JP3662044B2 - リーマ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、少なくとも一つのカッタープレートを備え、このカッタープレートが平面図的にほぼ長方形に且つ横断面でほぼ台形に形成されていて且つリーマの溝に挿入されるものであり、その前面に、ほぼＶ字状の連続的なクランプ窪みを備え、カッタープレートを固定するために上記クランプ窪みにクランプ爪が係合し、当該クランプ爪が上記溝の底や、カッタープレート側面に作用する調節手段にカッタープレートを押し付け、またクランプ爪がクランプ唇部を有し、その最外側エッジがクランプ窪みの中心線のすぐ近くに延びており、クランプ唇部の下側がクランプ窪みの側面にほぼ線状に接触していて、そして調節手段を備え、それを用いて、リーマの外周面を越えるカッタープレートの突出長さが調整可能であるようなリーマに関する。
【０００２】
【従来の技術】
リーマは穴の表面を精密加工するために役立つ。リーマは少なくとも１個のカッタープレートと２個の案内条片を備えている。この案内条片を介して、リーマは加工すべき穴に支持されている。この種の工具はドイツ連邦共和国特許第２６１４５９９号明細書によって知られている。
【０００３】
穴を加工するときにリーマの最初の使用中にカッタープレートの沈み込み運動が発生する。従って、特に狭い寸法誤差を設定するときに、リーマの外径の再調節が必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の課題は、これらの欠点を持たないリーマを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題は、冒頭に述べた種類のリーマにおいて、クランプ窪みの側面が対称に形成され、その中心線がカッタープレートの長手方向側方エッジに対して平行に延び、且つこれら側方エッジの間の中央に設けられていて、上記クランプ窪み側面各々が、カッタープレートの前面（７）と一致する仮想平面に対して、１０°の角度αをなしていて、切り屑案内面がカッタープレートの上記側方エッジに平行に延びており、カッタープレートの前面に、クランプ窪みの側方エッジに沿って延びる第１の支持面が、クランプ窪みと切り屑案内面の間に配されるように設けられていることによって解決される。カッタープレートの前面に形成されたクランプ窪みの側面が１０°の角度をなしていることにより、非常に大きな締付け力が生じ、この締付け力によってカッタープレートがリーマ内に固定される。従って、穴の最初の加工時に発生する力はカッタープレートをずらさないので、沈み込み運動が回避される。よって、リーマの調節された加工直径は工具のその後の使用時にも維持される。
【０００６】
本発明では、カッタープレートの前面に、クランプ窪みの側方エッジに沿って延びる第１の支持面が設けられているが、この支持面は、カッタープレートをリーマの本体に形成された溝内に最適に保持するために役立つ。それによって、穴の加工時に、きわめて高い表面品質と小さな寸法誤差が生じる。
【０００７】
リーマの有利な実施態様の場合には、カッタープレートに形成されたクランプ窪みの長さがカッタープレートの長さよりも短くなっているので、クランプ窪みの端面に他の支持面が形成されている。この支持面も、カッタープレートをリーマの所属の溝に最適に保持し、それによって非常に良好な精密加工品質を得るために役立つ。
【０００８】
更に、リーマの他の有利な実施態様では、クランプ窪みがその端面の範囲に設けられた支持面に対して、カッタープレートの前面に対して垂直に延びる段差によって画成されている。従って、カッタープレートを保持するクランプ爪はあたかもカッタープレートの前面に沈めるように配置可能である。従って、削り屑は側方からクランプ爪の下方に侵入せず、そこに引っ掛かる。このような削りくずは、案内条片と穴壁の間に達すると、穴の加工時に連行され、加工すべき穴の表面に条溝を形成し、寸法誤差を生じることになる。
【０００９】
リーマの他の有利な実施態様の場合には、小さな側方遊びが生じるように、クランプ窪みの長さがクランプ窪みと協働するクランプ爪の幅に合せられている。それによって一方では、クランプ爪をクランプ窪みに容易に挿入することができ、他方では削り屑がクランプ爪の下に達することが防止される。
