JP2016117146A - ミーリングカッター - Google Patents
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Abstract
Description
そのため、各ドリルヘッドは、それぞれのサイズに応じた孔径しかドリリングできない。
よって、使用者は多種のサイズのドリルヘッドを準備しなければならず、これによりさまざまなサイズのドリルヘッドを取り揃える必要がある。
特に軟鋼、アルミ或いはアルミ合金或いはステンレス材質のドリリング加工では、連続性切りくずは途切れにくく、切りくず排出溝内に詰まり易く、熱伝導及び抵抗が非常に大きくなり、主軸が受ける負荷は非常に大きい。
コントローラーの主軸負荷表は通常は60%前後であるため、工作機械の主軸、剛性、切削精度及び寿命等に対する影響は極めて大きい。
よって、ドリリングを行うことができず、間歇式ドリリングとして動いたり停まったりすることしかできない。
切りくずが詰まってしまえば、ドリリングを継続することはできないため、加工を一時のに中止し、切りくずを取り除いた後でなければ、作業を継続することはできない。
そのため、切削液を使用し、ドリルヘッドに掛けなければならない。
しかし、加工が深すぎる時には、排出された切りくずは、切削液の孔内への進入を妨げ、ドリルヘッド末端のカッティングエッジ位置まで到達できず、カッティングエッジの温度は上昇を続ける。
このため、やはりドリリングを中止し、切りくずを取り除いた後でなければ、作動を継続することはできない。
よって従来のドリリング作業は、動いたり停まったりの間歇式ドリリングにより、切りくず排出及び放熱の機能を達成しなければならない。
そのため、加工効率は明らかに劣り、加工コストを拡大してしまう。
また、ツイストドリルヘッドであろうと、使い捨て式ドリルヘッドであろうと、ドリリング深さの制限について考慮しなければならない。
ドリリングの深さが深いほど、切りくずの排出ができないという問題が起こり易く、切りくずはドリル溝内に詰まり、フィードできないという欠点を招くため、ドリルヘッドを引き出し、切りくずを排出し、さらに冷却した後でなければドリリング作業を継続することはできない。
各ドリルヘッドは、それぞれのサイズに応じた孔径しかドリリングできないため、使用者は多種のサイズのドリルヘッドを準備しなければならず、ドリルヘッドサイズの在庫量が非常に多くなってしまう。
且つドリリング深さの制限を考慮しなければならず、ドリリングの深さはドリル溝の高度を超過してはならない。
さもなくば、切りくずはドリル溝内に詰まり、フィードできない欠点がある。
前記アーバーは、一端の相互に交差する位置に、凹溝が設置されており、本体の周壁に、螺旋溝が形成されており、前記螺旋溝の一端である溝端と前記凹溝とが連接する。
前記カッターブレードは、前記凹溝の底面に、設置されている。
よって、カッターの数を減らすことができ、切削液がカッター中心位置から注入孔内に注入され、高速回転、高トルクのドリリングおよびミーリング作業に螺旋溝の構成との組み合わせにより、切削液及び切りくずが螺旋溝から孔の外側へと上向きに押し出される。
これにより、カッター切削により生じる熱エネルギーを低下させ、切りくずの排出がスムーズとなり、カッターの鋭利な状態を保持することができ、さらに深い孔の加工に適することができる。
図1〜図3に示すとおり、本発明の一実施形態によるミーリングカッターは、数値或いはコンピューター数値により制御される工作機械に対応し、先端の移動軌跡が円柱状の螺旋であり、ミーリング加工及びドリリング加工を実現するミーリングカッターである。
アーバー11の一端の相互に交差する位置には、凹溝12が設置されている。
凹溝12の底面には、カッターブレード13を形成する。
カッターブレード13の底面及び側面には、第一ブレード131、第二ブレード132を形成する。
凹溝12底面の第一ブレード131は、波浪状を呈する。
アーバー11の本体周縁上には、螺旋溝14が設置されている。
螺旋溝14の溝端141は、凹溝12と連接する。
これにより、第二ブレード132は、孔31の辺縁を加工することができる。
この位置が、ミーリングカッター10のドリリング加工およびミーリング加工時の極限位置である。
これにより、らせん軌跡Sに沿ってドリリング加工を行い、らせん軌跡Sのらせん軌跡の直径ψiはミーリングカッター10の回転直径である。
