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特許7134179刃状切削インサートおよびそのための切削工具
(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】
(24)【登録日】2022-09-01
(45)【発行日】2022-09-09
(54)【発明の名称】刃状切削インサートおよびそのための切削工具
(51)【国際特許分類】
   B23B 27/04 20060101AFI20220902BHJP
   B23B 27/16 20060101ALI20220902BHJP
   B23B 27/14 20060101ALI20220902BHJP
【FI】
B23B27/04
B23B27/16 Z
B23B27/14 C
【請求項の数】 20
(21)【出願番号】P 2019546224
(86)(22)【出願日】2018-03-08
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-04-16
(86)【国際出願番号】 IL2018050271
(87)【国際公開番号】W WO2018173039
(87)【国際公開日】2018-09-27
【審査請求日】2021-01-21
(31)【優先権主張番号】15/467,165
(32)【優先日】2017-03-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】514105826
【氏名又は名称】イスカル リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】アサド シモン
【審査官】増山 慎也
(56)【参考文献】
【文献】特表2008-540141(JP,A)
【文献】特開2011-183533(JP,A)
【文献】実開平04-112706(JP,U)
【文献】特表2013-515620(JP,A)
【文献】特表2005-532172(JP,A)
【文献】SECO,TURNING,CATALOGUE & TECHNICAL GUIDE APRIL 2016,2016年04月,PAGES:1-3, 668-688,https://fenntool.com/wp-content/uploads/2017/06/downloads-Seco_Turning_2016.pdf
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B23B 27/04-20
B23B 29/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
刃状切削インサート(20)であって、
周囲面(24)が間に延びる、対向する第1のインサート側面(22a)及び第2のインサート側面(22b)と、
前記第1のインサート側面(22a)と前記第2のインサート側面(22b)との間に延び、前記切削インサート(20)の最大インサート幅(WMAX)を画定する第1の主切刃(36a)を有する第1の切削部(34a)とを備え、
前記周囲面(24)が、第1のフランク面(26a)、第2のフランク面(26b)、及び上面(28)を含み、
前記第1のフランク面(26a)及び前記第2のフランク面(26b)が、前記上面(28)を横切る第1の面(P1)により二分され、
前記切削インサート(20)が、前記第1の面(P1)に垂直に測定された最大インサート長さ(LMAX)と、前記第1の面(P1)に平行に測定された最大インサート高さ(HMAX)と、を有し、
前記最大インサート長さ(LMAX)が、前記最大インサート幅(WMAX)の16倍超であり、
前記最大インサート高さ(HMAX)が、前記最大インサート幅(WMAX)の10倍超であり、
前記切削インサート(20)は、超硬合金から製造され、インサート収容ポケットを有しない、切削インサート(20)。
【請求項2】
前記第1の主切刃(36a)が、第1のすくい面(38a)と第1の逃げ面(40a)との交差部に形成され、
前記第1のすくい面(38a)が前記上面(28)に配置され、
前記第1の逃げ面(40a)が、第1の下面(42a)により前記第1のフランク面(26a)から離間される、請求項1に記載の切削インサート(20)。
【請求項3】
前記第1の下面(42a)が、前記第1のフランク面(26a)と鈍角の第4の外角(α4)を形成する、請求項2に記載の切削インサート(20)。
【請求項4】
前記第1の面(P1)に平行な第5の面(P5)で取った横断面において、前記第1の下面(42a)がV字形である、請求項2又は3に記載の切削インサート(20)。
【請求項5】
前記切削インサート(20)が、前記第1の面(P1)に関して鏡面対称を示し、第2の主切刃(36b)を有する第2の切削部(34b)を備える、請求項1から4のいずれか一項に記載の切削インサート(20)。
【請求項6】
前記最大インサート長さ(LMAX)が、前記第1の主切刃(36a)と前記第2の主切刃(36b)との間で測定される、請求項5に記載の切削インサート(20)。
【請求項7】
