クーラント供給を強化した切削アセンブリ
【課題】クーラント供給を強化した切削アセンブリを提供する。
【解決手段】工具ホルダは、下部座部を有する下部延長部と、上部座部を有する上部延長部とにヘッド部分を分離して、切削インサートを保持するスロットを含むヘッド部分を有する。ヘッド部分は、クーラント源からクーラントを収容するクーラント進入通路と、切削インサートに向かってクーラントを放出するクーラント供給通路とを含む。切削インサートは、上方に延在する隆起部を有する頂面を含み、隆起部は、切削インサートを工具ホルダのヘッド部分に堅固に取り付けるために工具ホルダによって係合されることができる。さらに、切削インサートは、切削インサートと被加工物との界面に供給されるクーラントの流量を増やすためにクーラント放出口の反対側に直接位置付けされる切削インサートの頂面に形成されたクーラント流路を含む。
【解決手段】工具ホルダは、下部座部を有する下部延長部と、上部座部を有する上部延長部とにヘッド部分を分離して、切削インサートを保持するスロットを含むヘッド部分を有する。ヘッド部分は、クーラント源からクーラントを収容するクーラント進入通路と、切削インサートに向かってクーラントを放出するクーラント供給通路とを含む。切削インサートは、上方に延在する隆起部を有する頂面を含み、隆起部は、切削インサートを工具ホルダのヘッド部分に堅固に取り付けるために工具ホルダによって係合されることができる。さらに、切削インサートは、切削インサートと被加工物との界面に供給されるクーラントの流量を増やすためにクーラント放出口の反対側に直接位置付けされる切削インサートの頂面に形成されたクーラント流路を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物から材料を除去するための切削アセンブリに関する。より詳細には、本発明は、切削インサートを支持する工具ホルダを含むこのような切削アセンブリに関し、この場合、工具ホルダはクーラントを切削インサートに供給する能力を提供する。
【背景技術】
【０００２】
例えば溝切り作業のような切削作業では、溝切り又は切削インサートは、被加工物から材料を除去するように被加工物に係合する。ある切削アセンブリでは、上部座部及び下部座部が切削インサートを保持する。上部座部及び下部座部が切削インサートを保持する例示的な切削アセンブリが、特許文献１及び特許文献２に示されている。
【０００３】
材料除去作業によって、切削インサートと被加工物との間の界面に熱が発生する可能性がある。典型的に、切削インサートと被加工物との間の界面の近傍にクーラントを供給することが有利である。以下の特許文献は、クーラントを切削インサートの近傍に供給する装置の一例である（特許文献３、特許文献４、特許文献５、及び特許文献６）。
【０００４】
特許文献１〜６のいくつかに開示された装置は、クーラントを供給するが、切削インサートと被加工物との間の界面にクーラントを効率的に供給する切削アセンブリを提供することが依然として非常に望ましい。このことは、切削インサートが、溝を切削するために外径（すなわち、外側の被加工物表面）において被加工物表面に係合する切削作業に特に当てはまる。切削作業中、溝の深さが増すにつれ、切削インサートと被加工物との界面へのクーラント供給に関連する困難が増大する。理解され得るように、溝の深さが切削作業中に増加するときにも、切削インサートと被加工物との界面にクーラントを供給する切削アセンブリ（特に工具ホルダ）を提供することが非常に有益であろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，２６１，０３２号明細書
【特許文献２】国際公開第２００９／１４１８１５Ａ１号パンフレット
【特許文献３】米国特許第５，４３９，３２７号明細書明細書
【特許文献４】米国特許第５，７７５，８５４号明細書明細書
【特許文献５】米国特許第６，７０５，８０５号明細書明細書
【特許文献６】米国特許第７，６４１，４２２号明細書明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、切削インサートのシャンク部分に形成されるクーラント流路を設けることによって、切削インサートと被加工物との界面にクーラントを供給する問題を解決した。より詳細には、クーラント流路は、工具ホルダのクーラント放出口（ｃｏｏｌａｎｔ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）の直接反対側にある切削インサートの頂面の隆起部に形成される。クーラント流路は、切削インサートと被加工物との界面へのクーラントの流量を増やすためのノズルとして作用する。
【０００７】
一態様において、本発明は、工具ホルダ及び切削インサートを備える切削アセンブリである。工具ホルダは、軸方向前端及び軸方向後端を有し、軸方向前端にヘッド部分及び軸方向後端にシャンク部分を有する。ヘッド部分は、ヘッド部分を下部セクションと上部セクションとに分離するスロットを含み、下部座部を画定する下部セクションと上部セクションとは、それらの間に切削インサートを保持するように適合される。ヘッド部分は、締結具ボアと流体連通するクーラント進入通路を含み、かつ、ヘッド部分は、締結具ボアと流体連通するクーラント供給通路を含み、クーラント供給通路は、クーラントを切削インサートに導くように適合された出口を有する。切削インサートは、上方に延在する隆起部を有する頂面を含み、隆起部は、切削インサートを工具ホルダのヘッド部分に堅固に取り付けるために工具ホルダによって係合されることができる。さらに、切削インサートは、その頂面に形成されたクーラント流路を含み、この場合、クーラント流路は、工具ホルダに取り付けられるときに出口の反対側に直接位置付けされ、これによって、流路が、切削インサートと被加工物との間の界面に供給されるクーラントの流量を増やすためのノズルとして作用するようになる。
【０００８】
他の態様において、本発明は、切削アセンブリが切削インサートと被加工物との界面において被加工物に係合すると、被加工物表面を有する被加工物から材料を除去するための切削アセンブリに関する。アセンブリは工具ホルダ及び細長い切削インサートを備え、細長い切削インサートは切削インサート長手方向中心軸線を有し、この場合、切削インサート長手方向中心軸線は被加工物表面に対して概して直角である。工具ホルダは、軸方向前端及び軸方向後端を有し、軸方向前端にヘッド部分及び軸方向後端にシャンク部分を有する。ヘッド部分は、長手方向延長中心軸線を有する狭い軸方向前方延長部を有する。ヘッド部分は、狭い軸方向前方延長部を下部軸方向前方延長セクションと上部軸方向前方延長セクションとに分離するスロットを含み、この場合、上部軸方向前方延長セクションは下部軸方向前方延長セクションに対して移動可能である。下部軸方向前方延長セクションは下部座部を画定し、上部軸方向前方延長セクションは上部座部を画定し、この場合、下部座部及び上部座部は、切削インサート長手方向中心軸線が長手方向延長中心軸線に対して概して平行であるように、細長い切削インサートを下部座部と上部座部との間に保持するように適合される。ヘッド部分は締結具ボアを含む。ヘッド部分は、締結具ボアと流体連通するクーラント進入通路を含み、上部軸方向前方延長セクションは、長手方向クーラント放出軸線を有するクーラント放出セクションの少なくとも一部分を含む。締結具が締結具ボア内に収容され、締結具は、入口と出口とを有する軸方向締結具ボアを有し、軸方向締結具ボアの入口はクーラント進入通路と流体連通し、軸方向締結具ボアの出口は締結具ボアと流体連通している。クーラント放出セクションは締結具ボアと流体連通し、クーラント放出セクションは、上部軸方向前方延長セクションに出口を有し、この場合、出口は、切削インサート長手方向中心軸線に対して概して平行の方向に切削インサートに向かってクーラントを放出するように、切削インサートと被加工物との界面に向かって開口する。切削インサートは、上方に延在する隆起部を有する頂面を含み、隆起部は、切削インサートを工具ホルダのヘッド部分に堅固に取り付けるために工具ホルダによって係合されることができる。さらに、切削インサートは、その頂面に形成されたクーラント流路を含み、この場合、クーラント流路は、工具ホルダに取り付けられるときに出口の反対側に直接位置付けされ、これによって、流路が、切削インサートと被加工物との間の界面に供給されるクーラントの流量を増やすためのノズルとして作用するようになる。
