JP2012522658A - 係合突起を有する切削インサートおよびそれ用の切削工具 - Google Patents
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Abstract
インサートポケット(14)に固定される切削インサート(16)を持った切削工具(12)。切削インサート(16)は、その逆向きの側面(24)に配される単一の外側に突出する係合突起(32)を有する。それぞれの側面(24)の係合突起(32)は仮想平面(P1)を画成する外側面(36)を有し、この仮想平面は外側面から離れた個々の側面(24)のあらゆる部分に交わらない。一方の係合突起(32)の外側面(36)は、インサートポケット(14)の主壁(38)に係合する。
Description
本発明は、切削インサートおよびそれ用の切削工具に関し、切削インサートはその側面に形成された単一の係合突起を有する。
旋削やフライス加工または他の金属切削作業のために用いられる多数の割り出し可能な切削インサートは、平らではない形状、例えば凹形か、凸形か、湾曲形か、窪み形か、波形か、ねじれ形か、または弓形か、あるいは他の異なる平らではない形状を有する1つ以上の作用および/または非作用面を含む。これらの表面は、例えば切削インサートの設計に関係した機能的および幾何学的な要求から生ずる種々の制約を満たすため、平らではない形状を前提としている。
例えば、いくつかの割り出し可能な両面使用できる切削インサートは2つの逆向きの面を有し、例えば2つの逆向きの側面は、同一かつ平坦ではない形状を有する。このような切削インサートが切削工具のインサートポケットに保持された場合、2つの逆向きの面の一方は、切削作業に関係する関連した切れ刃すなわち切削領域を有する作用面であってよい。例えば、この作用面は、すくい面または逃げ面として機能することができる。逆向きの面の他方は切削作業に直接関係せず、すなわち、これは非作用面であって、例えばインサートポケットの支持壁に係合することによって、切削インサートの係合面として機能することができる。例えば、切削インサートが割り出された場合、2つの逆向きの面は、位置を交換し、従って相互の機能を引き継ぐ。
しかしながら、例えば上記の例を参照すると、作用面の機能的要求が場合によっては係合面のための機能的要求とは異なる。従って、2つの同一形状の交換可能な面は、例えば作用面の機能性に対して適切であるけれども、係合面の機能性に対して不適切である可能性がある。例えば、平らではない2つの面の形状は、望ましい隙間,切削および/または切り屑を形成する特性を作用面に対してもたらすが、同時に係合面と支持壁との間に悪化した係合しかもたらさない可能性がある。
さらに、例えば切削インサートの製造における通常の欠陥のため、前述の悪化した係合でさえ、それぞれ個々の切削インサートの複数の面および切れ刃の多大な研削を通してのみ達成される可能性がある。多大な研削は費用が掛かり、切削インサートを被覆するコーティング層の望まざる剥離をさらに結果として生ずる可能性がある。加えて、切削インサートの寸法形状によっては、切れ刃の研削が必要ではないにもかかわらず、また望ましくなくとも、例えば切削インサートの切れ刃を個々の係合面と共に研削することを結果として生ずる。
前述の欠点を著しく削減または克服した切削インサートおよびそれのための切削工具を提供することが本発明の目的である。
本発明のいくつかの実施形態は、切削インサートおよびそれのための切削工具を含む。この切削工具は、その一端に形成された刃部を含み、この刃部はそこ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を含む。この切削インサートは外周面を含み、この外周面は単一の係合突起を有する少なくとも1つの第1の側面を含む。
