JP5203386B2 - 穴加工作業または座ぐり作業用の切削インサート - Google Patents

Description

請求項１の前文によると、本発明は、特に穴加工作業および／または座ぐり作業用の切削インサートに関する。本発明はまた、このタイプの少なくとも１つの切削インサートを収容するためのインサートホルダにも関する。このような穴あけ工具用切削インサートは、例えば国際公開第２００４／０２４３８１Ａ２号パンフレットから公知である。

さらに、国際公開第２００４／０５６５１８Ａ２号パンフレット（ＰＣＴ／ＤＥ２００３／００４２７４号明細書）からインサートホルダを有する深穴用ドリルが公知であり、前記深穴用ドリルを、予め定められた公称直径範囲に使用する。深穴用ドリルには、交換可能な切削インサートおよび少なくとも１つの交換可能な案内ストリップが割り当てられる。実際の切削作業は、インサートホルダにねじで留められた切削インサートの切れ刃によって行うが、穴あけ作業中、工具は、対応する案内ストリップによってその周囲にわたるドリル穴に支持される。公知の深穴用ドリルは、直径１６ｍｍ〜約４０ｍｍまでの値に好適である。公知の深穴用ドリルは、穴をあける直径が比較的小さい場合にはふさわしくない。

本発明の目的は、特に穴加工作業および／または座ぐり作業用に特に好適な切削インサートを特定することにある。切削インサートおよび具体的には前記切削インサートを収容するインサートホルダも、比較的小さい穴加工直径に好適である。

この目的は、本発明に従い請求項１の特徴を有する切削インサートに関して達成される。有利な構成および発展形態は下位請求項の主題である。

このために、切削インサートまたはその母体または切削体は、上面と、ある距離をおいて前記上面に対向する底面とを有する。使用中、切削インサートの上面を、穴の壁に割り当てる一方、底面の方は、穴あけまたは穴加工工具の一体部分であるインサートホルダ上への位置決め面としての役割を果たす。

切削インサートは、２つの対向する狭い側面および２つの対向する長手方向側面を有する。長手方向側面と狭い側面との間に、実質的にほぼ切削体の厚み全体にわたって延在する切れ刃を形成する。切れ刃は上面から底面に向かって斜めに延びる。切削体の厚みが延在するｚ方向、切削インサートの長手方向側面に沿って延在するｘ方向、および狭い側面に沿って延在するｙ方向に関して、切れ刃は、ｘ方向およびｚ方向によって規定される平面に対して、切削体の対向する各長手方向側面に向かって、ある傾斜角度で斜めに延びている。この傾斜角度は１０°〜３０°、好ましくは約２０°であることが好適である。

切れ刃はまた、ｙ方向およびｚ方向によって規定される平面に対して傾斜して延びていることが好ましい。切削インサートは、互いに対角線上に対向して配置された２つの切れ刃を有することが好適である。この場合、好ましくは各狭い側面と底面との間に鋭角が形成され、前記角度は５０°にほぼ等しいと好都合である。あるいはまた、座ぐりの場合、具体的には９０°の座ぐりの場合、各狭い側面と底面との間に例えば９５°の鈍角が形成されてもよい。

特に好ましい発展形態では、切削インサートは少なくとも１つの支持面を有し、その支持面は切れ刃に割り当てられ、かつ、切削インサートによる被加工物の機械加工中、切削インサート自体によって作製された穴の壁に対面する。切削インサートまたは前記切削インサートを保持するインサートホルダを、この支持面によって穴の壁に支持し、その支持面は、切削インサートの切削円の内側に入っている。支持面を、切削インサートまたは切削体に組み込むことによって、追加的な案内要素を備える必要なく所望の支持機能を可能とする。この支持機能を切削体自体に組み込むため、切削インサートおよび切削インサートを収容するインサートホルダを、とりわけ小型な形状を備えつつも高機能とすることが可能となる。切削インサートのこの変形例では、切れ刃は、傾斜した支持面から、再び残りの切削体の厚み全体に沿って延びている。

切れ刃に対向する長手方向側面にはすくい面が設けられる。切削体に凹んだ溝として設計することが好都合である前記すくい面は、切削体または切削インサートの上面と底面との間に延在する切れ刃に沿って延びている。支持面が一体化された切削インサートの変形例では、切れ刃は再び、傾斜した支持面から、残りの切削体の厚み全体に沿って延びている。

