JPH10502583A - 切削インサート - Google Patents

切削インサート

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JPH10502583A
JPH10502583A JP8529524A JP52952496A JPH10502583A JP H10502583 A JPH10502583 A JP H10502583A JP 8529524 A JP8529524 A JP 8529524A JP 52952496 A JP52952496 A JP 52952496A JP H10502583 A JPH10502583 A JP H10502583A
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アミール サトラン,
アグラノブスキ,デイナ
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イスカー・リミテツド
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Abstract

(57)【要約】 交換可能な切削インサートは、面と周囲との組合せフライス削り作業に使用するために切削工具本体に取り付けるようにされる。この切削インサートは、平らな底面(1)、及びすくい面部分(10)のある上面(2)を有する実質的に角柱体であり、この上面は間にインサートコーナー(6)を定めている少なくも2個の切れ刃(5)においてインサートの横逃げ面(3)と合一する。インサートコーナーはインサートの底面に直角な2等分面(O−O)を持つ。各切れ刃(5)は、中央部分(5a)、及びインサートの前記底面に関して傾斜している第1と第2の横部分(5c、5c)を備え、コーナーは隣接切れ刃の隣接している第1と第2の横部分(5b、5c)と組み合わせられる。インサートコーナー(6)及び切れ刃(5)は、2等分面(O−O)に関して鏡像対称である。

Description

【発明の詳細な説明】 切削インサート発明の分野 本発明は、例えばフライス削り、穴空け及び丸削りのような切り屑の出る作業 用、特にショルダー部分、特に直角なショルダー、スロット、及び類似の形状の 機械加工を特に要する面と外周との組合せフライス削り用の切削工具に使用され る切削インサートに関する。発明の背景 上述の切削作業に使用するフライス削り工具に取り付けられる切削インサート では、切削作用は、通常は、フライス削り工具の周囲にその回転軸線と実質的に 同方向に配置されたインサート周囲の切れ刃により、行われ、更に切削工具の前 面に一般に回転軸線を横切る方向に配置されたインサートの前切れ刃の隣接部分 により行われ、この部分はしばしば「ワイパー(wiper)」と呼ばれ、高度の表面 品質を有する機械加工物の平坦な基礎面を作るように調製される。 経済性の見地より、切削インサートには必要なときに必要な位置に容易に割り 出し得る最大数の切れ刃が設けられることが明らかに望ましいので、実質的に正 方形であって、かつ各が外周刃及び前切れ刃の双方として作業し得る4個の切れ 刃を持ったインサートが設計された。かかるインサートは、インサート軸線まわ りに時計方向又は反時計方向の予定された方向で90°回転対称であり、これに よりインサートの切れ刃を関係の切削工具の使用に割り付けることができる。 上記の種類の切削インサートの各切れ刃は、通常は、主切れ刃と少なくも1個 の2次的部分とを備え、切れ刃が外周刃として作業するときは、 その主部分は機械加工されるショルダーの直立壁を削るための主切れ刃として使 用され、切れ刃が前切れ刃として使われるときは、その2次的部分が機械加工さ れたショルダーの底面を切削するワイパーとして機能する。 直角ショルダーを機械加工し得るかかるインサートに対しては、切削コーナー の有効角度が実質的に90°であることを確保しなければならない。一方、前切 れ刃と機械加工されるショルダーの底面との間に十分な前逃げ角を常に与えねば ならず、また外周刃により機械加工されるショルダーの直立壁の真直度の偏差が 容認し得る値を越えないことを確保しなければならない。 