JP4109450B2 - 切削工具組立体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の分野】
本発明は、切削工具組立体、特に内側旋削作業に使用される自己保持可能な切削用インサートに関する。
【０００２】
【発明の背景】
内側旋削業を行うときに、内部に切削用インサートを取り付けた工具ホルダーがしばしば使用される。工具ホルダーは、前端部に保持用ネジの手段により切削用インサートが取り付けられた長いロッドを備える。機械加工される穴が小直径のもの、例えば６ｍｍ又はそれ以下である場合、切削用インサート及び保持用ネジも小さくなり取り扱いが困難になりまた人間工学的に不利となる。更に、切削用インサートのネジ穴の存在が切削工具組立体の最小化を限定する。
【０００３】
上述の問題に対する可能な解は、切削用インサートと長いロッドとを焼結炭化物で一体に作ることである。しかし、かかる解は費用が嵩みかつ交換式の切削用インサートの使用の問題を解決しない。
Satran 他の米国特許５８３６７２４号において、金属切削工具（１）のポケット（３）において使用する置換可能なシム（１１）が明らかにされる。各ポケットは、１対の側壁（４、５）と底壁（５）とにより定められる。直径ｄ１を有する長い円筒状の凹所（７）が側壁（５）と底壁（６）との連接部に形成されかつ長いスロット（８）を介してポケット（３）内に開口する。シム（１１）は金属粉末の圧縮焼結により形成される。シムは、実質的に長方形の板状のボデー部分（１２）と一体に形成された長いリブ（１６）を持つ。リブには、直径ｄ２の直円筒状包絡面上にあるストリップ部分（１９、２０、２１）が形成される。リブ（１６）を凹所（７）内に挿入するために、シム（１１）は、ポケット（３）の底壁（６）に関して鋭角αに向けられる。このとき、リブ（６）は、その最小横方向間隔（Ｄ２）がスロットの横方向寸法（Ｄ１）より大きくないため、凹所（７）内に挿入することができる。さて、シムが凹所（７）に関してポケット（３）の底壁（６）に向かって旋回変位させられると、ストリップ部分（１９、２０、２１）は、ボデー部分（１２）の底面（１４）が底壁（６）と当たるまで、円筒状凹所（７）の内面ときつい摩擦接触で摺動する。この位置において、リブ（６）は凹所（７）内にきつく保持され、そしてシムは、全体としてポケット（３）内に保持される。
特許’７２４号の切削工具は、シム（１１）の上に交換可能な切削用インサート（２６）を保持するように設計される。シムは切削用インサートの支持具として作用し、従ってシムを頻繁に外すことは要求されない。リブのストリップ部分が凹所の内面ときつい摩擦接触で滑ることは、凹所内のシムの多数回の挿入が最終的にはポケットの過剰な摩耗を生じ、更なる使用を妨げることを意味する。従って、特許’７２４号の切削工具は、挿入ポケットの摩耗を重ねることなく切削用インサートの迅速かつ容易な交換を可能とする弾性的に変位し得るクランプ用ジョーを提供しない。
【０００４】
保持用ネジにより固定されずかつ特に小直径の内側旋削作業に使用し得る切削工具及びその交換可能な切削用インサートを提供することが本発明の目的である。
【０００５】
【発明の概要】
本発明により、切削用インサートホルダー（１２）及び切削用インサート（１４）を備え、切削用インサートホルダーはボデー部分（１６）とインサート保持部分（１８）とを有し、インサート保持部分は直径Ｄ１と長手方向軸線Ａの一般に円筒状の内側面（３２）を有する切削工具組立体（１０）であって、
インサート保持部分（１８）は、ボデー部分（１６）に連結された固定部分（２２）及び半径方向に向いているクランプ面（４２）を有し軸方向に伸びているクランプ用ジョー（２４）を備え、軸方向に伸びているクランプ用ジョー（２４）は一方の側において軸方向に伸びている接合線（２５）に沿った固定部分（２２）に連結されかつ他方の側において軸方向に伸びている開口（２７）により軸方向に伸びている自由端（３０）に沿って固定部分（２２）から分離され、軸方向に伸びている開口（２７）は一方の側においてはクランプ用ジョー（２４）の自由端（３０）により、そして反対の側においては、内面（３２）に隣接して、固定部分（２２）の軸方向に伸びている第１の位置決め面（３６）により境界が決められ、
切削用インサート（１４）は、長手方向軸線Ｂを有する一般に円柱状の部分（４４）及びこれに連結され軸方向に伸びている半径方向突起（４６）を有し、半径方向突起は、円柱状部分（４４）に連結されかつ側面（５７）により分けられた上下の面（５５、６２）を有し、上面（５５）と下面（５７）とは少なくも一部分が切れ刃（５６）を構成する縁において出会い、そして下面（６２）は第１の位置決め面を構成し、更に
切削用インサート（１４）は、軸方向に伸びている半径方向突起（４６）が軸方向に伸びている開口（２７）から突き出ている状態でインサート保持部分（１８）内に置かれ、切削用インサートの第１の位置決め面（６２）はインサート保持部分（１８）の第１の位置決め面（３６）に当たり、
クランプ用ジョー（２４）が、スロット（２６）によりボデー部分（１６）から分離され固定部分（２２）に関して弾性的に変位可能であること、及び切削用インサート（１４）が、切削用インサート（１４）の一般に円柱状の部分（４４）においてクランプ用ジョー（２４）のクランプ面（４２）により加えられた弾性的な半径方向の力の手段により定位置にクランプされていることを特徴とする切削工具組立体が提供される。
【０００６】
