特表 2023-552897 金属切削旋削工具

(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】金属切削旋削工具

(51)【国際特許分類】

   B23B 29/24 20060101AFI20231212BHJP

【ＦＩ】

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 2023536027

(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】 EP2021080443

(87)【国際公開番号】W WO2022128235

(87)【国際公開日】2022-06-23

(31)【優先権主張番号】20214113.1

(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）】

3C046

【Ｆターム（参考）】

3C046NN06

(57)【要約】

連結部（３）を備える旋削工具（１）であって、連結部（３）が、連結軸（Ａ２）に沿って延在し、連結軸（Ａ２）が、旋削工具（１）の長手軸を画定し、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、第１の切削要素（７）が、第１の頂面（２０）を備え、第２の切削要素（８）が、第２の頂面（２１）を備え、第１および第２の切削要素（７、８）が、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）と交差し、第１の切削要素（７）が、第２の切削要素（８）に関して傾斜角（ω）だけ傾斜し、前述の傾斜角（ω）が、仮想円（Ｃ１）の中心軸（Ａ３）の周りで測定され、第２の頂面（２１）が、連結軸（Ａ２）に対して垂直であるかまたは実質的に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、旋削工具（１）。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

連結部（３）を備える旋削工具（１）であって、
前記連結部（３）が、連結軸（Ａ２）に沿って延在し、
前記連結軸（Ａ２）が、前記旋削工具（１）の長手軸を画定し、
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、
前記第１の切削要素（７）が、第１の頂面（２０）を備え、
前記第２の切削要素（８）が、第２の頂面（２１）を備える、旋削工具（１）において、
前記第１および第２の切削要素（７、８）が、前記連結軸（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）と交差し、
前記第１の切削要素（７）が、前記第２の切削要素（８）に関して傾斜角（ω）だけ傾斜し、
前記傾斜角（ω）が、前記仮想の円（Ｃ１）の前記中心軸（Ａ３）の周りで測定され、
前記第２の頂面（２１）が、前記連結軸（Ａ２）に対して垂直であるかまたは実質的に垂直でありかつ前記仮想の円または円筒（Ｃ１）の前記中心軸（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ことを特徴とする、旋削工具（１）。

【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）を分離しかつ接続する、
請求項１に記載の旋削工具（１）。

【請求項3】

前記連結軸（Ａ２）から前記第１のノーズ切削刃（５）までの距離が、前記連結軸（Ａ２）から前記第２のノーズ切削刃（６）までの距離よりも短い、
請求項２に記載の旋削工具（１）。

【請求項4】

前記旋削工具（１）が、中間部（３３）を備え、
前記中間部（３３）が、凹状部（３３）を備え、
前記凹状部（３３）が、前記仮想の円または円筒（Ｃ１）の前記中心軸（Ａ３）の周りで湾曲しており、
前記第１および第２の切削要素（７、８）が、前記凹状部（３３）に沿った離隔された部分に接続されている、
請求項１から３のいずれか一項に記載の旋削工具（１）。

【請求項5】

前記凹状部（３３）が、第１の側面（４０）を備え、
前記第１の側面（４０）が、前記仮想の円または円筒（Ｃ１）の前記中心軸（Ａ３）に対して垂直であるかまたは実質的に垂直である平面において延在し、
前記平面が、前記連結軸（Ａ２）から離隔されており、
前記第１および第２の切削要素（７、８）が、前記第１の側面（４０）に接続されており、
前記中間部が、開口部（４１）を備える、
請求項４に記載の旋削工具（１）。

【請求項6】

前記第１の前方切削刃（１２）と前記第１の後方切削刃（１４）との間の角度として定義される第１のノーズ角が、鋭角である、
請求項１から５のいずれか一項に記載の旋削工具（１）。

【請求項7】

前記第２の前方切削刃（１３）と前記第２の後方切削刃（１５）との間の角度として定義される第２のノーズ角が、鋭角である、
請求項１から６のいずれか一項に記載の旋削工具（１）。

