(57)【要約】  切削インサートは、周囲側面によって接続される多角形の第１および第２の端面を有し、各端面はそれぞれ、第１および第２の端平面を画成している。周囲側面は、第２の周囲側部と周方向において交互に配置される第１の周囲側部を有している。第１の周囲側部は、第２の周囲側部の逆向きにコピーしたものである。各周囲側部は、第１および第２の端平面とは異なる角度を形成する第１および第２の下位面を含んでいる。第１および第２の下位面は、第１および第２の端平面の間で互いに交差して、第１および第２の端平面と平行な線を形成している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インサート軸（Ｂ２、Ｂ３）を有する割出し可能可逆切削インサート（２０、１３０）であって、
第１の端平面（Ｐ１、Ｓ１）を画成する多角形状の第１の端面（２２、１３２）および第２の端平面（Ｐ２、Ｓ２）を画成する多角形状の第２の端面（２４、１３４）であって、第１および第２の端平面（Ｐ１、Ｓ１、Ｐ２、Ｓ２）が互いに平行である、第１の端面（２２、１３２）および第２の端面（２４、１３４）と、
前記端面（２２、２４、１３２、１３４）間に延在する周囲側面（２６、１３６）であって、第２の周囲側部（３２、１４２）と周方向において交互に配置される第１の周囲側部（３０、１４０）を含む周囲側面（２６、１３６）と、
前記第１の端面（２２、１３２）と前記周囲側面（２６、１３６）との交点に沿って形成される第１の刃（４６、１３５）であって、複数の第２の切刃（６０、１６３）と交互に配置される複数の第１の切刃（５８、１６１）を備える第１の刃（４６、１３５）と、
前記第２の端面（２４、１３４）と前記周囲側面（２６、１３６）との交点に沿って形成される第２の刃（４８、１３７）であって、複数の第２の切刃（７４、１６７）と交互に配置される複数の第１の切刃（５２、１６５）を備える第２の刃（４８、１３７）と、を備え、
前記各第１の周囲側部（３０、１４０）は、前記第１の端平面（Ｐ１、Ｓ１）と第１のインサート内角（α、φ）を形成する第１の下位面（７０、１６０）と、前記第２の端平面（Ｐ２、Ｓ２）と鋭角の第２のインサート内角（θ、ψ）を形成する第２の下位面（７２、１６２）とを備え、各第１の周囲側部（３０、１４０）の前記第１の下位面および前記第２の下位面は、前記第１の端平面（Ｐ１、Ｓ１）から第１の距離（ｄ１、ｄ）であり、前記第２の端平面（Ｐ２、Ｓ２）から第２の距離（ｄ２、ｄ）である第１の線（Ｎ１）において交差し、
前記各第２の周囲側部（３２、１４２）は、前記第２の端平面（Ｐ２、Ｓ２）と第１のインサート内角（α、φ）を形成する第１の下位面（６６、１５６）と、前記第１の端平面（Ｐ１、Ｓ１）と鋭角の第２のインサート内角（θ、ψ）を形成する第２の下位面（６８、１５８）とを備え、各第２の周囲側部（３２、１４２）の前記第１の下位面および前記第２の下位面は、前記第２の端平面（Ｐ２、Ｓ２）から第１の距離（ｄ１、ｄ）であり、前記第１の端平面（Ｐ１、Ｓ１）から第２の距離（ｄ２、ｄ）である第２の線（Ｎ２）において交差する、
割出し可能可逆切削インサート。
【請求項２】
請求項１に記載の割出し可能可逆切削インサート（２０、１３０）であって、更に、
前記端面（２２、２４、１３２、１３４）間に延在し、それらに開口する中央貫通孔（６２）と、
各端面（２２、２４、１３２、１３４）上に形成されるインサート当接面（６４）と、を備え、
前記第２の端面（２４、１３４）は、前記第１の端面（２２、１３２）に対して回転され、
前記各第１の周囲側部（３０、１４０）は、前記第１の端面（２２、１３２）と関連する第１の切刃（５８、１６１）から、前記第２の端面（２４、１３４）と関連する第２の切刃（７４、１６７）に延在し、
前記各第２の周囲側部（３２、１４２）は、前記第２の端面（２４、１３４）と関連する第１の切刃（５２、１６５）から、前記第１の端面（２２、１３２）と関連する第２の切刃（６０、１６３）に延在している
割出し可能可逆切削インサート。
【請求項３】
請求項１または２に記載の割出し可能可逆切削インサート（２０）であって、
前記第１の距離（ｄ１）および前記第２の距離（ｄ２）は、互いに異なる割出し可能可逆切削インサート。
【請求項４】
請求項１または２に記載の割出し可能可逆切削インサート（１３０）であって、
前記第１の距離（ｄ１）および前記第２の距離（ｄ２）は、互いと同一である割出し可能可逆切削インサート。
【請求項５】
割出し可能可逆切削インサート（２０、１３０）であって、
第１の多角形状端面（２２、１３２）および、前記第１の端面（２２、１３２）と同一で、それと平行な第２の多角形状端面（２４、１３４）であって、前記第２の端面（２４、１３４）が前記第１の端面（２２、１３２）に対して回転される、第１の多角形状端面（２２、１３２）および第２の多角形状端面（２４、１３４）と、
前記端面（２２、２４、１３２、１３４）間に延在する周囲側面（２６、１３６）であって、複数の周囲側部（３０、３２、１４０、１４２）を含む周囲側面（２６、１３６）と、
２つの連続する周方向切刃（４６、４８、１３５、１３７）であって、各周方向切刃（４６、４８、１３５、１３７）が、前記周囲側面（２６、１３６）との各端面（２２、２４、１３２、１３４）の交点全体に沿って形成され、各周方向切刃（４６、４８、１３５、１３７）が、複数の第２の切刃（６０、７４、１６３、１６７）と交互に配置される複数の第１の切刃（５２、５８、１６１、１６５）を備えている、２つの連続する周方向切刃（４６、４８、１３５、１３７）と、
前記端面（２２、２４、１３２、１３４）間に延在し、それらに開口する中央貫通孔（６２）と、
２つのインサート当接面（６４）であって、各インサート当接面（６４）が、それぞれの端面（２２、２４、１３２、１３４）に位置する、インサート当接面（６４）と、を備え、
