JP2006068898A - フライス工具、特にねじフライス - Google Patents

Abstract

【課題】 フライス工具、特にねじフライス。
【解決手段】 ねじフライス（１１）は、クランプシャフト（１３）とフライスシャフト（１４）を備えた工具ホルダ（１２）を有している。この工具ホルダ内へ、切断刃（２１）を有する切断挿入片（１５）が挿入され、その切断刃はねじ切断プロフィールを有している。切断挿入片は、ねじ孔（１７）内へ挿入された、締付けボルト（１６）によって保持される。締付けボルト（１６）は、切断挿入片の互いに対して平行に延びる側面（２４）へ直角に作用する。
フライスシャフト（１４）内のそれぞれ３つのねじ孔（１７）は、それぞれフライスシャフトの半径方向平面内にねじ孔が一つだけ存在するように、互いに対して変位されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、フライス工具、特にねじフライスに関する。

従来技術（たとえば、特許文献１参照）から、工具軸を中心に回転可能な工具ホルダとそれに取付け可能な複数の切断挿入片とを有する、ねじフライスが知られている。主として工具軸方向に延びる、工具周面にわたって均一に分配された溝状の切欠き内に、切断挿入片が挿入可能であって、その切断挿入片は細長いバー形状と、切断刃としてのねじプロフィールを有している。切断挿入片は、その切断挿入片へ側方から作用する、締付けボルトによって固定可能である。締付けボルトは、切断挿入片中心平面に対して鋭角で延びて、その終端面が切断挿入片の側方の斜めの凹部へフラットに当接する。それによって切断挿入片を切欠き内へ圧入する力が発生される。

他のねじフライス（たとえば、特許文献２、３、４および５参照）においては、切断挿入片は、挿入片を貫通するボルトによって固定されている。従来技術（たとえば、特許文献６と７参照）に基づく仕様においては、挿入片を固定するためにピンまたは締付けくさびの形状の、相補形状の固定部材が使用される。

米国特許第６４９９９１７Ｂ１号明細書 米国特許第５９２４８２５号明細書 米国特許第５０５９０７０号明細書 米国特許第５０８８８６１号明細書 米国特許第４４２５０６３号明細書 米国特許第５８７３６８４号明細書 米国特許第５１１２１６２号明細書

本発明の課題は、フライス工具と切断挿入片を、工具ホルダとの協働において簡単かつ確実に固定することができ、かつシステム全体の剛性と強度を促進するように形成することである。

この課題は、独立請求項によって解決される。

隣接し合う切欠きないしはその中に挿入された切断挿入片のための、対応するねじ孔が、工具軸方向に互いに対して変位されていることによって、複数の切断挿入片が装着された場合に、ねじ孔がすべて同一の平面内に位置していることによって弱められることが、防止される。従って、本発明に基づく配置において、小さい直径を有する、従って小さい孔のための、工具ホルダにも、十分な大きさの締付けボルトを設けることが可能である。切欠き、従ってまた切断挿入片、の中心平面とねじ孔軸との間の角度は、できるだけ直角とされ、かつ締付けボルトと切断挿入片は、締付けボルトがほぼ直角に切断挿入片に作用するように、形成される。従って切断挿入片は、締付けのみによって、かつ相補形状結合によってではなく、その挿入位置に固定可能である。これは、直径と方向性に関してある程度の調節可能性が与えられている、という利点を有する。従って切断挿入片の終端面は、切欠きの底に当接することができるが、当接する必要はない。

通常、それぞれ切断挿入片につき、三本の締付けボルトが設けられており、そのうちの外側の二本は、切断挿入片の滑らかな、凹部のない側面に作用する。中央の締付けボルトは、フラットな凹部、たとえば円形のくぼみの、底に作用する。その場合に締付けボルトの作用する端部は、たとえば突出部によって、その端部は凹部の底上に当接するが、その一周する端縁には接触しないように形成されており、従ってすべての方向における調節可能性が残される。しかし、凹部内へ進入することによって、この締付けボルトは、たとえば挿入時のミスによって、ボルトが締められていなかった場合に、不用意な抜け落ち、あるいは特に遠心力を受けて放り出されることに対しての固定を形成する。従ってこの凹部は、付加的な固定効果を意味し、それが、その他の可能性を制限することなしに、相補形状の固定をもたらす。

