JP2019529130A - 四面体形状切削インサート、インサートホルダおよび切削工具 - Google Patents

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Abstract

切削工具は、クランプ部材(28)によってインサートホルダ(24)内に保持される二方向割出し可能切削インサート(22)を含む。切削インサート(22)は四面体の基本形状を有し、その対向する端に二つの切れ刃を含む。インサートホルダ(24)は、ポケット開口部(98)を有するインサート受け入れポケットを一緒に画成する三つの離間した装着ジョー(82)を含む前方に位置する装着部分(80)を含む。クランプ部材(28)は、クランプ部材(28)のクランプ部分(102)がポケット開口部(98)内に突き出るようにインサートホルダ本体(26)に取り付けられる。切削インサート(22)が切削工具の固締位置でインサートホルダ(24)に解放可能に取り付けられたときには、切削インサート(22)はインサート受け入れポケット内に位置し、クランプ部分(102)によってインサート受け入れポケット内にクランプ係合される。【選択図】図2

Description

本出願の主題は切削工具に関し、特に、切削インサート、特に四面体形状切削インサートがインサートホルダの装着ジョー内にクランプ部材によって解放可能に保持されるタイプの溝切りおよび突切り切削工具に関する。
突切りおよび溝切り切削インサートは、切削インサートの上面と対向する両端面との交差部に二つの対向する切れ刃が位置する、両頭型でありうる。働いていない切れ刃が切削作業中に切削の深さを制限しないようにするために、切れ刃が対向方向に傾斜するように前記二つの対向する切れ刃が互いに対してねじられうる。そのような切削インサートの例は、例えば特許文献1、特許文献2および特許文献3に開示される。
あるいは、切れ刃の一つが切削インサートの側面と端面との交差部に位置しうる。例えば、特許文献4、特許文献5および特許文献6を参照。
さらに、四面体の基本形状を有する切削インサートが知られている。そのような切削インサートは、例えば特許文献7、特許文献8、特許文献9および特許文献10に開示される。
本出願の主題の目的は、新規の改良された二方向割出し可能切削インサートを提供することである。
本願の主題の別の目的は、改良された剛直性を有する二方向割出し可能切削インサートを提供することである。
本出願の主題のさらなる目的は、新規の切削インサートを解放可能に取り付けるための新規の改良されたインサートホルダを提供することである。
本出願の主題のなおさらなる目的は、新規のインサートホルダと新規の切削インサートとを含む新規の切削工具を提供することである。
本出願の主題のなお別のさらなる目的は、横の切削力に対して改良された安定性を有する切削工具を提供することである。
米国特許第5,156,502号 米国特許第5,975,812号 米国特許第8,647,028号 欧州特許出願公開第0150 901 A2号 国際公開第2011/159119号 国際公開第2015/099369号 米国特許第3,178,801号 米国特許第3,981,057号 米国特許第6,648,560B2号 米国特許第8,459,907B2号
本出願の主題の第一態様によれば、二方向割出し可能切削インサートであって、
ちょうど四つのインサート角部分によって画成される正四面体の基本形状と、互いに交差し、
第一主切れ刃を形成するように交差する第一すくいフェース面および第一逃げフェース面と、
第二主切れ刃を形成するように交差する第二すくいフェース面および第二逃げフェース面と
を含む、四つのインサートフェース面であって、
四つのインサート面のそれぞれは、一つのすくいフェース面または一つの逃げフェース面のみを有する、
四つのインサートフェース面と
を含む、切削インサートが提供される。
本出願の主題の第二態様によれば、前方から後方への方向を画成するホルダ長手方向軸を有し、
ホルダ長手方向軸に沿って周囲に延びるホルダ周囲面であって、インサートホルダ本体の前方端でホルダ端面と交差してその境界を形成する、ホルダ周囲面と、
装着ジョーの先端に位置するポケット開口部を有するインサート受け入れポケットを一緒に画成する三つの離間した装着ジョーを含む、前方に位置する装着部分と
を含む、インサートホルダ本体と、
インサートホルダ本体に取り付けられたクランプ部材であって、ポケット開口部内に突き出るクランプ部分を含むクランプ部材と
を含むインサートホルダも提供される。
本出願の主題の第三態様によれば、解放位置と固締位置との間で調節可能であり、
インサート受け入れポケット内に位置し、固締位置でインサートホルダのクランプ部分によってインサート受け入れポケット内にクランプされる、二方向割出し可能切削インサート
を含む、切削工具であって、
切削インサートは、ちょうど四つのインサート角部分によって画成される四面体の基本形状を有し、
互いに交差し、
第一主切れ刃を形成するように交差する第一すくいフェース面および第一逃げフェース面と、
第二主切れ刃を形成するように交差する第二すくいフェース面および第二逃げフェース面と
を含む、四つのインサートフェース面
を含む、切削工具も提供される。
本出願の主題の第四態様によれば、解放位置と固締結位置との間で調節可能であり、
インサートホルダ内に解放可能に保持される切削インサート
を含む、切削工具も提供される。
上記は概要であり、以下に記載される特徴は本出願の主題に任意の組み合わせで適用可能であり得、例えば、以下の特徴のいずれも切削インサート、インサートホルダまたは切削工具に適用可能でありうるものと理解される。
第一および第二すくいフェース面は互いに同一でありうる。第一および第二逃げフェース面は互いに同一でありうる。
第一および第二逃げフェース面は、第一および第二すくいフェース面と同一でなくてもよい。
各インサートフェース面は、三つのインサート角部分によって画成される概ね三角形の形状を有しうる。
第一および第二すくいフェース面ならびに第一および第二逃げフェース面は全て互いに交差してちょうど六つのインサートエッジを形成することができ、各インサートエッジは二つのインサート角部分の間に延び、ここで
