JP2000503911A - 切削インサートの割り出し - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 切削金属加工のための切削インサートは、上部の切削面と、前記切削面と実質的に平行な平面を有する下部の底面と、前記切削面と前記底面との間に延在する一つ又はいくつかの側面と、固定装置（１１）の収納のための貫通穴（１２）とを具備する。前記穴（１２）は、前記穴の方向へ延在する複数の半径方向の突出部（１７）を有する回転非対称部分（１６）を具備し、隣接する二つの前記突出部の間において、実質的に前記穴方向に延在する二つの変移部分（１８）は、前記インサートが固定される前に、対になって前記固定装置（１１）と接触し、前記インサートをインサート着座内の正確な位置へ向けてガイドすることが意図される。このように、特に切削インサートが例えば６又は８などの大きな数の切削刃を有する時に、切削インサートを位置決めすることが非常に容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】 切削インサートの割り出し 本発明は、請求項１による切削金属加工のための割り出し可能な切削インサー トに関する。 現在市場に存在する大多数の様々な異なる割り出し可能な切削インサート、片 面及び両面の両方の切削インサートは、中央の貫通穴を有する。この貫通穴は、 割り出し可能な切削インサート又はホルダー内の切削インサートの固定のために 、適切な固定ねじの収納が意図されている。もし切削インサートが回転すること が意図されるならば、ホルダーは、通常中ぐり棒であり、もし切削インサートが フライス削りを意図されるならば、ホルダーは、例えば、フライスカッタ本体、 長刃カッタ又はエンドミルである。さらに、切削インサートは、穴あけを意図さ れてドリル軸内のねじで固定されることができる。公知のように、切削インサー トが割り出し可能な切削インサートであるという事実は、全く同一の切削インサ ートが二つ以上の切削刃を有し、前の切削刃が磨耗した時に新しい切削刃は動作 位置内へ位置決めされるか、又は割り出され、これはねじを緩めて切削インサー トをわずかに回転させることによってなされる、ということを意味する。 割り出し可能な切削インサートは、通常、被覆又は不被覆の超硬合金から成る が、異なる種類のセラミック材料の切削インサートも存在する。一般に、これら の切削インサートは、四角形、三角形、菱形、円形、矩形又は六角形の基本形状 を有するが、他の基本形状も存在する。しかしながら、切削インサートすべて共 通に有する一つのもの、すなわち、切削インサートは、通常、幾何学的中央点に 中央の貫通穴が設けられている。これらの穴は異なる穴の形状を有することがで きるが、大多数の穴の形状の共通の特徴は、穴が回転対称であるということであ る。これは、操作者は、再びねじを締める前に、割り出し可能な切削インサート を弛められたねじ回りに実質的に正確なインサート位置へ回転させなければなら ないということを意味する。普通は、割り出し可能な切削インサートは、インサ ート着座の支持面へ向かう「自己ガイド」であるが、もしこれらの支持面が小さ いならば及び／又はもし切削インサートが複数の面（例えば６又は８）を有する ならば、切削インサートが誤った中間の位置へ押圧されるということが起こる可 能性があり、切削インサートが意図されたようにはしっかりと固定されず、破損 する及び／又はインサート着座が損傷する可能性がある。 スエーデン国特許公告第３４６０７４号（及び米国特許第３３４１９２１号） は、三角形の基本形状を有する中央の穴及び上方へ広がる円錐形を有する中央の 穴を有する三角形の切削インサートを開示する。この穴の基本形状は、切削イン サートが切削力によって持ち上げられことを避けるために、切削インサートの穴 内のねじのための片面の代わりに両接触面を提供することを意図する。さらに、 穴の基本形状は切削インサートを正確に配置させる。しかしながら、穴の形状は 、切削インサートが固定される前に切削インサートの前もっての位置決めをする ことを意図されていない。さらに、三角形の穴の形状によって予め決められたイ ンサート着座から外れる可能性がない。 スエーデン国特許出願第９３０１４００−９号によれば、切削インサートの穴 の上方開口部は、ねじとインサートとの間に一つのよく区画された二接触点を提 供するために凹所を有する形状である。しかしながら、これらの凹所は切削イン サートの穴内でさらに下へ は延在せず、それゆえ、それらは、ねじが締められる前に切削インサートの特定 の前もっての位置決めを可能とする機能をしない。 こうして、本発明の第一の目的は、切削インサートが締め付けられる前に切削 インサートの正確な位置への特定の前もっての位置決め又はガイドが可能となる ように、割り出し可能な切削インサートを形成することである。 本発明の第二の目的は、割り出し可能な切削インサートの正確な位置への固定 を簡単化及び容易化することである。 これら及びさらなる目的は、請求項１の特徴を表す従属節内で確定されるよう な特徴を有する穴の形状を形成することによって、驚異的に達成される。 図解的で制限しない目的のために、本発明のいくつかの好適な実施態様が、添 付図面を参照して今詳細に記述される。