JP6178078B2 - ミーリング工具並びにミーリングインサート - Google Patents
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Description
本発明についてさらに詳しく説明する前に、考え方をはっきりさせるために、本発明の理解のために必要不可欠ないくつかの基本的な概念を明らかにしておかなければならない。すなわち、「すくい面」という概念はミーリングインサートの両端、その間に外周逃げ面が延びている両端のいずれか一方に関する。個々のすくい面は、基体のインサート座に装着された状態で上側又は下側となる。各すくい面には、各切れ刃に最も近い複数の個々の部分面が含まれる。これらの部分面は「すくい面」と称される。以下では、さらに「反転できる」及び「刃先交換可能」という概念がそれぞれ見出される。本発明に係わるミーリングインサートが「反転される」とき、それは前に上向きで露出していたすくい面が、インサート座に位置し接線方向の力を担う底面又は結合面に向けられ、他方のすくい面が上向きになって露出されるということを意味する。ミーリングインサートが「刃先交換される」とき、それはミーリングインサートが−脱離の後−自身の中心軸のまわりに少し回され、その後再びインサート座に固定されるということを意味する。ミーリングインサートを反転させる及び刃先交換する目的は、前に機能していた切れ刃が摩耗したときに、通常の仕方で、未使用の切れ刃に変えることである。このとき、各切れ刃は基体に対して同一の空間位置をとらなければならない。
切り屑の流れがミーリングインサートの活動している切れ刃に沿って生成されると−もっと正確には、結合しているすくい面に沿って切り屑がカールしながら−生成されると、切り屑は漸次立ち上がるすくい面に沿って拡がり、それらの面から、特に頂き、及びある程度まで内側境界線から離れて、その支持面にも、活動しているすくい面にも、活動している切れ刃と接線方向に間隔があいた活動していない切れ刃にもぶつかることなく去ってゆく。言い換えると、支持面、並びに活動していない切れ刃は、切り屑による有害な影響から保護されている。ミーリングインサートが反転された後、結合面のラグ状の支持面に押しつけられる支持面は平面で、滑らかで、傷ついていないことは確実である。これにより、ミーリングインサートが基体における意図した正確な空間位置に固定されることが保証される。
図20には、本発明に係わるミーリングインサートの別の実施形態が示されている。この実施形態は、前述の実施形態とは本質的に、切れ刃33が凸のアーチ状でなく真直であるという点だけが異なっている。しかし、ミーリングインサートの基本形はやはり丸く、すくい面の外周に沿った相同的な最も外側の点が図7による仮想的な円筒CYと接触する。また、ミーリングインサートの逃げ面のウエストも円筒形である。
本発明は、上で説明し図で示された実施形態だけに限定されない。すなわち、ミーリングインサートを締め付けねじによるものとは別の仕方で、例えばクランプなどを用いて、固定することもできる。さらに、ミーリングインサートの下向きのすくい面と協働するために必要な結合面は、上で例示したように別のシム・プレートという形でなく基体に直接形成することもできる。
8 セグメント
9 引き込みボルト
11 ハブ部
13,14 端面
27 挿通孔
31 すくい面
33 切れ刃
34 ねじ孔
36 すくい面部分(雄部分)
37 雌部分(凹み)
38,39 接触面
41 肩面
43 支持面
44 ギャップ
52 ラグ
54 停止面
C1,C3 回転軸
Claims (25)
- ミーリング工具であって、
前端及び後端(6,7)を含みその間に中心軸(C1)が延びている基体(1)を備え、基体はその軸上で回転可能であり、包絡面(8)が中心軸と同心であり、
さらにインサート座(11)を含み、インサート座には結合面(19)が形成され、包絡面と前端の間に位置しており、
工具はまた刃先交換可能な両面ミーリングインサート(2)を備え、両面ミーリングインサート(2)は中心軸(C3)に沿って間隔をあけ、中心軸(C3)に垂直な2つのすくい面(31)を含み、すくい面は中立面(NP)から等距離に間隔をあけ、2つのすくい面(31)の間に逃げ面(32)が延び、逃げ面(32)はすくい面(31)への移行部分ですくい面(31)と共に外周切れ刃(33)を形成し、
インサート座(11)の結合面(19)は基体における空間取付位置に配置され、その位置で、ミーリングインサートの機能している切れ刃の背後に逃げ(隙間)を設けるために、軸方向取付角(α)並びに径方向取付角(β)はネガティブであり、
