JP2015500149A - 割出し可能切削インサートおよびそのための切削工具 - Google Patents
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Abstract
Description
[001]本出願の主題は、割出し可能切削インサート、および、かかる切削インサートを保持するために構成される切削工具に関し、両方は、切り屑除去を伴う金属加工作業用に設計されている。特に、本出願の主題は、切削インサートを中心として周囲に延在するインサート周面によって接続され、離間された複数の切刃を含む対向する第1および第2のインサート側面を含む割出し可能切削インサートに関する。
[002]上で説明した種類の割出し可能切削インサートは、例えば、金属製の加工物から、その形状が例えば、溝切りおよび分割作業において望まれるであろう形状の、長方形を切削するために用いることができる。
[006]本出願の主題の第1の局面によれば、少なくともひとつのクランプ孔を含む割出し可能切削インサートが提供され、クランプ孔は、切削インサートの関連する切削領域の外側に画成される関連インサートクランプ領域に位置する少なくともひとつのクランプ孔部を含んでいる。
a.少なくともひとつのクランプ孔のクランプ孔部を完全に通り、少なくともひとつのクランプ孔の残りを空けたままにしながら、クランプのクランプ本体部を延在させることによって、切削インサートをクランプに取り付けるステップと、
b.少なくともひとつのクランプを切削工具ヘッドに締結して、それによって、少なくともひとつのクランプのクランプヘッド部を切削インサートに対して付勢し、切削インサートをインサートポケットに固定するステップと、
を含む方法が提供される。
A.少なくともひとつの第1および第2のインサート側面の平面図において、関連するインサート切削領域は、2つの周辺切刃に内接し、インサート割出し軸から中央切刃に向かう外側方向に開口する仮想円弧まで延在し、インサート割出し軸は、円弧と中央切刃との間に介在される。これにより、切削インサートは、少なくともインサート割出し軸に延在する切り口深さを提供できる。
B.円弧は、切刃がそれに沿って位置する仮想円の曲率と対応する曲率を有する。
C.第1および第2の側面は、主要面であってもよく、すなわち、インサート周面よりもはるかに大きい主要面であってもよい。
D.少なくともひとつのクランプ孔は、第1および第2のインサート側面の両方に開口する貫通孔であってもよい。代替として、少なくともひとつのクランプ孔は、ブラインドホールであってもよい。少なくともひとつのクランプ孔は、複数のクランプ孔であってもよい。複数のクランプ孔のうちの少なくともひとつの全体は、クランプ領域に位置してもよい。
E.切刃のそれぞれは、切削インサートのいずれか他の部分よりも幅方向に沿って幅広であってもよい。切削インサートは、正確に5つの切刃を含んでいてもよい。
F.切削インサートは、ディスク状の本体部と複数の切削部とを含んでいてもよく、各切削部は、本体部の周囲から延在し、複数の切刃のうちのひとつを含んでいる。切削部のそれぞれは、補強部と、補強部から本体部へ延在する中間部とを含んでいてもよい。補強部は、中間部よりも幅方向に沿って幅広であってもよい。
G.切削インサートは、幅方向に沿って、切刃のそれぞれから、切刃よりもインサート割出し軸近傍の切削インサートの一部(中間部または本体部等)へと、幅が徐々に減少してもよい。
H.インサート周面は更に、複数の周辺着座面を含んでいてもよい。周辺着座面のそれぞれは、第1のインサート切削部から第2のインサート切削部へと直線経路に沿って延在してもよく、インサート割出し軸までの周辺着座面のそれぞれの距離は、その経路の異なる点に沿って変化する。各周辺着座面は、平坦であってもよい。
I.切削インサートは更に、少なくともひとつの側方着座面を含んでいてもよい。各側方着座面は、第1および第2のインサート側面のうちの少なくともひとつから外側に離間されてもよい。少なくともひとつの側方着座面は、第1および第2のインサート側面のうちの少なくともひとつに複数の側方着座面を含んでいてもよい。複数の側方着座面は更に、一対の側方着座面を含んでいてもよく、各対のうちのひとつの側方着座面は、第1および第2のインサート側面のうちの少なくともひとつの反対側に位置している。第1および第2のインサート側面のうちのひとつの少なくとも3つの側方着座面はそれぞれ、切削インサートのクランプ領域に位置してもよい。
