(57)【要約】  金属加工品（５０）上に表面（５３）を形成する方法であって、第１の切れ刃（１１）と、第２の切れ刃（１２）と、第１（１１）および第２の切れ刃（１２）を連結する凸状ノーズ切れ刃（１０）とを備える旋削インサート（１）を提供するステップと、第１の切れ刃（１１）と第２の切れ刃（１２）との間に形成されたノーズ角（ａ）を、８５°以下になるように選択するステップとを含む第１の機械加工ステップを含む、方法。方法は、さらに、第２の切れ刃（１２）を、これが送り方向（９９）に９０°を上回るバック逃げ角（ψ）を形成するように適応させるステップと、旋削インサート（１）のすべての部分を送り方向（９９）にノーズ切れ刃（１０）の前方に位置決めするステップと、金属加工品（５０）を回転軸（Ａ３）周りで第１の方向に回転させるステップと、第１の切れ刃（１１）が有効であり、送り方向（９９）にノーズ切れ刃（１０）の前方にあるように、また、表面（５３）が少なくとも部分的にノーズ切れ刃（１０）によって形成されるように、旋削インサート（１）を回転軸（Ａ３）に対して平行の方向にまたは４５°未満の角度で移動させるステップとを含む。【選択図】図１０
2018530445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属加工品（５０）上に表面（５３）を形成する方法であって、
第１の切れ刃（１１）と、第２の切れ刃（１２）と、前記第１の切れ刃（１１）および第２の切れ刃（１２）を連結する凸状ノーズ切れ刃（１０）とを備える旋削インサート（１）を提供するステップと、
前記第１の切れ刃（１１）と第２の切れ刃（１２）との間に形成されたノーズ角（α）を、８５°以下になるように選択するステップとを含む第１の機械加工ステップを含み、
さらに、
前記第２の切れ刃（１２）の配向を、前記第２の切れ刃（１２）が送り方向（９９）に９０°を上回るバック逃げ角（ψ）を形成するように適応させるステップと、
前記旋削インサート（１）のすべての部分を前記送り方向（９９）に前記ノーズ切れ刃（１０）の前方に位置決めするステップと、
前記金属加工品（５０）を回転軸（Ａ３）周りで第１の方向に回転させるステップと、
前記第１の切れ刃（１１）が有効であり、前記送り方向（９９）に前記ノーズ切れ刃（１０）の前方にあるように、また、前記表面（５３）が少なくとも部分的に前記ノーズ切れ刃（１０）によって形成されるように、前記旋削インサート（１）を前記回転軸（Ａ３）に対して平行の方向にまたは４５°未満の角度で移動させるステップとを含む、方法。
【請求項２】
前記第１の機械加工ステップが、さらに、前記金属加工品（５０）を第１の端部（５４）にクランプするステップと、前記ノーズ切れ刃（１０）を、前記旋削インサート（１）の他のすべての部分よりも、前記第１の端部（５４）から近い距離に設定するステップと、前記旋削インサート（１）を前記第１の端部（５４）から離れる方向に移動させるステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の機械加工ステップが、さらに、前記第１の切れ刃（１１）が１０〜４５°の進入角ｋ１で前記金属加工品（５０）から金属切りくずを切削するように前記第１の切れ刃（１１）を配置するステップを含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の機械加工ステップが、さらに、前記旋削インサート（１）が、前記第１の切れ刃（１１）に隣接する第３の凸状切れ刃（６０）と、前記第３の切れ刃（６０）に隣接する第４の切れ刃（６１）とを備えることを提供するステップを含み、前記方法は、さらに、前記第４の切れ刃（６１）が、１０〜４５°の進入角ｋ１で前記金属加工品（５０）から金属切りくずを切削するように前記第４の切れ刃（６１）を配置するステップを含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の機械加工ステップは、さらに、前記旋削インサート（１）を、９０°未満である前記回転軸（Ａ３）に対する角度で前記金属加工品（５０）に進入させるステップであって、前記角度は、前記旋削インサート（１）の前記送り方向と前記回転軸（Ａ３）との間に形成された角度より大きい、進入させるステップを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の機械加工ステップが、さらに、前記ノーズ切れ刃（１０）が円弧に沿って移動するように前記旋削インサート（１）を前記金属加工品（５０）に進入させるステップを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の機械加工ステップが、さらに、進入中の切りくず厚さが一定であり、またはほぼ一定であるように前記旋削インサート（１）を前記金属加工品（５０）に進入させるステップを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記表面（５３）が、外部円筒状表面であり、前記旋削インサート（１）の前記移動が、前記回転軸（Ａ３）に対して平行な方向である、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記方法が、さらに、前記旋削インサート（１）が上面（８）と、反対側の底面（９）とを備え、基準面（ＲＰ）が前記上面（８）および前記底面（９）に対して平行に、かつ前記上面（８）および前記底面（９）との間に位置するように、前記旋削インサート（１）を配置するステップを含み、さらに、前記第１の切れ刃（１１）から前記基準面（ＲＰ）までの距離が、前記ノーズ切れ刃（１０）からの距離が増大するにつれて減少するように前記第１の切れ刃（１１）を配置するステップを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記方法が、さらに、前記旋削インサート（１）が上面（８）と、反対側の底面（９）とを備え、基準面（ＲＰ）が、前記上面（８）および前記底面（９）に対して平行に、前記上面（８）および前記底面（９）との間に位置するように、前記旋削インサート（１）を配置するステップを含み、さらに、前記第４の切れ刃（６１）から前記基準面（ＲＰ）までの距離が、前記ノーズ切れ刃（１０）からの距離が増大するにつれて減少するように前記第４の切れ刃（６１）を配置するステップを含む、請求項４から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
さらに、前記表面（５３）の形成中、前記送り方向（９９）に関連して前記バック逃げ角（ψ）を一定に設定するステップを含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
さらに、前記旋削インサート（１）および工具本体（２）を備える旋削工具（３）を提供するステップを含み、前記方法は、さらに、前記工具本体（２）のすべての部分を前記送り方向（９９）に前記ノーズ切れ刃（１０）の前方に位置決めするステップを含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記旋削インサート（１）および工具本体（２）を備える旋削工具（３）を提供するステップであって、前記工具本体（２）は、前端（４４）および後端（４５）と、長手方向軸（Ａ２）に沿って前記前端（４４）から前記後端（４５）まで延びる主延長部と、前記前端（４４）内に形成されたインサートシートであって、前記旋削インサートが装着可能である、インサートシートとを有する、提供するステップを含み、
前記方法は、さらに、前記工具本体（２）の前記長手方向軸（Ａ２）を、ゼロより大きいが、前記金属加工品（５０）の前記回転軸（Ａ３）に対して９０°以下である角度に設定するステップを含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
さらに、前記第２の切れ刃（１２）が前記金属加工品（５０）から切りくずを切削するように、また、前記金属加工品（５０）の前記回転軸（Ａ３）に対して垂直な平面（５６）が形成されるように、前記旋削インサート（１）を前記回転軸（Ａ３）から離れる方向に移動させる第２の機械加工ステップを含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
さらに、２つの表面（５３、５６）を備えるコーナが形成されるように、前記第１の機械加工ステップおよび第２の機械加工ステップを順次交互に行うステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
さらに、２つの壁面（５３、５６）を備える外部９０°コーナが形成されるように、前記第１の機械加工ステップおよび第２の機械加工ステップを順次交互に行うステップを含み、１つの壁面は、外部円筒状表面（５３）であり、１つの壁面（５６）は、前記金属加工品（５０）の前記回転軸（Ａ３）に対して垂直である、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記方法が、さらに、第３の機械加工ステップであって、前記金属加工品（５０）を前記回転軸（Ａ３）の周りで第２の方向に回転させるステップであって、前記第２の回転方向は前記第１の回転方向とは反対である、回転させるステップと、前記第２の切れ刃（１２）が前記金属加工品（５０）から切りくずを切削するように、前記旋削インサート（１）を前記回転軸（Ａ３）に向かう方向に移動させるステップとを含む、第３の機械加工ステップを含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記旋削インサート（１）および工具本体（２）を備える旋削工具（３）を提供するステップであって、前記工具本体（２）は、前端（４４）および後端（４５）と、長手方向軸（Ａ２）に沿って前記前端（４４）から前記後端（４５）まで延びる主延長部と、前記前端（４４）内に形成されたインサートシートであって、前記第１の切れ刃（１１）および第２の切れ刃（１２）から等距離に延びる二等分線（７）が前記工具本体（２）の前記長手方向軸（Ａ２）に関連して３５〜５５°の角度θを形成するように前記旋削インサート（１）が装着可能である、インサートシートとを有する、提供するステップを含む、請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の切れ刃（１１）を、前記第２の切れ刃（１２）から前記工具本体（２）の前記長手方向軸（Ａ２）までの距離よりも、前記工具本体（２）の前記長手方向軸（Ａ２）からより短い距離に配置するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法における旋削インサート（１）の使用。
【請求項２１】
コンピュータ数値制御旋盤によって実行されたとき、請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法を前記コンピュータ数値制御旋盤に実施させる命令を有するコンピュータプログラム。
【請求項２２】
請求項２１に記載のコンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ可読媒体。
【請求項２３】
請求項２１に記載のコンピュータプログラムを表すデータストリーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属切削の技術分野に属する。より詳細には、本発明は、ＣＮＣ機などの機械において旋削工具を使用して金属加工品を旋削することによって実施される、旋削の分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、金属加工品上に表面を形成する方法、そのような方法における旋削インサートの使用、コンピュータ数値制御旋盤によって実行されたときにそのような方法をコンピュータ数値制御旋盤に実施させる命令を有するコンピュータプログラム、そのようなコンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ可読媒体、およびそのようなコンピュータプログラムを表すデータストリームに言及する。
【０００３】
