JP2001517556A - 切粉除去機械加工用の工具 - Google Patents
切粉除去機械加工用の工具Info
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Abstract
(57)【要約】
切粉除去機械加工用の工具は、インサートホルダー(1) とインサート(2) とを備え、インサート(2) は第１及び第２の接触面(8,8';9,9') を含む上部及び下部の界面を介してホルダーに機械的に連結され、接触面は互いに鈍角（α）で延びている。これらの接触面の間の中央には、互いに鋭角で延びる側面(13,13';15,15') により規定される隆起部(10)及び溝(11)がある。隆起部が溝に係合すると、インサートに作用する横方向の力の適度が吸収が保証され、それにより適度な機械加工の精度を保証するために、インサートは適所に本質的に静止して維持される。
Description
【０００１】 発明の技術分野 本発明は、切粉除去機械加工用の工具に関し、第１の材料の盤状のインサート
ホルダーと異なるより硬質の材料より作製したインサートを含み、上記インサー
トはホルダーの外向きに開口している凹部に取り付け可能であり、上記凹部はイ
ンサートを凹部にクランプすることを意図した下方の形状に剛性のあるホルダー
の前方部と上部の弾性があり可撓性のあるアームとの間で規定され、上記インサ
ートは上部と下部の界面(interface) を介してホルダーに機械的に連結可能であ
り、界面の少なくとも１つは、概してＶ型断面の雄手段であって、上記雄手段が
互いに鈍角で延びる２つの横方向に分割された第１の接触面を有するものと、同
様に概してＶ型断面の雌手段であって、インサートが凹部に挿入されたときに第
１の接触面と接触し、かつ雄手段が雌手段と係合するように、上記雌手段が同様
に互いに鈍角で延びる２つの横方向に分割された第２の接触面を有するものとを
含む。 発明の背景 概して先に説明したように規定される種類の工具は、通常切断、溝削り及び溝
入れフライスに用いられる。そのような機械加工作業、及び現代工業における他
の切粉除去機械加工に関連して、機械加工部材の公差に関して非常に困難な要求
がよく生じる。このことは、次にインサートが、インサートホルダーの凹部（い
わゆるインサート台座）の予定した非常に正確な位置に取り付け可能であり、ま
た外部の作用に関係なくこの正確な位置を維持することもできるということが要
求される。従って、インサートがそれに対して中心向き又は接線方向に（すなわ
ちインサートホルダーの平面に平行に）作用する理想的な主要な力を受けるとき
だけでなく、インサートを凹部又はインサート台座に対して横方向に変位させよ
うとする第２の横方向の力に関連して、インサートはホルダーに対してその予定
した位置に静止して固定されているべきである。インサートの少量の横方向の変
位が最終製品に許容できない公差の変動をもたらす可能性がある。
ホルダーと異なるより硬質の材料より作製したインサートを含み、上記インサー
トはホルダーの外向きに開口している凹部に取り付け可能であり、上記凹部はイ
ンサートを凹部にクランプすることを意図した下方の形状に剛性のあるホルダー
の前方部と上部の弾性があり可撓性のあるアームとの間で規定され、上記インサ
ートは上部と下部の界面(interface) を介してホルダーに機械的に連結可能であ
り、界面の少なくとも１つは、概してＶ型断面の雄手段であって、上記雄手段が
互いに鈍角で延びる２つの横方向に分割された第１の接触面を有するものと、同
様に概してＶ型断面の雌手段であって、インサートが凹部に挿入されたときに第
１の接触面と接触し、かつ雄手段が雌手段と係合するように、上記雌手段が同様
に互いに鈍角で延びる２つの横方向に分割された第２の接触面を有するものとを
含む。 発明の背景 概して先に説明したように規定される種類の工具は、通常切断、溝削り及び溝
入れフライスに用いられる。そのような機械加工作業、及び現代工業における他
の切粉除去機械加工に関連して、機械加工部材の公差に関して非常に困難な要求
がよく生じる。このことは、次にインサートが、インサートホルダーの凹部（い
わゆるインサート台座）の予定した非常に正確な位置に取り付け可能であり、ま
た外部の作用に関係なくこの正確な位置を維持することもできるということが要
求される。従って、インサートがそれに対して中心向き又は接線方向に（すなわ
ちインサートホルダーの平面に平行に）作用する理想的な主要な力を受けるとき
だけでなく、インサートを凹部又はインサート台座に対して横方向に変位させよ
うとする第２の横方向の力に関連して、インサートはホルダーに対してその予定
した位置に静止して固定されているべきである。インサートの少量の横方向の変
位が最終製品に許容できない公差の変動をもたらす可能性がある。
【０００２】 安全性及びインサートホルダーにインサートを正確にクランプすることに関す
る要件に関して基本的に正反対である他の要件が、インサートとインサートホル
ダーのいずれの製造にも関連してある。製造の観点のみから考慮すると、特に２
つの部品が異なるプロセスで、また互いに異なる特性を有する異なる材料で製造