【請求項8】

前記第１の切削要素（７）が、第１の旋削インサート（７）の形態であり、
前記第２の切削要素（８）が、第２の旋削インサート（８）の形態であり、
前記第１の旋削インサート（７）が、第１の頂面（２０）および反対側の第１の底面（２２）を備え、
前記第２の旋削インサート（８）が、第２の頂面（２１）および反対側の第２の底面（２３）を備え、
前記第１の頂面（２０）が、第１のすくい表面を備え、
前記第２の頂面（２１）が、第２のすくい表面を備える、
請求項１から７のいずれか一項に記載の旋削工具（１）。

【請求項9】

前記第１の切削要素（７）が、前記旋削工具（１）を前記連結軸（Ａ２）に対して垂直な第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）が鋭角の第１の切込み角（α）を形成するように配置され、
前記第２の切削要素（８）が、前記旋削工具（１）を前記第１の方向（１７）とは反対の第２の方向（１８）に移動させているときに前記第２の前方切削刃（１３）が鋭角の第２の切込み角（β）を形成するように配置されている、
請求項１から８のいずれか一項に記載の旋削工具（１）。

【請求項10】

前記第１の切削要素（７）が、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の後方切削刃（１４）が鈍角の第１の前逃げ角（γ）を形成するように配置されている、
請求項１から９のいずれか一項に記載の旋削工具（１）。

【請求項11】

前記第２の切削要素（８）が、前記旋削工具（１）を第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）が鈍角の第２の前逃げ角（δ）を形成するように配置されている、
請求項１から１０のいずれか一項に記載の旋削工具（１）。

【請求項12】

前記第１の切削要素（７）および前記第２の切削要素（８）が、その回転軸（Ａ１）の周りで１つの方向に回転可能である金属被加工物（２）を旋削するために使用可能であるように配置され、前記回転軸（２）が、前記連結軸（Ａ２）に対して垂直に配置されかつ前記連結軸（Ａ２）と交差する、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の旋削工具（１）。

【請求項13】

前記第１の切削刃（５）および前記第２のノーズ切削刃（６）が、前記連結軸（Ａ２）を含む平面と交差するかまたは実質的に交差する、
請求項１から１２のいずれか一項に記載の旋削工具（１）。

【請求項14】

前記旋削工具（１）が、円筒形の金属被加工物（２）が前記第１の切削要素（７）と前記第２の切削要素（８）との間に配置可能なように配置され、前記金属被加工物（２）の長手軸（Ａ２）が、前記切削要素（７、８）間に位置する、
請求項１から１３のいずれか一項に記載の旋削工具（１）。

【請求項15】

前記連結部（３）が、横断面が正方形または矩形であるか、あるいは、テーパ付けされた部分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１４のいずれか一項に記載の旋削工具（１）。

【請求項16】

前記第１および第２の切削要素（７、８）が、ある平面に対して同じ側に位置決めされ、
前記平面が、前記連結軸（Ａ２）を含み、
前記平面が、前記第１の頂面（２０）と直角に交差する平面に対して平行である、
請求項１から１５のいずれか一項に記載の旋削工具（１）。

【請求項17】

前記連結部（３）から前記第１の切削要素（７）までの距離が、前記連結部（３）から前記第２の切削要素（８）までの距離よりも大きい、
請求項１から１６のいずれか一項に記載の旋削工具（１）。

【請求項18】

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、
請求項１から１７のいずれか一項に記載の旋削工具（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（３０）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、また、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、ステップと、
を含む、旋削方法。

【請求項19】

ＣＮＣ旋盤によって実行されたときに前記ＣＮＣ旋盤に請求項１８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のプリアンブルに記載の旋削工具に言及する。言い換えれば、本発明は、連結部を備える旋削工具であって、連結部が、連結軸に沿って延在し、連結軸が、旋削工具の長手軸を画定し、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、第１の切削要素が、第１の頂面を備え、第２の切削要素が、第２の頂面を備える、旋削工具に関する。

