特許 5926066 切削器具用の切削インサート

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5926066

(24)【登録日】2016年4月28日

(45)【発行日】2016年5月25日

(54)【発明の名称】切削器具用の切削インサート

(51)【国際特許分類】

   B23F 21/16 20060101AFI20160516BHJP

【ＦＩ】

   B23F21/16

【請求項の数】14

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2012-27224(P2012-27224)

(22)【出願日】2012年2月10日

(65)【公開番号】特開2012-166335(P2012-166335A)

(43)【公開日】2012年9月6日

【審査請求日】2014年12月3日

(31)【優先権主張番号】1150112-9

(32)【優先日】2011年2月11日

(33)【優先権主張国】SE

(73)【特許権者】

【識別番号】507226695

【氏名又は名称】サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100102819

【弁理士】

【氏名又は名称】島田 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100171251

【弁理士】

【氏名又は名称】篠田 拓也

(74)【代理人】

【識別番号】100141081

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 庸良

(74)【代理人】

【識別番号】100153729

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 有一

(72)【発明者】

【氏名】ストゥレ スヨー

(72)【発明者】

【氏名】マッツ ベンモ

【審査官】 長清 吉範

(56)【参考文献】

【文献】 特許第４４７１２６３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第３７２９６３４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 実開昭５２−００２３８８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０７５４４０２３（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０２１５４４６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−２５５８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭４９−０１９５０９（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 米国特許第０７４７６０６３（ＵＳ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｆ ２１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

歯を有するようにワークピース（Ｗ）をホブ切りの形で歯割りするように形成された切削器具のための切削インサート（２）であって、
下側部（２１）と、
チップ面を形成すると共に延長平面（ｐ）に対して平行に拡がる、反対側の上側部（２２）と、
上側部（２２）と下側部（２１）とを接続する周囲刃側部（２３）と、
下側部（２１）と上側部（２２）とを通過して延びる中心軸線（Ａ）と、
中心軸線（Ａ）に対して垂直でありかつ中心軸線（Ａ）と交差する対称線（Ｓ）と、
対称線（Ｓ）に対して対称的であると共に刃側部（２３）がチップ面と交わる箇所に形成される第一の主切刃（２４’）及び第二の主切刃（２４”）と、第一の主切刃（２４’）と第二の主切刃（２４”）との間に延びると共に直線的区域を具備する横断端切刃（２４ａ）とを具備する第一の切刃（２４）と、
を具備し、
切削インサート（２）がポジティブの切刃幾何学形状を得るように、延長平面（ｐ）の法線が少なくとも第一の切刃（２４）に沿う刃側部（２３）と鋭角の逃げ角（δ）を形成する、
切削インサートにおいて、
チップ面は、前記第一の主切刃（２４’）のみから内向きに延びる補強ベベル（４６）を具備することと、
チップ面は、少なくとも前記第一及び第二の主切刃（２４’，２４”，２５’，２５”）から内向きに延びる補強ベベル（４６）を具備し、補強ベベル（４６）は、前記第一及び第二の主切刃（２４’，２４”，２５’，２５”）を横切る幅（ｂ’，ｂ”）を有し、第一の主切刃（２４’，２５’）に沿う幅（ｂ’）は、第二の主切刃（２４”，２５”）に沿う幅（ｂ”）よりも広いことと、
のいずれか一方を含み、
さらに、下側部（２２）は、下側部（２２）から延びると共に切削器具の支持面（１０）の対応する保護部と係合するように配置された凹部を有する、
切削インサート。

【請求項2】

直線的区域は対称線（Ｓ）に対して垂直に延びる、
請求項１に記載の切削インサート。

【請求項3】

対称線（Ｓ）は前記第一及び第二の主切刃（２４’，２４”，２５’，２５”）のそれぞれと圧力角（α）を形成し、
圧力角（α）は１８〜３２°の間である、
請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の切削インサート。

【請求項4】

補強ベベル（４６）は、少なくとも第一の主切刃（２４’，２５’）から上向きに延びる、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の切削インサート。

【請求項5】

チップ面は、歯割りの際に形成されるチップを曲げ破壊するように形成されたチップ形成手段を具備する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の切削インサート。

【請求項6】

チップ形成手段は、下向きに傾くと共に補強ベベル（４６）から内向きに延びる斜面部分（４３，４４）を具備する、
請求項５に記載の切削インサート。

【請求項7】

第一の主切刃（２４’，２５’）は、端切刃（２４ａ，２５ａ）に隣接する第一の外側端偏向部（３７’）をそれぞれ具備し、
第二の主切刃（２４”，２５”）は、端切刃（２４ａ，２５ａ）に隣接する第二の外側端偏向部（３７”）をそれぞれ具備する、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の切削インサート。

