JP2020124798A - 旋削工具 - Google Patents

Abstract

【課題】旋削工具用割り出し可能インサート、インサートホルダ及び切削装置を提供する。【解決手段】本発明は、材料加工機械のための旋削工具用割り出し可能インサート（１）に関し、第１対称軸（Ａ）と、第１対称軸（Ａ）に対して平行又は同軸に割り出し可能インサート（１）を貫通する少なくとも１つの固定用孔（１６）とを有し、２つのグループの主切れ刃（１３．１〜１３．４）と副切れ刃（１４．１、１４．２、１４．４）とコーナ切れ刃（５）が、第２対称軸（Ｂ）を中心にして回転対照に配置されている。少なくとも主切れ刃（１３．１、１３．２、１３．４）は、第１対称軸（Ａ）に対して直角に向けられた平面に対して鋭角の切れ刃角を成す。本発明はさらに割り出し可能インサート（１）を受容して保持するインサートホルダに関する。【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前提部による、材料加工機械、特に金属加工機械のための旋削工具用割り出し可能インサートに関する。また、本発明は、請求項９の前提部による、割り出し可能インサートを受容し固定するための旋削工具用インサートホルダに関する。また、本発明は、材料加工機械、特に金属加工機械のための旋削工具に関する。

このような切削装置は、既にさまざまな形状及び構成のものが知られて流通している。例えば、特許文献１には、楔形に成形された互いに向かって摺動可能な２つのホルダ部分によって保持され調節される切削工具が開示されている。

例えば、特許文献２から両面割り出し可能インサートも知られている。この割り出し可能インサートは特に切屑を効果的に除去するように設計されており、とりわけ必要であれば複数の部分切れ刃から構成された主切れ刃を有し、この主切れ刃はインサートの中心面に対して平行に延びるノーズ（コーナ）切れ刃から３〜１０゜の傾斜角で下降しており、さらに主切れ刃は部分的に凹状の複数の部分切れ刃から構成されている。

独国実用新案第２０２０１０００９４７１（Ｕ１）号明細書 欧州特許出願公開第２４２２９０５（Ａ２）号明細書

本発明の課題は、先行技術の欠点を克服して、できるだけ多用途に長く使うことができる割り出し可能インサート、及びこの割り出し可能インサートと併せて、できるだけ長い使用期間にわたり所望する任意の切れ刃ジオメトリを達成できるインサートホルダを提供することである。

上記の課題は特許請求の範囲に記載された装置によって解決される。

ここで出発点をなすのは第１対称軸を有する割り出し可能インサートであり、少なくとも第１グループの複数の主切れ刃は第１対称軸周りにｎ回（回転）対称に配置されており、ここでｎは好ましくは２以上であり、これらの複数の主切れ刃は、それぞれ隣接する第１副切れ刃に対して、第１グループの複数のコーナ切れ刃のそれぞれ１つのコーナ切れ刃において最大９０°のコーナ角（ε）で交わる。さらに割り出し可能インサートを第１対称軸に対して平行又は同軸に貫通する少なくとも１つの締結孔が設けられている。割り出し可能インサートは、さらにその中心面内にあって第１対称軸と直交する第２対称軸を中心に１８０゜回転対称に形成されていて、第２グループの主切れ刃と副切れ刃とコーナ切れ刃を有し、これらは第１グループの主切れ刃、副切れ刃及びコーナ切れ刃と第２対称軸を中心に回転対称に反対側に配置されている。

そのような割り出し可能インサートは本発明により、少なくとも複数の主切れ刃は、関連付けされた複数のコーナ切れ刃を有して第１対称軸に対して直角に向けられた平面と共に鋭角を有する。これによりそれぞれ１つの主切れ刃はそれらの全長にわたり所望の切れ刃ジオメトリを実現でき、割り出し可能インサートの各輪郭形状に対して最大可能な数の主切れ刃によって、所望する切れ刃ジオメトリを備えた割り出し可能インサートの長い耐用年数が得られる。

好ましくは、上記の角度は０．５〜３０゜であり、それにより割り出し可能インサートは適切なインサートホルダと一緒に慣用的な材料加工械機で使用できる。

本発明の有利な実施形態によれば、互いに回転対称に対向するコーナ切れ刃は対称に延びる前境界部によって接続されている。それにより適当なインサートホルダによって、複数の主切れ刃と関連付けされた複数のコーナ切れ刃上で任意の切れ刃ジオメトリを実現でき、これらのジオメトリはやはり最大可能な数の主切れ刃によって可能な限り長く保持される。

特に経済的に製造可能で機械的に安定した変化例は、好ましくは第１対称軸と共に０゜の角度を有する直線前境界部によってコーナ切れ刃の接続用に提供する。

複数の主切れ刃は、それぞれ隣接する１つの横切れ刃に接続し、これらの横切れ刃は平面に対して平行に延び、鈍角のコーナ又はアーチ形の接続部を介して接続する副切れ刃に移行することが好ましい。

本発明による割り出し可能インサートの別の実施形態によれば、少なくとも複数の主切れ刃は鏡面対称に対向する副切れ刃と逃げ面によって接続されており、この逃げ面は、少なくとも複数の主切れ刃に続く切れ刃領域において、関連付けされた複数の主切れ刃を包含して第１対称軸に対して直角に向けられた平面と共に９０〜６０゜の角度を有し、この角度は好適な変化例では９０゜である。

本発明による割り出し可能インサートはさらに有利には、第２対称軸を中心に互いに回転対称に対向する主切れ刃、副切れ刃、コーナ切れ刃のグループは、第１対称軸に対して平行に向けられている縁部若しくは面によって互いに接続されていることを特徴とする。

本発明により、回転対称の次数ｎは２又は３に等しく、したがってそれぞれ４つ又は６つの主切れ刃、副切れ刃、及びコーナ切れ刃を有する対称形の割り出し可能インサートの幾何学的設計が好都合である。これにより好ましくは平面図で第１対称軸に対して平行に、割り出し可能インサートの菱形輪郭又は三芒星として存在する輪郭が生じる。その結果として個々の割り出し可能インサートの長い耐用年数のために、機械的安定性と、所望の切れ刃ジオメトリを調節するためのフレキシビリティーと、可能な限り多くの数の主切れ刃との最良の組み合わせが得られる。

