特許 7324750 材料体積に対するボイド体積の比率が高い片面三方向割出し可能なミーリングインサートおよびそのためのインサートミル

(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】2023-08-02

(45)【発行日】2023-08-10

(54)【発明の名称】材料体積に対するボイド体積の比率が高い片面三方向割出し可能なミーリングインサートおよびそのためのインサートミル

(51)【国際特許分類】

   B23C 5/20 20060101AFI20230803BHJP

   B23C 5/10 20060101ALN20230803BHJP

【ＦＩ】

B23C5/20

B23C5/10 D

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020524310

(86)(22)【出願日】2018-11-26

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-02-15

(86)【国際出願番号】 IL2018051280

(87)【国際公開番号】W WO2019106657

(87)【国際公開日】2019-06-06

【審査請求日】2021-10-12

(31)【優先権主張番号】62/592,687

(32)【優先日】2017-11-30

(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】ヘヒト ギル

(72)【発明者】

【氏名】バラス アサフ

【審査官】中川 康文

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１０－５２８８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１５７３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２２６９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５０３５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１１３２８６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】欧州特許出願公開第００６６１１２２（ＥＰ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１９７０３８４８（ＤＥ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１５／０３４０３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１５／１２９７７０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１４／０５０４３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－３１９５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１１０６６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ ２７／００－２９／３４

Ｂ２３Ｃ １／００－９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポジティブな基本形状を有する片面三方向割出し可能な切削インサート（１４）であって、
すくい面（２４）と、
前記すくい面（２４）と対向して位置するベース軸受面（２６）と、
前記ベース軸受面（２６）に対して垂直で、前記切削インサート（１４）の中心を通って延在するインサート軸Ａ_Ｉであって、前記ベース軸受面（２６）から前記すくい面（２４）に向かう上方向Ｄ_Ｕと、前記上方向Ｄ_Ｕと反対の下方向Ｄ_Ｄと、前記上方向および前記下方向（Ｄ_Ｕ，Ｄ_Ｄ）に垂直で、前記インサート軸Ａ_Ｉから離れるように延在する外向き方向Ｄ_ｏとを規定する、インサート軸Ａ_Ｉと、
前記ベース軸受面（２６）から前記すくい面（２４）の最高点まで、前記インサート軸Ａ_Ｉに平行に測定可能な切削インサート高さＨ_Ｉと、
前記すくい面（２４）と前記ベース軸受面（２６）とを接続する周面（２８）と、
前記周面（２８）と前記すくい面（２４）との交点に沿って形成された切れ刃（３２）であって、当該切削インサート（１４）の上面図では、刃外接径Ｄ_Ｅを有する仮想刃外接円Ｃ_Ｅを規定する、切れ刃（３２）と、
前記すくい面および前記ベース軸受面（２４、２６）に開口するねじ穴（３０）であって、前記ベース軸受面（２６）との交点にねじ穴底部（３１）と、前記すくい面（２４）との交点にねじ穴頂部（３３）と、前記ねじ穴底部（３１）から前記ねじ穴頂部（３３）まで延在するボイドの体積として計算されるボイド体積Ｖ_Ｓと、当該切削インサート（１４）の上面図では、前記すくい面（２４）と前記ねじ穴（３０）との交点で規定される穴円Ｃ_Ｓであって、穴径Ｄ_Ｓを有する、穴円Ｃ_Ｓと、を備える、ねじ穴（３０）と、
を備える、切削インサート（１４）において、
前記ベース軸受面（２６）は、当該切削インサート（１４）の底面図では、ベース外接径Ｄ_Ｂを有する仮想ベース外接円Ｃ_Ｂを規定し、
前記周面（２８）は、当該切削インサート（１４）の底面図では、第１の仮想正三角形Ｔ１の辺と平行に延在する第一、第二、および第三の側部当接面（３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ）を備え、
前記切れ刃（３２）は、前記切れ刃（３２）の３つの最も長いサブ刃であり、当該切削インサート（１４）の上面図では、それぞれが第２の仮想正三角形Ｔ２の辺に沿って延在し、刃内接径Ｄ_Ｍを有する刃内接円Ｃ_Ｍを規定する、ちょうど３つの主サブ刃（４８）を備え、
前記ベース外接径Ｄ_Ｂが前記刃外接径Ｄ_Ｅよりも小さく、
前記ボイド体積Ｖ_Ｓと、前記切削インサートの材料の量によって規定される材料体積Ｖ_Ｆの体積比Ｖ_Ｓ／Ｖ_Ｆが、Ｖ_Ｓ／Ｖ_Ｆ≧０．３０の条件を満たし、
前記刃外接径Ｄ_Ｅが、Ｄ_Ｅ＜６．５ｍｍの条件を満たす、切削インサート（１４）。

【請求項2】

前記体積比Ｖ _Ｓ ／Ｖ _Ｆ がＶ_Ｓ／Ｖ_Ｆ＞０．３５及びＶ_Ｓ／Ｖ_Ｆ＜０．５０である、請求項１に記載の切削インサート（１４）。

【請求項3】

前記穴径Ｄ_Ｓと前記刃内接径Ｄ_Ｍとのインサート厚さ径比Ｄ_Ｓ／Ｄ_Ｍが少なくとも０．６０を超えている、請求項１または２に記載の切削インサート（１４）。

【請求項4】

前記主サブ刃（４８）のうちの最も短い主サブ刃（４８）の主刃長さＬ_Ｍと、前記刃外接径Ｄ_Ｅとの刃長さ比Ｌ_Ｍ／Ｄ_Ｅが少なくとも０．４０を超えている、請求項１～３のいずれか一項に記載の切削インサート（１４）。

【請求項5】

前記刃外接径Ｄ_Ｅが、Ｄ_Ｅ＞５ｍｍの条件を満たす、請求項１～４のいずれか一項に記載の切削インサート（１４）。

【請求項6】

前記周面（２８）は、下部サブ面（３４）と上部サブ面（３６）とを備え、
前記下部サブ面（３４）は、前記ベース軸受面（２６）から上方外向きに延在し、前記第一、第二、および第三の側部当接面（３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ）を備え、
前記上部サブ面（３６）は、前記下部サブ面（３４）と前記すくい面（２４）を接続し、前記上部サブ面（３６）は、前記ベース軸受面（２６）の上の最小上部サブ面高さＨ_Ｕで前記上方向Ｄ_Ｕに始まり、
前記最小上部サブ面高さＨ_Ｕは、０．５０Ｈ_Ｉ≦Ｈ_Ｕ≦０．８０Ｈ_Ｉの条件を満たす、請求項１～５のいずれか一項に記載の切削インサート（１４）。

【請求項7】

前記切れ刃（３２）は、各対の隣接する主サブ刃の（４８）間にワイパーサブ刃（４７）を備え、前記ワイパーサブ刃（４７）のそれぞれは、当該切削インサート（１４）の上面図では、前記主サブ刃（４８）のうちの隣接する１つと垂直である、請求項１～６のいずれか一項に記載の切削インサート（１４）。

【請求項8】

前記主サブ刃（４８）のうちの１つの第一の点で測定された第一の逃げ角μ_１が、同じ主サブ刃（４８）の第二の点で測定された第二の逃げ角μ_２よりも大きく、前記第二の点は、前記第一の点よりも前記主サブ刃（４８）と垂直なワイパーサブ刃（４７）に近い、請求項１～７のいずれか一項に記載の切削インサート（１４）。

【請求項9】

逃げ角は、前記主サブ刃（４８）と垂直でない第一のワイパーサブ刃（４７Ａ）に隣接する第一の領域から、前記主サブ刃（４８）と垂直な第二のワイパーサブ刃（４７Ｂ）に隣接する第二の領域まで、前記主サブ刃（４８）に沿って徐々に小さくなる、請求項８に記載の切削インサート（１４）。

