DE112009002001B4

DE112009002001B4 - Einweg-Rotationswerkzeug

Info

Publication number: DE112009002001B4
Application number: DE112009002001.1T
Authority: DE
Inventors: Jiro Osawa; Tasuku Itoh; Ikuo Takikawa; Takuma Aoyama
Original assignee: OSG Corp
Current assignee: OSG Corp
Priority date: 2009-12-08
Filing date: 2009-12-08
Publication date: 2019-09-19
Anticipated expiration: 2029-12-09
Also published as: JP4954331B2; WO2011070652A1; DE112009002001T5; JPWO2011070652A1; CN102159351A; US20120315101A1; CN102159351B

Abstract

Einweg-Rotationswerkzeug (1), aufweisend:
einen Körper (10), der eine Mehrzahl von aufgerichteten Abschnitten (13) hat, die um eine Achse (O) in einem Abstand voneinander aufgerichtet sind; und
einen Schneidkopf (20), der aus einem Material hergestellt ist, das härter als der Körper (10) ist, und vorstehende einen vorstehenden Kopplungsabschnitt (23, 33, 43, 53) hat, der von einem hinteren Ende vorsteht, und der Kopplungsabschnitt (23, 33, 43, 53) innerhalb der aufgerichteten Abschnitte (13) eingeführt ist und relativ um die Achse (O) gedreht ist, um den vorstehenden Kopplungsabschnitt (23, 33, 43, 53) und die aufgerichteten Abschnitte (13) miteinander zu koppeln, wobei das Einweg-Rotationswerkzeug (1)
zumindest zwei gerillte Abschnitte (13b, 13c), die in zumindest einer von einer inneren Umfangswand (13a) von jedem der aufgerichteten Abschnitte (13) und einer äußeren Umfangswand (23a, 33a, 43a, 53a) des vorstehenden Kopplungsabschnitts (23, 33, 43, 53) vertieft sind, und
zumindest zwei Vorsprünge (26, 27, 36, 37, 46, 47, 56, 57) enthält, die so gebildet sind, dass ihr Einfügen in und Entfernen aus entsprechenden gerillten Abschnitten (13b, 13c) möglich ist, und die von der Anderen aus der inneren Umfangswand (13a) von jedem der aufgerichteten Abschnitte (13) und der äußeren Umfangswand (23a, 33a, 43a, 53a) des vorstehenden Kopplungsabschnitts (23, 33, 43, 53) vorstehen, dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest zwei gerillten Abschnitte (13b, 13c) asymmetrisch um die Achse (O) gebildet sind und die zumindest zwei Vorsprünge (26, 27, 36, 37, 46, 47, 56, 57) asymmetrisch um die Achse (O) gebildet sind, und
dass eine Größe, eine Form und eine Platzierung von jedem der gerillten Abschnitte (13b, 13c) und der Vorsprünge (26, 27, 36, 37, 46, 47, 56, 57), die in den vorstehenden Kopplungsabschnitt (23, 33, 43, 53) geformt sind, so eingestellt sind, dass ein Schwerpunkt des Schneidkopfs (20) auf der Achse (O) positioniert ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Einweg-Rotationswerkzeug, und spezieller auf ein Einweg-Rotationswerkzeug, das Schwankungen in einer Bearbeitungsgenauigkeit und einer Werkzeuglebensdauer minimieren kann.
Stand der Technik
Ein Einweg-Rotationswerkzeug ist ein Werkzeug, in dem ein Schneidkopf, der Schneidkanten hat, abnehmbar auf einem Körper gehalten wird. In der verwandten Technik ist ein Einweg-Rotationswerkzeug bekannt, das einen Befestigungsabschnitt 120 (vorstehender Kopplungsabschnitt), der von dem hinteren Ende eines Kopfs 100 (Schneidkopf) vorsteht, und mehrere Verbindungsabschnitte 256A, 256B (aufgerichtete Abschnitte) enthält, die an dem entfernten Ende eines Schafts 200 (Körper) aufgerichtet sind und in deren Inneren der Befestigungsabschnitt 120 (vorstehender Kopplungsabschnitt) aufgenommen ist (Patentliteratur 1). In dem in Patentliteratur 1 offenbarten Einweg-Rotationswerkzeug enthalten die Verbindungsabschnitte 256A, 256B (aufgerichtete Abschnitte) Sicherungswände 269 (gerillte Abschnitte), die in die inneren Umfangswänden vertieft sind, und der Befestigungsabschnitt 120 (vorstehender Kopplungsabschnitt) enthält mehrere Vorsprünge 133 (Vorsprünge), die von der äußeren Umfangswand vorstehen. Der vorstehende Kopplungsabschnitt, der von dem hinteren Ende des Schneidkopfs vorsteht, wird innerhalb der aufgerichteten Abschnitte des Körpers eingebracht, und der Schneidkopf und der Körper werden relativ um die Achse gedreht, um die Vorsprünge und die gerillten Abschnitte in einen eingefügten Eingriff miteinander zu bringen, wobei der vorstehende Kopplungsabschnitt und die aufgerichteten Abschnitte miteinander gekoppelt werden. Als ein Ergebnis wird der Schneidkopf auf dem Körper gehalten.
Patentliteratur 2 offenbart einen Bohrer mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In Patentliteratur 3 sind ein Werkzeughalter und ein Werkzeugadapter offenbart, die mittels eines asymmetrischen Exzenterelements, das von einer Seite in den Werkzeughalter eingebracht ist und das den Werkzeugadapter mittels eines Exzenters axial in dem Werkzeughalter spannt, miteinander verbunden sind.
Literaturstellenliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: WO 2008/099378 (2 und 7, etc.)
Patentliteratur 2: US 6,582,164 B1
Patentliteratur 3: US 3,215,445 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In dem in der Patentliteratur 1 offenbarten Einweg-Rotationswerkzeug sind die gerillten Abschnitte und die Vorsprünge in den aufgerichteten Abschnitten gebildet, und die vorstehenden Kopplungsabschnitte sind an symmetrischen Positionen um die Achse gebildet, und die jeweiligen Größen und Formen der Vorsprünge/gerillten Abschnitte sind die gleichen. Daher kann der vorstehende Kopplungsabschnitt in mehreren Richtungen an die aufgerichteten Abschnitte gekoppelt werden. Im Speziellen kann in dem Fall des in 2 und 7 der Patentliteratur 1 gezeigten Einweg-Rotationswerkzeugs der vorstehende Kopplungsabschnitt an die aufgerichteten Abschnitte in zwei Richtungen gekoppelt werden, da zwei aufgerichtete Abschnitte auf dem Körper aufgerichtet sind.
Jedoch tritt, da jeder einzelne Abschnitt des Schneidkopfs und der Körper mit einer vorbestimmten Toleranz gebildet sind, abhängig von der Richtung, in der der vorstehende Kopplungsabschnitt an die aufgerichteten Abschnitte gekoppelt wird, ein Unterschied in einer Werkzeugschneidenhöhe (Höhendifferenz zwischen den rotierenden Schneidkanten) und eine Unrundheit (Schwankungsausmaß der äußeren radialen Position des rotierenden Schneidkopfs) aufgrund der Toleranz auf. Das heißt, dass die Werkzeugschneidenhöhe und die Unrundheit mehrere Werte zeigen, da der vorstehende Kopplungsabschnitt in mehreren Richtungen an die aufgerichteten Abschnitte angekoppelt werden kann. Folglich treten Schwankungen in einer Werkzeugschneidenhöhe und einer Unrundheit auf. Da die Werkzeugschneidenhöhe und Unrundheit größer werden, tritt eine Biegung auf, oder der bearbeitete Lochdurchmesser erhöht sich während einem Bohren mit dem Schneidkopf. Somit gibt es ein Problem, dass Schwankungen in der Bearbeitungsgenauigkeit auftreten.
Auch gibt es ein Problem, dass, aufgrund der Möglichkeit, die vorstehenden Kopplungsabschnitte an die aufgerichteten Abschnitten in mehreren Richtungen zu koppeln, Schwankungen in einer Werkzeuglebensdauer auftreten, da eine Werkzeuglebensdauer kürzer wird, wenn die Werkzeugschneidenhöhe und Unrundheit größer werden.