ちょうど六つのインサートエッジは、第一すくいフェース面と第一逃げフェース面とのおよび第二すくいフェース面と第二逃げフェース面との交差部にそれぞれ形成される二つの離間したプライマリインサートエッジと、二つのプライマリインサートエッジを接続する四つのセカンダリインサートエッジとを含み、
各主切れ刃は、プライマリインサートエッジのそれぞれに形成されうる。
各主切れ刃は、プライマリインサートエッジの全長に沿って延びうる。
四つのセカンダリインサートエッジは、四つの副切れ刃を含みうる。各副切れ刃は、それぞれのインサート角部分で関連する主切れ刃と合流しうる。
各副切れ刃は直線状でありうる。
各主切れ刃は、二つの凸状に湾曲した主切れ刃構成要素とそれらの間に延びる直線状主切れ刃構成要素とを含みうる。各副切れ刃は、それが合流する関連する主切れ刃の直線状主切れ刃構成要素に対して垂直でありうる。
各すくいフェース面は、プライマリインサートエッジに隣接するすくい面を含みうる。各すくいフェース面はすくいクランプ面をさらに含みうる。すくいクランプ面はすくい面から離間する。
すくいクランプ面は、すくい面から少なくともすくい当接面によって離間しうる。
各逃げフェース面は、プライマリインサートエッジに隣接する逃げ面を含みうる。各逃げフェース面は逃げ当接面を含みうる。逃げ当接面は、逃げ面から離間しうる。
逃げ当接面は、逃げ面から少なくとも逃げベアリング面によって離間しうる。
各逃げフェース面は、二つの隣接するインサートフェース面の間に延びる逃げ傾斜面を含むことができ、逃げ傾斜面は、主切れ刃から離間し、主切れ刃から離れる方向に高さが減少し、逃げ傾斜面は、逃げフェース面を逃げ高部分と逃げ低部分とに分割する。逃げ当接面は、逃げ低部分上に位置しうる。逃げ面は、逃げ高部分上に位置しうる。逃げベアリング面は、逃げ傾斜面上に位置する。
各主切れ刃は、二つのインサート角部分に形成された二つの凸状に湾曲した主切れ刃構成要素と、それらの間に延びる直線状主切れ刃構成要素とを含みうる。
二つの主切れ刃上の直線状主切れ刃構成要素は、互いに対して90°に向けられる。
切削インサートは貫通穴がなくてもよい。
クランプ部材は細長でありうる。クランプ部分は、クランプ部材の先端に位置しうる。
インサート受け入れポケットは、ホルダ周囲面に凹設され、ホルダ端面に開口しうる。
装着部分は、ちょうど三つの装着ジョーを含みうる。
インサートホルダは、ホルダ長手方向軸を含み、インサート受け入れポケットとホルダ端面との両方を通過するホルダ主平面を有する。装着ジョーは、ホルダ主平面の両側に位置する二つの後方楔ジョーと、二つの後方楔ジョーの前方に位置し、ホルダ主平面が交差する前方支持ジョーとを含みうる。
装着部分は、ジョーベース面と、ジョーベース面に対して横断方向に延び、装着部分の後方境界を形成するジョー後面とを含みうる。二つの後方楔ジョーは、ジョー後面によって接続され、ジョー後面から突出しうる。前方支持ジョーは、ジョーベース面から突出しうる。
装着部分は二つのジョースリットを含むことができ、各ジョースリットは前方支持ジョーをそれぞれの後方楔ジョーから隔て、装着部分の前方部分でポケット開口部に開口する。
装着部分は、ホルダ主平面の周りに鏡面対称でありうる。
各後方楔ジョーは、楔当接面を含みうる。前方支持ジョーは、プライマリ支持当接面を含みうる。
二つの楔当接面は、前方方向におよびホルダ主平面に向かう内方方向に、下方に同時に傾きうる。
プライマリ支持当接面は、ホルダ長手方向軸に対して垂直な方向に長手方向に延びうる。
プライマリ支持当接面は、インサートホルダ本体の全幅にわたって長手方向に延びうる。
二つの楔当接面およびプライマリ支持当接面は平面状でありうる。
インサート受け入れポケットは、切削インサートを保持するためのポケットねじ穴がなくてもよい。
クランプ部材は、インサートホルダ本体とは別に形成されうる。
インサートホルダ本体は、インサート受け入れポケットの後方でホルダ周囲面に凹設されホルダ周囲面に開口するホルダねじ孔を含みうる。クランプ部材は、クランプ部材貫通穴を含みうる。クランプ部材は、クランプ部材貫通孔内に位置しホルダねじ孔に螺入される保持スクリュによってインサートホルダ本体に解放可能に取り付けられうる。
保持スクリュがホルダねじ孔に部分的に螺入されたときに、クランプ部材は、クランプ部分がポケット開口部を妨げないようにホルダねじ孔のねじ孔軸を中心に回転可能でありうる。
切削工具の固締位置において、クランプ部分は第一すくいフェース面のすくいクランプ面をクランプ係合しうる。プライマリ支持当接面は、第一逃げフェース面の逃げベアリング面に当接しうる。楔当接面の一方は、第二すくいフェース面のすくい当接面に当接しうる。楔当接面の他方は、第二逃げフェース面の逃げ当接面に当接しうる。
前方支持ジョーは、プライマリ支持当接面の後方に位置し、プライマリ支持当接面に対して横断方向に延びる、セカンダリ支持当接面を含みうる。切削工具の固締位置において、セカンダリ支持当接面は、第一逃げフェース面の逃げ当接面の一部分に当接しうる。
本出願のよりよい理解のため、および同が実際にどのように実施されうるかを示すために、ここで添付の図面を参照する。
説明の簡単および明確のために、図に示した要素は必ずしも縮尺通りに描かれてはいないことを理解されたい。例えば、一部の要素の寸法は明確のために他の要素に対して誇張されていることがあり、またはいくつかの物理的構成要素が一つの機能ブロックまたは要素に含まれることがある。適切と考えられる場合には、参照番号は対応する要素または類似の要素を示すために図面間で繰り返されうる。
切削工具の斜視図である。 図1に示す切削工具の分解斜視図である。 図1に示す切削インサートの正面図である。 図3に示す切削インサートの上面図である。 図3に示す切削インサートの第一側面図である。 図3に示す切削インサートの第二側面図である。 図2に示すインサート受け入れポケットの上面図である。 図7に示す線VIII‐VIIIに沿った断面図である。 切削工具が固締位置にあるときのインサート受け入れポケットの上面図である。 図9に示す線X‐Xに沿った断面図である。 図9に示す線XI‐XIに沿った断面図である。 切削工具が解放位置にあるときのインサート受け入れポケットの上面図である。
以下の説明では、本出願の主題の様々な態様が説明される。説明の目的で、本出願の主題の十分な理解を提供するために特定の構成および詳細が十分詳細に記載される。しかし、本出願の主題は本明細書に提示された特定の構成および詳細がなくても実施されうることも当業者には明らかであろう。
