JP4268049B2 - 回転切削工具 - Google Patents

Description

本発明は、切刃板（Schneidplatte）と工具本体とを備えた回転切削工具、特に穴明け工具(Senkwerkzeug)又は面取り工具(Faswerkzeig)に関する。

材料、特に金属の切削加工に、通常切刃板、特に反転形切刃板(Wendeschneidplatte)を備えた回転切削工具が利用される。反転形切刃板は工具ホルダに種々の姿勢で固定され、従って種々の刃先又は刃先の種々の部分が利用可能となり、この結果切刃板の実用寿命が長くなる。

反転形切刃板又は他の切刃板は、工具本体に、通常、明確に規定された姿勢で固定される。独国実用新案出願公開第９２０１１１３号明細書により、工具本体上にかみ合い結合で保持された円形切刃板が公知である。このため切刃板と工具本体は、相互にかみ合い結合する凹所又は突出部を備える。従って、その切刃板は、所定の角度だけ回転された種々の位置において反転できない、即ち裏返して工具本体に固定できない。

正多角形の反転形切刃板を備えた回転駆動穴あけ工具の形をした切削工具は、例えば独国特許出願公開第４１１６１１４号明細書で公知である。この反転形切刃板は、工具の回転軸線に対し対称に配置されている。反転形切刃板の遊びのない座りは、工具本体の回転軸線に対し直角に延びる溝により達成せねばならない。しかし、この穴あけ工具は、特に切刃板直径が面取り加工を施す孔の直径を超えていねばならないという欠点を持つ。

加工すべき孔より細い切刃板を備えた穴あけ工具、穴あけ工具或いはリーマ通し工具は、例えば独国特許出願公開第１９７４０４１５号明細書で知られている。その切刃板は締付けシューで保持され、その締付けシューの位置は、締付けシュー並びに工具本体における案内面および調整面により動かないように固定される。これに対して、切刃板自体の位置を動かないように固定するための手段は設けられていない。

欧州特許出願公開第０７９８０６５号明細書で、等辺三角形の形に形成された２つの植刃を備えたドリルが公知である。該ドリルは、特に柔軟な材料の穴あけに利用され、その場合、ドリルコアの確実な排出を可能にしなければならない。植刃は各々ボルトで工具本体に固定されている。

穴あけ・面取り複合工具は、例えば国際公開第９４／２５２１０号パンフレットで知られている。その工具は、調整可能な多数の切刃板を有し、その結果種々の孔径への調整が可能である。しかし同時に、切刃板を可調整にするために構造が複雑化し、切刃板の保持安定度が低下する。更に、切刃板は反転形切刃板として形成されていない。

本発明の課題は、交換可能な切刃板を備えた特に有効な回転切削工具、特に穴あけ工具或いは面取り工具を提供することにある。

この課題は、本発明に従い、請求項１に記載の特徴を備えた回転切削工具、即ち回転可能な切削工具により解決される。この際、回転切削工具の台形切刃板は、各々１つの面と縁を備えた２つの台形側辺を有し、該台形第１側辺に、活動刃先と第１逃げ面を備え、台形第２側辺は非活動縁と第２面とを有している。非活動縁と刃先は、直径線上で対向して位置している。即ち、球面上の２点が互いに対極的に位置するような関係に対向配置されている。台形底辺、即ち台形の互いに平行な両辺のうち長い方の辺に案内凹所が設けられ、該凹所は、反転形切刃板の下側面に隣接し、工具本体の板受け座における案内突条部に対応する。その突条部は、工具ホルダ上に配置された反転形切刃板の台形底辺に対し平行な板受け座基線縁に沿って延びている。

そして、切刃板を反転形切刃板として形成し、その際、非活動縁は非活動刃先、第２面は第２逃げ面とし、上側面に隣接する案内凹所を設ける。これにより、切刃としてこれまで活動中の刃先は非活動となり、一方、これまで非活動であった刃先は活動刃先となる。即ち、前記独国実用新案出願公開第９２０１１１３号明細書に記載された「切刃板は裏返して工具本体に固定できない」問題点が解消され、刃先の相互交換が可能となる。

第１逃げ面に続く活動切刃が材料を切削加工するために利用されるのに対し、有利な実施態様では、他の各第２逃げ面は、そのために用意された工具本体の接触支持面で支持される。従って、板受け座の案内突条部の他に、切刃板を所定の位置に保持する別の要素が設けられ、該要素は、切刃板の保持を一層向上する。この際接触支持面は、切刃板がその第２面で、工具本体にそこで少なくとも部分的に引っ掛かり、即ち切刃板が専ら板受け座に対して直角の運動方向で板受け座から離れないように形成するとよい。かくして、工具本体上での、切刃板の特に正確且つ確実な案内が達成される。

