(57)【要約】切削工具は、切削刃のような側面のその他の部分に対して凹んで形成されている平坦部分を含む第１の非平坦側面を有する切削インサートを含んでいる。平坦部分は、側面と関連する切削刃から離れて間隔をおいて配置され得る。平坦部分は、切削工具の支持壁の当接領域に係合する側面の唯一の部分である。切削インサートは、両面であり、そこに形成されている平坦部分をそれぞれ有する第２の対向する側面を含み、該２つの対向する側面は、切削インサートの刃先交換時位置を入れ替える。支持壁の当接領域に係合しない第２の側面の平坦部分は、切削作業または切削インサートの機能を妨げることがない。
2012526663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接線形両面切削インサートであって、
２つの対向するすくい面と、それらの間に延在する周囲面であって、２つの同一の対向する大きな側面および２つの対向する小さな側面を備える周囲面とを備え、
大きな側面それぞれは、
逃げ面それぞれが、関連するすくい面と前記大きな側面それぞれとの間の交差部に形成される各切削刃にまで延在する、少なくとも２つの逃げ面と、
前記逃げ面の間に配置され、前記切削インサートの小さな側面側から見て、前記逃げ面に対して凹んで形成されている、平坦に研削された平坦部分と、
を備えていることを特徴とする切削インサート。
【請求項２】
前記平坦部分は、単一の平坦面を備えていることを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
前記平坦部分は、小さな側面のうちの少なくとも１つから延在していることを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。
【請求項４】
前記平坦部分は、概略矩形状を有し、該平坦部分は、その中に固定用構成要素を受け入れる貫通孔を取り囲み、該貫通孔は、２つの大きな側面の間に延在し、該２つの大きな側面に開口しており、
前記貫通孔は、前記２つのすくい面と前記２つの大きな側面を通って延在し、実質的に前記平坦部分に直交している前記切削インサートの正中面により二等分されていることを特徴とする請求項２に記載の切削インサート。
【請求項５】
前記平坦部分は、前記切削インサートの正中面に対して前記大きな側面の異なる側に配置されている２つの別個のコプラナー研削面を備え、前記正中面は、前記２つのすくい面と前記２つの大きな側面を通って延在し、前記平坦部分に実質的に直交し、
前記正中面は、その中に固定用構成要素を受け入れる貫通孔を二等分し、前記貫通孔は、２つの大きな側面に間に延在し、前記２つの大きな側面に開口していることを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。
【請求項６】
前記逃げ面は、実質的に凹形状であることを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。
【請求項７】
所定の大きな側面に関連する前記平坦部分は、その所定の大きな側面に関連する切削刃から離れて間隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。
【請求項８】
前記大きな側面は、前記すくい面および前記小さな側面より面積が大きく、
平坦部分それぞれは、概略矩形状を有し、その中に固定用構成要素を受け入れる貫通孔の各開口部を取り囲んでいる単一の平坦に研削された面を備え、前記貫通孔は、前記２つの大きな側面の間に延在し、前記２つの大きな側面に開口しており、
前記２つの平坦部分は、互いに平行に延在し、前記２つの小さな側面を通り、前記２つのすくい面を通って延在する、前記切削インサートの第１の正中面に概略平行であり、
前記貫通孔は、前記２つの大きな側面および前記２つのすくい面を通って延在し、前記第１の正中面に直交する、前記切削インサートの第２の正中面により二等分され、
大きな側面それぞれの前記逃げ面は、概略凹形状であり、
所定の大きな側面に関連する平坦部分それぞれは、少なくとも１つの前記小さな側面まで延在するが、その所定の大きな側面に関連する切削刃から離れて間隔をおいて配置されることを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。
【請求項９】
切削工具の端部に形成される切削部分であって、その中に解放可能に保持される接線形両面切削インサートを有するインサート・ポケットを備える切削部分と、
２つの対向するすくい面と該２つの対向するすくい面の間に延在する周囲面を備える切削インサートであって、該周囲面は、２つの同一の対向する大きな側面と２つの対向する小さな側面とを備える切削インサートとを少なくとも備える切削工具であって、
大きな側面それぞれは、
