(57)【要約】割出し可能な切削インサートは、周面を有する上面および下面を有し、周面は、上面と下面の間に延在し、４つのコーナー面と交互になった４つの側面を有する。側面およびコーナー面は、上面と交差して、側部切れ刃およびコーナー切れ刃をそれぞれ形成する。各側部切れ刃は、第一の端点でコーナー切れ刃の１つに隣接する一次切れ刃と、第二の端点でコーナー切れ刃の１つに隣接する二次切れ刃とを含む。上面図では、４つの一次切れ刃は、仮想第一の正方形を画定し、各一次切れ刃は、その隣接するコーナー切れ刃に対して接線方向であり、各二次切れ刃は、湾曲しており、４つの仮想象限のうちの１つに完全に位置する。インサートは、回転切削工具に取り外し可能に固定され、その結果、第二の切れ刃の１つは、インサートの上部周縁の軸方向最前点を含む。【選択図】図３ａ
2020536749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
割出し可能な切削インサート（２０、１２０、２２０）であって、
対向する上面および下面（２２、２４）であって、その間に延在する周面（２６）およびインサート軸（Ａ１）を有する、上面および下面（２２、２４）を備え、
前記周面（２６）は、前記上面（２２）と交差して、連続した上部周縁（２８）を形成し、４つのインサートコーナー面（３２）と交互に配置された４つのインサート側面（３０）を含み、
各インサート側面（３０）は前記上面（２２）と交差して側部切れ刃（４０）を形成し、各インサートコーナー面（３２）は上面（２２）と交差して湾曲したコーナー切れ刃（４２）を形成し、
各側部切れ刃（４０）は、第一の端点（Ｎ１）で前記コーナー切れ刃（４２）の１つに隣接する一次切れ刃（４６）と、第二の端点（Ｎ２）で前記コーナー切れ刃（４２）の別の１つに隣接する二次切れ刃（４８）を含み、
前記インサート軸（Ａ１）に沿った前記切削インサート（２０、１２０、２２０）の上面図において、
前記上面（２２）は、真っ直ぐな前記４つの一次切れ刃（４６）のそれぞれとともに、正方形の形状であり、前記４つの一次切れ刃は仮想第一の正方形（Ｓ１）の４つの側面を画定し、
各一次切れ刃（４６）は、その隣接するコーナー切れ刃（４２）に接し、
各二次切れ刃（４８）は、連続的に湾曲し、全体が前記仮想第一の正方形の４辺を二等分する２つの相互に垂直な仮想線によって定義される４つの仮想象限（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）の対応する１つに完全に配置される、割出し可能な切削インサート（２０、１２０、２２０）。
【請求項２】
各コーナー切れ刃（４２）は、連続的に湾曲し、一定の第一の曲率半径（Ｒ１）および第一の半径方向中心点（Ｃ１）を有し、
各連続的に湾曲した二次切れ刃（４８）は、一定の第二の曲率半径（Ｒ２）を有し、
前記第二の曲率半径（Ｒ２）は、前記第一の曲率半径（Ｒ１）よりも大きい、請求項１に記載の切削インサート（２０、１２０、２２０）。
【請求項３】
前記第二の曲率半径（Ｒ２）は、前記第一の曲率半径（Ｒ１）の少なくとも３倍大きく、最大で１０倍大きい、請求項２に記載の切削インサート（２０、１２０、２２０）。
【請求項４】
前記上面図において、
前記４つの第一の半径方向中心点（Ｃ１）は、仮想第二の正方形（Ｓ２）の４つのコーナーを画定し、
前記仮想第一の正方形（Ｓ１）は、第一のオフセット角（θ１）だけ前記仮想第二の正方形（Ｓ２）から回転方向にオフセットされる、請求項２または請求項３に記載の切削インサート（２０、１２０、２２０）。
【請求項５】
各インサート側面（３０）は、前記上面（２２）と交差するインサート側部逃げ面（５０）と、前記インサート側部逃げ面（５０）と前記下面（２４）との間にあるインサート側部当接面（５２）とを有し、
前記インサート軸（Ａ１）に垂直でかつ前記４つのインサート側部当接面（５２）と交差する第二の平面（Ｐ２）で取られた断面において、前記４つのインサート側部当接面（５２）は、仮想第三の正方形（Ｓ３）の４辺を規定する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の切削インサート（２０、１２０、２２０）。
【請求項６】
前記仮想第一の正方形（Ｓ１）は、第二のオフセット角（θ２）だけ前記仮想第三の正方形（Ｓ３）から回転方向にオフセットされる、請求項５に記載の切削インサート（２０、１２０、２２０）。
【請求項７】
各インサート側部逃げ面（５０）は、その関連する一次切れ刃（４６）に隣接する一次逃げ面（５４）と、その関連する二次切れ刃（４８）に隣接する二次逃げ面（５６）とを含み、
各一次逃げ面（５４）は平坦であり、各二次逃げ面（５６）は凸状である、請求項５または請求項６に記載の切削インサート（２０、１２０、２２０）。
【請求項８】
前記上面図において、
第一の仮想直線（Ｌ１）は、前記第二の端点（Ｎ２）の１つを含み、その関連する二次切れ刃（４８）および前記隣接するコーナー切れ刃（４２）の両方に接し、
前記第一の仮想直線（Ｌ１）は、その関連する二次切れ刃（４８）と同じ側部切れ刃（４０）に含まれる前記一次切れ刃（４６）とともに鋭角の一次切削角（α１）を形成する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の切削インサート（２０、１２０、２２０）。