工具本体への切刃板の特に単純且つ効果的な固定は、ボルト締で達成するとよい。そのため、工具本体と切刃板に孔を設け、そのうち少なくとも工具本体の孔にねじを切る。切刃板もねじ孔を有するなら、２条ねじの利用が可能である。

回転切削工具の送り方向は、切刃板の台形底辺に対し平行であるとよい。この際、回転工具および／又は被加工ワークが駆動されるか否かは重要でない。切削工具又は回転工具は、好適には細長く延びる切刃板を有し、その厚さと幅は、各々台形底辺で与えられる長さの４分の１以下および２分の１以下である。刃先又は刃先と非活動縁を有する台形側辺は、台形底辺と、各々３０°〜６０°の角度を成すとよい。

工具本体の切刃板又は植刃の特に安定した案内を保証すべく、板受け座上の案内突条部と、それに対応した切刃板の案内凹所は、工具本体上での板受け座の相応した寸法又は切刃板の長さの少なくとも半分にわたり延びるとよい。安定性を著しく害することなく、案内突条部を、これが切刃板や板受け座の輪郭を越えないよう形成する。その際有利な実施態様では、案内突条部は活動切刃を有する台形側辺に向かい先細になっている。

本発明による利点は、特に切削工具が、長寸の切刃板の特に単純且つ安定した固定を可能にすることにある。そのため、工具本体に工具の対称軸線に対し平行に延びる案内突条部を設け、植刃に対応した案内凹所を設けるとよい。

切削工具は、穴あけ工具や面取り工具として形成するとよい。この際、複数の切刃板を対称軸線の周りに対称に配置し、該軸線に沿ってドリル受けを配置し、もって切削工具を穴あけ・面取り複合工具として用いる。穴あけ・面取り複合工具として形成する場合、切刃板の細長い形状が特に適し、切刃板は、対称軸線に対し平行に向いている。工具本体の案内突条部で切刃板を接触支持することで、切刃板は、切削工具の対称軸線に沿って配置された組物、特にドリルに接触支持されることなく、ドリルの表面に間隔なしで或いは極めて小さな間隔で、安定的に支持される。切削工具の中央組物としてドリルを利用する際、切刃板は部分的に孔径の内部に位置させ得る。特にドリル受けに対し十分な空間を提供すべく、板受け座から突出した案内突条部は、これが板受け座上に取り付けられた切刃板の上側面を平面的に見て、切刃板の輪郭から突出しないように形成するとよい。

以下、図を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。各図において同一部分には同一符号を付している。

図１ａ〜ｃと図２ａ〜ｆは、以下で反転形切刃板１と呼ぶ台形の切刃板を種々の方向から見た図である。切刃板は長さＬの台形底辺２と、該底辺２と各々約４５°の角度αを成す両側の台形側辺３ａ、３ｂとを備える。該切刃板１は、その両側辺３ａ、３ｂに、逃げ面４ａ、４ｂと刃先５ａ、５ｂを持つ。それら刃先５ａ、５ｂにチップフォーマ６ａ、６ｂが直接続く。これらチップフォーマ６ａ、６ｂは、各々の台形側辺３ａ、３ｂに対して平行に延びるが、その側辺３ａ、３ｂに沿って、台形底辺２から離れる方向に広がっている。逃げ面４ａ、４ｂは各々主切刃斜面７ａ、７ｂを持つ。更に、台形側辺３ａ、３ｂに各々斜面８ａ、８ｂがある。これら斜面８ａ、８ｂは、各々主切刃斜面７ａ、７ｂと反対側に位置し、該斜面７ａ、７ｂに関し傾斜して延び、台形底辺２に隣接している。

反転形切刃板１は、台形底辺２と反対側が、台形底辺２に対し平行な上辺９で境界づけられている。反転形切刃板１は、更に上側面１０と、該面１０と反対側に位置する下側面１１とを持つ。中央に配置された孔１２は、その上側面１０と下側面１１を貫通し、該上側面１０と下側面１１上の個所に、面取り部１３、１４を有している。台形底辺２に平らな正面１５が存在し、この正面１５の台形側辺３ａ、３ｂの側に、各々正面斜面１６ａ、１６ｂを有し、これら正面斜面１６ａ、１６ｂは、複数の角度部分を含んでいる。正面１５と上側面１０の移行部と、正面１５と下側面１１との移行部とに、各々台形底辺２に対し平行に延びる細長い上側案内凹所１７ないし下側案内凹所１８が設けられている。

