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(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】2024-12-06
(45)【発行日】2024-12-16
(54)【発明の名称】インサート適合器、及び、インサート適合器を備える旋削工具
(51)【国際特許分類】
B23B 27/16 20060101AFI20241209BHJP
【ＦＩ】
B23B27/16 A
【請求項の数】
16
(21)【出願番号】P 2021572676
(86)(22)【出願日】2020-07-22
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-09-29
(86)【国際出願番号】 IL2020050811
(87)【国際公開番号】W WO2021019528
(87)【国際公開日】2021-02-04
【審査請求日】2023-06-29
(31)【優先権主張番号】16/528,909
(32)【優先日】2019-08-01
(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】ラボウ，ラフィ
【審査官】亀田 貴志
(56)【参考文献】
【文献】中国実用新案第２０１４１９２７１（ＣＮ，Ｙ）
【文献】欧州特許出願公開第０１５２９６１２（ＥＰ，Ａ１）
【文献】特開２００１－３４７４０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－１５７９０２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｂ ２７／００ － ２７／２４
Ｂ２３Ｃ ５／００ － ５／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
インサート・ポケットのためのインサート適合器であって、前記インサート適合器は、
対向する適合器上面及び適合器底面と、
対向するインサート当接面及びポケット当接面を備える適合器外周面であって、前記適合器外周面は、前記上面及び前記底面を接続する、適合器外周面と、
前記上面と前記底面とを二等分する仮想中央平面と、を備え、
前記インサート当接面、前記ポケット当接面及び前記適合器底面の１つは、磁力を加えるように構成した第１の磁気面を備え、
前記第１の磁気面は、第１の磁石用凹部と共に形成されることによって前記磁力をもたらすように構成され、
前記インサート適合器は、前記第１の磁石用凹部を占有する第１の磁石を更に備え、
前記インサート当接面は、少なくとも１つの当接副面突出部を備え、
前記インサート適合器は、第１の脚部を備え、
前記インサート適合器の上面図において、前記第１の脚部は、まっすぐであり、
前記少なくとも１つの当接副面突出部は、当接逃げ凹部によって離間する少なくとも２つの当接副面突出部である、インサート適合器。
【請求項2】
第２の脚部を更に備え、
前記インサート適合器の上面図において、前記第２の脚部は、まっすぐであり、前記第１の脚部と非平行であり、
前記第２の脚部は、当接逃げ凹部によって離間する少なくとも２つの当接副面突出部を備える、請求項１に記載のインサート適合器。
【請求項3】
前記第１の磁気面は、第２の磁石用凹部と共に更に形成され、前記インサート適合器は、前記第２の磁石用凹部を占有する第２の磁石を更に備える、請求項１に記載のインサート適合器。
【請求項4】
前記インサート適合器は、第１の脚部を備え、
前記インサート適合器の上面図において、前記第１の脚部はまっすぐであり、
前記第１の磁石凹部及び前記第２の磁石凹部の両方は、前記第１の脚部内に位置する、請求項３に記載のインサート適合器。
【請求項5】
前記第１の磁石は、前記第１の磁石の最外面が前記第１の磁気面と面一であるか又は前記第１の磁気面から前記適合器の内側に後退するように、前記インサート適合器内に完全に埋め込まれる、請求項１～４の何れか一項に記載のインサート適合器。
【請求項6】
前記第１の磁石用凹部は、前記上面よりも前記底面に近い、請求項１～５の何れか一項に記載のインサート適合器。
【請求項7】
前記第１の磁気面を備える面とは異なる、前記インサート当接面、前記ポケット当接面及び適合器底面の１つは、磁力を加えるように構成した第２の磁気面を備える、請求項１～６の何れか一項に記載のインサート適合器。
【請求項8】
前記インサート適合器は、金属製である、請求項１～７の何れか一項に記載のインサート適合器。
【請求項9】
前記インサート適合器は、弾性であるが、塑性変形可能ではないように構成される、請求項１～８の何れか一項に記載のインサート適合器。
【請求項10】
前記インサート適合器は、更に、細長い形状を有する横インサート適合器であり、前記中央平面に直交して測定される高さ寸法は、前記横インサート適合器の前記高さ寸法に直交して長さ方向に沿って測定される幅寸法よりも大きい、請求項１～９の何れか一項に記載のインサート適合器。
【請求項11】
工具であって、前記工具は、シャンク部分と、前記シャンク部分から延在する切削部分と、を備えるインサート・ホルダを備え、
前記切削部分は、インサート・ポケットと共に形成され、
前記インサート・ポケットは、ポケット基部面と、前記ポケット基部面から延在する少なくとも１つのポケット側面支持面と、を備え、
前記工具は、請求項１～１０の何れか一項に記載のインサート適合器と、前記インサート・ポケット内に据え付けられるインサートと、を更に備え、
前記インサートは、前記インサート適合器の前記インサート当接面に当接し、
前記インサート適合器の前記ポケット当接面は、前記インサート・ポケットに当接する、工具。
【請求項12】
前記ポケット当接面は、前記第１の磁気面を備え、前記インサート適合器は、前記第１の磁気面によって前記インサート・ポケットに自己固着するように構成される、請求項１１に記載の工具。
【請求項13】
前記インサート当接面又は前記適合器底面は、第２の磁気面を備え、前記第２の磁気面は、磁力を加えるように構成され、前記インサート適合器が前記インサート・ポケットに自己固着するように構成する、請求項１１又は１２に記載の工具。
