JP2003501279A - 特に鋼製工作物の切削加工のための工具 - Google Patents

特に鋼製工作物の切削加工のための工具

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JP2003501279A
JP2003501279A JP2001503019A JP2001503019A JP2003501279A JP 2003501279 A JP2003501279 A JP 2003501279A JP 2001503019 A JP2001503019 A JP 2001503019A JP 2001503019 A JP2001503019 A JP 2001503019A JP 2003501279 A JP2003501279 A JP 2003501279A
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ポコルム フランツ−ヨーゼフ
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ポコルム フランツ−ヨーゼフ
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Abstract

(57)【要約】 工具の耐用年数を延ばすために、シャンク（２）のピン（４）と、これに対応する、カッタヘッド（５）の孔（６）とが、形状接続的結合及び摩擦接続的結合を形成させるために、それぞれねじ山領域（７）及びプレス嵌め領域（８）を有しており、この場合、シャンク（２）のプレス嵌め領域（８）が、カッタヘッド（５）のプレス嵌め領域（８）を収縮嵌めさせるための過剰寸法（９）を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、特に鋼製工作物の切削加工のための工具であって、該工具が、回転
式の工具として形成されていて、機械又は機械スピンドルに緊締可能なシャンク
を有しており、該シャンクの自由な端部に、工具ヘッドが設けられており、当該
シャンクにはピンが一体成形されており、カッタヘッドが、ピン受容部として孔
を有しており、該ピン受容部を、密な嵌合わせでピンに被せ嵌めることができ、
かつ摩擦接続によってピンに被せて固定可能である形式のものに関する。
【０００２】 切削加工用工具は、フライス、ドリル、旋盤バイト、及びこれらに類するもの
である。これらの工具は、しばしば挿入チップによって形成される切削エッジを
有している。こうした工具により、程度の差はあるにせよ、工作物に深く穿入可
能となり、この場合、その深さは、工具の剛性及び据わりの良さに依存する。カ
ッタヘッドとシャンクとをねじ山結合によって組合わせることは知られており、
この場合、通常、シャンクにはねじ山付加部が設けられており、カッタヘッドに
はこれに対応するねじ山孔が設けられている。シャンクとカッタヘッドとが互い
に螺合して工具を形成し、この工具は、機械若しくは機械スピンドルにねじ込ま
れて、工作物の材料に穿入する。このようなシャンクは通常、ねじ山ピンを経済
的に製造できるように、工具鋼から製造される。さらに、従来技術により、シャ
ンクにピンが一体成形されていて、カッタヘッドがピン受容部として孔を有して
いて、ピン受容部を、密な嵌合いでピンに被せ嵌めることができ、かつピンに被
せて摩擦接続によって固定可能であるような結合が公知である。特にこのような
シャンクと工具ヘッドとの間の結合は、その限りでは有利であることが分かって
いる。しかし、このような結合においては、正確な回転を保証することができな
い。また、工作物へ工具が深く穿入する場合には、シャンクは強く形成されるこ
とが要求され、これにより、鋼製のシャンクが、作業の経過と共に曲がってしま
うので、アンバランスをもたらす。このアンバランスによって、特に通常の高い
回転数での使用時に問題が生ぜしめられ、機械若しくは機械スピンドルの破損を
招く。
【０００３】 したがって、本発明の課題は、請求項１の上位概念に記載の切削加工のための
工具を改良して、上で述べた欠点を回避し、機械スピンドル内での若しくは機械
スピンドルに取り付けられた状態での工具の耐用期間の向上を保証するような、
特に工具ヘッドとシャンクとの間の結合を得ることである。
【０００４】 この課題を解決するために、本発明の構成では、シャンクのピンとこのピンに
対応するカッタヘッドの孔とが、形状接続的結合及び摩擦接続的結合の形成のた
めに、それぞれねじ山領域とプレス嵌め領域とを有しており、シャンクのプレス
嵌め領域が、カッタヘッドのプレス嵌め領域を収縮嵌めさせるための過剰寸法を
有している。工具シャンクとカッタヘッドとの間に、連続的に配置された２つの
結合形式の組合わせの結果、特に切削すべき材料で要求されるカッタヘッドの種
類に最も良く適合するような結合が得られる。というのは、一方では、設けられ
たねじ山結合によってピンとカッタヘッドとの間に形状接続が生ぜしめられ、こ
の形状接続が、加圧時、工具の軸方向及び半径方向で十分な安定性を保証するか
