(57)【要約】【課題】本発明は、刃先交換可能な両面ミーリングインサート及びミーリングインサートをひとつ以上備えたミーリング工具に関する。【解決手段】これは２つのすくい面（３１）を備え、その間に外周逃げ面（３２）が延び、すくい面への移行部分でそれがすくい面と共に外周切れ刃（３３）を形成し、各すくい面（３１）はミーリングインサートをいくつかの割り出し位置のひとつで回転的に固定する係止手段（４１）を含む。個々のすくい面（３１）の外周に沿って、接線方向に間隔をあけて複数の切れ刃（３３）が形成され、それらは個々に第１の端（３４）から第２の端（３５）の方へ鋭角のピッチ角で立ち上がり、個々の切れ刃の径方向内側に位置するすくい面部分（３６）は切れ刃に追従して下方境界線（３７）から頂き（３８）へ立ち上がり、頂きを経てそれは下降する肩面（４１）に移行し、それが回転的に固定する係止手段として働く。【選択図】図８
2013154466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミーリング工具であって、
前端及び後端（６，７）を含みその間に中心軸（Ｃ１）が延びている基体（１）を備え、基体はその軸上で回転可能であり、包絡面（８）が中心軸と同心であり、
さらにインサート座（１１）を含み、インサート座には結合面（１９）が形成され、包絡面と前端の間に位置しており、
工具はまた刃先交換可能な両面ミーリングインサート（２）を備え、両面ミーリングインサート（２）は中心軸（Ｃ３）に沿って間隔をあけ、中心軸（Ｃ３）に垂直な２つのすくい面（３１）を含み、すくい面は中立面（ＮＰ）から等距離に間隔をあけ、２つのすくい面（３１）の間に逃げ面（３２）が延び、逃げ面（３２）はすくい面（３１）への移行部分ですくい面（３１）と共に外周切れ刃（３３）を形成し、
インサート座（１１）の結合面（１９）は基体における空間位置で傾いて、その位置で、ミーリングインサートの機能している切れ刃の背後に逃げ（隙間）を設けるために、軸方向傾き角（α）並びに径方向傾き角（β）はネガティブであり、
ミーリングインサートは該インサート座（１１）内で締付部材（５）によって固定され、ミーリングインサート（２）のすくい面（３１）とインサート座（１１）の結合面（１９）における協働する係止手段（４１，５４）によりいくつかの刃先交換可能な位置のひとつに回して固定されるミーリング工具において、
ミーリングインサート（２）には複数の切れ刃（３３）が形成され、切れ刃（３３）は個々のすくい面（３１）の外周に沿って接線方向に間隔をあけ、個々にミーリングインサートの中心軸（Ｃ３）に対して軸方向で第１の端（３４）から第２の端（３５）の方へ鋭角のピッチ角（δ）で立ち上がり、個々の切れ刃の径方向内側に位置するすくい面部分（３６）は、切れ刃に追従して下方境界線（３７）から頂き（３８）まで立ち上がり、それを経てすくい面は下降する肩面（４１）に移行し、すくい面がインサート座の結合面（１９）に含まれる停止面（５４）に押しつけられてそれと共に係止手段を形成し、
ミーリングインサート（２）の個々のすくい面（３１）に含まれる支持面（４３）が、隣接するすくい面部分（３６）の対の間に、すくい面部分（３６）と異なるレベルに位置し、同時にインサート座の結合面（１９）に含まれラグ（５２）上に形成された支持面（５３）に押しつけられ、ラグの各々は停止面（５４）を含み、停止面の間に谷面（５７）が延び、個々のすくい面部分（３６）の頂き（３８）とミーリングインサートの個々の支持面（４３）の間のレベル差はラグ（５２）の支持面（５３）と隣接する谷面（５７）の間のレベル差よりも小さく、ミーリングインサートのすくい面部分（３６）を結合面の谷面から間隔をあけて保つようにしていることを特徴とするミーリング工具。
【請求項２】
ミーリングインサート（２）の個々の支持面（４３）は肩面（４１）に隣接して形成され、頂き（３８）に対してさら穴のように凹んでいることを特徴とする請求項１に記載のミーリング工具。
【請求項３】
ミーリングインサート（２）の個々の支持面（４３）はまた、隣接するすくい面部分（３６）との下方境界線（３７）に対してもさら穴のように凹んでいることを特徴とする請求項２に記載のミーリング工具。
【請求項４】
ミーリングインサートの個々の支持面（４３）はくさび形であり、すくい面の外周の方へ収斂する境界線によって限られ、さらに結合面（１９）のラグ（５２）上の支持面（５３）もくさび形であり、径方向外側に収斂する境界線によって限られることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のミーリング工具。
【請求項５】
ミーリングインサートのすくい面（３１）に含まれる頂き（３８）とすくい面部分（３６）への第１の最下方境界線（３７）の間の軸方向レベル差は、対向する２つのすくい面（３１）の間で計算されるミーリングインサートの厚さの少なくとも５％かつ高々１５％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のミーリング工具。
【請求項６】
ミーリングインサートの個々の肩面（４１）は勾配角（γ）で下降し、その角は頂き（３８）を横断する任意の断面で高々５０°であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のミーリング工具。
【請求項７】
すくい面（３１）の間のミーリングインサートの個々の支持面（４３）は平面であり、ミーリングインサートの中立面（ＮＰ）と平行な共通平面内に位置し、結合面（１９）のラグ（５２）上の支持面（５３）は平面であり、ある共通平面内に位置していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のミーリング工具。
【請求項８】
結合面（１９）のラグ（５２）の数とミーリングインサート（２）の隣接するすくい面部分（３６）の間に位置する個々の支持面（４３）の数とが、ミーリングインサートのすくい面部分（３６）の数と等しいことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のミーリング工具。
