JP2003071624A - 切屑除去機械加工用工具 - Google Patents

切屑除去機械加工用工具

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、インサート保持具（１；１０１；
２０１）、切削インサート（９；１０９；２０９；３０
９；４０９）、ならびに前記切削インサート（９；１０
９；２０９；３０９；４０９）を前記インサート保持具
（１；１０１；２０１）に締結する締結部材（１８）を
含む切屑除去機械加工用工具に関し、また、切削インサ
ート（９；１０９；２０９；３０９；４０９）に関す
る。 【解決手段】 本発明にしたがう工具の特徴は、インサ
ート保持具（１；１０１；２０１）が切削インサートの
ためのインサート座を画定する支持面（３；１０３；２
０３）を有し、前記支持面（３；１０３；２０３）がイ
ンサート保持具（１；１０１；２０１）の第二の基面
（Ｂｐ２）に対して４５°の角度を成すということであ
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、インサート保持具
と、切削インサートと、さらに切削インサートをインサ
ート保持具に締結する締結部材も含む切屑除去機械加工
用工具に関する。また、本発明は、さらに本発明にした
がう工具に装着される切削インサートにも関する。
【０００２】
【従来の技術】金属切削加工用の切削インサートを締結
装置は、すでにスウィーデン特許第Ｃ−５１１３９０号
によって知られている。これに関しては、一つの実施形
態は、４つの切れ刃を備えた切削インサートであって、
切削インサートの側面にインサート座と当接するように
した溝／溝を備え、そこで溝はインサート座のリッジ
（ridge）と協同して働くようになっている切削インサ
ートを開示している。切れ刃は一般に切削インサートの
主平面内に位置している。
【０００３】ねじ切り切削インサートはすでに米国特許
第Ａ−５，００４，３７９号によって知られており、４
つの刃部分を有し、それによって刃は切削インサートの
対称主平面内に位置している。この切削インサートは二
つの側面を有し、それがインサート座に当接するように
なっており、その結果この切削インサートは、原理的
に、８つの作用刃を有する。工具のインサート保持具の
前部と後部の境界面がインサート保持具の長手方向中心
軸に対して４５°傾いている工具はすでに国際出願第９
３／１０９２９号によって知られている。境界面は隆起
した（ridged)歯を備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第一の目的
は、上で述べたような工具、ならびにそれに関連した切
削インサートであって、使用者が使い易い仕方で外側及
び内側の機械加工に使用できる工具を提供することであ
る。
【０００５】本発明の別の目的は、工具／切削インサー
トが複数の切れ刃を有することによって切屑除去機械加
工の際に切削インサートの割り出しを可能にし、それに
よって通常、使用寿命を伸ばすことを可能にすることで
ある。
【０００６】本発明のさらに別の目的は、切削インサー
トを、付属するインサート座にしっかりと締結できるよ
うにすることである。
【０００７】少なくとも本発明の第一の目的は、以下の
独立請求項に示される特徴を有する工具／切削インサー
トによって達成される。本発明の好ましい実施形態は従
属請求項で定められる。
【０００８】以下、本発明のいくつかの実施形態を添付
の図面を参照して説明する。
【０００９】
【課題を解決するための手段、及び発明の実施の形態】
図１に示されたインサート保持具１は、原理的に、以下
で記述する本発明の全ての実施形態に共通である。イン
サート保持具１は、シャフト部分２ならびに支持面３を
含み、支持面３はインサート保持具１が担うことになる
いろいろな切削インサートのインサート座を画定する。
図１には、第一の基面Ｂｐ１と第二の基面Ｂｐ２が示さ
れており、それらは互いに直角を成している。支持面３
は、インサート保持具１の第二の基面Ｂｐ２と４５°の
角を成しており、これは図２にもっとはっきりと見られ
る。このために、支持面３は楕円の形をしている。図１
に見られるように、支持面３にはいくつかのショルダー
５の形の（図示された実施形態では４つ）係合部材が設
けられ、それは中心角が９０°のくさび形のケーキ薄片
の形をしている。支持面３には、ねじが切られた第一の
孔７が設けられ、この第一の孔７は切削インサートの固
定ねじを収容するようになっている、以下を見よ。ショ
