JP6839204B2 - 切削インサート、工具ホルダおよび工具 - Google Patents

Description

本発明は、切削インサート、工具ホルダ、ならびにこのような切削インサートおよびこのような工具ホルダを備える工具に関する。工具は、フライスカッター、特に、いわゆる円形フライスカッターである。

種々の円形フライスカッターは、従来技術からすでに公知である。それらは一般に、金属部品を機械加工するためのＣＮＣ複合工作機械で使用されている。ロータリーフライス加工とも呼ばれる円形フライス加工では、工具はその長手方向の軸の周りに回転し、この回転に加えて工具はまた、例えば円形または螺旋状の経路上で直進移動する。この製造タイプは、孔、スピゴット、カラー、凹部または皿穴の作成のためにしばしば選ばれる。

公知の円形フライスカッターの多くは、カーバイド製の切削インサートを備えており、これはネジによって鋼製工具ホルダに締付けられている。したがって、摩耗の場合には、切削インサートは新しいものと交換することができる一方、工具ホルダは複数の使用が可能である。

フライス加工中に工具に生じる非常に高いトルクのために、切削インサートと工具ホルダとの間の境界面に特定の要件が課される。インサートシートは、非常に安定し、高トルクの伝達に適するように設計されなければならない。この目的のために、切削インサートが工具ホルダに対して正確に規定された方法で支えられることが特に重要である。

本発明の目的は、本明細書では、特に円形フライス加工に適しており、高トルク伝達を可能にする切削インサート、工具ホルダ、ならびにこのような切削インサートおよびこのような工具ホルダを備える工具を提供することである。

この目的は、本発明の第１の態様に従って、切削インサートの長手方向軸を規定する基体と、基体の周囲から側方に突出し刃先を備える少なくとも１つの切削体と、基体に設けられ切削インサート長手方向軸に沿って延びる切削インサート孔とを備える切削インサートであって、それぞれ２つの隣接する隆起部の間に相対窪みがそれぞれ得られるように、基体の切削インサート長手方向軸と交差して延びる下面に、周方向に分布して配置され基体の下面から突出する複数の隆起部が設けられ、切削インサートは、少なくとも１つの半径方向接触面と、複数の軸方向接触面と、切削インサートの工具ホルダに対する支承接触（ｂｅａｒｉｎｇ ｃｏｎｔａｃｔ）のための複数のトルク伝達面とを備え、少なくとも１つの半径方向接触面は、切削インサート長手方向軸に対して対称的な包絡円筒または包絡円錐上にあり、軸方向接触面は、隆起部の切削インサート長手方向軸と交差して延びる上面、または窪みの切削インサート長手方向軸と交差して延びる基面にそれぞれ配置され、そしてトルク伝達面は、隆起部の側方の逃げ面（ｆｌａｎｋ）にそれぞれ配置され、そして少なくとも１つの半径方向接触面、軸方向接触面、およびトルク伝達面は、互いに交差して延びている、切削インサートによって達成される。

本発明のさらなる態様によれば、上記の目的は、ホルダの長手方向軸に実質的に沿って延び、前面端部に、切削インサートの接続のための境界面を含むシャンクを備え、そしてシャンクに設けられ、ホルダ長手方向軸に沿って延びるホルダ孔を備える工具ホルダであって、境界面が、周方向に分布して配置され２つの隣接する窪みの間にそれぞれ得られる相対隆起部によって互いに分離される複数の窪みを含み、ホルダが、少なくとも１つの半径方向接触面と、複数の軸方向接触面と、工具ホルダに対する切削インサート支承接触のための複数のトルク伝達面とを備え、少なくとも１つの半径方向接触面が、ホルダ長手方向軸に対して対称的な包絡円筒または包絡円錐上にあり、軸方向接触面が、窪みのホルダ長手方向軸と交差して延びる基面、または隆起部のホルダ長手方向軸と交差して延びる上面にそれぞれ配置され、そしてトルク伝達面が、窪みの側方の逃げ面にそれぞれ配置され、そして、少なくとも１つの半径方向接触面と、軸方向接触面と、トルク伝達面とが互いに交差して延びている、工具ホルダによって達成される。

さらに、上記の目的は、上記のタイプの切削インサートと、上記のタイプの工具と、切削インサートを工具ホルダに締付けるための締付要素とを備える工具によって達成される。

本発明による工具では、特に好ましくは、工具が取付けられた状態において、切削インサートの少なくとも１つの半径方向接触面は、ホルダの少なくとも１つの半径方向接触面を支え、切削インサートの軸方向接触面は工具ホルダの軸方向接触面を支え、切削インサートのトルク伝達面は工具ホルダのトルク伝達面を支える。特に好ましくは、切削インサートと工具ホルダとは前記接触面でのみ接触する。

