JP2002533224A - 万能識別を有する切削インサート - Google Patents

万能識別を有する切削インサート

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JP2002533224A
JP2002533224A JP2000590806A JP2000590806A JP2002533224A JP 2002533224 A JP2002533224 A JP 2002533224A JP 2000590806 A JP2000590806 A JP 2000590806A JP 2000590806 A JP2000590806 A JP 2000590806A JP 2002533224 A JP2002533224 A JP 2002533224A
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cutting
cutting edge
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JP2000590806A
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ジェームズ、 アール． キャスペリク、
ディーター、 エイチ． フィッシャー、
テリー、 エル． アシュリー、
ジェームズ、 エム． ワグル、
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ケンナメタル インコ−ポレイテツド
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Abstract

(57)【要約】 インサート（１０）の上面（２０）に刻印された三角形（４５ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を有する切削インサート（１０）が開示されていて、三角形の数が、インサート（１０）が最もよく機能する切削範囲を表す。このような形状を切削インサートに刻印する方法も開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、機械加工作業用の切削工具に関し、より具体的には、使用しやすい
ようにインサート面に万能識別(universal identification)が刻印された、金属
加工作業に使用する切削インサートに関する。
【０００２】 使い捨て切削インサートが金属加工産業全体で利用されており、フライス削り
、中ぐり及びねじ切りを含む広範囲の作業を達成するために、形状、サイズ及び
デザインが多岐にわたっている。切削インサートは一般に限られた作業を実行す
るために設計されているため、一般に大きな機械工場には多数の異なるインサー
トがある。例えば、工作物上に粗い表面から滑らかな表面までの異なる表面を形
成するために、異なる切削インサートを利用する。推奨する用途で特定のインサ
ートを利用しやすいように、種々の製造業者はインサート面にラベルを付ける試
みを行っている。例えば、1998年３月のMetalWorking WorldというタイトルのSa
ndvik Coromantの出版物では、"Make A Sharp Turn Towards Higher Productivi
ty"という広告が、インサート面上の文字「Ｆ」、「Ｍ」又は「Ｒ」を指定する
ことによって、インサートが精密な切削作業、中間の切削作業又は粗い切削作業
のどれに適するかを示すインサート面に刻印された文字を使用して、インサート
を交換することについて説明している。しかし、さらに文字や番号がインサート
面で使用されるため、製造業者固有の解釈表を使用しないと、このような情報の
解釈が難しい。
【０００３】 1998年８月に出版された"QNMG"というタイトルのISCAR Limitedのパンフレッ
トでは、ライト・ミディアム(light-medium)の切削用途、ミディアム(medium)の
切削用途及びミディアム・ラフ(medium-rough)切削用途をそれぞれ示すPP、TF及
びGNの文字が表面にマークされたインサートを例示している。しかし、これらの
文字を理解するためには、製造業者固有の解釈表を使用しなければならない。
【０００４】 このように異なるシステムを整理すると、理解のための詳細な表を必要とせず
、英語のアルファベットの文字の理解に頼らずに世界共通に理解され得る切削イ
ンサート面の指標を提供するニーズが存在する。
【０００５】 本発明は、多角形状の本体からなる切削インサートに関し、この本体は、上面
、底面及びこれらの間の側部を有し、さらに各側部と上面との交差部分に切削エ
ッジを有することで切削エッジからインサートの中心までの距離の約１／３だけ
