JP6590921B2 - 接線方向切削インサート及び当該切削インサートを含むフライス加工工具 - Google Patents

Description

本発明はフライス加工工具のための接線方向切削インサートに関する。本発明は更に、このような接線方向切削インサートを含むフライス加工工具に関する。

機械加工の分野では、接線方向切削インサート、すなわち、切削面及び切削面を横断するように配設される逃げ面を有する切削インサートを使用することが知られており、切削インサートを機械加工工具に固定するための孔は逃げ面を通るように配置されている。このような接線方向切削インサートの既知の利点は、切削インサートの長さを短縮することなく切削面の幅を短縮しうることで、その結果、特にフライス加工工具などの回転機械加工工具に装着された場合には切削面のバルキネスを減らすことができる。このように、切削面のバルキネスが減少するため、小さな径を有する回転機械加工工具を設計することが可能になる。もう１つの利点は、被加工品上での切削操作中に切削力が切削インサートの寸法の大きい（より厚い）方向に向けられるように、接線方向切削インサートが配向される点にあり、これにより、切削インサートは、切削力が切削インサートの寸法の小さい（より薄い）方向に向けられるように配向されるときよりも、大きな切削力に耐えることができる。

文献ＥＰ−Ａ−０７６９３４１は、被削材を横方向に、また、フライス加工工具の回転軸に沿って機械加工するフライス加工工具上に、垂直及び水平に配置された接線方向切削インサートを備えるフライス加工工具について開示している。本書で開示されている接線方向切削インサートは、ほぼ長方形の形状を有する切削面を含む。切削面は更に、切削面の各直線切削エッジ部分の間に、四分円形状の移行切削エッジ部分を有する。更に、フライス加工工具の回転軸に対する水平及び垂直の接線方向切削インサートの切削エッジの位置が同一平面内に揃えられる場合には、各切削エッジの端部が互いに重なり合うように、水平及び垂直の接線方向切削インサートは、フライス加工工具の上に配置される。このようにして、連続する各切削インサートの間の機械加工操作の連続性が保たれる。

しかしながら、この既知のフライス加工工具の（特に、鋳鉄などの切屑が短い被削材における）欠点の１つは、フライス加工工具によって生成される機械加工表面が、接線方向切削インサートがフライス加工時に被削材から抜け出る場所でフリッタリング（ｆｒｉｔｔｅｒｉｎｇ）にさらされることである。フライス加工工具は、これによりフライス加工時に有害な振動を示すことがありうる。これにより、適切な表面仕上げが施されていない機械加工表面は、亀裂や外観上の欠陥などの機械的な動作上の問題に著しく影響される結果となる。

本発明の目的は、接線方向切削インサートがフライス加工工具上で水平切削インサートとしても垂直切削インサートとしても使用でき、しかも、特に、フライス加工工具が被削材から抜け出る場所で、表面仕上げが改善された機械加工表面を作り出すことができる技術的な解決策を提供することにある。

この目的は、縦軸に沿って延在し、また、縦軸に直交する横軸に沿って延在する切削面、並びに、切削面の周辺に延在する切削エッジを含む、フライス加工工具の接線方向切削インサートによって実現され、切削面は、
縦軸に沿って、また、切削面の両側に延在する第１及び第２の中央切削エッジを含む中央部と、
少なくとも３つの末端切削エッジを有する外向きに延在する端部であって、末端切削エッジの少なくとも２つは縦軸の両側に配置され、少なくとも２つの切削エッジの第１部分は縦軸に対して傾斜されており、少なくとも２つの末端切削エッジの第２部分は横軸に対して傾斜されており、その角度はそれぞれ１０°から３５°の間で、好ましくは２０°から３０°の間で、より好ましくは２５°である。

別の実施形態によれば、外向きに延在する端部は、第１の末端切削エッジと第２の末端切削エッジとの間で、縦軸に沿って延在する第３の末端切削エッジを含む。

別の実施形態によれば、外向きに延在する端部は更に、縦軸の両側に配置された第４及び第５の末端切削エッジを含み、第４の末端切削エッジは縦軸に対して傾斜されており、第５の末端切削エッジは横軸に対して傾斜されており、その角度はそれぞれ１０°から３５°の間で、好ましくは２０°から３０°の間で、より好ましくは２５°である。

別の実施形態によれば、第２及び第４の末端切削エッジは、横軸と縦軸に対してそれぞれ同じ角度で傾斜されている。

別の実施形態によれば、切削エッジは縦軸に対して対称である。

別の実施形態によれば、切削エッジは横軸に対して対称である。

別の実施形態によれば、外向きに延在する端部は更に、末端切削エッジのうちの１つから延在する少なくとも１つの移行切削エッジを含み、少なくとも１つの移行切削エッジは縦軸又は横軸に対して、少なくとも１つの移行切削エッジが延在する末端切削エッジの１つにおける角度よりも小さい角度で、好ましくは５°から１５°の角度で、より好ましくは１１°で傾斜されている。

