特許 7125429 金属切削のための旋削インサート

(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】

(24)【登録日】2022-08-16

(45)【発行日】2022-08-24

(54)【発明の名称】金属切削のための旋削インサート

(51)【国際特許分類】

   B23B 27/14 20060101AFI20220817BHJP

   B23B 27/20 20060101ALI20220817BHJP

【ＦＩ】

B23B27/14 C

B23B27/14 B

B23B27/20

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2019569798

(86)(22)【出願日】2017-12-19

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-08-13

(86)【国際出願番号】 EP2017083509

(87)【国際公開番号】W WO2018233861

(87)【国際公開日】2018-12-27

【審査請求日】2020-10-19

(31)【優先権主張番号】17176544.9

(32)【優先日】2017-06-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】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・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】コタラック， サシャ

【審査官】山本 忠博

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１２－５２５９８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０４３８４５４０（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開平１０－１１３８０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ ２７／１４，２７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

硬度鋼の長手方向外部旋削のための旋削インサート（１）において、
上部表面（２）、対向する下部表面（３）、第１の側部表面（４）、対向する第２の側部表面（５）、前部表面（６）、対向する後部表面（７）を備え、
前記上部および下部表面（２，３）は、前記第１の側部表面（４）、前記第２の側部表面（５）、前記前部表面（６）、および前記後部表面（７）によって連結され、
前記前部および後部表面（６，７）に交差する長手方向軸（Ａ１）であって、前記第１および第２の側部表面（４，５）の間の中心に延在する、長手方向軸（Ａ１）と、
立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）を含む切れ刃（８）であって、前記上部表面（２）と前記前部表面（６）との間の交差部において少なくとも部分的に形成される、切れ刃（８）とを備え、
前記切れ刃（８）は、上面図で前記長手方向軸（Ａ１）に交差する前方ポイント（１３）を備え、
前方ポイント（１３）における前記切れ刃（８）の接線（Ｌ１）は、上面図で、前記長手方向軸（Ａ１）に垂直に延在し、
旋削インサート（１）は、上面図で、前記長手方向軸（Ａ１）に対して対称または実質的に対称である、旋削インサート（１）であって、
ステム部分（１０）に連結されたヘッド部分（９）を備え、前記ヘッド部分（９）の最大幅（１１）は前記ステム部分（１０）の最大幅（１２）より大きく、前記幅（１１，１２）は前記長手方向軸（Ａ１）に垂直に測定されること、
前記ヘッド部分（９）は前記切れ刃（８）を備え、前記ヘッド部分（９）は前記切れ刃（８）に隣接してランド部分（２８）を備えること、
前記切れ刃（８）は、前記前方ポイント（１３）を備える表面仕上げ切れ刃（１４）を備えること、
上面図で、前記表面仕上げ切れ刃（１４）は、まっすぐであるまたは５０ｍｍより大きい曲率半径（Ｒ１）で凸状に湾曲すること、
前記切れ刃（８）は、前記表面仕上げ切れ刃（１４）の対向する側に位置する２つの主切れ刃部分（１７，１８）を備え、それぞれの主切れ刃部分（１７，１８）は、軸方向に前方のポイント（１９，２０）と軸方向に後方のポイント（２１，２２）との間に延在すること、
ここで、それぞれの軸方向に前方のポイント（１９，２０）から前記長手方向軸（Ａ１）までの距離は、それぞれの軸方向に後方のポイント（２１，２２）から前記長手方向軸（Ａ１）までの距離より小さく、
それぞれの主切れ刃部分（１７，１８）は、前記前方ポイント（１３）における前記切れ刃（８）の前記接線（Ｌ１）に対して５～２０°の角度（Ｂ１，Ｂ２）を形成すること
を特徴とする、旋削インサート（１）。

【請求項2】

それぞれの主切れ刃部分（１７，１８）は、前記長手方向に０．０５～０．２０ｍｍ延在する、請求項１に記載の旋削インサート（１）。

【請求項3】

それぞれの主切れ刃部分（１７，１８）は、前記長手方向軸（Ａ１）に垂直な方向に、前記ヘッド部分（９）の前記最大幅（１１）の８～２５％延在する、請求項１または２に記載の旋削インサート（１）。

【請求項4】

前記それぞれの軸方向に前方のポイント（１９，２０）は前記切れ刃（８）の前記前方ポイント（１３）から離間し、前記軸方向に後方のポイント（２１，２２）の間の距離は、前記ヘッド部分（９）の前記最大幅（１１）より小さい、請求項１から３のいずれか一項に記載の旋削インサート（１）。

【請求項5】

前記ヘッド部分（９）の前記最大幅（１１）は、前記ステム部分（１０）の前記最大幅（１２）の１０５～１７５％であり、
前記上部表面（２）および／または前記下部表面（３）は、前記長手方向軸（Ａ１）に沿ってまたは前記長手方向軸（Ａ１）と平行に延在する着座手段（２９）を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の旋削インサート（１）。

【請求項6】

前記切れ刃（８）は角部切れ刃（１５，１６）を備え、
それぞれの角部切れ刃（１５，１６）は、前記それぞれの主切れ刃部分（１７，１８）の前記それぞれの軸方向に後方のポイント（２１，２２）に隣接し、
上面図で、前記角部切れ刃（１５，１６）は、凸状に湾曲し、曲率半径（Ｒ２，Ｒ３）を有し、
前記角部切れ刃（１５，１６）の前記曲率半径（Ｒ２，Ｒ３）は、前記表面仕上げ切れ刃（１４）の前記曲率半径（Ｒ１）より小さい、請求項１から５のいずれか一項に記載の旋削インサート（１）。

【請求項7】

前記表面仕上げ切れ刃（１４）の前記曲率半径（Ｒ１）は６０ｍｍより大きくかつ２００ｍｍより小さく、
前記長手方向軸（Ａ１）に垂直に測定される前記表面仕上げ切れ刃（１４）の長さ（Ｄ２）は、前記ヘッド部分（９）の前記最大幅（１１）の２０～６５％である、請求項１から６のいずれか一項に記載の旋削インサート（１）。

【請求項8】

前記ランド部分（２８）は、上面図で、前記切れ刃（８）に垂直に測定される幅を有し、前記幅は０．０５～０．２０ｍｍである、請求項１から７のいずれか一項に記載の旋削インサート（１）。

【請求項9】

前記前部表面（６）から前記後部表面（７）までの距離（３１）は、前記ヘッド部分（９）の前記最大幅（１１）の２００～１０００％である、請求項１から８のいずれか一項に記載の旋削インサート（１）。

【請求項10】

前記切れ刃（８）は、第１のポイント（２６）と第２のポイント（２７）との間に延在する前部分（２３）を備え、前記前部分（２３）は、長半径（２４）および短半径（２５）を含む半楕円としてまたは実質的に半楕円として形作られ、前記半楕円の前記長半径（２４）は、前記長手方向軸（Ａ１）に垂直にかつ角部切れ刃（１５，１６）に交差して延在し、前記短半径（２５）は前記前方ポイント（１３）に交差する、請求項１から９のいずれか一項に記載の旋削インサート（１）。

