JP6479019B2 - 切り屑処理配置構成を含む仕上げ深さ旋削インサート - Google Patents

切り屑処理配置構成を含む仕上げ深さ旋削インサート Download PDF

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Description

発明の分野
[001]本出願の主題は、機械加工作業のためのインサート、特に、仕上げ深さ機械加工作業のための切り屑処理配置構成を含む旋削インサートに関する。
発明の背景
[002]旋削インサートおよびその切り屑処理配置構成に関する多くの文献の中で、米国特許第４，９４１，７８０号は、仕上げ、中および荒深さ機械加工作業のために構成されたインサートを提供するために設計された幾つかの注目に値する切り屑処理配置構成を説明している。
[003]本出願において、仕上げ機械加工作業は０．３ｍｍ〜２．０ｍｍの切削深さを有し、中機械加工作業は２．０ｍｍを超えかつ４．０ｍｍ未満の深さを有し、および荒機械加工作業は４．０ｍｍを超える深さを有すると考えられる。
[004]米国特許第４，９４１，７８０号の主題とは異なり、本出願の主題は具体的には、隣接する中深さ範囲（すなわち、３．０ｍｍ深さまで）への偶発的なはみ出しのための追加的な特徴部を有する、仕上げ深さ機械加工作業のために設計される。
[005]新規のかつ改良された切り屑処理配置構成を提供することが本発明の目的である。
発明の概要
[006]本出願の主題による切り屑処理配置構成は、特にステンレス鋼機械加工のために、仕上げ深さ範囲および隣接する中深さ範囲で比較的長い工具寿命ならびに良好なバリ性能を提供するよう開発されている。
[007]本出願の主題の第１態様によると、切り屑処理配置構成を含む仕上げ深さ旋削インサートであって、切り屑処理配置構成が中突出部（すなわち、中深さ機械加工作業で切り屑を処理するよう構成された突出部）と、中突出部とコーナとの間に位置する仕上げ突出部（すなわち仕上げ深さ機械加工作業で切り屑を処理するよう構成された突出部）とを含む仕上げ深さ旋削インサートが提供される。仕上げ突出部はまた、前部仕上げデフレクタ面と、中突出部に向かって前部仕上げデフレクタ面から延在する第１および第２逃げ面とを含む。
[008]本出願の主題の別の態様によると、仕上げ深さ旋削インサートであって、相対する第１および第２面であって、それらの間に位置しそれらと平行に延在する基準平面を画定する相対する第１および第２面と、第１および第２面へ接続される周方向に延在する周面と、第１面でコーナ半径を画定する第１コーナと、切れ刃であって、第１面と周面との間に形成され、第１コーナならびに第１コーナの異なる側部へ接続されかつそこから延在する第１および第２エッジ部分に沿って延在する切れ刃と、第１面に形成される切り屑処理配置構成とを含み、基準平面が、基準平面から第１面に向かって垂直に向けられる上向きの方向と、上向きの方向に対向する下向きの方向と、基準平面に垂直でありかつ第１コーナを二分する二等分平面とを画定し、二等分平面が、インサート内へ向けられかつ基準平面と平行な内側への方向を画定し、切り屑処理配置構成が二等分平面に関して対称でありかつ中突出部と、中突出部と第１コーナとの間に位置する仕上げ突出部とを含み、中突出部が、それぞれ第１および第２エッジ部分に面する第１および第２中デフレクタ面と、第１および第２中デフレクタ面へ接続され、切れ刃よりも基準平面から遠くに位置する中上面とを含み、仕上げ突出部が、前部仕上げデフレクタ面と、中突出部へ延在する後部面と、前部仕上げデフレクタ面から後部面へ延在しかつそれぞれ第１および第２エッジ部分に面する第１および第２逃げ面と、前部仕上げデフレクタ面、後部面ならびに第１および第２逃げ面へ接続されかつ切れ刃よりも基準平面の近くに位置する仕上げピークとを含む、仕上げ深さ旋削インサートが提供される。
[009]切り屑処理配置構成における各要素が望ましい機能を提供する一方で、いくつかの異なるデザインの設計およびの試験の後に、上記の態様における特定の特徴部が、優れたバリ性能と共に、仕上げ深さ範囲での全体としての工具寿命についての最良の結果の取得に貢献し得たことが明らかになったことが理解される。
[0010]特に、理論により拘束されるものではないが、仕上げ突出部（割り増された材料により構造上の強度が増し、それによりそれに隣接する切れ刃での切り屑が減少する）をその肉抜きを施された（relieved）側面（「逃げ面」）（減じられた材料がそれに隣接する切れ刃の機能性のための十分なスペースを提供する）と共に設ける組合せが、この設計が試験された他の設計よりも優れた結果を得るにあたって重要であったと思われる。