インサート収容ポケット(52)を有する工具ホルダ(50)であって、前記インサート収容ポケット(52)が、前記工具ホルダ(50)の前端部(56)に開き、上部クランプジョー(58)と下部クランプジョー(60)とにより画定される工具ホルダ(50)と
記工具ホルダ(50)の前記インサート収容ポケット(52)に着脱可能に固定された刃状切削インサート(20)と、
を備える切削工具(48)であって、
前記切削インサート(20)は、
周囲面(24)が間に延びる、対向する第1のインサート側面(22a)及び第2のインサート側面(22b)と、
前記第1のインサート側面(22a)と前記第2のインサート側面(22b)との間に延び、前記切削インサート(20)の最大インサート幅(W MAX )を画定する第1の主切刃(36a)を有する第1の切削部(34a)と、を有し、
前記周囲面(24)が、第1のフランク面(26a)、第2のフランク面(26b)、及び上面(28)を含み、
前記第1のフランク面(26a)及び前記第2のフランク面(26b)が、前記上面(28)を横切る第1の面(P1)により二分され、
前記切削インサート(20)が、前記第1の面(P1)に垂直に測定された最大インサート長さ(L MAX )と、前記第1の面(P1)に平行に測定された最大インサート高さ(H MAX )と、を有し、
前記最大インサート長さ(L MAX )が、前記最大インサート幅(W MAX )の16倍超であり、
前記最大インサート高さ(H MAX )が、前記最大インサート幅(W MAX )の10倍超であり、
前記第1の主切刃(36a)は、作動する状態とされ、
前記切削工具(48)は、最大インサート長さ(L MAX )の半分超の切削深さ(DC)を有する、切削工具(48)。
【請求項8】
前記上部クランプジョー(58)が、前記下部クランプジョー(60)に対して弾性変位可能である、請求項に記載の切削工具(48)。
【請求項9】
前記第1の主切刃(36a)が、仮想円板(DI)の対向する第1の円形面(S1)及び第2の円形面(S2)のそれぞれに含まれる第1の外側端点(N1)及び第2の外側端点(N2)を有し、
前記仮想円板(DI)が、前記第1の外側端点(N1)及び前記第2の外側端点(N2)の少なくとも一方を含む中心円板軸(A1)と、前記最大インサート長さ(LMAX)に等しい第1の直径(d1)及び最大インサート幅(WMAX)に等しい厚さを有し、
前記中心円板軸(A1)に平行で、前記第1の円形面(S1)及び前記第2の円形面(S2)上のそれぞれの点から横方向外方へ延びる第1の仮想線(L1)及び第2の仮想線(L2)が、前記工具ホルダ(50)のいかなる部分にも交差しない、請求項7又は8に記載の切削工具(48)。
【請求項10】
前記中心円板軸(A1)に平行で、前記第1の円形面(S1)及び前記第2の円形面(S2)上の点から横方向内方へ延びる第3の仮想線(L3)が、前記下部クランプジョー(60)の前側支持部(66)に交差する、請求項に記載の切削工具(48)。
【請求項11】
前記中心円板軸(A1)が、前記第1の円形面(S1)及び前記第2の円形面(S2)のうちの一方と同一平面上にある仮想円(C)の中心点(NC)を含み、
前記仮想円(C)が、前記最大インサート長さ(LMAX)超かつ前記最大インサート長さ(LMAX)の2倍未満の第2の直径(d2)を有し、
前記仮想円(C)の第1の円弧部(RC)が、前記下部クランプジョー(60)の外側支持部(78)に交差する、請求項9又は10に記載の切削工具(48)。
【請求項12】
前記上部クランプジョー(58)が、クランプ面(82)を有し、
前記クランプ面(82)が、前記切削インサートの上面(28)の固着部(84)に接触する、請求項7~11の何れか一項に記載の切削工具(48)。
【請求項13】
前記工具ホルダ(50)の側面図において、前記インサート収容ポケット(52)が、垂直ポケット面(PV)により二分された第1の当接面(64a)及び第2の当接面(64b)を含み、
前記切削インサートの第1のフランク面(26a)の一部が前記第1の当接面(64a)に接触し、前記第2のフランク面(26b)の一部が前記第2の当接面(64b)に接触する、請求項7~12の何れか一項に記載の切削工具(48)。
【請求項14】
前記第1の当接面(64a)及び前記第2の当接面(64b)が前記下部クランプジョー(60)に配置される、請求項13に記載の切削工具(48)。
【請求項15】
前記下部クランプジョー(60)が、外側支持面(80)を含む外側支持部(78)を有し、
第1のインサート側面(22a)及び第2のインサート側面(22b)の一方が前記外側支持面(80)に接触する、請求項7~14の何れか一項に記載の切削工具(48)。
【請求項16】
前記下部クランプジョー(60)が、下部ジョー厚さ(T)を画定する、対向する第1の下部ジョー側面(70a)及び第2の下部ジョー側面(70b)を有し、
前記下部ジョー厚さ(T)が、前記最大インサート幅(WMAX)の2倍超かつ前記最大インサート幅(WMAX)の5倍未満である、請求項7~15の何れか一項に記載の切削工具(48)。
【請求項17】
前記最大インサート幅(WMAX)が、1.5mm未満である、請求項16に記載の切削工具(48)。