【請求項11】

前記半楕円の前記長半径（２４）の長さは、前記半楕円の前記短半径（２５）の長さの４００～３０００％である、請求項１０に記載の旋削インサート（１）。

【請求項12】

工作物（３２）を機械加工する方法であって、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の旋削インサート（１）を設けるステップと、
外部表面（３３）を備える工作物（３２）を設けるステップと、
前記工作物（３２）を回転軸（Ａ２）の周りに回転させるステップと、
前記旋削インサート（１）の長手方向軸（Ａ１）を前記工作物（３２）の回転軸（Ａ２）に垂直に配置するステップと、
前記第１の主切れ刃部分（１７）がアクティブになるように、前記回転軸（Ａ２）に平行な第１の送り方向（Ｆ１）に前記旋削インサート（１）を移動させるステップと
を含む、方法。

【請求項13】

前記第２の主切れ刃部分（１８）がアクティブになるように、第１の送り方向（Ｆ１）に対向する第２の送り方向（Ｆ２）に前記旋削インサートを移動させるステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記外部表面（３３）が、５０～７０ＨＲｃの硬度を有する硬度鋼を備えるように、前記工作物（３２）を配置するさらなるステップを含む、請求項１２または１３に記載の方法。

【請求項15】

命令を有するコンピュータプログラムであって、前記命令は、コンピュータ化数値制御旋盤によって実行されると、前記コンピュータ化数値制御旋盤に、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の方法を実施させる、コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属切削の技術分野に属する。より具体的には、本発明は、旋削、特に、長手方向旋削のための、旋削インサートまたは切削インサートの分野に属し、旋削インサートは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ：ｃｕｂｉｃ ｂｏｒｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ）から作られる切れ刃を備える。そのような旋削インサートは、好ましくは、硬度鋼から作られる工作物などの工作物を機械加工するときに、ＣＮＣ旋盤などの工作機械において使用される。

【背景技術】

【0002】

本発明は、請求項１のプリアンブルによる旋削インサートに言及する。本発明は、硬度鋼の長手方向外部旋削のための旋削インサートに言及し、旋削インサートは、上部表面、対向する下部表面、第１の側部表面、対向する第２の側部表面、前部表面、および対向する後部表面を備える。上部および下部表面は、第１の側部表面、第２の側部表面、前部表面、および後部表面によって連結される。長手方向軸は前部および後部表面に交差する。長手方向軸は第１および第２の側部表面の間の中心に延在する。旋削インサートは、立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）を含む切れ刃を備える。切れ刃は、上部表面と前部表面との間の交差部において少なくとも部分的に形成される。切れ刃は、上面図で長手方向軸に交差する前方ポイントを備える。前方ポイントにおける切れ刃の接線は、上面図で、長手方向軸に垂直に延在する。旋削インサートは、上面図で、長手方向軸に対して対称または実質的に対称である。

【0003】

立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）に基づいて製造される、知られている旋削インサートは、欧州特許出願公開第１５９５６２５号明細書に開示される。上記知られているインサートは外部長手方向旋削に適する。上記旋削インサートは、工作機械に搭載可能である、工具本体または工具のインサート座部内に着脱可能に搭載可能である。機械加工中に、工作物は、その中心軸の周りに回転し、一方、工具本体、それにより、旋削インサートは、工作物に対して移動する。相対的移動は、送りまたは切削送りとしても知られる。長手方向旋削中、送り方向は、直線状でありかつ上記回転軸に平行である。機械加工中、材料は、チップの形態で工作物から取り除かれる。旋削インサートは、チップを切削する切れ刃を備え、それにより、機械加工表面を生成する。

【0004】

ＣＢＮ切れ刃を備える細長い旋削インサートが、存在し、半径方向溝形成のために使用される。しかしながら、少なくとも硬度鋼の外部長手方向旋削のために、そのようなインサートを使用するという先入観が専門家の間に存在する。

【0005】

ロックウェルスケールによる５５ＨＲｃより大きい硬度を有する特に硬度のある鋼の長手方向旋削において使用するための、ＣＢＮ切れ刃を備える旋削インサートがさらに改良され得ることを発明者は見出した。そのような改良型旋削インサートが、平滑な機械加工表面、すなわち、改善された表面仕上げを生成し、低いインサート摩耗を有することになり、また、例えば、反対方向への長手方向旋削についての可能性を可能にすることによって、使用における融通性があることになることを発明者は見出した。

【0006】

本発明の目的は、ＣＢＮ切れ刃を備える、長手方向旋削のための改良型旋削インサートを提供することであり、改良型旋削インサートは、平滑な機械加工表面、すなわち、改善された表面仕上げを生成し、低いインサート摩耗を有することができ、また、例えば、反対方向への長手方向旋削についての可能性を可能にすることによって、使用における融通性があることになる。

【発明の概要】

【0007】

上記目的の少なくとも１つまたは幾つかは、上述した旋削インサートによって達成され、その旋削インサートは、ステム部分に連結されたヘッド部分をさらに備え、ヘッド部分の最大幅はステム部分の最大幅より大きく、上記幅は長手方向軸に垂直に測定され、ヘッド部分は切れ刃を備え、ヘッド部分は切れ刃に隣接してランド部分を備え、切れ刃は、前方ポイントを備える表面生成切れ刃を備え、上面図で、表面生成切れ刃は、まっすぐであるまたは５０ｍｍより大きい曲率半径で凸状に湾曲し、切れ刃は、表面生成切れ刃の対向する側に位置する２つの主切れ刃部分を備え、それぞれの主切れ刃部分は、軸方向に前方のポイントと軸方向に後方のポイントとの間に延在し、ここで、それぞれの軸方向に前方のポイントから長手方向軸までの距離は、それぞれの軸方向に後方のポイントから長手方向軸までの距離より小さく、それぞれの主切れ刃部分は、前方ポイントにおける切れ刃の接線に対して５～２０°の角度を形成する。

【0008】

試験結果が、実質的に欧州特許出願公開第１５９５６２５号明細によるインサートと比較して、長手方向旋削において改善された表面仕上げを示すことを発明者は見出した。本発明の一実施形態による旋削インサートによって、４８～６０ＨＲｃの硬度を有する硬度鋼の長手方向旋削から達成される表面粗さ値は、切削速度１２０ｍ／分、送り量０．５０ｍｍ／ｒｅｖ．において、プロファイル粗さパラメータＲａによれば、０．１４μｍほどに低く、プロファイル粗さパラメータＲｚによれば、０．８０μmほどに低くあり得る。

【0009】

そのような旋削インサートによって、長手方向旋削、すなわち、工作物の回転軸に平行な方向への旋削が、同じインサートを使用して反対方向に行われ得る。そのような旋削インサートによって、改善された機械加工表面仕上げが達成され得る。そのような旋削インサートによって、インサート摩耗が低くなり得る。そのような旋削インサートは、５０～７０ＨＲｃ、好ましくは、５５～７０ＨＲｃの硬度（ロックウェルスケールによる硬度）を有する硬度鋼を旋削するのに特に適する。そのような鋼は、炭素および合金鋼、硬度５０～６０ＨＲｃ、ならびに、ダイス鋼、硬度５５～６５ＨＲｃを含む。鋼の特定の例は、（ＳＡＥ／ＡＩＳＩ規格）：５１２０鋼（６２ＨＲｃ）、１０５０鋼（６２ＨＲｃ）、９３１０（６０ＨＲｃ）、および４３２０鋼（６０～６２ＨＲｃ）を含む。