いくつかの実施形態において、第1の側面は、第1の係合突起、例えば第1の側面に延在すると共に第1の側面の第1の裏面に関して外側に突出する単一の第1の係合突起を含む。いくつかの実施形態において、裏面は、切削インサートの機能的要求、例えば隙間要求または他の切削要求を満たすため、例えば凹面であってよい。第1の係合突起は、切削インサートに一体的に形成され、切削インサートの裏面および他の部分と共に単一で一体の一体型ユニットを形成する。第1の係合突起は概ね平坦な外側面を有し、インサートポケットの主壁に平らに係合する。これにより、第1の係合突起は第1の側面のため、従って切削インサートのため、主壁と共に適切な係合手段をもたらす。例えば、外側面はその側面の外側面から離れた第1の側面のあらゆる個所に交わらない仮想平面を画成し、すなわちこの仮想平面は、第1の裏面または第1の側面の端縁のどこにも交わらない。これにより、いくつかの実施形態において、外側面は例えば平坦な形状であってもよい平らな主壁に係合する第1の側面の唯一の部分である。
いくつかの実施形態において、切削インサートは接線方向にあり、すなわち切削インサートは、加工対象物に対する切削作業中に、切削力が切削インサートのより大きい方の(より厚い)寸法に沿って向けられるような方法で切削工具に方向付けられる。例えば、これらの実施形態のいくつかにおいて、第1の係合突起は、例えばそこに固定部品を収容するため、切削インサートを通って延在し、かつ第1の側面に向けて広がる貫通穴の開口を取り囲むことができる。従って、第1の係合突起を第1の側面の概ね中央部に形成することができ、例えば貫通穴の開口によって穿孔された穿孔形状を例えば持つことができる。さらに、いくつかの実施形態において、係合突起の輪郭が概ね多角形状を有するのに対し、他の実施形態における第1の係合突起を他の適当な形状にすることができる。
いくつかの実施形態において、切削インサートは両面使用可能な切削インサートであり、第1の側面に対向して配された第2の側面を有し、この第2の側面が第1の側面に対して同一であってよい。従って、第2の側面は第2の係合突起、例えば第2の側面に延在して第2の側面の第2の裏面に関して外側に突出する単一の第2の係合突起を含むことができる。例えば、第1の側面および第2の側面は位置を交換することができ、切削インサートの割り出しに関し、主壁との第2の係合突起の係合を結果としてもたらす。
個々の側面のそれぞれに対する係合突起は、個々の側面の端縁のどこにも全く突出せず、例えば個々の裏面を越える限られた範囲でのみ、外側に突出することができる。従って、例えば第2の係合突起は第2の側面の端縁のどこにも全く突出せず、例えば第2の裏面を越える限られた範囲でのみ、外側に突出することができる。従って、切削領域に隣接して配される部分を有する第2の側面は、例えば逃げ面として機能することができ、切削作業中に第2の係合突起が加工対象物から解放され、例えば作用する、すなわち切削作業のあらゆる機能性に対して干渉する第2の係合突起の部分がないようになっている。
このように、本発明のいくつかの実施形態による切削インサート、例えば両面使用できる切削インサートは、適切な切削特性と、保持インサートポケットに係合するための適切な係合手段との両方が与えられる。
いくつかの実施形態において、本発明による複数の切削インサートの複数の外側面は、例えば個々の側面の他の部分を越える外側面の突起により、相対的容易性および効率と共にそれらの概ね平坦な形状を取るように研磨されることができる。例えば、本発明の実施形態による複数の切削インサートは、個々の切削インサートのすべての切れ刃の不必要な研磨をすることなく、例えば単一の平面研磨作業にて一括して研磨されたそれらの個々の外側面を有する単一の基板に設けることができる。これは、例えばそれぞれ別個の切削インサートの複数の表面および切れ刃の個々および望まない研磨に取って代わることができる。
本発明のより良い理解のため、また本発明が実際にどのように実施されるかを示すため、ここで参照が添付図面に対してなされよう。
例示の平易性および明瞭性のため、図に示した要素が必ずしも寸法通りに描かれていないことを認識されよう。例えば、いくつかの要素の寸法が明瞭性のために他の部材に対して誇張される可能性があり、あるいは種々の物理的な部品を1つの機能ブロック、すなわち要素として含む可能性がある。さらに、適切であると考えた場合、参照符号が対応または類似の要素を指示するように、図面に亙って繰り返される可能性がある。
以下の説明において、本発明の種々の形態が記述されよう。説明の目的のため、特定の形状および詳細が本発明の完全な理解を与えるために述べられる。しかしながら、ここで与えた特定の詳細なしで本発明を実施できることもまた、当業者にとって明白であろう。さらに、本発明を不可解にしないため、周知の特徴は省略または単純化される可能性がある。