別の実施形態によれば、外向きに延在する端部は、
第１の中央切削エッジと第４の末端切削エッジとの間の第１の移行切削エッジと、
第２の末端切削エッジと第３の末端切削エッジとの間の第２の移行切削エッジと、
第２の中央切削エッジと第１の末端切削エッジとの間の第３の移行切削エッジと、
第３の末端切削エッジと第４末端切削エッジとの間の第４の移行切削エッジと
を含む。

別の実施形態によれば、第１及び第２の中央切削エッジはワイパー半径（ｗｉｐｅｒ ｒａｄｉｕｓ）を有する。

本発明のもう１つの目的は、上述のようにフライス加工工具上に装着された複数の接線方向切削インサートを含むフライス加工工具に関する。

別の実施形態によれば、フライス加工工具は回転軸を有する正面フライス加工工具（ｆａｃｅ ｍｉｌｌｉｎｇ ｔｏｏｌ）で、複数の接線方向切削インサートは、
複数の垂直接線方向切削インサートの切削面の縦軸が回転軸に沿って延在するように配設された複数の垂直接線方向切削インサートと、
複数の水平接線方向切削インサートの切削面の縦軸が回転軸を横断して延在するように配設された複数の水平接線方向切削インサートと
を含む。

別の実施形態によれば、垂直接線方向切削インサートと水平接線方向切削インサートは、垂直接線方向切削インサートが先行し、水平接線方向切削インサートが後に続くように、フライス加工工具の周辺に沿って分散配置される。

別の実施形態によれば、接線方向切削インサートは、異なるピッチを提供するため、フライス加工工具の周辺に沿って不規則に分散配置される。

別の実施形態によれば、２つの連続した水平接線方向切削インサートの間で定義される連続した角度が互いに異なるように、異なるピッチを提供する接線方向切削インサートの不規則な分散配置が行われる。

別の実施形態によれば、水平接線方向切削インサートは荒削り面の位置で回転軸を横断するように配設され、少なくとも１つの仕上げ水平接線方向切削インサートを備えるフライス加工工具は、荒削り面からフライス加工工具の軸方向外向きにシフトされた仕上げ切削面の位置で、回転軸を横断するように配設されている。

別の実施形態によれば、仕上げ切削面は、荒削り面から０．０２〜０．０６ｍｍ、好ましくは０．０３〜０．０５ｍｍ離れた位置に配置される。

別の実施形態によれば、水平接線方向切削インサートは、回転軸から第１の所定の半径方向位置に配置され、フライス加工工具は、フライス加工工具の第１の所定の半径方向位置から内向きにシフトされた、第２の所定の半径方向位置に配置された少なくとも１つの仕上げ水平接線方向切削インサートを含む。

別の実施形態によれば、第２の所定の半径方向位置は、フライス加工工具の第１の所定の半径方向位置から内向きに０．０５〜１．２ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ離れている。

更に、本発明の特徴及び利点は、以下に示す添付の図面を参照することで、本発明の実施形態の以下の説明から、非限定的な実施例として明らかになるであろう。

接線方向切削インサートの斜視図を概略的に示す。 図１の接線方向切削インサートの上面図を概略的に示す。 図１の接線方向切削インサートの上面図を概略的に示す。 図１〜３の接線方向切削インサートを備えるフライス加工工具の斜視図を概略的に示す。 共に半径方向の平面内に表示されている図４のフライス加工工具の水平及び垂直の接線方向切削インサートを概略的に示す。 図５の水平接線方向切削インサートに対してシフトされた仕上げ水平接線方向切削インサートを概略的に示す。 図４のフライス加工工具の上面図を概略的に示す。

本発明によれば、フライス加工工具の接線方向切削インサートは、縦軸に沿って、また、縦軸に垂直な横軸に沿って延在する切削面を含む。接線方向切削インサートは更に、切削面の周辺で延在する切削エッジを含む。切削面は、縦軸に沿って、また、切削面の両側に延在する第１及び第２の中央切削エッジを備える中央部を含む。切削面は更に、少なくとも３つの末端切削エッジを有する外向きに延在する端部を含み、末端切削エッジの少なくとも２つは、縦軸の両側に配置されている。

しかも、少なくとも２つの切削エッジのうちの第１は縦軸に対して傾斜されており、少なくとも２つの切削エッジのうちの第２は横軸に対して傾斜されており、その角度はそれぞれ１０°から３５°の間で、好ましくは２０°から３０°の間で、より好ましくは２５°である。

接線方向切削インサートは、縦軸の一端に第１の末端切削エッジと縦軸の他端に第２の末端切削エッジを含み、これら２つは別々の軸（縦軸と横軸）に対して同じ角度で傾斜されており、同一の接線方向切削インサートをフライス加工工具の上に水平に又は垂直に装着することができる。

