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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-19
(54)【発明の名称】金属切削旋削方法
(51)【国際特許分類】
B23B 1/00 20060101AFI20231212BHJP
B23B 29/24 20060101ALI20231212BHJP
【ＦＩ】
B23B1/00 Z
B23B29/24 A
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023535879
(86)(22)【出願日】2021-11-03
(85)【翻訳文提出日】2023-08-09
(86)【国際出願番号】 EP2021080451
(87)【国際公開番号】W WO2022128238
(87)【国際公開日】2022-06-23
(31)【優先権主張番号】20214135.4
(32)【優先日】2020-12-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】520333435
【氏名又は名称】エービー サンドビック コロマント
(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】ヨハンソン， アダム
(72)【発明者】
【氏名】レフ， ロニー
(72)【発明者】
【氏名】ヴィクブラド， クリステル
【テーマコード（参考）】
3C045
3C046
【Ｆターム（参考）】
3C045AA10
3C046NN06
(57)【要約】
ＣＮＣ旋盤のための旋削方法であって、金属被加工物（２）を用意するステップと、旋削工具（１）を用意するステップであって、旋削工具（１）が、連結部（３）を備え、連結部（３）が、連結軸（Ａ２）に沿って延在し、旋削工具（１）が、第１の切削要素（７）および第２の切削要素（８）を備え、第１の切削要素（７）が、第１の切削刃（５）を備え、第２の切削要素（８）が、第２の前方切削刃（１３）および第２の後方切削刃（１５）を分離しかつ接続する第２のノーズ切削刃（６）を備える、旋削工具（１）を用意するステップと、金属被加工物（２）をその回転軸（Ａ１）の周りで１つの方向（５０）に回転させるステップと、第１の切削刃（５）が切削するように旋削工具（１）を第１の方向（１７）に移動させるステップと、第１の切削刃（５）が金属被加工物（２）から離れるように、および第２のノーズ切削刃（６）が金属被加工物（２）に向かって移動させられるように、旋削工具（１）をある方向（１９）に移動させるステップと、第２の前方切削刃（１３）が５～４５°である第２の切込み角（β）で切削するように、旋削工具（１）を第２の方向（１８）に移動させるステップであって、第２の方向（１８）が、第１の方向（１７）に対して反対方向であるかまたは実質的に反対方向である、旋削工具（１）を第２の方向（１８）に移動させるステップと、を含む、旋削方法。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＣＮＣ旋盤のための旋削方法であって、金属被加工物（２）を用意するステップと、
旋削工具（１）を用意するステップであって、
前記旋削工具（１）が、連結部（３）を備え、
前記連結部（３）が、連結軸（Ａ２）に沿って延在し、
前記旋削工具（１）が、第１の切削要素（７）および第２の切削要素（８）を備え、
前記第１の切削要素（７）が、第１の切削刃（５）を備え、
前記第２の切削要素（８）が、第２の前方切削刃（１３）および第２の後方切削刃（１５）を分離しかつ接続する第２のノーズ切削刃（６）を備える、旋削工具（１）を用意するステップと、
前記金属被加工物（２）をその回転軸（Ａ１）の周りで１つの方向（５０）に回転させるステップと、
前記第１の切削刃（５）が切削するように前記旋削工具（１）を第１の方向（１７）に移動させるステップと、
前記第１の切削刃（５）が前記金属被加工物（２）から離れる方向に移動させられるように、および前記第２のノーズ切削刃（６）が前記金属被加工物（２）に向かって移動させられるように、前記旋削工具（１）をある方向（１９）に移動させるステップと、
前記第２の前方切削刃（１３）が５～４５°である第２の切込み角（β）で切削するように、前記旋削工具（１）を第２の方向（１８）に移動させるステップであって、
前記第２の方向（１８）が、前記第１の方向（１７）に対して反対方向であるかまたは実質的に反対方向である、前記旋削工具（１）を第２の方向（１８）に移動させるステップと、
を含む、旋削方法。
【請求項2】
前記第１の切削要素（７）が、第１の前方切削刃（１２）および第１の後方切削刃（１４）を備え、前記第１の切削刃（５）が、第１のノーズ切削刃（５）であり、
前記第１のノーズ切削刃（５）が、前記第１の前方切削刃（１２）および前記第１の後方切削刃（１４）を分離しかつ接続し、
前記旋削工具（１）を第１の方向（１７）に移動させているときに、前記第１の前方切削刃（１２）が、５～４５°である第１の切込み角（α）を形成する、
請求項１に記載の旋削方法。
【請求項3】
前記旋削工具（１）を前記第２の方向（１８）に移動させているときに、前記第２の後方切削刃（１５）が、鈍角の前逃げ角（δ）を形成する、請求項１または２に記載の旋削方法。
【請求項4】
前記旋削工具（１）を前記第１の方向（１７）に移動させているときに、前記第１の後方切削刃（１４）が、鈍角の前逃げ角（γ）を形成する、請求項２または３に記載の旋削方法。
【請求項5】
前記旋削工具（１）を前記第２の方向（１８）に移動させる前記ステップが、前記旋削工具（１）を前記第１の方向（１７）に移動させているときに機械加工された表面（２５）の少なくとも一部分を旋削することを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項6】
前記第１の切削刃（５）が前記金属被加工物（２）から離れる方向に移動させられるように、および前記第２のノーズ切削刃（６）が前記金属被加工物（２）に向かって移動させられるように、前記旋削工具（１）をある方向（１９）に移動させる前記ステップが、前記連結中心軸（Ａ２）の周りでの前記旋削工具（１）の回転を伴わない、
請求項１から５のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項7】
前記連結軸（Ａ２）が、前記回転軸（Ａ１）に対して平行であるかまたは垂直である、請求項１から６のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項8】
前記金属被加工物（２）が、挟持手段（６０）によって挟持され、前記挟持手段から前記第２のノーズ切削刃（６）までの距離が、前記挟持手段（６０）から前記第１の切削刃（５）までの距離よりも短い、
請求項１から７のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項9】
前記旋削工具（１）を前記第１の方向（１７）に移動させているときに、前記第２のノーズ切削刃（６）が、前記第１の方向（１７）において第１の切削刃（５）の前方にあり、前記旋削工具（１）を前記第２の方向（１８）に移動させているときに、前記第１の切削刃（５）が、前記第２の方向（１８）において前記第２のノーズ切削刃（６）の前方にある、
請求項１から８のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項10】
前記第２の方向（１８）が、前記金属被加工物（２）の隅部から離れる方向におけるものである、請求項１から９のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項11】
前記第２の前方切削刃（１３）が鈍角の第３の切込み角で動作するように、第３の方向に旋削するさらなるステップを含み、前記第３の方向が、回転軸（Ａ１）に向かうものである、
請求項１から１０のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項12】
