JP2002522241A - 切削用ヘッドと工具シャンクとの連結 - Google Patents
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Abstract
Description
式で解放可能でかつ同軸に取り付けられる工具シャンクを備えた切削用工具組立
体に関する。
シャンクからこれに取り付けられた切削用ヘッドに伝達されるフライス削りのよ
うな回転切削作業用の組立体に関する。
ドが自己把持式で工具シャンクに取り付けられることがしばしば望まれ、これは
、例えばEP0118806号に明らかにされたように固定用区画を有する切削
用ヘッド及び工具シャンクの形成により得られることが多い。
るありほぞ状の突起と工具シャンクのこれと一致する形の凹所とが互いに同軸に
嵌まって組み合う形式の固定用区画を有し互いに同軸に結合された交換可能な切
削用ヘッドと工具シャンクとを明らかにする。この突起と凹所の両者は固定用ウ
イングを有し、これらウイングは円周方向で間隔を空けて置かれ、組立ての際は
、まず、突起の固定用ウイングが凹所の固定用ウイング間に挿入され、切削用ヘ
ッドを工具ホルダーに関して回転させるとこれらはその最終位置に到達し、この
位置において、凹所の固定用ウイングが突起の対応した固定用ウイングと重なる
。切削用ヘッドと工具シャンクとには位置決め用区画が更に設けられ、これら区
画は固定用区画に関して周囲に置かれ、そして工具シャンクに関して切削用ヘッ
ドが回転したときに互いに当たり、これによりこれらの最終位置において固定用
区画が互いに組み合って工具シャンクにおける切削用ヘッドの自己把持が提供さ
れる。
作用のため、これらウイングの接触している面は、これらの間に少なくも小さい
軸方向間隙及び半径方向間隙を持たねばならなず、このため、固定用区画の正確
な相互の位置決め用の追加手段を有する切削用工具組立体が必要となる。かかる
追加の手段は、例えばWO96/11079号に説明されたような工具シャンク
に形成された弾性的なスリットの形式とすることができる。
新規な工具シャンクを提供することが本発明の目的である。
で連結するための交換可能な切削用ヘッドにおいて、切削用ヘッドの前端に隣接
して形成された少なくも1個の切れ刃を有する切削用部分及び切削用ヘッドの前
記切削用部分と後端との間を伸びていてかつ工具シャンクの取付け用部分と適合
する取付け用部分を有する切削用ヘッドであって、切削用ヘッドの前記取付け用
部分が、 前記連結軸線に関して円周方向に伸びかつその少なくも2個の部分に実質的に
円錐状の形を有する中心合わせ用の面を有する中心合わせ用区画であって、かつ
これらの部分が周囲の中心合わせ用の面の広い端部に向かって前記軸線に沿って
広がる前記中心合わせ用区画、 工具シャンク上の切削用ヘッドの軸方向支持の設備に適した周囲に配置されて
円周方向に伸びかつ間隔を空けられた少なくも2個の位置決め用の面を有する位
置決め用区画であって、各位置決め用の面は、これから周囲の中心合わせ用の面
の前記広い端部までの軸方向距離が、切削作業中、前記切れ刃に作用する切削力
の方向と略対応する方向で増加するように前記連結軸線に関して傾けられる前記
位置決め用区画 を備え、 位置決め用区画及び中心合わせ用区画の一方に円周方向で間隔を空けて離され
た少なくも2個の固定用ウイングが形成され、これに、それぞれ前記位置決め用
の面及び/又は中心合わせ用の面の前記部分のいずれかが属している 切削用ヘッドが提供される。
ッドと自己把持式に連結軸線に沿って同軸で連結するため工具シャンクにおいて
、切削用ヘッドの後端に隣接して形成されたその取付け用部分と適合する取付け
用部分を有する工具シャンクであって、工具シャンクの取付け用部分が工具シャ
ンクの前面から後方に伸び、更に 前記連結軸線に関して円周方向に伸びかつその少なくも2個の部分に実質的に
円錐状の形を有する周囲中心合わせ用の面を有する中心合わせ用区画であって、
