JP2002321106A - 切屑を除去しつつ工作物を加工するツール - Google Patents

切屑を除去しつつ工作物を加工するツール

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】工作物の振動の少ない加工をすることができる
ツールを製造すること。 【解決手段】クランピングシュー１３によって保持され
るブレードプレート１１を具備し、切り屑を除去しつ
つ、硬質金属からなる工作物を加工するツールにおい
て、ブレードプレートは上から見て３角形に形成されて
いて、前面４５に設けられておりかつ締付溝２５に係合
する前記締付溝の長さに対応する幅を有しかつ前記ブレ
ードプレートの内接円の内側に位置するクランピンググ
リップを有すクランピングシューで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の前提部
分に記載の、切屑を除去しつつ高力な材料を加工するツ
ールに関する。以下、「高力な材料」という表現は、元
来高い強度を有する材料のみならず、特別な加工法によ
って高い強度及び／又は硬度を有する材料、特に、硬化
鋼のような硬化された材料をも意味する。
【０００２】
【従来の技術】ここで述べたタイプのツールは知られて
いる。これらのツールは、工作物の表面、特に、高力な
材料からなる工作物の孔の表面を加工するために用いら
れる。切屑を除去するために、工作物、詳しくは加工さ
れる表面は導かれてツールのブレードプレートの傍を通
過する。それ故に、ブレードプレートは工作物の表面か
ら切屑を除去する。孔の表面を加工する際、工作物は回
転され、リーマとも呼ばれる固定式のツールが孔に挿入
される。高力な材料を加工する際に、がたつきをもたら
す振動がしばしば生じることが、明らかになった。この
ことによって、工作物の加工された表面は特に良好な表
面仕上がり状態を有しない。すなわち、多くの場合に甘
受することができない溝及び波形が認められる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
はこれらの欠点を有しないツールを提供することであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
には、請求項１に記載の特徴を有する、明細書導入部に
記載したタイプのツールが提案される。このツールは、
ブレードプレートが、前面に設けられている締付溝に係
合するクランピングシューによって、ツールにしっかり
締め付けられること、を特徴とする。クランピングシュ
ーはブレードプレートをツールすなわちツールの基体に
しっかりと押す。ブレードプレートが締付溝を有するこ
とによって、ブレードプレートを、工作物の、振動の少
ない加工を可能にする、ツールの所定の位置、そこに取
り付けることができることが、保証される。
【０００５】ツールの基体が支持手段として用いられる
突出部を有すること、を特徴とする、ツールの実施の形
態は、好ましい。突出部は、ブレードプレートを、ブレ
ードプレートの裏面全体に亘って、すなわちクランピン
グシューから離隔している側で、支持するように、形成
されている。このことは、ブレードプレートが特に確実
にツールに保持されて、振動が回避されること、をもた
らす。
【０００６】ツールが一体的に形成されていることを特
徴とする、ツールの実施の形態は、特に好ましい。この
ことはツールの特別な安定性を、従ってまた振動のない
使用をもたらす。特にこのことによって、切屑を除去し
つつ工作物を加工する際に、がたつきが確実に回避され
る。他の実施の形態は他の従属請求項から生じる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
述する。図１に示したツール１は、ツール１を工作機械
のツール保持具又はアダプタ、中間ピース等に取り付け
るために用いられる、シャフト５を備えた基体３を有す
る。このシャフト５は、基体３の隣接領域よりも小さい
直径を有するので、シャフト５を取り囲む平面７が形成
される。この平面は、好ましくは環状であり、嵌め込ま
れた状態では、ツール１が保持手段、例えば中間ピー
ス、アダプタ等に確実に接触しているために、用いられ
る。
【０００８】シャフトに反対の側では、基体の領域９が
設けられている。この領域の外径は、ツール１の、領域
９とシャフト５との間にある部分よりも小さい。領域９
には、図で上から見て３角形のブレードプレート１１が
設けられている。このブレードプレートは、クランピン
グシュー(Spannpratze)１３によってツール１の基体３
にしっかり取り付けされる。十字１５によって、クラン
ピングシュー１３が締付ねじによって基体３に固定され
ていることが示唆されている。ブレードプレート１１の
