JP6499410B2 - パワースカイビング用の工具及び切削インサート - Google Patents

Description

第一態様において、本発明は、一方で、周囲の縁部を有する基体であって、中心軸線と垂直に延在する基準面に配置され、この中心軸線回りに縁部が回転対称であり、縁部は複数の接線方向に離間するインサート座を含有し、インサート座がそれぞれに底部を含有し、底部は縁部から半径方向に突出する突出部と共に本来の縁部に形成され、インサート座には雌ネジを有する穴が開口する基体と、他方で、複数の交換可能な切削インサートであって、個々の切削インサートが、上面と、下面と、上面と下面との間に延在する切れ目なし外周面と、上面と下面との間に延在する貫通孔とを具備し、個々の切削インサートが、前側端部と後側端部との間に延在する長手軸線によって確定される延在長さを有し、上面に含有される切りくず流出面と外周面に含有される逃げ面との間に形成される切れ刃を含有し、切れ刃は三つのエッジ部分、すなわち、ノーズ切れ刃と、ノーズ切れ刃へ収束する二つの横切れ刃とを含有し、個々の切削インサートが、基体から半径方向に突出するノーズ切れ刃を有して、インサート座に取り付けられ、締め付けネジによって固定され、締め付けネジは、前述の雌ネジに締め付けられ、また、切削インサートの切れ刃は、基体の基準面に関して少なくとも５°の横方向傾斜角度で横方向に傾けられる切削インサートと、を具備する種類のパワースカイビング（power skiving）工具に関する。

第二態様において、本発明は、このようなパワースカイビング切削インサートにも関する。

パワースカイビングは、切りくずを除去する機械加工方法の種類であり、この方法は、切削工具と被削材との間の回転相対動作及び直線相対動作の組み合わせを使用する。とりわけ、この方法は、歯及びスプライン等の形成に関して使用され、外側と共に内側の機械加工を可能とする。このような方法は、ずっと前に知られ、切りくずを除去するギヤ形成に使用し、スロットを形成する間において材料を一層ずつ切削して、完全深さのギヤを最終的に形成するために、切削部材を直線往復的に移動させることに基づく種類の一般的な歯形成方法に比較してかなりの利点を提供する。個々の溝の形成後に、工具及び被削材は、類似の方法において、完成したギヤ縁部に含有される全ての溝を形成するように段階的に再調整される。このようなギヤ形成は、特に歯の数が多いときに、時間を消費し、それにより、高価である。

ギヤ形成と対照的に、パワースカイビングは、最小限の工具の再調整だけを必要とし、被削材に関する相対遊星動作中の工具は、工具が直線的な軸線方向送り動作を与えられると同時に、形成される各溝から一つの破片切りくずだけを取り除くために、一定回転を維持される。このように、全ての溝は、工具が増大させた半径方向送りを提供するために再調整されることを必要とする以前に、それ自身のある適度の深さに機械加工される。

最初に開発されたパワースカイビング工具（例えば、特許文献１、特許文献２及び、特許文献３参照）は、とりわけ超硬合金の無垢のミーリングカッターヘッド、すなわち、必要な切れ刃が、一体とされ、それにより、工具の回転軸線に関して高い空間的寸法精度が与えられることができる本体を使用する。

しかしながら、無垢のパワースカイビング工具の欠点は、それらが、小さな、より明確には、１５０ｍｍに至る直径及び最大でほぼ１０個の切れ刃を有する実施形態においてだけうまく実現されることができることである。しかしながら、大きな被削材、例えば、１００個より多い歯を有するギヤリングの機械加工のためには、より大きな工具、すなわち、より大きな直径及びより多くの切れ刃を有する工具が必要である。もう一つの欠点は、もし、任意の一つの切れ刃が損傷されるならば、工具が破棄され（又は、高価な修理作業を受け）なければならないことである。これらの理由のために、最も多くの場合には１０個より多い数の交換可能な切削インサートを有するパワースカイビング工具の開発が、最近開始された。

（先行技術）
２０個ほどの多くの交換可能な切削インサートを有する最初に述べられたパワースカイビング工具は、公開使用（ＶＢＭＴによって製造される）によって先に知られている。この場合において、切削インサートは、菱形の基本形状を有し、二つの直径方向に対向して交互に使用可能な同一形状の切れ刃を含有する。この切削インサートは、平らな底部に加えて二つのＶ形状分岐支持側面を含有するインサート座に取り付け可能であり、締め付けネジによって固定可能であり、締め付けネジは、切削インサートの中心に配置され、インサート座の二つの支持側面と共に底部に対して切削インサートを押圧する。