【請求項14】
前記インサートと前記ポケット基部面との間に位置するシムを更に備え、前記第１の磁気面は、前記シムに隣接する前記インサート当接面であり、前記インサート適合器が前記シムに自己固着するように構成する、請求項１１に記載の工具。
【請求項15】
前記第１の磁気面は、前記適合器底面であり、前記インサート適合器が、前記ポケット基部面又はシムの何れかに固着するように構成し、
前記シムは、前記工具が備え、前記インサート適合器が、前記シムに固着する場合、前記シムは、前記インサート適合器と前記ポケット基部面との間に位置する、請求項１１に記載の工具。
【請求項16】
前記ポケット基部面を通って延在するレバーを更に備え、前記レバーは、前記インサートを前記インサート・ポケットに固着するように構成される、請求項１１～１５の何れか一項に記載の工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願の主題は、切削工具のインサート・ポケット内に挿入するように構成したインサート適合器に関する。詳細には、本出願の主題は、規格切削工具のポケットを、より小型のインサートを保持するように構成したポケットに適合するように構成したインサート適合器に関する。
【背景技術】
【0002】
最近の技術及び規格によれば、インサート・ポケットは、典型的には、単一形状及びサイズの切削インサートを固着するように設計されている。特に、本明細書及び特許請求の範囲における語「インサート」は、機械加工のための、典型的には超硬合金製の切削インサートの短縮名である。同様に、名称「インサート適合器」は、切削インサート・ポケット内で切削インサートと共に使用するように構成した適合器である。
【0003】
基準のインサート・ポケットが、単一形状及びサイズのインサートに向けて設計されているにもかかわらず、当然、少なくともＵＳ８，８０７，８８４では例外がある。例えば、ＵＳ８，８０７，８８４は、２つの異なるインサート形状に適応するように設計したインサート・ポケットを開示している。
【0004】
本発明は、本発明が、工具のインサート・ホルダ自体と一体に形成されるインサート・ポケットではなく、インサート・ポケット内でインサートと前記インサート・ポケットとの間に挿入されるように設計したインサート適合器を対象とするという点で、ＵＳ８，８０７，８８４とは実質的に異なる。
【0005】
ＵＳ４，７２２，６４２は、旋削工具のインサート・ポケットの壁からインサートを隔てるように構成した離間適合器を開示している。ポケット壁からインサートを隔てる離間適合器の部分は、切れ目であっても、寸法の低減であってもよい脆弱部分によって接続される。製造される適合器は、脆弱部分と面一であり、脆弱部分は、凹壁からインサートを隔てるように適合した部分を接続し、凹壁は、適合器が様々なインサート構成に適合可能であるように設けられる。凹壁からインサート面を隔てる適合器の部分は、１つ又は複数の再研削作業においてインサート面から取り除いた材料の量に等しい厚さを有する。
【0006】
本発明は、本発明が、再研削作業によって極小サイズの差をもたらすように設計した極薄インサート適合器を対象としないという点で、ＵＳ４，７２２，６４２とは実質的に異なる。特に、旋削インサートの再研削は、現代の高精度機械加工産業ではもはや一般的ではなく、おそらく時代遅れでさえある。本発明は、高精度産業の構成要素に関し、ＵＳ４，７２２，６４２で開示される種類の基本屈曲可能金属スペーサと呼び得るものに関するものではない。
【0007】
ＵＳ４，６００，３４１は、規格（Ａ．Ｎ．Ｓ．Ｉ．）インサート・ホルダのためのインサート適合器を開示している。インサート適合器は、規格インサート・ポケットが、同じ又は異なる形状のより小型のインサートに適応可能であるように構成される。ＵＳ４，６００，３４１は、様々なサイズのインサートのための特殊締付け組立体を更に開示している。
【0008】
本発明は、改善されたインサート適合器に関し、このインサート適合器は、当初、ＵＳ４，６００，３４１で説明した目的と同様の目的、即ち、規格インサート・ホルダ（Ａ．Ｎ．Ｓ．Ｉ．、ＩＳＯ等）の規格インサート・ポケットに、より小型のインサートを固着可能にする目的で開発されている。しかし、有利な設計特徴の一部は、この当初の設計目的とは無関係に有利であることは、明らかになるであろう。
【発明の概要】
【0009】
新規で、改善されたインサート適合器を提供することは、本出願の一目的である。
【0010】
（典型的には鉄鋼よりもはるかに高価な材料、例えば超硬合金製の）インサートよりも小型、したがって、より安価なインサートは、当然、所望の機械加工用途を達成し得ると考えられる場合に購入される。典型的には、選択した最適なインサートのための適切なサイズのインサート・ホルダ（即ち、適切なサイズのインサート・ポケットを伴う）は、様々な理由で購入される。
【0011】
第１の理由は、現代の大量生産製造において、特に、全ての製造業者が生成し得る規格インサート及び規格工具に対する国際的な金属機械加工競争が熾烈であることである。特定のインサートのために最適化したインサート・ホルダが、多目的に設計されたインサート・ホルダよりも良好に機能することを期待されるのは、自明である。
【0012】
第２の理由は、インサート適合器等の更なる構成要素が著しい追加費用であることである。
【0013】
第３の理由は、機械加工が、典型的には、空間の制限された環境内で実行されることであり、このことは、多くのタレットが、特定サイズよりも大きいインサート・ホルダを収容できないことを意味する。
【0014】
第４の理由は、工具の構成要素の数が増大するにつれて、工具に対するユーザの使いやすさが減少することである。というのは、組立て又は分解の間、小型構成要素が落下する可能性が大いにあるためである（当技術分野では「落下部品」として公知である）。
【0015】
最後に、一般原則として、更なる構成要素は、典型的には、インサートをインサート・ホルダに固着する厳密さを低減させ、機械加工の安定性を低減させ、したがって、機械加工物の仕上げの質を低減させる。