材料加工に関する最適な結果のために、本発明による追加的な特徴として、主切れ刃に続くすくい面の切れ刃領域が９０゜未満の内側楔角を生成して凹状切欠き部を形成し、有利な実施形態はさらにこの凹状切欠き部に続いて少なくとも１つのチップブレーカを備えていることが好都合である。

使用者が新しい主切れ刃を装着する際に簡単に見当を付けられるように、特定の主切れ刃と切れ刃の対に付属する各すくい面は、別のすくい面の他のすべてのマーキングとは異なるマーキングを付けていることが好都合である。

最初に立てた課題を解決するために、材料加工機械、特に金属加工機械用の旋削工具の一部として使用されるインサートホルダも本発明の一部である。インサートホルダは、割り出し可能インサート、特に先行の段落のいずれか１つによる割り出し可能インサートを受容して固定するために用いられ、長手方向軸を有する本体と、割り出し可能インサートを受容するための切欠き部と、割り出し可能インサートの固定手段と取外し可能に接続するための構造とを有する。縦長の本体については、長手方向軸は通常はその長手方向中心軸及び工作物への送り方向と一致する。別様に形成された本体については、本発明を説明するために工具を工作物に送る方向のみを長手方向軸として定義する。切欠き部は割り出し可能インサートを支持するための少なくとも１つの座面を有する。好ましくは座面は割り出し可能インサートを本体の長手方向軸に対して半径方向に支持するために用いられる。特に好ましくは割り出し可能インサートを本体の長手方向軸に対して平行及び／又は周方向に支持するための側壁も設けられている。

対象とする課題を解決するために、そのようなインサートホルダは、座面が本体の長手方向軸を中心に回動し、且つこの回動した座面と本体の長手方向軸に垂直な平面との交線である第２軸線を中心に傾いており、本体の最も外側の端部における座面の下方で本体の厚さは最小であることを特徴とする。このインサートホルダの実施形態により、割り出し可能インサートもそれに応じて傾けて位置決めされて工作物に送られるが、これにより１つにはこの割り出し可能インサートでは本来可能ではない切れ刃ジオメトリが可能になる。先行の段落で説明した割り出し可能インサートにより、そのようなインサートホルダ・割り出し可能インサート構成によって、既存のすべての主切れ刃に対して特定の切れ刃ジオメトリが均一で正確に再現可能に作成でき、したがって１つの割り出し可能インサートのみで長い耐用年数を実現できる。

特に、このインサートホルダと上記の割り出し可能インサートを組み合わせることにより、加工領域における加工プロセスに対して、ＤＩＮＩＳＯ１８３２：２０１２に準拠する標準工具と同じ幾何学的特徴を確保できる。例えば７°の逃げ角が与えようとすると、これは従来のインサートでは片側でしか達成できない。これに対し本発明によれば、公称逃げ角０°の割り出し可能インサートが、二つの面でインサートホルダにを組み付けられると、再び７°の逃げ角を得ることができる。しかし、割り出し可能インサートの公称逃げ角が０°であることによって、割り出し可能インサートは数回対称的に製作され、そのためある切れ刃が摩耗したらインサートを回転するか傾けるだけで、引き続き同じ幾何学的関係で使用できる。割り出し可能インサートの角度と、インサートホルダの座面を傾ける角度を同調させると、多重対称の割り出し可能インサートに対して慣用的な幾何学的関係、特に従来使用されている逃げ角が調整される。

さらに本発明の有利な実施形態によれば、座面は本体の長手方向軸に直角な各平面において、工具の作用面に垂直な平面（工具の送り方向と切れ刃の方向によって画定されている）と共に、所望の逃げ角に対応する鋭角を有するようにされている。

さらに、座面は、工具の作用面に対して平行な各平面において、本体の長手方向軸に平行で、且つ工具の作用面に対して横断方向の平面と共に、使用する割り出し可能インサートの長手方向中心面に対して平行に延びる平面とその主切れ刃との間の角度に対応する鋭角を有する実施形態も好都合である。

別の本発明による実施形態によりインサートホルダは、座面が、本体の長手方向軸と工具の作用面に対して平行な平面にあり、本体の長手方向軸に対して平行で、且つ工具の作用面を横切る平面を有すると共に、使用する割り出し可能インサートの長手方向中心面とその主切れ刃との間の角度に対応する鋭角を有し、所望の工具設定角をプラス又はマイナスにすることを特徴とする。

最初に立てた課題を解決するための切削装置は、典型的に割り出し可能インサートと、一方の端部に割り出し可能インサートを受容するための切欠き部を備えた棒状インサートホルダと、インサートホルダの受容部に割り出し可能インサートを取外し可能に固定するための固定手段とを有する。特にそのような装置は、材料加工機械、特に金属加工機械用の旋削工具として使用される。

本発明の目的を達成するために、有利には上述した割り出し可能インサートと、先行の段落で説明したインサートホルダが組み合わされる。

本発明による切削装置は、別の実施形態によれば何よりも工具ホルダに受容するための切削インサートからなる。工具ホルダ自体はまた加工機械の部分である。インサートはまた工具ホルダに交換可能な工具である。原則的に本発明でいう切削装置は切り屑生成装置である。切削においては、基本的に切れ刃角と逃げ角を調整しなければならない。これらの角度は一方ではインサートがインサートホルダに正確に着座することによって、並びに工具ホルダ自体の正確なジオメトリと、相応に正確に設計されたインサートのジオメトリによって保証される。この場合、角度は応用に依存した経験値を表し、第１表面と第２表面は互いに面平行に設計されている。第１表面か又は第２表面が工具ホルダ内の作動位置にあり、座面と協働してインサートを、好ましくは切削面に対して直角に固定する。工具ホルダ若しくはインサートホルダの逆さま、斜め又は水平配置に応じて、主切れ刃はインサートホルダに対して鉛直に位置する。その際に特に重要なのは、主切れ刃若しくは切れ刃角が回転する工作物の中心線の高さにあり、並びに工作物との接触点における接線に対して直角であり、したがって回転面若しくは切削面のベクトルに対して垂直に位置することである。