されるという背景から、最も緩い公差要件が望ましい。現代のインサートは超硬
合金又はセラミックスのような硬質な材料より製造される。そのような切削体の
最も顕著な特性は、高い硬度及び高い耐摩耗性を有するということであり、比較
的靭性のある金属のような材料の機械加工に関して長期の寿命を意味するもので
ある。しかしながら、実際において望ましくない硬質体の特性は脆性であり、好
ましくない負荷(loading) に関連して割れる又は裂ける危険をその物体が冒すこ
とを特に意味するものである。最適の製造条件を常に求めるとしても、公差に関
する製造結果は実際においては非常に著しく変化する可能性がある。インサート
ホルダーは通常鋼から製造され、これは超硬合金より本質的に軟質かつ靭性のあ
る材料である。インサートホルダーを製造するときにも、実際における結果は達
成された公差に関して変化する。
る要件に関して基本的に正反対である他の要件が、インサートとインサートホル
ダーのいずれの製造にも関連してある。製造の観点のみから考慮すると、特に２
つの部品が異なるプロセスで、また互いに異なる特性を有する異なる材料で製造
されるという背景から、最も緩い公差要件が望ましい。現代のインサートは超硬
合金又はセラミックスのような硬質な材料より製造される。そのような切削体の
最も顕著な特性は、高い硬度及び高い耐摩耗性を有するということであり、比較
的靭性のある金属のような材料の機械加工に関して長期の寿命を意味するもので
ある。しかしながら、実際において望ましくない硬質体の特性は脆性であり、好
ましくない負荷(loading) に関連して割れる又は裂ける危険をその物体が冒すこ
とを特に意味するものである。最適の製造条件を常に求めるとしても、公差に関
する製造結果は実際においては非常に著しく変化する可能性がある。インサート
ホルダーは通常鋼から製造され、これは超硬合金より本質的に軟質かつ靭性のあ
る材料である。インサートホルダーを製造するときにも、実際における結果は達
成された公差に関して変化する。
【０００３】 理論上、インサート台座へのインサートの絶対的な最大の固定は、初期のでき
る限り大きなインサート及びインサート台座の面が互いに堅く接したまま維持で
きれば達成される。しかしながら実際上の一連の製造に関して先に説明した理由
により、インサートとインサートホルダーとの間の界面での協働する外形面が互
いに完全に適合するような高い精度で、全てのインサートと全てのインサートホ
ルダーを別々に製造することは不可能である。従って現実的には、各界面でのイ
ンサートとインサートホルダーとの間の接触が、２又は多くても３個の点又は接
触箇所を断面方向に間隔を開けて設けられていることが見られる（３個以上の接
触箇所があれば、いわゆる不静定の配置が生じ、インサートは初期において不安
定であり、異なる位置の間で傾く）。
る限り大きなインサート及びインサート台座の面が互いに堅く接したまま維持で
きれば達成される。しかしながら実際上の一連の製造に関して先に説明した理由
により、インサートとインサートホルダーとの間の界面での協働する外形面が互
いに完全に適合するような高い精度で、全てのインサートと全てのインサートホ
ルダーを別々に製造することは不可能である。従って現実的には、各界面でのイ
ンサートとインサートホルダーとの間の接触が、２又は多くても３個の点又は接
触箇所を断面方向に間隔を開けて設けられていることが見られる（３個以上の接
触箇所があれば、いわゆる不静定の配置が生じ、インサートは初期において不安
定であり、異なる位置の間で傾く）。
【０００４】 本質的にはインサートの位置の決定に直接的に不利でない環境は、運転負荷を
ある時間、大抵の場合短時間かけた後に、インサートがインサートホルダーにあ
る量で塑性変形することを含むことであり、上記塑性変形はインサートを「安定
(settle)」させる。しかしながら、この変形はインサートが中央の予定した位置
から横方向に離れることを顕著にすべきでない。また、塑性変形と関連してイン
サートとインサートホルダーとの間の相対的な運動は、より脆いインサートが割
れる又は裂ける危険を冒すようになるまで大きくすべきでない。 先行技術 最近の10年間に、先に説明した問題をうまく処理する試行、及び問題の加工部
材が作製されたときにインサートが安定して固定されていることを可能にし、従
って適当な精度を可能にする工具、及びインサートとインサートホルダーが作製
されるときにそれらの公差に関して緩い要件にする工具を作製する試行がなされ
てきた。今までに提案された解決法は雄手段及び雌手段を使用することで共通し
、インサートとクランプアーム及びホルダーのそれぞれとの間の上部及び下部の
界面の少なくとも１つにおいて、この手段はＶ型断面である。これらの公知の解
決法について、この雄手段と雌手段のＶ型側面又は接触面は、比較的平坦である
という特徴を有する。従って接触面の間の鈍角は120 〜179 °の範囲にある。こ
の比較的大きな鈍角が、インサートに対する高い半径方向の力又は中心の主要な
力を吸収する表面の能力を満足すること、及びインサートが裂ける危険を最小化
することを保証する。この先行技術による工具の実施例は、例えばEP 0 059 602
