JP2004529782A

JP2004529782A - 切削工具およびその切削工具を備えた電子ブローチと工作機械

Info

Publication number: JP2004529782A
Application number: JP2002569335A
Authority: JP
Inventors: フィオロニ，クロード
Original assignee: ルノーオトマシオンコモー
Priority date: 2001-03-07
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2004-09-30
Also published as: EP1370384A1; WO2002070180A1; FR2822739B1; US20040126194A1; FR2822739A1

Abstract

【課題】
高速加工の要求を満足し、同時にドライ加工で定義された加工基準を遵守しながら加工性能を改良することができる新しい概念の工具を実現すること。
【解決手段】
円筒形本体の第１端が切りくずを除去する手段を含み、第２端が駆動手段と接続されている形の高速ドライ加工工具において、切りくずを除去する手段を有する先端が内部の管に通じる開口を備え、内部の管が負圧にされたとき空気の移動によって加工動作中に除去手段によって切りくずを排出する工具を実現する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は工作機械分野の機械設備、特に非常に高速な加工を目的とした工具の適応に関する。
【背景技術】
【０００２】
穿孔、ねじ切りは従来から先端の２つの鋭利なエッジと（穿孔、ねじ切りの）削りくずの形をした材料を排出するための側面の溝を含む工具を使用して実行されている。冷却と孔の内部で生成された削りくずの排出のためにこれらの工具はしばしば内部に冷却または切りくず排出のための液を切削部へ射出する機能を有する溝を備えている。
【０００３】
この冷却または排出あるいはその両方のための液の射出は射出ノズルのような外部手段でも実現できる。
【０００４】
ねじを切った孔を実現する時間を節約するために、特に工具の交換作業（穿孔の次にねじ切り）を省略するために、最近の開発によって穿孔とねじ切りの２つの動作を組み合わせて１つだけの工具で作業することが可能になったがそれにはブローチ加工であるらせん軌道を実現する最新ディジタル制御機械の軌跡発生の可能性を使用している。
【０００５】
本発明者は今日、加工性能は工具の壊れ易さという主要な変数によって上限が押さえられているということを確認した。このようにして、例えば、軽合金の分野では切削速度は１分間６００ｍに制限されている。
【０００６】
実際、切りくずを排出するための前記側面の溝および切りくずを排出するためおよび高圧で液体を吹き付けるための工具中心の孔は従来技術の工具の断面を非常に薄くし、壊れ易くしている。さらに、切削に要求される速度から、これらの工具は非常に固くなければならず、そのことが不都合なことに特に工具を壊れ易くしている。
【０００７】
一方、前記工具を駆動する手段が発展し、工具を交換する頻度が高くなり、そのことが部品を仕上るコストを圧迫し、使用する工具の数が増加すると同時に交換する時間が増加するがこれの減少、抑制がこのような工具を使用する第1の目標であったはずである。
【０００８】
前記の不都合を軽減するために、工具の設計者は側面の溝を必要としないで発生された切りくずを排出することができる工具を考案した。
【０００９】
このようにして、米国資料２，８９５，３５５は高速工作機械の工具で本体の第1端が材料排出の手段を有し、第２端が駆動手段と接続されている工具を開示している。これらの工具は切削素子の位置に通じる内部管を備え、冷却または排出あるいはその両方の液体と連動して工具の切削先端の切りくずを内部へ排出することができる。切りくずの最適な排出は工作機械の工具をさらに高速に駆動することを可能にする。
【００１０】
同様に英国資料７６０，３５３は切りくずと一緒に液体を排出することを可能にする内部管を備えた工具を提案している。
【００１１】
米国資料は上記に記述されたものよりさらに詳細に工具を記述しており、液体の射出管の先端および加工中に液体と切りくずで生成された混合物を排出する管の先端について記述している。
【００１２】
これらの工具の新規性は管が切りくずと液体の排出路を定義していることにあった。同様に、この射出ではなく排出のための管の存在は従来技術の工具の壊れ易さの原因の１つであった工具の外部表面に溝を形成する必要性をなくした。
【００１３】
一方、規格と環境保護の考え方の発展によって工具の設計基準も発展する。このようにして、今日、ドライ加工、即ち冷却、排出のための液体を使用しない工具設計の新しい基準の必要性が存在する。この前記液体による汚染を避けることができる新しい基準は加工で発生する切りくずの排出を非常に困難にする。
【００１４】
