JPH10505012A

JPH10505012A - ワークを切削加工するためのカッティングインサート

Info

Publication number: JPH10505012A
Application number: JP8509809A
Authority: JP
Inventors: ヒンツェヴォルフガング; ヴュルフェルスアンドレアス; ルーターギュンター; クニッケンベルクベルント
Original assignee: Widia GmbH
Current assignee: Widia GmbH
Priority date: 1994-09-12
Filing date: 1995-09-05
Publication date: 1998-05-19
Also published as: DE59504505D1; EP0781181A1; WO1996008330A1; EP0781181B1

Abstract

(57)【要約】ワークを切削加工するためのカッティングインサートであって、カッティングインサート長手方向軸線（２５）に対して横方向に配置された前側のカッティングエッジ（正面切刃）（１５）と、真ん中の凹面状のチップ成形凹所（２３）とが設けられており、該チップ成形凹所（２３）が、側方ですくい面保護ランド（２１，２２）によって仕切られており、この場合、角すくい面保護ランド（２１，２２）に続いて、チップ成形凹所（２３）に向けられかつ該チップ成形凹所に突入した突起状の隆起したチップ成形エレメント（２４）が設けられており、該チップ成形エレメント（２４）が、カッティングインサート長手方向軸線（２５）に対して鏡像対称的に互いに向かい合って位置しており、さらに前記チップ成形エレメント（２４）が、チップ成形凹所底面を飛躍的に、有利には不連続的に、チップ排出方向で先細りにしている。

Description

【発明の詳細な説明】ワークを切削加工するためのカッティングインサート本発明は、請求項１〜請求項３の上位概念部に記載の形式の、ワークを切削加工するためのカッティングインサートに関する。国際公開第８９／０１３７５号パンフレットに開示された、ワークを切削加工するためのカッティングインサートは、カッティングインサート長手方向軸線に対して直交する横方向に配置された前側のカッティングエッジ（正面切刃）と、真ん中の凹面状のチップ（切り屑）成形凹所（Spanformmulde）とを備えており、このチップ成形凹所は側方ですくい面保護ランド（の場合、すくい面保護ランドの、チップ成形凹所に隣接したフランクは、カッティングエッジに対して直角な方向で、つまりチップ排出方向で、まず互いに収束するように先細りになっているので、チップ形成凹所の底面は相応して先細りになる。このフランクは続いて再び互いに離れる方向で拡開している。この公知のカッティングインサートはこのために、チップ成形凹所に隣接した、凸面状に成形された側方フランクを有している。すくい面保護ランドは正面切刃に隣接して平らに、かつ０°のすくい角で形成されており、この平らな範囲に続いて凸面状の構造を有している。この構造は上記国際公開第８９／０１３７５号パンフレットでは横方向の切欠きと呼称される。しかしこのようなカッティングインサートの実際の使用においては、チップ案内とチップ横断面変形が不十分であるので、カッティング時にスムーズなチップ排出を実現するためにはチップの全幅にわたる所望の圧縮が小さすぎることが判っている。同じく、チップが前記横方向の切欠きを無接触に滑り抜け、チップブレークのために必要となる曲げ上げを受けなくなるか、または不十分にしか受けなくなる、という危険も生じる。ドイツ連邦共和国実用新案第９２１４５６３．９号明細書に記載のカッティングインサートは、真っ直ぐなカッティングエッジを有しており、このカッティングエッジの両端部は前側のすくい面縁部分（すくい面保護ランド）に移行している。この場合、前記すくい面縁部分の間にはチップ成形凹所が配置されている。このすくい面縁部分は一貫して負であることが望ましい。それに対して、チップ成形凹所の、カッティングエッジに隣接した側のすくい角は、一貫して正である。すくい面縁部分のこのような構成に基づき、チップ排出方向で見た凹所の幅は、側方ですくい面保護ランドによって仕切られる、平面図で見てほぼ円形のチップ成形凹所に基づき、差し当たり比較的大きく形成される。このような構造に基づき、チップ成形凹所の幅はチップ成形凹所の端部でしか先細りにならない。しかし上記ドイツ連邦共和国実用新案第９２１４５６３．９号明細書において設定された課題、つまりチップ幅の確実でかつ十分な減小ならびに比較的短いチップ形成を行う切削を可能にする、という課題は、極めて不十分にしか解決されない。なぜならば、チップ成形凹所内での材料堆積の危険ならびにチップ成形凹所に配置されたリブが、使用時のカッティングインサートの切削特性を悪化させているからである。さらに、このようなカッティングインサートは、狭く制限された送り範囲においてしか使用可能でない。ドイツ連邦共和国特許出願公開第３６４３８０２号明細書に開示されたカッティングインサートでは、カッティングエッジの範囲に位置する側壁に、カッティングエッジから側壁の上縁部にまで延びる各１つのすくい面が配置されている。この場合、送り方向で見て、すくい面の、カッティングエッジに隣接した前側の部分と、隣接した後側の部分とが、互いに角度を成して配置されており、これらのすくい面部分はすくい面保護ランドとして真ん中のチップ成形凹所を仕切っている。このすくい面保護ランドから降下するフランクは平らに形成されていて、カッティングエッジに対する正面図で見て斜めに位置するように配置されており、さらに直線状のすくい面底部に続いている。このすくい面底部は、同じくチップ排出方向で見て凹面状に湾曲させられているが、しかしカッティングエッジに対して平行に直線状に延びている。この公知のカッティングインサートも極めて不十分な切刃安定性、チップ案内およびチップ横断面変形しか示さない。特に設定された課題、つまり比較的短いチップをワークから引き離す、という課題は、全く解決されないか、または不十分にしか解決されない。欧州特許出願公開第０２５７００２号明細書または米国特許第４７７６７３３号明細書に開示されているカッティングインサートは、前側の逃げ面に、有利には円筒セグメント状のプロチュバランス、つまりこぶ削り時に、逃げ面が正の角度で配置されていると同時にチップ成形凹所がカッティングエッジにまで突入している状態において生じる、降下された範囲が補償されるようになるので、切削加工されたワークに平らな溝底面を形成することができる。さらに、この公知のカッティングインサートは側方のすくい面保護ランドを有しており、この側方のすくい面保護ランドはカッティングエッジからチップ排出方向で見てまず小幅になり、次いで後続の範囲ではじめてほぼ一定の幅を有し、それから凹面状に形成されたチップ成形凹所の端部にまで再び拡幅している。このような工具も、不十分な切刃安定性しか示さず、また小さな切削直径では切削加工されたワークに相変わらず凹凸状の溝底面を生ぜしめる。本発明の請求の範囲の請求項３の上位概念部に記載の形式のカッティングインサートは、たとえばドイツ連邦共和国特許第２４０４３０２号明細書に基づき公知である。この公知のカッティングインサートには、小さな送りのときに十分なチップコントロールが与えられていないという欠点がある。これに加えて、チップは実際には正面切刃の全幅にわたって流出し、このことは加工された溝のフランクに損傷を招く恐れがある。さらに、正面切刃に設けられた比較的シャープな稜角の凹部も、切刃の破砕または破断の危険をもたらす。さらに、欧州特許第０４１６９００号明細書に基づき、凹面状のカッティングエッジを備えたカッティングインサートが公知である。このカッティングエッジには、側方の範囲では凸面状に湾曲させられたチップ変向面が続き、また真ん中の範囲ではすくい面に設けられた切込みが続いている。しかし、この公知のカッティングインサートのすくい面の、長手方向および横方向でカッティングエッジから、すくい面における変向先端部にまでの連続的な曲率変化は、固い材料のカッティング時に、排出されるチップとすくい面との面接触を阻止するため、つまり熱摩耗作用や固着摩耗作用を永続的に減少させるためには不十分である。さらに、既にすくい面の連続的な曲率変化の理由だけでも、チップの側方案内や、チップブレークのために必要となる、変向先端部の「グリップ性（Griffigkeit）」が不十分となる。本発明の課題は、冒頭で述べた形式のカッティングインサートを改良して、プロセス確実な短いチップの形成が保証され、ワーク材料の種々異なる塑性変形能力において、できるだけ広幅の送り範囲内で、形成されるチップがカッティング幅よりも小幅となるようにチップが調整され、これによりワーク溝縁の高い表面品質が達成され、かつ溝内でのチップのひっかかりが回避され、しかも不都合な材料固着またはすくい面における沈積が高い可使時間の点でも回避され、ひいてはカッティング時に振動の少ないチップ排出およびチップブレークが保証され得るようなカッティングインサートを提供することである。