JP7275154B2 - 工具ホルダ - Google Patents

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Description

本発明の主題は、突出しが比較的長い用途または切込み深さが深い用途のために構成された突切りブレード(以下、「ブレード」とも呼ばれる)および工具ホルダ(ブレードとともに「切削工具アセンブリ」と呼ばれる)に関する。
突切りブレードは、その名前が示唆するように、「ブレード」形状を有すると考えることができる。より具体的には、突切りブレードは、金属切削動作、特に、突切りおよびスリット加工動作のために構成された狭い細長い本体を有する。
より正確には、細長いブレード形状は、以下のように定義される。細長い突切りブレードは、第一および第二の長手方向エッジの間、および長手方向エッジよりも短い第一および第二の端部エッジの間に延在する対向する第一および第二の側面を備える。第一の側面と第二の側面との間で画定されるブレード厚さ寸法は、長手方向エッジの間で画定されるブレード幅寸法よりも小さい。ブレード幅寸法は、第一の端部エッジと第二の端部エッジとの間で画定されるブレード長手方向寸法よりも小さい。
また、このような突切りブレードは、切削インサート(以下、「インサート」とも呼ばれる)を保持するように構成されたインサートシートを備える。突切りブレードは細長いので、比較的長い張出し突切り用途に特に適している。長い張出し用途の方は、比較的短い張出し用途よりも曲げおよび振動の影響を受けやすいことが知られている。
長い突出しの用語の代替に、機械加工されるワークピースを参照することもできる。したがって、本出願は、切込み深さが深いこと(例えば、直径が50mmを超え、好ましくは60mmまたは70mmを超え、さらには、例えば、130mmまでの直径を有するワークピース)を必要とする機械加工動作のための解決策を提供する。以下の実施形態は、実際には、前記130mmの切込み深さに限定されないが、そのような直径サイズは稀である。
このような突切りブレードをその周囲に沿って、具体的には、その長手方向エッジに沿って保持するように構成された工具ホルダは、工具ホルダの対向する顎を使用することで、保持する。長手方向エッジおよび顎は、テーパ構造で構成されており、工具ホルダに対する突切りブレードのクランプおよび摺動運動を可能にし、異なる張出し長さを提供することができる。
このような従来技術の切削工具アセンブリ10の1つが、本出願人に譲渡された特許文献1に記載されており、図1に概略的に例示されている。この切削工具アセンブリ10は、突切りブレード12、切削インサート14および工具ホルダ16の一般的に使用される向きを示し、ワークピース18を突切りするように構成されている。また、この特許文献1には、工具ホルダおよび突切りブレードを介して、すなわち、それらの内部を通って、インサートを冷却するための高圧クーラントの使用を開示している。
別の従来技術の切削工具アセンブリ20は、非特許文献1に開示されている。この開示による突切りブレード22は、図2に概略的に再現され、図1に示されたものと同一の工具ホルダ24によって保持されて示されている(非特許文献1では、異なる工具ホルダが開示されていることに留意されたい)。この再現は、基本的な理解を助けるためだけのものであり、以下で「図2」に向けられたコメントに不正確さがある場合には、非特許文献1内の開示を参照すべきものであることを理解されたい。加えて、理解のために、ワークピース25が模式的に追加されている。非特許文献1の突切りブレード22は、主に、図1の突切りブレード12とは異なり、突切りブレードのインサートシート26が90°回転されて、y軸における送り運動を使用している。換言すれば、図2の突切りブレード22のすくい面50は、基本的には、突切りブレード22の伸びに対して垂直であり、一方、突切りブレード12のすくい面48は、基本的に、突切りブレード12の伸びに対して平行である。
前記ポケットの向きによって、より安定性が増し、振動がより少なくなると言われているが、その理由は、切削力が突切りブレードの長手方向延長部により多く向けられ、それにより著しく高い送り速度が可能になるからである。また、突切りブレード22は、その中をクーラントが通るように構成された突切りブレードを示しており、このことは、切削インサート32およびブレード22に取り付けられた封止装置34に隣接して見えるクーラント出口(その基本位置は概略的に28および30で示される)によって示すとおりである。
欧州特許第2822720号
Sandvik Group Magazine"Meet Sandvik #2-2017"p.7
本発明の目的は、新たに改良された突切りブレードと、工具ホルダと、工具切削アセンブリを提供することである。
本発明の第一の態様によれば、基本伸長方向を有し、第一および第二の長手方向エッジの間に延在し、また第一および第二の長手方向エッジよりも短く、かつそれらに対して横方向に延在して対向する第一および第二の端部エッジの間にも延在して対向する第一および第二の側面と、第一の長手方向エッジおよび第一の端部エッジに関連するインサートシートとを備える細長い突切りブレードが提供され、インサートシートは、互いに対向する位置にインサート受容ギャップ(以下「ギャップ」ともいう)を形成する第一および第二のインサート顎を備え、インサート受容ギャップは、第一の端部エッジに向かう方向に開口する。
本発明の第二の態様によれば、基本伸長方向を有し、第一および第二の長手方向エッジの間に延在し、また第一および第二の長手方向エッジよりも短く、かつそれらに対して横方向に延在して対向する第一および第二の端部エッジの間にも延在して対向する第一および第二の側面と、第一の長手方向エッジおよび第一の端部エッジに関連するインサートシートとを備える細長い突切りブレードが提供され、インサートシートは、第一の長手方向エッジの第一の長手方向エッジ末端によって形成される下部シート当接面と、第一の端部エッジの第一の端部エッジ末端によって形成される後部シート当接面とで構成され、下部シート当接面と後部シート当接面とは、互いに非平行に延在する。
第一の態様および第二の態様の両方が、代替の方法で同様のコンセプト、すなわち、インサートシート構成を規定し、図1および図2の両方の先行技術の突切りブレードを超える利点を提供することが理解されるであろう。
詳述すると、図1のインサートシートは、図2に示すものよりも良好にチップを排出する。その理由は、切削インサート14のすくい面48の上方にはインサート顎36が配置されていないので(図2)、チップが妨害されずに流れるための空間がより多くあるからである。しかしながら、図2の突切りブレード22には、理論的な付加的安定性は提供されない。対照的に、図2のインサートシート26は、切削インサートに極めて近いクーラント出口28を有し(すなわち、その近傍は、クーラント出口28を構成するインサート顎36の存在による)、その突切りブレード22は、考えられている付加的安定性を有するが、図1の構成での付加的なチップ排出能力を欠いている。
見出されたさらに別の独立した利点は、高送り用途(例えば、0.20mm/revより大きい)では、弾性顎を使用すると、力が増すために、その弾性が急速に失われるので、通常の送り用途(例えば、0.20mm/rev以下)よりも不利なことである。弾性顎のない高送り用のインサートシートは、それ自体独立した利点であることが理解されるであろう。
したがって、第三の態様は、高送り用途(例えば、0.20mm/rev以上)または比較的深い切込み深さ(例えば、>50mm)のための突切りブレードであり、この突切りブレードは、下部シート当接面および後部シート当接面を有するように構成されたインサートシートを備え、下部シート当接面および後部シート当接面は、互いに非平行に延在する。好ましくは、下部シート当接面は、基本的に後部シート当接面に対して垂直に延在することができる。より好ましくは、後部シート当接面は、基本的に下部シート当接面に対して直角に延在することができる。明確にするために、前記突切りブレードは、インサートシートの上方に延在する(すなわち、下部シート当接面の反対側に、または下部シート当接面と後部シート当接面との間に形成されたギャップのみにわたって延在する)顎を欠いている。
ギャップまたは下部シート当接面にわたって延在する前記顎を欠くインサートシートを有する前記突切りブレードは、他の態様のいずれにも適用可能であり得る独立して有利な特徴であることが理解されるであろう。しかしながら、他の態様は、この特定のタイプのインサートシートに限定されないことも理解されるであろう。
図3に示されるような本発明は、図2に示されるように、すくい面の側の切削刃に近接するようなクーラント出口の有利な利点を有していないにもかかわらず、特に比較的高い送り速度および関連するチップに使用され得るこのような突切りブレードにおいて、チップ排出能力が有利なことは、この欠点を上回ると考えられる。
上記のいずれかの態様によれば、好ましくは、下部シート当接面は、基本的に伸長方向に対して垂直に延在でき、後部シート当接面は、基本的に、伸長方向に対して平行に延在できる。より好ましくは、後部シート当接面は、基本的に下部シート当接面に対して直角に延在することができ、基本的に伸長方向に対して平行に延在することができる。
上記のいずれかの態様によれば、第二の長手方向エッジおよび第一の端部エッジに関連する追加のインサートシートを設けることができる。好ましくは、追加のインサートシートは、対応するインサートシート構造を有する。
図2の構成では、第一および第二のインサート顎36、40の可撓性接続部38は、第二の長手方向エッジ44および第一の端部エッジ46に関連する対向するコーナー42に近接して位置していることに留意されたい。そのような構成は、第一の端部エッジ46に関連する単一のインサートシートのみを許容することが理解されるであろう(第一のエッジは、突切りブレードの短い方のエッジであり、したがって、比較的近くに位置することに留意されたい)。対照的に、図3を参照すると、インサート顎上の比較の可撓性接続部は、第一のエッジの隣接するコーナーに近接して位置していないので、第一のエッジに関連する第二のインサートを設けることができる。単一の突切りブレード上に追加のインサートシートを設けることによって、突切りブレードの工具寿命が著しく延びることが理解されるであろう。これは、上述の改善されたチップフローに加えて、本発明にとって独立した利点である。
上記の態様のいずれかによれば、第二の端部エッジに関連する追加のインサートシートを設けることができる。
図2の従来技術の突切りブレードから理解されるように、割出しが不可能な設計は、突切りブレードの短いエッジに位置するインサートシート26の可撓性接続部38に由来する可能性が高い。図1とは異なり、図2の切削力は、ブレードの後部47に配置されたストッパを必要とする可能性がより高くなることに注意すると、ストッパに当接するための損傷しやすい可撓性接続部を設けないことが明らかに好まれた。
しかしながら、そのような位置に可撓性接続部を含まない上記の態様では、少なくとも1つのインサートシートを第一および第二の端部エッジの両方に配置することができるというさらなる利点がある。
上記の態様のいずれかによれば、インサートシートのタイプにかかわらず、インサートシートに関連する長手方向エッジは、インサートシートの下に延在するように斜め方向に延在することができる。換言すれば、突切りブレードの伸長方向は、切削インサートのすくい面に対して直交しないようにすることができる。
図1および図2の従来技術のブレードの両方において、長手方向エッジ44、45は、インサートシートの下側に延在するように、突切りブレードの斜め伸長方向には延在しないことが理解されるであろう。同様に、両方の開示におけるすくい面48、50は、基本的に、伸長方向と平行であるか、または基本的に垂直であるかのいずれかである。
このような特徴(以下、「斜め突切りブレード構造」という)を提供することにより、本発明は、突切りブレードに加えられる切削力をより多くの方向に向けられるために、理論的に、従来技術で知られているものよりも安定した突切りブレードを提供する。ワークピース直径のような異なる変数が切削力方向を変化させることを理解する一方で、最も好ましい斜角Θは、60°>Θ>0°、より好ましくは50°>Θ>10°、最も好ましくは40°>Θ>20°の状態を満たす。さらに、その値が30°になる傾向があるので、より有益であると考えられる。斜角Θは、シャンク軸に垂直な線と、最前の斜めに延在する長手方向エッジとの間で測定可能である。
このような斜め突切りブレード構造は、切削力方向に関して有利であり得るとしても、例えば、インサートシートの長手方向エッジ側において、切削インサートの直下の材料の除去によって、インサートシートの構造強度が弱化する。
したがって、斜め突切りブレード構造を提供することに加えて、前記弱化は、インサートシートに隣接する直交サブエッジを提供することによって対抗することができる。詳述すると、インサートシートに関連する長手方向エッジの直交サブエッジ部分は、非斜め方向に延在することができ(例えば、インサートシートの下で斜めに延在しないか、または換言すれば、すくい面に直交して延在する)、接続された斜めサブエッジは、直交サブエッジから対向する端部エッジに向かって延在することができる。
このような直交サブエッジ部分によって、2つの独立したメリットがもたらされる。第一のメリットは、長手方向エッジと関連するインサート顎を強化すること(すなわち、インサート顎をより厚くすること、および/または切削インサートの真下に延在させ、支持をより強化できること)であり、第二のメリットは、インサートシートを第一または第二の端部エッジの中央に近づくように移動して、それによって切削力を突切りブレードの伸長方向に沿ってさらに中心に向けることである。