[0011]上述のものは概要であり、上記態様のいずれも、以下に記載された特徴のいずれかをさらに含み得ることが理解される。具体的には、以下の特徴は、単独でまたは組み合わせてのいずれかで、上記態様のいずれにも当てはまり得る。
Ａ．インサートは相対する第１および第２面を含み得る。第１および第２面は互いに平行であり得る。インサートは、第１および第２面へ接続される周方向に延在する周面を含み得る。
Ｂ．インサートの第１および第２面は、それらの間に位置しかつそれらと平行に延在する基準平面ＰＲを画定し得る。基準平面は、基準平面から第１面に向かって垂直に向けられる上向きの方向、上向きの方向に対向する下向きの方向、および基準平面に垂直でありかつコーナを二分する二等分平面を画定し得る。基準平面は第１面と第２面との間の中間に位置し得る。
Ｃ．インサートは、第１面でコーナ半径を画定するコーナを含み得る。
Ｄ．切れ刃は第１面と周面との間に形成され得る。
Ｅ．切れ刃は、コーナならびに、コーナの異なる側へ接続されかつそこから延在する第１および第２エッジ部分に沿って延在し得る。
Ｆ．第１および第２エッジ部分の各々は、凹形の逃げを有して形成され得る。凹形の逃げは、切り屑を仕上げおよび／または中突出部に向かって誘導するように構成され得る。言い換えると、凹形の逃げは、切り屑を工作物から離れるように方向づけるように構成され得る。
Ｇ．二等分平面は、インサート内へ向けられかつ基準平面と平行の内側への方向を画定し得る。切り屑処理配置構成は二等分平面に関して対称であり得る。
Ｈ．インサートは切り屑処理配置構成を含み得る。切り屑処理配置構成はインサートの第１面に形成され得る。インサートの各コーナの第１面に、またはインサートの全てのコーナのその第１および第２面の両方に形成された、本出願の主題による別の切り屑処理配置構成があり得る。
Ｉ．切り屑処理配置構成は、中突出部と、中突出部とコーナとの間に位置する仕上げ突出部とを含み得る。
Ｊ．中突出部は仕上げ突出部に向かって先細になり得る。中上面の平面視において、中突出部は仕上げ突出部に向かって先細になり得る。加えて、このような図において、中突出部は、直線状またはくぼんだエッジを含み得る。このような形状は中突出部と切れ刃との間により多くの切り屑スペースを提供する点で有益であり得る。
Ｋ．中突出部は、それぞれ第１および第２エッジ部分に面する第１および第２中デフレクタ面を含み得る。
Ｌ．中突出部は、第１および第２中デフレクタ面へ接続され、切れ刃よりも基準平面から遠くに位置する中上面を含み得る。インサートが両刃である実施形態において、中上面は座面の一部を構成し得る。座面は第１面の大部分にわたって延在し得る。座面は、各負のエッジに隣接する膨隆部分を含み得る。
Ｍ．中突出部は前部中デフレクタ面を含み得る。前部中デフレクタ面は中上面に上向きかつ内側への方向に延在し得る。
Ｎ．中突出部は中突出部チップを含み得る。
Ｏ．仕上げ突出部は前部仕上げデフレクタ面を含み得る。
Ｐ．仕上げ突出部は第１および第２逃げ面を含み得る。第１および第２逃げ面は前部仕上げデフレクタ面から後部面へ延在し得る。第１および第２逃げ面はそれぞれ第１および第２エッジ部分に向き得る。各逃げ面は関連するエッジ部分に垂直な断面において平面または凸形であり得る。関連するエッジ部分に垂直な断面において、各逃げ面は凹状ランドと仕上げピークとの間に接続され得る。
Ｑ．仕上げ突出部は仕上げピークから中突出部へ延在する後部面を含み得る。
Ｒ．仕上げ突出部は仕上げピークを含み得る。仕上げピークは、前部仕上げデフレクタ面、後部面ならびに仕上げ突出部の第１および第２逃げ面へ接続され得る。言い換えると、仕上げ突出部はピラミッド形状を有し得る。仕上げピークは切れ刃よりも基準平面の近く位置し得る。
Ｓ．二等分平面に沿って、切り屑処理配置構成は切れ刃へ接続されかつそこから谷部へ延在するランドを画定し得る。本明細書および特許請求の範囲の目的のための谷部は、最も低いポイントを意味する。ランドは、二等分平面に沿った形状と同様の形状を備えて切れ刃の長さに沿って延在し得る。二等分平面に沿って、ランドは下向きかつ内側への方向で切れ刃から谷部へ延在し得る。理論により拘束されるものではないが、ランドの即座の下向きかつ内側への傾斜（すなわち、最初に基準平面と平行に延在し続いて下向きかつ内側への方向へ下降する中間的なランドがない）はバリ性能の向上において有益であり得ると思われる。切れ刃全体に沿って、ランドは下向きかつ内側への方向に切れ刃から谷部へ延在し得る。
Ｔ．前部仕上げデフレクタ面は、二等分平面と切れ刃とのコーナ交差点からコーナ半径の２倍未満の距離内の谷部へ接続され得る。好ましくは、前部仕上げデフレクタ面は、交差点からの単一のコーナ半径の距離内の谷部へ接続され得る。最良の実験結果は、前部仕上げデフレクタ面の谷部への接続の全体が交差点からの単一のコーナ半径の距離以内にある場合に達成されている。