この課題は、請求項１、請求項２または請求項３の特徴部に記載の本発明によるカッティングインサートにより解決される。請求項１に記載のカッティングインサートは、各すくい面保護ランドに続いて、チップ成形凹所に向けられかつチップ成形凹所に突入した、突起状に隆起したチップ成形エレメントが設けられており、該チップ成形エレメントが、カッティングインサート長手方向軸線に対して鏡像対称的に互いに向かい合って位置していて、さらに前記チップ成形エレメントが、チップ成形凹所の底面を飛躍的に、有利には不連続的に、チップ排出方向で先細りにしていることを特徴としている。これに対して択一的に請求項２に記載のカッティングインサートは、チップ排出方向で見て各すくい面保護ランドに続いてカッティングエッジから遠い方の範囲に、カッティングエッジおよびチップ成形凹所に向かって少なくとも部分的に球状に形成された側方フランクを有する、隆起したチップ成形エレメントが設けられており、このチップ成形エレメントが、すくい面保護ランドを高さ方向でも幅方向でも越えて延びており、さらに前記チップ成形エレメントが、カッティングインサート長手方向軸線に対して鏡像対称的に互いに向かい合って位置するように配置されていて、前記チップ成形エレメントが、チップ成形凹所にまで突入しており、さらに前記チップ成形エレメントが、チップ成形凹所によって規定されるチップ排出幅を、カッティングエッジ近傍の範囲におけるチップ排出幅に比べて減少させていることを特徴としている。両カッティングインサートにとって共通して得られる効果は、排出されるチップが、すくい面保護ランドと真ん中のチップ成形凹所とによって行われる塑性変形後に、それぞれ突起状の隆起したチップ成形エレメントによって横断面においても、この横断面に対して直角に配置された平面の方向においても、一層の圧縮を受けるので、形成された排出チップがカッティング幅よりも著しく小幅に形成されて、短いチップの形でブレークすることである。門状にチップ成形凹所に突入しているが、しかし高さ方向では隣接のすくい面保護ランドを越えていない、突起状のチップ成形エレメントに基づき、チップ成形凹所底面の端部における固着または沈積は有効に阻止される。カッティングインサートのすくい面に対して直角なチップ曲げ上げは、請求項２に記載のチップ成形エレメント、つまりそれぞれ手前に位置するすくい面保護ランドを越えている上縁部を有するチップ成形エレメントが使用されると、側方の範囲においてますます増幅される。このチップ成形エレメントはいずれの場合でも、前側のカッティングエッジに面した側でも、側方の逃げ面とはそれぞれ反対の側でも、またその間に位置する移行範囲においても、少なくとも部分的に球凸面状のフランクを有するように形成されている。このようなフランクはカッティングインサートのすくい面に対してほぼ直角な方向におけるチップの飛躍的な著しい曲げ上げを生ぜしめる。さらにチップ成形エレメントは、チップ成形凹所の底面を門状に先細りにするように形成されていると有利である。上記課題はさらに請求項３に記載のカッティングインサートによって解決される。この場合、すくい面縁部分とチップ成形凹所との間には、正面切刃からそれぞれ０．１ｍｍよりも大きい間隔またはカッティング幅の３％よりも大きい間隔を置いて段部が配置されている。このようなカッティングインサートは次のような利点を有している： ―ワークにおけるばり形成または小突起形成が回避される、 ―カッティング幅に対してチップ幅が減じられる、 ―ワークフランクの高い表面品質が得られる、 ―強靭なワーク材料において連続的なチップブレークが行われる、 ―切刃安定性における損失が生じない、 ―可変の正面切刃横断面、特にカッティングエッジの可変の傾斜角度において、溝内での良好なチップ案内および連続的なチップブレークが行われる、 ―溝フランクの良好な平坦性を得るために、可変の正面切刃横断面を用いた切削加工時に、できるだけ小さな横方向力しか形成されない。ほぼ扁平に形成された側方のすくい面縁部分は、真ん中の凹面状のチップ成形凹所よりも小さなすくい角値で位置していて、カッティングインサート長手方向軸線に対して直交する横方向で見て、球凸面状の段部を形成してチップ成形凹所に移行している。高さ方向で段付けされた段部面は、排出されるチップがすくい面に対して受ける接触の著しい減少を生ぜしめ、これによって、このときに生じる摩擦力はかなり減じられる。これによって、カッティング時における低い主切削力、横方向力および送り力とが得られる。比較的小さな主切削力および送り力は僅かなばり形成もしくは小突起形成を可能にし、比較的低い横方向力に基づき、カッティングされたワークすくい面の良好な平坦性が得られる。請求項３に記載のカッティングインサートのさらに別の有利な構成は、請求項４〜請求項１９に記載されている。すなわち、前記段部は上側の水平な上面またはカッティングインサート載置面に対して最大１７°の角度で外方に向かって傾けられた上面と、チップ成形凹所に向けられた内面とを有していると有利である。前記段部は既に述べたように、この段部を取り囲むすくい面範囲から隆起している。この場合、最大隆起部は０．２〜１．５ｍｍの段部高さを有している。本発明のさらに別の有利な構成では、前記段部の、チップ成形凹所に面した内面が、やはり平らにかつカッティングインサート載置面に対して相対的に内方に向かって最大４０°の角度で傾けられている。前記段部の上側の上面と内面とは、丸く面取りされた１つの共通の縁部を有している。この縁部はカッティングインサート長手方向軸線に対してほぼ平行に延びている。この縁部の半径は３ｍｍよりも小さく、有利には０．３〜１．０ｍｍであり、かつ／またはカッティング幅の１０〜３０％である。カッティングインサートのすくい面に対する平面図で見て前記段部はほぼレンズ形、楕円形または縦長円形に形成されている。側方のすくい面縁部分（縁ランド）の幅は、カッティングインサート長手方向軸線に対して直角に正面切刃においてカッティング幅の４０％よりも小さく、有利には２５〜３５％であり、前記段部の範囲において３０〜７０％だけ減少する。カッティングインサート長手方向軸線の方向で測定した、前記段部の長さは、カッティングインサート長手方向軸線に対して直角に測定した前記段部の幅よりも大きく形成されており、この場合、それぞれ最大の長さは有利には、最大幅の長さの１．３〜１．７倍である。本発明のさらに別の有利な構成では、前記段部の最大幅がカッティング幅の１５〜３５％、有利にはカッティング幅の２０〜３０％である。正面切刃はカッティングインサート長手方向軸線に対して直角に延びているか、または傾けられて延びており、この場合、傾斜角度はカッティング幅、すなわちカッティングインサートの幅に応じて最大１８°であり、種々異なる傾斜角度、つまり最大４ｍｍのカッティング幅では最大９°、最大３ｍｍのカッティング幅では最大１２°および最大２ｍｍのカッティング幅では１６〜１８°が有利となる。長手方向軸線の方向で見てカッティングエッジから正面切刃中央部に向かってそれぞれ減少する（本発明による段部の配置に基づく）長さを有するすくい面縁部分は、カッティングエッジから遠い方の範囲でそれぞれ、副カッティングエッジにそれぞれ隣接した側方のガイドウェブを形成して保護ランドとして上昇していてよい。このガイドウェブの、カッティングインサートの端面に面した前側の縁部（この縁部を介してガイドウェブは前側のすくい面縁部分に移行する）は、各段部の高さのほぼ真ん中に位置しており、この場合、上昇フランクのこの前側の縁部は、カッティングインサート長手方向軸線の方向で見て前記段部の真ん中の１／３の部分に位置していてよい。このガイドウェブは、所定の範囲で平らにかつ／または球凸面状に形成されている上昇面を有しており、このことは、この場所で排出されるチップの摩擦を一層減少させる。すくい面縁部分は正面切刃に対して直角な方向もしくはカッティングインサート長手方向軸線に対して平行な方向で、チップ成形凹所のすくい角よりも著しく小さなすくい角で配置されている。すくい面縁部分のすくい角は−１０°〜＋１０°、有利には−５°〜＋８°である。チップ成形凹所のすくい角は最大３０° 、有利には１２〜２３°であってよい。前記段部が長手方向軸線の方向で傾けられている角度は、−１０°〜＋１０°、有利には−５°〜＋５°である。各ガイドウェブの幅はカッティング幅の１０〜２０％であってよい。凹所深さ、すなわち凹所の最も深い点に対するカッティングエッジ平面の鉛直方向の間隔は、０．２５〜２ｍｍ、有利には０．３〜１．２ｍｍである。カッティングインサート長手方向軸線の方向における凹所の曲率半径は１．２〜１２ｍｍ、有利には１．８〜８ｍｍである。本発明によるカッティングインサートは、１つの共通のシャンクを有するように形成されていてよい。その場合、このシャンクの端部には各正面切刃と、これに続く前記チップ排出面とが続いている。請求項２または請求項３に記載のカッティングインサートのさらに別の有利な構成では、チップ成形エレメントが各１つの上縁部を有しており、この上縁部は側方の平らな逃げ面に隣接していて、すくい面保護ランド幅にほぼ相当する幅にわたって部分的に真っ直ぐにかつ／または凸面状に湾曲させられて延びているので、カッティングエッジに対する前記上縁部の間隔はカッティングインサート長手方向軸線の方向で増大する。