好ましい実施例においては、切削用インサート（１４）に、軸方向に伸びていて中央に置かれた貫通穴（６６）が設けられ、更に切削用インサートホルダー（１２）に、インサート保持部分（１８）の後壁（４５）内に開口している組み合わせられ中央に置かれた穴（４３）が設けられる。
【０００７】
好ましくは、円柱状部分（４４）は、半径方向突起（４６）の軸方向の長さより大きい軸方向長さのものである。
【０００８】
本発明の好ましい実施例により、切削用インサート（１４）の一般に円柱状の部分（４４）に、３個の軸方向に伸びているリブ（５０、５２、５４）が設けられる。
【０００９】
典型的に、３個の軸方向に伸びているリブの内の２個（５０、５２）が、軸線として長手方向軸線Ｂを有する直径Ｄ２の円筒状包絡面上にある半径方向最外側領域を持つ。
【００１０】
典型的に、Ｄ２はＤ１に等しい。
【００１１】
更に典型的に、３個の軸方向に伸びているリブの内の１個（５４）は、直径Ｄ３の円筒状包絡面上にある半径方向最外側領域を持つ。
【００１２】
好ましくは、Ｄ３はＤ１より大きい。
【００１３】
更に好ましくは、Ｄ３はＤ２より大きい。
【００１４】
本発明の好ましい実施例により、３個の軸方向に伸びているリブ（５０、５２、５４）は、軸線Ｂに関して、角度方向で互いに１２０゜に配置される。
【００１５】
典型的に、クランプ用ジョー（２４）のクランプ面（４２）は、一般に円柱状の部分（４４）の軸方向に伸びているリブ（５４）に当たっている状態で切削用インサートが定位置にクランプされる。
【００１６】
本発明の好ましい実施例により、クランプ用ジョー（２４）は、連接部（２５）において自由端（３０）におけるよりも広く、そして連接部から自由端に先細になる。
【００１７】
更に本発明の好ましい実施例により、クランプ用ジョー（２４）は、連接部（２５）において自由端（３０）におけるよりも厚い。
【００１８】
更に本発明の好ましい実施例により、切削用インサート（１４）の軸方向に伸びている第１の位置決め面（６２）及びインサート保持部分（１８）の固定部分（２２）の軸方向に伸びている第１の位置決め面（３６）は平面である。
【００１９】
なお更なる本発明の好ましい実施例により、切削用インサートホルダー（１２）のインサート保持部分（１８）に、第１の位置決め面（３６）に隣接しかつこれを横切って一般に軸方向に向けられた第２の位置決め面（３８）が更に設けられ、切削用インサート（１４）に、第１の位置決め面（６２）に隣接しかつこれを横切る第２の位置決め面（６４）が設けられ、そして切削用インサート（１４）の第２の位置決め面（６４）が切削用インサートホルダー（１２）の第２の位置決め面（３８）に当たる。
【００２０】
本発明の特別な一つの応用により、切削用インサートの軸方向に伸びている第１の位置決め面は一般にＶ字形の突起（１４３）の形式であり、そしてインサート保持部分の固定部分の軸方向に伸びている第１の位置決め面は相補的に形成されたＶ字形の溝（１３５）の形式である。
【００２１】
本発明の別の特別の応用により、切削用インサートの軸方向に伸びている第１の位置決め面（３４３）は凸面であり、そしてインサート保持部分の固定部分の軸方向に伸びている第１の位置決め面は相補的に形成された凹面（３３５）である。
【００２２】
本発明の別の特別の応用により、切削用インサートの軸方向に伸びている第１の位置決め面（２４３）は凹面であり、そしてインサート保持部分の固定部分の軸方向に伸びている第１の位置決め面は相補的に形成された凸面（２３５）である。
【００２３】
本発明の好ましい実施例によ、クランプ用ジョー（２４）に、クランプ用ジョーのクランプ面（４２）に移行する軸方向に伸びている溝（４０）が更に設けられる。
【００２４】
本発明の別の実施例により、切削用インサートは、対称面（Ｍ）に関して一般に対称であり、かつ対称面の両側に２組の切れ刃（４５６’、４５６”）を持つ。
【００２５】
本発明により、本発明による切削工具組立体（１０）と共に使用する切削用インサート（１４）であって、一般に円柱状の部分に、軸方向に伸びている３個のリブが設けられ、軸方向に伸びている３個のリブのうちの２個（５０、５２）が、軸線として長手方向軸線Ｂを有する直径Ｄ２の円筒状包絡面上にある半径方向最外側領域を有し、
縁の少なくも一部分が切れ刃（５６）を構成し、軸方向に伸びている３個のリブの１個（５４）が直径Ｄ３の円筒状包絡面上にある半径方向最外側領域を有し、直径３は直径Ｄ２より大きいことを特徴とする切削用インサート（１４）が提供される。
【００２６】
本発明により、切削用インサート（１４）に、軸方向に伸びていて中央に置かれた貫通穴（６６）が設けられる。
【００２７】
本発明の好ましい実施例により、３個の軸方向に伸びているリブ（５０、５２、５４）は、軸線Ｂに関して、角度方向で互いに１２０゜に配置される。
【００２８】
本発明の好ましい実施例により、第１の位置決め面（６２）は平面である。
【００２９】
更に本発明により、半径方向突起（４６）に、第１の位置決め面（６２）と隣接しかつこれを横切る第２の位置決め面（６４）が設けられる。
【００３０】
本発明の特別な一応用により、切削用インサートの軸方向に伸びている第１の位置決め面は、一般にＶ字形の突起（１４３）の形式である。
【００３１】
本発明の別の特別な応用により、切削用インサートの軸方向に伸びている第１の位置決め面（３４３）は凸面である。
【００３２】
本発明の別の特別な応用により、切削用インサートの軸方向に伸びている第１の位置決め面（２４３）は凹面である。
【００３３】
本発明により、切削用インサートホルダー（１２）に切削用インサート（１４）を取り付けるために本発明による切削工具組立体と共に使用するインサートキー（７０、５００）であって、
