JP7515511B2 - 高送り旋削工具アセンブリ - Google Patents

Description

[001] 本願の主題は、いわゆる高送り旋削インサート、旋削工具ホルダ、並びに、高送り旋削インサート及び旋削工具ホルダを備える旋削工具アセンブリ（簡略化のため、以下、「インサート」、「工具ホルダ」及び「工具アセンブリ」という。）に関する。

[002] いわゆる高送り旋削インサート、工具ホルダ及び工具アセンブリ（工具アセンブリは、インサート、工具ホルダ及びクランプ要素であり、クランプ要素は、例えば工具ホルダにインサートを保持するためのねじ又はクランプである。）は、特定の機械加工作業、すなわち、高送り用に設計された特定の目的のための工具である。

[003] 一般的に言えば、高送り旋削機械加工の概念は、ゆっくりした速度で比較的大きな削り屑を除去することではなく、比較的速く回転するワークピースから金属又は同様の材料の比較的小さな削り屑を除去することである。

[004] 米国特許第１０，０８６，４３５号の図８には、高送り（その中で「高効率切削」又は「高速送り切削」と呼ばれている。）旋削工具アセンブリの１つの公知例が示されている。

[005] 特に、図８には、比較的小さないわゆる「切り込み（immersion）角度λ４」。ミリング加工高速送りの刊行物では、相対的な角度が、角度「ｋ」として共通に表されており、かつ、本願でも同様に表される。この刊行物に戻ると、切り込み角度λ４は、１５°～３０°の範囲であることが述べられている。別の言い方をすれば、この刊行物では、主切れ刃１２４の長さｌは深さｄよりも著しく（使用されている言葉では「２倍以上」）大きい。このことは、機械加工されたより小さな削り屑が工具ホルダに小さな切削力しか作用させないので、いわゆる高速送り切削を可能にする。

[006] 本願は、米国特許第１０，０８６，４３５号の特定の角度及び定義によって制限的に限定されることは意図されていない一方で、この刊行物は、本願で取り組む機械加工作業のタイプ、すなわち、高送り旋削に対する理解の助けとなり得る。本願では、定量的に、「高送り」は、０．８≦Ｆ≦３．５ｍｍ／ｒｅｖ、好ましくは１．５≦Ｆ≦３．０の条件を満たす送り速度（Ｆ）、及び、０．３≦ａ_ｐ≦３．０ｍｍ、好ましくは０．５≦ａ_ｐ≦２．０ｍｍの条件を満たす切削深さ（ａ_ｐ）の両方（例えば、約１５０ｍ／ｍｉｎの切削速度（Ｖ））を含む機械加工条件を含むものとみなされ得る。切り込み角度「ｋ」は通常、約６°≦ｋ≦３０°、好ましくは１２°≦ｋ≦２０°の条件を満たす。

[007] 本願の主題の第１態様によれば、概して、工具ホルダと、クランプ要素によって工具ホルダに固定されるインサートと、を備える２方向高送り旋削工具アセンブリが提供される。インサートは、工具ホルダの前端の両側よりさらに側方に延在するアクティブ切れ刃を備え（すなわち、切削インサートの各割り出し可能位置に１つのアクティブ切れ刃を備える切削インサート）、少なくともアクティブ切れ刃で機械加工が行われ（すなわち、工具ホルダのヘッド部分）、かつ、アクティブ切れ刃は、１つの側方方向で機械加工するように構成された１つの主切れ刃部分と、反対の側方方向で機械加工するように設計された別の主切れ刃部分と、を有し（言い換えれば、切れ刃は、１方向で作動するように設計された切れ刃の設計に従って、片側に逃げが形成されていない）、それによって、単一の機械加工作業中に１つの側方方向のみならず、両方の側方方向で急速に機械加工をするように工具アセンブリを構成し、公知の従来技術に対して格別な利点を提供する。

[008] 米国特許第１０，０８６，４３５号に関して差別化するために、切れ刃は、図７及び図８の両方を参照して説明された様々な角度から、図示される平面視において、かつ、上述した前記フランク壁を考慮すると、対称であるように見える一方で、切れ刃には逃げが形成されることが理解される。この理解は、任意の小さな深さにおいて工具ホルダが、フランク壁及び外部の物体（例えば、もはや円筒形ではないワークピースの側壁、又は、機械加工ステーションの一部）によって１つの側方方向に制限されるので、示される工具アセンブリが１つの側方方向の高送り旋削用のみであったことを示すより大きなフランク壁によって支持される。言い換えれば、工具アセンブリは、工具アセンブリの前切れ刃を超えてかなりの深さまで溝入れする（前方向に移動している間に材料を除去する）ことができない、又は、前記フランク側が前工具端に隣接する場所に隣接するワークピースを機械加工することができない。

[009] 前記刊行物の、インサートポケットに隣接して位置決めされたフランク壁のサイズは、予想される大きな機械加工力に起因して、単一の方向だけでも高送りでの機械加工中に切削インサートを確実に保持するために強度が必要とされることを理解するのに役立つ。

[0010] 本態様の特徴のより特有の説明に戻ると、２方向高送り旋削工具アセンブリは、工具ホルダと、切削インサートと、クランプ要素と、を備えることができ、工具ホルダは、前工具端に向かう前方向及び前方向に反対の後方向を含む長手方向を規定する反対の前工具端及び後工具端と、上工具側に向かう上方向及び上方向に反対の下方向を含む垂直方向を規定する反対の上工具側及び下工具側と、第１フランク工具側に向かう第１側方向及び第１側方向に反対の第２側方向を含む側方方向を規定する反対の第１フランク工具側及び第２フランク工具側と、長手方向及び垂直方向に平行に延在し、かつ、前工具端に隣接する第１フランク工具側及び第２フランク工具側を二等分する垂直二等分平面と、シャンク部分と、シャンク部分から延在するヘッド部分と、前工具端及びヘッド部分の上工具側の交差部に形成されたインサートポケットと、を備え、インサートポケットはポケットベース表面を備え、切削インサートは、クランプ要素を介してインサートポケットに固定され、切削インサートは、反対の上面及び下面と、上面及び下面を接続するインサートフランク表面と、インサートフランク表面及び上面の交差部の少なくとも一部に沿って形成された周辺切れ刃と、を備え、周辺切れ刃は少なくとも１つのアクティブ切れ刃を備え、アクティブ切れ刃は、前工具端の前方に配置され、アクティブ切れ刃の残りの部分より前方向にさらに延在する最前刃部分であって、側方方向に平行に測定可能な横刃長さを有する最前刃部分と、最前刃から第１側方向及び後方向の両方に、前工具端に隣接する第１フランク工具側より第１側方向にさらに遠くの位置まで延在する第１主刃部分であって、側方方向に平行に測定可能な第１刃長さと、長手方向に平行に測定可能な第１刃深さと、を有する第１主刃部分と、最前刃から第２側方向及び後方向の両方に、前工具端に隣接する第２フランク工具側より第２側方向にさらに遠くの位置まで延在する第２主刃部分であって、側方方向に平行に測定可能な第２刃長さと、長手方向に平行に測定可能な第２刃深さと、を有する第２主刃部分と、を備え、第１刃長さは第１刃深さ及び横刃長さの各々よりも大きく、第２刃長さは第２刃深さ及び横刃長さの各々よりも大きい。

[0011] 従来技術の説明した制限的な側壁がないものの、上述した高送り２方向機械加工作業を実行することができるインサートをクランプする他の方法があり得る一方で、そうした高送り作業を実現するための１つの好適な構成を以下に説明する。

[0012] 具体的には、本発明の第２態様によれば、２つの反対方向に機械加工するための非対称のクランプ構成を提供することが考案された。これはいくらか直感に反するものである一方で、２つの反対方向について検討する際、対称のクランプ構成に利点があり、剛性要素であって、かつ、４以上の横当接表面に同時に接触することができる切削インサート及び工具ホルダを製造することは困難であり、かつ、対称の当接のために４つの横当接表面が必要であると考えられる（特に、この説明は、横又は側方当接に向けられ、すなわち、例えば、下部インサート表面及びポケットベース表面当接の垂直の当接を含まない）。理論に拘束されるものではないが、上述した困難が、２方向の高送り機械加工がこれまで知られていない理由の１つである可能性がある。

