(57)【要約】上側境界部が切刃を形成する前面逃げ面を各刃部が有する、シャンク部分の両側に配設された一対の刃部を有する金属切削差込工具。一対の間隔を置いた切り屑破砕表面が前記切刃のところで又は近くで始まり、切刃から離れて延びる。一対の第２の切り屑破砕表面は第１の切り屑破砕表面の下流側に配置され、移行表面によって関連する第１の切り屑破砕表面に相互接続される。中央溝が切り屑破砕表面の間に配置され、切刃の近く又は切刃のところで始まる入口部分を含む。第１の切り屑破砕表面は切り屑が回転する加工物から切り離されたときに、切り屑に最初のカールを付与し、一方、溝が切り屑の中央部分に硬化を起こさせる。第２の切り屑破砕表面が切り屑にさらなるカールを付与し、その結果、切り屑のカール直径が減少する。金属切削差込工具をしっかりと固定して装着する工具ホルダは、ベース及びクランプ・アームを含み、一緒に差込工具の刃部の１つを受けるための隙間を形成する。工具ホルダは第１及び第２の平らな当接表面を含む。当接表面の１つは非ゼロのリード角付きの切刃を有する刃部によって形成される位置決め表面を対面的に係合するためのものであり、もう１つの当接表面は、実質上ゼロのリード角付きの切刃を有する刃部によって形成される位置決め表面を対面的に係合するためのものである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側境界部が切刃を形成する前面逃げ面を有する金属切削差込工具であって、一対の間隔を置いた第１の傾斜表面が前記切刃から離れて延び、前記第１の傾斜表面の各々が、少なくとも部分的に第１の切り屑破砕表面を形成し、前記第１の傾斜表面が溝の両側に配設され、前記溝が前記切刃の近くで始まる入口部分を含み、一対の第２の切り屑破砕表面が前記第１の切り屑破砕表面から離れて延び、前記第２の破砕表面の各々が、関連する第１の切り屑破砕表面に移行表面によって相互接続され、前記第２の切り屑破砕表面の各々がその関連する第１の切り屑破砕表面に対して上側に上昇し、切り屑が回転する加工物から切り離されたときに、前記第１の切り屑破砕表面が前記切り屑に最初のカールを付与し、一方、前記溝が切り屑の中央部分に硬化を起こさせ、前記第２の切り屑破砕表面が前記切り屑にさらなるカールを付与し、その結果前記切り屑のカール直径を減少させる、金属切削差込工具。
【請求項２】
前記第１の傾斜表面の各々が凹面であり、前記切刃に対して下側に下降する第１の部分及び上側に上昇する第２の部分を含み、比較的短い凸表面と合流し、前記第１の切り屑破砕表面の各々が、前記第１の傾斜表面及び前記凸表面によって形成される、請求項１に記載の金属切削差込工具。
【請求項３】
前記第２の切り屑破砕表面の各々が、前記移行表面から延びる短い凹表面を含み、前記移行表面が前記凸表面を前記短い凹表面に相互接続させる、請求項２に記載の金属切削差込工具。
【請求項４】
前記溝が中間混合表面を介して前記第１の傾斜表面内に混合する上側に曲がる側面を含み、前記溝の少なくとも一部分が増加する横方向の寸法を有する、請求項１に記載の金属切削差込工具。
【請求項５】
前記溝が、上側に上昇し、溝移行表面を介して前記差込工具の頂部表面に合流する出口部分を有する、請求項４に記載の金属切削差込工具。
【請求項６】
前記切刃が非ゼロのリード角を形成し、前記第２の切り屑破砕表面が前記リード角によって加えられた軸方向曲げ成分を相殺しようとする、請求項１に記載の金属切削差込工具。
【請求項７】
前記切刃が実質的にゼロであるリード角を形成する、請求項１に記載の金属切削差込工具。
【請求項８】
前記差込工具が炭化物材料から全体成型され、使い捨ての炭化物差込工具として使用するようになされた、請求項１に記載の金属切削差込工具。
【請求項９】
前記差込工具がサーメット材料から成型される、請求項１に記載の金属切削差込工具。
【請求項１０】
前記差込工具がセラミック材料から成型される、請求項１に記載の金属切削差込工具。
【請求項１１】
前記差込工具が以下の材料（窒化チタン、炭窒化チタン、窒化チタン・アルミニウム）の１つで被覆される、請求項１に記載の金属切削差込工具。