切削インサートは、第１境界部と第２境界部を形成する。両境界部に同じパラメータを有することができるが、異なるパラメータを有してもよい。この関連でパラメータとは、例えば第１境界部が第１傾斜位置に配置できることを意味する。これに対して第２境界部は、これからずらして斜め又は水平に配置できる。第１境界部はそれぞれ終端側に第１コーナ切れ刃と第２コーナ切れ刃とを有する。両コーナ切れ刃は第１境界部の終点である。第２境界部は、それぞれ終端側で第３コーナ切れ刃と第４コーナ切れ刃を有する。ここでもそれぞれ第２境界部の終点である。

第１コーナ切れ刃と第４コーナ切れ刃との間には第１表面が存在している。第１表面はインサートの平らな平面を形成している。インサートの反対側の平らな平面には第２表面がある。インサートは上から見ると全体として平行四辺形の形をしている。

第１表面には固定用貫通孔が内設されており、これは第１表面全体を通ってインサート支承縁部の中央領域まで延びる。固定用貫通孔は第１表面でもほぼ中央に内設されている。これはインサートを対応するインサートホルダに固持するために固定手段を受容する通路である。固定手段は例えばネジであるが、他のタイプの固定手段、例えばクランプ接続やトグル接続を設けることもできる。

各コーナ切れ刃から、それぞれ２つの主切れ刃がセクション移行部まで延びるように配置されている。続いて主切れ刃は縁部に移行する。縁部はそれぞれ互いに平行に延び、実質的に第１差し込み境界部又は第２差し込み境界部に対して直角に配置されている。この場合、縁部はそれぞれ第１差し込み境界部又は第２差し込み境界部まで延びている。さらに主切れ刃は両前境界部に対して同じ角度で又は異なる角度で配置されている。

インサートホルダは、インサートは部分的に張り出して挿入できる受容部を有する。この受容部はまたインサートホルダ支承部を有しており、インサートホルダ支承部は基部に対して斜めに配置されていて、第１の角度は主切れ刃が基部に対して水平又は平行に配置可能であるように規定されている。

この場合、切れ刃面取りの水平位置合わせ、特にインサートホルダに対する正確な角度が重要である。なぜならさもないと切削加工中若しくは加工機械で工具を使用する際に角度が合わないからである。しかしながら最大８つの主切れ刃をインサートに設ける場合、そのようなインサートを製造する際の製造技術上の諸条件に基づいて、主切れ刃を傾けなければならなかった。この傾きを補償するために、したがって加工する工作物との関係においてインサートを再び水平にするために、インサートホルダ若しくはその中に成形されるインサートの受容部も同様に傾けて設計されなければならない。

この場合、インサートホルダ支承部の斜面は、主切れ刃が鉛直若しくは水平になるように意図されてもよい。これは特に加工機械の土台に対して該当する。

ここで、第１前境界部は第１コーナ切れ刃から第２コーナ切れ刃まで第２の角度で斜めに配置されてよい。これに対し、第２前境界部は第４コーナ切れ刃から第３コーナ切れ刃まで別の角度で斜めに配置されてよい。さらに、一方では第１コーナ切れ刃と固定用貫通孔との間に第１機能面が形成され、他方では第４コーナ切れ刃と固定用貫通孔との間に第２機能面が形成されている。これらの機能面はそれぞれ異なる機能性に対して使用できる。同様のことは第４機能面にも該当し、これは第２コーナ切れ刃と固定用貫通孔との間に形成され、第３コーナ切れ刃と固定用貫通孔との間に第３機能面が形成されている。さらに、第１表面又はインサート支承縁部は、それぞれ第１の視覚的マーキングと第２の視覚的マーキングを付けている。これらの視覚的マーキングは、使用者がどちらの側若しくはどの主切れ刃が既に使用され、どれがまだ使用されていないか知るためのものである。

さらに、使用者はインサートをインサートホルダに、第１表面か又は第２表面がインサートホルダ支承部に載るように挿入できる。このとき使用者はインサートホルダへの挿入の仕方によって、どのコーナ切れ刃がインサートホルダ支承部から出てインサートホルダから張り出すか、そしてどの主切れ刃を使用するかを決めることができる。このことはインサートを複数回利用できることにつながる。

さらに、各コーナ切れ刃のそれぞれ２つの主切れ刃の間にチップブレーカが配置されている。このことは全体構造の機能性の改善に役立つ。同様のことは両前境界部と両差し込み境界部との間に形成されている平滑な逃げ面にも該当する。

本発明を理解しやすくするために以下の図面に基づいて詳細に説明する。

図は、それぞれ著しく簡略された模式的表現で示されている。

図１は、２回（回転）対称性と菱形輪郭を有する本発明による割り出し可能インサートである。 図２は、図１の割り出し可能インサートを本発明によるインサートホルダに使用した旋削工具の工作物に向けられた端部の側面図である。 図３は図２の旋削工具の正面図である。 図４は図２の旋削工具の前端部を斜め上から見た図である。 図５は、本発明による別の実施形態による割り出し可能インサートを有する旋削工具の図４に対応する図である。 図６は、図２の旋削工具の正面図と、前部コーナ切れ刃のすぐ後ろの割り出し可能インサートの断面図である。 図７は、本発明による別の実施形態による割り出し可能インサートの半部の側面図である。 図８は図５による割り出し可能インサートの側面図である。 図９は、３回（回転）対称性と星形輪郭を有する割り出し可能インサートの本発明による別の実施形態を斜め上から見た図である。 図１０は、図９の割り出し可能インサートを本発明によるインサートホルダに使用した旋削工具の工作物に向けられた端部の側面図である。 図１１は図１０の旋削工具の正面図である。 図１２は図２によるインサートホルダの例示的な実施形態の前端部の側面図である。 図１３は、図１２のインサートホルダの前端部を加工領域若しくは工作物の方向から見た図である。 図１４は、図１２のインサートホルダの前端部の先端から後ろの小部分の断面図である。

最初に確認しておくと、記載された種々の実施形態において同じ部材には同じ参照符号若しくは同じ部材名称を付す。この場合、説明全体に含まれている開示内容は同じ参照符号若しくは同じ部材名称を有する同じ部材に準用され得る。説明において選択された位置を表す言葉、例えば上、下、横なども直接説明及び表示された図を基準としており、位置が変化した場合には新しい位置に準用されるものとする。

図面には、本発明の特徴のそれ自体独自の実施形態が示されており、同一の部材には同じ参照符号若しくは部材名称が使用される。不必要な繰返しを避けるために、それぞれ先行の図における詳細な説明の参照を求めるか、これに準拠する。