【請求項10】

インサートミル（１０）であって、
後端（１３Ａ）と、
前端（１３Ｂ）と、
前記後端（１３Ａ）から前記前端（１３Ｂ）まで延在する工具外周（１３Ｃ）と、を備える工具ホルダ（１２）であって、
前記工具ホルダ（１２）の中心を通って延在する回転軸Ａ_Ｒであって、前記後端（１３Ａ）から前記前端（１３Ｂ）まで延在する前方方向Ｄ_Ｆと、前記前方方向Ｄ_Ｆとは反対の後方方向Ｄ_Ｒと、前記回転軸Ａ_Ｒに垂直で、前記回転軸Ａ_Ｒから前記工具外周（１３Ｃ）に向かう外向き方向Ｄ_Ｏとを規定する、回転軸Ａ_Ｒと、
前記後端（１３Ａ）の前方に延在するシャンク部分（１８）と、
前記シャンク部分（１８）の前方に前記前端（１３Ｂ）まで延在する切削部分（２０）であって、前記前端（１３Ｂ）に工具径Ｄ_Ｔと、前記前端（１３Ｂ）と前記工具外周（１３Ｃ）との交点から後方に延在するちょうど２つの円周方向に離間した縦溝（２１）とを有する、切削部分（２０）と、
を備え、
前記縦溝（２１）のそれぞれは、前記前端（１３Ｂ）と前記工具外周（１３Ｃ）との前記交点に形成されたポケット（２２）を備え、
前記２つのポケット（２２）のそれぞれは、シート当接面（６２）と、前記シート当接面（６２）に開口するねじ付きポケット穴（６４）と、前記シート当接面（６２）の平面図では、真っ直ぐで、互いに鋭角に向けられた第一および第二の横当接面（６６Ａ，６６Ｂ）とを備え、
各第一の横当接面（６６Ａ）は、前記外向きおよび前方方向（Ｄ_Ｏ，Ｄ_Ｆ）に延在し、
各第二の横当接面（６６Ｂ）は、前記外向きおよび後方方向（Ｄ_Ｏ，Ｄ_Ｒ）に延在し、
前記工具径Ｄ_Ｔは、Ｄ_Ｔ＜１１ｍｍの条件を満たす、工具ホルダ（１２）と、
前記工具ホルダ（１２）の前記ポケット（２２）のそれぞれに取り付けられた請求項１に記載の切削インサート（１４）と、
を備え、
各インサートの主サブ刃（４８）の１つは、前記工具径Ｄ_Ｔの外側に位置し、切削工具径Ｄ_Ｃを規定する、インサートミル（１０）において、
前記インサートミル（１０）の側面図では、前記主サブ刃（４８）は、前記回転軸Ａ_Ｒに平行に延在する、インサートミル（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の主題は、インサートミルおよびそのための片面三方向割出し可能なミーリングインサート（以下、「インサート」ともいう）に関する。より詳細には、比較的小さいそのようなインサートおよび工具ホルダであって、９０°肩削りミーリング作業のために構成されたものに関する。

【背景技術】

【0002】

本発明の目的のために、エンドミルは、理論的には、２つの一般的なグループ、すなわち、インサートミルおよびソリッドエンドミルに分けることができる。

【0003】

インサートミルは、ポケットを有する工具ホルダと、ポケット内に取り付けられるように構成され、交換可能で、典型的には割出し可能なインサートとを備えるミーリング工具である。インサートミルの利点は、比較的高価で硬い材料で作られた交換可能なインサートが、ミーリング工具の比較的小さな部分を構成することである。工具ホルダは、ミーリング中にコレットまたはチャックによってしっかりと保持されるシャンクを備える。

【0004】

小さなインサートを定期的に交換する必要があり、工具ホルダを定期的に交換する必要が少ないインサートミルとは異なり、ソリッドエンドミルは、一体的に形成された歯を備え、ソリッドエンドミル全体は、それが摩耗した後に交換される。また、ソリッドエンドミルも、ミーリング中にコレットまたはチャックによってしっかりと保持される一体的に形成されたシャンクを備える。したがって、ソリッドエンドミルは、インサートミルよりもはるかに比較的高価な材料を利用する。コストが比較的高いにもかかわらず、ソリッドエンドミルのインサートミルに対する利点の１つは、ソリッドエンドミルの単一の一体成形ボディが比較的小さな直径（典型的には２０ｍｍ未満の直径で、より小さい直径がより一般的であり、例えば、約１２ｍｍ以下の直径）で製造できることであり、インサートミルで可能または実用的である場所よりも、比較的より小さな場所でのミーリングが可能になることである。

【0005】

したがって、本発明は、ソリッドエンドミルと機能的にも経済的にも競合するようになる一連の設計特徴を有するインサートおよびインサートミルで、工具切削直径（「切削直径」とも呼ばれる）が２０ｍｍ以下、特に９～１６ｍｍの範囲のものを対象とする。より詳細には、９～１２ｍｍの範囲のものである。

【0006】

関心のある文献は、特許文献１であり、これは、９０°肩削りミーリング用の三方向割出し可能なインサートおよび工具ホルダを開示している。そこでは、段落［０００６］で、９０°肩削りミーリングは、切削力の大部分が、工具剛性の低い半径方向に向かうことについて、段落［０００７］で、従来技術の切削インサートのサイズが小さくなると、その強度が不十分になることについて記載されている。提供される解決策は、主として、フランク部分の傾斜角に向けられている。

【0007】

関心のある文献は、特許文献２であり、これは、小径工具ホルダ用の片面二方向割出し可能なインサートを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２０２６９７号

【文献】欧州特許出願公開第３０５０６５５号

【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、改良された三方向割出し可能なミーリングインサートおよびそのためのインサートミルを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、小径工具ホルダのための９０°肩削りミーリング用の片面三方向割出し可能な切削インサートを提供する。特許文献２で開示された２つの割出し可能な位置よりも、３つの割出し可能な位置が典型的に好まれるが、特許文献２で選択された設計は、割出し可能な位置を２つしか有さないことが意図的に選択された。

【0011】

特に、三方向割出し可能な切削インサートは、二方向割出し可能な切削インサートと比較した場合、多くの点で不利である。第一に、製造上の精度が悪いので、（工具当接面によって形成される鋭角による）逃げ（ｒｕｎｏｕｔ）により大きな影響を及ぼし、機械加工中の安定性がますます悪くなるからである。第二に、切削インサートの寸法が大きくなると、切れ刃に切削力が加わったときに、モーメントが大きくなり、機械加工中の安定性がますます悪くなるからである。第三に、そしておそらく最も重要なことは、三方向割出し可能なインサートは幅が広いので、以下でさらに論じるように、小径工具の設計で、より多くの問題があることである。

【0012】

それにもかかわらず、本発明は、非常に小さな直径の（すなわち、９～１２ｍｍ、またはより具体的には約１０ｍｍの切削直径を有する）インサートミルの場合でさえ、例えば、概ね三角形の形状の三方向割出し可能なインサートが、（少なくとも主切れ刃に関して）公知の先行技術と比較して全体的な利益を提供し得ると考える。

