JP7369697B2 - 突出する割り出しラッチを備える周面を有する円形の両面切削インサート、切削インサートのためのインサートホルダ、及び切削工具 - Google Patents

Description

本出願の主題は、切削インサートの種類の切削工具に関し、より詳細には、円形の基本形状を有する切削インサート、また更に詳細には、インサートホルダのポケット内に割り出し可能に位置決め可能な両面切削インサートに関する。

切れ刃を識別することが困難であるので、インサートホルダのポケット内に円形切削インサートを割り出し可能に位置決めすることが問題となることがある。切れ刃したがって、切削工具は、ポケット内に切削インサートを割り出し可能に位置決めする割り出し機構を備えることができる。

いくつかのそのような割り出し機構において、切削インサート及びポケットの一方は、少なくとも１つの割り出し間隙（「凹部」とも呼ばれる）を含むことができ、切削インサート及びポケットの他方は、少なくとも１つの割り出しラッチ（「突出部」とも呼ばれる）を含むことができる。ポケットに対する切削インサートの割り出し可能な正確な位置決めは、少なくとも１つの割り出しラッチが少なくとも１つの割り出し間隙内に配置される際に識別可能である。

いくつかのそのような割り出し機構において、少なくとも１つの割り出しラッチ及び少なくとも１つの割り出し間隙の一方は、切削インサートの底部に配置され得る一方で、少なくとも１つの割り出しラッチ及び少なくとも１つの割り出し間隙の他方は、ポケットのベース面に配置され得る。そのような切削インサートの例は、例えば、米国特許出願公開第８，８５８，１３０号及び米国特許出願公開第９，０１１，０４９号に開示されている。

他のそのような割り出し機構において、少なくとも１つの割り出しラッチ及び少なくとも１つの割り出し間隙の一方は、切削インサートの周辺部に配置され得る一方で、少なくとも１つの割り出しラッチ及び少なくとも１つの割り出し間隙の他方は、ポケットの周面に配置され得る。そのような切削インサートの例は、例えば、米国特許出願公開第２０１３／３３０１３５号及び米国特許出願公開第９，２８９，８３４号に開示されている。

本出願の主題の一目的は、割り出しラッチを有する、新たな円形の両面切削インサートを提供することである。

本出願の主題の更なる目的は、両面切削インサートを取り外し可能に取り付ける新たなインサートホルダを提供することである。

本出願の主題のまた更なる目的は、新たなインサートホルダ及び新たな円形の両面切削インサートを含む新たな切削工具を提供することである。

本出願の主題の第１の態様によれば、インサート中心軸を有する円形の割り出し可能切削インサートが提供され、切削インサートは、
対向するインサート上面及びインサート下面、並びにインサート上面とインサート下面との間に延在し、インサート中心軸回りに延在するインサート周面と、
インサート周面とインサート上面及びインサート下面それぞれとの交線に形成される上側切れ刃及び下側切れ刃と、を備え、
インサート周面は、インサート周面から突出する複数の角度的に離間する割り出しラッチと、複数の割り出しラッチと周方向に交互である複数のインサート側当接面と、を備え、
複数のインサート側当接面は、切削インサートと同軸である仮想インサート円筒体の外側円筒面上にある。

本出願の主題の第２の態様によれば、インサートホルダが提供され、インサートホルダは、
ホルダ端面に交差するホルダ主要面と、
ホルダ主要面内に凹み、ポケット開口でホルダ端面に開口するホルダポケットであって、ポケット長軸を有するホルダポケットと、を備え、
ホルダポケットは、ポケットベース面と、ポケット周面と、ポケット支持面と、を備え、ポケット周面は、ポケットベース面に実質的に直交して向けられ、ポケットベース面の部分境界を形成し、ポケットベース面は、ポケット開口ではポケット周面によって境界を定められず、
ポケット周面は、
軸方向に延在する内側円筒形ポケット側方面を備え、内側円筒形ポケット側方面は、内側円筒形ポケット側方面内に凹む少なくとも１つの非側方割り出し間隙によって複数の角度的に離間する円筒形ポケット側当接面に分割され、各非側方割り出し間隙は、一対の隣接し合う円筒形ポケット側当接面の間に位置する。

本出願の主題の第３の態様によれば、切削工具を提供し、切削工具は、
上記した種類の切削インサートと、
上記した種類のインサートホルダと、を備え、
切削工具は、取外位置と締結位置との間で調節可能であり、切削工具の締結位置において、
切削インサートは、ホルダポケット内に取り外し可能に保持され、
複数の円筒形ポケット側当接面のそれぞれは、それぞれのインサート側当接面と当接し、
ポケットベース面に位置するポケット支持面は、インサート下面に位置するインサート下側軸受け面と当接し、
各非側方割り出し間隙は、それぞれの割り出しラッチによって占められている。

上記は、概要であり、以下で説明する特徴は、本出願の主題にあらゆる組合せで適用可能であり、例えば、以下の特徴のいずれかは、切削インサート、インサートホルダ又は切削工具に適用可能であることを理解されたい。

複数の割り出しラッチは、上側切れ刃及び下側切れ刃を越えて径方向外側方向に延在することができる。

複数の角度的に離間する割り出しラッチのそれぞれは、軸方向で凸状に成形されることができる。

インサート周面は、外側円筒形面上にあることができる。

複数の割り出しラッチは、インサート上面及びインサート下面からある割り出しラッチ距離だけ離間することができる。

割り出しラッチ距離は、０．３ｍｍ以上であり、０．５ｍｍ以下とすることができる。

複数の割り出しラッチは、インサート周面からあるラッチ突出距離だけ径方向外側方向に突出することができる。ラッチ突出距離は、０．２ｍｍ以上であり、０．４ｍｍ以下とすることができる。

複数の割り出しラッチのそれぞれは、あるラッチ角度によって規定されるインサート中心軸回りに角度寸法を有する。ラッチ角度は、１１°以上であり、２５°以下とすることができる。

複数の割り出しラッチは、インサート中心軸回りに互いからあるラッチ間隔角度だけ角度的に離間することができる。ラッチ間隔角度は、３５°以上であり、４９°以下とすることができる。