したがって、本発明の第四の態様では、基本伸長方向を有し、第一および第二の長手方向エッジの間に延在し、また第一および第二の長手方向エッジよりも短く、かつ第一および第二の長手方向エッジに対して横方向に延在して対向する第一および第二の端部エッジの間にも延在して対向する第一および第二の側面と、第一の長手方向エッジおよび第一の端部エッジに関連するインサートシートとを備える細長い突切りブレードが提供され、インサートシートは、第二の長手方向エッジに向かって凹んでいる。
換言すれば、「第二の長手方向エッジに向かって凹んでいる」という用語は、代替的に、第一の長手方向エッジの仮想延長線から第二の長手方向エッジに向かう方向に離れていると定義することができる。
使用される用語にかかわらず、そのような態様は、上述のような切削力の集中化を提供することが理解されるであろう。また、第一、第二、および第三の態様に関して上述した特徴のいずれも、特定のインサートシート構造ではなく、インサートシートの好ましい位置を画定するこの態様にも適用可能であることが理解されるであろう。
本発明の第五の態様では、基本伸長方向を有し、第一および第二の長手方向エッジの間に延在し、第一および第二の長手方向エッジよりも短い第一および第二の端部エッジに対しても延在する、対向する第一および第二の側面と、第一の長手方向エッジおよび第一の端部エッジに関連するインサートシートとを備える細長い突切りブレードが提供され、第一および第二の長手方向エッジは基本伸長方向に沿って延在し、突切りブレードは、第一の端部エッジに開口するインサートシートまたはその近くにあるインサートシートをさらに備え、インサートシートは、下部シート当接面および少なくとも1つの追加当接面を備え、第一の長手方向エッジは、下部シート当接面に近接し、その下に延在する近接部分を備える。
より正確には、インサートシートは、(a)第一の端部エッジ、(b)第一の端部エッジおよび第一の長手方向エッジの両方、または(c)第一の端部エッジに隣接する第一の長手方向エッジの部分のうちの1つに開口することができる。
好ましくは、近接部分は、インサートシート全体の下に延在する。
好ましくは、近接部分は、後方方向および下向き方向(D、D)の両方に延在する。
好ましくは、下向き方向Dと近接部分との間で測定可能な斜めブレード角θ1は、60°>θ1>0°、より好ましくは50°>θ1>10°、最も好ましくは40°>θ1>20°の条件を満たす。さらに、斜めブレード角θ1の値は、それらが30°になる傾向があるので、より有益であると考えられる。
上述の少なくとも1つの追加当接面は、上顎の当接面(図2に示されるポケットタイプと同様であり、上顎は「36」として示され、したがって、少なくとも1つの追加当接部は、下部シート当接面に対向する)とすることができ、または後部シート当接面(図5Bに示されるポケットタイプと同様であり、「134B」として示され、したがって、少なくとも1つの追加当接部は、基本的に下部シート当接面に垂直である)とすることができる。追加当接面の正確な向きは重要ではなく、むしろ、典型的には、複数の当接面によってインサートを固定する必要があり、下部シート当接面の位置が、近接部分の相対的な向きを記述するために使用されることが理解されるであろう。また、下部シート当接面は、平坦面以外にすることもでき、また平坦面以外であることも多いが、基本的には、シート平面P内にあることが理解されるであろう(図16B参照)。シート平面は、基本的に、第一および第二の側面に対して垂直であり、前方方向および後方方向(DF、DR)に対して平行である。
細長い突切りブレードは、線形形状または非線形形状を有することができる。例えば、細長い突切りブレードは、屈曲させることも、あるいは湾曲させることもできる。突切りブレードが屈曲部を備える実施形態において、屈曲部は、ブレードの長さのほぼ中央に位置され得る。好ましくは、屈曲部は、ブレードの長さの正確に中央にすることができ、それによって、ブレードがその中央付近で等しく割り出せるようにすることができる。
このようなブレードは、例えば、取り付け位置において、垂直に延在するクランプ部分と、斜めに延在する切削部分とを有することができる(これらの部分は、割出し可能であれば、割出し時に機能を切り替えることができる)。したがって、例えば、ブレードは、図3に示すように比較的コンパクトな工具ホルダ64内に取り付けることができる。それでも、切削アセンブリ内に設けられた有利な斜めの向きを有し、例えば、図6および図7Aに示すとおりである。さらに、このようなブレードは、斜めでないブレード用に設計された標準的な工具ホルダ16または24(例えば、図1および図2に示す)に取り付けることができる。
このような突切りブレードは、必要に応じて、異なる張出し長さで取り付けることさえ可能であることが理解されるであろう。これは、有利な力を印加するときに追加される。
初期試験は、0°(図3)のみならず、15°(図7A)および-15°(図示せず)の斜角を有する線形ブレードで行った。安定性は全ての角度において優れていた。最近の試験では、(図7Aに示すブレードに同様の構成で)斜め配向角が30°の線形ブレードが、優れた結果(前述の実施形態の約2倍のスリットを実施する)を有することが判明した。図16A~図16Eに示され、30°の斜め配向角を有するタイプの非線形ブレードは、試験された線形ブレードと同様のメリットを有すると期待される。
本発明の第六の態様によれば、突切りブレードは、基本伸長方向を有し、第一および第二の長手方向エッジの間に延在し、また第一および第二の長手方向エッジよりも短く、かつそれらに対して横方向に延在して対向する第一および第二の端部エッジの間にも延在して対向する第一および第二の側面と、第一の長手方向エッジおよび第一の端部エッジに関連するインサートシートとを備える細長い突切りブレードが提供され、第一の端部エッジは、インサートシートよりも基本伸長方向にさらに突出する突出部分をさらに備え、突出部分は、インサートシートに向けられたブレード出口開口部を備える。
突出部分を設けることにより、利用可能な上述のチップ排出空間が減少するとしても、クーラントを設けることができるという利点は、少なくともある場合には、この有害性を上回るものと考えられる。
本発明の第七の態様によれば、突切りブレードおよび突切りブレードのための封止装置が提供され、突切りブレードは、周縁の間に延在する対向する第一および第二の側面と、インサートシートとを備え、突切りブレードは、第一および第二の側面の両方に繋がるブレード入口開口部と、インサートシートで、またはインサートシートに向かって開口するブレード出口開口部と、ブレード入口開口部からブレード出口開口部に延在するブレード通路とをさらに備える内部クーラント構成をさらに備え、封止装置は、第二の側面でブレード入口開口部を封止するように構成された封止部分と、第一の側面から第二の側面まで測定されたブレード厚さよりも長い少なくとも部分的にねじ切りされたシャンク部分とを備え、突切りブレードは、ねじ切りシャンク部分を受け入れるように構成されたねじ穴を欠いている。
シャンク部分は、ブレードを貫通して延在し、突切りブレードを保持する工具ホルダのねじ穴に螺合接続するように構成されることが理解されるであろう。突切りブレードは、封止装置を取り付けるためのねじ穴がなくても製造することができるので、ブレードの製造は単純化される(例えば、単純なねじ切りされていない穴を設けることによって)。突切りブレードは、ねじ穴がある比較ブレードよりも潜在的に薄くすることができる(通常、最小ブレード厚さを画定する確実な接続には少なくとも3回のねじ回転が必要であるため)。
別の利点は、理論的には、ブレード入口開口部を工具ホルダに直接係合させて固定することが可能であり、それによって、おそらく、封止リングも、突切りブレードと工具ホルダとの間の関連する構造も必要とせずに、高圧クーラント移送を可能にすることであり得る。
したがって、理論的には、2.2mm以下、好ましくは2.0mm以下、最も好ましくは1.7mm以上1.9mm以下のブレード厚さを有する突切りブレードを提供することが可能であると考えられる。前記厚さは、ブレード全体の厚さを意味する(インサートシート付近に非常に薄い厚さを有し、インサートシートから離れるにつれて厚くなっていく突切りブレードが存在することが理解されるであろう)。
本態様は、特に基本伸長方向、第一および第二の長手方向エッジ、ならびに第一および第二の長手方向エッジよりも短く、横方向に延在して、対向する第一および第二の端部エッジを有する細長い突切りブレードに適用でき、インサートシートは、第一の長手方向エッジと第一の端部エッジと関連する。
さらに、本出願の他の態様のいくつかとは異なり、対向する第一の側面と第二の側面との間にねじ穴がない突切りブレードの利点は、細長くない突切りブレード(例えば、「アダプタ」と称され、国際公開第2018/047162号に開示されたタイプの突切りブレード、前記特許出願は、本出願人に譲渡され、その内容は、参照として本明細書に組み込まれる)に対しても有利である。
ねじ穴のない突切りブレードのメリットは、ブレード厚さを非常に薄くすることが可能になり、突切りブレードの形状とは関係しないことが理解されるであろう。
要約すれば、第七の態様の特徴は、細長くないブレード、例えば、1つまたは複数のインサートシートを有する細長くない突切りブレードにも適用することができる。
第一、第二、第三、および第四の態様は、インサートシートに関連する構造に向けられ、第五の態様は、ブレード形状に関連する構造に向けられ、また第六および第七の態様は、クーラント構造の特徴に向けられることに留意されたい。したがって、第六および第七の態様のいずれかを、第一から第五の態様と関連しない特徴のいずれかと組み合わせて、さらに有利な突切りブレードを提供することができることが理解されるであろう。また、最初の4つの態様のいずれかによる突切りブレードは、必要に応じて、クーラント構造を欠くことができることも理解されよう。
ねじ穴の態様(第六の態様)の議論に記載されていることに加え、突切りブレードは、公知の比較ブレードよりも薄くすることができる。その理由は、切削力を長手方向にブレード内に向ける切削インサートの向きによって、追加の安定性がもたらされるからである。
したがって、上記いずれかの態様によれば、突切りブレードは、2.2mm以下のブレード厚さを有することができる。前記ブレード厚さは、上で定義された値に従うことができる。
工具ホルダに関して後述するように、これらの態様のいずれかのための好ましい工具ホルダは、突切りブレードを単一位置に保持できる。すなわち、図1および図2の従来技術の突切りブレードに例示されているように、その張出し長を変更する可能性なしに保持することができる。そのような特徴が考慮される実施形態では、上記の態様のいずれかによれば、最大ブレード長さLとシャンク長さLは、その両方ともが伸長方向に平行に測定され、それらの比は、L/L<0.45の条件を、好ましくはL/L<0.40の条件を、最も好ましくはL/L<0.35の条件を満たすことができる。シャンク長さLは、第二の端部エッジから第一の端部エッジに位置するインサートシートのために構成されたブレード入口開口部まで測定可能な最短距離である。
最大ブレード長さLが理論的にシャンク長さL(工具ホルダに取り付けるための)と、その残りの張出し長さLとに分割される場合、上記で詳述したインサートシート構造と、異なる張出しに対して構成されていない切削工具アセンブリとを組み合わせることによって、従来の突切りブレードに使用されていたものよりも、シャンク長さLをはるかに短くできることが理解されるであろう。理論的には、シャンク長さLは、ブレード幅WBとほぼ同じ長さまで、短くすることができる。
本発明の第八の態様によれば、前方方向および後方方向を画定するシャンク軸を有する工具シャンクと、工具シャンクに接続された工具ヘッドとを備える工具ホルダが提供され、工具シャンクは、シャンク軸に垂直な上向き方向および下向き方向を画定し、対向する最上シャンク面および最下シャンク面を備え、シャンク軸ならびに上向き方向および下向き方向に垂直な第一および第二の側面方向を画定する第一および第二のシャンク側面をさらに備え、工具ヘッドは、工具シャンクの前方シャンク部分から前方方向および下向き方向に延在し、ブレードポケットを備え、ブレードポケットは、上向き方向に開口するポケット開口部を備える周壁を備える。
前の段落の詳細に束縛されることなく、本発明の一般的なコンセプトは、図1に示されるものと同様の従来の(「水平」)シャンクの向きと、図2に示されるものと同様の非従来の(「垂直」または「基本的に垂直」)突切りブレードの向きとを有する工具ホルダを提供することであり、それによって、図2の設計の安定性の利点を提供しながら、工具ホルダが従来の機械(通常、垂直運動能力を欠く)のタレットに取り付けられることを可能にする。現在の試験は、本発明が従来技術の設計よりもさらに良好な安定性を提供することを示している。上述の従来の機械は垂直運動能力を欠いているので、好ましい実施形態にしたがって、工具ホルダは、突切りブレードを単一位置に保持するように構成される(すなわち、張出し長さを変更する可能性がない)。このような能力は、図1および図2の従来技術の工具ホルダで利用可能である。このような能力は、常に、突切りブレード切削工具アセンブリの主要な特徴の1つであったが、優れた安定性を提供するというトレードオフは、このような欠点を上回ると考えられる。換言すれば、本発明の工具ホルダおよび工具アセンブリの態様は、前の態様で詳述したインサートシート構造またはクーラント構造に限定されないが、それらと併せて使用される場合には明らかに有利であり得る。
続いて、垂直運動能力を有する機械であっても、本発明は、典型的には、垂直運動能力がより軽い機械加工、またはより弱い機械加工のために構成されるので、有利であることも見出された。
ブレードポケットは、突切りブレードを保持するように構成される。ブレードポケットは、工具ヘッドの中央に配置することができる(例えば、溝の内側、図示せず)。しかしながら、好ましくは、ブレードポケットは、工具ヘッドの側面に配置される。
