(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具（２）及び、その中に取り付け可能な、交換可能なインサート（３）を含んでなる、回転軸Ａの周りを回転可能な切削具アセンブリ（１）であって、前記工具がインサート受入れスロット（２８）により間隔を空けられた２個の実質的に等しいつかみ具（９、１０）を含んでなり、前記つかみ具それぞれに少なくとも１個のねじ穴（２０、２１、２２、２３）が付いており、前記つかみ具のそれぞれが周辺面（１１）、周辺隣接面（１２）及び中央隣接面（１３）を含んでなり、前記周辺隣接面及び前記中央隣接面が前記回転軸に実質的に平行であり、
前記インサートが、回転軸Ｂを有し、中央部（７４）、前面（３２）、背面（３３）、前記の少なくとも１個のねじ穴と同軸に配列された少なくとも１個の通し孔（３８、３９）を有する上面及び底面（３４、３５）、並びに前記回転軸の相対する側の側面（３６、３７）を含んでなる、略角柱様の形態を有し、前記側面が縁（４０、４０’）において前記上面及び底面と交わり、前記の縁の少なくとも１本が切削縁であり、
前記上面及び底面がそれぞれ第１及び第２隣接面（４３、４３’、４４、４４’）を含んでなり、前記第１及び第２隣接面それぞれが、それぞれ中央前方縁線（４６、４６’）及び周辺前方縁線（４７、４７’）を有する前方隣接部（５８）、並びにそれぞれ中央後方縁線（４８、４８’）及び周辺後方縁線（４９、４９’）を有する後方隣接部（５７）で終結し、前記周辺前方縁線が前記周辺後方縁線に平行であり、そして前記中央前方縁線が前記中央後方縁線に平行であり、
前記上面（３４）の前記第１及び第２隣接面（４３、４４）が相互に向かってそして前記インサートの中央部（７４）に向かって内側に傾斜しており、そして前記底面（３５）の前記第１及び第２隣接面（４３’、４４’）が相互に向かってそして前記インサートの中央部（７４）に向かって内側に傾斜している、
切削具アセンブリ。
【請求項２】
前記インサートがその前方隣接部におけるよりもその後方隣接部において厚さがより厚い、請求の範囲１に記載の切削具アセンブリ（１）。
【請求項３】
前記第１及び第２隣接面が前記つかみ具の、弾性の湾曲した曲線に沿う、請求の範囲２に記載の切削具アセンブリ（１）。
【請求項４】
前記第１及び第２隣接面が平坦である、請求の範囲１又は２のいずれかに記載の切削具アセンブリ（１）。
【請求項５】
前記切削縁が回転軸Ｂの周りの螺旋経路に沿う、請求の範囲１又は２のいずれかに記載の切削具アセンブリ（１）。
【請求項６】
前記インサートが２個の通し孔（３８、３９）を有する、請求の範囲１又は２のいずれかにに記載の切削具アセンブリ（１）。
【請求項７】
前記上面の前記第１及び第２隣接面が第１中間面（４５）により接合されており、前記底面の前記第１及び第２隣接面が第２中間面（４５’）により接合されている、請求の範囲１又は２のいずれかに記載の切削具アセンブリ（１）。
【請求項８】
前記第１及び第２中間面が前記垂直面から等距離に配置されている、請求の範囲７に記載の切削具アセンブリ（１）。
【請求項９】
インサート（３）が、回転軸Ｂを有し、中央部（７４）、前面（３２）、背面（３３）、上面及び底面（３４、３５）並びに、前記回転軸の相対する側の側面（３６、３７）を含んでなる、略角柱様の形態を有し、前記側面が縁（４０、４０’）において前記上面及び底面と交わり、前記縁の少なくとも１本が切削縁であり、該切削縁の少くとも一本が該回転軸の周りの螺旋経路に沿っており、
前記上面及び底面がそれぞれ第１及び第２隣接面（４３、４３’、４４、４４’）を含んでなり、前記第１及び第２隣接面それぞれが、それぞれ中央前方縁線（４６、４６’）及び周辺前方縁線（４７、４７’）を有する前方隣接部（５８）並びに、それぞれ中央後方縁線（４８、４８’）及び周辺後方縁線（４９、４９’）を有する後方隣接部（５７）において終結し、
前記上面の前記第１及び第２隣接面が相互に向かって、そして前記インサートの前記中央部に向かって内側に傾斜し、そして前記底面の前記第１及び第２隣接面が相互に向かってそして前記インサートの前記中央部に向かって内側に傾斜している、
インサート（３）。
【請求項１０】
前記インサートがその前方隣接部におけるより、その後方隣接部において、厚さがより厚い、請求の範囲９に記載のインサート（３）。
【請求項１１】
前記周辺前方縁線が前記周辺後方縁線に平行であり、そして前記中央前方縁線が前記中央後方縁線に平行である、請求の範囲９に記載のインサート（３）。
【請求項１２】
