JP5857088B2 - 切削工具およびその工具用の丸い両面切削インサート - Google Patents

Description

本発明は、丸みのある切れ刃を有したフライス用切削インサートに関し、特に、そのような種類の両面切削インサートに関する。

タービンブレードを製造する際には、一般に、丸い切れ刃を有したフライス用切削インサートを用いることによって、タービンブレードの内部面の最終的な加工工程が行われる。このような場合、上記のような切削インサートによって切削に用いられる使用可能な扇形部分の全体は通常１２０度より大きく、従って、３回目の割り出しでは扇形部の総ての範囲を使用することができないため、すなわち、切れ刃が１２０度以上にわたるため、切削インサートは２回しか割り出しできない。

既知の丸い切削インサートないし丸い切れ刃を有した切削インサートは、多くの場合片面であり、また、完全に利用できるのは２つの切れ刃だけである。例えば、特許文献１には、２つの弓状切れ刃を有した、片面の切削インサートが開示されており、２つの弓状切れ刃は、相互に偏心し、また、正反対方向の対称な平らな面によって互いに分離されている。

米国特許４,１７５,８９６号明細書

丸い両面切削インサートは、一般にセラミックインサートであり、固定ねじの通路のための中央貫通孔を欠いたものである。貫通孔を欠くことによって、より複雑で高価な保持システムを用いることが必要となり不利な点である。

本発明の目的は、４つ以上の丸い切れ刃を持つ、両面の割付け可能な切削インサートを提供することである。

本発明の他の目的は、それぞれが１２０度以上延在する、４つの丸い切れ刃を有した両面の割付け可能な切削インサートを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、４つの丸い切れ刃と貫通孔を有する両面切削インサートであって、貫通孔を通る固定ねじを用いてツールホルダー内に保持される切削インサートを提供することである。

本発明によれば、回転軸（Ａ）を有した回転切削工具に保持されるための切削インサートであって、
対向する２つの端面および２つの端面間に延在する周囲面であって、それぞれの端面は、それぞれの端面を通る共通の第１の対称軸で、それぞれの端面が、その軸に関して、２、３および４の群から選択される値ＮについてＮ重の回転対称を有する第１の対称軸を有する、２つの端面および周囲面と、
前記それぞれの端面と前記周囲側面との接合部において形成された周囲切れ刃であって、Ｎ個の曲線状の切れ刃で、該Ｎ個の曲線状切れ刃の間で延在するＮ個の直線状切れ刃と前記曲線状切れ刃の端で接続するＮ個の曲線状の切れ刃を備えた周囲切れ刃と、
を備え、
前記２つの端面の前記曲線状切れ刃は、当該切削インサートの前記第１の対称軸に沿った方向で見た端面において重ならないことを特徴とする切削インサートが提供される。

通常、Ｎ個の切れ刃軸が、前記Ｎ個の曲線状切れ刃のそれぞれの中央部に位置し、対称軸と平行に延在し、
一方の前記端面の前記Ｎ個の曲線状切れ刃のそれぞれは、前記第１の対称軸に沿った方向で見た端面において、それに対応した前記切れ刃軸のまわりに回転して他方の前記端面の反対側の曲線状切れ刃になる。

利点として、前記Ｎ個の曲線状切れ刃のそれぞれは円環体上にある。

さらなる利点として、前記切削インサートが切削工具に保持され、前記切削工具がその回転軸のまわりに３６０度回転するとき、関与するそれぞれの前記曲線状切れ刃は前記円環体の部分を通る。

一実施形態では、所定の曲線状切れ刃の１つの端は、前記曲線状切れ刃の他の端よりも前記切削インサートの中央面からより遠く離れて位置し、前記中央面が前記端面の間の中央に位置する。

一実施形態では、前記端面の一方に対応する前記曲線状切れ刃は第１の基準面に位置し、前記端面の他方に対応する前記曲線状切れ刃は第２の基準面に位置し、前記第１および第２基準面は相互に平行であり、前記切削インサートの中央面から等距離で、また、中央面の両側に位置し、前記中央面は前記端面の間の中央に位置する。

通常、前記切削インサートは、前記第１の対称軸を構成する貫通孔軸を有し、２つの前記端面の間に延在する貫通孔を備え、
前記周囲面は、第１、第２、第３、および第４の対の側支持面を備え、前記側支持面のそれぞれの対は前記貫通孔軸に関して１８０度の回転対称である。

一実施形態では、前記２つの端面は同一である。

必要に応じて、前記曲線状切れ刃のそれぞれの主要部分は、前記第１の対称軸に沿った方向から見て１２０度以上の範囲に延在する。

一実施形態では、上面を構成する第１の端面が第１の基準面を規定し、下面を構成する第２の端面が前記第１の基準面に平行な第２の基準面を規定し、
貫通孔が、前記第１の対称軸を構成する貫通孔軸を有し、前記上面と前記下面との間に延在し、
前記曲線状切れ刃は、第１の主切れ刃と第２の主切れ刃を有し、
前記切削インサートの端面視において、前記第１の主切れ刃は第１の切れ刃軸に関して第１の曲率半径を有し、および前記第２の主切れ刃は第２の切れ刃軸に関して第２の曲率半径を有し、
前記第１の切れ刃軸と前記第２の切れ刃軸は、前記貫通孔軸に平行で、該軸に関して反対側に位置し、
前記第１の切れ刃軸は前記第２の主切れ刃から第１の距離に位置し、前記貫通孔軸は前記第２の主切れ刃から第２の距離に位置し、および前記第１の距離は前記第２の距離より小さい。

通常、前記切削インサートは第２の対称軸に関して１８０度の回転対称であり、前記第２の対称軸は、前記第１および第２基準面の間の中央面上にあり、前記周囲面と２つのインサート対称点で交差し、
前記インサート対称点のそれぞれは、所定の二次切れ刃に直角な方向から見た前記切削インサートの第１の側面において、第１の基準線と第２の基準線との交点に形成され、
前記第１の基準線は、所定の端面の前記第１の主切れ刃の先端と接続し、
前記第２の基準線は、所定の端面の前記第２の主切れ刃の後端と接続する。

