JP2012512039A - リーマ、そのためのカッタプレート（Ｍｅｓｓｅｒｐｌａｔｔｅ）、及びそのようなリーマの加工直径を調節する方法 - Google Patents

Abstract

その窪みに形成され、少なくとも第1及び第2の側面(47、49)を有する少なくとも一つのプレート収容部(39)を備える本体(36)を含むリーマ(35)が提案される。プレート収容部には、少なくとも一つの副刃(31)を有するカッタプレート(1)が装填されている。さらに、締め金(57)を備える締付け機構(55)と、カッタプレート(1)のための調整装置が設けられている。プレート収容部(39)の第1の側面(47)は仮想垂直線(V)に対して傾斜していて、カッタプレート(1)の副刃(31)が規定されたテーパを有するようにカッタプレート(1)が側面(47)と当接することによって位置合わせされるようになっている。プレート収容部(39)の基部(45)には開口部(67)が設けられていて、この開口部を通って調整部材(69)がプレート収容部(39)に突出している。さらに、カッタプレート(1)は、調整部材(69)に対向する側面で、好ましくは調整部材(69)に対向する側面のみで調整部材と当接している。このようなリーマ(35)の加工直径を調節する方法、並びにリーマのために規定された二つのカッタプレートも提案される。第1のカッタプレート(1、図1)は互いに直交して配置された二つの締付け溝(11、19)を有している。第2のカッタプレート(1、図8と図9)は凹部(75)を有し、その基部(77)にはドーム状に突出する締付け体(79)が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、請求項1の上位概念に基づくリーマ、請求項11の上位概念に基づくカッタプレート、請求項16の上位概念に基づくカッタプレート、並びに請求項26に基づくリーマの加工直径を調節する方法に関するものである。

ドイツ特許公開公報第102004022941号から、ここに請求する種類のリーマ及びカッタプレートが明らかである。貫通孔又は有底孔を微細加工するために用いられるリーマは、リーマの端面に向かって縁部が開いた溝型の切欠部をその外周面に備えた本体を有している。この切欠部は、幾何的に規定された複数の刃を有するカッタプレートを収容するために用いられる。その溝はリーマ端面とは反対側の端部に第1の側面とそれとは別の第2の側面を有していて、第2の側面はリーマの長手中心軸の方向へ向かって延在している。また、溝に嵌め込まれたカッタプレートを固定するために締付け機構が設けられている。さらに、リーマは、カッタプレートと当接させることのできる調整部材を備える調整装置を含んでおり、この調整部材によって、本体の外周面から突出したカッタプレートの径方向の突出や、案内バーが設けられている場合にはその案内バーから突出した突出が調整され、それによってリーマの加工直径が調整される。

公知のカッタプレートは、リーマの送り方向へ向かって傾斜した主刃と、反対方向へ下降する副刃を有している。溝にカッタプレートが装填される際に調整装置によって調節可能な副刃のテーパは、通例、1ミリメートル(mm)当たり1マイクロメートル(μm)の範囲内であり、これは工具軸に対する副刃の角度偏差が0.057°であることに相当する。

公知のリーマにおいては、リーマ端面から離れた端部領域で、カッタプレートがアバットメントとして機能する溝基部に直接当接し、リーマ端面に向いた端部では調整部材上に載置されている。カッタプレートは、締付け機構によって基部並びに溝の第2の側面に押圧されて固定されている。調整部材を調整することによってリーマの加工直径を調節する場合には、カッタプレートは、溝底部と当接するその縁部エッジの周りを旋回する。そのため、必然的にテーパがすべての場合で望みどおりに変化するわけではない。したがって、その都度の要求に対するテーパの最適値を、すべての場合に達成できるわけではない。

したがって、本発明の課題は、それぞれ調整された加工直径に関係なく設定することのできるテーパを簡単に実現することのできる、冒頭に述べた種類のリーマを提供することである。また、本発明の課題は、リーマで使用するのに適した少なくとも一つのカッタプレートを提供することである。さらに、規定のテーパを同時に確保しながら、リーマの加工直径を簡単に調節する方法を提供することである。

この課題を解決するために、請求項1に記載の特徴を備えるリーマが提案される。このリーマは、少なくとも一つのプレート収容部が設けられた本体を有し、このプレート収容部は第1及び第2の側面を有している。さらに、副刃を有する少なくとも一つのカッタプレートがプレート収容部に装填されている。カッタプレートを確実かつ正確に固定するために、締め金を有する締付け機構が設けられ、リーマの加工直径を正確にかつ好ましくは簡単に調節するために、調整部材を有する調整装置が設けられている。リーマは、カッタプレートの副刃が規定されたテーパを有するように、カッタプレートが側面に当接することによって位置合わせされるように、プレート収容部の第1の側面が仮想垂直線に対して傾斜しており、プレート収容部の基部には開口部が設けられ、この開口部を通って調整部材がプレート収容部に突出しており、カッタプレートが調整部材に対向した側面で、好ましくは調整部材に対向した側面のみでその調整部材と当接していることを特徴とする。この構成に基づいて、カッタプレートをプレート収容部に装填する際に、対応して傾斜した第1の側面にカッタプレートが当接することによってカッタプレートの自動的な位置合わせが行われ、調節可能な少なくとも一つの刃が正確で実質的に不変のテーパを有するようになることが保証される。