【請求項8】

第一及び第二の外側端偏向部（３７’，３７”）は、延長平面（ｐ）に対して平行に延びる、
請求項７に記載の切削インサート。

【請求項9】

第二の切刃（２５）を具備し、
第二の切刃（２５）は、対称線（Ｓ）に対して対称的であると共に刃側部（２３）がチップ面と交わる箇所に形成される第一の主切刃（２５’）及び第二の主切刃（２５”）と、第一の主切刃（２５’）と第二の主切刃（２５”）との間で延びる横断端切刃（２５ａ）とを具備し、
第一の切刃（２４）がワークピース（Ｗ）と係合する第一の挿入位置と、第二の切刃（２５）がワークピース（Ｗ）と係合する第二の挿入位置との間において、中心軸線（Ａ）回りに回転することによって換装可能である、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の切削インサート。

【請求項10】

切削インサート（２）の上側部は、対称線（Ｓ）と一致する比較的長い対角線と、比較的長い対角線に対して垂直な比較的短い対角線とを有する基本的に菱形の形状を有する、
請求項９に記載の切削インサート。

【請求項11】

第一の主切刃（２４’，２５’）は、比較的短い対角線の近くに第一の内側端偏向部（３９’，４０’）をそれぞれ具備し、
第二の主切刃（２４”，２５”）は、比較的短い対角線の近くに第二の内側端偏向部（３９”，４０”）をそれぞれ具備する、
請求項９及び請求項１０のいずれか１項に記載の切削インサート。

【請求項12】

第一及び第二の内側端偏向部（３９’，３９”，４０’，４０”）は延長平面（ｐ）に対して平行に延びる、
請求項１１に記載の切削インサート。

【請求項13】

上側部（２２）及び下側部（２１）を通過して延びる締結孔（３０）を具備し、
締結孔（３０）を通過して切削器具のネジ孔（３２）内部を延びる固定ネジ（３１）により切削器具の座（９）に取り付けられるように形成される、
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の切削インサート。

【請求項14】

凹部は第一の細長窪み部（２６）と２つの第二の細長窪み部（２７）とを具備し、
第一の細長窪み部（２６）は対称線（Ｓ）に対して平行に延び、
第二の細長窪み部（２７）は第一の細長窪み部（２６）と交差する、
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の切削インサート。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、歯割り用の、さらに厳密にはホブ切り用の切削インサートに関する。さらに具体的には、本発明は請求項１の序文に記載の切削インサートに関する。特許文献１を参照されたい。

【0002】

器具本体を切削加工することによって形成される、固定された切削インサートを有する歯割り用の器具を製造することが知られている。本発明は、切削器具の分野であって、切削インサートが、固定のピッチで１又は複数回転する、器具本体の周囲で延びるらせん状の線に沿って相次いで配置されている交換可能な複数の切削インサートから形成されている、切削器具の分野に属する。

【背景技術】

【0003】

切削器具は、製造される歯車のサイズに依存する様々なモジュールＭｎの歯車を歯割りするために提供される。非常に小さな歯車に関するＭｎ＝１から、非常に大きな歯車に関するＭｎ＝２２又はそれ以上のモジュールが存在する。全てのモジュールの歯車を製造するための切削器具に、本発明に係る切削インサートを使用することができるが、Ｍｎ＝３〜Ｍｎ＝８を有する歯車を歯割するのに特に適する。

【0004】

特許文献１は、歯車、ラックなどの歯を有するようにワークピースをホブ切りするために形成された切削器具用の切削インサートを示す。この切削器具は器具本体を具備し、器具本体は、回転軸線を画定し、固定端部と、反対の外側端部と、固定端部と外側端部との間において回転軸線の周囲に拡がる外周面とを有するべきである。器具本体は、相次いで配置されている多数の座を具備する。前記座のうちの１つに配置される切削インサートは、下側部と、チップ面を形成すると共に延長平面に対して平行に拡がる、反対側の上側部と、上側部と下側部とを接続する周囲刃側部とを具備する。中心軸線は下側部と上側部とを通過して延び、対称線は中心軸線に対して垂直でありかつ中心軸線と交差する。第一の切刃は、対称線に対して対称的であると共に刃側部がチップ面と交わる箇所に形成される第一の主切刃及び第二の主切刃と、第一の主切刃と第二の主切刃との間に延びる横断端切刃とを具備する。切削インサートは、切削インサートを通過する偏向孔を通過して延びるネジによって締結される。切削インサートは、座の溝部と係合する隆起部を下側部に有する。この切削インサートはネガティブの切刃幾何学形状（ｎｅｇａｔｉｖｅ ｃｕｔｔｉｎｇ ｇｅｏｍｅｔｒｙ）を有し、このことは、チップ面が回転軸線に対する半径方向平面に対して傾くように、切削インサートを配置することが必要となる。このことは、切削されることになる歯のインボリュートの誤差を引き起こす。

【0005】

特許文献２は、歯車、ラックなどの歯を有するようにワークピースをホブ切りするために形成された切削器具用の別の切削インサートを示す。切削インサートは３つの歯を有する列を備える。各歯はワークピースの溝と係合するように形成されている。切削インサートは、各歯に対してチップ面を形成する上側部を有する。３つの歯のチップ面は共通の平面に位置し、このことにより、チップ面の法線が、らせん状の線が少なくとも歯のうちの２つに対するチップ面と交差する箇所におけるらせん状の線の接線と鋭角を形成することになることを意味する。歯はらせん状の線に沿って配置される。各歯に対するチップ面は、端切刃から下向きに傾いているが、主切刃に沿う刃側部に対して垂直であり、これにより、主切刃に沿ってネガティブの切刃幾何学形状を付与する。