複数の割り出しラッチのそれぞれは、あるラッチ角度によって規定されるインサート中心軸回りに角度寸法を有する。複数の割り出しラッチは、インサート中心軸回りに互いからあるラッチ間隔角度だけ角度的に離間することができる。ラッチ角度は、ラッチ間隔角度未満とすることができる。

ラッチ角度は、ラッチ間隔角度の半分未満とすることができる。

各割り出しラッチは、軸方向に対向するラッチ上側中心面とラッチ下側中心面とを備えることができ、ラッチ上側中心面は、ラッチ下側中心面よりもインサート上面に近く、その逆も同様である。ラッチ上側中心面及びラッチ下側中心面のそれぞれは、ラッチ上側中心面及びラッチ下側中心面に隣接するインサート上面及びインサート下面に向かう方向で径方向内側に傾斜させることができる。

ラッチ上側中心面は全て、切削インサートと同軸である仮想ラッチ上側円錐体上にあることができる。ラッチ下側中心面は全て、切削インサートと同軸である仮想ラッチ下側円錐体上にあることができる。

複数の割り出しラッチは、インサート周面から径方向外側方向にあるラッチ突出距離だけ突出することができる。ラッチ突出距離は、０．２ｍｍ以上であり、０．４ｍｍ以下とすることができる。

ラッチ上側円錐体は、あるラッチ上側円錐開度を有することができる。ラッチ下側円錐体は、あるラッチ下側円錐開度を有することができる。ラッチ上側円錐開度及びラッチ下側円錐開度はそれぞれ、５°以上であり、２０°以下とすることができる。

切削インサートは、インサート正中面回りに鏡面対称であり、インサート正中面は、インサート中心軸に直交して向けられ、インサート上面とインサート下面との間の中間を通過する。

切削インサートは、インサート中心軸回りに回転対称とすることができる。

複数の割り出しラッチは、同一とすることができる。

切削インサートは、インサート貫通孔を備え、インサート貫通孔は、インサート中心軸に沿ってインサート上面とインサート下面との間に延在し、インサート上面及びインサート下面に開口することができる。

ポケット側方面は、部分環状ポケット隆起部上に位置することができ、部分環状ポケット隆起部は、ポケット周面に沿って円周方向に延在し、ポケット周面から突出する。

各非側方割り出し間隙は、ある間隙角度によって規定されるポケット長軸回りに角度寸法を有することができる。間隙角度は、１２°以上であり、２６°以下とすることができる。

複数の円筒形ポケット側当接面のそれぞれは、あるポケット側当接面角度によって規定したポケット長軸回りに角度寸法を有することができる。ポケット側当接面角度は、３４°以上であり、４８°以下とすることができる。

各非側方割り出し間隙は、ある間隙角度によって規定されるポケット長軸回りに角度寸法を有することができる。複数の円筒形ポケット側当接面のそれぞれは、あるポケット側当接面角度によって規定したポケット長軸回りに角度寸法を有することができる。間隙角度は、ポケット側当接面角度未満とすることができる。

間隙角度は、ポケット側当接面角度の半分未満とすることができる。

軸方向に延在する内側円筒形ポケット側方面は、厳密に１つの非側方割り出し間隙によって厳密に２つの円筒形ポケット側当接面に分割することができる。

ポケット支持面は、平面であり、ポケット長軸に直交することができる。

ホルダポケットは、ポケットねじ孔を備えることができ、ポケットねじ孔は、ねじ孔軸に沿ってポケットベース面内に凹み、ポケットベース面に開口している。

ポケット周面は、１つ又は２つの側方割り出し間隙を更に備えることができ、１つ又は２つの側方割り出し間隙は、ポケット側方面とホルダ主要面との交線及び／又はポケット側方面とホルダ端面との交線に形成される。

インサートホルダは、厳密に２つの側方割り出し間隙を備えることができ、側方割り出し間隙は、少なくとも１つの非側方割り出し間隙の両側にある。

少なくとも１つの非側方割り出し間隙は、ポケット側方面の高さ全体を拡張させることができる。

切削工具の締結位置において、各非側方割り出し間隙は、それぞれの割り出しラッチを角度的又は軸方向に締め付けなくてよい。

切削工具の締結位置において、切削インサートは、保持ねじによってインサートホルダに取り外し可能に保持することができ、保持ねじは、インサート貫通孔内に位置し、ポケットねじ孔内に螺入される。

切削工具は、第１の中間位置及び第２の中間位置を介して第１の締結位置と第２の締結位置との間で調節可能とすることができる。切削工具の第１の中間位置において、保持ねじは、インサート貫通孔内に位置し、ポケットねじ孔内に部分的に螺入することができる。切削インサートは、複数の円筒形ポケット側当接面から離して配設することができる。各非側方割り出し間隙は、それぞれの割り出しラッチによって占められることがない。

ポケット周面は、２つの側方割り出し間隙を更に備えることができ、一方は、ポケット側方面とホルダ主要面との交線に形成し、もう一方は、ポケット側方面とホルダ端面との交線に形成される。切削工具の第１の中間位置において、２つの側方割り出し間隙の少なくとも一方は、それぞれの割り出しラッチによって占められることがない。

切削工具の第２の中間位置において、切削インサートは、インサート中心軸回りに回転することができ、これにより、各非側方割り出し間隙は、それぞれのインサート側当接面と角度的に位置合わせされ、各円筒形ポケット側当接面は、それぞれの割り出しラッチと角度的に位置合わせされる。

複数の割り出しラッチのそれぞれは、あるラッチ角度によって規定されるインサート中心軸回りに角度寸法を有する。各非側方割り出し間隙は、ある間隙角度によって規定されるポケット長軸回りに角度寸法を有することができる。間隙角度は、ラッチ角度よりも１°以下だけ大きくすることができる。

次に、本出願をより良好に理解し、本出願を実際にどのように実行し得るかを示すため、添付の図面を参照する。
切削工具の斜視図である。 本発明による切削インサートの斜視図である。 図２の切削インサートの側面図である。 図２の切削インサートの上面図である。 図１のインサートホルダのホルダポケットホルダポケットの斜視図である。 図５のホルダポケットの上面図である。 切削工具が締結位置にある際の図６のホルダポケットの上面図である。 図７の線ＸＩＩＩ－ＸＩＩＩに沿って取った断面図である。 切削工具が第１の中間位置にある際の図６のホルダポケットの上面図である。 切削工具が第２の中間位置にある際の図６のホルダポケットの上面図である。