ルダー５は第一の孔７に対して対称に配置されている。
ショルダー５は、切削インサートにある相補的な形の座
ぐりと協同して働くという機能を有する。これについて
は以下でさらに詳しく説明する。
【００１０】図２では、インサート保持具１が平面図で
示されており、第二の基面Ｂｐ２が点鎖線で示されてい
る。支持面３が第二の基面Ｂｐ２と成す角４５°が図２
に示されている。
【００１１】図３と４に示されている切削インサート９
は４つのフィンガー１０を含み、その各々が刃部分１１
を担持している。各刃部分１１は、切れ刃１２、切屑面
１３，ならびに逃げ面（flank surface）１４を含む。
切削インサート９はまた、貫通した、中央に位置する第
二の孔１７を含み、これは切削インサート９を締結する
のに用いられる。切れ刃１２は真っ直ぐで、平面Ｐ１が
切れ刃１２と付随する切屑面１３を含み、その延長が主
に第二の孔１７の中心を通り、平面Ｐ１の延長はまた第
二の孔１７の軸方向を含む。これは図４にはっきりと見
られ、そこで平面Ｐ１は点鎖線で示されており、図４の
紙に垂直な方向に延長を有している。切削インサート９
はまた、接触面１５を有し、それには４つの座ぐり１６
が設けられ、インサート保持具１に切削インサート９が
取り付けられた位置ではインサート保持具１のインサー
ト座の支持面３のショルダー５を受け入れるようになっ
ている、すなわち、支持面３と接触面１５は相補的に形
成されている。支持面３と接触面１５を吟味することに
よって、切削インサート９はインサート保持具１上で４
つの異なる位置に割り出しできるということが認識され
る。
【００１２】図５に示された本発明にしたがう工具は、
インサート保持具１と、切削インサート９と、固定ねじ
１８を含み、固定ねじ１８は切削インサート９の中央に
位置する孔１７を通って延伸し、インサート保持具１の
第一の孔７に固定される。切削インサート９は４つのフ
ィンガー１０を有し、それらは一般に斜め後方へ、イン
サート保持具１の方向に延びている。
【００１３】図６に示された本発明にしたがう工具は、
インサート保持具１ならびに切削インサート１０９を含
み、切削インサート１０９はインサート座の支持面３に
当接する表面を有し、この表面は、原理的に、切削イン
サート９の対応する表面１５に対応する。切削インサー
ト１０９はまた、４つのフィンガー１１０を有し、それ
らは一般に斜め前方へ、すなわち、インサート保持具１
から離れる方向に延びている。切削インサート９に対応
して、各フィンガー１１０は、切れ刃１１２と、切屑面
１１３と、逃げ面１１４を含む刃部分１１１を有する。
切れ刃１１２と逃げ面１１３を含む平面Ｐ１は、その延
長がほぼ孔１７／ねじ１８の中心を通り、平面Ｐ１の延
長はねじ１８の軸方向を含み、かつ図６の紙面に対して
垂直になる。刃部分１１１の対称線Ｓ１は、切屑面内に
あり、支持面３内にありかつ切屑面１１３と同じ平面に
ある基準線Ｒ１に対して４５°の角を成している。対称
線Ｓ１は、原理的に、切れ刃１１２を両半分に分割し、
交点で切れ刃１１２に対して直角に延びている。刃部分
の延長に関して対応する議論が図３〜５による切削イン
サートにもあてはまるが、角度はこれらの図には示され
ていない。
【００１４】図７に示された本発明にしたがう工具は、
インサート保持具１ならびに切削インサート２０９を含
み、切削インサート２０９はインサート座の支持面３に
当接する表面を有し、この表面は、原理的に、切削イン
サート９の対応する表面１５に対応する。図７に示され
ているように、支持面３は図７で一点鎖線で示されてい
る第二の基面Ｂｐ２に対して４５°の傾きを有し、紙面
に垂直な延長を有する切削インサート２０９はまた、４
つのフィンガー２１０を有し、フィンガー２１０は一般
に斜め後方へ、すなわち、インサート保持具１の方向へ
の延長を有する。各フィンガー２１０は、切れ刃２１２
と、切屑面２１３と、逃げ面２１４を含む刃部分２１１
を有する。切れ刃２１２は曲がっており、逃げ面２１４
は切れ刃２１２に適合した形を有する。切れ刃２１２な
らびに付随する切屑面２１３を含む平面Ｐ１は、その延
長がほぼ孔１７／ねじ１８の中心を通り、平面Ｐ１の延
長は孔１７／ねじ１８の軸方向を含む。この平面Ｐ１は
図７に点鎖線で示されており、平面Ｐ１の延長は図７の
紙面に垂直である。刃部分２１１の対称線Ｓ２は、切屑
面２１３にあり、支持面３内にありかつ切屑面２１３と
同じ平面にある基準線Ｒ２に対して４５°の角を成して
いる。この対称線Ｓ２は、原理的に、切れ刃２１２を両