【0003】

さらなる態様では、本発明は、ＣＮＣ旋盤のための機械加工方法に関する。

【背景技術】

【0004】

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。

【0005】

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。

【0006】

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。

【0007】

本発明者らは、さらに改善された旋削工具が必要とされていることを見出した。

【発明の概要】

【0008】

本発明の目的は、複雑な形状を有する物体を機械加工するのに適した旋削工具を提供することである。さらなる目的は、広範なＣＮＣ旋盤で使用可能な旋削工具を提供することである。またさらなる目的は、長時間にわたる機械加工に使用可能な旋削工具を提供することである。なおもさらなる目的は、ダウンタイムを短縮するのに役立ち得る旋削工具を提供することである。

【0009】

前述の目的のうちの少なくとも１つは、最初に定義される旋削工具によって達成され、この旋削工具では、第１および第２の切削要素は、連結軸に対して垂直な中心軸を有する仮想の円または円筒と交差し、第１の切削要素は、第２の切削要素に関してある傾斜角だけ傾斜し、前述の傾斜角は、仮想円の中心軸の周りで測定され、第２の頂面は、連結軸に対して垂直であるかまたは実質的に垂直でありかつ仮想の円または円筒の中心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。

【0010】

そのような旋削工具により、第１の切削要素から第２の要素への非常に迅速な変更または割出しが、ＣＮＣ旋盤のＸ軸における短い横断などを通じた旋削工具の直線運動によって達成されることが可能であり、前述のＸ軸は、連結軸と一致し得る。

【0011】

旋削工具は、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。旋削工具は、径方向外側表面である外部表面を備える金属被加工物などの金属被加工物を機械加工するためのものであり、ここで、径方向外側表面は、その周りで金属被加工物が回転可能である回転軸と反対の側を向いている。旋削工具は、前述の径方向外側表面の旋削、すなわち外部旋削（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｔｕｒｎｉｎｇ）のためのものである。

【0012】

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、取外し可能に接続可能である。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

第１の頂面は、上面図において、菱形、三角形、正方形、円形、または多角形の形状を有し得る。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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または実質的に中ほどの平面である。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

旋削工具は好ましくは長手方向旋削などの、円筒形金属被加工物の外部旋削に適する。第１および第２の切削要素は、その回転軸の周りで１つの方向に回転する金属被加工物の長手方向旋削のために、二者択一的に使用され得る。前述の回転軸は、以下で定められる仮想の円または円筒の中心軸に対して平行である。

【0026】

したがって、旋削工具は、複雑な形状を機械加工するのに適しており、この場合、金属被加工物は、１つの方向にのみ回転される。金属被加工物の回転方向を変更することは、時間のかかることである。

【0027】

第１および第２の切削要素は、連結軸に対して垂直な中心軸を有する仮想の円もしくは円筒と交差するかまたはそのような円もしくは円筒に沿って配置される。前述の切削要素は、仮想円に沿って配置されることが好ましい。そのような旋削工具によれば、旋削工具を比較的によりスリムにすることができ、特に旋削工具をより幅狭にすることができ、ここで、幅狭とは、回転軸に沿った距離として定義される。

【0028】

前述の中心軸は、連結軸と交差するかまたは実質的に交差することが好ましい。実質的に交差するとは、連結軸から２０ｍｍ未満を意味する。第１の切削要素は、第２の切削要素に関してある傾斜角だけ傾斜する。前述の傾斜角は、少なくとも４５°であることが好ましい。さらに好ましくは、前述の傾斜角は、１８０°＋／－２０°であり、さらに好ましくは１８０°＋／－１０°である。前述の傾斜角が１８０°である場合、仮想の円または円筒の中心軸は、第１の切削刃と第２のノーズ切削刃との間に位置する。

【0029】

連結部から第２の切削要素までの距離は、連結部から仮想の円または円筒の中心軸までの距離よりも大きいことが好ましい。

【0030】

旋削工具は、その回転軸の周りで回転可能な金属被加工物の旋削のために配置され、前述の回転軸は、前述の中心軸に対して平行である。第２のノーズ切削刃は、中心軸に最も近い第２の切削要素の部分である。第２のノーズ切削刃は、連結部から最も遠くに位置する第２の切削要素の部分である。言い換えれば、第２のノーズ切削刃は、最も前方に位置する第２の切削要素の部分、または第２の切削要素の長手方向に最も前方の部分である。

