JPH08206908A - プランジフライス盤及びインサート - Google Patents

プランジフライス盤及びインサート

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JPH08206908A
JPH08206908A JP7289636A JP28963695A JPH08206908A JP H08206908 A JPH08206908 A JP H08206908A JP 7289636 A JP7289636 A JP 7289636A JP 28963695 A JP28963695 A JP 28963695A JP H08206908 A JPH08206908 A JP H08206908A
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grinding
edge
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Brian D Hoefler
ディー ヘーフラー ブライアン
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Ingersoll Cutting Tool Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プランジフライス盤及びインサートを提供す
ることである。 【解決手段】 一般に平行パイプ状の形状と両立しない
硬質金属研削インサートのレーキ表面の構成に由来する
正の研削ジオメトリーを有する通常より高密度の研削辺
縁を並べてあるプランジフライス研削具を示す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は研削具に関し、より特定
すれば耐久性の高いプランジ金属研削用の高密度正面フ
ライス盤と、高密度プランジフライス盤で使用するのに
特に適した位置決め自在な研削インサートに関する。
【０００２】本発明の正面フライス盤は内燃機関エンジ
ンのカムシャフトのカム突出部の荒削りのために開発し
たものである。このような作業では、カム突出部の断面
形状を実質形状が似ている鍛造または鋳造物から、また
は予め回転研削またはフライス研削しておき端部と突出
の間のジャーナル部を提供してある円柱状の鉄棒からフ
ライス研削することが出来る。シャフトの突出部位置は
そのまま残しておき研削具をそれぞれの突出部に供給す
ることで、開始時の形状によって異なるが４秒以上カム
シャフトを単一回転させて２０％から６０％の金属を除
去するプランジによって突出部の形状にフライス研削す
ることができる。研削操作については米国特許第４，５
５１，０４８号および第４，６２４，６１０号に図示及
び説明されている。
【０００３】本発明の目的は前述の作業において受け入
れ可能な耐久性と研削具寿命でこのような高度の金属除
去率を達成することである。
【０００４】研削具の寿命、またはより詳しくは、フラ
イス研削具の回収辺縁の有効寿命の終りは監視している
電力要求と製作された部品または表面の仕上りより研削
具の状態のほうが不正確である。前述の用途において、
本発明のカップ状のフライス装置と位置決め自在な研削
インサートの特性は、突出部一つあたり４秒ないし４．
５秒のフライス周期において、毎分表面研削速度約７５
０フィート、最大研削深さでの供給速度毎分８５インチ
としたとき実際の研削時間１３０分ないし１７０分を提
供し、もっと浅い深さでは、チップ負荷を維持するすな
わち利用可能な主軸出力を利用するように増加するよう
に成してある。研削開始時に突出部へ研削具を前進させ
ておきカムシャフトを回転させて回転する研削具に突出
部をさらに供給しつつ、研削具スライドを数値制御（Ｎ
Ｃ制御）により部材から適宜前進後退させてカムの突出
部を形成する。
【０００５】研削時間１３０分ないし１７０分は、突出
部の間でカムシャフトの位置決めに必要な時間と完成し
た作業部材を取外し交換する移動時間を含め、無人自動
製造の最小シフト時間４時間に相当する。専用の設定を
行ってある自動反復製造での研削具の交換時間は、典型
的には、その部材について設定してある許容範囲の規格
に作業部材がいつ適合しなくなるかを決定するための装
置内の作業部材の研削中の計測によって決める。
【０００６】フライス装置を別のものと交換してからフ
ライス室へ移動させ研削インサートを位置決めしてそれ
ぞれのインサートの新しい未使用の研削端を使用できる
ようにする、または同じ目的で必要に応じて交換する。
【０００７】このような実作業においてこのような時間
間隔にわたる満足なフライス研削は、本発明によれば、
それぞれのインサートがクリアランス表面で次のインサ
