JP2017531564A - バーカッターの表面処理のための保持装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、バーカッターの刃先を被覆するためにバーカッターを固定するための保持装置に関し、複数のバーカッターの切削面および先端が同じ方向になるように、バーカッターが１列に配置されるような方法で固定を行い、保持装置は、少なくとも部分的に切削面を被覆から保護する覆いを備えている。バーカッターが上記の形態に配置された状態で、刃先端が突き出ることがないように、覆いの上端が刃先端を越えて突出している。

Description

本発明は、バーカッターの表面処理のための保持装置に関する。また、本発明は、二面研磨バーカッターおよび三面研磨バーカッターを被覆するための保持装置に関する。

今日では、特定の表面特性を得るために、多くの物体の表面に処理が施されている。
また、今日では、部品や工具の表面は、特定の用途向けの被膜によって大幅に改良されていることが多い。

この点に関して、適切な基板ホルダを選択することは、各表面処理工程において非常に重要な役割を担っている。したがって、被処理基板の表面の種類だけでなく、基板特性（たとえば、基板の形状や寸法、組成など）をさらに考慮して、特定の表面処理工程に適切な基板ホルダが開発されている。

被覆は、今日では一般的な基板の表面処理である。この点について、特定の特性を有する層を、ある基板表面に堆積する。この被覆により、基板表面の特性を高めることができる。この高められた特性によって、特定の用途向けにこれらの基板を利用できるようになり、また、特定の用途向けに、これらの基板の性能を高めることができる。

たとえば、切削工具の場合は、その切削能力を高めるために、切削面は通常（少なくとも部分的に）摩耗保護層によって被覆されている。

そのような被膜にもかかわらず、工具を使用すると、時間の経過とともに摩耗が生じる。特にバーカッターの場合は、被膜はすり減っていることが多く、刃先は再び被覆される。

バーカッターは、一般に正方形状の断面を有する棒で形成されている。しかしながら、バーカッターの断面は任意の数の刃先を備えていることがあり、その結果、たとえば、五角形や六角形、八角形などの形状を有していることがある。

図１は、そのような正方形状の二面研磨式バーカッターの例を示す。バーカッターは、軸１２０および切削先端部を備えている。切削先端部は、それぞれ第１および第２の表面である開放表面１０３および第２の開放表面１０５、ならびに切削面を備えている。第１および第２の表面は合流して屋根のような形になっており、その「切妻」は丸く設計されている。切削面は、第１および第２の表面を接続している、平坦な正面である。切削面および第１の面は刃先１０１を形成しており、刃先１０１によって、材料はブランクから取り除かれる。表面１１０は、被覆されているが再研磨は施されていない。

図４は、図１とは異なる、三面研磨式バーカッターを示す。このバーカッターは、バーカッター頭部の領域でのみ機械加工面に研磨を施すという点で、二面研磨式とは異なる。そのため、一定の品質を保つために、切削面４０１、４０３、４０５、４１０にも後の各研磨工程において再研磨を施す必要がある。これは、二面研磨式バーカッターの場合には必要ではない。三面研磨式バーカッターの場合、再研磨された表面はすべて、通常、次の使用のために再被覆される。

この刃先の摩耗を減らすために、刃先を摩耗保護層で被覆している。そのような被膜にもかかわらず、工具を使用すると、時間の経過とともに摩耗が生じる。特にバーカッターの場合、被膜はすり減っていることが多く、刃先に再被覆が施される。

これに関連して、いわゆる二面方法（本発明の文脈では、二面研磨方法とも呼ばれる）が、主にこれまで使用されてきた。この方法では、最終的に、第１の表面１０３および第２の表面１０５のみに再研磨が施される。しかしながら、ここ数年の間に、三面研磨方法が次第に確立しつつある。この方法では、第１の表面４０３および第２の表面４０５に加えて、第３の表面４１０にも再研磨が施される。

二面研磨方法の場合、被膜は切削面に残される。しかしながら、その結果、工程をあまり頻繁に繰り返すと、切削面の被膜の厚さは増加し続ける。たとえば、スポーリングが４回または５回発生した後は、言うまでもなく、被膜の厚さの増加はバーカッターの性能に悪影響をおよぼす。