周壁は、ポケット開口部から延在する2つの側壁部分を備えることができる。側壁部分は、下向き方向に延在することができる。好ましい実施形態によれば、側壁部分は、ポケット開口部から下方および後方に延びることができる。理論に拘束されることなく、下方および後方の向き(例えば、図6)は、下方の向きだけ(90°)(図3)よりも有利であると考えられ、機械加工中の突切りブレードの振動により、突切りブレードのクランプされていない部分が、切削力によってワークピースから離れるようにスイングして、それに影響を与えるために振り子のように戻る可能性は低くなる(このような運動は極めて小さいことが理解されるであろう)。さらに、上述のように、斜め突切りブレード構造が優れていると考えられる。それにもかかわらず、図3は、確かに、本発明の1つの可能な実施形態を構成する。突切りブレードのいずれかの基本的な上方傾斜は、突切りブレードが、図3の垂直傾斜でもなく、図6の前方傾斜でもなく、後方傾斜(図示せず)であっても、本発明の基本的な利点を提供することに留意されたい。それにもかかわらず、後方傾斜は、工具ヘッドが、垂直傾斜よりも前方方向によりも嵩張った構造を有することを必要とし、垂直傾斜は、前方傾斜よりも嵩張った構造を有することを必要とするであろう。図6に示すように、前方傾斜によって、工具ヘッドは、その最下点付近でコンパクトな形状を有することが可能になる(すなわち、破線で示された材料は不要であるが、図3では存在する)。
周壁は、ストッパ壁部分を備えることができる。ストッパ壁部分は、突切りブレードに、一定の相対高さ(すなわち、単一位置)を提供するためのものである。ストッパ部分は、好ましくは、ポケット開口部の反対側に配置される。ストッパ壁部分は、直線状であることが好ましい。ストッパ壁は、側壁部分の一方または両方に接続することができる。
工具ホルダは、突切りブレードをブレードポケットに保持するように構成されたクランプを備えることができる。クランプは、側壁部分の1つに隣接して配置することができる。このような配置は、従来技術の強力な周辺クランプ構成を提供することができる。
1つの好ましい実施形態によれば、クランプは、工具シャンクに最も近い側壁部分に隣接して配置される。これにより、他方の側壁部分(すなわち、最前の側壁部分)を比較的小さくすることができ、工具ヘッドのコンパクトな設計の利点を可能にする。これは、公知の従来技術の切削アセンブリとは反対の配置であることに留意されたい。従来技術の切削アセンブリでは、可動クランプで保持されるブレードと同じ側に切削インサートを有することが知られている。これは、従来の設計では、切削力が、主に静的(したがって、より安定した)構成要素で保持されるブレードの側に向けられるからである。しかしながら、本発明では、工具ホルダの前端のサイズを小さくすることに関心があり、切削力が従来のブレード構成(例えば、図1に示すような構成)よりも長手方向に向けられる場合、これが好ましいと考えられる。
異なる実施形態によれば、周壁は、ポケット開口部から延びる単一の側壁部分を備えることができ、クランプは、第一の側壁部分とは反対側の第二の側壁部分を形成することができる。そのような場合、クランプは、1つまたは複数の可撓性接続部(コンパクトな構造を可能にする)または別個の構成要素(図1に示されるクランプ54と同様に、製造の容易さを可能にする)を有する工具ホルダと一体化され得る。このような実施形態では、好ましいコンパクトな工具ヘッドの設計は、工具ホルダの前端でのクランプアクセスの好みよって、優れていることもある。
側壁部分は、ストッパ壁部分よりも長くすることができる。換言すれば、ブレードポケットは、細長い形状を有することができる。ブレードポケットが長いほど、クランプが安定することが理解されるであろう。従来技術の工具ホルダの経験則によれば、突切りブレードの張出しは、典型的には、突切りブレードの全長の約1/3であり、残りはクランプされることが要求される。しかしながら、また、ブレードポケットが長ければ長いほど、より大きな工具ヘッドが必要となる。したがって、工具ヘッドのサイズを小さくしながら、十分に強いクランプを提供するために、ブレードポケットの長さを最小にすることが好ましい。
好ましくは、側壁部分の長さLSW(ポケット開口部からストッパ壁部分まで測定される)およびストッパ長さLST(存在する場合、クランプが占める空間を差し引いた2つの側壁部分の間で測定可能であり、換言すれば、ブレード幅Wに相当する)は、LSW<3LSTの条件、好ましくはLSW<2LST、最も好ましくはLSW<1.5LSTを満たす。理論的には、LSW≧LSTであることが好ましい。
したがって、クランプ機構に使用されるねじの数は、従来の3つまたは4つより少なくてもよい。
側壁部分は、図1に見られるものと同様のクランプ構造を提供するようにテーパが付けられていることが好ましい。同様に、突切りブレードの長手方向エッジは、対応してテーパを付けることができる。本発明の工具ホルダは、張出し調整を提供しないので、長手方向エッジが平行であること、またはその全長に沿って平行であることは、厳密には必要ではないことに留意されたい。それにもかかわらず、長手方向エッジをクランプすることは、より好ましくはテーパの付いた長手方向エッジをクランプすることは、最も有利なクランプ構成を提供するものと依然として信じられている。それでも、他の構成(例えば、ブレードおよびポケット面に形成されたねじ穴、あるいは、より好ましくはテーパの付いた側面エッジと組み合わされたねじ穴)も、理論的には可能であろう。それでも、このようなねじ穴のない突切りブレードは、依然として最も好ましい構成である。
一実施形態によれば、ポケット面は、ねじ穴を備える。ねじ穴は、工具ホルダ出口開口部に隣接させることができる。そのような場合、工具ホルダは、高圧クーラント(例えば、20barを超える、または好ましくは60barを超える)のために構成することができる。ポケット面は、理論的には、ブレードポケットと突切りブレードとの間に封止要素(例えば、Oリング)を使用しないことができる。
工具ホルダは、好ましくは、突切りブレードを単一位置に保持するように構成することができる(すなわち、単一の張出し長さのみを提供する)。それにもかかわらず、突切りブレードの位置を微調整するために、微調整構成要素を使用できることが想定されている。例えば、このような構成要素は、ストッパ壁部分に隣接して配置することができる。
一実施形態によると、突切りブレードに封止穴を形成することができる。封止穴は、そこを通って、封止装置のシャンクを受け入れるように構成することができる。封止は、伸長方向に伸長させることができる。封止穴は、封止穴を通って延在する封止装置のシャンクを受け入れるように構成されたポケット面穴よりも著しく大きくすることができる。このような構造は、前記微調整を容易にすることができる。あるいは、このような構造は、公差要件を低減して、ブレードおよび/または工具ホルダの製造を容易にすること、および/またはブレードの位置の微調整を可能にすることができる。
図面で例示した工具シャンクは、基本的に断面が正方形であるが、このようなシャンクは断面が円形(すなわち円筒形)のような他の形状であり得ることが理解されるであろう。円筒シャンクの場合、例えば、最上シャンク面および最下シャンク面と、第一および第二のシャンク側面は、画定された先端位置において、シャンク軸に平行な薄いライン部分であり得る。
本発明の第九の態様によれば、前方方向および後方方向を画定するシャンク軸を有する工具シャンクと、工具シャンクに接続され、インサートシートまたはブレードポケットとを備える工具ホルダが提供され、工具シャンクは、シャンク軸に垂直な上向き方向および下向き方向を画定し、対向する最上シャンク面および最下シャンク面と、シャンク軸ならびに上向き方向および下向き方向に垂直な第一および第二の側面方向を画定する第一および第二のシャンク側面を備え、第一のシャンク側面の少なくとも一部に隣接して、第一のシャンク側面および工具ヘッドを接続する補強部分がある。
補強部分は、工具ヘッドを支持するために付加的な構造強度を提供することができる。本主題の対象である長い突出しの用途では、切削力が極めて高くなることと、補強部分が工具ヘッドにかかる曲げ力の低減を支援することが理解されるであろう。
突切りブレード用工具ホルダの開発後、補強部分も他の切削工具タイプの性能を改善することが分かった。
工具シャンクがタレット凹部に取り付けられると、補強部分は、凹部の外側に、タレットに沿って延びるように構成される。
補強部分は、最下シャンク面よりも、さらに下向き方向に延在することが好ましい。そのような実施形態では、補強部分は、最下面に直接隣接する逃げ部分を備えることができることが好ましい。補強部分がタレット側面に当接することが望ましい構成では、逃げ部分は、下向き方向に限られた距離だけ延在し、そこからさらに下向きに、補強部分は、第二の側面方向に向かって(すなわち、概ね工具シャンクに向かって)厚さが増大する。換言すれば、逃げ部分は、補強部分にネック形状を提供することができる。
一実施形態によれば、工具シャンクのシャンク幅は、第二のシャンク側面がタレット凹部に接触せず、補強部分がタレット側面に当接するように構成することができる。好ましくは、そのような実施形態では、前述の逃げ部分がある。
しかしながら、このような当接は、安定性をいくらか助けることができるが、補強部分の主なメリットは、このような当接に由来するとは考えられないことが理解されるであろう。むしろ、工具ヘッドと工具シャンクとの間での追加の構造的支持に由来する。したがって、第二のシャンク側面は、タレット凹部に接触するように構成することができ、補強部分は、タレットから離間するように構成することができることが理解されるであろう。
好ましくは、補強部分は、ブレード形状を有する。詳述すると、第一および第二の側面方向に平行に測定された補強部分幅Hは、補強部分の最小寸法とすることができる。このような構成は、2つのメリットを提供する。第一に、モーメントまたは曲げ力は、ブレード形状のこのような向きに最も効率的に対抗することと、第二に、タレットからの補強部分の突出が最小限であることである。
補強部分は、断面が均一であり、工具ヘッドからシャンク端部まで延在することができるが、支持のために最も重要な領域は、工具ヘッドに隣接していることが理解されるであろう。したがって、好ましくは、補強部分は、工具ヘッドから工具シャンクの中央部分のみまで(すなわち、確実に1つの選択肢ではあるが、シャンク後端まで)延びることができる。これは任意であるが、工具ヘッドに必要とされる材料が減るというメリットも提供する。同様に、補強部分高さ寸法(上向き方向および下向き方向に対して平行に測定される)は、工具ヘッドに隣接して最も高くすることができ、そこからの距離が遠くなると、高さ寸法を小さくすることができる。補強部分は、工具ヘッドからの距離が増加するにつれて、テーパ状高さを有することができる。
好ましくは、補強部分は、ブレードポケットと同じ平面内に位置することができる。換言すれば、突切りおよび溝入れ用途の場合、補強部分が切削インサートと同じ平面になるようにすることが最適である。
好ましくは、補強部分は、インサートシートまたはブレードポケットの一部分で形成することができる。前記一部分は、ポケット面から延在する側壁とすることができる。
好ましくは、工具ヘッドに近接する高さ寸法は、工具シャンク高さの少なくとも半分である。より好ましくは、少なくとも工具シャンク高さに等しい。補強部分高さHに関して、これは、工具ヘッドに近接して、補強部分高さHが、工具シャンク高さHの少なくとも1.5倍(H≧1.5H)、好ましくは、H≧2Hに等しいことを意味する。
工具ホルダの凹面は、工具シャンクの前方から工具ヘッドの最前点まで延在することができる。前方凹面は、ポケット伸長方向に対して垂直に測定されたときに、ポケット開口部からシャンク部分の最上面の高さまでの工具張出し長さを画定することができる。
先の態様と同様に、図面で例示した工具シャンクは、基本的に断面が正方形であるが、そのようなシャンクは断面が円形(すなわち円筒形)のような他の形状であり得ることが理解されるであろう。
先の態様に関連して言及された特徴のいずれも、本態様に組み込むことができることが理解されるであろう。
本発明の第十の態様によれば、前方方向および後方方向を画定するシャンク軸を有する工具シャンクと、工具シャンクに接続され、工具シャンクの前方に延在する工具ヘッドとを備える工具ホルダが提供され、工具シャンクは、シャンク軸に垂直な上向き方向および下向き方向を画定する対向する最上シャンク面および最下シャンク面と、シャンク軸に垂直で、上向き方向および下向き方向に垂直な第一および第二の側面方向を画定する第一および第二のシャンク側面とを備え、工具ホルダは、工具ヘッド上に部分的に形成され、工具ヘッドの後方に延在するインサートシートまたはブレードポケットをさらに備える。
換言すれば、タレットまたは機械によって保持されるシャンク部分と、ワークピースに近接して、ワークピースを機械加工する突切りブレードまたは切削インサートを支持するための工具ヘッドとを有する工具ホルダは、工具ヘッドの後方に延在するようにサイズ決めされた突切りブレードまたは切削インサートと組み合わせて、これまで知られていない切削深さが比較的深いコンパクトな工具アセンブリを提供する。
本発明の第十一の態様によれば、ブレードポケットを備える工具ホルダが提供され、このブレードポケットは、ポケット面と、1つまたは複数の側壁とを備え、この工具ホルダは、ポケット面に沿って位置する弾性付勢要素をさらに備え、工具当接面の1つに向かう付勢力、または2つの工具当接面が収束する領域に向かう付勢力を提供するように構成される。