ミーリングインサートは該インサート座(11)内で締付部材(5)によって固定され、ミーリングインサート(2)のすくい面(31)とインサート座(11)の結合面(19)における協働する係止手段(41,54)によりいくつかの刃先交換可能な位置のひとつに回して固定されるミーリング工具において、
ミーリングインサート(2)には複数の切れ刃(33)が形成され、切れ刃(33)は個々のすくい面(31)の外周に沿って接線方向に間隔をあけ、使用されていない切れ刃及び使用されていない支持面は、ミーリングインサートの上向きのすくい面に沿って、除去された切り屑の有害な衝突から保護されるように、個々にミーリングインサートの中心軸(C3)に対して軸方向で第1の端(34)から第2の端(35)の方へ鋭角のピッチ角(δ)で立ち上がり、
個々の切れ刃の径方向内側に位置するすくい面部分(36)は、切れ刃に追従して下方境界線(37)から頂き(38)まで立ち上がり、それを経てすくい面は下降する肩面(41)に移行し、すくい面がインサート座の結合面(19)に含まれる停止面(54)に押しつけられてそれと共に係止手段を形成し、
ミーリングインサート(2)の個々のすくい面(31)に含まれる支持面(43)が、隣接するすくい面部分(36)の対の間に、すくい面部分(36)と異なるレベルに位置し、同時にインサート座の結合面(19)に含まれラグ(52)上に形成された支持面(53)に押しつけられ、ラグの各々は停止面(54)を含み、停止面の間に谷面(57)が延び、個々のすくい面部分(36)の頂き(38)とミーリングインサートの個々の支持面(43)の間のレベル差はラグ(52)の支持面(53)と隣接する谷面(57)の間のレベル差よりも小さく、ミーリングインサートのすくい面部分(36)を結合面の谷面から間隔をあけて保つようにしていることを特徴とするミーリング工具。 - ミーリングインサート(2)の個々の支持面(43)は肩面(41)に隣接して形成され、頂き(38)に対してさら穴のように凹んでいることを特徴とする請求項1に記載のミーリング工具。
- ミーリングインサート(2)の個々の支持面(43)はまた、隣接するすくい面部分(36)との下方境界線(37)に対してもさら穴のように凹んでいることを特徴とする請求項2に記載のミーリング工具。
- ミーリングインサートの個々の支持面(43)はくさび形であり、すくい面の外周の方へ収斂する境界線によって限られ、さらに結合面(19)のラグ(52)上の支持面(53)もくさび形であり、径方向外側に収斂する境界線によって限られることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のミーリング工具。
- ミーリングインサートのすくい面(31)に含まれる頂き(38)とすくい面部分(36)への第1の最下方境界線(37)の間の軸方向レベル差は、対向する2つのすくい面(31)の間で計算されるミーリングインサートの厚さの少なくとも5%かつ高々15%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のミーリング工具。
- ミーリングインサートの個々の肩面(41)は勾配角(γ)で下降し、その角は頂き(38)を横断する任意の断面で高々50°であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のミーリング工具。
- すくい面部分(36)の間のミーリングインサートの個々の支持面(43)は平面であり、ミーリングインサートの中立面(NP)と平行な共通平面内に位置し、結合面(19)のラグ(52)上の支持面(53)は平面であり、ある共通平面内に位置していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のミーリング工具。
- 結合面(19)のラグ(52)の数とミーリングインサート(2)の隣接するすくい面部分(36)の間に位置する個々の支持面(43)の数とが、ミーリングインサートのすくい面部分(36)の数と等しいことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のミーリング工具。
- インサート座(11)の結合面(19)はシム・プレート(3)の上側(16)に形成され、それは基体(1)に半永久的に結合されることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のミーリング工具。
- シム・プレート(3)はシム・プレート(3)の孔(20)を通って延びる管状ねじ(4)によって固定され、管状ねじ(4)は雄ねじ溝(26)を備え、それがインサート座(11)の底面(12)に開口する孔(14)における雌ねじ溝(15)に締め付けられ、管状ねじ(4)はまた雌ねじ溝を備え、ミーリングインサート(2)の孔(47)を通って延びる締め付けねじ(5)の雄ねじ溝がそれに締め付けられることを特徴とする請求項9に記載のミーリング工具。
