JP4047810B2 - 切削工具及びそのための切削インサート - Google Patents

Description

本発明は、割り出し可能な切削インサートを使用する切削工具に関し、特に円形の切削インサートを保持するフライスカッターに関する。

円形の切削刃を備えた切削インサートを有する切削工具が知られている。典型的に、この種の切削インサートは、円形の上面と、円形の下面と、上面と下面の間に延在する側面とを備えている。上面と側面の交差部分は、円形の切削刃を形成する。そのような種の切削インサートの例は、ウーリー（Ｗｏｏｌｌｅｙ）への特許文献１に開示されている。典型的に、その切削インサートは、その工具の前方部分に形成されるインサート受入ポケットに保持されている。

インサート受入ポケットに切削インサートを保持する安易な方法は、切削インサートに貫通孔を通し、インサート受入ポケットの基壁のネジ孔に螺合する留めネジを使うことによってである。この種の切削工具の欠点は、切削インサートは機械加工の間その軸の周りを回転するかもしれないということである。また、留めネジによってのみ支持されている切削インサートに作用する半径方向の、そして軸線方向の切削力は、そのような切削工具の使用を軽機械加工条件に制限するという事実がある。

インサートの側部に対する支持を設けている切削工具が知られている。例えば、ロシノ（Ｒｏｓｃｉｇｎｏ）への特許文献２は、切頭円錐刃の面によって交差されている頂面を備え、円形の切削刃を形成する金属製の切削インサートを開示している。五つの等距離の離間された平らな小面がその刃の面に形成されている。その小面の上の端は、切削刃より下方に離間されている。取付ネジは、小面の二つがホルダーの位置決め面に形成されたそれぞれの平らな接触エリアに対して押されるように、インサートをホルダーの台座に固定している。各小面はインサートの中心軸に対して鋭角を形成している。

特許文献２のインサートとホルダーの欠点は、割り出し位置の数が限定され、それはホルダーの二つの平らな接触エリアの間の所要の角度に依存するということである。さらに、インサートは、例えば、特許文献２の図４の数字１０の矢印の方向に作用する半径方向に外側に向けられた力の結果として、取付ネジの負荷や曲げを妨げるための支持手段が設けられていない。

側面に平らな支持面を有する他の切削インサートは、例えば、ステッド（Ｓｔｅｄｔ）らへの特許文献３、サトラン（Ｓａｔｒａｎ）らへの特許文献４及びサトラン（Ｓａｔｒａｎ）らへの特許文献５に示されている。これらの特許において、インサートの下面はインサート受入ポケットの基壁に当接していて、インサートの側面はインサート受入ポケットの側壁に対して押されている。新しい切削位置にこれらの切削インサートの各々を割り出しするためには、その隣接する側面がインサート受入ポケットの側壁にもはや接しなくなるまで、留めネジは完全にゆるめられ、切削インサートはそのポケットから上方に持ち上げられなければならない。その時だけ、そのインサートは新しい割り出し位置に回転させられ得る。

ダイス（Ｄｅｉｓｓ）らへの特許文献６には、その下面がインサート受入ポケットの基壁に当接する切削インサートが開示されている。インサートは、留めネジによって基壁に固定されている。その軸の周りに切削インサートが回転することを防ぐために、切削インサートはその頂面に複数個のくぼみが設けられている。そのくぼみは、工具本体に支持された取付つめによって組み合わされ、固定ネジによってそこへ保持されている。

特許文献６の取付つめは、道具の構成を複雑にし、機械加工中に切り屑の流れを乱すかもしれない。さらに、特許文献６のその工具の欠点は、もう一つの割り出し位置にインサートを回転させるためには、取付つめの固定ネジと切削インサートの留めネジの両方をともにゆるめる必要がある。新しい割り出し位置へ切削インサートを回転する間、注意は、望まれているくぼみがそれらの相互の組み合わせを可能にする取付つめの向い側にあることを保証するために、切削インサートの正確な回転位置にしなければならないということである。

フルエキガー（Ｆｌｕｅｃｋｉｇｅｒ）への特許文献７に、その下面がインサート受入ポケットの基壁に当接する、円形の割り出し可能な切削インサートが開示されている。その切削インサートは、留めネジによってそのポケットに保持されている。切削インサートはインサートの背面に形成された凹部に位置する円錐形の付刃ネジによってポケットの決まった角張った位置に固定される。

特許文献７のそのカッターの欠点は、切削インサートは、そのポケットから切削インサートを引き出す方向に向かう半径方向に外側に向く切削力に対して適切に支持されていない。さらに新しい割り出し位置に切削インサートを回転するためには、留めネジと円錐形の付刃ネジの両方をゆるめることが必要とされる。

それらのポケットに円形の切削インサートを固定するもう一つの例は、ウィーマン（Ｗｉｍａｎ）らへの特許文献８に示されている。特許文献８の図５に示されているように、切削インサートは、インサートホルダーの支持面に取り付けられている。そのインサートは溝を有する底面と、それらの溝の間に配置される平面的な面部分とを含んでいる。支持面は、インサートのそれぞれの溝の中に適合するリブを含んでいる。インサートの平面的な面部分のいくつかは、支持面の平面的な、リブがない部分に対して支えている。