J.第1および第2のインサート側面のうちのひとつの平面図において、切削インサートは、(360°/[切刃の総数])の条件を満たす回転度に対する回転対称性を有していてもよい。
K.切削インサートは、周面を二分し、第1および第2のインサート側面と平行な仮想インサート平面を中心として対称であってもよい。
L.クランプ機構は、前境界において工具ヘッドに固定されるよう構成されるクランプ本体部と、ポケット着座面に向かう方向に力を印加するよう構成されるクランプヘッド部とを含むクランプを含んでいてもよい。
M.クランプヘッド部は、少なくともひとつのポケット壁部に向かう方向に力を印加するよう構成されてもよい。
N.クランプの端面図において、クランプの前面は凸形状を有し、クランプの後面は凹形状を有し、クランプは三日月形を有していてもよい。
O.クランプは更に、クランプのヘッド部から離間する方向に延在するガード部を含んでいてもよい。ガード部は、半円形または円の一部であってもよい。ガード部は、クランプが接続される切削インサートの切刃よりも薄い形状をしていてもよい。
P.切削インサートの少なくともひとつの側方着座面とポケット着座面とは、相互に係合するよう構成されてもよく、少なくともひとつのインサート周辺着座面と少なくともひとつのポケット壁部とは、切削工具への切削インサートの安定した取付を提供するために、相互に係合するよう構成されてもよい。
Q.少なくともひとつのクランプ孔は複数の離間されたクランプ孔であってもよく、少なくともひとつのクランプは複数のクランプであってもよく、締結ステップは、複数のクランプを締結するステップを含む。締結ステップは、正確には3つのクランプを締結するステップを含んでいてもよい。
R.少なくともひとつのクランプ孔は、関連するインサートクランプ領域および関連する切削領域の両方に位置する部分を有してもよい。
[0015]本出願の主題をより良く理解し、どのように実施されるかを示すため、ここで、以下の添付図面を参照する。
[0016]切削工具12と、クランプ機構16を介して切削工具12に固定されるよう構成される切削インサート14とを含む金属切削作業用の切削工具アセンブリ10を示す図1Aおよび1Bを参照する。
− 付勢部材の第2のねじ端82Bを工具ねじ孔に挿入し;
− クランプ84を付勢部材の第1のねじ端82Aに取り付け;
− 付勢部材82を、その工具受け凹部82Dを介して回転して、付勢部材82およびクランプ84を工具ヘッド58に向けて、クランプ84が第1のサブ凹部66から離間される取付位置まで移動し;
− 切削インサート14をインサートポケット62内に載置し、クランプのヘッド部84Dを切削インサートのクランプ孔26に位置させ;そして、
− 付勢部材82を回転して、クランプ84を固定位置(図1C)に移動させる。
− クランプ84が取付位置に到達するまで、付勢部材82を、その工具受け凹部82Cを介してクランプのために回転される方向と反対方向に回転し;
− 別の切刃18がその中央切刃18Aとなるように、インサート14を回転し、必要であればそれをクランプ84から完全に取り外し;そして、
− クランプ84を、上で説明したような固定位置まで移動させる。
Claims (36)
- インサート割出し軸(CI)を有し、前記切削インサート(14)を中心として周囲に延在するインサート周面(24)によって接続される平行な第1および第2のインサート側面(22A、22B)と、前記第1および第2のインサート側面(22A、22B)のうちのひとつまたは両方に開口する少なくともひとつのクランプ孔(26)とを含む、割出し可能切削インサート(14)において、前記インサート周面(24)が、前記第1のインサート側面(22A)から前記第2のインサート側面(22B)へ離間され、延在する切刃(18)を含み、3つの連続して位置決めされる切刃(18A、18B、18C)のそれぞれが、2つの周辺切刃(18B、18C)の間に配設される中央切刃(18A)を含む関連切削編成を構成し、中央切刃(18A)は、前記第1および第2のインサート側面(22A、22B)と垂直な幅方向(DW)に沿って、前記中央切刃(18A)から、前記2つの周辺切刃(18B、18C)を接続する少なくともひとつの仮想直線(IL1)まで画成される関連インサート切削領域(CU)のどの部分よりも幅広であり、前記少なくともひとつのクランプ孔(26)の少なくともひとつのクランプ孔部(48)は、前記関連する切削領域(CU)の外側に画成される関連インサートクランプ領域(CL)に位置することを特徴とする割出し可能切削インサート。