しかしながら、この公知のパワースカイビング工具の問題は、工具の基体に関する切削インサートの半径方向調整の良好な精度が実現困難であることである。すなわち、もし、個々の切削インサート及び基体の受入インサート座の少なくとも一方が形状欠陥により損傷されるならば、作動する半径方向外側の切れ刃は共通円に沿って正確に位置させられないであろう。これは、もし、一つ又は少数の切削インサートが他のものより突出するならば、形成された歯の側面に欠陥を、より明確には、歯の側面内の又は歯の側面の連続するスロットが発生するような欠陥を結果として生じる。他方で、もし、一つ又は少数の切れ刃が他のものより内側に位置させられるならば、側面に連続する突起が発生することが当てはまる。それにより、歯の側面の所望の表面品質は、０．００１から０．００２ｍｍの位の設定精度又は公差を必要とし、これは、公知のパワースカイビング工具において達成するには、不可能とは言わないが、実際的には困難である。これのもう一つの欠点は、切削インサートが、かなり切れ味の悪い切削となり、これは、大きな熱の発生をもたらすかもしれず、工具と共に回転被削材は、制限された回転数で駆動されなければならない。公知の工具の欠点は、さらに、菱形の鏡面対称形状によって、切削インサートが、インボリュート歯のようなより複雑な形状を有する深い溝及び歯のそれぞれを作成するのに困難性を与えるかもしれないことである。

欧州特許第ＥＰ２４２２９２０号明細書 国際公開第ＷＯ２０１０／１０２９９２号パンフレット 欧州特許第ＷＰ２４４０３５７号明細書 スウェーデン王国特許公開第ＳＥ５２３２８６号

本発明は、公知のパワースカイビング工具の前述の欠点を取り除き、パワースカイビングの目的のための改良された工具を提供することを目的とする。こうして、本発明の主目的は、その切削インサートが、繰り返すのに適した良好な表面品質の側面を有する歯又はスプライン形状を作成することができるパワースカイビング工具を提供することである。さらに、本工具は、当然に、深い溝を有するギヤ縁部及びインボリュート歯のようなより複雑な種類の歯形状を形成することができる。さらなる目的は、機械加工の時間及び費用を最小に低減するために、高回転数で駆動されることができるパワースカイビング工具を提供することである。

本発明により、主目的は、一つの切れ刃だけが形成される個々の切削インサートによって達成され、切れ刃のノーズ切れ刃は、切削インサートの後側端部が肩部表面から形成されると同時に、切削インサートの前側端部を形成し、肩部表面は、切削インサートの長手軸線と垂直に広がり、基体の中心軸線に関する切れ刃の半径方向位置の微細な調整のために従属するインサート座の内側部分に配置された調整機構に対して押圧され、また、切削インサートの下面は、少なくとも一つの長く狭い雌状又は雄状案内部材を含有し、この案内部材は、切削インサートの長手軸線と平行に走り、インサート座の底部に含有される相互作用する長く狭い雄状又は雌状案内部材と係合する。

このように、本切削インサートが、より明確には０．００１ｍｍの段階的に半径方向に微細に調整されることができると同時に、本切削インサートは、恐らく、後側の肩部表面と共に切れ刃が基礎になることによって非常に良好な寸法精度（０．００１から０．００５ｍｍの範囲内の公差）を有して製造されるであろう。言い換えれば、全ての切削インサートは、それらが、集合的に、０．００１ｍｍ以下の公差を有して円に接するように、調整されることができる。このように、被削材に作成される側面の非常に良好な表面品質が保証される。

（例示的な）実施形態において、案内部材は、複数の互いに平行な隆起及び溝を具備する種類の鋸歯状接続表面の状態で切削インサートの下面及びインサート座の底部のそれぞれに含有され、切削インサートの隆起は、インサート座の底部の溝に係合し、この逆も成立する。

好適な実施形態において、切削インサートの後側の肩部表面は、平らであり、切削インサートの長手軸線だけでなく切削インサートの下面と直角に延在する。このように、基体及び調整機構からの力は、切削インサートへその水平面において、すなわち、切削インサートの後側部分を跳ね上げる傾向なしに与えられるであろう。

さらなる実施形態において、切削インサートの二つの横切れ刃は、異なる輪郭形状又は切れ刃線を有することによって切削インサートの長手軸線に関して非対称である。このように、形成される溝への切れ刃の侵入は、特に溝が深いときに容易になる。

インボリュート歯を提供するために、切削インサートの侵入側の横切れ刃は、僅かにＳ字状の輪郭形状を有しても良く、一方、他側の横切れ刃は、僅かにＣ字状の凸形輪郭形状を有する。

