切削インサート及び転削工具
【課題】本発明は、切り屑除去加工のために構成され、被削材の正面フライス加工及び斜め送り加工のためにカッター本体に装着される切削インサート及び転削工具に関する。
【解決手段】正面フライス加工と斜め送り加工のための切削インサート（１０）は、上方延長面を画定する上面（２１）と、上方延長面と平行な下方延長面を画定する下面（２２）と、切削インサートの周囲に延びるエッジ側面（３０）と、を含む。中心軸（Ａ）が上方延長面と下方延長面を垂直に通って延びている。上方切れ刃（２３）は、中心軸に関して割出し角に対応する同一の長さを有する４つの上方切れ刃部分（２４）を形成する。下方切れ刃（２５）は、中心軸に関して割出し角に対応する同一の長さを有する４つの下方切れ刃部分（２６）を形成する。各上方切れ刃部分は下方切れ刃部分のひとつに対して中心軸に関して角度的に変位し、変位角はゼロより大きく割出し角（α）より小さい。
【解決手段】正面フライス加工と斜め送り加工のための切削インサート（１０）は、上方延長面を画定する上面（２１）と、上方延長面と平行な下方延長面を画定する下面（２２）と、切削インサートの周囲に延びるエッジ側面（３０）と、を含む。中心軸（Ａ）が上方延長面と下方延長面を垂直に通って延びている。上方切れ刃（２３）は、中心軸に関して割出し角に対応する同一の長さを有する４つの上方切れ刃部分（２４）を形成する。下方切れ刃（２５）は、中心軸に関して割出し角に対応する同一の長さを有する４つの下方切れ刃部分（２６）を形成する。各上方切れ刃部分は下方切れ刃部分のひとつに対して中心軸に関して角度的に変位し、変位角はゼロより大きく割出し角（α）より小さい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切り屑除去加工のために構成され、被削材の正面フライス加工及び斜め送り加工（ランピング）のためにカッター本体に装着される、請求項１の前提部分に記載の切削インサートに関する。このような切削インサートは、以下の特許文献１で開示されている。また、本発明は、カッター本体と複数の切削インサートを備える、請求項１５に記載の転削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の切削インサートでは、切り屑形成構造を含む幾何形状部分は切削インサートの上面と下面に位置する。これは、例えば特許文献２に示されているような幾何形状部分が切削インサートの周縁部に位置している従来の切削インサートと異なっている。
【０００３】
特許文献１は、正面フライス加工、溝フライス加工、プランジフライス加工、及び斜め送り加工などのフライス加工用に構成された切削インサートを開示している。公知の切削インサートは上方延長面を画定する上面と、上方延長面と平行な下方延長面を画定する下面を備える。中心軸は上方延長面及び下方延長面を通って直角方向に延びる。上方切れ刃は上面の周囲に延び、３つ以上の上方切れ刃部分を形成し、その各々は中心軸に対して割出し角に対応する長さ部分を有する。下方切れ刃は下面の周囲に延び、３つ以上の下方切れ刃部分を形成し、その各々は中心軸に対して割出し角に対応する長さ部分を有する。エッジ側側面は切削インサートの周囲に延びている。
【０００４】
特許文献２の切削インサートは、刃先交換可能であって、上面を切り屑生成面として上方切れ刃部分の少なくともひとつによって又は下面を切り屑生成面として下方切れ刃部分の少なくともひとつによって切削することができる。上方切れ刃部分のそれぞれの長さは下方切れ刃部分のそれぞれの長さと等しい。
【０００５】
さらに、特許文献２の切削インサートの上面は、切削インサートの仮想中央面内の中心軸に直角に延びる軸に関して、下面に対して捻れて又は回転して上面が下面の鏡像となっている。この形態によって、この切削インサートは一つの勝手用となる。
【０００６】
標準的なネガティブの正方形切削インサートでは、カッター本体の切削インサートの位置を変えることなしに、インサートの逃げによって、高送り正面フライス加工と斜め送り加工とを切り替えることを可能にするようなカッター本体の切削インサートの軸方向及び径方向の一意的な位置を実現することができない。この問題は、逃げ角による逃げを有するポジティブなインサートとは同じでない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第2010/0303563号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第2010/0129166号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上述のような問題を解決して、複雑なフライス加工ですべての切れ刃を効率的に使用することを可能にする刃先交換可能な切削インサートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は最初に規定したような切削インサートによって達成され、切削インサートは、各上方切れ刃部分が中心軸に関して下方切れ刃部分のひとつに対して角度的に変位しており、変位の角度がゼロより大きく割出し角より小さいということで特徴づけられる。
【００１０】
中心軸の周囲及び中心軸に対して垂直な軸の周囲で回転することによって刃先交換可能なこのような切削インサートによって、上面と下面に関するすべての切れ刃部分が、正面フライス加工と斜め送り加工を含むいろいろな複雑なフライス加工で、特にある方向での正面フライス加工と反対方向での斜め送り加工を含む組合せ加工で、効率的に使用できる。このように本発明の解決手段は、互いに対して角度的にずれた、又は捻れた２つの切削インサートを、上面を形成する切削インサートと下面を形成する切削インサートの間に角度オフセットを設けて組み合わせることにある。この構成のおかげで、逃げが保証される、すなわち、上方切れ刃部分のひとつ以上が有効な切削位置にあって被削材と係合しているときに下方切れ刃部分のいずれか又は切削インサートの他のいずれかの部分が被削材と干渉することがないことが保証される。上方切れ刃部分と下方切れ刃部分の角度オフセットによって、下方切れ刃を上方切れ刃の加工部位から解放することが可能になっている。その結果、下方切れ刃部分は、機能しない位置にあって加工に使用されていないときには保護される。
【００１１】
本発明のある実施形態では、エッジ側面は移行部分を含み、それが切削インサートの周囲に延びてエッジ側面を上方切れ刃に関連する上側部分と下方切れ刃に関連する下側部分とに分けている。２つの側面部分をリンクする移行部分はフィレットであってよい。移行部分は上側部分を下側部分から分離しており、したがってそれらは切削インサートの逃げと支持に関して互いに独立に構成できる。
【００１２】
本発明の別の実施形態では、上側部分は上方切れ刃部分のそれぞれに関連した少なくとも２つの上方側面を含み、下側部分は下方切れ刃部分のそれぞれに関連した少なくとも２つの下方側面を含む。好適には、上方側面と下方側面の各々は、一つの刃先交換位置で逃げ面を形成するように、そして別の刃先交換位置で支持表面を形成し、カッター本体に装着されるときにカッター本体の支持表面と当接するように構成される。
【００１３】
本発明の別の実施形態では、上側部分は上方延長面と鋭角を成し、下側部分は下方延長面と鋭角を成す。好適には、各上方側面は関連する上方切れ刃部分に関して上方延長面と鋭角を成し、各下方側面は関連する下方切れ刃部分に関して下方延長面と鋭角を成す。したがって、切削インサートはすべての上方切れ刃部分及び下方切れ刃部分に関してポジティブな切削幾何形状を有する。この鋭角は異なる側で同じであってよく、又は異なる側で異なってもよい。
【００１４】
