JP2019517930A - 旋削インサート - Google Patents

Abstract

旋削インサート（１）が、上面（２）と、反対側の下面（３）と、上面と下面（２、３）を連結する側面（４）と、上面（２）と側面（４）との間の交差部に形成される切れ刃（１５）とを備える。切れ刃（１５）は、角部切れ刃（５）と、第１の切れ刃（６）と、第２の切れ刃（７）とを備える。上面（２）は第１の面（１３）を窪みの形態で備え、その窪みは、角部切れ刃（５）の少なくとも主要部分と境界を接している。第１および第２の切れ刃（６、７）は、７５〜８５°である角度θに対する。角部切れ刃（５）の少なくとも一部は、前から見て凹状である。【選択図】図１

Description

本発明は、金属切削の技術分野に属する。より詳細には、本発明は、コンピュータ数値制御、つまり、ＣＮＣ機械などの機械での金属切削のために使用される旋削インサートの分野に属する。

本発明は、請求項１の前提部による旋削インサートに関する。別の言い方をすれば、本発明は、上面と、反対側の下面と、上面と下面を連結する側面と、上面と側面との間の交差部に形成される切れ刃とを備える旋削インサートであって、切れ刃は、角部切れ刃と、第１の切れ刃と、第２の切れ刃とを備え、角部切れ刃は、上から見て凸状であり、角部切れ刃の第１の端と第１の切れ刃とは第１の移行点において連結され、角部切れ刃の反対側の第２の端と第２の切れ刃とは第２の移行点において連結され、第１および第２の切れ刃の間で等距離で延びる二等分線が、上から見て角部切れ刃の中間点と交差し、上面は第１の面を備え、第１の面は、角部切れ刃の少なくとも主要部分と境界を接する、旋削インサートに関する。このような旋削インサートは米国特許第４６８１４８７号から知られている。

旋削インサートは、金属工作物を機械加工するために金属切削において一般的に使用されており、その工作物は、機械加工の後、例えば円筒などの回転対称である。旋削では、一般的に工作物は、回転の軸、つまり、回転軸の周りで回転する。旋削インサートは旋削工具において締め付けられ、旋削工具は金属工作物に対して移動する。旋削工具の移動は、一般的に線形運動においてであり、送りと指定されている。円筒表面を旋削するとき、旋削工具の移動は、工作物の回転の軸と並行となる方向においてである。このような長手方向の旋削において、機械加工された表面は、ノーズ切れ刃としても知られている作用する角部切れ刃によって一般的に形成される。

旋削作業の間に金属工作物から切削された切屑は、好ましくは短く、または、金属工作物、旋削工具、もしくは旋削インサートに否定的な形で影響を与えないような形を有する。さらに、切屑は、都合の良い形で取り扱いできるかまたは機械から除去できるような形とされるべきである。

金属の旋削における一般的な問題は、特に、浅い切削の深さで、つまり、旋削インサートの作用するノーズ半径より小さい切削の深さで、低炭素鋼を旋削するとき、切屑が長い、または、切屑が望ましい形を有していないことである。

一般的に、このような問題を解決するための試みは、ａ）旋削インサートの寿命を縮めてしまう、より小さいノーズ半径を選択すること、ｂ）機械加工された表面仕上げを悪化させてしまう、より大きい送りを選択すること、ｃ）高価な投資を必要とする可能性のある、切屑を破砕するために高い圧力のクーラントを使用すること、および、ｄ）作用するノーズ切れ刃から離間されたチップブレーカが、切屑が生成された後に切屑の形を改善するように、上面を変質させることを含む。

米国特許第４６８１４８７号から知られている旋削インサートのようなチップブレーカの設計による改善が行われているが、さらなる改善に対する要求がある。

本発明の目的は、低炭素鋼または硬化鋼などの金属を旋削するとき、浅い切削深さにおいて、より明確には、ノーズ半径以下の切削深さにおいて、切屑の破砕を向上させる旋削インサートを提供することである。さらなる目的は、同じ条件において旋削インサートの工具寿命を長くすることである。

少なくとも主要な目的は、上から見た第１および第２の切れ刃は、７５〜８５°である角度θに対することと、角部切れ刃の少なくとも一部は、前から見て凹状であることと、第１の面は窪みであることと、第１の面は、第１の交点と、反対側の第２の交点とによって画定される長さに沿って、切れ刃によって境界付けられることと、第１および第２の交点は二等分線の両側に位置することと、上から見た第１および第２の交点の間の最短距離が、上から見た第１および第２の移行点の間の距離の７５〜１２５％であることとを特徴とする、最初に定義した旋削インサートで達成される。

このような旋削インサートによって、切屑の制御が向上され、特に、機械加工される回転する金属工作物の回転軸に対して送り方向が平行である長手方向の旋削において、浅い切削の深さにおいて、つまり、ノーズ半径より小さい切削の深さにおいて向上される。

驚くべきことに、発明者は、作用する角部切れ刃のノーズ半径以下である切削の深さにおいて鋼を旋削する場合、基準インサートと比較して、長手方向の旋削においてこのような旋削インサートを使用するとき、工具寿命が向上させられることを見出した。別の言い方をすると、インサート摩耗が低減された。低減されたインサート摩耗は逃げ面摩耗である。主には角部分の塑性変形の低減であるインサート摩耗のさらなる低減は、７５〜８５°である比較的大きい角度θのおかげである。

このような旋削インサートによって、長い工具寿命を有しつつ、十分な逃げを伴って、９０°の角部を機械加工すること、つまり、工作物の回転軸と同心の円筒面と、工作物の回転軸に対して垂直な平坦面とを備える形を機械加工することが、可能である。

旋削インサートは、ネジまたは上部締め付け具などの締め付け部材を用いてインサート座部に取り外し可能に搭載できる切削インサートの種類である。旋削インサートは金属切削に適している。旋削インサートは工作物において表面を形成するのに適しており、工作物の表面は工作物の回転軸の周りで回転対称である。このような表面の例は、工作物の回転軸から０．０２ｍｍ以内の一定の距離を有する表面であり、その表面は、回転軸の周りでの工作物の回転と、回転軸と平行な方向における旋削インサートの同時に起こる移動、つまり、送りを含む工程によって形成される。旋削インサートは、超硬合金、サーメット、セラミック（例えば、シリコン、窒化物、サイアロン、および炭化ケイ素）、立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）、または多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）などの硬いおよび／または耐摩耗性の材料から作られる。

旋削インサートは、すくい面を備える上面と、支持面を備える反対側の下面とを備える。逃げ面を備える側面は上面と下面とを連結する。

旋削インサートの上面は、好ましくは、上から見て、平行四辺形または三角形に成形される。

切れ刃が、上面と側面との交差部において、または、上面と側面との間において、上面の周囲に形成される。切れ刃は、好ましくは周辺であるが、必然ではない。切れ刃は第１の切れ刃と第２の切れ刃とを備え、それら第１および第２の切れ刃は角部切れ刃に向かって収束する。第１の切れ刃は主切れ刃である。

第１の切れ刃は、送り方向において第２の切れ刃の前にある。第１および第２の切れ刃は、上から見て、好ましくは真っ直ぐである。ノーズ切れ刃としても知られる角部切れ刃は、切れ刃を生成する表面である。別の言い方をすれば、機械加工された表面は角部切れ刃によって形成される。小さい切削の深さにおいて、つまり、ノーズ半径より小さい深さにおいて、角部切れ刃の一部分だけが作用する。角部切れ刃は、好ましくは上から見て円弧形を有することで、つまり、上から見て一定の曲率半径を有することで、上から見て凸状である。代替で、角部切れ刃は、上から見て、例えば３つまたは５つの数の円または楕円の弧を備えてもよい。

角部切れ刃は、第１の端から反対側の第２の端まで途切れなく延びる。角部切れ刃の第１の端と第１の切れ刃とは第１の移行点において連結される。角部切れ刃の第２の端と第２の切れ刃とは第２の移行点において連結される。

好ましくは、第１の移行点における角部切れ刃は、上から見て第１の切れ刃に正接または実質的に正接し、第２の移行点における角部切れ刃は、上から見て第２の切れ刃に正接または実質的に正接する。このような旋削インサートによって、インサート摩耗は、角部切れ刃と第１および第２の切れ刃のそれぞれとの間の移行が滑らかであるため、ノーズ半径より大きい切削深さにおいてさらに低減される。

二等分線または二等分線平面が、第１および第２の切れ刃の間で等距離で延び、上から見て角部切れ刃の中間点と交差する。

第１および第２の移行点は二等分線の両側に位置する。

上面は第１の面を備え、その第１の面は、例えば陥凹、へこみ、引っ込み、くり抜き、溝、または滑走面などの窪みである。別の言い方をすれば、第１の面の各々の点は、そのため上面の隣接する点に対して窪んでいる、凹んでいる、または沈んでおり、上面の隣接する点は、第１の面から離間される。第１の面は平坦な面ではなく、別の言い方をすれば、第１の面は単一の平面に位置していない。

