JP2012514539A - クーラント供給を備えた切削インサートおよび切削インサートを製造する方法 - Google Patents
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Abstract
クーラントポート(32)からクーラントを受け取る一体構造切削インサート(40)は、キャビティ部材(42)と、キャビティ部材(42)の第1すくい面(52)に隣接する第1コア部材(44)と、キャビティ部材(42)の第2すくい面(54)に隣接する第2コア部材(46)との圧密によって形成される。切削インサート(40)は、第2すくい面(54)に隣接しかつクーラントポート(32)に連通する第5切欠き(256)と、第1すくい面(52)に隣接する第1流体噴霧室との間の流体連通を提供する、第5内部流体通路(300)を有する。クーラントは、第1流体噴霧室から第1すくい面(52)に隣接する、隣接する第1切削エッジ(160)に向かって噴霧される。
【選択図】図1
【選択図】図1
Description
本発明は、切屑形成(chipforming)および材料除去作業に用いられる切削インサートと、その切削インサートを製造する方法とに関する。より詳細には、本発明は、切屑形成及び材料除去作業に用いられる切削インサートと、切削インサートを製造する方法とであって、切削インサートと工作物との間の接触面(interface)(すなわち、インサート−切屑接触面)に隣接するクーラントの供給を改善することにより、インサート−切屑接触面における過度な熱を低減する、切削インサートおよびそれを製造する方法に関する。
切屑形成および材料除去作業(たとえばフライス加工作業)において、インサート−切屑接触面には熱が発生する。インサート−切屑接触面における過度な熱は、切削インサートの有用な工具寿命に悪影響を及ぼす(すなわち、寿命を低減または短縮する)可能性があることが知られている。理解され得るように、有用な工具寿命が短くなると、全体の運用コストが増大し、全体の生産効率が低下する。ここで、インサート−切屑接触面における熱の低減を容易にする切削インサートを製造することに関連して容易に明らかな利点がある。
これに関して、ラガーベルグ(Lagerberg)の米国特許第6,053,669号明細書は、インサート−切屑接触面において熱を低減することの重要性を論じている。より詳細には、ラガーベルグは、超鋼合金製の切削インサートが一定の温度に達すると、塑性変形に対するその耐性が低下することを言及している。塑性変形耐性の低下により、切削インサートの破損の危険性が増大する。ヴェルトハイム(Wertheim)の米国特許第5,775,854号明細書は、作業温度が上昇することにより切削インサートの硬度が低下し、結果として切削インサートの摩耗が増大することを指摘している。ラガーベルグの特許およびヴェルトハイムの特許の各々は、インサート−切屑接触面にクーラントを供給することが重要であると論じている。
他の特許文献には、インサート−切屑接触面にクーラントを供給するさまざまな方法またはシステムが開示されている。これに関して、各々が参照により本明細書に援用される、以下の米国特許出願は、インサート−切屑接触面へのクーラントの供給を容易にする切削インサートについて記載している。すなわち、プリチャード(Prichard)らによる「クーラント供給を備えたフライスおよびフライスインサート(Milling Cutter and Milling Insert with Coolant Delivery)」と題する米国特許出願第11/654,833号明細書(2007年1月18日に出願)、プリチャードらによる「クーラント供給を備えたフライスおよびフライスインサート(Milling Cutter and Milling Insert with Coolant Delivery)」と題する米国特許出願第11/654,877号明細書(2007年1月18日に出願)およびプリチャードらによる「有効なクーラント供給のための金属切断システム(Metalcutting System for Effective Coolant Delivery)」と題する米国特許出願第11/654,918号明細書(2007年1月18日に出願)である。
アントン(Antoun)の米国特許第6,045,300号明細書は、インサート−切屑接触面における熱に対処するために高圧かつ大容量のクーラント供給を使用することを開示している。クリーマー(Kreamer)の米国特許出願公開第2003/00820118号明細書は、切削インサートと上部プレートとの間の複数の溝を開示している。クーラントはこれら溝を通って流れることにより、インサート−切屑接触面の熱に対処する。ホン(Hong)の米国特許第5,901,623号明細書は、液体窒素をインサート−切屑接触面に付与するクーラント供給システムを開示している。
切屑形成および材料除去作業において、インサート−切屑接触面における作動温度が高くなると、それが有用な工具寿命に有害な影響を与える可能性があることは容易に明らかである。このように高温になることにより、早期の破損および/または過度の摩耗がもたらされる可能性があり、それにより有用な工具寿命が低減または短縮する。したがって、インサート−切屑接触面へのクーラントの供給が改善された、切屑形成および材料除去作業に用いられる切削インサートを提供することが非常に望ましい。
切削作業(たとえば旋削作業またはフライス加工作業)において、工作物から発生する切屑は、切削インサート(たとえば旋削インサートまたはフライスインサート)の表面に(たとえば溶接により)付着する場合があり得る。このように切削インサートに切屑材が蓄積することは、切削インサートの性能、したがって材料除去作業全体に対して悪影響を及ぼす可能性がある望ましくないことである。したがって、インサート−切屑接触面における潤滑を向上させることになるように、インサート−切屑接触面へのクーラントの供給が改善された、切屑形成および材料除去作業に用いられる切削インサート(たとえば旋削インサートまたはフライスインサート)を提供することが非常に望ましい。インサート−切屑接触面において潤滑が向上する結果として、切屑が切削インサートに付着する傾向が低減する。
たとえばフライス加工作業等の切削作業において、切屑は、切削インサートに付着すると、インサート−切屑接触面の領域から出ない場合が発生する可能性がある。切屑がインサート−切屑接触面の領域から出ない場合、切屑が再切削される可能性がある。切削インサートが、工作物からすでに除去された切屑を再切削することは望ましくない。インサート−切屑接触面へのクーラントの流れにより、インサート−切屑接触面からの切屑の排出が容易になり、それにより切屑が再切削される可能性が最小限になる。したがって、切屑が再切削される可能性を低減するように、インサート−切屑接触面へのクーラントの供給が改善された、切屑形成および材料除去作業に用いられる切削インサート(たとえば旋削インサートまたはフライスインサート)を提供することが非常に望ましい。インサート−切屑接触面へのクーラントの流れが改善される結果、接触面の付近から切屑がより適切に排出され、その結果、切屑を再切削する可能性が低減する。
上記説明から明らかであるように、動作的利点は、クーラント供給機能を備えた切削インサートを使用することに関連する。しかしながら、クーラント供給機能を有するこうした切削インサートによって存在する利点は、切削インサートが1つの切削エッジしか有していない場合に低減する可能性がある。単一の切削エッジがその有用な寿命を越えて摩耗すると、作業者は1つの切削エッジしかない切削インサートを交換しなければならない。したがって、インサート−切屑接触面へのクーラントの供給が改善され、かつ切削インサートが複数の切削エッジを提供する、切屑形成および材料除去作業に用いられる切削インサート(たとえば旋削インサートまたはフライスインサート)を提供することが非常に望ましい。理解することができるように、複数の切削エッジがあることにより、1つの切削エッジしかない切削インサートと比較して、消費者に対する切削インサートの価値が増大する。