説明図を簡単、明快にするため、図面に示す要素は、必ずしも一定の縮尺で描かれていないことは了解されよう。例えば、要素の一部の寸法は、明快にするために他の要素に対して強調している場合があるか、又はいくつかの物理的構成要素は、１つの機能ブロック若しくは要素内に含めることができる。適切であると見なされる場合、参照数字は、対応又は類似する要素を示すため、図面の中で繰り返すことができる。

以下の説明では、本出願の主題の様々な態様を説明する。説明のために、特定の構成及び細部を十分詳細に示し、本出願の主題に対する完全な理解を提供する。しかし、本明細書で提示する特定の構成及び細部を伴わずに本出願の主題を実行し得ることも当業者には明らかであろう。

まず、本出願の主題の実施形態による、チップ除去のための切削工具２０を示す図１に注意を向けられたい。切削工具２０は、典型的には超硬合金から作製し得る切削インサート２２を有する。切削工具２０は、ホルダポケット２６を有するインサートホルダ２４も有する。インサートホルダ２４は、典型的には鉄鋼から作製することができる。この非限定的な例では、切削工具２０は、回転フライス加工工具であり、切削インサート２２は、フライス加工インサートである。しかし、本出願の主題は、他の種類の切削工具及び切削インサート、例えば、限定はしないが、旋削工具及び旋削インサートにも適用されることを留意されたい。切削工具２０は、取外位置と締結位置との間で調節可能である。切削工具２０の締結位置において、切削インサート２２は、例えば保持ねじ２８によってインサートホルダ２４に取り外し可能に取り付けられる。

次に、本発明の第１の態様に関連する、本出願の主題による切削インサート２２を示す図２から図４を参照されたい。切削インサート２２は、単一の統合された一体化構造を備える。切削インサート２２は、インサート中心軸Ａを有する。切削インサート２２は、対向するインサート上面３０とインサート下面３２とを含む。インサート中心軸Ａは、インサート上面３０及びインサート下面３２を通じて延在する。切削インサート２２は、インサート上面３０とインサート下面３２との間に延在するインサート周面３４を更に含む。インサート周面３４は、インサート中心軸Ａの回りに延在する。切削インサート２２は、インサート正中面Ｍを有し、インサート正中面Ｍは、インサート中心軸Ａに直交して向けられ、インサート上面３０とインサート下面３２との間の中間を通過する。

本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、切削インサート２２は、インサート中心軸Ａ回りに回転対称とすることができる。切削インサート２２は、インサート正中面Ｍ回りに鏡面対称とすることができる。

本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、インサート周面３４は、インサート中心軸Ａから一定の距離で、インサート中心軸Ａ回りに延在することができる。別の言い方をすれば、インサート周面３４は、インサート周面３４の円筒軸としてインサート中心軸Ａを有する仮想インサート円筒体の外側円筒形面ＩＣ上にあることができる（即ち、インサート円筒体及び切削インサート２２は、互いに同軸である）。

インサート上面３０及びインサート下面３２は、円形の基本形状を有する。言い換えれば、切削インサート２２は円形である。インサート上面３０は、インサート上側軸受け面３６を含む。同様に、インサート下面３２は、インサート下側軸受け面３８を含む。インサート上側軸受け面３６及びインサート下側軸受け面３８は、切削インサート２２をホルダポケット２６内に据え付けた際にホルダポケット２６内の対応する面と接触するように構成される。本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、インサート上側軸受け面３６及びインサート下側軸受け面３８は、平面であり、互いに平行とすることができる。インサート上側軸受け面３６及びインサート下側軸受け面３８は、これらそれぞれのインサート上面３０及びインサート下面３２上の中心に配設することができる。

切削インサート２２は、上側切れ刃４０及び下側切れ刃４２を含み、上側切れ刃４０及び下側切れ刃４２は、インサート周面３４とインサート上面３０及びインサート下面３２それぞれとの交線に形成される。したがって、切削インサート２２は、両面使用可能であり、インサート上側軸受け面３６及びインサート下側軸受け面３８のどちらででもホルダポケット２６内に据え付けることができる。言い換えれば、切削インサート２２は「リバーシブル」である。上側切れ刃４０及び下側切れ刃４２は、円形であり、インサート中心軸Ａに直交する２つの平行な離間する平面内にあることができる。

インサート上面３０は、上側切れ刃４０に沿って延在する上側すくい面４４を含む。本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、上側すくい面４４は、上側切れ刃４０をインサート上側軸受け面３６に接続することができる。上側切れ刃４０に隣接する上側すくい面４４の部分は、径方向内側方向でインサート正中面Ｍに向けて傾斜させることができる。同様に、インサート下面３２は、下側すくい面４６を含み、下側すくい面４６は、同様に構成し、向けることができる。

インサート周面３４は、上側切れ刃４０及び下側切れ刃４２のそれぞれに沿って延在する上側逃げ面４８及び下側逃げ面５０を含む。

本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、切削インサート２２は、インサート貫通孔５２を含み、インサート貫通孔５２は、切削インサート２２を保持ねじ２８でホルダポケット２６内に留めるように設計されている。インサート貫通孔５２は、インサート上面３０とインサート下面３２との間に延在し、インサート上面３０及びインサート下面３２に開口している。インサート貫通孔５２は、インサート中心軸Ａに沿って延在することができ、したがって、インサート中心軸Ａは、貫通孔軸Ｔとして働くことができる。インサート貫通孔５２は、保持ねじ２８を受け入れ、切削インサート２２をインサートホルダ２４に固着するためのものである。

インサート周面３４は、複数の角度的に（「円周方向に」）離間した割り出しラッチ５４を含み、割り出しラッチ５４は、インサート周面３４から径方向外側方向に突出する。複数の割り出しラッチ５４は、切削インサート２２が、ホルダポケット２６内で正確な割り出し可能位置にあるという通知を与えるように働く。割り出しラッチ５４の数は、切削インサート２２をホルダポケット２６内に据え付けた際に切削インサート２２が各側に有する割り出し可能位置の数を決定する。図示するこの非限定的な例では、インサート周面３４は、厳密に６個の割り出しラッチ５４を含み、したがって、１２通り（各面で６通り）に割り出し可能である。