本発明の第十二の態様によれば、対向する第一および第二の側面と、第一および第二の側面を接続する周縁と、周縁に沿って形成され、周方向に間隔をあけた複数のインサートシートとを備える回転対称の突切りブレードが提供され、各インサートシートは、それに関連する単一のブレードクーラント通路のみを有し、各クーラント通路は、突切りブレードの中心に近接するブレード入口開口部から延在するが、そこからオフセットして、インサートシートで、またはインサートシートに向かって開口するブレード出口開口部まで延在する。
好ましくは、ブレード出口開口部は、関連するインサートシートによって保持される切削インサートのすくい面の上方に向けられるように構成される。
本発明の第十三の態様によれば、工具ホルダ、突切りブレード、および切削インサートを備える切削工具アセンブリが提供され、工具ホルダは、その中に延在する少なくとも1つの穴を有するポケット面を備え、突切りブレードは、少なくとも1つのインサートシートと、インサートシートに近接し、インサートをインサートシートに排出または取り付けるように構成されたおよび少なくとも1つの穴を備え、突切りブレードが工具ホルダに取り付けられると、締結具が、突切りブレードの少なくとも1つの穴を通って延在し、ポケット面の少なくとも1つの穴に入って、突切りブレードを工具ホルダに固定するのを助ける。
好ましくは、ポケット面に形成された穴は、ねじ切りされ、締結具は、対応するねじ切りを有するねじである。
好ましくは、突切りブレードに形成された少なくとも1つの穴には、ねじ切りがない。
1つの好ましい実施形態によれば、突切りブレードは、インサートシートの排出または取り付けのために構成されていない少なくとも1つの追加の穴を備え、突切りブレードは、前記少なくとも1つの追加の穴を通って延在する締結具と、インサートをインサートシートに排出または取り付けるように構成された前記少なくとも1つの穴を通って延在する少なくとも1つの他の締結具とで、工具ホルダに固定される。
本発明の第十四の態様によれば、工具ホルダと、突切りブレードまたは切削インサートのいずれかを備える工具アセンブリが提供され、工具ホルダは、前方および後方方向を画定するシャンク軸と、シャンク軸に垂直な一定の断面形状とを有する工具シャンクと、工具シャンクに接続され、工具シャンクの前方に延在し、シャンク部分に異なる断面を備える工具ヘッドとを備え、インサートシートまたはブレードポケットは、工具ヘッド上に少なくとも部分的に形成され、突切りブレードまたは切削インサートがインサートシートまたはブレードポケットに取り付けられるとき、突切りブレードまたは切削インサートの少なくとも一部分は、工具ヘッドの後方に延在する。
本発明の第十五の態様によれば、工具ホルダと、突切りブレードまたは切削インサートのいずれかを備える工具アセンブリが提供され、工具ホルダは、前方および後方方向を画定するシャンク軸を有する工具シャンクと、工具シャンクに接続され、工具シャンクの前方に延在し、後方を向いた工具ヘッド後面を備える工具ヘッドと、工具ヘッド上に少なくとも部分的に形成され、突切りブレードまたは切削インサートを保持するように構成されたポケットとを備え、突切りブレードまたは切削インサートがポケットに取り付けられると、工具ヘッド後面の後方に延在する。
本発明の第十六の態様によれば、前述の態様のいずれかによる工具ホルダおよび突切りブレードを備える切削工具アセンブリが提供される。
以下の特徴は、全ての態様に適用可能であることが理解されるであろう。
切削工具アセンブリは、切削インサートをさらに備えることができる。切削インサートは、突切りブレード全体よりも幅が広い切削刃を備えることができる。
工具ホルダは、ポケット面の当接とともに、その周囲に沿ってのみ突切りブレードを保持するように構成することができる。
突切りブレードの本体は、単一のワンピース構造(すなわち、「本体」という用語は、切削インサートおよび封止装置を除く)であってもよい。
好ましくは、工具ホルダ(すなわち、シャンク部分および工具ヘッド)は、一体のワンピース構造とすることができる。換言すれば、工具ヘッドは、好ましくは、シャンク部分に一体的に接続される。例えば、ねじで2つの異なるそのような構成要素を一緒に固定することが実現可能であることは理解されるであろう。しかしながら、このような構造は、典型的には、より弱いので、あるいはコンパクトでないので、前記単一のワンピース構造が非常に好ましい。
突切りブレードは、第一の側面および第二の側面と平行で、第一の側面および第二の側面と等しい間隔で延在する二等分平面を中心として対称とすることができる。
突切りブレードは、第一の側面および第二の側面の中心を通って、第一の側面および第二の側面に垂直な方向に延在するブレード軸を中心として180°の回転対称性を有することができる。
突切りブレードは、第一および第二の側面に対して垂直に延在し、対向する第一および第二の端部エッジの間の中間に位置する横方向平面に対して、ミラー対称性を有することができる。そのような構造は、第一および第二の側面の中心を通って、第一および第二の側面に垂直な方向に延在するブレード軸に関して回転対称でない両端突切りブレードをもたらすことができる。
突切りブレードの第一および第二の側面は、平面であり得る。特に、平面形状の突切りブレードは、横方向延在部分を有する構成要素よりも、製造が著しく安価である。
工具ホルダのタレットへの当接部分は、補強部分の表面または工具シャンクの側面のいずれかと、工具シャンクの下面および上面と、工具ヘッドの後面とすることができる。工具ヘッドがタレットに接触することは必須ではないが、より良好な安定性を提供することができることに留意されたい。
突切りブレードのブレードポケットへの当接部分は、第一および第二の側面のうちの一方と、第一および第二の長手方向エッジの両方と、好ましくは、第一および第二の端部エッジの一方であり得る。
いかなる疑いも取り除くために、1つの態様に関して言及された上記の特徴のいずれも、その説明されたメリットは別の態様にも明らかに適用可能であり、他の態様と組み合わせることができる。
例えば、上記の態様のいずれかは、補強部分の特徴およびそれに関連する任意の特徴を含むことができる。
同様に、全ての突切りブレードは、極めて安定した方法で保持されると考えられる。したがって、特定の厚さ未満(例えば、2.2mmまたは2mm未満)であることが好ましいそのような突切りブレードの上記の詳細は、全ての突切りブレードに適用可能である。
同様に、本発明による全ての工具ホルダは、ブレードポケットを備えることができ、続いて、ブレードポケットは、ポケット面および1つまたは複数の側壁とを備えることができる。
本出願の主題をより良く理解するために、また、それが実際にどのように実行され得るかを示すために、添付の図面を参照する。
従来技術の切削工具アセンブリと、ワークピースの概略側面図である。 図1に示されているものと類似の工具ホルダの中にある従来技術の突切りブレードと、ワークピースの概略側面図である。 本発明による切削工具アセンブリと、ワークピースの一部分との概略側面図である。 本発明による別の突切りブレードの概略側面図である。 タレットに取り付けられた図3の切削工具アセンブリの側面図である。 図4Aの切削工具アセンブリと、タレットとの斜視図である。 図4Aの切削工具アセンブリと、タレットとの正面図である。 図4Cにおいて「IVD」とマークされている部分の拡大正面図である。 図4Aの線IVE-IVEに沿った断面図である。 図4Aの切削工具アセンブリの突切りブレードの斜視図である。 図5Aの突切りブレードの側面図であり、破線で内部クーラントチャネルを示す。 図5Bの突切りブレードの背面図である。 図5Bの突切りブレードの正面図である。 図5Bの突切りブレードの上面図である。 本発明による別の切削工具アセンブリの側面図である。 本発明によるさらに別の切削工具アセンブリの側面図である。 図7Aの切削工具アセンブリの分解斜視図である。 図7Aの切削工具アセンブリの後方斜視図である。 図7Aの切削工具アセンブリの突切りブレードの斜視図である。 図8Aの突切りブレードの側面図であり、破線で内部クーラントチャネルを示す。 図8Bの突切りブレードの背面図である。 図8Bの突切りブレードの正面図である。 図8Bの突切りブレードの上面図である。 図7Aの切削工具アセンブリの工具ホルダの側面図である。 図9Aの工具ホルダの背面図である。 図9Aの工具ホルダの正面図である。 図9Aの工具ホルダの底面図である。 図9Aの工具ホルダの上面図である。 図7Aの切削工具アセンブリのクランプの斜視図である。 図10Aのクランプの側面図である。 図10Aのクランプの背面図である。 図10Aのクランプの底面図である。 図7Aの切削工具アセンブリの側面図である。 図11Aの切削工具アセンブリの背面図である。 図11Aの切削工具アセンブリの正面図である。 図11Aの切削工具アセンブリの底面図である。 図11Aの切削工具アセンブリの上面図である。 本発明による別の工具ホルダの側面図である。 図12Aの工具ホルダの斜視図である。 本発明による別の切削工具アセンブリの側面斜視図である。 図13Aの切削工具アセンブリの別の分解側面斜視図である。 図13Aの切削工具アセンブリの側面図である。 図13Aの切削工具アセンブリの底面図である。 図13Aの切削工具アセンブリの上面図である。 本発明による別の切削工具アセンブリの側面斜視図である。 図14Aの切削工具アセンブリの別の側面斜視図であり、ハッチングで示される例示的なオプションも示す。 図14Aの切削工具アセンブリの側面図である。 図14Aの切削工具アセンブリの背面図である。 図14Aの切削工具アセンブリの正面図である。 図14Aの切削工具アセンブリの底面図である。 図14Aの切削工具アセンブリの上面図であり、ハッチングで図14Bに示される例示的なオプションも示す。 本発明による別の切削工具アセンブリの側面斜視図である。 図15Aの切削工具アセンブリの別の側面斜視図である。 図15Aの切削工具アセンブリの側面図である。 図15Aの切削工具アセンブリの背面図である。 図15Aの切削工具アセンブリの正面図である。 図15Aの切削工具アセンブリの底面図である。 図15Aの切削工具アセンブリの上面図である。 本発明による突切りブレードの斜視図である。 図16Aの突切りブレードの側面図である。 図16Bの突切りブレードの背面図である。 図16Bの突切りブレードの正面図である。 図16Bの突切りブレードの上面図である。 工具ホルダに取り付けられた図16Aの突切りブレードの斜視図であり、工具ホルダは、続いて、アダプタに取り付けられている。 別の突切りブレードの側面図である。 図18Aの突切りブレードの上面図である。 図18Aの突切りブレードの底面図である。 図18Aの突切りブレードを保持するように構成された工具ホルダの側面図である。 図19Aの工具ホルダの背面図である。 図19Aの工具ホルダの正面図である。 図19Aの工具ホルダの底面図である。 図19Aの工具ホルダの上面図である。 図18Aの突切りブレードおよび図19Aの工具ホルダと、ねじ、クーラント封止装置、付勢要素および切削インサートを含む工具アセンブリの側面図である。 図20Aの工具アセンブリの背面図である。 図20Aの工具アセンブリの正面図である。 図20Aの工具アセンブリの底面図である。 図20Aの工具アセンブリの上面図である。 別の突切りブレードの側面図である。 図21Aの突切りブレードの正面図である。 図21Aの突切りブレードの背面図である。 図21Aの突切りブレードを保持するように構成された工具ホルダの側面図である。 図22Aの工具ホルダの背面図である。 図22Aの工具ホルダの底面図である。 図22Aの工具ホルダの上面図である。 図21Aの突切りブレードおよび図22Aの工具ホルダと、ねじおよび切削インサートを含む工具アセンブリの正面斜視図である。 図23Aの工具アセンブリの背面斜視図である。 図23Aの工具アセンブリの側面図である。 図23Cの工具アセンブリの側面図で示されているのとは、反対側の側面図である。 突切りブレードおよび工具ホルダと、ねじおよび切削インサートを含む工具アセンブリの側面図であり、破線は工具ホルダの反対側を示す。 図24Aの工具アセンブリの背面図である。 図24Aの工具アセンブリの正面図である。 図24Aの工具アセンブリの底面図である。 図24Aの工具アセンブリの上面図である。
図3を参照すると、金属ワークピース62を突切りするように構成された切削工具アセンブリ60が示されており、この図について、本発明による突切りブレードの全体的なコンセプトの基本的な理解のために一般的に説明する。
切削工具アセンブリ60は、工具ホルダ64と、工具ホルダ64に取り付けられ、単一の切削インサート68を保持するように構成された突切りブレード66とを備える。
図4Eも参照すると、工具ホルダ64は、前方方向Dおよび後方方向D(図3)を画定するシャンク軸A(図3)を有する工具シャンク70を備える。
工具シャンク70は、上向き方向Dおよび下向き方向Dを画定し、対向する最上シャンク面74および最下シャンク面76を備え、第一および第二の側面方向DS1、DS2を画定する第一および第二のシャンク側面78、80をさらに備える。第一のシャンク側面78は、タレット凹部82内にあると考えられ、第一の側面方向DS1における材料84の延長部は、補強部分86の一部と考えられることが理解されるであろう。しかしながら、第一および第二の側面方向DS1、DS2を画定することを目的として、補強部分86の外面88を使用することができる。
工具ホルダ64は、突切りブレード66がクランプ94を介してクランプされるブレードポケット92を備える工具ヘッド90をさらに備える。また、工具ヘッド90は、典型的には、ワークピース62のための空間を提供する凹状前面95を備えることができる。
特に、補強部分86は、工具ヘッド90と工具シャンク70とを接続して、それらの間の剛性を高める。
例えば、図3Aの例示的な突切りブレード66は、図3の前述の例と同様に、突切りブレード66の基本伸長方向Dに沿って延在する長手方向軸Lを有する。この実施形態(図3)では、基本伸長方向Dは、シャンク軸Aに対して垂直である。基本伸長方向Dは、切削インサート68のすくい面72に対しても垂直である。
