JP2012522657A

JP2012522657A - 切削工具とそれのための切削インサート

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Publication number: JP2012522657A
Application number: JP2012504125A
Authority: JP
Inventors: ヘクトギル
Original assignee: Iscar Ltd
Current assignee: Iscar Ltd
Priority date: 2009-04-07
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2012-09-27
Anticipated expiration: 2030-03-10
Also published as: US8376664B2; WO2010116351A1; PT2416912E; EP2416912A1; US20100254773A1; CA2754191C; CN102378659B; KR20110136832A; ES2538051T3; BRPI1014699A2; RU2011144852A; KR101648603B1; IL198053A; EP2416912B1; IL198053A0; RU2509629C2; CA2754191A1; PL2416912T3; CN102378659A; BRPI1014699B1

Abstract

切削工具は、インサートポケットに取り外し可能に保持される切削インサートを有する。インサートポケットは、支持面を有する支持部と、ソケット壁部を有するソケットを含むクランプ部とを含み、該ソケットは、支持部から後方に延在する。切削インサートは、前当接面を有する切削部と、該切削部から後方に延在する細長い設置部とを有する。前当接面が支持面に当接し、設置部の当接面がソケット壁部と当接状態にある状態に設置部がソケットに位置づけられた状態で、切削インサートはインサートポケットに保持される。

Description

本発明は、切削インサートおよび切削工具に関し、特に、しかし、排他的にではなく、溝加工、旋削、突き切りおよび正面溝加工（face grooving）用の切削インサートおよび切削工具に関する。

典型的な先行技術の正面溝加工用の工具は例えば特許文献１の図２に示され、それにおいて、切削インサートは、上クランプあご部と湾曲下ベースあご部との間に形成されるスロットに保持されている。そのスロットは、切削インサートの各側に開き、それはスロットの領域における切削工具の構造を脆弱にするばかりでなく、切削インサートの横方向における固有の保持がなく、金属切削作業の間、切削インサートの横の不安定さをまねくことを意味する。明らかに、これは、正面溝加工工具ばかりでなく、非正面溝加工工具でも、問題である。切削インサートを横方向の力に対して安定化させるために、工具のあご部、および、切削インサートの上面および下面には、特許文献１の図２に見られるように、および、例えば特許文献２の図３Ａおよび３Ｂにより明確に示されるように、切削インサートのクランプ領域に凹凸結合面が提供されることができる。

米国特許第５７０９５０８号明細書米国特許第６２３４７２７号明細書

しかし、クランプ領域の凹凸結合面の欠点は、インサートのクランプ部の上面および下面の両方にそれらが適用されるとき、それは切削インサートの最小寸法を限定し、それにより、達成され得る最小の溝直径寸法を制限するということである。

上記欠点を実質的に克服する切削インサートおよび切削工具を提供することが、本発明の目的である。

本発明の１つの態様にしたがって、長手方向の対称面を有し、切削部と、該切削部から後方に延在すると共に該長手方向の対称面に直角をなす分割面を有する細長い設置部とを備える切削インサートが提供される。

切削部は、すくい面と、対向するベース面と、そして、それらの間に延在する周側面とを有し、該周側面は、縁部ですくい面と交わり、該縁部の少なくとも一部は切れ刃を形成する。ベース面は、長手方向の対称面の両側に対称的に配置されると共に該対称面に関して傾けられた２つの前当接面を有する前当接要素を有する。

設置部には、突出する後および中間当接要素が設けられ、該設置部は該分割面と該長手方向の対称面との交差部に形成される長手方向軸線を有する。後当接要素は切削部から離れたところにあり、該中間当接要素は該後当接要素よりも該切削部の近くに位置づけられている。後当接要素は該長手方向の対称面の両側に対称的に位置付けられた２つの後当接面を有し、該中間当接要素は該長手方向の対称面の両側に対称的に位置づけられた２つの中間当接面を有する。