内側に沿って広がる上面の動作切削領域及び上面の残りの領域にわたる非動作領
域を画定する。
【０００６】 マークが非動作領域のインサートの上面に位置し、マークは上面で互いに隣接
する少なくとも二つの同一の刻印された突起からなり、マークにおける突起の数
がインサートの推奨する使用を示す。各突起は「Ｖ」字型で上面から、又は上面
へ延出する。
【０００７】 本発明は、多角形状の本体を有する切削インサートのマーキング方法に関し、
この本体は、上面、底面及びこれらの間の側部を有し、さらに各側部と上面との
交差部分に切削エッジを有することで切削エッジからインサートの中心までの距
離の約１／３だけ内側に沿って広がる上面の動作切削領域及び上面の残りの領域
にわたる非動作領域を画定する。この方法は、非動作領域のインサートの上面に
マークを刻印するステップを含み、マークは上面で互いに隣接する少なくとも二
つの同一の刻印された突起からなり、突起の数が推奨するインサートの使用を示
す。
【０００８】 図面における破線による例示は、特許を請求しようとする本発明の部分ではな
い。
【０００９】 図１は、切削インサート１０の斜視図であり、切削インサートは長手軸Ｌを有
する本体１５を有し、長手軸はインサート本体１５の中心を通り、さらに上面２
０、底面２５及び側部３０ａ、ｂ、ｃ、ｄを有し、これによって上面２０の各側
部３０ａ、ｂ、ｃ、ｄとの交差部分に切削エッジ３５ａ、ｂ、ｃ、ｄを画定する
。図１に例示する切削インサートは四辺形であるため、便宜上四つの角を４０ａ
、ｂ、ｃ、ｄとする。角４０ａ及び側部３０ａに関連する切削エッジ３５ａを利
用する切削作業を行う場合、インサートの上面２０は図１の矢印４２で示される
幅で画定された動作領域ＡＲに沿って係合される。動作領域ＡＲは、切削エッジ
３５ａから、切削インサート１０の中心を通る長手軸Ｌに直交する切削エッジに
平行な直線ＰＬまでの距離の約１／３だけ広がる。インサート１０は、動作領域
ＡＲの外側の領域では、機械加工作業中、工作物に接触しないようになっている
。インサートの長手軸Ｌまでの上面２０に沿った残りの部分は、図１の矢印４３
で示された幅によって画定された非動作領域ＩＲである。
【００１０】 動作領域ＡＲは、切削エッジ３５ａから内側に広がり、非動作領域ＩＲは動作
領域ＡＲを越えて広がる。動作領域ＡＲ及び非動作領域ＩＲの向きは、切削動作
中に用いる切削エッジ３５ａ、ｂ、ｃ、ｄに完全に依存する。例えば、切削エッ
ジ３５ｂが切削に用いられた場合、動作領域ＡＲ及び非動作領域ＩＲは切削エッ
ジ３５ｂに隣接し、切削エッジ３５ｂに平行な向きになる。
【００１１】 非動作領域ＩＲのインサート１０の上面２０にはマーク４５ａ、ｂ、ｃ、ｄが
位置する。各マーク４５ａ、ｂ、ｃ、ｄは同一であるためマーク４５ａだけを説
明し、この説明の理解はマーク４５ｂ、ｃ、ｄにも当てはまる。
【００１２】 マーク４５ａは、少なくとも二つの同一の刻印された突起５０ａ、５５ａから
なり、これらの突起は上面２０で互いに隣接しインサートが最もよく機能する切
削範囲を示す。一般的な機械のオペレーターは多数の異なる切削インサートを利
用し、各インサートの面からでは最適な使用は明らかではないため、マーク４５
ａによって機械のオペレーターはインサートが荒削り用途に最も適するものか、
精密な仕上げに最も適するものか、これらの間の中間的な使用に適するものかを
決定することができる。マーク４５ａは、英数字でない形状からなることが好ま
しく、粗削り用途から仕上げ用途までの使用を示すために単一の単純な形状が異
なる数で示されるのが好ましい。
【００１３】 異なる切削エッジを異なる機械加工用途で使用する場合、各切削エッジ３５ａ
、ｂ、ｃ、ｄに関連する突起の数を各切削エッジ３５ａ、ｂ、ｃ、ｄの意図する
用途に応じて変える。
【００１４】 切削エッジ３５ａ、ｂ、ｃ、ｄを全て同じ用途で使用する場合、複数のマーク
４５ａ、ｂ、ｃ、ｄを含む必要はなく、このような場合はマーク４５ａだけでよ
い。
【００１５】 図１に例示する突起５０ａ５５ａの形状は、ほぼ「Ｖ字型」である。これは、
英数字でない記号を使用する一つの例であり、これによって機械のオペレーター
が英語のような特定の言語に関連する文字を理解する必要性とは無関係にインサ
ートの識別ができ、機械のオペレーターが理解できる言語とは無関係に理解され
る万能記号(universal mark)を提供することができる。
【００１６】 「Ｖ」字型の選択は、世界的に認められているDIN 3141規格、Surface Symbol
s In Drawingsで特定された表面の記号に近いものを意図的に選んでいる。以下
の表１は、一つ、二つ、三つ及び四つの三角形の「Ｖ」字型の意味を例示し、Ｒ
＋は許容可能な最大の山から谷までの高さ（ミクロン）であり、１ミクロンは0.
