JP2003503219A - ネジ切りフライスカッタ及びネジ切りフライスインサート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、複数の切削インサートポケット（１８〜１８”）を有する切削ヘッド（１４〜１４”）と、前記切削インサートポケット（１８〜１８”）を受容する複数のネジ切りフライスインサート（１）と、前記切削ヘッド（１４〜１４”）と一体化され且つ工具継手内に受容されることを意図する付属装置（１６〜１６”）と、を含むネジ切りフライスカッタ（１３）に関する。また、本発明は、ネジ切りフライスカッタ（１３）に装着されるネジ切りフライスインサート（１）に関する。本発明にしたがうネジ切りフライスカッタは、少なくとも一つのネジ穴（１９）が、それぞれの切削インサートポケット（１８〜１８”）に接して設けられ協働する切削インサートポケット（１８〜１８”）と連絡し、ネジ（１９）は、前記ネジ穴（１９）に受容され、前記ネジ（１７）が、前記ネジ切りフライスインサート（１）の締結部（５）の表面（１０）と直接接触して、前記切削ポケット（１８〜１８”）内に同一に締結し、且つ前記表面が、前記ネジ切フライスインサート（１）の主面（Ｌ）と作用角（β）を形成することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の分野 本発明は、複数の切削インサートポケットを有する切削ヘッドと、切削インサ
ートポケット内に収容される複数のネジ切りフライスインサートと、工具継手内
に収容することを意図する切削ヘッドと合体される付属装置と、を含むネジ切り
フライスカッタに関する。また、本発明は、ネジ切りフライスカッタに装着する
ネジ切りフライスインサートに関する。 先行技術 米国特許第５,８７３,６８４号によって、ネジ切りフライスカッタが既知であ
り、対応する複数のネジ切りフライスインサートを収容するための複数の切削イ
ンサートポケットを備えた工具ヘッドを開示する。ネジ切りフライスインサート
は、切削インサートポケット内に固定され、軸方向に延在する溝を備える切削イ
ンサートポケットと協働する。切削インサートを切削インサートポケットに装着
後、前記溝が互いに配向される場合は、固定ピンがこの溝によって規定される実
質的に環状空間に挿入される。それによって、切削インサートの位置が切削イン
サートポケット内に固定される。固定ピンはフライスカッタボディのネジ穴に固
定ネジをねじ込むことによって固定され、このネジ穴はフライスカッタ本体の溝
領域で終結する。

【０００２】 装着は、各切削インサートに対する固定ピンの使用によって、長いねじ込みに
なる。固定ピンが切削インサートポケットの溝と協働するので、固定ピンの満足
な半径方向位置決めが達成されない。固定ピン上の固定ネジの効果は、切削イン
サートが切削インサートポケットの底に対して突き当たることをもたらすとは考
えられない。さらに、大きな半径方向の切削力のときは、切削インサート内の溝
を有する固定ピンと切削インサートポケットの協働、が半径方向のインサートの
充分正確な位置決めを与えない危険がある。すなわち、半径方向のインサートの
位置移動が生じる可能性がある。

【０００３】 米国特許第Ａ５，８７３，６８４号にしたがうネジ切りカッタにおいては、各
ネジ切りインサートがたった一つの切れ刃を備え、この切削インサートは切れ刃
に対して逃げが備わる。 発明の目的及び特徴 本発明の第１の目的は、上記に規定した種類のネジ切りフライスカッタを提供
する。このフライスカッタは、それぞれの協働する切削インサートポケット内に
固定される複数のネジ切りフライスインサートを備え、構造的に特に簡単な方法
であるが満足に機能する。

【０００４】 さらに、本発明の目的は、ネジ切りフライスカッタを提供することであり、こ
のカッタ内で半径方向及び軸方向のネジ切りフライスインサートの位置決めは、
極めて明瞭である。