前および後当接要素は、分割面の一方の側に位置づけられ、中間当接要素は、該分割面の他方の側に位置づけられる。

幾つかの実施形態にしたがうと、後および中間当接面は、共通の湾曲面上に位置づけられる。

幾つかの実施形態にしたがうと、共通の湾曲面は、斜円錐面である。

幾つかの実施形態にしたがうと、共通の湾曲面は、円柱面である。

幾つかの実施形態にしたがうと、前当接面は、平らであり、それらの間に１８０°未満の当接角を形成する。

幾つかの実施形態にしたがうと、前当接面は、平らであり、それらの間に１８０°を越える当接角を形成する。

本発明の別の態様にしたがうと、また、インサートホルダを備える切削工具が提供され、該インサートホルダにおいて、上記したような切削インサートはインサートポケットに取り外し可能に保持され、インサートポケットは支持部およびクランプ部を備え、該支持部は支持面を備える支持要素を有し、該クランプ部は該支持部から後方に延在するソケットを備え、該ソケットはソケット壁部を有する。切削インサートは、前当接面が支持面に当接し、後および中間当接面が該ソケット壁部に当接した状態に該設置部が該ソケットに位置づけられた状態で、インサートポケットに保持される。

幾つかの実施形態にしたがうと、後および中間当接面は、共通の湾曲面上に位置づけられ、ソケット壁部は、形状において、該共通の湾曲面と概ね適合する。

幾つかの実施形態にしたがうと、前当接要素は、支持要素の形状に相補的である形状を有する。

幾つかの実施形態にしたがうと、前当接面は、平らであり、それらの間に当接角を形成し、支持面は、それらの間に、該当接角に相補的である角度を形成する。

さて、本発明のより良い理解のために、また、同じものが実際にどのように達成され得るのかを示すために、参照は、添付図面に対してなされるであろう。

図１は、本発明の実施形態にしたがう切削工具の切削部分の正面斜視図である。図２は、本発明の実施形態にしたがう切削工具の一部分の正面斜視図の分解図である。図３は、本発明の実施形態にしたがう切削インサートの正面斜視図である。図４は、本発明の実施形態にしたがう切削インサートの後面斜視図である。図５は、本発明の実施形態にしたがう切削インサートの下面図である。図６は、本発明の実施形態にしたがう切削インサートの平面図である。図７は、本発明の実施形態にしたがう切削インサートの正面図である。図８は、本発明の実施形態にしたがう切削インサートの側面図である。図９は、本発明の実施形態にしたがう切削工具の切削部分の側面図の分解図である。図１０は、本発明の実施形態にしたがう切削工具の切削部分の側面図である。

注意は、本発明の実施形態にしたがって切削工具１２の切削部分１０を示す図１および図２に第１に引きつけられる。切削工具１２は、インサートホルダ１４および切削インサート１６を含み、切削インサート１６は図１においてインサートホルダ１４のインサートポケット１８に固定されていて、切削インサート１６は図２においてインサートポケット１８から取り外されている。

切削インサート１６は、図３から図８に詳細に示されている。切削インサート１６は、切削インサート１６の前端部２２の切削部２０と、切削部２０から後方に延在する細長い設置部２４とを有する。切削インサート１６は、好ましくは、例えばタングステンカーバイドのような超硬合金から作られるが、必ずしも超硬合金から作られるとは限らない。切削インサート１６は、プレス成形、または、射出成形、および、焼結プロセスによって作られることができる。切削インサート１６は、また、研磨されることができる。細長い設置部２４は、２つの面の交差部に定められる長手方向軸線Ｌ、切削インサート１６の長手方向の対称面Ｐ１、および、設置部２４の分割面Ｐ２を有する。これらの面は、ここで、切削インサート１６のある特定の特徴に関して以下により詳細に説明されるであろう。