リーマ端面に対して斜めに又は反対方向へ向かって延在する第1の側面が、カッタプレートの調整の際、すなわち加工直径を調節する際に、好ましくはそれと当接するカッタプレートの案内部として、とりわけ強制案内部として機能し、カッタプレートは、このカッタプレートのための支えとしても機能する調整部材によって下方から移動可能である。したがって、リーマの外周面から突出した、あるいは案内バーが設けられている場合にはその案内バーから突出した刃の突出部を調節するためにカッタプレートの径方向へ移動させる際にまずテーパが変化してしまう公知のリーマのように、リーマの長手中心軸を横切る方向へ延在する軸の周りで傾動することはない。そうではなく、カッタプレートは、プレート収容部の第1の側面に沿って、好ましくはこの側面のみに沿って、第1の側面の配置及び構成によって設定された副刃の正確なテーパ角を維持しながら、並進して案内され、その際にリーマ本体に対して支承される。この線形移動の大きさは調整装置によって調節可能であり、一方で、第1の側面の延び方、並びに第1の側面に対するカッタプレートの当接面の領域におけるカッタプレートの適合の具合は方向設定要素となる。

重要なことは、カッタプレートがその片面でプレート収容部の第1の側面と当接することであり、これによりカッタプレートを調整装置によって調整する際に、カッタプレートがプレート収容部のこの第1の側面に沿って摺動することである。すなわち、ここでプレート収容部の第1の側面は案内面として作用し、この案内面によって、これと当接するカッタプレートが突出部の調節のための径方向の調整の際に強制的に案内される。これによって、公知のリーマで行われるようにはカッタプレートが傾斜せず、テーパ角が一定に保持されることが保証される。したがって、その都度のその径方向の位置に関係なく、すなわちリーマの外周面から突出した、あるいは少なくとも一つの案内バーから突出したその突出部に関係なく、カッタプレートは常に同じテーパを有することとなる。

テーパとしては、1ミリメートル(mm)の刃長当たり1マイクロメートル(μm)が特に有利であることが判明している。しかし、リーマによって加工される穿孔の壁の表面状態を狙い通りに正確に調整するために、工具軸に対する副刃のテーパ/角度偏差を他の値に選択することができることも留意しておくべきである。

ここで本発明に関し、リーマに関して「テーパ」とは、カッタプレートを有するリーマの端部の領域で、リーマの送り方向とは反対方向へ向かってリーマの直径が縮小することであると理解される。

テーパがどの大きさに選択されるかに関わらず、たとえば高い表面品質及び/又は長い工具寿命といった、その都度の必要に応じて選択された目標値が確実に間違いなく維持され、直径を調節する際にも、リーマを装填する際にも変化しないことが非常に重要である。これには、カッタプレート、締付け機構、調整装置並びにリーマ本体の確実で持続的な突っ張り支持(Verspannung)が必要である。

ここで、リーマの例示的な実施形態では、プレート収容部の第1の側面がカッタプレートに対するストッパを形成し、リーマの端面とは反対のプレート収容部の端部に第1の側面が設けられていると有利であることが見出された。とりわけ、カッタプレートは締め金によってプレート収容部の第1の側面に対して押圧可能であり、ここで好ましくはリーマ端面に対する第1の側面の所定の傾斜が、カッタプレート内の締付け溝(Spannnut)の配置とあいまって、締め金がカッタプレートをいわばプレート収容部に引き込むようにしている。これは、カッタプレートの領域における、リーマの協働する部材の、望みどおりの絶対的に確実な突っ張り支持に多大に寄与している。

調整装置と締付け機構が、溝の端面からほぼ同じ距離だけ離れて配置されている、リーマの例示的な実施形態がとりわけ好ましい。これは非常にコンパクトな構造を可能にし、システム全体にとって有利である。スペースを節約する配置は、たとえば、締付け機構と調整装置がリーマの外周面上に分散して配置され、とりわけ少なくとも実質的に又は大部分が、リーマの長手中心軸に沿って延びる平面の両側に存在することによって、実現可能である。

締付け機構によってカッタプレートに張力もしくは締付け力を及ぼすことで、カッタプレートをプレート収容部内に最適に保持できるようにするために、締付け機構は、当接及び/又は係合させることのできる締付けリップ(Spannlippe)を備える締め金を含んでおり、ここで、この締付けリップの形状は、カッタプレートに設けられたすくい面(Spannflaeche)に適合している。締め金がカッタプレートに張力/締付け力を及ぼし、この力の第1の部分成分が、リーマの送り方向とは反対で第1の側面によって形成されるストッパの方向へ作用し、第2の部分力成分が調整部材の方向へ作用し、第3の部分力成分がプレート収容部の第2の側面の方向へ作用するように、カッタプレート及び締付け機構の個々のコンポーネントの配置及び構成が相互に適合されている。

張力/締付け力が大きい場合でもカッタプレートの損傷を回避するために、カッタプレートに対する相対的な締付けリップの大きさ及び形状並びに配置は、これら二つの部材間の当接面ができるだけ大きくなるように、カッタプレートに設けられた少なくとも一つのすくい面に適合しており、これによりそこに作用する面圧力が対応して小さくなる。

