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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft austauschbare sich drehende Werkzeuge mit einem Kopf mit Schrägkante und genauer ein austauschbares sich drehendes Werkzeug mit einem Kopf mit Schrägkante, das einen Kopf mit Schrägkante aufweist, das in der Lage ist, einfach und schnell durch eine Handlung einer Berührung in einem stabilen, festen Montagezustand montiert und abgenommen zu werden, ohne dass ein Lösen oder Wackeln davon auftritt.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Ein austauschbares sich drehendes Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante war bisher einen schaftartigen Werkzeugkörper aufweisend und einen Kopf mit Schrägkante aufweisend bekannt, der als getrennter Körper von dem Werkzeugkörper ausgebildet ist, mit dem Kopf mit Schrägkante
50 angeordnet, dass er zur Verwendung abnehmbar an dem Werkzeugkörper an einem vorderen Ende davon in konzentrischem Verhältnis dazu montiert ist. Ein Bohrer, der in der Patentveröffentlichung 1 offenbart ist, stellt ein derartiges Beispiel dar, in dem ein Kopf mit Schrägkante einstückig mittels zwei Befestigungsschrauben an einem Werkzeugkörper befestigt ist, wobei beide Bauteile Paarungsflächen aufweisen, die mit sich radial erstreckenden konkaven und konvexen Abschnitten ausgebildet sind, durch die ein Moment übertragen wird. Mit einem derartigen austauschbaren sich drehenden Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante kann der Werkzeugkörper bei einem Ersetzen von lediglich dem Kopf mit Schrägkante wiederverwendet werden, wenn die Werkzeuglebensdauer wegen Verschleiß einer Schnittkante oder ähnlichem erreicht ist. Dies ist im Vergleich zu einem Fall, in dem das gesamte Werkzeug zu ersetzen ist, mit einer Fähigkeit ökonomischer, eine wirkungsvolle Verwendung von Ressourcen zu erreichen.
Patentveröffentlichung 1: Offenlegung der
Japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-136 319 -
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Wenn jedoch der Kopf mit Schrägkante unter Verwendung solcher Befestigungsschrauben auf dem Werkzeugkörper befestigt wird, entsteht nicht nur ein Bedarf, die Befestigungsschrauben vorzubereiten, wodurch sich ein ergebender Anstieg der Anzahl der Bauteile ergibt, sondern es entsteht ebenfalls ein Bedarf, eine mühsame Arbeit durchzuführen, um eine Anpassung der Phase zwischen dem Kopf mit Schrägkante und dem Werkzeugkörper um eine Mittelachse zu erreichen, um die Befestigungsschrauben anzuschrauben. Keine dieser Folgen wurde mit geeigneten Ergebnissen zufriedenstellend erfüllt.
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Außerdem wurde dahingehend eine Berücksichtigung vorgenommen, dass wie aus 6(a) ersichtlich ist, ein Werkzeugkörper 100 ein führendes Ende aufweist, das mit einer konischen Aussparung ausgebildet ist, die sich in einer Richtung rechwinklig zu einer Werkzeugachse ”O” für einen Passeingriff mit einem konischen Vorsprung 108 erstreckt, der auf dem Kopf 102 mit Schrägkante in einer umgekehrt konischen Form ausgebildet ist. Dies verursacht, dass der konische Vorsprung 108 in die konische Aussparung 104 zu ziehen ist, und wegen der Elastizität von Schlitznuten 106 befestigt wird. In einem derartigen Fall muss jedoch ein Kegelwinkel klein sein, um das Auftreten einer Spannungskonzentration zu verhindern, die auf einen eingeengten Abschnitt des konischen Vorsprungs 108 wirkt. Dies verursacht, wie aus 6(b) ersichtlich ist, dass die geschlitzten Nuten 106 wegen eines Schnittwiderstands mit einem sich ergebenden Auftreten eines Wackelns des Kopfs 102 mit Schrägkante oder eines sich ergebenden Absinkens der Klemmkraft wegen wiederholter Verwendungen geöffnet werden. Dies ergibt eine Angelegenheit, dass eine Schwierigkeit verursacht wird, einen geeigneten Montagezustand in einer stabilen Weise zu erreichen.
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Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung des voranstehend beschriebenen vollendet und weist eine Aufgabe auf, ein austauschbares sich drehendes Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante bereitzustellen, das es ermöglicht, den Kopf mit Schrägkante abnehmbar an dem Werkzeugkörper in einer leichten und schnellen Weise durch eine Handlung mit einer Berührung zu montieren, um stabil einen festen Montagezustand zu erreichen, ohne dass ein Lösen oder Wackeln des Kopfs mit Schrägkante auftritt.
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Die voranstehend bezeichnete Aufgabe kann gemäß eines ersten Gesichtspunkts der Erfindung gelöst werden, der ein austauschbares sich drehendes Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante bereitstellt, das einen schaftartigen Werkzeugkörper und einen Kopf mit Schrägkante aufweist, der als getrennter Körper von dem Werkzeugkörper ausgebildet ist, der abnehmbar an dem Werkzeugkörper an einem führenden Ende davon in einem konzentrischen Verhältnis dazu montiert ist, wobei das sich drehende Werkzeug umfasst: (a) einen Kupplungsvorsprung und eine Kupplungsaussparung, die an einem und dem anderen der Elemente aus Werkzeugkörper und dem Kopf mit Schrägkante für einen Passeingriff in einer Werkzeugachsenrichtung bereitgestellt sind, die im Querschnitt rechtwinklig zu einer Werkzeugachse ”O” von nicht kreisförmiger Form sind; (b) mehrere Sätze von Einkerbungen, die an einer äußeren Umfangsfläche des Kupplungsvorsprungs bzw. einer Innenwandfläche der Kupplungsaussparung bereitgestellt sind, und voneinander in Umfangsrichtungen getrennt sind, unter denen ein Drehen des Werkzeugkörpers um die Werkzeugachse ”O” relativ zu dem Kopf mit Schrägkante in einer Werkzeugdrehrichtung mit dem Kupplungsvorsprung und der Kupplungsaussparung in Passeingriff in der Werkzeugachsenrichtung gehalten ermöglicht, dass die mehreren Sätze von Einkerbungen miteinander entsprechend derart in Kämmeingriff sind, dass ein Entkommen des Kopfs mit Schrägkante von dem Werkzeugkörper in der Werkzeugachsenrichtung blockiert ist; (c) Umfangsanlageabschnitte, die an dem Werkzeugkörper bzw. dem Kopf mit Schrägkante bereitgestellt sind, die miteinander in Anlage sind, wenn verursacht wird, dass der Werkzeugkörper relativ zu dem Kopf mit Schrägkante in der Werkzeugdrehrichtung (um die Werkzeugachse ”O”) dreht, wobei die Sätze der Einkerbungen derartig in Kämmeingriff gehalten sind, dass eine Montagephase um die Werkzeugachse ”O” definiert ist; und (d) axiale Festberührungsabschnitte, die an dem Werkzeugkörper bzw. dem Kopf mit Schrägkante bereitgestellt sind, die in der Montagephase in der Werkzeugachsenrichtung unter vorbestimmten Presslasten miteinander in feste Berührung gebracht werden, wenn verursacht wird, dass der Werkzeugkörper relativ zu dem Kopf mit Schrägkante in der Werkzeugdrehrichtung dreht, und die Sätze der Einkerbungen in Passeingriff gehalten sind.
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Die ”Werkzeugdrehrichtung” bedeutet eine Drehrichtung des Werkzeugs, durch die ein vorbestimmtes Arbeiten wie z. B. eine Bohrlochschneidarbeit durch das Drehen oder Antreiben eines austauschbaren sich drehenden Werkzeugs mit Kopf mit Schrägkante ausgeführt wird.
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Die voranstehend bezeichnete Aufgabe kann gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gelöst werden, der das austauschbare sich drehende Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante gemäß dem ersten Gesichtspunkt bereitstellt, wobei die Einkerbungen in vorbestimmten Neigungswinkeln φ von Richtungen rechtwinklig zu der Werkzeugachse ”O” geneigt sind, um dem Kopf mit Schrägkante und dem Werkzeugkörper zu gestatten, sich in der Werkzeugachsenrichtung näher zueinander zu bewegen, wenn verursacht wird, dass der Werkzeugkörper mit dem Werkzeugkörper mit dem Satz der Einkerbungen in Kämmeingriff gehalten relativ zu dem Kopf mit Schrägkante in der Werkzeugdrehrichtung (um die Werkzeugachse ”O”) dreht.
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Die voranstehend bezeichnete Aufgabe kann gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gelöst werden, die das austauschbare sich drehende Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante gemäß dem zweiten Gesichtspunkt bereitstellt, wobei die vorbestimmten Neigungswinkel φ der Einkerbungen des Kupplungsvorsprungs und der Einkerbungen der Kupplungsaussparungen in einem Bereich von 0° ≤ φ ≤ 15° fallen, und der vorbestimmte Neigungswinkel φ von zumindest einer der Einkerbungen des Kupplungsvorsprungs und der Einkerbungen des Kupplungsaussparung positiv ist, um dem Kopf mit Schrägkante und dem Werkzeugkörper zu erlauben, sich in der Werkzeugachsenrichtung näher zueinander zu bewegen, wenn verursacht wird, dass der Werkzeugkörper mit den Einkerbungen in Kämmeingriff miteinander gehalten in der Werkzeugdrehrichtung relativ zu dem Kopf mit Schrägkante dreht; und die axialen Festberührungsabschnitte, die an dem Werkzeugkörper bzw. dem Kopf mit Schrägkante bereitgestellt sind, nahezu rechtwinklig zu der Werkzeugachse ”O” abgeflachte Festberührungsflächen für ein Eingreifen in einer Oberflächenberührung miteinander aufweisen.
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Die voranstehend bezeichnete Aufgabe kann gemäß einem vierten Gesichtspunkt der Erfindung gelöst werden, der das austauschbare sich drehende Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante gemäß einem der ersten bis dritten Gesichtspunkte bereitstellt, wobei die Einkerbungen des Kupplungsvorsprungs und die Einkerbungen der Kupplungsaussparung zueinander unterschiedliche Spezifikationen aufweisen, um sich in der Montagephase unter vorbestimmten Kämmeingriffslasten in Kämmeingriff zu bringen, wenn verursacht wird, dass der Werkzeugkörper sich mit dem Satz der Einkerbungen in Kämmeingriff miteinander gehalten relativ zu dem Kopf mit Schrägkante in der Werkzeugdrehrichtung um die Werkzeugachse ”O” dreht.