【0013】

上述のように、９０°肩削りミーリング作業用の三方向割出し可能なインサートは、例えば、特許文献２に示されているタイプの二方向割出し可能なインサートよりも比較的幅が広い。言い換えると、半径方向の寸法（すなわち、工具ホルダに取り付けられた場合には、回転軸に対して垂直な方向）が比較的大きいので、従来は、比較的大きな直径の工具での使用に限定されてきた。その理由は、合理的なサイズの主切れ刃（９０°肩削りミーリングインサートミル用の主切れ刃がこの作業を提供する刃である）と三方向対称性を提供するために、インサートの半径方向寸法は主切れ刃の長さに依存するからである。このことは、特許文献２に示されている長尺インサートタイプの側部軸受面には当てはまらない。これは、主切れ刃の切れ刃長さに依存しない半径方向寸法を有し、そのねじ穴に隣接して必要とされる最小限の壁強度に応じて、最小限に抑えることができる。三方向割出し可能なインサートは、その半径方向寸法を同じように最小化することができないので、そのようなインサートを保持するように構成された工具は、そのコアの材料を削減している。このような削減は、主に軸方向の力を有するドリル、または依然として大きなコアサイズを有する直径の大きなドリルではそれほど重要ではないが、大きな半径方向切削力を有する小径ミーリング工具に関する本発明では非常に重要である。特許文献２の図１３に注目すると、この図では、コア径は、図示された各切削インサートの幅に概ね対応していることが分かる。コア径を小さくすると、工具ホルダが許容できないほど曲がる可能性の生じる懸念があることが理解されるであろう。比較的小径のドリルが知られているが、工具ホルダの非軸方向の動きを含むミーリング作業の性質により、インサートミルは、ドリルよりも大きな半径方向の力を受けることが理解されるであろう。

【0014】

したがって、本発明は、特に三方向割出し可能なインサートを提供する場合に、大きな切削工具径を有するインサートミルよりも設計が著しく困難な９ｍｍ～１２ｍｍの切削工具径、最も詳細には、約１０ｍｍの切削工具径を有するインサートミルを提供する。

【0015】

本発明の第一の態様によれば、ポジティブな基本形状を有し、ボイド体積Ｖ_Ｓと、切削インサートの材料の量によって規定される材料体積Ｖ_Ｆとの体積比Ｖ_Ｓ／Ｖ_Ｆが、Ｖ_Ｓ／Ｖ_Ｆ≧０．３０の条件を満たす片面三方向割出し可能な切削インサートが提供される。

【0016】

本発明の第二の態様によれば、ポジティブな基本形状を有する片面三方向割出し可能な切削インサートが提供され、この切削インサートは、
すくい面と、
すくい面に対向して位置するベース軸受面と、
ベース軸受面に対して垂直で、インサートの中心を通って延在するインサート軸Ａ_Ｉであって、ベース軸受面からすくい面に向かう上方向と、上方向と反対の下方向と、上方向および下方向に垂直で、インサート軸から離れるように延在する外向き方向を規定する、インサート軸Ａ_Ｉと、
ベース軸受面からすくい面の最高点まで、インサート軸に平行に測定可能な切削インサート高さＨ_Ｉと、
すくい面とベース軸受面とを接続する周面と、
周面とすくい面との交点に沿って形成された切れ刃であって、インサート軸Ａ_Ｉと平行な図では、刃外接径（Ｄ_Ｅ）を有する仮想刃外接円（Ｃ_Ｅ）を規定する、切れ刃と、
すくい面およびベース軸受面に開口するねじ穴であって、ベース軸受面との交点にねじ穴底部と、すくい面との交点にねじ穴頂部と、ねじ穴底部からねじ穴頂部まで延在するボイドの体積として計算されるボイド体積Ｖ_Ｓと、インサート軸Ａ_Ｉに平行な図では、すくい面とねじ穴との交点で規定される穴円Ｃ_Ｓであって、穴径Ｄ_Ｓを有する穴円Ｃ_Ｓとを備える、ねじ穴と、
を備え、
ベース軸受面は、インサート軸Ａ_Ｉに平行な図では、ベース径Ｄ_Ｂを有する仮想ベース外接円ＣＢを規定し、
周面は、インサート軸に沿った底面図では、仮想正三角形の辺と平行に延在する第一、第二、および第三の当接面を備え、
切れ刃は、切れ刃の３つの最も長いサブ刃であり、インサート軸Ａ_Ｉに平行な上面図では、それぞれが仮想正三角形の辺に沿って延在し、刃内接径Ｄ_Ｍを有する刃内接円Ｃ_Ｍを規定する、ちょうど３つの主サブ刃を備え、
ベース外接径Ｄ_Ｂが刃外接径Ｄ_Ｅよりも小さく、
ボイド体積Ｖ_Ｓと、切削インサートの材料の量によって規定される材料体積Ｖ_Ｆの体積比Ｖ_Ｓ／Ｖ_ＦがＶ_Ｓ／Ｖ_Ｆ≧０．３０の条件を満たす。

【0017】

ポジティブな基本形状を有することにより、インサートのベース軸受面を逃がすことができ（すなわち、図９Ａに示されるように、切削工具径から内側に離間する）、このことが、本発明にとって重要であり、極めて小径のインサートミルを対象としている。

【0018】

加えて、特許文献２（段落［００３４］）に開示されているように、できるだけ少ない機械加工でプレス工程を可能にすることは、本設計の経済的利点にも寄与する。用語「ポジティブな基本形状」とは、より具体的には、インサートのベース軸受面により近い断面積が、インサートからさらに離れた断面積よりも小さいことを意味するが、周面のすべてが連続的に傾斜している必要はないことに留意されたい。例えば、インサートのある部分では、表面は、インサート軸と平行に延在してもよい。ポジティブな基本形状を規定する１つの方法は、ベース外接径Ｄ_Ｂが刃外接径Ｄ_Ｅよりも小さいということである。

【0019】

インサート自体の材料の量を最小限に抑えることができる。上記で規定した体積比ＶＳ／ＶＦが成功裏に達成されたことが分かっている。インサートのサイズは最小限に抑えねばならないが、構造強度のために最小限の体積の材料が必要であることが理解されよう。さらに、材料の量を最小限に抑え、３つの割出し可能な位置を提供することによって、経済的利点を提供することができる。

【0020】

第三の態様によれば、穴径Ｄ_Ｓと刃内接径Ｄ_Ｍとのインサート厚さ径比Ｄ_Ｓ／Ｄ_Ｍが、Ｄ_Ｓ／Ｄ_Ｍ＞０．６０の条件を満たす片面三方向割出し可能な切削インサートが提供される。

【0021】

この態様は、異なる方法ではあるが、構造強度のために必要とされる材料の最小限の体積を規定するという点で、上記の態様に類似している。図面から、インサートの最も弱い構造部分は、穴径Ｄ_Ｓと刃内接径Ｄ_Ｍとの間に概ね位置する材料であることに注意されたい。したがって、上記の値に従ったインサート厚さ比Ｄ_Ｓ／Ｄ_Ｍは、成功裏に達成された。

【0022】

本発明の第四の態様によれば、主サブ刃を有する片面三方向割出し可能な切削インサートが提供され、主サブ刃のうちの最も短い主サブ刃の主サブ刃長さＬ_Ｍと、刃外接径Ｄ_Ｅとの刃長さ比Ｌ_Ｍ／Ｄ_Ｅが、Ｌ_Ｍ／Ｄ_Ｅ＞０．４０の条件を満たす。

【0023】

最も好ましくは、全ての主サブ刃を同じ長さとすることができ、この場合、最も短い主サブ刃は任意の主サブ刃とすることができる。

【0024】

大きな長さ比Ｌ_Ｍ／Ｄ_Ｅを有するインサートを使用することの難しさは、長さ比の値が大きくなるほど、増大することが理解されるであろう。これは、主サブ刃長さＬ_Ｍに依存するため、半径方向寸法が比較的大きくなるためである。それにもかかわらず、このようなインサートが本発明で利用され得ることが見出された。

【0025】

本発明の第五の態様によれば、主サブ刃を備えた片面三方向割出し可能な切削インサートが提供され、ここで、刃外接径Ｄ_Ｅは、Ｄ_Ｅ＜８ｍｍの条件を満たす。

【0026】

また、インサートサイズを小さくすると、そのようなインサートを取り外すことができるようにチップサイズを小さくするので、効率が悪くなることが理解されるであろう。それにもかかわらず、２つのインサートを小さい切削径の工具ホルダに収容するためには、特に小さいインサートが必要である。これは、同様のサイズの二方向割出し可能なインサートを収容することがはるかに容易であったという事実にもかかわらずのことである。

