JPH01502012A - 組合わされた穴作製およびねじ切り工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ４、　前記ねじ前作製手段と前記シャンクの間に配置された面取り切削ビットを 含む、請求の範囲第１項に記載の発明。

５、　前記ドリルポイントが中空のドリルポイントである、請求の範囲第２項に 記載の発明。

６、　前記ドリルポイントが、それの切削端縁間にあってかつ前記工具の回転軸 の中心に置かれる窪みを特徴する請求の範囲第２項に記載の発明。

７、シャンクおよび前記ねじ前作製手段を通って前記大作製手段に隣接する点ま で延びる主要流体通路と、前記主要通路から前記大作製手段に隣接する各チップ 除去通路の表面まで延びる分岐通路とを含む、請求のｉ囲第１項に記載の発明。

明細書 組合わされた穴作製およびねじ切り工具本件は、「組合わされた穴作製およびね じ切り工具」に対し１９８６年３月２７日に出願された米国特許出願節８４０． ４４３号の一部継続出願である。

発明の分野 この発明は工具に関するものであり、特に、金属および他の材料にねじ切りされ た穴を作製するための工具に関するものである。

発明の背景 金属および他の材料を機械加工する際に、１個の工具で穴を作製しかつそれをね じ切りする二とが望ましい多くの応用例がある。穴作製およびねじ切り用の１個 の工具は、加工部材における通し穴のためばかりでなくめくら穴のためにも必要 とされる。そのような工具の利点は、ねじ切りされた穴を作るのに必要な動きま たは動作の数を減じることであり、すなわち、そのような工具は高速度機械加工 動作に関連して特に有利である。

先行技術においては、１個の工具を用いて、金属をスェージングまたはコイニン グすることにより穴をあけかつ内部ねじ筋を形成することが公知である。この種 の工具は１９５５年３月８日に付与されたパース（Ｂａｒｔｈ）の特許第２，７ ０３，４１９号に開示されている。この特許は、前端にドリルまたはエンドミル を有して、ねじ切りされるべき穴を切削するスェージングタップを記載している 。この工具が回転されて、工具が内方向へ送られると穴が切削されかつねじ切り され、さらに、工具がねじ切りされた穴から回して外される。同様の工具が１９ ８１年６月６日に付与されたブレネル（Ｇｒｅｎｅｌｌ）の特７「第４．２７１ ．５５４号に開示されている。この種の工具においては、スェージングタップの 最大直径はドリルまたはエンドミルの最大直径よりも大きくなければならない。

さらに、ブレネルの特許に記載されているように、雌ねじ筋の小さい方の直径は ドリルされた穴の直径よりも小さく、さらに、そのねじ筋の大きい方の直径はド リルされた穴の直径よりも大きい。

この発明の一般的な目的は、通し穴とめくら穴の両方に対し使用され得て、かつ 高速機械加工に適している、組合わされた穴作製およびねじ切り工具を提供する ことである。

発明の概要 この発明に従えば、工具を内方向に送ると加工部材に穴を作製し、かつ工具を引 き抜く間にまたはその代わりに工具をさらに内方向に送る間に穴をねじ切りする ための工具が提供される。このことは、一方の端部にシャンクを有する長子のま っすぐな本体を含む工具と、他方の端部の大作製手段と、両端部の中間のねじ前 作製手段とにより達成される。ドリルポイントのような大作製手段は工具の軸の まわりの回転により働き、さらに、ねじ筋型ミルのようなねじ前作製手段は、工 具の軸のまわりの回転と組合わされた工具のら旋形的な動きにより働く。ねじ前 作製手段は大作製手段の最大直径に等しい最大直径を有し、それによりねじ前作 製手段は干渉なしに穴に入り得る。さらにこの発明は、大作製手段により形成さ れる穴の直径と比べて少しも小さくないフレストまたは小さい方の直径を有する 雌ねじ筋を作製するためのねじ前作製手段を有する工具を含む。

