JP2008522842A - 切削工具およびその切削インサート - Google Patents

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Abstract

切削インサート(１４)が止めねじ(１８)により保持された切削工具(１０)である。この切削インサートは、概ねＶ字形状の後面(３２)および下面(２８)を具えている。

Description

本発明は、切削インサートが止めねじによって切削工具のインサートポケットに保持される形式の切削工具に関する。
溝切り，旋削あるいは突っ切り用の切削工具や、溝切り用の回転切削工具において、切削インサートは、概ね反対の位置にある２つのジョーの間のインサートポケットにしばしば保持される。これらの工具において、切削作業中に切削インサートの刃先からそのすくい面に沿って流出する削り屑がすくい面に隣接するジョーに噛み込み、これを少なからぬ摩損にさらす可能性がある。この有害な作用は、インサートポケット内に切削インサートを保持するジョーの機能をやがては減じよう。
この有害な作用を著しく克服する１つの解答が特許文献１に開示されている。工具ホルダは、上部ジョーとベースジョーとを有するホルダブレードを含み、上部ジョーには、その摩耗を防止するために交換可能な硬質材料製シールドインサートが装着されている。
米国特許第５９４７６４８号
しかしながら、これは工具の付加的保守をもたらす。
本発明の目的は、上記不具合を実質的に減じるか、あるいは克服する保持機構を持った切削工具を提供することである。
本発明によると、上面と、下面と、これらの間の周面とを具え、前記周面が
反対の位置にある前面および後面ならびにこれら前面および後面の間に延在して反対の位置にある両側面と、
前記前面および後面の間に延在する貫通穴とを具え、
前記上面がすくい面を具え、前記前面が前逃げ面を具え、これらすくい面と前逃げ面との交線が前刃先を形成し、
前記下面および後面が概ね第１および第２の断面においてそれぞれＶ字形状の切削インサートが提供される。
好ましくは、第１の断面が側面および上面に対して概ね直交し、第２の断面が側面および前面に対して概ね直交する。
さらに好ましくは、下面がインサート下面角にて相互に延在する一対のインサート下面を具え、後面がインサート後面角にて相互に延在する一対のインサート後面を具える。
希望するのであれば、インサート下面角およびインサート後面角は外側の鈍角である。
希望するのであれば、インサート下面角およびインサート後面角は内側の鈍角である。
本発明による切削インサートがインサートポケットに保持されるインサートホルダを具え、前記インサートポケットが後当接面および下当接面を前記後当接面に形成されたねじ穴と共に具え、
前記切削インサートは、前記切削インサートの後面に少なくとも部分的に当接する前記インサートポケットの後当接面と、前記切削インサートの下面に少なくとも部分的に当接する前記インサートポケットの下当接面と、前記切削インサートの貫通穴を通ってインサートポケットのねじ穴にねじ止めされる止めねじと共に前記インサートポケットに保持される切削工具もまた、本発明により提供される。
本発明のより望ましい理解のため、および本発明が実際にどのようにして実施することができるのかを示すため、ここで添付図面に対して参照がなされよう。
本発明による２つの切削工具を示す図１および図２に対して最初に注意が向けられる。図１は、溝切り，側面旋削および突っ切りの如き金属切削作業に用いられる第１の切削工具１０を示している。この第１の切削工具１０は、止めねじ１８によりインサートポケット１６に保持される切削インサート１４を持つ長方形のブレード形態のインサートホルダ１２を具えている。この切削インサート１４は、カーバイドの粉末を加圧成形して焼結することにより、一般的に製造される。図２は、金属に対する溝切り用の回転切削作業で用いられる第２の切削工具２０を示している。この第２の切削工具２０は、止めねじ１８により個々のインサートポケット１６に保持されると共にこの円板の外周に配される切削インサート１４を持った円板形態のインサートホルダ２２を具えている。切削工具１０，２０は、切削インサート１４と、インサートポケット１６と、このインサートポケット１６に隣接するインサートホルダ１２，２２の直近とを含む刃部２４を具えている。この明細書および特許請求の範囲を通して出現する方向に関する用語、例えば「前」，「後」，「上」，「下」などは、相互に種々の面の位置を区別するための便宜的な用語として用いられていることに注意すべきである。これらの用語は、図３および図４を参照して規定されているが、これらは単に説明目的のためにのみ用いられ、添付した特許請求の範囲を限定することを意図していない。
注意が図３から図５に向けられる。切削インサート１４は、上面２６と、下面２８と、これらの間の周面とを具えている。周面は、反対の位置にある前および後面３０，３２と、これら前および後面３０，３２の間に延在すると共に反対の位置にある両側面３４とを具えている。貫通穴３６が前および後面３０，３２の間に延在している。加工対象物から削り屑を切り出すすくい面３８が上面２６に配され、前逃げ面４０が前面３０に配され、横逃げ面４２が各側面３４に配されている。前刃先４４が前逃げ面４０に対するすくい面３８の交線にて形成され、横刃先４６が各横逃げ面４２に対するすくい面３８の交線にて形成される。切削インサート１４は、上および下面２６，２８の間を測定した第１の寸法Ｄ１を有し、これは前および後面３０，３２の間を測定した第２の寸法Ｄ２よりも大きい。