リーマのさらなる有利な例示的な実施形態は、従属請求項から明らかである。

また、上記課題を解決するために、幾何的に規定された少なくとも一つの刃を有する、請求項11に記載の特徴を備えるカッタプレートが提案される。このカッタプレートは、長方形を呈する前面を備える角張った基本外形を有し、その前面は仮想中心線によって二つの半体に分割可能である。さらに、少なくとも一つのすくい面を有する第1の締付け溝が設けられていて、このすくい面は第1の締付け溝の中心線に対して好ましくは鋭角を成して傾斜している。このカッタプレートは、少なくとも一つのすくい面を有する第2の締付け溝を備えることを特徴とし、この第2の締付け溝の中心線は、第1の締付け溝の中心軸に対して直交して延在している。

このカッタプレートの有利な実施形態は、請求項11を引用する従属請求項から明らかである。

さらに、上記課題を解決するために、請求項16に記載の特徴を備えるカッタプレートが提案され、このカッタプレートは、その内部に設けられたすくい面を備える少なくとも一つの凹部を有し、この凹部の基部には、ドーム状に突出し、且つすくい面を有する締付け体が配置されている、又は形成されていることを特徴とする。この構成に基づいて、凹部及び突出した締付け体が適切に配置されている場合、とりわけ角張ったカッタプレート上で中央に位置決めされている場合、締め金の作用点は、好ましくはカッタプレートの角部に配置されたアクティブな刃の近傍にあり、これによって、たとえば従来のカッタプレートの場合よりも切断過程におけるカッタプレートの非常に小さな振動を良好に回避することができる。カッタプレートが事質的に振動なしで張架されることは、とりわけPCBN(多結晶性立方晶窒化ホウ素)を切断工具材として使用する場合に、寿命に関する利点を提供することができる。

このカッタプレートの特に有利な実施形態は、請求項16を引用する従属請求項から明らかである。

最後に、上記課題を解決するために、請求項1から10のいずれか一項に記載のリーマのための請求項26に基づく調節方法が提案される。

以下、本発明を図面に基づき詳細に説明する。

カッタプレートの第1の例示的な実施形態の平面図である。 図1Aに示すカッタプレートの側面図である。 図1Aに示すカッタプレートの斜視図である。 図1A〜図1Cに示すカッタプレートを備えるリーマの例示的な実施形態の斜視図である。 図2のリーマの側面図である。 図2及び図3に示すリーマの、調整装置の領域における断面図である。 第2の例示的な実施形態によるカッタプレートを備える、図2〜図4に示すリーマの図である。 図5に示すリーマの側面図である。 図5に示すカッタプレートのための締め金の例示的な実施形態の平面図である。 図7Aに示す締め金の側面図である。 図7A及び図7Bに示す締め金の斜め下方から見た斜視図である。 第2の例示的な実施形態によるカッタプレートの断面図である。 図8に示すカッタプレートの平面図である。

図1Aは、ディスク状のカッタプレート1の例示的な実施形態を大幅に簡略化して示したものであり、その前面3を上方から見た際には、カッタプレート1は、実質的に対称に構成され、互いに直角に延在する中心線5A、5Bを備えた正方形の基本外形を有している。また、互いに平行に延在する第1及び第2の縁部エッジ7A、7Bに沿って、第1のすくい面及び第2のすくい面が延在している。さらに、残りの二つの第3及び第4の縁部エッジ7C、7Dに沿って第3及び第4のすくい面が延在している。これらのすくい面は、図面にはそれ以上図示されていないものの、好ましくは、それぞれ図示されていない締付けブレーカによって境界を区切られていて、それらのすくい面は属する縁部エッジからカッタプレート1の裏面9の方向へ向かって下降し、締付けブレーカは前面3の方向へ向かって上昇している。この種のすくい面と締付けブレーカは一般に公知であり、ここでは詳細に言及しない。

この例示的な実施形態では、すくい面の間の前面3の中央に、合計二つの互いにV字形に延在するすくい面13、15を備える細長い第1の締付け溝11が設けられている。第1の締付け溝11は、その中心軸17に対して対称に構成されており、中心軸17はカッタプレート1の中心線5Aと角度αをなし、この角度は好ましくは10°〜20°の範囲内、図示する例示的な実施形態では約15°である。さらに、互いにV字形に延在する二つのすくい面21、23を備える第2の締付け溝19が設けられており、この中心軸25は直角に延在し、すなわち第1の締付け溝11の中心軸17と直交している。第1及び第2の締付け溝11、19の大きさと形状は好ましくは同じであり、互いに交差して十字形が形成されている。

図1Aから明らかなように、互いに直角に延在する締付け溝11、19によって形成された締付け十字構造は、カッタプレートの外側輪郭に沿っていない。すなわち、締付け溝11、19の中心軸は、側面や縁部エッジ7A、7Bや7C、7Dに平行には延在していない。ほぼ直角の十字を形成する締付け溝11、19は、カッタプレートの外側エッジ/縁部エッジに対してある角度だけ旋回しており、その角度は、縁部エッジ7A、7Bとカッタプレート中心線5Bが平行であり、縁部エッジ7C、7Dとカッタプレート中心線5Aが平行であるため、角度αに対している。したがって、締付け十字構造がカッタプレートの外側長手エッジに対して、中心線5A、5Bと中心軸17、25の交点26を通って延在する軸の周りで旋回している角度は、好ましくは10°〜20°の範囲内である。このことによって、圧力が複数の力成分に分割される場合に有利であり、それら力成分の一つによって、カッタプレートがリーマのカッタプレート収容部の内部へ望みどおり強く押し付けられることが保証される。これについては以下でさらに詳細に説明する。