一般に上述の制限を受けるこの形式の切削インサートが、例えばUS4632 607、US5199827及びUS5382118に明らかにされる。 US4632607においては、切削インサートは一般的な正方形のものであ り、同様な4個の切れ刃を持つ。各切れ刃は連続した主部分と副部分とからなり 、各切れ刃の副部分は、インサートの平面図において見たとき、その主部分に関 して突き出して延長部を形成する。インサートは4個の同様なコーナーを有し、 2個の隣接した切れ刃の隣接している主部分及び副部分の各は、その間に角度9 0°を定める。切削作業中、周囲に配置された切れ刃の主部分は外周切削のため の主切れ刃として使われ、前切れ刃の組み合わせられた副部分はワイパーとして 機能する。 US5199827は、全体的に正方形であってかつ4個の同様な切れ刃を持 った切削インサートを明らかにする。各切れ刃は主切れ刃部分と副切れ刃部分と を備え、主切れ刃部分は組み合わせられた副切れ刃部 分に関して僅かな角度で伸びている。このインサートは同様なコーナーを有し、 その各は隣接している切れ刃の主切れ刃部分と副切れ刃部分とをつなげ、両者間 の実角度は90°より僅かに大きい。インサートは、加工物内で有効角度90° を得るように工具本体に取り付けられる。 US5382118は、実質的に正方形でかつ4個の同様な切れ刃を有する切 削インサートを明らかにする。この切れ刃の各は中央切れ刃部分及びこの中央切 れ刃部分の両側に配置された第1と第2の横切れ刃部分を備える。インサートは 同様な4個のコーナーを有し、各コーナーは隣接切れ刃の第1と第2の切れ刃部 分を連結する。各切れ刃の3個の切れ刃部分の各は特別の方法で底面に関して傾 けられ、切れ刃は、正面から見て、凸−凹の形状を持つ。切削作業中、外周刃の 第1の横方向部分と中央部分とは主切れ刃を定め、加工物のショルダーの直立壁 を機械加工し、同時に前切れ刃の第2の横部分はワイパーとして機能し、ショル ダーの底面を機械加工する。 上述の総ての切削インサートにおいてインサートのコーナーはその2等分線に 関して非対称であり、このため切削インサートは右勝手又は左勝手の工具として 使用されるように右勝手又は左勝手のいずれかで提供されることを理解すべきで ある。 インサートコーナーがその2等分線に関して鏡像対称であり,右勝手及び左勝 手の双方で取り付けるのに適した新規な切削インサートを提供することが本発明 の目的である。発明の概要 本発明により、切削工具本体に取り付けるようにされた交換可能な切削インサ ートにおいて、 前記切削インサートは、平らな底面及びすくい面部分のある上面を有する実質 的に角柱体であり、この上面は間にインサートコーナーを定めている少なくも2 個の切れ刃においてインサートの前記横逃げ面と合一し、インサートコーナーは インサートの底面に直角な2等分面を有し; 各切れ刃は中央部分及びインサートの前記底面に関して傾斜している第1と第 2の横部分を備え、前記コーナーは隣接切れ刃の隣接している第1と第2の横部 分に組み合わせられており; 各切れ刃は、インサートが工具内に取り付けられたときに、その第1の横部分 と中央部分とにより定められる切削長さを有する外周刃として、及びその第2の 横部分により定められた切削長さを有する前切れ刃として機能することができ; 切れ刃の前記中央部分はその間に前記底面と平行な第1の平面を定め、前記隣 接している第1と第2の横部分は等しい長さを有しかつその間に前記底面に関し て傾けられかつ前記2等分面に直角な第2の平面を定め、これにより前記インサ ートコーナーと前記切れ刃とが前記2等分面に関して鏡像対称の形状を有する ことを特徴とする前記交換可能な切削インサートが提供される。 本発明による切削インサートは、好ましくは、インサートの前切れ刃の前記第 2の横部分が回転切削工具の回転軸線に直角な平面内にあってこのためワイパー として作用し、更にインサートの外周刃の前記中央部分は、インサートの回転軸 線まわりの回転中、これが実質的に円筒状の包絡線を掃引する母線を構成するよ うな方法で工具に取り付けられるようにされる。 