【請求項９】
前記一次切削角（α１）が少なくとも５°であり、かつ最大で１５°である、請求項８に記載の切削インサート（２０、１２０、２２０）。
【請求項１０】
前記上部周縁（２８）の全体が第一の平面（Ｐ１）内に含まれる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の切削インサート（２０、１２０、２２０）。
【請求項１１】
前記上面図において、
各一次切れ刃（４６）は、遷移点（ΝＴ）で同じ側部切れ刃（４０）に含まれる前記二次切れ刃（４８）に接線方向に隣接する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の切削インサート（２０、１２０、２２０）。
【請求項１２】
各一次切れ刃（４６）は一次切削長（ＬＰ）を有し、
前記仮想第一の正方形（Ｓ１）の各辺は第一の辺長（ＬＳ１）を有し、
前記一次切削長（ＬＰ）は前記第一の辺長（ＬＳ１）の半分よりも大きい、
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の切削インサート（２０、１２０、２２０）。
【請求項１３】
前記上面図において、
前記上部周縁（２８）のいかなる部分も、前記仮想第一の正方形（Ｓ１）の外側に延在しない、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の切削インサート（２０、１２０、２２０）。
【請求項１４】
前記周面（２６）の全体は、研削面部分を有しない、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の切削インサート（２０、１２０、２２０）。
【請求項１５】
所与のインサート側面（３０）の側面図において、
円周方向に隣接する第一のインサート側面（３０）に関連する前記一次切れ刃（４６）の少なくとも一部分が見え、
円周方向に隣接する第二のインサート側面（３０）に関連する前記二次切れ刃（４８）の少なくとも一部分が見え、前記第一および第二のインサート側面（３０）は互いに反対側にある、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の切削インサート（２０、１２０、２２０）。
【請求項１６】
前記上面（２２）は、前記上部周縁（２８）と交差する連続ランド面（３４）を含み、前記連続ランド面（３４）は、各第一の端点（Ｎ１）において、第一のランド幅（Ｗ１）と、ゼロまたは負の鋭角の第一のランド角（β１）を有し、各第二の端点（Ｎ２）において、第二のランド幅（Ｗ２）と、ゼロまたは負の鋭角の第二のランド角（β２）をさらに有し、
前記第二のランド幅（Ｗ２）は前記第一のランド幅（Ｗ１）よりも大きいか、前記第二のランド角（β２）は前記第一のランド角（β１）よりも大きいか、またはその両方である、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の切削インサート（２０、１２０、２２０）。
【請求項１７】
前後方向（ＤＦ、ＤＲ）を画定する工具軸（ＡＴ）の周りに回転可能な回転切削工具（５８）であって、
少なくとも１つのインサート収容ポケット（６２）有する切削本体（６０）と、
前記インサート収容ポケット（６２）内に取り外し可能に固定された、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の少なくとも１つの切削インサート（２０、１２０、２２０）と、を備える、回転切削工具（５８）。
【請求項１８】
各インサート収容ポケット（６２）は、前記切削本体（６０）の前端面（６４）で開口し、
第一の作動二次切れ刃（４８’）は、その関連する上部周縁（２８）の軸方向最前点（ＮＡ）を含む、請求項１７に記載の回転切削工具（５８）。
【請求項１９】
第二の作動二次切れ刃（４８”）は、その関連する上部周縁（２８）の半径方向最外点（ＮＲ）を含む、請求項１８に記載の回転切削工具（５８）。
【請求項２０】
第一の作動一次切れ刃（４６’）は、前記第一の作動二次切れ刃（４８’）と同じ側部切れ刃（４０）に含まれ、前記工具軸（ＡＴ）に垂直な半径方向平面（ＰＲ）に対してリード角（γ１）で傾斜し、
前記リード角（γ１）は少なくとも５°で、最大で１５°である、請求項１８または請求項１９に記載の回転切削工具（５８）。
【請求項２１】
各インサート収容ポケット（６２）は、ベース面（６６）と、それを横切る第一および第二のポケット壁（６８，７０）とを有し、前記第一のポケット壁（６８）は軸方向支持面（７２ａ，７２ｂ）を有し、前記第二のポケット壁（７０）は半径方向支持面（７４）を有し、
各インサート側面（３０）は、前記上面（２２）と交差するインサート側部逃げ面（５０）と、前記インサート側部逃げ面（５０）と前記下面（２４）との間にインサート側部当接面（５２）とを有し、
第一のインサート側部当接面（５２）は、前記第一のポケット壁の軸方向支持面（７２ａ，７２ｂ）に当接し、円周方向に隣接する第二のインサート側部当接面（５２）は、前記第二のポケット壁の半径方向支持面（７４）に当接する、請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の回転切削工具（５８）。