上述の米国特許出願公開第９，２８９，８３４号及び米国特許出願公開第２０１３／０３３０１３５号に見られる両面切削インサートのインサート周面内に形成される間隙（「凹部」）及びこれに付随して生じるアンダーカットとは対照的に、本発明の切削インサートは、インサート周面３４上に形成した突出部５４を有する。したがって、製造工程の間、本発明のインサートは、有利には、単軸２部構成鋳型を使用してプレス成形することができ、単軸２部構成鋳型の半分は、後にインサート正中面Ｍになるところで合致する。したがって、本発明のインサートの製造は、可能性としては、多軸鋳型によるプレス成形、又はインサート周面内に間隙／凹部を機械加工することに関連する更なる費用を回避することができる。

図３を参照すると、本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、複数の割り出しラッチ５４は、上側切れ刃４０及び下側切れ刃４２を越えて径方向外側方向に延在することができる。複数の割り出しラッチ５４は、インサート周面３４から径方向外側方向にラッチ突出距離Ｅだけ突出することができる。ラッチ突出距離Ｅは、０．２ｍｍ≦Ｅ≦０．４ｍｍの範囲内とすることができる。複数の割り出しラッチ５４は全て、互いに同一とすることができる。複数の割り出しラッチ５４は、均等に離間させることができる。複数の割り出しラッチ５４は、インサート上面３０及びインサート下面３２から離間することができる。複数の割り出しラッチ５４がインサート上面３０及びインサート下面３２から離間するために、切削インサート２２は、０°の隙間で中立である。複数の割り出しラッチ５４は、インサート上面３０及びインサート下面３２から割り出しラッチ距離Ｄだけ離間することができる。割り出しラッチ距離Ｄは、０．３ｍｍ≦Ｄ≦０．５ｍｍの範囲内とすることができる。

図３を参照すると、本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、各割り出しラッチ５４は、２つの円周方向に対向するラッチ側方面５６と、ラッチ側方面５６の間に延在するラッチ中心面５８とを含む。２つのラッチ側方面５６は、インサート周面３４から全体に径方向外側方向に延在する。好ましくは、切削インサート２２の上面図（即ち図４）において、所与の割り出しラッチ５４に関し、ラッチ側方面５６は、互いに向かって径方向外側方向に収束することができる。したがって、切削インサート２２の上面図において、各割り出しラッチ５４は、（インサート周面３４に最も近い）割り出しラッチ５４の基部が最も広く、ラッチ中心面５８の径方向最外部分が最も狭い。

図４を再度参照すると、複数の割り出しラッチ５４の、周方向におけるそれぞれの対向する末端部（例えば、２つのラッチ側方面５６）は、インサート中心軸Ａでラッチ角度αを定める。即ち、複数の割り出しラッチ５４のそれぞれは、ラッチ角度αによって規定されるインサート中心軸Ａ回りに角度寸法を有する。本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、ラッチ角度αは、１１°≦α≦２５°の範囲とすることができる。

図３を参照すると、本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、複数の割り出しラッチ５４は、インサート中心軸Ａ回りに互いにラッチ間隔角度βだけ角度的に離間する。ラッチ間隔角度βは、３５°≦β≦４９°の範囲とすることができる。ラッチ角度αは、ラッチ間隔角度β未満とすることができる。好ましくは、ラッチ角度αは、ラッチ間隔角度βの半分未満とすることができる。インサートが、ラッチ角度が等しい、角度的に離間する割り出しラッチを有する場合、３６０°＝（α＋β）×（割り出し位置の数）である。

本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、複数の角度的に離間する割り出しラッチ５４のそれぞれは、軸方向で（即ち、切削インサート２２の側方面図で）凸状に成形することができる（図３を参照）。ラッチ中心面５８は、軸方向に対向するラッチ上側中心面６０及びラッチ下側中心面６２を含むことができる。ラッチ上側中心面６０、ラッチ下側中心面６２は、ラッチ中間面６３によって互いに離間させることができる。ラッチ中間面６３は、インサート周面３４と同軸である円筒体上にあることができ、ラッチ中心面５８の径方向最外部分を形成する。ラッチ上側中心面６０は、ラッチ下側中心面６２よりもインサート上面３０に近く、その逆も同様、即ち、ラッチ下側中心面６２は、ラッチ上側中心面６０よりもインサート下面３２に近い。ラッチ上側中心面６０は、インサート上面３０に向かう方向で径方向内側に傾斜させることができ、ラッチ下側中心面６２は、インサート下面３２に向かう方向で径方向内側に傾斜させることができる。別の言い方をすれば、ラッチ上側中心面６０及びラッチ下側中心面６２のそれぞれは、それらに隣接するインサート上面３０及びインサート下面３２に向かう方向で径方向内側に傾斜させることができる。したがって、切削インサート２２の側面図（即ち、図３）において、あらゆる所与の割り出しラッチ５４に関し、ラッチ上側中心面６０及びラッチ下側中心面６２は、ラッチ収束角度εで、互いに向かって径方向外側方向に収束させることができる。好ましくは、ラッチ収束角度εは、７０°≦ε≦８４°の範囲とすることができる。そのような構成は、上述の範囲のラッチ突出距離Ｅと組み合わせると、金属切削作業を実施する際、有効切れ刃に隣接する割り出しラッチ５４が加工物に干渉しないことを保証することに留意されたい。

図３を参照すると、本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、ラッチ上側中心面６０及びラッチ下側中心面６２は、インサート正中面Ｍの両側に配設することができる。ラッチ上側中心面６０は全て、切削インサート２２と同軸である仮想ラッチ上側円錐体ＣＵ上にあることができる。ラッチ上側円錐体ＣＵは、ラッチ上側円錐開度２γを有する。ラッチ上側円錐開度２γは、５°≦２γ≦２０°の範囲とすることができる。ラッチ下側中心面６２は全て、切削インサート２２と同軸である仮想ラッチ下側円錐体ＣＬ上にあることができる。ラッチ下側円錐体ＣＬは、ラッチ下側円錐開度２θを有する。ラッチ下側円錐開度２θは、５°≦２θ≦２０°の範囲とすることができる。ラッチ上側円錐開度２γ及びラッチ下側円錐開度２θは、等しくすることができる。ラッチ上側円錐体ＣＵ及びラッチ下側円錐体ＣＬは、互いから離れて向いている。