インサートポケット１６は、その上端５０と下端５２との間に延在する後当接面４８を有する。この後当接面４８は、その下端５２にてポケット凹部５４を介して下当接面５６に続いている。上ホルダ面５８が後当接面４８の上端５０から後方に延在している。後当接面４８は、後凹部６０により、その上部に沿った下当接面５６から遠い第１の当接面６２と、その下部に沿った下当接面５６に近い第２の当接面６４とに分けられている。インサートホルダ１２，２２に向けて後方および下方に延在するねじ穴６６が後凹部６０に形成されている。
インサートホルダ１２，２２に対する切削インサート１４の横方向の安定性は、概ねＶ字形状の凹（または凸）断面を有する切削インサート１４の下および後面２８，３２によって与えられ、これはインサートポケット１６の下および後当接面５６，４８の対応する概ねＶ字形状の凸（または凹）断面と係合する。
図１から図５および特に図６Ａならびに図７Ａは、凹形の下および後面２８，３２を有する切削インサート１４と、これらに係合する凸形の下および後当接面５６，４８を有するインサートポケット１６とを示している。
切削インサート１４の下面２８は、外側の非鋭角（鈍角）インサート下面角αLにて相互に前面３０から後方に延在する一対のインサート下面６８を具えている（図６Ａ）。インサートポケット１６の下当接面５６は、内側のホルダ下面角βLにて相互にポケット凹部５４から前方に延在する一対のホルダ下面７０を具えている（図６Ａ）。内側のホルダ下面角βLは、外側のインサート下面角αLと同じか、あるいは僅かに小さい。
切削インサート１４の後面３２は、外側の非鋭角（鈍角）インサート後面角αRにて相互に上面２６から下方に延在する一対のインサート後面７２を具えている（図７Ａ）。インサートポケット１６の後当接面４８は、内側のホルダ後面角βRにて相互にポケット凹部５４から第２および第１の当接面６４，６２に沿って上方に延在する一対のホルダ後面７４を具えている（図７Ａ）。内側のホルダ後面角βRは、外側のインサート後面角αRと同じか、あるいは僅かに小さい。
図６Ｂおよび図７Ｂは、凸形の下および後面２８，３２を有する切削インサート１４と、これらに係合する凹形の下および後当接面５６，４８を有するインサートポケット１６との選択肢を示している。この選択肢におけるインサート下面角αL'は、内側の非鋭角（鈍角）であり（図６Ｂ）、ホルダ下面角βL'は、内側のインサート下面角αL'と同じか、あるいは僅かに大きい外側の非鋭角（鈍角）である。さらに、インサート後面角αR'は、内側の非鋭角（鈍角）であり（図７Ｂ）、ホルダ後面角βR'は、内側のインサート後面角αR'と同じか、あるいは僅かに大きい外側の非鋭角（鈍角）である。
インサート下面および後面角αL，αR，αL'，αR'およびホルダ下面および後面角βL，βR，βL，βRの上限値は、１５０°が好ましい。
切削インサート１４の下面２８またはインサートポケット１６の下当接面５６が凸形になっているような場合、インサートまたはホルダ下面６８，７０の各対の間に下平坦面７６が位置する。同様に、切削インサート１４の後面３２またはインサートポケット１６の後当接面４８が凸形になっているような場合、インサートまたはホルダ後面７２，７４の各対の間に後平坦面７８が位置する。これは、切削インサート１４がインサートポケット１６に取り付けられる場合、各インサート後面７２が対応するホルダ後面７４に当接すると共に各インサート下面６８が対応するホルダ下面７０に当接することをとりわけ確実にするはずである。
切削インサート１４をインサートポケット１６に取り付けた場合、切削インサート１４の上面２６およびインサートポケット１６に隣接する上ホルダ面５８が概ね同じ平面にあることが指摘される。結果として、切削作業中に前刃先４４から後方に流動する削り屑は、インサートポケット１６に隣接するインサートホルダ１２，２２のどの部分にも噛み込まず、これによりインサートポケット１６内の切削インサート１４の保持に影響を与えない。
本発明がある程度詳細に記述されたけれども、以下に請求した本発明の範囲から逸脱することなく種々の変更および修正をなすことができることを理解すべきである。
本発明による第１の切削工具の立体投影図である。 本発明による第２の切削工具の部分的な立体投影図である。 第１および第２の切削工具の刃部の立体投影図であり、インサートポケットに保持された切削インサートを示している。 図４は、インサートポケットから切削インサートを取り外した状態における図３に示した刃部の図面である。 切削インサートを後から見た立体投影図である。 図３中のVI−VI平面に沿って取った第１の部分断面図であり、凹形の概ねＶ字状切断面を有するインサートの下面を示し、分かりやすくするためにこのインサートをインサートホルダから少し離してある。 図６Ａと同様な断面図であるが、凸形の概ねＶ字状切断面を有するインサートの下面に関する。 図３中のVII−VII平面に沿って取った第２の部分断面図であり、凹形の概ねＶ字状切断面を有するインサートの後面を示し、分かりやすくするためにこのインサートをインサートホルダから少し離してある。 図７Ａと同様な断面図であるが、凸の概ねＶ字状切断面を有するインサートの後面に関する。

