JP2004515373A - 回転式切削工具 - Google Patents

Abstract

工具本体の外周部に対し接線方向に固定された切削用スローアウェイチップ（４０）を備えた略円板（１２）形の回転式切削工具（１０）であり、概して金属加工、および、カムローブの加工用である。その切削用スローアウェイチップ（４０）は、凹形の側面（５０，５２，５４，５６）、および凹形の刃先（６６，６８，７０，７２）を有している。

Description

【０００１】
（発明の分野と背景）
本発明は、切削用スローアウェイチップが工具本体の外周における接線方向に向けて固定された状態で略円板形の工具本体を有する回転式切削工具に関し、一般に金属加工、特に内燃機関のカムシャフトのカムローブを加工するものとされる。そのような切削工具は、普通、円周方向にねじれ形で配列される二以上の切削用スローアウェイチップ群を使用している。各群における切削用スローアウェイチップの個々の刃先は、零でないリード角度で概ね配置されている。その結果、各切削用スローアウェイチップは、零でない軸線方向の成分の切削力の作用を受けることとなる。切削用スローアウェイチップは、千鳥状配列なので切削工具が軸線方向の成分の切削力に対し平衡のとれていないものとなる。
【０００２】
（発明の概要）
軸線方向の成分の切削力について釣り合いの取れた切削工具を生む単一のスローアウェイチップが、ねじれ形で配列される各スローアウェイチップ群に取って代わることとなる上述の一般的な特質の切削工具を提供することを本発明の目的とする。
【０００３】
本発明に従う回転式切削工具は、中央部および円周部を有する円板の形の工具本体であって、該円板の中央部を貫通する回転軸線と、外部に向けて開口し該円板の円周部の回りに角度付けられた間隔をもって配され、それぞれ始端部および終端部を有する複数のチップ用逃げ窪みとを備える工具本体と、
付随したチップ用逃げ窪みをそれぞれ有する複数のインサート収容用ポケットであって、始端部および終端部を有し接線方向に延在するポケットベースを含み、該始端部が該付随したチップ用逃げ窪みの終端に隣接し、該ポケットベースの終端部が略半径方向に延在するポケットの後面に結合される複数のインサート収容用ポケットと、
上面、下面およびその間にある外縁を構成する側面をそれぞれ、含む複数の切削用スローアウェイチップであって、該外縁を構成する側面は、４つの構成する側面を含んで成り、該各構成する側面が側面の角により隣接する側面に結合され、相対向する一対の構成する側面が前部および後部の構成する側面を形成し、該各構成する側面が該上面および下面とそれぞれ上部および下部の構成する刃先で交わり、該上部および下部の構成する各刃先における少なくとも外側部分が隣接する側面の角から略内方に延在し、該各構成する側面における少なくとも外側部分が隣接する側面の角から略内方に延在する複数の切削用スローアウェイチップと、を備え、
所定のインサート収容用ポケットに取外し可能に保持される前記各切削用スローアウェイチップにおいて、該切削用スローアウェイチップの前記下面が接線方向に延在するポケットベースに接触し、該切削用スローアウェイチップの後部の構成する側面が、半径方向に延在する該ポケットの後面に二つの離隔した当接面で接触し、前記前部の構成する側面が、すくい面を形成し、有効な刃先の外側部が等しく始端部を形成する状態で該前部の構成する側面における上部の構成する刃先が、有効な刃先を形成する。
【０００４】
切削用スローアウェイチップを所定位置に固定するために、そのポケットベースは、半径方向に延在するねじ孔を有し、前記複数の切削用スローアウェイチップのそれぞれが、前記上面および下面の間を延在しその中心点を含む貫通孔を有し、該貫通孔を介して延在し前記ねじ孔に締結されるねじにより、各切削用スローアウェイチップが取外し可能に保持される。
【０００５】
本発明の好ましい実施例においては、上部および下部の構成する刃先は、それぞれ略凹形であり、各構成する側面は、隣接する側面の角から内方に延在する略凹形である。
【０００６】
好ましくは、前記切削用スローアウェイチップの前記上面および下面は、それぞれ、平坦な中央部を有する。
【０００７】
さらに好ましくは、前記上部および下部の構成する刃先と、前記構成する側面とは、二つの外側部分および内側部分からなる３つの部分に区分され、前記切削用スローアウェイチップは、該上部および下部の構成する刃先における内側の領域がその外側部分の領域よりも厚い。
【０００８】
良く理解するために本発明は、以下の添付図面を参照して一例にすぎないという意図で説明されるだろう。
【０００９】
（好ましい実施例の詳細な説明）