リブ−溝の配置は、切削インサートの回転を妨げるという事実にもかかわらず、この配置は、切削インサートとそのホルダーとの間の互いに接線、軸線および半径方向の当接する面の全エリアを極めて減少させ、それ故、このような配置は切削インサートをホルダーに保持する留めネジの荷重保持能力に依存するので、そのような配置は重機械加工条件には適当でない。

スタシュコ（Ｓｔａｓｈｋｏ）への特許文献９には、複数の円形の切削インサートを保持するエンドミルカッターが開示されている。インサートの各々は、一の実施形態によれば、配置する際に最大の剛性を得、そしてインサートの回転を防止するために、ポケットの関連する面と当接する関係の少なくとも一対の平らな側面を有するインサートの台座に取り付けられている。もう一つの実施形態によれば、各インサートの台座は、下位の円筒型の部分で終える切頭円錐部分を備える後壁を有する、後方に伸びている凹部である。切削インサートは、台座の形状に対応する形状を有している。切削インサートは、刃の上に、または接線方向に取り付けられるので、機械加工の間創成された切り屑は、円錐形の部分や切削インサートの側部の円筒型の部分の上を流れる。このようにして、切削インサートの側面は損傷を受け、それらが新しい切削位置に割り出しされるとき切削インサートの当接保持は影響を受ける。

特許文献９の円形の切削インサートはそのポケットの取付面５０に取り付けられた下の面５９を有するので、それらは、図５に示すように円錐形の台座の中か、図１４に示すように平らな面のポケットの中のいずれかの後方に取り付けられ得る。さらに、切削インサートの構成は、半径方向に取り付けられた、正のすくい角を有する円形の切削インサートとして機能し得ないようになっている。

下面から下方に伸びる突出部を有する円形の切削インサートのもう一つのタイプは、特許文献１０に開示されている。特許文献１０に示されているように、スローアウエイチップ１０は、円盤のようなチップ１１の裏面から伸びる突出部１３を有している。突出部は、取付工具の平らな接合面２２に接合する平らな固定面１５を設けられている。このようにして、スローアウエイチップ１０は、そのポケットの中で回転することが妨げられている。

特許文献１０の工具の欠点は、切削インサートの唯二つの割り出し位置のみを可能にすることである。さらに、切削インサートを割り出しするために、締め付けネジ３０は完全にゆるめられ、切削インサートは新しい割り出し位置に回転させられ得るようにそのポケットから取り去らなければならない。

特許文献１１に、その裏面から伸びる突出部を有する切削インサートが開示されている。しかしながら、特許文献１１の切削インサートは、熱嵌合を経てそのポケットに接続されている。この意味は、インサートのポケット２３の凹部２５の内部の直径が、インサート２６の突出部３２の外側の直径よりもわずかに小さいということである。熱嵌合を経て、小片２６の凸状の部分３２は、小片の取り付け台座２３の凹状の奥まった部分２５と組み合わさり、同時に、凹状の奥まった部分２５と側壁２３ｂと２３ｃは凸状の部分３２と側壁２９との間で圧力が適合される。

特許文献１１の工具の欠点は、そのポケットの側壁２３ｂと２３ｃに当接するために不可欠なものは、そのような工具を備えて達成される動作範囲角を限定する、ということである。さらに、熱嵌合を経ての切削インサートの保持は、そのポケットの範囲内での切削インサートの簡単な割り出しを制限する。

米国特許第５，９３４，８４４号 明細書 米国特許第５，３４６，３３６号 明細書 米国特許第６，０５３，６７１号 明細書 米国特許第６，１５２，６５８号 明細書 米国特許第６，１６４，８７８号 明細書 米国特許第５，６５８，１００号 明細書 米国特許第５，２３６，２８８号 明細書 米国特許第５，８１０，５１８号 明細書 米国特許第４，８１２，０８７号 明細書 特開平１１−１９７９０６号公報 特開２０００−５２１１１号公報

本発明の目的は、上記した欠点を十分に取り除く又は克服する切削工具及びそのための円形の切削インサートを提供することである。

本発明のさらなる目的は、切削工具に切削インサートを固定するための固定締め付けする配置を提供することである。

本発明のなおさらなる目的は、そのポケットに切削インサートを容易に割り出しすることを可能にする回転制限手段を提供することである。

本発明に従って、長手方向の軸線（Ａ）を有する切削工具が提供され、その切削工具は、インサート受入ポケットを備える少なくとも一つの取付脚を有し、該少なくとも一つの取付脚が前方部分に形成された工具本体と、そこに保持される切削インサートとを備え；インサート受入ポケットは、基壁（２２）と、該基壁に対して横断する方向に向けられた側壁（２４）と、該基壁から下方に延びていて、直立した周囲壁（３０）によって境界されている下壁（２８）を有するほぼ円形の凹部（２６）と、ネジ孔の軸線（Ｂ）を有し、前記凹部の前記下壁から下方に延びているネジ孔（３２）と、を備え；切削インサートは、上面（４６）と、下面（４８）と、該上面と該下面との間に延在する側面（５０）と、連続的に周囲に延びる切削刃部分（５１）を画成する、前記上面と前記側面との交差部分と、前記下面から下方に延び、周囲面（５６）によって囲まれた底面（５４）を有する円筒状の突出部（５２）と、孔の軸線（Ｅ）を有し、前記上面と前記底面との間に延びている貫通孔（５７）と、を備え；留めネジ（３４）は前記切削インサートの前記貫通孔を通過して前記インサート受入ポケットの前記ネジ孔に螺合し、前記切削インサートの前記周囲面（５６）は前記インサート受入ポケットの前記周囲壁（３０）に当接し、前記切削インサートの前記下面（４８）は前記インサート受入ポケットの前記基壁（２２）に当接することを特徴とする。