半分に分割して、交点で切れ刃２１２に対して直角に延
びている。
【００１５】図８に示された本発明にしたがう工具は、
インサート保持具１と、切削インサート３０９と、固定
ねじ１８を含み、固定ねじ１８は切削インサート３０９
の中央の孔（不図示）に受け入れられ、インサート保持
具１のねじが切られた孔（不図示）に固定される。切削
インサート３０９はインサート保持具１の支持面３に当
接し、この支持面３はインサート保持具１の第二の基面
Ｂｐ２に対して４５°の角度を成す。この基面Ｂｐ２は
点鎖線で示され、その延長は図８の紙面に垂直である。
切削インサート３０９は、上記の切削インサートと同様
に、４つのフィンガー３１０を有し、それらは一般に斜
め前方へ、すなわち、インサート保持具１の方向への延
長を有する。各フィンガー３１０は、切れ刃３１２と、
切屑面３１３と、逃げ面３１４を含む刃部分３１１を有
する。切れ刃３１２は、互いに直角を成す二つの真直部
分から成り、付随する逃げ面３１４は平面であり、切れ
刃３１２と接続している。切れ刃３１２ならびに付随す
る切屑面３１３を含む平面Ｐ１は、孔１７／ねじ１８の
ほぼ中心を通る延長を有し、平面Ｐ１の延長は孔１７／
ねじ１８の軸方向を含む。この平面Ｐ１は図８で一点鎖
線で示され、延長は図８の紙面に垂直である。刃部分３
１１の対称線Ｓ３は、切屑面３１３内にあり、支持面３
内にありかつ切屑面３１３と同じ平面にある基準線Ｒ３
に対して４５°の角を成している。この対称線Ｓ３は、
原理的に、切れ刃３１２を両半分に分割し、互いに直角
を成す切れ刃３１２の真直部分に対して二等分面になっ
ている。
【００１６】図９に示された本発明にしたがう工具は、
インサート保持具１と、切削インサート４０９と、固定
ねじ１８を含み、固定ねじ１８は切削インサート４０９
の中央の孔（不図示）に受け入れられ、インサート保持
具１のねじが切られた孔（不図示）に固定される。切削
インサート４０９はインサート保持具１の支持面３に当
接し、この支持面３はインサート保持具１の第二の基面
Ｂｐ２に対して４５°の角度を成す。この基面Ｂｐ２は
点鎖線で示され、その延長は図９の紙面に垂直である。
切削インサート４０９は、上記の切削インサートと同様
に、４つのフィンガー４１０を有し、その延長は一般に
支持面３と平行である。各フィンガー４１０は、切れ刃
４１２と、切屑面４１３と、逃げ面４１４を含む刃部分
４１１を有する。切れ刃４１２は曲がっており、逃げ面
３１４は切れ刃３１２に適合した形を有する。切れ刃３
１２ならびに付随する切屑面３１３を含む平面Ｐ１は、
その延長が孔１７／ねじ１８のほぼ中心を通り、平面Ｐ
１の延長は孔１７／ねじ１８の軸方向を含む。この種の
平面Ｐ１は図９に点鎖線で示されており、平面Ｐ１の延
長は図９の紙面に垂直である。
【００１７】図１０には、インサート保持具１０１の別
の実施形態、特に支持面１０３、が示されている。イン
サート保持具１と同様に、支持面１０３は第二の基面Ｂ
ｐ２に対して４５°の角度を成す。図１０に見られるよ
うに、支持面１０３はいくつかの半径方向に延伸する溝
１０５を有し、これは支持面１０３の周縁からインサー
ト保持具１０１の第一の孔１０７まで延びている。イン
サート保持具１０１に固定されることになる切削インサ
ートは、支持面１０３と相補的な接触面を有する必要が
ある、すなわち、接触面は溝１０５にはまるリッジを有
する必要があり、リッジの数は溝１０５の数に等しいこ
とが好ましい。このような切削インサートは溝／リッジ
の数の回数だけの割り出しが可能である。
【００１８】図１１には、インサート保持具２０１の別
の実施形態が、特に支持面２０３に関して、示されてお
り、この支持面２０３はワッフル状の表面構造を有す
る。支持面２０３は第二の基面Ｂｐ２に対して４５°の
角度を成す。インサート保持具２０１に締結される切削
インサートは、支持面２０３と相補的な接触面を有する
ものでなければならない、すなわち、接触面は反転され
たワッフル状の表面構造を有する必要がある。このよう
な切削インサートは支持面２０３への締結で４回の割り
出しが可能である。
【００１９】図１２には、本発明にしたがう切削インサ
ートのいくつかの刃部分が概略図で示されている。図１
２の目的は、本発明による少数の異なるホルダー及び切
削インサートが、それぞれ、切削作業に関して本発明に
よる工具を用いた多数の組み合わせを可能にするという
ことを示すことにある。すなわち、本発明による工具は
内側の機械加工でも外側の機械加工でも、例えば、溝切
り、長手方向旋削削り、及びねじ切り、に関連して利用
