JP2005525240A - 切削インサート - Google Patents

Abstract

切削インサート（10）は、概ね多角形の本体を含み、この本体は、副逃げ面（12a、12b）、主逃げ面（14a、14b）、切屑破砕面、第１の面（20a、20b）及び主逃げ面（14a、14b）の交差部に形成される大切削端（22a、22b）ならびに第１の面及び副逃げ面の交差部に形成される小切削端（24a、24b）を有する。大切削端（22a、22b）は、使用に際して各大切削端が交互に露出されるように相互にほぼ直交である。１つの実施例において、大切削端（22a、22b）及び小切削端（24a、24b）の両方が全体として線状である。別の実施例においては、大切削端（22a、22b）は全体として曲線状であって、小切削端（24a、24b）は全体として線状である。

Description

本発明は、工具ホルダに着脱可能に固定される切削インサートに関し、さらに詳細には、分断加工又は溝切り作業及び側面方向の旋削作業の両方に用いることができる、複数の切削端を有するインデックス可能（indexable）な切削インサート（スローアウェイチップ）に関する。

工具ホルダに着脱可能に固定される切削インサートを含む切削工具は、当業者には公知である。このような切削インサートは、分断加工又は溝切り作業及び側面方向の旋削作業に用いられることもできる。工具は、分断加工又は溝切り作業においては半径方向又は横断方向に移動して、回転する被工作物に溝切り又は分断加工を施す。側面方向の旋削作業においては工具は側面方向に移動する。

従来的には、分断加工又は溝切り作業に用いられる切削インサートと側面方向の旋削作業に用いられる切削インサートとの間には明確な区別があった。特に、分断加工又は溝切り作業から側面方向の旋削作業へ切り換えるか、又はその逆に切り換える際には、ホルダ及び切削インサートを交換する必要があった。切削インサート切り換えが必要となるのは明らかに時間の浪費であり、作業の各タイプによって異なる種類のホルダ及び切削インサートを準備して使用可能にしておかなければならない。したがって、分断加工及び溝切り作業並びに側面方向の旋削作業の両方に用いることが可能な切削インサートを提供することが望ましい。

本発明の目的は、分断加工又は溝切り作業及び側面方向の旋削作業の両方を実行することが可能な切削インサートを提供することである。

本発明の別の目的は、工具ホルダにおいて切削端が択一的に使用可能である切削インサートを提供することである。

本発明の上記及び他の目的を達成するために、本発明の１つの態様は、概ね多角形の本体を含む切削インサートを含み、この本体は、副逃げ面、主逃げ面、切屑破砕面、第１の面、第１の面及び主逃げ面の交差部に形成される大切削端および第１の面及び副逃げ面の交差部に形成される小切削端を備える。大切削端は互いに直交であって、各大切削端が使用の際に交互に露出される。

本発明の別の態様においては、切削工具は、副逃げ面、主逃げ面、切屑破砕面、第１の面、第１の面及び主逃げ面の交差部に形成される大切削端及び、第１の面及び副逃げ面の交差部に形成される小切削端を備え、各大切削端が使用の際に交互に露出されるように大切削端が互いに直交である、概ね多角形の本体を含む切削インサートと、あごの間に保持スロットを画定する表面を有する１組のあごを備え、インサートの大切削端の一方がインサートの長手軸に対して少なくとも２５度の提示角度で保持スロットに支持される工具ホルダと、を含む。
本発明のさらなる特徴は、そこから得られた有利な点とともに、図面を参照することによって以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

切削インサート１０の１つの実施例が、図１から図４に示される。切削インサート１０は概ね多角形である本体を含み、この本体は、概ね平坦な副逃げ面１２ａ、１２ｂ、概ね平坦な主逃げ面１４ａ、１４ｂ、概ね平坦な台座／クランプ面１６ａ〜ｄ、全体的に湾曲した切屑破砕面１８ａ、１８ｂ及び概ね平坦な第１の面２０ａ、２０ｂを備える。クランプ面１６ａ〜ｄは、対応する副逃げ面１２ａ、１２ｂ及び切屑破砕面１８ａ、１８ｂ間に画定される。「概ね平坦」とは、ほとんど平坦であるが、わずかな偏差のために完全に平坦ではないという意味であると理解されるべきである。