【0010】

そのような旋削インサートは、代替的に、例えば、インコネル（Ｉｎｃｏｎｅｌ）７１８などの、ニッケル基超合金および／または析出硬化可能ニッケルクロム合金の旋削のために使用することができる。そのような旋削インサートは、代替的に、鋳鉄の旋削のために使用することができる。そのような旋削インサートは、比較的狭いステム部分の結果としておよび／または２つの主切れ刃部分の配置構成の結果として改善されたアクセス性を有することができる。そのような旋削インサートは、比較的小さい切削深さの長手方向旋削において低いインサート摩耗を与え、なぜならば、少なくとも部分的に、インサート形状が、比較的低い、長手方向旋削における進入角を与えるからである。

【0011】

旋削インサートは、工具本体のインサート座部内に着脱可能に搭載可能である。好ましくは、上記工具本体は、好ましくは、鋼などの旋削インサートより耐摩耗性が低い材料から作られる。旋削インサートは、長手方向外部旋削に、すなわち、切削中の送り方向が工作物の回転軸に平行である場合に、適する。

【0012】

旋削インサートは、工具すくい面(ｒａｋｅ ｆａｃｅ)および好ましくは１つまたは複数の着座表面を備える上部表面、ならびに、好ましくは１つまたは複数の着座表面を備える対向する下部表面を備える。旋削インサートは、使用中に長手送り方向に向く第１の側部表面、および、対向する第２の側部表面を備える。旋削インサートは、切削中に工作物に向いている前部または前方表面、および、対向する後部表面を備え、後部表面は、好ましくは、着座表面、または、接触表面、すなわち、旋削インサートがその中に搭載されるまたは搭載可能である工具本体のインサート座部と接触状態にある表面を備える。

【0013】

長手方向軸または対称軸は、前部および後部表面に交差し、第１および第２の側部表面の間の中心に延在する。長手方向軸は、切削中、機械加工される工作物の回転軸に垂直である。

【0014】

旋削インサートは、ＰＣＢＮ（：ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｃｕｂｉｃ ｂｏｒｏｎ ｎｉｔｒｉｄe）、多結晶立方晶窒化ホウ素とも呼ばれる立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）を含む切れ刃を備える。好ましくは、旋削インサートは、例えば、ろう付けによってポケットまたは凹所に永久的に連結される先端を備える。先端は、好ましくは、４０～９５％の立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）を含む。好ましくは、先端の体積は、旋削インサートの総体積の１～５０％である。好ましくは、旋削インサートは、５０～９９％体積の超硬合金を含む。好ましくは、上記先端は上記切れ刃を備える。

【0015】

切れ刃は、上部表面と前部表面との間の交差部または境界線において少なくとも部分的に形成されるまたは交差部または境界線に沿って少なくとも部分的に延在する。切れ刃は、好ましくは、上部表面と、それぞれ第１および第２の側部表面との間の交差部に沿って延在する。切れ刃は、好ましくは、連続であるまたは途切れない。切れ刃は、好ましくは、上面図で平滑である、すなわち、鋭利角部または鋭利移行部がない。切れ刃は、好ましくは、単一平面内にあることができる。代替的に、切れ刃は、変動する、側面図または前面図で見られる高さを有することができる。

【0016】

切れ刃は、上面図で長手方向軸に交差する前方ポイントを備える。旋削インサートのどのポイントも、前方ポイントと比べて、上面図で、後部表面から離れていないまたはそれほど離間していない。

【0017】

前方ポイントにおける、上面図での切れ刃の接線は、長手方向軸に垂直に上面図で延在する。

【0018】

旋削インサートは、長手方向軸に対して上面図で対称であるまたは実質的に対称である。換言すれば、旋削インサートは、前部および後部表面に交差する垂直平面の周りに対称であり、その平面は長手方向軸を含む。

【0019】

旋削インサートは、ステム部分または後部分、代替的に、中間部分に永久的に連結されたヘッド部分または前部分を備え、ヘッド部分の最大幅はステム部分の最大幅より大きく、上記幅は、上面図で長手方向軸に垂直に測定される。ヘッド部分の最大幅は、好ましくは２．４～１２．０ｍｍ、さらにより好ましくは２．５～８．０ｍｍである。ヘッド部分の最大幅は、好ましくは、切れ刃の最大幅によって規定される。

【0020】

好ましくは、ステム部分の幅は一定または実質的に一定である。好ましくは、ステム部分の幅、または、第１の側部表面から第２の側部表面までの距離は、ステム部分に沿って一定である。好ましくは、ステム部分の幅は、上部表面から下部表面まで一定である。好ましくは、ヘッド部分の幅は、下部表面から上部表面に向かって増加する。

【0021】

好ましくは、長手方向軸に沿ってまたは長手方向軸に平行に測定されるステム部分の長さはヘッド部分の長さより大きい。さらにより好ましくは、ステム部分の上記長さはヘッド部分の上記長さの１５０～８００％である。さらにより好ましくは、ステム部分の上記長さはヘッド部分の上記長さの２００～６００％である。ヘッド部分は前部表面を備える。ステム部分は後部表面を備えることができる。代替的に、旋削インサートは、第２の対向するヘッド部分を備えることができ、上記第２のヘッド部分は後部表面を備え、ステム部分はヘッド部分の間にある。

【0022】

ヘッド部分は、切れ刃、および、切れ刃に隣接して、ランド部分またはネガティブランドまたは切れ刃強化ランドを備える。

【0023】

表面生成切れ刃または表面ワイピング切れ刃部分または切れ刃部分を備える切れ刃は前方ポイントを備える。表面生成切れ刃は、機械加工表面を切削および／またはワイピングする切れ刃の部分である。上面図で、表面生成切れ刃は、まっすぐでありかつ長手方向軸に垂直である。代替的にまたは好ましくは、表面生成切れ刃は、２０ｍｍより大きい、好ましくは４０ｍｍより大きい、好ましくは一定の、代替的に可変の曲率半径で凸状に湾曲する。表面生成切れ刃が非直線であり、或る曲率半径を有するように旋削インサートを配置することによって、機械加工表面仕上げは、旋削インサートの角度変位がある場合でも、すなわち、旋削インサートの長手方向軸が工作物の回転軸に正確に垂直でない場合でも改善される。

【0024】

切れ刃は、表面生成切れ刃の対向する側に位置する２つの主切れ刃部分を備える。主切れ刃は、上面図でまっすぐまたは実質的にまっすぐであることができる。主切れ刃は、上面図でまっすぐである、主切れ刃の長さの７０％を超える部分を備えることができる。代替的に、主切れ刃は、上面図で凸状に湾曲することができる。主切れ刃部分の一方は、長手方向旋削において、０．１０ｍｍの切削深さで、材料の大部分を、好ましくは材料の７５％以上を取り除く切れ刃の部分である。代替的に、主切れ刃は、上面図で楕円のセグメントの形状を有することができ、主切れ刃の曲率半径は、旋削インサートの長手方向軸から外方に減少する。

【0025】

それぞれの主切れ刃部分は、軸方向に前方のポイントと軸方向に後方のポイントとの間に延在する。

【0026】

前方および後方は、上面図で、後部表面を基準にする。前方ポイントは後部表面からさらに離れる。

【0027】

それぞれの軸方向に前方のポイントから長手方向軸までの距離は、それぞれの軸方向に後方のポイントから長手方向軸までの距離より短い。それぞれの軸方向に前方のポイントは、上面図で長手方向軸から離間する。

