特許 6675416 切削インサート及びフライス工具

(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】6675416

(24)【登録日】2020年3月12日

(45)【発行日】2020年4月1日

(54)【発明の名称】切削インサート及びフライス工具

(51)【国際特許分類】

   B23C 5/20 20060101AFI20200323BHJP

   B23C 5/06 20060101ALI20200323BHJP

【ＦＩ】

   B23C5/20

   B23C5/06 A

【請求項の数】15

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-549660(P2017-549660)

(86)(22)【出願日】2016年3月3日

(65)【公表番号】特表2018-509306(P2018-509306A)

(43)【公表日】2018年4月5日

(86)【国際出願番号】EP2016054550

(87)【国際公開番号】WO2016150672

(87)【国際公開日】20160929

【審査請求日】2019年1月16日

(31)【優先権主張番号】15160853.6

(32)【優先日】2015年3月25日

(33)【優先権主張国】EP

(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】110002077

【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】オプラシク， アミル

(72)【発明者】

【氏名】ビディン， レイフ

【審査官】 亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０９１１５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８３６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０４６１２１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−１６３９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２２６９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０６５３９３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｃ ５／００ − ５／２８

Ｂ２３Ｐ １５／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フライス工具のための切削インサート（２）であって、前記切削インサート（２）が、インサート本体（４）の長手方向に沿って延在する中央長手方向軸（６）と前記中央長手方向軸（６）を含む仮想中央平面（８）とを有する前記インサート本体（４）を備え、前記インサート本体（４）が、概して、上面（１０）、底面（１２）、及び前記上面（１０）と前記底面（１２）との間で延在する周面（１４）によって画定され、前記上面（１０）と前記底面（１２）が、実質的に前記中央平面（８）の両側で前記長手方向において延在し、
前記インサート本体（４）が、前記上面（１０）において第１のすくい面（１６ａ）を備え、前記底面（１２）が第２のすくい面（１６ｂ）を備え、
前記インサート本体（４）が、前記周面（１４）において、前記インサート本体（４）の両側で前記長手方向において延在する第１のラジアル側面（１８ａ）と第２のラジアル側面（１８ｂ）を備え、且つ、前記インサート本体（４）の両側で前記長手方向を横断して延在する第１のアキシャル側面（２０ａ）と第２のアキシャル側面（２０ｂ）を備え、
前記第１のアキシャル側面（２０ａ）が、第１のリリーフ面（２２ａ）、第２のリリーフ面（２２ｂ）、及び第１の凹部（２４ａ）を備え、前記第１のリリーフ面（２２ａ）が、前記第１のすくい面（１６ａ）に沿って延在し、前記第２のリリーフ面（２２ｂ）が、前記第２のすくい面（１６ｂ）に沿って延在し、
前記第１の凹部（２４ａ）が、前記第１と第２のリリーフ面（２２ａ、２２ｂ）の間で延在し、第１の底面（２６ａ）を備え、
前記インサート本体（４）が、少なくとも第１の切れ刃（３０ａ）を更に備え、前記第１の切れ刃（３０ａ）が、前記第１のすくい面（１６ａ）と前記第１のラジアル側面（１８ａ）及び前記第１のアキシャル側面（２０ａ）の両方との間の交差部分において縁部分に沿って延在し、
前記第１のリリーフ面（２２ａ）、前記第２のリリーフ面（２２ｂ）、及び前記第１の凹部（２４ａ）の各ポイントが、前記第１のラジアル側面（１８ａ）を向く第１のサイドビュー又は前記第２のラジアル側面（１８ｂ）を向く第２のサイドビューの何れかから視認できるように、且つ、前記インサート本体（４）が、前記第１又は第２のラジアル側面（１８ａ、１８ｂ）のうちの何れかの近くの外側部分においてよりも、前記中央長手方向軸（６）の近くの中央部分において、前記長手方向に沿って長くなるように、前記第１のリリーフ面（２２ａ）、前記第２のリリーフ面（２２ｂ）、及び前記第１の凹部（２４ａ）が配置されていることを特徴とする、切削インサート（２）。

【請求項2】

前記第１のリリーフ面（２２ａ）、前記第２のリリーフ面（２２ｂ）、及び前記第１の底面（２６ａ）の各々が、２つの主表面（２８ａ〜２８ｆ）を備える、請求項１に記載の切削インサート（２）。

【請求項3】

前記インサート本体（４）が、前記第１又は第２のラジアル側面（１８ａ、１８ｂ）のうちの何れかの近くの前記主表面（２８ａ〜２８ｆ）のうちの何れかの外側部分におけるよりも、前記中央長手方向軸（６）の近くの前記主表面（２８ａ〜２８ｆ）のうちの前記何れかの中央部分において、前記長手方向に沿って長くなるように、前記第１のリリーフ面（２２ａ）、前記第２のリリーフ面（２２ｂ）、及び前記第１の底面（２６ａ）の前記２つの主表面（２８ａ〜２８ｆ）の各々の間の角度（η）が、鈍角である、請求項２に記載の切削インサート（２）。

【請求項4】

前記第１の底面（２６ａ）の前記２つの主表面（２８ｅ、２８ｆ）が、平坦な表面である、請求項２又は３に記載の切削インサート（２）。

【請求項5】

前記第１と第２のリリーフ面（２２ａ、２２ｂ）の各々の前記主表面（２８ａ〜２８ｄ）のうちの少なくとも１つが、凸形状である、請求項２から４のいずれか一項に記載の切削インサート（２）。

【請求項6】

前記インサート本体（４）が、前記第１の凹部（２４ａ）の近隣よりも、前記第１の切れ刃（３０ａ）において、前記長手方向に沿って長くなるように、前記第１のリリーフ面（２２ａ）が前記中央平面（８）と鈍角（ε）を形成する、請求項１から５のいずれか一項に記載の切削インサート（２）。

