JPH11514589A - 取り替え可能な切っ先を備えた穿孔工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 工作機械に取り付けるのに適した締め付け柄とチャック溝と場合によっては冷却剤経路を備えたそれ自体公知のドリル保持柄とを有するシャンクを備えて構成される穿孔工具が提案される。取り替え可能なドリルビット（１）が上記シャンクに形状拘束的に且つ取り外し可能に取り付けられる。当該ドリルビットは均質な材料からなり、半径方位外側に且つ後方に傾斜したカッティングエッジ（２）を有する。これらカッティングエッジはドリルビット材料から一体的に形成可能で、またドリルビット材料から作られ中央域に取り付けられたブレードとドリルビットにねじ込まれるカッティングプレートから生じる相補的なブレードとからなっている。本発明は、カッティングエッジ（２）がドリルビット軸線について対称的に整列され、カッティングエッジが穿孔されるべき孔の全半径にわたって切断係合することを提案する。ドリルビットの外側周囲での担体溝（５）と固定孔（７）を備えたピンから構成される特別な固定装置っが、ドリル柄上の適合固定装置にドリルビットを固定することを可能とする。個別的な実施形態において、ドリル柄でのドリルビットはくさび形状の取付表面に適合して挟持される。本発明は好ましくは中実材料のスポット穿孔又は中ぐりのために、並びに被加工物の斜面のスポット穿孔及びパケット穿孔のために用いられ、その際、好ましい径範囲は５〜５０ｍｍである。ドリルビットは研ぎ直し可能であり、また新しいスクリューカッティングプレートを装着可能であり、また使用後に他のものに取り替え可能であり、そのために形状拘束的な固定の引き離しのみが必要である。

Description

【発明の詳細な説明】 取り替え可能な切っ先を備えた穿孔工具 本発明は、特に生じるべき孔の径の４倍よりも大きな深さを有した孔のための 、取り替え可能な切っ先（ビット）を備えた穿孔工具に関する。この際、当該穿 孔工具はドリル柄に好ましくは工作機械のための一体化した締め付け柄乃至クラ ンプシリンダと、ドリル柄に固定されるべき切断ブレード乃至刃先先端を備えて 構成される。 実務から、孔径の８倍までの孔深さに適しパイロットドリルが穿孔ヘッドにお いて中心に配置されたこの種に係る工具が公知である。このパイロットドリルは 穿孔ヘッドにネジ固定された転回カッティングプレートによって補われている。 上記プレートのうち少なくとも１つがパイロットドリルの近くで内側に、別のカ ッティングプレート（クリッピングベッド、インサート）は外側にあって、有効 な孔径を生じる。このような穿孔ヘッドは、柄側に多数歯ヘッド面を有する。当 該ヘッド面はドリル柄での相補的に形成された複数の突出部乃至引き込み部乃至 リターン部に嵌め込まれ、軸線方向に位置するネジによって穿孔ヘッドをドリル 柄と連結させる。パイロットドリルはその際、穿孔ヘッドでの中央に配置され当 該穿孔ヘッドを貫通する孔に収まり、ドリル柄の中央盲孔にまで達する。ドリル 柄において、パイロットドリルは孔軸 線に対し横向きに配置された締め付けネジによって固定される。当該締め付けネ ジはパイロットドリルの外周での相応する凹所に係合する。更に、中央冷却管路 も備えうるパイロットドリルの軸線は、当該パイロットドリルの軸線に対し直交 して側方でドリル柄に取り付けられるべき調整ネジによって軸線方向に傾けられ ることが可能である。転回カッティングプレートとして、硬金属（硬質合金）か らなる三角プレートや四角プレートが使用される。 同じような実施態様で、パイロットドリルとカッティングプレートは軸線に対 し横向きに配置された締め付けネジによってドリルビット（切っ先）に直接固定 される。 そのような２０〜５０ｍｍか、それ以上の径範囲で入手可能なドリルの場合、 そのようなドリルビットの調整乃至整備は非対称のカッティング条件の故に問題 をもたらす。その際、パイロットドリルは孔の幾何学的形態及び穿孔されるべき 金属に対して正確に合わせられなければならない。ドリルのカッティングエッジ は半径周囲にわたり連続的に分布せず、カッティングプレートはパイロットドリ ルの切っ先の僅かだけ後方にある。このことは、回転心立て部(Drehzentierunge n)を備えた被加工物の初期穿孔の場合に、又は４〜８°より大きく傾いた傾斜面 の初期穿孔の場合に相当な問題をもたらす。このドリルはその上、生じるべき孔 の軸中心に対する穿孔工具の心立てが可能でないので、予め穴開けされた被加工 物を中ぐりするのに適さない。パケット穿孔(Paketbohren)の場合、孔の入口に 常に小さな段が生じる。なぜならばパイロットド リルがこの個所で既に切断の範囲外であり、非対称のブレードが機械加工される べき材料を片側だけ押し去るからである。構成的並びに材料技術的理由から、そ のようなドリルはまた２０ｍｍ以下の孔径のために製造不可能であり、小さめの 径の場合、軸中心でのチップの蓄積の問題が生じる。 