【００１０】
リーマの他の有利な実施態様の場合には、クランプ窪みの側面がその側方エッジに対してほぼ平行に延びる段部によって画成されている。これにより、クランプ爪をクランプ板の表面にあたかも沈むように配置することができ、それによって汚染物、特に残留削り屑の侵入が防止される。
【００１１】
リーマの特に有利な実施態様の場合には、カッタープレートをエロージョン法によって製作可能である。この製作方法は比較的に低価格で実施可能である。
【００１２】
リーマの他の実施態様は残りの従属請求項に記載してある。
【００１３】
【実施例】
次に、図に基づいて本発明を詳しく説明する。
【００１４】
図１はほぼ長方形に形成されたカッタープレート１を示している。カッタープレートの右上の角には面取りが設けられている。そこの側方エッジは、穴の加工時に穴壁を削るための、作用主切刃３（有効主切刃）としての働きをする。主切刃３には副切刃５が隣接している。この副切刃は二重線矢印で示す送り方向と反対方向に傾斜している。この傾斜は勿論、この概略図では見えないほど小さい。
【００１５】
図１にはいわゆる方向変換使用型プレート（リバーシブルチップ）が示してある。すなわち、第１の主切刃３と反対側に他の主切刃３’が設けられている。この第２の主切刃３’自体は同じように所属の副切刃５’に隣接されている。第１の切刃が摩耗した場合、カッタープレート１を１８０°だけ回転させ、第２の主切刃３’と副切刃５’を使用することができる。
【００１６】
カッタープレート１の前面（フロント、表側）７には、ほぼＶ字状に対称に形成されたクランプ窪み９が形成されている。このクランプ窪みの中心線１１はカッタープレート１の側方エッジ１３に対して平行で、これら側方エッジのほぼ中央に配置されている。カッタープレート１の側方エッジ１３に平行に切り屑案内面１５が延びている。図１から判るように、クランプ窪み９の側面１７，１９は側方エッジ１３および切り屑案内面１５に対して離れている。従って、クランプ窪み９の長手方向エッジに沿って延びる第１の支持面２１が形成される。この支持面は全長にわたって延びる帯状面として形成されている。
【００１７】
クランプ窪み９の長さがカッタープレート１の長さよりも短いので、クランプ窪み９の少なくと一方の端面、図示の例では両端面に、第２の支持面２３が形成される。図示実施例の場合には、クランプ窪み９がカッタープレート１の前面７のほぼ中央に配置されているので、第１の支持面２１と第２の支持面２３は互いに対称に配置されている。
【００１８】
第２の支持面２３の幅は、少なくとも主切刃３または３’の範囲を越えて延びるように選定されている。第２の支持面２３は、好ましくは、少なくとも副切刃５または５’の範囲を越えて延びるような幅を有するよう形成されている。それによって、作用する切刃によって穴の壁から削られた削り屑が最適に案内される。すなわち、削り屑はカッタープレート１の前面７の平らな面上を妨害されずに排出される。
【００１９】
図１に示したカッタープレート１は長方形に形成され、その前面７に設けられたクランプ窪み９も同様に長方形に形成されている。基本的には、カッタープレート１を正方形に形成し、これに相応してクランプ窪み９も正方形の凹部としてこのカッタープレートの前面に形成することもできる。更に、カッタープレートを多角形に形成し、それぞれの側方エッジにクランプ窪みを付設してもよい。
【００２０】
図２に示した、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿ったカッタープレート１の横断面から、クランプ窪み９の詳細が判る。同じ部分には同じ参照符号が付けてあるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２１】
カッタープレート１の前面７に穿設されたクランプ窪み９は、上述のようにＶ字状に形成されている。側面１７，１９はそれぞれ段部２５まで達している。すなわち、クランプ窪み９はカッタープレート１の前面７に凹形に穿設されている。図２から判るように、クランプ窪み９と削り屑案内面１５の間を第１の支持面２１が延びている。