Ｕ．二等分平面に沿って、前部仕上げデフレクタ面は、谷部から仕上げピークへ内側への方向のみ、または内側への方向および上向きの方向の両方にのいずれかで延在し得る。理論により拘束されるものではないが、内側かつ上向きの方向に延在する前部仕上げデフレクタ面は、内側への方向のみよりより良い性能を提供し得ると思われる。
Ｖ．前部仕上げデフレクタ面は平面であり得る。
Ｗ．第１および第２逃げ面は、前部仕上げデフレクタ面よりも切れ刃から遠くに位置し得る。
Ｘ．第１および第２逃げ面の各々とそれに隣接する切れ刃との間の距離（例えば、第１逃げ面と切れ刃の第１エッジ部分との距離）は、前部仕上げデフレクタ面と第１および第２逃げ面の前記各々との間の距離の増加に伴い、増加し得る。
Ｙ．第１および第２逃げ面は長尺形状を有し得る。
Ｚ．第１面の平面視（例えば図２または４Ａ）において、第１および第２逃げ面は、両方とも二等分平面とそれぞれの逃げ平面との間に位置し得る。各逃げ平面は、基準平面に垂直でありかつ二等分平面と切れ刃とのコーナ交差点を通過し得る。各逃げ平面は、二等分平面と関連するエッジ部分に垂直に延在するエッジ平面との間に形成されるエッジ角度よりも小さい逃げ角を二等分平面と形成し得る。第１面の平面視において、第１および第２逃げ面は、両方とも二等分平面とそれぞれの逃げ平面との間に位置し得る。各逃げ平面は、基準平面に垂直でありかつ二等分平面と切れ刃とのコーナ交差点を通過する。各逃げ平面は、二等分平面と関連するエッジ部分に垂直に延在するエッジ平面との間に形成されるエッジ角度より小さい逃げ角を二等分平面と形成し得る。１５°〜４５°の逃げ角が実現可能と考えられ、２０°〜３０°の逃げ角は最良の結果をもたらすと考えられる。
ＡＡ．二等分平面に沿って、すくい角（すなわち、ランドと基準平面ＰＲとの間で計測されるもの）は５°〜２５°であり得る。切れ刃全体に沿ったすくい角は５°〜２５°であり得る。好ましくは、二等分平面でのおよび／または切れ刃全体に沿ったすくい角は１２°〜２０°であり得る。実験結果に鑑み、二等分平面でのおよび／または切れ刃全体に沿った最も好ましいすくい角の範囲は１２°〜２０°であると思われる。後者の範囲が最良のバリ性能結果を提供し得る一方、荒深さ機械加工作業で使用される場合は許容できない性能をもたらすであろうことが理解される。正のすくい角の増大は比較的浅い深さ機械加工にとって有益であり得るが、比較的深い深さにとっては有害であり得る。例えば、５°のすくい角は仕上げおよび中深さ作業にとって許容可能な結果を提供し得るが、荒深さ作業にとって不十分な結果を提供することがあり、１２°のすくい角が仕上げ〜中深さ作業にとってさらに良好な結果を提供することが見出されているが、荒深さ作業で使用されると許容できない性能をもたらすことが予想され得る。上記のすくい角は切れ刃全体に沿って存在することができる。
ＢＢ．インサートは、別のコーナに隣接しかつ追加的な切れ刃を有して形成される追加的なコーナを含み得る。インサートは、第１面および周面に沿って、コーナの切れ刃の間に形成される負のすくい角のエッジをさらに含み得る。言い換えると、インサートの２つのエッジ部分を接続する負のすくい角のエッジがあり得る。そのような負のすくい角のエッジは切り屑の打ち出しの低減に有益であり得る一方、そのような特徴は、インサートが、荒深さ作業において使用されると、許容できない性能を有することをもたらし得ることが理解される。
ＣＣ．インサートは、中突出部へ接続されかつそこから下向きの方向へならびにそれぞれ第１および第２エッジ部分に向かって延在する第１および第２中案内面（例えば、下向きにかつ第１エッジ部分に向かって延在する第１中案内面）を含み得る。第１および第２中案内面の各々は、それぞれの第１および第２案内突出部の一部であり得る。各案内突出部は、チップ（すなわち「案内突出部チップ」）を含み得る。各中案内面は楔形案内突出部の面であり得る。各案内突出部は、案内ピークを含み得る。各中案内面は関連する案内ピークから下向きに延在し得る。
ＤＤ．切り屑が由来する工作物に向かって切り屑が戻るよう向きを変えるのを回避するため、第１および第２中案内面は、各々それらに隣接するエッジ部分から間隔を空けて配され得る。より正確には、各案内突出部チップおよび中突出部チップは、同じエッジ部分から等しい距離だけ間隔を空けて配され得る。
ＥＥ．案内突出部チップおよび中突出部チップは、同じ隣接するエッジ部分から等しい距離だけ間隔を空けて配される。
