JP2000141122A - 回転切削工具用の切削インサ―ト - Google Patents

回転切削工具用の切削インサ―ト

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JP2000141122A
JP2000141122A JP11305700A JP30570099A JP2000141122A JP 2000141122 A JP2000141122 A JP 2000141122A JP 11305700 A JP11305700 A JP 11305700A JP 30570099 A JP30570099 A JP 30570099A JP 2000141122 A JP2000141122 A JP 2000141122A
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cutting
recess
tool
pedestal
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Ingemar Qvarth
クバルト インゲマル
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Sandvik AB
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    • B23C5/2278—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts by means of a wedge for plate-like cutting inserts fitted on an intermediate carrier, e.g. shank fixed in the cutter body
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 著しく大きな遠心力を受けても、切削インサ
ートが台座から飛ばされないことを確実にする。 【解決手段】 チップブレーク金属機械加工用の回転切
削工具の切削インサートは、上側表面(12)、反対向きの
下側表面(13)、及び１又は複数の逃げ面(14)により境界
を定め、上側表面に隣接して１又は複数の切れ刃(15)が
ある。上側表面(12)には、切削インサートを固定するた
め、締め付け要素の雄の突起を収容するための第１の窪
み(16)を備えている。下側表面(13)には、切削インサー
ト用の台座上の雄の手段と係合する、雌の凹部を備えて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チップブレーク(c
hip-breaking) 金属機械加工用を意図した種類の回転切
削工具用の切削インサートに関し、上記工具は切削イン
サートを収容する半径方向外向きに開いた台座を有する
部品(part)を含み、切削インサートは上側表面、反対向
きの下側表面、及び上側表面と下側表面の間に延びる１
又は複数の逃げ面により範囲を定め、上側表面に隣接し
て１又は複数の切れ刃があり、切削インサートを、その
上側表面に対して押さえつける締め付け要素により、台
座に固定されるように配置し、雌の凹部及び／又は雄の
手段を、上記工具部品の適当な雄の手段及び／又は雌の
凹部と協働するように下側表面に形成する。
【０００２】
【従来の技術】回転切削工具によるチップブレーク金属
機械加工の技術において、非常に高速の回転で工具を運
転することができるようにすることを目的とする開発の
傾向があり、より明確には、様々な機械加工作業に要す
る時間を最小にするためである。従って当業者の間で
は、20000 〜30000rpmの範囲の回転速度で、フライスカ
ッタ、穴あけなどを運転することを期待する。最新の機
械加工を意味する切削工具においては、超硬合金、セラ
ミックス、又は他の組成物、例えばダイヤモンド及び立
方晶ボロン窒化物の含有物などの、非常に硬質で耐摩耗
性の材料でできた交換可能な切削インサートを使用す
る。例えばフライス工具において、そのような切削イン
サートは、しばしば、ねじによる代わりに、締め付け要
素、主としてくさびにより適所に固定する。切削インサ
ートを半径方向外向きに開いている台座に据え付ける場
合（すなわち、直角肩削りフライス(square shoulder f
acemill)又は正面フライス(facemill)を使用する際）、