[0013] より正確には、２方向高送り旋削工具アセンブリは、工具ホルダと、切削インサートと、クランプ要素と、を備えることができ、工具ホルダは、前工具端に向かう前方向及び前方向に反対の後方向を含む長手方向を規定する反対の前工具端及び後工具端と、上工具側に向かう上方向及び上方向に反対の下方向を含む垂直方向を規定する反対の上工具側及び下工具側と、第１フランク工具側に向かう第１側方向及び第１側方向に反対の第２側方向を含む側方方向を規定する反対の第１フランク工具側及び第２フランク工具側と、長手方向及び垂直方向に平行に延在し、かつ、前工具端に隣接する第１フランク工具側及び第２フランク工具側を二等分する垂直二等分平面と、シャンク部分と、シャンク部分から延在するヘッド部分と、前工具端及びヘッド部分の上工具側の交差部に形成されたインサートポケットと、を備え、切削インサートはクランプ要素を介してインサートポケットに固定され、切削インサートは、切削インサートは、反対の上面及び下面と、上面及び下面を接続するインサートフランク表面と、インサートフランク表面及び上面の交差部の少なくとも一部に沿って形成された周辺切れ刃と、を備え、インサートフランク表面は、後方向及び第２フランク工具側方向の両方に面する第１インサートフランクサブ表面と、後方向及び第１フランク工具側方向の両方に面する第２インサートフランクサブ表面と、を備え、下面は、第１フランク工具側方向に面するフランクインサート当接表面を備え、インサートポケットは、ポケットベース表面と、ポケットベース表面から上向きに延在し、かつ、後方向及び第２フランク工具側方向の両方に面する第１ポケット当接壁と、ポケットベース表面から上向きに延在し、かつ、前方向及び第１フランク工具側方向の両方に面する第２ポケット当接壁と、を備え、ポケットベース表面は、第１ポケット当接壁及び第２ポケット当接壁よりも前工具端の近くに配置され、かつ、第２フランク工具側方向に面するフランクポケット当接表面を備え、インサート及びインサートポケットの当接位置が、第１インサートフランクサブ表面が第２ポケット当接壁に当接する位置、第２インサートフランクサブ表面が第１ポケット当接壁に当接する位置、フランクインサート当接表面がフランクポケット当接表面に当接する位置、及び、下面がポケットベース表面に当接する位置のみである。

[0014] 簡略化のため、例えば、フランクインサート当接表面は、第１フランク工具側方向に面するように上で規定され、当接するように意図されるフランクポケット当接表面は、第２フランク工具側方向に面するように規定される。これらの方向は、逆でもよいこと、及び、選択された特定の方向が簡潔さのためだけである（「第１」または「第２」はいずれの側方方向であってもよい）。

[0015] 上述の非対称の当接について詳細に説明するため、ポケット及びインサートの両方が、インサートポケットのより前部に、２つの方向の各々に面する２つの表面を有している一方、フランクポケット当接表面及び対応のフランクインサート当接表面は、反対の側方方向における機械加工が見たところ欠けている１つの側方方向についてのみ安定性を提供する。

[0016] 本発明の新規な両方向高送り旋削方法は、いかなるフランクインサート当接表面及びフランクポケット当接表面なしで実現可能であり（例えば、インサートフランク当接壁及びポケット当接壁に完全に依存する）、又は、他の側方方向に面する第２対のフランクインサート当接表面及びフランクポケット当接表面に依存することができる（４つの横接続表面に起因した対称であるが過度な制限を提供する）。高い精度の研削によって、こうした解決策が実現可能である一方、上述の構成は、簡略化されてはるかに精度が低い製造による大きな利点があると考えられる。それにも関わらず、本願の独創的な方法及び第１態様は、この独立した独創的な構成に制限されるものと解釈されるべきではない。

[0017] 前述の段落は、フランクインサート当接表面及びフランクポケット当接表面が、理論的に必須ではないことを説明した一方で、確実に、（工具の前端に隣接した側当接を妨げることなく）前記２つの反対方向について機械加工を依然として可能にするとともに、インサートの安定的な装着を提供することを支援する。このことは、例えば仕上げ作業などの他の機械加工作業と比較して相対的に大きな力を生じさせる高送り作業において特に重要である。高送り作業又はその作業に適切な構成が、急速に材料を除去するように設計された荒加工作業であることが理解される。

[0018] 追加された安定性に起因して、２つの方向での機械加工を可能にするとともに、高送り機械加工以外の用途のために設計された異なるインサート形状又は切れ刃についてそうした利点を提供することに有用であり得る。したがって、第２態様は、特定の切れ刃構成にのみ制限されるものとしてみなされるべきではない。

[0019] それにも関わらず、この装着構成は、第１態様に関連して説明したように、高送り機械加工用に設計された切れ刃によって明らかに特に利点を有する。

[0020] 同様に、第１態様及び説明した方法が、異なる構成によって実現されることが可能であることに留意されたい一方で、明らかに、第２態様で規定された装着構成の特徴（当接表面等）が好ましい。

[0021] 本発明の第３態様によれば、第１態様又は第２態様のいずれかで説明した工具ホルダが提供される。

[0022] 本発明の第４態様によれば、第１態様又は第２態様のいずれかで説明したインサートが提供される。

[0023] 例えば、ある実施形態によれば、前記インサートは、反対の上面及び下面と、上面及び下面を接続するインサートフランク表面と、インサートフランク表面及び上面の交差部の少なくとも一部に沿って形成された周辺切れ刃と、を備え、切れ刃はアクティブ切れ刃を備え、アクティブ切れ刃は、側方方向に平行に測定可能な横刃長さを有する最前刃部分と、最前刃から第１側方向及び後方向の両方に延在する第１主刃部分であって、側方方向に平行に測定可能な第１刃長さと、側方方向に垂直な長手方向に平行に測定可能な第１刃深さと、を有する第１主刃部分と、最前刃から第２側方向及び後方向の両方に延在する第２主刃部分であって、側方方向に平行に測定可能な第２刃長さと、長手方向に平行に測定可能な第２刃深さと、を有する第２主刃部分と、を備え、第１刃長さは第１刃深さ及び横刃長さの各々よりも大きく、第２刃長さは第２刃深さ及び横刃長さの各々よりも大きく、第１主刃部分及び第２主刃部分の各々は、６°≦Ｋ１、Ｋ２≦３０°の条件を満たす第１切り込み角度及Ｋ１及び第２切り込み角度Ｋ２を規定し、少なくとも下面は、内部凹部又は突起のいずれかに設けられるフランクインサート当接表面を備え、フランクインサート当接表面は、切れ刃の任意の他の部分よりも、最前端部に第１主刃部分が接続する位置に近い（すなわち、割り出し可能インサートにおいて、切れ刃は、他方の最前刃部分並びに第１主刃部分及び第２主刃部分を有してもよいが、前記フランクインサート当接表面はそれらのうちの１つのみに最も近い）。

[0024] 上述した好適な２方向高送りインサートは、第２態様又は以下のいずれかで言及する好適な特徴を有することが好ましい。

[0025] 本発明の第５態様によれば、上述したような２つの反対の側方方向で機械加工する方法が提供される。この方法は、第１態様又は第２態様のいずれか又は両方に係る工具アセンブリを提供することを含み得ることが理解される。同様に、前述の態様に係る工具ホルダ又はインサートはこうした方法で使用されることができる。しかしながら、上述したように、第２態様の構成又は第１態様の高送り構成のいずれかによる、２つの側方方向で及び／若しくは側面又はワークピース又は機械の近くでの機械加工はこれまで知られていない。したがって、機械加工の方法がいずれかの特徴に厳格に限定されることはないことに留意されたい。

[0026] 前記方法は、上述したような高送り条件、すなわち、０．８≦Ｆ≦３．５ｍｍ／ｒｅｖ、好ましくは１．５≦Ｆ３．０の条件を満たす送り速度（Ｆ）、０．３≦ａ_ｐ≦３．０ｍｍ、好ましくは０．５≦ａ_ｐ≦２．０ｍｍの条件を満たす切削深さ（ａ_ｐ）の両方（例えば、約１５０ｍ／ｍｉｎの切削速度（Ｖ）を含む条件での機械加工のステップを含んでもよい。