締付けボルトが変位されている場合に、工具ホルダの周面のすべての切欠きのために一つのタイプの切断挿入片のみを使用することができるようにするために、切断挿入片の各側面に、変位可能性と同じ数の、従って大体において工具ホルダが支持する切断挿入片と同じ数の、凹部が設けられている。凹部は、もちろん、終端面へ向かって、相補結合の固定を保証する、隆起部が設けられている場合には、一つのくぼんだ面、たとえばある種の長孔に、まとめることができる。しかし、個々のくぼみは、容易に形成され、かつ挿入片を長手方向においても固定する。

切断挿入片は、好ましくはリバーシブルプレートであり、すなわちプロフィール切断刃を両側から使用することができるので、凹部も両側に設けられている。

上述した特徴と後述する特徴は、請求項から明らかにされる他に、明細書および図面からも明らかにされ、その場合に個々の特徴はそれぞれそれ自体単独で、あるいは互いに組み合わせた形式で、本発明の実施形態において、かつ他の分野において実現することができ、効果的かつそれ自体保護可能な形態を示すことができ、それについてここで保護が請求される。本出願を個々の部分および中間見出しに分割することは、それらの元で行われた説明をその普遍妥当性において制限するものではない。

本発明の実施例を、図面に示し、以下で詳細に説明する。

図1から4は、工具ホルダ１２を有するフライス工具１１を示しており、工具ホルダは直径の大きいクランプシャフト１３と少し直径の小さいフライスシャフト１４を有しており、このフライスシャフト内に三つの切断挿入片１５が、特に、フライスシャフトのねじ孔１７内へ螺合された締付けボルト１６によって、挟持されている。

切断挿入片１５は、切欠き１８内に配置されており、その切欠きは矩形の溝の形式に従って形成され、フライスシャフトに沿って延び、かつ工具中心軸１９に対して平行に延びている。その切欠きの、切断挿入片の中心平面に対して平行に延び、かつそれとほぼ一致する、中心平面２０は、半径方向かつ軸１９に対して平行に延びている。

図4aから4cから最もよく理解される、切断挿入片１５は、細長いバーの形状を有しており、そのバーは長手側に、ねじを切るために設けられている歯付きのプロフィールを備えた切断刃２１を有している。切断刃は、中心平面２０を中心に対称であるので、切断刃２１は両側に設けられている。従って切断挿入片は、１８０°回すことによって二重に使用することができる。従ってまた両方の側に、適切な切削角度のためのそれに対応する斜めの切削面２２とそれに連続する切削ブレーク段２３が形成されている。

切断挿入片は、さらに、ほぼ平坦で互いに対して平行な側面２４と切断刃とは逆の終端面２５およびそのバー形の端部の端面２６を有している。

側面２４の長手方向の延びの中央に、中心に対して対称かつ互いに対して距離をもって、一つの側面につきそれぞれ三つの凹部２７が設けられている。その凹部は、側面の、終端面を向いた後方の稜の比較的近傍に設けられている、平坦な底を有する窪み（図3を参照）である。

切断挿入片は、大体において、多くは焼結または研磨によってしか加工できない、硬質合金または他の硬質材料からなる。切断挿入片の細長いフラットなバー形状は、効率のよい形成を可能にする。

図3は、中央の締付けボルト１６と切断挿入片１５の断面を、挟持された状態で著しく拡大して示している。図から明らかなように、切欠き１８は、切断挿入片１５の厚みに適合された幅を有し、かつフライスシャフト１４にほぼ半径方向に穿設されている。切断挿入片の図面下方に位置する側面２４が切断挿入片の対応する面に当接し、その終端面２５も切欠きの底に接している。

切欠きには、孔２９が交差しており、その孔の孔軸３０は、切欠き１８と切断挿入片１５の中心軸によって表される中心平面に直角である。孔２９は、その開口側を向いた部分がねじ孔１７として形成されており、そのねじ孔内へ締付けボルト１６が螺合されている。この締付けボルトは、内側のガイド面、たとえば内側六稜を有する、頭部のない埋込みボルトである。この埋込みボルトは、切断挿入片を向いた端部に、直径の小さい突出部３２を有しており、その終端面３３が１つの凹部２７の、特に、側面２４とそれに伴って中央平面２０に対して平行な底３４上に載置される。

図から明らかなように、比較的大きくて力の強い締付けボルトを使用することができ、フライス工具の寸法がかなり小さい場合に、それが利点となる。締付けボルト１６の突出部３２が、凹部内で切断挿入片に作用して、この切断挿入片の、図3では下方の側面２４を切欠き１８の側壁へ押圧するが、中心平面２０の方向の力を切断挿入片へ及ぼすことはない。突出部３２の斜めの側面は、切断挿入片がきちんと挟持されている場合には、凹部の端縁３５と協働しない。図4aから4cが示すように滑らかな側面２４へ作用する、この締付けボルトと残りの２本の締付けボルトも緩められる場合には、中央の締付けボルト１６が緩められて、突出部３２が凹部から完全に抜け出すまで、凹部２７を終端面２５へ向かって画成する隆起部３６が切断挿入片を抜け落ちないように固定している。