他方、特に高い送りで高い切断速度で、多くの適用範囲にとって、特に「汚れ た」材料で大きな穴深さにとって、２０ｍｍ以下の径での通常のＨＳＳドリルの 使用は、適切な冷却可能性がないので短時間で切断面とガイド面が過熱して砥ぎ 直されなければならないので、不経済である。 DE 37 09 878 C2 から取り替え可能な切っ先乃至ビットを備えたＨＳＳドリル が公知である。当該ドリルでは、２つの完全なラジアル刃先を備えた切っ先がそ の柄側の面でドリル柄のヘッド面の対応して形成された心立て部におかれ、ドリ ル軸線に対して平行に配置された２つのネジ付きピンによってドリル柄と結合さ れる。当該ドリルは冷却管路も有する。そのような構造様式は１２ｍｍ以下のド リル孔径にとっては実現可能でなく、切っ先の交換は時間を費やすために当該ド リルよりも高価である。 DE 33 06 209 C2 から、小さめの径のドリル用にツインカッターを備えた交換 可能な硬金属インサートが公知である。その際、対応して備えられたドリル柄に おいて、特別に機械加工されたチップ溝からドリル柄の中心に柄側のセンターピ ンを備えたカッティングプレートが挿入可能であり、上記柄での駆動手段の前の プレ ート座へドリルの作動回転方向とは逆に回転させられる。その際、カッティング プレートの柄側の面がドリル柄でのプレート座のヘッド面に締め付け可能であり 、回転動作の間にセンターピンがその円錐状周面で柄側に向いた螺旋状の動きを して、それでカッティングプレートをこれに沿って引く。 この固定様式は硬金属プレートにおいて、ピンとプレートの間のくびれ部に重 畳した曲げ乃至捩りモーメントとして集中する張力乃至応力を生じる。機械加工 の間に負荷がかかる場合、硬金属インサートはこの個所で破壊されやすくなる。 それ故に実際上、この配置は価値を認められていない。 それ故に本発明は、パイロットドリルを備えた穿孔工具の利点を利用しながら その欠点を回避し、それにも拘わらず孔深さが径の８倍まで達成可能な、特に５ ｍｍから約５０ｍｍの範囲での穿孔のための、経済的で正確に穿孔するドリルを 開発することを課題とする。 当該課題は、本発明にしたがって、請求の範囲の請求項１，２，１８〜２０に よって解決される。本発明の有利な更なる形成は従属請求項に示される。 本発明は、相応して大きなチップ乃至削り屑の逃げ溝、冷却剤供給及び孔径の ほぼ８倍までの深い孔深さに関して、最適に形成されたドリル柄に交換可能なド リルビットが装着され、それで非常に多様な穿孔のテーマが上記ドリルビットに よって実現可能であるという根本理念に基づいている。そのために、全ての作業 場 において使用され通例はＨＳＳ工具鋼又はＨＳＳＥ工具鋼からなり一体化した自 在クランプシリンダを工作機械での相応する工具収容のために有するドリル柄の みが考慮の対象になる。当該ドリル柄は、問題になる径と孔深さにあって予想可 能な捩じれが硬金属の破壊抵抗よりも大きいので、当該材料、即ち、硬金属で構 成されない。セラミックやダイヤモンドのような他のカッティング材料はドリル 柄として高価すぎる。 １０ｍｍ以上の小さな穿孔のための市販の穿孔工具もパイロットドリルを備え た従来使用されている工具も、複雑な穿孔工具よりもドリルビットを交換するの みで或いは使用後に同じく普通一般の螺旋ドリルをスクラップするのみで本発明 に係る工具がコスト的により有効なので、当該本発明に係る工具によって取り替 えられる。その際、通常使用されている転回カッティングプレート乃至割出しイ ンサートを用いること、及び硬金属ドリルや、ダイヤモンドやセラミックを備え たドリル又は鑞付けされているけれども感熱性の硬金属ビットを備えるドリルと 同様の穿孔性能を達成すること或いは大きめの穿孔のために、同じ穿孔品質と回 転精度を有しカッティングプレートを備えた公知のドリルの性能を達成すること も可能である。 それ故に上記解決法は、そのような孔深さに適した既述様式の穿孔工具がその 切っ先で取り外し可能な形状拘束的に固定されたドリルビットを担持することを 予定している。その際、当該ドリルビットが工具の軸線に対し対称的に配置され た少なくとも２個 のカッティングエッジを有する。当該エッジはそれぞれ孔の半径にわたって十分 にかんな状に関わり（半径全体にわたり切削係合しながら或いはチップ除去しな がら動き）、一体的にドリルビットに単一部片状に配置された取付装置を備えて おり、少なくとも１つの軸線方向心立て手段と半径方向周囲に或いはその外被面 に配置された、例えば２つの対向する回転駆動装置とを有する。これらはドリル 柄で相補的に形成された取付装置に挿入可能であり、そこで軸線に対し横向きに 導き入れることが可能な例えばネジのような固着要素によって固定される。 ドリルビットの周囲でのこのような回転駆動装置の代案として、これらは軸線 方向心立て手段に取り付けられることもでき、またこれに追加して固定の際の二 重の安全性をもたらすこともできる。 