本発明の1実施例においては、切れ刃の前記隣接している第1と第2 の横部分により定められる前記第2の平面が、インサートの中心から見て、関係 のインサートコーナーの方向でインサート底面の方に傾斜する。本発明の別の実 施例においては、前記第2の平面は、正の方向、即ち、インサート底面から離れ るように傾斜する。 本発明の両実施例において、インサートは適宜の必要数のインサートコーナー を持つことができる。しかし、直角ショルダー又は類似物の機械加工に使用され るときは、インサートは、基本的な正方形、4個の切れ刃、及び工具の中心軸線 まわりで時計方向及び反時計方向の両方で90°回転対称性を持つ。図面の簡単な説明 本発明のより良き理解のため、及び例示として本発明を実際上どのように実行 するかを示すために、付属図面が参照されるであろう。図面において、 図1は、本発明の第1の実施例による切削インサートの斜視図であり、 図2は、本発明の第2の実施例による、図1に示されたインサートのものと同 様な切削インサートのコーナー部分を示す図面であり、 図3は、図1に示された切削インサートの側面図であり、 図4は、図3に示された切削インサートのコーナー部分の2等分面0−0に直 角な図面であり、 図5及び6は、それぞれ図3に示された切削インサートの線V-V、及びVI-VIに 沿った断面図であり、 図7は、図1aに示された本発明による切削インサートの平面図であり、 図8は、図7に示された切削インサートの線VIII-VIIIに沿った断面 図であり、 図9は、図7に示された切削インサートの側面図であり、 図10は、図1及び2に示された第1の実施例による切削インサートを使用し たフライス削り用工具の図式的な側面図であり、 図11は図10に示された切削インサート及びこれを使用したフライス削り用 工具による加工物の機械加工されたショルダーの図式的な斜視図であり、 図12は、図11に示された機械加工のショルダーの部分X11及びこれに当て られた切削用Iの輪郭の拡大図であり、 図13は、図1a及び7ないし9に示された第2の実施例による切削インサー トを使用したフライス削り用工具の図式的な側面図であり、そして、 図14は、図13に示された切削インサート及びこのインサートを使用したフ ライス削り用工具による加工物の機械加工されたショルダーの図式的な斜視図で ある。好ましい実施例の説明 本発明によるフライス削り用工具用の割り出し可能な切削インサートの二つの 例が以下説明される。この例は、本発明の切削インサートの2種の異なった実施 例を示し、これらは形状及び工具本体におけるインサートの取付け方法が一般に 同様であり、主にインサートのコーナーの形状が異なる。図1は本発明の第1の 実施例による切削インサートIを示し、これは比較的硬い材料の機械加工に最適 であり、そして図1aは本発明の第2の実施例による切削インサートIIを示し 、これは比較的大きな正の剪断角を必要とする材料に最適である。 図1に見られかつ図2及び3に特に示されるように、切削インサートIは基本 的に正方形の角柱体である。インサートはポジティブ(positive)形式のものであ り、平坦な底面1、上面2及び底面1のそれぞれの側方のエッジ4から上外方に 伸びている4個の横逃げ面3(2個のみが見える)を持つ。インサートは、横逃 げ面4と上面2との交差線に形成された4個の切れ刃5を有し、これら切れ刃は その間にインサートコーナー6を定め、これらコーナーは好ましくは図3に示さ れるように丸みを付けられるが、小さな面を持つこともできる。各インサートコ ーナー及びこれと組み合わせられた切れ刃は、インサートの底面1に直角にコー ナーの2等分線を通る2等分面O−Oに関して鏡像対称であるように設計される 。このため、インサートはその中心軸線Aまわりに時計方向及び反時計方向で9 0°回転対称性を有し、従って4個の切れ刃5及びインサートコーナー6は同型 であり、かつ右勝手及び左勝手の両用途の切削作業に等しく使用できる。 