インサート周面３４は、複数のインサート側当接面６４を含む。複数のインサート側当接面６４は、複数の割り出しラッチ５４と円周方向に交互である。各インサート側当接面６４は、一対の隣接し合う割り出しラッチ５４の間に位置する。各インサート側当接面６４は、必ずしも一対の隣接し合う割り出しラッチ５４に延在しなくてよい（即ち、複数のインサート側当接面６４は、複数の割り出しラッチ５４から離間させることができる）。複数のインサート側当接面６４は、外側円筒形面ＩＣ上にあることができる。複数のインサート側当接面６４は、切削インサート２２をホルダポケット２６内に据え付けた際にホルダポケット２６内の対応する面と接触するように構成される。

本出願の主題の第２の態様は、インサートホルダ２４に関する。図５及び図６に注意を向けられたい。インサートホルダ２４は、ホルダ端面６８と交差するホルダ主要面６６を含む。インサートホルダ２４は、切削インサート２２を中に取り外し可能に取り付けるホルダポケット２６を含む。図示するこの非限定的な例では、ホルダポケット２６は、ホルダ溝６９の端部に位置し、ホルダ溝６９の端部は、ホルダポケット２６上に凹み、ホルダ端面６８に開口する。

ホルダポケット２６は、ポケット長軸Ｂを有する。ホルダポケット２６は、単一の統合された一体化構造を備える。ホルダポケット２６は、ホルダ主要面６６内に凹んでいる。ホルダポケット２６は、ポケット開口７０でホルダ端面６８に開口している。ホルダポケット２６は、ポケットベース面７２及びポケット周面７４を含む。ポケット周面７４は、ホルダ主要面６６からホルダ端面６８まで延在する。ポケット周面７４は、ポケットベース面７２に実質的に直交して向けられ、ポケットベース面７２の部分境界を形成する。ポケットベース面７２は、ポケット開口７０ではポケット周面７４によって境界を定められない。ポケットベース面７２は、ポケット長軸Ｂによって交差される。

図５から図６を参照すると、ポケットベース面７２は、ポケット支持面７６を含む。ポケット支持面７６は、切削インサート２２をホルダポケット２６内に据え付けた際に切削インサート２２内の対応する面と接触するように構成される。本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、ポケット支持面７６は、平面であり、ポケット長軸Ｂに直交させることができる。ポケット支持面７６は、ポケットベース面７２上に中心に配設することができる。

ポケット周面７４は、ポケット側方面８０を含む。ポケット側方面８０は、一定の距離でポケット長軸Ｂ回りに延在し、ポケット長軸Ｂの方に面する。別の言い方をすれば、ポケット周面７４は、ポケット長軸Ｂに沿って軸方向に延在し、仮想ポケット円筒体の内側円筒形面ＰＣ上にあり、仮想ポケット円筒体は、その円筒軸としてポケット長軸Ｂを有する（即ち、ポケット円筒体及びホルダポケット２６は、互いに同軸である）。本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、ポケット円筒体の直径は、インサート円筒体の直径に等しくすることができる。ポケット側方面８０は、部分環状ポケット隆起部８２上に位置することができ、部分環状ポケット隆起部８２は、ポケット周面７４に沿って円周方向に延在し、ポケット周面７４から突出している。

ポケット側方面８０は、少なくとも１つの割り出し間隙８４によって中断される。少なくとも１つの割り出し間隙８４は、割り出しラッチ５４のそれぞれを受け入れるように設計される。少なくとも１つの割り出し間隙８４は、ポケット側方面８０内に凹んでいる。少なくとも１つの割り出し間隙８４は、凹んだ間隙面８６によって形成され、間隙面８６の少なくとも一部分は、割り出しラッチ５４のための回転停止部として働くように構成される。

少なくとも１つの割り出し間隙８４は、少なくとも１つの非側方割り出し間隙８５を含むこともでき、少なくとも１つの非側方割り出し間隙８５は、ホルダ主要面６６及びホルダ端面６８から離間する。本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、少なくとも１つの割り出し間隙８４は、厳密に１つの非側方割り出し間隙８５を含むことができる。２つ以上の非側方割り出し間隙８５を有する構成では、非側方割り出し間隙８５は、同一とすることができる。各非側方割り出し間隙８５は、間隙角度δによって規定されるポケット長軸Ｂ回りに角度寸法を有する。間隙角度δは、１２°≦δ≦２６°の範囲とすることができる。間隙角度δは、ラッチ角度αよりも１°以下だけ大きくすることができる。図示する非限定的な例において、少なくとも１つの非側方割り出し間隙８５の間隙面８６は、ポケット長軸Ｂに沿って見ると凹状に湾曲している。少なくとも１つの非側方割り出し間隙８５は、ポケット側方面８０の高さ全体を拡張させることができる。

本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、少なくとも１つの割り出し間隙８４は、１つ又は２つの側方割り出し間隙９０を更に含むことができる。１つ又は２つの側方割り出し間隙９０は、ポケット側方面８０の対向する円周端部に形成され、これらの対向する円周端部は、ポケット側方面８０とホルダ主要面６６との交線及び／又はポケット側方面８０とホルダ端面６８との交線に位置する。図面からわかるように、側方割り出し間隙９０は、上述の交線で切り欠きとして形成され、したがって、非側方割り出し間隙８５とは形状が異なる。図示するこの非限定的な例において、少なくとも１つの割り出し間隙８４は、厳密に２つの側方割り出し間隙９０を含み、第１の側方割り出し間隙９０ａは、ホルダ端面６８と交差し、第２の側方割り出し間隙９０ｂは、ホルダ主要面６６と交差する。第１の側方割り出し間隙９０ａ及び第２の側方割り出し間隙９０ｂは、同一でなくてよい。厳密に２つの側方割り出し間隙９０は、少なくとも１つの非側方割り出し間隙８５の両側に位置する。