Die vorliegende Erfindung wurde getätigt, um sich den oben beschriebenen Problemen zuzuwenden, und dementsprechend ist es ihre Aufgabe, ein Einweg-Rotationswerkzeug bereitzustellen, das Schwankungen in der Bearbeitungsgenauigkeit und der Werkzeuglebensdauer minimieren kann.
Lösung des Problems und vorteilhafte Effekte der Erfindung
Um die obige Aufgabe zu lösen, ist in einem Einweg-Rotationswerkzeug gemäß Anspruch 1 ein vorstehender Kopplungsabschnitt innerhalb aufgerichteter Abschnitte eingeführt und ist relativ um die Achse gedreht, um den vorstehenden Kopplungsabschnitt und die aufgerichteten Abschnitte miteinander zu koppeln, und das Einweg-Rotationswerkzeug enthält zumindest zwei gerillte Abschnitte, die in zumindest einer der inneren Umfangswand von jedem der aufgerichteten Abschnitte und von der äußeren Umfangswand des vorstehenden Kopplungsabschnitts vertieft sind, und zumindest zwei Vorsprünge, die so geformt sind, dass ihr Einfügen in und Entfernen aus den jeweiligen gerillten Abschnitten ermöglicht ist, und die von der Anderen aus der inneren Umfangswand von jedem der aufgerichteten Abschnitte und der äußeren Umfangswand des vorstehenden Kopplungsabschnitts vorstehen, und die zumindest zwei gerillten Abschnitte um die Achse asymmetrisch geformt sind und die zumindest zwei Vorsprünge um die Achse asymmetrisch geformt sind. Somit ist die Richtung, in der der vorstehende Kopplungsabschnitt an die aufgerichteten Abschnitte gekoppelt werden kann, eindeutig bestimmt. Folglich können Schwankungen in einer Werkzeugschneidenhöhe und Unrundheit minimiert werden. Als ein Ergebnis gibt es einen vorteilhaften Effekt, dass ein Auftreten einer Biegung und eine Erhöhung eines bearbeitenden Lochdurchmessers während eines Bohrens verhindert werden kann, wobei es möglich gemacht wird, Schwankungen in einer Bearbeitungsgenauigkeit zu minimieren. Zusätzlich gibt es einen vorteilhaften Effekt, dass, da Schwankungen in der Werkzeugschneidenhöhe und Unrundheit minimiert werden können, Schwankungen in der Werkzeuglebensdauer minimiert werden können.
In dem Einweg-Rotationswerkzeug werden die Größe, Form und Anordnung von jedem der gerillten Abschnitte und der Vorsprünge, die in dem vorstehenden Kopplungsabschnitt geformt sind, so eingestellt, dass der Schwerpunkt des Schneidkopfs auf der Achse positioniert ist. Somit kann zusätzlich zu dem vorteilhaften Effekt, der durch das Einweg-Rotationswerkzeug gemäß Anspruch 1 bereitgestellt wird, ein Versatz des Schwerpunkts des Schneidkopfs bezüglich der Achse verhindert werden. Das heißt, dass, da der Schneidkopf aus einem Material gebildet ist, das härter als der Körper ist, die spezifische Gewichtskraft des Schneidkopfs größer als die spezifische Gewichtskraft des Körpers ist. Somit kann eine Exzentrizität des Einweg-Rotationswerkzeugs durch Verhindern einer Exzentrizität des Schneidkopfs verhindert werden. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Auftreten einer Unrundheit des Einweg-Rotationswerkzeugs aufgrund von Exzentrizität zu verhindern. Daher gibt es einen vorteilhaften Effekt, dass ein Auftreten einer Biegung und eine Vergrößerung eines bearbeiteten Lochdurchmessers während eines Bohrens verhindert werden kann, wobei es möglich gemacht wird, die Bearbeitungsgenauigkeit zu verbessern. Zusätzlich kann die Werkzeuglebensdauer durch Minimieren einer Unrundheit während einer Bearbeitung verbessert werden.
In einem Einweg-Rotationswerkzeug gemäß Anspruch 2 sind die zumindest zwei Vorsprünge, die von dem vorstehenden Kopplungsabschnitt vorstehen, in der äußeren Umfangswand des vorstehenden Kopplungsabschnitts in gleichmäßigen Winkelabständen um die Achse gebildet und sind in verschiedenen Abständen von dem entfernten Ende des vorstehenden Kopplungsabschnitts gebildet, oder die zumindest zwei gerillten Abschnitte, die in dem vorstehenden Kopplungsabschnitt vertieft sind, sind in die äußere Umfangswand des vorstehenden Kopplungsabschnitts in einem gleichmäßigen Winkelabstand um die Achse gebildet und sind in verschiedenen Abständen von dem entfernten Ende des vorstehenden Kopplungsabschnitts gebildet. Somit gibt es zusätzlich zu dem vorteilhaften Effekt, der durch das Einweg-Rotationswerkzeug gemäß Anspruch 2 bereitgestellt wird, einen vorteilhaften Effekt, dass lediglich durch ein Unterschiedlichmachen der Positionen der Vorsprünge und der gerillten Abschnitte in der axialen Richtung, ein Schneidkopf, dessen Schwerpunkt auf der Achse positioniert ist, einfach herstellt werden kann, wobei eine Verbesserung in der Produktivität ermöglicht wird.
Figurenliste

1 ist eine Seitenansicht eines Einweg-Rotationswerkzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Körpers des Einweg-Rotationswerkzeugs.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Schneidkopfs des Einweg-Rotationswerkzeugs.
4(a) ist eine Seitenansicht eines vorstehenden Kopplungsabschnitts des Schneidkopfs gemäß einer zweiten Ausführungsform, 4(b) ist eine Ansicht des vorstehenden Kopplungsabschnitts von unten, 4(c) ist eine Seitenansicht eines vorstehenden Kopplungsabschnitts des Schneidkopfs gemäß einer dritten Ausführungsform, 4(d) ist eine Ansicht des vorstehenden Kopplungsabschnitts von unten, 4(e) ist eine Seitenansicht eines vorstehenden Kopplungsabschnitts des Schneidkopfs gemäß einer vierten Ausführungsform und 4(f) ist eine Ansicht des vorstehenden Kopplungsabschnitts von unten.

Bezugszeichenliste

1: Einweg-Rotationswerkzeug
10: Körper
13: aufgerichteter Abschnitt
13a: innere Umfangswand
13b, 13c: gerillter Abschnitt
20: Schneidkopf
23, 33, 43, 53: vorstehender Kopplungsabschnitt
23a, 33a, 43a, 53a: äußere Umfangswand
26, 27, 36, 37, 46, 47, 56, 57: Vorsprünge
O: Achse

Beschreibung der Ausführungsformen
Nachstehend werden exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Einweg-Rotationswerkzeugs 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es sollte beachtet werden, dass in 1 eine Darstellung der axialen Länge eines Körpers 10 weggelassen ist.
Zuerst wird unter Bezugnahme auf 1 eine allgemeine Konfiguration des Einweg-Rotationswerkzeugs 1 beschrieben. Wie in 1 gezeigt, enthält das Einweg-Rotationswerkzeug 1 den Körper 10 und einen Schneidkopf 20, der an dem Körper 10 montiert ist. Das Einweg-Rotationswerkzeug 1 ist ein Rotationswerkzeug, auf das die Rotationskraft einer Bearbeitungsmaschine, wie einem Bearbeitungszentrum, über einen Halter (nicht gezeigt), der den Körper 10 hält, übertragen wird, und dabei ein Schneiden eines Werkstücks ausgeführt wird.
Der Körper 10 dient dazu, die Rotationskraft der Bearbeitungsmaschine zu dem Schneidkopf 20 zu übertragen, und ist aus einem Schnellarbeitsstahl in einen im Wesentlichen schaftartigen Körper hergestellt. Ein Ende des Körpers 10 ist über den oben erwähnten Halter an der Bearbeitungsmaschine angebracht. In dieser Ausführungsform ist eine erste Nut 11 in der äußeren Umfangsfläche des Körpers 10 vorgesehen, um während eines Schneidens Späne auszustoßen.