それぞれが関連するすくい面と前記大きな側面それぞれとの間の交差部に形成される各切削刃にまで延在する少なくとも２つの逃げ面と、
前記逃げ面の間に配置され、前記切削インサートの小さな側面側から見て、前記逃げ面に対して凹んで形成されている平坦に研削された部分と、
を備え、
前記平坦部分は、前記インサート・ポケットの支持壁の少なくとも１つの当接領域と係合していることを特徴とする切削工具。
【請求項１０】
各平坦部分は、前記２つの小さな側面のうちの少なくとも１つから延在していることを特徴とする請求項９に記載の切削工具。
【請求項１１】
各平坦部分は、概略矩形状を有し、その中に固定用固定要素を受け入れる貫通孔の開口部それぞれを取り囲んでいる単一の平坦面を備え、前記貫通孔は、２つの大きな側面の間に延在し、該大きな側面に開口し、
前記貫通孔は、正中面により二等分され、該正中面は、２つのすくい面を通り、前記２つの大きな側面を通って延在し、前記平坦部分に実質的に直交することを特徴とする請求項９に記載の切削工具。
【請求項１２】
各平坦部分は、前記切削インサートの正中面に対して前記大きな側面の異なる側に配置されている２つの別個のコプラナー面を備え、前記正中面は、前記２つのすくい面と前記２つの大きな側面を通って延在し、前記平坦部分に実質的に直交し、
前記正中面は、その中に固定用構成要素を受け入れる貫通孔を二等分し、前記貫通孔は、２つの大きな側面に間に延在し、前記２つの大きな側面に開口していることを特徴とする請求項９に記載の切削工具。
【請求項１３】
前記逃げ面は、実質的に凹形状であることを特徴とする請求項９に記載の切削工具。
【請求項１４】
前記平坦部分は、該平坦部分が属する大きな側面に関連する切削刃から離れて間隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項９に記載の切削工具。
【請求項１５】
前記大きな側面は、前記すくい面および前記小さな側面より面積が大きく、
各平坦部分は、概略矩形状を有し、その中に固定用構成要素を受け入れる貫通孔の開口部それぞれを取り囲んでいる、単一の平坦に研削された平坦面を備え、前記貫通孔は、２つの大きな側面の間に延在し、前記２つの大きな側面に開口しており、
２つの平坦部分は、互いに平行に延在し、前記２つの小さな側面を通り、前記２つのすくい面を通って延在する切削インサートの第１の正中面に概略平行に延在し、
前記貫通孔は、前記２つの大きな側面および前記２つのすくい面を通り、前記第１の正中面に直交する切削インサートの第２の正中面により二等分され、
大きな側面それぞれの前記逃げ面は、概略凹形状であり、
所定の大きな側面に関連する平坦部分それぞれは、少なくとも１つの小さな側面まで延在するが、前記所定の大きな側面に関連する切削刃から離れて間隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項９に記載の切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削インサート及びそのための切削工具に関し、切削インサートは、その側面に形成される平坦な凹部を有する。
【背景技術】
【０００２】
旋削、フライス削りまたはその他の金属切削作業用の多くの刃先交換式切削インサート（indexable cutting insert）は、非平坦形状（non-planar shapes）を有する、例えば、凹形状、凸形状、湾曲形状、へこんだ形状、波形状、または弓形状、あるいはその他の様々な非平坦形状を有する１以上の作業面および／または非作業面を含んでいる。これらの面は、例えば、切削インサートの設計に関わる機能的要件および幾何学的要件から発生する種々の制約を満足させるために、そのような非平坦形状を呈する。
【０００３】
例えば、いくつかの刃先交換式両面切削インサートは、同一の非平坦形状を呈する、２つの対向する表面、例えば、２つの対向する側面を有する。そのような切削インサートが切削工具のインサート・ポケット（an insert pocket）に保持されるとき、２つの対向する側面のうちの第１の側面は、例えば、クリアランス面（a clearance surface）として機能し、第２の対向する側面は、例えば、インサート・ポケットの支持壁に係合することにより、切削インサートの係合面として機能する。例えば、インサートが刃先交換されるとき、２つの対向する側面は、位置を入れ替え、したがって、２つの対向する側面は、互いの機能を呈する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば、上記実施例に言及すると、切削インサートの製造における通常の不完全さにより、場合によっては、クリアランス面には、有益なクリアランス特性が与えられるが、しかし、同時に、係合面には、インサート・ポケットの支持壁との劣化した係合が与えられる。これを克服しようとして、各切削インサートの複数の表面および縁部を別々にかつ広範囲にわたって研削することが実行されなければならない。広範囲にわたる研削は、高価であり、加えて、該広範囲にわたる研削は、場合によっては、切削インサートの形状と相まって、結果として、例えば、切削インサートのその他の部分の研削中、これらの切削インサートの切削刃の不必要でさらには好ましくない研削をもたらす。