【0031】

第１の切削刃は、中心軸に最も近い第１の切削要素の部分である。

【0032】

第１の頂面は、前述の傾斜角に等しいかまたは前述の傾斜角の＋／－２０°以内の角度により、第２の頂面に対して傾斜する。第１の頂面および第２の頂面がどちらも仮想円の中心軸から径方向に延在する場合、前述の角度は、傾斜角に等しい。あるいは、第１の切削要素および／または第２の切削要素は、最大１０°の角度により正にまたは負に傾けられ得る。別の代替形態では、第１の頂面および／または第２の頂面は、正のまたは負のすくい角を形成するように配置され得る。

【0033】

第１および第２の頂面は、仮想円に沿って同じ方向に面している、言い換えれば、第１および第２は、どちらも時計方向にまたは反時計方向に面している。

【0034】

第１の切削要素の頂面は、第２の頂面が面している方向とは異なる方向に面している。第１および第２の頂面が平坦ではない場合、頂面が面している方向は、それぞれの頂面の全ての隅部と交差する仮想平面によって定められ得る。

【0035】

第１の中央平面に対して平行でありかつ第１の頂面を備える平面が、第２の中央平面に対して平行でありかつ第２の頂面を備える平面と交差し、前述の交差は、仮想の円もしくは円筒の中心軸と一致するかまたは中心軸に対して平行である。平行である場合、前述の中心軸からの距離は、２０ｍｍ未満、好ましくは１０ｍｍ未満である。

【0036】

前述の第１の切削要素は、第２の切削要素に関して１８０°または実質的に１８０°だけ傾斜し得る。そのような場合、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。

【0037】

第２の頂面は、連結軸もしくは連結軸に平行な軸に対して垂直な方向、または実質的に垂直な方向、すなわち１５°以内の方向に面している。違うように説明すれば、第１の切削要素のＩＳＯ３００２－１：１９８２に従う主要な運動の第１の推測される方向は、連結軸もしくは連結軸に平行な軸に対して垂直な方向、または実質的に垂直な方向、すなわち１５°以内の方向である。

【0038】

第２の頂面は、仮想の円もしくは円筒の中心軸に対して垂直な方向、または実質的に垂直な方向、すなわち１５°以内の方向に面している。

【0039】

第１の切削要素と関連するＩＳＯ３００２－１：１９８２に従う第１の工具基準面は、第２の切削要素と関連するＩＳＯ３００２－１：１９８２に従う第２の工具基準面と交差する。第１および第２の工具基準面は、共通平面内にあってよいことが好ましい。そのような場合、第１の切削要素のＩＳＯ３００２－１：１９８２に従う主要な運動の第１の推測される方向は、第２の切削要素の主要な運動の第２の推測される方向に対して反対方向である方向である。連結軸は、前述の共通平面において延在することが好ましい。あるいは、連結軸は、前述の共通平面に対して平行な平面において延在し、この場合、前述の平面間の距離は、２０ｍｍ以下である。あるいは、すなわち、前述の工具基準面が共通平面において延在しない場合、第１および第２の工具基準面は、互いに対してある角度にあってよく、この場合、前述の角度は、第１の切削要素の主要な運動の第１の推測される方向と第２の切削要素の主要な運動の第２の推測される方向との間の角度に等しい。第１および第２の工具基準面は、機械加工されるべき金属被加工物の回転軸に対して平行な線に沿って交差することが好ましい。

【0040】

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。言い換えれば、第１の切削刃と第２のノーズ切削刃との間の真っ直ぐな線沿いには、旋削工具のいかなる部分も存在しない。

【0041】

第１および第２の切削要素は、長手方向に離隔されており、長手方向は、連結軸によって定められる。

【0042】

第１の切削刃および第２のノーズ切削刃は、自由端部である。言い換えれば、前述の切削刃は、金属切削作業が行われ得るように位置決めされる。

【0043】

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のノーズ切削刃を備え、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する。

【0044】

そのような旋削工具によれば、より複雑な形状が機械加工され得る。例えば、溝が機械加工され得る。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。

