JPH10502875A - ねじ切り中心孔を備えた切削インサート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 切削インサートがセメンテッドカーバイド或いはセラミックで造られていて、金属性材料の切削工作用として企図されている。この切削インサートはねじ切り中心孔（９）を有している。これは孔径を大きくすることにより、滑らかな孔面を有するこれまでに既知になっているインサートを固定するための固定力に較べ、大きな固定力を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】 ねじ切り中心孔を備えた切削インサート 本発明は請求項１に係る全体的に或いは部分的にねじ切られた中心孔を備えて いる切削インサートに関する。 今日市場に存在する多種多様な切削インサート（チップ）の圧倒的大多数のも のは中心孔を有している。この孔はインサートをホルダに固定するための適当な ロックスクリュー（係留用ネジ）を受け入れるように企図されている。切削イン サートが旋削用として企図されているならば、ホルダは通常は旋削バーから成り 、切削インサートがフライス用として企図されているならば、ホルダは例えばミ リングカッタ体、長いエッジミリングカッタ、或いはエンドミルである。また、 切削インサートは孔明け用として企図することが出来るが、その場合には穿孔（ ボーリング）シャフトにスクリューにより固定される。最も一般的なのは、切削 インサートが割付可能な（インデキシャブル）ものとして、その切刃が磨滅した ときにロックスクリューを緩めてインサートを半回転させたり、１／４回転させ ることにより、実働位置に新たな切刃を設置する、即ち割付けることを意味する 斯ゝる割付可能インサートである。割付可能切削インサートを包含する切削イン サートとしては、良好なチップ（切り粉）破壊機能、チップ制御機能及び低い効 果滅失度（effect consumption）を与えるために無数の異種外形を有するものが 存在する。インサートは被覆のある、或いは未被覆のセメンテッドカーバイドで 大半が造られているが、これとは異なるセラミック材の切削インサートも存在す る。これらは通常は正方形、三角形、斜方形、方形、或いは六角形の基本形状を 有しているが、その他の基本形も存在す る。しかし、これらは通常いずれも幾何学上の中心点に中心貫通孔を具備してい る事実を共通項としている。これらの孔は相異なるデザインを有し得るが、その 孔壁が実質的に滑らかである事実を共通項としている。既に述べたように、ねじ 切りスクリューはこの滑らかな孔に挿入され、そしてインサートが落着すること になるホルダそれ自体のねじ切り孔に螺結することによりホルダに固定される。 この基本形態は通常満足に機能するが、ある種の欠陥によって機能を損なわれる ものであり、従って当該欠陥は排除されることが望まれる。例えば、スクリュー ヘッドはチップの流れを阻害しないようにインサート孔に埋没されなければなら ない。チップ流れ阻害はこれが生じると、既に可なり脆くなっている切削インサ ートの一層の弱体化をもたらすものである。更に具体的に言えば、インサート強 度がこのように弱体化するが故に、中心孔の直径を過大にすることは出来ない。 それ故に、スクリューはこれを不注意に、及び／或いは過大に強く締め付けたと きに破壊される事態が時として発生する。別の局面から見れば、許容される最大 スクリュー直径が可能な締付強度の大きさを制限する。 もう１つの不利益は、スクリューヘッドへのアクセス（接近）要件が時として 新しい構造物を苦労して造りだすとき、例えば極端に精密なピッチカッタのため には、複雑にし且つ制限するファクタを構成することにある。良好なアクセス性 が望まれるもう１つの場合は動力スクリュー締付機具を予め設定されたトルクで 以て使用することにより非常に数多くの切削インサートを螺結する場合である。 例えば、ある種の棒体剥離工作（バーピーリング）の作業に際して用いられる切 削インサートの数は多いが、この種のスクリュー締付機具のアクセス性は良くな い。 従って、本発明の１つの目的は相対的に大きな締付力を可能にす るために相対的に大きな孔径を有する切削インサートを提供することにある。 