[0027] より具体的には、上述した高送り条件での１方向の機械加工のステップと、その後の同じ高送り条件での反対方向の機械加工のステップと、を含んでもよい。

[0028] さらにより具体的には、前記方法は、ワークピース又はワークピースを保持する機械の側面に隣接して機械加工するステップを含んでもよい。さらに方法は、側方方向のいずれか又は両方において、ワークピース又はワークピースを保持する機械の側面に隣接して機械加工するステップを含んでもよい。

[0029] さらに、こうした方法は、インサート全体の半分の深さ、又は、好ましくはインサート全体のすべての深さよりもさらに溝入れする（前方向に機械加工する）ステップを含んでもよい。

[0030] 態様に関連するある優先的な特徴を以下に説明する。

[0031] 第１主刃部分及び第２主刃部分は、６°≦Ｋ１、Ｋ２≦３０°及び好ましくは、１２°≦Ｋ１、Ｋ２≦２０°の条件を満たす、側方方向に対する第１切り込み角度Ｋ１及び第２切り込み角度Ｋ２を規定してもよい。ある好適な実施形態では、第１切り込み角度Ｋ１及び第２切り込み角度Ｋ２は等しい値である。

[0032] クランプ要素は、従来知られたレバー、上クランプ又はねじであってもよい。クランプの各々知られた方法は公知の利点を有している。

[0033] インサートは、理論的には、片面インサート又は両面インサートであってもよい。ある実施形態では、２方向機械加工作業に起因した切れ刃からの逃げの提供が格段に単純であるので、両面インサートがより多くの切れ刃を提供するにも関わらず、片面インサートが好ましい。

[0034] インサートは割り出し可能であることが好ましい。言い方を変えると、インサートは、インサートの中心を通って延在する中心インサート軸周りで割り出し可能である。３方向割り出し可能インサートが最も好適な実施形態として例示された一方で、非割り出し可能インサート又は４方向以上の割り出しのために構成されたインサートが可能であることが理解される。３方向割り出し可能インサートは、非割り出し可能インサート又は２方向割り出し可能インサートよりも多くの切れ刃を有しており、さらに、４方向以上の割り出し可能性を有するインサートよりも長い切れ刃を有しているので、各設計は利益及び利点を有する、

[0035] 最前刃部分は、ワイパー部分であることが好ましい（すなわち、インサートの平面視で直線、かつ、通常、約１ｍｍの長さを有する）。それにも関わらず、高送り作業は荒加工作業であるので、最前部分が、例えば、半径コーナーであることは実行可能である（すなわち、表面の仕上げがより不十分になるが、おそらくわずかに長い主刃を提供し；半径は、できる限り直線刃に近いことが好ましい）。代替的に、最前刃部分は、インサートの平面視において凹形状を有してもよい。

[0036] 最前刃部分自体は、２つの機能的な主刃部分を結合するために必要なコーナーであるだけでなく、第１主刃部分及び第２主刃部分の間の分離ギャップを提供する、すなわち、異なる方向に移動する時に前記刃の使用を分割する（すなわち、理論的には、一方向に移動する時に生じる摩耗を低減するが、反対側に配置された主刃の部分を摩耗させる）ことが理解される。最前刃部分が、示される直線の刃ではなく、例えば、内側に凹んだ刃であることも実現可能であり、これは、第１主刃部分及び第２主刃部分の間のそうした分離ギャップを提供するからである。

[0037] 第１主刃及び第２主刃は、その平面視において直線であることが好ましい。しかしながら、送り用途において、そうした刃は、その平面視においてわずかに湾曲してもよいことが知られている。第１主刃及び第２主刃は両方とも、それらが高送り作業で主とした切削機能を提供するので、最前刃より長いことが理解される。例えば、第１主刃及び第２主刃の各々は（分離して）、最前刃部分の長さの少なくとも２倍であることが好ましく、最前刃部分の長さの少なくとも３倍であることが好ましい。

[0038] 第１主刃部分及び第２主刃部分が角度において対称であることが極めて好ましい一方で、このことは、両方向で作動する時に両方について同様の工具寿命を維持するので、第１主刃部分及び第２主刃部分がわずかに非対称を有してもよいことが可能である。

[0039] 第１主刃部分及び第２主刃部分は長さが等しいことが好ましいが、これは、両方向で作動する時に両方について同様の工具寿命を維持するからである。

[0040] アクティブ切れ刃は、前工具端の前方に延在する切れ刃の一部として規定されてもよい。

[0041] 第１主刃部分及び第２主刃部分は、前工具端に隣接するフランク工具側よりも側方向にさらに遠い位置まで延在することが好ましい。このことは、溝入れ作業（すなわち、そのフランク工具側が平面視において第１主刃部分及び第２主刃部分よりも小さい幅を有しているので、前工具端よりもさらに前方向における機械加工）を可能にすることが理解される。

[0042] さらに、インサートポケットに少なくとも隣接する工具のヘッド部分の好適なより短い幅は側方方向の機械加工を妨げない。より簡易な言い回しで説明すると、側方方向に測定されたインサートのアクティブ切れ刃の幅は、工具の前端に隣接するヘッド部分の対応の幅より大きい。別の言い方をすると、インサートの平面視におけるインサートの切れ刃の外接円（又は、切れ刃がそこに沿って連続的に延在しない場合、上面及びフランク表面の交差部）は、前端で工具ヘッド部分の最大幅より大きい直径を有してもよい。別の言い方をすると、前記直径はインサートポケットの最大幅より大きくてもよい。

[0043] 好適な実施形態は、旋削のためであって切断のためではないヘッド部分を有する工具ホルダであるので、ヘッド部分は、より顕著な幅を有し、かつ、力に耐えることができ、及びしたがって、インサートポケットの長さよりも大きくてもよい。以下の好適な例に示すように、前記ヘッド部分、少なくとも前端に隣接するヘッド部分は、インサートポケットが長手方向に平行に測定される長さと少なくとも同じ長手方向に測定される長さについて、（側方方向に第１主刃及び第２主刃の最大延在部を介して測定される）インサートの幅よりも薄くてもよい（以後、「薄い部分」という）。好ましくは、ヘッド部分の薄い部分は、インサートポケットの長さの少なくとも２倍の長さで長手方向に延在してもよい。より正確には、第１主刃部分及び前記第２主刃部分は、ヘッド部分の薄い部分を規定する第１フランク工具側及び第２フランク工具側よりもそれぞれ第１側方向及び第２側方向にさらに延在してもよく、かつ、薄い部分は、長手方向に平行に測定されるインサートポケットの長手インサートポケット長さと少なくとも同じ長さで長手方向に測定される長さで延在し、好ましくは、ヘッド部分の薄い部分は、長手インサートポケット長さの少なくとも２倍の長さで長手方向に延在する。

[0044] 第１主刃部分及び第２主刃部分の各々は、好ましくは、長手方向よりも側方方向により大きな長さで延在する必要がある。機械加工によって生じた力が増大するので、そうした特徴を有しない高送り作業は異なることが理解される。このことは、切り込み角度ｋを参照して、具体的には、上述されるその好適な角度を参照して別に説明されることができる。同様の工具ホルダを有するある従来技術の工具アセンブリでは、割り出しを容易にするために設けられたピンを有する円形刃インサートが示される。本願は、上述した理由のためにそうした円形刃によっては適切ではない高送り作業に関連することが理解される。別の言い方をすると、平面視で見た時、主刃部分は、切れ刃の外接円の後方に後退する。同様に、ピンは、単に位置決めのためのものであり、かつ、機械加工力に耐えるためのものとしては知られていない。

[0045] 好適には、第１主刃部分及び第２主刃部分が両方とも同様の機能を提供するので、第１主刃部分及び第２主刃部分の各々に沿って同一のチップパフォーマ構成が形成される。割り出し可能インサートの場合、この同じチップパフォーマ構成が切れ刃全体に沿って形成されることが好ましい。

[0046] 好適には、インサートポケットは、ポケットベース表面と、ポケットベース表面から上向きに延在し、かつ、前方向及び第２フランク工具側方向の両方に面する第１ポケット当接壁と、ポケットベース表面から上向きに延在し、かつ、前方向及び第１フランク工具側方向の両方に面する第２ポケット当接壁と、をさらに備える。

