JP2015535492A

JP2015535492A - 鐘形カッタ

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Publication number: JP2015535492A
Application number: JP2015543393A
Authority: JP
Inventors: シェードレバルター
Original assignee: バルターアクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 2012-11-26
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2015-12-14
Anticipated expiration: 2033-11-14
Also published as: CN104812515A; KR20150088289A; EP2922654B1; JP6325567B2; US9776256B2; EP2922654A1; US20150336188A1; PL2922654T3; KR102113894B1; DE102012111401A1; CN104812515B; WO2014079760A1

Abstract

本発明は、好ましくは異形成形されたアーチ状の溝を製造する鐘形ミーリングカッタであって、円形ディスク状のメインボディ（１）と、メインボディの平面に対してほぼ垂直に延びる複数の切れ刃支持体（２）とを含み、切れ刃支持体が、メインボディの中心の周りの円軌道に沿って周方向に連続して配置されていて、メインボディに取り外し可能に取り付けられている形式のものに関する。本明細書の冒頭で述べた特徴を有する鐘形ミーリングカッタであって、公知の鐘形ミーリングカッタのカッティングビットの正確な配置及び配向を放棄することなしに、アーチ状溝の簡単且つ低廉な製造を可能にする鐘形ミーリングカッタを提供するために、本発明によれば、メインボディに位置決め装置が設けられており、位置決め装置が切れ刃支持体を、互いに異なる複数の半径方向の間隔を置いてメインボディに取り付けるのを可能にする。

Description

本発明は、好ましくは異形成形されたアーチ状の溝を製造する鐘形（bell-shaped）ミーリングカッタであって、円形ディスク状のメインボディと、メインボディの平面に対してほぼ垂直に延びる複数の切れ刃支持体とを含み、切れ刃支持体が、メインボディの中心の周りの円軌道に沿って周方向に連続して配置されていて、メインボディに取り外し可能に取り付けられている形式のものに関する。

従来技術において、鐘形ミーリングカッタは、一方の端部で閉じられた中空円筒の形態を有しており、したがってこのような実施態様では、切れ刃支持体は円筒面の形状を有している。しかし、このような円筒面は輪郭において一般には一定の内径又は外径を有するのではなく、内径又は外径は軸方向とともに変化し、外側及び内側の両方と、自由端とに、切り屑スペース及びカッティングビットのための切欠きを有している。これらの切欠きは、切れ刃が一緒になって所望の溝輪郭を画定するように配置されている。この技術において、「円筒面」又は「中空円筒」という用語は、異形成形され構造化された壁をも含む、その一般的な意味において使用される。

相応の溝を製造する際には、鐘形ミーリングカッタは被削材に向かって軸方向に送られる。被削材は例えば断面方形のバーの形状を成していてよい。このバー内に相応の溝が一方の側からミーリングされる。切れ刃支持体が閉じられた、ほぼ円筒形のボディであるという事実に基づいて、溝は平面図で見て、ほぼ中空円筒状の切れ刃支持体の湾曲に相応してアーチ状に延びる。

別の実施態様では、鐘形ミーリングカッタの円筒面は複数の別々のエレメントに分けられ、このような場合には、メインボディには複数の切れ刃支持体が設けられるようになっている。これらの切れ刃支持体は、メインボディの中心の周りの円軌道に沿って周方向に、メインボディに設けられた切欠き内に連続して配置されており、互いに独立して取り外し可能にメインボディに取り付けられている。

このような鐘形ミーリングカッタは典型的には、タービンハブに収容溝を製造するために使用される。このような収容溝は、いわゆる「タービン基部（turbine feet）」を形状嵌合的に挿入又は収容するために設けられる。これらのタービン基部はタービン翼をタービンハブに結合するのに役立つ。タービンハブはこれを目的として、周囲に延びるランド又はフランジを有している。これらのランド又はフランジはたいてい、（ハブに対して軸方向の）断面がほぼ方形である。溝はランド又はフランジ内にハブの周方向に対してほぼ横方向にミーリングされるが、しかし鐘形ミーリングカッタを用いた製造に基づいて正確には（ハブに対して）軸方向に延びるのではなく、大部分が軸方向の成分を持ってアーチ状に湾曲して延びる。鐘形ミーリングカッタの軸線はタービンハブの軸線に対して垂直方向の平面内に延びるがしかし、タービンハブの軸線に対してずらされている。ミーリングカッタ軸線を含む平面も一般には、溝がミーリングされるそれぞれのランドの中心を通って延びることになるがしかし、ランドに対して軸方向にずらされていてもよい。

