JP5221342B2 - 特にクランク軸加工のためのカッティングインサート - Google Patents

Description

従来技術から、切削操作のための多数のカッティングインサート構造が公知であり、カッティングインサートジオメトリは、切削作業（穿孔、旋盤加工またはフライス加工）、加工しようとする工作物、ならびに工作物の形状付与に応じて調整される。従来技術から公知のカッティングインサートは、いわゆるスローアウェイチップとして形成されており、つまりカッティングインサートは、相前後して使用される複数の刃部を備えている。スローアウェイチップの基体形状に応じて、４つまたは８つまでの使用可能なカッティングエッジが形成される。実質的に正方形の切削面を有する、プラスの逃げ角を有するカッティングインサートでは、使用可能な４つの刃部が形成される。８つまでの使用可能なカッティングエッジの例として、ドイツ連邦共和国特許第１９７０４９３１号明細書におけるカッティングインサートが参照され、このカッティングインサートは、比較的大きな２つの縦面を有しており、縦面は、それぞれ中央で縦軸線に沿って突出するウェブを備えている。この縦面を画成するカッティングエッジは、各端部および上面および下面の比較的短い丸み付けられたエッジと、７０°〜９０°の角度を成す。そのような複数のカッティングインサートは、フライス加工工具に緊締され、クランク軸加工のために用いられる。クランク軸のいわゆる外側フライス加工に際して、回転する側フライスは、回転駆動されるクランク軸に半径方向でセットされ、つまり押し出される。半径方向または接線方向で緊締されたカッティングインサートによって、ジャーナル（ピン）直径、フランク、オイルカラー、アンダカットを製作するために様々なステップが役立つ。主にクランク軸加工に際して、荒削り、アンダカット製作、ジャーナル直径製作およびオイルカラー製作のためのスローアウェイチップは、種々異なっている。欧州特許出願公開第０８３０２２８号明細書の図３および図４には、ジャーナル直径加工ならびにアンダカット加工に必要なカッティングインサートの典型的な形状が示されている。種々異なるカッティングインサートは、荒削りまたは精密削りのための平面フライスにも用いられる。

加工に用いられる工具が使用可能な多数のカッティングエッジを有している場合、工作物に関するコストは削減することができる。カッティングインサートの構成によって得られる、積極的に使用可能なカッティングエッジの数は、従来技術によれば、もはや改善の余地がない。様々な切削作業にそれぞれ必要なスローアウェイチップに起因して、保管は面倒であり、コストも嵩む。

したがって本発明の課題は、カッティングインサートの機能性を改善することである。

この課題は、請求項１に記載のカッティングインサートによって解決される。このカッ
ティングインサートは、基本体を備えており、基本体が、支持面と、支持面に対して間隔
を有して配置されたカバー面と、支持面とカバー面とを結合する側面とを備えており、２
つまたは３つの隣接するカバー面と側面が、カッティングエッジを形成している。記載の支持面は、カッティングインサートとは異なる、別の切削作業に適したジオメトリを有するカッティングチップの支持面と着脱不能に結合されている。換言すると、本発明によるカッティングインサートは、原則的に異なる２つの切削工具から組み合わされており、これらの切削工具は、支持面で、互いに結合されている。これによって得られる利点によれば、記載の組み合わせ式カッティングインサートによって、種々異なる切削作業を行うことができる。本発明によるカッティングインサートは、極めて安価に製作することができ、保管に掛かるコストが削減される。

有利には、焼結による両方の支持面の着脱不能な結合によって、一体的な本体が形成されるようになっている。カッティングチップを備えたカッティングインサートは、粉末冶金式に固めて圧粉体が形成され、そのあとで圧粉体に、相対して位置する支持面が焼結される。カッティングインサートは、緊締ねじを収容するための孔を備えている。この孔は、カバー面から、これとは反対側のカバー面に延びている。

どのようにしてカッティングインサートを使用するかに応じて、設定されたカッタジオメトリに応じて、半径方向または軸方向で、たとえばフライスに緊締することができる
具体的な第１の実施形態では、カッティングチップは、平面図でみて、有利には矩形の、切削面として形成されたカバー面を備えている。カッティングインサート自体は、クランク軸フライス加工においてアンダカットを成形するための、アーチ状に湾曲したカッティングエッジを備えた、それぞれ反対側に位置する切削面として形成された２つの側面を備えている。取付姿勢に応じて、カッティングインサートによって、アンダカットまたはジャーナル直径が成形される。