切屑形成および材料除去作業に用いられる切削インサートを作製するのに、通常、粉末冶金技法が有用であり得る。これに関して、粉末混合物が圧縮されて、部分的に緻密な圧粉体になる。そして、圧粉体は、圧密処理(たとえば真空焼結、圧力焼結、熱間等静圧圧縮成形(HIPing)等)が施されることにより、圧密されて完全緻密体になる。これら粉末冶金技法は十分であるが、より複雑な形状の切削工具を作製するのにそれを用いることにより、製造上の難題が発生する可能性がある。したがって、切削インサートが、複雑であっても、たとえば射出成形等の方法を介して作製され得る設計である、インサート−切屑接触面へのクーラントの供給が改善された、切屑形成および材料除去作業に用いられる切削インサート(たとえば旋削インサートまたはフライスインサート)を提供することが非常に望ましい。
本発明は、その一形態において、部品の組立体であって、部品の圧密時に、工作物からの切屑形成および材料除去に用いられる切削インサートを形成し、切削インサートがクーラント供給源からクーラントを受け取る、部品の組立体である。本組立体は、対向する第1すくい面および第2すくい面ならびに逃げ面を提供するキャビティ部材を備える。キャビティ部材は、第1すくい面および逃げ面の接合部の第1切削エッジをさらに提供する。キャビティ部材は、第1すくい面に、第1切削エッジに概して隣接する第1窪みをさらに有する。キャビティ部材は、第1窪みに連通する第1キャビティ溝を有する。本組立体は、第1コア溝および第1フランジを有する第1コア部材であって、部品が組み立てられると、第1コア溝が前記第1キャビティ溝に隣接し、第1フランジが第1窪みに隣接する、第1コア部材も有する。本組立体は、第5切欠きを含む第2フランジを有する第2コア部材も有し、第2コア部材は、第5切欠き内に開放する第5切欠き溝をさらに有する。部品が組み立てられると、第5切欠きは第2すくい面に隣接し、第5切欠き溝は第1キャビティ溝に隣接する。部品の圧密時、キャビティ部材、第1コア部材および第2コア部材が結合し、それにより、第1窪みおよび第1フランジが第1流体噴霧室を画定し、第1キャビティ溝および第1コア溝および第5切欠き溝が結合して、第2すくい面に隣接する第5切欠きから第1すくい面に隣接する第1流体噴霧室までの流体連通を提供する第5内部流体通路を形成する。
本発明は、さらに別の形態において、工作物からの切屑形成および材料除去に用いられる切削インサートを製造する方法であって、切削インサートがクーラント供給源からクーラントを受け取る、方法であり、本方法は、対向する第1すくい面および第2すくい面ならびに逃げ面と、第1すくい面および逃げ面の接合部の第1切削エッジと、第1すくい面のかつ第1切削エッジに概して隣接する第1窪みと、第1窪みに連通する第1キャビティ溝とを有する、キャビティ部材を提供するステップと、第1コア溝および第1フランジを有する第1コア部材を提供するステップと、第5切欠きを有する第2フランジと、第5切欠き内に開放する第5切欠き溝とを有する第2コア部材を提供するステップと、第1コア溝が第1キャビティ溝に隣接し、第1フランジが第1窪みに隣接し、第5切欠きが第2すくい面に隣接し、第5切欠き溝が第1キャビティ溝に隣接するように、部品を組み立てるステップと、キャビティ部材、第1コア部材および第2コア部材が結合し、それにより、第1窪みおよび第1フランジが第1流体噴霧室を画定し、第1キャビティ溝および第1コア溝および第5切欠き溝が結合して、第2すくい面に隣接する第5切欠きから第1すくい面に隣接する第1流体噴霧室までの流体連通を提供する第5内部流体通路を形成するように、部品を圧密するステップとを含む。
本発明は、そのさらに別の形態において、工作物からの切屑形成および材料除去に用いられる切削インサートであって、クーラント供給源からクーラントを受け取る切削インサートである。本切削インサートは、対向する第1すくい面および第2すくい面ならびに逃げ面を提供するキャビティ領域を備える。第1すくい面および逃げ面の接合部に、第1切削エッジがある。キャビティ領域は、第1すくい面にかつ第1切削エッジに概して隣接する第1窪みをさらに有する。キャビティ領域は、第1窪みに連通する第1キャビティ溝を有する。第1コア領域が、第1コア溝および第1フランジを有し、第1コア溝が第1キャビティ溝に隣接し、第1フランジが第1窪みに隣接する。第2コア領域が、第5切欠きを含む第2フランジを有し、第2コア領域は、第5切欠き内に開放する第5切欠き溝をさらに有する。第5切欠きは第2すくい面に隣接し、第5切欠き溝は第1キャビティ溝に隣接する。キャビティ領域、第1コア領域および第2コア領域が互いに隣接し、それにより、第1窪みおよび第1フランジが第1流体噴霧室を画定する。第1キャビティ溝および第1コア溝および第5切欠き溝が結合して、第2すくい面に隣接する第5切欠きから第1すくい面に隣接する第1流体噴霧室までの流体連通を提供する第5内部流体通路を形成する。 以下は、この特許出願の一部を形成する図面の簡単な説明である。
図面を参照すると、図1および図2は、全体として20として示す本発明のフライス組立体の一部を示し、そこでは、フライス組立体20は、切屑形成および材料除去作業に用いられる。この特定の実施形態では、フライス組立体は、フライス加工作業において有用である。米国ペンシルベニア州ラトローブのケンナメタル・インコーポレイテッド(Kennametal Inc.(Latrobe,Pennsylvania,USA))に譲渡された、「クーラント供給を備えたフライスおよびフライスインサート(Milling Cutter and Milling Insert with Coolant Delivery)」と題するプリチャード(Prichard)らの係属中米国特許出願第11/654,833号明細書(2007年1月18日に出願)は、例示的なフライスを示しかつ説明している。こうした作業において、フライスは、工作物から材料を除去する。
通常切屑の形態で工作物から材料を除去する材料除去作業は、当業者により、切屑形成材料除去作業として知られている。モルトレヒト(Moltrecht)による「機械工作実習(Machine Shop Practice)」(インダストリアルプレスインコーポレイテッド(Industrial Press Inc.)、ニューヨーク州(New York)ニューヨーク(New York)(1981))は、第199〜204頁において、特に切屑形成とともに種々の種類の切屑(すなわち、連続切屑、不連続切屑、断片切屑)の説明を提示している。モルトレヒトは、第199〜200頁において、「切削工具は、最初に金属と接触する時、切削エッジより先に金属を圧縮する。工具が進むに従い、切削エッジより前に金属に、それが内部せん断する点まで応力が加わり、それにより金属の粒子が、変形してせん断面と呼ばれる面に沿って塑性的に流れる。…せん断されている金属のタイプが鋼鉄のように延性があるものである場合、切屑は連続的なリボンで剥がれ落ちる。…」と(部分的に)書いている。モルトレヒトは、続けて、不連続切屑および断片切屑の形成について述べている。別の例として、「ASTE工具技術者ハンドブック(ASTE Tool Engineers Handbook)」(マグロウヒルブックカンパニー(McGraw Hill Book Co.)、ニューヨーク州(New York)ニューヨーク(New York)(1949)の第302〜315頁に見られる文は、金属切削工程における切屑形成の非常に長い説明を提供している。第303頁において、ASTEハンドブックは、切屑形成と、旋削、フライス加工およびドリル加工等の機械加工作業とを明確に関連付けている。
フライス組立体20は、外周面24を有する略円筒状のフライス本体22を有している。フライス本体22は、外周面24に複数の座部26を有している。各座部26は、正接面28と一対の半径方向面30および31とを有している。正接面28は、クーラント供給ポート32を有し、そこを通してクーラント(または流体)がクーラント供給源から出る。通常、クーラントは、圧力下でクーラント供給ポート32から出る。プリチャートらによる「クーラント供給を備えたフライスおよびフライスインサート(Milling Cutter and Milling Insert with Coolant Delivery)」と題する米国特許出願第11/654,833号明細書は、フライスにおける例示的なクーラント供給システムを示しかつ説明している。上記特許出願(第11/654,833号明細書)は、参照により本明細書に援用される。
動作時、フライス組立体20は、矢印「R」(図1および図2を参照)に示す方向に回転する。さらに、より詳細に後述するが、切削インサート40は、本説明ではかつ明確にするために第5切削エッジ168と呼ぶ切削エッジ168を工作物材料(図示せず)と係合するように配置するように、座部26内に位置している。図1が図1において矢印によって示すクーラントの流れまたは噴霧は、インサート−切屑接触面に向かって放出される。