一実施形態では、前記第１の切れ刃軸および前記第２の切れ刃軸は、前記第１の対称軸と前記第２の対称軸を含む対称面に直角な仮想面についてそれぞれ反対側に位置する。

また、本発明によれば、回転軸を有した回転切削工具に保持されるための切削インサートであって、
対向する２つの端面および２つの端面間に延在する周囲面であって、それぞれの端面は、それぞれの端面を通る共通の対称軸で、それぞれの端面が、その軸に関して、１８０度の回転対称を有する、対称軸を有する、２つの端面および周囲面と、
上面を構成する第１の端面と周囲面との接合部において形成された周囲切れ刃であって、２つの曲線状切れ刃であり、当該曲線状切れ刃の間で延在する２つの直線状切れ刃と前記曲線状切れ刃の端で接合する２つの曲線状切れ刃を有する周囲切れ刃と、
前記周囲切れ刃から内方に向けて連続的に延在する傾斜面であって、下面を構成する第２の端面に対して傾斜角で傾斜する傾斜面と、
前記斜面の最も奥の端における傾斜内側先端と、前記端面間に延在する貫通孔の上端における孔の上端とを有した前記上面であって、前記周囲切れ刃上の所定点と前記傾斜内側先端との間の長さが第１の傾斜長さであり、前記所定点と前記孔の上端との間の長さは第２の傾斜長さであり、前記第１の傾斜長さと前記第２の傾斜長さは前記下面に平行な面で測定される、前記上面と、
を備え、
前記傾斜角は２５度以上であり、
前記第１の傾斜長さと前記第２の傾斜長さの比として定義される傾斜延在比率は、１より小さく、０．８以上であり、
前記曲線状切れ刃それぞれの主要部分は円環体上にあり、前記第１の対称軸に沿った方向から見たとき１２０度以上の範囲に延在する切削インサートが提供される。

通常、前記周囲面は、前記上面に向かう方向において互いに近づく第１の対の側支持面と、前記上面に向かう方向において互いに近づく第３の対の側支持面と、を備える。

さらに、本発明によれば、回転の縦軸を有した切削工具であって、
その前端に形成された少なくとも１つのインサートポケットおよび前記少なくとも１つのインサートポケットに保持された、請求項１に記載の切れ刃を有した工具本体であって、該工具本体は、
ポケット接線支持面と、
前記ポケット接線支持面から接線方向で背後方向に延在するねじ穴と、
前記ポケット接線支持面から上向きに延在するポケット側壁であって、２つの離れた前記ポケット側壁が、前記ポケット接線支持面との間で鋭角の第１のポケット内角γを形成する第１のポケット支持面と、前記ポケット接線支持面との間で鋭角の第２のポケット内角δを形成する第２のポケット支持面である、ポケット側壁と、
を備え、
前記切れ刃は、
第１、第２、第３、および第４の対の側支持面であって、前記側支持面のそれぞれの対は前記貫通孔軸に関して１８０度の回転対称である、側支持面
を備え、
前記第１の対の側支持面は前記上面に向かう方向において互いに近づき、
前記第２の対の側支持面は前記下面に向かう方向において互いに近づき、
前記第３の対の側支持面は前記上面に向かう方向において互いに近づき、
前記第４の対の側支持面は前記下面に向かう方向において互いに近づき、
前記第３の対は、前記第３と第４の対の間を通る第２の対称軸のまわりに前記第４の対と１８０度の回転対称であり、
前記上面は第１の基準面を規定し、前記下面は第２の基準面を規定し、前記第１および第２の基準面は前記上面と前記下面との間の中央に位置する中央面に平行であり、
前記周囲面は、前記第１の基準面および前記第２の基準面との間で、所定の二次切れ刃に直角な前記切削インサート第１の側面において、鈍角の傾斜内角を形成し、
前記周囲面は、前記第１の基準面および前記第２の基準面との間で、前記第１の側面に直角な、前記切削インサートの第２の側面において、鋭角の傾斜内角を形成し、
前記上面は、インサート上部接線支持面を構成し、対応する傾斜面から前記貫通孔に向けて内方へ延在する、平らな上部中央支持面を備え、
前記下面は、インサート下部接線支持面を構成し、対応する傾斜面から前記貫通孔に向けて内方へ延在する、平らな下部中央支持面を備え、
前記切削インサートが保持された位置で、前記インサート下部接線支持面はポケット接線支持面に接し、インサートの前記第１の対の側支持面の１つの支持面は前記第１のポケット支持面に接し、インサートの前記第３の対の側支持面の１つの支持面は前記第２のポケット支持面に接し、固定ねじが前記切削インサートの前記貫通孔を通って前記インサートポケットのねじ穴とねじ係合する切削工具が提供される。

一実施形態では、前記第１の対の側支持面のそれぞれは前記上面に向かう方向において互いに近づき、
前記第２の対の側支持面のそれぞれは前記下面に向かう方向において互いに近づき、
前記第３の対の側支持面のそれぞれは前記上面に向かう方向において互いに近づき、
前記第４の対の側支持面のそれぞれは前記下面に向かう方向において互いに近づく。

必要に応じて、前記第３の対は、前記対称軸のまわりに前記第４の対と１８０度の回転対称である。

さらに、必要に応じて、第１の断面において前記第１の対の側支持面は前記上面に向かう方向において互いに近づき、
前記第1の断面は、貫通孔軸を含み、切削インサートの端面に示されるように、貫通孔軸と対称軸を含む対称面に対して斜めに配置される。

さらに、必要に応じて、第２の断面において前記第２の対の側支持面は前記下面に向かう方向において互いに近づき、
前記第２の断面は、貫通孔軸を含み、切削インサートの端面に示されるように、前記対称面と前記第１の断面に対して斜めに配置される。

一実施形態では、前記平面角は、８０度である。

通常、周囲面は、二次切れ刃４４に対して直角な方向からみた切削インサートの第１の側面において、第１の基準面および第２の基準面との間で、それぞれ鈍角の第１の傾斜内角を形成し、
周囲面は、第１の側面に対して直角な方向からみた切削インサートの第２の側面において、第１の基準面および第２の基準面との間で、それぞれ鋭角の第２の傾斜内角を形成する。

必要に応じて、第１の主切れ刃および第２の主切れ刃は、それぞれの主要部分に沿った大きな第１の曲率半径および非主要部分に沿った小さな第２の曲率半径に従う。

通常、少なくとも１つのインサートポケットは、ポケット支持レリーフ面を備え、このポケット支持レリーフ面は、第２のポケット支持面の上方に位置し、切削インサートが保持される位置では、インサートの第４の対の側支持面の隣接した支持面から解放されている。