まず、本出願の主題の実施形態によるチップ除去のための切削工具20を示す図1および2に注目する。切削工具20は、通常は超硬合金から作られうる切削インサート22を有する。切削工具20は、通常は鋼から作られうるインサートホルダ本体26を有するインサートホルダ24も有する。この非限定的な例では、切削工具20は溝切り工具であり、切削インサート22は溝切りインサートである。しかし、本出願の主題は、例えば溝切り旋盤工具および倣い工具であるがこれらに限定されない他のタイプの切削工具にも当てはまることに留意されたい。切削工具20は解放位置と固締位置との間で調節可能である。切削工具20の固締位置では、切削インサート22がクランプ部材28によってインサートホルダ本体26に解放可能に取り付けられる。
ここで、本出願の主題による切削インサート22を示す図3〜6を参照する。切削インサート22は、単一の一体型ワンピース構造体を含む。切削インサート22は、ちょうど四つのインサート角部分30によって画成される四面体の基本形状を有する。切削インサート22は、四つのインサートフェース面32を含む。各インサートフェース面32は、三つのインサート角部分30によって画成される概ね三角形の形状を有する。任意の所与のインサートフェース面32は、三つのインサート角部分30に接続され、残りのインサート角部分30から離間する。四つのインサートフェース面32は、第一すくいフェース面34aおよび第二すくいフェース面34bのちょうど二つのすくいフェース面34a、34bと、第一逃げフェース面36aおよび第二逃げフェース面36bのちょうど二つの逃げフェース面36a、36bとを含む。
二つのすくいフェース面34a、34bおよびちょうど二つの逃げフェース面36a、36bは、全て互いに交差してちょうど六つのインサートエッジ38を形成する。二つのすくいフェース面34a、34bおよび二つの逃げフェース面36a、36bの交差部に適用されるところの「インサートエッジ」という表現は、非切れ刃に関して必ずしも明確な角のあるエッジを意味するわけではないことが理解されねばならない。例えば、前記交差部のいくつかの部分は、凸状に湾曲しうる。各インサートエッジ38は、二つのインサート角部分30の間に延びる。ちょうど六つのインサートエッジ38は、第一すくいフェース面34aと第一逃げフェース面36aとのおよび第二すくいフェース面34bと第二逃げフェース面36bとの交差部にそれぞれ形成される二つの離間したプライマリインサートエッジ40を含む。二つのプライマリインサートエッジ40は、相互に異なるインサート角部分30の間に延びる。ちょうど六つのインサートエッジ38は、二つのプライマリインサートエッジ40を接続する四つのセカンダリインサートエッジ42をさらに含む。各インサートフェース面32は、プライマリインサートエッジ40のうちの一つとセカンダリインサートエッジ42のうちの二つとによって境界される。
本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、第一および第二すくいフェース面34a、34bは互いに同一とすることができ、第一および第二逃げフェース面36a、36bは互いに同一とすることができる。第一および第二すくいフェース面34a、34bは、第一および第二逃げフェース面36a、36bと同一でなくてもよい。
切削インサート22は、第一すくいフェース面34aの中央部分を通過する第一インサート軸Aを有する。第一インサート軸Aは、プライマリインサートエッジ40のうちの一つを均等に分割でき、第一すくいフェース面34aによって画成されるすくい平面Rに対して垂直であるインサート正中平面Mに含まれる。本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、切削インサート22は、第一インサート軸Aの周りに回転非対称でありうる。切削インサート22は、インサート正中平面Mの周りに鏡面非対称でありうる。切削インサート22は、固締スクリュを受け入れるための貫通穴がなくてもよい。図4に示すように、切削インサート22の上面図、すなわち第一すくいフェース面34aの正面の第一インサート軸Aに沿った方向に見た図では、切削インサート22は、プライマリインサートエッジ40に沿った方向に測定して最大の切削インサート幅Wを有する。すなわち、インサート正中平面Mに対して垂直な方向に測定してである。同じ図において、切削インサート22は、切削インサート幅Wに対して垂直な方向に測定して最大の切削インサート長さLを有する。第一インサート軸Aは、プライマリインサートエッジ40のうちの一つから最大切削インサート長さLの途中に位置しうる。本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、最大切削インサート長さLは、W≦L≦W1.5の範囲内でありうる。対応する特徴は、第二すくいフェース面34bについても含まれうる。特に、第二すくいフェース面34bの正面の類似の図では、切削インサート22の第二最大長さに(第二最大幅との関係で)同等の範囲が当てはまることができ、その場合切削インサート22は正四面体の基本形状を有すると言われる。有利なことに、このような構成では、二つのすくいフェース面34a、34bは、(本明細書に後述する)すくい面およびクランプ面を収容するのに十分な長さであるが、切削インサート22を製造するのに使用される材料は、例えば米国特許第8,647,028号に開示されるように概ね長方形の角柱形状を有する当技術分野で知られる同じ切削幅を有する標準的な溝切りインサートと比較してより少ない。また、そのような切削インサート22は、より剛直であり、曲がったり撓んだりする可能性がより低い。
各すくいフェース面34a、34bは、プライマリインサートエッジ40に隣接するすくい面46を含む。すくい面46の目的および幾何学的形状は当技術分野において公知であり、本発明の一部ではない。本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、各すくいフェース面34a、34bは、クランプ部材28によってクランプ係合されるためのすくいクランプ面48を含みうる。すくいクランプ面48はすくい面46から離間しうる。各すくいフェース面34a、34bは、インサートホルダ24上の対応する面に当接するためのすくい当接面50を含みうる。すくいクランプ面48は、すくい面46から少なくともすくい当接面50によって離間しうる。