図3は、全体として40で示す切削インサートの特定の実施形態を示す。図面は、切削インサート40をフライス加工環境で有用であるように説明するが、切削インサート40は、たとえば旋削作業等、他の材料除去において有用であることを理解するべきである。切削インサート40のような切削インサートの使用の範囲は、フライス加工および旋削を越えて、多種多様の材料除去作業のあらゆるものまで広がると予期される。切削インサート40は、工作物からの切屑形成および材料除去に用いられ、そこでは、切削インサート40は、クーラント供給源からクーラントを受け取る。切削インサート40は、中心キャビティ部材42(図4および図5を参照)と一対の対向するコア部材、すなわち第1コア部材44(図3、図6、図7および図8に示す)および第2コア部材46(図9、図10および図11に示す)とを有している。切削インサート40を作製する好ましい方法は、粉末冶金技法による。これに関して、粉末混合物からのいわゆる「未加工(green)」部品(すなわち、キャビティ部材、第1コア部材および第2コア部材)を圧縮した後、未加工部品は組み立てられ、それにより、キャビティ部材42はコア部材(44、46)の各々を受け入れる。この組立体に対して焼結(または何らかの形態の圧密)を行うことにより、完全な一体構造の切削インサート40が形成される。切削インサートを作製する方法のより詳細な説明は後に示す。
中心キャビティ部材42を示す図4および図5を参照すると、キャビティ部材42は中心開口部50を有している。キャビティ部材42はまた、対向するすくい面、すなわち第1すくい面52および第2すくい面54も呈している。図4は、キャビティ部材42および第1すくい面52を示す図であり、図3の切削インサートの等角図に関連すると上面図とみなすことができる。図5は、キャビティ部材42の第2すくい面54を示す図であり、図3の切削インサートの等角図に関連すると底面図とみなすことができる。
図4を参照すると、第1すくい面52は、4つの窪み(または凹面)58、60、62および64を有している。これら窪みは、第1窪み58、第2窪み60、第3窪み62および第4窪み64を含む。窪み(58、60、62、64)の各々は、概して第1すくい面52のコーナに隣接して配置されている。これら窪みは特定の形状を示すが、窪みの形状は、切削インサートの特定の応用に応じて変化し得ることを理解すべきである。
中心開口部50を画定する円筒壁(または外周面)51は、円筒壁51の軸長全体に沿って延在する4つの間隔が空けられた半円形キャビティ溝(68、70、72、74)を有している。これらキャビティ溝は、第1キャビティ溝68、第2キャビティ溝70、第3キャビティ溝72および第4キャビティ溝74を含む。これらキャビティ溝の各々は、そのそれぞれの窪みに連通している。言い換えれば、対応する半円形キャビティ溝によって少なくとも部分的に画定される内部流体通路を通って流れる流体は、対応する窪みに入る。対応関係に関して、第1キャビティ溝68は第1窪み58に連通し、第2キャビティ溝70は第2窪み60に連通し、第3キャビティ溝72は第3窪み62に連通し、第4キャビティ溝74は第4窪み64に連通する。
中心開口部50を画定する円筒壁51は、円筒壁51の軸長全体に沿って延在する4つの間隔が空けられた半円形キャビティ溝(80、82、84、86)をさらに有している。これらキャビティ溝は、第5キャビティ溝80、第6キャビティ溝82、第7キャビティ溝84および第8キャビティ溝86を備えている。より詳細に後述するように、これらキャビティ溝(80、82、84、86)の各々は、第2すくい面54に含まれるそれぞれのその窪みに連通している。第2のすくい面54のこれら窪みの説明は後述する。半円形キャビティ溝の一方の組(68、70、72、74)が、半円形のキャビティ溝の他方の組(80、82、84、86)から角度をなしている(図4において時計回り方向に示すように)ことを理解するべきである。
キャビティ部材42の第1すくい面52の中心開口部50を包囲する部分は、複数の(すなわち4つの)周方向に間隔が空けられた流体隔離面(90、92、94、96)を有している。これら流体隔離面の機能については、切削インサートを作製する方法の説明に関して後述する。しかしながら、非常に簡単に述べると、これら流体隔離面は、第1コア部材44の一部と協働して、圧密時に内部流体通路(部品の圧密時に形成される)が互いに対して流体隔離状態であることを確実にするのに役立つ。さらに、キャビティ部材42の中心開口部50を包囲する部分は、複数の(すなわち4つの)周方向に間隔が空けられた凹部(102、104、106、108)を有している。これら凹部の機能については、切削インサートを作製する方法の説明に関連して後述する。しかしながら、非常に簡単に述べると、これら凹部は、第1コア部材44の一部と協働して、圧密時に内部流体通路(部品の圧密時に形成される)が互いに対して流体隔離状態であることを確実にするのに役立つ。
図5を参照すると、第2すくい面54は、4つの窪み(または凹面)116、118、120および122を有している。これら窪みは、第5窪み116、第6窪み118、第7窪み120および第8窪み122を含む。窪み(116、118、120、122)の各々は、第2すくい面54のコーナに隣接して配置されている。第1すくい面52における窪み(58、60、62、64)の場合のように、これら窪み(116、118、120、122)は、特定の形状を示している。これら特定の形状は、切削インサートに対する特定の応用に応じて変化し得ることを理解するべきである。
上述したように、中心開口部50を画定する円筒壁51は、円筒壁51の軸長全体に沿って延在する4つの間隔が空けられた半円形キャビティ溝(80、82、84、86)をさらに有している。これらキャビティ溝(80、82、84、86)の各々は、第2すくい面54に含まれるそのそれぞれの窪み(116、118、120、122)に連通している。より詳細には、第5半円形キャビティ溝80は第5窪み116に連通し、第6半円形キャビティ溝82は第6窪み118に連通し、第7半円形キャビティ溝84は第7窪み120に連通し、第8半円形溝86は第8窪み122に連通する。
キャビティ部材42の中心開口部50を包囲する部分は、複数の(すなわち4つの)周方向に間隔が空けられた流体隔離面(126、128、130、132)を有している。これら流体隔離面の機能については後述する。しかしながら、第1すくい面52の流体隔離面の場合のように、これら面は第2コア部材46と協働して、圧密時に、内部流体通路(部品の圧密時に形成される)が互いに流体隔離状態のままであることを確実にするのに役立つ。さらに、キャビティ部材42の中心開口部50を包囲する部分は、複数の(すなわち4つの)周方向に間隔が空けられた凹部(136、138、140、142)を有している。これら凹部の機能については後述する。
中心キャビティ部材42はさらに逃げ面150。図3に示すように、逃げ面150は、第1すくい面52と交わって4つの切削エッジ(160、162、164、166)を形成している。これら切削エッジは、第1切削エッジ160、第2切削エッジ162、第3切削エッジ164および第4切削エッジ166を含む。逃げ面150は第2すくい面54と交わって4つの切削エッジ(168(図1に示す)、170、172、174)を形成している。これら切削エッジは、第5切削エッジ168、第6切削エッジ170、第7切削エッジ172および第8切削エッジ174を含む。したがって、切削インサート40は、8つの個別のかつ異なる切削エッジ(160、162、164、166、168、170、172、174)または別個の切削位置を提供することを理解するべきである。明らかとなるように、切削インサート40は、8つの個別のかつ異なる(すなわち流体隔離された)内部流体通路を有し、各内部流体通路は、切削エッジのうちの特定のものに対応する。その結果、クーラントを、工作物材料と係合している特定の切削エッジに選択的に向けることができる。
図6、図7および図8を参照すると、切削インサート40の第1コア部材44は、底端部186を有するコア本体182を有している。コア本体182は、コア本体182の軸長に沿って延在する中心内部開口部188も有している。コア本体182は、コア本体182の外面に、4つの外部コア溝、すなわち第1コア溝224、第2コア溝226、第3コア溝228および第4コア溝230をさらに含む。