【請求項7】

前記第１の切れ刃（３０ａ）が、前記第１のリリーフ面（２２ａ）に沿って延在する第１の端部（３２ａ）と第２の端部（３２ｂ）、前記第１のラジアル側面（１８ａ）に沿って延在する第３の端部（３２ｄ）、及び角端部（３２ｃ）を備え、前記第１の端部（３２ａ）が前記第２の端部（３２ｂ）に隣接し、前記第２の端部（３２ｂ）が前記角端部（３２ｃ）に隣接し、前記角端部（３２ｃ）が前記第３の端部（３２ｄ）に隣接し、前記第１の端部（３２ａ）が、前記第２の端部（３２ｂ）から前記中央平面（８）に向けて前記第２の端部（３２ｂ）に対して角度（Φ）において延在する、請求項１から６のいずれか一項に記載の切削インサート（２）。

【請求項8】

前記第１の端部（３２ａ）が、前記第１のすくい面（１６ａ）内に形成された窪み（３４）の端部を形成する、請求項７に記載の切削インサート（２）。

【請求項9】

前記第２のアキシャル側面（２０ｂ）が、第３のリリーフ面（２２ｃ）、第４のリリーフ面（２２ｄ）、及び第２の凹部（２４ｂ）を備え、前記第３のリリーフ面（２２ｃ）が前記第１のすくい面（１６ａ）に沿って延在し、前記第４のリリーフ面（２２ｄ）が前記第２のすくい面（１６ｂ）沿って延在し、前記第２の凹部（２４ｂ）が、前記第３と第４のリリーフ面（２２ｃ、２２ｄ）の間で延在し、第２の底面（２６ｂ）を備え、前記第３のリリーフ面（２２ｃ）、前記第４のリリーフ面（２２ｄ）、及び前記第２の凹部（２４ｂ）の各ポイントが、前記第１のラジアル側面（１８ａ）を向く前記第１のサイドビュー又は前記第２のラジアル側面（１８ｂ）を向く前記第２のサイドビューの何れかから視認できるように、且つ、前記インサート本体が、前記第１又は第２のラジアル側面（１８ａ、１８ｂ）のうちの何れかの近くの外側部分においてよりも、前記中央長手方向軸（６）の近くの中央部分において、前記長手方向に沿って長くなるように、前記第３のリリーフ面（２２ｃ）、前記第４のリリーフ面（２２ｄ）、及び前記第２の凹部（２４ｂ）が配置されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の切削インサート（２）。

【請求項10】

前記切削インサート（２）を形成するための多軸圧縮工具の分割ラインが、前記中央長手方向軸（６）に隣接する中央部分において配置可能なように、前記インサート本体（４）が、前記中央部分において前記長手方向に沿って最も長く、前記第１と第２のラジアル側面（１８ａ、１８ｂ）に近付くに従って長さが徐々に減少する、請求項９に記載の切削インサート（２）。

【請求項11】

前記切削インサート（２）が、フライス工具内で４回割り出し可能なように、
前記インサート本体（４）が、
前記第１のすくい面（１６ａ）と前記第２のラジアル側面（１８ｂ）及び前記第２のアキシャル側面（２０ｂ）の両方との間の交差部分における縁部分に沿って延在する第２の切れ刃（３０ｂ）、
前記第２のすくい面（１６ｂ）と前記第１のラジアル側面（１８ａ）及び前記第２のアキシャル側面（２０ｂ）の両方との間の交差部分における縁部分に沿って延在する第３の切れ刃（３０ｃ）、及び
前記第２のすくい面（１６ｂ）と前記第２のラジアル側面（１８ｂ）及び前記第１のアキシャル側面（２０ａ）の両方との間の交差部分における縁部分に沿って延在する第４の切れ刃（３０ｄ）を備える、請求項９又は１０に記載の切削インサート（２）。

【請求項12】

回転軸（４２）の周りで回転するように構成され、工具本体（４４）を備える、フライス工具（４０）であって、
前記工具本体（４４）には、前記工具本体（４４）の軸方向端部において、切削インサート（２）を受容するためのインサート座（４６）が設けられ、
前記フライス工具（４０）が、前記インサート座（４６）内に、請求項１から１１のいずれか一項に記載の切削インサート（２）を備えることを特徴とする、フライス工具（４０）。

【請求項13】

前記インサート座（４６）には、接線方向支持表面（５２）、半径方向支持表面（５４）、及び軸方向支持表面（５６）が設けられ、
前記第２のすくい面（１６ｂ）の一部分が、前記接線方向支持表面（５２）に隣接し、前記第２のラジアル側面（１８ｂ）の一部分が、前記半径方向支持表面（５４）に隣接し、及び、第２の凹部（２４ｂ）の第２の底面（２６ｂ）の一部分が、前記軸方向支持表面（５６）に隣接した状態で、前記切削インサート（２）が配置されている、請求項１２に記載のフライス工具（４０）。

【請求項14】

前記第２の底面（２６ｂ）が、２つの主表面部分を備え、前記軸方向支持表面（５６）に隣接した前記第２の底面（２６ｂ）の前記一部分が、前記第１のラジアル側面（１８ａ）に最も近い前記第２の底面（２６ｂ）の前記主表面（２８ｆ’）である、請求項１３に記載のフライス工具（４０）。