ートを研削開始させるためのチップを受け入れる空間を
提供するような態様でほぼ当接した状態で辺縁にある研
削インサートを傾斜させることにより可能になる。望ま
しくない負の研削ジオメトリーにならない連続したイン
サートのほとんど重なり合った関係はインサートの特別
に形成したレーキ表面により可能になる。これにより、
一般に他の四角い平行パイプ状のインサート構成で見ら
れるような負の過剰なレーキなしに一般にブロック状の
フライス研削具のインサートの実質的な傾け（クリアラ
ンス大）が可能になり、さらに主表面が四角い場合に８
つの研削辺縁（インサートの主表面が細長い場合には４
つの研削辺縁）で、隣接する主表面に対して正のレーキ
の全部と、傘歯状の研削具本体に取り付けた場合にほぼ
中立の真のレーキと正の傾斜（有効剪断）のすべてを提
供する。
【０００８】本発明の正面フライス盤は高いトルク剛性
の壁が厚くカップ状の本体を有し、カップ状の本体は周
辺部の鋸歯状のアレイに複数の傾斜したインサートポケ
ットを提供するように開放端で研削される。それぞれの
ポケットはブロック状で辺縁に対して位置決め自在な研
削インサートを保持し、周辺方向に隣接するインサート
からわずかな間隔を取り研削辺縁は負の半径方向のレー
キで回転軸に対して直角の平面内に、また外向きで下向
きに傾斜する傘歯状の角度で取り付けられて、主軸に対
して実質的に円錐形の径路で研削具前方で径路の先端に
向うように掃引するように成してある。前述のアレイに
おいて、下向きかつ後ろ向きに傾斜したインサートは作
業部材とそれぞれのインサートのクリアランス面の間に
間隔と後続のインサートのレーキ面を提供し、ここに後
続のインサートの研削辺縁で発生した切り屑を受け入れ
る。
【０００９】研削具の回転軸はカムシャフトの回転軸に
対して、円錐形の研削辺縁の径路が２つの回転軸の平面
内でカムシャフトの軸に基本的に平行となるような角度
で交差する。
【００１０】本発明の研削具の辺縁に取り付ける研削イ
ンサートの高密度は（直径６インチで１８個から２２個
の研削辺縁）本発明の研削インサートによる有利な研削
ジオメトリーで可能になる。これは基本的に平坦で四角
い平行パイプ状で、インサートの狭い面がレーキ面を提
供し、インサートの大きい面が側面に位置するまたはク
リアランス面を構成する。狭い面は大きいクリアランス
面に沿ってこれと平行に溝がつけてあり、研削辺縁に沿
ってクリアランス面に研削辺縁の後方の１次クリアラン
スのうねとして用いる浅い面取りを配置することで強化
した正の鋭利な研削辺縁を提供する。狭い面の隣接する
溝から得られる研削具の断面形状のフック状の形状は研
削辺縁の半径方向の負のレーキと組み合せられ、他の方
法では研削具本体にインサートを過剰に負の傾斜で配置
しなければ両立しない正の有効研削ジオメトリーを作成
する。
【００１１】本発明はこの後添付の図面を参照しつつ詳
細に説明する。
【００１２】
【実施形態】本発明のプランジフライス研削具は外側が
円筒状で、壁が厚く、カップ状の本体２０の形状を成
し、これのリムを研削研磨して研削具の正面に複数の連
続したインサート用ポケット２２を提供して成り、ポケ
ットのそれぞれは側面とレーキ面を所定の方法で作業部
材に提供するような特定の態様で特定の構成の硬鋼研削
インサート２４を保持する。
【００１３】カップ状の研削具本体の底部の厚い壁２６
は穿孔研削して、迅速交換スピンドル軸のスピンドル抜
き棒のＴ字状先端またはさらに従来のスピンドルのパイ
ロット軸を受け入れるための中心孔と交差スロット２８
を提供する。底部表面は研削し交差スロット２８と整列
した半径方向のキー溝３０を提供し、スピンドル面の駆
動キーを受け入れる。底面から研削具本体の内側空間に
向って延出する半径方向に対向するピン３２は抜き棒の
Ｔ字状先端の回転で研削具本体にスピンドル面を軸方向
及び回転方向に挟み込むので係合される。また迅速交換
スピンドル軸で使用するには、研削具本体の底部表面に
正面と周辺部の表面を研磨して該スピンドルの凹んだ正
面と密接嵌合するように研磨してある一体型の座面リン
グ３１を設ける。
【００１４】研削具本体の側壁３４は厚い底面２６から
２段階で薄くなり、いちばん上に研削インサート２４を
載置するように徐々に狭くなった一体型リングを積み重
ねた基盤と考えることが出来る。
【００１５】もとの形状すなわちインサート用ポケット
を研削研磨する前は、研削具本体の上部辺縁の表面３６
はインサートを装着する（図１０参照）円すい角∝でベ
ベル状に成してあるが、ベベル状の表面はインサート用
ポケット２２を加工すると一般に鋸歯状の構造（図８及
び図９参照）になる。
【００１６】インサート用ポケットは図８から図１０で
もっとも良く図示されている。
【００１７】インサート座面を研削した後の研削具本体