【請求項２２】
前記インサート軸（Ａ１）に垂直で、かつ前記４つのインサート側部当接面（５２）と交差する第二の平面（Ｐ２）で取られた断面において、
前記４つの側部インサート側部当接面（５２）は、仮想第三の正方形（Ｓ３）の４つの側面を画定し、
前記仮想第一の正方形（Ｓ１）は、第二のオフセット角（α２）だけ前記仮想第三の正方形（Ｓ３）から回転方向にオフセットされ、
前記第二の平面（Ｐ２）は、前記軸方向および半径方向支持面（７２ａ、７２ｂ；７４）と交差する、請求項２１に記載の回転切削工具（５８）。
【請求項２３】
前記上部周縁（２８）の全体が第一の平面（Ｐ１）に含まれ、
前記第二の平面（Ｐ２）が前記下面（２４）よりも前記第一の平面（Ｐ１）に近接して位置し、
前記第二の平面（Ｐ２）で取られた断面において、各インサート側部当接面（５２）は、２つの円周方向に隣接するインサートコーナー面（３２）と交差する、請求項２２に記載の回転切削工具（５８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、その上面の上面図において、略正方形の回転切削工具および割出し可能な切削インサートに関する。この工具およびインサートは、一般に金属切削工程で使用され、特に送り速度の速いフライス加工で使用される。
【背景技術】
【０００２】
送り速度が速いフライス加工作業にて使用される切削工具の分野で、その上面の上面図において、４つの一次切れ刃または主切れ刃を有する略正方形の片面割出し可能な切削インサートには、多くの例が存在する。
【０００３】
特許文献１は、その図４〜図８で、上面図において略正方形の片面割出し可能な切削インサートを開示している。このインサートは、相互に平行な第一および第二の対の一次（主）切れ刃、４つのコーナー、および４つの二次（ワイパー）刃を含む。各ワイパー刃は、主切れ刃とそれぞれのコーナーとの間に位置する。ワイパー刃は、主切れ刃よりも短く、かつそれに対して傾斜しており、ワイパー刃の仮想延長線は、インサートが上面に直角な方向に見られるときに、それぞれの主切れ刃とともに第一の鋭角を形成する。切断座部は、インサートを配向するように配置しており、各インサートの軸方向に最前のワイパー刃が軸に垂直に向いた平面内に存在し、各インサートの半径方向に最も外側のワイパー刃が軸に平行に向いている。
【０００４】
特許文献２は、その図４Ａ〜図４Ｃで、上面図において略正方形の形状を有する片面割出し可能な切削インサートを開示している。このインサートは、鼻状コーナーによって結合された４つの同一の凸状切れ刃を有する。４つの凸状切れ刃の各々は、曲率半径の大きい湾曲した一次（主）切れ刃部分と、２つの真っ直ぐな二次（副）切れ刃部分とを含む。湾曲した主切れ刃部分は、好ましい切れ刃強度を有する切削インサートを提供すると言われている。円錐形のクリアランス面は、各主切れ刃部分から下方に延び、平面状のクリアランス面は、各副切れ刃部分から下方に延びている。複数の切削インサートは、各インサートの副切れ刃部分が切削軸に対して垂直になるように切削本体のポケット内に配置され、加工面上の良好な表面仕上げを保証する。
【０００５】
特許文献３は、その図２〜図４で、上面図において略正方形の形状を有する片面割出し可能な切削インサートを開示している。このインサートでは、コーナー切れ刃の各々は、複数の真っ直ぐな切れ刃セグメントを備える。
【０００６】
特許文献４は、その図１６および図２４で、上面図において略正方形の形状を有する両面割出し可能な切削インサートを開示している。インサートは、真っ直ぐな一次切れ刃を有し、その両端部は、二次切れ刃および／またはコーナー切れ刃に属する隣接する真っ直ぐな切れ刃セグメントとの角度を形成する。
【０００７】
特許文献５は、その図２５で、上面図において略正方形の形状を有する片面割出し可能な切削インサートを開示している。インサートは、真っ直ぐな一次切れ刃を有し、一次切れ刃は、隣接する真っ直ぐな二次切れ刃セグメントとの角度を形成する。
【０００８】
特許文献６は、その図２〜図４で、上面図において略正方形の形状を有する片面割出し可能な切削インサートを開示している。このインサートは、隣接する真っ直ぐな二次切れ刃と接続する湾曲した一次切れ刃を有し、各二次切れ刃は、加工物の表面仕上げを改善するために、正方形の肩部フライス加工において、基本的にワイパーとして機能する。
【０００９】
特許文献７は、その図７で、上面図において略正方形の形状を有する両面割出し可能な切削インサートを開示している。このインサートは、真っ直ぐな一次切れ刃を有し、一次切れ刃は隣接する真っ直ぐな二次切れ刃（「ワイパー刃」）と１８０°未満の角度を形成し、ワイパー刃は、基本的に、正方形の肩部フライス加工作業において加工物の表面仕上げを改善するように機能する。
【００１０】
本発明の目的は、送り速度が速いフライス加工作業に使用するのに適した経済的に効率的な割出し可能な切削インサートを提供することである。
【００１１】
また、本発明の目的は、耐用寿命が延長された堅牢な切削インサートを提供することである。
【００１２】