インサートキーの後方部分（７３）からその前方部分（７５）に伸び、かつ側面（７２）と前面（７４）とを有する周囲面（７１）、
一般に円筒状の内側壁（８０）を有する空洞部（７６）であって、実質的に円形の開口（７７）内に前面（７４）に開口し、更に円形開口と長方形開口とが連結する前面（７４）から空洞部（７６）に沿って軸方向に伸びている実質的に長方形開口（７８）内に側面（７２）内に開口してる空洞部
を備えるインサートキー（７０、５００）が提供される。
【００３４】
一実施例により、円筒状の内側壁（８０）と同心で、かつインサートキーの後方部分（７３）から前面（７４）に向かって伸びている長いピン（９２）が更に設けられたインサートキー（７０）が提供される。
【００３５】
希望するならば、弾性材料より作られかつ空洞部（７６）内に摺動可能に挿入し得る端部の開口したスリーブ（５１０）が更に設けられ、スリーブ（５１０）は、一般に円筒状の空洞部（５１２）、及び実質的に長方形の開口（５１３）であってスリーブに沿って伸びかつスリーブが空洞部（７６）内に置かれたときにインサートキーの側面の長方形開口（７８）と一致する前記長方形の開口を有しているインサートキー（５００）が提供される。
【００３６】
本発明により、切削用インサートホルダー（１２）から切削用インサート（１４）を取り出すために本発明による切削工具組立体と共に使用するインサートキー（７０ａ）であって、
インサートキーの後方部分（７３）からその前方部分（７５）に伸び、かつ側面（７２）と前面（７４）とを有する周囲面（７１）、
一般に円筒状の内側壁（８０）を有する空洞部（７６）であって、実質的に円形の開口（７７）内に前面（７４）に開口し、更に円形開口と長方形開口とが連結する前面（７４）から空洞部（７６）に沿って軸方向に伸びている実質的に長方形の開口（７８）内に側面（７２）内に開口する空洞部、
前面の後方に置かれた第１の横断方向開口（７９ａ）であって、内側壁から側面内に開口しかつ実質的に長方形開口から側面上を横断方向に伸びている横断方向開口
を備えたインサートキー（７０ａ）が提供される。
【００３７】
希望するならば、長方形開口（７８）に関して第１の長方形開口と反対側に第２の長方形開口（８１ａ）が更に設けられたインサートキー（７０ａ）が提供される。
【００３８】
一実施例により、円筒状の内側壁（８０）と同心でかつインサートキーの後方部分（７３）から前面（７４）に向かって伸びている長いピン（９２）が更に設けられたインサートキー（７０ａ）が提供される。
【００３９】
本発明により、切削用インサートホルダー（１２）に切削用インサート（１４）を取り付けるために、本発明による切削工具組立体と共に使用するインサートキー（６００）であって、
複数のインサート保持ポケット（６０４）を有するベース板（６０２）を有し、各インサート保持ポケットが、周囲面（６０６）とこれに連結された軸方向当たり面（６０８）、ベース板（６０２）に剪断可能に連結され切削用インサート（１４）の一般に円柱状の部分（４４）を取外し可能に保持している２個の保持部材（６１６、６１８）、及びベース板（６０２）に連結された切削用インサート回転防止ストッパー（６１４）を有している
インサートキー（６００）が提供される。
【００４０】
好ましい実施例により 切削用インサート回転防止ストッパー（６１４）は、ベース板（６０２）の半径方向外向きにに伸びている溝（６１２）の接線方向向きの部分である。
【００４１】
更に、好ましい実施例により、インサート保持ポケット（６０４）に、軸方向当たり面（６０８）と周囲面（６０６）との間に置かれた２個の開口（６１５、６１７）が設けられ、保持部材（６１６、６１８）が各開口（６１５、６１７）の上方に置かれ、各開口の大きさと形状とが軸方向における保持部材の自由通過を許すようなものである。
【００４２】
好ましくは、保持部材（６１６、６１８）は、リム（６１０）により、軸方向当たり面（６０８）に剪断可能に連結される。
本発明により、スロット（２６）は周囲（２９）と内部部分（３１）とを有し、そしてスロットはその周囲からその内部部分に向かって後方に傾けられている。
本発明により、切削用インサートホルダー（１２）及び切削用インサート（１４）を備え、切削用インサートホルダーはボデー部分（１６）とインサート保持部分（１８）とを有し、インサート保持部分は直径Ｄ１と長手方向軸線Ａの一般に円筒状の内側面（３２）を有する切削工具組立体（１０）であって、
インサート保持部分（１８）は、ボデー部分（１６）に連結された固定部分（２２）及び半径方向に向いているクランプ面（４２）を有し軸方向に伸びているクランプ用ジョー（２４）を備え、軸方向に伸びているクランプ用ジョー（２４）は一方の側において軸方向に伸びている接合線（２５）に沿った固定部分（２２）に連結されかつ他方の側において軸方向に伸びている開口（２７）により軸方向に伸びている自由端（３０）に沿って固定部分（２２）から分離され、軸方向に伸びている開口（２７）は一方の側においてはクランプ用ジョー（２４）の自由端（３０）により、そして反対の側においては、内面（３２）に隣接して、固定部分（２２）の軸方向に伸びている第１の位置決め面（３６）により境界が決められ、
切削用インサート（１４）は、長手方向軸線Ｂを有する一般に円柱状の部分（４４）及びこれに連結され軸方向に伸びている半径方向突起（４６）を有し、半径方向突起は、円柱状部分（４４）に連結されかつ側面（５７）により分離された上下の面（５５、６２）を有し、上面（５５）と下面（５７）とは縁において出会い、その少なくも一部分が切れ刃（５６）を構成し、そして下面（６２）は第１の位置決め面を構成し、