- 請求項1に記載の切削インサート(14)において、少なくともひとつの前記第1および第2のインサート側面(22A、22B)の平面図において、前記関連するインサート切削領域(CU)は、前記2つの周辺切刃(18B、18C)に内接し、前記インサート割出し軸(CI)から前記中央切刃(18A)に向かう外側方向(DO)に開口する仮想円弧(IA)まで延在し、前記インサート割出し軸(CI)は、前記円弧(IA)と前記中央切刃(18A)との間に介在され、それにより、前記切削インサートが少なくとも前記仮想円弧(IA)へ延在する切り口の深さを提供できることを特徴とする切削インサート。
- 請求項1および2に記載の切削インサート(14)において、前記円弧(IA)は、前記切刃(18)がそれに沿って位置する仮想円(IC)の曲率と対応する曲率を有することを特徴とする切削インサート。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の切削インサート(14)において、前記少なくともひとつのクランプ孔(26)は、前記第1および第2のインサート側面(22A、22B)の両方に開口する貫通孔であることを特徴とする切削インサート。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の切削インサート(14)において、前記少なくともひとつのクランプ孔(326)は、複数のクランプ孔(326A、326B、326C、326D、326E)であることを特徴とする切削インサート。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の切削インサート(14)において、複数のクランプ孔(326A、326D、326E)のうちの少なくともひとつの全体は、前記クランプ領域(CL)に位置していることを特徴とする切削インサート。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の切削インサート(14)において、前記切刃(18)のそれぞれは、前記切削インサート(14)のいずれか他の部分よりも幅方向(DW)に沿って幅広であることを特徴とする切削インサート。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の切削インサート(14)において、前記切削インサート(14)は、正確に5つの切刃(18A、18B、18C、18D、18E)を含んでいることを特徴とする切削インサート。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の切削インサート(14)において、前記切削インサート(14)は、前記幅方向(DW)に沿って、前記切刃(18)のそれぞれから、前記切刃(18)よりも前記インサート割出し軸(CI)近傍の前記切削インサートの一部(28、34)へと、幅が徐々に減少することを特徴とする切削インサート。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載の切削インサート(14)において、前記切削インサートは、ディスク状の本体部(28)と複数の切削部(18)とを含み、前記切削部(18)のそれぞれは、前記本体部(28)の周囲から延在し、前記切刃(18)のうちのひとつを含んでいることを特徴とする切削インサート。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の切削インサート(14)において、前記切削部(18)のそれぞれは、補強部(33)と、前記補強部(33)から前記本体部(34)へ延在する中間部(34)とを含み、前記補強部(33)は、前記中間部(34)よりも前記幅方向(DW)に沿って幅広であることを特徴とする切削インサート。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載の切削インサート(14)において、前記インサート周面(24)は更に、複数の周辺着座面(46)を含み、前記周辺着座面(46)のそれぞれは、第1のインサート切削部(30)から第2のインサート切削部(30)へと直線経路に沿って延在し、前記インサート割出し軸(CI)までの前記周辺着座面(46)のそれぞれの距離は、その経路の異なる点に沿って変化することを特徴とする切削インサート。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の切削インサート(14)において、前記周辺着座面(46)のそれぞれは、平坦であることを特徴とする切削インサート。