ほぼ３分の１がツール１の領域９の周面１７から突出し
ており、最も遠くに突出している領域で、刃１９を有す
る。ハッチングによって、ここでは、刃１９の領域に
は、特別な硬度及び耐磨耗性を特徴とするインサート２
１が設けられていることができることが示唆されてい
る。このインサートはセラミック、ダイアモンド又はＣ
ＢＮ（立方晶窒化ホウ素）からなることができる。
【０００９】前記ブレードプレート１１は、刃１９の領
域で丸くなっている。ここでは２．２ｍｍ乃至２．７ｍ
ｍの曲率半径が存する。特に約２．５ｍｍの曲率半径が
適切であることが認められた。この曲率半径は、ブレー
ドプレートが非常に安定性があり、破損し難くて、特
に、高力な材料からからなる工作物が加工されるとき
に、余り振動を引き起こさないことを特徴とする。刃１
９の領域での丸み付けによって、更に、断続的な穴の面
の加工の際に刃１９が損傷を受けないことが保証されて
いる。
【００１０】クランピングシュー１３の、十字１５から
離隔した領域は、クランピングリップ２３とも呼ばれて
おり、ブレードプレート１１の、観察者に向いている前
面にある。この前面は、クランピングリップ２３との接
触領域で、好ましくは連続的な締付溝２５を有する。締
付溝２５はブレードプレート１１を形状係合で保持する
ために用いられる。締付溝を、研磨工程によって、ブレ
ードプレート１１に容易に形成することができる。
【００１１】締付溝２５は、ツール１の中心軸２７に対
し上から見て実質的に平行に延びており、振動の可能性
を減少させるために、刃１９の、出来る限り近くに設け
られている。締付溝２５とクランピングリップ２３との
間の協働によって、ブレードプレート１１が捩れのない
ようにツール１の基体３に保持されること、が保証され
ている。このことによって、一度予備設定された切削特
性が確実に維持され、がたつき及び振動が回避される。
【００１２】基体３の領域９は、ブレードプレート１１
と反対の側で、加工される孔にツール１を挿入すること
を容易にする斜面２９を有する。
【００１３】図１には、基体３に形成された流路３３の
流出口３１も示唆されている。流出口は、最後に、ここ
では基体３の中心軸線２７に共軸に延びている孔３５に
通じている。このことはここでは示されていない。この
孔へは、圧力下にある空気が適切な方法で供給され、空
気はツール１の作動中に流出口３１から出て、ブレード
プレート１１の加工領域から切屑を運び出す。
【００１４】締付溝２５の領域での、クランピングシュ
ー１３の幅は、クランピングリップ２３が実際にブレー
ドプレート１１の全幅に亘ってブレードプレートの前面
に載っているように、選択されていることは、図１の描
写から明らかである。従って、ツール１の基体３でのブ
レードプレート１１の最適な位置決めと、クランピング
シュー１３の高い剛性とが保証される。この場合、クラ
ンピングリップ２３の適切な構成によって、クランピン
グシュー１３がブレードプレート１１から横に出ないこ
とも保証される。ここでは、クランピングリップ２３の
幅は、クランピングリップがブレードプレート１１の内
接円の内側に位置しているように、選択されている。
【００１５】図２は図１に示したツール１の平面図を示
している。それ故に、観察者は、ここでは上からブレー
ドプレート１１を見る。図１を参照して既に説明した部
品は、同一の参照符号を有するので、前の説明を参照す
るよう指示することができる。図２は、基体３とブレー
ドプレート１１との間に中間層３７が設けられているこ
とができること、を示している。この中間層自体は、適
切な方法で、例えば、この中間層３７を貫通してツール
１の基体３に係合するボルトによって、ツール１の基体
３に取り付けられている。中間層３７の輪郭がブレード
プレート１１の輪郭に適合されていることは好ましい。
従って、ここでは、実質的に３角形の中間層３７が選択
されている。中間層の寸法は実際にブレードプレート１
１の寸法に対応しているので、このブレードプレート
は、刃１９の領域まで、全面に中間層３７に支持される
ことができる。中間層３７は、ブレードプレート１１と
反対の側で、周面１７を越えて突出している支持手段３
９によって支持される。この支持手段は、刃１９による
工作物の加工の際にブレードプレート１１に導入される
力を受け取って、ツール１の基体３に導くこと、を保証
する。
【００１６】図２に示した平面図は、ブレードプレート
１１の全幅がツール１の周面１７から突出している訳で
はないこと、を示している。ブレードプレート１１の、
ツール１の端面４１から離隔した側で、基体３の部分４
３がブレードプレート１１から出ていることが、認めら
れる。
【００１７】図２に示した平面図は、ブレードプレート
１１の前面４５が中心軸線２７に対し平行に延びておら
ず、中心軸線とは、端面４１からシャフト５の方向に開
