JP2012531318A - 切り屑除去加工用の工具及び刃先交換可能な切削インサート並びに切削インサート用の基体 - Google Patents

Abstract

本発明は切削工具に関する。切削工具は、鋼の無垢の基体（１）と刃先交換可能なインサート（２）とを備え、インサートは、基体のインサート座（３）に固定され、底面（３０）と底面から延びる二つの横支持面（３７）とを備える。切削インサート（２）は、上面（５）と、下面（６）と、締結要素（４）によってインサート座（３）の横支持面（３７）に当接する一対の横接触面（１３）と、上面（５）を有する切り屑面に沿って延びる少なくとも二つの切れ刃（１１）と、を備える。切削インサート（２）は、少なくとも二つのヘッド（８）を備え、複数のヘッドは中間部分（１５）を介して間隔を開けて離れ、個々のヘッドは、少なくとも一つの切れ刃を有する前部と、二つの横接触面（１３）が形成されている後部とを有する。超硬合金と少なくとも同じ硬さを有する材料から切削インサートを一体的に作ると共に、その材料に横接触面を一体化し、他方、インサート座の横支持面（３７）を基体（１）の鋼材料と一体的に作ることによって、基体（１）の固定部分に対して切削インサートの作用切れ刃（１１）の正確な位置を得る。更に、本発明は、刃先交換可能な切削インサートと、工具の基体に関する。

Description

本発明の第１の態様は、請求項１の前提部分で規定されている切り屑除去加工用の工具に関する。
本発明の他の二つの態様は、刃先交換可能な切削インサート及び基体に関する。

切削工具は、鋳鉄、アルミニウム、チタン、真鍮などの金属の切り屑除去加工又は切削加工に適する。工具は、異なる材料の加工にも使用することができる。

実際の生産において、切削工具の基体及び交換可能な切削インサートは、互いに異なる二つのプロセスで、異なる性質を有する材料から生産される。一般に、基体は、鋼から生産され、切削インサートが固定されるインサート座が切削加工、とりわけ、転削加工や穴明け加工によって形成される。最近の技術によって、この加工は非常に精密に行われ、インサート座の境界を規定し、最終的に切削インサートの空間位置を決定する面が形成され、非常に精密な方法で配置される。

交換可能な摩耗部分を有する切削インサートは、基体の鋼よりもより硬く耐摩耗性に優れる同じ材料の一体化された本体の形態で提供される。現在の最も一般的な切削インサートは、バインダー金属（通常はコバルトＣｏ）に一つ以上の炭化物（例えば、炭化タングステンＷＣ、炭化チタンＴｉＣ、炭化タンタルＴａＣ及び炭化ニオブＮｂＣ）を含んで構成された粉末冶金材料である超硬合金である。乾燥状態において、選択された成分の粉末混合物は、圧縮成形されて成形体を形成し、後に焼結されて使用可能な切削本体（その寸法は、あらゆる方向で、成形体に対して１８％収縮する）を形成する。同様に、切削インサートは、超硬合金以外の他の材料、例えば、サーメット、セラミックスなどから製造することもできる。最終的に切削インサートは、コーティングされてもいいし、コーティングされなくてもよい。

切削加工の分野において、より高速で正確な方法で加工を実施する工具を作ることと、基体及び交換可能な切削インサートの形態で工具の異なる部分を製造することに対して、進歩が続いている。一つの方法は、正確な仕上げ面を得るように加工結果を改善することであり、切削インサートの作用切れ刃が、基体の後方固定部分に関して正確で予め定めた空間位置を占めることを必要とされている。多くの場合において、正確な位置の必要性が必要とされ、現在の切削工具において、切れ刃の位置精度は、１ミリメートルの１／１０より１／１０００を目標にされている。他の方法は、工具の製造コストを下げることである。これは、圧縮成形又は一体成形及び焼結が良好な寸法精度をもたらすことに加えて、市場にある超硬合金から製造された切削インサートに共通する。切削インサートにおいて、良い精度を得るには、従来は切削インサートが高価な研削加工を受けることが必要になっていたが、改良された成形及び焼結技術によって、プレス成形された、研削されない切削インサートを直接に使用することがかなりの割合で可能になっている。しかしながら、工具設計者は、切削インサートの許容寸法の±０．５％のオーダーで寸法のばらつきを許容しなければならず、それ以上は進歩していない。これは、切削インサートの製造結果が良いときで、切削インサートの作用切れ刃が座における所望の位置にあるということを意味し、一方、切削インサートの製造結果が良くないときは、基体の座に対する切れ刃位置は、所定の位置から大きく外れ、加工精度が悪くなる。

