(57)【要約】【課題】ランピング能力を有するインデックス可能な両面切削インサート及びそのための切削工具を提供する。【解決手段】フライス用のインデックス可能な両面切削インサートは第１の表面と第２の表面と側面とを含む。主切刃は第１及び第２の表面と側面との間の交点で規定される。副切刃及び傾斜した切刃は第１及び第２の表面と側面との間の交点で規定される。切削インサートは、フライスの中心回転軸線に対してある角度で形成された底側のシート面を有するフライスに取り付けられ、前記フライスは、フライス切削作業及びランピング切削作業の両方のためのより優れた性能を提供する。【選択図】図１
2013103332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フライス用のインデックス可能な両面切削インサートであって、
平面を規定するシート面を含む第１の表面、前記第１の表面の反対側の第２の表面、第１の一対の反対側面及び第２の一対の反対側面と、
前記第１及び第２の表面と前記第１の一対の反対側面との間の交点で規定された主切刃と、
前記第１の一対の反対側面を前記第２の一対の反対側面に接続するコーナ半径、及び前記第１の一対の反対側面からの前記コーナ半径を定める接触点と、
前記第１及び第２の表面と前記第２の一対の反対側面の第１の平面の切子面との間の交点で規定された副切刃と、
前記第１及び第２の表面と前記第２の一対の反対側面の第２の平面の切子面との間の前記交点で規定された傾斜した切刃であって、前記第２の平面の切子面が前記第１の平面の切子面に対して半径方向内側にある傾斜した切刃と、
を備え、
前記切削インサートがフライス切削作業及びランピング切削作業の両方を実行できるインデックス可能な両面切削インサート。
【請求項２】
前記シート面の前記平面と前記一対の反対側面の一方の接触点との間の距離が、前記シート面の前記平面と前記一対の反対側面の他方の接触点との間の距離よりも大きい請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
前記副切刃が、前記切削インサートの長手方向中心軸線に対して平行な平面に対して正の角度で形成される請求項１に記載の切削インサート。
【請求項４】
前記主切刃が、前記切削インサートの長手方向中心軸線に対して直角な軸線に対して正の角度で形成される請求項１に記載の切削インサート。
【請求項５】
前記第２の一対の反対側面に形成された平面のシート面をさらに備える請求項１に記載の切削インサート。
【請求項６】
前記主切刃から下方に延びるレーキ面をさらに備える請求項１に記載の切削インサート。
【請求項７】
フライスであって、
シャンクと、
インサートポケットを有する上部であって、前記インサートポケットが底側のシート面と半径方向のシート面と軸方向のシート面とを含む上部と、
前記インサートポケットに取り付けられた切削インサートであって、前記切削インサートが、第１の表面と、前記第１の表面の反対側の第２の表面と、平面のシート面を規定する第１の一対の反対側面と、平面のシート面を含む第２の一対の反対側面とを含み、前記切削インサートが、さらに、前記第１及び第２の表面と前記第１の一対の反対側面との間の交点で規定された主切刃と、前記第１及び第２の表面と前記第２の一対の反対側面の第１の平面の切子面との間の交点で規定された副切刃とを含む切削インサートと、
前記第１及び第２の表面と前記第２の一対の反対側面の第２の平面の切子面との間の交点で規定された傾斜した切刃であって、前記第２の平面の切子面が前記第１の平面の切子面に対して半径方向内側にある傾斜した切刃と、
を備え、
前記インサートポケットの前記底側のシート面が前記フライスの中心回転軸線に対して正の角度で形成され、これによって、前記切削インサートがフライス切削作業及びランピング切削作業の両方を実行することを可能にするフライス。
【請求項８】
前記切削インサートが、さらに、前記第１の一対の反対側面を前記第２の一対の反対側面に接続するコーナ半径と、前記第１の一対の反対側面からの前記コーナ半径を定める接触点とを備える請求項７に記載のフライス。
【請求項９】
前記シート面の前記平面と前記一対の反対側面の一方の接触点との間の距離が、前記シート面の前記平面と前記一対の反対側面の他方の接触点との間の距離よりも大きい請求項８に記載のフライス。
【請求項１０】
