JPH02503656A - 穴あけ兼面取り工具 - 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】 穴あけ蓋面取り工具 この発明は、前端部に面取りヘッドと市販のストレートシャンク付きツイストド リルとを備えたツールホルダ並びに調節要素及び固定要素から成る、請求項１の 前文に記載の穴あけ蓋面取り工具に関する。

求は、従来から多数の異なる工具の組み合わせにより実施されてきた。このため の公知の工具は例えば一定の段部長さを備えた段付きドリル、面取りリングをね じ止め又はクランプ止めしたツイストドリル及び皿もみスリーブをばねで受けた ツイストドリルである。これらの工具の面取り刃は種々の構成で研磨されるか又 は固定されるように設計されている（ドイツ連邦共和国特許出願公告８２０８２ ７５７号、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２８０００７７号及び同第３ｆｔ１ ００１８号公報参ＷＡ）　。

最近のＮＣ加工は工具の計画、管理及び準備において新しい要求を相応の工具シ ステムに課している。これらの要求はとりわけ次のとおりである。

−望ましくは一作業工程で加工しようとする穴の良好な位置精度又は形状精度及 び表面品質、 −新しい方形及び切りくず排除溝を備え超硬金属を被覆されたドリルによる一層 大きい切削率、 −大きい切削値を有する加工を可能にする高い剛性及び負荷能力、 −長い切りくずを出す性質の材質の場合でさえ問題の無い切りくず排出を保証す るような有利な切りくずの形成と内部冷却媒体の供給。

−工具形式の多様性を減少し工具の管理、保管及び調達の際の費用低減をもたら すような所定の分離個所を備えモジュール化して構成されたツールホルダ。

−迅速交換装置及び組み立てと＃調節の際の労力を低減する簡単で合目的な工具 調節装置及び固定装置。

−比較的少数の部品を利用して種々のドリル直径１面取り角度及び種々の主軸取 り付は部を備えた工具の敏速な準備。

これらの比較的広範囲な要求は穴あけ蓋面取りのための公知の工具によっては満 たされない。

最もしばしば生じる欠点は面取り刃の範囲における切りくずの滞留、並びに各穴 あけ直径に一つのドリルと一つの面取り工具とを用意しなければならないので、 多数の工具を準備する必要があることである。ドイツ連邦共和国特許出願公Ｍ第 ２８０００７７号公報には、前端部に切削ヘッドとストレートシャンク付きツイ ストドリルとを備え後端部にドリルの深さ調節可能な工具取り付は部を有するツ ールホルダから成る穴あけ兼面取り工具が記載されている。切削ヘッドは交換可 能にねじを介してツールホルダに固定され、一方ドリルは切りくず排除溝に係合 する保持ボルトにより連動するように又は相対回転しないように固定される。ド リル自体はほぼ同一の穴あけ直径とシャンク直径とを有する。従ってここでは各 穴あけ直径に各一つのドリル、切削ヘッド及びツールホルダを用いなければなら ず、このことは多数の工具の種類のために費用のかかる工具調達と多量の在庫保 管とを意味する。

この発明の課題は、前記の欠点を有せず、工具システムについての前記の最近の 要求に最善に適合し、特に切りくずの滞留をなくし、複雑でない準備並びに経済 的な購入と在庫とを伴なうモジュール化して構成された工具システムを有するよ うな、前記の種類の工具を提供することにある。

この課題は前記の種類の穴あけ兼面取り工具において請求項１の特徴部分により 解決される。

別の構成並びに実施態様は請求項２以下に記載されている。

この発明にとって重要なことは、ツイストドリルのストレートシャンクが穴あけ 直径以上でありかつ少なくとも一つの固定面を有することである。これによりい かなる後加工もなしに同一のツールホルダに種々の穴あけ直径を有する全く多様 なドリルを取り伺けることができ、その際ドリルの固定又は連動は切りくずが侵 入しない範囲で行われるので、固定部が切りくずの流れを妨げないという長所が 達成される。

この発明に基づく工具の面取りヘッドは工具軸線を中心として３６０’回動可簡 に構成されているので、面取りヘッドから突出するドリル部分（Ｌ）についての どんなドリル位置に対しても面取り刃の切削のために有利な位置を調節可能であ る。その際割り出しピンとして働く連動ビンとツールホルダの周囲溝に半径方向 に係合する面取りヘッドの止めねじとにより、ツールホルダ上の面取りヘッドの 調節を行うことができる。それにより面取り刃がどのようなドリル長さ調節の場 合にも最適にドリルの二番取り面上に当接するということが保証される。