このように、この切削インサートは自然な逃げを有するポジティブなインサートの利点を２倍の数のネガティブな反転可能なインサートと組み合わせて、カッター本体における切削インサートの位置を変えることなく斜め送り加工と正面フライス加工を切り替えることができる。特に好適な解決手段は、２つのポジティブな切削インサートを互いに捻れた状態で、すなわちそれらの間に角度のずれ（オフセット）又は変位をもたせて組み立てるものである。
【００１５】
本発明の別の実施形態では、移行部分は、上方及び下方延長面と平行な方向から見て波のような形状、又は波形、を有する。波のような形状は規則的でなくてもよい。波のような形状は進行波又は正弦波の形であり、側面がエッジ側面の幅の半分より大きく、逃げ面摩耗を生ずるようになっている。
【００１６】
本発明の別の実施形態では、移行部分は切削インサートの周囲に延びる溝を含む。切削インサート全体の周囲のエッジ側面に延びる溝は、上側部分と下側部分を互いから完全に分離するものになる。
【００１７】
本発明の別の実施形態では、変位角度はゼロより大きく割出し角の５０％より小さく、好ましくはゼロより大きく割出し角の４０％より小さく、さらに好ましくはゼロより大きく割出し角の３０％より小さく、最も好ましくはゼロより大きく割出し角の２０％より小さい。
【００１８】
本発明の別の実施形態では、上方切れ刃部分と下方切れ刃部分は同一である。したがって、切削インサートの各切れ刃部分は切削インサートの他のすべての切れ刃部分と長さ及び形状に関して同じである。
【００１９】
本発明の別の実施形態では、上方切れ刃は、上方切れ刃部分のひとつが主切れ刃を形成し隣接する上方切れ刃部分が一つの刃先交換位置で副切れ刃を形成し、下方切れ刃は、一つの刃先交換位置で下方切れ刃部分が主切れ刃を形成し、隣接する下方切れ刃部分が別の刃先交換位置で副切れ刃を形成する。例えば、主切れ刃は実質的に正面フライス加工を実行し、隣接する副切れ刃が斜め送り加工を行うことができる。
【００２０】
本発明の別の実施形態では、上方切れ刃は３つの上方切れ刃部分を含み、下方切れ刃は３つの下方切れ刃部分を含む。しかし、上方切れ刃と下方切れ刃は４つ、５つ、又はそれ以上の上方切れ刃部分と下方切れ刃部分を含むこともできる。このように、本発明の切削インサートは、三角形、正方形、五角形、などのいろいろな幾何形状に適用できる。また、２つの上方切れ刃部分と２つの下方切れ刃部分だけを有する切削インサートも可能である。
【００２１】
本発明の別の実施形態では、切削インサートは一つの勝手用である、すなわち、切削インサートは上面と下面で同じ幾何形状を呈し、上方切れ刃と下方切れ刃のどちらが有効な切削位置にあるかによらずカッター本体の同じ方向の回転で使用できる。
【００２２】
本発明の別の実施形態では、切削インサートは被削材の正面フライス加工と斜め送り加工を切り替えて行うように構成される。
【００２３】
この目的は、また、最初に規定されたような転削工具において、切削インサートがカッター本体に装着され、被削材の正面フライス加工と斜め送り加工を切り替えて行うことが可能に成るように構成することによって達成される。
【００２４】
以下、本発明は好ましい実施形態についての以下の説明と、それに添付された図面を参照してさらに詳しく説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる複数の切削インサートを保持するカッター本体を有する転削工具の斜視図を示す。
【図２】図１のカッター本体の側面図を示す。
【図３】図１のカッター本体の正面図を示す。
【図４】第１の実施形態に係わる切削インサートの斜視図を示す。
【図５】図４の切削インサートの側面図を示す。
【図６】図４の切削インサートの正面図を示す。
【図７】本発明の第２の実施形態に係わる切削インサートの斜視図を示す。
【図８】図７の切削インサートの側面図を示す。
【図９】図７の切削インサートの正面図を示す。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係わる切削インサートの斜視図を示す。
【図１１】図１０の切削インサートの側面図を示す。
【図１２】図１０の切削インサートの正面図を示す。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係わる切削インサートの斜視図を示す。
【図１４】図１３の切削インサートの側面図を示す。
【図１５】図１３の切削インサートの正面図を示す。
【図１６】本発明の第５の実施形態に係わる切削インサートの斜視図を示す。
【図１７】図１６の切削インサートの側面図を示す。
【図１８】図１６の切削インサートの正面図を示す。
【図１９】被削材を加工しているときの図１の転削工具の斜視図を示す。
【図２０】図１９の工具と切断された被削材の図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、工作機械用のカッター本体１を示しており、正面フライス加工と斜め送り加工の切り替えという形で用いるように構成された転削工具の一部を成すものである。斜め送り加工のとき、転削工具は側方方向と前方方向に同時に送られる。この転削工具は被削材、特に鋼、アルミニウム、などの金属材料、の切り屑除去加工用に構成されている。
【００２７】
カッター本体１は、工作機械（図示せず）又は工作機械に結合される中間工具要素（図示せず）に結合されるようになった背面結合面２を有する。カッター本体１はまた、背面２の反対側の前面３、及び背面２と前面３の間でカッター本体１の周囲に延びる周縁面４を有する。カッター本体１は、カッター本体１の長手方向中心軸でもある回転軸Ｃ１の周囲で回転方向Ｒ１に回転するように構成されている。回転軸Ｃ１は背面２と前面３を通って、好ましくは直角方向に、周縁面４と平行に延びる。
【００２８】
この転削工具はカッター本体１に装着される複数の切削インサート１０を含む。切削インサート１０は交換可能である。切削インサート１０はカッター本体１よりも硬い材料、すなわち硬質金属、超硬合金、セラミックなどから製造される。カッター本体１は鋼から製造できる。
【００２９】
カッター本体１は、それぞれが切削インサートのひとつを収容するような形態の複数の凹み１１を含む。図１から３までに示された実施形態では、転削工具は４つの切削インサート１０と４つの凹み１１を含む。転削工具は４つより少ない又は多い切削インサート１０と凹み１１を含むことができ、例えば、３つ、５つ、６つ、７つ、８つなどの切削インサート１０と凹み１１を含むことができることに注意しておきたい。
【００３０】
各凹み１１は、切削インサート１０のためのインサート座１２を含む。インサート座１２は切削インサート１０の支持部を成すように構成される。インサート座１２の脇にひとつの切削インサート１０が示されている図１に見られるように、インサート座１２は、支持底面１３，主側方支持面１４及び副側方支持面１５を含む。図１から３までに見られるように、インサート座１２に装着されるとき、切削インサート１０は周縁面4を超えて側方へ、そして前面３を超えて前方に延びる。カッター本体１に装着されるときに切削インサート１０は回転軸Ｃ１の周囲の円形経路に沿って配置される。円形経路は回転軸Ｃ１に直交する平面内に延びる。
【００３１】
図１から３までに示された実施形態では、切削インサート１０は締結ねじ１６によってそれぞれのインサート座１２に固定され、図４から６までに見られるように、ねじは中心孔７を通って切削インサート１０内で支持底面１３の固定孔１８に延びている。
【００３２】
さらに、切削インサート１０は、切削インサート１０と結合する固定アーム１９を有するクランプによっても固定される。
【００３３】