【請求項９】
インサート座（１１）の結合面（１９）はシム・プレート（３）の上側（１６）に形成され、それは基体（１）に半永久的に結合されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のミーリング工具。
【請求項１０】
シム・プレート（３）はシム・プレート（３）の孔（２０）を通って延びる管状ねじ（４）によって固定され、管状ねじ（４）は雄ねじ溝（２６）を備え、それがインサート座（１１）の底面（１２）に開口する孔（１４）における雌ねじ溝（１５）に締め付けられ、管状ねじ（４）はまた雌ねじ溝を備え、ミーリングインサート（２）の孔（４７）を通って延びる締め付けねじ（５）の雄ねじ溝がそれに締め付けられることを特徴とする請求項９に記載のミーリング工具。
【請求項１１】
シム・プレート（３）は丸い基本形を有し、円錐状の包絡面（１８）を含み、包絡面はシム・プレートの上側（１６）からその下側（１７）の方へ収斂していることを特徴とする請求項９又は１０に記載のミーリング工具。
【請求項１２】
シム・プレートの包絡面（１８）に、互いにある角度で延びる２つの平面の係止面（２２）が形成され、係止面が互いに対して同じ角度で延びるインサート座（１１）の２つの側方支持面（２４）に押しつけられることを特徴とする請求項１１に記載のミーリング工具。
【請求項１３】
ミーリングインサート（２）並びにシム・プレート（３）は超硬合金から製造され、基体（１）は鋼から製造されることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項にに記載のミーリング工具。
【請求項１４】
刃先交換可能な両面ミーリングインサートであって、
中心軸（Ｃ３）に沿って間隔をあけた、中心軸に垂直な２つのすくい面（３１）を備え、これらのすくい面は中立面（ＮＰ）から等距離に間隔をあけ、２つのすくい面の間に逃げ面（３２）が延び、逃げ面がすくい面への移行部分でそれと共に外周切れ刃（３３）を形成し、個々のすくい面（３１）はミーリングインサートをいくつかの刃先交換可能な位置のひとつで回して固定する係止手段（４１）を含むミーリングインサートにおいて、
個々のすくい面（３１）の外周に沿って複数の接線方向に間隔をあけた切れ刃（３３）が形成され、切れ刃は個々に第１の端（３４）から第２の端（３５）の方へ軸方向に鋭角のピッチ角（δ）で立ち上がり、個々の切れ刃の径方向内側に位置するすくい面部分（３６）は切れ刃を追従して下方境界線（３７）から頂き（３８）へ立ち上がり、その頂きを経て係止手段として働く目的を有する下降する肩面（４１）へ移行し、各すくい面（３１）は隣接するすくい面部分（３６）の対の間にそれと異なるレベルに位置する個々の支持面（４３）を有することを特徴とするミーリングインサート。
【請求項１５】
個々の支持面（４３）は肩面（４１）に隣接して形成され、それより短く、かつ頂き（３８）に対してさら穴のように凹んでいることを特徴とする請求項１４に記載のミーリングインサート。
【請求項１６】
支持面（４３）は、囲んでいるすくい面部分（３６）に対してもさら穴のように凹んでいることを特徴とする請求項１５に記載のミーリングインサート。
【請求項１７】
一方において個々の頂き（３８）、他方において、中心軸（Ｃ３）と頂きの径方向外側端の間の基準直線の間の外周角（ε）は少なくとも１０°になることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか一項に記載のミーリングインサート。
【請求項１８】
個々の支持面（４３）はくさび形であり、すくい面（３１）の外周の方へ収斂する２つの境界線によって限られていることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか一項に記載のミーリングインサート。
【請求項１９】
中立面（ＮＰ）と切れ刃（３３）の両端（３４，３５）の間の基準直線との間の角によって表される切れ刃（３３）のピッチ角（δ）は少なくとも１°かつ高々１５°であることを特徴とする請求項１４〜１８のいずれか一項に記載のミーリングインサート。
【請求項２０】
第１のすくい面部分（３６ａ）の頂きと隣接するすくい面部分（３６ｂ）への最下方境界線（３７）の間の軸方向レベル差はミーリングインサート（２）の厚さの少なくとも５％かつ高々１５％であることを特徴とする請求項１４〜１９のいずれか一項に記載のミーリングインサート。
【請求項２１】
頂き（３８）を横断する任意の断面における個々の肩面（４１）の勾配角（γ）は高々５０°であることを特徴とする請求項１４〜２０のいずれか一項に記載のミーリングインサート。
【請求項２２】
すくい面部分（３６）の対の間に位置する個々の支持面（４３）は平面であり、中立面（ＮＰ）に平行な共通平面に位置していることを特徴とする請求項１４〜２１のいずれか一項に記載のミーリングインサート。
【請求項２３】
支持面（４３）の数はすくい面部分（３６）の数と等しいことを特徴とする請求項２２に記載のミーリングインサート。
【請求項２４】
個々の支持面（４３）の径方向内側に、エンドレスなリング形の平面の面（４８）があり、それは個々の支持面と同じ平面に位置し、それと共に連続なコロナ状支持面を形成することを特徴とする請求項２２又は２３に記載のミーリングインサート。
【請求項２５】
ミーリングインサートは、逃げ面（３２）が２つの円錐状逃げ面（５０）を含み、それが中立面（ＮＰ）からすくい面（３１）の外周の方へ拡がることによってダブルのポジティブの大きな幾何形状を有することを特徴とする請求項１４〜２４のいずれか一項に記載のミーリングインサート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