要するにどの面取りへラドにおいてもそれぞれ二つの面取り刃が対角線上に向か い合って配置され、また二番取り面の直径ｄ１にほぼ面取り角λ（工具軸線に対 する角度）を成して立て掛けるように当てて固定配置されているということが、 この発明にとって重要である。それにより面取りヘッドを載せた同一のツールホ ルダ中に種々の穴あけ直径を有するツイストドリルをはめ込むことができ、その 際両面取り刃を相応に移動し固定するだけでよく、それにより常に二番取り面上 への面取り刃の最適な十分な接触が行われるという長所が達成される。

従ってここで３６０°の面取りヘッドの回動可能性又は移動可能性により１面取 り刃の切削のために有利な位置がドリルの二番取り面の所定の範囲で得られると いう大きい長所が得られる。加えるに各穴あけ直径に一つのドリルが対応してい るが１面取りヘッドとツールホルダとは異なる直径の全系列に適合するので、少 数の面取りヘッドとホルダとにより５〜２５ｍｍの穴あけ直径範囲全体を加工す ることができる０選択基準はここではドリルのシャンク直径である。そのため市 販のドリルを全く後加工無しに使用することができる。

この発明の一実施態様によれば、ツールホルダの中でのドリルの固定は固定面を 介して行われ、しかも固定面が水平であるか傾いているかに応じて半径方向の又 は相応に傾いた固定ねじにより行われる。その際軸方向に見てそれぞれ二つの固 定ねじが相前後して配置されるのが有意義であり、それにより比較的大きくホル ダから押し出されたドリルの場合にもドリルシャンクの固定を最適に実施するこ とができる。

この発明の別の一実施態様によれば、ツールホルダの後端部に主軸を通る内部冷 却媒体供給口を備えた迅速交換装置（例えばＡＢＳカップリング）が用いられ、 その際迅速交換が人手により又は自動的に行うことができるので非常に有利であ る。

更に面取りへラドとホルダとの間の分離域にほぼ環状の冷却媒体ポケットが設け られることが非常に有利に作用する。冷却媒体ポケットの範囲へドリルの螺旋形 溝がもぐり込む際に、穴あけ深さの小さいドリル位置の場合に該当す、るように 、この範囲すなわちドリルと面取りヘッドとの間への切りくずの侵入が圧力を受 けて穴あけ方向に流出する冷却媒体の流れにより防止される。従って切りくずの 滞留は面取りヘッドの内部に螺旋形溝がもぐり込んでいる場合にも起こるおそれ はない。

この発明に基づき更にそれぞれ両刃式に設計されている同一形式の二つの面取り 刃が用いられるのが有利である６面取り刃は４５°以下の調節角度を有すること ができ、前記のようにドリルの二番取り面に立て掛けるように当てて固定配置す ることができる。

更に各面取り刃が刃の下面に設けられた輪郭案内面を介してドリルの二番取り面 直径に当てられ、各一つのクランプ片と皿ねじとにより案内溝の中に固定される のが有利である０面取り刃にわたって広い切りくずポケットを形成でき、その線 面取り刃の締め付は要素及びクランプ要素が刃と同じ高さで、それぞれのクラン プ要素が固定範囲において面取り刃の長手方向縁に設けられた傾斜固定面に接触 するように設計されている。従ってクランプ片の固定力はほぼ４５°の角度を成 して面取り刃に加えられ、その際刃が例えば６０″のＶ字形案内面により最適に この角度付き案内溝の中へ押し込められ移動しないように固定される。同時に切 りくず排除溝の中に保合又は突入する部品無しに切りくず排除溝がその全長にわ たって開放されることにより、妨げられない切りくずの流れが保証される。その 上クランプ要素が面取り刃の高さを越えて突出せず、ここでも切りくずの流れが 妨げられない。