かつこれら2個の部分が周囲の中心合わせ用の面の広い端部に向かって前記軸線
に沿って広がる前記中心合わせ用区画、 周囲方向に配置されかつ円周方向に伸びかつ間隔を空けられた少なくも2個の
位置決め用の面を有する位置決め用区画であって、各位置決め用の面は、これか
ら周囲の中心合わせ用の面の前記広い端部までの軸方向距離が、前記切れ刃に作
用する切削力の方向と略対応する方向で増加するように前記連結軸線に関して傾
けられる前記位置決め用区画 を備え、 位置決め用区画及び中心合わせ用区画の一方に円周方向で間隔を空けて離され
た少なくも2個の固定用ウイングが形成され、これに前記位置決め用の面又は中
心合わせ用の面の前記部分のいずれかが属している 工具シャンクが提供される。
であり、また取付け用部分の位置決め用区画及び中心合わせ用区画の一方が切削
用部分に隣接して配置され、他方のものは切削用ヘッドの後端に隣接して配置さ
れかつ前記固定用ウイングが形成され、工具シャンクの取付け用部分が設計され
そして少なくも前記固定用ウイングが形成されるその区画は端部の開口した空洞
部の形式である。
ヘッドの取付け用部分の固定用ウイングは工具シャンクの取付け用部分の固定用
ウイング間に挿入され、そして切削用ヘッドが連結軸線まわりに工具シャンクに
関して回転すると、これらの一方の取付け用部分の位置決め用の面が他方の取付
け用部分の位置決め用の面を昇って当たり、これにより切削用ヘッドの取付け用
部分の中心合わせ用の面が、工具シャンクの取付け用部分の対応した中心合わせ
用の面としっかり適合して当たり、これにより切削用ヘッド及び工具シャンクの
取付け用部分が嵌まった状態で互いに相手を固定する。これにより、工具シャン
クにおける切削用ヘッドの自己把持が達成される。
削用ヘッドを工具シャンクにねじ式で徐々に取り付けるための設備に適した適宜
の形状とすることができる。これらの面は、連結軸線に関して傾斜を定めている
ある螺旋角度を有する螺旋面の一部分として形成されることが好ましい。
け用部分の中心合わせ用区画に固定用ウイングが形成され、中心合わせ用の面は
固定用ウイングの周囲の面により定められる。この事例においては、位置決め用
区画は切削用ヘッドの切削用部分とその取付け用部分の中心合わせ用区画との間
に配置され、位置決め用の面は位置決め用区画の基面に形成されたくさび状の突
起に属する。
置され、かつ好ましくは長い円錐状の本体であり、固定用ウイングは切削用ヘッ
ドの取付け用部分の位置決め用区画に属し、そして各固定用ウイングは中心合わ
せ用区画に隣接して配置された位置決め用の面を有し、更に周囲の面は切削用ヘ
ッドの位置決め用の面と後端との間を軸方向に伸びる。
体に組み合わせられるように設計され、この場合、連結軸線は切削工具組立体の
回転軸線と一致する。
削用工具の組立て中のこれらの傾斜した位置決め用の面の相互作用が、正確に確
立された軸方向及び半径方向の相互位置におけるこれらの中心合わせ用の面のし
っかりして適合を提供する。従って、切削用ヘッドは自己把持の方法で工具ホル
ダーに正確に中心を合わせられかつ保持される。
図面を参照することとする。
するために図3に示された工具シャンク2に同軸に組み合わせられる本発明の一
実施例により設計された交換可能な切削用ヘッド1を示す。
方の切削用部分5及びこれから後方に伸びている後方の取付け用部分6が形成さ
れる。
凹所9により分離された複数のボデー部分7を持つ。切れ刃8は、軸線Aと実質
的に平行に向けられ、切削用ヘッド1はこの軸線まわりに回転するように設計さ
れる。前方切削用部分5の切削用のための幾何学的形状は本願の主題を構成せず
、従ってここでは更に詳細には説明されない。
つ切削用部分5に形成された円周面Iを有する円柱状の位置決め用区画10(図
2)、及び位置決め用区画10と切削用ヘッド1の後端4との間を伸びかつ切削
用ヘッド1の後端4に隣接して配置された広い端部13に向かって広がっていく
中心合わせ用区画12を備える。
突起15の形成された基面14を有し、これら突起は周囲に配置され更に実質的