【００２２】
カッタープレート１の幅はその前面７がその背面２７よりも幾分大きくなっている。全体として、カッタープレート１の横断面はほぼ台形に形成されている。
図２から更に判るように、クランプ窪み９はその端面に、段差部２９を備えている。この段差部はクランプ窪み９に対して垂直にカッタープレート１の前面７対して傾斜している。
【００２３】
図２に示すように、クランプ窪み９の側面１７，１９はカッタープレート１の前面７に対して平行に延びる水平線に対して角度αをなしている。この構成により、後述するように、最適な締付け力が生じる。角度αは９°〜１２°、特に１０°であると最適であることが判った。
【００２４】
図３は図１のカッタープレートを示す図である。この図には更に、クランプ窪み９内へのクランプ爪３１の係合状態が示してある。クランプ爪３１はクランプ唇部３３と貫通穴３５を備えている。この貫通穴にクランプボルトが通され、このクランプボルトはリーマの本体にしっかりとねじ込み可能である。
【００２５】
クランプ爪３１またはそのクランプ唇部３３の最外側エッジ３７は、クランプ窪み９の中心線１１のすぐ近くで延びている。側面１９はクランプ唇部３３の下面にほぼ線状接触している。
【００２６】
主切刃３または副切刃５が摩耗した後、方向変換使用型プレートとして形成されたカッタープレート１が１８０°だけ回転させられると、クランプ唇部３３はクランプ窪み９の側面１７に係合する。
【００２７】
上記カッタープレートを用いるリーマは調節手段を備えている。この調節手段はリーマの外周面からのカッタープレートの突出寸法、ひいては工具の外径を調節する。このような調節手段は公知である。調節手段は例えば調節ねじや調節くさびを備えている。図３では、２個の調節くさびがカッタープレート１の側面に作用している。図３には係合範囲Ｅ１，Ｅ２が示してある。
【００２８】
調節手段は、好ましくは次のように配置される。すなわち、作用する切刃、すなわち主切刃３と副切刃５の範囲において、調節力がカッタープレート１の側面に伝達され、それによって調節力が一方では第２の支持面２３に、他方ではクランプ窪み９を設けたカッタープレート１の範囲に伝達される。係合範囲Ｅ１は、第２の支持面２３の範囲にわたって約５０％延びるように、且つクランプ窪み９の範囲にわたって約５０％延びるように選定または配向されている。これにより、カッタープレート１はクランプ窪み９に伝達されるクランプ爪３１の締付け力によって調節手段に対して最適に押しつけられる。他方では、調節手段は作用する主切刃３または作用する副切刃５によって伝達される力を受け止めることができる。
【００２９】
カッタープレート１の直径方向に対向するエッジに、すなわち作用していない主切刃３’または作用していない副切刃５’の範囲に、調節手段が設けられ、調節力が係合範囲Ｅ２に伝達される。係合範囲Ｅ２は、好ましくはクランプ窪み９の範囲の約５０％にわたって延びるように選定されている。これにより、締付け力が最適に受け止められ、締付け力によるカッタープレート１の曲がりが最小に抑えられる。更に、特に小さな締付け力または肉厚のカッタープレートの場合に、クランプ窪み９の側方のカッタープレート１の範囲に係合範囲Ｅ２を位置させてもよい。
【００３０】
第２の支持面２３の幅が、作用する主切刃３や作用する副切刃５の範囲にわたって延びるように選定されていることにより、カッタープレート１の安定性が高くなる。カッタープレート１の本体に伝達された力は、範囲Ｅ１に設けられた調節手段によって最適に受け止められ、カッタープレート１の曲がり、ひいてはリーマの外径の変更を生じることがない。
【００３１】
図３から判るように、クランプ爪３１またはカッタープレート１と協働するクランプ唇部３３の幅は、クランプ窪み９の幅に合わせて決められ、それによってクランプ爪３１の側方には実質的に遊びがない。従って、作用切刃によって削られた削り屑はクランプ唇部３３の下方に入り込むことができないので、そこに引っ掛かることはない。唇部の下方へ入り込むような削り屑は破断され、後から来る他の削り屑を引っ張っていくので、一方では穴の表面に引っ掻きキズが生じ、他方では、このような削り屑が穴の壁とリーマの案内条片の間に達し、それによって作用する切刃と案内条片の表面によって決まるリーマの外径を変えることになる。