前記主切刃が、前記切削インサートの長手方向中心軸線に対して直角な軸線に対して正の角度で形成され、前記底側のシート面の角度が前記主切刃と前記軸線との間の角度よりも小さい請求項７に記載のフライス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削作業用の切削インサートに関し、より詳しくは、フライス作業及びランピング作業を実行できるインデックス可能な両面切削インサートに関する。
【背景技術】
【０００２】
金属ワークピースに対して加工作業を実行するためのフライスは従来技術で周知である。このようなフライスは、典型的に、回転駆動シャフトに取り外し可能に接続可能である円筒状又はディスク状の本体を備える。切削インサートは、ワークピースに対して一連の金属シェービング切削（ｍｅｔａｌ−ｓｈａｖｉｎｇ  ｃｕｔｓ）を行うためのフライス本体の外周の周囲に取り付けられる。
【０００３】
ランピング能力を宣伝する従来のインデックス可能なフライス削りインサートは、極めて僅かな又は緩やかな角度でランピング作業を実行することしかできない。結果として、ランピング能力を宣伝する従来のインデックス可能なフライス削りインサートにより実行されるランピング作業は、極めて不十分である。
【０００４】
したがって、フライス切削作業及びランピング切削作業の両方を十分に実行することができる改良された切削インサートが必要となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の発明者らは、フライスの中心回転軸線に対して正の角度で形成された底側のシート面を有するフライスを提供し、及び切削インサートのシート面と切刃との間の間隙を提供することによって、フライス切削作業及びランピング切削作業の両方を十分に実行できない切削インサートの課題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様では、フライス用のインデックス可能な両面切削インサートは、第１の表面、第１の表面の反対側の第２の表面、第１の一対の反対側面及び第２の一対の反対側面を備え、第１の表面は、平面を規定するシート面を含む。主切刃は第１及び第２の表面と第１の一対の反対側面との間の交点で規定される。コーナ半径は第１の一対の反対側面を第２の一対の反対側面に接続する。接触点は第１の一対の反対側面からのコーナ半径を定める。副切刃は第１及び第２の表面と第２の一対の反対側面の第１の平面の切子面との間の交点で規定される。傾斜した切刃は第１及び第２の表面と第２の一対の反対側面の第２の平面の切子面との間の交点で規定され、第２の平面の切子面は第１の平面の切子面に対して半径方向内側にあり、この場合、切削インサートはフライス切削作業及びランピング切削作業の両方を実行できる。
【０００７】
他の態様では、フライスは、シャンクと、インサートポケットを有する上部とを備える。インサートポケットは底側のシート面と半径方向のシート面と軸方向のシート面とを含む。切削インサートはインサートポケットに取り付けられる。切削インサートは、第１の表面、第１の表面の反対側の第２の表面、平面のシート面を規定する第１の一対の反対側面、及び平面のシート面を含む第２の一対の側面を含む。切削インサートは、さらに、第１及び第２の表面と第１の一対の反対側面との間の交点で規定された主切刃と、第１及び第２の表面と第２の一対の反対側面の第１の平面の切子面との間の交点で規定された副切刃とを含む。傾斜した切刃は第１及び第２の表面と第２の一対の反対側面の第２の平面の切子面との間の交点で規定され、第２の平面の切子面は第１の平面の切子面に対して半径方向内側にあり、この場合、インサートポケットの底側のシート面はフライスの中心回転軸線に対して正の角度で形成され、これによって、切削インサートがフライス切削作業及びランピング切削作業の両方を実行することを可能にする。
【０００８】
本発明の様々な実施形態が示されるが、図示した特定の実施形態が特許請求の範囲を限定すると解釈されるべきでない。本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更及び修正をなし得ることが予想される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態によるフライス削りインサート等の切削インサートの等角図である。
【図２】約９０度のＹ軸を中心に回転する図１の切削インサートの他の等角図である。
