JP2009517231A - ミリングカッタヘッド - Google Patents

Abstract

本発明はミリングカッタヘッドであって、基体（１０）の切欠きに挿入された複数のブレード保持体（１１）を有し、該ブレード保持体（１１）にそれぞれカッタブレード（１２）がろう付けされている形式のものに関する。本発明によれば少なくとも１つのカッタブレード（１２）が屈曲させられかつミリングカッタヘッド軸線に関して半径方向外側にある長い方の区分（ｃ）と、半径方向内側にある短い方の区分（ｂ）とを有し、該短い方の区分（ｂ）が３°から７°、有利には５°屈曲させられている。

Description

本発明は、ミリングカッタヘッドであって、基体の複数の切欠きに挿入された複数のブレード保持体を有し、該ブレード保持体にそれぞれカッタブレードがろう付けされており、前記ブレード保持体がそれぞれ１つの楔体を介して軸方向に調節可能でかつクランプエレメントを用いてミリングカッタヘッドに固定可能である形式のものに関する。

このようなミリングカッタは原理的にはＤＥ４００３８６２Ｃ２号明細書によって公知である。ここに記載されたカッタヘッドではブレード保持体のための切欠きはミリングカッタの基体の一方の端面からその回転軸線に対し平行にかつ外周から間隔をおいて延在している。この場合、使用されたブレードの切刃は基体の端面の上にわずかに突出している。さらに緊締するために役立つ円形楔の軸線はカッタブレードを保持するカッタブレード保持体の軸線に対しそれぞれ傾斜している。さらにディファレンシャルねじを有する別の円形楔が各カッタブレードを軸方向に調節するために設けられ、前記基体の外周から半径方向内方に延在する切欠き内に配置されている。軸方向の調節と半径方向外方へ向けられた緊締とのためには、幾何学的に同じ円形楔が使用される。このカッタヘッドの利点としてはカッタブレード保持体を受容する切欠きの位置が基体の回転軸線に対し平行であることに基づき、軸方向の力成分のない半径方行に向けられた遠心力しか発生しないことが挙げられる。この力は良好に受止められることができる。何故ならば前記切欠きは基体の外周に直接的に位置するのではなく外周から間隔をおいて半径方向内側にあるからである。したがってこのカッタヘッドはきわめて高い回転数とその際に発生する遠心力とにも適している。有利な形式でカッタエレメントの軸方向の微調節も、半径方向の成分の重畳なしで可能である。

このようなミリングカッタは特に乗用車のクランク軸を製作する場合に、偏心的な工具調節で軸方向の送りなしで垂直な回転ミリング加工を行なう場合に使用される。このためには工材は単数又は複数の循環で冒頭に述べた多数のカッタブレードを有するミリングカッタで加工される。工材はミリングカッタ回転軸線に対し垂直である工材長手方向軸線を中心としてミリングカッタに対し回転する。ミリングカッタヘッドのカッタブレードはその点で異なる半径上を循環するので異なる切断円弧長さが生じる。これは、切断円弧長さに沿った不均等な切断縁負荷と、これに基づく不均等な摩耗との原因になる。

製作技術的には切削によって製作された最終製品、例えばクランク軸の価格は種々の要因によって決定され、これには工具及び更新費用も属している。

本発明の課題は冒頭に述べた形式のミリングカッタヘッドを改善して、長いカッタブレード耐久時間が得られるようにすることである。

この課題は請求項１のミリングカッタヘッドによって解決された。

本発明によれば複数のカッタブレードの少なくとも１つが屈曲させられ、半径方向外方にある長い方の区分と半径方向内方にある短い方の区分とを有し、該短い方の区分が３°から７°まで、有利には５°で屈曲させられており、両方の前記区分が１７７°から１７３°までの角度、有利には１７５°の角度を形成している。この処置によって、新しいカッタブレードで装備されたミリングカッタヘッドの使用の開始にあたって、短い方のカッタブレード区分が切断経過から取出される。長い方のカッタブレード区分はファイナルな切断を実施し、これによって短いカッタブレード区分よりも早期に摩耗する。本発明の処置によって突面を成す表面プロファイルは摩耗経過に常時適合され、ひいては比較的に長いカッタブレード接触時間が維持される。

