加えて、切削インサート１０は、第一の弓形刃先２６ａ−ｄと呼ばれるＲの付いた角部または傾斜した角部２６ａ−ｄを有している。第一の弓形刃先２６ａ−ｄの各々は、一次刃先１２ａ−ｄの第一の端部２８ａ−ｄに隣接している。直線状に延びる各一次刃先１２ａ−ｄは、それに対応する第一の端部２８ａ−ｄで第一の弓形刃先２６ａ−ｄに移行する。たとえば、一次刃先１２ａはその第一の端部２８ａで弓形刃先２６ａに移行し、一次刃先１２ｂはその第一の端部２８ｂで第一の弓形刃先２６ｂに移行する。
【００５６】
次いで、これらの第一の弓形刃先２６ａ−ｄの各々は、直線状に延びる二次刃先３０ａ−ｄに移行する。以上のように、第一の弓形刃先２６ａ−ｄは、一次側面１６ａ、１６ｂの２つの対向する角部に配置されており、二次刃先３０ａ−ｄは、一次側面１６ａ、１６ｂと二次側面１８ａ、１８ｂとの間の移行部で、二次側面１８ａ、１８ｂに隣接するように配置されている。換言すれば、二次刃先３０ａは一次側面１６ａと二次側面１８ａとの間の移行部に配置され、二次刃先３０ｂは一次側面１６ａと二次側面１８ｂとの間の移行部に配置され、二次刃先３０ｃは一次側面１６ｂと二次側面１８ａとの間の移行部に配置され、二次刃先３０ｄは一次側面１６ｂと二次側面１８ｂとの間の移行部に配置されている。とくに図１及び図３から明白なように、直線状に延びる二次刃先３０ａ−ｄは、それに対応して割り当てられている一次刃先１２ａ−ｄよりも短くなるように構成されている。すべての二次刃先３０ａ−ｄの各々は、第一の突部２４ａ−ｄのうちの１つに配置されるかまたはその第一の突部２４ａ−ｄに隣接するようになっている。
【００５７】
これらの面が第一の突部２４ａ−ｄに形成されるため、第一のクリアランス角度α及び第二のクリアランス角度βを二次刃先３０ａ−ｄに実現することができる。これらのクリアランス角度α、βは実施形態に応じてサイズを変えることができる。好ましくは、これらのクリアランス角度α、βは０．５°と１０°との間の範囲、とくに１°と５°との間の範囲に含まれる。１つの特定の実施形態では、第一のクリアランス角度αはそのサイズが３．７１°であり、第二のクリアランス角度βはそのサイズが３．２５°である。しかしながらいうまでもなく、本発明の範囲から逸脱することなく他のサイズの角度も同様に想定しうる。
【００５８】
二次刃先３０ａ−ｄにクリアランス角度α、βが設けられている結果、ワークピースを一次刃先１２ａ−ｄのみで機械加工するだけでなく切削インサート１０の角部を用いて機械加工することが可能となる。クリアランス角度α、βを突部２４ａ−ｄに形成することにより、機械加工の際に、切削インサート１０の他の構成要素との望ましくない衝突が生じないことを担保するようになっている。
【００５９】
このようにして必要なフリーランニング特性が担保されるため、従来技術により公知となっているこのタイプのほとんどの切削インサートとは対称的に、個々の一次刃先１２ａ、１２ｂ及び１２ｃ、１２ｄ、個々の第一の弓形刃先２６ａ、２６ｂ及び２６ｃ、２６ｄならびに個々の二次刃先３０ａ、３０ｂ及び３０ｃ、３０ｄをそれぞれ対応する共通の刃先面に配置させることが可能となる。従って、刃先１２ａ、１２ｂ、２６ａ、２６ｂ及び３０ａ、３０ｂは同一の刃先面に配置される。同様に、刃先１２ｃ、１２ｄ、２６ｃ、２６ｄ及び３０ｃ、３０ｄも共通の１つの刃先面に配置される。記載の両方の刃先面、ｘ軸線に対して直交するように延びる、仮想上の面（図示せず）であることを理解しておく必要がある。以上のように、一次刃先１２ａ−ｄは、相互にねじるのではなく、相互に平行になるように配置されている。従って、一次刃先１２ａ−ｄはすべてｙ軸線に対して平行に延びている。
【００６０】
