JP3605678B2 - 高速加工用カッティングツール - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、前端にカッターをもつカッターボディを保持するために、支え面と背後圧力支え面とからだけなるプレートシートがツールホルダーに形成されており、これらの面にカッターボディのそれぞれ対応する側面が接して、カッターボディはツールホルダーに軸支されたクランプエレメントによりクランプされると、背後圧力支え面に向かって開いている、支え面とクランプエレメントの支え面との間の角度αは、セルフロックの角度よりも大きいので、クランプエレメントの圧力によりプレートシートの後方に引っ張られる、金属切削における高速加工にも適するカッティングツールに関する。
【０００２】
この種のカッティングツールは、すでにさまざまな実施型において知られているが、基本的には、できるだけ少ない数の、（例えば、高速加工で必要である）自己安定的な構成部品でツールを構成することが希求されている。
【０００３】
もし、非常に小さいツール寸法を求め、そしてカッターボディを必要に応じて簡単に交換できるように、ろう付けでなく、クランプで固定するとなると常に構造的な問題が生じる。こうしたケースでは − 例えば、公開公報のＤＥ３３４３４４８Ａ１およびＤＥ３４１０２８４Ａ１を参照していただきたいが − 金属切削をおこなう回転加工機械の場合、カッターボディが交換時や摩耗後にも非常に簡単に繰返し正確に同じ位置にくるように、カッターボディの正確な位置決めが要求される。例えば、リング溝の彫りつけ、３方で加工する側面フライス盤およびサーキュラーフライス盤における使用、内蔵ドリルによる端部加工、多カッターシンク・穴ぐりツール、リーマーツールなどのように、多くの用途に使える金属切削用回転加工機械に装着できるようなツールを創造しようとすれば、カッターボディの主カッターおよび副カッターはツールのプレートシートに自在に接合しなければならないし、強制的にツールの支え面および背後圧力支え面にのみ接しなければならない。その他のすべての側は空いていなければならない。このことは当然ながらさらにカッターの長手方向の正確な位置決めを困難にする。
【０００４】
よって、本発明の課題は、カッターボディが、クランプ状態でプレートシートに対して正確な調節がされうるように移動できる、冒頭に述べた様態のツールを構成することである。
【０００５】
本発明の課題を解決するために、本発明により、カッターボディに溝が設けられ、その溝にスライドピンが係合し、このスライドピンは、支え面又は背後圧力支え面あるいはそれらの両方を貫通するツールホルダ支承貫通孔に回転可能に支承され、かつ外側から操作可能である支承ピンに、その軸に対して偏心し、かつ平行して設けられており、そして、このスライドピンの直径は基本的に溝幅に一致している。
【０００６】
この本発明の構成により、支承ピンに偏心して設けられるスライドピンをもつカッターボディの正確な同調結合が生じる。支承ピンその長手方向の軸の回りを回転すると、支承ピンに偏心した状態に形成されるか、あるいは固定されているスライドピンはカッターボディをカッターエッジに平行なひとつの方向又は他の方向に移動させる。このような方式で、固くクランプされているカッターボディでは、支承ピンおよびスライドピンから成る偏心ボルトの偏心度の範囲内で、プレートシートに対するカッターボディ位置が変化せしめられ、他方、この位置はスライドピンにより設定された位置において再現可能にロックされる。
【０００７】
なお、本発明をさらに発展させ、両端が限定されるケースとなるが、溝を支え面に接するカッターボディ底面に設けることや、あるいは、一般的にカッターエッジから溝がさらに離間し、そのためにカッターボディの負荷がさらに高まるが、溝を背後圧力支え面に接するカッターボディ背面に設けることにしてもよい。この場合、溝は安定性を高めるために、上方を限定して形成してもよい。
【０００８】