【0016】
近年、付加製造技術は著しく進歩しており、これまで製造が困難又は高価であった構成要素の実用的な製造を可能にしている。
【0017】
付加製造構成要素の価格は、依然として標準的な除去加工の精度には到達しておらず、比較的高価であるが、そのような費用は、構成要素をかなり小型にすると低減する。
【0018】
ここで、インサート適合器により、規格旋削工具が（所与の機械加工用途に適する場合、より経済的に効率的である）より小型のインサートを適応可能にする場合、規格製品の選択を相殺する費用で製造できるという仮説が立てられた。規格製品の選択とは、適切なサイズのインサートのため、更なるインサート・ホルダを単に購入することである。
【0019】
とはいえ、上述の「落下部品」の問題は、依然として克服する必要があり、インサートがポケット内に固着されていない場合でさえ構成要素がポケット内に留まることを保証するため、インサート適合器を磁気化することが決定された。このことは、既存のインサート・ホルダを修正する問題も克服した。
【0020】
構成要素を一緒に保持するために磁石を使用することは公知であるが、従来、金属工作物に典型的に使用される切削インサートに隣接して使用することは公知ではない。というのは、金属チップが、磁気を帯びたインサート又は工具に磁気的にくっつき、チップが構成要素の間に食い込むと、不都合又は更には損傷を生じさせ得るという問題があるためである。
【0021】
したがって、本発明の第１の態様によれば、インサート・ポケットのためのインサート適合器が提供され、インサート適合器は、対向する適合器上面及び適合器底面と、対向するインサート当接面及びポケット当接面を備える適合器外周面であって、適合器外周面は、上面及び底面を接続する、適合器外周面と、上面及び底面を二等分する仮想中央平面と、を備え、インサート当接面、ポケット当接面及び適合器底面の１つは、磁力を加えるように構成した第１の磁気面を備える。
【0022】
例えば、「第１の磁気面」を挙げた上記段落にあるような語「第１の」は、明示的に紹介しない限り、「第２の磁気面」が同様になければならない必要はないことを理解されたい。そのような文言は、以下、（例えば従属請求項内で）要素を区別するため、便宜的に使用される。
【0023】
好ましくは、インサート当接面は、少なくとも１つの当接副面突出部を備える。このことは、現代の機械加工要件が一般に必要とする高レベルのインサート安定性を可能にし得る。なお一層好ましくは、同じ理由で、インサート適合器は、第１の脚部を備え、インサート適合器の上面図において、第１の脚部はまっすぐであり、前記少なくとも１つの当接副面突出部は、当接逃げ凹部によって離間する少なくとも２つの当接副面突出部である。
【0024】
好ましくは、上記した第１の脚部を備えるインサート適合器は、第２の脚部を備えることができ、インサート適合器の上面図において、第２の脚部はまっすぐであり、第１の脚部と非平行であり、前記第２の脚部は、当接逃げ凹部によって離間する少なくとも２つの当接副面突出部を備える。特に、このことにより、インサートに、４つの異なる場所（即ち、第１の脚部上の２つの当接副面突出部及び第２の脚部上の２つの当接副面突出部）でインサート適合器との接触をもたらす。この設計は、インサート適合器を右インサート適合器又は左インサート適合器のために交換可能であることを意図した。しかし、この設計は、従来の３つの接触点ではなく、４つの意図的な接触点という一般的には不要な現象（「過拘束」とも呼ばれる）ももたらした。実際、試験中、硬質の高精度インサートは、４つの点に接触し得ることが発見された。というのは、比較的小型のインサート適合器は、弾性であるが、ＵＳ４，７２２，６４２の屈曲可能インサート適合器のように塑性変形可能ではなく、外見上、更なる接触を可能にするためである。この接触は、理論上、上締付け具又はレバーを介してインサートをインサート適合器に引っ張るインサート締付け方法によって支援し得る。
【0025】
適合器上面の平面図において、前記第１のまっすぐな脚部及び前記第２のまっすぐな脚部は、インサート適合器のコーナで接合し得る。このコーナは、所望のインサートに向けて構成することができる。例えば、コーナは、直角コーナとし得る。
【0026】
好ましくは、少なくとも１つの当接副面突出部は、中間平面の両側に延在する。このことにより、インサート適合器が交換可能であり、したがって、場合によっては右インサート・ホルダ又は左インサート・ホルダに適している。
【0027】
好ましくは、第１の磁気面は、第１の磁石凹部と共に形成することによって前記磁力をもたらすように構成され、インサート適合器は、凹部を占有する第１の磁石を更に備える。
【0028】
第１の磁気面は、インサート適合器自体を磁気化する、外部磁石をインサート適合器の所望の部分に取り付ける等、他の方法で達成し得ることは理解されよう。上述の凹部特徴は、（インサート適合器、及び第１の磁気面が接触する面、例えば、シム又はインサート・ポケット面によって）囲繞された磁石は、チップが第１の磁気面に引き寄せられないようにするのを支援するため、好ましい。
【0029】
同様の理由のため、第１の磁石は、第１の磁石の最外面が第１の磁気面と面一であるか又は第１の磁気面から適合器の内側に後退するように、インサート適合器内に完全に埋め込まれていることが好ましい。磁石がインサート・ホルダから突出していると、インサート適合器の適切な当接を妨げる、又はチップが留まり得る空間を生成する可能性があることは理解されよう。
【0030】
好ましくは、磁石は、磁石凹部内にしっかりと固着される。
【0031】
好ましくは、磁石は、基本円筒形状を有する。
【0032】
好ましくは、インサート適合器は、第２の磁石凹部と、第２の磁石凹部を占有する第２の磁石と、を更に備える。インサート適合器を所望の隣接シム又はインサート・ポケットに保持するのに、単一磁石で十分な磁気強度とし得るが、インサート適合器の他の機能部分（当接面等、磁石は概して壊れやすいことを記す）のために十分な空間を保つため、及び適切な向きの目的で、単一磁石よりも、２つの離間する磁石が好ましいと考えられることは理解されよう。