【請求項18】
前記第1の主切刃(36a)が、第1のすくい面(38a)と第1の逃げ面(40a)との交差部に形成され、
前記第1のすくい面(38a)が前記上面(28)に配置され、
前記第1の逃げ面(40a)が、第1の下面(42a)により前記第1のフランク面(26a)から離間される、請求項7~17の何れか一項に記載の切削工具(48)。
【請求項19】
前記第1の下面(42a)が、前記下部クランプジョー(60)の前側支持部(66)の前側支持面(68)に接触する、請求項18に記載の切削工具(48)。
【請求項20】
刃状切削インサート(20)であって、
周囲面(24)が間に延びる、対向する第1のインサート側面(22a)及び第2のインサート側面(22b)と、
前記第1のインサート側面(22a)と前記第2のインサート側面(22b)との間に延び、前記切削インサート(20)の最大インサート幅(WMAX)を画定する第1の主切刃(36a)を有する第1の切削部(34a)と、を備え、
前記周囲面(24)が、第1のフランク面(26a)、第2のフランク面(26b)、及び上面(28)を含み、
前記第1のフランク面(26a)及び前記第2のフランク面(26b)が、前記上面(28)を横切る第1の面(P1)により二分され、
前記切削インサート(20)が、前記第1の面(P1)に垂直に測定された最大インサート長さ(LMAX)と、前記第1の面(P1)に平行に測定された最大インサート高さ(HMAX)と、を有し、
前記最大インサート長さ(LMAX)が、前記最大インサート幅(WMAX)の少なくとも12倍であり、
前記最大インサート高さ(HMAX)が、前記最大インサート幅(WMAX)の少なくとも8倍であり、
前記最大インサート幅(WMAX)が1.5mm未満であり、
前記切削インサート(20)は、超硬合金から製造され、インサート収容ポケットを有しない、切削インサート(20)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に金属切削プロセス用の、特に溝切りおよび突切り動作用の、刃状切削インサートおよびそのための切削工具に関する。
【背景技術】
【0002】
溝切りおよび突切り動作で使用する切削工具の分野において、工具ホルダのインサート収容ポケットに着脱可能に保持される切削インサートを有する刃状切削工具の多くの例がある。
【0003】
特許文献1は、ホルダを備える突切り工具であって、ホルダの刃状前方部の台座に両面切削インサートが取り付けられ、ねじによりホルダに固定されたブリッジ型クランプ部材によってインサートが固定される突切り工具を開示している。切削インサートは、中央部と中央部から奥まった2つの側部とにより形成された、切削動作中に別々の切削部を形成するための切刃を有する。切刃は、インサートの各端部に形成されて、使用により一端部が切れなくなったときにインサートを裏返すことができるようになっている。ホルダにストップピンが設けられ、作動しないインサートの端部がこれに当接する。
【0004】
特許文献2は、無制限の切削深さまで溝切り可能な、溝切り、突切り、および旋削加工動作用の切削工具を開示している。切削工具は、割り出し可能な両頭切削インサートを備え、このインサートは、インサート・ポケットに留置されるように弾性的にクランプされた、下方に延びるインサート・クランプ部を有して、そのような加工動作中にチップ形成が妨げられないようになっている。
【0005】
特許文献3は、両端部における対の切削部と、対の離間したキー溝および当接面を切削部近くにのみ備える底面とを有する両頭切削インサートを開示している。
【0006】
特許文献4は、フラグ状切削インサートを弾性保持するためのインサート・ポケットを備える細長い矩形ホルダ刃を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】英国特許第1402946号
【文献】米国特許第8,647,028号
【文献】米国特許出願公開第20140234040A1号
【文献】米国特許出願公開第20150063929A1号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の目的は、改良された刃状切削インサートを提供することである。
【0009】
本発明の目的はまた、刃状切削インサートが高い安定性を有して工具ホルダに着脱可能に固定される、改良された切削工具を提供することである。
【0010】
本発明のさらなる目的は、刃状切削インサートを工具ホルダに迅速かつ効率的に挿入することのできる、改良された切削工具を提供することである。
【0011】