金属加工品の旋削において、金属加工品は、中心軸周りを回転する。金属加工品は、１つまたは複数のチャックまたはジョーなどの回転可能なクランプ手段によって一方の端部においてクランプされる。クランプされた加工品の端部は、クランプ端または駆動端と呼ばれ得る。安定してクランプするために、金属加工品のクランプ端または駆動端は、金属加工品の反対側端部より大きい直径を有することができ、および／またはクランプ端と反対側端部との間に位置する金属加工品の一部のより大きい直径を有する。あるいは、金属加工品は、機械加工作業、すなわち金属切削作業前に一定の直径を有することができる。旋削インサートは、金属加工品に関連して移動される。この相対移動は送りと呼ばれる。旋削インサートの移動は、金属加工品の中心軸に対して平行な方向であることができ、これは、一般的には、長手方向送りまたは軸方向送りと呼ばれる。旋削インサートの移動は、さらに、金属加工品の中心軸に対して垂直な方向であることもでき、これは、一般的には、径方向送りまたは面削りと呼ばれる。他の移動角度、または送り方向も可能であり、これは、一般的には、複製または複製旋削として知られている。複製では、送りは軸方向および径方向の両方の成分を有する。旋削インサートの相対移動中、金属加工品からの材料は、切りくずの形態で除去される。切りくずは、好ましくは短く、および／または切りくずの詰まりを防止する形状または移動方向を有し、および／または機械加工された表面の表面仕上げを損なわないものである。
【０００４】
幅広い範囲の送り方向に使用することができる旋削インサートの一般的な形状は、三角形の旋削インサートを含む。そのようなインサートは、上面図、すなわち読み手方向のすくい面において、３辺すべてが等しい長さのものであり、ノーズ角が６０°である三角形の形状を有する。三角形のコーナは、ノーズ切れ刃の形態であり、これは、通常、０．２〜２．０ｍｍの範囲内の曲率半径を有する。そのような旋削インサートの例は、ＩＳＯ規格によって一般的に設計されたＴＮＭＧおよびＴＣＭＴであり、一般的には、コーティングされたまたはコーティングされていない超硬合金または立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）またはセラミックまたはサーメットから少なくとも部分的に作製される。
【０００５】
旋削インサートの他の一般的な形状は、上面図、すなわち読み手方向のすくい面において、４辺すべてが等しい長さのものであり、有効なノーズ部のノーズ角が８０°であるひし形の形状を有する。有効なコーナは、通常、０．２〜２．０ｍｍの範囲の曲率半径を有するノーズ切れ刃の形態である。そのような旋削インサートの例は、ＩＳＯ規格による一般的に設計されたＣＮＭＧであり、一般的には、コーティングされた、またはコーティングされない超硬合金または立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）またはセラミックまたはサーメットから少なくとも部分的に作製される。
【０００６】
上述した三角形およびひし形の旋削インサートは、両方が金属加工品内に外部９０°コーナを形成する２つの壁を旋削するために使用することができ、この場合、金属加工品の回転軸からより遠い距離にある１つの壁は、回転軸に対して垂直であり、回転軸からより近い距離にある１つの円筒状壁は、回転軸に対して平行であり、２つの壁は、円形または湾曲したセグメントによって連結される。この文脈における外部９０°コーナは、金属加工品の外面もしくは外側表面上にまたは外面もしくは外側表面において、円筒状壁または円筒状表面が回転軸から外方を向くように形成された９０°コーナである。これは、回転軸と同軸の孔の内側にある内面もしくは内側表面上にまたは内面もしくは内側表面において形成され得る任意のコーナと対比する。
円形または湾曲したセグメントは、回転軸を含む平面における断面において、円の４分の１の形状、またはほぼ円である形状の４分の１の形状の弧の形状であり、旋削インサートのノーズ切れ刃と同じ曲率半径を有する。円形または湾曲したセグメントは、代替的には、旋削インサートのノーズ切れ刃より大きい曲率半径を有する。
【０００７】
欧州特許第２５７２８１６Ｂ１号では、加工品の機械加工中の切削工具が示されている。この旋削工具は、これを再配向させずに、外部９０°コーナを形成する２つの壁を形成するために使用することができる。工具は、ホルダおよび旋削インサートを含む。この場合では、加工品は、工具が中心軸に対して平行に長手方向に送られるのと同時に回転される。設定角度または進入角は、長手方向送りの方向と主刃との間の角度である。設定角度または進入角は９５°である。旋削インサートは、ひし形の基本形状を有し、８０°の角度を有する２つの鋭角のコーナと、１００°の角度を有する２つの鈍角のコーナとを含む。５°のバック逃げ角が、旋削インサートと加工品の生成された表面との間に得られる。加工品の生成された表面は、ほぼ円筒状である。
【０００８】
本発明者は、欧州特許第２５７２８１６Ｂ１号の旋削方法が、旋削インサートに関して満足な工具寿命、または使用期間を与えていないことを見出した。
【発明の概要】
【０００９】
本発明の主な目的は、上記で述べた問題を克服することができる手段である方法を提供することである。
【００１０】
本目的は、金属加工品上に表面を形成する方法である、本発明による方法であって、第１の切れ刃と、第２の切れ刃と、第１および第２の切れ刃を連結する凸状ノーズ切れ刃とを備える旋削インサートを提供するステップと、第１の切れ刃と第２の切れ刃との間に形成されたノーズ角αを８５°以下になるように選択するステップとを含む第１の機械加工ステップを含み、さらに、第２の切れ刃の配向を、第２の切れ刃が送り方向に９０°を上回るバック逃げ角ψを形成するように適応させるステップと、旋削インサートのすべての部分を送り方向にノーズ切れ刃の前方に位置決めするステップと、金属加工品を回転軸Ａ３周りで第１の方向に回転させるステップと、第１の切れ刃が有効であり、送り方向にノーズ切れ刃の前方にあるように、また、表面が少なくとも部分的にノーズ切れ刃によって形成されるように、旋削インサートを回転軸Ａ３に対して平行の方向にまたは４５°未満の角度で移動させるステップとを含む、方法によって達成される。
【００１１】
そのような方法では、第２の切れ刃は、第１の機械加工ステップ、たとえば軸方向旋削ステップ中、磨耗を受けず、その後の第２の機械加工ステップ、たとえば外面削りステップ、すなわち金属または金属製加工品の回転軸に対して垂直に、この回転軸から離れる送りにおいて、または第１の方向に対してほぼ反対または反対の方向のその後の旋削作業において使用することができる。切れ刃の磨耗が等しく分散されることが旋削インサートの工具寿命には有利である。そのような方法では、旋削インサートを、第２の機械加工ステップ、たとえば外面削り作業の前またはその後に、再配向無しに、好ましくは、インサートの磨耗が、第１の機械加工ステップおよび第２の機械加工ステップによって引き起こされたインサートの磨耗に関してほとんどまたは全く重複せずに、より長い切れ刃距離にわたって分散されるように使用することが可能である。そのような方法では、切りくず制御または切りくず排出は、送り方向が、たとえば金属加工品の回転軸に対して垂直な平面内を延びる壁面などの、形成される表面の直径より大きい直径を有する加工品の部分から離れるものである場合、改良される。そのような方法では、第１の切れ刃の進入角は低減され、その結果、切りくずは比較的広く薄くなり、これが第１の切れ刃の磨耗の低減を与えることを本発明者は見出した。
【００１２】
方法は、したがって、外部または内部のものであることができる軸方向または長手方向または複製旋削に関する。好ましくは、方法は、外部旋削方法、すなわち形成される表面が回転軸から外方を向いている方法である。形成または生成される表面は、回転対称面であり、すなわち金属加工品の回転軸に沿って延長部を有する表面であり、この場合回転軸に対して垂直である断面図において、回転対称面の各部分は、金属加工品の回転軸から一定の距離に位置し、この場合この一定の距離は、０．１０ｍｍ以内、好ましくは０．０５ｍｍ以内である。回転対称面は、たとえば、円筒状表面または円錐表面または円錐台表面またはテーパ表面の形態であることができる。旋削インサートの移動または送り方向は、回転軸に対して垂直な想像面から離れるものである。換言すれば、旋削インサートの移動は、金属加工品の回転軸に対して平行な方向の移動成分を伴うものであり、たとえば旋削インサートは回転軸に対して平行な方向に移動するか、または旋削インサートは、角度を付けて、好ましくは回転軸に対して１５°未満の角度で移動する。第１の例では、回転対称面は、回転軸周りで対称的である円筒状表面である。第２の例では、回転対称面は、回転軸周りで対称的である円錐表面、または円錐台表面、またはテーパ表面である。ノーズ切れ刃によって少なくとも部分的に生成または形成された回転対称面は、小さい頂部および谷部を有する波形状を有し、この波形状は、ノーズ半径の曲率および送り速度によって少なくとも部分的に影響を受ける。波形の高さは、０．１０ｍｍ未満、好ましくは０．０５ｍｍ未満である。この意味において回転対称面を形成または生成することは、金属切削によるものであり、この場合金属加工品からの切りくずは、少なくとも１つの切れ刃によって除去される。回転対称面の最終形状は、単独で、または少なくとも最大範囲において、または少なくとも部分的にノーズ切れ刃によって形成される。これは、ノーズ切れ刃が、旋削インサートの他のすべての部分よりも、金属加工品の回転軸から短距離に位置する旋削インサートの部分であるためである。より詳細には、第１の機械加工ステップ中、ノーズ切れ刃の１つの第１の点は、金属加工品の回転軸の最も近くに位置する旋削インサートの部分である。送り方向に前記第１の点の後方にあるノーズ切れ刃の１つの第２の点、または後点は、送り方向、またはインサート移動の方向の最も後方向に位置する旋削インサートの部分である。ノーズ切れ刃の前記第１の点は、二等分線の、第１の切れ刃と同じ側に位置し、この場合この二等分線は、第１および第２の切れ刃から等しい距離にある第１と第２の切れ刃の間の線である。ノーズ切れ刃の前記第２の点は、二等分線の、第２の切れ刃と同じ側に位置する。第１の切れ刃および第２の切れ刃は、凸状ノーズ切れ刃の両側に位置する。第１の切れ刃、第２の切れ刃、およびノーズ切れ刃は、旋削インサートの上面の境界部に形成され、この上面は、すくい面を含む。「旋削インサートのすべての部分を送り方向にノーズ切れ刃の前方に位置決めする」という表現は、したがって代替的には、「旋削インサートの上面のすべての部分を送り方向にノーズ切れ刃の後部の前方に位置決めする」���して考えることもできる。
【００１３】
８５°以下のノーズ角は、９０°コーナ、すなわち互いに対して垂直な２つの壁面を、旋削インサートを再配向させずに旋削インサートの１つのノーズ部を用いて機械加工することができるという利点を与える。あるいは、８５°以下のノーズ角は、８５°以下の角度の円弧の形状を有するノーズ切れ刃に等しい。ノーズ切れ刃は、円弧の形状を有することができ、または完全な円弧からわずかに逸脱した形状を有することができる。ノーズ切れ刃は、好ましくは、０．２〜２．０ｍｍの曲率半径を有する。第１および第２の切れ刃は、好ましくは上面図において直線的である。あるいは、第１および第２の切れ刃は、わずかに凸状または凹状であることができ、凸状ノーズ切れ刃の曲率半径の２倍大きく、好ましくは１０倍大きい曲率半径を有する。旋削インサートの移動は、通常、送りとして知られている。送りが金属加工品の回転軸に対して平行である場合、これは、軸方向送りまたは長手方向送りと呼ばれる。第１の切れ刃は、送り方向にノーズ切れ刃の前方にある。換言すれば、第１の切れ刃は、９０°未満であり、かつ１°を上回る、好ましくは４５°未満であり、かつ３°を上回る、さらにより好ましくは４５°未満であり、かつ１０°を上回る進入角を形成し、その角度において有効である。換言すれば、第１の切れ刃は前刃である。進入角は、送り方向と、この場合では第１の切れ刃である有効な切れ刃との間の角度である。第２の切れ刃は、９０°を上回る、好ましくは１００°を上回るバック逃げ角ψを形成する。換言すれば、第２の切れ刃は、後刃である。換言すれば、送り方向、すなわち旋削インサートの移動の方向と、第２の切れ刃との間の角度は、９０°未満、好ましくは８０°未満である。旋削、少なくとも回転軸を含む平面内に第１の切れ刃および第２の切れ刃が位置する旋削において、進入角、ノーズ角（ノーズ切れ刃の両側に隣接する第１と第２の切れ刃との間の角度）、およびバック逃げ角ψを足したものは、１８０°に等しい。送りが回転軸に対して平行である図２では、バック逃げ角は、９０°とｋ２を足したものである。バック逃げ角ψの代替的な構成は、端部切れ刃角、自由切削角、および平面後逃げ角を含む。回転および移動は、相対的な動作であり、これは、金属加工品が回転し、旋削インサートが軸方向に移動することが好ましいが、たとえば、バーピーリング機などでは、旋削インサートが非回転の金属加工品周りを回転し、金属加工品が軸方向に移動することが可能である。旋削インサートは、好ましくは、工具本体内に装着される。工具本体は、好ましくは、旋削盤またはＣＮＣ機内に装着される。