前記上縁部がカッティングインサート長手方向軸線と共に形成する接線方向角は、９０〜７５°に設定されると有利である。この角度は前で述べた凸面状の湾曲に応じてすくい面保護ランド幅の端部にまで少なくとも１０°だけ減少し、つまり８０〜６５°の値にまで（出発角度に応じて）減少する。請求項２〜請求項２１に記載のカッティングインサートまたは請求項１に記載のカッティングインサートでは、チップ成形エレメントの上縁部がカッティングインサート長手方向軸線と共に形成する接線方向角が、隣接したすくい面保護ランドの幅の間隔で測定して６５〜８０°であり、しかも上縁部が進行するにつれて、ほぼすくい面保護ランド幅の１＋１／２倍の間隔で逃げ面から見て測定して３５〜７５°にまで減少する。つまり言い換えれば、前記上縁部は、前側のカッティングエッジに面した範囲で、請求項２に記載の構成では極めて僅かな湾曲しか有していない。この湾曲は次いで、凸面状の、より大きな湾曲に移行して５〜３０°の接線方向角を形成する。チップ成形エレメントの、チップ成形凹所に面した内側フランクはチップ排出方向で見て互いに収束する方向で延びていると有利である。この場合、互いに収束するフランクはこの部分範囲では僅かに湾曲させられているか、または平らであってもよく、上縁部はカッティングエッジ長手方向軸線と共に、５〜３０°の接線方向角を形成している。このような構成により、チップ成形凹所底面は、チップ成形エレメントによるまず飛躍的な先細りの後に、これに続くカッティングエッジから遠い方の範囲で連続的にさらに先細りにされる。上縁部の前記接線方向角の差は４０〜７０°であると有利である。本発明のさらに別の有利な構成では、カッティングエッジに面した側方フランクならびにチップ成形凹所に面した側方フランク、つまり側面図で見てチップ成形エレメントの前面および内面が、３０〜７０°、有利には４０〜６０°の範囲の上昇角を形成している。この上昇角に対応して、チップは側方フランクもしくはこれに続く範囲で持ち上げられて、チップ幅にわたって見て衝撃的に塑性変形によって圧縮される。隣接する各すくい面底面に対して球面状に突出したチップ成形エレメントにより、チップが、塑性変形を受けることなしに単に徐々に持ち上げられて、乱雑なチップの形成の危険が生じることは阻止される。排出されるチップの塑性変形の所望の作用は、前面の上昇角が、側方の逃げ面に隣接した範囲から、チップ成形凹所に隣接した内面に向かって増大していると、一層増幅される。本発明のさらに別の有利な構成では、カッティングインサートが、＞０．１ｍｍの曲率半径を有する、少なくとも部分的に球凸面状の前面および内面を有している。本発明のさらに別の有利な構成では、チップ成形エレメントの上縁部および／またはこれに続く平らな頂面が、すくい面保護ランドに対する境界を形成する正面切刃に対して、０．１５〜１．５ｍｍ、有利には０．３〜０．８ｍｍの高さを有している。チップ成形凹所の、カッティングエッジに面した側は、１０〜３０°、有利には１７〜２３°の正のチップ成形角を形成している。側方のすくい面保護ランドは、カッティングエッジ近傍の範囲で、有利には５〜１５°の負のすくい角を有している。これによって、高いカッティングコーナ安定性が保証される。排出されるチップの塑性変形の最適化は、チップ成形凹所と、側方のすくい面保護ランドとの間の最大すくい角差が２７°よりも大きく形成されていると得られる。正面切刃に対して直角に測定した、チップ成形前面の基部曲線は、有利には０．３５〜３．５ｍｍ，さらに有利には０．７〜１．８ｍｍである。本発明のさらに別の有利な構成では、すくい面保護ランドのすくい角が、有利には０．３〜２ｍｍ、特に０．４〜１．４ｍｍの長さ（チップ排出方向で見て）のカッティングエッジ近傍の範囲でまず負に形成されており、これに続く有利には０．１〜１ｍｍの長さの範囲では有利には１〜５°または０°で形成されており、さらにこれに続いて再び負に形成されている。これに対して択一的に、請求項１に記載の構成では、負のチップ成形角を有するチップ成形エレメントが続いている。すくい面保護ランドは０．１〜２．０ｍｍの幅を有しており、この場合、すくい面保護ランドは正面切刃で、カッティング幅の６〜３０％の幅、特にコーナ半径の１〜３倍を有している。本発明のさらに別の有利な構成では、すくい面保護ランドが正面切刃に対して直角にカッティングエッジから遠い方の範囲に向かって減少する幅を有している。この幅は逓減していると有利である。減少するすくい面保護ランド幅はチップ成形凹所の正のすくい角と相まって、チップ横断面の理想的な前成形を生ぜしめ、この場合、側方のチップ縁は「曲げ上げられる」。これにより、チップ排出方向で見て配置されたチップ成形エレメントによる効果と同様に、カッティング幅に対してチップ幅が減少する。本発明のさらに別の有利な構成では、すくい面保護ランドの幅が、カッティングエッジにおけるすくい面保護ランドの幅に対して相対的に１５〜５０％にまで減少する。本発明のさらに別の有利な構成では、側方のすくい面保護ランドが、カッティングエッジから遠い方の範囲、特に正のすくい角を有する範囲で、２／１０〜３／１０ｍｍのチップ排出距離にわたって一定の幅を有している。付加的に、正面切刃とチップ成形凹所との間には、有利には０．０３〜０．４ｍｍの幅を有するランドが配置されていてよい。側方の逃げ面および／または前側の逃げ面は、５〜１０°の正の逃げ角で配置されている。凹所深さ、つまり凹所の最も深い地点に対するカッティングエッジ平面の鉛直な間隔は、０．０５〜１．５ｍｍ、有利には０．１〜０．５ｍｍであり、かつ／または凹所は１〜８ｍｍの曲率半径を有している。前記カッティングインサートは、旋削（Stechdrehen）、有利には浅旋削（Ein stechen）または深旋削（T 強靭な鋼材料または非鉄材料または高合金の鋼材料または非鉄材料の加工のために使用される。以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。第１図は、本発明によるカッティングインサートの平面図であり、第２図は、第１図のＩ―Ｉ線に沿った本発明によるカッティングインサートの断面図であり、第３図は、第１図に示したカッティングインサートのカッティングエッジを正面から見た平面図であり、第４図は、第１図のＩＩ―ＩＩ線に沿った断面図であり、第５図は、第１図〜第４図に示したカッティングインサートの斜視図であり、第６図は、別の実施例によるカッティングインサートを示す斜視図であり、第７図は、第６図に示したカッティングインサートの長手方向中心軸線に沿った縦断面図であり、第８図は、カッティングインサート長手方向軸線に対して直角に延びる正面切刃を備えた、本発明によるカッティングインサートの斜視図であり、第９図は、斜めの正面切刃横断面を有するカッティングインサートの斜視図であり、第１０図は、第８図または第９図に示したカッティングインサートの平面図であり、第１１図は、第８図〜第１０図に示したカッティングインサートの正面図であり、第１２図は、第１１図のＶ―Ｖ線に沿った縦断面図であり、第１３図は、第１０図のＶＩ―ＶＩ線に沿ったカッティングインサートの縦断面図であり、第１４図は、第１０図に示したカッティングインサートをＶＩＩ―ＶＩＩ線に沿って断面した横断面図であり、第１５図は、第１０図に示したカッティングインサートをＶＩＩＩ―ＶＩＩＩ線に沿って断面した横断面図である。第１図〜第５図に示したカッティングインサートはシャンク１０と、このシャンクの前端部に続いて設けられたカッティングヘッド１１とから成っている。このカッティングヘッド１１は前側の逃げ面１２と側方の逃げ面１３，１４とを有している。これらの逃げ面は全体的または部分的に（第５図参照）、正の逃げ角で配置されていてよい。すくい面は前側でカッティングエッジもしくは正面切刃１５と、サイドエッジ１６，１７とによって仕切られている。正面切刃１５には、０．０３〜０．４ｍｍの一定の幅を有するランド１８が続いている。カッティングコーナ１９，２０に向かって、側方のすくい面保護ランド２１が隣接しており、このすくい面保護ランド２１の幅はチップ排出方向、つまりシャンク１０に向かってまず先細りになっていて、後続の範囲２２で一定になっている。これにより、正面切刃１５から離れる方向において、減少するすくい面保護ランド幅が生ぜしめられる。前記範囲２１，２２の真ん中には、凹面状に成形されたチップ成形凹所２３が設けられている。このチップ成形凹所２３の、カッティングインサートの長手方向で見た曲率半径は、カッティングインサートの長手方向に対して直角の方向で見た曲率半径、つまりカッティングエッジ１５に対して平行な方向で見た曲率半径とは異なっていてよい。すくい面保護ランド２１はそれぞれ負のチップ成形角で配置されており、それに対して範囲２２におけるすくい面保護ランドは０°のすくい角または１〜５°の軽度に正の角度を有していてよい。後方ではそれぞれ両側にチップ成形エレメント２４が続いている。