図１は、材料加工機械のための旋削工具用割り出し可能インサート１の本発明による第１の実施形態を示す。これは第１対称軸Ａを持ち、その周りで割り出し可能インサート１は上側と下側を取り違えることなく回転させることができる。ここでは割り出し可能インサート１は、この対称軸Ａの周りにｎ回（回転）対称に配置されている。この場合、回転対称の次数ｎは、好ましくは２又はそれ以上である。特にｎ＝２又はｎ＝３であることが好ましい。図１〜図８は好適な２回（回転）対称の実施形態を表し、図９〜図１２は好適な３回（回転）対称の割り出し可能インサート１を表す。

本発明によるすべて実施形態において、少なくとも第１グループの主切れ刃１３．１〜１３．３は、第１対称軸Ａを中心にｎ回（回転）対称に配置されている。これらの主切れ刃１３．１〜１３．３はそれぞれ隣接する副切れ刃１４．１〜１４．３と、それぞれ第１のグループのコーナ切れ刃のうちコーナ切れ刃２、５及び７（７は図９〜図１１の３回（回転）対称形の場合）において、最大９０°の鋭角又はコーナ角εで交わる。コーナ角εは５〜４０°の範囲であることが好ましい。ここで注記すると、コーナは単一の半径でのみ設計できるだけでなく、複数の半径若しくはいわゆるバイパーインサートを用いて平面削りを行う設計もあり得る。割り出し可能インサート１を固定するために、第１対称軸Ａに対して平行又は同軸に中央を貫通する固定用貫通孔１６が設けられている。

上で説明した回転対称性に加えて、本発明による割り出し可能インサート１はさらにその中心面上にあって第１対称軸Ａと直交する第２対称軸Ｂの周りで１８０°回転対称に構成されている。このことは、例えば図１〜図９に見られるように、全てに該当し、第１対称軸Ａの周りで回転対称である。この第２対称軸Ｂを中心として割り出し可能インサート１の反対側には、第２グループの主切れ刃１３．４〜１３．６、副切れ刃１４．４及び１４．６、並びにコーナ切れ刃３、４及び８（８はやはり図９〜図１１の３回（回転）対称形の場合）が存在しており、これらは、第１グループの主切れ刃１３．１〜１３．３、副切れ刃１４．１〜１４．３及びコーナ切れ刃２、５及び７の反対側にあり、第２対称軸Ｂを中心に回転対称である。この回転対称性には有利には、割り出し可能インサート１のすくい面２５、２６でもある両上面は実質的に同様に設計されていること、即ち同じ表面構成を有しており、断面図で見ると互いに平行な面であることが含まれる。

ここで言及すると、インサートホルダへの固定に関して、すべての切れ刃を同一の側に有する回転対称性のない割り出し可能インサート１も使用できよう。この種のインサートは、好適には第２対称軸Ｂの周りでのみ回転対称に、好ましくは２回（回転）対称に形成されている。

図７に２回（回転）対称割り出し可能インサート１の例で示されているが、本発明による割り出し可能インサートのすべての実施形態に該当するように、少なくとも主切れ刃１３．１〜１３．６は、それぞれ関連付けされたコーナ切れ刃２、５又は７から直接出発して、これらのコーナ切れ刃を包含して第１対称軸Ａに対して直角に向けられた平面Ｅと共に、鋭角の切れ刃角γを有する。切れ刃角γは典型的には０．１°〜７０°、好ましくは１°〜３０°、特に２°〜１０°である。このことは、割り出し可能インサート１のすべての回転対称の実施形態における副切れ刃１４．１〜１４．４に該当する。

好ましくは、回転対称で上下両側にあるコーナ切れ刃２と３、４と５、及び７と８は、それぞれ１つの前境界部２１、２８若しくは３１〜３３によって、第１対称軸に対して０〜３０°の前境界部角δで接続されている。ここで第１コーナ切れ刃２と第４コーナ切れ刃５の間には第１表面が存在する。第１表面とは、割り出し可能インサート１の平らな面である。割り出し可能インサート１の他の平らな面に第２表面が見られる。第１表面と第２表面は互いに平行な平面に設計されていることが好ましい。この場合、第１表面か第２表面が工具ホルダの作動位置にあり、割り出し可能インサート１は工具ホルダの座面と協働して好ましくは切削面に対して直角に固定されている。工具ホルダ若しくはインサートホルダの逆さま、斜め又は水平配置に応じて、主切れ刃はインサートホルダに対して鉛直に位置する。ここで特に重要なのは、主切れ刃若しくは切れ刃角が回転する工作物の中心線の高さにあり、並びに工作物との接触点における接線に対して直角であり、したがって回転面若しくは切削面のベクトルに対して垂直に位置することである。これにより適当なインサートホルダにより主切れ刃と関連付けされた副切れ刃で任意の切れ刃ジオメトリを実現できる。図に示されている前境界部角δは、互いに対向するコーナ切れ刃２と３若しくは４と５の接続線に対してたいてい０°が選択され、前境界部２１、２８若しくは３１〜３３は直線として延びている。

主切れ刃１３．１〜１３．６は、コーナ切れ刃２〜５、７及び８から離れた端部で、実質的に平面に対して平行に延びる横切れ刃６に移行する。これらの横切れ刃６は、２回（回転）対称割り出し可能インサート１の中央領域で鈍角のコーナを形成し、このコーナ領域の後で接続している副切れ刃へ、例えば主切れ刃１３．１の場合は副切れ刃１４．２へ、又は主切れ刃１３．４の場合は副切れ刃１４．４へ移行する（図１参照）。横切れ刃の進路で対称軸Ａに関して同じ側にあるコーナは、対称的に延びる、好ましくは直線状の差し込み境界部２９、３０によって互いに接続されている。第１の主切れ刃１３．１とその他の主切れ刃１３．２〜１３．６は、本発明の特定の実施形態に従いやはり横切れ刃６に対して斜めの角度で拡張するように配置されていて、差し込み境界部２９、３０は両前境界部２１よりも長さが短い。これらの次数ｎ＝２の実施形態は、それぞれ４つの主切れ刃と、４つの副切れ刃と、４つのコーナ切れ刃を有している。それにより好ましくは平面図で第１対称軸Ａに対して平行に割り出し可能インサート１の菱形輪郭若しくは平行四辺形が生じ、第１前境界部２１と第２前境界部２８の間にはほぼ中央に第１差し込み境界部２９と第２差し込み境界部３０が存在する。