一実施形態では、少なくとも１つのインサートポケットに対して４回の割り出しが可能である。

通常、第１のポケット支持面は、前記少なくとも１つのインサートポケットを上面から見たときに、第２のポケット支持面とともに鋭角のポケット角を形成する。

必要に応じて、前記少なくとも１つのインサートポケットは、ポケット側壁とポケット接線支持面との間に位置するポケットレリーフ溝を備える。

本発明をよりよく理解するため、また、本発明が実際にどのように実施されるのかを示すために添付の図面が参照される。

図１は本発明による切削工具の斜視図である。 図２は、図1の切削工具を、そのポケットから本発明の切削インサートを取り除いた状態で示す図である。 図３は、図２の切削インサートの拡大斜視図である。 図４は図３の切削インサートの端面図である。 図５は、貫通孔を示さない、両端の表面の切れ刃を示している図３の切削インサートの端面図である。 図６は、図７のVI-VI線に沿った、図３の切削インサートの断面図である。 図７は、図３の切削インサートの第１の側面図である。 図８は、図３の切削インサートの第２の側面図である。 図９は、図4のIX-IX線に沿った、図３の切削インサートの断面図である。 図１０は、図４のX-X線に沿った、図３の切削インサートの断面図である。 図１１は、図２のインサートポケットの平面図である。 図１２は、図１１のXII-XII線に沿った、インサートポケットの断面図である。 図１３は、図１１のXII-XII線に沿った、固定ねじによってインサートポケットに切削インサートが保持された状態のインサートポケットの断面図である。 図１４は、インサートポケットに装着された切削インサートと加工物の加工を示す平面図である。 図１５は、本発明による切削インサートの他の実施形態を示す斜視図である。 図１６は、図１５の切削インサートの第１の側面図である。 図１７は、図15の切削インサートの第２の側面図である。 図１８は、図１５の切削インサートの平面図である。 図１９は、図１８のXIX-XIX線に沿った、図１５の切削インサートの断面図である。 図２０は、図１８のXX-XX線に沿った、図１５の切削インサートの断面図である。 図２１は、図１９のXXI-XXI線に沿った、図１５の切削インサートの断面図である。 図２２は、切削インサートの他の実施形態の断面図である。

本発明による切削工具１０を示す図1および図２を先ず参照する。切削工具１０は、切削工具１０の前後方向および回転Ｒの方向を規定する回転の縦軸Ａを有している。切削工具１０は、工具本体１２の前端部１６に形成された複数のインサートポケット１４を有する工具本体１２を備えている。インサートポケット１４のそれぞれには切削インサート１８が固定ねじ２０によって保持される。切削インサート１８は、好ましくは、プレスおよび焼結によってまたは射出成型技術によって、超硬カーバイド粉末で作成される。

図３〜図１０を参照すると、切削インサート１８は、第１基準面Ｐ１を規定する上面２２、第２基準面Ｐ２を規定する下面２４、および上面２２と下面２４との間に延在する周囲面２６を有する。上面２２および下面２４は、切削インサート１８の端面２８を構成している。ある実施形態では、両端面２８は同一のものとすることができ、また、第１の基準面Ｐｌは第２の基準面Ｐ２と平行とすることができる。

切削インサート１８は、貫通孔軸Ｂを有した貫通孔３０を備えている。貫通孔３０は、上面２２と下面２４の間で延在している。ある実施形態では、切削インサート１８は、貫通孔軸Ｂに関して１８０度の回転対称とすることができる。

ある実施形態では、端面２８のそれぞれは、第１の主切れ刃３２および第２の主切れ刃３４を有することができる。第１の主切れ刃３２および第２の主切れ刃３４は同一のものとすることができる。切れ刃は、それぞれの端面２８と周囲面２６の間の接合部において形成される。

図５は、貫通孔３０を示さない状態で、両端面の切れ刃を示す、切削インサート１８の端面図である。上面２２の切れ刃は実線で示され、下面２４の切れ刃は破線で示されている。図に示すように、上面２２の第１および第２の主切れ刃３２、３４は、下面２４の第1および第２の主切れ刃３２’、３４’に対して角度変位している。このように、切削インサート１８の端面図に示すように、一方の端面２８の主切れ刃は、反対側の端面２８の主切れ刃と重ならない。

明瞭化のため、主切れ刃が重複しないことは以下のように説明することができる。切れ刃３２、３４のそれぞれは、それぞれの切れ刃軸Ｃを有している。切れ刃軸Ｃは、切れ刃の中央部３５に位置し、後述される対称軸Ｂと平行に延在する。中央部３５は、曲線状の切れ刃の幾何学的中心を含む領域を指すものであり、必ずしも曲線状の切れ刃の実際の幾何学的中心を指すわけではない。

このようにして、図５に示されるように、一方の端面２８の曲線状の切れ刃３２、３４のそれぞれは、他の端面２８の反対側の曲線状の切れ刃３２’、３４’に対して、それぞれの対応する切れ刃軸Ｃの周りに回転する。

切削インサート１８の端面図において、第１の主切れ刃３２は、第１の切れ刃軸Ａ１に関する第１の曲率半径Ｒ１を有し、第２の主切れ刃３４は、第２の切れ刃軸Ａ２に関する第２の曲率半径Ｒ２を有している。図５に示すように、第１の切れ刃軸Ａ１および第２の切れ刃軸Ａ２は、貫通孔軸Ｂと平行で、この貫通孔軸の両側に位置するものとすることができる。図に示されるように、第１の切れ刃軸Ａ１は第２の主切れ刃３４からの第１の距離Ｄ１の位置にあり、貫通孔軸Ｂは第２の主切れ刃３４からの第２の距離Ｄ２の位置にあり、第１の距離Ｄ１は第２の距離Ｄ２より短い。

従って、切削インサート１８の端面図に示されるように、第１の切れ刃軸Ａ１は貫通孔軸Ｂより第２の主切れ刃３４に近い位置にあることになる。同様にして、第２の切れ刃軸Ａ２は貫通孔軸Ｂより第１の主切れ刃３２に近い位置に位置する。