ドライ加工中の工具に備えられた管による切りくずの排出は通常の技術をもってしては克服できない困難な技術を構成している。実際、上記に記述された排出工具または装置は、排出または冷却あるいはその両方のための流体が一度射出された運動エネルギーとなり、工具の中に特にそのために実現された管を経由して切りくずの排出の動力要素となっているという点で新しい基準を満足することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
このような現状および新しい基準から出発し、本発明者は前記不都合を防止するための研究を実施した。これらの研究の結果、止まるところを知らない増大する高速加工の要求を満足するばかりでなく、同時にドライ加工で定義された加工基準を遵守しながら加工性能を改良することができる新しい概念の工具を実現することができた。
【００１６】
この加工概念は従来の工具および穿孔とねじ切りを同時に実行する工具にも適用できる。この新しい工具は特に１分間１０００ｍよりも高速の切削速度を可能にすることを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の主要な特徴によれば、本体の第１端が切りくずを除去する手段を含み、第２端が駆動手段と接続されている形の高速ドライ加工工具において、切りくずを除去する手段を有する先端が内部の管に通じる開口を備え、内部の管が負圧にされたとき空気の移動によって加工動作中に除去手段によって切りくずを排出することを特徴としている。
【００１８】
このような工具は中心の管を有し、外部表面には溝がないので、大きな強靭性を有するという利点を持っている。同様に、このタイプの工具は中央の管がその役目をするので、切りくずの排出のための液体射出管を使用する必要がない。
【００１９】
このタイプの工具は従って空気と切りくずだけが排出されるので、特に高速のみならず、ドライ加工にも適応している。この特徴はドライ加工が特に最近に設計基準を構成しているので、従来技術に関しては明らかではない。
【００２０】
このドライ加工は付着現象、移動しやすい小さな切りくずの発生、および切りくず中の熱の排出を抑制するという理由で望ましい。
【００２１】
本発明の工具は切削の冷却や内部管を備えた工具の内部で切りくずを移動させるための排出のための液体を必要としないので、特に有利である。
【００２２】
また排出のための管の実現は新しいものではないが、管は今日新しい応用、即ちドライ加工の枠内で新しい概念の基準を遵守するために異なった方法で使用されている。
【００２３】
切りくずを排出するこの技術的解決方法は特に簡単で実施することが容易である。このようにして、この工具はまた内部の管を負圧にすることによって十分な空気の流れを確保できるので、冷却に関連する要求からも開放される。
【００２４】
さらに、この切りくず排出の解決方法は従来の方法では外部へ排出することが困難な微小な切りくずを発生する非常に高速の加工に特に適している。前記のような微小な切りくずを発生する工具に一体化された吸気装置は可能な最適の排出を確保する。
【００２５】
加工中に発生した切りくずを常時吸入することで作業の品質が向上し、従来液体を射出しても発生していた切りくずの堆積を防止し、穿孔またはねじ切りあるいはその両方の作業の際に悪い品質の加工または工具の変形の危険性を防止することができる。
【００２６】
またこの既知の手段を新しい応用の環境の下で使用することは新しい利点をもたらす。さらに、（切りくずを発生と同時に排出することによって可能になった）非常に高速のドライ加工の結果、微小な切りくず発生するがこれはこの新しい排出手段によって完全に考慮されている。このようにして、結合の特徴は相互に効果を強化し合い、新しい技術的結果が実現できる。
【００２７】
工具内部の切りくずを排出する管を負圧にするということと管の存在そのものが結果として即座に環境に適合する概念をもたらす。また、本発明は本発明の工具を採用した工作機械および電子ブローチ加工にも関連している。
【００２８】
本発明の基本的概念は最も基礎的な形で上記に記述されたが、本発明の切削工具の、限定的でない、実施の一例として示されている以降の明細書を添付図面とともに読めば、その他の詳細や特徴はより明確になる。
【実施例】
【００２９】
図１ａ、２ａ、３ａに示されたとおり、全体がOという符号の付けられた加工工具はここでは横向きに配置された本体１００を含み、その第１端１１０が材料除去手段２００を備え、第２端１２０が例えば電子ブローチ加工の（図示されていない）駆動手段に接続されているタイプである。
【００３０】
図示された実施例では材料除去手段に００を備えた第１反１１０は工具Oの内部に形成された内部管１３０に通じる開口１１１を備え、そこから除去手段２００で生成された切りくずが排出される。
【００３１】
図示された制限的でない実施モードによれば、前記内部管１３０は工具Oの本体１００の両端１１０、１２０に向って開放されている。
【００３２】
図示された制限的でない実施モードによれば、内部管１３０は中空の円筒形から構成され、その軸は工具の回転軸と一致し、工具Oの本体の両端に向って開放されている。
【００３３】