切削部２０は、すくい面２６、ベース面２８、および、これらの間に延在する周側面３０を有する。幾つかの実施形態にしたがうと、周側面３０は、前面３２、対向する後面３４、および、前および後面３２、３４間に延在する２つの対向する側面３６を含む。設置部２４は、後面３４から後方に延在し、すなわち、設置部２４は切削部２０から後方に延在する。周側面３０は、縁部３８ですくい面２６と交わり、縁部３８の少なくとも一部は切れ刃４０を形成する。幾つかの実施形態において、前面３２は、前切れ刃４２ですくい面２６と交わる。幾つかの実施形態にしたがって、側面３６とすくい面２６とは、横切れ刃４４で交わることができる。

切削部２０は、ベース面２８に関連する前当接要素４６を有する。前当接要素４６は、長手方向の対称面Ｐ１の両側に対称的に位置付けられると共に対称面Ｐ１に関して傾けられている２つの前当接面４８を有する。幾つかの実施形態にしたがうと、前当接面４８は、平らであることができ、そしてそれらの間に１８０未満の当接角αを形成することができる。他の実施形態にしたがうと、前当接面４８は、平らであることができ、そしてそれらの間に１８０°を越える当接角αを形成することができる。

設置部２４は、切削部２０から離れたところに、長手方向の対称面Ｐ１の両側に対称的に位置付けられた２つの後当接面５２を有する後当接要素５０を有する。設置部２４は、また、後当接要素５０よりも切削部２０に近接して位置付けられた中間当接要素５４を有する。中間当接要素５４は、長手方向の対称面Ｐ１の両側に対称的に位置付けられた２つの中間当接面５６を有する。

前および後当接要素４６、５０は、分割面Ｐ２の一方の側に位置付けられ、中間当接要素５４は、分割面Ｐ２の他方の側に位置付けられる。幾つかの実施形態にしたがうと、すくい面２６および中間当接要素５４は、分割面Ｐ２の同じ側に位置付けられる。したがって、図５および図６に見られるように、すくい面２６および中間当接要素５４は、インサートの平面視で目に見え、前および後当接要素４６、５０は、インサートの下面視で目に見える。後および中間当接要素５０、５４は、それらそれぞれの当接面、つまり後および中間当接面５２、５６が設置部２４の残余の表面に対して高くされるように、設置部２４から突出する。

後および中間当接面５２、５６は、湾曲させられることができる。幾つかの実施形態にしたがうと、後および中間当接面５２、５６は、共通の湾曲面上に位置づけられている。共通の湾曲面は、円錐面であることができる。幾つかの実施形態にしたがうと、インサートの側面視において、設置部２４の長手方向軸線Ｌが、長手方向の対称面に対して直角をなしかつすくい面２６に概ね横たわる面Ｐ３と鋭角βを形成するように、設置部２４は、切削部２０から後方にかつ下方に延在することができる。幾つかの実施形態にしたがうと、円錐面は、斜円錐面であることができる。幾つかの実施形態にしたがうと、共通の湾曲面は、円柱面であることができる。

さて、注意は図２に戻り、加えて注意が図９および図１０に引きつけられる。インサートポケット１８は、前支持部５８および後クランプ部６０を有する。支持部５８は、ホルダ前面６４とホルダ上面６６との間のインサートホルダ１４のコーナに形成された凹部６２に位置づけられている。支持部５８は、支持要素６８を有する。クランプ部６０は、ソケット開口部７４で凹部６２に開くソケット壁部７２を有するソケット７０を含む。ソケット７０は、支持部５８から後方に延在する。ソケット壁部７２は、設置部２４の後および中間当接面５２、５６と摩擦係合するように形付けられている。後および中間当接要素５０、５４は設置部２４から突出するので、それらのそれぞれの当接面つまり後および中間当接面５２、５６のみが、ソケット壁部７２と係合する。幾つかの実施形態にしたがうと、ソケット壁部７２は、形状において円錐状であり得、または、形状において斜円錐状であり得る。幾つかの実施形態にしたがうと、ソケット壁部７２は、形状において、円柱状であり得る。ソケット開口部７４は、支持要素６８に隣接する概ね前向きの開口部壁部７６によって少なくとも部分的に囲まれる。クランプ部６０は、ソケット開口部７４から後方に延在する。支持要素６８は、２つの支持面７８を有し、これら支持面７８は、それらの間に、支持面７８および前当接面４８が互いにぴったりと係合することができるように、当接角αに相補的である角度を形成する。前当接要素４８が凹形のＶ形状の形態を有するのに対して、支持要素６８は相補的な凸形のＶ形状の形態を有する。

