JP2000508589A - 工作機械用穿孔工具およびこの穿孔工具の製作方法 - Google Patents
工作機械用穿孔工具およびこの穿孔工具の製作方法Info
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.工作機械用穿孔工具において、 − ドリル本体(14)を具備し、 − このドリル本体がらせん状に湾曲したリブ(28)によって側面(84 ,26)を画成された2つの切屑搬送溝(26)を備え、 − ドリル本体(14)の端面側に設けられた切削ヘッド(22)を具備し、 − この切削ヘッドが少なくとも2つのセグメント部分(62)を備え、こ のセグメント部分が部分円筒状の外周面(64)によって半径方向外側を 画成され、かつ切屑室(60’,60”)によって互いに分離され、この 切屑室が周方向においてセグメント部分に接し、ほぼ軸線平行に向き、そ して切屑排出方向(74)において隣接する切屑搬送溝(26)に開口し ており、 − 切削ヘッドが少なくとも2個の切削チップ(18,20)を備え、この 切削チップがほぼ軸線平行な半径方向の切屑案内面(66’,66”)の 範囲内のセグメント部分(62)の各々1つの凹部(16)内に、特にす くい面(68’,68”)がこの切屑案内面と面一になるように配置され 、切削チップがそれぞれ、切削ヘッド(22)から軸方向に突出する少な くとも1個の作用切刃(70’,70”)を有し、 − 切屑案内面(66’,66”)がそれぞれ接続個所(76)で切屑排出方 向(74)において、隣接する切屑搬送溝(26)のらせん状に湾曲した側 面(84)に接続し、 − 少なくとも1つの接続個所(76)に接続面(80)が設けられ、この接 続面が切屑案内面(66’,66”)の画成エッジ(76)から切屑排出方 向(74)に段状に窪んで切屑室(60’,60”)の横断面を広げ、かつ 隣接する一方の側面(84)に接続しており、 − 切屑室(60’,60”)か切削チップ側の切屑案内面(66’,66” )に対向する切屑ガイド面(72’,72”)を備え、この切屑ガイド面( 72’,72”)が切屑室を通る横断面内で切削チップ側の切屑案内面(6 6’,66”)に対して0〜110°の角度をなし、かつ隣接するセグメン ト部分(62)に設けられ、 − この切屑ガイド面(72’,72”)が少なくとも1つの接続個所に、 接続面(82)を備え、この接続面が切屑排出方向(74)において切屑 ガイド面(72’,72”)の画成エッジ(78)から段状に窪んで切屑 室(60’,60”)の横断面を広げ、かつ隣接する切屑搬送溝(26) の一方の側面に接続し、 − 画成エッジ(78)が隣接する切削チップ(18,20)の作用切刃( 70’,70”)と中央との間の範囲に達し、それによって切屑室(60 ’,60”)の横断面が切削ヘッド(22)の尖端から切屑搬送溝(26 )に連続して増大し、 − ドリル本体(14)が切削ヘッド(22)と反対のその端部に、中央の冷 却媒体供給通路(36)を有する、リブのないドリル軸(12)を備え、 − ドリル本体のリブ(28)内に冷却媒体通路(30,32)が設けられ、 この冷却媒体通路がリブ(28)と同じ曲率でらせん状に湾曲し、切削ヘッ ドから穿孔工具(34)に対して一定の傾斜角度(β)でリブ(28)の全 長にわたって延び、そしてリブのないドリル軸(12)の範囲において中央 の供給通路(36)に開口し、 − 切屑搬送溝のらせんピッチひいては切屑搬送溝の幅が切屑排出方向に連続 的にまたは段状に増大している ことを特徴とする穿孔工具。 2.切削チップ(18,20)の少なくとも一部が穿孔工具軸線(34)から異 なる半径方向間隔を有し、かつ互いに部分的に重なる加工範囲を有することを特 徴とする請求項1記載の穿孔工具。 3.少なくとも1つの最も外側の切削チップ(20)の切刃(70”)が、部分 円筒状の外周面(64)を越えて半径方向に突出していることを特徴とする請求 項1または2記載の穿孔工具。 4.