の本来のベベル状表面からはインサート用ポケットの後
側座面３８（図１０参照）の上側辺縁だけが残る。ポケ
ットの底部座面４０はインサートの主平面の基盤を提供
するが、前述したベベル角∝で半径方向に外向きに下向
きに傾斜した平坦な表面で、研削用インサート２４のレ
ーキ角との兼ね合いで選択した傾斜角で後ろ向きに下向
きに傾斜し、有効研削ジオメトリーを提供しまた研削辺
縁によって作業部材から反り返った切り屑を受け入れる
レーキ面の正面に空間を造ることが出来る。図示した例
では、ベベル角∝は１５度に設定してあるがカムフライ
ス盤の設計によって決定され、一方で底面の座面の傾斜
角は１６度である。
【００１８】インサート用ポケットの後側座面表面３８
は底部座面４０と直交し半径方向の平面に対して角度を
つけた平坦な表面で所望の傾斜角でインサートの平行な
研削辺縁を呈示するように成してある。
【００１９】インサート用ポケットの両方の座面の同時
研削と研磨を容易にするためには、対角線方向の切り溝
４２を交点に研削して研磨ホイルの半径方向の通過供給
で両方の表面を仕上げられるようにしてあり、またこれ
らの表面が鋭利な角にあたる場合には他の方法では発生
してしまうストレスの集中を防止する。擦過研磨仕上げ
技術は研削辺縁の逃げ許容範囲の見地から望ましいの
で、研削辺縁の逃げを０．０００５インチに保持でき、
個別に装着してあり直立した位置決めピン４４により半
径方向に内側の座面が決まりインサートの３軸基準が提
供される。
【００２０】恐らく図１０でもっとも良く図示されてい
るが、研削具本体２０のいちばん上のリング状の部材は
内側に延出する円環状の梁を提供するように研削してあ
ることが明らかになろう。それぞれのインサート用ポケ
ットのそばに孔を穿孔し、ポケットの主座面平面４０の
面に直交する軸で梁を通してリーマーで拡大し、駆動嵌
合において硬いドエルピンであるピン４４を受け入れ
る。梁４６の座刳りはドエルピン４４の長さの半分より
軸方向にわずかに深くするのが望ましく、研削具の障害
時に硬化したドエルピンが梁の上部表面で剪断される。
座刳りはピンを傾斜させることでピンの残留物を排除す
ることが出来る。
【００２１】図４から図７に詳細に図示してあるインサ
ート２４はたとえば焼結タングステンカーバイド等の硬
い金属のブロックで、一般に正方形の平行パイプ状の構
成を成す。これの相互に直交する表面の内の３つがポケ
ットの３つの位置決め基準と係合することでポケット内
に配置される、すなわち底部の座面４０がインサートの
主座面４８に係合し、ポケットの直立する後部座面表面
３８が選択した研削辺縁に平行なインサートの低い辺縁
表面５０と係合し、直立する位置決めピン４４が選択し
た研削辺縁に直角にインサートの別の辺縁表面５０と係
合する。インサート２４はインサートの主平面４８の中
心に開けてあり２重皿孔加工した貫通孔５２を通る単一
の皿孔保持装置３つの基準面すべてと係合して強固に固
定される。保持装置は３つの位置決め基準に対してイン
サート２４をバイアスするようにエルクフリッツ（Erkf
ritz）の米国特許第３，６６２，４４４号の「ベントね
じ」の原理にしたがって適切な方向を向けたポケットの
底部座面表面４０に多少なりとも中央にタップした孔５
４に受け入れられる機械ねじとするか、または従来技術
で公知の他の形状を取ることも出来る。
【００２２】カムシャフトの突出部の間のクリアランス
が最小の場合、位置決めピン４４を省く必要があるかも
知れないが、この場合、保持装置からかかる力の方向
は、ピン４４を使用する場合のようなインサートの対角
線方向にではなく、インサート用ポケットの後側の位置
決め表面３８に向う方向にかかる横方向の座面の力を提
供するように変化する。
【００２３】それぞれのインサート用ポケット２２の底
部の座面４０はその前縁にインサートのレーキ面と平行
に、切り屑の発生のためのさらなる空間を提供するため
の溝が設けてあることにさらに注意すべきである。
【００２４】すでに述べたように、一般にインサート２
４の全体の構造は平行パイプ状の構造になっている。図
４から図１２までに図示した態様において、平面図では
正方形で２つの同一の平坦な平行の主表面４８がそれぞ
れ、８つのりよう可能な研削辺縁のどれが研削作業に用
いられるかによって底部の座面と上部のクリアランス表
面として供用される。
【００２５】インサートの４つの低い辺縁表面５０のそ
れぞれは、インサートの２つの主平面４８のひとつとの
接点のそれぞれにひとつづつの２つの研削辺縁５６を提
供する。これらの辺縁は直角の断面からインサートのこ
れに隣接する主表面４８に平行なそれぞれの辺縁表面５
０での円形の断面の２つの辺縁状の溝５８によって変更
される。それぞれの溝５８は有利にも正であっても１６
度の傾斜角をつけた場合にインサートにかかる研削力に
