JP2010535638A - 切削工具、工具本体及びそれの切削インサート - Google Patents

切削工具、工具本体及びそれの切削インサート Download PDF

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Abstract

切削工具(２０)は、工具本体(３０)及び工具本体のポケット内に着脱可能に保持される切削インサート(５０)を有す。切削インサート(５０)は、第１(1５７)及び第２(1５８)の後方インサート接触表面と第３の前方インサート接触表面(1６０)を有し、及びポケットは第１(1３７)及び第２(1３８)の後方ポケット接触表面と第３の前方ポケット接触表面(４０)を有す。第１及び第２の接触表面(1３７,1３８,1５７,1５８)は、第３の接触表面(1６０,４０)から孔によって、離されている。第３の前方ポケット接触表面(４０)は、ポケットの基面に凹設されたソケット、又は基面から突出する突出部のいずれかであってもよく、及び第３の前方インサート接触表面は、対応して、インサートの内表面から突出する突出部、又は内表面に凹設されたソケットのいずれかであってもよい。接触力は、インサートの接触表面を工具本体の接触表面に対し押し付けるトルクを発生し、これにより、インサートの工具本体に対する向きを実質的に固定する。

Description

本発明は、取替え可能な切削インサートが取付けられる工具本体を有する切削工具に関する。
フライス、旋削又は溝削り作業において、加工物の表面を形削りするために用いられる切削工具は、比較的長い棒状の工具本体、すなわち、インサートホルダーの端部に取付けられる取替え可能な切削インサートを備えることができる。工具本体は、切削インサートを取付けるためのインサートポケットを有する切削部分と、工作機械の工具ホルダーに切削工具を固定するための、切削部分と反対側の端部のシャンクとを有している。
面形削り又は面溝削り作業においては、加工物が回りを回転する軸線に、通常、実質的に直交する加工物の端部の表面が、形削りされ、及び／又は溝と共にそれぞれ形成される。形削りされる又は溝削りされる表面は、加工物の内側の比較的深い内面であってもよく、及び表面に形成される溝は比較的深い溝であってもよい。かかる作業のためには、切削工具及びインサートは、形削りされる又は溝が形成される表面に到達するために、インサートが加工物内に十分な深さ挿入されるように適切に形作られねばならない。一方、切削工具及びインサートは、実質的なリーチを有すべきであり、それらが十分に強健であることは、使用の際に容認できる品質の表面形削りを妨げる過剰な振動を受けないことから、一般的に利点である。
米国特許第５,１５９,８６３号明細書 米国特許第５,７０９,５０８号明細書 米国特許第６,２４４,７８９号明細書
しかしながら、内面を形削り又は溝削りするために必要とされる比較的長いリーチを有する切削工具を提供することは、工具の強健性に影響するかもしれない。切削工具及び／又はインサートは、比較的長いが比較的小さな断面を有するべく形作られねばならない。加えて、加工されている湾曲表面に近い切削工具の表面は、それらがその湾曲表面に接触及び干渉しないように、一般に湾曲されねばならない。結果として、切削工具が、切削工具の切り刃の近くで切削インサートのための強健な機械的支持部を提供することは困難であるかもしれない。
面形削り又は面溝削りのために用いられる切削工具の設計上の制約を満たすために、これらの工具に保持される切削インサートは、アダプターを用いてそれに取り付けられるかもしれない。アダプターは、工具本体の端部に取付けられるべく形作られ、及びアダプター内に形成された適切なインサートポケットに切削インサートを受け入れるべく形状付けられ得る。アダプターは、使用中に切削工具を安定させ、及びその振動する傾向を軽減するために、種々の構成部品の支持構造を備えて形状付けられ、そして切削インサートをポケット内に締結する手段を備えてもよい。アダプターはまた、ポケット内で切削インサートの位置を調整する手段を含んでもよい。典型的には、アダプターの構成部品を工具本体に固定するために、そして、締結及び調節機能をもたらすために、種々の形態のボルトが用いられている。
特許文献１は、「大幅に異なる直径を有する円形の面溝を切削する切削インサート保持用の調整可能な面溝削り工具ホルダー」を記載している。保持工具は、切削インサートが取付けられる「刃ユニット」、及び切削インサートを刃ユニットに締結するべく締付けられるねじを用いて刃ユニットに取付けられる「締付けアーム」を備えている。刃ユニットはもう１つのねじを用いて工具本体に取付けられている。
特許文献２は、一対のボルトを用いて工具ブロックに取付けられているアダプターを有する切削工具組立体を記載している。