本発明のもう１つの目的はロックスクリューを締め付けるときのアクセス性を 改良することにある。 両目的並びにその他の目的は、請求項１の特徴部分に従って全体的に或いは部 分的にねじ切られている中心孔を有する切削インサートを驚くべき簡単な方法で 以て実現することにより達成される。 本発明の制限意図のない説明のために、本発明を添付の図面を参照しながら更 に記述する： 図１は下から斜め方向に見た斜視分解図の形式で本発明に係る切削インサート の固定方法を示している。 図２は上から斜め方向に見た斜視分解図の形式で本発明に係る切削インサート の固定方法の別の事例を示している。 図３は本発明に係る切削インサートを固定するための別の事例を示している。 図４は図３の断面Ａ−Ａを示している。 図１において、割付可能（インデキシャブル）切削インサートを包含する切削 インサートは全体的に１によって指定されており、ホルダは２で指定されている 。切削インサートは単一個片で作られている。切削インサート１の外形は、底支 持面３が部分的に、或いは全体的にストレスに耐え、安定した切削位置を保証す る程に十分な平面度を有している限り、本発明にとって必須条件ではない。 ホルダ２の構造も本発明の必須の特徴ではない。それ故に、図に描かれたホル ダの描写は純粋に原理的なものと理解されるべきである。図１に示す事例によれ ば、ホルダはロックスクリュー５を入れるための貫通孔４を具備している。ロッ クスクリューのヘッド６は適切には下部の直径が大きい埋頭孔としての孔４に埋 められている 。孔は全体的に滑らかなものが適切である。しかし、孔４もスクリューねじ部７ に対応するねじ部を具備して、スクリューねじ部が孔ねじ部に螺結された後には 最早や孔から落下しないようにしても良い。この場合、スクリューの非ねじ部は 孔ねじ部で回転自在であるために当該孔ねじ部より幾分小さい直径のものにしな ければならない。 本発明の必須の特徴は、切削インサートの中心孔９がロックスクリューのねじ 部７によって固定されるためにねじ切られており、そしてインサートのねじ部が インサート構成硬質材料に直接に形成されていることにある。このようなねじ部 の製作は従来の加圧成形法では不可能であるので、インサートを成形法として既 知の射出成形法で以て製造する。この技法は種々の物品を製造するプラスチック 工業界で一般的な製造技術である。熱可塑性や熱硬化性のポリマーから成るペー スト或いはこれを含有するペーストは適宜の温度に加熱され、それから所望形状 の金型にダイを通じて押し込まれ、そこで圧縮される。粉末冶金法の場合、射出 成形法はセメンテッドカーバイド粉末等の金属性粉末による比較的複雑な物品の 製造のために使用される。この場合セメンテッドカーバイド粉末はポリマーと混 合される。このポリマーは金型成形後に除去され、その結果の成形品がツールプ レスされた対応する成形品の場合と実質的に同じ方法で以て焼結される。ねじ部 はねじ切りタップを金型中央に配備している斯ゝる金型を用いることによって得 られる。このタップはモールド成形後にねじり戻すことによって取り外すか、焼 結後に焼却によって除去する。 この種のねじ部のタイプは本発明の必須要件ではない。従って、中心孔は周知 の多様なナットねじ部として、例えば三角基本プロフィールのＶ字形ねじ山（例 えば、正常なメートルねじ、即ち所謂Ｍ −ねじ）、多様なパイプねじ、台形ねじ、正方形ねじ、更には所謂丸ねじ等々の 斯ゝる多様なナットねじ部を備えるように作り得る。更に、孔は円筒形状が最も 一般的ではあるが、テーパ状にしても良い。錐形（コニカル）ねじの利点はこの ねじが短旋回で、好ましくは二回転に至らずに係合したり、離脱したりすること が出来ることにある。 好ましくは、中心孔は貫通孔であるが、盲孔であっても良い。後者の場合、ス クリューの長さは勿論、スクリュー端と孔底との間の遊びを十分に採れるように 盲孔に合わせたものにしなければならない。 上から切削位置へのアクセス性（接近性）が良好であるならば、図２に係る構 造を選択することも可能である。これによれば、切削インサート１′は二重ねじ 切り差動スクリューによって固定される。このスクリューは２つのねじ部１１、 １２と両ねじ部間の非ねじ切り胴部１３を有している。