(57)【要約】本発明は、頂側（２）と、底側（３）と、前記頂側と前面（４）との間の領域の刃（６）とを有する重旋削用の切削インサート（１）に関する。切削インサートの特徴は、切削インサートが、刃（６）の背後に位置した切屑ブレーカ（９）を有する比較的厚みのある前部（２０）に加えて、後部（２１）を含んでなり、この後部は前部（２０）より薄くて、かつそこから後方においてテーパ状となり、後部（２１）の頂側において、凹所（２２）が、切削インサートを協働するシートに固定する締結装置のために開口される。
2004508206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頂側（２）と、底側（３）と、前記頂側と前面（４）との間の領域の刃（６）とを有する重旋削用の切削インサートであって、
前記刃（６）の背後に位置する切屑ブレーカ（９）を備えた比較的厚みのある前部（２０）に加えて、この前部より厚みの薄い後部（２１）を含んでなる前記切削インサートにおいて、
前記切削インサートの前記後部（２１）が、互いに対して鋭角（α°）で延在する二つの側面（２４）により境界を定められることによって、後方に向かってテ−パを形成し、かつ
前記後部（２１）の頂側（２３）において凹所（２２）が、協働するシートに前記切削インサートを固定する締結装置（１４）のために開口される、
ことを特徴とする重旋削用の切削インサート。
【請求項２】
前記凹所（２２）は、回転対称の基本形状を有しかつ底（２８）で終結し、かつ
前記底は、前記後部（２１）の厚み（Ｔ２）の７０％未満適切には５０％の深さであることを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
前記後部（２１）の側面（２４）の間の角度（α°）が、３０〜８０°好ましくは４５〜７０°の範囲であり、適切には約７０°の大きさであることを特徴とする請求項１または２に記載の切削インサート。
【請求項４】
テーパ状をなす前記後部（２１）が、後端部面（５）と前記前部（２０）に対向する遷移面（２６）との間の距離として測定される長さを有し、
前記後部の長さが、前記遷移面（２６）と前記切削インサートの前記前面（４）との間の距離として測定される前記前部の長さより長いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の切削インサート。
【請求項５】
前記締結装置用の凹所（２２）が、前記後部（２１）の前方部分に位置することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の切削インサート。
【請求項６】
前記切屑ブレーカ（９）は、前記刃（６）から間隔を置いたリッジ（２９）を含み、
前記リッジは、前記切削インサートの底側（３）に対して、前記刃（６）より高いレベルに位置し、かつ
刃の後方で、後方及び下方に向かって傾斜する面（２６）が、前記前部（２０）と前記後部（２１）との間に遷移面を形成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の切削インサート。
【請求項７】
アーチ状の基本形状を備える中央面取り（３２）は、前記切屑ブレーカのリッジ（２９）に形成され、
前記中央面取りは、前記刃（６）から到着する切屑を撓ませる目的を備え、かつ切屑の幅を減少する目的を備えた断面に関してアーチ状の形状を有することを特徴とする請求項６に記載の切削インサート。
【請求項８】
斜め前方／下向きに刃（６）の方向に傾斜するスライド面（３０）は、前記リッジ（２９）から前方に延在し、かつ
前記リッジ（２９）のアーチ状の前記中央面取り（３２）は、前記スライド面を貫通し前方に延在することを特徴とする請求項７に記載の切削インサート。
【請求項９】
アーチ状の基本形状を備える中央面取り（３６）は、前記刃（６）にも形成されることを特徴とする請求項７または８に記載の切削インサート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の技術分野
本発明は、頂側と、底側と、この頂側と前面との間の領域の刃とを有する重旋削用の切削インサートに関し、切削インサートは、刃の背後に位置した切屑ブレーカを有する比較的厚みのある前部に加えて、前部より厚みの薄い後部を有する。
【０００２】
先行技術