に円周方向に伸びかつ間隔を空けられる。突起15は位置決め用の面16を有し
、その各は軸線Aに関して傾けられた螺旋面の一部分として形成され、かつこれ
から中心合わせ用区画12の広い端部13までの軸方向距離が、一般に切削作業
中に切れ刃8に作用する切削力の方向と一致する方向で増加する。位置決め用の
面16の各は、突起15の先端18において連続的に基面14に移行し、その後
端20においては基面14に関して段を形成する。
れた固定用ウイング24が形成される。図2を参照すれば、各固定用ウイング2
4及び位置決め用区画10の対応位置決め用の面16は、平面図で見たとき、位
置決め用の面10の円周面Iの1個の同じ扇形部分Sに配置される。固定用ウイ
ング24には周囲方向の位置決め用の面26が形成され、その各は共通の想像上
の円錐面の一部分であり、この円錐面は中心合わせ用区画12の広い端部13に
向かって位置決め用区画10から離れる方向で広がって行く中心合わせ用の区画
12の周囲の中心合わせ用の面を定める。この説明された実施例においては、中
心合わせ用の面26の軸方向の長さは中心合わせ用区画12の長さより小さいが
、これらは同一の長さとすることができる。
2を示す。見られるように、工具シャンク2は、工具シャンクの前面34に配置
された位置決め用区画32、及び工具シャンク2の前面34から軸線Aに沿って
その後端37に伸びている開口した端部空洞部の形式の中心合わせ用区画36を
有し、工具シャンク2は、切削作業中、前記軸線まわりに回転するように設計さ
れる。
切削用ヘッド1の位置決め用区画10の基面14と相互作用するようにされる。
前面34には、周囲に配置されかつ工具シャンク2の実質的な円周方向で伸びる
くさび状の突起40が形成される。突起40は位置決め用の面42を備え、この
面は切削用ヘッドのくさび状突起15の位置決め用の面16の形に一致する形を
有し、かつ軸線Aに関して一致した傾斜角度で傾けられる。図3に見られるよう
に、位置決め用の面42は、これから中心合わせ用区画36の後端37までの軸
方向距離が、切削作業中、切れ刃8に作用する切削力の方向に一般に一致する方
向で増加するように方向付けられる。各位置決め用の面42は、突起40の前端
48において前面34の隣接した非突起部分46に連続的に移行しかつその後端
50において前面34の隣接した非突起部分46に関して段を形成する。
1の取付け用部分6の中心合わせ用区画12の形と適合する形のものである。従
って、中心合わせ用区画36は軸方向でかなり長く、かつ切削用ヘッド1の中心
合わせ用区画12の固定用ウイング24を受け入れ得る凹陥部54により分離さ
れた固定用ウイング52が形成される。固定用ウイング52には周囲の中心合わ
せ用の面56が形成され(図3には1個のみが見られる)、その各は、中心合わ
せ用区画36の後端37において広い端部を有する中心合わせ用区画36の周囲
の中心合わせ用の面を一般に定めている共通の想像上の円錐面の一部分を形成す
る。
グ24が中心合わせ用区画36の凹所部分54内に受け入れられるような状態で
かつ切削用ヘッドの位置決め用区画10のくさび状突起15が工具シャンク2の
前面34の非突起部分46に重なる状態で、切削用ヘッド1の取付け用部分6の
中心合わせ用区画12を工具シャンク2の取付け用部分30の中心合わせ用区画
36内に挿入することにより工具シャンク2と組み合わせられる。切削用ヘッド
1が、切削作業中、その回転方向とは逆方向に軸線Aまわりで工具シャンク2に
関して回されると、くさび状の突起15の位置決め用の面16(図1参照)がく
さび状突起40の位置決め用の面42を昇る。これが、切削用ヘッド1の中心合
わせ用区画12の固定用ウイング24を強制して工具シャンク2の中心合わせ用
区画36の固定用ウイング52の下に通過させ、このため、位置決め用の面16
が位置決め用の面42と当たったとき、固定用ウイング24の中心合わせ用の面
26は固定用ウイング52の対応する中心合わせ用の面56にきつく適合し当た