できる。
【００２０】
【実施例、及び発明の効果】上記の全ての切削インサー
ト９；１０９；２０９；３０９；４０９は４つのフィン
ガー１０；１１０；２１２０；３１０；４１０を有し、
その各々が刃部分１１；１１１；２１１；３１１；４１
１を有する。しかし、もっと少数のフィンガーも、もっ
と多数のフィンガーも本発明の範囲内で考えることがで
き、その場合フィンガーの数は普通１〜６個である。本
発明の範囲内で、同一の切削インサートが斜め前方に延
伸するフィンガー、斜め後方に延伸するフィンガー、及
び純粋に半径方向に延伸するフィンガーの組み合わせを
有することが実現可能である。例えば、このような切削
インサートは図３〜５による切削インサートと図６によ
る切削インサートの組み合わせであってもよい。
【００２１】上述の切削インサートの実施形態では、平
面Ｐ１は第二の孔１７／固定ねじ１８のほぼ中心を通
る。しかし、本発明の範囲内で、例えば、切屑面１３；
１１３；２１；３１３；４１３が、平面Ｐ１が上記の中
心のわきに交わるような方向を与えられることが考えら
れるが、しかし、平面Ｐ１は切削インサート９；１０
９；２０９；３０９；４０９の中心部分の方向へ内側に
延伸し、延長が切削インサート９；１０９；２０９；３
０９；４０９の中心の孔１７の軸方向を含まなければな
らない。
【００２２】上述の実施形態において、切削インサート
９；１０９；２０９；３０９；４０９は固定ねじ１８に
よって固定される。しかし、本発明の範囲内で別の締結
部材が考えられ、その例として、限定するためではな
く、引き上げ引張棒（expanding drawbar）をあげるこ
とができる。
【００２３】支持面に３；１０３；２０３に設けられる
上述の係合部材は単なる例にすぎない。本発明の範囲内
で、複数の別の係合部材が実現可能であるが、しかし、
切削インサートに相補的な係合部材を設けることが重要
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、インサート保持具を示す斜視図であ
り、これは本発明にしたがう工具の図示される全ての実
施形態に共通している。
【図２】図２は、図１によるインサート保持具の平面図
を示す。
【図３】図３は、本発明の第一の実施形態にしたがう切
削インサートの下からの斜視図を示す。
【図４】図４は、図３の切削インサートの真下からの図
を示す。
【図５】図５は、図４及び５による切削インサートを備
えた本発明の第一の実施形態にしたがう工具を示す斜視
図である。
【図６】図６は、本発明の第二の実施形態にしたがう工
具を示す側面図である。
【図７】図７は、本発明の第二の実施形態にしたがう工
具を示す側面図である。
【図８】図８は、本発明の第三の実施形態にしたがう切
削インサートを示す側面図である。
【図９】図９は、本発明の第四の実施形態にしたがう工
具を示す側面図である。
【図１０】図１０は、本発明による工具に含まれるイン
サート保持具の第二の実施形態を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明による工具に含まれるイン
サート保持具の第三の実施形態を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、本発明にしたがう切れ刃とインサ
ート保持具のいろいろな断面を示す概観図であり、いろ
いろな断面の切れ刃で実行できるいろいろなタイプの機
械加工も示されている。
【符号の説明】
１、１０１、２０１…インサート保持具 ３、１０３、２０３…支持面 ５、１０５、２０５…係合部材 ７、１０７、２０７…第一の孔 ９、１０９、２０９、３０９、４０９…切削インサート １０、１１０、２１０、３１０、４１０…フィンガー １１、１１１、２１１、３１１、４１１…刃部分 １２、１１２、２１２、３１２、４１２…切れ刃 １３、１１３、２１３、３１３、４１３…切屑面 １４、１１４、２１４、３１４、４１４…逃げ面 １５…接触面 １６…座ぐり １７…第二の孔 １８…固定ねじ
フロントページの続き (72)発明者 ヨルゲン ビーマン スウェーデン国，エス−811 52 サンド ビッケン，クラースバッケン 11 (72)発明者 ストゥレ スヨー スウェーデン国，エス−805 92 ゲーブ レ，ガムラ フルビクスベーゲン 47 Ｆターム(参考） 3C022 GG01 MM06 QQ07

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インサート保持具（１；１０１；２０