支承ピンの軸は、支え面に対してほぼ垂直な平面において、基本的にツールの背後圧力支え面に平行に推移するという優れた構造である。支え面に対して支承ピン回転軸を垂直にすることにより、スライドピンは完全に溝の中にもぐり込むことができるが、とりわけ、支承ピンは支え面の直下にまで到達し、その結果、支承ピンの回転のときスライドピンには過剰な曲げ応力が発生しえない。
【０００９】
支承ピンを支承貫通孔において軸方向への移動はできないが、回転はできるように支持するために、支承ピンはリング彫り溝を有し、その溝に軸方向運動制限ピンが突き出るような構造が本発明のさらに別の特徴として提案される。軸方向運動制限ピンを回して抜くことにより、支承ピンはそれに偏心して接するスライドピンと共に非常に簡単に上方又は下方にツールホルダから抜き出すことができる。
【００１０】
本発明の偏心ボルトを操作するために、スライドピンから離れた支承ピン端部に六角袋ねじ頭などを付け、例えば、六角袋ねじレンチのような操作ツールを使えるようにすることができる。
【００１１】
支承ピンを平坦な円筒状のピンとして形成する（軸方向制限用リング彫り溝による中断だけ）ほかに、支承ピンをねじ条付きボルトとして形成し、そのツールホルダの支承貫通孔をめねじ孔として形成するようにしてもよい。この場合も、軸方向運動制限ピンがその中に突き出るリング彫り溝を設けることができるが、リング彫り溝の幅は軸方向運動制限ピンの直径よりも大きくし、間隙に対応した、ねじ条ボルトの軸方向運動を可能にしなければならない。偏心ボルトが回ると、スライドピンはねじ条ボルトとして形成される支承ピンにより偏心して回されるだけでなく、軸方向にも移動せしめられるという事態が生じるが、これは、スライドピンの正面端部が溝の上側の限界に突き当たらないことだけが確実になっている限り、カッターボディの運動を妨げることはない。
【００１２】
カッターボディをそのプレートシートにクランプ保持するためのクランプエレメントをクランプボルトによりクランプできるクランプ爪として形成するという優れた構成では、ツールホルダの移動防止ピン、例えば、ツールホルダのノーズがはまり込む凹部を、プレートシートから離れたクランプ爪端に設けることができる。これは、クランプ爪がクランプ固定されているときプレートシートにおけるカッターボディ運動の際、クランプ爪がカッターボディの運動と共に振れてしまわずに、固定されたままであり、その結果、クランプ爪はツールホルダの支え面の上を適度に滑動しなければならなくなるという利点を有する。
【００１３】
最後に、クランプボルトの軸をツールホルダの内側に斜めに向けることも本発明の一環であるが、これは、円形のツールホルダの周辺にかなりの多数のカッターボディを配置できるという、特に側フライス盤やサーキュラーフライス盤にとっての利点を提供するものである。
【００１４】
ツールホルダー１には、前端にカッター３をもつカッターボディ２を保持するためのプレートシートが形成されており、このプレートシートは、支え面４と背後圧力支え面５とからだけから成り、これらの面に、カッターボディ２のそれぞれ対応する側面が接している。他のすべての側面は開放されているので、クランプ爪６およびこれをクランプするクランプボルト７によりクランプされるカッターボディ２は、図１の作図面に垂直方向の前方又は後方には支えられていない。背後圧力支え面５に向かって開いている、支え面４とクランプ爪６の支え面８との間の角αは、セルフロックの角度よりも大きいので、カッターボディはクランプ爪６の圧力によりプレートシートの後方に引っ張られる。
【００１５】
カッターボディ２は、図１から３までの実施例の場合は上から下へ貫通している溝９を備え、この溝の中に偏心ボルト１１の偏心スライドピン１０がはまり込んでいる。この偏心ボルト１１の支承ピン１２は、ツールホルダ１の貫通している円筒状の抜き孔１３の中で回転可能に設けられている。支承ピン１２の回転軸１４に対して偏心した状態で、そして軸に平行に設けられるスライドピン１０の直径はカッターボディ２における溝９の幅ｂに正確に一致している。