第1コア部材44は一体フランジ(または第1フランジ)190をさらに有しており、フランジ190は、周縁部192と4つのコーナ、すなわち第1コーナ194、第2コーナ196、第3コーナ198および第4コーナ200とを有している。フランジ190は、4つの略U字形切欠きをさらに有しており、第1切欠き202は第1コーナ194に隣接し、第2切欠き204は第2コーナ196に隣接し、第3切欠き206は第3コーナ198に隣接し、第4切欠き208は第4コーナ200に隣接している。
第1切欠き202は、コア本体182内にありかつその軸長に沿って延在する第1切欠き溝203に通じている。第2切欠き204は、コア本体182内にありかつその軸長に沿って延在する第2切欠き溝205に通じている(図7を参照)。第3切欠き206は、コア本体182内にありかつその軸長に沿って延在する第3切欠き溝207に通じている。第4切欠き208は、コア本体182内にありかつその軸長に沿って延在する第4切欠き溝209に通じている。
フランジ190の下面(図8を参照)は、4つのバリア面、すなわち第1バリア面212、第2バリア面214、第3バリア面216および第4バリア面218を画定する。第1バリア面212はフランジ190の第1コーナ194に隣接している。第2バリア面214はフランジ190の第2コーナ196に隣接している。第3バリア面216はフランジ190の第3コーナ198に隣接している。第4バリア面218はフランジ190の第4コーナ200に隣接している。
図9、図10および図11を参照すると、切削インサート40の第2コア部材46は、底端部240を有するコア本体236を有している。コア本体236は、コア本体236の軸長全体に沿って延在する中心内部開口部242も有している。コア本体236は、コア本体236の外面に、4つの外部コア溝、すなわち第5コア溝274、第6コア溝276、第7コア溝278および第8コア溝280をさらに有している。
第2コア部材46は一体フランジ(または第2フランジ)244をさらに有しており、フランジ244は、周縁部246と4つのコーナ、すなわち第5コーナ248、第6コーナ250、第7コーナ252および第8コーナ254とを有している。フランジ244は、4つの略U字形切欠きをさらに有しており、第5切欠き256は第5コーナ248に隣接し、第6切欠き258は第6コーナ250に隣接し、第7切欠き260は第7コーナ252に隣接し、第8切欠き262は第8コーナ254に隣接している。第5切欠き256は、コア本体236内にありかつその軸長に沿って延在する第5切欠き溝257に通じている。第6切欠き258は、コア本体236内にありかつその軸長に沿って延在する第6切欠き溝259に通じている。第7切欠き260は、コア本体236内にありかつその長さに沿って延在する第7切欠き溝261に通じている。第8切欠き262は、コア本体236内にありかつその軸長に沿って延在する第8切欠き溝263に通じている。
フランジ244の下面(図11を参照)は、4つのバリア面、すなわち第5バリア面264、第6バリア面266、第7バリア面268および第8バリア面270を画定する。第5バリア面264はフランジ244の第5コーナ248に隣接している。第6バリア面266はフランジ244の第6コーナ250に隣接している。第7バリア面268はフランジ244の第7コーナ252に隣接している。第8バリア面270はフランジ244の第8コーナ254に隣接している。
上述したように、切削インサート40は、好ましくは、焼結の粉末冶金技法によって形成される。より詳細には、キャビティ部材42を形成するために、特定の粉末混合物を圧縮して、部分緻密の未加工状態であるキャビティ部材42の形状にする。同じことを、コア部材(44、46)にも行い、各コア部材を形成するために、特定の粉末混合物を圧縮して、部分緻密の未加工状態であるコア部材(44、46)の形状にする。概して、未加工状態では、キャビティ部材42ならびに第1コア部材44および第2コア部材46は部分緻密を呈している。シェーファー(Shaffer)らによる欧州特許第0932460B1号明細書によれば、焼結された超硬合金材料の場合、部分緻密の未加工状態にある本体の通常の密度は、完全(または理論的)緻密の約40パーセント〜約75パーセントに等しい。リウ(Liu)らによる米国特許第6,998,173号明細書によれば、部分緻密の未加工状態にある本体の密度は、完全または理論的緻密の約55パーセントに等しい。
キャビティ部材とともにコア部材の各々に対する典型的な材料は、超硬合金であり、より好ましくは、超硬(コバルト)タングステンカーバイドである。超硬(コバルト)タングステンカーバイドに対する典型的な組成は、約0.5重量%〜約20重量%の範囲内にあるコバルトと残りのタングステンカーバイドおよび認識された不純物とを含む。何らかの等級の超硬(コバルト)タングステンカーバイドは、炭化物、窒化物、およびたとえばチタン、ハフニウム、ジルコニウム、タンタル、ニオブ、バナジウム、モリブデンおよびクロム等、他の元素の炭窒化物を含む、他の硬質粒子をさらに含む。さまざまな特許が、超硬合金材料に対して異なる組成を提示している。以下の特許文献における材料が、本明細書での使用に好適であることが予測される。すなわち、グラブ(Grab)らによる米国特許第6,287,682B1号明細書(ケンナメタルPCインコーポレイテッド(Kennametal PC Inc.)に譲渡)、グラブらによる米国特許第5,955,186号明細書、ペニッヒ(Penich)らの米国特許第6,884,499B1号明細書、ハインリッヒ(Heinrich)らによる米国特許第7,309,466B2号明細書である。さらに、他の組成は、「金属ハンドブック(Metals Handbook)」(第950〜977頁、第2巻、第10版:性質と選択(Properties and Selection)、ASMインターナショナル(ASM International)(1990)における、サンタナム(Santhanam)らによる記事「超硬合金(Cemented Carbides)」に示されている。
キャビティ部材を、1つの組成の材料から作製してもよく、コア部材の一方または両方を別の組成の材料から作製してもよいことが理解されるべきである。言い換えれば、キャビティ部材の材料とは異なる材料から作製された各コア部材等、キャビティ部材および一方または両方のコア部材を種々の材料から作製することができる。キャビティ部材およびコア部材(一方または両方)を異なる材料から作製することにより、場合によっては、同じ材料から作製される組立体(すなわちキャビティ部材および2つのコア部材)より優れた利点を得ることができる。
そして、未加工のキャビティ部材ならびに第1のコア部材および第2のコア部材の形成時、コア部材(44、46)をキャビティ部材42に組み付ける。
特に図4および図6に鑑みて理解することができる、第1コア部材44のキャビティ部材への組付けに関して、第1コア部材44は、フランジ190またはフランジ190の少なくとも一部が第1すくい面の部分に載るように、キャビティ部材42に対して配置される。より詳細には、フランジ190は、流体隔離面(90、92、94、96)の上に、それらと接触するように載る。フランジ190の部分は、凹部(102、104、106、108)内に、フランジのこうした部分が凹部内のキャビティ部材と接触するように受け入れられる。
コア本体182は、中心内部開口部50内に、コア本体182の外面が開口部50を画定するキャビティ部材と接触するように配置される。これに関して、第1コア部材44のコア本体182は、中心開口部50内に、半円形キャビティ溝68、70、72、74がコア本体182内のコア溝(224、226、228、230)それぞれに対応するように収容される。言い換えれば、第1キャビティ溝68は第1コア溝224に対応し、第2キャビティ溝70は第2コア溝226に対応し、第3キャビティ溝72は第3コア溝282に対応し、第4キャビティ溝74は第4コア溝230に対応する。切欠き溝(203、205、207、209)は、それぞれ、半円形キャビティ溝(80、82、84、86)と一致する。言い換えれば、第1切欠き溝203は第5キャビティ溝80と一致し、第2切欠き溝205は第6キャビティ溝82と一致し、第3切欠き溝207は第7キャビティ溝84と一致し、第4切欠き溝209は第8キャビティ溝86と一致する。第1コア部材44およびキャビティ部材42の組立て時、未加工部品の上記溝に隣接する外周面は互いに接触する。組み立てられた部品の焼結時、これら接触面は接合するため、部品は一体構造体を形成する。
