JP2721044B2 - ミリングカッター用の切削インサート - Google Patents

ミリングカッター用の切削インサート

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JP2721044B2 JP7509206A JP50920695A JP2721044B2 JP 2721044 B2 JP2721044 B2 JP 2721044B2 JP 7509206 A JP7509206 A JP 7509206A JP 50920695 A JP50920695 A JP 50920695A JP 2721044 B2 JP2721044 B2 JP 2721044B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明はツーリングに関し、更に詳細にはミリングカ
ッター（スライス刃物）用の切削インサートに関する。
発明の背景 ミリングカッターは典型的には、周囲を取りまくよう
に互いに離間された複数のインサートシートを有する円
柱形のカッター本体から構成され、インサートシート
（インサート座）はミリングカッター本体の切削端部の
周りに配置される。切削インサートは、周囲を取りまく
ように互いに離間された各インサートシート内に固定さ
れる。各切削インサートは少なくとも１つの切削エッジ
又は面を含み、これは外側下部のノーズコーナーの周り
に切削インサートの隣接側部面に沿って延出する。ミリ
ングカッター本体を回転駆動することにより、ワークピ
ース中に簡便にミル（スライス削り）してスロット及び
ショルダー（肩）を作ることができる。
ミリング（スライス削り）動作に使用される切削イン
サートは、多様な変更形状及び外形（topography）を呈
する。これは、切削インサートを選択的に整形すること
により、切削インサートの性能に好ましい影響を与える
ことができるからである。
ミリングタイプの切削インサート用の設計又はジオメ
トリ（幾何学形状）に到達する際、考慮されるべき多く
のファクタが存在する。先ず、ホースパワー（馬力）要
求を減少すると共に切削力を減少するジオメトリが望ま
しい。切削力を減少することにより、磨耗及び破損が最
小化され、従って切削インサートの寿命は向上されるこ
とになる。第２に、切削インサートのジオメトリが切削
インサートの主要本体全体に強度を与えることは重要で
ある。最後に、切削インサートのジオメトリはワークピ
ースの仕上げミル面の最終的な品質に影響を及ぼし得
る。
ヨーロッパの特許出願公開番号０ 542 150号は、角
度割出し可能な切削インサートを教示し、これはその周
囲に沿って、インサートの各コーナーに最も高い高さを
備えるテーパ切削エッジを有する。一方、このインサー
トのコーナー領域の正のレーキ角（すくい角）はホース
パワー要求を減少できるが、切削インサートの主要本体
全体に強度を与えない。
発明の概要及び目的 本発明はパワー消費量を減少するジオメトリを提供す
ると同時に、強度及び寿命を最適化するように設計され
るミリングカッター用の切削インサートを提供する。詳
細には、本発明のミリングカッターインサートは切削エ
ッジを含み、これは、切削インサートの頂部面に形成さ
れる高さの高い（隆起）コーナーノーズ領域の周りで湾
曲する。この高いコーナーノーズから切削エッジは、切
削インサートの隣接側部面に沿って下方へ傾斜される。
コーナーノーズの頂部形状は、角度付けされた面取り部
（チャンファ）を具備し、面取り部は湾曲切削エッジと
交わる。平らな面は、角度付けされた面取り部のほぼ内
側に配置される。１対のテーパランド（land）は該らな
面から延出する。各テーパランドは、平らな面の選択領
域から切削インサートの隣接側部面又は端部面に延出す
る。ここで切削エッジが角度付けされた面取り部及び高
コーナーノーズ領域から離れるように延出するので、テ
ーパランドは切削エッジと交わる。
従って、本発明の目的は、パワー消費量を減少し、切
削インサートに強度及び寿命の長期化を与えるミリング
切削インサートを提供することである。
本発明の別の目的は、切削インサートがミリングカッ
ター本体内に固定される時に有効な正のレーキ角（すく
い角）を提供するのに適しているジオメトリをミリング
カッターインサートに提供することである。
本発明の他の目的及び利点は、下記記載、及び本発明
を単に説明する添付図面を検討することから明白になる
だろう。
図面の簡単な説明 図１は、固定される本発明の切削インサートを有する
ミリングカッター本体の斜視図である。