【0006】

特許文献３は、ホブ切り用の切削器具に関する別の切削インサートを示す。切削インサートには歯の列が形成される。

【0007】

歯割のための切削器具には、ドイツ規格ＤＩＮにしたがって様々な公差等級が付与される。最良の等級がＡＡＡである。次いで、ＡＡ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと続く。公差等級Ａ及びＢが、自動車のギヤボックス用の歯車を製造するのに必要とされる。本発明による切削インサートは、少なくとも公差等級Ｂの切削器具を目的としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】米国特許第５５９３２５４号明細書

【特許文献2】欧州特許第２０７２１６２号明細書

【特許文献3】特開２００１−３５３６２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明の目的は、歯割り用の切削器具のための交換可能な切削インサートを提供することにある。この切削インサートは歯の切削加工における高い精度を可能にすることになろう。さらに、経済的に好ましいやり方で歯割りを可能にする切削インサートが所望される。

【課題を解決するための手段】

【0010】

この目的は切削インサートによって達成され、この切削インサートは、本明細書の導入部によって示されると共に、切削インサートがポジティブの切刃幾何学形状（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｕｔｔｉｎｇ ｇｅｏｍｅｔｒｙ）を得るように、延長平面の法線が少なくとも第一の切刃に沿う刃側部と鋭角の逃げ角を形成することにより特徴付けられる。

【0011】

第一の主切刃と第二の主切刃と端切刃とに沿ったこのようなポジティブの切刃幾何学形状によって、切削インサートを切削加工に関して最適に位置決めすることができるので、高い精度が保証される。切削インサートを切削器具に配置するときに、延長平面の法線がらせん状の線の接線に対して平行に延びることができるので、所望の誤差の水準が達成される。それにより、製造されるワークピースの歯のインボリュートは所望の形状を得ることができる。切削インサートが交換可能であるので、切削器具が常に鋭利な切刃を有することを簡易に保証することができる。端切刃の直線的区域は、切削されるワークピースの互いに隣接する歯同士の間の各溝の適切な底面等を切削することを保証する。切削器具の器具本体は非常に長い耐用期間を享受することになる。第一の主切刃と第二の主切刃との両方が歯割りの際にワークピースと係合することに留意されたい。第一の主切刃は、最初に溝と係合すると共に溝の「前」側を加工する主切刃である一方で、第二の主切刃は溝の「後」側を加工する。第一の主切刃は、切削加工の際に第二の主切刃よりも荷重が付与される。

【0012】

本発明の一実施形態によれば、直線的区域は、対称線に対して垂直、又は対称線に対して実質的に垂直に延びる。

【0013】

本発明のさらなる実施形態によれば、対称線は前記第一及び第二の主切刃のそれぞれと圧力角αを形成し、圧力角αは１８〜３２°の間である。第一の変形例によれば、圧力角は例えば２０°であってもよい。第二の変形例によれば、圧力角αは例えば３０°であってもよい。

【0014】

本発明のさらなる実施形態によれば、チップ面は、前記第一及び第二の主切刃のうちの少なくとも１つから内向きに延びる補強ベベルを具備する。第一の主切刃からのみ延びる補強ベベルによって、切削インサートに非対称構造を付与することができ、それにより、第一の主切刃には、第二の主切刃よりも高い荷重が付与される。しかしながら、補強ベベルを、第一の主切刃と第二の主切刃との両方から内向きに延ばすと有利である。有利には、補強ベベルは端切刃からも内向きに延びることができる。補強ベベルは、ワークピースと直接係合する主切刃の強度に貢献し、それにより、切削インサートの耐用期間を延ばすのに貢献する。

【0015】

本発明のさらなる実施形態によれば、補強ベベルは前記第一及び第二の主切刃を横切る幅を有し、第一の主切刃に沿う幅は第二の主切刃に沿う幅よりも広い。このように、上述した非対称構造を得ることもできる。この切削インサートの構造を、第一の主切刃への荷重が第二の主切刃への荷重よりも大きくなるようにできる。

【0016】

本発明のさらなる実施形態によれば、補強ベベルは少なくとも第一の主切刃から上向きに延びる。このような上向きの傾斜によって、補強ベベルは切刃をさらに強化することができる。