第１の主切れ刃３２および第２の主切れ刃３４は曲率半径に従う必要はなく、他の形態の曲線形状であってもよい。例えば、図５の上部において破線で示される１つの実施形態では、第１の主切れ刃３２および第２の主切れ刃３４は、それぞれの主要部分ＭＰ１１に沿った大きな第１の曲率半径ＭＲ１１および非主要部分ＭＰ２１に沿った小さな第２の曲率半径ＭＲ２１に従うこともできる。

そのような実施形態では、大きな第１の曲率半径ＭＲ１１は、小さな曲率半径ＭＲ２１と違うものとすることができる。さらに、大きな第１の曲率半径ＭＲ１１は、相対的に大きい角度、例えば、１２０度にわたって延在し、小さな第２の曲率半径ＭＰ２１は、より小さい角度、例えば２０度にわたって延在するものとすることができる。本実施形態は、ただ1つの主切れ刃、この場合第２の主切れ刃について示されている。しかし、本実施形態は、第１および第２の主切れ刃に等しく適用可能なものでもある。

図５の下部において破線で示される他の実施形態では、大きな曲率半径ＭＲ１２は、相対的に大きい角度ＭＰ１２、例えば、１４０度にわたって延在することができる。ここでは、小さい曲率半径ＭＲ２２が、より小さい角度ＭＰ２２、例えば、１度にわたって延在する。この実施形態は、ただ１つの主切れ刃、この場合には、第１の主切れ刃について示すものである。しかし、本実施形態は第１および第２の主切れ刃に等しく適用可能なものである。

他の実施形態において、第１の主切れ刃３２および第２の主切れ刃３４は、互いに異なる曲率半径を有し、また、互いに結合して連続した曲線状の主切れ刃を形成する、いくつかの部分（不図示）から形成される。

第１の主切れ刃３２は、先端３６と後端３８を有している。第２の主切れ刃３４は、先端４０と後端４２を有している。第１の二次切れ刃４４は、その先端４６で、第１の主切れ刃３２の先端３６と結合し、また、その後端４８で、第２の主切れ刃３４の後端４２と接続する。

第２の二次切れ刃５０は、その先端５２で、第２の主切れ刃３４の先端４０と結合し、また、その後端５４で、第１の主切れ刃３２の後端３８と接続する。

一実施形態では、第１の二次切れ刃４４は、第２の二次切れ刃５０と同一である。第１および第２の二次切れ刃４４、５０は、主に、下降する工程で用いられ、それらの長さと形状は加工上の必要性に従って定められる。一実施形態では、第１の二次切れ刃４４および第２の二次切れ刃５０は直線に沿って形成される。

図５に示すように、上面２２の第１および第２の主切れ刃３２、３４が、下面２４の第１および第２の主切れ刃３２、３４に対して角度変位しているという事実に加えて、上面２２の第１および第２の二次切れ刃４４、５０は、下面２４の第１および第２の二次切れ刃４４、５０について直線的に変位している。

切削インサート１８は、対称軸Ｓの周りの１８０度の回転対称とすることができる。対称軸Ｓは、第１および第２の基準面Ｐｌ、Ｐ２の間の中央面Ｍ上にあり、２つのインサート対称点５６で周囲面２６と交差している。インサート対称点５６のそれぞれは、図７に示すように、第１の基準線Ｌ１の第２の基準線Ｌ２との交差点に形成される。図７は、第１または第２の二次切れ刃４４、５０に垂直な部分の切削インサート１８を示す第１側面図である。

上述の実施形態では、主切れ刃３２、３４は互いに同一であり、二次切れ刃４４、５０は互いに同一であり、両端面２８、すなわち、上面２２と下面２４は、互いに同一である。従って、下面２４の主切れ刃の番号を付す際、切削インサート１８を対称軸Ｓのまわりの１８０程度を回転させて任意に決定することができる。この位置では、前に上面２２に配置されていた切れ刃が、今度は下面２４に配置されて、ダッシュ符号がそれらの番号に付加される。このように、例えば、第１の主切れ刃３２の対応する切れ刃には３２’などが付される。

第１の基準線Ｌ１によって、一方の端面２８の第１の主切れ刃３２の先端３６が、反対側の端面２８の第１の主切れ刃３２’の先端３６’と接続する。第２の基準線Ｌ２によって、一方の端面２８の第２の主切れ刃３４の後端４２が、反対側の端面２８の第２の主切れ刃３４’の後端４２’と接続する。

周囲面２６は、第１の対の側支持面５８、第２の対の側支持面６０、第３の対の側支持面６２、および第４の対の側支持面６４を具える。一実施形態では、側支持面５８、６０、６２、６４のそれぞれの対は、貫通孔軸Ｂに関して１８０度の回転対称である。

図９に示されるように、第１の対の側支持面５８のそれぞれの側支持面は、上面２２に向かって互いに近づいて行く。図９は、第１の断面Ｐ３で見た断面図である。第1の断面Ｐ３は、貫通孔軸Ｂを含み、切削インサート１８の端面図である図４に示されるように、貫通孔軸Ｂと対称軸Ｓを含む対称面ＳＰに対して斜めに配置されている。

図１０に示されるように、第２の対の側支持面６０のそれぞれの側支持面は、下面２４に向かって互いに近づいて行く。図１０は、第２の断面Ｐ４の断面図である。第２の断面Ｐ４は、貫通孔軸Ｂを含み、図４に示されるように対称面ＳＰと第１の断面Ｐ３に対して斜めに位置する。一実施形態では、第１の断面Ｐ３は、第２の断面Ｐ４に対して８０度の平面角φを形成する。

第１の断面Ｐ３と第２の断面Ｐ４の間の平面角φは、図６に示され、ここで、第１の断面Ｐ３は第１の対の側支持面５８直角で、また、第２の断面Ｐ４は第２の対の側支持面６０と直角である。

図８に示されるように、第３の対の側支持面６２のそれぞれは、上面２２に向かって互いに近づいて行く。第４の対の側支持面６４のそれぞれは、下面２４に向かって互いに近づいて行く。

一実施形態では、第３の対の側支持面６２は、第４の対の側支持面６４に対して、対称軸Ｓのまわりの１８０度の回転対称である。

図７に示されるように、周囲面２６は、第１の基準面Ｐｌおよび第２の基準面Ｐ２との間で、それぞれ鈍角の傾斜内角αを形成する。図７は、切削インサート１８の第１の側面図であり、二次切れ刃４４に対して直角な方向からみた図である。