第２の一般的な解決法は、ドリルビットに独立して固定されるべき回転駆動装 置に代えてドリルビットとドリル柄とが互いに係合する端部でそれぞれドリル柄 でのドリルビットの回転によって生じる締め付け結合を実現することにある。そ の際、両部品の接触面がプレス嵌め合わせとして形成され及び／又はドリルビッ トがドリル柄での止め部にまで回転される。後方切り込み乃至アンダーカットに よって同時に工具の軸線の長手方向で形状拘束的なブロックを達成する。 約５ｍｍ径以上の穿孔のために、ドリルビットは好ましくは一部片状に同質材 料から構成され、軸線から平面図で見ておおよそ直線的に半径方向外側後方に傾 斜して延在する一体化したカッテ ィングエッジを有する。約１２又は１５ｍｍ以上の大きめの孔径のために、カッ ティングエッジはまた多数のブレードに分割可能で、半径毎に少なくとも２つの ブレードに分けられる。穿孔工具の軸線にまで延びるこれらのブレードの内側の ものはまた同質材料からなり、ドリルビットの本体と一部片的に連結し、外側の ものは例えば硬金属からなるカッティングプレートから形成される。上記ビット のこの形成は、横向きブレードが装着されないか又は小さな横向きブレードのみ が装着されるか又は横向きブレードが先細りする場合に、適用される。四面カッ トを備えたドリルの場合、先行の記載は、本発明にしたがって追加的にドリルビ ットと同質材料から形成された横向きブレードに当てはまらない。 市販の三角形乃至四角形形状の転回カッティングプレート乃至割出しインサー トを用いることができる。柄とは反対にドリルビットはその僅かな捩じれ負荷の ために硬金属又は粉末金属からも構成可能であり、また硬化された工具鋼から作 り上げられることが可能である。この工具鋼は好ましくは、カッティングエッジ によって形成されたドリルのビット乃至切っ先にもたらされ、場合によっては機 械加工面と自由面にも追加的に切断力と摩擦力を軽減する例えば炭化チタンや亜 硝酸チタンからなる被覆乃至コーティングを備える。 ドリルビットでの回転駆動装置は好ましい実施形態の場合に主としてドリルビ ットの周囲で、ドリル柄に固定された等しい回転駆動ブロックを包み押しうる開 口乃至凹所からなるか、ドリル柄 も対応する開口乃至凹所を有し、その結果、両部品に共通で両部品の開口乃至凹 所に挿入可能な回転駆動ブロックが使用されうる。この際、回転駆動ブロックは その押圧面で半径方向に又はそれに平行にドリルビットに位置する。しかしなが ら、好ましくは回転駆動ブロックの機械加工力によって作用される側が、カッテ ィングエッジに対しほぼ平行に配置され、それでドリルビットの中心部分が不必 要に阻害されない。 このような配置の利点は、クラッチ又は取付装置が最大１／１００ｍｍの許容 差を有してドリルを中心におき、その結果、ドリル上にドリルビットの正確な座 り及び正確な穿孔結果が保証可能であることである。これはブレード構成に左右 されず、単に連結されるべき固定要素の精度にのみ左右される。この精度を達成 するために、パイロットドリルで作動する従来技術にしたがう穿孔工具は先ず対 応する孔深さで対応する材料での試験的穿孔後に精巧な穿孔のための正確な位置 にセットされなければならず、これはとりわけ、そのような工具の非対称のカッ ティングエッジ形成に帰すべきものである。 ドリルビットとドリル柄での対応する開口乃至凹所にねじ入れ可能である既に 述べられたほぼ直方体形状の回転駆動ブロックの代わりに、同じく本発明にした がって、実用位置で締め付け柄に傾いたくさびノーズ乃至キーヘッドを有してね じ入れの際に締め付け柄の方向に締め付け作用がドリルビットに作用する回転駆 動ブロックを用いることが可能である。これは当然ながらドリルビ ットの回転駆動溝での相補的に形成されたくさび面を前提とする。 ラジアル回転駆動体は確かにドリル柄に入れられるべきドリルビットでのピン に取り付けることも可能であり、その結果、ドリル軸線に対し直交して配置され たネジのみがドリル柄に対しその軸線方向位置にドリルビットを固定するために ドリル柄の周囲から導き入れられる必要がある。もちろん、反対の原理も可能で ある。即ち、ドリル柄がピンを有し、当該ピンがドリルビットでの対応する孔に 係合して、この場合にも対応する回転駆動溝と回転駆動ブロックが用いられうる 。この回転駆動装置はそれ自体として WO 89/08519 から公知である。 代替的な形状において、溝ブロックは既に対応する結合技術、例えば鑞付け、 溶接又は接着によってドリル柄に固定され、ドリルビットは回転駆動溝の垂直押 し被せによって又はドリル柄での当該ドリルビットの組み合わされた垂直に回転 する予備固着によって、例えばピン継手乃至差し込みピン固定とその後の既に記 載したネジを用いた固定の様式にしたがって固着される。更に本発明にしたがっ て、例えばドリルビットの研ぎ直しのために、当該ドリルビットが柄又は代替的 な窪みで、加工機械にドリルビットの芯立てを可能とする複数の引き込み部乃至 リターン部又は突出部を備えることが予定される。 