前記第１及び第２隣接面が平坦である、請求の範囲９又は１０のいずれかに記載のインサート（３）。
【請求項１３】
前記上面の前記第１及び第２隣接面が第１中間面（４５）により接合され、そして前記底面の前記第１及び第２隣接面が第２中間面（４５’）により接合されている、請求の範囲９又は１０のいずれかに記載のインサート（３）。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は概括的には回転機械加工作業における、そして具体的には仕上げの実施（applications）における使用のための、交換可能なインサートを有する切削具アセンブリに関する。
発明の背景
割り送り可能なインサートを有する既知の縁フライスにおいて、インサートは工具の周辺上に配置されて、締め付けねじによりそれに固定される。単一のインサートの切削縁によりもたらされる高さより高い面を機械加工する時は、１本の長い切削縁を効果的に形成するような配置に、幾つかのインサートが工具の周辺に沿って配置されているような、伸長されたフルートフライスが使用される。
粗い縁のフライス作業に効率のよい伸長フルートフライスは、仕上げ作業を実施する時に幾つかの欠点を有する：すなわち、（ｉ）同一フルート又は異なるフルート上のインサート間の半径の不適合が機械加工面のむらをもたらす、（ii）インサート間のアンギュラーピッチがウェブの厚さ及びそれによる工具の強度を減少させる、（iii）工具全体の信頼性が多数の構成部材に依存し、それにより故障の機会を増加させる。
置き換え可能なインサートを有する工具で、仕上げ実施を、高速度、例えば１０，０００ないし３０，０００ｒｐｍの範囲で実施する時、安定性の問題が従来の締め付けシステムの使用を制約させる。
前記の観点から、前記の問題及び欠点を排除又は、許容できる範囲内に減少させるような切削具を提供する必要性が存在することは明白にちがいない。
発明の概要
本発明に従うと、工具、その中に設置可能な、交換可能なインサート及び少なくとも１個の締め付けねじを含んでなり、前記工具がインサート受入れスロットにより間隔を空けられた、２個の実質的に等しいつかみ具を含んでなり、前記つかみ具それぞれには少なくとも１個のねじ孔が付いており、それらが周辺面、周辺隣接面及び中央隣接面を含んでなり、前記周辺隣接面及び前記中央隣接面が前記回転軸に実質的に平行であり、
前記インサートが、回転軸Ｂを有し、中央部、前面、背面、前記の少なくとも１個のねじ孔と同軸上に配列された、少なくとも１個の通し孔を有する上面及び底面、並びに前記回転軸の相対する側の側面を含んでなる、概括的に角柱様の形態を有し、前記側面が縁において前記上面及び底面と交わり、前記の縁の少なくとも１本が切削縁であり、
前記の上面及び底面がそれぞれ第１及び第２隣接面を含んでなり、前記第１及び第２隣接面それぞれが、それぞれ中央及び周辺前方縁線を有する前方隣接部並びに、それぞれ中央及び周辺後方縁線を有する後方隣接部で終結し、前記周辺前方縁線が前記周辺後方縁線に平行であり、そして前記中央前方縁線が前記中央後方縁線に平行であり、
前記上面の前記第１及び第２隣接面が相互に向かってそして、前記インサートの中央部に向かって内側に傾斜しており、そして前記底面の前記第１及び第２隣接面が相互に向かって、そして前記インサートの中央部に向かって内側に傾斜している、
回転軸Ａの周りを回転可能な切削具アセンブリが提供される。
更に、本発明に従うと、つかみ具の間の締め付け具中の締め付けのためのインサートが提供され、前記インサートが、回転軸Ｂを有し、そして中央部、前面、背面、上面及び底面並びに、前記回転軸の相対する側の側面を含んでなる、概括的に角柱型をしており、前記側面が縁において前記上面及び底面と交わり、前記縁の少なくとも１本が切削縁であり、
前記上面及び底面がそれぞれ第１及び第２隣接面を含んでなり、前記第１及び第２隣接面それぞれが、それぞれ中央及び周辺前方縁線を有する前方隣接部並びに、それぞれ中央及び周辺後方縁線を有する後方隣接部で終結し、
前記上面の前記第１及び第２隣接面が相互に向かって、そして前記インサートの前記中央部に向かって内側に傾斜し、そして前記底面の前記第１及び第２隣接面が相互に向かって、そして前記インサートの前記中央部に向かって内側に傾斜している。
好ましくは前記インサートはその前方隣接部におけるよりも、その後方隣接部いおいて、厚さがより厚い。
具体的には前記第１及び第２隣接面は前記つかみ具の弾性の湾曲カーブに沿っている。
所望の場合には前記第１及び第２隣接面は平坦である。
好ましくは前記切削縁は回転軸Ｂの周りの螺旋経路に沿っている。