[0047] 好適には、インサート下面及びポケットベース表面は平坦である。ある工具アセンブリの設計は、横移動を阻止するためにインサート下面及びポケットベース表面の間のプリズム／隆起の接続を有する一方で、高送り用途の大きな力には、平坦であるインサートの当接（すなわち、インサート下面及びポケットベース表面の当接）の大部分によって達成されるインサートがより安定的であることが好ましい。前記フランクインサート当接表面及びフランクポケット当接表面はこの安定的な当接からそらされることに不利益がある一方で、それらは、横当接のための有利な特徴であるとみなされ、及びしたがって、妥協がある。それにも関わらず、垂直当接は、平坦な表面当接を介してであることが確かに好ましい。

[0048] 同様に、そうした当接が、例えば、インサート下面（例えば、内部凹部）に隣接する表面に対してなされることが可能であるとはいえ、インサートフランク表面は当接に使用されることが好ましい。また、この選択は、言及した相対的に大きな力に起因するものであり、かつ、インサートフランク表面が、インサート下面又は内部凹部に隣接する表面の代替物よりも概して大きいという推定に起因するものである。

[0049] それにも関わらず、所望の２方向機械加工性能を横の制限なしで有効にするため、今回の設計は、インサート下面に隣接する１つの側当接表面、すなわち、インサートフランク表面と、もちろん、相補的なフランクポケット当接表面と、をインサートに設ける。

[0050] ある実施形態によれば、切削インサートは、インサート下面に隣接するフランクインサート当接表面をさらに備え、かつ、ポケットベース表面はフランクポケット当接表面をさらに備え、フランクインサート当接表面はフランクポケット当接表面に当接する。

[0051] 有利なことに、フランクインサート当接表面はインサート下面の内部凹部に設けられる。この場合、フランクポケット当接表面は、ポケットベース表面に形成された突起に設けられる。フランクインサート当接表面が、例えば、インサートの突出部分の外面、すなわち、研磨することがより容易である突起の外面に設けられることが可能であるが（及び、そうした場合、フランクポケット当接表面は、ポケットベース表面内の凹部に設けられる）、切削インサートの内部凹部設計は、インサートをよりコンパクトにすることが可能であるので好ましく、かつ、前記好ましいインサートの研磨が阻止される（少なくともこの特定の表面、すなわち、インサート下面の場合）。

[0052] 別の利点は、インサートに形成された非中心の突起がポケットベース表面の形成に不都合であることであり、割り出し可能なインサートの場合に複数のインサートベース凹部を必要とする。後者の理由は、中心に配置された突起に適用することはできない一方で、非中心に配置されたインサートフランク表面（すなわち、工具前端に又はアクティブ切れ刃に近接したインサートフランク表面）を有することによって、インサートにより大きな安定性を提供する。別の言い方をすれば、フランクインサート当接表面は、インサートの中心よりもアクティブ切れ刃により近いことが好ましい。

[0053] 上と同じ理由で、フランクポケット当接表面は、突出部分、すなわち、突起に形成されることが好ましい。

[0054] フランクインサート当接表面は、アクティブ切れ刃に対してインサートの最も近い当接表面であることが好ましい。工具アセンブリに関して述べると、フランクインサート当接表面は、工具前端に対して最も近い当接表面であることが好ましい。本明細書及び特許請求の範囲の全体を通じて、より近くてより遠い当接表面のすべてのそうした特徴は、インサート下面及びポケットベース表面を含むことを意図されないことを理解されたい。

[0055] 大きな力を考慮すると、インサートフランク当接表面及びフランクポケット当接表面は、少なくともの所望の接触がある場所で平坦である。２つの平坦な表面の当接は単一点の接触領域上にあることが好ましいことが理解される。確かに、相対的に大きな力を有する機械加工高送り作業の場合である。

[0056] 垂直平面の反対側に配置された表面の接触ではなく、ポケットフランク当接表面のみの接触を確実にする。突起は、第１側方方向及び第２側方方向の他方にではなく、第１側方方向又は第２側方方向の一方にさらに延在することができることが好ましい。別の言い方をすれば、突起は、垂直平面Ｐ_Ｖ周りで非対称であってもよい。こうした構成は、インサートにおける凹部が、完全に対称に形成されることを可能にする。代替的に、インサートの下面の各凹部は、片側でわずかにより短くてもよく、かつ、突起は、インサートが各凹部について回転対称である限り、垂直平面Ｐ_Ｖ周りに対称に形成されてもよい。異なる言い方をすると、インサートの下面の各凹部は、第１側方方向又は第２側方方向の一方における片側でより短い。

[0057] フランクインサート当接表面の目的が、その切れ刃の近くでインサートを安定化することであるので、フランクインサート当接表面は作業用の切れ刃の近くにあることが好ましい。異なる言い方をすると、フランクインサート当接表面は、インサートポケットに対する後ろの当接のために使用されるインサートフランク表面よりも、アクティブ切れ刃に近いことが好ましい。異なる言い方をすれば、フランクインサート当接表面は、インサートの中心軸及びアクティブ切れ刃の間にあることが好ましい。

[0058] すべての好適な実施形態では、インサートフランク表面は第１ポケット当接壁及び第２ポケット当接壁の両方に当接する。詳しく述べると、第１インサートフランクサブ表面は第１ポケット当接壁に当接し、かつ、第２インサートフランクサブ表面は第２ポケット当接壁に当接する。

[0059] 当接位置は、反対方向の機械加工を依然として可能にする一方で、３点接触を可能にするために、非対称であることが好ましい。異なる言い方をすると、インサートポケットの平面視において、第１ポケット当接壁及び第２ポケット当接壁は、切削インサートに当接する位置で、垂直二等分平面に対して非対称である。

[0060] 第１当接位置（例えば、第１インサートフランクサブ表面及び第１ポケット当接壁）は、第２当接位置（例えば、第２インサートフランクサブ表面及び第２ポケット当接壁）よりも工具ホルダ前端からより遠くにあることが好ましい。

[0061] より正確には、上述した第２当接位置（工具ホルダ前端により近い方）は、第３当接位置、すなわち、フランクインサート当接表面がフランクポケット当接表面に当接する位置と、工具ホルダの同じ側にあることが好ましい。

[0062] 異なる言い方をすると、インサートは、インサート下面に隣接するフランクインサート当接表面を備えてもよく、かつ、インサートポケットはポケットベース表面をさらに備え、フランクインサート当接表面はフランクポケット当接表面に当接し、フランクインサート当接表面は、第１ポケット当接壁及び第２ポケット当接壁に対する切削インサートの当接より、前工具端に対して長手方向においてより近いフランクポケット当接表面に当接する。

[0063] 切削インサートに対する第１ポケット当接壁の当接は、第１インサートフランクサブ表面が第２ポケット当接壁に当接する場所よりも、前工具端から、長手方向において、さらに遠くにあることが好ましい。そうした場合、フランクポケット当接表面及び第２ポケット当接壁は垂直二等分平面の同じ側にあり、かつ、第１ポケット当接壁は、垂直二等分平面の他方の側にあることが好ましい。

[0064] 上の例は好適な構成（インサートポケットが非対称である）を規定する一方で、非対称な当接が所望され、及びしたがって、すべての当接表面に対する代替が以下で例示される。要約すると、非対称の当接設計は様々な方法で提供されることができる。

[0065] 特に、例示された両方の方法のみが、工具前端に隣接する片側で当接されるインサートを提供する（すなわち、インサートポケットベース表面の前記突起にわずか１つの当接位置がある）。これは、研磨されないインサート（又は、より研磨されない、切れ刃又は下面が研磨されてもよいが、横当接表面には研磨は必要とされない場合があることに留意されたい）が、過度に制約されず、また、両方のポケット当接壁に適切に当接することができることを確実にする。