【図３】図１の切削インサートの側面図である。
【図４】図１の切削インサートの正面図である（背面図は正面図と同一である）。
【図５】図１の切削インサートの平面図である。
【図６】明瞭にするために切削インサートがポケットに取り付けられていない本発明の実施形態によるフライスの等角図である。
【図７】切削インサートがポケットに取り付けられている図６のフライスの他の等角図である。
【図８】明瞭にするために切削インサートがポケットに取り付けられていない図６のフライスの側面図である。
【図９】切削インサートがポケットに取り付けられている図６のフライスの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
同様の参照番号が同様の要素を示す図面を参照すると、図１〜図５には、第１の表面１２と、第１の表面１２の反対側の第２の表面１４と、側面１６、１８、２０、２２とを一般に含む切削インサート１０が示されている。側面１６、１８、２０、２２は、切削インサート１０が、以下に説明するフライス等の切削工具に取り付けられるときにシート面として役立つ。切削インサート１０は、第１の表面１２が第２の表面１４と実質的に同一である両面インサートであることに留意されたい。したがって、簡潔さのために第１の表面１２のみを以下に説明する。当業界で公知のように、工具ホルダ（図示せず）内への取付時に、第１の表面１２は頂面になってもよく、第２の表面は底面になってもよく、その逆もまた同様である。切削インサート１０は、長手方向中心軸線１１（Ｚ軸）と、長手方向中心軸線１１に対して直角な第２の軸線１３（Ｙ軸）と、長手方向中心軸線１１及び第２の軸線１３の両方に対して直角な第３の軸線１５（Ｘ軸）とを含む。
【００１１】
切削インサート１０は、側面１６と第１の表面１２との間の交点の第１の主切刃２４と、側面１８と第１の表面１２との間の交点の第２の主切刃２６とを含む。同様に、切削インサート１０は、側面１６と第２の表面１４との間の交点の第３の主切刃２８と、側面１８と第２の表面１４との間の交点の第４の主切刃３０とを含む。したがって、両面切削インサート１０は合計４つの主切刃２４、２６、２８及び３０を含む。
【００１２】
コーナ半径３２、３４は側面１６、１８と側面２０、２２とを接続する。接触点３６は、実質的に平面の側面１６と湾曲したコーナ半径３２との間の移行部を定め、接触点３８は、実質的に平面の側面１６と湾曲したコーナ半径３４との間の移行部を定める。同様に、コーナ半径４０、４２は側面１８の各端部から延びる。接触点４４は、実質的に平面の側面１８と湾曲したコーナ半径４０との間の移行部を定め、接触点４６は、実質的に平面の側面１８と湾曲したコーナ半径４２との間の移行部を定める。
【００１３】
側面２０は、コーナ半径３２から半径方向内側に延びる平面の切子面４８と、平面の切子面４８から平面のシート面５２に半径方向内側に延びる平面の切子面５０とを含む。同様に、平面の切子面５４はコーナ半径４０から半径方向内側に延び、平面の切子面５６は平面の切子面５４から平面のシート面５２に半径方向内側に延びる。
【００１４】
切削インサート１０がＸ軸を中心に鏡面対称であることが認識されるであろう。図１〜図５では見ることができないが、切削インサート１０の側面２２が、コーナ半径３４から半径方向内側に延びる平面の切子面と、平面の切子面から平面のシート面に半径方向内側に延びる平面の切子面とを含むことが認識されるであろう。同様に、平面の切子面はコーナ半径４２から半径方向内側に延び、平面の切子面は平面の切子面から平面のシート面に半径方向内側に延びる。
【００１５】
切削インサート１０は、平面の切子面４８と第２の表面１４との間の交点の副切刃５８と、平面の切子面５４と第１の表面１２との間の交点の副切刃６０とを含む。切削インサート１０はＸ軸を中心に鏡面対称であるので、切削インサート１０が、コーナ半径３４、４２から延びる平面の切子面と第１及び第２の表面１２、１４との間の交点に、２つの追加の副切刃６２、６４をそれぞれ含むことが理解されるであろう。したがって、両面切削インサート１０は合計４つの副切刃５８、６０、６２、６４を含む。
【００１６】