望ましくは、切削インサートは、孔の軸線（Ｅ）で３３０°の動作範囲角（δ）に対する。

好ましくは、直立した周囲壁は、長手方向の軸線に関して、軸方向に後方に、そして半径方向に内側に延びるカットアウトを設けられている。

典型的に、カットアウトは、３０°から６０°の範囲でネジ孔の軸線（Ｂ）で角（α）に対する。

本発明の特別な実施形態によれば、角（α）は４０°である。

好ましくは、周囲面は、カットアウトに隣接する二つの離間された接触領域に従って接触領域に沿って周囲壁に当接する。

好ましくは、側壁は回転制限手段を備え、側面は回転制限面を備え、且つ回転制限面は回転制限手段に当接するように適合されている。

好ましくは、切削刃部分は、連続的に周囲に延びる円形の切削刃を画成する。

典型的に、回転制限手段は、可撓性部材である。

さらに典型的に、回転制限手段は外側に付勢されるプランジャーである。

なおさらに典型的に、プランジャーは、バネによって外側に付勢される。

本発明の特別な実施形態によれば、プランジャーは、ボールプランジャーである。

典型的に、回転制限面は、プランジャーに当接するように構成された割出取付面である。

本発明の特別な実施形態によれば、切削インサートの割出取付面は、平らである。

本発明の好ましい実施形態によれば、切削インサートの割出取付面は、へこまされている。

典型的に、切削インサートは、少なくとも三つの割出取付面を有している。

好ましくは、回転制限手段は、作用している割出取付面を構成する唯一つの回転制限面に当接し、側面は作用している割出取付面を除いては接しないように保たれている。

典型的に、回転制限面は、下面に隣接する側面に位置している。

好ましい実施形態によれば、回転制限面は、側面に位置し、下面に対して開いている。

好ましくは、プランジャーは、ネジ孔の軸線（Ｂ）と内部の鋭角（β）を形成する。

典型的に、内部の鋭角（β）は、７０°から８０°の範囲である。

本発明の特別な実施形態によれば、内部の鋭角（β）は７３°である。

好ましくは、凹部は第一の直径（Ｄ１）を有し、突出部は第二の直径（Ｄ２）を有し、且つ第一の直径は第二の直径よりも大きい。

典型的に、第一の直径（Ｄ１）は、０．０１ｍｍから０．０３ｍｍ、第二の直径（Ｄ２）よりも大きい。

好ましくは、直立した周囲壁は、基壁に直角である。

さらに好ましくは、周囲面は、下面に直角である。

なおさらに好ましくは、ネジ孔の軸線（Ｂ）は、孔の軸線（Ｅ）に平行であり、そこから第一の距離（Ｌ）離れて一定の間隔を保たされていて、且つネジ孔の軸線は、孔の軸線よりもカットアウトのそばに位置している。

概して、留めネジがネジ孔に螺合しないで、突出部が凹部にあるとき、回転制限手段はネジ孔の軸線に対して平行であるように切削インサートの孔の軸線を合わせるのを助力する。

さらに概して、留めネジがネジ孔に螺合していないで、突出部が凹部にあるとき、回転制限手段は、インサート受入ポケットから切削インサートが外へ落ちないように妨げている。

好ましくは、回転制限面は、側面の周りに均一に周囲に間隔をおいて配置されていて、複数の割り出し位置を形成し、且つ留めネジがネジ孔に螺合することなく突出部が凹部にあるとき、または留めネジがネジ孔に部分的に螺合しているとき、切削インサートは一の割り出し位置からもう一つの割り出し位置に孔の軸線の周りに回転され得る。

典型的に、機械的なシグナルは、切削インサートが一の割り出し位置からもう一つの割り出し位置に割出されたるとき、提供される。

概して、切削インサートの回転に対する抵抗力は、機械的なシグナルを生じさせる。

望ましくは、機械的なシグナルは、カチッという音である。

さらの望ましくは、割り出し位置は、割出数字により上面につけられている。

本発明に従って、また、切削インサートが提供され、その切削インサートは、上面および下面と、上面と下面の間に延在する側面と、連続的に周囲に伸びる切削刃部分を画成する、上面と側面との交差部分と、下面から下方に伸び、周囲面によって囲まれた底面を有する円筒状の突出部と、孔の軸線（Ｅ）を有し、上面と底面との間に伸びている貫通孔と、
を備え、；側面は、下面に隣接して開いている回転制限面を備えることを特徴とする。