【0033】
更に、従来技術のインサート適合器は、インサート締付け機構を使用してインサート適合器をインサート・ホルダに同時に保持するため、磁気面が全くないことを指摘すべきである。インサート・ホルダをインサート・ポケットに保持するには１つの極小磁石で十分であるが、複数の磁石を使用することにより、インサートを取り外してある場合、及び加圧空気を使用してインサート・ポケットを掃除する間でさえ、インサート適合器をインサート・ポケットに保持するのに十分な強度を更に可能にする。現時点で、前記加圧空気を加えている間でさえ規格インサート・ポケット内に保持されるように構成した（即ち、機械的固着のために修正しない、例えば、インサート適合器のためのねじ穴を備えない）インサート適合器は、公知ではない。
【0034】
同様の理由で、インサート適合器が、第１の脚部を備え、インサート適合器の上面図において、第１の脚部がまっすぐであり、第１の磁石凹部及び第２の磁石凹部の両方は、第１の脚部内に位置し得ることが好ましい。言い換えれば、このことにより、例えば前記加圧空気を加える間に更なる強度をもたらす。
【0035】
好ましくは、第１の磁石凹部は、上面よりも底面の近くに位置することができる。このことにより、壊れやすい磁石を、比較的高い力によりインサート適合器をインサート・ポケットに対して圧縮する領域の外に保つことができる、及び／又はインサート適合器の当接部分から磁石を離間することによって、より薄い／より小型のインサート適合器を可能にすることを支援し得る。
【0036】
好ましくは、第１の磁気面を備える面とは異なる、前記インサート当接面、ポケット当接面及び適合器底面の１つは、磁力を加えるように構成した第２の磁気面を備える。例えば、第１の磁気面は、インサート適合器をインサート・ポケットに保持するためのものであってよく、第２の磁気面は、インサート適合器をシムに保持するためのものであってよい。１つの好ましいオプションは、適合器底面が、インサート適合器をポケット基部面又はシムのいずれかに保持する第２の磁気面を備えることである。
【0037】
第２の磁気面は、磁石凹部と共に形成することによって前記磁力をもたらすように構成することができ、インサート適合器は、凹部を占有する磁石を更に備える。
【0038】
インサート適合器は、好ましくは金属製である。他の材料を使用し得るが、金属は、インサート・ポケット付近で磁力が金属チップに到達しないことの保証を支援し得る。
【0039】
インサート適合器は、好ましくは、弾性であるが塑性変形可能ではないように構成することができる。特に、ＵＳ４，７２２，６４２の従来技術のインサートは、塑性変形可能である。しかし、高精度製造のため、剛性で所定の形状が好ましい。とはいえ、そのような薄い構成要素は、ある程度まで弾性変形可能であることは理解されよう。
【0040】
別の態様によれば、工具は、インサートと、インサート・ホルダと、インサート適合器と、を備える。インサート適合器は、上記の特徴のいずれかを有し得る。
【0041】
より正確には、工具は、インサート・ホルダを備えることができ、インサート・ホルダは、シャンク部分と、シャンク部分から延在する切削部分と、を備える。切削部分は、インサート・ポケットと共に形成される。インサート・ポケットは、ポケット基部面と、ポケット基部面から延在する少なくとも１つのポケット支持面と、を備える。器具は、請求項１に記載のインサート適合器と、インサート・ポケット内に据え付けられるインサートと、を更に備える。インサートは、インサート適合器のインサート当接面に当接し、インサート適合器のポケット当接面は、インサート・ポケットに当接する。
【0042】
１つの好ましい実施形態は、ポケット当接面が、第１の磁気面を備え、インサート適合器が、第１の磁気面により、インサート・ポケットに自己固着するように構成されることである。
【0043】
特に、主に想定される使用法は、図示のように、インサート適合器をポケット支持面に固着するためのものである。したがって、第１の磁気面は、好ましくは、インサート・ポケットのポケット支持面、又はより好ましくは、２つ以上のポケット面に固着されるように構成される。しかし、同じ利益は、「シム」と従来呼ばれるもの、即ち、インサートとポケット基部面との間に挿入される構成要素のために考慮してもよい。明細書及び特許請求の範囲の目的で、更なる特徴（例えば、請求されるインサート適合器が「シム」と「ポケット当接面」との間に位置する）で規定しない限り、「インサート適合器」は、従来「シム」と呼ばれるもの、即ちインサートとポケット基部面との間に介挿されるものも指すことができる。しかし、請求する特徴又は実施形態のあらゆる組合せによれば、本発明は、シムの機能を除外するように規定し得ることを理解されよう。例えば、インサート適合器は、いわゆる横インサート適合器として更に規定することができ、横インサート適合器は、インサートと少なくとも１つのポケット支持面との間のみに位置するように構成される。言い換えれば、横インサート適合器には、インサートとポケット基部面との間に位置するように構成した部分又はこれらの間に位置する部分がない。代替的に、本発明は、シムを、インサートとポケット基部面との間に少なくとも位置するように構成したシム－インサート適合器と規定することによって、シムの機能を明示的に含むように規定することができる。
【0044】
更に、別の方法では、インサート適合器は、細長い形状を有することによって、いわゆる横インサート適合器として更に規定することができ、中央平面に直交して測定される高さ寸法は、横インサート適合器の高さ寸法に直交し長さ方向に沿って測定される幅寸法よりも大きい。そのような寸法は、規定方向における平均寸法である。
【0045】
第１の磁気面は、ポケット当接面とすることができ、これにより、インサート適合器をインサート・ポケット自己固着であるように構成する。
【0046】
いくつかの実施形態によれば、工具は、インサートとポケット基部面との間に位置するシムを更に備えることができる。
【0047】
第１の磁気面は、シムに隣接するインサート当接面とすることができ、これにより、インサート適合器をシムに自己固着であるように構成する。