【００３２】
図４にはクランプ窪み９内へのクランプ爪３１のクランプ唇部３３の係合状態が示してある。この図示から判るように、クランプ窪み９がカッタープレート１の表面７にあたかも沈むように配置され、クランプ窪み９内にクランプ唇部３３を沈めて配置することが段部２５によって可能であるので、クランプ唇部３３の下面の全長にわたって、削り屑や削り部分の侵入が防止される。
【００３３】
全体として次のことが言える。
【００３４】
クランプ窪み９の構成により、一方ではカッタープレート１に大きな締付け力が加えられ、この締付け力がカッタープレート１を溝の内部に押し込む。この溝はカッタープレート１を収容する働きをし、リーマの外周壁に形成されている。この大きな締付け力により、カッタープレート１は溝底や場合によっては設けられている調節手段に対して押しつけられ、リーマを最初に使用するときに、カッタープレート１の沈み込み動作が阻止される。従って、このような沈み込み動作を相殺するための調節作業が不要である。
【００３５】
更に、長手方向に延びる段部２５と側方の段差２９によって、周囲からクランプ窪み９への削り屑の侵入が防止され、スムースな削り屑排出が保証され、そしてリーマを用いた精密加工が、連行される削り屑によって悪影響を受けることが完全に阻止される。
【００３６】
穴の表面の高速加工にリーマを使用する場合も、カッタープレート１は確実に保持される。クランプ窪み９の長手方向エッジに沿って延びる第１の支持面２１、すなわち、作用している切刃、つまり主切刃３および副切刃５に対向している支持面により、リーマの本体の付設溝内でカッタープレート１が確実に保持される。更に、カッタープレート１の溝壁の内面に対する良好な接触は、クランプ窪み９の端面に設けた第２の支持面２３によって保証される。このようにして確実に保持されたカッタープレート１は比較的小さな振動を受ける。従って、最適な締付け固定と相互作用して、移動を確実に阻止することができる。
【００３７】
ここで説明した種類のカッタープレートは焼結法、さもなければエロージョン法によって製作可能である。この両者の場合、すべての側が閉じたクランプ窪みによって得られる上述の利点が生じる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のリーマの場合には、カッタープレートの前面に形成されたクランプ窪みの側面が１０°の角度をなしていることにより、非常に大きな締付け力が生じ、この締付け力によってカッタープレートがリーマ内に固定される。従って、穴の最初の加工時に発生する力はカッタープレートをずらさないので、沈み込み運動が回避される。よって、リーマの調節された加工直径は工具のその後の使用時にも維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 カッタープレートの正面を示す図である。
【図２】 図１に示したＩＩ−ＩＩ線に沿った横断面図である。
【図３】 一つのクランプ爪を示す、カッタープレートの他の正面図である。
【図４】 クランプ爪の配置を示す、図２のような他の横断面図である。
【符号の説明】
１ カッタープレート
７ 前面
９ クランプ窪み
１７，１９ クランプ窪みの側面
３１ クランプ爪

Claims (12)

1. 平面図的にほぼ長方形に且つ横断面でほぼ台形に形成されていて且つリーマの溝に挿入される少なくとも一つのカッタープレート（１）を備え、その前面に、ほぼＶ字状の連続的なクランプ窪み（９）を備え、カッタープレート（１）を固定するために上記クランプ窪み（９）にクランプ爪（３１）が係合し、当該クランプ爪はカッタープレート（１）をカッタープレート側面に作用する調節手段や上記溝の底に押し付け、またクランプ爪はクランプ唇部（３３）を有し、その最外側エッジ（３７）はクランプ窪み（９）の中心線（１１）のすぐ近くに延びており、クランプ唇部の下側はクランプ窪み（９）の側面（１９）にほぼ線状に接触していて、そして調節手段を備え、それを用いて、リーマの外周面を越えるカッタープレート（１）の突出長さが調整可能であるようなリーマにおいて、