このチップ成形エレメント２４は両側で逃げ面１３，１４に整合している。チップ成形エレメント２４の、チップ成形凹所２３に面した側は、すくい面保護ランド２１，２２を大きく越えて、チップ成形凹所２３に大きく突入するように張り出している。両側のチップ成形エレメント２４はカッティングインサート長手方向軸線２５に対して対称的に配置されていて、その間に位置する範囲に、排出されるチップのための小幅の門形の通過部を形成している。チップ成形エレメント２４は各１つの頂面２４１を有している。この頂面２４１は上縁部２４２によって仕切られる。この上縁部２４２には、チップ成形凹所２３の曲率に応じた基部曲線２４３が対応している。上縁部２４２と基部曲線２４３との間に位置する側方フランクは複数の範囲に分割することができる。これらの範囲はチップ排出方向で見て角度α １，α２，α３によって表示されている。すくい面保護ランド範囲２２の幅にほぼ相当する長さに沿って、上縁部２４２は少しだけ湾曲させられており、この場合、角度α１は９０〜７５°から最大１０°だけ減少して、８０〜６５°にまで減少する。この範囲２４４は、チップ排出方向で見てすくい面保護ランド範囲２２の背後で側方のチップ範囲を変形させる、前記側方フランクの前面を規定している。この第１の範囲に続いて、比較的大きな曲率の第２の範囲２４５が設けられている。この第２の範囲２４５の最終点は角度α２によって規定されている。角度α２はこの範囲において約７５〜３５°にまで減少する。第２の範囲２４５に続いて大きな曲率の第３の範囲２４６が設けられており、この第２の範囲２４６は直線状の上縁部分２４７への移行範囲として形成されている。この上縁部分２４７は５〜３０°の角度α３で傾けられている。角度α３の大きさによって、排出されるチップのための別の先細り範囲が生ぜしめられる。背後の範囲では、上縁部２４２が再び鋭く湾曲させられていて、最終的に各逃げ面１３または１４にまで直線状に続いている。第２図に示した、第１図のＩ―Ｉ線に沿った断面図からは、前面２４４の形成する上昇角βが認められる。この上昇角βは３０〜７０°、有利には４０〜６０°であり、この実施例では５０°が選択されている。しかしチップ成形エレメント２４は、一貫して平らな側方フランク２４４〜２４８を有していない。それどころかこれらのフランクはチップ成形平面に対して直角の方向で少なくとも部分的に球面状に、つまり凸面状に形成されている。単に基部曲線２４３に隣接した範囲においてだけ、前記フランクは凹面状に湾曲させられている。前面２４４から内面２４７にまで、上昇角βは増大しており、このことは第４図に示した断面図から判る。この場合、上昇角βは約５５°である。カッティングエッジ１５に対する上縁部２４２の高さｈ₁は、０．３〜０．８ｍｍの範囲にある。カッティングエッジ１５から、前面２４４の範囲における基部曲線２４３までの間隔ａは、０．７〜１．８ｍｍである。チップ成形凹所の正のチップ成形角に対する、すくい面保護ランド２１の負のすくい角の差δは、２７°よりも大きく設定されると有利である。さらに第３図から判るように、面２４５〜２４７はチップ排出方向で互いに収束するように延びており、これによりチップ成形凹所２３の底面はさらに狭められる。前側のカッティングエッジ１５は図示の実施例では真っ直ぐに形成されていて、側方ですくい面保護ランド２１によって仕切られる。このすくい面保護ランド２１の幅は正面切刃においてそれぞれカッティング幅の６〜３０％であり、角隅半径の１〜３倍である。正面切刃１５から離れる方向で、つまりチップ排出方向で減少するランド幅ならびにチップ成形凹所の正のすくい角に基づき、チップ横断面の変形が行われ、この場合、チップ縁は側方で曲げ上げられる。これにより、既に前側の範囲においてチップ幅はカッティング幅に比べて減少する。門正面の角度α₁，α₂は、前成形されたチップ下面に対応する。チップ成形エレメント２４によってチップは引き続き圧縮を受け、この場合、チップはワーク溝内で最適に案内される。溝底部へチップ自由端部が当接した後に、渦巻き状チップの形成が開始する。この場合、付加的な曲げ力および曲げモーメントが作用し、この曲げ力および曲げモーメントは、チップ成形エレメント２４によって形成された門内面（内面２４７参照）の間にチップを押し込み、しかも材料の延性および選択された送りに基づき生ぜしめられるチップ厚さによって可能となる程度に押し込む。チップ横断面に前成形されたエンボス成形部は門内面（内面２４７）によって増幅され、それと同時にチップ幅がさらに減じられ、チップ案内が改善される。内側で角度α₂で配置された門正面により、チップ横断面変形のメカニズムが容易にされる。この場合、チップ滞留もしくは材料固着を有効に回避することができる。本発明によるカッティングインサートによって得られるエンボス成形部状のチップ横断面は、プロセス確実なチップブレークのために著しく役立つ。側方のすくい面保護ランド２１，２２の表面は、横断面で見て正面切刃１５に対して平行に直線状に形成されている。第６図および第７図に示した実施例は、すくい面保護ランド範囲２２に続くチップ成形エレメント２４が、すくい面保護ランド範囲２２の高さにほぼ一致するか、もしくは同じ平面に位置するような小さな高さを有している点で、第１図〜第５図に示した実施例とは異なっている。対応する構成部分は同じ符号を備えている。頂部範囲２４１はこの場合では正の角度をとっている（第７図参照）。第８図〜第１５図に示したカッティングインサートは、シャンク１０と、このシャンクの前端部に続くカッティングヘッド１１とを有している。このカッティングヘッド１１は前側の逃げ面１２と側方の逃げ面１３，１４とを有している。これらの逃げ面は全体的または部分的に正の逃げ角で配置されていてよい。すくい面は前側でカッティングエッジもしくは正面切刃１５と、サイドエッジ１６，１７とによって仕切られる。正面切刃１５はカッティングコーナ１９，２０を介してサイドエッジ１６，１７に移行している。第１１図には、カッティングインサート長手方向軸線２５に対して直角に延びる正面切刃１５の他に、斜めに延びる別の正面切刃１５′，１５′′，１５′′′が例示されている。これらの正面切刃は前面の研削加工によって形成することができる。各傾斜角、つまり線１５と１５′もしくは１５′′ または１５′′′との間の角度は、カッティング幅に応じて最大１８°のオーダにある。カッティングインサートは特に第１２図から判るように、凹面状のチップ成形凹所３１を有している。このチップ成形凹所３１は正面切刃１５〜１５′ ，１５′′または１５′′′のほぼ真ん中に配置されていて、これらの正面切刃を中断している。カッティングインサート長手方向軸線に対して直角な前記チップ成形凹所の半径は、０．５〜６ｍｍ、有利には０．６〜３ｍｍである。チップ成形凹所３１の側方では、すくい面縁部分３２，３３がほぼ側方ランド状に設けられている。このすくい面縁部分の長さは、カッティングインサート長手方向軸線２５に対して平行な方向で中央に向かって減少している。すくい面縁部分３２，３３とチップ成形凹所３１との間には、それぞれ正面切刃１５，１５′，１５′′または１５′′′から間隔を置いて段部３４が設けられている。この段部３４は長手方向中心軸線に対して軸対称的でかつ鏡像対称的に配置されている。平面図で見てこの段部３４は、レンズ状に形成されている。この段部３４は隆起したチップ成形エレメントを成しており、このチップ成形エレメントの内側の間隔Ｃ（第１１図参照）は、カッティング幅Ｓの１０〜２０％である。段部３４はカッティングエッジから間隔Ａを置いて位置しており、この間隔Ａは少なくとも０．１ｍｍ、有利には０．２ｍｍであり、かつ／またはカッティング幅Ｓの３％よりも大きく、さらに有利にはカッティング幅Ｓの５％よりも大きく形成されている。この間隔Ａは斜めに面取りされた正面切刃１５′ ，１５′′または１５′′′において、短い方の側での最小間隔として測定される。段部３４は、上側の水平な上面またはカッティングインサート長手方向軸線２０に対して直角な方向で測定して最大１７°の角度λで傾けられた上面３４１と、逆向きに傾けられた別の内面３４２とから形成されている。上面３４１と内面３４２とは、丸く面取りされた縁部３４３を形成するように互いに接している。この縁部３４３の半径は、＜３ｍｍである。カッティングインサート長手方向軸線２０に対して直角な方向での内面３４２の傾斜角は、２０〜４０°、有利には２５〜３５°である。段部３４の長さＬ₁は有利にはカッティング幅Ｓの２０〜４０％、さらに有利には３０〜３５％に設定される。長手方向に延びる縁部３４３の間隔Ｂは、切刃凹部として形成されたチップ成形凹所３１の幅Ｄよりも５〜３０％、有利には１０〜２０％だけ大きく形成されている。すくい面縁部分３２，３３のすくい角_γ1は、第１２図から判るように−１０〜＋１０°、有利には−５〜＋８°である。カッティングインサート長手方向軸線２５の方向で測定した、段部３４の上面３４１および内面３４３の傾斜角もほぼ同じ範囲内にあり、この場合、この傾斜角は有利には−５〜＋５°であると望ましい。第１４図に示した、段部の上面３４１および内面３４２の、長手方向に延びる縁部３４３の半径Ｒ₁は、０．