更に好ましくは前記インサートは２個の通し孔を有する。
概括的に前記上面の前記第１及び第２隣接面は第１中間面により接合されており、前記底面の前記第１及び第２隣接面は第２中間面により接合されている。
好ましくは前記第１及び第２中間面は、インサートが水平に配置されている時に、インサートの回転軸を通過する垂直面Ｖのどちらの側に配置されてもよい。
更に好ましくは前記第１及び第２中間面は前記垂直面から等距離に配置されている。
本発明の一態様に従うと、前記第１及び第２中間面は線である。
本発明のもう１種類の態様に従うと、前記第１及び第２中間面は回転軸Ｂに対する垂直面上に平坦な横断面を有する。
本発明のもう１種類の態様に従うと、前記第１及び第２中間面は回転軸Ｂに対する垂直面上に湾曲した横断面を有する。
本発明に従うと、前記周辺及び中央隣接面はそれらの間に角度αを形成する。
更に本発明に従うと、前記インサートの上面の前記第１及び第２隣接面はそれらの間に角度α’を形成し、そして前記インサートの底面の前記第１及び第２隣接面はそれらの間に角度α’を形成する。
好ましくは前記角度α’は前記角度αよりも小さい。
所望の場合は、前記インサート受入れスロットは中間スロットで終結する。
更に所望の場合は、前記中間スロットは応力ならし柔軟化用の孔で終結する。
好ましくは前記の少なくとも１個の通し孔が前記上面及び底面に付いている。
本発明の一態様に従うと、工具、その中に取り付け可能な、交換可能なインサート及び少なくとも１個の締め付けねじを含んでなる、回転軸Ａの周りに回転可能な切削具アセンブリが提供され、前記工具が少なくとも１枚の後方隣接面を有する、インサート受入れスロットにより間隔を空けられた、２個の、実質的に等しいつかみ具を含んでなり、前記つかみ具にはそれぞれ、切削具アセンブリの回転軸に垂直な線に対して角度δだけ傾斜しており、そして少なくとも１個のねじ孔のテーパ部分を有する少なくとも１個のねじ孔が付いており、前記つかみ具がそれぞれ、周辺面、周辺隣接面及び中央隣接面を含んでなり、前記周辺隣接面及び前記中央隣接面が実質的に前記回転軸に平行であり、
前記インサートが、回転軸Ｂを有し、そして中央部、前面、背面、前記の少なくとも１個のねじ孔と実質的に同軸上に配列された少なくとも１個の通し孔を有する上面及び底面、並びに前記回転軸の相対する側の側面を含んでなる、概括的に角柱様の形態を有し、前記側面が縁において前記上面及び底面と交わり、前記の縁の少なくとも１本が切削縁であり、
前記上面及び底面がそれぞれ第１及び第２隣接面を含んでなり、前記第１及び第２隣接面がそれぞれ、中央及び周辺前方縁線それぞれを有する前方隣接部、並びに中央及び周辺後方縁線それぞれを有する後方隣接部で終結し、前記周辺前方縁線が前記周辺後方縁線に平行であり、そして前記中央前方縁線が前記中央後方縁線に平行であり、
前記上面の前記第１及び第２隣接面が相互に向かってそして前記インサートの中央部に向かって内側に傾斜し、そして前記底面の前記第１及び第２隣接面が相互に向かってそして前記インサートの中央部に向かって内側に傾斜しており、
前記締め付けねじ（３０７）が軸Ｅ、ねじ頭のテーパ部分（３２５）、軸Ｅに対して角度δだけ傾斜したねじの円筒形部分（３２６）及びねじのねじ山部分（３２７）を有し、
集成位置においてインサートの後方隣接面（３３）が、少なくとも１面の後方隣接面（１４、１５）に隣接し、ねじの円筒形部分（３２６）が少なくとも１個のインサートの通し孔（３８、３９）に隣接し、ねじ頭のテーパ部分（３２５）がねじ孔のテーパ部分（３３１）に隣接し、そしてつかみ具（９、１０）の周辺隣接面（１２）及び中央隣接面（１３）がインサートの第１及び第２隣接面（４３、４３’、４４、４４’）に隣接する。
本発明に従うと、インサート受入れスロットにより間隔を空けられた２個の、実質的に等しい、平行なつかみ具を含んでなり、前記つかみ具それぞれには少なくとも１個のねじ孔が付いており、それらが周辺面、周辺隣接面及び中央隣接面を含んでなり、前記周辺隣接面及び前記中央隣接面が前記回転軸に実質的に平行である、回転軸Ａの周りに回転可能な工具が更に提供される。
【図面の簡単な説明】
今度は、本発明のより良い理解のためそしてそれを実際にいかにして実施することができるかを示すために、付記の図面に関して説明されるであろう。
図１は本発明に従う切削具アセンブリの遠近図である。
図２は図１に示された切削具アセンブリの破断図である。
図３は図２に示された工具の部分側面図である。
図４は図２に示された工具の部分上面図である。