【請求項15】

前記接線方向支持表面（５２）が、前記工具本体（４４）の軸方向端における第１の端部（５８）から、前記インサート座（４６）の前記軸方向支持表面（５６）における第２の端部（６０）へ延在し、前記フライス工具（４０）の回転方向（４３）について前記第２の端部（６０）が前記第１の端部（５８）より前方に出ている、請求項１３又は１４に記載のフライス工具（４０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フライス工具のための切削インサート、及び、そのような切削インサートを備えたフライス工具に関する。

【背景技術】

【0002】

フライス工具は、１以上の切削インサートが設けられ得る回転切削工具である。正面フライス工具は、「正面」すなわちフライス平面のために構成された特定の種類のフライス工具である。

【0003】

米国特許出願第２０１３／００４５０６１号は、回転切削工具のための切削インサートを開示している。切削インサートは、上面、下面、及び上面と下面の各々に連結された側面を含む。切削インサートは、切削工具内で４回割り出し可能である。切れ刃は、上面と側面との交差部分において延在し、第１の切れ刃、角切れ刃、及び第２の切れ刃を含む。側面に沿って、平坦な表面形状の部分を含む拘束部分が、切削インサートの周りに延在する。切削インサートは、回転切削ツール内に負の軸方向すくい角がある状態で使用されるように形成されている。

【0004】

その形状のために、米国特許出願第２０１３／００４５０６１号は、製造するのが面倒である。例えば、拘束部分は、切削インサートの圧縮及び焼結に続いて、分離した研磨ステップによって製造されなければならない。

【発明の概要】

【0005】

本発明の目的は、容易に製造される切削インサートを提供することである。

【0006】

本発明の一態様によれば、その目的は、フライス工具のための切削インサートであって、インサート本体の長手方向に沿って延在する中央長手方向軸、及び中央長手方向軸を含む仮想中央平面を有する、インサート本体を備えた、切削インサートによって実現される。インサート本体は、概して、上面、底面、及び上面と底面との間に延在する周面によって画定され、上面と底面は、実質的に中央平面の両側の長手方向において延在する。インサート本体は、上面において第１のすくい面を備え、底面が第２のすくい面を備える。インサート本体は、周面において、インサート本体の両側で長手方向において延在する第１のラジアル側面と第２のラジアル側面、及び、インサート本体の両側で長手方向を横断して延在する第１のアキシャル側面と第２のアキシャル側面を備える。第１のアキシャル側面は、第１のリリーフ面、第２のリリーフ面、及び第１の凹部を備え、第１のリリーフ面は第１のすくい面に沿って延在し、第２のリリーフ面は第２のすくい面に沿って延在する。第１の凹部は、第１と第２のリリーフ面の間で延在し、第１の底面を備える。インサート本体は、少なくとも第１の切れ刃を更に備え、第１の切れ刃は、第１のすくい面と第１のラジアル側面及び第１のアキシャル側面の両方との間の交差部分における縁部分に沿って延在する。第１のリリーフ面、第２のリリーフ面、及び第１の凹部の各ポイントが、第１のラジアル側面を向く第１のサイドビュー又は第２のラジアル側面を向く第２のサイドビューの何れかから視認できるように、且つ、インサート本体が、第１又は第２のラジアル側面のうちの何れかの近くの外側部分においてよりも、中央長手方向軸の近くの中央部分において、長手方向に沿って長くなるように、第１のリリーフ面、第２のリリーフ面、及び第１の凹部が配置されている。

【0007】

第１のリリーフ面、第２のリリーフ面、及び第１の凹部の各ポイントが、第１と第２のサイドビューのうちの何れかから視認でき、インサート本体が、第１又は第２のラジアル側面のうちの何れかの近くの外側面分においてよりも、中央長手方向軸の近くの中央部分において長いので、切削インサートは、中央長手方向軸において関連する圧縮工具の分割があり、第１及び第２のリリーフ面と第１の凹部とが多軸圧縮（ＭＡＰ）動作において形成可能な状態で、ＭＡＰによって形成可能である。その結果として、上述の目的が達成される。

【0008】

第１と第２のサイドビューは、長手方向軸に対して垂直に、中央平面に沿って見られる。切削インサートは、フライス工具の工具本体に取り付けられるように構成され得る。切削インサートは、「正面」すなわちフライス平面のために構成され得る。切削インサートは、フライス工具のインサート座を形成する凹部内に保持されるように適合され得る。切削インサートは、割り出し可能であり、すなわち、切削インサートは、フライス工具のインサート座内の種々の位置に配置され得る。第１の切れ刃は、インサート座から延在し、フライス内の加工対象物と係合し得る。

【0009】

切削インサートは、例えば、超硬合金、セラミック、立方晶窒化ホウ素、多結晶ダイヤモンド、及び／又はサーメットのうちの１以上を含む材料から製造され得る。切削インサートは、例えば、窒化チタン、炭窒化チタン、及び／又は酸化アルミニウムなどの表面コーティングで被覆され得る。

【0010】

実施形態によれば、第１のリリーフ面、第２のリリーフ面、及び第１の底面の各々は、２つの主表面を備え得る。主表面は、関連する第１のリリーフ面、第２のリリーフ面、又は第１の底面のうちの少なくとも５分の１を形成し得る。主表面は、表面に沿った何らかの大きな又は唐突な方向変化なしに、連続的な表面を形成する。大きな方向変化又は唐突な方向変化において、主表面は終端する。

【0011】

実施形態によれば、第１又は第２のラジアル側面のうちの何れかの近くの前記主表面のうちの何れかの外側部分におけるよりも、中央長手方向軸の近くの前記主表面のうちの前記何れかの中央部分において、長手方向軸に沿ってインサート本体が長くなるように、第１のリリーフ面、第２のリリーフ面、及び第１の底面の２つの主表面の各々の間の角度は、鈍角であり得る。第１のリリーフ面、第２のリリーフ面、及び第１の底面の２つの主表面の各々の間の鈍角は、切削インサートに、第１のアキシャル側面におけるわずかに尖った形状を与え得る。