ドリル本体(14)が軸方向において切削リム(110’,110”)によ って互いに分離された少なくとも2つの段状部分(14’,14”,14”’ )を備え、この段状部分が切屑排出方向(74)に段状に増大する直径を有し、 切削リム(110’,110”)が部分円筒状外周面(64’,64”)によっ て半径方向外側を画成されかつ切屑室(60”’)によって互いに分離された2 つのセグメント部分(62’)を備え、この切屑室が周方向においてセグメント 部分に接し、ほぼ軸線平行に向き、送り方向でも切屑排出方向でも隣接する切屑 搬送溝(26)に開口し、切削リムが更に、少なくとも1個の切削チップ(20 ’)を備え、この切削チップがほぼ軸線平行な半径方向の切屑案内面(66”’ )の範囲において一方のセグメント部分(62’)の凹部内に、特にこの切屑案 内面とすくい面(68”’)が面一になるように配置され、かつ切削リム(11 0’,110”)を越えて軸方向に突出する少なくとも1つの作用切刃(70” ’)を含み、当該の切屑案内面(66”’)が切屑排出方向(74)における接 続個所で、隣接する切屑搬送溝(26)のらせん状に湾曲した側面(84)に接 続し、この接続個所に接続面(80’)が設けられ、この接続面が切屑排出方向 (74)において切屑案内面(66”’)の画成エッジ(76’)から段状に窪 んで切屑室(60”’)の横断面を広げて、隣接する切屑搬送溝の一方の側面( 84)に接続していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の穿 孔工具。 5.接続面(80,82)が凹形に湾曲していることを特徴とする請求項1〜4 のいずれか一つに記載の穿孔工具。 6.接続面(80,82)が切屑搬送溝(26)の一方の側面(84,86)に 滑らかに接続していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の穿 孔工具。 7.接続面(80,82)が切屑案内面(60’,60”)およびまたは切屑ガ イド面(72’,72”)の全幅にわたって延びていることを特徴とする請求項 1〜6のいずれか一つに記載の穿孔工具。 8.切屑搬送溝(26)の側面(84,86)がその外側端縁部近くにおいて、 横断面で、90°よりも小さな角度、特に0〜30°の角度をなしていることを 特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の穿孔工具。 9.切屑搬送溝(26)の横断面の輪郭が部分円状、特に半円状であることを特 徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の穿孔工具。 10.切屑搬送溝(26)の横断面の輪郭が少なくとも一方の側面(84,86) の範囲において外側端縁部の方へ直線的に延びていることを特徴とする請求項9 記載の穿孔工具。 11.特に湾曲した画成エッジ(76)が切削チップ用凹部(16)の端縁部から 、エッジ長さにわたって変化する間隔を有し、この間隔が最も狭い個所で、切削 チップ外接面直径の0.1〜0.4倍に相当することを特徴とする請求項1〜10のい ずれか一つに記載の穿孔工具。 12.セグメント部分(62)の部分円筒状外周面(64)と、切屑排出方向に接 続するリブ(28)の部分円筒状の外周面が、切屑室(60’,60”)と切屑 搬送溝(26)によって中断された共通の外周円筒を形成していることを特徴と する請求項1〜11のいずれか一つに記載の穿孔工具。 13.切屑案内面区間(88)を備え、この切屑案内面区間が端面側で、互いにオ ーバーラップする加工範囲内にある切刃部分(90)にかぶさっていることを特 徴とする請求項2〜12のいずれか一つに記載の穿孔工具。 14.切屑案内面区間(28)が端面側で、半径方向最も内側の切削チップ(18 )の半径方向外側にある切刃部分(90)にかぶさっていることを特徴とする請 求項13記載の穿孔工具。 15.切屑案内面区間が端面側で、半径方向最も外側の切削チップ(20)の半径 方向内側にある切刃部分にかぶさっていることを特徴とする請求項13または1 4記載の穿孔工具。 16.