ここでのいくつかの図面はバイトを示すけれども、本発明はこの点に限定されない。例えば、本発明の実施形態は、他の切削工具、例えばそこに取り外し可能に保持される1つ以上の切削インサートを有するフライスカッターや、リーマーや、分割工具や、または他の金属切削工具に当てはめることができる。
さらに、ここでのいくつかの図面は特定の形状を有する切削インサートを示すけれども、本発明の実施形態はこの点に限定されない。本発明の実施形態は他の形状を有する切削インサートを含むか、あるいはこれに当てはめることができる。
また、ここでのいくつかの図面は示し、 および/またはここでのいくつかの記述は切削インサートに特定の位置を取る切削インサートの1つ以上の側面に関し、および/または特定の機能を行うけれども、本発明の実施形態はこの点に限定されない。従って、ここで述べた1つ以上の側面は、切削インサートの表面の何れか1つのことを意味し、および/または切削インサートと関連する複数の機能の1つ以上を果たすことができる。
いくつかの実施形態による切削工具12の切削部10を示す図1に対して参照がなされる。
いくつかの実施形態において、切削部10はその一端に形成したインサートポケット14を含み、このインサートポケット14は、切削インサート16、例えばそこに取り外し可能に保持されて固定部品18、例えば固定ねじにより固定される割り出し可能な切削インサートを有する。切削インサート16は、2つの逆向き端面20と、これらの間に延在する外周面22とを含むことができる。外周面22は、逃げ面および/または係合面として機能するか、あるいは他の機能を有する1つ以上の側面24を含むことができる。外周面22は、1つ以上の小さな面26、例えば2つの逆向きの小さな面26を補助的に含むことができ、それぞれの小さな面26は2つの逆向きの側面24の間に延在することができる。外周面22および端面20は、個々の端縁28にて交わり、その少なくとも一部が個々の切れ刃30を形成することができる。
本発明のいくつかの実施形態による切削部10および部品およびその断面を示す図2〜図5に対して参照がなされる。
いくつかの実施形態において、例えば切削インサート16は両面使用が可能であり、外周面22が2つのほぼ同一な、例えば逆向きの側面24、例えば第1の側面24'と第2の側面24"とを含むようになっている。側面24のそれぞれは、単一の係合突起32および裏面34をそれぞれ含むことができる。従って、第1の側面24'は、例えば第1の裏面34'によって取り囲まれた単一の第1の係合突起32'を含む。同様に、第2の側面24"は、例えば第2の裏面34"によって取り囲まれた単一の第2の係合突起32"を含む。それぞれの係合突起32は、以下に詳細に記述されるように、例えば個々の裏面34を越えて外側に突出することができる。
いくつかの実施形態において、裏面34は、切削インサートの機能要求、例えば隙間要求または他の切削要求を満たすため、例えば凹面である。それぞれの係合突起32は、例えばそれぞれの側面24の全体に沿って延在せず、また例えば図2および図3に示すように、端縁28の何れとも、または切れ刃30の何とも交わらない。
それぞれの係合突起32は、以下に詳細に記述されるように、個々の外側面36を例えば含むことができる。従って、第1の係合突起32'は、例えばインサートポケット14への切削インサート16の挿入の際にインサートポケット14の主壁38に係合するため、図5に示すと共に以下に詳細に記述されるように、第1の外側面36'を含む。第2の係合突起32"は、例えば第1の外側面36'と同一の外側面36"を同様に含む。例えば、切削インサート16の割り出しに際し、第1の側面24'および第2の側面24"が位置を交換する。
上述したように、係合突起32のそれぞれは、例えば個々の側面24と関連するあらゆる端縁28またはあらゆる切れ刃30に対して不完全に延在することができる。加えて、係合突起32は個々の側面24の他の部分を越えて既定の限定された範囲まで外側に突出することができる。これは、例えば主壁38と係合中ではない第2の係合突起32"と、機械加工されている加工対象物との間の切削作業中の充分な隙間を与えることができる。従って、第2の係合突起32"は切削作業中に機械加工された加工対象物から解放され、例えば切削作業のあらゆる機能性に関与または干渉する第2の係合突起32"の部分がないようになっている。