【０００９】
本発明の様々な実施形態が例示されているが、図示した特定の実施形態が特許請求の範囲を限定すると解釈されるべきでない。本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更及び修正をなし得ることが予想される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】工具ホルダ及び工具ホルダによって保持された切削インサートを有する切削アセンブリの等角図である。
【図２】図１の工具ホルダのヘッド部分の平面図である。
【図３】図２の断面線３−３に沿った図１の工具ホルダのヘッド部分の断面図である。
【図４】図２の断面線４−４に沿った図１の工具ホルダのヘッド部分の断面図である。
【図５】図２の断面線５−５に沿った図１の工具ホルダのヘッド部分の断面図である。
【図６】工具ホルダを通して切削インサートへのクーラントの流れを示した拡大図である。
【図７】本発明の実施形態による切削インサートの等角図である。
【図８】切削インサートの平面図である。
【図９】切削インサートの端面図である。
【図１０】図８の断面線１０−１０に沿った図７の切削インサートの断面図である。
【図１１】図８の断面線１１−１１に沿った図７の切削インサートの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
同様の参照番号が同様の要素を示す図面を参照すると、概して２０で示された切削アセンブリが示されている。図示した特定の種類の切削アセンブリ２０は溝切りアセンブリである。溝切りアセンブリの説明は、本発明の範囲を制限するようには意図されない。さらに、溝切りアセンブリ及び溝切りインサートとして切削アセンブリ及び切削インサートに言及することは、本発明の範囲を制限するようには意図されない。本発明が関係する切削アセンブリの種類は、限定なしに、旋削アセンブリ、切断工具アセンブリ（ｃｕｔ−ｏｆｆ ｔｏｏｌ ａｓｓｅｍｂｌｙ）、及び面溝切りアセンブリを含む。本発明の真の範囲及び精神は、本発明の特許請求の範囲によって示される。
【００１２】
切削（又は溝切り）アセンブリ２０は、工具ホルダ２２及び切削インサート（又は溝切りインサート）２４を備える。図７に示したように、切削インサート２４は、切削インサート長手方向中心軸線Ａ−Ａを有する。切削インサート２４は、切削インサート長手方向中心軸線Ａ−Ａが、被加工物表面（図示せず）に対して概して直角であるように工具ホルダ２２に固定される。工具ホルダ２２は、軸方向前端２８と軸方向後端３０とを有する。工具ホルダ２２は、軸方向後端３０にシャンク部分３２と、軸方向前端２８にヘッド部分３４とを有する。
【００１３】
ヘッド部分３４はスロット３６を含む。スロット３６は、ヘッド部分３４を上部セクション（括弧部分４０を参照）と下部セクション（括弧部分４２参照）とに分割する。ヘッド部分３４は、長手方向延長中心軸線Ｂ−Ｂ（図１参照）を有する狭い（又は薄い）軸方向前方延長部４４を有する。狭い軸方向前方延長部４４は、下部軸方向前方延長部４４Ａ及び上部軸方向前方延長部４４Ｂを形成する。スロット３６は、下部軸方向前方延長部４４Ａ及び上部軸方向前方延長部４４Ｂを分離し、このためそれらは互いに移動可能である。上部セクション４０（上部軸方向前方延長部４４Ｂの形態）は、軸方向前方延長部４４の近傍に上部座部４６を有する。下部セクション４２（下部軸方向前方延長部４４Ａの形態）は、軸方向前方延長部４４の近傍に下部座部４８を有する。上部座部４６及び下部座部４８は、５０で概して示した着座領域を備える。
【００１４】
ヘッド部分３４は、図２に示したような最大横方向寸法「Ｇ」を有する。狭い軸方向前方延長部４４は、図２に示したような横方向寸法「Ｆ」を有する。図２に示したように、ヘッド部分の最大横方向寸法に対する狭い軸方向前方延長部の横方向寸法の比率（Ｆ／Ｇ）は、約０．１６である。ヘッド部分の最大横方向寸法に対する狭い軸方向前方延長部の横方向寸法の比率（Ｆ／Ｇ）は、約０．１５〜約０．５０の範囲にある。代りの範囲では、Ｆ／Ｇの範囲は約０．２５〜約０．４０である。
【００１５】
ヘッド部分３４は、頂面５２と、図１のような図面に見える選択された側面５４とを有する。
【００１６】
以下に説明するように、クーラントは、ヘッド部分３４の狭い軸方向前方延長部４４の開口部からクーラントを放出することによって、切削インサートと被加工物との界面の近傍に供給される。切削作業全体にわたって、切削インサートと被加工物との界面にクーラントを直接放出することから利点が得られる。
【００１７】
図１と図３を参照すると、ヘッド部分３４は、一方の側面５４に進入開口部６２を有するクーラント進入通路６０を含む。図３に示したように、クーラント進入通路６０は、進入開口部６２からヘッド部分３４の内部に延在する。特に、クーラント進入通路６０は、ヘッド部分３４の下部セクション４２内に延在し、下部セクション４２の内部に終端する。進入開口部６２は、概略的に示されているクーラント源６４と流体連通し、この場合、クーラント源は典型的に圧力下にある。
【００１８】
ヘッド部分３４はまた、頂面５２に開放端７２を有しかつヘッド部分３４の内部に延在する締結具ボア７０を含む。締結具ボア７０は、クーラント進入通路６０と交差し、交差領域は参照番号５６を有する。交差領域は、締結具ボア７０が終端する交差領域５６にある。
【００１９】
締結具ボア７０の形状を参照し、特に図３を見ると、締結具ボア７０は、開放端７２に隣接するカウンタボアセクション７４を有する。締結具ボア７０は、さらにクーラント溜めセクション７６を有し、この場合、環状肩部７８がカウンタボアセクション７４をクーラント溜めセクション７６から分離する。締結具ボア７０は、さらに、クーラント溜めセクション７６からスロット３６に延在する上部終端ボアセクション８０を有する。締結具ボア７０は、さらに、スロット３６から延在しかつ溝切り工具ホルダ２２のヘッド部分３４の下部セクション４２に終端する下部ボアセクション８２を有する。下部ボアセクション８２は、交差領域５６のクーラント進入通路６０と交差するように終端する。この交差により、下部ボアセクション８２はクーラント進入通路６０と流体連通される。
【００２０】
図３と図４を参照すると、ヘッド部分３４の上部セクション４０は、収容セクション９２を有するクーラント供給通路９０を含む。収容セクション９２は、概して横方向の配向を有し、ヘッド部分３４の一方の表面５４に開口部９４を有する。プラグ１００（等）は、開口部９４で収容セクション９２を塞ぐ。クーラント供給通路９０の収容セクション９２は、クーラント溜めセクション７６と交差するような配向で、開口部９４から締結具ボア７０を過ぎて移動する。クーラント供給通路９０の収容セクション９２は、締結具ボア７０のクーラント溜めセクション７６と流体連通する。