各逃げフェース面36a、36bは、プライマリインサートエッジ40に隣接する逃げ面56を含む。逃げ面56の目的および幾何学的形状は当該技術分野において公知であり、本発明の一部ではない。本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、各逃げフェース面36a、36bは、インサートホルダ24上の対応する面に当接するための逃げ当接面58を含みうる。逃げ当接面58は、逃げ面56から離間しうる。各逃げフェース面36a、36bは、インサートホルダ24上の対応する面によって支持されるための逃げベアリング面60を含みうる。逃げ当接面58は、逃げ面56から少なくとも逃げベアリング面60によって離間しうる。各逃げフェース面36a、36bは、逃げフェース面36a、36bに隣接する二つのインサートフェース面32の間に延びうる逃げ傾斜面62を含みうる。すなわち、逃げ傾斜面62は、二つのセカンダリインサートエッジ42の間に延びうる。逃げ傾斜面62は、プライマリインサートエッジ40から離間しうる。逃げ傾斜面62は、プライマリインサートエッジ40から離れる方向に高さが減少しうる。すなわち、逃げ傾斜面62は、プライマリインサートエッジ40から離れる方向に延びるにしたがい切削インサート22の中央部分に向かって内方に延びうる。逃げ傾斜面62は、逃げフェース面36a、36bを逃げ高部分64と逃げ低部分66とに分割しうる。逃げ当接面58は、逃げ低部分66上に位置しうる。逃げ面56は、逃げ高部分64上に位置しうる。逃げベアリング面60は、逃げ傾斜面62上に位置しうる。逃げベアリング面60は平面状でありうる。逃げベアリング面60は、プライマリインサートエッジ40に対して平行な方向に長手方向に延びうる。「インサートエッジ」に関して上述したように、逃げ面56と隣接するインサートフェース面32との交差部は凸状に湾曲しうる。
切削インサート22は、金属切削作業のための第一主切れ刃44aおよび第二主切れ刃44bの二つの主切れ刃を含む。各主切れ刃44a、44bは、プライマリインサートエッジ40のそれぞれに形成される。具体的には、第一主切れ刃44aは、第一すくいフェース面34aと第一逃げフェース面36aとの交差部に形成されてこれに関連し、第二主切れ刃44bは、第二すくいフェース面34bと第二逃げフェース面36bとの交差部に形成されてこれに関連する。したがって、切削インサート22は二方向割出し可能である(すなわち二つの切削位置にのみ向けられうる)。また、合計二つの主切れ刃44a、44bしか存在しないため、四つのインサート面32のそれぞれは、一つのすくいフェース面34a、34bだけまたは一つの逃げフェース面36a、36bだけを有する。
明確のため、最大切削インサート幅Wは、第一主切れ刃44aに沿った方向に測定されることに留意されたい。図4および6に示すように、本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、各主切れ刃44a、44bはプライマリインサートエッジ40の全長に沿って延びうる。各主切れ刃44a、44bは、二つのインサート角部分30に形成された二つの凸状に湾曲した主切れ刃構成要素68と、それらの間に延びる直線状主切れ刃構成要素70とを含みうる。二つの主切れ刃44a、44b上の直線状主切れ刃構成要素70は、互いに対して90°に向けられうる。
本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、四つのセカンダリインサートエッジ42は、四つの副切れ刃72を含みうる。各副切れ刃72は、それぞれのインサート角部分30で関連する主切れ刃44a、44bと合流しうる。このような構成では、セカンダリインサートエッジ42のうちの一つは二つの副切れ刃72を含み、セカンダリインサートエッジ42のうちの二つはそれぞれ一つの副切れ刃72を含み、残る一つのセカンダリインサートエッジ42は副切れ刃72がないことに留意されたい。各副切れ刃72は直線状であってもよい。各副切れ刃72は、それが合流する関連する主切れ刃44a、44bの直線状主切れ刃構成要素70に対して垂直であってもよい。
本出願によるインサートホルダ24を示す図1および2に再び注目する。インサートホルダ24は、前方および後方方向D、Dを画成するホルダ長手方向軸Bと、ホルダ長手方向軸Bを含み、インサート受け入れポケット96およびホルダ端面78の両方を通過するホルダ主平面Pとを有する。インサートホルダ24はインサートホルダ本体26を含む。インサートホルダ本体26は、ホルダ長手方向軸Bに沿って周囲に延びるホルダ周囲面76を含む。ホルダ周囲面76は、インサートホルダ本体26の前方端でホルダ端面78と交差してその境界を形成する。ホルダ長手方向Bはホルダ端面78と交差しうる。本明細書および特許請求の範囲を通して「前方」および「後方」という用語の使用は、ホルダ長手方向軸Bの方向における図7〜10の左および右にそれぞれ向かった相対位置を指すことを理解されたい。また、本明細書および特許請求の範囲を通して「上方」および「下方」という用語の使用は、ホルダ長手方向軸Bに対して垂直な方向における図8、10および11の上方および下方のそれぞれへの相対位置を指すことも理解されたい。
図2を特に参照すると、ホルダ周囲面76は、複数の、例えば四つのホルダ周囲サブ面76a、76b、76c、76dを含みうる。しかし、ホルダ周囲面76は、代わりに円筒形であってもよく、その場合には、一つの連続面しかなくなることが理解されよう。
ここで図6〜8を参照すると、インサートホルダ本体26は前方に位置する装着部分80を含む。すなわち、装着部分80はインサートホルダ本体26の前方端に位置する。装着部分80は三つの離間した装着ジョー82を含む。本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、装着部分80は、ちょうど三つの装着ジョー82を含みうる。装着ジョー82は、ホルダ主平面Pの両側に位置する二つの後方楔ジョー84と、二つの後方楔ジョー84の前方に位置し、ホルダ主平面Pが交差する前方支持ジョー86とを含みうる。