【0017】

本発明のさらなる実施形態によれば、チップ面は、歯割りの際に形成されるチップを曲げ破壊するように形成されたチップ形成手段を具備する。

【0018】

本発明のさらなる実施形態によれば、チップ形成手段は、下向きに傾くと共に補強ベベルから内向きに延びる斜面部分を具備する。

【0019】

本発明のさらなる実施形態によれば、第一の主切刃は、それぞれの端切刃に隣接する第一の外側端偏向部をそれぞれ具備し、第二の主切刃は、それぞれの端切刃に隣接する第二の外側端偏向部をそれぞれ具備する。主切刃のこのような外側端偏向部は、いわゆるプロチュバランス付き切削加工（ｐｒｏｔｕｂｅｒａｎｃｅ ｃｕｔｔｉｎｇ）、つまりワークピースの溝の底面の近くにおいてより深く又はより広く切り出すことを有利に可能にする切刃を提供する。有利には、第一及び第二の外側端偏向部は、延長平面に対して平行に延びる。

【0020】

本発明のさらなる実施形態によれば、切削インサートは第二の切刃を具備し、第二の切刃は、対称線に対して対称的であると共に刃側部がチップ面と交わる箇所に形成される第一の主切刃及び第二の主切刃と、第一の主切刃と第二の主切刃との間で延びると共に直線的区域を含む横断端切刃とを具備し、第一の切刃がワークピースと係合する第一の挿入位置と、第二の切刃がワークピースと係合する第二の挿入位置との間において中心軸線回りに回転することによって、切削インサートは換装可能である。第一の主切刃及び第二の主切刃の両方と端切刃とを有する２つの切刃が設けられている切削インサートによって、切削インサートは示された換装性能を得て、その結果、切削インサートの耐用期間を２倍にすることができる。したがって、稼働率及び生産高の程度を本質的に改善することができる。ホブ切り用の切削器具では、切削インサートを配置するための空間は非常に限定されている。切削インサートが、ワークピースに対して第一の挿入位置と第二の挿入位置とで同一のものであると有利であることに留意されたい。

【0021】

本発明のさらなる実施形態によれば、切削インサートの上側部は、対称線と一致する比較的長い対角線と、比較的長い対角線に対して垂直な比較的短い対角線とを有する基本的に菱形の形状を有する。

【0022】

本発明のさらなる実施形態によれば、前記第一の主切刃は比較的短い対角線の近くに第一の内側端偏向部をそれぞれ具備し、前記第二の主切刃は比較的短い対角線の近くに第二の内側端偏向部をそれぞれ具備する。主切刃のこのような内側端偏向部は、歯の上端部において有利ないわゆるエッジチャンファ・インボリュート切削加工（ｅｄｇｅ ｃｈａｍｆｅｒ ｉｎｖｏｌｕｔｅ ｃｕｔｔｉｎｇ）を可能にする切刃を提供する。有利には、第一及び第二の内側端偏向部は、延長平面に対して平行に、又は延長平面において延びる。

【0023】

本発明のさらなる実施形態によれば、切削インサートは、上側部及び下側部を通過して延びる締結孔を具備し、切削インサートは、締結孔を通過して切削器具のネジ孔内部を延びる固定ネジにより切削器具の器具座に取り付けられるように形成される。

【0024】

本発明のさらなる実施形態によれば、下側部は、下側部から延びると共に切削器具の支持面の対応する保護部と係合するように配置された凹部を有する。有利には、凹部は第一の細長窪み部と２つの第二の細長窪み部とを具備し、第一の細長窪み部は対称線に対して平行に延び、第二の細長窪み部は、好ましくは直角に第一の細長窪み部と交差する。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明に係る複数の切削インサートを有する切削器具を含む対の工作機械の概略斜視図。

【図2】図１の切削器具の側面図。

【図3】図１の切削器具の端面図。

【図4】図１の切削器具の拡大概略斜視図。

【図5】図１の切削器具の拡大概略側面図。

【図6】図１の切削器具の一部の側面図。

【図7】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って見た断面図。

【図8】本発明の第一の実施形態に係る切削インサートの斜視図。

【図9】図８の切削インサートを下から見た図。

【図10】図８の切削インサートを前から見た図。

【図11】図８の切削インサートを上から見た図。

【図12】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿って見た断面図。

【図13】本発明の第二の実施形態に係る切削インサートの斜視図。

【図14】本発明の第三の実施形態に係る切削インサートの斜視図。

【図15】本発明の第四の実施形態に係る切削インサートの斜視図。

【図16】本発明の第五の実施形態に係る切削インサートの斜視図。

【図17】図１６の切削インサートを上から見た図。

【図18】図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線に沿って見た断面図。

【図19】図１７のＸＩＸ−ＸＩＸ線に沿って見た断面図。

【発明を実施するための形態】

【0026】

本発明はこれより、添付の図面を参照して、様々な実施形態の記載によってより詳細に説明される。

【0027】

図１〜７は、歯を有するワークピースＷを歯切りするために、より厳密には、いわゆるホブ切りをするために形成された切削器具の実施形態を示す。この切削器具は、歯車、ラック、スプライン（ｓｐｌｉｎｅｓ）、油圧ポンプのインペラ及び類似の歯付きの要素などの様々なワークピースＷを切削加工するのに適している。切削器具は、スチールから製造されてもよい器具本体１と、交換可能な多数の切削インサート２とを具備する。

