JP2014516815A

JP2014516815A - 切削装置の保持具

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Publication number: JP2014516815A
Application number: JP2014515181A
Authority: JP
Inventors: ハンスシャエファー，
Original assignee: ハルトメタル−ウェルクゾーグファブリックポールホーンゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング
Priority date: 2011-06-14
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2014-07-17
Anticipated expiration: 2032-06-13
Also published as: US20140099168A1; CN103732338B; EP2720819B1; WO2012171976A1; EP2720819A1; JP5851598B2; DE202011101852U1; CN103732338A; US9468976B2

Abstract

本発明は、切削インサート（36）及び保持部（12）を備えた切削装置（10）に関し、保持部（12）は、長手方向（L）に延びるビーム部（14）及び突出部（28）にて保持部（12）の上面（16）を超えて突出するクランプヘッド（26）を備え、突出部（28）は、2つのクランプフィンガー（30,32）のうちの第1のクランプフィンガーに接続され、2つのクランプフィンガーは、それらの間に、切削インサート（36）を受け入れる受入れポケット（34）を形成する。突出部（28）の下に、第1のクランプフィンガー（30）を弾性的に移動可能にするクランプギャップ（44）が設けられている。クランプギャップ（44）は、受入れポケット（34)の中に開口し、長手方向(L)に、加工されるワークに面する保持部(12)の端面から、前記保持部の後端（43）まで延び、後端はクランプヘッド（26）とビーム部（14）との間の遷移領域に配置されている。冷却剤及び／又は潤滑剤案内流路（62,64,72,76,78）が、突出部（28）に配置された冷却剤及び／又は潤滑剤出口（58）に冷却剤及び／又は潤滑剤を供給するために設けられている。突出部（28）が、長手方向（L）に、クランプギャップ（44）の後端（43）を超えて、延長部分（48）にて延びており、冷却剤及び／又は潤滑剤案内流路（62）が延長部分（48）を通って延びている。

Description

本発明は、切削インサートと保持部とを有する切削装置に関する。本発明は、また、そのような切削装置のための保持具に関する。

引用文献１は、細長のビーム部を持つ保持部を有する切削装置を開示する。ビーム部の前側領域に配置されたクランプヘッドが、ビーム部の上面レベルの上に突出部として突出している。切削インサートを受け入れるための受入れポケットを下側フィンガーと共に形成する上側フィンガーが、前記ビーム部の長手側面に配置されている。上側フィンガーの弾性的な旋回動作を可能にするクランプギャップが、受入れポケット内に開口している。雌ネジと噛み合うクランプネジを締め付けることによって、上側フィンガーが作動されて、下側フィンガーに向かう下向きのクランプ力が作用する。その結果、フィンガー間の受入れポケット内に切削インサートが堅固にクランプされる。既知の解決策の場合、ビーム部から突出部内に延びるすべての通路が、クランプギャップによって遮られている。これは、言い換えると、これまで、クランプギャップを超えて延びる通路がなかったことを意味する。従って、切削インサートをワークに接触させて加工している加工領域の中に、外部冷却剤供給手段を介して外側から冷却剤が差し向けられている。
冷却剤噴流は、正確に設定されて、対応するノズルは常に、異なる要素について再調整されなければならない。さらに、上述した既知の解決策の欠点は、工具交換操作がより難しくなり、外部供給ラインが容易に損傷され得ることである。加えて、外部冷却剤供給手段は、その装置に多くの時間及び資金を必要とする。

国際公開公報2009/135592号

上述した従来技術に鑑みて、本発明の目的は、装置及び構成に費やされる最小の時間及び資金にて、問題のない冷却剤及び／又は潤滑剤供給手段を作動領域に提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、切削インサート及び保持部を備えた切削装置であって、該保持部は、長手方向に延びるビーム部及びクランプヘッドを有する、切削装置を提供する。クランプヘッドは、突出部として保持部の上面の上に突出する。この場合、突出部は、２つのクランプフィンガーのうちの第１のクランプフィンガーに接続されており、該２つのクランプフィンガーは、切削インサートを受け入れるための受入れポケットを形成する。突出部の下に、第１のクランプフィンガーを弾性的に移動可能にするクランプギャップが設けられている。該クランプギャップは、受入れポケットの中に開口しており、長手方向に、加工されるワークに面する保持部の端面から、クランプギャップの後端まで延びている。クランプギャップの後端は、クランプヘッドとビーム部との間の遷移領域に配置されている。冷却剤及び／又は潤滑剤案内流路が、突出部に配置された冷却剤及び／又は潤滑剤出口に冷却剤及び／又は潤滑剤を供給するために保持部内に延びている。突出部が、長手方向に、クランプギャップの後端を超えて、延長部分として延びている。冷却剤案内流路が、延長部分を通って延びている。