軸Ａ周りの回転対称のより高い次数を有する実施形態の場合、横切れ刃は凹状に延びる。この場合、横切れ刃は丸みを付けて対称軸Ａに向かって湾曲して延びるか（図９〜図１２に示すように屈曲部のない連続したアーチの形）、又は軸Ａに最も近い位置で対称軸Ａに向いたコーナが形成されてもよい。例えば次数ｎ＝３でそれぞれ６つの主切れ刃、６つの副切れ刃、及び３つの前境界部によって接続されている６つのコーナ切れ刃を有する場合、割り出し可能インサート１の輪郭は、ここでも鋭角のコーナ角εに基づき３芒星の形を取る。次数ｎがより高ければ、割り出し可能インサート１の輪郭としてｎ芒星が生じる。

主切れ刃１３．１〜１３．６は、鏡面対称に対向する副切れ刃１４．１〜１４．６と、それぞれ逃げ面１５．１〜１５．６によって接続されている。これらの逃げ面１５．１〜１５．６は主切れ刃に隣接し、旋削工具１、１７の送り方向で工具の後側にある。互いに隣接する逃げ面は一方では前境界部２１、２８及び３１〜３３によって、また差し込み境界部２９及び３０によって互いに画定されている。逃げ面１５．１〜１５．６の間に湾曲した移行部を有する３回（回転）対称割り出し可能インサート１の場合、これらの逃げ面は湾曲面を介して互いに移行する。さらに任意選択の特徴として、逃げ面１５．１〜１５．６が少なくとも主切れ刃１３．１〜１３．６に続く縁部領域において、特定の切れ刃２〜５、７及び８に続く主切れ刃１３．１〜１３．６と副切れ刃１４．１〜１４．６によって画定される平面Ｈ（図２及び図６に破線で略示されている）と共に、６０°〜９０゜の楔角βを有する。

楔角βは正確に９０°であることが好ましく、これにより第１対称軸Ａに対して平行に位置する逃げ面１５．１〜１５．６が生じる。その結果、対称軸Ａに対して平行に延びる、好ましくは直線状の前境界部と併せて、逃げ角が公称０°である割り出し可能インサートの好適な実施形態が生じる。このような割り出し可能インサート１は完全に直線状の前境界部と完全に平坦な逃げ面に基づき、特に簡単に、焼結プロセスによる手間のかかる後処理なしで製造できる。これらの割り出し可能インサート１は用意に離型でき、離型直後に既に所望の幾何学的形状で存在するため、手間のかかる後処理は必要ない。

図１〜図８に示す２回（回転）対称構成の実施形態では、例えば割り出し可能インサート１の上側に２つの平面Ｈがあり、一方の平面Ｈはコーナ切れ刃２で主切れ刃１３．１と副切れ刃１４．１によって画定され、他方の平面Ｈはコーナ切れ刃５で主切れ刃１３．２と副切れ刃１４．２によって画定される。下側では同様にコーナ切れ刃３及び４で２つの平面Ｈが画定される。図９〜図１２の３芒星形の割り出し可能インサート１の場合、例えば図９に見える上側だけでも既に３つの平面Ｈが画定される。第１の上側平面Ｈはコーナ切れ刃２で主切れ刃１３．１と副切れ刃１４．１によって画定され、第２の平面Ｈはコーナ切れ刃５で主切れ刃１３．２と副切れ刃１４．２によって画定され、第３の平面Ｈはコーナ切れ刃７で主切れ刃１３．３と副切れ刃１４．３によって画定される。下側では同様にコーナ切れ刃３、４及び８で３つの平面Ｈが画定される。「内角」という表現は、割り出し可能インサート１の内部に向いた角であることを表すものである。

逃げ面１５．１〜１５．６は、互いに鏡面対称に対向する切れ刃１３及び１４の間に延びる場合も凹状又は内方に屈曲して延びることが可能であろう。しかしそれらは有利には第１対称軸に対して平行に向けられた平面である。

割り出し可能インサート１のすべての実施形態において、図１〜図８に示す２回（回転）対称の実施形態ではそれぞれのすくい面２５、２６若しくは、図９〜図１１に示す３回（回転）対称の実施形態ではすくい面４０〜４２の主切れ刃１３．１〜１３．６に続く縁部領域が、主切れ刃１３．１〜１３．６に９０°未満の内側楔角を生成して凹状切欠き部をチップブレーカとして形成すると有利である。さらにこれらの切欠き部の領域又はすくい面の他の箇所の表面構造が、追加のチップブレーカ１８（図５及び図８参照）として配置されてよい。

使用者が新しい主切れ刃を設定する際に簡単に見当を付けられるように、特定の主切れ刃と切れ刃の対に付属する上側の各すくい面２５、２６及び４０〜４２と、これらに対向する図では見えない割り出し可能インサート１の下側の対応するすくい面が、別のすくい面の他のすべてのマーキングとは異なるマーキング１１、１２、３４、３５、３６を付けていることが好都合である。したがって図１〜図８に示す４つのすくい面を有する２回（回転）対称の実施形態は、すくい面上に４種類のマーキングを設けており、図９〜図１１に示す３回（回転）対称の変化例は、６つのすくい面を明確に表示するために６つの個別のマーキングも使用する。図１〜図８に示されている実施形態の場合、固定用貫通孔１６と第１コーナ切れ刃との間には第１の視覚的マーキング１１が存在し、固定用貫通孔１６と第２コーナ切れ刃との間には第２の視覚的マーキング１２が存在している。さらに各コーナ切れ刃２、３、４、５のそれぞれ２つの主切れ刃１３の間にはそれぞれ１つのチップブレーカ１８が配置されており、この場合チップブレーカ１８は角度を付けた表面構造を表している。両前境界部２１と両差し込み境界部２９、３０との間には、それぞれ１つの平滑な逃げ面１５が存在している。