実際に、同一平面上に揃えられるときには、水平に装着された切削インサートは垂直に装着された切削インサートに対して直交する。したがって、切削エッジの配置のおかげで、水平に装着された第１の接線方向切削インサートの第１の末端切削エッジは、垂直に装着された第２の接線方向切削インサートの第２の末端切削エッジに重なりうる。第１及び第２の末端切削エッジは、これによって、同じ長さになりうるため、第１及び第２の末端切削エッジは、方向だけでなく、長さの点においても重なる。末端切削エッジの傾斜によって、切削インサートは、縦軸又は横軸に対して３５°以上に傾斜された末端切削エッジを有する接線方向切削エッジと比べて、改善された表面仕上げを有する機械加工面を作り出すことができる。これにより、特に、フライス加工工具が被削材から抜け出る場所で、接線方向切削インサートによって生成される表面のフリッタリングを制限しつつ、第１の末端切削エッジと第２の末端切削エッジが十分な切削深度で機械加工を行う可能性を組み合わせることができる。

言及されている角度に対する軸が、末端切削エッジの意図した使用（水平又は垂直に装着された）に対する適切な軸であることに留意しなければならない。特に、第１の末端切削エッジは水平に装着された接線方向切削インサートと共に、すなわち、フライス加工工具の回転軸に対して横断するように配置される切削面の縦軸と共に、使用するように意図されているため、末端切削エッジは縦軸に対して所定の角度で傾斜されている。これにより、第１の末端切削エッジは、縦軸の一方の面の中央切削エッジの近傍に配置され、水平に装着されたインサート上で使用するように意図されている。第２の末端切削エッジは反対に、縦軸の近傍に配置されうるが、垂直に装着されたインサート上で使用するよう意図された縦軸の両側に配置されてもよい。「近傍に」という表現は、第１の末端切削エッジと第２の末端切削エッジが、それぞれ中央切削エッジと縦軸の直近に必ず配置されることを意味するわけではない。そうではなく、例えば、移行エッジ及び／又は中間に位置する更に（短い）切削エッジ部分になることもある。

その結果として、接線方向切削インサートは上述のようにフライス加工工具上で水平切削インサートとしても垂直切削インサートとしても使用することが可能で、充分な切削深度で機械加工することができ、特に、フライス加工工具が被削材から抜け出る場所で、生成される表面のフリッタリングを制限することによって、表面仕上げを改善した加工表面を生み出すことができる。一実施形態では、外向きに延在する端部は、第１の末端切削エッジと第２の末端切削エッジの間で、横軸に沿って（すなわち、平行して）延在する第３の末端切削エッジを含む。第１の末端切削エッジと第２の末端切削エッジの長さは、延在部分で重なるように適合されうる。しかも、第１の末端切削エッジと第２の末端切削エッジが完全に（すなわち、方向と長さが）重なるように、外向きに延在する端部が提供されるときには、第３の末端切削エッジが被削材の機械加工に関与するように、第３の末端切削エッジは中央切削エッジの１つの一部に重なる。第３の切削エッジはまた、第１の末端切削エッジと第２の末端切削エッジを外向きに延在する端部に沿って徐々に延伸させ、外向きに延在する端部の外向き延在部分を短くすることができる。

別の実施形態では、外向きに延在する端部は更に、縦軸の両側に配置される第４の末端切削エッジと第５の末端切削エッジを含む。第４の末端切削エッジは縦軸に対して傾斜され、第５の末端切削エッジ横軸に対して傾斜され、その角度はそれぞれ１０°から３５°の間で、好ましくは２０°から３０°の間で、より好ましくは２５°である。この配置により、上述の利点に加えて、接線方向切削インサートを時計回り及び反時計回りのフライス加工工具で使用することができる。この実施形態では、第２の末端切削エッジと第４の末端切削エッジは、それぞれ横軸と縦軸に対して同じ角度で傾斜されうる。これにより、時計回り工具上の第２の末端切削エッジ（垂直装着に対して使用される）を、反時計回りの工具上の第４の末端切削エッジ（水平装着に対して使用される）の傾斜に適合させることができる。

別の実施形態では、切削エッジは縦軸に対して対称である。これは、時計回り及び反時計回りのフライス加工工具で同じ切削エッジ設計を有する汎用インサートをもたらす。

別の実施形態では切削面／エッジは横軸に対して対称である。これは結果的に、接線方向切削インサートの割り出し数（ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｉｎｄｅｘｉｎｇ）の改善、すなわち、寿命の改善をもたらす。同様に、接線方向切削インサートの割り出し数を更に改善するため、接線方向切削インサートは更に、上述の切削面に対して接線方向切削インサートの反対側に配設される同一の切削面及び切削エッジを含む。