特許文献３は、小さくて深い孔の壁を切削する切削工具を記載している。この工具は、ホルダー、すなわち、工具本体に固定される切削インサートを備えている。切削インサートは、平面の板状基部から延出している棒形状の切削部分を有している。切削部分は、基部から遠い端部に切り刃を有している。基部の中心近くには、ホルダーのねじ孔に整列されたボルト挿通孔がある。切削インサートは、ボルト挿通孔を通して挿入されそしてねじ孔にねじ込まれる固定ボルトを用いて基部をホルダーのインサートポケットにボルト付けすることにより、ホルダーに固定される。ポケットは、板状基部の平坦な表面が静止する着座面と、基部の周囲の表面の３つの領域に沿って基部の周囲の側面に接触すべく、ポケットの周囲の表面から延出している３つの突出部と、を有している。切削インサートは４つの点で締付けられる。３つの突出部による３点接触に加えて、該インサートはまた、基部の周囲の側面に接触すべくねじ孔を通って取り付けられているセットボルトによって締付けられる。工具本体のセットボルトが、基部の周囲の側面の第４の領域に接触すべくねじ込まれると、該インサートは、３つの突出部及びセットボルトによる４つの点でロックされる。
本発明の実施形態の一様相は、インサートが工具本体に取付けられたとき、工具本体の表面とインサートとの間に、インサートを工具本体に整列させる力が発生されるような、工具本体及びインサートを提供することに関する。
本発明のいくつかの実施形態の一様相によれば、力はインサートの接触表面を工具本体の接触表面に対して押し付けるトルクを発生させ、これにより、工具本体に対するインサート及びその切り刃の向きを実質的に据え付ける。
本発明の実施形態の一様相は、インサートが工具本体に直接に取り付けられるための、工具本体及び溝切削インサートを提供することに関する。本発明の一実施形態によれば、工具本体は基面及びポケットの後端部に形成された後部壁面を備えるポケットを有している。切削インサートは、取付け部分を備え、そこから切り刃を有している切削部分が延在している。切削インサートの取付け部分は、ポケットの基面に対応する内表面及びポケットの後部壁面に対応する、取付け部分の周囲表面を有している。工具本体に形成されたポケットは、ポケット接触表面を有する前方の雄又は雌部を有して形成され、及びインサートの取付け部分は、インサート接触表面を有する、それぞれ嵌り合う前方の雌又は雄部を有して形成されている。
切削インサートは、雄部が雌部に挿入され、且つ、インサート取付け部分の内表面及び周囲表面がそれぞれポケットの基部及び後部壁面に隣接又は実質的に接触した状態で、工具本体のポケットにインサートの取付け部分を置くことによって、工具本体に取付けられる。インサートの取付け部分の内表面は、その後、内表面及び基面を共に締め付けるために単一のねじ付ボルトを選択肢的に用いて、ポケットの基面に対して押し付けられる。本発明の実施形態によれば、ポケットの後部壁面及びインサートの取付け部分の対応する周囲表面は、インサートがポケットに取り付けられたとき、後部壁面の２つの接触表面が周囲表面の２つの接触表面との強制的な接触にもたらされるように形成されている。接触表面は、接触表面間の力が、切削インサートをポケット内に確実に保持するトルクを発生するように方向付けられている。単一の締付ボルトは、かくて、切削インサートを確実に工具本体に取り付け、且つ、該インサートを工具本体に整列させる。
本発明の特別な適用例において、切削インサートは、加工物の表面に円形溝を切るべく構成された面溝削り切削インサートである。インサートの切削部分の切り刃は、溝の曲率半径に実質的に直交し、且つ、インサートの取付け部分から最も遠い切削部分の領域に配置されている。切削部分は、より小さい及びより大きい曲率半径を有する溝の壁に、それぞれ、より近い内側及び外側の円筒表面によって少なくとも部分的に規定されている。
本発明によれば、切削部分及び取付け部分を備える切削インサートであって、取付け部分が、
内表面及び外表面、及びそれらの間に延在する周囲表面と、
内表面及び外表面を通過する貫通孔と、
周囲表面に配置された第１及び第２のインサート接触表面であって、貫通孔よりも切削部分からより大きな距離に位置された第１及び第２のインサート接触表面と、
内表面に隣接するが、周囲表面から離間されて配置され、且つ貫通孔よりも切削部分により近くに位置された第３のインサート接触表面と、
を備える切削インサート、及びポケットを有する工具本体であって、
基面と、
基面に対し横方向に向けられ、ポケットの後端部に基面の部分境界を形成している後部壁面と、
後部壁面に位置された第１及び第２のポケット接触表面と、
基面に対し横方向に向けられ、後部壁面から離間された第３のポケット接触表面と、
第１及び第２のポケット接触表面よりも工具本体の前面により近くで、且つ、第３のポケット接触表面よりも前面からより遠くで基面に位置されたねじ付孔と、
を備える工具本体、を備え、
ここで、貫通孔に配置され、且つねじ付孔に螺合される締付ボルトによって、第１、第２及び第３のインサート接触表面が、それぞれ、第１、第２及び第３のポケット接触表面に接触して、切削インサートがポケット内に着脱可能に保持されることを特徴とする切削工具が提供される。