【００２１】
クーラント供給通路９０は、図５に示したように（図６に仮想線で図示）、放出開口部（又は出口）９８に終端する放出セクション９６を有する。放出セクション９６は、長手方向クーラント放出軸線Ｅ‐Ｅを有する（図６参照）。収容セクション９２は、放出セクション９６と流体連通している。クーラントは、切削インサートと被加工物との界面の上にある位置（又は場所）から、放出開口部９８から切削インサートと被加工物との界面に向かって放出する。
【００２２】
クーラントは、放出開口部９８から切削インサート２４に直接向かう方向に放出することを理解すべきである。切削インサート２４は、細長く、長手方向中心軸線を有し、クーラントは、切削作業全体にわたって、放出開口部９８から細長い切削インサート２４の長手方向中心軸線と概して整列される方向に放出することに留意されたい。以下に説明するように、切削作業全体にわたって、クーラントを切削インサートと被加工物との界面の近傍に直接放出することにより、ある利点が得られる。
【００２３】
締結具ボア７０は、細長い締結具１１０を収容する。締結具１１０は、頂部（一方）軸方向端部１１２及び反対側の底部（他方）軸方向端部１１４を有する。締結具１１０は、頂部軸方向端部１１２に隣接するヘッドセクション１１８を有する。締結具１１０は、さらに、ねじ付きのシャンクセクション１２２と、ヘッドセクション１１８とシャンクセクション１２２との間の中間セクション１２０とを有する。締結具１１０は、中間セクション１２０にシール溝１２４を有し、シール溝１２４は弾性シール１２６を支持する。シール１２６は、上部終端ボアセクション８０との液密シールを提供する。締結具１１０は、締結具１１０の底端部１１４に隣接する開放端１３２を有する軸方向締結具ボア１３０を含む。締結具１１０は、さらに、軸方向締結具ボア１３０と交差する横方向締結具ボア１３６を含み、開口部１３８を有する。
【００２４】
図３〜図６を参照すると、作業時、クーラント源６４からの圧力下のクーラントは、進入開口部６２を介してクーラント進入通路６０に入る。クーラントは、クーラント進入通路６０を通して下部ボアセクション８２の容積内に移動する。次に、クーラントは、その開放端１３２を介して軸方向締結具ボア１３０内に通過する。次に、クーラントは、軸方向締結具ボア１３０の上方に、横方向締結具ボア１３６内に移動する。クーラントは、開口部１３８において横方向締結具ボア１３６からクーラント溜めセクション７６内に出る。次に、クーラントは、クーラント供給通路９０の収容セクション９２内に入り、次に、クーラント供給通路９０の放出セクション９６内に入る。圧力下にあるクーラント（図５と図６の矢印「Ｃ」参照）は、次に、切削インサート２４に向かう方向に放出開口部９８を出る。
【００２５】
図７〜図１１を参照すると、切削インサート２４は、シャンク部分１４４のいずれかの側面に配置された１対の切削部分１４０、１４２を含む。使用中、切削インサート２４のシャンク部分１４４は、図１に示したように、工具ホルダ２２にクランプされ、工具ホルダは切削部分１４０、１４２の一方を配置して、支持する。切削部分１４０、１４２の一方、例えば切削部分１４０が摩耗した場合、切削インサート２４は、他方の切削部分１４２を機械加工位置に配置するために工具ホルダ２２で１８０°回転される。図８と図９に示したように、切削インサート２４は、上方に延在する隆起部１４６を有する頂面１４５を含み、隆起部は、切削インサート２４を工具ホルダ２２の動作位置に堅固に取り付けるために工具ホルダによって係合されることができる。
【００２６】
一実施形態において、切削インサート２４は、比較的硬質の材料、例えば炭化物、サーメット、セラミック等から形成される。切削インサート２４は、当該技術分野において公知の粉末金属技術を使用して成形することができる。しかし、本発明は、切削インサートを形成して、作製するための他の方法及び技術、ならびに上に示した材料以外の材料を考慮する。
【００２７】
切削部分１４０、１４２は実質的に同一であり、したがって、簡潔さのために切削部分１４０のみについて説明する。切削部分１４０は、図９と図１１に示したように、前方切削エッジ１４８と、前方切削エッジから下方に延在するクリアランス面１５０とを含む。図示した実施形態では、前方切削エッジ１４８は、０度に等しいリード角で配向される。しかし、本発明はリード角の大きさによって限定されないこと、及び本発明が望ましい任意のリード角、例えば０度〜１０度のリード角で実施できることを認識すべきである。すくい面１５２は、前方切削エッジ１４８から後方に、すなわちシャンク部分１４４に向かって突出部１４６に延在する。
【００２８】
全体の切削作業の間、切削インサートと被加工物との界面にクーラントを供給することが重要である。溝を形成する切削作業の性質によって、切削作業が進行するとき、被加工物の表面に対して直角の長手方向中心軸線を有する細長い形状の切削インサートは、被加工物内により深く移動する。さらに、切削作業が進行するとき、切削インサートと被加工物との界面は、被加工物の質量内により深く移動する。この結果、外側面のノズルから切削インサートと被加工物との界面にクーラントを供給することがより難しくなるが、この理由は、被加工物それ自体が、クーラントが切削インサートと被加工物との界面に到達することを阻止するからである。
【００２９】
切削インサートと被加工物との界面にクーラントを供給する問題は、本発明によって、切削インサート２４のシャンク部分１４４に形成される概して１５４で示したクーラント流路を設けることによって解決された。図示した実施形態では、クーラント流路１５４は、切削インサート２４の頂面１４５の隆起部１４６に形成される。しかし、本発明は、隆起部に形成されるクリアランス流路に限定されないこと、及び本発明が、クーラント流路が工具ホルダ２２の放出開口部９８と実質的に位置合わせされる限り、隆起部を含まない切削インサートの頂面にクーラント流路を設けることによって実施できることが認識されるであろう。
【００３０】
図示した実施形態では、クーラント流路１５４の断面は実質的Ｖ字形状であり、１対の側壁１５６、１５８及びそれらの間の底面１６０によって画定される。しかし、本発明は、流路の断面形状によって限定されないこと、及び本発明が、クーラント流れの所望の挙動特性を提供する望ましい任意の断面形状によって実施できることが認識されるであろう。例えば、流路１５４の断面は、楕円形、卵形、Ｕ字形等でもよい。各々の側壁１５６、１５８の前端は、流路１５４を通したクーラントの流れを促進するための傾斜面１６２を含む。
【００３１】
流路１５４は、図８に示したように、切削インサート２４の切削インサート長手方向中心軸線Ａ−Ａと整列され、平行であることが指摘される。同様に、流路１５４は、図６に示したように、工具ホルダ２２に取り付けられるときに放出開口部９８の反対側に直接位置付けされることが指摘される。この特徴によって、流路１５４は、切削インサートと被加工物と界面に直接供給されるクーラントの流量を増やすためのノズルとして作用するようにされ、したがって、クーラントの供給はより高いレベルの効率を有する。より多くのクーラントが切削インサートと被加工物との界面に衝突し、これによって、切削インサートと被加工物との界面のより効率的な冷却を可能にする。
【００３２】
全体的に、図面と関連した上記の説明から、切削アセンブリが、切削インサートと被加工物との間の界面の近傍にクーラントを効率的に供給することが明白である。
【００３３】