別の実施形態によれば、カッティングインサートは、それぞれ反対側に位置する切削面
として形成された２つの側面を備えており、これらの側面の端が、カッティングエッジであり、該カッティングエッジは、真っ直ぐの部分と、９０°の角隅部でアーチ状に湾曲して形成されている部分とを備えるので、カッティングインサートは、特にクランク軸にオイルカラー輪郭を切削するのに適している。カッティングチップは、アンダカットを成形するためのアーチ状に湾曲したカッティングエッジを有する、それぞれ反対側に位置する切削面として形成された２つの側面を備えている。

別の実施形態によれば、オイルカラーを成形するのに適したカッティングインサートの組み合わせは、ジャーナル直径加工のための適当なカッティングインサートと結合することができる。

別の実施形態によれば、ジャーナル直径を切削加工するためのカッティングインサートが、アンダカットを成形するためのカッティングインサートと組み合わされ、この場合アーチ状に湾曲したカッティングエッジ区分は、支持面に対して実質的に垂直に形成されている。

別の実施形態によれば、特に矩形である、対向して位置する支持面が、互いに回動してずれて結合しているので、適当な側面を介して形成されるカッティングエッジも、それぞれ互いに回動してずらして位置している。

本発明の別の実施形態によれば、取付ねじは、各カッティングエッジもしくは最長のカッティングエッジよりも長くないよう所望され、これによって過大長さ寸法を有するねじが回避される。本発明によるカッティングインサートは、場合によっては工具支持体のカセットに配置することができ、カセットは、同様に工具支持体に取り付けられる。有利には、そのような「組み合わされたカッティングインサート」は、同じ材料、たとえば硬質合金またはサーメット材料から製作され、このような材料は、磨耗性または切削特性を改善するために、単層または多層に被覆することができる。さらにまた相互結合されて一体的な本体を形成する両方の本体を、異種の材料から形成することも考えられ、この場合両方の支持面の結合が安定するよう保証する必要がある。

本発明の実施例を図示し、以下に説明する。

図１〜図４に示したカッティングインサートは、特にクランク軸を製作するのに役立つ。図１〜図４に示した各カッティングインサートは、２つのカッティングインサートから組み合わされた組み合わせ式の工具を成しており、２つのカッティングインサートは、それぞれ（仮想の）載設面で結合されて一体的な本体が形成される。図１に示したカッティングインサートは、原則として、アンダカット製作に適したスローアウェイチップ１０と、ジャーナル直径を製作するためのスローアウェイチップ１１とから組み合わされている。図２および図３において、オイルカラーを製作するためのスローアウェイチップに符号１２を付した。クランク軸にアンダカットを製作するためのスローアウェイチップの別の実施例に符号１３を付した。

スローアウェイチップ１０は、互いに反対側に位置する２つの側面１０１，１０２を備えており、側面１０１，１０２は、アーチ状に湾曲したカッティングエッジ１０３，１０４ならびに真っ直ぐなカッティングエッジ部材１０５によって制限される。隠れた仮想の支持面から延びるカバー面は、縁側で湾曲部１０６ならびに上側でカバー面を備えている。スローアウェイチップ１１は、カバー面１１１を備えており、カバー面１１１は、４つのカッティングエッジ１１２によって制限され、カッティングエッジ１１２は、４つの側面１１３のための境界線を成している。この場合側面１１３は、プラスの逃げ角で傾斜しており、この場合スローアウェイチップ１１の下位領域で、側面は、カバー面に対して垂直に向いて延びている。互いに結合される仮想の支持面は、この場合同じ大きさに選択されている。カッティングエッジ１０３，１０４は、それぞれ僅かにカッティングエッジ１１２から突出している。

図２には、前述の形式のスローアウェイチップ１０が、スローアウェイチップ１２と組み合わされており、スローアウェイチップ１２は、仮想の支持面の他に側面１２１を備えており、側面１２１は、切削面として形成されていて、かつカッティングエッジ１２２によって制限されており、カッティングエッジ１２２は、実質的に互いに直角に位置する真っ直ぐなカッティングエッジ区分と、角隅部でアーチ状のカッティングエッジ区分とを備えている。

図３に示した実施例では、前述のスローアウェイチップ１２が、図１に示した記載の形式のスローアウェイチップ１１と結合されており、この場合側面は一様に扁平に形成されている。

図４に示した実施例では、本発明によるカッティングインサートは、２つのスローアウェイチップ１１，１３を備えており、ここでもスローアウェイチップ１３は、アンダカット製作用に形成されている。側面１３１は、カッティングエッジ１３２によって制限されており、カッティングエッジ１３２は、隆起部として形成された突出部１３３を備えており、突出部１３３は、適当なアンダカット構造を切削加工することができる。