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Die voranstehend bezeichnete Aufgabe kann gemäß einem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gelöst werden, der das austauschbare sich drehende Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante gemäß einem der ersten bis vierten Gesichtspunkte bereitstellt, wobei die Umfangsanlageabschnitte geneigte Oberflächen aufweisen, die in vorbestimmten Neigungswinkeln θ aus Richtungen parallel zu der Werkzeugachse ”O” geneigt sind, um zu verursachen, dass Kräfte in Richtungen wirken, in denen die Umfangsanlageabschnitte in der Werkzeugachsenrichtung zueinander gezogen werden.
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Die voranstehend bezeichnete Aufgabe kann gemäß einem sechsten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gelöst werden, der das austauschbare sich drehende Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante gemäß einem der ersten bis fünften Gesichtspunkte bereitstellt, wobei die Einkerbungen des Kupplungsvorsprungs und die Einkerbungen der Kupplungsaussparung derart angeordnet sind, dass Krümmungen der Umfangskreisbogen der Einkerbungen des Kupplungsvorsprungs größer gemacht sind als die der Einkerbungen der Kupplungsaussparung, oder die Einkerbungen des Kupplungsvorsprungs und die Einkerbungen der Kupplungsaussparung Umfangskreisbögen mit Mittelpunkten aufweisen, die voneinander abweichen, wobei die Einkerbungen miteinander in Kämmeingriff gebracht werden, wenn verursacht wird, dass der Werkzeugkörper sich relativ zu dem Kopf mit Schrägkante in der Werkzeugdrehrichtung dreht.
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Die voranstehend bezeichnete Aufgabe kann gemäß einem siebenten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gelöst werden, der das austauschbare sich drehende Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante gemäß einem der ersten bis sechsten Gesichtspunkte bereitstellt, wobei die Einkerbungen Vorsprünge aufweisen, die eine dreieckige Form aufweisen, in der Spitzenwinkel in einen Bereich zwischen 25° und 120° fallen.
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Die voranstehend bezeichnete Aufgabe kann gemäß einem achten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung erreicht werden, der das austauschbare drehbare sich drehende Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante gemäß einem der ersten bis siebenten Gesichtspunkte bereitstellt, wobei die Einkerbungen eine Vielzahl Vorsprünge aufweisen, die in der Werkzeugachsenrichtung voneinander getrennt sind, die nur für den Kämmeingriff voneinander unterschiedliche Spezifikationen aufweisen, wenn der Kupplungsvorsprung und die Kupplungsaussparung in der Werkzeugachsenrichtung vollständig miteinander in Passeingriff gebracht sind.
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Die voranstehend bezeichnete Aufgabe kann gemäß einem neunten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung erreicht werden, der das austauschbare sich drehende Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante gemäß einem der ersten bis achten Gesichtspunkte bereitstellt, wobei das eine und das andere eines führenden Endes des Kupplungsvorsprungs und eines Bodenabschnitts der Kupplungsaussparung einen Positionierungsstift und eine Positionierungsbohrung haben, die an der Werkzeugachse ”O” für einen Passeingriff ausgebildet sind, damit sie relativ zueinander drehbar sind.
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Die voranstehend bezeichnete Aufgabe kann gemäß einem zehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gelöst werden, der das austauschbare sich drehende Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante gemäß einem der ersten bis neunten Gesichtspunkte bereitstellt, wobei der Kopf mit Schrägkante aus einem Hartmetall hergestellt ist, und der Kupplungsvorsprung an dem Kopf mit Schrägkante bereitgestellt ist, während die Kupplungsaussparung an dem Werkzeugkörper bereitgestellt ist.
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Die voranstehend bezeichnete Aufgabe kann gemäß einem elften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gelöst werden, der das austauschbare sich drehende Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante gemäß einem der ersten bis zehnten Gesichtspunkte bereitstellt, wobei der Kupplungsvorsprung mit Bezug auf die Werkzeugachse ”O” im Querschnitt rechtwinklig zu der Werkzeugachse ”O” symmetrisch in einer länglichen Form ausgebildet ist, und die Einkerbungen an dem Kupplungsvorsprung an beiden Längsenden davon zum Kämmeingriff mit dem Paar Einkerbungen bereitgestellt sind, die an der Innenwandfläche der Kupplungsaussparung ausgebildet sind, um mit Bezug auf die Werkzeugachse ”O” symmetrisch zu sein.
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Die voranstehend bezeichnete Aufgabe kann gemäß einem zwölften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gelöst werden, der das austauschbare sich drehende Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante gemäß einem der ersten bis elften Gesichtspunkte bereitstellt, wobei das austauschbare sich drehende Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante einen zweischneidigen Bohrer hat, der ein Paar Spiralnuten aufweist, die ausgebildet sind, mit Bezug auf die Werkzeugachse ”O” symmetrisch zu sein, und den Kopf mit Schrägkante und den Werkzeugkörper in einer zusammenhängenden Weisen überspannen, und wobei die Kupplungsaussparung in einer Weise ausgebildet ist, das Paar Spiralnuten zu überspannen, um in einer Richtung rechtwinklig zu der Werkzeugachse ”O” einzudringen.
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Die voranstehend bezeichnete Aufgabe kann gemäß einem dreizehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gelöst werden, der das austauschbare sich drehende Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante gemäß dem zwölften Gesichtspunkt bereitstellt, wobei der Werkzeugkörper eine Fluidzufuhrbohrung aufweist, die an der Werkzeugachse ”O” ist und in einer Y-Form in der Nähe des führenden Endes gabelförmig geteilt ist, an dem der Kopf mit Schrägkante montiert ist und Öffnungen der gabelförmig geteilten Zufuhrbohrung an dem Paar Spiralnuten ausgebildet sind.
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Die voranstehende bezeichnete Aufgabe kann gemäß einem vierzehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gelöst werden, der einen Kopf mit Schrägkante zur Verwendung in dem austauschbaren sich drehenden Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante bereitstellt, das in einem der ersten bis dreizehnten Gesichtspunkte definiert ist.
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Die voranstehend gelöste Aufgabe kann gemäß einem fünfzehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gelöst werden, der einen Werkzeugkörper zur Verwendung in dem austauschbaren sich drehenden Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante bereitstellt, das in einem der ersten bis dreizehnten Gesichtspunkte definiert ist.
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In einem solchen austauschbaren sich drehenden Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante wird verursacht, dass der Werkzeugkörper sich relativ zu dem Kopf mit Schrägkante in der Werkzeugdrehrichtung dreht, wobei der Kupplungsvorsprung und die Kupplungsaussparung an dem einen und dem anderen der Elemente aus Werkzeugkörper und dem Kopf mit Schrägkante für einen Passeingriff miteinander in der Werkzeugachsenrichtung ausgebildet sind. Dies ermöglicht eine Vielzahl von Sätzen von Einkerbungen, die an den Kupplungsvorsprung und der Kupplungsaussparung in Bereichen getrennt voneinander in einer Umfangsrichtung ausgebildet sind, miteinander in Kämmeingriff zu bringen. Dies blockiert das Auftreten des Abfallens des Kopfs mit Schrägkante, während verursacht wird, dass die Umfangsanlageabschnitte miteinander in anliegenden Eingriff gebracht werden, und dabei die Montagephase um die Werkzeugachse ”O” definiert wird. Wenn zusätzlich der Kopf mit Schrägkante von dem Werkzeugkörper demontiert wird, kann es ausreichen, wenn der Kopf mit Schrägkante und der Werkzeugkörper in gegenüberliegenden Richtungen relativ zueinander gedreht werden, und somit wird es ermöglicht, das Montieren und Demontieren einfach und schnell in einer Betätigung mit einer Berührung durchzuführen.
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Da in der Zwischenzeit verursacht wird, dass der Werkzeugkörper relativ zu dem Kopf mit Schrägkante zu der Montagephase gedreht wird, wobei die Vielzahl von Sätzen von Einkerbungen miteinander in Kämmeingriff gehalten werden, werden die axialen Festberührungsabschnitte, die an dem Kopf mit Schrägkante und dem Werkzeugkörper in Bereichen mit Bezug auf die Werkzeugachse ”O” symmetrisch ausgebildet sind, miteinander in der Werkzeugachsenrichtung unter vorbestimmten Presslasten in Festberührung gebracht. Dies verhindert das Auftreten eines Lösens oder Wackelns des Kopfs mit Schrägkante wegen einer Reibung zwischen den axialen Festberührungsabschnitten. Dies erlaubt den Umfangsanlageabschnitten die Montagephase um die Werkzeugachse ”O” zu definieren, während ermöglicht wird, einen festen Kupplungszustand (montierter Zustand) während der Verwendung des Werkzeugs stabil zu erhalten.
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In dem zweiten Gesichtspunkt sind die Einkerbungen an vorbestimmten Neigungswinkeln φ in der Richtung rechtwinklig zu der Werkzeugachse ”O” geneigt. Dies ermöglicht, dass der Kopf mit Schrägkante und der Werkzeugkörper in der Werkzeugachsenrichtung näher aneinander bewegt werden, wenn verursacht wird, dass der Kopf mit Schrägkante und der Werkzeugkörper relativ zueinander in der Werkzeugdrehrichtung drehen, wobei die zwei Sätze von Einkerbungen miteinander in Kämmeingriff gehalten sind. Somit können die axialen Festberührungsabschnitte wegen der Einkerbungen, die geneigt sind, geeignet miteinander in fester Berührung gehalten werden, und dabei einen festen Kupplungszustand in einer stabilen Weise bereitstellen. Insbesondere fällt in dem dritten Gesichtspunkt der Neigungswinkel φ in einen Bereich, der mit 0° ≤ φ ≤ 15° ausgedrückt ist, und die axialen Festberührungsabschnitte nehmen die Form von abgeflachten Oberflächen ein, die in nahezu rechten Winkeln mit Bezug auf die Werkzeugachse ”O” miteinander in Oberflächenberührung gebracht werden. Dies ermöglicht, dass in dem Vorhandensein eines solchen kleinen Neigungswinkels φ ein Keileingriff auftritt, wodurch die axialen Festberührungsabschnitte miteinander in Festberührung gebracht werden können, um unter dem Vorhandensein der Reibung fest fixiert zu werden. Dies verhindert geeignet das Auftreten eines Lösens oder Wackelns des Kopfs mit Schrägkante, während bevorzugt eine Kupplungsfestigkeit sogar dann beibehalten bleibt, wenn der Kopf mit Schrägkante wiederholt an dem Werkzeugkörper montiert oder von diesem demontiert wird.