    １）、切削インサート（９；１０９；２０９；３０９；
    ４０９）、ならびに前記切削インサート（９；１０９；
    ２０９；３０９；４０９）を前記インサート保持具
    （１；１０１；２０１）に締結する締結部材（１８）を
    含む切屑除去機械加工用工具であって、 前記インサート保持具（１；１０１；２０１）は、前記
    切削インサート（９；１０９；２０９；３０９；４０
    ９）のためのインサート座を画定する支持面（３；１０
    ３；２０３）を有し、 前記支持面（３；１０３；２０３）は、前記インサート
    保持具（１；１０１；２０１）の第二の基面（Ｂｐ２）
    に対して４５°の角度を成すことを特徴とする工具。
  2. 【請求項２】 前記支持面（３；１０３；２０３）が、
    前記締結部材（１８）を受け入れる中心の孔（７；１０
    ７；２０７）を備えることを特徴とする請求項１に記載
    の工具。
  3. 【請求項３】 前記支持面（３；１０３；２０３）が、
    係合部材（５；１０５；２０５）を備え、前記切削イン
    サート（９；１０９；２０９；３０９；４０９）が、相
    補的な係合部材（１６）を備えることを特徴とする請求
    項１または２のいずれかに記載の工具。
  4. 【請求項４】 前記切削インサート（９；１０９；２０
    ９；３０９；４０９）が、中心の貫通孔（１７）を有
    し、いくつかの刃部分（１１；１１１；２１１；３１
    １；４１１）が、前記孔に対して対称的に配置されてい
    ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載
    の工具。
  5. 【請求項５】 前記刃部分（１１；１１１；２１１；３
    １１；４１１）が、切れ刃（１２；１１２；２１２；３
    １２；４１２）及び付随する切屑面（１３；１１３；２
    １３；３１３；４１３）を含み、切れ刃（１２；１１
    ２；２１２；３１２；４１２）と付随する切屑面（１
    ３；１１３；２１３；３１３；４１３）を含む平面（Ｐ
    １）が、前記切削インサート（９；１０９；２０９；３
    ０９；４０９）の中心部分を通って延伸し、締結部材
    （１８）の軸方向に延長を有することを特徴とする請求
    項４に記載の工具。
  6. 【請求項６】 少なくとも一つの刃部分（１１；１１
    １；２１１；３１１；４１１）と中心の貫通孔（１７）
    とを含む切屑除去機械加工用工具のための切削インサー
    トであって、 前記刃部分（１１；１１１；２１１；３１１；４１１）
    は、さらに切れ刃（１２；１１２；２１２；３１２；４
    １２）と付随する切屑面（１３；１１３；２１３；３１
    ３；４１３）を含み、 切れ刃（１２；１１２；２１２；３１２；４１２）と付
    随する切屑面（１３；１１３；２１３；３１３；４１
    ３）を含む平面（Ｐ１）が、前記切削インサート（９；
    １０９；２０９；３０９；４０９）の中心部分を通って
    延伸し、前記孔（１７）の軸方向に延長を有することを
    特徴とする切削インサート。
  7. 【請求項７】 前記平面（Ｐ１）が、前記孔（１７）の
    中心を通って延伸することを特徴とする請求項６に記載
    の切削インサート。
  8. 【請求項８】 前記切削インサートが、インサート座
    （３；１０３；２０３）に当接するように意図した表面
    （１５）に係合部材（１６）を有することを特徴とする
    請求項６または７のいずれかに記載の切削インサート。
  9. 【請求項９】 前記刃部分（１１；１１１；２１１；３
    １１；４１１）が、一般に半径方向への延長を有するフ
    ィンガー（１０；１１０；２１０；３１０；４１０）に
    よって担持されることを特徴とする請求項６〜８のいず
    れか１項に記載の切削インサート。
  10. 【請求項１０】 前記切屑面（１３；１１３；２１３；
    ３１３）にある、前記刃部分（１１；１１１；２１１；
    ３１１）の対称線（Ｓ１；Ｓ２；Ｓ３）が、支持面
    （３）ならびに切屑面（１３；１１３；２１３；３１
    ３）と同じ平面にある基準線（Ｒ１；Ｒ２；Ｒ３）に対
    して４５°の角度を成すことを特徴とする請求項６〜９
    のいずれか１項に記載の切削インサート。
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