本発明のさらなる目的は、非常に細くて深い溝切りおよび突切り動作に特に適した、改良された切削工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明によれば、刃状切削インサートであって、周囲面が間に延びる、対向する第1のインサート側面および第2のインサート側面と、第1のインサート側面と第2のインサート側面との間に延び、切削インサートの最大インサート幅を画定する第1の主切刃を有する第1の切削部とを備え、周囲面が、第1の広がりフランク面、第2の広がりフランク面、および上面を含み、第1の広がりフランク面および第2の広がりフランク面が、上面を横切る第1の面により二分され、切削インサートが、第1の面に垂直に測定された最大インサート長さと、第1の面に平行に測定された最大インサート高さとを有し、最大インサート長さが最大インサート幅の少なくとも12倍であり、最大インサート高さが最大インサート幅の少なくとも8倍であり、最大インサート幅が1.5mm未満である切削インサートが提供される。
【0013】
また、本発明によれば、刃状切削インサートであって、周囲面が間に延びる、対向する第1のインサート側面および第2のインサート側面と、第1のインサート側面と第2のインサート側面との間に延び、切削インサートの最大インサート幅を画定する第1の主切刃を有する第1の切削部とを備え、周囲面が、第1の広がりフランク面、第2の広がりフランク面、および上面を含み、第1の広がりフランク面および第2の広がりフランク面が、上面を横切る第1の面により二分され、切削インサートが、第1の面に垂直に測定された最大インサート長さと、第1の面に平行に測定された最大インサート高さとを有し、最大インサート長さが最大インサート幅の16倍超であり、最大インサート高さが最大インサート幅の10倍超である切削インサートが提供される。
【0014】
さらに、本発明によれば、工具ホルダと、工具ホルダのインサート収容ポケットに着脱可能に固定された、前述した種類の切削インサートとを備え、インサート収容ポケットが、工具ホルダの前端部に開き、上部クランプジョーおよび下部クランプジョーにより画定される切削工具が提供される。
【0015】
より良好な理解のために、以下で、添付図面を参照しながら、本発明について例としてのみ説明する。図中、鎖線は部材の部分図のための切断境界線を表す。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】本発明の一部の実施形態による切削インサートの斜視図である。
図2a図1に示す切削インサートの側面図である。
図2b図1に示す切削インサートの上面図である。
図3図1に示す切削インサートの端面図である。
図4a図2aに示す切削インサートの、線IVa-IVaに沿って取った横断面図である。
図4b図2aに示す切削インサートの、線IVb-IVbに沿って取った横断面図である。
図5図2aに示す切削インサートの、線V-Vに沿って取った横断面図である。
図6】本発明の一部の実施形態による工具ホルダの斜視図である。
図7図6に示す工具ホルダの第1の側面図である。
図8】本発明の一部の実施形態による切削工具の第1の側面図である。
図9図8に示す切削工具の第2の側面図である。
図10図8に示す切削工具の端面図である。
図11a図8に示す切削工具の、線XIa-XIaに沿って取った横断面図である。
図11b図8に示す切削工具の、線Xlb-XIbに沿って取った横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明の第1の態様は、周囲面24が間に延びる、対向する第1のインサート側面22aおよび第2のインサート側面22bを有する刃状切削インサート20に関する。
【0018】
本発明の一部の実施形態において、切削インサート20は、炭化タングステンなどの超硬合金を型プレスして焼結させることにより製造することが好ましく、被覆されていても被覆されていなくてもよい。
【0019】
図1図3に、コピーなどによる避けられない誤差を除いて、切削インサート20の様々な特徴が互いに対応して示される。
【0020】
図1図3に示すように、周囲面24は、第1の広がりフランク面26a、第2の広がりフランク面26b、および上面28を含み、第1の広がりフランク面26aおよび第2の広がりフランク面26bは、上面28を横切る第1の面P1(「垂直インサート面」)により二分される。
【0021】
本発明の一部の実施形態において、図2aに示すように、第1の広がりフランク面26aおよび第2の広がりフランク面26bは、鋭角の第1の内角α1を形成することができる。
【0022】
また、本発明の一部の実施形態において、第1の角α1は30~80度の値を有することができる。
【0023】
さらに、本発明の一部の実施形態において、第1の広がりフランク面26aと第2の広がりフランク面26bとを中間面30により離間させることができる。垂直インサート面P1は中間面30を二分することができる。
【0024】
説明および特許請求の範囲全体を通じて、「内角」および「外角」という用語の使用は、2つの表面成分が形成される部材に対してそれぞれ内側および外側で測定された、対の表面の2つの平面の表面成分間の角度を指すことに留意されたい。
【0025】
図4aおよび図4bに示すように、垂直インサート面P1を横切る第2の面P2および第3の面P3で取った横断面において、第1のフランク面26aおよび第2のフランク面26bはそれぞれV字形であってよい。
【0026】
本発明の一部の実施形態において、図4aおよび図4bに示すように、第2の面P2および第3の面P3で取った横断面において、第1のフランク面26aおよび第2のフランク面26bはそれぞれ凸状であってよい。