好ましくは、切削刃部分は、連続的に周囲に伸びる円形の切削刃を画成する。

概して、回転制限面は、割出取付面である。

本発明の特別な実施形態によれば、割出取付面は、平らである。

本発明の好ましい実施形態によれば、割出取付面は、へこまされている。

典型的に、切削インサートは、少なくとも三つの割出取付面を有する。

好ましくは、周囲面は、下面に直角である。

さらに好ましくは、回転制限面は、側面の回りに等しく周囲に配置され、複数の割り出し位置を形成する。

望ましくは、割り出し位置は、割出数字により上面につけられている。

本発明をより良く理解するために、また本発明を現実に実施することができるように、本発明の例を添付図面に示す。

注意を図１から図７に示す。示されたように、長手方向の軸線Ａを有する切削工具１０は、工具本体１２と、この工具本体の前方部分１８に形成されたインサート受入ポケット１６に取り付けられた四つの切削インサート１４とを備えている。切削工具１０は、四つの切削インサート１４が、そこに取り付けられたまま説明されているけれども、この発明は、一つの切削インサートが取り付けられる少なくとも一つのインサート受入ポケットを有する切削工具に同様に適用される。図１と図２に明らかに示されているように、各インサート受入ポケット１６は、取付脚２０に形成されている。各取付脚２０は、長手方向の軸線Ａについて軸方向に前方に、または半径方向に外側に拡張している。全てのインサート受入ポケットは同一であり、それ故に唯一つのインサート受入ポケット１６だけが説明されるだろう。

インサート受入ポケット１６は、基壁２２と、基壁に隣接し、それに横断する方向に向けられた側壁２４とを備えている。切り屑凹部２５は、側壁２４から後方に延在している。基壁２２は、切削工具１０の正面図と側面図に見られるように、長手方向の軸線Ａに対して実質的に平行に向けられている。ほぼ円形の凹部２６は、第一の直径Ｄ１を有し、基壁２２から下方に伸びている。凹部２６は、直立した周囲壁３０によって境界されている下壁２８を有している。好ましくは、周囲壁３０は、基壁２２に直角である。ネジ孔の軸線Ｂを有するネジ孔３２は、凹部２６の下壁２８から下方に伸びている。ネジ孔３２は、後述するように、ネジ頭３５を有する留めネジ３４を、ねじるように受け入れて、適合される。

直立した周囲壁３０は、長手方向の軸線Ａに関して、軸方向に後方に、そして半径方向に内側に延びるカットアウト３６が設けられている。カットアウト３６の周辺の拡張部分は、カットアウトが３０°から６０°の範囲で、ネジ孔の軸線Ｂで角αに対するようになっている。典型的に、角αは４０°である。プランジャーの軸Ｃを有するプランジャーの留め穴３８は、カットアウト３６の後方に、そしてネジ孔の軸線Ｂと共通の平面に延びている。プランジャーの留め穴３８は、インサート受入ポケットの側壁２４に位置し、プランジャーの位置決め溝３７を通りカットアウト３６に部分的に開き、ネジ孔の軸線Ｂと内部の鋭角βを形成する。内部の鋭角βは、概して、７０°から８０°の範囲である。本発明の特別の実施形態によれば、内部の鋭角βは７３°である。

標準のプランジャーの組み立て部品３９は、切削インサート１４の回転を制限するために、プランジャーの留め穴３８に挿入され、工具本体１２の回転制限手段を構成する。プランジャーの組み立て部品３９は、ハウジング４０と、そのハウジングの後部分に保持されて取り込まれるバネ４１と、そのバネ４１によって外側に付勢されるボールプランジャー４２とを備える。ハウジング４０の前の口４３は、ボールプランジャーがハウジングの外に落ちないように妨げる。このように、ボールプランジャー４２は、前の口４３を超えて絶え間なく前に突き出す前方部分４４を有する。この発明は、ボールプランジャーや他の種類のプランジャーを使用することを限定しないし、または可撓性部材を同様に適用できる。

切削インサート１４は、上面４６と、下面４８と、上面４６と下面４８の間に延在する側面５０とを備えている。上面４６と側面５０との交差部分は、連続的に周囲に伸びる切削刃部分を画成し、描かれた実施形態では、それらは連続的に周囲に伸びる円形の切削刃を構成する。

円筒型の突出部５２は、下面４８から下方に延在している。突出部５２は、周囲面５６によって囲まれた底面５４を有する。好ましくは、周囲面５６は、下面４８と直角である。突出部５２は、凹部２６の第一の直径Ｄ１よりもわずかに小さい第二の直径Ｄ２を有する。第一の直径Ｄ１と第二の直径Ｄ２の差は、凹部２６の中での突出部５２の堅固な当接を可能にすべく十分に小さく、且つ凹部２６の中での突出部５２の自由な挿入を可能にすべく十分に大きくあるべきである。実際の範囲として、第一の直径Ｄ１は、０．０１ｍｍから０．０３ｍｍ、第二の直径Ｄ２よりも大きい。孔の軸線Ｅを有する貫通孔５７は、上面４６と底面５４との間に伸びている。

切削インサート１４の側面５０は、均一に周囲に分布された割出取付面５８が設けられている。割出取付面５８は、回転制限面を構成する。割出取付面５８は、側面５０の下方の部分に位置され、下面４８に対して開いている。割出取付面５８は、側面５０に関してへこまされていて、広く開いたＶ形状の溝を形成している。各溝は、二つの内側で集中する溝の側壁５９と６０と、溝の上壁６１とを有している。溝の側壁５９と６０は、Ｖ形状の溝の二等分線に関して対称的である。その二等分線は、切削インサート１４の半径方向の方向ｒである。割出取付面５８はＶ形状である必要はなく、ボールプランジャー４２の前方部分４４をそこに受け入れ可能である限り、例えば、図３に示すように、側面５０に切り込みを形成する平らな面や、図４に示すように、丸いへこみであり得る。典型的に、切削インサート１４は、少なくとも三つの割出取付面５８が設けられている。