図５は図２に示された工具の正面図である。
図６は線VI−VIに沿って採られた、図３に示された工具の横断面図である。
図７は本発明に従うインサートの遠近図である。
図８は図７に示されたインサートの側面図である。
図８Ａは側面図、方向Ａ−Ａから見た、図８に示されたインサートの背面図である。
図８Ｂは線Ｂ−Ｂに沿って採られた、図８に示されたインサートの横断面図である。
図９は図７に示されたインサートの正面図である。
図１０は図７に示されたインサートの上面図である。
図１０Ａ、線Ａ−Ａに沿って採られた、図１０に示されたインサートの横断面の部分図である。
図１０Ｂは線Ｂ−Ｂに沿って採られた、図１０に示されたインサートの横断面の部分図Ｂである。
図１１は本発明の第１の好ましい態様に従うインサートの、スキームによる拡大正面図である。
図１２Ａは固定ビームの曲げを表すスキーム図である。
図１２Ｂは締め付け前の、平坦なインサートの締め付けを示す、スキームによる部分切断側面図である。
図１２Ｃは締め付け後の、平坦なインサートの締め付けを示す、スキームによる部分切断側面図である。
図１２Ｄは本発明に従う、インサートを締め付ける、図１２Ｃに示された工具の、スキームによる部分切断側面図Ｄである。
図１３Ａは中間面が線である、インサートと工具のつかみ具との間の隣接領域を通る、軸Ａに対する垂直面上に採られた、図１に示された切削具アセンブリの、スキームによる部分横断面図である。
図１３Ｂは中間面が平坦な横断面を有する、インサートと工具のつかみ具との間の隣接領域を通る、軸Ａに対する垂直面上に採られた、図１に示された切削具アセンブリの、スキームによる部分横断面図である。
図１３Ｃは中間面が湾曲した横断面を有する、インサートと工具のつかみ具との間の隣接領域を通る、軸Ａに対する垂直面上に採られた、図１に示された切削具アセンブリの、スキームによる部分横断面図である。
図１４Ａは本発明に従う単一の切削縁を有するインサートの遠近図である。
図１４Ｂは図１４Ａに示されたインサートの正面図である。
図１４Ｃは図１４Ａに示されたインサートの上面図Ｃである。
図１５はクランプねじの締め付けの第１段階を示している、異なる締め付け配列を有する、本発明に従う切削具アセンブリの、スキームによる拡大部分横断面である。
図１６はクランプねじの締め付けの第２段階を示している、異なる締め付け配列を有する、本発明に従う切削具アセンブリの、スキームによる拡大部分横断面である。
図１７はクランプねじの締め付けの第３段階を示している、異なる締め付け配列を有する、本発明に従う切削具アセンブリの、スキームによる拡大部分横断面図である。
好ましい態様の詳細な説明
最初に、工具２、交換可能なインサート３及び締め付けねじ７及び８を含んでなる、回転軸Ａの周りに回転可能な切削具アセンブリ１を示す図１及び２に注目される。各締め付けねじはねじ頭テーパ部分２５、ねじの円筒形部分２６及びねじのねじ山部分２７からなる。工具２は本体部分４、締め付け部分５及びそれらの間の中間部分６からなる。締め付け部分５は２個の、間隔を空けられた、実質的に等しい、平行なつかみジョー（jaw）、乃至つかみ具９及び１０により形成されている。図２から図６に見られるように、各つかみ具は、それらのすべてが回転軸Ａに平行な、周辺面１１、好ましくは円筒形の、周辺隣接面１２及び中央隣接面１３からなる。各つかみ具上で、周辺隣接面１２及び中央隣接面１３は接合面２９により接合されている。接合面２９は数種の形態を有することができ、概括的には隣接面を構成しないことに注目しなければならない。両方の接合面２９は好ましくは相互に対しそして軸Ａに対して平行である。極端な場合には、接合面２９のどちらか一方又は両方が周辺隣接面１２及び中央隣接面１３が交わる１本の線に減衰する可能性がある。両方のつかみ具９及び１０は前方及び後方ねじ孔を伴って形成されている。つかみ具９にはその前方末端２４の近位に、つかみ具１０の前方末端２４’の近位に提供された前方ねじ山のねじ孔２１と同軸に配列された前方ねじ孔２０、並びにつかみ具１０に提供された後方ねじ孔２２と同軸に配列された後方ねじ山のねじ孔２３、が付いている。締め付けねじ７及び８は相対する方向から締め付け部分に振込まれ、それにより締め付け時に、つかみ具の周辺面上に実質的に同一の応力を与える。