米国特許第８７０３２４０号明細書では、切削面を遮蔽することによって、この問題に対処している。切削面の１ｍｍ以下の周辺領域のみが覆われていない状態になるように、切削面が遮蔽される。被覆中は、被覆されていない切削面のこれらの周辺領域に加えて第１および第２の表面が被覆されるため、切削面も被覆される。これは、図２に示されている。被覆されていない周辺領域は、斜線のハッチングで示されている。バーカッターに第１および第２の表面上で再研磨を施すと、被覆されていない周辺領域の少なくとも一部が取り除かれる。工具を繰り返し再調整すると（再研磨および遮蔽被覆）、切削面に余分な層が堆積することはない。

しかしながら、この方法の欠点は、各種類のバーカッター用に、高価な遮蔽物を作製しなければならないということである。さらに、遮蔽物に対してバーカッターを非常に正確に調節しなければならないため、工程がきわめて複雑になる。

上述した問題の他の解決法として、三面方法（本発明の文脈では、三面研磨方法とも呼ばれる）がある。この方法に従って、切削面にもさらに研磨が施される。この場合、バーカッターには層が残らず、悪影響を及ぼすスポーリングの発生を招くことなく、研磨および再被覆を、さらに何度も繰り返すことが可能である。言うまでもなく、さらにもう一表面に再研磨を施すことは、好ましくない。被膜は硬質材料被膜であるので、被膜の除去は骨の折れる作業である。すなわち、さらにもう一表面に研磨を施すには、さらに労力が必要である。

したがって、保持装置および方法を二面方法に基づいて使用可能にすることが望ましい。これにより、さらに多大な労力を要することなく、さまざまなバーカッターのために工具を再調整することができる。

今日では、さまざまな保持装置が三面研磨バーカッターおよび二面研磨バーカッターの被覆に用いられている。

たとえば、三面研磨式バーカッターの被覆の場合、バーカッターが磁気プレートに搭載されている保持装置が使用される。この点について、バーカッターの軸はさらにもう一枚の金属シートで覆われている。そのような磁気プレートには２列のバーカッターしか搭載できないため、バーカッターの搭載密度は大変低くなる。

二面研磨式バーカッターの被覆の場合、たとえば、側面のみが被覆されるように、バーカッターが輪の形状のホルダに保持されている保持装置が使用される。この点について、図５に示すように、バーカッターは縦方向に向けられている。

これまでのホルダの解決策は、ホルダの断面という点では柔軟に対応できないため、異なる断面にはそれぞれ特定のホルダが必要になる。

同一の処理で二面研磨バーカッターおよび三面研磨バーカッター双方を効率的に被覆するために適切な保持装置は、今のところ見当たらない。

本発明の目的は、汎用性のある、バーカッターの表面被覆のための保持装置を提供することである。この保持装置により、二面研磨方法を用いて、切削面に過剰に積層することなく、再調整サイクルを複数回行なうことができる。

本発明の別の目的は、汎用性のある、バーカッターの表面被覆のための保持装置を提供することである。この保持装置により、二面研磨バーカッターおよび三面研磨バーカッターを同一の被覆処理で被覆することができ、二面研磨方法を用いて、切削面に過剰に積層することなく、再調整サイクルを複数回行なうように二面研磨バーカッターを被覆することができる。

本発明の目的は、請求項１に記載されているように、オープンデザインを有する保持装置を提供することによって実現される。従属請求項は、本発明の効果的な実施形態に関する。

本発明は、基本的にはシェーディングの効果に基づいている。したがって、バーカッターはホルダに配置され、切削面を覆い（以後、被覆シールドとも呼ぶ）によって被覆から保護している。この覆いは切削面を完全に覆っている、つまり、切削先端部の外形に沿ってはいない。これは、米国特許第８７０３２４０号から公知の遮蔽物とは異なっている。覆いは、バーカッターの先端を越えて延在してもよい。しかしながら、本発明によると、覆いは、切削面とは接触していないが切削面から距離を隔てていることが好ましい。その結果、バーカッターを被覆している間は、第１および第２の表面は被膜の塗布に完全に晒される一方で、切削面には、明らかにわずかではあるものの、覆いのシェーディング効果によって被膜が塗布される。切削面には被膜が形成されるが、その刃先からの厚みは明らかに減少する。意外にも、その縁部を越えて十分に被覆されるのはバーカッターの先端の領域だけではなく、縁部の周囲の領域も十分に被覆される。