【0027】

本発明の切削インサートは小型であるため、焼結工程に起因する歪みが妥当な許容範囲内であり、かつ切削インサートの周辺研削を回避できることが分かった。このように、インサートには、研削されていない下部サブ面を設けることができる。当分野で知られているように、研削面は、平面研削面が終了し、非研削面が開始する研削ラインおよび不連続ラインによって識別することができる。

【0028】

上述の主な設計の特徴（すなわち、体積比、インサートの厚さ径比、刃の長さ比、および小さな刃の外接直径Ｄ_Ｅ）のそれぞれは、個々に有利であると考えられるが、本発明は、ポジティブな基本形状で、三方向割出し可能な片面インサート上の任意のそのような特徴の任意の組合せが、さらに有利であると想定していることを理解されたい。

【0029】

同様に、以下の任意の特徴のいずれも、上記の各態様に適用することができる。

【0030】

体積比Ｖ_Ｓ／Ｖ_Ｆが大きいほど、使用する材料が少なくなることが理解されるであろう。したがって、体積比は、Ｖ_Ｓ／Ｖ_Ｆ＞０．３５の条件を、あるいはＶ_Ｓ／Ｖ_Ｆ＞０．４０の条件を満たすことが好ましい。許容可能な最近の切削条件に対する近似的な最大体積比は、理論的には、Ｖ_Ｓ／Ｖ_Ｆ＜０．５０の条件を満たすと信じられている。妥当な安全係数を有する最大比は、Ｖ_Ｓ／Ｖ_Ｆ＜０．４５である。

【0031】

同様に、インサート厚さ径比Ｄ_Ｓ／Ｄ_Ｍが大きいほど、使用する材料が少なくなる。したがって、体積比がＤ_Ｓ／Ｄ_Ｍ＞０．６５の条件を満たすことが好ましい。許容可能な最近の切削条件に対する近似的な最大インサート厚さ径比は、理論的には、Ｄ_Ｓ／Ｄ_Ｍ＜０．８０の条件を満たすと信じられている。妥当な安全係数を有する最大比は、Ｄ_Ｓ／Ｄ_Ｍ＜０．７５である。

【0032】

刃長さ比Ｌ_Ｍ／Ｄ_Ｅによって、より大きなチップサイズを加工することができる。したがって、刃長さ比Ｌ_Ｍ／Ｄ_Ｅは、Ｌ_Ｍ／Ｄ_Ｅ＞０．５０の条件を、より好ましくはＬ_Ｍ／Ｄ_Ｅ＞０．５５の条件を満たす。許容可能な最近の切削条件に対する近似的な最大インサート厚さ比は、理論的には、Ｌ_Ｍ／Ｄ_Ｅ＜０．７０の条件を満たすと信じられている。妥当な安全係数を有する最大比はＬ_Ｍ／Ｄ_Ｅ＜０．６５である。

【0033】

上で規定された刃外接径Ｄ_Ｅは、下部サブ面が研削されないことを可能にするが、より小さいサイズでさえも、工具ホルダによってより容易に収容されることが理解されるであろう。従って、刃外接径Ｄ_Ｅは、Ｄ_Ｅ＜７ｍｍ、または最も好ましくはＤ_Ｅ＜６．５ｍｍの条件を満たすことが好ましい。

【0034】

このような三方向割出し可能なインサートのための、そして許容可能な最近の切削条件が可能な、近似的な最小限の実現可能なサイズは、理論的には、Ｄ_Ｅ＞５ｍｍの条件を満たすと信じられている。妥当な安全係数を有する最大の刃外接径Ｄ_Ｅは、Ｄ_Ｅ＞５．５ｍｍである。

【0035】

好ましくは、正のすくい角が切れ刃全体に沿って形成される。

【0036】

好ましくは、切れ刃は、各対の隣接する主サブ刃の間にワイパーサブ刃を備え、ワイパーサブ刃のそれぞれは、インサート軸Ａ_Ｉに平行な上面図では、主サブ刃のうちの隣接する１つと直角を形成する。

【0037】

本出願において上記で規定された「直角」は、正確に９０．０°を意味するものではなく、むしろ約９０°±２°、好ましくは９０°±１°、最も好ましくは９０°±０．５°の製造誤差内にあることに留意されたい。

【0038】

各ワイパーサブ刃は、好ましくは、０．５ｍｍ＜Ｌ_Ｗ＜１．５ｍｍの条件を満たす刃長Ｌ_Ｗを有することができる。

【0039】

インサートの周面は、下部サブ面と上部サブ面とを備えることができ、下部サブ面は、ベース軸受面から上方外向きに延在し、第一、第二、および第三の側部当接面を備え、上部サブ面は、下部サブ面とすくい面とを接続し、上部サブ面は、ベース軸受面の上の最小上部サブ面高さＨ_Ｕで上方向に始まる。

【0040】

最小上部サブ面高さＨ_Ｕが高いほど、下部サブ面の高さをより高くすることが理解されよう。下部サブ面は、軸受機能を提供し、したがって、その最大にされた高さは、ポケット内に取り付けられたときに、インサートの安定性を高める。逆に、切削機能には、上部サブ面の十分なサイズが必要である。したがって、最小上部サブ面高さＨ_Ｕは、０．５０Ｈ_Ｉ≦Ｈ_Ｕ≦０．８９Ｈ_Ｉ、最も好ましくは０．６０Ｈ_Ｉ≦Ｈ_Ｕ≦０．７５Ｈ_Ｉの条件を満たすことが好ましい。

【0041】

少なくとも１つの張出し部分は、インサートの全周に沿って延在する単一の連続的な張出し部分とすることも、あるいは複数の張出し部分とすることもできる。

【0042】

好ましくは、切れ刃が１つまたは複数のワイパーサブ刃を備える場合、各ワイパーサブ刃とベース軸受面との間に位置する周面部分は、張出し部分を有しない。

【0043】

好ましくは、切れ刃が１つまたは複数のワイパーサブ刃を備える場合、各主サブ刃とベース軸受面との間に位置する周面部分は、張出し部分を備えることができる。

【0044】

好ましくは、切れ刃が主サブ刃およびワイパーサブ刃を備える場合、主サブ刃のうちの１つの第一の点で測定された第一の逃げ角は、同じ主サブ刃の第二の点で測定された第二の逃げ角よりも大きく、第二の点は、第一の点よりも、前記主サブ刃と直角を形成するワイパーサブ刃に近い。逃げ角は、前記主サブ刃と直角を形成しない第一のワイパーサブ刃に隣接する第一の領域から、前記主サブ刃と直角を形成する第二のワイパーサブ刃に隣接する第二の領域まで、前記主サブ刃に沿って徐々に小さくすることができる。

【0045】

切削インサートは、好ましくは、インサート軸に対して１２０°回転対称であり得る。別の言い方をすれば、切削インサートは、３つの同一の側面を有することができる。

【0046】

切削インサートは、３つの同一サイズの主サブ刃を備えることができる。

【0047】

好ましい実施例によれば、それぞれの主サブ刃は、刃長さＬ_Ｍを有し、３ｍｍ＜Ｌ_Ｍ＜４ｍｍの条件を満たす。

【0048】

最も好ましくは、ベース軸受面は、研削されている。一実施形態では、切削インサートのベース軸受面のみが研削されている。これは、インサートの最も経済的な製造である。全ての場合において、下部サブ面が研削されていない場合が有利であることが理解されるであろう。

