JP2007513795A - オーバラップインサートを有するミーリング工具 - Google Patents

Abstract

本発明は円筒形カッターに関し、このカッターは、端部（５）から後方へ延びる包絡面（６）を有し、幾何的軸（Ｃ）の回りに回転自在なミーリング工具本体（１）を備える。
包絡面において、複数の接線方向に離間するフルート（７、７ａ）が形成されている。
フルートは、個々に、切削インサート（８）を離脱自在に取付ける複数の軸方向に離間したインサートポケット（９）を有している。切削インサートの有効刃（１３）は、部分的に互いに重なり、より正確には、仮想的な半径方向に延びるオーバラップ面にある。
本発明によれば、前端部（５）に最も近く位置決めされる第１のインサートポケット（９ａ）は、第１のフルート（７）における付属の切削インサート（８ａ）と共に、互いにオーバラップ面（１６，１７）を軸方向に変位するために、同一のフルート（７）において他のインサートポケット（９）と切削インサート（８）のそれぞれと違う他の長さを有する。このような効果として、機械加工面は、少なくとも一つの完全な切れ刃によって加工される。同時に、全ての前側の切削インサートの切れ刃は、前端部に至るまで共通の半径方向面に延び、十分に有効なミーリングカッターを形成する。

Description

本発明は、幾何的軸の回りに回転自在であり、かつ前端部から後方へ延びる包絡面を有するミーリング工具本体を備える型式のミーリング工具に関し、その包絡面内に、複数の接線方向に離間するフルートが形成され、上述のフルートは、個々に、切削インサートを離脱自在に取付ける複数の軸方向に離間したインサートポケットを有し、同一のフルートの切削インサートの有効刃は、部分的に互いに重なり、より正確には、仮想的な半径方向に延びるオーバラップ面にある。

当事者により、この型式の工具は、円筒形カッターまたは長刃ミーリングカッターと呼ばれる。

通常、切削インサートとインサートポケット用の上述のフルートは、螺旋状の形状であり、すなわち幾分目立ったピッチを有する幾何的螺旋においてミーリング工具本体の自由前端部から延びている。たとえば、特許文献１を参照のこと。切削インサートには、直線形状または螺旋的に斜め形状（螺旋形状）である刃が形成される。これに関して、工具の回転中に、切削インサートの有効刃は相互に、仮想的に回転方向に対称であり、たとえば、円筒形または円錐形の表面または形状であることが重要であり、それにより、被加工物に可能な限り平滑な表面が生成される。

実際には、円筒形カッターは、複数の種々の型式のチップ除去機械加工、たとえば、エッジミーリング、エンドミーリング、スロットミーリング、およびランピング加工などに使用できる。しかしながら、機械加工される表面における表面平滑度に関して、その加工結果は、１つ以上の半径方向に重なる面に隣接する切れ刃の端部の結果として時には低下することがあり、機械加工された表面に幾分目立った凹凸または破損線状の縞を残す。そのような縞は、非常に限定された高さ（０．１ｍｍを超える）を有することが多いが、その表面で目視しやすいことが多く、また時には受入れできない機械加工精度不良を生じることがある。十分に有効な円筒形カッターに生じるそのような縞の決定的な理由は、１つで同一の面における全ての切削インサートが、等しい長さの切れ刃を有することである。これは、同一の半径方向セットの切削インサートにおけるコーナまたは端部が、１つで同一のオーバラップ面に位置決めされることを意味する。したがって、たとえば、４個または６個の切削インサートのセットにおける１個の切削インサートの１箇所のコーナだけが、仮想的な共通の円筒形面または円錐形面に関して不当に位置決めされるならば、縞が機械加工された表面に生成され、その高さは、互いに関してコーナ刃の不整合に対応する。

ＷＯ ０１／８３１４２

本発明の目的は、既知の十分に有効な円筒形カッターの上述の欠点を無くし、かつ改良されたカッターを提供するのを意図する。したがって、本発明の目的は、円筒形カッターを提供し、そのカッターの切削インサートが、被加工物における生成された表面が、平滑で、かつ悩まされる凹凸または縞が無いように、組立および位置決めされることにある。