【0028】

器具本体１は、回転軸線Ｃ_１を画定し、固定端部３と反対側の外側端部４とを有する。回転軸線Ｃ_１は、固定端部３と外側端部４とを通って延びる。図５を参照すると、固定端部３には、フライス又は多重作動機械（ｍｕｌｔｉｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅ）の器具スピンドルＳ_１に器具本体１及び切削工具を固定するための締結ピン５が存在する。器具本体１は、回転方向Ｒ_１（器具スピンドルＳ_１の内部から見て右に時計回り回転）に、回転軸線Ｃ_１回りに回転することができる。

【0029】

ワークピースＷは、ワークピーススピンドルＳ_３に固定され、回転方向Ｒ_３に回転軸線Ｃ_３回りに回転することができる。示されている実施形態では、ワークピースＷは、外側から見て右に時計回りに回転する。

【0030】

器具本体１は外周面７を有し、外周面７は、固定端部３と外側端部４との間、より厳密には、図４及び図５を参照して外側端部４から締結ピン５までの範囲において、回転軸線Ｃ_１の周囲に拡がる。器具本体１は、外周面７に複数の細長凹部８を具備する。示されている実施形態では、切削器具はこのような凹部８を６つ備える。しかしながら、切削器具は、他の数の凹部８、例えば４つ、５つ、７つ又は８つの凹部８を備えてもよいことに留意されたい。

【0031】

特に図４〜７を参照すると、器具本体１はさらに、外周面７に配置された多数の分離した座９を備える。切削インサート２のうちの１つを受容するための各座９が形成される。図５を参照すると、座９及び切削インサート２が一定のピッチを有するらせん状の線ｘに沿って交互に配置されている。示されている実施形態では、らせん状の線ｘのピッチ方向は右向きである。ピッチ方向はまた、製造される歯によっては左向きであってもよい。らせん状の線のピッチ角βは１〜１０°でもよい。

【0032】

各座９は、切削インサート２を支持することができ又は支持するように構成された支持面１０を備える。各座９はさらに、外周面７から内向きに延びるポケット１１と、外周面７から突出する突出部１２とを備える。支持面１０の一部は突出部１２から形成される。図１〜３を参照すると、切削インサート２は、座９に取り付けられると、ワークピースＷの溝と切削係合するために、突出部１２を越えて工具本体１から突出する。

【0033】

図７を参照すると、各ポケット１１は支持面１０及び内側限定壁１３によって限定され、内側限定壁１３は、切削インサート２が座９に取り付けられたときに、限定壁１３と切削インサート２との間に間隙１４が存在するように形成される。

【0034】

各座９の支持面１０は、支持面１０から延びる突状部を具備する。突状部は、主に半径方向に延びる第一の細長隆起部１６と、主に軸線方向に延びる第二の細長隆起部１７とを具備する。第一の細長隆起部１６は、直角に、又は本質的に直角に第二の細長隆起部１７と交差する。各細長隆起部１６，１７は、本質的に平坦であると共に支持面１０に対して平行である上面１８と、上面１８を支持面１０と接続する２つの斜面１９とを有する。２つの斜面１９は互いに鈍角を形成する。この角度は、９０〜１４０°例えば１２０°であってもよい。

【0035】

これより、図８〜１９を参照して、切削インサート２のうちの１つがさらに詳細に説明される。切削器具の全ての切削インサート２が同一のものであってもよいものの、切削器具における様々な位置に様々な切削インサートを使用することもできることに留意されたい。

【0036】

切削インサート２は、器具本体１よりも硬い材料、例えば超硬合金から製造される。切削インサート２は、下側部２１と、反対側の上側部２２と、上側部２２と下側部２１とを接続して逃げ面を形成する外周刃側部２３とを具備する。上側部２２は、チップ面を形成し、延長平面ｐにおいて又は延長平面ｐと平行に拡がる。さらに、切削インサート２の下側部２１は、上側部２２の延長平面ｐ又はチップ面と平行な延長平面において拡がる。図８〜１２に示されている切削インサート２の第一の変形例は、延長平面ｐと全体的に一致する上側部２２を有し、それにより、チップ面は全体的に平坦である。

【0037】

示された実施形態及び図８〜１９の様々な変形例では、各切削インサート２は、刃側部２３が上側部２２又はチップ面と交わる箇所に形成された２つの切刃である、第一の切刃２４と対向する第二の切刃２５とを備える。第一の切刃２４は、第一の主切刃２４’と、第二の主切刃２４”と、第一の主切刃２４’と第二の主切刃２４”との間を延びる横断端切刃２４ａとを具備する。第二の切刃２５は、第一の主切刃２５’と、第二の主切刃２５”と、第一の主切刃２５’と第二の主切刃２５”との間を延びる横断端切刃２５ａとを具備する。したがって、切削インサート２は、４つの主切刃２４’，２４”，２５’，２５”を具備する。

