JP4308651B2 - 切削工具及びドーナツ形の切削板 - Google Patents

Description

本発明は請求項１の上位概念部に記載の切削工具及び付属の切削板に関する。

切削用インサート、この場合セラミックより成るスローアウェイチップのための従来技術は、平滑な表面又は種々異なる緊締窪みを備えた切削板であり、これらの切削板は金属の材料を切削するための支持工具内に緊締されて使用される。切削板表面が平滑な場合、この技術の欠点は、緊締力のために欠如している、支持工具に対する形状接続的な結合である。緊締窪みを備えた切削板では、確かに付加的に形状接続的な結合が存在するが、切削板は、この緊締窪み内で緊締されることによって、緊締エレメントからの力により比較的小さい面に極めて強く負荷される。このことは切削板における歪み又は破損にさえつながりかねない。さらに現在存在する緊締システムでは、考えられる肯定的要因全てが１つのシステムに統合されているわけではない。

欧州特許第０７５３３６６号明細書につき、主に支持工具から成る切削工具が公知である。前記支持工具は、切削板を収容するための切欠きを有しており、切削板は緊締窪みを備えており、この切削板は緊締爪によって支持工具内に保持されており、この緊締爪は緊締ねじを介して支持工具に固定されている。緊締爪には押圧部材が配置されており、この押圧部材の、切削板に向いた下側にはカムが設けられており、このカムは、緊締窪みと緊締接触している。さらに、緊締爪は押圧部材を緊締ねじの方向へ引き寄せる。

そこで本発明の課題は、簡単な構成要素によって、できるだけ多くのポジティブな要因を１つのシステム内に統合し、これらの要因の相互作用によって、最適な緊締状態を得ることである。この場合、種々異なる構成部材の製造誤差が補償され、制御された緊締力限界との付加的な形状接続的な結合が生ぜしめられ、構成部材の、切削力に抗して作用する構成が基礎となっていることにより、使用の間に緊締力損失が阻止されることが望ましい。

本発明によれば、この課題は請求項１に記載の特徴により解決される。

本発明によれば、緊締窪みは円形に形成されており、中央に球状若しくは円形の隆起部を有している。押圧部材に設けられたカムは、この緊締窪みに適合する円形のリングから成っており、この円形のリングは、隆起部を環状係合しながら、緊締窪み内に緊締するように係合する。これにより、支持工具における切削板の最適な座着が確保されている。

有利な構成では、緊締爪は、押圧部材の上方に位置する下側に球状の隆起部を有しており、この隆起部は、押圧部材に設けられた球状の凹部に係合する。

この場合、有利には緊締爪に設けられた球状の隆起部の半径は、押圧部材に設けられた球状の凹部の半径よりも大きく形成されており、これにより、力伝達は外側縁部を介して得ることができる。

押圧部材は、有利には遊びを有するねじを介して緊締爪に固定されている。

緊締つめを発生する切削屑から保護するために、この押圧部材は前側の突起を有していると有意義である。

有利には、押圧部材は耐摩耗性の材料、例えば硬質合金、ＨＳＳ又はセラミックより成っている。

有利な構成では、押圧部材に設けられたリングを同心的に露出部が環状係合しており、この露出部を同心的に載置面が環状係合しており、この載置面の角度は、リングの中央に向かって上昇している。

有利には、緊締爪は緊締力限界を備えた斜面を介して支持工具に沿って案内されている。

選択的な構成形式では、緊締爪は２つの斜面を介して支持工具に沿って案内されており、この場合、両方の斜面は平行に延びており、スリットによって互いに分離されている。

有利には、両方の斜面は緊締爪の長手方向軸線に対して１０°〜４５°までの角度下に延びている。

有利には、両方の斜面は円筒状の表面を有しており、支持工具はこれに適合した円筒状の周面を有している。

本発明による切削板は緊締窪みを備えており、この緊締窪みは円形に形成されており、かつ中央には球状又は円形の隆起部を有しており、前記切断工具に組み込み可能に形成されている。

スローアウェイチップとしての形成が適切である。

次に本発明の別の特徴を図面につき説明する。

図１は、金属加工部品の切削加工のために用いられるスローアウェイチップの形の切削インサート若しくは切削板１０を示している。この切削板１０は、中央に円形の緊締窪み１１を有しており、さらにこの緊締窪み１１の中央には、球状若しくは円形の隆起部１２が配置されている。前記緊締窪み１１と隆起部１２とは、適宜な支持工具に設けられた、この場合、板座と呼ばれる適当な収容部に切削板を固定するために役立つ。

図２は、支持工具１３に緊締された状態の前記切削板１０の立体図を示している。この場合、押圧部材１４に特に注目すべきである。この押圧部材１４の下側は、切削板の上に述べた緊締窪み１１に対する対応形状を有している（図３も参照のこと）。緊締ねじ１７の締め付けにより生じる緊締力は、緊締爪１６を介して切削板１０に伝達される。特徴として、切削板の上部に位置する、この緊締爪の下側は球状の隆起部１８を有しており、この隆起部１８は、押圧部材１４内に設けられた球状の凹部１９内に突入し、遊びを有するねじ１５によって固定されている。