耐えるほど強くない尖頭でインサートの隣接する延出し
た主表面４８と交差する。研削辺縁５６はしたがって図
４から図７に図示してあるように９度の角度で主インサ
ート面の辺縁を面取りすることで強化され、インサート
を研削具本体に取り付けた時に実質クリアランス角７度
で配置される１次クリアランス空間６０を構成する。主
表面４８の面取りで溝５８の断面に沿って研削表面が下
がるので、所望なら１次クリアランス空間６０に対して
７０度から９０度の角度で接触研磨することにより０．
００７インチまでの幅で（図６及び図７では誇張して図
示してある）鈍化させて辺縁を強化することの出来る尖
頭で溝と交差する。
【００２６】図７に図示した寸法は図４及び図５のイン
サートを比例的に図示してある全体が５／８インチ平方
の平面寸法を成し、他の寸法に変化させることが出来
る。
【００２７】研削辺縁５６を尖らせるためにインサート
の４つの辺縁表面５０の溝つけで研削辺縁５６がインサ
ートの内側に移動し、辺縁表面５０の初期平面から後退
し、辺縁はインサートの角と合致する中央部の盛り上っ
た帯として残り、ここでインサートのプレスまたは研磨
によって作成できる小さな面取りにより浮き上がる。
【００２８】１次空間６０の表面と溝５８の交点での尖
頭の鈍化を行ったならそのの度合によって、上部辺縁に
おける溝との正接はインサートの辺縁表面５０の隣接す
る中央部の帯と１５度から２０度の角を成すようにする
のが望ましい。研削具本体に装着した時のインサートは
１６度の角度で傾斜するので、研削辺縁５６におけるイ
ンサートの溝になったレーキ面５８はわずかに正からわ
ずかに負の真のレーキの範囲を取ることが出来るが、作
業部材に提供されるのは正の実効剪断となる、即ち研削
具の回転軸が図１１に図示したように研削具のベベル角
∝だけカムシャフトの軸との直交から離れた角度をと
り、突出部６２を通る研削径路の掃引は研削具とカムシ
ャフトの軸の共通の平面内でカムシャフト軸に呼びで平
行となる。
【００２９】しかし、レーキ面５８が正の傾斜で中立の
真のレーキに近く配置されるので、研削面を通って対角
線方向に入り動くことになる、すなわち、斜め移動と剪
断移動を行い、剪断動作単独と比較して全体的なジオメ
トリーを有効に改善している。
【００３０】これは、研削具を作業部材にプランジした
時カムシャフト軸に対して基本的に平行なベベル状の研
削径路を提供するのに必要な量だけカムシャフト軸に対
して直交から角度的にオフセットした研削具の軸を示し
ている図１１と図１２からも明らかであろう。図１１に
おいてカム突出部６２の実線の部分輪郭で示してあるよ
うに、研削具はもっとも短い研削径路に沿って最大の金
属除去の突出象限に食い込んでいる。カム材は図１１に
図示してあるように時計回りの回転で研削具に供給さ
れ、研削具は（軸の後側から見た時）右手に回転する。
突出部の部材は研削具の下向きの掃引に対して「山を乗
り越えて」供給されるので、行われる研削は上り研削即
ち最初の時点で切り屑がもっとも厚く、研削終了時にも
っとも薄くなる。
【００３１】それぞれの研削インサートは最初に作業部
材と最大の研削深さで当接するので、研削部への入り込
みは衝突の衝撃を伴い、研削具本体２０を強固にしてス
ピンドル軸と作業部材を強固に取り付けることが必要で
ある。操作には実質的な騒音が伴うが、これは６インチ
直径で２１個（１インチあたり３．５個）の研削辺縁５
６の高密度により本発明の研削具では低くなり、結果と
してもっとも大きな研削（図１１参照）では常にひとつ
のインサートが切断面に存在することになる。これは作
業部材の弾性によるはね返りをトルクと可撓性の両方で
大幅に減少させ、研削操作における騒音レベルを減少し
ている。
【００３２】必要なプランジフライス研削において利用
可能なスピンドル軸出力に比例しての高密度の研削辺縁
の経済的な達成は空間と機能の矛盾する要求の機械工学
的解決方法に関係し、本発明の位置決め自在な辺縁上の
研削インサート２４で実現される。
【００３３】基本的に正方形のブロックとして、インサ
ートはこれの代償表面の交点で８つの研削辺縁を提供す
る。所定の研削具直径に取り付けることの出来るこのよ
うなインサートの最大の個数は、所望の研削ジオメトリ
ーでそれぞれの研削部から取り出される切り屑の幅によ
って変化する。図１２に図示してあるように、中心線の
すぐ上にあるインサートは中心のインサートが出る時に
切断部に入り、研削辺縁の長さは研削方向の投影面で奥
行が短縮し、研削方向自体が研削面で変化する。要する
に、所定のカム表面の幅に対して、カム突出部を突出部
部材の１回のプランジ供給回転で研削しようとする場合
には研削辺縁はカム表面の幅より長くする必要がある。
【００３４】必要な研削辺縁の長さは正方形のインサー
