(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝の旋削加工用の割り出し可能なスローアウェイチップであって、
前記スローアウェイチップの基本形状が三角形であり、上面（１１）、前記上面に実質的に平行な下面（１２）、及び前記上面と下面を連結する３側面（１３、１４、１５）を備え、
前記スローアウェイチップの各切削コーナーは、前記三角形の三辺に相当する側面（１３、１４、１５）の第１の部分（１３ａ、１４ａ、１５ａ）に沿って平行にかつ第２の部分（１３ｂ、１４ｂ、１５ｂ）に実質的に直角に延び、且つ旋削加工の際の溝切り方向（Ｉ）に延伸して配置された突起（１６）を備え、前記突起は前記スローアウェイチップの旋削加工の際の溝切り方向（Ｉ）に実質的に直角に配置された切れ刃（１７）を備え、
前記切れ刃に連結されている前記突起（１６）は、旋削加工の際の溝切り方向（Ｉ）に関して対称形状にするために一つの端部(１８）及び他の端部（１９)が互いに鋭角を形成し、且つ前記側面の第１の部分（１５a）に連結される凹状端部（２０）及び前記側面の第２の部分（１４ｂ）に連結される凹状端部（２１）から前記切刃（１７）に向かって広がっているスローアウェイチップにおいて、
各突起（１６）が、前記三角形の三辺に相当する側面（１３、１４、１５）の第１の部分（１３ａ、１４ａ、１５ａ）に沿って平行にかつ第２の部分（１３ｂ、１４ｂ、１５ｂ）に実質的に直角に延び、
前記突起の１つの端部（１８）に連結された一つの逃げ面（２２）は１つの連続した平坦面を有し、前記突起の他の端部（１９）に連結した逃げ面（２７）と底面（２９）に隣接した逃げ面（２８）は互いに鈍角で交差する２つの部分面からなることを特徴とする割り出し可能なスローアウェイチップ。
【請求項２】
突起の前記他の端部（１９）下方にあり且つ前記上面（１１）から下方に連続する逃げ面（２７）は、突起の前記他の端部(１９)に連結した逃げ面（２７）の逃げ角（β）が、突起の前記他の端部（１９）に連結した逃げ面（２７）と底面（２９）に隣接した逃げ面（２８）との成す角の補角（γ）より小さい角で傾斜していることを特徴とする、請求項１に記載の割り出し可能なスローアウェイチップ。
【請求項３】
前記切れ刃（１７）下方に位置する面（２３）が、前記スローアウェイチップの下面（１２）を囲む平面と直角を形成するように配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の割り出し可能なスローアウェイチップ。
【請求項４】
前記切れ刃（１７）から内向き下方に傾斜するすくい面（２４）が異なる深さの２つのディンプル（３１、３２）を含み、前記ディンプルは前記突起（１６）の長手方向に延びる隆起部（３４、３５、３６、３７）により両側を囲まれ、前記隆起部は更に外側前方に向かって延び、後方隆起部（３４、３５）は前方隆起部（３６、３７）よりいくらか小さい角度で広がることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の割り出し可能なスローアウェイチップ。
【請求項５】
前記スローアウェイチップの前記上面の前方に位置する切り粉を形成するディンプル（３１、３２）の間の変化が、ディンプル（３１、３２）間に存在し、且つ切れ刃（１７）の方向に沿う境界線（３３）の形態からなることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の割り出し可能なスローアウェイチップ。
【請求項６】
前記突起（１６）が、溝切り方向（Ｉ）に関して上方から見たときに対称形状であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の割り出し可能なスローアウェイチップ。
【請求項７】
突起（１６）の前記一つの端部（１８）に連結された一つの逃げ面（２２）の逃げ角（α）が１〜８°であり、かつ突起の他の端部(１９)に連結した逃げ面（２７）の逃げ角（β）が３〜１２°であることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の割り出し可能なスローアウェイチップ。
【請求項８】
前記逃げ面（２７）の下方に位置し、突起の前記他の端部（１９）に連結した逃げ面（２７）と底面（２９）に隣接した逃げ面（２８）との成す角の補角（γ）が１０〜３０°であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の割り出し可能なスローアウェイチップ。
【請求項９】
突起（１６）の前記一つの端部（１８）に連結された一つの逃げ面（２２）の前記逃げ角（α）が３〜６°であり、突起の前記他の端部(１９)に連結した逃げ面（２７）の前記逃げ角（β）が５〜８°であることを特徴とする、請求項７に記載の割り出し可能なスローアウェイチップ。