ＦＦ．距離Ｄ１は二等分平面と切れ刃とのコーナ交差点から第１および第２中案内面の一方へ画定され、距離Ｄ２は同じコーナ交差点から前部中デフレクタ面４２上の最接近ポイントへ画定される。距離Ｄ１は距離Ｄ２の３倍〜５倍である（３・Ｄ２≦Ｄ１≦５・Ｄ２）。
ＧＧ．距離Ｄ３は、二等分平面と切れ刃とのコーナ交差点から第１および第２中案内面の一方へ画定され、関連するエッジ部分に平行に計測され、平行距離Ｄ４は、隣接するそのようなコーナ交差点間のインサートエッジの全長として画定される。好ましくは、１／８・Ｄ４≦Ｄ３≦１／３・Ｄ４である。
図面の簡単な説明
[0012]本出願の主題のよりよい理解のため、およびそれが実際にどのように実施され得るのかを示すため、ここに添付図面が参照される。
本出願の主題によるインサートの上から見た斜視図である。 図１におけるインサートの第１面の平面視である。 図２における線３−３に沿った断面図である。 図２におけるインサートの左下部に位置する部分の拡大図である。 図４Ａの一部の上から見た斜視図である。 図２の線５Ａに沿った第１面の概略断面図である。 図２の線５Ｂに沿った第１面の概略断面図である。 図２の線５Ｃに沿った第１面の概略断面図である。 実験結果の写真である。
詳細な説明
[0013]機械加工作業のための仕上げ深さ旋削インサート１０を示す図１〜３を参照する。インサート１０は典型的には、バインダー内のカーバイド粉末を型押し(form-pressing)し次いで焼結することによるか粉末射出成形方法かのいずれかにより、極めて硬くかつ耐摩耗性の材料、例えば超硬合金でできている。
[0014]図３に最もよく示されるとおり、インサート１０は、相対する第１および第２面１２、１４と、第１および第２面１２、１４へ接続される周方向に延在する周面１６とを含み得る。第１および第２面１２、１４は、それらの間の中間に位置しそれと平行に延在する基準平面ＰＲを画定し得る。
[0015]基準平面ＰＲは、基準平面ＰＲから第１面１２に向かって垂直に向けられる上向きの方向ＤＵと、上向きの方向ＤＵに対向する下向きの方向ＤＤとを画定し得る。基準平面ＰＲは上向きの方向および下向きの方向ＤＵ、ＤＤの向きを画定するためだけに使用され、その出発点を表さないことが理解される。
[0016]インサート１０は少なくとも１つのコーナ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄを含む。
[0017]インサート１０は、コーナ１８Ａおよび第１面１２と関連する少なくとも１つの切り屑処理配置構成２０を含む。特に明記しない限り、以下の説明は、１つの切り屑処理配置構成（すなわち、符号「２０」で示される配置構成）のみを対象とするが、しかしながら、インサート１０の各コーナは、第１および第２面１２、１４のいずれかまたは両方に、対応する切り屑処理配置構成を有し得ることが理解される。いずれの場合も、本例において、インサート１０は、対応する切り屑処理配置構成を、その各コーナにならびに各コーナの第１および第２面の両方に有し、すなわち、８つのそのような配置構成を有する。第１面１２（および示される例における第２面１４）はすくい面であって、その上を切断された工作物（図示せず）からの切り屑（図示せず）が流れるすくい面であることも理解される。周面１６はインサート１０の逃げ面を構成することが理解される。
[0018]図４Ａを参照すると、コーナ１８Ａはコーナ半径ＲＣを画定し得る。より正確には、コーナ半径ＲＣは第１面１２の平面視におけるコーナ１８Ａの内接円ＣＩの半径である。
[0019]図２において、基準平面ＰＲに垂直でありかつコーナ１８Ａを二等分する（すなわち、コーナ１８Ａを等しい半分に分割する）二等分平面ＰＢが示されている。切り屑処理配置構成２０は好ましくは二等分平面ＰＢに関して対称であり得る。
[0020]二等分平面ＰＢは、インサート１０の内側に向けられかつ基準平面ＰＲと平行である、内側への方向ＤＩ（図２、３）を画定する。
[0021]さらに図４Ｂを参照すると、切れ刃２２が第１面１２と周面１６との間に形成される。より正確には、切れ刃２２は、第１および第２副切れ刃２２Ａ、２２Ｂであってそれぞれ第１および第２エッジ部分２４Ａ、２４Ｂに沿って位置する第１および第２副切れ刃２２Ａ、２２Ｂと、コーナ１８Ａに沿って延在しかつ第１および第２副切れ刃２２Ａ、２２Ｂへ接続される第３副切れ刃２２Ｃとを含み得る。第３副切れ刃２２Ｃと第１および第２副切れ刃２２Ａ、２２Ｂとの第１および第２接続点２６Ａ、２６Ｂ（図４Ａ）は、コーナ１８Ａの湾曲が（第１面の平面視における）直線の第１および第２エッジ部分２４Ａ、２４Ｂへ移行するところに位置する。
