JP6938575B2 - 工作物を研磨するための機械加工工具 - Google Patents

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Description

本発明は、特に硬質材料で作られている工作物に工作機械で研磨工程を実施するための機械加工工具に関する。
工作機械における研磨工程では、被加工工作物の表面の研磨機械加工による粗研磨ステップと少なくとも1つの仕上げステップとの間で、機械加工工具を変更することが知られている。硬質材料で作られている工作物の表面を研磨するために、まず最初に、例えばバインダ中に大径のダイヤモンド粒子を有する機械加工バンドと共に第1の工具を使用することができ、これは粗研磨ステップである。この最初のステップの後に、最初のステップよりも小径のダイヤモンド粒子を有する機械加工バンドと共に第2の工具を使用して、中仕上げステップを形成することができる。最後に、第2のステップよりも更に小さい径のダイヤモンド粒子を有する機械加工バンドと共に第3の工具を使用して、最終仕上げステップとすることができる。この場合、3つの研磨工具を必ず使用しなければならない。
前述のように、研磨工程は複数のステップで実施することが一般に必要である。その理由は、例えば小径のダイヤモンド粒子又はコランダム粒子を有する機械加工バンドを用いて、被加工工作物からスクラッチ又は粗面状態を容易に除去することは不可能だからである。この場合、加工済み工作物の各々を作製するためには非常に長く従って費用の掛かる機械加工時間が必要となる。あるステップから別のステップに移行する場合、工作機械で研磨工具を変更しなければならない場合もあり、又は被加工工作物の加工を2度行わなければならない場合もあり、それにより機械加工時間は更に延び、欠点となる。
例えば、2つの工具を2つの作業位置に配置する場合、工作物を第1の作業位置から第2の作業位置に移動させるのに数秒、例えば5秒かかる。作業位置を1つだけ使用する場合、2つの操作位置において2つの工具があるので、各機械加工ステップに対して工具を変更するには2倍の時間、例えば10秒かかる可能性がある。従って、各工作物に対する機械加工時間は長いため欠点となる。
2つの面が機械加工されるか又は研磨される場合、被加工工作物の面ごとの3つの機械加工ステップに対して最大で6つの工具が必要になり得るということにも留意すべきである。従って、1つの作業位置から別の作業位置への変更、又は工具の繰り返しの変更が機械加工時間を大幅に遅くすると想定すると、硬質材料で作られている工作物の各々の加工時間は長すぎるため欠点となる。更に、工作機械内で利用可能な機械加工位置、及び利用可能な工具に限界がある。
工具は、結合剤内に埋め込まれた研磨粒子からなる、少なくとも1つの研磨面又は研磨バンドを有し得る。研磨粒子は特にダイヤモンド粒子、又は被加工工作物と同じか若しくは被加工工作物よりも低い硬度の粒子であり、これら粒子は、硬質材料で作られている工作物を機械加工するためにサファイア、ジルコニア、酸化物、窒化物などの材料で作られている場合がある。その理由は研磨部品の磨耗が非常に速いからである。
結合剤中に研磨粒子を含む機械加工バンドの各々は焼結、ろう付け又は接着により工具本体に固定することができ、工具支持本体は、例えばアルミニウム又は鋼鉄で作ることができる。工具取り付け軸は、工具の主軸端又はチャックの中に挿入されて機械加工作業が実施され得る。
図1は工作機械1を概略的に示す。従来方式におけるこの工作機械1は、第1の研磨ホイールなどの第1の機械加工工具6用の第1の主軸8を保持する支持部品2、及び第2の研磨ホイールなどの第2の機械加工工具7用の第2の主軸9を含む。工作機械1の第2の部品4は被加工工作物10用の支持ブロック3を含む。主に、工作物10は、支持ブロック3のチャック5上の工作物を保持するための要素10’を介して装着することができる。
支持部品2は第1の方向Xに移動させることができ、一方、支持ブロック3は第1の方向に垂直な第2の方向Y、並びに第1の方向X及び第2の方向Yに垂直な第3の方向Zに移動させることができる。支持ブロック3は、第1の方向X及び第2の方向Yによって定義される平面内の回転方向Aに回転させることができる。チャック5は、工作物10の機械加工中に、第2の方向Y及び第3の方向Zによって定義される平面内の回転方向Cに回転させることができる。
工作物10の機械加工中に、最初に工作物を第1の研磨ホイール6と接触させ、研磨ホイールは250mmの最大直径を有し、粗研磨ステップ用に、結合剤中に大径のダイヤモンド粒子及びコランダム粒子を有する周辺研磨バンドを有し得る。次いで、被加工工作物10を第2の研磨ホイール7と接触させなくてはならず、研磨ホイール7はまた250mmの最大直径を有し、仕上げステップ用に、結合剤中に小径のダイヤモンド粒子及びコランダム粒子を有する周辺研磨バンドを有し得る。
上述のように、工作物を第1の研磨ホイール6の第1の作業位置から第2の研磨ホイール7の第2の作業位置に移動させなければならないことを想定すると、これらの機械加工ステップを実施するのに要する時間は比較的長い。このことは一般に、工作物の研磨時間が長すぎ、従って工作物の機械加工工程の終了時において費用が掛かっていることになる。更に、1つの研磨ホイールが回転を止めるまで待ち、次に他の研磨ホイールを回転させ始める必要があり、その結果、切替え時間が長くなり、研磨ホイールの慣性に起因して、回転を再開するためには追加のエネルギーが必要になる。これらが不利益をもたらす。
従って、本発明の目的は、工作機械において工作物に研磨作業を実施するための機械加工工具を提案して、上述の従来技術の不利益を克服し、工作機械において、その機械加工工具を使用することにより、各工作物の機械加工時間を減らすことである。
この目的のため、本発明は工作機械において工作物に研磨作業を実施するための機械加工工具に関し、この機械加工工具は独立請求項1に規定される特徴を含む。
機械加工工具の特定の実施形態は、従属請求項2から33に規定される。
機械加工工具の利点の1つは、この工具が同一の工具内にいくつかの機械加工部分を含むという事実にある。各機械加工部分は、結合剤中に埋め込まれた、被加工工作物よりも硬い材料の粒子を含む。研磨粒子の特性、サイズ及び直径は、ある機械加工部分と別の機械加工部分とで異なり、結合剤中の研磨粒子の濃度も異なり得る。工具の第1の機械加工部分は、粗い機械加工ステップを実施し、かつ第2の機械加工部分を使用して工作物に仕上げ研磨ステップを実施するために、第2の機械加工部分よりも直径が大きい粒子を含み得る。
各々が異なる直径の研磨粒子を有する、2つ以上の機械加工部分を設けることができる。
サファイア時計ガラス又はクリスタルなどの硬質材料で作られている工作物を機械加工するためには、研磨粒子は好ましくは結合剤中に埋め込まれたダイヤモンド粒子である。
有利には、第1及び第2の機械加工部分は、単一の一体化された工具を形成するために同一の工具本体内に配置されて、工作機械主軸に装着されて、粗研磨作業及び仕上げ研磨作業が実施される。これらの機械加工部分は、例えば、工具本体の同一面上に配置された研磨バンドであり、各々がリングを形成している。環状の第1の研磨バンドは、環状の第2の研磨バンドと同軸であり、好ましくは環状の第2の研磨バンドから間隔を開けている。第1の研磨バンドは粗研磨に使用され、例えば直径がより小さい第2の研磨バンドは、被加工工作物を仕上げ研磨するために使用される。
有利には、研磨工具は少なくとも2つの部品を含むことができ、これらは互いに結合され、これらの部品のうちの1つを変更するために容易に分解できる。第1の部品は第1の機械加工部分を含み、一方、第2の部品は第2の機械加工部分を含む。これらの部品は組み立てられており、分解できるので、機械加工部分のうちの1つが早期に磨耗した場合は、工具を完全に変更する必要なく、磨耗した部分を単純に変更することができる。
ロシア人形のように一緒に組み合わされ、互いに固定されて完全な機械加工工具を形成する、2つ以上の相補的な部品を有することも可能である。好ましくは、第1の機械加工部分を有する第1の部品であり得る、最後の相補的に固定された部分は、例えば粗い機械加工ステップの間に、機械加工部分が最も速く磨耗する部分である。これにより、工具のこの最後の相補的な部品を変更することが、より容易になる。
工作機械において、特に硬質材料で作られている工作物に研磨作業を実施するための機械加工工具の目的、利点及び特徴が、図面を参照した以降の説明において、より明確になるであろう。
