JPH02503532A - 倣いフライス - 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】 倣いフライス 発明の分野 本発明は、一般には切削工具を製造する技術に関し、より詳細には倣いフライス （ｄｕｂｌｉｅｉｔｉｎｇ　ｍｉｌｌｉｎｇ　ｅｕｔｔｅｒ）に関する。

従来技術 二つの硬質合金切削板（ｈａｒｄ−ａｌｌｏｙ　ｃｕｔｔｉｎｇ　ｐｌａｔｅｓ ）の機械的アタッチメント（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ａｔｔａｃｈ＠ｅｎｔ）を 備える倣いフライス盤が知られている（ＵＳ、＾、４，５２５，１１０＞　、切 削工具本体（ｃｕｔｔｅｒ　ｂｏｄｙ）の球状頭部には、複数の切削ビット（ｃ ｕｔｔｉｎｇｂｉｔｓ）を収容するために、二つの支承面によって形成された一 つの凹所（ｒｅｃｅｓｓ　）又は受口（５ｏｃｋｅｔ　）が備えられており、該 切削ビットの切れ刃は、切削工具本体の軸方向断面（ａｘｉａｌｓｅｃｔｉｏｎ ）の平面にある。この切削ビットは、短辺が円弧によって置き換えられた平行四 辺形の形状を有する。これらのビットの切れ刃は、半径方向（ｒａｄｉａｌ）の 部分及び直線部分を含む。

各ビットは、対角方向に配列された二つの貫通孔を有し、それによってビットは 、ねじにより頭部の凹所に固定されたインサート（１ｎｓｅｒｔｓ　）に固着さ れている。このようなフライスの球状頭部は、このような形状のビットを収容す る凹所のかなりの大きさのために低い強さと剛性を特徴とする。

一つの凹所内の二つのビットの配置は、それらの堅固な取付けを確保することが できず、それ故かなりの切削深さに機械加工する。ためのそれらのビットの使用 が不可能である。このような切削工具は製作困難であり、また動作に関して信頼 できない。

複数の横タイロッド（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ　ｔｉｅ−ｒｏｄ）と一本のねじに よって中央穴を通して複数の切削ビットをそこに機械的に取付けるための複数の 凹所を有する球状頭部を備える倣いフライスが知られている（ＵＳ、＾、４，２ ５２，４８０）　、各切削ビットは、複数の半径方向切れ刃（ｒａｄｉａＩ　ｃ ｕｔｔ＋ｎｇ　ｅｄｇｅｓ）を持った凸状の曲線の三角形の形状を有している。

複数の切削ビットの正面は、切削工具（ｃｕｔｔｅｒ）の軸方向断面の平面にあ る。一つの切削ビットは、その作用切れ刃（ａｅｔｉｖｅｃｕｔｔｉｎｇ　ｅｄ ｇｅ）が切削工具の軸と交わるように固定され、それに対してもう一つの切削ビ ットは、第１のビットに対してずれているので切削工具の回転中、二つのビット の作用切れ刃は、その切れ刃の曲率半径に等しい半径の閉じられた半球を空間的 に制限する。

この切削工具の球状頭部は、切削ビットを収容する凹所の形状（凹所の製作中に ５０％までの金属の除去）によって、低い剛性及び強さを特色とする。

このような切削工具は、両方のビットの切れ刃が切削工具の回転中に該球状頭部 の一つの完全な輪郭を作るので、激しい機械加工に使用することができない、構 タイロッドにより凹所にビットを固定することは、切削工具の動作についての充 分な信頼性を確保できない、このような切削ビットの鋭利化は複雑で精密な７１ １（ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　ｇｒｏｏｖｅｓ）を機械加工するための球状頭部を備 えるエンドミル切削工具（ｅｎｄ　ｍｉｌｌｉｎｇ　ｃｕｔｔｅｒ）も知られて いる（Ｆｌ’ｌ、＾、２，４３３，９９８）　、球状頭部には、複数の半径方向 の切れ刃を有する切頭円錐形状を祷った二つの切削ビットを収容するために、該 切削工具の該軸方向断面（ａｘｉａｌ　５ｅｃｔｉｏｎ）の端部において開いて いる一つの縦溝（ｌｏｎｇｉｔｕｃｌｉｎａｌ　ｇｒｏｏｖｅ）が備えられてい る。該複数のビットは、切削中それらの回転を妨げるように渭の壁に係合する複 数の平らな部分を有する。二つのビットの各々の切れ刃は、球状頭部の完全な輪 郭を描く。