前記第１の切削要素（７）が、第１の旋削インサート（７）であり、前記第２の切削要素（８）が、第２の旋削インサート（８）であり、前記第１の旋削インサート（７）が、第１の頂面（２０）および第１の底面（２２）を備え、
前記第１の頂面（２０）および前記第１の底面（２２）が、第１の側面によって接続され、
前記第２の旋削インサート（８）が、第２の頂面（２１）および第２の底面（２３）を備え、
前記第２の頂面（２１）および前記第２の底面（２３）が、第２の側面によって接続され、
前記第１の頂面（２０）および前記第２の頂面（２１）が、チップブレーク手段を備える、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項13】
前記連結部（３）が、横断面が正方形もしくは矩形であるか、または、円錐形もしくは実質的に円錐形の部分を備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項14】
前記金属被加工物（２）が前記第１の切削刃（５）と前記第２のノーズ切削刃（６）との間に位置するように前記旋削工具（１）を配置するさらなるステップを含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の旋削方法。
【請求項15】
ＣＮＣ旋盤によって実行されたときに前記ＣＮＣ旋盤に請求項１から１４のいずれか一項に記載のステップを行わせる命令を有する、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、旋削の分野に属する。
【0002】
本発明は、請求項１に記載の方法に言及する。言い換えれば、本発明は、ＣＮＣ旋盤のための旋削方法に関する。
【背景技術】
【0003】
金属切削において、旋削は一般的な作業である。ＣＮＣ旋盤が一般に使用される。通常、金属被加工物から複雑な形状が機械加工される。複雑な形状を得るために、２つ以上の旋削工具を使用することが一般的であり、その場合、旋削工具は、異なる幾何学的形状または異なる向きを有する。例えば、１つの旋削工具が、１つの方向における機械加工に適していてよく、第２の旋削工具が、異なる方向に機械加工するのに適していてよい。
【0004】
慣例的に、各旋削工具には、１つの旋削インサートが装備されている。１つの旋削インサートを使用して旋削した後、通常、第１の旋削工具は、第２の旋削工具に割出しされる。例えば、ＣＮＣ旋盤は、タレットを備えることができ、１つの旋削工具から第２の旋削工具に割出しすることは、所定の角度によるタレットの回転によって達成される。タレットの回転による割出しは、例えばＣＮＣ旋盤次第で時間がかかる。１つの工具から別の工具に変更または割出ししているときなどの切削をしていない時間は、ダウンタイムと呼ばれ得る。
【0005】
ＥＰ１３１７９８１Ａ１は、複数の旋削インサートを担持する工具を開示しており、この工具によれば、連結軸の周りでの旋削工具の回転により、異なる旋削インサート間の切り替えが迅速に達成され得る。
【0006】
本発明者らは、さらに改善された旋削のための方法が必要とされていることを見出した。
【発明の概要】
【0007】
本発明の目的は、改善された旋削方法、具体的には少なくとも２つの切削要素が次々に使用され、ダウンタイムが短縮される、切削方法を提供することである。さらなる目的は、多数のＣＮＣ旋盤、特に旋削工具がその中心軸の周りで回転し得ないＣＮＣ旋盤に適用可能な方法を提供することである。またさらなる目的は、複雑な形状がより効果的な態様で機械加工可能な方法を提供することである。またさらなる目的は、旋削工具の数を減少させることであり、これは、２つ以上の旋削工具の代わりに１つだけの旋削工具を使用することによってなされる。またさらなる目的は、入り組んだ形状の構成要素を単一の旋削工具で機械加工するやり方を改善することである。
【0008】
前述の目的のうちの少なくとも１つは、金属被加工物を用意するステップと、旋削工具を用意するステップであって、旋削工具が、連結部を備え、連結部が、連結軸に沿って延在し、旋削工具が、第１の切削要素および第２の切削要素を備え、第１の切削要素が、第１の切削刃を備え、第２の切削要素が、第２の前方切削刃および第２の後方切削刃を分離しかつ接続する第２のノーズ切削刃を備える、旋削工具を用意するステップと、金属被加工物をその回転軸の周りで１つの方向に回転させるステップと、第１の切削刃が切削するように旋削工具を第１の方向に移動させるステップと、第１の切削刃が金属被加工物から離れる方向に移動させられるように、および第２のノーズ切削刃が金属被加工物に向かって移動させられるように、旋削工具をある方向に移動させるステップと、第２の前方切削刃が５～４５°である第２の切込み角で切削するように旋削工具を第２の方向に移動させるステップであって、第２の方向が、第１の方向に対して反対方向であるかまたは実質的に反対方向である、旋削工具を第２の方向に移動させるステップと、を含む、ＣＮＣ旋盤のための旋削方法によって達成される
【0009】
旋削方法は、ＣＮＣ旋盤、すなわちコンピュータまたはコンピュータ化された数値制御旋盤、すなわち、例えば旋削旋盤、マルチタスク機械、ターンミル機械、またはスライディングヘッド機械などの旋削に適した任意のＣＮＣ機械のためのものである。金属被加工物が用意される。金属被加工物は、径方向外側表面である外部表面を備える。径方向外側表面は、回転軸と反対の側を向いている。旋削方法は、径方向外側表面の旋削、すなわち外部旋削のためのものである。金属被加工物は、第１の端部と第２の端部との間に延在する。金属被加工物は、挟持手段によって挟持される。挟持手段は、金属被加工物を保持し、かつ、モータまたはスピンドルにより少なくとも部分的に制御されかつ駆動される。
【0010】
挟持手段は、コレットチャック、フェイスドライバ、または３ジョーチャックの形態であってよく、また、心押し台を備え得る。機械の主軸台端部は、金属被加工物の第１の端部に置かれることが好ましい。被加工物の第１の端部の反対側の金属被加工物の第２の端部は、自由端部であってよい。あるいは、第２の端部は、心押し台または第２のチャックと接触している。
【0011】
旋削工具が用意される。旋削工具は、前方端部、および、連結部の形態をした反対側の後端部を備える。連結部は、ＣＮＣ旋盤に、より具体的には機械スピンドルまたは工具リボルバタレットもしくは工具ポストなどのＣＮＣ旋盤の機械インターフェースに接続される。
【0012】
連結部は、正方形または矩形の形状の横断面を有し得る。連結部は、好ましくはＩＳＯ標準２６６２３－１などに従って円錐形または実質的に円錐形であり得る。この文脈において、切頭コーンが、コーン様の形状である。この文脈において、ＩＳＯ標準２６６２３－１カップリングの後部を形成するテーパ付けされた部分は、コーン様の形状である。連結部は、前述のコーンまたはコーン様の形状が連結軸の周りで対称的であるかまたは実質的に対称的であるように円錐形であることが好ましい。この文脈において、三回対称性が、対称的であると考えられるべきである。前述のコーンまたはコーン様の形状の断面積は、後方向において減少することが好ましい。連結部は、ＤＩＮ６９８９３に従って、ＨＳＫなどの中空テーパシャンクの形態であってよい。
【0013】
連結部は、連結軸または中心軸に沿って延在し、この中心軸は、旋削工具の長手軸を画定する。連結軸に沿ってまたは対して平行に測定される旋削工具の長さ、すなわち全長は、好ましくは５０～４００ｍｍであり、さらに好ましくは７０～３００ｍｍである。
【0014】
旋削工具は、第１の切削要素および第２の切削要素を備える。第１および第２の切削要素は、離隔されている。第１および第２の切削要素は、好ましくは切削インサートまたは旋削インサートであり、すなわち、例えば超硬合金といった耐摩耗材料から作られた交換可能な要素である。あるいは、第１および第２の切削要素は、好ましくは超硬合金の単体から作られた単一の耐摩耗要素の一部であり得る。第１の切削要素は、第１の頂面を備える。第１の頂面は、すくい面またはすくい表面を備える。
【0015】