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In dem vierten Gesichtspunkt weisen die Einkerbungen des Kupplungsvorsprungs und die Einkerbungen der Kupplungsaussparung die verschiedenen Parameter (wie z. B. den Abstand in der axialen Werkzeugrichtung und den Neigungswinkel φ) auf, die voneinander geringfügig unterschiedlich sind, um unter der relativ großen Kämmlast miteinander kämmend einzugreifen, wenn sie relativ zu der Montagephase gedreht werden. Dies verhindert sogar in dem Vorhandensein von wechselweisen Reibungen zwischen den Einkerbungen wegen der Kämmlast geeignet das Auftreten eines Lösens oder Wackelns des Kopfs 14 mit Schrägkante. Dies ergibt in Zusammenarbeit mit einer Reibung zwischen den axialen Festberührungsabschnitten weiteren Anstiege der Kupplungsfestigkeit derart, dass ein weiter stabiler Kupplungszustand bevorzugt beibehalten wird. Durch die Unterschiede der verschiedenen Parameter in dem Fall, in dem die Einkerbungen in der axialen Werkzeugrichtung mit einer vorbestimmten Presslast in Anlageberührung sind, ist es möglich, dass die Einkerbung selbst als axialer Festberührungsabschnitt betrachtet wird.
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In dem fünften Gesichtspunkt sind darüber hinaus die Umfangsanlageabschnitte angeordnet, die eine Rolle als Umfangsanlageabschnitte spielen, Kräfte zu erzeugen, die wirken, um die Umfangsanlageabschnitte jeweils in Richtung parallel zu der Werkzeugachse ”O” an den geneigten Oberflächen zu der Werkzeugachse zu ziehen, die mit den gegebenen Neigungswinkeln θ geneigt sind. Dies ergibt eine Wirkung, zu verursachen, dass die axialen Festberührungsabschnitte wegen eines in den Umfangsanlageabschnitten aufgebrachten Moments weiter fest miteinander in feste Berührung gebracht werden, wenn der den Kopf mit Schrägkante ersetzende Bohrer angetrieben in der Werkzeugdrehrichtung gedreht wird, um eine Bohrungsschneidarbeit durchzuführen. Dies macht es möglich, eine Schneidarbeit ohne Auftreten eines Lösens oder Wackelns des Kopfs mit Schrägkante sogar durchzuführen, wenn er einem großen Schnittmoment (Drehwiderstand) ausgesetzt ist.
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Mit der vorliegenden Ausführungsform weisen darüber hinaus die Einkerbungen, die an dem Kupplungsvorsprung ausgebildet sind, die Umfangskreisbögen mit den entsprechenden Krümmungen auf, die größer gemacht sind, als die der Einkerbungen, die an der Kupplungsaussparung ausgebildet sind. Dies ermöglicht es, dass der Kämmeingriff mit den Einkerbungen, die miteinander in Kämmeingriff gebracht werden, einfach durchgeführt wird, wenn verursacht wird, dass der Werkzeugkörper in der Werkzeugdrehrichtung relativ zu dem Kopf mit Schrägkante gedreht wird. Dies unterdrückt das Auftreten von Beschränkungen der Einkerbungen während des Kämmeingriffs derart, dass gleichmäßige Kämmeingriffe erreicht werden können. Da außerdem durch das Drehen der Werkzeugkörper und der Kopf mit Schrägkante relativ zueinander gedreht werden, bis die Umfangsanlageabschnitte in eine Montagephase für einen Anlageeingriff gebracht werden, können die Einkerbungen geeignet miteinander in den Kämmeingriff gebracht werden. Dies ermöglicht es, eine vorbestimmte Kupplungsfestigkeit aufzuweisen, und ermöglicht dabei, dass eine Kupplungsarbeit (Eingriffsarbeit) des Kopfs mit Schrägkante weiter einfach durchgeführt wird.
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Nebenbei sind in dem siebenten Gesichtspunkt die Vorsprünge der Einkerbungen in dreieckigen Kantenformen mit jedem spritzen Winkel in einem Bereich von 25° bis 120° liegend ausgebildet. Somit kann der Kupplungszustand sogar wegen des Auftretens der Kämmreibungen unter den Einkerbungen bevorzugt beibehalten werden.
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In dem achten Gesichtspunkt sind die Einkerbungen entsprechend in einer Vielzahl von Vorsprüngen ausgebildet, und die Vielzahl der Vorsprünge weisen verschiedene voneinander unterschiedliche Parameter auf, um die Kämmeingriffe nur zu erreichen, wenn der Kupplungsvorsprung und die Kupplungsaussparung vollständig in der Werkzeugachsenrichtung miteinander in Passeingriff gebracht werden. Dies verhindert zuverlässig das Auftreten eines Versagens, das verursacht wird, falls der auf dem Werkzeugkörper zu montierende Kopf mit Schrägkante in einem Zustand verbleibt, in dem ein unvollständiger Passeingriff stattfindet.
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In dem neunten Gesichtspunkt sind außerdem der Positionierungsstift und die Positionierungsbohrung auf dem führenden Ende des Kupplungsvorsprungs und dem Boden der Kupplungsaussparung an der Werkzeugachse ”O” entsprechend für einen Passeingriff miteinander in Drehfähigkeit relativ zueinander ausgebildet. Dies ermöglicht es, den Kopf mit Schrägkante und den Werkzeugkörper derart in einem konzentrischem Verhältnis zu positionieren, dass die Kupplungsarbeit weiter gleichmäßig und einfach durchgeführt werden kann, wenn verursacht wird, dass diese Bauteile relativ zueinander drehen, wobei die Einkerbungen miteinander in Kämmeingriff gebracht werden.
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Mit der vorliegenden Ausführungsform ist darüber hinaus der Kopf mit Schrägkante aus Hartmetall derart hergestellt, dass der Kupplungsvorsprung auf dem Kopf mit Schrägkante ausgebildet ist. Dies ermöglicht es, den Kopf mit Schrägkante, der den Kupplungsvorsprung und die Einkerbungen und die Schnittkante oder ähnliches aufweist, in einer einfachen Weise unter Verwendung einer Formmatrize einheitlich auszubilden. Der Werkzeugkörper, der mit der Kupplungsaussparung ausgebildet ist, ist z. B. aus einem Hochgeschwindigkeitswerkzeugstahl hergestellt und ermöglicht dabei, die Kupplungsaussparung und die Einkerbungen relativ einfach durch eine Schneidbearbeitung oder eine Funkenerosionsbearbeitung usw. auszubilden.
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In dem elften Gesichtspunkt weist darüber hinaus der Kupplungsvorsprung mit Bezug auf die Werkzeugachse ”O” im Querschnitt rechtwinklig zu der Werkzeugachse ”O” symmetrisch eine längliche Form auf, und weist beide länglichen Endabschnitte mit den Einkerbungen für Kämmeingriffe mit dem Paar Einkerbungen auf, die an der inneren Umfangsfläche der Kupplungsaussparungen in Formen mit Bezug auf die Werkzeugachse ”O” symmetrisch ausgebildet sind. Somit ermöglichen die zwei Sätze Einkerbungen, dass der Kopf mit Schrägkante in einer stabilen Montageweise geeignet an dem Werkzeugkörper montiert wird.
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In dem zwölften Gesichtspunkt betreffend den Bohrer mit zwei Schneiden, weist der das Paar Spiralnuten kontinuierlich auf dem Kopf mit Schrägkante und dem Werkzeugkörper auf, um dieselben zu überspannen. Mit der Kupplungsaussparung, die in einer Weise ausgebildet ist, um das Paar Spiralnuten zu überspannen, um sich in einer Richtung rechtwinklig zu der Werkzeugachse ”O” zu erstrecken, ist die vorliegende Erfindung bevorzugt anwendbar.
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In dem dreizehnten Gesichtspunkt weist der Werkzeugkörper in dem voranstehend beschriebenen Bohrer die Fluidzufuhrbohrung auf, die an der Werkzeugachse ”O” ausgebildet ist, die in der Nähe des führenden Endes in der Y-Form gegabelt ist, an dem der Kopf mit Schrägkante montiert ist, um entsprechend an dem Paar Spiralnuten geöffnet zu sein. Dies ermöglicht, dass ein Fluid wie z. B. ein Schmieröl und Kühlluft usw. geeignet zu der Nähe des Kopfs mit Schrägkante zugeführt wird, ohne dass ein Bedarf entsteht, dass der Kopf mit Schrägkante eine Fluidzufuhrbohrung aufweist, mit einer sich ergebenden Struktur, die einfach und kostengünstig ist.
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In den vierzehnten und fünfzehnten Gesichtspunkten betreffend den Kopf mit Schrägkante und den Werkzeugkörper zur Verwendung in dem austauschbaren Drehwerkzeug mit Kopf mit Schrägkante können dieselben Wirkungen wie im Wesentlichen in dem ersten bis dreizehntem Gesichtspunkt erhalten werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICNNUNGEN
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1(a)–(e) sind Ansichten, die einen Austauschspiralbohrer mit Kopf mit Schrägkante einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen; 1(a) ist eine Vorderansicht des Bohrers, die aus einer Richtung rechtwinklig zu einer Werkzeugachse ”O” wird; 1(b) ist eine vergrößerte Ansicht eines Führungsendabschnitts des Bohrers; 1(c) ist eine vertikale Querschnittsansicht des Führungsendabschnitts des Bohrers; 1(d) ist eine vergrößerte Ansicht im Querschnitt entlang einer Linie ID-ID in 1(a); und 1(e) ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts entlang eines Pfeils IE in 1(b) betrachtet.
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2(a)–(b) stellen eine Vorderansicht und eine perspektivische Ansicht von unterschiedlichen Positionen um die Werkzeugachse ”O” und zeigen der Führungsendabschnitt des Bohrers der Ausführungsform der 1(a)–(e).