Der Schneidkopf 20 dient dazu, mit Schneidkanten 21, die an dem entfernten Ende vorgesehen sind, ein Werkstück zu schneiden. Der Schneidkopf 20 ist aus Hartmetall, das härter als der Körper 10 ist, hergestellt, und ist abnehmbar an dem Körper 10 montiert. Somit kann, selbst wenn die Schneidkanten 21 ihre Lebensdauer erreichen, ein Schneiden durch Ersetzen des Schneidkopfs 20 mit einem anderen Schneidwerkzeug fortgesetzt werden, ohne den Schneidkopf 20 wieder schleifen zu müssen. In dieser Ausführungsform ist der Schneidkopf 20 auch mit zweiten Nuten 22 zum Ausstoßen von Spänen während eines Schneidens versehen, und die zweiten Nuten 22 sind mit der ersten Nut 11 verbunden, wenn der Schneidkopf 20 an dem Körper 10 angebracht ist. Es sollte beachtet werden, dass in dieser Ausführungsform der Schneidkopf 20 zwei Schneidkanten 21 und zwei zweite Nuten 22 hat.
Nun wird unter Bezugnahme auf 2 eine detaillierte Konfiguration des Körpers 10 beschrieben. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Körpers 10 des Einweg-Rotationswerkzeugs 1. Es sollte beachtet werden, dass in 2 eine Darstellung der Länge des Körpers 10 in der axialen Richtung weggelassen ist. Der Körper 10 enthält hauptsächlich mehrere (zwei in dieser Ausführungsform) aufgerichtete Abschnitte 13, von denen sich jeder mit einem Schneidkantenrücken 12 als seine äußere Umfangsfläche und einem Teil der ersten Nut 11 als seine Seitenoberfläche erstreckt, und um eine Achse O konform dem Verdrehungswinkel der ersten Nut 11 aufgerichtet ist, und einen unteren Abschnitt 14, der auf der Seite des hinteren Endes der aufgerichteten Abschnitte 13 vorgesehen ist. Die aufgerichteten Abschnitte 13 sind Abschnitte zum Halten des Schneidkopfs 20 und sind in einem gleichmäßigen Winkelabstand um die Achse O (180° in dieser Ausführungsform) aufgerichtet. Ein vorstehender Kopplungsabschnitt 23 (später beschrieben) des Schneidkopfs 20 wird innerhalb der aufgerichteten Abschnitte 13 eingebracht. Ebenso ist der untere Abschnitt 14 rechtwinklig zu der Achse O des Körpers 10 gebildet, und hat ein Loch 14a, das an der zentralen Position mit der Achse O ausgerichtet vertieft ist. Das Loch 14a ist ein Abschnitt, in dem ein Vorsprung 23c des Schneidkopfs 20, der von einem hinteren Endabschnitt 23b des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23 (später beschrieben) vorsteht, eingefügt ist.
Die aufgerichteten Abschnitte 13 haben innere Umfangswände 13a, von denen jede als ein Satz von gekrümmten Kurven von demselben Radius, der um die Achse O zentriert ist, gebildet ist. Gerillte Abschnitte 13b, 13c sind in den jeweiligen inneren Umfangswänden 13a vertieft, um so im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse O zu sein. Der gerillte Abschnitt 13b ist nahe dem unteren Abschnitt 14 der inneren Umfangswand 13a von einem der aufgerichteten Abschnitte 13 vertieft (linke Seite in 2), und der gerillte Abschnitt 13c ist nahe dem entfernten Ende der inneren Umfangswand 13a des anderen aufgerichteten Abschnitts 13 vertieft (rechte Seite in 2). Das heißt, dass die gerillten Abschnitte 13b, 13c in verschiedenen Abständen von den entfernten Enden der entsprechenden inneren Umfangswände 13a gebildet sind. Ebenso haben die gerillten Abschnitte 13b, 13c jeweils Wandabschnitte 13d, 13e entgegengesetzt zu dem unteren Abschnitt 14. Da die gerillten Abschnitte 13b, 13c, wie oben beschrieben, in den inneren Umfangswänden 13a der aufgerichteten Abschnitte 13 geformt sind, kann die Dicke (Wandstärke) der aufgerichteten Abschnitte 13 um ein Ausmaß entsprechend der Dicke von jedem der gerillten Abschnitte 13b, 13c reduziert werden. Somit kann das Ausmaß einer elastischen Verformung der aufgerichteten Abschnitte 13, die sich auswärts neigen (in einer Richtung weg von der Achse O), erhöht werden, was ein einfaches Einbringen und Entfernen des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23 des Schneidkopfs 20 (später beschrieben) ermöglicht, und ebenso kann die Kraft, mit der der Schneidkopf 20 durch die aufgerichteten Abschnitte 13 gehalten wird, erhöht werden.
Jeder der aufgerichteten Abschnitte 13 hat eine erste Oberfläche 13f, die auf der Seite des entfernten Endes der aufgerichteten Abschnitte 13 und auf der vorderen Seite der Drehung des Körpers 10 zu dem Zeitpunkt des Schneidens vorgesehen ist. Die erste Oberfläche 13f ist im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse O und im Wesentlichen parallel zu dem unteren Abschnitt 14 geformt. Eine Drehmomentübertragungswand 13g, die im Wesentlichen einen senkrechten oder spitzen Winkel mit der ersten Oberfläche 13f bildet, ist auf der ersten Oberflache 13f auf der rückwärtigen Seite der Drehung des Körpers 10 zum Zeitpunkt des Schneidens aufgerichtet. Die Breite der Drehmomentübertragungswand 13g ist bezüglich der Richtung der Drehung des Körpers 10 zum Zeitpunkt des Schneidens geringfügig enger als die Breite der ersten Oberfläche 13f.
Eine innere Umfangswandstufenoberfläche 13h ist ein Abschnitt, der die Drehmomentübertragungswand 13g über eine Gratlinie kreuzt, und ist auf der Seite des entfernten Endes von jedem der aufgerichteten Abschnitte 13 konform dem Verdrehungswinkel der ersten Nut 11 als ein Satz von gekrümmten Kurven desselben Radius, der um die Achse O zentriert ist, gebildet. Es sollte beachtet werden, dass der Radius der inneren Umfangswandstufenoberfläche 13h um die Achse O konfiguriert ist, größer zu sein als der Radius der inneren Umfangswände 13a. Als ein Ergebnis ist die innere Wandstufenoberfläche 13h mit jeder der inneren Umfangswände 13a durch eine zweite Oberfläche 13i, die sich von der ersten Oberfläche 13f auf derselben Ebene wie die erste Oberfläche 13f erstreckt, verbunden.
Hier ist eine Vertiefung 13j entlang der Breitenrichtung der ersten Oberfläche 13f an dem Abschnitt, wo sich die erste Oberfläche 13f und die Drehmomentübertragungswand 13g schneiden, gebildet. Das Vorhandensein der Vertiefungen 13j an dem Abschnitt, wo sich die erste Oberfläche 13f und die Drehmomentübertragungswand 13g schneiden, erleichtert eine Oberflächenbearbeitung, wie zum Beispiel Schleifen der ersten Oberfläche 13f und der Drehmomentübertragungswand 13g, und ermöglicht somit eine verbesserte Produktivität. Ebenso hat die erste Oberfläche 13f einen abwärts abfallenden Kegel, der auf der Seite entgegengesetzt der Drehmomentübertragungswand 13g gebildet ist. Dies ermöglicht es einem ersten Empfangsabschnitt 25 (später beschrieben) des Schneidkopfs 20, in einen Kontakt mit der ersten Oberfläche 13f geschoben zu werden, ohne gegen die erste Oberfläche 13f zu stoßen, wenn der Schneidkopf 20 angebracht wird.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 3 eine detaillierte Konfiguration des Schneidkopfs 20 beschrieben. 3 ist eine perspektivische Ansicht des Schneidkopfs 20 des Einweg-Rotationswerkzeugs 1. Wie in 3 gezeigt, enthält der Schneidkopf 20 hauptsächlich die Schneidkanten 21, die an dem entfernten Ende vorgesehen sind, und den vorstehenden Kopplungsabschnitt 23, der eine schaftartige Form hat, der von dem hinteren Ende (Seite gegenüberliegend zu der Seite, wo die Schneidkanten 21 vorgesehen sind) koaxial mit der Achse O vorsteht.