図４は、板座の横断面図を示している。この横断面図では、複数の緊締エレメントの相互作用を説明したい。緊締ねじ１７の締め付け時に、緊締爪１６は下方へ運動し、斜面２０によって、支持工具に設けられた類似の斜面に沿って同時に後方へ滑る。斜面とは反対の側で、緊締爪１６の球状の隆起部１８が、生ぜしめられた緊締力によって押圧部材１４の球状の凹部１９に形状接続的に結合され、かつ押圧部材１４の隆起部２１が、さらに形状接続的に切削板１０の窪み１１に係合しているので、横方向に板座角隅に向けられた運動は、個々の緊締エレメントによって切削板に伝達される（図１０も参照のこと）。緊締力限界２２への到達時には、緊締爪のてこ運動が増大する。押圧部材１４は、さらにより大きい押圧力を切削板に行使し、この押圧部材１４の載置面２３によって切削板の表面をさらに付加的に押圧する。この相互作用の優れた特徴は、全てのエレメントの組合せによって、切削板が板座から外側へ外れてしまうことが、存在する形状と斜面とによりもはや不可能となることである。

図５は、再び緊締爪−押圧部材−切削板の相互作用部の拡大図を示している。

図６は、切削板の円形の窪み１１の横断面図を示している。この窪み１１の中央には、円形若しくは球状の隆起部１２が設けられている。この場合、この隆起部１２は、球の形状を有しており、窪み底部の上方かつ切削板表面の下方に位置していることを特徴とする。この窪み輪郭の横断面は円形であり、いわば球の垂直方向軸線を中心として延びており、これは、アメリカのドーナツの焼型を思い起こさせる。

図７は、押圧部材１４の上側を示している。この押圧部材１４の上側は、特徴として前記球欠１９若しくは球状の窪み又は凹部を有している。

図８には、押圧部材１４の下側が示されている。この押圧部材１４の下側は、特徴としてドーナツ形の隆起部２１を有しており、このドーナツ形の隆起部２１は、切削板に設けられた緊締窪みの対応形状である。付加的な特徴は、ドーナツ中央へ向かって角度が上昇している接触面２３と、切削板の溝縁部を面状接触ひいては損傷及び不十分な座着から保護する露出部２５とである（図１０も参照のこと）。

押圧部材１４の別の特徴は、耐摩耗性の材料、例えば硬質合金、ＨＳＳ又はセラミックによる性質と、切削加工時に形成される切削屑から緊締爪を保護するための外側輪郭の突出部２４（図７参照）とである。球／球欠結合は、緊締エレメントと切削板との間の誤差補償及び位置補償のためにも役立つ。

図９は、上に述べた球状の隆起部１８を備えた緊締爪の下側を示している。この球の特徴は、とりわけこの球の直径が押圧部材１４に設けられた球欠の直径よりも幾分大きく形成されており、これにより、力伝達が、球欠底部及び球先端における点状の負荷を介してではなく、球／球欠外側縁部２６を介して可能となることである（図１０参照）。別の特徴は緊締爪に設けられた斜面２０である。この斜面２０は、支持工具に設けられた斜面を介して案内される（図４及び図９参照）。これらの斜面は、緊締ねじの締め付け時に緊締エレメントの側部の運動が得られ、この運動が、切削板を板座の角隅に引き寄せるという効果をもたらす。この緊締爪は、比較的小さい寸法を備えた支持工具に用いるためのものである。

図１１は、上に述べた球状の隆起部１８を備えた緊締爪１６の別の実施態様の下側を示している。この緊締爪１６は、このより大きいエレメントの組み込みを可能にする寸法の所定の構成形式の支持工具に用いるためのものである。この緊締爪の特徴は、後方の範囲に図９とは異なる形に成形された斜面２６である。この斜面２６は図１２に示したように、スリット２７によって分離されて、１０〜４５°までの角度下に延びている。これら両方の斜面２６の本発明による特徴は、これらの斜面２６の円筒状の表面２８である。これらの円筒状の表面２８は、緊締ねじの締め付け時に緊締爪の側部の運動に対して付加的に、セルフセンタリングが、対応する支持工具１３に専らこのセルフセンタリングのために形成された切欠き２９内で得られるという効果を有する（図１３を参照のこと）。

さらに図１３に示した支持工具１３に設けられた切欠き２９の特徴は、平行に延びる２つの斜面３０の円筒状の表面である。この円筒状の表面の半径は、緊締爪の円筒状の表面２８よりも幾らか大きく設計されている。このことにより、これらの斜面の間のほぼ線状の接触と、互いに接触する円筒周面２８及び３０のセルフセンタリングによる斜面に沿った滑動とが可能となる。図１４は、緊締爪と支持工具との間のこのような相互作用部を示す横断面図である。