ドリル柄を介しピンに又は対応する孔を介しドリルビットに係合する固定ネジ の係合は、当該ネジがドリル柄のネジ部を介してそれ自体に又は既に記載した回 転駆動ブロックにドリル軸線に対 し横向きに挿入され、ドリルビットのピンでの対応する盲孔に当該ネジが軸線方 向にブロックされるように形成される。 既に記載した回転駆動装置を省略することが本発明に係る第２の解決法におい て可能である。ここで上記回転駆動手段はドリルビットと形状拘束及び／又は摩 擦係合を生じるドリル柄のヘッドでの一体的に据え付けられた部品である。或る 形式において、組み合わされた摩擦係合と形状拘束が、一方でドリルビットの自 由面又はチップ面に続く周面又は外被面と他方でドリル柄でのピン状突出部との 間に生じる。この突出部は、カッティングエッジに作用する機械加工力の方向に 同時に対応するドリルビットの固着回転方向に、穿孔工具の軸線方向に広がり、 その際、作用する自己ロック作用のために１０°までの、好ましくは５°までの くさび角（小さな摩擦角）を有したくさび面を形成する。対称的な典型的２枚ブ レード工具の場合、ドリル柄におけるドリルビットの心立てが同時にもたらされ うる。軸線方向における固定のために、この突出部は同時に後方切り込み乃至ア ンダーカット、好ましくはドリルビットの相補的な周面が係合する同様に傾斜し たくさび面を備える。 第２の形式の場合、軸線方向及び半径方向でのドリルビットの心立てが当該ド リルビットのピンで実現する。ドリル柄の同心孔に、その固着回転方向で増大す る径を有し当該同心孔でのプレス嵌め合わせが最大で生じうるピンが嵌め込まれ る。この場合に伝わりうるモーメント乃至力が第１形式の場合よりも小さいので 、 ドリル柄は好ましくは、ドリルビットの相補的に形成された周面が当接する複数 の突出部を備える。当該当接で機械加工力がドリル柄に直接伝わる。この形式の 場合、ピン／孔の対はシリンダ状であり、又はピンがドリル柄に向かって太くな る円錐形状を有して、ドリル柄での対抗面が対応して形作られる。これは、ドリ ルビットが突出部の間で側方にずらされうるようにドリル柄での突出部乃至チッ プ溝が形成される場合に、可能である。 ドリル柄がドリルビットとの結合のために軸線方向突出部を有する全ての形式 で、チップ面にまで冷却剤孔がこれらの突出部に貫通され、又はドリルビットで カッティングエッジに向けられているのが有利である。 このような穿孔工具は好ましくは中実材料での穿孔のために、又は金属の孔明 けのために用いられ、好ましくは孔が約５〜約５０ｍｍの径を有する限りで長い チップ乃至削り屑を形成する材料のためにも用いられる。冷却液体のための孔が 必要な場合には小さめの孔がこのシステムでもはや廉価に生じることがなく、大 きめの孔は他の工具で良好に製作される。しかしながら、小さな孔の場合、長い チップ乃至削り屑が深い孔を妨げ、その結果、本発明の補足においてブレードが 刻み目、チップ破砕溝又は削り屑の破砕を実現するそれ自体公知のその他の装置 を備えることが予定される。このために本発明にしたがってカッティングエッジ が段階的にも形成可能である。 この穿孔工具の別の好適な使用は、重なり合って積み上げられ 全部そろって貫通されなければならないプレートの穿孔であるパケット穿孔の場 合であることが明らかである。カッティングエッジの形成及び当該カッティング エッジの対応して後方へ向けられた角度の本発明に係る様式は、申し分なく且つ 中断乃至段差なしにそのような穿孔を生じることを可能にする。カッティングエ ッジは、傾斜した材料エッジの初期穿孔にも適する乃至属する既述された穿孔テ ーマで、カッティングエッジの全長に対する内側ブレードの比が約１：２〜１： １０、好ましくは１：３〜１：６になるように形成される。 その場合に、内側ブレードはそのブレード幅に関連して２０〜６００％だけ孔 深さの方向で外側ブレードの前に配置されうる。 結局、内側ブレードは外側ブレードを越えて最大５ｍｍだけ半径方向に突き出 すことができ、その結果、外側ブレードにとっての初期切断条件がより有利にな る。これは、穿孔工具の切っ先に向かい内側ブレードで終端する突出部の円錐拡 大を結果として生み出す。このようにして、穿孔工具の中央における切断速度が ゼロに向かう場合に転回プレート又は鑞付けされた硬金属ブレードがしばしば機 能を発揮しないという問題も回避される。 実施例をもとにして本発明を詳細に説明するが、本発明は当該実施例に限定さ れない。ここで、 図１はドリルビットの第１実施態様の側面図を示し； 図２ａ〜ｃは図１にしたがうか図１に似たドリルビットでの平面図を示し； 図３はドリル柄を側面図で示し； 図４は図３にしたがうドリル柄を通る断面Ａ-Ａを示し； 図５は図３にしたがうドリル柄の立面図Ｘを示し； 図６は図５にしたがうドリル柄を通る断面Ｂ-Ｂを示し； 図７はドリルビットの第２実施形態の側面図を示し； 図８は図７にしたがうドリルビットの第２実施形態での平面図を示し； 図９は図２に類似のドリルビットの第３実施形態での平面図を示し； 図１０は図９にしたがう第３実施形態を通る断面Ｃ-Ｃを示し； 図１１は本発明の第４実施形態を示し； 図１２は図１１にしたがう実施を立面図Ｙで示し； 図１３は図１２にしたがう断面Ｄ-Ｄを示し； 図１４は図１５にしたがう断面Ｆ-Ｆでの本発明の第５実施形態を示し； 図１５は図１４にしたがう工具の立面図Ｚを示し； 図１６は図１４にしたがう工具の断面Ｅ-Ｅを示し； 図１７は図１６にしたがう部分断面Ｇ-Ｇでの工具を示し； 等しいパーツ又は少なくとも等しい機能のパーツは以下で等しい参照番号を有す る。 