【0028】

それぞれの主切れ刃部分は、前方ポイントにおいて、切れ刃の接線に対して５～２０°、好ましくは７～１１°の角度を形成する。それぞれの主切れ刃部分が上面図で凸状に湾曲する場合、主切れ刃の軸方向に前方のポイントは、切れ刃のポイントであって、上面図で、上記ポイントの接線が、前方ポイントにおける切れ刃の接線に対する上記角度の下限を形成する、切れ刃のポイントとして規定される。対応する方法で、主切れ刃の軸方向に後方のポイントは、切れ刃のポイントであって、上面図で、上記ポイントの接線が、前方ポイントにおける切れ刃の接線に対する上記角度の上限を形成する、切れ刃のポイントとして規定される。

【0029】

一実施形態によれば、それぞれの主切れ刃部分は、長手方向に０．０５～０．２０ｍｍ延在する。

【0030】

そのような旋削インサートによって、０．１０ｍｍまたは約０．１０ｍｍの切削深さの切削は、比較的狭い旋削インサートを使用して効率的に行われ得る。

【0031】

それぞれの主切れ刃部分は、長手方向に０．０５～０．２０ｍｍ、好ましくは０．０７～０．１５ｍｍ延在する。換言すれば、長手方向軸によって規定される長手方向における、軸方向に前方のポイントと軸方向に後方のポイントとの間で測定される距離は、０．０５～０．２０ｍｍ、好ましくは０．０７～０．１５ｍｍである。

【0032】

一実施形態によれば、それぞれの主切れ刃は、長手方向軸に垂直な方向に、ヘッド部分の最大幅の８～２５％延在する。

【0033】

そのような旋削インサートによって、旋削インサートは、比較的狭く作られ得る、および／または、表面仕上げおよび／またはインサート摩耗および／または切削深さの最適バランスを有し得る。

【0034】

それぞれの主切れ刃は、長手方向軸に垂直な方向に、ヘッド部分の最大幅の８～２５％、好ましくは１０～２０％延在する。換言すれば、長手方向に垂直な方向における、軸方向に前方のポイントと軸方向に後方のポイントとの間で測定される距離は、ヘッド部分の最大幅の８～２５％、好ましくは１０～２０％延在する。

【0035】

一実施形態によれば、それぞれの軸方向に前方のポイントは、切れ刃の前方ポイントから離間し、軸方向に後方のポイントの間の距離は、ヘッド部分の最大幅より小さい。

【0036】

そのような旋削インサートによって、旋削インサートは、例えば、角部切れ刃を主切れ刃部分の軸方向に後方のポイントに隣接してかつ長手方向軸からさらに離して配置することによって、半径方向溝形成のために配置され得る。

【0037】

それぞれの軸方向に前方のポイントは、切れ刃の前方ポイントから離間する。軸方向に後方のポイントの間の距離は、ヘッド部分の最大幅より小さい。好ましくは、軸方向に後方のポイントの間の距離は、ヘッド部分の最大幅の７０～９５％である。

【0038】

一実施形態によれば、ヘッド部分の最大幅は、ステム部分の最大幅の１０５～１７５％であり、上部表面および／または下部表面は、長手方向軸に沿うまたは長手方向軸に平行に延在する着座手段を備える。

【0039】

そのような旋削インサートによって、インサート座部内でのインサートの締め付けが最適になることを発明者は見出した。

【0040】

切れ刃の最大幅によって好ましくは規定されるヘッド部分の最大幅は、ステム部分の最大幅の１０５～１７５％、好ましくは１２５～１６０％である。ステム部分の幅は、好ましくは、一定または実質的に一定である。上記幅は、長手方向軸に垂直に測定される。換言すれば、上記幅は、第１および第２の側部表面の間の距離として測定される。

【0041】

上部表面、好ましくは、ステム部分の上部表面、および／または、下部表面は、着座手段を備える。好ましくは、上部表面および下部表面は共に着座手段を備える。上記着座手段は、好ましくは、長手方向軸に沿ってまたは長手方向軸に平行に延在する。上記着座手段は、インサート座部内での旋削インサートの締め付けを改善し、使用中の旋削インサートの安定性を改善するおよび／または移動を低減するために配置される。

【0042】

上記着座手段は、好ましくは、１つまたは複数の溝および／または１つまたは複数の凸部の形態である。

【0043】

上部表面着座手段は、好ましくは、第１の着座表面と第２の着座表面との間に延在する、中央上部溝を備える。

【0044】

下部表面着座手段は、好ましくは、第３の着座表面と第４の着座表面との間に延在する、中央下部溝を備える。

【0045】

一実施形態によれば、切れ刃は角部切れ刃を備え、それぞれの角部切れ刃は、それぞれの主切れ刃部分のそれぞれの軸方向に後方のポイントに隣接し、上面図で、角部切れ刃は、凸状に湾曲し、曲率半径を有し、角部切れ刃の曲率半径は、表面生成切れ刃の曲率半径より小さい。

【0046】

そのような旋削インサートによって、半径方向溝形成のための使用が改善される。

【0047】

切れ刃は、上面図で、凸状に湾曲した角部切れ刃を備える。角部切れ刃から長手方向軸までの距離は、主切れ刃部分から長手方向軸までの距離より大きい。角部切れ刃から前方ポイントにおける切れ刃の接線までの距離は、主切れ刃部分から前方ポイントにおける切れ刃の接線までの距離より大きい。上面図で、角部切れ刃は、凸状に湾曲し、好ましくは一定または実質的に一定である曲率半径を有する。代替的に、上記曲率は、長手方向軸から距離が増加するにつれて曲率半径が減少するように、変動する、例えば、徐々に変動する場合がある。いずれの場合も、角部切れ刃の曲率半径は、表面生成切れ刃の曲率半径より小さい。表面生成切れ刃は、上面図でまっすぐであることができ、その場合、表面生成切れ刃の曲率半径は無限大である。角部切れ刃の曲率半径は、好ましくは、一定または実質的に一定、好ましくは０．０１～１．００ｍｍ、さらにより好ましくは０．１５～０．６０ｍｍであることができる。

【0048】

一実施形態によれば、表面生成切れ刃の曲率半径は６０ｍｍより大きく、長手方向軸に垂直に測定した表面生成切れ刃の長さは、ヘッド部分の最大幅の２０～６５％である。

【0049】

旋削インサートを配置することによって、機械加工表面仕上げは、旋削インサートの角度変位がある場合でも、すなわち、旋削インサートの長手方向軸が工作物の回転軸に正確に垂直でない場合でも改善される。

【0050】

表面生成切れ刃の曲率半径は、上面図で６０ｍｍより大きくかつ好ましくは２００ｍｍより小さい。長手方向軸に垂直に測定した表面生成切れ刃の長さは、ヘッド部分の最大幅の２０～６５％、好ましくは２５～６０％である。

【0051】

一実施形態によれば、ランド部分は、上面図で切れ刃に垂直に測定される幅を有し、その幅は０．０５～０．２０ｍｍである。

【0052】

そのような旋削インサートによって、インサート摩耗はさらに低減される。

【0053】

ランド部分は、上面図で切れ刃に垂直に測定される幅を有し、その幅は０．０５～０．２０ｍｍ、好ましくは０．０７～０．１５ｍｍである。ランド部分は、ネガティブ面取り部の形態である。好ましくは、ネガティブ面取り部は、１０～４０°、さらにより好ましくは２０～３０°の角度を有する。

