JPH03142120A - 環状ホールカッター - 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】 本発明は環状ホールカッターの製造方法に関する。

環状ホールカッターは中空円筒状カッター本体とその下
方端側りに配備された複数の刃部、そしてロータリー駆
動部材（ＪＰ−Ａ−５７−２１１４０８参照〉上に据え
付けるために適応された上方端とを有することで知られ
ている。刃部はスチール本体の下方端にろう付けされた
タングステンカーバイドあるいは硬質金属チップ製のも
のである。その本体は通常切断動作によりかかる捩れ力
に耐え得るために熱処理された高引張強度スチールで製
造される。

上記構造の主要な欠点は、必要な逃げ角を提供するため
に内部フランクが切り刃の内部端からの半径における接
線とカッターの軸の両方に対して傾けられねばならない
ので、硬質チップの半径方向内部対面フランクを研削す
るのが非常に困難であるということである。各チップの
切り刃の内部端点は回転する時に同環状面を描いて進む
、さもなければチップの非均−装着が発生することに留
意すべきである。チップを正確にその本来の位置に研削
することは非常に困難である。砥石は、必然的に小径の
もので、且つ磨耗し易く、頻繁にドレスの必要があるも
のであらねばならない。

既知の構造のさらなる欠点はカッター本体内のチップの
正確な取付けである。チップの取付けは連続研削動作を
最小にするために複雑な位置決め及びクランプ手段を必
要とする。

ＪＰ−Ａ−５７−２１１４０８は環状ホールカッターの
各チップ上の二つの突起を開示しており、これらが半径
方向にチップを正確に位置決めするためにカッター本体
の外周辺と噛み合っていることが説明されている。しか
しながら、クランプがチップを適所に保持するために必
要とされ、そして内部フランクは尚研削を必要とする。

種々の切れ刃、逃げ角、及び傾き角度の正確な位置決め
が非常に改良され、且つ製造行程が単純化された環状ホ
ールカッターを製造することが本発明の目的である。

ろう付け中ビットが半径内方および外方への移動がクラ
ンプを使用しないで防止される環状ホールカッターを製
造することが本発明の他の目的である。

内部フランクに対する所望の円周方向及び軸方向隙間を
有するチップを形成し、且つその内部フランクを研削す
る必要がなくなるようにろう付け中にチップを正確に位
置決めすることが本発明のさらなる他の目的である。

本発明によれば、チップ付き環状ホールカッターを製造
する方法においては、チップは内部と外部のランドを有
し、そして環状カッター本体内に設けられたスロット内
に配置されているので、チップがろう付けされる前に、
半径方向内部に対面している各チップのフランクは正確
に位置決めされ、そして前記フランクを続いて研削する
必要がないように円周方向及び軸方向隙間を有して提供
されている。

本発明による環状ホールカッターの製造方法が、説明の
ために、添付の図面を参考にして以下に説明される。

図はチップ、及び溝付き環状ホールカッターの製造を示
している。環状カッター本体用のスチールブランク１０
（第１図）は機械加工され、研削されて、円筒状壁１２
とドライブシャンク１４を提供する。互いに直角をなす
二つのフラットはドライブシャンク１４が取付けられる
ように適応されるロータリー機械軸（図示されない）の
自由端におけるクランプネジの端による隣接のためのシ
ャンク１４に機械加工することが出来る。機械加工され
たブランクは、それから熱処理される。

スパイラル溝７０は円筒状壁１２の外部周辺面５２で研
削される。スロット１８は円筒状壁１２の環状端面１６
に機械加工される。特に第２図と第３図に示されるよう
に、回転の意図される方向２０で解かるように多情７０
の自由端の後部に一つのスロット１８がある。そのスロ
ット１８はスパイラル溝７０と同方向に、しかし溝より
も回転の軸６１に対して小さい角度で曲げられている。

スロット１８はカッター本体１２の外部表面５２の厚み
のある三角形部分５３を残すように関連溝７０と円周方
向に間隔が設けられている。この三角形表面部分５３は
関連スロット１８のリード側面６４に近接している。望
ましくは、スロット１８のリード底部のコーナーは実質
的に隣接する溝７０に入り込む。例えば、６個のチップ
を有するカッターは、いずれの場合においても、六つの
満７０と六つのスロット１８がカッター壁１２に研削、
機械加工され、そして円周方向に均等に間隔が設けられ
る。

第４図と第５図はスロット１８内に取付けるように設計
された焼結カーバイドチップ３０の一つを示している。

各チップ３０はその一面４２に二つのランド３２と３４
を有する。この面４２は回転の意図される方向２０のリ
ード面となる。ランド３２．３４は第６図と第７図に示
されるように関連スロット１８内にチップ３０をガイド
するランナーとして働く。