特に図5および図9に鑑みて理解することができる、第2コア部材46のキャビティ部材への組付けに関して、第2コア部材46は、フランジ244またはフランジ244の少なくとも一部が第2すくい面の部分に載るように、キャビティ部材42に対して配置される。より詳細には、フランジ244は、流体隔離面(126、128、130、132)の上に、それらと接触するように載る。フランジ244の部分は、凹部(136、138、140、142)内に、こうしたフランジの部分が凹部内のキャビティ部材と接触するように受け入れられる。
コア本体236は、中心内部開口部50内に、コア本体236の外面が開口部50を画定するキャビティ部材と接触するように配置される。これに関して、コア本体236は、中心開口部50内に、半円形キャビティ溝68、70、72、74が、コア本体236内の切欠き溝(257、259、261、263)それぞれに対応するように収容される。言い換えれば、第1キャビティ溝68は第5切欠き溝257に対応し、第2キャビティ溝70は第6切欠き溝259に対応し、第3キャビティ溝72は第7切欠き溝261に対応し、第4キャビティ溝74は第8切欠き溝263に対応する。コア溝(274、276、278、280)は、それぞれ半円形キャビティ溝(80、82、84、86)と対応する。言い換えれば、第5キャビティ溝80は第5コア溝274に対応し、第6キャビティ溝82は第6コア溝276に対応し、第7キャビティ溝84は第7コア溝278に対応し、第8キャビティ溝86は第8コア溝280に対応する。未加工の第2コア部材および未加工のキャビティ部材の組立て時、上記溝に隣接する未加工部品の外周面は互いに接触する。組み立てられた部品の焼結時、これら接触面は接合するため、部品は一体構造体を形成する。
コア部材(44、46)がキャビティ部材42に組み付けられると、組立体に対して焼結が施されることにより、キャビティ部材およびコア部材が合わせて接合されて単一の一体構造体になる。その結果が、内部流体通路の2つの組を含む単一切削インサート40であり、そこでは、各組は、合計8つの内部流体通路に等しい4つの内部流体通路を含む。内部流体通路の各々は、他の内部流体通路から流体隔離状態にある。
図3の切削インサート40の向きは、一方のすくい面52から他方のすくい面54への流体輸送を可能にする流体通路の組を含む4つの内部流体通路(290、292、294、296)を示す。流体通路の向きは、第1内部流体通路290が流体(またはクーラント)の流れから第5切削エッジ168に提供し、第2内部流体通路292が流体(またはクーラント)の流れから第6切削エッジ170に提供し、第3内部流体通路294が流体(またはクーラント)の流れから第7切削エッジ172に提供し、第4内部流体通路296が流体(またはクーラント)の流れから第8切削エッジ174に提供するようなものである。
第1内部流体通路290を参照すると、第1内部流体通路290は、切削インサート40の第1すくい面から第2すくい面の第5窪み116への流体輸送を可能にする。第1切欠き溝203(第1コア部材44)、第5半円形キャビティ溝80(キャビティ部材42)および第5コア溝274(第2コア部材46)は、部品が圧密される時に第1内部流体通路290を画定する構造を備えている。切削インサート40が、座部において、クーラントポート32が第1切欠き202と位置が合うような向きにある時、クーラントは、第1切欠き202を介して第1内部流体通路290内に移動し、その後、第2すくい面の対応する第5窪み116内に出る。流体は、コア部材46のフランジ244の第5バリア面264に突き当たり、それにより、フランジ244と第5窪み116との間の間隙から噴出する。概して第5窪みおよび第5バリア面によって画定される容積は、第5流体噴霧室である。流体噴霧は隣接する切削エッジ168(すなわち第5切削エッジ168)に向かう方向であり、切削エッジ168が工作物と係合するとインサート−切屑接触面を冷却する手段を提供する。
第2内部流体通路292を参照すると、第2内部流体通路292は、切削インサート40の第1すくい面から第2すくい面の第6窪み118への流体輸送を可能にする。第2切欠き溝205(第1コア部材44)、第6半円形キャビティ溝82(キャビティ部材42)および第6コア溝276(第2コア部材46)は、部品が圧密される時に第2内部流体通路292を画定する構造を備えている。切削インサート40が、座部において、クーラントポート32が第2切欠き204と位置が合うような向きにある時、クーラントは、第2切欠き204を介して第2内部流体通路292内に移動し、その後、第2すくい面の対応する第6窪み118内に出る。流体は、コア部材46のフランジ244の第6バリア面266に突き当たり、それにより、フランジ244と第6窪み118との間の間隙から噴出する。概して第6窪みおよび第6バリア面によって画定される容積は、第6流体噴霧室である。流体噴霧は隣接する切削エッジ170(すなわち第6切削エッジ170)に向かう方向であり、切削エッジ170が工作物と係合するとインサート−切屑接触面を冷却する手段を提供する。
第3内部流体通路294を参照すると、第3内部流体通路294は、切削インサート40の第1すくい面から第2すくい面の窪み120への流体輸送を可能にする。第3切欠き溝207(第1コア部材44)、第7半円形キャビティ溝84(キャビティ部材42)および第7コア溝278(第2コア部材46)は、部品が圧密される時に第3内部流体通路294を画定する構造を備えている。切削インサート40が、座部において、クーラントポート32が第3切欠き206と位置が合うような向きにある時、クーラントは、第3切欠き206を介して第3内部流体通路294内に移動し、その後、第2すくい面の対応する第7窪み120内に出る。流体は、コア部材46のフランジ244の第7バリア面268に突き当たり、それにより、フランジ244と第7窪み120との間の間隙から噴出する。概して第7窪みおよび第7バリア面によって画定される容積は、第7流体噴霧室である。流体噴霧は隣接する切削エッジ172(すなわち第7切削エッジ172)に向かう方向であり、切削エッジ172が工作物と係合するとインサート−切屑接触面を冷却する手段を提供する。
第4内部流体通路296を参照すると、第4内部流体通路296は、切削インサート40の第1すくい面から第2すくい面の第8窪み122への流体輸送を可能にする。第4切欠き溝209(第1コア部材44)、第8半円形キャビティ溝86(キャビティ部材42)および第8コア溝280(第2コア部材46)は、部品が圧密される時に第4内部流体通路296を画定する構造を備えている。切削インサート40が、座部において、クーラントポート32が第4切欠き208と位置が合うような向きにある時、クーラントは、第4切欠き208を介して第4内部流体通路296内に移動し、その後、第2すくい面の対応する第8窪み122内に出る。流体は、コア部材46のフランジ244の第8バリア面270に突き当たり、それにより、フランジ244と第8窪み122との間の間隙から噴出する。概して第8窪みおよび第8バリア面によって画定される容積は、第8流体噴霧室である。流体噴霧は隣接する切削エッジ174(すなわち第8切削エッジ)に向かう方向であり、切削エッジ174が工作物と係合するとインサート−切屑接触面を冷却する手段を提供する。
図1の切削インサート40の向きは、他方のすくい面54から一方のすくい面52への流体輸送を可能にする内部流体通路の他方の組を含む4つの内部流体通路(300、302、304、306)を示す。流体通路の向きは、第5内部流体通路300が第1切削エッジ160への流体(またはクーラント)の流れを可能にし、第6内部流体通路302が第2切削エッジ162への流体(またはクーラント)の流れを可能にし、第7内部流体通路304が第3切削エッジ164への流体(またはクーラント)の流れを可能にし、第8内部流体通路306が第4切削エッジ166への流体(またはクーラント)の流れを可能にするようなものである。
第5内部流体通路300を参照すると、第5内部流体通路300(図1を参照)は、切削インサート40の第2すくい面から第1すくい面の第1窪み58への流体輸送を可能にする。第5切欠き溝257(第2コア部材46)、第1半円形キャビティ溝68(キャビティ部材42)および第1コア溝224(第1コア部材44)は、部品が圧密される時に第5内部流体通路300を画定する構造を備えている。切削インサート40が、座部において、クーラントポート32が第5切欠き256と位置が合うような向きにある時、クーラントは、第5切欠き256を介して第5内部流体通路300内に移動し、その後、第1すくい面の対応する第1窪み58内に出る。流体は、コア部材44のフランジ190の第1バリア面212に突き当たり、それにより、フランジ190と窪み58との間の間隙から噴出する。概して第1窪みおよび第1バリア面によって画定される容積は、第1流体噴霧室である。流体噴霧は隣接する切削エッジ160(すなわち第1切削エッジ)に向かう方向であり、切削エッジ160が工作物と係合するとインサート−切屑接触面を冷却する手段を提供する。