最上シャンク面74は、切削刃96およびワークピースCの中心と整列している。
図4Aを参照すると、標準的な機械は、典型的には、図示されたX方向(シャンク軸Aと平行である)に沿ってタレット98を移動させることができ、図示されたY方向に沿って移動させることはできない。したがって、切削工具アセンブリ60(または以下に示される他の工具アセンブリ)の張出しまたは高さは、(少なくとも、本発明が最も有益である前記標準的な機械については)変えることができない。換言すれば、切削工具アセンブリ60は、突切りブレード66が単一の位置にのみ取り付けられるように構成される。しかし、本発明は、いずれの場合にも、X方向およびY方向の両方向の移動能力を有する機械に使用できることに留意されたい。それにもかかわらず、そのような構造によって、限定された軸を有する標準的な機械でも、図示された向きを有する突切りブレード66での機械加工が可能になる。
図4A~図4Eを参照すると、切削工具アセンブリ60は、タレット98に取り付けることができる。より正確には、工具シャンク70は、タレットクランプ100でタレット凹部82にクランプされる。タレットクランプ100は、テーパ形状を有し、2つのタレットクランプねじ102は、工具シャンク70に、下方くさび止め力を発生させる。
図4Eに示されるように、補強部分86は、タレット凹部82の外側(すなわち、第一の側面方向DS1)に延在し、そこから下向き方向Dにも延在する。
図3において、補強部分86は、シャンク後端104に近づくにつれて、サイズが小さくなることが分かる。
補強部分は、対向する第一および第二の補強部分側部106、108を含む。工具シャンク70と第二の補強部分側部108との間には、タレット側面112から最下面76に隣接する補強部分側部108の一部分を離間させる逃げ部分110が形成されている。
シャンク幅は、第二のシャンク側面80がタレット凹部82の内壁114に接触しないような寸法とされる。このように、本実施形態では、第二の補強部分側部108がタレット側面112に当接している。しかしながら、反対の配置、すなわち第二のシャンク側面80が内壁114に接触するように設計することも実現可能である。
図4Dに最もよく示されるように、切削刃96は、突切りブレード厚Tよりも広い切削刃幅Wを有し、この切削刃幅は、この非限定的な例では、突切りブレード66全体の幅である。
図3は単純な例であるが、同様の構造の突切りブレード116は、4つのインサートシート118A、118B、118C、118Dを有し得ることが、図3Aから理解され得る。
図5A~図5Eを参照して、突切りブレード120をより詳細に説明する。
突切りブレード120は、第一および第二の側面122A、122Bと、第一および第二の長手方向エッジ124A、124Bと、対向する第一および第二の端部エッジ126A、126Bとを備える。
図5Aおよび図5Eに示されるように、第一および第二の長手方向エッジ124A、124Bは、テーパ形状を有する。
この例では、基本伸長方向Dは、第一および第二の長手方向エッジと平行である。
第一および第二のインサートシート128A、128Bは、それぞれ、第一の長手方向エッジ124Aおよび第一の端部エッジ126Aと、第二の長手方向エッジ124Bおよび第一の端部エッジ126Aとに関連している。
インサートシートは同一であるので、第一のインサートシート128Aのみを詳細に説明する。
第一のインサートシート128Aは、互いに対向する位置にインサート受容ギャップ132を形成する第一および第二のインサート顎130A、130Bを含む。インサート受容ギャップ132は、この例では指定された方向Dに対応する第一の端部エッジ126Aに向かう方向に開くように示されている。インサート受容ギャップ132は、第一および第二のインサート顎130A、130Bの中間を通過し、第一の端部エッジ126Aによって画定される仮想平面Pと交差するギャップ軸Gを有する。
第一のインサートシート128Aは、第一の長手方向エッジ124Aの第一の長手方向エッジ末端に形成された下部シート当接面134Aと、第一の端部エッジ126Aの第一の端部エッジ末端によって形成された後部シート当接面134Bとを有するようにさらに構成される。図5Dの側面図で最もよく分かるように、ギャップ軸Gは、後部シート当接面134Bと平行である。また、図5A~図5Eに見られる実施形態では、ギャップ軸Gは、長手方向軸Lに実質的に平行である。第一のインサートシート128Aは、後部シート当接面134Bと平行な更なる当接面134Cを備えることに留意されたい。有利なことに、下部シート当接面134Aおよび後部シート当接面134Bは、両方ともテーパ形状で形成することができ、更なる当接面134Cは、テーパ形状でなくてもよい。
突切りブレード120は、好ましくは、内部クーラント構造をさらに備えることができる。視認性を高めるために、第二のインサートシート128Bと同一のクーラント構造を参照すると、クーラント構造は、ブレード入口開口部136と、突出部分140に位置する第一のブレード出口開口部138と、それらの間に延在する第一のブレード通路142とを備えることができる。クーラント構造は、第二の長手方向エッジ124Bに位置する第二のブレード出口開口部144と、ブレード入口開口部136から第二のブレード出口開口部144に延在する第二のブレード通路146とをさらに備えることができる。特に、単一のブレード入口開口部136は、第一および第二の出口開口部138、144の両方にクーラントを供給することができる。
クーラント構造は、封止装置150(図7B)がブレード入口開口部136を封止できるように、ブレード入口開口部136に関連した封止穴148を設けることができる。
ブレード厚さ寸法Tは、突切りブレード120の最小寸法である。
ブレード幅寸法Wは、ブレード厚さ寸法Tより大きい。
ブレードの長手方向寸法(最大ブレード長さとも呼ばれる)Lは、突切りブレード120の最大寸法である。
シャンク長さLが示されている。
図6を参照して、例示的な斜め突切りブレードの構造は、詳述されない。その一般的な構造は、長手方向エッジ124Aがインサートシート128Aの下に延在することを除いて、先の実施形態と同様である。切削力Fは、シャンク軸Aに対して垂直には延びず、むしろ、概ね斜めである(異なる要因によって変化するが)ことが理解されるであろう。また、上述したように、工具ヘッド90は、このような斜め構造によって、よりコンパクトに作ることができる。例えば、「152」と指定された領域から材料を除去することができる。
したがって、図6の実施形態は、図3の垂直突切りブレードの配置よりも有利であると考えられる。斜角Θが好ましいことは、上で詳述されている。
図7Aは、直交サブエッジ154(すなわち、シャンク軸Aに対して基本的に直交する)が切削インサート168の直下に設けられていることを除いて、ほぼ同一の構造の突切りブレード166を提供する。図6に示されるものと同様の斜めサブエッジ156は、直交サブエッジ154から延在することができる。図8A~図8Dに見られる実施形態において、突切りブレード166で、ギャップ軸Gは、再度、後部シート当接面134Bに実質的に並行である。しかしながら、この実施形態では、ギャップ軸Gは、長手方向軸Lに対して鋭角βを形成する。
このような例では、インサートシート128Aは、第二の長手方向エッジ部124Bに向かって凹んでいる。これはまた、インサートシート128Aが、第一の長手方向エッジの仮想延長線Lから、第二の長手方向エッジ124Bに向かう方向Dに離間していると記載することができる。
ここで、図7A~図11Eに示す切削工具アセンブリ158について説明する。
切削工具アセンブリ158は、突切りブレードに関連して上述された斜め突切りブレード構造が設けられていることを除いて、図3に示されているものと概ね類似している。
図7Bを参照すると、切削工具アセンブリ158は、工具ホルダ164と、工具ホルダ164に取り付けられ、切削インサート168を保持するように構成された突切りブレード166とを備える。
工具ホルダ164は、工具シャンク170と、突切りブレード166がクランプ194および関連ねじ196を介してクランプされるブレードポケット192を備える工具ヘッド190とをさらに備える。
クランプは、突切りブレード166をクランプするためのテーパ付き側面195(図10D)を有する。
補強部分186は、工具ヘッド190と工具シャンク170とを接続する。
工具ヘッド190は、そのヘッド側面208に配置されたブレードポケット198をさらに備える。ブレードポケット198は、上向き方向に開口するポケット開口部を形成した周壁210を備えている。
周壁210は、ポケット開口部214を延在する2つの側壁部分212A、212Bを備えることができる。この例における側壁部分212A、212Bは、ポケット開口部214から下向き方向および後方方向(図9A)に延在している。
周壁210は、ポケット開口部214の反対側に位置するストッパ壁部分216をさらに備えることが好ましい。
図11Aには、側壁部分長さLSWおよびストッパ長さLSTが示されている。
ブレードポケット198は、ポケット面218をさらに備える。ポケット面は、工具ホルダ出口開口部220で形成することができる。この例では、工具ホルダ出口開口部220は、Oリング222を受け入れる凹部221を備えて構成される。
封止装置150は、ねじ切りねじ200と、環状封止要素202と、リング204とを備えるが、一体の構成要素であってもよい。ねじ切りねじ200は、部分的ねじ切りシャンク部分に接続されたねじ頭部を有する。
ねじ切りねじは、ポケット面218に形成されたねじ穴206と螺合するためのみに構成される。これにより、ねじ切りねじ200は、突切りブレードに形成された穴を通過し、その穴に螺合することがない。言い換えれば、突切りブレードは、通過するねじのシャンク部分と螺合するように構成されたねじ穴を伴わない。
図9Bには、シャンク高さHと、補強部分幅Hと、補強部分高さHとが示されている。シャンク高さHおよび補強部分高さHは、両方とも、上向き方向および下向き方向に平行で、シャンク軸に垂直に測定可能であるのに対し、補強部分幅Hは、上向き方向および下向き方向、ならびにシャンク軸に対して垂直に測定可能である。工具ヘッドに近接する補強部分高さHは、シャンク高さHよりも高い。シャンク高さHは、補強部分幅Hよりも大きい。したがって、補強部分は、上向き方向および下向き方向、ならびにシャンク軸に平行な平面内にブレード形状を有すると記載することができる。この形状は、図9Bに関連して説明されているが、一般に、工具ホルダの全ての実施形態にとって好ましいことが理解されるであろう。
図12Aおよび図12Bを参照すると、代替的な工具ホルダ224が示されている。この例では、クランプ226は、工具シャンク228から遠位側に配置され、工具ホルダ224の前部でクランプアクセスを可能にする。
図13A~図13Eは、本発明の態様のいずれかに組み込むことができる追加の特徴を備える切削工具アセンブリ230を示す。例えば、補強部分234は、工具ヘッド232に隣接して最大寸法を有するように設計されている。例えば、工具ヘッド232に隣接する補強部分234の第一のパーツ236は、最大サイズを有する。これに続いて、隣接部分238でサイズが小さくなる。最後に、「240」で示される領域では、目立つ補強部分234は見えない。
同様に、工具ヘッド232は、テーパ形状242を有するので、狭い領域へのアクセスが可能になり、構造に必要な材料を減らすことができる。
最後に、細長い封止穴244が例示され、微調整のために多少の柔軟性を有するねじ穴206への接続を可能にする。
図14A~図14Gを参照すると、別の切削工具アセンブリ246が示されている。切削工具アセンブリ246は、工具ホルダ248と、割出し可能な突切りインサート250とを備える。このようなアセンブリに対しても、工具シャンク254から延びる補強部分252が安定性を増大させることが見出されている。好ましくは、図14Fに示されるように、切削インサート252および補強部分252は、先の実施形態と同様に、図示されるような同じ平面に沿って整列される。
特に、図14Aのポケットの周壁は、上向き方向だけでなく前方方向にも開いている。したがって、周壁は、後方および下方から切削インサートまたはブレードを支持する。周壁の支持は、切削インサートまたはブレードの高さの大部分に沿って延在するので、ブレードの上端は後方から支持されないので、図示の細長いブレードの実施形態におけるよりもさらに多くの支持が存在することが予想される。
換言すれば、インサートまたはブレードのタイプにかかわらず、工具ホルダが補強部分を有することは、上記の態様のいずれかにとって有利な特徴であると考えられる。
同様に、インサートまたはブレードの種類にかかわらず、ブレードポケットまたはインサートシートは、有利には、ポケット面の最下側および最後側のみに側壁部分を備え、突切りブレードまたは切削インサートを後方および下方から支持することができる。
さらに、図14Bおよび図14Gには、追加のオプションの特徴が示されている。ハッチング(単にこの構成要素を区別するために、断面図を示すためではない)で示されているのは、追加の補強部分253である。他の実施形態に示される補強部分と同様に、シャフトから上方に(すなわち、タレットに沿って同様に)延在する補強部分によって、追加の構造強度を提供することもできることに留意されたい。最も有益な構成は、下方に延在する補強部分であると考えられるが、補強部分がシャフトから下方および上方の両方に延在するか、または他の実施形態で示されるように下方にのみ、または上方にのみ延在する(図示せず)ことが、確かに実現可能な構成である。これは、本発明の任意の工具ホルダに適用することができることが理解されるであろう。図示されている概略的に上方に延在する追加の補強部分253は、補強部分252と比較して比較的短いが、このサイズは、単に例示目的のために示されているに過ぎないことに留意されたい。それにもかかわらず、単一の補強部分(例えば、シャフトから下方にのみ延びる)は、製造工程が少なく、より小さな初期ワークピース(そこから工具ホルダが作られる)を必要とし、最も好ましいオプションである。