１つの実施形態によれば、第３のインサート接触表面は、切削インサートの取付け部分の内表面に凹設されたソケット内に位置され、第３のポケット接触表面は、ポケットの基面から突出している突出部に位置されている。
もう１つの実施形態によれば、第３のインサート接触表面は、切削インサートの取付け部分の内表面から突出している突出部に位置され、第３のポケット接触表面は、ポケットの基面に凹設されたソケット内に位置されている。
いくつかの実施形態によれば、第１及び第２のポケット接触表面は、互いに鋭角に方向付けられ、且つ、工具本体の前面から離れる方向で収束している。
いくつかの実施形態によれば、第１及び第２のインサート接触表面は、互いに鋭角に方向付けられ、且つ、切削インサートの切り刃から離れる方向で収束している。
本発明は、添付の図面との関連で読まれる以下の例示的な実施形態の説明によって、より明瞭に理解されるであろう。図面において、１つ以上の図に表れる同一の構造、要素又は部品は、それらが表れる全ての図において同じ数字が一般に付されている。図に示されている構成部品の寸法及び特徴は、呈示の便宜及び簡明のために選ばれ、必ずしも縮尺のために示されていない。図が以下にリストされている。
本発明の実施形態による、切削工具を概略的に示す分解斜視図である。 図１Ａに示された切削工具を実質的に反対方向から見て概略的に示す分解斜視図である。 本発明の実施形態による、図１Ａ及び１Ｂに示された切削インサートを概略的に示す斜視図である。 図１Ａ及び１Ｂに示された、組立切削工具を概略的に示す斜視図である。 図２Ａに示された組立切削工具を概略的に示す側面図である。 図２Ａに示された組立切削工具を概略的に示す端面図である。 図２Ａで線IIＤ-IIＤで指示され、切削工具の長手方向軸線に直交する面でとった略断面図である。 本発明の他の実施形態による、切削工具を概略的に示す分解斜視図である。 図３Ａに示された切削工具を実質的に反対方向から見て概略的に示す分解斜視図である。 本発明の実施形態による、図３Ａ及び３Ｂに示された切削工具に保持される切削インサートを概略的に示す斜視図である。 図３Ａ及び３Ｂに示された切削工具の斜視組立図である。 本発明の実施形態による、取替え可能な切削チップを受用するべく構成されたブレードを備える切削インサートを概略的に示す分解斜視図である。 図４Ａに示された切削インサートを概略的に示す組立図である。
図１Ａ乃至２Ｃは、本発明の実施形態による、工具本体３０及び切削インサート５０を備える切削工具２０の分解された斜視図を概略的に示している。工具本体３０は第１の硬い材料から作られ、及び切削インサート５０は第１の硬い材料よりも硬い第２の硬い材料から作られる。例えば、工具本体３０は鋼から作られ、及び切削インサート５０は、例えば、結合カーバイドのような超硬金属から作られ得る。工具本体３０は円形の筒状断面を有してもよい。図１Ａ及び１Ｂは、それぞれ、切削インサート５０が取付けられる工具本体３０の側、及び切削インサートが取付けられるのと反対の工具本体の側からの切削工具２０を示している。一例として、切削インサート５０は面-溝削りインサートである。切削工具２０は、切削工具２０の前から後への方向を規定している長手方向軸線Ａを有している。当該長手方向軸線Ａは、切削工具が回転切削作業で用いられるなら、切削工具の回転軸であってもよい。
工具本体３０は、工作機械の工具ホルダーに取付けるための取付け用シャンク３２、及び切削インサート５０を受用するためのポケット３４を有している。ポケット３４は、選択肢的に実質的に平面の基面３５、及びポケット３４の後端部２1に形成された後部壁面３６を有して、形成されている。後部壁面３６は、基面３５に対し横に向けられ、及び選択肢的に基面３５に隣り合う斜面1３５を備えている。したがって、後部壁面３６はポケット３４の後端部２1に基面３５の部分的な境界を形成している。２つの後部ポケット接触表面1３８及び1３７が、後部壁面３６に配置されている。図は単に概略であり、そして取付け用シャンク３２は図示よりも長いかもしれない。
雌部、すなわち、ソケット壁面３８を有するソケット３７が、工具本体３０の前面２３に隣り合うポケット３４の前端部２２に選択肢的に形成され、及び締付ボルト８０を受け入れるねじ付孔３９がソケット３７と後部壁面３６との間で基面３５に実質的に直交して選択肢的に形成されている。ねじ付孔３９は孔軸線Bを有している。ソケット壁面３８は、その長さに亘り斜面1３９によって選択肢的に境界されている。ソケット壁面３８の一区分は、前方ポケット接触表面を備えている。選択肢として、工具本体３０は、切削工具２０が加工物に溝を切るのに用いられるとき、インサート５０に冷却液を導くためのチャネル４２を有して形成される。選択肢的に、シャント孔４３はチャネル４２を流れる冷却液の一部を基面３５へそらす。ソケット３７はポケット３４の基面３５に開口し、且つまた工具本体３０の前面２３に開口してもよい。前方ポケット接触表面４０は基面３５に対し直角に向けられている。