【請求項１２】
ａ）シャンク部分の両側に配設される一対の刃部と、
ｂ）前記刃部の１つが回転する加工物に対して作業位置に配置される、作業位置に前記金属差込工具を保持する切削差込工具ホルダによって係合可能なクランプ構造部と、
ｃ）上側境界部が切刃を形成する前面逃げ面を有する、少なくとも１つの前記刃部と、前記切刃から離れて延びる一対の間隔を置いた、第１の傾斜表面であって、前記第１の傾斜表面の各々が、少なくとも部分的に、第１の切り屑破砕表面を形成し、前記第１の傾斜表面が溝の両側に配設され、前記溝が前記切刃の近くで始まる入口部分を含む第１の傾斜表面と、前記第１の切り屑破砕表面から離れて延びる一対の第２の切り屑破砕表面であって、前記第２の破砕表面の各々が移行表面によって関連する第１の切り屑破砕表面に相互接続され、前記第２の切り屑破砕表面の各々がその関連する第１の切り屑破砕表面に対して上側に上昇し、前記第１の切り屑破砕表面が切り屑が回転する加工物から切り離されたときに切り屑に最初のカールを付与し、一方、前記溝が切り屑の中央部分に硬化を起こさせ、前記第２の切り屑破砕表面が前記切り屑にさらなるカールを付与し、その結果前記切り屑のカール直径を減少させる第２の傾斜表面とを、備える金属切削差込工具。
【請求項１３】
前記１つの刃部が炭化物材料から成型される、請求項１２に記載の金属切削差込工具。
【請求項１４】
前記差込工具が炭化物材料から全体成型され、使い捨て炭化物差込工具として使用するようになされた、請求項１２に記載の金属切削差込工具。
【請求項１５】
前記切削差込工具ホルダが、前記差込工具のもう１つの刃部によって形成される位置決め表面と係合する当接表面を形成する、請求項１２に記載の金属切削差込工具。
【請求項１６】
前記刃部の各々が実質的に同じであり、各部分の前記切刃が非ゼロのリード角に向きをつけられており、前記部分の各々が、前記前面逃げ表面から下側に延び、前記平らな位置決め表面の平面を横切って引かれた横線が前記切削差込工具の長手方向軸と直交するようにある角度に向きをつけられた、平らな、差込工具位置決め表面をさらに含み、前記位置決め表面が、前記工具ホルダによって形成される当接表面に対面的に係合可能である、請求項１２に記載の金属切削差込工具。
【請求項１７】
前記刃部の各々が実質的に同じであり、各部分の前記刃部が実質的にゼロのリード角に向きをつけられており、前記部分の各々は、前記前面逃げ面の下の、前記平らな位置決め表面の平面を横切って引かれた横線が前記切削差込工具の長手方向軸と直交するようにある角度に向きをつけられた、平らな、差込工具位置決め表面をさらに含み、前記位置決め表面が、前記工具ホルダによって形成される当接表面に対面的に係合可能である、請求項１２に記載の金属切削差込工具。
【請求項１８】
前記工具ホルダが第１及び第２の当接表面を形成し、前記位置決め表面が前記第１の当接表面と対面的に係合可能である、請求項１６に記載の金属切削差込工具。
【請求項１９】
前記工具ホルダが第１及び第２の当接表面を形成し、前記位置決め表面が前記第２の当接表面と対面的に係合可能である、請求項１７に記載の金属切削差込工具。
【請求項２０】
シャンク部分の両側に配設された一対の刃部及び、前記刃部の１つが回転する加工物に対して作業位置に配置される、作業位置に前記金属切削差込工具を保持する前記切削差込工具ホルダによって係合可能なクランプ構造部とを含む型式の金属切削差込工具をしっかりと固定して装着する工具ホルダであって、前記工具ホルダはベース部分とクランプ・アームを備え、前記クランプ・アームは前記ベース部分と一緒に前記刃部の１つを受けるための隙間を形成し、前記クランプ・アームは前記切削差込工具によって形成されたクランプ構造部と係合可能であり、前記工具ホルダは第１及び第２の平らな当接表面を形成し、前記第１の当接表面が非ゼロのリード角に向きをつけられた切刃を有する切削差込工具の刃部によって形成される位置決め表面と係合するようになされ、かつ、前記第２の当接表面が実質的にゼロのリード角付きの切刃を有する切削差込工具の刃部によって形成される位置決め表面に対面的に係合するようになされた、工具ホルダ。