切削ビットは、該ビットに作られた中央の穴を通してねじによって溝に付けられ ている。

ビットを穴で正しく位置合わせし、次いで球状頭部を圧縮することによりビット を固定することは、これらのビットの講の壁との不完全な接触のために、正確な 固着と信頼できる固定と確保できない、この球状頭部はビットの形状により決定 される溝の形状のために、低い剛性と強さを特色とする。この切削工具は、それ 故、僅かな削り代（ａｌｌｏｗａｎｃｅｓ）を除去するためにのみ使用すること ができる。

発明の要約 本発明は、切削工具の球状頭部が、激しい切削条件の下で、充分に堅く、強く、 信頼できるように、相互に配置され、且つ切削工具の軸方向断面に対して相互に 位置を定められ、それぞれの溝内にある各切削ビットの機械的アタッチメントを 有する倣いフライスの提供に向けられる。

本発明の目的は、切削工具の軸方向断面の平面に位置される切れ刃を有する複数 のビットが配置されている球状頭部を有する円筒体を備える倣いフライスにおい て、本発明にしたがって、各ビットは、“球状頭部の溝内に固定されており、該 渭は各渭の軸線（Ｉｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ　ａｘｉｓ）の切削工具の軸方向断 面の平面の上への投影（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）と切削工具の軸線が鋭角を形成 し、それに対して前記面と各渭の軸線の交点は、前記頭部の球状面と切削工具の 軸線の交点の領域（ａｒｅａ　）にあるように配置されていることによって達成 される。

このような清の配置を有する球状頭部は、複数の切削ビットの機械的アタッチメ ントを有する切削工具の従来の構造とは異なって、本体の円筒状部分の方へ向か う方向のより高い剛性及び強さを特色とし、ろう付けされた切削ビットを有する 切削工具の評価に匹敵する。これは、高められた送り量（ｆｅｅｄ　ｒａｔｅ） 及び切削速度を伴って切削深さを増すことを可能にする。さらに、球状頭部のよ り高い剛性は、切れ刃を有するビットのより大きな安定性を確保する一方、それ に応じて機械加工される加工物の原価を減する。

球状頭部の講は、切削ビットの適所における正確な固定、信頼できる取付は及び 容易な取換えを確実にする。このような渭を有する頭部は、好ましくは研削盤に よって作られ、研削盤は、　　　′高い精確さ及び品質を提供し、それによって 動作中の切削工具のより高い精度及び信頼度を確保する。

提案した切削工具は、０．０４　ｍｍを越えないビットの切れ刃の打ち延ばしく ｂｅａｔｉＢ）と０．０７　ｍ−以下の球からの逸脱を有する。

清白にビットを確実に固定すること及び球状頭部の高い剛度及び強度を保持する ことを確保するために、鋭角が２０°から４０”の範囲内にあることが好ましい 。

適当に、切削工具の安定性を確保し、その動作のための条件を改良するために、 球状頭部は、少なくとも三つの溝を有し、三つのビットの少なくとも各々の切れ 刃は、切削工具の回転中この切れ刃の曲率半径に等しい半径の球の周りに境界線 を描く（ｅｉｒｅｕ＋＊ｓｃｒｉｂｉｎｇ）形状を有する。

好ましくは、切れ刃を有するビットの各々は円板の弓形部分（ｃｌｉｓｋ　ｓｅ ｇｍｅｎｔ）の形状を有する。このような形状のビットは、粗研削盤（ｒｏＢｈ 　ｇｒｉｎｄｉＢ　＋＊ａｃｈｉｎｅｓ）によって鋭利化するときの高い安定性 と最小の労力消費量のみならず、切削工具が組立てられるとき非常に高い精度を 確保する。