図１から３までのカッター本体に装着される第１の実施形態は、図４から６までにさらに詳しく示されている。切削インサート１０は、上方延長面Ｕを規定する上面２１と、上方延長面Ｕと平行な下方延長面Ｌを規定する下面２２を含む。中心軸Ａが上方延長面Ｕと下方延長面Ｌに直交して延びている。中心孔１７は上面２１と下面２２を通って中心孔１７と平行に同心的に延びている。
【００３４】
上方切れ刃２３は上面２１の周囲に延びて４つの上方切れ刃部分２４を形成する。各上方切れ刃部分２４は中心軸Ａに関して割出し角α（中心軸Ａに関して、隣接する刃先交換位置の間の回転角度）に対応する長さを有する。下方切れ刃２５は下面２２の周囲に延びて４つの下方切れ刃部分２６を形成する。各下方切れ刃部分２６も中心軸Ａに関して割出し角αに対応する長さを有する。第１の実施形態のセグメント１０は４つの上方切れ刃部分２４と４つの下方切れ刃部分２６を有し、全体として正方形の形を有し、この割出し角αは９０゜である。切れ刃部分２４，２６の間の移行部は図６に明らかに見られるように丸められている。これは、各切れ刃部分２４，２６の対向する端をわずかに曲げることによって達成される。曲げられた端の他に、切れ刃部分２４，２６はまた、曲げられた端の間でわずかな凸の曲率を有する。
【００３５】
上方切れ刃部分２４のそれぞれの長さは他の上方切れ刃部分２４のそれぞれの長さと等しい。下方切れ刃部分２６のそれぞれの長さは他の下方切れ刃部分２６のそれぞれの長さと等しい。さらに、上方切れ刃部分２４のそれぞれの長さは下方切れ刃部分２６のそれぞれの長さと等しい。言い換えると、示された実施形態では、すべての切れ刃部分２４，２６はその長さ及び切れ刃部分２４，２６の形に関して同一である。下面２２は、中心軸Ａに直交する仮想軸のまわりで１８０゜回転しているという意味で上面２１の鏡像と見なすことができる。
【００３６】
切削インサート１０は、いろいろな刃先交換位置で刃先交換可能である。ある刃先交換位置では、上方切れ刃２３が切削し、上面２１が切り屑生成面又はすくい面を形成し下面２２は支持表面を形成してインサート座１２の支持底面１３に載る。別の刃先交換位置では、下方切れ刃２５が切削し、下面２２が切り屑生成面又はすくい面を形成して上面２１は支持表面を形成してインサート座１２の支持底面１３に載る。上面２１及び下面２２によって構成される切り屑生成面は、第１の実施形態において、特に図４で見られるように凹み、好適な切り屑を形成する。
【００３７】
上方切れ刃２３は、一つの刃先交換位置で、上方切れ刃部分２４が主切れ刃を形成し、隣接する切れ刃部分２４が副切れ刃を形成する。これは特に、被削材Ｗと結合している切削インサート１０を示す図１９と２０に見られる。分かりやすくするために、切削深さは誇張されている。主切れ刃は、フライス切削工具が図２０で右へ動かされているときに正面フライス加工を行う。転削工具が図２０で左へ動かされているときに隣接する副切れ刃は斜め送り加工を行う。同様に、下方切れ刃２５は、別の刃先交換位置で、下方切れ刃部分２６のひとつが主切れ刃を形成し隣接する切れ刃部分２６が副切れ刃を形成するように構成される。上述した凸の曲率は、切れ刃部分２４，２６が被削材Ｗの底面の正面フライス加工を適正に行い被削材Ｗの側面の側方フライス加工を適正に行うようにするのに好適である。
【００３８】
エッジ側面３０は切削インサート１０の周囲に延びている。エッジ側面３０は、切削インサート１０の周囲に延びてエッジ側面３０を上側部分３１と下側部分３２に分ける移行部分を含む。上側部分３１は上方切れ刃２３と関連する、すなわち、結びついている。下側部分3２は下方切れ刃２５と関連する、すなわち、結びついている。
【００３９】
上側部分３１は上方切れ刃部分２４のそれぞれひとつと関連する４つの上方側面３４を含む。下側部分３２は下方切れ刃部分２６のそれぞれひとつと関連する４つの下方側面３６を含む。
【００４０】
上方側面３４と下方側面３６の各々は、一つの刃先交換位置で逃げ面を形成し、別の刃先交換位置で支持表面を形成し、切削インサート１０がインサート座１２に装着されるとき、それがカッター本体１のひとつのインサート座１２の主側方支持表面又は副支持表面に当接するように構成される。
【００４１】
特に図５に見られるように、上側部分３１は上方延長面Ｕと鋭角を成し、下側部分３２は下方延長面Lと鋭角を成す。もっと詳しくいうと、各上方側面３４は関連する上方切れ刃部分２４に関して上方延長面Ｕと鋭角を成し、各下方側面３６は関連する下方切れ刃部分２６に関して下方延長面Ｌと鋭角を成す。その結果、切削インサート１０はすべての上方切れ刃部分２４とすべての下方切れ刃部分２６に関してポジティブの幾何形状を有する。その鋭角は異なる側方表面で同じである、又は異なる側方表面で異なってもよい。
【００４２】
図４と５に見られるように、移行部分は上方延長面Ｕと下方延長面Ｌと平行な方向から見て波のような形を有する。その峰のひとつと隣接する谷の間の距離がその峰と他方の隣接する谷の間の距離よりも短いという意味でこの波状の形は不規則である。移行部分は、第１の実施形態では、エッジ側面３０全体にわたり移行区域４０の長さにわたり一様な幅を有する移行区域４０として構成される。移行区域４０の幅は、第１の実施形態では、上側部分３１と下側部分３２の幅よりも著しく小さい。
【００４３】
特に図６に見られるように、各上方切れ刃部分２４は、下方切れ刃部分２６のひとつに対して、中心軸Ａに関して角度的に変位しており、その変位角βはゼロより大きく割出し角αより小さい、又は著しく小さい。特に、変位角βはゼロより大きく割出し角αの５０％より小さい、好ましくはゼロより大きく割出し角αの４０％より小さい、さらに好ましくはゼロより大きく割出し角αの３０％より小さい、最も好ましくはゼロより大きく割出し角αの２０％より小さい。
【００４４】
変位角βは切れ刃部分２４，２６の数に依存する、又は切削インサート１０の全体形状に依存する、すなわち切削インサート１０が中心軸Ａの方向で上から見て三角形、正方形、五角形など、であるかどうかに依存する。切れ刃部分２４，２６の数が多いほど変位角βの上限は小さくなる。
【００４５】
したがって、上面２１は、上述のように中心軸Ａに直交するある仮想軸の周囲で下面２２に対して１８０゜回転しているだけでなく、中心軸Ａの周囲でも下面２２に対して変位角βだけ回転している。このような構成により、上面２１と下面の同一な形態のため、切削インサート１０は一つの勝手用になる、すなわち、転削工具とカッター本体１は、異なる切削インサート１０の刃先交換位置によらず常に同じ回転方向Ｒ1に回転する。
【００４６】
図１９と２０は、第１の実施形態に係わる切削インサート１０を含む転削工具が被削材Ｗに対して、ある方向での正面フライス加工と反対方向での斜め送り加工を含む機械加工を行っている状態を示す。切削インサート１０の上面２１は被削材Ｗと係合して上方切れ刃部分２４のひとつが主切れ刃となってフライス切削工具が水平に動かされるときに被削材に作られた凹みの底面を削り、他方、転削工具で斜め送り加工するとき、すなわち側方及び下方に動かされるとき、隣接する上方切れ刃部分２４が副切れ刃となって被削材の凹みの底面を加工するということが見られる。また、下方切れ刃２５並びに切削インサート１０の他のすべての部分は被削材と係合しないことが見られる。下面２２が上面２１に対して変位しているおかげで、下方切れ刃は被削材Ｗとの接触を免れる。
【００４７】
切削インサート１０の別の実施形態を次に説明する。開示されるすべての実施形態で、同じ又は同様の要素は同じ参照符号によって表されることに注意しておきたい。
【００４８】