Eine äußere Umfangswand 23a des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23 enthält einen äußeren Umfangswandgleitkontaktabschnitt 23a1 und einen gerillten äußeren Umfangswandabschnitt 23a2, die um die Achse O herum vorgesehen sind. Der äußere Umfangswandgleitkontaktabschnitt 23a1 ist auswärts in eine Richtung rechtwinklig zu der Achse O gebogen, und berührt zumindest einen Teil der inneren Umfangswände 13a der aufgerichteten Abschnitte 13 des Körpers 10. Der gerillte äußere Umfangswandabschnitt 23a2 hat eine äußere Kante, die, wie in einer Draufsicht gesehen (wie aus der Richtung der Achse O gesehen), in einen Teil von oder innerhalb von einem Kantenabschnitt 22a von jeder der zweiten Nuten 22 des Schneidkopfs 20 geformt ist. Ein abgeschrägter Abschnitt 23a3 ist an dem Abschnitt der Gratlinie, der zwischen dem äußeren Umfangswandgleitkontaktabschnitt 23a1 und dem gerillten äußeren Umfangswandabschnitt 23a2 verbindet, gebildet. Da zumindest ein Teil des äußeren Umfangswandgleitkontaktabschnitt 23a1 die inneren Umfangswände 13a der aufgerichteten Abschnitte 13 des Körpers 10 berührt (siehe 2), ist der äußere Umfangswandgleitkontaktabschnitt 23a1 des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23 zwischen den inneren Umfangswänden 13a der aufgerichteten Abschnitte 13 gehalten.
Ebenso ist in einer Draufsicht die äußere Kante des gerillten äußeren Umfangswandabschnitts 23a2 in derselben Ebene wie der Kantenabschnitt 22a von jeder der zweiten Nuten 22 des Schneidkopfs 20, oder bezüglich des Kantenabschnitts 22a auf der Seite der Achse O gebildet. Somit ist es, wie in 1 gezeigt, möglich, zu verhindern, dass beim Zusammenkoppeln des Schneidkopfs 20 und des Körpers 10 der gerillte äußere Umfangswandabschnitt 23a2 von der ersten Nut 11 des Körpers 10 vorsteht. Folglich ermöglicht das Einweg-Rotationswerkzeug 1 ein gleichmäßiges Ausstoßen von Spänen von den zweiten Nuten 22 und der ersten Nut 11. Weiterhin ermöglicht die Bildung des abgeschrägten Abschnitts 23a3 in dem vorstehenden Kopplungsabschnitt 23 eine gleichmäßige relative Drehung, wenn der Körper 10 und der Schneidkopf 20 miteinander befestigt werden.
Der Schneidkopf 20 hat einen ersten Empfangsabschnitt 25, der auf der Seite des entfernten Endes (Seite gegenüberliegend zu dem hinteren Endabschnitt 23b) des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23 und an einer Position, die durch den Verdrehungswinkel der ersten Nut 11 und der zweiten Nuten 22 verschoben ist, vorgesehen ist. Der erste Empfangsabschnitt 25 steht von der äußeren Umfangswand 23a in einer Richtung rechtwinklig zu der Achse O ab, und kreuzt einen Schneidkantenrücken 24. Ebenso stehen Vorsprünge 26, 27 von dem äußeren Umfangswandgleitkontaktabschnitt 23a1 des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23 über die Umfangsrichtung des äußeren Umfangswandgleitkontaktabschnitts 23a1 vor.
Der Vorsprung 26 steht von der Seite des hinteren Endabschnitts 23b des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23 vor, und der Vorsprung 27 steht von der Seite des entfernten Endes (Seite entgegengesetzt zu dem hinteren Endabschnitt 23b) des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23 vor. Der Vorsprung 26 und der Vorsprung 27 sind Abschnitte, die in den gerillten Abschnitt 13b und den gerillten Abschnitt 13c, die jeweils in die inneren Umfangswände 13a der aufgerichteten Abschnitte 13 des Körpers 10 vertieft sind, eingefügt werden (siehe 2). Es sollte beachtet werden, dass die Vorsprünge 26, 27 in derselben Form und derselben Größe gebildet sind.
Der Vorsprung 26 ist konfiguriert, einen ersten geneigten Abschnitt 26a und einen zweiten geneigten Abschnitt 26b zu enthalten, die sich jeweils an der vorderen Seite der Drehung des Schneidkopfs 20 und auf der rückwärtigen Seite der Drehung des Schneidkopfs 20 befinden, wenn der Schneidkopf 20 an dem Körper 10 angebracht ist. Der erste geneigte Abschnitt 26a und der zweite geneigte Abschnitt 26b sind in einer gekrümmten Form, die abwärts zu der Achse O hin geneigt ist, gebildet. Das Vorsehen des ersten geneigten Abschnitts 26a in dem Vorsprung 26 ermöglicht ein gleichmäßiges Einbringen des Vorsprungs 26 in den gerillten Abschnitt 13b, wenn der Schneidkopf 20 an den Körper 10 angebracht wird (siehe 2). Ebenso ermöglicht das Vorsehen des zweiten geneigten Abschnitts 26b ein gleichmäßiges Entfernen des Vorsprungs 26 von dem gerillten Abschnitt 13b, wenn der Schneidkopf 20 von dem Körper 10 getrennt wird. Es sollte beachtet werden, dass der Vorsprung 27 auch konfiguriert ist, einen ersten geneigten Abschnitt 27a (nicht gezeigt) und einen zweiten geneigten Abschnitt 27b zu enthalten, und dieselbe Wirkung kann erreicht werden.
Ebenso enthält der Vorsprung 26 einen dritten geneigten Abschnitt 26c, der durch die Wandoberfläche auf der Seite des entfernten Endes (Seite entgegengesetzt zu dem hinteren Endabschnitt 23c) des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23, abwärts zu der Achse O hin geneigt, gebildet ist. Da der Vorsprung 26 den dritten geneigten Abschnitt 26c enthält, wird über ein Einfügen des Vorsprungs 26 in den gerillten Abschnitt 13b der aufgerichteten Abschnitte 13 (siehe 2) der Wandabschnitt 13d des gerillten Abschnitts 13b gegen den dritten geneigten Abschnitt 26c gepresst, was die aufgerichteten Abschnitte 13 dazu veranlasst, sich einer elastischen Verformung zu unterziehen, und sich leicht zu der äußeren Umfangsseite zu neigen, und die sich daraus ergebende Reaktionskraft verursacht, dass der vorstehende Kopplungsabschnitt 23 stabil innerhalb der aufgerichteten Abschnitte 13 gehalten wird. Es sollte beachtet werden, dass der Vorsprung 27 in gleicher Weise konfiguriert ist, einen dritten geneigten Abschnitt 27c (nicht gezeigt) zu enthalten, und dieselbe Wirkung kann erhalten werden.
Hier ist der Abstand in der Richtung parallel zu der Achse O von dem dritten geneigten Abschnitt 26c des Vorsprungs 26 zu dem ersten Empfangsabschnitt 25 eingestellt, um im Wesentlichen derselbe zu sein, wie der Abstand in der Richtung parallel zu der Achse O von dem Wandabschnitt 13d des gerillten Abschnitts 13b des Körpers 10 (siehe 2) zu der ersten Oberfläche 13f. Somit kann der erste Empfangsabschnitt 25 in Kontakt mit der ersten Oberfläche 13f des Körpers 10 kommen, wenn der Vorsprung 26 geschoben und in den gerillten Abschnitt 13b des Körpers 10 eingefügt wird, und der dritte geneigte Abschnitt 26c des Vorsprungs 26 den Wandabschnitt 13d des gerillten Abschnitts 13b berührt.