これら案内凹所１７、１８は、正面１５と、上側面１０ないし下側面１１に対し各々約４５°傾斜した案内面１９、２０を有している。それら案内凹所１７、１８は台形底辺２の長さＬの大部分にわたって延び、台形側辺３ｂないし３ａに隣接している。

図３ａ〜図３ｃは、各々穴あけ工具として形成した切削工具２１を示す。該工具２１は、工具本体２２と、その上に各々ボルト２３で固定された２つの反転形台形切刃板１を備える。工具本体２２は、対称軸線Ａにおいてドリル（図示せず）を受けるべく、環状に形成されている。２つの反転形切刃板１がその対称軸線Ａに関し鏡面対称に工具本体２２に取り付けられている。これら反転形切刃板１は、それらの正面１５が工具本体２２の内周縁２４の側に向き、上辺９が工具本体２２の外周縁２５の側に向いている。台形第１側辺３ａに配置された活動刃先５ａに、第１逃げ面４ａが隣接している。該刃先５ａは、ワーク（図示せず）に孔を面取りする際に利用され、反対側に位置する第２逃げ面４ｂは工具本体２２の接触支持面２６に接し、この実施例では、第２逃げ面４ｂは非活動刃先５ｂを有している。従って、工具本体２２の２つの反転形切刃板１を相互に交換する際、逃げ面４ａ、４ｂ並びに刃先５ａ、５ｂも、それらの機能を交換する。

工具本体２２への反転形切刃板１の取付けは、図４ａ〜ｃから理解できる。工具本体２２の切刃板受け座２７は、ボルト２３を受けるねじ孔２８と、内周縁２４の範囲の案内突条部２９を持つ。この突条部２９の形状は案内凹所１７、１８の形状に適合し、この結果案内面１９、２０は案内突条部２９の案内面３０に接する。従って、特に切削過程に伴い生ずる工具本体２２の内周縁２４の方向への反転形切刃板１の変位を確実に防止できる。この際、特に穴あけ工具２１の運転時、切削過程により所謂受動力が活動刃先５ａに対称軸線Ａの方向に向けて作用することを考慮している。案内突条部２９は、工具本体２２に取り付けた反転形切刃板１がこの受動力に抗して所定の位置を保つべく貢献する。

案内突条部２９は、板受け座基線縁３１に対し平行に延び、切削工具２１の送り方向Ｒに向いた板受け座尖端３２に向けて先細になっている。板受け座尖端３２迄の案内突条部２９の広がりで、特に活動刃先５ａを備えた第１台形側辺３ａの範囲でも、反転形切刃板１の機械的に強く負荷可能な固定が達成される。この固定を、反転形切刃板１の接触支持面２６における接触支持により補強すると、反転形切刃板１がボルト２３を中心に回転し、ために第１逃げ面４ａが対称軸線の方向に変位するのを防止できる。反転形切刃板１によって、工具本体２２においてドリル受け３３内に案内されたドリル（図示せず）に、力が直接加わることは決してない。この場合、切刃板１の平面図に相当した図５ｃと図６ｃにおいて、案内突条部２９は、切刃板１がドリルに接するか、部分的にドリルの切り屑溝に作用し、その結果、孔径の内部に位置するように、切刃板１の台形外側輪郭の内部に配置される。この場合、ドリルの補助的な凹所は不要である。

図４ａ−ｃと図８ａ−ｄは、特に板受け座２７の形状と、該受け座２７上での反転形切刃板１の収容の状況を示す。図７ｃないし図８ｃと対比して見て、反転形切刃板１を接触支持面２６の範囲で正確に固定しているアンダカットが良く解る。反転形切刃板１が工具本体２２にこの個所で部分的に引っ掛かることで、活動刃先５ａに作用する切削力により反転形切刃板１が工具本体２２上で移動するのを確実に防止できる。この実施例は図３ａ−ｃに示す穴あけ工具２１に関係しているが、ドリル或いは穴あけ・面取り複合工具のような別の回転切削工具にも、相応して合わせた形状で転用できる。