少なくとも１つの割り出し間隙８４は、複数の角度的に離間するポケット側当接面８８を規定し、ポケット側当接面８８は、ポケット長軸Ｂ回りに少なくとも１つの非側方割り出し間隙８５と円周方向に交互である。より詳細には、軸方向に延在する内側円筒形ポケット側方面８０は、１つ又は複数の非側方割り出し間隙８５によって複数の角度的に離間する円筒形ポケット側当接面８８に分割される。複数のポケット側当接面８８は、ポケット側方面８０上に位置し、したがって、円筒形である。各非側方割り出し間隙８５は、一対の隣接し合うポケット側当接面８８の間に位置する。したがって、非側方割り出し間隙８５は、ホルダ主要面６６及びホルダ端面６８から離間する。各ポケット側当接面８８は、円周方向におけるポケット側当接面８８の片側又は両側が、それぞれの少なくとも１つの非側方割り出し間隙８５に隣接することができる。本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、ポケット側方面８０は、厳密に２つのポケット側当接面８８を含むことができる。

本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、複数のポケット側当接面８８のそれぞれは、ポケット側当接面角度μによって規定されるポケット長軸Ｂ回りに角度寸法を有することができる。ポケット側当接面角度μは、３４°≦μ≦４８°の範囲とすることができる。間隙角度δは、ポケット側当接面角度μ未満とすることができる。好ましくは、間隙角度δは、ポケット側当接面角度μの半分未満とすることができる。

図５、図６及び図８を参照すると、本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、ホルダポケット２６は、ポケットねじ孔７８を含むことができ、ポケットねじ孔７８は、保持ねじ２８を螺入するように設計され、切削インサート２２をインサートホルダ２４に固着するようにする。ポケットねじ孔７８は、ポケットベース面７２、好ましくは、ポケット支持面７６内に凹み、開口している。ポケットねじ孔７８は、ねじ孔軸Ｓに沿って延在する。ねじ孔軸Ｓ及びポケット長軸Ｂは、互いに非平行とすることができる。ねじ孔軸Ｓ及びポケット長軸Ｂは、ねじ孔平面Ｐ内にあることができ、ねじ孔平面Ｐは、少なくとも１つの非側方割り出し間隙８５の１つと交差する。ねじ孔軸Ｓは、ポケット長軸Ｂに対して傾斜させることができる。特に、ねじ孔軸Ｓ及びポケット長軸Ｂは、ねじ孔平面Ｐ内にねじ孔角度λを規定することができる。ねじ孔角度λは、１°≦λ≦１０°の範囲とすることができる。有利には、ねじ孔角度λは、ホルダポケット２６内での切削インサート２２の強固な据え付けを保証し、この締め付け力は、ポケット支持面７６及び複数のポケット側当接面８８の方に向けられる。

ホルダポケット２６内での切削インサート２２の据え付け及び支持は、図１、図７及び図８を参照して説明する。切削工具２０の締結位置において、切削インサート２２は、インサートホルダ２４のホルダポケット２６内に取り外し可能に保持される。図示するこの非限定的な例において、切削インサート２２は、保持ねじ２８によってホルダポケット２６内に保持され、保持ねじ２８は、インサート貫通孔５２内に位置し、ポケットねじ孔７８内に螺入されている。インサート中心軸Ａ及びポケット長軸Ｂは、一致してよい。

インサート中心軸Ａ及びポケット長軸Ｂを含む平面内で取った、非側方割り出し間隙８５の１つを通過する断面を示す図８を参照すると、切削工具２０の締結位置において、ポケット支持面７６は、インサート下側軸受け面３８に当接する。複数の円筒形ポケット側当接面８８のそれぞれは、それぞれの円筒形インサート側当接面６４と当接する。各非側方割り出し間隙８５は、割り出しラッチ５４を中に配置させる。したがって、両回転方向におけるインサート中心軸Ａ回りの切削インサート２２の回転は、ラッチ側方面５６のそれぞれと各非側方割り出し間隙８５の間隙面８６との間の接触によって防止される。１つ又は２つの側方割り出し間隙９０を含む構成において、一方又は両方の側方割り出し間隙９０は、それぞれの割り出しラッチ５４を中に配置させることができる。側方割り出し間隙９０は、一回転方向のみでのインサート中心軸Ａ回りの回転を防止することに留意されたい。具体的には、第１の側方割り出し間隙９０ａは、（ホルダポケット２６の上面図で）切削インサート２２の時計回り方向での回転のみを防止し、第２の側方割り出し間隙９０ｂは、切削インサート２２の反時計回り方向での回転のみを防止する。

ホルダポケット２６の上面図（即ち、図７）において、割り出しラッチ５４が内側円筒形面ＰＣを越えて割り出し間隙８４に入ると、割り出し間隙８４は、それぞれの割り出しラッチ５４を中に配置させることを了解されたい。そのような場合、割り出し間隙８４は、その割り出しラッチ５４によって占められるとみなされる。同様に、同じ上面図において、割り出しラッチ５４が内側円筒形面ＰＣを越えて割り出し間隙８４に入らない場合、割り出し間隙８４には、それぞれの割り出しラッチ５４がない。そのような場合、割り出し間隙８４は、割り出しラッチ５４によって占められないとみなされる。

本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、各非側方割り出し間隙８５、及び任意で各側方割り出し間隙９０が存在する場合、それぞれの割り出しラッチ５４から離間する。本出願の主題のいくつかの実施形態によれば、２つのラッチ側方面５６のうち多くとも１つは、間隙面８６に当接させることができる。全ての構成において、各非側方割り出し間隙８５、及び任意で各側方割り出し間隙９０が存在する場合、それぞれの割り出しラッチ５４を角度的又は軸方向に締め付けなくてよい。本明細書では、「当接」は、「締め付け」を必要とせず、このため、第１の部品は、第２の部品を締め付けずに、第２の部品に当接し得ることを理解されたい。