従来の旋削との比較すると、重旋削では、包含される全ての主因子が大きくなり、例えば大きな切削力、大きな切屑厚み、大きくかつ重い加工物、及び大量の熱などである。従来の旋削の際の送りは、一般的に０．０５〜０．８ｍｍ／回転の範囲内であり、一方重旋削の際の送りは１〜４０ｍｍ／回転の範囲内であり、同時に切り込み深さは０、２〜６ｍｍの範囲内である。これは、例えば、１トンまたはそれ以上の重量を有する荒削りシャフトの当該加工物に対しては一般的でない。これらの事情の下では、旋削用のインサートだけでなく旋削用のカセット及びキャリアも大きな寸法であることが必要である。
【０００３】
重旋削用の切削インサートは、多数の異なる実施態様において既知である。通常の実施態様は、切削インサートの奥行きまたは長さに対する大きな厚みによって特徴付けられる（切削インサートの切刃と底側との間に延在する前面の高さは、前面と後部面との間の距離として計測される）。切刃から後方で、下方／後方に斜めに傾斜する面が延在し、この面に真っ直ぐな切屑を破砕するショルダーが形成される。境界を定める面で上記傾斜した頂面端部は、前面に実質的に平行であり、この境界を定める面が、順次底面で、短い後端部の部分で下方／後方へ傾斜する面に遷移し、切削インサートの横の動きを防止する役目を有し、切削インサートを固定する目的を有するピンために、中央後方に開口される開口部が形成される。締結装置を、切削インサートの後端部の部分に下方／後方へ傾斜する面に対して押し付けることができ、それによって切削インサートは、カセット内の突き合わせ面と接触してそれらの後端部面と締結維持され、切削インサートは組み立てることができ、同時に切削インサートの底側が、カセットの底面に対して押し付け保持される。しかしながら、この既知の重旋削用の切削インサートの利点は、特に切削インサートが、切削インサートの横安定性が並みである限り、溝切り作業ばかりでなく長さ方向の旋削にも安定であることである。すなわち、長さ方向の切削インサートの障害は上記ピンによって妨げられだけであり、技術的に寸法決めする理由は比較的弱い。この切削インサートの別の欠点は、広大で高価な研削を必要とすることである。すなわち、斜め下方にかつ切刃後方から傾斜する頂面だけでなく、前面と底側が、複数の行程の正確な研削を必要とする。その上の欠点は、切削インサートの締結装置は、切削インサートの頂面が締結装置に対して下方／後方へ斜めに傾斜するので、厚い切屑の出現に起因して相当の応力に曝されることになる。さらにその上に、既知の切削インサートは、切刃による加工物から切屑の分離後に、切屑の幅を減少する能力が制限される。このことは、溝からの放出が最も困難である切屑が形成されることである。
【０００４】
本発明の目的及び特徴
本発明は、重旋削用の既知の切削インサートの上記不都合を回避すること、及び重旋削用の改良された切削インサートを提供することを目的とする。したがって、本発明の第１の目的は、重旋削用の切削インサートを提供することであり、この切削インサートは安定かつ信頼の置ける方法が確実にし、それによって突っ切り方向（ｐｌｕｎｇｅ−ｃｕｔ）作業に使用されるだけでなく、切削インサートがかなりの横方向の力を受けるときの長さ方向の旋削にも使用できる。さらなる目的は、例えば超硬合金粉末を直接成形する製造に適し、一方で研削工程数を最小にした重旋削用の切削インサートを創作することである。本発明のもう一つの目的は、高温の切屑の破壊的影響に対する締結装置の保護を向上させるために、良好な切屑破砕特性を有し、それによって締結装置の使用寿命を増加させる切削インサートを創作することである。個々の態様においては、本発明は、切屑の移動を促進するために、分断された切屑の幅を迅速かつ効果的に減少させる重旋削用の切削インサートを提供することを目的とする。
【０００５】
本発明によれば、少なくとも第１の目的は請求項１の特徴部分に記載する構成によって達成される。本発明の好ましい実施態様は、さらに従属請求項に記載される。
【０００６】
発明の好ましい実施態様の詳細な説明