【0048】
第１の磁気面は、適合器底面とすることができ、これにより、インサート適合器をインサート・ポケット又はシムのいずれかに自己固着であるように構成する。適合器底面がポケットに隣接する場合、適合器底面はポケットに固着され、シムが適合器底面とポケットとの間に介挿される場合、第１の磁気面は、シムに固着されることを理解されよう。
【0049】
いくつかの実施形態によれば、工具は、レバーを備え、レバーは、インサートをインサート・ポケットに保持するように、ポケット基部面を通じて延在する。インサート適合器がポケット内にない場合に使用するには、完全に異なるレバーが必要であるが、そのようなシステムの利点は、ＵＳ４，６００，３４１に示す上締付け具を使用するよりも、チップの流れを良好にし得る。更に、そのようなレバーは、ＵＳ４，６００，３４１の好ましい実施形態に従った、様々な位置のために設計された複雑な構成の上締付け具よりも好ましい。また、従来の単純なねじは、チップの流れを妨げずにインサートを締め付けることができるが、規格ポケット内でインサート適合器を使用することは、（インサートの穴が中心に位置すると仮定して）より小型のインサートのための新たなねじ穴を（異なる位置で）必要とすることを意味することが指摘される。
【0050】
いくつかの実施形態によれば、工具は、インサート適合器に加えて、シムを更に備える。シムは、インサートとポケット基部面との間に位置する。好ましくは、インサート適合器は、金属製であり、シムは、超硬合金製である。このことにより、上で説明した磁力を含むことができるインサート適合器を可能にし、シムは、工具を機械加工の損傷から保護するのに好ましい材料から作製することができる。好ましくは、金属は鉄鋼である。
【0051】
本出願の主題をより良好に理解し、実際にどのように主題を実行し得るかを示すため、次に、添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【0052】
【図1】規格旋削工具の等角図であり、規格旋削工具は、インサート・ホルダと、規格ネガティブ当接形状を有する規格インサートと、シムと、ねじと、規格レバーと、を有する。
【図3】工具の等角図であり、工具は、図１の工具と同じインサート・ホルダ及びねじと、特殊インサートと、特殊レバーと、を備え、工具は、単一屈曲部を有する（即ち、２つのまっすぐな脚部を有する）インサート適合器を更に含む。
【図5】旋削工具の等角図であり、旋削工具は、インサート・ホルダと、単一屈曲部を有するインサート適合器と、特殊上締付け具と、規格ネガティブ当接形状を有するネガティブ特殊インサートと、を有する。
【図13】旋削工具の等角図であり、旋削工具は、インサート・ホルダと、単一屈曲部を有するインサート適合器と、特殊レバーと、特殊インサートと、を有し、特殊インサートは、ポジティブ切削形状、及び非規格ポジティブ逃げ当接形状を有する。
【図20】旋削工具の等角図であり、旋削工具は、インサート・ホルダと、屈曲部のないインサート適合器と、特殊レバーと、規格ネガティブ当接形状を有するネガティブ特殊インサートと、を有する。
【図28】旋削工具の等角図であり、旋削工具は、インサート・ホルダと、単一屈曲部を有するインサート適合器と、特殊レバーと、規格ネガティブ当接形状を有するネガティブ特殊インサートと、を有する。
【図37】旋削工具の等角図であり、旋削工具は、インサート・ホルダと、２つの屈曲部を有するインサート適合器と、特殊レバーと、規格ネガティブ当接形状を有するネガティブ特殊インサートとを有する。
【図46】旋削工具の等角図であり、旋削工具は、インサート・ホルダと、単一屈曲部を有するインサート適合器と、特殊レバーと、外側に先細の非規格当接形状を有するネガティブ特殊インサートと、を有する。
【発明を実施するための形態】
【0053】
参照符号は、対応又は類似する要素を示すため図面の中で繰り返すことがある。
【0054】
図１及び図２に注意を向けられたい。旋削工具１０は、ポケット１４を有するインサート・ホルダ１２を含み、ポケット１４は、特殊形状及びサイズの単一インサート１６を固着するように構成される。図示するインサート１６は、規格インサート１６ａ（即ち、規格インサート１６ａのサイズは、ポケット１４のサイズに一致する）であり、インサート上面１７ａと、インサート底面１７ｂと、インサート上面１７ａとインサート底面１７ｂとの間に延在するインサート外周面１７ｃと、を備える。インサート外周面１７ｃは、４つの横当接面１７ｄを含む。
【0055】
本出願は、概して、「１６」と指定されるインサート全体に言及する。理解を助けるため、特定のインサート・ホルダ１２のためにサイズ決定したインサートは、「規格インサート」と呼び、「１６ａ」と指定する。代替的に、本発明のインサート適合器３２と共に使用されるより小型のインサート（以下で説明する）は、「特殊インサート」と呼び、「１６ｂ」と指定する。規格インサート及び特殊インサートの両方は、概して、「インサート１６」という名称及び指定番号で呼び、この接尾文字付加法は、便宜上にすぎず、文脈から明らかであるように、全ての構成要素ではないが、レバー、上締付け具、シム等、一部の以下で説明する構成要素にも当てはまることを理解されたい（任意の接尾文字は、一般名称ではなく、「ａ」の接尾文字を追加したものは、従来技術通りの構成要素を指し、「ｂ」の接尾文字を追加したものは、本発明の特殊構成要素を指す）。
【0056】
本明細書では、語「規格」は、インサートの形状、ポケット又は当接形状が、ＩＳＯ又はＡＮＳＩ規格等の一般に認められた規格に従って設計されていることを示すように使用される。
【0057】
代替的に、本明細書では、語「特殊」は、修正された、即ち、規格構成要素とは異なる構成要素を示すように使用される。
【0058】
インサート・ホルダ１２は、シャンク部分２０から延在する切削部分１８を有する。シャンク部分２０は、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械に装着され、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械によって固着されるように構成される。