【０００５】 さらに、本発明の目的は、小さな間隙を必要とする部品を備えるネジ切りフラ
イスカッタを提供することであり、そのためにこの小さな寸法の工具は、従来の
相当する寸法の工具より多くの切削インサートを装着することができる。

【０００６】 さらに、本発明の目的は、耐用期間が長いネジ切りフライスインサートを提供
することである。

【０００７】 さらにその上の本発明の目的は、添付する独立項の特徴を達成したネジ切りフ
ライスカッタ及びネジ切りフライスインサートによって実現される。本発明の好
ましい実施態様は、従属項に規定される。 発明の好ましい実施態様の詳細な説明 図１Ａ〜図１Ｄに示す本発明のネジ切りフライスインサート１は、一般的に平
行６面体基本形状であり、且つ切屑除去部３と固定部５を備える。図１Ｃ及び図
１Ｄに、ネジ切りインサート１の長手方向Ｌの主面が図示される。このネジ切り
フライスインサート１は好ましくは硬質金属で作られる。切屑除去部３は二つの
切れ刃７が備えられ、それぞれの切れ刃は複数の歯からなる。図１から明らかな
ように、このネジ切りフライスインサート１は切屑除去部３にネガ型形状を有し
、すなわち、ネジ切りフライスインサート１は逃げ面４に作り付けの逃げ(built
-in clearance)が形成されず、逃げ面は切れ刃７に接触し且つネジ切りフライス
インサート１の主面Ｌと平角を成す。これはネジ切りフライスインサート１を割
出し可能にし、すなわち、双方の切れ刃７を本発明のネジ切りフライスカッタ１
３に使用することが可能である。すくい面８は、それぞれの切れ刃７の内側に接
触して形成される。

【０００８】 ネジ切りフライスインサート１の固定面５は、二つの平らな支持面９を有し、
これらの支持面は互いに平行でありネジ切りフライスインサート１の各側面に位
置する。凹み部の数、示された実施態様においては三つの凹み部が支持面９に備
えられ、各凹み部はネジ切りフライスインサート１の主面Ｌと作用角βを形成す
る平らな表面１０を備える。段差１１がこの凹み部内の切屑除去部３の近い端部
に備えられ、この段差は支持面９に接続する。切屑除去部３に向いている端部で
は、凹み部の表面１０は存在していなくて、すなわち、周囲を取り囲んでいる支
持面９と同じ高さに位置する。これは、図１Ｄに図示する断面１Ｄ−１Ｄ断面に
おいて、固定部５があり継ぎ形状であることを意味する。

【０００９】 このネジ切りフライスインサート１の実施態様にしたがい、固定部５に面取り
コーナ１２が存在する。このコーナは、それぞれの協働する支持面９と、ネジ切
りフライスインサート１の固定部５の平らな端面６との間に位置する。端面６は
、ネジ切りフライスインサートの主面Ｌと平角を成す。

【００１０】 図１Ａにおいて、ネジ切りライスインサート１の長さをＭで、及びその高さを
Ｈで示す。好ましい実施態様にしたがえば、切削フライスインサート１の長さは
Ｍ＝４０ｍｍで、その高さはＨ＝７ｍｍである。本発明のＭ／Ｈの関係は４〜８
の間にある。

【００１１】 図２に示す本発明にしたがうネジ切りフライスカッタ１３の第１の実施態様は
、インサート収容部１５を備える切削ヘッド１４を含む。さらに、ネジ切りフラ
イスカッタ１３は付属装置１６を含み、この付属装置は示された実施態様におい
てはシャンク形状である。付属装置１６は工具継手内に収容される。

【００１２】 切削ヘッド１４は、本発明の二つのネジ切りフライスインサート１が備えられ
る。各ネジ切りフライスインサート１が、それらの機能は図３にさらに厳密に図
示する３個のネジ１７によって切削ヘッド１４内に固定されることが図２から明
確である。