ドリル柄（図２ｂ，ｃ）に取り外し可能な形状拘束固定するためのドリルビッ ト１が図１に示される。当該ドリルビットはその先端１０から始まる２つの後方 へ半径方向外側へ傾く約２５°の 角度ａで、２つのカッティングエッジ２を有する。当該カッティングエッジは一 方で切削面９乃至チップ溝１７によって及び自由面８によって囲まれ、周面４で 終端し、その結果、径Ｄ２を有するボーリング孔が製造可能である。ドリルビッ トは柄乃至シャンク６でドリル柄に嵌め込まれ、有底孔７に不図示のネジを用い て軸線方向に固定される。半径方向固定のために回転駆動溝５がドリルビットの 周囲４に備えられる。図２ａ，ｂにしたがう平面図は、部分切開で図１にしたが う種々の回転駆動溝５ａ，５ｂを示す。同じように図２ｃはドリル柄での突出部 として回転駆動体５ｃを示す。ブレード２は固形体乃至中実体に穿孔された場合 に工具切っ先から始まる半径として径Ｄ２までチップを積極的に除去する。また ブレード２がドリルビットの軸線Ａに対して対称的に配置されることが見て取れ る。これによって軸線に対し相対的に一様な力分布、より良くは等しい力モーメ ントが予想され、精確な中央穿孔が発生可能である。両図は、±１／１００ｍｍ までで孔径を精確に製造することが成功する微孔ビットの５倍〜１０倍の拡大を 示す。７×Ｄ２の長さを越える孔推移が最大２／１０ｍｍである。 図３は市販の工作機械用の締め付け柄３３とドリル柄３２とを備えたドリルビ ット１用の受け入れ装置を示す。ドリル柄３２はドリルビット１のチップ溝乃至 削り屑溝１７の延長において同じくチップ溝３４を有する。 図５は図３にしたがうドリル柄での立面図Ｘを示し、当該ドリ ル柄は図３での断面Ａ-Ａにしたがう図４にその輪郭で示される。ドリル柄にお ける中心に盲孔の穿孔３８（図５）が配置され、その中にドリルビットのシャン ク６が、その広がったヘッドがドリル柄３２の環セグメント状突出部３７に当接 するようになるまで、嵌め込まれる。ネジ付き孔３５を介して固定ネジがドリル ビット１のシャンク６の対応する盲孔７にまでねじ締められ、それでドリルビッ トがドリル柄３２に固定される。 図７は径Ｄ２を有する穿孔のための本発明に係るドリルビットの第２の実施形 態を示す。このドリルビットもまた、ドリル柄（図３）での固定のために、シャ ンク６と固定孔７並びに駆動溝１５を有する。しかしながら、この場合にドリル ビットは３つのブレード３，１３，２３に分かれたカッティングエッジを有する 。これらブレードは一緒になって孔の半径Ｄ２に対応する。中心に近いブレード ３は、本体に一部片的に一体化されたドリルビットの突出部によって形成され、 カッティングエッジの別の半径部分は、生じるべき径Ｄ２に対応するドリルビッ トの周囲にまで延びるカッティングプレート１４にてブレード１３，２３によっ て形成される。この際、径Ｄ１を形成する２つのブレード３はまた全体で、ここ ではＤ３で示されたブレード１３，２３によってフリーとされた同心部分よりも 広い。これによって、Ｄ３によって限定されドリルビットの軸線側へのブレード １３の間隔が必要とするよりも径Ｄ１が僅かに大きく切断されることが達成され る。これによって、予め穿孔された領域Ｄ１の追加的な自由切断とブレ ード１３のための好都合な初期切断条件とが結果として生じる。固定具１８でド リルビット１１に固定可能な転回プレート１４の一部であるブレード２３は、半 径方向外方へ且つブレード３乃至軸線Ａに対し後方に傾斜している。カッティン グブレード１３も同様に同じようにして傾斜されうる。同様に、ブレード３，１ ３，２３が投影線上に配置され、その結果、図１におけるブレード２の場合に似 て、共通の直線カッティングエッジを生じることが可能である。このような配置 は特に金属製被加工物の穿孔乃至中ぐり及びパケット穿孔にとって有望である。 なぜならば、これらの場合にはパケットとして穿孔すべき積み重なりプレートの 現出の際に圧迫乃至ピンチエッジの形成又は心立てで問題が生じないからである 。 図８はこのドリルビットを平面図で示す。この際、同じくドリルビットを冷却 するために冷却経路２０も導き入れられていることが認識される。冷却液体は対 応する冷却剤経路（図３〜５）によってドリル柄を通って導かれる。カッティン グプレート１４は、三角形又は四角形の片側乃至両側転回カッティングプレート 乃至割出しインサートとして形成可能である。当該プレートは固定具１８を用い てドリルビットのチップ溝１９の範囲において対応する座乃至シートに配設され るようになっている。