本発明は、冷却剤及び／又は潤滑剤案内流路がビーム部からクランプギャップを超えて突出部へと延び得る方法を示しており、これにより、初めて、クランプホルダーにおいて冷却剤及び／又は潤滑剤案内流路を端面出口まで完全に保持部の中に組み込むための前提条件が整えられる。そして、冷却剤及び／又は潤滑剤は、保持部を通って、対応する案内通路を介して、それが実際に必要とされる加工領域まで直接案内される。本発明による切削装置によって、簡単な方法で、作動領域への冷却剤及び／又は潤滑剤の供給が可能になる。たった１回の操作工程で、工具自体を装着し又は取り外すことが可能であると共に、冷却剤及び／又は潤滑剤の工具への供給を組み込み又は切り離すことが可能である。用語「作動領域」は、この場合、切削インサートがワークに接触して加工している領域として理解されるべきである。

本発明の一実施形態によれば、フィンガーは、保持部の長手側面の一方に配置されており、延長部分は、保持部の反対側の長手側面に配置されている。延長部分をフィンガーから遠ざけた上記担持配置の結果、上側フィンガーの弾性的な旋回動作が維持される。

本発明の一実施形態によれば、ビーム部の幅は、延長部分の厚さの数倍である。これは、言い換えれば、延長部分は非常に狭く、したがって、クランプヘッドの材料部分の特有の弾性への影響が僅かであることを意味する。

本発明の一実施形態によれば、冷却剤及び／又は潤滑剤の出口は、長手方向を横切って延びる上側フィンガーの前面にて大気中に開口している。このようにして、冷却剤及び／又は潤滑剤の噴流は、ターゲットに衝突する前に、重力の方向への成分を受け、重力の結果として、及び冷却剤及び／又は潤滑剤の噴流の手助けにより、加工中に生成された切屑が順次回収され、後者である冷却剤及び／又は潤滑剤の噴流によって取り込まれる。

例えば、延長部分は、ウェブのような方法で実現される。ウェブとは、この場合、幅よりも長い平坦な要素として理解されるべきである。ウェブは、簡単に製造される。

本発明の一実施形態によれば、延長部分は、保持部と同じ材料で構成されている。特に、延長部分は、保持部と一体に実現されている。これによる利点は、延長部分を別個に製造する必要がないことである。加えて、延長部分を保持部に組み込んだ結果、延長部分を保持部に固定するための装着工程は余分なものとなる。

本発明の一実施形態によれば、長手方向に関して、ある角度で傾けられた、冷却剤及び／又は潤滑剤の案内流路の直線状貫通通路が、ビーム部から延長部分を介して突出部内に延びている。直線状貫通通路は、例えば、穴あけ加工によって、簡単に作成されて、ビーム部から突出部内へ、短い直通路を付与する。

本発明の一実施形態によれば、貫通通路は、クランプギャップの後端を、前記後端の近くで通過して案内されている。クランプギャップと貫通通路との間の距離は、従って、非常に狭く、互いに近接して配置されており、そのような狭小な構造の故に据付空間を小さくすることができる。

図１は、本発明で権利要求されているように開発された切削装置の斜視図を示す。図２は、本発明で権利要求されているように開発された切削装置の正面図を示す。図３は、本発明で権利要求されているように開発された切削装置の側面図を示す。図４は、図３のＸ部を拡大した詳細図を示す。図５は、図２のＢ-Ｂ線に沿った断面図を示す。図６は、図２のＣ-Ｃ線に沿った断面図を示す。図７は、切削インサートを備えた切削装置の前側領域の側面図を示す。図８は、図７のＤ-Ｄ線に沿った断面図を示す。図９は、切削装置の長手方向における断面図を示す。図１０は、図９のＡ-Ａ線に沿った断面図を示す。図１１は、図９のＥ-Ｅ線に沿った断面図を示す。

図１〜図１１において同一又は同等の構成要素又は部分には、同一の参照符号が付与されている。
図１の斜視図で示した、本発明で権利要求されているように開発された切削装置は、まず初めに保持部１２を有する。この保持部１２は、長手方向Ｌに延びるビーム部１４を有し、該ビーム部１４は、平坦な上面１６によって上部が画定されると共に、底面１８によって底部が画定されている。底面１８は、上面１６に対して平行に配置されると共に、使用時の位置において下方を向いている。ビーム部１４は、矩形で平らな後面２０によって後部が画定されている。