さらなる実施形態において、個々の切削インサートの切れ刃は、基準面に関して半径方向傾斜角度で半径方向に傾けられる。言い換えれば、切削インサートの切れ刃は、リム(rim)の中心軸線へ向けて傾けられる。このような切削インサートの半径方向傾斜は、それらのより容易な切削をもたらし、切削工程中の音の高さが低くなる（より心地よく）。半径方向傾斜角度は、好ましくは、小さくても２°に等しく、大きくても１５°に等しく、例示的な実施形態においては、半径方向傾斜角度は１０°に等しい。

さらなる実施形態において、横方向傾斜角度は、大きくても３０°に等しく、例示的な実施形態においては、横方向傾斜角度は２０°に等しい。横方向傾斜は、形成される溝を切り出すはがし又は刻み作用を引き起こし、ここで、より大きな傾斜は、より大きな刻み作用を与える。

横方向及び半径方向の両方の傾斜に関して、少なくとも切れ刃が前述により傾斜する平面に位置させられることが重要である。こうして、切削インサート全体が、横方向傾斜及び半径方向傾斜の少なくとも一方を有することは重要でない。

（先行技術のさらなる説明）
特許文献４によって、切削工具は、前もって、基体を有するフェースミル又はエンドミルの形態で知られており、この基体には、接線方向に離間する切削インサートが備えられ、これら切削インサートは、それぞれインサート座に取り付けられ、これらインサート座の軸線方向後側端部には、基体に関して個々の切削インサートの軸線方向位置の微細な調整のために調整機構が配置される。この場合において、切削インサートは、同数の逃げ面に隣接する二つの対向する交互に使用可能な切れ刃を含有することによって示されることができる。一つのフェースミル切れ刃が作動位置であることが示されるときに、対向する切れ刃の逃げ面は、調整機構に含有される可動な顎部に対して押圧され続ける。すなわち、これは、もし、使用される切れ刃及び調整機構へ向く後側に向けられるその逃げ面が、例えば、大きな熱の発生の結果として切りくず又はプラスチック材料の変形によって損傷されるならば、切削インサートの微細な調整が危うくされる危険を必然的に伴う。すなわち、損傷の可能性が逃げ面に広がるならば、ほぼ０．１ｍｍのようなこのような適度の変形でさえ、０．００１ｍｍまでの範囲内の予め決定可能な微細な調整を不可能とするであろう。本発明により、切削インサートの後側端部が調整機構と相互作用する肩部表面から成ると同時に、切削インサートに一つの前切れ刃だけを形成することによって、前述の危険は取り除かれる。

リング形状被削材の機械加工中における本発明によるパワースカイビング工具を図示する簡単化された斜視図である。 どのように工具が回転可能な機械軸部に取り外し可能に適用されるかを図示す斜視分解図である。 図１に図示された工具と共に被削材の上からの平面図である。 「１２時」と「６時」との間を走る図３のＩＶ−ＩＶ断面である。 「９時」と「３時」との方向に走る図３のＶ−Ｖ断面である。 下から見られるときの工具を図示する図５のＶＩ−ＶＩ平面図である。 工具の上からの平面図であり、工具の水平面が図面の水平面と一致することが注目されるべきである。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ部分拡大詳細端面図である。 工具の側面図である。 工具の上面の斜視図であり、多数の切削インサートの一つだけ（上の一つ）が図面の水平面内にほぼ位置させられている。 図１０のＸＩ−ＸＩ拡大断面である。 図７のＸＩＩ−ＸＩＩ貫通断面である。 工具に含有される個々の切削インサートの上から見た拡大斜視図である。 同じ切削インサートの下から見た斜視図である。 切削インサートの下からの平面図である。 切削インサートの上からの平面図である。 図１６のＸＶＩＩ矢印の方向において見られる切削インサートの側面図である。 切削インサートの前からの端面図である（図１６の矢印ＸＶＩＩＩ参照）。 図１６のＸＩＸ側面図である。 切削インサートの後からのＸＸ端面図である。 どのように、切削インサートが、より明確には調整機構と共に、工具の基体の周囲のインサート座に取り付け可能であるかを図示する斜視分解図である。 被削材の内側機械加工中の一団の三つの切削インサートの側面図である。 図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ平面図である。 作動中の一つだけの切削インサートを図示するさらなる拡大詳細側面図である。