既に述べた、従来技術による、特に硬質材料で作られている工作物に研磨作業を実施するための工作機械の簡略化した図を示す。 本発明による、工具本体の一面上に異なる研磨バンドを有する一体化された機械加工工具の第1の実施形態の直径方向断面図を示す。 本発明による、工具本体の一面上に異なる研磨バンドを有する一体化された機械加工工具の第1の実施形態の3次元図を示す。 本発明による、機械加工工具の第2の実施形態を形成する研磨部分を有する、第1の部品の直径方向断面図及び上面図を示す。 本発明による、機械加工工具の第2の実施形態を形成する研磨部分を有する、第2の部品の直径方向断面図及び底面図を示す。 本発明による、機械加工工具の第2の実施形態を形成する研磨部分を有する、第1及び第2の部品の組み立てられる様々な部分を有する工具の3次元分解図である。 本発明による、機械加工工具の第2の実施形態の第1の変形形態を形成する研磨部分を有する、第1の部品の直径方向断面図及び上面図を示す。 本発明による、機械加工工具の第2の実施形態の第1の変形形態を形成する研磨部分を有する、第2の部品の直径方向断面図及び上面図を示す。 本発明による、機械加工工具の第2の実施形態の第1の変形形態を形成する研磨部分を有する、第1及び第2の部品の組み立てられる様々な部分を有する工具の3次元分解図である。 本発明による、機械加工工具の第2の実施形態の第2の変形形態を形成する研磨部分を有する、第1の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。 本発明による、機械加工工具の第2の実施形態の第2の変形形態を形成する研磨部分を有する、第2の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。 本発明による、機械加工工具の第2の実施形態の第2の変形形態を形成する研磨部分を有する、第1及び第2の部品の組み立てられる様々な部分を有する工具の3次元分解図である。 本発明による、機械加工工具の第3の実施形態の第1の変形形態を形成する研磨部分を有する、第1の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。 本発明による、機械加工工具の第3の実施形態の第1の変形形態を形成する研磨部分を有する、第2の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。 本発明による、機械加工工具の第3の実施形態の第1の変形形態を形成する研磨部分を有する、第1及び第2の部品の、工作機械の主軸チャックに固定される工具の3次元分解図及び組み立てた図である。 本発明による、機械加工工具の第3の実施形態の第2の変形形態を形成する研磨部分を有する、第1の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。 本発明による、機械加工工具の第3の実施形態の第2の変形形態を形成する研磨部分を有する、第2の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。 本発明による、機械加工工具の第3の実施形態の第2の変形形態を形成する研磨部分を有する、第1及び第2の部品の、工作機械の主軸チャックに固定される工具の3次元分解図及び組み立てた図である。 本発明による、機械加工工具の第3の実施形態の第3の変形形態を形成する研磨部分を有する、第1の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。 本発明による、機械加工工具の第3の実施形態の第3の変形形態を形成する研磨部分を有する、第2の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。 本発明による、機械加工工具の第3の実施形態の第3の変形形態を形成する研磨部分を有する、第1及び第2の部品の、工作機械の主軸チャックに固定される工具の3次元分解図及び組み立てた図である。 本発明による、機械加工工具の第3の実施形態の第4の変形形態を形成する研磨部分を有する、第1の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。 本発明による、機械加工工具の第3の実施形態の第4の変形形態を形成する研磨部分を有する、第2の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。 本発明による、機械加工工具の第3の実施形態の第4の変形形態を形成する研磨部分を有する、第1及び第2の部品の、工作機械の主軸チャックに固定される工具の3次元分解図及び組み立てた図である。 本発明による、機械加工工具の第3の実施形態の第5の変形形態を形成する研磨部分を有する、第1の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。 本発明による、機械加工工具の第3の実施形態の第5の変形形態を形成する研磨部分を有する、第2の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。 本発明による、機械加工工具の第3の実施形態の第5の変形形態を形成する研磨部分を有する、第1及び第2の部品の、工作機械の主軸チャックに固定される工具の3次元分解図及び組み立てた図である。
以下の説明では、機械加工工具を、例えば硬質材料で作られている被加工工作物の表面を、研磨するための研磨工具として説明する。好ましくは、研磨工具は、いったん工作機械主軸に装着されたら、回転駆動されて、例えばサファイアで作られている場合がある時計ガラス又はクリスタルなどの工作物上に、傾斜した縁部を形成するように構成されているが、別の機械加工の可能性は制限されない。
図2a及び図2bは、1つ以上の被加工工作物を研磨するための機械加工工具20を表す。機械加工工具は主に、硬質材料で作られている工作物を研磨するために使用される。機械加工工具20は主に、少なくとも第1の機械加工部分21、及び少なくとも第2の機械加工部分22を含む。第1及び第2の機械加工部分21、22は各々、各被加工工作物の材料よりも硬質の材料の粒子を含む。これらの粒子は結合剤中に構成されているか、又は埋め込まれている。機械加工用の粒子の平均サイズ、及び平均粒径は各機械加工部分に対して異なる。これにより、異なる機械加工ステップのために、工作機械内の工具を変更する必要なく、同一の機械加工工具20を用いて、いくつかの機械加工作業又はステップを実施することが可能になる。
硬質材料で作られている工作物を機械加工するために、機械加工工具20の様々な機械加工部分21、22は、好ましくはダイヤモンド粒子で作られている。コランダム粒子を使用することを想定することも可能であるが、この材料の硬度は通常、被加工工作物の硬度と等しいか又はそれよりも低いので、そのようなコランダム粒子を有する機械加工部分があると機械加工部分はより速く磨耗する。
ダイヤモンド粒子は結合剤中に埋め込まれ、結合剤は、金属結合剤、樹脂結合剤、ガラス状結合剤、ガルバーニ結合剤、セラミック結合剤、ベークライト結合剤又は他の結合剤であってもよい。機械加工部分21、22の粒子を同一の又は異なる結合剤中に埋め込むことを想定することが可能である。各機械加工部分に対して、ダイヤモンド粒子(グレイン)のサイズ又は直径はDxxで定義され、その結合剤中の立方ミリメートル当たりのダイヤモンド濃度はCxxで定義される。例として、およそ91μmの平均グレインサイズはD91に対応し、立方ミリメートル当たり100グレインのダイヤモンド粒子濃度はC100に対応する。粗い機械加工として定義される機械加工ステップに対する1つの機械加工部分の粒径は、仕上げ機械加工として定義される機械加工ステップに対する別の機械加工部分の粒径よりも大きい。従って、粒径が小さいほど、機械加工作業はより精細になる。
図2a及び図2bに示す機械加工工具20は、第1の研磨バンド又は研磨層21の形態の第1の機械加工部分、及び第2の研磨バンド又は研磨層22の形態の第2の機械加工部分を含む。これらの研磨バンド21、22は機械加工工具20の基部本体の面23に固定されている。好ましくは、面23は、各環状研磨バンド21、22がその上に固定されるリングを形成する前面23である。この第1の実施形態では、これら研磨バンド21、22は、円筒形又は円錐形の工具本体20の前面23に互いに同軸状に固定されて、一体化された工具を形成している。好ましくは、前面23は、工作機械主軸に装着されるときに、円筒形又は円錐形の工具本体20の回転軸に垂直である。