【００１３】 図３から明らかにされるように、インサート収容部１５は、このインサート収
容部１５内に実質的に半径方向に延在するポケット形状の二つの切削インサート
ポケットが備えられる。各切削インサートポケット１８は本発明にしたがうネジ
切りフライスインサート１を収容する。切削インサートポケット１８内の互いに
対向するそれぞれの壁は実質的に平行であり、すなわち、それぞれの切削インサ
ートポケット１８は平行６面体空間を規定し、この空間内に本発明にしたがうネ
ジ切りフライスインサート１が収容される。

【００１４】 三つのネジ穴１９が各切削インサートポケット１８に備えられ、且つ各穴１９
にネジ１７が収容される。ネジ１７は、図３に示すネジ切りフライスカッタの回
転方向Ｒの協働する切削インサートポケット１８の前方に備えられる。また、図
３からも明らかになるように、それぞれの穴１９は、協働する切削インサートポ
ケット１８の隣接する壁と交差する。すなわち、穴１９は切削インサートポケッ
ト１８と連絡する。これは、ネジ切りフライスインサート１が協働する切削イン
サートポケットによって正確に収容された場合、穴１９内のネジ１７が凹みと接
触をもたらし、この凹みがネジ切りフライスインサート１のあり継ぎ断面の一部
を形成することを意味する。ネジ１７の中心軸はネジ１７と嵌合する凹みの表面
１０と交差する。このことに関して、ネジ切りフライスインサート１の高さ／幅
との上記関係は、協働する切削インサートポケット１８内のネジ切りフライスイ
ンサート１の堅固な固定を達成するために重要なことであり、この関係が４〜８
の間にある必要があることを示す必要がある。高さＨはネジ切りフライスインサ
ートの長さＭに対して比較的小さいので、表面１０でのネジ１７の作用点は切れ
刃７の比較的近くに存在し、これが切れ刃７の堅固の位置を作り出す。

【００１５】 ネジ１７が、ネジ１７から離れているネジ切りフライスインサート１の側面に
位置を定める支持面９を、切削インサートポケットの一方の壁に向かって押し付
け、またネジ１７が、ネジ１７から離れているネジ切りフライスインサート１の
コーナ１２を、切削インサートポケット１８の一方の壁と底面との間の遷移部に
向かって押し付ける。凹みの表面１０によって形作られる固定部５の楔形が、ネ
ジ１７がネジ切りフライスインサート１に半径方向内向きの力を働かせるように
なる。このことが、ネジ切りフライスインサート１と固定部５の端面６とを切削
インサートポケット１８の底部に対してしっかりと突き合せられることを確実に
する。その結果として、切削インサートポケット内のネジ切りフライスインサー
ト１の位置は、支持部９と端面６とによって部分的に規定される。これらの二つ
の面は、互いに垂直を成す平面に配置される。これは切削インサートポケット１
８内のネジ切りフライスインサート１の位置が満足した状態で規定されることを
もたらす。これに関連して、ネジ１７からそれたネジ切りフライスインサート１
の支持面９と、ネジ１７からそれた切削インサートポケット１８の一方の壁と、
の接触はないことを指摘する必要がある。

【００１６】 軸方向のネジ切りフライスインサート１の位置決めは、付属装置１６の最も近
くに配置される切削インサートポケット１８の端部に、それぞれが軸停止部を有
する切削インサートポケット１８を備えることによって成される。これは図４に
さらに明確に示される。

【００１７】 図３から明らかであるように、協働する切屑面８を備えるネジ切りフライスイ
ンサート１の切れ刃７は、ネジ切りフライスカッタ１３の軸面２０に配置され、
この軸面は、ネジ切りフライスカッタ１３の回転軸ＣＬを通る。ネジ切りフライ
スインサート１の主面２０は、切れ刃７に対して必要な逃げを得るために、軸面
２０と所定作用角αを形成する。すなわち、図３において、ネジ切りフライスイ
ンサート１は、軸面２０の各側部上に延在する。