バーカッターが使用されて摩耗すると、第１および第２の表面には、二面方法に従って研磨が施される。切削面の縁部の周りに近接する領域しか被覆されず、その被膜は第１、第２、または最後である第３の工程の後に取り除かれるため、複数の層が堆積することはない。本発明によると、特定の目的に合わせて作製された複雑な遮蔽装置を用いることなく、再調整サイクルが複数回行われた後に発生する、悪影響を及ぼす切削面での複数の層の堆積を防ぐことが可能である。

本発明の保持装置の好ましい実施形態によると、図６および図７に示すように、４列のバーカッターを備えたデザインが実現されるという点において、バーカッターを最適に搭載することができる。バーカッター２１１ａ、２１１ｂは、最適な被覆結果を得るために、ホルダの両側においてホルダから突出している。バーカッター２１１ａ、２１１ｂはマグネット２０１によって保持されている。ホルダの柔軟性は、自由に調節可能な被覆シールド２０５によって得ることができる。これにより、二面研磨バーカッター２１１ａおよび三面研磨バーカッター２１１ｂは被覆され、小さな断面積を有するバーカッターを被覆することもできる。この点について、バーカッターの間に生じる隙間は、被覆シールドによって埋められる。たとえば、磁気ストリップとして設けることができ、ホルダの上部および下部に設けることができるマグネット２０１によって、被覆シールド２０５を調節することが容易になる。

本発明に係る保持装置は、異なる断面を有するバーカッターを容易に搭載することができるため、従来の保持装置と異なり、バーカッターの断面により柔軟に対応するため、異なるサイズ（異なる長さと異なる断面の双方）のバーカッターを同一の処理で効率的に被覆することができる。上述した通り、特に、容易に調節可能な被覆シールド２０５によって柔軟性は実現される。バーカッターの断面によっては、切削面と被覆シールドの間に最適な距離を得るために、被覆シールド２０５を所望の位置に移動することができる。

したがって、ホルダを再設定することなく、異なる種類のバーカッターを各列で被覆することが可能である。

調節可能な外側側方金属シート２３０によって、柔軟性がさらに得られる。このような機能により、小さな断面を有するバーカッターを被覆しても、外側側方金属シート２３０を内部へ向けて移動させることができる。その結果、特定の広さの空間を有する施設では、有効領域を最適に使用することができ、利用できる空間が制限されている場合であっても、長いバーカッター長を有するバーカッターを多く搭載することができるという利点がある。

また、本発明に係る保持装置の使用により、水平被覆によって、二面研磨バーカッターの被膜の品質を高めることが可能になる。

Claims (7)

1. バーカッターの刃先を被覆するために前記バーカッターを固定するための保持装置であって、複数のバーカッターの切削面および先端が同じ方向になるように、前記複数のバーカッターが複数の列に配置されるような方法で前記固定を設定し、前記保持装置は、少なくとも部分的に前記切削面を前記被覆から保護する覆いを備えており、
   バーカッターが上記の形態で列に配置された状態で、刃先端が突き出ることがないように、前記覆いの上端が前記刃先端を越えて突出していることを特徴とする、保持装置。
2. 前記バーカッターを上記の形態に配置するために、前記覆いは前記切削面から距離を隔てていることを特徴とする、請求項１に記載の保持装置。
3. 前記距離を１ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは１ｍｍ〜５ｍｍから選択し、さらに好ましくは、前記距離は３ｍｍであることを特徴とする、請求項２に記載の保持装置。
4. 前記覆いは調節可能であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の保持装置。
5. 前記保持装置は、バーカッターを固定するためのマグネットを有した４列を含むことを特徴とする、請求項４に記載の保持装置。
6. 二面研磨バーカッターを搭載するために２列設けられており、三面研磨バーカッターを搭載するために他の２列が設けられていることを特徴とする、請求項５に記載の保持装置。
7. 前記保持装置は、調節可能な外側側方金属シートを備えていることを特徴とする、請求項５または６に記載の保持装置。

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