【請求項１０】
突起の前記他の端部（１９）に連結した逃げ面（２７）と底面（２９）に隣接した逃げ面（２８）との成す角の補角（γ）が１５〜２０°であることを特徴とする、請求項８に記載の割り出し可能なスローアウェイチップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、溝の旋削加工用の、基本的に三角形の形状を有する切削用の割り出し可能なスローアウェイチップに関し、そのスローアウェイチップは、上面、実質的に上面に平行な下面、及びそれらを連結する端面を備える。スローアウェイチップの各切削コーナーは突起を備え、その突起は実質的に溝の方向に直角に配置された切れ刃を有する。突起が溝切り方向に関して対象な形状を有するように、切れ刃に連結しているスローアウェイチップ突起の端部は溝の方向に広がっている。各突起は、スローアウェイチップの中央の円で示される仮想円で規定され、また円を接線方向に横切るスローアウェイチップ外面を有する、三角形のほぼ完全に外側に配置される。
【０００２】
従来技術より公知の溝切り用の三角形の割り出し可能なスローアウェイチップは、比較的多量の超硬合金を必要とする構造を有する。超硬合金は高価であり、各スローアウェイチップができる限り少量の超硬合金を必要とするのであれば経済的に有利である。公知のスローアウェイチップの構造は、ホルダーが各スローアウェイチップのサイズに特別に設計されたスローアウェイチップ台座を必要とするようなものである。更に、限られた空間における公知のスローアウェイチップの取り扱い性は非常に限られたものとなっている。
【０００３】
本発明の１つの目的は、製造するのに必要な超硬合金の体積が少なくなっているように、スローアウェイチップを設計することである。
別の目的は、工具を軸方向の溝切り用に使用する際に、切れ刃の下方に多量のスローアウェイチップ材料を形成できるように、スローアウェイチップの幾何学的形状を設計することである。
【０００４】
更なる目的は、必要に応じて向きを変えられる３つの切れ刃を有するスローアウェイチップを作成することである。
更なる目的は、長い連続した切り粉が通常形成される初期の切削を満足にできるようにスローアウェイチップを設計することである。
本発明を添付図面を参照し以下により詳細に説明する。
【０００５】
図１及び図２は溝切り用のスローアウェイチップ(10)を示している。そのスローアウェイチップ(10)は、三角形の基本形状を有し、上面(11)と下面(12)、及び連結する側(13,14及び15)を備える。面(11,12)は実質的に平行である。側面(13 〜15)は実質的に直角に面を連結する。切削用のスローアウェイチップは中央の孔部(29)を備え、その孔部は実質的に面(11,12)に直角に延びている。各端面、例えば(13)は、互いに関して凸状の段状の２つの平坦部分(13a,13b)からなり、その１つの部分(13a)はスローアウェイチップ台座に対する支持面として作用するように配置されている。部分(13b)は、溝切り作業中に加工部材と接触しないように配置されている。部分(13a)は、３面がスローアウェイチップ(10)の中心周りの円(C)を接線方向に横切るように規定された仮想三角形の側面の一部を形成する。部分(13b)は、部分(13a)と同様に円(C)の接線を形成する。スローアウェイチップは３つの切削コーナーを有し、それらは同一であり、従って以下では１つについてのみ記載する。突起(16)は各切削コーナーに備わり、各切削コーナーは部分(15a)と(14b)とを連結する。突起は実質的に直線状の切れ刃を有し、その切れ刃は実質的に部分(14b)に平行である。切れ刃(17)は末端部を介して端部(18,19)に連結され、端部は切れ刃から内向きに収束する。切れ刃(17)は、(I)で示した溝切り方向に実質的に直角である。突起(16)は上方から直接見ると溝切り方向(I)に関して対称形状を有するように、端部(18,19)は、１〜10°、好ましくは３〜５°の範囲で互いに鋭角を形成する。端部(18)は、凹状端部(20)を介して部分(15a)に連結するまでその向きを維持する。端部(19)は同様に凹状の端部(21)を介して部分(14b)に連結される。端部(18)下方の面(22)は逃げ角（α）を形成する。切れ刃(17)下方の面(23)は、底面(12)を含む平面と90°の角度を形成する。すくい面(24)は、切れ刃(17)から内向き下方に傾斜し、面(23)と鋭利なくさび角を形成する。内向き上方に傾斜した後面(25)は、丸め部(26)を介してすくい面(24)に連結している。後面(25)はスローアウェイチップの上面(11)にも連結されている。
【０００６】