従来の切削工具において、作用する前切れ刃の正確な位置は、作用切れ刃と、切削インサートの後方部分に配置される二つの作用しない逃げ面であって、横接触面として機能し、基体のインサート座の一対の対応する後方支持側面に当接する逃げ面との間の距離によって決定される。この場合、切削インサートの後方逃げ面は、前側の作用切れ刃の空間位置を決定する基準点を形成し、切削インサートが研削されていないときには、作用切れ刃と反対側の逃げ面との間の距離が、特に、工具と切削インサートが大きいときに、無視できなくなるので、切れ刃の正確な位置が得られなくなる。この問題を解決するため、特に、転削工具用のいわゆるセレーション接続面が切削インサートを保持するために開発されている。切削インサートと基体のインサート座との間のこのようなセレーション接続面の例は、特許文献１及び２で開示されている。

しかしながら、ある工具、例えば、旋削工具において、旋削インサートが使用可能な切れ刃の数を２倍にする目的で、セレーション接続面を両面に作ることが求められているときには適しない。また、基体のインサート座におけるセレーション接続面の加工が難しく、特に、旋削インサートの場合はインサート座が小さくなるため、加工を行うことが高価になるという問題がある。

独立請求項１の前提部分で規定される旋削工具として認識される工具は、特許文献３で規定されている。この工具の理論的な長所は、切削（インサート）本体が基体の座の内側で深く配置された横接触面に当接する後方横接触面を介して支持を必要としないということである。したがって、切削本体は、二つの対向する長い側面に沿って、作用切れ刃の近くに配置される一対の横接触面を有し、一対の横接触面は、切削本体の中間部分の方に向かって後方に収束し、インサート座内にある一対の前方に分岐する横支持面に当接する。しかしながら、この長所は、単に理論的であり、基体の後方固定部分に対する有効切れ刃の近くにある前又は後ろに配置された横接触面の位置が切れ刃の正確な空間的位置を保証しない。したがって、基体の後方固定部分と切削本体の作用する前切れ刃との間にエラーの幾つかの原因がある。エラーの第１の原因は、切削本体のインサート座が分離している補助プレートに形成されている結果として生じる。補助プレートは、後述するように、接合又は溶接されるピンを介して、工具の基体の平坦な上面に固定される。従って、基体において、ピン及びピンと協働する基体の孔の精度が良くない場合に、後方の固定部分に関する座及び旋削インサートの正確な位置が失われる危険がある。現在の切削工具において、切削又は切り屑除去加工によって、基体の鋼材料に直接的に形成された皿状の座とは対称的に、加工中に旋削インサートが大きな力を受けた際に、特許文献３の工具のインサート座は初期位置からずれる危険がある。エラーの他の推定される原因は、切削本体が複数の異なる部品、すなわち、中央のキャリヤ（典型的には鋼の）と、ろう付け又は溶接によってキャリアに固定された超硬合金、セラミックス又はダイヤモンドなどの硬質材料の二つのインサートで構成されていることによる。これは、二つの硬い切り屑除去切削インサートが、切削本体の製造時に中央キャリアに対してエラーのある位置（及び異なる位置）に配置されるということを意味する。切削本体のキャリア及び二つの分離しているインサートは、異なる熱膨張係数を有する異なる材料で構成されているため、エラーの他の原因が更に生ずる危険がある。キャリアの材料、例えば、鋼は、インサートの材料よりもより大きな熱膨張係数を有する。熱が切削中に生じるとき、キャリアの材料は膨張し、後方にある横接触面に対して個々のインサートの切れ刃を変位させる。より詳細には、切れ刃と横接触面との間の距離が大きくなる。

国際公開第２００５／０７２８９８号パンフレット 欧州特許第１７９５２８８号明細書 米国特許第４６３２６０６号明細書

本発明は、上述した全部が超硬合金の研削されていない切削インサートを使用すること、より詳細には、良好な繰り返し位置精度を得るために複雑で費用がかかる方法で接触を形成することなく、直接にプレスすることによって製造可能な切削インサートを有する切削工具を提供することによって生じる問題を取り扱うことを目的とする。言い換えると、製造中において切削インサートの位置の正確性を悪くする欠陥を生ずることなく、切削インサートを信頼性のある方法で固定し、横接触面に沿って切削インサートを支持することを可能にする。本発明の他の目的は、切削工具、両面使用可能で使用者に多数の使用可能な切れ刃をもたらす切削インサートを提供することである。更に、切削インサートが浮き上がる（すなわち、部分的に座の底面に対して接触しなくなる）傾向を効果的に取り除く限りにおいて、工具の切削インサートが、刃先交換可能である上に、工具の基体のインサート座に信頼性良く安定した方法で保持されるようにする。切削インサートはインサート座内で回転することはできない。更に、切削インサートを種々の方法で固定できるように方法を提供する。従って、固定手段は、ねじ、クランプ、レバー、くさびから選択可能である。更に、工具費用を最小にする方法で基体と刃先交換可能な切削インサートの製造を実施することを可能にする。言い換えると、基体と切削インサートは、最終仕上げに費用を必要とすることなく、無垢体から製造することを可能にする。