このように、締付け溝11、19の中心軸17、25は、90°の角度βをなしている。さらに、第1及び第2の締付け溝11、19の大きさと配置はすくい面が中断されないように選択されている。すなわち、これらの締付け溝は、前面3上で外周側で閉じた凹部を形成している。ここで、第1及び第2の締付け溝11、19の中心軸17、25の中点は、カッタプレート1の中心線5A、5Bの中点と一致しており、交差する第1及び第2の締付け溝11、19は、中心線5A、5Bの中点に対して点対称に構成されている。したがって、締付け溝11、19は、中心線5A、5B及び中心軸17、25の交点26に対して点対称に配置されている。最後に、すくい面13、15、21、23は、ここでは平坦な前面3に対してカッタプレートの裏面の方向へ10°〜15°の範囲内の角度だけ下降している。すなわち、すくい面13、15、21、23は、図1Aの投影平面に斜めに入り込んでいる。

カッタプレート1の角部にはそれぞれ面取部が設けられている。すなわち、縁部エッジ7A〜7Dはそれぞれ、正方形を呈する本体の幾何的な角部には入り込んでおらず、その前で中心線5A、5Bに対して角度をなして傾斜している。図1Aで時計方向で見て、縁部エッジのそれぞれ一つから隣接する縁部エッジの方向へ向かって下降する領域が、幾何的に規定されたカッタプレート1の主刃27A、27B、27C、27Dを形成し、これらの主刃は、頂点29を介して幾何的に規定された副刃31A、31B、31C、31Dへ移行し、これらの副刃は、頂点29に隣接するそれぞれの縁部エッジ7の領域によって形成されている。

カッタプレート1を使用する際には、それぞれアクティブな副刃31が工具の回転軸の方向へ通例は1ミリメートル(mm)当たり約1マイクロメートル(μm)だけ下降するように、このカッタプレートは工具に装填される。

図1Aから分かるように、カッタプレート1が交点26を基準にして点対称に構成されている場合、カッタプレートには全部で四つの切削領域が設けられ、それらの領域のうちそれぞれ二つがカッタプレート1の対向する角部に対角に配置されている。少なくとも二つの対向する切削領域を有するカッタプレートは基本的に公知であり、この種のカッタプレート1はターンプレートとも称される。主刃27A〜27Dの一つ、及びそれに属する副刃31A、31B、31C又は31Dが磨耗すると、カッタプレート1を、交点26を通って前面3に直角な仮想軸周りで90°回転させることができ、これにより回転方向で後に続く主刃及び副刃を工具の切削作業のために使用できるようになる。

通例、本体の端面は前面3に対して90°の角度で配置されており、したがって端面は図1Aでは図1Aの投影平面内に垂直に下降している。しかし、図1A〜1Cに示された例示的な実施形態では、縁部エッジ7に隣接するカッタプレート1の側面33が90°未満の角度で傾斜しており、したがってこの側面は中心線5A及び5Bに対して傾斜している。したがって、カッタプレート1を、図1Bに示すように端面の一つを正面にして見ると、カッタプレートは実質的に台形に構成されており、図1Aで見える前面3は、前面3に対向し且つこれと平行に延在するカッタプレート1の裏面9よりも、中心線に対して横方向に幅広である。側面33が縁部エッジ7から下降する角度は逃げ角と称され、好ましくは約11°である。

図1A〜1Cに基づいて説明したカッタプレート1の例示的な実施形態では、主刃27をカッタプレート1の本体から作製することができる。しかし、本体に、主刃27と副刃31の領域で、たとえばPCBNからなる装着部品を装填することも考えられる。この場合には、すくい面と場合によりそれぞれ設けられた締付けブレーカは、この装着部品の長さにわたってだけ延在することとなる。

図2は、微細穿孔工具の例示的な実施形態を斜視図に示したものであり、ここではこの微細穿孔工具は本体36を有するリーマ35によって形成されている。本体36には、リーマ35を工作機械に連結するための中空テーパシャンクピン37が続いている。

リーマ35の本体36の前方端部には、ここでは縁部が開いた溝によって形成されたプレート収容部39が、前記カッタプレート1を収容するために設けられている。プレート収容部39は、リーマ35の端面41及び本体36の外周面40に向かって開いていて、リーマ35の回転軸43に対して実質的に平行に延在している。また、プレート収容部39は、端部側で本体36に配置されているため、三つの内壁、すなわち一つの基部45と、第1及び第2の側面47、49しか有しておらず、これらはそれぞれ平坦に構成されている。第1の側面47は、リーマ35の端面41とは反対側のプレート収容部39の端部に設けられており、ここではカッタプレート1のための軸方向ストッパを形成する。ここで、第1の側面47は、図3に二重矢印51で示す送り方向とは反対方向へ傾斜しており、したがってリーマ35の端面41から離れている。この第1の側面47がリーマの送り方向を横切る方向へ向かって延在していることは明らかであり、これは図2、3からも明らかである。図2、4で示した例示的な実施形態では、第2の側面49は、第1の側面47に対して垂直又は少なくとも実質的に垂直であり、ここでは回転軸43と一致するリーマの長手中心軸と平行に延在している。