いくつかの実施形態において、外側面36、例えば第1の外側面36'は、主壁38との平坦面係合をもたらすように、概ね平坦であってよい。従って、主壁38は第1の係合突起32'に平坦面係合するように、相補的ほぼ平坦な形状を採用することができる。図3に示すように、第1の外側面36'は、第1の側面24'の他の部分を越えて外側に突出するので、例えば、第1の外側面36'はほぼ、例えば、第1の側面24'の他のいかなる部も交わらない仮想平面P1を実質的に画成することができる。従って、例えば、切削インサート16がインサートポケット14に固定された場合、第1の外側面36'は、例えば図5に示すように、主壁38に係合する第1の側面24'の唯一の部分である。第2の外側面36"の組は、第1の仮想平面P1に対して平行である第2の仮想平面P2を画成することが理解される。また、一端面図の図3に示すように、切削インサート16全体は、2つの仮想平面の間に配される。
従って、裏面34がそれらの個々の外側面36に関して凹ますことが可能であることは、前述から理解されることができる。従って、インサート16をインサートポケット14に挿入した場合、図1および図5に示す如く、一方の側面24の係合突起32の外側面36は、インサートポケット14の主壁38を係合し、従って対応する裏面24を主壁38から離して空間をあける。
いくつかの実施形態において、例えば図3示すように、第1の中央平面M1は、2つの端面20を通り、かつ2つの小さな面26を通って延在し、この第1の中央平面M1は、例えば仮想平面Pと平行に延在する。第2の中央平面M2は、側面24を通ると共に端面20を通って延在することができ、この第2の中央平面M2は、例えば第1の中央平面M1に対しほぼ直交して延在する。いくつかの実施形態において、第1および第2の外側面36は相互に平行であり、従って第1の中央平面M1に対して例えば平行である。
いくつかの実施形態において、切削インサート16は接線方向にある。これらの実施形態のいくつかにおいて、例えば、切削インサート16を通って延在し、そこに固定部品18を収容するための貫通穴40は、両方の側面24に向けて広がり、そこに第1および第2の開口42'および42"をそれぞれ画成することができる。いくつかの実施形態において、第2の中央平面M2は、貫通穴40をほぼ二等分することができる。
例えば、第1の係合突起32'は第1の開口42'の回りに延在し、例えば第1の開口42'を取り囲み、これによって穿孔されることができる。いくつかの実施形態において、例えば切削インサート16が両面使用可能であって接線方向にある場合、側面24は切削インサートの他の面よりもそれぞれ大きな面積であってよく、例えば側面24のそれぞれは、小さな面26および端面20のそれぞれよりも大きな面積であってよい。いくつかの実施形態において、第2の係合突起32"は、例えば第2の開口42"の回りに延在し、例えば第2の開口42"を取り囲み、これにより穿孔されることができる。
本発明が1つ以上の特定の実施形態を参照して記述されているけれども、この説明は総括的に例示されるように意図され、本発明を図示した実施形態に限定するように解釈すべきではない。ここに詳細に示されていないにもかかわらず、本発明の範囲内にある種々の変更を当業者らが想起できることは理解される。
Claims (15)
- 2つの逆向き端面(20)と、これらの間に延在して少なくとも第1の側面(24')を具える外周面(22)とを具えた切削インサート(16)であって、
前記第1の側面(24')は、そこに延在して前記第1の側面(24')の第1の裏面(34')に関して外側に突出する単一の第1の係合突起(32')を具え、この第1の係合突起(32')は、切削インサート(16)をそこに取り外し可能に保持するインサートポケットの主壁(38)に係合するための第1の外側面(36')を具え、