第6内部流体通路302を参照すると、第6内部流体通路302(図1を参照)は、切削インサート40の第2すくい面から第1すくい面の第2窪み60への流体輸送を可能にする。第6切欠き溝259(第2コア部材46)、第2半円形キャビティ溝70(キャビティ部材42)および第2コア溝226(第1コア部材44)は、部品が圧密される時に第6内部流体通路302を画定する構造を備えている。切削インサート40が、座部において、クーラントポート32が第6切欠き258と位置が合うような向きにある時、クーラントは、第6切欠き258を介して第6内部流体通路302内に移動し、その後、第1すくい面の対応する第2窪み60内に出る。流体は、コア部材44のフランジ190の第2バリア面214に突き当たり、それにより、フランジ190と第2窪み60との間の間隙から噴出する。概して第2窪みおよび第2バリア面によって画定される容積は、第2流体噴霧室である。流体噴霧は隣接する切削エッジ162(すなわち第2切削エッジ)に向かう方向であり、切削エッジ162が工作物と係合するとインサート−切屑接触面を冷却する手段を提供する。
第7内部流体通路304を参照すると、第7内部流体通路304(図1を参照)は、切削インサート40の第2すくい面から第1すくい面の第3窪み62への流体輸送を可能にする。第7切欠き溝261(第2コア部材46)、第3半円形キャビティ溝72(キャビティ部材42)および第3コア溝228(第1コア部材44)は、部品が圧密される時に第7内部流体通路304を画定する構造を備えている。切削インサート40が、座部において、クーラントポート32が第7切欠き260と位置が合うような向きにある時、クーラントは、第7切欠き260を介して第7内部流体通路304内に移動し、その後、第1すくい面の対応する第3窪み62内に出る。流体は、コア部材44のフランジ190の第3バリア面214に突き当たり、それにより、フランジ190と第3窪み62との間の間隙から噴出する。概して第3窪みおよび第3バリア面によって画定される容積は、第3流体噴霧室である。流体噴霧は隣接する切削エッジ164(すなわち第3切削エッジ)に向かう方向であり、切削エッジ164が工作物と係合するとインサート−切屑接触面を冷却する手段を提供する。
第8内部流体通路306を参照すると、第8内部流体通路306(図1を参照)は、切削インサート40の第2すくい面から第1すくい面の第4窪み64への流体輸送を可能にする。第8切欠き溝263(第2コア部材46)、第4半円形キャビティ溝74(キャビティ部材42)および第4コア溝230(第1コア部材44)は、部品が圧密される時に第8内部流体通路306を画定する構造を備えている。切削インサート40が、座部において、クーラントポート32が第8切欠き262と位置が合うような向きにある時、クーラントは、第8切欠き262を介して第8内部流体通路306内に移動し、その後、第1すくい面の対応する第4窪み64内に出る。流体は、コア部材44のフランジ190の第4バリア面218に突き当たり、それにより、フランジ190と第4窪み64との間の間隙から噴出する。概して第4窪みおよび第4バリア面によって画定される容積は、第4流体噴霧室である。流体噴霧は隣接する切削エッジ166に向かう方向であり、切削エッジ166が工作物と係合するとインサート−切屑接触面を冷却する手段を提供する。
焼結パラメータ(たとえば、温度、圧力および持続時間)は、切削インサートにおいて有用な典型的な超硬合金材料の焼結に対して典型的な値の範囲である。以下の文献は、材料の特定の組成に応じて好適であり得る焼結パラメータを示している。すなわち、グラブ(Grab)らによる米国特許第6,287,682B1号明細書(ケンナメタルPCインコーポレイテッド(Kennametal PC Inc.)に譲渡)、グラブらによる米国特許第5,955,186号明細書、ペニッヒ(Penich)らの米国特許第6,884,499B2号明細書、ハインリッヒ(Heinrich)らによる米国特許第7,309,466号明細書、および「金属ハンドブック(Metals Handbook)」(第950〜977頁、第2巻、第10版:性質と選択(Properties and Selection)、ASMインターナショナル(ASM International)(1990)における、サンタナム(Santhanam)らによる「超硬合金(Cemented Carbides)」である。
動作時、工作物と係合するように選択された切削エッジに対応するクーラント通路は、着座面においてクーラント通路への開口部と整列する。クーラントは、切削インサートのクーラント通路を介して係合した切削エッジに供給される。新たな切削エッジを提供することが必要である場合、切削インサートは、新たな切削エッジを提供するように別の位置に割り出される。新たな位置にある時、新たな切削エッジに対応する内部溝が、この時、クーラント通路の開口部と整列し、したがって流体連通する。したがって、クーラントは新たな切削エッジに供給される。
本フライス組立体には、それが、切削エッジと工作物との接触面において切削エッジの下側にクーラントを提供するため、多数の利点がある。結果として、クーラントは、フライスインサート・工作物接触面における蓄熱の悪影響を低減することができる。さらなる結果として、クーラントの存在により、フライスインサート上の工作物材料の蓄積を回避しまたは低減するように、フライスインサート−切屑中間面における潤滑を改善することができる。さらに、クーラントの流れにより、フライスインサート−切屑接触面の近傍からの切屑の排出が容易になり、切屑の再切削が回避される。
本明細書に示す特定の実施形態の場合、クーラントは、切削エッジと工作物との接触面において切削エッジの下側の位置で出ることが分かる。結果として、クーラントは、フライスインサート・工作物接触面における蓄熱の悪影響を低減することができる。さらなる結果として、クーラントの存在により、フライスインサート上の工作物材料の蓄積を回避しまたは低減するように、フライスインサート−切屑接触面における潤滑を改善することができる。さらに、クーラントの流れにより、フライスインサート−切屑接触面の近傍からの切屑の排出が容易になり、切屑の再切削が回避される。
本発明が、フライスインサートと工作物との接触面へのクーラントの供給が改善された、切屑形成および材料除去作業に用いられるフライスおよびフライスインサートを提供することが明らかである。クーラント供給を改善する結果として多数の利点がある。
これに関して、本発明は、フライスインサートと工作物との接触面(すなわち、切屑が発生する工作物上の位置)へのクーラントの供給が改善された、切屑形成および材料除去作業(たとえば旋削およびフライス加工)に用いられる切削装置切削インサートを提供する。結果として、クーラントは、切削インサート・工作物接触面における蓄熱の悪影響を低減することができる。さらなる結果として、クーラントの存在により、フライスインサート上の工作物材料の蓄積を回避しまたは低減するように、フライスインサート−切屑接触面における潤滑を改善することができる。さらに、クーラントの流れにより、切削インサート−切屑接触面の近傍からの切屑の排出が容易になり、切屑の再切削が回避される。
ある数値的な特許請求の範囲の言語を使用することにより特許請求の範囲を過度に限定する意図はないことが理解されるべきである。たとえば、特許請求の範囲が「第5切欠き」を必要とする場合があっても、これは5つの切欠きがあることを要求するものではない。代りに、「第5切欠き」のような用語の使用は、5つの切欠きがあるということではなく、それを異なる数値記述により別の切欠きから識別するという意図があることが理解されるべきである。こうした数値的言語の使用は、本発明の範囲のよりよい理解を容易にするためである。
本明細書で特定した特許および他の文献は、参照により本明細書に援用される。本発明の他の実施形態は、本明細書に開示する本発明の仕様および実施を考慮することにより当業者には明らかとなろう。仕様および例は、単に例示的なものであり、本発明の範囲を限定するように意図されていないことが意図されている。本発明の真の範囲および精神は、以下の特許請求の範囲によって示されている。