本明細書において特定した特許および他の文献は、参照によって本明細書に組み込まれている。本明細書に開示した本発明の説明と実施を考慮することにより、本発明の他の実施形態が当業者には明白であろう。説明及び実施例は例示的なものに過ぎないことが意図され、また本発明の範囲を限定するようには意図されない。本発明の真の範囲及び精神は、特許請求の範囲によって示される。
【符号の説明】
【００３４】
２０ 切削アセンブリ
２２ 工具ホルダ
２４ 切削インサート
２８ 軸方向前端
３０ 軸方向後端
３２ シャンク部分
３４ ヘッド部分
３６ スロット
４０ 上部セクション
４２ 下部セクション
４４ 狭い軸方向前方延長部
４４Ａ 下部軸方向前方延長部
４４Ｂ 上部軸方向前方延長部
４６ 上部座部
４８ 下部座部
５０ 着座領域
５２ 頂面
５４ 側面
５６ 交差領域
６０ クーラント進入通路
６２ 進入開口部
６４ クーラント源
７０ 締結具ボア
７２ 開放端
７４ カウンタボアセクション
７６ クーラント溜めセクション
７８ 環状肩部
８０ 上部終端ボアセクション
８２ 下部ボアセクション
９０ クーラント供給通路
９２ 収容セクション
９４ 開口部
９６ 放出セクション
９８ 放出開口部
１００ プラグ
１１０ 細長い締結具
１１２ 頂部軸方向端部
１１４ 底部軸方向端部
１１８ ヘッドセクション
１２０ 中間セクション
１２２ シャンクセクション
１２４ シール溝
１２６ 弾性シール
１３０ 軸方向締結具ボア
１３２ 開放端
１３６ 横方向締結具ボア
１３８ 開口部
１４０、１４２ 切削部分
１４４ シャンク部分
１４５ 頂面
１４６ 隆起部
１４８ 前方切削エッジ
１５０ クリアランス面
１５２ すくい面
１５４ クーラント流路
１５６、１５８ 側壁
１６０ 底面
１６２ 傾斜面
Ａ−Ａ 切削インサート長手方向中心軸線
Ｂ−Ｂ 長手方向延長中心軸線
Ｃ クーラント
Ｅ‐Ｅ 長手方向クーラント放出軸線
Ｆ 横方向寸法
Ｇ 最大横方向寸法
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物から材料を除去するための切削アセンブリに関する。より詳細には、本発明は、切削インサートを支持する工具ホルダを含むこのような切削アセンブリに関し、この場合、工具ホルダはクーラントを切削インサートに供給する能力を提供する。
【背景技術】
【０００２】
例えば溝切り作業のような切削作業では、溝切り又は切削インサートは、被加工物から材料を除去するように被加工物に係合する。ある切削アセンブリでは、上部座部及び下部座部が切削インサートを保持する。上部座部及び下部座部が切削インサートを保持する例示的な切削アセンブリが、特許文献１及び特許文献２に示されている。
【０００３】
材料除去作業によって、切削インサートと被加工物との間の界面に熱が発生する可能性がある。典型的に、切削インサートと被加工物との間の界面の近傍にクーラントを供給することが有利である。以下の特許文献は、クーラントを切削インサートの近傍に供給する装置の一例である（特許文献３、特許文献４、特許文献５、及び特許文献６）。
【０００４】
特許文献１〜６のいくつかに開示された装置は、クーラントを供給するが、切削インサートと被加工物との間の界面にクーラントを効率的に供給する切削アセンブリを提供することが依然として非常に望ましい。このことは、切削インサートが、溝を切削するために外径（すなわち、外側の被加工物表面）において被加工物表面に係合する切削作業に特に当てはまる。切削作業中、溝の深さが増すにつれ、切削インサートと被加工物との界面へのクーラント供給に関連する困難が増大する。理解され得るように、溝の深さが切削作業中に増加するときにも、切削インサートと被加工物との界面にクーラントを供給する切削アセンブリ（特に工具ホルダ）を提供することが非常に有益であろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，２６１，０３２号明細書
【特許文献２】国際公開第２００９／１４１８１５Ａ１号パンフレット
【特許文献３】米国特許第５，４３９，３２７号明細書明細書
【特許文献４】米国特許第５，７７５，８５４号明細書明細書
【特許文献５】米国特許第６，７０５，８０５号明細書明細書
【特許文献６】米国特許第７，６４１，４２２号明細書明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、切削インサートのシャンク部分に形成されるクーラント流路を設けることによって、切削インサートと被加工物との界面にクーラントを供給する問題を解決した。より詳細には、クーラント流路は、工具ホルダのクーラント放出口（ｃｏｏｌａｎｔ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）の直接反対側にある切削インサートの頂面の隆起部に形成される。クーラント流路は、切削インサートと被加工物との界面へのクーラントの流量を増やすためのノズルとして作用する。
【０００７】
一態様において、本発明は、工具ホルダ及び切削インサートを備える切削アセンブリである。工具ホルダは、軸方向前端及び軸方向後端を有し、軸方向前端にヘッド部分及び軸方向後端にシャンク部分を有する。ヘッド部分は、ヘッド部分を下部セクションと上部セクションとに分離するスロットを含み、下部座部を画定する下部セクションと上部セクションとは、それらの間に切削インサートを保持するように適合される。ヘッド部分は、締結具ボアと流体連通するクーラント進入通路を含み、かつ、ヘッド部分は、締結具ボアと流体連通するクーラント供給通路を含み、クーラント供給通路は、クーラントを切削インサートに導くように適合された出口を有する。切削インサートは、上方に延在する隆起部を有する頂面を含み、隆起部は、切削インサートを工具ホルダのヘッド部分に堅固に取り付けるために工具ホルダによって係合されることができる。さらに、切削インサートは、その頂面に形成されたクーラント流路を含み、この場合、クーラント流路は、工具ホルダに取り付けられるときに出口の反対側に直接位置付けされ、これによって、流路が、切削インサートと被加工物との間の界面に供給されるクーラントの流量を増やすためのノズルとして作用するようになる。
【０００８】
他の態様において、本発明は、切削アセンブリが切削インサートと被加工物との界面において被加工物に係合すると、被加工物表面を有する被加工物から材料を除去するための切削アセンブリに関する。アセンブリは工具ホルダ及び細長い切削インサートを備え、細長い切削インサートは切削インサート長手方向中心軸線を有し、この場合、切削インサート長手方向中心軸線は被加工物表面に対して概して直角である。工具ホルダは、軸方向前端及び軸方向後端を有し、軸方向前端にヘッド部分及び軸方向後端にシャンク部分を有する。ヘッド部分は、長手方向延長中心軸線を有する狭い軸方向前方延長部を有する。ヘッド部分は、狭い軸方向前方延長部を下部軸方向前方延長セクションと上部軸方向前方延長セクションとに分離するスロットを含み、この場合、上部軸方向前方延長セクションは下部軸方向前方延長セクションに対して移動可能である。下部軸方向前方延長セクションは下部座部を画定し、上部軸方向前方延長セクションは上部座部を画定し、この場合、下部座部及び上部座部は、切削インサート長手方向中心軸線が長手方向延長中心軸線に対して概して平行であるように、細長い切削インサートを下部座部と上部座部との間に保持するように適合される。ヘッド部分は締結具ボアを含む。ヘッド部分は、締結具ボアと流体連通するクーラント進入通路を含み、上部軸方向前方延長セクションは、長手方向クーラント放出軸線を有するクーラント放出セクションの少なくとも一部分を含む。締結具が締結具ボア内に収容され、締結具は、入口と出口とを有する軸方向締結具ボアを有し、軸方向締結具ボアの入口はクーラント進入通路と流体連通し、軸方向締結具ボアの出口は締結具ボアと流体連通している。クーラント放出セクションは締結具ボアと流体連通し、クーラント放出セクションは、上部軸方向前方延長セクションに出口を有し、この場合、出口は、切削インサート長手方向中心軸線に対して概して平行の方向に切削インサートに向かってクーラントを放出するように、切削インサートと被加工物との界面に向かって開口する。切削インサートは、上方に延在する隆起部を有する頂面を含み、隆起部は、切削インサートを工具ホルダのヘッド部分に堅固に取り付けるために工具ホルダによって係合されることができる。さらに、切削インサートは、その頂面に形成されたクーラント流路を含み、この場合、クーラント流路は、工具ホルダに取り付けられるときに出口の反対側に直接位置付けされ、これによって、流路が、切削インサートと被加工物との間の界面に供給されるクーラントの流量を増やすためのノズルとして作用するようになる。
