JP5049262B2 - 回転切削工具 - Google Patents

Description

本発明は、ボアのばり取り（deburring）のための切削インサートを有する回転切削工具に関するものである。

かかる回転切削工具として、既製の穴のばり取りのためのスタンドアローンの形態のものと、ばり取り能力を組み込んだドリルの形態ものとが知られている。いずれの場合でも、ばり取りはばね付勢された切削インサートによって実施される。しかしながら、ばねのための十分な空間がない状況もある。これは、非常に小径の切削工具である場合や、ばり取りインサートをドリル溝の近傍に配置しなければならないようなドリルにおいて生じる。

特許文献１は、刃を間接的に付勢するために加圧流体を利用した切削工具を開示している。側部導管１１２内にピストン１１８が具えられ、加圧流体が側部導管内に流入して、刃１２６を保持するカートリッジ１２２をピストン１１８が押圧するのを助けている。

米国特許６，２７０，２９５号明細書

本発明の目的は、回転切削工具のための改良されたばり取り機構を提供することにある。

本発明の目的は、それぞれの請求項に係る内容によって達成される。

本発明に従って、長手方向の回転軸を有する回転切削工具であって、
前記切削工具内に形成され、概ね軸方向に延在する流体通路としての導管と、
開口を介して前記切削工具の周面に開くとともに、前記導管に連通するインサートポケットと、
該インサートポケット内に摺動可能に保持され、後退位置から延在位置まで、前記流体が作用する流体圧によって摺動可能な切削インサートであって、前記流体が前記切削工具に作用して前記延在位置に付勢し、該延在位置では、前記切削インサートの少なくとも一部が、前記切削工具の前記周面を越えて前記開口から突出する当該切削インサートと、
を具えたことを特徴とする回転切削工具が好ましく提供される。

好ましくは、保持ボアが前記周面に開くとともに、前記インサートポケットに連通する。

典型的には、前記切削インサートは、背面側から前面側への方向を規定するインサート軸と、該インサート軸を含む平面とを有し、前記切削インサートが、
背面側表面を有する本体部であって、前記背面側表面が前記本体部の背面側端部にある当該本体部と、
前記本体部の前面側端部にある切削部であって、前記平面に関し鏡面対称である２つの切削エッジを有する当該切削部と、
を具備する。

概して、前記加圧流体が前記切削インサートの前記背面側表面に直接作用する。

好ましくは、前記保持ボアに保持部材が配置され、該保持部材は、前記切削インサートが前記延在位置にあるときに前記切削インサートに当接する。

所望に応じ、回転切削工具はドリルとされる。

本発明によれば、次のような好ましい利点が提供される。複雑な機構やばねを必要とせずに、ばり取り用切削インサートを付勢することができる。これにより、ドリル溝の近傍で、ドリルにばり取り用インサートを組み込むことが可能となる。ばり取り用インサートは、ばねのための十分な空間がないなどの小径の工具に対しても組み込み可能である。その実装は簡単かつ廉価である。ばり取り用インサートをドリルの前方端でロード（load）することができ、これによれば、ドリルに貫通穴を開けさせ、その穴の両側部でのばり取りを行わせることが可能となる。

本発明をよりよく理解し、これが実際にどのように実施できるかを示すために、添付の図面が参照される。

まず、図１に注目する。以下ではドリル１０を参照して本発明を説明するが、当業者であれば、ばり取りが必要な場合に本発明を様々な回転切削工具に適用可能であることは明らかであろう。ドリル１０は、前後方向を規定する長手方向回転軸Ａを有し、その前方端に切削チップ（cutting tip）１２が配置されている。切削チップ１２からドリル１０の周面に沿って２つの溝１４が延在しており、両者間には等しい２つのランド（land）が形成される。本発明に係るばり取り機構２０は、その一方のランドの、切削チップ１２に隣接して形成されている。本明細書および請求の範囲の全体に現れる方向の用語、例えば「前方（forward）」、「後方（rear）」、「正面側（front）」、「背面側（back）」などは、様々な面を相対的に互いに区別するための便宜上の用語として用いられることに注意されたい。これらの用語は、個々の要素の向き（orientation）を参照するために意味のあるものであるが、これらは説明目的のためにのみ用いられるものであり、添付の請求の範囲の限定を企図したものではない。

さらに図２に注目する。ドリル１０内には流体通路としての導管２２が形成され、これは主部（main portion）２４および２つの副部（minor portion）２６を有している。主部２４は、回転軸Ａに沿って前方に、切削チップ１２に隣接する前方端２８まで延在している。副部２６の各々は、前方端２８から各ランド１８まで前方および外方に分岐している。ばり取り機構２０は保持ボア３０、保持部材３２および切削インサート３４を含み、切削インサート３４は、概ね円筒形状のインサートポケット３６内において、後退位置と延在位置との間で、横方向に移動可能である。以下に詳述するが、切削インサート３６は、保持部材３２によってインサートポケット３６からの脱落（exit）が阻止され、切削インサート３４の端部の一方に直接作用（bear）する流体圧によって、インサートポケット３６においてロードされる。