この場合、硬金属として、対応するプレートにプレスされ るべき粉末金属が用いられ；しかしながら同じようにして他の硬金属又は切削セ ラミックも使用可能である。本発明はある種のカッティングプレートの 使用に限定されない。全体のドリルビット１１は好ましくは硬化された工具鋼、 ＨＳＳ鋼から構成され、又は硬金属自体から構成される。径Ｄ１の範囲でのドリ ルの実際の先端で、しかしながら少なくともカッティングプレート３とチップ面 並びに自由面は好ましくは切断力と送り力を減少するコーティングを、例えば炭 化チタン又は窒化チタンを備える。 図９は図２又は１に係る実施形態に似たドリルビットの第３実施形態を平面図 で示す。同時に図１０との組み合わせで、そのようなドリルビットの例示的に柄 ３１（図３）上での固定が示される。ここで示された連続したブレードとカッテ ィングエッジ１２をそねたドリルビット２１の場合、長い削り屑を形成する材料 のために好都合なチップ除去を達成するためにチップ溝が僅かにねじれる。チッ プ溝２４に９０°だけ移動し穿孔工具の軸線を切断する断面Ｃ-Ｃからも、図１ ０にしたがってドリルビット２１が柄３１に固定可能であることが認識される。 図３〜６における部品の符号付け及び対応する記載が図１０に対する説明の際 に考慮されることとなる。ドリルビットはその柄３２に向いた端部で、軸線Ａに 対して同心に柄２９を有し、当該柄は側方に埋め込まれた心立て孔を備える。こ のドリル柄３２に一致するように形成された柄は、突出部３７上にその輪郭の一 部で当接するまで、その対応する孔３８（図６）に嵌め込み可能である。柄３２ は側方で、駆動ブロック２６が挿入可能な開口を有する。駆動ブロック２６での 対応するネジ部にねじ込みされる心 立てネジ２５を用いて、上記柄はネジ２５で軸線方向に盲孔２８に固定可能であ る。半径方向で、ドリルビットは、ドリル柄での対応する開口にもドリル柄２１ の駆動溝２７にも延在する駆動ブロック２６によって固定され回転モーメントに 抗するように形状拘束的に締め付けられる。ドリルビットにおける柄３２乃至２ ２での冷却剤導管３９を介してブレード１２に冷却剤が不図示のポンプ装置を用 いて供給可能である。ドリルビットは必要のある場合に砥ぎ直され；対応する心 立てのために沈降部３０がドリルビット２１の柄に備えられる。 図１１に係る実施形態の場合、ドリルビットは８ｍｍの外径で柱体状ピン６を 有し、当該ピンは柄４２の孔４８に嵌め込まれる。ドリルビット４１の止めは、 ドリル柄４２の湾曲したセグメント状突出部として形成される駆動装置４７にお いて実現する。 図１２に係る平面図において、ドリルビット４１がブレード２の後方でその周 面で、柄４２のセグメント状部分４７の拡張部に対し相補的に形成された強いテ ーパー部を有することが認識される。この形成によって、ピン６が孔４８に挿入 されドリルビットの背面４９がドリル柄４２に隣接するや、ドリルビット４１は セグメント４７間の予備位置から矢印Ｒの方向に回って直角に回転することが可 能である。そしてドリルビット４１は、セグメント４７に締め付けられるように 隣接するまで矢印方向に内側に捩じられる。ブレード２に作用する機械加工力に よって、この圧力は強められ、この締め付け作用の解放が可能でなくなる。穿孔 圧の ために不可能に思われるが理論的にドリルの引っ掛かりによって可能である軸線 Ａの方向にずれることを防止するために、ドリルビットの相補的に形成された外 被面が係合する後方切り込みを、ドリルビットの軸線方向に深く位置する範囲ま でエッジ４７ａによって特徴づけられ参照数字４７ｂによって特徴づけられたセ グメント４７が備えることで回避される。 図１３は、図１２での断面Ｄ-Ｄにしたがって約１〜８°の大きさでエッジ４ ７ａ，４７ｂの間の後方切り込みの角度ｗを示す。セグメント４７は軸線Ａの方 向に約１〜１０°のピッチで広がり、相補的に形成されたドリルビットは対応し て先細る。 図１４は、当該図１４の眺めＺである図１５にしたがって断面Ｆ-Ｆにおいて 工具の別の実施形態を示す。この場合において、図１１〜１３にしたがって記載 されたバイト範囲の後方でドリルビットの大きな周囲での締め付けの代わりにド リル柄５２の孔５８への柄５６の締め付けが備えられる。図１４において参照番 号５７にしたがってピン５６はドリル柄５２に隣接する一方、図１７は図１６で の横断面Ｇ-Ｇにしたがって図１４に対し９０°だけ回転したドリルビットの図 を示す。これから、この位置においてドリル柄５２はピン５６を有するドリルビ ット５１に対して遊び５５を有するのが認められる。この遊び５５はプレス嵌め 合わせ５７の方向に狭くなり、そこでピンは最大寸法Ｄmax を有し；これは断面 Ｅ-Ｅにおいて図１６に示される。この場合、要するにピン５６が先ずドリル柄 の孔５８に導き入れられた後にドリルビット ５１が矢印Ｒ（図１６）にしたがって回転する時、ドリル柄５２における接触個 所５７で締められるのが、上記ピンである。