さらに、この発明はねじ筋型ミルを含む。さらに、この工具の本体はチップ除去 通路を含む。

添付の図面が取入れられた次の詳細な説明から、この発明の完全な理解が得られ るであろう。

図面の説明 第１図は、この発明の工具の斜視図である。

第２図は、前記工具の前方端部の端面図である。

第３図は、加工部材に穴をあけている間の工具を描いている。

第４図は、加工部材においてねじ筋をミル削りしている間の工具を描いている。

Ｔ４５図は、４個の溝部の代わりに２個の溝部を有することを除けば第１図の工 具に類似する工具の側面図である。

第６図は、第５図の工具の端面図である。

第７図は、組合わされた穴切削ねじ切り面取り工具の側面図である。

第８図は、第７図の工具のドリルポイントの端面図である。

第９図は、穴切削用のエンドミルを有する、組合わされた穴切削およびねじ切り 工具の側面図である。

第１０図は、軌道にあるエンドミルの端面図を示している。

第１１図は、中空のポイントドリルおよびねじ筋ミルを有する工具の側面図であ る。

第１２図は、第１１図の工具の中空のポイントドリルの端面図である。

発明を実行するための最良のモード ここで図面を参照すると、穴作製およびねじ筋作製用組合わせ工具におけるこの 発明の例示の実施例が示されている。説明に進むと、この発明の工具が広範な応 用例において使用するための異なる形態で具体化され得ることが認められるであ ろう。

組合わせ工具１０におけるこの発明の第１の実施例が第１図に斜視図で示されて いる。それは一般に、長手の直線でできた本体を含む。この本体は、機械工具の 工具ホルダによる係合のために、適当な嵌め含いが設けられた一方の端部に従来 の設計のシャンク１２を備えている。工具１０はまた、前端部にあるドリルポイ ント１４の形態をした大作製手段と、ドリルポイント１４とシャンク１２の中間 にあるねじ筋Ｕミル１６の形態をしたねじ前作製手段とを含む。工具１０は、選 択された加工部材用途に従つて選択された材料から作られ、単体の本体として適 当に形成される。

工具の前端部のドリルポイント１４は公知の設計でできており、第１図および第 ２図に示されるように１対の切削端縁２２を有している。ドリルポイント１４は 最大直径りを有しており、従来の態様で穴をあけるために工具の軸のまわりの右 方向または時計方向の回転に適合する。

ねじ筋型ミル１６には従来の態様の多数個のねじ筋型カッタ２４が設けられてい る。この工具は１個またはそれ以上の満２６をＨし、これらの溝はチップ除去の ためにドリルポイントからねし筋型ミル全体に延在している。また、この工具に は分岐通路２８ａを有する冷却剤通路２８が設けられて、圧力をかけられてドリ ルポイントへと液体を供給してチップ除去の助けとなる。

ねじ筋型ミル〕６においては、カッタ２４の各々は環状の形状からなり、カッタ ２４の数は切削されるべきねじ筋の数に等しいかまたはそれよりも大きいことが 好ましい。

各カッタ２４は多数のカッタセグメント２４　ａ　ｓ　２４　ｂ　５２４（およ び２４ｄを含み、これらのセグメントは周縁部で整列して、介在する溝部により 分離されている。各カッタセグメントは切削端縁がそれの前端上に切削回転の方 向に従って配置されている。ねじ筋型ミル１６は、ねじ筋を切削するように右方 向または時計方向の回転に適合する。

ねじ筋型ミルのカッタセグメントは、ドリルポイント１４の最大直径に等しい最 大フレスト直径を有する。

工具１０はどのようなＣＮＣ（コンピュータによる数値制御された）マシニング センタにおいても使用され得る。

また、それはこの発明の工具の使用に適合する４ｔｒ［な機械工具においても使 用され得る。穴作製およびねじ６作製動作は次のとおりである。穴作製に対して は、第３図に示されるように、工具は所望の速度でそれ自体の縦方向の軸のまわ りを回転させられて、ドリルポイント１４が所望の送り速度で加工部材中へと進 められる。所望の穴の深さが達成されると、送りは停止されるが、工具の回転は 継続される。あｌすられた穴３４の軸３２は第４図に示されている。