工具基部本体20は金属製、例えば鋼鉄又はアルミニウムで作られていてもよい。研磨バンド21、22は、焼結、ろう付け又は接着により前面23に固定される。各研磨バンドの間に空間が設けられて、第2の機械加工ステップ用の第2の研磨バンド22を損なうことなく、第1の研磨バンド21を用いて第1の機械加工ステップを実施することを可能にしている。第1の研磨バンド21は粗い機械加工ステップ用に、D20〜D30の粒子サイズを有するように規定することができ、一方で、第2の研磨バンド22は仕上げ機械加工ステップ用に、例えばD6〜D12の粒子サイズを有するように規定することができる。2つ以上の機械加工部分、すなわち2つ以上の研磨バンドを使用することが可能であり、これらは同一の前面23上に又は例えば別の側面上に、互いに同軸状に間隔を空けて配置され得る。各バンドは異なるサイズの研磨粒子を有する。
非限定的な例として、図2a、図2bに示す機械加工工具20の寸法を示す。工具の直径d1、並びに第1の研磨バンド21の外径は250mmであり得る。第2の研磨バンド22の外径は200mmであり得る。第2の研磨バンド22の幅l1は6mmとすることができ、第1の研磨バンドの幅l2は第1の幅l1の6mmと同一又は異なり得る。従って、各研磨バンド間の間隔は19mmであり得る。各研磨バンドの厚さe1は同一又は異なる場合があるが、このとき、この厚さe1は5mmとすることができる。
円錐形の機械加工工具20はまた、工具20の基部本体の基部内の開口部24を通してプレート(図示せず)によって装着された軸を含み得る。工具軸は、例えば図1に示すように工作機械の主軸チャックに装着され得る。基部の内側部分の直径d3は166.2mmであり得る。開口部24の直径d4は76mmであり得る。基部の外側部分の直径d5は219.7mmとすることができ、基部の厚さe2は15mmとすることができる。研磨バンド21、22を有する基部本体の厚さ又は高さh1は50mmであり得る。例えば同一の工具形状に対して、他の寸法を限定なく決定することができる。
図3a、図3b及び図3cは、機械加工工具30の第2の実施形態を表す。この第2の実施形態では、機械加工工具は、ロシア人形のように一緒に組み立てられた又は一緒に固定された、様々な部品で形成されている。
この機械加工工具30は少なくとも2つの部品31、部品34を有し、これらは互いに固定され、これら部分のうちの1つを変更するために容易に分解できる。第1の部品31は第1の機械加工部分32を含み、一方、第2の部品34は第2の機械加工部分35を含む。研磨粒子のサイズ又は直径は、上述したように、ある機械加工部分と別の機械加工部分とで異なり、結合剤中の研磨粒子の濃度も異なり得る。これらの部分は組み立てられており分解できるので、機械加工部分のうちの1つの磨耗が大きい場合は、工具を完全に変更する必要なく、磨耗した部分を単純に変更することができる。
第1の相補的部品31及び第2の相補的部品34は略円筒形形状に構成されているが、例えばそれらの一方が他方の内側に嵌まるならば、別の一般的形状を有し得る。
図3aに示すように、第1の部品31は円筒形のカップの形状をしており、そのカップ基部内に中央開口部33を有し、カップ基部は、第2の部品34の取り付けと、工作機械主軸チャック内に取り付けるために機械加工工具軸(図示せず)に一般的に接続される2つの保持プレートの装着とのためである。円筒形のカップの軸は機械加工工具の回転軸上に配置されている。
第1の部品31は、焼結、ろう付け又は接着により第1の部品31の基部本体の前端部に固定された第1の機械加工部分32を含む。基部本体は、例えば鋼鉄又はアルミニウムで作られていてもよい。好ましくは、第1の機械加工部分32は環状の第1の研磨バンド32であり、その幅は第1の部品31の端部の幅と同一であってもよい。第1の研磨バンド32は、通常の結合剤中に粒子、特にダイヤモンド粒子を含み得る。
第1の部品31のカップ基部内には、図3cを参照して以下に示される、第2の部品を配置するための位置合わせ用又は取り付け用のピンのための第1の穴38が形成され、第2の部品はその周辺に、第1の部品31のカップ内に第2の部品を装着するための同等の穴を有する。カップ基部内には、図3cを参照して以下に示される第2の部品34を装着するためのねじを置くための外側凹部を有する第2の穴39も設けられておいる。
3つの第1の穴38及び3つの第2の穴39を設けてもよく、これらは基部内の開口部33の周囲の同じ同軸円上に交互に配置されている。従って、第1の穴38を、隣接する第2の穴39から分離している角度は60°である。
非限定的な例として、第1の部品の外径d1は250mmとすることができ、一方、内径d2は210mmとすることができる。従ってこの場合、研磨バンドの幅は約20mmであり、厚さe1は5mmであり得る。カップ基部の厚さe2は15mmとすることができ、第1の研磨バンド32までのその高さh1は45mmとすることができる。基部内の開口部の直径d3は76mmであり得る。第1の穴38の直径は6mmとすることができ、各ねじのねじ付き部分の通過のための第2の穴39の直径は8.8mmとすることができ、ねじ頭の直径は14.5mmとすることができる。第1及び第2の穴38及び39は、直径177mmの円上にある。
図3bに表されているように、第2の部品34はワッシャの形態で構成されており、第2の機械加工部分35を有し、これは好ましくは第2の研磨バンド35であって、焼結、ろう付け又は接着により第2の部品34の本体の環状上端面に固定されている。第2の研磨バンド35はワッシャ34の端部の幅と同一の幅であり得る。第2の部品34の本体は、例えば鋼鉄又はアルミニウムで作られていてもよい。
第1の部品の第1の穴と同一である第1の穴38’は、下端からワッシャ34の高さ部分に形成されている。装着用ねじのねじ付き部分を収容するための第2のねじ付き穴39’もまた、下端からワッシャの高さ部分に設けられている。従って、3つの第1の穴38’を設け、ワッシャの下端部上の中心円上に配置されている3つの第2のねじ付き穴39’と共に交互に配置することができる。従って、第1の穴38’と第2の穴39’との間の角度は60°である。この円はワッシャ34の外径と内径との間の中間に配置されている。
非限定的な例として、第2の部品34の外径d4は202mmとすることができ、一方、第2の部品34の内径d5は152mmとすることができる。穴38’及び39’は直径約177mmの円部上にある。第2の研磨バンド35の厚さe3は5mmであり得る。第2の部品34の第2の研磨バンドに至る高さh2は30mmであり得る。第1の穴38’の深さは10mmとすることができ、第2の穴39’のねじ付き部分の深さは10mm、ねじのない穴の延長部は5mmとすることができる。
第2の部品34の第2の研磨バンド35は粗研磨ステップを目的とすることができ、一方で、第1の部品31の第1の研磨バンド32は、第2の研磨バンド35よりも小さい粒径を有する仕上げ研磨ステップを目的とすることができるという点も留意すべきである。
図3cは、第2の実施形態による機械加工工具30の様々な要素の3次元分解図を示す。第1の部品31及び第2の部品34の装着は、ねじ41を用いて実現され、各ねじの頭は、第2の部品34の第2のねじ付き穴の各々の中にねじ込むために、第1の部品の各第2の穴39の凹部内に配置される。ピン40は第2の部品34の第1の穴内に固定されて第1の部品31の第1の穴38内に配置される。
ストッパなどの第1の円形プレート36及びディスクなどの第2のプレート37の配置は、中央開口部33を通してこれらを第1の部品31のカップ基部内に装着する又は取り付けるように設けることができる。従って第1のプレート36は中実の中央円筒形部分及び円形のリム又は肩部を含む。中央部分は第1の部品31の開口部33の直径よりもわずかに小さい直径を有する。中央部分は、リムが第1の部品31のカップ基部の外面に対して接した状態で中央開口部33を貫通することができる。第1の円形プレート36の中央部分内に少なくとも3つの装着用の穴42を設けることができる。
ディスクなどの略円筒形形状であってかつ中央開口部33の直径よりも大きい径を有する第2のプレート37が、第1の部品31のカップの内側上で、第1のプレートに固定されるように配置される。この目的のため、第1の円形プレート36の3つの穴と同一の配置で、少なくとも3つの装着用の穴43、例えば貫通穴が、第2の円形プレート37内に設けられる。従って、2つのプレートは、例えば、第1のプレートの3つの穴を通るねじ(図示せず)によって、例えば固定されることができ、第2のプレート37の3つのねじ付き穴の中にねじ込まれ、取り付け後には第2のプレートは第1の部品31の中のカップ基部の内面に対して接している。例えばアルミニウム又は鋼鉄で作られているこれら2つの装着プレート36、装着プレート37は、好ましくは機械加工工具30の軸に接続され、図1に示すように、工作機械主軸チャックに装着される。