第１の面は、切屑形成面および／またはすくい面である。

第１の面は、角部切れ刃の少なくとも主要部分、つまり、上から見て角部切れ刃の長さの少なくとも５０％に、境界を接する、または、隣接する。第１の面は、角部切れ刃の中間点に境界を接する。

上から見た第１および第２の切れ刃は、７５〜８５°であり、好ましくは７８〜８２°である鋭角θに対する。

第１および第２の切れ刃は角部切れ刃に向かって収束する。好ましくは、上面は、上から見て７８〜８２°の角度θに各々対する２つの相対する鋭角の角部を備え、上から見て９８〜１０２°の角度に各々対する２つの相対する鈍角の角部をさらに備える、上から見て平行四辺形として成形される。

好ましくは少なくとも７５％で、さらにより好ましくは少なくとも９０％の、角部切れ刃の少なくとも一部分は、前から見て凹状である。好ましくは少なくとも７５％で、さらにより好ましくは少なくとも９０％の、角部切れ刃の少なくとも一部分は、前から見て第１および第２の移行点に対して、窪んでいる、凹んでいる、または沈んでいる。

第１の面は、第１の交点と、反対側の第２の交点とによって画定される長さで、切れ刃に沿って延びる。別の言い方をすれば、第１の面は、第１の交点から第２の交点まで途切れることなく切れ刃に境界を接する。言い替えれば、切れ刃は、第１の交点から第２の交点まで前から見て凹状である。

前から見て、第１の交点と第２の交点との間の切れ刃のすべての部分は、第１の交点および第２の交点に対して、窪んでいる、凹んでいる、または沈んでいる。

別の言い方をすれば、第１の交点と第２の交点との間での切れ刃のすべての部分から、上面と下面との間で等距離で延びる基準平面までの間の距離が、第１の交点および第２の交点のそれぞれから前記基準平面までの間の距離より短い。

第１および第２の交点は二等分線の両側に位置する。第１の交点および第１の移行点は、上から見て二等分線の同じ側に位置する。第２の交点および第２の移行点は、上から見て二等分線の同じ側に位置する。

上から見た前記第１および第２の交点の間の最短距離が、上から見た第１および第２の移行点の間の距離の７５〜１２５％である。第１の交点と第１の移行点とは、一致してもよい、または、好ましくは１ｍｍ未満、さらにより好ましくは０．２ｍｍ未満で、上から見て小さい距離で離間されてもよい。第２の交点と第２の移行点とは、一致してもよい、または、好ましくは１ｍｍ未満、さらにより好ましくは０．２ｍｍ未満で、上から見て小さい距離で離間されてもよい。

第１の面は、角部切れ刃が切れ刃に沿って延びる長さの好ましくは７５〜１２５％である切れ刃に沿う長さで延びる。

実施形態によれば、角部切れ刃の中間点は角部切れ刃の最も窪んだ点である。

このような旋削インサートによって、旋削インサートは、相対する方向における長手方向の旋削ために使用されるのにより適している。

角部切れ刃の中間点は、前から見て、角部切れ刃の最も窪んでいる、最も凹んでいる、または最も沈んでいる一部、点、または部分である。別の言い方をすれば、角部切れ刃の中間点から、上面と下面との間で等距離で延びる基準平面までの間の距離が、前記中間点から離間された角部切れ刃の点から前記基準平面までの間の距離より短い。

好ましくは、角部切れ刃の中間点は、前から見たとき、切れ刃の最も高い点に対して０．０５ｍｍ超で窪んでいる。好ましくは、角部切れ刃の中間点は、前または側方から見たとき、切れ刃の最も高い点に対して０．１０〜０．２５ｍｍの範囲内で窪んでいる。別の言い方をすれば、角部切れ刃の中間点から、上面と下面との間で等距離で延びる基準平面までの間の距離が、前または側方から見たときの角部切れ刃の最も高い点から前記基準平面までの間の距離より０．１０〜０．２５ｍｍだけ短い。

実施形態によれば、角部切れ刃の中間点において第１の面と側面との間に形成される刃角度αが１１０°未満であり、刃角度αは、二等分線を含む平面Ｐ１において測定される。

このような旋削インサートによって、切屑破砕および／または切屑制御がさらに向上される。

角部切れ刃の中間点において、第１の面と側面との間に、あるいは第１の面と側面とによって形成される刃角度αまたは角度αは、１１０°未満であり、好ましくは７５°超であり、刃角度αは、二等分線を含む平面Ｐ１において測定され、前記平面Ｐ１は基準平面Ｐ２に対して垂直であり、前記基準平面は上面と下面との間で等距離で延びる。好ましくは、角部切れ刃は、超硬合金、被覆超硬合金、サーメット、または被覆サーメットから作られ、刃角度αは、好ましくは９０°未満であり、好ましくは７０°超である。

実施形態によれば、第１の面は、二等分線に対して垂直よりも、二等分線に沿ってより窪んでいる。

このような旋削インサートは、相対する送り方向における使用により適している。

より正確には、二等分線に対して垂直な断面において、第１の面は、二等分線に対して垂直な点においてよりも、または、二等分線から離間する点においてよりも、二等分線に沿う点において、より窪んでいる。

実施形態によれば、角部切れ刃と第１の面とは、二等分線に対して、対称的に配置される、または、実質的に対称に配置される。

このような旋削インサートは、相対する送り方向における使用により適している。

したがって、角部切れ刃と第１の面とは、上から見て、および、前から見て、二等分線に対して、対称的に配置される、または、実質的に対称に配置される。好ましくは、切れ刃と上面とは、上から見て、および、前から見て、二等分線に対して、対称的に配置される、または、実質的に対称に配置される。

実施形態によれば、上から見た第１の交点から第１の移行点までの距離が、上から見た第１および第２の移行点の間の距離の２０％未満であり、上から見た第２の交点から第２の移行点までの距離が、上から見た第１および第２の移行点の間の距離の２０％未満である。

このような旋削インサートによって、切屑破砕および／または切屑制御がさらに向上される。

上から見て、第１の交点から第１の移行点までの直線距離は、ゼロである、または、第１の移行点と第２の移行点との間の直線距離の２０％未満であり、好ましくは１０％未満である。

上から見て、第２の交点から第２の移行点までの直線距離は、ゼロである、または、第１の移行点と第２の移行点との間の直線距離の２０％未満であり、好ましくは１０％未満である。

実施形態によれば、第１の面の少なくとも大部分が、角部切れ刃の中間点から第１の面後端に向かって、二等分線に対して垂直な平面における断面で見たときに凹状ある。

このような旋削インサートによって、切屑破砕および／または切屑制御がさらに向上される。

第１の面の少なくとも大部分、つまり、５０％超、好ましくは８０％超、さらにより好ましくは１００％が、角部切れ刃の中間点から第１の面後端に向かって、二等分線に対して垂直な平面における断面で見たときに凹状ある。上から見て、第１の面後端は第１の面の前端の反対であり、前記前端は、第１の交点から第２の交点までの切れ刃に沿う延在によって画定される。第１の面後端は、上から見て好ましくは凹状である。

実施形態によれば、第１の切れ刃は、第１の交点に隣接する第１の凸状切れ刃部分を備え、第２の切れ刃は、第２の交点に隣接する第２の凸状切れ刃部分を備える。

このような旋削インサートによって、インサート摩耗はさらに低減される。発明者は、切れ刃の滑らかな移行が、鋭い移行を有する切れ刃と比較して、インサート摩耗の危険性を低減することを見出している。

したがって、第１の切れ刃は、第１の交点に隣接する、側方から見て凸状の第１の切れ刃部を備える。

第２の切れ刃は、第２の交点に隣接する、側方から見て凸状の第２の切れ刃部を備える。上から見て、角部切れ刃の中間点から第１の凸状切れ刃部分までの距離が、角部切れ刃の中間点から第１の交点までの距離より大きい。

上から見て、角部切れ刃の中間点から第２の凸状切れ刃部分までの距離が、角部切れ刃の中間点から第２の交点までの距離より大きい。

好ましくは、前から見た第１の凸状切れ刃部分および第２の凸状切れ刃部分は、第１の交点と第２の交点との間の角部切れ刃の曲率半径より小さい曲率半径を有する。

好ましくは、第１の凸状切れ刃部分は第１の移行点を備える。

好ましくは、第２の凸状切れ刃部分は第２の移行点を備える。

第１の凸状切れ刃部分と第２の凸状切れ刃部分とは、前から見て凹状の切れ刃部分によって連結される。

実施形態によれば、第１の面は、第１の交点と反対側の第２の交点との間で切れ刃によって画定される第１の面前端と、反対側の第１の面後端とによって境界付けられ、上から見た角部切れ刃の中間点から第１の面後端の中心までの距離が、上から見た第１の交点から第２の交点までの距離の２５〜１５０％であり、角部切れ刃は、０．２〜２．０ｍｍである上から見た曲率半径を有し、上から見た角部切れ刃の中間点から第１の面後端の中心までの間の距離が、上から見た角部切れ刃の曲率半径の少なくとも２５％で１５０％以下である。