前当接および支持要素４６、６８が位置合わせられつつ、ソケット７０に設置部２４を設置し、そして、後および中間当接面５２、５６がソケット壁部７２に当接して摩擦係合し、前当接面４８が支持面７８に当接するまで、設置部２４をソケット７０の中へ押し込むことによる締まりばめで、切削インサート１６は、インサートポケット１８に固定される。前当接および支持要素４６、６８を相補的なＶ形状の形態で形成することは、切削インサート１６の横方向の安定化、および、概して縁部３８の、特に切れ刃４０の正確な位置を与える。切れ刃４０は、前切れ刃４２および／または横切れ刃４２を含むことができる。しかし、先行技術に対比して、切削インサート１６の設置部２４は、クランプ部の開口部７０に位置づけられ、それはその側部をしっかりとつかみ、先行技術のクランプ部よりもより強い構造をもたらす。したがって、幾つかの実施形態において、設置部２４の少なくとも一部は、ソケット壁部７０によって周囲が取り囲まれる。

切削インサート１６は、開口部壁部７６と切削部２０の後面３４との間に適当な道具を差し込むことによって、そして、ソケット７０から設置部２４をこじって外すことによって、インサートポケット１８から取り外されることができる。幾つかの実施形態にしたがって、インサートホルダ１４には、設置部２４の後端部８２に隣接する取り外しアクセス開口部８０が提供され、ソケット７０から設置部２４を押し出すべく、設置部２４の後端部８２に力を加えるために、設置部２４の後端部８２へのインサートの取り外しデバイスのアクセスを可能にすることができる。

３つの当接要素の提供、つまり、設置部２４の後および中間当接要素５０、５４および切削部２０の前当接要素４６の提供は、一方で、支持面７８に当接する前当接面４８のために概して縁部３８の、特に切れ刃４０の正確な位置を助長し、他方で、設置部２０の近くに開口側壁を有さないで、ソケット７０のソケット壁部７２による後および中間当接面５２、５６の摩擦係合のためにインサートポケット１８内での切削インサート１６の安定したかつしっかり固定したクランプを助長する、ということが理解されるであろう。設置部２４に突出当接要素（後および中間当接要素５０、５４）が提供されないで単一の滑らかな表面が提供される場合、不可能ではないにしても、設置部２４がソケット壁部７２と摩擦係合することは難しいであろう、そして他方で、そのシステムがすっかり拘束されるはずだから、前当接面４８が支持面７８に当接することを確実にするであろう、ということがさらに理解されるであろう。

本発明は、ある程度詳細に説明されたけれども、以下に請求されるような本発明の精神や範囲から逸脱することなしに、様々な変更や修正がなされ得ることは理解されるべきである。