切削インサート２０を割り出す際、切削工具２０は、第１の中間位置及び第２の中間位置を介して、２つの異なる締結位置、即ち、第１の締結位置と第２の締結位置との間で調節される。第１の締結位置の図９を参照すると、保持ねじ２８は、ポケットねじ孔７８から部分的に抜かれている。保持ねじ２８の径方向寸法は、インサート貫通孔５２の径方向寸法未満である。したがって、切削インサート２２は、複数のポケット側当接面８８から離して配設することができ、各非側方割り出し間隙８５がそれぞれの割り出しラッチ５４によって占められないようにする。２つの側方割り出し間隙９０を有する第１の任意の構成において、側方割り出し間隙９０の少なくとも１つは、それぞれの割り出しラッチ５４によって占められていない。１つの側方割り出し間隙９０のみを有する第２の任意の構成において、側方割り出し間隙９０は、占められていても、占められていなくてもよい。そのような上記の状態では、切削工具２０は第１の中間位置にある。側方割り出し間隙９０が割り出しラッチ５４によって占められていない場合、切削インサート２２は、インサート中心軸Ａ回りで両方向に自由回転可能である。それ以外の場合、切削インサート２２は、インサート中心軸Ａ回りに一方向のみで自由回転可能である。図示するこの非限定的な例において、第１の側方割り出し間隙９０ａだけ、それぞれの割り出しラッチ５４によって占められていない。

図１０を参照すると、切削工具２０の第２の中間位置において、切削インサート２２は、インサート中心軸Ａ回りに回転し、このため、各非側方割り出し間隙８５は、それぞれのインサート側当接面６４と角度的に位置合わせされ、各ポケット側当接面８８は、それぞれの割り出しラッチ５４と角度的に位置合わせされる。明らかに、割り出し間隙８４のいずれも、割り出しラッチ５４を中に配置させていない。インサート中心軸Ａ回りの切削インサート２２を更に回転させると、各非側方割り出し間隙８５がそれぞれの割り出しラッチ５４と位置合わせされ、この段階で、各割り出しラッチ５４が、対応する非側方割り出し間隙８５に自由落下する。その後、保持ねじ２８をしっかりと締めることにより、切削工具２０の第２の締結位置が達成される。

本出願の主題は、ある程度の詳細まで説明しているが、以下で請求する本発明の趣旨又は範囲から逸脱することなく様々な代替形態及び修正形態を行い得ることを理解されたい。

Claims (19)