別の実施形態では、外向きに延在する端部は更に、末端切削エッジの１つから延在する少なくとも１つの移行切削エッジを含む。少なくとも１つの移行切削エッジは、縦軸又は横軸に対して、少なくとも１つの移行切削エッジが延在する末端切削エッジの１つでの角度よりも小さい角度だけ傾斜している。移行切削エッジの長さは移行切削エッジが延在する末端切削エッジの長さよりも短いという点で、移行切削エッジは末端切削エッジと区別されうる。特に、移行切削エッジの長さと末端切削エッジの長さの比率は、１／２〜１／１５の間、好ましくは１／４〜１／１２の間、より好ましくは１／１０であってもよい。１／１０の比率は、移行切削エッジが１ｍｍの長さのとき、直線的な末端切削エッジの長さは１０ｍｍであることを意味する。

この移行切削エッジにより、切削エッジは、切削エッジの２つの連続する部分の間に徐々に延在することができる。所定の角度で傾斜した末端切削エッジと更に小さな傾斜角を有する移行切削エッジとの組み合わせにより、生成される表面のフリッタリングを更に制限し、充分な切削深度を確保することができる。更にフリッタリングを制限するため、移行切削エッジは５°から１５°の間の角度で、好ましくは１１°で傾斜されてもよい。

本発明によれば、フライス加工工具はまた、フライス加工工具の上に装着された上述の複数の接線方向切削インサートを含むように提供される。特に、正面フライス加工工具は、垂直接線方向切削インサートの切削面の縦軸が回転軸に沿って延在するように配設された複数の垂直接線方向切削インサートと、水平接線方向切削インサートの切削面の縦軸が回転軸を横断して延在するように配設された複数の水平接線方向切削インサートを含む。

フライス加工工具でフライス加工するときに、被削材の振動が軽減されるような異なるピッチを提供するため、接線方向切削インサートは、フライス加工工具の周囲に沿って不規則に分散配置されてもよい。ここで不規則な分散配置とは、連続する接線方向切削インサート間の角度が均等ではなく、例えば、２つの連続する水平接線方向切削インサート間で定義される角度が互いに異なることを意味する。実際に、ピッチの異なるフライス加工工具は、均等ピッチや均等な分散配置の切削インサートを有するフライス加工工具と比較して、フライス加工時の振動を受けにくい。

同一のフライス加工工具で荒削り作業と仕上げ作業を実行するため、異なる深度を有する経路をフライス加工工具で機械加工できるようにするため、水平接線方向切削インサートは、荒削り切削面で回転軸を横断するように配設されてもよく、少なくとも１つの仕上げ水平接線方向切削インサートを含むフライス加工工具は、フライス加工工具の軸方向外向きの荒削り切削面からシフトされた仕上げ切削面で回転軸を横断するように配設されてもよい。例えば、仕上げ切削面は、荒削り切削面から０．０２〜０．０６ｍｍ、好ましくは０．０３〜０．０５ｍｍ離れた位置に配置される。

接線方向切削インサート上での摩耗の分布を改善し、同一のフライス加工工具で荒削り操作と仕上げ操作を実行できるようにするため、水平接線方向切削インサートは、フライス加工工具の半径方向内向きにシフトされてもよい。特に、水平接線方向切削インサートは、回転軸の第１の所定の半径方向位置に配置されてもよく、フライス加工工具は、フライス加工工具の第１の所定の半径方向位置から内向きにシフトされた第２の所定の半径方向位置に配置される、少なくとも１つの仕上げ水平接線方向切削インサートを含む。実際に、仕上げ接線方向切削インサートをフライス加工工具に対して内向きにシフトすることにより、仕上げ接線方向切削インサート上の負荷を軽減することができ、その結果、仕上げ接線方向切削インサートの末端切削エッジは振動する傾向が少なくなり、摩耗が低減される。例えば、第２の所定の半径方向位置は、フライス加工工具の第１の所定の半径方向位置から内向きに０．０５〜１．２ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ離れている。

図面の詳細な説明
図１は、切削面１２と切削面１２を横断するように配設された逃げ面１４とを備える接線方向切削インサート１０を示す。逃げ面１４は、接線方向切削インサート１０をフライス加工工具に固定するための孔を含む。切削面１２は、機械加工操作を実行するため、被削材と接触するように意図された切削エッジ１８を含む。

図２及び３は、接線方向切削インサート１０の上面図を示す。切削面１２は、縦軸に沿って、また更に横軸Ｂに沿って延在し、横軸Ｂは縦軸Ａに直交している。縦軸Ａは主要な延在軸に対応する。すなわち、縦軸Ａに沿った切削面１２の寸法は、横軸Ｂに沿った切削面１２の寸法よりも長い。更に図からわかるように、縦軸Ａと横軸Ｂは共に、切削面１２の中心部に沿って延在するように配置されている。そのため、縦軸Ａは切削面１２を縦方向に２つに等分し、横軸Ｂは切削面１２を横方向に２つに等分する。言い換えるならば、縦軸と横軸の原点（すなわち、軸Ａと軸Ｂが交差する点）は、切削面１２の幾何学的中心に配置されている。