図７と９は、切削インサート１０の第２の実施形態を示しており、これは、移行部分が切削インサート１０の周囲に延びる溝４１を含むという点で第１の実施形態と異なる。言い換えると、移行区域４０は溝として構成される。また、第２の実施形態では、移行部分又は溝は移行区域の全長にわたって一様な幅を有する。第１の実施形態と異なり、溝は上方延長面Ｕ及び下方延長面Ｌと平行な方向から見て波状の形は著しく小さい。
【００４９】
図１０から１２までは、切削インサート１０の第３の実施形態を示しており、これは、切削インサート１０が３つの上方切れ刃部分２４と３つの下方切れ刃部分２６しか有しないという点で第１及び第２の実施形態と異なり、したがって全体として三角形の形状を有し、割出し角αは１２０゜である。また、第３の実施形態では、移行区域４０は不規則な波のような形を有する。
【００５０】
図１３から１５までは、切削インサート１０の第４の実施形態を示しており、これは、切削インサート１０が５つの上方切れ刃部分２４と５つの下方切れ刃部分２６有するという点でそれ以前の実施形態と異なり、したがって全体として五角形の形状を有し、割出し角αは７２゜である。移行区域４０は不規則な波のような形を有する。
【００５１】
図１６から１８までは、切削インサート１０の第５の実施形態を示しており、これは、切削インサート１０が平面状の上面２１と平面状の下面２２を有するという点で、第１及び第２の実施形態と異なる。さらに、第１及び第２の実施形態と異なり、切れ刃部分２４，２６はわずかに曲げられた端の間で真直である。さらに、第５の実施形態では、各上方側面３４と上方延長面Ｕの間で関連する上方切れ刃部分２４に関して成す鋭角、及び各下方側面３６と下方延長面Ｌの間で関連する下方切れ刃部分２４に関して成す鋭角が、異なる側の表面で異なる。
【００５２】
本発明は開示された実施形態に限定されず、以下のクレームの範囲内で変更が可能である。例えば、切削インサート１０に２つの上方切れ刃部分と２つの下方切れ刃部分しか設けないことも可能である。好ましくは、切れ刃部分はその場合凸に曲がっている。さらに、切削インサートは５つよりも多くの上方切れ刃部分と５つよりも多くの下方切れ刃部分を含むこともできる、例えば６つ、７つ、８つ以上の上方切れ刃部分と下方切れ刃部分を含むこともできる。
【符号の説明】
【００５３】
１ カッター本体
２ 背面
３ 前面
４ 周縁面
１０ 切削インサート
１１ 凹み
１２ インサート座
１３ 支持底面
１４ 主側方支持面
１５ 副側方支持面
１６ 締結ねじ
１７ 中心孔
１８ 固定孔
２１ 上面
２２ 下面
２３ 上方切れ刃
２４ 上方切れ刃部分
２５ 下方切れ刃
２６ 下方切れ刃部分
３０ エッジ側面
３１ 上側部分
３２ 下側部分
３４ 上方側面
３６ 下方側面
４０ 移行区域
４１ 溝
Ａ 中心軸
Ｃ1 回転軸
Ｒ1 回転方向
Ｗ 被削材
α 割出し角
β 変位角
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切り屑除去加工のために構成され、被削材の正面フライス加工及び斜め送り加工（ランピング）のためにカッター本体に装着される、請求項１の前提部分に記載の切削インサートに関する。このような切削インサートは、以下の特許文献１で開示されている。また、本発明は、カッター本体と複数の切削インサートを備える、請求項１５に記載の転削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の切削インサートでは、切り屑形成構造を含む幾何形状部分は切削インサートの上面と下面に位置する。これは、例えば特許文献２に示されているような幾何形状部分が切削インサートの周縁部に位置している従来の切削インサートと異なっている。
【０００３】
特許文献１は、正面フライス加工、溝フライス加工、プランジフライス加工、及び斜め送り加工などのフライス加工用に構成された切削インサートを開示している。公知の切削インサートは上方延長面を画定する上面と、上方延長面と平行な下方延長面を画定する下面を備える。中心軸は上方延長面及び下方延長面を通って直角方向に延びる。上方切れ刃は上面の周囲に延び、３つ以上の上方切れ刃部分を形成し、その各々は中心軸に対して割出し角に対応する長さ部分を有する。下方切れ刃は下面の周囲に延び、３つ以上の下方切れ刃部分を形成し、その各々は中心軸に対して割出し角に対応する長さ部分を有する。エッジ側側面は切削インサートの周囲に延びている。
【０００４】
特許文献２の切削インサートは、刃先交換可能であって、上面を切り屑生成面として上方切れ刃部分の少なくともひとつによって又は下面を切り屑生成面として下方切れ刃部分の少なくともひとつによって切削することができる。上方切れ刃部分のそれぞれの長さは下方切れ刃部分のそれぞれの長さと等しい。
【０００５】
さらに、特許文献２の切削インサートの上面は、切削インサートの仮想中央面内の中心軸に直角に延びる軸に関して、下面に対して捻れて又は回転して上面が下面の鏡像となっている。この形態によって、この切削インサートは一つの勝手用となる。
【０００６】
標準的なネガティブの正方形切削インサートでは、カッター本体の切削インサートの位置を変えることなしに、インサートの逃げによって、高送り正面フライス加工と斜め送り加工とを切り替えることを可能にするようなカッター本体の切削インサートの軸方向及び径方向の一意的な位置を実現することができない。この問題は、逃げ角による逃げを有するポジティブなインサートとは同じでない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第2010/0303563号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第2010/0129166号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上述のような問題を解決して、複雑なフライス加工ですべての切れ刃を効率的に使用することを可能にする刃先交換可能な切削インサートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は最初に規定したような切削インサートによって達成され、切削インサートは、各上方切れ刃部分が中心軸に関して下方切れ刃部分のひとつに対して角度的に変位しており、変位の角度がゼロより大きく割出し角より小さいということで特徴づけられる。
【００１０】
中心軸の周囲及び中心軸に対して垂直な軸の周囲で回転することによって刃先交換可能なこのような切削インサートによって、上面と下面に関するすべての切れ刃部分が、正面フライス加工と斜め送り加工を含むいろいろな複雑なフライス加工で、特にある方向での正面フライス加工と反対方向での斜め送り加工を含む組合せ加工で、効率的に使用できる。このように本発明の解決手段は、互いに対して角度的にずれた、又は捻れた２つの切削インサートを、上面を形成する切削インサートと下面を形成する切削インサートの間に角度オフセットを設けて組み合わせることにある。この構成のおかげで、逃げが保証される、すなわち、上方切れ刃部分のひとつ以上が有効な切削位置にあって被削材と係合しているときに下方切れ刃部分のいずれか又は切削インサートの他のいずれかの部分が被削材と干渉することがないことが保証される。上方切れ刃部分と下方切れ刃部分の角度オフセットによって、下方切れ刃を上方切れ刃の加工部位から解放することが可能になっている。その結果、下方切れ刃部分は、機能しない位置にあって加工に使用されていないときには保護される。
【００１１】
本発明のある実施形態では、エッジ側面は移行部分を含み、それが切削インサートの周囲に延びてエッジ側面を上方切れ刃に関連する上側部分と下方切れ刃に関連する下側部分とに分けている。２つの側面部分をリンクする移行部分はフィレットであってよい。移行部分は上側部分を下側部分から分離しており、したがってそれらは切削インサートの逃げと支持に関して互いに独立に構成できる。