説明された割り出し可能インサート１は材料加工機械で使用するために、インサートホルダ１７に挿入され、これと併せて旋削工具を構成する。インサートホルダの例示的な実施形態が、図２〜図６にはインサート１を挿入して、図１２〜図１４にはインサート１を挿入せずに示されている。インサートホルダ１７は割り出し可能インサート１を受容して固定する役割を果たし、割り出し可能インサート１は固定手段１９、好ましくはネジによって取外し可能に固定できる。この場合、両部材から組み立てられる工具は、右手用、左手用、ニュートラル又は任意の角度で設計できる。さらに図２には、前境界部２１に対する第１主切れ刃１３．１の９０°以下の角度を表す第１の角度が示されている。同じ角度が、主切れ刃１３．２〜１３．６と前境界部２１、２８との他の接続点にも存在する。

さらに図２〜図６において、インサートホルダ支承部３８がどのようにインサート１の第２表面を受容するかが見て取れる。さらにインサート１が本体３７の詳細に説明しない受容開口部に、第１差し込み境界部２９まで挿入されているのが分かる。このようにして使用者は、インサート１が工具ホルダの本体３７に正確に挿入されたか簡単且つ迅速にチェックすることが可能である。本体内の詳細に説明されない受容部は、実質的に割り出し可能インサート１の半分のネガティブ形状を有する。この場合、インサートホルダベースに対して斜めに延びるインサートホルダ面が存在する。工具ホルダの本体３７内に設けたインサート１用の座面３８も同様にインサートホルダベースに対して斜めに配置されているので、挿入されたインサート１の下降が生じる。その際に座面３８の傾斜は、それぞれ使用するために受容部から突出している第１主切れ刃１３．１又は別の主切れ刃１３．２〜１３．６の１つが基部に対して水平になるようにされている。即ち、主切れ刃１３が挿入されて本体３７と固定されたとき、水準器を使用すると鉛直となり、或いはまた本体３７の上に正確に垂直に載るであろう。

さらに図３で追加的に、第２の角度は第１前境界部２１が第１コーナ切れ刃２から第２コーナ切れ刃まで後退するように働いているのが見て取れる。この傾斜は、座面３８がインサートホルダベースに対して斜めに配置されていることによって生じる。

ここに例として示され説明されたインサートホルダ１７は、多角形断面、好ましくは長方形断面の縦長の本体を有している。別様に成形された本体３７、例えば工作機械に組み付けるための円筒ジャーナル状の部分と、インサート１を固定する実質的に任意に形成可能な前端部を有するインサートホルダも可能であり、それどころか広く使用されている。本体３７は工作物に面するこの前端部に割り出し可能インサート１を受容するための切欠き部９と、割り出し可能インサート１に対する固定手段１９と取外し可能に接続するための構造を有する。図２及び図３には、固定用貫通孔１６内にネジの形の固定手段１９が存在することも見て取れる。この固定手段はインサート１を工具ホルダの本体３７に固持するために用いられ、これも同様に図２及び図３に見ることができる。切欠き部９は、刃先交換式割り出し可能インサート１を本体３７の長手方向軸Ｌに対して半径方向に支持するための少なくとも１つの座面３８を有する。固定手段１９を好ましくはネジとして設計する場合、本体３７はそれに応じてこのネジのための固定用貫通孔１０を有する。特に好ましくは割り出し可能インサート１を本体３７の長手方向軸Ｌに対して平行及び／又は周方向に支持するための側壁も設けられている。

本発明によれば座面３８は長手方向軸Ｌに対して平行ではなく、また旋削工具１、１７の送り方向に対して垂直ではなく、図１２〜図１４から良く見て取れるように、２つの軸の周りで傾いている。一方では、座面３８は本体の長手方向軸Ｌを中心に回転して、本体３７の厚さが、それぞれアクティブな主切れ刃１３．１〜１３．６があるその外側で、本体３７の中央領域よりも小さくなっている。座面３８の傾きの中心をなす第２軸は、回転した座面３８と、本体１７の長手方向軸Ｌに対して垂直な平面、即ち図１２の図示面に対して垂直で、図１３及び図１４の図示面に対して平行な平面との間の断面線によって画定されている。座面３８に対して長手方向軸Ｌに沿った第２平面の位置に応じて、長手方向軸Ｌに対する座面３８の急勾配の位置又は平坦な位置が生じる。この場合、第２軸を中心とした傾きは、本体３７の最小の厚さが座面３８と、本体３７の最も外側の端部における本体の外側境界との間にあるように行われる。この外側境界は図１４でインサート支承部の前端部の断面図の領域で特に良く見える。図３には、第１前境界部２１が本体３７の中心面に対して第１コーナ切れ刃２から第２コーナ切れ刃３に後退して斜めに配置されているのが見て取れる。これは第２の角度によって明らかにされている。

さらに、インサート１は第１コーナ切れ刃２と固定用貫通孔１６との間に第１機能面を形成し、第４コーナ切れ刃５と固定用貫通孔１６との間に第２機能面を形成する。同様に第２コーナ切れ刃３と固定用貫通孔との間に第４機能面が形成され、第３コーナ切れ刃４と固定用貫通孔１６との間に第３機能面が形成されている。

インサートホルダ１７のこの実施形態により、切欠き部９内に挿入されてその下側が座面３８に支持される割り出し可能インサート１も同様に傾けて位置決めされ、この傾いた向きで工作物に送られるが、これはこのインサート１では本来可能ではない切れ刃ジオメトリによって可能にされる。上で２回（回転）対称及び３回（回転）対称の構成の例で示した割り出し可能インサート１を使用すると、このようなインサートホルダ１７と割り出し可能インサート１の配置構成によって、存在するすべての主切れ刃１３．１〜１３．６に対して所望された所定の切れ刃ジオメトリをあらゆる回転位置で、割り出し可能インサート１の上側でも下側でも正確に再現可能な同じ方法で作成でき、それによりたいてい手間をかけて製造される個々の割り出し可能インサート１の長い耐用年数が実現される。それによって達成可能な幾何学的状況は、慣用的な配置構成によって与えられた状況と正確に等しいが、異なるのは本発明による配置構成はより多くの数の切れ刃を提供し、それらに上記のことが該当する点である。

例えば規格ＤＩＮ ＩＳＯ１８３２：２０１２に従って７°の逃げ角を設けた場合、これはインサートの片側にのみ存在するものである。公称逃げ角が０°の本発明によるインサートだと、インサートに対する座面を傾けた適当なインサートホルダに挿入することにより、実際に７°という所望の逃げ角をすべての回転位置及び傾斜位置で達成できるので、インサートははるかに長期間使用できる。したがって機械はインサートを交換することなくはるかに長く操作でき、それにより生産性が大幅に向上する。