端部(19)下方の面(27)は、平坦であり、逃げ角（β）を形成するまでスローアウェイチップの上面から下方にある距離だけ連続している。面(27)はその後、突起(16)の上方に傾斜した底面(29)と鈍角を形成する交線を形成するまで下方に連続して延びる下面(28)に、鈍角を介して連結している。面(27)と面(28)の成す補角は（γ）で示されている。
【０００７】
切り粉を形成するディンプル(30)は、突起(16)の上面の中心に形成され、そのディンプルは主切れ刃(17)を横切り、中央部分において湾曲した窪んだ切れ刃部(17a) を特徴とする。チップブレークディンプルは前方ディンプル部分(31)と後方ディンプル部分(32)に分けられ、後方部分は前方部分に重ねられ、後方部分の底面はディンプルの前方部分の底面(31)より高く位置する。このことは、前方部分(31)がスローアウェイチップに向かって深さが内向きに徐々に増加し、その後減少することを意味する。これらの２つのディンプルの部分の間の変化は、境界線(33)の形態又は同等の半径方向の変化である。境界線(33)は、主切れ刃(17)に向かう、実質的に等しい側面の先端として成形される。２つの隆起部(34,35) は、スローアウェイチップを長手方向に延びわずかな角で広がるディンプルの対向する側に沿って備わり、それらは側面端部(18,19) により規定される平面と同じ高さ又はいくらか高く位置する。主切れ刃(17)に接していない近傍で２つの指状部(36,37) になるまで隆起部は前方に延び、その指状部は比較的大きな角度で広がる。上記のように隆起部を配置することにより、切り粉は隆起部又は指状部(36,37) の前方部分と接触したままにし、また切り粉の中央部分をディンプル(31)に深く送ることを確保することを可能にし、そのことは切り粉の全幅を小さくし、取り扱いを容易にし、スローアウェイチップにより金属の加工部材を機械加工する際にディンプルの側壁が切り粉により損傷を受けないことを意味する。その上、Ｖ型の変化線は後方に向かって傾斜する壁面の上方境界線であることは必須であり、それに対して切り粉は機械加工の際に直接接触するようになり、その後切り粉は上面(11)と同じ高さまで上方に送られ、上面に沿って後方に滑る。緩やかな送り速度と急な送り速度の両方において、上記のチップフォーマは、切り粉が有利なように形成されることに寄与し、同時に切削力のいくらかの低下が得られることが証明されている。新規なスローアウェイチップの設計の特徴は、スローアウェイチップの各コーナーに形成された突起である。突起(16)の面部分(27)及び(28)の２つの曲がった形態により、側面(27,28) が１つの同じ角度の斜面の連続した面で作製されたものと比較して、強度のある切れ刃領域(17)に、直接圧縮成型により製造可能になっている。図５において、上記のスローアウェイチップが加工部材(A) の軸方向溝切りをどのようにするかを、より詳細に示されている。面(22)の逃げ角は、（α）として示され、１〜８°、好ましくは３〜６°であるべきである。面(27)の逃げ角は（β）として示され、３〜12、好ましくは５〜８°であるべきであり、（γ）の下方の逃げ面(28)の逃げ角は、10〜30°、好ましくは15〜20°であるべきである。
【０００８】
図６は、溝切り用工具の実施例を示し、図１及び図２に示した種類のスローアウェイチップ(10)を備える。その工具は、ねじ(39)によりホルダー(38)に固定されるスローアウェイチップ台座(40)を有するホルダー(38)を含む。スローアウェイチップ(10)は、ねじ(41)によりスローアウェイチップ台座に固定され、ねじはホルダーのねじを切った孔部にねじ込まれる。図５からスローアウェイチップにおける孔部(29)に関してねじ(41)の偏心位置を容易に理解でき、スローアウェイチップは矢印(P) に対応する向きに押さえつけられる。それによりスローアウェイチップは信頼できる方法で、スローアウェイチップ台座(40)の対応する側面に対してその２つの側面(13a) 及び(13b) が接触するようになされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明による溝切り用の切削用スローアウェイチップを側面図で示す図である。
【図２】  図２は、スローアウェイチップを平面図で示す図である。
【図３】  図３は、スローアウェイチップの切削コーナーを平面図で示す図である。
【図４】  図４は、図３の線Ａ−Ａでの切削コーナーの断面を示す図である。
【図５】  図５は、軸方向溝切り作業における、切削用スローアウェイチップを平面図で示す図である。
【図６】  図６は、本発明によるスローアウェイチップを備えた溝切り用の工具の一部を平面図で示す図である。
【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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