きかつ好ましくは４°乃至８°、特に約６°の範囲にあ
る鋭角を、形成することも示している。この鋭角によっ
て、工作物を加工する際には、種々の振動を最小限に減
少するほどの切屑の流れが保証される。図２は、ブレー
ドプレート１１の刃１９が、中心軸線２７と交差する平
面上にあること、をも示す。
【００１８】中心軸線２７の上方では、ブレードプレー
ト１１の領域にかつ左に隣接して、切屑ポケット４７と
して用いられる開口部が、ツール１の基体３に設けられ
ている。この領域へは、工作物から除去される切屑が入
る。クランピングシュー１３が、それが切屑ポケット４
７へ突入せず、切屑の排出口を酷く損なわない程に下げ
て、ツール１の基体３に設けられていることは好まし
い。
【００１９】図1及び２からは、クランピングシュー１
３がプリズム状に形成されていることが明らかである。
クランピングシューは、十字１５によって示された締付
ねじから始まって、鋭角に延びている２つの側面４９及
び５１を有する。これらの側面は、クランピングシュー
１３を、きつく締めた状態で、ツール１の基体３に捩れ
のないように固定し、従って、形状係合で保持されたブ
レードプレート１１の所定の整列を保証するために、用
いられる。
【００２０】図３に示すようにツール１の端面４１を上
から見た図では、ツールの複数の部分は除かれている。
かくて、クランピングシュー１３のクランピングリップ
２３がブレードプレート１１の前面４５に載っているこ
とが、良く認められる。
【００２１】図３には、２つのねじ部分を有する締付ね
じ５３が明瞭に認められる。第1のねじ部分はクランピ
ングシュー１３に係合し、第２のねじ部分はツール１の
基体３に係合する。これらのねじ部分が逆方向のねじ山
を有するのは好ましい。このことは基本的に知られてい
る。締付ねじ５３は、ブレードプレート１１を確実に基
体３に固定するために、想像上の垂直線Ｖに対し鋭角で
延びている。ブレードプレートは、図３から明らかな如
く、ブレードプレートの刃１９が、垂直線Ｖのように中
心軸線２７と交差する想像上の水平線Ｈに接するよう
に、設けられている。平面図は、ブレードプレート１１
が、水平線Ｈと一致する平面上に完全には位置していな
いこと、を示している。ブレードプレートは、むしろ、
４°乃至８°、好ましくは約６°の鋭角で傾斜している
ので、前面４５は、刃１９を除いて、水平線Ｈの上方に
設けられている。この配置も、工作物の加工の際に切屑
の最適な運び出しを保証し、がたつき及び振動を回避す
るために用いられる。
【００２２】図３からは、支持手段３９が周面１７から
半径方向に突出している突出部によって形成されること
が明らかである。この突出部は周面１７を覆うようにし
てしかも約９０°の範囲に亘って円弧状に延びている。
支持手段３９は特に頑丈であり、工作物の加工の際に生
じる力を確実にかつ振動なしに基体３に誘導するように
形成されている。
【００２３】中間層３７がねじＳによってツール１の基
体３にすなわち支持手段３９の領域に固定されているこ
とが、図３で破線で示されている。中間層３７によって
吸収された力は、支持手段３９を介して確実にかつ振動
なしに基体３に導入される。
【００２４】図３に示した縮小図では、締付溝２５は容
易に認められない。従って、ここでは、図４に示した拡
大詳細図を参照するよう指示する。この拡大詳細図は、
図３のように、ブレードプレート１１の正面図を示して
いる。締付溝２５がブレードプレート１１の前面４５に
対し傾斜した側面Ｆを有することは重要である。この側
面は図４に示した描写では左から右に上がっており、前
面４５とは約６°乃至１２°、好ましくは約１０°角度
を形成する。この側面Ｆによって、ブレードプレート１
１の前面４５に作用する、クランピングシュー１３の力
は分配されて、ブレードプレート１１の第1の力の成分
はブレードプレート１１を中間層３７及び支持手段３９
に押圧して、それ故に、ブレードプレート１１はツール
１の基体３に確実に保持される。第２の力の成分はツー
ル１の中心軸線２７の方向に作用するので、ブレードプ
レート１１は予備設定された位置に回転不能に固定され
得る。
【００２５】ブレードプレート１１の拡大図からは、ブ
レードプレートが締付溝２５によって実際に弱体化され
ないことが明らかとなる。ブレードプレート１１は、更
に、他の出願では通常の締付ねじ用の貫通孔を有しない
ので、非常に安定的である。このことは、同様に、工作
物の振動の少ない加工をもたらし、寿命を著しく増大さ
せる。
【００２６】ここでは、ツール１の基体３が一体的に形
成されていることをはっきりと指摘しよう。すなわち、
シャフト５は、より大きな外径を特徴とする、ツールの
中間部分を通って、ブレードプレート１１が取り付けら
れている縮径された領域９へと移行する。ツール１を一
