JPH09506831A - マルチブレード工具の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 高力工具鋼を資材とするマルチブレード工具の製法と該製法により製造される工具を開示するものである。本発明の特色は、次のように示される。−製造されるマルチブレード工具の断面に対応する断面を有する異形材が、熱間押出しによって製造され、−該異形材が、室温より高いが、押出された際の温度（departure temperature）より低温でねじられる。

Description

【発明の詳細な説明】発明の名称 マルチブレード工具の製法技術分野 本発明はマルチブレード工具の製法、ならびにその製法により製造されたマル チブレード工具そのものに関する。従来の技術 今日、例えばドリルなどのマルチブレード工具の製造は、材料と時間がかかる やり方で行われている。 穿孔工具の製造に要する材料の消費量を低減するために、EP 0 361 189 A1に 記載されているような、ヘッドと、抽出用ねじれ溝面と工具軸の中心補強材を有 するシャフトと、締結タップからなる石工用穿孔工具が開発された。抽出用ねじ れ溝面を有するシャフトは、穿孔工具の軸に補強材を有するねじれた平棒より成 り、該補強材の横方向の寸法は、該平棒の肉厚の２〜３倍である。 上述のヨーロッパ特許に示されている発明の目的は、特に安定性と耐久性を増 すことにより、より良質の穴をあけることのできる穿孔工具をつくることにある 。さらに、材料の消費量が少ないので、いっそう経済的でもある。 しかしながら、この文書では、例えば、鋼などの金属を加工するのにこの穿孔 工具を利用できるように、材料として平たい異形材を用いてマルチブレード工具 を製造する場合に、材料消費をできるだけ低く抑え、それによりコストをできる だけ低減する方法については述べられていない。発明の説明 本発明の目的は、最小限の材料消費とコストでマルチブレード工具を製造可能 にするマルチブレード工具製法を提供することである。 この目的は、請求の範囲第１項記載の本発明の特徴によって達成される。より 具体化された態様は、従属項の主題である。 本発明のマルチブレード工具の製法は、工具成型用輪郭を有する半製品の非切 削製造を可能にする。とりわけ、ドリルについては、例えば、材料番号 1.3343 などの超合金高速度鋼での製造が完全に可能になる。本発明の製法では、一体型 材からドリルを加工してつくるのではなく「平材」が使われるため、材料の節約 は、約５０〜７５％にもなる。この開発された製法により、確実に、ブレードの 幾何学的形状と螺旋ピッチをほとんど公差なく造り出せるようになる。材料とし ては、固型異形材又は、穴、好ましくは、いかなる形状であれ、中心の通路を少 なくとも１つ有する異形材を用いることができる。該通路は、冷却剤又は潤滑油 を注入したり、工具のシャフトを保持するのに使用してよい。 製造される切削工具は、ドリル、ミル、リーマーなどである。特に好ましいの は、本発明の製法を、直径３０ｍｍ以上の大径ドリルの製造に用いることであ る。 本製法の利点として特に指摘できるのは、任意に選択できる基礎的な異形材か ら特別なブレード工具を従来の製法によるよりもはるかに速く製造できることで ある。該工具を時間を要さず容易に形削りドリルないしはマルチステップドリル にすることができる。 高力工具鋼からマルチブレード工具を製造する工程は次のとおりである。まず 、温間押出機（warmextruder）により、製造されるマルチブレード工具に対応す る断面を有する異形材がつくられる。次にその異形材はねじられるが、その際該 異形材を室温まで冷却せずに行う。 ブレード類を製造するのには、ねじる前に異形材を加工することもできる。 しかしながら、横方向の食いつき部をつくるための側方ブレード（lateral bl ade）の加工は、ねじりと焼戻しの後で行うのが特に好ましい。したがって、工 具の先端部もねじりの後で加工するのが望ましい。 別の好ましい態様においては、異形材は、圧搾ロールによる押出しの後で、ね じられる。 本発明によれば、２枚刃ドリルを製造する場合は、略Ｓ字型の断面を有する平 異形材（flat profile）を使用するのが有利である。 本発明に基づいて製造されるマルチブレード工具は、シャフトの端部を、方形 の断面を有する平異形材でつくり、その終端部にドリルを従来のマシンシートに 保持するためのグリップ素子を取付けることができ る。このような「ユニバーサル・グリッピング・クランプ（universal gripping clamp）」は、マルチブレード工具が差し込まれる個々のシステムから完全に独 立している。この種のグリップ素子は、遊動・自動センタリング保持手段に基づ いている。 終端部材（end piece）と、したがってシートは、常に円形に研削されたネッ ク状になっており、その形状は所定のピッチでねじられた個々の押出異形材に応 じて異なる。 ユーザにとって重要なことは、本発明に基づく以上のような方法で製造される 工具は他の円錐システム（conus system）に合わせてあらかじめ変形する必要の ないことである。すなわち、本発明により設計された工具は、同じ穿孔深度性能 を有しながら、約５０％短い。その結果、材料をかなり節約できるだけでなく、 該工具が取付けられる機械の作業能力をかなり高めることもできる。 オープンな異形材が用いられるため、幾何学的な衝突がなく、したがって従来 の研削盤を使ってブレードを加工することができる。したがって、その場で工具 の加工が可能であるので、段付き工具のような特殊な工具を製造することができ る。 上述の工具は、個別に、加工基準に適応させることができる。高速度鋼異形材 には、随時、焼戻金属、セラミックなどの高速度切削材（high-velocity cuttin g materials）を取り付けることができる。