【００１２】
本発明の別の実施形態では、上側部分は上方切れ刃部分のそれぞれに関連した少なくとも２つの上方側面を含み、下側部分は下方切れ刃部分のそれぞれに関連した少なくとも２つの下方側面を含む。好適には、上方側面と下方側面の各々は、一つの刃先交換位置で逃げ面を形成するように、そして別の刃先交換位置で支持表面を形成し、カッター本体に装着されるときにカッター本体の支持表面と当接するように構成される。
【００１３】
本発明の別の実施形態では、上側部分は上方延長面と鋭角を成し、下側部分は下方延長面と鋭角を成す。好適には、各上方側面は関連する上方切れ刃部分に関して上方延長面と鋭角を成し、各下方側面は関連する下方切れ刃部分に関して下方延長面と鋭角を成す。したがって、切削インサートはすべての上方切れ刃部分及び下方切れ刃部分に関してポジティブな切削幾何形状を有する。この鋭角は異なる側で同じであってよく、又は異なる側で異なってもよい。
【００１４】
このように、この切削インサートは自然な逃げを有するポジティブなインサートの利点を２倍の数のネガティブな反転可能なインサートと組み合わせて、カッター本体における切削インサートの位置を変えることなく斜め送り加工と正面フライス加工を切り替えることができる。特に好適な解決手段は、２つのポジティブな切削インサートを互いに捻れた状態で、すなわちそれらの間に角度のずれ（オフセット）又は変位をもたせて組み立てるものである。
【００１５】
本発明の別の実施形態では、移行部分は、上方及び下方延長面と平行な方向から見て波のような形状、又は波形、を有する。波のような形状は規則的でなくてもよい。波のような形状は進行波又は正弦波の形であり、側面がエッジ側面の幅の半分より大きく、逃げ面摩耗を生ずるようになっている。
【００１６】
本発明の別の実施形態では、移行部分は切削インサートの周囲に延びる溝を含む。切削インサート全体の周囲のエッジ側面に延びる溝は、上側部分と下側部分を互いから完全に分離するものになる。
【００１７】
本発明の別の実施形態では、変位角度はゼロより大きく割出し角の５０％より小さく、好ましくはゼロより大きく割出し角の４０％より小さく、さらに好ましくはゼロより大きく割出し角の３０％より小さく、最も好ましくはゼロより大きく割出し角の２０％より小さい。
【００１８】
本発明の別の実施形態では、上方切れ刃部分と下方切れ刃部分は同一である。したがって、切削インサートの各切れ刃部分は切削インサートの他のすべての切れ刃部分と長さ及び形状に関して同じである。
【００１９】
本発明の別の実施形態では、上方切れ刃は、上方切れ刃部分のひとつが主切れ刃を形成し隣接する上方切れ刃部分が一つの刃先交換位置で副切れ刃を形成し、下方切れ刃は、一つの刃先交換位置で下方切れ刃部分が主切れ刃を形成し、隣接する下方切れ刃部分が別の刃先交換位置で副切れ刃を形成する。例えば、主切れ刃は実質的に正面フライス加工を実行し、隣接する副切れ刃が斜め送り加工を行うことができる。
【００２０】
本発明の別の実施形態では、上方切れ刃は３つの上方切れ刃部分を含み、下方切れ刃は３つの下方切れ刃部分を含む。しかし、上方切れ刃と下方切れ刃は４つ、５つ、又はそれ以上の上方切れ刃部分と下方切れ刃部分を含むこともできる。このように、本発明の切削インサートは、三角形、正方形、五角形、などのいろいろな幾何形状に適用できる。また、２つの上方切れ刃部分と２つの下方切れ刃部分だけを有する切削インサートも可能である。
【００２１】
本発明の別の実施形態では、切削インサートは一つの勝手用である、すなわち、切削インサートは上面と下面で同じ幾何形状を呈し、上方切れ刃と下方切れ刃のどちらが有効な切削位置にあるかによらずカッター本体の同じ方向の回転で使用できる。
【００２２】
本発明の別の実施形態では、切削インサートは被削材の正面フライス加工と斜め送り加工を切り替えて行うように構成される。
【００２３】
この目的は、また、最初に規定されたような転削工具において、切削インサートがカッター本体に装着され、被削材の正面フライス加工と斜め送り加工を切り替えて行うことが可能に成るように構成することによって達成される。
【００２４】
以下、本発明は好ましい実施形態についての以下の説明と、それに添付された図面を参照してさらに詳しく説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる複数の切削インサートを保持するカッター本体を有する転削工具の斜視図を示す。
【図２】図１のカッター本体の側面図を示す。
【図３】図１のカッター本体の正面図を示す。
【図４】第１の実施形態に係わる切削インサートの斜視図を示す。
【図５】図４の切削インサートの側面図を示す。
【図６】図４の切削インサートの正面図を示す。
【図７】本発明の第２の実施形態に係わる切削インサートの斜視図を示す。
【図８】図７の切削インサートの側面図を示す。
【図９】図７の切削インサートの正面図を示す。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係わる切削インサートの斜視図を示す。
【図１１】図１０の切削インサートの側面図を示す。
【図１２】図１０の切削インサートの正面図を示す。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係わる切削インサートの斜視図を示す。
【図１４】図１３の切削インサートの側面図を示す。
【図１５】図１３の切削インサートの正面図を示す。
【図１６】本発明の第５の実施形態に係わる切削インサートの斜視図を示す。
【図１７】図１６の切削インサートの側面図を示す。
【図１８】図１６の切削インサートの正面図を示す。
【図１９】被削材を加工しているときの図１の転削工具の斜視図を示す。
【図２０】図１９の工具と切断された被削材の図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、工作機械用のカッター本体１を示しており、正面フライス加工と斜め送り加工の切り替えという形で用いるように構成された転削工具の一部を成すものである。斜め送り加工のとき、転削工具は側方方向と前方方向に同時に送られる。この転削工具は被削材、特に鋼、アルミニウム、などの金属材料、の切り屑除去加工用に構成されている。
【００２７】
カッター本体１は、工作機械（図示せず）又は工作機械に結合される中間工具要素（図示せず）に結合されるようになった背面結合面２を有する。カッター本体１はまた、背面２の反対側の前面３、及び背面２と前面３の間でカッター本体１の周囲に延びる周縁面４を有する。カッター本体１は、カッター本体１の長手方向中心軸でもある回転軸Ｃ１の周囲で回転方向Ｒ１に回転するように構成されている。回転軸Ｃ１は背面２と前面３を通って、好ましくは直角方向に、周縁面４と平行に延びる。
【００２８】
この転削工具はカッター本体１に装着される複数の切削インサート１０を含む。切削インサート１０は交換可能である。切削インサート１０はカッター本体１よりも硬い材料、すなわち硬質金属、超硬合金、セラミックなどから製造される。カッター本体１は鋼から製造できる。
【００２９】
カッター本体１は、それぞれが切削インサートのひとつを収容するような形態の複数の凹み１１を含む。図１から３までに示された実施形態では、転削工具は４つの切削インサート１０と４つの凹み１１を含む。転削工具は４つより少ない又は多い切削インサート１０と凹み１１を含むことができ、例えば、３つ、５つ、６つ、７つ、８つなどの切削インサート１０と凹み１１を含むことができることに注意しておきたい。
【００３０】