本明細書を明確にするため、切削面１２は、中央部１９、第１の外向きに延在する端部２４、及び第２の外向きに延在する端部３４に分割されている。「外向きに延在する」という表現は、ここでは中央部１９に対して端部２４と３４が延在する方向を意味している。言い換えるならば、第１の外向きに延在する端部２４と第２の外向きに延在する端部３４は、縦軸Ａの方向で外向きに延在している。外向きに延在する端部はまた、縦方向に示された凸部として説明することもできるが、滑らかに湾曲された或いは外向きに丸められた境界線／切削エッジの代わりに（切削エッジによって形成される）面取りされた境界線を有している。中央部１９と第１の外向きに延在する端部２４と第２の外向きに延在する端部３４は、切削面１２の別々の部分を占めるが、これらの部分は切削エッジ１８とも称される。

切削エッジ１８は、縦軸Ａに沿って（すなわち、平行して）中央部１９の両側に共に延在する、第１の中央切削エッジ２０と第２の中央切削エッジ２２を含む。第１の中央切削エッジ２０と第２の中央切削エッジ２２はワイパー半径を有しうる。外向きに延在する端部は、中央部の第１の中央切削エッジ２０と第２の中央切削エッジ２２との間で、横軸Ｂに沿って延在する。第１の外向きに延在する端部２４は、第１の末端切削エッジ２６’、第２の末端切削エッジ３０、第３の末端切削エッジ３８、第４の末端切削エッジ２６及び第５の末端切削エッジ３０’を含む。末端切削エッジ２６、２６’、３０、３０’及び３８は、縦軸及び／又は横軸に対して傾斜しており、外向きに延在する端部２４の凸状の面取りされた境界線を形成する。特に、末端切削エッジ２６、２６’、３０、３０’及び３８は、このような方法で、第１の中央切削エッジ２０と第２の中央切削エッジ２２との間に延在する。第１の末端切削エッジ２６’と第４の末端切削エッジ２６は、縦軸Ａに対して２５°の角度で傾斜されている。しかしながら、この角度は１０°から３５°の間、好ましくは２０°から３０°の間から選択されてもよい。同様な方法で、第２の末端切削エッジ３０と第５の末端切削エッジ３０’は、横軸Ｂに対して２５°の角度で傾斜されている。しかしながら、この角度は１０°から３５°の間、好ましくは２０°から３０°の間から選択されてもよい。第３の末端切削エッジ３８は横軸Ｂに沿って（すなわち、平行して）延在する。

第１の外向きに延在する端部２４は、上述の末端切削エッジの重ね合わせが、水平及び垂直に装着された同一の切削インサートによって実行されうるように、縦軸Ａに対して対称である。特に、水平に装着された第１の接線方向切削インサート１０の第１の末端切削エッジ２６’は、第１の切削インサートと第２の切削インサートが同一平面内に集められるとき、垂直に装着された第２の接線方向切削インサートの第２の末端切削エッジ３０と重なることができる。

より一般的には、接線方向切削インサート１０の割り出し数が改善され、同時に、上述のように、接線方向切削インサート１０が時計回りフライス加工工具又は反時計回りフライス加工工具、或いはその両方で使用されうるように、切削面１２は縦軸Ａと横軸Ｂに対して対称になっている。その上、接線方向切削インサート１０の割り出し数を更に改善するため、切削面１２と同一の別の切削面３６が切削面１２に対して逃げ面１４の反対側に配設される。

接線方向切削インサート１０は更に、第１の移行切削エッジ２８、第２の移行切削エッジ３２、第３の移行切削エッジ２８’及び第４の移行切削エッジ３２’を含む。第１の移行切削エッジ２８は、第１の中央切削エッジ２０と第４の末端切削エッジ２６との間に延在する。第２の移行切削エッジ３２は、第２の末端切削エッジ３０と第３の末端切削エッジ３８との間に延在する。第３の移行切削エッジ２８’は、第２の中央切削エッジ２２と第１の末端切削エッジ２６’との間に延在する。第４の移行切削エッジ３２’は、第３の末端切削エッジ３８と第５の末端切削エッジ３０’との間に延在する。第１の移行切削エッジ２８と第３の移行切削エッジ２８’は、縦軸Ａに対して１１°の角度で傾斜している。しかしながら、この角度は５°から１５°の間から選択されてもよい。同様に、第２の末端切削エッジ３２と第４の末端切削エッジ３２’は、横軸Ｂに対して１１°の角度で傾斜している。しかしながら、この角度は５°から１５°の間から選択されてもよい。

図４は、中央部４２と中央部４２から延在する固定部４４を含む、時計回りのフライス加工工具４０を示している。固定部４４により、フライス加工工具４０はフライス加工機械（図示せず）に固定することができる。フライス加工工具４０は、フライス加工操作のため、回転軸Ｃの周りに回転可能である。フライス加工工具４０は、回転軸Ｃを有する正面フライス加工タイプで、フライス加工工具４０は回転軸Ｃに沿った方向からは円形に見える。