【0054】

好ましくは、切れ刃は１０～５０μｍの切れ刃丸みを有する。

【0055】

一実施形態によれば、前部表面から後部表面までの距離はヘッド部分の最大幅の２００～１０００％である。

【0056】

そのような旋削インサートによって、アクセス性がさらに改善される。そのような旋削インサートによって、旋削インサートについての使用範囲が増加する。

【0057】

長手方向軸に沿う、前部表面から後部表面までの距離は、ヘッド部分の最大幅の２００～１０００％、好ましくは４００～７００％である。前部表面から後部表面までの上記距離は、好ましくは２０～５０ｍｍである。そのため、旋削インサートは、上面図で、長手方向軸の方向に細長い。好ましくは、上部および下部表面の間の最大距離はヘッド部分の最大幅より大きい。

【0058】

一実施形態によれば、切れ刃は、第１のポイントと第２のポイントとの間に延在する前部分を備え、前部分は、上面図で、長半径および短半径を含む半楕円としてまたは実質的に半楕円として形作られ、半楕円の長半径は、長手方向軸に垂直にかつ角部切れ刃に交差して延在し、短半径は前方ポイントに交差する。

【0059】

長手方向旋削時にアクティブである切れ刃の部分が、上面図で楕円である、またはより正確に、上面図で半楕円として形作られるそのような旋削インサートによって、旋削インサートは、切削深さのより大きい範囲にわたって使用可能であることができる。

【0060】

切れ刃は、前部表面に隣接し、第１の側部表面を境界付ける第１のポイントと第２の側部表面を境界付ける対向する第２のポイントとの間に延在する前または前方部分を備える。

【0061】

前部分は、上面図で、半楕円としてまたは実質的に半楕円として形作られ、半楕円は、上記第１および第２のポイントに交差する比較的長い長半径、および、比較的短い短半径を備え、半楕円の長半径は長手方向軸に垂直にかつ角部切れ刃に交差して延在し、短半径は前方ポイントと長半径との間に延在する。

【0062】

第１および第２の主切れ刃部分のそれぞれは、接線に対して５～２０°の角度を形成する。上記角度は、長手方向軸から離れるにつれて上記角度が徐々に増加するように５°と２０°との間で変動する。

【0063】

それぞれの主切れ刃部分は、軸方向に前方のポイントであって、切れ刃の接線が、上面図で、接線に対して５°である角度を形成する、軸方向に前方のポイントと、軸方向に後方のポイントであって、切れ刃の接線が、上面図で、接線に対して２０°である角度を形成する、軸方向に後方のポイントとの間に延在する。

【0064】

一実施形態によれば、半楕円の長半径の長さは、半楕円の短半径の長さの４００～３０００％である。

【0065】

本発明の一態様によれば、工作物を機械加工する方法は、本発明または任意の実施形態による旋削インサートを設けるステップと、外部表面を備える工作物を設けるステップと、工作物を回転軸の周りに回転させるステップと、旋削インサートの長手方向軸を工作物の回転軸に垂直に配置するステップと、第１の主切れ刃部分がアクティブになるように、回転軸に平行な第１の送り方向に旋削インサートを移動させるステップとを含む。

【0066】

そのような方法によって、改善された機械加工表面仕上げが達成され得る。そのような方法によって、インサート摩耗が低くなり得る。

【0067】

方法は、工作物を機械加工するための旋削方法であり、工作物は、好ましくは、５０～７０ＨＲｃ、好ましくは５５～７０ＨＲｃ、さらにより好ましくは５８～６２ＨＲｃの硬度（ロックウェルスケールによる硬度）を有する硬度鋼である。そのような鋼は、炭素および合金鋼（５０～６０ＨＲｃ）およびダイス鋼（５５～６５ＨＲｃ）を含む。鋼の特定の例は、（ＳＡＥ／ＡＩＳＩ規格）：５１２０鋼（６２ＨＲｃ）、１０５０鋼（６２ＨＲｃ）、９３１０（６０ＨＲｃ）、および４３２０鋼（６０～６２ＨＲｃ）を含む。工作物は、代替的に、例えば、インコネル７１８などの、ニッケル基超合金および／または析出硬化可能ニッケルクロム合金の形態であることができる。

【0068】

方法は、好ましくは、ＣＮＣ旋盤を設けるステップを含む。工作物の外部表面は、好ましくは、回転軸の周りに回転対称または実質的に回転対称である。

【0069】

好ましくは、工作物は、締め付け手段によって、好ましくは１つまたは複数の締め付け顎部によって、また好ましくは対向するピンまたはスパイクによってＣＮＣ旋盤に解放可能に締め付けられる。ＣＮＣ旋盤は、好ましくは、締め付け顎部を回転させ、それにより、工作物を回転軸の周りに回転させるモーターを備える。

【0070】

方法は、切削中に、旋削インサートの長手方向軸を工作物の回転軸に垂直に配置するステップであって、それにより、旋削インサートの前部表面が工作物の外部表面に向く、配置するステップを含む。

【0071】

方法は、旋削インサートを回転軸に平行な第１の送り方向に移動させるステップであって、それにより、第１の主切れ刃部分がアクティブになり、第２の主切れ刃部分が非アクティブになり、工作物の外部表面が旋削インサートによって切削または機械加工される、移動させるステップを含む。一定または実質的に一定の直径を有する機械加工表面が形成される。

【0072】

方法は、好ましくは、切削速度を一定または実質的に一定の値に設定するステップをさらに含む。

【0073】

方法は、好ましくは、切削速度を４０～１８０ｍ／分、さらにより好ましくは６０～１６０ｍ／分に設定するステップをさらに含む。

【0074】

方法は、好ましくは、第１の送り方向への送り量を一定または実質的に一定の値に設定するステップをさらに含む。

【0075】

方法は、好ましくは、第１の送り方向への送り量を０．３～１．５ｍｍ／ｒｅｖ．、さらにより好ましくは０．５～１．０ｍｍ／ｒｅｖ．に設定するステップをさらに含む。

【0076】

方法は、好ましくは、切削深さを０．０３～０．２５ｍｍ、さらにより好ましくは０．０８～０．１８ｍｍに設定するステップをさらに含む。

【0077】

長手方向旋削における送り量は、好ましくは、表面生成切れ刃の第１および第２のエンドポイントの間の距離として測定される、表面生成切れ刃の長さの２５～４５％である。

【0078】

方法は、好ましくは、冷却剤をドライ加工に、すなわち、アクティブな切れ刃に対して液体冷却剤を使用しない状態に設定するステップをさらに含む。

【0079】

方法は、好ましくは、工具オーバーハング、すなわち、工具がインサート幅より狭い長手方向軸に沿う距離を、５～２５ｍｍ、さらにより好ましくは８～１２ｍｍに設定するステップをさらに含む。

【0080】

工作物の回転軸に沿って測定される工作物の長さは、好ましくは８～５００ｍｍ、さらにより好ましくは２０～２５０ｍｍである。工作物の外径は、好ましくは２０～４００ｍｍ、さらにより好ましくは３０～２００ｍｍである。好ましくは、工作物の長さは、工作物の外径の２～２０倍、さらにより好ましくは３～８倍である。

【0081】

方法は、工作物内に外部開口または溝または凹所を設けるステップ、および、工作物の回転軸に向かって旋削インサートを半径方向に送るまたは移動させるステップであって、それにより、少なくとも表面生成切れ刃が上記外部開口の内部になり、旋削インサートが非アクティブになる、すなわち、切削しない、半径方向に送るまたは移動させるステップを含む。