Claims (16)
- 部品の組立体であって、前記部品の圧密時に、工作物からの切屑形成および材料除去に用いられる切削インサートを形成し、前記切削インサートがクーラント供給源からクーラントを受け取る、部品の組立体であり、
対向する第1すくい面および第2すくい面ならびに逃げ面と、前記第1すくい面および前記逃げ面の接合部の第1切削エッジとを提供するキャビティ部材であって、
前記第1すくい面にかつ前記第1切削エッジに概して隣接する第1窪みをさらに有し、
前記第1窪みに連通する第1キャビティ溝を有する、キャビティ部材と、
第1コア溝および第1フランジを有する第1コア部材であって、前記部品が組み立てられると、前記第1コア溝が前記第1キャビティ溝に隣接し、前記第1フランジが前記第1窪みに隣接する、第1コア部材と、
第5切欠きを含む第2フランジを有する第2コア部材であって、前記第5切欠き内に開放する第5切欠き溝をさらに有し、前記部品が組み立てられると、前記第5切欠きが前記第2すくい面に隣接し、前記第5切欠き溝が前記第1キャビティ溝に隣接する、第2コア部材と、
を具備し、
前記部品の圧密時、前記キャビティ部材、前記第1コア部材および前記第2コア部材が結合し、それにより、前記第1窪みおよび前記第1フランジが第1流体噴霧室を画定し、前記第1キャビティ溝および前記第1コア溝および前記第5切欠き溝が結合して、前記第2すくい面に隣接する前記第5切欠きから前記第1すくい面に隣接する前記第1流体噴霧室までの流体連通を提供する第5内部流体通路を形成する、部品の組立体。 - 前記キャビティ部材が、前記第1すくい面および前記逃げ面の接合部に第2切削エッジを有し、
前記キャビティ部材が、前記第1すくい面にかつ前記第2切削エッジに概して隣接する第2窪みをさらに有し、
前記キャビティ部材が前記第2窪みに連通する第2キャビティ溝を有し、
前記第1コア部材が第2コア溝を有し、前記部品が組み立てられると、前記第2コア溝が前記第2キャビティ溝に隣接し、前記第1フランジが前記第2窪みに隣接し、
前記第2コア部材の前記第2フランジが第6切欠きを有し、前記第2コア部材が前記第6切欠き内に開放する第6切欠き溝を有し、
前記部品が組み立てられると、前記第6切欠きが前記第2すくい面に隣接し、前記第6切欠き溝が前記第2キャビティ溝に隣接し、
前記部品の圧密時、前記キャビティ部材、前記第1コア部材および前記第2コア部材が結合し、それにより、前記第2窪みおよび前記第2フランジが第2流体噴霧室を画定し、前記第2キャビティ溝および前記第2コア溝および前記第6切欠き溝が結合して、前記第2すくい面に隣接する前記第6切欠きから前記第1すくい面に隣接する前記第2流体噴霧室までの流体連通を提供する第6内部流体通路を形成する、請求項1に記載の部品の組立体。 - 前記キャビティ部材が、前記第2すくい面および前記逃げ面の接合部に第5切削エッジを有し、
前記第2すくい面にかつ前記第5切削エッジに概して隣接する第5窪みをさらに有し、
前記キャビティ部材が、前記第5窪みに連通する第5キャビティ溝を有し、
前記第2コア部材が第5コア溝を有し、前記部品が組み立てられると、前記第5コア溝が前記第5キャビティ溝に隣接し、前記第2フランジが前記第5窪みに隣接し、
前記第1フランジが第1切欠きを有し、前記部品が組み立てられると、前記第1切欠きが前記第1すくい面に隣接し、
前記第1コア部材が、前記第1切欠き内に開放する第1切欠き溝を有し、
前記部品が組み立てられると、前記第1切欠き溝が前記第5キャビティ溝に隣接し、
前記部品の圧密時、前記キャビティ部材、前記第1コア部材および前記第2コア部材が結合し、それにより、前記第5窪みおよび前記第2フランジが第5流体噴霧室を画定し、前記第5キャビティ溝および前記第5コア溝および前記第1切欠き溝が結合して、前記第1すくい面に隣接する前記第1切欠きから前記第2すくい面に隣接する前記第5流体噴霧室までの流体連通を提供する第1内部流体通路を形成する、請求項2に記載の部品の組立体。 - 前記キャビティ部材が、前記第1すくい面および前記逃げ面の接合部に第3切削エッジを有し、
前記キャビティ部材が、前記第1すくい面にかつ前記第3切削エッジに概して隣接する第3窪みをさらに有し、
前記キャビティ部材が、前記第3窪みに連通する第3キャビティ溝を有し、
前記第1コア部材が第3コア溝を有し、前記部品が組み立てられると、前記第3コア溝が前記第3キャビティ溝に隣接し、前記第1フランジが前記第3窪みに隣接し、
前記第2コア部材の前記第2フランジが第7切欠きを有し、前記第2コア部材が前記第7切欠き内に開放する第7切欠き溝を有し、
前記部品が組み立てられると、前記第7切欠きが前記第2すくい面に隣接し、前記第7切欠き溝が前記第3キャビティ溝に隣接し、
前記部品の圧密時、前記キャビティ部材、前記第1コア部材および前記第2コア部材が結合し、それにより、前記第3窪みおよび前記第1フランジが第3流体噴霧室を画定し、前記第3キャビティ溝および前記第3コア溝および前記第7切欠き溝が結合して、前記第2すくい面に隣接する前記第7切欠きから前記第1すくい面に隣接する前記第3流体噴霧室までの流体連通を提供する第7内部流体通路を形成する、請求項2に記載の部品の組立体。 - 前記キャビティ部材が、前記第1すくい面および前記逃げ面の接合部に第4切削エッジを有し、
前記キャビティ部材が、前記第1すくい面にかつ前記第4切削エッジに概して隣接する第4窪みをさらに有し、
前記キャビティ部材が、前記第4窪みに連通する第4キャビティ溝を有し、
前記第1コア部材が第4コア溝を有し、前記部品が組み立てられると、前記第4コア溝が前記第4キャビティ溝に隣接し、前記第1フランジが前記第4窪みに隣接し、
前記第2フランジが第8切欠きを有し、前記第2コア部材が前記第8切欠き内に開放する第8切欠き溝を有し、
前記部品が組み立てられると、前記第8切欠きが前記第2すくい面に隣接し、前記第8切欠き溝が前記第4キャビティ溝に隣接し、
前記部品の圧密時、前記キャビティ部材、前記第1コア部材および前記第2コア部材が結合し、それにより、前記第4窪みおよび前記第1フランジが第4流体噴霧室を画定し、前記第4キャビティ溝および前記第4コア溝および前記第8切欠き溝が結合して、前記第2すくい面に隣接する前記第8切欠きから前記第1すくい面に隣接する前記第4流体噴霧室までの流体連通を提供する第8内部流体通路を形成する、請求項4に記載の部品の組立体。 - 前記キャビティ部材が、前記第2すくい面および前記逃げ面の接合部に第5切削エッジを有し、
前記キャビティ部材が、前記第2すくい面にかつ前記第5切削エッジに概して隣接する第5窪みをさらに有し、
前記キャビティ部材が、前記第5窪みに連通する第5キャビティ溝を有し、
前記第2コア部材が第5コア溝を有し、前記部品が組み立てられると、前記第5コア溝が前記第5キャビティ溝に隣接し、前記第2フランジが前記第5窪みに隣接し、
前記第1フランジが第1切欠きを有し、前記部品が組み立てられると、前記第1切欠きが前記第1すくい面に隣接し、
前記第1コア部材が、前記第1切欠き内に開放する第1切欠き溝を有し、
前記部品が組み立てられると、前記第1切欠き溝が前記第5キャビティ溝に隣接し、
前記部品の圧密時、前記キャビティ部材、前記第1コア部材および前記第2コア部材が結合し、それにより、前記第5窪みおよび前記第2フランジが第5流体噴霧室を画定し、前記第5キャビティ溝および前記第5コア溝および前記第1切欠き溝が結合して、前記第1すくい面に隣接する前記第1切欠きから前記第2すくい面に隣接する前記第5流体噴霧室までの流体連通を提供する第1内部流体通路を形成する、請求項1に記載の部品の組立体。 - 前記キャビティ部材が、前記第2すくい面および前記逃げ面の接合部に第6切削エッジを有し、
前記キャビティ部材が、前記第2すくい面にかつ前記第6切削エッジに概して隣接する第6窪みをさらに有し、
前記キャビティ部材が、前記第6窪みに連通する第6キャビティ溝を有し、
前記第2コア部材が第6コア溝を有し、前記部品が組み立てられると、前記第6コア溝が前記第6キャビティ溝に隣接し、前記第2フランジが前記第6窪みに隣接し、
前記第1フランジが第2切欠きを有し、前記部品が組み立てられると、前記第2切欠きが前記第1すくい面に隣接し、
前記第1コア部材が、前記第2切欠き内に開放する第2切欠き溝を有し、
前記部品が組み立てられると、前記第2切欠き溝が前記第6キャビティ溝に隣接し、