各凹み１１は、切削インサート１０のためのインサート座１２を含む。インサート座１２は切削インサート１０の支持部を成すように構成される。インサート座１２の脇にひとつの切削インサート１０が示されている図１に見られるように、インサート座１２は、支持底面１３，主側方支持面１４及び副側方支持面１５を含む。図１から３までに見られるように、インサート座１２に装着されるとき、切削インサート１０は周縁面4を超えて側方へ、そして前面３を超えて前方に延びる。カッター本体１に装着されるときに切削インサート１０は回転軸Ｃ１の周囲の円形経路に沿って配置される。円形経路は回転軸Ｃ１に直交する平面内に延びる。
【００３１】
図１から３までに示された実施形態では、切削インサート１０は締結ねじ１６によってそれぞれのインサート座１２に固定され、図４から６までに見られるように、ねじは中心孔７を通って切削インサート１０内で支持底面１３の固定孔１８に延びている。
【００３２】
さらに、切削インサート１０は、切削インサート１０と結合する固定アーム１９を有するクランプによっても固定される。
【００３３】
図１から３までのカッター本体に装着される第１の実施形態は、図４から６までにさらに詳しく示されている。切削インサート１０は、上方延長面Ｕを規定する上面２１と、上方延長面Ｕと平行な下方延長面Ｌを規定する下面２２を含む。中心軸Ａが上方延長面Ｕと下方延長面Ｌに直交して延びている。中心孔１７は上面２１と下面２２を通って中心孔１７と平行に同心的に延びている。
【００３４】
上方切れ刃２３は上面２１の周囲に延びて４つの上方切れ刃部分２４を形成する。各上方切れ刃部分２４は中心軸Ａに関して割出し角α（中心軸Ａに関して、隣接する刃先交換位置の間の回転角度）に対応する長さを有する。下方切れ刃２５は下面２２の周囲に延びて４つの下方切れ刃部分２６を形成する。各下方切れ刃部分２６も中心軸Ａに関して割出し角αに対応する長さを有する。第１の実施形態のセグメント１０は４つの上方切れ刃部分２４と４つの下方切れ刃部分２６を有し、全体として正方形の形を有し、この割出し角αは９０゜である。切れ刃部分２４，２６の間の移行部は図６に明らかに見られるように丸められている。これは、各切れ刃部分２４，２６の対向する端をわずかに曲げることによって達成される。曲げられた端の他に、切れ刃部分２４，２６はまた、曲げられた端の間でわずかな凸の曲率を有する。
【００３５】
上方切れ刃部分２４のそれぞれの長さは他の上方切れ刃部分２４のそれぞれの長さと等しい。下方切れ刃部分２６のそれぞれの長さは他の下方切れ刃部分２６のそれぞれの長さと等しい。さらに、上方切れ刃部分２４のそれぞれの長さは下方切れ刃部分２６のそれぞれの長さと等しい。言い換えると、示された実施形態では、すべての切れ刃部分２４，２６はその長さ及び切れ刃部分２４，２６の形に関して同一である。下面２２は、中心軸Ａに直交する仮想軸のまわりで１８０゜回転しているという意味で上面２１の鏡像と見なすことができる。
【００３６】
切削インサート１０は、いろいろな刃先交換位置で刃先交換可能である。ある刃先交換位置では、上方切れ刃２３が切削し、上面２１が切り屑生成面又はすくい面を形成し下面２２は支持表面を形成してインサート座１２の支持底面１３に載る。別の刃先交換位置では、下方切れ刃２５が切削し、下面２２が切り屑生成面又はすくい面を形成して上面２１は支持表面を形成してインサート座１２の支持底面１３に載る。上面２１及び下面２２によって構成される切り屑生成面は、第１の実施形態において、特に図４で見られるように凹み、好適な切り屑を形成する。
【００３７】
上方切れ刃２３は、一つの刃先交換位置で、上方切れ刃部分２４が主切れ刃を形成し、隣接する切れ刃部分２４が副切れ刃を形成する。これは特に、被削材Ｗと結合している切削インサート１０を示す図１９と２０に見られる。分かりやすくするために、切削深さは誇張されている。主切れ刃は、フライス切削工具が図２０で右へ動かされているときに正面フライス加工を行う。転削工具が図２０で左へ動かされているときに隣接する副切れ刃は斜め送り加工を行う。同様に、下方切れ刃２５は、別の刃先交換位置で、下方切れ刃部分２６のひとつが主切れ刃を形成し隣接する切れ刃部分２６が副切れ刃を形成するように構成される。上述した凸の曲率は、切れ刃部分２４，２６が被削材Ｗの底面の正面フライス加工を適正に行い被削材Ｗの側面の側方フライス加工を適正に行うようにするのに好適である。
【００３８】
エッジ側面３０は切削インサート１０の周囲に延びている。エッジ側面３０は、切削インサート１０の周囲に延びてエッジ側面３０を上側部分３１と下側部分３２に分ける移行部分を含む。上側部分３１は上方切れ刃２３と関連する、すなわち、結びついている。下側部分3２は下方切れ刃２５と関連する、すなわち、結びついている。
【００３９】
上側部分３１は上方切れ刃部分２４のそれぞれひとつと関連する４つの上方側面３４を含む。下側部分３２は下方切れ刃部分２６のそれぞれひとつと関連する４つの下方側面３６を含む。
【００４０】
上方側面３４と下方側面３６の各々は、一つの刃先交換位置で逃げ面を形成し、別の刃先交換位置で支持表面を形成し、切削インサート１０がインサート座１２に装着されるとき、それがカッター本体１のひとつのインサート座１２の主側方支持表面又は副支持表面に当接するように構成される。
【００４１】
特に図５に見られるように、上側部分３１は上方延長面Ｕと鋭角を成し、下側部分３２は下方延長面Lと鋭角を成す。もっと詳しくいうと、各上方側面３４は関連する上方切れ刃部分２４に関して上方延長面Ｕと鋭角を成し、各下方側面３６は関連する下方切れ刃部分２６に関して下方延長面Ｌと鋭角を成す。その結果、切削インサート１０はすべての上方切れ刃部分２４とすべての下方切れ刃部分２６に関してポジティブの幾何形状を有する。その鋭角は異なる側方表面で同じである、又は異なる側方表面で異なってもよい。
【００４２】
図４と５に見られるように、移行部分は上方延長面Ｕと下方延長面Ｌと平行な方向から見て波のような形を有する。その峰のひとつと隣接する谷の間の距離がその峰と他方の隣接する谷の間の距離よりも短いという意味でこの波状の形は不規則である。移行部分は、第１の実施形態では、エッジ側面３０全体にわたり移行区域４０の長さにわたり一様な幅を有する移行区域４０として構成される。移行区域４０の幅は、第１の実施形態では、上側部分３１と下側部分３２の幅よりも著しく小さい。
【００４３】
特に図６に見られるように、各上方切れ刃部分２４は、下方切れ刃部分２６のひとつに対して、中心軸Ａに関して角度的に変位しており、その変位角βはゼロより大きく割出し角αより小さい、又は著しく小さい。特に、変位角βはゼロより大きく割出し角αの５０％より小さい、好ましくはゼロより大きく割出し角αの４０％より小さい、さらに好ましくはゼロより大きく割出し角αの３０％より小さい、最も好ましくはゼロより大きく割出し角αの２０％より小さい。
【００４４】
変位角βは切れ刃部分２４，２６の数に依存する、又は切削インサート１０の全体形状に依存する、すなわち切削インサート１０が中心軸Ａの方向で上から見て三角形、正方形、五角形など、であるかどうかに依存する。切れ刃部分２４，２６の数が多いほど変位角βの上限は小さくなる。
【００４５】
したがって、上面２１は、上述のように中心軸Ａに直交するある仮想軸の周囲で下面２２に対して１８０゜回転しているだけでなく、中心軸Ａの周囲でも下面２２に対して変位角βだけ回転している。このような構成により、上面２１と下面の同一な形態のため、切削インサート１０は一つの勝手用になる、すなわち、転削工具とカッター本体１は、異なる切削インサート１０の刃先交換位置によらず常に同じ回転方向Ｒ1に回転する。
【００４６】