図８は、対称面ＳＰと直角な方向における切削インサート１８の第２の側面図である。対称面ＳＰと直角な方向は、仮想平面Ｎによって表される。従って、切削インサート１８の第２の側面図の方向は、切削インサート１８の第１の側面図の方向と直角となる。図８に示されるように、周囲面２６は、第１の基準面Ｐｌおよび第２の基準面Ｐ２との間で、それぞれ鋭角の傾斜内角βを形成する。

図５に示されるように、第１の切れ刃軸Ａ１と第２の切れ刃軸Ａ２は、対称面ＳＰに関してそれぞれ反対側に位置する。第１の切れ刃軸Ａ１は対称面ＳＰから第１の軸距離Ｄ５だけ離れ、また、第２の切れ刃軸Ａ２は対称面ＳＰから第２の軸距離Ｄ６だけ離れている。一実施形態によれば、第１の軸距離Ｄ５は第２の軸距離Ｄ６と等しい。

一実施形態では、図５に示されるように、第１の切れ刃軸Ａ１および第２の切れ刃軸Ａ２は仮想平面Ｎに関して反対側に位置するようにすることができる。その場合、第１の切れ刃軸Ａ１は仮想平面Ｎから第３の軸距離Ｄ７だけ離れ、また、第２の切れ刃軸Ａ２は仮想平面Ｎから第４の軸距離Ｄ８だけ離れる。一実施形態によれば、第３の軸距離Ｄ７は第４の軸距離Ｄ８と等しい。

図３および図４に最もよく示されるように、１つの端面２８の第１および第２の主切れ刃３２、３４およびそれらに関連する第１および第２の二次切れ刃４４、５０は、傾斜面６８に関連付けられた連続的に延在する切れ刃６６を形成する。一実施形態では、傾斜面６８は切れ刃６６の全体の長さに沿って連続して延在する。傾斜面６８は、切れ刃６６から貫通孔軸Ｂに向かって内側方向に延在し、また、他の端面２８に向かって背後方向に延在する。

切削インサート１８の上面２２は、関連した傾斜面６８から貫通孔３０に向かって内側方向に延在する平らな上部中央支持面７０を備える。同様に、下面２４は、関連した傾斜面６８から貫通孔３０に向かって内側方向に延在する平らな下部中央支持面７２を備える。

図９に示されるように、上部中央支持面７０は下部中央支持面７２から第３の距離Ｄ３だけ離れ、第１の基準面Ｐｌは第２の基準面Ｐ２から第４の距離Ｄ４だけ離れ、第３の距離Ｄ３は第４の距離Ｄ４より小さい。

図１１〜図１４を参照する。それぞれのインサートポケット１４はポケット接線支持面７４を備えている。ポケット接線支持面７４は平面とすることができ、また、図１１に示すように単一の面として、または、いくつかの面に分割して形成することができる。ポケット接線支持面をいくつかの面に分割する場合、これらの面はレリーフ溝によって分けられる。ねじ穴７６が、ポケット接線支持面７４から背後方向に、接線方向に延在する。

インサートポケット１４は、さらに、ポケット接線支持面７４から上方に延在するポケット側壁７８を備える。ポケット側壁７８のうち２つが、ポケット支持面を形成する。一実施形態では、ポケット支持面は、ポケット支持面を形成しないポケット側壁７８によって隔てられる。

ポケット支持面は、第１のポケット支持面８０および第２のポケット支持面８２を備えている。第１のポケット支持面８０は、ポケット接線支持面７４との間で鋭角の第１のポケット内角γをなし、また、第２のポケット支持面８２は、ポケット接線支持面７４との間で鋭角の第２のポケット内角δをなす。

切削インサート１８が保持される位置では、インサート下部中央支持面７２がポケット接線支持面７４に接し、第１の対の側支持面５８の１つ第１のポケット支持面８０に接し、インサートの第３の対の側支持面６２の1つ支持面が第２のポケット支持面８２に接し、および、固定ねじ２０が、切削インサート１８の貫通孔３０を通って、インサートポケット１４のねじ穴７６とねじ係合する。

鋭角の内角γおよびδによって、第１および第２のポケット支持面８０、８２に対する、インサートの、作用する第１および第３の側支持面５８および６２の支持部が、あり溝の方法で切削インサート１８の確かな固定をもたらし、これにより、切削インサート１８をインサートポケット１４内に良好に固定することができる。

インサートポケット１４は、ポケット支持レリーフ面８４を備え、このポケット支持レリーフ面は、第２のポケット支持面８２の上方で、ポケット接線支持面７４から離れて位置する。切削インサート１８が保持される位置では、ポケット支持レリーフ面８４は、インサートの第４の対の側支持面６４の隣接した支持面から解放されている。

インサートポケット１４は、ポケットレリーフ溝８６をさらに備える。ポケットレリーフ溝８６は、ポケット側壁７８とポケット接線支持面７４との間に配置される。切削インサート１８がインサートポケット１４内に保持されているとき、ポケットレリーフ溝８６は、ポケット接線支持面７４に接する、切削インサート１８の下部中央支持面７２に関した切れ刃６６に適切な間隔をもたらす。

図１１に最もよく示されるように、第１のポケット支持面８０は、切削インサート１８の下部中央支持面７２とともに、鋭角のポケット角θを形成し、それによって、切削インサート１８側支持面を適切に支持することができる。

図１４は、切削インサート１８がインサートポケット１４内に保持され、加工物Ｗを加工するときの、切削インサート１８の平面図を示している。明瞭化のため、工具本体１２の一部のみが示されている。示されるように、比較的大きな弧に沿って回ることができる、関与している主切れ刃３２は、切削工具１０が、例えば、ブレードＴの内部面８８の全体に沿ったタービンブレードＴの内部輪郭を効果的に加工することを可能にする。

実線で描かれた切削インサート１８は、タービンブレードＴの内部面８８の加工を開始するときの、切削インサートの位置を示している。破線で描かれた切削インサート１８は、タービンブレードＴの内部面８８の加工を終るときの、切削インサートの位置を示している。

タービンブレードＴの内面８８に関する切削インサート１８の２つの最端位置によって示されるように、関与する主要切れ刃３２の全体がこの加工工程の間作用する。主切れ刃３２は比較的大きな円弧に沿って延在するので、タービンブレードＴの凹状の内部面８８を全体的に加工するのに効果的である。