【００１６】
すなわち、偏心ボルト１１をねじ曲げる、特に支承ピンの下端の六角凹み１５に袋ねじツールをはめこんでねじると、支承ピン１２に偏心して設けられ、溝９内に遊びなしで入っているスライドピン１０は、カッターボディ２を主カッターエッジ３の長手方向に移動させるが、そのときの移動寸法は実際問題として当然ながら数１０分の１ミリメートルだけ又はそれ以下にとどまるのが通例である。つまり、偏心ボルト１１を用いておこなうカッティングツールの移動は、カッターボディの位置の微調整をおこなうというだけのことである。
【００１７】
偏心ボルト１１を用いるカッターボディ２の移動は、しっかりとクランプされたカッターボディにおいて、すなわち、強固に締めつけられたクランプボルト７において実現することができる。
【００１８】
図４および図５は、このツールの他の実施例断面図であり、カッターボディ２’は、ねじ条付きボルト１１のスライドピン１０を収めるための、上が限定されている溝９’を有する。
【００１９】
図６は、軸方向制限ピン１６を示すが、この軸方向制限ピン１６は偏心ボルト１１の支承区間１２のリング彫り溝１７にはまり込み、偏心ボルト１１が支承貫通孔１３から下に抜け落ちることを妨げる。図７は本発明によるツールの実施型バリエーションであり、偏心ボルト１１’がねじ条付きボルトとして形成されている。
【００２０】
すなわち、この場合、支承区間１２’は、ツールホルダ１の、やはりめねじ孔として形成されている貫通孔１３’にねじ込まれているねじ条区間である。この場合、軸方向制限ピン１６は、幅がもっと広いリング彫り溝１７’にかん入しているので、ねじ条ボルトとして形成されている支承区間１２’は限定的に軸方向に移動可能であり、従って、ねじ曲げにより２つの限定されている終端部の間を移動することができる。その場合、同じ様態で、再び偏心しているスライドピン１０の運動が生まれるが、違いは、スライドピン１０がやはり上にも下にも動くことである。この理由から、図７に示されるカッターボディ２”における上方限定スライド溝９”では、スライドピン１０の上の正面端部１８は、溝９”の上の限界個所に決して突き当たらないようになっている。
【００２１】
図８に示される、本発明のツールの構造では、クランプボルト７の軸１９はツールホルダ１に斜めに向いている。このことは、図９から認識できるように、比較的僅かのアングル距離で別のカッターボディを側フライス盤２０に装着することができるという利点をもたらす。もし、クランプボルト７の軸１９の位置を前の実施例のように選ぶとすると、つまり位置１９’を選べば、それは、クランプボルト７への自由なアクセスを確保し、全部でより少ないカッターボディを側フライス盤の回りに保持することができるように、次のカッターボディをまずずっと右に配設することができることを意味している。
【００２２】
図１０から図１３まではさまざまなツールを示すが、それらの共通点は、カッターボディ２が、それぞれのツールホルダの、２側面だけが限定されているプレートシートに、本発明の方法でチャックされることであり、すなわち、偏心ボルトを用いてカッターエッジに平行に固定できるようにスライド移動が可能であることにある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるツールの前端部の概略側面図
【図２】図１のツールの作図面に平行である断面図
【図３】図１および図２のツールの平面図
【図４】カッターボディのスライド移動溝は下方に向かって限定され、背後圧力支え面に対しては開いていて、しかし、上方に向かっては限定されているツール実施例の部分断面図である。
【図５】図４のＩＶ−ＩＶ線に沿って裁断した断面図
【図６】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿って裁断した断面図
【図７】偏心ボルトの支承ピンがねじ条ボルトとして形成されているツールバリエーションの、図２に対応する断面図
【図８】ツールホルダ内部に斜めに向かっているクランプボルト軸をもつ、図１に対応するツールの概略断面図