, SE 8601533-6, US 5 054 967, US 4 738 570, SE 9201323-4及びSE 9404266-0
に見られる。EP 0 417 862より、インサートとインサートホルダーとの間の界面
において、表面の間で直線状の接触のみをもたらすいくつかの湾曲した凸状面を
有する溝と係合する円筒状の凸状面を含む工具が更に知られている。
ある時間、大抵の場合短時間かけた後に、インサートがインサートホルダーにあ
る量で塑性変形することを含むことであり、上記塑性変形はインサートを「安定
(settle)」させる。しかしながら、この変形はインサートが中央の予定した位置
から横方向に離れることを顕著にすべきでない。また、塑性変形と関連してイン
サートとインサートホルダーとの間の相対的な運動は、より脆いインサートが割
れる又は裂ける危険を冒すようになるまで大きくすべきでない。 先行技術 最近の10年間に、先に説明した問題をうまく処理する試行、及び問題の加工部
材が作製されたときにインサートが安定して固定されていることを可能にし、従
って適当な精度を可能にする工具、及びインサートとインサートホルダーが作製
されるときにそれらの公差に関して緩い要件にする工具を作製する試行がなされ
てきた。今までに提案された解決法は雄手段及び雌手段を使用することで共通し
、インサートとクランプアーム及びホルダーのそれぞれとの間の上部及び下部の
界面の少なくとも１つにおいて、この手段はＶ型断面である。これらの公知の解
決法について、この雄手段と雌手段のＶ型側面又は接触面は、比較的平坦である
という特徴を有する。従って接触面の間の鈍角は120 〜179 °の範囲にある。こ
の比較的大きな鈍角が、インサートに対する高い半径方向の力又は中心の主要な
力を吸収する表面の能力を満足すること、及びインサートが裂ける危険を最小化
することを保証する。この先行技術による工具の実施例は、例えばEP 0 059 602
, SE 8601533-6, US 5 054 967, US 4 738 570, SE 9201323-4及びSE 9404266-0
に見られる。EP 0 417 862より、インサートとインサートホルダーとの間の界面
において、表面の間で直線状の接触のみをもたらすいくつかの湾曲した凸状面を
有する溝と係合する円筒状の凸状面を含む工具が更に知られている。
【０００５】 導入部分において規定される従来より知られている工具についての一般的な不
利な点は、横方向の力の作用により、所望の位置から容易に外れるため、インサ
ートの横方向の安定性が不十分であることである。 本発明の目的及び特徴 本発明は、従来より知られている工具に関する先に説明した不利益を克服し、
改良した工具を作製することを目的とする。本発明の主要な目的は、インサート
とインサートホルダーの製造に関する精度の要件が緩いと同時に、インサートが
初期に安定性が良好であり安全に固定されている工具を作製することである。本
発明の更なる目的はインサートが割れる又は裂ける危険が最小である工具を作製
することである。
利な点は、横方向の力の作用により、所望の位置から容易に外れるため、インサ
ートの横方向の安定性が不十分であることである。 本発明の目的及び特徴 本発明は、従来より知られている工具に関する先に説明した不利益を克服し、
改良した工具を作製することを目的とする。本発明の主要な目的は、インサート
とインサートホルダーの製造に関する精度の要件が緩いと同時に、インサートが
初期に安定性が良好であり安全に固定されている工具を作製することである。本
発明の更なる目的はインサートが割れる又は裂ける危険が最小である工具を作製
することである。
【０００６】 本発明によると、少なくとも主要な目的は、請求項１の特徴部分に規定された
特徴により成し遂げられる。本発明の好ましい実施態様は更に従属項に規定され
ている。 従来技術の詳細な説明 GB 21 297 より、支持体を除いて、界面において本体に連結している複数の取
り外し可能な刃を含む工具が従来より知られていて（この工具は溝入れフライス
カッタ又は円形のこ刃の形状である）、中央の隆起部とその隆起部に対応する溝
を含み、この隆起部がこの溝に係合する。しかしながらこの場合、本発明により
規定される種類の雄手段及び雌手段のそれぞれを形成する隆起部及び溝の側面に
傾斜した側面がなく、この手段はＶ型の断面である。公知の解決法に関して、堅
い表面接触が、隆起部の外側と溝の内側との間だけでなく、隆起部及び溝のそれ
ぞれの両側にあり本体の平面に垂直に延びる接触面の対の間にも要求される。そ
のような表面接触は、先の説明の導入部分に示した理由で現代工業の製造技術に
関連してうまく成し遂げられないであろう。 本発明の好ましい実施態様の詳細な説明 図１に示した工具は、少なくとも一部が盤状のインサートホルダー１と交換可
能な切削インサート２とを含む。切削インサートは、下方がホルダーの下部の形
状に剛性のある前方部４であり、上方がインサートをインサート台座にクランプ
することを意図した上部の弾性があり可撓性のあるアーム５により規定される、
凹部又はインサート台座３に取り付け可能である。インサート台座の内側端部に