【0038】

示されている実施形態では、切削インサート２は、延長平面ｐが上述の切刃２４，２５を含むように形成される。中心軸線Ａは上側部２１と下側部２２とを通過して延びる。対称線Ｓは、中心軸線Ａに対して垂直であり、延長平面ｐに対して平行に延びる。第一の主切刃２４’及び第二の主切刃２４”は、対称線Ｓに対して対称的に配置され、端切刃２４ａの外側の点に向かって収束する。したがって、この点は、中心軸線Ａからよりも端切刃２４ａからさらに離れた距離にある。第一の主切刃２５’及び第二の主切刃２５”も、対称線Ｓに対して対称的に配置され、端切刃２５ａの外側の点に向かって収束する。したがって、この点は、中心軸線Ａからよりも端切刃２５ａからさらに離れた距離にある。端切刃２４ａ，２５ａのそれぞれは、対称線Ｓに対して垂直又は実質的に垂直である直線的なものであってもよく、好ましくは対称線Ｓに対して垂直又は実質的に垂直である直線的区域を具備してもよい。したがって、２つの端切刃２４ａ，２５ａ又はこれらの直線的区域は、互いに平行、又は互いに実質的に平行である。こうした直線的区域とそれぞれの第一及び第二の主切刃２４’，２４”，２５’，２５”との間において、小さい曲率半径の移行刃が存在してもよい。

【0039】

各切削インサート２は、反対の２つの挿入位置同士の間で中心軸線Ａ回りの回転によって換装することができる。第一の挿入位置では、第一の切刃２４が切削工具から突出し、第二の挿入位置では、第二の切刃２５が切削工具から突出する。

【0040】

切削インサート２の下側部２１は、下側部２１から延びる凹部を有する。凹部は、第一の細長窪み部２６と、各挿入位置に対するものである２つの第二の細長窪み部２７とを具備する。第一の細長窪み部２６は、対称線Ｓに対して平行に延び、切削インサート２が切削工具に取り付けられると主に半径方向に延びる。第二の細長窪み部２７は、第一の細長窪み部２６と直角に又は本質的に直角に交差し、切削インサート２が切削工具に取り付けられると主に軸線方向に延びる。

【0041】

各細長窪み部２６，２７は、底面２８及び２つの斜面２９を具備する。斜面２９は底面２８を下側部２１に接続する。これらの底面２８及び斜面２９は、切削インサート２が座９に取り付けられると上面１８及び斜面１９と協働する。斜面２９は、互いに鈍角を形成する。この角度は、斜面１９同士の鈍角と同一又は等しい。

【0042】

したがって、第一の細長窪み部２６は、支持面１０の対応する第一の細長隆起部１６と係合するように形成される。第二の細長窪み部２７は、支持面１０の第二の細長隆起部１７と係合するように形成される。したがって、切削インサート２が座９に取り付けられたときに、第一の細長隆起部１６及び第一の細長窪み部２６は互いに係合する。第二の細長隆起部１７は、第二の細長窪み部２７のうちの１つと係合する。それにより、斜面１９は、斜面２９に対して当接する。上面１８と底面２８との間に間隙があってもよい。

【0043】

各切削インサート２は、上側部２２及び下側部２１を通過する中心軸線Ａと平行に延びる締結孔３０を具備する。示されている実施形態では、中心軸線Ａが締結孔３０の中心軸線も形成する。切削インサート２は、支持面１０に対して固定ネジ３１によって座９に締結され、固定ネジ３１は、締結孔３０を通過して、支持面１０を通過して延びるネジ孔３２内部で延びる。図４を参照すると、ネジ孔３２は、第二の細長隆起部１７の半径方向外側に位置し、第一の細長隆起部１６を通過して延びる。

【0044】

換装可能な切削インサート２の上側部２２は、対称線Ｓと一致する比較的長い対角線と、比較的長い対角線及び対称線Ｓに対して垂直である比較的短い対角線とを含む基本的に菱形の、又はほぼ菱形の形状を有する。図１１を参照すると、対称線Ｓは、主切刃２４’，２４”，２５’，２５”のそれぞれと共に圧力角αを形成する。圧力角αは１８〜３２°の間にある。示されている実施形態では、圧力角αは、２０°に等しく、又は本質的に等しい。別の実施形態では、圧力角αは、３０°に等しく、又は本質的に等しい。この圧力角のサイズは、製造される溝に依存する。

【0045】

図４〜６に示されているように、上述のポケット１１は、回転軸線Ｃ_１向きに内向きに対面しているかによって決まる、第一の切刃２４又は第二の切刃２５のための保護具を形成する。座９及び結果的に切削インサート２も複数の列に配置される。示されている切削器具は、切削インサート２のこのような６つの列を備える。しかしながら、切削器具は、別の数の切削インサート２の列、例えば、４、５、７又は８列の切削インサート２の列を備えることができることに留意されたい。各列は、少なくとも２つの切削インサート２及び座９を備える。示されている実施形態では、各列が５つの切削インサート２及び座９を備える。図１〜５に示されているように、各凹部８は、切削インサート２及び座９の各列に対して平行に延びる。図１〜３に示されているように、各凹部８は、このような列の切削インサート２のチップ面に切屑受容空間を形成するように、それぞれの列に隣接する。