- 請求項1〜13のいずれか一項に記載の切削インサート(14)において、更に、それぞれが前記第1および第2のインサート側面(22A、22B)のうちの少なくともひとつから外側に離間される少なくともひとつの側方着座面(32)を含むことを特徴とする切削インサート。
- 請求項1〜14のいずれか一項に記載の切削インサート(14)において、前記少なくともひとつの側方着座面(32)は、前記第1および第2のインサート側面(22A、22B)のうちの少なくともひとつに複数の側方着座面(32A、32B、32C、32D、32E)を含むことを特徴とする切削インサート。
- 請求項1〜15のいずれか一項に記載の切削インサート(14)において、複数の側方着座面(32)は更に、一対の側方着座面(32A1、32A2)を含み、各対のうちのひとつの側方着座面は、前記第1および第2のインサート側面(22A、22B)のうちの少なくともひとつの反対側に位置していることを特徴とする切削インサート。
- 請求項15または16に記載の切削インサート(14)において、前記第1および第2のインサート側面(22A、22B)のうちのひとつの少なくとも3つの前記側方着座面(32)はそれぞれ、前記切削インサート(14)の前記クランプ領域(CL)に位置することを特徴とする切削インサート。
- 請求項1〜17のいずれか一項に記載の切削インサート(14)において、前記第1および第2のインサート側面(22A、22B)のうちのひとつの平面図において、前記切削インサート(14)は、(360°/[切刃の総数])の条件を満たす回転度に対する回転対称性を有することを特徴とする切削インサート。
- 請求項1〜18のいずれか一項に記載の切削インサート(14)において、前記切削インサートは、前記周面(24)を二分し、前記第1および第2のインサート側面(22A、22B)と平行な仮想インサート平面(PI)を中心として対称であることを特徴とする切削インサート。
- 工具ヘッド(58)と、切削インサート(14)を前記工具ヘッド(58)のインサートポケット(62)に固定するよう構成されるクランプ機構(16)とを含む切削工具(12)において、前記インサートポケット(62)は、ポケット着座面(72)と、前記ポケット着座面(72)から横方向に延在し、ポケット後境界(BR)を画成する少なくともひとつのポケット壁部(74)と、前記ポケット後境界(BR)から前記ポケット着座面(72)の反対側に位置し、前記切削工具(12)の前境界(BF)に沿って延在するポケット前縁部(76)とを含み、前記ポケット着座面(72)と垂直な図において、前記工具ヘッド(58)および前記クランプ機構(16)は、前記前境界(BF)に沿って延在する仮想内接円弧(IA)を超えて延在しないことを特徴とする切削工具。
- 請求項20に記載の切削工具(12)において、前記クランプ機構(16)は、前記前境界(BF)において前記工具ヘッド(58)に固定されるよう構成されるクランプ本体部(84B)と、前記ポケット着座面(72)に向かう方向に力を印加するよう構成されるクランプヘッド部(84D)とを含むクランプ(84)を含んでいることを特徴とする切削工具。
- 請求項20または21に記載の切削工具(12)において、前記クランプヘッド部(84D)は更に、前記少なくともひとつのポケット壁部(74)に向かう方向に力を印加するよう構成されることを特徴とする切削工具。
- 請求項20〜22のいずれか一項に記載の切削工具(12)において、前記クランプ(84)の端面図において、前記クランプ(84)の前面(84E)は、凸形状を有することを特徴とする切削工具。
- 請求項20〜23のいずれか一項に記載の切削工具(12)において、前記クランプ(84)の端面図において、前記クランプ(84)の後面(84F)は、凹形状を有することを特徴とする切削工具。