前記第1の外側面(36')は概ね平坦であって、この外側面のそばにある前記第1の側面(24')の何れの部分にも交わらない仮想平面(P1)を画成することを特徴とする切削インサート。 - この切削インサート(16)は両面使用でき、前記外周面(22)は、前記第1の側面(24')に対向して配されてこれと同一の第2の側面(24")を具え、この第2の側面(24")が第2の外側面(36")を有する単一の第2の係合突起(32")を具え、この第2の係合突起(32")は前記第2の側面(24")の第2の裏面(34")に対して突出し、前記第2の外側面(36")は概ね平坦であって、前記第2の外側面(36")に隣接する前記第2の側面(24")のどの部分とも交わらない仮想平面(P2)を画成し、
前記外周面(22)は2つの逆向きの小さな面(26)をさらに具え、これら小さな面(26)のそれぞれが第1および第2の側面(24',24")の間にそれぞれ配されていることを特徴とする請求項1に記載の切削インサート(16)。 - 切削インサート(16)が接線方向の切削インサート(16)であって、
貫通穴(40)がこの切削インサート(16)を通って延在し、第1の側面(24')に向けて広がり、そこで第1の開口を画成し、
前記第1の係合突起(32')が前記第1の開口を取り囲み、それにより穿孔されていることを特徴とする請求項1に記載の切削インサート(16)。 - 前記第1および第2の外側面(36',36")が相互に平行であって、2つの前記小さな面(26)および2つの前記端面(20)を通って延在する第1の中央面(M1)に対し概ね平行であることを特徴とする請求項2に記載の切削インサート(16)。
- 前記第1の係合突起(32')は前記第1の側面(24')の全体に沿って延在せず、かつ前記第1の側面(24')と関連する切れ刃(30)のどことも交差しないことを特徴とする請求項1に記載の切削インサート(16)。
- 第1および第2の裏面(34',34")が前記第1および第2の係合突起(32',32")をそれぞれ取り囲み、これら第1および第2の裏面(34',34")は概ね凹面であることを特徴とする請求項2に記載の切削インサート(16)。
- 切削インサート(16)は両面使用でき、前記外周面(22)は、
前記第1の側面(24')に対向して配されてこれと同一の第2の側面(24")であって、この第2の側面(24")の第2の裏面(34")に関して突出する第2の係合突起(32")を具え、この第2の係合突起(32")が第2の外側面(36")を具える第2の側面(24")と、
それぞれが前記第1および第2の側面(24',24")の間にそれぞれ延在する2つの逆向きの小さな面(26)と
をさらに具え、前記第1および第2の側面(24',24")は、切削インサート(16)の他のあらゆる面よりも面積が大きく、
この切削インサート(16)は、そこに締結部品を収容するための貫通穴(40)を具え、この貫通穴(40)は前記第1および第2の側面(24',24")に向けて広がり、前記第1および第2の側面(24',24")に第1および第2の開口(42',42")をそれぞれ画成し、
前記第1および第2の係合突起(32',32")は、前記第1および第2の開口(42",42")をそれぞれ取り囲み、これら第1および第2の開口(42',42")によりそれぞれ穿孔され、
前記第1および第2の外側面(36',36")はそれぞれ相互に平行に延在し、および2つの前記小さな面(26)および2つの前記端面(20)を通って延在する第1の中央平面(M1)に対して概ね平行に延在し、
前記第1および第2の係合突起(32',32")のそれぞれは、個々の側面(24)と関連する切れ刃(30)のどこにも全く延在せず、
前記第1および第2の裏面(34',34")は前記第1および第2の係合突起(32',32")をそれぞれ取り囲み、これら第1および第2の裏面(34',34")は概ね凹面であることを特徴とする請求項1に記載の切削インサート(16)。 - その一端に形成された少なくとも1つの刃部を具えた切削工具(12)であって、前記刃部はそこに取り外し可能に保持される切削インサート(16)を有するインサートポケットを具え、前記切削インサート(16)は少なくとも一端面と外周面(22)とを具え、この外周面(22)が少なくとも1つの第1の側面(24')を具え、
前記第1の側面(24')は、そこに延在して前記第1の側面(24')の他の部分に関して外側に突出する第1の係合突起(32')を具え、
この第1の係合突起(32')は、前記インサートポケットの支持主壁(38)に係合する第1の外側面(36')を具え、