[0066] 示される１つの好適な例では、ねじが特定のインサートフランク表面位置にクランプ力を向けることを可能にするために非円形ねじ孔表面が使用される。

[0067] 好適には、インサートフランク表面は、後方向及び第２フランク工具側方向の両方に面する第１インサートフランクサブ表面と、後方向及び第１フランク工具側方向の両方に面する第２インサートフランクサブ表面と、をさらに備え、インサートの下面は、第２フランク工具側方向に面するフランクインサート当接表面をさらに備え、インサートポケットは、ポケットベース表面と、ポケットベース表面から上向きに延在し、かつ、前方向及び第１フランク工具側方向の両方に面する第１ポケット当接壁と、ポケットベース表面から上向きに延在し、かつ、前方向及び第２フランク工具側方向の両方に面する第２ポケット当接壁と、をさらに備え、ポケットベース表面は、第１ポケット当接壁及び第２ポケット当接壁よりも前工具端の近くに配置され、かつ、第１フランク工具側方向に面するフランクポケット当接表面を備え、インサートとインサートポケットとの当接位置は、第１インサートフランクサブ表面が第１ポケット当接壁に当接する位置、第２インサートフランクサブ表面が第２ポケット当接壁に当接する位置、フランクインサート当接表面がフランクポケット当接表面に当接する位置、及び、下面がポケットベース表面に当接する位置のみである。

[0068] 示される他の好適な例では、非対称の当接は、標準のねじ孔を単に備えているが、ポケット当接壁に逃げを形成することによって、工具ホルダ前端から様々な距離でポケット当接壁に対称のインサートフランクサブ表面が接触することを確実にする。

[0069] 上述した例のいずれかに適用することができる代替の又は追加の特徴は、工具ホルダ前端から様々な距離での当接位置を確実にするため、当接するように意図される少なくともその部分で、ポケット当接壁が（平面視で）非対称に延在することであってもよい。

[0070] 好ましくは、最前刃部分は垂直二等分平面に交差する。こうした対称性は、２方向機械加工に利点を有する。

[0071] 本願の主題のより良い理解のため、かつ、本願の主題が実際にどのように実行されることができるかを示すため、ここで添付の図面を参照する。

ワークピースの概略部分が示された状態の、本願の主題に係る例示の高送り工具アセンブリの平面図である。 図１Ａの工具アセンブリの側面図である。 図１Ａの工具アセンブリの斜視図である。 図１Ａの工具アセンブリの正面図である。 ワークピースの概略部分が示された状態の、図１Ａのインサートの平面図である。 図２Ａのインサートの側面図である。 図２Ａのインサートの下面図である。 図１Ａの工具ホルダの平面図である。 図３Ａの工具ホルダの側面図である。 図３Ａの工具ホルダの斜視図である。 図３Ａの工具ホルダの正面図である。 図３Ａの工具ホルダのインサートポケットの拡大図である。 図３Ｃのインサートポケットと同様の視点で示された、図４Ａのインサートポケットの拡大側面斜視図である。 本願の主題に係る別の例示の高送り工具アセンブリの平面図である。 図５Ａの工具アセンブリの側面図である。 図５Ａの工具アセンブリの斜視図である。 図５Ａの工具アセンブリの正面図である。 図５Ａのインサートの平面図である。 図６Ａのインサートの側面図である。 図６Ａのインサートの下面図である。 図５Ａの工具ホルダの平面図である。 図７Ａの工具ホルダの側面図である。 図７Ａの工具ホルダの斜視図である。 図７Ａの工具ホルダの正面図である。

[0072] 図１Ａ～図１Ｄを参照すると、３方向割り出し可能インサート１２と、工具ホルダ１４と、工具ホルダ１４にインサート１２を固定するねじ１６と、を備える高送り工具アセンブリ１０が図示されている。

[0073] 切削インサート１２をさらに詳細に説明するため、図２Ａ～図２Ｃに着目されたい。

[0074] インサート１２は、反対の上面１８及び下面２０と、上面１８及び下面２０を接続するインサートフランク表面２２と、を備える。

[0075] インサート１２は、上面１８とインサートフランク表面２２との交差部に形成された周辺切れ刃３５をさらに備える。周辺切れ刃３５は、第１アクティブ切れ刃２４Ａ、第２アクティブ切れ刃２４Ｂ、第３アクティブ切れ刃２４Ｃを備える。第１アクティブ切れ刃２４Ａ、第２アクティブ切れ刃２４Ｂ、第３アクティブ切れ刃２４Ｃの各々は、３方向割り出し可能インサート１２の異なる側に形成される（すなわち、切削インサート１２が、中心に配置されたインサート軸Ａ_Ｉ回りに１２０度回転させられる時、アクティブ切れ刃の異なる１つが提示される）。

[0076] 図２Ａから分かるように、第１アクティブ切れ刃２４Ａは、最前刃部分３４と、第１主刃部分３６Ａと、第２主刃部分３６Ｂと、を備える。各「アクティブ切れ刃」は、工具ホルダ１４に装着された時にワークピース３５を機械加工する際にアクティブである周辺切れ刃３５の部分であるので、そう呼ばれている。切削インサート１２が割り出された後、異なるアクティブ切れ刃がアクティブになる。図２Ａから分かるように、第１アクティブ切れ刃２４Ａがワークピース２５の切削に関与する。

[0077] インサートの３つすべての側が回転的に同一であるので、３つの対称的な特徴のセットのうちの１つのみに関連して説明する。

[0078] インサート１２の当接又は装着を説明するために、第１アクティブ切れ刃２４Ａが図２Ａの下部に示される一方で、説明を容易にするために、第１アクティブ切れ刃２４Ａが図２Ｃの下面視の右側に配置される。

[0079] 下面２０は、内部凹部２６を備え、内部凹部２６は、同様に、その片側に第２側方方向Ｄ_Ｓ２に面する平坦なフランクインサート当接表面２８を備える。

[0080] 以下で説明するように、工具ホルダ１４に装着される時、フランクインサート当接表面２８は、遠位に配置された第１インサートフランクサブ表面３０Ａ及び第２インサートフランクサブ表面３０Ｂに対して当接する。

[0081] インサート１２は、図２Ｂに示すように、インサート１２の下部３２が周辺切れ刃３５に対して内側に逃げを形成するポジティブインサートである。

[0082] 図２Ａに最もよく示すように、最前刃部分３４は、側方方向Ｄ_Ｓに平行に測定可能な横刃長さＬ_Ｆを有する。最前刃部分３４は、インサート１２の平面視において直線であることが好ましい。

[0083] 第１主刃部分３６Ａは、最前刃部分３４から第１側方向Ｄ_Ｓ１及び後方向Ｄ_Ｒの両方に延在し、かつ、第１刃長さＬ_Ｅ１及び第１刃深さＬ_Ｄ１（この場合、ａ_ｐで指定される値と同一である）を有する。

[0084] 第２主刃部分３６Ｂは、最前刃部分３４から第２側方向Ｄ_Ｓ２及び後方向Ｄ_Ｒの両方に延在し、かつ、第２刃長さＬ_Ｅ２及び第１刃深さＬ_Ｄ２（この場合、ａ_ｐで指定される値と同一である）を有する。

[0085] 上述したように、第１主刃３６Ａ及び第２主刃３６Ｂは、その平面視（すなわち、図２Ａ）において直線であることが好ましい。これらの刃は、図示するように、その半径コーナー３６Ｃ、３６Ｄの途中まで材料をさらに除去することができることに留意されたい。半径コーナー３６Ｃ、３６Ｄの半分が上述の長さに含まれる。３つのアクティブ切れ刃のすべて、すなわち、第１アクティブ切れ刃２４Ａ、第２アクティブ切れ刃２４Ｂ、第３アクティブ切れ刃２４Ｃはコーナーで交わることが理解される。主刃部分の大部分が直線であるので（小さな避けられないコーナー部分を除く）、主刃部分は直線であるとみなされる。

[0086] 図示するように、第１主刃部分３６Ａ及び第２主刃部分３６Ｂの各々は、長手方向Ｄ_Ｌよりも側方方向Ｄ_Ｓに著しく大きな長さで延在する。

[0087] したがって、第１切り込み（immersion）角度Ｋ１及び第２切り込み角度Ｋ２は両方とも、好適な本実施形態では、相対的に小さな角度である１５°である。

[0088] この形状は、以下で説明する距離Ｒにも関連する。

[0089] 上面１８（「すくい面」としても知られている）の説明に戻ると、図示する例では、周辺切れ刃３５全体に沿って同一の切りチップフォーマ構成３７が形成される。

[0090] 図２Ｃを参照すると、上面に沿って配置された周辺切れ刃３５の通常の仮想外接円Ｉ_Ｃが図２Ａに典型的には描かれるが、視認性を良くするため、図２Ｃに示されている。例示されたインサート１２はいわゆるポジティブインサートであるので、周辺切れ刃３５は下面視で目に見える。