切削用インサート（１４）は、軸方向に伸びている半径方向突起（４６）が軸方向に伸びている開口（２７）から突き出ている状態でインサート保持部分（１８）内に置かれ、切削用インサートの第１の位置決め面（６２）はインサート保 持部分（１８）の第１の位置決め面（３６）に当たり、
クランプ用ジョー（２４）が、スロット（２６）によりボデー部分（１６）から分離され固定部分（２２）に関して弾性的に変位可能であること、及び切削用インサート（１４）が、切削用インサート（１４）の一般に円柱状の部分（４４）におけるクランプ用ジョー（２４）のクランプ面（４２）により作られた弾性的な半径方向の力の手段により定位置にクランプされることを特徴とし、ここに、第１のクランプ位置においては、クランプ用ジョー（２４）のクランプ面（４２）が第２の直径（Ｄ２）を有する円筒状包絡面上にあり、第２のクランプ位置においては、クランプ用ジョー（２４）のクランプ面（４２）が第３の直径（Ｄ３）を有する円筒状包絡面上にあり、そして第３の直径が第２の直径より大きい切削工具組立体（１０）が提供される。
【００４３】
【本発明の詳細な説明】
本発明をより良く理解するため及びこれを実際上どのように実行するかを示すために、付属図面が参照される。
【００４４】
まず、図１から５を参照する。図示のように、切削工具組立体１０は、切削用インサートホルダー１２及びその中に取り付けられた切削用インサート１４を備える。切削用インサートホルダー１２は、ボデー部分１６、及びその前部２０におけるインサート保持部分１８を持つ。インサート保持部分は、長手方向軸線Ａを有し、かつデー部分に一体に連結された固定部分２２及び軸方向に伸びている連接部２５に沿って一方の側で固定部分に連結された軸方向に伸びるクランプ用ジョー２４を備える。軸方向に伸びている開口２７が、クランプ用ジョーの自由端３０と軸方向に伸びていて接線方向に向けられ第１の位置決め面を構成する面３６との間を分ける。クランプ用ジョー２４は、スロット２６によりボデー部分１６から離される。図５に見られるように、スロット２６の底２８に隣接した、即ち連接部２５におけるクランプ用ジョー２４の幅Ｗ１が、その自由端３０における幅Ｗ２よりも大きくなるように、スロット２６は斜めにされる。また、図２及び５に最もよく見られるように、スロット２６はその周囲２９からその内側部分３１に向かって後方に傾けられる。
【００４５】
図３に示されるように、クランプ用ジョー２４は、その連接部２５の領域において厚さＴ１を有し、自由端３０において厚さＴ２を有し、Ｔ１はＴ２よりも大きい。このため、クランプ用ジョー２４は、幅、厚さともに自由端３０に向かって先細であり、弾性部分のより良い剛性を可能とする。
【００４６】
固定部分２２は、内面３２と外側部分３４とを持つ。外側部分３４は、内面３２と隣接した第１の位置決め面３６、及び第１の位置決め面３６に隣接した平らで一般に軸方向に向けられた第２の位置決め面３８を備える。図２に示された実施例においては、第１の位置決め面は接線方向当たり面を構成し、第２の位置決め面はこれに直角な軸方向当たり面を構成する。内面３２は、軸線として軸線Ａを有する直径Ｄ１の円筒状の包絡面上にある。
【００４７】
クランプ用ジョー２４は、その内側に、その全幅に沿って軸方向に伸びている溝４０を持つ。溝４０は、その一方の側においては内側当たり面３２に移行し、その他方の側においては自由端３０の近くでかつ固定部分２２から遠くでクランプ面４２に移行する。クランプ面４２は、内側当たり面３２と同様に同じ円筒状包絡面上にある。
【００４８】
切削用インサート１４は、長手方向軸線Ｂを有する一般に円筒状の部分４４及び軸方向に伸びている半径方向突起４６を備える。円筒状部分は、好ましくは、軸線Ｂに関して互いに１２０゜間隔に配置された３個の軸方向に伸びるリブ５０、５２、及び５４を持つ。第１のリブ５０と第２のリブ５２の各の半径方向最外側部分は、固定部分２２の内面３２と当たる当たり面を構成し、かつ直径Ｄ２の円筒状包絡面上にあり、更に長手方向軸線Ｂ２を持つ。直径Ｄ２はＤ１と等しいことが好ましい。第３のリブ５４の半径方向最外側領域は、クランプ用ジョー２４のクランプ面４２と当たる当たり面を構成し、かつＤ１より大きい直径Ｄ２の円筒状包絡面上にある。
【００４９】
軸方向に伸びている半径方向突起４６は、円筒状部分４４に連結されかつ側面５７により分けられた上面５５と下面６２とを持つ。半径方向突起４６の半径方向先端において、切れ刃５６が、上面５５のすくい面５８と側面５７の逃げ面６０との間に定められる。半径方向突起４６の下面６２は平坦で、一般に接線方向に向けられて切削用インサートの第１の位置決め面を構成する。側面５７の後方部分は、平坦で、一般に軸方向に向けられて切削用インサートの第２の位置決め面６４を構成する。図２に示された実施例においては、第１の位置決め面６２は切削用インサートの接線方向位置決め面を構成し、かつ切削用インサートの軸方向位置決め面を構成する第２の位置決め面６４と直交する。
【００５０】
本発明の切削工具組立体１０は、内側研削作業を行う小直径の切削工具に特に有用である。かかる工具は、３ｍｍから６ｍｍの範囲の内径を有する穴の中で使用される。インサート保持部分１８は、３ｍｍから６ｍｍの範囲、好ましくは４ｍｍの直径ＴＤを持つ。インサートの総寸法ＩＤは、２から６ｍｍの範囲、好ましくは３から５ｍｍの範囲内である。
【００５１】
さて、本発明の３種の別の実施例を示す図６、７及び８を参照する。これら実施例は前向きの軸方向の力が切削用インサートをインサート保持部分から引き出そうとする切削作業に特に有用である。
【００５２】