切削工具の反転形切刃板の平面図、側面図、正面図。 図１における反転形切刃板の種々の斜視図。 図１および図２における２つの反転形切刃板を備え、穴あけ工具として形成された切削工具の正面図および種々の側面図。 図３における切削工具の工具本体における切刃板受け座の、反転形切刃板付き又は反転形切刃板なしの斜視図。 工具本体の切刃板受け座における反転形切刃板の固定。 反転形切刃板付き切削工具の工具本体の図５ａ-ｄに相応した図。 隠れた輪郭も示した反転形切刃板なしの工具本体の図６ａ-ｄに相応した図。 隠れた輪郭を示していない工具本体の図７ａ-ｄに相応した図。

符号の説明

１ 切刃板、２ 台形底辺、３ａ、３ｂ 台形側辺、４ａ、４ｂ 逃げ面、５ａ、５ｂ 刃先、１０ 上側面、１１ 下側面、１７、１８ 案内凹所、２２ 工具本体、２６ 接触支持面、２７ 板受け座、２８ ねじ孔、２９ 案内突条部、３２ 板受け座尖端

Claims (13)

1. 上側面（１０）と下側面（１１）とを有する台形切刃板（１）と、工具本体（２２）とを備え、台形切刃板（１）がその台形第１側辺（３ａ）に、第１逃げ面（４ａ）と活動刃先（５ａ）を持ち、台形第２側辺（３ｂ）に、活動刃先（５ａ）に対し直径線的に対向して位置する、即ち、球面上の２点が互いに対極的に位置するような関係に対向配置された非活動縁（５ｂ）と第２面（４ｂ）を備え、台形底辺（２）に下側面（１１）に隣接する案内凹所（１８）を持ち、工具本体（２２）が、前記切刃板（１）を収容するために板受け座（２７）を有し、該板受け座（２７）に、案内凹所（１８）に対応した案内突条部（２９）が、台形底辺（２）に平行な板受け座基線縁（３１）に沿って設けられた回転切削工具であって、前記切刃板（１）が反転形切刃板として形成され、前記非活動縁（５ｂ）が刃先であり、前記第２面（４ｂ）が第２逃げ面であり、前記上側面（１０）に隣接する案内凹所（１７）が設けられたことを特徴とする回転切削工具。
2. 工具本体（２２）が、前記切刃板（１）の台形第２側辺（３ｂ）の第２面（４ｂ）に対応する接触支持面（２６）を備えることを特徴とする請求項１記載の工具。
3. 前記切刃板（１）がその第２面（４ｂ）で、工具本体（２２）の接触支持面（２６）に、少なくとも部分的に引っ掛かっていることを特徴とする請求項２記載の工具。
4. 前記切刃板（１）の孔（１２）と、それに対応して工具本体（２２）のねじ孔（２８）とが設けられ、これら孔で、前記切刃板（１）が工具本体（２２）にボルト締付けで固定されたことを特徴とする請求項１から３の１つに記載の工具。
5. 送り方向（Ｒ）が台形底辺（２）に対し平行であることを特徴とする請求項１から４の１つに記載の工具。
6. 前記切刃板（１）の厚さ（Ｄ）が、その長さ（Ｌ）の４分の１より小さいことを特徴とする請求項１から５の１つに記載の工具。
7. 前記切刃板（１）の幅（Ｂ）が、その長さ（Ｌ）の２分の１より小さいことを特徴とする請求項１から６の１つに記載の工具。
8. 前記案内凹所（１７、１８）と案内突条部（２９）が、台形底辺（２）又は板受け座基線縁（３１）の少なくとも半分にわたって延びることを特徴とする請求項１から７の１つに記載の工具。
9. 案内突条部（２９）が、板受け座尖端（３２）に向かって先細であることを特徴とする請求項１から８の１つに記載の工具。
10. 工具本体（２２）が、穴あけ工具（２１）の一部であることを特徴とする請求項１から９の１つに記載の工具。
11. 複数の板受け座（２７）が、対称軸線（Ａ）の周りに対称に配置されたことを特徴とする請求項１０記載の工具。
12. 工具本体（２２）が、対称軸線（Ａ）に沿ってドリルを受けるために環状に形成されたことを特徴とする請求項１１記載の工具。
13. 案内突条部（２９）が、板受け座（２７）上に保持された前記切刃板（１）の上側面（１０）を平面的に見て、前記切刃板（１）の輪郭から突出していないことを特徴とする請求項１から１２の１つに記載の工具。

Images