本発明の目的は、独立請求項１に規定された工具及び独立請求項１０及び１８に規定された刃先交換可能な切削インサート及び基体によって達成される。工具、刃先交換可能な切削インサート及び基体の好ましい実施形態は、従属請求項で規定される。

（用語）
本明細書において、「上面」及び「下面」の概念は、切削インサートの説明を明確で簡潔にするために使用されている。これらの概念は、切削インサートが片面で使用されるとき、すなわち、上面の外周に沿ってのみ切れ刃を有する場合に当てはまる。切削インサート（最も好ましい実施形態において）が両面使用可能であり、上面と下面に沿って切れ刃を含むとき、上面及び下面の何れかは工具の基体内で上向きにされる。

「キャビティ」の概念によって、複数の相対的に小さい凹み又は孔の一つが、工具の基体内にある共通の中央孔空間と共に、切削インサートが配置される座を形成するということを理解されるべきである。個々のキャビティは、切削インサートに含まれる切れ刃が作用するかしないかに拘わらず、切削インサートに形成されたヘッドを収容する目的を有している。

一般に、本発明は、理論的には切削工具に適用されるが、特に、旋削工具に適用することが好ましい。この理由に関して、本発明は旋削工具に関して図示され、説明されている。

被削材の加工中において、本発明により作られた旋削工具を上からみた図を示す。 旋削工具の斜視図である。 旋削工具の正面図である。 切削インサート又は旋削インサートが基体のインサート座から取り外された状態を示す分解斜視図である。 他の方向から見た工具の基体及び旋削インサートを示す分解図である。 旋削インサートの拡大斜視図である。 旋削インサートを下から見た平面図である。 旋削インサートの側面図である。 旋削インサートの他の側面図である。 基体のインサート座の形状を示す平面図である。 インサート座に取り付けられた旋削インサートを示す平面図である。 本発明による旋削インサートの他の実施形態を示す斜視図である。

図１において、基体又はホルダ１と刃先交換可能なインサート２を備える旋削工具が示されている。被削材ＷＰ、例えば、シャフトなどは中心軸Ｃの回り、より詳細には矢印Ｒの方向に回転可能である。通常、被削材は回転可能なチャックにクランプされ、工具は被削材に沿って、例えば、直線的に及び中心軸Ｃに平行に移動可能である。工具と被削材との間の直線的な送り方向は、矢印Ｐで示されている。工具の送りはｆで示され、切り込みはａ_pで示されている。

旋削インサート２は、基体（図２〜５参照）のシート３に装着される。締結要素又は部品４はインサート座に（この場合、旋削インサートの下の敷板２９に）旋削インサートを固定するために基体に含まれる。

図６〜９に示すように、個々の旋削インサート２は、上面５と、下面６と、複数の部分面を含む外周側面を備えており、以下において詳細に説明される。上面５と下面６との間に貫通孔７が延びている。その中心軸Ｃ１は幾何学的中心を形成し、締結要素４は旋削インサートに締結力を及ぼす。

旋削インサートは複数のヘッド８を備え、ヘッドは互いに分離すると共に前部１０を含む（図７参照）。少なくとも一つの切れ刃１１は後部１２を含み、一対の協働する横接触面１３が含まれている。図示する好ましい実施形態において、旋削インサート２は三つのヘッド８を含み、ヘッドは、等しい間隔を開けて離れた三つのアーム１４に形成され、旋削インサートの中間部分、より詳細には、符号１５で示された内接円の内側に存在する旋削インサートの円柱部分の形態である中間部分から半径方向に突出する。

図示例において、旋削インサートは両面又は反転可能インサートであり、個々のヘッド８が上面５と下面６に沿う切れ刃１１を含む。言い換えると、旋削インサートは合計で六つの使用可能な切れ刃を含む。個々の切れ刃１１は、上面又は下面と、上面又は下面に沿って延びる逃げ面１６との間に形成されている。これは、逃げ面１６が個々のヘッドの二つの切れ刃１１に共通することを意味する。ヘッドの前部１０に含まれる上面（又は下面）の部分は、分離する前に移動する除去された切り屑に対して切り屑面を形成する。例において、個々の切れ刃１１は、Ｖ字形状であり、凸形状の共通するコーナ稜線又はノーズ稜線１１ｂに収束する二つの直線部分稜線１１ａを含む。