３〜３ｍｍ、有利には０．４〜１ｍｍであり、かつ／またはカッティング幅の１０〜３０％である。図面からは、内面３４２の傾斜角φが認められる。この傾斜角φは最大４０°であってよい。すくい面縁部分３２，３３は有利には同じく段部への移行範囲において凸面状に、特に０．３〜３ｍｍ、有利には０．５〜２ｍｍの曲率半径Ｒ₅で形成されている。すくい面縁範囲３２，３３に続いて、しかもチップ排出方向で見て段部２４のほぼ真ん中で、サイドエッジ１６，１７に隣接するようにガイドウェブ３５が設けられている。このガイドウェブ３５の、第１４図に示した上昇角βは２０〜４０°、有利には２５〜３５°である。上昇フランクに続いて、このガイドウェブは、カッティングインサート載設面および／またはすくい面縁部分に対してほぼ平行に位置する範囲に、０．４〜４ｍｍ、有利には０．６〜１ｍｍの曲率半径Ｒ₃を形成して移行している。第１５図から判るように、側方のガイドウェブ３５はその内側の傾斜面ですくい面中央に向かって降下しており、この場合、ガイドウェブ３５は凸面状に延びていて、凹面状の半径Ｒ₂を介して段部３４の上面３４１に移行しているか、または直接に、丸く面取りされた縁部３４３に移行している。この上面は最大１０ °の正または負の角度で傾けられていてよい。内面３４２は、０．１５〜１．５ｍｍ、有利には０．２〜０．６ｍｍの、同じく凹面状の小さな凹所半径Ｒ６を介して、真ん中のチップ成形凹所に移行している。凹面状の凹所半径は、正面切刃を起点として、ほぼ断面ＶＩＩ―ＶＩＩおよびＶＩＩＩ―ＶＩＩＩの高さにまで２０〜１００％だけ増大し、かつ／またはその後に２０〜１００％だけ減少している。切刃高さもしくはガイドウェブ３５に対する上面３４１の間隔Ｔ₁は、０．０３〜０．５ｍｍ、有利には０．０５〜０．２ｍｍである。断面線ＶＩＩＩ― ＶＩＩＩの高さで測定した凹所の深さＴ₂は、切刃に対して０．２５〜２ｍｍ、有利には０．３〜１．２ｍｍである。第１１図に示した、切刃凹所の深さＴ₃は、０．０８〜０．６ｍｍ、有利には０．１〜０．３ｍｍである。１．２〜１２ｍｍ、有利には１．８〜８ｍｍの半径Ｒ₄を形成して（第１３図参照）長手方向で凹面状に形成されたチップ成形凹所は、側方では段部３４によって、チップ排出方向で見てその背後に位置する範囲ではガイドウェブ３５の側方フランクによって、さらに突起状のチップ成形エレメント２４によってそれぞれ仕切られている。チップ成形エレメント２４の各１つの頂面２４１は上縁部２４２によって仕切られる。この上縁部の輪郭はチップ成形凹所３１の曲率に応じて下側の基部曲線２４３に対応しており、この基部曲線２４３はチップ成形凹所３１への接続部を成している。上縁部２４２と基部曲線２４３との間に位置する側方フランク２４４は、複数の範囲に分割され得る。これらの範囲はチップ排出方向で角度値α₁，α₂によって表されている。この場合、角度α₁は９０〜７５°から最大１０°だけ減少して８０〜６５°にまで減少し、さらに約７５〜３５°にまで変化する。突起状のチップ成形エレメントの各側方フランク２４４は、球凸面状に形成されていて、チップ成形凹所２７を先細りにしており、その結果、排出されるチップの幅は一層減じられ、チップ案内は改善される。反対の側の側方フランク２４４および段部３４は、カッティングインサート長手方向軸線２５の方向で見てほぼ互いに整合する範囲に位置している。これによって、突起状のチップ成形エレメント２４の寸法設定のために前記データからの対応する寸法が得られる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９６年３月２１日【補正内容】第８図〜第１５図に示したカッティングインサートは、シャンク１０と、このシャンクの前端部に続くカッティングヘッド１１とを有している。このカッティングヘッド１１は前側の逃げ面１２と側方の逃げ面１３，１４とを有している。これらの逃げ面は全体的または部分的に正の逃げ角で配置されていてよい。すくい面は前側でカッティングエッジもしくは正面切刃１５と、サイドエッジ１６，１７とによって仕切られる。正面切刃１５はカッティングコーナ１９，２０を介してサイドエッジ１６，１７に移行している。第１０図には、カッティングインサート長手方向軸線２５に対して直角に延びる正面切刃１５の他に、斜めに延びる別の正面切刃１５′，１５′′，１５′′′が例示されている。これらの正面切刃は前面の研削加工によって形成することができる。各傾斜角、つまり線１５と１５′もしくは１５′′または１５′′′との間の角度は、カッティング幅に応じて最大１８°のオーダにある。カッティングインサートは特に第１１図から判るように、凹面状のチップ成形凹所３１を有している。このチップ成形凹所３１は正面切刃１５〜１５′，１５′′または１５′′′のほぼ真ん中に配置されていて、これらの正面切刃を中断している。カッティングインサート長手方向軸線に対して直角な前記チップ成形凹所の半径は、０．５〜６ｍｍ、有利には０．６〜３ｍｍである。チップ成形凹所３１の側方では、すくい面縁部分３２，３３がほぼ側方ランド状に設けられている。このすくい面縁部分の長さは、カッティングインサート長手方向軸線２５に対して平行な方向で中央に向かって減少している。すくい面縁部分３２，３３とチップ成形凹所３１との間には、それぞれ正面切刃１５，１５′，１５′′または１５′′′から間隔を置いて段部３４が設けられている。この段部３４は長手方向中心軸線に対して軸対称的でかつ鏡像対称的に配置されている。平面図で見てこの段部３４は、レンズ状に形成されている。この段部３４は隆起したチップ成形エレメントを成しており、このチップ成形エレメントの内側の間隔Ｃ（第１０図参照）は、カッティング幅Ｓの１０〜２０％である。段部３４はカッティングエッジから間隔Ａを置いて位置しており、この間隔Ａは少なくとも０．１ｍｍ、有利には０．２ｍｍであり、かつ／またはカッティング幅Ｓの３％よりも大きく、さらに有利にはカッティング幅Ｓの５％よりも大きく形成されている。この間隔Ａは斜めに面取りされた正面切刃１５′，１５′′または１５′′′において、短い方の側での最小間隔として測定される。段部３４は、上側の水平な上面またはカッティングインサート長手方向軸線２０に対して直角な方向で測定して最大１７°の角度 λで傾けられた上面３４１と、逆向きに傾けられた別の内面３４２とから形成されている。上面３４１と内面３４２とは、丸く面取りされた縁部３４３を形成するように互いに接している。この縁部３４３の半径は、＜３ｍｍである。カッティングインサート長手方向軸線２０に対して直角な方向での内面３４２の傾斜角は、２０〜４０°、有利には２５〜３５°である。段部３４の長さＬ₁は有利にはカッティング幅Ｓの２０〜４０％、さらに有利には３０〜３５％に設定される。長手方向に延びる縁部３４３の間隔Ｂは、切刃凹部として形成されたチップ成形凹所３１の幅Ｄよりも５〜３０％、有利には１０〜２０％だけ大きく形成されている。すくい面縁部分３２，３３のすくい角_γ1は、第１２図から判るように−１０〜＋１０°、有利には−５〜＋８°である。カッティングインサート長手方向軸線２５の方向で測定した、段部３４の上面３４１および内面３４３の傾斜角もほぼ同じ範囲内にあり、この場合、この傾斜角は有利には−５〜＋５°であると望ましい。第１４図に示した、段部の上面３４１および内面３４２の、長手方向に延びる縁部３４３の半径Ｒ₁は、０．３〜３ｍｍ、有利には０．４〜１ｍｍであり、かつ／またはカッティング幅の１０〜３０％である。図面からは、内面３４２の傾斜角φが認められる。この傾斜角φは最大４０°であってよい。すくい面縁部分３２，３３は有利には同じく段部への移行範囲において凸面状に、特に０．３〜３ｍｍ、有利には０．５〜２ｍｍの曲率半径Ｒ₅で形成されている。すくい面縁範囲３２，３３に続いて、しかもチップ排出方向で見て段部２４のほぼ真ん中で、サイドエッジ１６，１７に隣接するようにガイドウェブ３５が設けられている。このガイドウェブ３５の、第１３図に示した上昇角βは２０〜４０°、有利には２５〜３５°である。上昇フランクに続いて、このガイドウェブは、カッティングインサート載設面および／またはすくい面縁部分に対してほぼ平行に位置する範囲に、０．４〜４ｍｍ、有利には０．６〜１ｍｍの曲率半径Ｒ₃ を形成して移行している。第１５図から判るように、側方のガイドウェブ３５はその内側の傾斜面ですくい面中央に向かって降下しており、この場合、ガイドウェブ３５は凸面状に延びていて、凹面状の半径Ｒ₂を介して段部３４の上面３４１に移行しているか、または直接に、丸く面取りされた縁部３４３に移行している。この上面は最大１０ °の正または負の角度で傾けられていてよい。内面３４２は、０．１５〜１．５ｍｍ、有利には０．２〜０．６ｍｍの、同じく凹面状の小さな凹所半径Ｒ６を介して、真ん中のチップ成形凹所に移行している。凹面状の凹所半径は、正面切刃を起点として、ほぼ断面ＶＩＩ―ＶＩＩおよびＶＩＩＩ―ＶＩＩＩの高さにまで２０〜１００％だけ増大し、かつ／またはその後に２０〜１００％だけ減少している。切刃高さもしくはガイドウェブ３５に対する上面３４１の間隔Ｔ₁は、０．０３〜０．５ｍｍ、有利には０．