ドリルポイントに対し所望の隙間を提供するように、工具は十分に後ろに下げら れる。次に、同じ方向へと回転が継続している状態で、後ろに戻る方向へと工具 にら旋形的な動きを付与することにより、そのサイクルのねじ筋ミリング部分か 開始される。工具の縦方向の軸は、第４図に示されるように、あけられた穴の軸 ３２のまわりに軌道経路３６を描く。工具１０はそれ自体の縦方向の軸のまわり を回転させられて軌道経路３６を移動されながら、軸方向に引込められてら旋形 的な動きを発生し、所望のねじ筋を切削する。工具は、１ねじ筋ピッチに対応し て、軸方向に引込む間に１回の軌道上の回転を実行する。たとえば約１回転生の ような、１回より多い軌道回転が工具に付与されて、くっきりしたねじ筋を確保 することが好ましい。軌道上の運動が完了された後で、工具はその軸を穴の軸と 整列させるように動かされ、その次に工具は引出される。工具に反時計方向の軌 道上の動きを付与することにより、左方向のねじ筋を切削するのに同じ工具が使 用され得る。

この発明の別の実施例が、第５図および第６図に描かれている工具４０で示され ている。４個の溝の代わりに２個の満が設けられているということを除いて、工 具４０は第１図ないし第４図の工具１０に類似している。工具４０は工具１０の ドリルポイントに類似するドリルポイント４２を有し、工具１０のねじ筋型ミル に類似するねじ筋型ミル４４が設けられている。また、この工具には主要冷却剤 通路４６と分岐通路４６ａが設けられており、圧力をかけられてドリルポイント に液体を供給して冷却を行ない、かつチップ除去の手助けをする。

工具５０におけるこの発明の付加的な実施例が第７図および第８図に示されてい る。工具５０はドリルポイント５２と、ねじ筋型ミル５４と、面取りされたビッ トまたはカッタ５６とを含む。ドリルポイント５２とねじ筋型ミル５４とは、そ れぞれ工具４０におけるものと同じである。而取りカッタ５６は従来の設計から なり、第１のねじ筋へと延びる、加工部材中の面取りされた開口を設置するよう にされる。穴あけおよび面取りのために、工具は所望の速度でそれ自体の縦方向 の軸のまわりを回転させられて、所望の送り速度で加工部材中へと進められる。

食付き部の所望の深さが達成された場合、送りは停止されるが、工具の回転は＃ ！続される。ドリルポイントに対し所望の隙間を設けるために、工具は十分に後 ろへ下げられる。次に、回転が継続している状態で、そのサイクルのねじ筋ミリ ング部分は、工具１０に関連して上で説明されたように実施される。

工具６０におけるこの発明の別な実施例が第９図および第１０図に示されている 。工具６０は、前端部にあるエンドミル６２の形態である大作製手段を含む。そ れはまた、工具５０のねじ筋型ミル５４と同じであるねじ筋型ミル６４を含む。

工具６０を使用する際には、エンドミル６２は下方向への送りで穴を切削するた めに使用され、かつ上方向ストロークでねじ切りするために使用される。穴を作 製するために、工具は所望の速度でそれ自体の縦方向軸のまわりを回転させられ 、さらに、工具は加工部材において切削されるべき穴６６の中心のまわりを軌道 に乗って回される。所望の穴の深さが達成された場合、下方向への送りは停止さ れるが、工具の回転は継続される。エンドミルに対し所望の隙間を設けるように 、工具は十分に後ろへ下げられる。次に、同じ方向への回転が継続している状態 で、引込める方向へ工具にら旋形的な動きを付与することにより、そのサイクル のねじ筋ミリング部分が開始される。工具の縦方向の軸は加工部材における穴の 軸のまわりで軌道経路を描く。したがって、穴は工具１０に関連して説明された のと同じ態様でねじ切りされる。