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3(a)–(b) sind perspektivische Ansichten, die den Führungsendabschnitt des Werkzeugkörpers der Ausführungsform der 1(a)–(e) zeigen, der in zwei Richtungen um die Werkzeugachse ”O” betrachtet wird.
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4(a)–(b) stellen eine Vorderansicht und eine perspektivische Ansicht dar, die den Kopf mit Schrägkante der Ausführungsform der 1(a)–(e) zeigen, der in zwei Richtungen um die Werkzeugachse ”O” betrachtet wird.
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5(a)–(b) sind Querschnittsansichten, die jeweils der 1(d) entsprechen und zeigen andere Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung.
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6(a)–(b) sind Querschnittsansichten, die einen bekannten Passeingriff mit einem konischen Vorsprung in einer umgekehrt konischen Form zeigen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- austauschbarer Spiralbohrer mit Kopf mit Schrägkante
- 12
- Werkzeugkörper
- 14
- Kopf mit Schrägkante
- 20, 22
- Spiralnuten
- 30
- Kupplungsvorsprung
- 32
- Kupplungsaussparung
- 34a, 34b, 36a, 36b, 50a, 50b, 60a, 60b, 62a, 62b
- Einkerbungen
- 40
- Positionierungsstift
- 44a, 44b
- Anlageoberflächen (Umfangsanlageabschnitte, geneigte Oberflächen)
- 46a, 46b
- Festberührungsoberflächen (axiale Festberührungsabschnitte)
- 48
- Fluidzufuhrbohrung
- O
- Werkzeugachse
- φ
- Neigungswinkel der Einkerbung
- θ
- Neigungswinkel des Umfangsanlageabschnitts
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BESTE ART ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Ein austauschbares sich drehendes Werkzeug mit Kopf mit Schrägkante der vorliegenden Erfindung kann auf verschiedene sich drehende Werkzeuge wie z. B. einen Spiralbohrer, einen Fräser und einen Gewindebohrer, die jeweils eine Vielzahl von Spiralnuten aufweisen, die um eine Werkzeugachse ”O” verdreht sind, ein sich drehendes Schneidwerkzeug wie z. B. ein Bohrer mit geraden Nuten usw., der eine gerade Nut aufweist, die sich parallel zu der Werkzeugachse ”O” erstreckt, oder ein sich drehendes Schleifwerkzeug oder ähnliches angewendet werden.
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Ein Kupplungsvorsprung und eine Kupplungsaussparung, die im Querschnitt rechtwinklig zu der Werkzeugachse ”O” nicht kreisförmig sind, sind in z. B. rechteckigen oder ovalen Formen im Querschnitt ausgebildet, aber können konvexe Abschnitte oder konkave Abschnitte in verschiedenen Querschnitten wie z. B. gabelförmige Formen mit drei Zinken, kreuzförmige Formen und Polygonformen einnehmen. Einkerbungen sind in mehreren Sätzen ausgebildet, die in Umfangsrichtung voneinander abhängig von Querschnittsformen des Kupplungsvorsprungs und der Kupplungsaussparung getrennt sind. Zusätzlich sind der Kupplungsvorsprung und die Kupplungsaussparung parallel zu z. B. der Werkzeugachse ”O” ausgebildet, es kann aber möglich sein, dass sie in umgekehrt konischen Formen ausgebildet sind, wie aus 6 ersichtlich ist.
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Umfangsanlageabschnitte können bevorzugt in geneigten Oberflächen ausgebildet sein, die in Richtungen parallel zu der Werkzeugachse ”O” in einem vorbestimmten Neigungswinkel θ geneigt sind, und bewirken, dass Kräfte in Richtungen wirken, in denen die Umfangsanlageabschnitte einander in z. B. einer Werkzeugachsenrichtung ziehen, die bevorzugt in die Größe von z. B. 0° < θ ≤ 30° fallen. Jedoch kann der Neigungswinkel in dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung einen Wert von θ = 0° einnehmen, oder kann möglicherweise in gegenüberliegenden Richtungen geneigt sein, falls der Grad klein ist. Die Umfangsanlageabschnitte können bevorzugt in mehreren Bereichen um die Werkzeugachse ”O” in gleichwinkligen Abständen bereitgestellt sein.
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Axiale Festberührungsabschnitte weisen Strukturen einschließlich der Einkerbungen auf, die z. B. in vorbestimmten Neigungswinkeln φ derart geneigt sind, dass der Kopf mit Schrägkante und der Werkzeugkörper verursacht werden, sich relativ zueinander in der Werkzeugachsenrichtung zu bewegen, um miteinander in Berührung gebracht zu werden. Die Neigungswinkel φ der Einkerbungen, die an dem Kupplungsvorsprung bzw. der Kupplungsaussparung ausgebildet sind, können in einem Bereich von 0° ≤ 4 ≤ 15° fallen, und der Neigungswinkel φ von zumindest einer der Einkerbungen des Kupplungsvorsprungs und der Kupplungsaussparung ist positiv hergestellt. Falls der Neigungswinkel φ von zumindest einer der Einkerbungen des Kupplungsvorsprungs und der Kupplungsvorsprung positiv ist, kann nämlich ein Passeingriff in dem Vorhandensein eines Spiels sogar durchgeführt werden, falls der Neigungswinkel φ des anderen als φ = 0° ausgedrückt ist. Somit können die Festberührungsabschnitte in dem Vorhandensein der Einkerbungen, von denen eine geneigt ist, näher zueinander in der Werkzeugachsenrichtung bewegt werden.
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Beide Neigungswinkel φ der Einkerbungen, die in dem Kupplungsvorsprung bzw. der Kupplungsaussparung ausgebildet sind, können mit einem Winkel von 0° versehen sein, und die axialen Festberührungsabschnitte können angeordnet sein, die geneigten Oberflächen zu haben, die in Richtungen rechtwinklig zu der Werkzeugachse ”O” in vorbestimmten Neigungswinkeln geneigt sind. Dies ermöglicht, dass die Festberührungsabschnitte in der Werkzeugachsenrichtung unter vorbestimmten Druckkräften miteinander in feste Berührung gebracht werden. In Zusammenfassung kann dies für eine oder beide der Einkerbungen und die axialen Festberührungsabschnitte ausreichen, derart geneigt zu sein, dass die axialen Festberührungsabschnitte miteinander in der Werkzeugachsenrichtung unter vorbestimmten Druckkräften in feste Berührung gebracht werden. Die Neigungswinkel φ der Einkerbungen können größer als ein Wert von 15° sein, oder die Einkerbungen können auf negativen Seiten d. h. in gegenüberliegenden Richtungen geneigt sein. Die axialen Festberührungsabschnitte können bevorzugt in mehreren Bereichen um die Werkzeugachse ”O” in gleichwinkligen Abständen bereitgestellt sein.
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Die Einkerbungen des Kupplungsvorsprungs und die Kupplungsaussparung kann angeordnet sein, verschiedene zueinander unterschiedliche Parameter (Spezifikationen) aufzuweisen, beispielsweise Abstände in der Werkzeugachsenrichtung und die Neigungswinkel φ oder ähnliche der Vorsprünge. Dies ermöglicht, dass die relevanten Einkerbungen in einem frühen Kämmzustand miteinander unter einer verringerten Kämmlast kämmen, während die relevanten Einkerbungen während der Montagephase unter relativ großen Kämmlasten miteinander in einen Kämmeingriff gebracht werden können. Dies verursacht, dass der Kopf mit Schrägkante fest an dem Werkzeugkörper befestigt ist. Jedoch können die Einkerbungen von beiden Bauteilteilen derart angeordnet sein, dass sie Parameter aufweisen, die in einer Weise zueinander nahezu gleich sind, dass der Kopf mit Schrägkante auf dem Werkzeugkörper lediglich in Bezug auf Reibungen zwischen den axialen Festberührungsabschnitten befestigt werden kann.
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Die Einkerbungen des Kupplungsvorsprungs und der Kupplungsaussparung können bevorzugt kreisförmige Bogen aufweisen, deren Krümmungen zueinander unterschiedlich sind oder deren Mittelpunkte voneinander abweichen. Dies ermöglicht die Durchführung eines einfachen Kämmeingriffs, d. h. ein relativ erhöhtes Spiel ist an einer Seite bereitgestellt, an der der Kämmeingriff beginnt, während einer Phase, in der der Werkzeugkörper verursacht wird, sich relativ zu dem Kopf mit Schrägkante in der Werkzeugdrehrichtung für einen Kämmeingriff miteinander zu drehen. Jedoch ist es möglich, dass die Einkerbungen Wirkdurchmesser in konzentrischem Verhältnis zu der Werkzeugachse ”O” aufweisen, die nahezu gleich zueinander sind, ohne dass Bedarf besteht, zu verursachen, dass die Krümmungen voneinander unterschiedlich sind, oder dass die Mittelpunkte der Kreisbogen voneinander abweichen. Zusätzlich können verschiedene Modifikationen möglich gemacht werden, einen verbesserten Kämmeingriff aufzuweisen, in dem lediglich Kantenabschnitte der Einkerbungen an führenden Enden davon an den Kämmseiten abgefast werden.
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Die Einkerbungen können bevorzugt Vorsprünge aufweisen, die in dreieckigen Kantenformen ausgebildet sind, wobei jeder Spitzenwinkel in einen Wert in einem Bereich von 25° bis 120° fällt. Jedoch können verschiedene Modifikationen möglich sein, um den Einkerbungen zu ermöglichen, im Querschnitt Kreisbogenanordnungen (gewölbte Formen) in quadratischen Formen oder Halbkreisbogenformen usw. aufzuweisen. Diese Einkerbungen können bevorzugt mehrere Vorsprünge aufweisen, die getrennt voneinander in der Werkzeugachsenrichtung ausgebildet sind, mit den mehreren Vorsprüngen angeordnet, verschiedene Parameter aufzuweisen, die zueinander unterschiedlich sind, um einen Kämmeingriff nur herzustellen, wenn der Kupplungsvorsprung und die Kupplungsaussparung vollständig miteinander in der Werkzeugachsenrichtung in Eingriff gebracht sind. Jedoch können die Einkerbungen mit festen Parametern bereitgestellt sein, und ein einzelner Vorsprung und eine einzelne Aussparung können ausreichen, die lediglich miteinander in Kämmeingriff gebracht werden. Wie in dem achten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung können die verschiedenen Parameter der Vorsprünge, die zueinander zum Beschränken des Kämmeingriffs unterschiedlich gemacht sind, z. B. Querschnittsformen (wie z. B. Breitenabmessungen, Höhen und Neigungswinkel oder ähnliches) und Abstände der Vorsprünge haben. Die verschiedenen Parameter der mehreren Aussparungen im Kämmeingriff mit derartigen Vorsprüngen können zueinander in Zusammenhang mit den Vorsprüngen unterschiedlich sein.