冒頭で述べた種類の鐘形ミーリングカッタが、特許文献１に基づいて公知である。技術背景及び前述の記述内容を理解するために、特に前記文献の図面及び対応記述内容が参照される。直接にこれから導き出される知識は以下では基礎知識であると仮定する。

タービンハブに固定されるべきタービン翼はタービン基部に相応の対応輪郭を有している。対応輪郭は、タービンハブのアーチ状の溝又は溝輪郭内へ嵌合するように導入することができる。一方ではタービンハブの、そして他方ではタービン基部の溝と溝間に残るリブとは交互に、好ましくは形状嵌合的に（in positive locking relationship)互いに嵌合し、こうしてタービン翼をタービンハブに固定する。

言うまでもなく、タービン翼のタービン基部の対応溝は、タービンハブのホルダの対応溝と同様に極めて注意深く正確に製造しなければならず、これにより、それぞれの個別のタービン翼は組み込み状態においてタービンハブに正確に所望の位置及び配向を有し、そしてタービンの回転速度が高い時にもハブに確実に保持されることになる。

タービン基部の確実にそして同時に正確に定義された座着のために極めて高い嵌め合い精度が必要とされるため、対応の鐘形ミーリングカッタも正確に製作されていなければならない。それというのも鐘形ミーリングカッタは一般に、中空円筒面全体に沿って分配された、複数の連続したカッティングエレメントで被削材内に係合することによって、相応の溝を形成するからである。これらの溝は例えば、とりわけ特許文献１に示されているようないわゆる「クリスマスツリー輪郭」をしばしば有している。

このような輪郭はしばしば複数の作業過程で製造される。第１工程で、多重に段付けされたピラミッド状断面が形成される。次いでピラミッド状断面は先ず一方の溝側面にだけ、次いで他方の溝側面に、相応のアンダカットを施される。これにより所望のクリスマスツリー輪郭が全体的に形成される。この輪郭は、タービン翼基部の、相応のクリスマスツリー状に形成されたペグ（peg）又はフィンガ構造との形状嵌合（positive locking connection）を可能にする。

したがって、アンダカット形態は、それぞれ一方の側だけに形成することができる。なぜならば、工具を溝内に（ミーリングカッタに対して）軸方向で進入させなければならず、そして初めて被削材に対して（ミーリングカッタ軸線を基準として）半径方向にこれを押しずらし、これにより溝側面内にアンダカットをミーリングするからである。相前後して行われるこのような作業工程は、切れ刃支持体にカッティングビットが相応に正確且つ再現可能に配置・配向されることを必要とする。

充分な生産性を得るために、従来技術では、ほぼ円筒面状の切れ刃支持体の周面に沿って、相応の数のカッティングビットが設けられている。周面に沿って分配され、それぞれ同じ溝区分を形成するカッティングビットは、これに相応して正確に位置決めされていなければならない。このことは、対応するカッティングビットのための座部を相応に正確に成形することをも意味する。このことは、個々の切れ刃支持体がメインボディの周面に設けられた切欠きに個別に組み込み可能であり、ポケットもしくは切欠きがカッティングビットもしくはカッティングインサートを収容するのに役立つような実施態様にも当てはまる。このような実施態様でも、切れ刃支持体及びメインボディは、ただ１つの固定アーチ半径を有するアーチ状の溝を製造するためにだけそれぞれ設計されている。

したがってタービンハブのアーチ状溝を製造することは多大な手間がかかり高価である。それというのもそれぞれのアーチ半径のために、固有の鐘形ミーリングカッタを製作しなければならず、もしくは用意していなければならないからである。

独国特許出願公開第１９６０７２３０号明細書

このような従来技術に対して、本発明の根底を成す課題は、冒頭で述べた特徴を有する鐘形ミーリングカッタであって、公知の鐘形ミーリングカッタのカッティングビットの正確な配置及び配向を放棄することなしに、アーチ状溝の簡単且つ低廉な製造を可能にする鐘形ミーリングカッタを提供することである。

このような課題は、メインボディに位置決め装置が設けられており、位置決め装置が切れ刃支持体を、互いに異なる複数の半径方向の間隔を置いてメインボディに取り付けるのを可能にすることによって解決される。