前記各周囲側部（３０、３２、１４０、１４２）は、第１の下位面（６６、７０、１５６、１６０）と、前記第１の下位面（６６、７０、１５６、１６０）と同一平面上に無い第２の下位面（６８、７２、１５８、１６２）とを含み、前記第１および第２の下位面は、前記端面（２２、２４、１３２、１３４）間に位置し、前記端面（２２、２４、１３２、１３４）と平行な少なくとも１つの中間平面（Ｍ、Ｐ３、Ｐ４）を画成し、前記第１および第２の下位面は、前記少なくとも１つの中間平面（Ｍ、Ｐ３、Ｐ４）のうちの１つにおいて交差し、
各周囲側部（３０、３２、１４０、１４２）において、
各第１の下位面（６６、７０、１５６、１６０）は、前記第１の切刃（５２、５８、１６１、１６５）のうちのそれぞれ１つと、前記少なくとも１つの中間平面（Ｍ、Ｐ３、Ｐ４）のうちの１つとの間に延在して、前記端面（２２、２４、１３２、１３４）のうちの１つによって画成される端平面（Ｐ１、Ｐ２、Ｓ１、Ｓ２）と第１のインサート内角（α、φ）を形成し、
各第２の下位面（６８、７２、１５８、１６２）は、前記第２の切刃（６０、７４、１６３、１６７）のうちのそれぞれ１つと、前記少なくとも１つの中間平面（Ｍ、Ｐ３、Ｐ４）のうちの１つとの間に延在して、前記端面（２２、２４、１３２、１３４）のうちの１つによって画成される別の端平面（Ｐ１、Ｐ２、Ｓ１、Ｓ２）と鋭角の第２のインサート内角（θ、ψ）を形成し、前記第２のインサート内角（θ、ψ）は、前記第１のインサート内角（α、φ）とは異なる、
割出し可能可逆切削インサート。
【請求項６】
請求項５に記載の切削インサート（２０）であって、隣接する周囲側部（３０、３２）の下位面（６６、６８、７０、７２）は、離間した異なる中間平面（Ｐ３、Ｐ４）において交差し、前記離間した各中間平面（Ｐ３、Ｐ４）は、その最も近傍の端平面（Ｐ１、Ｐ２）から同様の第１の距離（ｄ１）だけ離れている切削インサート。
【請求項７】
請求項６に記載の切削インサート（２０）であって、前記２つの端面（２２、２４）は、厚さ距離Ｈだけ離れており、前記第１の距離（ｄ１）は、前記厚さ距離Ｈの半分よりも小さい切削インサート。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか一項に記載の切削インサート（１３０）であって、各周囲側部（１４０、１４２）の前記下位面（１５６、１５８、１６０、１６２）は、前記端平面（Ｓ１、Ｓ２）から等距離にある単一の中央平面（Ｍ）において交差する切削インサート。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれか一項に記載の切削インサート（２０、１３０）であって、各周方向切刃（４６、４８、１３５、１３７）は、Ｎ枚の第１の切刃（５２、５８、１６１、１６５）およびＮ枚の第２の切刃（６０、７４、１６３、１６７）を含み、Ｎは、２よりも大きい正の整数である切削インサート。
【請求項１０】
請求項５〜９のいずれか一項に記載の切削インサート（２０、１３０）であって、前記各端面（２２、２４、１３２、１３４）の多角形は、不均一な八角形である切削インサート。
【請求項１１】
請求項５〜１０のいずれか一項に記載の切削インサート（２０、１３０）であって、前記第１のインサート内角（α、φ）は、８５°〜１００°の範囲にある切削インサート。
【請求項１２】
請求項５〜１１のいずれか一項に記載の切削インサート（２０、１３０）であって、前記第１のインサート内角（α、φ）は、角度９５°である切削インサート。
【請求項１３】
請求項５〜１２のいずれか一項に記載の切削インサート（２０、１３０）であって、前記第２のインサート内角（θ、ψ）は、６５°〜８３°の範囲にある切削インサート。
【請求項１４】
請求項５〜１３のいずれか一項に記載の切削インサート（２０、１３０）であって、前記第２のインサート内角（θ、ψ）は、角度７７°である切削インサート。
【請求項１５】
請求項５〜１４のいずれか一項に記載の切削インサート（２０、１３０）であって、前記各第１の切刃（５２、５８、１６１、１６５）は、第１の長さＡを有し、前記各第２の切刃（６０、７４、１６３、１６７）は、第２の長さＷを有し、前記第１の長さＡは、前記第２の長さＷよりも大きい切削インサート。
【請求項１６】
請求項１５に記載の切削インサート（２０、１３０）であって、前記第１の長さＡおよび前記第２の長さＷは、比率Ｗ／Ａを画成し、比率Ｗ／Ａは、ｌ／１０≦Ｗ／Ａ≦２／３の範囲にある切削インサート。
【請求項１７】
請求項１６に記載の切削インサート（２０、１３０）であって、Ｗ／Ａ＝２／３である切削インサート。
【請求項１８】
請求項５〜１７のいずれか一項に記載の切削インサート（２０、１３０）であって、各端面（２２、２４、１３２、１３４）において、前記インサート当接面（６４）は、前記それぞれの端面（２２、２４、１３２、１３４）上で前記貫通孔（６２）の開口部を実質的に取り囲み、前記それぞれの端面（２２、２４、１３２、１３４）の前記各第２の切刃（６０、７４、１６３、１６７）に向かって延在する切削インサート。
【請求項１９】
長手方向回転軸（Ｂ１）を有する切削工具（１００）であって、
工具本体（１１０）の前端（１０２）に形成される少なくとも１つのインサートポケット（１０６）を有する工具本体（１１０）と、
前記少なくとも１つのインサートポケット（１０６）内に保持される請求項１〜１８のいずれか一項に記載の切削インサート（２０、１３０）と、を備え、
前記少なくとも１つのインサートポケット（１０６）は、
当接平面（Ｐ５）を画成するポケット当接面（１１２）と、
前記ポケット当接面（１１２）に開口するねじ孔（１２０）とを備え、
２つのポケット受領側壁（１１４１、１１４２）は、前記当接平面（Ｐ５）から延在し、前記各ポケット受領側壁（１１４１、１１４２）は、
第１の平面側壁部（１１６１、１１６２）と交差し、前記当接平面（Ｐ５）と平行な平面（Ｐ６）とインサート受領外角（β）を形成する第１の平面側壁部（１１６１、１１６２）と、
前記各第１の平面側壁部（１１６１、１１６２）と交差し、前記当接平面（Ｐ５）に向かって延在してそれと鋭角のポケット外角（φ）を形成する第２の平面側壁部（１１８１、１１８２）とを含み、