このような旋削インサートによって、切屑破砕および／または切屑制御がさらに向上される。

第１の面は、第１の交点と反対側の第２の交点との間で切れ刃によって画定される第１の面前端と、反対側の第１の面後端とによって境界付けられ、つまり、第１の面前端と、反対側の第１の面後端との間で延びる。

上から見て、角部切れ刃の中間点から、第１の面後端の中心、つまり、上から見て二等分線に交差する第１の面後端の点までの距離が、上から見た第１の交点から第２の交点までの距離の２５〜１５０％である。

角部切れ刃は、０．２〜２．０ｍｍで、好ましくは０．４〜１．２ｍｍである上から見た曲率半径を有する。

上から見た、角部切れ刃の中間点から、第１の面後端の中心、つまり、上から見て二等分線に交差する第１の面後端の点までの間の距離が、上から見た角部切れ刃の曲率半径の少なくとも２５％で１５０％以下である。

実施形態によれば、角部切れ刃は、上から見て一定または実質的に一定の曲率半径を有し、前記曲率半径は０．２〜２．０ｍｍであり、前から見て、角部切れ刃の少なくとも一部分は、長手方向軸Ａ２の周りに一定または実質的に一定の第２の曲率半径を有し、第２の曲率半径は、上から見た角部切れ刃の曲率半径の１５０〜２５０％であり、二等分線および長手方向軸Ａ２は共通の平面Ｐ１に位置し、二等分線と長手方向軸Ａ２とは上から見て一致し、基準平面Ｐ２が上面と下面の間で等距離で延び、上面は、基準平面Ｐ２と平行に延びる第１の平坦面を備え、角部切れ刃の中間点と長手方向軸Ａ２とは、第１の平坦面を含む平面の両側に位置する。

このような旋削インサートによって、切屑制御がさらに向上される。

角部切れ刃は、二等分線と交差し、二等分線に対して垂直である軸の周りで、上から見て０．２〜２．０ｍｍの一定または実質的に一定の曲率半径を有する。

前から見て、角部切れ刃、または、好ましくは少なくとも８０％である角部切れ刃の少なくとも一部分は、長手方向軸Ａ２の周りに一定または実質的に一定の第２の曲率半径を有する。

二等分線と長手方向軸Ａ２とは平行である。

上面は、基準平面Ｐ２と平行な第１の平坦面を備え、その第１の平坦面は、好ましくは切れ刃から離間される。

実施形態によれば、基準平面Ｐ２が上面と下面の間で等距離で延び、角部切れ刃の中間点から基準平面Ｐ２までの最短距離が、第１の移行点から基準平面Ｐ２までの最短距離より小さく、角部切れ刃の中間点から基準平面Ｐ２までの最短距離が、第２の移行点から基準平面Ｐ２までの最短距離より小さい。

このような旋削インサートによって、切屑制御がさらに向上される。

基準平面Ｐ２は、上面と下面との間で等距離で、つまり、上面および下面から等しい距離において、延びる。

角部切れ刃の中間点から基準平面Ｐ２までの最短距離が、基準平面Ｐ２に対して垂直に測定される第１の移行点から基準平面Ｐ２までの最短距離より小さいまたは短く、好ましくは０．０２〜０．２０ｍｍ短い。

角部切れ刃の中間点から基準平面Ｐ２までの最短距離が、基準平面Ｐ２に対して垂直に測定される第２の移行点から基準平面Ｐ２までの最短距離より小さいまたは短く、好ましくは０．０２〜０．２０ｍｍ短い。

実施形態によれば、角部切れ刃の中間点における第１の面と側面との間に形成される刃角度αが６５〜９５°であり、刃角度αは、二等分線を含むと共に側面と交差する平面において測定され、上面は２つの同一の第１の面を備え、第１の面は、二等分線を含む平面において見たときに凹状であり、旋削インサートは、少なくとも９９％の超硬合金または少なくとも９９％のサーメットを含み、第１の面は、プレスおよび焼結によって形成される。例えば、上面は、２つの同一であるが鏡像とされた第１の面を好ましくは備え、上面は上から見て１８０°の対称である。代替で、上面は、３つの同一である第１の面を備えてもよく、上面は上から見て１２０°の対称である。

このようなインサートによって、インサートの形、または、少なくともインサートの上面の形は、プレス、つまり、好ましくはタングステンカーバイトおよびコバルトを含む粉末の圧縮と、続いての焼結とによって、研削を必要とせずに作ることができる。

角部切れ刃の中間点において第１の面と側面との間に形成される刃角度αまたは角度αが、６５〜９５°であり、好ましくは７０〜９０°であり、刃角度αは、二等分線を含むと共に側面と交差する平面において測定される。第１の面は、二等分線を含む平面において見たときに凹状である。好ましくは、二等分線に沿う第１の面の最も窪んだ部分は、角部切れ刃の中間点と第１の面の反対側の後端との間で、角部切れ刃の中間点および第１の面の反対側の後端から離間されている。

旋削インサートは、少なくとも９９％で、好ましくは１００％の超硬合金で、好ましくは耐摩耗性の膜で覆われた、好ましくはタングステンカーバイトとコバルトとの混合物、または、耐摩耗性の膜で覆われ得る、少なくとも９９％で、好ましくは１００％のサーメットを含む。前記耐摩耗性の膜は、好ましくは、炭化チタン、窒化チタン、窒化チタンカーバイド、窒化チタンアルミニウム、または酸化アルミニウムを含む。

第１の面の形は、プレスすることのみによって、つまり、超硬合金粉末を塊へとプレスし、塊の空隙率が低下させられるように続いて焼結することのみによって、後の研削を必要とせずに形成される。したがって、第１の面は研削による線がない。

実施形態によれば、上から見た旋削インサートは、平行四辺形、菱形、または多角形として成形され、上から見た上面は、２つまたは３つの鋭角とされた角部を備え、上面と下面とは、同一である、または、実質的に同一であり、中心貫通孔が上面および下面と交差し、中心貫通孔は、旋削インサートの中心軸Ａ１に沿って延び、第１および第２の切れ刃は、上から見て、真っ直ぐまたは実質的に真っ直ぐであり、基準平面Ｐ２が上面と下面の間で等距離で延び、旋削インサートの中心軸Ａ１は基準平面Ｐ２に対して垂直であり、第１および第２の切れ刃は、隣接する角部において形成される移行点へと延び、上面は、基準平面Ｐ２と平行な第１の平坦面を備え、下面は、基準平面Ｐ２と平行な第２の平坦面を備え、基準平面Ｐ２から第１の平坦面までの最短距離が、基準平面Ｐ２から切れ刃までの最短距離より大きく、上から見た角部切れ刃は、０．２〜２．０ｍｍの半径を伴う円の弧として成形される、または、０．２〜２．０ｍｍの半径を伴う円の弧として実質的に成形され、旋削インサートの中心軸Ａ１から角部切れ刃の中間点までの最短距離が、旋削インサートの中心軸Ａ１から第１の切れ刃までの最短距離より大きく、旋削インサートの中心軸Ａ１から角部切れ刃の中間点までの最短距離が、旋削インサートの中心軸Ａ１から第２の切れ刃までの最短距離より大きく、上面は傾斜面を備え、第１の面と傾斜面とは離間され、傾斜面の少なくとも一部分は、切れ刃に対して高くされ、角部切れ刃から傾斜面の下部分までの距離が、角部切れ刃から傾斜面の上部分までの距離より短く、第１の面を含む旋削インサートは超硬合金またはサーメットから作られる。

このような旋削インサートによって、インサートは座部におけるいくつかの場所で位置出しでき、それによってインサートはより長い時間の期間にわたって使用できる。このような旋削インサートによって、旋削インサートは、２つ以上の角部切れ刃と、窪みの形態での２つ以上の隣接する第１の面とを備え得る。