この種の少なくとも１つの切削インサートを収容する特に好ましいインサートホルダは、ホルダ長手方向において溝に隣接するかまたは２つの溝間に延びているホルダランドを有し、そこに切削体は着脱式に保持される。この場合、切削インサートを接線方向に配置し、機械加工のために使用中の各切れ刃は、インサートまたは工具ホルダの切削円に対してほぼ半径方向に延びている。この場合、切削インサートを好ましくは中心より上に配置する、すなわち、切削インサートの、ｘ方向およびｚ方向によって規定されかつ側面の中心において狭い側面に交差する中心面が、少なくともわずかにインサートホルダの対応するｘｚ中心面よりも上にある。それゆえ、各切れ刃に割り当てられる支持面は切削円からわずかに離れているので、インサートホルダの使用中、他方の切れ刃に割り当てられた対向する支持面よりも穴の壁からの距離は短くなる。支持面によって形成された負の角度のために、穴の壁（ｂｏｒｅ ｈｏｌｅ ｗａｌｌ）へ切削インサートを確実に支持すると共にわずかであっても十分に自由な動きが保証される。

インサートホルダへの切削インサートの保持および位置決めのために、インサートホルダは、切削インサートがその底面で載置される第１の座面を有する楔形の切削体受口を有する。切削インサートは、対応する長手方向側面とともに、使用中ではない切れ刃を形成する狭い側面によって楔形の切削体受口の第２の座面に当接する。切削インサートは、着脱式のネジ接続によってインサートホルダに固定されていることが好都合であり、そのために、切削インサートは、対応する締付ネジのための中心貫通穴を有する。

本発明によって達成された利点は、特に、各長手方向側面と狭い側面との間に形成された切れ刃を有しかつ中心面に向かって対称的に傾斜した本発明の切削インサートの形状のため、まず、関連するインサートホルダへの切削インサートの接線方向の配置または位置決めが実現できるということからなる。その結果今度は、特に小さい、具体的には１０ｍｍ未満、例えば８ｍｍ以上の穴径を作製するための穴加工作業および座ぐり作業を実現できる。切削円または機械加工される穴の壁に対する負の傾斜または向きでの、切削インサート自体への支持機能の組み込みにより、切削インサートの解放時における、および規定通りの接線方向の位置に切削インサートを切削体に固定するときにおける扱いが、特に簡単となり得る。

本発明の例示的な実施形態を、図面を参照して以下詳細に説明する。

長手方向側面と狭い側面との間に斜めに延びる切れ刃を有する本発明による切削インサートの斜視図を示す。 図１による切削インサートの平面図を示す。 切削インサートの長手方向側面の側面図を示す。 切削インサートの狭い側面の側面図を示す。 本発明による切削インサートを有する、穴あけ工具のインサートホルダの斜視図を示す。 切削インサートの切削円と共にインサートホルダの断面図を示す。

対応する部品には全ての図にわたって同じ符号を付す。

図１〜４に示す切削体１は、図５および６にそれぞれ切欠図および断面図で示すインサートホルダと共に、穴加工作業および／または座ぐり作業用の、および具体的には例えば１０ｍｍ未満の穴径を作製する切削インサートとしての機能を果たす。

切削体１は、その上面２とその底面３との間に、２つの対向する長手方向側面４および２つの対向する狭い側面５を有する。長手方向側面４と狭い側面５との間には切れ刃６が形成される。図示の切削体１はそのような切れ刃６の２つを、対角線上に対向する側縁部に有する。各切れ刃６にはすくい面７が隣接する。すくい面７は、切れ刃６から始まり長手方向側面４の一部分に沿って延び、かつこの場合、すくい面ランド８を形成して、切削体１に凹んだほぼＬ字形の溝として設計される。

切削体１の上面２には、それぞれ長手方向側面４に沿って延びかつ長手方向側面に向かって負の角度αで傾斜している２つの対向する支持面兼座面９が設けられている。この角度または傾斜角度αは約２０°である。２つの支持面９間において、ｚ方向に向けられた穴１０が切削体１を貫通している。

図１および３から特に分かるように、各支持面９から始まる各切れ刃６は、図示の座標系に関してｚ方向に延びる切削体の厚みｄ全体にわたって延在している。加えて、図４から比較的明白に分かるように、切れ刃６は、長手方向側面４に沿って延びるｘ方向およびｚ方向に規定されるｘｚ面に対して斜めに延びる。それゆえ、各切れ刃６に隣接するすくい面７も同様に、実質的に切削体の厚みｄ全体わたって延在している。上面２から始まる各切れ刃６の傾斜角度βを伴う傾斜は、底面３と対向する長手方向側面４との間に形成される切削体縁部１１に向かう。傾斜角度βは約２０°であると好都合である。

図３から比較的明白に分かるように、狭い側面５は、ｙ方向およびｚ方向によって規定されるｙｚ面に対して斜めに延びる。この場合、狭い側面５は、底面３と鋭角γをなす。この角度または傾斜角度γは、約５０°であると好都合である。

切削体１を、ｘ方向およびｙ方向によって規定されたｘｙ面において、すなわち上面２または底面３の方向から見て平行四辺形のような形に形成する。切削体１は、長手方向側面４の方向から見て、それゆえｘ方向およびｚ方向によって規定されたｘｚ面においてほぼ台形の形をしている。