【0027】
本発明の実施形態について、第1のフランク面26aおよび第2のフランク面26bは凹状ではなく凸状であり、切削インサート20の型プレスをより容易かつ効率的に行うことができることに留意されたい。
【0028】
本発明の一部の実施形態において、第1のフランク面26aは、平行に延びる2つの第1のフランクサブ面32a、32bを有することができ、第2のフランク面26bは、平行に延びる2つの第2のフランクサブ面88a、88bを有することができる。
【0029】
また、本発明の一部の実施形態において、図4aおよび図4bに示すように、第2の面P2および第3の面P3で取った横断面において、2つの第1のフランクサブ面32a、32bおよび2つの第2のフランクサブ面88a、88bは、鈍角の第2の内度α2および第3の内角α3をそれぞれ形成することができる。
【0030】
図2bおよび図3に示すように、切削インサート20は第1の切削部34aを有し、第1の切削部34aは、第1のインサート側面22aと第2のインサート側面22bとの間に延び、切削インサート20の最大インサート幅WMAXを画定する第1の主切刃36aを有する。
【0031】
本発明の一部の実施形態において、最大インサート幅WMAXは1.5mm未満であってよい。
【0032】
1.5mm未満の非常に薄い最大インサート幅WMAXを有することにより、切削インサート20は、被加工材料の「くず」を減らして突切り動作を行うことができることに留意されたい。
【0033】
本発明の一部の実施形態において、切削インサート20は、第1のインサート側面22aと第2のインサート側面22bとの中間に位置し、第1の主切刃36aに交差する第4の面P4(「長手方向インサート面」)に関して鏡面対称を示すことができる。
【0034】
図2aおよび図2bに示すように、切削インサート20は、垂直インサート面P1に垂直に測定された最大インサート長さLMAXを有し、図2aおよび図3において、切削インサート20は、垂直インサート面P1に平行に測定された最大インサート高さHMAXを有する。
【0035】
本発明によれば、最大インサート長さLMAXは最大インサート幅WMAXの少なくとも12倍であり、最大インサート高さHMAXは最大インサート幅WMAXの少なくとも8倍である。
【0036】
本発明の一部の実施形態において、最大インサート高さHMAXを上面28と中間面30との間で測定することができる。
【0037】
また、本発明の一部の実施形態において、図2bの対応する図に見られるように、最大インサート長さLMAXは最大インサート幅WMAXの16倍超であってもよい。
【0038】
さらに、本発明の一部の実施形態において、図3の対応する図に見られるように、最大インサート高さHMAXは最大インサート幅WMAXの10倍超であってもよい。
【0039】
図1図3に示すように、第1の主切刃36aを第1のすくい面38aと第1の逃げ面40aとの交差部に形成することができ、第1のすくい面38aは上面28に配置され、第1の逃げ面40aは第1の下面42aにより第1のフランク面26aから離間される。図2aに見られるように、第1の下面42aは、第1の逃げ面40aと第1のフランク面26aとの間に段を形成することができる。
【0040】
本発明の一部の実施形態において、図2aに示すように、第1の下面42aは、第1のフランク面26aと鈍角の第4の外角α4を形成することができる。
【0041】
また、本発明の一部の実施形態において、第4の角α4は、135~160度の値を有することができる。
【0042】
さらに、本発明の一部の実施形態において、周囲面24は、第1のフランク面26aと第1の下面42aとの間に延びる湾曲移行面44を含むことができる。
【0043】
さらに、本発明の一部の実施形態において、図2aに示すように、第1の逃げ面40aは、垂直インサート面P1と鋭角の第5の角α5を形成することができ、第5の角α5は10度以下であってよい。
【0044】
図2aに示すように、切削インサート20は、垂直インサート面P1に関して鏡面対称を示し、第2の主切刃36bを有する第2の切削部34bを備えることができる。前述した米国特許出願公開第201540063929A1号に見られる細長いホルダ刃と比べて、切削インサート20にはインサート収容ポケットがない。
【0045】
本発明の一部の実施形態において、最大インサート長さLMAXを第1の主切刃36aと第2の主切刃36bとの間で測定することができる。
【0046】
また、本発明の一部の実施形態において、第2の主切刃36bを第2のすくい面38bと第2の逃げ面40bとの交差部に形成することができ、第2のすくい面38bは上面28に配置され、第2の逃げ面40bは第2の下面42bにより第2のフランク面26bから離間される。
【0047】
図2aに示すように、垂直インサート面P1に交差する上面28の固着部84は、上方向Dを向くことができる。
【0048】
本発明の一部の実施形態において、第1のフランク面26aと第2のフランク面26bとは、上方向Dに、すなわち中間面30から離れる方向に、互いに広がることができる。