Claims (6)

  1. 上面(２６)と、下面(２８)と、これらの間の周面とを具えた切削インサート(１４)であって、前記周面は
    反対の位置にある前面および後面(３０，３２)ならびにこれら前面および後面(３０，３２)の間に延在すると共に反対の位置にある両側面(３４)と、
    前記前面および後面(３０，３２)の間に延在する貫通穴(３６)とを具え、
    前記上面(２６)はすくい面(３８)を具え、前記前面(３０)は前逃げ面(４０)を具え、前記すくい面(３８)と前逃げ面(４０)との交線が前刃先(４４)を形成し、
    前記下面および後面(２８，３２)は概ね第１および第２の断面においてそれぞれＶ字形状であることを特徴とする切削インサート。
  2. 前記第１の断面が前記側面(３４)および上面(２６)に対して概ね直交し、前記第２の断面が前記側面(３４)および前面(３０)に対して概ね直交していることを特徴とする請求項１に記載の切削インサート(１４)。
  3. 前記下面(２８)は、インサート下面角(αL，αL')にて相互に延在する一対のインサート下面(６８)を具え、前記後面(３２)は、インサート後面角(αR，αR')にて相互に延在する一対のインサート後面(７２)を具えていることを特徴とする請求項１に記載の切削インサート(１４)。
  4. 前記インサート下面角およびインサート後面角は、外側の非鋭角(αL，αR)であることを特徴とする請求項３に記載の切削インサート(１４)。
  5. 前記インサート下面角およびインサート後面角は、内側の非鋭角(αL'，αR')であることを特徴とする請求項３に記載の切削インサート(１４)。
  6. 請求項１に記載の切削インサート(１４)がインサートポケット(１６)に保持されるインサートホルダ(１２，２２)を具え、前記インサートポケット(１６)が後当接面(４８)および下当接面(５６)を前記後当接面(４８)に形成されたねじ穴(６６)と共に具える切削工具(１０，２０)であって、
    前記切削インサート(１４)は、前記切削インサート(１４)の後面(３２)に少なくとも部分的に当接する前記インサートポケット(１６)の後当接面(４８)と、前記切削インサート(１４)の下面(２８)に少なくとも部分的に当接する前記インサートポケット(１６)の下当接面(５６)と、前記切削インサート(１４)の貫通穴(３６)を通ってインサートポケット(１６)のねじ穴(６６)にねじ止めされる止めねじ(１８)と共に前記インサートポケット(１６)に保持されることを特徴とする切削工具。
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