切削工具の剛性及び安定性を保持しながら、小径の切削工具を製造する場合、ビ ットは、好ましくは、円板の弓形部分の形状を有し、その、切削工具の軸方向断 面の平面に最も近い端部は、円板の弓形部分の基部に対しである角度で配置され た平らな部分を有し、少なくとも一つのビットの平らな部分は切削工具の軸方向 断面の平面に位置せしめられている。

適当に、相当な深さの空洞を有する加工物を製作中に切削工具を使用するとき、 ビットは、三角形の形状を有し、その切れ刃は、半径方向部分と直線部分を接続 することによって限定される。

図面の簡単な説明 次に本発明を、添付の図面と共に挙げられた種々の本発明の特別の実施態様につ いて説明する。

図面において 第１図は、複数の弓形の形態のビットを有する倣いフライスの正面の部分的破断 図であり、 第４図は、第１図に示す切削工具の平面図であり、第２図及び第３図は、球状頭 部（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ　ｂｅａｄ）の別の実施態様の正面の部分的破断図であ る。

発明を実施する最良の態様 倣いフライスは、球状頭部２と先細りのシャンク３を有する円筒形本体１（第１ 図）を備える０球状頭部２は、複数の渭４、即ち少なくとも三つのそのような渭 ４を有し、各々のそのような渭４は、切れ刃を有し、そこに固定されている一つ の交換可能で、再研摩可能なビット５，６．７（第１．２．３図）を有する。

ビット５．６．７は高速度鋼又は硬質合金から作られている。これらのビット５ ．６．７の各々は、前記溝４の底部に面する側に渭８を有しており、該ビットは 、フライスの軸方向断面の平面内におけるビット５．６．７の切れ刃の位置決め （ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）を確保するように、長手方向の移動に対抗して、？ １１４に入るピン９により？１１８内に固定されている。

渭４へのビット５，６．７の取付けは、くさび１０（第１図）とねじ１１（第４ 図）によって行なわれる。くさび１０の平らな内側表面はビット５＝６．７（第 １．２．３図）の各々と接触しており、それに対して、外側表面は球状頭部２の 形状に適合する曲線からなる形状（ｅｕｒｖｉ！ｒ’ｎｅａｒ　５ｈａｐｅ）を 有する。

この切れ刃を有するビット５．６．７の簡単で且つ信頼できる結合は、予め決め られた形状の渭４の提案した配置と、球状頭部２における渭４のそれぞれの位置 決めのおかげで可能である。各渭４は、渭の軸１ｉ　（ｌｏｎｄｉｔｕｄｉｎａ ｌ　ａｘｉｓ）　１２の切削工具の軸方向断面の平面の上への投影（ｐｒｏｊｅ ｃｔｉｏｎ　）と切削工具の軸線１３が２０°と４０°の間の鋭角αを限定し、 一方、前記面と谷溝４の軸線１２の交点が頭部２の球状表面と切削工具の軸ｍｌ 　１３の交点の領域内に位置するように形づくられている。この角度の大きさは α〈２０°のときに、？ＩＩ４の深さがビット５．６．７の各々を確実に取付け るために不充分であり、それに対して、α〉４０°のときは、球状頭部２の剛性 及び強さの評価が下げられることを確実にするように選択される。

このような複数の渭４の配置は、金属の除去を最小にすることを可能にし、一方 、それが、頭部２の球状表面と切削工具の軸１３の交点から、本体１の円筒形部 分の方へ外れると頭部２の剛性及び強さは急激に増す、提案した切削工具の高度 に正確な製造は、渭４の全表面を研削盤で作ることができるために最小の労力消 耗を必要とする。