【図９】配設される多数のカッターボディを明示するための図８による形態のツールをもつ側フライス盤
【図１０】型プレートおよび切削ピッチをもつ、本発明により形成される側フライス盤
【図１１】本発明により形成されるシンクツール
【図１２】本発明により形成されるドリル内蔵端部加工ツール
【図１３】本発明により形成される正面彫りツール
【符号の説明】
１ ツールホルダー ８ 支え面
２ カッテイングツール ９ 溝
３ カッター １０ 偏心スライドピン
４ 支え面 １１ 偏心ボルト
５ 背後圧力支え面 １２ 支承ピン
６ クランプ爪 １３ 抜き孔
７ クランプボルト １４ 回転軸

Claims (11)

1. 前端にカッター（３）をもつカッターボディ（２）を保持するために、支え面（４）と背後圧力支え面（５）とからだけなるプレートシートがツールホルダー（１）に形成されており、これらの面にカッターボディ（２）のそれぞれ対応する側面が接して、カッターボディ（２）はツールホルダーに軸支されたクランプエレメント（６，７）によりクランプされると、背後圧力支え面（５）に向かって開いている、支え面（４）とクランプエレメントの支え面（８）との間の角度αは、セルフロックの角度よりも大きいので、クランプエレメントの圧力によりプレートシートの後方に引っ張られる、金属切削における高速加工にも適するカッティングツールにおいて、
   カッターボディ（２）に溝（９）が設けられ、その溝にスライドピン（１０）がくい込まれ、このスライドピンは、支え面（４）又は背後圧力支え面（５）あるいはそれらの両方を貫通するツールホルダ支承貫通孔（１３、１３’）に回転可能に支承され、かつ外側から操作可能である支承ピン（１２、１２’）に、その軸に対して偏心し、かつ平行して設けられており、そして、このスライドピンの直径は溝幅に一致していることを特徴とする、カッティングツール。
2. 請求項１のツールにおいて、溝（９）は、支え面に接する、カッターボディ（２）の底面に設けられることを特徴とする、ツール。
3. 請求項１のツールにおいて、溝（９）は、背後圧力支え面に接する、カッターボディ（２）の背面に設けられることを特徴とする、ツール。
4. 請求項３のツールにおいて、支承ピン（１２、１２’）の軸は背後圧力支え面（５）に平行であることを特徴とする、ツール。
5. 請求項１から４のいずれかのツールにおいて、支承ピン（１２、１２’）はリング彫り溝（１７、１７’）を有し、この溝に軸方向制限ピン（１６）が突き出ていることを特徴とする、ツール。
6. 請求項１から５のいずれかのツールにおいて、支承ピン（１２、１２’）は、スライドピン（１０）から離れている端部に操作ツールを差し込むための六角袋ねじ頭（１５）を備えることを特徴とする、ツール。
7. 請求項１から６のいずれかのツールにおいて、支承ピン（１２’）はねじ条ボルトとして形成され、そしてツールホルダ（１）の支承貫通孔（１３’）は袋ねじ孔として形成されることを特徴とする、ツール。
8. 請求項７のツールにおいて、支承ピン（１２’）はリング彫り溝（１７’）を備え、その幅は軸方向運動制限ピン（１６）の直径よりも大きいことを特徴とする、ツール。
9. 請求項１から８のいずれかのツールにおいて、クランプエレメントは、クランプボルト（７）によりクランプされうるクランプ爪（６）であることを特徴とする、ツール。
10. 請求項９のツールにおいて、クランプ爪（６）は、プレートシートから離れた端部に凹み（２１）を備え、その中にツールホルダ（１）のスライドピン（２２）がツールホルダのノーズとしてくい込んでいることを特徴とする、ツール。
11. 請求項９又は１０のツールを側フライス盤および円形フライス盤のツールとして用いる場合において、クランプボルト（７）の軸（１９）はツールホルダ（１）の内側に斜めに向かっていることを特徴とする、ツール。

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