【００１８】 ネジ切りフライスカッタ１３のインサート収容部１５は、図２及び図３の実施
態様に示されるように、二つの冷却チャネルが備えられ、このチャネルはインサ
ート収容部１５の軸方向に延在する。冷却チャネル２１は、ネジ切りフライスカ
ッタ１３の回転軸ＣＬに関して、互いに正反対の方向に対向して位置する。この
冷却チャネル２１は、２１ａで、インサート収容部１５のジャケット面に終結す
る。すなわち、図３に示すネジ切りフライスカッタ１３の回転方向Ｒにおいて協
働するネジ切りフライスインサート１の後方である。

【００１９】 それぞれのネジ切りフライスインサート１は同一であり、図２から明らかであ
るように、ネジ切りフライスインサート１はインサート収容部１５に装着され、
それぞれの切れ刃７に相当する歯が、同一軸高さに配置される。この切削インサ
ート形態の機械加工では、円弧補間による本発明のネジ切りフライスカッタ１３
によって成される。すなわち、切れ刃７の歯によって雌ネジまたは雄ネジが切ら
れる穴または差し口の中心軸の周りを機械加工する際に、ネジ切りフライスカッ
タ１３の軸ＣＬが循環する。

【００２０】 ネジ切りフライスインサート１の第１の切れ刃７が磨耗したとき、ネジ１７が
緩められて、第２の切れ刃７が作用位置に収まるように割り出される。すなわち
、軸面２０に配置される。

【００２１】 図４及び図５に示す第２の実施態様のネジ切りフライスカッタ１３’は、図２
及び図３のネジ切りフライスカッタ１３と同様の構造形状を主に備える。すなわ
ち、ネジ切りフライスカッタ１３’は切削ヘッド１４’と付属装置１６’を有す
る。ネジ切りフライスカッタ１３’のインサート収容部１５’は、三つの切削イ
ンサートポケット１８’を備える。各切削インサートポケット１８’は、ネジ切
りフライスインサート１を収容し、このインサートは好ましくは図１〜３のネジ
切りフライスインサート１と同一の形状を有する。これは、図４及び図５にした
がうネジ切りフライスインサート１の各々は、三つのネジ１７によってインサー
ト収容部１５’内に固定される。明確な理由で、切削インサートポケット１８’
は長さをあらわし、その長さはネジ切りフライスインサート１の長さに適合させ
ることが指摘される。

【００２２】 三つのネジ穴１９が、各切削インサートポケット１８’に対して備えられ、そ
れぞれがネジ１７を収容する。この穴１９は、図２及び図３の実施態様のそれと
同じように、切削インサートポケット１８に対応するように方向が定められ、且
つネジ切りフライスインサート１の固定は、図２及び図３の実施態様のそれのよ
うに対応するように成され、したがって、切削インサートポケット１８’内のネ
ジ切りフライスインサート１の固定する場合は、参照は上記になる。

【００２３】 図５から明らかであるように、チャネルは図４及び図５の実施態様では充分な
空隙を有するために、インサート収容部１５’は中央に位置する冷却チャネル２
１’を備える。この冷却チャネル２１’は、所定の軸レベルで分岐し、且つイン
サート収容部１５’のジャケット表面において、開口部２１’ａを介して終結す
る。

【００２４】 図６及び図７に示すネジ切りフライスカッタ１３’’の第３の実施態様は、上
記実施態様にしたがう同一の構造形状のネジ切りフライスカッタ１３及び１３’
を主に有する。すなわち、ネジ切りフライスカッタ１３’’は、カッタヘッド１
４’’及び付属装置１６’’を含む。ネジ切りフライスカッタ１３’’のインサ
ート収容部１５’’は、６個の切削インサートポケット１８’’を備える。各切
削インサートポケット１８’’は、図１〜５にしたがうネジ切りフライスインサ
ート１と同一であるネジ切りフライスインサート１を収容する。これは、図６及
び図７のネジ切りフライスインサート１のそれぞれが、３個のネジ１７によって
、インサート収容部１５’’内に固定されることが達成される。