【0045】

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。そのような旋削工具により、より複雑な形状が機械加工され得る。

【0046】

第１の前方切削刃は、旋削工具を連結軸に対して垂直でありかつ金属被加工物の回転軸に対して平行である方向に移動させているときに鋭角の第１の切込み角を形成するように配置されることが好ましい。前述の第１の切込み角は、好ましくは３～４５°であり、さらに好ましくは５～３０°である。そのような旋削工具によれば、第１の前方切削刃の摩耗が軽減され得る。

【0047】

旋削工具の前述の移動中、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、すなわち、動作している。

【0048】

一実施形態によれば、連結軸から第１のノーズ切削刃までの距離は、連結軸から第２のノーズ切削刃までの距離よりも短い。

【0049】

前述の距離は、連結軸に対して垂直な平行線に沿って測定される。距離の差は、好ましくは１～３０ｍｍ、さらに好ましくは５～１５ｍｍである。

【0050】

したがって、第１の切削要素および第２の切削要素は、旋削工具を第１の方向に移動させているときに第２のノーズ切削刃が第１の方向において第１の切削刃の前方になるように配置される。

【0051】

一実施形態によれば、旋削工具は、中間部を備え、中間部は、凹状部を備え、凹状部は、仮想の円または円筒の中心軸の周りで湾曲しており、第１および第２の切削要素は、凹状部に沿った離隔された部分に接続される。

【0052】

第１および第２の切削要素は、凹状部に沿った離隔された部分に直接に接続されるかまたは例えば交換式切削工具ヘッドによって間接的に接続される。回転軸は、連結軸に対して垂直であり、かつ、連結軸と交差するかまたは実質的に交差し、すなわち２０ｍｍ以内にある。中間部は、連結部と切削部との間にあり、かつ、連結部と切削部とを接続する。旋削工具は、凹状部、あるいはＣ形状部、あるいは湾曲した部分、あるいは仮想の円または円筒の中心軸の周りで湾曲したもしくは曲がった凹状部を全体で形成する要素を含む部分を備える。言い換えれば、凹状部は、仮想の円または円筒の中心軸からある距離だけ離隔されている。前述の距離は、一定であるかあるいは変動してよい。いずれの場合にも、前述の距離は、前述の仮想の円または円筒の半径よりも小さくない。

【0053】

一実施形態によれば、凹状部は、第１の側面を備え、前述の第１の側面は、仮想の円または円筒の中心軸に対して垂直であるかまたは実質的に垂直である平面において延在し、前述の平面は、連結軸から離隔されており、第１および第２の切削要素は、第１の側面に接続されており、中間部は、開口部を備える。

【0054】

そのような旋削工具によれば、旋削工具を比較的によりスリムにすることができ、特に旋削工具をより幅狭にすることができ、ここで、幅狭とは、回転軸に沿った距離として定義される。そのような旋削工具によれば、旋削工具は、金属被加工物が一方の端部において心押し台に接続される場合などに、より多くのやり方で金属被加工物に向かって運ばれ得る。

【0055】

前述の平面に関して、第１および第２の切削要素は、前述の平面の一方の側に配置され、連結軸は、前述の平面の反対側に配置される。

【0056】

凹状部は、第１の側面および反対側の第２の側面の２つの側面を備える。第１および第２の切削要素は、同じ側面に接続される。

【0057】

第１の側面は、平面状であるかまたは実質的に平面状であってよい。あるいは、第１の側面は、平面からわずかに逸脱する表面を有してよい。

【0058】

第１および第２の切削要素は、突出要素に接続され、この突出要素は、連結軸から離れる方向において第１の側面から突出する。

【0059】

中間部は、開口部を備え、前述の開口部は、仮想の円または円筒の中心軸に関して径方向にある。言い換えれば、前述の開口部は、仮想の円または円筒の中心軸に対して垂直である。言い換えれば、中間部は、非円周状である。

【0060】

言い換えれば、第１の側面は、中心軸を完全には取り囲まないかまたは包囲しない。例えば、中間部は、側面図においてＯ形状ではなくＣ形状であり得る。

【0061】

一実施形態によれば、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義される第１のノーズ角は、鋭角である。