【０００５】
上述した不利な点を著しく減少させ、または克服する切削インサートおよびそのための切削工具を提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のいくつかの実施形態は、切削インサートおよびそのための切削工具を含んでいる。切削部分は、切削工具の端部に形成される。切削部分は、切削インサート、例えば、インサート・ポケット内に解放可能に保持される両面切削インサート（a double-sided cutting insert）を有するインサート・ポケットを含んでいる。切削インサートは、２つの対向するすくい面（rake surfaces）および該２つのすくい面の間に延在する周囲面を含み、該周囲面は、例えば、２つの同一の対向する大きな側面と２つの対向する小さな側面を含んでいる。２つの大きな側面は、切削インサートが刃先交換されるとき、位置及び機能を入れ替える。
【０００７】
いくつかの実施形態において、切削インサートは、接線形（tangential）である。すなわち、切削インサートは、ワークピースの切削作業中、大部分の切削力が切削インサートの大きな(より厚い)寸法に沿って誘導されるように、切削工具内で向きを定められる。これらの実施形態のいくつかにおいて、大きな側面は、すくい面および小さな側面より面積が大きい。
【０００８】
いくつかの実施形態においては、大きな側面それぞれは、平坦部分、例えば、平坦に研削された平坦部分を含み、大きな側面それぞれに対して、順番に、保持用インサート・ポケットの支持壁の１以上の当接領域との特定の係合を提供する。大きな側面それぞれの平坦部分は、単一の平坦面または２つのコプラナー面（coplanar surface）のどちらかを含む。各大きな側面の平坦部分は、互いに平行であり得る。各平坦部分は、少なくとも１つの小さな側面まで、例えば、２つの小さな側面まで延在し得る。
【０００９】
例えば、各平坦部分が単一の平坦面を含むいくつかの実施形態においては、平坦面は、概略矩形形状を呈する。これらの実施形態のいくつかにおいては、平坦面は、大きな側面の間に延在する貫通孔の各開口部を取り囲んでいる。例えば、平坦面が２つのコプラナー面を含む別の実施形態においては、２つのコプラナー面は、それぞれ、貫通孔の開口部の両側に配置され、また、大きな側面を通過し、すくい面を通過する切削インサートの正中面（a median plane）に対して大きな側面の両側に配置される。
【００１０】
いくつかの実施形態において、各平坦部分は、各大きな側面の別の部分に対して、例えば、各大きな側面それぞれに形成され、平坦部分により隔てられている２つの逃げ面（relief surfaces）に対して窪んで作られていてもよい。逃げ面各々は、縁部にまで、例えば、切削インサートの切削刃にまで延在し、例えば、切削インサートの機能的要件、例えば、クリアランス要件またはその他の切削要件に適合するために、概略凸形状を呈している。
【００１１】
いくつかの実施形態において、各平坦部分は、それぞれの逃げ面により少なくとも部分的に制限されており、したがって、各平坦部分は、例えば、縁部にまで、例えば、切削インサートの切削刃にまでずっと延在することはない。したがって、自由な平坦部分、すなわち、支持壁の１以上の当接領域に係合していない平坦部分は、ワークピースから解放され、したがって、切削作業を妨げることがない。したがって、本発明に実施形態に係る刃先交換式両面切削インサートには、インサート・ポケットとの特定の係合のために、各大きな側面の平坦部分により提供される適切な逃げ面および適切な係合手段の両方が設けられる。
【００１２】
さらに、２つの小さな側面まで各平坦部分が延在することによって、本発明に係る複数の切削インサートそれぞれの複数の平坦部分は、かなり容易に且つ効率的に平坦に研削され得る。このことは、例えば、本発明に係る複数の切削インサートが、単一の基台（a single base plate）上に一列に配置され、例えば、単一の平坦研削作業でまとめて研削されるそれぞれの平坦部分を有しているからである。このことは、例えば、さらに、それぞれの切削インサートの切削刃の好ましくない研削をもたらし得る、別個の切削インサートそれぞれの複数の表面や縁部の高価で、別々で、および／または好ましくない研削要件に打ち勝つ。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のいくつかの実施形態に係る解放可能にインサート・ポケットに保持されている切削インサートを有するインサート・ポケットを含む切削工具の切削部分の斜視図である。
