(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側面（１）、底面（２）及び前記二つの面と接続する側面（３）を含む金属切削用の割だし可能なインサートにおいて、
前記側面と上側面との交線の少なくとも一部分に、主切れ刃（６）及び第２の切れ刃（８）の少なくとも一つが形成され、且つ上側のコーナー部分が、凹部（４）及びコーナー切れ刃（７）を備える割だし可能なインサートにおいて、
前記コーナー切れ刃が、異なる半径を有する少なくとも円弧状の二つの刃（１６、１７）を含み、
前記インサートのコーナーの２等分線周囲の半径の変化量が対称であり、
大きな半径の円弧状の刃（１６）は、前記主切れ刃に隣接して位置し、且つ小さな半径の円弧状の刃（１７）は、前記第２の切れ刃に隣接して位置し、
前記第２の切れ刃（８）は、前記コーナーの円弧状の二つの刃（１６、１７）より大きな半径を備えた円弧状の刃を含み、さらに
前記凹部（４）が、前記切り屑が打ちつけられ且つ破砕する後部面（１４）を含む
ことを特徴とする割だし可能なインサート。
【請求項２】
前記コーナーの円弧状の刃（１６、１７）の間に、遷移する円弧状の刃（１８）が備えられ、前記遷移する円弧状の刃が前記円弧状の二つの刃の間で遷移部を構成し、且つ前記遷移する円弧状の刃の半径が前記第２の切れ刃の半径及び前記コーナーの円弧状の二つの刃の半径より大きい、ことを特徴とする請求項１記載の割だし可能なインサート。
【請求項３】
前記第２の切れ刃の半径が２．５〜２０ｍｍの間にあることを特徴とする請求項１または２記載の割だし可能なインサート。
【請求項４】
主切れ刃に最も近い前記コーナーの円弧状の刃（１６）が、０．３〜３ｍｍの間の半径を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の割だし可能なインサート。
【請求項５】
前記第２の切れ刃に最も近い前記コーナーの円弧状の刃（１７）が、０．２〜１．７ｍｍの間の半径を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の割だし可能なインサート。
【発明の詳細な説明】
本発明は主として旋削加工を意図する割だし可能なインサートに関し、このインサートは請求項１の特徴部分にしたがう改良されたノーズ半径を備える。
全ての旋削加工作業に関しては、送りとノーズ半径との間には一定の相互作用に存在し、ノーズ半径はインサートの主切れ刃と第２の切れ刃との間に遷移部を構成する。すなわち、粗削り機械加工に関しては、丈夫な切れ刃を得るために、可能な限り大きなノーズ半径を選ぶ必要がある。一方、余りにも大きなノーズ半径は振動の原因となる。したがって、仕上げ旋削加工に関しては、より小さなノーズ半径が通常選択され、一般的にはほとんど２ｍｍ以下である。小さなノーズ半径の欠点は、インサートの摩耗速度が速くなることであり、すなわち工具寿命とその性能を低下させる。加工物の達成された面仕上げは、ノーズと送りとの相互作用に悪影響を及ぼす。
切り込み角は、主切れ刃と送り方向との間の角度として定義される。この角度は、切削力の種々の成分ベクトルとの間の相互関係、すなわち面仕上げと寸法精度とに関しにかなりの影響を及ぼす。工具の後ろ逃げ角は、第２の切れ刃と送り方向との間の角度であり、旋削加工した面の平滑さに影響を及ぼす。所定のインサートの対しては、切り込み角は、逃げ角を同時に変化させることなく変化させることができないことは明らかである。すなわち、面の仕上げと寸法精度とは、切り込み角の変化に高い程度の感受性を有する。
旋削加工作業に関する常時存在する課題は、所望の面仕上げを達成することができないことである。時には、面仕上げは、比較的高い切削速度と、中間またはプラスのすくい角を付けることによって改良することができる。しかしながら、切り込み角の調整に係わる感受性が未だ残されている。
丸みを付けたインサートは、ほとんど仕上げ機械加工から粗い機械加工までの多くの形態の作業をうまく取り扱うことができる。上記インサートは、刃の下の十分何下を確実にするために、一般的に裁頭台形の形状を備える。この理由のために、上記インサートは一般的に単一側面となる。普通は、丸みを帯びたインサートは、丸みを帯びた刃はワイパーとして機能するので、大きな送りに関しては微細な面を作りだす。しかしながら、切り屑の制御は容易にしにくくなり、特に小さな切り込み深さに関しては、比較的広くて薄い切り屑が形成されるときには、破砕することが非常に難しくなる。それによって、長くカールした切り屑が形成され、悪いことにはインサートホルダー周囲に絡まり、形成された表面を引っかき、ことによると切り屑停止の原因となる。さらに、インサートは丸みを帯びているので、所定の切り込み深さで切り込み角を選択することが困難であるという本来備わっている欠点で困ることになる。丸みを帯びたインサートの例としは米国特許第４，６０６，６７８号を参照される。