異形材の合金鋼には、機械的耐久性 を増すことのできる 物質を用いてコーティングすることが可能である。図面の簡単な説明 本発明は、発明全体の観念を限定する意図なく、例としてなされる、添付の図 面に基づく下記の好ましい実施様態を用いた具体的な説明により、一層明らかに なるが、本明細書において説明されない本発明の詳細については、これらの図面 が明示的に参照される。 図１は、ローラー兼較正ユニットを示す。 図２は、ねじり兼較正装置を示す。 図３は、本発明に基づく、中心に穴を有する工具の断面を示す。好ましい実施態様の説明 以下の図面については、第１実施例の構成要素と同一又は対応する部品には同 一符号を付し、新たな説明を省き、第１実施例にない構成要素に関してのみ説明 を加える。 図１に示されるように、本発明に基づくローラー兼較正装置は、例えば、２つ の異形材ローラーキャリヤ１から成り、それらは、同一で、ただ１８０°ずらし て配置してよい。所望の螺旋ピッチは手動回転軸Ｚにより設定される。例えば、 螺旋ピッチは右に回転させると上がり、左に回すと下がるように設定することが できる。ローラーキャリヤ１は、２つとも、直線を成すＸ軸上に配置されている が、個別に設定することができる。 回転軸Ｙは、例えば、サーボモーター等を用いて、回転及び同期制御される。 使用されるサーボモーター の毎分回転数は、押出される異形材の出発速度（departure velocity）と相関関 係を持つ。 図２に示されているのは、ユニットＩ、II、IIIから成るねじり兼較正装置で ある。例えば、ピッチの間隔が狭い小さな異形材の場合は、ユニットを２つだけ 使用することも可能である。 ねじり兼較正装置は、異形材２の出発（departure）の直後に配置される。 押出された異形材２は、まず、ユニットＩに入る。 ローラーユニット３は、所望のピッチ角と所望の圧延深さに設定できる。駆動さ れるローラー３は、加工物２をユニットＩから引き抜く。このユニットＩでは、 ねじりが加えられ、だいたいの形が整えられる。 ユニットIIにおいても同様の過程が繰り返されるが、この場合、輪郭とピッチ だけが安定化される。 加工物の寸法と表面は、ユニットIIIで較正される。 こうして出来たねじれ異形材ロッド（helix profile rod）４は、ローラーコ ンベヤーへと送られる。ローラーコンベヤー５は、ねじれ異形材ロッド４が変形 するのを防ぐ。 ねじれ異形材ロッドの長さは、圧延機規格に応じて自由に変えることができる 。 工具は、材料が熱いうちに、つまり約７００℃くらいのうちに、成形するのが 有利であるが、単なるねじりのない異形材をつくり、その押出された異形材がい ったん室温まで冷却された後に再度熱せられたのをねじ曲げることも可能である 。 製造されたねじれ異形材ロッド４は、既製のブレードを付けることに関する限 りでは、さらに加工する必要はないが、所望ならば、単に正しい長さに切断され る。 図３に示されているのは、本発明に基づく、中心に穴６を有する工具の断面図 である。ブレード７は焼戻し金属かセラミックでつくってよく、それらが焼戻し 金属かセラミックで作られている場合には、溶接かクランプ法（clamp procedur e）を用いて付けることができる。以上のような工具は木材とプラスチックの切 削に適している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．高力工具鋼からマルチブレード工具を製造する方法であって、下記のステッ プからなるもの： −断面が、製造されるマルチブレード工具の断面に対応する異形材が、熱間押出 しによって製造され、 −室温より高いが該押し出された異形材の離脱温度より低い温度で、該異形材が ねじられる、 ２．前記異形材が５００℃より高い温度でねじられることを特徴とする請求の範 囲第１項に記載の方法。 ３．前記異形材を、ねじった後、圧搾ローラーを有するひづみ矯正台上で較正す ることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法。 ４．横方向の食いつき部をつくるための側方ブレード（lateral blade）は、ね じりのあとで、加工することを特徴とする請求の範囲第１項〜第３項のいずれか １項に記載の方法。 ５．ブレードの幾何学的形状が個別の用途に応じて後で加工されることを特徴と する請求の範囲第４項に記載の方法。 ６．先端表面の幾何学的形状が、押出し及びねじりの後、切削タスクに応じて加 工されることを特徴とする請求の範囲第１項〜第５項のいずれか１項に記載の方 法。 ７．略Ｓ字型の断面を有する平異形材が２枚刃ドリルの製造に用いられることを 特徴とする請求の範囲第１項〜第６項のいずれか１項に記載の方法。 ８．前記Ｓ字型の断面を有する前記異形材が押出機によって製造されることを特 徴とする請求の範囲第７項に記載の方法。 ９．請求の範囲第１項〜第８項のいずれか１項に記載の方法基づき製造されるマ ルチブレード工具であって、 シャフトの端部（end piece）が方形断面を有する平異形材であり、グリップ 素子が従来のグリップ装置内にドリルを保持するために該端部に取り付けられて いることを特徴とするマルチブレード工具。 １０．シャフトの前記端部（end piece）がドリルの直径より小さな直径を有す るように加工されて、段ができ、そして、該ドリルが標準の保持装置で利用でき るように、前記ドリルの逃げ面（flank）を止めることができるほどに突出した 爪を有するグリップ素子が前記端部上にセットされるようにすることを特徴とす る請求の範囲第９項に記載の方法。 １１．前記異形材が少なくとも一つの貫通した穴を有し、特に中心の穴を有する ことを特徴とする請求の範囲第９項又は第１０項に記載の方法。