この際、ドリルビット５１はドリル 柄５２の接触点Ｋで端面のくさび状突出部６０に当接するまで回転可能であり； それ故に軸線Ａの方向に突出部で、柄へのドリルビットの挿入に用いられる隙間 Ｓを形成する。 この際、ドリルビット４１に関して記載された角度ｗの作用を生じるために、 ドリルビットのピン５６が円柱形から円錐形に形成可能である。ここで角度はｖ で示され；０〜８°の大きさである。Ｖ＝０°である場合、図１０に係るバージ ョンで以前に記載された部分２５のようなピンは軸線方向位置に固定される。軸 線方向位置での固定は同じく、円柱状ピンがアンダーカット５８（図１４）に位 置する結び目を与えられて、当該ピンがドリル柄から引き出されないようにする ことによって、可能である。 柄側のドリルビットの背面とドリル柄のヘッド面とは、組立状態で互いに平面 状に隣接する必要はない。この点では図１４が理想的な図式状態を示す。穿孔作 業において、送り力−図１４での方向Ｚ−の反応はドリルの柄での−必須でない −バイトの圧力を確実にする。もっぱらピン（図１４）又はドリルビットの他の 周囲部分（図１２）が半径方向に締め付けられることだけが重要である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年１１月１２日 【補正内容】 請求の範囲 １．生じるべき孔の径の４倍よりも大きな孔深さに適した取り替え可能な切っ先 を備え、一端で工作機械用締め付け柄を有し他端で形状拘束的に固定された取り 外し可能な切っ先を担持するドリル柄を備えた穿孔工具にして、 − 工具の軸線に対し対称的に配置されそれぞれ孔の半径全体を切削係合する少 なくとも２つのカッティングエッジを有し、 − 上記切っ先の半径方向外被面に配設された少なくとも２つの回転駆動装置と − 上記切っ先の同軸心立て手段とを有する取付装置をもち、並びに、 − ドリル柄での相補的に形成された装置に嵌め込み可能でそこで軸線方向に対 し横向きに導き入れることが可能な固着要素によって固定可能であり、その際、 − カッティングエッジの少なくとも１部、上記外被面及び同軸心立て手段が一 部片状にカッター材料から形成されている穿孔装置。 ２．生じるべき孔の径の４倍よりも大きな孔深さに適した穿孔工具にして、一端 に工作機械用締め付け柄を有し他端でそれぞれ相補的に形成された取付装置を用 いて摩擦係合的及び／又は形状拘 束的にドリルビットと取り外し可能に連結されるドリル柄を備え、その際、上記 ドリルビットは − 工具の軸線に対し対称的に配置されそれぞれ孔の半径全体を切削係合する少 なくとも２つのカッティングエッジを有し； − 予め所定の角度だけ回転した後にドリル柄の回転駆動体に密接し； − 上記取付装置は同軸の心立て手段、協働する摩擦面及び／又は後方切り込み を含み、並びに − カッティングエッジの少なくとも１部が上記取付装置と共に一部片状にカッ ター材料から形成されていて、その際、 − 上記ドリルビットがドリル柄にその半径方向外被面でプレス嵌め合わせとし て形成された接触面に摩擦係合的に保持される 穿孔工具。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 ル柄でのドリルビットはくさび形状の取付表面に適合し て挟持される。本発明は好ましくは中実材料のスポット 穿孔又は中ぐりのために、並びに被加工物の斜面のスポ ット穿孔及びパケット穿孔のために用いられ、その際、 好ましい径範囲は５〜５０ｍｍである。ドリルビットは 研ぎ直し可能であり、また新しいスクリューカッティン グプレートを装着可能であり、また使用後に他のものに 取り替え可能であり、そのために形状拘束的な固定の引 き離しのみが必要である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．生じるべき孔の径の４倍よりも大きな孔深さに適した取り替え可能な切っ先 を備え、一端で工作機械用締め付け柄を有し他端で形状拘束的に固定された取り 外し可能なドリルビットを担持するドリル柄を備えた穿孔工具にして、 − 工具の軸線に対し対称的に配置されそれぞれ孔の半径全体を切削係合する少 なくとも２つのカッティングエッジを有し、 − ドリルビットの同軸心立て手段を有する取付装置をもち、その際、 − カッティングエッジの少なくとも１部が上記取付装置と共に一部片状にカッ ター材料から形成されている穿孔装置において、半径方向外被面（４）に配置さ れた少なくとも２つの回転駆動装置（５，１５，２７乃至２６）及び ドリル柄での相補的に形成された装置（３７，３８，４０）に嵌め込み可能でそ こで軸線に対し横向きに入れられうる固定要素（２５）によって固定可能である 取付装置 を特徴とする穿孔工具。 ２．