【請求項２１】
前記クランプ・アーム及びベース部分が一片の材料から一体で形成される、請求項２０に記載の工具ホルダ。
【請求項２２】
前記工具ホルダを工作機械に適切に取り付ける取り付けシャンクをさらに含む、請求項２０に記載の工具ホルダ。
【請求項２３】
前記ベース部分が、前記切削差込工具の底部に形成された相補的な形状の部分を受けるようになされたＶ字形の溝を含む、請求項２０に記載の工具ホルダ。
【請求項２４】
前記第１及び第２の当接表面が隣接している、請求項２０に記載の工具ホルダ。
【請求項２５】
前記切削差込工具が前記クランプ・アームと前記ベース部分の間に形成された隙間の中に保持され、前記隙間内に保持された差込工具をクランプ係合するように、前記クランプ・アームがクランプ・ボルトによって押しやられる、請求項２０に記載の工具ホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に金属加工に関し、より詳しくは、金属切削差込工具及び金属切削差込工具を保持する工具ホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な切り屑制御形状を有する金属切削差込工具がこの分野で知られている。米国特許第３６５４６８１号明細書は、その刃部が切刃の後方に配置され、切り屑取り除き目的のための逃げをもたらすのに役立つ対向する面取り表面を含む切り屑破砕表面を備えることを特徴とする金属切削工具を開示する。米国特許第３８１５１９１号明細書は、切り屑を硬化させ、その形態を改変する長手方向に延びるふくらみを切り屑に付与する、切り屑形成差込工具を教示する。米国特許第３９７３３０８号明細書は、互いに分離し、切刃の内部でかつ切刃から間隔をあけて位置するいくつかのくぼみ又は切り欠きを有する切削工具を教示する。Ｈｕｓｔｏｎによる米国特許第４６２９３７２号明細書は、突っ切りバイト又は切削工具として使用するためのものである切り屑破砕表面を有する切削差込工具を開示する。
【０００３】
既知の切削差込工具設計は、低い強度の延性のある鋼に使用するとき、本来的にいくつかの問題に遭遇する。低強度、延性鋼の例には３０４Ｌ及び３１６Ｌステンレス鋼、並びにチューブを形成するためにマンドレル上でより容易に引き抜くことができるように強度を低下させた１０１０及び１０２６炭素鋼が含まれる。
【０００４】
切削作業中の切り屑を制御する課題は、製造部品がチューブ又は棒材からきれいに分離されることを保証するためリード角が使用されるとき、より困難になる。リード角切断工具によって形成される切り屑は、切刃に直角な方向に流れる傾向にある。これは、加工物との最初の接触で発生する切削された切り屑を、より制御が容易なより望ましい時計ばね形状ではなく、軸方向の力の成分の故に、より容易に螺旋形状に流れるようにさせる。螺旋形状になる切り屑が形成されるようにリード角によって本来的に向けられる切削切り屑の傾向を相殺するために、多くの技術が使用されてきた。技術には螺旋傾向に対抗するように、工具の中心線の周りを不平衡にした切り屑破砕器が含まれる。試みられた他の技術には、後壁が等しい大きさであるがリード角と反対方向である切り屑破砕器を設けたものがある。さらに別の試みられた技術には、リード角の軸力に対し反対の力を導入することを試みることによって、リード角の影響に対抗する非均一な高さの切刃を使用するものがある。これらの技術はいくつかの作業では十分であったが、それらは非常に範囲が狭く、切り屑制御を得るためにしばしば切削圧力が増加し、加工中の工具寿命を犠牲にする傾向にあった。
【０００５】
上記で説明したような切削差込工具は、切削工具アセンブリの１部をなす工具ホルダに通常保持される。この工具ホルダは通常、行うべき作業によって決まる所与の作業位置に差込工具を向ける摺動機構の１部をなす。溝切り、切り離し又は倣削りなどの機械加工を行うとき、切削差込工具及び工具ホルダに高い力が加えられることは明らかであろう。所与の切削工具アセンブリは、リード角に向きをつけられた切刃を有する差込工具、並びに差込工具の長手方向軸に対して直角に向いた切刃を有する差込工具を含む、様々な切削差込工具と共に通常使用される。