さらに、本発明にかかる切削インサート１０の各一次側面１６ａ、１６ｂは、切削インサート１０のｘ軸線に対して直交するように向きかつそれに対応する（仮想上の）刃先面に対してｘ軸線内側方向に切削インサート１０の幾何学的中心に向けてオフセットされている１つの一次座面３２ａ、３２ｂを有している。これらの一次座面３２ａ、３２ｂは、名前が既に示しているように、切削インサート１０をツールホルダーに坦持させるための座面として働くようになっている。刃先１２ａ−ｄと一次座面３２ａ、３２ｂとの間の記載のオフセット空間は、図６に記載の断面図から非常に明白である。
【００６１】
一次座面３２ａ、３２ｂが刃先１２ａ−ｄに対するオフセット空間を有している結果、すくい面３４ａ−ｄ（図６を参照）が２つずつ各一次側面１６ａ、１６ｂに生じる。すくい面３４ａ−ｄは、各一次側面１６ａ、１６ｂにおいて、一次刃先１２ａ−ｄと一次座面との間に延設され、ｘ軸線に対して横方向に向くように、すなわちｘ軸線に対して傾斜するようになっている。
【００６２】
さらに、本発明にかかる切削インサート１０の各二次側面１８ａ、１８ｂは、切削インサート１０のｙ軸線に対して直交するように延びかつそれに対応する二次側面１８ａ、１８ｂに設けられる第一の突部２４ａ、２４ｃ、２４ｂ、２４ｄに対してｙ軸線内側方向に切削インサート１０の幾何学中心に向けてオフセットされている二次座面３６ａ、３６ｂを有している。これらの二次座面３６ａ、３６ｂは、切削インサート１０をツールホルダーの切削インサート座に固定するためのさらなる垂直方向の座面として働くようになっている。
【００６３】
図７〜図１２には、本発明にかかる切削インサートの第二の実施形態をさまざまな方向から見た図が示されている。この第二の実施形態はその全体が参照数字２０により表されている。第一の実施形態１０と一致する構成要素は、同一の参照数字により表されているかまたは場合によっては単純化のために図面に再記載していない場合もある。
【００６４】
図７に記載の切削インサート２０の斜視図からとくに明白なように、切削インサート２０の第二の実施形態は、二次側面１８ａ、１８ｂにそれぞれ２つずつさらなる突部３８ａ、３８ｃ及び３８ｂ、３８ｄ（突部３８ｄは隠れている）が設けられているという点において、第一の実施形態の切削インサート１０とは本質的に異なっている。本実施形態では、これらのさらなる突部３８ａ−ｄは第二の突部と呼ばれる。また、これらのさらなる突部３８ａ、３８ｃ及び３８ｂ、３８ｄも、それぞれ２つずつ、二次側面１８ａ及び１８ｂの対角線上に位置する角部に配置されている。以上のように、記載の切削インサート２０の第二の実施形態では、第一の突部２４ａ、２４ｃ及び２４ｂ、２４ｄと第二の突部３８ａ、３８ｃ及び３８ｂ、３８ｄとが、それぞれ２つずつ、二次側面１８ａ及び二次側面１８ｂに配置されている。
【００６５】
従って、一次刃先１２ａ−ｄの数及びそれらの形状は変わらない。同様に、切削インサート１０の第一の実施形態に関して既に記載のｘ軸線、ｙ軸線及びｚ軸線を中心とする対称性についても保持されている。
【００６６】
本発明の基本概念は、この第二の実施形態でも保持されている。さらに、切削インサート２０の場合には、二次刃先のフリーランニング特性に必要なクリアランス角度は、二次側面１８ａ、１８ｂにそれぞれ設けられる突部２４ａ−ｄ及び３８ａ−ｄに形成されるかまたはそれらにより画定される。そうでなければ、さらに図７〜図１２に記載の切削インサート２０の場合にも、それぞれの一次側面１６ａ、１６ｂの刃先のすべてがｘ軸線に直交するように向いている共通の面に配置されている。
【００６７】