[0022]異なるコーナの対応する特徴部は共通の参照符号で特定され、かつ、１つまたは複数のアポストロフィ（例えばコーナ１８Ｂの第２副切れ刃は２２Ｂ’として示される）が後置される。
[0023]図１に注意を向けると、隣接するコーナ間、例えば１８Ａおよび１８Ｂと示されたコーナ間には、第１面１２および周面１６において、コーナ１８Ａ、１８Ｂの切れ刃２２Ａ、２２Ｂ’間に形成される、負のすくい角のエッジ２８があり得る。
[0024]各切れ刃２２は、負のすくい角のエッジ２８から間隔を空けて配されたポイントで終端し得る。
[0025]第１および第２エッジ部分２４Ａ、２４Ｂの各々に沿って、凹形の逃げ３０Ａ、３０Ｂがその側面図または側面斜視図において、形成され得る（図４Ｂ）。
[0026]インサート１０は、例えば貫通孔３２を有して形成されることにより、ねじ（図示せず）により工具に固定されるように構成され得る。貫通孔３２はインサート１０の中心に位置し得る。貫通孔３２は、第１および第２面１０、１２へ開口し得る。
[0027]インサート軸ＡＩはインサート１０の中心を通って延在し得る。インサート軸ＡＩは貫通孔３２の中心を通って延在し得る。インサート軸ＡＩは、基準平面ＰＲに垂直であり得る。
[0028]図１を参照すると、切り屑処理配置構成２０は、中突出部３４と中突出部３４とコーナ１８Ａとの間に位置する仕上げ突出部３６とを含み得る。切り屑処理配置構成２０は第１および第２中案内面３６Ａ、３６Ｂも含み得る。
[0029]中突出部３４は、中深さ切削作業の間切り屑（図示せず）を処理するように構成され得る。第１および第２中案内面３６Ａ、３６Ｂは、中深さ切削作業の間切り屑を中突出部３４へ案内するように構成され得る。
[0030]同様に、仕上げ突出部３６は、仕上げ深さ切削作業の間切り屑（図示せず）を処理するように構成され得る。
[0031]中突出部３４は、第１および第２中デフレクタ面３８Ａ、３８Ｂであってそれぞれ第１および第２エッジ部分２４Ａ、２４Ｂに面する第１および第２中デフレクタ面３８Ａ、３８Ｂと、第１および第２中デフレクタ面３８Ａ、３８Ｂへ接続される中上面４０と、前部中デフレクタ面４２とを含み得る。
[0032]図２に最もよく示されるとおり、中突出部３４は仕上げ突出部３６に向かって先細になり得る。
[0033]矢印４１は中突出部３４がわずかな凹状を有する領域を指す。
[0034]本例において、インサート１０が両刃であるため、中上面４０はインサート１０の工具（図示せず）への取付けのための座面４４の一部を構成し得る。より具体的には、インサート１０は、座面４４によってのみのその取付けのために構成され得る。したがって座面４４は研削され得る。座面４４は第１面１２の大部分にわたって延在し得る。座面４４の取付け面積を増大させるために、それは各負のエッジ２８に隣接する膨隆部分４６をさらに含み得る。
[0035]第１および第２中案内面３６Ａ、３６Ｂは、中突出部３４へ接続され得、かつそこから、それぞれ第１および第２エッジ部分２２Ａ、２２Ｂに向かってだけでなく下向きの方向ＤＤに延在し得る。第１中案内面３６Ａは第２エッジ部分２４Ｂに向かって面することができ、第２中案内面３６Ｂは第１エッジ部分２４Ａに向かって面することができる。
[0036]各中案内面３６Ａ、３６Ｂは、楔形案内突出部４８Ａ、４８Ｂの面であり得る。各案内突出部４８Ａ、４８Ｂは案内ピーク５０Ａ、５０Ｂをさらに含み得る。
[0037]切り屑が由来する工作物に向かって切り屑が戻るよう向きを変えるのを回避するため、第１および第２中案内面３６Ａ、３６Ｂは各々それに隣接する対応するエッジ部分２４Ａ、２４Ｂから間隔を空けて配され得る。好ましくは、案内突出部４８Ａ、４８Ｂの各チップ（すなわち、第１または第２案内チップ５２Ａ、５２Ｂ、図２）は、切り屑が概ね同時期に両方のチップ、例えば５２Ａ、５４に到達することを可能とするために、それに隣接するエッジ部分から、中突出部３４の中チップ５４（図４Ａ）が空けているのと同じ距離だけ、間隔を空けて配され得る。言い換えると、例えば図２において、第１間隔距離Ｌ１（中チップ５４から第１エッジ部分２４Ａへ）は第２間隔距離Ｌ２（第１案内チップ５２Ａから第１エッジ部分２４Ａへ）と同じ大きさであることが分かり得る。
[0038]第１および第２中案内面３６Ａ、３６Ｂは、二等分平面ＰＢと切れ刃２２とのコーナ交差点５６から距離Ｄ１（図２）にある。前部中デフレクタ面４２上の最接近ポイントへの最接近ポイントは、コーナ交差点５６から距離Ｄ２（図４Ａ）にあり得る。距離Ｄ１の大きさは、好ましくは距離Ｄ２の３倍〜５倍である（３・Ｄ２≦Ｄ１≦５・Ｄ２）。