前記２つのインサート当接面（６４）のうちの１つは、前記ポケット当接面（１１２）と当接し、
前記切削インサート（２０、１３０）のうちの２つの周囲側部（３０、３２、１４０、１４２）の前記第１の下位面（６６、７０、１５６、１６０）は、ダブテール方式で、前記第１の側壁部（１１６１、１１６２）のうちのそれぞれ１つに当接し、
締付ボルト（１０８）が、前記切削インサート（２０、１３０）の前記中央貫通孔（６２）を貫通し、前記インサートポケット（１０６）の前記ねじ孔（１２０）と螺合する
切削工具。
【請求項２０】
請求項１９に記載の切削工具（１００）であって、前記ポケット外角（φ）は、前記第２のインサート内角（θ、ψ）よりも小さい切削工具。
【請求項２１】
請求項１９に記載の切削工具（１００）であって、前記インサート受領外角（β）は、前記切削インサート（２０、１３０）の前記第１のインサート内角（α、φ）よりも大きい切削工具。
【請求項２２】
請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の切削工具（１００）であって、前記第１の側壁部（１１６１、１１６２）のうちのそれぞれ１つと当接する前記２つの第１の下位面（６６、７０、１５６、１６０）は、ダブテール方式で、前記切削インサート（２０、１３０）の同じ端面（２２、２４、１３２、１３４）と関連する切削工具。
【請求項２３】
請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の切削工具（１００）であって、前記少なくとも１つのインサートポケット（１０６）の正面図において、前記２つの各ポケット受領側壁（１１４１、１１４２）は、それらの間で実質的に直角（γ）を形成する切削工具。
【請求項２４】
長手方向回転軸（Ｂ１）を有する切削工具本体（１１０）であって、前記切削工具本体（１１０）は、前端（１０２）を、それに形成される少なくとも１つのインサートポケット（１０６）とともに有し、
前記少なくとも１つのインサートポケットは、
当接平面（Ｐ５）を画成するポケット当接面（１１２）と、
前記ポケット当接面（１１２）に開口するねじ孔（１２０）と、
前記当接平面（Ｐ５）から延在する２つのポケット受領側壁（１１４１、１１４２）であって、前記各ポケット受領側壁（１１４１、１１４２）は、
第１の平面側壁部（１１６１、１１６２）と交差し、前記当接平面（Ｐ５）と平行な平面（Ｐ６）とインサート受領外角（β）を形成する第１の平面側壁部（１１６１、１１６２）と、
前記各第１の平面側壁部（１１６１、１１６２）と交差し、前記当接平面（Ｐ５）に向かって延在してそれと鋭角のポケット外角（φ）を形成する第２の平面側壁部（１１８１、１１８２）とを含む、２つのポケット受領側壁（１１４１、１１４２）と、を備え、
各インサートポケット（１０６）の正面図において、前記２つの各ポケット受領側壁（１１４１、１１４２）は、それらの間で実質的に直角（γ）を形成する
切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、一般に金属切削加工用、特にフライス作業用の回転金属切削工具および割出し可能可逆切削インサートに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
切削体に脱着可能に固定される複数の切削インサートを含むフライス作業に用いられる金属切削工具は、切刃の近傍に、適切な硬質材料、すなわち、超硬合金を備えており、長さを有しているため、摩耗または損傷した切削インサートを廃棄した後、若干軟質の材料から製造される切削体を再利用できる。
【０００３】
切削インサートは、工具本体の周辺に位置し、作業中（例えば、フライス作業）に軸方向および径方向の両方において切削インサートを保持し、支持するためのインサートを受けるポケット内部にクランプされている。
【０００４】
Stierに発行された“Indexable and Reversible Cutting Inserts”という名称の米国特許第３，５４１，６５５号は、２つの平行で同一の不均一な多角形端面を持つ切削インサートを対象としている。端面は、互いに対して回転される。台形の側面は、多角形端面のうちの１つの各側面と他の端面のそれぞれの側面との間に延在している。２つの隣接する側面のそれぞれは、２つの対向する台形から形成されている。各台形側面は、端面のうちの１つと鋭角を形成している一方で、他の端面と補完的な鈍角を形成している。
【０００５】
Wermeisterに発行された“Cutting Insert for Turning and Milling”という名称の米国特許第７，０３７，０５１号は、互いに実質的に平行に編成される第１および第２の多角形状主面を持つ切削インサートを対象としている。側面構造は、第１および第２の主面を相互に接続して周辺刃を画成している。主面は、周辺刃に向かって延在する複数の突出部を含んでいる。各突出部は、逃げ面を画成する第１の主面の一部と、すくい面を画成する側面構造の一部と、切刃を画成する周辺刃の一部とによって形成される。切削インサートは、第２の主面の一部によって、およびすくい面以外の側面構造の一部によって画成される支持面を含んでいる。
【０００６】
Hessmanに発行された“Fine Milling Cutting Insert”という名称の米国特許第５，９５７，６２９号は、両面フライス削り切削インサートを対象としている。インサートは、互いに対して９０°回転される２つの平行な主面を含んでいる。各主面は、４つの作業切削コーナ部を含んでいる。各切削コーナ部において、主面の平面に対して角度を成す２つの傾斜面が存在する。更に、インサートの４つの側面は、主面間で延在して角度を成している。
【０００７】