図１９と２０は、第１の実施形態に係わる切削インサート１０を含む転削工具が被削材Ｗに対して、ある方向での正面フライス加工と反対方向での斜め送り加工を含む機械加工を行っている状態を示す。切削インサート１０の上面２１は被削材Ｗと係合して上方切れ刃部分２４のひとつが主切れ刃となってフライス切削工具が水平に動かされるときに被削材に作られた凹みの底面を削り、他方、転削工具で斜め送り加工するとき、すなわち側方及び下方に動かされるとき、隣接する上方切れ刃部分２４が副切れ刃となって被削材の凹みの底面を加工するということが見られる。また、下方切れ刃２５並びに切削インサート１０の他のすべての部分は被削材と係合しないことが見られる。下面２２が上面２１に対して変位しているおかげで、下方切れ刃は被削材Ｗとの接触を免れる。
【００４７】
切削インサート１０の別の実施形態を次に説明する。開示されるすべての実施形態で、同じ又は同様の要素は同じ参照符号によって表されることに注意しておきたい。
【００４８】
図７と９は、切削インサート１０の第２の実施形態を示しており、これは、移行部分が切削インサート１０の周囲に延びる溝４１を含むという点で第１の実施形態と異なる。言い換えると、移行区域４０は溝として構成される。また、第２の実施形態では、移行部分又は溝は移行区域の全長にわたって一様な幅を有する。第１の実施形態と異なり、溝は上方延長面Ｕ及び下方延長面Ｌと平行な方向から見て波状の形は著しく小さい。
【００４９】
図１０から１２までは、切削インサート１０の第３の実施形態を示しており、これは、切削インサート１０が３つの上方切れ刃部分２４と３つの下方切れ刃部分２６しか有しないという点で第１及び第２の実施形態と異なり、したがって全体として三角形の形状を有し、割出し角αは１２０゜である。また、第３の実施形態では、移行区域４０は不規則な波のような形を有する。
【００５０】
図１３から１５までは、切削インサート１０の第４の実施形態を示しており、これは、切削インサート１０が５つの上方切れ刃部分２４と５つの下方切れ刃部分２６有するという点でそれ以前の実施形態と異なり、したがって全体として五角形の形状を有し、割出し角αは７２゜である。移行区域４０は不規則な波のような形を有する。
【００５１】
図１６から１８までは、切削インサート１０の第５の実施形態を示しており、これは、切削インサート１０が平面状の上面２１と平面状の下面２２を有するという点で、第１及び第２の実施形態と異なる。さらに、第１及び第２の実施形態と異なり、切れ刃部分２４，２６はわずかに曲げられた端の間で真直である。さらに、第５の実施形態では、各上方側面３４と上方延長面Ｕの間で関連する上方切れ刃部分２４に関して成す鋭角、及び各下方側面３６と下方延長面Ｌの間で関連する下方切れ刃部分２４に関して成す鋭角が、異なる側の表面で異なる。
【００５２】
本発明は開示された実施形態に限定されず、以下のクレームの範囲内で変更が可能である。例えば、切削インサート１０に２つの上方切れ刃部分と２つの下方切れ刃部分しか設けないことも可能である。好ましくは、切れ刃部分はその場合凸に曲がっている。さらに、切削インサートは５つよりも多くの上方切れ刃部分と５つよりも多くの下方切れ刃部分を含むこともできる、例えば６つ、７つ、８つ以上の上方切れ刃部分と下方切れ刃部分を含むこともできる。
【符号の説明】
【００５３】
１ カッター本体
２ 背面
３ 前面
４ 周縁面
１０ 切削インサート
１１ 凹み
１２ インサート座
１３ 支持底面
１４ 主側方支持面
１５ 副側方支持面
１６ 締結ねじ
１７ 中心孔
１８ 固定孔
２１ 上面
２２ 下面
２３ 上方切れ刃
２４ 上方切れ刃部分
２５ 下方切れ刃
２６ 下方切れ刃部分
３０ エッジ側面
３１ 上側部分
３２ 下側部分
３４ 上方側面
３６ 下方側面
４０ 移行区域
４１ 溝
Ａ 中心軸
Ｃ1 回転軸
Ｒ1 回転方向
Ｗ 被削材
α 割出し角
β 変位角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切り屑除去加工用に構成され、被削材（Ｗ）の正面フライス加工と斜め送り加工とを行うためにカッター本体（１）に装着される切削インサート（１０）であって、
上方延長面（Ｕ）を規定する上面（２１）と、
上方延長面（Ｕ）と平行な下方延長面（Ｌ）を規定する下面（２２）と、
上方延長面（Ｕ）と下方延長面（Ｌ）を通って直角方向に延びている中心軸（Ａ）と、
上面（２１）の周囲に延び、それぞれ中心軸（Ａ）に関して割出し角（α）に対応する長さを有する少なくとも２つの上方切れ刃部分（２４）を形成する上方切れ刃（２３）と、
下面（２２）の周囲に延び、それぞれ中心軸（Ａ）に関して割出し角（α）に対応する長さを有する少なくとも２つの下方切れ刃部分（２６）を形成する下方切れ刃（２５）と、
切削インサート（１０）の周囲に延びるエッジ側面と、を含み、
切削インサート（１０）は、上面（２１）を切り屑生成面として上方切れ刃部分（２４）の少なくともひとつによる又は下面（２２）を切り屑生成面として下方切れ刃部分（２６）の少なくともひとつによる切削を可能とするように、異なる刃先交換位置で刃先交換可能であり、上方切れ刃部分（２４）の各々の長さは下方切れ刃部分（２６）の各々の長さと等しい切削インサートにおいて、
個々の上方切れ刃部分（２４）は、下方切れ刃部分（２６）のひとつに対し、中心軸（Ａ）に関して角度的に変位しており、変位角（β）はゼロより大きく割出し角（α）より小さいことを特徴とする切削インサート。
【請求項２】
エッジ側面（３０）は移行部分を含み、該移行部分が切削インサート（１０）の周囲に延びてエッジ側面（３０）を上方切れ刃（２３）と関連した上側部分（３１）と下方切れ刃（２５）と関連した下側部分（３２）とに分け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】
上側部分（３１）は上方切れ刃部分（２４）のひとつとそれぞれ関連した少なくとも２つの上方側面（３４）を含み、下側部分（３２）は下方切れ刃部分（２６）のひとつとそれぞれ関連した少なくとも２つの下方側面（３６）を含む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４】
上方及び下方側面（３４，３６）の各々は、一つの刃先交換位置で逃げ面を形成し、別の刃先交換位置で支持表面を形成してカッター本体（１）に装着されたときにカッター本体（１）の支持表面（１４，１５）に当接することを特徴とする請求項３に記載の切削インサート。
【請求項５】
上側部分（３１）は上方延長面（Ｕ）と鋭角を成し、下側部分（３２）は下方延長面（Ｌ）と鋭角を成すことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項６】
移行部分は上方及び下方延長面（Ｕ、Ｌ）と平行な方向から見て波のような形を有することを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項７】
移行部分は切削インサート（１０）の周囲に延びる溝（４１）を含むことを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項８】
変位角（β）はゼロより大きく割出し角（α）の５０％よりも小さいことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項９】
上方切れ刃部分（２４）と下方切れ刃部分（２６）が同一であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１０】
上方切れ刃（２３）は、一つの刃先交換位置で上方切れ刃部分（２４）が主切れ刃を形成し、隣接する上方切れ刃部分（２４）が副切れ刃を形成し、