【0012】

実施形態によれば、第１のリリーフ面、第２のリリーフ面、及び第１の底面の各々の２つの主表面は、平坦な表面であり得る。代替的な実施形態によれば、第１と第２のリリーフ面の各々の主表面のうちの少なくとも一方は、凸形状であり得る。実施形態によれば、第１の底面は、中央平面に対して垂直であり得る。

【0013】

実施形態によれば、インサート本体が、第１の凹部の近隣よりも、第１の切れ刃において、長手方向に沿って長くなるように、第１のリリーフ面が中央平面と鈍角を形成し得る。このやり方では、切削インサートの中央平面が、関連するフライス工具内で中立な又はわずかに負の軸方向角度において配置された状態で、リリーフが、第１の切れ刃において設けられ得る。更に、鋭角の楔角が、第１のアキシャル側面における第１の切れ刃において設けられ得る。したがって、切削インサートの中央平面が、関連するフライス工具内で中立な又はほんのわずかに負の軸方向角度において延在した状態で、正の軸方向すくい角が、第１のアキシャル側面において設けられ得る。したがって、切削インサートは、フライス工具のインサート座内に正確に配置され得る。

【0014】

実施形態によれば、第１の切れ刃は、第１のリリーフ面に沿って延在する第１の端部と第２の端部、第１のラジアル側面に沿って延在する第３の端部、及び角端部を備え、第１の端部は第２の端部に隣接し、第２の端部は角端部に隣接し、及び角端部は第３の端部に隣接し得る。第１の端部は、第２の端部から中央平面へ向けて、第２の端部に対してある角度において延在し得る。このやり方では、切削インサートが、加工対象物へ傾斜を付けられ、すなわち関連するフライス工具が、フライス工具の軸方向、通常は関連するフライス工具のＺ方向において、加工対象物へ供給され得る。そのような場合、第２の端部は、Ｚ方向において加工対象物の中へ切削をもたらし、一方、第１の切れ刃は、その角度と方向のためにＺ方向における切削と干渉しない。

【0015】

実施形態によれば、第１の端部は、第１のすくい面内に形成された窪みの端部を形成し得る。

【0016】

実施形態によれば、第２のアキシャル側面は、第３のリリーフ面、第４のリリーフ面、及び第２の凹部を備え、第３のリリーフ面は、第１のすくい面に沿って延在し、第４のリリーフ面は、第２のすくい面に沿って延在する。第２の凹部は、第３と第４のリリーフ面の間で延在し、第２の底面を備え得る。第３のリリーフ面、第４のリリーフ面、及び第２の凹部の各ポイントが、第１のラジアル側面を向く第１のサイドビュー又は第２のラジアル側面を向く第２のサイドビューの何れかから視認できるように、且つ、インサート本体が、第１又は第２のラジアル側面のうちの何れかの近くの外側部分においてよりも、中央長手方向軸の近くの中央部分において、長手方向に沿って長くなるように、第３のリリーフ面、第４のリリーフ面、及び第２の凹部が配置され得る。したがって、インサート本体が、第１又は第２のラジアル側面のうちの何れかの近くの外側部分においてよりも、中央長手方向軸の近くの中央部分において、長手方向に沿って長くなり得る。このやり方では、更に、第２のアキシャル側面において、切削インサートが、中央長手方向軸において関連する圧縮工具の分割があり、第３及び第４のリリーフ面と第２の凹部とが多軸圧縮（ＭＡＰ）動作において形成可能な状態で、ＭＡＰによって形成可能なように構成され得る。

【0017】

第１のアキシャル側面に類似して、第３のリリーフ面、第４のリリーフ面、及び第２の底面の各々は、２つの主表面を備え得る。更に、第３のリリーフ面、第４のリリーフ面、及び第２の底面の２つの主表面の各々の間の角度は、鈍角であり得る。再び、鈍角は、切削インサートに、この場合には第２のアキシャル側面において、わずかに尖った形状を与え得る。

【0018】

実施形態によれば、切削インサートを形成するための多軸圧縮工具の分割ラインが、中央部分において配置可能なように、インサート本体は、中央長手方向軸に隣接する中央部分において長手方向軸に沿って最も長く、第１と第２のラジアル側面に近付くに従って長さが徐々に減少し得る。

【0019】

実施形態によれば、切削インサートが、フライス工具内で４回割り出し可能なように、インサート本体は、第１のすくい面と第２のラジアル側面及び第２のアキシャル側面の両方との間の交差部分における縁部分に沿って延在する第２の切れ刃、第２のすくい面と第１のラジアル側面及び第２のアキシャル側面との間の交差部分における縁部分に沿って延在する第３の切れ刃、及び第２のすくい面と第２のラジアル及び第１のアキシャル側面の両方との間の交差部分における縁部分に沿って延在する第４の切れ刃を備え得る。言い換えると、切削インサートは、中央長手方向軸の周りで、及び、長手方向軸と垂直な中央横手方向軸の周りで、回転対称であり得る。

【0020】

本発明の更なる一態様によれば、工具本体を備えた回転軸の周りで回転するように構成された、フライス工具が提供され、工具本体には、工具本体の軸方向端部において切削インサートを受容するためのインサート座が設けられている。フライス工具は、インサート座内に配置された、本明細書で説明される何れかの態様及び／又は実施形態による切削インサートを備える。

【0021】

フライス工具には、本明細書で説明される態様及び／又は実施形態による２以上の切削インサートが設けられ得る。フライス工具は、正面フライス工具、すなわち、フライス平面のためのフライス工具であり得る。