る。これにより、切削用ヘッド1及び工具シャンク2のそれぞれの取付け用部分
6及び30の中心合わせ用区画12及び36は嵌まり合って互いに固定され、切
削用ヘッド1は工具シャンク2に自己把持される。
2を示す。切削用工具の切削作業中は、相互に作用している切削用ヘッド1の位
置決め用の面16と工具シャンク2の位置決め用の面42とが、工具シャンク2
における切削用ヘッド1の軸方向支持のため、及びこれら位置決め用の面の傾斜
により得られる両者間のトルク伝達のための両方に役立つ。位置決め用の面16
及び42の特に選ばれた傾斜の方向のため、切削作業中、切削用ヘッド1の切れ
刃8に作用する切削力が、工具シャンク2上の切削用ヘッド1の自己把持を容易
にする。
するために、図7に示された工具シャンク102と同軸で組み合わせられる本発
明の別の実施例により設計された交換可能な切削用ヘッド100を示す。
し、前方の切削用部分105及びこれから後方に伸びている後方の取付け用部分
106とが形成される。
切り屑排出用凹所109により分離された複数のボデー部分107を持つ。切れ
刃108は、軸線A’と実質的に平行に向けられ、切削用ヘッド100は、切削
作業中、この軸線まわりに回転するように設計される。
て配置された中心合わせ用区画110、及び中心合わせ用区画110と切削用ヘ
ッド100の後端104との間を伸びている位置決め用区画112を備える。
前方切削用部分105に向かう方向で広がっている円錐体である。中心合わせ用
区画110は、広い端部118における直径が、切削用部分105に内接する円
(図示せず)の直径と実質的に等しい周囲の中心合わせ用の面111を持つ。
116と軸方向に伸びている周囲面117とを有する固定用ウイング115が形
成される。固定用ウイング115は、軸線A’から位置決め用の面116の最外
側部分116’までの距離がその広い端部118における周囲の中心合わせ用の
面111の半径よりかなり小さいように、中心合わせ用区画110の狭い方の端
部から半径方向外向きに突き出る。固定用ウイング115の位置決め用の面11
6は、これから中心合わせ用区画110の広い端部118までの軸方向距離が、
切削作業中、切れ刃8に作用する切削力の方向と一般に相当した方向で増加する
ように軸線A’に関して傾けられる。位置決め用の面116は、切削用ヘッド1
の位置決め用の面16と同様に、各が位置決め用の面116の傾斜角度に相当す
る螺旋角度を有する螺旋面の一部分として形成される。
す。見られるように、工具シャンク102は、軸線A’に沿って伸びている長く
て端部が開口された空洞部の形式の取付け用部分130を有し、工具シャンク1
02は前記軸線まわりで回転するように設計され、更に切削用ヘッド100の取
付け用部分106を内部に受け入れるようにされる。取付け用部分130は、工
具シャンク102の前面134に隣接して配置された中心合わせ用区画132、
及び中心合わせ用区画132から工具シャンク102の後方に伸びている位置決
め用区画136を備える。
シャンク102の前面134に隣接して広い端部139を有する実質的に円錐状
の周囲の中心合わせ用の面138を備える。周囲の中心合わせ用の面138に長
い凹陥部140が形成され、この凹陥部は、固定用ウイングが取付け用部分13
0の位置決め用区画136内に通過し得るように、少なくも固定用ウイング11
5の周囲方向の長さ及び工具シャンク102の後方に行くに従って徐々に増加す
る半径方向の長さを持つ。
イングは、位置決め用の面143と周囲の中心合わせ用の面138の広い端部1
39との間の軸方向距離が、切削作業中、切削用ヘッド100の切れ刃108に
作用する切削力の方向と一般に一致する方向において増加するように、凹陥部1
40の間に置かれかつ軸線A’に関して傾けられた位置決め用の面143を持っ
ている(図8)。切削用ヘッド100の位置決め用の面116と同様に、位置決
め用の面143は、位置決め用の面116のものと等しい傾斜角度の螺旋面の部