第2の実施形態の変形形態として、第2の機械加工部分35を有する第2のカップ状部分34を設け、第2の機械加工部分は、例えば、第2のカップ状部分34の前面又は端部に置かれた第2の研磨バンドであることを想定することが可能である。この第2の部品34用にカップの底部に中実の基部が設けられている。装着用ねじの軸の通過用の中央開口部を第2の部品34のカップ基部内に設けることができ、ねじ頭用の凹部も第2の部品のカップの内側に設けることができる。装着用ねじのねじ付き部分を収容するために、中央のねじ付き穴を第1のプレート36内に設けることができる。ねじを締めることにより、第2の部品34はそのカップ基部と共に、第1の部品31のカップ基部内に直接固定され、ねじは第2の部品のねじ穴を通って第1のプレート36のねじ穴の中に至り、第1のプレートの中央部分は第1の部品31の開口部33の中に挿入される。従って、第2のプレート37はもはや必要なく、第1の部品31及び第2の部品34内に作られた第1の穴及び第2の穴はない。
もちろん、機械加工工具の変形形態では、開口部33がなく第1のプレート36がないが、第1の部品31の基部内の中央ねじ穴を用いて、第2の部品34を第1の部品31のカップ基部内にねじによって直接固定することもできる。
図3bに示す第2の部品34は、第1の穴38’及び第2の穴39’を持たないワッシャであり得るという点にも留意すべきである。この第2の部品34は、第2の研磨バンド35を第2の部品34の前面に取り付けた点とは反対側の、第2の部品34の下部の外側領域上の外ねじ山を用いて、第1の部品31に固定することができる。そのような場合は、第2の部品34の外ねじ山と相補的な内側円筒形端部を第1の部品31のカップの底部に設けることができる。第2の部品34は、内側円筒形端部の内ねじの中にねじ込むことにより、第1の部品31に取り付けられる。もちろん、2つの部品31及び部品34を互いしっかりと固定して保持するために、ねじは機械加工中の工具の回転とは反対方向に作られている。
第1の研磨バンド、及び第2の研磨バンド35は、好ましくは各部品31、34の前端部又は前面に固定されるように上述した。しかし、それらを、カップ形状の又はワッシャ形状の第1の部品31、及び第2の部品34の外側壁又は内側壁に固定することもできる。同じことが、以下に説明する実施形態についても適用される。各研磨バンドを前面に配置し、かつ各部品のカップの側壁に部分的に連続させて固定することもできる。このタイプの研磨バンドは環状カップの形態である。
図4a、図4b及び図4cは、図3a、図3b及び図3cに示す第2の実施形態の第1の変形形態を表す。この第1の変形形態の要素と同じ要素には同一の参照符号が用いられ、簡略化の目的で、図3a、図3b及び図3cに示す実施形態とは異なる要素のみを説明する。
図4aは、第1の研磨バンド32の形態の第1の機械加工部分32を有する第1の部品31を表す。この第1の部品31は図3aを参照して説明した第1の部品31と形状が同一である。この第1の部品31は中央開口部33のみを含むが、カップ基部内には装着用の穴がない。この第1の部品31の寸法は図3aに示す第1の部品31の寸法と同じであり得る。しかし、第1の研磨バンド32までの第1の部品31の高さh1のみが、例えば74mmよりも大きくてもよい。
図4bは、幅よりも厚さが大きい環状の第2の研磨バンド35の形態の第2の機械加工部分35を有する第2の部品34を表す。この第2の研磨バンドは円筒形の形状をしている。第2の研磨バンド35は第2の部品34の端部の外側周辺部に固定されている。この第2の部品34はカップ状である。第2の部品34のカップ基部内には、図4cを参照して以下に示される、この第2の部品34を以下で説明する第2の装着プレート上に配置するための、位置合わせ用又は取り付け用のピンのための第1の穴38が形成されている。カップ基部内には、この第2の部品34を、以下の図4cで説明する第2のプレート上に装着するためのねじを置くための内側凹部を有する第2の穴39も設けられている。
3つの第1の穴38及び3つの第2の穴39を第2の部品34のカップ基部内に設け、同じ同軸円上に交互に配置することができる。従って、第1の穴38を、隣接する第2の穴39から分離している角度は60°である。
非限定的な例として、第2の研磨バンド35の外径d4は50mmであり得る。第2の研磨バンド35の厚さは8mmとすることができ、一方で第2の研磨バンド35の幅l1は3mmとすることができる。第2の研磨バンド35を有する第2の部品34の高さh2は30mmであり得る。穴38及び39を配置する円の直径d5は23mmであり得る。各第1の穴38の直径は3mmとすることができ、各装着用ねじのねじ付き部分の通過のための第2の穴39の直径は4mmとすることができ、ねじ頭用の凹部の直径は7mmとすることができる。各第2の穴の、このねじ頭用の凹部は第2の部品のカップの内側にある。
図4cは、第2の実施形態の第1の変形形態による機械加工工具30の様々な要素の3次元分解図を示す。今度は、第2の部品34は、第1の部品31ではなく、略円筒形形状の第2の装着プレート37に装着され固定されている。
図3cに示す実施形態におけるように、ストッパの形態の第1の円形装着プレート36は、中実の円筒形中央部分、及び円形のリム又は肩部を含む。中央部分は第1の部品31の開口部33の直径よりもわずかに小さい直径を有する。中央部分は中央開口部33を貫通することができ、リムが第1の部品31のカップ基部の外面に対して接している。上述のように、第1の円形プレート36の中央部分内に少なくとも3つの装着用の穴42を設けることができる。
略円筒形形状であってかつ中央開口部33の直径よりも大きい径を有する第2のプレート37が、第1の部品31のカップの内側上で、第1のプレート36に固定されるように配置される。この目的のため、少なくとも3つの装着用の穴43、例えば貫通穴が第2の円形プレート37内に配置されて、第1の円形プレート36の3つの穴と面する。2つのプレートは、第1のプレート36の3つの穴42を貫通するねじ(図示せず)によって、例えば固定されることができ、第2のプレート37の3つのねじ付き穴43の中にねじ込まれ、取り付け後には第2のプレートは第1の部品31のカップ基部の内面に対して接している。これら2つの装着プレート36、37は、例えばアルミニウム又は鋼鉄で作られており、機械加工工具30の軸に接続され、図1に示すように、工作機械主軸チャックに装着され得る。
第2の部品34は、第2のプレート37の上面から配置された相補的形状の空洞内に収容されることにより、第2のプレート37に固定される。この目的のために、第2のプレート37の空洞内に設けられた穴に装着されたピン40は、この第2の部品34が第2のプレート37に取り付けられるときに、第2の部品34のカップ基部を通って第1の穴の中に収容される。3つのねじ41もまた、第2の部品34の第2の穴を貫通して、第2のプレート37の空洞内の対応する3つのねじ付き穴44の中にねじ込まれるように配置されている。この第2の部品34がいったん第2のプレート37の空洞内に固定されると、第2の研磨バンド35はこの空洞の外側に位置し、それよりも多くが機械加工工具の中心側に位置するが、しかし第1の部品31の第1の研磨バンド32からは十分に分離されている。組み立て後で機械加工前には、第2の研磨バンド35の上部は第1の研磨バンド32の上部と同じ高さであり得る。
第2の部品34の第2の研磨バンド35は粗研磨ステップを目的とすることができ、一方で、第1の部品31の第1の研磨バンド32は、第2の研磨バンド35よりも小さい粒径を有する仕上げ研磨ステップを目的とすることができるという点にも留意されたい。
図3a、図3b及び図3cの第2の実施形態の変形形態を参照して上述したように、第2の機械加工部分35を有する第2のカップ状部分34を設け、第2の機械加工部分は、例えば、カップ状の第2の部品34の前面又は端部に置かれた第2の研磨バンドであることを想定することが可能である。この第2の部品34に対するカップの底部に中実の基部が設けられ、基部は、第1のプレート36内に作られた中央のねじ穴の中にねじを入れることにより固定され得る。ねじを第1のプレート36のねじ穴の中に締めることにより、第2の部品34はそのカップ基部と共に、第1の部品31のカップ基部内に直接固定され、第1のプレートの中央部分は第1の部品31の開口部33の中に挿入される。従って、第2のプレート37はもはや必要なく、第1の部品31及び第2の部品34内に作られた第1の穴及び第2の穴はない。
上述したように、開口部33がなく、第1のプレート36がないが、第1の部品31の基部内の中央ねじ穴を用いて、第2の部品34を第1の部品31のカップ基部内にねじによって直接固定することもできる。