つかみ具９及び１０にはそれらの間に、回転軸Ａに平行な方向の、インサート受入れスロット２８が付いている。つかみ具１０には第１後方隣接面１４と交わる応力逃げチャンネル１６が付いている。つかみ具９には第２後方隣接面１５と交わる応力逃げチャンネル１７が付いている。インサート受入れスロット２８の後方末端には、回転軸Ａに平行な方向の中間スロット１８が隣接している。中間スロット１８の後方末端は、つかみ具の底部３０に配置された応力ならし柔軟化用の孔１９中に終結している。応力ならし柔軟化用の孔１９は工具２の中間部分６で終結し、軸Ａを横切る方向に向かい、それを通過し、そしてつかみ具から離れていることがそれらのつかみ動作に柔軟性を追加させている。
図５で最もよく認められるように、両方のつかみ具上の周辺隣接面１２は平行であるが同平面上にはなく、軸Ａを横切らない。同様に、両方のつかみ具上の中央隣接面１３は平行であるが同平面上になく、軸Ａを横切らない。各つかみ具上で、周辺及び中央隣接面１２及び１３はそれらの間に角度αを形成する。図６で認められるように、前方ねじ孔２０は、図２に示された締め付けねじ７のねじ頭テーパ部分２５に対する隣接面として働くテーパ部分３１を有する。同様な構造が後方ねじ孔２２と締め付けねじ８に適用される。
図７から図１０に見られるように、インサート３は回転軸Ｂの周りに１８０°回転対称性を有する概括的に角柱型を有し、前面３２、背面３３、それぞれ同様な上面及び底面３４及び３５並びに、それぞれ逃げ面６３及び６３’を含む同様な側面３６及び３７からなる。前方及び後方通し孔３８及び３９はそれぞれ、インサートが工具に取り付けられる時に、つかみ具の前方及び後方ねじ孔と同軸上に配列されるように配置され、それらを通って締め付けねじ７及び８それぞれを自由に受入れすることができる。ねじ及びインサートの通し孔の間の異なる配列においては、通し孔は下記に説明されるように、それらを通して締め付けねじを自由には受入れない。インサートが工具に締め付けられる時、その回転軸Ｂは工具の回転軸Ａと合致する。
上面３４はその後にワイパー６１が続くその前方末端の切削角部４１で終結する切削縁４０で側面３６と交わる。同様に底面３５はワイパー６１’がそれに続くその前方末端の切削角部４１’で終結する切削縁４０’で側面３７と交わる。上面３４は、本態様においては、１本の線に減衰されている中間面４５により接合された第１及び第２隣接面４３及び４４それぞれ、並びに、インサート上面の全長に沿って切削縁４０から伸長し、そして第１隣接面４３と交わっているすくい面４２を含んでなる。同様に底面３５は、本態様においてはこれも１本の線に減衰されている中間面４５’によりそれぞれ接合されている第１及び第２隣接面４３’及び４４’並びに、インサートの底面の全長に沿って切削縁４０’から伸長し、第１隣接面４３’と交わっているすくい面４２’を含んでなる。
インサート上面３４の第１及び第２隣接面４３及び４４はそれらの間に角度α’を形成し、中間面４５の方向に内側に傾斜している。同様に、インサート底面３５の第１及び第２隣接面４３’及び４４’はそれらの間に角度α’を形成し、中間面４５’の方向に内側に傾斜している。角度α’は好ましくはつかみ具の周辺及び中央隣接面１２及び１３それぞれの間の角度αよりも小さい。インサート及びつかみ具のこの構造を考慮すると、インサートは、つかみ具９の周辺隣接面１２及び中央隣接面１３を、インサートの第２隣接面４４及び第１隣接面４３それぞれと隣接させ、そしてつかみ具１０の周辺隣接面１２及び中央隣接面１３を、インサートの第２隣接面４４’及び第１隣接面４３’それぞれと隣接させて、二重の鳩の尾のように有効に半径方向に締め付けられる。
上面３４に対して、それぞれ図９及び８Ａの前面図及び背面図に認められるように、第１及び第２隣接面４３及び４４は、それらの前方部においては、それぞれの中央及び周辺前方縁線４６及び４７で、そしてそれらの後方部においては、それぞれの中央及び周辺後方縁線４８及び４９で終結する。同様に、底面３５に対しては、第１及び第２隣接面４３’及び４４’は、それらの前方部においては、それぞれの中央及び周辺前方縁線４６’及び４７’で、そしてそれらの後方部においては、それぞれの中央及び周辺後方縁線４８’及び４９’で終結する。中央前方縁線４６及び４６’は、周辺前方縁線４７及び４７’のように、相互に平行である。同様に、中央後方縁線４８及び４８’は、周辺後方縁線４９及び４９’のように相互に平行である。
図１０Ａ及び１０Ｂは図１０の線Ａ−Ａ及びＢ−Ｂに沿って採られた切削縁４０の横断面図である。切削縁４０は、軸Ｂの周りの螺旋経路に沿い、βA及びβBが横断面Ａ−Ａ及びＢ−Ｂそれぞれで測定されたすくい角度である時に、βA≒βBであるように、すくい角度βは好ましくは切削縁の長さに沿って実質的に一定に維持される。