要するに、このように、相違点は、切削インサート２０が二次側面１８ａ及び１８ｂに設けられるいわゆる「鼻部」を合計８つ有し、第一の実施形態にかかる切削インサート１０の場合（図１〜図６を参照）の合計４つとは対照的であるということである。とくに図１０から明白なように、この場合、第一の突部２４ａ−ｄは第二の突部３８ａ−ｄより大きくなるように構成されている。従って、これらの第二の突部３８ａ−ｄのため、第一の実施形態（図１〜図６）とは対照的に、第二の弓形刃先４０ａ−ｄと呼ばれる弓形刃先４０ａ−ｄが２つずつ各一次側面１６ａ、１６ｂに生じる。第二の弓形刃先、４０ａ−ｄの各々は、それに対応する一次刃先１２ａ−ｄの第二の端部４２ａ−ｄに隣接している。従って各一次刃先１２ａ−ｄは、それに対応する第一の端部２８ａ−ｄにおいて第一の弓形刃先２６ａ−ｄのうちの１つに移行し、それに対応する第二の端部４２ａ−ｄにおいて第二の弓形刃先４０ａ−ｄのうちの１つに移行するようになっている。換言すれば、切削インサート２０の第二の実施形態では、切削インサート２０の角部及び縁部の全てにＲの付いた角部２６ａ−ｄまたは傾斜した角部４０ａ−ｄが設けられている。（第一の弓形刃先２６ａ−ｄと同様に、）第二の弓形刃先４０ａ−ｄの各々は、切削インサート２０の二次側面１８ａ、ｂに設けられる第二の突部３８ａ−ｄのうちの１つに形成されている。
【００６８】
従って（第一の弓形刃先２６ａ−ｄと同様に）、複数のクリアランス角度が第二の弓形刃先４０ａ−ｄに生じる。図８には、これらのクリアランス角度のうちの１つが角度γとして表されている。この場合も先の場合と同様に、角度γは、第二の弓形刃先４０ａ−ｄで生じるクリアランス角度を表しており、当該クリアランス角度は、各一次刃先１２ａ−ｄの反対側の第一の弓形刃先２６ａ−ｄで生じる第一のクリアランス角度αに対応するものである。しかしながら幾何学的条件のために、角度γは角度αより大きくなるように構成されていることが好ましい。ちょうど角度αのように、角度γは、１°〜１０°の範囲、とくに１°〜５°の範囲のサイズを有することが好ましい。
【００６９】
１つの特定の例示の実施形態では、角度γのサイズとして５°が選択され、また、角度αのサイズとして３°が選択されている。しかしながらいうまでもなく、本発明の範囲から逸脱することなく他のサイズの角度も同様に想定されている。
【００７０】
第一の実施形態とは対照的に、切削インサート２０の角部に４つの弓形刃先４０ａ−ｄがさらに設けられる結果、機械加工中に各一次刃先１２ａ−ｄの両端部を介して切削加工することが可能となる。従って、一次刃先１２ａ−ｄの全幅を事実上完全に利用することができ、スロット底部だけでなく、それと同時に、スロット壁部も１工程で機械加工することができるようになる。クリアランス角度が突部２４ａ−ｄ及び３８ａ−ｄに設けられるために、衝突は事実上完全に除外されることとなる。
【００７１】
図１３〜図１７には、本発明にかかる切削インサート１０、２０が一般的に用いられる本発明にかかるツールが一例として示されている。図１３〜図１７では、当該ツールはその全体が参照符号１００により表されている。この場合、一例として示されているツールは、典型的なタンジェンシャルフライス加工ツール１００、とくに本実施形態では、エンドミルツールとして例示されている。タンジェンシャルフライス加工ツール１００は、回転軸線４６を中心とした回転対称を有するツールホルダー４４を備えている。ツールホルダー４４の周面には、切削インサート１０または２０用の収容部として働く少なくとも１つの、好ましくは複数の切削インサート収容部４８（図１３に詳細に示されている）が設けられている。図１４〜図１７では、一例として、切削インサート収容部４８のうちの１つの中に第二の実施形態にかかる切削インサート２０が挿入されている。好ましくは、この切削インサート２０はネジ５０を用いてツールホルダー４４に着脱可能に固定されている。