図４〜図６に注目する。インサートポケット３６は、導管２２の主部２４に連通するとともに、開口３８を介してランド１８に開いている。ランド１８にはインサートポケット３６に隣接して保持ボア３０が形成され、これはねじ部４０およびソケット４２を有している。ソケット４２は、ねじ部４０から外方に延在してランド１８に開いている。切削インサート３４は正面側から背面側の方向を規定するインサート軸Ｂを有するとともに、概ね円筒形状の本体部４４および切削部４６を具備している。本体部４４は背面側端部に背面側表面４８を、正面側端部に正面側表面を、それらの間に本体周表面５２を有している。インサート軸Ｂを含む平面Ｐによって、切削インサート３４は２つの側部に分けられる。切削インサート３４の一側部上の本体周表面５２には凹面５６および背面５８を有する保持凹部５４が形成され、正面側表面５０に開いている。凹面５６は、インサート軸Ｂに垂直な断面を取ったときに窪んだ弧形状を有しており、背面６０は保持凹部５４の背面側端部に位置するとともにインサート軸Ｂに対して垂直である。切削部４６は対向する横（flank）表面６０と頂部表面６２とを有し、これらはすべて本体４４の正面側表面５０からインサートノーズ６４まで前方に延在している。横表面６０は平面Ｐの対向側部に位置している。横表面６０の間をつなぐ頂部表面６２は概ね平面Ｐに垂直であり、インサート軸Ｂの近くにある。切削部４６は２つの切削エッジ６６を有し、これらは各々、頂部表面６２と横表面６０との間に位置する。切削エッジ６６は平面Ｐに関して鏡面対称であり、各々、頂部表面６２に一体となったすくい面６８と、横面６０に一体となった逃げ面７０とを有する。

さらに図３に注目する。切削インサート２４は、その背面側表面４８を内向きにした状態でインサートポケット３６に配置される。保持部材３２はねじ部７２およびヘッド７４を有し、これらはそれぞれ、ねじ部４０内にねじ込んで受容され、保持ボア３０のソケット４２内に装着される。保持部材３２のヘッド７４はインサートポケット３６内に突入し、切削インサート３４が延在位置にあるときには、保持凹部５４の背面５８の少なくとも一部に当接する。インサート軸Ｂのまわりの所定方向への切削インサート３４の回転は、保持部材３２のヘッド７４が保持凹部５４の凹面５６に当接することによって制限される。インサートポケット３６内での切削インサート３４の装着は、導管２２を介してインサートポケット３６に流入する流体によって行われる。インサートポケット３６内に形成される流体圧切削インサート３４の背面側表面４８に作用し、切削インサート３４を半径方向外方にバイアスして付勢する力を形成する。

ある程度の特殊な場合について本発明を説明したが、請求の範囲に記載された本発明の範囲を逸脱することなく、様々な変形および変更が可能であることを理解すべきである。

本発明に係るばり取り機構を有するドリルの部分的な第１の側面図である。 ドリルの部分的な第１の側面図であり、その導管およびばり取り機構は隠れ線で示されている。 図１のIII-III線に沿って取ったばり取り機構の断面図である。 図３と同様の図であるが、切削インサートおよび保持部材を除去して示している。 本発明に係る切削インサートの斜視図である。 図５に示す切削インサートの上面図である。

Claims (6)

1. 長手方向の回転軸（Ａ）を有する回転切削工具（１０）であって、
   前記切削工具（１０）内に形成され、概ね軸方向に延在する流体通路としての導管（２２）と、
   開口（３８）を介して前記切削工具（１０）の周面（１６）に開くとともに、前記導管（２２）に連通するインサートポケット（３６）と、
   該インサートポケット（３６）内に摺動可能に保持され、後退位置から延在位置まで、前記流体が作用する流体圧によって摺動可能な切削インサート（３４）であって、前記流体が前記切削工具（３４）に作用して前記延在位置に付勢し、該延在位置では、前記切削インサート（３４）の少なくとも一部が、前記切削工具（１０）の前記周面（１６）を越えて前記開口（３８）から突出する当該切削インサート（３４）と、
   前記インサートポケット（３６）からの前記切削インサート（３４）の脱落を阻止するとともに、前記切削インサート（３４）のインサート軸（Ｂ）のまわりの前記切削インサート（３４）の回転を制限するように形状が定められたねじ込み保持部材（３２）と、
   を具えたことを特徴とする回転切削工具（１０）。
2. 保持ボア（３０）が前記周面（１６）に開くとともに、前記インサートポケット（３６）に連通していることを特徴とする請求項１に記載の回転切削工具（１０）。
3. 前記切削インサート（３４）は、背面側から前面側への方向を規定するインサート軸（Ｂ）と、該インサート軸（Ｂ）を含む平面（Ｐ）とを有し、前記切削インサート（３４）が、
   背面側表面（４８）を有する本体部（４４）であって、前記背面側表面が前記本体部の背面側端部にある当該本体部（４４）と、
   前記本体部（４４）の前面側端部にある切削部（４６）であって、前記平面（Ｐ）に関し鏡面対称である２つの切削エッジ（６６）を有する当該切削部（４６）と、
   を具備することを特徴とする請求項１に記載の回転切削工具（１０）。
4. 前記加圧流体が前記切削インサート（３４）の前記背面側表面（４８）に直接作用することを特徴とする請求項３に記載の回転切削工具（１０）。
5. 前記ねじ込み保持部材（３２）は、前記保持ボア（３０）に配置されるとともに、前記切削インサート（３４）が前記延在位置にあるときに前記切削インサート（３４）に当接することを特徴とする請求項２に記載の回転切削工具（１０）。
6. ドリルであることを特徴とする請求項１に記載の回転切削工具（１０）。

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