【図２】本発明のいくつかの実施形態に係る図１の切削インサートの斜視図である。
【図３】本発明の別の実施形態に係る切削インサートの大きな側面側から見た側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る図１および３の切削インサートの小さな側面側から見た側面図である。
【図５】本発明のいくつかの実施形態に係る図１の切削部分の端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明をよりよく理解するために、また、本発明が実際にどのように実行されるかを示すために、添付図面を参照する。
【００１５】
当然のことながら、説明の簡略化および明瞭化のために、図に示される要素は、必ずしも一定の縮尺で描かれていない。例えば、いくつかの要素の寸法は、明瞭化を目的として別の要素に対して誇張されているかもしれない。あるいは、いくつかの物理的構成要素は、１つの機能ブロックまたは要素の中に含まれているかもしれない。さらに、適切と考えられる場合、参照数字は、図面中で繰り返され、対応するまたは類似の要素を示す。
【００１６】
以下の説明において、本発明の種々の形態が説明されるだろう。説明のために、具体的な構成および詳細が本発明の徹底的な理解を提供するために説明される。しかしながら、本発明が本明細書で提示される具体的な詳細なしに実施され得ることは、当業者にとって明白である。さらに、既知の特徴は、本発明をあいまいにしないために、省略され、または、簡略され得る。
【００１７】
本明細書のいくつかの図面は、旋削工具（turning tools）を示しているけれども、本発明はこの点に限定されるものではない。例えば、本発明の実施形態は、他の切削工具、例えば、フライス削り工具、リーマ仕上げ工具（reaming tools）、板バイト（parting tools）、または、解放可能に保持される１以上の切削インサートを有するその他の切削工具に言及され得る。
【００１８】
さらに、本明細書のいくつかの図面は、具体的な形状を有する、例えば、具体的な輪郭形状を有する切削インサートを示しているけれども、本発明の実施形態は、この点に限られるものではない。本発明の実施形態は、その他の形状を有する切削インサートを含み得るし、あるいは、これに言及し得る。
【００１９】
いくつかの実施形態に係る切削工具１２の切削部分１０を示す図１を参照する。
【００２０】
いくつかの実施形態において、切削部分１０は、その端部に形成されたインサート・ポケット１４を含み、該インサート・ポケット１４は、切削インサート１６、例えば、そこに解放可能に保持され、固定用構成要素１８、例えば、ネジによりインサート・ポケット１４に固定されている刃先交換式両面切削インサートを有している。切削インサート１６は、２つの対向するすくい面２０およびそれらの間に延在している周囲面２２を含んでいる接線切削インサート（a tangential cutting insert）であってもよい。
【００２１】
周囲面２２は、２つの対向する大きな側壁２４及び２つの対向する小さな側面２６を含み得る。ここで、小さな側面それぞれは、２つの大きな側面２４の間に延在している。周囲面２２及びすくい面２０は、各縁部２８で交わり、少なくともその一部は、切削刃３０それぞれを形成する。
【００２２】
切削インサート１６は、貫通孔３２を含み、その中に固定用構成要素１８を受け入れる。ここで、貫通孔３２は、２つの大きな側面２４の間に延在し、該２つの大きな側面に開口し、そこでそれぞれ開口部３４を形成している。いくつかの実施形態では、大きな側面２４は、切削インサート１６のその他の表面より面積が大きい。
【００２３】
本発明のいくつかの実施形態に係る、切削インサート１６の２つの異なる実施形態を示す図２〜４および切削部分１０の端面図を示す図５を参照する。
【００２４】
いくつかの実施形態において、２つの対向する大きな側面２４は、同一であり、例えば、図５に示されるように、インサート・ポケットの支持壁３６に係合する第１の大きな側面２４’と、例えば、クリアランス面として機能する第２の大きな側面２４”を含んでいる。第１および第２の大きな側面２４は、切削インサート１６が刃先交換されると、位置を入れ替え、したがって、機能を入れ替え、例えば、結果的として第２の大きな側面２４”が支持壁に係合することになり得る。
【００２５】
いくつかの実施形態においては、各大きな側面２４は、概略形状が平坦である、支持壁３６の１以上の当接領域４０と係合するための平坦部分３８をそれぞれ含んでいる。したがって、例えば、図４及び５に示されるように、第１の大きな側面２４’は、第１の平坦部分３８’を含み、第２の大きな側面２４”は、第２の平坦部分３８”を含んでいる。