第一あるいは外部ランド３２は組み合わされた状態で半
径方向外部フランクとなるフランク４４に近接するリー
ド面４２のエツジに沿って延びる延長長方形リブ、ある
いはフランジから構成される。第二ランド３４は半径方
向内部フランクに近接するリード面４２のエツジに沿っ
て延びる延長テーパーリブあるいはフランジから構成さ
れる。

円筒状壁１２の外部表面部分５３は外部ランド３２と連
係し、そして内部ランド３４は円筒状壁１２の内部表面
５４と連係する。チップ３０は、第６図から解かるよう
に組み込まれ、チップの底面５６がスロット１８の底部
５８に収められる時にはスロット１８から僅かに突き出
て立っている。

円筒状壁１２の端面１６は、第１図と第６図で解かるよ
うに両生径方向上方と半径方向外部に傾斜角が付けられ
る。第３図と第７図はスロット１８のリード及びトレー
ル面６４．６６と平行に描かれた半径を示す。第３図に
又示されるように、スロット１８のリード頂上エツジ６
５は前設定距離６３だけ半径６２の前にある。リード外
部ランド３２の長方形状と共にこれは、チップ３０が後
述されるろう付け段階以前に正しく方向付けされ、そし
て取付けられるようにする。内部ランド３４は内部円筒
状表面５４に対してきちんと納まる。

それは後述されるように内部フランク４６はカッター軸
６１に傾けられているのでテーパー状にしである。

このように、チップ３０は手でスロット１８内の位置に
配置可能で、クランプや位置決め装置を使用すること無
く片手だけの操作で端面１６の最上部で方向付けられた
カッター本体でこれらのスロット内に保持可能である。

チップ３０は各チップ位置の領域内に亜鉛を配置するこ
とにより、そしてカッター本体の周辺を均一に加熱する
ことにより同時に適所にろう付けされる。例えば、誘導
加熱により円筒状壁１２の上方端部を加熱することで十
分である。これは各チップを個々にろう付けするよりも
早く、且つ熱の周辺均一性がカッター本体の歪みを最小
にする。

ろう付け後、環状ホールカッターは、第８図、第９図、
そして第１０図に示されるように溝７０と通じるように
チップ３０に近接する端面１６内に刃溝７２を研削する
ことにより仕上げられる。

それからチップ３０は研削される。適切な半径方向外側
逃げ面４５を提供するための外部面４４がらの材料の研
削を含む。チップの頂上面６０はそれぞれ半径方向外部
及び内部に傾斜する外部及び内部端逃げ面７４．７６を
形成するように研削される。これは又全体としてカッタ
ーの必要端隙間を提供するための環状壁１２の端面１６
の研削をも含み、チップ３０の頂上面６０は第４図と第
５図に示されるようにその底面に関して傾斜しており、
それによりこの頂上面６０は第６図と第１１図からも解
かるように半径方向面内に十分に納まる。これは頂上面
６０の研削される材料の量を最小にする。

切れ刃７８は前部傾斜面４３を形成するために、第９図
に示されるようにカッター軸６１に対して角度アルファ
ーで各チップ３０の前方面４２を研削することにより形
成される。角度アルファーは角度ベータよりも小さく、
それによりスパイラル講７０はカッター軸６１に傾斜さ
れる。硬質チップ付き環状ホールカッター用の最適前部
傾斜角度アルファーは最適切り屑逃げ用の溝角度ベータ
よりも小さいことが解かっている。望ましくはアルファ
ーは約１５度で、ベータは約２７．５度である。ロータ
リー軸６１に対するスロット１８の傾斜角度はアルファ
ーに十分等しくなるように製作されている。これはチッ
プ３０の研削されるリード面４２の材料の量を最小にす
る。

切れ刃７８は、逃げ面の端７４．７６が前部傾斜面４３
と合うところで形成される。前部傾斜面４３が研削され
る軸方向及び半径方向角度は、第１０図に示されるよう
に切れ刃７８の半径方向内部部分が十分に半径６２と平
行で、しかもその前部にあるように研削されており、こ
こで半径方向外部部分は半径６２に傾斜される。

本発明によれば、チップ３０の半径方向内部溝４６を研
削するのは不必要となる。第４図と第５図に見られるよ
うに、半径方向内部フランク４６は切れ刃７８における
カッター本体の内部周辺に対する接線８０に関してと垂
直線８２との両方に関して傾斜されている。円周及び軸
方向隙間は、それにより内部フランク４６に与えられる
。チップ３０はカッター本体内に傾斜した配置で取付け
られるので、その接線８０は僅かに水平に傾斜（直立し
て置かれたカッターに関して）しているので、真の正接
では無く、垂直線はカッター軸６１と完全な平行をなす
ものではない。しがしながら、環状ホールカッターの内
部周辺における所望の円周及び軸方向隙間は、第７図と
第１１図にそれぞれ見られるようにチップ３０の内部面
４６を研削すること無く得られる。外部及び内部ランド
３２．３４の働きによりチップ３０の正確な半径方向位
置は内部フランク４６の研削を回避するために必須とな
る、さもないと切れ刃７８の内部端点は非均−装着とな
る異なる径の円を描くことになろう。