大切削端２２ａ、２２ｂは、第１の面２０ａ、２０ｂ及び主逃げ面１４ａ、１４ｂの交差部に各々形成される。大切削端２２ａ、２２ｂは実質的には線状であって、同一の構成を備える。好ましくは、大切削端２２ａ、２２ｂは同一平面上にはなく、相互にほぼ直交して形成されるため、使用に際しては各大切削端２２ａ、２２ｂは交互に露出される。言いかえると、大切削端２２ａ、２２ｂの一方を通る平面は、大切削端２２ａ、２２ｂの他方を通る平面に対して、ほぼ直交である。しかしながら、大切削端２２ａ、２２ｂは必ずしも相互に直交である必要はなく、相互にどのような所望の角度の切削端をいくつ備えていても本発明が実施可能である点は理解されるであろう。

小切削端２４ａ、２４ｂは、第１の面２０ａ、２０ｂ及び副逃げ面１２ａ、１２ｂの交差部に各々形成される。隅部２５ａ、２５ｂは、大切削端２２ａ、２２ｂ及び小切削端２４ａ、２４ｂ間に位置する。言いかえると、大切削端２２ａ、２２ｂは、隅部２５ａ間、２５ｂ間に各々延在する。小切削端２４ａ、２４ｂは、インサート隅部２５ａ、２５ｂから、インサート１０に沿った中間部分に向かって延在する。中間部分は、インサート１０に沿った所望の位置のいずれでもよい。好ましくは、小切削端２４ａ、２４ｂは実質的に、大切削端２２ａ、２２ｂと同一平面上にある。言いかえると、大切削端２２ａ、２２ｂの一方を通る平面はさらに、対応する小切削端２４ａ、２４ｂを通る。しかしながら、小切削端２４ａ、２４ｂが必ずしも大切削端２２ａ、２２ｂと同一平面にある必要はなく、小切削端が大切削端に対してどのような平面位置にあっても本発明が実施可能である点は理解されるであろう。

各切屑破砕面１８ａ、１８ｂは、対応する副逃げ面１２ａ、１２ｂ、クランプ面１組１６ａ〜ｄと、第１の面２０ａ、２０ｂと、小切削端２４ａ、２４ｂの組との間に画定される。各切屑破砕面１８ａ、１８ｂは上向きの切屑逸らし表面２６ａ、２６ｂを各々含む。切屑逸らし表面２６ａ、２６ｂは、第１の表面２０ａ、２０ｂから副逃げ面１２ａ、１２ｂ及び／又はその近接位置に向かって延びる。切屑逸らし表面２６ａ、２６ｂは、切屑が切屑破砕面１８ａ、１８ｂを越えて溢れ出るときに切屑のカール及び破砕を補助する。

図５から図８を参照すると、インサート１０は、全体的に３０として示される工具ホルダに挟持されてもよい。工具ホルダ３０は、上部及び下部のあご１組３２及び３４を含み、これらのあごは、工具ホルダの本体４０に一体に形成されるＶ字型のクランプ表面３６及び３８を各々有する。表面３６及び３８は部分的に、インサート１０を受け止めるための受け止めスロット４２を画定する。

機械作業中の精度を高レベルに維持するためには、取り付けの際にインサート１０を工具ホルダ３０内に正確に位置決めすることと、機械加工作業中の工具ホルダ３０内部でインサート１０の固定を維持することが必要である。この目的のため、インサート３０は、クランプねじ４４によって受け止めスロット４２内部に強固に挟持される。締め付けの際に、あご３２及び３４のクランプ面３６及び３８は、クランプねじ４４によって、対応する台座／クランプ面１６ａ〜ｄに対して押圧される。代替的には、インサートを貫通するボア（図示せず）をクランプねじとともに用いることで、受け止めスロット４２内部にインサート１０を固定的に位置決めしてもよい。

工具ホルダ３０は、例えば、被工作物ホルダ（図示せず）によって図７の矢印４８の方向に回転される円筒形の被工作物４６の機械加工に使用されるように設計される。溝切り又は分断作業中、工具ホルダ３０は、被工作物４６に対して半径方向又は横断方向（図７の矢印５０の方向）に移動する。旋削作業中には、工具ホルダ３０は、被工作物４６に対して側面方向（図８の矢印５２の方向）に移動する。

切削インサート１０が溝切り又は分断作業に用いられるとき、大切削端２２ａ、２２ｂによって削り出される屑の最初の幅は大切削端２２ａ、２２ｂと同じである。次に、切屑は切屑破砕面１８ａ、１８ｂに接触してこれを乗り越える。切屑の長手先端が切屑破砕面１８ａ、１８ｂを越えると、切屑は次に、廃棄のために切屑のカール及び破砕を補助する切屑逸らし表面２６ａ、２６ｂと接触する。

切削インサート１０が旋削作業に用いられるとき、小切削端２４ａ、２４ｂによって削り出される切屑は切屑破砕面１８ａ、１８ｂを乗り越える。切屑は次に切屑逸らし表面２６ａ、２６ｂと接触することによって、廃棄のための破砕が容易な波状横断面を有する形状となる。