Booneに発行された“Eight Edge Positive Chip Control Insert”という名称の米国特許第４，２９４，５６６号は、正の８枚の切刃および四角柱構造を持つカッターインサートを対象としている。インサートは、インサートの正の位置およびクランプのための、一対の対向する一次面と、その対向するコーナ部に一対の同一平面上にある平坦なランドをそれぞれ有する４つの矩形側面とを有している。各側面はまた、内部に形成される横方向で対向する一対の正の傾斜切子面を有し、内側の傾斜において各一次面と交差して、インサートのための中立切刃を画成する。細長い溝は、中立切刃と平行な各側面の傾斜切子面の中間に延在している。
【０００８】
本発明の目的は、改良した割出し可能可逆切削インサートおよびそのための切削工具を提供することにあり、切削インサートは、工作物に対して正のアキシャルレーキおよび負のラジアルレーキで用いられてもよい複数の切刃を有している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明の概要
本発明によれば、インサート軸を有する割出し可能可逆切削インサートであって、
第１の端平面を画成する多角形状の第１の端面および第２の端平面を画成する多角形状の第２の端面であって、第１および第２の端平面が互いに平行である第１の端面および第２の端面と、
端面間に延在する周囲側面であって、第２の周囲側部と周方向において交互に配置される第１の周囲側部を含む周囲側面と、
第１の端面と周囲側面との交点に沿って形成される第１の刃であって、複数の第２の切刃と交互に配置される複数の第１の切刃を備える第１の刃と、
第２の端面と周囲側面との交点に沿って形成される第２の刃であって、複数の第２の切刃と交互に配置される複数の第１の切刃を備える第２の刃と、を備え、
各第１の周囲側部は、第１の端平面と第１のインサート内角を形成する第１の下位面と、第２の端平面と鋭角の第２のインサート内角を形成する第２の下位面とを備え、各第１の周囲側部の第１の下位面および第２の下位面は、第１の端平面から第１の距離であり、第２の端平面から第２の距離である第１の線において交差し、
各第２の周囲側部は、第２の端平面と第１のインサート内角を形成する第１の下位面と、第１の端平面と鋭角の第２のインサート内角を形成する第２の下位面とを備え、各第２の周囲側部の第１の下位面および第２の下位面は、第２の端平面から第１の距離であり、第１の端平面から第２の距離である第２の線において交差している、割出し可能可逆切削インサートが提供される。
【００１０】
本発明の別の実施形態によれば、割出し可能可逆切削インサートであって、
第１の多角形状端面および、第１の端面と同一で、それと平行な第２の多角形状端面であって、第２の端面が第１の端面に対して回転される、第１の多角形状端面および第２の多角形状端面と、
端面間に延在する周囲側面であって、複数の周囲側部を含む周囲側面と、
２つの連続する周方向切刃であって、各周方向切刃が、周囲側面との各端面の交点全体に沿って形成され、各周方向切刃が、複数の第２の切刃と交互に配置される複数の第１の切刃を備えている、周方向切刃と、
端面間に延在し、それらに開口する中央貫通孔と、
２つのインサート当接面であって、各インサート当接面が、それぞれの端面に位置する、インサート当接面と、を備え、
各周囲側部は、第１の下位面と、第１の下位面と同一平面上に無い第２の下位面とを含み、第１および第２の下位面は、端面間に位置し、端面と平行な少なくとも１つの中間平面を画成し、第１および第２の下位面は、少なくとも１つの中間平面のうちの１つにおいて交差し、
各周囲側部において、
各第１の下位面は、第１の切刃のうちのそれぞれ１つと、少なくとも１つの中間平面のうちの１つとの間に延在して、端面のうちの１つによって画成される端平面と第１のインサート内角を形成し、
各第２の下位面は、第２の切刃のうちのそれぞれ１つと、少なくとも１つの中間平面のうちの１つとの間に延在して、端面のうちの１つによって画成される別の端平面と鋭角の第２のインサート内角を形成し、第２のインサート内角は、第１のインサート内角とは異なる、割出し可能可逆切削インサートが提供される。
【００１１】
本発明の別の実施形態によれば、長手方向回転軸を有する切削工具であって、
工具本体の前端に形成される少なくとも１つのインサートポケットを有する工具本体と、
少なくとも１つのインサートポケット内に保持される上述の切削インサートと、を備え、
少なくとも１つのインサートポケットは、
当接平面を画成するポケット当接面と、
ポケット当接面に開口するねじ孔とを備え、
２つのポケット受領側壁は、当接平面から延在し、各ポケット受領側壁は、
第１の平面側壁部と交差し、当接平面と平行な平面とインサート受領外角を形成する第１の平面側壁部と、
各第１の平面側壁部と交差し、当接平面に向かって延在してそれと鋭角のポケット外角を形成する第２の平面側壁部とを含み、
２つのインサート当接面のうちの１つは、ポケット当接面と当接し、
切削インサートのうちの２つの周囲側部の第１の下位面は、ダブテール方式で、第１の側壁部のうちのそれぞれ１つに当接し、
締付ボルトが、切削インサートの中央貫通孔を貫通し、インサートポケットのねじ孔と螺合する、切削工具が提供される。
【００１２】
本発明の更なる実施形態によれば、長手方向回転軸を有する切削工具本体であって、切削工具本体は、前端を、それに形成される少なくとも１つのインサートポケットとともに有し、
前記少なくとも１つのインサートポケットは、
当接平面を画成するポケット当接面と、
ポケット当接面に開口するねじ孔とを備え、
当接平面から延在する２つのポケット受領側壁であって、各ポケット受領側壁は、
第１の平面側壁部と交差し、当接平面と平行な平面とインサート受領外角を形成する第１の平面側壁部と、
各第１の平面側壁部と交差し、当接平面に向かって延在してそれと鋭角のポケット外角を形成する第２の平面側壁部とを含む、２つのポケット受領側壁と、を備え
各インサートポケットの正面図において、２つの各ポケット受領側壁は、それらの間で実質的に直角を形成する、切削工具本体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