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Das eine oder das andere aus dem führenden Ende des Kupplungsvorsprungs und dem Boden der Kupplungsaussparung können bevorzugt einen säulenartigen Positionierungsstift und eine Positionierungsbohrung aufweisen, die im Querschnitt jeweils eine Kreisform aufweisen, die an der Werkzeugachse ”O” ausgebildet sind, und zueinander drehbar sind, wenn sie eingepasst sind. Obwohl der Positionierungsstift an dem Kupplungsvorsprung an dessen führendem Ende bereitgestellt ist und die Positionierungsbohrung an der Kupplungsaussparung an deren Boden bereitgestellt ist, können z. B. der Positionierungsstift und die Positionierungsbohrung entfallen.
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Der Kopf mit Schrägkante kann bevorzugt aus einem Hartmetall hergestellt sein, aber kann auch aus einem harten Werkzeugmaterial wie z. B. einem Hochgeschwindigkeitswerkzeugstahl und einem legiertem Werkzeugstahl oder Ähnlichem hergestellt sein. Der Werkzeugkörper kann bevorzugt aus z. B. einem Hochgeschwindigkeitswerkzeugstahl aber auch aus anderen Werkzeugmaterialien hergestellt sein.
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In dem zwölften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist die Kupplungsaussparung in einer Weise ausgebildet, ein Paar von Spiralnuten zu überspannen, während sie sich in einer Richtung rechtwinklig zu der Werkzeugachse ”O” erstreckt. Wenn dies an einen Fräser oder Ähnlichem angewendet wird, muss die Kupplungsaussparung sich nicht notwendigerweise in der Richtung rechtwinklig zu der Werkzeugachse ”O” erstrecken, und kann mit einer nicht kreisförmigen Bodenaussparung (Bodenöffnung) ausgebildet sein, die in einem gesamten Umfang eine Innenwandfläche aufweist.
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In dem dreizehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Fluidzufuhrbohrung, die in dem Werkzeugkörper entlang der Werkzeugachse ”O” ausgebildet ist, in einer Y-Form an der Nähe eines führenden Endes gegabelt, an dem der Kopf mit Schrägkante montiert ist, um entsprechend zu dem Paar Spiralnuten geöffnet zu werden. Jedoch können ebenfalls verschiedene Modifikationen durchgeführt werden, in denen, wenn z. B. mit dem Positionierungsstift oder der Positionierungsbohrung bereitgestellt, Fluidzufuhrbohrungen an Achsen entlang der Werkzeugachse ”O” dieser Bauteile bereitgestellt sein können, und an Entlastungsflächen des Kopfs mit Schrägkante in gabelförmigen Enden geöffnet sein können, um dem Fluid zu ermöglichen, aus den relevanten Entlastungsflächen ausgestoßen zu werden. Sogar wenn dies auf Spiralbohrer der Art angewendet wird, die drei Schneiden oder mehr aufweisen, und Fräser, die nicht die Bohrer sind, können ähnliche Fluidzufuhrbohrungen abhängig von dem Bedarf bereitgestellt sein.
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Die Umfangsanlageabschnitte, die an dem Werkzeugkörper bzw. dem Kopf mit Schrägkante bereitgestellt sind, können bevorzugt in flachen Anlageflächen ausgebildet sein, die miteinander in Oberflächenberührung gebracht werden. Jedoch können ebenfalls verschiedene Modifikationen gemacht werden, in denen einer oder beide der Anlageabschnitte in gekrümmten Oberflächen oder kugelförmigen Oberflächen ausgebildet sind, um die Durchführung eines Anlageeingriffs zwischen zwei Bauteilen in Form einer Punktberührung oder einer Linienberührung zu ermöglichen. Die axialen Festberührungsabschnitte können bevorzugt abgeflachte feste Berührungsflächen haben, die miteinander in Oberflächenberührung gebracht werden, aber können möglicherweise angeordnet werden, um einem der Bauteile zu ermöglichen, in Form einer gekrümmten Oberfläche oder einer kugelförmigen Oberfläche ausgebildet zu sein, um in Linienberührung oder Punktberührung miteinander gehalten zu werden.
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Ausführungsform
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Nun wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Folgenden im Detail mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben.
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1(a)–(e) sind Ansichten, die einen Austauschspiralbohrer 10 mit Kopf mit Schrägkante einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen; 1(a) ist eine Vorderansicht des Bohrers, die aus einer Richtung rechtwinklig zu einer Werkzeugachse ”O” betrachtet wird; 1(b) ist eine vergrößerte Ansicht eines Führungsendabschnitts des Bohrers; 1(c) ist eine vertikale Querschnittsansicht des Führungsendabschnitts des Bohrers; 1(d) ist eine vergrößerte Ansicht im Querschnitt entlang einer Linie ID-ID in 1(a); und 1(e) ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts entlang eines Pfeils IE in 1(b) betrachtet. Der Austauschspiralbohrer mit Kopf mit Schrägkante 10 ist ein Bohrer mit einer Doppelschneide, der einen schaftartigen Werkzeugkörper 12 und einen Kopf mit Schrägkante 14 hat, der als getrennter Körper von dem Werkzeugkörper 12 ausgebildet ist, der abnehmbar an dem Werkzeugkörper 12 an einem führenden Ende davon in konzentrischem Verhältnis dazu zur Verwendung montiert ist. 2(a)–(b) stellen eine Vorderansicht und eine perspektivische Ansicht von unterschiedlichen Positionen um die Werkzeugachse ”O” dar und zeigen der Führungsendabschnitt des Bohrers, an dem der Kopf mit Schrägkante 14 zur Verwendung in konzentrischem Verhältnis dazu montiert ist. 3(a)–(b) sind perspektivische Ansichten, die den Führungsendabschnitt des Werkzeugkörpers 12, der in zwei Richtungen um die Werkzeugachse ”O” betrachtet wird, und 4(a)–(b) stellen eine Vorderansicht und eine perspektivische Ansicht dar, die den Kopf mit Schrägkante 14 zeigen, der in zwei Richtungen um die Werkzeugachse ”O” betrachtet wird.
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Der Werkzeugkörper 12 hat einen säulenartigen Schaft 16 und einen Nutenabschnitt 18, die darauf in koaxialem Verhältnis einstückig ausgebildet sind, die mit einem Paar Spiralnuten 20 ausgebildet sind, die im Uhrzeigersinn um die Werkzeugachse ”O” in symmetrischem Verhältnis mit Bezug auf die Werkzeugachse ”O” sind. Der Kopf mit Schrägkante 14 ist mit Spiralnuten 22 ausgebildet, die mit dem Paar Spiralnuten 20 zusammenhängend sind, wenn er an dem Werkzeugkörper 12 montiert ist. Die Spiralnuten 22 weisen Führungsendöffnungskanten auf, die mit einem Paar Schnittkanten 24 symmetrisch ausgebildet sind. Wenn er angetrieben um die Werkzeugachse ”O” in einer Werkzeugdrehrichtung dreht, d. h. bei Betrachtung von dem Werkzeugkörper 12 aus in einer Richtung im Uhrzeigersinn, führen die Schnittkanten 24 eine Schneidarbeit mit Spänen durch, die verursacht werden durch die Spiralnuten 22 und 20 zur Abgabe zu dem Schaft 16 zu passieren. Der Werkzeugkörper 12 ist aus einem Hochgeschwindigkeitswerkzeugstahl hergestellt, und der Kopf mit Schrägkante 14 ist aus einem Hartmetall hergestellt und abhängig vom Bedarf mit einer harten Beschichtung wie z. B. TiN, TiCN, TiAlN und Diamant usw. beschichtet.
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Der Kopf mit Schrägkante 14 weist eine rückwärtige Endfläche auf, die mit einem Kupplungsvorsprung 30 ausgebildet ist, und der Werkzeugkörper 12 weist ein führendes Ende auf, das in der Werkzeugachsenrichtung orientiert ist und mit einer Kupplungsaussparung 32 für einen Passeingriff mit dem Kupplungsvorsprung 30 in der Werkzeugachsenrichtung ausgebildet ist. Der Kupplungsvorsprung 30 ist in einer länglichen Form ausgebildet, um mit Bezug auf die Werkzeugachse ”O” Querschnitt rechtwinklig zu der Werkzeugachse ”O” zu sein, und weist beide verlängerten Enden mit einem Paar Einkerbungen 34a und 34b ausgebildet auf, die mit Bezug auf die Werkzeugachse ”O” symmetrisch sein sollen. Die Kupplungsaussparung 32 dringt in einer Richtung rechtwinklig zu der Werkzeugachse ”O” so durch, um das Paar Spiralnuten 20 zu überspannen und weist eine Breitenabmessung auf, die größer als die des Kupplungsvorsprungs 30 ist. Dies ermöglicht, dass der Kupplungsvorsprung 30 mit der Kupplungsaussparung 32 in einen Passeingriff gebracht wird, wie durch eine Strich-Punkt-Linie in 1(d) bezeichnet ist. Zusätzlich weist die Kupplungsaussparung 32 ein Paar Innenwandflächen auf, an denen ein Paar Einkerbungen 36a und 36b mit Bezug auf die Werkzeugachse ”O” für einen Kämmeingriff mit den Einkerbungen 34a bzw. 34b symmetrisch ausgebildet sind. Zwischenkämmende Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b bestimmen zwei Sätze Einkerbungen.