【0049】

より大きな安定性のためには、当接面の逃げ角θは、２°≦θ≦６°の条件を満たすことが好ましい。

【0050】

適切な性能を提供するために、切れ刃に沿った任意の位置で取られた、インサート軸に対して垂直に測定可能な切れ刃ランド幅Ｗ_Ｌは、Ｗ_Ｌ≦０．１４ｍｍの条件を満たす。好ましくは、ランド幅Ｗ_Ｌは、０．０２ｍｍ≦Ｗ_Ｌ≦０．１４ｍｍの条件を、またはさらに好ましくは、０．０３ｍｍ≦Ｗ_Ｌ≦０．１１ｍｍの条件を、最も好ましくは、０．０４ｍｍ≦Ｗ_Ｌ≦０．０８ｍｍの条件を満たす。

【0051】

本発明の第六の態様によれば、工具ホルダが提供され、この工具ホルダは、
シート当接面を備える２つのポケットと、
シート当接面に開口するねじ付きポケット穴と、
シート当接面の平面図では、真っ直ぐであり、互いに鋭角に向けられた第一および第二の横当接面と、
を備え、
各第一の横当接面は、外向き前方方向に延在し、
各第二の横当接面は、外向き後方方向に延在し、
工具径Ｄ_Ｔは、Ｄ_Ｔ＜１１ｍｍの条件を満たす。

【0052】

本発明の第七の態様によれば、工具ホルダが提供され、この工具ホルダは、
後端と、
前端と、
後端から前端まで延在する工具外周と、
工具ホルダの中心を通って延在する回転軸であって、後端から前端まで延在する前方方向と、前方方向とは反対の後方方向と、回転軸に垂直であり、回転軸から工具外周に向かう外向き方向とを規定する、回転軸と、
後端の前方に延在するシャンク部分と、
シャンク部分の前方に前端まで延在する切削部分であって、前端に工具径Ｄ_Ｔと、前端と工具外周との交点から後方に延在するちょうど２つの円周方向に離間した縦溝とを有する、切削部分と、
を備え、
縦溝のそれぞれは、前端と工具外周との交点に形成されたポケットを備え、
２つのポケットのそれぞれは、シート当接面と、シート当接面に開口するねじ付きポケット穴と、シート当接面の平面図では、真っ直ぐで、互いに鋭角に向けられた第一および第二の横当接面と、を備え、
各第一の横当接面は、外向きおよび前方方向に延在し、
各第二の横当接面は、外向きおよび後方方向に延在し、
工具径Ｄ_Ｔは、Ｄ_Ｔ＜１１ｍｍの条件を満たす。

【0053】

このような小さな直径のための工具ホルダが製造されたとは信じられない（２つのポケットは、半径方向に開口し、ミーリング作業中に工具ホルダの前端の不安定性を増大させるが、比較的幅の広い三方向割出し可能なインサートを受け入れるように構成されている）。

【0054】

さらに、本発明の工具ホルダは、工具ホルダの前端のポケットにのみ関係することに留意されたい。追加のポケットを上記で規定したポケットの後ろに配置して、例えば、ポーキュパイン型ミーリングカッターを製造することが考えられる。詳しく述べると、ちょうど２つのポケットの説明は、工具ホルダの前端に位置する円周方向に離間されたポケットを指す。

【0055】

好ましくは、ポケットの横当接面の鋭角は、６０°である。

【0056】

好ましくは、第一の横当接面は、第二の横当接面よりも短い。これによって、例えば、切れ刃が、工具ホルダ前端の前方に延在して、ランピング機能を提供することが可能になる。

【0057】

好ましくは、第二の横当接面は、凹部を備え、したがって、第一および第二の横当接サブ面を有する。当接面のためのより多くの空間が、第一の横当接面よりも前端から遠い第二の横当接面上に設けられることが理解されるであろう。これにより、例えば、ランピング機能も可能になる。

【0058】

好ましくは、工具アパーチャは、工具ホルダの材料を通って延在し、第一の端部でポケットの一方に開口し、第二の端部でポケットの他方に開口する。好ましくは、工具ホルダは、構造強度のために、その中心に沿って材料を有することが理解されるであろう。それにもかかわらず、約１０ｍｍの工具切削直径のために必要とされるような非常に限られた空間内に２つのインサートを収容するために、これは利用される設計上の特徴の１つである。

【0059】

好ましくは、工具アパーチャは、第一および第二の横当接面の間の位置でポケットに開口する。したがって、基本的に三角形状の切れ刃に関連するコーナーは、工具アパーチャ内に延在することができる。

【0060】

好ましくは、各シート当接面の平面図では、材料は、工具軸に最も近い第一の横当接面の一部分から工具外周まで、前端に沿って延在する。本設計に追加された個々の発明の特徴は、工具アパーチャによって構造強度が欠如するのを補償するために、前記位置に材料を追加することであった。

【0061】

好ましくは、各シート当接面の平面図では、ポケットに沿って延在する縦溝壁は、前端で前方方向および下方向に延在するように湾曲する。これは縦溝空間を減少させ得るが、工具アパーチャによって構造強度が不足するのを補償することが全体的に有利であると考えられる。

【0062】

好ましくは、工具ホルダは、工具外周に沿って延在する当接面を有さない。肩削りを容易にするために、全ての当接面は、好ましくは、工具外周の内側に配置される。

【0063】

好ましくは、工具径Ｄ_Ｔは、ソリッドエンドミルと競合するために可能な限り小さい。上記の特徴により、Ｄ_Ｔ＜１０ｍｍの条件を満たす工具径Ｄ_Ｔが成功裏に試験された。工具ホルダの前端で測定される工具径は切削工具径Ｄ_Ｃもわずかに小さいことが理解される。近似的な最小の工具径は、理論的には、Ｄ_Ｔ＞９ｍｍの条件を満たすと考えられる。

【0064】

このような小さな直径の２つのインサートを収容するために取られるさらに別の手段は、それらの位置を互いに対して調整することであった。典型的には、両方のインサートがそれらのすくい面を概ね整列させることが好ましいが、小径の工具ホルダの場合には、（例えば、インサートが接触するであろうから）これは不可能である。本発明の好ましい解決策は、各インサートの周面の一部分が互いに隣接するようにインサートを整列させることである。この特徴に関して、例えば、工具ホルダのポケットに関して、以下のように説明することもできる。

【0065】

回転軸Ａ_Ｒに平行な前端の図では、シート当接面のうちの１つの前縁から延在する第一の仮想延長線は、他のシート当接面の前縁から延びる第二の仮想延長線と平行にすることができ、
中心工具平面Ｐ_Ｃは、回転軸Ａ_Ｒに平行に規定され、各シート当接面が中心工具平面Ｐ_Ｃに面するように第一および第二の延長線の間に位置し、
第一のシート距離Ｄ_Ｓ１は、第一の延長線から中心工具平面Ｐ_Ｃまでで規定され、
第二のシート距離Ｄ_Ｓ２は、第二の延長線から中心工具平面Ｐ_Ｃまでで規定され、
第一のシート距離Ｄ_Ｓ１と第二のシート距離Ｄ_Ｓ２との合計である総距離Ｄ_Ｓ３は、Ｄ_Ｓ３＜０．３５Ｄ_Ｔの条件を満たす。好ましくは、総距離Ｄ_Ｓ３は、ＤＳ３＜０．３０Ｄ_Ｔの条件を満たす。最小寸法は、好ましくは、Ｄ_Ｓ３＞０．２０Ｄ_Ｔである。

【0066】

好ましくは、各シート当接面は、回転軸Ａ_Ｒに平行に延在する。

【0067】

好ましくは、各ポケットは、工具ホルダ内に同一に形成され、配向される。

【0068】

好ましくは、ポケット穴は、横当接面までの距離と比較して、同様に、断面を比較的大きくすることができる。これは、ポケット穴径および横当接面までの距離から分かり、本発明の寸法を考慮すれば理解できる。