【０００６】
可撓性の上部部分を使用する一体型のシャンク工具ホルダはこの分野で周知である。上部部分は、締め具が、締め付けられたとき、両頭Ｖボトム差込工具を強固にクランプするように、締め具が上部部分をゆがめるように蝶番留められている。切削差込工具を加工物に対して直交して配置することが確実にできるワン・ピース剛性構造である利点を有する上に、この工具ホルダは、種々の差込工具形状に対して標準的なプラットフォームとして働くことによって、在庫、注文及びプログラム機能も簡単にする。同じホルダによって対応でき、共通の工具ホルダによって多数の機能の組合せを行うことができる、特定の幅の、しかしかどの丸みの可変なＶ字ボトム溝切り差込工具、Ｖボトム倣削り差込工具、並びに切削差込工具を有することが望ましい。これら全ての切削差込工具の一貫した性能を保証するために重要なことは、差込工具の下及び後ろの両方の接線方向及び半径方向の切削力に対して差込工具を支持する能力である。Ｖボトム支持構造は、切削差込工具の下のこの一般的な強固な支持を保証する。この工具ホルダは通常、両頭差込工具の未使用の縁部が配置される精密に機械加工された位置決め表面を有して設計される。この位置決め表面は少なくとも２つの機能を果たす。すなわち、半径方向の切削差込工具弾力に対し抵抗力を保証する機能、及び同様に適切な溝深さ又は完全な切り離しを保証するために差込工具を半径方向に正確に位置させる機能である。工具ホルダのこの位置決め表面は一般に平面であり、該面はそれに対して配置される切削差込工具の前面の対合する、平らな逃げ面に正確に一致するような角度に配置される。この表面は、加工物の軸中央線と平行になるように配置される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
いくつかの切削差込工具は、その部分に望ましくない尖端（ｎｉｂ）又は破裂点（ｐｉｐ）を残すことなく部品を完全に切削することを保証するために、リード角を使用する。この型式の差込工具が上述の型式の工具ホルダに取り付けられたときは、溝切り又は直線切削用の切削差込工具を固定して支持する、平らな工具ホルダ支持位置決め表面は、最早広い接触表面ではなく、もっと弱い、より寸法的に一貫しない線接触しか提供することはできない。この問題に対処するいくつかの技術がこの分野で知られている。これらの技術は、完全に満足すべきものではなかったし、いくつかの場合には、差込工具の製造コストに不必要な費用を付け加えてきた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、低強度、延性のある鋼を切削するときに特に効果的な構成の、複数の切り屑破砕表面を提供する金属切削用の新しい改良された切削差込工具を提供する。この複数の切り屑破砕表面は、リード角に向きをつけられた切刃を有する切削差込工具の改良された切り屑制御にも効果的である。好ましい、かつ図示する実施例では、この切削差込工具は、前面切刃から一対の関連する第１の切り屑破砕表面に延びる一対の傾斜表面を含む。一対の第２の切り屑破砕表面は、第１の切り屑破砕表面の下流側に配置され、移行表面によって分離されている。第１の切り屑破砕表面は、切り屑が工具の切刃から離れるときに、切り屑に最初のカールを付与する。
【０００９】
入口部分及び出口部分を有する中央の溝は、切り屑の中央部分に補強リブを形成させることによって切り屑を硬化させようとする。少なくともいくつかの材料に対しては、第１の切り屑破砕表面によって与えられる最初のカールは、決して望ましいものではない可能性がある。望ましいものではないカールを有するこの切り屑が差込工具に沿って移動し続けると第２の切り屑破砕表面に遭遇し、この表面は、この切り屑に、より大きなカールを付与しようとし、リード角を有する切削差込工具の場合は、切り屑の形状を螺旋形状ではなく、より時計ばねに似た形状に変えようとする。
【００１０】