[0039]距離Ｄ３（容易に見えることのみを目的として、図２におけるコーナ１８Ｂを参照する）は、関連するコーナ交差点５６’からその関連する第１案内面３６Ａ’へ画定され、関連するエッジ部分２４Ｂ’に平行に計測される。平行距離Ｄ４は、隣接するコーナ交差点５６、５６’間（すなわち、二等分線と切れ刃との交差点）のインサートエッジの全長として画定される。好ましくは、１／８・Ｄ４≦Ｄ３≦１／３・Ｄ４である。インサートの側部の全長と比較してコーナからの案内面の距離を低減することは、より多くの面積を座面の部分として設計することを可能にし、したがってインサートの安定性に貢献し得ることが理解される。
[0040]図４Ａおよび４Ｂに注意を向けると、仕上げ突出部３６は、前部仕上げデフレクタ面５８、後部面６０、前部仕上げデフレクタ面５８から後部面６０へ延在する第１および第２逃げ面６２Ａ、６２Ｂ、ならびに仕上げピーク６４を含み得る。
[0041]切り屑処理配置構成２０は、切れ刃２２へ接続されかつそこから谷部６８へ延在するランド６６をさらに画定する。
[0042]前部仕上げデフレクタ面５８は谷部６８へ接続され得る。前部仕上げデフレクタ面５８の接続は、前部仕上げデフレクタ面５８の第１および第２の下方末端７０Ａ、７０Ｂから、かつ、第１および第２の下方末端７０Ａ、７０Ｂ間に延在する前部仕上げデフレクタの下方エッジ７０Ｃに沿ってであり得る。
[0043]後部面６０は仕上げピーク６４から中突出部３４へ延在し得る。より正確には、後部面６０は前部中デフレクタ面４２へ延在し得る。
[0044]第１および第２逃げ面６２Ａ、６２Ｂは前部仕上げデフレクタ面５８から後部面６０へ延在し得、それぞれ第１および第２エッジ部分２４Ａ、２４Ｂに面し得る。逃げ面がエッジ部分に「面する」と言うとき、これは、平面視において、第１逃げ面６２Ａを例として用いると、第１逃げ面６２Ａが第１エッジ部分２４Ａに向かって、すなわち、ほぼ矢印７２の方向に面することを意味することが理解される。詳しく述べると、逃げ面の湾曲があるかないかに関わらず、例えば矢印７２を三次元的意味において第１エッジ部分２４Ａの「上方」（すなわち図４Ａにおいてページから出るように）に向けても、これは依然として（すなわち平面視において）第１エッジ部分２４Ａに面すると解釈される。矢印７４の方向に、すなわち例えば凸形状すなわち肉抜きを施されていない形状（すなわち平面視において）に形成された第３副切れ刃２２Ｃに向かって面する面は、エッジ部分に面するとは解釈されない。このような凸形状すなわち肉抜きを施されていない形状は、第１エッジ部分２４Ａと仕上げ突出部３６との間の面積を過度に減少させ得、それによりあまり有効でない機械加工をもたらす。
[0045]しかしながら、図４Ｂにおいて示されるものと同様の断面斜視図または側面斜視図において、各逃げ面６２Ａ、６２Ｂは平面または凸形であり得る。
[0046]各逃げ面６２Ａ、６２Ｂは凹状ランド７６Ａ、７６Ｂと仕上げピーク６４との間に接続され得る。
[0047]逃げ面６２Ａ、６２Ｂは、切れ刃２２から前部仕上げデフレクタ面５８よりも遠くに位置し得る。例えば、第１の下方末端７０Ａは切れ刃２２から距離７８Ａにあると示されており、一方、第１逃げ面６２Ａから切れ刃２２への各次に続く各距離（７８Ｂ、７８Ｃおよび７８Ｄと示される）は次第に大きさが大きくなるように示され、全て距離７８Ａより大きい。
[0048]第１面の平面視（例えば、容易に見えることのみを目的として、切り屑処理配置構成のコーナ１８Ｄを参照する図２）において、第１および第２逃げ面６２Ａ’’、６２Ｂ’’は両方とも二等分平面ＰＢ’’とそれぞれの逃げ平面ＰＲ’’との間に位置し得る。逃げ平面ＰＲ’’は基準平面ＰＲに垂直であり得、二等分平面ＰＢ’’と切れ刃２２’’とのコーナ交差点５６’’を通過する。逃げ平面ＰＲ’’はまた前部仕上げデフレクタ面５８’’の最外ポイント（例えば第１の下方末端７０Ａ’’）を通過する。各逃げ平面ＰＲ’’は、二等分平面ＰＢ’’と関連するエッジ部分２４Ａ’’に垂直に延在するエッジ平面ＰＥ’’との間に形成されるエッジ角度β’’よりも、二等分平面ＰＢ’’と小さい逃げ角α’’を形成し得る。
[0049]二等分平面ＰＢに沿った断面を示す図５Ａを参照すると、基準平面ＰＲと平行である第１および第２平行平面Ｐｐ１、ＰＰ２も示されている。より正確には、第１平行平面Ｐｐ１は第３副切れ刃２２Ｃと交差し、第２平行平面ＰＰ２は中上面４０と交差する。