工具を高速回転で運転し、遠心力が大きくなると、切削
インサートは安全に固定することに対する潜在的な危険
性を示す。
【０００３】US-A-5 658 101において、木材又は類似し
た材料の機械加工に適したフライス工具が開示されてい
て、その工具は、切れ刃を備えた複数の薄い再研削でき
る鋼ブレードを含み、そのブレードを、支持平板及び締
め付け平板の形状の締め付け要素の間で締め付け、その
締め付け平板はねじによりブレードに対して押さえつけ
ることができる。切れ刃を有するブレードにおいて、支
持平板と連結する短いタップ(short tap) の形状の雄の
手段を収容するねじ穴を有する。しかしながらその場
合、穴は貫通した穴であり、金属機械加工を意図した切
削インサートを容認できないほどに弱いものにし、上記
インサートは実際には、比較的小さいものであり、かつ
鋼より著しく靭性のない材料からなるものである。
【０００４】US 4 396 315は、締め付けくさびに向いた
上側表面が窪みを有しておらず、下側表面に固定するね
じを受ける円錐型の凹部がある切削インサートについて
開示していて、その固定するねじは円錐形の凹部の底部
に達するまで締め付けることができるように配置されて
いる。この固定ねじの目的は、切削インサートの端部を
繰り返し研削した後にも切削インサートを適当な位置に
配置することである。凹部に締め込まれるねじの結果、
動作状態にあるねじは、本発明が規定するように、全て
の表面について凹部より小さくはない。
【０００５】US 5 558 142は、切削インサートの上側表
面に、締め付けくさび上の突起と協働する窪みを有す
る。しかしながらこの凹部はＶ型の断面形状を持たな
い。また、本発明により規定した方法で、傾いた固定面
(flange surface)と協働するためのくさび形の突起もな
い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の安全
に固定することに対する危険性を取り除き、また切削イ
ンサートが極度の条件下で、台座及び締め付け要素に関
して半径方向外向きに移動しようとしても、切削インサ
ートが付属の台座に信頼性のある方法で固定されている
ような切削インサートを形成することを目的とする。更
なる目的は、切削インサートが、大きな遠心力だけでな
く、締め付け要素からの大きな歪ませる力を受けたとし
ても、破損する危険を冒すことのない、硬質でしばしば
脆い材料からなる切削インサートを形成することであ
る。従来の製造方法により合理的な製造を可能にする、
簡素な幾何学的形状の切削インサートを形成することも
本発明の目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、少なく
とも主要な目的は請求項１の特徴部分で規定した特徴に
より達成される。本発明の有利な態様を更に従属請求項
で規定する。すなわち、本発明は以下の構成を要旨とす
る。 （１）チップブレーク金属機械加工用に意図した種類の
回転切削工具用の切削インサートであって、上記工具は
前記切削インサートを収容する半径方向外向きに開いた
台座11を有する部品４を含み、前記切削インサート６は
上側表面12、反対向きの下側表面13、及び上側表面と下
側表面の間に延びる１又は複数の逃げ面14により境界を
定め、前記上側表面に隣接して１又は複数の切れ刃15が
あり、かつ前記切削インサートを、その上側表面に対し
て押さえつける締め付け要素５により、前記台座に固定
されるように配置し、雌の凹部18及び／又は雄の手段
を、上記工具部品４の適当な雄の手段19及び／又は雌の
凹部と協働するように前記下側表面13に形成した切削イ
ンサートにおいて、前記雄の手段19は、全ての表面で前
記雌の凹部18より小さいことで、通常の条件下で、前記
雌の凹部に作用して機械的に係合しないようにし、かつ
上記上側表面12は、平坦な固定面17,17'をもつＶ型断面
を有する溝16の形状で窪みを備えることで、前記締め付
け要素上のくさび形断面を有する突起20を受けることを
特徴とする切削インサート。 （２）前記溝16の前記固定面17,17'の間の角度が、160
〜170 °の範囲にあることを特徴とする（１）に記載の
切削インサート。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１において、参照符号１は概し
て、中心軸（図示せず）周りに、より正確には矢印Ａの
向きに回転可能なフライスカッタ本体をしめす。本発明
によると、カートリッジ４、２つの締め付けくさび5,5