【００２６】
いくつかの実施形態において、第１の正中面（a first median plane）Ｍ1が、２つのすくい面２０を通り、２つの小さな側面２６を通って延在する。第２の正中面Ｍ2が、大きな側面２４を通り、すくい面２０を通って延在する。第２の正中面Ｍ2は、例えば、第１の正中面Ｍ1に実質的に直交して延在する。いくつかの実施形態において、２つの大きな側面２４の平坦部分３８は、互いに平行であり、且つ、例えば、第１の正中面Ｍ1に平行である。
【００２７】
いくつかの実施形態において、平坦部分３８それぞれは、少なくとも１つの小さな側面２６にまで延在し、例えば、２つの小さな側面２６にまで延在し得る。このことは、例えば、各平坦部分３８が単一の研削作業で平坦に研削されることを可能とする。いくつかの実施形態において、例えば、比較的大量の材料が研削作業において取り除かれる場合、平坦部分３８は、例えば図２に示されるように、単一の平坦面３８ａの形状を呈し得る。この場合、単一の平坦面３８ａは、一般的な矩形状を有し、各大きな側面２４内に貫通孔３２の開口部３４で穿孔される。
【００２８】
別の実施形態においては、例えば、比較的少ない量の材料が研削作業において取り除かれる場合、各平坦部分３８は、例えば、それらの間に形成され、延在する中心部分４２を有する、２つの別個の実質的に同一のコプラナー面３８ｂの形状を呈する。２つの別個のコプラナー面３８ｂは、例えば、図３に示されるように、貫通孔３２を二等分する第２の正中面Ｍ2に対して大きな側面２４の両側に配置され得る。この場合、大きな側面２４への貫通孔３２の開口部３４それぞれは、中心部分４２を、２つのコプラナー面３８ｂに対して凹んでいる、すなわち、中心面４４がコプラナー面３８ｂよりも第１の正中面Ｍ1に近い、同一の２つの中心面４４に分割し得る。
【００２９】
いくつかの実施形態において、図４に見られるように、各平坦部分３８は、各大きな側面２４の別の部分に対して、例えば、平坦部分３８に対して大きな側面２４の両側にそれぞれ配置されている２以上の逃げ面４６に対して凹まされていてもよい。したがって、図４の小さな側面側から見た側面図に見られるように、各平坦部分３８は、逃げ面４６より第１の正中面Ｍ1に近い。各逃げ面４６は、縁部２８まで、例えば、切削インサート１６の切削刃３０の一つまで延在し、且つ、切削インサート１６のクリアランス要件または機能要件に適合するために、例えば、概略凹形状を呈し得る。したがって、いくつかの実施形態において、逃げ面４６は、隣接する切削刃３０から離れる方向に凹状になり得る。
【００３０】
いくつかの実施形態において、切削インサート１６が、インサート・ポケット１４内に保持されているとき、第１の平坦部分３８’は、支持壁３６の１以上の当接領域４０に係合する。当接領域４０は、それに隣接して配置されるインサート・ポケット１４のその他の面に対して突出し得る。第１の平坦部分３８’は、インサート・ポケット１４に係合する第１の大きな側面２４’の唯一の部分であり得る。したがって、逃げ面４６または第１の平坦部分３８’以外の第１の大きな側面２４’のその他の部分は、例えば、図５に示されるように、支持壁３６の１以上の当接領域４０またはインサート・ポケット１４のその他の部分には係合しない。さらに、第１の平坦部分３８’は、１以上の当接領域において、支持壁に平面的に面係合し、したがって、インサート・ポケット１４内での切削インサート１６の強固な固定を提供し得る。
【００３１】
いくつかの実施形態において、それぞれの逃げ面４６により部分的に制限されている平坦部分３８は、切削刃３０までずっと延在することがなく、逃げ面４６によりそこから離れて間隔をおいて配置される。したがって、例えば、支持壁３６に係合していない自由な第２の平坦部分３８”は、切削刃３０、例えば、切削インサート１６の作業中の切削刃にまで延在しておらず、それにより、切削作業に関連するクリアランス機能またはその他の切削機能を妨げない。
【００３２】
本発明が１以上の具体的実施形態を参照して説明されてきたけれども、該説明は、全体的に例示することを目的としており、発明を示されている実施形態に限定するものと解釈されるべきではない。当然のことながら、当業者にとっていろいろな変更が見出され、本明細書には具体的に示されていないけれども、それらは、やはり本発明の範囲内ある。
【図１】
2012526663.tif 000003
【図２】
2012526663.tif 000004
【図３】
2012526663.tif 000005
【図４】
2012526663.tif 000006
【図５】
2012526663.tif 000007
【国際調査報告】
2012526663.tif 000008
2012526663.tif 000009
2012526663.tif 000010