図2からもよく分かるように、プレート収容部の基部45は、端面41から第1の側面47によって形成される端部側のストッパまで延在していて、この基部45は、送り方向に対して少なくとも実質的に平行に配置された回転軸43の上方の平面内にある。図2〜4で示されたリーマ35の例示的な実施形態では、基部45並びに第1及び第2の側面47、49は平坦に構成されている。第1の側面47と基部45の間の移行領域には、カッタプレート1の位置が正確に規定されることを保証し、プレート収容部に装填されたカッタプレート1がこの移行領域に配置された切削領域によって損傷されるのを排除するために、空隙53が設けられている。この種の空隙は、基部45と第2の側面49の間の移行領域にも設けることができる。

さらに、リーマ35は、図2、4で分かるように、カッタプレート1をプレート収容部39に固定するための締付け機構55を含んでいる。締付け機構55は締め金57を有しており、この締め金は、締付けリップ59によってカッタプレート1の前面3上にある第1の締付け溝11に係合する。締付け機構55は、反対方向の傾斜を特徴とする好ましくは二つのネジ区間を備える締付けボルト61を有している。第1のネジ区間は貫通孔に設けられた内ネジと係合し、この貫通孔は締め金57を把持し、締付けボルト61を収容する働きをする。締付けボルト61の他方のネジ区間は、開口部62の領域でリーマ35の本体36と係合する。カッタプレートが締付けボルト61によって直接にではなく間接に、すなわち締め金57によって直接、工具の円筒体に固定されることが重要である。これにより、締め金はカッタ前面上に特別に位置合わせされた溝と係合する。

さらに、リーマ35は一つの調節ネジ65を備える調整装置63を含んでおり、上記する傾斜ネジの外ネジは、リーマ35の本体36に取り付けられ割線状に延在する孔部67の内ネジと協働する。調節ネジ65を回転させると、このネジは多かれ少なかれリーマの本体36にねじ込まれ、ここで調節ネジは、プレート収容部基部39へ向かうカッタプレート1の側面33に直接、もしくはここに図示するように楔形の調整部材69を介して作用し、この調整部材は、プレート収容部39の基部45に設けられた開口部を通ってプレート収容部39へ突出し、それも、カッタプレート1がプレート収容部の基部45と接触せず、調整部材69の端面側に設けられた傾斜面71にだけ載置又は当接することが保証されるまで突出する。この傾斜面は対応して寸法が設定されており、図3から分かるように、調整部材69はプレート収容部基部の長さの一部にのみ延在しており、したがって相対的に小さい。カッタプレート1はプレート収容部基部と接触しておらず、プレート収容部の基部は、カッタプレートに対する位置合わせ機能も支持機能も有していないため、プレート収容部の基部を正確に、もしくはそれほど正確に履行する必要はなく、これにより工具のコストが低減される。

図面に示されたリーマの例示的な実施形態については、調整ネジ65の端部側に設けられた楔形の調整部材69に、縁部が開いた溝39の基部45を超える突出部があるため、第1及び第2の側面と傾斜面71からなる本来のカッタプレート収容部が調整部材69上に形成されることを銘記すべきである。カッタプレートが締付け機構55によってしっかり締め付けられると、互いに直交して延在する締付け溝11、19によって形成される締付け十字構造が、とりわけカッタプレートの外側エッジに対して旋回されて、カッタプレートはこのプレート収容部内にいわば引き込まれる。これにより、カッタプレートはプレート収容部の内壁(側面47、49及び傾斜面71)に、望みどおりの高い押圧力で正確に当接するようになり、これにより確実で再現可能なカッタプレートの固定が保証される。カッタプレートとプレート収容部の内壁の好ましくは平面状の当接は、リーマの外周面から突出したカッタプレートの突出を調整装置によって調節する間にも存在している。この調節の際に、第1の側面47に対向するカッタプレートの側面がプレート収容部の第1の側面47に沿って摺動し、その際にカッタプレートが傾動することはない。したがって、カッタプレートの径方向の位置が変化しても、副刃テーパの変化が確実に阻止される。

図2と図4から、締付け機構と調整装置が端面36からほぼ同じ距離で配置されていることが分かる。この例示的な実施形態において、これは、締付け機構と調整装置が実質的に対向して配置されていることに起因しており、これにより特にコンパクトな構造が可能となる。また、傾斜面71が調整部材69上で比較的平坦に延在していることによって、非常に微細な調整が可能である。さらに、調整時に非常に大きな力をカッタプレートに及ぼすことができ、且つ径方向に作用する切断力を吸収することができる。

締付けボルト61が適切な工具によって回転されると、第1の回転方向では締め金57が締め付けられ、これにより締付けリップ59が第1の締付け溝11のすくい面13又は15と協働するようになる。図1A〜1Cに基づいて詳細に説明した第1の締付け溝11が斜めに配置されていることによって、ここでもたらされる締付け力は少なくとも二つの力成分に分割される。第1の部分力は、カッタプレート1の中心線5Aに対して垂直に、すなわち図1の投影平面に入り込むように作用し、第2の部分力は中心線5Aの方向へ向かって、ここでは左側へ作用する。

図2、3では、図1に基づいて上記で詳細に説明したように、カッタプレート1の右前方上側の角部が主刃27と副刃31を有することが前提である。図3では、主刃27が送り方向51へ向かって傾斜している。プレート収容部39におけるカッタプレート1の対応する配置及び調節によって、対応して副刃31は、リーマ35の回転軸43に対して送り方向51とは反対方向へ向かって傾斜している。