他の応用（不図示）では、関与する二次切れ刃４４が下降工程を効果的に実行することができる。

従って、上述したように、本発明によれば、切削インサート１８は、種々の切削動作を実行することが可能であり、また、インサートポケット１４内で４回の割り出しをすることができる。

切削インサートの他の実施形態を示す図１５〜２１を参照する。これらの図において、同様の部分は１００を加えた同様の参照数字によって示されている。図１５〜２１に示された切削インサート１１８は、上述の切削インサート１８の構造と同様な構造を有するが、その切れ刃の形が異なっている。

切削インサート１１８は、そのそれぞれの端面１２８に、第１および第２の主切れ刃１３２、１３４を備え、これらの主切れ刃は、それらのそれぞれの端で、第１および第２の二次切れ刃１４４、１５０と接続している。

第１の主切れ刃１３２は、先端１３６と後端１３８を有している。第２の主切れ刃１３４は、先端１４０と後端１４２を有している。第１の二次切れ刃１４４は、その先端１４６で、第１の主切れ刃１３２の先端１３６と、また、その後端１４８で、第２の主切れ刃１３４の後端１４２と接続する。

第２の二次切れ刃１５０は、その先端１５２で、第２の主切れ刃１３４の先端１４０と、また、その後端１５４で、第１の主切れ刃１３２の後端１３８と接続する。

一実施形態では、第１の二次切れ刃１４４は第２の二次切れ刃１５０と同一とすることができる。第１および第２の二次切れ刃１４４、１５０は、主に、下降工程を実行するために用いられ、それらの長さと形は加工ニーズに従って決定される。一実施形態では、第１の主切れ刃１３２は第２の主切れ刃１３４と同一とすることができる。

図に示されるように、第１の主切れ刃１３２の先端１３６は、第１の主切れ刃の後端１３８よりも中央面Ｍから、より遠く離れて位置している。同様に、第２の主切れ刃１３４の先端１４０は、第２の主切れ刃１３４の後端１４２よりも中央面Ｍからより遠く離れて位置している。そのような、第１および第２の主切れ刃１３２、１３４の構造は、切削インサート１１８の上部中央支持面１７０をきわめて明確に傾斜させる。

第１および第２の主切れ刃１３２、１３４のそれぞれは、円環体上にある。また、切削インサートが切削工具１０のインサートポケット１４に保持され、切削工具がその回転軸Ａのまわりに３６０度回転するとき、関与する主切れ刃、すなわち第１の主切れ刃１３２または第２の主切れ刃１３４の上のそれぞれの点は、円環体の部分を通る。

第１および第２の主切れ刃１３２、１３４、およびそれらの関連する第１および第２の二次切れ刃１４４、１５０は、端面１２８の全体の円周に沿って連続的に延在する傾斜面１６８に関連する連続的に延在する切れ刃１６６を形成する。図１８〜２１に示されるように、傾斜面１６８は、上部中央支持面１７０と、２つの目的を満たす切欠き９０を介して接続する。第一に、切欠きは、加工の間に生じる、切りくずの制御をより良好に行うことを可能にする。第二に、切欠きは、切削インサート１１８の上面１２２に対して上部中央支持面１７０をよりよく区別することを可能にし、従って、上部中央支持面１７０の十分な支持特性を確実なものとする。図１９〜２１に示されるように、切欠き９０は、切削インサート１１８の種々の断面においてサイズおよび形状を変化させることができる。同様に、同じことが切削インサート１１８の下面１２４にも適用することができる。

上述の実施形態では、主切れ刃１３２、１３４の、中央支持面１７０に対する高さの位置づけは、切れ刃が中央支持面より高い位置、すなわち、中央支持面１７０が、主切れ刃１３２、１３４よりも中央面Ｍに近い位置となるものである。しかしながら、他の実施形態（不図示）では、主切れ刃１３２、１３４、または少なくともそれらの部分が、中央支持面１７０よりも中央面Ｍに近い位置とすることもできる。

切削インサート１１８の構造は、当業者によって理解されるように、加工の間、かなりの利点を可能にするものである。主切れ刃のきわめて明確な傾斜は、加工の間切削インサート１１８が切削工具１０に装着されるときに、切削インサート１１８の関与する主切れ刃が、図1に示される、負の軸位置で装着された切削インサート１８の負の傾斜角と比べて、より小さい負の傾斜角をもたらすものである。このより小さい負の軸状の傾斜によって、より良好な切りくずの除去、より小さい切断力、およびより少ない電力消費量が可能となる。切削インサート１１８のこの構造は、切削インサートが比較的高い張力の素材や比較的高い高温合金の加工に必要なときに用いることができる。この場合のより一層の利点は、切りくずが付着することを防ぐこととすることができる。

次に、切削インサートの別の実施形態を示す図２２を参照する。この図において、同様の部分は、２００を加えた同様の参照数字によって示される。

図に示されるように、切削インサート２１８は、２つの端面２２８およびそれら端面間に延在する周囲面２２６を備えている。端面２２８のうちの１つは、上述した切削インサート１１８の上面１２２と同様の上面２２２を形成し、他の端面は切削インサート２１８の下面２２４を形成する。上面２２２は、連続的に延在する傾斜面２６８に関連した連続的に延在する周辺の切れ刃２６６を備えている。

切れ刃２６６は、２つの曲線状の切れ刃、すなわち、第１の主切れ刃２３２および第２の主切れ刃２３４と、２つのまっすぐな切れ刃、すなわち、第１および第２の主切れ刃２３２、２３４それぞれの先端の間で接続する、第１の二次切れ刃２４４および第２の二次切れ刃２５０（第１の二次切れ刃２４４は不図示）と、を備えている。

延性素材をよりよく切削するため、傾斜面２６８は、形成する場合は、切削インサート１１８の傾斜面１６８よりもかなり大きな傾斜とする。傾斜面２６８は、切削インサート２１８の下面２２４に対して傾斜斜角λで傾けられる。この傾斜斜角λは比較的大きく、好ましくは２５度以上である。