インサート受入ポケット１６に切削インサート１４を配置するときは、初めに、突出部５２を凹部２６の中に挿入し、次に、切削インサートの下面４８がインサート受入ポケットの基壁２２に当接するまで、切削インサートは下方に押される。この位置で、突出部５２の底面５４は、常に、凹部２６の下壁２８から離されたままである。凹部２６への突出部５２の挿入の間、切削インサートの側面５０は、ボールプランジャー４２の前方部分４４に接触し、そして徐々にバネのテンションに対して、後方にボールプランジャーを押す。結果として、ボールプランジャーは、切削インサートの側面に反力を適合する。

プランジャーの組み立て部品３９は、切削工具１０に三つの利点を設ける。第一に、凹部２６への突出部５２の挿入の間であって、留めネジ３４はネジ孔３２に未だ螺合していないとき、切削インサートの側面にプランジャーによって適合される力は、ネジ孔の軸線Ｂに対して平行であるように孔の軸線Ｅを合わせるのを助力する。この利点は、凹部２６の中に突出部５２のいかなる無理な押し込みもなく、そのポケットの中に切削インサートを簡単に挿入することを可能にする。

フランジャーの組み立て部品３９の第二の利点は、突出部５２が凹部２６の中にあるとき、留めネジ３４はネジ孔３２に螺合していなくても、そのプランジャーは、切削インサート１４がそのポケット１６から外へ落ちるのを妨げるために、その突出部の周囲面５６が凹部２６の周囲壁３０に対して押されるように、それから離れる方向に切削インサートを付勢している。この利点は、工具本体１２の中に、又はそれから切削インサート１４を組み立てたり、または分解したりする間、オペレーターにとって特に実用的なものである。上記構成のために、オペレーターは、切削インサートがそのポケットの中に自ら保持されるので、片手のみを使ってそのポケット１６に切削インサート１４を組み立てることができる。このように、切削インサートの組み立ては、そのポケットから切削インサートが外へ落ちる可能性に悩まされることなく、一方の手で留めネジ３４を、もう一方の手でネジ締めキーを持っている間、保っておくことができるので、容易になる。

フランジャーの組み立て部品３９の第三の利点は、割り出しすることを目的としての、回転制限手段としてのその使用にある。だから、突出部５２は凹部２６の中にあり、下面４８は基壁２２に当接しているとき、切削インサート１４は、ボールプランジャー４２の前方部分４４が割出取付面５８の一つにかみ合わさるまで手でわずかに回転させられる。そのようなかみ合いが起こるとき、カチッという音がオペレーターによって感じ取られ、また切削インサートの回転に対する増大した抵抗力が感じ取られる。そのカチッという音は、機械的なシグナルのもとにもなる。この位置で、オペレーターは、切削インサートは望ましい割出しの位置に位置していることを知り、切削インサートの回転を止める。その時、留めネジ３４は、ネジ孔３２に螺合している。

図７に見られるように、ネジ孔３２の軸線Ｂは、孔５７の軸線Ｅに対して平行であり、そこから第一の距離Ｌ離れて一定の間隔を保たれている。軸線Ｂは、軸線Ｅよりもカットアウト３６のそばに位置している。従って、留めネジ３４がネジ孔３２に螺合しているとき、ネジ頭３５は、バネ４１の反作用に対してカットアウト３６に向かうように切削インサート１４を付勢する。留めネジの作用のもとでの切削インサートのこの動きの間、プランジャーは、二つの溝の側壁５９と６０がそのプランジャーの前方部分４４に均一に当接するまで、切削インサートをわずかに回転するように付勢する。この方途により、切削インサート１４は、望ましい割出しの位置に位置することを確実にされる。この位置で、溝の上壁６１は接しないように保たれている。

最終位置において、留めネジ３４が完全にしっかり締め付けられているとき、突出部５２は、周囲面５６がカットアウト３６に隣接する二つの離間された接触領域６２と６３に従って周囲壁３０に当接するまで、凹部２６に対して付勢され、そのカットアウトは、切削インサートがそのポケットに確実に保持されるようにその二つの接触領域の間に隙間を設ける。

好ましくは、切削インサート１４の上面４６には、切削インサートの割り出し位置を示す割出数字６４をつけられている。描かれた実施形態において、切削インサート１４は八つの割出取付面５８が設けられていて、それ故、数字１、２、・・・、８をつけられた八つの割出数字６４が設けられている。

突出部−凹部の配置を備えた切削工具１０の構成は、ポケットに切削インサートを引っ込める傾向にある切削力に対して、切削インサート１４に堅固な支持を与える。切削インサート１４が、そのポケットに保たれるとき、プランジャーは、作用している割出取付面６６を構成する特定の割出取付面５８に当接する。全部の側面５０は、作用している割出取付面６６を除いては、接しないように保たれていることに特筆すべきである。このようにして、突出部５２は凹部２６の中に支障なく保たれるので、切削インサートはそのポケットに関連するいかなる実質的な並進運動も妨げられる。

しかしながら、もし切削インサートが、留めネジ３４が切削インサートを付勢する方向に対して実質的に反対の方向に切削インサートを動かす傾向にある大きな切削力を受けるならば、そのときは、切削インサートの最大の並進運動は、凹部の第一の直径Ｄ１と突出部の第二の直径Ｄ２との間の差であるだろう。そのような差は、典型的には、留めネジがその弾性域を超えて曲がらないように、０．２ｍｍと同じ程度の大きさであり得る留めネジの、最大に許される変形よりも小さい。このようにして、突出部５２は、凹部２６の中に支障なく保持され、留めネジ３４は有害な変形を受けず、切削工具１０は様々な方向でも粗雑な切削条件でも切削することを可能にする。