本発明の第１の好ましい態様に従い、そして以下に、より詳細に説明されるように、インサート３はその前方隣接部におけるよりもその後方隣接部において、より厚い。本発明の第２の好ましい態様に従うと、インサート３はその後方隣接部において、その前方隣接部におけるものと同様な厚さを有する。
従って、第１の好ましい態様に従うと、インサートの後方縁線は図９において見られなければならない。しかし実際的には、第１の好ましい態様のインサートの正面図においては、中央及び周辺後方縁線４８及び４９はそれぞれ、中央及び周辺前方縁線４６及び４７それぞれとほとんど重なっており、従って見ることができない。同様に、中央及び周辺後方縁線４８’及び４９’はそれぞれ、中央及び周辺前方縁線４６’及び４７’それぞれとほとんど重なっており、従って見ることができない。第１の好ましい態様のインサートに対する正面図において、これらの縁線の重ならない部分は、図１１において以下に詳細に考察されるであろう。
図１１は、中央及び周辺後方縁線４８、４８’及び４９、４９’それぞれに対する中央及び周辺前方縁線４６、４６’及び４７、４７’それぞれの配置を誇張してスキームにより示している。認められるように、中央前方縁線４６及び４６’は中央後方縁線４８及び４８’に平行であり、そして周辺前方縁線４７及び４７’は周辺後方縁線４９及び４９’に平行である。インサートの上面３４に対して、中央及び周辺前方縁線４６及び４７はそれぞれ、前方交差点５０において交わる。同様に、中央及び周辺後方縁線４８及び４９はそれぞれ、後方交差点５１において交わる。インサートの底面３５に対しては、中央及び周辺前方縁線４６’及び４７’はそれぞれ前方交差点５０’において交わる。同様に、中央及び周辺後方縁線４８’及び４９’はそれぞれ後方交差点５１’において交わる。２個の前方交差点５０及び５０’を通過する第１の円７２の直径はｄ１で表され、２個の後方交差点５１及び５１’を通過する第２の円７３の直径はｄ２で表される。この構造により、インサートの上面３４及びインサートの底面３５は相互に、背面３３から前面３２の方向に、インサートの後方隣接部５７における直径ｄ２がインサートの前方隣接部５８における直径ｄ１より大きくなるように傾斜している（図１０を参照されたい）。従って、この点に関して、インサート３はその前方隣接部よりもその後方隣接部において、より厚い。以下に説明されるように、インサートのこの特性が、工具中のインサートのポジティブな軸方向ロックを提供する。第１及び第２の円は、インサートの中央部７４をその中に区画している円錐形の表面上に存在する。
更に本明細書に記載されたように、インサートの上面３４に対して、第１及び第２隣接面４３及び４４はそれぞれ、相互に向かってそして、それらが交わる中間面４５に向かって内側に傾斜している。同様にインサートの底面３５に対して、第１及び第２隣接面４３’及び４４’はそれぞれ、それらが交わる中間面４５’の方向に内側に傾斜している。この特性は好都合には以下のように代替的に表現することができる、すなわち、インサートの上面３４に対しては、第１及び第２隣接面４３及び４４はそれぞれ、相互の方向に、そしてインサートの中央部７４の方向に内側に傾斜している。同様に、インサートの底面３５に対しては、第１及び第２隣接面４３’及び４４’はそれぞれ、相互の方向にそしてインサートの中央部７４の方向に内側に傾斜している。以下に説明されるように、インサートのこの特性が工具におけるインサートの有効な半径方向の締め付けを提供する。
中間面４５及び４５’は実質的には、インサートの回転軸を通過する垂直面Ｖ上に配置され得るが、インサートが図１１に示されるように水平に配置されている時には、それらは垂直面のどちらかの側に配置されることが好ましい。中間面の間のある距離に対して、垂直面のどちらかの側上に中間面を有するインサートは、中間面を実質的に垂直面上に配置されたインサートよりも強力であろう。中間面４５及び４５’が垂直面から等距離に配置されることは更に好ましい。
今度は図１２Ａ〜１２Ｄについて考察される。図１２Ａに認められるように、長さＬのビーム５２が固い支持体５３に垂直に固定されている。ビームの自由な末端５４上に垂直にかけられた力Ｆは、ビームの固定末端５５におけるゼロたわみから出発して、ビームの自由な末端５４における最大のたわみΔmaxで終結する、増加する量でビームをたわませる。ビームのたわみは、小さいたわみに対しては大体放物線５６であるような弾性の湾曲線を描く。