好ましい、かつ図示する実施例では、この金属切削差込工具は、シャンク部分の両側に配設された一対の刃部を含む。差込工具によって形成されるクランプ構造は、切削差込工具ホルダによって係合可能である。例示的な実施例では、シャンク部分の両側に配設された刃部は実質的に同一であり、上述の第１及び第２の切り屑破砕表面を含む。好ましい実施例では、金属切削差込工具は炭化物材料から成形され、使い捨ての炭化物差込工具として使用するようになされている。本発明は、非ゼロの、及び実質的にゼロのリード角に向きをつけられた切刃を有する金属差込工具刃部にも等しく適合させることができる。
【００１１】
本発明は、上述の切削差込工具用、並びにリード角付きの又はリード角なしの切削差込工具を含む別の型式の切削差込工具用の工具ホルダをも提供する。広い種類の切削差込工具に対応するために、この工具ホルダは一対の当接表面を含み、内１つが所与の差込工具によって係合される。図示の実施例では、この当接表面は平らでかつ隣接している。リード角付きの切削差込工具には、この工具ホルダは差込工具上に形成された角度のついた平らな表面と係合可能な角度のついた平らな表面を提供する。（差込工具の長手方向軸、すなわち、加工物の回転軸に対し一般に平行な切刃に対して）直交する切刃を有する切削差込工具に対して、この工具ホルダは、切削差込工具上の位置決め表面と完全に係合する向きの当接表面を提供する。
【００１２】
本発明によれば、実質的にゼロのリード角に向きをつけられた切刃を有する金属切削差込工具は、平らな位置決め表面の平面を横切って引いた横線が切削差込工具の長手方向軸と直交するように、ある角度に向けた差込工具位置決め表面を含む。この位置決め表面は、工具ホルダによって形成される当接表面の１つと対面して係合可能である。金属切削差込工具が、その前面切刃が非ゼロのリード角を有するものである場合は、差込工具の前面逃げ面から離れて延びる位置決め表面は、前面逃げ面とは異なる角度で、かつ、位置決め表面の平面を横切って引いた横線が切削差込工具の長手方向軸と直交するような向きに形成される。この位置決め表面は、工具ホルダによって形成された別の当接表面に対面的に係合可能である。
【００１３】
図示の実施例では、工具ホルダは、差込工具によって形成されるクランプ構造と係合可能なベース及びクランプ・アームを含む。工具ホルダは、刃部のうちの１つは、回転する加工物に機械加工作業を行うように配置され、一方もう１つの刃部は工具ホルダによって受けられ、その位置決め表面が、工具ホルダによって形成される当接表面の１つと対面的に係合するように向いている、シャンクの両側に形成された実質的に同じ刃部を有する切削差込工具を受け、固定するようになされている。
【００１４】
本発明のさらなる特徴は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことによって明らかとなり、完全な理解が得られるであろう。
【実施例】
【００１５】
図１〜図４は本発明の好ましい実施例により作成された金属切削差込工具１０の全体的構造を示す。使用では、この差込工具１０は工具ホルダ１００（図６参照）内にクランプされる。通常、工具ホルダは、切削差込工具１０の切刃１４を、加工物に切削作業を行うために回転する加工物（図示せず）と接触するように配置する摺動機構の一部をなす。
【００１６】
開示される実施例では、差込工具１０はシャンク部分１０ｃの両側に配設された一対の刃部１０ａ、１０ｂを含む。使用では、差込工具１０のシャンク部分１０ｃは、刃部の１つ、すなわち１０ａを機械加工位置に配置し支持する工具ホルダ１００（図６に示す）にクランプされる。１つの刃部１０ａが磨耗したときは、差込工具１０は別の刃部１０ｂを機械加工位置に配置するため、工具ホルダ１００内で１８０°回転される。図２及び図３で最も良く示すように、差込工具１０は、あとで説明するように工具ホルダによって係合可能な、上側に延びる隆起部１６を含む。工具ホルダ１００によるこの隆起部１６の係合は、回転する加工物に機械加工を行うことができる位置に刃部の１つを存在させて、差込工具をその作業位置に強固に取り付けることに役立つ。