本発明による工具をより十分に説明する前に、図１から６が参照され、これらの図は、どのように、パワースカイビング方法が、実際的に、より明確には内歯の製作に関して適用されることができるかを例示している。図面において、１は全体的に被削材を示し、２は回転可能な駆動機械軸部３に取り外し可能に配置された工具を示している。図２に見られるように、この場合において、工具２は、軸部３の下側端部に設置され、例えばボルト６のような適当な手段によって軸部に固定可能である。恐らくは鋼等から成る被削材１は、全体的に、リング形状又は管状であり、内側のギヤ縁部４が形成されるようになっており、内側のギヤ縁部は、明確化のために、完成状態において図示されている。図１において、被削材１は、保持器又はチャック５につかまれて図示され、この保持器又はチャックは、本機械加工ステーションに含有され、被削材へ、より明確には矢印Ｒ１の方向に回転中心軸線Ｃ１上の回転を与えるために回転可能である。軸部３、及び、それにより工具２は、矢印Ｒ２の方向に中心軸線Ｃ２上を回転可能である。この軸線Ｃ２は、被削材の回転軸線Ｃ１に関して鋭角α（図４参照）で傾けられる。この例において、αは２０°に等しい。この例において、保持器５及び軸部３が共に相対位置がそのまま維持されることが提供されるように空間において任意位置をとっても良いけれども、軸部３が上方向に突き出し、工具２の上面が下方向に向けられると共に、被削材を水平面に位置させることが選択されている。このようにして、機械加工工程中に発生する切りくずが、自動的に落下し、重力によって排除される利点が得られる。

パワースカイビング作業を実施するために必要な被削材と工具との間の相対動作は、この場合において、工具２が、より明確には二方向矢印Ｖによって図示されるような垂直方向に上昇及び下降可能である一方で、被削材が水平面に保持される（上昇又は下降されることなく）ことによって実現される。被削材と工具との間の必要な相対遊星動作は、工具が図３において「９時」の位置に維持される一方で、被削材の回転によって達成される。さらに、工具２は、より明確には、完全深さが達成されるまで作成溝の深さを段階的に増大するための工具の半径方向出力を提供する目的で、矢印Ｓの方向、すなわち、中心軸線Ｃ１に関して半径方向に段階的に前進させられても良い。

工具２は、図３においては上から、より明確には、被削材の上側に持ち上げられた状態（図４参照）において、被削材の内側に沿って「９時」の位置（図３参照）において図示されていることが、さらに注意されるべきである。さらに、図５及び６においては、工具２は、被削材から持ち上げられて図示されるが、ここでは下から見られている。

機械加工方法としてのパワースカイビングの特徴は、最初に示されたように、工具２と共に被削材１が、軸線方向送りをもたらすための直線的な相対動作を受けると同時に、回転させられることである。より明確には、工具は、矢印Ｖによる垂直軸線下方に向く送り動作が与えられると同時に、被削材１（Ｒ１）と同じ一つの方向（Ｒ２）に回転させられる。そうすることにおいて、被削材及び工具の回転数は、各周囲速度が等しい大きさになるように、互いに関して適合させられる。このように、内側の各係合において、個々の切削インサート（図３及び６において「９時」の切削インサートを参照）は、形成される一つの同じ垂直向きの溝に当たることができる。切削インサートは一つの同じ周囲速度でリングに沿うけれども、切削インサートはさらに相対回転動作を行い、この間において、本質的にＶ形状切りくずが「刻まれ」、又は、形成される溝が切り出される。このような小さなＶ形状切りくずの破片「刻み出し」は、工具が上側位置から下側への軸線方向送り動作を達成し、切削インサートが被削材を離れるまで、周期的に繰り返される。次に、工具は、矢印Ｓの方向の新たな切削深さへ半径方向に前進させられ、そうして、溝が完全深さとなるまで繰り返される。

（本発明による工具の詳細な記述）
図７から１２が参照され、これらの図は、どのように、本発明による工具２が複数の切削インサート８と共に基体７を含有するかを図示している。この場合において、基体７は、リング形状又は枠形状を有し、このリングがそれに対して回転対称である中心軸線Ｃ２と垂直に延在する基準面ＲＰ（図９参照）に位置させられる。基体の周囲において、複数の接線方向に離間するインサート座９（図７参照）が形成され、これらインサート座のそれぞれが、個々の切削インサート８を収納する。図示された例において、インサート座９の間の間隔は１５°に等しく（図７参照）、これは、この場合の基体が全部で２４個の切削インサートを備えることを意味する。切削インサートの自由外側端部は、円ＣＥ（その直径はＤｙで示される）に共通に接するために中心軸線Ｃ２から等しく半径方向に離間されるべきである。

パワースカイビングのための特徴において、切削インサート及びそれらの切れ刃（図８及び９に見られるような）は、基準面ＲＰに関して角度βで横方向に傾けられる。この角度βは、この例において２０°に等しいが、この値から下方向と共に上方向に変化しても良い。しかしながら、βは、５°より小さくなったり、３０°より大きくなったりしない方が良い。