図5a、図5b及び図5cは、図3a、図3b及び図3cに示す第2の実施形態の第2の変形形態を表す。この第2の変形形態は図4a、図4b及び図4cを参照して説明した第1の変形形態に非常に類似している。簡略化の目的で、第1の変形形態とは異なる要素のみが説明されるであろう。
図5aの第1の部品31は、図4aで説明したものと完全に同一である。同様に、図5bの第2の部品34は、以下で説明する第2のプレートを取り付けるための、カップ基部内の穴などの手段が設けられていないことを除き、図4bのものと同一形状である。違いは、第2の部品34の基部本体の外側領域上に外ねじ山34’があることである。このねじ山34’は第2の研磨バンド35の位置とは反対の側に配設されている。非限定的な例として、このねじ山34’の高さh3は10mmの高さであり得る。
図5cは、第2の実施形態の第2の変形形態による機械加工工具30の様々な要素の3次元分解図を表す。第2の部品34は、略円筒形形状の第2の装着プレート37の相補的形状の空洞の内側に装着されている。空洞は、第2の部品34を、そのねじ山34’でねじ込み取り付けるためのねじ山45を含む。ねじ山の回転方向は、工作機械主軸における研磨作業のための機械加工工具の回転とは反対方向になるように構成されている。このようにして、第2の部品34は、第2のプレート37のねじ山付き空洞45の中に適切にねじ込まれた状態を維持している。第2のプレートには、第1のプレート36の貫通穴42を貫通するねじを用いて第1のプレート36に取り付けるための穴43のみがある。機械加工工具30はまた、工作機械の主軸チャック内部に装着するための、第1のプレート36に固定された軸を含み得る。
図6a、図6b及び図6cは、機械加工工具50の第3の実施形態の第1の変形形態を表す。この第3の実施形態では、機械加工工具は、ロシア人形のように一緒に組み立てられた又は一緒に固定された、少なくとも2つの異なる部分で形成されている。
図6aに表されるように、第1の部品51は、カップ形状の上端に焼結、ろう付け又は接着により配置及び固定された第1の研磨バンドの形態であり得る、第1の機械加工部分52を含む。第1の研磨バンド52は円筒形であり、幅よりも大きな厚さe1を有して、第1の部品51のカップ形状を延長させている。第1の機械加工部分52を有するカップは、機械加工工具の第2の部品を収容するための凹部56を含む。カップはまた、その基部を通る直径d4の開口部53を含み、開口部は基部の開口部53から延びカップの長手方向軸に沿って配設された下部管状延長部を有する。管状延長部の外径d5は、第1の機械加工部分52を有するカップの外径d1よりも小さい。第1の部品51の、この管状延長部は更に、例えばピン、キー、円錐形ペグ又はねじの形態の取り付け手段のために、管状延長部の中心軸に垂直な第1の貫通開口部58を含む。
図6bに表すように、第2の部品54は、第2の部品54の上部位置に第2の機械加工部分55を含む。この第2の機械加工部分55は、工具の頭を形成する中実の円筒形研磨ブロック55の形態であり、平坦な上面を有し、第2の部品54の円筒形本体の平坦な上面に、特に焼結、ろう付け又は接着により固定された下面を有する。第2の部品54のこの円筒形本体の外径d12は、中実の円筒形研磨ブロック55の外径d11と同一であるか又は外径d11よりもわずかに小さい。円筒形延長部57が、第2の部品54の円筒形本体の下面から中心軸に沿って延びている。この円筒形延長部57、及び場合により円筒形本体は、中央に置かれた長手方向の開口部を有し得る。管状延長部の中心軸に垂直な第2の貫通開口部58’も、円筒形延長部57内に設けられている。この第2の貫通開口部58’は、第2の部品54が第1の部品の内側にいったん嵌まったときに、第1の部品の第1の貫通開口部と整列するように配置されている。2つの部分は、例えば2つの整列した貫通開口部の中に挿入されたピン又はキー又は円錐形ペグ又はねじによって固定され得る。
図6a及び図6bの第1の部品51及び第2の部品54の非限定的な例として、第1の研磨バンド52の外径d1は30mmとすることができ、一方でカップ本体の外径d6は29mmとすることができる。第1の研磨バンド52の内径d2は22mmとすることができ、よって4mmの研磨バンド幅、及び15mmの厚さe1となる。カップ基部の内径d3は20mmであり得る。カップ基部内の開口部53の直径d4は6mmであり得る。第1の部品の管状延長部の外径d5は12mmであり得る。管状延長部の長さh1は20mmとすることができ、第1の貫通開口部58は約3mmの直径t1を有する。この貫通開口部58はカップ基部の外面から11mmの距離h2に配置することができる。研磨バンドは約4mmの高さh2で固定され、一方、内側端部はカップ基部から2mmの高さh4にある。第2の部品54の円筒形研磨ブロック55の外径d11は21mm、その厚さe2は、例えば10mmに等しいとすることができ、一方で、第2の部品54の上部本体は20mmであり得る外径d12を有する。円筒形延長部57の外径d13は、第1の部品の開口部53の中に挿入され、かつ第1の部品51の管状延長部の開口部の中にスライドして入るように、約6mmとすることができる。延長部の長さh5は30mmとすることができる。第2の貫通開口部58’は3mmの直径t2を有し、第2の部品54の円筒形本体から14mmの距離h6にあることができ、第2の部品54は約20mmの高さh7を有する。
図6cは、工作機械主軸のチャック18に装着する前と後の、機械加工工具50の3次元分解図及び組み立てた図を表す。円筒形延長部57を有する第2の部品54が第1の部品51のハウジング56の中に挿入され、円筒形延長部57はカップ基部内の中央開口部を貫通し、第1の部品51の管状延長部の開口部の中にスライドして入る。2つの開口部58及び58’がいったん適切に整列されると、ピン61又は場合によってはねじが、例えば強制的に挿入され、2つの開口部の内側でくさびの働きをし、このことは、機械加工工具50が完全に組み立てられ、機械加工作業の準備ができたことを意味する。
第1の部品51の第1の機械加工部分52は粗研磨ステップ用に使用することができ、一方で、第2の部品54の第2の機械加工部分55は仕上げステップ用に使用することができるという点にも留意すべきである。
図7a、図7b及び図7cは、機械加工工具50の第3の実施形態の第2の変形形態を表す。前述したように、第3の実施形態のこの第2の変形形態では、機械加工工具はまた、ロシア人形のように一緒に組み立てられた又は一緒に固定された、少なくとも2つの異なる部分で形成されている。この第2の変形形態の全ての要素は、図6a、図6b及び図6cを参照して説明した第1の変形形態と同一である。従って、同一の部分及びその組み立ての全ては説明されないであろう。第1の部品51と第2の部品54とには、寸法の違いがあるのみである。
図7aの第1の部品51の非限定的な例として、直径d1は30mmとすることができ、直径d2は12mmとすることができ、直径d3は10mmとすることができ、直径d4は6mmとすることができ、直径d5は10mmとすることができ、直径d6は15mmとすることができる。厚さe1は15mmとすることができる。長さh1は20mmとすることができ、距離h2は13mmとすることができ、高さh3は2mmとすることができ、高さh4は2mmとすることができる。第1の貫通開口部58の直径t1は3mmであり得る。
図7bの第2の部品54の非限定的な例として、直径d11は11mm、厚さe2は10mmに等しいとすることができ、直径d12は10mmとすることができ、直径d13は6mm又はそれよりもわずかに小さくして、第2の部品54の円筒形延長部57が第1の部品51の管状延長部の管の中にスライドして入ることを可能にできる。延長部の長さh5は30mmとすることができる。第2の貫通開口部58’は3mmの直径t2を有し、第2の部品54の円筒形本体から14mmの距離d6にあることができ、第2の部品54は約20mmの高さh7を有する。
図8a、図8b及び図8cは、機械加工工具50の第3の実施形態の第3の変形形態を表す。第3の実施形態のこの第3の変形形態では、機械加工工具50はまた、ロシア人形のように一緒に組み立てられた又は一緒に固定された、少なくとも2つの異なる部分で形成されている。この第3の変形形態の機械加工工具50は、図7a、図7b及び図7cの第2の変形形態について説明した様々な要素と寸法においてさえも同一である。唯一の違いは、第2の部品54の円筒形本体の平坦面に固定された第2の機械加工部分55に関する。この第2の機械加工部分55は平坦面で終わらず、先端部角度が120°であり得る中央先端部で終わることである。