【００１４】
送り速度は、好ましくは、ノーズ切れ刃が一定の曲率半径を有する場合、ノーズ切れ刃の曲率半径以下である。これは、許容可能な表面仕上げを生成するためである。たとえば、０．８ｍｍの曲率半径を有するノーズ切れ刃を有する旋削インサートの場合、送り速度は、好ましくは、１回転あたり０．８ｍｍ以下である。ワイパー半径またはワイパーインサートと呼ばれるものなどの円弧からわずかに逸脱したノーズ切れ刃を有する旋削インサートの場合、送り速度はわずかに早くなり得るが、依然として許容可能な仕上げを生成する。
【００１５】
形成または生成された表面は、送り方向に対応する延長部を有する。
【００１６】
一実施形態によれば、第１の機械加工ステップは、さらに、金属加工品を第１の端部にクランプするステップと、ノーズ切れ刃を、旋削インサートの他のすべての部分よりも、第１の端部から短い距離に設定するステップと、旋削インサートを第１の端部から離れる方向に移動させるステップとを含む。
【００１７】
そのような方法では、切りくずの詰まりがさらに改善され、これは、旋削インサートの移動、すなわち送り方向が、金属加工品のクランプされていないまたは自由端に向かうためである。
【００１８】
金属加工品の第１の端部は、クランプ端または駆動端である。したがって、金属加工品を保持し、モータによって制御され駆動されるクランプ手段、たとえばチャックまたはクランプジョーまたは心押し台は、金属加工品を第１の端部内に保持する。この機械の主軸台端は、金属加工品の第１の端部に位置する。金属加工品の第１の端部の直径は、好ましくは、表面の直径より大きい。
【００１９】
一実施形態によれば、第１の機械加工ステップは、さらに、第１の切れ刃が１０〜４５°の進入角ｋ１で金属加工品から金属切りくずを切削するように第１の切れ刃を配置するステップを含む。
【００２０】
第１の切れ刃は、したがって、１０〜４５°、好ましくは２０から４０°の進入角ｋ１で有効である。進入角が低くなると、切りくずの幅は大きくなりすぎ、その結果、切りくず制御が低下し、振動リスクが増大する。進入角が高いほど、第１の切れ刃のインサート磨耗は増大する。好ましくは、ノーズ角、すなわち第１および第２の切れ刃が、上面図において互いに対して形成する角度は、２５〜５０°である。上面図は、旋削インサートの上面、すなわち、すくい面が読み手を向き、視界方向に対して垂直である場合である。好ましくは、切削深さは０．０５〜５．０ｍｍである。
【００２１】
一実施形態によれば、第１の機械加工ステップは、さらに、旋削インサートが、第１の切れ刃に隣接する第３の凸状切れ刃と、第３の切れ刃に隣接する第４の切れ刃とを備えることを提供するステップを含み、方法は、さらに、第４の切れ刃が、１０〜４５°の進入角ｋ１で金属加工品から金属切りくずを切削するように第４の切れ刃を配置するステップを含む。
【００２２】
そのような方法により、旋削インサートの工具寿命はさらに増大し、すなわち磨耗は、特に、たとえば１．０ｍｍを上回る切削深さなどの比較的大きい切削深さにおいてさらに低減される。
【００２３】
好ましくは、ノーズ角α、すなわち第１の切れ刃と第２の切れ刃との間の角度は、７０〜８５°である。そのような方法により、ノーズ切れ刃の磨耗は、さらに低減される。
【００２４】
一実施形態によれば、第１の機械加工ステップは、さらに、旋削インサートを、９０°未満である回転軸Ａ３に対する角度で金属加工品に進入させるステップであって、この角度は、旋削インサートの送り方向と回転軸Ａ３との間に形成された角度より大きい、進入させるステップを含む。
【００２５】
そのような方法により、磨耗、特に旋削インサート１のノーズ切れ刃における磨耗は、さらに低減される。
【００２６】
旋削インサートは、こうして金属加工品に進入しており、すなわち徐々に旋削し始めている。
【００２７】
一実施形態によれば、第１の機械加工ステップは、さらに、ノーズ切れ刃が円弧に沿って移動するように旋削インサートを金属加工品に進入させるステップを含む。
【００２８】
そのような方法により、磨耗、特に旋削インサートのノーズ切れ刃における磨耗は、さらに低減される。
【００２９】
旋削インサートが金属加工品に進入したとき、すなわち切削し始めたとき、ノーズ切れ刃は円弧に沿って移動する。
【００３０】
一実施形態によれば、第１の機械加工ステップは、さらに、進入中の切りくず厚さが一定またはほぼ一定であるように、旋削インサートを金属加工品に進入させるステップを含む。
【００３１】
この方法により、インサート磨耗は、さらに低減される。
【００３２】
切りくず厚さは、送り速度に進入角の正弦を掛けたものとして定義される。したがって、進入中の旋削インサートの送り速度および移動および／または方向を選択および／または変更することにより、切りくず厚さを一定またはほぼ一定にすることができる。進入中の送り速度は、好ましくは、０．５０ｍｍ／回転以下である。進入中の切りくず厚さは、好ましくは、その後の切削または機械加工中の切りくず厚さ以下である。
【００３３】
一実施形態によれば、表面は、外部円筒状表面であり、旋削インサートの移動において回転軸Ａ３に対して平行な方向である。
【００３４】
外部円筒状表面は、回転軸に沿って、回転軸から一定またはほぼ一定の距離に延長部を有する表面である。旋削インサートの移動は送り方向である。
【００３５】
一実施形態によれば、旋削インサートは、上面と、反対側の底面とを備え、基準面ＲＰは、上面および底面に対して平行に、これらの面間に位置しており、方法は、さらに、第１の切れ刃から基準面ＲＰまでの距離が、ノーズ切れ刃からの距離が増大するにつれて減少するように第１の切れ刃を配置するステップを含む。
【００３６】
そのような方法により、切りくず破壊および／または切りくず制御および／または工具寿命、すなわちインサート磨耗は、金属加工品のクランプ端から離れる軸方向旋削において改善される。
【００３７】
上面は、すくい面を備える。底面は、シート面を備える。基準面は、ノーズ切れ刃が位置する平面に対して平行である。第１の切れ刃のさまざまな点から基準面までの距離は、ノーズ切れ刃からの距離が増大するにつれて減少するように変化する。換言すれば、第１の切れ刃から基準面までの距離は、ノーズ切れ刃から離れるにつれて減少する。代替的に考えると、基準面から第１の切れ刃の第１の部分までの距離は、基準面から第１の切れ刃の第２の部分の距離より大きく、この場合第１の切れ刃の第１の部分は、ノーズ切れ刃と第１の切れ刃の第２の部分との間に位置する。たとえば、ノーズ切れ刃に隣接する第１の切れ刃の第１の点は、基準面から距離を離して位置し、この距離は、第１の切れ刃の第１の点よりもノーズ切れ刃からより遠い距離に位置する第１の切れ刃の第２の点から基準面までの距離より大きい。第１の切れ刃は、側面図では、底面および基準面に向かって、ノーズ切れ刃から離れながら傾斜している。
【００３８】
一実施形態によれば、旋削インサートは、上面と、反対側の底面とを備え、基準面ＲＰが、上面および底面に対して平行に、これらの面間に位置しており、方法は、さらに、第４の切れ刃から基準面ＲＰまでの距離が、ノーズ切れ刃からの距離が増大するにつれて減少するように第４の切れ刃を配置するステップを含む。
【００３９】
そのような方法により、切りくず破壊および／または切りくず制御および／または工具寿命、すなわちインサート磨耗は、金属加工品のクランプ端から離れる軸方向の旋削において改善される。
【００４０】
上面は、すくい面を備える。底面は、シート面を備える。基準面は、ノーズ切れ刃が位置する平面に対して平行である。第４の切れ刃から基準面までの距離は、ノーズ切れ刃からの距離が増大するにつれて減少するように変化する。換言すれば、第４の切れ刃から基準面までの距離は、ノーズ切れ刃から離れるにつれて減少する。代替的に考えると、基準面から第４の切れ刃の第１の部分までの距離は、基準面から第４の切れ刃の第２の部分までの距離より大きく、この場合第４の切れ刃の第１の部分は、ノーズ切れ刃と第４の切れ刃の第２の部分との間に位置する。たとえば、ノーズ切れ刃のより近くにある第４の切れ刃の第１の点は、基準面から距離を離して位置し、この距離は、第４の切れ刃の第１の点よりもノーズ切れ刃からより遠い距離に位置する第４の切れ刃の第２の点から基準面までの距離より大きい。第４の切れ刃は、側面図では、底面および基準面に向かって、ノーズ切れ刃から離れながら傾斜している。
【００４１】
一実施形態によれば、方法は、さらに、表面の形成中、送り方向に関連してバック逃げ角を一定に設定するステップを含む。
【００４２】
換言すれば、表面を形成するときの一定の送り方向の場合、バック逃げ角は、表面を形成するときに一定である。したがって、表面の形成中、旋削インサートは軸周りを回転しない。
【００４３】
一実施形態によれば、方法は、さらに、旋削インサートおよび工具本体を備える旋削工具を提供するステップを含み、さらに、工具本体のすべての部分を、送り方向にノーズ切れ刃の前方に位置決めするステップを含む。
【００４４】
換言すれば、旋削工具は、送り方向にノーズ切れ刃の前方にある。そのような方法により、外面削り、または金属加工品の回転軸に対して垂直に、この回転軸から離れる方向の送りの場合が、さらに改良される。
【００４５】
一実施形態によれば、方法は、さらに、旋削インサートおよび工具本体を備える旋削工具を提供するステップであって、工具本体は、前端および後端と、長手方向軸に沿って前端から後端まで延びる主延長部と、前端内に形成されたインサートシートであって、旋削インサートが装着可能である、インサートシートとを有する、提供するステップを含み、方法は、さらに、工具本体の長手方向軸を、ゼロより大きいが、金属工作品の回転軸に対して９０°以下である角度に設定するステップを含む。
【００４６】
そのような方法により、振動のリスクは、工具本体の長手方向軸が金属加工品の回転軸に対して平行である場合、すなわち少なくとも送り方向が金属加工品の回転軸に対して平行である場合と比べて低減される。そのような方法により、深い空洞または深いポケットを機械加工する場合が改良され、これは、工具本体が金属加工品に干渉するリスクが低減されるためである。
好ましくは、工具本体の長手方向軸の設定は、金属加工品の回転軸に対して垂直、すなわち９０°である。
工具本体の長手方向軸は、好ましくは、工具本体の長手方向軸に対して一定の角度である。
【００４７】
一実施形態によれば、方法は、第２の切れ刃が金属加工品から切りくずを切削するように、また、金属加工品の回転軸Ａ３に対して垂直な平面が形成されるように、旋削インサートを回転軸Ａ３から離れる方向に移動させる第２の機械加工ステップを含む。
【００４８】
そのような方法により、一緒になって９０°コーナなどのコーナを形成する２つの表面を、旋削インサートを再配向させずに同じ旋削インサートを用いて、旋削インサートの磨耗を低減して形成することができる。より詳細には、インサート磨耗は、より等しく分散され、それによって工具寿命を延ばす。
【００４９】
旋削インサートの移動方向は、金属加工品の回転軸から、好ましくは、回転軸に対して垂直に、または回転軸に対して垂直な方向から最大２０°逸脱する角度で離れるものである。回転軸周りの金属加工品の回転の方向は、第１および第２の機械加工ステップに関して同じ方向である。第２の機械加工ステップは、第１の機械加工ステップの前後に行うことができる。好ましくは、旋削インサートの配向は、第１および第２の機械加工ステップ中、一定である。一定の配向とは、第１の切れ刃などの旋削インサートの部分が、金属加工品の回転軸に関連して、またはこの回転軸に対して形成する角度が、第１および第２の機械加工ステップの両方において一定であるか、または同じ値を有することを意味する。
【００５０】
一実施形態によれば、方法は、２つの表面を備えるコーナが形成されるように、第１の機械加工ステップおよび第２の機械加工ステップを順次交互に行うステップを含む。
【００５１】