本発明によれば切削インサートの第１の実施態様は、図１〜３に１で示される。頂部では、上記切削インサートが、全体として２で示される頂側によって規定され、この頂側は３で示す底側に対向する。頂側２と底側３との間に前面４が延在して、端部面に対向する。前面と頂側２の間の領域には、切刃６が形成され、切刃は慣用の方法では、前面４と平坦な強化面６’との間の鋭い刃からなる。前面の互いに向かい合う端部では、前面４は二つの横逃げ面７へと、具体的には丸められた遷移面８を経由して横逃げ面に遷移する。切削インサートの幅Ｂは、この横逃げ面間の距離によって規定され、一方切削インサートの奥行きまたは長さＬは、前面４と後端部面５との間の距離として規定される。切刃６の後方の領域において、９で表わされるそれら全体の切屑ブレーカが、切削インサートの頂側に形成される。
【０００７】
実際には、本発明による切削インサートは、超硬合金粉末の直接加圧成形によって形成することができ、僅かに必要な研削は底側３の面研削だけからなる。
【０００８】
本発明の切削インサートが特徴とする特徴部分を詳細に説明する前に、１０で全体として示されるカセットまたはホルダに装着される切削インサート１を図示する図４と５を参照する。このカセットは、順次適切な方法で、大きなキャリア（図示せず）（例えば、強固な板）に着脱可能に接続される。カセットには、切削インサート１を収容するためのシート１１が形成され（当業者によってインサートシートと呼ばれる）、このシートは平坦な底面１２ならびに二つの傾斜した側面１３とによって境界を定める。切削インサートは、前短部にノーズ１５を供える締結具１４によって上記シート内に固定することができる。この締結具１４は、ネジ１６によって締結具の後端部を締め付け可能である。一般的には、締結具及びネジの形状は、ネジの締め付けに予ってノーズ１５がシートに対して、後方／下方に移動するように形成される。シム１７が、切削インサート１とシート１１の底面１２との間に都合よく配置され、このシムは切削インサートと同様に超硬合金で形成される。このシム１７は皿ネジ１８によって適当な位置に保持され、皿ネジは底面１２に開口されるネジ穴１９に締め付けられる。
【０００９】
再び図１〜３を参照する。
【００１０】
本発明による切削インサートの特徴は、切削インサートには、切屑ブレーカ９が形成される比較的厚い前部２０に加えて、この前部２０より薄くて前部から後方に向かってテーパとなる後部２１が備えられ、締結具１４のノーズ１５用の凹所２２がこの後部２１に形成されかつ後部の頂面に開口される。実施例においては、この後部２１のテーパをなす形状は、互いに鋭角αで延在する二つの平坦な側面２４によって決定される。示した実施例においては、このノーズ角度αは６０度であるが、この角度は大きくも小さくも変動が可能である。しかしながら、この角度αは、３０〜８０°好ましくは４５〜７４°の範囲である。後部の後端部分では、この実施例では側面２４が後端部面５に遷移し、この後端部面は、切刃６に平行でかつ底面３に対して垂直に延在する平らな面からなる。後部の前端面で、側面は、前述の横逃げ面７さらに具体的にはコーナ切刃２５に遷移する。厚い前部２０は薄い後部２１へと後方／下方に傾斜する面２６を介して遷移し、なだらかに湾曲する面部２７がこの傾斜する面２６と後部の平坦な頂側２３との間に形成される。切刃６から傾斜面２６までの距離として測られる前部２０の長さＬ１は、この実施例においては、面２６と端面５の間の距離として測られる後部２１の長さＬ２より幾分小さい。図２において明確に示すことができるように、コーナ切刃２５は、面２６の前方の領域に位置する。換言すれば、前部２０の後部分は後部２１と同様にテーパ状となる。
【００１１】
切刃６と底側３の間の距離として測られる前部２０の厚みＴ１は、後部２１の厚みＴ２の厚みよりかなり厚い。実際に、厚みＴ１は、厚みＴ２より２０〜４０％大きくする必要がある。
【００１２】
締結具ノーズ１５のための凹所２２は、切削インサートに上向きに開口され、切削インサートの底側３より上のレベルに位置する底２８で終結する。この方法においては、かなりの量の材料が凹所の下方領域に残留する。これは、切削インサートの破損に対して最大の強度と最小の感受性を保証するものである。厚みＴ２の７０％まで全面的な深さを有する凹所を形成することが可能であるが、深さは厚みＴ２の５０％を越えないことが好ましい。別の観点から、凹所が切削インサートの後端部面５から大きく離れて位置することを注目する必要がある。さらに詳細には、この凹所は、傾斜した遷移面２６に隣接して丸められた面２７の中間付近に位置する。凹所２２は、都合良ければ回転対称の基本形を備えかつ所定の円錐形であることにより上方に向かって拡がり、二つの傾斜した側面２４の間の中央に置かれる。後部２１の頂面２３は、都合よければ、必然ではないが、平らにすることも述べる必要がある。