本明細書で使用される用語に関して、次が先ず指摘されるべきである：接触面は、それらの機能に従って呼ばれる。半径方向接触面は、切削インサートまたは工具ホルダの半径方向の力の吸収または伝達に役立つ。軸方向接触面は、軸方向または長手方向、すなわち、切削インサートおよび工具ホルダの長手方向と平行な力の吸収または伝達に役立つ。トルク伝達面は、切削インサートおよび工具ホルダの周方向または回転方向の力の吸収または伝達に役立つ。「交差して」という用語は、この場合、「非平行」、すなわち角度が０度と等しくないと理解すべきである。「交差して」という用語は、好ましくは、必ずしも直交して（ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒｌｙ）、または直交して（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｌｙ）を意味すると理解されるべきではない。「実質的に直交して（ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒｌｙ）」または「実質的に直交して（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｌｙ）」という用語は、この場合、好ましくは、「直交して（ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒｌｙ）」または「直交して（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｌｙ）」と理解される。しかし、「実質的に直交して（ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒｌｙ）」または「実質的に直交して（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｌｙ）」という用語はまた、９０°からの小さな偏差も含み、そのため９０°±３°の角度は、同様に「実質的に直交して（ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒｌｙ）」または「実質的に直交して（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｌｙ）」とみなすべきである。「相対窪み」または「相対隆起部」という用語は、この場合、必ずしも実際の窪みまたは実際の隆起部を含まないことを明らかにするために使用される。相対窪みは、２つの隣接する隆起部（相対的に見て）の間で自動的に得られる。同様に、２つの隣接する窪みの間で隆起部が自動的に得られる（同様に相対的に見て）。

本発明による工具は、特に、切削インサートと工具ホルダとの間の境界面に設けられている接触面の明確な区分によって区別される。好ましくは、切削インサート上にも工具ホルダ上にも、円筒形または円錐形の半径方向接触面がそれぞれ存在する。そのうえ、切削インサート上にも工具ホルダ上にも、切削インサート長手方向軸と交差して、またはホルダ長手方向軸と交差して延びる複数の軸方向接触面がそれぞれ存在する。さらに、工具ホルダ上にも切削インサート上にも、軸方向接触面と交差して延びる複数のトルク伝達面が配置されている。切削インサート上の軸方向接触面の数は、好ましくは、工具ホルダ上の軸方向接触面の数に対応する。同様に、切削インサート上に配置されたトルク伝達面の数は、工具ホルダ上に配置されたトルク伝達面の数に対応する。

切削インサート上にも工具ホルダ上にも、軸方向接触面は、互いに分離されており、互いに周方向に接続されていない。２つの隣接する接触面の間に、隆起部または窪みがそれぞれ配置されている。これは、切削インサート上に配置されている軸方向接触面にも工具ホルダ上に配置されている軸方向接触面にも適用される。その結果、軸方向支承接触の一種の分割が、切削インサート上にも工具ホルダ上にも得られる。

円筒形または円錐形の半径方向支承接触および切削インサートと工具ホルダとの間の分割された軸方向接触の結果として、できるだけ外側にトルク伝達をシフトすることが可能である。これにより、非常に高いトルクが安定性を失うことなく伝達されるという利点がある。トルク伝達面は、軸方向接触面と同様に分割され、切削インサート上または工具ホルダ上に周方向に分配される。トルク伝達面は、切削インサート上または工具ホルダ上に配置されている隆起部または窪みの側方の逃げ面によって形成される。概して、非常に高いトルクの伝達を可能にする非常に安定して正確に規定されたインサートシートが、このように得られる。

したがって、上記の目的が完全に達成される。

以下、切削インサートの好ましい実施形態を記載する。もちろん、これらの実施形態はそれに応じて工具ホルダ上に設けられてもよい。

一実施形態によれば、少なくとも１つの半径方向接触面が切削インサート孔内に配置される。すなわち、切削インサート孔は、半径方向支承点として使用される。この目的のために、切削インサート孔は、好ましくは、切削インサートと工具ホルダとの間の半径方向支承接触をできるだけ正確に可能にするために、製造中に再研削される。

半径方向接触面が切削インサート孔内に配置されている最後の実施形態では、さらに好ましくは、隆起部の切削インサート長手方向軸へ向かう内側が、切削インサート孔に直接隣接するか、またはそこから面取部または凹部によって分離される。

別の実施形態では、切削インサートは、基体の隆起部よりも下面からさらに突出し、切削インサート長手方向軸に対して対称的であるスピゴットを含む。この実施形態では、半径方向接触面は、切削インサート孔内に配置されないが、スピゴットの切削インサート長手方向軸からそれる外側に配置される。スピゴットが、基体の隆起部よりも下面からさらに突出していること、すなわち、スピゴットの切削インサート長手方向軸と平行に測定された高さが隆起部の高さよりも高いことが特徴である。その結果、スピゴットの外側に設けられた半径方向接触面は、連続的な、すなわち全周の設計とすることができる。これにより、安定性が向上する。

好ましくは、隆起部は、スピゴットに直接隣接して配置されている。一実施形態によれば、隆起部は、スピゴットの外周から半径方向に外側に延びるように設けられている。別の実施形態によれば、隆起部自体が半径方向に正確に外側に延びていないが、隆起部に配置されているトルク伝達面が半径方向に延びている。

スピゴット上に半径方向接触面を設けることにより、特に、半径方向接触面が、上記実施形態に従って、切削インサート孔に配置されている半径方向接触面より容易に研削することができるという利点がある。