体的に形成することによって保証されるのは、ブレード
プレート１１を用いた工作物の加工の際に力を特に少な
い振動でツール１の保持手段に導入することができるの
で、ツールの加工中にがたつき及び振動を極めて確実に
回避されることができることである。従って、ブレード
プレート１１は非常に安定的であり、工作物の加工の際
に非常に振動が少ない。何故ならば、ブレードプレート
は、ブレードプレートを貫通するねじによってでなく、
クランピングシューによって保持されるからである。
【００２７】図１乃至４を参照して説明したツール１
は、工作物の加工された表面の損傷及び寿命の持続的な
短縮をもたらすであろう振動が生じることなく、高力な
材料からなる工作物をブレードプレート１１によって加
工することを可能にする、特別な構成を特徴とする。種
々の措置の協働、すなわち、ツール１の一体的な形成、
支持手段３９の上面での、場合によっては中間層３７に
よるブレードプレート１１の確実な支持、及び支持手段
３９が基体３の周面１７から突出しているという事実、
最後に、ツール１の基体３においてブレードプレート１
１を耐捩り性をもって保持することは、特に、工作物が
高力な材料からなるときに、素晴らしい加工結果を生じ
させる。加工の際に非常に熱くなるツール１の、ブレー
ドプレート１１の及び加工された工作物の材料特性を酷
く損なわないためには、発生する切屑は、冷却剤及び／
又は潤滑剤によってではなく、過剰圧力下にあり流出口
３１から加工領域へ導かれる空気によって運び出され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ツールの側面図を示している。
【図２】図１に示したツールの拡大平面図を示してい
る。
【図３】ツールの正面図を示している。
【図４】ブレードプレートの拡大詳細図を示している。
【符号の説明】
１ ツール ３ 基体 １１ ブレードプレート １３ クランピングシュー ２３ クランピングリップ ２５ 締付溝 ３９ 支持手段 ４５ 前面
フロントページの続き (72)発明者 ディエター・クレス ドイツ連邦共和国、73431 アーレン、ボ ルクシュトラーセ 87 (72)発明者 フリードリヒ・ヘーベルル ドイツ連邦共和国、73466 ラオホヘイム、 フリーデルシュトラーセ 14 Ｆターム(参考） 3C046 CC00 EE13

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 クランピングシューによって保持される
    ブレードプレートを具備し、切屑を除去しつつ、硬質金
    属からなる工作物を加工するツールにおいて、 前記ブレードプレート（１１）は、前面（４５）に設け
    られており、かつ前記クランピングシュー（１３）が係
    合する締付溝（２５）を有すること、を特徴とするツー
    ル。
  2. 【請求項２】 前記ブレードプレート（１１）は、上か
    ら見て実質的に３角形に形成されていること、を特徴と
    する請求項１に記載のツール。
  3. 【請求項３】 前記締付溝（２５）は、横断面では、前
    記ブレードプレート（１１）の前記前面（４５）と約８
    °乃至約１２°、好ましくは約１０°角度を形成する側
    面を有すること、を特徴とする請求項１又は２に記載の
    ツール。
  4. 【請求項４】 前記締付溝（２５）は、実際に、前記ブ
    レードプレート（１１）の全幅に亘って延びているこ
    と、を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の
    ツール。
  5. 【請求項５】 前記クランピングシュー（１３）は、ほ
    ぼ前記締付溝（２５）の長さに対応している幅を有しか
    つ前記ブレードプレート（１１）の内接円の内側に位置
    しているクランピングリップ（２３）を有すること、を
    特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載のツー
    ル。
  6. 【請求項６】 前記クランピングシュー（１３）は、プ
    リズム状に形成されていること、を特徴とする請求項１
    乃至５のいずれか１に記載のツール。
  7. 【請求項７】 前記ツール（１）の基体（３）は、前記
    ブレードプレート（１１）の領域で、支持手段（３９）
    として用いられる突出部を有すること、を特徴とする請
    求項１乃至６のいずれか１に記載のツール。
  8. 【請求項８】 前記ツール（１）の前記基体（３）は、
    一体的に形成されていること、を特徴とする請求項１乃
    至７のいずれか１に記載のツール。
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