傾斜内側先端９２は、傾斜面２６８の最も奥の先端が、貫通孔３０を取り囲む、孔の周囲領域９４と接続する領域において規定される。孔の周囲領域９４は、孔の上端９６で貫通孔３０と結合し、また、切削インサート２１８の下面２２４と略平行に延在する。第１の傾斜長さＨｌは、周辺の切れ刃２６６の所定の点９８と傾斜内側先端９２との間に規定され、下面２２４と平行な平面において測定されるものである。第２の傾斜長さＨ２は、周辺の切れ刃２６６の同じ所定点９８と孔の上端９６との間に規定され、下面２２４と平行な平面において測定されるものである。

傾斜延在比率Ｅは、第１の傾斜長さＨ１と第２の傾斜長さＨ２と比率として定義されるものである。傾斜延在比率Eは望ましい範囲内で変えることができる。一実施形態によれば、傾斜延在比率Ｅは１より小さく、また、０．８以上である。

傾斜面２６８は相対的に非常に大きいので、傾斜面２６８は、切削インサート２１８の内側方向に、ほとんど貫通孔３０まで延在する。そのような構造によって、上面２２２は、切削インサート１１８の上面１２２に中央支持面１７０が存在するのとは異なって、中央支持面が存在しない。

このように、切削インサート２１８は中央支持面が存在しないので、この切削インサートは、両面切削インサートとして使用することができない。このため、切削インサート１１８の下面２２４は切れ刃が存在せず、支持面だけとして機能するよう平らに形成される。従って、周囲面２２６は、片面切削インサートの支持に必要な支持面だけ、すなわち、第１の対の側支持面２５８および第３の対の側支持面２６２（不図示）によって形成される。

本発明は一定の程度の詳細さで述べたが、特許請求の範囲に記載されるように、本発明の趣旨または範囲を逸脱せずに様々な変更と部分修正がされ得ることは理解されるべきである。

切削インサートは、それぞれの端面に２つの主切れ刃を有する形態に限られない。一実施形態（不図示）では、切削インサートは、３つの主切れ刃であってそれらの先端で、３つの二次切れ刃に接続する３つの主切れ刃を備える。この３つの主切れ刃は同一とすることができる。同じく３つの二次切れ刃も同一とすることができる。

一実施形態（不図示）では、切削インサートは、４つの主切れ刃であってそれらの先端で４つの二次切れ刃と接続する４つの主切れ刃を備える。４つの主切れ刃は同一とすることができる。同じく、４つの二次切れ刃も同一とすることができる。

このように、本発明による切削インサートは、貫通孔を通る固定ねじによって保持されることができる。切削インサートは、４つ、６つ、または８つの丸い切れ刃を持つことができ、切削インサートは４回、６回、または８回割り出しをすることができる。切れ刃は大きい円弧に沿って延在し、１２０度より大きい角度で延在することができる。

Claims (20)