装着ジョー82の間の間隙が、切削インサート22を中に解放可能に保持するためのインサート受け入れポケット96を形成する。インサート受け入れポケット96は、装着ジョー82の開口端に位置するポケット開口部98を有する。すなわち、ポケット開口部98は、装着ジョー82の先端に位置する。ポケット開口部98は、ホルダ周囲面76とホルダ端面78とに開口しうる。ポケット開口部98は、切削インサート22のインサート受け入れポケット96内への挿入を可能にするように寸法決めされる。本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、インサート受け入れポケット96は、ホルダ周囲面76に凹設されることができ、ホルダ端面78に開口することができる。装着部分80は、二つのジョースリット100を含みうる。各ジョースリット100は、前方支持ジョー86をそれぞれの後方楔ジョー84から隔て、装着部分80の前方部分でポケット開口部98に開口する。装着部分80はホルダ主平面Pの周りに鏡面対称でありうる。インサート受け入れポケット96は、切削インサートを保持するためのポケットねじ穴がなくてもよい。
各後方楔ジョー84は、切削インサート22上の対応する表面に当接するための楔当接面88を含みうる。二つの楔当接面88は平面状でありうる。二つの楔当接面88は概ね互いに面しうる。特に、二つの楔当接面88は、前方方向Dにおよびホルダ主平面Pに向かう内方方向に、下方に同時に傾きうる。したがって、ホルダ長手方向軸Bに対して垂直であり二つの楔当接面88を通過する断面においては、前記二つの楔当接面88は、下方方向Dに互いに向かって近づき(図11参照)、ホルダ長手方向軸Bに対して平行であり二つの楔当接面88を通過する別の断面においては、前記二つの楔当接面88は、後方方向Dに互いに向かって近づく。したがって、二つの楔当接面88は、いずれかの横方向に溝切り旋盤切削作業を行うときに、横の切削力に対する良好な抵抗のある良好な連結を提供する楔構成を有する。前方支持ジョー86は、切削インサート22上の対応する表面に当接するためのプライマリ支持当接面90aを含みうる。プライマリ支持当接面90aは、概ね上方方向Dに面しうる。プライマリ支持当接面90aは平面状でありうる。プライマリ支持当接面90aは、ホルダ長手方向軸Bに対して垂直な方向に長手方向に延びうる。プライマリ支持当接面90aは、インサートホルダ本体26の全幅にわたって長手方向に延びうる。前方支持ジョー86は、プライマリ支持当接面90aの後方に位置しプライマリ支持当接面90aに対して横断方向に延びる、切削インサート22上の対応する表面に当接するためのセカンダリ支持当接面90bを含みうる。セカンダリ支持当接面90bは、概ね後方方向Dに面しうる。セカンダリ支持当接面90bは平面状でありうる。プライマリ支持当接面90aと同様に、セカンダリ支持当接面90bは、ホルダ長手方向軸Bに対して垂直な方向に、インサートホルダ本体26の全幅にわたって長手方向に延びうる。
装着部分80は、ジョーベース面92と、ジョーベース面92に対して横断方向に延び、装着部分80の後方境界を形成するジョー後面94とを含みうる。ジョーベース面92は、ホルダ長手方向軸Bに対して平行でありうる。前方支持ジョー86はジョーベース面92から突出しうる。ジョー後面94は上方に後方方向Dに傾きうる。二つの後方楔ジョー84は、ジョー後面94によって接続され、ジョー後面94から突出しうる。
ここで、切削工具20が固締位置にあるときのインサート受け入れポケット96の上面図(すなわち下方方向Dに見た図)を示した図9を参照する。破線は、インサート受け入れポケット96の後部分を示す。インサートホルダ24は、インサートホルダ本体26に取り付け可能なクランプ部材28を含む。クランプ部材28は、ポケット開口部98内に突き出るクランプ部分102を含む。別の言い方をすると、図9に見られるように、切削工具20が固締位置にあるときのインサート受け入れポケット96の上面図(すなわち下方方向Dに見た図)において、クランプ部分102はインサート受け入れポケット96の上に前方方向Dに張り出す。したがって、ポケット開口部98の一部分は、クランプ部分102によって隠されている。特に、同じ図に見られるように、クランプ部分102は、楔当接面88の間に、好ましくは楔当接面88の軸方向前方に位置する。本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、クランプ部材28は細長でありうる。クランプ部分102は、クランプ部材28の先端に位置しうる。クランプ部材28は、インサートホルダ本体26とは別に形成されうる。特に、クランプ部材28は、クランプ部材貫通穴106を含みうる。クランプ部材貫通穴106は、クランプ部材28の中間部分に位置しうる。インサートホルダ本体26は、インサート受け入れポケット96の後方でホルダ周囲面76に凹設されホルダ周囲面76に開口しうるホルダねじ孔104を含みうる。ホルダねじ孔104は、ホルダ主平面P内に含まれうるねじ孔軸Cに沿って延びる。クランプ部材28は、クランプ部材貫通穴106内に位置しホルダねじ孔104に螺入される保持スクリュ108によってインサートホルダ本体26に解放可能に取り付けられうる。
図1、9〜11を参照して、インサート受け入れポケット96内の切削インサート22の着座および支持を説明する。切削工具20の固締位置では、切削インサート22はインサートホルダ本体26に解放可能に取り付けられる。切削インサート22はインサート受け入れポケット96内に位置し、クランプ部材28のクランプ部分102によってインサート受け入れポケット96内にクランプ係合される。本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、プライマリ支持当接面90aは、第一逃げフェース面36aの逃げベアリング面60に当接しうる。セカンダリ支持当接面90bは、第一逃げフェース面36aの逃げ当接面58の一部分に当接しうるのが好ましい。楔当接面88の一方は、第二すくいフェース面34bのすくい当接面50に当接しうる。楔当接面88の他方は、第二逃げフェース面36bの逃げ当接面58に当接しうる。クランプ部材28のクランプ部分102は第一すくいフェース面34aのすくいクランプ面48をクランプ係合し、このようにしてすくいクランプ面48上に下方方向Dのクランプ力Fを加えうる。このような着座が、切削インサート22の確実な装着を提供する。