図3では、リーマ35は、プレート収容部39に装填されたカッタプレート1とともに図示されているが、締付け機構は備えていない。カッタプレート1のこの位置で締め金57と協働する締付け溝11は、仮想垂直線Vに対して送り方向とは反対方向へ角度λで傾斜しており、この角度は10°〜20°の範囲内、ここではとりわけ約15°である。傾斜角λと角度αはここでは実質的に同じであり、このことはとりわけ、プレート収容部の側面とカッタプレートの基本外形との対応する配置、並びにカッタプレートの前面における締付け溝の上記の配置によって可能となる。これにより、カッタプレート1がプレート収容部39の第1及び第2の側面47、49に対して、並びに調整装置63の調整部材69に対して確実に押し付けられることが保証される。すなわち、締め金57はカッタプレートをプレート収容部に引き込み、そのときに締め金とリーマ本体上での締め金の配置とに基づいて、締付け力又は張力の大部分がプレート収容部39の第2の側面49に作用し、カッタプレートがプレート収容部39に引き込まれることによって第1の側面47にも締付け力が及ぼされる。プレート収容部39の第1の側面47がわずかではあるが十分に傾斜していることによって、これと当接するカッタプレート1も、リーマ35の長手中心軸を基準にしてやや回転して配置されている。この措置によって、副刃31におけるテーパが正確に設定され、且つ確実に維持することができる。

リーマ35の加工直径を調節する際には、プレート収容部39の第1及び第2の側面47、49と調整部材69に当接するカッタプレート1が、調整装置によって径方向で外側へ押し付けられる。このとき、プレート収容部の第1の側面47と当接するカッタプレート1の側面33はプレート収容部側面47に沿って摺動するが、副刃31のテーパが変化することはない。したがって、カッタプレート1が第1の側面と当接しながら、径方向で外側へ摺動され、又は内側へ移動されることによって、アクティブな副刃が平行に移動される。

好ましくはリーマの加工直径を調節する前に、締め金57はすでに予め負荷がかけられており、したがって、カッタプレート1は遊びなしでプレート収容部39に保持され、これによりこの固定システムのずれ運動が回避される。次いで、調整部材69の調整によってカッタプレート1が径方向で外側へ押し付けられ、これによりカッタプレート1に作用する締付け力が、締付け溝側面の角度によって、すなわち垂直線Vに対するすくい面13の角度と締付け溝11の揺動角度によってさらに高まる。上記角度比によって、いわば楔形ギヤ(Keilgetriebe)が実現され、これは、カッタプレート1がリーマ35の本体に最適に予め負荷がかけられていることに寄与する。ここで締付け力は、既述したように種々の異なる作用方向に作用し、この作用方向は、締付け溝の配置によって、カッタプレートがプレート収容部の当接面、並びに調整手段の当接面に確実に当接するよう順次に整合されており、これらの当接面はそれぞれ、カッタプレート1のためのアバットメントとして機能する。

ともかく、孔部を加工する際にカッタプレートに切断力が作用し、たとえば切断領域では径方向の力、軸方向の力、及び接線方向の力が作用することを銘記すべきである。材料、切断幾何形状、及び切断パラメータに応じてこれらの力の比は相互に変化し、あるいは個々の力成分の大きさが変化する。しかし、カッタプレート裏側9にある支持面内、またリーマ本体36にあるプレート収容部の第1及び第2の側面47、49内にこれらの力が同様に導かれて支持されるように、カッタプレート1はリーマ35の本体36又はプレート収容部39内で支持されることが分かる。カッタプレートを締付け時及びその後の調整時に上記のように最適に突っ張って支持することによって、切断力が作用していても、ずれ運動又は振動が発生せず、加工直径及びテーパの調節された値が確実に維持される。

なお、リーマ35の外周面40には、たとえば五つの案内バー73A〜73Eが装着されており、これらは加工すべき孔部内におけるリーマ35の案内に用いられる。

図5、6は、リーマ35の別の例示的な実施形態をそれぞれ示したものであり、図1A〜4に基づいて説明したリーマとはカッタプレート1と締め金57の実施形態だけが異なる。したがって、同じ部材には同じ参照符号を付しており、それに関しては先行の図面の説明を参照されたい。以下では、相違点についてのみ詳細に言及する。

ここでは、カッタ前面として図示された前面3には、十字溝に代わり、円錐形の凹部75が設けられており、この凹部はカッタプレート1を貫通しておらず、有底孔の形態に構成されている。

図5、6のカッタプレートの断面図及びカッタプレートの前面の平面図を示す図8、9から分かるように、凹部75の基部77は、カッタプレート1の前面3の領域におけるよりも小さい直径を有している。その代わりに、凹部75を円筒形に形成することもできる。凹部75の基部77には、前面3の方向へ突出したドーム形状の締付け体79が設けられていて、その外周面81の少なくとも一部は、締付け機構55と協働するすくい面83を形成している。カッタプレートと一体に構成された締付け体79は、その自由端部領域の方向へ向かって先細になっていて、全体として円錐台形の基本外形を有している。基部77上には、いわば基部77から出て凹部75に対して同心に配置された締付け体79と凹部75の壁との間で平坦なリング面85が設けられていて、したがって全体として自由空間が形成されている。この自由空間には、たとえば図7A〜7Cに基づいて説明するような適切な締め金がその締付けリップによって係合することができる。