図9a、図9b及び図9cは、機械加工工具50の第3の実施形態の第4の変形形態を表す。第3の実施形態のこの第4の変形形態では、機械加工工具50はまた、ロシア人形のように一緒に組み立てられた又は一緒に固定された、少なくとも2つの異なる部分で形成されている。この第4の変形形態は、図7a、図7b及び図7cの第2の変形形態について説明した様々な要素と寸法においてさえも同一である。唯一の違いは、第2の部品54の円筒形本体の平坦面に固定された第2の機械加工部分55に関する。この第2の機械加工部分55は平坦面で終わらず、半径が中実の円筒形研磨ブロック55の直径の半分、すなわち5.5mmであり得る半球形状で終わる。
第1の部品51の第1の機械加工部分52は粗研磨ステップ用に使用することができ、一方で、第2の部品54の第2の機械加工部分55は仕上げステップ用に使用することができるという点にも留意すべきである。このタイプの機械加工工具50は、有利には、工作物上に傾斜した縁部を作製するために、特に、サファイアで作られている場合がある時計ガラス又はクリスタル用の、又はセラミック、ジルコニア、酸化物又は窒化物で作られている工作物用の傾斜した縁部を作製するために使用することができる。
ピン又はキー又はねじを介していったん組み立てた際に、第1の部品51及び第2の部品54を取り付ける代わりに、第1の部品51の管状延長部に内ねじ山を、第2の部品54の円筒形延長部57上に外ねじ山を作製することを想定することが可能であるという点にも留意すべきである。従って、第2の部品54は、そのねじ付きの円筒形延長部を第1の部品51の管状延長部の相補的なねじ山の中にねじ込むことにより、第1の部品51に固定される。
図10a、図10b及び図10cは、図6a、図6b及び図6cに示す第1の変形形態に基づく、機械加工工具50の第3の実施形態の第5の変形形態を表す。簡略化の目的で、この第5の変形形態の第1の変形形態に対する差のみを説明する。
この第5の変形形態の違いは、第1の部品51及び第2の部品54を固定する手段である。従って、図6a、図6bに示す第1の部品51及び第2の部品54の管状延長部及び円筒形延長部内の貫通穴58、58’の代わりに、第1の部品51の管状延長部の端部に作製されたスロット62があるだけである。このスロット62は好ましくは、直径方向及び軸方向に向かい合う2つの側に形成される。このスロットはカップ基部の外面から11mmの距離h2に配置することができる。従って、第2の部品54の円筒形延長部57が、第2の部品の基部本体が第1の部品51のカップ基部内に入るまで、第1の部品51の管状延長部の管の中に挿入される。第2の部品54と第1の部品51の保持は、工具50がいったんチャック18の中に挿入されたら得られる。チャックの締め付けが、第1の部品のスロット状部分を折り曲げ、この締め付け力により第2の部品54が第1の部品51の内部で固定される。
スロット62を第1の部品51より長くすることができ、カップの基部に至るまで延長することができることに留意されたい。このタイプの取り付けは上述の取り付け手段よりも単純であり、いったん工具が工作機械のチャックから取り外されたら、磨耗した機械加工部分を有する工具部分を迅速に変更することが可能である。
当然ながら、図2a及び図2bを参照して説明した一体化された工具、及び様々な部分を一緒に組み立てた又は組み合わせた工具であって分解することができる工具の両方について、各機械加工工具に対して2つ以上の機械加工部分を、例えば少なくとも3つの機械加工部分を有することが想定可能である。各機械加工部分は好ましくは、同一工具内のある機械加工部分と別の機械加工部分とで、異なるサイズ又は直径のダイヤモンド粒子を含んでいる。従って、これらの機械加工部分をバンド又は層の形態で、円筒形又は円錐形の工具本体の周辺部に互いに十分な距離で配置することを想定することが可能である。3つの機械加工部分によって、粗研磨ステップ、続いて中仕上げ研磨ステップ、最後に仕上げ研磨ステップを実施することができる。
様々な組み立て部分を有する機械加工工具の場合、部品を容易に分解することができるので、まだあまり磨耗していない機械加工部分の他の部品を維持したまま、磨耗した機械加工部分を有する部品を変更することができる。
これまでに行った説明から、機械加工工具のいくつかの変形形態が、特許請求の範囲によって定義される本発明の趣旨を逸脱しない範囲で当業者によって想定され得る。本開示の実施形態は、以下の条項を鑑みて説明できる。
条項1.
工作機械(1)内で工作物を研磨するための機械加工工具(20、30、50)であって、
前記工具は、少なくとも第1の機械加工部分(21、31、51)と、少なくとも第2の機械加工部分(22、35、55)とを含み、
前記少なくとも第1の機械加工部分(21、31、51)は、加工用の前記工作物の材料よりも硬質の材料の粒子を有し、前記粒子は結合剤中に配置されており、
前記少なくとも第2の機械加工部分(22、35、55)は、前記第1の機械加工部分よりも大きな又は小さな直径の粒子であって、加工用の前記工作物の材料よりも硬質の材料の粒子を有し、前記粒子は前記第1の機械加工部分の結合剤と同一の又は異なる結合剤中に配置されていることを特徴とする、機械加工工具(20、30、50)。
条項2.
前記機械加工部分(21、22、31、35、51、55)の各々が結合剤中に埋め込まれたダイヤモンド粒子を含むことを特徴とする、前記工作機械(1)内で、硬質材料で作られている工作物を研磨するための、条項1に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項3.
前記第1の機械加工部分(21)及び前記第2の機械加工部分(22)は前記工具本体(20)と同一の工具本体上に配置されて一体化された工具を形成していることを特徴とする、条項1又は2に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項4.
前記第1の機械加工部分及び前記第2の機械加工部分は、前記工具(20)の前記本体の少なくとも1つの前面又は1つの側壁上に配置された第1の研磨バンド(21)又は第2の研磨バンド(22)によって形成され、前記機械加工工具は、被加工工作物を研磨するために工作機械(1)の主軸内で回転駆動されることができることを特徴とする、条項3に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項5.
前記第1の研磨バンド(21)及び前記第2の研磨バンド(22)は、円筒形又は円錐形の前記工具(20)の前記本体の前面(23)上に配置されていることを特徴とする、条項4に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項6.
前記第1の研磨バンド(21)及び前記第2の研磨バンド(22)は環状であり、前記前面(23)に同軸で、かつ互いに間隔を空けて固定されており、前記前面(23)は円筒形又は円錐形の前記工具(20)の前記本体の回転軸に垂直であることを特徴とする、条項5に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項7.
第3の研磨バンドの形態の第3の機械加工部分が前記工具の前記本体と同一の面上に配置されていることを特徴とする、条項4から6のいずれか一項に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項8.
環状の前記第3のバンドは、前記第1の研磨バンド(21)及び前記第2の研磨バンド(22)と同軸に前記前面(23)に固定され、前記研磨バンドは全て互いに間隔を空けていることを特徴とする、条項7に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項9.
前記機械加工工具(30、50)の第1の部品(31、51)が前記第1の機械加工部分(32、52)を含み、前記機械加工工具(30、50)の第2の部品(34、54)が前記第2の機械加工部分(35、55)を含み、前記第1の部品(31、51)及び前記第2の部品(34、54)は取り外し可能に組み立てられて前記機械加工工具(30、50)を形成していることを特徴とする、条項1又は2に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項10.
前記第1の部品(31)は、前記第2の部品(34)を取り外し可能に固定するための基部を有する円筒形のカップの形態であり、円筒形の前記カップの軸は前記機械加工工具の回転軸上に配置されており、前記第1の機械加工部分(32)は環状の第1の研磨バンド(32)であることを特徴とする、条項9に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項11.
