JPS61192402A - 機械的切削加工工具 - Google Patents

機械的切削加工工具

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JPS61192402A
JPS61192402A JP27705085A JP27705085A JPS61192402A JP S61192402 A JPS61192402 A JP S61192402A JP 27705085 A JP27705085 A JP 27705085A JP 27705085 A JP27705085 A JP 27705085A JP S61192402 A JPS61192402 A JP S61192402A
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JP
Japan
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tool
cutting
cutting plate
plate
tool body
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JP27705085A
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イヤロスラフ ジヤサ
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Tovarny Strojirenske Techniky
Original Assignee
Tovarny Strojirenske Techniky
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Publication date
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  • Milling Processes (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は機械的切削加工工具に関し、特に旋盤用旋削工
具やフライス切削工具に関するもので、該工具は少くと
も1個の切削用板片部材とその本内部に内部空間をもつ
ものであり、該工具本体乃至は切削用板片部材の支持体
は殻状構造体を成す。
該殻状構成体は自動化のための種々の部品に対しくaH
された交換可能な切削用板片の格納用として利用可能で
ありかつ冷却用としても利用可能である。本発明は機械
的切削加工用工具、特に旋盤旋削用工具やフライス削り
用フライスに関することは前述したとおりであるが、こ
れら類似工具の共通的特徴は少くとも交換可能な切削用
板片部材を採用している点である。
以下余白 〔従来の技術〕 実際に公知の機械的切削工具はそれらの形状、大きさ、
材質および機能がそれぞれ異っている。
大部分のこれらの工具は単一片の材料から製作されてい
る。唯いくつかのフライスだけが2個又は2個以上の部
分から構成されており、勿論これはそれらの構造上の原
理と使用上の用途に基づき構成されただけである。ある
工具特に旋盤旋削用工具の成るものにはその工具本体内
にその切削用板片部分に冷却液通路用の貫通開口を設け
ているものがある。これらの冷却通路は一定方向性のも
のである。該切削用板片はその通路内に形成され更に工
具外側に冷却液を導入するような他の例においてはその
外側表面上において冷却作用が行なわれる。又切削用板
片が冷却用媒体を常時充填した中空空間を具備する工具
も公知である。また更に、特に穴穿り用に用いる工具の
中には工具本体内に種々な設計の緩衝手段を設けるよう
に計ったものも知られている。これに類似する装置とし
て例えば種々形状の本体から成り、これは工具の中空空
間内部に浮遊状態にするもの、或はまたばねにより相互
に押圧状態にある小円板から成るものがある。これらの
類似装置は工具の振動を減衰させる目的をもつものであ
る。また、所謂射出穿孔原理もまた知られており、この
方式においては工具外被の外側又は穴穿り工具また穴穿
り棒の2双の外被内部に冷却媒体が旋回刃先に達するよ
う導かれており、そしてこの冷却媒体は切削切屑と共に
穴穿り棒の工具軸線上の開口を通って工具外側に排出さ
れる。
実際に使用されている工具゛の共通的欠点特に交換可能
な切削用板片をもつ工具の欠点は複雑すぎてPN ?M
性に欠けることである。この点は工具固有の問題であり
また工作機械との結合に関連し、更にまた切削用板片と
工具によって表われるユニットにも関係している。工具
や切削板片に対し使用された秀れた品質材料の特性が充