図2を参照すれば、切削インサートIの各切れ刃5は、切れ刃5の長さの大き な部分にわたり伸びている中央部分5a、及び等しい長さを有しかつ中央切れ刃 部分5aから反対方向にそれぞれのインサートコーナー6の方に伸びている第1 と第2の横部分5bと5cとを備える。各インサートコーナー6は、隣接切れ刃 5の隣接している第1及び第2の横部分5b及び5cと組み合わせられる。隣接 コーナーを含んだ各横切れ刃部分の長さは比較的小さい。即ち、中央切れ刃部分 の長さは、一般に切れ刃の全長の約40−60%であり、これは8+25mmの広 範囲とすることができる。かかる長さの切れ刃に対して、各横切れ刃部分は好ま しくは約2.4mmである。 図2及び4を参照すれば、総ての切れ刃5の中央切れ刃部分5aは底面1と平 行でありかつ共通面B内にあることが分かる。各切れ刃5の横切れ刃部分5b及 び5cは底面1に向かって下方に傾斜し、隣接した第1及び第2の横切れ刃部分 5b及び5cの各組の間に定められる仮想面Cは、平面Bに関して傾けられかつ 2等分面0−0に直交する方向にされる。図4に見られるように、平面Cは平面 Bと共に内側の鈍角Dを定め、この角度は、好ましくは180°より僅かに小さ く、例えば176°である。かかるデザインのため、隣接切れ刃の隣接している 第1及び第2の横部分についての完全な幾何学的対称性が得られる。更にインサ ートコーナー6が強化される。 説明のために、切れ刃部分の相対傾斜角度は、実際にインサートにより得られ るものと比べて誇張された図面で示されることを理解すべきである。しかし、特 に各切れ刃5は、図3のようなインサートの平面投影においては実質的に直線と して見られる。 図3に見られるように、インサートの上面2は、各切れ刃5に隣接して、ラン ド面9及びランド面9から底面1と平行な中央平面11に向かって底面1の方向 に下方に伸びている構成(component)すくい面10を備える。図3、5及び6に 見られるように、ランド面9の部分9b及び9cは、それぞれ第1及び第2の横 部分5b及び5cに隣接する。これら部分9b及び9cは、切れ刃の中央部分5 aに隣接したランドの部分9aより幅広でありかつ底面1に関してより小さな傾 斜角度を有し、これによりインサートコーナーに隣接した切れ刃の領域は真っす ぐにされる。中央面11に形成されかつインサートを通して伸びている貫通穴1 2があり、フライス削り用工具にインサートを取り付けるために適切な把持 用ネジを前記貫通穴内に受け入れる。 図2に見られるように、インサートの各の横逃げ面3は、上方の横逃げ面13 、下方のインサート位置決め面14、及びこれらの間の中間部分15を備える。 本発明の好ましい実施例においては、インサートの横逃げ面には、実質的に逃げ 面13から底面1に向かって下方に伸びかつ1対の平坦部分18を両側の境界と する中央凹所部分17が設けられることが好ましい。凹所部分17は、イスラエ ル同時係属出願第113121号に説明されたデザインを有し、インサートが切 削用工具に取り付けられたとき、工具の軸線方向でインサートを支持できる凹所 を使用できる。 図7ないし9は、本発明による切削インサートの第2の実施例を示し、そのコ ーナー部分が図1aに示される。見られるように、切削インサートIIは基本的 には正方形の角柱体であり、平坦な底面1’、上面2’、及び4個の同様な切れ 刃5’において上面2’と交差する4個の横逃げ面3’を有し、この切れ刃はそ の間に4個の同様なコーナー6’を定める。各インサートコーナー並びにこれと 組み合わせられた切れ刃は、インサートの底面1’に直角にコーナーの2等分線 を通る2等分面O’−O’に関して鏡像対称であるように設計される。そこで、 インサートはその中心軸線A’まわりに時計方向及び反時計方向で90°回転対 称性を有し、従って4個の切れ刃5’及びインサートコーナー6’は同形であり 、かつ右勝手及び左勝手の両用途の切削作業に等しく使用できる。 本発明の第1の実施例のインサートIの切れ刃5と同様に、切れ刃5’は、切 れ刃5の長さの大きな部分にわたり伸びている中央部分5’a及び等しい長さを 有しかつ中央切れ刃部分5’aから反対方向にそれぞれ のインサートコーナー6’の方に伸びている第1と第2の横部分5’bと5’c とを備える。