そのような方法により、インサートの磨耗がさらに低減される。そのような方法により、切りくずの詰まりのリスクがさらに低減され、これは、各切削の切削時間が低減されるためである。
【００５２】
一実施形態によれば、方法は、２つの壁面を備える外部９０°コーナが形成されるように、第１の機械加工ステップおよび第２の機械加工ステップを順次交互に行うステップを含み、１つの壁面は、外部円筒状表面であり、１つの壁面は、金属加工品の回転軸Ａ３に対して垂直である。
【００５３】
そのような方法により、外部９０°コーナを、切りくずの詰まりのリスクを小さくして形成することができ、これは、旋削インサートの送り方向または移動が、金属加工品の回転軸に対して垂直である壁面に向かっていないためである。そのような方法により、インサート磨耗を低減して外部９０°コーナを形成することができる。
【００５４】
第１の機械加工中の旋削インサートの移動方向は、金属加工品の回転軸に対して平行である。第２の機械加工ステップ中の旋削インサートの移動方向は、金属加工品の回転軸に対して垂直に、ここから離れるものである。この意味での移動方向は、各機械加工ステップの主要部分の間である。好ましくは、各機械加工ステップの進入、または始まりまたは切削開始部分は、少なくとも部分的には、主要部分とは異なる方向である。進入、始まりまたは切削開始部分は、したがって、除去された金属の量が、主要部分から除去された金属より２０％少ないという意味で、各機械加工ステップの副部分である。回転軸に対して垂直に形成された表面は、平坦、またはほぼ平坦な表面であり、すなわち、表面は単一平面内に位置する。この意味におけるほぼ平坦は波形表面であり、この場合波形の深さまたは波形の高さは、０、１ｍｍ未満、好ましくは０．０５ｍｍ未満である。
外部９０°コーナは、湾曲したまたは弧状の表面によって連結された２つ壁面を備える。湾曲した、または弧状の表面の曲率半径は、旋削インサートのノーズ切れ刃の曲率半径以上である。湾曲した、または弧状の表面は、壁面の各々の表面積の、好ましくは５０％未満、さらにより好ましくは１０％未満である表面積を有する。
【００５５】
一実施形態によれば、方法は、第３の機械加工ステップであって、金属加工品を回転軸Ａ３の周りで第２の方向に回転させるステップであって、第２の回転方向が第１の回転方向とは反対である、回転させるステップと、第２の切れ刃が金属加工品から切りくずを切削するように、旋削インサートを回転軸Ａ３に向かう方向に移動させるステップとを含む、第３の機械加工ステップを含む。
【００５６】
したがって、第３の機械加工ステップ中、旋削インサートの少なくとも第２の切れ刃は、第１の機械加工中の旋削インサートの少なくとも第１の切れ刃の場所と比較して、回転軸の反対側またはほぼ反対側に位置する。第３の機械加工ステップは、第１の機械加工ステップの前後に実施することができる。第３の機械加工ステップは、第２の機械加工ステップの前後に実施することができる。好ましくは、第３の機械加工ステップは、金属加工品の回転軸に対して垂直な旋削インサートの移動を含む。
【００５７】
一実施形態によれば、方法は、旋削インサートおよび工具本体を備える旋削工具を提供するステップであって、工具本体は、前端および後端と、長手方向軸Ａ２に沿って前端から後端まで延びる主延長部と、前端内に形成されたインサートシートであって、第１および第２の切れ刃から等距離に延びる二等分線が工具本体の長手方向軸Ａ２に関連して３５〜５５°の角度θを形成するように旋削インサートが装着可能である、インサートシートとを有する、提供するステップを含む。
【００５８】
一実施形態によれば、方法は、第１の切れ刃を、第２の切れ刃から工具本体の長手方向軸Ａ２までの距離よりも、工具本体の長手方向軸Ａ２からより短い距離に配置するステップを含む。
【００５９】
本発明の第２の態様によれば、少なくとも上記で述べた主な目的は、最初に定義された方法で旋削インサートを使用することによって達成される。
【００６０】
本発明の第３の態様によれば、少なくとも上記で述べた主な目的は、コンピュータ数値制御旋盤によって実行されたときに、最初に定義された方法をコンピュータ数値制御旋盤に実施させる命令を有するコンピュータプログラムを用いることによって達成される。
【００６１】
本明細書に説明する方法および複数の方法は、単一のコンピュータシステム内で、または複数のコンピュータシステムにわたって有効なおよび有効でない両方のさまざまな形態で存在し得る、コンピュータプログラムまたは複数のコンピュータプログラムによって具体化され得る。たとえば、これらは、ステップの一部を実施するためのソースコード、実行可能なコードまたは他のフォーマットのプログラム命令から構成されたソフトウェアプログラムとして存在することができる。上記のいずれも、記憶デバイスおよび信号を含むコンピュータ可読媒体上で、圧縮されたまたは未圧縮の形態で具現化され得る。コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）旋盤という用語は、金属加工品を旋削するために使用され得る任意の機械を指し、この場合工具経路、切削深さ、送り速度、切削速度および時間単位あたりの回転などの機械の動作が、コンピュータを用いることによって制御され、または制御され得る。
【００６２】
本発明の第４の態様によれば、少なくとも上記で述べた主な目的は、コンピュータ数値制御旋盤によって実行されたときに、最初に定義された方法をコンピュータ数値制御旋盤に実施させる命令を有するコンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ可読媒体を用いることによって達成される。
【００６３】
本明細書では、コンピュータ可読媒体または記憶媒体は、命令実行システム、装置、またはデバイスによって、またはこれらに関連して使用するためのプログラムを含み、記憶し、通信し、伝播し、または運ぶ任意の手段とすることができる。コンピュータ可読媒体は、たとえば、限定はされないが、電子、磁気、光学、電磁気、赤外線、または半導体のシステム、デバイス、または伝播媒体とすることができる。コンピュータ可読媒体のさらなる例（非限定的リスト）は、次を含むことができる：１つまたは複数のワイヤを有する電気接続、携帯型コンピュータディスケット、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラム可能な読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、光ファイバ、および携帯型コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤＲＯＭ）。
【００６４】
本発明の第５の態様によれば、少なくとも上記で述べた主な目的は、コンピュータ数値制御旋盤によって実行されたときに、最初に定義された方法をコンピュータ数値制御旋盤に実施させる命令を有するコンピュータプログラムを表すデータストリームを用いることによって達成される。
【００６５】
次に、本発明を、本発明のさまざまな実施形態の説明によって、および添付の図を参照してより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】従来の旋削インサートを用いた円筒状表面の従来の旋削を示す概略図である。
【図２】第１の旋削インサートによる円筒状表面の旋削を示す概略図である。
【図２ａ】第３の旋削インサートによる円筒状表面の旋削を示す概略図である。
【図３】第１の旋削インサートを用いた金属加工品の軸方向旋削および外面削りを含む、旋削を示す概略図である。
【図３ａ】第３の旋削による金属加工品の軸方向旋削および外面削りを含む旋削を示す概略図である。
【図４】第１の旋削インサートを用いた金属加工品の外面削りを含む旋削を示す概略図である。
【図５】第１の旋削インサートのノーズ部の上面の上面図である。
【図６】図５の線ＶＩ−ＶＩ、ＶＩＩ−ＶＩＩ、およびＶＩＩＩ−ＶＩＩＩそれぞれに沿った詳細なセクションの図である。
【図７】図５の線ＶＩ−ＶＩ、ＶＩＩ−ＶＩＩ、およびＶＩＩＩ−ＶＩＩＩそれぞれに沿った詳細なセクションの図である。
【図８】図５の線ＶＩ−ＶＩ、ＶＩＩ−ＶＩＩ、およびＶＩＩＩ−ＶＩＩＩそれぞれに沿った詳細なセクションの図である。
【図９】図５のノーズ部の側面図である。
【図１０】従来の旋削インサートを使用して表面を形成する実施形態による、旋削方法を示す概略図である。
【図１１】従来の旋削からの磨耗を示す、従来の旋削インサートのノーズ部の概略上面図である。
【図１２】図１３の旋削からの磨耗を示す、ノーズ部の概略上面図である。
【図１３】第１の旋削インサートによる９０°コーナの旋削を示す概略図である。
【図１４ａ】第２の旋削インサートを示す斜視図である。
【図１４ｂ】図１４ａの旋削インサートの前面図である。
【図１４ｃ】図１４ａの旋削インサートの側面図である。
【図１４ｄ】図１４ａの旋削インサートの上面図である。
【図１４ｅ】部分的な工具本体内に位置決めされた図１４ａの旋削インサートを示す斜視図である。
【図１４ｆ】図１４ｅの旋削インサートおよび工具本体を示す分解図である。
【図１５ａ】第３の旋削インサートを示す斜視図である。
【図１５ｂ】図１５ａの旋削インサートの前面図である。
【図１５ｃ】図１５ａの旋削インサートの側面図である。
【図１５ｄ】図１５ａの旋削インサートの上面図である。
【図１５ｅ】図１５ａの旋削インサートおよび工具本体の上面図である。
【図１５ｆ】図１５ｅの工具本体の上面図である。
【図１６ａ】第１の旋削インサートを示す斜視図である。
【図１６ｂ】図１６ａの旋削インサートの前面図である。
【図１６ｃ】図１６ａの旋削インサートの側面図である。
【図１６ｄ】図１６ａの旋削インサートの上面図である。
【図１７ａ】図１６ａの旋削インサートおよび工具本体を示す斜視図である。
【図１７ｂ】図１６ａの旋削インサートの底面を示す斜視図である。
【図１７ｃ】図１６ａの旋削インサートの底面を示す別の斜視図である。
【図１７ｄ】工具本体内に着座した図１５ａの旋削インサートを示す斜視図である。
【図１７ｅ】図１５ａの旋削インサートおよび工具本体を示す斜視図である。
【図１７ｆ】図１７ｄの旋削インサートおよび工具本体を示す上面図である。
【図１８ａ】第４の旋削インサートを示す斜視図である。
【図１８ｂ】図１８ａの旋削インサートの上面図である。
【図１８ｃ】図１８ａの旋削インサートの底面図である。
【図１８ｄ】図１８ａの旋削インサートの側面図である。
【図１８ｅ】図１８ａの旋削インサートの正面上面図である。
【図１９ａ】第５の旋削インサートを示す斜視図である。
【図１９ｂ】図１９ａの旋削インサートの上面図である。
【図１９ｃ】図１９ａの旋削インサートの底面図である。
【図１９ｄ】図１９ａの旋削インサートの側面図である。
【図１９ｅ】図１９ａの旋削インサートの正面上面図である。
【図２０ａ】第６の旋削インサートを示す斜視図である。
【図２０ｂ】図２０ａの旋削インサートの上面図である。
【図２０ｃ】図２０ａの旋削インサートの底面図である。
【図２０ｄ】図２０ａの旋削インサートの側面図である。
【図２０ｅ】図２０ａの旋削インサートの正面上面図である。
【図２１ａ】第７の旋削インサートを示す斜視図である。
【図２１ｂ】図２１ａの旋削インサートの上面図である。
【図２１ｃ】図２１ａの旋削インサートの底面図である。
【図２１ｄ】図２１ａの旋削インサートの側面図である。
【図２１ｅ】図２１ａの旋削インサートの正面上面図である。
【図２２ａ】第８の旋削インサートを示す斜視図である。
【図２２ｂ】図２２ａの旋削インサートの上面図である。
【図２２ｃ】図２２ａの旋削インサートの底面図である。
【図２２ｄ】図２２ａの旋削インサートの側面図である。
【図２２ｅ】図２２ａの旋削インサートの正面上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
図１および１０を除くすべての旋削インサートの図は、一定の縮尺で描かれている。
【００６８】