【0062】

そのような旋削工具によれば、より複雑な形状が機械加工され得る。そのような旋削工具によれば、例えば外向き（ｏｕｔ－ｆａｃｉｎｇ）などのより多くの送り方向が可能である。第１のノーズ角は、慣例的に上面図において測定される。第１の切削要素の上面図は、第１のすくい面が観察者に面しているときのものである。第１のノーズ角は、好ましくは２５～８０°であり、さらに好ましくは３０～６０°である。

【0063】

一実施形態によれば、第２の前方切削刃と第２の後方切削刃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。

【0064】

そのような旋削工具によれば、より複雑な形状が機械加工され得る。そのような旋削工具によれば、例えば外向きなどのより多くの送り方向が可能である。第１のノーズ角は、慣例的に上面図において測定される。第２の切削要素の上面図は、第２のすくい面が観察者に面しているときのものである。第２のノーズ角は、好ましくは２５～８０°であり、さらに好ましくは３０～６０°である。

【0065】

一実施形態によれば、第１の切削要素は、第１の旋削インサートの形態であり、第２の切削要素は、第２の旋削インサートの形態であり、第１の旋削インサートは、第１の頂面および反対側の第１の底面を備え、第２の旋削インサートは、第２の頂面および反対側の第２の底面を備え、第１の頂面は、第１のすくい表面を備え、第２の頂面は、第２のすくい表面を備える。

【0066】

そのような旋削工具によれば、使用後に旋削インサートだけが交換されればよい。頂面は、すくい表面を備える。底面は、座面または接触面を備える。

【0067】

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。

【0068】

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２の底面と交差する。

【0069】

一実施形態によれば、第１の切削要素は、旋削工具を連結軸に対して垂直な第１の方向に移動させているときに第１の前方切削刃が鋭角の第１の切込み角を形成するように配置され、第２の切削要素は、旋削工具を第１の方向とは反対の第２の方向に移動させているときに第２の前方切削刃が鋭角の第２の切込み角を形成するように配置される。

【0070】

そのような旋削工具によれば、摩耗が軽減される。前述の第１の方向は、送り方向であり、かつ、金属被加工物の回転軸に対して平行である。前述の第２の方向は、送り方向であり、かつ、回転軸に対して平行でありかつ連結軸に対して垂直である。第１の切込み角は、好ましくは３～４５°である。第２の前方切削刃は、好ましくは３～４５°である。

【0071】

一実施形態によれば、第１の切削要素は、旋削工具を第１の方向に移動させているときに第１の後方切削刃が鈍角の第１の前逃げ角を形成するように配置される。

【0072】

そのような旋削工具によれば、第１の切削要素は、例えば外向きといったより多くの送り方向において使用され得る。そのような旋削工具によれば、より複雑な形状が機械加工され得る。第１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。

【0073】

一実施形態によれば、第２の切削要素は、旋削工具を第２の方向に移動させているときに第２の後方切削刃が鈍角の第２の前逃げ角を形成するように配置される。

【0074】

そのような旋削工具によれば、第２の切削要素は、例えば外向きといったより多くの送り方向において使用され得る。第２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。

【0075】

一実施形態によれば、第１の切削要素および第２の切削要素は、その回転軸の周りで１つの方向に回転可能である金属被加工物を旋削するために使用され得るように配置され、前述の回転軸は、連結軸に対して垂直に配置されかつ連結軸と交差する。

【0076】

第１の切削要素および第２の切削要素は、あるいは、旋削工具の回転を伴わずに、機械加工、すなわち旋削のために使用され得る。

【0077】

一実施形態によれば、第１の切削刃および第２のノーズ切削刃は、連結軸を含む平面と交差するかまたは実質的に交差する。

【0078】

そのような旋削工具によれば、連結軸に沿った旋削工具の直線移動により割出しが行われ得る。そのような旋削工具は、大抵のＣＮＣ旋盤に使用され得る。実質的に交差するとは、距離が前述の平面から２．０ｍｍ未満であることを意味する。第１の頂面および第２の頂面は、共通平面内にあるか、または、実質的に共通平面内に置かれることが好ましい。