図15A~図15Gを参照すると、別の切削工具アセンブリ256が示されている。切削工具アセンブリ256は、工具ホルダ258と、旋削インサート260とを備える。補強部分262が安定性を増大させることは、このようなアセンブリに対してさえも見出されている。
図16Aは、図8Cに示されるものと若干の類似した構造を有する突切りブレード320を示す(例えば、任意であるが好ましい第一の直交サブエッジ321Aを有し、より重要なことに、直交サブエッジ321Aから延びる斜めサブエッジ325Aを有する。この例における斜めサブエッジ325Aは、第一の平行なサブ部分とも呼ばれる)。
特に、突切りブレード320が例示されている主な追加は、非線状(曲がった、または湾曲した)細長いブレードである。以下に説明されるような他の全ての特徴(例えば、2つではなく、各端部に中央に配置された単一のインサートシートと、インサートシートおよび斜めサブエッジと、その向きとの関係)は、本発明による全ての突切りブレードに等しく適用可能である。
図16A~図16Eを参照して、突切りブレード320をより詳細に説明する。
突切りブレード320は、第一および第二の側面322A、322Bと、第一および第二の長手方向エッジ324A、324Bと、対向する第一および第二の端部エッジ326A、326Bとを備える。
第一および第二の長手方向エッジ324A、324Bは、図示のようにテーパ形状を有することができる。
第一および第二の長手方向エッジ324A、324Bは、それぞれ第一の平行なサブ部分325A、325Bおよび第二の平行なサブ部分327A、327Bを有する。特に、突切りブレード320は、割出し目的のために、ブレード平面Bに対して対称である。
この例では、突切りブレード320と同様に、基本伸長方向Dは、2つの非線形部分を有する。第一の基本伸長方向DE1は第一の平行なサブ部分325A、325Bと平行であり、第二の基本伸長方向DE2は第二の平行なサブ部分327A、327Bと平行である。
単一の第一のインサートシート328Aのみが第一の端部エッジ326Aと関連し、第二の同一のインサートシート328Bのみが第一の端部エッジ326Aと関連する。
いずれの場合も前述のインサートシートと同一である第一のインサートシート328Aのみを参照すると、第一および第二のインサート顎330A、330Bと、第二の長手方向エッジ324Bよりも第一の長手方向エッジ324Aに近いインサートシートの側部に形成された下部座部当接面334Aを備えることに留意されたい。
本例では、突切りブレード320の各端部に単一のインサートシート328A、328Bのみが存在する。これは、より少ないインサートシートをもたらすが、各インサートシートがそれぞれの端縁の中心に向かって凹んでいるので、より強い突切りブレード構造が提供される。換言すれば、インサートシートは、基本的に、突切りブレードの中心(第一および第二の長手方向エッジ324A、324Bの両方から離間している)にある。したがって、直交サブエッジ321A、321Bは、平行な長手方向エッジの一部ではなく、端部エッジの一部とみなされる。
第一の平行なサブ部分325Aと隣接する第二の平行なサブ部分327Aとの間には、工具ホルダに取りつけられたときの逃げを提供する湾曲逃げ部分332を設けることができる。
この好適な例では、インサートシート328Aは、第一の端部エッジ326Aのみに開口している。しかしながら、このような突切りブレードは、他のインサートシート構造を有することができ、例えば、インサートシートが第一の端部エッジおよび第一の長手方向エッジの両方に開口する構造で、図2に示されるものと同様の構造、あるいは第一の長手方向エッジのみに開口する構造(図示せず)を有することができることが理解されるであろう。
インサートシートの種類にかかわらず、突切りブレードは、第一のインサートシート328Aに対して、第一の長手方向エッジ324Aの近接部分325Aが下部シート当接面334Aの下に延在するため、有利と考えられる。このように、この突切りブレードは、第一の基本伸長方向DE1に延在するので有利である。これもまた、突切りブレードに加えられる切削力と本質的に同じ方向であり、結果として、突切りブレードに強い安定性をもたらす。現在、最適な斜めブレード角θ1は、図示のように30°であるが、他の角度でも良好に動作した。
安定性に対する別個の独立した利点として、インサートシートは、基本的にブレードの中心にある。
そのような特徴は、図8A~図8Eに示される線形突切りブレード166にも同様に適用可能であることが理解されるであろう。
突切りブレード320は、非線形形状を有するという点で、完全に別個の態様を有する。この態様は、上述の構造的な強度の特徴には関係しないが、突切りブレードを異なる工具ホルダに取り付けることを可能にする。
例えば、図17に示されるように、突切りブレード320は、従来技術の工具ホルダ304(図示されるものは、Iscar社からSGTBU 32-6Gという名称で市販されている)によって保持され得る。
完全を期すために、工具ホルダ304を保持している図示のアダプタ300は、Mazak社からアダプタC8 ASHA 56085-32Aの名称で市販されている。
アダプタ300は、シャンク302を有し、シャンクは、ページの中に、すなわち、基本的に、突切りブレード266の第一および第二の側面に対して垂直に延びる。ブレードに対して垂直に延びるシャンク302の1つの利点は、突切りブレード266の後方方向Dに延びるシャンクを有するアダプタ(図示せず)と比較して、張出しが減少することである。しかしながら、このような構造は、アダプタ300がワークピースに比較的近いため、より制限された切込み深さを有することがある。それにもかかわらず、これは突切りブレードの長さを長くすることによって補償することもできる(しかしながら、突切りブレード自体の張出しが長くなる)。
加えて、突切りブレード320は、当初、非線形突切りブレードを受け入れるように設計されていなかった工具ホルダ64内にも取り付けられるように構成することもできる。
したがって、例示的な非線形突切りブレードは、従来技術の工具ホルダおよび本発明の新しい工具ホルダの両方に取り付けることができる。
加えて、非線形突切りブレードは、張出し長さを可変とすることもできる。
上述の少なくとも1つの追加の当接面は、上顎の当接面(図2に示されるポケットタイプと同様であり、上顎は「36」と指定され、したがって、少なくとも1つの追加の当接面は、下部シート当接面に対向する)とすることも、あるいは後部シート当接面(図5Bに示されるポケットタイプと同様であり、「134B」と指定され、したがって、少なくとも1つの追加の当接面は、基本的に下部シート当接面に垂直である)とすることができる。追加の当接面の正確な向きは重要ではなく、むしろ、典型的には、複数の当接面によってインサートを固定する必要があり、下部シート当接面の位置が、近接部分の相対的な向きを記述するために使用されることが理解されるであろう。また、下部シート当接面は、平坦面以外にすることもでき、また平坦面以外であることも多いが、基本的には、シート平面P内にあることが理解されるであろう(図16B参照)。シート平面は、基本的に、第一および第二の側面に対して垂直であり、前方方向および後方方向(DF、DR)に対して平行である。
細長い突切りブレードは、線形形状または非線形形状を有することができる。例えば、細長い突切りブレードは、屈曲させることも、あるいは湾曲させることもできる。突切りブレードが屈曲部を備える実施形態において、屈曲部は、ブレードの長さのほぼ中央に位置され得る。好ましくは、屈曲部は、ブレードの長さの正確に中央にすることができ、それによって、ブレードがその中央付近で等しく割り出せるようにすることができる。
図24A~図24Eを参照すると、別の切削工具アセンブリ600が示される。
切削工具アセンブリ600は、図14A~図14Fのアセンブリ246に類似している。ただし、例示されている五方向に割出し可能で対称的な回転可能なインサート250の代わりに、5つのインサートシート604を有する五方向に対称的な回転可能で割出し可能な突切りブレード602が示されていることを除く。
工具ホルダ606は、工具ヘッド609を支持する補強部分608が存在し、補強部分608と同じ平面に整列されたポケット610(および突切りブレード602)が存在するという点で、図14に示されるものと同様である。
また、図14Aと同様に、工具ホルダのポケットの周壁612(その当接面は後側壁部分614と、ストッパ壁部分616の上方と呼ばれるものである。しかしながら、ここでは、両方の壁部分が同じ機能を提供している)は、上向き方向Dだけでなく、前方方向Dにも開いている。完全にするために、ポケット610は、ポケット面617をさらに備える。
後側壁部分614と、ストッパ壁部分616と、ポケット面617とは、例示した工具ホルダ606の当接面である。換言すれば、突切りブレード602は、後側壁部分614と、ストッパ壁部分616と、ポケット面617とのみに当接する。クランプを有する以前の実施形態によるように、工具ホルダ606の前端には追加の側壁部分がない。
このようなタイプのポケット設計の1つの利点は、後方方向Dおよび下向き方向Dの両方において、切削インサート(図14A)またはブレード(図24A)を完全に支持することである。言い換えれば、切削力が加えられる方向(例えば、図6の切削力Fの方向を参照)に突切りブレードの張出し部分が存在せず、あるいは支持されていない部分が存在せず、その結果、安定性が改善される。
したがって、このことは、このような配置が、上述の細長い突切りブレードの実施形態よりもさらに安定であることが分かった1つの理由である。
最初に述べたように、本発明は、長い張出しのために開発された。より正確には、本発明は、張出し部分または支持されていない部分を有する細長いブレード、または実用的でない巨大な工具アセンブリのいずれかを必要とすると考えられていた、比較的大きな切込み深さのために開発された。
上述の突切りブレードの好ましい配向を提供するために、比較的大きな工具ヘッド(すなわち、上向き方向および下向き方向の工具シャンクよりも有意に大きい)が必要であった。極めて大きな工具ヘッドの適切な支持を提供するために、補強部分が発明された。
その後、補強部分は、先に説明したように上述した細長い突切りブレードとは異なっても、インサートおよび追加の突切りブレードにさえ、さらなる安定性を提供することさえ発見された。
それにもかかわらず、深い切込み深さのための完全に支持された割出し可能な突切りブレードは、スペースの制限のために最初は考えられなかった。実際的に言えば、標準的なタレットまたは機械に適合するのに実用的な工具ヘッドのサイズまたは突切りブレードのサイズには限界がある。したがって、コンパクトさは、依然として市場が要求している。同様に、突出しが増大すると安定性が悪くなり、したがって、機械工は、突出しを最小限に抑えて、機械加工に適したサイズの工具を選択することが常識である。図1および図2に示す工具アセンブリの利点の1つは、切込み深さが浅い用途では、張出し距離を短くさせることができ、その結果、安定性が向上することである。
本実施形態(例えば、図24A)は、比較的小さな工具ホルダと比較した場合、細長くない突切りブレード(上述の意味で)が、比較的深い切込みに対して構成可能であるという、新しい発明のコンセプトを示す。
このことは、下部周壁および後部周壁を有する標準ポケットを、タレットに沿った領域を利用して、工具ヘッドの後方に延長できるという発見によって達成された。
換言すれば、工具ホルダのポケットは、シャンクの前方に位置する工具ヘッドから、後方方向Dに、工具ヘッドの後面618(すなわち、その後面のストッパ面)の後方になるまで延在することができる。したがって、突切りブレード602は、タレットの前面(図4Dで、「99」で指定される表面)の後方にも延在することもでき、工具ヘッド609および突切りブレード602の全体寸法は、ポケット全体が工具ヘッドの後面618(より正確には、タレット、ストッパ面に当接するヘッドの部分)の前方に位置する場合よりも、量だけ、タレットの前方にのみ比較的小さく突出することが可能になる。工具ホルダは、後面618がタレット前面99に当接して、それが使用されるまで後方に移動される必要はないが、接触があるか否かにかかわらず、いかなる場合においても後面618が工具ヘッド609の最小の張出しを画定することは理解されるであろう。
また、他の突切り工具とは対照的に、本発明の重要な利点は、切削インサートのすくい面の上方(すくい面の真上、または上方および後方)に工具クランプがないことにも留意されたい。したがって、前記すくい面上を通過するチップを妨げる構造はない。
また、図1および図2に示すような他の可変位置突切り工具とは対照的に、固定突切りブレード位置にはかなりの利点があり、必要なセットアップ時間が短いことにも留意されたい。さらに、このような工具には、一体でない追加のパーツが必要である。本発明では、構成するパーツが非常に少ないことに留意されたい。すなわち、単一の工具ホルダと、標準的なねじによって、その工具ホルダに取り付けられる突切りブレードである(任意選択のクーラント付属品、または以下で論じる付勢要素を含まない)。
明らかに、追加のメリットとして、補強部分608は、付加的な構造強度を与えるために設けられており、関係する突切りブレードのサイズが大きいことに留意すると、より激しい機械加工操作を行うことも可能になるか、あるいは代替的に、通常の機械加工操作において、さらに良好な安定性を提供する。