第１の切削要素は、第１の切削刃を備える。第１の切削刃は、好ましくは、ノーズ切削刃、すなわち上面図において凸状である切削刃の形態であり得る。第１の切削刃、または第１の切削刃の一部分は、切削仕上げ表面（ｍａｃｈｉｎｅｄ ｓｕｒｆａｃｅ）を生成する。第１の切削要素は、円形切削インサート、すなわち上面図において円形または実質的に円形であるインサートの形態であってよい。前述の円の半径は、好ましくは５～３０ｍｍである。あるいは、第１の切削刃は、上面図において凸状であるノーズ切削刃であってよく、好ましくは、０．２～１．６ｍｍの曲率半径を有しかつ第１の前方切削刃すなわち主切削刃または主要切削刃またはリーディング切削刃と第１の後方切削刃すなわち補助切削刃またはトレーリング切削刃との間に配置されすなわちそれらを接続する円弧の形態である。
【0016】
第２の切削要素は、第２の前方切削刃および第２の後方切削刃を分離しかつ接続する第２のノーズ切削刃を備える。第２の切削要素は、第１の頂面を備える。第２の頂面は、すくい面またはすくい表面を備える。第２の前方切削刃は、リーディング切削刃である。第２の後方切削刃は、トレーリング切削刃である。
【0017】
第１の頂面は、上面図において、菱形、三角形、八角形、正方形、円形、または多角形の形状を有し得る。
【0018】
第１の頂面および第２の頂面は、それぞれ、平坦であってよい。あるいは、前述の表面の一方または両方が、非平坦または非平面状であってよい。前述の表面は、１つまたは複数の突出部および／もしくはくぼみの形態の１つまたは複数のチップブレーク手段を備え得ることが好ましい。
【0019】
第１の頂面が面する方向は、第１の頂面の垂線であり、すなわち、第１の頂面に対して垂直な方向である。前述の方向は、第１の頂面から離れており、また、第１の切削要素が第１の底面を有する切削インサートまたは旋削インサートの形態である場合には、第１の底面から離れている。
【0020】
第１の頂面が非平坦である場合、第１の頂面が面する方向を定める目的のために、そのような第１の頂面は、第１の中央平面に対して平行な平面としてまたはほぼその平面として画定されてよく、前述の平面は、第１の切削刃または第１の切削刃の少なくとも一部分と交差する。前述の第１の中央平面は、第１の切削要素が第１の底面を有する切削インサートまたは旋削インサートの形態である場合には、第１の頂面と第１の底面との間の中ほどの平面である。
【0021】
あるいは、前述の第１の頂面は、第１の頂面が面する方向を定める目的のために、第１の頂面と境界を接しているかまたは第１の頂面に隣接している全てのノーズ切削刃と交差する平面として画定され得る。
【0022】
対応する推論が、第２の頂面および第２の切削要素に適用される。
【0023】
方法は、金属被加工物をその回転軸の周りで１つの方向に回転させるステップを含む。１つの方向は、時計方向または反時計方向であってよい。
【0024】
方法は、旋削工具を第１の方向に、すなわち第１の送り方向に移動させるステップを含む。言い換えれば、方法は、第１の方向に旋削するステップを含む。
【0025】
第１の方向は、好ましくは回転軸に対して平行であってよく、長手方向旋削としても知られている。前述のステップは、切削し始めることと切削を終わらせることとの間として定義される第１の通過に含まれる。第１の通過は、必ずしも真っ直ぐな線に沿った第１の切削要素の移動ではない。第１の方向に旋削しているとき、第１の切削刃は切削しており、すなわち動作している。切削仕上げ表面が、第１の切削刃によって形成される。
【0026】
切削を終わらせた後または終わらせている間、旋削工具は、第１の切削刃が金属被加工物から離れる方向に移動させられるように、および第２のノーズ切削刃が金属被加工物に向かって移動させられるように、移動させられる。前述の移動の少なくとも一部分の間、第１の切削要素および第２の切削要素のどちらも動作しておらず、すなわち、前述の移動中には第１および第２の切削要素によって金属が切削されない。
【0027】
旋削工具の移動は、連結軸および回転軸に対して垂直な方向におけるものであってよい。旋削工具の移動は、好ましくは直線移動であるかまたは直線移動を含んでよい。前述の移動は、連結軸の周りでの回転を伴わないことが好ましい。したがって、方法は、広範なＣＮＣ旋盤に適用され得る。移動は、第１の頂面に対して垂直であるかまたは実質的に垂直である方向におけるものであってよい。
【0028】
前述の移動は、割出し運動である。言い換えれば、移動は、第１の切削要素が非動作位置に運ばれ、かつ、第２の切削要素が動作位置に、すなわち第２の要素が金属被加工物から金属を切削するのに適している位置に運ばれるような移動である。
【0029】
方法は、旋削工具を第２の方向に移動させるステップを含む。言い換えれば、第２の方向に旋削する。第２の方向、または第２の送り方向は、第１の方向に対して反対方向であるかまたは実質的に反対方向である。例えば、第１の方向および第２の方向は、回転軸に対して平行であってよいが、相反する方向である。例えば、第１の方向は、被加工物の第１の端部から離れる方向であってよく、第２の方向は、被加工物の前述の第１の端部に向かうものであってよい。前述の第１の端部は、挟持端部、すなわち挟持手段によって挟持される被加工物の端部であってよい。前述の旋削工具を第２の方向に移動させるステップは、切削し始めることと切削を終わらせることとの間として定義される第２の通過に含まれる。第２の通過は、必ずしも真っ直ぐな線に沿った第１の切削要素の移動ではない。切削仕上げ表面が、第２のノーズ切削刃によって形成される。第２のノーズ切削刃および第２の前方切削刃は、第２の前方切削刃が鋭角の第２の切込み角で動作するように、動作する。鋭角の第２の切込み角は、好ましくは５～４５°であり、さらに好ましくは５～３０°である。そのような鋭角の切込み角によれば、第２の切込み角がより大きい場合と比較して、第２の切削要素のインサート摩耗が軽減される。第２の切込み角は、旋削工具を第２の方向に移動させているときの第２の前方切削刃の切込み角である。
【0030】
旋削工具を第１の方向に移動させているときに、第２の切削要素は動作しておらず、すなわち切削しておらず、言い換えれば、金属被加工物から離隔されている。旋削工具を第２の方向に移動させているときに、第１の切削要素は動作しておらず、すなわち切削しておらず、言い換えれば金属被加工物から離隔されている。
【0031】
第１の切削刃と第２のノーズ切削刃との間には、旋削工具のいかなる部分も存在しないことが好ましい。言い換えれば、第１および第２のノーズ切削刃を接続する真っ直ぐな線沿いには旋削工具の部分が置かれないことが好ましい。
【0032】
一実施形態によれば、第１の切削要素は、第１の前方切削刃および第１の後方切削刃を備え、第１の切削刃は、第１のノーズ切削刃であり、第１のノーズ切削刃は、第１の前方切削刃および第１の後方切削刃を分離しかつ接続し、旋削工具を第１の方向に移動させているときに、第１の前方切削刃は、５～４５°である第１の切込み角を形成する。
【0033】
そのような方法によれば、第１の切込み角がより大きい場合と比較して、第１の切削要素の摩耗が軽減される。
【0034】
主要切削刃または主切削刃である第１の前方切削刃、および、補助切削刃である第１の後方切削刃は、それぞれ、上面図において直線状もしくは線形であるかまたは実質的に直線状もしくは実質的に線形であることが好ましい。第１のノーズ切削刃は、好ましくは円弧の形態で、好ましくは０．２～１．６ｍｍの曲率半径を有して、上面図において凸状である。
【0035】
第１の前方切削刃と第１の後方切削刃との間の角度として定められる第１の切削要素のノーズ角は、好ましくは１６０°以下であり、さらに好ましくは３０°～８０°である。
【0036】
第１の前方切削刃は、鋭角の第１の切込み角を形成し、前述の第１の切込み角は、５～４５°であり、さらに好ましくは５～３０°である。
【0037】
旋削工具を第１の方向に移動させているときに、第１のノーズ切削刃および第１の前方切削刃は、切削しており、または動作している。
【0038】