【0046】

図２及び図５を参照すると、切削インサート２及び座９の各列はそれぞれの線Ｌに沿って延び、線Ｌはらせん状の線ｘの接線に対して垂直である。座９及び切削インサート２の隣接する列同士の間の距離は等距離であり、すなわち、この距離は各対の列に対して等しい。さらに、らせん状の線ｘに沿って隣接する切削インサート２同士の間の距離も等距離であり、すなわち、この距離も各対の隣接する切削インサート２に対して等しい。

【0047】

切削器具の各切削インサート２のチップ面の延長平面ｐは、らせん状の線ｘが延長平面ｐと交差する箇所における、らせん状の線ｘの接線に対して平行な法線を有する。このことは、同じ列の隣接する対の切削インサート２の延長平面ｐが互いに或る角度を形成することを意味し、このことは図３に示されている。この形状によって、切削加工の十分なクリアランスを保証するために、切削インサート２はポジティブの切刃幾何学形状でもって形成される。このことは、上側部の延長平面ｐ又はチップ面に対する法線が、少なくとも主切刃２５に近い刃側部と逃げ角δを形成することを意味する。図１２を参照されたい。逃げ角δはゼロよりも大きい。

【0048】

第二の実施形態によれば、図１３に示されている切削インサート２は、図８〜１２に示されている切削インサートとは、この切削インサートがいわゆるプロチュバランス付き切削加工（ｐｒｏｔｕｂｅｒａｎｃｅ ｃｕｔｔｉｎｇ）のために形成されているという点で異なる。このような突出部を提供するために、第一の主切刃２４’，２５’は、それぞれの端切刃２４ａ，２５ａの近くに第一の外側端偏向部３７’，３８’をそれぞれ備える。同様に、第二の主切刃２４”，２５”は、それぞれの端切刃２４ａ，２５ａの近くに第二の外側端偏向部３７”，３８”をそれぞれ備える。したがって、第一及び第二の外側端偏向部３７’，３７”，３８’，３８”は、延長平面ｐにおいて延びる、又はこれに対して平行に延びる突出挿入刃を形成する。こうした突出挿入刃により、ワークピースＷの溝の底面の近くでより深く又はより広く切り出すことができる。

【0049】

第三の実施形態によれば、図１４に示されている切削インサート２は、図１３に示されている切削インサートとは、この切削インサートがいわゆるエッジチャンファ・インボリュート切削加工のために形成されているという点で異なる。第一の主切刃２４’，２５’が比較的短い対角線の近くに第一の内側端偏向部３９’，４０’をそれぞれ備えることと、第二の主切刃２４”，２５”が比較的短い対角線の近くに第二の内側端偏向部３９”，４０”をそれぞれ備えることとによって、そのようなエッジチャンファ・インボリュート切削加工を提供することができる。図１４に示されているように、内側端偏向部３９’，３９”，４０’，４０”は短い対角線まで延びる。第一及び第二の内側端偏向部３９’，３９”，４０’，４０”は、延長平面ｐにおいて延び、又はこれに平行に延びる。

【0050】

第四の実施形態によれば、図１５に示されている切削インサート２は、図１４に示されている切削インサートとは、この切削インサートがプロチュバランス付き切削加工のための偏向部を持たないという点のみで異なる。

【0051】

第五の実施形態によれば、図１６〜１９に示されている切削インサート２は、図８〜１５に示されている切削インサートとは、この切削インサートが上側部２２に切屑形成手段を伴って形成されているという点で異なる。示されている実施形態では、こうした切屑形成手段は、第一の切刃２４の内側に位置する補強ベベル４６から下向きに拡がる下向き斜面部分４３と、第二の切刃２５の内側に位置する補強ベベル４６から下向きに拡がる下向き斜面部分４４とを備える。

【0052】

示されている補強ベベル４６は、第一及び第二の主切刃２４’，２４”，２５’，２５”と端切刃２４ａ，２５ａとから内向きに拡がる。このような補強ベベル４６を第一の主切刃２４’，２５’に沿ってのみ配置できることに留意されたい。あるいは、補強ベベルは、２つの主切刃には沿うが、端切刃２４ａ，２５ａには沿わないで拡がることができる。

【0053】

第五の実施形態では、補強ベベル４６は、第一及び第二の主切刃２４’，２４”，２５’，２５”を横切る幅ｂ’、ｂ”を有する。第一の主切刃２４’，２５’に沿ったこの幅ｂ’は、第二の主切刃２４”，２５”に沿った幅ｂ”よりも広い。図１７〜１９を参照されたい。このように、切削インサート２は、第一の主切刃２４’，２５’に沿った補強ベベル４６の広い方の幅ｂ’によって非対称の構成を得る。第一の主切刃２４’，２５’には、第二の主切刃２４”，２５”よりも高い荷重が付与される。第二の主切刃２４”，２５”の狭い方の補強ベベル４６は、第一の主切刃２４’，２５’の広い方の補強ベベル４６よりも低い切削抵抗を提供する。それにより、示されている実施形態は、強度及びエネルギ消費に対して切削インサート２を最適化することを意味する。