【0079】

一実施形態によれば、旋削工具は、円筒形の金属被加工物が第１の切削要素と第２の切削要素との間に配置可能なように配置され、金属被加工物の長手軸は、前述の切削要素間に位置する。

【0080】

金属被加工物の回転軸である前述の長手軸は、連結軸に対して垂直であることが好ましい。前述の円筒形の金属被加工物は、好ましくは１６～５００ｍｍの直径を有し、さらに好ましくは２０～２００ｍｍの直径を有する。金属被加工物の直径は、仮想の円または円筒よりも小さい。前述の長手軸は、仮想の円または円筒の中心軸に対して平行である。

【0081】

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、あるいは、テーパ付けされた部分または円錐形もしくは実質的に円錐形の部分を備える。

【0082】

そのような旋削工具によれば、大抵のＣＮＣ旋盤において取付けが容易に達成される。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、テーパ付けされた部分または円錐形もしく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例えば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。

【0083】

一実施形態によれば、第１および第２の切削要素は、ある平面に関して同じ側に位置決めされ、前述の平面は、連結軸を含み、
前述の平面は、第１の頂面と直角に交差する平面に対して平行である。

【0084】

一実施形態によれば、連結部から第１の切削要素までの距離は、連結部から第２の切削要素までの距離よりも大きい。

【0085】

前述の距離は、長手方向距離であり、したがって、前述の距離は、連結軸に沿って測定される。前述の距離間の差は、好ましくは少なくとも１２ｍｍであり、さらに好ましくは少なくとも２５ｍｍである。そのような旋削工具によれば、１２ｍｍの直径を有する金属被加工物が、その回転軸が連結軸に対して垂直になるように、前述の切削要素間に配置され得る。

【0086】

一実施形態によれば、ＣＮＣ旋盤のための旋削方法が、金属被加工物を用意するステップと、上記の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ように移動され、また、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°の第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と、を含み、
第２の方向は、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。

【0087】

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。

【0088】

挟持手段は、コレットチャック、フェイスドライバ、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、心押し台と接触している。

【0089】

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ことが好ましい。

【0090】

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。

【0091】

回転軸は、仮想の円または円筒の中心軸に対して平行である。

【0092】

方法は、旋削工具を第１の方向に移動させるステップ、すなわち第１の方向に旋削するステップを含む。第１の方向は、送り方向である。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。

【0093】

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ることが好ましく、ここで、第１の切削刃は、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する第１のノーズ切削刃の形態であり、第１の方向に旋削するときに、第１の前方切削刃は、鋭角の第１の切込み角を形成する。

【0094】

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、また、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切削しておらず、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。

【0095】

旋削工具の前述の移動は、好ましくは直線移動であってよく、すなわち、旋削工具は、直線的に移動させられる。旋削工具の前述の移動は、好ましくは回転軸に対して垂直な方向におけるものであってよい。旋削工具の前述の移動は、好ましくは連結軸に沿った方向におけるものであってよい。前述の移動は、割出し移動、すなわち第１の切削要素を動作位置に配置することから第２の切削要素を動作位置に配置することに変更する目的を有する移動である。

【0096】

方法は、旋削工具を第２の方向に移動させるステップ、すなわち第２の方向に旋削するステップを含む。前述の第２の方向は、送り方向である。第２の方向は、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るが、相反する方向であり得る。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５～４５°、さらに好ましくは５～３０°の第２の切込み角で切削するように、切削する。

【0097】

第２の切削要素は、第１の方向に旋削しているときには動作していない。第１の切削要素は、第２の方向に旋削しているときには動作していない。

【0098】

第２の方向は、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ことが好ましい。

【0099】

第１の方向に切削しているときに、第１の前方切削刃は、鋭角の第１の切込み角を形成することが好ましい。前述の第１の切込み角は、好ましくは３～４５°であり、さらに好ましくは５～３０°である。第１の後方切削刃は、鈍角の第１の前逃げ角を形成することが好ましい。前述の第１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。