熱の局部化性を円筒状壁の自由端部会にもたらす熱の均
一性は熱処理、及びろう付けに先行する研削の実行を可
能にする。そのろう付け温度は熱処理された焼き入れに
逆に影響を及ぼすには不十分な温度である。ろう付け段
階前の溝の形成はろう付け後に実行される研削量を最小
にする。カッターの金属を研削するために使用される砥
石は、チップを満足に研磨できないほど目詰まりするよ
うになる。使用されるとしてもまれである前部傾斜面を
研削するために使用される砥石は、特にチップが講スパ
イラル角度よりも小さい傾斜角度であるので、カッター
本体の材料と噛み合う。端逃げ面を研削するために使用
される唯一の砥石は本体の金属とチップの材料を研削し
、そして研削される本体金属の量は端逃げ面の半径方向
内部及び外部と同じようにするために環状壁の端面を最
適形状にすることにより最小にされる。

カッター径の範囲に適するように与えられたチップ３０
上のランド３２．３４を設計することが可能であり、そ
れにより全範囲の径をカバーするために必要とされる異
なるチップ数を低減することが出来る。チップ３０は通
常焼成プロセスにより製造され、それらは平坦セラミッ
ク上のタングステンカーバイド、硬質金属である。

本発明により製造されるカッターは、通常のツイスタド
リルでは電力を消費し過ぎるような硬質金属に比較的大
きな径の穴を開けることを意図されており、しかもコン
クリートや石造物に対しても使用されても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図はチップ受け用スロットが切り込まれているが、
本発明の一形態によるチップが挿入される前のカッター
本体用のブランクの斜視図、第２図はチップ受けスロッ
トと関連溝との間の関係を示す部分側面図、 第３図は第２図の詳細を示す端面図、 第４図は第１図から第３図までに示されたスロット内へ
挿入されるチップの一つの拡大斜視前面図、 第５図は第４図のチップの斜視背面図、第６図は幾つか
のチップが取付けられたカッター本体の斜視図、 第７図はチップが取付けられたカッター本体の部分端面
図、 第８図はろう付け及び切削後のカッタ一部分の詳細斜視
図、 第９図は第８図の部分詳細側面図、 第１０図はろう付けと切削されたチップが取付けられた
カッターの部分端面図、 第１１図は第７図の線ＸＩ−ＸＩでの断面図である。 １０スチールブランク、１２円筒状壁、１４ドライブシ
ヤンク、１６端面、１８スロツト、２０意図された回転
方向、３０チツプ、３２外部ランド、３４内部ランド、
４２リ一ド面、４３前部傾斜面、４４溝、４５半径方向
外側逃げ面、４６半径方向内部フランク、６０頂上面、
６１回転軸方向、５２外部周辺表面、５３三角形状部分
、５６底面、５８底部、６２半径、６３前設定距離、６
４リ一ド側面、６５リード頂上エツジ、６６トレ一リン
グ面、７０スパイラル溝、７２刃溝、７４外方端逃げ面
、７６内方端逃げ面、７８切れ刃、８０接線、８２垂直
線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、チップ（３０）はカッター本体の円筒状壁（１２）
   内のスロット（１８）に配置されて、ろう付けあるいは
   同様の金属合成操作によりその中に確保され、そしてそ
   のチップ（３０）は切れ刃（７８）を形成するために研
   削される環状ホールカッターを製造する方法において、
   チップ（３０）はろう付け中にスロット（１８）内での
   半径方向内方の移動が突起（３２）により防がれており
   、各チップ（３０）はろう付けあるいは同様作業中にス
   ロット（１８）内にチップ（３０）を半径方向に正確に
   配置するために円筒状壁（１２）の外部及び内部表面（
   ５３、５４）のそれぞれと噛み合う半径方向外部及び内
   部ランド（３２、３４）を有し、そして円筒状壁（１２
   ）は全チップ（３０）を同時に確保するために円周方向
   均等に加熱され、そしてチップ（３０）はろう付けある
   いは同様作業に続いて研削されること無く半径方向内部
   逃げ面を形成するようにランド（３２、３４）に関して
   方向付けられる面（４６）を有するように形成されてい
   ることを特徴とする方法。 ２、内部逃げ面（４６）は軸方向及び円周方向隙間を有
   することを特徴とする請求項１に記載の方法。 ３、外部ランド（３２）はチップ（３０）のリード面（
   ４２）上にあることを特徴とする請求項１及び２のいず
   れかに記載の方法。 ４、外部ランド（３２）は長方形状であることを特徴と
   する請求項３に記載の方法。 ５、内部ランド（３４）はチップ（３０）のリード面（