周方向に連続して同じ半径方向間隔を置いて配置される複数の別々の切れ刃支持体は一つには、このような切れ刃支持体をそれぞれ別個に予成形し、工具機械上で最終的に製造するのを可能にする。個々の切れ刃支持体の形状及び寸法の精度は比較的大きい。これにより、比較的大きいディスク状のメインボディを、円筒面の形状を成してメインボディの外周に延びる対応切れ刃支持体と一緒に同時に製造することは必要でない。このような同時の製造は、特別な機械上で多大な手間をかけてのみ可能である。そうではなくて、ディスク状メインボディは切れ刃支持体とは別個に製造されるにすぎず、切れ刃支持体は有利にはそれぞれ同一に製造され、そして完成状態の工具よりも大きさが著しく低減されることにより、メインボディと中空円筒状切れ刃支持体とから成る、一体的に製造された従来技術に基づく完成状態の鐘形ミーリングカッタよりもかなり容易に取り扱うことができ、僅かな手間で正確に製造することができる。

互いに独立して取り外し可能もしくは交換可能なモジュールとして「カセット」とも呼ばれる切れ刃支持体は、位置決め装置によってメインボディの回転軸線に対して同軸的にメインボディに配置される。

位置決め装置は、切れ刃支持体を回転軸線から種々異なる半径方向の間隔を置いて位置決めするのを可能にするように使用することができる。被ミーリング溝の規定のアーチ半径に対して、なおも切れ刃支持体の所定の半径方向間隔を調節しなければならないことは明らかである。しかしながら、本発明による特徴に基づき、種々異なるアーチ半径を有するアーチ状溝を製造するために同一のメインボディを使用することができる。メインボディがミーリング中に特に高い負荷及び特に強い摩耗に晒されることがないので、１つのメインボディを多様に使用することによって工具のコスト、ひいてはアーチ状溝の製造コストを著しく低下させることができる。

切れ刃支持体の所定の半径方向間隔をそれぞれ規定のアーチ半径に対して調節しなければならず、種々異なる半径を有するアーチ状溝を製造するために同じメインボディを使用しようとしているという事実から、互いに異なる複数の半径方向間隔での取り付けを可能にする位置決め装置が、切れ刃支持体を微調節するための装置を意味するのではないことが判る。微調節のための装置は、１つの共通の半径に対する切れ刃の調節、及び許容誤差の補償を可能にしようとするものであり、ひいては事実上、最大許容誤差範囲内でただ１つの半径に対する調節を可能にするにすぎない。本発明による位置決め装置はむしろ、上記記述内容に照らして、許容誤差補償を超えて、定義された種々異なる半径に対する調節を可能にしようとしている。

メインボディにおいて切れ刃支持体を配向するための位置決め装置は、特に装置が種々異なる半径方向位置の調節を可能にする限り、好ましくはほぼ扇状の同一の位置決めモジュールを有している。位置決めモジュールは、好ましくは同じ、必要な場合には種々異なる周方向間隔を置いて配置されていてよい。具体的に言えば、位置決め装置は平面図で見て扇状の位置決めモジュールを有しており、位置決めモジュールは軸方向に延びる、そして大部分が半径方向に延びる側面を備えている。側面は、メインボディの回転軸線に対してほぼ垂直に延びる面上に取り付けられており、この場合、隣接する位置決めモジュールの互いに向き合う側面が平行に延び、そして回転軸線及び側面に対して垂直に延びる、メインボディの上面と一緒に断面方形の溝を画定するようになっている。「大部分が半径方向に延びる側面」、及び「半径方向に延びる溝」とは、それぞれの溝の中心、又は溝の中心に対して平行な少なくとも１つの線が溝内部で正確に半径方向に延びているのに対して、溝の、一般には所定の間隔を置いて設けられた側面がこの半径方向線に対して平行であり、ひいてはそれ自体はもはや正確に半径方向には延びていないことを意味する。溝、ひいては半径方向に延びる溝がその間に形成される位置決めモジュールも、半径方向内側に向かって見てミーリングカッタの軸線に対して所定の間隔を置いて終わっている。

それぞれ１つの切れ刃支持体とメインボディとの間には交換ジョーが配置されていることが望ましい。交換ジョーはメインボディと切れ刃支持体との界面を画定し、メインボディにおける種々異なる半径方向位置に固定可能である。切れ刃支持体は交換ジョーに取り付け可能であり、或いは交換ジョーと一体的に形成されている。

好ましくは、隣接する位置決めモジュールは、メインボディの半径方向面と一緒に、ほぼ半径方向に延びる、好ましくは方形断面の溝をメインボディ上に画定する。この溝内では適切な交換ジョーが案内されている。交換ジョーの位置は切れ刃支持体の半径方向位置を規定する。交換ジョーはつまり、位置決め装置によって画定された溝の断面に相当する断面を概ね有している。

１つの実施態様では、交換ジョーは、さねはね継ぎ（tongue and groove)及び溝とによって位置決め装置に固定することができる。このために、側面及び／又は溝基部は、少なくとも１つのスライディング・ブロックを収容するための切欠きもしくは横方向溝を有することができる。