本発明の好適な実施形態により、切削インサート８は、加えて、基準面ＲＰに関して半径方向に傾けられる。これは、図１１に最も明確に見られ、ここで、γは、半径方向傾斜角度を示し、この例において、１０°に等しい。さらに、この角度は、この値から上方向だけでなく、下方向へも変化しても良い。しかしながら、この角度は、小さくても２°で大きくても１５°に等しくする方が良い。不明確性を引き起こさないために、ここで、基体７は図１０に斜視で図示され、断面ＸＩ−ＸＩにおいて明確に図示された切削インサートは図面の水平面とほぼ平行に向けられた自身の水平面を有し、一方、他の切削インサートはこの切削インサートに関して傾けられていることが指摘されるべきである。

この関係において、切削インサートの例示的な実施形態は均一な厚さであることが言及されるべきであり、これは、その上面及び下面が互いに平行であることを意味する。このために、切削インサートの傾きは、基体のインサート座９に基準面ＲＰに関して各角度で傾斜する底部が形成されることによって提供される半径方向（角度γ）と共に横方向（角度β）である。

前述の半径方向の傾斜γの結果として、一式の切削インサート８は、図１２の断面から見られるように、カップ形状の僅かに円錐形状配置に形成されるであろう。

切削インサート８の詳細形状は、図１３から２０に見られる。慣例において、切削インサートは、超硬合金（又は、大きな耐摩耗性を有する他の硬い材料）から製造され、上面１０、下面１１、及び、全体的に１２で示された周囲の継ぎ目なし外周面を具備する。

その中心軸線がＣ３で示される貫通孔１３は、上面１０と下面１１との間に延在する。この孔の主な部分は、円柱状であるが、上面１０に隣接して、孔は、漏斗のようなほぼ円錐部分１４に広がる。切削インサートは、ＬＡで示される長手軸線によって確定される延在長さを有することが注意されるべきである。

図示された切削インサートの特徴は、切削インサートに一つの切れ刃（全体的に１５で示される）だけが形成されることであり、この切れ刃は切削インサートの前側部に配置され、同時に、切削インサートの後側端部は肩部表面１６からなり、この場合において、肩部表面は、平らで長手軸線ＬＡに対して垂直に広がる。

単一の切れ刃１５は、一方で切りくず流出面（参照指示がない）を形成する上面１０の前側部と、他方で傾けられて外周面１２の一部であると共に上面の下側に位置させられる逃げ面１７との間に形成される。切れ刃１５は、三つの縁部、すなわち、ノーズ切れ刃１８とノーズ切れ刃から後方向に分岐する二つの横切れ刃（エッジ部分）１９ａ、１９ｂとを含有する。言い換えれば、切削インサートの前側部は、ノーズ切れ刃１８へ向けて先細りとなる。逃げ面１７は、選択された半径方向傾斜角度γに依存して、７°から上に変化しても良い周囲隙間角度σ（図１８参照）を有する。γが大きくなるほど、σも大きくなり、もし、この例のように、γが１０°に等しければ、σは少なくともノーズ切れ刃に沿って１７°に等しいはずである。

恐らく図１４及び１８に最も良く見られるように、切削インサートの下面１１には、切削インサートの延在長さ内を、すなわち、長手軸線ＬＡと平行に走る多数の長く狭い互いに平行な隆起２０及び溝２１を含有する種類の鋸歯状接続表面が形成される。実際において、下面１１の全体には、この場合において、このような隆起及び溝が形成される。選択された例には、七つの隆起２０及び六つの溝２１が含有される。

図示された好適な実施形態において、後側の肩部表面１６は、長手軸線ＬＡだけでなく、下面１１とも垂直に延在する平らな表面からなる。この平らな肩部表面の存在（逃げ面に代えて）によって、切削インサートには、実際的に、平らな肩部表面１６と共に切れ刃１５の研ぎにより非常に良好な予め決定可能な寸法精度（０．００１から０．００５ｍｍの位の公差）が与えられることができる。この最初の寸法精度は、後側の肩部表面が調整機構に当接する目的だけを有し、任意の逃げ面として働かない結果として、切削インサートの有効寿命全体（すなわち。切削インサートが消耗するまで）の間維持されるであろう。

図１５及び１６に見られるように、切削インサートの後側部は、肩部表面１６に加えて、長手軸線ＬＡと平行に広がり長手軸線から等距離だけ離間させられる二つの平らな側部表面２２ａ、２２ｂによって確定される。この例において、逃げ面１７のように、これら側部表面は、上面１０及び下面１１に関して傾けられる。

図示された実施形態において、切削インサートの二つの横切れ刃１９ａ、１９ｂは、それらの輪郭又は切れ刃線が不均一であることによって長手軸線ＬＡに関して非対称である。より明確には、侵入側の横切れ刃、すなわち、横切れ刃１９ａは、僅かにＳ字のような輪郭形状に形成され、一方、反対側の横切れ刃１９ｂは、僅かにＣ字のような凸形輪郭形状を有する。しかしながら、前述の凸形状の弓形高さは、実際的に、切れ刃が裸眼にとってほぼ真っ直ぐのように見えるかもしれないほど小さい。この非対称形状を横切れ刃に与えることによって、被削材に形成される溝への個々の切削インサートの侵入及び退出が容易となる。横切れ刃１９ａの僅かにＳ字のような輪郭は、特に、比較的深い溝を有するインボリュート歯を形成するために適している。