更にこの発明に基づき所定の分離個所を備えモジュール化された構成が用いられ るのが有利である。この所定の分離個所は、ツールホルダ、面取ヘッド及びツー ルホルダ取り付は部のような機能的に重要な構成部品相互の軸方向及び半径方向 案内部又は公差寸法的に正確な固定部である。それにより比較的少数の部品と少 ない労力とにより各工具の組み合わせ上問題の無い組み立てが可能となる。従っ て穴あけ直径（ｄ）、面取り角（入）、穴あけ深さくＬ）及び調節寸法（ＥＭ） を明快なモジュールシステムに基づき苦労せずにあらゆる要求に適合させること ができる０分離個所（ｓｌ、ｓ２）の案内面及び接触面は部品を容易に押しはめ 同様に容易に配列することができるように設計され、その際工具位置の高い回転 精度及び再現精度が保証される。最後に工具の摩耗、破損又は損傷の場合に各工 具部分は単独に又は工具全体を敏速にかつ問題無く（一部では単一の固定ねじの 操作により）交換することができる。

所定の分離個所及び内部冷却媒体供給口を備えるモジュール化された構造により 、明快なモジュールによる問題の無い組み立てと問題の無い機能とを符号化シス テムとの関連で自動加ニジステムとして採用することが可能となる。

次にこの発明を図面を参照して実施例により詳細に説明する。

図面において、 第１ｒｉＪは、部分軸方向断面を含み、工具軸は取り付けず、ＡＢＳ迅速交換装 置を備え、調節リストの工具目標データ：ｄ、Ｌ及び入に基づき前調節されたこ の発明に基づく穴あけ兼面取り工具を、 第２図は、切削に対して有利な位置範囲に二つの面取り刃を備えた工具のツイス トドリルを通る半径方向断面を、ｔｉｓ３図は、工具軸を取り付けられ中心で主 軸を通り又は主軸７ランジを経て内部冷却媒体を供給される、モジュール化して 構成された穴あけ兼面取り工具を、 第４図は１面取り刃の固定を示す第１図の切断線ＩＴ−ｒＶによる断面を。

第５図は、面取り刃の拡大平面図を。

第６図は、拡大図示した副刃部を示す第５図のＸ部詳細を、第７図は、副逃げ角 を示す第６図の切断線ｍ−ｍによる断面図を、 第８図は、第５図に示す矢印Ａから見た端面図を示す。

この発明に基づく穴あけ兼面取り工具は、刃の形状及び切りくず排除溝の形状に より長い切りくずを出す性質の材質の場合にも短い穴あけ切りくずを発生させ、 切りくずの排出が特別の切りくず排出溝の形状により促進されるようになってい る、市販のツイストドリルｌかから成る。

比較的深い穴あけのために内部に冷却溝が設けられている。

穴あけ深さＬは調節ポルト９により調節される。調節寸法ＥＭはＬと用いられる 工具軸５とにより決まる。

ドリルｌの固定はシャンクＤの傾斜した固定面ｇで固定ねじ７（小さい穴あけ深 さの場合には８）により行われる。水平な固定面を有するドリルは固定ねじ１４ 又は小さい穴あけ深さの場合には１５により固定される。

面取りへラド２は同一形式の二つの面取り刃４を取り付けるように設計され、こ れらの面取り刃は輪郭の適合した案内溝を介して二番取り面ｊの直径ｄｌに当て られ、クランプ片１１と皿ねじ１２により固定される。

特に第５図に示すように１面取り刃４は寸法ｌの細長い胴部を有し、この胴部は 断面で見て（第８図参照）δ−３Ｘ６０’と内接円直径ｑを備えた正三角形のよ うに形成されている０両端部には胴部は長手側面に沿って向かい合って長さ１２ の各一つの切れ刃ｔ、ｔｌ　を備えて形成されている。これらの切れ刃は面取り 刃の輻すを形成しそれぞれすくい角τと逃げ角αとを有する。切れ刃の保護のた めに刃先端（第６図の詳細部Ｘ参照）は副切れ刃ｂ１及び副逃げ角α１を備える 。

角度δを成して配置された支持面ｎは面取り刃の案内面として設計され、完全な 接触を保証するために中央部に凹所１１　を備える。

固定片１１のためには面取り刃の長手側面に沿って両側に傾斜固定面ｋが角度β を成して配置され、一方クランプ片自体は相応に傾斜した締めつけ面（約４５６ ）を有する（特に第４図参照）０面取り刃４は更にその下面に各一つのＶ字形傾 斜部を有し、この傾斜部は望ましくは約６０°のＶ字形角を形成する０面取り刃 は両端部に望ましくは約５ｍｍの距離上に、すくい角と逃げ角とを備えたくさび 形刃を有する。