本発明の更なる構成は従属請求項に記載されている。

例えば屈曲させられたカッタブレードの長い方の区分に対する短い方の区分の長さ比は４：１７と６：１７との間で、特に５：１７に選択されると有利である。

あとで触れる本発明の具体的な実施例によれば、ミリングカッタヘッドは互いに１２０°の角度で配置されたカッタブレードを有する３つのカッタブレード保持体が配置されている。有利には３つのカッタブレードの１つもしくは３つのカッタブレードの２つは屈曲させられているのに対し、屈曲させられていないカッタブレードは直線的に構成されている。

さらにブレードの端部には丸みが付けられ、有利には０．１ｍｍの半径で丸みが付けられかつ／又は切断縁自体に丸みが付けられ、有利には０．０１ｍｍの半径で丸みが付けられていると摩耗はさらに減少させられる。

さらに本発明の別の構成ではカッタブレードは硬質金属、ＣＢＮ−又はＰＫＤ体から成っている。

以下、本発明の他の利点及び実施例を図面に基づき詳細に説明する。

ミリングカッタヘッドは主として基体１０から成っている。この基体１０にはそれぞれろう付けされたカッタブレード１２を有するブレード保持体１１が配置されている。ブレード保持体１１はそれぞれ長手方向軸線１３に対し平行に配置された孔に挿入されている。ほぼ半径方向でもしくはこれに対し軽く傾けられて、基体１０には別の孔が設けられ、該孔内には楔体１４が配置されており、楔体１４は調整ねじ１５、有利には２重ねじを介し半径方向に移動可能である。図４に示されているように、この楔体１４は基体の半径平面に対し斜めに延びる楔面１６を有しているので、楔体１４を半径方向で移動させた場合にはブレード保持体１１はその長手方向軸線に沿って、つまり半径方向で移動可能である。ブレード保持体１１をクランプするためには緊締リング１７（図１と図２とを参照）とクランプ片１８とが用いられる。クランプ片１８は中央に配置され、３つのクランプ面１９を有している。該クランプ面１９はブレード保持体の対応するクランプ面２０に接触する。クランプ片１８はねじ２１、有利には２重ねじとして構成されたねじで固定される。クランプ片１８は図示の実施例ではそれぞれ閉じた面２０を有する３つのブレード保持体１１を固定するために役立つ。クランプ片１８の構成と３角形であるクランプ面１９の配置とによってブレード保持体のブレードの、互いに１２０°の角度を成す正確な配向が達成される。各ブレード保持体は円形楔１４とそれに所属するねじ１５で軸方向に調節される。カッタブレードもしくはブレード保持体の軸平行な配向のためにはスリーブ形に構成された緊締リング１７が用いられる。基体１０と緊締リング１７は緊締状態で互いに接触する円筒面を有している。図４に示されているようにブレード保持体１１は半径方向外方にも幅の狭い研削された面２１を有している。該面２１は長手方向軸線の方向に延びている。面２１は緊締リングとブレードインサートとの間の２重の線接触のために役立つ。少なくともほぼ直線的に延びるブレード１２と屈曲させられたブレード１２′との間の相違は特に図６と図７とから明瞭である。カッタブレード１２はほぼその全長に亙って直線的に延びており、外側に位置する、例えばブレード全長が８．５ｍｍである場合に０．５ｍｍである最小の領域だけに亙って１２°傾斜した傾斜面を有し、他端に０．１ｍｍの半径Ｒの角隅丸み付けを有しているのに対し、図５と図６とからは半径方向で内側にある端部にて、縁部長さが８．５ｍｍである場合に２．５ｍｍに亙って延びる長さｂの切断縁区分が屈曲させられていることが判る。付加的に角隅部には０．１ｍｍの半径Ｒで丸みが付けられている。

図示の実施例では１つのブレードだけが寸法ｂに亙って屈曲させられているのに対し、他の２つのブレードは（短区分の屈曲ａ並びに縁部丸み付けを除いて）直線的に延びている。