第１および第２のノーズ切削刃は、第１および第２の方向に旋削しているときに一定の距離だけ回転軸に沿って離隔されることが好ましい。
【0039】
一実施形態によれば、方法は、第２の後方切削刃が鈍角の前逃げ角を形成するように旋削工具を第２の方向に移動させるさらなるステップを含む。
【0040】
そのような方法によれば、回転軸に対して垂直な表面が、第２の切削要素によって機械加工され得る。方法は、第２の切削要素が切削するように旋削工具を回転軸に向かって径方向に移動させるステップを含み得る。前述のステップは、旋削工具を第２の方向に移動させるステップより前であることが好ましい。
【0041】
前述の前逃げ角は、好ましくは９１°～１３５°であり、さらに好ましくは９３°～１２０°である。切込み角、ノーズ角、および前逃げ角の和は、１８０°に等しい。これは、第１および第２の切削要素の両方に当てはまる。
【0042】
一実施形態によれば、方法は、第１の後方切削刃が鈍角の前逃げ角を形成するように旋削工具を第１の方向に移動させるステップを含む。
【0043】
そのような方法によれば、回転軸に対して垂直な表面が、第１の切削要素によって機械加工され得る。方法は、第１の切削要素が切削するように旋削工具を回転軸に向かって径方向に移動させるステップを含み得る。前述のステップは、旋削工具を第１の方向に移動させるステップより前であることが好ましい。
【0044】
前述の前逃げ角は、好ましくは少なくとも９１°であり、さらに好ましくは９３°～１２０°である。
【0045】
一実施形態によれば、方法は、旋削工具を第１の方向に移動させているときに機械加工された表面の少なくとも一部分を旋削工具を第２の方向に移動させているときに旋削するステップを含む。
【0046】
そのような方法によれば、荒削りおよび仕上げ作業が、１つだけの旋削工具を使用して行われ得る。
【0047】
方法は、第１の切削要素が切削するように、および旋削工具を第２の方向に移動させているときに機械加工された表面の少なくとも一部分が機械加工されるように、旋削工具を第１の方向に移動させるさらなるステップを含み得る。
【0048】
方法は、第１および第２の切削要素がある順序で二者択一的に切削するように、さらなるステップを含んでよく、ここで、第１の切削要素は、旋削工具が第１の方向に移動されているときに切削し、第２の切削要素は、旋削工具が第２の方向に移動されているときに切削する。
【0049】
一実施形態によれば、第１の切削刃が金属被加工物から離れる方向に移動させられるように、および第２のノーズ切削刃が金属被加工物に向かって移動させられるように、旋削工具をある方向に移動させるステップは、連結中心軸の周りでの旋削工具の回転を伴わない。
【0050】
前述の移動は、連結軸の周りでのまたは連結軸に対して平行な任意の他の軸の周りでの旋削工具の回転を伴わない。それにより、方法は、多数のＣＮＣ機械に適用され得る。前述の移動は、直線移動であってよく、または、旋削工具は、ＣＮＣ旋盤のＸ－Ｚ平面などの２つの機械軸によって画定された平面内で非直線的に例えば円弧において移動してよい。それにより、割出し時間は、回転移動と比較して短縮され得る。直線移動のもう１つの効果は、回転オプションが存在しないＣＮＣ旋盤を使用して方法が行われ得ることである。
【0051】
旋削工具は、第１の通過中、第２の通過中、または第１の通過と第２の通過との間、連結軸の周りで回転しないことが好ましい。旋削工具は、第１および第２の通過中、または第１の通過と第２の通過との間、連結軸に対して平行な任意の軸などの任意の他の軸の周りで回転しないことが好ましい。言い換えれば、方法は、旋削工具の回転移動を少しも伴わないことが好ましい。
【0052】
一実施形態によれば、連結軸は、回転軸に対して平行であるかまたは垂直である。
【0053】
そのような方法によれば、前述の方法は、多数のＣＮＣ旋盤に適用され得る。連結軸は、第１および第２の方向に旋削しているとき、好ましくは方法の全てのステップ中、回転軸に対して平行であるかまたは垂直である。
【0054】
一実施形態によれば、金属被加工物は、挟持手段によって挟持され、挟持手段から第２のノーズ切削刃までの距離は、挟持手段から第１の切削刃までの距離よりも短い。
【0055】
前述の挟持手段は、回転スピンドルまたは回転可能なスピンドルに接続されかつそのようなスピンドルによって駆動される。前述の挟持手段は、例えばコレットチャック、３ジョーチャック、またはフェイスドライバの形態であってよい。前述の距離は、回転軸に沿ってまたは回転軸に対して平行に測定される。
【0056】
一実施形態によれば、第２のノーズ切削刃は、旋削工具を第１の方向に移動させているときに第１の方向において第１の切削刃の前方に位置し、第１の切削刃は、旋削工具を第２の方向に移動させているときに第２の方向において第２のノーズ切削刃の前方に位置する。
【0057】
そのような方法によれば、動作していない切削要素が金属被加工物に干渉するリスクが低いので、より多くの形状が機械加工され得る。前方に（ａｈｅａｄ）とは、回転軸に沿った送り方向における前方と理解されるべきである。より具体的には、旋削工具を第１の方向に移動させているときに、第２のノーズ切削刃は第１の切削刃の表面生成部の前方に位置し、旋削工具を第２の方向に移動させているときに、第１の切削刃の表面生成部は第２のノーズ切削刃の前方に位置する。第１の切削刃の表面生成部は、第１のノーズ切削刃の形態であることが好ましい。
【0058】
一実施形態によれば、第２の方向は、金属被加工物の隅部から離れる方向におけるものある。
【0059】
隅部または肩部は、回転軸と同心の第１の表面と回転軸に対して垂直な第２の表面との間の交差部として定義される。第１の表面は、外部表面、または内部表面すなわち内腔の内側の表面であってよい。第１の表面は、外部表面、すなわち径方向外側の表面であることが好ましい。前述の隅部は、９０°の隅部であることが好ましい。前述の隅部は、完全にまたは少なくとも部分的に第２の切削要素によって形成されることが好ましい。
【0060】
一実施形態によれば、方法は、第２の前方切削刃が鈍角の第３の切込み角で動作するように第３の方向に旋削するさらなるステップを含み、第３の方向は、回転軸に向かうものである。
【0061】
そのような方法によれば、より入り組んだ構成要素形状が、１つの旋削工具によって機械加工され得る。第３の方向に旋削するステップは、第１の方向に旋削することの後であることが好ましい。第３の方向に旋削するステップは、第２の方向に旋削することの前であることが好ましい。第３の方向に旋削するステップは、第３および第２の方向の両方での旋削のときに第２の切削要素が連続的に切削または動作するように、第２の通過の一部であることが好ましい。したがって、第２の通過は、非直線的であることが好ましい。第３の切込み角は、好ましくは少なくとも１００°であり、さらに好ましくは少なくとも１１０°である。第３の方向は、回転軸に対して垂直でありかつ回転軸に向かうことが好ましい。第３の方向に旋削するときに、第２のノーズ切削刃により表面が形成される。
【0062】
第３のおよび第２の方向に旋削することにより、外部隅部または外部肩部が形成されることが好ましい。前述の外部隅部は、２つの表面によって形成され、ここで、１つの第１の表面は、円筒形または円錐形であり、１つの第２の表面は、平坦または円錐形である。前述の２つの表面は、湾曲した表面によって接続される。
【0063】
前述の隅部または肩部は、回転軸と同心の第１の表面、および、回転軸に対して垂直な第２の表面によって画定されることが好ましい。第１の表面は、外部表面、または内部表面すなわち内腔の内側の表面であってよい。第１の表面は、外部表面、すなわち径方向外側の表面であることが好ましい。第１および第２の表面は、湾曲した表面によって接続される。前述の湾曲した表面は、回転軸を含む平面において見たときに円弧の形態であることが好ましい。前述の円弧は、第２のノーズ切削刃の半径以上である半径を有する。
【0064】