したがって、交換ジョーは固定的に定義された複数の半径方向位置を有することができる。半径方向位置で、交換ジョーはスライディング・ブロックによって位置決めされ、そしてボルトによって固定されている。ボルトは、少なくとも１つの溝壁又は溝基部に設けられた互いに整合する孔を通って、そして交換ジョーを通って延びている。

つまり、半径方向に延びる溝内では、溝断面に適合した交換ジョーが案内されている。交換ジョーは切れ刃支持体に固定的に結合することができ、ひいてはその半径方向位置によって、切れ刃支持体の半径方向位置も固定することができる。これらの溝のうちの１つの溝内で案内される交換ジョーは、１つの切れ刃支持体の半径方向内側にも半径方向外側にも取り付けることができる。このことは、溝の所与の長さにおいて、切れ刃支持体の可能な半径方向位置のために、溝長さを最大限に活用することを可能にする。これにより、同じメインボディを用いて、形成されるべきアーチ状溝のための広い範囲の曲率半径をカバーすることができる。この範囲は例えば３００ｍｍであり得る。

言うまでもなく、相応の位置決めモジュールがディスク状メインボディと一体的に形成されていてもよい。さもなければ、位置決めモジュールとは独立して、ディスク状メインボディに、別の位置決め装置部分、例えばスライディング・ブロック、スライディング・ブロックを正確に適合した状態で収容するための横方向溝、及びディスク状メインボディとは一体的でない位置決めモジュールを固定するための孔、が設けられていてもよい。

個々のカッティングビットはそれぞれ個別に、切れ刃支持体のそれぞれに取り付けられ、続いて完成状態の切れ刃支持体は「カセット」という意味において交換ジョーを介して、メインボディの周面に設けられた所属の切欠き内に位置決めされ固定される。固定のために、例えばねじ山付き孔が切欠きの壁に設けられていてよい。これらの切欠きは切れ刃支持体の交換ジョーによって孔と整合する。交換ジョーは選択的に、切れ刃支持体の半径方向内側又は半径方向外側に配置されていてよい。これに相応して、切れ刃支持体もしくは切れ刃支持体の固定区分は半径方向内側から又は半径方向外側から、交換ジョーとねじ結合される。

交換ジョーは側方の側面及び／又は下側に、スライディング・ブロック、又はスライディング・ブロックの代わりにスライディング・ブロックとして役立つ少なくとも１つの一体的な突出部を収容するための少なくとも１つの切欠きを有することができる。

切れ刃の損傷の際には、切れ刃支持体を個別に取り外し、もしくは交換することができる。

別の輪郭に変換するときには、鐘形ミーリングカッタ全体を交換せずにすみ、メインボディをそれぞれそのままにしながら、切れ刃支持体だけを容易に交換することができる。

個別の切れ刃支持体は、カッティングビットも切れ刃支持体に配置されている少なくとも軸方向領域において、中空円筒セグメントの基本形状を有していることが望ましい。すなわち、切れ刃支持体は平面図で見てメインボディの軸線に沿って、（場合によって生じ得る輪郭及び切欠きは無視して）所定の曲率半径で僅かにアーチ状に湾曲して延びている。この曲率半径はメインボディの軸線に対する間隔に相当する。

切れ刃支持体間の周方向間隔は、１つの切れ刃支持体の周方向の大きさの例えば０．０２〜１倍である。

切れ刃支持体を相互に間隔を置いて配置することによって、各切れ刃支持体の、回転方向で見て前方のカッティングビットのために切り屑スペースが形成される。切り屑スペースは、対応するタービンハブを加工する際の切り屑導出を容易にする。全体的に見て、切れ刃支持体は一緒の状態で、鐘形ミーリングカッタの、部分的に中断された円筒面の形状を画定する。

アーチ状に湾曲した溝の種々異なる曲率半径のために、規定の曲率半径に対して固有に設計されたそれぞれ種々異なる切れ刃支持体もしくは切れ刃支持体セットが使用される。それでもなおその都度同じメインボディを使用することができ、しかもメインボディの位置決め装置は交換の必要がなく、新しい位置に調節するだけでよい。この新しい位置では、鐘形ミーリングカッタの軸線からの切れ刃の間隔は、それぞれの切れ刃によって加工される溝区分の曲率半径に相当する。

本発明の別の実施態様ではさらに、切れ刃支持体の個々のカッティングビットも調節可能であり、すなわち半径方向及び／又は軸方向に押しずらすことができ、且つ／又は回転方向に対して接線方向に延びる軸線を中心として回転可能に切れ刃支持体に配置されている。