【0022】

実施形態によれば、インサート座には、接線方向支持表面、半径方向支持表面、及び軸方向支持表面が設けられ得る。第２のすくい面の一部分が接線方向支持表面に隣接し、第２のラジアル側面の一部分が半径方向支持表面に隣接し、及び第２の凹部の第２の底面の一部分が軸方向支持表面に隣接した状態で、切削インサートが配置され得る。このやり方では、加工対象物に切削係合するためのインサート座を超えて延在する第１の切れ刃を有する切削インサートが、インサート座内に正確に支持され得る。

【0023】

実施形態によれば、軸方向支持表面に隣接した第２の底面の一部分は、第１のラジアル側面に最も近い第２の底面の、その主表面であり得る。この主表面は、中央長手方向軸に向けて角度が付けられているので、切削インサートは、切削インサートが晒される軸方向の切削力によって、半径方向に向けられる。このやり方では、切削インサートが、半径方向支持表面に向けて付勢され、したがって、インサート座内に正確にロックされ得る。

【0024】

実施形態によれば、接線方向支持表面は、工具本体の軸方向端における第１の端部から、インサート座の軸方向支持表面における第２の端部へ延在し、フライス工具の回転方向で見て、第２の端部が第１の端部の先へ延在し得る。このやり方では、中央平面がインサート座内で負の軸方向角度にある状態で、切削インサートが配置され得る。中央平面との鈍角を形成する第１のリリーフ面のために、中央平面がほんのわずかに負の軸方向角度において延在した状態で、リリーフが第１の切れ刃において設けられ得る。

【0025】

本発明の更なる特徴及び利点は、付随する特許請求の範囲及び以下の詳細説明を検討する際に明確になるだろう。

【0026】

本発明の特定の特徴及び利点を含む本発明の様々な態様は、以下の詳細説明及び添付図面に記載される実施例から、容易に理解されるだろう。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1a】実施形態による、フライス工具のための切削インサートの種々の図のうちの１つを示す。

【図1b】実施形態による、フライス工具のための切削インサートの種々の図のうちの１つを示す。

【図1c】実施形態による、フライス工具のための切削インサートの種々の図のうちの１つを示す。

【図1d】実施形態による、フライス工具のための切削インサートの種々の図のうちの１つを示す。

【図1e】実施形態による、フライス工具のための切削インサートの種々の図のうちの１つを示す。

【図2】本発明による、切削インサートを形成するための多軸圧縮（ＭＡＰ）工具の実施形態を示す。

【図3a】フライス工具の一実施形態を示す。

【図3b】フライス工具の一実施形態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0028】

本発明の態様が、以下で一層詳細に説明される。類似の番号は、全体を通じて類似の要素を表す。簡潔性及び／又は明確性のために、既に良く知られた機能及び構造は必ずしも詳細に説明されない。

【0029】

図１ａ〜図１ｅは、実施形態による、フライス工具のための切削インサート２の種々の図を示している。切削インサート２は、インサート本体４の長手方向に沿って延在する中央長手方向軸６を有するインサート本体４を備える。中央長手方向軸６を含む仮想中央平面８が、インサート本体４の中央を通って延在する（図１ｃ及び図１ｄ参照）。インサート本体４は、概して、上面１０、底面１２、及びインサート本体４の周りを上面１０と底面１２との間で延在する周面１４によって画定されている。上面１０と底面１２は、実質的に、中央平面８の両側で長手方向において延在する。インサート本体４は、上面１０において第１のすくい面１６ａ、及び底面１２において第２のすくい面１６ｂを備える。

【0030】

インサート本体４は、周面１４において、インサート本体４の両側で長手方向に延在する、第１のラジアル側面１８ａと第２のラジアル側面１８ｂを備える。周面１４は、インサート本体４の両側で長手方向及び長手方向軸６を横断して延在する、第１のアキシャル側面２０ａと第２のアキシャル側面２０ｂを更に備える。

【0031】

第１のアキシャル側面２０ａは、第１のリリーフ面２２ａ、第２のリリーフ面２２ｂ、及び第１の凹部２４ａを備える。第１のリリーフ面２２ａは、第１のすくい面１６ａに沿って延在し、第２のリリーフ面２２ｂは、第２のすくい面１６ｂに沿って延在する。第１の凹部２４ａは、実質的に中央平面８に沿って、第１と第２のリリーフ面２２ａ、２２ｂの間で延在する。第１の凹部２４ａは、第１の底面２６ａを備える。第２のアキシャル側面２０ｂは、第３のリリーフ面２２ｃ、第４のリリーフ面２２ｄ、及び第２の凹部２４ｂを備える。第３のリリーフ面２２ｃは、第１のすくい面１６ａに沿って延在し、第４のリリーフ面２２ｄは、第２のすくい面１６ｂに沿って延在する。第２の凹部２４ｂは、実質的に中央平面８に沿って、第３と第４のリリーフ面２２ｃ、２２ｄの間で延在する。第２の凹部２４ｂは、第１の底面２６ｂを備える。