図面の簡単な説明
より良好な理解のため、本発明をここで、例示のみにより、一点鎖線が部材の部分的な図に対し断面境界を示す添付図面を参照して説明する。
【００１４】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明のいくつかの実施形態による切削工具の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、インサートポケットを明らかにした、図１Ａに示す切削工具の展開側面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ｂに示すインサートポケットの斜視図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、図１Ｂに示すインサートポケットの正面図である。
【図１Ｅ】図１Ｅは、図１Ｄに示すインサートポケットの、線Ｖ−Ｖに沿って取った断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の第１の実施形態による切削インサートの斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａに示す切削インサートの平面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２Ｂに示す切削インサートの、線Ｉ−Ｉに沿って取った断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、図２Ｂに示す切削インサートの、線ＩＩ−ＩＩに沿って取った断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の第２の実施形態による切削インサートの斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａに示す切削インサートの平面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図３Ｂに示す切削インサートの、線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って取った断面図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、図３Ｂに示す切削インサートの、線ＩＶ−ＩＶに沿って取った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
発明の詳細な説明
本発明は、２つの対向する多角形端面と、その間に延在する周面とを有する割出し可能可逆切削インサートに関する。本発明はまた、工作物と係合する場合、正の軸方向すくい角および負の半径方向すくい角で切削インサートを用いるための切削工具にも関する。
【００１６】
最初に、本発明のいくつかの実施形態による切削工具１００を示す図１Ａを参照する。切削工具１００は、工具本体１１０を含んでいる。切削工具１００は、長手方向の回転軸Ｂ１、前端１０２、および後端１０４を有している。工具本体１１０は、その中に取り付けられる複数の切削インサート２０、１３０を含んでいる。各切削インサート２０、１３０は、それぞれのインサートポケット１０６内部で着座し、それぞれの締付ボルト１０８により保持される。
【００１７】
ここで、第１の多角形状端面２２と、第１の端面２２と同一で、略平行な、対向する第２の多角形状端面２４を含む本発明の第１の実施形態による切削インサート２０を示す図２Ａ〜２Ｄを参照する。第１の端面２２は、第１の端平面Ｐ１を画成し、第２の端面２４は、第２の端平面Ｐ２を画成し、第１および第２の端平面Ｐ１、Ｐ２は、互いに対して平行である。第１の端平面Ｐ１は、第１の端面２２上に載置される平面に相当してもよい一方で、第２の端平面Ｐ２は、第２の端面２４が載置する平面に相当してもよい。従って、第１の端平面Ｐ１は、第１の端面２２と略平行であり、第１の端面２２の周囲に形成される複数の切刃（以下で検討する）は、いくつかの実施形態において、すべて、第１の端平面Ｐ１上に配置されるか、第１の端平面Ｐ１に対して他のいくつかの共通の位置関係を有するかのいずれかであってもよい。第２の端平面Ｐ２は、第２の端面２４と類似の関係を有している。
【００１８】
切削インサート２０は、インサート軸Ｂ２を中心として回転対称を呈している。第２の端面２４は、第１の端面２２に対し、インサート軸Ｂ２を中心として回転する。第１の端面２２および第２の端面２４は、第２の端面２４が、４５°の角度まで第１の端面２２に対して回転するように、両方とも不均一な八角形の多角形を有している。２つの端面２２、２４は、互いに対して回転するが、同一であるため、それらのうちの１つのみを、詳細に説明する。
【００１９】
切削インサート２０は更に、対向する端面２２、２４間に延在する周囲側面２６を含んでいる。周囲側面２６は、交互配向で周囲に配置される複数の周囲側部３０、３２を含んでいる。第１配向の各周囲側部３０は、それに隣接する第２配向の周囲側部３２の逆向きにコピーしたもの（すなわち、上下反転させたコピー）である。
【００２０】
周囲側面２６との第１の端面２２の交点は、第１の連続する周方向切刃４６を形成している。周囲側面２６との第２の端面２４の交点は、第２の連続する周方向切刃４８を形成している。第１の周方向切刃４６は、周囲側面２６との第１の端面２２の交点全体に沿って形成されている。第１の周方向切刃４６は、４枚の同一な切刃部５０を含んでいる。各切刃部５０は、第１の端面２２の多角形の２つの頂点の間に延在している。各切刃部５０は、第１の切刃５８および第２の切刃６０を含んでいる。周囲側部３０および３２のうちのそれぞれ１つは、端面２２、２４のいずれか１つ上の第１の切刃の１つと、他の端面上の第２の切刃の１つとの間に延在している。図２Ａに示すように、各第１の周囲側部３０は、第１の端面２２に位置する第１の切刃５８のうちの１つと、第２の端面２４に位置する第２の切刃７４のうちの１つとの間に延在している。周囲側部３２のうちのそれぞれ１つは、第２の端面２４に位置する第１の切刃５２のうちの１つと、第１の端面２２に位置する第２の切刃６０のうちの１つとの間に延在している。