０５〜０．２ｍｍである。断面線ＶＩＩＩ―ＶＩＩＩの高さで測定した凹所の深さＴ₂は、切刃に対して０．２５〜２ｍｍ、有利には０．３〜１．２ｍｍである。第１１図に示した、切刃凹所の深さＴ₃は、０．０８〜０．６ｍｍ、有利には０．１〜０．３ｍｍである。１．２〜１２ｍｍ、有利には１．８〜８ｍｍの半径Ｒ₄を形成して（第１２図参照）長手方向で凹面状に形成されたチップ成形凹所は、側方では段部３４によって、チップ排出方向で見てその背後に位置する範囲ではガイドウェブ３５の側方フランクによって、さらに突起状のチップ成形エレメント２４によってそれぞれ仕切られている。チップ成形エレメント２４の各１つの頂面２４１は上縁部２４２によって仕切られる。この上縁部の輪郭はチップ成形凹所２７の曲率に応じて下側の基部曲線２４３に対応しており、この基部曲線２４３はチップ成形凹所３１への接続部を成している。上縁部２４２と基部曲線２４３との間に位置する側方フランク２４４は、複数の範囲に分割され得る。これらの範囲はチップ排出方向で角度値α₁，α₂によって表されている。この場合、角度α₁は９０〜７５°から最大１０°だけ減少して８０〜６５°にまで減少し、さらに約７５〜３５°にまで変化する。突起状のチップ成形エレメントの各側方フランク２４４は、球凸面状に形成されていて、チップ成形凹所２７を先細りにしており、その結果、排出されるチップの幅は一層減じられ、チップ案内は改善される。反対の側の側方フランク２４４および段部３４は、カッティングインサート長手方向軸線２５の方向で見てほぼ互いに整合する範囲に位置している。これによって、突起状のチップ成形エレメント２４の寸法設定のために前記データからの対応する寸法が得られる。【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９６年１０月１日【補正内容】明細書ワークを切削加工するためのカッティングインサート本発明は、請求項１〜請求項３の上位概念部に記載の形式の、ワークを切削加工するためのカッティングインサートに関する。国際公開第８９／０１３７５号パンフレットに開示された、ワークを切削加工するためのカッティングインサートは、カッティングインサート長手方向軸線に対して直交する横方向に配置された前側のカッティングエッジ（正面切刃）と、真ん中の凹面状のチップ（切り屑）成形凹所（Spanformmulde）とを備えており、このチップ成形凹所は側方ですくい面保護ランド（の場合、すくい面保護ランドの、チップ成形凹所に隣接したフランクは、カッティングエッジに対して直角な方向で、つまりチップ排出方向で、まず互いに収束するように先細りになっているので、チップ形成凹所の底面は相応して先細りになる。このフランクは続いて再び互いに離れる方向で拡開している。この公知のカッティングインサートはこのために、チップ成形凹所に隣接した、凸面状に成形された側方フランクを有している。すくい面保護ランドは正面切刃に隣接して平らに、かつ０°のすくい角で形成されており、この平らな範囲に続いて凸面状の構造を有している。この構造は上記国際公開第８９／０１３７５号パンフレットでは横方向の切欠きと呼称される。しかしこのようなカッティングインサートの実際の使用においては、チップ案内とチップ横断面変形が不十分であるので、カッティング時にスムーズなチップ排出を実現するためにはチップの全幅にわたる所望の圧縮が小さすぎることが判っている。同じく、チップが前記横方向の切欠きを無接触に滑り抜け、チップブレークのために必要となる曲げ上げを受けなくなるか、または不十分にしか受けなくなる、という危険も生じる。欧州特許出願公開第０５６８５１２号明細書に記載の、ワークを切削加工するためのカッティングインサートは、カッティングインサート長手方向軸線に対して直交する横方向に配置された前側のカッティングエッジ（正面切刃）と、真ん中の凹面状のチップ成形凹所とを有している。このチップ成形凹所は側方ですくい面保護ランドによって仕切られる。各すくい面保護ランドに続いて、チップ成形凹所に向けられかつチップ成形凹所に突入する、隆起したリブ状のチップ成形エレメントが設けられている。このチップ成形エレメントは、カッティングインサート長手方向軸線に対して鏡像対称的に互いに向かい合って位置している。このチップ成形エレメントはチップ成形凹所の底面を所定の範囲にわたってチップ排出方向に先細りにしており、これに続く範囲でリブ状のチップ成形エレメントに移行している。このチップ成形エレメントは、互いに平行に配置されている。付加的にカッティングエッジから間隔を置いて、もしくはランドに続いて、凹所状の多数の凹部が設けられている。この凹部はカッティングインサート長手方向軸線に対して平行に細長い延びを有している。この凹所の側方では、中央部の凹部よりも短い長さを有する、それぞれ別の凹部が設けられている。ドイツ連邦共和国実用新案第９２１４５６３．９号明細書に記載のカッティングインサートは、真っ直ぐなカッティングエッジを有しており、このカッティングエッジの両端部は前側のすくい面縁部分（すくい面保護ランド）に移行している。本発明の課題は、冒頭で述べた形式のカッティングインサートを改良して、プロセス確実な短いチップの形成が保証され、ワーク材料の種々異なる塑性変形能力において、できるだけ広幅の送り範囲内で、形成されるチップがカッティング幅よりも小幅となるようにチップが調整され、これによりワーク溝縁の高い表面品質が達成され、かつ溝内でのチップのひっかかりが回避され、しかも不都合な材料固着またはすくい面における沈積が高い可使時間の点でも回避され、ひいてはカッティング時に振動の少ないチップ排出およびチップブレークが保証され得るようなカッティングインサートを提供することである。この課題は、請求項１、請求項２または請求項３の特徴部に記載の本発明によるカッティングインサートにより解決される。請求項１に記載のカッティングインサートは、隆起したチップ成形エレメントがチップ成形凹所に突起状に突入して、該チップ成形凹所を飛躍的に、有利には不連続的にチップ排出方向に先細りにしており、しかもチップ成形エレメントの上縁部がカッティングインサート長手方向軸線と共に形成する接線方向角が、隣接したすくい面保護ランドの幅の間隔で測定して比較的大きな出発値から、すくい面保護ランド幅の約１＋１／２倍の間隔で測定して３５〜７５°にまで減少し、最後に直線状の縁部に移行している。この縁部はカッティングインサート長手方向軸線に対して５〜３０°の角度で傾けられている。これに対して択一的に請求項２に記載のカッティングインサートは、チップ成形エレメントが隆起されていて、球面状の側面を有しており、チップ成形エレメントがすくい面保護ランドを高さ方向でも幅方向でも越えて延びており、カッティングインサート長手方向軸線に対して鏡像対称的に互いに向かい合って位置するように配置されており、チップ成形エレメントが、チップ成形凹所にまで突入しており、チップ成形凹所によって規定されたチップ排出幅をカッティングエッジ近傍の範囲で最小にしており、チップ成形エレメントが各１つの上縁部を有しており、該上縁部が、側方の平らな逃げ面に隣接していて、すくい面保護ランド幅にほぼ相当する幅に沿って部分的に直線状にかつ／または凸面状に湾曲させられて延びており、カッティングエッジに対する上縁部の間隔が、カッティングインサート長手方向軸線の方向に向かって増大していることを特徴としている。両カッティングインサートにとって共通して得られる効果は、排出されるチップが、すくい面保護ランドと真ん中のチップ成形凹所とによって行われる塑性変形後に、それぞれ突起状の隆起したチップ成形エレメントによって横断面においても、この横断面に対して直角に配置された平面の方向においても、一層の圧縮を受けるので、形成された排出チップがカッティング幅よりも著しく小幅に形成されて、短いチップの形でブレークすることである。門状にチップ成形凹所に突入しているが、しかし高さ方向では隣接のすくい面保護ランドを越えていない、突起状のチップ成形エレメントに基づき、チップ成形凹所底面の端部における固着または沈積は有効に阻止される。カッティングインサートのすくい面に対して直角なチップ曲げ上げは、請求項２に記載のチップ成形エレメント、つまりそれぞれ手前に位置するすくい面保護ランドを越えている上縁部を有するチップ成形エレメントが使用されると、側方の範囲においてますます増幅される。このチップ成形エレメントはいずれの場合でも、前側のカッティングエッジに面した側でも、側方の逃げ面とはそれぞれ反対の側でも、またその間に位置する移行範囲においても、少なくとも部分的に球凸面状のフランクを有するように形成されている。このようなフランクはカッティングインサートのすくい面に対してほぼ直角な方向におけるチップの飛躍的な著しい曲げ上げを生ぜしめる。さらにチップ成形エレメントは、チップ成形凹所の底面を門状に先細りにするように形成されていると有利である。【図１０】【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９６年１２月１１日【補正内容】請求の範囲１．