a、及び切削インサート６を収容するための半径方向外
向きに開いた凹部３を、周囲を包囲する面２に備えてい
る。２つの締め付けくさび5,5aは、２つのねじを有する
ねじ７と協働し、その１つは凹部３の底部の穴８に締め
ることができ、もう一方は締め付けくさびを貫通したね
じ穴９に締めることができる。カートリッジ４は波状部
10を有し、それは、個々の凹部の後方壁面にある対応す
る波状部10a と係合する。切削インサート６を収容する
台座11は、カートリッジの前方側面にあるべきである。
締め付けくさび5aはカートリッジ４のみを締め付ける目
的を有する一方、締め付けくさび５は、カートリッジを
締め付けるのに寄与し、かつ台座11に切削インサート６
を締め付ける、２つの目的を有する。
【０００９】ここで図２〜４を参照すると、切削インサ
ートは、上側表面12、下側表面13、及び端部又は切れ刃
15に隣接した１又は複数の逃げ面(relief surface)14に
より境界を定められていることが分かる。本発明による
と、Ｖ型の断面を有する溝の形状の窪み16を、切削イン
サートの上側表面12に備え、その溝は実施例によると、
切削インサートの向かい合う端部の間に延びている。し
かしながら、窪みの全体が平坦な上側表面12により囲ま
れているという、切削インサートの長さより短い長さの
窪みを形成することも可能である。溝16は２つの平坦な
固定面17,17'により範囲を定める。示した実施例による
と、この固定面の間の角度は164 °である。実際におい
ては、この角度は変更できるが、160 〜170 °の範囲内
にあるべきである。溝16は、端部又は切れ刃15に対し
て、ある制限された角度で延びているということにも注
意すべきである。実施例によると、溝16と切れ刃15の間
の斜めの角度は約4.5 °に達する。しかしながらこの角
度はそれ以上にもそれ以下にも変更でき、斜めの角度の
最大値は45°に達する。
【００１０】雌の凹部18は切削インサートの下側表面13
で末端となり、その凹部は有利な態様においては、円錐
台形の基本形状を有する。切削インサートを台座11に据
え付ける際、雄の手段19が凹部18と係合する。雄の手段
19も有利な態様においては円錐台形の形状を有するが、
雄の手段は全ての表面において凹部より小さい。言い換
えれば、雄の手段は凹部18より直径が小さく、高さも低
い。従って、通常の条件において、雄の手段の外側表面
と凹部18の内側表面の間に、隙間が形成される。凹部18
は、実際には、切削インサートの厚みの半分を超えない
ような深さを有する。
【００１１】図５〜７において、切削インサート６を締
め付ける機能を有する、締め付けくさび５の３つの異な
る段階の機能を示している。全ての図から分かるよう
に、締め付けくさび５はくさび形の断面を有する突起20
を有し、その機能は切削インサートと協働することであ
る。図５において、締め付けくさび５は外側の末端の位
置に示してあり、そこではカートリッジ４及び切削イン
サート６との接触がない。図６においては、いかにして
ねじ７により締め付けくさびを凹部３にいくらか引き込
むかについて示している。この段階においてはカートリ
ッジ４を締め付けているが、切削インサート６を締め付
けてはおらず、突起20は溝16の固定面17から離れて自由
に通過する。図７において、締め付けくさび５は最終の
締め付け段階で示され、そこでは突起20が固定面17' と
接触するようになり、押さえつける。この段階におい
て、切削インサートはカートリッジの台座11に固定され
る。それにより、機械的な雄／雌接合を切削インサート
の２つの反対向きの面に形成する。このように突起20
は、切削インサートの上側表面の雌の窪み又は溝16に係
合する、雄の手段を形成する。同時に、雄の手段19が、
切削インサートの下側表面の凹部18に係合する。しかし
ながら、雄の手段19は凹部18より小さいので、雄の手段
の外側表面と凹部の内部表面の間に隙間21を形成する。
このことは、通常の条件下では、雄の手段は、凹部との
機械的な係合において作用しておらず、従って、切削イ
ンサートが台座に正確に適合する可能性に影響を及ぼさ
ないということを意味している。極度の条件の切削イン
サートが大きな遠心力にさらされる場合のみに、切削イ
ンサートは締め付けくさび及びカートリッジに関して半
径方向外向きに移動しようとし、雄の手段は凹部の内部
と接触するようになり、切削インサートが台座から半径
方向外側に飛び出すのを防ぐ。
【００１２】本発明は、上述し図面に示した実施態様に