第１の様態で、本発明は、ミーリング工具であって、前端と後端を含む基体を備え、前端と後端の間に中心軸が延び、そのまわりで基体が回転可能であり、包絡面がそれと同心であり、さらにインサート座を含み、インサート座には結合面が形成されて、包絡面と前端の間の移行部分に位置し、工具はさらに刃先交換可能な両面ミーリングインサートを備え、それは中心軸に沿って間隔をあけた中心軸に直交する２つのすくい面を有し、このすくい面は中立面から等しい距離に間隔をあけ、その間に逃げ面が延び、それがすくい面への移行部分でそれと共に外周切れ刃を形成し、インサート座の結合面は基体の空間位置に傾けて配置され、この位置で軸方向傾き角並びに径方向傾き角は、ミーリングインサートの有効な切れ刃の背後に逃げ（逃げ面）を設けるためにネガティブになっており、ミーリングインサートは締付部材によってインサート座に固定され、基体とミーリングインサートの協働する係止手段によって複数の刃先交換位置のひとつで回転的に固定されるミーリング工具に関する。
【０００２】
第２の様態で、本発明は、ミーリング工具に好適な刃先交換可能な両面ミーリングインサートであって、中心軸に沿って隔てられた中心軸に直交する２つのすくい面を含み、それらのすくい面は中立面から等しい距離の間隔にあり、その間に逃げ面が延びており、それがすくい面への移行部分でそれと共に外周切れ刃を形成し、各すくい面はいくつかの刃先交換位置のひとつでミーリングインサートを回転的に固定する係止手段を含むミーリングインサートに関する。
【背景技術】
【０００３】
本発明は、刃先交換可能な両面ミーリングインサートを備えるミーリング工具、すなわち通常は超硬合金のひとつ以上のボディに複数の使用できる切れ刃、もっと正確に言うと、ミーリングインサートの２つのすくい面のそれぞれに沿って同じ数の多数の同一な切れ刃を含むミーリングインサートを備えるミーリング工具に出発点がある。ポジティブの大きな幾何形状を有する片面ミーリングインサートと比べて、反転可能な両面ミーリングインサートには２倍の数の切れ刃を形成できる。しかし、両面ミーリングインサートの問題点は、機能していない不使用の切れ刃、並びにひっくり返された（ｕｐ−ｔｕｒｎｅｄ）すくい面に含まれる使用しない支持面（ｂｅａｒｉｎｇ  ｓｕｒｆａｃｅ）が現在前面に割り出されている有効な切れ刃によって生成される切り屑の有害な衝突にさらされるということである。有効切れ刃によって除去される切り屑が隣接する不使用の切れ刃に衝突すると、その切れ刃の小さな幾何形状、例えば、切れ刃の丸み、チャンファ角、及びチャンファ幅、などにマイナスの変化を生ずる危険がある。さらに、面を強化するコーティングがあればそれも傷つき、一部破壊されるかもしれない。衝突する切り屑はまた、ミーリングインサートのひっくり返されたすくい面に含まれる不使用の支持面に孔をあけるかもしれない。このミーリングインサートを反転させたとき、支持面の損傷のために、前面に割り出された有効切れ刃の下の支持に質の低下を生ずる（支持面が減り不均等になる）かもしれない。それによってさらに曲げ及び／又は引っ張り応力が発生し、ミーリングインサートがそのために破損するかもしれない。したがって、衝突する切り屑によるミーリングインサートの損傷は、被削材に生成された面の寸法精度の低下と面仕上げの劣化を引き起こす可能性があり、また工具のミーリングインサートの使用寿命の短縮につながり、破損したミーリングインサートを永久に使用不可能にしてしまうかもしれない。同じミーリングインサートの異なる切れ刃、並びに異なるミーリングインサートの使用寿命が制御不可能な仕方で変わると、ユーザーは生産においてミーリング工具に含まれるすべてのミーリングインサートがほぼ同時に消耗して同時に取り替えることができる予測可能で信頼できる生産プロセスに依存しているので、ユーザーにとって問題になる。
【０００４】
最初に述べたようなミーリングインサートは、従来から特許文献１によって知られている。この場合、ミーリングインサートはリング状及び平面の支持面を含み、個々のすくい面にそれが形成され、全体がエンドレスな外周すくい面の径方向内側に位置して、工具の基体のインサート座底部における円筒状ディスクの中央の支持面に押しつけられてミーリングインサートが締め付けねじによって固定されるようになっている。インサート座に対してミーリングインサートを回転的に固定するために、接線方向に間隔をあけていくつかの突起がその支持面に沿って形成され、支持面が含まれるディスクの外周凹部と係合するように配置されている。この特許に例示された実施形態では、協働する突起と凹部の数は６つである。これは、このミーリングインサートを６つの異なる刃先交換位置に割り出すことができ、すくい面のひとつの円形の切れ刃に沿って６０°の切れ刃部分が６つ使用できるということを意味する。ミーリングインサートを反転させると、さらに６つのそのような切れ刃部分を利用できる。
【０００５】
公知のミーリングインサートの問題点は、上述したように、正に、支持面並びに活動していない切れ刃部分が活動している切れ刃部分から発生する切り屑の流れに自由気ままにさらされており、その流れの方向や強度が予見できない仕方で変化して支持面並びに切れ刃の使用しない部分を傷つける危険があるということである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願２０１１／０１０３９０５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の欠点を軽減し、問題としている改良されたミーリングインサートを提供することを目標としている。したがって、本発明の第１の目的は、刃先可能な両面ミーリングインサートであって、そのミーリングインサートのひっくり返された機能しているすくい面に含まれるひとつ以上の不使用の支持面だけでなく、同じすくい面に沿った切れ刃の不使用の切れ刃部分も切り屑の流れによる有害な衝突から保護されるように切り屑の流れをコントロールできるミーリングインサートを提供することである。