第１の方向は、隅部、すなわち前述の隅部に向かう方向におけるものであることが好ましい。言い換えれば、第１の通過は、将来の隅部、好ましくは第２の通過後に仕上げられる隅部に向かう方向におけるものである。したがって、第１の通過は、隅部を荒削りすること、すなわち所望のまたは予め定められた形状のために材料の全てではなくある程度を除去することを含む。
【0065】
一実施形態によれば、第１の切削要素は、第１の旋削インサートであり、第２の切削要素は、第２の旋削インサートであり、第１の旋削インサートは、第１の頂面および第１の底面を備え、第１の頂面および第１の底面は、第１の側面によって接続され、第２の旋削インサートは、第２の頂面および第２の底面を備え、第２の頂面および第２の底面は、第２の側面によって接続され、第１の頂面および第２の頂面は、チップブレーク手段を備える。
【0066】
第１の旋削インサートは、第１の切削刃、第１の前方切削刃、および第１の後方切削刃を備える。第２の旋削インサートは、第２のノーズ切削刃、第２の前方切削刃、および第２の後方切削刃を備える。
【0067】
第１の頂面は、すくい表面を備える。第２の頂面は、すくい表面を備える。第１および第２の底面のそれぞれは、座面または接触面を備える。
【0068】
第１のねじのための第１の貫通穴が、第１の頂面および第１の底面と交差することが好ましい。
【0069】
第２のねじのための第２の貫通穴が、第２の頂面および第１の底面と交差することが好ましい。
【0070】
チップブレーク手段は、１つまたは複数の突出部および／もしくはくぼみの形態であってよい。前述の１つまたは複数の突出部および／もしくはくぼみは、チップを制御または破壊するように配置されることが好ましい。前述の突出部は、インサートを側面図において見たときに、頂面に境界を接している切削刃の上方に突出することが好ましい。チップブレーク手段は、旋削におけるチップ破壊を改善する。
【0071】
一実施形態によれば、連結部は、横断面が正方形または矩形であるか、または、円錐形もしくは実質的に円錐形の部分を備える。
【0072】
前述の横断面は、連結軸に対して垂直な平面におけるものである。連結部は、円錐形または実質的に円錐形の部分と、好ましくはＩＳＯ２６６２３－１：２０１４によるようなフランジ接触面を含む多角形の中空テーパ接合部分またはＤＩＮ６９８９３、ＩＳＯ１２１６４－１もしくはＩＳＯ１２１６４－１Ｆなどによるフランジ接触面を含む中空テーパの形態などをしたリング形状部分と、を備えることが好ましい。
【0073】
一実施形態によれば、方法は、金属被加工物が第１の切削刃と第２のノーズ切削刃との間に位置するように旋削工具を配置するさらなるステップを含む。
【0074】
そのような方法によれば、第１の要素と第２の要素との間の割出しは、連結軸に沿った直線移動を通じて行われ得る。そのような方法は、多数のＣＮＣ旋盤で使用され得る。したがって、金属被加工物は、第１の方向に旋削しているとき、および、第２の方向に旋削しているときに、第１の切削刃と第２のノーズ切削刃との間に位置する。
【0075】
回転軸は、第１の切削刃と第２のノーズ切削刃との間に位置するか、または実質的に第１の切削刃と第２のノーズ切削刃との間に位置することが好ましい。言い換えれば、第１の切削要素による第１の方向における旋削、および、第２の切削要素による第２の方向における旋削は、金属被加工物の回転軸に関して相反する側におけるものである。第１の切削刃と関連するすくい面、および第２の切削刃と関連するすくい面は、反対方向にまたは実質的に反対方向に面していることが好ましい。
【0076】
本発明の一態様によれば、ＣＮＣ旋盤によって実行されたときにＣＮＣ旋盤に先の方法のいずれかによるステップを行わせる命令を有するコンピュータプログラムが提供される。
【0077】
前述のコンピュータプログラム、またはコンピュータプログラム製品は、ＣＡＭソフトウェア製品、すなわちコンピュータ支援製造のためのソフトウェアに含まれ得る。前述のコンピュータプログラムは、ＵＳＢスティック、ＣＤ－ＲＯＭ、またはデータストリームなどのコンピュータ可読媒体の形態であってよい。
【0078】
次に、本発明の実施形態の記述により、また、添付の図面を参照することにより、本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0079】
【図1】第１の実施形態による旋削工具および金属被加工物の斜視図である。
【図7】第２の実施形態による旋削工具の側面図である。
【図8】第３の実施形態による旋削工具および金属被加工物の側面図である。
【図9】第４の実施形態による旋削工具の斜視図である。
【図16】第５の実施形態による旋削工具の斜視図である。
【図24】旋削工具を第１の方向に移動させることの概略図である。
【図25】旋削工具を第２の方向に移動させることの概略図である。
【図26】旋削工具を第２の方向に移動させることのさらなる概略図である。
【図27】第１の切削要素、第２の切削要素、および回転している金属被加工物を断面で示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0080】
図における全ての旋削工具は、一定の縮尺で描かれている。
【0081】
上記で定義された方法を行うのに適した第１の実施形態による旋削工具１を示す図１～６を参照する。金属被加工物２が、挟持手段（図示せず）によりＣＮＣ旋盤（図示せず）のスピンドル（図示せず）に接続される。旋削工具１は、連結軸Ａ２に沿って延在する連結部３を備える。連結軸Ａ２は、旋削工具１の長手軸を画定する。順方向は、連結部３から離れ、すなわち、順方向は、実質的に図１において左側に向かう。金属被加工物２の回転軸Ａ１は、連結軸Ａ２に対して垂直に配置されかつ連結軸Ａ２と交差している。旋削工具１は、第１の旋削インサート７の形態の第１の切削要素７、および、第２の旋削インサート８の形態の第２の切削要素８を備える。
【0082】
図３～６に見られるように、第１の切削要素７は、第１のノーズ切削刃５の形態の第１の切削刃５を備え、この第１の切削刃５は、第１の前方切削刃１２および第１の後方切削刃１４を分離しかつ接続する。第２の旋削インサート８は、第２の前方切削刃１３および第２の後方切削刃１５を分離しかつ接続する第２のノーズ切削刃６を備える。
【0083】
図２に見られるように、第１の旋削インサート７は、第１の頂面２０を備え、第２の旋削インサート８は、第２の頂面２１を備える。図２では、金属被加工物２は、その回転軸Ａ１の周りで時計方向に回転する。第１の切削刃および第２のノーズ切削刃は、連結軸Ａ２および回転軸Ａ１を含む平面と交差するかまたは実質的に交差する。図２では、第１の旋削インサー７は切削しており、第２の旋削インサート８は、金属被加工物２からほんのわずかな距離に位置する。金属被加工物２と非動作の第２の旋削インサート８との間の距離は、図３および４に示されるように、より大きいことが好ましい。
【0084】
図１および２では、旋削工具１は、第１および第２の旋削インサート７、８を接続する凹状部３３または湾曲部の形態の中間部３３を備える。中間部３３は、開口部４１を備える。開口部４１またはボイドまたは空洞は、機械加工されるべき金属被加工物のための場所を作る。凹状部３３は、連結軸Ａ２に対して垂直な軸の周りで湾曲しており、前述の軸は、前述の開口部４１またはボイドまたは空洞と交差する。例えば図２で分かるように、開口部４１は、回転軸Ａ１に関して径方向に開口する。旋削工具１は、少なくとも金属被加工物２の直径が第１の切削インサート７と第２の旋削インサート８との間の距離未満であるならば、図２における上方から、図２に示されるような位置へ運ばれ得る。これは、金属被加工物１が長いものであるかまたは両端において挟持される場合には、特に有利である。
【0085】
中間部３３は、第１の側面４０および反対側の第２の側面を備える。開口部４１により、第１の側面４０は、回転軸Ａ１を取り囲まないかまたは包囲しない。第１の側面４０は、回転軸Ａ１に対して垂直な平面において延在する。前述の平面４０は、連結軸Ａ２から離隔されている。
【0086】
第１の側面４０からは、挟持手段により第１の側面に接続される交換式切削ヘッド３０、３１の形態の突出部３０、３１が突出している。各切削ヘッド３０、３１は、少なくとも１つのインサート座を備える。第１および第２の旋削インサート７、８は、それぞれの切削ヘッド３０、３１により第１の側面４０に接続される。