図面全体に注目し、特に、図１は、本発明に従う回転式切削工具を示している。回転式切削工具１０は、中央部１４および円周部１６を有した円板形の工具本体１２を含んでいる。回転式切削工具１０は、工具本体１２の中央部１４を貫通する回転軸線Ａを有している。工具本体１２は、外方に向けて開口し工具本体１２の円周部１６の回りに角度付けられた間隔をもって複数のチップ用逃げ窪み１８を有しており、各チップ用逃げ窪みは、始端２０および終端２２を有している。始端２０は、回転式切削工具１０の回転方向Ｒに対して終端２２よりも先行していることが理解されるだろう。
【００１０】
各チップ用逃げ窪み１８に付随して、インサート収容用ポケット２４がある。すべてのインサート用ポケットは、工具本体１２の中央部１４から同一の半径方向の距離にある。各インサート収容用ポケット２４は、接線方向に延在し、始端２８および終端３０を有するポケットベース２６を含んでいる。ポケットベース２６の始端２８は、付随するチップ用逃げ窪み１８の終端２２に隣接している。ポケットベース２６の終端３０は、略半径方向に延在し実質的に垂直なポケットの後面３２に連結されている。半径方向に延在するという語は、回転軸線Ａに対して定義されるものであるのに対し、垂直であるという語は、ポケットベース２６に対して定義されるものであることは理解されるだろう。ポケットの後面３２およびポケットベース２６は、応力除去溝３４により離隔されている。被加工物（例えば、カムローブ）が加工される場合、切削工具１０の所定の部分の始端は、切削工具が回転するとき、所定の部分の終端よりも前に被加工物に到達することが理解されるだろう。
【００１１】
図から分かるように、各チップ用逃げ窪み１８は、チップ用逃げ窪み１８の終端２２から工具本体１２の円周部１６で外周部３８を結合する始端２０まで上方に向けて傾斜する傾斜チップ用撓み曲面３６を有している。図２および図６で明らかに分かるように、その付随したインサート収容用ポケット２４とともにチップ用逃げ窪み１８は、工具本体１２の円周部１６における外縁の凹部を形成する。その外縁の凹部の一方側にある外周部３８は、工具本体の外周部に属し、もし外縁の凹部がなかったら完全な円筒形の面となるだろう。
【００１２】
各インサート収容用ポケット２４には、切削用スローアウェイチップ４０が保持される。各切削用スローアウェイチップ４０は、上面４２、下面４４およびその間の周囲の側面４６を含んでなる。その上面４２および下面４４は、それぞれ、平坦な中央部４８を有している。その周囲の側面４６は、４個の構成している側面５０，５２，５４，５６を含んでなる。各構成している側面は、側面の角５８，６０，６２，６４により隣接している側面に結合されている。相対向する一対の構成する側面は、側面を構成する前面５０および後面５４を形成する。回転式切削工具の回転の観点から言えば、前部を構成する側面５０は、切削用スローアウェイチップ４０の始端に位置しているのに対し、後部を構成する側面５４は、切削用スローアウェイチップ４０の終端に位置している。同様に、前部を構成する側面５０に隣接する側面の角５８、６４は、先行する側面の角となる。さらに、各切削用スローアウェイチップ４０は、切削工具１０の回転面に関して釣り合いとって配置されている。従って、先行する側面の角５８、６４は、等しく先行する側面の角となる。構成する側面５０，５２，５４，５６は、それぞれ、上面に上部の構成する刃先６６’、６８’、７０’、７２’で交わっている。さらに、構成する側面５０，５２，５４，５６は、それぞれ、下部の構成する刃先６６”、６８”、７０”、７２”で下面に交わっている。
【００１３】
図３および特に図４の切削用スローアウェイチップ４０の上面図から分かるように、上部の構成している刃先６６’、６８’、７０’、７２’および下部の構成している刃先６６”、６８”、７０”、７２”は、それぞれ、略凹形であり、構成している側面５０，５２，５４，５６は、隣接する側面の角５８，６０，６２，６４から内方に延在する略凹面形である。
【００１４】
略凹面に関しては、その部分が、内方に向って延在する限り直線であってもよいという意味においては、上部および下部を構成する刃先および構成する側面が凹形であるが、しかし、厳密に凹形である必要がないということを意図するものである。
【００１５】
なお、図４を参照するに、有効な刃先６６’（上部を構成する刃先）は、二つの外側部分６６_Ｏ’および内側部分６６_Ｉ’からなる３つの部分に区分される。上部を構成する刃先６６’の二つの外側部分６６_Ｏ’は、隣接する側面の角５８，６４から内側部分６６_Ｉ’まで内方に向って延在する直線部分であり、その内側部分６６_Ｉ’は、円形である。この中で与えられる定義に従って、その上部を構成する刃先６６’は、略凹形である。同様に、すべての上部を構成する刃先およびすべての下部を構成する刃先、構成する側面は、略凹形であり、上部を構成する刃先６６’と同様な形状で３つの部分に区分されている。