Der vorstehende Kopplungsabschnitt 23 hat den Vorsprung 23c, der von dem Zentrum des hinteren Endabschnitts 23b vorsteht. Der Vorsprung 23c wird in das Loch 14a, das in dem unteren Abschnitt 14 vertieft ist, über ein Einfügen des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23 innerhalb der aufgerichteten Abschnitte 13 des Körpers 10 (siehe 2) in einem phasenverschobenen Zustand eingebracht. Somit können der Körper 10 und der Schneidkopf 20 relativ um die Achse O, um das Loch 14a und den Vorsprung 23c gedreht werden, wenn der Schneidkopf 20 an dem Körper 10 angebracht wird und davon getrennt wird.
Der Schneidkopf 20 enthält auch einen zweiten Empfangsabschnitt 25a, der sich von dem ersten Empfangsabschnitt 25 auf derselben Ebene wie der erste Empfangsabschnitt 25 erstreckt. Der zweite Empfangsabschnitt 25a ist ein Abschnitt, der von dem äußeren Umfangswandgleitkontaktabschnitt 23a1 des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23 in einer Richtung rechtwinklig zu der Achse O vorsteht, und in Kontakt mit der zweiten Oberfläche 13i des Körpers 10 kommt (siehe 2). Der erste Empfangsabschnitt 25 und der zweite Empfangsabschnitt 25a sind an vorbestimmten Positionen auf dem Schneidkopf 20 bestimmt, so dass sie rotationssymmetrisch um die Achse O sind.
Ein äußerer Umfangswandstufenabschnitt 25b ist ein Abschnitt, dessen Abstand von der Achse O größer eingestellt ist, als der Abstand von der Achse O zu dem äußeren Umfangswandgleitkontaktabschnitt 23a1 und kleiner als der Abstand von der Achse O zu dem Schneidkantenrücken 24, und der den zweiten Empfangsabschnitt 25a kreuzt. Ebenso ist der äußere Umfangswandstufenabschnitt 25b ein Abschnitt, der zumindest teilweise den inneren Umfangswandstufenabschnitt 13h von jedem der aufgerichteten Abschnitte 13 des Körpers 10 berührt (siehe 2). Somit wird der äußere Umfangswandstufenabschnitt 25b zwischen den inneren Umfangswandstufenabschnitten 13h der aufgerichteten Abschnitte 13 des Körpers 10 gehalten. Ebenso wird ein Übertragungswandempfangsabschnitt 25c, der einen im Wesentlichen senkrechten Winkel oder spitzen Winkel zu dem ersten Empfangsabschnitt 25 bildet, auf dem äußeren Umfangswandstufenabschnitt 25b auf der vorderen Seite der Drehung des Schneidkopfs 20 zum Zeitpunkt des Schneidens aufgerichtet. Der Übertragungswandempfangsabschnitt 25c ist ein Abschnitt, der die Drehmomentübertragungswand 13g des Körpers 10 berührt (siehe 2).
Wie oben beschrieben, enthält der vorstehende Kopplungsabschnitt 23 die Vorsprünge 26, 27, die in einem gleichmäßigen Winkelabstand (180° in dieser Ausführungsform) um die Achse O gebildet sind, und jeder steht von dem äußeren Umfangswandgleitkontaktabschnitt 23a1 in einer Richtung weg von der Achse O ab. Ebenso sind die Abstände von dem hinteren Ende (Seite entgegengesetzt zu dem hinteren Endabschnitt 23b) des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23 zu den jeweiligen dritten geneigten Abschnitten 26c, 27c der Vorsprünge 26, 27 auf dasselbe, wie die Abstände von der ersten Oberfläche 13f und der zweiten Oberfläche 13i des Körpers 10 (siehe 2) zu den Wandabschnitten 13d, 13e der gerillten Abschnitte 13b, 13c eingestellt. Daher können die Vorsprünge 26, 27 jeweils in die gerillten Abschnitte 13b, 13c eingefügt werden.
Wenn der Schneidkopf 20 an dem Körper 10 (siehe 2) angebracht wird, wird der vorstehende Kopplungsabschnitt 23 des Schneidkopfs 20 innerhalb der aufgerichteten Abschnitte 13 in einem phasenverschobenen Zustand eingebracht. Als nächstes wird ein nicht dargestelltes Ersetzwerkzeug in eine äußere Umfangsnut 28, die an einer Kante des entfernten Endes des Schneidkopfs 20 gebildet ist, eingebracht, und das Ersetzwerkzeug wird gegriffen und der Schneidkopf 20 und der Körper 10 werden relativ gedreht, wobei die Vorsprünge 26, 27 in die gerillten Abschnitte 13b, 13c eingefügt werden. Die relative Drehung zwischen dem Körper 10 und dem Schneidkopf 20 wird ausgeführt, bis der Übertragungswandempfangsabschnitt 25c des Schneidkopfs 20 an die Drehmomentübertragungswand 13g des Körpers 10 anstößt. Somit wird der vorstehende Kopplungsabschnitt 23 des Schneidkopfs 20 zwischen den aufgerichteten Abschnitten 13 gehalten. Ebenso wird, wenn ein Bohren ausgeführt wird, ein Rotationsdrehmoment, das auf den Körper 10 übertragen wird, über die Drehmomentübertragungswand 13g und den Übertragungswandempfangsabschnitt 25c auf den Schneidkopf 20 übertragen.
Hier sind die Vorsprünge 26, 27 in verschiedenen Abständen von dem entfernten Ende des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23 gebildet, und die gerillten Abschnitte 13b, 13c (siehe 2) sind in verschiedenen Abständen von der ersten Oberfläche 13f und zweiten Oberfläche 13i von jedem der aufgerichteten Abschnitte 13 gebildet. Deshalb wird der Vorsprung 26 nur in den gerillten Abschnitt 13b eingefügt, und der Vorsprung 27 wird nur in den gerillten Abschnitt 13c eingefügt. Als ein Ergebnis ist die Richtung, in der der vorstehende Kopplungsabschnitt 23 an die aufgerichteten Abschnitte 13 gekoppelt werden kann, eindeutig bestimmt. Somit können Schwankungen in einer Werkzeugschneidenhöhe und Unrundheit des Einweg-Rotationswerkzeug 1 minimiert werden. Als ein Ergebnis können ein Auftreten einer Biegung und eine Vergrößerung eines bearbeiteten Lochdurchmessers während eines Bohrens verhindert werden, wobei es möglich gemacht wird, Schwankungen in einer Bearbeitungsgenauigkeit zu minimieren. Zusätzlich können, da Schwankungen einer Werkzeugschneidenhöhe und Unrundheit minimiert werden können, Schwankungen in der Werkzeuglebensdauer minimiert werden.
Ebenso sind die zwei Vorsprünge 26, 27 in derselben Größe und Form gebildet und stehen von der äußeren Umfangswand 23a des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23 in einem gleichmäßigen Winkelabstand um die Achse O ab. Die zwei Vorsprünge 26, 27 unterscheiden sich nur in ihrer Position bezüglich der axialen Richtung des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23. Somit sind die Schwerpunkte der Vorsprünge 26, 27 und des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23 so eingestellt, dass sie auf der Achse O positioniert sind. Als ein Ergebnis kann ein Versatz des Schwerpunkts des Schneidkopfs 20 bezüglich der Achse O verhindert werden. Da die spezifische Gewichtskraft des Schneidkopfs 20, der aus einem Material, das härter als der Körper 10 ist, gebildet ist, größer als die spezifische Gewichtskraft des Körpers 10 ist, kann eine Exzentrizität des Einweg-Rotationswerkzeugs 1 durch Verhindern einer Exzentrizität des Schneidkopfs 20 verhindert werden. Daher ist es möglich, ein Auftreten von Unrundheit des Einweg-Rotationswerkzeugs 1 aufgrund von Exzentrizität zu verhindern, und dabei ein Auftreten einer Biegung und einer Vergrößerung eines bearbeiteten Lochdurchmessers während eines Bohrens zu verhindern. Somit kann eine Bearbeitungsgenauigkeit verbessert werden und ebenso kann eine Werkzeuglebensdauer durch Minimieren einer Unrundheit während einer Bearbeitung verbessert werden.