【0087】
図２では、回転軸Ａ１は、連結軸Ａ２に対して垂直でありかつ連結軸Ａ２と交差する。図２に見られるように、金属被加工物２の回転軸Ａ２は、第１の切削インサート７と第２の旋削インサート８との間に位置する。連結部３は、テーパ付けされた部分を備える。連結部３は、産業界ではＣｏｒｏｍａｎｔ Ｃａｐｔｏ（登録商標）として知られている早替えカップリングである。代替的な実施形態（図示せず）では、連結部３は、横断面が正方形とされ、連結軸Ａ２は、図２における連結軸Ａ２に対して平行であり、かつ、図２における連結軸Ａ２より５～２０ｍｍ下方に位置する。
【0088】
例えば図３におけるように第１の切削インサート７を上面図において見たときに、第１の前方切削刃１２と第１の後方切削刃１４との間の角度として定義される第１のノーズ角は、鋭角である。
【0089】
第２の旋削インサートを上面図においてまたは例えば図３におけるように底面図において見たときに、第２の前方切削刃１３と第２の後方切削刃１５との間の角度として定義される第２のノーズ角は、鋭角である。
【0090】
例えば図１に見られるように、第１のねじ（図示せず）のための第１の貫通穴が、第１の頂面および第１の底面と交差し、第２のねじ（図示せず）のための第２の貫通穴が、第２の頂面および第１の底面と交差する。
【0091】
図３および４は、旋削工具１が連結軸Ａ２に対して垂直な第１の方向１７に移動させられる第１の機械加工ステップを示す。第１の前方切削刃１２は、鋭角の第１の切込み角を形成する。第１の後方切削刃１４は、鈍角の第１の前逃げ角を形成する。第１の旋削インサート７は、切削している。第２の旋削インサート８は、金属被加工物２から離隔されている。第２のノーズ切削刃６は、第１の方向１７において第１のノーズ切削刃５の前方にある。
【0092】
図３および４に示されたステップの後、第１の旋削インサート７は切削を終え、旋削工具１は、図５に示されるように、第１の切削刃５が金属被加工物２から離れる方向に移動させられるように、また、第２のノーズ切削刃６が金属被加工物２に向かって移動させられるように、方向１９に移動させられる。第１の旋削インサート７は、金属被加工物２の回転軸Ａ１から離れるように径方向に移動させられる。
【0093】
図５に示されたステップの後、図６に示されたステップが続く。図６は、旋削工具１を第２の方向１８に移動させることを示し、第２の方向１８は、図４および５に示された第１の方向１７に対して反対方向である。第２の旋削インサート８は、切削している。第１の旋削インサート７は、動作していない。言い換えれば、第１の旋削インサートは、金属被加工物２から離隔されている。第２の前方切削刃１３は、鋭角の第２の切込み角を形成する。第２の後方切削刃１５は、鈍角の第２の前逃げ角を形成する。
【0094】
金属被加工物２は、図３、４および６におけるその回転軸Ａ１の周りで同じ方向に回転する。
【0095】
図７は、第２の実施形態による旋削工具１を示す。第１の実施形態による旋削工具１と第２の実施形態による旋削工具１との間の唯一の実質的な違いは、第２の実施形態による旋削工具１が第３の旋削インサート９を備えることである。第１の旋削インサート７から第２の旋削インサート８への割出しまたは第２の旋削インサート８から第１の旋削インサート７への割出しは、連結軸Ａ２に沿った旋削工具１の移動を通じたものであるが、第３の旋削インサート９への割出しは、連結軸Ａ２に対して垂直な方向、より具体的には図２での下方への旋削工具の移動を通じたものである。図７に見られるように、第１の旋削インサート７および第２の旋削インサート８、ならびに第３の旋削インサート９は、連結軸Ａ２に対して垂直なその中心軸Ａ３を有する仮想の円または円筒Ｃ１と交差する。第１の旋削インサート７は、第２の旋削インサート８に関して傾斜角ωだけ傾斜している。傾斜角ωは、仮想円Ｃ１の中心軸Ａ３の周りで測定される。第２の頂面２１は、連結軸Ａ２に対して垂直でありかつ仮想の円または円筒Ｃ１の中心軸Ａ３に対して垂直であるかまたは実質的に垂直である方向に面している。
【0096】
図８は、第３の実施形態による旋削工具１および金属被加工物２を示す。第２の実施形態による旋削工具１と第３の実施形態による旋削工具１との間の唯一の実質的な違いは、第３の実施形態による旋削工具１が第４の旋削インサート１０を備えること、および、中間部３３が回転軸Ａ１を包囲することである。言い換えれば、中間部は、径方向開口部を備えない。
【0097】
次に、第４の実施形態による旋削工具１を示す図９～１５を参照する。旋削工具１は連結部３を備える。連結部３は、旋削工具１の長手軸を画定する連結軸Ａ２に沿って延在する。連結部は、旋削工具１の後端部を画定する。旋削工具１は、第１の旋削インサート７の形態の第１の切削要素７、および、第２の旋削インサート８の形態の第２の切削要素８を備える。例えば図１０に見られるように、第１の旋削インサート７は、第１の前方切削刃１２、第１の後方切削刃１４、および第１のノーズ切削刃５を備える。第１のノーズ切削刃５は、連結軸Ａ２に最も近い第１の切削インサート７の部分である。第２の旋削インサート８は、第２のノーズ切削刃６、第２の前方切削刃１３、および第２の後方切削刃１５を備える。第１の前方切削刃１２と第１の後方切削刃１４との間の角度として定義される第１のノーズ角は、鋭角である。第２の前方切削刃１３と第２の後方切削刃１５との間の角度として定義される第２のノーズ角は、鋭角である。例えば図１０に見られるように、連結軸Ａ２に沿ってまたは連結軸Ａ２に対して平行に測定されると、第２のノーズ切削刃６は、第１の切削刃５の前に位置する。前（ｆｏｒｗａｒｄ）とは、第１および第２の旋削インサート７、８に向かって連結部３から離れると定義される。
【0098】
例えば図１１に見られるように、第１の旋削インサート７は、第１の頂面２０および反対側の第１の底面を備える。第２の旋削インサート８は、第２の頂面２１および反対側の第２の底面を備える。第１の頂面２０は、第１のすくい表面を備え、第２の頂面２１は、第２のすくい表面を備える。図１１に見られるように、第１および第２の切削インサート７、８は、連結軸Ａ２に対して平行な中心軸Ａ３を有する仮想の円または円筒Ｃ１と交差する。第１の旋削インサート７は、第２の旋削インサート８に関して傾斜角ωだけ傾斜し、前述の傾斜角ωは、仮想円Ｃ１の中心軸Ａ３の周りで測定される。第１の頂面２０は、連結軸に対して垂直であるかまたは実質的に垂直である方向に面している。
【0099】
例えば図９に見られるように、旋削工具１は、前向きの表面４２、すなわち連結部３と反対の側を向いた表面を備える。前向きの表面４２から前方向に突出する交換式切削ヘッド３０、３１の形態の２つの要素３０、３１。第１の切削ヘッド３０は、第１の旋削インサート７を備え、つまり、第１の切削ヘッドは、第１の旋削インサート７が取り付けられるインサート座を備える。第２の切削ヘッド３１は、第２の切削要素８を備える。切削ヘッド３０、３１は、連結軸Ａ２から離隔されている。
【0100】
連結部３は、旋削工具１の後端部を画定し、また、好ましくは空洞または凹部（図示せず）を備える機械インターフェース（図示せず）に挿入されるのに適している。例えば図９に示された連結部３は、実質的に円錐形の部分または実質的にテーパ付けされたもしくはテーパ付けされた部分を備える。連結部は、金属切削工具の分野では、Ｃｏｒｏｍａｎｔ Ｃａｐｔｏ（登録商標）として知られている。例えば方形シャンクタイプとして知られているような他のタイプの連結部が可能である。例えば、連結部が方形シャンクタイプのものである場合、連結軸に対して垂直な連結部の横断面は、正方形の形状または矩形の形状とされる。さらに、そのような旋削工具の場合、連結軸は、図１２における連結軸Ａ２に対して平行でありかつ連結軸Ａ２より５～２０ｍｍ下方に位置する。
【0101】