【００１６】
切削用スローアウェイチップ４０の下面４４が接線方向に延在するポケットベース６０に当接した状態で、かつ、後部を構成する側面５４における二つの離隔した当接部分７４が、切削用スローアウェイチップ４０の後部を構成する側面５４の当接部７４に形状において概ね一致する二つの離隔した当接面７６で半径方向に延在するポケットの後面３２に近接した状態で、切削用スローアウェイチップ４０は、インサート収容用ポケット２４内に取外し可能に保持されている。
なお、後部を構成する側面５４の二つの離隔した当接部７４は、上部を構成する刃先６６’に関して上述したように隣接する側面の角６０，６２から内方に延在する直線部である。
【００１７】
切削用スローアウェイチップ４０がインサート収容用ポケット２４内に保持された状態で、前方を構成する側面５０は、切削用スローアウェイチップ４０のすくい面を形成し、また、前部を構成する側面５０の上部を構成する刃先６６’が切削用スローアウェイチップ４０の有効な刃先を形成し、その結果、外側部分６６_Ｏ’が有効な刃先６６’の始端部を形成する。なお、二つの外側部分６６_Ｏ’は、同一の勾配で内方に直線的に延びている。有効な刃先６６’に作用する切削力は、二つの互いに直角に交わる方向の成分の切削力である軸線方向の成分および接線方向の成分に分解され得ることが理解されるだろう。その二つの外側部分６６_Ｏ’は、同一の勾配で直線的に内方に延びるものであり、また、等しい量だけ先行するので二つの外側部分６６_Ｏ’に作用する軸線方向の成分の切削力は、大きさが等しいが、反対方向であり、従って、互いに打ち消しあい、釣り合った回転式切削工具１０を生み出すだろう。
【００１８】
ポケットベース２６は、半径方向に延在するねじ孔７６を有し、また、切削用スローアウェイチップ４０は、上面４２および下面４４の間を延在する貫通孔８０を有している。貫通孔８０は、中央に配され、従って、上面４２および下面４４の中心点を含んでいる。切削用スローアウェイチップ４０は、貫通孔８０を通じて延在しねじ孔７６に締め付けられるねじ８２によりインサート収容用ポケット２４内に取外し可能に保持されている。カムローブのような被加工品の部分に直線部分を加工するために有効な刃先は、工具本体１２の円筒状の外周に置かれなければならず、従って、切削用スローアウェイチップ４０は、外側部分６６_Ｏ’の領域内よりも内側部分６６_Ｉ’の領域内で厚くなければならない。
【００１９】
その厚さの関係は、すべての構成する刃先ついて守られている。その構成する側面の中央部が約３ｍｍだけ窪んでいる平均厚さ約６ｍｍ、辺の長さが約２０ｍｍを有する切削用スローアウェイチップ４０、および、約３０ｃｍの直径を有する工具本体に対し、切削用スローアウェイチップの内側部分および外側部分間の厚さの差は、約０．１ｍｍだろう。
【００２０】
好ましい実施例における切削用スローアウェイチップは、すべての４つの上部を構成する刃先およびすべての４つの下部を形成する刃先が有効な刃先として使用され得るという意味において、完全に使い捨て式のものである。
【００２１】
本発明の重要な特徴ではないが、その構成する側面は、溝を形成するチップ、および、チップデフレクタのような要素を形成するチップを含み得るものであることは理解されるだろう。限定されない実施例として、本発明の切削用スローアウェイチップ４０の構成する側面は、図７における切削用スローアウェイチップの正面図に示されるように、溝８４を形成するチップが備えられるものでもよい。
【００２２】
本発明は、ある程度の特徴が述べられたが、下記に請求されるように本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々な変更および修正がなされ得るものであることは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に従う回転式切削工具の斜視図である。
【図２】
図１に示される回転式切削工具における切削用スローアウェイチップ収容用ポケットの上面の斜視図である。
【図３】
本発明に従う回転式切削工具に保持される切削用スローアウェイチップの斜視図である。
【図４】
図３に示される切削用スローアウェイチップの上面図である。
【図５】
切削用スローアウェイチップとともに図１に示される回転式切削工具における切削用スローアウェイチップ収容用ポケットの上面図である。
【図６】
図５におけるＶＩ−ＶＩ線に沿って示される断面図である。
【図７】
溝を形成するチップを有する部品側面を示した本発明の切削用スローアウェイチップの正面図である。