001インチに等しい。
【表１】
【００１７】 図１に例示するインサートは、インサート１０を工具ホルダー（図示せず）内
に取り付けるために一般に使用する中心開口６０を有する。中心開口６０は切削
インサート１０の非動作範囲ＩＲにあるため、マーク４５ａ、ｂ、ｃ、ｄの好ま
しい位置は中心開口６０に隣接した位置である。
【００１８】 図３は、図２の矢印「３−３」によって示される突起５０ａの断面図である。
突起５０ａは上面にくぼんでいる。本発明の切削インサートに突起を形成する一
つの方法は、切削インサート製造業界の業者に知られるプレス作業を利用した方
法である。上面２０に突起５０ａを形成するためのこのプレス作業を簡単にする
ために、突起５０ａの壁６５ａ、７０ａ（図７）は上面２０に対して角度が付け
られる。さらに、プレス作業を簡単にするために、中心開口６０の隣には中心開
口６０に隣接する平坦な環状面８０に沿って延出する斜面７５ａが設けられる。
プレス作業を簡単にすることを意図した各特徴はこのためだけのものであり、本
発明を限定するものではないことが分かる。
【００１９】 図３に例示するように、傾斜壁６５ａは、中心開口６０に垂直に延びる直線に
対して５°から８５°までの角度Ａをなす。図３には例示されないが、傾斜壁７
０ａ（図７）もこのような垂直な直線に対して角度Ａをなすことを理解すべきで
ある。面７５ａは中心開口６０に垂直に延びる直線に対して５°から８５°まで
の角度ＡＡをなす。
【００２０】 図１〜３に例示する実施の形態では、突起５０ａはＶ字型であるが、Ｖの上部
は中心開口６０に向かって開いている。
【００２１】 マーク４５ａ、ｂ、ｃ及びｄは関連する切削エッジ３５ａ、ｂ、ｃ、ｄにほぼ
垂直に位置し、その切削エッジに推奨される使用のタイプを示す。切削インサー
ト１０が中心開口６０を有し多数のマークが利用される場合は、各マーク４５ａ
、ｂ、ｃ、ｄはインサートの中心に対して対称に、且つ各切削エッジ３５ａ、ｂ
、ｃ、ｄに垂直に延び長手軸Ｌに交差する直線Ｐに沿った位置に位置する。
【００２２】 説明するように、中心開口がない切削インサートもあり、図１〜３のインサー
トにはこのような中心開口があるが、本発明はこのような実施の形態に限定され
ない。
【００２３】 切削インサート１０は、機械鋼、超硬合金、セラミック又はインサートの特徴
を向上させるために多数の異なるコーティングを有する超硬合金基板を含む、金
属加工作業に利用する多数の硬質材料からなる。
【００２４】 図１〜３は、マーク４５ａが表１で既に説明したように二つの突起５０ａ、５
５ａからなる切削インサート１０を例示するが、推奨されるインサートの切削範
囲を示すために突起の数を利用してもよく、DIN規格によると、四つの異なる数
が利用され、各々は異なる切削範囲を示す。既述の通り、突起の幾何学的形状は
、円、正方形又は他の幾何学的形状を含む非英数文字であってよい。しかし、理
解を最大にするために、世界的に認められている形状である三角形を本発明の好
適な実施の形態として利用する。
【００２５】 図１〜３に例示するインサートは二つの突起を有するマークを有し、これは表
１によると汎用の用途で使用するインサートを示す。
【００２６】 これと同様に、図４は、図１〜３のインサートに類似しているが四つのマーク
１４５ａ、ｂ、ｃ、ｄのセットを利用するインサート１１０の平面図を例示し、
各マークは図１〜３の突起５０ａ、ｂ、ｃ、ｄと同じ領域に位置する単一の突起
１５０ａ、ｂ、ｃ、ｄを有する。単一の突起を有するマークは、表１によると、
荒削り用途のインサートを示す。
【００２７】 図５は、図１〜３に例示したインサートに類似しているが四つのマーク２４５
ａ、ｂ、ｃ、ｄを含む切削インサート２１０を例示しており、各マークは、図１
〜３と同じ領域に配置された、各参照番号２５０、２５５及び２５６のそれぞれ
に添字ａ、ｂ、ｃ及びｄを付けて示す三つの突起を有する。三つの突起を有する
マークは、表１によると、仕上げ用途のインサートを示す。
【００２８】 図６は、図１〜３に例示したインサートに類似しているが四つのマーク３４５
ａ、ｂ、ｃ及びｄを含む切削インサート３１０を例示しており、各マークは、図