トの外周の最小寸法も決めることになり、所定の研削具
直径で取り付けることの出来るインサートの最大個数が
決まる。
【００３５】湾曲した切り屑を受け入れるための作業部
材からのクリアランスも同様に鋼材およびその他の延性
金属の高密度研削における主要な設計の眼目である。基
本的には、唯一利用可能な空間は研削面におけるインサ
ートの辺縁表面と、研削面で穿孔しているインサートの
主クリアランス面と、作業部材の表面（図１１参照）で
形成される三角形の空間である。この空間はインサート
の後縁を傾斜角またはクリアランス角１６度まで減少す
ることによって作られるもので、従来の四角いブロック
上のインサートにおいては実質的に負の研削ジオメトリ
ーを発生させてしまう。
【００３６】受け入れられない破壊的かつ動力を消費す
るこのジオメトリーの影響は複数の溝をつけた辺縁表面
がそれ自体のなかに正の研削ジオメトリーを提供し過剰
に傾斜させた時には切断面へ斜めに入るように正の傾斜
角で回転的に位置することで作業部材に対してさらに正
の方向になる本発明のインサートにより克服される。
【００３７】正の傾斜角の実現は場合によっては「実効
剪断」とも呼ばれ、ベベル状の正面フライス盤において
は負の見かけ上の半径方向のレーキを用いることでそれ
自体が機械工作の教科書たとえばクローネンベルグ著、
機械工作の科学と応用、ペルガモン出版社１９６６年、
第５章８５〜８６ページ、および本発明の譲受人に関連
した企業に譲受された早期のチャールズ・Ｅ・クラウス
（Charles E. Kraus）の米国特許第２，１８６，４１７
号などに説明されている現象を理解したことになる。見
かけの半径方向のレーキに対する真のレーキの関係、お
よび実効剪断または傾斜角の見かけ剪断または軸方向の
レーキに対する関係、は前述の参考書から引用した次の
公式で与えられる。
【００３８】
【数１】 tangent（真のレーキ）＝［tan（真のレーキ）×cos（ベベル角）］＋ [tan （半径方向のレーキ）×sin（ベベル角）］ tangent（実効剪断）＝［tan（軸方向のレーキ）×sin（ベベル角）］− [tan （半径方向のレーキ）×sin（ベベル角）］
【００３９】これらの数学的関連は図１６のチャートで
１５度のベベル角について図示してあり、これの対応す
る部分はベベル角３０度（図１３）とベベル角４５度
（図１４）で前述の米国特許第２，１８６，４１７号に
見られる前述の米国特許第２，１８６，４１７号に見ら
れる。
【００４０】本明細書の図１６において、真のレーキと
実効剪断（傾斜角）は、インサートの溝をつけたレーキ
表面が見かけの軸方向のレーキ（見かけ剪断）−１度と
見かけの半径方向のレーキ−１０度を有するようにイン
サートの研削辺縁を傾斜してある本発明の研削具の好適
実施例について図示してある。これらの値を１５度傾け
た座標軸に投影し得られた値の極性をつけると、真のレ
ーキが実際には−４度であることが分かり、一方で実効
剪断角（傾斜角）が９度余分な値で正になることが分か
る
【００４１】得られた好ましいジオメトリーと実現可能
な研削辺縁密度は、前述の作業において非常に高い金属
除去率には耐えられない研削具の比較的静かな操作のほ
とんどの原因と思われる。
【００４２】本発明のフライス研削具は従来技術の正面
フライス盤のジオメトリーの術語で定義してあるが、作
業部材即ち図示した例のカムシャフトに対する研削具の
供給方向は従来の正面フライス盤の供給とは異なること
が認識される。つまり、ベベル角がついていてもついて
いなくても、正面フライス盤ではスピンドル軸に直角の
方向に供給されるが、図示した研削具の供給方向は研削
具が研削深さにプランジするのでベベル角に最初は直交
し、この後作業部材が軸に沿って回転するためベベル角
に対して基本的に接線方向になる。
【００４３】以上で、インサート２４の好適な態様、言
い換えれば、８つの位置決め自在な研削辺縁から実現さ
れる経済性に好適な正方形のブロック状の形状、に関連
して本発明を図示し説明したが、必要な研削辺縁の長さ
による正方形のインサートの所定の直径における密度制
限の前述の議論から幅の広いカム突出部の面に対してイ
ンサートの研削辺縁の長さの何らかの必要な増加は図１
３に図示したように正方形ではなく長方形のインサート
６４によって同一密度で取り付けることが出来るが、そ
のため８つではなく４つだけの研削辺縁に位置決めし得
ることが理解されよう。前述したのと同じ研削面のジオ
メトリーをインサート６４に適用し、このように取り付
けた研削具はインサートレーキ面の２重溝構造と切断面
への斜め進入のための正の傾斜角を有する研削具本体に
おけるインサートの方向によって研削ジオメトリーの拡
張を等しく提供する。
【００４４】しかしインサート６４の長方形の形状にお