【0049】
図2aに示すように、第1の下面42aは、上方向Dとは反対の下方向Dを向くことができる。
【0050】
本発明の一部の実施形態において、第1の下面42aは固着部84に平行であってよい。
【0051】
また、本発明の一部の実施形態において、第1の下面42aは垂直インサート面P1に垂直であってよい。
【0052】
さらに、本発明の一部の実施形態において、第1の主切刃36aは、垂直インサート面P1に平行に測定したときに、第1の下面42aより第1の最大高さH1だけ上に位置することができ、第1の最大高さH1は最大インサート高さHMAXの3分の2未満であってよい。
【0053】
図5に示すように、垂直インサート面P1に平行な第5の面P5で取った横断面において、第1の下面42aはV字形であってよい。
【0054】
本発明の一部の実施形態において、図5に示すように、第5の面P5で取った横断面において、第1の下面42aは凸状であってよい。
【0055】
第1の下面42aが凹状ではなく凸状である本発明の実施形態について、切削インサート20の型プレスをより容易かつ効率的に行うことができることに留意されたい。
【0056】
また、本発明の一部の実施形態において、第1の下面42aは、平行に延びる2つの第1の下側サブ面46a、46bを有することができ、図5に示すように、第5の面P5で取った横断面において、2つの第1の下側サブ面46a、46bは鈍角の第6の内角α6を形成することができる。
【0057】
図6図10に示すように、本発明の第2の態様は、工具ホルダ50と、工具ホルダ50のインサート収容ポケット52に着脱可能に固定された切削インサート20とを備える切削工具48に関する。
【0058】
図6および図7の工具ホルダ50に見られる様々な特徴が、コピーなどによる避けられない誤差を除いて、互いに対応して示される。
【0059】
本発明の一部の実施形態において、工具ホルダ50は工具鋼から製造されることが好ましい。
【0060】
また、本発明の一部の実施形態において、図6および図7に示すように、工具の柄54はインサート収容ポケット52から後方へ延びることができる。
【0061】
図8図10に示すように、第1の主切刃36aは作動しており、仮想円板DIの対向する第1の円形面S1および第2の円形面S2のそれぞれに含まれる第1の外側端点N1および第2の外側端点N2を有する。
【0062】
第1の円形面S1と第2の円形面S2とは、最大インサート幅WMAXに等しい距離、したがって仮想円板DIの厚さだけ離間していることに留意されたい
【0063】
仮想円板DIは、第1の外側端点N1および第2の外側端点N2の少なくとも一方を含む中心円板軸A1と、最大インサート長さLMAXに等しい第1の直径d1とを有する。
【0064】
切削インサート20が長手方向インサート面P4に関して鏡面対称を示す実施形態を含む本発明の一部の実施形態において、中心円板軸A1は第1の外側端点N1と第2の外側端点N2との両方を含むことができる。
【0065】
また、本発明の一部の実施形態において、中心円板軸A1に平行で、第1の円形面S1および第2の円形面S2上のそれぞれの点から横方向外方へ延びる第1の仮想線L1および第2の仮想線L2が、工具ホルダ50のいかなる部分にも交差しなくてよい。
【0066】
本発明の一部の実施形態において、図9に示すように、切削工具48は、仮想円板DIの半径より大きい、したがって最大インサート長さLMAXの半分より大きい切削深さDを有することができることに留意されたい。
【0067】
また、切削インサート20が、工具ホルダ50を製造可能な工具鋼よりもヤング率の値が大きい超硬合金から製造され、かつ切削インサート20の最大インサート長さLMAXと最大インサート高さHMAXとの相対値が大きいことにより、切削工具48は切削領域において高い剛性を備えるため有利であることに留意されたい。
【0068】
図6および図7に示すように、インサート収容ポケット52は工具ホルダ50の前端部56に開き、上部クランプジョー58と下部クランプジョー60とにより画定される。
【0069】
本発明の一部の実施形態において、上部クランプジョー58と下部クランプジョー60とをクランプスロット62により離間させてもよい。
【0070】
また、本発明の一部の実施形態において、上部クランプジョー58は下部クランプジョー60に対して弾性変位可能であってもよい。
【0071】
さらに、本発明の一部の実施形態において、上部クランプジョー58および下部クランプジョー60の各々は貫通孔90を有することができる。
【0072】
各貫通孔90は、作動キー(図示せず)のそれぞれの部材を収容するように構成することができ、この作動キーは、切削インサート20のインサート収容ポケット52への挿入およびインサート収容ポケット52からの取外しを容易にするよう機能する。
【0073】
図7に示すように、工具ホルダ50の側面図において、インサート収容ポケット52は、垂直ポケット面Pにより二分された第1の広がり当接面64aおよび第2の広がり当接面64bを含むことができる。
【0074】