【0032】

第１のリリーフ面２２ａ、第２のリリーフ面２２ｂ、及び第１の凹部２４ａの各ポイントが、第１のラジアル側面１８ａを向く第１のサイドビュー又は第２のラジアル側面１８ｂを向く第２のサイドビューの何れかから視認できるように、第１のリリーフ面２２ａ、第２のリリーフ面２２ｂ、及び第１の凹部２４ａが配置されている。したがって、インサート本体４が、第１又は第２のラジアル側面１８ａ、１８ｂのうちの何れかの近くの外側部分においてよりも、中央長手方向軸６の近くの中央部分において、長手方向に沿って長くなる。すなわち、図１ｃで示される図、及び、インサート本体４の反対側からの対応する図で示されるように、第１と第２のサイドビューが、長手方向軸６に垂直に、中央平面８に沿って見られる。第１のリリーフ面２２ａ、第２のリリーフ面２２ｂ、及び第１の底面２６ａの各々は、２つの主表面２８ａ〜２８ｆを備える。主表面２８ａ〜２８ｆは、図１ｄで直線的なハッチングを用いて示されている。第１又は第２のラジアル側面１８ａ、１８ｂのうちの何れかの近くの主表面２８ａ〜２８ｆのうちの何れかの外側部分におけるよりも、中央長手方向軸６の近くの前記主表面の前記何れかの中央部分において、長手方向軸に沿ってインサート本体４が長くなるように、第１のリリーフ面２２ａ、第２のリリーフ面２２ｂ、及び第１の底面２４ａの各々の間の角度ηは、鈍角である（図１ｅ参照）。２つの主表面２８ａ〜２８ｆの各々の間の角度ηは、１６０〜１７９．５度の範囲内にあり得る。第１と第２のリリーフ面２２ａ、２２ｃの２つの主表面２８ａ〜２８ｄの間の角度ηは、第１の底面２６ａの２つの主表面２８ｅ、２８ｆの間の角度ηとは異なり得る。第１と第２のリリーフ面２２ａ、２２ｃの２つの主表面２８ａ〜２８ｄの間の角度ηは、好ましくは、１７６〜１７９度の範囲内にあり得る。第１の底面２６ａの２つの主表面２８ｅ、２８ｆの間の角度ηは、好ましくは、１６０〜１７９度の範囲内にあり得る。

【0033】

同様に、第１のアキシャル側面２０ａとの関連で上述したように、第３のリリーフ面２２ｃ、第４のリリーフ面２２ｄ、及び第２の凹部２４ｂの各ポイントが、第１のサイドビュー又は第２のサイドビューの何れかから視認できるように、第３のリリーフ面２２ｃ、第４のリリーフ面２２ｄ、及び第２の凹部２４ｂが配置されている。再び、インサート本体４が、第１又は第２のラジアル側面１８ａ、１８ｂのうちの何れかの近くの外側部分においてよりも、中央長手方向軸６の近くの中央部分において、長手方向に沿って長くなる。同様に、第３のリリーフ面２２ｃ、第４のリリーフ面２２ｄ、及び第２の底面２６ｂの各々は、図１ｄで示された第１のリリーフ面、第２のリリーフ面、及び第１の底面の主表面２８ａ〜２８ｆに対応する、２つの主表面を備える。第３のリリーフ面２２ｃ、第４のリリーフ面２２ｄ、及び第２の底面２６ｂの２つの主表面の各々の間の角度ζは、鈍角である（図１ｅ参照）。したがって、更に、第３のリリーフ面２２ｃ、第４のリリーフ面２２ｄ、及び第２の底面２４ｂにおける鈍角ζのために、インサート本体４が、第１又は第２のラジアル側面１８ａ、１８ｂのうちの何れかにおけるよりも、中央長手方向軸６の近くの中央部分において、長手方向に沿って長くなる。第３のリリーフ面２２ｃ、第４のリリーフ面２２ｄ、及び第２の底面２４ｂの２つの主表面の各々の間の角度ζは、第１のリリーフ面２２ａ、第２のリリーフ面２２ｂ、及び第１の底面２４ａの２つの主表面２８ａ〜２８ｆの各々の間の対応する角度ηと同じであり得る。

【0034】

言い換えると、インサート本体４は、中央長手方向軸６に隣接した中央部分における長手方向に沿って最も長く、第１と第２のラジアル側面１８ａ、１８ｂに近付くに従って長さが徐々に減少する。したがって、切削インサート２を形成するための多軸圧縮（ＭＡＰ）工具の分割ラインは、中央部分において配置可能である（以下の図２参照）。

【0035】

したがって、中央長手方向軸６において関連した圧縮工具の分割がある状態で、切削インサート２が、ＭＡＰによって形成可能である。第１、第２、第３、及び第４のリリーフ面、並びに第１と第２の底面２６ａ、２６ｂの主表面の全ては、ＭＡＰ動作において形成され得る。中央長手方向軸６において圧縮工具の分割を配置できることは、ＭＡＰ動作からのインサート本体４内の任意のギザギザが、何らかの実質的な程度において切削インサート２の使用に影響を与えない領域において、分割ラインが配置されることをもたらす。

【0036】

図２は、本発明による、切削インサートを形成するための多軸圧縮（ＭＡＰ）工具１００の実施形態を示している。ＭＡＰ動作では、切削インサートの生素地（ｇｒｅｅｎ ｗａｒｅ）が形成される。その生素地は、焼結後にフライス工具における使用のために準備される切削インサートを形成する。

【0037】

従来の圧縮では、粉体化合物が、２つの垂直スタンプの間でダイの凹部の中へ圧縮され、焼結後に切削インサートを形成する生素地を形成する。ＭＡＰでは、製造のために問題の粉体化合物が、生素地の上面と底面に対して２つのスタンプ１０２、１０４の間で圧縮されるだけでなく、２つの更なるスタンプ１０６、１０８の間においても圧縮される。それらは、インサート本体の側面及び第二逃げ面に対して圧縮される。