【００１７】
好ましい実施例では、切削差込工具１０は、炭化物、サーメット、セラミックなどの比較的硬い材料から形成される。差込工具はこの分野で知られる粉体金属技術を使用して成型されることが好ましい。しかしながら、本発明は、差込工具の形成又は製造に別の方法及び技術を、並びに上記で特定した材料以外の材料を使用することも企図している。
【００１８】
図示の実施例では、刃部１０ａ、１０ｂは実質的に同一である。したがって、刃部１０ａのみを説明する。上記で示すように、刃部１０ａは前面側切刃１４を有する。平面が好ましい、前面逃げ面２０が、前面側切刃１４から下側へ垂れ下がっている。図示の実施例では、図１に最も良く示すように、切刃１４は角度θに向きをつけられている。この角度が通常リード角と呼ばれる。しかしながら、本発明の原理は、切刃１４がリード角に向きをつけられていない、すなわち、θ＝０度である実施例にも適用可能である。リード角は通常切削差込工具１０の長手方向軸に直交する面又は線２５から測定されることに注目されたい。
【００１９】
一対の、間隔を置いた、凹面の傾斜表面２６ａ及び２６ｂが切刃１４から（図１に示すように）後ろ側に延びる。特に図２及び図４を参照すると、傾斜表面２６ａ、２６ｂは前面切刃１４に対して下側に下降し、次いで上側に上昇し比較的短い凸表面２８ａ、２８ｂに合流又は混合している。傾斜表面２６ａ、２６ｂの上側に曲がる部分は、凸表面２８ａ、２８ｂと協働して第１の切り屑破砕表面を形成する。
【００２０】
図１を参照すると、凹面の傾斜表面２６ａ、２６ｂは、谷状の溝３０の両側に配設される。溝３０は、刃部１０ａの実質的に中央に配設される。溝３０は、差込工具の前面側切刃１４で又は近くで始まり、切刃１４の中央部分１４ａを形成する入口部分３０ａを含む。入口部分３０ａは、（図２及び図５に示すように）前面側切刃１４に対して下側に下降する底部３１（図５参照）を含み、かつ、中間の混合表面３２ａ、３２ｂを介して傾斜表面２６ａ、２６ｂ内に混合する上側に曲がる側面を含む。中央溝３０の入口部分３０ａも、増加する横方向の寸法を含む。
【００２１】
入口部分３０ａは、凹所又は溝３０の出口部分３０ｂ内に、移行表面２９ａ、２９ｂ、２９ｃを介して円滑に移行する。出口部分３０ｂの底面３３（図５参照）は、入口部分３０ｂの底面３１と比較して若干異なる輪郭で下側に続くが、次いで（図５に示すように）上側に上昇する。楕円形の、曲線表面が底面３３から上側に上昇し、楕円形の移行表面４０を介して差込工具の頂部表面に合流する。
【００２２】
切刃１４が加工物に入ると、切削作業によって発生する切り屑が、凹面傾斜表面２６ａ、２６ｂを横切って移動する。この切り屑の中央部分は、中央凹所又は溝３０が存在するため支持されていない。この支持がないことが、中央部分が溝内に曲がるときに切り屑の中央部分に補強リブが形成させ、この結果、切り屑を硬化させ狭くさせる。切り屑が傾斜表面２６ａ、２６ｂの上側に曲がった部分を移動するとき、切り屑にカールが付与される。
【００２３】
本発明によれば、第２の切り屑破砕表面が第１の切り屑破砕表面２６ａ、２６ｂ、２８ａ、２８ｂの上及び後ろに配置される。図４に最も良く示すように、第２の切り屑破砕表面は、それぞれの移行表面４６ａ、４６ｂから延び、実質的に水平な表面５０ａ、５０ｂ内に混合する関連する凸面４８ａ、４８ｂと合流する、短い凹面４４ａ、４４ｂを含む。図示の実施例では、移行表面４６ａ、４６ｂは実質的に水平であり、第１の切り屑破砕表面を第２の切り屑破砕表面と相互接続させる。「水平」又は「垂直」として説明する表面は、複数の図に示す向きを踏まえて、説明を容易にするためにそのように呼ばれることを理解されたい。しかしながら、本発明は、「水平」又は「垂直」表面を有する差込工具に限定されるべきではない。
【００２４】