上から見た旋削インサートは、平行四辺形、菱形、三角形、または多角形の形を有する。

上から見た上面は２つまたは３つの鋭角の角部を備え、同一の第１の面が各々の鋭角の角部と交差する。

上面と下面とはそれぞれ、上から見て、および、下から見て、同一である、または、実質的に同一である。

ネジのための中心貫通孔が、上面と下面とに交差する、または、上面と下面との間で延びる。

中心貫通孔は、旋削インサートの中心軸Ａ１に沿って延び、中心軸Ａ１と同心である。

上から見て、角部切れ刃の中間点は、旋削インサートの中心軸Ａ１に対して切れ刃の最も遠位の点である。

第１および第２の切れ刃は、上から見て、真っ直ぐまたは実質的に真っ直ぐである。

基準平面Ｐ２が上面と下面の間で等距離で延びる。

旋削インサートの中心軸Ａ１は基準平面Ｐ２に対して垂直である。

第１および第２の切れ刃は、隣接する角部に形成される移行点まで、好ましくは上から見て線形または真っ直ぐに延びる。

上面は、基準平面Ｐ２と平行な第１の平坦面を備える。

下面は、基準平面と平行な第２の平坦面を備え、その第２の平坦面は支持面である。

基準平面Ｐ２から第１の平坦面までの最短距離または垂直距離は、基準平面Ｐ２から切れ刃のすべての部分までの最短距離または垂直距離より大きい。

上から見た角部切れ刃は、０．２〜２．０ｍｍの曲率半径を伴う円の弧または円弧として成形される、または、０．２〜２．０ｍｍの半径を伴う円の弧または円弧として実質的に成形される。上から見た前記弧は、９０°未満の角度で、好ましくは７５〜８５°に好ましくは対する。

上から見て、旋削インサートの中心軸Ａ１から角部切れ刃の中間点までの最短距離が、旋削インサートの中心軸Ａ１から第１の切れ刃および第２の刃のそれぞれまでの最短距離より大きい。

上面は傾斜面を備え、その傾斜面は、切屑形成面または切屑方向付け面である、または、補助切屑形成面もしくは補助切屑方向付け面である。

傾斜面は、基準平面に対して角度５〜３０°で好ましくは傾斜させられる。

傾斜面は、好ましくは角部切れ刃を向いている。第１の面と傾斜面とは、好ましくは０．５〜４ｍｍの距離で、離間される。

傾斜面の少なくとも一部分は、切れ刃のすべての部分に対して高くされる。別の言い方をすれば、基準平面Ｐ２から傾斜面の少なくとも一部分までの距離は、基準平面Ｐ２から切れ刃の任意の部分までの距離より大きい。

傾斜面は、好ましくは第１の平坦面に境界を接する。

角部切れ刃から傾斜面の下部分または下方部分までの距離が、角部切れ刃から傾斜面の上部分または上方部分までの距離より短い。別の言い方をすれば、傾斜面は角部切れ刃を向いている。

第１の面を含む旋削インサートは、好ましくは超硬合金またはサーメットから作られる。

実施形態によれば、第１の面は滑走面であり、滑走面は、二等分線に沿って、第１の面の後端の中心から角部切れ刃の中間点まで延び、滑走面は、二等分線に対して垂直な平面における断面においてＵ字形であり、角部切れ刃の中間点において第１の面と側面との間に形成される刃角度αが９０〜１２５°であり、刃角度αは、二等分線を含む平面において測定され、第１の面は、立方晶窒化ホウ素を含む材料で形成される。

このような旋削インサートによって、硬化鋼は成功裏に機械加工できる。

第１の面は、二等分線に沿って、第１の面の後端の中心、つまり、滑走面または溝の後端から、角部切れ刃の中間点まで延びる滑走面または溝である。別の言い方をすれば、滑走面または溝の下部は、上から見て二等分線と一致する延在または方向を有する。

滑走面は、二等分線に対して垂直な平面において、一定にされ、つまり、均一にＵ字形とされる、または、一定にされ、つまり、均一に凹状とされる。

滑走面の下部は、二等分線を含む平面で見たとき、好ましくは真っ直ぐまたは線形である。

角部切れ刃の中間点において第１の面と側面との間に形成される刃角度αは、９０〜１２５°であり、好ましくは９５〜１１９°であり、さらにより好ましくは１００〜１１５°であり、ここで刃角度は、二等分線を含む平面において測定される。

第１の面は、立方晶窒化ホウ素を含む材料で形成される。好ましくは、旋削インサートは、例えばロウ付けまたは結合部を用いて、超硬合の金本体に永久的に結合または連結される立方晶窒化ホウ素の本体を備える。好ましくは、立方晶窒化ホウ素の本体は、角部切れ刃と、第１の移行点と、第２の移行点と、第１の交点と、第２の交点とを備える。

滑走面は、好ましくはレーザー光線による除去によって形成される。代替で、滑走面は、研削工程によって形成され、好ましくは、滑走面の断面の形に対応する外断面形状を有する砥石車によって形成される。このような場合、滑走面は、二等分線と平行な方向において少なくとも主に延びる研削線を好ましくは含む。

実施形態によれば、旋削工具が、工具本体と、ここで開示している任意の態様または実施形態による旋削インサートとを備え、工具本体は、旋削インサートが搭載可能である座部を備え、工具本体は、前端と、後端と、前端および後端と交差する長手方向軸Ａ３とを備え、上から見て作用する角部切れ刃の中間点と交差する二等分線は、工具本体の長手方向軸Ａ３に対して、４０〜５０°の角度を形成する。

このような旋削工具によって、向上された切屑制御の長手方向の旋削が実施できる。

工具本体は、好ましくは鋼である、旋削インサートより柔らかい材料から少なくとも部分的に好ましくは作られる。工具本体は、旋削インサートがネジまたは締め付け具などの締め付け手段によって搭載可能である座部、インサート座部、またはインサートポケットを備える。工具本体は、前端と、後端と、前端および後端と交差する長手方向軸Ａ３とを備える。前端は座部を備える。工具本体の後端は、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）旋盤などの工作機械に締め付けまたは結合されるのに適する。工具本体は、長手方向軸Ａ３に対して垂直な断面において、方形または矩形、例えば方形の辺が２５ｍｍの長さを有する方形を有する。代替で、工具本体の後端は、例えばコロマントキャプトといったＩＳＯ／ＤＩＳ ２６６２３規格による結合端など、長手方向軸Ａ３の周りで実質的に回転対称である結合端を備えてもよい。長手方向軸Ａ３は、機械加工の間、金属工作物の回転軸Ａ４に対して好ましくは垂直に配置される。作用する角部切れ刃、つまり、上から見て、つまり、旋削インサートの上面が視認者を向いている場所において、工具本体の後端から最大の距離にある角部切れ刃の中間点と交差する二等分線は、工具本体の長手方向軸Ａ３に対して４０〜５０°の角度を形成する。

旋削インサートが工具本体の座部に搭載されるとき、第１の切れ刃は、９２〜９８°の切込み角、つまり、送り方向と第１の切れ刃との間の角度を形成するように配置される。第２の切れ刃は、２〜８°の逃げ角を形成するように配置される。

旋削インサートの上面に隣接する角部切れ刃が作用しているとき、下面は着座面である。別の言い方をすれば、下面、好ましくは、第２の平坦面は、工具本体の座部と接触している。

ここで、本発明は、本発明の異なる実施形態の記載によって、および、添付の図面を参照して、より詳細に記載される。

第１の実施形態による旋削インサートの斜視図である。 図１における旋削インサートの側面図である。 図２における区域Ａの詳細図である。 図１における旋削インサートの上面図である。 図１における旋削インサートの前面図である。 図４における下部分の詳細図である。 図５における中央上方部分の詳細図である。 図４における断面Ａ−Ａの図である。 図８における区域Ｂの詳細図である。 図１における旋削インサートの斜視図である。 図１０における区域Ｃの詳細図である。 第２の実施形態による旋削インサートの上面図である。 図１２における旋削インサートの第１の側面図である。 図１２における旋削インサートの第２の側面図である。 図１２における右手部分の詳細図である。 図１３における中央左手部分の詳細図である。 第３の実施形態による旋削インサートの上面図である。 図１７における下部分の詳細図である。 図１７における断面Ｂ−Ｂの図である。 図１９における区域Ｄの詳細図である。 実施形態による旋削インサートからの切屑の図表である。 知られている旋削インサートからの切屑の図表である。 第１の実施形態による旋削インサートからの切屑の図表である。 知られている旋削インサートからの切屑の図表である。 上から見た実施形態による旋削インサートを備える旋削工具による旋削作業の概略図である。

すべての旋削インサートの図面または図は、一定の縮尺で描写されている。

第１の実施形態による旋削インサート１を示す図１〜図１１を参照する。旋削インサート１は、ＣＮＭＧ １２０４０８として一般的に知られている種類の寸法または大まかな形を有する。旋削インサート１は、上面２と、反対側の下面３と、上面と下面２、３を連結する周辺の側面４と、上面２と側面４との交差部、または、上面２と側面４との間に形成される周辺の切れ刃１５とを備える。側面４は逃げ面である。図８において分かるように、基準平面Ｐ２が上面と下面２、３の間で等距離で延びている。上面２は、基準平面Ｐ２と平行な第１の平坦面１７を備え、下面３は、基準平面Ｐ２と平行な第２の平坦面１８を備える。上面２に隣接する切れ刃１５が作用する場合、図示されていない工具本体に形成された座部に旋削インサートが搭載されるときに第２の平坦面１８は着座面である。