おいて、インサートが動作した運転状態において接触することを意図した突き合
わせ面６がある。必ずしも必要ではないが好ましくは、反対側に切れ刃7,7'を含
むため、インサートは向きを変えて取り付けられる型のものである。切削インサ
ートは、インサートホルダーの材料より硬質な材料で作製されている。実際には
、超硬合金が切削インサート２に、鋼がインサートホルダー１に好ましい。
特徴により成し遂げられる。本発明の好ましい実施態様は更に従属項に規定され
ている。 従来技術の詳細な説明 GB 21 297 より、支持体を除いて、界面において本体に連結している複数の取
り外し可能な刃を含む工具が従来より知られていて（この工具は溝入れフライス
カッタ又は円形のこ刃の形状である）、中央の隆起部とその隆起部に対応する溝
を含み、この隆起部がこの溝に係合する。しかしながらこの場合、本発明により
規定される種類の雄手段及び雌手段のそれぞれを形成する隆起部及び溝の側面に
傾斜した側面がなく、この手段はＶ型の断面である。公知の解決法に関して、堅
い表面接触が、隆起部の外側と溝の内側との間だけでなく、隆起部及び溝のそれ
ぞれの両側にあり本体の平面に垂直に延びる接触面の対の間にも要求される。そ
のような表面接触は、先の説明の導入部分に示した理由で現代工業の製造技術に
関連してうまく成し遂げられないであろう。 本発明の好ましい実施態様の詳細な説明 図１に示した工具は、少なくとも一部が盤状のインサートホルダー１と交換可
能な切削インサート２とを含む。切削インサートは、下方がホルダーの下部の形
状に剛性のある前方部４であり、上方がインサートをインサート台座にクランプ
することを意図した上部の弾性があり可撓性のあるアーム５により規定される、
凹部又はインサート台座３に取り付け可能である。インサート台座の内側端部に
おいて、インサートが動作した運転状態において接触することを意図した突き合
わせ面６がある。必ずしも必要ではないが好ましくは、反対側に切れ刃7,7'を含
むため、インサートは向きを変えて取り付けられる型のものである。切削インサ
ートは、インサートホルダーの材料より硬質な材料で作製されている。実際には
、超硬合金が切削インサート２に、鋼がインサートホルダー１に好ましい。
【０００７】 インサートは、上部と下部の界面を介してホルダーに取り付け、開示した実施
態様においては、それらは断面において概してＶ型の雄手段と断面において同様
に概してＶ型の雌手段とを含む。これらの手段は図３及び４を参照してより詳細
に説明される。図１及び２による実施例において、上部の界面でのこの雄手段は
、切削インサートの上部側でＶ型の雌手段と協働するために、クランプアーム５
の下部側に形成されている。下部の界面において雄手段は、切削インサートの下
部側での対応する雌手段と協働するために前方部４の上部側に配置されている。
この点に関して、「上部」及び「下部」の界面という表現は、本発明の定義を簡
単にする目的にのみ使用していることを指摘すべきである。従って、運転におい
て、ホルダー１は前方部の上のクランプアーム５に垂直に配置する必要はない。
言い換えれば、図１による工具は、任意の空間位置に配向することができる。
態様においては、それらは断面において概してＶ型の雄手段と断面において同様
に概してＶ型の雌手段とを含む。これらの手段は図３及び４を参照してより詳細
に説明される。図１及び２による実施例において、上部の界面でのこの雄手段は
、切削インサートの上部側でＶ型の雌手段と協働するために、クランプアーム５
の下部側に形成されている。下部の界面において雄手段は、切削インサートの下
部側での対応する雌手段と協働するために前方部４の上部側に配置されている。
この点に関して、「上部」及び「下部」の界面という表現は、本発明の定義を簡
単にする目的にのみ使用していることを指摘すべきである。従って、運転におい
て、ホルダー１は前方部の上のクランプアーム５に垂直に配置する必要はない。
言い換えれば、図１による工具は、任意の空間位置に配向することができる。
【０００８】 インサートとインサートホルダーとの間の２つの界面の１つ、すなわち下部の
界面を拡大して示している図３及び４をここで参照する。図３より、互いに鈍角
αで延びている２つの横方向に間隔を開けた第１の接触面8,8'により、先に説明
した雄手段がいかに形成されているかが明らかになる。実施例において、形成さ
れているこれらの第１の接触面はインサートホルダー１上に備わっている。イン
サート２の対応する雌手段は、同様に互いに鈍角で、すなわち面8,8'の間と同じ
角度αで延びている２つの第２の接触面9,9'により形成されている。このことは
、インサートがインサート台座に挿入されたときに、第１と第２の接触面8,9 及
び8',9' の対が互いに堅く接触することを意味する。本質的に鈍角αは変化する
こともできるが、本発明によりそれは120 〜179 °、好ましくは150 〜170 °の
範囲であるべきである。開示した実施態様においては、角度αは160 °である。
インサートホルダーを通る中央平面Ｃに垂直な横断面に関連して、各接触面は比
較的平坦な角度で傾斜している。このことは、接触面8,8'が中央平面Ｃと平行な