[0091] インサートの外接円Ｉ_Ｃは直径Ｄ_Ｃの計算を可能にする。

[0092] 同様のサイズを有するインサートは、図２Ｃに示す外接円Ｉ_Ｃに一致する切れ刃を有するが、例えば図２Ｃの距離Ｒによって示すように、高送り切れ刃は外接円Ｉ_Ｃから奥まったところに配置される（一例としてこれまで説明されたものと異なるが、それと対称的である異なるアクティブ切れ刃に関する）。

[0093] 図２Ｃを参照すると、フランクインサート当接表面２８は、第１フランクインサート当接サブ表面３０Ａ及び第２フランクインサート当接サブ表面３０Ｂよりも第１アクティブ切れ刃２４Ａに近い。別の言い方をすると、フランクインサート当接表面２８は、第２アクティブ切れ刃２４Ｂ及び第３アクティブ切れ刃２４Ｃよりも第１アクティブ切れ刃２４Ａに近い。

[0094] 工具ホルダ１４をさらに詳細に説明するため、図１Ａ～図１Ｄ及び図３Ａ～図３Ｄに着目されたい。

[0095] 工具ホルダ１４は、前工具端３８に向かう前方向Ｄ_Ｆ及び前方向Ｄ_Ｆとは反対の後方向Ｄ_Ｒを含む長手方向Ｄ_Ｌを規定する反対の前工具端３８及び後工具端４０と、上工具側に向かう上方向Ｄ_Ｕ及び上方向Ｄ_Ｕとは反対の下方向Ｄ_Ｄを含む垂直方向Ｄ_Ｖを規定する反対の上工具側４２及び下工具側４４と、第１フランク工具側４６に向かう第１側方向Ｄ_Ｓ１及び第１側方向Ｄ_Ｓ１とは反対の第２側方向Ｄ_Ｓ２を含む側方方向Ｄ_Ｓを規定する反対の第１フランク工具側４６及び第２フランク工具側４８と、を備える。

[0096] より具体的には、工具ホルダ１４は、シャンク部分５０と、シャンク部分５０から延在するヘッド部分５２と、ヘッド部分５２の前工具端３８及び上工具側４２の交差部に形成されたインサートポケット５４と、を備える。

[0097] 垂直二等分平面Ｐ_Ｖ（図１Ａ）が、長手方向Ｄ_Ｌ及び垂直方向Ｄ_Ｖに平行に延在し、かつ、前工具端３８に隣接して第１フランク工具側４６及び第２フランク工具側４８を二等分する。図７Ａに示す例では、垂直二等分平面Ｐ_Ｖ’が、付随的にシャンク部分５０’の中心を通って延在する一方で、本発明の特徴を規定する目的のため、垂直二等分平面ＰＶの重要性は、工具ヘッド部分５２に関してのみであり、シャンク部分５０に関してではない。

[0098] 工具ホルダ１２は、この好適な例では、複数の冷却剤出口５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ、５６Ｆ（図３Ｄで指定される）を示す冷却剤構成を任意選択的に備える。

[0099] 図１Ａを簡単に参照すると、ヘッド部分５２は、薄い部分、すなわち、前端に隣接するインサート幅Ｗ_Ｃ部分より小さいヘッド部分幅Ｗ_Ｈを有することができる。特に、インサート幅Ｗ_Ｃは、アクティブ切れ刃長さ、すなわち、横刃長さＬ_Ｆと第１刃長さＬ_Ｅ１及び第２刃長さＬ_Ｅ２とを組み合わせた長さと同一である。

[00100] 長手方向に測定される長手インサートポケット長さＬ_ＩＬが図３Ａに示されている。

[00101] 第１主刃部分３６Ａ及び第２主刃部分３６Ｂが、第１フランク工具側４６及び第２フランク工具側４８よりもそれぞれ第１側方向Ｄ_Ｓ１及び第２側方向Ｄ_Ｓ２にさらに延在し、それによって、薄い部分（この場合、ヘッド部分５２の全長に延在する）を規定することが理解される。図１Ａに示すように、薄い部分は、長手方向に測定された長さにわたって、少なくともかつさらに、インサートポケット５４の長手インサートポケット長さＬ_ＩＬ（図３Ａ）の２倍より長く、延在することが理解される。

[00102] 図４Ａ及び図４Ｂも参照して、インサートポケット５４を説明する。

[00103] インサートポケット５４は、ポケットベース表面５８と、ポケットベース表面５８から上向きに延在し、かつ、前方向Ｄ_Ｆ及び第２側方向Ｄ_Ｓ２の両方に面する第１ポケット当接壁６０Ａと、ポケットベース表面５８から上向きに延在し、かつ、前方向Ｄ_Ｆ及び第１側方向Ｄ_Ｓ１の両方に面する第２ポケット当接壁６０Ｂと、を備える。

[00104] ポケットベース表面５８は、上向きに突出する突起６２を備え、突起６２は、突起６２の片側に第２側方方向Ｄ_Ｓ２に面する平坦なフランクポケット当接表面６４を備える。

[00105] ポケットフランク当接表面６４のみに接触し、突起６２の反対側に配置されたポケットフランク非当接表面６６には接触しないことを確実にするため、ねじ孔６８のねじ孔軸Ａ_Ｈは、図示するように、垂直平面Ｐ_Ｖからオフセットされてもよい。代替的に、突起は、垂直平面ＰＶ周りに非対称であり、かつ、第２側方方向Ｄ_Ｓ２（図示せず）にさらにわずかに延在してもよい。同様の効果を有する他の解決策があってもよいことに留意されたい。それでもなお、両方の解決策（垂直平面Ｐ_Ｖ周りの非対称を含む）において、インサート１２内の凹部２６が対称に形成されることが可能である。

[00106] 代替的に、インサートポケット５４は、対称であってもよく、かつ、インサートの下面２０の各凹部２６は、インサート１２が各凹部２６について回転対称である限り、片側でわずかに短くてもよい。

[00107] 特に、図４Ａでは、インサートポケット５４の所望の横当接表面（すなわち、第１ポケット当接壁６０Ａ、第２ポケット当接壁６０Ｂ及びフランクポケット当接表面６４；この説明は、横支持を提供しないポケットベース表面５８を参照しない）が各々、前端３８から長手方向Ｄ_Ｌに沿って測定可能な異なる距離にある。第１ポケット当接壁６０Ａ及び第２ポケット当接壁６０Ｂが、ある実施形態では、前端３８からの距離において部分的に重なっている一方で、用語「異なる距離」は、第１ポケット当接壁６０Ａ及び第２ポケット当接壁６０Ｂが長手方向Ｄ_Ｌで同一の延在を有しないことを意味する。別の言い方をすれば、第１ポケット当接壁６０Ａ及び第２ポケット当接壁６０Ｂのうちの一方が、他方よりも前端３８からさらに遠くで始まってもよい又は終わってもよい。

[00108] フランクポケット当接表面６４は、工具ホルダの前端３８の最も近くにある。

[00109] 第１ポケット当接壁６０Ａは、前端から最も遠くにあり、かつ、他方よりも第１側方方向にさらに遠くに配置される。

[00110] 第２ポケット当接壁６０Ｂは、長手方向Ｄ_Ｌに沿って測定可能であり、フランクポケット当接表面６４及び第１ポケット当接壁６０Ａの間に配置され、かつ、他方よりも第２側方方向にさらに遠くに配置される。

[00111] 工具アセンブリがワークピースを機械加工する側方方向に関わらず、同じ当接表面がインサート１２に常に接触することが理解される。

[00112] すなわち、第１インサートフランクサブ表面３０Ａは第２ポケット当接壁６０Ｂに当接し、第２インサートフランクサブ表面３０Ｂは第１ポケット当接壁６０Ａに当接し、フランクインサート当接表面２８はフランクポケット当接表面６４に当接し、かつ、インサートの下面２０はポケットベース表面５８に当接する。