作動中の大切削面２２ａ、２２ｂは、図７にもっともよく示されるように、インサート１０の長手軸方向に対して、少なくとも２５度、より好ましくは少なくとも３０度の、５４で示される提示角度に傾斜されるべきである、という点が見出されている。この傾斜は、旋削又は溝切り作業中にインサート１０に及ぼされる力を適切に伝達し、これによって、インサート１０に早期損傷が起きるのを防ぐためである。

図９から図１１を参照すると、本発明の切削インサート６０の別の実施例を図示している。切削インサート１０と同様に、切削インサート６０は、概ね多角形の本体を含み、この本体は概ね平坦な副逃げ面６２ａ、６２ｂ、概ね平坦な主逃げ面６４ａ、６４ｂ、概ね平坦な台座／クランプ面６６ａ〜ｄ、全体的に湾曲する切屑破砕面６８ａ、６８ｂ及び概ね平坦な第１の面７０ａ、７０ｂを備える。

大切削端７２ａ、７２ｂは、第１の面７０ａ、７０ｂ及び主逃げ面６４ａ、６４ｂの交差部に各々形成される。大切削端７２ａ、７２ｂは実質上、同一の構成を有する。切削インサート６０の大切削端７２ａ、７２ｂは全体的に曲線状である点で、インサート１０と相違する。大切削端７２ａ、７２ｂは、使用に際して各大切削端７２ａ、７２ｂが交互に露出されるように、相互にほぼ直交して形成される。

小切削端７４ａ、７４ｂは、第１の面７０ａ、７０ｂ及び副逃げ面６２ａ、６２ｂの交差部に各々形成される。滑らかな移行領域７５ａ、７５ｂは、全体として曲線状の大切削端７２ａ、７２ｂ及び全体として線状の小切削端７４ａ、７４ｂの間に位置する。小切削端７４ａ、７４ｂは、滑らかな移行領域７５ａ、７５ｂからインサート６０に沿った中間部分へと延在する。小切削端７４ａ、７４ｂは実質上、大切削端７２ａ、７２ｂと同一平面にある。

各切屑破砕面６８ａ、６８ｂは、上方向に延びる切屑逸らし表面７６ａ、７６ｂを各々含む。切削インサート１０と同様に、切削インサート６０の切屑逸らし表面７６ａ、７６ｂは、切屑が切屑破砕面６８ａ、６８ｂを越えて溢れ出るときに切屑のカール及び破砕を補助する。

図１２から図１４は、本発明の切削インサート８０のさらに別の実施例を図示する。切削インサート１０及び６０と同様に、切削インサート８０は、概ね多角形である本体を含み、この本体は、概ね平坦な副逃げ面８２ａ、８２ｂ、概ね平坦な主逃げ面８４ａ、８４ｂ、概ね平坦な台座／クランプ面８６ａ〜ｄ、全体的に湾曲する切屑破砕面８８ａ、８８ｂ及び概ね平坦な第１の面９０ａ、９０ｂを備える。

大切削端９２ａ、９２ｂは、第１の面９０ａ、９０ｂ及び主逃げ面９４ａ、９４ｂの交差部に各々形成される。大切削端９２ａ、９２ｂは実質上、同一の構成を有する。切削インサート１０と同様に、切削インサート８０の大切削端９２ａ、９２ｂは全体的に線状であって、構成において同一である。大切削端９２ａ、９２ｂは相互にほぼ直交して形成されるため、使用に際しては各大切削端９２ａ、９２ｂは交互に露出される。

小切削端９４ａ、９４ｂは、第１の面９０ａ、９０ｂ及び副逃げ面９２ａ、９２ｂの交差部に各々形成される。小切削端９４ａ、９４ｂは、全体として線状である。隅部９５ａ、９５ｂは、大切削端９２ａ、９２ｂ及び小切削端９４ａ、９４ｂの間に位置する。隅部９５ａ、９５ｂは、全体として線状である大切削端９２ａ、９２ｂ及び全体として曲線状である小切削端９４ａ、９４ｂの間に滑らかな移行領域を提供する。小切削端９４ａ、９４ｂは、インサート隅部９５ａ、９５ｂからインサート８０に沿った中間部分へと延在する。小切削端９４ａ、９４ｂは実質上、大切削端９２ａ、９２ｂと同一平面にある。

各切屑破砕面８８ａ、８８ｂは、上方向に延びる切屑逸らし表面９６ａ、９６ｂを各々含む。切削インサート１０及び６０と同様に、切削インサート８０の切屑逸らし表面９６ａ、９６ｂは、切屑が切屑破砕面８８ａ、８８ｂを越えて溢れ出るときに切屑のカール及び破砕を補助する。