切削インサート１４は、凹部２６に保たれるように突出部５２によってそのポケットに保持されるので、また切削インサートの全部の側面５０は、唯一つの作用している割出取付面６６を除いては接しないままであるので、作用している割出取付面６６の近くの切削刃５１のその部分だけは、切削作業に関係し得ない。換言すれば、作用している割出取付面６６の近くにない、切削刃５１の残りは、切削作業に関係し得る。それ故、切削インサート１４は、取付脚２０の相対的に少ない構成によって助長もまたされる、相対的に大きな動作範囲角δに対し得る。動作範囲角は、切削作業において用いることができる切削刃５１の最大連続長さを画成する。本発明の特別な実施形態によれば、切削インサートは孔の軸線Ｅで３３０°の動作範囲角に対する。このようにして、切削工具１０は、粗雑な切削条件でも様々なそっくりな適用を行うことに最も適するようになる。

最大の動作範囲角δが切削工具の必要な硬さにのみ依存することは認識されるであろう。それ故、ある機械加工の適用が内部の肩に機械加工を必要とするとき、軽機械加工条件で機械加工を行うことが可能であるならば、動作範囲角δは３３０°と同じ程度の大きさであり得る。

フランジャーの組み立て部品３９の第三の利点は、新しく割り出しされる位置に切削インサートを割り出しすることが望まれているときに、特に役に立つものである。従って、新しく割り出しされる位置に切削インサート１４を割り出しするために、留めネジ３４は二、三回転だけ緩められなければならない。この位置において、切削インサートは一の割り出し位置からもう一つの割り出し位置に孔の軸線Ｅの周りに回転させられ得る。上述したように、カチッという音であり、及び切削インサートを回転するための増加した抵抗である機械的なシグナルは、新しい割り出し位置に到達されたことをオペレーターに指摘する。このようにして、例え、切削インサートは汚れていて割出数字６４が目に見えなくても、オペレーターは、それをきれいにする必要がなく、プランジャー及び割出取付面５８によって供給される機械的なシグナルの助けによって次の割り出し位置に切削インサートを割り出しすることができる。

本発明をある程度詳細に記述されてきたけれども、後に請求されるように、さまざまな変更や修正が本発明の範囲を逸脱することなくできることが理解されるべきである。例えば、切削工具１０は、円形の切削インサートを用いるとき、円形の切削刃の正確な周囲の位置を確立することが必要でないので、プランジャーや割出取付面がなくても等しく作動することができる。留めネジにより保持すること及びカットアウト３６に突出部５２を付勢することは、切削インサートがそのポケットに確保されることを確実にする。実際問題として、切削インサートに加えられる切削力の大部分は、そのポケットの中に切削インサートをさらに確保する方向に作用する。その結果、孔の軸線Ｅの周りに切削インサートを回転する傾向にあるとても小さなトルクは通常あるけれども、このトルクは留めネジを引き締めることによって抗され得る。それ故、切削工具１０は、インサート受入ポケットにカットアウトが設けられていなくても作動し得る。

本発明に係る切削工具の斜視図である。 一の切削インサートをそのポケットから取り除いたところを示す図１の切削工具の分解図である。 切削インサートの一つの平面図と、平らな割出取付面を備えるもう一つの切削インサートの側面図を示す図１の切削工具の側面図である。 切削インサートの一つの突出部を点線で示し、且つ丸くへこまされた割出取付面を示す図１の切削工具の前部の図である。 図２に示すインサート受入ポケットの平面図である。 図２に示す切削インサートの下部の斜視図である。 図３のVII−VII線に従った横断面図である。 様々な部品の間の隙間を目的を明らかにするために誇張して示した図４のVIII−VIII線に従った概略横断面図である。 図７のIX−IX線に従った横断面図である。 図７で円に囲まれている部分Xの拡大横断面図である。

Claims (35)