実際、本コンセプトは非常に安定していることが分かっており、そのため、切込み深さが浅い加工操作に対しても、工具は優れた安定性および仕上げを提供する。言い換えれば、この工具は比較的コンパクトであり、より小さな工具よりもさらに安定しているので、切込み深さが深い工具動作に使用することができる同じ工具を、深さが浅い工具動作の第一の選択肢とすることもできる。これは、また、既知の突切りブレードの可変深さ調整のメリットがもはや必要でないことを意味する。
好ましい実施形態は、上に示されたタイプのクランプを使用することではなく、むしろ、例えば、工具ヘッド609をよりコンパクトにすることのできる複数のねじ620A、620B、620Cを使用することに留意されたい。好ましくは、ねじ穴(図示せず)は、安定性を最も良くするために、工具ヘッド609の凹状面622の近くに配置することができる。ねじまたはクランプを配置する正確な数は重要ではないが、明らかに、(例えば、図7Bで212Aと指示されるタイプの)前側壁部分も、(図12Bに例示されるような)その位置におけるクランプも、あるいは(図11Aに例示されるような)両側におけるクランプもないことによって、よりコンパクトな構造を提供することの助けとなする。
このメリットは、典型的には、図14Aに示されるような切削インサートよりもはるかに大きい突切りブレードで主に有益であると考えられるため、ブレードポケットが例示されているが、原則として、インサートのために同じ工具構造が可能であり、ブレードポケットという名称のみがインサートシートという名称と入れ替えることができる。しかしながら、典型的には、切削インサートは、鋼(ブレードを突切りするために使用される典型的な材料)よりも硬い超硬合金で作られるので、切削インサートを取り付けるためには、典型的には、単一のねじまたはクランプで十分である。
他の実施形態に関連して既に言及した補強部分608の有益な寸法に加えて、現在達成されている工具ホルダおよび/または突切りブレード寸法の差を例示するために、いくつかの関係が説明される。
後側壁部分614は、最後点624を有することができる。
工具ホルダ606は、最前点628を有することができる。
ストッパ壁部分616は、最下点626を有することができる。
ポケット長さLは、最も後方の当接面(この場合、後側壁部分614である)の最後点624から、工具ホルダ606の最前点624まで、シャンク軸Aに対して平行に定義される。本実施形態は、ポケットの壁部分の間に逃げ部分625A、625Bを有するが、これらは、ポケットに取り付けられる突切りブレードのサイズを反映しておらず、したがって、当接面は、ポケットサイズの基準として選択されていることが理解されよう。また、突切りブレードの側面のうちの1つおよび隣接する側壁は、627で一緒に指定されているが、これらは、互いにわずかに離間しており、したがって、当接面ではないことに留意されたい。
ポケット高さHは、最下当接面(この場合、ストッパ壁部分616である)の最下点626から工具ホルダ606の最上点まで、シャンク軸Aに対して垂直に画定される。
同様に、工具ヘッド長さLは、後面618から工具ホルダ606の最前点624までシャンク軸Aに平行に画定される。
突切りブレード高さHiは、突切りブレード602の最下点から突切りブレード602の最上点までのシャンク軸Aに対して垂直に画定される。
工具ホルダ606のみに関して、本コンセプトを示すのは、工具ヘッド609の長さがポケット610の長さよりも短いことである。
換言すれば、ポケット長さLは、好ましくは、工具ヘッド長さLよりも長く、これによって、切込み深さを深くすることを可能にしながら、有益でコンパクトな工具ヘッド609が提供される。
製造された設計では、ポケット長さLは、工具ヘッド長さLより少なくとも10%長く、好ましくは20%以上長い。例えば、所与の例では、L/L=1.26であり、したがって、約26%長い。上限は、未だ決定されていない。
同様に、工具アセンブリ600に関して、本コンセプトを示すのは、工具ヘッド609の長さが突切りブレード602の長さよりも短いことである。
示されるように、突切りブレード602の対応する長さは、ほぼ同じサイズであるが、突切りブレードがそこから後方に延びるときに、ポケット長さLよりもさらに大きい。換言すれば、好ましくは、突切りブレードの長さ(突切りブレード602の最後点からその最前点まで軸Aに沿って画定される)は、工具ヘッドの長さLよりも長く、これによって、切込み深さを深くすることを可能にしながら、有益でコンパクトな工具ヘッド609が提供される。
設計において、製造された突切りブレード長さLiは、工具ヘッド長さより少なくとも10%長く、好ましくは20%以上長い。
次の注目すべき関係は、種々の構成要素の高さである。
第一に、公知の工具アセンブリの安定性は、典型的には断面シャフトサイズに関連するそれらの構造的強度に由来することが理解されるであろう。シャフトは、典型的には、正方形または円形の断面であるので、切削力の大部分が下向き方向Dであることに留意されたい。
特に、シャフト高さHは、ポケット高さHよりも低く、好ましくは、工具ホルダは、H≧1.5Hの条件を、最も好ましくは、H≧2Hの条件を満たす。例えば、シャフト高さHが20mmの場合、ポケット高さは30mmよりも高いか、または40mmよりも高いことが好ましい。安定性を提供するために、補強部分は非常に有益であることが理解されるであろう。
同様に、工具アセンブリ600に関して、本コンセプトを示すのは、突切りブレード高さHiがシャフト高さHよりも低いことである。突切りブレードの高さHiは、ポケットの高さHよりもさらに高いことに注意する必要がある。したがって、好ましくは、工具アセンブリは、Hi≧l.5Hの条件を、そして最も好ましくはHi≧2Hの条件を満たす。
特に、示された設計は、共通のシャフト高さ(19mm~32mm)に適しており、これは、他の全ての寸法が同じままであり、シャフト高さ(および通常は正方形の断面の場合の幅)のみが変更されることを意味する。
特に、工具ヘッドに少なくとも直接的に隣接する補強部分高さHは、シャフト高さHの寸法の約2~3倍である。
本コンセプトではねじを使用するので、ねじがポケット面に対して突切りブレードを付勢するので、ポケットの壁部分をテーパにすることは必須ではないことに留意されたい。その理由は、ねじがポケット面に対して突切りブレードを付勢するからであり、テーパエッジがもはや必要とされないため、突切りブレードの製造ステップが少なくなるからである。
一方、テーパエッジによって、ねじの使用を少なくすることが可能になり、他の利点として、したがって、テーパエッジを突切りブレードおよび壁部分に組み込むことも実現可能である。
次に、図18A~図20Eを参照すると、さらに別の切削工具アセンブリ400が示される。さらに、図24A~図24Eに示す五インサートシート突切りブレード602の開発に関して、四インサートシート突切りブレード402は、インサートシート408が1つ少ないために、突切りブレード402の工具寿命が比較的短くなっても、さらにコンパクトな工具ホルダ404が可能になり、優れた安定性を示すことが発見された。
追加として、開発中に、他の形状の突切りブレードに適用できる更なる独特の特徴が開発された。
図18A~図18Cを参照すると、各インサートシート408の隣には、当該技術分野で公知のインサートの挿入または排出のためのブレード穴410が存在する。しかしながら、これらの特定のブレード穴410は、図20Aに示されるようなねじ収容穴であるという二重の機能を果たすように拡大されている。これによって、突切りブレード402の構造強度をより強化し、穴の数をより少なくすることができる。
他の実施形態と同様に、ブレード入口開口部412は、封止穴414に隣接している。封止穴414は、好ましくは、上述の利点のために、ねじなしである。内部ブレード通路416は、概略的に示されており、ブレード入口開口部412からブレード出口開口部418まで延在することができる。必要に応じて、ブレード入口開口部412を封止するために、上述したものと同様の、または任意の所望の構造の封止装置417(図20A)を設けることができる。
突切りブレード402は、中央の突切りブレード軸Aの周りで四方向割出し可能である。単一のブレード通路416のみが検討され、図示されているが、このような通路は4つあることが理解されるであろう。
特に、本実施形態に回転可能な対称性があり、またブレード入口開口部412が突切りブレード軸Aから離間していることによって、各インサートシート408に対して、単一のブレード通路416およびブレード出口開口部418のみが提供される。唯一の出口開口部418として。
好ましくは、周縁は、各インサートシート408の間に延在する直線または実質的に直線の軸受面(すなわち、図18Aなどの突切りブレードの側面図)を備える。
図19A~図19Bを参照すると、工具ホルダ404は、以下の注目すべき特徴を除いて、上述したものと同様である。
単一のOリング428と、好ましくは細長い関連する溝430とが、製造を簡単にするために、ねじ切り工具穴432と工具ホルダ出口開口部434との両方を取り囲んでいる。
付勢穴436は、付勢要素438(図20A)のために設けることができる。有利には、付勢穴436は、突切りブレード402に既に設けられた穴に対応する位置に配置される。最適には、そのような穴は、突切りブレード402が単一の付勢方向D(図20A)に、すなわち、工具当接面(すなわち、側壁部分440、442)が収束するところに向かって付勢され得るように、中央突切りブレード軸Aの近くにある。例えば、穴は、好ましくは、ブレード入口開口部412か、またはこの例のように、封止穴414のいずれかである。付勢方向は、2つの当接面の間に直接あることが好ましいが、両方に向かう部分的な力が少なくとも存在する限り、付勢方向は、どちらか一方に、わずかに偏っていてもよいことが理解されるであろう。
詳述すると、任意であるが、好ましくは、突切りブレード402を工具ホルダ404上のねじ437A、437B、437Cを介して取り付け位置に固定する前に、それがクランプ位置に付勢されることが有益である。
所望の付勢を提供する1つの一般的な方法は、突切りブレードを付勢方向Dに付勢するように、ねじ穴の少なくとも1つをずらした位置に設計することである。
この好ましい方法では、弾性要素とすることもできる付勢要素438を利用する。この例では、Erwin Halder KG社から「横方向プランジャ」(指定番号:EH 2215)の名称で市販されており、これが、付勢穴436を介してポケット面444に固定されている。当然、このような付勢は、完全に任意であるが、好ましい。
最後に、側壁部分440、442は、互いにほぼ直角に配向される。逃げ溝448が側壁部分440、442に隣接して設けられており、これにより、突切りブレード402の周縁426を平坦にすることができ(すなわち、面取りまたはテーパなしに設けることができ)、こうして、その製造ステップを減らすことができる。
完全にするために、ポケット面444には、複数(好ましくは少なくとも3つ)のねじ切り工具穴450A、450B、450Cが設けられていることに留意されたい。
一般的に言えば、本発明の別個に発明された態様は、切削インサート422の排出または挿入のために構成された各インサートシート408に隣接するブレード穴410を有する突切りブレード402と、ブレード穴410の位置に対応する位置にねじ切り工具穴を有する工具ホルダ404とを備える工具アセンブリ400であることに留意されたい。
ここで、図24A~図24Eにおける工具アセンブリ600に関連して詳述された利点と同様の利点を説明する。
工具ホルダ404は、工具ヘッド454を支持する補強部分452を備え、ポケット456(および突切りブレード402)は、補強部分452と同じ平面内に整列される。
特に、ポケット456は、工具ヘッドの後面458の後方に延在する。特に、一方の工具当接面の少なくとも一部分、具体的には、この例では後部工具当接面440の少なくとも一部分が補強部分452上に形成されている。
換言すれば、補強部分452は、付加的な構造的支持としてだけでなく、工具ポケット456の一部としても設けることができることが分かった。このことは、そのような設計が補強部分の材料の一部を除去し、それによって補強部分を弱めることを含むという点で直感に反することがあるが、これは全体的に有利であることが分かってきた。
一般的に言えば、本発明の別個の発明の態様は、シャンクと工具ヘッドとを接続する補強部分が、ポケットの少なくとも一部分を含むことができることに留意されたい。
特に、ポケット456の大部分は、好ましくは、工具ヘッドの後面458の前方に延在することができる。工具ヘッド454は、突切りブレード402のための重要な支持を提供できることに留意されたい。
有利には、ねじ切り工具穴450A、450B、450Cのいずれも、比較的薄い補強部分452上には形成されず、むしろ、工具ヘッド454またはシャンク部分460上に形成される(すなわち、工具穴450Aは、工具ヘッドの後面458の後方に、しかもシャンク部分460上に形成される)。しかしながら、より小さなねじ(図示せず)が必要とされる場合があるが、補強部分上にねじ切り工具穴を設けることは完全に実現不可能ではないことに留意されたい。
一般的に言えば(すなわち、全ての実施形態を参照すると)、補強部分は、タレットから離れる方向に工具ホルダの突出を増大させるという点で不利であることに留意されたい。したがって、補強部分幅Hは、有利なことに構造強度を提供するが、できるだけ狭くすべきである。したがって、好ましいことに、補強部分幅Hは、20mm未満であり、好ましくは10mm未満であるべきである。しかしながら、構造支持のためには、かなりの幅が必要であるので、最も好ましい幅は、2mm<H<8mmの条件を満たす。
切削工具アセンブリ400に戻ると、正方形突切りブレード402は、突切りブレード高さHiと突切りブレード長さLiとが同一である。
全体像を提供するために、直径80mmのワークピース(図示せず)を一部にするように構成された第一の試験されたプロトタイプの実際の寸法は、H=64mm、Li=Hi=L=H=60mm、L=50mm、H=25mmである。