【0069】

ねじ軸は、好ましくは、シート当接面の中心からオフセットすることができ、すなわち、第一および第二の横当接面が互いに最も近い場所に、わずかに近接することにより、切削インサートをポケットに保持するねじが、切削インサートを第一および第二の横当接面に向かって付勢することになる。

【0070】

本発明の第八の態様によれば、第六または第七の態様による工具ホルダと、それに取り付けられた第一から第五の態様のいずれか一態様に記載の少なくとも１つのインサートとを備えるインサートミルが提供される。

【0071】

本発明の第九の態様によれば、以下を備えるインサートミルが提供され、このインサートミルは、
前述の態様のいずれか一態様に記載の工具ホルダと、
前述の態様のいずれか一態様に記載の切削インサートであって、工具ホルダのポケットの１つに取り付けられる切削インサートと、
を備え、
インサートの主サブ刃の１つは、工具径Ｄ_Ｔの外側に位置し、切削工具径Ｄ_Ｃを規定し、
インサートミルの側面図では、前記主サブ刃は、回転軸Ａ_Ｒに平行に延在する。ポケットのそれぞれは、それに取り付けられた前述の態様のいずれか１つによるインサートを有することができる。好ましくは、各ポケットに取り付けられた各インサートは同一である。

【0072】

本発明の第十の態様によれば、以下を備えるインサートミルが提供され、このインサートミルは、工具ホルダであって、
後端と、
前端と、
後端から前端まで延びる工具外周と、
工具ホルダの中心を通って延在する回転軸であって、後端から前端まで延在する前方方向と、前方方向とは反対の後方方向と、回転軸に垂直で、回転軸から工具外周に向かう外向き方向とを規定する回転軸と、
後端の前方に延在するシャンク部分と、
シャンク部分の前方に前端まで延在する切削部分であって、前端に工具径Ｄ_Ｔと、前端と工具外周との交点から後方に延在するちょうど２つの円周方向に離間した縦溝とを有する、切削部分と、
を備える、工具ホルダを備え、
縦溝のそれぞれは、前端とそれに取り付けられた切削インサートを有する工具外周との交点に形成されたポケットを備え、
各ポケットは、各切削インサートの主サブ刃が工具外周を過ぎて延在して切削工具径Ｄ_Ｃを規定するように、外向き方向に開口し、
切削インサートのそれぞれは、そのすくい面の周面の交点に沿って形成された同一の切れ刃を備え、
各切れ刃は、インサート軸Ａ_Ｉに平行な図では、刃外接径Ｄ_Ｅを有する仮想刃外接円Ｃ_Ｅを規定し、
（Ｄ_Ｅ＋Ｄ_Ｅ）／Ｄ_Ｃとして規定されるインサートミル比Ｒ_ＩＭは、Ｒ_ＩＭ＞０．９という条件を満たす。

【0073】

好ましくは、インサートミル比Ｒ_ＩＭは、Ｒ_ＩＭ＞１．０の条件を満たす。最大寸法は、好ましくは、Ｄ_Ｓ３＜１．４である。

【0074】

好ましくは、回転軸Ａ_Ｒと平行である前端の図において、各インサートの周面は、他のインサートの周辺部分の一部分に隣接している。

【0075】

好ましくは、総距離Ｄ_Ｓ３は、切削インサート高さＨ_Ｉよりも大きい。

【0076】

本発明の主題をより良く理解するために、また、本発明が実際にどのように実行され得るかを示すために、スケールモデルから導出された添付の図面を参照する。

【図面の簡単な説明】

【0077】

【図1A】本発明の主題による工具ホルダおよびインサートを備えるインサートミルの側面図で、インサートのうちの１つの側面図を示すために回転させた図である。

【図1B】図１Ａのインサートミルの側面図であり、インサートのうちの１つの正面図を示すために回転させた図である。

【図1C】図１Ｂのインサートミルの正面端面図である。

【図2】図１Ａに示すインサートのうちの１つの斜視図である。

【図3】図２のインサートの上面図である。

【図4A】図３の線ＩＶＡに沿った断面図である。

【図4B】図３の線ＩＶＢに沿った断面図である。

【図4C】図３の線ＩＶＣに沿った断面図である。

【図5A】図２のインサートの側面図である。

【図5B】図５Ａのインサートの上面図である。

【図5C】図５Ａのインサートの底面図である。

【図6】図５Ｂの線ＶＩ－ＶＩに沿った断面図である。

【図7A】図１Ａに示すインサートミルの工具ホルダの側面図であり、ポケットのうちの１つの側面図を示すために回転させた図である。

【図7B】図７Ａの工具ホルダの側面図であり、ポケットのうちの１つの正面図を示すために回転させた図である。

【図7C】図７Ａの工具ホルダの正面端面図である。

【図7D】図７Ａの工具ホルダの一部分の斜視図である。

【図8A】図７Ａの工具ホルダのポケットの斜視図である。

【図8B】図８Ａのポケットの側面図である。

【図8C】図８Ａのポケットの上面（すなわち軸方向）図であり、また、ポケットのシート当接面の平面図を構成する。

【図9A】図１Ｃに示すインサートの図であり、工具ホルダおよびねじが示されておらず、工具外接切削直径円を概略的に示す図である。

【図9B】図９Ａに示すインサートの側面図であり、図１Ｂに示すようなインサートの向きにも対応している。

【図9C】図９Ｂに示すインサートと、そのインサートを工具ホルダに取り付けるためのねじの側面図であり、図１Ａに示すようなインサートの向きに対応するように回転されている。

【発明を実施するための形態】

【0078】

図１Ａ～図１Ｃは、９０°肩削りミーリング作業のために構成されたインサートミル１０を示す。

【0079】

インサートミル１０は、工具ホルダ１２と、切削インサート１４と、切削インサート１４を工具ホルダ１２に固定するためのねじ１６とを備える。

【0080】

インサートミル１０は、その中心を通って長手方向に延在する回転軸Ａ_Ｒの周りを回転するように構成される。

【0081】

回転軸Ａ_Ｒは、軸方向に逆向きの前方方向Ｄ_Ｆおよび後方方向Ｄ_Ｒと、回転が逆向きの切削方向Ｄ_Ｋおよび非切削方向Ｄ_Ｎとを規定する。

【0082】

工具ホルダ１２は、後端１３Ａと、前端１３Ｂと、それらの間に延在する工具外周１３Ｃとを備える。

【0083】

工具ホルダ１２は、シャンク部分１８と、そこから前方に延在する切削部分２０とをさらに備える。

【0084】

切削部分２０は、ちょうど２つの縦溝２１を備える。各縦溝２１は、前端１３Ｂと工具外周１３Ｃとの交点に形成されたポケット２２を備える。

【0085】

与えられた例において、切削インサート１４、ねじ１６およびポケット２２は、同一であり、したがって、１つに関して記載された特徴は、全てに適用されるものと考えられるべきである。

【0086】

ここで、切削インサート１４を図２～図６を参照して説明する。

【0087】

切削インサート１４は、ポジティブな基本形状を有する片面三方向割出し可能な切削インサートである。この切削インサートは、すくい面２４と、ベース軸受面２６と、周面２８と、ねじ穴３０と、切れ刃３２とを備える。

【0088】

インサート軸Ａ_Ｉ（図６）は、ベース軸受面２６に対して垂直で、インサート１４の中心を通って延在する。インサート軸Ａ_Ｉは、切削インサート１４の方向および特徴を規定するのを補助するために設けられる。一般に、本発明のねじ穴は、インサートの中心に位置し、ベース軸受面に対して垂直であることが最も好ましく、その結果、インサートのインサート軸もねじ穴の中心を通って延在することになるが、ねじ穴が傾斜している可能性、または切削インサートに対して完全に中心にない可能性があり、その結果、ねじ穴軸（図示せず）がインサート軸Ａ_Ｉと同軸ではなくなる（一方、好適な本例では、これらは同軸である）可能性があることが理解されるであろう。それにもかかわらず、本発明は、可能な限り材料の使用を最小限に抑えようとするならば、確かに、構造強度の目的のためには、例示された中心にある垂直のねじ穴が好ましい。したがって、所与の例では、インサート軸Ａ_Ｉも、ねじ穴３０の中心を通って延在する。