１〜３と同じ領域に配置された、各参照番号３５０、３５５、３５６及び３５７
のそれぞれに添字ａ、ｂ、ｃ及びｄを付けて示す四つの突起を有する。四つの突
起を有するマークは、表１によると、精密な仕上げ作業で使用するインサートを
示す。
【００２９】 図７は図２の矢印「７−７」によって示される図であり、切削インサート１０
の一部分を例示する。このインサートの一部分において、マーク４５ａは二つの
突起５０ａ、５５ａを含み、これらの突起は既に説明した通り上面２０へ延出す
る。三角形に似せるためのＶ字型の表示は、切削インサート１０の表面に示され
得る多くの形状のうちの一つとしての単なる例示にすぎないことに注目すべきで
ある。
【００３０】 図８は、マーク４４５が二つの突起４５０、４５５からなり、これらの突起が
上面４２０から延出し上面４２０内にくぼんでいないこと以外、図７に類似する
図である。
【００３１】 先に述べたように、中心開口なしで切削インサートを製造することが可能であ
る。このようなインサートも図９及び１０に例示するように本発明の突起を有す
るマークを利用してよい。
【００３２】 図９は図７に類似する切削インサート５１０の図を例示し、この切削インサー
トは、中心開口はないがインサート５１０の面にわたって広がる上面５２０を有
する以外、インサート１０に類似する特徴を有する。この場合、マーク５４５は
突起５５０、５５５からなり、これらの突起は切削インサートの非動作領域の上
面５２０から延出する。さらに、マーク５４５が各切削エッジに関連する場合、
このようなマークは切削エッジ付近に間隔を空けて対称に配置される。マークが
一つしかない場合、このようなマークはインサートの非動作領域の任意の場所に
配置してよい。
【００３３】 図１０は、図７に類似する他のインサート６１０の図を例示し、このインサー
トでは上面６２０が図１のインサートのようなインサートにわたって広がってい
る。しかし、図９とは異なり、図１０のマーク６４５は二つの突起６５０、６５
５からなり、これらの突起は上面６２０内にくぼんで二つの明確な三角形状を形
成する。
【００３４】 図７〜１０は二つの突起を有するマークを例示するが、マークは多数の突起を
有してよく、マークにおける突起の数の範囲は１〜４であるがこれに限定しない
。
【００３５】 これまで商品としての切削インサートについて説明してきた。図１〜３のよう
なインサートにマークする方法は、非動作領域ＩＲのインサート１０の上面２０
にマーク４５ａを形成するステップを含み、マーク４５ａは少なくとも二つの同
一の刻印された突起５０ａ、５５ａからなり、突起は上面２０で互いに隣接し、
突起の数が推奨されるインサートの使用を示す。既に説明したものと同じ特徴を
突起の形状に与え、インサートが中心開口６０を有する場合は各マーク４５ａは
上面２０のインサート１０の中心６０に対して対称の位置に刻印される。インサ
ート１０の上面２０がインサート１０にわたって広がる場合は、各マーク４５ａ
は他のマークと対称で且つ切削エッジから延びる直線に垂直な位置に刻印され、
マークが一つしかない場合は非動作領域の任意の場所に刻印される。
【００３６】 この説明の大部分では二つの突起を有するマークを使用しているが、このよう
な説明を一つ以上の突起を有するマークを利用する他の実施の形態に等しく適用
することを理解すべきである。さらに、これらの図面に例示する四辺形のインサ
ートは便宜上示されたものであり、本明細書中で説明したマークを任意の数の辺
を有するインサートに等しく適用できることを認識すべきである。このような状
況下では、多数のマークがある場合は、それらのマークを各切削エッジに垂直な
直線に沿って対称に配置し、マークを一つしか利用しない場合はその切削エッジ
の非動作領域の任意の場所に配置してよい。
【００３７】 図１１〜２５は、１〜４つの突起を有するマークを有する本発明の四辺形及び
三角形のインサートの斜視図及び平面図を例示する。
【００３８】 最後に、切削インサートに関連してこれらのマーキングを説明してきたが、こ
のマーキングをドリルビットのような切削工具以外の他の切削工具又は材料を取
り除くために摩擦を利用する工具に利用してもよいことを理解すべきである。