【0038】

第１、第２、第３、及び第４のリリーフ面２２ａ〜２２ｄ、並びに第１及び第２の底面２４ａ、２４ｂの主表面が、２つが正反対の鈍角η、ζにある状態で、上述したやり方で本発明による切削インサートを形作ることによって、水平方向にスタンプ１０６、１０８を操作することは、スタンプ面の各ポイントが、生素地の任意の表面を削り取ることなしに、生素地から直ちに離れるようなやり方で、最終的に圧縮された生素地からの運動の直線的な経路で後退され得る。言い換えると、切削インサートの設計は、優れた表面の品質を保証し、それは、同様に、優れた寸法精度を有する直接的に圧縮された研磨されていない切削インサートの製造を可能にするものである。したがって、切削インサートは、圧縮及び焼結の後で、研磨などの後処理を必要とすることなしに、その最終的な形状を直接的に取得できる。

【0039】

したがって、切削インサートが、表面の荒仕上げ、又はより低い最終要件の表面を企図するのみであるならば、切削インサート２は、圧縮及び焼結された際に使用され得る。これは、近似的に＋／−０．０３ｍｍの許容誤差を有する切削インサートを提供する。

【0040】

より優れた許容誤差が必要とされるならば、切削インサートは焼結後の研磨を必要とする。本発明による切削インサートは、２、３ｍｍの千分の一内の許容誤差へ研磨される精度に対しても役立つ。第１の底面がＭＡＰ動作において形成されるので、第１のアキシャル側面２０ａの第１と第２のリリーフ面２２ａ、２２ｂ（図１ｂ及び図１ｃ参照）の研磨の場合に、第２の底面２６ｂは、研磨の間に参照支持表面として役立ち得る。したがって、第１と第２のリリーフ面２２ａ、２２ｂは、第３又は第４のリリーフ面２２ｃ、２２ｄのうちの一方を第１の参照面として使用することなしに研磨され得る。したがって、リリーフ面２２ａ〜２２ｄの間の内的関係は維持され得る。一方で、それらは、第２の底面２６ｂに対してインサート本体４に配置される。したがって、第１と第２のリリーフ面２２ａ、２２ｂの研磨は、第３と第４のリリーフ面２２ｃ、２２ｄから独立している。

【0041】

図１ａ〜図１ｅを参照すると、インサート本体４は、第１の切れ刃３０ａを備える。第１の切れ刃３０ａは、第１のすくい面１６ａと第１のラジアル側面１８ａ及び第１のアキシャル側面２０ａの両方との間の交差部分における縁部分に沿って延在する。第１の切れ刃３０ａは、第１のリリーフ面２２ａに沿って延在する第１の端部３２ａと第２の端部３２ｂ、角端部３２ｃ、及び第１のラジアル側面１８ａに沿って延在する第３の端部３２ｄを備える。第１の端部３２ａは第２の端部３２ｂに隣接し、第２の端部３２ｂは角端部３２ｃに隣接し、及び角端部３２ｃは第３の端部３２ｄに隣接する。

【0042】

第１の端部３２ａは、第２の端部３２ｂから中央平面８に向けて見られる際に、第２の端部３２ｂに対して少なくとも１５０度且つ多くとも１８５度の角度Φにおいて延在する（図１ｄ参照）。示されている実施例では、角度Φが１５８度である。第１の端部３２ａが、中央平面８に向けて第２の端部３２ｂに対して角度Φで延在するので、第２の端部３２ｂは、長手方向において最も遠くに離れて延在するように、関連するフライス工具内に配置され得る。そのような配置を伴って、フライス工具と切削インサート２は、加工対象物に対して傾斜を付けられ得る。すなわち、第２の端部３２ｂは、第１の端部３２ａが下向きの切削を妨げることなしに、加工対象物の中へ緩やかな下向きの切削をもたらし得る。

【0043】

これらの実施形態では、第１の端部３２ａが、第１のすくい面１６ａ内に形成された窪み３４の端部を形成する。

【0044】

これらの実施形態では、第１〜第４のリリーフ面２２ａ〜２２ｄの各々の主表面のうちの少なくとも１つが凸形状である。より具体的には、第１のリリーフ面２２ａの、第２の端部３２ｂに隣接する主表面２８ａが凸形状であり、第２〜第４のリリーフ面の対応する主表面が凸形状である。

【0045】

したがって、これらの実施形態では、第２の端部３２ｂが湾曲している。更に、第１の端部３２ａは、これらの実施形態において湾曲している。そのような場合では、第１と第２の端部３２ａ、３２ｂのうちの少なくとも一方が湾曲しており、角度Φが、それぞれ、第１と第２の端部３２ａ、３２ｂの間の交差部分において、第１の端部３２ａの接線と第２の端部３２ｂの接線との間で測定される。

【0046】

代替的な実施形態によれば、第１〜第４のリリーフ面２２ａ〜２２ｄ、及び第１と第２の底面２６ａ、２６ｂの各々の２つの主表面は、平坦な表面であり得る。そのような実施形態では、第２の端部３２ｂが線形、すなわち、直線的である。

【0047】

インサート本体４は、第１のすくい面１６ａと第２のラジアル側面１８ｂ及び第２のアキシャル側面２０ｂの両方との間の交差部分における縁部分に沿って延在する第２の切れ刃３０ｂ、第２のすくい面１６ｂと第１のラジアル側面１８ａ及び第２のアキシャル側面２０ｂの両方との間の交差部分における縁部分に沿って延在する第３の切れ刃３０ｃ、及び第２のすくい面１６ｂと第２のラジアル側面１８ｂ及び第１のアキシャル側面２０ａの両方との間の交差部分における縁部分に沿って延在する第４の切れ刃３０ｄを備える。したがって、切削インサート２は、関連するフライス工具内で４回割り出し可能である。したがって、第１、第２、第３、及び第４の切れ刃３０ａ〜３０ｄの各々は、一度に一つが、フライス工具内に配置されて、加工対象物と係合し得る。第２、第３、及び第４の切れ刃３０ｂ〜３０ｄの各々は、第１の切れ刃３０ａと同じやり方で、第１の、第２の、第３の、及び角端部を備える。