各切れ刃6’は、2個の隣接切れ刃5’の第1及び第2の横部分5 ’b及び5’cと組み合わせられる。 総ての切れ刃5’の中央部分5’aは底面1’と平行な共通面B’内にある。 横切れ刃部分5’b及び5’cは底面1’から上方に傾斜し、従って隣接してい る第1及び第2の横切れ刃部分5’b及び5’cの各組の間に定められる仮想面 C’は、好ましくは180°よりやや大きい角度、例えば185°の内角を形成 しつつ平面B’に関して傾けられる。このデザインのため、インサートの切り屑 逃げ面10のよりポジティブな形状が得られ、これは、より大きな正の逃げ角を 必要とする切削材料に対して特に重要である。 図8及び9に見られるように切削インサートIIの上逃げ面及び横逃げ面は一 般に切削インサートIのものと同様である。従って、インサートの上面2’は、 隣接の各切れ刃5’、ランド9’、及びランド面9から底面1’の方向で下方に 伸びている構成すくい面10’を備える。横逃げ面3’はポジティブデザインの ものであり、かつ凹所17’を持つ。 さて、加工物Wのフライス削り中における前述の本発明の第1の実施例による インサートIの配置を示す図面の図10ないし12を参照することとする。 図10は、フライス削り工具本体16の周囲ポケット15の座の面14上に取 り付けられた切削用Iを示す。工具本体は、回転軸線X、及びインサートの切れ 刃5の下方で工具本体に回転中心軸Xを通過する半径方向基準面18を持つ。座 の面14は半径方向基準面18に関して正の軸方向傾斜角γで傾けられる。この 角度はこれらを直角方向の投影で見 たときのこれらの間の真の角度である。かかる傾斜及び基準面上方のインサート 切れ刃の位置が、工具に関するインサートの軸方向及び半径方向の有効切れ刃角 を決定することを理解すべきである。 図11に見られるように、加工物Wに直角ショルダーを機械加工するために、 切削インサートIは、その切れ刃5が回転軸線Xに関して一般に同じ方向に向け られかつ外周刃として作動し、回転軸線Xに関して一般に横断方向に配置された 切れ刃50が前切れ刃として作動するように取り付けられる。インサートは、座 の平面14上でインサート中心軸線Aまわりに時計方向に僅かに回され、前切れ 刃50の第2の横切れ刃部分5cが回転軸線Xに直角な平面内に位置決めされ、 これによりショルダーSの底面23を切削するワイパーとして作用する。更に、 図12に見られるように、インサートの回転された位置のため、前切れ刃50の 非作動部分5aと機械加工されるショルダーSの底面23との間に所要の間隙3 0が確保される。周囲切れ刃5の中央部分5aと第1の横部分5bとがインサー トの主切れ刃を構成し、中央部分5aは、インサートの軸線Xまわりの回転中、 半径Rのほぼ円筒状の包絡線20を掃引する母線を構成し、これにより機械加工 される加工物Wの直角のショルダーSの直立壁21を機械加工する。 上述のように取り付けられた切削インサートにより、周囲切れ刃5の中央部分 5aと第1の横部分5bとにより構成された主切れ刃と、前切れ刃50の第2の 横部分5cにより構成されたワイパーとの間に得られる有効切削コーナーは、実 質的に90°の見かけの大きさを有し、これにより直角なショルダーSの適正な 機械加工ができる。図12を参照すれば、インサートコーナー6のこの特別な形 状のため、機械加工された ショルダーで得られる角度は90°より僅かに大きいが、これは次の理由から無 視できると言うべきである。即ち、特に丸みの付けられたインサートコーナー6 の部分5bにより機械加工されたショルダーSの直立壁21の全体方向からの偏 差26が極めて小さく約0.015mmであることによる。図13及び14は、本 発明の第2の実施例による切削インサートIIをフライス削り用工具に取り付け る方法が、第1の実施例の切削インサートIの場合と同様であることを示す。即 ち、外周刃5’の中央部分5’a及び前切れ刃50’の第2の横切れ刃部分5’ cは、これらの間に、実施的に90°の見かけ角度を形成し、これにより直角シ ョルダーSの適正な機械加工を可能とする。 