いて研削辺縁４つの損失は研削辺縁の幅に対するインサ
ートの前後方向に狭い寸法により可能になったいくらか
大きなインサート密度において有益なひきかえを有する
ことが出来る。切り屑クリアランス空間とインサート強
度の実際的な考察においては、やはりインサートを狭め
ることの出来る度合が制限される。６インチの研削具に
おいて５％の密度増加（２１個に対して２２個）は、本
発明による４辺縁の位置決め自在なインサートの研削辺
縁の長さを８辺縁の正方形インサートの５／８インチか
ら４辺縁の長方形で７／８インチに延長すると実現する
ことが出来る。
【００４５】本発明のフライス研削具のさらなる適用を
図１４と図１５に図示してある。研削具本体６６はこれ
がカップ状またはボウル状に成してあるという意味にお
いては前述した研削具本体２０と同様であるが、それぞ
れのポケットに２個の細長いインサート６４を隣り合せ
に取り付けるためと同一の研削速度及び供給量で得られ
るもっと大きな研削負荷を取り扱うための大きな側壁を
有しており、このような研削具は大出力のディーゼルエ
ンジンのカムシャフトの突出部のフライス研削のために
設計される。
【００４６】図示したように２つの細長いインサートを
隣り合せに使用する場合、連続したポケットのインサー
トは互いに半径方向にオフセットをつけて同一のポケッ
トの２つの隣り合った研削辺縁の合致した角で研削空間
が発生すべきでない場合に作業部材のうねが残らないよ
うにするのが望ましい。
【００４７】本発明のインサートは「辺縁上の」または
切線方向のインサート形状を用いることでこれまで実現
されなかった高密度研削辺縁のプランジフライス研削具
を提供することが出来、インサートポケットへの好適な
単純なねじによる取り付けにより、半径方向に取り付け
るブレード型インサートに付随するウェッジ状のブロッ
クとねじによる周辺部の空間の必要性を排除するのと同
時に半径方向に向けたブレード状のインサートで必要な
深く切込んだポケットを排除することによる研削具本体
の強度とねじり剛性を保持している。この高密度研削辺
縁即ち周辺方向に非常に接近したインサートによる実現
は延性金属の湾曲した切り屑のための切り屑空間を提供
するように大きな傾斜角を要求し、これは本発明のイン
サートのレーキ面ジオメトリーがないと通常では負の大
きな研削ジオメトリーに成る。
【００４８】つまり、本発明のジオメトリーはこれ以外
では密度に付随する不利な負の研削ジオメトリーを中和
し過剰な出力の消費なしにスムーズな金属排出が得られ
る。さらに、好適な研削ジオメトリーのためと、研削サ
イクルの大半を通してつねに研削面にひとつの研削辺縁
があるため、研削操作にはこの作業に要求される高い金
属除去率に付随していたよりもはるかに小さな衝撃と騒
音しか伴わない。騒音レベルの減少は作業担当者にとっ
て明らかな利点を有しており、衝撃の減少はフライス盤
の有効寿命を大幅に追加し得るものである。
【００４９】インサートの即ち正方形の主平面を有する
インサートの好適な態様において、特定された研削の利
点がすべてのインサートの８つの研削辺縁の経済性で達
成される。しかし、広い研削径路が要求されるところで
は、たとえばかなり大きなディーゼルエンジンのカム突
出部のフライス研削等において、同じ研削具直径ではイ
ンサートにより占有される周辺部空間が大きくなるため
大きな正方形のインサートを研削辺縁密度を減らしてし
か取り付けることが出来ない。これは、金属除去率即ち
製造率を減少させることになる。
【００５０】好適な研削辺縁の密度が正方形のインサー
トでは維持できない場合、好適な研削辺縁密度を提供し
つつ図示したように単独でまたは２つづつ取り付けて広
い研削径路の掃引を行うことにより細長い形状がそれの
真価を発揮する。これによって同等の研削幅の正方形の
インサートと比較した時、両方の要因のため製造率が向
上するので、４つの研削辺縁の損失は均衡するかまたは
高い製造率が上回る。これらの要因のそれぞれにはそれ
自体のコストまたは値が関係するため、インサートの最
適な寸法及び形状は他の要因が等しいとすればあらゆる
用途に対して決定することが出来る。
【００５１】特許し得ると信じられる本発明のプランジ
フライス研削具及びインサートの改良の特徴は添付の請
求の範囲に記載してある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の研削具の平面図である。
【図２】本発明の研削具の側面図である。
【図３】本発明の研削具の底面図である。
【図４】図１のフライス研削具の複数の辺縁研削インサ
ートの代表的な一つの平面図である。
【図５】図４のインサートの側面図である。
【図６】レーキ面の詳細を提供する図５の部分拡大図で
ある。
【図７】図４の線７〜７に沿って見た部分断面図で、さ