図１３は、第１の機械加工ステップを示す。金属被加工物２が、その回転軸Ａ１の周りで１つの方向に回転する。旋削工具１は、連結軸Ａ２に対して平行かつその金属被加工物２の回転軸Ａ１に対して平行な第１の方向１７に移動させられる。第１の方向１７は、前方向であり、すなわち、連結部３から離れる方向でありかつ前向きの表面４２が面している方向である。図１３において、第１の旋削インサート７の頂面は、観察者に面している。切削仕上げ表面が、第１のノーズ切削刃５によって形成され、言い換えれば、第１のノーズ切削刃５は、表面生成切削刃である。第１の旋削インサート７は、第１の前方切削刃１２が３～４５°の鋭角の第１の切込み角αを形成するように配置される。第１の後方切削刃１４は、９３°～１３５°の鈍角の第１の前逃げ角γを形成する。第２の旋削インサート８は、金属被加工物２から離隔されている。旋削工具１を第１の方向１７に移動させているときに、第２のノーズ切削刃６は、第１のノーズ切削刃５の前方にある。図１３に見られるように、旋削工具１は、円筒形である金属被加工物２が第１の旋削インサート７と第２の旋削インサート８との間に配置されるように配置され、金属被加工物（２）の長手軸Ａ１である回転軸Ａ１は、前述の旋削インサート７、８の間に位置する。
【0102】
図１４は、図１３に示されたステップの後のステップを示す。旋削工具１は、第１のノーズ切削刃５が金属被加工物２から離れる方向に移動させられるように、および第２のノーズ切削刃６が金属被加工物２に向かって移動させられるように、方向１９に移動させられる。旋削工具１は、連結軸Ａ２に対して垂直でありかつ回転軸Ａ１に対して垂直である方向１９に移動させられる。前述の移動は、直線移動である。
【0103】
図１５は、図１４に示されたステップの後のステップを示す。旋削工具１８は、第２の方向１８に移動させられる。第２の方向１８は、第１の方向１７に対して反対方向である。第２の前方切削刃１３は、３°～４５°の鋭角の第２の切込み角βを形成する。第２の後方切削刃１５は、９３°～１３５°の鈍角の第２の前逃げ角δを形成する。第１の旋削インサート７は、金属被加工物２から離隔されている。第１のノーズ切削刃５は、第２の方向１８において第２のノーズ切削刃６の前方にある。図１３に示された第１のステップにおいて第１の旋削インサート７によって機械加工された表面の少なくとも一部分が、第２の旋削インサート８によって機械加工される。
【0104】
次に、第５の実施形態による旋削工具１を示す図１６～２３を参照する。旋削工具１は連結部３を備える。連結部３は、連結軸Ａ２に沿って延在する。連結軸Ａ２は、旋削工具１の長手軸を画定する。連結部３は、円錐形または実質的に円錐形の部分を備える。例では、実質的に円錐形の部分は、産業界ではＣｏｒｏｍａｎｔ Ｃａｐｔｏ（登録商標）として知られているものに従う。連結部は、横断面が正方形または矩形の形状などの他の形状を有してよく、前述の横断面は、連結軸に対して垂直である。
【0105】
旋削工具１は、第１の旋削インサート７の形態の第１の切削要素７、第２の旋削インサート８の形態の第２の切削要素８、および、第３の旋削インサート９の形態の第３の切削要素９を備える。第１の旋削インサート７は、第１のノーズ切削刃５の形態の第１の切削刃５、第１の前方切削刃１２、および、第１の後方切削刃１４を備える。第１のノーズ切削刃５は、第１の前方切削刃１２および第１の後方切削刃１４を分離しかつ接続する。第１の旋削インサート７は、第１の頂面２０および反対側の第１の底面を備える。第２の旋削インサート８は、第２のノーズ切削刃６、第２の前方切削刃１３、および、第２の後方切削刃１５を備える。第２のノーズ切削刃６は、第２の前方切削刃１３および第２の後方切削刃１５を分離しかつ接続する。言い換えれば、第２の前方切削刃１３および第２の後方切削刃１５は、第２のノーズ切削刃６に向かって収束する。第２の切削要素８は、第２の頂面２１および反対側の第２の底面を備える。
【0106】
第１の中央平面Ｐ１が、第１の頂面２０と第１の底面との間の中ほどにまたは実質的に中ほどに延在する。第１の中央平面Ｐ１は、第１の底面に対して平行であるかまたは実質的に平行である。対応する態様で、第２の旋削インサート８は、第２の頂面２１および反対側の第２の底面を備え、第２の中央平面Ｐ２が、第２の頂面２１と第２の底面との間の中ほどにまたは実質的に中ほどに延在する。第３の旋削インサート９は、その頂面と底面との間の中ほどに第３の中央平面Ｐ３を有して、対応する態様で配置される。前述の頂面２０、２１は、すくい表面として機能するのに適している。第１、第２、および第３の中央平面Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、平行な平面または実質的に平行な平面において延在する。例えば図１７に見られるように、第１の頂面２０および第２の頂面２１は、同じ方向または実質的に同じ方向に面しており、この方向は、図１７では上方である。
【0107】
図１８に見られるように、連結軸Ａ２から第２のノーズ切削刃までの距離は、連結軸Ａ２から第１のノーズ切削刃５までの距離よりも大きい。前述の距離は、図１８では水平に測定される。言い換えれば、連結軸を含む第１の平面からの前述の距離、前述の第１の平面は、第１の中央平面に対して垂直である。したがって、前述の距離は、前述の第１の平面から第１のノーズ切削刃５までおよび第２のノーズ切削刃６までのものである。図１９、および図１９におけるセクションＢの拡大図である図２０に見られるように、上面図では、第１の前方切削刃１２と第１の後方切削刃１４との間の第１の二等分線が、第２の前方切削刃１３と第２の後方切削刃１５との間の第２の二等分線に関して４５～９０°の角度を形成する。第１の後方切削刃１４および第２の後方切削刃１５が互いに関して６～２０°の角度を形成することも分かる。さらに、第１の前方切削刃１２から第２の前方切削刃１３までの距離は、第１の前方切削刃１２から第２の後方切削刃１５までの距離よりも短い。第１の前方切削刃１２と第１の後方切削刃１４との間の角度として定義される第１のノーズ角は、鋭角である。第２の前方切削刃１３と第２の後方切削刃１５との間の角度として定義される第２のノーズ角は、鋭角である。例えば図１９では、第１のノーズ切削刃５および第２のノーズ切削刃６は、長手方向に等しいかまたは実質的に等しい距離のところに位置する。第１のノーズ切削刃５および／または第２のノーズ切削刃６は、旋削工具１の長手方向に最も遠位の部分であり、ここで、長手方向に（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｌｙ）とは、連結軸に沿うまたは連結軸Ａ２に対して平行な線に沿うとして定義される。
【0108】
図２０では、第１の旋削インサート７および第２の旋削インサート８は、上面図において部分的に重なり合う。
【0109】
図２１は、ＣＮＣ旋盤（図示せず）のための旋削方法の第１のステップの一例を示す。金属被加工物２が、その回転軸Ａ１の周りで１つの方向５０に回転している。旋削工具１の連結部３は、ＣＮＣ旋盤（図示せず）に接続され、より具体的には、連結部は、機械インターフェースに接続される。連結軸Ａ２は、回転軸Ａ１に対して垂直である。旋削工具１は、第１のノーズ切削刃５が切削するように、および第１の前方切削刃が鋭角の切込み角を形成するように、第１の方向１７に移動させられる。第１の後方切削刃１４は、鈍角の前逃げ角を形成する。第２および第３の旋削インサート８、９は、金属被加工物２から離隔されている。第２のノーズ切削刃は、第１の方向１７において第１のノーズ切削刃５の前方に位置する。第１の方向は、回転軸Ａ１に対して平行である。
【0110】
第１のステップの後、旋削工具１は、図２２に見られるように、連結軸Ａ２に対して垂直でありかつ回転軸Ａ１に対して垂直である方向１９に移動させられる。前述の方向は、第１の頂面２０が面しているのと同じ方向であるかまたは実質的に同じ方向である。前述の方向は、回転軸Ａ１に関して径方向ではなく、むしろ、金属被加工物２に関して接線方向である。旋削工具１の前述の移動は、第１のノーズ切削刃が金属被加工物２からさらに離れる方向に移動され、第２のノーズ切削刃６が金属被加工物２のより近くにまたは金属被加工物２に向かって移動させられるような、直線移動である。第１、第２、または第３の切削インサート７、８、９のいずれも、切削していない。