これら３種の実施例のすべては、平面の接線方向当たり面３６及び６２を非平面で置換することに基づく。かかる非平面の当たり面は、本質的に接線方向及び軸方向の両者ぬ４の当たり面成分を含むため、図２に示された軸方向当たり面３８は、これら３種の実施例に対しては不要である。図６において、平面の接線方向当たり面３６は、中央部分１３７及び前後の周囲部分１３９と１４１を備えた軸方向に伸びて一般に接線方向を向いているＶ字形の溝１３５により置換され、そして平面の接線方向当たり面６２は、中央部分１４５及び前後の周囲部分１４７と１４９を備えた相補的な軸方向に伸び一般に接線方向に面した一般にＶ字形の突起１４３により置換される。図７においては、平らな接線方向当たり面３６は、軸方向に伸び一般に接線方向に面する凸面２３５により置換され、そして平らな接線方向当たり面６２は、凸面２３５と一致するように形成された軸方向に伸び一般に接線方向に面する凹面２４３により置換される。図８においては、平らな接線方向当たり面３６は、軸方向に伸び一般に接線方向に面する凹面３３５により置換され、そして平らな接線方向当たり面６２は、凹面２３５と適合するように形成された軸方向に伸び一般に接線方向に面する凸面２４３により置換される。
【００５３】
図９は、切削用インサートホルダー４１２内にクランプされた両側型切削用インサート４１４に対する本発明の応用を示す。切削用インサート４１４は、これが対称面Ｍに関して一般に対称であることを除いて切削用インサート１４と構成が同じである。切削用インサート４１４は、対称面Ｍの両側に２組の切れ刃４５６’、４５６”を持ち、かつ対称面Ｍに関して対称に２組の第１の当たり面４５０’、４５０”、第２の当たり面４５２’、４５２”、及びクランプ用当たり面４５４’、４５４”を持つ。切削用インサート４１４が、切れ刃４５６’が有効切れ刃である状態で切削用インサートホルダー４１２内にクランプされた場合、当たり面４５０’、４５２’、４５４’の一方の組だけが当たり位置にあって、他方の組４５０”、４５２”、４５４”は自由状態のままである。
【００５４】
さて、切削工具組立体の別の実施例を示す図１０に注目すると、この図においては、切削用インサートには軸方向に延びている中央貫通穴６６が設けられ、更に切削用インサートホルダー１２には、組み合わせられて中央に置かれかれた穴が設けられ、この穴はインサート保持部分１８の後壁４５に開口している。以下更に詳細に説明されるであろうように、穴６６と４３とは、切削用工具組立体の組立及び分解中にこれを使用することができる。穴６６と４３とは、冷却用流体の導管として作用する。
【００５５】
図１１は、本発明の切削用インサートの更なる実施例を示し、これにおいては、軸方向に伸びている円筒状部分４４は、軸方向に伸びている半径方向突起４６より先に長さＤＬだけ伸びる。この特別な実施例については、インサート保持部分１８の後壁４５は、長さＤＬに対応して凹ませられる。この実施例は、切削用インサートに追加の安定性を与え、切削工具組立体に加えられるクランプ力が弱くなるであろう。
【００５６】
さて、切削工具組立体１０の組立手順が、図１から５に示された切削用インサート１４と切削用インサートホルダー１２とに関して説明されるであろう。まず、中心部分４４が、軸線Ａと同軸にインサート保持部分１８の前面に置かれ、そしてリブ５４と溝４０とが揃うように向けられる。次に、半径方向突起４６の接線方向当たり面６２が外側部分３４の接線方向当たり面３６に向かい合うまで、切削用インサート１４が切削用インサートホルダーのインサート保持部分１８内に導入される。この実施例では、これは軸方向当たり面３８に対する軸方向当たり面６４の当たりにより達成される。溝４０の形状は、リブ５４をその中に自由に受け入れることができるような形状である。この位置において、中央部分４４のリブ５２が内面３２の外側に置かれ、そして切削用インサート１４は、全体として、インサート保持部分１８内で自由に移動することができる。最後に、半径方向突起４６の接線方向当たり面６２が固定部分６２の接線方向当たり面３６と当たるまで、図３の矢印Ｆで示されるように、切削用インサート１４が時計方向に回される。この位置において、リブ５０と５２とは内面３２と当たり、かつクランプ面４２はリブ５４に当たり、これにより切削用インサートをインサート保持位置にクランプする。
【００５７】
リブ５４は、クランプ面４２のある直径Ｄ１より大きい直径Ｄ３の円筒状包絡面上にあるため、クランプ用ジョー２４は半径方向外向きに変位され、これにより切削用インサート１４上に弾性的クランプ力を加える。そこで、切削用インサート１４は、インサート保持部分１８内に確実にクランプされる。切削用インサート１４の取り外しは、逆の順序で行われる。
【００５８】
図６、７及び８に示された切削用インサート及び組み合わせられた切削用インサートホルダーを有する切削高津組立体の組立は同様な方法で行われることが明らかであろう。
【００５９】
手順的に前述された切削工具組立体の組立は、インサート取付け用キーの使用を必要とする。これは、切削用インサートが通常は非常に小さく従って取り扱いが難しいためである。更に、切削用インサートをインサート保持部分にクランプするとき、クランプ用ジョーを半径方向外向きに強制的に変位させるために切削用インサートにトルクを加えることが必要である。このトルクは、器具を使わずに通常加え得るトルクより大きいことが普通である。同様に、切削工具組立体を分解するとき、即ち、切削用インサートホルダーから切削用インサートを外すときに、インサート外し用キーの使用を必要とする。この２種のキーは、基本的に同様な構成であるため、以下の説明及び請求項において、一般に「インサートキー」と呼ぶこととする。明瞭のために必要な場合は、問題のキーを特定する呼び名が使われるであろう。