切れ刃支持体は交換ジョーに直接に取り付けられていてよく、或いは対応の交換ジョーに一体的に形成されていてもよい。

切れ刃支持体は、メインボディの軸線を含む断面内に主としてほぼＶ字形の輪郭を有している。この輪郭の頂点はメインボディとは離反する方向に向いている。輪郭側面は複数の段部、突出部、及び／又は後退部を有することができる。さらに、切れ刃支持体は、一実施態様において、交換可能なカッティングビットを収容するための切欠きを有している。

言うまでもなく、カッティングビットの切れ刃によって画定されたカッティング輪郭は、これがすでに予成形されてさらに異形成形されるようになっている溝の輪郭の内部にすでにあるのでない限り、切れ刃支持体の輪郭を周方向で実質的にカバーする。

１つの好ましい実施態様の下記説明、及び添付の図面によって、本発明の更なる利点、特徴、及び使用可能性が明らかになる。

鐘形ミーリングカッタを部分的に破断して示す斜視図である。図１の部分拡大図である。１つの円軌道に沿って配置された切れ刃支持体群を、所属のメインボディなしに示す図である。切れ刃支持体の１実施例を内側及び外側から示す図である。交換ジョーと一体的に製造された切れ刃支持体を有する一実施態様を示す図である。図１と同じ実施態様であるが、交換ジョーが切れ刃支持体の半径方向外側に配置されている実施態様を示す図である。

図１から明らかなメインボディ１は、主として円形ディスクの形状を有している。円形ディスクは中心孔４を有しているので、メインボディ１をスピンドルに取り付けることができる。スピンドルは中心軸線１０を中心として回転することができる。メインボディ１は、主として半径方向に延びる面１６内に一列の固定孔５を有している。固定孔は部分的には、Ｖ字形もしくは扇状の位置決めモジュール６を固定するのに役立つ。これらの位置決めモジュールはそれぞれ中心に対して間隔を置いて終わる円セグメントを画定し、周方向に均一な間隔を置いて配置されている。Ｖ字形位置決めモジュール６は外側の、ほぼ半径方向に延びる側面１５を有している。これらの側面は同時に、円形ディスク状のメインボディの表面に対して垂直に、そして隣接する位置決めモジュール６の直接に対向する側面１５に対してそれぞれ平行に延びている。側面１５は、正確には半径方向に延びておらず、したがって位置決めモジュール６は概略的に扇状であるにすぎない。

これにより、Ｖ字形セグメントの間には、互いに平行な側面１５対とメインボディ１の上面１６とによって溝８が画定される。これらの溝内では交換ジョー７が案内されている。交換ジョー７はその下側に、溝に対して横方向に延びる、１つ又は２つ以上のスライディング・ブロック１４を収容するための切欠きを有している。これらのスライディング・ブロックは、メインボディ１の上面１６に設けられたランド１１の対応する横方向溝１８内に導入されている。これにより、１つの交換ジョー７及び交換ジョーに取り付けられた、又は交換ジョーと一体的に形成された切れ刃支持体２，２’の半径方向位置が正確に確定される。交換ジョー７は加えて貫通孔１９を有している。これらの貫通孔は交換ジョー７の位置に応じて、メインボディ１に設けられたねじ山付き孔９と整合するので、交換ジョー７はボルト３によって、溝８内部の規定の半径方向位置に固定することができる。ボルト３は交換ジョー７の孔１９を通ってねじ山付き孔９内に延びている。

メインボディ１のそれ以外は平らな、軸線１０に対して垂直に延びる上面１６には、半径方向ランド１１が、メインボディ１の上面に残留しており、もしくは自由にミーリングされている。ランド間には、位置決めモジュール６を正確に適合した状態で収容するための、ほぼ扇状の切欠きが画定されている。特に、スライディング・ブロック１４を収容するための横方向溝１８は、さもなければ完全に平らな表面１６におけるよりも、このようなランド１１において容易に形成することができる。ほぼ半径方向のランド１１並びに固定孔及び横方向溝１８を除けば、切れ刃支持体２及び位置決めモジュール６に向いた、円形ディスク状のメインボディの面１６は平らである。ランド１１の上面は、溝８の、面１６に対して平行な、平らな溝基部１６’を形成している。スライディング・ブロック１４によってさねはね継ぎを用いて溝８内で交換ジョー７を案内することは、切れ刃支持体２を全ての方向において正確な地点に位置決めするのを可能にする。