【0100】

第２の方向に旋削しているときに、第２の前方切削刃は、鋭角の第２の切込み角で切削することが好ましく、この第２の切込み角は、好ましくは５～４５°である。第２の後方切削刃は、鈍角の第２の前逃げ角を形成することが好ましい。前述の第２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。

【0101】

前述の方法は、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、また、第２のノーズ切削刃が直線運動で金属被加工物に向かって移動させられるように、旋削工具を移動させるステップを含むことが好ましい。

【0102】

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。

【0103】

前述の直線運動は、例えば連結軸に沿った直線運動により旋削工具を移動させることによるものであり得る。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、また、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、旋削工具を移動させるステップは、連結軸の周りでの旋削工具の回転を伴わないことが好ましい。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。

【0104】

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。

【0105】

前述の方法は、第１の通過中に機械加工された表面の少なくとも一部分を第２の通過中に旋削すなわち機械加工するステップを含むことが好ましい。

【0106】

第１および第２のノーズ切削刃は、第１の方向に切削しているときおよび第２の方向に切削しているときに回転軸に沿って一定距離だけ離隔されることが好ましい。

【0107】

前述の方法は、連結軸を回転軸に対して垂直にセットするステップを含むことが好ましい。

【0108】

前述の方法は、第１の通過中すなわち旋削工具を第１の方向に移動させているときに第２のノーズ切削刃を第１の切削刃の前方にセットするステップを含むことが好ましい。

【0109】

前述の方法は、第２の通過中すなわち旋削工具を第２の方向に移動させているときに第１の切削刃を第２のノーズ切削刃の前方にセットするステップを含むことが好ましい。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。

【0110】

第２の通過は、隅部から離れる方向におけるものであることが好ましい。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。

【0111】

第１の通過は、隅部に向かう方向におけるものであることが好ましい。これは、第１の通過が、隅部に向かう方向におけるものであるか、または将来の隅部、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ことを意味する。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。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。

【0112】

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。

【0113】

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。

【0114】

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】

【0115】

【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2】図１における旋削工具および金属被加工物の側面図である。

【図3】図１における旋削工具および金属被加工物の一部分の底面概略図である。

【図4】図１における旋削工具および金属被加工物の一部分のさらなる底面図である。

【図5】図１における旋削工具および金属被加工物の一部分のさらなる底面図である。

【図6】図１における旋削工具および金属被加工物の一部分のさらなる底面図である。

【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】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10】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11】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】

【0116】

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。

【0117】

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。

【0118】

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。

【0119】

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。図２は、連結部（３）から第１の切削要素（７）までの距離が連結部（３）から第２の切削要素（８）までの距離よりも大きいことを示す。

【0120】

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。

【0121】

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を完全には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。

【0122】

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。

【0123】

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。

【0124】

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。

【0125】

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。

【0126】

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。

【0127】

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。

【0128】

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。

【0129】

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。

【0130】

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。

【0131】

図４～６では、第１および第２の旋削インサート７、８は、ＣＮＣ旋盤（図示せず）のＸＺ平面において作業する。小さな切込み角を利用するおかげで、インサート摩耗が軽減されるが、別のインサートのおかげで、他方のインサートにより隅部を機械加工することがなおも可能である。図５に見られるようなインサートの非常に迅速な変更は、ＣＮＣ旋盤のＸ軸における短い横断に起因するものである。

【0132】

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。

【0133】

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を完全に取り囲むことである。言い換えれば、中間部は、径方向開口部を備えない。

【0134】

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。

【0135】

図９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。

【0136】

図１０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。

【0137】

図９は、図１０に示されたステップが続き得る第１の機械加工ステップを示す。図１０では、第２の切削要素８は、図９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。

【0138】

図９および１０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９および１０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。

【0139】

図９および１０に示されたステップは、第１、第２、または第３の実施形態による旋削工具を使用して行われ得る。

【0140】

図１１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、または第３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。例えば図１１では、連結軸Ａ２から第１のノーズ切削刃５までの距離は、連結軸Ａ２から第２のノーズ切削刃６までの距離よりも短い。

【0141】

図１０、ならびに図６および図１５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。

【0142】

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。

【0143】

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。

【0144】

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】

【国際調査報告】