【0082】

上記ステップは、旋削インサートを第１の送り方向に移動させることを含むステップに先行する。換言すれば、切削の進入(ｅｎｔｒｙ ｏｆ ｃｕｔ)は、工作物の回転軸に平行な第１の送り方向に旋削インサートを移動させることによる。そのような、すなわち、プランジングなしの進入が、振動のリスクを低減し、そのため、機械加工表面仕上げを改善することを本発明者は見出した。

【0083】

一実施形態によれば、方法は、旋削インサートを、第１の送り方向に対向する第２の送り方向に移動させるステップであって、それにより、第２の主切れ刃部分がアクティブになる、移動させるステップをさらに含む。

【0084】

そのような方法によって、長手方向旋削、すなわち、工作物の回転軸に平行な方向への旋削は、同じインサートを使用して反対方向に行われ得る。そのような方法によって、インサート摩耗は、切れ刃の部分的に異なる部分にわたって分散し、それにより、インサートの工具寿命を増加させる。

【0085】

そのため、方法は、旋削インサートを、第１の送り方向に対向する第２の送り方向に移動させるさらなるステップであって、それにより、第２の主切れ刃部分がアクティブになる、すなわち、工作物から材料を切削する、移動させるさらなるステップを含む。

【0086】

さらなるステップの間、旋削インサートの長手方向軸は工作物の回転軸に垂直である。

【0087】

インサートを第２の送り方向に移動させるときに切削される外部表面は、第１の送り方向への直前の切削における切削から生じる機械加工表面によって画定されるまたは実質的に画定される。換言すれば、第２の送り方向切削からの機械加工表面の直径は、第１の送り方向切削からの機械加工表面の直径より小さい。

【0088】

さらなる機械加工ステップ中に、切削速度、送り量、および切削深さは、第１の送り方向における切削について述べたのと同じ範囲内にある。

【0089】

一実施形態によれば、方法は、外部表面が５０～７０ＨＲｃの硬度を有する硬度鋼を含むように、工作物を配置するさらなるステップを含む。

【0090】

さらなる実施形態は、命令を有するコンピュータプログラムに関係し、命令は、コンピュータ化数値制御旋盤によって実行されると、コンピュータ化数値制御旋盤に、本発明の一態様によるまたは一実施形態による方法を実施させる。

【0091】

コンピュータプログラムはコンピュータ可読媒体に記憶することができる。データストリームはコンピュータプログラムを表すことができる。コンピュータは、命令を有し、命令は、コンピュータ化数値制御（ＣＮＣ）旋盤によって実行されると、コンピュータ化数値制御（ＣＮＣ）旋盤に、機械加工方法を実施させる。

【0092】

本発明は、ここで、本発明の異なる実施形態の説明によって、また、添付図面を参照してより詳細に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0093】

【図1】第１の実施形態による旋削インサートの上面図である。

【図2】図１の旋削インサートの側面図である。

【図3】図１のラインＡ－Ａに沿って切り取った、図１に示す旋削インサートの部分断面図である。

【図4】第２の実施形態による旋削インサートの正面図である。

【図5】図１の旋削インサートのヘッド部分の上面図である。

【図6】図１の旋削インサートのヘッド部分のさらなる上面図である。

【図7】図４の旋削インサートのヘッド部分の上面図である。

【図8】第３の実施形態による旋削インサートのヘッド部分の上面図である。

【図9】第４の実施形態による旋削インサートのヘッド部分の上面図である。

【図10】第１～第４の実施形態の任意の実施形態による旋削インサートの切れ刃の断面図である。

【図11】工作物の機械加工中の図１の旋削インサートのヘッド部分の上面図である。

【図12】工具本体のインサート座部内に搭載された第１の実施形態による旋削インサートおよび工作物の上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0094】

第１の実施形態による旋削インサートを示す図１～３および図５～６に対して参照が行われる。旋削インサートは、上部表面２、対向する下部表面３、第１の側部表面４、対向する第２の側部表面５、前部表面６、対向する後部表面７を備える。上部および下部表面２、３は、第１の側部表面４、第２の側部表面５、前部表面６、および後部表面７によって連結される。長手方向軸Ａ１は前部および後部表面６、７に交差する。長手方向軸Ａ１は第１および第２の側部表面４、５の間の中心に延在する。旋削インサート１は立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）を含む切れ刃８を備える。切れ刃８の一部分は、上部表面２と前部表面６との間の交差部で形成される。切れ刃８は、上面図で長手方向軸Ａ１に交差する前方ポイント１３を備える。前方ポイント１３における切れ刃８の接線Ｌ１は、上面図で、長手方向軸Ａ１に垂直に延在する。旋削インサート１は、上面図で、長手方向軸Ａ１に対して対称または実質的に対称である。旋削インサート１は、ステム部分１０に連結したヘッド部分９を備える。

【0095】

ヘッド部分９の最大幅１１はステム部分１０の最大幅１２より大きい。上記幅１１、１２は長手方向軸Ａ１に垂直に測定される。

【0096】

図１に見られるように、ステム部分１０の最大幅１２は一定または実質的に一定である。

【0097】

ヘッド部分９は切れ刃８を備える。

【0098】

図１０を参照すると、詳細により説明されるように、ヘッド部分９は切れ刃８に隣接してランド部分２８を備える。

【0099】

切れ刃８は、前方ポイント１３を備える表面生成切れ刃１４を備える。

【0100】

上面図で、図５にみられるように、表面生成切れ刃１４は、５０ｍｍより大きい曲率半径Ｒ１で凸状に湾曲し、したがって、実質的にまっすぐである。代替的に、表面生成切れ刃１４は、上面図で、まっすぐまたは実質的にまっすぐであることができる。

【0101】

例えば図６に見られるように、表面生成切れ刃１４は第１および第２のエンドポイント４１、４２の間に延在する。

【0102】

切れ刃８は、表面生成切れ刃１４の対向する側に位置する２つの主切れ刃部分１７、１８を備え、２つの主切れ刃部分１７、１８は、第１の実施形態によれば、上面図で、まっすぐまたは実質的にまっすぐであるあるいは少なくとも部分的にまっすぐである。それぞれの主切れ刃部分１７、１８は、軸方向に前方のポイント１９、２０と軸方向に後方のポイント２１、２２との間に延在する。

【0103】

それぞれの軸方向に前方のポイント１９、２０から長手方向軸Ａ１までの距離は、それぞれの軸方向に後方のポイント２１、２２から長手方向軸Ａ１までの距離より短い。

【0104】

それぞれの主切れ刃部分１７、１８は、前方ポイント１３における切れ刃８の接線Ｌ１に対して、第１の実施形態によれば５～２０°、７～１１°の角度Ｂ１、Ｂ２を形成する。上記角度は、長手方向旋削における進入角度に対応する。それぞれの主切れ刃部分１７、１８は、長手方向軸Ａ１によって規定される長手方向に０．０５～０．２０ｍｍ、好ましくは０．０７～０．１５ｍｍ延在する。