本発明のさらなる目的は、改良された回転切削工具で、割出し可能な切削インサートが高いレベルの安定性で切削本体に取り外し可能に固定されるものを提供することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第６，９４５，７４０号明細書
【特許文献２】米国特許第７，２２０，０８３号明細書
【特許文献３】米国特許第４，６８１，４８８号明細書
【特許文献４】米国特許第５，８０７，０３１号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１２／００７０２４２Ａ１号明細書
【特許文献６】米国特許第６，９５７，９３５号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２０１４／０３４１６６０Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明によれば、割出し可能な切削インサートが提供され、この切削インサートは、
対向する上面および下面であって、その間に延在する周面およびインサート軸を有する、上面および下面を備え、
周面は、上面と交差して、連続した上部周縁を形成し、４つのコーナー面と交互に配置された４つのインサート側面を含み、
各インサート側面は上面と交差して側面切れ刃を形成し、各コーナー面は上面と交差して湾曲したコーナー切れ刃を形成し、
各側面切れ刃は、第一の端点でコーナー切れ刃の１つに隣接する一次切れ刃と、第二の端点でコーナー切れ刃の別の１つに隣接する二次切れ刃を含み、インサート軸に沿った切削インサートの上面図において、
上面は、真っ直ぐである４つの一次切れ刃のそれぞれとともに、方形であり、４つの一次切れ刃は仮想第一の正方形の４つの側面を画定し、
各一次切れ刃は、その隣接するコーナー切れ刃に接し、
各二次切れ刃は連続的に湾曲しており、全体が仮想第一の正方形の４辺を二等分する２つの相互に垂直な仮想線によって画定される４つの仮想象限の対応する１つに完全に配置される。
【００１５】
また、本発明によれば、前後方向を画定する工具軸の周りに回転可能な回転切削工具が提供され、この工具は、少なくとも１つのインサート収容ポケットを有する切削本体と、インサート収容ポケット内に取り外し可能に固定された上述の種類の少なくとも１つの切削インサートとを備える。
【００１６】
本発明における切削インサートの連続的に湾曲した二次切れ刃は、側面切れ刃の強度を高めるように構成され、送り速度が速いフライス加工作業での使用に適し、長い耐用寿命を有する堅牢な切削インサートを提供する。
【００１７】
より良く理解するために、本発明は、単なる例として、添付の図面を参照して説明され、図面において、一点鎖線は、部材の部分図のためのカットオフ境界を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のいくつかの実施形態による切削インサートの斜視図である。
【図２】図１に示す切削インサートの側面図である。
【図３ａ】図１に示す切削インサートの上面図である。
【図３ｂ】図１に示す切削インサートの詳細上面図である。
【図４】図２に示す切削インサートの線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図である。
【図５】図３ａに示す切削インサートの線Ｖ−Ｖに沿った部分断面図である。
【図６ａ】本発明の第一のさらなる実施形態による切削インサートの上面図である。
【図６ｂ】図６ａに示す切削インサートの線ＶＩｂ−ＶＩｂに沿った部分断面図である。
【図６ｃ】図６ａに示す切削インサートの線ＶＩｃ−ＶＩｃに沿った部分断面図である。
【図７ａ】本発明の第二のさらなる実施形態による切削インサートの上面図である。
【図７ｂ】図７ｂに示す切削インサートの線ＶＩＩｂ−ＶＩＩｂに沿った部分断面図である。
【図７ｃ】図７ｂに示す切削インサートの線ＶＩＩｃ−ＶＩＩｃに沿った部分断面図である。
【図８】本発明のいくつかの実施形態による切削工具の斜視図である。
【図９】図８に示す切削工具の詳細側面図である。
【図１０】図８に示す切削工具の詳細な分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１〜図５に示すように、本発明の第一の態様は、割出し可能な切削インサート２０に関し、切削インサートは、対向する上面と下面２２、２４を有し、その間に、周面２６およびインサート軸Ａ１が延在する。
【００２０】
本発明のいくつかの実施形態では、切削インサート２０は、インサート軸Ａ１を中心として割出し可能であってもよい。
【００２１】
また、本発明のいくつかの実施形態では、切削インサート２０は、好ましくは、炭化タングステンなどの超硬合金を成形プレスおよび焼結することによって製造されてもよく、コーティングがされていても、されていなくてもよい。
【００２２】
さらに、本発明のいくつかの実施形態では、インサートの全周面２６は、研削作業に起因する種類の研削表面部分を欠いていてもよい。当業者に知られているように、このような研削表面は、プレスおよび焼結によっては達成できない小さな表面粗さＲａ値（例えば、０．３μｍ以下のＲａ）によって特徴付けられる。
【００２３】