さらに、切削インサートの孔１３は、側部表面２２ａ、２２ｂが逃げ面１７に変化する部分近傍に中心軸線が配置されることが注意されるべきである。恐らく図１５に最も良く見られるように、ノーズ切れ刃１８は、凸変移縁を介して横切れ刃１９ａ、１９ｂへ変化すると共に、短く真っ直ぐである。

図２１が参照され、この図は、どのように、それぞれの個々のインサート座９が、鋸歯状接続表面、すなわち、溝によって離間されて切削インサート８の接続表面の溝２１に係合するように配置される隆起２３を含有する接続表面の形状の底部２２を含有するかを例示している。これらの隆起２３は、基体の中心軸線Ｃ２に関して半径方向に走る。図２１に見られるように、インサート座の底部の後側部は、本来の基体に形成され、一方、底部の前側部又は半径方向外側部は、基体の周囲から半径方向に突出する突出部２４上に形成される。さらに、個々の底部又は接続表面は、切削インサート（均一厚さの）にその所望の横方向傾斜角度β（図８参照）を与えるために基準面ＲＰに関して横方向に傾けられ、半径方向傾斜角度γ(図１１及び１２参照)を与えるために相似して半径方向に傾けられる。インサート座の底部において、穴２５が雌ネジを有して開口し、この雌ネジには、切削インサートを留める又は固定するためのネジ２６の雄ネジが締め付けられることができる。インサート座９の後側部又は半径方向内側部には、基体に関して切削インサートの半径方向位置の微細な調整のための全体を２７で示される調整機構が配置される。この例において、前述の特許文献４のＳＥ５２３２８６においてより詳細に開示された種類の機構が選択され、この機構は、二つの顎部２８、２９を含有し、これら顎部の一方２８が、調整ネジ３０によって可動とされる。それ自体が公知のこの調整機構の主な利点は、切削インサートの半径方向位置が、調整ネジの一回転が０．０５０ｍｍだけの前側顎部２８の直線移動を与える極めて微細な段階で調整されることができることである。言い換えれば、切削インサートは、調整ネジの約７°の回転により０．００１ｍｍの段階で移動させられることができる。

図２２から２４が参照され、これらの図は、隣接歯の間に形成される同数の溝の形成中における三つの概略的に図示された切削インサート８ａ、８ｂ、８ｃの一団を例示している。これらの図面において、切削インサートには、それらの上面と、切削インサート（図１から６参照）の作動状態において下方を向くその切りくず流出面とが図示されている。以前に指摘されたように、被削材リング１及び工具２は、工具及びそれにより個々の切削インサートが下方向へ向かう軸線方向送り動作Ｖが与えられると同時に、一つの同じ回転方向（矢印Ｒ１及びＲ２参照）に回転させられる。異なる切削インサートのうちで、切削インサート８ａは、スロットの形状に形成される溝へ侵入しようとしており、一方、切削インサート８ｂは、既にスロットに侵入しており、スロットにおいて回転し、また、切削インサート８ｃは、加工されたスロットから離れようとしている。従属するスロットにおけるその相対回転動作の間において、切削インサート８ｂの切れ刃は、切りくずＣＨを「刻み」又は切り出し、切りくずの形状は、スロット内へ侵入する切れ刃の一部の形状に従ってほぼＶ字又はＵ字形状であろう。図２３に見られるように、個々のスロットは、先ずは、横切れ刃１９ａ（図１５参照）によって侵入され、一方、横切れ刃１９ｂは、最後に、それぞれの機械加工完了のスロットから離れる。切りくずが除去されるときに、切りくずは、重力によって落下し、適当な方法において機械から排出されることができる。工具がギヤ縁部（図１参照）の下側から離れるように十分遠くに軸線方向下方に送られると同時に、被削材リングが十分に多い回転回数を回転させられるときに、工具は、再び最初の位置に持ち上げられ、ここで、工具は、切削深さを増大するために矢印Ｓの方向に前進させられる。実際的に、切削深さのこの増大は、恐らく０．１から０．５ｍｍの範囲内であろう。