分として形成される。
グ115が、周囲の中心合わせ用の面138の凹陥部140の手段により後方取
付け用部分の位置決め用区画136内に通過した状態で切削用ヘッドの取付け用
部分106を工具シャンクの取付け用部分130内に挿入することにより、切削
用ヘッド100が工具シャンク102と組み合わせられる。切削用ヘッド100
が、切削作業中、その回転方向とは逆方向に軸線A’まわりで工具シャンク10
2に関して回転すると、工具シャンク102の固定用ウイング142の位置決め
用の面143が切削用ヘッド100の固定用ウイング115の位置決め用の面1
16を昇る。これが、切削用ヘッド100の中心合わせ用区画110を強制して
、その周囲の中心合わせ用の面111と138とがきつく適合して互いに当たる
まで工具シャンク102の中心合わせ用区画132内に更に引き込む。このため
、切削用ヘッド100の取付け用部分106と工具シャンク102の取付け用部
分130とが嵌まり合った状態で互いに固定され、従って切削用ヘッド1は工具
シャンク2上に自己把持される。
ンク102を示す。切削用工具の切削作業中は、相互に作用している切削用ヘッ
ド100の中心合わせ用の面111と工具シャンク102の中心合わせ用の面1
38(図では見えない)とは、工具シャンク102に関する切削用ヘッド100
の中心合わせ及びこれらの間のトルク伝達用の両者のために役立つ。部分的にト
ルク伝達も行う相互作用している傾斜した位置決め用の面116と143(図で
は見えない)とにより工具シャンク102上の切削用ヘッド100の軸方向支持
が得られる。位置決め用の面116及び143の特に選ばれた傾斜の方向のため
、切削作業中、切削用ヘッド100の切れ刃108に作用する切削力が、工具シ
ャンク102上の切削用ヘッド100の自己把持を容易にする。
が傾けられる事実が、これらの面の間の摩擦が切削用ヘッドと工具シャンクとの
相互結合時においてこれらを互いに当たった状態に保つに十分であることを確実
にし、切削用ヘッドの中心合わせ用の面と工具シャンクの中心合わせ用の面との
正確に確立された軸方向及び半径方向の相互位置におけるきつい適合を許す。従
って、切削用ヘッドは関係の工具ホルダーと正確に中心を合わせられかつホルダ
ー内に保持される。
され図示されたものとは異なる形状を持つことができる。これらは、立削り以外
の切削作業に適用された切削工具組立体に使用することができ、また切削工具組
立体の中央に置かれる連結軸の必要がない。位置決め用の面は平面でも曲面でも
よく、工具シャンクへの切削用ヘッドの漸進式のネジ状取付けの設備に適したい
かなる形状を持つこともできる。切削用ヘッド及び工具シャンクの位置決め用及
び中央に合わせ用の区画及びこれらの位置決めと中心合わせは適宜適切な相互の
配列を持つことができる。
工具組立体の等角分解図である。
工具組立体の等角分解図である。
Claims (15)
- 【請求項1】 連結軸線に沿って、工具シャンクと自己把持式に同軸で連結
するための交換可能な切削用ヘッドにおいて、切削用ヘッドの前端に隣接して形
成された少なくも1個の切れ刃を有する切削用部分及び切削用ヘッドの前記切削
用部分と後端との間を伸びていてかつ工具シャンクの取付け用部分と適合する取
付け用部分を有する切削用ヘッドであって、切削用ヘッドの前記取付け用部分が
、 前記連結軸線に関して円周方向に伸びかつその少なくも2個の部分に実質的に
円錐状の形を有する中心合わせ用の面を有する中心合わせ用区画であって、かつ
これらの部分が周囲の中心合わせ用の面の広い端部に向かって前記軸線に沿って
広がる前記中心合わせ用区画、 工具シャンク上の切削用ヘッドの軸方向支持の設備に適した周囲に配置されて
円周方向に伸びかつ間隔を空けられた少なくも2個の位置決め用の面を有する位
置決め用区画であって、各位置決め用の面は、これから周囲の中心合わせ用の面
の前記広い端部までの軸方向距離が、切削作業中、前記切れ刃に作用する切削力