本発明の一部の実施形態において、第1の当接面64aおよび第2の当接面64bを下部クランプジョー60に配置してもよい。
【0075】
また、本発明の一部の実施形態において、図7に示すように、第1の当接面64aおよび第2の当接面64bは、鋭角の第7の外角α7を形成することができる。
【0076】
さらに、本発明の一部の実施形態において、第7の角α7は30~80度の値を有することができる。
【0077】
さらに、本発明の一部の実施形態において、第1の当接面64aと第2の当接面64bとは、垂直ポケット面Pに関して鏡面対称を示すことができる。
【0078】
図8および図9に示すように、第1のフランク面26aの一部が第1の当接面64aに接触することができ、第2のフランク面26bの一部が第2の当接面64bに接触することができる。
【0079】
本発明の一部の実施形態において、垂直インサート面P1と垂直ポケット面Pとは同一平面上にあってもよい。
【0080】
また、本発明の一部の実施形態において、第1のフランク面26aおよび第2のフランク面26bは、下部クランプジョー60に接触しない第1の非接触フランク部92aおよび第2の非接触フランク部92bをそれぞれ含むことができる。
【0081】
第1の非接触フランク部92aおよび第2の非接触フランク部92bは、第1の当接面64aおよび第2の当接面64bに接触する第1のフランク面26aおよび第2のフランク面26bの上記部分よりも、第1の下面42aおよび第2の下面42bのそれぞれの近くに位置することができる。
【0082】
第1の当接面64aおよび第2の当接面64bは、仮想円板DIにより画定された空間の外側に位置していてもよいことに留意されたい。
【0083】
また、本発明の一部の実施形態において、第1のフランク面26aの2つの第1のフランクサブ面32a、32bのうちの一方のみが第1の当接面64aに接触することができ、第2のフランク面26bの2つの第2のフランクサブ面88a、88bのうちの一方のみが第2の当接面64bに接触することができることに留意されたい。
【0084】
さらに、切削インサート20が2つの切削部34a、34bを有し、第2の主切刃36bが作動する(図示せず)本発明の実施形態について、第1のフランク面26aの一部が第2の当接面64bに接触することができ、第2のフランク面26bの一部が第1の当接面64aに接触することができることに留意されたい。
【0085】
図8および図10に示すように、中心円板軸A1に平行で、第1の円形面S1または第2の円形面S2上の点から横方向内方へ延びる第3の仮想線L3が、下部クランプジョー60の前側支持部66に交差することができる。
【0086】
図8図10に示すように、切削インサートの第1の下面42aは、下部クランプジョー60の前側支持部66の前側支持面68に接触することができる。
【0087】
仮想円板DIにより画定された空間内に前側支持面68を位置させることにより、第1の下面42aを介して切削インサート20をさらに支持するとともに、作動する第1の主切刃36aに下面42aが近接することによって精度が向上することに留意されたい。
【0088】
本発明の一部の実施形態において、第1の下面42aを垂直ポケット面Pの前方に位置させることができる。
【0089】
第1の下面42aが第5の面P5で取った横断面においてV字形である本発明の実施形態について、前側支持面68がこれに対応してV字形であってもよい。
【0090】
切削インサート20が2つの切削部34a、34bを有し、第2の主切刃36bが作動する(図示せず)本発明の実施形態について、第2の下面42bが前側支持面68に接触し、垂直ポケット面Pの前方に位置することができることに留意されたい。
【0091】
図10に示すように、下部クランプジョー60は、対向する第1の下部ジョー側面70aと第2の下部ジョー側面70bとを有することができ、第1の下部ジョー側面70aおよび第2の下部ジョー側面70bは下部ジョー厚さTを画定することができる。
【0092】
本発明の一部の実施形態において、下部ジョー厚さTは最大インサート幅WMAXの2倍超であってよく、これにより、切削工具48の剛性に寄与するため有利である。
【0093】
また、本発明の一部の実施形態において、下部ジョー厚さTは最大インサート幅WMAXの5倍未満であってよく、これにより、有利に薄い刃状切削工具48を提供する。
【0094】
さらに、本発明の一部の実施形態において、第1の下部ジョー側面70aと第2の下部ジョー側面70bとは平行であってよい。
【0095】
図11aおよび図11bに示すように、垂直ポケット面Pを横切る第6の面P6および第7の面P7のそれぞれで取った横断面において、第1の当接面64aは、第1の下部ジョー側面70aと鋭角の第8の内角α8を形成することができ、第2の当接面64bは、第1の下部ジョー側面70aと鋭角の第9の内角α9を形成することができる。
【0096】
本発明の一部の実施形態において、第8の角α8は第9の角α9と等しくてもよい。
【0097】
図6および図7に示すように、下部クランプジョー60を、下部スロット76により前側下部ジョー72と後側下部ジョー74とに分割することができる。