従来の旋削インサート１を使用した旋削による従来の金属切削作業を示す図１を参照する。金属加工品５０は、ＣＮＣ機または旋削盤などのモータ（図示せず）を備える機械に連結されたクランプジョー５２によってクランプされる。クランプジョーは、金属加工品５０の第１の端部５４、またはクランプ端において外面を押しつける。金属加工品５０の反対側の第２の端部５５は、自由端である。金属加工品５０は、回転軸Ａ３の周りを回転する。旋削インサート１は、工具本体２内のインサートシートまたはポケット内に固定式にかつ取り外し可能にクランプされる。工具本体２は、後端から、インサートシートまたはポケットが位置する前端まで延びる長手方向軸Ａ２を有する。工具本体２および旋削インサート１は、一緒になって旋削工具３を形成する。旋削工具３は、金属加工品５０に関連して移動され、これは、一般的に示される送りである。図１では、送りは軸方向、長手方向とも呼ばれる送りであり、すなわち、送りの方向は、長手方向軸Ａ３に対して平行である。このようにして、円筒状表面５３が形成される。旋削インサート１は、主切れ刃と副切れ刃との間の角度として定義された、８０°であるノーズ角αを有する有効なノーズを有する。回転軸Ａ３に対して垂直である壁面に旋削インサート１が近づくにつれ、切りくず制御は不十分になり、その理由は、切りくずを切削ゾーンから出すための空間がそれほどないためである。また、切りくずが機械加工された表面にあたる、または損傷を与えるリスクもある。主切れ刃は、ノーズ切れ刃の後方にある。換言すれば、主切れ刃の侵入角度は９０°を超え、図１では約９５°である。進入角は、切れ刃と送り方向との間の角度として定義される。図１に示す旋削方法では、バック逃げ角は、約５°である。バック逃げ角ψは、後刃である副切れ刃と、送り方向に対して反対、すなわちこの送り方向に関連して１８０°の角度として定義される。
【００６９】
第１の旋削インサートを備える旋削工具を使用する、旋削作業を示す図２を参照する。図１と同様に、金属加工品は、金属加工品の第１の端部５４にある、またはこの端部に隣接する外面に押しつけられたクランプジョー（図示せず）によってクランプされる。金属加工品の反対側の第２の端部５５は、自由端である。金属加工品は、回転軸Ａ３の周りを回転する。上面図で見たときの旋削インサートは、ねじ６を用いることによって工具本体２内のインサートシートまたはポケット内に固定式に、かつ取り外し可能にクランプされる。工具本体２は、後端から、インサートシートまたはポケットが位置する前端４４との間を延びる長手方向軸Ａ２を有する。図２では、この送りは、最大範囲において、軸方向の、長手方向とも呼ばれる送りであり、すなわち、送りの方向は、回転軸Ａ３に対して平行である。このようにして、外部円筒状表面５３が形成される。各切削の進入時、または軸方向送りの直前、送りは、旋削インサートが円弧に沿って移動するような径方向成分を有する。旋削インサートは、有効なノーズ切れ刃１０を備える有効なノーズ部１５を備える。有効なノーズ部１５は、さらに、回転軸Ａ３に対して平行な軸方向旋削中、１０〜４５°、好ましくは２０〜４０°の範囲内になるように選択された進入角ｋ１を有する、有効な第１の切れ刃を備える。作業において主切れ刃である第１の切れ刃は、軸方向の送り方向にノーズ切れ刃１０の前方にある。換言すれば、第１の切れ刃は前刃である。有効なノーズ部１５上にまたはここに形成された第２の切れ刃は、副切れ刃または後刃である。送り方向が、回転軸Ａ３に対して垂直に、この回転軸から離れるように径方向である場合、第２の切れ刃は進入角ｋ２において有効である。二等分線７が、第１および第２の切れ刃によって画定される。換言すれば、二等分線は、第１の切れ刃と第２の切れ刃との間に形成される。第１および第２の切れ刃は、旋削インサートの外側の一点に集束する。有効なノーズ部１５の二等分線は、長手方向軸Ａ２に対して４０〜５０°の角度θを形成する。旋削インサートは、２つの有効でないノーズ切れ刃１０’、１０”を備える２つの有効でないノーズ部を備える。軸方向の旋削作業では、旋削インサートのすべての部分は、送り方向に有効なノーズ切れ刃１０の前方にある。軸方向の旋削作業では、切りくずを円滑に金属加工品から離れるように向けることができる。機械加工ステップでは、旋削インサート１は、ノーズ切れ刃１０が円弧に沿って移動するように金属加工品５０に進入する。旋削インサート１は、進入中の切りくずの厚さが一定またはほぼ一定になるように加工品５０に進入するか、切削し始める。進入時、切削深さは、ゼロの切削深さから増大する。そのような好ましい進入は、インサートの磨耗、特にノーズ切れ刃１０における磨耗を低減する。切りくず厚さは、送り速度に進入角を掛けたものとして定義される。したがって、進入中の旋削インサートの送り速度および移動および／または方向を選択および／または変更することにより、切りくず厚さを一定またはほぼ一定にすることができる。進入中の送り速度は、好ましくは、０．５０ｍｍ／回転以下である。進入中の切りくず厚さは、好ましくは、後���の切削または機械加工中の切りくず厚さ以下である。
【００７０】
図１および２のノーズ切れ刃によって少なくとも部分的に生成または形成された円筒状表面５３、または回転対称面は、小さい頂部および谷部を有する波形状を有し、この波形状は、ノーズ半径曲率および送り速度によって少なくとも部分的に影響を受ける。波形の高さは、０．１０ｍｍ未満、好ましくは０．０５未満である。ねじ山プロファイルは、この意味では円筒状表面５３ではない。
【００７１】
図３および４では、代替的な機械加工作業における図２の旋削インサートおよび工具本体を見ることができ、旋削工具の、特に送り方向に関する多様な応用領域を示している。
【００７２】
図３は、６つのステップにおける機械加工順序を示す。ステップ１は、切り下げ作業である。ステップ２は、金属加工品の第１の端部５４またはクランプ端から離れる軸方向旋削である。ステップ３は、軸方向および径方向両方の成分を有する送りの形態の、円錐または円錐台、すなわちテーパにされた表面を生成するならい削り作業である。ステップ４は、作業２に類似する作業である。ステップ５は、金属加工品の回転軸Ａ３に対して垂直な平面内に位置する平坦な表面を生成する、外面削り作業である。ステップ６は、金属加工品の第２の端部５５または自由端における外面削り作業である。
【００７３】
図４は、２つの機械加工ステップ、ステップ１およびステップ２を示す。ステップ１では、径方向送りは、回転軸Ａ３に対して垂直であり、この回転軸に向かうものである。２では、径方向送りは、回転軸Ａ３に対して垂直であり、この回転軸から離れるものであり、ここで回転軸Ａ３に対して垂直な平坦な表面５６が、生成される。いずれの場合も、第２の切れ刃は１０〜４５°、好ましくは２０〜４０°の範囲内である進入角κ２において有効である。回転軸Ａ３周りの金属加工品の回転方向は、ステップ１および２に対して相反する方向である。ステップ２では、回転方向は図１〜図３と同じである。
【００７４】
図５は、凸状ノーズ切れ刃１０によって連結された第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２を備える、第１の旋削インサートのノーズ部１５の上面図である。同じノーズ部１５上または同じノーズ部１５における第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２は、互いに対して２５〜５０°のノーズ角αを形成し、第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２は、旋削インサートの外側の一点（図示せず）に集束する。二等分線７が、第１の切れ刃１１と第２の切れ刃１２との間に、これらの刃から等距離に位置する。二等分線７は、ノーズ切れ刃１０とその中心において交差する。突起部３０が、旋削インサートの上面内に形成され、この突起部は、二等分線に沿ってその主延長部を有する。突起部は、第１の切れ刃の方を向く第１の切りくず破壊壁３４と、第２の切れ刃を向く第２の切りくず破壊壁とを備える。第１の切れ刃１１に対して垂直な方向に、かつ基準面ＲＰに対して平行な平面において、第１の切れ刃１１から第１の切りくず破壊壁３４までの測定される距離は、ノーズ切れ刃１０から離れるにつれて増大する。これにより、特に図２のような旋削作業において改良された切りくず制御が与えられる。突起部３０、したがって第１の切りくず破壊壁３４は、第１の切れ刃１１より短い延長部を有する。
【００７５】
図９は、図５のノーズ部の側面図を示す。底面９は、上面の反対側に位置する。基準面ＲＰは、上面と底面９との間に、これらの面から等距離に位置する。上面および底面は平坦ではないが、基準面ＲＰは、３つのノーズ切れ刃と交差する平面に対して平行であるように位置決めされ得る。側面１３は、上面および底面９を連結する。側面１３は、第１の切れ刃１１に隣接する第１の逃げ面２１と、底面９に隣接する第３の逃げ面２３と、第１の逃げ面２１と第３の逃げ面２３との間に位置する第２の逃げ面２２とを備える。第１の切れ刃１１から第１の逃げ面２１の下側境界線、すなわち底面９の最も近くに位置する第１の逃げ面２１の境界線までの距離は、ノーズ切れ刃から離れるにつれて減少する。第１の逃げ面２１の基準面ＲＰに対して垂直な方向の高さは、第１の切れ刃１１の強度をさらに高めるために、第２の逃げ面２２の高さより小さい。第１の逃げ面２１の高さは、第１の切れ刃１１のフランク面の磨耗を補償するために少なくとも０．３ｍｍである。第１の切れ刃１１は、底面９および基準面ＲＰに向かって、ノーズ切れ刃１０から離れながら傾斜する。第１の切れ刃１１から基準面ＲＰまでの距離は、少なくとも第１の切れ刃１１の一部分に関して、ノーズ切れ刃１０からの距離が増大するにつれて減少するように変化する。基準面ＲＰからノーズ切れ刃１０に隣接して位置する第１の切れ刃１１の第１の部分までの距離は、基準面ＲＰから、ノーズ切れ刃１０からさらに離れて位置する第１の切れ刃１１の第２の部分までの距離より大きい。第１の切れ刃１１のそのような配向により、切りくず制御は、たとえば、図２に見られる作業のような、クランプ端から離れる軸方向の旋削において改良される。距離Ｄ１は、基準面ＲＰに対して垂直な方向に測定され、突起部３０の上面と第１の切れ刃１１の最低点との間の距離を表す。Ｄ１は、０．２８〜０．３５ｍｍである。これにより、切りくず破壊および／または切りくず制御は、図２に見られる作業においてさらに改良される。
【００７６】
図６〜図８は、図５の線ＶＩ−ＶＩ、ＶＩＩ−ＶＩＩおよびＶＩＩＩ−ＶＩＩＩそれぞれに沿ったセクションを示す。このセクションは、基準面ＲＰに対して垂直な平面において第１の切れ刃１１に対して垂直である。図６〜図８では、第１、第２、および第３の逃げ面２１、２２、２３が、基準面ＲＰに対して平行であり平面に関連して、底面９と交差して形成する角度が、γ、σ、εそれぞれで示される。角度σは、角度εより大きい。これにより、インサート強度の低下を低減させながら、小さい加工品直径から外面削りを行うことができる。直径が小さくなるにつれてより大きい逃げ角が必要であるが、大きく一定である逃げ角は、インサートの強度を低減させる。第２の逃げ面２２は、インサートの強度を増大させる目的を有する。第３の逃げ面２３は、底面に隣接する。角度γは、角度εより大きい。角度σは、γより大きい。第３の逃げ面２３は、図６〜図８の断面で見て凸状またはほぼ凸状であり、それによって下限直径範囲、すなわち旋削インサートが、インサートの強度の低減を最小限に抑えて外面削り作業において機能することができる最少直径をさらに改良する。
【００７７】
第２の切れ刃１２、および第２の切れ刃１２に隣接する測面１３の構成は、上記で図５〜図８に関連して説明した、第１の切れ刃１１および第１の切れ刃１１に隣接する側面１３の構成によるものである。
【００７８】
図１０は、第１の機械加工ステップを含む、金属加工品上に表面５３を形成する方法を示す。知られている旋削インサート１が提供される。旋削インサート１は、有効なノーズ部１５を備える。有効なノーズ部１５は、第１の切れ刃１１と、第２の切れ刃１２と、第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２を連結する凸状ノーズ切れ刃１０とを備える。第１の切れ刃１１と第２の切れ刃１２との間に形成されたノーズ角αは、８５°以下である。ノーズ角αは、好ましくは少なくとも２５°である。図１０では、ノーズ角αは８０°である。第２の切れ刃１２は、送り方向９９に９０°を上回るバック逃げ角ψを形成する。好ましくは、前後の機械加工ステップが外面削り作業である場合、バック逃げ角ψは少なくとも１００°である。好ましくは、バック逃げ角ψは、１２０°未満である。バック逃げ角ψは、表面５３の形成中、送り方向９９に関連して一定である。
【００７９】
旋削インサート１のすべての部分は、送り方向９９に、有効な、または表面を生成するノーズ切れ刃１０の前方にある。代替的に考えると、旋削インサートの上面のすべての部分は、送り方向にノーズ切れ刃の後部の前方にある。
【００８０】