の方向と略対応する方向で増加するように前記連結軸線に関して傾けられる前記
位置決め用区画 を備え、 位置決め用区画及び中心合わせ用区画の一方に円周方向で間隔を空けて離され
た少なくも2個の固定用ウイングが形成され、これに、それぞれ前記位置決め用
の面及び/又は中心合わせ用の面の前記部分のいずれかが属している 切削用ヘッド。 - 【請求項2】 前記取付け用部分が切削用ヘッドのボデーの一体部分であり
、切削用ヘッドの後端に隣接して配置された取付け用部分の位置決め用区画及び
中心合わせ用区画の一方に固定用ウイングが形成される請求項1による切削用ヘ
ッド。 - 【請求項3】 前記位置決め用区画が前記連結軸線と実質的に直角に向けら
れた基面及び前記基面上に形成されたくさび状突起に属する前記位置決め用の面
を備える請求項1による切削用ヘッド。 - 【請求項4】 前記固定用ウイングが切削用ヘッドの取付け用部分の中心合
わせ用区画に形成される請求項1による切削用ヘッド。 - 【請求項5】 中心合わせ用の面が固定用ウイングの周囲の面により定めら
れる請求項4による切削用ヘッド。 - 【請求項6】 固定用ウイングが切削用ヘッドの取付け用部分の位置決め用
区画に属している請求項1による切削用ヘッド。 - 【請求項7】 各固定用ウイングが切削用ヘッドの前記中心合わせ用区画と
前記後端部との間を伸びる請求項6による切削用ヘッド。 - 【請求項8】 位置決め用の面が中心合わせ用区画に隣接して配置された固
定用ウイングの面である請求項7による切削用ヘッド。 - 【請求項9】 切削用ヘッドが、回転切削作業用の切削用工具組立体と共に
使用するように設計される先行請求項のいずれかによる切削用ヘッド。 - 【請求項10】 少なくも1個の切れ刃を有する交換可能な切削用ヘッドと
自己把持式に連結軸線に沿って同軸で連結するため工具シャンクにおいて、切削
用ヘッドの後端に隣接して形成されたその取付け用部分と適合する取付け用部分
を有する工具シャンクであって、工具シャンクの取付け用部分が工具シャンクの
前面から後方に伸び、更に 前記連結軸線に関して円周方向に伸びかつその少なくも2個の部分に実質的に
円錐状の形を有する周囲中心合せ用の面を有する中心合わせ用区画であって、か
つこれら2個の部分が周囲の中心合わせ用の面の広い端部に向かって前記軸線に
沿って広がる前記中心合わせ用区画、 周囲方向に配置されかつ円周方向に伸びかつ間隔を空けられた少なくも2個の
位置決め用の面を有する位置決め用区画であって、各位置決め用の面は、これか
ら周囲の中心合わせ用の面の前記広い端部までの軸方向距離が、前記切れ刃に作
用する切削力の方向と略対応する方向で増加するように前記連結軸線に関して傾
けられる前記位置決め用区画 を備え、 位置決め用区画及び中心合わせ用区画の一方に円周方向で間隔を空けて離され
た少なくも2個の固定用ウイングが形成され、これに前記位置決め用の面又は中
心合わせ用の面の前記部分のいずれかが属している 工具シャンク。 - 【請求項11】 取付け用部分の少なくも固定用ウイングの形成された区画
が端部の開口された空洞部の形式である請求項10による工具シャンク。 - 【請求項12】 前記位置決め用区画が工具シャンクの前面に形成され、そ
して前記位置決め用の面が前記前面に形成されたくさび状の突起に属している請
求項10による工具シャンク。 - 【請求項13】 固定用ウイングの形成された区画が工具シャンクの取付け
用部分の前記中心合わせ用区画であり、そして前記中心合わせ用の面が固定用ウ
イングの周囲の面により定められる請求項12による工具シャンク。 - 【請求項14】 固定用ウイングが工具シャンクの取付け用部分の位置決め
用区画に属している請求項の12による工具シャンク。 - 【請求項15】 工具シャンクが回転切削作業用の切削用工具組立体と共に
使用するように設計される先行請求項のいずれかによる工具シャンク。
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