[0050]第３副切れ刃２２Ｃからスタートして、ランド６６は下向きかつ内側への方向ＤＩ、ＤＵに谷部６８へ延在する。言い換えると、第３副切れ刃２２Ｃは正のすくい角を有する。これらの方向に延在するランドにより、まず第１平行平面ＰＰ１と平行に延在し続いて下向きかつ内側への方向ＤＩ、ＤＵに傾斜するランドによるよりも、より良い性能が見出された。切れ刃全体２２は正のすくい角を有する。二等分線でのすくい角ＡＲ１の好ましい値は、１５°であり、０．５ｍｍの断面（ＡＲ２、図５Ｂ）では１３°であり、１．５ｍｍの断面（ＡＲ３、図５Ｃ）では１６°である。これらのポイントはインサート１０の望ましい切削深さに対応するため注目に値する。上述のとおり、１．５ｍｍの断面から空けられる距離は、それらは機械加工のために使用されることを意図されないため、正のすくい角を有しなければならないわけではなく、異なる便益のために負となることさえあり得る。
[0051]示されるとおり、前部仕上げデフレクタ面５８は谷部６８から仕上げピーク６４へ、内側かつ上向きの方向ＤＩ、ＤＵの両方に延在し得る。前部仕上げデフレクタ面５８が内側への方向ＤＩのみに延在する場合であっても、ピークに隣接する他の領域が谷部６８より低くなり得るため、依然として仕上げピークがあり得ることに留意されたい。
[0052]図６を参照すると、本出願の主題によるインサートの実験結果から生じた切り屑が示されている。
[0053]水平軸は０．０５、０．０８、０．１、０．１５、０．２および０．３ミリメートル／回転（ｍｍ／ｒｅｖ）での送り量（ｆ）を示す。
[0054]垂直軸は０．１５、０．３、０．５、１、１．５、２および３ミリメートルでの切削深さ（Ａｐ）を示す。
[0055]図示されないが、浅いＡｐ（０．５ミリメートル）でのバリもまた、機械加工の８、１６、２４および３２分後に記録された。
[0056]点線により示されるとおり、対象となる性能面積は０．３〜１．５ｍｍの深さでの０．０８〜０．２ｍｍ／ｒｅｖの送り量についてであった。
[0057]実験は以下の条件下で実施された（被削物：ＳＵＳ３１６Ｌ、Ｖｃ＝１５０ｍ／ｍｉｎ、湿式、型番ＣＮＭＧ４３１、成功基準：切り屑の長さＬ≦１００ｍｍ）。
[0058]図６に示されるとおり、連続的な太線において示されるとおり、適切な寸法の切り屑は、（点線で囲まれた）望ましい範囲の外側でさえ、すなわち、わずかに隣接する中深さ範囲内まで生じた。
[0059]いくつかの開発されたデザインおよび当業界の主要な競合企業のインサートの並列試験から、本出願の切り屑処理配置構成２０が、Ａｐ＝０．５ｍｍおよび１．５ｍｍでの工具寿命およびバリの基準の全体として最良の結果を生じた。

Claims (11)

  1. 仕上げ深さ旋削インサート(10)であって、
    相対する第１および第２面であって、それらの間に位置しそれらと平行に延在する基準平面(PR)を画定する相対する第１および第２面(12,14)と、
    前記第１および第２面(12,14)へ接続される周方向に延在する周面(16)と、
    前記第１面(12)で、コーナ半径(RC)を画定する第１コーナ(18)と、
    切れ刃であって、前記第１面(12)と前記周面(16)との間に形成され、前記第１コーナ(18A)ならびに前記第１コーナ(18)の異なる側部へ接続されかつそこから延在する第１および第２エッジ部分(24A,24B)に沿って延在する切れ刃(22)と、
    前記第１面(12)に形成される切り屑処理配置構成(20)とを含み、
    前記基準平面(PR)が、
    前記基準平面(PR)から前記第１面(12)に向かって垂直に向けられる上向きの方向(DU)と、
    前記上向きの方向(DU)に対向する下向きの方向(DD)と、
    前記基準平面(PR)に垂直でありかつ前記第１コーナ(18)を二分する二等分平面(PB)とを画定し、
    前記二等分平面(PB)が、
    前記インサート(10)内へ向けられかつ前記基準平面(PR)と平行な内側への方向(DI)を画定し、
    前記切り屑処理配置構成(20)が前記二等分平面(PB)に関して対称でありかつ
    中突出部(34)と、
    前記中突出部(34)と前記第１コーナ(18)との間に位置する仕上げ突出部(36)とを含み、
    前記中突出部(34)が、
    それぞれ前記第１および第２エッジ部分(24A,24B)に面する第１および第２中デフレクタ面(38A,38B)と、
    前記第１および第２中デフレクタ面(38A,38B)へ接続され、前記切れ刃(22)よりも前記基準平面(PR)から遠くに位置する中上面(40)と
    を含み、
    前記仕上げ突出部(36)が、
    前部仕上げデフレクタ面(58)と、
    前記中突出部(34)へ延在する後部面(60)と、
    前記前部仕上げデフレクタ面(58)から前記後部面(60)へ延在しかつそれぞれ前記第１および第２エッジ部分(24A,24B)に面する第１および第２逃げ面(62A,62B)と、