【0089】

図６を参照すると、ねじ穴３０は、ベース軸受面２６に開口するねじ穴底部３１と、ねじ穴頂部３３とを備えることができる。

【0090】

図５Ｂでは、穴径Ｄ_Ｓを規定する穴円Ｃ_Ｓが示されている。

【0091】

インサート軸Ａ_Ｉは、対向する上方向Ｄ_Ｕおよび下方向Ｄ_Ｄを規定し、図５Ｃに例示されるように、対向する半径内向き方向Ｄ_Ｉおよび半径外向き方向Ｄ_Ｏを規定する。半径外向き方向Ｄ_Ｏは、１つの特定の方向を規定することを意味するのではなく、インサート軸Ａ_Ｉからの全ての可能な３６０°の外向き方向を規定することを意味し、そのような４つの方向が例示される。これは、１つの例のみが示されているだけであるが、反対方向の半径内向き方向Ｄ_Ｉについても当てはまる。これは、図１Ｃのインサートミル１０に関して示されている内向き方向Ｄ_Ｉおよび外向き方向Ｄ_Ｏについても当てはまる。

【0092】

例えば、図４Ａ～図４Ｃおよび図６に示すように、すくい面２４は、好ましくは、チップ形成の目的で鋭角の内角を形成するために、切れ刃から内向き下方に傾斜することができる。すくい面２４と周面２８との間に形成される鋭角の内角αは、正のすくい角とも呼ばれる。このような正のすくい角は、シート当接面の向きを補償する。シート当接面は、この非限定的であるが好適な例では、回転軸Ａ_Ｒに平行に延在し、したがって、正の切削角そのものを提供しない

【0093】

ベース軸受面２６は、図示されるように、一般に平坦であるが、この規定は、例えば、特許文献２の図７に示されるように、周面とベース軸受面との間の小さな丸みを帯びた遷移刃を含む可能性を排除するものではないことが理解されるであろう。図示の実施形態では、面取り部２７（図５Ａおよび図５Ｃ）が設けられている。明細書および請求の範囲の目的のために、ベース軸受面２６は、最下面であり、すなわち、いかなる面取り領域もまたは丸みを帯びた領域も含まないものと考えられる。このように、図５Ｃにおいて、ベース軸受面２６は、インサート軸Ａ_Ｉに平行な図では、ベース径Ｄ_Ｂを有する仮想ベース外接円Ｃ_Ｂを規定する。

【0094】

図２および図６を参照すると、周面２８は、下部サブ面３４および上部サブ面３６を備える。下部サブ面３４は、研削されておらず、ベース軸受面２６から上方外向きに延在し、第一、第二、および第三の側部当接面３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃを備える。（第三の側部当接面３８Ｃは、図２に概略的に示されているだけで、そのような側面は図示されていない）以下、同一の側部当接面は、一般に「側部当接面３８」として識別される。

【0095】

図５Ｃに示すように、側部当接面３８は、仮想ピラミッドの側面に位置し、その頂点は、ベース軸受面２６の下の点でインサート軸Ａ_Ｉ上にある。ベース軸受面２６自体の側面は、仮想の第一の正三角形Ｔ１の辺を形成する。

【0096】

図６を参照すると、切削インサート１４のポジティブな基本形状は、下部サブ面３４がベース軸受面２６とともに第一の鈍角の内角β_１を形成することを意味する。図６に示すように、インサート１４の左側では、断面は、ワイパーサブ刃の部分で周面２８を通り、第一の鈍角の内角β_１よりも大きい第二の鈍角の内角β_２を形成する。

【0097】

側部当接面３８のそれぞれは、ほぼ平坦である。詳細に説明すると、誇張された概略的な凸状膨出部４０が図３に示されている。膨出部４０は、典型的には、焼結工程から生じる。本発明のインサートは小さいので、このような膨出部４０をもたらす歪みは、側部当接面３８が研削を必要としないことを許容できるほど十分に小さい。一般的に言えば、このような凸部または凹部（図示しないが、これは、本明細書の目的のために内向き「膨出部」と考えることができる）は、インサートの隣接するコーナーをこのような膨出部に接続する平面からの最大距離として測定される。

【0098】

したがって、インサートは、研削されていない下部サブ面３４を有すると述べられている。図２では、例えば、不連続線４２を有するように見えるが、これは、曲率線を示すこの特定の図面の単なる結果である。研削されていない実際の製品は、識別可能な線を有さず、ほぼ平坦な部分から半径に滑らかに遷移する。

【0099】

上部サブ面３６は、少なくとも１つの張出し部分４４（図４Ａおよび図４Ｂに例示される）を備える。

【0100】

図２を参照すると、切削インサート１４は、３つの同一のコーナー刃４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ（以下、一般に「コーナー刃４６」と呼ぶ）と、３つの同一の直線状主サブ刃４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ（以下、一般に「主サブ刃４８」と呼ぶ）とを備えることができる。好ましくは、３つの同一のワイパーサブ刃４７Ａ、４７Ｂ、４７Ｃ（以下、一般に「ワイパーサブ刃４７」と呼ぶ）が、コーナー刃４６と主サブ刃４８との間に直角に延在する（すなわち、図３に示すような上面図に示すように時計回り方向で直角でのみ延在する）。

【0101】

図５Ｂを参照すると、刃外接径Ｄ_Ｅを有する仮想刃外接円Ｃ_Ｅが示されている。仮想刃外接円Ｃ_Ｅは、主サブ刃４８と、コーナー刃４６と、ワイパーサブ刃４７を含む切れ刃３２全体を取り囲む最小直径の円である。

【0102】

３つの主サブ刃４８は、第二の仮想正三角形Ｔ２の辺に沿って延在し、刃内接直径Ｄ_Ｍを有する刃内接円Ｃ_Ｍを規定する。

【0103】

様々な特徴部分の寸法は、以下のように示される。すなわち、各コーナー刃４６は、
半径Ｒを有することができ（図５Ｃ）、
各主サブ刃４８は、半径の遷移点からワイパーサブ刃との交点まで測定された主サブ刃長さＬ_Ｍを有することができ（図１Ｂ、図５Ｂ）、
各ワイパーサブ刃４７は、半径の遷移点から主サブ刃との交点まで測定されたワイパー刃長さＬ_Ｗを有することができ（図５Ｂ）、
切れ刃ランド幅Ｗ_Ｌは、図４Ｂに示されている。

【0104】

図６を参照すると、切削インサート１４のボイド体積Ｖ_Ｓは、ねじ穴３０の境界によって規定される。具体的には、ねじ穴高さＨ_Ｓは、ベース軸受面２６からねじ穴３０の上縁４９（図４にも示されている）まで規定される。別の言い方をすれば、ボイド体積Ｖ_Ｓは、インサート軸Ａ_Ｉに垂直な下部平面Ｐ_Ｌで規定されたねじ穴３０の底部から、ねじ穴３０とすくい面２４との交点に垂直な上部平面Ｐ_Ｔで規定されたねじ穴３０の頂部まで、すなわち、上縁４９の高さで延在するボイドの体積として計算される。より正確には、ねじ穴の上縁４９は、湾曲したコーナー５１とすくい面２４との交点である。