本発明の好ましい実施形態によると、二つの横接触面１３は個々のヘッドの後部１４に沿って、より詳細には旋削インサートの中間部分１５の方で後方に向かって収束する。横接触面１３の間の収束角α（図７参照）は、少なくとも７０゜、大きくても９０゜である。角度αは、７５゜〜８５゜の範囲内にあり、二つの部分稜線１１ａの間の収束角度（図示しない）と同じであることが好ましい。図示例において、角度αと同じである前述した角度は８０゜になる。

凹んだ部分面１７を介して、二つの隣接する横接触面１３は、共通する中間面１８に移行し、この場合は平坦である。全体で、旋削インサートはこのような中間面１８を三つ含み、中間面は内接円１５に接し、旋削インサートの中間部分を構成する。更に、個々のアーム１４はヘッド８を有し、中間部分１５からヘッド８に向かって傾斜する。

図７に示す旋削インサートによると、三つの中間面８が仮想的な正三角形の辺に沿って延び、大きな直径の孔７を提供すると共に、旋削インサートの中間部分で十分な強度を確保する。実際に、孔７の直径Ｄ１は、内接円１５の直径Ｄ２の５０％より大きくすべきではない。例において、Ｄ１はＤ２の約４６％になる。これに関し、相当に丈夫な締結要素が孔７に適用され、旋削インサートが切り屑を除去する加工中に受ける力に抵抗できるように、孔７と内接円１５との間でリング形状部分に十分な材料がある。

図８において、ＮＰは、上面５と下面６に平行であり、それらの中間に配置された中間面を示す。旋削インサートは反転可能である両面インサートであるため、中間面ＮＰの両側における旋削インサートの上面及び下面部分又は半分は、対称形状である。

上面５及び下面６において、複数の支持肩１９があり、好ましくは平面である当接面２０を含む。支持肩の数は、好ましくは三つである。個々の支持肩１９は、中心軸Ｃ１から大きな半径距離で、より詳細には、切れ刃１１を含むヘッドの前部１０に沿って配置されている。これは、横接触面１３が切れ刃１１の後方だけでなく、支持肩１９の後方に配置されることを意味する。三つの支持肩の当接面２０は、平面（上面又は下面）に沿う切れ刃よりも高い位置で共通の平面に配置されている。言い換えると、中間面ＮＰと三つの当接面２０との間の軸方向距離は、個々の切れ刃１１と中間面ＮＰとの間の軸方向距離よりも僅かに大きい。このようにして、旋削インサートは、切れ刃が底面に接触することなくインサート座３の底面に載置される。

図７において、Ｂは、旋削インサートに含まれる三つのヘッド及びアームのそれぞれに対する二等分線を示す。アーム１４は等しい間隔で離れているため、これらの二等分線は互いに対して１２０゜の角度を形成する。この場合、逃げ面は三つの部分面（符号は示さない）、すなわち、直線部分稜線１１ａに隣接する二つの平坦面とノース稜線１１ｂに隣接する凸状の部分面を含む。

図４，５及び１０に、旋削インサート２が装着されるインサート座３が示されている。一般に、インサート座３は、基体１の上面２１に三つ又状の凹みを有している。この凹み内において、間隔を開けて離れている三つのキャビティ２２，２３ａ，２３ｂと中央の凹み空間２４とが設けられ、キャビティが同じ向きに開口する限り、空間はキャビティに共通する。キャビティ２２は前側キャビティを形成し、このキャビティは基体１に含まれ、コーナに向かって収束する二つの側面２６ａ，２６ｂ（図４参照）の間のコーナ２５に隣接して配置される。二つのキャビティ２３ａ，２３ｂは後側キャビティを形成し、これらは切れ刃が作用しない二つのヘッド８を収容する目的を有する。前側キャビティ２２に配置されるヘッド８の切れ刃が作用する。インサート座３は、底面２７と連続する側面２８（図１０参照）とによって境界が規定され、そこには複数の部分面が含まれている。例において、例示されている分離している敷板２９は、前側キャビティ２２に装着されている。敷板は、超硬合金又は基体１（通常は鋼）より硬く耐摩耗性を有する材料から作ることが好ましい。敷板２９の存在によって、インサート座の底面は、後側キャビティ２３ａ，２３ｂから前側キャビティ２２に向かって延びる平坦な主面３０と、敷板２９の平坦な上面３１（図５参照）と、によって形成されている。敷板は、前側の皿状に凹んだ支持面３２に配置され、支持面３２に開口する孔３４に挿入される滑りばねピン３２によって保持される。底面２７の主面３０にある孔３５は後側で開口し、多角形状の凹み３６に移行する。