前記第1の機械加工部分は、前記第1の部品(31)の前記カップの基部本体の端部又は側壁に同軸状に固定された環状の第1の研磨バンド(32)であることを特徴とする、条項10に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項12.
環状の前記第1の研磨バンド(32)は前記端部の前面に固定されていることを特徴とし、前記第1の研磨バンド(32)は前記端部の幅と同一であることを特徴とする、条項11に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項13.
前記第2の部品(34)は前記第1の部品(31)の前記カップの内径よりも小さい外径の円筒形のワッシャ又は円筒形のカップの形態で構成されており、前記第2の部品(34)は、前記第2の部品(34)の本体の環状上端面又は側壁に固定された第2の研磨バンド(35)である第2の機械加工部分(35)を含む、ことを特徴とする、条項10に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項14.
環状の前記第2の研磨バンド(35)は前記端部の前面に固定されており、前記第2の研磨バンド(35)は前記ワッシャの端部(34)の幅と同一であることを特徴とする、条項13に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項15.
前記第1の部品(31)の第1の穴(38)が、ピン(40)の位置合わせ又は固定のために、前記第1の部品(31)の前記カップの前記基部内に作られており、前記第1の部品(31)の前記カップの前記基部内に、前記第2の部品(34)を装着するためのねじ(41)を配置するための外側の凹部を有する第2の穴(39)が作られており、前記第1の部品(31)の前記第1の穴(38)と同一の、前記第2の部品(34)の第1の穴(38’)が、位置合わせピン(40)を収容するために前記ワッシャ(34)の高さ部分に下端部から作られており、前記第1の部品(31)の前記第2の穴と同一の形態で配置された、前記第2の部品(34)の第2のねじ付き穴(39’)が、前記ワッシャ(34)の高さ部分に作られており、前記第2の部品(34)が前記第1の部品(31)の前記カップの前記基部に固定されたときに、ねじ(41)のねじ付き部分を収容する、ことを特徴とする、条項13に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項16.
前記第1の部品(31)及び前記第2の部品(34)の3つの前記第1の穴(38、38’)は、前記第2の部品(34)の前記下端部上の中心円上に、前記第1の部品(31)及び前記第2の部品(34)の3つの前記第2の穴(39、39’)と共に交互に配置されていることを特徴とする、条項15に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項17.
前記第2の部品(34)はカップ状であり、前記第2の部品(34)は、前記第2の部品(34)の前記基部内のねじ軸のサイズの直径を有する開口部の中に挿入された装着用ねじを介して、前記第1の部品(31)の前記カップの前記基部内の中心に固定され、前記第1の部品(31)のねじ付きの穴の中にねじ込まれていることを特徴とする、条項13に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項18.
前記第2の部品(34)はカップ状であり、円筒形のカップ状の前記第1の部品(31)は中央開口部(33)を含み、前記第2の部品(34)を前記第1の部品(31)に固定するために、ストッパなどの第1のプレート(36)が設けられており、前記第1のプレート(36)は、前記開口部(33)を通る前記第2の部品の通路のために、前記開口部(33)の直径よりもわずかに小さい直径を有する中実の円筒形中央部分と、前記第1の部品(31)の前記カップ基部の外面に対して接する円形のリム又は肩部と、を含み、前記第2の部品(34)のカップ基部が、前記第2の部品(34)の前記基部内のねじ軸のサイズの直径を有する開口部の中に挿入された装着用ねじを介して、前記第1の部品(31)の前記カップ基部において中心に固定され、前記第1のプレート(36)の前記中央部分のねじ付き穴の中にねじ込まれていることを特徴とする、条項13に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項19.
前記第1の部品(31)は円筒形のカップの形態であり、前記カップの基部内に中央開口部(33)を有し、ストッパなどの第1のプレート(36)であって、前記第1のプレートは、前記開口部(33)の直径よりもわずかに小さい直径を有する中実の円筒形中央部分であって、前記開口部(33)は前記中央部分の通過のためである、中央部分と、前記第1の部品(31)の前記カップの前記基部の外面に対して接する円形のリム又は肩部と、を含む第1のプレート(36)と、ディスクなどの略円筒形形状であってかつ前記中央開口部(33)の直径よりも大きい直径を有する第2のプレート(37)であって、前記第1の部品(31)の前記カップの内側上で、前記第1のプレート(36)に固定されるように配置されている、第2のプレート(37)と、が設けられた装着プレート(36、37)の配置が与えられ、前記第2の部品(34)は前記第1の部品(31)の前記カップの内側で、前記第2のプレート(37)に取り外し可能に固定されるように構成されている、ことを特徴とする、条項9に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項20.
円形の前記第1のプレート(36)の前記中央部分内に3つの装着用の穴(42)が設けられており、ピン又はねじによって2つの前記プレートを前記第1の部品(31)の前記カップの前記基部内に固定するために、更に3つの装着用の穴(43)が、円形の前記第1のプレート(36)の前記3つの穴と同一の配置で、円形の前記第2のプレート(37)内に設けられていることを特徴とする、条項19に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項21.
前記第2の部品(34)は、円盤形の前記第2のプレート(37)の外径よりも小さい外径の円筒形のカップの形態であり、前記第2の部品(34)は、前記第2の部品(34)のカップの本体の端部の周辺に固定された円筒形の環状の第2の研磨バンド(35)の形態の第2の機械加工部分を含み、前記第2の部品(34)のカップの基部内には、装着用の前記第2のプレート(37)上にピン(40)を位置合わせするための又は固定するための第1の穴(38)と、前記第2の部品(34)を前記第2のプレート(37)上に装着するためのねじ(41)を配置するための内側ハウジングを有する第2の穴(39)、とが作られており、前記第2の部品(34)はまた、前記第2の部品(34)を前記第2のプレート(37)に取り外し可能に固定するための、同一形態で配置された第1の穴及び第2のねじ山付き穴を含む、ことを特徴とする、条項19に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項22.
3つの第1の穴(38)及び3つの第2の穴(39)が前記第2の部品(34)の前記カップの前記基部内に設けられ、同じ同軸円上に交互に配置されており、ピン(40)が前記第1の穴(38)内に配置され、ねじ(41)が前記第2の部品(34)の前記第2の穴(39)の中に配置されて、前記第2のプレート(37)の前記第2の穴の中にねじ込まれることを特徴とする、条項21に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項23.
前記第2の部品(34)と前記第2のプレート(37)の取り付け中に、前記第2の部品(34)の下端部が、前記第2のプレート(37)の上面の空洞の中に挿入されるように配置されていることを特徴とする、条項22に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項24.
前記第2の部品(34)は、円盤形の前記第2のプレート(37)の外径よりも小さい外径の円筒形のカップの形態であり、前記第2の部品(34)は、前記第2の部品(34)のカップの本体の端部の周辺に固定された円筒形の環状の第2の研磨バンド(35)の形態の第2の機械加工部分を含み、前記第2のプレート(37)のねじ山(45)と相補的な形状の空洞の中にねじ込むために、前記第2の部品(34)は前記第2の研磨バンド(35)の位置とは反対の、前記カップの低位置の外側領域上に外ねじ山(34’)を含むことを特徴とする、条項19に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項25.
円筒形環状の前記第2の研磨バンド(35)は幅よりも厚さが大きく、前記幅は前記第2の部品(34)の前記カップの本体の前記端部の幅よりも小さいことを特徴とする、条項21又は24に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項26.
前記第1の部品(51)は、カップ状の基部の上端部に配置され固定された第1の研磨バンドの形態の第1の機械加工部分(52)を含み、前記第1の研磨バンド(52)は円筒(51)の形態であり、前記第1の機械加工部分(52)を有する前記カップは前記第2の部品(54)を収容するためのハウジング(56)を含み、管状延長部を有する開口部(53)が前記カップの前記基部内に作られており、前記管状延長部は、前記カップの長手方向軸上に配置された前記カップの前記基部内の前記開口部(53)から延びており、前記管状延長部の内径は前記開口部(53)の直径と同一であることを特徴とする、条項9に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項27.