ギヤ縁部を提供するための方法としてのパワースカイビングの全体的な利点は、工具の再調整の回数が最小に低減されると同時に、被削材リング及び工具の両方が、高回転数で駆動されることができることである。それにより、工具が上側の最初の位置を離れて下側位置へ送り下げられた瞬間から、材料の層のはぎ取り作業が、任意の工具の再調整なしに素早く実施されることができる。半径方向の調整回数は、当然に、溝の所望深さに依存する。本発明による図示され上述された工具の利点は、切削インサートが非常に微細な公差で容易に調整されることができるものの中の一つであることである。こうして、相互作用する鋸歯状接続表面は、選択された調整機構が非常に微細な段階において切削インサートの半径方向位置を決定することができると同時に、個々の切削インサートが絶対的に真っ直ぐに外方向又は内方向のいずれの半径方向にも移動させられることができることを保証する。それにより、実際的に、基体の周囲に沿う全ての切削インサートのノーズ切れ刃は、それらが０．００１から０．００２ｍｍだけの誤差又は公差の余裕によって共通円（図７参照）に接するように調整されることができる。これは、作成された歯の側部が非常に良好な表面品質及び寸法精度を得ることを保証する。切削インサートの後側端部が任意の切れ刃を含有しないが、相互作用する調整機構の平らな接触表面が当接しても良い好ましくは平らな肩部表面の形状を有することは、切削インサートの半径方向調整の精度の基礎を形成する。有効寿命全体の間において、切れ刃の長さ、すなわち、ノーズ切れ刃と後側の肩部表面との間の距離が、異なる切削インサートの間で不均一に変化させられる任意の危険は存在しない。本発明のさらなる利点は、切削インサートの述べられた半径方向傾斜が切削インサートの容易な切削をもたらすことである。

本発明の実施可能な変形
本発明は、上述されて図面に図示された実施形態に限定されない。こうして、切削インサートの下面とインサート座の底部との間の境界に鋸歯状接続表面以外の案内部材を使用することが実施可能である。それにより、切削インサートの下面において、単一の雌状又は雄状案内部材が形成されても良く、この案内部材は、単一の相互作用する雄状又は雌状案内部材がインサート座の底部に形成されると同時に、長く狭い形状を有して切削インサートの長手軸線と平行に走る。このような簡単な案内部材が可能であるときには、雌部材は切削インサートの下面に形成されるべきであり、一方、雄部材がインサート座の底部に含有される。例えば、歯形状が容易で溝深さが適度であるときには、切削インサートの長手軸線に関して対称な横切れ刃を有する切削インサートを形成することも可能である。工具の基体は、図面に図示されたようなリング形状であることを必要としない。こうして、基体は、切削インサートのためのインサート座が形成される周囲の縁部を有する非中空頭部であることができる。

７ 基体
８ 切削インサート
９ インサート座
１０ 上面
１１ 下面
１２ 外周面
１５ 切れ刃
１７ 逃げ面
１８ ノーズ切れ刃
１９ａ、１９ｂ 横切れ刃
２０ 雄状案内部材
２３ 雌状案内部材
２７ 調整機構

Claims (13)