図２は、本発明の切削インサート斜視図である。
図３は、図２に示された切削インサートの高いコーナ
ーノーズ部分の部分平面図である。
図４は、第２図の実施の形態の切削インサートの高コ
ーナーノーズ部分の部分平面図である。
発明の詳細な記載 更に、図面を参照すると、本発明のミリング切削イン
サートが示され、これは参照番号10により概略的に示さ
れる。従来の方法では、ミリング切削インサート10は、
参照番号12により概略的に示される回転ミリングカッタ
ー本体内に取り付けられるように設計される。図１に示
されるように、ミリングカッター本体12は周囲を囲むよ
うに互いに離間された複数のインサートシート14を具備
し、これらはミリングカッターの切削端部の周りに形成
される。ミリングカッター本体12は中心線16により表さ
れた主軸の周りを回転駆動されるように設計される。ミ
リングカッター本体12内に取り付けられると、認識され
るように切削インサート10はエッジに沿って切削し、こ
のエッジは切削インサートの外側面に沿って延出し、ま
たインサートの外側下部コーナーの周りで湾曲する。従
って、ミリングカッター本体12が回転駆動されると、切
削インサート10は作動してワークピースと係合する。
次に、本発明、特に図２及び図３の切削インサート10
では、本発明の切削インサートは、参照番号20により概
略的に示される頂部面、参照番号22により概略的に示さ
れる底部面、参照番号24により概略的に示される１対の
対向側部面、参照番号26により概略的に示される１対の
対向端部面を具備することがわかる。ミリングカッター
本体12のインサートシート14内に切削インサート10を固
定するために、切削インサート10は中央の開口部28を備
え、開口部28は切削インサートの中央部分を介して下方
に延出する。参照番号29により示される隆起カラーは頂
部面20の周りの中央開口部28を囲んでいる。
参照番号30により概略的に示される１対の高（隆起）
コーナーノーズ領域は頂部面20の周囲に形成される。図
中に示されるように、これらの高コーナーノーズ領域30
は互いに向かい合い、中央の開口部28により実質的に隔
離されるか又は分離される。参照番号32により概略的に
示される切削エッジは各高コーナーノーズ領域30の周り
に隣接側部面に沿って延出している。本明細書中に開示
される切削インサート10が２つの別個の独立した切削エ
ッジ32を具備することは図面から認識される。これは、
切削インサート10を、ミリングカッター本体12のインサ
ートシート14内に角度割り出し可能にする。このことは
一旦切削エッジ32が磨耗したり又は鈍くなると、切削イ
ンサート全体がインサートシート14中で180゜回転され
て他の鋭い切削エッジ32を露出することができることを
当然意味する。
各切削エッジ32は湾曲した切削エッジ部分（セグメン
ト）32aを含み、切削エッジ部分32aはインサートの頂部
面20のコーナー又は高コーナーノーズ領域30の周りに実
質的に延出する。切削エッジ32は高コーナーノーズエッ
ジ30から切削インサート10のそれぞれの側部面24に沿っ
て傾斜して下方に延出する。詳細には、切削エッジ32は
ストレート部分32bを具備し、これは、インサートのコ
ーナー領域から下方へ傾斜に沿って延出し、インサート
10の頂部面20及び側部面24と交わる。図１に示されない
が、図３及び図４に示されるように切削エッジ32に隣接
するランド領域を具備することは共通である。切削エッ
ジ32は、それぞれの側部面24の全長にわたって延出で
き、また湾曲切削エッジ部分32aはインサートの高コー
ナーノーズ領域30の周りに延出したすぐ後にそれぞれの
端部面26で終端することは認識されるべきである。
次に頂部面20の向かい合うコーナーの周りに配置され
る高コーナーノーズ領域30に関して、この領域が角度付
けされた面取り部（チャンファ）50を具備することは理
解される。面取り部50は前エッジを含み、この前エッジ
は高コーナーノーズ領域の30の周りの湾曲切削エッジ部
分32aにより形成される。図示されるように、面取り部5
0は湾曲切削エッジ部分32aからわずかに上向きに角度付
けされている。面取り部50のこの角度付けされた配向
が、切削力を切削インサート10の周りに配分し、これに
より力を切削してインサート10全体に有効に伝える。
ほぼ平らで高さの高い面52は、角度付けされた面取り
部50に隣接するように配置され、また面取り部50のほぼ
内側に位置される。平らな面52は切削インサート10の頂
部面20上で最も高い高さを呈する。図示されるように、