【0098】
本発明の一部の実施形態において、前側下部ジョー72は後側下部ジョー74に対して弾性変位可能であってよい。
【0099】
また、本発明の一部の実施形態において、前側支持部66を前側下部ジョー72に配置することができ、第2の当接面64bを後側下部ジョー74に配置することができる。
【0100】
さらに本発明の一部の実施形態において、第1の当接面64aを前側下部ジョー72に配置することができる。
【0101】
下部スロット76を設けることにより、切削インサートの第1のフランク面26aおよび第2のフランク面26bと工具ホルダの第1の当接面64aおよび第2の当接面64b、ならびに第1の下面42aまたは第2の下面42bと前側支持面68との同時かつ確実な接触が確保されるため、過剰な制約のある構成が避けられ有利であることに留意されたい。
【0102】
図9に示すように、中心円板軸A1は、第1の円形面S1および第2の円形面S2のうちの一方と同一平面上にある仮想円Cの中心点Nを含み、仮想円Cは、最大インサート長さLMAX超かつ最大インサート長さLMAXの2倍未満の第2の直径d2を有する。
【0103】
本発明の一部の実施形態において、図9に示すように、仮想円Cの第1の円弧部Rが、下部クランプジョー60の外側支持部78に交差することができる。
【0104】
また、本発明の一部の実施形態において、第1の円弧部Rは連続し、25度超の角度にわたっていてもよい。
【0105】
さらに、本発明の一部の実施形態において、第1の円弧部Rを後側下部ジョー74に配置することができる。
【0106】
図10に示すように、第1のインサート側面22aおよび第2のインサート側面22bの一方は、下部クランプジョー60の外側支持部78の外側支持面80に接触することができる。
【0107】
当然のことながら、外側支持部78は切削工具48の剛性に寄与する。
【0108】
また、当然のことながら、外側支持面80は、切削インサート20を外側から支持することに加えて、位置決め基準面として作用し、切削工具48の組立て中に、切削インサート20をインサート収容ポケット52に迅速かつ効率的に挿入するのを助ける。
【0109】
本発明の一部の実施形態において、第1の当接面64aおよび第2の当接面64bを、外側支持面80のそれぞれの部分に隣接して位置させることができる。
【0110】
また、本発明の一部の実施形態において、図11aおよび図11bに示すように、第1の当接面64aは、外側支持面80と鋭角の第10の外角α10を形成することができ、第2の当接面64bは、外側支持面80と鋭角の第11の外角α11を形成することができる。
【0111】
さらに、本発明の一部の実施形態において、第10の角度α10は第11の角α11と等しくてもよい。
【0112】
当然のことながら、第1の当接面64aおよび第2の当接面64bが外側支持面80と鋭角の外角を形成する本発明の実施形態について、インサート収容ポケット52がばち形構成を備えることが有利であり、切削インサート20がインサート収容ポケット52に確実に固定される。
【0113】
本発明の一部の実施形態において、外側支持面80は第1の下部ジョー側面70aに平行であってよい。
【0114】
図8図10に示すように、上部クランプジョー58はクランプ面82を有することができ、クランプ面82は上面28における切削インサートの固着部84に接触することができる。
【0115】
本発明の一部の実施形態において、図2aに示すように、切削インサート20を、最大インサート長さLMAXに沿って長さの等しい3つの部分S1、S2、S3に分割することができ、固着部84を、長さの等しい3つの部分S1、S2、S3のうちの中央部分S2に位置させることができる。
【0116】
また、本発明の一部の実施形態において、作動する第1の主切刃36aに関連付けられていない、切削インサートの周囲面24の後側非当接部86が、第2のフランク面26bの固着部84から周方向に延びることができる。そのような場合、後側非当接部86全体が工具ホルダ50に接触することはない。
【0117】
さらに本発明の一部の実施形態において、後側非当接部86は、第2のすくい面38b、第2の逃げ面40b、および第2の下面42bを備えることができる。
【0118】
さらに、本発明の一部の実施形態において、固着部84は垂直インサート面P1に交差することができる。
【0119】
当然のことながら、切削インサート20が2つの切削部34a、34bを有し、第2の主切刃36bが作動する(図示せず)本発明の実施形態について、後側非当接部86は、固着部84から第1のフランク面26aへ周方向に延びることができ、第2の主切刃36bを含まない。
【0120】
本発明についてある程度詳細に説明したが、以下の特許請求の範囲に記載される本発明の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更および修正を加えてもよいことを理解されたい。
図1
図2a
図2b
図3
図4a
図4b
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11a-11b】