切削インサート５０は、切り刃５５を備える切削部分５４が延在する取付け部分５２を有して形成される。図１Ａ乃至１Ｃに見られるように、切削インサート５０は、切削インサート５０の前方部分を構成している切削部分５４と切削インサート５０の後方部分を構成している取付け部分５２とを備える一体に統合された単一構造を有している。切削部分５４は、選択肢的に、外側湾曲表面1５３及び内側湾曲表面1５６を有している。内側の側表面1５６は、切削するのに用いられ得る切削インサート５０の最大半径溝を決定し、及び外側の湾曲表面1５３は、切削するのに用いられ得る切削インサート５０の最小半径溝を決定する。取付け部分５２は、内表面５６(図１Ｂ)及び反対の外表面５７(図１Ａ)を有している。内表面５６は、ポケット３４の基面３５につがい、そして、選択肢的に、実質的に平面である。取付け部分５２は、切削インサートが工具本体３０に固定されたとき、工具本体３０の後部壁面３６に隣接し、そして部分的に接触する周囲表面５８を有している。第１及び第２の後方インサート接触表面1５７及び1５８は、それぞれ、周囲表面５８に配置され、及び第１及び第２の後方ポケット接触表面1３７及び1３８に、それぞれ、対応している。周囲表面５８は、内表面５６及び外表面５７の間に延在している。周囲表面５８は、内及び外表面５６及び５７に対し横向き（直角）である。切削工具２０の基準平面Ｐが、長手方向軸線Ａ及び孔の軸線Bによって定められている。基準平面Ｐは、切削インサート５０の取付け部分５２の正中面であってもよい。第１及び第２の後方インサート接触表面1５７及び1５８は、それぞれ、周囲表面５８の両反対側、基準平面Ｐの両反対側に配置されている。第１及び第２の後方ポケット接触表面1３７及び1３８は、後部壁面３６の両反対側、及び基準平面Ｐの両反対側に配置されている。
選択肢的に、工具本体３０のソケット３７に実質的に嵌り合う雄部、すなわち、突出部６０は、切削部分５４がインサートの取付け部分５２に合流する場所の近くの、インサート５０の取付け部分５２の内表面５６から突出している。突出部６０は、インサート５０が以下に説明されるように工具本体３０に取付けられたとき、ソケット３７の前方ポケット接触表面４０に接触するインサート接触表面1６０を有して、選択肢的に、形成される。突出部６０は、選択肢的に、斜面1６1を有して形成される。ボルト８０を受け入れる貫通孔６２は、内表面５６に横向きに形成されている。貫通孔６２は、内表面５６に直交して形成されてもよい。突出部６０、及び結果としてインサート接触表面1６０は、貫通孔６２よりも切削部分５２により近くに配置されている。インサート接触表面1５７、1５８及び1６０は、、それぞれ、第１実施形態による切削インサート５０の第１、第２及び第３のインサート接触表面を形成し、及びポケット接触表面1３７、1３８及び４０は、それぞれ、第１実施形態による第１、第２及び第３のポケット接触表面を形成している。
切削工具２０は、切削インサート５０の取付け部分５２をポケット３４に整列させ、取付け部分をポケット３４内に挿入し、締付ボルト８０を貫通孔６２内に置き、そして、締付ボルトが取付け部分をポケット３４内に固定するように、締付ボルト８０をねじ付孔３９にねじ込むことによって組立てられる。図２Ａ及び２Ｂは組立てられた切削工具２０の斜視及び側面図を概略的に示している。第１及び第２の後方インサート接触表面1５７、1５８は、互いに鋭角に向けられ、及び後方に向かう、すなわち、切り刃５５から離れる方向において収束している(図２Ｂを見よ)。同様に、第１及び第２の後方ポケット接触表面1３７、1３８は、互いに鋭角に向けられ、及び工具本体３０の前面２３から離れる方向である後方に向かって収束している。
本発明の実施形態によれば、切削インサート５０の周囲表面５８及びポケット３４の後壁３６は、切削インサート５０がポケット３４に取付けられたとき、周囲表面５８はポケット３４の実質的に後方ポケット接触表面1３７及び1３８においてのみ工具本体３０に接触するように、構成されている。ポケット３４の後方ポケット接触表面1３７及び1３８に接触する切削インサートの周囲表面５８の領域は、それぞれ、切削インサート５０の後方インサート接触表面1５７及び1５８である。第１の後方接触表面1３７及び1５７の間の接触は、切削インサート５０に概略的に白抜き矢印９１で表される力を発生させる。第２の後方接触表面1３８及び1５８の間の接触は、切削インサートに概略的に白抜き矢印９２で表される力を発生させる。力９1及び９２は、円形の白抜き矢印９３で表されるトルクを発生させる。本発明の実施形態においては、トルク９３は切削インサート５０を回転させ、そして、工具本体の前方ポケット接触表面４０上の切削インサートのインサート接触表面1６０を、図２Ｃに示されるように、強制的に押し付けるべく作用する。図２Ｃは、突出部６０のインサート接触表面1６０がソケット３７の前方ポケット接触表面４０に接触している図２Ａにおいて、白抜き矢印９５によって指示されている方向からの切削工具２０の前方端面図を概略的に示している。結果として、締付ボルト８０が切削インサート５０をポケット３４内で締め付けるとき、切削インサート５０は、ポケット３４内に安定して取付けられ、且つ、ポケット３４の基面３５によって、及びポケット接触表面1３７、1３８及び４０の３つの表面との接触によって、工具本体３０に対して精確に位置決めされる。