【００６０】
図１２は、切削用インサートホルダーに貫通穴６６のある切削用インサートを取り付けるためのインサート取付け用キー７０を示す。このインサートキー７０は、周囲面７１と空洞部７６とを備える。周囲面７１は、インサートキーの後方部分７３からその前方部分７５に伸び、そして側面７２と前面７４とを備える。空洞部７６は、一般に円筒状の側壁８０、後壁８２を有し、そして前面７４において実質的に円形の面取りした開口７７内に開口する。空洞部７６は、側面７２において、実質的に長方形の開口７８内に開口する。この長方形開口は、円形開口７７と長方形開口７８とが連結する前面７４から空洞部７６に沿って軸方向に伸びる。開口７８は、上方リップ８４と下方リップ８６とを持つ。インサートキーは、更に長いピン９２が設けられ、このピンは内側壁８０と同心でかつインサートキーの後方部分７３から前面７４に向かって伸びる。開口７８の機能は、アクセス領域の形成と、切削用インサートの半径方向突起４６に対する接線方向位置決め面の形成とである。内側壁８０において内部を軸方向に伸びる凹所により同じ機能を達成し得ることに注意すべきである。しかし、好ましい実施例においては、開口７８は、作ることが容易でありかつインサートキー内に保持されるすべての切削用インサートに容易に接近できるため、これが使用される。
【００６１】
さて、インサートキー７０を使用した切削工具組立体の組立が説明されるであろう。まず、各切削用インサートについて、インサートの半径方向突起４６が開口７８内に置かれかつ接線方向当たり面６２が下方リップ８６と当たるように、切削用インサート１４がインサートキー内に置かれる。次いで、ピン９２がインサート保持部分１８の軸線Ａとほぼ揃えられかつ切削用インサートのリブ５４がクランプ用ジョー２４の溝４０に向かい合うように、インサートキー７０が切削用インサートホルダー１２と揃えられる。次いで、切削用切削用インサートの軸方向当たり面６４が切削用インサートホルダー１２の軸方向当たり面３８に当たるまで、インサートキー７０が切削用インサートホルダー１２に向かって軸方向に押される。次に、インサートキー７０の上方リップ８４が切削用インサート１４のすくい面５８と接触するまで、インサートキー７０が、図１２に示されるように矢印Ｐの方向で切削用インサートホルダー１２に関して回され、こうして切削用インサート１４のリブ５４を切削用インサートホルダー１２のクランプ面４２の下で強制して、接線方向当たり面６２が接線方向当たり面３６に当たるまで、切削用インサート１４を切削用インサートホルダー１２に関して回転させる。この位置において、切削用インサート１４は、変位されたクランプ用ジョー２４により切削用インサート１４に加えられた半径方向内向きの力によりインサート保持部分１８内でクランプされる。次いで、インサートキー７０が切削工具組立体１０から軸方向に引き抜かれる。
【００６２】
さて、切削用インサートホルダーのインサート保持部分から切削用インサートを外すためのインサート外し用キー７０ａを示している図１３を注目する。この図に示されたインサートキーは、外されたインサートを１個しか保持できない。しかし、適宜の数の外されたインサートを保持するように設計できることが認められるであろう。インサート外し用キー７０ａは、このキーに前面７４の後方に置かれた第１の横断方向開口７９ａが設けられることを除いてインサート取付け用キー７０と構成が同じである。第１の横断方向開口７９ａが内側壁８０から側面７２内に開口し、長方形開口７８から側面上を横断方向に伸びる。インサートキー７０ａには、横断方向開口７８に関して第１の横断方向開口７９ａと反対側に第２の横断方向開口８１ａが更に設けられる。この構成により、２個の開口７９ａ及び８１ａにそれぞれ隣接した２個の歯９０ａ及び９１ａが形成される。インサートキー７０ａは、右勝手及び左勝手の切削用インサートの両方の分解に使用できるように２個の横断方向開口が設けられる。
【００６３】
上述のように、切削用インサートホルダー１２からの切削用インサート１４の除去は、切削用インサートの取付けとは逆の順序で行われる。歯９０ａ及び９１ａの機能は、切削用インサート１４の取外し中、これを切削用インサートホルダー１２から軸方向に抜き出している間、切削用インサートをインサートキー７０ａの空洞部７６内に保持することである。右勝手の工具については歯９０ａが使用され、一方、左勝手の工具では歯９１ａが使用される。
【００６４】
さて、軸方向貫通穴のない切削用インサートを複数保持し得るインサート取付け用キー５００を示している図１４ないし１６に注目する。インサートキー５００は、切削用インサートが貫通穴を持たないことに関連した幾つかの特徴を除いてインサートキー７０と同様である。インサートキー５００は、空洞部７６の底から伸びている中央に置かれたピン５０７を持つ。ピン５０７の断面寸法は、一般に、切削用インサート１４の一般に円柱状の部分４４の断面寸法に相当する。弾性材料、例えばプラスチックから作られた端部の開口したスリーブ５１０を、空洞部７６内に滑らせて挿入することができる。スリーブ５１０は、一般に円筒状の空洞部５１２と実質的に長方形の開口５１３とを有し、これら両者はスリーブの全長に沿って軸方向に伸びる。スリーブ５１０が空洞部７６内に置かれるとき、長方形開口５１３が、インサートキーの側面７２の長方形開口７８と一致する。
【００６５】