主切れ刃１３．１〜１３．６が、第１対称軸Ａに対して直角に向けられて関連付けされたコーナ切れ刃を包含する平面Ｅと共に、有するすべての具体的な切れ刃角γに対して、座面３８を適当に傾けたインサートホルダ１７を選択することにより、その都度アクティブな主切れ刃１３．１〜１３．６が旋削工具１、１７の送り方向Ｖと共に所望の角度を有する、好ましくはこの送り方向と直交する構成を達成することができる。

上記の説明において本発明はプレート状インサートの例で説明されたが、他の形状のインサートに適用することも可能であり、万一必要な適合は当業者の能力の範囲内にある。

１ 切削インサート
２、３、４、５ コーナ切れ刃
６ 横切れ刃
７、８ コーナ切れ刃
９ 切欠き部
１０ 固定用貫通孔
１１、１２ マーキング
１３ 主切れ刃
１４ 副切れ刃
１５ 逃げ面
１６ 固定用貫通孔
１８ チップブレーカ
１９ 固定手段
２１ 前境界部
２５、２６ すくい面
２８ 前境界部
２９、３０ 差し込み境界部
３１、３２、３３ 前境界部
３４、３５、３６ マーキング
３７ 本体
３８ 座面
４０、４１、４２ すくい面
Ａ 第１対称軸
Ｂ 第２対称軸
Ｅ 軸Ｂの対称面に対して平行な平面
Ｈ 主切れ刃と隣接する副切れ刃との平面
Ｌ 本体の長手方向軸
β 楔角
γ 切れ刃角
δ 前境界部角
ε コーナ角
λ 内側楔角

Claims (19)