半径方向接触面が切削インサート孔内に設けられているか、または切削インサートの下面に配置されたスピゴット上に設けられているかに関わらず、半径方向接触面は、好ましくは、連続的な円筒面または円錐面である。しかし、個々のセグメントが共通の包絡円筒または共通の包絡円錐上にあり続ける限り、この半径方向接触面を同様に、例えば凹部によって分割することも可能である。

半径方向接触面の円筒形または円錐形の基本形状に関して、円筒接触面は、円錐接触面よりも製造がより容易であると言及されるべきである。一方、円錐接触面は、切削インサートと工具ホルダとの間の半径方向の支承の隙間を円筒形よりもさらに減少させることができるという利点を有する。

軸方向接触面は、好ましくは、すべて、切削インサート長手方向軸と実質的に直交して、好ましくは正確に直交して延びる共通平面内にある。軸方向接触面は、好ましくは、平面接触面である。しかし、原理的に、凸形状または凹形状も考えられる。

トルク伝達面は、軸方向接触面と実質的に直交して、好ましくは正確に直交して延び、切削インサート長手方向軸と実質的に平行に、好ましくは正確に平行に延びる。しかし、トルク伝達面は、切削インサート長手方向軸に対していくぶん傾斜することができる。軸方向接触面は、好ましくは、半径および／または面取部を介してトルク伝達面に接続される。

さらなる実施形態によれば、トルク伝達面は、「焼結された」表面として実現され、少なくとも１つの半径方向接触面および軸方向接触面が研削面として実現される。「焼結された表面」とは、この場合、焼結プロセス後に焼結された部品上に形成され、さらに機械加工されていない、または特に再研削されていない表面であると理解される。

さらなる実施形態によれば、隆起部は第１および第２の隆起部を含み、第１の隆起部は第２の隆起部とは異なる形状および／またはサイズを有する。好ましくは、切削インサート上には、複数の第１の隆起部と単一の第２の隆起部とが配置される。このようにして、切削インサートが工具ホルダに単一の向きにのみ固定され得ることが保証される。このことは、工具ホルダ上に一般に設けられる冷却剤孔が、切削インサートに設けられた少なくとも１つの切削体に対して正確に整列することが保証されるため、特に好都合である。さらに、この実施形態は、刃先が常に製造（研削）され、同じ位置合わせで使用されるため、精度に関しても好都合である。

好ましくは、切削インサートは、合計３、６または９の前記隆起部を含む。

既に述べたように、上記の実施形態もそれに応じて工具ホルダ上に設けることができる。

一実施形態によれば、工具ホルダに設けられた半径方向接触面は、ホルダ孔内に配置される。

別の実施形態では、工具ホルダの前面端部に配置された境界面上に、工具ホルダの前面端部から突出してホルダ長手方向軸に対して対称的なスピゴットが配置され、工具ホルダの少なくとも１つの半径方向接触面がスピゴットのホルダ長手方向軸からそれる外側に配置される。この実施形態では、工具ホルダの境界面間に設けられた窪みは、好ましくは、スピゴットの周囲から半径方向外側に延びている。

さらなる実施形態によれば、工具ホルダの軸方向接触面は、ホルダ長手方向軸と実質的に直交して、好ましくは正確に直交して延びる共通平面内にある。

切削インサートと全く同様に、工具ホルダのトルク伝達面は、好ましくは、軸方向接触面と実質的に直交して、かつホルダ長手方向軸と実質的に平行に延びている。

切削インサートについての上記実施形態によれば、工具ホルダの一実施形態では、窪みは、第１の窪みと第２の窪みとを含み、第１の窪みは、第２の窪みと異なる形状および／またはサイズを有する。

工具ホルダには、好ましくは、合計３、６または９の前記窪みが設けられている。

もちろん、上に説明したものであって、下に説明する本発明の特徴は、具体的に述べた組み合わせだけでなく、本発明の範囲を逸脱することなく、任意の他の選択された組み合わせでも同様に使用することができる。
本発明による工具の例示的な実施形態は、以下の図面に示されており、以下の説明においてより詳細に説明される。

本発明による工具の第１の例示的な実施形態の斜視図である。 図１に示す本発明による工具のその例示的な実施形態の分解図である。 第１の実施形態による本発明による切削インサートの斜視図である。 図３に示す切削インサートの詳細である。 第１の実施形態による本発明による工具ホルダの斜視図である 図５に示す工具ホルダの詳細である。 第２の実施形態による本発明による切削インサートの斜視図である。 図７に示す切削インサートの詳細である。 第２の実施形態による本発明による工具ホルダの斜視図である。 図９に示す工具ホルダの詳細である。 第３の実施形態による本発明による切削インサートの斜視図である。 図１１に示す切削インサートの詳細である。 第３の実施形態による本発明による工具ホルダの斜視図である。 図１３に示す工具ホルダの詳細である。 第４の実施形態による本発明による切削インサートの斜視図である。 図１５に示す切削インサートの詳細である。 第４の実施形態による本発明による工具ホルダの斜視図である。 図１７に示す工具ホルダの詳細である。 第５の実施形態による本発明による切削インサートの斜視図である。 図１９に示す切削インサートの詳細である。 第５の実施形態による本発明による工具ホルダの斜視図である。 図２１に示す工具ホルダの詳細である。