平らな面52は角度付けされた面取り部50とつながってい
る。開示される実施の形態の場合、面取り部50は平らな
面50に対してほぼ７〜15゜の角度で下方に傾斜されてい
る。
一対のテーパ（先細り）ランド54及び56は、平らな面
52から延出している。各テーパランド54、56は、平らな
面52の内側境界部分（セグメント）とつながり、隣接側
部面24か又は端部面26に向かって延出する。詳細には、
本発明の場合、テーパランド54は平らな面52から切削エ
ッジ32の一部分に延出し、切削エッジ32は側部面24に沿
って延出する。もう一方のテーパランド56は平らな面52
から延出し湾曲切削エッジ部分32aと交わる。
従って、頂部面20の向かい合うコーナーの周りに形成
された高コーナーノーズ領域30が、基本的には、角度付
けされた面取り部50、平らな面52及び一対のテーパラン
ド54と56から構成されることは認識される。
図３に示されるように、平らな面52は切削エッジ32に
接する。平らな面52に接する切削エッジ32の部分は２つ
の別個であるがつながっている半径r1及びr2から構成さ
れる。更に、面取り部50を囲む切削エッジ32の部分は３
番目の半径r3を有する。従って、面取り部50の周りに延
出する切削エッジ33の部分（セグメント又はポーショ
ン）及び平らな面52は３つの相違する明確な半径r1、r2
及びr3を有する。動作では、半径r3を有する切削エッジ
32部分はワークピークの側部と係合して、例えばスロッ
トの側部及び底部を画定するために材料を除去し始め
る。r2及びr3と関連付けられる切削エッジ32aがスロッ
トの残りの底部を画定し、切削エッジ32bがスロットの
残りの側部を画定する。設計により、半径r1の値は半径
r2よりも大きくなり、半径r2は半径r3よりも大きくな
る。例として、0.394インチ（1.00076cm）の長さ及び0.
260インチ（0.6604cm）の幅を有するインサートに対す
るr1の値は、約0.08インチ（0.2032cm）、半径r3は約0.
03インチ（0.0762cm）とすることができる。結果とし
て、比較的大きな半径r1はスロットの底部に改良された
表面仕上げを提供する。更に、滑らかな変化が３つの半
径を備えるセクション（部分）同士の間の切削エッジ32
に存在するように、切削エッジ32はブレンドされる。
（blend;境界が分からないように一体化される）。この
ように、鋭いコーナーは除去され、インサートコーナー
が強化される。
図に示されるように、高コーナーノーズ領域30と切削
エッジ32との間の項部面20は、切削インサート中に形成
された中央の開口部28の周りの隆起カラー29に向かって
下方に傾斜される。詳細には、頂部面20は一連の異なる
（明確な）面を具備し、これらの面は切削エッジ32から
下方に傾斜される。この点に関しては図２を参照する
と、切削インサート10の両（対向）側に、中央の開口部
28に向かって下方に傾斜される一連の頂部面が存在する
ことが理解される。詳細には頂部面20は傾斜された中間
頂部面60、62及び64を具備する。中間頂部面60はテーパ
ランド54及び56とつながり、切削エッジ32と隆起カラー
29との間の中間点へ下方に延出する。他の２つの中間頂
部面62及び64は、切削エッジ32から下方に向かう側部面
24及び端部面26の上側エッジから延出する。切削インサ
ート10の対称的な性質のために、これらの中間頂部面6
0、62及び64が切削インサート10の各々半分の対角線セ
クションに存在することは理解される。
最後に、一対の頂部コーナー面66は、２つの中間面62
と64との間に分散され、切削エッジ32から下方に傾斜さ
れる。
図４は、切削インサート10の高コーナーノーズ部分30
に関する第２の設計を示す。図４に示される切削インサ
ートの設計は図３に示されたものと類似するが、平らな
面52、角度付けされた面取り部50、並びにテーパランド
54、56の形状及び大きさが図３に示されたものから僅か
に変更されたことが理解される。図４に示される設計で
は、切削エッジ32と交わる平らな面52の外側エッジの周
りにデュアル半径r1及びr2提供することが示される。ま
た、角度付けされた面取り部50の外側エッジも切削エッ
ジ32と交わり、第３の明確な（異なる）半径r3を含む。
従って、図４に示されるように、平らな面52と角度付け
された面取り部50との周りの切削エッジ32は、３つの相
違する明確な半径r1、r2及びr3を含む。これらの半径の
関係は図３に関して論じられたものと類似する。