図7A〜7Cはそれぞれ締め金57の実施形態を示したものであり、この締め金は、図5、6、8、9で示したカッタプレート1を、所望にリーマ35にしっかり締め付けるのに適している。特に、図7Cから明らかなように、締め金57は締付けリップ59を有し、この締付けリップは実質的に半円形状に構成され、その中央領域には縁部が開いた切欠部87が設けられている。カッタプレート1が突っ張って支持された際に、壁89、91がカッタプレートの締付け体のすくい面83として機能する外面に平坦に当接することができるように、締付けリップ59の外壁89はカッタプレート1にある凹部75の壁に適合され、内壁91は締付け体79のすくい面83に適合されている。

したがって、締付けリップ59の内壁91は、締付け体79と協働するすくい面93を形成する。また、この締付けリップには、すくい面93を分離された、ここでは二つの同じ大きさの分離された部分すくい面95、97に分割する中断部99が設けられている。これによって、互いに離間された二つの当接領域が規定される。

リーマ35のプレート収容部39に装入されたカッタプレート1を固定するために、締め金57の締付けリップ59がリング状の凹部75に導入され、締め金57は、図5、6には図示されていない締付けボルト61によって突っ張って支持される。ここで、締め金57の部分すくい面95、97は、カッタプレート1にある締付け体のすくい面83と当接する。重要なのは、これらの当接領域がカッタプレートのアクティブな刃に近接する締付け体の外周領域に存在するように、締め金57における部分すくい面の配置が選択されることであり、これにより図2〜4に基づいて説明したリーマのように、もたらされる締付け力が部分力に分割され、この部分力がカッタプレートを、アバットメントとして機能するリーマの本体36の当接面に、もしくは調整装置の調整部材の当接面に押し付ける。

図6で示す例示的な実施形態では、締め金57の部分すくい面の大部分が、中心線5Aの右側にある、すなわち参照符号“I"を付した座標系の第1象限で締付け体79のすくい面83の領域と当接しており、この座標系の座標軸はカッタプレート1の中心線5A、5Bによって形成されている。カッタプレートと締付け機構のこの実施形態においては、締付けリップが、第2象限IIと第4象限IVにある領域とも部分的にカッタプレートの締付け体と当接していることが明らかである。重要なことは、締付け体にもたらされる締付け力が、カッタプレートのアクティブな刃31A、27Aの近傍でこの収容部に伝達され、プレート収容部の側面47、49のカッタプレートの当接面、及び調整部材の当接面でリーマ35の本体36に伝達されることである。

このように、図面に基づいて説明した締付けシステムによれば、非常に高性能で、取り扱いも容易なリーマが作製されることが確認される。この工具の調節、すなわちリーマの調整は簡単に可能であり、特殊な道具なしで、未熟練者でも問題なく確実に実施することができる。提案された締付けシステムによって、高い安定性とカッタプレートのしっかりとした締付けを常に保証することができる。

Claims (26)