本発明により設計された切削インサートと上述の方法によるフライス削り工具 への位置決めとが、一方では、前切れ刃の非作動部分と機械加工ショルダーの底 壁との間に適切な端部切削隙間角度30を確保し、他方では、機械加エショルダ ーの直立壁の真直度の偏差が容認限度を超えないようにする。 本発明の好ましい実施例が、インサートを右勝手切削工具に取り付ける場合に ついて説明されたが左勝手工具にもなお使用できることは明らかである。 本発明による切削インサートは総ての切れ刃を右勝手にも左勝手にも等しく使 用できるが、ある特定の形式の工具において使用され、このためその作動切れ刃 部分が摩耗した後は、それの更なる使用はその形式の工具にのみ限定されること は明らかである。 本発明によるインサートは、上述され図示されたものとは異なった特徴を持つ ことができる。即ち、インサートは異なった数の割り付け可能 な切れ刃及び切削コーナーを持つことができる。切れ刃部分、特に中央部分は、 特定の形状、高さが異なり、湾曲し、例えば中高、中低にすることができる。隣 接している切れ刃の横部分の平面とインサート底面との間の角度は、好ましい実 施例において述べられた値より大きい値又は小さい値とすることができる。イン サートのすくい面には、適宜適切な形状のチップフォーマー手段を設けることが でき、また横逃げ面は本発明の好ましい実施例において説明されたものとは異な るデザインを持つことができる。
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.切削工具本体内に取り付けるようにされた交換可能な切削インサートにおい て、前記切削インサートは、平らな底面及びすくい面部分のある上面を有する実 質的に角柱体であり、この上面は間にインサートコーナーを定めている少なくも 2個の切れ刃においてインサートの前記横逃げ面と合一し、インサートコーナー はインサートの底面に直角な2等分面を有し; 各切れ刃は中央部分及びインサートの前記底面に関して傾斜している第1と第 2の横部分を備え、前記コーナーは隣接切れ刃の隣接している第1と第2の横部 分に組み合わせられており; 各切れ刃は、インサートが工具内に取り付けられたときに、その第1の横部分 と中央部分とにより定められる切削長さを有する外周刃として、その第2の横部 分により定められた切削長さを有する前切れ刃として機能することができる切削 インサートにおいて、 切れ刃の前記中央部分はその間に前記底面と平行な第1の平面を定め、前記隣 接している第1と第2の横部分は等しい長さを有しかつその間に前記底面に関し て傾けられかつ前記2等分面に直角な第2の平面を定め、これにより前記インサ ートコーナーと前記切れ刃とが前記2等分面に関して鏡像対称の形状を有する ことを特徴とする切削インサート。 2.前記切削工具が回転削り用工具であり、前記インサートは、インサートの前 切れ刃の前記第2の横部分が工具の回転軸線に直角な平面内にあってこのためワ イパーとして作用し、更にインサートの外周刃の前記中央部分は、インサートの 回転軸線まわりの回転中、これが実質的に円 筒状の包絡線を掃引する母線を構成するような方法で工具に取り付けられるよう にされる請求項1の切削インサート。 3.切れ刃の前記隣接している第1と第2の横部分により定められる前記第2の 平面が、インサートの中心から見て、関係のインサートコーナーの方向でインサ ート底面の方に傾斜する請求項1の請求項インサート。 4.切れ刃の前記隣接している第1と第2の横部分により定められる前記第2の 平面が、インサートの中心から見て、関係のインサートコーナーの方向でインサ ート底面から離れるように傾斜する請求項1の請求項インサート。 5.インサートが複数の割り出し可能な切れ刃を有する請求項1の請求項インサ ート。 6.インサートが、基本的に正方形で、4個の切れ刃を有し、かつ工具の中心軸 線まわりで時計方向及び反時計方向の両方で90°回転対称である請求項5の切 削インサート。
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