【００２５】 結果として、各切削インサートポケット１８’’に関しては、３個のネジ穴１
９が備えられ、それぞれがネジ１７を収容する。この穴１９は、上記実施態様の
それと同じように、切削インサートポケット１８に対応するように方向が定めら
れ、且つネジ切りフライスインサート１の固定は、上記実施態様のそれのように
対応するように成され、したがって、切削インサートポケット１８’内のネジ切
りフライスインサート１の固定する場合は、参照は上記になる。

【００２６】 本発明のネジ切りフライスカッタ１３’’の図６及び図７にしたがう実施態様
は、中央冷却チャネル２１’’が備えられ、このチャネルは、良好なゆとりとと
もにインサート収容部１５’’内に存在させることができる。この冷却チャネル
２１’’は、所定の軸レベルで分岐し、且つインサート収容部１５’’のジャケ
ット表面において、開口部２１’’ａを介して終結する。

【００２７】 要約すると、本発明のネジ切りフライスカッタ１３、１３’、１３’’は、イ
ンサート収容部１５、１５’、１５’’内のネジ切りフライスインサート１を締
結するために、著しく簡単で、使用者に都合よくて信頼できる原理を示すことが
強調できる。本発明のネジ切りフライスインサート１の形状は、満足した状態で
、ネジ切りフライスインサート１をしっかりと締結するために、限られた数のネ
ジ１７を必要とすることが達成された。 発明の可能な改良 図２及び図３の実施態様に関して先に討論にしたように、ネジ１７の中心軸は
、このネジ１７が当接する凹みの表面１０と交差する。さらに、ネジ１７の中心
軸は、図３の紙面に配置される。ネジ切りフライスインサート１の軸方向のさら
に正確な位置決めを得るために、ネジ１７の中心軸は、紙面に対して傾斜するこ
とができる。この傾斜は切削インサートポケット１８、１８’、１８’’の軸停
止部に向かう方向において、その軸方向のネジ切りフライスインサート１上に力
を存在させ、この停止部は、付属装置１６、１６’、１６’’に向かって対面す
る切削インサートポケット１８、１８’、１８’’の端部に位置する。それによ
って、また凹み表面１０の傾斜が、この表面１０がネジ１７の中心軸に対して常
に垂直になるように調整される。

【００２８】 付属装置１６＜１６’、１６’’は、上記実施態様全てでシャンクと組み立て
られる。しかしながら、付属装置が収容される工具継ぎ手の形式に依存して別の
構造形式を備えることは、本発明の範囲内で充分に可能なことである。

【００２９】 上記実施態様において、２種、３種または６種のネジ切りフライスインサート
１がインサート収容部１５、１５’、１５’’に収容可能である。しかしながら
、本発明は、これらのネジ切りフライスインサート１の数を厳密に限定する方法
でなくて、ネジ切りフライスインサートの数は設計者の要求に沿って変更するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】 図１Ａは、ねじ切りフライスカッタに装着することを意図する本発明にしたが
うねじ切りフライスインサートの斜視図である。

【図１Ｂ】 図１Ｂは、図１Ａのねじ切りフライスインサートの平面図である。

【図１Ｃ】 図１Ｃは、図１Ａのねじ切りフライスインサートの端面図である。

【図１Ｄ】 図１Ｄは、図１Ａのねじ切りフライスインサートの断面図である。

【図２】 図２は、本発明のねじ切りフライスカッタに対する第１の実施態様の側面図で
ある。

【図３】 図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線後方の断面図である。

【図４】 図４は、本発明のねじ切りフライスカッタに対する第２の実施態様の側面図で
ある。

【図５】 図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図６】 図６は、本発明のねじ切りフライスカッタに対する第３の実施態様の側面図で
ある。