本発明の一態様は、切削インサート１０が、平面の切子面５０と第２の表面１２との間の交点の傾斜した切刃６６、及び平面の切子面５６と第１の表面１２との間の交点の傾斜した切刃６８も含むことである。切削インサート１０はＸ軸を中心に鏡面対称であるので、切削インサート１０が、コーナ半径３４、４２から延びる平面の切子面と第１及び第２の表面１２、１４との間の交点に、２つの追加の傾斜した切刃７０、７２をそれぞれ含むことが理解されるであろう。したがって、両面切削インサート１０は、副切刃５８、６０、６２、６４に対して半径方向内側にある合計４つの傾斜した切刃６６、６８、７０、７２を含む。傾斜した切刃は、本発明の切削インサート１０が、２つの異なるタイプの切削作業、すなわちランピング切削作業及びフライス切削作業を十分に実行することを可能にする。
【００１７】
第１の表面１２は、主切刃２４から内側に延びるレーキ面７４と、主切刃２６から内側に延びるレーキ面７６と、レーキ面７４、７６の間の平面のシート面７８とを含む。切削インサート１０はＸ軸を中心に鏡面対称であるので、切削インサート１０の第２の表面１４が２つのレーキ面と平面のシート面とを含むことが理解されるであろう。皿穴８０の全体は切削インサート１０を通して第１の表面１２の平面のシート面７８から第２の表面１４の平面のシート面に延びる。皿穴８０は、切削インサート１０を、当業界で公知のような切削工具に取り付けるための締結具を収容するように適合される。皿穴８０が平面のシート面７８の中央に配置され、Ｚ軸に対して平行な軸線１１が皿穴８０の中心を通過し、軸線１３、１５が、図４に示したように、皿穴８０の中心の軸線１１に交差することに留意されたい。したがって、全ての３つのＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸は皿穴８０の中心に交差する。
【００１８】
本発明の他の態様は、切削インサート１０の副切刃５８、６０、６２及び６４が、図３に示したように、（Ｚ軸に対して平行な）軸線１１に対して実質的に平行な平面８４に対して正の逃げ角８２で形成されることである。本発明のこの態様は、フライス１００に角度１１８で位置決めされるときの切削インサート１０が、表面４８とワークピース１３０との間に十分な間隙１２０を有することを可能にする。さらに、主切刃２４、２６、２８及び３０は、図３に示したように、（Ｙ軸に対して平行な）軸線１３に対して正の角度８６で形成される。
【００１９】
本発明の他の態様は、シート面７８によって規定された平面９０と接触点３６との間の距離８８が、図５に示したように、平面９０と接触点４４との間の距離９２よりも大きいことである。本発明のこの態様は、フライス１００に角度１１８で位置決めされるときの切削インサート１０が、切刃６６を用いたランピング時に、表面５４とワークピース１３０との間に十分な間隙１２０を有することを可能にする。切削インサート１０は、（Ｘ軸に対して平行な）軸線１５を中心に鏡面対称であるので、第２の表面１４のシート面によって規定された平面と、第２の表面１４からのコーナ半径３２を定める接触点との間の距離が、平面と、第２の表面１４からのコーナ半径４２を定める接触点との間の距離よりも大きいことが認識されるであろう。
【００２０】
次に、図６〜図９を参照すると、本発明の切削インサート１０を収容できるフライス１００が示されている。一般に、フライス１００は、シャンク１０２、上部１０４、及びシャンク１０２と上部１０４との間の移行面１０６を含む。フライス１００は、Ｈ１３工具鋼等の熱処理鋼、又は当業者に公知の他の材料から製造されることが好ましい。使用される特定の材料はフライス１００の所望の設計特性の結果として異なってもよい。フライス１００は中心軸線１０８を中心に回転する。フライス１００はまた、フライス１００の上部１０４の前端に形成された一般に１１０で示したインサートポケットを含む。図６に示したように、インサートポケット１１０は底側のシート面１１２と半径方向のシート面１１６と軸方向のシート面１１４とを含む。したがって、切削インサート１０は、３つの接触点によってポケット１１０に取り付けられる。
【００２１】
図示した実施形態では、フライス１００は、それぞれのインサートポケット１１０内に５つの切削インサート１０を取り付けることができる。しかし、フライス１００が、インサートポケット１１０に取り付けることができるインデックス可能な切削インサート１０の数によって制限されないこと、及びフライスの材料特性の物理的限界のみによって制限される任意の所望の数の切削インサートによって、本発明を実施できることが認識されるであろう。
【００２２】