生じるべき孔の径の４倍よりも大きな孔深さに適した穿孔工具にして、一端 に工作機械用締め付け柄を有し他端でそれぞれ相補的に形成された取付装置を用 いて摩擦係合的及び／又は形状拘束的にドリルビットと取り外し可能に連結され るドリル柄を備え、その際、上記ドリルビットは工具の軸線に対し対称的に配置 され それぞれ孔の半径全体を切削係合する少なくとも２つのカッティングエッジを有 し；予め所定の角度だけ回転した後にドリル柄の回転駆動体に密接し；上記取付 装置は同軸の心立て手段、協働する摩擦面及び／又は後方切り込みを含み並びに カッティングエッジの少なくとも１部が上記取付装置と共に一部片状にカッター 材料から形成されている穿孔装置において、 上記ドリルビットがドリル柄にその半径方向外被面（ペアリング４１／４７乃至 ５６／５２）で挟持状に保持されることを特徴とする穿孔工具。 ３．上記ドリルビット（１，２１，４１，５１）が一部片状に均質材料から構成 され、一体化したカッティングエッジ（２，１２）を有し、当該エッジが軸線近 傍を除き軸線（Ａ）から平面図においてほぼ直線的に半径方向外側に且つ軸線方 向で後方に傾くか段状に延びることを特徴とする請求項１又は２にしたがう穿孔 工具。 ４．上記カッティングエッジが半径方向に２つ以上のブレード（３，１３，２３ ）に分けられ、その少なくとも軸線（Ａ）にまで達する半径方向内側のもの（３ ）がドリルビット（１１）と同じ材料でなり、外側のもの（１３，２３）がドリ ルビットとネジ締めされ別の材料でなるカッティングプレート（１４）から形成 されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項にしたがう穿孔工具。 ５．上記ドリルビットが実質的に、硬金属、粉末金属、ダイヤモ ンド材料、セラミック物質、硬化された工具鋼並びに摩擦乃至摩損低下剤で覆わ れたそれらの材料からなる群から選択されたカッター材料から構成されることを 特徴とする請求項１〜４のいずれか一項にしたがう穿孔工具。 ６．上記回転駆動装置が外被面（４）での開口（５）から構成され、当該開口に ドリル柄（３２）を越えて突き出る回転駆動ブロック（２６）として形成された 装置が係合することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項にしたがう穿孔工 具。 ７．摩擦面のペアリングと後方切り込みとが０〜１０°、好ましくは１〜８°の 角度で配置されていることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項にしたがう 穿孔工具。 ８．相補的回転駆動装置がＴ形状の溝とブロックとから構成されることを特徴と する請求項１〜６のいずれか一項にしたがう穿孔工具。 ９．上記回転駆動ブロックが締め付け柄（３３）の方へ傾くくさびノーズを有し 、ネジを用いてドリル柄にネジ締め可能であり、上記くさびノーズがドリルビッ トを軸線方向に固定することを特徴とする請求項１〜６又は８のいずれか一項に したがう穿孔工具。 １０．上記軸線方向心立て手段が、ドリル柄に差し込み可能な同軸柱体状ピンか ら構成され、当該ピンは外側引き込み部乃至突出部を備えることを特徴とする請 求項１又は２にしたがう穿孔工具。 １１．上記引き込み部がピンに半径方向で配置され、周囲に配置された回転駆動 装置に加えて或いは当該装置の代わりに備えられ、 及び／又はネジの係合のために形成されていることを特徴とする請求項１０にし たがう穿孔工具。 １２．上記引き込み部がドリルビット（２１）の回転加工のための中央心立て（ ３０）としてピン（２９）に入れられ、又はピンの端面での突出部として配置さ れることを特徴とする請求項１０にしたがう穿孔工具。 １３．上記軸線方向心立て手段が、ドリル柄での対応する突出部に被せられるこ とが可能な同軸孔から構成され、当該孔は軸線方向に延びる突出部又は引き込み 部を備えることを特徴とする請求項１又は２にしたがう穿孔工具。 １４．上記回転駆動装置がドリルビットでの半径方向から逸れて好ましくはカッ ティングエッジにほぼ平行に延在することを特徴とする上記請求項のいずれか一 項にしたがう穿孔工具。 １５．内側半径方向ブレード（３）がカッティングエッジの外側ブレード（１３ ，２３）に対して軸線方向にその幅の０．２〜６倍だけ突き出ていることを特徴 とする請求項３にしたがう穿孔工具。 １６．上記内側半径方向ブレード（３）が最大５ｍｍだけ半径方向に外側ブレー ド（１３）を越えて突き出ていることを特徴とする請求項３又は１５にしたがう 穿孔工具。 １７．内側半径方向ブレードの長さの全カッティングエッジに対する比率が２〜 １０であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項にしたがう穿孔工具 。 １８．互いに積み重なった複数の被加工物の貫通のために、カッティングエッジ が半径方向外側に且つ軸線方向後方に約１０〜３０°だけ傾斜していることを特 徴とする請求項１〜１７のいずれか一項にしたがう穿孔工具の使用。 １９．好ましくは長いチップ材料からなる金属被加工物の、５〜５０ｍｍの径範 囲での孔のリーマー通し又は中ぐりのために、請求項１〜１７のいずれか一項に したがう穿孔工具の使用。 ２０．個々の又は全ての新しい特徴又は開示された特徴の組み合わせを特徴とす る穿孔工具。