【0105】

それぞれの主切れ刃部分１７、１８は、長手方向軸Ａ１に垂直な方向に、ヘッド部分９の最大幅１１の８～２５％、好ましくは１０～２０％延在する。

【0106】

それぞれの主切れ刃部分１７、１８のそれぞれの軸方向に前方のポイント１９、２０は切れ刃８の前方ポイント１３から離間する。

【0107】

軸方向に後方のポイント２１、２２の間の距離は、ヘッド部分９の最大幅１１より小さい。

【0108】

切れ刃８の最大幅によって好ましくは規定されるヘッド部分９の最大幅１１は、ステム部分１０の最大幅１２の１０５～１７５％、好ましくは１２５～１６０％である。

【0109】

図５および図６に見られるように、切れ刃８は、第１および第２の角部切れ刃１５、１６を備える。

【0110】

第１の角部切れ刃１５は、第１のエンドポイント４３と第２のエンドポイント４４との間に延在する。第２の角部切れ刃１６は、対応する方法で配置される。

【0111】

図５に見られるように、長手方向旋削における最大推奨切削深さは、アクティブな主切れ刃部分１７の軸方向に後方のポイント２１と接線Ｌ１との間の最短距離Ｄ１として規定される。

【0112】

図５に見られるように、切れ刃は、対向する側部切れ刃５２を備える。側部切れ刃５２のそれぞれは、長手方向軸Ａ１に平行に測定される長さを有し、その長さは、Ｄ３で指定され、好ましくは、０．２～１．２ｍｍ、さらにより好ましくは０．４～０．６ｍｍである。側部切れ刃５２は、好ましくは、上面図で、まっすぐまたは実質的にまっすぐである。代替的に、側部切れ刃５２は、上面図で、凸状に湾曲し、１０ｍｍより大きい、好ましくは５０ｍｍより大きい曲率半径を有する。

【0113】

ヘッド部分９の最大幅１１は、第１の実施形態によれば、対向する側部切れ刃５２の間の距離として規定される。

【0114】

それぞれの角部切れ刃１５、１６は、それぞれの主切れ刃部分１７、１８のそれぞれの軸方向に後方のポイント２１、２２に隣接し、かつ、長手方向軸Ａ１からさらに離れる。長手方向旋削中、角部切れ刃１５、１６は、好ましくは非アクティブである。換言すれば、長手方向旋削における切削深さは、アクティブな主切れ刃部分１７に隣接する角部切れ刃１５が非アクティブであるように、好ましくは、十分に低く設定される。

【0115】

上面図で、角部切れ刃１５、１６は、凸状に湾曲し、表面生成切れ刃１４の曲率半径Ｒ１より小さい曲率半径Ｒ２、Ｒ３を有する。第１の実施形態によれば、角部切れ刃の曲率半径は、一定または実質的に一定、好ましくは０．１０～１．００ｍｍ、さらにより好ましくは０．１５～０．６０ｍｍである。

【0116】

表面生成切れ刃１４の曲率半径Ｒ１は６０ｍｍより大きくかつ好ましくは２００ｍｍより小さい。

【0117】

長手方向軸Ａ１に垂直に測定される表面生成切れ刃１４の長さＤ２は、ヘッド部分９の最大幅１１の２０～６５％、好ましくは２５～６０％である。

【0118】

図１に見られるように、旋削インサート１は、上面図で、長手方向軸の方向に細長い。より具体的には、前部表面６から後部表面７までの図２に見られる距離３１は、ヘッド部分９の最大幅１１の２００～１０００％、好ましくは４００～７００％である。前部表面６から後部表面７までの上記距離３１は好ましくは２０～５０ｍｍである。

【0119】

図２に見られるように、上部および下部表面の間の最大距離は、ヘッド部分９の最大幅１１より大きい。図５および図６に見られるように、切れ刃８は、上面図で平滑である、すなわち、鋭利角部移行部がない。むしろ、切れ刃の部分の間の移行部は、単に凸状に湾曲した移行部分の形態である。切れ刃８の述べた部分の間の上記移行部は、図５および図６で番号が付いていないが、明瞭にみられ得る。

【0120】

図３および図１０に見られるように、旋削インサート１は、４０～９５％の立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）を含む先端４５を備える。先端は、例えば、ろう付けによってポケットまたは凹所に永久的に連結される。好ましくは、先端４５の体積は、旋削インサートの総体積の１～５０％である。好ましくは、旋削インサート１は、５０～９９％体積の超硬合金を含む。上記先端４５は切れ刃８を備える。

【0121】

先端は、コーティングされない場合がある、または、物理蒸着（ＰＶＤ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって、薄い５０μｍまでのコーティングでコーティングされる場合がある。コーティングは、好ましくは、以下の元素：チタン、窒素、炭素、アルミニウム、および酸素のうちの少なくとも２つを含む。

【0122】

切れ刃８に隣接するランド部分２８は、上面図で、切れ刃８に垂直に測定される幅３０を有し、幅は０．０５～０．２０ｍｍ、好ましく０．０７～０．１５ｍｍである。

【0123】

ランド部分２８はネガティブ面取り部の形態である。

【0124】

ネガティブ面取り部は１０～４０°、好ましくは２０～３０°の角度Ｂ５を有する。

【0125】

切れ刃８は１０～５０μｍの切れ刃丸みを有する。

【0126】

図１および図３に見られるように、第１の実施形態によれば、上部表面２および下部表面３は、長手方向軸Ａ１に沿うまたは長手方向軸Ａ１に平行に延在する着座手段２９を備える。ステム部分１０の一部を形成する上部表面２着座手段は、第１の着座表面４７と第２の着座表面４８との間に延在する中央上部溝４６を備える。下部表面３着座手段は、第３の着座表面５０と第４の着座表面５１との間に延在する中央下部溝４９を備える。

【0127】

上部表面２着座手段と比較すると、下部表面３着座手段は長手方向軸Ａ１に沿って長い距離だけ延在する。

【0128】

図２に見られるように、上部表面２着座手段は、突出部分の一部であり、その突出部分は下部表面３から離れる方向に突出する。

【0129】

図２に見られるように、前部表面６は、好ましくは３～１５°の前逃げ角Ｂ９を形成する。

【0130】

図８に見られるように、切れ刃８は、上面図で、好ましくは２～１０°の後逃げ角Ｂ８を形成し、その後逃げ角は、その旋削インサートが半径方向溝形成に適するようにさせる。

【0131】

図３～４に見られるように、ヘッド部分９の側部表面４、５は、好ましくは１～１０°の範囲内で、それぞれの第１および第２の側部逃げ角Ｂ６、Ｂ７を形成する。その結果、ヘッド部分９の下部の突出エリアは、ヘッド部分９の上部の突出エリアより小さい。すべての実施形態はこのフィーチャを含む。旋削インサート１はポジティブインサートである。旋削インサート１は片面インサートである。

【0132】

ここで図７に注意が向けられ、図７は、第２の実施形態による旋削インサート１の一部分の上面図を示す。

【0133】

第２の実施形態による旋削インサート１は、切れ刃８が第１の角部切れ刃１５と側部切れ刃５２との間に２次切れ刃５３を備える点で第１の実施形態による旋削インサートと異なる。上面図で、２次切れ刃は角度５～２０°を形成する。２次切れ刃配置構成の目的は、工具寿命の改善、および／または、小さい、すなわち、０．１０ｍｍより小さい切削深さでの、半径方向溝形成における表面仕上げの改善である。