【０００９】
本発明の様々な実施形態が例示されているが、図示した特定の実施形態が特許請求の範囲を限定すると解釈されるべきでない。本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更及び修正をなし得ることが予想される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】工具ホルダ及び工具ホルダによって保持された切削インサートを有する切削アセンブリの等角図である。
【図２】図１の工具ホルダのヘッド部分の平面図である。
【図３】図２の断面線３−３に沿った図１の工具ホルダのヘッド部分の断面図である。
【図４】図２の断面線４−４に沿った図１の工具ホルダのヘッド部分の断面図である。
【図５】図２の断面線５−５に沿った図１の工具ホルダのヘッド部分の断面図である。
【図６】工具ホルダを通して切削インサートへのクーラントの流れを示した拡大図である。
【図７】本発明の実施形態による切削インサートの等角図である。
【図８】切削インサートの平面図である。
【図９】切削インサートの端面図である。
【図１０】図８の断面線１０−１０に沿った図７の切削インサートの断面図である。
【図１１】図８の断面線１１−１１に沿った図７の切削インサートの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
同様の参照番号が同様の要素を示す図面を参照すると、概して２０で示された切削アセンブリが示されている。図示した特定の種類の切削アセンブリ２０は溝切りアセンブリである。溝切りアセンブリの説明は、本発明の範囲を制限するようには意図されない。さらに、溝切りアセンブリ及び溝切りインサートとして切削アセンブリ及び切削インサートに言及することは、本発明の範囲を制限するようには意図されない。本発明が関係する切削アセンブリの種類は、限定なしに、旋削アセンブリ、切断工具アセンブリ（ｃｕｔ−ｏｆｆ ｔｏｏｌ ａｓｓｅｍｂｌｙ）、及び面溝切りアセンブリを含む。本発明の真の範囲及び精神は、本発明の特許請求の範囲によって示される。
【００１２】
切削（又は溝切り）アセンブリ２０は、工具ホルダ２２及び切削インサート（又は溝切りインサート）２４を備える。図７に示したように、切削インサート２４は、切削インサート長手方向中心軸線Ａ−Ａを有する。切削インサート２４は、切削インサート長手方向中心軸線Ａ−Ａが、被加工物表面（図示せず）に対して概して直角であるように工具ホルダ２２に固定される。工具ホルダ２２は、軸方向前端２８と軸方向後端３０とを有する。工具ホルダ２２は、軸方向後端３０にシャンク部分３２と、軸方向前端２８にヘッド部分３４とを有する。
【００１３】
ヘッド部分３４はスロット３６を含む。スロット３６は、ヘッド部分３４を上部セクション（括弧部分４０を参照）と下部セクション（括弧部分４２参照）とに分割する。ヘッド部分３４は、長手方向延長中心軸線Ｂ−Ｂ（図１参照）を有する狭い（又は薄い）軸方向前方延長部４４を有する。狭い軸方向前方延長部４４は、下部軸方向前方延長部４４Ａ及び上部軸方向前方延長部４４Ｂを形成する。スロット３６は、下部軸方向前方延長部４４Ａ及び上部軸方向前方延長部４４Ｂを分離し、このためそれらは互いに移動可能である。上部セクション４０（上部軸方向前方延長部４４Ｂの形態）は、軸方向前方延長部４４の近傍に上部座部４６を有する。下部セクション４２（下部軸方向前方延長部４４Ａの形態）は、軸方向前方延長部４４の近傍に下部座部４８を有する。上部座部４６及び下部座部４８は、５０で概して示した着座領域を備える。
【００１４】
ヘッド部分３４は、図２に示したような最大横方向寸法「Ｇ」を有する。狭い軸方向前方延長部４４は、図２に示したような横方向寸法「Ｆ」を有する。図２に示したように、ヘッド部分の最大横方向寸法に対する狭い軸方向前方延長部の横方向寸法の比率（Ｆ／Ｇ）は、約０．１６である。ヘッド部分の最大横方向寸法に対する狭い軸方向前方延長部の横方向寸法の比率（Ｆ／Ｇ）は、約０．１５〜約０．５０の範囲にある。代りの範囲では、Ｆ／Ｇの範囲は約０．２５〜約０．４０である。
【００１５】
ヘッド部分３４は、頂面５２と、図１のような図面に見える選択された側面５４とを有する。
【００１６】
以下に説明するように、クーラントは、ヘッド部分３４の狭い軸方向前方延長部４４の開口部からクーラントを放出することによって、切削インサートと被加工物との界面の近傍に供給される。切削作業全体にわたって、切削インサートと被加工物との界面にクーラントを直接放出することから利点が得られる。
【００１７】
図１と図３を参照すると、ヘッド部分３４は、一方の側面５４に進入開口部６２を有するクーラント進入通路６０を含む。図３に示したように、クーラント進入通路６０は、進入開口部６２からヘッド部分３４の内部に延在する。特に、クーラント進入通路６０は、ヘッド部分３４の下部セクション４２内に延在し、下部セクション４２の内部に終端する。進入開口部６２は、概略的に示されているクーラント源６４と流体連通し、この場合、クーラント源は典型的に圧力下にある。
【００１８】
ヘッド部分３４はまた、頂面５２に開放端７２を有しかつヘッド部分３４の内部に延在する締結具ボア７０を含む。締結具ボア７０は、クーラント進入通路６０と交差し、交差領域は参照番号５６を有する。交差領域は、締結具ボア７０が終端する交差領域５６にある。
【００１９】
締結具ボア７０の形状を参照し、特に図３を見ると、締結具ボア７０は、開放端７２に隣接するカウンタボアセクション７４を有する。締結具ボア７０は、さらにクーラント溜めセクション７６を有し、この場合、環状肩部７８がカウンタボアセクション７４をクーラント溜めセクション７６から分離する。締結具ボア７０は、さらに、クーラント溜めセクション７６からスロット３６に延在する上部終端ボアセクション８０を有する。締結具ボア７０は、さらに、スロット３６から延在しかつ溝切り工具ホルダ２２のヘッド部分３４の下部セクション４２に終端する下部ボアセクション８２を有する。下部ボアセクション８２は、交差領域５６のクーラント進入通路６０と交差するように終端する。この交差により、下部ボアセクション８２はクーラント進入通路６０と流体連通される。
【００２０】
図３と図４を参照すると、ヘッド部分３４の上部セクション４０は、収容セクション９２を有するクーラント供給通路９０を含む。収容セクション９２は、概して横方向の配向を有し、ヘッド部分３４の一方の表面５４に開口部９４を有する。プラグ１００（等）は、開口部９４で収容セクション９２を塞ぐ。クーラント供給通路９０の収容セクション９２は、クーラント溜めセクション７６と交差するような配向で、開口部９４から締結具ボア７０を過ぎて移動する。クーラント供給通路９０の収容セクション９２は、締結具ボア７０のクーラント溜めセクション７６と流体連通する。