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Wie durch eine Strich-Punktlinie in 1(d) dargestellt ist, wird verursacht, dass der Werkzeugkörper 12 relativ zu dem Kopf mit Schrägkante 14 in der Werkzeugdrehrichtung um die Werkzeugachse ”O” wobei der Kupplungsvorsprung 30 in Passeinriff mit der Kupplungsaussparung 32 gehalten ist. In 1(d) ist nämlich die Werkzeugdrehrichtung in einer Richtung im Uhrzeigersinn für eine Führungskante 38 platziert, und der Kupplungsvorsprung 30, der durch die Strich-Punkt-Linie bezeichnet ist, wird bewirkt, im Gegenuhrzeigersinn relativ zu der Kupplungsaussparung 32 um die Werkzeugachse ”O” zu drehen, wie durch einen Pfeil A bezeichnet ist. Dies ermöglicht, dass die Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 35b, 36b miteinander in Kämmeingriff gebracht werden, um ein Abfallen (Entkommen) des Kopfs mit Schrägkante 14 von dem Werkzeugkörper 12 in der Werkzeugachsenrichtung zu blockieren. Wie aus 1(c) deutlich ist, weisen die Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b entsprechende Vorsprünge in Dreieckkantenformen ausgebildet auf, wobei jeder Spitzenwinkel in einen Wert in einem Bereich von 25° bis 120° fällt, und in der vorliegenden Ausführungsform in einem Winkel von ungefähr 90° liegt. Eine konkave Aussparung zwischen den Vorsprüngen nimmt eine dreieckige Aussparung entsprechend jedem Vorsprung in der Form ein. Zusätzlich ist es so ausgelegt, dass keines der Abmessungsverhältnisse und der Winkel der verschiedenen Bauteile notwendig und korrekt dargestellt ist.
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Außerdem weisen die Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b mehrere Vorsprünge (mit zwei Vorsprüngen in der vorliegenden Ausführungsform aufgenommen) auf, die voneinander in der Werkzeugachsenrichtung beabstandet liegen. Verschiedene Parameter der mehreren Vorsprünge, d. h., z. B. die Querschnittsformen sind zueinander unterschiedlich hergestellt, so dass der Kämmeingriff nur ermöglicht ist, wenn der Kupplungsvorsprung 30 und die Kupplungsaussparung 32 bewirkt werden, miteinander vollständig in der Werkzeugachsenrichtung in Eingriff zu geraten. Verschiedene Parameter der konkaven Aussparungen sind definiert, in Zusammenhang mit den verschiedenen Parametern der Vorsprünge zueinander unterschiedlich zu sein. Dies vermeidet das Auftreten eines Montagefehlers, der verursacht, dass lediglich ein Einzelstück der mehreren Vorsprünge in den Kämmeingriff eingeschlossen ist, d. h., verursacht, dass nur ein einzelnes Stück der zwei Vorsprünge der Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b miteinander in 1(c) kämmt, während der Kopf mit Schrägkante 14 mit nur einem Vorsprung verbleibend in einem schwebenden Zustand montiert ist.
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Außerdem sind die Einkerbungen 34a, 34b, die an dem Kupplungsvorsprung 30 ausgebildet sind, und die Einkerbungen 36a, 36b, die an der Kupplungsaussparung 32 ausgebildet sind, angeordnet, einfach miteinander zu kämmen, wenn der Werkzeugkörper 12 dazu gebracht wird, in der Werkzeugdrehrichtung relativ zu dem Kopf mit Schrägkante 14 für Kämmeingriffe zwischen den Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b zu drehen. Mit anderen Worten ausgedrückt, weisen nämlich die Umfangskreisbögen der Einkerbungen 34a, 34b des Kupplungsvorsprung 30 Krümmungen auf, die größer hergestellt sind als die der Einkerbungen 36a, 36b der Kupplungsaussparung 32, um erhöhte Spiele für Seiten zum Beginn der Kämmeingriffe bereitzustellen. Wie aus 1(d) ersichtlich ist, sind genauer die Kreisbögen der Einkerbungen 36a, 36b, die auf der Kupplungsaussparung 32 ausgebildet sind, an einem Umfang ausgebildet, wobei ein Mittelpunkt an der Werkzeugachse ”O” platziert ist. Im Gegensatz weisen die Kreisbögen der Einkerbungen 34a, 34b, die an dem Kupplungsvorsprung 30 ausgebildet sind, Krümmungen auf, die größer hergestellt sind (im Radius kleiner) als die der Kreisbögen der Einkerbungen 36a, 36b, die Außenumfänge der Vorsprünge und Wurzeln der konkaven Aussparungen als gesamtes einschließen. Dies ermöglicht, dass der Kämmeingriff einfach beginnt. Die Kreisbögen der Einkerbungen 34a, 34b, die an dem Kupplungsvorsprung 30 ausgebildet sind, weisen Zentralabschnitte auf, die in Wirkdurchmessern entsprechend denen der Einkerbungen 36a, 36b der Kupplungsaussparung 32 ausgebildet sind. Wenn diese zentralen Bereiche beginnen, mit den Einkerbungen 36a, 36b der Kupplungsaussparung 32 zu kämmen, werden die Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b geeignet miteinander im Wesentlichen ohne Freiraum in Kämmeingriff gebracht. Zusätzlich sind die Kreisbögen der Einkerbungen 34a, 34b des Kupplungsvorsprungs 30 in der Krümmung nicht fixiert, und weisen Zentralabschnitte auf, die relativ klein (im Durchmesser groß) hergestellt sind, und so variieren, um sich zu einem Ende von jedem Kreisbogen hin zu vergrößern (im Durchmesser zu verringern).
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Der Kupplungsvorsprung 30 weist ein axiales führendes Ende auf, das mit einem säulenartigen Positionierungsstift 40 ausgebildet ist, der an der Werkzeugachse ”O” vorspringt, und die Kupplungsaussparung 32 weist eine Bodenwand auf, die mit einer Positionierungsbohrung 42 in Linie ausgerichtet mit der Werkzeugachse ”O” ausgebildet ist, um mit dem Positionierungsstift 40 in Passeingriff zu geraten, um relativ dazu zu drehen. Entsprechend ermöglicht das Verursachen, dass der Positionierungsstift 40 mit der Positionierungsbohrung 42 in Passeingriff gerät, dass der Kupplungsvorsprung 30 und die Kupplungsaussparung 32 für relative Drehungen um die Werkzeugachse ”O” positioniert wird. Somit ermöglicht das Verursachen, dass diese Bauteile relativ zueinander drehen, dass die Einkerbungen 34a und 34b, die an dem Kupplungsvorsprung 30 ausgebildet sind, die Einkerbungen 36a und 36b, die an der Kupplungsaussparung 32 ausgebildet sind, miteinander in einer weiter einfachen Weise in ein Kämmen gebracht werden. Ein distales Ende des Positionierungsstifts 40 bzw. ein Öffnungsabschnitt der Positionierungsbohrung 42 sind in konischen Formen abgefasst, um miteinander in einen glatten Passeingriff zu geraten.
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In der Zwischenzeit weisen der Werkzeugkörper 12 und der Kopf mit Schrägkante 14 Anlageoberflächen 44a und 44b auf, die in zwei Bereichen symmetrisch mit Bezug auf die Werkzeugachse ”O” ausgebildet sind, um eine Montagephase um die Werkzeugachse ”O” zu definieren, in der: Wenn bewirkt wird, dass der Werkzeugkörper 12 in der Werkzeugdrehrichtung relativ zu dem Kopf mit Schrägkante 14 dreht, wobei die Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b bewirkt werden, miteinander zu kämmen, werden der Werkzeugkörper 12 und der Kopf 14 miteinander in Anlageeingriff gebracht. Somit kann die Montagephase für den Werkzeugkörper 12 und den Kopf mit Schrägkante 14 derart definiert werden, dass die Spiralnuten 20 und 22 gleichmäßig miteinander übergehen. Wie darüber hinaus aus 1(e) ersichtlich ist, sind darüber hinaus die Anlageoberflächen 44a und 44b angeordnet, miteinander an flachen geneigten Oberflächen in Oberflächenberührung gebracht zu werden. Die flachen geneigten Oberflächen sind in einer Richtung parallel zu der Werkzeugachse ”O” in vorbestimmten Neigungswinkeln θ geneigt, da die geneigten Oberflächen sich zu einem distalen Ende des Werkzeugs in der Werkzeugdrehrichtung erstrecken. Dies bewirkt, dass Kräfte in Richtungen wirken, um miteinander in die Werkzeugachsenrichtung gezogen zu werden. Der Neigungswinkel θ fällt in einen Bereich von 0° < θ ≤ 30°, wobei in der vorliegenden Ausführungsform ein Winkel von ungefähr 20° definiert ist. Wenn das Durchführen der Bohrungsschneidarbeit aufgrund des antreibenden Drehens des Austauschbohrers mit Kopf mit Schrägkante 10 in der Werkzeugdrehrichtung durchgeführt wird, wird geeignet ein Drehmoment über die Anlageoberflächen 44a und 44b zu dem Kopf mit Schrägkante 14 übertragen. Somit kann das Schneiden sogar falls ein erhöhter Schnittwiderstand entsteht, geeignet durchgeführt werden, ohne dass ein Auftreten eines Abfallens oder Wackelns des Kopfs mit Schrägkante 14 auftritt. Die Anlageoberflächen 44a und 44b entsprechen den Umfangsanlageabschnitten.