本発明のさらに別の目的は、工具の基体における正確な空間位置に装着することを可能にするデザインを有するミーリングインサートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、少なくとも第１の目的は、ミーリングインサートに複数の切れ刃を個々のすくい面の外周に沿って接線方向に間隔をあけて形成し、個々にミーリングインサートの中心軸に対して軸方向で第１の端から第２の端の方へ鋭角のピッチ角で立ち上がり、さらに個々の切れ刃の径方向内側に位置するすくい面が下方境界線から頂きへ立ち上がることによって切れ刃に追従し、その頂きを経てすくい面は下降する肩面に移行し、それがインサート座の結合面に含まれる停止面に押しつけられてそれと共に係止手段を形成し、それが所望の刃先交換可能位置でミーリングインサートを回して固定するようにすることによって達成される。さらに、ミーリングインサートのすくい面に含まれる支持面はすくい面の隣接する対の間で、それと異なるレベルに存在する。前記支持面はインサート座の結合面に含まれラグ上に形成される支持面に押しつけることができ、その各々は停止面を含み、その間に谷面（ｖａｌｌｅｙ  ｓｕｒｆａｃｅ）が延びている。ミーリングインサートの個々のすくい面の頂きと個々の支持面とのレベル差をラグ上の支持面と隣接する谷面のレベル差よりも小さくすることによって、ミーリングインサートをインサート座に装着したときに、ミーリングインサートのすくい面が結合面の谷面と間隔をあけて保持されるようになる。
【０００９】
上述のように工具を形成することによって、活動している切れ刃とそのすくい面からの切り屑の流れが、隣接する使用していない切れ刃並びに上向きの支持面（ミーリングインサートを反転させるとインサート座の結合面の協働する支持面に当接するようになる）から逸らされる。言い換えると、使用されていない切れ刃及び使用されていない支持面は、ミーリングインサートの上向きのすくい面に沿って、除去された切り屑の有害な衝突から保護される。
【００１０】
本発明のある実施形態では、ミーリングインサートの個々の支持面は個々の肩面と隣接して形成され、肩面と隣接するすくい面の間の頂きに対してさら穴のような凹みとして形成される。このようにして、支持面は切り屑の流れから十分に隠され保護された位置を獲得する。
【００１１】
ある実施形態では、ミーリングインサートの個々の支持面はまた、隣接するすくい面との下方境界線に対してもさら穴のように凹んで形成される。支持面をこのようにさらに凹ませることによって、支持面は通過する切り屑の流れからさらに大きな距離に隔てられる。
【００１２】
ある実施形態では、ミーリングインサートの個々の支持面はすくい面の外周に収斂する境界線によって限られることによってくさび形になっており、さらにインサート座の結合面の支持面もくさび形である。こうして、支持面には径方向に十分な拡がりが与えられ、それがミーリングインサートの安定な支持を保証し、優勢な切削力、すなわちミーリングカッターボディに沿って接線方向に向いた力に対する抵抗が得られる。
【００１３】
本発明のある実施形態では、ミーリングインサートのすくい面の頂きとその頂きが含まれるすくい面の最下方境界線の間の軸方向レベル差はミーリングインサートの厚さ、２つの対向するすくい面の間で計算される厚さの５〜１５％の範囲内に保たれる。前記レベル差を少なくとも５％とすることによって、切り屑の流れが確実に後方にあるすくい面と切れ刃よりも十分に上のレベルに投げ出されることが保証される。このレベル差を最大でも１５％にすることによって、ミーリング作業に関連して許容される切削幾何形状が維持される。
【００１４】
ある実施形態では、ミーリングインサートの個々の肩面には急峻な勾配角度が与えられるが、それは頂きを横断する任意の断面で高々５０°となる。急峻な角度をこの値に制限することによって、すくい面の全投影面積に肩面が占める割合が制限され、すくい面の投影面積が支持面の面積の最適化のために利用できるということになる。
【００１５】
さらに、すくい面の間のミーリングインサートの個々の支持面は平面であり、ミーリングインサートの中立面に平行な共通平面に位置しており、さらに結合面のラグ上の支持面も平面であり、共通平面に位置している。このようにして、ラグの支持面はきわめて高い精度で、すなわちただひとつの容易にアクセスできる平面に研削することによって製造できる。
【００１６】
また、本発明に係わるミーリング工具は、個々の支持面の数が個々のすくい面のすくい面の数及び切れ刃の数とそれぞれ等しく、さらにインサート座の結合面に形成される対応する数の支持ラグが形成されるミーリングインサートで作ることができる。このようにして、ミーリングインサートは最適な支持と接線方向の切削力に対する最適な抵抗を得られる。
【００１７】
ある実施形態では、基体のインサート座の結合面は半永久的に基体に結合したシム・プレートの上側に形成される。ミーリングインサートを定位させるために必要な結合面が、例えばインサートの破損に伴って損傷した場合、別になったシム・プレートは容易に新しいものと取り替えることができる。言い換えると、破損した後でも、ミーリングカッターボディ全体を破棄する必要はない。
【００１８】
図面で例示されたある実施形態では、シム・プレートはシム・プレートの孔を通って延びる管状ねじによってインサート座に固定され、この管状ねじはインサート座底面に開口している孔の雌ねじ溝に締め付けられる雄ねじ溝と、締め付けねじの雄ねじ溝が締め付けられる雌ねじ溝を有し、締め付けねじはミーリングインサートの孔を通って延びてミーリングインサートの下向きのすくい面をシム・プレートの結合面に固定するようになる。このようにして、半永久的に装着されたシム・プレートを簡単な仕方で固定し、同時にまた、ミーリングインサートを容易に取り替えることが可能になる。具体的に言うと、管状ねじから締め付けねじをゆるめることによって取り替えることができる。
【００１９】
さらに、シム・プレートは丸い基本形を有し、円錐状の包絡面を含み、それがシム・プレートの上側から下側の方へと収斂する。このようにして、回転方向で見てミーリングインサートの背後に位置するシム・プレートもミーリング加工される面からの確実な逃げを得られる。
【００２０】