本発明によれば、上述の目的は、請求項１の特徴を表す部分に明示される機能により達成される。本発明の好ましい実施態様が、従属請求項２〜５においてさらに明示される。

図面において、ミーリング工具が、円筒形カッターの形態で示され、通常の仕方で、その工具は、一般に１で表示され、かつ幾何的軸Ｃの回りに回転自在である本体を備える。使用に際して、ミーリングカッターは、矢印Ａの方向に回転する。前部カッターヘッド２が、厚くされた鍔状部分４を経て後部固定部分３から離間される。前部端面５と鍔状部分４との間に、回転方向に対称な基本形状を有する覆い表面６が延びる。この例において、上述の覆い表面６は、円筒形であるが、他の形状、たとえば、円錐形とすることもできる。端面５から後方に、複数の、より正確には４個のフルート７、７ａが、同様な数の列の切削インサート用に設けられる。そのようなフルートのそれぞれは、カッターヘッドの包絡面に沿う仮想的螺旋線または経路に従う程度まで、一般に螺旋状である。個別のフルートにおいて、５個の軸方向に離間する切削インサートが、示される例において配置され、それらのインサートの大部分が、８で表示される。上述の切削インサートを取付けるために、同様な数のシートまたはインサートポケットがフルート７ａに形成され、それらのポケットの１個が、露出された状態で９に示される。この例において、個別のインサートポケット９には、平面底部１０と半径方向サポート面１１が形成される。しかしながら、セレーション接続面を使用して、特定の半径方向サポートを不要にすることも実施可能である。隣接するインサートポケット９が、肩部表面１２を経て離間され、その肩部表面は、隣接する切削インサートが互いに部分的に重なるように、傾斜される。切削インサートは、ネジ１８の手段により付属のインサートポケット内に固定される。

この例において、切削インサートは、２個の交互に使用可能な切れ刃１３が形成されることにより、２箇所の位置において割出し自在であり、その切れ刃の両側の端部またはコーナは、１４、１５で表示される。より正確には、それぞれのコーナ１４は、前部端部５へ最も近く位置決めされる前部コーナを構成する一方、第２のコーナ１５は、それぞれの切れ刃上の後部コーナを形成する。２枚の図面において明確に示されるように、縦軸７ａにおける任意の切削インサートのそれぞれの後部コーナ刃１５は、それぞれの個別の列またはフルートにおいて背後にある切れ刃の前部コーナ刃１４に重なっている。言い換えれば、同一のフルートに配置される切削インサートの有効刃は、互いに部分的に重なっている。上述の重なりの幾何的軌跡は、１６で概略示され、かつオーバラップ面と呼ばれる仮想的な半径方向面から構成される。

図示される円筒形カッターは、今まで説明された限り、全ての点で既知のものである。しかしながら、既知の十分に有効な円筒形カッターにおいて、種々の切削インサートと付属のインサートポケットは、同様または同等の長さであった。同一の半径方向セットの切削インサートにおける少なくとも全ての切削インサート（この例においては４個）は、同等の長さであった。これは、１つで同一の半径方向セットの切削インサートにおける全ての後部コーナ刃１５、および隣接する半径方向セットにおける切削インサートの全ての前部コーナ刃１４は、仮想的なオーバラップ面１６に位置決めされたことを意味した。
（本発明に従う一般的着想の別の説明）

この例において、ミーリング工具本体が、接線方向に離間する、より正確には、等距離的に離間する（分割＝９０°）４箇所のフルートを備えるとき、１つおきのフルートは７で表示され、また２つおきのフルートは７ａで表示される。かくして、第１のフルート７は、互いに直径方向反対側に位置決めされる一方、ついで第２のフルート７ａは、互いに直径方向反対側にある。それぞれの第２のフルート７ａにおいて、全ての切削インサート８は、同様であり、同一の長さを有することを意味する。そのようにして、半径方向オーバラップ面１６は、互いに同等な大きい軸方向距離で、上述のフルート７ａにおける隣接する切削インサート間に位置決めされる。

しかしながら、２箇所の第１のフルート７のそれぞれの１箇所において、切削インサートは、全てが１つの同一の長さを有しない。かくして、前端部５に最も近く位置決めされる第１の切削インサート８ａは、１箇所で同一のフルートまたはインサート列において他の切削インサート８の長さから外れる長さを有する。これらの最後に述べた切削インサートは、好都合には、同一の型式のものにすることができ、すなわち、フルート７ａにおける切削インサート８と同一の長さを有することができる。示される例において、個別のフルート７における上述の第１の切削インサート８ａは、同一のインサート列における他の切削インサート８よりも長い。切削インサート８ａは、実際に、付属のインサートポケット９ａへの完全な当接を必要とするので、インサートポケット９ａも、１箇所で同一のフルート７における他のインサートポケット９よりも長い。

好都合には、必ずしも必要ではないが、切削インサート８ａは、切削インサート８よりもほぼ５０％だけ長い。このようにして、フルート７における隣接する切削インサート間のオーバラップ面１７は、フルート７ａにおける切削インサート８間のオーバラップ面１６間のほぼ中間に位置決めされることになる。これは、たとえば、前端部５へ最も近く位置決めされるオーバラップ面１６が、切削インサート８ａ上に存在する長い切れ刃１３ａの前端部１４ａと後端部１５ａとの間に位置決めされること（端部１４ａからの面１６の距離が、刃長さの３分の２であること）を意味する。したがって、面１６に関して、かつ機械加工された表面に縞または凹凸を生じるように、相互に重なるコーナ１４と１５との間に僅かの不整合が生じるならば、その表面の同一のセクションが直後に、長い切削インサート８ａの刃１３ａにより、切削されるので、上述の凹凸は取除かれるであろう。