1. 長手方向の軸線（Ａ）を有する切削工具（１０）であって、インサート受入ポケット（１６）を備える少なくとも一つの取付脚（２０）を有し、該少なくとも一つの取付脚が前方部分（１８）に形成された工具本体（１２）と、そこに保持される切削インサート（１４）とを備える切削工具（１０）であって、；
   前記インサート受入ポケットは、
   基壁（２２）と、該基壁に対して横断する方向に向けられた側壁（２４）と、
   該基壁から下方に延びていて、直立した周囲壁（３０）によって境界されている下壁（２８）を有するほぼ円形の凹部（２６）と、
   ネジ孔の軸線（Ｂ）を有し、前記凹部の前記下壁から下方に延びているネジ孔（３２）と、
   を備え；
   前記切削インサートは、
   上面（４６）と、下面（４８）と、該上面と該下面との間に延在する側面（５０）と、
   連続的に周囲に延びる切削刃部分（５１）を画成する、前記上面と前記側面との交差部分と、
   前記下面から下方に延び、周囲面（５６）によって囲まれた底面（５４）を有する円筒状の突出部（５２）と、
   孔の軸線（Ｅ）を有し、前記上面と前記底面との間に延びている貫通孔（５７）と、
   を備え；
   留めネジ（３４）は前記切削インサートの前記貫通孔を通過して前記インサート受入ポケットの前記ネジ孔に螺合し、前記切削インサートの前記周囲面（５６）は前記インサート受入ポケットの前記周囲壁（３０）に当接し、前記切削インサートの前記下面（４８）は前記インサート受入ポケットの前記基壁（２２）に当接し、
   前記インサート受入ポケットの前記直立した周囲壁（３０）は、前記長手方向の軸線に関して、軸方向に後方に、そして半径方向に内側に延びるカットアウト（３６）を設けられていて、
   前記インサート受入ポケットの前記ネジ孔（３２）の前記軸線（Ｂ）は、前記切削インサートの前記孔（５７）の前記軸線（Ｅ）に平行であり、そこから第一の距離（Ｌ）離れて間隔をおかれていて、且つ、前記インサート受入ポケットの前記ネジ孔の前記軸線は、前記切削インサートの前記孔の前記軸線よりも前記カットアウト（３６）のそばに位置していることを特徴とする切削工具（１０）。
2. 長手方向の軸線（Ａ）を有する切削工具（１０）であって、インサート受入ポケット（１６）を備える少なくとも一つの取付脚（２０）を有し、該少なくとも一つの取付脚が前方部分（１８）に形成された工具本体（１２）と、そこに保持される切削インサート（１４）とを備える切削工具（１０）であって、；
   前記インサート受入ポケットは、
   基壁（２２）と、該基壁に対して横断する方向に向けられた側壁（２４）と、
   該基壁から下方に延びていて、直立した周囲壁（３０）によって境界されている下壁（２８）を有するほぼ円形の凹部（２６）と、
   ネジ孔の軸線（Ｂ）を有し、前記凹部の前記下壁から下方に延びているネジ孔（３２）と、
   を備え；
   前記切削インサートは、
   上面（４６）と、下面（４８）と、該上面と該下面との間に延在する側面（５０）と、
   連続的に周囲に延びる切削刃部分（５１）を画成する、前記上面と前記側面との交差部分と、
   前記下面から下方に延び、周囲面（５６）によって囲まれた底面（５４）を有する円筒状の突出部（５２）と、
   孔の軸線（Ｅ）を有し、前記上面と前記底面との間に延びている貫通孔（５７）と、
   を備え；
   留めネジ（３４）は前記切削インサートの前記貫通孔を通過して前記インサート受入ポケットの前記ネジ孔に螺合し、前記切削インサートの前記周囲面（５６）は前記インサート受入ポケットの前記周囲壁（３０）に当接し、前記切削インサートの前記下面（４８）は前記インサート受入ポケットの前記基壁（２２）に当接し、
   前記インサート受入ポケットの前記側壁（２４）は回転制限手段（３９）を備え、前記切削インサートの前記側面（５０）は回転制限面（５８）を備え、且つ、前記回転制限面は前記回転制限手段に当接するように適合されていて、
   前記回転制限面（５８）は、前記切削インサートの前記側面の周りに均一に周囲に間隔をおいて配置されていて、複数の割り出し位置を形成し、且つ、前記留めネジが前記インサート受入ポケットの前記ネジ孔に螺合することなく前記切削インサートの前記突出部（５２）が前記インサート受入ポケットの前記凹部（２６）にあるとき、または前記留めネジが前記インサート受入ポケットの前記ネジ孔に部分的に螺合しているとき、前記切削インサートは一の割り出し位置からもう一つの割り出し位置に前記切削インサートの前記孔の前記軸線の周りに回転され得ることを特徴とする切削工具（１０）。
3. 前記切削インサートは、前記切削インサートの前記孔の軸線（Ｅ）で３３０°の動作範囲角（δ）に対することを特徴とする請求項１または２に記載の切削工具。
4. 前記インサート受入ポケットの前記直立した周囲壁（３０）は、前記長手方向の軸線に関して、軸方向に後方に、そして半径方向に内側に延びるカットアウト（３６）を設けられていることを特徴とする請求項２に記載の切削工具。
5. 前記インサート受入ポケットの前記カットアウトは、３０°から６０°の範囲で前記インサート受入ポケットの前記ネジ孔の前記軸線（Ｂ）で角（α）に対することを特徴とする請求項１または４に記載の切削工具。
6. 前記角（α）は４０°であることを特徴とする請求項５に記載の切削工具。
7. 前記切削インサートの前記周囲面（５６）は、前記カットアウトに隣接する二つの離間された接触領域（６２、６３）に従って前記インサート受入ポケットの前記周囲壁（３０）に当接することを特徴とする請求項１または４に記載の切削工具。
8. 前記インサート受入ポケットの前記側壁（２４）は回転制限手段（３９）を備え、前記切削インサートの前記側面（５０）は回転制限面（５８）を備え、且つ、前記回転制限面は前記回転制限手段に当接するように適合されていることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
9. 前記切削インサートの前記切削刃部分は、連続的に周囲に延びる円形の切削刃（５１）を画成することを特徴とする請求項１または２に記載の切削工具。