【0059】
インサート・ホルダ１２、より正確には切削部分１８は、前記インサート・ポケット１４と、締付け機構２２（本例では規格締付け機構２２ａである）と、を備え、規格インサート１６ａは、規格締付け機構２２、２２ａを介してポケット１４内に固着される。
【0060】
この例示的実施形態による規格締付け機構２２は、本ケースではレバー２４（本例では規格レバー２４ａ）である締付け部材２３と、対応するレバーねじ２６（図１～２を参照）と、を備え、レバーねじ２６は、インサート・ホルダの切削部分１８に螺着される。本発明の他の実施形態によれば、規格締付け機構２２は、代替的に、対応する締付けねじ３０と共に、特殊上締付け具２８ｂ（図６）である締付け部材２３を備えることができる。
【0061】
図３～図４に注意を向けられたい。工具１０は、インサート適合器３２を更に含むことができ、インサート適合器３２は、以下で更に説明するように、様々なインサートを同じインサート・ポケット１４内に固着可能にするように構成される。
【0062】
図２に示すもの等の規格締付け機構２２は、第１の形状及びサイズの規格インサート１６ａを固着するように構成される。様々なシナリオにおいて、オペレータは、規格インサート１６ａを、より小さいサイズ、場合によっては異なる形状（本例では形状は同じである）の特殊インサート１６ｂと取り替えることがある。したがって、上述の規格締付け機構２２ａは、同じインサート・ポケット１４内での特殊インサート１６ｂの固着にもはや適していない。
【0063】
いくつかの実施形態によれば、規格インサート１６ａは、ネガティブ横当接面１７ｄを有するネガティブ・インサートである。本発明の文脈において、ネガティブ・インサートという用語は、横当接面１７ｄがインサート上面１７ａ及びインサート底面１７ｂの両方に直交することを意味する。
【0064】
特殊インサート１６ｂが、より小型サイズであることを除き、規格インサート１６ａと同一であり得る一方で、インサート適合器３２は、規格インサート１６ａと同じ形状のより小型のインサート、又は異なる形状（図示せず）を有するより小型のインサートに当接するように構成し得ることを理解されよう。より正確には、インサート適合器３２は、インサート当接面（図９）と呼ばれるものを備え、インサート当接面は、その名称が示すように、インサートに当接するように構成され、インサート当接面３８は、所望される場合、異なるインサート形状のために構成することができる。
【0065】
図３及び図４で例示するように、図示する特殊インサート１６ｂは、より大型の規格インサート１６ａのように、同じ形状であり、したがって、例えば図１～図６、図２０～図２１、図２８～図２９及び図３７～図３８等に示すような、ネガティブ横当接面１７ｄを有するネガティブ・インサートでもある。
【0066】
代替的に、図１３及び図１４で例示するように、図１及び図２に示す同じインサート・ホルダ１２を対象とする異なる特殊インサート１６ｂは、より小型のサイズを有するだけでなく、異なる当接形状も有することができ、異なる当接形状は、この場合、ポジティブ切削当接形状である。また別の例、即ち、図４６～図４７に示す特殊インサート１６ｂは、ネガティブ切削形状を有するが、外側に先細の横当接面１７ｄを有する凸形当接突出部を有する。この当接形状は、「ダブテール」当接形状と呼ばれることがある。
【0067】
インサート適合器３２、より正確には、インサート適合器３２のインサート当接面３８は、必要に応じて当接形状に適合するように設計し得ることを理解されよう。
【0068】
図３及び図４を参照すると、上述のように、今度は、異なるインサート１６ｂがインサート・ポケット１４に固着されるため、規格締付け機構２２ａはもはや適していない。特殊インサートは、規格インサートよりも小さく、インサートの締付け穴６８の中心は、規格インサート締付け穴の中心に対して異なる場所に位置し、したがって、異なるレバーが必要であることを理解されよう。したがって、工具１０は、特殊レバー２４ｂに嵌合される。
【0069】
図５及び図６を参照すると、ホルダの切削部分１８は、代替的に、上締付け具を使用する種類のものとし得る。図示するのは、インサート適合器３２と共に使用されるようにサイズ決定した特殊上締付け具２８ｂ（図５～図６）である。
【0070】
以前の接尾文字体系ではなく、各インサート適合器３２は、異なる接尾文字が付加される（即ち、全てのインサート適合器は、規格構成要素ではない）。
【0071】
【0072】
インサート適合器３２ａは、剛体を有する。言い方を変えれば、インサート適合器３２ａは、金属製であるが塑性変形可能ではないため、弾性である。言い方を変えれば、インサート適合器３２ａは、他の形状に屈曲するように設計されていない。
【0073】
インサート適合器３２ａは、適合器外周面３７によって接続される、対向する適合器上面４２と適合器底面４４とを備える。
【0074】
仮想中央平面Ｍ（図１２）は、上面４２と底面４４とを二等分する。インサート適合器３２ａは、好ましくは、ここで例示するように、中央平面Ｍの両側で対称とし得る。図５６で例示する実施形態等の他の実施形態では、以下で説明するように、インサート適合器が中央平面Ｍの両側で対称ではないという選好があってよい。
【0075】
適合器外周面３７は、インサートに当接するように構成したインサート当接面３８と、インサート・ポケット１４に当接するように構成したポケット当接面４０と、を備える。
【0076】
インサート適合器３２ａは、細長い形状を有する横インサート適合器であり、中央平面に直交して測定される高さ寸法ＨＤ（図１２）は、横インサート適合器の高さ寸法に直交し長さ方向に沿って測定される幅寸法ＷＤ（図９）よりも大きい。
【0077】
インサート当接面３８は、好ましくは、少なくとも１つの当接副面突出部４３を備えることができ、当接副面突出部４３は、特殊インサート１６ｂと係合するように構成される。より好ましくは、インサート当接面３８は、当接逃げ凹部４７（図７）によって離間する２つの当接副面突出部４３を備え得る。
【0078】