シム・プレートの包絡面が円錐状であるとき、互いにある角度で延びる２つの平面の係止面をそれに形成し、インサート座に位置して互いに同じ角度で延びる２つの側方支持面に押しつけられるようにすることができる。こうすると、シム・プレートを回して容易に固定することができる。
【００２１】
本発明のある実施形態では、ミーリングインサート、並びにシム・プレートを、超硬合金で製造し、基体を鋼で製造することができる。ミーリングインサートだけでなくシム・プレートも超硬合金で製造することによって、後者は切り屑除去加工に関連してミーリングインサートのエリアに発生する圧力と熱の有害な影響に対する高い抵抗力を獲得できる。さらに、ミーリングインサート、並びにシム・プレートに高い製造精度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係わる基体と取り替え可能なミーリングインサートを有するミーリング工具を組み立てられて動作する状態で示す虫瞰図である。
【図２】ミーリングインサートとシム・プレート並びにそれを固定するための２つのねじを工具の基体のインサート座から分離して示す分解斜視図である。
【図３】シム・プレート及びそのための管状ねじを基体のインサート座から分離した状態で示す拡大分解斜視図である。
【図４】インサート座に装着されたシム・プレートを示す斜視図である。
【図５】ミーリングインサートを基体の軸方向でネガティブの空間位置で傾ける仕方を示す一部概略図の詳細側面図である。
【図６】ミーリングインサートの径方向でネガティブの空間位置を示す詳細図である。
【図７】ミーリングインサートの性質の理解を容易にするための仮想的幾何図である。
【図８】特にミーリングインサートに含まれる２つの同一なすくい面のひとつのデザインを示す斜視図である。
【図９】ミーリングインサートを示す側面図である。
【図１０】ミーリングインサートを示す平面図である。
【図１１】図１０の平面図の扇形部分を示す拡大図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩにおける拡大断面図である。
【図１３】図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩにおける概略詳細側面図である。
【図１４】ミーリングインサートに含まれる個々の切れ刃のピッチ角を示す幾何図である。
【図１５】ミーリングインサートを虫瞰図で示し、シム・プレートに含まれる結合面を鳥瞰図で示す分解図である。
【図１６】シム・プレートだけを示す虫瞰図である。
【図１７】ミーリングのさいに傾いた状態のミーリングインサートだけを示す正面図である。
【図１８】基体のインサート座に装着されたシム・プレートだけを示す拡大詳細断面図である。
【図１９】インサート座に装着されたミーリングインサートも示す同様の詳細断面図である。
【図２０】本発明に係わるミーリングインサートの第２の別の実施形態を示す斜視図である。
【図２１】ミーリングインサートの第３の別の実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（用語）
本発明についてさらに詳しく説明する前に、考え方をはっきりさせるために、本発明の理解のために必要不可欠ないくつかの基本的な概念を明らかにしておかなければならない。すなわち、「すくい面」という概念はミーリングインサートの両端、その間に外周逃げ面が延びている両端のいずれか一方に関する。個々のすくい面は、基体のインサート座に装着された状態で上側又は下側となる。各すくい面には、各切れ刃に最も近い複数の個々の部分面が含まれる。これらの部分面は「すくい面」と称される。以下では、さらに「反転できる」及び「刃先交換可能」という概念がそれぞれ見出される。本発明に係わるミーリングインサートが「反転される」とき、それは前に上向きで露出していたすくい面が、インサート座に位置し接線方向の力を担う底面又は結合面に向けられ、他方のすくい面が上向きになって露出されるということを意味する。ミーリングインサートが「刃先交換される」とき、それはミーリングインサートが−脱離の後−自身の中心軸のまわりに少し回され、その後再びインサート座に固定されるということを意味する。ミーリングインサートを反転させる及び刃先交換する目的は、前に機能していた切れ刃が摩耗したときに、通常の仕方で、未使用の切れ刃に変えることである。このとき、各切れ刃は基体に対して同一の空間位置をとらなければならない。
【００２４】
図１〜６には、本発明にしたがって形成され、丸い基本形を有する刃先交換可能な両面ミーリングインサートを有するミーリング工具が示されている。この工具の２つの基本成分は、いわゆるミーリングカッターボディの形をした基体１と、取り替え可能なミーリングインサート２である。図示された例では、シム・プレート３，並びに２つのねじ、すなわちシム・プレートを固定するための管状ねじ４，及びミーリングインサートを固定するための締め付けねじ５も含まれる。
【００２５】
基体１は、前端と後端６，７を含み、その間に中心軸Ｃ１が延び、基体はそのまわりに、詳しく言うと矢印Ｒの方向に、回転できる。後端７から、回転対称な包絡面８が延び、この場合それは断面が円形の膨出部９を介して前端に移行している。全体が１０で表される切り屑ポケットが包絡面と膨出部９におけるさら穴（ｃｏｕｎｔｅｒｓｉｎｋ）として設けられている。切り屑ポケット１０に隣接して一般に１１で表されるインサート座がある。ここで既に、インサート座１１は平面の底面１２と、一般に１３で表されるアーチ状の基本形を有する側壁によって限られる。
【００２６】