且つ水パイプ20は同時に、ミーリングカッター10の移動に従い、大量の切削液を放出する。
切削液は切削された孔31内に流入し、これによりミーリングカッター10の頭部は、切削液内に沈む。
アーバー11に従い高速回転する螺旋溝14において、溝端141位置より切削液を注入する。
切削液は、高トルクが生じる推力Qを受け押される(図9参照)。
前記ミーリングカッター10の螺旋溝14は、方形状の実施形態である。
螺旋溝14の形状は、本発明の実施形態の説明に用いるのに過ぎず、本発明にを制限するものではない。
ミーリングカッター10は自動的に切りくず40を切断するため、それが形成する切りくずは非常に小さい。
よって、溝の深さb及び溝の幅wのサイズも小さいため、ミーリングカッター10の本体の剛性は良好となり、高回転速度及び大トルクの回転を受け止めることができる。
強く切削しても、過大な変形はないため、そのドリリング加工およびミーリング加工の精度を向上させられ、最後の加工のために残すサイズを低下させることができる。
本発明の他の実施形態では、カッターブレードを、使い捨て式の構成にすることができる。図11に示すとおり、ミーリングカッター10の凹溝12には、カッター台15が設置されている。
カッター台15には、使い捨て式カッターブレード50が設置されている。
使い捨て式カッターブレード50の底面及び側面には、第一ブレード51、第二ブレード52が形成されており、底面の第一ブレード51は、波浪状を呈する。
よってカッターの準備数を減らすことができ、切削液はカッター中心位置から注入孔内に注入され、高速回転、高トルクのドリリング加工およびミーリング加工に螺旋溝の構成を組み合わせることで、切削液及び切りくずは、螺旋溝から孔外へと上向きに押し出されこれにより、カッター切削により生じる熱エネルギーを低下させ、切りくずの排出はスムーズになり、カッターは鋭利な状態を保持でき、さらに深い孔の加工に適合することができる。
そのため、工作機械専用の中心出水設備を購入しなくとも、ドリリング加工或いは深孔の加工作業を行うことができる。
カッターには、ドリリング加工の出水孔を設ける必要がなく、既存の切削液供給設備により、カッター切削液を供給すればよい。
11 アーバー、
12 凹溝、
13 カッターブレード、
131 第一ブレード、
132 第二ブレード、
14 螺旋溝、
141 溝端、
15 カッター台、
20 水パイプ、
31 孔、
40 切りくず、
50 使い捨て式カッターブレード、
51 第一ブレード、
52 第二ブレード、
ψD ブレード直径、
ψd 孔直径、
C アーバーの中心軸、
c 孔の中心、
e 間隔距離、
S らせん軌跡、
ψi らせん軌跡の直径、
b 溝の深さ、
w 溝の幅、
Q 推力。
Claims (7)
- 先端の移動軌跡が円柱状の螺旋であり、ミーリング加工及びドリリング加工を行うミーリングカッターであって、
アーバーおよびカッターブレードを備え、
前記アーバーは、一端に凹溝が設置されており、本体の周壁に螺旋溝が形成されており、前記螺旋溝の一端である溝端と前記凹溝とが連接し、
前記カッターブレードは、前記凹溝の底部に、設置されていることを特徴とするミーリングカッター。 - 前記螺旋溝は、方形状或いは円弧状であることを特徴とする請求項1に記載のミーリングカッター。
- 前記カッターブレードは、底面に第一ブレードが形成されており、一方の側面に第二ブレードが形成されていることを特徴とする請求項1に記載のミーリングカッター。
- 前記第一ブレードは、先端部が波状であることを特徴とする請求項3に記載のミーリングカッター。
- 前記凹溝に設置されているカッター台をさらに備え、
前記カッターブレードは、使い捨て式カッターブレードであり、前記カッター台に設置されていることを特徴とする請求項1に記載のミーリングカッター。 - 前記使い捨て式カッターブレードは、底面に第一ブレードが形成されており、
前記使い捨て式カッターブレードは、一方の側面に第二ブレードが形成されていることを特徴とする請求項5に記載のミーリングカッター。 - 前記第一ブレードは、先端部が波状であることを特徴とする請求項6に記載のミーリングカッター。
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