フライス加工工具４０は更に、中央部４２から回転軸Ｃの周囲に延在する周辺部４６を含む。フライス加工工具４０は更に、周辺部４６の上に装着された複数の接線方向切削インサート１０を含む。複数の接線方向切削インサート１０は、フライス加工工具４０が横方向に、また、回転軸Ｃに沿って機械加工できるように、複数の垂直接線方向切削インサート４８と水平接線方向切削インサート５０を含む。したがって、フライス加工工具４０は正面フライスである。垂直接線方向切削インサート４８と水平接線方向切削インサート５０は共に接線方向切削インサート１０であるが、フライス加工工具４０に対して垂直及び水平に配置されている。特に、垂直接線方向切削インサート４８は、切削面１２の縦軸Ａが回転軸Ｃに沿って延在するように配設されている。水平接線方向切削インサート５０は、切削面１２の縦軸Ａが回転軸Ｃに対して垂直に延在するように配設されている。垂直接線方向切削インサート４８と水平接線方向切削インサート５０は、垂直接線方向切削インサート４８が先行し、水平接線方向切削インサート５０が後に続くように、フライス加工工具４０の周辺に沿って分散配置される。

図５は、同一平面上に集められた垂直接線方向切削インサート４８と水平接線方向切削インサート５０の回転軸Ｃに対する、軸方向及び半径方向の配置を示す。言い換えるならば、垂直接線方向切削インサート４８と水平接線方向切削インサート５０の各々は、半径方向の平面上に示されている。明確にするため、回転軸Ｃは接線方向切削インサート１０に近接して示されているが、接線方向切削インサート１０に対する回転軸Ｃの方向は保たれている。この半径方向の平面内では、垂直接線方向切削インサート４８と水平接線方向切削インサート５０の双方で、第１の外向きに延在する端部２４の一部は、連続する各切削インサート間のフライス加工操作の連続性が保たれるように、互いに重ね合わせられている。更に、水平接線方向切削インサート５０は、荒削り切削面ＲＣＰで、また、回転軸Ｃを横断する第１の所定の半径方向位置５４で、回転軸Ｃに沿って配設されている。

図６に示すように、フライス加工工具４０は更に、水平接線方向切削インサート５０と５２が異なる深度を有する経路を機械加工できるように、荒削り切削面ＲＣＰの軸位置とは異なる回転軸Ｃに沿って、軸位置に配置された仕上げ切削面ＦＣＰで回転軸Ｃに沿って配設された、一又は複数の仕上げ水平接線方向切削インサート５２を含む。これにより、フライス加工工具４０は、荒削り作業と仕上げ作業を同一のフライス加工工具で行うことができる。特に、仕上げ切削面ＦＣＰは、荒削り切削面ＲＣＰに対して、フライス加工工具４０の軸方向外向きにシフトされる。より具体的には、仕上げ切削面ＦＣＰは、荒削り切削面ＲＣＰから０．０２〜０．０６ｍｍ、好ましくは０．０３〜０．０５ｍｍ離れた位置に配置される。

接線方向切削インサート１０の摩耗を低減するため、仕上げ水平接線方向切削インサート５２はまた、回転軸Ｃに対する半径方向に沿って、フライス加工工具４０の内向きにシフトされている。言い換えるならば、水平接線方向切削インサートは、回転軸Ｃから第１の所定の距離だけ離して配置され、仕上げ水平接線方向切削インサート５２は、第２の所定の半径方向位置５６に配置される。特に、第２の所定の半径方向位置５６は、第１の所定の半径方向位置５４から０．０５〜１．２ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍの距離にある。仕上げ接線方向切削インサート５２をフライス加工工具４０の内向き方向にシフトすることは、仕上げ接線方向切削インサート５２の負荷を軽減する結果となる。このように、ワイパーは振動する傾向が少なく、摩耗が低減される。仕上げ切削面ＦＣＰと荒削り切削面ＲＣＰとの間の距離は、ワイパーの基本的な知識に基づいて決定される。