実際、図示された技術の選択によれば、内部管はその両端１１０、１２０が開放された本体１００を構成する自由な管から構成され、一端１１０に材料を除去する手段２００の単数または複数の切削部を配置している。
【００３４】
この実施モードはその設計の簡単さという点で特に有利である。管１００の使用は材料を除去する必要をなくして工具の回転軸上の切りくず排出の管１３０の配備を大きく簡単化する。中空円筒の使用はこの他規則正しい内部管を定義するので、切りくずの排出が容易になる。
【００３５】
実際、切りくずの排出の妨害になるものを全て排除し、工具Oの内部に切りくずが堆積したり、堆積を発生させたりすることを防止することは特に重要なことである。この他、管または円筒の頑丈さは従来の溝と液体射出管の工具と比べ物にならず、従って加工の高速からくる要求に十分応じることができる。
【００３６】
いかなる場合にも管の使用は制限的に考えられてはならず、特に外部表面に関しては電子ブローチ加工または工具Oの駆動手段との接続部で肉厚を追加配備することが可能である。
【００３７】
本発明によれば、工具Oの内部管１３０は材料除去手段２００を備えたその一端１１０で発生した切りくずを排出するために負圧にされる。
【００３８】
図示されたように、発生した切りくずは工具の前方部の位置から後方へ吸引動作によって矢印Ｆの方向へ移動する。
【００３９】
図１ｂ、２ｂ、３ｂに示すように材料を除去する手段の切削部は開口１１１と管１３０が自由空間を形成でき、発生された切りくずが前記管１３０によって排出されるように管１３０の軸を通過する面内にある。
【００４０】
実際、材料除去手段２００を形成する切削板の厚さはそれが管１００の一端１１０に配置されたとき、内部管１３０の開口１１１の全体を覆い隠さず、図示されたようにその大部分を自由に残すような厚さとする。
【００４１】
このようにして、前記切削板で生成された切りくずは全てもらさず、工具Oの内部管１３０経由で開口１１１を通り、矢印Ｆの方向に管１００の後方へ吸入される。
【００４２】
一般に、切りくずが工具Oの本体１００の中に配置された内部管１３０の中を通過できるように、材料除去手段２００は管１００の一端に内部管１３０によって定義された開口１１１が開いているように接続される。
【００４３】
非制限的な好ましい実施例によれば、工具Oは非常に固い物質で構成された本体１００と材料を除去する手段２００として本体１００の先端１１０に蝋付けされた板から構成されている。
【００４４】
蝋付けは確立された技術であり、特に困難なことはない。このようにして、発明者は今日までの使用されてきた従来の工具の不都合を克服し、困難と製造コストを減少することができる工具Oを設計した。
【００４５】
切りくずを確実に排出することは実現された加工の品質を最適にするという有利さも有している。
【００４６】
図１ａおよび１ｂはその回転軸に沿って孔をあけることができる工具Oの実現モードを示している。
【００４７】
図２ａおよび２ｂはその回転軸に沿って軌道運動に従って孔をあけることができる工具Oの実現モードを示している。
【００４８】
図３ａ及び３ｂはその回転軸に沿って軌道運動に従って先行、ねじきりをすることができることができる工具Oの実現モードを示している。
【００４９】
これらの工具は特にブローチまたは電子ブローチ加工の先端に配置された工具にらせん軌道運動をさせることができる工作機械に適合している。
【００５０】
上記に説明されているとおり、工具Oの中の切りくず排出の内部管１３０の負圧および内部管の存在そのものが工具を直接環境に適合させる。
【００５１】
このようにして、特に有利な実施例によれば、工具Oの駆動に適合している電子ブローチ（図示されていない）は工具Oの内部管１２０を通る切りくずの排出のための負圧の管を備えている。この電子ブローチは自身切りくずが通過する軸方向の管を含んでいる。
【００５２】
本発明の工具の駆動に適合した工作機械（図示されていない）においても同様に工具に配置された内部管を負圧にして吸入する手段を含む特徴を有している。
【００５３】
電子ブローチが中央吸入装置を含んでいない場合には、その駆動を保証する工作機械が電子ブローチに配備された管を負圧にすることによって同様に吸入手段を確保する。
【００５４】
上記で記述され、説明されているような工具を採用した切削工具、電子ブローチおよび工作機械は制限的というよりはむしろ公開するためのものである。
【００５５】
もちろん、多様な手直し、修正、改良を、本発明の外観および精神の範囲を越えることなく、上記の例に加えることができることは言うまでもない。
【００５６】
このようにして、例として、軽合金に対する応用が説明されたけれども発明者は被加工材料のタイプを限ることは望まない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】ａは本発明の工具の実施例の正面断面図である。
【図１】ｂは図１ａの前記工具の側面図である。
【図２】ａは本発明の第２の工具の実施例の正面断面図である。
【図２】ｂは図２ａの前記工具の側面図である。
【図３】ａは本発明の第３の工具の実施例の正面断面図である。
【図３】ｂは図３ａの前記工具の側面図である。