本発明のいくつかの実施形態では、後方接触表面1３７、1３８、1５７及び1５８は、締付ボルト８０がねじ付孔３９にねじ込まれるにつれ、切削インサートと工具本体との接触表面間の力９1及び９２が増大するように構成されている。例えば、接触表面が、軸線(例えば、軸線B)に対して角度付けられるかもしれない。この軸線を中心に、ボルトが孔３９にねじ込まれ、及び切削インサートが工具本体５０により緊密に１取付けられるにつれて増大する力を与えるべく、締付ボルトをねじ付孔３９にねじ込むために、締付ボルト８０が回される。
図２Ｄは、いくつかの実施形態による切削工具２０の概略的な断面を示している。理解されるように、後方接触表面1３７、1３８、1５７及び1５８は、力９1及び９２が、切削インサートがポケット３７内により緊密に締付けられるにつれて増大するように、半径方向外方に向けて角度付けられている。呈示の便宜上、切削インサート５０はポケット内に完全には挿入されずに示されている。図Ｄ２に見られるように、断面の面内において、後方ポケット接触表面1３７、1３８の各々は基面３５と鈍外角を形成している。同様に、後方ポケット接触表面1５７、1５８は内表面５６と鈍内角を形成している。
図３Ａ乃至３Ｄは、図１Ａ乃至２Ｃに示された切削工具２０の変形例である、本発明の実施形態による面溝削り切削工具２２０の斜視分解図を概略的に示している。
切削工具２２０は、工具本体２３０、及び工具本体２３０に締付ボルト８０によって固定される切削インサート２５０を、選択肢的に、備える。工具本体２３０は、第１の硬い材料、及び第１の硬い材料よりも硬い第２の硬い材料の切削インサート２５０から作られてもよい。例えば、工具本体２３０は鋼から作られ、そして、切削インサート２５０は、例えば、超硬合金のような硬い金属から作られてもよい。
切削工具２０の工具本体３０は、切削インサート５０の雄部、すなわち、突出部６０に対応する雌部、すなわち、ソケット３７を備えるが、切削工具２２０では、工具本体２３０は、工具本体２３０の前面２２９に隣接する雄型の突出部２３５を有して形成され、そして、切削インサート２５０は番となる雌型のソケット２６０を有して形成されている。切削インサート２５０は、切削工具２０の切削インサート５０の取付け部分５２と同様な取付け部分２５２を有してもよく、そして取付け部分２５２は、取付け部分５２の周囲表面５８と同様な周囲表面２５６を有してもよい。切り刃２５５を有している切削部分２５４は、取付け部分２５２から延在してもよい。切削インサート２５０は、切削インサート２５０の前方部分を構成する切削部分２５４及び切削インサート２５０の後方部分を構成する取付け部分２５２が一体に統合された単一構造を有している。周囲表面２５６が、内表面２８６及び外表面２８７の間に延在してもよい。雌型のソケット２６０は、内表面２８６の凹部でもよい。雌型のソケット２６０は、切削部分２５４に隣接してもよい。雌型のソケット２６０は、切削部分２５４に対して開放していてもよい。切削工具２２０の工具本体２３０は、切削工具２０の工具本体３０の後部壁面３６と同様な後部壁面２３６を有するポケット２３４を有してもよい。後部壁面２３６は、ポケット２３４の後端部２２1に形成されている。切削工具２２０については、切削インサート２５０が、周囲表面２５６に後方インサート接触表面２５７及び２５８を、及びポケット２３４の後部壁面２３６に、対応する後方ポケット接触表面２３７及び２３８を有している。これらはそれぞれ、切削工具２０における、切削インサート５０の後方インサート接触表面1５７及び1５８、及び工具本体３０のポケット３４の後部壁面３６での後方ポケット接触表面1３７及び1３８に類似している。工具本体２３０は、突出部２３５に前方ポケット接触表面２４０を有している。切削インサート２５０の対応する前方インサート接触表面２６1が、インサートのソケット２６０内に配置されている。当該インサート接触表面２５７、２５８、及び２６1は、第２の実施形態による、切削インサート２５０の第１、第２、及び第３のインサート接触表面を、それぞれ、形成し、そして、当該ポケット接触表面２３７、２３８、及び２４０は、第２の実施形態による、工具本体２３０のポケット２３４の第１、第２、及び第３のポケット接触表面を、それぞれ、形成している。切削工具２２０については、切削工具２０と同様に、第１及び第２の後方インサート接触表面２５７、２５８は互いに対し鋭角に向けられ、切り刃２５５から離れる方向である後方に向かい収束している。同様に、第１及び第２の後方ポケット接触表面２３７、２３８は互いに対し鋭角に向けられ、工具本体２３０の前面２２９から離れる方向である後方に向かい収束している。