図2および図4aから4cを見るとわかるように、締付けボルト１６のねじ孔１７は、フライス工具１１の長手方向に、従って工具中心軸１９に沿って、それぞれ半径方向の平面上に、フライスシャフトを弱めるねじ孔が一つだけ設けられるように、互いに変位されている。

これを具体的に示すために、図4aから4cにおいて、互いに等しい挿入片１５が添字ａからｃで示されている。図から明らかなように、挿入片１５ａにおいては、締付けボルトは最も左（ないしは前）で作用し、従って中央の締付けボルト１６も最も左に位置する凹部孔２７内へ嵌入し、挿入片１５ｂ（図4b）においてはそれがそれぞれ中央の位置であって、挿入片１５ｃ（図4cにおいて最もよく見える）においては、締付けボルトはそれぞれ最も右に位置する側で作用している。従ってそれぞれの変位は、凹部２７の互いに対する縦の間隔に相当し、かつ好ましくは、少なくともねじ孔１７の直径と等しい大きさである。

従って、内側のガイド面（内側６稜、Ｔｏｒｘなど）を有する比較的大きくてパワーのある締付けボルトを使用できるにもかかわらず、フライスシャフトとそれに伴って全体寸法を比較的小さく形成することができることが明らかであって、従って強度的にも振動的にも著しい負荷を受けるフライスシャフトは本質的な構造的弱さをもたない。これは特に、その全直径が加工すべきねじ孔よりも小さくなければならない、内ねじをフライス加工するためのねじフライスにとって重要である。

図5は、二つの切断挿入片１５のみを有する形態を示している。この形成は、その他においては図1から4に示すものと同一であるが、工具ホルダ１２はクランプシャフト１３とフライスシャフト１４の間に肥厚した部分３７を有しており、その部分が切欠き３８を有し、その切欠き内へクランプシャフトの一部が突出して、そこで覆われていることが、異なっている。他の部分３９内には、締付けボルトのねじ孔が配置されている。この形態は、短いねじのためにも比較的長い切断挿入片１５を設けて、工具全体の強度をさらに向上させるために、設けられている。

図6は、図5に示す工具を上面で示している。そこで図2におけるのと同様に、それぞれフライス工具１１の自由端部４０へ向いた前方の締付けボルトと、凹部２７内へ嵌入する中央の締付けボルトの間の間隔は、終端面４０から最も遠くに位置する締付けボルトへの距離よりも小さいことが、明らかである。これは、工具の自由端部４０近傍における工具のより強い負荷と振動感度を考慮している。

図7は、すでに図3で詳細に説明した、配置の断面を示しており、かつ、図示の平面において左に位置する切断挿入片１５のための締付けボルトがないことにより、フライスシャフト断面が、変位していない配置におけるよりもずっと大きいことを、明確に示している。

図面に示す、フライス工具と切断挿入片の形態および具体的説明は、特に効果的であり、図面表示は開示のためにはっきりと参照される。

図1は、本発明に基づくフライス工具を示す斜視図である。 図2は、フライス工具の側面図である。 図3は、図2の矢視III−IIIから見た、詳細を示す断面図である。 図4aは、図1と2に示すフライス工具内の切断挿入片と締付けボルトを、それぞれ１２０°回動された状態で示す斜視図である（それぞれ工具ホルダなしで）。 図4bは、図1と2に示すフライス工具内の切断挿入片と締付けボルトを、それぞれ１２０°回動された状態で示す斜視図である（それぞれ工具ホルダなしで）。 図4cは、図1と2に示すフライス工具内の切断挿入片と締付けボルトを、それぞれ１２０°回動された状態で示す斜視図である（それぞれ工具ホルダなしで）。 図5は、二つの切断挿入片を搭載したフライス工具を示す斜視図である。 図6は、図5に示すフライス工具の上面図である。 図7は、図6の矢視VII−VIIから見た断面図である。

符号の説明

１１ フライス工具
１２ 工具ホルダ
１３ クランプシャフト
１４ フライスシャフト
１５ 切断挿入片
１６ 締付けボルト
１７ ねじ孔
１８ 切欠き
１９ 工具中心軸
２１ 切断刃