ここで、切削工具20が解放位置にあるときのインサート受け入れポケット96の上面図を示した図12を参照する。破線は、クランプ部材28がねじ孔軸Cを中心に回転するときにクランプ部材28が掃過する円弧を示す。切削インサート22がインサートホルダ24から除去されるべきとき、例えば作動切れ刃44a、44bが磨耗して切削インサート22が交換または割出しされるべきときには、切削工具20が固締位置から解放位置へ調節される。本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、保持スクリュ26がホルダねじ孔104から部分的に螺退される。すなわち、保持スクリュ26がホルダねじ孔104に部分的に螺入される。図12に見られるように、このような構成においては、クランプ部分102がポケット開口部98を妨げないようにクランプ部材28がホルダねじ孔104のねじ孔軸Cを中心に回転されうる。ポケット開口部98が妨げられないこのような切削工具20の解放位置において、切削インサート22が割出しまたは除去され、新たな切削インサートがインサート受け入れポケット内に置かれうる。
本出願の主題をある程度具体的に説明しているが、特許請求の範囲に記載される本発明の精神または範囲から逸脱することなく様々な変更および修正がなされうることを理解されたい。

Claims (41)

  1. 二方向割出し可能切削インサート(22)であって、
    ちょうど四つのインサート角部分(30)によって画成される正四面体の基本形状と、四つのインサートフェース面(32)と、を含み、
    前記四つのインサートフェース面(32)は、互いに交差し、
    第一主切れ刃(44a)を形成するように交差する第一すくいフェース面(34a)および第一逃げフェース面(36a)と、
    第二主切れ刃(44b)を形成するように交差する第二すくいフェース面(34b)および第二逃げフェース面(36b)と、
    を含み、
    前記四つのインサート面(32)のそれぞれは、一つのすくいフェース面(34a、34b)または一つの逃げフェース面(36a、36b)のみを有する、
    切削インサート(22)。
  2. 前記第一および第二すくいフェース面(34a、34b)は互いに同一であり、
    前記第一および第二逃げフェース面(36a、36b)は互いに同一である、
    請求項1または2に記載の切削インサート(22)。
  3. 前記第一および第二逃げフェース面(36a、36b)は、前記第一および第二すくいフェース面(34a、34b)と同一でない、
    請求項1〜3のいずれか一項に記載の切削インサート(22)。
  4. 各インサートフェース面(32)は、三つのインサート角部分(30)によって画成される概ね三角形の形状を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の切削インサート(22)。
  5. 前記第一および第二すくいフェース面(34a、34b)ならびに第一および第二逃げフェース面(36a、36b)は、ちょうど六つのインサートエッジ(38)を形成するように全て互いに交差し、各インサートエッジ(38)は二つのインサート角部分(30)の間に延び、
    前記ちょうど六つのインサートエッジ(38)は、前記第一すくいフェース面(34a)と前記第一逃げフェース面(36a)とのおよび前記第二すくいフェース面(34b)と前記第二逃げフェース面(36b)との交差部にそれぞれ形成される二つの離間したプライマリインサートエッジ(40)と、前記二つのプライマリインサートエッジ(40)を接続する四つのセカンダリインサートエッジ(42)とを含み、
    各主切れ刃(44a、44b)は、前記プライマリインサートエッジ(40)のそれぞれに形成される、
    請求項1〜4のいずれか一項に記載の切削インサート(22)。
  6. 各主切れ刃(44a、44b)は、前記プライマリインサートエッジ(40)の全長に沿って延びる、請求項5に記載の切削インサート(22)。
  7. 前記四つのセカンダリインサートエッジ(42)は、四つの副切れ刃(72)を含み、
    各副切れ刃(72)は、それぞれのインサート角部分(30)で関連する主切れ刃(44a、44b)と合流する、
    請求項5または6に記載の切削インサート(22)。
  8. 各副切れ刃(72)は直線状である、請求項7に記載の切削インサート(22)。
  9. 各主切れ刃(44a、44b)は、二つの凸状に湾曲した主切れ刃構成要素(68)とそれらの間に延びる直線状主切れ刃構成要素(70)とを含み、
    各副切れ刃(72)は、それが合流する前記関連する主切れ刃(44a、44b)の前記直線状主切れ刃構成要素(70)に対して垂直である、
    請求項8に記載の切削インサート(22)。
  10. 各すくいフェース面(34a、34b)は、各主切れ刃(44a、44b)に隣接するすくい面(46)を含み、
    各すくいフェース面(34a、34b)はすくいクランプ面(48)をさらに含み、
    前記すくいクランプ面(48)は前記すくい面(46)から離間する、
    請求項1〜9のいずれか一項に記載の切削インサート(22)。
  11. 前記すくいクランプ面(48)は、前記すくい面(46)から少なくともすくい当接面(50)によって離間する、請求項10に記載の切削インサート(22)。
  12. 各逃げフェース面(36a、36b)は、各主切れ刃(44a、44b)に隣接する逃げ面(56)を含み、
    各逃げフェース面(36a、36b)は逃げ当接面(58)を含み、
    前記逃げ当接面(58)は、前記逃げ面(56)から離間する、
    請求項1〜11のいずれか一項に記載の切削インサート(22)。
  13. 前記逃げ当接面(58)は、前記逃げ面(56)から少なくとも逃げベアリング面(60)によって離間する、請求項12に記載の切削インサート(22)。
  14. 各逃げフェース面(36a、36b)は、二つの隣接するインサートフェース面(32)の間に延びる逃げ傾斜面(62)を含み、前記逃げ傾斜面(62)は、前記主切れ刃(44a、44b)から離間し、前記主切れ刃(44a、44b)から離れる方向に高さが減少し、前記逃げ傾斜面(62)は、前記逃げフェース面(36a、36b)を逃げ高部分(64)と逃げ低部分(66)とに分割し、