この第1の外側面(36')が前記主壁(38)に係合する前記第1の側面(24')の唯一の部分であることを特徴とする切削工具(12)。 - 前記第1の外側面(36')が平坦であって、前記第1の外側面(36')のそばにある前記第1の側面(24')のどの部分にも交わらない仮想平面(P1)を画成することを特徴とする請求項8に記載の切削工具(12)。
- 切削インサート(16)は両面使用できる切削インサート(16)であって、前記外周面(22)は第1の側面(24')に対向して配されてこれと同一の第2の側面(24")を具え、この第2の側面(24")は、これに沿って延在し、かつ第2の外側面(36")を有する単一の第2の係合突起(32")を具え、この第2の係合突起(32")は前記第2の側面(24")の第2の裏面(34")に関して突出し、前記第2の外側面(36")は概ね平坦であって、前記第2の外側面(36")のそばにある前記第2の側面(24")のどの部分とも交わらない仮想平面(P2)を画成し、
前記外周面(22)は、2つの逆向きの小さな面(26)をさらに具え、小さな面(26)のそれぞれは、前記第1および第2の側面(24',24")の間にそれぞれ配され、切削作業中に前記第2の係合突起(32")のどの部も切削作業を妨げないことを特徴とする請求項9に記載の切削工具(12)。 - 前記第1および第2の外側面(36',36")は相互に平行であって、2つの前記小さな面(26)および2つの前記端面(20)を通って延在する切削インサート(16)の第1の中央平面(M1)に対して概ね平行であることを特徴とする請求項10に記載の切削工具(12)。
- 前記第1の係合突起(32')は第1の側面(24')の全体に沿って延在せず、前記第1の側面(24')と関連する切れ刃(30)のどことも交差しないことを特徴とする請求項8に記載の切削工具(12)。
- そこに固定部品を収容するように形成された貫通穴(40)が前記第1の側面(24')に向けて広がり、そこに第1の開口を画成し、前記第1の係合突起(32')は、前記第1の開口を取り囲み、それによって穿孔されていることを特徴とする請求項8に記載の切削工具(12)。
- 前記第1の係合突起(32')は、前記第1の側面(24')の第1の裏面(34')に関して外側に突出し、
前記第1および第2の裏面(34',34")は前記第1および第2の係合突起(32',32")をそれぞれ取り囲み、
前記第1および第2の裏面(34',34")が概ね凹面であることを特徴とする請求項10に記載の切削工具(12)。 - 切削インサート(16)は、前記外周面(22)に関してこの切削インサート(16)の両側に延在する2つの端面(20)を具え、
切削インサート(16)は両面使用でき、前記外周面(22)は、
第2の係合突起(32")を具え、かつ前記第1の側面(24')に対向して配されてこれと同一の第2の側面(24")と、
それぞれが2つの前記側面(24)の間にそれぞれ延在する2つの逆向きの小さな面(26)と
をさらに具え、切削インサート(16)は接線方向の切削インサート(16)であって、前記第1および第2の側面(24',24")は、切削インサート(16)の他の面よりも面積が大きく、
切削インサート(16)は、そこに締結部品を収容するための貫通穴(40)を具え、この貫通穴(40)は、前記第1および第2の側面(24',24")に向けて広がり、第1および第2の開口(42',42")を前記第1および第2の側面(24',24")にそれぞれ画成し、
前記第1および第2の係合突起(32',32")は、前記第1および第2の開口(42',42")をそれぞれ取り囲み、これら第1および第2の開口(42',42")によってそれぞれ穿孔され、
前記第1および第2の外側面(36',36")は相互に平行であって、2つの前記小さな面(26)および2つの前記端面(20)を通って延在する第1中央平面(M1)に対して概ね平行であり、
前記第1および第2の係合突起(32',32")は、これら個々の側面(24',24")と関連する切れ刃(30)のどこにも全く延在しないことを特徴とする請求項8に記載の切削工具(12)。
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