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Außerdem weisen der Werkzeugkörper 12 und der Kopf mit Schrägkante 14 in zwei Bereichen (d. h. Bereiche, die mit den Führungskanten 38 in der vorliegenden Ausführungsform zusammenfallen, symmetrisch mit Bezug auf die Werkzeugachse ”O”) feste Berührungsoberflächen 46a und 46b auf. Diese festen Berührungsoberflächen werden miteinander in der Werkzeugachsenrichtung an der Montagephase unter gegebenen Presslasten in feste Berührung gebracht, wenn verursacht wird, dass der Werkzeugkörper 12 relativ zu dem Kopf mit Schrägkante 14 in der Werkzeugdrehrichtung dreht, wobei die Einkerbungen 34a und 36a, und 34b und 36b miteinander in Kämmeingriff gehalten werden. Die Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b sind nämlich in einer Richtung rechtwinklig zu der Werkzeugachse ”O” in vorbestimmten Neigungswinkeln φ (siehe 4(b)) gegen das distale Ende des Werkzeugs entlang der Werkzeugdrehrichtung geneigt. Dies ermöglicht, dass der Werkzeugkörper 12 und der Kopf mit Schrägkante 14 sich in der Werkzeugachsenrichtung näher aneinander bewegen, wenn verursacht wird, dass der Werkzeugkörper 12 relativ zu dem Kopf mit Schrägkante 14 in der Werkzeugdrehrichtung dreht, wobei die Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b miteinander in kämmendem Eingriff gehalten werden. Die Neigungswinkel φ fallen in einen Bereich, der als 0° < φ ≤ 15° ausgedrückt ist, und der Neigungswinkel φ von zumindest einer der Einkerbungen 34a und 34b des Kupplungsvorsprungs 30 und der Einkerbungen 36a und 36b der Kupplungsaussparung 32 kann positiv ausreichen, aber beide dieser Einkerbungen sind in der vorliegenden Ausführungsform in Winkeln von ungefähr 8° geneigt. Darüber hinaus sind die festen Berührungsoberflächen 46a und 46b angeordnet, miteinander auf flachen Oberflächen nahezu rechtwinklig zu der Werkzeugachse ”O” in Oberflächenberührung gebracht zu werden. Somit ergibt das Verursachen, dass der Kopf mit Schrägkante 14 und der Werkzeugkörper 12 näher zueinander in der Werkzeugachsenrichtung bewegt werden, wobei die Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b geringfügig geneigt sind, eine Keilwirkung. Dies verursacht, dass die festen Berührungsoberflächen 46a und 46b, die in der Werkzeugachsenrichtung mit vorbestimmten Presslasten in feste Berührung zu bringen sind, mit einem sich ergebenden Auftreten einer Reibung, unter der der Kopf mit Schrägkante 14 fest an dem Werkzeugkörper 12 befestigt ist. Dies verhindert geeignetes Auftreten eines Lösens oder Wackelns des Kopfs mit Schrägkante 14, um einen stabilen Kupplungszustand sogar während der Bohrungsschneidarbeit bereitzustellen, während bevorzugt eine Kupplungsfestigkeit beibehalten wird, sogar wenn der Kopf mit Schrägkante 14 und der Werkzeugkörper 12 einer wiederholten Kupplungs- oder Entkupplungswirkung ausgesetzt werden. Die festen Berührungsoberflächen 46a und 46b entsprechen axialen Festberührungsabschnitten.
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Außerdem sind die Einkerbungen 34a und 34b des Kupplungsvorsprungs 30 und die Einkerbungen 36a und 36b der Kupplungsaussparung 32 angeordnet, in verschiedenen Parametern geringfügig unterschiedlich zu sein, d. h., z. B. in Abständen oder in Neigungswinkeln φ der mehreren Vorsprünge in der Werkzeugachsenrichtung. Dies erlaubt, dass die relevanten Einkerbungen miteinander wegen Spielen unter verringerten Kämmlasten kämmen, die in einer frühen Kämmphase vorhanden sind, während, wenn sie den relativen Drehungen ausgesetzt sind, um zu der Montagephase gedreht zu werden, die relevanten Einkerbungen miteinander unter relativ großen Kämmlasten unter Abwesenheit von Spielen in Kämmeingriff gebracht zu werden. Somit kann sogar mit den wechselnden Reibungen zwischen den Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b unter solchen Kämmlasten das Auftreten eines Lösens oder Wackelns des Kopfs mit Schrägkante 14 verhindert werden, was einen weiteren Anstieg der Kupplungsfestigkeit in Zusammenhang mit der Reibung zwischen den Festberührungsflächen 46a und 46b ergibt. Dann wird ein stabiler Kupplungszustand bevorzugt beibehalten. Dies erlaubt, dass die Festberührungsoberfläche 46a und 46b unter den vorbestimmten Presslasten wegen elastischer Formungen usw. der Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b in fester Berührung gehalten werden, während es ermöglicht, dass die Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b unter vorbestimmten Kämmlasten miteinander kämmen.
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Der Werkzeugkörper 12 weist eine Fluidzufuhrbohrung 48 auf, die sich von einem rückwärtigen Ende des Werkzeugkörpers 12 in der Werkzeugachse ”O” und in einer Y-Form in der Nähe des führenden Endes gegabelt ist, an dem der Kopf mit Schrägkante 14 montiert ist, um zu dem Paar Spiralnuten 20 entsprechend offen zu sein. 48h bezeichnet die Öffnung der Fluidzufuhrbohrung 48. Dies ermöglicht, dass ein Fluid, wie z. B. ein Schmieröl oder Kühlluft geeignet zu der Nähe des Kopfs mit Schrägkante 14 zugeführt wird, wenn dies erforderlich ist, und es ist nicht notwendig, dass der Kopf mit Schrägkante 14 eine Fluidzufuhrbohrung aufweist, dann kann das Werkzeug in einer vereinfachten Struktur mit niedrigen Kosten hergestellt werden.
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Mit dem Austauschbohrer mit Kopf mit Schrägkante 10 der vorliegenden Erfindung wird verursacht, dass der Werkzeugkörper 12 in der Werkzeugdrehrichtung relativ zu dem Kopf mit Schrägkante 14 dreht, wobei der Kupplungsvorsprung 30 und die Kupplungsaussparung 32 an einem und dem anderen aus Werkzeugkörper 12 und Kopf mit Schrägkante 14 ausgebildet ist, um miteinander in der Werkzeugachsenrichtung in Passeingriff zu sein. Dies ermöglicht, dass die zwei Sätze der Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b, die an dem Kupplungsvorsprung 30 und dem Kupplungsvorsprung 32 in Bereichen getrennt voneinander in einer Umfangsrichtung ausgebildet sind, miteinander in Kämmeingriff gebracht werden. Dies blockiert das Auftreten eines Abfallens des Kopfs mit Schrägkante 14, während verursacht wird, dass die Anlageoberflächen 44a und 44b miteinander in Anlageeingriff gebracht werden, und dabei die Montagephase um die Werkzeugachse ”O” definieren. Zusätzlich kann es ausreichen, wenn der Kopf mit Schrägkante 14 von dem Werkzeugkörper 12 demontiert wird, den Kopf mit Schrägkante 14 und den Werkzeugkörper 12 relativ zueinander in gegenüberliegenden Richtungen zu drehen, und dadurch zu ermöglichen, dass das Montieren und Demontieren einfach und schnell mit einer Betätigung einer Berührung durchgeführt werden.
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In der Zwischenzeit, da der Werkzeugkörper 12 dazu gebracht wird, relativ zu dem Kopf mit Schrägkante 14 zu der Montagephase zu drehen, wobei die zwei Sätze der Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b miteinander in Kämmeingriff gehalten werden, werden die Festberührungsoberflächen 46a und 46b, die an dem Kopf mit Schrägkante 14 und dem Werkzeugkörper 12 in Bereichen symmetrisch mit Bezug auf die Werkzeugachse ”O” ausgebildet sind, in der Werkzeugachsenrichtung unter vorbestimmten Presslasten miteinander in Festberührung gebracht. Dies verhindert das Auftreten eines Lösens oder Wackelns des Kopfs mit Schrägkante 14 wegen der Reibung zwischen den Festberührungsoberflächen 46a und 46b. Dies ermöglicht den Anlageoberflächen 44a und 44b die Montagephase um die Werkzeugachse ”O” zu definieren, während ermöglicht ist, dass während der Verwendung des Werkzeugs ein fester Kupplungszustand stabil erreicht wird.
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Mit der vorliegenden Ausführungsform sind die zwei Sätze der Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b in den vorbestimmten Neigungswinkeln φ in der Richtung rechtwinklig zu der Werkzeugachse ”O” Dies ermöglicht, dass der Kopf mit Schrägkante 14 und der Werkzeugkörper 12 näher in der Werkzeugachsenrichtung zueinander bewegt werden, wenn der Kopf mit Schrägkante 14 und der Werkzeugkörper 12 dazu gebracht werden, relativ zueinander in der Werkzeugdrehrichtung zu drehen, wobei die zwei Sätze der Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b miteinander in Kämmeingriff gehalten werden. Somit können die Festberührungsoberflächen 46a und 46b geeignet miteinander in Festberührung gehalten werden, was den Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b geschuldet ist, die geneigt sind, und dabei einen festen Kupplungszustand in einer stabilen Weise bereitstellen. Insbesondere fällt der Neigungswinkel φ in einen Bereich, der mit 0° ≤ φ ≤ 15° ausgedrückt ist, und die Festberührungsoberflächen 46a und 46b nehmen die Form der flachen Oberflächen ein, die miteinander in nahezu rechten Winkeln mit Bezug auf die Werkzeugachse ”O” in Oberflächenberührung gebracht werden. Dies ermöglicht, dass in dem Vorhandensein eines derart kleinen Neigungswinkels φ die Keiltätigkeit auftritt, wobei die festen Berührungsoberflächen 46a und 46b miteinander in feste Berührung gebracht werden können, um in dem Vorhandensein der Reibung fest befestigt zu sein. Dies verhindert geeignet das Auftreten eines Lösens oder Wackelns des Kopfs mit Schrägkante 14, während die Kupplungsfestigkeit bevorzugt sogar beibehalten bleibt, wenn der Kopf mit Schrägkante 14 wiederholt an dem Werkzeugkörper 12 montiert oder von diesem demontiert wird.
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Mit der vorliegenden Ausführungsform weisen außerdem die Einkerbungen 34a und 34b des Kupplungsvorsprungs 30 und die Einkerbungen 36a und 36b der Kupplungsaussparung 32 die verschiedenen Parameter auf, die voneinander geringfügig unterschiedlich sind, um miteinander unter den relativ großen Kämmlasten kämmend einzugreifen, wenn sie relativ zu der Montagephase gedreht werden. Dies verhindert geeignet das Auftreten eines Lösens oder Wackelns des Kopfs mit Schrägkante 14 sogar unter dem Vorhandensein von wechselnden Reibungen zwischen den Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b wegen der Kämmlast. Dies ergibt im Zusammenhang mit Reibung zwischen den Festberührungsoberflächen 46a und 46b einen Anstieg der Kupplungsfestigkeit derart, dass ein weiterer stabiler Kupplungszustand bevorzugt beibehalten bleibt.
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Mit der vorliegenden Ausführungsform sind darüber hinaus die Anlageoberflächen 44a und 44b, die eine Rolle als Umfangsanlageabschnitte spielen, angeordnet, Kräfte zu erzeugen, die wirken, um die Umfangsanlageabschnitte zu der Werkzeugachse in der Richtung parallel zu der Werkzeugachse ”O” auf den geneigten Oberflächen zueinander zu ziehen, die in den gegebenen Neigungswinkeln θ geneigt sind. Dies ergibt eine Wirkung, um zu verursachen, dass die Festberührungsoberflächen 46a und 46b, die als axiale Festberührungsabschnitte dienen, weiter fest in feste Berührung miteinander wegen eines Moments gebracht werden, das auf die Anlageoberflächen 46a und 46b aufgebracht wird, wenn der Austauschbohrer mit Kopf mit Schrägkante 10 treibend in der Werkzeugdrehrichtung angetrieben wird, um eine Bohrungsschneidarbeit auszuführen. Dies ermöglicht es, die Schneidarbeit geeignet ohne Auftreten eines Lösens oder Wackelns des Kopfs mit Schrägkante 14 sogar auszuführen, wenn er einem hohen Schneidmoment (Drehwiderstand) ausgesetzt ist.