【００２１】
クーラント供給通路９０は、図５に示したように（図６に仮想線で図示）、放出開口部（又は出口）９８に終端する放出セクション９６を有する。放出セクション９６は、長手方向クーラント放出軸線Ｅ‐Ｅを有する（図６参照）。収容セクション９２は、放出セクション９６と流体連通している。クーラントは、切削インサートと被加工物との界面の上にある位置（又は場所）から、放出開口部９８から切削インサートと被加工物との界面に向かって放出する。
【００２２】
クーラントは、放出開口部９８から切削インサート２４に直接向かう方向に放出することを理解すべきである。切削インサート２４は、細長く、長手方向中心軸線を有し、クーラントは、切削作業全体にわたって、放出開口部９８から細長い切削インサート２４の長手方向中心軸線と概して整列される方向に放出することに留意されたい。以下に説明するように、切削作業全体にわたって、クーラントを切削インサートと被加工物との界面の近傍に直接放出することにより、ある利点が得られる。
【００２３】
締結具ボア７０は、細長い締結具１１０を収容する。締結具１１０は、頂部（一方）軸方向端部１１２及び反対側の底部（他方）軸方向端部１１４を有する。締結具１１０は、頂部軸方向端部１１２に隣接するヘッドセクション１１８を有する。締結具１１０は、さらに、ねじ付きのシャンクセクション１２２と、ヘッドセクション１１８とシャンクセクション１２２との間の中間セクション１２０とを有する。締結具１１０は、中間セクション１２０にシール溝１２４を有し、シール溝１２４は弾性シール１２６を支持する。シール１２６は、上部終端ボアセクション８０との液密シールを提供する。締結具１１０は、締結具１１０の底端部１１４に隣接する開放端１３２を有する軸方向締結具ボア１３０を含む。締結具１１０は、さらに、軸方向締結具ボア１３０と交差する横方向締結具ボア１３６を含み、開口部１３８を有する。
【００２４】
図３〜図６を参照すると、作業時、クーラント源６４からの圧力下のクーラントは、進入開口部６２を介してクーラント進入通路６０に入る。クーラントは、クーラント進入通路６０を通して下部ボアセクション８２の容積内に移動する。次に、クーラントは、その開放端１３２を介して軸方向締結具ボア１３０内に通過する。次に、クーラントは、軸方向締結具ボア１３０の上方に、横方向締結具ボア１３６内に移動する。クーラントは、開口部１３８において横方向締結具ボア１３６からクーラント溜めセクション７６内に出る。次に、クーラントは、クーラント供給通路９０の収容セクション９２内に入り、次に、クーラント供給通路９０の放出セクション９６内に入る。圧力下にあるクーラント（図５と図６の矢印「Ｃ」参照）は、次に、切削インサート２４に向かう方向に放出開口部９８を出る。
【００２５】
図７〜図１１を参照すると、切削インサート２４は、シャンク部分１４４のいずれかの側面に配置された１対の切削部分１４０、１４２を含む。使用中、切削インサート２４のシャンク部分１４４は、図１に示したように、工具ホルダ２２にクランプされ、工具ホルダは切削部分１４０、１４２の一方を配置して、支持する。切削部分１４０、１４２の一方、例えば切削部分１４０が摩耗した場合、切削インサート２４は、他方の切削部分１４２を機械加工位置に配置するために工具ホルダ２２で１８０°回転される。図８と図９に示したように、切削インサート２４は、上方に延在する隆起部１４６を有する頂面１４５を含み、隆起部は、切削インサート２４を工具ホルダ２２の動作位置に堅固に取り付けるために工具ホルダによって係合されることができる。
【００２６】
一実施形態において、切削インサート２４は、比較的硬質の材料、例えば炭化物、サーメット、セラミック等から形成される。切削インサート２４は、当該技術分野において公知の粉末金属技術を使用して成形することができる。しかし、本発明は、切削インサートを形成して、作製するための他の方法及び技術、ならびに上に示した材料以外の材料を考慮する。
【００２７】
切削部分１４０、１４２は実質的に同一であり、したがって、簡潔さのために切削部分１４０のみについて説明する。切削部分１４０は、図９と図１１に示したように、前方切削エッジ１４８と、前方切削エッジから下方に延在するクリアランス面１５０とを含む。図示した実施形態では、前方切削エッジ１４８は、０度に等しいリード角で配向される。しかし、本発明はリード角の大きさによって限定されないこと、及び本発明が望ましい任意のリード角、例えば０度〜１０度のリード角で実施できることを認識すべきである。すくい面１５２は、前方切削エッジ１４８から後方に、すなわちシャンク部分１４４に向かって突出部１４６に延在する。
【００２８】
全体の切削作業の間、切削インサートと被加工物との界面にクーラントを供給することが重要である。溝を形成する切削作業の性質によって、切削作業が進行するとき、被加工物の表面に対して直角の長手方向中心軸線を有する細長い形状の切削インサートは、被加工物内により深く移動する。さらに、切削作業が進行するとき、切削インサートと被加工物との界面は、被加工物の質量内により深く移動する。この結果、外側面のノズルから切削インサートと被加工物との界面にクーラントを供給することがより難しくなるが、この理由は、被加工物それ自体が、クーラントが切削インサートと被加工物との界面に到達することを阻止するからである。
【００２９】
切削インサートと被加工物との界面にクーラントを供給する問題は、本発明によって、切削インサート２４のシャンク部分１４４に形成される概して１５４で示したクーラント流路を設けることによって解決された。図示した実施形態では、クーラント流路１５４は、切削インサート２４の頂面１４５の隆起部１４６に形成される。しかし、本発明は、隆起部に形成されるクリアランス流路に限定されないこと、及び本発明が、クーラント流路が工具ホルダ２２の放出開口部９８と実質的に位置合わせされる限り、隆起部を含まない切削インサートの頂面にクーラント流路を設けることによって実施できることが認識されるであろう。
【００３０】
図示した実施形態では、クーラント流路１５４の断面は実質的Ｖ字形状であり、１対の側壁１５６、１５８及びそれらの間の底面１６０によって画定される。しかし、本発明は、流路の断面形状によって限定されないこと、及び本発明が、クーラント流れの所望の挙動特性を提供する望ましい任意の断面形状によって実施できることが認識されるであろう。例えば、流路１５４の断面は、楕円形、卵形、Ｕ字形等でもよい。各々の側壁１５６、１５８の前端は、流路１５４を通したクーラントの流れを促進するための傾斜面１６２を含む。
【００３１】
流路１５４は、図８に示したように、切削インサート２４の切削インサート長手方向中心軸線Ａ−Ａと整列され、平行であることが指摘される。同様に、流路１５４は、図６に示したように、工具ホルダ２２に取り付けられるときに放出開口部９８の反対側に直接位置付けされることが指摘される。この特徴によって、流路１５４は、切削インサートと被加工物と界面に直接供給されるクーラントの流量を増やすためのノズルとして作用するようにされ、したがって、クーラントの供給はより高いレベルの効率を有する。より多くのクーラントが切削インサートと被加工物との界面に衝突し、これによって、切削インサートと被加工物との界面のより効率的な冷却を可能にする。
【００３２】