加工しようとする面取り部の傾斜から面取り角λが決まる。刃先端の接触を保証 するために、端面ｒとドリル直径ｄとの間には角度σが設けられている。角度の 合計入＋ε＋σは９０６である。

焼結工程により成形されたプレス素材は、すくい面及び逃げ面だけを後加工され かつ必要な場合に被覆される。

面取り刃の有利な寸法は次のとおりである。

ｂ＝４．０ｍｍ、仕上げ公差±０．０２５ｂｌ　＝約０．１ｍｍ ｄ　−５〜２５　ｍ　ｍ ｄ＋＝ｄ−約０．５ｍｍ ｈ＝約４．０５ｍｍ １−約２４ｍｍ ｈ＝約６　ｍｍ、深さ０．２ｍｍ １２＝約５ｍｍ ｑ＝φ２．９５ｍｍ、仕上げ公差±０．０５ｍｍα；約１５１′ β＝約４５゜ δ＝約６０゜ γ＝約１００ χ＝最大で６０６ σ：最大で２゜ 面取り刃４に対するドリルｌの切削のために有利な位置χを得るために、面取り へラド２はツールホルダ３に対して回動可能にかつ同時に例えば２４個所に割り 出し可能に構成され、その際これらの個所での固定は少なくとも二つの軸方向連 動ビン１３と周囲溝に係合する三つの止めねじ６とを介して行われる。

ツールホルダ３はその前端部にドリル１と面取りヘッド２とを取り付けるほかに その後端部に迅速交換装置１０を備え、この迅速交換装置は中心で十分な冷却媒 体の流れを可能にする。

ホルダ３の中では冷却媒体は同時に調節ポルト９を経てドリル１に供給されまた 環状の冷却媒体ボケッ）ｆへも導かれる。このことは少なくとも二つの軸方向冷 却媒体結合孔１７を介して行われ、この結合孔自体は調節ポルト９の高さに設け られた環状溝１８に連通する。環状溝１８は調節ポルト９を通って又は延長され た結合孔１７と図示されていない別の半径方向結合孔とを経て中心の冷却媒体供 給口に結合されている。それによりこの範囲にドリル１の螺旋形溝がもぐり込む 際に、冷却媒体が圧力をもって流出し切りくずの侵入を防止する。

孔１７の中に達し絞りとして働く半径方向の止めねじ１６により、冷却媒体の流 れを要求に応じてドリルと冷却媒体ボケッ）ｆとに分配して供給することができ る。このことは例えば垂直な作業姿勢でかつ削りにくい材質の場合に、専らドリ ルによる切りくずの排出及びドリル刃の冷却を改善するために特にｆｒ要である 。

部品の設計に際してＦｉｆｆ題の無い切りくずの排出に特に注意した０例えばド リルｌの切りくず排出溝は係合する又は突入する部品無しに全長にわたり開放さ れている０面取りへラド２の大容積に設計された切りくずポケットは突出部分の 無い平らで滑らかな面を有する０問題の無い切りくずの排出のための設計手段は 、特に面取り刃領域におけるこの発明に基づく冷却媒体供給に関連して実際上良 好な結果をもたらした。