図１および２は、本発明による工具の基本構造を示す。そこに工具の全体を参照番号１０によって示す。

工具１０は、切削インサート１２と工具ホルダ１４とを備えている。切削インサート１２は、好ましくはカーバイド製である。工具ホルダ１４は、好ましくは鋼製である。

切削インサート１２は、締付要素１６によって工具ホルダ１４に締付けられる。締付要素１６は、好ましくは、工具ホルダ１４に設けられた対応するネジ山に係合する締付ネジである。

切削インサート１２は、好ましくは、必ずしも全く切削インサート長手方向軸１８に対して対称的というわけではない。それは、切削インサート長手軸１８の周りに延びる基体２０を有する。基体２０は、切削インサート切削インサート孔２２を備える。切削インサート孔２２は、基体２０を貫通し、切削インサート長手方向軸１８に沿って延びている。したがって、切削インサート孔２２は、貫通孔として構成されている。

さらに、切削インサート１２は、基体２０の周囲から側方に突出する複数の切削体２４を備える。切削体２４は、基体２０から実質的に半径方向外側に突出する。しかし、切断体２４は、基体２０から半径方向に正確に突出する必要がないことは明らかである。それらはまた、半径方向に対してわずかに湾曲または傾斜することができる。各切削体２４には、少なくとも１つの刃先２５が設けられている。図示された実施形態では、切削インサート１２は、基体２０から側方に突出する合計６つの切削体２４を備える。しかし、切削インサート１２はまた、基体２０から側方に突出する１つ、２つ、３つ、４つ、５つまたは６つ以上の切削体２４を有する。好ましくは、切断インサート１２は、３つ、６つまたは９つの切削体２４を備える。

工具ホルダ１４は、少なくともいくつかの部分では円筒形構造のシャンク２６を有する。このシャンク２６は、ホルダの長手方向軸２８に沿って延びている。工具１０の取付けられた状態では、ホルダの長手方向軸２８は、切削インサートの長手方向軸１８と一致する。ホルダの長手方向軸２８に沿って、シャンク２６内でホルダ孔２９が延びている。これは、好ましくは、盲孔として実現されるが、工具ホルダ１４全体を貫通する貫通孔として実現することもできる。

シャンク２６の前面端部３０において、工具ホルダ１４は、切削インサート１２との接続用の境界面３２を含む。この境界面３２は、切削インサート１２に配置されている対応する境界面３４と結合することができる。

工具ホルダ１４のシャンク２６は、工具ホルダ１４内で冷却剤が切削インサート１２に向かって導かれる複数の内部冷却剤孔（明示されていない）をさらに備える。これらの冷却剤ダクトは、前面端部３０の領域に、シャンク２６上に周方向に分布して配置されている冷却剤の出口３６に至る。

本発明の本質的な特徴は、切削インサート１２上に配置されている境界面３４の構造と、工具ホルダ１４上に配置されている境界面３２の構造とから生じる。境界面３２，３４は、２つの、相互に対応する対応物である。図３〜１８は、境界面３２、３４の４つの異なる実施形態を示す。

図３〜６は、切削インサート１２および第１の工具ホルダ１４と境界面３４および境界面３２との第１の実施形態を示す。図３および４は、切削インサート１２を斜め下方から見た斜視図および境界面３４の領域の詳細な図で示す。図５および６は、境界面３２の領域内の工具ホルダ１４を斜視図および側面図で示す。

境界面３４は、切削インサート１２の基体２０の下面に配置されている。境界面３２は、工具ホルダ１４の前面端部３０の領域内に配置されている。

境界面３４は、基体２０の下面３８から長手方向軸１８に平行に下方へ突出する複数の隆起部４０を含む。これらの隆起部または隆起領域４０は、切削インサート１２上に周方向に均等に分布して配置される。これらの隆起部４０の間に、これらは必ずしも切削インサート１２の基体２０内に窪んだ材料切り抜きとして実現される必要はなく、隣接する隆起部４０に対して窪んでいればよいため、この場合、相対窪みと呼ばれる窪み４２が得られる。したがって、窪み４２は同様に、切削インサート１２上に周方向に分布して配置される。窪み４２の数は、隆起部４０の数に対応する。この例では、それぞれ６つの隆起部４０と６つの窪み４２が存在する。隆起部４０および凹部４２の数は、好ましくは、基体２０から側方に突出する切削体２４の数に対応している。

切削インサート１２に設けられた隆起部４０および窪み４２に対応して、工具ホルダ１４に設けられた境界面３２も同様に、窪み４４および隆起部４６を含む。明らかに、工具ホルダに設けられた窪み４４の数は、切削インサート１２に設けられた隆起部４０の数に必ず完全に対応している。同様に、工具ホルダ１４に設けられた隆起部４６の数は、切削インサート１２に設けられた窪み４２の数に対応している。

工具１０の使用中に工具ホルダ１４と切削インサート１２との間に作用する力の伝達のため、境界面３２、３４は、切削インサート１２が工具ホルダ１４を支える複数の接触面を有する。境界面３２および境界面３４は、それぞれ３つの異なるタイプの接触面を有する。半径方向接触面４８、５０は、切削インサート１２または工具ホルダ１４の半径方向の力を伝達する働きをする。複数の軸方向接触面５２、５４は、軸方向に、すなわち、切削インサート長手方向軸１８またはホルダ長手方向軸２８と平行に力を伝達するのに役立つ。複数のトルク伝達面５６、５８は、それぞれ、切削インサート１２と工具ホルダ１４の周方向の力の伝達またはトルクの伝達に役立つ。