1. 回転軸（Ａ）を有した回転切削工具（１０）に保持されるための両面切削インサート（１８、１１８）において、
   対向する２つの端面（２８、１２８）および２つの端面間に延在する周囲面（２６）であって、それぞれの端面は、それぞれの端面を通る共通の第１の対称軸（Ｂ）で、それぞれの端面が、その軸に関して、２、３および４の群から選択される値ＮについてＮ重の回転対称を有する第１の対称軸（Ｂ）を有する、２つの端面（２８、１２８）および周囲面（２６）と、
   前記それぞれの端面と前記周囲面との接合部において形成された周囲切れ刃（６６、１６６）であって、前記周囲切れ刃（６６、１６６）は、Ｎ個の曲線状の切れ刃（３２、３４、１３２、１３４）と、該曲線状切れ刃の間に延在して当該Ｎ個の曲線状切れ刃とその端で接続するＮ個の直線状切れ刃（４４、５０、１４４、１５０）とを備える周囲切れ刃（６６、１６６）と、
   前記第１の対称軸（Ｂ）を構成する貫通孔軸を有し、２つの前記端面（２８）の間に延在する貫通孔（３０）と、
   を備え、
   前記２つの端面の前記曲線状切れ刃は、前記第１の対称軸（Ｂ）に沿った方向において重ならず、
   前記周囲面（２６）は、前記貫通孔軸（Ｂ）に関して１８０度の回転対称である、それぞれの対の、第１（５８）、第２（６０）、第３（６２）、および第４（６４）の、側支持面を備えたことを特徴とする、両面切削インサート。
2. 前記切削インサートが前記回転切削工具（１０）に保持され、前記回転切削工具がその回転軸（Ａ）のまわりに３６０度回転するとき、関与するそれぞれの前記曲線状切れ刃（３２、３４、１３２、１３４）は円環体の部分を通ることを特徴とする、請求項１に記載の切削インサート（１８、１１８）。
3. 所定の曲線状切れ刃（１３２、１３４）の１つの端（１３６、１４０）は、前記曲線状切れ刃の他の端（１３８、１４２）よりも前記切削インサートの中央面（Ｍ）からより遠く離れて位置し、前記中央面が前記端面の間の中央に位置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（１１８）。
4. 前記端面の一方（２８）に対応する前記曲線状切れ刃（３２、３４）は第１の基準面（Ｐ１）に位置し、前記端面の他方に対応する前記曲線状切れ刃（３２´、３４´）は第２の基準面（Ｐ２）に位置し、前記第１および第２基準面は相互に平行であり、前記切削インサートの中央面（Ｍ）から等距離で、また、中央面（Ｍ）の両側に位置し、前記中央面は前記端面の間の中央に位置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（１８）。
5. 前記２つの端面（２８、１２８）は形状が同一であることを特徴とする、請求項１に記載の切削インサート（１８、１１８）。
6. 前記曲線状切れ刃のそれぞれは曲率半径の異なる複数の部分を有し、それぞれの前記複数の部分のうちの一部（ＭＰ１１、ＭＰ１２）は、前記第１の対称軸（Ｂ）に沿った方向から見て１２０度以上の範囲に延在することを特徴とする、請求項５に記載の切削インサート。
7. 上面（２２、１２２）を構成する第１の端面が第１の基準面（Ｐ１）を規定し、下面（２４、１２４）を構成する第２の端面が前記第１の基準面に平行な第２の基準面（Ｐ２）を規定し、
   前記曲線状切れ刃の１つは、第１の主切れ刃（３２、１３２）からなり、前記曲線状切れ刃の別のものは、第２の主切れ刃（３４、１３４）からなり、
   前記切削インサートの端面視において、前記第１の主切れ刃（３２、１３２）は第１の切れ刃軸（Ａ１）に関して第１の曲率半径（Ｒ１）を有し、および前記第２の主切れ刃（３４、１３４）は第２の切れ刃軸（Ａ２）に関して第２の曲率半径（Ｒ２）を有し、
   前記第１の切れ刃軸（Ａ１）と前記第２の切れ刃軸（Ａ２）は、前記貫通孔軸（Ｂ）に平行で、該軸に関して反対側に位置し、
   前記第１の切れ刃軸（Ａ１）は前記第２の主切れ刃（３４、１３４）上の任意の点から第１の距離（Ｄ１）に位置し、前記貫通孔軸（Ｂ）は前記第２の主切れ刃（３４、１３４）上の任意の点から第２の距離（Ｄ２）に位置し、および前記第１の距離（Ｄ１）は前記第２の距離（Ｄ２）より小さいことを特徴とする、請求項１に記載の切削インサート。
8. 前記切削インサートは第２の対称軸（Ｓ）に関して１８０度の回転対称であり、前記第２の対称軸は、前記第１および第２基準面（Ｐ１、Ｐ２）の間の中央面（Ｍ）上にあり、
   前記周囲面（２６）と２つのインサート対称点（５６）で交差し、
   前記インサート対称点のそれぞれは、所定の直線状切れ刃に直角な方向から見た前記切削インサートの第１の側面において、第１の基準線（Ｌ１）と第２の基準線（Ｌ２）との交点に形成され、
   前記第１の基準線（Ｌ１）は、所定の端面（２８、１２８）の第１の主切れ刃（３２、１３２）の先端（３６、１３６）を反対側の端面（２８、１２８）の第１の主切れ刃（３２、１３２）の先端（３６、１３６）と接続し、
   前記第２の基準線（Ｌ２）は、所定の端面（２８）の第２の主切れ刃（３４、１３４）の後端（４２、１４２）を反対側の端面（２８）の第２の主切れ刃（３４、１３４）の後端（４２、１４２）と接続することを特徴とする、請求項７に記載の切削インサート（１８、１１８）。
9. 前記第１の切れ刃軸（Ａ１）および前記第２の切れ刃軸（Ａ２）は、前記第１の対称軸（Ｂ）と前記第２の対称軸（Ｓ）を含む対称面（ＳＰ）に直角な仮想面（Ｎ）についてそれぞれ反対側に位置することを特徴とする、請求項８に記載の切削インサート（１８、１１８）。
10. 上面（２２、１２２）を構成する第１の端面が第１の基準面（Ｐ１）を規定し、下面（２４、１２４）を構成する第２の端面が前記第１の基準面に平行な第２の基準面（Ｐ２）を規定し、
    前記第１の対の側支持面（５８）のそれぞれは前記上面（２２、１２２）に向かう方向において互いに近づき、
    前記第２の対の側支持面（６０）のそれぞれは前記下面（２４、１２４）に向かう方向において互いに近づき、
    前記第３の対の側支持面（６２）のそれぞれは前記上面（２２、１２２）に向かう方向において互いに近づき、
    前記第４の対の側支持面（６４）のそれぞれは前記下面（２４、１２４）に向かう方向において互いに近づくことを特徴とする、請求項１に記載の切削インサート（１８、１１８）。
11. 前記第３の対の側支持面（６２）は、第２の対称軸（Ｓ）のまわりに前記第４の対の側支持面（６４）と１８０度の回転対称であり、前記第２の対称軸は、第１および第２の基準面（Ｐｌ、Ｐ２）の間の中央面（Ｍ）上にあり、２つのインサート対称点（５６）で周囲面（２６）と交差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（１８、１１８）。
12. 第１の断面（Ｐ３）に示されるように前記第１の対の側支持面（５８）は前記上面（２２、１２２）に向かう方向において互いに近づき、前記第１の断面（５８）は、貫通孔軸（Ｂ）を含み、切削インサートの端面に示されるように、前記貫通孔軸（Ｂ）と前記第２の対称軸（Ｓ）を含む対称面（ＳＰ）に対して斜めに配置されることを特徴とする、請求項１１に記載の切削インサート（１８、１１８）。
13. 第２の断面（Ｐ４）において前記第２の対の側支持面（６０）は前記下面（２４、１２４）に向かう方向において互いに近づき、前記第２の断面（Ｐ４）は、貫通孔軸（Ｂ）を含み、切削インサートの平面図に示されるように、平面角（φ）において前記対称面（ＳＰ）と前記第１の断面（Ｐ３）に対して斜めに配置されることを特徴とする、請求項１２に記載の切削インサート（１８、１１８）。
14. 前記平面角（φ）は８０度であることを特徴とする、請求項１３に記載の切削インサート（１８、１１８）。
15. 前記周囲面（２６）は、二次切れ刃（４４、５０、１４４、１５０）に対して直角な方向からみた前記切削インサートの第１の側面において、前記第１の基準面（Ｐ１）および前記第２の基準面（Ｐ２）との間で、それぞれ鈍角の第１の傾斜内角（α）を形成し
    前記周囲面（２６）は、前記第１の側面に対して直角な方向からみた切削インサートの第２の側面において、前記第１の基準面（Ｐ１）および前記第２の基準面（Ｐ２）との間で、それぞれ鋭角の第２の傾斜内角（β）を形成することを特徴とする、請求項１３に記載の切削インサート（１８、１１８）。
16. 前記切削インサートの平面図において、前記曲線状切れ刃が前記直線状切れ刃より長いことを特徴とする、請求項１に記載の切削インサート。
17. Ｎ＝４であり、前記切削インサートは８つの曲線状切れ刃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。
18. 各端面において、Ｎ個の曲線状切れ刃及びＮ個の直線状切れ刃は、その端面の全体の円周に沿って連続的に延在する傾斜面に関連する連続的に延在する周辺の切れ刃を形成し、
    前記傾斜面は中央支持面と接続し、
    前記中央支持面の全体はその端面に関連する基準面より中央面近くに位置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。
19. 前記各端面において、前記傾斜面は切欠きを介して上部中央支持面と接続することを特徴とする、請求項１８に記載の切削インサート。
20. 前記貫通孔軸（Ｂ）といずれか１つの前記直線状切れ刃のいずれかの点を含む断面が、関連する端面から離れて反対側の端面に向かう軸方向において、前記貫通孔軸（Ｂ）に対して内側へ傾斜する隣接した側支持面と交差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。

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