上面２と下面３とは同一である。ネジまたは締め付け具などの図示されていない締め付け手段に適する中心貫通孔１６が、旋削インサート１の中心軸Ａ１に沿って延びており、上面２および下面３と交差する。旋削インサート１の中心軸Ａ１は基準平面Ｐ２に対して垂直である。基準平面Ｐ２から第１の平坦面１７までの最短距離は、基準平面Ｐ２から切れ刃１５のすべての部分までの最短距離より大きい。第１の平坦面は切れ刃１５から離間される。

切れ刃１５は、角部切れ刃５と、第１の切れ刃６と、第２の切れ刃７とを備える。角部切れ刃５の第１の端と前記第１の切れ刃６とは第１の移行点８において連結されており、角部切れ刃５の反対側の第２の端と第２の切れ刃７とは第２の移行点９において連結されている。例えば図４において分かるように、第１および第２の切れ刃６、７は、上から見て、真っ直ぐまたは実質的に真っ直ぐである。第１および第２の切れ刃６、７は、隣接する鈍角の角部において形成された移行点へと延び、そのそれぞれの鈍角の角部において、凸状の角部切れ刃が形成されている。角部切れ刃５は、上から見て凸状である。例えば図４において分かるように、第１および第２の切れ刃６、７の間で等距離で延びる二等分線１０が、上から見て角部切れ刃５の中間点１１と交差している。

角部切れ刃５は、上から見て一定または実質的に一定の曲率半径を有し、前記曲率半径は０．２〜２．０ｍｍである。図６において分かるように、上から見た角部切れ刃５は、０．８ｍｍの半径１２を伴う円の弧として成形されている。

第１の移行点８における角部切れ刃５は、上から見て第１の切れ刃６に正接に正接しており、第２の移行点９における角部切れ刃５は、上から見て第２の切れ刃７に正接している。図５において最もよく分かるように、角部切れ刃５の少なくとも９０％は、前から見て凹状である。図７において最もよく分かるように、角部切れ刃５の中間点１１は角部切れ刃５の最も窪んだ部分である。図７において見られる前面図において、角部切れ刃５の少なくとも９０％は、長手方向軸Ａ２の周りに１．６ｍｍの一定または実質的に一定の第２の曲率半径を有する。二等分線１０と長手方向軸Ａ２とは、図７において見られる共通の平面Ｐ１に位置する。旋削インサート１の中心軸Ａ１に対して両方とも垂直である二等分線１０および長手方向軸Ａ２は、上から見て一致している。例えば図４において分かるように、上から見た旋削インサート１の鋭角の角部の角部切れ刃５の中間点１１は、旋削インサート１の中心軸Ａ１から最大の距離に位置決めされる切れ刃１５の部分である。図７において分かるように、角部切れ刃５の中間点１１と長手方向軸Ａ２とは、第１の平坦面１７を含む平面の両側に位置する。角部切れ刃５の中間点１１から基準平面Ｐ２までの距離が、第１の移行点８から基準平面Ｐ２までの距離より短い。角部切れ刃５の中間点１１から基準平面Ｐ２までの距離が、第２の移行点９から基準平面Ｐ２までの距離より短い。

上面２は第１の面１３を窪みの形態で備え、その窪みは、角部切れ刃５の少なくとも主要部分と、または、角部切れ刃５の少なくとも７５％と境界を接している。

例えば図６において分かるように、第１の面１３は、第１の交点１９および反対側の第２の交点２０によって画定される距離で切れ刃１５に沿って延び、第１および第２の交点１９、２０は二等分線１０の両側に位置する。

第１の面１３は、二等分線１０に対して垂直においてより、二等分線１０に沿ってより窪んでいる。

第１の面１３の少なくとも大部分が、角部切れ刃５の中間点１１から第１の面１３後端１４に向かって、二等分線１０に対して垂直な平面における断面で見たときに凹状ある。したがって、第１の面１３は平坦面ではない。別の言い方をすれば、第１の面１３は、単一の平面に位置する面ではない。第１の面１３は、第１の交点１９と反対側の第２の交点２０との間で切れ刃１５によって画定される第１の面前端と、反対側の第１の面後端１４との間で延びている。例えば図６において見られるように、上から見て、角部切れ刃５の中間点１１から第１の面後端１４の中心までの距離が、上から見た第１の交点１９から第２の交点２０までの距離の２５〜１５０％であり、第１の実施形態では８０〜１２０％である。

例えば図６において分かるように、上から見た角部切れ刃５の中間点１１から第１の面後端１４の中心までの間の距離が、上から見た角部切れ刃５の曲率半径の少なくとも２５％で１５０％以下である。

例えば図６において分かるように、角部切れ刃５および第１の面１３を含む旋削インサート１の上面２は、二等分線１０に対して対称的に配置されている。

上から見た第１の交点１９から第１の移行点８までの距離が、上から見た第１および第２の移行点８、９の間の距離の２０％未満である。上から見た第２の交点２０から第２の移行点９までの距離が、上から見た第１および第２の移行点８、９の間の距離の２０％未満である。第１の実施形態では、図１１において分かるように、第１の移行点８と第１の交点１９とは、０．１ｍｍ未満の比較的小さい距離で離間されている。第１の実施形態では、第２の移行点９と第１の交点２０とは、０．１ｍｍ未満の比較的小さい距離で離間されている。

上から見て、図４で分かるように、第１および第２の切れ刃６、７は、８０°である角度θに対する。

上から見た第１および第２の交点１９、２０の間の最短距離が、上から見た第１および第２の移行点８、９の間の距離の７５〜１２５％である。

第１の実施形態では、図１および図４において最もよく分かるように、上面２は、上から見て２つの直径方向で反対側の８０°の角部を備え、各々の８０°の角部は、角部切れ刃５と、窪みの形態で隣接する第１の面１３とを備える。第１の実施形態において、相対する第１の面１３は同一ではないが、同一であってもよい。第１の実施形態による旋削インサート１は、図１および図４において分かるように、上から見て２つの相対する１００°の角部を備えており、各々の１００°の角部は、角部切れ刃と、隣接する窪みとを備えるが、これは必然ではない。

図９に示しているように、角部切れ刃５の中間点１１において第１の面１３と側面４との間に形成された刃角度αは１１０°未満であり、図９では、刃角度αは６５°〜７５°である。刃角度αは、二等分線１０と旋削インサート１の中心軸Ａ１を含むと共に側面４と交差する平面Ｐ１において測定される。角部切れ刃５に対して垂直な平面において、第１および第２の交点１９、２０の間での角部切れ刃５での刃角度αは、６５°〜９０°である。図９で分かるように、第１の面１３は、二等分線１０に沿っての第１の面１３の最も深い点、最も低い点、または最も窪んだ点が、角部切れ刃５の中間点１１と第１の面１３の後端１４との間にあって、中間点１１および後端１４から離間されるように、平面Ｐ１において見たときに凹状である。

図７において最もよく分かるように、第１の切れ刃６は、第１の交点１９に隣接する第１の凸状切れ刃部分２１を備え、第２の切れ刃７は、第２の交点２０に隣接する第２の凸状切れ刃部分２２を備える。例えば図５において分かるように、第１および第２の切れ刃６、７は、基準平面Ｐ２と平行である共通の平面内に位置する第１および第２の凸状切れ刃部分２１、２２の少なくとも一部から実質的に離間している。

例えば図１において見られるように、上面２は傾斜面２３を備える。傾斜面２３は、第１の平坦面１７に隣接しており、第１の平坦面１７に対して、好ましくは５〜３０°の範囲で傾斜させられる。傾斜面２３は、切屑破砕手段または切屑形成手段を、好ましくはチップブレーカ壁の形態で備える。第１の面１３と傾斜面２３とは離間されている。傾斜面２３の少なくとも一部分は、切れ刃１５に対して高くされている。角部切れ刃５から傾斜面２３の下部分までの距離が、角部切れ刃５から傾斜面２３の上部分までの距離より短い。

第１の面１３を含む旋削インサート１は超硬合金またはサーメットから作られている。別の言い方をすれば、旋削インサート１は、少なくとも９９％の超硬合金または少なくとも９９％のサーメットを含む。第１の面１３を含む旋削インサート１はプレスおよび焼結によって形成されている。代替で、第２の平坦面１８および／または側面４などの一部の面は、続いての研削作業によって形成されてもよい。