保持部１２は、また、右側長手側面２４及び左側長手側面２２を有し、該左側長手側面２２は、前記右側長手側面に平行に距離をおいて配置されている。ビーム部１４の前側領域に配置されたクランプヘッド２６は、上面１６のレベルの上に、ブロック状の中実な突出部２８として突出している。

平坦な三角柱形状で、左側長手側面２２に配置された上側フィンガー３０が、突出部２８の前端面３３から突き出しており、前端面３３は、長手方向Lを横切って延びると共に、加工されるワーク（図示せず）に面している。下側フィンガー３２は、上側フィンガー３０に対向している。ワークは、例えば、回転するワーク（回転部）である。

上側フィンガー３０及び下側フィンガー３２は、それらの間に、図７に示す切削インサート３６を受け入れる受入れポケット３４を形成している。切削インサート３６の鋭い端部が、装着状態において、円筒状の内壁４０によって後部で画定された先端受入れ手段３８の中に突出している。長手方向Ｌにおいて後端４３まで延びるクランプギャップ４４が、受入れポケット３４の中に開口している。
クランプギャップ４４によって、ビーム部１４の長手側面２２、２４に平行に配置された平面内での、上側フィンガー３０の弾性的な旋回動作が可能となり、この旋回動作は、長手方向Ｌを横切ってビーム部１４を通って延びる幾何学的な軸の周りで、おおよそクランプギャップ４４の後端４３の領域で可能である。
雌ネジと噛み合うクランプネジ４６を締め付けることによって、上側フィンガー３０が作動されて、下側フィンガー３２に向かう下向きのクランプ力が作用する。その結果、フィンガー３０、３２間の受入れポケット３４内に切削インサート３６が堅固にクランプされる。
クランプネジ４６を緩めることによって、上側フィンガー３０が、その特有な弾性に起因して、その静止位置(外力の影響がないときに上側フィンガー３０が取る位置)の方向に動かされる。その結果、受入れポケット３４が幾らか開き、交換のために切削インサート３６が解放される。言い換えると、受入れポケット３４内に切削インサート３６をクランプするクランプ力は、クランプネジ４６を緩めることによって除去することができる。クランプヘッド２６には、ピン４９の形状の対抗支持体が部分的に挿通されている。切削インサート３６が固定されるときにクランプネジ４６が締め付けられると、クランプギャップ４４の上壁面が対抗支持体によって支持される。

本実施形態においてウェブ４８として実現されている延長部分４８は、突出部２８の後端面３１から後方を向いており、かつ突出部２８の前端面３０の反対側に位置している、突出部２８の後端面３１から突き出している。ウェブ４８は、保持部１２の右側長手側面に配置されている。ウェブ４８の厚さｄは、長手方向Ｌを横切って延びる横方向のウェブ４８の延び量として規定され、ビーム部１４の幅Ｂに比して小さい。
例えば、ビーム部１４の幅Ｂ（長手側面２２、２４間の距離として規定される）は、ウェブ４８の厚さｄの数倍である。ウェブ４８故に、制限するクランプギャップ４４をバイパスすることが可能となり、そのため、冷却剤案内流路は、ビーム部１４からウェブ４８を介して突出部２８内に延びることができる。従って、ウェブ４８は、道をふさぐクランプギャップ４４の上記問題点に対する解決策を提供する。

上方を向いたウェブ５０の上面５１は、突出部２８の上面５２と同一面内で閉じている。

保持部１２と一体に実現されたウェブ４８は、ビーム部１４の上面１６又は底面１８に平行な平面内に投影してみたとき、突出部２８の後端面３１からクランプギャップ４４の後端部４３を超えて長手方向Ｌに延びている。

不要な出口開口５４は、プラグ５６によって、しっかりと密封されており、該開口は突起部２８の前面外側に開口し、該開口内にて冷却剤案内通路の貫通通路６２(後ほど、より詳しく説明する)が終端する。

冷却剤案内通路の全てのラインは、孔として中実の保持部１２に入ることができ、各場合において不要な開口は、プラグ５６によって密封されている。

出口開口５８は、長手方向Lに対して傾斜して配置された上側フィンガー３０の前面５９にて、空間内に開口している。後ほど、より詳しく説明する、冷却剤案内流路の端部通路６４が、出口開口５８で終端している。作動時において、作動領域に向けられる冷却剤及び／又は潤滑剤の噴流（図示せず）は、出口開口５８から放出される。