切削インサート２５０が工具本体２３０に取付けられるとき、第１の後方接触表面２３７と２５７との間、及び第２の後方接触表面２３８と２５８との間の力は、切削インサートを回すトルクを発生させるので、ソケット２６０の前方インサート接触表面２６1は、突出部２３５の前方ポケット接触表面２４０に接触する。図３Ｄは、切削工具２２０の斜視端面図を概略的に示しており、前方ポケット接触表面２４０に接触している接触表面２６１を示している。
上述のように、切削工具２２０は切削工具２０と同様である。これら２つの切削工具間の主な相違点は、切削工具２０のポケット３４はその前端部にソケット３７を有し、そのソケット３７が前方ポケット接触表面４０を有しているのに対し、切削工具２２０はその前端部に突出部２３５を有し、その突出部２３５が前方ポケット接触表面２４０を有していることである。前方ポケット接触表面４０はポケット３４の基面３５に隣接し、及び前方ポケット接触表面２４０はポケット２３４の基面２７５に隣接している。２つの接触表面間の主な相違点は、前方ポケット接触表面４０は基面３５に対して凹設されている一方、前方ポケット接触表面２４０は基面２７５に対して突出していることである。したがって、切削インサート５０及び切削インサート２５０の間の主な相違点は、切削インサート５０が切削部分５４に隣接して突出部６０を有しているのに対し、切削インサート２５０は切削部分２５４に隣接してソケット２６０を有していることである。
本発明において、後壁３６及び２３６におけるそれぞれのポケット接触表面1３７、1３８及び２３７、２３８は、ねじ付孔３９及び２３９に対し軸方向で後方に配置されている。このことは、後壁３６、２３６は、それぞれ、ねじ付孔３９及び２３９に対し軸方向の後方で終端され得ることを意味する。その結果として、ねじ付孔３９及び２３９の領域における基面３５、２７５は、それぞれ、取付け用シャンクの周囲表面まで外方に延在することができ、これにより、貫通孔６２、２６２のそれぞれの周りの領域において、切削インサート５０、２５０の取付け部分５２、２５２のための大きな面積を残している。このことは、切削インサートの確実な締付けを可能にする一方でより強固な取付け部分５２、２５２及び比較的小さな直径の切削工具に帰する。仮に、後方ポケット接触表面1３７、1３８及び２３７、２３８がねじ付孔３９及び２３９に対し軸方向で後方に配置されていず、それで、後壁３６、２３６がねじ付孔３９及び２３９に対し軸方向の後方で終端され得ないなら、同じ大きさの切削インサート５０、２５０を使用するためには、切削工具の直径が増大されねばならないであろう。
上述の図面及び説明では、切削インサート５０及び２５０はそれぞれ切り刃５５及び２５５を有して一体的に形成されていたが、本発明のいくつかの実施形態では、切削インサート５０及び２５０が比較的容易に取替え可能な切削チップに形成された切り刃を有し得る。図４Ａ及び４Ｂは、本発明の実施形態による、切削インサート５０に類似するが、切削部分３０２がその前方端部に、切り刃３０５を有する取替え可能な切削チップ３０４を収容すべく形成されたチップポケット３０３を有している切削インサート３００の分解図及び組立図を、概略的に示している。
切削インサート３００は鋼のような第１の材料から作られ、及び切削チップ３０４は超硬合金のようなより硬い材料から作られてもよい。チップポケット３０３は、選択肢的に、整列用隆起３０８及び形成されたねじ付孔３０７を有する取付け用座３０６を備えている。
取替え可能な切削チップ３０４は、隆起３０８に嵌り合う整列用溝３1０、及び取付け用座３０６に嵌り合い、そして貫通孔３1４を有して形成された取付け用延長部３1２を有して形成されている。
取替え可能な切削チップ３０４は、隆起３０８が溝３1０に挿入された状態で当該チップを位置決めし、及び選択肢的に、取付け用延長部３1２を取付け用座３０６に、適切なボルトを挿通孔３1４に通し、そしてボルトをねじ付孔３０７にねじ込むことによって締付けることによって、チップポケット３０３に取付けられる。
図に示され且つ上に説明された本発明の例示の実施形態は、溝を切削する切削工具に関したが、本発明の実施は溝-切削工具に限定されないということが留意される。例えば、上に示されたものと同様な切削工具及び工具本体は、面形削り又は切断用に形成されてもよい。加えて、工具本体３０は単一の一体部品として示されたが、工具本体３０と同様な工具本体は複数の構成部品を備えてもよい。例えば、本発明の実施形態による工具本体は、ポケット３４のようなポケットを有する第１の構成部品を備え、そして、工作機械に取付けるためのシャンクに連結されるべく形成されている。第１の構成部品は、異なる工作機械に取付けるための異なるシャンクに取付けられてもよい。