ここで、第２の実施形態による旋削インサート１を示す図１２〜図１６を参照する。第２の実施形態による旋削インサート１は、基準平面Ｐ２と平行な共通の平面に位置している４つの第１の平坦面１７を上面２が備える点において、第１の実施形態による旋削インサート１と異なる。対応する様態で、下面は、基準平面Ｐ２と平行な共通の平面に位置している４つの第２の平坦面１８を備える。さらに、図１５において最もよく分かるように、第１の面１３の形は、第１の実施形態による旋削インサート１の第１の面１３と比較して異なる。より明確には、第２の実施形態による旋削インサート１では、上から見て角部切れ刃の中間点１１から第１の面の後端１４までの距離は、比較的短い。例えば図１５において見られるように、上から見て、角部切れ刃５の中間点１１から第１の面後端１４の中心までの距離が、上から見た第１の交点１９から第２の交点２０までの距離の４０〜６０％である。

第２の実施形態による旋削インサート１は、例えば図１４において分かるように、第１および第２の切れ刃６、７が側方から見て基準平面Ｐ２に対して角部切れ刃５に向けて傾斜させられている点において、第１の実施形態による旋削インサート１とさらに異なる。より明確には、側方から見たときの基準平面Ｐ２から第１および第２の切れ刃６、７のそれぞれの部分までの距離は、角部切れ刃５に向けて大きくなっていく。

すべての他の実質的な態様において、第２の実施形態による旋削インサート１は、第１の実施形態による旋削インサート１と同様または同一である。

ここで、第３の実施形態による旋削インサート１を示す図１７〜図２０を参照すると、この旋削インサート１は、ＣＮＭＧ １２０４０８として一般的に知られているものに対応する大まかな形および寸法を有している。旋削インサート１は、上面２と、反対側の下面３と、上面と下面２、３を連結する側面４とを備える。側面４は逃げ面である。切れ刃１５が、上面２と側面４との交差部に形成されている。切れ刃１５は、角部切れ刃５と、第１の切れ刃６と、第２の切れ刃７とを備える。角部切れ刃５は上から見て凸状であり、角部切れ刃５の曲率半径は０．８ｍｍである。角部切れ刃５の第１の端と第１の切れ刃６とは第１の移行点８において連結されている。角部切れ刃５の反対側の第２の端と第２の切れ刃７とは第２の移行点９において連結されている。図１７において分かるように、第１および第２の切れ刃６、７の間で等距離で延びる二等分線１０が、上から見て角部切れ刃５の中間点１１と交差している。上面２は第１の面１３を窪みの形態で備える。より明確には、第１の面１３は、滑走面の形態での窪みである。滑走面は、二等分線１０に沿って、第１の面１３の後端１４の中心から角部切れ刃５の中間点１１まで延びている。より明確には、滑走面の下部は、二等分線１０に沿って、第１の面１３の後端１４の中心から角部切れ刃５の中間点１１まで延びている。滑走面は、二等分線１１に対して垂直な平面における断面においてＵ字形または凹状である。

したがって、第１の面１３は平坦面ではない。別の言い方をすれば、第１の面１３は、単一の平面に位置する面ではない。第３の実施形態では、第１の面１３は角部切れ刃５の約７０〜９０％に境界を接するが、第１の面が角部切れ刃５の９０〜１００％に境界を接することも可能である。図１７において分かるように、上から見た第１および第２の切れ刃６、７は、８０°である角度θに対する、または、その角度θを形成する。

角部切れ刃５の少なくとも一部は、示されていないが前から見て凹状である。第１の面１３は、第１の交点１９と、反対側の第２の交点２０とによって画定される長さで、切れ刃１５に沿って延びる。第１および第２の交点１９、２０は二等分線１０の両側に位置する。

上から見た第１および第２の交点１９、２０の間の最短距離が、上から見た第１および第２の移行点８、９の間の距離の７５〜１２５％であり、第３の実施形態では７５〜８５％である。

図２０において分かるように、角部切れ刃５の中間点１１において第１の面１３と側面４との間に形成される刃角度αが９０〜１２５°であり、第３の実施形態では１００〜１０５°であり、刃角度αは、二等分線１０を含む平面において測定される。

第１の移行点８における角部切れ刃５は、上から見て第１の切れ刃６に正接または実質的に正接しており、第２の移行点９における角部切れ刃５は、上から見て第２の切れ刃７に正接または実質的に正接している。第１の面１３は、立方晶窒化ホウ素を含む材料で形成されている。

例えば図１８において分かるように、第１の面１３は第１の平坦面１７に境界を接している。

第１の面１３は、第３の実施形態では、研削作業によって、または、任意の他の適切な材料を減ずる方法によって形成され得る。

図２１は、実施形態による旋削インサートからの切屑の図表の写真である。インサートは、８０°の作用ノーズ角度を伴う菱形の基本形を有する。インサートは、ＣＮＭＧ １２０４０８として一般的に知られている種類のものである。インサートは０．８０ｍｍのノーズ半径を有する。グレードはＧＣ４２２５で指定されており、Ｓａｎｄｖｉｋ Ｃｏｒｏｍａｎｔ社によるＣＶＤ被覆超硬合金のグレードである。試験は、長手方向の旋削、つまり、機械加工される金属工作物の回転軸と平行な送り方向での旋削によって実施された。機械加工する間の切込み角は９５°である。インサートの作用するノーズは、上から見て８０°のノーズ角を有する。おおよそ１０ｂａｒにおいてエマルションの形態にあるクーラントが使用された。切削速度は３００ｍ／ｒｅｖである。金属工作物は、スウェーデン規格のＳＳ １６７２による材料である。試験は、異なる切削の深さおよび異なる送り速度において実施され、図２１において切屑の図表で示されている。列は異なる送り速度を示しており、左手の列から右手の列へと、送り速度ｆ_ｎは０．０８、０．１２、０．１５、０．２０、および０．４０ｍｍ／ｒｅｖとなっている。行は異なる切削深さまたは切削の深さを示しており、上の行から下の行へと、切削の深さａ_ｐは、１．０、０．６、０．４、０．３、および０．２ｍｍとなっている。使用されたインサートの第１の面および切れ刃は、第１の実施形態と第２の実施形態とで同様または同一である。

図２２は、特には低炭素鋼である、長い切屑の材料を機械加工するのに適する公知の基準旋削インサートからの切屑の図表の写真である。インサートは、ＣＮＭＧ １２０４０８ ＬＣ ＧＣ４２２５と指定されており、Ｓａｎｄｖｉｋ Ｃｏｒｏｍａｎｔ社によるものである。インサートの切れ刃のすべての部品は共通の平面に位置する。図２１との比較で、図２２における切屑の図表との唯一の違いは、旋削インサートの形状である。少なくとも当業者にははっきりと分かるように、図２１に示した実施形態による旋削インサートによって切削された切屑の形および長さは、図２２に示した公知の基準旋削インサートによって切削された切屑より、明確に短い、および／または、より有利な形態または形を有する。向上した性能の結果は、旋削インサートの幾何学的形に起因し得る。

図２３は、第１の実施形態による旋削インサートを使用した旋削からの切屑の図表の写真である。したがって、インサートはＣＮＭＧ １２０４０８の種類のものである。インサートのグレードは、Ｓａｎｄｖｉｋ Ｃｏｒｏｍａｎｔ社からのＧＣ４３２５である。工作物の材料は、英国規格協会ＢＳＩによるＢＳ ＥＮ １００２５ Ｓ３５５Ｊ２として規定される鋼である。すべての他の態様において、切屑図表によって描写されるような試験は、図２１に関して記載されたものと同一である。

図２４は、Ｓａｎｄｖｉｋ Ｃｏｒｏｍａｎｔ社からのＣＮＭＧ １２０４０８ ＰＭＣ ＧＣ４３２５と指定された公知の基準旋削インサートを使用した旋削からの切屑図表の写真である。すべての他の態様において、切屑図表が描写する試験は、図２３に関して記載されたものと同一である。

図２３〜図２４における列および行における送り速度および切削の深さは、図２１の送り速度および切削の深さに対応している。

図２３における切屑図表を生成するために使用された第１の実施形態によるインサートと、図２４における切屑図表を生成するために使用されたインサートＣＮＭＧ １２０４０８ ＰＭＣ ＧＣ４３２５との間の唯一の違いは、窪みの形態での第１の面が、作用する角部切れ刃に隣接して形成されていることである。したがって、図２４との比較で図２３において見られる切屑の向上された形は、実施形態によるインサートの形だけの結果である。