図３で、雌ねじ溝１５を有する孔１４が底面１２に開口していることが見られる。この孔の中心軸はＣ２で表される。この場合シム・プレート３は一般に丸く、上側１６，下側１７（図１６参照）、並びに回転対称な包絡面１８を含む。上側１６には、全体が１９で表される結合面が含まれ、これはミーリングインサートの下向きのすくい面と協働するようになっており、これについては以下でさらに詳しく説明する。シム・プレートの上側と下側の間に内側のリング形肩面２１を有する貫通孔２０が延びている。包絡面１８は、わずかに円錐状で、詳しく言うと上側１６から下側１７の方へ収斂している。図１６に見られるように、包絡面１８には互いに９０°の角度で延びる２つの平面の係止面２２が形成されている。これらの係止面２２はインサート座の側壁１３に含まれ（図３を見よ）やはり互いに９０°の角度で延びる２つの真直な部分面２４と協働するようになっている。この例では、部分面２４は平面の係止面２２と線接触するように断面が凸になっている。言い換えると、部分面２４はシム・プレート３の側方支持面になる。部分面２４と底面１２の間にはヒレ２５があり、それによりシム・プレート３の下方境界エッジがインサート座の側面に接触しないことが保証される。
【００２７】
図３でさらに見られるように、管状ねじ４はヘッド２７の他に雄ねじ溝２６を含む。管状ねじの内側の下部には雌ねじ溝（見えない）があり、上部はキーグリップ２８を含み、管状ねじを締めることができる。これをシム・プレートの孔２０に通し孔１４の雌ねじ溝１５と係合する雄ねじ溝によって締めると、ヘッド２７は肩面２１を介してシム・プレートをインサート座の下部に押しつけ固定する。もっと詳しく言うと、管状ねじ４はシム・プレート３の下側１７をインサート座の底面１２に押しつけ、同時に係止面２２は側方支持面２４に押しつけられる。この状態で、シム・プレートはそれが回転できない位置に、詳しく言うと一方で係止面２２と他方で真直な側方支持面２４の間の接触によって回転できない位置に、固定される。これは、シム・プレートの上側１６の結合面１９が基体１において正確な予め定められた空間位置を獲得するということを意味する。
【００２８】
図３と４に関連して、インサート座１１の側壁１３はさらに２つの部分面２９を含み、それらは側方支持面２４よりも高いレベルに位置し、溝３０によってそれから隔てられているということも述べておかなければならない。真直な部分面２４と異なり、部分面２９は２つの凸の外周面と協働するために凹にカーブした形を有する。言い換えると、部分面２９はミーリングインサートのための側方支持面として役立つことができる。
【００２９】
結合面１９は、実施例に示されたように、別になっている取り替え可能なシム・プレート３に形成する方が好ましい。しかし、それを直接基体に、すなわちインサート座１１の底面に形成することも本発明の範囲内で可能である。図３と４に示された状態で、シム・プレート３並びに管状ねじ４の中心軸は孔１４の中心軸Ｃ２と合致しており、そのため単独で呼称されない。
【００３０】
ミーリングインサートは両面、すなわち反転可能なので、それが装着されるインサート座は、前述のように、活動している切り屑除去切れ刃の背後に必要な逃げを設けるために、基体１において特別な傾いた位置をとる。この位置は、当業者によってネガティブの傾いた位置という呼び名を与えられており、図５と６に見られる。すなわち、図５では、ミーリングインサートの活動しているすくい面がミーリングインサートの回転方向で軸方向前方／上方に角度αで傾いていることが示されている。この軸方向でネガティブの傾き角によって、ミーリングインサートは生成される面から、すなわち面Ｓ１からミーリングインサートの径方向内側に離れていることが保証される（図１７参照）。図６には、同様に径方向でネガティブの傾き角βが示されている。ミーリングインサートがこのように径方向にも傾いている結果として、ミーリングインサートの逃げ面も平面の面Ｓ１の径方向外側でワークピースに生成されるアーチ状面Ｓ２から離れている。
【００３１】
ミーリングインサート２そのものをさらに詳しく説明する前に図７を参照すると、そこには丸い基本形を有する仮想的な幾何図形が示されている。この図で、ＲＰは２つの同一の円形基準面を表し、その間に中心軸Ｃ３と同心の円筒ＣＹが延びている。２つの基準面ＲＰは中心軸Ｃ３と垂直に延びており、これはそれらが互いに平行であることを意味する。それらはまた、中立面ＮＰとも平行であり、この中立面からそれらは等しい距離の間隔をあけている。言い換えると、中立面ＮＰは基準面ＲＰの真ん中に位置している。円筒ＣＹは中心軸Ｃ３と平行な直線の母線Ｇによって生成されると考えられる回転面である。図７のトップに示された基準面ＲＰは図に立体感を与えるために斜線がつけられていることを指摘しておかなければならない。２つの基準面ＲＰの外周は円であり、それが円筒ＣＹの境界線になっている。
【００３２】
次に図８〜１４を参照すると、ミーリングインサート２の具体的な設計がさらに詳しく示されている。図８と９に最もよく見られるように、ミーリングインサート２は２つの対向するすくい面３１を含み、その間に外周逃げ面が延び、一般に３２で表されている。すくい面の状況は前述の基準面ＲＰによって定められる、詳しくは、すくい面の外周に沿って最も高く位置する相同な点が個々の基準面に接触するように定められる。したがって、すくい面は一般に−その不規則な形状にもかかわらず−互いに及び中立面ＮＰに幾何的に平行である。丸い又は円筒状の形は、上述の円筒ＣＹに個々のすくい面の外周に沿ってこのような相同な点又は軌跡がミーリングインサートの中心軸Ｃ３から径方向で最も離れているものが接触するということで定められる。それぞれのすくい面３１の地形的形状は同一であり、一般に３３と表される複数の同一の切れ刃が個々のすくい面の外周に沿って形成されている。この例では、切れ刃３３の数は６である、すなわち、各切れ刃は円弧角６０°を占める。
【００３３】
各切れ刃３３は第１の本質的に点状の端３４（図９参照）から第２の端３５の方へある鋭角のピッチ角で軸方向に立ち上がり、第１の端３４が最も低く、第２の端３５が最も高く位置している。もっと詳しく言うと、すべての最も高い端点３５は共通して基準面ＲＰに触れる。個々の切れ刃の径方向内側に３６で表されるすくい面部分があって、切れ刃の形に追従して下方又は最下方境界線３７から高い位置にある境界線３８の方へ立ち上がり、そこですくい面の頂きを形成する（図８と１１参照）。この場合、径方向内向きの方向ですくい面部分３６は２つの境界線３９，４０によって限られ、これらは切れ刃と同様に第１の又は下方境界線３７から高い位置の頂き３８の方へ立ち上がる。頂き３８を経て、すくい面部分３６は下降する肩面４１に移行し、これはすくい面部分３６のピッチ角よりもかなり険しい勾配角で下降する。