主要な負荷方向の比較的大きい力に耐えると同時に、このインサートが横方向の
力を受けるときに限られた量だけ接触面が傾斜していることがインサートの横方
向の変位を妨げるのに助けとなることを保証している。
界面を拡大して示している図３及び４をここで参照する。図３より、互いに鈍角
αで延びている２つの横方向に間隔を開けた第１の接触面8,8'により、先に説明
した雄手段がいかに形成されているかが明らかになる。実施例において、形成さ
れているこれらの第１の接触面はインサートホルダー１上に備わっている。イン
サート２の対応する雌手段は、同様に互いに鈍角で、すなわち面8,8'の間と同じ
角度αで延びている２つの第２の接触面9,9'により形成されている。このことは
、インサートがインサート台座に挿入されたときに、第１と第２の接触面8,9 及
び8',9' の対が互いに堅く接触することを意味する。本質的に鈍角αは変化する
こともできるが、本発明によりそれは120 〜179 °、好ましくは150 〜170 °の
範囲であるべきである。開示した実施態様においては、角度αは160 °である。
インサートホルダーを通る中央平面Ｃに垂直な横断面に関連して、各接触面は比
較的平坦な角度で傾斜している。このことは、接触面8,8'が中央平面Ｃと平行な
主要な負荷方向の比較的大きい力に耐えると同時に、このインサートが横方向の
力を受けるときに限られた量だけ接触面が傾斜していることがインサートの横方
向の変位を妨げるのに助けとなることを保証している。
【０００９】 先に説明したようにそれぞれ雌手段及び雄手段を有するインサート及びインサ
ートホルダーを設計することについて、Ｖ型断面で大きな鈍角を有するこれらの
手段は、導入部分に説明したように従来技術よりよく知られている。 本発明によると、隆起部10は２つの第１の接触面8,8'の間の中央の領域に設計
され、この隆起部10の目的は、同様の上記の接触面9,9'の間の中央の溝又は凹部
11に係合することである。この隆起部は頂部面12と２つの側面13,13'により規定
され、その側面は互いに鋭角βで延びている。次に溝11は、２つの側面15,15'の
間の底部面14により規定される。開示した好ましい実施態様においては、隆起部
の頂部面12は平坦であり、凸状で球状の変位部16,16'を介して側面13,13'に変化
する。それらの下部位置において、側面13,13'は、凹状で球状の変位部17,17'を
介して第１の接触面8,8'に変化する。
ートホルダーを設計することについて、Ｖ型断面で大きな鈍角を有するこれらの
手段は、導入部分に説明したように従来技術よりよく知られている。 本発明によると、隆起部10は２つの第１の接触面8,8'の間の中央の領域に設計
され、この隆起部10の目的は、同様の上記の接触面9,9'の間の中央の溝又は凹部
11に係合することである。この隆起部は頂部面12と２つの側面13,13'により規定
され、その側面は互いに鋭角βで延びている。次に溝11は、２つの側面15,15'の
間の底部面14により規定される。開示した好ましい実施態様においては、隆起部
の頂部面12は平坦であり、凸状で球状の変位部16,16'を介して側面13,13'に変化
する。それらの下部位置において、側面13,13'は、凹状で球状の変位部17,17'を
介して第１の接触面8,8'に変化する。
【００１０】 実施例において、溝11の底部面14は、断面において弧状、例えば側面15,15'の
上部の間の全距離の部分的な円筒である。隆起部10の高さH1は、溝の深さH2より
小さい。この深さH2は溝の底面14からそれぞれ面9,15及び9',15'の間の仮想の交
点（図示せず）まで測定される。隆起部と溝との間の差により、頂部面12と底部
面14との間にあそび18が形成される。言い換えれば隆起部は溝の底部に達しない
。
上部の間の全距離の部分的な円筒である。隆起部10の高さH1は、溝の深さH2より
小さい。この深さH2は溝の底面14からそれぞれ面9,15及び9',15'の間の仮想の交
点（図示せず）まで測定される。隆起部と溝との間の差により、頂部面12と底部
面14との間にあそび18が形成される。言い換えれば隆起部は溝の底部に達しない
。
【００１１】 第２の接触面9,9'と側面15,15'との各対の間には、面取り面19,19'がある。こ
れらの２つの面取り面19,19'の間の角度は、接触面9,9'の間の鈍角より小さく、
同様な角度βが本質的に鋭角である側面15,15'の間の角度より大きい。面取り面
19,19'は、この面取り面の内側に位置する遷移面17,17'と共に、第２の（三日月
状断面の）あそび20を規定し、そこではインサートはインサートホルダーとの接
触がない。
れらの２つの面取り面19,19'の間の角度は、接触面9,9'の間の鈍角より小さく、
同様な角度βが本質的に鋭角である側面15,15'の間の角度より大きい。面取り面
19,19'は、この面取り面の内側に位置する遷移面17,17'と共に、第２の（三日月
状断面の）あそび20を規定し、そこではインサートはインサートホルダーとの接
触がない。
【００１２】 隆起部の側面13,13'及び溝の側面15,15'はいずれも平坦である。しかしながら