Weiterhin sind die Vorsprünge 26, 27, die von dem vorstehenden Kopplungsabschnitt 23 vorstehen, in der äußeren Umfangswand 23a des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23 in gleichmäßigen Winkelabständen um die Achse O gebildet und sind in verschiedenen Abständen von dem hinteren Ende des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23 gebildet. Somit ist es einfach, den Schneidkopf 20, dessen Schwerpunkt auf der Achse O positioniert ist, herzustellen. Es ist somit möglich, eine Produktivität für das Einweg-Rotationswerkzeug 1 zu verbessern.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 4 ein Einweg-Rotationswerkzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform, einer dritten Ausführungsform und einer vierten Ausführungsform beschrieben. Die erste Ausführungsform ist auf den Fall gerichtet, in dem die Vorsprünge 26, 27, die von dem vorstehenden Kopplungsabschnitt 23 des Schneidkopfs 20 vorstehen, in Größe und Form dieselben sind, und in einem Abstand von dem entfernten Ende des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23 unterschiedlich sind (unterschiedlich in ihrer Anordnung). Im Gegensatz dazu ist jede von der zweiten Ausführungsform, der dritten Ausführungsform und der vierten Ausführungsform auf den Fall eines Einweg-Rotationswerkzeugs gerichtet, in dem Vorsprünge 36, 37, 46, 47, 56, 57, die von einem vorstehenden Kopplungsabschnitt 33, 43, 53 vorstehen, unterschiedlich in Größe und Form sind. Es sollte beachtet werden, dass in 4 ein Teil (die Seite des hinteren Endabschnitts 23b) des vorstehenden Kopplungsabschnitts 33, 43, 53 des Schneidkopfs gezeigt ist, und die Seite des entfernten Endes des vorstehenden Kopplungsabschnitts 33, 43, 53 nicht gezeigt ist. Ebenso sind Abschnitte, die dieselben wie diese in der ersten Ausführungsform sind, mit denselben Symbolen bezeichnet, und die Beschreibung davon ist weggelassen.
4(a) ist eine Seitenansicht des vorstehenden Kopplungsabschnitts 33 des Schneidkopfs gemäß der zweiten Ausführungsform. 4(b) ist eine Ansicht des vorstehenden Kopplungsabschnitts 33 von unten. 4(c) ist eine Seitenansicht des vorstehenden Kopplungsabschnitts 43 des Schneidkopfs gemäß der dritten Ausführungsform. 4(d) ist eine Ansicht des vorstehenden Kopplungsabschnitts 43 von unten. 4(e) ist eine Seitenansicht des vorstehenden Kopplungsabschnitts 53 des Schneidkopfs gemäß der vierten Ausführungsform. 4(f) ist eine Ansicht des vorstehenden Kopplungsabschnitts 53 von unten.
Die Vorsprünge 36, 37 des vorstehenden Kopplungsabschnitts 33 gemäß der zweiten Ausführungsform, die in 4(a) und 4(b) gezeigt ist, sind in einer äußeren Umfangswand 33a des vorstehenden Kopplungsabschnitts 33 in einem gleichmäßigen Winkelabstand um die Achse O gebildet. Der Vorsprung 37 ist mit einer Länge der axialen Richtung, die länger als die Länge des Vorsprungs 36 in der axialen Richtung ist, gebildet. Obwohl ein Körper, der aufgerichtete Abschnitte enthält, die mit dem vorstehenden Kopplungsabschnitt 33 zu koppeln sind, nicht gezeigt ist, sind, wie im Hinblick auf die ersten Ausführungsform beschrieben, gerillte Abschnitte, in die die Vorsprünge 36, 37 einzufügen sind, in den aufgerichteten Abschnitten gebildet. Somit kann in der zweiten Ausführungsform wie in der ersten Ausführungsform die Richtung, in der der vorstehende Kopplungsabschnitt 33 mit den nicht gezeigten aufgerichteten Abschnitten gekoppelt werden kann, eindeutig bestimmt werden. Somit kann dieselbe Wirkung wie die in der ersten Ausführungsform erreicht werden.
Die Vorsprünge 46, 47 des vorstehenden Kopplungsabschnitts 43 gemäß der dritten Ausführungsform, die in 4(c) und 4(d) gezeigt sind, sind in einer äußeren Umfangswand 43a des vorstehenden Kopplungsabschnitts 43 in einem gleichmäßigen Winkelabstand um die Achse O gebildet. Während die Längen der Vorsprünge 46, 47 in der axialen Richtung dieselben sind, ist der Vorsprung 47 so geformt, in dem Ausmaß des Vorstehens von der äußeren Umfangswand 43a größer zu sein als der Vorsprung 46. Obwohl ein Körper, der aufgerichtete Abschnitte enthält, die an den vorstehenden Kopplungsabschnitt 43 zu koppeln sind, nicht gezeigt ist, sind, wie im Hinblick auf die erste Ausführungsform beschrieben, gerillte Abschnitte, in die die Vorsprünge 46, 47 einzufügen sind, in den aufgerichteten Abschnitten gebildet. Somit ist in der dritten Ausführungsform wie in der ersten Ausführungsform die Richtung, in der der vorstehende Kopplungsabschnitt 43 an die nicht gezeigten aufgerichteten Abschnitte gekoppelt werden kann, eindeutig bestimmt. Somit kann dieselbe Wirkung wie die in der ersten Ausführungsform erreicht werden.
Die Vorsprünge 56, 57 des vorstehenden Kopplungsabschnitts 53 gemäß der vierten Ausführungsform, die in 4(e) und 4(f) gezeigt sind, sind in einer äußeren Umfangswand 53a des vorstehenden Kopplungsabschnitts 53 in einem gleichmäßigen Winkelabstand um die Achse O gebildet. Obwohl die Vorsprünge 56, 57 geformt sind, in ihrer Länge in der axialen Richtung und einem Ausmaß des Vorsprungs von der äußeren Umfangswand 53a dieselben zu sein, sind die Vorsprünge 56, 57 in verschiedenen Formen gebildet. Das heißt, dass, während der Vorsprung 57 durch die Wandoberfläche auf der Seite des hinteren Endabschnitts 23b abwärts geneigt zu der Achse O hin gebildet ist, der Vorsprung 56 durch die Wandoberfläche auf der Seite des entfernten Endes (Seite entgegengesetzt zu dem hinteren Endabschnitt 23b) abwärts zu der Achse O hin geneigt gebildet ist. Obwohl ein Körper, der aufgerichtete Abschnitte enthält, die an den vorstehenden Kopplungsabschnitt 53 zu koppeln sind, nicht gezeigt ist, sind, wie im Hinblick auf die erste Ausführungsform beschrieben, gerillte Abschnitte, in die die Vorsprünge 56, 57 einzufügen sind, in den aufgerichteten Abschnitten gebildet. Somit ist in der vierten Ausführungsform wie in der ersten Ausführungsform die Richtung, in der der vorstehende Kopplungsabschnitt 53 mit den nicht gezeigten aufgerichteten Abschnitten gekoppelt werden kann, eindeutig bestimmt. Somit kann dieselbe Wirkung wie die in der ersten Ausführungsform erreicht werden. Weiterhin sind die Schwerpunkte der Vorsprünge 56, 57 und des vorstehenden Kopplungsabschnitts 53 eingestellt, so dass sie auf der Achse O positioniert sind, da die Vorsprünge 56, 57 nur in der Größe unterschiedlich sind. Als ein Ergebnis kann eine Exzentrizität des Einweg-Rotationswerkzeugs verhindert werden. Daher ist es möglich, Unrundheit, die während eines Bohrens auftritt, zu verhindern, wobei ein Auftreten einer Biegung und eine Vergrößerung eines bearbeiteten Lochdurchmessers verhindert wird.
Beispiele
Nachstehend wird ein Beispiel, das eine weitere konkrete Umsetzung der vorliegenden Erfindung darstellt, beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht durch das folgende Beispiel beschränkt.