しかし、択一的には、３つのブレードのうち、２つのブレードが図５と図６とに相応して屈曲させられているミリングカッタヘッドも考えられる。このミリングカッタヘッドを垂直な回転ミリング又は軸方向の送りと偏心的な工具調節で使用すると、特に、はっきりとわずかな回転ミリング加工周面直径を有するクランク軸周面を形成することができる。

図示のミリングカッタは特に垂直な回転ミリング加工作業に適しているが、アルミニウム工材の精密ミリング加工にも適している。本発明のミリングカッタの特別な使用の可能性は、クランク軸のエンドミリング（研削に代る）にある。特に浄化されていない冷却潤滑剤が多大の費用と労力とを用いて除去されなければならない湿式研削の代りとすることができる。本発明のミリングカッタヘッドは支承座の凸面性、真円性、表面質に対する高い要求を充たし、経済的な個数生産を可能にする。

３つのブレード保持体を有するミリングカッタヘッドの斜視図。 図１のミリングカッタヘッドの平面図。 図１のミリングカッタヘッドをワイヤフレームモデルで示した図。 軸方向に調節するための楔体とクランプ片とに対するブレード保持体の相対位置を示した原理図。 屈曲させられたカッティングブレードを有するブレード保持体の側面図。 ブレード屈曲部の詳細図。 図４のブレード保持体のカッタブレードの詳細図。

符号の説明

１０ 基体、 １１ ブレード保持体、 １２ カッタブレード、 １３ 長手方向軸線、 １４ 楔体、 １５ 調整ねじ、 １６ 楔面、 １７ 緊締リング、 １８ クランプ片、 ２０ クランプ面、 ２１ ねじ、 ２１′ 面

Claims (8)

1. ミリングカッタヘッドであって、基体（１０）の複数の切欠きに挿入された複数のブレード保持体（１１）を有し、該ブレード保持体（１１）にそれぞれカッタブレード（１２）がろう付けされており、前記ブレード保持体（１１）がそれぞれ１つの楔体（１４）を介して軸方向に調節可能でかつクランプエレメントを用いてミリングカッタヘッドに固定可能である形式のものにおいて、少なくとも１つのカッタブレード（１２ａ）が屈曲させられかつミリングカッタヘッド軸線に関して半径方向外側にある長い方の区分（ｃ）と、半径方向内側にある短い方の区分（ｂ）とを有し、該短い方の区分（ｂ）が３°から７°、有利には５°屈曲させられ、前記両方の区分（ｂ，ｃ）が１７７°から１７３°までの角度、有利には１７５°の角度を形成していることを特徴とする、ミリングカッタヘッド
2. 屈曲させられたカッタブレードの長い方の区分（ｃ）に対する短い方の区分（ｂ）の長さ比が４：１７及び６：１７の間で、有利には５：１７である、請求項１記載のミリングカッタヘッド。
3. カッタブレード（１２，１２′）を有する３つのブレード保持体（１１）を有し、該３つのブレード保持体（１２，１２′）が互いに１２０°の角度を成して配置されている、請求項１又は２記載のミリングカッタヘッド。
4. ３つのカッタブレード（１２，１２′）の１つだけ又は２つが屈曲させられている、請求項３記載のミリングカッタヘッド。
5. カッタブレード（１２，１２′）の端部に丸みが付けられている、有利には０．１ｍｍの半径で丸みが付けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載のミリングカッタヘッド。
6. カッタブレード縁部に丸みが付けられている、有利には０．０１ｍｍの半径で丸みが付けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載のミリングカッタヘッド。
7. カッタブレード（１２，１２′）の、半径方向外側にある縁区分（ａ）が最大１ｍｍ、有利には０．５ｍｍの区間（ａ）に亙って１２°の角度で傾けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載のミリングカッタヘッド。
8. カッタブレード（１２，１２′）が硬質金属、ＣＢＮ又はＰＫＤ体（ＣＢＮ＝キュービィック斑銅、ＰＫＤ＝多結晶ダイヤモンド）から成っている、請求項１から７までのいずれか１項記載のミリングカッタヘッド。

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