    前記前部仕上げデフレクタ面(58)、前記後部面(60)ならびに前記第１および第２逃げ面(62A,62B)へ接続されかつ前記切れ刃(22)よりも前記基準平面(PR)の近くに位置する仕上げピーク(64)とを含み、
    前記前部仕上げデフレクタ面(58)が平面であり、
    前記二等分平面(PB)に沿って、前記切り屑処理配置構成(20)が、前記切れ刃(22)へ接続されかつそこから谷部(68)へ延在するランド(66)をさらに画定し、
    前記前部仕上げデフレクタ面(58)が、前記二等分平面(PB)と前記切れ刃(22)とのコーナ交差点(56)からコーナ半径(RC)の２倍未満の距離内の前記谷部(68)へ接続され、かつ、
    前記二等分平面(PB)に沿って、前記前部仕上げデフレクタ面(58)が、前記谷部(68)から、前記仕上げピーク(64)へ前記内側への方向(DI)のみまたは前記内側かつ上向きの方向(DI,DU)の両方のいずれかで延在し、
    前記二等分平面(PB)に沿って、前記ランド(66)が、前記切れ刃(22)から前記下向きかつ内側への方向(DD,DI)に前記谷部(68)へ延在し、
    前記二等分平面(PB)に沿って、すくい角が５°〜２５°である
    仕上げ深さ旋削インサート(10)。
  2. 前記前部仕上げデフレクタ面(58)が、前記コーナ交差点(56)からの単一のコーナ半径(RC)の距離内の前記谷部(68)へ接続される、請求項１に記載のインサート(10)。
  3. 前記前部仕上げデフレクタ面(58)の前記谷部(68)への接続全体が前記コーナ交差点(56)からの単一のコーナ半径(RC)の距離内にある、請求項１または２に記載のインサート(10)。
  4. 前記第１および第２逃げ面(62A,62B)が、前記前部仕上げデフレクタ面(58)よりも前記切れ刃(22)から遠くに位置する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインサート(10)。
  5. 前記第１および第２逃げ面(62A,62B)の各々とそれに隣接する前記切れ刃(22)との間の距離が、前記前部仕上げデフレクタ面(58)と前記第１および第２逃げ面(62A,62B)の前記各々との間の距離の増加に伴い、増加する、請求項４に記載のインサート(10)。
  6. 前記第１および第２逃げ面(62A,62B)が長尺形状を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載のインサート(10)。
  7. 前記第１面(12)の平面視において、前記第１および第２逃げ面(62A,62B)が両方とも前記二等分平面(PB”)とそれぞれの逃げ平面(PR”)との間に位置し、各逃げ平面(PR”)が前記基準平面(PR)に垂直でありかつ前記二等分平面(PB”)と前記切れ刃(22)とのコーナ交差点(56)及び前記前部仕上げデフレクタ面(58''）の最外ポイントを通過し、各逃げ平面(PR”)が、前記二等分平面(PB”)と関連するエッジ部分(24A”)に垂直に延在するエッジ平面(PE”)との間に形成されるエッジ角度(β”)より小さい逃げ角(α”)を前記二等分平面(PB”)と形成する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のインサート(10)。
  8. 前記第１コーナ(18A)に隣接しかつ第２切れ刃を有して形成される第２コーナ(18B)をさらに含み、前記インサート(10)が、前記第１面(12)および前記周面(16)に沿って前記切れ刃と前記追加的な第２切れ刃との間に形成された負のすくい角のエッジ(28)をさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のインサート(10)。
  9. 第１および第２中案内面であって、前記中突出部(34)へ接続されかつそこから前記下向きの方向(DD)にならびにそれぞれ前記第１および第２エッジ部分(24A,24B)に向かって延在する第１および第２中案内面(36A,36B)をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載のインサート(10)。
  10. 前記中上面(40)の平面視において、前記中突出部(34)が前記仕上げ突出部(36)に向かって先細になる、請求項１〜９のいずれか一項に記載のインサート(10)。
  11. 前記第１および第２エッジ部分(24A,24B)の各々が凹形の逃げを有して形成される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のインサート(10)。
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