[00113] しかしながら、様々な当接位置への力の分布は機械加工の方向に応じて変動する。

[00114] したがって、工具アセンブリが、切削インサート１４によって機械加工する時、相対的に言うと、第２側方方向Ｄ_Ｓ２に移動する場合（前記移動はワークピースに対してであり、ワークピースは、インサート１４が静止している状態で第２側方方向Ｄ_Ｓ２に移動することができるが、インサートが第１側方方向Ｄ_Ｓ１に移動してワークピースが静止している場合と同じ力が作用する）、フランクポケット当接表面６４に大きな力が作用する。一方で、反対の機械加工の方向、第１側方方向Ｄ_Ｓ１の場合、フランクポケット当接表面６４にははるかに小さい力が作用し、かつ、著しく大きな力が第２ポケット当接壁６０Ｂに作用する。工具ホルダの前端３８からの異なる距離が、インサートポケット内でのインサートの回転を阻止することを助ける。

[00115] 図３Ａにおいてインサートポケットの後方部分が対称であるように見える一方で、図４Ａにおいて拡大されたインサートポケットをより詳細に見ると、そうではないことが分かることに留意されたい。

[00116] 特に、構造的な強度の目的のため、第１ポケット当接壁６０Ａは、より大きな第１壁７０Ａの一部であり、第２ポケット当接壁６０Ｂは、より大きな第２壁７０Ｂの一部である。

[00117] 指定された当接部分での接触を確実にするため、より大きな第１壁７０Ａ及び第２壁７０Ｂが、第１ポケット当接壁６０Ａ及び第２ポケット当接壁６０Ｂから逃げを形成される。こうした角度は、理解の目的のためのみに人為的に誇張されており、かつ、第１逃げ角α１、第２逃げ角α２及び第３逃げ角α３として概略的に示されている。

[00118] 図５Ａ～図７Ｄに示す他の例示の工具アセンブリ１０’を参照すると、代替の当接構成が示されている。対応の要素が、アポストロフィ（’）の付加とともに上述されたものと同じ参照符号を有する。

[00119] 高送り工具アセンブリ１０’は、３方向割り出し可能インサート１２’と、工具ホルダ１４’と、工具ホルダ１４’にインサート１２’を固定するねじ１６’と、を備える。

[00120] 大きな違いのみを説明する。シャンク部分５０’に相違があることは明確である一方で、主な相違はインサート装着構成である（前述のインサート装着構成は、このシャンク部分５０’とともに使用されることができ、また逆も同様であることに留意されたい）。

[00121] 具体的には、工具ホルダ１０’において、第１ポケット当接壁６０Ａ’及び第２ポケット当接壁６０Ｂ’は、垂直平面Ｐ_Ｖ’周りで対称である。

[00122] 非対称力構成を確実にするため、インサートのねじ孔７４（図６Ａ）は非円形である。より正確には、３つの直線ねじ孔当接表面、すなわち、第１ねじ孔当接表面７２Ａ、第２ねじ孔当接表面７２Ｂ、第３ねじ孔当接表面７２Ｃ、３つの割り出し可能位置の各々に１つ、が設けられる。一方で、インサートポケット孔６８’（図７Ａ）は、インサート軸Ａ_Ｉ’に対してオフセットされた孔軸Ａ_Ｈ’を有する。その結果、付勢力Ｆが生成され、異なって配置された第１ポケット当接壁及び第２ポケット当接壁を使用した前述の例と同様の非対称力分布効果を提供する。

[00123] 付勢力Ｆは、後方向Ｄ_Ｒ及び（この任意選択的な例では）第１側方方向Ｄ_Ｓ１におけるものである。

[00124] より正確には、付勢力Ｆは、第１側方方向Ｄ_Ｓ１ではなくより後方向Ｄ_Ｒに向かうものである。言い換えれば、付勢力Ｆの方向と後方向Ｄ_Ｒの垂直平面Ｐ_Ｖとの間に形成された第１付勢角α４は、力Ｆの方向と側方方向Ｄ_Ｓとの間に形成された第２付勢角α５よりも小さい。図面の矢印及び角度は、概略的であり、かつ、測定向けではないことが理解されるべきである。

[00125] このことは、インサート１４’単独から理解されることもでき、第１ねじ孔当接表面７２Ａは、第１ねじ孔当接表面７２Ａに隣接するインサートフランク当接サブ表面（この例では、第１インサートフランクサブ表面３０Ａ’）に平行ではないが、第１ねじ孔当接表面７２Ａに対して傾斜している。

[00126] より幾何学的に傾斜を説明すると、ねじ孔当接表面７２Ａに対する第１法線方向Ｄ_Ｂ１は、第１当接サブ表面３０Ａ’に対する第２法線方向Ｄ_Ｂ２と平行ではない。言い方を変えれば、インサート１２’の中心（すなわち、インサート軸ＡＩ’を通る）及び第１アクティブ切れ刃２４Ａ’の中心から延在する仮想線ＬＩは、ねじ孔当接表面７２Ａに対する前記第１法線方向Ｄ_Ｂ１に第１鋭角β１を形成してもよく、かつ、仮想線ＬＩは、第１当接サブ表面３０Ａ’の前記第２法線方向Ｄ_Ｂ２に第２鋭角β２を形成してもよい。第１鋭角β１は第２鋭角β２よりも大きい。さらに言い方を変えれば、第２法線方向Ｄ_Ｂ２は、第１法線方向Ｄ_Ｂ１よりも最前刃部分３４’により向かう方向に向けられる。

[00127] 図１Ｂに戻ると、両方の実施形態に共通であるが、最前刃部分３４は、前工具端３８の前方に配置され、かつ、アクティブ切れ刃、この例では、第１アクティブ切れ刃２４Ａの残りの部分よりも前方向にさらに配置される。最前刃部分３４は、図１Ａに最もよく示すように、垂直二等分平面Ｐ_Ｖに交差する。

[00128] 図１Ａに最もよく示すように、第１主刃部分３６Ａは、前工具端に隣接する第１フランク工具側４６よりも第１側方向にさらに延在し、かつ、第２主刃部分３６Ｂは、前工具端に隣接する第２フランク工具側４８よりも第２側方向にさらに延在する。したがって、インサート１２（又はインサート１２’）は、上述した従来技術の設計において可能ではなかった深さまでワークピース内に切れ込むように示され、かつ、ワークピース２５内に完全に延在することができる。このことは格別な利点である一方で、現時点で、（したがって、本発明にさらなる利益である）そうした格別な利点がなくても、２つの反対の側方方向に機械加工するように構成された高送り工具ホルダ１２又は工具アセンブリ１０は知られてさえいない。

Claims (26)