10. 前記インサート受入ポケットの前記回転制限手段は、可撓性部材（３９）であることを特徴とする請求項２または８に記載の切削工具。
11. 前記インサート受入ポケットの前記回転制限手段は、外側に付勢されるプランジャー（３９）であることを特徴とする請求項２または８に記載の切削工具。
12. 前記プランジャーは、バネ（４１）によって外側に付勢されることを特徴とする請求項１１に記載の切削工具。
13. 前記プランジャーは、ボールプランジャー（４２）であることを特徴とする請求項１１に記載の切削工具。
14. 前記切削インサートの前記回転制限面は、前記プランジャーに当接するように構成された割出取付面（５８）であることを特徴とする請求項１１に記載の切削工具。
15. 前記切削インサートの前記割出取付面（５８）は、平らであることを特徴とする請求項１４に記載の切削工具。
16. 前記切削インサートの前記割出取付面（５８）は、へこまされていることを特徴とする請求項１４に記載の切削工具。
17. 前記切削インサートは、少なくとも三つの割出取付面を有していることを特徴とする請求項１４に記載の切削工具。
18. 前記インサート受入ポケットの前記回転制限手段は、作用している割出取付面（６６）を構成する唯一つの、前記切削インサートの回転制限面（５８）に当接し、前記切削インサートの前記側面（５０）は作用している割出取付面を除いては接しないように保たれていることを特徴とする請求項２または８に記載の切削工具。
19. 前記切削インサートの前記回転制限面（５８）は、前記切削インサートの前記下面（４８）に隣接する前記切削インサートの前記側面（５０）に位置していることを特徴とする請求項２または８に記載の切削工具。
20. 前記切削インサートの前記回転制限面（５８）は、前記切削インサートの前記側面（５０）に位置し、前記切削インサートの前記下面（４８）に対して開いていることを特徴とする請求項２または８に記載の切削工具。
21. 前記プランジャー（３９）は、前記インサート受入ポケットの前記ネジ孔（３２）の前記軸線（Ｂ）と内部の鋭角（β）を形成することを特徴とする請求項１１に記載の切削工具。
22. 前記内部の鋭角（β）は、７０°から８０°の範囲であることを特徴とする請求項２１に記載の切削工具。
23. 前記内部の鋭角（β）は７３°であることを特徴とする請求項２１に記載の切削工具。
24. 前記インサート受入ポケットの前記凹部（２６）は第一の直径（Ｄ１）を有し、前記切削インサートの前記突出部（５２）は第二の直径（Ｄ２）を有し、且つ前記第一の直径は前記第二の直径よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の切削工具。
25. 前記第一の直径（Ｄ１）は、０．０１ｍｍから０．０３ｍｍ、前記第二の直径（Ｄ２）よりも大きいことを特徴とする請求項２４に記載の切削工具。
26. 前記インサート受入ポケットの前記直立した周囲壁（３０）は、前記インサート受入ポケットの前記基壁（２２）に直角であることを特徴とする請求項１または２に記載の切削工具。
27. 前記切削インサートの前記周囲面（５６）は、前記切削インサートの前記下面（４８）に直角であることを特徴とする請求項１または２に記載の切削工具。
28. 前記インサート受入ポケットの前記ネジ孔（３２）の前記軸線（Ｂ）は、前記切削インサートの前記孔（５７）の前記軸線（Ｅ）に平行であり、そこから第一の距離（Ｌ）離れて間隔をおかれていて、且つ前記インサート受入ポケットの前記ネジ孔の前記軸線は、前記切削インサートの前記孔の前記軸線よりも前記カットアウト（３６）のそばに位置していることを特徴とする請求項４に記載の切削工具。
29. 前記留めネジ（３４）が前記インサート受入ポケットの前記ネジ孔に螺合しないで、前記切削インサートの前記突出部（５２）が前記インサート受入ポケットの前記凹部（２６）にあるとき、前記インサート受入ポケットの前記回転制限手段（３９）は前記インサート受入ポケットの前記ネジ孔の前記軸線に対して平行であるように前記切削インサートの前記孔の前記軸線を合わせるのを助力することを特徴とする請求項２または８に記載の切削工具。
30. 前記留めネジ（３４）が前記インサート受入ポケットの前記ネジ孔に螺合しないで、前記切削インサートの前記突出部（５２）が前記インサート受入ポケットの前記凹部（２６）にあるとき、前記インサート受入ポケットの前記回転制限手段（３９）は、前記インサート受入ポケットから前記切削インサートが外へ落ちないように妨げていることを特徴とする請求項２または８に記載の切削工具。
31. 前記切削インサートの前記回転制限面（５８）は、前記切削インサートの前記側面の周りに均一に周囲に間隔をおいて配置されていて、複数の割り出し位置を形成し、且つ、前記留めネジが前記インサート受入ポケットの前記ネジ孔に螺合することなく前記切削インサートの前記突出部（５２）が前記インサート受入ポケットの前記凹部（２６）にあるとき、または前記留めネジが前記インサート受入ポケットの前記ネジ孔に部 分的に螺合しているとき、前記切削インサートは一の割り出し位置からもう一つの割り出し位置に前記切削インサートの前記孔の前記軸線の周りに回転され得ることを特徴とする請求項８に記載の切削工具。
32. 機械的なシグナルは、前記切削インサートが一の割り出し位置からもう一つの割り出し位置に割出されるとき、提供されることを特徴とする請求項２または３１に記載の切削工具。
33. 前記切削インサートの回転に対する抵抗力は、前記機械的なシグナルを生じさせることを特徴とする請求項３２に記載の切削工具。
34. 前記機械的なシグナルは、カチッという音であることを特徴とする請求項３２に記載の切削工具。
35. 前記割り出し位置は、割出数字（６４）により前記切削インサートの前記上面（４６）につけられていることを特徴とする請求項２または３１に記載の切削工具。

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