【００１３】
代表的な実施態様を構成する図面に実証された実施態様においては、切削インサートは４０ｍｍの幅Ｂと、３１．５ｍｍの長さＬと、約１２．５ｍｍの大きさ前部の長さＬ１であり、例えば全長Ｌの約４０％である。その上に、この前部の厚みＴ１は、１２．７ｍｍの大きさであり、一方後部２１は９．５ｍｍの厚みＴ２を有する。即ちこの前部は後部２１より短くて厚いが、その代わりにこの前部は著しい長さ拡張部Ｌ１（通常は１０〜１５ｍｍ）を有する。これは、製図工が種々の用途に効果的に切屑を破砕する形状に自由に変更可能であることを意味する。図示された好ましい実施態様においては、全体として９で示す切屑ブレーカは、最も高いリッジ２９が形成され、このリッジは切刃６から最も離れており、具体的には、傾斜する遷移面２６に対してすぐとなりに接近して形成することによって最も離れる。リッジ２９と前刃６との間のこのレベルの相違は、図１にＮでしめされ、切削インサートの他の寸法（切削インサートの適用範囲に依存して）に最も依存して変化させることができるが、０．３〜３ｍｍの範囲である。リッジ２９の前方に、前方／下方に向かって傾斜しているスライド面３０が延在し、スライド面は、順次前方において、切刃６の背後で直ちに、アーチ状のフルート断面３１に遷移する。切刃６によって加工物から開放された切屑は、第１のアーチ状の横断面フルート３１を通過して、その後傾斜するスライド面３０を通過して、最も高く位置するリッジ２９の領域で切削インサートから最終的に離脱する。
【００１４】
図示した好ましい実施態様においては、中央面取り３２がリッジ２９に形成され、この面取りは凹んだアーチ状の基本形状を備え、順次前方向において、アーチ状の遷移面３３、３４へと変化して、それらの後部面３３は比較的平らな角度で前方／下方に傾斜し、一方第２の面３４は険しい角度で前方／下方に傾斜しかつ平らな面３５へと変化し、この平らな面がフルート３１に中央中断物を形成し且つフルート３１の底に対して面取りとなる。これらの中央に位置する面３２、３３、３４及び３５が、リッジ２９と、面３０及び３１のそれぞれの中央に位置する中断物を形成しすることによって、中央に位置する切屑部分が、切刃に対して最も近くに位置する切屑の二つの部分より速い速度で移動する傾向が与えられる。この方法において、切屑の幅は、切削インサートの幅Ｂによって決められる通常の幅より減少され、それによって、切削インサートの溝切り加工における切屑の開放が、非常に促進される。これに関連して、図１〜３によるこの実施態様の切刃６が、真っ直ぐ即ち対向する端部の間で、切れ目無く延在することが注目される。
【００１５】
切削インサートの二つの対向する側面７は、後方だけでなく、図２に逃げ角β°によって記されるように、切削インサートの底側に向かって下方向にも逃げが備えられる。この逃げ角は切削インサートの使用する分野に依存して変化させることができるが、逃げ角は少なくとも約３℃の大きさにすべきである。
【００１６】
図１〜３による具体的な実施態様の例においては、この前面４が底側３に対して垂直に延在する限りでは、中間切削形態で形成される。角度ε°で示すように、切削インサートは、しかしながら、少なくとも僅かにポジの切削形態で形成される。切削インサートの底側３に関しては、この利点は、平面研削の形状にすることができ、この研削面は、その他の点では切削インサートの基準面を形成することが指摘される。しかしながら、三つの３画形状に位置するた支持、または中央凹所を取り囲む３角形のフレーム状に平面研削した面に代えることも可能である。しかしながら、重要なことは、図４のシム１７の頂面のように、平坦な支持面に対する密接接触において、切削インサートの底側が加圧をすることができることである。
【００１７】
図６に、本発明による切削インサートの代わりの実施態様を示す。この実施態様においては、実際の切屑ブレーカ９だけでなく、切刃６が、アーチ状の基本形を有する中央面取り３６によって中断されている。この方法では、切屑の断面方向の曲げは、切刃のアーチ状の部分３６によって既に開始されている。これが、切屑の幅の減少をさらに効果的に与えることになる。
【００１８】
本発明による切削インサートの利点