らなる構成の詳細を示す。
【図８】多数のインサートを取り除いてインサート座面
を示したフライス盤の平面図である。
【図９】インサート座面のさらなる図を提供する研削具
本体の部分立面図である。
【図１０】インサート位置決めピンの軸に沿って見た研
削具本体の部分断面図である。
【図１１】端面立面図に示される部分的にフライス加工
したカムシャフトの突出部に作用する研削具の傾斜方向
立面図である。
【図１２】図１１から９０度回転した斜面立面図、即ち
カムシャフト作業部材を横断して研削具の研削辺縁に関
連して最小の突出量でカム突出部の輪郭を破線で図示し
てある。
【図１３】平面において正方形ではなく矩形の本発明に
よる別の形状のインサートの斜面図である。
【図１４】高出力エンジン用のカムシャフトの広い突出
面を研削するのに適した本発明によるフライス盤の平面
図である。
【図１５】図１４のフライス盤の側面図である。
【図１６】１５度のベベル角の研削具の見かけのレーキ
と剪断に対して得られる有効レーキ及び剪断の関連を示
す略図である。
【符号の説明】
２０ 本体 ２２ インサート用ポケット ２４ 正方形のインサート ２６ 底面 ２８ スロット ３０ キー溝 ３１ 座面リング ３２ ピン ３４ 側壁 ３６ 上部表面 ３８ 後部座面 ４０ 底部座面 ４２ 切り溝 ４４ ドエルピン ４６ 梁 ４８ 主座面 ５０ 辺縁表面 ５２ 貫通孔 ５４ 孔 ５６ 研削辺縁 ５８ 溝 ６０ クリアランス ６２ カム突出部 ６４ 長方形のインサート ６６ 研削具本体

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フライス盤の辺縁上で位置決め自在な研
    削インサートであって、 前記インサートの主座面およびクリアランス面としてそ
    れぞれが交換自在に用い得る２つの平行な主平面表面を
    有する一般に平行パイプ状の形状の硬質研削材料のブロ
    ックと、 前記主表面に直交し前記インサートの研削面及び辺縁座
    面表面としてそれぞれに交換自在に用い得る一対の対向
    した平坦で平行の小さい辺縁表面と、 前記主表面の間
    で前記インサートを貫通しそれぞれから皿孔にして頭部
    が皿状の保持装置を受け入れ前記インサートを前記研削
    具の本体に固定するための孔と、 前記小さい辺縁の表面はそれぞれが前記主表面と平行に
    これと隣接して前記小さい辺縁表面の全幅で延在する一
    対の溝をそれぞれに有して前記一対の溝の間の前記辺縁
    表面の中央部分が平坦に成してあることと、 前記小さ
    い平坦な表面は前記小さい辺縁表面のそれぞれに隣接し
    て前記大きな平坦な表面の平面との間に鋭角な外角を成
    し鋭角で前記隣接する小さい辺縁表面の前記隣接する溝
    と交差してこれとの間に前記大きな平坦な表面のそれぞ
    れの少なくとも２つの側面に沿って平行な研削辺縁を形
    成する狭い部分を有すること を含むことを特徴とする
    研削インサート。
  2. 【請求項２】 前記研削辺縁のそれぞれは前記隣接する
    狭い部分に対して７０度から９０度の角度で配置した平
    面において１０００分の７インチまでの幅に鈍化してあ
    ることを特徴とする請求項１に記載のインサート。
  3. 【請求項３】 前記研削辺縁は前記小さい辺縁表面の前
    記平坦な中央部分と平行でここから後退することを特徴
    とする請求項１に記載のインサート。
  4. 【請求項４】 前記大きな平坦な表面は長方形であり研
    削面及びその辺縁座面表面として交換自在に用いられる
    前記対向する小さな辺縁表面は前記インサートの長いほ
    うの辺縁表面であることを特徴とする請求項１に記載の
    インサート。
  5. 【請求項５】 前記大きく平坦な表面は正方形で４つの
    小さい辺縁表面すべてが同一であることを特徴とする請
    求項１に記載のインサート。
  6. 【請求項６】 カムシャフト及び同等のもののフライス
    研削のための高密度プランジフライス研削具であって、 駆動的係合において駆動スピンドルに取り付け自在な肉
    厚でカップ状の本体と、 前記カップの周辺部には、それぞれがブロック状で位置
    決め自在な研削インサートを有する複数の傾斜した座が
    設けてあり、研削辺縁は前記研削具の前方の先端におい
    て円錐形の研削径路を掃引するように配置し前記研削辺
    縁は研削の方向に平行な半径の前方に配置して前記円す
    い状の研削径路に対して接線方向の研削面に対角線方向
    に移動するように成し、それぞれのインサートのクリア
    ランス表面は後ろ向きのピッチをつけて前記円すい状の
    研削径路から次のインサートのレーキ面の底部に向って