インサート座の側面にある二つの横支持面３７は、前側キャビティ２２の境界を規定し、インサート座の中央の凹み空間２４に向かって収束する。二つの横支持面３７の間の収束角度は、旋削インサートの横接触面１３の間の収束角αと同じ大きさであることが好ましい。しかしながら、本発明の範囲内において、個々の収束する角度を異なる大きさに形成してもよく、より詳細には、二つの横支持面３７の間の角度が旋削インサートの収束角αよい少し小さくしてもよい。このようにして、協働する対の面の接触が、少なくとも初期に、旋削インサートとインサート座の中心から最大距離で行われる。横接触面１３の収束角αに関して上述したことと同様に、二つの横支持面３７の間の角度を大きくて９０゜、小さくて７０゜にすることが好ましく、７５゜〜８５゜の範囲内とすることが適当である。

キャビティ２２，２３ａ，２３ｂは、三つの肩又は出っ張り３８，３８ａ、３８ｂによって互いに間隔を開けて離れ、それぞれは前面３９と二つの側面とによって境界を規定されている。個々の肩３８ａ、３８ｂは、側面の一つが前側キャビティ２２に含まれ、旋削インサートの前側のヘッドに関する横支持面を形成する面３７で構成されている。一方、反対側の側面４０は、後側キャビティ２３ａ，２３ｂの部分を形成する。後側又は内側の肩３８は、前面３９に加えて、二つの対向する側面４１ａ，４１ｂを含んでいる。

三つのキャビティ２２，２３ａ，２３ｂの二等分線Ｂは、旋削インサート２の対応する二等分線のように、互いに対して１２０゜の角度を成す。二つの後側キャビティ２３ａ，２３ｂは、そこに収容される旋削インサートの二つの作用しないヘッドよりはやや大きく又はやや幅が広い。しかしながら、二つの後側キャビティの輪郭形状は、完全に同じではなく、肩３８の側面４１ｂが、キャビティ２３ａの反対側の側面４１ａよりもキャビティ２３ｂの中でやや長く延びる。言い換えると、側面４１ｂは、側面４１ａが二等分線に対して配置されるよりも、二等分線Ｂにより近く配置されている。このようにして、面４１ｂは、支持面又は支持点を形成する。旋削インサートの後側の作用しないヘッド８がそれに対して当たり、一方で、側面４１ａは切削インサートに対して当たらない。ここで、支持面４１ｂは旋削インサート（図１参照）の切り屑除去する部分稜線１１ａと同じ方向を向いていることが判る。

旋削インサートは、図１１に示されるようにインサート座に取り付けられるとき、六つの異なるスポットと接触する。これらの接触スポットの二つは横接触面１３であり、前側キャビティ２２の二つの横支持面３７に対して当接した状態を保つ。三つの他の接触スポットは、旋削インサートの上面から下向きに傾斜する支持肩１９である。より詳細には、三つの支持肩の平坦面２０はインサート座の底面２７に当接する。示されている例において、基体が敷板を含むとき、旋削インサートの前側の肩１９は、敷板２９の上面３１に対して当接し、一方、二つの支持肩はインサート座の底面の主面に当接する。六番目の接触スポットは、横接触面１３であり、作用しないヘッドに配置され、旋削インサートを案内するために横支持面４１ｂに対して当接する。その点において、旋削インサートはインサート座に接触しない。

図４及び５に示すように、基体の締結要素４は、この場合、凹み３６と孔３５に挿入されるレバーである。レバーは垂直な駆動ピン４２と水平なフォーク４３を有する。このレバー４は、おねじ部４５を有するねじ４４と協働し、おねじ部は基体の上面２１に開口する後ろの孔４６のめねじ部と係合する。ねじ４４には、フォーク４３と係合するリング状の溝４７がある。孔４６の内側又は外側にあるねじ４４を絞めることによって、ピン４２はインサート座に対して後方又は前方に傾斜する。ねじが孔４６に入るとき、ピン４２は後方に傾き、旋削インサートに対して後方への引っ張り力を与え、その力はヘッド８の二つの横接触面１３をインサート座の前側キャビティ２２にある横支持面３７に当接させる。ねじ４４が孔４６内で上方に動くとき、ピン４２は旋削インサートが外れるように前方に傾斜し、刃先交換又はインサートの交換を可能にする。

示された好ましい実施形態において、インサート座３（面２１と３０との間の段差）の深さは、旋削インサート２の厚みとほぼ同じである。従って、旋削インサート（図２及び３参照）の装着状態において、旋削インサートの上面は基体の面２１とほぼ水平になる。