図１に示された実施態様の詳細は図１ａに示された部分拡大図においてさらによく判る。

交換ジョー７、図１の具体例ではその半径方向外側に位置する面は、一実施態様において、固定区分１２のためのストッパを形成する。この固定区分１２には、切れ刃支持体２，２‘が固定されており、或いは固定区分１２は切れ刃支持体２，２’と一体的に形成されている。固定区分１２は、交換ジョー７と同じ方形断面を有しているので、位置決めモジュール６間の同じ溝８内へ半径方向外側から押し込むことができる。この溝８内にはすでに交換ジョー７が位置している。交換ジョー７の、半径方向外側に向いた端面は、２つのねじ山付き孔１３を有している。これらのねじ山付き孔１３は、固定区分１２に設けられた２つの貫通孔２１と整合するので、固定区分１２は２つのねじ山付きボルト１７によって交換ジョー７に、充分に定義された半径方向位置で固定することができる。しかし既に述べたように、固定区分１２（ひいては切れ刃支持体２，２’）は交換ジョー７と一体的に形成されていてもよい（図４）。

固定区分１２内のねじ山付きボルト１７のための貫通孔２１は、交換ジョー７の対応ねじ山付き孔に対してそれぞれ僅かにずらされているか又は傾斜していてよく、これにより、貫通案内されたねじ山付きボルト１７は、締め付け時に溝基部１６’の方向に、且つ／又は交換ジョー７の当接面の方向に力を加えることにより、切れ刃支持体２の位置を正確に定義するこれらの面への当接を保証する。

固定区分１２と一体的に結合された、又は固定区分に取り付けられた切れ刃支持体２，２’は中空円筒セグメントの基本形状を有している。しかしながら中空円筒セグメントは複数の切欠き、突出部、及び後退部を有し、そして全体的には、軸方向で見て固定区分から離れる方向に先細りになった輪郭を有している。１つの実施態様において、連続するそれぞれ２つの切れ刃支持体２，２’の切れ刃は一緒になって完全な溝輪郭を形成するので、切れ刃支持体２，２’はカッティングビット２０、及び所属の切欠きの配置が異なる。しかしそれ以外はこれらの切れ刃支持体は互いに同一に形成されている。図示の実施態様において、円形ディスク状のメインボディ１の周面に沿って、全部で８つの切れ刃支持体２，２’が取り付けられている。これらの切れ刃支持体は図２では、相応の円形配置を成して、また円形ディスク状メインボディなしで互いに周囲間隔を置いて示されている。

切れ刃支持体２は半径方向内側及び半径方向外側から見た状態でもう一度図３に別々に示されている。ここから判るのは、切れ刃支持体２にはこの実施態様の場合、全部で９つのカッティングビット２０が相応の切欠き内で、そして種々の軸方向、半径方向、及び周方向位置で配置されて、カッティングビットが全体として、被切削溝の輪郭の少なくとも一部をカバーするようになっていることである。

切れ刃支持体２，２’（これらにはカッティングビット２０は取り付けられていない）は、ある程度の（小さな）湾曲範囲内で、種々異なる曲率半径の溝を通って走行できるように構成することもできる。このことは、同じ切れ刃支持体を用いて、交換ジョー７及び固定区分１２をメインボディ１上で半径方向に押しずらして新しい位置に固定し、この新しい位置において、鐘形ミーリングカッタは次いで、相応に小さな又は大きい曲率半径を有する溝を切削することができる。

しかし言うまでもなく、このためにはカッティングビットを交換するか、又はその都度新たに調節して、カッティングビットが相応に小さな又は大きい曲率半径で所望の溝輪郭を形成するようにしなければならない。この曲率半径に、同じ切れ刃支持体上の種々のカッティングビット２０の切れ刃の位置を調和させなければならない。

しかしながら、切れ刃支持体は固定的に規定された曲率半径を有する１つのタイプの溝のためだけに意図され、他の曲率半径を備えた溝を切削したいときには切れ刃支持体を交換することが好ましい。しかし位置決めモジュールを含むメインボディは、なおも複数の種々異なる溝曲率半径のために使用することができる。

図４に示された本発明の別の実施態様では、切れ刃支持体２もしくは２’は、交換ジョー７’として形成されたそれぞれ１つの固定区分を有している。固定区分と切れ刃支持体とは一体的に結合されている。

切れ刃支持体２もしくは２’と一体的に形成された交換ジョー７’の下側には、スライディング・ブロック１４を収容するための切欠き２２が設けられており、これによりスライディング・ブロック１４によって交換ジョー７’が、ひいては自動的に切れ刃支持体２もしくは２’も規定の半径方向位置に配置され、続いて、図１に示された実施態様の交換ジョー７に関連して既に説明したものと同様に、ねじ山付きボルト３によって固定されるようになっている。