本出願の説明及び特許請求の範囲において、「備える」「含む」及び「有する」の各動詞及びその活用形は、該動詞の目的語が、該動詞の主語の一員、構成部品、要素、又は部品の完全な一覧である必要はないことを指し示して用いられている。
本発明が、一例として提供され、本発明の範囲を限定するようには意図されていない実施形態の詳細な説明を用いて説明された。説明された実施形態は異なる特徴を備え、それらの全てが本発明の全ての実施形態において要求されるわけではない。本発明のいくつかの実施形態は、該特徴の幾つかのみ、すなわち、特徴の可能な組合せのみを利用している。説明された本発明の実施形態、及び説明された実施形態で留意された特徴の異なる組合せを備える本発明の実施形態の変形例が、当技術の人々に起こるであろう。

Claims (17)

  1. 切削部分(５４,２５４)及び取付け部分(５２,２５２)を備える切削インサート(５０,２５０)であって、取付け部分(５２,２５２)が、
    内表面及び外表面(５６,２８６;５７,２８７)、及びそれらの間に延在する周囲表面(５８,２５６)と、
    内表面及び外表面を通過する貫通孔(６２,２６２)と、
    周囲表面(５８,２５６)に配置された第１及び第２のインサート接触表面(1５７,２５７;1５８,２５８)であって、貫通孔(６２,２６２)よりも切削部分(５４,２５４)からより大きな距離に位置された第１及び第２のインサート接触表面と、
    内表面(５６,２８６)に隣接するが、周囲表面(５８,２５６)から離間されて配置され、且つ貫通孔(６２,２６２)よりも切削部分(５４,２５４)により近くに位置された第３のインサート接触表面(1６０,２６1)と、を備える切削インサート(５０,２５０)、及び
    ポケット(３４,２３４)を有する工具本体(３０,２３０)であって、
    基面(３５,２７５)と、
    基面(３５,２７５)に対し横方向に向けられ、ポケット(３４,２３４)の後端部(２1,２２1)に基面(３５,２７５)の部分境界を形成している後部壁面(３６,２３６)と、
    後部壁面(３６,２３６)に位置された第１及び第２のポケット接触表面(1３７,２３７;1３８,２３８)と、
    基面(３５,２７５)に対し横方向に向けられ、後部壁面(３６,２３６)から離間された第３のポケット接触表面(４０,２４０)と、
    第１及び第２のポケット接触表面(1３７,２３７;1３８,２３８)よりも工具本体(３０,２３０)の前面(２３,２２９)により近くで、且つ、第３のポケット接触表面(４０,２４０)よりも前面(２３,２２９)からより遠くで基面(３５,２７５)に位置されたねじ付孔(３９,２３９)と、を備える工具本体(３０,２３０)、を備え、
    ここで、貫通孔(６２,２６２)に配置され、且つねじ付孔(３９,２３９)に螺合される締付ボルト(８０)によって、第１、第２及び第３のインサート接触表面(1５７,２５７,1６０;1５８,２５８,２６1)が、それぞれ、第１、第２及び第３のポケット接触表面(1３７,２３７,４０;1３８,２３８,２４０)に接触して、切削インサート(５０,２５０)がポケット(３４,２３４)内に着脱可能に保持されることを特徴とする切削工具(２０,２２０)。
  2. 第３のインサート接触表面(２６1)は、切削インサート(２５０)の取付け部分(２５２)の内表面(２８６)に凹設されたソケット(２６０)内に位置されていることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
  3. 第３のポケット接触表面(２４０)は、ポケット(２３４)の基面(２７５)から突出している突出部(２３５)に位置されていることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
  4. 第３のインサート接触表面(1６０)は、切削インサート(５０)の取付け部分(５２)の内表面(５６)から突出している突出部(６０)に位置されていることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
  5. 第３のポケット接触表面(４０)は、ポケット(３４)の基面(３５)に凹設されたソケット(３７)内に位置されていることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
  6. 切削部分(５４,２５４)は、切削インサート(５０,２５０)の前方部分を構成し、そして少なくとも１つの切り刃(５５,２５５)を備え、
    取付け部分(５２,２５２)は、切削インサート(５０,２５０)の後方部分を構成し、及び
    第１及び第２のインサート接触表面(1５７,２５７;1５８,２５８)は、互いに鋭角に方向付けられ、且つ、少なくとも１つの切り刃(５５,２５５)から離れる方向で収束していることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