示された工具の好ましい実施形態において、基体１は、一つの材料、より詳細には、好ましくは鋼である第１の材料素材から作られた一体物である。インサート座３は、面２１内で凹んでおり、切り屑を除去する加工、例えば、転削加工や穴明け加工によって形成される。これは、二つの横支持面３７が基体に一体化されていることを意味し、後方の固定部分（図示しない）に対して予め定めた正確な位置を得ることを意味する。また、転削インサートは、無垢又は一体的に作られた形態であり、基体の鋼より硬く、形状においてより安定性があり、耐摩耗性がある。旋削インサートは、一般的方法では、超硬合金から作られるが、硬く、耐摩耗性に優れ、少なくとも超硬合金と同じ硬さを有する材料が提供可能である。旋削インサート２が無垢であるということは、切り屑が滑り離れ、コーナ稜線１１ｂの近傍のみだけでなく、横接触面１３まで延びる切り屑面が、一つの同じ材料、すなわち、超硬合金などであることを意味する。言い換えると、旋削インサートの中間部分に対するコーナ稜線の空間的位置は、異なる熱膨張現象によって影響を受けることがない。

無垢の超硬合金インサートを使用する周知の工具と比較して、本発明の効果は、旋削インサートの形状欠陥（膨張及び収縮）が、組み立てられた工具における切れ刃の正確な位置において無視されることである。これは、インサート座の力を吸収する二つの横接触面３７に当接する二つの横接触面１３が、コーナ稜線１１ｂの非常に近くに配置されるためである。したがって、コーナ稜線１１ｂの位置における形状欠陥の悪影響が、距離Ｌ２に比較して、コーナ稜線と二つの横接触面との間で短い半径方向の距離Ｌ１に制限される。特許文献３による工具と比較して、本発明は、エラーを生じる可能性、すなわち、製造において旋削インサートに生じる形状欠陥のリスクが減少するという決定的な効果を有する。したがって、基体の固定部分に対する本発明によるインサート座の横支持面の正確な位置は、非常に信頼性が高くなる。これは、横支持面が基体に一体化されているためである。また、周知の工具の基体に装着される二つの硬い旋削インサートは、基体を使用できるようにするために、精密な研削加工で仕上げることを必要とする。

図１２には、旋削インサート２が二つのヘッド８のみで形成され、個々のヘッドが前切れ刃１１と前切れ刃１１の後方に配置された複数の横接触面１３とを有する、他の実施形態が示されている。これらのヘッド８の間で、長く狭い中間部分１５が延びている。この場合、旋削インサートは、両面使用可能であり、反転可能である。この旋削インサートは貫通孔を有さないため、クランプなどによってインサート座にクランプされるということに留意すべきである。

前述した三つのアームを有する旋削インサートとは対称的に、図１２による旋削インサートの個々のヘッド８は、隆起５１によって示されている中間面の上下にある滑り接触面１３を有している。さらに詳細には、個々の横接触面１３は、それが上面又は下面から下方／後方に向かって傾斜している範囲内で中間面に対して傾斜し、鈍角を形成している。旋削インサートがインサート座に装着されたとき、二つの上側の接触面１３は、同じように傾斜している一対の横支持面（図示しない）に対して当接する。旋削インサートが後方への引っ張り力によって固定されるとき、協働する二つの面の傾斜は、旋削インサートの前側の作用するヘッドが、同時に、インサート座の底面に対して下向きに押されることを保証する。

図１２の旋削インサートは、個々のヘッド８が三つの支持肩１９を含んでいる。もちろん、前側の肩はヘッドの前端又はコーナの近傍に配置され、一方、二つの後側の肩は、前の肩から縦方向に間隔を開けて離れていると共に、互いに横方向に離れている。

（本発明の好ましい変更）
本発明は、上述され、図面に示された実施形態に制限されない。例えば、片面使用可能な、すなわち、上面に沿ってのみ切れ刃を有する旋削インサートを作ることも可能である。レバー又はねじの代わりに、例えば、クランプ、楔、ヨーク及び偏心機構などの他の締結要素が使用可能である。更に、旋削インサートの横接触面もインサート座の横支持面も平面であることは必要とされない。従って、これらの面の一つ、又は両方は、僅かに反ってもよく、すなわち、凸形状（上又は横からの平面視において）を有してもよい。例えば、図４又は図５で示されたように、インサート座の横支持面は、インサート座の底面からインサート座が開いている面までずっと延びている必要性は必ずしもない。同様に、旋削インサートの横接触面は、旋削インサートの上面と下面の間をずっと延びている必要はない（図１２参照）。図面に示されている収束する二つの横接触面と二つの横支持面が好ましいが、二等分線に対して直角をなす面を形成することもできる。本発明は、また、切れ刃が変化することも許容する。従って、単純なＶ形状の切れ刃の代わりに、円形（半円形）又は多角形状の切れ刃も使用される。一般に、旋削インサートの横接触面の前に位置する個々のヘッドの前部は、本発明の技術思想から離れることなしに任意の形状とすることができる。特に、互いに異なる形状の切れ刃を形成することもできる。非常に高い位置精度又は刃先交換精度が要求されるときは、旋削インサートのコーナ稜線に対し、非常に高い正確性で旋削インサートを研削することも可能である。しかしながら、このような研削は、横接触となる小さい面に制限され、旋削インサートの外周の他の部分は研削されないままである。図１２に示す旋削インサートにおいて、傾斜した楔形状の横接触面は、旋削インサートの上面に沿って配置され、上面に対して鈍角を形成する。しかしながら、上面に隣接して形成されると共に上面に対して鋭角を形成する横接触面によって、所望された下向きの押し込み楔作用を生ずることも可能である。結果的に、本発明は、旋削工具以外の他の工具、例えば、転削工具にも適用可能である。