本発明の種々の実施例が説明されてきたが、ここに示された特定の実施例は特許請求項を制限するものと解釈されるべきではない。本発明の範囲から逸脱することなくさまざまな変更と修正が可能であることは、予期されるであろう。

ここに参照された書類、特許、特許出願は、参照によって本明細書に組みこまれる。

図１は、本発明に基づく切削インサートの斜視図である。 図２は、本発明に基づく切削インサートの斜視図である。 図３は、本発明に基づく切削インサートの斜視図である。 図４は、本発明に基づく切削インサートの斜視図である。 図５は、工具ホルダに挟持される、本発明に基づく切削インサートの斜視図である。 図６は、工具ホルダに挟持される、本発明に基づく切削インサートの斜視図である。 図７は、工具ホルダに挟持される、本発明に基づく切削インサートの斜視図である。 図８は、工具ホルダに挟持される、本発明に基づく切削インサートの斜視図である。 図９は、本発明に基づく切削インサートの別の実施例の斜視図である。 図１０は、本発明に基づく切削インサートの別の実施例の斜視図である。 図１１は、本発明に基づく切削インサートの別の実施例の斜視図である。 図１２は、本発明に基づく切削インサートのさらに別の実施例の斜視図である。 図１３は、本発明に基づく切削インサートのさらに別の実施例の斜視図である。 図１４は、本発明に基づく切削インサートのさらに別の実施例の斜視図である。

Claims (15)

1. 副逃げ面、主逃げ面、前記副逃げ面及び前記主逃げ面間の切屑破砕面、前記主逃げ面及び前記切屑破砕面間の第１の面、前記第１の面及び前記主逃げ面の交差部に形成される大切削端、および前記第１の面及び前記副逃げ面の交差部に形成される小切削端を有する、概ね多角形の本体を含み、前記切屑破砕面が前記第１の面から前記副逃げ面に向かって延在する切屑逸らし表面を含み、前記切屑逸らし表面は前記切屑破砕面を越えて溢れ出る切屑のカール及び破砕を補助し、前記大切削端が、使用の際に各大切削端が交互に露出されるように相互に直交である、
   切削インサート。
2. 前記小切削端が前記大切削端と同一平面にある、請求項１に記載の切削インサート。
3. 前記大切削端及び前記小切削端間に位置する隅部をさらに含む、請求項１に記載の切削インサート。
4. 各切屑破砕面が全体として湾曲する、請求項１に記載の切削インサート。
5. 前記副逃げ面及び前記切屑破砕面間に画定される、概ね平坦なクランプ面をさらに含む、請求項１に記載の切削インサート。
6. 前記大切削端及び前記小切削端の両方が全体として線状である、請求項１に記載の切削インサート。
7. 前記大切削端が全体として曲線状であって、前記小切削端が全体として線状である、請求項１に記載の切削インサート。
8. 副逃げ面、主逃げ面、前記副逃げ面及び前記主逃げ面間の切屑破砕面、前記主逃げ面及び前記切屑破砕面間の第１の面、前記第１の面及び前記主逃げ面の交差部に形成される大切削端、および前記第１の面及び前記副逃げ面の交差部に形成される小切削端を有して、前記切屑破砕面が前記第１の面から前記副逃げ面に向かって延在する切屑逸らし表面を含み、前記切屑逸らし表面は前記切屑破砕面を越えて溢れ出る切屑のカール及び破砕を補助し、前記大切削端は、使用の際に各大切削端が交互に露出されるように相互に直交である、概ね多角形の本体と、
   あごの中間に保持スロットを画定する表面を備える１組のあごを含む工具ホルダと、
   を含む切削工具。
9. 前記インサートの前記大切削端の１つが、前記インサートの長手軸に対して少なくとも２５度の提示角度で前記保持スロットに支持される、請求項８に記載の切削工具。
10. 前記小切削端が前記大切削端と同一平面にある、請求項８に記載の切削工具。
11. 前記インサートが、前記大切削端及び前記小切削端間に位置する隅部をさらに含む、請求項８に記載の切削工具。
12. 前記各切屑破砕面が全体として湾曲する、請求項８に記載の切削工具。
13. 概ね平坦なクランプ面をさらに含む、請求項８に記載の切削工具。
14. 前記大切削端及び前記小切削端の両方が全体として線状である、請求項８に記載の切削工具。
15. 前記大切削端が全体として曲線状であって、前記小切削端が全体として線状である、請求項８に記載の切削工具。
    

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