当然のことながら、切削インサートの周辺研削は、典型的には、個別に行われ、時間がかかる可能性があり、したがって、この製造ステップは、経済的に有益である可能性がある。
【００２４】
図２に示すように、下面２４は、平面であり、インサート軸Ａ１に対して垂直であってもよい。
【００２５】
本発明の他の実施形態では、下面２４は、複数の同一平面上の下副面（図示せず）を含んでもよい。
【００２６】
図１および図２に示すように、周面２６は、上面２２と交差して連続した上部周縁２８を形成し、４つのインサートコーナー面３２と円周方向に交互に配置された４つのインサート側面３０を含む。
【００２７】
本発明のいくつかの実施形態では、上部周縁２８全体が第一の平面Ｐ１に含まれてもよい。
【００２８】
図２に示すように、第一の平面Ｐ１は、インサート軸Ａ１に対して垂直であってもよい。
【００２９】
本発明のいくつかの実施形態では、上面２２は、上部周縁２８と交差する連続したランド面３４を含んでもよい。
【００３０】
また、本発明のいくつかの実施形態では、上面２２は、第一の平面Ｐ１と下面２４との間に完全に位置する平坦な中央領域３６を含んでもよい。
【００３１】
さらに、本発明のいくつかの実施形態では、上面２２は、ランド面３４と中央領域３６との間に延在する連続すくい面３８を含んでもよい。
【００３２】
図１および図２に示すように、各インサート側面３０は上面２２と交差して側部切れ刃４０を形成し、各インサートコーナー面３２は上面２２と交差して湾曲したコーナー切れ刃４２を形成する。
【００３３】
本発明のいくつかの実施形態では、下面２４には切れ刃がなくてもよく、切削インサート２０は「片面」と記載されることもある。他の実施形態（図示せず）では、インサートは、上面２２および下面２４の両方に切れ刃を有していてもよく、したがって、「両面」と記載される。
【００３４】
また、本発明のいくつかの実施形態において、インサート軸Ａ１と同軸の貫通孔４４が、上面２２および下面２４と交差してもよい。
【００３５】
さらに、本発明のいくつかの実施形態では、切削インサート２０は、インサート軸Ａ１の周りに４つの回転対称性を示してもよい。
【００３６】
図３ａおよび図３ｂに示すように、各側部切れ刃４０は、第一の端点Ｎ１でコーナー切れ刃４２の１つに隣接する一次切れ刃４６と、第二の端点Ｎ２でコーナー切れ刃４２の１つに隣接する二次切れ刃４８とを含む。
【００３７】
本発明によれば、図３ａに示すように、インサート軸Ａ１に沿った切削インサート２０の上面図において、
４つの一次切れ刃４６の各々は真っ直ぐであり、４つの一次切れ刃４６は、仮想第一の正方形Ｓ１の４つの側を画定し、
各一次切れ刃４６は、その隣接するコーナー切れ刃４２に対して接線方向であり、
各二次切れ刃４８は、連続的に湾曲し、仮想第一の正方形の４つの側を二分する２つの相互に垂直な仮想線によって画定される４つの仮想象限Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４の対応する１つに完全に位置する。
【００３８】
当然のことながら、切削インサート２０の上面図では、各湾曲したコーナー切れ刃４２は、第一の側部切れ刃４０に属する隣接する真っ直ぐな一次切れ刃４６から、円周方向に隣接する第二の側部切れ刃４０に属する隣接する連続的に湾曲した二次切れ刃４８に延びる。
【００３９】
また、当然のことながら、本文脈において、「連続的に湾曲した」切れ刃は、互いに対して角度が付けられた直線セグメントから形成されたものなど、不連続部がないものである。
【００４０】
本発明のいくつかの実施形態において、仮想第一の正方形Ｓ１は、インサート軸Ａ１に含まれるその中心点を有してもよい。
【００４１】
当然のことながら、各二次切れ刃４８が連続的に湾曲していることで、側部切れ刃４０の強度が増し、従って、送り速度が速いフライス加工作業での使用に適し、長い耐用寿命を有する堅牢な切削インサート２０を提供する。
【００４２】
切削インサート２０の上面図において、図３ａに示すように、各一次切れ刃４６は、４つの仮想象限Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のうちの２つを横切って延びることができる。
【００４３】
本発明のいくつかの実施形態では、各一次切れ刃４６は、切削インサート２０の上面図および側面図の両方において、真っ直ぐ、すなわち直線的であってもよい。
【００４４】
図２に見られるように、所与のインサート側面３０の側面図において、円周方向に隣接する第一のインサート側面３０に関連する一次切れ刃４６の少なくとも一部分が見え、円周方向に隣接する第二のインサート側面３０に関連する二次切れ刃４８の少なくとも一部分が見え、第一および第二のインサート側面３０は互いに反対側にある。
【００４５】
切削インサート２０の上面図において、図３ａに示すように、上部周縁２８のいかなる部分も仮想第一の正方形Ｓ１の外側に延在することができない。
【００４６】
本発明のいくつかの実施形態では、図３ａに示すように、切削インサート２０のいかなる部分も、仮想第一の正方形Ｓ１の外側に延在することができない。
【００４７】
図３ａおよび図３ｂに示すように、各コーナー切れ刃４２は、連続的に湾曲し、一定の第一の曲率半径Ｒ１を有し、各連続的に湾曲した二次切れ刃４８は、一定の第二の曲率半径Ｒ２を有してもよい。