    後退するようにして前記次のインサートのための切り屑
    の間隔を提供することと、 それぞれのインサートのレーキ面は前記研削面において
    正の実効剪断を有することを含むことを特徴とするプラ
    ンジフライス研削具。
  7. 【請求項７】 請求項６の研削インサートのそれぞれが
    請求項１に記載のインサートであって、それぞれのイン
    サートの座は後方に下向きにまた半径方向外側の方向に
    ピッチがつけてあり前記インサートの大きな平坦な表面
    を支持する主座面表面と、 前記主座面表面に直交して前記インサートの前記小さな
    辺縁座面表面と係合して前記研削径路に前記研削面の研
    削辺縁を配置するための辺縁座面表面と、 それぞれの
    インサートの孔から前記研削具本体に貫通しており両方
    の座面表面との係合において前記インサートを固定する
    ための頭部が皿状の保持装置と を含むことを特徴とす
    る請求項６に記載のフライス研削具。
  8. 【請求項８】 前記研削具本体において半径方向に内側
    の辺縁に隣接し前記主座面表面と直角で前記インサート
    の前記大きなクリアランス表面の高さより低い前記主座
    面表面以上の高さに突出するピンによってそれぞれのイ
    ンサートに第３の座面基準が設けてあり、前記保持装置
    は前記ピンと前記座面表面とが係合するように前記イン
    サートを締めつけることを特徴とする請求項７に記載の
    フライス研削具。
  9. 【請求項９】 カムシャフト及び類似のもののフライス
    研削のための高密度プランジフライス研削具であって、 駆動的係合において駆動スピンドルに取り付け自在な肉
    厚でカップ状の本体と、 前記カップの周辺部には、前記カップ状の本体の基部に
    向って半径方向に外向きに傾斜し回転研削方向に対向す
    る周辺方向において前記基部に向って傾斜した平坦な座
    面表面をそれぞれが含む複数の傾斜したインサート用ポ
    ケットが設けてあることと、 前記座面表面からこれの辺縁において持ちあがっており
    前記研削方向に対して後ろ向きのインサート当接表面
    と、 前記基部から遠い前記当接表面の辺縁が次のインサート
    用ポケットの座面表面の前方の辺縁に隣接することと、 前記複数のポケット内において前記ポケットの前記座面
    及び当接表面に対して前記インサートを挟み込むように
    前記インサートの皿状の孔から前記研削具本体に貫通す
    る頭部が皿状の保持装置により固定されて、前記インサ
    ートから前記研削具本体へ前記ポケットの前記当接表面
    において研削力を伝達できるようにするための同一の形
    状で辺縁に設けたインサートと、 それぞれの研削インサートに付随する切り屑を受け入れ
    る空間が基本的に前記研削方向に面した前記インサート
    の前記辺縁表面と、直前のインサートのクリアランス表
    面と、研削しようとする作業部材の表面とで形成される
    ことと、 前記研削方向に面した前記辺縁表面が前記イ
    ンサートの前記研削辺縁に隣接して正の実効剪断力を提
    供する部分を少なくとも有すること を含むことを特徴
    とする高密度プランジフライス研削具。
  10. 【請求項１０】 それぞれのインサート用ポケットの前
    記座面及び当接表面は互いに直交し全体的な形状におい
    てそれぞれのインサートは基本的に前記ポケットのひと
    つの前記座面及び当接表面との表面対表面の当接で平行
    のパイプ状に係合することを特徴とする請求項９に記載
    のフライス研削具。
  11. 【請求項１１】 前記それぞれの前記インサートは請求
    項１に記載のインサートであることを特徴とする請求項
    １０に記載のフライス研削具。
  12. 【請求項１２】 前記インサート用ポケットは両方の半
    径方向に開いて前記座面及び当接表面を作成する研削部
    材が貫通しうるように成してあることを特徴とする請求
    項９に記載のフライス研削具。
  13. 【請求項１３】 それぞれのインサート用ポケットは前
    記座面表面に直交する前記研削具本体に取り付けた直立
    するピンにより内部側面に位置し、前記ピンは前記イン
    サートのための半径方向に内側の位置決め手段として用
    いられ、前記保持装置は前記座面及び当接表面ならびに
    前記ピンに対して前記インサートを挟み込むために用い
    られることを特徴とする請求項１２に記載のフライス研
    削具。
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