ノーズ切れ刃１０の１つの第１の点は、金属加工品の回転軸の最も近くに位置する旋削インサート１の部分である。送り方向９９に前記第１の点の後方にある、ノーズ切れ刃１０の１つの第２の点、または後点は、送り方向９９またはインサート移動方向に最も後方向に位置する旋削インサート１の部分である。ノーズ切れ刃１０の前記第１の点は、二等分線の、第１の切れ刃１１と同じ側に位置し、この場合二等分線は、第１の切れ刃１１と第２の切れ刃１２との間に、これらの刃から等しい距離にある線である。ノーズ切れ刃１０の前記第２の点は、二等分線の、第２の切れ刃１２と同じ側に位置する。第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２は、凸状ノーズ切れ刃１０の両側に位置する。第１、第２、およびノーズ切れ刃１１、１２、１０は、旋削インサート１の上面の境界部に形成され、この上面は、すくい面を備える。「旋削インサートのすべての部分を送り方向にノーズ切れ刃の前方に位置決めする」という表現は、したがって代替的には、「旋削インサートの上面のすべての部分を送り方向にノーズ切れ刃の後部の前方に位置決めする」と考えることもできる。
【００８１】
旋削インサート１および工具本体２を備える旋削工具３のすべての部分は、送り方向に有効な、または表面を生成するノーズ切れ刃１０の前方にある。したがって、工具本体２のすべての部分は、送り方向９９にノーズ切れ刃１０の前方にある。旋削工具３は、ＣＮＣ機またはＣＮＣ旋盤（図示せず）などの旋削盤にクランプされるか、または連結される。表面５３が形成される金属加工品は、回転軸（図示せず）の周りを回転する。
工具本体２は、前端および後端と、長手方向軸Ａ２に沿って前端から後端まで延びる主延長部と、前端内に形成されたインサートシートであって、旋削インサート１が装着されるインサートシートとを備える。
工具本体２の長手方向軸Ａ２は、金属加工品の回転軸に対して垂直である。
旋削インサート１は、回転軸に対して平行に、または４５°未満の角度である、送り方向９９によって規定された方向に移動する。図１０では、送り方向９９は、金属加工品の回転軸に対して平行である。第１の切れ刃１１は、有効であり、送り方向９９にノーズ切れ刃１０の前方にある。第１の切れ刃は有効であり、すなわち金属を、０°を上回る進入角ｋ１で切削する。好ましくは、進入角ｋ１は、少なくとも５°である。好ましくは、進入角ｋ１は、１０〜４５°の範囲である。図１０では、進入角ｋ１は、約５°である。より大きい切削深さが必要である場合、より大きい進入角ｋ１を選択しなければならない。第１の切れ刃１１は前刃である。第２の切れ刃１２は後刃である。表面５３は、ノーズ切れ刃１０によって少なくとも部分的に形成される。形成される表面５３は、回転対称面、すなわち金属加工品の回転軸に沿って延長部を有する表面５３であり、この場合回転軸に対して垂直な断面において、回転対称面５３の各部分は、金属加工品の回転軸から一定の距離に位置し、この場合この一定の距離は、０．１０ｍｍ内、好ましくは０．０５ｍｍ内の距離である。回転対称面５３は、たとえば、円筒状表面、または円錐表面、または円錐台表面、またはテーパ表面の形態であることができる。ノーズ切れ刃１０によって少なくとも部分的に生成または形成される回転対称面５３は、小さい頂部および谷部を有する波形状を有し、この波形状は、ノーズ半径の曲率および送り速度に少なくとも部分的に影響を受ける。波形の高さは、０．１０ｍｍ未満、好ましくは０．０５ｍｍ未満である。有効なノーズ切れ刃１０は、旋削インサート１の、および旋削工具３の、金属加工品の回転軸に最も近い部分である。
【００８２】
図１１は、従来の旋削の原理を示し、この場合Ｃ１は図１の送り方向を表し、Ｄ１は、そのような作業からの、ノーズ部上またはノーズ部における磨耗を表す。Ｃ３は、従来の面削り作業を表し、すなわち回転軸Ａ３に対して垂直に、この回転軸に向かう送りを表し、Ｄ３は、そのような作業からの、ノーズ部上またはノーズ部における磨耗を表す。第２の切れ刃１２は、Ｃ１送り方向の主切れ刃である。第１の切れ刃１１は、Ｃ３送り方向の主切れ刃である。凸状ノーズ切れ刃１０は、第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２を連結する。遷移点Ｔ１、Ｔ２は、ノーズ切れ刃１０と第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２それぞれとの間の遷移を表す。磨耗Ｄ１、Ｄ３は、切削深さおよび送り速度の両方に依存する。しかし、Ｄ１およびＤ３が重複し、その結果、ノーズ切れ刃１０において、または少なくともノーズ切れ刃１０の中心部分において高い磨耗を生じさせることは明確である。
【００８３】
図１２は、本発明および代替的な旋削方法の原理を示す。Ｃ２は、図２の主送り方向、または図１３のパス２、４、６および８の主送り方向、すなわち金属加工品のクランプ端から離れる、軸方向送り方向を表す。Ｄ２は、そのような作業からの、ノーズ部上またはノーズ部における磨耗を表す。Ｃ４は、外面削り作業、すなわち図１０のパス１、３、５、および７の主送り方向に見られるように、回転軸Ａ３に対して垂直に、この回転軸から離れる送りを表す。Ｄ４は、そのような作業からの、ノーズ部上またはノーズ部における磨耗を表す。第２の切れ刃１２は、Ｃ４送り方向における主切れ刃である。第１の切れ刃１１は、Ｃ２送り方向における主切れ刃である。凸状ノーズ切れ刃１０は、第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２を連結する。遷移点Ｔ１、Ｔ２は、ノーズ切れ刃１０と第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２それぞれとの間の遷移を表す。磨耗Ｄ２、Ｄ４は、切削深さおよび送り速度の両方に依存する。しかし、Ｄ２およびＤ４が重複せず、少なくとも図１１の程度よりは重複せず、その結果、ノーズ切れ刃１０における磨耗が低減され、または少なくともノーズ切れ刃１０の中心部分における磨耗が低減されることが明確である。第１および第２の切れ刃１１、１２の磨耗の範囲はより広く、すなわち、図１１と比較してより長い距離にわたって分散される。しかし、送りＣ２およびＣ４の進入角は、Ｃ１およびＣ３のより大きい進入角と比較して小さいため、図１２の切りくず厚さは、より薄くなり、そのため、磨耗は比較的小さくなる。一定の送り速度および切削深さにおいて、Ｄ２の面積はＤ３の面積に等しく、Ｄ１の面積はＤ４の面積に等しい。
【００８４】
図１３は、第１の旋削インサートを使用する機械加工順序の例を示す。左手は、金属加工品のクランプ端である。円筒状表面５３および平坦表面５６を備える９０°コーナが、旋削によって形成される。ステップ１〜８の順序が示される。各ステップの進入は、各ステップの主送り方向に対して垂直であるように示される。ステップ１、３、５、および７の主送り方向は、回転軸Ａ３に対して垂直に、この回転軸から離れるものである。ステップ２、４、６および８の主送り方向は、回転軸Ａ３に対して平行に、クランプ端から離れるものである。各切削の進入は、好ましくは図２に関連して説明した通りである。図１３に示すステップの順序後の旋削インサート１の磨耗は、図１２に示す磨耗に類似し、またはこの磨耗と同一である。
【００８５】
図１６ａ〜図１７ｃは、さらに、第１の旋削インサート、ならびに旋削インサート１および工具本体２を備える旋削工具３を説明する。旋削インサート１は、すくい面である、またはすくい面を備える上面８と、シート面として機能する反対側の底面９とを備える。基準面ＲＰが、上面８および底面９に対して平行に、これらの面間に位置する。中心軸Ａ１が、基準面ＲＰに対して垂直に延び、基準面ＲＰ、上面８、および底面９と交差する。上面８および底面９内に開口部を有する、ねじ用の穴は、中心軸Ａ１と同軸である。旋削インサート１は、逃げ面として機能し、上面８および底面９を連結する側面１３、１３’、１３”を備える。
３つのノーズ部１５、１５’、１５”は、中心軸Ａ１に対して対称的に、またはこの周りに形成される。ノーズ部１５、１５’、１５”は、同一である。各ノーズ部１５、１５’、１５”は、第１の切れ刃１１と、第２の切れ刃１２と、第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２を連結する凸状ノーズ切れ刃１０とを備える。ノーズ切れ刃１０、１０’、１０”は、中心軸Ａ１から最大距離に、すなわち旋削インサートの他のすべての部分よりも、中心軸Ａ１から遠い距離に位置する。図１６Ｄに見られる上面図では、同じノーズ部１５上のまたは同じノーズ部１５における第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２は、互いに対して２５〜５０°のノーズ角αを形成し、図１６ｄでは、ノーズ角αは３５°である。図１６ｂなどの側面図では、各ノーズ部１５、１５’、１５”上のまたは各ノーズ部１５、１５’、１５”における第１および第２の切れ刃１１、１２の少なくとも一部は、底面に向かって傾斜し、それにより、側面図では、第１および第２の切れ刃１１、１２は、同じノーズ部１５上または同じノーズ部１５においてノーズ切れ刃１０と境を接する最高点を有する。換言すれば、第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２から基準面ＲＰまでの距離は、ノーズ切れ刃１０からの距離が増大するにつれて減少するように変化する。第１および第２の切れ刃１１、１２は、上面図では、線形もしくは直線的、またはほぼ線形もしくは直線的である。二等分線７、７’、７”が、第１の切れ刃１１、１１’、１１”および第２の切れ刃１２、１２’、１２”の各対から等距離に延びる。各二等分線７、７’、７”は、中心軸Ａと交差する。くぼみ１７、１７’、１７”が、ノーズ切れ刃１０、１０’、１０”の各対間に形成される。図１８ａおよび１８ｂに見られる底面９は、旋削インサート１が切削中、中心軸Ａ１周りを回転する傾向を低減する目的で、３つの溝４０、４０’、４０”の形態の回転防止手段を備え、各溝４０、４０’、４０”は、最も近い第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２に隣接して位置する二等分線７、７’、７”と同じ方向に主延長部を有する。各溝４０、４０’、４０”は、好ましくは、互いに関連して鈍角１００〜１６０°に２つのシート面を備える。旋削インサート１は、図１７ａに見られるように、ねじまたは上部クランプなどのクランプ手段によって、工具本体２の前端に位置するインサートシート４内に固定式にクランプされるよう意図される。次に、インサートシート４と旋削インサートとの間の接触を、図１７ｃおよび図１７ａの影をつけた領域を見ながら説明する。有効なノーズ切削部１５は、溝４０が図１７ｃに位置するインサートの部分である。溝４０の２つのシート面は、インサートシート４の底部内の凸部９０の２つの表面と接触している。各々の他の溝４０’、４０”の１つの表面、有効なノーズ切れ刃１０から最大距離に位置する表面は、インサートシート４の底部内の底面９３、９４と接触している。有効なノーズ切れ刃１０から最大距離にある側面１３の少なくとも一部は、インサートシート４の後端に形成された後方シート面９１、９２と接触することができる。
【００８６】