つかみ具９及び１０のたわみは概して、前記のビームのたわみに類似している。図１２Ｂ及び１２Ｃは１個の締め付けねじのみを使用する平坦なインサート１０３の締め付けを表している。図は、図２に示された工具２に構造が類似しているが、唯一の締め付けねじを使用している、本発明に従う工具１０２を示している。工具１０２はつかみ具１０９及び１１０及び応力ならし柔軟化用の孔１１９を有する。インサート１０３は本発明のインサート３に類似しているが、前記の意味において、その後方及び前方隣接部で同一の厚さを有する。図１２Ｂはインサート１０３の締め付け前の状況を示している。つかみ具の基底１３０はたわみの土台として働く。インサートをインサート受入れスロット１２８中に滑り込ませるために、ある最初の隙間Δ0をインサートの隣接面及びつかみ具の隣接面の間に提供しなければならない。最初の隙間Δ0は説明の目的のために著しく誇張されて示されていることを認識しなければならない。図１２Ｃは工具内に締め付けられたインサートを示している。ねじ１０７はつかみ具１０９及び１１０上に締め付け力Ｆｃをかけ、従ってそれらをインサート１０３に押し付けている。認められるように、インサートはねじに隣接する小領域においてのみ締め付けられており、その大部分の隣接面は接触されないままである。
本発明に従うと、たわんだつかみ具の間の全隙間を埋めるような形態を有するインサートが使用され、それにより最大の締め付け接触面積及び従ってより大きな安定性及びより少ない応力集中をもたらす。前記のように、所望されるインサートはその前方隣接部におけるよりもその後方隣接部において、厚さがより厚い。図１２Ｄは前記の説明に従って締め付けられた時の、本発明に従うインサート２０３のスキームによる配置を示している。インサート２０３はインサート３に構造が類似しているが、しかしそれは唯一の通し孔を有する。つかみ具はインサートの隣接面の全長に沿ってインサートに隣接している。
説明の目的のために図１２Ｂから１２Ｄにおいては、唯一のねじ孔が使用されている。しかし実際には２個のねじ孔が使用される（例えば図１を参照されたい）。インサートの縦のプロファイルは好ましくは工具のつかみ具の弾性の湾曲した曲線を描く。この構造により、インサートのポジティブな軸方向のロックが得られそれにより、機械加工中の工具に対するインサートの軸方向の不動性を確保する。ポジティブな軸方向ロックとは、インサートの隣接面上に適用された締め付け力の軸方向の成分の少なくともその一部分が、インサートの後方隣接部の方向に向けられている状況を意味する。
図１３Ａはつかみ具９ａ及び１０ａの間に締め付けられた、前記のインサート３に類似のインサート３ａを示している。インサートの上面の隣接面４３ａ及び４４ａは、この場合は１本の線である中間面４５ａで交わる。インサートの底面は類似の構造を有する。しかし中間面は１本の線に限定されない。図１３Ｂ及び１３Ｃは中間面に対する２種類の他の可能な形態を示している。図１３Ｂにおいては、インサート３ｂの中間面４５ｂは平坦な横断面を有する。インサートの厚さは、図１１においてインサート３に対して定義されたものと同様な方法で定義される。しかしこの場合には、インサートの上面の隣接面もその底面の隣接面も１本の線として交わらないので、インサートの厚さに対する一般化された定義を使用しなければならない。インサート３に対して与えられた定義を基礎にして、インサートの厚さの定義の、以下の一般化が使用される。インサートの上面に対して、隣接面４３ｂ及び４４ｂを通過し、それらに平行な想像面が描かれる。想像面の交叉部は図１１の線４５に類似の想像線を定義する。同様に、インサートの底面の隣接面に対する交叉部の想像線が構成される。インサートの軸に沿ったあらゆる点におけるインサートの厚さは、円の面がインサートの軸に垂直で、厚さが決定される軸に沿った点を含んで、２本の想像線に接する円の直径により与えられる。円の直径は、厚さが測定される軸に沿った点における２本の想像線の間の距離より大きくはない。軸に沿ったある点におけるインサートの実際の厚さは、その与えられた点で採られたインサートの横断面上で変動するので、本明細書で使用される定義は、図１２Ｄのインサート２０３により示されるように、ある意味ではインサートの後方がインサートの前方よりも厚いという事実を伝える唯一の目的を果すことが認識されるであろう。
図１３Ｃは更にもう１種類の中間面の形態を示している。インサート３ｃは湾曲した横断面を有する中間面４５ｃを有する。この場合はインサートの厚さは、インサート３ｂに対して前記に与えられた定義に類似の方法で定義される。