図２は、本発明で本発明で権利要求されているように開発された切削装置１０の正面図を示している。クランプギャップ４４は、ビーム部１４をその全幅Ｂにわたって貫通している。受入れポケット３４の内側の幅は、２つのフィンガー３０、３２間の距離によって規定されている。出口開口５８は、上側フィンガー３０の前面５９の下縁領域に配置されている。

出口開口５４は、突出部２８の上部右側隅部領域に配置されている。

図３は、本発明で権利要求されているように開発された切削装置１０の側面図を示している。上側フィンガー３０及び下側フィンガー３２は、各場合において、左側長手側面２２に対して平行に、切削装置１０の左側長手側面２２上を長手方向Lに延びており、一方、ウェブ４８は、ビーム部１４の反対側の右側長手側面２４上に配置されている。

図４は、図３のＸ部を拡大した詳細図である。ビーム部１４の左側長手側面２２上で、受入れ手段３８の内壁４０とクランプギャップ４４との間にはスペースが必要であり、これにより、隣り合う凹部が過度に接近する結果、前記領域内のビーム部１４の構造が過度に弱体化することがない。これは、理論的に内壁４０とクランプギャップ４４との間の領域を貫通して延びる冷却剤案内流路が、断面流が小さ過ぎて十分な冷却剤流量を達成できない程に小さな直径を有さなければならないことを示唆する。

図５は、図２のＢ-Ｂ線に沿った断面を示している。ウェブ４８は、矩形断面を有している。出口開口５８で終端する冷却剤案内流路の端部通路６４は、上側フィンガー３０の前面５９から後方に向けて上向き傾向で延びており、その後端において、冷却剤案内流路の上側交差通路７２内に開口している。

上側フィンガー３０は上側案内縁６８を有しており、一方、下側フィンガー３２は下側案内縁７０を有している。２つの案内縁６８、７０は、各場合において、切削インサート３６上に設けられかつ案内縁６８、７０が係合する、対応する溝と共に、切削インサート３６のための直線状ガイドを形成している。

図６は、図２のＣ-Ｃ線に沿った断面を示している。プラグ５６によって密封されかつ出口開口５４で終端する、冷却剤案内流路の貫通通路６２は、長手方向Ｌに対して、角度αで傾斜してウェブ４８を通って延びている。角度αは、例えば２０°である。長手方向Ｌを横切って延びる冷却剤案内流路の上側交差通路７２は、口部７４において貫通通路６２内に垂直に開口している。

クランプギャップ４４及び貫通通路６２のウェブの幾何学的寸法は、本発明で権利要求されているように選択され、クランプギャップ４４と貫通通路６２との間で最小スペースが維持され、ビーム部１４が前記領域において十分な構造強度を有している。

図７は、切削インサート３６が挿入された切削装置１０の前側領域の側面図を示している。切削インサート３６は、上述したクランプ機構によって、２つのフィンガー３０、３２の間に固定してクランプされる。

図８は、図７のＤ-Ｄ線に沿った断面を示している。一方では冷却剤案内流路の端部通路６４が、他方では冷却剤案内流路の貫通通路６２が、各場合において、冷却剤案内流路の上側交差通路７２内に垂直に開口しており、上側交差通路７２は、突出部２８の上部右側隅部領域から突出部２８の下部左側隅部領域内に延びている。

図９は、長手方向Ｌにおける切削装置１０の断面を示している。上側フィンガー３２の前面５９のクランプネジ４６及び出口開口５８をはっきりと見ることができる。

図１１に示すように、長手方向Ｌを横切って延びる冷却剤案内流路の下側交差通路７６は、貫通通路６２を冷却剤案内流路の最初の通路７８に接続している。

図１０は、図９のＡ-Ａ線に沿った断面を示している。上側フィンガー３０と下側フィンガー３２との間に形成された受入れポケットは、クランプギャップ４４内に開口している。クランプネジ６４のネジ軸８２は、長手方向Ｌに対して垂直に延びている。

図１１は、図９のＥ-Ｅ線に沿った断面を示している。最初の通路７８は入口開口８０で終端しており、該入口開口８０は、ビーム部１４の底面１８で外側に開口しており、冷却剤源（図示せず）に接続され得る。

要約すると、本発明は、冷却剤及び／又は潤滑剤案内流路を如何にして保持部12内に組み込むことができるかの可能性を提供する。本発明の概念から逸脱することなく、本発明を様々な方法で変形できることは明らかである。したがって、例えば、保持部１２の内側の冷却剤案内流路の幾何学的展開を異なる方法で形成することができる。延長部分４８を、ウェブ形状以外の形状とすることができる。更に、延長部分４８は、例えば、ビーム部１４の幅Ｂの大部分にわたって、又は全幅Ｂにわたって延びることができる。