２つの協働する面の１つを設計することも可能であり、例えば溝の側面15及び15
' をそれぞれ、わずかに凸状に湾曲させ、他方の面を平坦のままにする。 初期状態において、すなわちインサートが運転の負荷を受ける前に、側面13,1
3'の領域における隆起部10の幅は、側面15,15'の間の溝の幅より少なくともいく
らか小さい。接触面8,8'が、図４に示したように接触面9,9'に対して堅く接触し
た状態にされると、非常に細い間隔21が、側面13と15（及び13' と15' ）との間
で形成され、この間隔21は表面接触がない。
２つの協働する面の１つを設計することも可能であり、例えば溝の側面15及び15
' をそれぞれ、わずかに凸状に湾曲させ、他方の面を平坦のままにする。 初期状態において、すなわちインサートが運転の負荷を受ける前に、側面13,1
3'の領域における隆起部10の幅は、側面15,15'の間の溝の幅より少なくともいく
らか小さい。接触面8,8'が、図４に示したように接触面9,9'に対して堅く接触し
た状態にされると、非常に細い間隔21が、側面13と15（及び13' と15' ）との間
で形成され、この間隔21は表面接触がない。
【００１３】 示した界面における構造の残りに関して、角度βは好ましくは20〜60°、便利
には35〜45°であることを指摘すべきである。図３による具体的な実施態様にお
いては角度βは40°である。遷移面17,17'の領域における基部の幅Ｂとして測定
した隆起部10の幅は、全ての状況においてインサートホルダーの幅又は厚み（す
なわちホルダー１の反対向きの側面の間の距離）の70％より小さくなければなら
ない。実際において、幅Ｂはインサートホルダーの幅の20〜50、好ましくは25〜
45、適当には30〜35％にあるべきである。隆起部10の高さH1は、幅Ｂの40〜70％
、適当には50〜60％にあるべきである。溝11の高さH2は高さH1より少なくとも10
％大きいべきである。
には35〜45°であることを指摘すべきである。図３による具体的な実施態様にお
いては角度βは40°である。遷移面17,17'の領域における基部の幅Ｂとして測定
した隆起部10の幅は、全ての状況においてインサートホルダーの幅又は厚み（す
なわちホルダー１の反対向きの側面の間の距離）の70％より小さくなければなら
ない。実際において、幅Ｂはインサートホルダーの幅の20〜50、好ましくは25〜
45、適当には30〜35％にあるべきである。隆起部10の高さH1は、幅Ｂの40〜70％
、適当には50〜60％にあるべきである。溝11の高さH2は高さH1より少なくとも10
％大きいべきである。
【００１４】 初期状態において、クランプアーム５からのばね作用以外の他の力を受けるこ
となくインサートがインサート台座に取り付けられたとき、接触が各界面におけ
る２つの位置で形成され、すなわち第１と第２の接触面８と９及び8'と9'の協働
する対の間の表面接触が形成される。インサートがその後運転モードに置かれ、
加工部材からの力、すなわち平面Ｃにおける主要な力及び横方向の力を受けると
、隆起部10は係合する。初期状態において、ある塑性変形がインサートホルダー
４の軟質材料で起こる。このことは、隆起部が図４に示した状態を超えて溝11に
更に入り込む効果を有する。従って、安定な３点接触を確立するように、隆起部
の一方の側面で、隆起部及び溝の側面13,15 を互いに接触するようにもたらすこ
とによりこの横方向の力が吸収される。隆起部及び溝が異なる高さを有し、側面
が互いに鋭角βで延びているという事実により、インサートがその初期状態から
明らかに変位しないことが保証され、このことは加工部材が機械加工されるとき
、高い質の精度が維持されることを意味する。深い溝への高い隆起部の効果的な
係合に関わらず、インサートが裂ける危険性は、隆起部に制限された幅を与える
ことでかなりの程度回避され、このことは、くさび力のモーメントアームが限定
されることを保証し、このくさび力は、隆起部の外側側面から溝の協働する内側
側面に向かって作用する。このことと関連して、インサートホルダーの塑性変形
が著しい場合にも、隆起部の溝への入り込みは、側面13,15 の間に初期間隔21が
あることにより制限されることも指摘すべきである。 本発明の可能な変更例 本発明は、説明し図面に示した実施態様のみに制限されない。従って２つの上
部及び下部の界面の１つのみに隆起部と溝の組合せを介してインサートをインサ
ートホルダーに連結することが可能である。Ｖ型断面の雄手段を共に形成する２
つの第１の接触表面の間に中央の溝を形成することも可能であり、隆起部は対応
する雌手段を形成する２つの他の接触面との間の中心に形成される。示した実施
態様において２つの中央の溝がインサートに形成され（図１及び２に示したよう
に）、対応する隆起部がインサート台座に形成されているが、インサート台座の
隆起部及び溝と協働するために、溝及び隆起部をインサートに形成することも更
に可能である。隆起部は本質的に２又はそれ以上の間隔を開けた突起からなり、
これは空間又は凹部により果たされ、この突起はインサート及びインサートホル
ダーの内側及び外側の端部に配置されることも言及すべきである。インサート台