全体的に、図面と関連した上記の説明から、切削アセンブリが、切削インサートと被加工物との間の界面の近傍にクーラントを効率的に供給することが明白である。
【００３３】
本明細書において特定した特許および他の文献は、参照によって本明細書に組み込まれている。本明細書に開示した本発明の説明と実施を考慮することにより、本発明の他の実施形態が当業者には明白であろう。説明及び実施例は例示的なものに過ぎないことが意図され、また本発明の範囲を限定するようには意図されない。本発明の真の範囲及び精神は、特許請求の範囲によって示される。
【符号の説明】
【００３４】
２０ 切削アセンブリ
２２ 工具ホルダ
２４ 切削インサート
２８ 軸方向前端
３０ 軸方向後端
３２ シャンク部分
３４ ヘッド部分
３６ スロット
４０ 上部セクション
４２ 下部セクション
４４ 狭い軸方向前方延長部
４４Ａ 下部軸方向前方延長部
４４Ｂ 上部軸方向前方延長部
４６ 上部座部
４８ 下部座部
５０ 着座領域
５２ 頂面
５４ 側面
５６ 交差領域
６０ クーラント進入通路
６２ 進入開口部
６４ クーラント源
７０ 締結具ボア
７２ 開放端
７４ カウンタボアセクション
７６ クーラント溜めセクション
７８ 環状肩部
８０ 上部終端ボアセクション
８２ 下部ボアセクション
９０ クーラント供給通路
９２ 収容セクション
９４ 開口部
９６ 放出セクション
９８ 放出開口部
１００ プラグ
１１０ 細長い締結具
１１２ 頂部軸方向端部
１１４ 底部軸方向端部
１１８ ヘッドセクション
１２０ 中間セクション
１２２ シャンクセクション
１２４ シール溝
１２６ 弾性シール
１３０ 軸方向締結具ボア
１３２ 開放端
１３６ 横方向締結具ボア
１３８ 開口部
１４０、１４２ 切削部分
１４４ シャンク部分
１４５ 頂面
１４６ 隆起部
１４８ 前方切削エッジ
１５０ クリアランス面
１５２ すくい面
１５４ クーラント流路
１５６、１５８ 側壁
１６０ 底面
１６２ 傾斜面
Ａ−Ａ 切削インサート長手方向中心軸線
Ｂ−Ｂ 長手方向延長中心軸線
Ｃ クーラント
Ｅ‐Ｅ 長手方向クーラント放出軸線
Ｆ 横方向寸法
Ｇ 最大横方向寸法
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削アセンブリであって、
工具ホルダ及び切削インサートを備え、
前記工具ホルダが軸方向前端と軸方向後端とを有し、前記軸方向前端にヘッド部分及び前記軸方向後端にシャンク部分を有し、
前記ヘッド部分が、前記ヘッド部分を下部セクションと上部セクションとに分離するスロットを含み、下部座部を画定する前記下部セクションと前記上部セクションとが、それらの間に前記切削インサートを保持するように適合され、
前記ヘッド部分が、クーラントを前記切削インサートに導くように適合された出口を有し、
前記切削インサートが、上方に延在する隆起部を有する頂面を含み、前記隆起部が、前記切削インサートを前記工具ホルダのヘッド部分に堅固に取り付けるために前記工具ホルダによって係合されることができ、
前記切削インサートが、前記切削インサートの頂面に形成されたクーラント流路をさらに含み、
前記クーラント流路が、前記工具ホルダに取り付けられるときに前記出口の反対側に直接位置付けされ、これによって、前記流路が、前記切削インサートと前記被加工物との間の界面に供給される前記クーラントの流量を増やすためのノズルとして作用するようになる、
切削アセンブリ。
【請求項２】
前記クーラント流路が、前記切削インサートの頂面の前記隆起部に形成される、請求項１に記載の切削アセンブリ。
【請求項３】
前記クーラント流路の断面がＶ字形状である、請求項１に記載の切削アセンブリ。
【請求項４】
前記クーラント流路が、前記切削インサートの切削インサート長手方向中心軸線と整列され、かつ平行である、請求項１に記載の切削アセンブリ。
【請求項５】
締結具ボアの少なくとも一部分内に収容される締結具であって、前記締結具が、入口と出口とを有する軸方向締結具ボアを有し、前記軸方向締結具ボアの入口が前記クーラント進入通路と流体連通し、前記軸方向締結具ボアの出口が前記締結具ボアと流体連通している締結具をさらに備える、請求項１に記載の切削アセンブリ。
【請求項６】
前記締結具が、前記軸方向締結具ボアと交差する横方向締結具ボアをさらに含む、請求項５に記載の切削アセンブリ。
【請求項７】
前記締結具ボアがクーラント溜めセクションを画定し、前記横方向締結具ボアが前記クーラント溜めセクション内に開口する、請求項６に記載の切削アセンブリ。
【請求項８】
前記ヘッド部分が狭い軸方向前方延長部を有し、前記クーラント供給通路の少なくとも一部分が前記狭い軸方向前方延長部にあり、前記出口が前記狭い軸方向前方延長部にある、請求項１に記載の切削アセンブリ。
【請求項９】
切削アセンブリが切削インサートと被加工物との界面において前記被加工物に係合すると、被加工物表面を有する前記被加工物から材料を除去するための切削アセンブリであって、
工具ホルダ及び細長い切削インサートを備え、前記細長い切削インサートが切削インサート長手方向中心軸線を有し、前記切削インサート長手方向中心軸線が前記被加工物表面に対し概して直角であり、
前記工具ホルダが軸方向前端と軸方向後端とを有し、前記軸方向前端にヘッド部分及び前記軸方向後端にシャンク部分を有し、
前記ヘッド部分が、長手方向延長中心軸線を有する狭い軸方向前方延長部を有し、前記ヘッド部分が、前記狭い軸方向前方延長部を下部軸方向前方延長セクションと上部軸方向前方延長セクションとに分離するスロットを含み、前記上部軸方向前方延長セクションが前記下部軸方向前方延長セクションに対し移動可能であり、前記下部軸方向前方延長セクションが下部座部を画定し、前記上部軸方向前方延長セクションが上部座部を画定し、前記下部座部及び前記上部座部が、前記切削インサート長手方向中心軸線が前記長手方向延長中心軸線に対して概して平行であるように、前記細長い切削インサートを前記下部座部と前記上部座部との間に保持するように適合され、
前記ヘッド部分が締結具ボアを含み、
前記ヘッド部分が前記締結具ボアと流体連通するクーラント進入通路を含み、前記上部軸方向前方延長セクションが、長手方向クーラント放出軸線を有するクーラント放出セクションの少なくとも一部分を含み、
切削アセンブリがさらに、
前記締結具ボア内に収容される締結具であって、前記締結具が、入口と出口とを有する軸方向締結具ボアを有し、前記軸方向締結具ボアの入口が前記クーラント進入通路と流体連通し、前記軸方向締結具ボアの出口が前記締結具ボアと流体連通している締結具を備え、
前記クーラント放出セクションが前記締結具ボアと流体連通し、前記クーラント放出セクションが前記上部軸方向前方延長セクションに出口を有し、前記出口が、前記切削インサート長手方向中心軸線に対して概して平行の方向に前記切削インサートに向かってクーラントを放出するように、前記切削インサートと被加工物との界面に向かって開口し、
前記切削インサートが、上方に延在する隆起部を有する頂面を含み、前記隆起部が、前記切削インサートを前記工具ホルダのヘッド部分に堅固に取り付けるために前記工具ホルダによって係合されることができ、
前記切削インサートが、前記切削インサートの頂面に形成されたクーラント流路をさらに含み、
前記クーラント流路が、前記工具ホルダに取り付けられるときに前記出口の反対側に直接位置付けされ、これによって、前記流路が、前記切削インサートと被加工物との間の界面に供給される前記クーラントの流量を増やすためのノズルとして作用するようになる、
切削アセンブリ。
【請求項１０】
前記クーラント流路が、前記切削インサートの頂面の前記隆起部に形成される、請求項９に記載の切削アセンブリ。