図１４ａ〜図１４ｆは、第２の旋削インサート１、ならびに旋削インサート１および工具本体２を備える旋削工具３を示す。旋削インサート１は、すくい面である、またはすくい面を備える上面８と、シート面として機能する反対側の底面９とを備える。上面８および底面９は同一である。これは、第１の位置にある間、上面８はすくい面として機能し、インサートが上下逆さまになったとき、同じ表面は、次にシート面として機能することを意味する。基準面ＲＰは、上面８および底面９に対して平行に、これらの面間に位置する。中心軸Ａ１が、基準面ＲＰに対して垂直に延び、基準面ＲＰ、上面８、および底面９と交差する。上面８および底面９内に開口部を有する、ねじ用の穴は、中心軸Ａ１と同軸である。旋削インサート１は、逃げ面として機能し、上面８および底面９を連結する側面１３、１３’、１３”を備える。３つのノーズ部１５、１５’、１５”は、中心軸Ａ１に対して対称的に、またはこの周りに形成される。ノーズ部１５、１５’、１５”は、同一である。各ノーズ部１５、１５’、１５”は、第１の切れ刃１１と、第２の切れ刃１２と、第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２を連結する凸状ノーズ切れ刃１０とを備える。ノーズ切れ刃１０、１０’、１０”は、中心軸Ａ１から最大距離に、すなわち旋削インサートの他のすべての部分よりも、中心軸Ａ１から遠い距離に位置する。図１４ｄに見られる上面図では、同じノーズ部１５上のまたは同じノーズ部１５における第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２は、互いに対して２５〜５０°、この場合では４５°のノーズ角αを形成する。図１４ｂに見られる側面図では、各ノーズ部１５、１５’、１５”上のまたは各ノーズ部１５、１５’、１５”における第１および第２の切れ刃１１、１２の少なくとも一部は、底面に向かって傾斜し、それにより、側面図では、第１および第２の切れ刃１１、１２は、同じノーズ部１５上または同じノーズ部１５においてノーズ切れ刃１０に隣接する最高点を有する。換言すれば、第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２から基準面ＲＰまでの距離は、ノーズ切れ刃１０からの距離が増大するにつれて減少するように変化する。第１および第２の切れ刃１１、１２は、上面図では、線形もしくは直線的、またはほぼ線形もしくは直線的である。二等分線７、７’、７”が、第１の切れ刃１１、１１’、１１”および第２の切れ刃１２、１２’、１２”の各対から等距離に延びる。各二等分線７、７’、７”は、中心軸Ａと交差する。くぼみ１７、１７’、１７”が、隣接するノーズ切れ刃１０、１０’、１０”の各対間に形成される。旋削インサート１は、表面４１、４２、４３、４４の組の形態の回転防止手段を備え、この場合各表面４１、４２、４３、４４は、基準面ＲＰに関連して５〜６０°の角度を形成する平面内を延びる。表面４１、４２、４３、４４の組は、中央のリング形状突起部３０において形成され、中心軸Ａ１の周りを延びる。そのような構成により、旋削インサート１は、両面型または可逆式に作製することができ、可能な用途を広げる。第１の切りくず破壊壁３４は、表面４１、４２、４３、４４の組の一部であることができる。代替的な解決策（図示せず）は、第１の切りくず破���壁３４を別の突起部（図示せず）の一部として中心軸Ａ１からより遠い距離に配置することである。図１４ｅは、インサートを押さえつけ、工具本体２のインサートシート４内に保つ、クランプ９５を用いることによる旋削インサート１の１つの可能なクランプモードを示す。
図１４ｆは、第２の旋削インサート１をたとえば上部クランプ９５を用いることによって装着することができるインサートシート４を示す。有効なノーズ切れ刃１０から最大距離に位置する側面１３は、インサートシート４の後面９１、９２に押さえつけられる２つの表面を備える。表面４１、４２、４３、４４の組は、インサートシート４の底部の前部９０の表面と接触する２つの前面４１、４２を備える。この文脈での前部は、中心軸Ａと有効なノーズ切れ刃１０との間である。表面４１、４２、４３、４４の組は、さらに、２つの後面４３、４４を備え、この後面は、インサートシート４の底面内の、前部９０とインサートシート４の後面９１、９２との間に位置する後底面９３、９４に押さえつけられる２つの後面４３、４４を備える。
【００８７】
第３の旋削インサートを使用する旋削を示す図２ａを参照する。図１のように、金属加工品は、金属加工品の第１の端部５４、またはクランプ端にある外部表面に押しつけられるクランプジョー（図示せず）によってクランプされる。金属加工品の反対側の第２の端部５５は、自由端である。金属加工品５０は、回転軸Ａ３の周りを回転する。上面図で見られる旋削インサートは、ねじを用いることによって工具本体２内のインサートシートまたはポケット内に固定式にかつ取り外し可能にクランプされる。工具本体２は、後端から、インサートシートまたはポケットが位置する前端まで延びる長手方向軸Ａ２を有する。図２ａでは、この送りは、最大範囲において、軸方向の、長手方向とも呼ばれる送りであり、すなわち、送りの方向は、回転軸Ａ３に対して平行である。このようにして、外部円筒状表面５３が形成される。各切削の進入、または軸方向送りの直前、送りは、旋削インサートが円弧に沿って移動するような径方向成分を有する。旋削インサートは、旋削インサート１の中心軸周りに互いに対して１８０°に形成された２つの対向する同一のノーズ部１５、１５’を備える。各ノーズ部１５、１５’は、第１の切れ刃１１と、第２の切れ刃１２と、第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２を連結する凸状ノーズ切れ刃１０とを備える。反対側の有効でないノーズ部１５’よりも回転軸Ａ３の近くに位置する１つのノーズ部１５が、有効である。有効とは、ノーズ部が金属加工品５０から切りくずを切削するために使用することができるように置かれることを意味する。二等分線７が、第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２から等距離に延び、ノーズ切れ刃１０の中心および旋削インサートの中心軸Ａ１と交差する。第１および第２の切れ刃１１、１２は、旋削インサート外側の一点（図示せず）に集束する。有効なノーズ部１５の二等分線は、長手方向軸Ａ２に対して４０〜５０°の角度θを形成する。
上面図では、同じノーズ部１５上の第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２は、互いに対して７０〜８５°の、図２ａでは８０°であるノーズ角αを形成する。第３の凸状切れ刃６０が、第１の切れ刃１１に隣接して形成される。第４の切れ刃６１が、第３の切れ刃に隣接して、ノーズ切れ刃１０からさらに離れて形成される。第５の凸状切れ刃６２が、第２の切れ刃１２に隣接して形成される。第６の切れ刃６３が、第５の切れ刃６２に隣接して、ノーズ切れ刃１０からさらに離れて形成される。図２ａのような上面図では、第１、第２、第４、および第６の切れ刃１１、１２、６１、６３は、線形もしくは直線的であり、またはほぼ線形もしくは直線的である。図２ａの右に向かう主送り方向は、回転軸Ａ３に対して平行に、金属加工品５０の第１の端部５４またはクランプ端から離れるものである。前記送り方向では、第４の切れ刃６１は、１０〜４５°、好ましくは２０〜４０°、図２ａでは３０°である進入角において有効である。第４の切れ刃６１は、前記主送り方向の主切れ刃であり、すなわち切りくずの大部分は、少なくとも中程度から大きい切削深さで第４の切れ刃６１によって切削される。これより小さい程度では、第３の切れ刃６０、第１の切れ刃１１、およびノーズ切れ刃１０も、有効である。第１の切れ刃は、前記軸方向の送り方向にノーズ切れ刃１０の前方にある。旋削インサートのすべての部分は、前記送り方向に有効なノーズ切れ刃１０の前方にある。有効なノーズ部１５上に形成された第２の切れ刃１２は、有効でない。
【００８８】
軸方向旋削作業では、特に、送りがクランプ端に向かい、壁面に向かう場合の図１に示す機械加工と比べて、切りくずを円滑に金属加工品から離れるように向けることができる。図２ａの機械加工ステップでは、旋削インサート１は、ノーズ切れ刃１０が円弧に沿って移動するように金属加工品５０に進入する。旋削インサート１は、進入中の切りくずの厚さが一定またはほぼ一定になるように金属加工品５０に進入するか、または切削し始める。進入時、切削深さは、ゼロの切削深さから増大する。そのような好ましい進入は、インサートの磨耗、特にノーズ切れ刃１０における磨耗を低減する。切りくず厚さは、送り速度に進入角を掛けたものとして定義される。したがって、進入中の旋削インサートの送り速度および移動および／または方向を選択および／または変更することにより、切りくず厚さを一定またはほぼ一定にすることができる。進入中の送り速度は、好ましくは、０．５０ｍｍ／回転以下である。進入中の切りくず厚さは、好ましくは、後続の切削または機械加工中の切りくず厚さ以下である。
【００８９】
送り方向が、回転軸Ａ３に対して垂直であり、ここから離れるような径方向である場合、第６の切れ刃６３が、１０〜４５°、好ましくは２０〜４０°の進入角ｋ２において有効である。
【００９０】
図１および２ａのノーズ切れ刃によって少なくとも部分的に生成または形成された円筒状表面５３、または回転対称面は、小さい頂部および谷部を有する波形状を有し、この波形状は、ノーズ半径の曲率および送り速度によって少なくとも部分的に影響を受ける。波形の高さは、０．１０ｍｍ未満、好ましくは０．０５未満である。ねじ山プロファイルは、この意味では円筒状表面５３ではない。
【００９１】
図３ａでは、代替の機械加工作業における図２ａの旋削インサートおよび工具本体を見ることができ、旋削工具の、特に送り方向に関する多様な応用領域を示している。６つのステップにおける機械加工順序が、示される。ステップ１は、切り下げ作業である。ステップ２は、金属加工品の第１の端部５４またはクランプ端から離れる軸方向旋削である。ステップ３は、軸方向および径方向両方の成分を有する送りの形態の、円錐または円錐台表面を生成するならい削り作業である。ステップ４は、ステップ２に類似する作業である。ステップ５は、金属加工品の回転軸Ａ３に対して垂直な平面内に位置する平坦な表面を生成する、外面削り作業である。ステップ６は、金属加工品の第２の端部５５または自由端における外面削り作業である。
【００９２】
図１５ａ〜図１５ｆおよび図１７ｄ〜図１７ｆは、さらに、第３の旋削インサート１、ならびに旋削インサート１および工具本体２を備える旋削工具３を説明する。旋削インサート１は、すくい面１４である、またはすくい面１４を備える上面８と、シート面として機能する反対側の底面９とを備える。基準面ＲＰが、上面８および底面９に対して平行に、これらの面間に位置する。中心軸Ａ１が、基準面ＲＰに対して垂直に延び、基準面ＲＰ、上面８、および底面９と交差する。上面８および底面９内に開口部を有する、ねじ穴は、中心軸Ａ１と同軸である。
【００９３】
第３の旋削インサート１は、逃げ面として機能し、上面８および底面９を連結する側面１３を備える。２つの対向するノーズ部１５、１５’が、中心軸Ａ１に対して対称的にまたはこの周りに形成される。ノーズ部１５、１５’は、同一である。各ノーズ部１５、１５’は、第１の切れ刃１１と、第２の切れ刃１２と、第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２を連結する凸状ノーズ切れ刃１０とを備える。各ノーズ部１５、１５’は、さらに、第１の切れ刃１１に隣接して形成された第３の凸状切れ刃６０と、第３の切れ刃６０に隣接し、ノーズ切れ刃１０からさらに離れて形成された第４の切れ刃６１とを備える。各ノーズ部１５、１５’は、さらに、第２の切れ刃１２に隣接して形成された第５の凸状切れ刃６２と、第５の切れ刃６２に隣接し、ノーズ切れ刃１０からさらに離れて形成された第６の切れ刃６３とを備える。図１５ｄのような上面図では、第１、第２、第４、および第６の切れ刃１１、１２、６１、６３は、線形もしくは直線的、またはほぼ線形もしくは直線的である。
【００９４】
ノーズ切れ刃１０、１０’は、中心軸Ａ１から最大距離、すなわち、旋削インサートの他のすべての部分よりも、中心軸Ａ１から遠い距離に位置する。
図１５ｄに見られる上面図では、同じノーズ部１５上の第１の切れ刃１１および第２の切れ刃１２は、互いに対して７５〜８５°のノーズ角αを形成し、図１５ｄでは、ノーズ角αは８０°である。図１５ｃなどの側面図では、各ノーズ部１５、１５’上の第４および第６の切れ刃６１、６３の少なくとも一部分は、底面９に向かって傾斜し、それにより、側面図において、第４および第６の切れ刃６１、６３は、同じノーズ部１５上のノーズ切れ刃１０のより近くに最高点を有する。換言すれば、第４の切れ刃６１および第６の切れ刃６３から基準面ＲＰまでの距離は、ノーズ切れ刃１０からの距離が増大するにつれて減少するように変化する。さらに、第１、第２、第３、および第５の切れ刃１１、１２、６０、６２は、対応する方法で底面９に向かって傾斜し、それにより、底面９に関連して、ノーズ切れ刃１０は、第１および第２の切れ刃１１、１２よりさらに離れ、第１および第２の切れ刃は、次いで、第３および第５の切れ刃６０、６２よりさらに離れ、第３および第５の切れ刃は、次いで、第４および第６の切れ刃６１、６３よりさらに離れる。二等分線７、７’、が、第１の切れ刃１１、１１’および第２の切れ刃１２、１２’の各対から等距離に延びる。各二等分線７、７’は、中心軸Ａと交差し、これらは、共通の方向に延びる。底面９は、上面８と同一である。図１５ｄのような上面図では、第４の切れ刃６１は、二等分線７に対して０〜３４°、図１５ｄでは１０〜２０°の角度βを形成する。上面８は、第４の切れ刃６１を向く第１の切りくず破壊壁３４を備える突起部３０を備える。第４の切れ刃６１から第１の切りくず破壊壁３４までの距離は、ノーズ切れ刃１０から離れるにつれて増大する。突起部３０は、シート面として機能するよう意図され、各突起部の上面は、平坦であり、基準面ＲＰに対して平行である。突起部３０は、基準面ＲＰから最大距離に位置する旋削インサート１の部分である。突起部は、第６の切れ刃を向く第２の切りくず破壊壁を備える。第４の切れ刃６１から第１の切りくず破壊壁３４までの距離は、第４の切れ刃６１に対して垂直な方向に、基準面ＲＰに対して平行な平面において、第１の切りくず破壊壁３４まで測定される。突起部３０、したがって第１の切りくず破壊壁３４は、必ずしも、第４の切れ刃６１の全長に沿って延びる必要はない。それでも、第４の切れ刃６１から第１の切りくず破壊壁３４までの距離は、第４の切れ刃６１の、第１の切りくず破壊壁３４が第４の切れ刃６１に対して垂直に延びる部分において増大していく。