切削工具の動作条件及び寸法により、切れ刃を有するビットは種々の形状を持つ ことができる。切れ刃を有するビット５（第１図）は、円板の弓形部分（ｄｉｓ ｋ　ｓｅｇｍｅｎｔ）の形状を有し、また、切削工具の軸方向断面の平面と軸線 １２の交点が頭部２の球状表面と切削工具の軸１３の交点より上に配置されるよ うに７ｓ４内に固定されている。この球状頭部２の変更された形は、最大の剛性 と強さを与えると共に製造の容易さを確保する。

第２図について説明すると、切れ刃を有するビット６は弓形部分の円板（ｓｅｇ ＊ｅｎｔａｌ　ｄｉｓｋ）の形を有し、その切削工具の軸方向断面の平面に最も 近い端部は、円板の弓形部分の基部に対しである角度で配置された平らな部分１ ４を有し、少なくとも一つのとット６の平らな部分１４は、切削工具の軸方向断 面の平面内に配置される。

このようなビット６は、切削工具の軸方向断面の平面と軸線１２の交点が頭部２ の球状表面と切削工具１３の軸と交点より下に位置を占めるように渭４内に固定 される０球状頭部２の前記実施態様は、頭部２の充分な剛性と強さを維持すると 共に、渭４の深さを増大させることによって、切削ビット６の信頼できる取付け を与えるように、小さな直径の切削工具のために使用されるのが好ましい、前記 形状のビット５及び６（第１図及び第２区）は製造容易であり、また、粗研削盤 によって所望の形状に容易に研削される。切れ刃を有するビット７（第３図）は 三角形であり、その切れ刃は半径方向の部分及び直線部分１５と１６を接続する ことによって限定されている。

ビット７は、切削工具の軸方向断面の平面と軸線１２の交点が頭部２の球状表面 と切削工具の軸１３の交点より上に配置されるように渭４内に固定されている。

このようなビット７は延長された切れ刃を有し、それ故このような切削工具は深 い空洞を有する加工物を機械加工するために有利である。この切削工具は次のよ うに組立てられる。締付は及び確実な取付けを確保するために、ビット５．６． ７の各々は、そのそれぞれの渭８によって球状頭部の渭４に設けられたビン９に 固定され、切れ刃は切削工具の軸方向断面の平面に配置される。

次にくさび１０が渭４内に挿入され、ねじ１１がくさび１０に作られた穴の中へ 回され、くさび１０の内側表面の一方は切れ刃を有するビット５．６．７と接触 し、それに対してもう一方は渭４の壁と接触する。

切削工具のすべての要素は交換でき、組立てられた状態で０．０７　＋ｕｎ以下 の球からの逸脱と０．０４　ａｍ以下のとット５．６．７の切れ刃の打ち延ばし くｂｅａｔｉｎｇ）を確保する。切削工具は、その先細りのシャンク３によって 適所に配置され、タンパ（Ｌｉｍｐｅｒ　）　　（図示せず）により切削工具の 本体１の先細りの部分をねじ付き接合部に固定される。

鋳物のような加工物は、数値的に制御されたフライス盤によって機械加工される 。切削工具は、機械加工される加工物の表面に対しである角度に位置する。切削 工具は、回転され、上下に傾斜する面に沿って横送り（ｃｒｏｓｓ−ｆｅｅｄ） され、それに対して加工物は、工作機械のテーブル（ｍａｃｈｉｎｅ　ｔａｂｌ ｅ）に取り付けられ、回転送り（ｒｏｕｎｄ　ｆｅｅｄ）が加工物に与えられる 。

Ｍ物は倣い切削工具が、１ランジ研削（ｐｌｕｎｇｅ　ｃｕｔｓ）　、横送りフ ライス削り（ｅｒｏｓｓ−ｍｉ　ｌ　Ｉ　ｉｎｇ　）及び傾斜線に沿ったフライ ス削りの組合わせを行なう領域を有する。提案した切削工具の主な利点の一つは 、三つのビット５．６．７の少なくとも各々の切れ刃が、切削工具の回転中この 切れ刃の曲率半径に等しい半径を描く形状を有することである。これは、切れ刃 の長さにより、各ビット５．６．７に対して除去される材料の削り代（ａｌｌｏ ｗａｎｃｅ）を割くことを可能にし、これは、また、切削工具が打ｇ（ｋｎｏｃ ｋｓ　）なしに動作し、ビット　５，６，７の切れ刃がチッピング（ｅｈｉｐｐ ｉＢ）　Ｌないことを確保する。