複数の切削用インサート１４（この実施例では５個）が空洞部５１２内に挿入されこの中に自己保持される。スリーブ５１０の長さは、所要数の切削用インサート１４を保持できるように選定される。空洞部７６の長さは、一般にスリーブ５１０の長さの２倍であり、このため、スリーブは、新しい切削用インサートが選定されたインサートホルダーに取り付けられる度に後方に滑ることができる。
【００６６】
内部に複数の切削用インサート１４を保持したスリーブ５１０は、切削用インサートの半径方向突起４６が開口７８内に向けられた状態で、空洞部７６内に滑って挿入される。切削用インサートホルダー１２のインサート保持部分１８に切削用インサート１４を取り付けるためにインサートキー５００を使用する手順は、インサートキー７０の使用に関して前述されたものと同様である。２種のキーの間の主な相違は、切削用インサートホルダー１２がインサートキー５００の空洞部７６内に軸方向で挿入されたとき、これがスリーブ５１０を、インサートキー５００の後方部分における切削用インサートの長さと等しい長さ、後方に変位させることである。残っている切削用インサートは、ピン５０７がスリーブ５１０のための案内として作動すると同時にこれらの後方への運動を防ぐため、インサートキー５００に関して変位しない。
【００６７】
複数の切削用インサートを同一平面内に取り付け得るインサート取付け用キー６００の別の実施例が図１７ないし２０に示される。インサートキー６００は、一般に円筒状のインサート保持ポケット６０４の各に１個の切削用インサート１４が保持されるベース板６０２を持つ。ベース板６０２は、プラスチック又は同等品のような強くて脆くかつ比較的柔らかい材料で作られる。
【００６８】
各インサート保持ポケット６０４は、周囲面６０６及びリム６１０を有する軸方向当たり面６０８を持つ。周囲面６０６は、実質的に接線方向に向けられたストッパー６１４を有する半径方向外向きに伸びている溝６１２を持つ。リム６１０に、その一部分に沿って剪断を受けるように連結されかつここから上方に伸びている２個の保持用部材６１６及び６１８があり、これらはそれぞれ横方向当たり面６２０及び６２２を持つ。軸方向及び横方向の当たり面６０８、６２０及び６２２の形状と大きさとは、インサート保持ポケット６０４内に保持すべき切削用インサートの対応面に従って設計される。軸方向当たり面６０８と周囲面６０６との間に２個の開口６１５、６１７がある。各開口の大きさと形状とは、保持部材がここを自由に軸方向に通過できるように設計される。各インサート保持ポケット６０４は、面取り部分６２６を経てベース板６０２の頂面６２４に移行する。この面取りは、切削用インサートホルダー１２がインサート保持ポケット６０４内に容易に挿入できるように設計される。
【００６９】
インサートキー６００は、適宜の数のインサート保持ポケット６０４を持つことができる。図面においては４個のインサート保持ポケット６０４ａ、６０４ｂ、６０４ｃ及び６０４ｄが示され、その各が組立方法の異なる段階を説明するために以下使われるであろう。インサート保持ポケット６０４ａは、その切削用インサート１４の保持以前のインサート保持ポケットを示す。インサート保持ポケット６０４ｂは、インサート１４がインサート保持ポケット内に保持されかつ軸方向当たり面６０８と軸方向で当たっている状態を示す。切削用インサートの一般に円柱状の部分４４が保持部材６１６と６１８との間に保持され、切削用インサートの半径方向突起４６が溝６１２内に自由に置かれる。切削用インサートホルダー１２は、切削用インサートの軸方向当たり面６４が切削用インサートホルダー１２の軸方向当たり面３８に当たるまで、インサート保持ポケット６０４ｃ内に軸方向に挿入される。切削用インサートホルダー１２の軸方向下向きの移動中に、これが保持部材６１６及び６１８を押してこれらを切り離す。次いで、切削用インサートホルダー１２を時計方向に回して、切削用インサートを切削用インサートホルダー内の最終組立位置に動かし、この間、切削用インサートの回転はストッパー６１４の手段により防がれる。インサート保持ポケット６０４ｄは、保持部材６１６及び６１８が切り離された後のインサート保持ポケットを示す。
【００７０】
図２１は、本発明による内側旋削工具７００の斜視図を示す。切削工具７００には、冷却用流体が切削用インサートホルダーを通過できるように、切削インサートホルダー７０４の前方部分の開口７０２が設けられる。必要ならば、冷却用流体を、切削用インサート７０８の貫通穴７０６を通して適用することもできる。
【００７１】
本発明は、ある程度特別に説明されたが、請求される本発明の精神又は範囲から離れることなく種々の変更及び変化を行うことができることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による切削工具組立体の部分的斜視図である。
【図２】 図１の切削工具組立体の分解図である。
【図３】 図２のインサート保持部分の、その内部に置かれ切削用インサートがその回転前の状態にある端面図である。
【図４】 図２のインサート保持部分の、その内部に置かれ切削用インサートがクランプされた状態にある端面図である。
【図５】 図１の切削工具組立体の前方部分の平面図である。
【図６】 第１の位置決め面がＶ字形の溝であり、切削用インサートが相補的なＶ字形突起を有する本発明によるインサート保持部分の別の実施例の分解斜視図である。
【図７】 第１の位置決め面が凸面であり、切削用インサートが相補的な凹面を有する本発明によるインサート保持部分の別の実施例の分解斜視図である。
【図８】 第１の位置決め面が凹面であり、切削用インサートが相補的な凸面を有する本発明によるインサート保持部分の別の実施例の分解斜視図である。