座及び台座（従って隆起部及び溝）は、必ずしも直線状である必要はないことも
指摘すべきである。従って、それらはわずかに湾曲しているか、「バナナ形状」
であってもよい。
となくインサートがインサート台座に取り付けられたとき、接触が各界面におけ
る２つの位置で形成され、すなわち第１と第２の接触面８と９及び8'と9'の協働
する対の間の表面接触が形成される。インサートがその後運転モードに置かれ、
加工部材からの力、すなわち平面Ｃにおける主要な力及び横方向の力を受けると
、隆起部10は係合する。初期状態において、ある塑性変形がインサートホルダー
４の軟質材料で起こる。このことは、隆起部が図４に示した状態を超えて溝11に
更に入り込む効果を有する。従って、安定な３点接触を確立するように、隆起部
の一方の側面で、隆起部及び溝の側面13,15 を互いに接触するようにもたらすこ
とによりこの横方向の力が吸収される。隆起部及び溝が異なる高さを有し、側面
が互いに鋭角βで延びているという事実により、インサートがその初期状態から
明らかに変位しないことが保証され、このことは加工部材が機械加工されるとき
、高い質の精度が維持されることを意味する。深い溝への高い隆起部の効果的な
係合に関わらず、インサートが裂ける危険性は、隆起部に制限された幅を与える
ことでかなりの程度回避され、このことは、くさび力のモーメントアームが限定
されることを保証し、このくさび力は、隆起部の外側側面から溝の協働する内側
側面に向かって作用する。このことと関連して、インサートホルダーの塑性変形
が著しい場合にも、隆起部の溝への入り込みは、側面13,15 の間に初期間隔21が
あることにより制限されることも指摘すべきである。 本発明の可能な変更例 本発明は、説明し図面に示した実施態様のみに制限されない。従って２つの上
部及び下部の界面の１つのみに隆起部と溝の組合せを介してインサートをインサ
ートホルダーに連結することが可能である。Ｖ型断面の雄手段を共に形成する２
つの第１の接触表面の間に中央の溝を形成することも可能であり、隆起部は対応
する雌手段を形成する２つの他の接触面との間の中心に形成される。示した実施
態様において２つの中央の溝がインサートに形成され（図１及び２に示したよう
に）、対応する隆起部がインサート台座に形成されているが、インサート台座の
隆起部及び溝と協働するために、溝及び隆起部をインサートに形成することも更
に可能である。隆起部は本質的に２又はそれ以上の間隔を開けた突起からなり、
これは空間又は凹部により果たされ、この突起はインサート及びインサートホル
ダーの内側及び外側の端部に配置されることも言及すべきである。インサート台
座及び台座（従って隆起部及び溝）は、必ずしも直線状である必要はないことも
指摘すべきである。従って、それらはわずかに湾曲しているか、「バナナ形状」
であってもよい。
【図１】 図１は、インサートホルダーとそれから間隔を開けたインサートとを含む工具
の分解した斜視図である。
の分解した斜視図である。
【図２】 図２は、図１によるインサートの拡大した端面図である。
【図３】 図３は、インサートとインサートホルダーとの間の界面における本発明の特徴
的な構造を示した、模式的な拡大した断面図であり、このインサートはインサー
ト台座からいくらか間隔を開けて示してある。
的な構造を示した、模式的な拡大した断面図であり、このインサートはインサー
ト台座からいくらか間隔を開けて示してある。
【図４】 図４は、同じ界面の左半分を示した更に拡大した平行な断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 テーグトストロム，ペール スウェーデン国，エス−811 62 サンド ビッケン，エルトベーゲン 11 (72)発明者 アンデルッソン，クラエス スウェーデン国，エス−803 11 ゲーブ レ，ハルトマカールガータン 13 セー (72)発明者 ヘドベルイ，アンナ スウェーデン国，エス−802 80 ゲーブ レ，エス．スケップスブロン ６ ベー Ｆターム(参考） 3C046 AA00 EE14 EE16
Claims (6)
- 【請求項１】 切粉除去機械加工用の工具であって、第１の材料の盤状のイ
ンサートホルダー(1) と異なるより硬質の材料で作製したインサート(2) とを備
え、上記インサートは前記ホルダーの外向きに開口している凹部(3) に取り付け
可能であり、上記凹部(3) は、下部の形状に剛性のある前記ホルダーの前方部(4
) と、前記インサートを前記凹部にクランプすることを意図した上部の弾性があ
り可撓性のあるアーム(5) との間で規定され、上記インサートは上部と下部の界
面を介して前記ホルダーに機械的に連結可能であり、前記界面の少なくとも１つ
は、概してＶ型断面の雄手段であって、互いに鈍角（α）で延びる２つの横方向
に分割された第１の接触面(8,8')を有する上記雄手段と、同様に概してＶ型断面
の雌手段であって、前記インサートが前記凹部に挿入されたときに前記第１の接
触面(8,8')と接触し、かつ前記雄手段が前記雌手段と係合するために、同様に互
いに鈍角で延びる２つの横方向に分割された第２の接触面(9,9')を有する上記雌