前記明細書及び論述より、本発明の切削インサート10
のジオメトリ及び頂部面形状は、ミリング動作中のパワ
ー消費量を減少し、同時に全体として切削インサート10
に対する切削力を減少して、結果として切削インサート
の寿命を延ばすように設計される。
本発明の精神及び実質的な性質から逸脱しなければ、
当然、本発明を明細書中で説明された方法以外の他の特
定の方法で実行することができる。従って、本発明の実
施の形態は、全ての点で限定的なものとしてでなく説明
的なものとして考慮されるべきであり、請求の範囲の意
味すること及びその等価範囲内である全変更は、請求の
範囲内に包含されることが意図される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヤオホ、ロベルト ドイツ連邦共和国 デー―61250 ウー ズィンゲン―ヴェルンボルン ヴィーゼ ンナオ 18アー

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】頂部面（20）、底部面（22）、及びそれら
    の間に少なくとも一対の側部面（24）及び端部面（26）
    を備える主要本体（12）を有し、また少なくとも１つの
    高コーナーノーズ（30）が頂部面（20）上に形成される
    切削インサート（10）であって： （ａ）高コーナーノーズ（30）の周りに形成され、そこ
    から主要本体（12）の隣接側部面（24）に沿って下方へ
    傾斜される切削エッジ（32）と； （ｂ）コーナーノーズ（30）に形成され、切削エッジ
    （32）から上方に延出する角度付けされた面取り部（5
    0）と； （ｃ）角度付けされた面取り部（50）に隣接し、その内
    側に配置される平らな面（52）と； （ｄ）平らな面（52）から延出し、角度付けされた面取
    り部（50）の両側で切削エッジ（32）と交わる一対の別
    個のテーパランド（54、56）と； を備え、 （ｅ）頂部面（20）は中央部分と傾斜された中間頂部面
    （60、62、64）とを具備し、中間頂部面（60、62、64）
    が、中央部分と、切削エッジ（32）と、頂部面（20）の
    隣接高コーナーノーズ（30）との間に延出し、また頂部
    面（20）の中間頂部面（60、62、64）は切削エッジ（3
    2）及び高コーナーノーズ（30）から頂部面（20）の中
    央部分へ下方に傾斜されること； を、更に有する切削インサート（10）。
  2. 【請求項２】２つの別個の切削エッジ（32）と、２つの
    対角線状に対向する高コーナーノーズ（30）とを具備す
    る請求項１の切削インサート（10）。
  3. 【請求項３】面取り部（50）が平らな面（52）に対して
    約７〜15゜の角度で下方に傾斜される請求項１の切削イ
    ンサート（10）。
  4. 【請求項４】平らな面（52）が切削インサートの主要本
    体の底部面（22）と略平行する請求項３の切削インサー
    ト（10）。
  5. 【請求項５】平らな面（52）が切削エッジ（32）の部分
    であるエッジを具備する請求項１の切削インサート（1
    0）。
  6. 【請求項６】切削エッジ（32）と交わる平らな面（52）
    のエッジ（32）が２つの異なる半径（r1、r2）を具備す
    る請求項５に記載の切削インサート（10）。
  7. 【請求項７】角度付けされた面取り部（50）が切削エッ
    ジ（32）と交わる外側エッジを具備する請求項６の切削
    インサート（10）。
  8. 【請求項８】切削エッジ（32）と交わる角度付けされた
    面取り部（50）の外側エッジが、切削エッジ（32）と更
    に交わる平らな面（52）のエッジとつながる請求項７の
    切削インサート（10）。
  9. 【請求項９】平らな面（52）と角度付けされた面取り部
    （50）との周りに延出する切削エッジ（32）が３つの別
    個の異なる半径（r1、r2及びr3）を有するように、切削
    エッジ（32）と交わる角度付けされた面取り部（50）の
    エッジが第３の異なる半径を具備する請求項８の切削イ
    ンサート（10）。
JP7509206A 1993-09-13 1994-08-30 ミリングカッター用の切削インサート Expired - Fee Related JP2721044B2 (ja)

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