上記の寸法は、任意の一般的な標準シャンクサイズ(例えば、19mm~32mmのシャンク高さHを有する正方形断面シャンク)に提供され得ることに留意されたい。
所与の例では、L/L=1.2であり、これは、前述した実施形態よりもわずかにコンパクトではない。しかしながら、ポケットをどの程度後方に設計することができるかは、可変である。
新たに設計された形態では、図示されたものと基本的に同一であるが、直径120mmのワークピース(図示せず)を突切りするための寸法は、H=95mm、Li=Hi=L=H=90mm、L=67mm、H=19~32mmである。
新たな設計では、L/L=1.34であり、これは、図24で前述した実施形態よりもコンパクトである。
四方向割出し可能なプロトタイプは、極めて安定であり、直径80mmのワークピースに対しては、2mmの突切りブレード厚さが容易に十分であることが分かったことに留意されたい。そのような安定性によって、突切りブレード厚さを1.2mm~1.6mmの間にすることさえ可能になる一方で、優れた安定性も提供すると考えられ、そのような厚さは、上述の複数の利点に加えて、このように切込み深さの深い突切りブレードにとって画期的であると考えられる。
次に、図21A~図23Eを参照すると、さらに別の切削工具アセンブリ500が示される。四インサートシート突切りブレード402の開発に加えて、三インサートシート突切りブレード502は、インサートシート506が1つ少ないために、テストされた形態では、突切りブレード502の工具寿命が比較的短くなっても、さらにコンパクトな工具ホルダ504が可能になり、優れた安定性を示すことが発見された。
例示のプロトタイプ切削工具アセンブリ500は、クーラント構造を示していないが、必要に応じて1つ設けることができる。追加として、開発中に、他の形状の突切りブレードに適用できる更なる独特の特徴が開発された。
前述の実施形態と同様の特徴が図面から容易に明らかになるので、開発された注目すべき新たな特徴のみを説明する。
突切りブレード502には、複数の貫通穴510(好ましくは、他の実施形態のように、ねじなし)、すなわち、第一、第二、第三、および第四の貫通穴510A、510B、510C、510Dが設けられている。特に、これらの貫通穴は、インサートシート506に隣接する穴ではなく、デュアル機能を有していない。さらに、インサートシート506に隣接する貫通穴512A、512B、512Cは、上述のデュアル機能を有する。
特に、工具ホルダ504には、貫通穴512A、512B、512Cと整列するように構成された第一および第二のねじ切りホルダ穴514A、514Bが設けられている。
同様に、工具ホルダ504には、第一、第二、第三および第四の貫通穴510A、510B、510C、510Dと整列するように構成された第三および第四のねじ切りホルダ穴516A、516Bが設けられている。
ねじ518が図23Aに最もよく示されていることに留意すれば、この実施形態は、4つのねじ518で固定されることが理解されよう。
一般的に言えば、突切りブレードおよび工具ホルダを備える切削工具アセンブリを提供することは、別個に発明された態様であると考えられ、ここで、突切りブレードの穴の一部はデュアル使用の穴であり、一部は上述したように、単一使用の穴である。
工具ホルダ504は、2つの工具当接面(すなわち、大きな側壁部分520および小さな側壁部分522)を備える。
第一の貫通穴510Aおよび第三のねじ穴516Aは、互いに対してオフセットされて、図22Aに示される付勢力DBを提供する。好ましくは、付勢力DBは、大きな側壁部分520に向けられる。さらにより好ましくは、付勢力DBは、大きな側壁部分520の中央よりも小さな側壁部分522に近い部分において、大きな側壁部分520に向けられる。
図示されていないが、第三のねじ穴516Aは、オフセットではなく、前の実施形態と同様の方法で、例えば、いわゆる「横方向プランジャ」を用いて付勢力を提供するように構成することもできる。
図23Cは、どの穴が整列しているかの例を概略的に示す。
特に、ポケット524は、前述の実施形態よりも工具ヘッドの後面526のさらに後方に延在する。前述の実施形態と同様に、側壁部分全体(この例では520で示される)を後面526に対して後方に配置することができる。
切削工具アセンブリ500に戻ると、直径80mmのワークピース(図示せず)を一部にするように構成された第一の試験されたプロトタイプの寸法は、H=72mm、Li=70mm、Hi=68mm、L=66mm、H=68mm、L=37mm、H=25mmである。
上記の寸法は、任意の一般的な標準シャンクサイズ(例えば、19mm~32mmのシャンク高さHを有する正方形断面シャンク)に提供され得ることに留意されたい。
所与の例では、L/L=1.78であり、これは、前述した実施形態よりも大幅にコンパクトである。したがって、インサートシートの数がより少なくても、このような実施形態は有利である。
図示の3つ、4つ、および5つのインサートシートを有する突切りブレードに鑑みて、任意の数のインサートシートが理論的に可能であるが、最も好ましいインサートシートの数は、3つ~6つであることに留意されたい。確かに、3つのインサートシートは、1つまたは2つのインサートシートよりも明らかな利点を提供するが、単一のインサートシートですらも、確かに実現可能な選択肢である。しかしながら、インサートシートが6つを超えると、チップ排出が困難になる(インサートシートを追加するごとに、インサートシートが円周方向に接近する)。それにもかかわらず、このコンセプトは、切込み深さを非常に深くすることが実現可能であり得るので、突切りブレードは、実現可能なように、多くのインサートシートを有し得る。
上記の説明は、例示的な実施形態および詳細を含み、本出願の請求の範囲から例示的でない実施形態および詳細を排除するものではない。

Claims (20)

  1. 前方方向および後方方向(D,D)を画定するシャンク軸Aを有する工具シャンク(70,170,228,254)と、前記工具シャンクに接続され、インサートシートまたはブレードポケットを備える工具ヘッド(90,190,232,454,609)と、を備える工具ホルダ(64,164,224,248,258,404,504,606)であって、
    前記工具シャンク(70,170,228,254)は、前記シャンク軸Aに垂直な上向き方向および下向き方向(D,D)を画定し、対向する最上シャンク面および最下シャンク面(74,76)と、前記シャンク軸Aならびに前記上向き方向および前記下向き方向(D,D)に垂直な第一および第二の側部方向(DS1,DS2)を画定する第一および第二のシャンク側面(78,80)と、を備え、
    前記第一のシャンク側面(78)の少なくとも一部分に隣接して、前記第一および第二のシャンク側面(78,80)のうち前記第一のシャンク側面(78)と前記工具ヘッド(90)とを接続する、前記工具シャンク(70,170,228,254)よりも前記第一および第二の側部方向(D S1 ,D S2 )の幅が小さい、かつ、その幅が前記上向き方向および下向き方向(D ,D )に沿って同一である、板状の補強部分(86,186,234,252,262,452,608)があり、
    前記工具シャンク(70,170,228,254)は、前記上向き方向および前記下向き方向(D,D)に平行で、前記シャンク軸Aに垂直に測定可能なシャンク高さHを有し、
    前記補強部分(86,186,234,252,262,452,608)は、前記シャンク高さHに平行な補強部分高さHを有し、
    前記工具ヘッド(90)に近接する前記補強部分高さHは、前記シャンク高さHよりも高い、工具ホルダ(64,164,224,248,258,404,504,606)。
  2. ≧1.5Hである、請求項1に記載の工具ホルダ64,164,224,248,258,404,504,606)。
  3. ≧2Hである、請求項2に記載の工具ホルダ64,164,224,248,258,404,504,606)。
  4. 前記工具シャンク(70,170,228,254)は、前記上向き方向および前記下向き方向(D,D)に平行で、前記シャンク軸Aに垂直に測定可能なシャンク高さHを有し、前記補強部分(86,186,234,252,262,452,608)は、前記上向き方向および前記下向き方向ならびに前記シャンク軸Aに対して垂直に測定可能な補強部分幅Hを有し、前記シャンク高さHは、前記補強部分幅Hよりも大きい、請求項1~3のいずれか一項に記載の工具ホルダ(64,164,224,248,258,404,504,606)。
  5. 前記工具シャンク(70,170,228,254)は、その最後端に位置するシャンク後端(104)を備え、前記補強部分(86,186,234,252,262,452,608)は、前記工具ヘッド(90,190,232,454,609)から前記シャンク後端(104)まで延在するか、または前記工具ヘッド(90,190,232,454,609)から前記工具シャンク(70,170,228,254)の中央部分までのみ延在する、請求項1~4のいずれか一項に記載の工具ホルダ(64,164,224,248,258,404,504,606)。
  6. 補強部分高さHは、前記工具ヘッド(90,190,232,454,609)に隣接して最も高く、そこからの距離が遠くなると、高さ寸法が小さくなる、請求項1~5のいずれか一項に記載の工具ホルダ(64,164,224,248,258,404,504,606)。
  7. 前記工具ヘッド(90,190,232,454,609)は、前記工具シャンクの前方シャンク部分から前記前方方向および前記下向き方向(D,D)に延在し、
    前記補強部分が前記最下シャンク面よりも、さらに前記下向き方向に延在する、請求項1~6のいずれか一項に記載の工具ホルダ(64,164,224,248,258,404,504,606)。
  8. 前記工具ホルダの上面図において、前記工具ヘッド(454)はテーパ形状を有する、請求項1~7のいずれか一項に記載の工具ホルダ(404)。
  9. 前記ブレードポケット(198)またはインサートシートはブレードポケットであり、前記ブレードポケットが、前記上向き方向(D)に開口するポケット開口部が形成された周壁(210)を備える、請求項1~8のいずれか一項に記載の工具ホルダ(64,164,224,248,258,404,504,606)。
  10. 前記ブレードポケットまたはインサートシートは、突切りブレードまたは切削インサートを後方および下方から支持するために、ポケット面(444)の最下側および最後側のみに側壁部分(440,442)を備える、請求項1~のいずれか一項に記載の工具ホルダ(404)。
  11. 突切りブレードをさらに備える工具アセンブリの一部であり、ポケットの後端に沿って基本的に上向きに延在する周壁は、前記突切りブレードの高さと略同じ高さまで延在する、請求項10に記載の工具ホルダ。
  12. 前記インサートシートまたはブレードポケット(198)は、前記工具ヘッド(190)の側面(208)に位置する、請求項1~11のいずれか一項に記載の工具ホルダ(164)。
  13. ポケット長さLは、最も後方の当接面(614)の最後点(624)から、前記工具ホルダ(606)の最前点(628)まで、前記シャンク軸Aに対して平行に定義され、工具ヘッド長さLは、工具ヘッドの後面(618)から工具ホルダ(606)の最前点(628)までシャンク軸Aに平行に画定され、
    ポケット長さLが、工具ヘッド長さLよりも長い、請求項1~12のいずれか一項に記載の工具ホルダ(64,164,224,248,258,404,504, 606)。
  14. 前記ポケット長さLが、前記工具ヘッド長さLよりも少なくとも10%長い、請求項13に記載の工具ホルダ。
  15. 前記ポケット長さLが、前記工具ヘッド長さLよりも少なくとも20%長い、請求項14に記載の工具ホルダ。
  16. 前記補強部分(86,186,234,252,262,452,608)は、前記工具シャンク(70,170,228,254)の下向き方向および上向き方向(D、D)の両方に延在する、請求項1~15のいずれか一項に記載の工具ホルダ(64,164,224,248,258,404,504,606)。
  17. 請求項1~16のいずれか一項に記載の工具ホルダ(404,606)と、突切りブレードまたは切削インサートとを備える、工具アセンブリ(400,600)において、
    前記工具ヘッド(454,609)は、後方に面する工具ヘッド後面(458,618)と、前記工具ヘッド上に少なくとも部分的に形成され、前記突切りブレード(402,602)または切削インサートを保持するように構成された、前記インサートシートまたはブレードポケットであるポケット(456,610)とを備え、
    前記突切りブレード(402,602)または切削インサートが前記ポケットに取り付けられると、前記工具ヘッド後面(458,618)の後方に延在する、工具アセンブリ(400,600)。
  18. 前記突切りブレード(402)を備え、ポケット(456)の後端に沿って基本的に上向きに延在する周壁(440)は、前記突切りブレード(402)の高さと略同じ高さまで延在する、請求項17に記載の工具アセンブリ(400)。
  19. 前記工具アセンブリ(400)は、前記突切りブレード(402)を備え、突切りブレード長さLiが、工具ヘッド長さLよりも少なくとも10%長い、請求項17または18に記載の工具アセンブリ(400,500,600)。
  20. 前記工具アセンブリ(400)は、前記突切りブレード(402)を備え、突切りブレード長さLiが、工具ヘッド長さLよりも少なくとも20%長い、請求項19に記載の工具アセンブリ(400,500,600)。
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