図２５において示しているように、旋削工具２４は、工具本体２５と、実施形態による旋削インサート１とを備える。

工具本体２５は、図示していないネジまたは締め付け具を用いて旋削インサート１が搭載される座部を備えている。工具本体２５は、前端２６と、後端２７と、前端２６および後端２７と交差する長手方向軸Ａ３とを備える。角部切れ刃５の第１および第２の切れ刃６、７の間で等距離で延びる二等分線１０は、上から見て角部切れ刃５の中間点と交差している。角部切れ刃に隣接するのは、窪みの形態での第１の面である（図示せず）。上から見た第１および第２の切れ刃６、７は、７５〜８５°である角度θに対し、図２５では角度θは８０°である。上から見た二等分線１０は、工具本体２５の長手方向軸Ａ３に対して４０〜５０°の角度を形成している。

工具本体２６は、好ましくは鋼である、旋削インサート１より柔らかい材料から少なくとも部分的に作られている。

工具本体の後端２７は、コンピュータ数値制御ＣＮＣ旋盤などの工作機械に締め付けまたは結合されるのに適している。長手方向軸Ａ３に対して垂直な断面において、図２５の工具本体２６は、方形または矩形、例えば方形の辺が２５ｍｍの長さを有する方形を有する。代替で、後端２７を含む工具本体２５は、例えばコロマントキャプトといったＩＳＯ／ＤＩＳ ２６６２３規格による結合部など、長手方向軸Ａ３の周りで実質的に回転対称である、工作機械に結合されるのに適する結合部を備えてもよい。長手方向軸Ａ３は、機械加工の間、金属工作物２８の回転軸Ａ４に対して好ましくは垂直に配置される。作用する角部切れ刃５、つまり、上から見て、つまり、旋削インサート１の上面２が視認者を向いている場所において、工具本体２５の後端２７から最大の距離にある角部切れ刃５の中間点と交差する二等分線１０は、工具本体２５の長手方向軸Ａ３に対して４０〜５０°の角度を形成している。

旋削インサート１が工具本体２５の座部に搭載されるとき、第１の切れ刃６は、９２〜９８°の切込み角、つまり、送り方向２９と第１の切れ刃６との間の角度を形成するように配置される。第２の切れ刃７は、２〜８°の逃げ角を形成するように配置される。機械加工された面３０は、角部切れ刃５によって形成されている。機械加工された面３０は、円筒の面の形態で回転円筒の面である、または、回転軸Ａ４から一定の距離に位置する面である。図２５では、切削の深さは比較的大きく、第１の切れ刃６が作用している。切削の深さがより小さく、そのため第１の切れ刃６が作用していないことは、好ましい。別の言い方をすれば、好ましくは、角部切れ刃５だけが作用している。

前述した旋削工具２４を用いて金属工作物２８を機械加工する工程は、
金属工作物２８を回転軸Ａ４で回転させること、
工具本体２５の長手方向軸Ａ３を、金属工作物２８の回転軸Ａ４に対して垂直に配置すること、
旋削工具２４を、金属工作物２８の回転軸Ａ４と平行な金属工作物２８の機械加工された面３０が角部切れ刃５によって形成されるように、回転軸Ａ４と平行な送り方向２９において移動すること
として記載できる。

工程は、１回だけのパスを含み得る。代替で、工程は、図２５における水平方向の矢印によって示されているように、複数回のパスを含み得る。金属工作物は好ましくは鋼である。好ましくは、工程は、角部切れ刃のノーズ半径以下の切削の深さを設定するステップを含む。

工具寿命の試験が、Ｓａｎｄｖｉｋ Ｃｏｒｏｍａｎｔ社からのグレードＧＣ４３２５におけるＣＮＭＧ １２０４０８の種類の旋削インサートを使用して実施された。このインサートは、０．８０ｍｍのノーズ半径または角部半径を有している。工作物材料は、スウェーデン規格のＳＳ １６７２による棒鋼であった。長手方向の旋削における切削データは、５００ｍ／分の切削速度、０．２０ｍｍ／回転の送り、０．４５ｍｍの切削の深さであった。エマルションを使用するフラッドクーラントが７０ｂａｒの圧力で使用された。基準平面と平行な平面に位置する角部切れ刃を有する基準旋削インサートが使用され、基準インサートはＳａｎｄｖｉｋ Ｃｏｒｏｍａｎｔ社からのＣＮＭＧ １２０４０８ ＰＭＣ ＧＣ４３２５であった。第１および第２の実施形態によるインサートを含む、さらなる９個の旋削インサートが使用された。さらなる９個の旋削インサートのすべては、角部切れ刃の少なくとも一部が前から見て凹状であり、第１の面は窪みであり、第１の面は、第１の交点と、反対側の第２の交点とによって画定される長さで、切れ刃に沿って延び、第１および第２の交点は二等分線の反対側に位置し、上から見た第１および第２の交点の間の最短距離が、上から見た第１および第２の移行点の間の距離の７５〜１２５％であるような形を有する。工具寿命が約０．２〜０．３ｍｍの所定の量の逃げ面摩耗に設定された工具の寿命の試験では、すべてのさらなる９個のインサートが基準インサート以上で機能した。基準の旋削インサートと比較して、第１の実施形態による旋削インサートについての工具寿命は、約７５％であった。

切削の深さが２．０ｍｍまで増加させられたことが唯一の違いであるさらなる工具寿命の試験が実施された。これらのさらなる工具寿命の試験の結果が合わされ、平均して、さらなる９個の旋削インサートは、基準旋削インサートとおおよそ同じ工具寿命を達成した。

結論としては、全体としての工具寿命から、実施形態による旋削インサートで鋼を旋削することにおける工具寿命の増加は、旋削インサートの作用する角部切れ刃のノーズ半径と等しいか、または好ましくはそのノーズ半径未満である切削深さにおいて期待できる。

前述した実施形態が、ＣＮＭＧ １２０４０８として一般的に知られている大まかな形または寸法のものについて説明されたが、他の形のインサートが可能である。例えば、ＷＮＭＧの種類のインサートが可能であり、その場合、上面は上から見て３つの８０°の角部を備える。同じく、他の種類の旋削インサートが可能である。例えば、ＣＣＭＴの種類の旋削インサートなど、単一の側または正の旋削インサートが可能である。

本出願では、「含む」などの用語の使用はオープンエンドであり、「備える」などの用語と同じ意味を有し、他の構造、材料、または行為の存在を除外しないように意図されている。同様に、「〜できる」または「〜し得る」などの用語の使用はオープンエンドとなり、構造、材料、または行為が必然ではないことを反映するように意図されているが、このような用語を使用していないことが、構造、材料、または行為が必然であることを反映するようには意図されていない。構造、材料、または行為が必然とであると現在考えられている限りにおいて、それらはそのように特定されている。「上方」、「下方」、「上」、「下」、「前」、および「後」などの用語は、ここでの図面において示され、当業者によって認識されるように、特徴に言及している。

Claims (15)