Claims (13)

1. フライス工具（１１）が、工具軸（１９）を中心に回転可能な工具ホルダ（１２）と、それに取り付け可能な複数の切断挿入片（１５）を有していて、該切断挿入片が少なくとも一つの切断刃（２１）、二つの側面（２４）、終端面（２５）および二つの端面（２６）を有しており、かつほぼ工具軸方向（１９）に延びる、工具ホルダ周面にわたって分配された、工具ホルダ（１２）の溝状の切欠き（１８）内へ挿入可能で、切断挿入片（１５）の側面（２４）に作用する締付けボルト（１６）によって固定可能であって、該締付けボルトが、該切欠きの中心平面に対して角度をもって方向づけされたねじ孔（１７）内へ螺合されているフライス工具（１１）、特にねじフライスにおいて、隣接する切欠き（１８）のための対応するねじ孔（１７）が、工具軸（１９）の方向に互いに対して変位されているフライス工具。
2. 該角度が、直角であることを特徴とする請求項1に記載のフライス工具。
3. 締付けボルト（１６）が、切断挿入片（１５）の側面（２４）へほぼ直角に作用し、その場合にこれらの側面と場合によってはそれとは反対側の側面（２４）も互いに対して平行かつ切断挿入片（１５）の中心平面（２０）に対して平行であることを特徴とする請求項1または2に記載のフライス工具。
4. 締付けボルト（１６）の少なくとも一つ、好ましくは軸方向において他の二つの間に位置する締付けボルトが、切断挿入片側面（２４）内のフラットな凹部（２７）と協働し、該凹部の凹部底（３４）が側面および中心平面（２０）に対して平行な面を形成し、その場合に凹部（２７）が少なくとも終端面へ向かって、底（３４）を越えて突出する隆起部（３６）によって画成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のフライス工具。
5. 凹部（２７）が、円形のくぼみであることを特徴とする請求項4に記載のフライス工具。
6. 少なくとも二つ、好ましくは三つの、互いに並んだ凹部（２７）が、切断挿入片（１５）の一方の側面、好ましくは各側面（２４）に設けられており、該凹部が、対応して軸方向に変位された締付けボルト（１６）と協働するように配置されていることを特徴とする請求項4または5に記載のフライス工具。
7. それぞれフライス工具（１１）当たりの切断挿入片（１５）と同じ数の凹部（２７）が、一方の側面に設けられていることを特徴とする請求項4から6のいずれか一項に記載のフライス工具。
8. 切断挿入片（１５）が、細長いバーの形状を有しており、該バーが切断刃（２１）としてねじ切断プロフィールを有し、かつ／またはリバーシブルプレートとして形成されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のフライス工具。
9. 切欠き（１８）につき、中央のボルトと、それぞれ端面（２６）により近くで作用する２本の締付けボルト（１６）が設けられていることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のフライス工具。
10. 締付けボルト（１６）の、切断挿入片（１５）に作用する終端面（３３）が、締付け面を形成する突出部（３２）を有していることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載のフライス工具。
11. 少なくとも、ねじ孔（１７）の直径の大きさの変位が存在することを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載のフライス工具。
12. 工具軸（１９）を中心に回転可能な工具ホルダ（１２）内へ挿入するための、フライス工具（１１）、特にねじフライスのための切断挿入片であって、その場合に該切断挿入片は、ほぼ工具軸方向（１９）に延びる、工具ホルダ周面にわたって分配された、工具ホルダ（１２）の溝状の切欠き（１８）内へ挿入可能で、切断挿入片（１５）の一方の側面に作用する締付けボルト（１６）によって固定可能であって、該締付けボルトが、切欠き（１８）の中心平面（２０）に対して好ましくは直角の角度で方向付けされたねじ孔（１７）内へ螺合されていて、かつその場合に切断挿入片（１５）が、好ましくはねじ切断プロフィールとして形成された切断刃（２１）を備えたバー形状であって、かつ一方の側面に締付けボルト（１６）のための凹部（２７）を有している該切断挿入片において、切断挿入片の中央の領域内に、くぼみとして形成された少なくとも一つの凹部（２７）が設けられており、該凹部の、ほぼ平坦かつ切断挿入片（１５）の中心平面（２０）に対して平行に延びる底（３４）が、締付けボルト（１６）の、該端部に対応づけられた終端面（３３）よりも大きいことを特徴とする切断挿入片。
13. 複数の、好ましくは三つの、互いに並んだ凹部（２７）が設けられていることを特徴とする請求項12に記載の切断挿入片。

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