開示された切削差込工具１０が、低炭素鋼及びオーステナイト・ステンレス鋼などの延性材料を機械加工するのに使用されるときは、切削作業中に発生する切り屑は、第１の切り屑破砕表面によって最初のカールが与えられる。しかしながら、（図２に示すように）切削差込工具の後部に向かって移動を続けるに従い、それは切り屑にさらなる、よりタイトなカールを付与する第２の切り屑破砕表面に遭遇する。これは溝３０によってもたらされる硬化と一緒になって、切り屑を最終的に破断させる。開示する切削差込工具が前面側切刃１４にリード角を有して製造されるときは、第２の切り屑破砕表面は、切り屑が螺旋形状になる傾向を妨げようとし、その代わりに切り屑を時計ばねの形状により似た形状に変形させる。
【００２５】
好ましい構成では、差込工具は炭化物、サーメット又はセラミックなどの比較的硬い材料によって形成される。差込工具はこの分野で知られている粉体金属技術を使用して成型されることができる。好ましい実施例では、差込工具は既知の技術を使用して成型され、使い捨てのものである。好ましい構成では、切削差込工具はその刃部が磨耗した後は廃棄され、再研磨又は再生は目的としていない。
【００２６】
上記に示すように、好ましい実施例では、差込工具は成型される。本発明の切削差込工具を製造するために成型プロセスが使用される時、図に示す表面形状は、図に示すように鋭利に形成されることはできないことを理解されたい。さらに、成型プロセスの後で、差込工具の切削性能及び寿命を改善する、窒化チタン、炭窒化チタン又は窒化チタン・アルミニウムなどの被覆で差込工具を被覆することが通例である。被覆の使用も、開示された表面の形状を視覚的に、より明瞭ではなくする可能性がある。それにも関わらず、形成された表面形状より鋭利ではないが、開示された形状を有する切削差込工具は本発明によって企図されている。
【００２７】
図６は本発明の好ましい実施例により作成された切削差込工具ホルダ１００の全体構成を示す。開示された工具ホルダ１００は、図１〜図５に開示された型式の差込工具、並びに様々な形状を有する別の型式の差込工具も取り付けることができる機能を含む。
【００２８】
工具ホルダ１００は、ベース部分１０２及びクランプ・アーム１０４を含む。開示された実施例では、工具ホルダ１００は、単体構造の（ベース部分１０２及びクランプ・アーム１０４が一片材料から一体で成形されている）ものである。しかしながら、この発明の原理は、別の型式の工具ホルダ構成にも適用可能であり、図６に示す単体構造に限定されないことを理解されたい。
【００２９】
工具ホルダ１００は、取り付けシャンク１００ａを含み、それによって工作機械に適切に装着され又は取り付けられる。上記に示すように工具ホルダは通常摺動機構に固定され、それによって工具ホルダを、したがってそれに伴う切削差込工具を、棒又はチューブ材料（図示せず）などの回転する加工物に切削作業を行うために、様々な位置に移動させることが可能になる。
【００３０】
隙間１０６がクランプ・アーム１０４とベース部分１０２の間に形成される。前述の切削差込工具１０などの切削差込工具が、脱着可能に隙間１０６内に装着される。図７は、切削差込工具１０の隙間１０６内への位置決め及び装着を示す。
【００３１】
図示の実施例では、ベース部分１０２はＶ字形の溝１１０を含み、これは切削差込工具１０の底部に形成された相補的な形状のＶ字形部分１１２を受けるようになされており、図４及び図８に最も良く示す。クランプ・アーム１０４は、逆Ｖ字形表面を含み、それは切削差込工具１０に形成された隆起部１６と係合するようになされている。
【００３２】
本発明によれば、工具ホルダ１００は、一対の隣接する、平らな当接表面１２０、１２２を含み、少なくともその１つが差込工具に形成された位置決め表面に係合する。この２つの当接表面１２０、１２２によって、後で説明するように、工具ホルダ１００が広い種類の差込工具に対応することができるようになる。
【００３３】