セグメント部分(62)の部分円筒状の外周面に接続し、切削ヘッド尖端部 から接続個所(76)の方に延びる切屑案内面画成部(92)を備え、この切屑 案内面画成部が、外周に対して半径方向内側にずれた切削チップ(18)のすく い面(68’)の平面から切屑室(60’)の方へ突出していることを特徴とす る請求項1〜15のいずれか一つに記載の穿孔工具。 17.ドリル本体(14)を具備し、このドリル本体がらせん状に湾曲したリブ( 28)によって側面(84,26)を画成された2つの切屑搬送溝(26)を備 え、更に、ドリル本体(14)の端面側に設けられた切削ヘッド(22)を 具備し、この切削ヘッドが少なくとも2つのセグメント部分(62)を備え、こ のセグメント部分が部分円筒状の外周面(64)によって半径方向外側を画成さ れ、かつ切屑室(60’,60”)によって互いに分離され、この切屑室が周方 向においてセグメント部分に接し、ほぼ軸線平行に向き、そして切屑排出方向( 74)において隣接する切屑搬送溝(26)に開口しており、切削ヘッドが更に 、少なくとも2個の切削チップ(18,20)を備え、この切削チップがほぼ軸 線平行な半径方向の切屑案内面(66’,66”)の範囲内のセグメント部分( 62)の各々1つの凹部(16)内に、特にすくい面(68’,68”)がこの 切屑案内面と面一になるように配置され、切削チップがそれぞれ、切削ヘッド( 22)から軸方向に突出する少なくとも1個の作用切刃(70’,70”)を有 し、切屑案内面(66’,66”)がそれぞれ接続個所(76)で切屑排出方向 (74)において、隣接する切屑搬送溝(26)のらせん状に湾曲した側面(8 4)に接続している、工作機械用穿孔工具において、セグメント部分(62)の 部分円筒状の外周面に接続し、切削ヘッド尖端部から接続個所(76)の方へ延 びる切屑案内面画成部(92)を備え、この切屑案内面画成部が外周に対して半 径方向内側にずらした切削チップ(18)のすくい面(68’)の平面から切屑 室(60’)の方へ突出していることを特徴とする穿孔工具。 18.切屑案内面画成部(92)が半径方向断面およびまたは軸方向断面で、すく い面(68’)の平面を越えて段状にまたはくさび状に突出していることを特徴 とする請求項16または17記載の穿孔工具。 19.切屑案内面画成部(92)が切屑排出方向(74)に拡散して切屑室(60 ’)を広げていることを特徴とする請求項15〜18のいずれか一つに記載の穿 孔工具。 20.穿孔工具軸線(34)に対して半径方向または斜め方向に延びる複数の段状 縁部または波形縁部(106)が、少なくとも切屑搬送溝(26)の切削チップ 側の側面(84)に軸方向に間隔をおいて配置され、段状縁部または波形縁部が 切屑排出方向(74)に窪んで切屑搬送溝(26)の横断面を局部的に広げる段 状面または波形面(104)からなっていることを特徴とする請求項1 〜19のいずれか一つに記載の穿孔工具。 21.ドリル本体(14)を具備し、このドリル本体がらせん状に湾曲したリブ( 28)によって側面(84,26)を画成された2つの切屑搬送溝(26)を備 え、更に、ドリル本体(14)の端面側に設けられた切削ヘッド(22)を具備 し、この切削ヘッドが少なくとも2つのセグメント部分(62)を備え、このセ グメント部分が部分円筒状の外周面(64)によって半径方向外側を画成され、 かつ切屑室(60’,60”)によって互いに分離され、この切屑室が周方向に おいてセグメント部分に接し、ほぼ軸線平行に向き、そして切屑排出方向(74 )において隣接する切屑搬送溝(26)に開口しており、切削ヘッドが更に、少 なくとも2個の切削チップ(18,20)を備え、この切削チップがほぼ軸線平 行な半径方向の切屑案内面(66’,66”)の範囲内のセグメント部分(62 )の各々1つの凹部(16)内に、特にすくい面(68’,68”)がこの切屑 案内面と面一になるように配置され、切削チップがそれぞれ、切削ヘッド(22 )から軸方向に突出する少なくとも1個の作用切刃(70’,70”)を有し、 切屑案内面(66’,66”)がそれぞれ接続個所(76)で切屑排出方向(7 4)において、隣接する切屑搬送溝(26)のらせん状に湾曲した側面(84) に接続している、工作機械用穿孔工具において、穿孔工具軸線(34)に対して 半径方向または斜め方向に延びる複数の段状縁部または波形縁部(106)が、 少なくとも切屑搬送溝(26)の切削チップ側の側面(84)に軸方向に間隔を おいて配置され、段状縁部または波形縁部が切屑排出方向(74)に窪んで切屑 搬送溝(26)の横断面を局部的に広ける段状面または波形面(104)からな っていることを特徴とする穿孔工具。 