Die Unrundheit und die Werkzeugschneidenhöhe des Einweg-Rotationswerkzeugs, das wie in der oben erwähnten ersten Ausführungsform konfiguriert ist (nachstehend wird sich darauf als „Produkt der vorliegenden Erfindung“ bezogen), werden gemessen. Die Unrundheit wurde bezüglich des Produkts der vorliegenden Erfindung durch Anbringen des Schneidkopfs an den Körper, gefolgt von Drehen bezüglich des Körpers, und Messen des Ausmaßes des Schwingens des Rands nahe der äußeren Umfangsecke unter Verwendung einer Messuhr, erhalten. Nach der Messung wurde der Schneidkopf von dem Körper getrennt, und dann wurde derselbe Schneidkopf an dem Körper angebracht, und die Unrundheit wurde in derselben Weise unter Verwendung der Messuhr gemessen. Dies wurde 20 mal wiederholt, und 20 Messwerte wurden erhalten.
Die Werkzeugschneidenhöhe wurde bezüglich des Produkts der vorliegenden Erfindung durch Anbringen des Schneidkopfs an dem Körper und dann Messen des Höhenunterschieds zwischen den Schneidkanten nach einem Drehen um die Achse unter Verwendung der Messuhr erhalten. Nach der Messung wurde der Schneidkopf von dem Körper getrennt und dann wurde derselbe Schneidkopf an dem Körper angebracht, und die Werkzeugschneidenhöhe wurde in derselben Weise unter Verwendung der Messuhr gemessen. Dies wurde 20 mal wiederholt, und 20 Messwerte wurden erhalten.
Ebenso wurden zum Vergleich Unrundheit und Werkzeugschneidenhöhe in derselben Weise bezüglich des Einweg-Rotationswerkzeugs gemäß der verwandten Technik, das in der Patentliteratur 1 offenbart ist (eines, in dem die gerillten Abschnitte und die Vorsprünge, die in den aufgerichteten Abschnitten und dem vorstehenden Kopplungsabschnitt um die Achse an symmetrischen Positionen gebildet sind, und die jeweiligen Größen und Formen der Vorsprünge/gerillten Abschnitte die gleichen sind) (nachstehend wird sich darauf als „Produkt der verwandten Technik“ bezogen), gemessen.
Es sollte beachtet werden, dass in dem Produkt der verwandten Technik die gerillten Abschnitte und die Vorsprünge in symmetrischer Beziehung um die Achse sind, so dass der Schneidkopf an dem Körper von zwei Richtungen aus angebracht werden kann. Dementsprechend wurden, nachdem 10 Messwerte durch Anbringen des Schneidkopfs an den Körper von einer Richtung aus erhalten wurden, 10 gemessene Werte durch Anbringen des Schneidkopfs an dem Körper von der anderen Richtung aus erhalten, wobei 20 Messwerte erhalten wurden.
Es sollte beachtet werden, dass die Abmessungen der einzelnen Abschnitte des Produkts der vorliegenden Erfindung wie folgend sind: der Durchmesser des Schneidkopfs und des Körpers ist 16 mm, der Spitzenwinkel des Schneidkopfs ist 140°, die Länge des vorstehenden Kopplungsabschnitts in der axialen Richtung ist 6 mm, der Durchmesser des äußeren Umfangswandgleitkontaktabschnitts ist 6 mm, die Länge der Vorsprünge in der axialen Richtung ist 1 mm und die Höhe der Vorsprünge in der radialen Richtung ist 0,5 mm. Ebenso sind die zwei Vorsprünge in der axialen Richtung in verschiedenen Abständen von dem entfernten Ende des vorstehenden Kopplungsabschnitts gebildet, so dass die Länge von dem entfernten Ende des vorstehenden Kopplungsabschnitts in der axialen Richtung zu einem der Vorsprünge 2,5 mm ist, und die Länge von dem entfernten Ende des vorstehenden Kopplungsabschnitt in der axialen Richtung zu dem anderen der Vorsprünge 4 mm ist.
Ebenso sind in dem Produkt der verwandten Technik die zwei Vorsprünge mit der Achse als das Symmetriezentrum gebildet, ihre Abstände von dem entfernten Ende des vorstehenden Kopplungsabschnitts in der axialen Richtung sind beide 4 mm, und Abmessungen von anderen Abschnitten sind auf dieselben eingestellt wie diese des Produkts der vorliegenden Erfindung.

Von 20 Messwerten von Unrundheit und Werkzeugschneidenhöhe von sowohl dem Produkt der vorliegenden Erfindung als auch dem Produkt der verwandten Technik, die wie oben beschrieben konfiguriert sind, wurden Mittelwerte (AVG), maximale Werte (MAX), minimale Werte (MIN) und Standardabweichungen (σ) berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

	Unrundheit (µm)		Werkzeugschneidenhöhe (µm)
	Produkt der vorliegenden Erfindung	Produkt der verwandten Technik	Produkt der vorliegenden Erfindung	Produkt der verwandten Technik
AVG	12,8	13,6	1,6	3,3
MAX	16,2	24, 8	3,2	6,1
MIN	8,5	4,3	0,5	0,5
σ	1,8	5,9	0,7	1,5

Aus Tabelle 1 wurde gefunden, dass, verglichen mit dem Produkt der verwandten Technik, das Produkt der vorliegenden Erfindung die Standardabweichungen, das heißt Schwankungen von Unrundheit und Werkzeugschneidenhöhe, reduzieren kann. Ob ein bedeutender Unterschied vorliegt, wurde auf beiden Seiten getestet, und es wurde erfolgreich entschieden, dass beide maßgeblich auf einem 5% Level sind. Als ein Ergebnis wurde offensichtlich, dass gemäß dem Produkt der vorliegenden Erfindung, Schwankungen in Unrundheit und Werkzeugschneidenhöhe minimiert werden können.
Die vorliegende Erfindung wurde oben unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung auf keinen Fall auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, sondern es kann einfach angenommen werden, dass verschiedene Verbesserungen und Modifikationen möglich sind, ohne sich von dem Umfang der vorliegenden Erfindung zu entfernen. Zum Beispiel sind numerische Werte, die in den obigen Ausführungsformen vorgetragen sind (zum Beispiel die Anzahlen und Abmessungen von einzelnen Komponenten) lediglich verdeutlichend, und andere numerische Werte können natürlich angenommen werden.
Während jede der obigen Ausführungsformen auf den Fall gerichtet ist, in dem der Körper 10 aus einem Schnellarbeitsstahl hergestellt ist, und der Schneidkopf 20 aus einem Hartmetall hergestellt ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses beschränkt. Es ist auch möglich, andere Materialien anzunehmen. Für solche anderen Materialien kann zum Beispiel der Körper 10 aus seinem legierten Werkzeugstahl hergestellt sein, und der Schneidkopf 20 kann aus Cermet, Feinstkornhartmetall, beschichtetem Hartmetall, oder dergleichen hergestellt sein.
Während jede der obigen Ausführungsformen auf den Fall eines verdrehten Bohrers mit der ersten Nut 11 und den zweiten Nuten 22, die in einem vorbestimmten Verdrehungswinkel bezüglich der Achse O gebildet sind, gerichtet ist, ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf dies beschränkt, sondern kann auf einen geraden Bohrer, in dem die erste Nut 11 und die zweiten Nuten 22 parallel zu der Achse O sind, angewendet werden. Ebenso kann die vorliegende Erfindung auf ein Einweg-Rotationswerkzeug ohne in dem Körper 10 geformte Nuten angewendet werden.
Während jede der obigen Ausführungsformen auf den Fall, in dem der Abstand zwischen den inneren Umfangswänden 13a der aufgerichteten Abschnitte 13 und der Achse O in der Höhenrichtung der inneren Umfangswänden 13a konstant ist, gerichtet ist, ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf dies beschränkt. Es ist auch möglich, den Abstand so einzustellen, dass er sich allmählich entlang der Höhenrichtung der inneren Umfangswände 13a erhöht, oder sich allmählich entlang der Höhenrichtung der inneren Umfangswände 13a verringert. In diesen Fällen wird die Dicke des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23, 33, 43, 53 entsprechend der Größe der inneren Umfangswände 13a angepasst, so dass der vorstehende Kopplungsabschnitt 23, 33, 43, 53 des Schneidkopfs 20 in Kontakt mit den inneren Umfangswänden 13a kommt. Dies geschieht, weil in dem Einweg-Rotationswerkzeug 1 gemäß der vorliegenden Erfindung die Größen der inneren Umfangswände 13a und des vorstehenden Kopplungsabschnitts 23, 33, 43, 53 in der Höhenrichtung die Befestigung des Schneidkopfs 20 nicht beeinflussen, da der Schneidkopf 20 an dem Körper 10 durch die Vorsprünge 26, 27, 36, 37, 46, 47, 56, 57 des Schneidkopfs 20, die in die gerillten Abschnitte 13b, 13c des Körpers 10 eingefügt werden, befestigt ist, solange die vorstehenden Kopplungsabschnitte 23, 33, 43, 53 auf den inneren Umfangswänden 13a ohne Spiel gehalten werden können. In gleicher Weise ist es auch möglich, den inneren Durchmesser so einzustellen, dass er in der Höhenrichtung des inneren Umfangswandstufenabschnitts 13h allmählich ansteigt oder allmählich abfällt.