Claims

切削インサート（36）及び保持部（12）を備えた切削装置（10）であって、前記保持部（12）は、長手方向（L）に延びるビーム部（14）及び突出部（28）として前記保持部（12）の上面（16）の上に突出するクランプヘッド（26）を有し、
前記突出部（28）は、２つのクランプフィンガー（30,32）のうちの第１のクランプフィンガーに接続されており、前記２つのクランプフィンガーは、それらの間に、前記切削インサート（36）を受け入れるための受入れポケット（34）を形成し、前記突出部（28）の下に、前記第１のクランプフィンガー（30）を弾性的に移動可能にするクランプギャップ（44）が設けられており、
前記クランプギャップ（44）は、前記受入れポケット（34）の中に開口しており、前記クランプギャップ（44）は、前記長手方向（L）に、加工されるワークに面する前記保持部（12）の端面から、前記クランプギャップ（48）の後端（43）まで延びており、
前記クランプギャップ（44）の前記後端（43）は、前記クランプヘッド（26）と前記ビーム部（14）との間の遷移領域に配置されており、冷却剤及び／又は潤滑剤案内流路（62,64,72,76,78）が、前記突出部（28）に配置された冷却剤及び／又は潤滑剤出口（58）に冷却剤及び／又は潤滑剤を供給するために前記保持部（12）内に延びている、切削装置（10）において、
前記突出部（28）が、前記長手方向（L）に、前記クランプギャップ（44）の前記後端（43）を超えて、延長部分（48）として延びていること、及び、前記冷却剤及び／又は潤滑剤案内流路（62）が、前記延長部分（48）を通って延びていること、を特徴とする切削装置。
前記フィンガー（30,32）は、前記保持部（12）の長手側面（22,24）の一方に配置されており、前記延長部分（48）は、前記保持部（12）の反対側の長手側面（22,24）に配置されている、請求項１に記載の切削装置。
前記ビーム部（14）の幅（B）は、前記延長部分（48）の厚さ（d）の数倍である、請求項１又は２に記載の切削装置。
前記冷却剤及び／又は潤滑剤の出口（58）は、前記長手方向（L）を横切って延びる上側フィンガー（30）の前面（59）に配置されている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の切削装置。
前記延長部分（48）は、ウェブのような方法で実現されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の切削装置。
前記延長部分（48）は、前記保持部（12）と同じ材料で構成されている、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の切削装置。
前記延長部分（48）は、前記保持部（12）と一体に実現されている、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の切削装置。
前記長手方向（L）に関して、ある角度で傾けられた、冷却剤及び／又は潤滑剤案内流路の直線状貫通通路（62）が、前記ビーム部（14）から前記延長部分（48）を介して前記突出部（28）内に延びている、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の切削装置。
前記貫通通路（62）は、前記クランプギャップの前記後端（43）を、前記後端の近くで通過して案内されている、請求項８に記載の切削装置。
切削インサート（36）を備えた切削装置（10）のための保持具（12）であって、前記保持具（12）は、長手方向（L）に延びるビーム部（14）及び突出部（28）として前記保持具（12）の上面（16）の上に突出するクランプヘッド（26）を有し、
前記突出部（28）は、２つのクランプフィンガー（30,32）のうちの第１のクランプフィンガーに接続されており、前記２つのクランプフィンガーは、それらの間に、前記切削インサート（36）を受け入れるための受入れポケット（34）を形成し、前記突出部（28）の下に、前記第1のクランプフィンガー（30）を弾性的に移動可能にするためにクランプギャップ（44）が設けられており、前記クランプギャップ（44）は、前記受入れポケット（34）の中に開口しており、前記クランプギャップ（44）は、前記長手方向（L）に、加工されるワークに面する前記保持具（12）の端面から、前記クランプギャップ（48）の後端（43）まで延びており、前記クランプギャップ（44）の前記後端（43）は、前記クランプヘッド（26）と前記ビーム部（14）との間の遷移領域に配置されており、冷却剤及び／又は潤滑剤案内流路（62,64,72,76,78）が、前記突出部（28）に配置された冷却剤及び／又は潤滑剤出口（58）に冷却剤及び／又は潤滑剤を供給するために前記保持具（12）内に延びている、切削装置（10）において、
前記突出部（28）が、前記長手方向（L）に、前記クランプギャップ（44）の前記後端（43）を超えて、延長部分（48）として延びていること、及び、前記冷却剤及び／又は潤滑剤案内流路（62）が、前記延長部分（48）を通って延びていること、を特徴とする保持具。