Claims (21)

1. 切り屑を除去する加工用の工具であって、
   基体（１）と、基体のインサート座（３）に刃先交換可能に固定される切削インサート（２）とを備え、
   切削インサートは、上面（５）と、下面（６）と、一対の横接触面（１３）と、上面（５）と下面（６）の一つに含まれる切り屑面に沿って延びる二つの切れ刃（１１）と、を備え、
   更に、切削インサートは、中間部分（１５）を介して間隔を開けて離れ、少なくとも一つの切れ刃を有する前部（１０）と、二つの横接触面（１３）がそれに沿って形成された後部（１２）と、をそれぞれ有する二つのヘッド（８）を備え、
   基体（１）のインサート座（３）は、中央の凹み空間（２４）に加えて、切削インサートのヘッド（８）が収容される前側キャビティ（２２）と後側キャビティ（２３）とを有し、
   前側キャビティ（２２）は、締結要素（４）がヘッド（８）を横支持面（３７）の方に向かって後方に引っ張ることによって、切削インサート（２）の横接触面（１３）が当接する一対の横支持面（３７）を備えた工具において、
   基体（１）が、鋼から一体的に形成された無垢体であり、横支持面を一体的に形成するためにインサート座が基体に凹設され、
   切削インサート（２）が、超硬合金と少なくとも同じ硬度を有する硬く耐摩耗性を有する第２の材料から作られ、横接触面が第２の材料に一体化されていることを特徴とする工具。
2. 切削インサート（２）は両面使用可能であり、個々のヘッド（８）が上面（５）に沿う切れ刃（１）と下面（６）に沿う切れ刃（１）とを有し、切削インサートの上面（５）と下面（６）には、複数の突出する支持肩（１９）が形成され、支持肩は切れ刃（１１）よりも高い位置にある共通の平面に配置された当接面（２０）を有することを特徴とする請求項１に記載の工具。
3. 切削インサート（２）は、該切削インサート（２）の中間部分（１５）から半径方向に突出する角度的に等しい間隔を開けている三つのアーム（１４）に形成された三つヘッド（８）を備え、
   基体（１）のインサート座（３）が、前側キャビティ（２２）に加えて、二つの後側キャビティ（２３ａ，２３ｂ）を有し、前側キャビティ（２２）及び後側キャビティ（２３ａ，２３ｂ）が、前面（３９）と二つの側面によって境界を規定される肩（３８）によって互いに間隔を開けて離れており、個々のキャビティを通る仮想的な二等分線（Ｂ）が互いに対して１２０゜の角度を形成し、三つのキャビティが角度的に分離していることを特徴とする請求項１又は２に記載の工具。
4. 切削インサートの個々のアーム（１４）が、中間部分（１５）からヘッド（８）に向かう方向に傾斜していることを特徴とする請求項３に記載の工具。
5. 切削インサートの間隔を開けて離れている二つのアーム（１４）の一対の横接触面（１３）が共通の中間面（１８）に移行し、共通の中間面は切削インサートの二つの同じ中間面と共に切削インサートの中間部分を形成する仮想の内接円（１５）に接することを特徴とする請求項３又は４に記載の工具。
6. 切削インサート（２）は貫通孔（７）を備え、貫通孔は、上面（５）と下面（６）に開口すると共に、切削インサートの締結力を適用するための幾何学的中心軸を構成し、貫通孔（７）は内接円（１５）の直径（Ｄ２）の約半分の直径（Ｄ１）を有することを特徴とする請求項５に記載の工具。
7. 肩（３８）の第１の側面（４１ａ）と二つの後側キャビティ（２３ａ）の一方の二等分線（Ｂ）との間の最も短い距離が、第２の側面（４１ｂ）と他の後側キャビティ（２３ａ）の二等分線（Ｂ）との間の最も短い距離よりも大きく、切削インサート（２）の後側のヘッド（８）の横接触面（１３）が肩の第２の側面に対して当接することを特徴とする請求項３〜６の何れか１項に記載の工具。
8. 基体（１）内に凹設されているインサート座（３）の二つの横支持面（３７）が底面（２７）に対して垂直に延び、切削インサート（２）の二つの横接触面（１３）が切削インサートの上面（５）と下面（６）に対して垂直に延びることを特徴とする請求項２〜７の何れか１項に記載の工具。
9. インサート座（３）の底面（２７）が、後側キャビティ（２３）から前側キャビティ（２２）に向かって延びる平坦な主面（３０）と、前側キャビティ（２２）にある敷板（２９）の平坦な上面（３１）とを有することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の工具。