22.個々の段状面または波形面(104)がその切屑排出側の端部で、穿孔工具 軸線(34)に対して半径方向または斜め方向に延びる他の段状縁部または波形 縁部(108)によって画成され、個々の段状面または波形面(104)が、切 屑排出方向(74)において当該の溝側面(84)のらせん傾斜に関して先ず最 初に増大しそして小さくなる傾斜角度を有することを特徴とする請求項20また は21記載の穿孔工具。 23.段状面または波形面(104)が切屑搬送溝(26)の切削チップ側の側面 (84)の凹部によって形成され、この凹部がその段状縁部または波形縁部(1 06,108)のところで閉じているかまたは半径方向外側に縁部が開放してい ることを特徴とする請求項20〜22のいずれか一つに記載の穿孔工具。 24.凹部がその段状縁部または波形縁部(106,108)のところに、場合に よっては縁が開放した楕円形または円形の輪郭を有することを特徴とする請求項 23記載の穿孔工具。 25.凹部がその段状縁部または波形縁部(106,108)のところに、場合に よっては縁が開放した長方形の輪郭を有することを特徴とする請求項23記載の 穿孔工具。 26.ドリル本体(14)が切削ヘッドと反対のその端部に、中央の冷却媒体供給 通路(36)を含むリブ状のドリル軸(12)を備え、ドリル本体のリブ(28 )内に冷却媒体通路(30,32)が配置され、この冷却媒体通路がリブ(28 )と同じ曲率でらせん状に湾曲し、切削ヘッドから穿孔工具軸線(34)に対し て一定の傾斜角度(β)でリブ(28)の全長にわたって延び、そしてリブのな いドリル軸(12)の範囲において中央の供給通路(36)に開口していること を特徴とする請求項1〜25のいずれか一つに記載の穿孔工具。 27.ドリル本体(14)を具備し、このドリル本体がらせん状に湾曲したリブ( 28)によって側面(84,26)を画成された2つの切屑搬送溝(26)を備 え、更に、ドリル本体(14)の端面側に設けられた切削ヘッド(22)を具備 し、この切削ヘッドが少なくとも2つのセグメント部分(62)を備え、このセ グメント部分が部分円筒状の外周面(64)によって半径方向外側を画成され、 かつ切屑室(60’,60”)によって互いに分離され、この切屑室が周方向に おいてセグメント部分に接し、ほぼ軸線平行に向き、そして切屑排出方向(74 )において隣接する切屑搬送溝(26)に開口しており、切削ヘッドが更に、少 なくとも2個の切削チップ(18,20)を備え、この切削チップがほぼ軸線平 行な半径方向の切屑案内面(66’,66”)の範囲内のセグメント部分(62 )の各々1つの凹部(16)内に、特にすくい面(68”,68”)がこの切屑 案内面と面一になるように配置され、切削チップがそれ ぞれ、切削ヘッド(22)から軸方向に突出する少なくとも1個の作用切刃(7 0’,70”)を有し、切屑案内面(66’,66”)がそれぞれ接続個所(7 6)で切屑排出方向(74)において、隣接する切屑搬送溝(26)のらせん状 に湾曲した側面(84)に接続している、工作機械の穿孔工具において、ドリル 本体(14)が切削ヘッドと反対のその端部に、中央の冷却媒体供給通路(36 )を含む、リブのないドリル軸(12)を備え、ドリル本体のリブ(28)内に 冷却媒体通路(30,32)が配置され、この冷却媒体通路がリブ(28)と同 じ曲率でらせん状に湾曲し、切削ヘッドから穿孔工具軸線(34)に対して一定 の傾斜角度(β)でリブ(28)の全長にわたって延び、そしてリブのないドリ ル軸(12)の範囲において中央の供給通路(36)に開口していることを特徴 とする穿孔工具。 28.冷却媒体通路(30,32)がリブ(28)の展開状態で、穿孔工具(34 )に対して斜めに向いた直線状の深穴を形成していることを特徴とする請求項2 6または27記載の穿孔工具。 