図７は、フライス加工工具４０の周辺に沿った接線方向切削インサート１０の分散配置を示している。仕上げ接線方向切削インサート５２は内寄りに配置されるため、次の切削インサートはより多くの材料を機械加工し、結果として切削エッジの摩耗はより大きくなりうる。この現象を軽減するため、仕上げ接線方向切削インサート５２と先行する切削インサートとの間の角度は小さくなっている。同様に、仕上げ接線方向切削インサート５２と後続の切削インサートとの間の角度は小さくなっている。これにより、仕上げ接線方向切削インサート５２に続く接線方向切削インサートの摩耗を軽減することができる。また、これにより、フライス加工工具４０によるフライス加工時の被削材の振動を低減することができる。ここで不規則な分散配置とは、連続する接線方向切削インサート間の角度が均等でないことを意味する。実際に、ピッチの異なるフライス加工工具は、均等ピッチや均等な分散配置の切削インサートを有するフライス加工工具と比較して、フライス加工時の振動を受けにくい。フライス加工工具４０によって機械加工される経路が深くなればなるほど、より多くの振動が軽減される。この事例では、２つの連続する水平接線方向切削インサート５０の間で定義される連続した角度が互いに異なるように、接線方向切削インサート１０は不均等に分散配置される。特に、第１の水平接線方向切削インサート５０_１と第２の水平接線方向切削インサート５０_２との間で定義される第１の角度６０、第２の水平接線方向切削インサート５０_２と第３の水平接線方向切削インサート５０_３との間で定義される第２の角度６２、及び第３の水平接線方向切削インサート５０_３と第４の水平接線方向切削インサート５０_４との間で定義される第３の角度６４は互いに異なる。例えば、１２５ｍｍの直径を有するフライス加工工具４０の上では、第１の角度６０、第２の角度６２及び第３の角度６４はそれぞれ４５°、４４°及び４６°になりうる。

本発明は好ましい実施形態を参照して説明されている。しかしながら、本発明の範囲内で様々な変形例が可能である。

一実施例として、移行切削エッジはわずかに湾曲されてもよい。また、移行切削エッジが直線的な実施形態では、湾曲した接続部分が移行切削エッジの各端部に設けられてもよい。

更に、垂直接線方向切削インサート４８と水平接線方向切削インサート５０の分散配置の代替的な方法では、垂直接線方向切削インサート４８が先行し、フライス加工工具４０の周辺に沿って別の垂直接線方向切削インサート４８が後に続いてもよい。異なるピッチはまた、連続する垂直インサート間の連続する異なる角度、及び／又は連続する水平インサートと垂直インサートとの間の連続する異なる角度によって提供される。

Claims (18)