本発明の第１の目的は、すなわちインサートの丸みに関連して存在する難しい切り屑制御を改良することであるが、しかしながら仕上げ面も維持することである。
当業者には明らかなこれらの問題さらに別の問題は、驚くべきことに請求項１の特徴部分の特徴にしたがって設計することによって実現される。
例示するがしかし限定を目的としていない添付図面を参照して、１発明は説明する。これらはいかに詳細に説明する。
図１は、側部から真っ直ぐにみた本発明にしたがう割り出し可能なインサートを示す。
図２は、図１と同一の割り出し可能なインサートの上面図を示す。
図３は、図１と図２とに同一の割り出し可能なインサートを上方からの斜視図で示す。
図４は、図２と同一の上面図を拡大した尺度で示す。
図５は、図４のコーナーを拡大した尺度で示す。
図１から図３までは、すなわち本発明にしたがう好ましいインサートの実施態様を示す。上述のインサートは、上側面１と、底面２と、前述のそれぞれの面の間に延在する４つの側面３とが備わる。たとえ、インサートは好ましく四辺形の基本形状であっても、形状は３角形、菱形、長斜方形または長方形とすることもできる。これは被膜した超硬合金または無被膜の超硬合金から一般的に作られる。
この上側１の各コーナー部分には、長さ方向に凹部４が備わり、この上側の平坦な頂面５より低い部分をある線分に沿って、この凹部がインサートの側面３を切り取る。これによって、各凹部の外側の輪郭部が、主切れ刃６と、コーナーの刃７と、第２の切れ刃或いはワイパー８とを形成する。主切れ刃６を強化するためには、主ランド９によって強化することができる。頂面５からみると、主切れ刃は、初めに湾曲した部分１０と、次に実質的に真っ直ぐな刃部分１１とを含み、この主切れ刃は、上記頂面に関して僅かに角度を成す底面２に対して平行にすることができる。第２の切れ刃８は、底面２と本質的に平行にすることもできるが、しかし底面と釣り合わすために図１にしたがって、特に早い送り速度に関連して、好ましく角度を成す。底面２に対する第２の切れ刃８の角度は、好ましくは２〜１０°の間にある。
主ランド９と第２の切れ刃８とは好ましく湾曲して、下方に向かって傾斜するランド部分１２に延在し、上記ランド部分は長さ方向に凹んだ底１３に達する。上記底１３の反対側で、上方に向かって傾斜する後部面１４が延在して、上記後部面は頂面５に接続する。面１２、１３及び１４は傾斜して窪んだ円弧状の面または実質的に平坦な面のいずれかであってよい。これは形成された切り屑の突き当たり面として役立ち、これらの切り屑を破砕する。すなわち、ここで記載したコーナー刃形態の組み合わせで、適切であり均一な切り屑の制御することができる。
図４に参照される本発明のコーナー部分は、主切れ刃１６に付随する第１の円弧状の刃１６を備え、そして第２の円弧状の刃１７は第２の切れ刃８に接近する。最適の形状に微調整するために、また隣接する円弧状の二つの刃の間を滑らかに変化させるために、短い刃部分１８を上記円弧状の刃１６と１７との間に備えることができる。また、この短い刃部分所定の曲率半径を備えることができ、この短い部分の半径は円弧状の刃１６及び１７の半径より実質的に大きい。さらに、第２の切れ刃は、実質的にその半径、工具の後ろ逃げ角、及び丸みを帯びたインサートの逃げに相当する半径を備える。すなわち、第２の切れ刃８が、考えられる円形の丸みを帯びたインサート区域を構成するということができる。しかしながら、丸みを帯びたインサートに比較した実質的な利点は、コーナー半径刃１６、１７が丸みを帯びたインサートと同一の作業因子のもとで実施したものと比較して、優れた切り屑制御で生じる後部面１４の破砕作用と共に、実質的に狭くて厚い切り屑を作り出すことである。
最良切り屑制御を達成するために、円弧状の刃８、１６、１７及び１８の半径ｒ8、ｒ16、ｒ17及びｒ18は、それぞれ次の範囲にする必要がある。すなわち、
ｒ8 ：２．５〜２０ｍｍ
ｒ16：０．３〜３ｍｍ
ｒ17：０．２〜１．７ｍｍ
ｒ18：４．０〜∝ｍｍ、しかしながら次の条件に従う、
ｒ18＞ｒ8＞ｒ16＞ｒ17
それぞれの半径ｒ8、ｒ16、ｒ17及びｒ18は、それぞれ図４に記載される。円弧状の刃８、１６、１７おび１８のそれぞれの長さは、円弧状の刃の区域の長さが取り囲む中心角α8、α16、α17及びα18によって規定される。これらは好ましくは次の間隔にある。すなわち、
α8 ：１０〜２５°
α16：３５〜６５°
α17：１５〜３５°、及び
α18：０〜１０°
すなわち、本発明にしたがい、切り屑破砕後部面を備えた種々の円弧状の刃の特別な連続性を組み合わすことによって、驚くべき優れた切り屑制御が、非常に微細な表面と組み合わされて達成された。特に、この最適組み合わせが、小さな切り込み深さと大きな送りの組み合わせのような困難な作業条件のもとで達成された。
【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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