【0054】

第五の実施形態では、補強ベベル４６は平坦または実質的に平坦である。補強ベベル４６は延長平面ｐにおいて拡がる。しかしながら、補強ベベル４６を、少なくとも第一の主切刃２４’，２５’から上向きに延ばすことができる。したがって、補強ベベル４６は、０°から例えば２°までの範囲で、延長平面ｐに対する角度を有することができる。

【0055】

切屑形成手段、つまり斜面部分４３，４４は、歯割りの際に形成された切屑を曲げ破壊するように形成される。斜面部分４３，４４は、延長平面ｐに対して５°〜２５°の角度で下向きに傾くことができる。斜面部分４３，４４はさらに複数の区域を有してもよく、これらの区域は、切刃２４，２５から相次いで配置され、延長平面ｐに対して様々な傾斜を有してもよい。示されている実施形態では、斜面部分４３，４４は、或る曲率半径ｒを有することができる湾曲した移行面を介して、上側部２２の平坦中央面４７に移行する。

【0056】

第五の実施形態による切削インサート２にはさらに、刃側部２３にステップ４８が提供される。適切な逃げ面は、第一及び第二の切刃２４，２５からステップ４８まで、固定した鋭角の逃げ角δで拡がる。ステップ４８の下において下側部２１までずっと、刃側部２３は任意の形状を有することができる。

【0057】

本発明は、上述の実施形態に限られないが、後の特許請求の範囲内において本発明を変形しかつ変更することができる。

【0058】

例えば、１又は複数の座９は、換装可能な差込体若しくはカセットであってもよく、又はこれらから形成されてもよい。支持面１０も、交換可能なシムプレート上に形成されてもよく、又はこれから形成されてもよい。さらに、１又は複数の切削インサート２は示された締結孔を持たず、代わりに、例えば切削インサート２の上側部２２を押圧する締め付け部材によってそれぞれの座９に、１又は複数の切削インサート２を締結することができる。

【0059】

図８〜１９に示された様々な実施形態を、様々なやり方で互いに組み合わせられることに留意されたい。第五の実施形態に形成されたタイプの補強ベベル４６を、例えば、図１３〜１５に示された実施形態に提供することができる。当然に、図１３〜１５に示された実施形態は、第五の実施形態に示されたタイプのステップ４８を具備することもできる。図１３〜１５に示されているように、第五の実施形態による切削インサートが一定の逃げ角を有する刃側部２３を有することにも留意されたい。さらに、切削インサート２が換装可能である必要はないことに留意されたい。切削インサート２に第一の切刃２４を提供して、第二の切刃２５なしで済ますことができる。したがって、第一の切刃２４から離れて対面する切削インサート２の部分は、任意の形状を有することができ、例えば、この部分に、切削器具の座に当接して切削器具の回転軸線Ｃ_１に対する切削インサート２の半径方向位置を保証する後方当接面を設けることができる。この実施形態において、場合により締結孔３０を任意の位置に配置することができる。例えば、換装可能な実施形態ではなく、端切刃３３の近くに締結孔を配置することができる。

【符号の説明】

【0060】

１ 器具本体
２ 切削インサート
３ 固定端部
４ 外側端部
５ 締結ピン
７ 外周面
８ 凹部
９ 座
１０ 支持面
１１ ポケット
１２ 突出部
１３ 限定壁
１４ 間隙
１６ 第一の細長隆起部
１７ 第二の細長隆起部
１８ 上面
１９ 斜面
２１ 下側部
２２ 上側部
２３ 刃側部
２４ 第一の切刃
２４’ 第一の主切刃
２４” 第二の主切刃
２４ａ 端切刃
２５ 第二の切刃
２５’ 第一の主切刃
２５” 第二の主切刃
２５ａ 端切刃
２６ 第一の細長窪み部
２７ 第二の細長窪み部
２８ 底面
２９ 斜面
３０ 締結孔
３１ 固定ネジ
３２ ネジ孔
３７’ 第一の外側端偏向部
３７” 第二の外側端偏向部
３８’ 第一の外側端偏向部
３８” 第二の外側端偏向部
３９’ 第一の内側端偏向部
３９” 第二の内側端偏向部
４０’ 第一の内側端偏向部
４０” 第二の内側端偏向部
４３ 斜面部分
４４ 斜面部分
４６ 補強ベベル
４７ 中央面
４８ ステップ
Ｗ ワークピース
Ｃ_１ 回転軸線
Ｒ_１ 回転方向
Ｃ_３ 回転軸線
Ｒ_３ 回転方向
Ｓ_１ 器具スピンドル
Ｓ_３ ワークピーススピンドル
Ａ 中心軸線
Ｓ 対称線
ｐ 延長平面
ｘ らせん状の線
α 圧力角
β ピッチ角
ｒ 曲率半径
δ 逃げ角
ｂ’ 幅
ｂ” 幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】