図５に示した実施例では、２つのカッティングインサート１４，１５が組み合わされており、カッティングインサート１４，１５は、長方形もしくは正方形のカバー面を有しており、この場合各支持面は、僅かに互いに回動した（ねじれた）位置で配置されているので、頂点１６，１７の間の刃部は、互いに傾斜している。

図６に示したカッティングインサートでは、クランク軸−アンダカットを製作するためのカッティングインサート１０がカッティングチップ１９と組み合わされており、カッティングチップ１９は、上位の領域で、オイルカラーまたは９０°−肩部を製作するための、９０°の角度範囲を超えるカッティングエッジを備えていて、かつ反対側１９２で、クランク軸にジャーナル直径を製作するのに適したカッティングエッジを備えている。逃げ面１９３は、この側で、プラスの逃げ角の値で傾斜している。

全てのスローアウェイチップに、カバー面から別のカバー面に通じる共通の取付孔１８が貫通している。

原則的に別の実施形態を組み合わせることもでき、この場合異なる構成をした２つのカッティングインサートが組み合わされ、その構成は、単個の工作物で行われる様々な切削作業に応じて調整されている。

本発明による１カッティングインサートを示す斜視図である。 本発明による１カッティングインサートを示す斜視図である。 本発明による１カッティングインサートを示す斜視図である。 本発明による１カッティングインサートを示す斜視図である。 カッティングインサートの別の実施例を示す平面図である。 本発明によるカッティングインサートの別の実施例を示す図である。

Claims (6)

1. 特にクランク軸を加工するためのカッティングインサートであって、
   当該カッティングインサートが、基本体を備えており、該基本体が、支持面と、該支持面に対して間隔を有して配置されたカバー面と、該支持面とカバー面とを結合する側面とを備えており、２つまたは３つの隣接するカバー面と側面が、カッティングエッジを形成している形式のものにおいて、
   前記支持面が、前記カッティングインサートとは異なる、別の切削作業に適したジオメトリを有するカッティングチップの支持面と着脱不能に結合されており、
   前記カッティングチップが、平面図でみて、矩形の、切削面として形成されたカバー面を備えており、前記カッティングインサートが、アンダカットを成形するためのアーチ状に湾曲したカッティングエッジを備えた、それぞれ反対側に位置する２つの切削面として形成された側面を備えていることを特徴とする、カッティングインサート。
2. 特にクランク軸を加工するためのカッティングインサートであって、
   当該カッティングインサートが、基本体を備えており、該基本体が、支持面と、該支持面に対して間隔を有して配置されたカバー面と、該支持面とカバー面とを結合する側面とを備えており、２つまたは３つの隣接するカバー面と側面が、カッティングエッジを形成している形式のものにおいて、
   前記支持面が、前記カッティングインサートとは異なる、別の切削作業に適したジオメトリを有するカッティングチップの支持面と着脱不能に結合されており、
   前記カッティングチップが、平面図でみて矩形で切削面として形成されたカバー面を備えており、前記カッティングインサートが、特にクランク軸にオイルカラー輪郭を切削するための、それぞれ反対側に位置する切削面として形成された２つの側面を備えており、これらの側面の端が、カッティングエッジであり、該カッティングエッジが、真っ直ぐの部分と、９０°の角隅部でアーチ状に湾曲して形成されている部分とを備える、カッティングインサート。
3. 特にクランク軸を加工するためのカッティングインサートであって、
   当該カッティングインサートが、基本体を備えており、該基本体が、支持面と、該支持面に対して間隔を有して配置されたカバー面と、該支持面とカバー面とを結合する側面とを備えており、２つまたは３つの隣接するカバー面と側面が、カッティングエッジを形成している形式のものにおいて、
   前記支持面が、前記カッティングインサートとは異なる、別の切削作業に適したジオメトリを有するカッティングチップの支持面と着脱不能に結合されており、
   前記カッティングチップが、平面図でみて矩形で切削面として形成されたカバー面を備えており、前記カッティングインサートが、それぞれ反対側に位置する切削面として形成された２つの側面を備えており、これらの側面のカッティングエッジが、アーチ状に湾曲して形成された突出する少なくとも１つの区分を備えており、該区分が、支持面に対して垂直に形成されている、カッティングインサート。
4. 焼結による両方の支持面の着脱不能な結合によって、一体的な本体が形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載のカッティングインサート。
5. 前記カッティングチップが、それぞれプラスの逃げ角を有している、請求項１から４のいずれか１項に記載のカッティングインサート。
6. 対向して位置する前記支持面が、所定の角度で互いに回動してずれて結合している、請求項１から５のいずれか１項記載のカッティングインサート。

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