ワークを切削加工するためのカッティングインサートであって、カッティングインサート長手方向軸線（２５）に対して直交する横方向に配置された前側のカッティングエッジ（１５，１５，１５，１５）（正面切刃）と、真ん中の凹面状のチップ成形凹所（２３，２７）とが設けられており、該チップ成形凹所（２３，２７）が、側方ですくい面保護ランド（２１，２２，３２，３３）によって仕切られており、各すくい面保護ランド（２１，２２，３２，３３）に続いて、チップ成形凹所（２３，２７）に向けられかつ該チップ成形凹所に突入した、隆起したチップ成形エレメント（２４）が設けられており、該チップ成形エレメント（２４）が、カッティングインサート長手方向軸線（２５）に対して鏡像対称的に互いに向かい合って位置していて、チップ成形凹所の底面をチップ排出方向で先細りにしている形式のものにおいて、隆起したチップ成形エレメント（２４）が、チップ成形凹所（２３，２７）に突起状に突入していて、該チップ成形凹所を飛躍的に、有利には不連続的にチップ排出方向に先細りにしており、チップ成形エレメント（２４）の上縁部（２４２）がカッティングインサート長手方向軸線（２５）と共に形成する接線方向角が、隣接するすくい面保護ランド（２２，３２，３３）の幅の間隔で測定して、比較的大きな出発値（α₁）から、すくい面保護ランド幅の約１＋１／２倍の間隔で測定して３５〜７５°の角度（α₂）にまで減少していて、最終的に直線状の縁部に移行しており、該縁部が、カッティングインサート長手方向軸線（２５）に対して５〜３０°の角度（α₃）で傾けられていることを特徴とする、ワークを切削加工するためのカッティングインサート。２．チップ成形エレメント（２４）が球面状の側面（２４４〜２４９）を有しており、チップ成形エレメント（２４）がすくい面保護ランド（２２）を高さ方向でも幅方向でも越えて延びており、チップ成形エレメント（２４）が、各１つの上縁部（２４２）を有しており、該上縁部（２４２）が、側方の平らな逃げ面（１３，１４）に隣接していて、すくい面保護ランド幅にほぼ一致する幅にわたって部分的に直線状にかつ／または凸面状に湾曲させられて延びており、カッティングエッジ（１５）に対する前記上縁部（２４２）の間隔が、カッティングインサート長手方向軸線（２５）の方向に向かって増大している、請求項１記載のカッティングインサート。３．すくい面保護ランド（３２，３３）とチップ成形凹所（３１，２７）との間にそれぞれ、カッティングインサート長手方向軸線に対して直角に配置されているか、またはカッティングインサート長手方向軸線に対して傾斜角を成して配置されている正面切刃（１５）から０．１ｍｍよりも大きい間隔（Ａ）またはカッティング幅（Ｓ）の３％よりも大きい間隔（Ａ）を置いて、段部（３４）が配置されている、請求項１または２記載のカッティングインサート。４．前記段部（３４）が、水平方向の上面（３４１）またはカッティングインサート載置面に対して最大１７°の角度でカッティングインサート長手方向軸線（２５）に対して直角な方向に傾けられた上面（３４１）と、チップ成形凹所（３１）に向けられた内面（３４２）とを有しており、しかも前記段部（３４）が、有利には０．２〜１．５ｍｍの段部高さ（ｈ₂）を有している、請求項３記載のカッティングインサート。５．前記内面（３４２）が平らに形成されていて、カッティングインサート長手方向軸線（２５）に対して直角な方向で２０〜４０°、有利には２５〜３５° の角度（φ）でカッティングインサート載置面に対して相対的に傾けられている、請求項４記載のカッティングインサート。６．前記上面（３４１）と前記内面（３４２）とが、丸く面取りされた共通の縁部（３４３）を有しており、該縁部（３４３）の曲率半径が＜３ｍｍ、有利には０．３〜１．０ｍｍであり、かつ／またはカッティング幅の１０〜３０％であり、さらに前記縁部（３４３）が、カッティングインサート長手方向軸線（２５）に対してほぼ平行に延びている、請求項４または５記載のカッティングインサート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＵＳ (72)発明者ギュンタールータードイツ連邦共和国Ｄ−45768 マールグリューナーヴィンケル 16 (72)発明者ベルントクニッケンベルクドイツ連邦共和国Ｄ−45355 エッセンアムユングボルン 25

Claims

【特許請求の範囲】１．ワークを切削加工するためのカッティングインサートであって、カッティングインサート長手方向軸線（２５）に対して直交する横方向に配置された前側のカッティングエッジ（１５）（正面切刃）と、真ん中の凹面状のチップ成形凹所（２３）とが設けられており、該チップ成形凹所（２３）が、側方ですくい面保護ランド（２１，２２）によって仕切られており、しかも各すくい面保護ランド（２１；２２）に続いて前記チップ成形凹所（２３）に向けられかつ該チップ成形凹所（２３）に突入した、突起状の隆起したチップ成形エレメント（２４）が設けられており、該チップ成形エレメント（２４）が、カッティングインサート長手方向軸線（２５）に対して鏡像対称的に互いに向かい合って位置していて、しかも前記チップ成形エレメント（２４）が、チップ成形凹所（２３）の底面を飛躍的に、有利には不連続的にチップ排出方向へ先細りにしていることを特徴とする、ワークを切削加工するためのカッティングインサート。２．ワークを切削加工するためのカッティングインサートであって、カッティングインサート長手方向軸線（２５）に対して直交する横方向に配置された前側のカッティングエッジ（１５）（正面切刃）と、真ん中のチップ成形凹所（２３）とが設けられており、該チップ成形凹所（２３）が、側方でそれぞれカッティングエッジ近傍の範囲ですくい面保護ランド（２１，２２）によって仕切られている形式のものにおいて、チップ排出方向で見て、カッティングエッジから遠い方の範囲に設けられた各すくい面保護ランド（２２）に続いて、カッティングエッジ（１５）とチップ成形凹所（２３）とに向けられた、少なくとも部分的に球面状の側方フランク（２４４〜２４９）を有する隆起したチップ成形エレメント（２４）が設けられており、該チップ成形エレメント（２４）が、すくい面保護ランドを高さ方向でも幅方向でも越えて延びており、しかも前記チップ成形エレメント（２４）が、カッティングインサート長手方向軸線（２５）に対して鏡像対称的に互いに向かい合って位置するように配置されていて、前記チップ成形エレメント（２４）が、チップ成形凹所（２３）にまで突入しており、さらに前記チップ成形エレメント（２４）が、チップ成形凹所（２３）によって規定されたチップ排出幅を、カッティングエッジ近傍の範囲におけるチップ排出幅に比べて減少させていることを特徴とする、ワークを切削加工するためのカッティングインサート。３．ワークを切削加工するためのカッティングインサートであって、カッティングインサート長手方向軸線（２５）に対して直交する横方向または傾斜角を成す方向に配置された前側のカッティングエッジ（正面切刃）（１５，１５′，１５′′，１５′′′）と、真ん中の凹面状のチップ成形凹所（３１，２７）とが設けられており、該チップ成形凹所（３１，２７）が、それぞれ側方ですくい面縁部分（３２，３３）によって仕切られている形式のものにおいて、前記すくい面縁部分（３２，３３）と前記チップ成形凹所（３１，２７）との間に、それぞれ正面切刃（１５，１５′，１５′′，１５′′′）から０．１ｍｍよりも大きいか、またはカッティング幅（Ｓ）の３％よりも大きい間隔（Ａ）を置いて、段部（３４）が配置されていることを特徴とする、ワークを切削加工するためのカッティングインサート。４．前記段部（３４）が、水平な上側の上面（３４１）またはカッティングインサート載置面に対して最大１７°までの角度でカッティングインサート長手方向軸線（２５）に対して直角な方向に傾けられた上側の上面（３４１）と、チップ成形凹所（３１）に向けられた内面（３４２）とを有しており、しかも前記段部（３４）が、有利には０．２〜１．５ｍｍの段部高さ（ｈ２）を有している、請求項３記載のカッティングインサート。５．前記内面（３４２）が平らに形成されていて、カッティングインサート長手方向軸線（２５）に対して直角な方向で２０〜４０°、有利には２５〜３５° の角度（φ）で、カッティングインサート載置面に対して相対的に傾けられている、請求項４記載のカッティングインサート。６．前記上面（３４１）と前記内面（３４２）とが、丸く面取りされた共通の縁部（３４３）を有しており、該縁部（３４３）の曲率半径が、＜３ｍｍ、有利には０．３〜１．０ｍｍであり、かつ／またはカッティング幅の１０〜３０％であり、さらに前記縁部（３４３）が、カッティングインサート長手方向軸線（２５）に対してほぼ平行に延びている、請求項４または５記載のカッティングインサート。７．前記段部（３４）が、カッティングインサートに対する平面図で見てほぼレンズ形、楕円形または縦長円形に形成されている、請求項３から６までのいずれか１項記載のカッティングインサート。８．楕円形または縦長円形の段部形状の、カッティングインサート長手方向軸線（２５）の方向で見て長い方の最大長さ（Ｌ₁）が、カッティング幅の２０〜４０％、有利にはカッティング幅の２５〜３５％であるか、または前記段部の最大幅の１．