らであり、他方では、収縮嵌めによって形成された摩擦接続的結合が、ねじ山領
域が自ら緩まることを防止するからである。それ自体が適合されたこの結合の組
合わせによって、一方ではシャンクからカッタヘッドが自ら緩まることが阻止さ
れ、他方ではカッタヘッドが、プレス嵌めに基づきシャンクに同心的に保持され
る。このようにして、通常のねじ山結合で起こっていたようなアンバランスな運
転は回避される。したがって、シャンクとカッタヘッドとの結合の組合わせによ
り、工具の耐用期間は著しく延びる。この場合、プレス嵌め領域自体は、円筒状
又は円錐状に形成することができる。
【０００５】 本発明による別の構成では、ピンを含んだシャンクは、一体的に、硬質金属及
び/又は重金属から製造されており、カッタヘッドは、鋼、チタン又はこれらに
類するものから製造されている。本発明においては、結合は、熱的方法を用いて
形成可能でありかつ再度脱離可能であるようになっている。この場合、始めにカ
ッタヘッドが、カッタヘッドが熱的影響下にある場合に初めてねじ山が螺合する
ようにシャンク上に被せ嵌められる。この場合、カッタヘッドがある程度熱せら
れるので、カッタヘッドを、過剰寸法を有するプレス嵌めの領域に被せてねじ込
むことができる。膨張係数が異なる結果として、熱的方法の枠内で、簡単に形成
されるべき結合が生ぜしめられる。この結合は、所望されれば直ちに、同様に相
応な熱的影響下で、再度簡単に脱離させることができる。したがって、特にシャ
ンクの再使用が可能となる。
【０００６】 次に、本発明の実施例を図面につき詳細に説明する。
【０００７】 図面には、カッタヘッド５（部分的に断面を図示）を備えた工具１の側面図が
示されている。カッタヘッド５は、特に鋼から成る工作物の切削加工のために、
決められる。この場合、工具１は回転式の工具として形成されている。工具１は
、機械又は機械スピンドルに緊締可能なシャンク２を有しており、このシャンク
２の自由な端部には、工具ヘッド３が設けられている。このシャンク２には、ピ
ン４が一体成形されており、カッタヘッド５は、ピン受容部として孔６を有して
いる。ピン受容部は、密な嵌合わせでピン４に被せ嵌めることができるようにな
っており、摩擦接続によりピン４に被せて固定可能であるようになっている。こ
の場合、本発明によれば、シャンク２のピン４と、このピン４に対応する、カッ
タヘッド５の孔６とが、形状接続結合と摩擦接続結合とが組み合わされて形成さ
れるように、それぞれねじ山領域７とプレス嵌め領域８とを有しており、ピン４
のプレス嵌め領域８は、カッタヘッド５のプレス嵌め領域８を収縮嵌めするため
に過剰寸法９を有している。この場合、プレス嵌め領域８自体は、円筒状又は円
錐状に形成されていてよい。
【０００８】 ピン４を含めたシャンク２は、一体的に、硬質金属及び/又は重金属から製造
されていて、カッタヘッド５は、鋼、チタン又はこれらに類するものから製造さ
れている。本発明による結合は、熱的方法を用いて形成可能でありかつ再度脱離
可能である。この場合、カッタヘッド５が、加熱された状態でピン４のプレス嵌
め領域８を介して、プレス嵌め領域８の過剰寸法９で、ピン４のねじ山とカッタ
ヘッド５のねじ山とが噛み合うよう螺合できるように、カッタヘッド５の結合部
の領域で加熱が行われる。結合部が冷却されると、シャンク２からカッタヘッド
５までの移行部に対して組合わせ結合が生ぜしめられ、この結合は、１つには形
状接続的結合により、もう１つには摩擦接続的結合により形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による工具の側面図であり、カッタヘッドの断面が部分的に図示されて
いる。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年１１月２９日（２０００．１１．２９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】 切削加工用工具は、フライス、ドリル、旋盤バイト、及びこれらに類するもの
である。これらの工具は、しばしば挿入チップによって形成される切削エッジを
有している。こうした工具により、程度の差はあるにせよ、工作物に深く穿入可
能となり、この場合、その深さは、工具の剛性及び据わりの良さに依存する。カ
ッタヘッドとシャンクとをねじ山結合によって組合わせることは知られており、
この場合、通常、シャンクにはねじ山付加部が設けられており、カッタヘッドに
はこれに対応するねじ山孔が設けられている。シャンクとカッタヘッドとが互い
に螺合して工具を形成し、この工具は、機械若しくは機械スピンドルにねじ込ま
れて、工作物の材料に穿入する。このようなシャンクは通常、ねじ山ピンを経済
的に製造できるように、工具鋼から製造される。さらに、従来技術により、シャ
ンクにピンが一体成形されていて、カッタヘッドがピン受容部として孔を有して
いて、ピン受容部を、密な嵌合いでピンに被せ嵌めることができ、かつピンに被
せて摩擦接続によって固定可能であるような結合が公知である。特にこのような