【００７２】
切削インサート収容部４８の構造の詳細は図１３から明白である。切削インサート収容部４８の各々は座面５２及び５４を有している。これらの座面５２及び５４において、切断インサート１０または２０が、当該切断インサート１０または２０の一次座面３２ａ、３２ｂ及び二次座面３６ａ、３６ｂを介してツールホルダー４４に坦持される。切削インサート収容部４８のベースに配置されているさらなるベース面５６は、切削インサート１０または２０を当該切削インサート１０または２０のベース面１４ａまたは１４ｂを介して支える座面として働くようになっている。好ましくは、切削インサート収容部４８の座面５２、５４及びベース面５６は互いに直交するように構成されている。このようにして、機械的に安定なかつ明確に画定されたインサート座が実現されている。
【００７３】
図１６には、ツールホルダー４２内に配置されている切削インサート２０が再度例示されている。図１６に記載の距離ｄ１及びｄ２は、切削インサート２０の第一の突部２４ａが第二の突部３８ｃよりも大きくなるように構成されている（ｄ１>ｄ２）ことを再度示している。同様に、図１６からは、切削インサート２０がツールホルダー４２内にそのｚ軸線を中心として角度δだけねじられて配置されていることが明白である。この角度δも軸角と呼ばれる。さらに詳細にいえば、この角度は、機械加工に用いられる一次刃先１２ａがツールホルダー４２の軸線方向との間に形成する狭角のことである。クリアランス角度α１が切削インサート２０の第一の突部２４ａへ既に統合されているので、ワークピースの切削インサートとの衝突、たとえば第二の突部３８ｃとの衝突を回避するために、軸角または刃先ねじれ角度δを余り大きく構成する必要はない。しかしながら、上記のクリアランス角度または第一のクリアランス角度α１なしでは、刃先ねじれ角度または軸角δを非常に大きくなるように構成しなければならなくなってしまう。いうまでもなく、軸角δのために、クリアランス角度α１は図８に記載の角度αとはわずかに異なっている。
【００７４】
軸角δが小さければ小さいほど、機械加工されるワークピースに輪郭偏差がほとんど生じないという利点がある。というのは、非常に小さな角度だけねじるように切削インサートをホールダ内に配置するからである。従って具体的にいえば、軸角δは、０．５°〜１０°の範囲、好ましくは１°〜５°の範囲である。１つの特定の例示の実施形態では、角度δは１°である。
【００７５】
要約すると、本発明者らは、比較的簡単に構成される刃先幾何学形状のために高いコスト効率で製造できるにも関わらず機械加工精度が高いさらなる４本刃タンジェンシャル切削インサート及びそれに対応するツールを提供することに成功したということができる。従来技術により公知となっている切削インサートとは対照的に、本発明にかかる切削インサートはそれ自体ねじる必要はない。フリーランニング特性に必要なクリアランス角度が切削インサートの二次側面に配置されるいわゆる「鼻部」として形成されているので、望ましくない衝突を引き起こすことなく刃先の角部でさえワークピースを機械加工することが可能となっている。
【図１】
2015528398.tif 000003
【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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【国際調査報告】
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