Claims (6)

1. 中央部および円周部を有する円板の形の工具本体であって、該円板の中央部を貫通する回転軸線と、外部に向けて開口し該円板の円周部の回りに角度付けられた間隔をもって配され、それぞれ始端部および終端部を有する複数のチップ用逃げ窪みとを備える工具本体と、
   付随したチップ用逃げ窪みをそれぞれ有する複数のインサート収容用ポケットであって、始端部および終端部を有し接線方向に延在するポケットベースを含み、該始端部が該付随したチップ用逃げ窪みの終端に隣接し、該ポケットベースの終端部が略半径方向に延在するポケットの後面に結合される複数のインサート収容用ポケットと、
   上面、下面およびその間にある外縁を構成する側面をそれぞれ、含む複数の切削用スローアウェイチップであって、該外縁を構成する側面は、４つの構成する側面を含んで成り、該各構成する側面が側面の角により隣接する側面に結合され、相対向する一対の構成する側面が前部および後部の構成する側面を形成し、該各構成する側面が該上面および下面とそれぞれ上部および下部の構成する刃先で交わり、該上部および下部の構成する各刃先における少なくとも外側部分が隣接する側面の角から略内方に延在し、該各構成する側面における少なくとも外側部分が隣接する側面の角から略内方に延在する複数の切削用スローアウェイチップと、を備え、
   所定のインサート収容用ポケットに取外し可能に保持される前記各切削用スローアウェイチップにおいて、該切削用スローアウェイチップの前記下面が接線方向に延在するポケットベースに接触し、該切削用スローアウェイチップの後部の構成する側面が、半径方向に延在する該ポケットの後面に二つの離隔した当接面で接触し、前記前部の構成する側面が、すくい面を形成し、該前部の構成する側面における上部の構成する刃先が、有効な刃先を形成する回転式切削工具。
2. 前記ポケットベースは、半径方向に延在するねじ孔を有し、前記複数の切削用スローアウェイチップのそれぞれが、前記上面および下面の間を延在しその中心点を含む貫通孔を有し、該貫通孔を介して延在し前記ねじ孔に締結されるねじにより、該各切削用スローアウェイチップが取外し可能に保持される請求項１記載の回転式切削工具。
3. 上部および下部の構成する刃先は、それぞれ略凹形であり、各構成する側面は、隣接する側面の角から内方に延在する略凹形である請求項１記載の回転式切削工具。
4. 前記切削用スローアウェイチップの前記上面および下面は、それぞれ、平坦な中央部を有する請求項１記載の回転式切削工具。
5. 前記各切削用スローアウェイチップにおける上部および下部の構成する刃先、および、前記構成する側面は、二つの外側部分と、内側部分からなる３つの部分に区分され、該二つの外側部分が、直線部分であり、該内側部分が円形であり、該切削用スローアウェイチップは、該外側部分の領域よりも内側部分の領域が厚い請求項１記載の回転式切削工具。
6. 前記上部および下部の構成する刃先と、前記構成する側面とは、二つの外側部分および内側部分からなる３つの部分に区分され、前記切削用スローアウェイチップは、該上部および下部の構成する刃先における内側の領域がその外側部分の領域よりも厚い請求項１記載の回転式切削工具。

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