   ４２）上にあることを特徴とする、請求項１、２、３、
   及び４のいずれかに記載の方法。 ６、内部ランド（３４）は三角形状であることを特徴と
   する請求項５に記載の方法。 ７、スパイラル溝（７０）は、チップ（３０）がろう付
   けあるいは同様作業により確保される前に円筒状壁（１
   ２）の外部表面（５２）に形成されることを特徴とする
   請求項１、２、３、４、５、及び６のいずれかに記載の
   方法。 ８、スロット（１８）はそれらの関連溝（７０）から円
   周方向に戻されて、それらの間に円筒状壁（１２）の外
   部表面（５２）の部分（５３）を残す、その部分（５３
   ）はろう付けあるいは同様作業中にチップ（３０）上の
   外部ランド（３２）により噛み合わされることを特徴と
   する請求項７に記載の方法。 ９、スパイラル溝（７０）は円筒状壁（１２）の外部表
   面（５２）に形成され、そしてチップ受けスロット（１
   ８）はロータリー軸（６１）に関して傾斜しており、そ
   のスロット（１８）の傾斜角度（アルファー）は溝（７
   ０）のスパイラル角度（ベータ）より小さいことを特徴
   とする請求項１、２、３、４、５、６、７及び８のいず
   れかに記載の方法。 １０、スロット（１８）の傾斜角度（アルファー）は１
   ２．５度だけ溝のスパイラルの角度（ベータ）より小さ
   いことを特徴とする請求項９に記載の方法。 １１、溝（７０）のスパイラルの角度（ベータ）は２７
   ．５度であることを特徴とする請求項９及び１０に記載
   の方法。 １２、チップ（３０）の前部傾斜面（４３）は環状壁（
   １２）へのチップ（３０）の確保の後に研削され、そし
   てこの目的のために使用される砥石はカッター本体の材
   料を比較的少なくあるいはほとんど研削しないことを特
   徴とする請求項９、１０、及び１１のいずれかに記載の
   方法。 １３、刃溝（７２）はチップ（３０）がろう付けあるい
   は同様作業による確保の後に円筒状壁（１２）の端面（
   １６）に形成されることを特徴とする請求項７、８、９
   、１０、１１、及び１２のいずれかに記載の方法。 １４、チップ（３０）はカッター本体の円筒状壁（１２
   ）内のスロット（１８）に配置されて、ろう付けあるい
   は同様の金属合成操作によりその中に確保され、そして
   そのチップ（３０）は切れ刃（７８）を形成するために
   研削される環状ホールカッターを製造する方法において
   、スパイラル溝（７０）は円筒状壁（１２）の外部表面
   （５２）に形成されており、スパイラル溝（７０）はチ
   ップ（３０）がろう付けあるいは同様作業により確保さ
   れる前に円筒状壁（１２）に形成され、そして円筒状壁
   （１２）は同時に全チップ（３０）を確保するために円
   周方向均等に加熱されることを特徴とする方法。 １５、チップ（３０）はカッター本体の円 筒状壁（１２）内の傾斜スロット（１８）に配置されて
   、ろう付けあるいは同様の金属合成操作によりその中に
   確保され、そしてそのチップ（３０）は切れ刃（７８）
   を形成するために研削される環状ホールカッターを製造
   する方法において、スパイラル溝（７０）は円筒状壁（
   １２）の外部表面（５２）に形成されており、チップ受
   けスロット（１８）の傾斜角度（アルファー）は溝（７
   ０）のスパイラル角度（ベータ）よりも小さい、それに
   より前部傾斜面（４３）の傾斜角度は最適切りくず除去
   のために選択可能である溝のスパイラル角度（ベータ）
   に関して自由に切れ刃（７８）により最適切断を得るた
   めに選択可能となることを特徴とする方法。 １６、円筒状壁（１２）とろう付けあるいは同様作業に
   よりそれに確保されるチップ（３０）を有する環状ホー
   ルカッターにおいて、チップ（３０）は切れ刃（７８）
   を形成するために研削されており、チップ（３０）の半
   径方向内部面（４６）は研削されずに、所望の円周方向
   及び軸方向隙間を提供することを特徴とする環状ホール
   カッター １７、外部表面（５２）にスパイラル溝（７０）を備え
   た円筒状壁（１）と、ろう付けあるいは同様金属合成操
   作により環状壁（１２）に確保された傾斜チップ（３０
   ）とを有する環状ホールカッターにおいて、チップは切
   れ刃（７８）を形成するために研削されており、チップ
   （３０）の傾斜角度（アルファー）は溝（７０）のスパ
   イラル角度（ベータ）より小さいことを特徴とする環状
   ホールカッター。