図５は図１と同じ実施態様をもう一度示している。しかしこの場合には、切れ刃支持体２，２’は著しく小さな半径で配置されている。位置決めモジュール６間に形成された溝８は、メインボディ１の中心に対して所定の間隔を置いて終わっており、半径方向内側に向かっても外側に向かっても開いているので、交換ジョー７及び固定区分１２の位置を図１に示されているものと交換し、固定区分１２を半径方向内側から、スライディング・ブロック１４及びねじ山付きボルト３によって正確に位置決めされ固定された交換ジョー７と結合することが可能である。これにより、固定区分１２、ひいては所属の切れ刃支持体２もしくは２‘も、固定的な半径方向位置に固定されている。このような構成、及び交換ジョー７と固定区分１２との位置交換は、個別の切れ刃支持体２，２’を種々異なる半径上に位置決めすることを可能にする。これらの半径は、溝８の内端部及び溝８の外端部の半径の間で変化する。したがって、このようなメインボディ、及び相応に交換された、適宜の半径方向位置に固定された切れ刃支持体２，２’によって、アーチ状の溝を形成することができる。このアーチ半径は例えば２００ｍｍまでだけ変化することができる。

このことは、異なるアーチ状溝に対応する相応の半径範囲をカバーしなければならないときに、工具コストを著しく節減することを意味する。

最初の開示を目的として、本明細書、図面、及び従属請求項から当業者には明らかな全体的な特徴は、たとえこれらが具体的には規定の別の特徴との関連においてのみ記載されているとしても、個別でも、ここに開示された特徴又は特徴群のうちの他のものとの任意の集合でも、これが明示的に排除されていない限り、或いは技術的局面がこのような組み合わせを不可能又は無意味なものにしない限り、組み合わせることができる。特徴の考えられるあらゆる組み合わせ、及び個々の特徴の互いの独立性の強調を包括的に明確に表現することは、記述内容の簡潔さ及び読みやすさのためだけに省略される。

１メインボディ
２，２’ 切れ刃支持体
３ねじ山付きボルト
４中心孔
５固定孔
６位置決めモジュール
７交換ジョー
８溝
９ねじ山付き孔
１０軸線
１１ランド
１２固定区分
１３ねじ山付き孔
１４スライディング・ブロック
１５側面
１６メインボディの上面
１６’ 溝基部
１７ねじ山付きボルト
１８横方向溝
１９貫通孔
２０カッティングビット
２１貫通孔
２２切欠き

特許文献２には、ねじ山形成機械に使用するように意図されたリング様工具支持体が記載されている。カッティングビットを備えた工具ホルダは、リング様工具支持体に解離可能に固定された工具カセット内に配置されている。工具カセットは、工具支持体内の半径方向に延びる溝に固定することができる。工具キャリアは工具カセットの孔内に固定することができる。これらの孔は、工具カセットの取り付け状態において、工具支持体に対して接線方向に配向されている。そして工具ホルダのカッティングビットは、工具支持体の端部から所定の間隔を置いて位置する平面内に保持される。

特許文献３は、交換可能なカッティングインサートが半径方向に調節可能なカセット内に保持されているタイプの金属機械加工作業のための相応の軸方向穿刺工具に関する。

特許文献４に記載されたマルチエッジ旋削のための旋削工具ホルダの場合、工具ホルダは回転駆動可能であり、全周にわたって分配された複数のカッティングエッジを有している。旋削工具ホルダは、カッティングビットを保持する解離可能に固定された個々のホルダを備えている。

特許文献５に記載された、翼が組み込まれたロータの切削加工のためのカップ形ミーリングカッタは、カップ形ボディに解離可能に配置された複数のカッティングインサートを有しているので、これらのカッティングインサートは、カップ形ボディが駆動軸によって回転すると、カップ形ボディの開いた端部において、回転軸線の周りに概念上のカッティング・リングを形成する。

独国特許出願公開第１９６０７２３０号明細書独国特許出願公開第４２１４４９８号明細書独国特許出願公開第６０２００４００７１３９号明細書欧州特許出願公開第１６２９９１５号明細書欧州特許出願公開第１９３０１０９号明細書