1. 縦軸（Ａ）に沿って、また、前記縦軸（Ａ）に直交する横軸（Ｂ）に沿って延在する切削面（１２）、及び前記切削面（１２）の周辺に延在する切削エッジ（１８）を有する、フライス加工工具（４０）の接線方向切削インサート（１０）であって、前記切削面（１２）は、
   前記縦軸（Ａ）に沿って、また、前記切削面（１２）の両側に延在する第１の中央切削エッジ（２０）及び第２の中央切削エッジ（２２）を含む中央部と、
   少なくとも３つの末端切削エッジ（２６’、３０、３８）を有する外向きに延在する端部（２４）であって、前記末端切削エッジの少なくとも２つの末端切削エッジ（２６’、３０）は、前記縦軸（Ａ）の両側に配置され、前記少なくとも２つの末端切削エッジの第１の末端切削エッジ（２６’）は前記縦軸（Ａ）に対して傾斜されており、前記少なくとも２つの末端切削エッジの第２の末端切削エッジ（３０）は前記横軸（Ｂ）に対して傾斜されており、その角度はそれぞれ１０°から３５°の間で、好ましくは２０°から３０°の間で、より好ましくは２５°である、外向きに延在する端部（２４）と
   を含む、接線方向切削インサート（１０）。
2. 前記外向きに延在する端部（２４）は、前記横軸（Ｂ）にそって、前記第１の末端切削エッジ（２６’）と前記第２の末端切削エッジ（３０）との間に延在する第３の末端切削エッジ（３８）を含む、請求項１に記載の接線方向切削インサート（１０）。
3. 前記外向きに延在する端部（２４）は更に、前記縦軸（Ａ）の両側に配置される第４の末端切削エッジ（２６）と第５の末端切削エッジ（３０’）を含み、前記第４の末端切削エッジ（２６）は前記縦軸（Ａ）に対して傾斜され、前記第５の末端切削エッジ（３０’）は前記横軸（Ｂ）に対して傾斜され、その角度はそれぞれ１０°から３５°の間で、好ましくは２０°から３０°の間で、より好ましくは２５°である、請求項１又は２に記載の接線方向切削インサート（１０）。
4. 前記第２の末端切削エッジ（３０）と前記第４の末端切削エッジ（２６）は、前記横軸（Ｂ）と前記縦軸（Ａ）に対してそれぞれ同じ角度で傾斜されている、請求項３に記載の接線方向切削インサート（１０）。
5. 前記切削エッジ（１８）は前記縦軸（Ａ）に対して対称である、請求項１から４のいずれか一項に記載の接線方向切削インサート（１０）。
6. 前記切削エッジ（１８）は前記横軸（Ｂ）に対して対称である、請求項１から５のいずれか一項に記載の接線方向切削インサート（１０）。
7. 前記外向きに延在する端部（２４）は更に、前記末端切削エッジ（２６、２６’、３０、３０’）のうちの１つから延在する、少なくとも１つの移行切削エッジを含み、前記少なくとも１つの移行切削エッジ（２８、２８’、３２、３２’）は前記縦軸（Ａ）又は前記横軸（Ｂ）に対して、前記少なくとも１つの移行切削エッジが延在する前記末端切削エッジ（２６、２６’、３０、３０’）の１つでの角度よりも小さい角度で、好ましくは５°から１５°の角度で、より好ましくは１１°で傾斜されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の接線方向切削インサート（１０）。
8. 前記外向きに延在する端部（２４）は、
   前記第１の中央切削エッジ（２０）と前記第４の末端切削エッジ（２６）との間の第１の移行切削エッジ（２８）と、
   前記第２の末端切削エッジ（３０）と前記第３の末端切削エッジ（３８）との間の第２の移行切削エッジ（３２）と、
   前記第２の中央切削エッジ（２２）と前記第１の末端切削エッジ（２６’）との間の第３の移行切削エッジ（２８’）と、
   前記第３の末端切削エッジ（３８）と前記第５の末端切削エッジ（３０’）との間の第４の移行切削エッジ（３２’）と
   を含む、請求項２及び３との組み合わせで請求項７に記載の接線方向切削インサート（１０）。
9. 前記第１の中央切削エッジ（２０）と前記第２の中央切削エッジ（２２）はワイパー半径を有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の接線方向切削インサート（１０）。
10. フライス加工工具（４０）に装着された請求項１から９のいずれか一項に記載の複数の接線方向切削インサート（１０）を含むフライス加工工具（４０）。
11. 前記フライス加工工具（４０）は回転軸（Ｃ）を有する正面フライス加工工具であって、前記複数の接線方向切削インサート（１０）は、
    複数の垂直接線方向切削インサート（４８）であって、前記複数の垂直接線方向切削インサート（４８）の前記切削面（１２）の前記縦軸（Ａ）が前記回転軸（Ｃ）に沿って延在するように配設された複数の垂直接線方向切削インサート（４８）と、
    複数の水平接線方向切削インサート（５０）であって、前記複数の水平接線方向切削インサート（５０）の前記切削面（１２）の前記縦軸（Ａ）が前記回転軸（Ｃ）に対して横断的に延在するように配設された複数の水平接線方向切削インサート（５０）と
    を含む、請求項１０に記載のフライス加工工具（４０）。
12. 垂直接線方向切削インサート（４８）が、水平接線方向切削インサート（５０）に先行され、水平接線方向切削インサート（５０）に続かれるように、前記垂直接線方向切削インサート（４８）と前記水平接線方向切削インサート（５０）は前記フライス加工工具（４０）の周辺に沿って分散配置される、請求項１１に記載のフライス加工工具（４０）。
13. 前記接線方向切削インサートは、異なるピッチを提供するため、前記フライス加工工具（４０）の周辺に沿って不規則な分散配置が行われる、請求項１０から１２のいずれか一項に記載のフライス加工工具。
14. ２つの連続した水平接線方向切削インサート（５０）の間で定義される連続した角度が互いに異なるように、異なるピッチを提供する前記接線方向切削インサート（１０）の前記不規則な分散配置が行われる、請求項１１との組み合わせで請求項１３に記載のフライス加工工具（４０）。
15. 前記水平接線方向切削インサート（５０）は荒削り切削面（ＲＣＰ）の位置に回転軸（Ｃ）を横断するように配設され、前記フライス加工工具（４０）は、前記荒削り切削面から前記フライス加工工具（４０）の軸方向外向きにシフトされた仕上げ切削面（ＦＣＰ）の位置に、前記回転軸（Ｃ）を横断するように配設された少なくとも１つの仕上げ水平接線方向切削インサート（５２）を含む、請求項１１から１４のいずれか一項に記載のフライス加工工具（４０）。
16. 前記仕上げ切削面（ＦＣＰ）は、前記荒削り切削面（ＲＣＰ）から０．０２〜０．０６ｍｍ、好ましくは０．０３〜０．０５ｍｍ離れた位置に配置される、請求項１５に記載のフライス加工工具（４０）。
17. 前記水平接線方向切削インサート（５０）は、前記回転軸（Ｃ）から第１の所定の半径方向位置（５４）に配置され、前記フライス加工工具（４０）は、前記フライス加工工具（４０）の前記第１の所定の半径方向位置（５４）から内向きにシフトされた、第２の所定の半径方向位置（５６）に配置された少なくとも１つの仕上げ水平接線方向切削インサート（５２）を含む、請求項１１から１６のいずれか一項に記載のフライス加工工具（４０）。
18. 前記第２の所定の半径方向位置（５６）は、前記フライス加工工具（４０）の第１の所定の半径方向位置（５４）から内向きに０．０５〜１．２ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ離れている、請求項１７に記載のフライス加工工具（４０）。

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