【００４８】
本発明のいくつかの実施形態において、第二の曲率半径Ｒ２は、第一の曲率半径Ｒ１よりも大きくてもよい。
【００４９】
また、本発明のいくつかの実施形態では、第二の曲率半径Ｒ２は、第一の曲率半径Ｒ１よりも少なくとも３倍大きく、最大で１０倍大きくてもよく、すなわち、３×Ｒ１≦Ｒ２≦１０×Ｒ１であってもよい。
【００５０】
切削インサート２０の上面図では、図３ａに示すように、各連続的に湾曲したコーナー切れ刃４２は、第一の半径方向中心点Ｃ１を有することができ、４つの第一の半径方向中心点Ｃ１は、仮想第二の正方形Ｓ２の４つのコーナーを画定することができる。
【００５１】
本発明のいくつかの実施形態において、仮想第二の正方形Ｓ２は、インサート軸Ａ１に含まれるその中心点を有してもよい。
【００５２】
図３ａに示すように、仮想第一および第二の正方形の４つのコーナーと交差する互いに垂直な２対の仮想線によって、仮想第一の正方形Ｓ１は、仮想第二の正方形Ｓ２から、第一のオフセット角θ１だけ回転方向にオフセットされてもよい。
【００５３】
本発明のいくつかの実施形態では、第一のオフセット角θ１は、５°未満、すなわちθ１＜５°であってもよい。
【００５４】
切削インサート２０の上面図において、図３ｂに示すように、第二の端点Ｎ２の１つを含む第一の仮想直線Ｌ１は、その関連する二次切れ刃４８と、隣接するコーナー切れ刃４２との双方に対して接線であってもよい。
【００５５】
当然のことながら、第一の仮想直線Ｌ１がその関連する二次切れ刃４８および隣接するコーナー切れ刃４２に対する接線になっていることから、その間の滑らかな遷移が保証され、したがって、送り速度が速いフライス加工作業での使用に適し、長い耐用寿命を有する堅牢な切削インサート２０を提供する。
【００５６】
図３ｂに示すように、第一の仮想直線Ｌ１は、その関連する二次切れ刃４８と同じ側部切れ刃４０に含まれる一次切れ刃４６とともに、鋭角の一次切削角α１を形成してもよい。
【００５７】
本発明のいくつかの実施形態では、一次切削角α１は、少なくとも５°で、かつ最大で１５°であり、すなわち、５°≦α１≦１５°であってもよい。
【００５８】
切削インサート２０の上面図では、図３ａおよび図３ｂに示すように、各一次切れ刃４６は、遷移点ΝＴで同じ側部切れ刃４０に含まれる二次切れ刃４８に接線方向に隣接してもよい。
【００５９】
図３ａに示すように、各一次切れ刃４６は、一次切削長ＬＰを有してもよく、仮想第一の正方形Ｓ１の各辺は、第一の辺長ＬＳ１を有してもよい。
【００６０】
本発明のいくつかの実施形態では、一次切削長ＬＰは、第一の辺長ＬＳ１の半分よりも長くてもよい。
【００６１】
図１および図２に示すように、各インサート側面３０は、上面２２と交差するインサート側部逃げ面５０と、インサート側部逃げ面５０と下面２４との間のインサート側部当接面５２を含んでもよい。
【００６２】
本発明のいくつかの実施形態では、各インサート側部逃げ面５０は、その関連する一次切れ刃４６に隣接する一次逃げ面５４と、その関連する二次切れ刃４８に隣接する二次逃げ面５６とを含んでもよい。
【００６３】
また、本発明のいくつかの実施形態では、各一次逃げ面５４は平坦であってもよく、各二次逃げ面５６は凸状であってもよい。
【００６４】
さらに、本発明のいくつかの実施形態では、各インサート側部当接面５２は平坦であってもよい。
【００６５】
図４に示すように、インサート軸Ａ１に垂直で、かつ４つのインサート側部当接面５２と交差する第二の平面Ｐ２で取られた断面において、４つのインサート側部当接面５２は、仮想第三の正方形Ｓ３の４つの側面を画定することができる。
【００６６】
本発明のいくつかの実施形態では、仮想第三の正方形Ｓ３は、インサート軸Ａ１に含まれる中心点を有してもよい。
【００６７】
第二の平面Ｐ２で取られた断面では、図４に示すように、各インサート側部当接面５２は、２つの円周方向に隣接するインサートコーナー面３２と交差してもよい。
【００６８】
本発明のいくつかの実施形態では、第二の平面Ｐ２は、下面２４よりも第一の平面Ｐ１に近接して位置してもよい。
【００６９】
図４に示すように、仮想第一および第三の正方形の４つのコーナーと交差する互いに垂直な２対の仮想線によって、仮想第一の正方形Ｓ１は、仮想第三の正方形Ｓ３から、第二のオフセット角θ２だけ回転方向にオフセットされてもよい。
【００７０】
本発明のいくつかの実施形態では、第二のオフセット角θ２は、５°未満、すなわちθ２＜５°であってもよい。
【００７１】
当然のことながら、仮想第一の正方形Ｓ１が仮想第三の正方形Ｓ３から回転方向にオフセットされる本発明の実施形態の場合、切削インサート２０に対してより大きな設計の柔軟性が提供され、同サイズの切削インサート２０は、異なる第二のオフセット角θ２を有することが可能になる。
【００７２】
図４に示すように、仮想第三の正方形Ｓ３は、仮想第一の正方形Ｓ１の内側に完全に位置していてもよい。
【００７３】
本発明のいくつかの実施形態では、第二のオフセット角度θ２は、第一のオフセット角θ１に等しくてもよい。
【００７４】
また、本発明のいくつかの実施形態では、仮想第二の正方形Ｓ２と第三の正方形Ｓ３は、回転的に一致してもよく、仮想第二の正方形Ｓ２は、仮想第三の正方形Ｓ３の内側に完全に位置してもよい。