【００３４】
さらに、各すくい面３１には複数の支持面４３が含まれ（図８と１１参照）、これらはくさび形で（又は火のし状）、隣接するすくい面部分３６の対の間にあり、図１１ではそれらを区別できるように添字ａ，ｂを補っている。個々の肩面４３のくさび形の輪郭は２つの境界線４４，４５によって決定され、それらはすくい面の外周の方へ外向き方向に収斂する。
【００３５】
くさび形の支持面４３は平面であり、図示の実施形態では、すべての隣接するすくい面部分３６の対の間に存在する。言い換えると、各すくい面は、この場合、６つの活動している支持面４３を含む。
【００３６】
図示の例では、すくい面部分３６とリング状境界４６の間に（図８と１１参照）ミーリングインサートを通る貫通孔７のまわりに、さらにリング状の支持面４８があり、それにくさび形の肩面４３が結合され、すべての面４３，４８は共通の平面に位置して全体でコロナ状の形の単一の連続な支持面を形成する。この例では、個々の支持面４３は、すくい面の頂き３８に対してだけでなく、すくい面の最も低く位置している境界線３７に対してもさら穴のように凹んでいる。言い換えると、すくい面部分３６は全く支持面４３／４８に比べて高いレベルに位置している。また、肩面４１に沿って延びる支持面４３の境界線４４（図１１参照）は頂き３８より短く、肩面４１の径方向外側部分は隣接するすくい面部分３６ｂの後方境界線３７に結合していることに注意しておかなければならない。
【００３７】
図１２において、γは肩面４１が頂き３８から支持面４２の方へ下降する又は落ち込む勾配角を表す。この例では、この角γは４５°になるが、上へも下へも変えられる。しかし、下へ変えるのが最も適当である。小さな角γは、肩面４１がかなり急峻に下降し、すくい面の全投影面積のほんの小さな部分しか占めないということを意味する。これは、γが小さいほど、全投影面積のうちの支持面４３の割合を大きくすることができるということを意味する。
【００３８】
図１１の平面図で見ると、この場合、切れ刃３３はアーチ状である。しかし、このアーチ形状は、仮想円筒ＣＹによって定められるようなミーリングインサートの一般的に丸い形とは、切れ刃３３が第１の端３４から第２の端３５への方向に円筒ＣＹから内側へ漸次進むという点で合致しない。このように、すくい面部分３６ａの第２の端３５とすくい面部分３６ｂの第１の端３４の間の移行隆起部４９は全く円筒ＣＹの内側にあることになる。したがって、切れ刃のいわゆるゼロポイント（図１１の「６時」参照）は活動している切れ刃の第１の端３４の近くにあり、この切れ刃と次に続く切れ刃の間の移行部が生成された平面の面に干渉することはない（図１７の面Ｓ１参照）。
【００３９】
例示された実施形態では、ミーリングインサート２は両面のポジティブの大きな幾何形状を有し、外周逃げ面３２は２つの逃げ面５０を含み（図８と９参照）、それらは一般に円錐状で中立面ＮＰに位置するウエスト５１から２つのすくい面３１の外周へ、すなわち切れ刃３３の切れ刃ラインの方へ、収斂する。
【００４０】
次に図１３と１４を参照すると、ＲＬ１は個々の切れ刃３３の第１及び第２の端３４，３５を定める２つの点の間の真っ直ぐな基準線を表している。端点３５に接触する基準面ＲＰに対して、基準線ＲＬ１は角度δを成し、これは端３４，３５の間の切れ刃のピッチ角である。図１４では、切れ刃の第１の端点３４が基準面ＲＰの下に位置している深さがＤＥで表されている。この深さＤＥは、基準面ＲＰの間の軸方向距離として計算されるミーリングインサートの厚さの少なくとも５％かつ高々１５％でなければならない。ピッチ角δは、深さＤＥ並びに端点３４，３５の間の切れ刃の長さによって変わる。しかし、δは少なくとも１°、かつ高々１５°でなければならない。
【００４１】
図１０を参照すると、ミーリングインサートがそこに平面図で示されているが、個々のすくい面部分３６の輪郭形状はすくい面部分３６の頂きを構成する境界線によって部分的に決定されることを指摘しておきたい。図１０では、境界線３８とミーリングインサートの中心軸Ｃ３と境界線３８の外側の端の間の直線の間の外周角がεで表されている。この例では、εはほぼ２７°になる。εを増大させると隣接する支持面４３の面積がすくい面部分３６の面積を削って増大し、その逆も起こる。支持面４３をできるだけ保護されている位置に置くためには、εは４０°を超えてはならない。他方、インサート座の中でミーリングインサートを安定して支持できるほど支持面４３が十分に大きくなることを保証するためには、εは少なくとも１５°でなければならない。
【００４２】
個々のすくい面部分３６は平面であってよいが、アーチ状であってもよい。特に、すくい面には、切れ刃３３の方へ延び、小さく立ち上がりアーチ状になる径方向の母線によって定められる凹のアーチ形状を与えることもできる。このようにすると、すくい面は浅いシュートの性質を帯び、それに沿って切り屑が径方向外側でなく径方向内側に頂き３８の方へガイドされる。
【００４３】
次に図１５を参照すると、ミーリングインサート２の下向きすくい面３１とシム・プレート３に含まれる結合面１９の間の界面を示している。結合面１９には、ミーリングインサートのすくい面３１における支持面４３の数と等しい数の多数のラグ５２が含まれる。ラグ５２は支持面４３とほぼ同じくさび形を有し、テーパーしている上方支持面５３並びに２つの側面５４によって個々に画定される。すべてのラグ５２は共通のリング形のカラー５５に結合され、それはシム・プレートの孔２０を囲み、平面のリング形の上面５６を含み、それがくさび形の支持面５３と共に単一の連続したコロナ状支持面を形成し、そこにミーリングインサートのすくい面の対応する支持面４３／４８が当接できる。隣接するラグ５２の間に、共通平面に位置する平面の谷面５７が延びている支持面５３と谷面５７の間のレベル差は、支持面４３とミーリングインサートのすくい面部分３６の頂き３８の間のレベル差より大きい。したがって、ミーリングインサートがその支持面４３と共にシム・プレートの支持面５３に載ると、すくい面部分３６と結合している切れ刃３３は谷面５７から離れている。これに関連して、個々のラグ５２のひとつの側面５４は停止面として働き、それにすくい面部分３６の頂き３８に隣接する個々の肩面を押しつけることができ、そのようにして結合面に対するミーリングインサートの回転を防止できる。言い換えると、側面５４と肩面４１はミーリングインサートの回転的な固定のための協働係止手段として働く。