前記部品の圧密時、前記キャビティ部材、前記第1コア部材および前記第2コア部材が結合し、それにより、前記第6窪みおよび前記第2フランジが第6流体噴霧室を画定し、前記第6キャビティ溝および前記第6コア溝および前記第1切欠き溝が結合して、前記第1すくい面に隣接する前記第2切欠きから前記第2すくい面に隣接する前記第6流体噴霧室までの流体連通を提供する第2内部流体通路を形成する、請求項6に記載の部品の組立体。 - 前記キャビティ部材が、前記第2すくい面および前記逃げ面の接合部に第7切削エッジを有し、
前記キャビティ部材が、前記第2すくい面にかつ前記第7切削エッジに概して隣接する第7窪みをさらに有し、
前記キャビティ部材が、前記第7窪みに連通する第7キャビティ溝を有し、
前記第2コア部材が第7コア溝を有し、前記部品が組み立てられると、前記第7コア溝が前記第7キャビティ溝に隣接し、前記第2フランジが前記第7窪みに隣接し、
前記第1フランジが第3切欠きを有し、前記部品が組み立てられると、前記第3切欠きが前記第1すくい面に隣接し、
前記第1コア部材が、前記第3切欠き内に開放する第3切欠き溝を有し、
前記部品が組み立てられると、前記第3切欠き溝が前記第7キャビティ溝に隣接し、
前記部品の圧密時、前記キャビティ部材、前記第1コア部材および前記第2コア部材が結合し、それにより、前記第7窪みおよび前記第2フランジが第7流体噴霧室を画定し、前記第7キャビティ溝および前記第7コア溝および前記第3切欠き溝が結合して、前記第1すくい面に隣接する前記第3切欠きから前記第2すくい面に隣接する前記第7流体噴霧室までの流体連通を提供する第3内部流体通路を形成する、請求項7に記載の部品の組立体。 - 前記キャビティ部材が、前記第2すくい面および前記逃げ面の接合部に第8切削エッジを有し、
前記キャビティ部材が、前記第2すくい面にかつ前記第8切削エッジに概して隣接する第8窪みをさらに有し、
前記キャビティ部材が、前記第8窪みに連通する第8キャビティ溝を有し、
前記第2コア部材が第8コア溝を有し、前記部品が組み立てられると、前記第8コア溝が前記第8キャビティ溝に隣接し、前記第2フランジが前記第8窪みに隣接し、
前記第1フランジが第4切欠きを有し、前記部品が組み立てられると、前記第4切欠きが前記第1すくい面に隣接し、
前記第1コア部材が、前記第4切欠き内に開放する第4切欠き溝を有し、
前記部品が組み立てられると、前記第4切欠き溝が前記第8キャビティ溝に隣接し、
前記部品の圧密時、前記キャビティ部材、前記第1コア部材および前記第2コア部材が結合し、それにより、前記第8窪みおよび前記第2フランジが第8流体噴霧室を画定し、前記第8キャビティ溝および前記第8コア溝および前記第4切欠き溝が結合して、前記第1すくい面に隣接する前記第4切欠きから前記第2すくい面に隣接する前記第8流体噴霧室までの流体連通を提供する第4内部流体通路を形成する、請求項8に記載の部品の組立体。 - 前記キャビティ部材、前記第1コア部材および前記第2コア部材が各々同様の組成を有する、請求項1に記載の部品の組立体。
- 前記キャビティ部材、前記第1コア部材および前記第2コア部材のうちの少なくとも2つが同様の組成を有する、請求項1に記載の部品の組立体。
- 前記キャビティ部材が1つの組成からなり、前記第1コア部材および前記第2コア部材が各々別の組成からなる、請求項1に記載の部品の組立体。
- 工作物からの切屑形成および材料除去に用いられる切削インサートを製造する方法であって、前記切削インサートがクーラント供給源からクーラントを受け取る、方法であり、
対向する第1すくい面および第2すくい面ならびに逃げ面と、前記第1すくい面および前記逃げ面の接合部の第1切削エッジと、前記第1すくい面のかつ前記第1切削エッジに概して隣接する第1窪みと、前記第1窪みに連通する第1キャビティ溝とを有する、キャビティ部材を提供するステップと、
第1コア溝および第1フランジを有する第1コア部材を提供するステップと、
第5切欠きを有する第2フランジと、前記第5切欠き内に開放する第5切欠き溝とを有する第2コア部材を提供するステップと、
前記第1コア溝が前記第1キャビティ溝に隣接し、前記第1フランジが前記第1窪みに隣接し、前記第5切欠きが前記第2すくい面に隣接し、前記第5切欠き溝が前記第1キャビティ溝に隣接するように、前記部品を組み立てるステップと、
前記キャビティ部材、前記第1コア部材および前記第2コア部材が結合し、それにより、前記第1窪みおよび前記第1フランジが第1流体噴霧室を画定し、前記第1キャビティ溝および前記第1コア溝および前記第5切欠き溝が結合して、前記第2すくい面に隣接する前記第5切欠きから前記第1すくい面に隣接する前記第1流体噴霧室までの流体連通を提供する第5内部流体通路を形成するように、前記部品を圧密するステップと、
を含む方法。 - 工作物からの切屑形成および材料除去に用いられる切削インサートであって、クーラント供給源からクーラントを受け取る切削インサートであり、
対向する第1すくい面および第2すくい面ならびに逃げ面と、前記第1すくい面および前記逃げ面の接合部の第1切削エッジとを提供するキャビティ領域であって、
前記第1すくい面にかつ前記第1切削エッジに概して隣接する第1窪みをさらに有し、
前記第1窪みに連通する第1キャビティ溝を有する、キャビティ領域と、
第1コア溝および第1フランジを有する第1コア領域であって、前記第1コア溝が前記第1キャビティ溝に隣接し、前記第1フランジが前記第1窪みに隣接する、第1コア領域と、
第5切欠きを含む第2フランジを有する第2コア領域であって、前記第5切欠き内に開放する第5切欠き溝をさらに有し、前記第5切欠きが前記第2すくい面に隣接し、前記第5切欠き溝が前記第1キャビティ溝に隣接する、第2コア領域と、
を具備し
前記キャビティ領域、前記第1コア領域および前記第2コア領域が互いに隣接し、それにより、前記第1窪みおよび前記第1フランジが第1流体噴霧室を画定し、前記第1キャビティ溝および前記第1コア溝および前記第5切欠き溝が結合して、前記第2すくい面に隣接する前記第5切欠きから前記第1すくい面に隣接する前記第1流体噴霧室までの流体連通を提供する第5内部流体通路を形成する、切削インサート。 - 前記キャビティ領域が前記第1すくい面および前記逃げ面の接合部に第2切削エッジを有し、
前記キャビティ領域が、前記第1すくい面にかつ前記第2切削エッジに概して隣接する第2窪みをさらに有し、
前記キャビティ領域が前記第2窪みに連通する第2キャビティ溝を有し、
前記第1コア領域が第2コア溝を有し、前記第2コア溝が前記第2キャビティ溝に隣接し、前記第1フランジが前記第2窪みに隣接し、
前記第2コア領域の前記第2フランジが第6切欠きを有し、前記第2コア領域が、前記第6切欠き内に開放する第6切欠き溝を有し、
前記第6切欠きが前記第2すくい面に隣接し、前記第6切欠き溝が前記第2キャビティ溝に隣接し、
前記キャビティ領域、前記第1コア領域および前記第2コア領域が結合し、それにより、前記第2窪みおよび前記第1フランジが第6流体噴霧室を画定し、前記第2キャビティ溝および前記第2コア溝および前記第6切欠き溝が結合して、前記第2すくい面に隣接する前記第6切欠きから前記第1すくい面に隣接する前記第2流体噴霧室までの流体連通を提供する第6内部流体通路を形成する、請求項14に記載の切削インサート。 - 前記キャビティ領域が、前記第2すくい面および前記逃げ面の接合部に第5切削エッジを有し、
前記キャビティ領域が、前記第2すくい面にかつ前記第5切削エッジに概して隣接する第5窪みをさらに有し、
前記キャビティ領域が、前記第5窪みに連通する第5キャビティ溝を有し、
前記第2コア領域が第5コア溝を有し、前記第5コア溝が前記第5キャビティ溝に隣接し、かつ前記第2フランジが前記第5窪みに隣接し、
前記第1フランジが第1切欠きを有し、前記第1切欠きが前記第1すくい面に隣接し、前記第1コア領域が、前記第1切欠き内に開放する第1切欠き溝を有し、
前記第1切欠き溝が前記第5キャビティ溝に隣接し、
前記キャビティ領域、前記第1コア領域および前記第2コア領域が互いに隣接し、それにより、前記第5窪みおよび前記第2フランジが第5流体噴霧室を画定し、前記第5キャビティ溝および前記第5コア溝および前記第1切欠き溝が結合して、前記第1すくい面に隣接する前記第1切欠きから前記第2すくい面に隣接する前記第5流体噴霧室までの流体連通を提供する第1内部流体通路を形成する、請求項14に記載の切削インサート。
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