【００７５】
図５に示すように、各一次逃げ面５４は、正の鋭角の第一の逃げ角δ１で傾斜させてもよく、各インサート側部当接面５２は、正の鋭角の第二の逃げ角δ２で傾斜させてもよい。
【００７６】
当然のことながら、第一および第二の逃げ角δ１、δ２は、インサート軸Ａ１を含み、かつ４つのインサート側面３０のうちの１つと交差する第三の平面Ｐ３で取られた断面において、インサート軸Ａ１に平行な仮想線に対して測定され、用語「正」とは、一次逃げ面５４およびインサート側部当接面５２が上面２２から遠ざかるにつれて、インサート軸Ａ１に向かう傾斜を意味する。
【００７７】
本発明のいくつかの実施形態では、第一の逃げ角δ１は、第二の逃げ角δ２よりも大きくてもよい。
【００７８】
ここで、本発明の第一および第二のさらなる実施形態による切削インサート１２０、２２０をそれぞれ示す図６ａ〜図６ｃおよび図７ａ〜図７ｃに注目すると、前述の切削インサート２０の特徴と共通の特徴には同じ参照番号が使用されている。
【００７９】
図６ｂおよび図６ｃに示すように、ランド面３４は、各第１の端点Ｎ１で第１のランド幅Ｗ１、および各第２の端点Ｎ２で第２のランド幅Ｗ２を有してもよい。
【００８０】
図７ｂおよび図７ｃに示すように、ランド面３４は、各第１の端点Ｎ１でゼロまたは負の鋭角の第１のランド角β１、および各第２の端点Ｎ２でゼロまたは負の鋭角の第２のランド角β２を有してもよい。
【００８１】
当然のことながら、第一および第二のランド角β１、β２は、それぞれ第一および第二の端点Ｎ１、Ｎ２で上部周縁２８に沿って取られた断面において、インサート軸Ａ１に垂直な仮想線に対して測定され、用語「負」とは、ランド面３４が上部周縁２８から遠ざかるにつれて下面２４から離れる傾斜を意味する。
【００８２】
本発明のさらなる実施形態では、第二のランド幅Ｗ２は、第一のランド幅Ｗ１よりも大きくてもよく、または第二のランド角β２は、第一のランド角β１よりも大きくてもよく、あるいはその両方であってもよい。
【００８３】
また、本発明のさらなる実施形態において、第二のランド角β２は、第一のランド角β１よりも少なくとも１５°大きく、すなわち、β２≧β１＋１５°であってもよい。
【００８４】
図６ｂおよび図６ｃに示すように、第二のランド角Ｗ２が第一のランド角Ｗ１よりも大きい本発明のさらなる実施形態において、各側部切れ刃４０は、その第二の端点Ｎ２の領域で強化され、したがって、送り速度が速いフライス加工作業での使用に適し、長期の耐用寿命を有する堅牢な切削インサート２０を提供する。
【００８５】
図７ｂおよび図７ｃに示すように、第二のランド幅β２が第一のランド幅β１よりも大きい本発明のさらなる実施形態において、各側部切れ刃４０は、その第二の端点Ｎ２の領域で強化され、したがって、送り速度が速いフライス加工作業での使用に適し、長期の耐用寿命を有する堅牢な切削インサート２０を提供する。
【００８６】
図８〜図１０に示すように、本発明の第二の態様は、切削本体６０と、前述の割出し可能な切削インサート２０の少なくとも１つとを備える回転切削工具５８に関する。各切削インサート２０は、切削本体６０のインサート収容ポケット６２内に取り外し可能に固定される。
【００８７】
本発明のいくつかの実施形態による切削インサート２０は、図８〜図１０に含まれ、以下で参照されるが、当然のことながら、本発明の第一および第二のさらなる実施形態による切削インサート１２０、２２０は、それらと交換可能である。
【００８８】
本発明のいくつかの実施形態では、図８〜図１０に示すように、切削工具５８は、前後方向ＤＦ、ＤＲを画定する工具軸ＡＴの周りで回転可能であってもよく、各インサート収容ポケット６２は、切削本体６０の前端面６４で開口してもよい。
【００８９】
図９に示すように、各インサートの４つの二次切れ刃４８’の第一の作動切れ刃は、その関連する上部周縁２８の軸方向最前点ＮＡを含んでもよい。
【００９０】
当然のことながら、一部の切削作業の間に、各インサートの上部周縁２８の軸方向最前点ＮＡは、大きな軸方向切削力を受けることもあり、したがって、４つの二次切れ刃４８が連続的に湾曲し、本質的に強固であることは有利である。
【００９１】
また、二次切れ刃４８を連続的に湾曲させるように構成することも、より広い製造公差を有する本発明の実施形態において、例えば、各インサートの周面２６に研削面部分がないとき、各上部周縁２８の軸方向最前点ＮＡが、その関連する第一の二次切れ刃４８’内に確実に含まれることを保証する。
【００９２】
また、図９に示すように、各インサートの４つの二次切れ刃４８”のうちの第二の作動切れ刃は、その関連する上部周縁２８の半径方向最外点ＮＲを含んでもよい。
【００９３】
当然のことながら、一部の切削作業の間に、各インサートの上部周縁２８の半径方向最外点ＮＲは、大きな半径方向切削力を受けることもあり、したがって、４つの二次切れ刃４８が本質的に強固であることは有利である。
【００９４】
さらに、図９に示すように、各インサートの４つの一次切れ刃４６’の第一の作動切れ刃は、第一の作動二次切れ刃４８’と同じ側部切れ刃４０に含まれ、工具軸ＡＴに直角な半径方向平面ＰＲにリード角γ１で傾斜してもよい。
【００９５】