【図７】 図７は、図６のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の切削インサートポケット（１８〜１８”）を有する切
   削ヘッド（１４〜１４”）と、前記切削インサートポケット（１８〜１８”）内
   に受容される複数のネジ切りフライスインサート（１）と、工具継手内に受容さ
   れ且つ前記切削ヘッド（１４〜１４”）と一体化されたアッタチメント（１６〜
   １６”）と、を含むネジ切りフライスカッタであって、 少なくとも一つのネジ穴（１９）が、各切削インサートポケット（１８〜１８
   ”）に関連して設けられ協働する切削インサートポケット（１８〜１８”）と連
   絡し、 ネジ（１９）が、前記ネジ穴（１９）のそれぞれに受容され、 前記ネジ（１７）が、前記ネジ切りフライスインサート（１）の締結部（５）
   の表面（１０）と直接接触して、前記切削インサートポケット（１８〜１８”）
   内に同じように締結し、且つ 前記表面が、前記ネジ切フライスインサート（１）の主面（Ｌ）と作用角（β
   ）を形成する ことを特徴とするネジ切りフライスカッタ。
2. 【請求項２】 前記表面（１０）が締結部（５）に凹み部を形成し、且つ前
   記凹み部の表面（１０）が前記締結部（５）の楔形状部を形成することを特徴と
   する請求項１記載のネジ切りフライスカッタ。
3. 【請求項３】 前記楔形状部があり継ぎ形状である請求項２記載のネジ切り
   フライスカッタ。
4. 【請求項４】 前記ネジ切りフライスインサート（１）の前記締結部（５）
   が、前記切削インサートポケット（１８〜１８”）の底に対して突き当たる端面
   （６）をあらわし、且つ 前記ネジ（１７）は、前記端部面（６）とともに作用角を形成する凹み内の表
   面（１０）に対して突き当たることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に
   記載のネジ切りフライスカッタ。
5. 【請求項５】 前記ネジ切りフライスインサート（１）が、切れ刃（７）と
   前記締結部（５）との間に支持面（９）を有することを特徴とする請求項１〜４
   のいずれか１項に記載のネジ切りフライスカッタ。
6. 【請求項６】 前記ネジ切りフライスインサート（１）が前記ネジ切りフラ
   イスカッタ（１３、１３’、１３”）の軸面（２０）の両側に延在し、前記軸面
   は前記ネジ切りフライスカッタの回転中心と前記ネジ切りフライスインサート（
   １）の切れ刃（７）とを貫通することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項
   に記載のネジ切りフライスカッタ。
7. 【請求項７】 少なくとも一つの切れ刃（７）と締結部（５）とともに切屑
   移動部（３）を含むネジ切りフライスインサートであって、 前記締結部（５）が、前記ネジ切りフライスインサート（１）の長さ方向（Ｍ
   ）に規定された延在部を有する少なくとも一つの表面（１０）をあらわし、且つ 前記表面（１０）が、前記ネジ切りフライスインサート（１）の主面（Ｌ）と
   ともに作用角（β）を形成することを特徴とするネジ切りフライスインサート。
8. 【請求項８】 前記表面（１０）が締結部（５）に凹み部を形成し、且つ前
   記凹み部の表面（１０）が前記締結部（５）の楔形状部を形成することを特徴と
   する請求項７記載のネジ切りフライスインサート。
9. 【請求項９】 前記締結部（５）が支持面（９）を含むことを特徴とする請
   求項７または８記載のネジ切りフライスインサート。
10. 【請求項１０】 前記切屑除去部（３）の前記ネジ切りフライスインサート
    （１）がネガ形切削形態を備え、各切れ刃（７）の間の逃げ面が前記ネジ切りフ
    ライスインサート（１）の主面（Ｌ）と平角を形成することを特徴とする請求項
    ７〜９のいずれか１項に記載のネジ切りフライスインサート。