工具７０におけるこの発明の別な実施例が第１１図および第１２図に示されてい る。この工具は、穴あけ動作の間、より小さな推力しか要しない。このため、工 具７０は中空のドリルポイント７２が設けられているということを除けば工具４ ０と同じである。ドリルポイント７２は、それぞれの溝部に隣接する前縁を有す る１対の切削端９７４を有する。これら切削端縁は軸方向に延びる窪み７６によ り半径方向に間隔を隔てられている。窪み７６は工具の回転軸の中心に置かれる 。窪み７６はどのような適当な軸方向の深さからなっていてもよく、かつ、加工 部材の材料、ドリル寸法および他の要因に依存して、所望に応じてドリルポイン トを越えて適当に延在していてもよい。工具７０は工具４０のものと同じである ねじ筋ｍミル７８を有する。工具７０の動作において、大作製動作は工具１０に 関して説明されたのと同じである。しかしながら、材料のニードルが窪み７６の 底部に係合して折り取られるまでは、穴をあけるための下方向への送りを増分す る間、窪み７６は材料のスパイクまたはニードルが切断されないままであること を可能にする。穴をあけるための下方向への送りが継続すると、材料のニードル の盛り上がりおよび折り取れが継続する。材料の折り取れたニードルはドリルチ ップとともに運び去られる。ねじ筋ミリング動作は、工具ｌＯに関連して先に説 明されたような工具の後戻りするまたはストロークの動きで実施される。

この発明の説明は特定の実施例に関連して示されてきたが、それは限定する意味 で解釈されるべきではない。多くの変更および修正が当業者には思い浮かぶであ ろう。この発明を規定するために、添付の請求の範囲に対し言及がなされる。

国１１！調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．機械工具における用途に対し、その機械工具が同時に、その軸のまわりで切 削工具を回転させ、切削工具を軸方向に移動させ、かつ、軸に軌道経路を移動さ せるように適合し、それにより、切削工具の軸上の１点が直線の経路かまたはら 旋形的な経路を規定するように移動され得て、工具が、 一方の端部にあるシャンク、他方の端部にある穴作製手段、および前記両端部の 中間あるねじ筋作製手段を有する本体と、 前記穴作製手段から前記ねじ筋作製手段を通つて延びる少なくとも１個のチップ 除去通路とを含み、前記ねじ筋作製手段が、前記穴作製手段の最大直径と比べて 少しも大きくない最大直径を有し、それにより、前記ねじ筋作製手段が干渉なし に穴作製手段により作られた穴に入り得る、工具。
2. ２．前記穴作製手段がドリルポイントを含み、さらに、前記ねじ筋作製手段がね じ筋型ミルを含む、請求の範囲第１項に記載の発明。
3. ３．前記穴作製手段がエンドミルを含み、さらに、前記ねじ筋作製手段がねじ筋 型ミルを含む、請求の範囲第１項に記載の発明。
4. ４．前記ねじ筋作製手段と前記シャンクの間に配置された面取り切削ビットを含 む、請求の範囲第１項に記載の発明。
5. ５．前記ドリルポイントが中空のドリルポイントである、請求の範囲第２項に記 載の発明。
6. ６．前記ドリルポイントが、それの切削端縁間にあつてかつ前記工具の回転軸の 中心に置かれる窪みを規定する、請求の範囲第２項に記載の発明。
7. ７．シャンクおよび前記ねじ筋作製手段を通つて前記穴作製手段に隣接する点ま で延びる主要流体通路と、前記主要通路から前記穴作製手段に隣接する各チップ 除去通路の表面まで延びる分岐通路とを含む、請求の範囲第１項に記載の発明。