図３および４に示される切削インサート１２の第１の実施形態では、境界面３４の半径方向接触面４８が切削インサート孔２２内に配置されている。切削インサート１２上に設けられた半径方向接触面４８に対応して、工具ホルダ１４の境界面３２は、半径方向接触面５０を含む。図５および６に示される工具ホルダ１４の第１の実施形態によれば、この半径方向接触面５０は、工具ホルダ１４の前面端部３０から突出しているスピゴット６０上に配置されている。スピゴット６０と半径方向接触面５０とは、好ましくは、ホルダ長手方向軸２８と平行かつ対称的に整列している。第１の実施形態によれば、半径方向接触面４８、５０はそれぞれ円筒面である。

切削インサート１２の境界面３４の軸方向接触面は、好ましくは、隆起部４０の切削インサート長手方向軸１８と交差して延びる上面６２に配置されている（図４参照）。したがって、工具ホルダ１４の境界面３２の軸方向接触面５４は、基面６４上に配置され、窪み４４のホルダ長手方向軸２８と交差して整列し、またはこれらによって形成されている。軸方向接触面５２、５４は、好ましくは、それぞれ平面表面として構成されている。軸方向接触面５２は、好ましくは、切削インサート長手方向軸１８と直交して整列している。軸方向接触面５４は、好ましくは、ホルダ長手方向軸２８と直交して整列している。

原理的には、境界面３４の窪み４２の基面６６と、境界面３２の隆起部４６の上面６８上に対応して設けられた表面とを、表面５２、５４の代わりに軸方向接触面として使用することも可能である。

切削インサート１２の境界面３４のトルク伝達面５６は、隆起部４０の側方の逃げ面上に配置されている。工具ホルダ１４の境界面３２の対応するトルク伝達面５８は、窪み４４の側方の逃げ面上に配置されている。トルク伝達面５６、５８は、好ましくは、軸方向接触面５２、５４と直交して整列している。トルク伝達面５６、５８は、好ましくは、切削インサート長手方向軸１８と平行に、またはホルダ長手方向軸２８と平行に延びている。しかし、それらはまた、長手方向軸１８または２８に対してある角度で傾斜していてもよい。

トルク伝達面５６の反対側には、隣接する隆起部４０上に、さらなるトルク伝達面５６’がそれぞれ存在する（図４参照）。同様に、境界面３２の各窪み４４は、トルク伝達面５８が配置されている逃げ面だけでなく、さらなるトルク伝達面５８’が配置されている反対側の逃げ面も含む（図６参照）。これらのトルク伝達面５６’、５８’は、工具１０の回転方向に応じて同様に使用することができ、好ましくは、トルク伝達面５６，５８に対応して構成され、または整列している。境界面３４の窪み４２の２つの反対側のトルク伝達面５６、５６’の間の距離は、好ましくは、境界面３２の隆起部４６の逃げ面を形成する２つの隣接するトルク伝達面５８、５８’の間の距離よりも長い。したがって、境界面３２の隆起部４６は、好ましくは、境界面３４の窪み４２よりも狭く構成されている。したがって、工具１０の回転方向と正反対に、切削インサート１２とホルダ１４との間にいくらかの遊びが生じる。

さらに、好ましくは、境界面３４の窪み４２’は、他の窪み４２とは異なる形状および／またはサイズを有する。それに応じて、好ましくは、境界面３２の隆起部４６’は、他の隆起部４６とは異なる形状および／またはサイズを有する。このため、切削インサート１２が工具ホルダ１４に単一の位置のみに固定されることが保証される。それによって、特に、切削インサート１２の切削体２４に対する冷却剤出口３６の正しい整列が保証される。異なるタイプの窪み４２、４２’の代わりに、境界面３４は、異なるように大きな隆起部４０、４０’を有することもでき、異なるように大きな窪み４４、４４’が同様に境界面３２に設けられる。これはまた、異なるように大きな窪み４２、４２’と、異なるように大きな隆起部４６、４６’とを累積的に得ることができる。

切削インサート１２の境界面３４の軸方向接触面５２は、好ましくは、トルク伝達面５６に直接隣接していないが、面取部７０によってそこから分離されている（図４参照）。同様に、半径７２は、好ましくは、トルク伝達面５６と窪み４２の基面６６との間にも存在する（図４参照）。ほとんど同じことが、工具ホルダ１４の境界面３２に適用される。軸方向接触面５４とトルク伝達面５８との間に、面取部および／または半径７４が同様にここに設けられている（図６参照）。また、トルク伝達面５８と隆起部４６の上面６８との間には、好ましくは、面取部および／または半径７６が配置されている（図６参照）。