1. 周囲の縁部を有する基体（７）であって、中心軸線（Ｃ２）と垂直に延在する基準面（ＲＰ）に配置され、前記中心軸線回りに前記縁部が回転対称であり、前記縁部は複数の接線方向に離間するインサート座（９）を含有し、該インサート座がそれぞれに底部（２２）を含有し、該底部は前記縁部から半径方向に突出する突出部（２４）と共に前記縁部に形成され、前記インサート座には雌ネジを有する穴（２５）が開口する基体と、
   複数の交換可能な切削インサート（８）であって、個々の切削インサートが、上面（１０）と、下面（１１）と、前記上面と前記下面との間に延在する切れ目なし外周面（１２）と、前記上面（１０）と前記下面（１１）との間に延在する貫通孔（１３）と、を具備し、個々の切削インサート（８）は、前側端部と後側端部との間に延在する長手軸線（ＬＡ）によって確定される延在長さを有し、前記上面（１０）に含有される切りくず流出表面と前記外周面に含有される逃げ面（１７）との間に形成される切れ刃（１５）を含有し、前記切れ刃は三つのエッジ部分、すなわち、ノーズ切れ刃（１８）と、前記ノーズ切れ刃へ収束する二つの横切れ刃（１９ａ、１９ｂ）とを含有し、個々の前記切削インサートが、前記基体から半径方向に突出する前記ノーズ切れ刃（１８）を有して、従属する前記インサート座（９）に取り付けられ、締め付けネジ（２６）によって固定され、前記締め付けネジは、前記穴（２５）の前記雌ネジに締め付けられ、また、個々の前記切削インサート（８）の前記切れ刃（１５）は、前記基体の前記基準面（ＲＰ）に関して少なくとも５°の横方向傾斜角度（β）で横方向に傾けられる切削インサートと、
   を具備するパワースカイビング工具において、
   個々の前記切削インサート（８）には、一つの切れ刃（１５）だけが形成され、前記切れ刃の前記ノーズ切れ刃（１８）は前記切削インサートの前記前側端部を形成し、前記切削インサートの前記後側端部は肩部表面（１６）からなり、該肩部表面は、前記切削インサートの前記長手軸線（ＬＡ）と垂直に広がり、前記基体の前記中心軸線（Ｃ２）に関する前記切削インサート及びそれにより前記切れ刃（１５）の半径方向位置の微細な調整のために前記インサート座（９）の内側部分に配置された調整機構（２７）に対して押圧され、前記切削インサートの前記下面は、長く狭い雌状又は雄状案内部材（２０）を含有し、前記案内部材は、前記切削インサートの前記長手軸線（ＬＡ）と平行に走り、前記インサート座（９）の前記底部（２２）に含有される相互作用する長く狭い雄状又は雌状案内部材（２３）と係合し、
   前記切削インサート（８）の二つの前記横切れ刃（１９ａ、１９ｂ）は、異なる輪郭形状を有することによって前記切削インサートの前記長手軸線（ＬＡ）に関して非対称であることを特徴とするパワースカイビング工具。
2. 前記切削インサート（８）の前記下面及び前記インサート座（９）の前記底部（２２）の前記案内部材は、複数の互いに平行な隆起（２０、２３）及び溝（２１）を具備する種類の鋸歯状接続表面に含まれることを特徴とする請求項１に記載の工具。
3. 前記切削インサート（８）の後側の前記肩部表面（１６）は平らであり、前記切削インサートの前記長手軸線（ＬＡ）だけでなく、前記切削インサートの前記下面（１１）に対しても直角に延在することを特徴とする請求項１又は２に記載の工具。
4. 前記切削インサートに含有される侵入側の前記横切れ刃（１９ａ）は、僅かにＳ字状の輪郭形状を有し、一方、他側の前記横切れ刃（１９ｂ）は、僅かにＣ字状の凸形輪郭形状を有することを特徴とする請求項１に記載の工具。
5. 個々の前記切削インサート（８）の前記切れ刃は、前記基準面（ＲＰ）に関して半径方向傾斜角度（γ）で半径方向に傾けられることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の工具。
6. 前記半径方向傾斜角度（γ）は、小さくても２°に等しく、大きくても１５°に等しいことを特徴とする請求項５に記載の工具。
7. 前記半径方向傾斜角度（γ）は１０°に等しいことを特徴とする請求項６に記載の工具。
8. 前記横方向傾斜角度（β）は大きくても３０°に等しいことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の工具。
9. 前記横方向傾斜角度（β）は２０°に等しいことを特徴とする請求項８に記載の工具。
10. パワースカイビング工具のための切削インサートであって、上面（１０）と、下面（１１）と、前記上面と前記下面との間に延在する切れ目なし外周面（１２）と、前記上面（１０）と前記下面（１１）との間に延在する貫通孔（１３）と、を具備し、前記切削インサートが、前側端部と後側端部との間に延在する長手軸線（ＬＡ）によって確定される延在長さを有し、前記上面（１０）に含有される切りくず流出面と前記外周面（１２）に含有される逃げ面（１７）との間に形成される切れ刃（１５）を含有し、前記切れ刃は三つのエッジ部分、すなわち、ノーズ切れ刃（１８）と、前記ノーズ切れ刃へ収束する二つの横切れ刃（１９ａ、１９ｂ）と、を含有する切削インサートにおいて、
    前記切削インサートには、一つの前記切れ刃（１５）だけが形成され、前記切れ刃の前記ノーズ切れ刃（１８）は前記切削インサートの前記前側端部を形成し、前記切削インサートの前記後側端部は肩部表面（１６）からなり、前記肩部表面は、前記切削インサートの前記長手軸線（ＬＡ）と垂直に広がり、前記下面（１１）は、前記長手軸線（ＬＡ）と平行に走る雌状又は雄状案内部材（２０）を含有し、
    二つの前記横切れ刃（１９ａ、１９ｂ）は、異なる輪郭形状を有することによって前記切削インサートの前記長手軸線（ＬＡ）に関して非対称であることを特徴とする切削インサート。
11. 前記案内部材は、複数の互いに平行な隆起（２０）及び溝（２１）を具備する種類の鋸歯状接続表面に含まれることを特徴とする請求項１０に記載の切削インサート。
12. 後側の前記肩部表面（１６）は平らであり、前記切削インサートの前記長手軸線（ＬＡ）だけでなく、前記下面（１１）に対しても垂直に延在することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の切削インサート。
13. 一つの前記横切れ刃（１９ａ）は、僅かにＳ字状の輪郭形状を有し、一方、他の前記横切れ刃（１９ｂ）は、僅かにＣ字状の凸形輪郭形状を有することを特徴とする請求項１０に記載の切削インサート。
    

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