【図９】 両側型切削用インサートが内部に取り付けられた本発明によるインサート保持部分の図式的な端面図である。
【図１０】 切削用インサートホルダーが中央に置かれた穴を有しかつ切削用インサートが貫通穴を有する本発明による切削工具組立体の分解図である。
【図１１】 延長された後部円柱状部分を有する本発明による切削工具組立体の斜視図である。
【図１２】 切削用インサートホルダー内に切削用インサートを取り付けかつ複数の切削用インサートを内部に保持し得る本発明によるインサート取付け用キーの第１の実施例の斜視図である。
【図１３】 切削用インサートホルダーから切削用インサートを取り外すための本発明によるインサート取外し用キーの斜視図である。
【図１４】 軸方向の穴のない切削用インサートのための本発明によるインサート取付け用キーの第２の実施例の部分的斜視図である。
【図１５】 図１４のインサートキーの斜視分解図である。
【図１６】 図１４のインサートキーの長手方向断面図である。
【図１７】 切削用インサートホルダーにおける切削用インサートの組立の異なった諸段階を示している複数の切削用インサートを同一平面内に受け入れ得る本発明による取付け用キーの第３の実施例の斜視図である。
【図１８】 図１７のインサートキーの平面図である。
【図１９】 図１８の線ＸＩＸ−ＸＩＸに沿って得られた断面図である。
【図２０】 図１８の線ＸＸ−ＸＸに沿って得られた断面図である。
【図２１】 本発明による内側旋削用工具の斜視図である。

Claims (11)

1. 切削用インサートホルダー（１２）及び切削用インサート（１４）を備え、切削用インサートホルダーがボデー部分（１６）とインサート保持部分（１８）とを有し、インサート保持部分が直径Ｄ１と長手方向軸線Ａの一般に円筒状の内側面（３２）を有している切削工具組立体（１０）であって、
   インサート保持部分（１８）は、ボデー部分（１６）に連結された固定部分（２２）及び半径方向に向いているクランプ面（４２）を有し軸方向に伸びているクランプ用ジョー（２４）を備え、軸方向に伸びているクランプ用ジョー（２４）は一方の側において軸方向に伸びている連接部（２５）に沿って固定部分（２２）に連結されかつ他方の側において軸方向に伸びている開口（２７）により軸方向に伸びている自由端（３０）に沿って固定部分（２２）から離され、軸方向に伸びている開口（２７）は一方の側においてはクランプ用ジョー（２４）の自由端（３０）により、そして反対の側においては、内面（３２）に隣接して、固定部分（２２）の軸方向に伸びている第１の位置決め面（３６）により境界が決められ、
   切削用インサート（１４）は、長手方向軸線Ｂを有する一般に円柱状の部分（４４）及びこれに連結され軸方向に伸びている半径方向突起（４６）を有し、半径方向突起は、円柱状部分（４４）に連結されかつ側面（５７）により分けられた上下の面（５５、６２）を有し、上面（５５）と側面（５７）とは少なくも一部分が切れ刃（５６）を構成する縁において出会い、そして下面（６２）は第１の位置決め面を構成し、更に
   切削用インサート（１４）は、軸方向に伸びている半径方向突起（４６）が軸方向に伸びている開口（２７）から突き出ている状態でインサート保持部分（１８）内に置かれ、切削用インサートの第１の位置決め面（６２）はインサート保持部分（１８）の第１の位置決め面（３６）に当たり、
   クランプ用ジョー（２４）が、スロット（２６）によりボデー部分（１６）から分けられ固定部分（２２）に関して弾性的に変位可能であること、及び切削用インサート（１４）が、切削用インサート（１４）の一般に円柱状の部分（４４）においてクランプ用ジョー（２４）のクランプ面（４２）により加えられた弾性的な半径方向の力の手段により定位置にクランプされていることを特徴とする切削工具組立体。
2. 切削用インサート（１４）に、軸方向に伸びていて中央に置かれた貫通穴（６６）が設けられ、更に切削用インサートホルダー（１２）に、インサート保持部分（１８）の後壁（４５）内に開口している組み合わせられ中央に置かれた穴（４３）が設けられる請求項１による切削工具組立体。
3. 円柱状部分（４４）が、半径方向突起（４６）の軸方向の長さより大きい軸方向長さのものである請求項１による切削工具組立体。
4. 切削用インサート（１４）の一般に円柱状の部分（４４）に、３個の軸方向に伸びているリブ（５０、５２、５４）が設けられる請求項１による切削工具組立体。
5. ３個の軸方向に伸びているリブの内の２個（５０、５２）が、軸線として長手方向軸線Ｂを有する直径Ｄ２の円筒状包絡面上にある半径方向最外側領域を有する請求項４による切削工具組立体。
6. Ｄ２がＤ１に等しい請求項５による切削工具組立体。
7. ３個の軸方向に伸びているリブの内の１個（５４）が、直径Ｄ３の円筒状包絡面上にある半径方向最外側領域を有する請求項４による切削工具組立体。
8. Ｄ３がＤ１より大きい請求項７による切削工具組立体。
9. ３個の軸方向に伸びているリブの内の２個（５０、５２）が、直径Ｄ２の円筒状包絡面上にある半径方向最外側領域を有し、そしてＤ３がＤ２より大きい請求項７による切削工具組立体。
10. ３個の軸方向に伸びているリブ（５０、５２、５４）が、軸線Ｂに関して、角度方向で互いに１２０゜に配置される請求項４による切削工具組立体。
11. クランプ用ジョー（２４）のクランプ面（４２）が一般に円柱状の部分（４４）の軸方向に伸びているリブ（５４）に当たっている状態で切削用インサートが定位置にクランプされる請求項１による切削工具組立体。

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