これらの実施態様は添付図面と共に簡潔 に示される。 図１は、本発明による切削インサートを有するインサート着座の上からの分解 斜視図を示す。 図２は、本発明による切削インサートの上からの分解斜視図を示す。 図３は、下から垂直に見た図２による切削インサートを示し、挿入されたねじ が切削インサートの底面の平面において断面を描かれている。 図４は、横から垂直に見た本発明による切削インサートの穴の形状を示し、ね じは完全にはねじ込まれていない。 図５は、横から垂直に見た本発明による切削インサートの穴の形状を示し、ね じは完全にねじ込まれている。 図６は、真下から垂直に見た本発明による切削インサートの穴の形状を示し、 六角形の基本形状である。 図７は、真下から垂直に見た本発明による切削インサートの穴の形状を示し、 八角形の基本形状である。 図８は、真下から垂直に見た本発明による切削インサートの穴の形状を示し、 四角形の基本形状である。 以下の文脈において、切削インサートが「水平な」及び「鉛直な」という語に よって、完全に水平で平坦な地上に切削インサートの底面で横たわる時の方向が 意味されるということは注意されるべきである。 図１において、任意のインサートホルダーが、全体として１で示される。ワー クピースと作動係合するようになることが意図されている端部は、インサート着 座２を具備し、このインサート着座は、いくつかの自由表面の他に、支持底面３ 、ねじ穴６及び２つの接触面４及び５を具備し、接触面４及び５はそれぞれに、 切削インサート７の協働する接触面８を当接して支持する。本発明の利点は、実 質的に正五角形、正六角形、正七角形、正八角形の基本形状、好ましくは六角形 又は八角形の基本形状を有する切削インサートのような場合において、切削刃の 数が大きい時に最も著しく際立つが、切削インサートの幾何学的形状は、本発明 のいかなる本質的な特徴を構成しない。さらに、完全な円形の切削インサートも 本発明に含まれる。図１において、本発明は割り出し可能な切削インサート７に よって示され、切削インサートの他の幾何学的形状（すなわち、穴の形状を無視 する）は、我々の前のスエーデン国特許出願９５０２６４５−６号と一致し、こ れを参照することによってここに組み込まれる。切削インサートの二つの接触面 ８は、インサート着座の二つの支持面４及び５に当接する。本発明による切削イ ンサートの穴の形状は、図１におけるインサート穴１２において一部が見られる 。 通常の方法で、シム９が割り出し可能な切削インサート７の下に配置されるこ とができ、シムはシムねじ１０によって締め付けられ、シムねじはねじ穴６内へ ねじ込まれる。引き続いて、切削インサート７の固定ねじ１１がシムねじ１０の 内側ねじ部内へねじ込まれる。 図２はインサート穴１２の形状を明確に示す。本発明の本質である部分１６の 上方の穴の形状は、それ自体いかなる本発明の本質的な特徴ではなく、部分１６ の上方の部分の唯一の本質的な事項は、ねじ頭部１５の下側部２０のための当接 点又は当接線を提供することができるということである。回転対称半径方向凸面 １３及び回転対称半径方向凸面１３の上方の筒状面又はわずかに円錐状の面１４ のような穴の上方開口部が、適切に通常のように形成される。筒状面又はわずか に円錐状の面１４は、特定のねじ頭部１５の皿穴を開けることを可能とするため である。これはより好ましくない実施態様を構成するが、表面部１３も実質的に 円錐形とすることができる。半径方向面１３の下で、穴形状は回転非対称部分１ ６へ変化し、この回転非対称部分１６は、図３、６、７及び８を参照して適切に も花を思い起こさせる断面形状を有する。しかしながら、大体において、それは 、例えば、多点星のような、本発明による切削インサートに効果を及ぼす前もっ て位置決めを実施するようなさらなる断面形状をさらに有する。花弁（又は、例 えば「星の点」）の数は、切削インサートの基本形状に対応する。こうして、例 えば、六角形の基本幾何形状を有する切削インサートは、６つの半径方向の突出 部（「花弁」）１７を有する。あるいは、「花弁」の数は、円形の切削インサー トの割り出し位置の数に一致する。添付図面によれば、一様な回転非対称部分１ ６はインサート穴の下方開口部へずっと延在する。しかしながら、前記回転非対 称部分１６は、さらに下方 開口部の前で終端する。同様に、回転非対称部分１６は、さらにまさに半径方向 面１３へ延在しなくてもよい。 図３は下から垂直に見た切削インサートを示し、完全には締められてはいない （図４参照）固定ねじ１１が、切削インサートの底面の平面において示されてい る。ここで、図３は、少なくとも部分的にねじ込まれたねじの一部分２１が二つ の鉛直な接触線１８にどのように当接するかが示され、これらの接触線は二つの 隣接する突出部１７の間の分離線を構成する。このよく確定された二つの線の接 触は、ねじよりも小さな曲率半径を有する二つの突出部によって実現される。図 ３の穴を通して、ねじ頭部１５の底側は見ることができる。隠れている上方開口 部１９は、点線である。突出部の鉛直な中央の線への半径方向外側の法線は、切 削インサートが接触線１８によってインサート着座内の正確な位置へガイドされ るように実質的に向けられ、その一方で、固定ねじが下方へねじ込まれ、徐々に 切削インサートを正確な位置に固定する。 