1. 本体(36)と、
   前記本体(36)の窪みに形成され、少なくとも第1及び第2の側面(47、49)を有する少なくとも一つのプレート収容部(39)と、
   前記プレート収容部(39)に装填され、少なくとも一つの副刃(31A、31B、31C、31D)を有するカッタプレート(1)であって、特に請求項11から25のいずれか一項に記載のカッタプレートと、
   締め金(57)を備え、前記カッタプレートを前記プレート収容部に確実に締め付ける締付け機構(55)であって、前記締め金(57)の作用によって前記カッタプレート(1)を前記プレート収容部(39)の少なくとも第2の側面(49)と当接させることのできる締付け機構(55)と、
   調整部材(69)を備え、リーマ(35)の外周面(40)または少なくとも一つの案内バー(73A〜73E)から突出した前記カッタプレート(1)の少なくとも一つの刃の突出部を調節することのできる調整装置(63)と、を備えるリーマ(35)において、
   前記第1の側面(47)が仮想垂直線(V)に対して傾斜していて、前記カッタプレート(1)の副刃(31)が規定されたテーパを有するように該カッタプレート(1)が前記側面(47)と当接することによって位置合わせされるようになっており、
   前記プレート収容部(39)の基部(45)には開口部が設けられていて、該開口部を通って前記調整部材(69)が前記プレート収容部(39)に突出しており、
   前記カッタプレート(1)は、前記調整部材(69)に対向する側面で、好ましくは前記調整部材(69)に対向する側面のみで該調整部材と当接していることを特徴とするリーマ。
2. 前記リーマのカッタプレート(1)は、好ましくは少なくとも予め負荷がかけられた締付け機構(55)とともに、前記調整部材(69)によって前記プレート収容部(39)の第1の側面(47)に沿って移動されるようになっていることを特徴とする請求項1に記載のリーマ。
3. 前記第1の側面(47)は前記カッタプレート(1)のためのストッパを形成していて、該第1の側面(47)は、前記リーマ(35)の端面(41)とは反対側の前記プレート収容部(39)の端部に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のリーマ。
4. 前記プレート収容部(39)の少なくとも第1の側面(47)が平坦に構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リーマ。
5. 前記リーマのカッタプレート(1)の当接面(33)が、前記第1の側面(47)及び/又は前記第2の側面(49)及び/又は前記調整部材(69)の当接面と平面で、好ましくはその全面で当接していることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のリーマ。
6. 前記調整装置(63)と前記締付け機構(55)が、前記プレート収容部(39)の端面(41)からほぼ同じ距離だけ離れて配置されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のリーマ。
7. 前記締付け機構(55)の前記締め金(57)は締付けリップ(59)を有していて、該締付けリップ(59)の形状は、前記カッタプレート(1)に設けられたすくい面(13、15、21、23)に適合していることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のリーマ。
8. 締付けリップ(59)を備えた締め金(57)が請求項11から15のいずれか一項に記載のカッタプレート(1)に設けられていて、該締付けリップは、少なくとも実質的に平坦なすくい面を備え、実質的に直線状の梁として構成されていることを特徴とする請求項7に記載のリーマ。
9. 締付けリップ(59)を備えた締め金(57)が請求項16から25のいずれか一項に記載のカッタプレート(1)に設けられていて、該締付けリップは、曲線状または半円形状のすくい面を備え、少なくとも実質的に曲線状、特に半円形状に構成されていることを特徴とする請求項7に記載のリーマ。
10. 前記締付けリップ(57)には、前記すくい面を分離された少なくとも二つの部分すくい面に分割する中断部が設けられていることを特徴とする請求項9に記載のリーマ。
11. 幾何的に規定された少なくとも一つの刃と、
    角張った基本外形と、
    長方形を呈する前面(3)と、
    前記前面(3)を二つの半体に分割する仮想中心線(5A、5B)と、
    少なくとも一つのすくい面(13、15)を有する第1の締付け溝(11)と、を備え、
    前記第1の締付け溝(11)の中心軸(17)が中心線(5A)に対して角度(α)で傾斜しているカッタプレート(1)において、
    少なくとも一つのすくい面(21、23)を有する第2の締付け溝(19)が設けられていて、該第2の締付け溝の中心軸(25)と前記第1の締付け溝(11)の中心軸(17)が直交していることを特徴とするカッタプレート。
12. 前記締付け溝(11、19)の中心軸(17、25)の中点(26)は、前記カッタプレート(1)の中心線(5A、5B)の中点(26)と一致しており、前記締付け溝(11、19)は前記中心線の中点に対して点対称に構成されていることを特徴とする請求項11に記載のカッタプレート。
13. 前記締付け溝(11、19)はそれぞれ少なくとも一つのすくい面、好ましくはそれぞれの締付け溝(11、19)の中心軸(17、25)に対して対称に構成されたそれぞれ二つのすくい面(13、15、21、23)を有していることを特徴とする請求項11または12に記載のカッタプレート。
14. 前記すくい面(13、15、21、23)のうちの少なくとも一つは、好ましくは平坦な前面(3)に対して10°〜15°の範囲内の角度で傾斜していることを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載のカッタプレート。
15. 前記第1の締付け溝(11)の中心軸(17)は、中心線(5A)に対して10°〜20°の範囲内、好ましくは15°の角度(α)で傾斜していることを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載のカッタプレート。
16. 幾何的に規定された少なくとも一つの刃と、
    角張った基本外形と、
    少なくとも一つのすくい面(83)が設けられた凹部(75)と、を有するカッタプレートにおいて、
    前記凹部(75)の基部(77)にはドーム状に突出した締付け体(79)が設けられていて、該締付け体がすくい面(83)を有していることを特徴とするカッタプレート。
17. 前記締付け体(79)は、その自由端部領域の方向へ向かって先細になっていることを特徴とする請求項16に記載のカッタプレート。
18. 前記凹部(75)は、その基部(77)の方向へ向かって先細になっていることを特徴とする請求項16または17に記載のカッタプレート。
19. 前記締付け体(79)は、円錐の外形、特に円錐台形の外形を有していることを特徴とする請求項16から18のいずれか一項に記載のカッタプレート。
20. 前記凹部(75)は円錐形状を呈していることを特徴とする請求項16から19のいずれか一項に記載のカッタプレート。
21. 前記締付け体(79)は前記凹部(75)と同心に配置されていることを特徴とする請求項16から20のいずれか一項に記載のカッタプレート。
22. 前記凹部(75)の基部(77)における前記締付け体(79)の外径は、その基部(77)における前記凹部(75)の内径よりも小さいことを特徴とする請求項16から21のいずれか一項に記載のカッタプレート。
23. 前記締付け体(79)はカッタプレート(1)と一体に構成されていることを特徴とする請求項16から21のいずれか一項に記載のカッタプレート。
24. 前記前面(3)は、上方から見て正方形もしくは実質的に正方形の外形を有していることを特徴とする請求項11から23のいずれか一項に記載のカッタプレート。
25. 前記カッタプレート(1)がターンプレートとして構成されていることを特徴とする請求項11から24のいずれか一項に記載のカッタプレート。
26. 請求項1から10のいずれか一項に記載のリーマの加工直径を調節する方法であって、
    カッタプレートをプレート収容部に装填する工程と、
    カッタプレートがプレート収容部の第1及び第2の側面に遊びなしで且つ規定された予負荷力で当接するまで、締付けボルトを締める工程と、
    調整部材を移動させ、カッタプレートをプレート収容部の第1の側面に沿ってリーマの所望の直径に対応する径方向の位置まで実質的に径方向へ移動させる工程と、からなる方法。

Images