    前記逃げ当接面(58)は、前記逃げ低部分(66)に位置し、
    前記逃げ面(56)は、前記逃げ高部分(64)に位置し、
    前記逃げベアリング面(60)は、前記逃げ傾斜面(62)に位置する、
    請求項13に記載の切削インサート(22)。
  15. 各主切れ刃(44a、44b)は、二つのインサート角部分(30)に形成された二つの凸状に湾曲した主切れ刃構成要素(68)と、それらの間に延びる直線状主切れ刃構成要素(70)とを含む、請求項1〜14のいずれか一項に記載の切削インサート(22)。
  16. 前記二つの主切れ刃(44a、44b)の前記直線状主切れ刃構成要素(70)は、互いに対して90°に向けられる、請求項15に記載の切削インサート(22)。
  17. 前記切削インサート(22)は貫通穴がない、請求項1〜16のいずれか一項に記載の切削インサート(22)。
  18. 前方から後方への方向(D、D)を画成するホルダ長手方向軸(B)を有するインサートホルダ(24)であって、インサートホルダ本体(26)と、クランプ部材(28)と、を含み、
    前記インサートホルダ本体(26)は、
    前記ホルダ長手方向軸(B)に沿って周囲に延びるホルダ周囲面(76)であって、前記インサートホルダ本体(26)の前方端でホルダ端面(78)と交差してその境界を形成する、ホルダ周囲面(76)と、
    装着ジョー(82)の先端に位置するポケット開口部(98)を有するインサート受け入れポケット(96)を一緒に画成する三つの離間した前記装着ジョー(82)を含む、前方に位置する装着部分(80)と、
    を含み、
    前記クランプ部材(28)は、前記インサートホルダ本体(26)に取り付けられ、前記ポケット開口部(98)内に突き出るクランプ部分(102)を含む、
    インサートホルダ(24)。
  19. 前記クランプ部材(28)は細長であり、
    前記クランプ部分(102)は、前記クランプ部材(28)の先端に位置する、
    請求項18に記載のインサートホルダ(24)。
  20. 前記インサート受け入れポケット(96)は、前記ホルダ周囲面(76)に凹設され、前記ホルダ端面(78)に開口する、請求項18または19に記載のインサートホルダ(24)。
  21. 前記装着部分(80)は、ちょうど三つの装着ジョー(82)を含む、請求項18〜20のいずれか一項に記載のインサートホルダ(24)。
  22. 前記インサートホルダ(24)は、ホルダ主平面(P)を有し、前記ホルダ主平面(P)は、前記ホルダ長手方向軸(B)を含み、前記インサート受け入れポケット(96)と前記ホルダ端面(78)との両方を通過し、
    前記装着ジョー(82)は、
    前記ホルダ主平面(P)の両側に位置する二つの後方楔ジョー(84)と、
    前記二つの後方楔ジョー(84)の前方に位置し、前記ホルダ主平面(P)により交差される前方支持ジョー(86)と、
    を含む、
    請求項18〜21のいずれか一項に記載のインサートホルダ(24)。
  23. 前記装着部分(80)は、ジョーベース面(92)と、ジョー後面(94)と、を含み、前記ジョー後面(94)は、前記ジョーベース面(92)に対して横断方向に延び、前記装着部分(80)の後方境界を形成し、
    前記二つの後方楔ジョー(84)は、前記ジョー後面(94)によって接続され、前記ジョー後面(94)から突出し
    前記前方支持ジョー(86)は前記ジョーベース面(92)から突出する、
    請求項22に記載のインサートホルダ(24)。
  24. 前記装着部分(80)は二つのジョースリット(100)を含み、各ジョースリット(100)は前記前方支持ジョー(86)をそれぞれの後方楔ジョー(84)から隔て、前記装着部分(80)の前方部分で前記ポケット開口部(98)に開口する、請求項22または23に記載のインサートホルダ(24)。
  25. 前記装着部分(80)は前記ホルダ主平面(P)の周りに鏡面対称である、請求項22〜24のいずれか一項に記載のインサートホルダ(24)。
  26. 各後方楔ジョー(84)は、楔当接面(88)を含み、
    前記前方支持ジョー(86)は、プライマリ支持当接面(90a)を含む、
    請求項22〜25のいずれか一項に記載のインサートホルダ(24)。
  27. 前記二つの楔当接面(88)は、前記前方方向(D)におよび前記ホルダ主平面(P)に向かう内方方向に、下方に同時に傾く、請求項26に記載のインサートホルダ(24)。
  28. 前記プライマリ支持当接面(90a)は、前記ホルダ長手方向軸(B)に対して垂直な方向に長手方向に延びる、請求項26または27に記載のインサートホルダ(24)。
  29. 前記プライマリ支持当接面(90a)は、前記インサートホルダ本体(26)の全幅にわたって長手方向に延びる、請求項26〜28のいずれか一項に記載のインサートホルダ(24)。
  30. 前記二つの楔当接面(88)および前記プライマリ支持当接面(90a)は平面状である、請求項26〜29のいずれか一項に記載のインサートホルダ(24)。
  31. 前記インサート受け入れポケット(96)は、切削インサートを保持するためのポケットねじ穴がない、請求項18〜30のいずれか一項に記載のインサートホルダ(24)。
  32. 前記クランプ部材(28)は、前記インサートホルダ本体(26)とは別に形成される、請求項18〜31のいずれか一項に記載のインサートホルダ(24)。
  33. 前記インサートホルダ本体(26)は、前記インサート受け入れポケット(96)の後方で前記ホルダ周囲面(76)に凹設され前記ホルダ周囲面(76)に開口するホルダねじ孔(104)を含み、
    前記クランプ部材(28)は、クランプ部材貫通穴(106)を含み、
    前記クランプ部材(28)は、前記クランプ部材貫通穴(106)内に位置し前記ホルダねじ孔(104)に螺入される保持スクリュ(108)によって前記インサートホルダ本体(26)に解放可能に取り付けられる、
    請求項32に記載のインサートホルダ(24)。
  34. 前記保持スクリュ(108)が前記ホルダねじ孔(104)に部分的に螺入されたときに、前記クランプ部材(28)は、前記クランプ部分(102)が前記ポケット開口部(98)を妨げないように前記ホルダねじ孔(104)のねじ孔軸(C)を中心に回転可能である、請求項33に記載のインサートホルダ(24)。