【００３９】 本発明及びそれが意図する利点の多くを上記の説明から理解できると思われる
。また、本発明の精神又は範囲から逸脱せずに、又は材料の利点の全てを犠牲に
せずに、部品の形態、構成及び配置について種々の変更がなされることは明らか
で、本明細書中で説明した形態は単に好適なもので例示的な実施の形態である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態の切削インサートの斜視図である。
【図２】 図１のインサートの平面図である。
【図３】 矢印「３−３」に沿った図２のインサートの断面図である。
【図４】 本発明の第１の実施の形態の他の変形例の切削インサートの平面図である。
【図５】 本発明の第１の実施の形態の他の変形例の平面図である。
【図６】 本発明の第１の実施の形態の他の変形例の平面図である。
【図７】 図２の矢印「７−７」によって示される断面の斜視図である。
【図８】 中心穴を有するインサートの上面から突起が延出する、本発明の第２の実施の
形態である。
【図９】 突起が切削インサートの上面から延出しインサートに中心穴がない、本発明の
第３の実施の形態である。
【図１０】 突起が切削インサートの上面内にくぼみ、切削インサートに中心穴がない、本
発明の第４の実施の形態である。
【図１１】 各々が一つの突起からなる一連のマークを例示する四辺形インサートの斜視図
である。
【図１２】 図１１に例示したインサートの平面図であり、底面図もこれと同一である。
【図１３】 各々が一つの突起からなる一連のマークを例示する三角形インサートの斜視図
である。
【図１４】 図１３に例示したインサートの平面図であり、底面図もこれと同一である。
【図１５】 各々が二つの突起からなる一連のマークを例示する四辺形インサートの斜視図
である。
【図１６】 図１５に例示したインサートの平面図であり、底面図もこれと同一である。
【図１７】 各々が二つの突起からなる一連のマークを有する三角形インサートの斜視図で
ある。
【図１８】 図１７に例示したインサートの平面図であり、底面図もこれと同一である。
【図１９】 各々が三つの突起からなる一連のマークを例示する四辺形インサートの斜視図
である。
【図２０】 図１９に例示したインサートの平面図であり、底面図もこれと同一である。
【図２１】 各々が三つの突起からなる一連のマークを例示する三角形インサートの斜視図
である。
【図２２】 図２１に例示したインサートの平面図であり、底面図もこれと同一である。
【図２３】 各々が四つの突起からなる一連のマークを例示する四辺形インサートの斜視図
である。
【図２４】 図２３に例示したインサートの平面図であり、底面図もこれと同一である。
【図２５】 各々が四つの突起からなる一連のマークを有する三角形インサートの斜視図で
ある。
【図２６】 図２５に例示したインサートの平面図であり、底面図もこれと同一である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アシュリー、 テリー、 エル． アメリカ合衆国 15601 ペンシルヴァニ ア州 グリーンズバーグ メドゥ ドライ ブ 34 (72)発明者 ワグル、 ジェームズ、 エム． アメリカ合衆国 15627 ペンシルヴァニ ア州 デリー サウス リゴニア ストリ ート 1159 Ｆターム(参考） 3C046 BB05

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）上面、底面及びこれらの間に側部を有し、さらに各側部
    と上面との交差部分に切削エッジを有することで切削エッジからインサートの中
    心までの距離の１／３だけ内側に沿って広がる上面の動作切削領域及び上面の残
    りの領域にわたる非動作領域を画定する多角形本体と、 ｂ）非動作領域のインサートの上面に位置するマークであって、前記マークが
    上面で互いに隣接する少なくとも二つの同一の刻印された突起からなり、マーク
    における突起の数が推奨するインサートの使用を示すマークと、 を有する切削インサート。
  2. 【請求項２】 マークにおける突起の数が表面仕上げのDIN規格に対応する