【００２１】
２つの端面２２、２４のそれぞれ１つの多角形は、不均一な八角形であるため、各２２、２４は、それらそれぞれの周方向切刃４６、４８に沿って交互に配置される４つの長辺と４つの短辺とを有している。各切刃部５０において、第１の切刃５８は、不均一な八角形の長辺の１つに位置する一方で、第２の切刃６０は、不均一な八角形の短辺の１つに位置している。各第１の切刃５８は、第１の長さＡを有し、各第２の切刃６０は、第２の長さＷを有している。従って、各第１の切刃５８の第１の長さＡは、各第２の切刃６０の第２の長さＷよりも大きいことが好ましい。本発明の特定の実施形態によれば、第２の長さＷと第１の長さＡとの間の比率（すなわち、Ｗ／Ａ）は、ｌ／１０≦Ｗ／Ａ≦２／３の範囲にある。本発明の更に特定の実施形態によれば、比率Ｗ／Ａ＝２／３である。図２Ｂに示すように、２つの隣接する切刃部５０の第１の切刃５８を含む２つの仮想線Ｌ１、Ｌ２は、それらの間で直角を形成している。
【００２２】
切削インサート２０はまた、両端面２２、２４の間に延在し、それらに開口する中央貫通孔６２も含んでいる。第１の端面２２は、貫通孔６２の開口部を実質的に取り囲み、第１の端面２２の各第２の切刃６０に向かって延在するインサート当接面６４を含んでいる。各周囲側部３０、３２が、端面２２、２４のいずれか１つ上の第１の切刃５８、５２のうちの１つと、他の端面上の第２の切刃６０、７４のうちの１つとの間に延在するので、第１の作業切刃５８は従って、切削インサート２０の反対側のインサート当接面６４の一部によって支持され、それにより、金属切削作業中の更なる強度を提供する。
【００２３】
第１の周囲側部３０は、インサートの周方向において第２の周囲側部３２と交互になっている。図２Ａに示すように、各第１の周囲側部３０は、中間平面Ｐ３において線Ｎ１で交差する第１の下位面７０および第２の下位面７２を含んでいる。第１の下位面７０および第２の下位面７２は、同一平面上に無い面に位置している。各周囲側部３２は、中間平面Ｐ４において線Ｎ２で交差する第１の下位面６６および第２の下位面６８を含んでいる。第１の下位面６６および第２の下位面６８も、同一平面上に無い面に位置している。従って、各第１の周囲側部３０に属する２つの下位面は、共に第１の中間平面Ｐ３を画成する線Ｎ１において交差する一方で、各第２の周囲側部３２に属する２つの下位面は、共に第２の平面Ｐ４を画成する線Ｎ２において交差する。
【００２４】
図２Ｃおよび２Ｄに示すように、各中間平面Ｐ３およびＰ４は、端面２２および２４の間に位置し、それらと平行である。中間平面Ｐ３、Ｐ４は、互いに平行で、互いから離間されており、それによって、中間平面Ｐ３、Ｐ４と第１および第２の端面２２、２４とのそれぞれの間の第１の距離ｄ１は、端面２２および２４の間の厚さ距離Ｈの半分よりも小さい（すなわち、Ｈは切削インサート２０の厚さである）。
【００２５】
第１の周囲側部３０のそれぞれの下位面７０、７２は、第１の端平面Ｐ１からの第１の距離ｄ１および第２の端平面Ｐ２からの第２の距離ｄ２である第１の線Ｎ１において交差する一方で、第２の周囲側部３２のそれぞれの下位面７０、７２は、第２の端平面Ｐ２からの第１の距離ｄ１および第１の端平面Ｐ２からの第２の距離ｄ２である第２の線Ｎ２において交差する。従って、図２Ｃおよび２Ｄにおいてわかるように、各平面Ｐ３、Ｐ４は、端面の１つから第１の距離ｄ１にあり、他の端面から補完的な第２の距離ｄ２にある。
【００２６】
各第１の下位面は、第１の切刃のそれぞれ１つと中間平面の１つとの間に延在して、端平面と第１のインサート内角αを形成している。図２Ｃに示すように、第１の下位面７０は、第１の端平面Ｐ１と第１のインサート内角αを形成している。同様に、図２Ｄに示すように、第１の下位面６６は、第２の端平面Ｐ２と第１のインサート内角αを形成している。
【００２７】
本説明および特許請求の範囲全体を通して、用語「内角」および「外角」の使用は、面状構成要素がそれぞれ形成される部材に対して、内側および外側で測定された、２つの平板面状構成要素の間の角度に言及していることは理解されたい。
【００２８】
各第２の下位面は、第２の切刃のそれぞれ１つと中間平面の１つとの間に延在して、端平面と第２のインサート内角θを形成している。図２Ｃに示すように、第２の下位面７２は、第２の端平面Ｐ２と第２のインサート内角θを形成している。同様に、図２Ｄに示すように、第２の下位面６８は、第１の端平面Ｐ１と第２のインサート内角θを形成している。
【００２９】
本発明によれば、第２のインサート内角θは、鋭角であり、第１のインサート内角αとは異なっている。同じ周囲側部の第１の下位面および第２の下位面は、同一平面上に無い面に位置しており、端平面Ｐ１およびＰ２は、互いに平行であるので、第１のインサート内角αと第２のインサート内角θの合計は、１８０°とは異なる（すなわち、α＋θ≠１８０°）。本発明の特定の実施形態によれば、第１のインサート内角αは８５°〜１００°の範囲にあり、第２のインサート内角θは６５°〜８３°の範囲にある。本発明の特定の実施形態によれば、第１のインサート内角αは角度９５°であり、第２のインサート内角θは角度７７°である。
【００３０】
切削インサート２０の第１のインサート内角αおよび第２のインサート内角θのこれらの典型的な値は、作業中の工作物表面に対して正の軸方向すくい角で切削インサート２０の位置決めに考慮される。軸方向すくい角は、切削インサートの端面の平面と、工具本体の底部端の表面に垂直で、その内部に切削インサートの最下端切刃を含む平面との間で計測される。更に、切削インサート２０のこれらの幾何学的特性は、工作物での作業中、負の半径方向すくい角での切削インサート２０の位置決めを可能にする。半径方向すくい角は、回転切刃の半径と切削インサートの最下端切刃との間で計測される。切削インサートのかかる位置決めは、切削工具を動作させるために必要な力の低減、良好な切り屑除去等の、作業する切削工具に対して著しい利点を導入する正負のインサート形状寸法として考慮されてもよい。