1. インサート中心軸（Ａ）を有する円形割り出し可能切削インサート（２２）であって、前記切削インサート（２２）は、
   対向するインサート上面（３０）及びインサート下面（３２）と、前記インサート上面（３０）及び前記インサート下面（３２）の間に延在し、前記インサート中心軸（Ａ）回りに延在するインサート周面（３４）と、
   前記インサート周面（３４）と前記インサート上面（３０）及び前記インサート下面（３２）それぞれとの交線に形成された上側切れ刃（４０）及び下側切れ刃（４２）と、を備え、
   前記インサート周面（３４）は、前記インサート周面（３４）から突出する複数の角度的に離間する割り出しラッチ（５４）と、前記複数の割り出しラッチ（５４）と周方向に交互である複数のインサート側当接面（６４）と、を備え、
   前記複数のインサート側当接面（６４）は、前記切削インサート（２２）と同軸である仮想インサート円筒体の外側円筒形面（ＩＣ）上にあり、
   前記複数の割り出しラッチ（５４）は、前記上側切れ刃（４０）及び前記下側切れ刃（４２）を径方向外側方向に越えて延在する、切削インサート（２２）。
2. 前記インサート周面（３４）は、前記外側円筒形面（ＩＣ）上にある、請求項１に記載の切削インサート（２２）。
3. 前記複数の割り出しラッチ（５４）は、前記インサート上面（３０）及び前記インサート下面（３２）から割り出しラッチ距離（Ｄ）だけ離間する、請求項１又は２に記載の切削インサート（２２）。
4. 前記割り出しラッチ距離（Ｄ）は、０．３ｍｍ≦Ｄ≦０．５ｍｍの範囲内である、請求項３に記載の切削インサート（２２）。
5. 前記複数の割り出しラッチ（５４）は、前記インサート周面（３４）から径方向外側方向にラッチ突出距離（Ｅ）だけ突出し、
   前記ラッチ突出距離（Ｅ）は、０．２ｍｍ≦Ｅ≦０．４ｍｍの範囲内である、請求項１～４のいずれか１項に記載の切削インサート（２２）。
6. 前記複数の割り出しラッチ（５４）のそれぞれは、ラッチ角度（α）によって規定される前記インサート中心軸（Ａ）回りに角度寸法を有し、
   前記ラッチ角度（α）は、１１°≦α≦２５°の範囲である、請求項１～５のいずれか１項に記載の切削インサート（２２）。
7. 前記複数の割り出しラッチ（５４）は、前記インサート中心軸（Ａ）回りにラッチ間隔角度（β）だけ互いから角度的に離間し、
   前記ラッチ間隔角度（β）は、３５°≦β≦４９°の範囲である、請求項１～６のいずれか１項に記載の切削インサート（２２）。
8. 前記複数の割り出しラッチ（５４）のそれぞれは、ラッチ角度（α）によって規定される前記インサート中心軸（Ａ）回りに角度寸法を有し、
   前記複数の割り出しラッチ（５４）は、前記インサート中心軸（Ａ）回りにラッチ間隔角度（β）だけ互いから角度的に離間し、
   前記ラッチ角度（α）は、前記ラッチ間隔角度（β）未満である、請求項１～７のいずれか１項に記載の切削インサート（２２）。
9. 各割り出しラッチ（５４）は、軸方向に対向するラッチ上側中心面（６０）とラッチ下側中心面（６２）とを備え、前記ラッチ上側中心面（６０）は、前記ラッチ下側中心面（６２）よりも前記インサート上面（３０）に近く、その逆も同様であり、
   前記ラッチ上側中心面（６０）及び前記ラッチ下側中心面（６２）のそれぞれは、前記ラッチ上側中心面（６０）及び前記ラッチ下側中心面（６２）に隣接する前記インサート上面（３０）及び前記インサート下面（３２）に向かう方向で径方向内側に傾斜し、
   前記ラッチ上側中心面（６０）は全て、前記切削インサート（２２）と同軸である仮想ラッチ上側円錐体（ＣＵ）上にあり、
   前記ラッチ下側中心面（６２）は全て、前記切削インサート（２２）と同軸である仮想ラッチ下側円錐体（ＣＬ）上にあり、
   前記ラッチ上側円錐体（ＣＵ）は、ラッチ上側円錐開度（２γ）を有し、
   前記ラッチ下側円錐体（ＣＬ）は、ラッチ下側円錐開度（２θ）を有し、
   前記ラッチ上側円錐開度（２γ）及び前記ラッチ下側円錐開度（２θ）はそれぞれ、５°≦２γ，２θ≦２０°の範囲である、
   請求項１～８のいずれか１項に記載の切削インサート（２２）。
10. インサートホルダ（２４）であって、前記インサートホルダ（２４）は、
    ホルダ端面（６８）に交差するホルダ主要面（６６）と、
    前記ホルダ主要面（６６）内に凹み、ポケット開口（７０）で前記ホルダ端面（６８）に開口するホルダポケット（２６）であって、ポケット長軸（Ｂ）を有するホルダポケット（２６）と、を備え、
    前記ホルダポケット（２６）は、ポケットベース面（７２）と、ポケット周面（７４）と、ポケット支持面（７６）と、を備え、前記ポケット周面（７４）は、前記ポケットベース面（７２）に実質的に直交して向けられ、前記ポケットベース面（７２）の部分境界を形成し、前記ポケットベース面（７２）は、前記ポケット開口（７０）では前記ポケット周面（７４）によって境界を定められず、
    前記ポケット周面（７４）は、
    軸方向に延在する内側円筒形ポケット側方面（８０）を備え、
    前記内側円筒形ポケット側方面（８０）は、前記内側円筒形ポケット側方面（８０）内に凹む少なくとも１つの非側方割り出し間隙（８５）によって複数の角度的に離間する円筒形ポケット側当接面（８８）に分割され、前記各非側方割り出し間隙（８５）は、一対の隣接し合う円筒形ポケット側当接面（８８）の間に位置し、
    前記各非側方割り出し間隙（８５）は、間隙角度（δ）によって規定される前記ポケット長軸（Ｂ）回りに角度寸法を有し、
    前記複数の円筒形ポケット側当接面（８８）のそれぞれは、ポケット側当接面角度（μ）によって規定される前記ポケット長軸（Ｂ）回りに角度寸法を有し、
    前記間隙角度（δ）は、前記ポケット側当接面角度（μ）未満である、インサートホルダ（２４）。
11. 前記ポケット側方面（８０）は、部分環状ポケット隆起部（８２）上に位置し、前記部分環状ポケット隆起部（８２）は、前記ポケット周面（７４）に沿って円周方向に延在し、前記ポケット周面（７４）から突出する、請求項１０に記載のインサートホルダ（２４）。
12. 前記各非側方割り出し間隙（８５）は、間隙角度（δ）によって規定される前記ポケット長軸（Ｂ）回りに角度寸法を有し、
    前記間隙角度（δ）は、１２°≦δ≦２６°の範囲である、請求項１０又は１１に記載のインサートホルダ（２４）。
13. 前記複数の円筒形ポケット側当接面（８８）のそれぞれは、ポケット側当接面角度（μ）によって規定される前記ポケット長軸（Ｂ）回りに角度寸法を有し、
    前記ポケット側当接面角度（μ）は、３４°≦μ≦４８°の範囲である、請求項１０～１２のいずれか１項に記載のインサートホルダ（２４）。
14. 前記軸方向に延在する内側円筒形ポケット側方面（８０）は、厳密に１つの非側方割り出し間隙（８５）によって厳密に２つの円筒形ポケット側当接面（８８）に分割される、請求項１０～１３のいずれか１項に記載のインサートホルダ（２４）。
15. 前記ポケット周面（７４）は、１つ又は２つの側方割り出し間隙（９０）を更に備え、前記１つ又は２つの側方割り出し間隙（９０）は、前記ポケット側方面（８０）と前記ホルダ主要面（６６）との交線及び／又は前記ポケット側方面（８０）と前記ホルダ端面（６８）との交線に形成される、請求項１０～１４のいずれか１項に記載のインサートホルダ（２４）。
16. 厳密に２つの側方割り出し間隙（９０）を備え、前記側方割り出し間隙（９０）は、前記少なくとも１つの非側方割り出し間隙（８５）の両側にあり、
    前記少なくとも１つの非側方割り出し間隙（８５）は、前記ポケット側方面（８０）の高さ全体に延在する、
    請求項１５に記載のインサートホルダ（２４）。
17. 切削工具（２０）であって、前記切削工具（２０）は、
    請求項１～９のいずれか１項に記載の切削インサート（２２）と、
    請求項１０～１６のいずれか１項に記載のインサートホルダ（２４）と、を備え、
    前記切削工具（２０）は、取外位置と締結位置との間で調節可能であり、前記切削工具（２０）の締結位置において、
    前記切削インサート（２２）は、前記ホルダポケット（２６）内に取り外し可能に保持され、
    複数の円筒形ポケット側当接面（８８）のそれぞれは、それぞれのインサート側当接面（６４）と当接し、
    ポケットベース面（７２）上に位置するポケット支持面（７６）は、インサート下面（３２）上に位置するインサート下側軸受け面（３８）と当接し、
    各非側方割り出し間隙（８５）は、それぞれの割り出しラッチ（５４）によって占められている、切削工具（２０）。
18. 前記切削工具（２０）の締結位置において、
    前記各非側方割り出し間隙（８５）は、前記それぞれの割り出しラッチ（５４）を角度的又は軸方向に締め付けない、請求項１７に記載の切削工具（２０）。
19. 前記切削インサート（２２）は、インサート貫通孔（５２）を備え、前記インサート貫通孔（５２）は、前記インサート中心軸（Ａ）に沿って前記インサート上面（３０）と前記インサート下面（３２）との間に延在し、前記インサート上面（３０）及び前記インサート下面（３２）に開口し、
    前記ホルダポケット（２６）は、ポケットねじ孔（７８）を備え、前記ポケットねじ孔（７８）は、ねじ孔軸（Ａ）に沿って前記ポケットベース面（７２）内に凹み、前記ポケットベース面（７２）に開口し、
    前記切削工具（２０）の締結位置において、
    前記切削インサート（２２）は、保持ねじ（２８）によって前記インサートホルダ（２４）に取り外し可能に保持され、前記保持ねじ（２８）は、前記インサート貫通孔（５２）内に位置し、前記ポケットねじ孔（７８）内に螺入される、請求項１７又は１８に記載の切削工具（２０）。

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