    、請求項１に記載のインサート。
  3. 【請求項３】 各突起が「Ｖ」字型である、請求項１に記載のインサート。
  4. 【請求項４】 各突起が三角形状である、請求項１に記載のインサート。
  5. 【請求項５】 各突起が上面へ延出する、請求項１に記載のインサート。
  6. 【請求項６】 各突起が上面から延出する、請求項１に記載のインサート。
  7. 【請求項７】 前記マークと同一のマークをさらに含み、各マークは切削エ
    ッジの反対側にあり、切削エッジに対して推奨される使用のタイプを示す、請求
    項１に記載のインサート。
  8. 【請求項８】 インサートが中心を有し、各マークがインサートの中心に対
    して対称に位置される、請求項１に記載のインサート。
  9. 【請求項９】 インサートは中心を貫通する穴を有し、マークはこの穴に対
    して対称に位置される、請求項８に記載のインサート。
  10. 【請求項１０】 ａ）上面、底面及びこれらの間に側部を有し、さらに各側
    部と上面との交差部分に切削エッジを有することで切削エッジからインサートの
    中心までの距離の約１／３だけ内側に沿って広がる上面の動作切削領域及び上面
    の残りの領域にわたる非動作領域を画定する多角形本体と、 ｂ）非動作領域のインサートの上面に位置する複数のマークとからなる切削イン
    サートであって、各マークは同一であり、「Ｖ」字型でインサートの上面内にへ
    こんで刻印された一つの突起からなり、各マークは切削エッジに隣接する、マー
    クと、 を有する切削インサート。
  11. 【請求項１１】 上面、底面及びこれらの間に側部を有し、各側部と上面と
    の交差部分に切削エッジを有する多角形本体を有し、切削エッジからインサート
    の中心までの距離の約１／３だけ内側に沿って広がる切削領域及び上面の残りの
    領域にわたる非動作領域を画定する切削インサートのマーキング方法であって、 ａ） マークを非動作領域のインサートの上面に刻印するステップを含み、マ
    ークは上面で互いに隣接する少なくとも二つの同一の刻印された突起からなり、
    突起の数が推奨するインサートの使用を示す、マークを刻印するステップ、 を有する切削インサートのマーキング方法。
  12. 【請求項１２】 前記マークを刻印するステップが、表面仕上げのDIN規格3
    141に対応する数のマークにおける突起を刻印するステップを含む、請求項１１
    に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記マークを刻印するステップが、マークの各突起に「Ｖ
    」字型を刻印するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記マークを刻印するステップが、マークの各突起に三角
    形状を刻印するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記マークを刻印するステップが、上面へ延出する各突起
    を刻印するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記マークを刻印するステップが、上面から延出する各突
    起を刻印するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 複数の同一のマークが上面の各切削インサート付近に刻印
    され、その切削エッジに対して推奨される使用のタイプを示す、請求項１１に記
    載の方法。
  18. 【請求項１８】 インサートが中心を有し、各マークが上面のインサートの
    中心に対して対称の位置に刻印される、請求項１１に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 インサートが中心を貫通する穴を有し、各マークが上面の
    穴に対して対称の位置に刻印される、請求項１８に記載の方法。
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