のみ制限されない。従って、切削インサートの台座は、
特に図面に示した種類のカートリッジ以外の、回転可能
な切削工具の他の部品にも配置することができる。その
上、切削インサート及び付属の台座は、フライスカッタ
以外の、他の回転可能な切削工具にも使用できる。更
に、締め付けくさび以外の他の種類の締め付け要素も、
切削インサートを付属の台座に固定するのに使用でき
る。本発明の観点から、切削インサートの下側表面の雌
の凹部の代わりに、カートリッジ又は工具部分のより大
きい雌の凹部に係合する、雄の手段を使用することもで
きる。切削インサートの下側表面を、工具部品の雄の手
段及び雌の凹部と係合する、それぞれ雌の凹部及び雄の
手段を有して成型することさえも可能である。
【００１３】
【発明の効果】本発明により、主として、上述の安全に
固定することに対する危険性を取り除き、また切削イン
サートが極度の条件下で台座及び締め付け要素に関して
半径方向外向きに移動しようとしても、切削インサート
が付属の台座に信頼性のある方法で固定されているよう
な切削インサートを形成することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により形成した、フライス工具、より明
確には直角肩削りフライスの一部を示した斜視分解図
で、複数のカートリッジ及び付属の切削インサートを含
む図。
【図２】本発明による個々の切削インサートの斜視図。
【図３】図２による切削インサートの平面図。
【図４】図２による切削インサートの下方からの平面
図。
【図５】第１段階の機能にあるカートリッジ、切削イン
サート及び締め付けくさびを示した部分側面図。
【図６】図５に対応して、第２段階の機能にある上記部
品を示した側面図。
【図７】第３段階の機能にある上記部品を示した側面
図。
【符号の説明】
１…本体 ２…本体の周囲の面 ３…本体の凹部 ４…カートリッジ ５，５ａ…締め付けくさび ６…切削インサート ７…ねじ ８…底部のねじ穴 ９…締め付けくさびを貫通したねじ穴 １０，１０ａ…波状部 １１…台座 １２…切削インサートの上側表面 １３…切削インサートの下側表面 １４…切削インサートの逃げ面 １５…切削インサートの切れ刃 １６…切削インサートの窪み １７，１７' …固定面 １８…切削インサートの凹部 １９…台座の雄の手段 ２０…締め付けくさびの突起 ２１…雄の手段の外側表面と凹部の内部表面との間の隙
間 Ａ…工具の回転方向

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 チップブレーク金属機械加工用を意図し
    た種類の回転切削工具用の切削インサートであって、上
    記工具は前記切削インサートを収容する半径方向外向き
    に開いた台座(11)を有する部品(4) を含み、前記切削イ
    ンサート(6)は上側表面(12)、反対向きの下側表面(1
    3)、及び上側表面と下側表面の間に延びる１又は複数の
    逃げ面(14)により境界を定め、前記上側表面に隣接して
    １又は複数の切れ刃(15)があり、かつ前記切削インサー
    トを、その上側表面に対して押さえつける締め付け要素
    (5) により、前記台座に固定されるように配置し、雌の
    凹部(18)及び／又は雄の手段を、上記工具部品(4) の適
    当な雄の手段(19)及び／又は雌の凹部と協働するように
    前記下側表面(13)に形成した切削インサートにおいて、
    前記雄の手段(19)は、全ての表面で前記雌の凹部(18)よ
    り小さいことで、通常の条件下で、前記雌の凹部に作用
    して機械的に係合しないようにし、かつ上記上側表面(1
    2)は、平坦な固定面(17,17')をもつＶ型断面を有する溝
    (16)の形状で窪みを備えることで、前記締め付け要素上
    のくさび形断面を有する突起(20)を受けることを特徴と
    する切削インサート。
  2. 【請求項２】 前記溝(16)の前記固定面(17,17')の間の
    角度が、160 〜170°の範囲に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。
JP11305700A 1998-10-27 1999-10-27 回転切削工具用の切削インサ―ト Pending JP2000141122A (ja)

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