シャンクと工具ヘッドとの間の結合は、その限りでは有利であることが分かって
いる。しかし、このような結合においては、正確な回転を保証することができな
い。また、工作物へ工具が深く穿入する場合には、シャンクは強く形成されるこ
とが要求され、これにより、鋼製のシャンクが、作業の経過と共に曲がってしま
うので、アンバランスをもたらす。このアンバランスによって、特に通常の高い
回転数での使用時に問題が生ぜしめられ、機械若しくは機械スピンドルの破損を
招く。 米国特許５８９９６４２号明細書に記載の従来技術では、シャンクと、緊締結
合体と、カッタヘッドとから成る、切削加工のための工具が公知である。緊締結
合体とカッタヘッドとの間の結合は、形状接続的結合及び摩擦接続的結合によっ
て行われており、この場合、カッタヘッドが始めに、所定の工具によって緊締結
合体上に固定され、その後、緊締結合体が、同様に所定の工具の作用下でシャン
クに固定される。従来技術によるこのような構成における欠点は、一方では、緊
締結合体を結合させることが必要であるために、カッタヘッドの固定に著しく手
間がかかることであり、他方では、緊締結合体の使用によって、工具内での付加
的なアンバランスが生じ得ることであり、このことにより、最終的には工具の耐
用年数の減少を招いてしまう。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】 この課題を解決するために、本発明の構成では、シャンクがピンを含めて一体
的に形成されており、シャンクのピンとこのピンに対応するカッタヘッドの孔と
が、形状接続的結合及び摩擦接続的結合の形成のために、ねじ山領域とプレス嵌
め領域とを有しており、シャンクのプレス嵌め領域が、カッタヘッドのプレス嵌
め領域を熱的に収縮嵌めさせるための過剰寸法を有している。工具シャンクとカ
ッタヘッドとの間に、連続的に配置された２つの結合形式の組合わせの結果、特
に切削すべき材料で要求されるカッタヘッドの種類に最も良く適合するような結
合が得られる。というのは、一方では、設けられたねじ山結合によって、シャン
クに直接結合されたピンとカッタヘッドとの間に形状接続が生ぜしめられ、この
形状接続が、加圧時、工具の軸方向及び半径方向で十分な安定性を保証するから
であり、他方では、熱的な収縮嵌めによって形成された摩擦接続的結合が、ねじ
山領域が自ら緩まることを防止するからである。シャンクに対し直接的に結合し
ている、それ自体が適合されたこの結合の組合わせによって、一方ではシャンク
からカッタヘッドが自ら緩まることが阻止され、他方ではカッタヘッドが、プレ
ス嵌めに基づきシャンクに同心的に保持される。このようにして、通常のねじ山
結合で起こっていたようなアンバランスな運転は回避される。したがって、シャ
ンクとカッタヘッドとの結合の組合わせにより、工具の耐用期間は著しく延びる
。この場合、プレス嵌め領域自体は、円筒状又は円錐状に形成することができる
。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＣＮ，Ｊ Ｐ，ＫＲ，ＵＳ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 特に鋼製工作物の切削加工のための工具であって、該工具が
    、回転式の工具として形成されていて、機械又は機械スピンドルに緊締可能なシ
    ャンクを有しており、該シャンクの自由な端部に、工具ヘッドが設けられており
    、当該シャンクにはピンが一体成形されており、カッタヘッドが、ピン受容部と
    して孔を有しており、該ピン受容部を、密な嵌合わせでピンに被せ嵌めることが
    でき、かつ摩擦接続によってピンに被せて固定可能である形式のものにおいて、 シャンク（２）のピン（４）と、カッタヘッド（５）の、前記ピン（４）に対
    応する孔（６）とが、形状接続的結合及び摩擦接続的結合の形成のために、それ
    ぞれねじ山領域（７）及びプレス嵌め領域（８）を有しており、シャンク（２）
    のプレス嵌め領域（８）が、カッタヘッド（５）のプレス嵌め領域（８）を収縮
    嵌めさせるための過剰寸法（９）を有していることを特徴とする、特に鋼製工作
    物の切削加工のための工具。
  2. 【請求項２】 プレス嵌め領域（８）が円筒状又は円錐状に形成されている
    、請求項１記載の工具。
  3. 【請求項３】 ピン（４）を含めたシャンク（２）が、硬質金属及び/又は
    重金属から一体的に製造されており、カッタヘッド（３）が、鋼、チタン又はこ
    れらに類するものから製造されている、請求項１記載の工具。
  4. 【請求項４】 結合が、熱的方法を用いて形成可能であり、かつ再度脱離可
    能である、請求項１から３までのいずれか１項記載の工具。
JP2001503019A 1999-06-15 2000-06-08 特に鋼製工作物の切削加工のための工具 Pending JP2003501279A (ja)

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