1. 上面（２）と、反対側の下面（３）と、前記上面（２）と前記下面（３）を連結する側面（４）と、前記上面（２）と前記側面（４）との間の交差部に形成される切れ刃（１５）とを備える旋削インサート（１）であって、
   前記切れ刃（１５）は、角部切れ刃（５）と、第１の切れ刃（６）と、第２の切れ刃（７）とを備え、
   前記角部切れ刃（５）は、上から見て凸状であり、
   前記角部切れ刃（５）の第１の端と前記第１の切れ刃（６）とは第１の移行点（８）において連結され、前記角部切れ刃（５）の反対側の第２の端と前記第２の切れ刃（７）とは第２の移行点（９）において連結され、
   前記第１の切れ刃（６）および前記第２の切れ刃（７）の間で等距離で延びる二等分線（１０）が、上から見て前記角部切れ刃（５）の中間点（１１）と交差し、
   前記上面（２）は第１の面（１３）を備え、
   前記第１の面（１３）は、前記角部切れ刃（５）の少なくとも主要部分と境界を接し、
   上から見た前記第１の切れ刃（６）および前記第２の切れ刃（７）は、７５〜８５°である角度（θ）に対することと、
   前記角部切れ刃（５）の少なくとも一部は、前から見て凹状であることと、
   前記第１の面（１３）は窪みであることと、
   前記第１の面（１３）は、第１の交点（１９）と、反対側の第２の交点（２０）とによって画定される長さに沿って、前記切れ刃（１５）によって境界付けられることと、
   前記第１の交点（１９）および前記第２の交点（２０）は前記二等分線（１０）の両側に位置することと、
   上から見た前記第１の交点（１９）および前記第２の交点（２０）の間の最短距離が、上から見た前記第１の移行点（８）および前記第２の移行点（９）の間の距離の７５〜１２５％であることと
   を特徴とする旋削インサート（１）。
2. 前記角部切れ刃（５）の前記中間点（１１）は前記角部切れ刃（５）の最も窪んだ点である、請求項１に記載の旋削インサート（１）。
3. 前記角部切れ刃（５）の前記中間点（１１）において前記第１の面（１３）と前記側面（４）との間に形成される刃角度αが１１０°未満であり、前記刃角度（α）は、前記二等分線（１０）を含む平面Ｐ１において測定される、請求項１または２に記載の旋削インサート（１）。
4. 前記第１の面（１３）は、前記二等分線（１０）に対して垂直においてよりも、前記二等分線（１０）に沿ってより窪んでいる、請求項１から３のいずれか一項に記載の旋削インサート（１）。
5. 前記角部切れ刃（５）と前記第１の面（１３）とは、前記二等分線（１０）に対して、対称的に配置される、または、実質的に対称に配置される、請求項１から４のいずれか一項に記載の旋削インサート（１）。
6. 上から見た前記第１の交点（１９）から前記第１の移行点（８）までの距離が、上から見た前記第１の移行点（８）および前記第２の移行点（９）の間の距離の２０％未満であり、
   上から見た前記第２の交点（２０）から前記第２の移行点（９）までの距離が、上から見た前記第１の移行点（８）および前記第２の移行点（９）の間の距離の２０％未満である、請求項１から５のいずれか一項に記載の旋削インサート（１）。
7. 前記第１の面（１３）の少なくとも大部分が、前記角部切れ刃（５）の前記中間点（１１）から第１の面（１３）後端（１４）に向かって、前記二等分線（１０）に対して垂直な平面における断面で見たときに凹状である、請求項１から６のいずれか一項に記載の旋削インサート（１）。
8. 前記第１の切れ刃（６）は、前記第１の交点（１９）に隣接する第１の凸状切れ刃部分（２１）を備え、
   前記第２の切れ刃（７）は、前記第２の交点（２０）に隣接する第２の凸状切れ刃部分（２２）を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の旋削インサート（１）。
9. 前記第１の面（１３）は、前記第１の交点（１９）と前記反対側の第２の交点（２０）との間で前記切れ刃（１５）によって画定される第１の面前端と、反対側の第１の面後端（１４）とによって境界付けられ、
   上から見て、前記角部切れ刃（５）の前記中間点（１１）から前記第１の面後端（１４）の中心までの距離が、上から見た前記第１の交点（１９）から前記第２の交点（２０）までの距離の２５〜１５０％であり、
   前記角部切れ刃（５）は、０．２〜２．０ｍｍである上から見た曲率半径を有し、
   上から見た前記角部切れ刃（５）の前記中間点（１１）から前記第１の面後端（１４）の中心までの間の距離が、上から見た前記角部切れ刃（５）の前記曲率半径の少なくとも２５％で１５０％以下である、請求項１から８のいずれか一項に記載の旋削インサート（１）。
10. 前記角部切れ刃（５）は、上から見て一定または実質的に一定の曲率半径を有し、
    前記曲率半径は０．２〜２．０ｍｍであり、
    前から見て、前記角部切れ刃（５）の少なくとも一部分は、長手方向軸Ａ２の周りに一定または実質的に一定の第２の曲率半径を有し、
    前記第２の曲率半径は、上から見た前記角部切れ刃（５）の前記曲率半径の１５０〜２５０％であり、前記二等分線（１０）および前記長手方向軸Ａ２は共通の平面Ｐ１に位置し、
    前記二等分線（１０）と前記長手方向軸Ａ２とは上から見て一致し、
    基準平面Ｐ２が前記上面（２）と前記下面（３）の間で等距離で延び、
    前記上面（２）は、前記基準平面Ｐ２と平行に延びる第１の平坦面（１７）を備え、
    前記角部切れ刃（５）の前記中間点（１１）と前記長手方向軸Ａ２とは、前記第１の平坦面（１７）を含む平面の両側に位置する、請求項１から９のいずれか一項に記載の旋削インサート（１）。
11. 基準平面Ｐ２が前記上面（２）と前記下面（３）の間で等距離で延び、
    前記角部切れ刃（５）の前記中間点（１１）から前記基準平面Ｐ２までの最短距離が、前記第１の移行点（８）から前記基準平面Ｐ２までの最短距離より小さく、前記角部切れ刃（５）の前記中間点（１１）から前記基準平面Ｐ２までの最短距離が、前記第２の移行点（９）から前記基準平面Ｐ２までの最短距離より小さい、請求項１から１０のいずれか一項に記載の旋削インサート（１）。
12. 前記角部切れ刃（５）の前記中間点（１１）における前記第１の面（１３）と前記側面（４）との間に形成される刃角度αが６５〜９５°であり、前記刃角度αは、前記二等分線（１０）を含むと共に前記側面（４）と交差する平面において測定され、前記上面（２）は２つの同一の第１の面（１３）を備え、
    前記第１の面（１３）は、前記二等分線（１０）を含む平面において見たときに凹状であり、
    前記旋削インサート（１）は、少なくとも９９％の超硬合金または少なくとも９９％のサーメットを含み、
    前記第１の面（１３）は、プレスおよび焼結によって形成される、請求項１から１１のいずれか一項に記載の旋削インサート（１）。
13. 上から見た前記旋削インサート（１）は、平行四辺形、菱形、または多角形として成形され、
    上から見た上面（２）は、２つまたは３つの鋭角とされた角部を備え、
    前記上面（２）と前記下面（３）とは、同一である、または、実質的に同一であり、
    中心貫通孔（１６）が前記上面（２）および前記下面（３）と交差し、
    前記中心貫通孔（１６）は、前記旋削インサート（１）の中心軸Ａ１に沿って延び、
    前記第１の切れ刃（６）および第２の切れ刃（７）は、上から見て、真っ直ぐまたは実質的に真っ直ぐであり、
    基準平面Ｐ２が前記上面（２）と前記下面（３）の間で等距離で延び、
    前記旋削インサート（１）の前記中心軸Ａ１は前記基準平面Ｐ２に対して垂直であり、
    前記第１の切れ刃（６）および前記第２の切れ刃（７）は、隣接する角部において形成される移行点へと延び、
    前記上面（２）は、前記基準平面Ｐ２と平行な第１の平坦面（１７）を備え、
    前記下面（３）は、前記基準平面Ｐ２と平行な第２の平坦面（１８）を備え、
    前記基準平面Ｐ２から前記第１の平坦面（１７）までの最短距離が、前記基準平面Ｐ２から前記切れ刃（１５）までの最短距離より大きく、
    上から見た前記角部切れ刃（５）は、０．２〜２．０ｍｍの半径（１２）を伴う円の弧として成形される、または、０．２〜２．０ｍｍの半径（１２）を伴う円の弧として実質的に成形され、
    前記旋削インサート（１）の前記中心軸Ａ１から前記角部切れ刃（５）の前記中間点（１１）までの最短距離が、前記旋削インサート（１）の前記中心軸Ａ１から前記第１の切れ刃（６）までの最短距離より大きく、
    前記旋削インサート（１）の前記中心軸Ａ１から前記角部切れ刃（５）の前記中間点（１１）までの最短距離が、前記旋削インサート（１）の前記中心軸Ａ１から前記第２の切れ刃（７）までの最短距離より大きく、
    前記上面（２）は傾斜面（２３）を備え、
    前記第１の面（１３）と前記傾斜面（２３）とは離間され、
    前記傾斜面（２３）の少なくとも一部分は、前記切れ刃（１５）に対して高くされ、
    前記角部切れ刃（５）から前記傾斜面（２３）の下部分までの距離が、前記角部切れ刃（５）から前記傾斜面（２３）の上部分までの距離より短く、
    前記第１の面（１３）を含む前記旋削インサート（１）は超硬合金またはサーメットから作られる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の旋削インサート（１）。
14. 前記第１の面（１３）は滑走面であり、
    前記滑走面は、前記二等分線（１０）に沿って、前記第１の面（１３）の後端（１４）の中心から前記角部切れ刃（５）の前記中間点（１１）まで延び、
    前記滑走面は、前記二等分線（１１）に対して垂直な平面における断面においてＵ字形であり、
    前記角部切れ刃（５）の前記中間点（１１）において前記第１の面（１３）と前記側面（４）との間に形成される刃角度（α）が９０〜１２５°であり、前記刃角度（α）は、前記二等分線（１０）を含む平面Ｐ１において測定され、
    前記第１の面（１３）は、立方晶窒化ホウ素を含む材料で形成される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の旋削インサート（１）。
15. 工具本体（２５）と、請求項１から１４のいずれか一項に記載の旋削インサート（１）とを備える旋削工具（２４）であって、
    前記工具本体（２５）は、前記旋削インサート（１）が搭載可能である座部を備え、
    前記工具本体（２５）は、前端（２６）と、後端（２７）と、前記前端（２６）および前記後端（２７）と交差する長手方向軸Ａ３とを備え、
    上から見て作用する前記角部切れ刃（５）の前記中間点（１１）と交差する前記二等分線（１０）は、前記工具本体（２５）の前記長手方向軸Ａ３に対して、４０〜５０°の角度を形成する、旋削工具（２４）。

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