【0134】

第２の実施形態による着座手段は、図４に見られるように、中央の上部および下部溝４６、４９が凹形状である点で第１の実施形態による着座手段と異なる。

【0135】

すべての他の実質的な態様において、第２の実施形態による旋削インサート１は、第１の実施形態による旋削インサート１と実質的に同じある。

【0136】

ここで図８に注意が向けられ、図８は、第３の実施形態による旋削インサート１を示す。第３の実施形態による旋削インサート１は、第３の実施形態による旋削インサートが凸状に湾曲した移行部分を欠く点で、また、旋削インサート１が２次切れ刃および側部切れ刃を欠く点で第１および第２の実施形態による旋削インサート１と異なる。すべての他の実質的な態様において、第３の実施形態による旋削インサート１は、第１および第２の実施形態による旋削インサート１と実質的に同様である。

【0137】

ここで図９に注意が向けられ、図９は、第４の実施形態による旋削インサート１を示す。切れ刃８は、前部表面６に隣接し、第１のポイント２６と第２のポイント２７との間に延在する前部分２３を備え、前部分２３は、上面図で、半楕円としてまたは実質的に半楕円として形作られる。上記半楕円は、長半径２４および短半径２５を含む。半楕円の長半径２４は、長手方向軸Ａ１に垂直にかつ角部切れ刃１５、１６に交差して延在する。短半径２５は前方ポイント１３に交差する。長半径２４および短半径２５は、上面図で直角である。

【0138】

第１および第２の主切れ刃部分１７、１８のそれぞれは、接線Ｌ１に対して５～２０°の角度Ｂ１、Ｂ２を形成する。

【0139】

上記角度Ｂ１、Ｂ２は、長手方向軸から離れるにつれて上記角度が徐々に増加するように５°と２０°との間で変動する。

【0140】

それぞれの主切れ刃部分１７、１８は、軸方向に前方のポイント１９、２０であって、切れ刃８の接線Ｌ２が、上面図で、接線Ｌ１に対して５°である角度Ｂ３を形成する、軸方向に前方のポイント１９、２０と、軸方向に後方のポイント２１、２２であって、切れ刃８の接線Ｌ３が、上面図で、接線Ｌ１に対して２０°である角度Ｂ４を形成する、軸方向に後方のポイント２１、２２との間に延在する。半楕円の長半径２４の長さは、半楕円の短半径２５の長さの４００～３０００％である。

【0141】

ここで図１１および図１２に注意が向けられ、図１１および図１２は、工作物３２を機械加工する方法を示す。延べた実施形態の任意の実施形態による旋削インサート１が設けられる。図１１では、第１のインサートの実施形態が示される。切削工具３７は、好ましくは鋼から作られた旋削インサート１および工具本体３８を備える。旋削インサート１は、工具本体内に形成されたインサート座部または凹所内に搭載される。インサート１は、締め付け手段によって締め付けられ、その締め付け手段は、好ましくは締め付けねじを含む。工具本体３８は、機械インタフェースを通して、好ましくはＣＮＣ旋盤などの工作機械（図示せず）に締め付けられる。工具オーバーハング４０、すなわち、工具が最大インサート幅より狭い長手方向軸Ａ１に沿う距離は、好ましくは５～２５ｍｍ、さらにより好ましくは８～１２ｍｍである。

【0142】

外部表面３３を備える工作物３２が設けられる。工作物３２の外部表面３３は、好ましくは、回転軸Ａ２の周りに回転対称または実質的に回転対称である。図１２の工作物３２は実質的に円柱である。工作物３２は、リングに似た形状など他の形状を有することができる。

【0143】

工作物の回転軸に沿って測定される工作物の長さは、好ましくは８～５００ｍｍ、さらにより好ましくは２０～２５０ｍｍである。工作物の外径は、好ましくは２０～４００ｍｍ、さらにより好ましくは３０～２００ｍｍである。好ましくは、工作物の長さは、工作物の外径の２～２０倍、さらにより好ましくは３～８倍である。

【0144】

工作物３２は、５０～７０ＨＲｃ、好ましくは５５～７０ＨＲｃ、さらにより好ましくは５８～６２ＨＲｃの硬度（ロックウェルスケールによる硬度）を有する硬度鋼である。

【0145】

工作物３２は、締め付け手段によってＣＮＣ旋盤に解放可能に締め付けられる。図１２において、締め付け手段は、締め付け顎部３５および対向するピンまたはスパイクの形態である。

【0146】

ＣＮＣ旋盤は、締め付け顎部を回転させ、それにより、工作物３２を回転軸Ａ２の周りに回転させるモーターを備える。

【0147】

切削工具３７および工作物の移動および／または相対的移動は、ＣＮＣ旋盤を制御するコンピュータプログラムによって設定される。

【0148】

機械加工方法の間、工作物３２はその回転軸Ａ２の周りに回転する。

【0149】

方法は、切削中に、旋削インサート１の長手方向軸Ａ１を工作物３２の回転軸Ａ２に垂直に配置するステップであって、それにより、旋削インサート１の前部表面が工作物３２の外部表面３３に向く、配置するステップを含む。

【0150】

図１２の方法は、工作物内に外部開口または溝または凹所３４を設けるステップを含み、外部開口３４は外部表面３３において開放する。

【0151】

方法は、工作物３２の回転軸Ａ２に向かって旋削インサート１を半径方向に送るまたは移動させるステップであって、それにより、少なくとも表面生成切れ刃１４が上記外部開口３４の内部になり、旋削インサートが非アクティブになる、すなわち、切削しない、半径方向に送るまたは移動させるステップを含む。図１２の上記半径方向送りは、第１の半径方向送りＦ３で指定される。

【0152】

上記ステップは、旋削インサート１を回転軸Ａ２に平行な第１の送り方向Ｆ１に移動させることであって、それにより、第１の主切れ刃部分がアクティブになり、工作物３２の外部表面３３が旋削インサート１によって切削または機械加工され、それにより、図１１において最もよく見られる、一定または実質的に一定の直径を有する機械加工表面を形成する、移動させることを含む機械加工ステップに先行する。

【0153】

方法は、第２の半径方向送りＦ４によって回転軸Ａ２に向かって切削工具３７を移動させるステップを含む。

【0154】

方法は、旋削インサートを、第１の送り方向Ｄ１に対向する第２の送り方向Ｆ２に移動させるステップであって、それにより、第２の主切れ刃部分がアクティブになる、すなわち、工作物３２から材料を切削し、それにより、機械加工表面を形成する、移動させるステップをさらに含む。

【0155】

さらなるステップの間、旋削インサートの長手方向軸Ａ１は工作物３２の回転軸Ａ２に垂直である。

【0156】

第１および第２の送り方向Ｆ１およびＦ２に切削するために切削レートは、同じである。より厳密には、切削速度、送り量、および切削深さは、第１の送り方向における切削について述べたのと同じ範囲内にある。

【0157】

切削速度は、好ましくは４０～１８０ｍ／分、さらにより好ましくは６０～１６０ｍ／分である。

【0158】

送り量は、好ましくは０．３～１．５ｍｍ／ｒｅｖ．、さらにより好ましくは０．５～１．０ｍｍ／ｒｅｖ．である。

【0159】

第１および第２の送り方向Ｆ１、Ｆ２のそれぞれの方向に機械加工するときの切削深さは、０．０３～０．２５ｍｍ、さらにより好ましくは０．０８～０．１８ｍｍである。

【0160】

方法は、好ましくは、冷却剤をドライ加工に、すなわち、アクティブな切れ刃に対して液体冷却剤を使用しない状態に設定するステップをさらに含む。

【0161】

表現「上面図（ａ ｔｏｐ ｖｉｅｗ）」は、例えば図１の図による。

【0162】

図１～７に見られるインサート図面は、所定の比例尺で描かれている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】