1. ２方向高送り旋削工具アセンブリであって、
   工具ホルダ、切削インサート及びクランプ要素を備え、
   前記工具ホルダは、
   反対の前工具端及び後工具端であって、前記前工具端に向かう前方向と、前記前方向に反対の後方向と、を含む長手方向を規定する反対の前工具端及び後工具端と、
   反対の上工具側及び下工具側であって、前記上工具側に向かう上方向と、前記上方向に反対の下方向と、を含む垂直方向を規定する反対の上工具側及び下工具側と、
   反対の第１フランク工具側及び第２フランク工具側であって、前記第１フランク工具側に向かう第１側方向と、前記第１側方向に反対の第２側方向と、を含む側方方向を規定する反対の第１フランク工具側及び第２フランク工具側と、
   前記長手方向及び前記垂直方向に平行に延在し、かつ、前記前工具端に隣接して前記第１フランク工具側及び前記第２フランク工具側を二等分する垂直二等分平面と、
   シャンク部分と、
   前記シャンク部分から延在するヘッド部分と、
   前記前工具端と前記ヘッド部分の上工具側との交差部に形成されたインサートポケットであって、ポケットベース表面を備えるインサートポケットと、を備え、
   前記切削インサートは、前記クランプ要素を介して前記インサートポケットに固定され、
   前記切削インサートは、
   反対の上面及び下面と、前記上面及び前記下面を接続するインサートフランク表面と、
   前記インサートフランク表面と前記上面との交差部の少なくとも一部に沿って形成された周辺切れ刃であって、少なくとも１つのアクティブ切れ刃を備える周辺切れ刃と、を備え、
   前記アクティブ切れ刃は、
   前記前工具端の前方に配置されて、前記アクティブ切れ刃の残りの部分よりも前記前方向にさらに延在する最前刃部分であって、前記側方方向に平行に測定可能な横刃長さを有する最前刃部分と、
   前記最前刃部分から、前記第１側方向及び前記後方向の両方に、前記前工具端に隣接する前記第１フランク工具側よりも前記第１側方向にさらに遠い位置まで延在する第１主刃部分であって、前記側方方向に平行に測定可能な第１刃長さと、前記長手方向に平行に測定可能な第１刃深さと、を有する第１主刃部分と、
   前記最前刃部分から、前記第２側方向及び前記後方向の両方に、前記前工具端に隣接する前記第２フランク工具側よりも前記第２側方向にさらに遠い位置まで延在する第２主刃部分であって、前記側方方向に平行に測定可能な第２刃長さと、前記長手方向に平行に測定可能な第２刃深さと、を有する第２主刃部分と、を備え、
   前記第１刃長さは前記第１刃深さ及び前記横刃長さの各々よりも大きく、
   前記第２刃長さは前記第２刃深さ及び前記横刃長さの各々よりも大きい、２方向高送り旋削工具アセンブリ。
2. 前記第１主刃部分及び前記第２主刃部分は、前記側方方向に対して、６°≦Ｋ１、Ｋ２≦３０°の条件を満たす、第１切り込み角度Ｋ１及び第２切り込み角度Ｋ２を規定する、請求項１に記載の工具アセンブリ。
3. 前記第１切り込み角度Ｋ１及び前記第２切り込み角度Ｋ２は、１２°≦Ｋ１、Ｋ２≦２０°の条件を満たす、請求項２に記載の工具アセンブリ。
4. 前記第１主刃部分及び前記第２主刃部分は、等しい値の第１切り込み角度Ｋ１及び第２切り込み角度Ｋ２を規定する、請求項２又は３に記載の工具アセンブリ。
5. 前記切削インサートは、前記下面に隣接するフランクインサート当接表面をさらに備え、かつ、前記ポケットベース表面は、フランクポケット当接表面をさらに備え、かつ、前記フランクインサート当接表面は前記フランクポケット当接表面に当接する、請求項１～４のいずれか１項に記載の工具アセンブリ。
6. 前記フランクインサート当接表面は前記下面の内部凹部に設けられ、かつ、前記フランクポケット当接表面は、前記ポケットベース表面に形成された突起に設けられる、請求項５に記載の工具アセンブリ。
7. 前記突起は、前記垂直二等分平面に対して、前記第１側方向及び前記第２側方向の他方よりも、前記第１側方向及び前記第２側方向の一方にさらに延在する、請求項６に記載の工具アセンブリ。
8. 前記内部凹部は、前記垂直二等分平面に対して、前記第１側方向又は前記第２側方向の一方で片側がより短い、請求項６に記載の工具アセンブリ。
9. 前記切削インサートは複数の前記フランクインサート当接表面を備え、前記フランクポケット当接表面は、前記アクティブ切れ刃に対して前記切削インサートの最も近い前記フランクインサート当接表面に当接する、請求項５～８のいずれか１項に記載の工具アセンブリ。
10. 前記最前刃部分は、前記切削インサートの平面視において直線である、請求項１～９のいずれか１項に記載の工具アセンブリ。
11. 前記第１主刃部分及び前記第２主刃部分はその平面視において直線である、請求項１～１０のいずれか１項に記載の工具アセンブリ。
12. 前記第１主刃部分及び前記第２主刃部分はその長さが等しい、請求項１～１１のいずれか１項に記載の工具アセンブリ。
13. 前記第１主刃部分及び前記第２主刃部分の各々は、前記最前刃部分の長さの少なくとも２倍である、又は、前記最前刃部分の長さの少なくとも３倍である、請求項１～１２のいずれか１項に記載の工具アセンブリ。
14. 前記インサートポケットは、前記ポケットベース表面から上向きに延在し、かつ、前記前方向及び前記第２フランク工具側方向の両方に面する第１ポケット当接壁と、前記ポケットベース表面から上向きに延在し、かつ、前記前方向及び前記第１フランク工具側方向の両方に面する第２ポケット当接壁と、備え、前記第１ポケット当接壁及び前記第２ポケット当接壁の両方が前記切削インサートのインサートフランク表面に当接する、請求項１～１３のいずれか１項に記載の工具アセンブリ。
15. 前記インサートポケットの平面視において、前記第１ポケット当接壁及び前記第２ポケット当接壁は、前記第１ポケット当接壁及び前記第２ポケット当接壁が当接する場所で、前記垂直二等分平面に対して非対称である、請求項１４に記載の工具アセンブリ。
16. 前記インサートフランク表面は、
    前記後方向及び前記第２フランク工具側方向の両方に面する第１インサートフランクサブ表面と、
    前記後方向及び前記第１フランク工具側方向の両方に面する第２インサートフランクサブ表面と、をさらに備え、
    前記下面は、前記第１フランク工具側方向に面するフランクインサート当接表面をさらに備え、
    前記インサートポケットは、
    前記ポケットベース表面から上向きに延在し、かつ、前記前方向及び前記第２フランク工具側方向の両方に面する第１ポケット当接壁と、
    前記ポケットベース表面から上向きに延在し、かつ、前記前方向及び前記第１フランク工具側方向の両方に面する第２ポケット当接壁と、をさらに備え、
    前記ポケットベース表面は、前記第２フランク工具側方向に面するフランクポケット当接表面をさらに備え、前記フランクポケット当接表面は、前記第１ポケット当接壁及び前記第２ポケット当接壁よりも前記前工具端の近くに配置され、
    前記切削インサート及び前記インサートポケットの当接位置は、
    前記第１インサートフランクサブ表面が前記第２ポケット当接壁に当接する位置、
    前記第２インサートフランクサブ表面が前記第１ポケット当接壁に当接する位置、
    前記フランクインサート当接表面が前記フランクポケット当接表面に当接する位置、及び、
    前記下面が前記ポケットベース表面に当接する位置のみである、請求項１～１３のいずれか１項に記載の工具アセンブリ。
17. 前記第２インサートフランクサブ表面は、前記長手方向において、前記前工具端から、前記第１インサートフランクサブ表面が前記第２ポケット当接壁に当接する場所よりもさらに遠くで前記第１ポケット当接壁に当接する、請求項１６に記載の工具アセンブリ。
18. 前記フランクポケット当接表面及び前記第２ポケット当接壁は前記垂直二等分平面の同じ側にあり、かつ、前記第１ポケット当接壁は前記垂直二等分平面の他方の側にある、請求項１７に記載の工具アセンブリ。
19. 前記切削インサートは、前記第１主刃部分及び前記第２主刃部分の各々に沿って形成された同一のチップフォーマ構成を備える、請求項１～１８のいずれか１項に記載の工具アセンブリ。
20. 前記同一のチップフォーマ構成が前記周辺切れ刃全体に沿って形成される、請求項１９に記載の工具アセンブリ。
21. 前記切削インサートが３方向割り出し可能インサートである、請求項１～２０のいずれか１項に記載の工具アセンブリ。
22. 前記切削インサートが片側インサートである、請求項１～２１のいずれか１項に記載の工具アセンブリ。
23. 前記切削インサートが、特定のインサートフランク表面位置に向かってクランプ力を向けるように構成された非円形ねじ孔表面を有するように形成される、請求項１～２２のいずれか１項に記載の工具アセンブリ。
24. 前記第１主刃部分及び前記第２主刃部分が、前記第１フランク工具側及び前記第２フランク工具側よりもそれぞれ前記第１側方向及び前記第２側方向にさらに延在し、それによって、前記ヘッド部分の薄い部分を規定し、前記薄い部分は、前記側方方向に規定される前記切削インサートのインサート幅よりも小さいヘッド部分幅を有し、
    前記薄い部分は、前記長手方向に平行に測定される前記インサートポケットの長手インサートポケット長さと少なくとも同じ長さで、前記長手方向に測定される長さで延在する、又は、前記ヘッド部分の前記薄い部分は、前記長手インサートポケット長さの少なくとも２倍の長さで前記長手方向に延在する、請求項１～２３のいずれか１項に記載の工具アセンブリ。
25. 前記下面及び前記ポケットベース表面は平坦である、請求項１～２４のいずれか１項に記載の工具アセンブリ。
26. 前記最前刃部分は前記垂直二等分平面に交差する、請求項１～２５のいずれか１項に記載の工具アセンブリ。

Images