図示の例では、インサート適合器３２ａは、２つの脚部（即ち、第１の脚部３６ａ、第２の脚部３６ｂ）を備え、２つの脚部は共に、同じ特徴（即ち、当接逃げ凹部４７によって離間する２つの当接副面突出部４３）を有する。
【0079】
インサート適合器３２、又はより正確には、インサート適合器３２の適合器本体３６は、好ましくは、鉄鋼製であり、単一の一体構成を有する。適合器本体３６は、好ましくは、付加製造によって作製される。
【0080】
適合器本体３６は、インサート当接面３８とポケット当接面４０との間の中間を通過する仮想中央平面構成Ｐ（図９、図１７、図２６、図３５及び図４１）を有することができる。図２４等のいくつかの実施形態によれば、上面図において、中央平面構成Ｐは、直線で延在する。図９に示す例等の他の実施形態によれば、中央平面構成Ｐは、単一屈曲部４６のみを含む。この屈曲部４６は、中央平面構成Ｐを２つのまっすぐな部分（又はまっすぐな脚部）に分割し、適合器鋭角ａ１を間に形成する。図４１に示すもの等の更なる実施形態によれば、中央平面構成Ｐは、２つ以上の屈曲部、特に図示のように２つの屈曲部を含む。
【0081】
インサート適合器３２ａは、第１の磁気面４８を有する。図９に示す例では、ポケット当接面４０は、第１の磁気面４８を備える。
【0082】
第１の磁気面４８は、第１の磁石凹部５２により形成される磁力をもたらすように構成することができ、インサート適合器３２は、第１の磁石凹部５２を占有する第１の磁石５４を更に備える。
【0083】
代替的に、インサート適合器３２全体、又はインサート適合器３２の一部が磁石であってよいことは理解されよう。実際の磁石が使用される実施形態では、インサート適合器３２は、適合器本体３６と、適合器本体３６に固着される磁石５４と、の両方を備える。図示するこの例及び他の例において、前記固着は、磁石凹部５２を介する。
【0084】
第１の磁石５４を図示のように使用する場合、磁石の露出面（本例では図１０で指定される磁石端部５５）によってより正確にもたらされる磁力方向は、したがって、第１の磁石５４が適合器本体３６によって包囲されない方向に制御することができる。
【0085】
第１の磁石５４は、磁石端部５５の間に延在する磁石外周面５６を有することができる。好ましくは、使用される磁石５４は、基本的に円筒形状を有することができる。第１の磁石５４は、適合器本体３６の磁石凹部５２内に、好ましくは接着剤を介してしっかりと固着し得る。
【0086】
例えば図９及び図１１で示すように、第１の磁石５４は、インサート適合器内に完全に埋め込まれ、これにより、第１の磁石５４の最外面（この場合は磁石端部５５）が、第１の磁気面４８と基本的に面一であるか、又は図９からより良好に理解されるように、第１の磁気面４８から適合器の内側にわずかに後退するようにする。磁力は、分離距離がわずかである限り、接触しない場合であっても、隣接面にも加えられることは理解されよう。
【0087】
いくつかの実施形態によれば、インサート当接面３８は、第１の磁気面４８を備え得る。
【0088】
例えば図４６～図５６で示される一代替形態は、インサート適合器３２ｆが２つ以上の磁気面を備えるようなものとし得る。したがって、図示のように、ポケット当接面４０は、第１の磁気面４８（図示される凹部５２内の１つ又は複数の磁石５４とし得る）を備えることができ、インサート当接面３８は、第２の磁気面４８ｓ（図示される凹部５２内の１つ又は複数の磁石５４ｓとし得る）を備えることができる。
【0089】
本例では、第２の磁気面４８ｓは、インサート適合器３２ｆをシム５０（本例では特殊シム５０ｂである）に固着するように構成される。
【0090】
図４に戻ると、ある一般的なポケット１４の特徴は、典型的には、ポケット基部面５８、ポケット支持面６０、締付け穴６２であり、締付け穴６２は、ポケット基部面５８に開口し、本例では、規格レバー２４及び特殊レバー２４ａ、２４ｂの両方に対応する。ポケット支持面６０は、ポケット基部面５８から離れて延在する。各ポケット支持面６０は、１つ又は２つの個別の当接領域６４を有することができ、当接領域６４は、インサート１６ｂに当接するか、又はインサート適合器３２がポケット１４内に挿入されるとインサート適合器３２に当接するように構成される。当接領域６４は、平坦で、典型的には、ポケット基部面５８に直交する、又は（例えば最大１度の許容差で）実質的に直交する。
【0091】
レバーねじ２６は、締結されると、規格レバー２４ａ又は特殊レバー２４ｂを強制的に押し進め、それぞれの規格インサート１６ａ又は特殊インサート１６ｂをそれぞれの当接領域６４又はインサート適合器の当接面３８に対して固着させるように構成される。
【0092】
【0093】
多くの場合、ポケット１４は、シム５０を含むことができ、シム５０は、ポケット基部面５８上で切削インサート１６の下に位置し、ポケット基部面５８及び切削インサート１６２の２つを隔てる。シム５０は、通常、少なくともポケット基部面５８を、インサート破損の可能性によって生じる摩耗から保護することを目的とするが、工作物を保護することも目的とする。場合によっては、特殊シム５０ｂは、特殊インサート１６ｂを同じポケット１４内に据え付ける又は収容するように構成することができる。特殊シム５０ｂは、インサート適合器３２に対応するように構成し得る。
【0094】
特殊シム５０ｂは、通常、超硬合金製であり、鉄鋼よりも硬く、特殊シム５０ｂが溶融し、インサートが破損した際に工作物又はポケット１４に損害を与えないようにし得る。
【0095】
図３～図１２に戻る。第１の実施形態によれば、インサート適合器３２ａは、厳密に２つの適合器支持面４５と、厳密に４つの当接副面突出部４３と、を有する。適合器当接副面突出部４３及び支持面４５は、平行又は（最大１度の許容差で）実質的に平行である。この形状は、元来ネガティブ規格インサート１６ａを固着するように構成したネガティブ・ポケット１４内にネガティブ特殊インサート１６ｂを固着するのに適している。インサート適合器３２ａは、厳密に２つの磁石５４を有する。各ポケット引付け部材５４は、適合器支持面４５上に位置する。中央平面構成Ｐは、厳密に１つの屈曲部４６を有し、このため、適合器３２ａは、２つの脚部３６ａ、３６ｂを有するとみなされる。適合器角度ａ１は、好ましくは鋭角である。