- シム・プレート(3)は丸い基本形を有し、円錐状の包絡面(18)を含み、包絡面はシム・プレートの上側(16)からその下側(17)の方へ収斂していることを特徴とする請求項9又は10に記載のミーリング工具。
- シム・プレートの包絡面(18)に、互いにある角度で延びる2つの平面の係止面(22)が形成され、係止面が互いに対して同じ角度で延びるインサート座(11)の2つの側方支持面(24)に押しつけられることを特徴とする請求項11に記載のミーリング工具。
- ミーリングインサート(2)並びにシム・プレート(3)は超硬合金から製造され、基体(1)は鋼から製造されることを特徴とする請求項9〜12のいずれか一項に記載のミーリング工具。
- 刃先交換可能な両面ミーリングインサートであって、
中心軸(C3)に沿って間隔をあけた、中心軸に垂直な2つのすくい面(31)を備え、これらのすくい面は中立面(NP)から等距離に間隔をあけ、2つのすくい面の間に逃げ面(32)が延び、逃げ面がすくい面への移行部分でそれと共に外周切れ刃(33)を形成し、個々のすくい面(31)はミーリングインサートをいくつかの刃先交換可能な位置のひとつで回して固定する係止手段(41)を含むミーリングインサートにおいて、
個々のすくい面(31)の外周に沿って複数の接線方向に間隔をあけた切れ刃(33)が形成され、使用されていない切れ刃及び使用されていない支持面は、ミーリングインサートの上向きのすくい面に沿って、除去された切り屑の有害な衝突から保護されるように、切れ刃は個々に第1の端(34)から第2の端(35)の方へ軸方向に鋭角のピッチ角(δ)で立ち上がり、個々の切れ刃の径方向内側に位置するすくい面部分(36)は切れ刃を追従して下方境界線(37)から頂き(38)へ立ち上がり、その頂きを経て係止手段として働く目的を有する下降する肩面(41)へ移行し、各すくい面(31)は隣接するすくい面部分(36)の対の間にそれと異なるレベルに位置する個々の支持面(43)を有することを特徴とするミーリングインサート。 - 個々の支持面(43)は肩面(41)に隣接して形成され、それより短く、かつ頂き(38)に対してさら穴のように凹んでいることを特徴とする請求項14に記載のミーリングインサート。
- 支持面(43)は、囲んでいるすくい面部分(36)に対してもさら穴のように凹んでいることを特徴とする請求項15に記載のミーリングインサート。
- 一方において個々の頂き(38)、他方において、中心軸(C3)と頂きの径方向外側端の間の基準直線の間の外周角(ε)は少なくとも10°になることを特徴とする請求項14〜16のいずれか一項に記載のミーリングインサート。
- 個々の支持面(43)はくさび形であり、すくい面(31)の外周の方へ収斂する2つの境界線によって限られていることを特徴とする請求項14〜17のいずれか一項に記載のミーリングインサート。
- 中立面(NP)と切れ刃(33)の両端(34,35)の間の基準直線との間の角によって表される切れ刃(33)のピッチ角(δ)は少なくとも1°かつ高々15°であることを特徴とする請求項14〜18のいずれか一項に記載のミーリングインサート。
- 第1のすくい面部分(36a)の頂きと隣接するすくい面部分(36b)への最下方境界線(37)の間の軸方向レベル差はミーリングインサート(2)の厚さの少なくとも5%かつ高々15%であることを特徴とする請求項14〜19のいずれか一項に記載のミーリングインサート。
- 頂き(38)を横断する任意の断面における個々の肩面(41)の勾配角(γ)は高々50°であることを特徴とする請求項14〜20のいずれか一項に記載のミーリングインサート。
- すくい面部分(36)の対の間に位置する個々の支持面(43)は平面であり、中立面(NP)に平行な共通平面に位置していることを特徴とする請求項14〜21のいずれか一項に記載のミーリングインサート。
- 支持面(43)の数はすくい面部分(36)の数と等しいことを特徴とする請求項22に記載のミーリングインサート。
- 個々の支持面(43)の径方向内側に、エンドレスなリング形の平面の面(48)があり、それは個々の支持面と同じ平面に位置し、それと共に連続なコロナ状支持面を形成することを特徴とする請求項22又は23に記載のミーリングインサート。
- ミーリングインサートは、逃げ面(32)が2つの円錐状逃げ面(50)を含み、それが中立面(NP)からすくい面(31)の外周の方へ拡がることによってダブルのポジティブの大きな幾何形状を有することを特徴とする請求項14〜24のいずれか一項に記載のミーリングインサート。
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