３〜１．７倍である、請求項７記載のカッティングインサート。９．前記段部の最大幅が、カッティング幅の１５〜３５％、有利には２０〜３０％である、請求項８記載のカッティングインサート。１０．正面切刃（１５）が、カッティングインサート長手方向軸線（２５）に対して直角な平面に対して最大１８°、有利には最大４ｍｍのカッティング幅において最大９°、最大３ｍｍのカッティング幅において最大１２°、最大２ｍｍのカッティング幅において最大１６°だけ傾けられている、請求項３から９までのいずれか１項記載のカッティングインサート。１１．正面切刃（１５）から間隔を置いて、すくい面縁部分（３２，３３）が、副カッティングエッジ（１６，１７）に隣接した側方のガイドウェブ（３５）を形成しながら保護ランドとして上昇している、請求項３から１０までのいずれか１項記載のカッティングインサート。１２．前記ガイドウェブ（３５）の、正面切刃（１５）に面した前側の縁部が、各段部（３４）の高さのほぼ真ん中に位置している、請求項１１記載のカッティングインサート。１３．前記前側の縁部に隣接したガイドウェブ上昇面が、範囲毎に平らにかつ／または球凸面状に形成されている、請求項１２記載のカッティングインサート。１４．すくい面縁部分（３２，３３）が、正面切刃（１５）に対して直角に、チップ成形凹所のすくい角よりもかなり小さなすくい角で配置されている、請求項３から１３までのいずれか１項記載のカッティングインサート。１５．すくい面縁部分（３２，３３）のすくい角（ γ１）が、−１０〜＋１０°、有利には−５〜＋５°であり、かつ／またはチップ成形凹所（３１）のすくい角が、最大３０°、有利には１７〜２３°であり、かつ／またはカッティングインサート長手方向軸線（２５）の方向で前記段部（３４）が傾けられる角度が、−１０〜＋１０°、有利には−５〜＋８°である、請求項１４記載のカッティングインサート。１６．各ガイドウェブの幅が、カッティング幅（Ｓ）の１０〜２０％である、請求項１２から１５までのいずれか１項記載のカッティングインサート。１７．凹所深さ（Ｔ₂）が、０．２５〜２ｍｍ、有利には０．３〜１．２ｍｍであり、かつ／またはカッティングインサート長手方向における曲率半径が、１．２ｍｍ〜１２ｍｍ、有利には１．８〜８ｍｍである、請求項３から１６までのいずれか１項記載のカッティングインサート。１８．段部面（３４）が、突起状のチップ成形エレメント（２４）とほぼ整合している、請求項３から１７までのいずれか１項記載のカッティングインサート。１９．１つの共通のシャンクの両端部に、チップ排出面（２２〜２７）を備えた正面切刃（１５）が設けられている、請求項３から１８までのいずれか１項記載のカッティングインサート。２０．チップ成形エレメント（２４）が各１つの上縁部（２４２）を有しており、該上縁部（２４２）が、側方の平らな逃げ面（１３，１４）に隣接していて、すくい面保護ランド幅にほぼ相当する幅にわたって部分的に真っ直ぐにかつ／または凸面状に湾曲させられて延びており、カッティングエッジ（１５）に対する上縁部（２４２）の間隔が、カッティングインサート長手方向軸線（２５）の方向で増大している、請求項３から１９までのいずれか１項記載のカッティングインサート。２１．前記上縁部（２４２）がカッティングインサート長手方向軸線（２５）と共に形成する接線方向角（α₁）が、９０〜７５°であって、すくい面保護ランド幅の端部にまで少なくとも１０°だけ、８０〜６５°の値にまで減少している、請求項２０記載のカッティングインサート。２２．チップ成形エレメントの上縁部（２４２）がカッティングインサート長手方向軸線（２５）と共に形成する接線方向角が、隣接するすくい面保護ランド（２２）の幅の間隔で測定して６５〜８０°の出発値から、ほぼ１＋１／２倍のすくい面保護ランド幅の間隔で測定して３５〜７５°にまで減少している、請求項１から２１までのいずれか１項記載のカッティングインサート。２３．チップ成形エレメント（２４）の、チップ成形凹所（２３）に面した内面（２４５，２４６，２４７）が、チップ排出方向で見て互いに接近する方向で延びており、前記内面がこの部分範囲で僅かに湾曲させられているか、または平らに形成されており、有利には前記上縁部（２４２）が、側方の逃げ面（１３，１４）と共に５〜３０°の接線方向角（α₃）を形成している、請求項２から２２までのいずれか１項記載のカッティングインサート。２４．前記上縁部（２４２）の接線方向角の最大差（α₂−α₃）が、４０〜７０°である、請求項２２または２３記載のカッティングインサート。２５．チップ成形エレメント（２４）の、カッティングエッジ（１５）とチップ成形凹所（２３）とに面した側方フランク（２４４〜２４７）、つまり前面および内面が、側面図で見て３０〜７０°、有利には４０〜６０°の範囲の上昇角（β）を形成している、請求項１から２４までのいずれか１項記載のカッティングインサート。２６．前記前面（２４４）の上昇角（β）が、側方の逃げ面（１３，１４）に隣接した範囲から、チップ成形凹所（２３）に隣接した内面（２４５，２４６，２４７）にまで増大する上昇角（β）を有している、請求項２５記載のカッティングインサート。２７．球凸面状の前記前面および前記内面が、＞０．１ｍｍの曲率半径を有している、請求項１から２６までのいずれか１項記載のカッティングインサート。２８．チップ成形エレメント（２４）の上縁部（２４２）および／または平らな頂面（２４１）が、カッティングエッジ（１５）に対して０．１５〜１．５ｍｍ、有利には０．３〜０．８ｍｍの高さ（ｈ₁）を有している、請求項２から２７までのいずれか１項記載のカッティングインサート。２９．チップ成形凹所（２３）の、カッティングエッジ（１５）に面した側が、正のチップ成形角を形成している、請求項１から２８までのいずれか１項記載のカッティングインサート。３０．前記チップ成形角が、１０〜３０°、有利には１７〜２３°である、請求項２９記載のカッティングインサート。３１．カッティングエッジ近傍の範囲に設けられた側方のすくい面保護ランド（２１）が、負のすくい面、有利には５〜１５°のすくい面を有している、請求項１から３０までのいずれか１項記載のカッティングインサート。３２．チップ成形凹所と、側方のすくい面保護ランドとの間の最大すくい角差が、２７°よりも大きく形成されている、請求項１から２９までのいずれか１項記載のカッティングインサート。３３．カッティングエッジ（１５）から前記前面（２４４）の範囲における基部曲線（２４３）にまでの間隔（ａ）が、０．３５〜３．５ｍｍ、有利には０．７〜１．８ｍｍである、請求項１から３２までのいずれか１項記載のカッティングインサート。３４．すくい面保護ランドのすくい角が、有利には０．３〜２ｍｍ、特に０．４〜１．４ｍｍの長さのカッティングエッジ近傍の範囲（２１）でまず負に形成されており、これに続いた、有利には０．１〜１ｍｍの長さの範囲（２２）で正に、有利には１〜５°または０°に形成されており、引き続き再び負に形成されているか、または引き続きチップ成形エレメントが配置されている、請求項１から３３までのいずれか１項記載のカッティングインサート。３５．すくい面保護ランド（２１，２２）が、０．１〜２ｍｍの幅を有している、請求項１から３４までのいずれか１項記載のカッティングインサート。３６．すくい面保護ランドが、正面切刃（１５）で、カッティング幅の６〜３０％の幅、有利にはコーナ半径の１〜３倍の幅を有している、請求項１から３５までのいずれか１項記載のカッティングインサート。３７．すくい面保護ランド（２１，２２）が、正面切刃（１５）に対して直角に、カッティングエッジから遠い方の範囲に向かって減少する幅、有利には逓減する幅を有している、請求項１から３６までのいずれか１項記載のカッティングインサート。３８．前記幅が、カッティングエッジにおけるすくい面保護ランド（２１）の幅に対して相対的に１５〜５０％にまで減少している、請求項３７記載のカッティングインサート。３９．側方のすくい面保護ランドが、カッティングエッジから遠い方の範囲（２２）で、０．１〜１ｍｍのチップ排出距離にわたって一定の幅を有している、請求項３４から３８までのいずれか１項記載のカッティングインサート。４０．正面切刃（１５）とチップ成形凹所（２３）との間にランド（１８）が配置されており、該ランドが、有利には０．０３〜０．４ｍｍの幅を有している、請求項１から３９までのいずれか１項記載のカッティングインサート。４１．側方の逃げ面（１３，１４）および／または前側の逃げ面（１２）が、２〜１５°の正の逃げ角で配置されている、請求項１から４０までのいずれか１項記載のカッティングインサート。４２．凹所深さが、０．０５〜１ｍｍ、有利には０．１〜０．５ｍｍおよび／または１〜８ｍｍの曲率半径を有している、請求項１から４１までのいずれか１項記載のカッティングインサート。４３．旋削、有利には浅旋削または深旋削、スリットフライスまたは切断フライスおよび／または強靭なまたは高合金の鋼材料または非鉄材料の加工のための、請求項１から４２までのいずれか１項記載のカッティングインサートの使用。