手段とを含む切粉除去機械加工用の工具において、 前記第１の接触面(8,8')の間の中央の領域に隆起部(10)が、又は溝が、上記第２
の接触面(9,9')の間の中央の領域にある溝(11)と、又は隆起部と、機械的に協働
するために形成され、上記隆起部(10)が互いに鋭角（β）で延びる２つの側面(1
3,13')の間に頂部面(12)を有し、前記溝(11)が同様に互いに鋭角で延びる２つの
側面(15,15')の間に底部面(14)を有し、前記隆起部(10)の高さが前記溝(11)の深
さより小さいことで、上記頂部面(12)と上記底部面(14)との間で表面接触のない
あそび(18)を形成し、前記隆起部及び前記溝の両側の協働する側面と接触面との
隣接する対の間の遷移領域に、表面接触のない第２のあそび(20)が規定され、上
記側面(13,13')の領域での前記隆起部の公称幅が同一の領域における前記溝の公
称幅より少なくともいくらか小さいことで、対向する側面の対の間に前記インサ
ートが負荷を受けない限り表面接触のない２つの極めて細い間隔(21)を形成し、
協働する側面の対の１つの間に明確な接触を形成する横方向の力を加工中のイン
サートが受けると、上記間隔の１つは存在しなくなり、それにより加工中の前記
インサートが、少なくとも初期状態で、問題となっている前記界面で３点接触に
より、すなわち上記の第１及び第２の接触面の対(8,9;8',9') の形態の２つの横
方向に分割された接触箇所と前記隆起部の一方の側面に集中した第３の接触箇所
とで、概して固定されることを特徴とする、切粉除去機械加工用の工具。 - 【請求項２】 前記第１の接触面の間の前記鈍角（α）及び前記第２の接触
面(9,9')の間の鈍角が120 〜179 °、好ましくは150 〜170 °の範囲にあること
を特徴とする、請求項１に記載の工具。 - 【請求項３】 前記隆起部及び前記溝のいずれの前記側面(13,13';15,15')
の間の前記鋭角（β）が20〜60°、好ましくは35〜45°の範囲にあることを特徴
とする、請求項２に記載の工具。 - 【請求項４】 下部限界線の領域での前記隆起部(10)の前記幅が、前記イン
サートホルダーの幅の70％を最大で構成することを特徴とする、請求項１から３
のいずれか１項に記載の工具。 - 【請求項５】 前記隆起部及び溝の一方の側面での２つの協働する側面(13,
15) の１つが平坦であり、他方がわずかに湾曲し、かつ平坦な面に面する凸状側
面を有することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の工具。 - 【請求項６】 各第２のあそび(20)が、前記隆起部における第１の接触面と
側面との間の凹状に湾曲した遷移面(17,17')、及び前記溝の第２の接触面と側面
との間に延びる平坦な面取り面(19,19')により規定されることを特徴とする、請
求項１から５のいずれか１項に記載の工具。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9703434-2 | 1997-09-24 | ||
| SE9703434A SE511934C2 (sv) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | Verktyg för spånavskiljande bearbetning |
| PCT/SE1998/001509 WO1999015297A1 (en) | 1997-09-24 | 1998-08-24 | Tool for chip removing machining |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001517556A true JP2001517556A (ja) | 2001-10-09 |
| JP3803548B2 JP3803548B2 (ja) | 2006-08-02 |
Family
ID=20408345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000512653A Expired - Lifetime JP3803548B2 (ja) | 1997-09-24 | 1998-08-24 | 切粉除去機械加工用の工具 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6086291A (ja) |
| EP (1) | EP1015156B1 (ja) |
| JP (1) | JP3803548B2 (ja) |
| KR (1) | KR100551211B1 (ja) |
| CN (1) | CN1108215C (ja) |
| AT (1) | ATE229395T1 (ja) |
| DE (1) | DE69810127T2 (ja) |
| SE (1) | SE511934C2 (ja) |
| WO (1) | WO1999015297A1 (ja) |
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