   クランプ窪み（９）の側面（１７，１９）が対称に形成され、その中心線（１１）がカッタープレート（１）の長手方向側方エッジ（１３）に対して平行に延び、且つこれら側方エッジの間の中央に設けられていて、上記クランプ窪み側面（１７，１９）各々が、カッタープレート（１）の前面（７）と一致する仮想平面に対して、１０°の角度αをなしていて、切り屑案内面（１５）がカッタープレート（１）の上記側方エッジ（１３）に平行に延びており、カッタープレート（１）の前面（７）に、クランプ窪み（９）の側方エッジに沿って延びる第１の支持面（２１）が、クランプ窪み（９）と切り屑案内面（１５）の間に配されるように設けられていることを特徴とするリーマ。
2. 上記第１の支持面（２１）が帯状面として形成されていることを特徴とする請求項１に記載のリーマ。
3. クランプ窪み（９）の長さがカッタープレート（１）の長さよりも短く、クランプ窪み（９）の少なくとも一方の端面に第２の支持面（２３）が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のリーマ。
4. クランプ窪み（９）がカッタープレート（１）の前面（７）のほぼ中央に設けられ、クランプ窪み（９）の両端面に第２の支持面（２３）が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のリーマ。
5. カッタープレート（１）の側方エッジ（１３）の範囲が主切刃（３，３’）および副切刃（５，５’）として供され、少なくとも主切刃（３，３’）の範囲にわたって、特に更に副切刃（５，５’）の範囲にわたって延びるように、第２の支持面（２３）の幅が選定されていることを特徴とする請求項３または４に記載のリーマ。
6. クランプ窪み（９）が第２の支持面（２３）に対して、カッタープレート（１）の前面（７）に対して垂直に延びる段差（２９）によって画成されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載のリーマ。
7. 小さな側方遊びが生じるように、クランプ窪み（９）の長さがこのクランプ窪みと協働するクランプ爪（３１）の幅に合わせられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のリーマ。
8. クランプ窪み（９）の側面（１７，１９）が、クランプ窪みの側方エッジに対してほぼ平行に延びる段部（２５）によって画成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のリーマ。
9. カッタープレート（１）が方向変換使用型プレートとして形成され、直径方向に対向するプレートの側方エッジ（１３）の範囲が主切刃（３，３’）および副切刃（５，５’）としての働きをすることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のリーマ。
10. 上記調節手段が、作用している主切刃（３）と副切刃（５）に対向するカッタープレート（１）の側方エッジ（１３）の範囲（Ｅ１）に作用し、且つ調節力が少なくとも、クランプ窪み（９）を有するカッタープレート（１）の範囲に伝達されるように、配置されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のリーマ。
11. 調節力の約半分がクランプ窪み（９）を有するカッタープレート（１）の範囲（Ｅ１）に伝達され、残りの調節力が第２の支持面（２３）を備えたカッタープレート（１）の範囲に伝達されることを特徴とする請求項１０に記載のリーマ。
12. 調節手段が、作用している主切刃（３）および作用している副切刃（５）のリーマ直径方向反対側であるカッタープレート（１）の側方範囲に作用し、調節力が、クランプ窪み（９）に部分的にまたは全体的に隣接して設けられたカッタープレート範囲（Ｅ２）に伝達されることを特徴とする請求項１０または１１に記載のリーマ。

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