【0105】

材料体積Ｖ_Ｆは、切削インサート１４を構成する実際の材料の体積である。

【0106】

各側部当接面３８は、図６に示す鈍角の内角β_１でベース軸受面２６から上方外向きに延在する。

【0107】

切削インサート高さＨ_Ｉは、ベース軸受面２６からすくい面２４の最高点まで延在する（切れ刃３２がすくい面の一部であることに留意されたい）。

【0108】

図４Ｃは、少なくとも図示された部分が張出し部分４４を有さないのを示しているのに対し、図４Ａおよび図４Ｂは、張出し部分を有する部分を示している。少なくとも１つの張出し部分４４は、ベース軸受面２６の上方の最小上側サブ面高さＨ_Ｕでる最下点６０を有する。

【0109】

上部サブ面３６（図６Ａ）は、上方向に、ベース軸受面２６の上方の最小上部サブ面高さＨ_Ｕで開始し、最小上部サブ面高さＨ_Ｕは、インサート軸Ａ_Ｉに平行に測定可能である。

【0110】

図４Ａは、第一の逃げ角μ_１を示す。図４Ｂは、第二の逃げ角μ_２を示す。 第一の逃げ角μ_１は、第二の逃げ角μ_２よりも大きい。 大きい方の逃げ角である第一の逃げ角μ_１は、主サブ刃の領域がランピング作業に使用され、より大きな逃げが必要とされるときに、提供される。しかしながら、図４Ｂによって示される同じ主サブ刃の領域は、ランピング作業のために決して使用されず、より多くの構造強度を提供する好ましいより小さな逃げ角を有することもできる。２つの断面のみが示されているが、逃げ角の変化は、緩やかにし得ることが理解されるであろう。

【0111】

次に、図７Ａ～図８Ｃを参照すると、ポケット２２は、シート当接面６２と、シート当接面６２に開口し、最小のポケット穴内接円Ｉ_Ｐおよび関連する最小のポケット穴径Ｄ_Ｐを規定するねじ付きポケット穴６４と、シート当接面６２の平面図（すなわち、図８Ｃの図）において互いに鋭角に配向された第一および第二の横当接面６６Ａ、６６Ｂとを備える。

【0112】

図７Ｂに示すように、各第一の横当接面６６Ａは、外向きおよび前方方向（Ｄ_Ｏ、Ｄ_Ｆ）に延在し、各第二の横当接面６６Ｂは、外向きおよび後方方向（Ｄ_Ｏ、Ｄ_Ｒ）に延在する。

【0113】

第二の横当接面６６Ｂは、凹部６７を含む。凹部６７の使用は、インサート１４とポケット２２との接触点を規定するのに役立つ。特に、接触点は、図８Ａにハッチング線で示されている。

【0114】

ポケット穴６４は、横当接面までの距離と比較して、同様に、断面を比較的大きくすることができる。これは、ポケット穴径Ｄ_Ｐおよびポケット穴６４から横当接面６６Ａ、６６Ｂまでの距離から分かる。

【0115】

第一および第二の横当接面６６Ａ、６６Ｂは、典型的には、インサートの当接面３８と同じ鈍角の内角β_１で配向されることが好ましい。

【0116】

ねじ軸Ａ_Ｓは、好ましくは、シート当接面の中心からオフセットすることができ、すなわち、横当接面が互いに最も近い場所（すなわち、全体的に６８で示される領域）に、わずかに近接することにより、切削インサートをポケットに保持するねじが、切削インサートを横当接面に向かって付勢するようになる。

【0117】

図７Ｃを参照すると、一方のシート当接面６２の前縁７２から延びる第一の仮想延長線Ｌ_１は、他方のシート当接面６２の前縁７４から延びる第二の仮想延長線Ｌ_２と平行にすることができる。中心工具平面Ｐ_Ｃは、回転軸Ａ_Ｒを含み、各シート当接面６２が中心工具平面Ｐ_Ｃに接するように、第一および第二の延長線Ｌ_１、Ｌ_２の間に配置される。第一のシート距離Ｄ_Ｓ１は、第一の延長線Ｌ_１から中心工具平面Ｐ_Ｃまで規定される。第二のシート距離Ｄ_Ｓ２は、第二の延長線Ｌ_２から中心工具平面Ｐ_Ｃまで規定される。総距離Ｄ_Ｓ３は、第一のシート距離Ｄ_Ｓ１と第二のシート距離Ｄ_Ｓ２の合計である。いくつかの実施形態において、第一のシート距離Ｄ_Ｓ１および第二のシート距離Ｄ_Ｓ２は、互いに等しい。また、いくつかの実施形態では、２つのシート当接面６２は、図７Ｃに見られるように、工具１２の正面図において、工具の回転軸Ａ_Ｒの周りに１８０°の回転対称性を有する。

【0118】

図１Ｃを参照すると、総距離Ｄ_Ｓ３は、切削インサート高さＨ_Ｉよりも大きい。与えられた寸法では十分な空間がないので、それらのすくい面を整列させたままで、インサートを残すことができないことが理解されるであろう。インサートが、本発明の配置の代わりにそれらの周面が互いに離れて置かれる場合（すなわち、図７Ｃの右側のインサートをページの下部に向かって、左側のインサートを上部に向かって動かす場合）、（インサートを支持する材料が少ないので）ポケット２２の工具ホルダの構造強度が弱まることも理解されるであろう。逆に、インサート１４を逆方向に動かすと、縦溝内のチップ排出空間が不十分になる可能性がある。したがって、最も好ましい配置は、インサートの周面が互いに隣接していることである。

【0119】

図９Ａおよび図９Ｂを参照すると、このような図において、切削インサートは、実際には、共通の半径方向位置に到達することに留意されたい。図９Ｂの外観のようにそれらが接触しない唯一の理由は、それらが図９Ａに示されるように、それらのポジティブな基本形状およびそれらの位置決めを有するからである（すなわち、切れ刃は隣接しておらず、各インサートの周面は他のインサートの周辺部分の一部分に隣接している）。このような特徴を使用することは、比較的小さい外接切削直径円Ｃ_Ｃ内に、（工具ホルダ径に対して）比較的大きなインサートを取り付ける１つの方法である。これらの特徴に対する比は、上述されている。

【0120】

インサート１４が近接しているため、図８Ａ～図８Ｃに戻ると、工具アパーチャ７０が設けられている。

【0121】

アパーチャによって生じる弱化を補償するために、材料７６が前端１３Ｂにおいて追加されている。

【0122】

ねじ１６は、取り付けられると、ベース軸受面２６がシート当接面６２に当接し、当接面３８の一方が第一の横当接面６６Ａに当接し、隣接する当接面３８がその２つの部分で第二の横当接面６６Ｂに当接するように切削インサート１４を固定する。切削インサート１４は、ポケット２２内で、位置決めを３回繰り返すことができ、どの特定の当接面が任意の所与の時間に接触するかの正確な指定は重要ではないことが理解されよう。

【0123】

例えば、図１Ａから、上部サブ面３６は工具ホルダ１２に接触せず、したがって、わずかに異なる切れ刃を有するインサートを同じ工具ホルダ１２に取り付けることができることに留意されたい。

【0124】

ポケット２２、より正確には、それぞれのシート当接面６２は、図７Ａに最も良く示されるように、回転軸Ａ_Ｒに平行、またはほぼ平行に延在する。

【0125】

図１Ｂにおいて、例示のインサートミル１０については、直線状切れ刃のうちの１つ（例えば、第二の直線状切れ刃４７Ａ）は、ワイパー機能を実行し、工具ホルダからわずかなワイパー距離Ｄ_Ｗだけ突出する。この例では、第一の主サブ刃４８Ａは、９０°肩削りミーリング作業を提供するための主切れ刃である。

【0126】

種々の技術が、より大きなインサート、より具体的にはより大きな主サブ刃を可能にするために使用されてきたので、比較的小さい切削インサートに対して比較的大きな切削深さＡ_Ｐを達成することができる。

【0127】

最後に、第三のサブ刃４８Ｃ（図１Ｂ）の小さな部分によって、ランピング機能を提供できることに留意されたい。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9A】

【図9B】

【図9C】