Während jede der obigen Ausführungsformen auf den Fall gerichtet ist, in dem die gerillten Abschnitte 13b, 13c in den aufgerichteten Abschnitten 13 des Körpers 10 vertieft sind, und die Vorsprünge 26, 27, 36, 37, 46, 47, 56, 57 von dem vorstehenden Kopplungsabschnitt 23, 33, 43, 53 des Schneidkopfs 20 vorstehen, ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf dies beschränkt. Im umgekehrten Fall zu diesen Ausführungsformen können die Vorsprünge 26, 27, 36, 37, 46, 47, 56, 57 von den aufgerichteten Abschnitten 13 vorstehen, und die gerillten Abschnitte 13b, 13c können in dem vorstehenden Kopplungsabschnitt 23, 33, 43, 53 vertieft sein. Ebenfalls ist es möglich, Vorsprünge und gerillte Abschnitte in den aufgerichteten Abschnitten 13 zu bilden, und gerillte Abschnitte und Vorsprünge, die in einen einfügenden Eingriff mit diesen in dem vorstehenden Kopplungsabschnitt kommen, zu bilden. In diesen Fällen kann ebenfalls dieselbe Wirkung erhalten werden.
Während jede der obigen Ausführungsformen auf den Fall gerichtet ist, in dem die zweite Oberfläche 13i in den Körper 10 geformt ist und der zweite Empfangsabschnitt 25a in den Schneidkopf 20 geformt ist, ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf dies beschränkt. Es ist auch möglich, weder die zweite Oberfläche 13i noch den zweiten Empfangsabschnitt 25a vorzusehen. In diesem Fall kann die Rotationskraft einer Bearbeitungsmaschine, wie einem Bearbeitungszentrum, auch über den Körper 10 mittels Kontakt zwischen der Drehmomentübertragungswand 13g des Körpers 10 und dem Übertragungswandempfangsabschnitt 25c des Schneidkopfs 20 auf den Schneidkopf 20 übertragen werden. Zusätzlich kann der Schneidkopf 20 mittels eines Kontakts zwischen der ersten Oberfläche 13f des Körpers 10 und dem ersten Empfangsabschnitt 25 des Schneidkopfs 20 fest an dem Körper 10 fixiert werden.
Während jede der obigen Ausführungsformen auf das Einweg-Rotationswerkzeug gerichtet ist, das die Schneidkanten 21 hat, die an zwei Stellen an dem entfernten Ende des Schneidkopfs 20 gebildet sind, ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf dies beschränkt. Es ist auch möglich, den Schneidkopf, der an drei oder mehreren Stellen Schneidkanten hat, und den Körper zu verwenden. In diesem Fall ist es möglich, die Anzahl der aufgerichteten Abschnitte des Körpers in geeigneter Weise auf drei oder mehr einzustellen, und einen gerillten Abschnitt für jeden der aufgerichteten Abschnitte vorzusehen.
Während jede der obigen Ausführungsformen auf den Fall gerichtet ist, in dem das Loch 14a in dem unteren Abschnitt 14 des Körpers 10 geformt ist, und der Vorsprung 23c, der in das Loch 14a einzufügen ist, in dem Schneidkopf 20 gebildet ist, ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf dies beschränkt. In einigen Fällen sind das Loch 14a und der Vorsprung 23c nicht vorgesehen.
Obwohl in keiner der obigen Ausführungsformen beschrieben, ist es bevorzugt, den Körper 10 und den Schneidkopf 20 mit einem Eindruck, einer Markierung oder dergleichen zu markieren, die die Anbringrichtung des Schneidkopfs 20 angibt. Dies ist, weil die Erleichterung des Anbringens verbessert werden kann, da der Werker die Anbringrichtung des Schneidkopfs 20 einfach erkennen kann.

Claims

Einweg-Rotationswerkzeug (1), aufweisend: einen Körper (10), der eine Mehrzahl von aufgerichteten Abschnitten (13) hat, die um eine Achse (O) in einem Abstand voneinander aufgerichtet sind; und einen Schneidkopf (20), der aus einem Material hergestellt ist, das härter als der Körper (10) ist, und vorstehende einen vorstehenden Kopplungsabschnitt (23, 33, 43, 53) hat, der von einem hinteren Ende vorsteht, und der Kopplungsabschnitt (23, 33, 43, 53) innerhalb der aufgerichteten Abschnitte (13) eingeführt ist und relativ um die Achse (O) gedreht ist, um den vorstehenden Kopplungsabschnitt (23, 33, 43, 53) und die aufgerichteten Abschnitte (13) miteinander zu koppeln, wobei das Einweg-Rotationswerkzeug (1) zumindest zwei gerillte Abschnitte (13b, 13c), die in zumindest einer von einer inneren Umfangswand (13a) von jedem der aufgerichteten Abschnitte (13) und einer äußeren Umfangswand (23a, 33a, 43a, 53a) des vorstehenden Kopplungsabschnitts (23, 33, 43, 53) vertieft sind, und zumindest zwei Vorsprünge (26, 27, 36, 37, 46, 47, 56, 57) enthält, die so gebildet sind, dass ihr Einfügen in und Entfernen aus entsprechenden gerillten Abschnitten (13b, 13c) möglich ist, und die von der Anderen aus der inneren Umfangswand (13a) von jedem der aufgerichteten Abschnitte (13) und der äußeren Umfangswand (23a, 33a, 43a, 53a) des vorstehenden Kopplungsabschnitts (23, 33, 43, 53) vorstehen, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei gerillten Abschnitte (13b, 13c) asymmetrisch um die Achse (O) gebildet sind und die zumindest zwei Vorsprünge (26, 27, 36, 37, 46, 47, 56, 57) asymmetrisch um die Achse (O) gebildet sind, und dass eine Größe, eine Form und eine Platzierung von jedem der gerillten Abschnitte (13b, 13c) und der Vorsprünge (26, 27, 36, 37, 46, 47, 56, 57), die in den vorstehenden Kopplungsabschnitt (23, 33, 43, 53) geformt sind, so eingestellt sind, dass ein Schwerpunkt des Schneidkopfs (20) auf der Achse (O) positioniert ist.
Einweg-Rotationswerkzeug (1) gemäß Anspruch 1, wobei die zumindest zwei Vorsprünge (26, 27, 36, 37, 46, 47, 56, 57), die von dem vorstehenden Kopplungsabschnitt (23, 33, 43, 53) vorstehen, in der äußeren Umfangswand (23a, 33a, 43a, 53a) des vorstehenden Kopplungsabschnitts (23, 33, 43, 53) in einem gleichmäßigen Winkelabstand um die Achse (O) gebildet sind, und in verschiedenen Abständen von einem entfernten Ende des vorstehenden Kopplungsabschnitts (23, 33, 43, 53) gebildet sind, oder die zumindest zwei gerillten Abschnitte (13b, 13c), die in den vorstehenden Kopplungsabschnitt (23, 33, 43, 53) vertieft sind, in der äußeren Umfangswand (23a, 33a, 43a, 53a) des vorstehenden Kopplungsabschnitts (23, 33, 43, 53) in einem gleichmäßigen Winkelabstand um die Achse (O) gebildet sind, und in verschiedenen Abständen von dem entfernten Ende des vorstehenden Kopplungsabschnitts (23, 33, 43, 53) gebildet sind.