基準面ＲＰに対して垂直な平面において、突起部３０の上面と第４の切れ刃６１の最低点との間で測定される距離Ｄ１は、０．２８〜０．３５ｍｍである。
隆起部８０、または突起部が、上面８内に形成される。隆起部８０は、第４の切れ刃６１から０．３ｍｍより大きく、かつ３．０ｍｍ未満の距離に位置する。隆起部８０は、第４の切れ刃６１と第１の切りくず破壊壁３４との間に位置する。隆起部８０は、上面図では非円形の形状を有し、それにより、隆起部の０．８〜３．０ｍｍである主延長部は、第４の切れ刃６１に対してほぼ垂直または垂直な方向である。主延長部に対して垂直な隆起部の副延長部は、０．５〜２．０ｍｍである。隆起部８０または突起部は、周囲領域に関連して基準面から離れて延びる上面８の部分である。図１５ｄのような上面図では、隆起部８０は、好ましくは、楕円形もしくは長円形、またはほぼ楕円形または長円形状を有する。隆起部８０は、互いから分離される。隆起部８０は、好ましくは、互いから一定の距離に位置する。隆起部８０は、好ましくは、第４の切れ刃６１から一定の距離に位置する。第１の実施形態では、第４の切れ刃に隣接する５つの隆起部が存在する。第４の切れ刃に隣接して２〜１０個の隆起部を有することが好ましい。第３の旋削インサートには少なくとも１つの別の隆起部８０が存在し、２〜３つの隆起部８０が、第３の切れ刃６０に対して垂直に位置し、またはこの切れ刃に対して垂直な方向に主延長部を有し、少なくとも１つの別の隆起部８０、第１の実施形態では１〜２つの隆起部８０が、第１の切れ刃１１に対して垂直に位置し、この切れ刃に対して垂直な方向に主延長部を有する。
第３の旋削インサート１は、二等分線７、７’の両側で鏡対称である。したがって、隆起部８０が、第２、第５、および第６の切れ刃１２、６２、６３から距離を離して対応する方法で形成される。
そのような旋削インサート１により、切りくず破壊および／または切りくず制御は、特に切削深さがより小さいところで、すなわち切削深さが、第１の切れ刃１１が有効であり、第４の切れ刃６１が有効でないようなものであるときにさらに改良される。そのような小さい切削深さでは、第１の切れ刃１１による進入角が小さいため、切りくずは非常に薄く、第１の切れ刃１１に最も近い隆起部または複数の隆起部８０が、切りくず破壊部として機能する。隆起部８０の主延長部は、隆起部８０の磨耗が切りくずに対する隆起部８０の効果を低減させるまでの時間を増大させる効果を与える。
【００９５】
次に、本発明による方法に適した第４、第５、第６、第７、および第８のタイプの旋削インサートをそれぞれ示す図１８ａ〜図２２ｅを参照する。これらのインサートは、底面および側面に関してのみ第３のインサートとは異なる。
【００９６】
したがって、図１８ａ〜図２２ｅのそれぞれに示す第４、第５、第６、第７、および第８の旋削インサート１は、上面８、基準面ＲＰ、ねじ穴、第１の切れ刃１１、ノーズ切れ刃１０、第２の切れ刃１２、第３の切れ刃６０、第４の切れ刃６１、第５の切れ刃６２、第６の切れ刃６３、ノーズ角α、二等分線７、角度β、すくい面１４、突起部３０、第１の切りくず破壊壁３４、第２の切りくず破壊壁、距離Ｄ１および隆起部８０に関して、第３の旋削インサートと同じまたは同一の形状、形態、寸法、値、および特徴と要素間の相互関係を有する。
【００９７】
図１８ａ〜図２１ｅに示す第４、第５、第６、および第７の旋削インサート１は、第１の側面１３が、第１の切れ刃１１に隣接する第１の逃げ面２１と、第３の逃げ面２３と、第１の逃げ面２１と第３の逃げ面２３との間に位置する第２の逃げ面２２とを備えるように形成される。
【００９８】
第１の切れ刃１１に対して垂直な平面において測定される、第２の逃げ面２２が底面９に関連して形成する角度は、第１の切れ刃１１に対して垂直な平面において測定される、第３の逃げ面２３が底面に関連して形成する角度より大きい。
【００９９】
第１の切れ刃１１に対して垂直な平面において測定される、第２の逃げ面２２が底面９に関連して形成する角度は、第１の切れ刃１１に対して垂直な平面において測定される、第１の逃げ面２１が底面に関連して形成する角度より大きい。
【０１００】
各ノーズ部１５、１５’の側面１３、１３’は、基準面ＲＰに対して垂直であり、二等分線７を含む平面に関連して対称的に構成される。
【０１０１】
第２の切れ刃１２に隣接する逃げ面は、対応する方法で形成されるか、または配置される。
【０１０２】
この逃げ面配置の利点は、外面削りを小さい金属加工品直径において実施することができ、外面削りにおいて、より大きい深さの切削が可能であることである。
【０１０３】
次に、第４の旋削インサート１を示す図１８ａ〜図１８ｅを参照する。底面９は、機械加工中のインサートシート４に対する旋削インサート１の移動を低減するために、回転防止手段４０を備える。回転防止手段４０は、共通の主延長部を有する２つの溝４０、４０’の形態であり、この主延長部は、二等分線７、７’の延長部に対応する。
【０１０４】
次に、第５の旋削インサート１を示す図１９ａ〜図１９ｅを参照する。底面９は、機械加工中のインサートシート４に対する旋削インサート１の移動を低減するために、回転防止手段４０を備える。回転防止手段４０は、共通の主延長部を有する２つの溝４０、４０’の形態であり、この主延長部は、二等分線７、７’の延長部に対応する。各溝４０、４０’は、互いに関連して、１００〜１６０°の範囲内の鈍角を形成する２つの表面を備える。
【０１０５】
次に、第６の旋削インサート１を示す図２０ａ〜図２０ｅを参照する。底面９は、機械加工中のインサートシート４に対する旋削インサート１の移動を低減するために、回転防止手段４０を備える。回転防止手段４０は、共通の主延長部を有する２つの凸部４０、４０’の形態であり、この主延長部は、二等分線７、７’の延長部に対応する。
【０１０６】
次に、第７の旋削インサートを示す図２１ａ〜図２１ｅを参照する。底面９は、基準面ＲＰに対して平行である平坦な表面９を備える。
【０１０７】
第８の旋削インサート１を示す図２２ａ〜図２２ｅを参照する。底面９は、基準面ＲＰに対して平行である平坦な表面９を備える。平坦な表面９は、旋削インサートの中心軸周りにリング状に成形される。
【０１０８】
第１の側面１３は、第１の切れ刃１１に隣接する第１の逃げ面２１と、第３の逃げ面２３とを含む。第３の逃げ面２３は、底面９と境を接する。
【０１０９】
第１の切れ刃１１に対して垂直な平面において測定される、第１の逃げ面２１が底面９に関連して形成する角度は、第１の切れ刃１１に対して垂直な平面において測定される、第３の逃げ面２３が底面に関連して形成する角度より大きい。
【０１１０】
第２の切れ刃１２に隣接する逃げ面は、対応する方法で形成されるか、または配置される。
【０１１１】
この逃げ面配置の利点は、外面削りを小さい金属加工品直径において実施することができ、外面削りにおいて、より大きい深さの切削が可能であることである。
【０１１２】
突起部３０は、突起部３０の上面内に形成された溝を備える。溝は、二等分線７に対して垂直な主延長部を有する。
【０１１３】
本発明は、開示する実施形態に限定されず、特許請求の範囲内で変更および改変されてよい。
【図１】
2018530445.tif 000003
【図２】
2018530445.tif 000004
【図２ａ】
2018530445.tif 000005
【図３】
2018530445.tif 000006
【図３ａ】
2018530445.tif 000007
【図４】
2018530445.tif 000008
【図５】
2018530445.tif 000009
【図６】
2018530445.tif 000010
【図７】
2018530445.tif 000011
【図８】
2018530445.tif 000012
【図９】
2018530445.tif 000013
【図１０】
2018530445.tif 000014
【図１１】
2018530445.tif 000015
【図１２】
2018530445.tif 000016
【図１３】
2018530445.tif 000017
【図１４ａ】
2018530445.tif 000018
【図１４ｂ】
2018530445.tif 000019
【図１４ｃ】
2018530445.tif 000020
【図１４ｄ】
2018530445.tif 000021
【図１４ｅ】
2018530445.tif 000022
【図１４ｆ】
2018530445.tif 000023
【図１５ａ】
2018530445.tif 000024
【図１５ｂ】
2018530445.tif 000025
【図１５ｃ】
2018530445.tif 000026
【図１５ｄ】
2018530445.tif 000027
【図１５ｅ】
2018530445.tif 000028
【図１５ｆ】
2018530445.tif 000029
【図１６ａ】
2018530445.tif 000030
【図１６ｂ】
2018530445.tif 000031
【図１６ｃ】
2018530445.tif 000032
【図１６ｄ】
2018530445.tif 000033
【図１７ａ】
2018530445.tif 000034
【図１７ｂ】
2018530445.tif 000035
【図１７ｃ】
2018530445.tif 000036
【図１７ｄ】
2018530445.tif 000037
【図１７ｅ】
2018530445.tif 000038
【図１７ｆ】
2018530445.tif 000039
【図１８ａ】
2018530445.tif 000040
【図１８ｂ】
2018530445.tif 000041
【図１８ｃ】
2018530445.tif 000042
【図１８ｄ】
2018530445.tif 000043
【図１８ｅ】
2018530445.tif 000044
【図１９ａ】
2018530445.tif 000045
【図１９ｂ】
2018530445.tif 000046
【図１９ｃ】
2018530445.tif 000047
【図１９ｄ】
2018530445.tif 000048
【図１９ｅ】
2018530445.tif 000049
【図２０ａ】
2018530445.tif 000050
【図２０ｂ】
2018530445.tif 000051
【図２０ｃ】
2018530445.tif 000052
【図２０ｄ】
2018530445.tif 000053
【図２０ｅ】
2018530445.tif 000054
【図２１ａ】
2018530445.tif 000055
【図２１ｂ】
2018530445.tif 000056
【図２１ｃ】
2018530445.tif 000057
【図２１ｄ】
2018530445.tif 000058
【図２１ｅ】
2018530445.tif 000059
【図２２ａ】
2018530445.tif 000060
【図２２ｂ】
2018530445.tif 000061
【図２２ｃ】
2018530445.tif 000062
【図２２ｄ】
2018530445.tif 000063
【図２２ｅ】
2018530445.tif 000064
【国際調査報告】
2018530445.tif 000065
2018530445.tif 000066
2018530445.tif 000067