下方切れ刃（２５）は、一つの刃先交換位置で下方切れ刃部分（２６）が主切れ刃を形成し、隣接する下方切れ刃部分（２６）が副切れ刃を形成することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１１】
上方切れ刃（２３）は３つの上方切れ刃部分（２４）を含み、下方切れ刃（２５）は３つの下方切れ刃部分（２６）を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１２】
上方切れ刃（２３）は４つの上方切れ刃部分（２４）を含み、下方切れ刃（２５）は４つの下方切れ刃部分（２６）を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１３】
上方切れ刃（２３）は５つの上方切れ刃部分（２４）を含み、下方切れ刃（２５）は５つの下方切れ刃部分（２６）を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１４】
切削インサート（１０）が一つの勝手用であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１５】
カッター本体（１）と請求項１〜１４のいずれか一項に記載の切削インサート（１０）を含む転削工具であって、
切削インサート（１０）はカッター本体（１）に装着されて被削材（Ｗ）の正面フライス加工と斜め送り加工とを切り替えて行うことを特徴とする転削工具。
【請求項１】
切り屑除去加工用に構成され、被削材（Ｗ）の正面フライス加工と斜め送り加工とを行うためにカッター本体（１）に装着される切削インサート（１０）であって、
上方延長面（Ｕ）を規定する上面（２１）と、
上方延長面（Ｕ）と平行な下方延長面（Ｌ）を規定する下面（２２）と、
上方延長面（Ｕ）と下方延長面（Ｌ）を通って直角方向に延びている中心軸（Ａ）と、
上面（２１）の周囲に延び、それぞれ中心軸（Ａ）に関して割出し角（α）に対応する長さを有する少なくとも２つの上方切れ刃部分（２４）を形成する上方切れ刃（２３）と、
下面（２２）の周囲に延び、それぞれ中心軸（Ａ）に関して割出し角（α）に対応する長さを有する少なくとも２つの下方切れ刃部分（２６）を形成する下方切れ刃（２５）と、
切削インサート（１０）の周囲に延びるエッジ側面と、を含み、
切削インサート（１０）は、上面（２１）を切り屑生成面として上方切れ刃部分（２４）の少なくともひとつによる又は下面（２２）を切り屑生成面として下方切れ刃部分（２６）の少なくともひとつによる切削を可能とするように、異なる刃先交換位置で刃先交換可能であり、上方切れ刃部分（２４）の各々の長さは下方切れ刃部分（２６）の各々の長さと等しい切削インサートにおいて、
個々の上方切れ刃部分（２４）は、下方切れ刃部分（２６）のひとつに対し、中心軸（Ａ）に関して角度的に変位しており、変位角（β）はゼロより大きく割出し角（α）より小さいことを特徴とする切削インサート。
【請求項２】
エッジ側面（３０）は移行部分を含み、該移行部分が切削インサート（１０）の周囲に延びてエッジ側面（３０）を上方切れ刃（２３）と関連した上側部分（３１）と下方切れ刃（２５）と関連した下側部分（３２）とに分け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】
上側部分（３１）は上方切れ刃部分（２４）のひとつとそれぞれ関連した少なくとも２つの上方側面（３４）を含み、下側部分（３２）は下方切れ刃部分（２６）のひとつとそれぞれ関連した少なくとも２つの下方側面（３６）を含む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４】
上方及び下方側面（３４，３６）の各々は、一つの刃先交換位置で逃げ面を形成し、別の刃先交換位置で支持表面を形成してカッター本体（１）に装着されたときにカッター本体（１）の支持表面（１４，１５）に当接することを特徴とする請求項３に記載の切削インサート。
【請求項５】
上側部分（３１）は上方延長面（Ｕ）と鋭角を成し、下側部分（３２）は下方延長面（Ｌ）と鋭角を成すことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項６】
移行部分は上方及び下方延長面（Ｕ、Ｌ）と平行な方向から見て波のような形を有することを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項７】
移行部分は切削インサート（１０）の周囲に延びる溝（４１）を含むことを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項８】
変位角（β）はゼロより大きく割出し角（α）の５０％よりも小さいことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項９】
上方切れ刃部分（２４）と下方切れ刃部分（２６）が同一であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１０】
上方切れ刃（２３）は、一つの刃先交換位置で上方切れ刃部分（２４）が主切れ刃を形成し、隣接する上方切れ刃部分（２４）が副切れ刃を形成し、
下方切れ刃（２５）は、一つの刃先交換位置で下方切れ刃部分（２６）が主切れ刃を形成し、隣接する下方切れ刃部分（２６）が副切れ刃を形成することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１１】
上方切れ刃（２３）は３つの上方切れ刃部分（２４）を含み、下方切れ刃（２５）は３つの下方切れ刃部分（２６）を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１２】
上方切れ刃（２３）は４つの上方切れ刃部分（２４）を含み、下方切れ刃（２５）は４つの下方切れ刃部分（２６）を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１３】
上方切れ刃（２３）は５つの上方切れ刃部分（２４）を含み、下方切れ刃（２５）は５つの下方切れ刃部分（２６）を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１４】
切削インサート（１０）が一つの勝手用であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１５】
カッター本体（１）と請求項１〜１４のいずれか一項に記載の切削インサート（１０）を含む転削工具であって、
切削インサート（１０）はカッター本体（１）に装着されて被削材（Ｗ）の正面フライス加工と斜め送り加工とを切り替えて行うことを特徴とする転削工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１３−１０７１９８（Ｐ２０１３−１０７１９８Ａ）
【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２０１２−２５６６５２（Ｐ２０１２−２５６６５２）
【出願日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【出願人】（５０７２２６６９５）サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ (34)
【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２２日（２０１２．１１．２２）
【出願人】（５０７２２６６９５）サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ (34)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]