前記長所を備えた工具のモジュール化した構成は特に、自動加工のために工具シ ステムに対し現在課せられている高い要求に最もよく適合している。

図示の実施例のほかに、要求に応じて複数の直径、端面及び面取り部が階段状に 加工されるように、面取りヘッド及びツールホルダを構成することができる。

この発明は以上説明及び図示した実施例には限定されない、この発明はそれから 導出されるすべての展開及び部分適用を同様に含む。

国際調査報告　　　　ＰＣＴ／ＥＰＢ９１０１２２４

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．前端部に面取りヘッドと市販のストレートシャンク付きドリルとを支持する ツールホルダ並びに相応の調節要素及び固定要素から成る穴あけ兼面取り工具に おいて、−ドリル（１）のシャンク直径（Ｄ）が穴あけ直径（ｄ）以上でありか つ少なくとも一つの固定面（ｇ）を有し、−面取りヘッド（２）が工具軸線（ａ ）を中心として３６０°回動可能に設計され、 −面取りヘッド（２）に仕二つの面取り刃（４）が対角線上に向かい合って置か れ、二番取り面（ｊ）の直径（ｄ１）にほぼ面取り角度（λ）を成して立て掛け るように当てて固定配置される ことを特徴とする穴あけ兼面取り工具。
2. ２．ツールホルダ（３）に固定ねじ（７、８又は１４、１５）が設けられ、その 際傾斜した固定面（ｇ）付きドリルの固定のために同様に傾斜した固定ねじ（７ 、８）が用いられ、水平な固定面付きドリルの固定のために半径方向に導かれた 固定ねじ（１４、１５）が用いられることを特徴とする請求項１記載の穴あけ兼 面取り工具。
3. ３．７ｍｍ以下の穴あけ直径（ｄ）がシャンク直径より小さくかつ最小穴あけ直 径（ｄ）が５ｍｍであり、穴あけ深さ（Ｌ）がＬｍｉｎ．＝１〜１．５ｄ及びＬ ｍａｘ．＝螺旋形溝長−ｄの範囲で無段階に軸方向調節ボルト（９）により調節 可能であり、その際ドリル（１）の固定が少なくとも一つの固定ねじ（７、８又 は１４、１５）により実施されることを特徴とする請求項１記載の穴あけ兼面取 り工具。
4. ４．回動可能な面取りヘッド（２）が、軸方向連動ピン（１３）とツールホルダ の周囲構に係合する半径方向止めねじ（６）とにより、ツールホルダ上に位置正 確に固定されることを特徴とする請求項１記載の穴あけ兼面取り工具。
5. ５．ツールホルダ（３）がその後端部に主軸を通る内部の冷却媒体供給口（ｅ） を備えた迅速交換装置（１０）を有し、その際迅速交換装置（１０）が入手によ り又は自動的に交換可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の穴あ け兼面取り工具。
6. ６．面取りヘッド（２）とツールホルダ（３）との間の前側分離域にほぼ環状の 冷却媒体ポケット（ｆ）が設けられ、このポケット目体が軸方向の冷却媒体結合 孔（１７）を介して、中央の冷却媒体供給口（ｅ）を備え調節ボルト（９）の高 さに設けられた環状溝（１８）に結合されることを特徴とする請求項１ないし５ の一つに記載の穴あけ兼面取り工具。
7. ７．ツールホルダ（３）の中には、孔（１７）の中に突入し冷却媒体の流れを要 求に応じて絞る半径方向止めねじ（１６）が設けられることを特徴とする請求項 ６記載の穴あけ兼面取り工具。
8. ８．面取りヘッド（２）の同一形式の二つの面取り刃（４）がそれぞれ両刃式に 設計され、その際それぞれのくさび形刃がすくい角と逃げ角とを備え、面取り刃 用プレス素材がこれらの角度面だけを後加工され要求に応じて被覆されることを 特徴とする請求項１記載の穴あけ兼面取り工具。
9. ９．それぞれの面取り刃（４）が刃の下面に設けられ輪郭に適合する望ましくほ くさび形の案内部を介して直径（ｄ１）に当てられ、上側の刃面を越えて突出し ない各一つのクランプ片（１１）と皿ねじ（１２）とにより面取りヘッドの中の 相応の案内溝中に固定配置されることを特徴とする請求項１ないし８の一つに記 載の穴あけ兼面取り工具。
10. １０．切りくずの流れを妨げないためにドリルの切りくず排除溝が、溝に係合又 け突入する部品無しに溝の全長にわたり開放されて形成されていることを特徴と する請求項１ないし９の一つに記載の穴あけ兼面取リエ具。
11. １１．面取りヘッド（２）の中にはぼ面取り刃（４）の全面にわたり広い切りく ずポケットが設けられ、その際面取り刃（４）のための締めつけ要素及びクラン プ要素（１１及び１２）が高くとも面取り刃と同じ高さに、クランプ要素（１１ ）が締めつけ領域で面取り刃（４）の長手方向縁に沿つて設けられた傾斜固定面 （ｋ）上に接触するように設計されていることを特徴とする請求項１ないし１０ の一つに記載の穴あけ兼面取り工具。
12. １２．所定の分離個所（ｓ１、ｓ２）を備えモジュール化された構造が用いられ 、その際分離個所では相互に当接する部品の軸方向及び半径方向案内又は寸法正 確な接触又は固定が、例えば摩耗、破損、損傷又は改修の際の部品のモジュール 交換のたわに行われることを特徴とする請求項１ないし５の一つに記載の穴あけ 兼面取り工具。