図７及び９に示されるように、本発明に従うインサートの構造及び、なかでも第１隣接面４３及び４３’並びに第２隣接面４４及び４４’の相対的配置は、側面３６及び３７が比較的厚くて、それにより長い、周辺の螺旋状の切削縁４０及び４０’の構造を可能にするようなものである。従ってこのようなインサートはなかでも縁のフライス仕上げ作業に適している。
本発明はある程度具体的に記載されたが、以下に請求されるような発明の精神又は範囲から逸脱せずに、種々の変更及び修飾を実施することができることを理解されなければならない。なかでも図１４Ａから１４Ｃに示されるように、インサートは唯一の切削縁４０を有することができる。これは特に、切削縁が、２本の切削縁上に正確に同一の輪郭を再生することが困難な可能性があるような、複雑な輪郭を有する場合に有用である。この場合インサートの上面３４は底面３５と同一ではないであろう。示されるように、上面３４は切削縁４０で側面３６と交わり、一方底面３５は切削縁を形成していない縁４０”に沿って側面３７と交わる。縁４０”は必ずしも１本の線である必要はなく、底面３５を側面３７と接合させるあらゆる好都合な横断面の領域である可能性があることに注目しなければならない。
概して本発明のインサートの前面３２は図に示された形態に制約されず、所望されるあらゆる形態にすることができ、そして切削縁を含むことができる。
隣接面４３、４３’、４４及び４４’の概括的形態及び配置が前記に説明され、具体的に説明された形態である場合は、前記のあらゆる修飾が許容できる。この場合には工具中にインサートのポジティブな軸方向のロック及び二重の鳩の尾様の有効な半径方向の締め付けが存在するであろう。
今度は、ねじがインサートのポジティブな軸方向のロックをもたらす、締め付けねじとインサートの通し孔との間の配列を示している図１５から１７に注目される。図１５は、回転軸Ａを有する工具２のインサート受入れスロット２８中に取り付けられている、回転軸Ｂを有するインサート３を示している。インサート３が工具２中に設置される時、回転軸Ｂは工具２の回転軸Ａと合致する。インサート受入れスロット２８はそれぞれの第１及び第２後方隣接面１４及び１５、中間スロット１８並びに応力ならし柔軟化用の孔１９を有する。インサート３は通し孔３９及び背面３３を有する。締め付けねじ３０７は軸Ｅ、ねじ頭テーパ部３２５、ねじの円錐形部分３２６及びねじのねじ山部分３２７を有する。工具２はつかみ具９及び１０を有する。つかみ具９中のねじ孔３２２はテーパ部分３３１を有し、つかみ具１０中のねじ山のねじ孔３２３と同軸に配列されている。
ねじの円錐形部分３２６は軸Ｅに対して約２．５°の角度δだけ傾斜している。軸Ｅは軸Ａに垂直な半径方向Ｐに対して同じ角度δだけ傾斜している。ねじの円錐形部分３２６は前方に面する部分３２６Ａ及び後方に面する部分３２６Ｂを有する。後方の語は後方隣接面１４及び１５の方向にインサート受入れスロット２８の開放側からの方向を意味する。後方に面する部分３２６Ｂは軸Ａに垂直で、インサート３の通し孔３９に平行である。
ねじ３０７の締め付けは３段階の過程として説明される。図１５に示されるように第１段階においては、ねじのねじ山部分３２７がねじ山の付いたねじ孔３２３に組み込まれる。この段階で、後方に面する部分３２６Ｂは通し孔３９の後方側面に接触しており、インサート３の背面３３はまだ、インサート受入れスロット２８の後方隣接面１４及び１５とは隣接していない。図１６に示されるように、第２段階においてはねじ３０７は更に締め付けられる。ねじ３０７が半径方向Ｐに対して傾斜している角度δにより、後方に面する部分３２６Ｂは、インサートの背面３３が後方隣接面１４に対して堅く隣接するまでインサート３を後方に押しやる。図１７に示される第３の段階において、ねじ３０７は、ねじ頭テーパ部分３２５がねじ孔３２２のテーパ部分３３１に対して堅く隣接するまで更に締め付けられる。この位置においてつかみ具９及び１０は相互に近付き、それによりその長さに沿ってインサート３に隣接する。
前記の説明により、インサート３はねじによりポジティブに軸方向にロックされている。図２に示されるように切削具に適用される場合、ポジティブま軸方向のロックはねじ７又はねじ８のどちらによっても同様に適用することができる。
【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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【図７】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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