本発明による切削板を示す図である。

挿入された切削板を備えた切断工具を示す図である。

図２による切断工具の分解図である。

図２による切断工具の横断面図である。

緊締爪−押圧部材−切削板の相互作用部の拡大図である。

緊締窪みの横断面図である。

押圧部材の上側を示す図である。

押圧部材の下側を示す図である。

緊締爪を示す図である。

緊締爪−押圧部材−切削板の拡大横断面図である。

緊締爪の別の実施態様を示す側面図である。

図１１による緊締爪の下側を示す図である。

図１１の緊締爪に対応する支持工具の切欠きを示す図である。

緊締爪と支持工具との相互作用を示す横断面図である。

Claims (13)

1. 主に支持工具（１３）から成る切削工具であって、前記支持工具（１３）が、切削板（１０）を収容するための切欠きを有しており、切削板（１０）に緊締窪み（１１）が設けられており、前記切削板（１０）が、緊締爪（１６）によって支持工具（１３）内に保持されており、緊締爪（１６）が、緊締ねじ（１７）を介して支持工具（１３）に固定されており、緊締爪（１６）に押圧部材（１４）が配置されており、該押圧部材（１４）の、切削板（１０）に向けられた下側にカムが設けられており、該カムが、緊締窪み（１１）と接触しており、前記緊締爪（１６）が、押圧部材（１４）を緊締ねじ（１７）の方向へ引き寄せるようになっている形式のものにおいて、緊締窪み（１１）が、円形に形成されており、かつ中央に球状若しくは円形の隆起部（１２）を有しており、押圧部材（１４）に設けられたカムが、前記緊締窪み（１１）に適合する円形のリング（２１）から成っており、該リング（２１）が、隆起部（１２）を環状係合しながら緊締窪み（１１）内に緊締するように係合することを特徴とする、切削工具。
2. 緊締爪（１６）が、押圧部材（１４）の上方に位置する下側に、球状の隆起部（１８）を有しており、該隆起部（１８）が、押圧部材（１４）に設けられた球状の凹部（１９）内に係合する、請求項１記載の切削工具。
3. 緊締爪（１６）に設けられた球状の隆起部（１８）の半径が、押圧部材（１４）に設けられた球状の凹部（１９）の半径よりも大きく形成されている、請求項２記載の切削工具。
4. 押圧部材（１４）が、遊びを備えたねじ（１５）を介して緊締爪（１６）に固定されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の切削工具。
5. 押圧部材（１４）が、緊締爪（１６）を発生した切削屑から保護するための前側の突出部（２４）を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の切削工具。
6. 押圧部材（１４）が、耐摩耗性の材料、例えば硬質合金、ＨＳＳ又はセラミックから成っている、請求項１から５までのいずれか１項記載の切削工具。
7. 押圧部材（１４）に設けられたリング（２１）を同心的に露出部（２５）が包囲している、請求項１から６までのいずれか１項記載の切削工具。
8. 前記露出部（２５）を同心的に載置面（２３）が包囲しており、該載置面（２３）が、リング（２１）の中央へ向かって角度を成して延びている、請求項７記載の切削工具。
9. 緊締爪（１６）が、緊締限界（２２）を備えた斜面（２０）を介して支持工具（１３）に沿って案内されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の切削工具。
10. 緊締爪（１６）が、２つの斜面（２８）を介して支持工具（１３）に沿って案内されており、前記両斜面（２８）が、平行に延びており、かつスリット（２７）によって互いに分離されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の切削工具。
11. 前記両斜面が、緊締爪の長手方向軸線に対して１０°〜４５°までの角度下に延びている、請求項１０記載の切削工具。
12. 前記両斜面（２８）が、円筒状の表面を有しており、支持工具（１３）が、前記円筒状の表面に適合する円筒状の周面（３０）を有している、請求項１０又は１１記載の切削工具。
13. 請求項１から１２までのいずれか１項記載の主に支持工具（１３）から成る切削工具で使用するための緊締爪であって、前記支持工具（１３）が、切削板（１０）を収容するための切欠きを有しており、切削板（１０）に緊締窪み（１１）が設けられており、前記切削板（１０）が、緊締爪（１６）によって支持工具（１３）内に保持されており、緊締爪（１６）が、緊締ねじ（１７）を介して支持工具（１３）に固定可能であり、緊締爪（１６）に押圧部材（１４）が配置されており、該押圧部材（１４）の、切削板（１０）に向けられた下側にカムが設けられており、該カムが、緊締窪み（１１）と接触可能に形成されている形式のものにおいて、押圧部材（１４）に設けられたカムが、切削板（１０）の緊締窪み（１１）内に設けられた隆起部（１２）を環状係合するための円形のリング（２１）から成ることを特徴とする、緊締爪。

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