両ねじ部は既知の方法で 、相反方向にねじ切られる。例えば、ねじ部１１は左勝手にねじ切られ、ホルダ ２′も左勝手にねじ切られ、他方ねじ部１２とインサート孔９′は右勝手にねじ 切られる。差動スクリューは適宜の締付具を孔１４に挿入することによって回さ れる。孔１４は好ましくは六角形或いは所謂トルクス（torx）タイプのものであ る。更に、この場合にホルダの孔を貫通孔にし、差動スクリューの他端にはオプ ションとして上から或いは下から締め付けるための適宜の孔を具備せしめても良 い。 本発明に係る切削インサートの固定法の更に別の実施例は図３、４に示されて いる。これらの図によれば、ロックスクリュー１５がねじ切り包囲面を備えた固 定用ワッシャ１６によって回転可能に係留（ロック）される。ホルダは固定用ワ ッシャ１６を螺結するため に少なくとも盲孔上部でねじ切られている斯ゝる盲孔１７を具備している。しか しながら、固定用ワッシャを盲孔１７に螺結する前に、スクリューを固定用ワッ シャの中央孔に挿入し、それによりスクリューが固定用ワッシャの螺結固定され た後に回転可能に保留されるようにする。ロックスクリューは固定用ワッシャの ねじ部に対し方向が反対のねじ部１８を具備している。スクリュー端部は切削イ ンサート（図示省略）を締結するための回転対称形の凹所１９を具備するように 形成されており、当該凹所１９は普通の適した形態のものとして六角形或いは所 謂トルクス（torx）タイプである。望ならば、盲孔１７の直径よりも小さい直径 の孔を盲孔の底に同心状に開口し、該凹所１９と実質的に同じようにして非回転 対称の孔を具備するようにしてもよい。このような仕方において、スクリューを 下、或いは上のいずれから回転させるようにしてもよい。 上記説明から分かるように、本発明のもう１つ別の利益はロックスクリューが 切削インサートの取り替え時、並びに割付可能切削インサートの新たな切刃を割 付ける時に、ホルダに係留され得るという事実に基づくものである。このように して、落下し易く及び／或いはセットするのが難しい小さなルーズロックスクリ ューの時たまの取り扱いと時間を浪費する取り扱いを回避することが出来る。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年６月１９日 【補正内容】 請求の範囲 １．金属材料を好適工作材料とする切削工作用のものであって、セメンテッド カーバイドの切削インサートとして、当該切削インサートをホルダに固定するよ うに企図されたロックスクリューを収容するための孔（９、９′）を含んで成る 斯ゝる切削インサートにおいて、 該孔（９、９′）が全体的に、或いは少なくとも部分的にねじ切られていて、 そのねじ山がインサートを構成する該セメンテッドカーバイドに直接に形成され ていることを特徴とする切削インサート。 ２．該孔（９、９′）が中心に配位した貫通孔であることを特徴とする請求項 １に係る切削インサート。 ３．インサートが射出成形法で作られていることを特徴とする請求項１或いは ２に係る切削インサート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ホルムストローム，ペル−アンデルス スウェーデン国，エス−811 サンドビッ ケン，ストルガタン 36 デー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．金属材料を好適工作材料とする切削工作用のものてあって、セメンテッド カーバイドやセラミック等の適宜硬質材料の切削インサートとして、当該切削イ ンサートをホルダに固定するように企図されたロックスクリューを収容するため の孔（９、９′）を含んで成る斯ゝる切削インサートにおいて、 該孔（９、９′）が全体的に、或いは少なくとも部分的にねじ切られていて、 そのねじ山がインサートを構成する該セメンテッドカーバイドに直接に形成され ていることを特徴とする切削インサート。 ２．該孔（９、９′）が中心に配位した貫通孔であることを特徴とする請求項 １に係る切削インサート。 ３．インサートが射出成形法で作られていることを特徴とする請求項１或いは ２に係る切削インサート。