このような課題は、異形成形されたアーチ状の溝を製造する鐘形ミーリングカッタであって、円形ディスク状のメインボディと、メインボディの平面に対してほぼ垂直に延びる複数の切れ刃支持体とを含み、切れ刃支持体が、メインボディの中心の周りの円軌道に沿って周方向に連続して配置されていて、メインボディに解離可能に取り付けられており、各切れ刃支持体が中空円筒のアーチ状セグメントの基本形状を有しており、そして交換可能なカッティングビットを収容するための切欠きを有しており、セグメントの半径方向厚さが切れ刃支持体の軸方向の延びに沿って変化し、そしてメインボディに位置決め装置が設けられており、位置決め装置が切れ刃支持体を、互いに異なる複数の半径方向の間隔を置いてメインボディに取り付けるのを可能にすることによって解決される。

切れ刃支持体は、メインボディの軸線を含む断面内に主としてほぼＶ字形の輪郭を有している。この輪郭の頂点はメインボディとは離反する方向に向いている。輪郭側面は複数の段部、突出部、及び／又は後退部を有することができる。さらに、切れ刃支持体は、交換可能なカッティングビットを収容するための切欠きを有している。

Claims

好ましくは異形成形されたアーチ状の溝を製造する鐘形ミーリングカッタであって、
円形ディスク状のメインボディ（１）と、該メインボディの平面に対してほぼ垂直に延びる複数の切れ刃支持体（２）とを備え、該切れ刃支持体が、前記メインボディの中心の周りの円軌道に沿って周方向に連続して配置されていて、前記メインボディに取り外し可能に取り付けられている形式の鐘形ミーリングカッタにおいて、
前記メインボディに位置決め装置が設けられており、該位置決め装置が前記切れ刃支持体を、互いに異なる複数の半径方向の間隔を置いて前記メインボディに取り付けるのを可能にすることを特徴とする鐘形ミーリングカッタ。
前記位置決め装置が、前記メインボディの軸線に対して同軸的に、前記メインボディに取り外し可能に取り付け可能な位置決めモジュールであることを特徴とする請求項１に記載の鐘形ミーリングカッタ。
前記位置決め装置が、それぞれ半径方向に延びる溝を前記メインボディ上に画定することを特徴とする請求項１又は２に記載の鐘形ミーリングカッタ。
各１つの切れ刃支持体と前記メインボディとの間に交換ジョー（７）が配置されており、該交換ジョー（７）は前記メインボディ（１）と前記切れ刃支持体（２）との間の界面を画定し、そして種々異なる半径方向位置で前記メインボディに固定することができ、前記切れ刃支持体は、前記交換ジョーに取り付け可能であるか、又は前記交換ジョーと一体的に形成されていることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の鐘形ミーリングカッタ。
前記交換ジョーを、さねはね継ぎによって前記位置決め装置に固定することができることを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の鐘形ミーリングカッタ。
請求項４に記載の交換ジョーの断面が、前記位置決め装置によって画定された溝の断面に相当することを特徴とする請求項１〜５までの何れか一項に記載の鐘形ミーリングカッタ。
前記位置決め装置が平面図で見て、軸方向に延びる、そして大部分が半径方向に延びる側面を備えた扇状の位置決めモジュールを有しており、前記位置決めモジュールが前記メインボディの回転軸線に対してほぼ垂直に延びる面上に取り付けられて、隣接する位置決めモジュールの互いに向き合う前記側面が平行に延び、前記回転軸線及び前記側面に対して垂直に延びるメインボディの面とともに、方形断面の溝を画定するようになっていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の鐘形ミーリングカッタ。
前記側面及び／又は溝基部が、少なくとも１つのスライディング・ブロックを収容するための少なくとも１つの切欠きを有していることを特徴とする請求項７に記載の鐘形ミーリングカッタ。
前記交換ジョーの側方側面及び／又は下面が、スライディング・ブロックを収容するための少なくとも１つの切欠き、又はスライディング・ブロックとして役立つ少なくとも１つの一体的な突出部を有していることを特徴とする請求項８に記載の鐘形ミーリングカッタ。
各切れ刃支持体が中空円筒のアーチ状セグメントの基本形状を有しており、前記セグメントの半径方向厚さが前記切れ刃支持体の軸方向の延びに沿って変化することを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の鐘形ミーリングカッタ。
前記切れ刃支持体が、前記メインボディの軸線を含有する断面内に、ほぼＶ字形の輪郭を少なくとも部分的に有しており、該Ｖ字形輪郭の先端が前記メインボディから離反する方向に向いていることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の鐘形ミーリングカッタ。
前記切れ刃支持体（２）が、交換可能なカッティングビット（６）を収容するための切欠き（５）を有していることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の鐘形ミーリングカッタ。
前記鐘形ミーリングカッタによって形成されるアーチ状溝の全輪郭が、２つの連続する切れ刃支持体の切れ刃全体によって形成されることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の鐘形ミーリングカッタ。