29.深穴(30,32)が穿孔工具軸線(34)を通る軸方向平面内にあり、両 深穴を含む軸方向平面が穿孔工具軸線(34)の周りに180°でない角度をな していることを特徴とする請求項28記載の穿孔工具。 30.軸方向平面がなす角度(α)が155〜175°であることを特徴とする請 求項29記載の穿孔工具。 31.請求項1〜10のいずれか一つに記載の穿孔工具を製作する方法において、 − 基礎材料体(42’)が穿孔工具の輪郭に沿って旋削されて、場合によっ ては異なる直径の複数の段状部分を有する、回転対称で区間毎に円筒状のブ ランク本体(42”)を形成し、 − 互いに対向し、軸方向両側が末端部(100,102)によって画成され た切屑搬送溝(26)が、円筒状の区間(ブランク(42”)の切屑排出部 分(24))に成形または切削加工され、その際この切屑搬送溝の側面(8 4,86)が残りの縦方向リブ(28)によって画成されており、 − 側面のところで互いにほぼ軸線平行な各々1つの切屑案内面(66’,6 6”)と切屑ガイド面(72’,72”)によって画成された2つの切屑室 (60’,60”)が、、切削ヘッド側または切削リム側のブランク本体( 42VII)の端部に成形または切削加工され、その際切屑案内面(66’, 66”)およびまたは切屑ガイド面(72’,72”)が切削ヘッド側また は切削リム側の末端部(100)の範囲においてあるいは切削ヘッド内にお いて、隣接する切屑搬送溝(26)の側面(84,86)と交叉して、画成 縁部と段状に窪む接続面(80,82)を形成し、 − 切屑搬送溝(26)が先ず最初に、軸線平行な縦方向溝の形にブランク本 体(42”’)にまたはその段状部分に成形または切削加工され、 − 成形または切削加工の前または後で、直線的なリブ(28)の範囲に深穴 (30,32)が穿設され、 − この深穴が、切削ヘッド側または切刃側のブランク端部の端面に偏心させ て配置された個所からブランク本体(42IV)の円筒中心軸線(34)に対 して斜めにリブのないドリル軸(12)内の中央の袋穴(36)の方へ延び 、袋穴の底を貫通し、 − このようにして予め製作されたブランク(42V)が互いに軸方向間隔を おいて設けられた挟持固定個所(104,106)で、挟持固定個所の間に あるリブ付き領域が設定温度に加熱され、挟持固定個所で同軸のねじりモー メントが加えられ、その際加熱領域で予め定めた角度だけらせん状に塑性的 にねじられ、 − この場合、ねじり角度が変えられ、リブ(28)の範囲に軸方向に連続的 にまたは段階的に増大するらせんピッチが形成される ことを特徴とする方法。 32.切屑搬送溝(26)が円板フライスおよびまたは型彫りフライスを用いてブ ランク本体(42”’)に穿設され、その際先ず最初に、円板フライスの円環面 およびまたは型彫りフライスの球形に一致する凹形の接続面(80,82)が切 削ヘッド側または切削リム側の末端部に生じることを特徴とする請求項31記載 の方法。 33.横断面が部分円状の切屑搬送溝(26)が切削加工され、この切屑搬送溝が 少なくとも切削チップ側の溝側面で、外側縁部の方へ直線的に終わっているこ とを特徴とする請求項31または32記載の方法。 34.切屑排出方向に深さが浅くなるように、縦方向溝(26)が円筒状ブランク 本体(42”’)またはその段状部分に切削加工されることを特徴とする請求項 31〜33のいずれか一つに記載の方法。 35.ブランク(42V)が連続的にまたは段階的に軸方向に変化する加熱領域を 有する挟持固定個所の間の範囲においてねじられることを特徴とする請求項31 〜34のいずれか一つに記載の方法。 36.少なくとも切削チップ側の溝側面(84)に互いに軸方向間隔をおいて配置 され、ほぼ半径方向に延びる端縁部(106,108)によって画成された段状 面または波形面(104)が、特に型彫りフライスによって切削加工されること を特徴とする請求項31〜35のいずれかーつに記載の方法。
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