【0111】
図２３は、図２２に示されたステップの後のステップであるさらなるステップを示す。旋削工具１は、第２の前方切削刃１３が５～４５°である鋭角の第２の切込み角βで切削するように、第２の方向１８に移動させられる。切削仕上げ表面が、第２のノーズ切削刃６によって形成される。第２の方向１８は、第１の方向１７に対して反対方向であるかまたは実質的に反対方向である。第２の後方切削刃１５は、鈍角の前逃げ角を形成する。第１のノーズ切削刃は、第２の方向において第２のノーズ切削刃６の前方に位置する。第１および第３の旋削インサート７、９は、金属被加工物２から離隔されている。図２１に示されたステップから得られる切削仕上げ表面の少なくとも一部分が、図２３に示されたステップにおいて機械加工される。
【0112】
金属被加工物は、上記で説明されてきたものと比較して、様々な形状を有し得る。金属被加工物は、棒、中空棒、またはその回転軸の周りに回転対称性を有するかもしくは実質的に回転対称性を有する任意の他の形状の形態であってよい。機械加工され得る形状は、上記で説明されてきたものとは異なる構成のものであってよい。例えば、形状は、１つの側壁だけでなく、２つの側壁、すなわち回転軸に対して垂直な平面における２つの表面を有してよい。言い換えれば、旋削工具は、外部溝を機械加工するために使用され得る。
【0113】
図２４は、旋削工具を第１の方向１７に移動させることの概略図であり、第１の切削要素７は、切削している。第１の方向１７は、送り方向である。第１の前方切削刃は、５～４５°である第１の切込み角αを形成し、第１の後方切削刃は、少なくとも９１°の鈍角の前逃げ角γを形成する。第２の切削要素８は、金属被加工物２から離隔されている。切削仕上げ表面２５が、第１の切削要素７によって形成される。より具体的には、表面２５は、第１のノーズ切削刃５によって形成される。
【0114】
図２５は、旋削工具を第２の方向１８に移動させることの概略図であり、第２の切削要素８は、切削している。第２の方向は、送り方向である。第２の前方切削刃は、５～４５°である第２の切込み角βで切削しており、第２の後方切削刃は、鈍角の前逃げ角δを形成する。図２４に見られる第１の方向１７に旋削工具１を移動させているときに機械加工された表面２５の少なくとも一部分が、図２５および図２６において第２の切削要素８によって機械加工される。
【0115】
図２６は、旋削工具を第２の方向１８に移動させることのさらなる概略図であり、第２の切削要素８は、切削している。第２の前方切削刃は、５～４５°である第２の切込み角βで切削しており、第２の後方切削刃は、鈍角の前逃げ角δを形成する。第２の底面は、観察者に面している。
【0116】
図２４は、第１の機械加工ステップを示し、図２５または図２６のいずれかに示されたステップが、第１の機械加工ステップに続き得る。旋削工具が第５の実施形態によるものである場合、図２５に示されたステップが適用され、一方で、旋削工具が第１、第２、第３、または第４の実施形態によるものである場合、図２６に示されたステップが適用される。図２５では、第２の切削要素８は、図２４における第１の切削要素７と回転軸Ａ１の同じ側にあり、第１の頂面は、第２の頂面と同じ方向に面している。対称的に、図２６では、第２の切削要素８は、図２４における第１の切削要素７とは回転軸Ａ１の反対側にあり、第１の頂面は、第２の頂面とは反対方向に面している。
【0117】
図２４～２６における金属被加工物２は、挟持手段６０により一方の端部において挟持されている。前述の挟持手段６０は、ＣＮＣ旋盤（図示せず）の一部である回転スピンドルまたは回転可能なスピンドル（図示せず）に接続されかつそのようなスピンドルによって駆動される。前述の挟持手段は、コレットチャック、３ジョーチャック、またはフェイスドライバの形態であってよい。挟持手段６０から第２のノーズ切削刃６までの距離は、挟持手段６０から第１の切削刃５までの距離よりも短く、前述の距離は、回転軸Ａ１に対して平行な線に沿って測定される。図２４～２６では、第１の方向１７は、挟持手段６０から離れる方向であり、第２の方向１８は、挟持手段に向かう方向である。あるいは（図示せず）、第１の方向１７は、挟持手段６０に向かう方向であり、第２の方向１８は、挟持手段から離れる方向である。したがって、第１および第２の方向１７、１８は、回転軸Ａ１に沿った相反する方向である。したがって、相反する方向は、挟持手段に向かうかもしくは挟持手段から離れるものとして、または金属被加工物の一方の長手方向端部に向かうかもしくは長手方向端部から離れるものとして理解される。したがって、第１および第２の方向は、必ずしも直線状かつ回転軸に対して平行ではない。
【0118】
図２７は、第１の旋削インサート７の形態の第１の切削要素７、第２の旋削インサート８の形態の第２の切削要素８、および回転する金属被加工物を断面で示す概略図である。第１および第２の旋削インサート７、８は、第１、第２、第３、または第４の旋削工具実施形態に従って配置される。第１の旋削インサート７は、第１の頂面２０および第１の底面２２を備え、どちらも水平であるかまたは実質的に水平である。第２の切削インサート８は、第２の頂面２１および第２の底面２３を備え、どちらも水平であるかまたは実質的に水平である。第１の中央平面Ｐ１が、第１の頂面２０と第１の底面２２との中間または実質的に中間に位置する。第１の中央平面Ｐ１は、第２の底面２２に対して平行であるかまたは実質的に平行である。第２の中央平面Ｐ２は、対応する態様で配置される。第１および第２の中央平面Ｐ１、Ｐ２は、平行な平面内に配置される。金属被加工物２は、その回転軸Ａ１の周りで１つの方向５０に回転する。第１および第２の旋削インサート７、８は、回転軸Ａ１の相反する側に置かれる。第１の頂面２０は、図において上方に面しており、第２の頂面２１は、図において下方に面している。第１の旋削インサート７が切削しているときに、第２の旋削インサート８は金属被加工物２から離隔されている。
【0119】
図２５および２６は、第２の方向１８がどの程度金属被加工物２の隅部から離れる方向にあるかを示す。言い換えれば、第２の方向１８は、回転軸Ａ１に対して垂直な平面内にある表面から離れる方向である。前述の隅部、または肩部は、回転軸と同心の表面と、回転軸に対して垂直な第２の表面との間の交差部である。前述の隅部は、９０°の隅部である。前述の隅部は、第２の切削要素によって完全に形成されることが好ましく、その場合、旋削工具は、旋削工具を第２の方向１８に移動させる直前に回転軸Ａ１に向かって移動させられる。
【0120】
上記の実施形態において説明された第１および第２の旋削インサート７、８は、耐摩耗材料、好ましくは超硬合金から作られることが好ましい。第１および第２の頂面２０、２１は、チップ形成手段またはチップブレーク手段（図示せず）を備えることが好ましい。前述のチップ形成手段またはチップブレーク手段の少なくとも一部分からそれぞれの旋削インサートの中央平面までの距離は、頂面に境界を接している切削刃から前述の中央平面までの距離よりも大きいことが好ましい。言い換えれば、第１および第２の旋削インサートの頂面２０、２１は、側面図において切削刃よりも高いかまたは切削刃の上方に位置する少なくとも１つの突出部を備える。このようにして、旋削インサートは旋削により適する。
【0121】
上記の実施形態において説明された第１および第２の旋削インサート７、８は、第１の前方切削刃１２が第１のノーズ切削刃５からの距離を増すにつれて下方にすなわち第１の底面２２に向かって傾斜しているように設計されることが好ましい。第２の前方切削刃１３は、対応する態様で配置されることが好ましい。このようにして、チップ制御がさらに改善される。
【0122】
前方切削刃および後方切削刃は、それぞれの送り方向において前方および後方に位置するものであり、必ずしも旋削工具自体の前方向または後方向に関して前方または後方に位置するのではない。
【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】
【国際調査報告】