本発明のいくつかの実施形態では、リード角γ１は、少なくとも５°で、かつ最大で１５°であり、すなわち、５°≦γ１≦１５°であってもよい。
【００９６】
図９に示すように、各インサートの第一の作動一次切れ刃４６’の第一の端点Ｎ１と、関連する上部周縁２８の軸方向最前点ＮＡとの間の軸方向距離が、インサート切削深さＡＰを画定する。
【００９７】
当然のことながら、一次切削長ＬＰが第一の辺長ＬＳ１の半分よりも大きい本発明の実施形態では、リード角γ１は、インサート切削深さＡＰの大部分に有効であり、したがって、均一な幅の切削チップを有利に生産する。
【００９８】
本発明のいくつかの実施形態では、リード角γ１は、一次切削角α１以下であってもよい。
【００９９】
当然のことながら、最大インサート切削深さＡＰは、リード角γ１が一次切削角α１に等しく、第一の作動二次切れ刃４８’の第二の端点Ｎ２が上部周縁２８の軸方向最前点ＮＡと一致するときに提供される。
【０１００】
図１０に示すように、各インサート収容ポケット６０は、ベース面６６およびベース面６６に対して横方向の第一および第二のポケット壁６８、７０を有してもよい。
【０１０１】
本発明のいくつかの実施形態では、図９および図１０に示すように、各第一のポケット壁６８は軸方向前方を向き、軸方向支持面７２ａ、７２ｂを含み、各第二のポケット壁７０は半径方向外方を向き、半径方向支持面７４を含んでもよい。
【０１０２】
また、本発明のいくつかの実施形態では、各第一のポケット壁６８は、２つの離間した軸方向支持面７２ａ、７２ｂを含んでもよい。
【０１０３】
図１０に示すように、各切削インサート２０は、そのインサート収容ポケット６２内に、その貫通孔４４を貫通して延在し、ベース面６６内のねじ穴７８と螺合するクランプねじ７６によって取り外し可能に固定されてもよい。
【０１０４】
本発明のいくつかの実施形態において、第一のインサート側部当接面５２は、第一のポケット壁の軸方向支持面７２ａ、７２ｂに当接してもよく、円周方向に隣接する第二のインサート側部当接面５２は、第二のポケット壁の半径方向支持面７４に当接してもよい。
【０１０５】
当然のことながら、各第一のポケット壁６８が２つの離間した軸方向支持面７２ａ、７２ｂを有し、各第二のポケット壁７０が単一の半径方向支持面７４を有する本発明の実施形態では、各インサートの周面２６に沿った３つの接触ゾーンで当接接触を有利に達成することができ、その結果、各切削インサート２０をそのインサート収容ポケット６２内に安定して取り付けることができる。
【０１０６】
また、本発明のいくつかの実施形態では、第二の平面Ｐ２は、軸方向および半径方向の支持面７２ａ、７２ｂ；７４と交差してもよく、これは、軸方向および半径方向の支持面７２ａ、７２ｂ；７４に沿って延びる３つの同一平面の破線によって図１０に示すとおりである。
【０１０７】
当然のことながら、第二の平面Ｐ２が軸方向および半径方向の支持面７２ａ、７２ｂ；７４と交差し、仮想第一の正方形Ｓ１が仮想第三の正方形Ｓ３から回転方向にオフセットされている本発明の実施形態において、同じインサート収容ポケット６２内で異なる一次切削角α１を有する同じサイズの切削インサート２０を安定して取り付けるために、設計のより大きな柔軟性が提供される。
【０１０８】
当然のことながら、また、第二の平面Ｐ２が下面２４よりも第一の平面Ｐ１に近接して位置し、第二の平面Ｐ２で取られた断面において、各インサート側部当接面５２が２つの円周方向に隣接するインサートコーナー面３２と交差する本発明の実施形態において、４つのインサートコーナー面３２のうちの３つに隣接して位置する３つの接触ゾーンで各インサートの周面２６の上半分において当接接触を有利に達成することができ、その結果、各切削インサート２０をそのインサート収容ポケット６２に安定して取り付けることができる。
【０１０９】
本発明をある程度まで説明してきたが、以下の特許請求の範囲で述べる本発明の精神または範囲から逸脱することなく、各種変更および修正を行うことができることを理解されたい。
【図１】
2020536749.tif 000003
【図２】
2020536749.tif 000004
【図３ａ】
2020536749.tif 000005
【図３ｂ】
2020536749.tif 000006
【図４】
2020536749.tif 000007
【図５】
2020536749.tif 000008
【図６ａ】
2020536749.tif 000009
【図６ｂ】
2020536749.tif 000010
【図６ｃ】
2020536749.tif 000011
【図７ａ】
2020536749.tif 000012
【図７ｂ】
2020536749.tif 000013
【図７ｃ】
2020536749.tif 000014
【図８】
2020536749.tif 000015
【図９】
2020536749.tif 000016
【図１０】
2020536749.tif 000017
【国際調査報告】
2020536749.tif 000018
2020536749.tif 000019
2020536749.tif 000020
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