工具鋼製鋳物を、次のフライス削り条件、即ち送り速度５００　ｍｗａ／　ｍ、 スピンドルの回転速度８００γｐｍ、そして切削深さは２２　＋ｅｍで機械加工 するとき、切削工具は、本発明によれば、ろう付けされたアタッチメントを有す る従来技術の切削工具についての４時間及びＵＳ、＾、４，２５２，４８０に示 されている機械的に取付けられた切削工具についての数分に対して８−１２時間 の連続操作に耐えることができる。

提案したフライスの耐用年数の実質的な増加は、その強度及び剛度がろう付けし たビットを有する切削工具の強度及び剛度に対抗し、一方切削板の最小の内側応 力（ｉｎｎｅｒ　５ｔｒｅｓｓｅｓ）と切れ刃の高品質を示すことによって説明 される。

産業上の適用の可能性 本発明によれば、倣い切削工具は、鋳物等の鋼及び合金製の複雑な形状の製作に 、また航空機製造業、造船業及び機械製造業において数値的に制御されたフライ ス盤及びルーチングマシーン（ｒｏｕｔｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅｓ）−又は数値 的に制御された座標機械（ｃｏｏｒｃｌｉｎａｔｅ　ｍａｃｂｉｎｅｓ）により 加工物を荒削り又は仕上げ削りするときに応用を見い出すことができる。

国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．切削工具の軸方向断面（ａｘｉａｌｓｅｃｔｉｏｎ）の平面に実質的に配置 世される切れ刃を有する複数のビット（５、６、７）が、取付けられている球状 頭部（２）を有する円筒体（１）を備える倣いフライスにおいて、各ビット（５ 、６、７）は、球状頭部の溝（４）内に固定されており、該溝は、各溝（４）の 軸線（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｕａｌ９（１２）の切削工具の軸方向断面の平面の上 への投影（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）と切削工具の軸線（１３）が鋭角を形成し、 それに対して前記面と各溝（４）の軸線（１２）の交点は、前記頭部（２）の球 状面と切削工具の軸線（１３）の交点の領域（ａｒｅａ）にあるように配置され ていることを特徴とする倣いフライス。
2. ２．前記鋭角が２０°乃至４０°の範囲内にあることを特徴とする請求の範囲第 １項に記載の倣いフライス。
3. ３．少なくとも三つの溝（４）が球状頭部（２）に設けられていることを特徴と する請求の範囲１、２に記載の倣いフライス。
4. ４．三つのビット（５、６）の少なくとも各々の切れ刃が、切削工具の回転中に 、この切れ刃の曲率半径に等しい半径の球を描く（Ｃｉｒｃｕｍｓｃｒｉｂｉｎ ｇ）形状を有していることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項に記載の倣 いフライス。
5. ５．各切れ刃を有するビット（５、６）が、円板の弓形部分（ｄｉｓｋｓｅｇｍ ｅｎｔ）の形状を有することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第４項に記載の 倣いフライス。
6. ６．軸方向断面の平面に最も近い各弓形の一端に円板の弓形部分の底辺に対して ある角度で配置された平らな部分（１４）が設けられていることを特徴とする請 求の範囲第５項に記載の倣いフライス。
7. ７．少なくとも一つのビット（６）の平らな部分（１４）が切削工具の軸方向断 面の平面に配置されていることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の倣いフラ イス。
8. ８．ビット（７）が三角形状のものであり、その切れ刃は、半径方向部分と直線 部分（１５、１６）を接続することによって形成されていることを特徴とする請 求の範囲第１項乃至第３項に記載の倣いフライス。