【００３１】
第１の端面２２は、複数のレーキ凹部８０を含み、各レーキ凹部は、細長い形状を有し、実質的にそれぞれの第１の切刃に沿って位置して、各第１の切刃から内側に延在している。図２Ｂおよび２Ｃに示すように、各レーキ凹部８０は、第１の切刃５８に沿って位置し、第１の切刃５８から内側に延在している。切削インサート２０が金属切削に使用される場合、第１の切刃５８は、工作物の表面と接触して、そこから材料を除去する。金属の切り屑の形で除去された材料は、レーキ凹部８０に沿って流れ、次いで切削領域から除去されてもよい。
【００３２】
切削インサート２０は、第１の端面２２上の切刃部５０のいずれか、および第２の端面２４に位置する切刃部が、金属切削に等しく用いられてもよい、割出し可能な可逆切削インサートであることに留意されたい。切削インサートのある切刃部が摩耗すると、切削インサートは、新しい切刃部を用いるために、回転または上下逆にされる（操作者によって、または自動的に、のいずれか）。
【００３３】
更に、図２Ａおよび２Ｂにおいて第１の端面２２上に示す符号「１」−「４」は、インデックス番号であって、切削インサート２０の操作者に対して、どの切刃が用いられているかを示していることに留意されたい。追加の符号「５」−「８」は、端面２４上の類似する位置に示される。端面２２および２４上の数字に従うことによって、切削インサート２０の操作者は、８枚の切刃部のうち、どの１枚が各作業において用いられているかを確認してもよい。
【００３４】
現時点で説明した切削インサートは、各周方向切刃が、４枚の第１の切刃および４枚の第２の切刃を含むように、不均一な八角形として形成される端面を含んでいるが、端面は、各周方向切刃が、Ｎ枚の切刃部、すなわち、Ｎ枚の第１の切刃およびＮ枚の第２の切刃を含み、Ｎは正の整数であり、Ｎ＞２であるように、他のいずれの多角形を有していてもよいことは理解されよう。かかる切削インサートはまた、２Ｎ個の周囲側部も含むであろう。
【００３５】
ここで、開示技術の別の実施形態による切削インサート１３０を示す図３Ａ〜３Ｄを参照する。切削インサート１３０は、第１の多角形状端面１３２と、第１の端面１３２と同一で、それと平行な、対向する第２の多角形状端面１３４とを含んでいる。切削インサート１３０は、インサート軸Ｂ３を中心として回転対称を呈している。第２の端面１３４は、第１の端面１３２に対し、インサート軸Ｂ３を中心として回転する。第１の端面１３２および第２の端面１３４は、第２の端面１３４が、４５°の角度だけ第１の端面１３２に対して回転するように、両方とも不均一な八角形の多角形を有している。切削インサート１３０は、端面１３２および１３４間に位置し、それらと平行な中央平面Ｍを有している。図３Ｃおよび３Ｄに示すように、中央平面Ｍから２つの端平面Ｓ１およびＳ２までの距離ｄ１およびｄ２は、共通の距離ｄを有しているため、中央平面Ｍは、各端面１３２および１３４から等距離にある。
【００３６】
切削インサート１３０は更に、端面１３２および１３４間に延在する周囲側面１３６を含んでいる。周囲側面１３６は、交互配向で周囲に配置される複数の周囲側部１４０および１４２を含んでいる。第１配向の各周囲側部１４０は、それに隣接する第２配向の周囲側部１４２の逆向きにコピーしたもの（すなわち、上下反転させたコピー）である。
【００３７】
周囲側面１３６との第１の端面１３２の交点は、第１の連続する周方向切刃１３５を形成している。周囲側面１３６との第２の端面１３４の交点は、第２の連続する周方向切刃１３７を形成している。第１の周方向切刃１３５は、４枚の同一な切刃部１７０を含んでいる。各切刃部１７０は、第１の端面１３２の多角形の２つの頂点の間に延在している。各切刃部１７０は、第１の切刃１６１および第２の切刃１６３を含んでいる。
【００３８】
周囲側部１４０および１４２のうちのそれぞれ１つは、端面１３２、１３４のいずれか１つ上の第１の切刃の１つと、他の端面上の第２の切刃の１つとの間に延在している。図３Ａに示すように、各周囲側部１４０は、第１の端面１３２に位置する第１の切刃１６１のうちの１つと、第２の端面１３４に位置する第２の切刃１６７のうちの１つとの間に延在している。周囲側部１４２のうちのそれぞれ１つは、第２の端面１３４に位置する第１の切刃１６５のうちの１つと、第１の端面１３２に位置する第２の切刃１６３のうちの１つとの間に延在している。各周囲側部１４２は、第１の下位面１５６および第２の下位面１５８を含み、各周囲側部１４０は、第１の下位面１６０および第２の下位面１６２を含んでいる。第１の下位面１５６および第２の下位面１５８は、同一平面上に無い面に位置しており、第１の下位面１６０および第２の下位面１６２は、同一平面上に無い面に位置している。
【００３９】
切削インサート１３０は、周囲側部の下位面同士が、単一の中央平面Ｍにおいて交差することを除いては、本明細書中で上記で検討した切削インサート２０と実質的に類似している。周囲側面１３６の各第１の下位面は、第１の切刃のうちの１つと中央平面Ｍとの間に延在して、端平面と第１のインサート内角φを形成している。図３Ｃに示すように、第１の下位面１６０は、第１の端面１３２によって画成される第１の端平面Ｓ１と第１のインサート内角φを形成している。同様に、図３Ｄに示すように、第１の下位面１５６は、第２の端面１３４によって画成される第２の端平面Ｓ２と第１のインサート内角φを形成している。
【００４０】
周囲側面１３６の第２の下位面のそれぞれ１つは、第２の切刃のうちの１つと中央平面Ｍとの間に延在して、端平面と第２のインサート内角ψを形成している。図３Ｃに示すように、第２の下位面１６２は、第２の端平面Ｓ２と第２のインサート内角ψを形成している。同様に、図３Ｄに示すように、第２の下位面１５８は、第１の端平面Ｓ１と第２のインサート内角ψを形成している。