図４において、インサート穴の中心軸を通る縦断面図が示され、この場合の穴 の形状は六つの突出部１７を有する。本発明による特別な穴形状によって、切削 インサートは位置決めされてインサート着座にガイドされる、すなわち、切削イ ンサート上の接触面として意図された面は、インサート着座内の対応する支持面 に関して前もって調整されるためにもたらされる。一方のインサート着座のねじ 穴６と支持面４及び５との間の距離それぞれと、他方のインサート穴の寸法及び インサート穴それぞれとの関係は、切削インサートが支持底面に当接する時に切 削インサートが分離線１８を通り回転することができないように選択される。も し人がインサート着座から切削インサートをわずかに持ち上げ、それにより、切 削インサートの接触面がインサート着座の支持面の上方に位置するようになるな らば、切削インサートを回転させて新しい作動切削刃を割り出すことだけが可能 である。切削インサートが支持底面に支持されている時に、インサート着座の支 持面は切削インサートの回転を直接的に妨げることは確実であるが、完全に円形 の切削インサートでは、分離線１８だけがこの回転を妨げる。 切削インサートは正確な位置へ回転した時、切削インサートは、この正確な位 置内で図５による固定ねじを締めることによって固定される。通常の方法で、ね じ頭部の円錐底側部２０は、導かれて半径面１３に当接し、あるいは、鉛直方向 の一線接触がねじと切削インサートとの間でなされる。この当接は、一方で、切 削インサートをインサート着座内へ押圧する水平方向の力成分に供し、他方で、 切削インサートを下方へインサート着座の支持底面に対して押圧する鉛直方向の 力成分に供する。半径方向面１３からのねじ頭部の下側部に逆らう反力によって 、切削インサートがインサート着座の支持面を押圧する時、ねじは幾分傾斜され 、それにより、ねじは回転非対称穴部分から引き離され、分離線１８に対する当 接が終わる。 図６は、切削インサートの底側から見た穴の形状を示し、これはほぼ図３の部 分拡大図である。図６は、六角基本形状のインサート又は円形インサートを用い て、どのように切削インサートが分離線１８に当接するガイド部によって正確な 位置の方へ向けられるかを示す。切削インサートは六つの所定の位置内へ割り出 されることが意図され、この位置は切削インサートの周辺部回りに均等に分布さ れる。 図６と同様に、図７は八つの所定の割り出し位置を有する六角基本形状を有す るインサート又は円形インサートのために穴形状がどのように形成されるかを示 す。 図６及び７と同様に、図８は、例えば、図９による割り出し可能 な切削インサートのような四角基本形状を有するインサートの、又は四つの所定 の割り出し位置を有する円形の切削インサートの穴形状の形を示す。 本発明の利点は明白である。操作者は、切削インサートが固定されるる前に、 すでにインサート着座内の正確なインサート位置内への所定の位置への前もって の位置決めをする。これは、六角形又は八角形の割り出し可能な切削インサート のような多数の切削刃があって、切削インサートが誤って誤った位置へ押し込ま れる可能性がある時に特に大いに役立つ。さらに、本発明は円形の切削インサー トの正確な位置への配置を可能とする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．切削金属加工のための切削インサートであって、上部の切削面と、前記切 削面と実質的に平行な平面を有する下部の底面と、前記切削面と前記底面との間 に延在する一つ又はいくつかの側面と、固定装置（１１）の収納のための貫通穴 （１２）とを具備する切削金属加工のための切削インサートにおいて、前記穴（ １２）は、前記穴の方向へ延在する複数の半径方向の突出部（１７）を有する回 転非対称部分（１６）を具備し、隣接する二つの前記突出部の間において、実質 的に前記穴方向に延在する二つの変移部分（１８）は、前記インサートが固定さ れる前に、対になって前記固定装置（１１）と接触し、前記インサートをインサ ート着座内の正確な位置へ向けてガイドすることが意図されていることを特徴と する切削金属加工のための切削インサート。 ２．前記回転非対称穴部分（１６）の断面が、花を思い起こさせるように、半 径方向外側に延在する多数の相互接続された円断片（１７）の形状を有すること を特徴とする請求項１に記載の切削インサート。 ３．二つの隣接する突出部（１７）の間の前記穴の方向へ延在する各前記変移 部分（１８）は分離線を形成し、隣接する対の分離線の各々が前記インサートの ための接触線及びガイド線として機能することが意図されていることを特徴とす る請求項１又は２のいずれかに記載の切削インサート。 ４．前記インサートが、六角基本形状、八角基本形状又は円基本形状を有する ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の切削インサート。 ５．回転対称穴部分が、前記切削インサートの上面又は切削面と 接続し、前記回転非対称穴部分（１６）の上方に位置し、前記回転対称穴部分が 、点又は線によって固定ねじを有する前記固定装置（１１）と接触することが意 図されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の切削インサート。