- 請求項20〜24のいずれか一項に記載の切削工具(12)において、前記クランプの端面図において、前記クランプは、三日月形を有することを特徴とする切削工具。
- 請求項20〜25のいずれか一項に記載の切削工具(12)において、前記クランプ(582)は更に、前記クランプのヘッド部(584D)から離間する方向に延在するガード部(585)を含むことを特徴とする切削工具。
- 請求項26に記載の切削工具(12)において、前記ガード部(585)は、半円形または円の一部の形状であることを特徴とする切削工具。
- 請求項26または27に記載の切削工具(12)において、前記ガード部(585)は、前記クランプ(582)が接続される切削インサート(14)の切刃(18)よりも薄い形状をしていることを特徴とする切削工具。
- 請求項1〜19のいずれか一項に記載の前記切削インサート(14)と、請求項20〜28のいずれか一項に記載の前記切削工具(12)とを組み合わせて含む切削工具アセンブリ(10)において、前記切削インサート(14)の少なくともひとつの側方着座面(32)とポケット着座面(72)とは、相互に係合するよう構成されており、少なくともひとつのインサート周辺着座面(46)と少なくともひとつのポケット壁部(74)とは、前記切削工具(12)への前記切削インサート(14)の安定した取付を提供するために、相互に係合するよう構成されることを特徴とする切削工具アセンブリ。
- 切削インサート(14)を切削工具にクランプする方法において、前記切削インサート(14)は、前記切削インサート(14)を中心として周囲に延在するインサート端部(24)によって接続される平行な第1および第2のインサート側面(22A、22B)と、前記第1および第2の側面(22A、22B)の両方に開口する少なくともひとつのクランプ孔(26)とを含み、前記切削工具(12)は、工具ヘッド(58)と、切削インサート(14)を前記工具ヘッド(58)のインサートポケット(62)に固定するよう構成されるクランプ機構(16)とを含み、前記インサートポケット(62)は、ポケット着座面(72)と、前記ポケット着座面(72)から横方向に延在し、ポケット後境界(BR)を画成する少なくともひとつのポケット壁部(74)と、前記ポケット後境界(BR)から前記ポケット着座面(72)の反対側に位置し、前記切削工具(12)の前境界(BF)に沿って延在するポケット前縁部(76)とを含み、前記ポケット着座面(72)と垂直な図において、前記工具ヘッド(58)および前記クランプ機構(16)は、前記前境界(BF)に沿って延在する仮想内接円弧(IA)を超えて延在せず、
a.前記少なくともひとつのクランプ孔(26)のクランプ孔部(48)を完全に通り、前記少なくともひとつのクランプ孔(26)の残りを空けたままにしながら、前記クランプ(84)のクランプ本体部(84B)を延在させることによって、前記切削インサート(14)を前記クランプ(84)に取り付けるステップと、
b.少なくともひとつのクランプ(84)を前記切削工具ヘッド(58)に締結して、それによって、前記少なくともひとつのクランプ(84)の前記クランプヘッド部(84B)を前記切削インサート(14)に対して付勢し、前記切削インサート(14)を前記インサートポケット(62)に固定するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項30に記載の方法において、前記少なくともひとつのクランプ孔(326)は複数の離間されたクランプ孔(326)であり、前記少なくともひとつのクランプは複数のクランプ(384)であって、前記締結ステップは、前記複数のクランプ(384)を締結するステップを含むことを特徴とする方法。
- 請求項30または31に記載の方法において、前記締結ステップは、正確には3つのクランプ(384)を締結するステップを含むことを特徴とする方法。
- 実質的に、明細書および図面において説明し、図示するような切削工具アセンブリ。
- 実質的に、明細書および図面において説明し、図示するような切削工具。
- 実質的に、明細書および図面において説明し、図示するような切削インサート。
- 実質的に、明細書および図面において説明し、図示するようなクランプ方法。
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