10. 切り屑除去加工用の刃先交換可能な切削インサートであって、
    上面（５）と、下面（６）と、一対の横接触面（１３）と、上面（５）と下面（６）の一つに含まれる切り屑面に沿って延びる二つの切れ刃（１１）と、中間部分（１５）を介して間隔を開けて離れ、少なくとも一つの切れ刃（１１）を有する前部（１０）と、二つの接触面（１３）が含まれる後部（１２）と、を備えた切削インサートにおいて、
    切削インサート（２）が超硬合金と少なくとも同じ硬度を有する材料から作られていることを特徴とする切削インサート。
11. 切削インサートは両面使用可能であり、個々のヘッド（８）が上面（５）に沿う切れ刃（１）と下面（６）に沿う切れ刃（１）を有し、切削インサートの上面（５）と下面（６）には、複数の突出する支持肩（１９）が形成され、支持肩は切れ刃（１１）よりも高い位置にある共通の平面に配置された当接面（２０）を有することを特徴とする請求項１０に記載の切削インサート。
12. 切削インサート（２）は、該切削インサート（２）の中間部分（１５）から半径方向に突出する角度的に等しい間隔を開けている三つのアーム（１４）に形成された三つヘッド（８）を備えることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の切削インサート。
13. 個々のアーム（１４）が中間部分（１５）からヘッド（８）に向かう方向に傾斜していることを特徴とする請求項１２に記載の切削インサート。
14. 間隔を開けて離れている二つのヘッド（８）の一対の横接触面（１３）が共通の中間面（１８）に移行し、共通の中間面は切削インサートの二つの同じ中間面（１８）と共に切削インサートの中間部分を形成する仮想の内接円（１５）に接することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の切削インサート。
15. 切削インサートの締結力を適用するための幾何学的中心軸が貫通孔（７）にあり、貫通孔（７）は、上面（５）と下面（６）に開口すると共に、内接円（１５）の直径（Ｄ２）の約半分の直径（Ｄ１）を有することを特徴とする請求項１４に記載の切削インサート。
16. 二つの横接触面（１３）が上面（５）と下面（６）に対して垂直に延びることを特徴とする請求項１４に記載の切削インサート。
17. 個々の横接触面（１３）が上面（５）と下面（６）の少なくとも一つに対して傾斜していることを特徴とする請求項１０〜１５の何れか１に記載の切削インサート。
18. 切り屑を除去する加工用工具の基体であって、
    中央の凹み空間（２４）に加えて、凹み空間（２４）に向かって開口する前側キャビティ（２２）と複数の後側キャビティ（２３）とを有し、交換可能な切削インサートのヘッドが収容可能であり、前側キャビティ（２２）が切削インサートの二つの横接触面（３７）によって境界を規定されるインサート座（３）を備えた基体であって、
    基体（１）が鋼から一体的に形成された無垢体であり、横支持面を鋼に一体的に形成するためにインサート座が基体に凹設されたことを特徴とする基体。
19. インサート座（３）の底面（２７）が、後側キャビティ（２３）から前側キャビティ（２２）に向かって延びる平坦な主面（３０）と、前側キャビティ（２２）にある敷板（２９）の平坦な上面（３１）とを有することを特徴とする請求項１８に記載の基体。
20. 基体が、前側キャビティ（２２）に加えて、二つの後側キャビティ（２３ａ，２３ｂ）を有し、前側キャビティ（２２）及び後側キャビティ（２３ａ，２３ｂ）が、前面（３９）と二つの側面によって境界を規定される肩（３８）によって互いに間隔を開けて離れており、三つのキャビティが角度的に間隔を開けて離れ、個々のキャビティを通る仮想的な二等分線（Ｂ）が互いに対して１２０゜の角度を形成することを特徴とする請求項１８又は１９に記載の基体。
21. 肩（３８）の第１の側面（４１ａ）と二つの後側キャビティ（２３ａ）の一方の二等分線（Ｂ）との間の最も短い距離が、反対側の側面（４１ｂ）と他の後側キャビティ（２３ａ）の二等分線（Ｂ）との間の最も短い距離よりも大きいことを特徴とする請求項２０に記載の基体。

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