【請求項１１】
前記クーラント流路の断面がＶ字形状である、請求項９に記載の切削アセンブリ。
【請求項１２】
前記クーラント流路が、前記切削インサートの切削インサート長手方向中心軸線と整列され、かつ平行である、請求項９に記載の切削アセンブリ。
【請求項１】
切削アセンブリであって、
工具ホルダ及び切削インサートを備え、
前記工具ホルダが軸方向前端と軸方向後端とを有し、前記軸方向前端にヘッド部分及び前記軸方向後端にシャンク部分を有し、
前記ヘッド部分が、前記ヘッド部分を下部セクションと上部セクションとに分離するスロットを含み、下部座部を画定する前記下部セクションと前記上部セクションとが、それらの間に前記切削インサートを保持するように適合され、
前記ヘッド部分が、クーラントを前記切削インサートに導くように適合された出口を有し、
前記切削インサートが、上方に延在する隆起部を有する頂面を含み、前記隆起部が、前記切削インサートを前記工具ホルダのヘッド部分に堅固に取り付けるために前記工具ホルダによって係合されることができ、
前記切削インサートが、前記切削インサートの頂面に形成されたクーラント流路をさらに含み、
前記クーラント流路が、前記工具ホルダに取り付けられるときに前記出口の反対側に直接位置付けされ、これによって、前記流路が、前記切削インサートと前記被加工物との間の界面に供給される前記クーラントの流量を増やすためのノズルとして作用するようになる、
切削アセンブリ。
【請求項２】
前記クーラント流路が、前記切削インサートの頂面の前記隆起部に形成される、請求項１に記載の切削アセンブリ。
【請求項３】
前記クーラント流路の断面がＶ字形状である、請求項１に記載の切削アセンブリ。
【請求項４】
前記クーラント流路が、前記切削インサートの切削インサート長手方向中心軸線と整列され、かつ平行である、請求項１に記載の切削アセンブリ。
【請求項５】
締結具ボアの少なくとも一部分内に収容される締結具であって、前記締結具が、入口と出口とを有する軸方向締結具ボアを有し、前記軸方向締結具ボアの入口が前記クーラント進入通路と流体連通し、前記軸方向締結具ボアの出口が前記締結具ボアと流体連通している締結具をさらに備える、請求項１に記載の切削アセンブリ。
【請求項６】
前記締結具が、前記軸方向締結具ボアと交差する横方向締結具ボアをさらに含む、請求項５に記載の切削アセンブリ。
【請求項７】
前記締結具ボアがクーラント溜めセクションを画定し、前記横方向締結具ボアが前記クーラント溜めセクション内に開口する、請求項６に記載の切削アセンブリ。
【請求項８】
前記ヘッド部分が狭い軸方向前方延長部を有し、前記クーラント供給通路の少なくとも一部分が前記狭い軸方向前方延長部にあり、前記出口が前記狭い軸方向前方延長部にある、請求項１に記載の切削アセンブリ。
【請求項９】
切削アセンブリが切削インサートと被加工物との界面において前記被加工物に係合すると、被加工物表面を有する前記被加工物から材料を除去するための切削アセンブリであって、
工具ホルダ及び細長い切削インサートを備え、前記細長い切削インサートが切削インサート長手方向中心軸線を有し、前記切削インサート長手方向中心軸線が前記被加工物表面に対し概して直角であり、
前記工具ホルダが軸方向前端と軸方向後端とを有し、前記軸方向前端にヘッド部分及び前記軸方向後端にシャンク部分を有し、
前記ヘッド部分が、長手方向延長中心軸線を有する狭い軸方向前方延長部を有し、前記ヘッド部分が、前記狭い軸方向前方延長部を下部軸方向前方延長セクションと上部軸方向前方延長セクションとに分離するスロットを含み、前記上部軸方向前方延長セクションが前記下部軸方向前方延長セクションに対し移動可能であり、前記下部軸方向前方延長セクションが下部座部を画定し、前記上部軸方向前方延長セクションが上部座部を画定し、前記下部座部及び前記上部座部が、前記切削インサート長手方向中心軸線が前記長手方向延長中心軸線に対して概して平行であるように、前記細長い切削インサートを前記下部座部と前記上部座部との間に保持するように適合され、
前記ヘッド部分が締結具ボアを含み、
前記ヘッド部分が前記締結具ボアと流体連通するクーラント進入通路を含み、前記上部軸方向前方延長セクションが、長手方向クーラント放出軸線を有するクーラント放出セクションの少なくとも一部分を含み、
切削アセンブリがさらに、
前記締結具ボア内に収容される締結具であって、前記締結具が、入口と出口とを有する軸方向締結具ボアを有し、前記軸方向締結具ボアの入口が前記クーラント進入通路と流体連通し、前記軸方向締結具ボアの出口が前記締結具ボアと流体連通している締結具を備え、
前記クーラント放出セクションが前記締結具ボアと流体連通し、前記クーラント放出セクションが前記上部軸方向前方延長セクションに出口を有し、前記出口が、前記切削インサート長手方向中心軸線に対して概して平行の方向に前記切削インサートに向かってクーラントを放出するように、前記切削インサートと被加工物との界面に向かって開口し、
前記切削インサートが、上方に延在する隆起部を有する頂面を含み、前記隆起部が、前記切削インサートを前記工具ホルダのヘッド部分に堅固に取り付けるために前記工具ホルダによって係合されることができ、
前記切削インサートが、前記切削インサートの頂面に形成されたクーラント流路をさらに含み、
前記クーラント流路が、前記工具ホルダに取り付けられるときに前記出口の反対側に直接位置付けされ、これによって、前記流路が、前記切削インサートと被加工物との間の界面に供給される前記クーラントの流量を増やすためのノズルとして作用するようになる、
切削アセンブリ。
【請求項１０】
前記クーラント流路が、前記切削インサートの頂面の前記隆起部に形成される、請求項９に記載の切削アセンブリ。
【請求項１１】
前記クーラント流路の断面がＶ字形状である、請求項９に記載の切削アセンブリ。
【請求項１２】
前記クーラント流路が、前記切削インサートの切削インサート長手方向中心軸線と整列され、かつ平行である、請求項９に記載の切削アセンブリ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１０７１９６（Ｐ２０１３−１０７１９６Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２５２８３８（Ｐ２０１２−２５２８３８）
【出願日】平成２４年１１月１９日（２０１２．１１．１９）
【出願人】（３９９０３１０７８）ケンナメタル インコーポレイテッド (182)
【氏名又は名称原語表記】Ｋｅｎｎａｍｅｔａｌ Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】１６００ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｗａｙ Ｌａｔｒｏｂｅ ＰＡ １５６５０−０２３１， ＵＳＡ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１１月１９日（２０１２．１１．１９）
【出願人】（３９９０３１０７８）ケンナメタル インコーポレイテッド (182)
【氏名又は名称原語表記】Ｋｅｎｎａｍｅｔａｌ Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】１６００ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｗａｙ Ｌａｔｒｏｂｅ ＰＡ １５６５０−０２３１， ＵＳＡ
【Ｆターム（参考）】
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