図５に、接線方向に配置された切削インサートまたは切削体１を有するインサートホルダ１２を示す。切削体を、インサートホルダ１２のホルダランド１３に配置し、このために、位置決め面としての働きをする底面３をホルダランド１３に載置する。ホルダランド１３自体を、インサートホルダ１２の２つの螺旋状の溝１４と１５との間に形成する。このために、インサートホルダ１２は、ホルダランド１３に楔形凹部(切削体受口）１６を有する。次に楔形凹部は、切削インサート１が底面３で載置される第１の座面１７を形成する。使用中には使われない切れ刃６を形成する狭い側面５により、切削インサート１は、第１の座面１７に対して斜めに延びる第２の座面１８に当接する。

図６に示すインサートホルダ１２の断面図から分かるように、使用中の切れ刃６は、ホルダ中心の方向へまたはホルダ中心点１９の方向へと半径方向に延びる。図示の切削インサート１の切削円２０を参照して分かるように、切削インサート１は、使用中の切れ刃６に割り当てられるその支持面９によって、機械加工される被加工物の、切削円２０によって示されている穴の壁に対して実質的に間隙なく当接する。その結果、切削インサート１および前記切削インサート１を収容するインサートホルダ１２を、確実に穴の壁に対して支持する。

対向する支持面９は、切削円２０からの距離が比較的長いことが分かる。これは、インサートホルダ１２に締付ネジ２２によって着脱式に保持される切削インサート１、すなわちその中心線２１をインサートホルダ１２および切削円２０の中心線２３の上側に配置して、前記中心線２３を切削インサート１の中心線２１に平行して延在させているためである。その結果、好適な支持機能と共に切削インサート１に十分に自由な動きをもたらす。

切削インサート１のとりわけ小型な形状のため、対応してその取付サイズも小さくなるが、インサートホルダ１２への切削インサート１の接線方向への配置または位置決めにより取付けが可能となる。これにより、次に切削体の直径が小さくなり、１６ｍｍ未満、特に８ｍｍ以上の穴径を単純かつ確実にもたらすことができるようになる。

Claims (10)

1. 穴加工作業または座ぐり作業用の切削インサート（１）であって、上面（２）と、ｚ方向に延びる前記切削体の厚み（ｄ）の距離をおいて前記上面（２）に対向する一方、ｘ方向に延びる２つの長手方向側面（４）およびｙ方向に延びる２つの狭い側面（５）が形成される底面（３）と、長手方向側面（４）と狭い側面（５）との間に形成されかつほぼ前記切削体の厚み（ｄ）全体にわたって延在する少なくとも１つの切れ刃（６）とを含む切削インサート（１）において、
   対角線上に対向する２つの切れ刃（６）が設けられること、
   前記切れ刃（６）が前記底面（３）に向かって斜めに延びること、
   前記上面（２）と前記底面（３）との間に延びるすくい面（７）が、前記各切れ刃（６）に対面する前記長手方向側面（４）に設けられること、
   前記底面（３）に向かって傾斜する支持面（９）が、前記上面（２）と前記各長手方向側面（４）との間に設けられること、
   前記上面（２）が前記底面（３）より小さいこと、および
   前記狭い側面（５）と前記底面（３）とが互いの間に鋭角（γ）を形成して接続し、前記角度（γ）が、５０°であること、を特徴とする切削インサート。
2. 前記狭い側面（５）のｙ方向の一端が前記切れ刃（６）であって、前記切れ刃（６）はｘ方向およびｚ方向によって規定される平面に対して２０°の傾斜角度（β）で斜めに延びて交差することを特徴とする請求項１に記載の切削インサート（１）。
3. 前記切れ刃（６）が、前記対向する長手方向側面（４）に向かって斜めに延びることを特徴とする請求項２に記載の切削インサート（１）。
4. 前記すくい面（７）が、前記切削体に凹んだ溝として設計されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の切削インサート（１）。
5. 締付ネジ（２２）を収容するための、ｚ方向において前記切削体に延在する貫通穴（１０）を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の切削インサート（１）。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の少なくとも１つの接線方向に配置された切削インサート（１）を有する、穴あけ工具のインサートホルダ（１２）。
7. 前記ホルダの長手方向（ｘ）に延びるホルダランド（１３）を有し、そこに前記切削体（１）が着脱式に保持される請求項６に記載のインサートホルダ（１２）。
8. 前記切削インサート（１）がその底面（３）で載置される第１の座面（１７）と、前記切削インサート（１）がその狭い側面（５）で当接する第２の座面（１８）とを有する楔形の切削体受口（１６）を含む請求項６または７に記載のインサートホルダ（１２）。
9. 使用中の前記切れ刃（６）が、ホルダ中心点（１９）の方向に半径方向に延びる、請求項６〜８のいずれか一項に記載のインサートホルダ（１２）。
10. ｘ方向及びｙ方向によって規定される平面に対する、前記支持面（９）の傾斜角度αが２０°である、請求項１から５のいずれか一項に記載の切削インサート。

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