切削インサート１２および工具ホルダ１４のさらなる例示的な実施形態が、図７〜１８に示されている。半径方向接触面、軸方向接触面およびトルク伝達面への明確な分割の基本概念は、これらの例示的な実施形態においても維持される。同様に、分割された軸方向接触面であって、軸方向接触面の個々のセグメントが隆起部または窪みによって互いに分離している分割された軸方向接触面の概念が維持される。さらに、図７〜１８の例示的な実施形態では、好ましくは、軸方向接触面はトルク伝達面と直交して延びている。したがって、個々の例示的な実施形態の間の相違点のみを以下により詳細に検討する。

図７〜１０は、切削インサート１２（図７および８参照）および工具ホルダ１４（図９および１０参照）の第２の例示的な実施形態を示す。図３〜６に示す第１の実施形態との基本的な相違点は、切削インサート１２の境界面３４の半径方向接触面４８が円筒面としてではなく、円錐面として構成されているという事実にある。したがって、工具ホルダ１４の境界面３２の半径方向接触面５０も円筒面としてではなく、円錐面として構成されている。これらの円錐形の半径方向接触面４８、５０は、第１の例示的な実施形態の円筒形の半径方向接触面よりもいくぶんより重く製造されなければならない。しかし、半径方向の支承の隙間を減少させるため、設計視点から好都合である。

第１の２つの実施形態の間のさらなる相違点は、第１の実施形態に関連して上記の面取部／半径７０、７６が、第２の実施形態に存在しないか、または部分的にのみ存在しているという事実にある。

図１１〜１４は、切削インサート１２（図１１および１２）と工具ホルダ１４（図１３および１４）との第３の実施形態を示す。最初の２つの実施形態に対する基本的な相違点は、境界面３４、３２の隆起部４０、４６および窪み４２、４４の輪郭が反転している、または交換されているという事実にある。隆起部４０は、最初の２つの実施形態よりも周方向により狭く構成されている。したがって、窪み４２は、周方向により幅広く構成されている。第１の２つの実施形態と比較して、隆起部４６は周方向に幅広く構成されている。逆が、工具ホルダ１４上に配置されている隆起部４４および窪み４６に適用される。最初の２つの実施形態よりも、隆起部４６は、周方向により幅広く構成されている。窪み４４は、周方向に比較的より狭く形成されている。しかし、工具ホルダ１４の境界面３２がもはやスピゴット６０を備えていないという相違点は、さらに基本的である。その代わりに、切削インサート１２の境界面３４は、切削インサート１２の基体２０の下面から下方へ突出するスピゴット７８を備えている。半径方向接触面４８は、切削インサート長手方向軸からそれるスピゴット７８の外側８０に配置されている。第１の実施形態と全く同様に、半径方向接触面４８は、第３の実施形態によれば、円筒形を有する。工具ホルダ１４の境界面３２の半径方向接触面５０はホルダ孔２９内に配置されている（図１３参照）。それは、同様に、円筒形を有する。軸方向接触面５２、５４とトルク伝達面５６、５８との配置は、隆起部４０、４６と窪み４２、４４との異なるサイズおよび／または形状を除いて、最初の２つの実施形態と比較して違わない。また、第３の実施形態においても、隆起部４０の上面の軸方向接触面５２の代わりに、窪み４２の基面６６を軸方向接触面として使用することは原理的に可能である。したがって、窪み４４の基面６４の代わりに、隆起部４６の上面６８を軸方向接触面として使用することも同様に可能である。第３の実施形態においても、回転方向に応じて、トルク伝達面５６、５８を介して、またはトルク伝達面５６’、５８’を介してトルク伝達が行われる。

図１５〜１８は、切削インサート１２（図１５および１６）および工具ホルダ１４（図１７および１８）の第４の実施形態を示す。この第４の実施形態は、図１１〜１４に示される第３の実施形態と非常に類似している。これらの２つの実施形態の本質的な相違点は、スピゴット７８の外側８０に配置されている境界面３４の半径方向接触面４８が円筒形である代わりに円錐形であるという事実にある（図１６参照）。したがって、ホルダ孔２９に設けられている境界面３２の半径方向接触面５０も円錐形である。さもなければ、構造の残りは、第３の実施形態と違わないか、または少なくとも実質的に違わない。ここでも、境界面３４の隆起部４０は、スピゴット７８から半径方向外側に延びている。

図１９〜２２は、切削インサート１２（図１９および２０）および工具ホルダ１４（図２１および２２）の第５の実施形態を示す。この第５の実施形態は、図１５〜１８に示される第４の実施形態と非常に類似している。これらの２つの実施形態の本質的な相違点は、切削インサートの基体２０の下面３８上に配置された隆起部がいくぶん異なるような形をしているという事実にある。図１５〜１８に示される第４の実施形態では、隆起部４０の中心軸はそれぞれ半径方向に延びている。これは、図１９〜２２に示される第５の実施形態の場合には当てはまらない。その代わりに、隆起部４０上に配置されたトルク伝達面５６は半径方向に延びている。同じことが、ホルダ１４上に設けられたトルク伝達面５８に適用される。これにより、ホルダ１４と切削インサート１２との間の力の伝達の向上が保証される。そのうえ、それによって、トルク伝達面５６、５８の反対側の側面５６’、５８’は、負荷から解放される。

最後に、隆起部４０の数は、必ずしも全く切削体２４の数に対応していなければならないわけではないことに言及するべきである。また、隆起部４０の数は、切断体２４の数よりも多いかまたは少ない。