【００４４】
図１８には、シム・プレート３が基体１のインサート座１１に装着されて示されている。この状態で、管状ねじ４がインサート座の底面１２に開口する孔１４の雌ねじ溝１５に締め付けられ、シム・プレートの下側が底面１２に押しつけられて保持され、同時に係止面２２がインサート座の側方支持面２４に押しつけられて保持される。この状態で、ミーリングインサート２のための側方支持面２９刃シム・プレート３の上に自由に露出する。
【００４５】
図１９には、やはりミーリングインサート２がインサート座に装着されて、もっと詳しく言うと、ねじ５が雄ねじ溝を有しそれが管状ねじ４の雌ねじ溝に締め付けられることによって、装着されて示されている。この状態で、ミーリングインサートの下向きのすくい面の支持面４３はラグ５２の支持面５３に押しつけられる。同時に、すくい面部分３６と切れ刃３３はラグの間に位置する谷面５７（図１９では見えない）から離れている。ミーリングインサートのウエスト５１はインサート座の側方支持面２９に直接接触して押しつけられるか、それにきわめて近く位置しており（遊び＜０．０１  ｍｍ）、必要な場合、それに載ることができるようになっている。
【００４６】
（発明の機能）
切り屑の流れがミーリングインサートの活動している切れ刃に沿って生成されると−もっと正確には、結合しているすくい面に沿って切り屑がカールしながら−生成されると、切り屑は漸次立ち上がるすくい面に沿って拡がり、それらの面から、特に頂き、及びある程度まで内側境界線から離れて、その支持面にも、活動しているすくい面にも、活動している切れ刃と接線方向に間隔があいた活動していない切れ刃にもぶつかることなく去ってゆく。言い換えると、支持面、並びに活動していない切れ刃は、切り屑による有害な影響から保護されている。ミーリングインサートが反転された後、結合面のラグ状の支持面に押しつけられる支持面は平面で、滑らかで、傷ついていないことは確実である。これにより、ミーリングインサートが基体における意図した正確な空間位置に固定されることが保証される。
【００４７】
（発明の別の実施形態）
図２０には、本発明に係わるミーリングインサートの別の実施形態が示されている。この実施形態は、前述の実施形態とは本質的に、切れ刃３３が凸のアーチ状でなく真直であるという点だけが異なっている。しかし、ミーリングインサートの基本形はやはり丸く、すくい面の外周に沿った相同的な最も外側の点が図７による仮想的な円筒ＣＹと接触する。また、ミーリングインサートの逃げ面のウエストも円筒形である。
【００４８】
図２１による第３の別の実施形態は、前述のものとは、切削幾何形状がネガティブである、すなわち、逃げ面３２が円筒状でウエストを欠くという点が異なる。さらに、個々のすくい面３１の支持面４３は、隣接するすくい面部分３６に沿った頂き３８に対してやはりさら穴のように凹んでいる。しかし、同じ支持面は、それを囲むすくい面部分３６に対しては高くなっている、すなわち、支持面はすくい面部分３６と頂き３８の間の中間のレベルに位置している。
【００４９】
（発明の可能な変更）
本発明は、上で説明し図で示された実施形態だけに限定されない。すなわち、ミーリングインサートを締め付けねじによるものとは別の仕方で、例えばクランプなどを用いて、固定することもできる。さらに、ミーリングインサートの下向きのすくい面と協働するために必要な結合面は、上で例示したように別のシム・プレートという形でなく基体に直接形成することもできる。
【符号の説明】
【００５０】
２    駆動シャフト
８    セグメント
９    引き込みボルト
１１    ハブ部
１３，１４    端面
２７    挿通孔
３１    すくい面
３３    切れ刃
３４    ねじ孔
３６    すくい面部分（雄部分）
３７    雌部分（凹み）
３８，３９    接触面
４１    肩面
４３    支持面
４４    ギャップ
５２    ラグ
５４    停止面
Ｃ１，Ｃ３    回転軸
【図１】
2013154466.tif 000003
【図２】
2013154466.tif 000004
【図３】
2013154466.tif 000005
【図４】
2013154466.tif 000006
【図５】
2013154466.tif 000007
【図６】
2013154466.tif 000008
【図７】
2013154466.tif 000009
【図８】
2013154466.tif 000010
【図９】
2013154466.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2013154466.tif 000013
【図１２】
2013154466.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2013154466.tif 000016
【図１５】
2013154466.tif 000017
【図１６】
2013154466.tif 000018
【図１７】
2013154466.tif 000019
【図１８】
2013154466.tif 000020
【図１９】
2013154466.tif 000021
【図２０】
2013154466.tif 000022
【図２１】
2013154466.tif 000023
【外国語明細書】
2013154466000001.pdf