前記第2の部品(54)は、前記第2の部品(54)の上部位置に第2の機械加工部分(55)を含んで工具の頭を形成し、前記第2の機械加工部分は、中実の円筒形研磨ブロック(55)の形態であり、前記第2の部品(54)の円筒形本体の平坦な上面に固定された下面を有し、円筒形延長部(57)が前記第2の部品(54)の前記円筒形本体の下面から長手方向軸に沿って延びており、前記第1の部品と前記第2の部品を組み立てるときに、前記管状延長部の中に挿入するために、前記円筒形延長部(57)の外径は前記第1の部品(51)の前記管状延長部の内径よりもわずかに小さいことを特徴とする、条項26に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項28.
前記第1の部品(51)の前記管状延長部は、ピン(61)又はねじの形態の取り付け手段のための、前記管状延長部の長手方向軸に垂直な第1の貫通開口部(58)を含み、前記第2の部品(54)の前記円筒形延長部(57)内に第2の貫通開口部(58’)が設けられ、前記貫通開口部は前記円筒形延長部(57)の長手方向軸に垂直であり、前記第2の貫通開口部(58’)は、前記第2の部品(54)が前記第1の部品の内側にいったん嵌まったときに、前記第1の部品(51)の前記第1の貫通開口部(58)と整列するように配置されており、前記2つの部分(51、54)は、整列した2つの前記貫通開口部の中に挿入されたピン(61)又はキー又はねじによって、互いに組み立てられて保持されていることを特徴とする、条項27に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項29.
前記第1の部品(51)の前記管状延長部内に内ねじが作られており、前記第2の部品(54)の前記円筒形延長部(57)に外ねじが作られて、ねじ山付きの前記円筒形延長部(57)を前記第1の部品(51)の前記管状延長部の相補的なねじ山の中にねじ込んで前記第1の部品(51)を前記第2の部品(54)に固定することを特徴とする、条項27に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項30.
前記第1の部品(51)の前記管状延長部の一端にスロット(62)が作られており、いったん前記機械加工工具(50)が工作機械のチャック(18)の中に挿入されると、前記第2の部品(54)と前記第1の部品(51)とが一緒に保持され、前記チャックの締め付けが、前記第1の部品(51)の前記スロット状部分を折り曲げて、前記第2の部品(54)が前記第1の部品(51)の内側で固定されることを特徴とする、条項27に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項31.
工具の頭を形成する中実の前記円筒形研磨ブロック(55)は平坦な上面を有することを特徴とする、条項27に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項32.
工具の頭を形成する中実の前記円筒形研磨ブロック(55)は、前記円筒形研磨ブロックの端部に、先端部角度が120°であり得る中央先端部を含むことを特徴とする、条項27に記載の機械加工工具(20、30、50)。
条項33.
工具の頭を形成する中実の前記円筒形研磨ブロック(55)は、前記円筒形研磨ブロックの端部に半球形状を含み、前記半球形状の半径は前記中実の前記円筒形研磨ブロック(55)の直径の半分であり得ることを特徴とする、条項27に記載の機械加工工具(20、30、50)。
1 工作機械
2 支持部品
3 支持ブロック
4 第2の部品
5 チャック
6 第1の機械加工工具
7 第2の機械加工工具
8 第1の主軸
9 第2の主軸
10 工作物
10’ 要素
18 チャック
20 機械加工工具
21 第1の機械加工部分
22 第2の機械加工部分
23 面
24 開口部
30 機械加工工具
31 第1の部品
32 第1の機械加工部分
33 開口部
34 第2の部品
34’ ねじ山
35 第2の機械加工部分
36 第1のプレート
37 第2のプレート
38 第1の穴
38’ 第1の穴
39 第2の穴
39’ 第2の穴
40 ピン
41 ねじ
42 穴
43 穴
44 ねじ付き穴
45 ねじ山
50 機械加工工具
50 工具
51 第1の部品
52 第1の機械加工部分
53 開口部
54 第2の部品
55 第2の機械加工部分
56 ハウジング
57 円筒形延長部
58 第1の貫通開口部
58’ 第2の貫通開口部
61 ピン
62 スロット
A 回転方向
C 回転方向
X 第1の方向
Y 第2の方向
Z 第3の方向

Claims (6)

  1. 工作機械(1)内で工作物を研磨するための機械加工工具(20、30、50)であって、
    前記工具は、少なくとも第1の機械加工部分(21、31、51)と、少なくとも第2の機械加工部分(22、35、55)とを含み、
    前記少なくとも第1の機械加工部分(21、31、51)は、加工用の前記工作物の材料よりも硬質の材料の粒子を有し、前記粒子は結合剤中に配置されており、
    前記少なくとも第2の機械加工部分(22、35、55)は、前記第1の機械加工部分よりも大きな又は小さな直径の粒子であって、加工用の前記工作物の材料よりも硬質の材料の粒子を有し、前記粒子は前記第1の機械加工部分の結合剤と同一の又は異なる結合剤中に配置され、
    前記機械加工工具(30、50)の第1の部品(31、51)が前記第1の機械加工部分(32、52)を含み、前記機械加工工具(30、50)の第2の部品(34、54)が前記第2の機械加工部分(35、55)を含み、前記第1の部品(31、51)及び前記第2の部品(34、54)は取り外し可能に組み立てられて前記機械加工工具(30、50)を形成し
    前記第1の部品(31)は、前記第2の部品(34)を取り外し可能に固定するための基部を有する円筒形のカップの形態であり、円筒形の前記カップの軸は前記機械加工工具の回転軸上に配置されており、前記第1の機械加工部分(32)は環状の第1の研磨バンド(32)であり、
    前記第2の部品(34)は前記第1の部品(31)の前記カップの内径よりも小さい外径の円筒形のワッシャ形態で構成されており、前記第2の部品(34)は、前記第2の部品(34)の本体の環状上端面又は側壁に固定された第2の研磨バンド(35)である第2の機械加工部分(35)を含み、
    前記第1の部品(31)の第1の穴(38)が、ピン(40)の位置合わせ又は固定のために、前記第1の部品(31)の前記カップの前記基部内に作られており、前記第1の部品(31)の前記カップの前記基部内に、前記第2の部品(34)を装着するためのねじ(41)を配置するための外側の凹部を有する第2の穴(39)が作られており、前記第1の部品(31)の前記第1の穴(38)と同一の、前記第2の部品(34)の第1の穴(38’)が、位置合わせピン(40)を収容するために前記ワッシャ(34)の高さ部分に下端部から作られており、前記第1の部品(31)の前記第2の穴と同一の形態で配置された、前記第2の部品(34)の第2のねじ付き穴(39’)が、前記ワッシャ(34)の高さ部分に作られており、前記第2の部品(34)が前記第1の部品(31)の前記カップの前記基部に固定されたときに、ねじ(41)のねじ付き部分を収容する、
    ことを特徴とする、機械加工工具(20、30、50)。
  2. 環状の前記第2の研磨バンド(35)は前記端部の前面に固定されており、前記第2の研磨バンド(35)は前記ワッシャの端部(34)の幅と同一であることを特徴とする、請求項1に記載の機械加工工具(20、30、50)。
  3. 前記第1の部品(31)及び前記第2の部品(34)の3つの前記第1の穴(38、38’)は、前記第2の部品(34)の前記下端部上の中心円上に、前記第1の部品(31)及び前記第2の部品(34)の3つの前記第2の穴(39、39’)と共に交互に配置されていることを特徴とする、請求項1に記載の機械加工工具(20、30、50)。
  4. 前記機械加工部分(21、22、31、35、51、55)の各々が結合剤中に埋め込まれたダイヤモンド粒子を含むことを特徴とする、前記工作機械(1)内で、硬質材料で作られている工作物を研磨するための、請求項1−のいずれか一項に記載の機械加工工具(20、30、50)。
  5. 前記第1の機械加工部分は、前記第1の部品(31)の前記カップの基部本体の端部又は側壁に同軸状に固定された環状の第1の研磨バンド(32)であることを特徴とする、請求項1−のいずれか一項に記載の機械加工工具(20、30、50)。
  6. 環状の前記第1の研磨バンド(32)は前記端部の前面に固定されていることを特徴とし、前記第1の研磨バンド(32)は前記端部の幅と同一であることを特徴とする、請求項1−5のいずれか一項に記載の機械加工工具(20、30、50)。
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