【００４１】
更に図１Ａ〜１Ｅを参照すると、工具本体１１０は、その中に取り付けられる複数の切削インサート２０を含んでおり、ここで、各切削インサートは、それぞれのインサートポケット１０６内部で着座し、それぞれの締付ボルト１０８により保持される。図１Ｂおよび１Ｃに最良に示すように、インサートポケット１０６は、当接平面Ｐ５を画成する好ましくは平面のポケット当接面１１２、ねじ孔１２０、第１および第２のポケット受領側壁１１４１および１１４２、およびポケット第二逃げ面１２６を含んでいる。
【００４２】
ねじ孔１２０は、ポケット当接面１１２に開口している。ポケット受領側壁１１４１、１１４２は、工具本体１１０の略接線方向において、ポケット当接面１１２から延在している。２つのポケット受領側壁１１４１、１１４２は、（互いに対して角度が付いているが）同一であるため、それらのうちの１つのみを、詳細に説明する。ポケット第二逃げ面１２６は、ポケット当接面１１２と結合される第１の端部１２７および第２の端部１２９を含んでいる。ポケット第二逃げ面１２６は、工具本体１１０の底部端１０２（図１Ａ）に沿ってポケット当接面１１２から延在して、後部方向において（すなわち、切削インサート２０の座面から離間して）第２の端部１２９に向かって狭くなる。ポケット第二逃げ面１２６は、切削インサート２０が工作物に対して作用する場合、作業切刃５８のための隙間を提供する。
【００４３】
工具本体１１０は任意選択で、工作物に対する作業中に、冷却液を切削インサート２０の作業切刃５８に向けて供給するための、インサートポケット１０６に隣接して開口する冷却液チャネル１１５を含んでもよい。かかる冷却液は、金属切削作業中に切刃と工作物との接触領域において生じる熱を低減するために必要とされることも、所望されることもある。
【００４４】
第１のポケット受領側壁１１４１は更に、第１の平面側壁部１１６１を含んでいる。図１Ｅに最良に示すように、第１の平面側壁部１１６１は、第１の平面側壁部１１６１と交差し、当接平面Ｐ５に平行な平面Ｐ６とインサート受領外角βを形成する。第１のポケット受領側壁１１４１は更に、第１の平面側壁部１１６１と交差する第２の平面側壁部１１８１を含んでいる。第２の平面側壁部１１８１は、当接平面Ｐ５に向かって延在して、当接平面Ｐ５と鋭角のポケット外角φを形成している。第２のポケット受領側壁１１４２は同様に、第１および第２の平面側壁部１１６２、１１８２を含んでいる。
【００４５】
図１Ｄに最良に示すように、インサートポケット１０６の正面図において、２つの各ポケット受領側壁１１４１、１１４２のそれぞれは、仮想線Ｌ３、Ｌ４をそれぞれ含んでいる。仮想線Ｌ３、Ｌ４は、それらの間で実質的に直角γを形成し、従って、ポケット受領側壁１１４１、１１４２自体は、それらの間で直角γを形成すると考えることができる。角度γは実質的に、２つの隣接する切刃部５０の第１の切刃５８を含む２つの仮想線Ｌ１およびＬ２（図２Ｂに示す）の間に形成される直角と一致している。仮想線Ｌ３およびＬ４間の角度γは、切削インサートがポケット内に着座する場合、ポケットの第１の側壁部と切削インサートのそれぞれの第１の下位面との間の接触表面を低減するために、直角よりも僅かに小さい角度（例えば、γ＝８９．５°）であってもよいことに留意されたい。
【００４６】
切削インサート２０は、第２の端面２４の当接面がポケット当接面１１２に対して当接するように、インサートポケット１０６内に着座している。更に、２つの第１の周囲側部３０（図２Ａ）の第１の下位面のそれぞれ１つは、第１の側壁部１１６１および１１６２のそれぞれ１つに当接する。このように、第１の周囲側部３０のうちの２つが、それらの対応して一致する形状により、ダブテール方式で、受領側壁１１４１および１１４２に対してクランプされる。加えて、締付ボルト１０８は、切削インサート２０の中央貫通孔６２を貫通し、作業に対し、切削インサート２０を所定位置へ固定するため、ポケット１０６のねじ孔１２０と螺合する
【００４７】
鋭角のポケット外角φは、ポケットの第２の側壁部と、インサートの周囲側部のそれぞれの第２の下位面との間の接触を避けるために、第２のインサート内角θよりも僅かに小さい。インサート受領外角βは、ポケットの第１の側壁部と、切削インサートのそれぞれの第１の下位面との間の接触表面を低減するために、第１のインサート内角αよりも僅かに大きい。本発明の特定の実施形態において、インサート受領外角βは、第２のインサート内角αよりも０．５°だけ大きい。受領側壁１１４１および１１４２のそれぞれ１つの形状は、それぞれの第１の周囲側部３０の形状と実質的に一致することは、更に留意されたい。
【００４８】
本発明をある程度の特殊性をもって説明してきたが、種々の変更および改良が、以下で特許請求される本発明の精神または範囲から逸脱することなく行われ得ることは明らかである。
【図１Ａ】
2015500150.tif 000003
【図１Ｂ】
2015500150.tif 000004
【図１Ｃ】
2015500150.tif 000005
【図１Ｄ】
2015500150.tif 000006
【図１Ｅ】
2015500150.tif 000007
【図２Ａ】
2015500150.tif 000008
【図２Ｂ】
2015500150.tif 000009
【図２Ｃ】
2015500150.tif 000010
【図２Ｄ】
2015500150.tif 000011
【図３Ａ】
2015500150.tif 000012
【図３Ｂ】
2015500150.tif 000013
【図３Ｃ】
2015500150.tif 000014
【図３Ｄ】
2015500150.tif 000015
【国際調査報告】
2015500150.tif 000016
2015500150.tif 000017
2015500150.tif 000018