Claims (13)

1. ワークピースを機械加工するための工具（１０）用の切削インサート（１２）であって、切削インサートの長手方向軸（１８）を規定する基体（２０）と、前記基体（２０）の周囲から側方に突出し刃先（２５）を備える少なくとも１つの切削体（２４）と、前記基体（２０）に設けられ前記インサートの長手方向軸（１８）に沿って延びる切削インサート孔（２２）とを備え、
   それぞれ２つの隣接する隆起部の間に相対窪み（４２）がそれぞれ得られるように、前記基体（２０）の前記切削インサート長手方向軸（１８）と交差して延びる下面上に、周方向に分布して配置され前記基体（２０）の前記下面（３８）から突出する複数の隆起部（４０）が設けられ、
   前記周方向は、前記切削インサート長手方向軸（１８）と直交し、
   前記切削インサート（１２）が、少なくとも１つの半径方向接触面（４８）と、複数の軸方向接触面（５２、６６）と、工具ホルダ（１４）に対する切削インサート（１２）の支承接触のための複数のトルク伝達面（５６）とを備え、
   前記少なくとも１つの半径方向接触面（４８）が、前記切削インサート長手方向軸（１８）に対して対称的な包絡円錐上にあり、
   前記軸方向接触面（５２、６６）が、前記隆起部（４０）の前記切削インサート長手方向軸（１８）と交差して延びる上面（６２）上または前記窪み（４２）の前記切削インサート長手方向軸（１８）と交差して延びる基面（６６）上のいずれかにそれぞれ配置され、
   前記トルク伝達面（５６）が、前記隆起部（４０）の側方の逃げ面上にそれぞれ配置され、
   前記少なくとも１つの半径方向接触面（４８）と前記軸方向接触面（５２、６６）と前記トルク伝達面（５６）とが互いに交差して延びており、
   前記複数のトルク伝達面（５６）の各々は、前記切削インサート長手方向軸（１８）に直交し且つ前記周方向に直交する半径方向に沿って延びており、
   前記切削インサート（１２）が前記隆起部（４０）よりも前記基体（２０）の下面（３８）からさらに突出し前記切削インサート長手方向軸（１８）に対して対称的であるスピゴット（７８）を含み、
   前記少なくとも１つの半径方向接触面（４８）が、前記スピゴット（７８）の前記切削インサート長手方向軸（１８）からそれる外側に配置された連続的な円錐面である、切削インサート。
2. 前記隆起部（４０）の前記切削インサート長手方向軸（１８）へ向かう内側が、前記切削インサート孔（２２）に隣接しているか、あるいはそこから面取部または凹部によって分離されている、請求項１に記載の切削インサート。
3. 前記隆起部（４０）が前記スピゴット（７８）の周囲から外側に延びている、請求項１に記載の切削インサート。
4. 前記軸方向接触面（５２、６６）が前記切削インサート長手方向軸（１８）と実質的に直交して配置されている共通平面内にある、請求項１〜３のいずれか一項に記載の切削インサート。
5. 前記トルク伝達面（５６）の各々が前記軸方向接触面（５２、６６）と直交しかつ前記切削インサート長手方向軸（１８）と平行に配置されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の切削インサート。
6. 前記トルク伝達面（５６）が、焼結され、かつ磨かれていない表面であり、前記少なくとも１つの半径方向接触面（４８）および前記軸方向接触面（５２、６６）は、研削面である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の切削インサート。
7. 前記隆起部（４０）が第１の隆起部（４０）と第２の隆起部（４０’）とを含み、前記第１の隆起部（４０）が前記第２の隆起部（４０’）とは異なる形状および／またはサイズを有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の切削インサート。
8. 前記隆起部（４０）が周方向に互いに分離されており互いに接続されていない、請求項１〜７のいずれか一項に記載の切削インサート。
9. 前記切削インサート（１２）が３つ、６つまたは９つの前記隆起部（４０）を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の切削インサート。
10. ワークピースを機械加工するための工具（１０）用の工具ホルダ（１４）であって、
    ホルダ長手方向軸（２８）に沿って延び、前面端部（３０）に切削インサート（１２）の接続のための境界面（３２）を含むシャンク（２６）と、前記シャンク（２６）に設けられ前記ホルダ長手方向軸（２８）に沿って延びるホルダ孔（２９）とを備え、
    前記境界面（３２）が、周方向に分布して配置され２つの隣接する窪み（４４）の間にそれぞれ形成される相対隆起部（４０）によって互いに分離している複数の窪み（４４）を備え、
    前記ホルダ（１４）が、少なくとも１つの半径方向接触面（５０）と複数の軸方向接触面（５４、６８）と前記切削インサートの前記工具ホルダ（１４）に対する支承接触のための複数のトルク伝達面（５８、５８’）とを備え、
    前記少なくとも１つの半径方向接触面（５０）が、前記ホルダ長手方向軸（２８）に対して対称的な包絡円筒または包絡円錐上にあり、