本発明による重旋削用の切削インサートの実質的な利点は、切削インサートのテーパ状の形状となる切削インサートのかなり長い後部が、異なりかつ信頼のある方法で、同じ形状を有する装置シートに固定することができる。締結工具が、装置ネジの締め付けによって後方に切削インサートを引き付けられることによって、切削インサートの傾斜した側面が、強い力で押し付けられかつシートの楔状の傾斜した側面の間で楔止めされ、同時に切削インサートの底面が、シートの底面に対して、またはシムを使用するときはシムに対して緊密接触で加圧保持される。さらにその上に、切削インサートの後部が、切屑ブレーカを支持する厚い前部よりかなり薄いことにより、締結具は、締結具から離れた切屑ブレーカによる助けのために、切屑ブレーカの後方下方の比較的保護される部分に位置する。装置シート内の切削インサートの安定かつ確実な固定によって、切削インサートは、溝切り作業だけでなく、長さ方向の旋削に対しても柔軟に使用でき、長さ方向の旋削においては、切削インサートが大きな横力に耐えることができる。さらにその上に、記載する好ましい実施態様においては、切削インサートは、切屑の幅が迅速かつ効果的に減少できそれによって深い溝から切屑の除去が大きく促進されるという利点を提供する。切削インサートが、比較的浅い凹所内にはめ込まれる締結具ノーズによって締め付けるということは、貫通孔または開口が形成された切削インサートに比較して、強固な材料部分を凹所の下方領域に残すことができるので、大きな強度と長い使用寿命を備えた切削インサートの製造を可能にする。さらにその上に、円錐状に上に向かって広がるように凹所を形成すると同時に、切屑ブレーカ内の全ての面が上に向かって曝されることによって、切削インサートは、有利な状態で、超硬合金粉末の直接加圧成形によって製造することができる。したがって、必要とされる唯一の研削作業は、切削インサートの底面の簡単な平面研削である。
【００１９】
本発明の好ましい改良
本発明は、上述及び図面に実証された実施態様に単に限定するものでない。すなわち、切屑破砕形態をさらに広い幅で変化させることができる。さらにその上に、切削インサートの後部のテーパ付けした形状は、平面が特に好ましいとはいえ、側面を含む二つの面よりの他の方法にすることができる。また、切削インサートの後部の上側に位置する締結具ノーズ用の凹所の形状は、図示された回転対称形から外れても良い。切削インサートの後部は平面によって終結させる必要はない。すなわち、切削インサートの後端部は、例えば湾曲した面で決定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、上方及び前面から斜めに見た本発明による切削インサートの斜視図である。
【図２】
図２は、図１にしたがう上方からの平面図である。
【図３】
図３は、同一のインサートを貫通する長さ方向の断面である。
【図４】
図４は、締結具によってカセット内に装着された切削インサートを示す断面である。
【図５】
図５は、図４にしたがう切削インサートと、カセットと、締結具との、上方からの断面である。
【図６】
図６は、本発明にしたがう切削インサートの代わり実施態様を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…切削インサート
２…頂側
３…底側
４…前面
５…後端部面
６…切刃
９…切屑ブレーカ
２０…前部
２１…後部
２２…凹所
２３…後部の頂側
２４…後部の側面
２９…リッジ
３０…スライド面
３２…アーチ状の面取り
３６…中央面取り
【国際公開パンフレット】
2004508206.tif 000003
2004508206.tif 000004
2004508206.tif 000005
2004508206.tif 000006
2004508206.tif 000007
2004508206.tif 000008
2004508206.tif 000009
2004508206.tif 000010
2004508206.tif 000011
2004508206.tif 000012
2004508206.tif 000013
2004508206.tif 000014
2004508206.tif 000015
2004508206.tif 000016
2004508206.tif 000017
2004508206.tif 000018
【国際調査報告】
2004508206.tif 000019
2004508206.tif 000020