特に、図７及び図８を参照すると、図１〜図５に示す型式の差込工具１０が工具ホルダ１００によって保持されるときは、工具ホルダ１００によって形成された上側の当接表面１２２が切削差込工具１０によって形成された位置決め表面１２４に当接する。上記で説明したように、切削差込工具１０はリード角θを有する切刃を含む。このリード角の向きは図１に最も良く示されている。工具ホルダの上側当接表面１２２との平らな対面的な係合を可能にするために、差込工具１０に形成される表面１２４は、下側に延びる、（垂直に対して）角度のついた平面として形成される。図４及び図８に示すように、位置決め平面１２４は、その相対的な角度が切刃１４の角度θによって決まる前面逃げ表面２０に対して角度がついている。位置決め平面１２４は、位置決め平面１２４を横切って引いた水平又は横線が切削差込工具１０の長手方向軸に対し直角であるという意味で、切削差込工具の長手方向軸に対して直角に向くことが好ましい。それによって、好ましい実施例では、切削差込工具１０に形成された位置決め表面１２４は、工具ホルダに形成された当接表面１２２と完全に係合し、その結果、切刃１４のリード角に関わらず、完全な、平らな表面接触が達成される。
【００３４】
切削差込工具１０が図７に示す位置に取り付けられた後、差込工具１０はクランプ・アーム１０４内に形成される開口１４０を貫通して延び、ベース部分１０２（図示せず）によって形成されるねじ穴と係合するボルト（図示せず）によって、しかるべき位置に固定してクランプされる。クランプ・アーム１０４を下側に事実上曲げ、切削差込工具１０と堅い係合を行わせるボルトを使用することは、従来方法であると考えられる。クランプ力又は保持力を切削差込工具１０に発生させる他の構成は、本発明によって企図されている。
【００３５】
下側の当接表面１２０は、別の型式の切削差込工具に形成される位置決め表面と当接係合させるためのものである。図９及び図１０は、差込工具１０と同じ構成であるが、その前面側切刃１４’がリード角に向きをつけられていない切削差込工具１０’を示す。この切削差込工具１０’は、同様なＶ字形の表面１１２’及び１６’を含み、これらはベース部分１０２及びクランプ・アーム１０４によって、それぞれ受けられ係合されるようにするためのものである。図１０に示すように、差込工具１０’は、図４に差込工具１０に関連して示す表面２０と同様な、下側に垂れ下がった前面側逃げ表面２０’を含む。しかしながら、差込工具１０’は、実質的に垂直であり、工具ホルダ１００によって形成された下側当接表面１２０によって係合可能な、平らな下側位置決め表面１２４’を含む。
【００３６】
本発明については、工具ホルダ１００は、図１〜図５に示す型式のリード角を有する切削差込工具を含む広い種類の切削差込工具、並びに図９及び図１０に示す型式などの回転する加工物の回転軸に対して角度のついていない切刃を有する切削差込工具を含む別の構成の切削差込工具を装着することができる。
【００３７】
本発明を詳細に説明してきたが、この分野の技術者は、特許請求の範囲に記載の本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことが可能であることは理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の好ましい実施例により作成された切削差込工具の上面図である。
【図２】図１に示す切削差込工具の側面図である。
【図３】図１に示す切削差込工具の端面図である。
【図４】図１に示す切削差込工具の部分斜視図である。
【図５】図１に示す差込工具の部分側面図である。
【図６】本発明の好ましい実施例により作成された工具ホルダの斜視図である。
【図７】作業位置に示す、図１に示す型式の切削差込工具を有する、図６に示す工具ホルダの部分図である。
【図８】図７に取り付けられて示す切削差込工具の部分斜視図である。
【図９】作業位置に取り付けられて示す別の切削差込工具を有する、図６に示す工具ホルダの部分図である。
【図１０】図９に取り付けられて示す別の切削差込工具の部分斜視図である。
【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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【国際調査報告】
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