  7. 第１及び第２のポケット接触表面(1３７,２３７;1３８,２３８)は、互いに鋭角に方向付けられ、且つ、工具本体(３０,２３０)の前面(２３,２２９)から離れる方向で収束していることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
  8. 切削部分(５４,２５４,３０２)及び取付け部分(５２,２５２)を備える切削インサート(５０,２５０,３００)であって、取付け部分(５２,２５２)が、
    内表面及び外表面(５６,２８６;５７,２８７)、及びそれらの間に延在する周囲表面(５８,２５６)と、
    内表面及び外表面を通過する貫通孔(６２,２６２)と、
    周囲表面(５８,２５６)に配置された第１及び第２のインサート接触表面(1５７,２５７;1５８,２５８)であって、貫通孔(６２,２６２)よりも切削部分(５４,２５４)からより大きな距離に位置された第１及び第２のインサート接触表面と、
    内表面(５６,２８６)に隣接するが、周囲表面(５８,２５６)から離間されて配置され、且つ貫通孔(６２,２６２)よりも切削部分(５４,２５４)により近くに位置された第３のインサート接触表面(1６０,２６1)と、
    を備えることを特徴とする切削インサート(５０,２５０)。
  9. 第３のインサート接触表面(２６1)は、切削インサート(２５０)の取付け部分(２５２)の内表面(２８６)に凹設されたソケット(２６０)内に位置されていることを特徴とする請求項８に記載の切削インサート。
  10. 第３のインサート接触表面(1６０)は、切削インサート(５０)の取付け部分(５２)の内表面(５６)から突出している突出部(６０)に位置されていることを特徴とする請求項８に記載の切削インサート。
  11. 切削部分(５４,２５４)は、切削インサート(５０,２５０)の前方部分を構成し、そして少なくとも１つの切り刃(５５,２５５)を備え、
    取付け部分(５２,２５２)は、切削インサート(５０,２５０)の後方部分を構成し、及び
    第１及び第２のインサート接触表面(1５７,２５７;1５８,２５８)は、互いに鋭角に方向付けられ、且つ、少なくとも１つの切り刃(５５,２５５)から離れる方向で収束していることを特徴とする請求項８に記載の切削インサート。
  12. 切削インサート(５０,２５０)の前方部分を構成する切削部分(５４,２５４)と、切削インサート(５０,２５０)の後方部分を構成する取付け部分(５２,２５２)とを備える一体に統合された単一構造を備えることを特徴とする請求項８に記載の切削インサート。
  13. 切削部分(３０２)の前方端部にチップポケット(３０３)、及びそこに着脱可能に保持される切削チップ(３０４)を備える切削インサートであって、切削インサート(３００)は第１の材料から作られ、及び切削チップ(３０４)はより硬い第２の材料から作られていることを特徴とする請求項８に記載の切削インサート。
  14. ポケット(３４,２３４)を有する工具本体(３０,２３０)であって、
    基面(３５,２７５)と、
    基面(３５,２７５)に対し横方向に向けられ、及びポケット(３４,２３４)の後端部(２1,２２1)で基面(３５,２７５)の部分的な境界を形成する後部壁面(３６,２３６)と、
    後部壁面(３６,２３６)に位置された第１及び第２のポケット接触表面(1３７,２３７;1３８,２３８)と、
    基面(３５,２７５)に対し横方向に向けられ、後部壁面(３６,２３６)から離間されている第３のポケット接触表面(４０,２４０)と、
    第１及び第２のポケット接触表面(1３７,２３７;1３８,２３８)よりも工具本体(３０,２３０)の前面(２３,２２９)により近くで、且つ、第３のポケット接触表面(４０,２４０)よりも前面(２３,２２９)からより遠くで基面(３５,２７５)に位置されたねじ付孔(３９,２３９)と、
    を備えることを特徴とする工具本体(３０,２３０)。
  15. 第３のポケット接触表面(２４０)は、ポケット(２３４)の基面(２７５)から突出している突出部(２３５)に位置されていることを特徴とする請求項１４に記載の工具本体(３０,２３０)。
  16. 第３のポケット接触表面(４０)は、ポケット(３４)の基面(３５)に凹設されたソケット(３７)内に位置されていることを特徴とする請求項１４に記載の工具本体(３０,２３０)。
  17. 第１及び第２のポケット接触表面(1３７,２３７;1３８,２３８)は、互いに鋭角に方向付けられ、且つ、工具本体(３０,２３０)の前面(２３,２２９)から離れる方向で収束していることを特徴とする請求項１４に記載の工具本体(３０,２３０)。
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