Claims

長手方向の対称面（Ｐ１）を有し、切削部（２０）と、該切削部（２０）から後方に延在すると共に該長手方向の対称面（Ｐ１）に直角をなす分割面（Ｐ２）を有する細長い設置部（２４）とを備える切削インサート（１６）であって、
該切削部（２０）は、すくい面（２６）と、対向するベース面（２８）と、そして、それらの間に延在する周側面（３０）とを有し、該周側面（３０）は、縁部（３８）で該すくい面（２６）と交わり、該縁部（３８）の少なくとも一部は切れ刃（４０）を形成し、該ベース面（２８）は、該長手方向の対称面（Ｐ１）の両側に対称的に配置されると共に該対称面（Ｐ１）に関して傾けられた２つの前当接面（４８）を有する前当接要素（４６）を有し、
該設置部（２４）には、突出する後および中間当接要素（５０、５４）が設けられ、該設置部（２４）は該分割面（Ｐ２）と該長手方向の対称面（Ｐ１）との交差部に形成された長手方向軸線（Ｌ）を有し、該後当接要素（５０）は該切削部（２０）から離れたところにあり、該中間当接要素（５４）は該後当接要素（５０）よりも該切削部（２０）の近くに位置づけられ、該後当接要素（５０）は該長手方向の対称面（Ｐ１）の両側に対称的に位置付けられた２つの後当接面（５２）を有し、該中間当接要素は該長手方向の対称面（Ｐ１）の両側に対称的に位置づけられた２つの中間当接面（５６）を有し、
該前および後当接要素（４６、５０）は、該分割面（Ｐ２）の一方の側に位置づけられ、該中間当接要素（５４）は、該分割面（Ｐ２）の他方の側に位置付けられる、
切削インサート（１６）。
前記後および中間当接面（５２、５６）は、共通の湾曲面上に位置づけられている、請求項１に記載の切削インサート（１６）。
前記共通の湾曲面は、斜円錐面である、請求項２に記載の切削インサート（１６）。
前記共通の湾曲面は、円柱面である、請求項２に記載の切削インサート（１６）。
前記前当接面（４８）は、平らであり、それらの間に１８０°未満の当接角（α）を形成する、請求項１に記載の切削インサート（１６）。
前記前当接面（４８）は、平らであり、それらの間に１８０°を越える当接角（α）を形成する、請求項１に記載の切削インサート（１６）。
前記すくい面（２６）と前記中間当接要素（５４）とは、該インサートの平面視で目に見え、前記前および後当接要素（４６、５０）は、該インサートの下面視で目に見える、請求項１に記載の切削インサート（１６）。
インサートポケット（１８）を有するインサートホルダ（１４）であって、該インサートポケット（１８）は支持部（５８）およびクランプ部（６０）を備え、該支持部（５８）は支持面（７８）を備える支持要素（６８）を有し、該クランプ部（６０）は該支持部（５８）から後方に延在するソケット（７０）を備え、該ソケット（７０）はソケット壁部（７２）を有する、インサートホルダ（１４）と、
該インサートポケット（１８）に取り外し可能に保持される切削インサート（１６）と
を備え、
該切削インサートは、請求項１にしたがい、
該前当接面（４８）は、該支持面（７８）に当接し、
該設置部（２４）は、該後および中間当接面（５２、５６）が該ソケット壁部（７２）に当接した状態で、該ソケット（７０）に位置づけられる、
切削工具。
前記後および中間当接面（５２、５６）は、共通の湾曲面上に位置づけられ、前記ソケット壁部（７２）は、形状において、該共通の湾曲面と概ね適合する、請求項８に記載の切削工具。
前記共通の湾曲面は、斜円錐面である、請求項９に記載の切削工具。
前記共通の湾曲面は、円柱面である、請求項９に記載の切削工具。
前記前当接要素（４６）は、前記支持要素（６８）の形状に相補的である形状を有する、請求項８に記載の切削工具。
前記前当接面（４８）は、平らであり、それらの間に当接角（α）を形成し、前記支持面（７８）は、それらの間に、該当接角（α）に相補的である角度を形成する、請求項８に記載の切削工具。
前記設置部（２４）の少なくとも一部は、前記ソケット壁部（７０）によって周囲が囲まれる、請求項８に記載の切削工具。
前記すくい面（２６）と前記中間当接要素（５４）とは、該インサートの平面視で目に見え、前記前および後当接要素（４６、５０）は、該インサートの下面視で目に見える、請求項８に記載の切削工具。