【0096】
図１３～図１９に注意を向けられたい。第２の実施形態によれば、インサート適合器３２ａは、やはり、２つの脚部３６ａ、３６ｂと、厳密に２つの適合器支持面４５と、４つの当接副面突出部４３と、を有する。所与の脚部（図１８の脚部３６ａ）上の当接副面突出部４３及び適合器支持面４５（図１８）は、平行ではなく、（図１８の断面で見えるように）適合器底面４４に向かって収束することができる。この形状は、ネガティブ規格インサート１６ａを固着するのに適しているネガティブ・ポケット１４内に先細横当接面１７ｄを有する特殊インサート１６ｂを固着するのに適している。インサート適合器３２ｂは、厳密に４つの磁石（図１６）、即ち、第１の脚部３６ａ上に２つの第１の磁石５４と、第２の脚部３６ｂ上に２つの第２の磁石５４ｂと、を有する。中央平面構成Ｐは、単一屈曲部４６のみを有し、単一屈曲部４６は、２つの脚部３６ａ、３６ｂが互いに接合する領域内に位置する。適合器は、内部に位置する適合器角度ａ１を有し、適合器角度ａ１は、屈曲部４６の両側で測定される。適合器角度ａ１は鋭角である。
【0097】
図２０～図２７に注意を向けられたい。第３の実施形態によれば、インサート適合器３２ｃは、唯一の適合器支持面４５と、厳密に２つの当接副面突出部４３と、を有する。当接副面突出部４３及び支持面４５は、平行又は（最大１度の許容差で）実質的に平行である。この形状は、ネガティブ規格インサート１６ａを固着するのに適しているネガティブ・ポケット１４内にネガティブ特殊インサート１６ｂを固着するのに適している。中央平面構成Ｐには、屈曲部がない、即ち、単一のまっすぐな脚部を有し、適合器３２ｃは、適合器３２ｃの上面図（図２４）でまっすぐ又は実質的にまっすぐに出現する。適合器角度ａ１は、１８０度に等しい。更に、ポケット当接面４０は平坦である。
【0098】
図２８～図３６に注意を向けられたい。第４の実施形態によれば、インサート適合器３２ｄは、２つの脚部３６ａ、３６ｂと、厳密に２つの適合器支持面４５と、４つの当接副面突出部４３と、を有する。所与の脚部（図３４に示す脚部３６ａ）上の当接副面突出部４３及び適合器支持面４５（図３４）は、平行又は（最大１度の許容差で）実質的に平行である。この形状は、ネガティブ規格インサート１６ａを固着するのに適しているネガティブ・ポケット１４内にネガティブ特殊インサート１６ｂを固着するのに適している。インサート適合器３２ｄは、厳密に２つの磁石（即ち、第１の磁石５４及び第２の磁石５４ｂ）を有する。即ち、各脚部３６ａ、３６ｂ上に１つの磁石のみを有する。中央平面構成Ｐは、厳密に１つの屈曲部４６を有する。適合器角度ａ１は、鋭角であり、好ましくは、６５度未満に等しい。
【0099】
図３７～図４５に注意を向けられたい。第５の実施形態によれば、インサート適合器３２ｅは、３つの脚部３６ａ、３６ｂ、３６ｃと、厳密に２つの適合器支持面４５と、厳密に３つの当接副面突出部４３と、を有する。第１の脚部３６ａは、第２の脚部３６ｂと第３の脚部３６ｃとの間にある。第１の脚部３６ａは、第２の脚部３６ｂと共に第１の角度を形成し、第３の脚部３６ｃと共に第２の角度を形成する。第３の脚部３６ｃは、少なくとも第１の脚部３６ａよりも短い。所与の脚部３６ａ、３６ｂ上の当接副面突出部４３及び適合器支持面４５（図４３）は、互いに対してある角度を形成する。この形状は、ネガティブ規格インサート１６ａを固着するのに適しているネガティブ・ポケット１４内に、例えば（図３７～図３８に示す）三角形ネガティブ特殊インサート１６ｂを固着するのに適している。中央平面構成Ｐは、厳密に２つの屈曲部４６を有する。本例では、第１の適合器角度ａ１は鈍角であり、第２の適合器角度ａ２も鈍角である（図４１）。
【0100】
図４６～図５６に注意を向けられたい。第６の実施形態によれば、インサート適合器３２ｆは、適合器上面４２に隣接し適合器上面４２を備える上本体部分３６ｄと、適合器底面４４に隣接し適合器底面４４を備える下本体部分３６ｅと、を有する。適合器３２ｆは、２つの脚部３６ａ、３６ｂと、（各脚部上に１つの）厳密に２つの適合器支持面４５と、（各脚部上に２つの）厳密に４つの当接副面突出部４３と、を有する。当接副面突出部４３及び適合器支持面４５は、平行ではなく、適合器底面４４に向かって収束することができる。この形状は、横当接面１７ｄが外側に収束する特殊インサート１６ｂを固着するのに適している。適合器３２ｅの第６の実施形態は、ネガティブ規格インサート１６ａを固着するのに適しているネガティブ・ポケット１４内に据え付けられるように構成される。適合器内面３８は、その下部分３６ｅ上に、特殊シム５０ｂに当接するように構成した２つのシム当接面７０を有する。
【0101】
第６の実施形態によれば、適合器は、適合器の下本体部分３６ｅ上でインサート当接面３８に位置する６つの磁石５４ｓを更に有する。磁石５４ｓは、シム５０ｂを他の手段を介してポケット内に係合しないケースでは、シム５０ｂを保持する／引き付けるように構成される。
【0102】
図３、図５、図１３、図２０、図２８及び図３７に注意を向けられたい。インサート適合器３２及び特殊インサート１６ｂの締付け位置又は作用位置において、特殊上締付け具２８ｂ又は特殊レバー２４ｂは、特殊インサート１６ｂのインサート締付け穴６８に当接し、インサート締付け穴６８をシム５０に強制的に押し付け、シム５０は、ポケット基部面５８に当接する。特殊インサート１６ｂは、インサート適合器３２にも強制的に押し付けられる。特に、横当接面１７ｄは、それぞれの当接副面突出部４３に当接する。今度は、適合器支持面４５は、ポケット１４のポケット支持面６０上に位置するそれぞれの当接領域６４に当接する。
【0103】
更に、第６の実施形態によれば、図４６に示すように、シム５０ｂの外周面は、インサート適合器３２のシム当接面７０を係合する。
【0104】
強度を追加するため、磁石５４を上下に列で配置し得ることも示される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51】
【図52】
【図53】
【図54】
【図55】
【図56】