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Mit der vorliegenden Ausführungsform weisen darüber hinaus die Einkerbungen 34a und 34b, die an dem Kupplungsvorsprung 30 ausgebildet sind, die Umfangskreisbögen mit den entsprechenden Krümmungen auf, die größer gemacht sind als die der Einkerbungen 36a und 36b, die auf der Kupplungsaussparung 32 ausgebildet sind. Dies ermöglicht, dass ein Kämmeingriff einfach durchgeführt werden kann, wenn verursacht wird, dass der Werkzeugkörper 12 in der Werkzeugdrehrichtung relativ zu dem Kopf mit Schrägkante 14 dreht, wobei die Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b miteinander in Kämmeingriff gebracht werden. Dies unterdrückt das Auftreten von Einschränkungen der Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b während der Kämmeingriffe derart, dass gleichmäßige Kämmeingriffe erreicht werden können. Da außerdem in dem Drehen der Werkzeugkörper 12 und der Kopf mit Schrägkante 14 relativ zueinander gedreht werden, bis die Anlageoberflächen 44a und 44b in eine Montagephase für eine Anlageberührung gebracht wurden, können die Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b geeignet miteinander in einen Kämmeingriff gebracht werden. Dies macht es möglich, eine vorbestimmte Kupplungsfestigkeit aufzuweisen, und ermöglicht dabei, dass die Kupplungsarbeit des Kopfs mit Schrägkante 14 weiter einfach durchgeführt wird.
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Mit der vorliegenden Ausführungsform sind nebenbei die Vorsprünge der Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b in Dreieckskantenformen ausgebildet, wobei jeder Spitzenwinkel von 25° bis 120° reicht. Somit kann die Kupplungsbedingung bevorzugt sogar dem Auftreten der Kämmreibungen zwischen den Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b geschuldet beibehalten werden.
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Mit der vorliegenden Ausführungsform sind die Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b entsprechend in zwei Vorsprüngen ausgebildet, und die zwei Vorsprünge weisen verschiedene Parameter zueinander unterschiedlich auf, um die Kämmeingriffe nur zu erreichen, wenn der Kupplungsvorsprung 30 und die Kupplungsaussparung 32 vollständig miteinander in der Werkzeugachsenrichtung in Passeingriff gebracht sind. Dies verhindert zuverlässig das Auftreten eines Fehlers, der verursacht, dass der Kopf mit Schrägkante 14 in einem Zustand an dem Werkzeugkörper 12 montiert wird, der unter einem unvollständigen Passeingriff verbleibt.
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Mit der vorliegenden Ausführungsform sind außerdem der Positionierungsstift 40 und die Positionierungsbohrung 42 an dem führenden Ende des Kupplungsvorsprungs 30 und dem Boden der Kupplungsaussparung 32 entsprechend auf der Werkzeugachse ”O” für einen Passeingriff miteinander in Drehfähigkeiten relativ zueinander ausgebildet. Dies ermöglicht, dass der Kopf mit Schrägkante 14 und der Werkzeugkörper 12 in einem konzentrischen Verhältnis derart positioniert werden, dass die Kupplungsarbeit weiter gleichmäßig und einfach durchgeführt werden kann, wenn verursacht wird, dass diese Bauteile relativ zueinander mitdrehen, wobei die Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b miteinander in Kämmeingriff gebracht werden.
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Mit der vorliegenden Ausführungsform ist darüber hinaus der Kopf mit Schrägkante 14 aus Hartmetall derart hergestellt, dass der Kupplungsvorsprung 30 auf dem Kopf mit Schrägkante 14 ausgebildet ist. Dies ermöglicht, dass der Kopf mit Schrägkante 14, der den Kupplungsvorsprung 30 aufweist und die Einkerbungen 34a und 34b und die Schnittkante 24 oder ähnliches aufweist, in einer einfachen Weise unter Verwendung einer Formmatrize einheitlich ausgebildet wird. Der Werkzeugkörper 12, der mit der Kupplungsaussparung 32 ausgebildet ist, ist aus einem Hochgeschwindigkeitswerkzeugstahl hergestellt, und ermöglicht dabei, dass die Kupplungsaussparung 32 und die Einkerbungen 36a und 36b relativ einfach durch eine Schneidarbeit oder ein Funkenerosionsbearbeitung etc. ausgebildet wird.
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Mit der vorliegenden Ausführungsform weist darüber hinaus der Kupplungsvorsprung 30 eine verlängerte Form auf, die mit Bezug auf die Werkzeugachse ”O” im Querschnitt rechtwinklig zu der Werkzeugachse ”O” symmetrisch ist, und weist beide Längsendabschnitte mit den Einkerbungen 34a und 34b für Kämmeingriffe mit dem Paar der Einkerbungen 36a und 36b an der inneren Umfangsfläche der Kupplungsaussparung 32 in Formen ausgebildet auf, die mit Bezug auf die Werkzeugachse ”O” symmetrisch sind. Somit ermöglichen die zwei Sätze der Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b, dass der Kopf mit Schrägkante 14 geeignet an dem Werkzeugkörper 12 in einer stabilen Montageweise montiert wird.
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Außerdem ist die vorliegende Ausführungsform auf einen Spiralbohrer mit zwei Schneiden bezogen, der ein Paar Spiralnuten 20 und 22 fortlaufend auf dem Kopf mit Schrägkante 14 und dem Werkzeugkörper 12 aufweist, um dieselben zu überspannen. Mit der Kupplungsaussparung 32, die in einer Weise ausgebildet ist, das Paar Spiralnuten 20 so zu überspannen, dass sie sich in einer Richtung rechtwinklig zu der Werkzeugachse ”O” erstreckt, kann die Kupplungsaussparung 32 geeignet ausgebildet werden, während ermöglicht ist, dass der Kupplungsvorsprung 30 geeignet mit der Kupplungsaussparung 32 in Passeingriff gebracht wird. Mit der vorliegenden Ausführungsform weist darüber hinaus der Werkzeugkörper 12 die Fluidzufuhrbohrung 48 auf, die an der Werkzeugachse ”O” ausgebildet ist, um in einer Y-Form in der Nähe des führenden Endes gegabelt zu sein, an dem der Kopf mit Schrägkante 14 montiert ist, um an dem Paar Spiralnuten 20 entsprechend geöffnet zu sein. Dies ermöglicht einem Fluid, wie z. B. einem Schmieröl und Kühlluft usw., geeignet zu der Nähe des Kopfs mit Schrägkante 14 zugeführt zu werden, ohne dass ein Bedarf entsteht, dass der Kopf mit Schrägkante 14 eine Fluidzufuhrbohrung aufweist, mit einer sich ergebenden Struktur, die einfach und kostengünstig ist.
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Mit der vorliegenden Ausführungsform weisen nebenbei die Kreisbögen der Einkerbungen 34a und 34b des Kupplungsvorsprungs 30 die Krümmungen auf, die größer als die der Einkerbungen 36a und 36b der Kupplungsaussparung 32 für einen einfachen Kämmeingriff sind, wenn verursacht wird, dass der Werkzeugkörper 12 relativ zu dem Kopf mit Schrägkante 14 in der Werkzeugdrehrichtung dreht, wobei die Einkerbungen 34a, 36a und 34b, 36b miteinander in Kämmeingriff gebracht werden. Wie aus 5(a) und (b) ersichtlich ist, können jedoch die Kupplungsvorsprünge 30 Einkerbungen 50a, 50b und 60a, 60b aufweisen, und die Kupplungsaussparungen 32 können Einkerbungen 36a, 36b und 62a, 62b mit wirkungsvollen diametrischen Abschnitten aufweisen, die Kreisbögen mit entsprechenden Krümmungen aufweisen, die einander nahezu gleich sind, unter denen die Kreisbögen Mittelpunkte aufweisen, die voneinander abweichen. In 5(a) sind die Einkerbungen 36a und 36b der Kupplungsaussparung 32 nahezu denen der vorangehenden Ausführungsform gleich, wobei die Mittelpunkte der Kreisbogenanordnungen an der Werkzeugachse ”O” platziert sind. Jedoch sind die Kreisbögen der Einkerbungen 50a und 50b, die an dem Kupplungsvorsprung 30 ausgebildet sind, angeordnet, Mittelpunkte aufzuweisen, die von der Werkzeugachse ”O” abweichen, und dann ist ein Abschnitt an einer Seite zum Beginnen der Kämmeingriffe (d. h., einer Seite näher an dem führenden Ende, die in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn der Werkzeugachse ”O” gerichtet sind) angeordnet, näher an der Werkzeugachse ”O” zu sein und Spiele zwischen den Einkerbungen 36a und 36b sind erhöht. In 5(b) sind die Einkerbungen 60a und 60b des Kupplungsvorsprungs 30 angeordnet, Kreisbögen aufzuweisen, wobei deren Mittelpunkte an der Werkzeugachse ”O” angeordnet sind. Jedoch sind die Kreisbögen der Einkerbungen 62a und 62b, die an der Kupplungsaussparung 32 ausgebildet sind, angeordnet, Mittelpunkte aufzuweisen, die von der Werkzeugachse ”O” abweichen, um den Eingriffsanfangsseiten (d. h., den Seiten näher an den Öffnungsenden, die in einer Richtung im Uhrzeigersinn der Werkzeugachse ”O” gerichtet sind) von der Werkzeugachse ”O” entfernt zu sein, und Spiele zwischen den Einkerbungen 50a und 60b erhöht aufzuweisen.
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Während die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung voranstehend im Detail mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben wurde, ist es beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung, die beschrieben wurde, lediglich als darstellend von dem Ausführungsformen betrachtet wird, und dass die vorliegende Erfindung in verschiedenen Modifikationen und Verbesserungen ausgehend von dem Wissen der Fachleute implementiert werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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