本発明の一態様は、ポケット１１０の底側のシート面１１２が、図８に示したように、フライス１００の中心回転軸線１０８に対して正の角度１１８で形成されることである。角度１１８は０度よりも大きく、せいぜい１０度である。角度１１８が、主切刃２４、２６、２８及び３０と（Ｙ軸に対して平行な）軸線１３との間の角度８６よりも小さいことに留意されたい。底側のシート面１１２の角度１１８は、ワークピース１３０に係合する切削インサート１０の部分を（中心軸線１０８に向かって）後方に傾斜させ、これによって、切削インサート１０が、従来のインサートと比較して、より積極的な角度でランピング作業を実行することを可能にする。
【００２３】
さらに、間隙１２０は、図９に示したように、切削インサート１０の副切刃５８、６０、６２及び６４とシート面５２との間に設けられる。この間隙１２０はまた、切削インサート１０が、従来のインサートと比較して、より積極的な角度でランピング作業を実行することを可能にする。
【００２４】
上述したように、本発明の切削インサート１０は、切削インサート１０が、従来のインサートと比較して、より優れた性能でフライス作業及びランピング作業の両方を実行することを可能にする複数の態様を有する。一態様は、切削インサート１０が、平面の切子面と第１及び第２の表面との間の交点に複数の傾斜した切刃を含むことである。本発明の他の態様は、切削インサート１０の副切刃５８、６０、６２及び６４が、（Ｚ軸に対して平行な）軸線１１に対して平行な平面８４に対して正の逃げ角８２で形成されることである。本発明の他の態様は、シート面７８によって規定された平面９０と接触点３６との間の距離８８が、平面８８と接触点４４との間の距離９２よりも大きいことである。本発明のさらに他の態様は、ポケット１１０の底側のシート面１１２が、フライス１００の中心軸線１０８に対して正の角度１１８で形成されることである。本発明のなおさらに他の態様は、間隙１２０が切削インサート１０の副切刃５８、６０、６２及び６４とシート面５２との間に設けられることである。本発明のこれらの態様は共に、切削インサート及びフライスが、フライス切削作業及びランピング切削作業の両方のためのより優れた切削性能を提供することを可能にする。
【００２５】
この場合、本明細書に示した特許及び他の文献は、参照により本明細書に援用される。本発明の他の実施形態は、本明細書に開示される本発明の仕様又は実施を考慮すれば当業者には明らかであろう。仕様及び実施例が、例示的なものに過ぎず、本発明の範囲を限定することを意図するものではないことが意図される。本発明の真の範囲及び精神は以下の特許請求の範囲によって示される。
【符号の説明】
【００２６】
１０  切削インサート
１１  長手方向中心軸線
１２  第１の表面
１３  第２の軸線
１４  第２の表面
１５  第３の軸線
１６  側面
１８  側面
２０  側面
２２  側面
２４  第１の主切刃
２６  第２の主切刃
２８  第３の主切刃
３０  第４の主切刃
３２  コーナ半径
３４  コーナ半径
３６  接触点
３８  接触点
４０  コーナ半径
４２  コーナ半径
４４  接触点
４６  接触点
４８  平面の切子面
５０  平面の切子面
５２  平面のシート面
５４  平面の切子面
５６  平面の切子面
５８  副切刃
６０  副切刃
６２  追加の副切刃
６４  追加の副切刃
６６  傾斜した切刃
６８  傾斜した切刃
７０  追加の傾斜した切刃
７２  追加の傾斜した切刃
７４  レーキ面
７６  レーキ面
７８  平面のシート面
８０  皿穴
８２  正の逃げ角
８４  平面
８６  正の角度
８８  距離
９０  平面
９２  距離
１００  フライス
１０２  シャンク
１０４  上部
１０６  移行面
１０８  中心軸線
１１０  インサートポケット
１１２  底側のシート面
１１４  軸方向のシート面
１１６  半径方向のシート面
１１８  角度
１２０  間隙
１３０  ワークピース
【図１】
2013103332.tif 000003
【図２】
2013103332.tif 000004
【図３】
2013103332.tif 000005
【図４】
2013103332.tif 000006
【図５】
2013103332.tif 000007
【図６】
2013103332.tif 000008
【図７】
2013103332.tif 000009
【図８】
2013103332.tif 000010
【図９】
2013103332.tif 000011