Claims

第１の先端１１０が材料除去の手段２００を含み、第２の先端１２０が駆動装置と接続されている本体１００を含むタイプの高速ドライ加工工具において、材料の除去手段を備えている先端１１０が内部管１３０に通じる開口１１１を有し、内部管が負圧にされて除去手段２００で生成された切りくずが空気の移動によって排出されることを特徴とした高速ドライ加工工具O。
前記内部管１３０が工具Oの本体１００の両端１１０と１２０に通じて開放されていることを特徴とする請求項１に記載されている加工工具O。
前記内部管１３０が工具Oの回転軸と一致する軸を有する中空の円筒から構成され、少なくとも２つの開口を形成するように工具Oの本体１００の２つの端１１０と１２０に向かって開放されていることを特徴とする請求項２に記載されている加工工具O。
工具Oの本体１００の中に配備された内部管１３０を切りくずが通過させることができるように、工具Oの本体１００の先端１１０において内部管１３０で定義される開口１１１が開放された状態で、前記材料の除去手段２００が接続されていることを特徴とする請求項２に記載されている加工工具O。
材料除去手段２００の切削部が管１３０の軸を通る面内に配置され、両側に切りくずを通過可能にする管１３０の空間を形成することを特徴とする請求項４に記載されている加工工具O。
工具Oが非常に固い物質から構成された本体および材料除去手段２００として本体１００の先端１１０に蝋付けされた少なくとも１枚の板から構成されていることを特徴とする請求項１に記載されている加工工具O。
工具Oの内部管１３０を通過する切りくずの排出のために負圧にする管を備えていることを特徴とする請求項１に記載されている工具Oの駆動に適応した電子ブローチ。
工具Oの内部管１３０を負圧にするために吸入装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載されている工具Oの駆動に適応した工作機械。
電子ブローチに配備された管を負圧にするために吸入装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載されている工具Oの駆動に適応した工作機械。