    前記軸方向接触面（５４、６８）が、前記窪み（４４）の前記ホルダ長手方向軸（２８）と交差して延びる基面（６４）または前記隆起部（４６）の前記ホルダ長手方向軸（２８）と交差して延びる上面（６８）のいずれかに配置され、前記トルク伝達面（５８、５８’）が前記窪み（４４）の側方の逃げ面上にそれぞれ配置され、
    前記少なくとも１つの半径方向接触面（５０）と前記軸方向接触面（５４、６８）と前記トルク伝達面（５８、５８’）とが互いに交差して延びており、
    前記境界面（３２）上にスピゴット（６０）が配置され、前記スピゴット（６０）は、前記隆起部（４６）よりも前記工具ホルダ（１４）の前面端部（３０）からさらに突出し、前記ホルダ長手方向軸（２８）に対して対称的であり、
    前記少なくとも１つの半径方向接触面（５０）は、前記スピゴット（７８）の前記切削インサート長手方向軸（１８）からそれる外側に配置されている連続的な包絡円筒または包絡円錐である、工具ホルダ（１４）。
11. ワークピースを機械加工するための工具であって、請求項１に記載の切削インサート（１２）と、工具ホルダ（１４）と、前記切削インサート（１２）を前記工具に締付けるための締付要素（１６）とを備え、前記工具ホルダ（１４）が、ホルダ長手方向軸（２８）に沿って延び前面端部（３０）に前記切削インサート（１２）の接続のための境界面（３２）を含むシャンク（２６）を備え、前記工具ホルダ（１４）が、前記シャンク（２６）に配置され前記ホルダ長手方向軸（２８）に沿って延びているホルダ孔（２９）を備え、前記境界面（３２）が、周方向に分布して配置され、２つの隣接する窪み（４４）の間にそれぞれ形成される相対隆起部（４６）によって互いに分離されている複数の窪み（４４）を含み、前記ホルダ（１４）が、少なくとも１つの半径方向接触面（５０）と、複数の軸方向接触面（５４、６８）と、前記工具ホルダ（１４）に対する前記切削インサート（１２）の支承接触のための複数のトルク伝達面（５８、５８’）とを備え、前記少なくとも１つの半径方向接触面（５０）が、前記ホルダ長手方向軸（２８）と対称的である包絡円錐上にあり、前記軸方向接触面（５４、６８）が、前記窪み（４４）の前記ホルダ長手方向軸（２８）と交差して延びる基面（６４）、または前記隆起部（４６）の前記ホルダ長手方向軸（２８）と交差して延びる上面のいずれかにそれぞれ配置され、前記トルク伝達面（５８、５８’）が、前記窪み（４４）の側方の逃げ面にそれぞれ配置され、前記少なくとも１つの半径方向接触面（５０）と軸方向接触面（５４、６８）とトルク伝達面（５８、５８’）とが互いに交差して延びる工具。
12. ワークピースを機械加工するための工具であって、切削インサート（１２）と、請求項１０に記載の工具ホルダ（１４）と、前記切削インサート（１２）を前記工具ホルダ（１４）に締付けるための締付要素（１６）とを備え、前記切削インサート（１２）が、切削インサート長手方向軸（１８）を規定する基体（２０）と、前記基体（２０）の周囲から側方に突出し刃先（２５）を備える少なくとも１つの切削体（２４）と、前記基体（２０）に設けられ前記切削インサート長手方向軸（１８）に沿って延びる切削インサート孔（２２）とを備え、それぞれ２つの隣接する隆起部の間に相対窪み（４２）がそれぞれ得られるように、前記基体（２０）の前記切削インサート長手方向軸（１８）と交差して延びる下面（３８）上に、周方向に分布して配置され、前記基体（２０）の前記下面（３８）から突出する複数の隆起部（４０）が設けられ、前記切削インサート（１２）が、少なくとも１つの半径方向接触面（４８）と、複数の軸方向接触面（５２、６６）と、前記工具ホルダ（１４）に対する前記切削インサート（１２）の支承接触のための複数のトルク伝達面（５６）とを備え、前記少なくとも１つの半径方向接触面（４８）が、前記切削インサート長手方向軸（１８）に対して対称的な包絡円筒または包絡円錐上にあり、前記軸方向接触面（５２、６６）が、前記隆起部（４０）の前記切削インサート長手方向軸（１８）と交差して延びる上面（６２）上、または前記窪み（４２）の前記切削インサート長手方向軸（１８）と交差して延びる基面（６６）上のいずれかにそれぞれ配置され、前記トルク伝達面（５６）が、前記隆起部（４０）の側方の逃げ面上にそれぞれ配置され、前記少なくとも１つの半径方向接触面（４８）と前記軸方向接触面（５２、６６）と前記トルク伝達面（５６）とが互いに交差して延びる、工具。
13. 前記工具の前記取付けられた状態において、前記切削インサート（１２）の前記少なくとも１つの半径方向接触面（４８）が前記工具ホルダ（１４）の前記少なくとも１つの半径方向接触面（５０）を支え、前記切削インサート（１２）の前記軸方向接触面（５２、６６）が前記工具ホルダ（１４）の前記軸方向接触面（５４、６８）を支え、記切削インサート（１２）の前記トルク伝達面（５６）が前記工具ホルダ（１４）の前記トルク伝達面（５８、５８’）を支える、請求項１１または１２に記載の工具。

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