【0048】

第１のリリーフ面２２ａは、中央平面８と鈍角εを形成する（図１ｃ参照）。鈍角εは、９２度〜１０５度の範囲内にあり、好ましくは、９４〜１００度の範囲内にあり得る。したがって、インサート本体４は、第１の凹部２４ａの近隣よりも、第１の切れ刃３０ａにおいて長手方向へ長くなる。したがって、例えば、５１〜８４度、好ましくは、６０〜７６度の鋭角の楔角βは、第１のアキシャル側面２０ａにおける第１の切れ刃３０ａにおいて容易に設けられ得る。同様に、鋭角の楔角が、それぞれのアキシャル側面２０ａ、２０ｂにおける第２、第３、及び第４の切れ刃３０ｂ〜３０ｄの各々においても設けられ得るように、第２、第３、及び第４のリリーフ面２２ｂ〜２２ｄの各々は、中央平面８と鈍角を形成する。第１の切れ刃３０ａにおける仮想接平面３７は、中央平面８と平行に延在する。接平面３７と第１のすくい面１６ａとの間の角度γは、４〜２４度の範囲内、好ましくは、１０〜２０度の範囲内にあり得る。切削インサート２の効果的なすくい角は、それがフライス工具内に取り付けられたときに、インサート座４６内の中央平面８の鈍角ε、楔角β、及び軸方向角度γによって与えられる（以下の図３ａ参照）。第１の底面２６ａと第２の底面２６ｂの主表面２８ｅ、２８ｆは、それぞれ、各々が中央平面８と９０度の角度を形成する。

【0049】

インサート本体４には、貫通孔３８が設けられている。解放可能に切削インサート２を関連するフライス工具に固定するために、締め部材が、貫通孔３８を通って延在し得る。

【0050】

図３ａ〜図３ｂは、フライス工具４０の実施形態を示している。フライス工具４０は、正面フライス工具である。フライス工具４０は、回転軸４２の周りで回転方向４３へ回転するように構成されており、工具本体４４を備える。軸方向端部において、工具本体４４には、本明細書で説明される何れかの態様及び／又は実施形態による、切削インサート２を受容するためのインサート座４６が設けられている。図３ｂの分解図において示されているように、切削インサート２は、切削インサート２の貫通孔３８を通って延在し、インサート座４６において工具本体４４内のネジ孔５０の中へねじ込まれる、ねじ４８によって、工具本体４４に取り付けられる。

【0051】

これらの実施形態では、フライス工具４０には、５つのインサート座が設けられている。各インサート座２内に、切削インサート２が配置される。代替的な実施形態では、フライス工具に、示されている５つよりも少ない又は多い数の切削インサート２が設けられ得る。やはり、大きな直径のフライス工具には、小さい直径のフライス工具よりも多くの切削インサートが設けられる。

【0052】

全ての切削インサート２は、同じ種類のものである。フライス工具の代替的な実施形態では、切削インサートが、２以上の異なる種類のものであり得る。

【0053】

インサート座４６には、接線方向支持表面５２、半径方向支持表面５４、及び軸方向支持表面５６が設けられている。第２のすくい面１６ｂの一部分が接線方向支持表面５２に隣接し、第２のラジアル側面１８ｂの一部分が半径方向支持表面５４に隣接し、及び、第２の凹部２４ｂの第２の底面２６ｂの主表面のうちの１つが軸方向支持表面５６に隣接した状態で、切削インサート２が配置されている（図１ｃも参照）。したがって、加工対象物に切削係合するためのインサート座４６を超えて延在する第１の切れ刃３０ａを有する切削インサート２が、インサート座４６内に支持されている。

【0054】

軸方向支持表面５６に隣接する切削インサート２の前記主表面のうちの１つは、第１のラジアル側面１８ａに最も近い第２の底面２６ｂの主表面２８ｆ’である。（第１のラジアル側面１８ａに最も近い第２の底面２６ｂの主表面２８ｆ’は、図１ｄで示された第２のラジアル側面１８ｂにおける第１の底面２４ａの主表面２８ｆに対応する。）

【0055】

接線方向支持表面５２は、工具本体４４の軸方向端における第１の端部５８から、インサート座４６の軸方向支持表面５６における第２の端部６０へ延在する。フライス工具４０の回転方向４３において見られるように、第２の端部６０は、第１の端部５８の先へ延在する。したがって、切削インサート２は、中央平面８に対してインサート座内の負の軸方向角度γにおいて配置されている。上述され図１ｃで示されたように実現された鋭角の楔角βのために、切れ刃３２ｄに隣接する第１のすくい面１６ａは、正の軸方向すくい角において配置されている。

【0056】

この発明は、本明細書に明記された実施形態に限定されると解釈すべきではない。本明細書で開示されている実施形態の種々の特徴は、付随する特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲を逸脱することなく、本書で説明されている実施形態以外の実施形態を創出するために組み合わされ得ることを、当業者は認識するであろう。本発明は例示的な実施形態を参照して説明されてきたが、当業者にとっては、多数の異なる代替例、修正例等が自明となろう。そのため、上記は様々な例示的な実施形態を例示するものであり、本発明は付随する特許請求の範囲によってのみ規定されることを、理解されたい。

【0057】

本書で使用する場合、「を備える」又は「を含む」という用語は開放型であり、１以上の既述の特徴、要素、ステップ、構成要素又は機能を含むが、１以上の他の特徴、要素、ステップ、構成要素、機能又はそれらの群の存在又は追加を除外する訳ではない。

【図1a】

【図1b】

【図1c】

【図1d】

【図1e】

【図2】

【図3a】

【図3b】