  35. 解放位置と固締位置との間で調節可能である切削工具(20)であって、
    請求項18〜34のいずれか一項に記載のインサートホルダ(24)と、
    前記インサート受け入れポケット(96)内に位置し、前記固締位置で前記インサートホルダのクランプ部分(102)によって前記インサート受け入れポケット(96)内にクランプされる、二方向割出し可能切削インサート(22)と、
    を含み、
    前記切削インサート(22)は、ちょうど四つのインサート角部分(30)によって画成される四面体の基本形状を有し、四つのインサートフェース面(32)を含み、
    前記四つのインサートフェース面(32)は、互いに交差し、
    第一主切れ刃(44a)を形成するように交差する第一すくいフェース面(34a)および第一逃げフェース面(36a)と、
    第二主切れ刃(44b)を形成するように交差する第二すくいフェース面(34b)および第二逃げフェース面(36b)と、
    を含む、
    切削工具(20)。
  36. 前記インサートホルダ(24)は、ホルダ主平面(P)を有し、前記ホルダ主平面(P)は、前記ホルダ長手方向軸(B)を含み、前記インサート受け入れポケット(96)と前記ホルダ端面(78)との両方を通過し、
    前記装着ジョー(82)は、
    前記ホルダ主平面(P)の両側に位置する二つの後方楔ジョー(84)であって、各後方楔ジョー(84)は、楔当接面(88)を含む、後方楔ジョー(84)と、
    前記二つの後方楔ジョー(84)の前方に位置し、前記ホルダ主平面(P)により交差される前方支持ジョー(86)であって、プライマリ支持当接面(90a)を含む、前方支持ジョー(86)と、
    を含み、
    前記切削インサートにおいて、
    各すくいフェース面(34a、34b)は、各主切れ刃(44a、44b)に隣接するすくい面(46)を含み、
    各すくいフェース面(34a、34b)はすくいクランプ面(48)をさらに含み、
    前記すくいクランプ面(48)は、前記すくい面(46)から少なくともすくい当接面(50)によって離間し、
    各逃げフェース面(36a、36b)は、各主切れ刃(44a、44b)に隣接する逃げ面(56)を含み、
    各逃げフェース面(36a、36b)は逃げ当接面(58)を含み、
    前記逃げ当接面(58)は、前記逃げ面(56)から離間し、
    前記逃げ当接面(58)は、前記逃げ面(56)から少なくとも逃げベアリング面(60)によって離間し、
    前記切削工具(20)の前記固締位置において、
    前記クランプ部分(102)は、前記第一すくいフェース面(34a)の前記すくいクランプ面(48)をクランプ係合し、
    前記プライマリ支持当接面(90a)は、前記第一逃げフェース面(36a)の前記逃げベアリング面(60)に当接し、
    前記楔当接面(88)の一方は、前記第二すくいフェース面(34b)の前記すくい当接面(50)に当接し、
    前記楔当接面(88)の他方は、前記第二逃げフェース面(36b)の前記逃げ当接面(58)に当接する、
    請求項35に記載の切削工具(20)。
  37. 各逃げフェース面(36a、36b)は、二つの隣接するインサートフェース面(32)の間に延びる逃げ傾斜面(62)を含み、前記逃げ傾斜面(62)は、前記主切れ刃(44a、44b)から離間し、前記主切れ刃(44a、44b)から離れる方向に高さが減少し、前記逃げ傾斜面(62)は、前記逃げフェース面(36a、36b)を逃げ高部分(64)と逃げ低部分(66)とに分割し、
    前記逃げ当接面(58)は、前記逃げ低部分(66)に位置し、
    前記逃げ面(56)は、前記逃げ高部分(64)に位置し、
    前記逃げベアリング面(60)は、前記逃げ傾斜面(62)に位置する、
    請求項36に記載の切削工具(20)。
  38. 前記前方支持ジョー(86)は、セカンダリ支持当接面(90b)を含み、前記セカンダリ支持当接面(90b)は、前記プライマリ支持当接面(90a)の後方に位置し、前記プライマリ支持当接面(90a)に対して横断方向に延び、
    前記切削工具(20)の前記固締位置において、
    前記セカンダリ支持当接面(90b)は、前記第一逃げフェース面(36a)の前記逃げ当接面(58)の一部分に当接する、
    請求項35〜37のいずれか一項に記載の切削工具(20)。
  39. 前記切削インサート(22)は、正四面体の基本形状を有する、請求項35〜38のいずれか一項に記載の切削工具(20)。
  40. 解放位置と固締位置との間で調節可能である切削工具(20)であって、
    インサートホルダ(24)内に解放可能に保持される請求項1〜17のいずれか一項に記載の切削インサート(22)
    を含む、切削工具(20)。
  41. 前記インサートホルダ(24)は、前方から後方への方向(D、D)を画成するホルダ長手方向軸(B)を有し、インサートホルダ本体(26)と、クランプ部材(28)と、を含み、
    前記インサートホルダ本体(26)は、
    前記ホルダ長手方向軸(B)に沿って周囲に延びるホルダ周囲面(76)であって、前記インサートホルダ本体(26)の前方端でホルダ端面(78)と交差してその境界を形成する、ホルダ周囲面(76)と、
    装着ジョー(82)の先端に位置するポケット開口部(98)を有するインサート受け入れポケット(96)を一緒に画成する三つの離間した前記装着ジョー(82)を含む、前方に位置する装着部分(80)と、
    を含み、
    前記クランプ部材(28)は、前記インサートホルダ本体(26)に取り付けられ、前記ポケット開口部(98)内に突き出るクランプ部分(102)を含み、
    前記切削インサート(22)は、前記インサート受け入れポケット(96)内に位置し、前記固締位置で前記インサートホルダのクランプ部分(102)によって前記インサート受け入れポケット(96)内にクランプされる、
    請求項40に記載の切削工具(20)。
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