1. 材料加工機械、特に金属加工機械のための旋削工具用割り出し可能インサート（１）であって、
   前記割り出し可能インサート（１）は第１対称軸（Ａ）を有し、少なくとも第１グループの主切れ刃（１３．１〜１３．３）は第１対称軸（Ａ）周りにｎ回対称に配置され、ここで、ｎは好ましくは２以上であり、主切れ刃（１３．１〜１３．３）は、それぞれ隣接する第１副切れ刃（１４．１〜１４．３）と、第１グループのコーナ切れ刃（２、５、７）のそれぞれ１つのコーナ切れ刃において最大９０°のコーナ角（ε）で交わり、さらに割り出し可能インサート（１）を第１対称軸（Ａ）に対して平行又は同軸に貫通する少なくとも１つの固定用孔（１６）を有しており、割り出し可能インサート（１）はその中心面内にあって第１対称軸（Ａ）と直交する第２対称軸（Ｂ）を中心に１８０°回転対称に形成されていて、第２グループの主切れ刃（１３．４〜１３．６）と副切れ刃（１４．４〜１４．６）とコーナ切れ刃（３、４、８）を有し、これらは、第１グループの主切れ刃（１３．１〜１３．３）、副切れ刃（１４．１〜１４．３）及びコーナ切れ刃（２、５、７）と第２対称軸（Ｂ）を中心に回転対称で反対側に配置されている割り出し可能インサート（１）において、
   少なくとも主切れ刃（１３．１〜１３．６）は、第１対称軸（Ａ）に対して直角に向けられた、関連付けされたコーナ切れ刃を包含する平面（Ｅ）を有すると共に、鋭角の切れ刃角（γ）、好ましくは０．１〜７０°の角度（γ）を有することを特徴とする割り出し可能インサート。
2. 互いに回転対称で反対側にあるコーナ切れ刃（２と３、４と５、又は７と８）は、それぞれ１つの対称に延びる前境界部（２１、２８又は３１、３２、３３）によって、第１対称軸（Ａ）に対して０〜３０°の前境界部角（δ）で接続され、好ましくは直線前境界部により０°で接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の割り出し可能インサート。
3. 主切れ刃（１３．１〜１３．６）はそれぞれ１つの接続する横切れ刃（６）に移行し、該横切れ刃（６）は平面（Ｅ）に対して平行に延び、鈍角のコーナ又はアーチ形の接続部を介して接続する副切れ刃（１４．１〜１４．６）に移行することを特徴とする、請求項１又は２に記載の割り出し可能インサート。
4. 少なくとも主切れ刃（１３．１〜１３．６）は、それぞれ逃げ面（１５．１〜１５．６）によって鏡面対称に対向する副切れ刃（１４．１〜１４．６）に接続され、逃げ面（１５．１〜１５．６）は少なくとも主切れ刃に続く縁部領域において、特定のコーナ切れ刃（２〜５、７及び８）に続く主切れ刃（１３．４〜１３．６）と副切れ刃（１４．１〜１４．６）によって画定される平面（Ｈ）に対して、６０°〜９０゜、好ましくは正確に９０°の内角（δ）を有することを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の割り出し可能インサート。
5. 第２対称軸（Ｂ）を中心に互いに回転対称で反対側にある主切れ刃（１３．１〜１３．６）、副切れ刃（１４．１〜１４．６）、コーナ切れ刃（２〜５、７、８）、角部及びアーチ形部分のグループは、第１対称軸（Ａ）に対して平行に向けられている縁部（２９、３０）若しくは面（１５．１〜１５．６）によって互いに接続されていることを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の割り出し可能インサート。
6. 数ｎは２又は３に等しく、したがってそれぞれ４つ又は６つの主切れ刃（１３．１〜１３．６）、副切れ刃（１４．１〜１４．６）及びコーナ切れ刃（２〜５、７、８）が存在しており、割り出し可能インサート（１）は好ましくは平面図で第１対称軸（Ａ）に対して平行に菱形輪郭又は３芒星として存在する輪郭を示すことを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の割り出し可能インサート。
7. すくい面（２５、２６又は４０〜４１）の主切れ刃（１３．１〜１３．６）に続く縁部領域が、９０°未満の内側楔角（入）を生成して凹状切欠き部を形成し、好ましくはこの凹状切欠き部に続いて少なくとも１つのチップブレーカ（１８）が形成されていることを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載の割り出し可能インサート。
8. 特定の主切れ刃と切れ刃の対（例：１３．１と１４．１）に関連付けされた各すくい面（２５、２６又は４０〜４１）は、別のすくい面の他のすべてのマーキングとは異なるマーキング（１１、１２又は３４〜３６）を有することを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載の割り出し可能インサート。
9. 請求項１〜８の何れか一項に記載の割り出し可能インサートを受容して固定するための、材料加工機械、特に金属加工機械のための旋削工具用インサートホルダ（１７）であって、
   多角形断面、好ましくは長方形断面の縦長の本体（３７）と、割り出し可能インサート（１）を受容するための切欠き部（９）と、割り出し可能インサート（１）の固定手段（１９）と、取外し可能に接続するための構造とを有しており、切欠き部（９）は割り出し可能インサート（１）を本体（３７）の長手方向軸（Ｌ）に対して半径方向に支持するための少なくとも１つの座面（３８）と、好ましくは割り出し可能インサート（１）を本体（３７）の長手方向軸（Ｌ）に対して平行に及び／又は周方向に支持するための側壁とを有するインサートホルダ（１７）において、
   前記座面（３８）は、本体（３７）の長手方向軸（Ｌ）を中心に回転し、且つ、この回動した座面（３８）と本体（３７）の長手方向軸（Ｌ）に垂直な平面との交線である第２軸線を中心に傾いており、本体（３７）の最も外側の端部における座面（３８）の下方で本体（３７）の厚さは最小であることを特徴とするインサートホルダ（１７）。
10. 前記座面（２８）は、本体（３７）の長手方向軸（Ｌ）に直角な平面において、工具の作用面に垂直な平面に対し、所望の逃げ角に対応する鋭角を有することを特徴とする、請求項９に記載のインサートホルダ（１７）。
11. 前記座面（３８）は、工具の作用面に対して平行な各平面において、本体（３７）の長手方向軸（Ｌ）に平行で、且つ工具の作用面に対して横断方向の平面と共に、使用する割り出し可能インサート（１）の長手方向中心面に対して平行に延びる平面（Ｅ）とその主切れ刃（１３．１〜１３．６）との間の切れ刃角（γ）に対応する鋭角を有することを特徴とする、請求項９又は１０に記載のインサートホルダ（１７）。
12. 前記座面（３８）は、本体（３７）の長手方向軸（Ｌ）及び工具の作用面に対して平行な平面内にあり、本体（３７）の長手方向軸（Ｌ）に対して平行で、且つ工具の作用面を横断する平面を有すると共に、使用する割り出し可能インサート（１）の長手方向中心面と、主切れ刃（１３．１〜１３．６）との間の角度にした角度に対応する鋭角を有し、所望の工具設定角をプラス又はマイナスすることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載のインサートホルダ。
13. 材料加工機械、金属加工機械のための、特に旋削工具である切削装置であって、
    割り出し可能インサート（１）と、一方の端部に割り出し可能インサート（１）を受容するための切欠き部（９）を備えた棒状インサートホルダ（１７）と、インサートホルダ（１７）の受容部（９）に割り出し可能インサート（１）を取外し可能に固定するための固定手段（１９）とを有する切削装置において、
    請求項１〜８の何れか一項に記載の割り出し可能インサート（１）と、請求項９〜１２の何れか一項に記載のインサートホルダ（１７）と、を備えることを特徴とする切削装置。
14. 工具ホルダの本体（３７）に受容するための割り出し可能インサート（１）を有する切削装置であって、
    第１前境界部（２１）と第２前境界部（２８）を備え、第１前境界部（２１）は終端側で第１コーナ切れ刃（２）と第２コーナ切れ刃（３）をそれぞれ形成し、第２前境界部（２８）は終端側で第３コーナ切れ刃（４）と第４コーナ切れ刃（５）をそれぞれ形成し、第１コーナ切れ刃（２）と第４コーナ切れ刃（５）との間には第１表面を有し、１つの固定用貫通孔（１６）が第１表面と第２表面に形成されている切削装置において、
    前記第１表面と前記第２表面とが互いに平行に形成され、各切れ刃（２、３、４、５）からそれぞれ２つの主切れ刃（１３）が、それぞれ部分移行部まで延びて横切れ刃（６）に移行し、該横切れ刃（６）は第１差し込み境界部（２９）又は第２差し込み境界部（３０）まで延び、主切れ刃（１３）からそれぞれ両前境界部（２１、２８）に対して第１の角度を成し、前記本体（３７）は割り出し可能インサートのための座面（３８）を備えた受容部を有し、前記座面（３８）は基部に対して斜めに配置され、前記第１の角度は主切れ刃（１３）が基部に対して水平又は平行に配置可能であるように規定されていることを特徴とする切削装置。
15. 第１前境界部（２１）は第１コーナ切れ刃（２）から第２コーナ切れ刃（３）まで第２の角度で斜めに配置されていること、及び／又は第２前境界部（２８）は第４コーナ切れ刃（５）から第３コーナ切れ刃（３）まで別の角度で斜めに配置されていることを特徴とする、請求項１４に記載の切削装置。
16. 第１表面又は第２表面の固定用貫通孔（１６）に割り出し可能インサート（１）を本体（３７）に固持するための固定手段（１９）を挿入できることを特徴とする、請求項１４又は１５に記載の切削装置。
17. 一方では第１コーナ切れ刃（２）と固定用貫通孔（１６）との間に第１機能面が形成され、他方では第４コーナ切れ刃（５）と固定用貫通孔（１６）との間に第２機能面が形成されていること、及び／又は一方では第２コーナ切れ刃（３）と固定用貫通孔（１６）との間に第４機能面が形成され、他方では第３コーナ切れ刃（４）と固定用貫通孔（１６）との間に第３機能面が形成されていることを特徴とする、請求項１３〜１６の何れか一項に記載の切削装置。
18. 各コーナ切れ刃（２、３、４、５）のそれぞれ２つの切れ刃の間にそれぞれ１つのチップブレーカ（１８）が配置されていることを特徴とする、請求項１４〜１７の何れか一項に記載の切削装置。
19. 両前境界部（２１、２８）と両差し込み境界部（２９、３０）の間にはそれぞれ１つの平滑な逃げ面（１５）が設けられていることを特徴とする、請求項１４〜１８の何れか一項に記載の切削装置。