類似した仕方で、オーバラップ面１７は、フルート７ａにおける切削インサート８の刃１３の両側の端部間に位置決めされる。言い換えれば、切削インサートの不整合の結果として、または切削インサートにおける形状欠陥の結果として、凹凸の発生のそれぞれの傾向が無くされることが保証される。というのは、開始される凹凸が、後続のインサート列内の切れ刃が通過することにより、ほぼ直ちに除去されるからである。

本発明によれば、前端部５へ最も近く位置決めされた第１のセットの切削インサートにおける１つおきのフルートにおける種々の長さを有する切削インサートを使用することにより、互いに関して残りのオーバラップ面を相互に変位するようにし、前部半径方向セットにおける全ての切削インサートの有効刃がミーリング工具本体の前端部へ隣接する共通の半径方向面までいっぱいに延びる限りにおいて、十分に有効なミーリングカッターが提供される。このようにして、機械加工された表面における良好な平滑度と精度が保証されるだけではなく、ミーリングカッターが、種々の半径方向セット、すなわち前部半径方向セットでも全ての切削インサートが、均一な荷重を受けることができるので、最適な作用で作動できる。

この例においてオーバラップ面の所望の相対的変位が、同一の列における他の切削インサートよりも５０％長い、１つおきのインサート列における前部切削インサートを形成することにより、もたらされているが、本発明の範囲内で、半分の長さを有する前部切削インサートを使用することにより、面変位をもたらすことも実施可能である。

４箇所の螺旋列の切削インサートを具備したミーリング工具の透視図である。 拡大した尺度での同一の工具の部分透視図であり、切削インサートの１個が、インサートポケットを露出する目的のために、取外されている。

符号の説明

１ ミーリング工具本体
２ カッターヘッド
３ 固定部分
４ 鍔状部分
５ 前部端面
６ 包絡面
７、７ａ フルート
８、８ａ 切削インサート
９、９ａ インサートポケット
１０ インサートポケット底部
１１ 半径方向サポート
１２ 肩部
１３ 切れ刃
１４ 切れ刃の前部コーナ
１５ 切れ刃の後部コーナ
１６ オーバラップ面
１７ オーバラップ面
１８ 固定ネジ

Claims (5)

1. 幾何的軸（Ｃ）の回りに回転自在なミーリング工具本体（１）を備えるミーリング工具であって、前記本体（１）は、前端部（５）から後方へ延びる包絡面（６）を有し、前記本体（１）において、複数の接線方向に離間するフルート（７、７ａ）が形成され、前記フルートは、個々に、切削インサート（８）を離脱自在に取付ける複数の軸方向に離間したインサートポケット（９）を有し、同一のフルートの前記切削インサートの有効刃（１３）は、部分的に互いに重なり、より正確には、仮想的な半径方向に延びるオーバラップ面にある、ミーリング工具において、
   前記前端部（５）に最も近く位置決めされる第１のインサートポケット（９ａ）は、第１のフルート（７）における付属の切削インサート（８ａ）と共に、近くにある第２のフルート（７ａ）内の切削インサート（８）の列における切削インサート間のオーバラップ面（１６）に関して前記オーバラップ面（１７）を軸方向に変位するために、同一のフルート（７）において他のインサートポケット（９）と切削インサート（８）のそれぞれと違う他の長さを有することを特徴とするミーリング工具。
2. 前記第１のフルート（７）における前記第１の切削インサート（８ａ）は、同一のフルートにおける他の切削インサート（８）よりも長いことを特徴とする、請求項１に記載のミーリング工具。
3. 前記第１のフルート（７）における前記第１の切削インサート（８ａ）は、前記第２のフルート（７ａ）内の前記切削インサート（８）の前記刃（１３）の端部（１４、１５）間のほぼ中間に、同一のフルート（７）における切削インサート（８）間のオーバラップ面を位置決めする目的のために、同一のフルート（７）における他の切削インサート（８）の長さから、ほぼ５０％だけ逸脱する長さを有することを特徴とする、請求項１または２に記載のミーリング工具。
4. 前記同一のフルート（７）における前記他の切削インサート（８）は、前記第２のフルート（７ａ）内の全ての切削インサート（８）と同様に同等に長いことを特徴とする、請求項２または３に記載のミーリング工具。
5. 少なくとも４個の、偶数個のフルート（７、７ａ）およびインサートの列をそれぞれ備える上述の請求項のいずれかに記載のミーリング工具であって、
   それぞれの第２のフルート（７）における前記前部切削インサート（８ａ）は、前記同一のフルート（７）における前記他の切削インサート（８）と違う他の長さを有することを特徴とするミーリング工具。

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