分に利用されていないしかつ全体的には工作機械を形成
する個々の部分の異なる耐用寿命のために比較的切削性
が低く耐用寿命が短かい。最も弱い要素部分は現在のと
ころは切削用板片である。この問題は今日まで自動工具
交換装置とか、切削工程の種々の適用制御原理の如く余
り満足された結果を得られずに種々の方法によって解決
されて来た。そして更にはそれ等の信頼性のおけない解
決方法に加えて、工具の重量、価格や複雑性が増し、か
つ前記固有の切削用板片の自動交換または格納容器から
その作動部分を単に交換する方法はそれらの利点とする
点が従来のものがもつ明らかな欠点を克服していないこ
とを立証している。結局のところその工具に前記要素を
使用することはその簡潔さを失なうだけである。
〔発明の概要〕 本発明の目的は前述した欠陥を大幅に改善することにあ
って、該工具の設計が極めてM潔化され、その切削性を
向上し個々の構成要素が効果的に適用されることになる
。本発明によれば、工具本体乃至は切削用板片の支持体
の一つの殻状体構造を成す。この工具又は切削用板片の
支持体は仕切壁乃至はリブ構造を具備する。該工具本体
は大なる熱抵抗性を有する何等かの物質で充填されるか
若しくは高強度の物質が充填される。複数個の通路が前
記工具本体および切削用板片を取付けた支持体内の物質
中に形成される。この切削用板片は少くとも1個の単一
の媒体供給内部導口を具備しかつ少くとも1個の排出用
内部導口を具備する。これによって切削用板片の内部空
間は例えば切削用板片の支持体内部は供給手段に接続さ
れ、かつ工具本体内の通路に接続される。これらの内部
導口はまた前記支持要素片の内部または切削用板片の底
部に設けることもできる。切削用板片の支持板体にはリ
ブを形成するも可能である。前記工具本体内部の通路や
支持板体内の供給排出通路並びに他の供給、排出内部導
口はその基本的実施構成において冷却媒体の循環路とし
て役立たしめるものでありかつその内部から切削用板片
の作動切削刃先へ直接に冷却媒体を供給するために設け
られている。しかしながら同様な通路または類似の通路
もまた切削工程中に適用された制御要素の設備に対し利
用することができる。更にまた交換可能な切削用板片の
格納容器用としても利用可能である。
このようにして設計された工具は凡ゆる場合においてむ
しろ簡潔なユニットを構成し、凡ゆる要素は該工具本体
のその大きさと重量を保持しながら工具本体内部に組込
むことができる。
〔効 果〕
本発明によって解決された利点は工具の耐用寿命を増大
せしめることであり、これにより同時に切削用板片に対
する殆んど完全に近い冷却作用により切削性が向上され
たことである。切削用板片の更に効果的な冷却作用は選
択された冷却用媒体の強制循環による内部冷却作用に加
えて個々の冷却液体供給による在来の外部冷却方式を組
合せることにより簡単に達成できる。冷却媒体は切削用
板片の内部空間に向って供給され直接に作動切削刃先に
導かれこの場合前記内部空間の存在によりその冷却作用
は増進する。切削用板片の内部空間および工具本体内に
形成された内部空間はまた作動工程に適用された制御方
式を全体的にこの工具内部に組込むことが可能になる利
点を有する。該工具がその仕事を遂行するように用いら
れる限り、工具本体の内部空間に交換可能な予備の切削
用板片のための格納容器を設置することが有利である。
この解決策の少なからざる利点は工具並びに交換可能な
切削用板片に対し秀れた良質材料を実質的に節約するこ
とである。また殻状に構成された工具の内部空間が固体
物質で充填されている限り、該材料は例えばコンクリー
トや嵩物材料やプラスチック、発泡材その他の物質を適
用しうる。
C実施例〕 本発明に係る交換可能な切削用板片を有する機微的切削
加工用工具の例示的実施例は添付図面に説明される。
第1図は、カバ一部材101を具備する旋盤旋削用工具
本体10の長手軸線方向の断面図である。
切削用板片30は例えば蝋付は方法により本体lOの切
削部分103に結合される。複数個の仕切壁40がカバ
一部材101によって閉鎖した工具本体の内部空間内に
形成されている。1個のリブ50が本体■0の内部空間
内に配置されている。
第3図は支持要素片11を有する工具本体IOの長手軸
線方向の断面である。交換可能な切削用板片30は固定
ね(、;31により支持要素片11上に固着される。
第5図は第4図に示した工具本体10の断面図を示し、
この工具本体10の内部には高強度物質が充填され、こ
の充填材には冷却媒体用通路7゜が形成される。
第6図は全周面が閉鎖されていない殻体状構造として形
成された旋盤旋削用の工具本体の別の実施例の断面図で
ある。このものは高強度物質61が充填されこの物質内
部に媒体流通用通路7oが形成されている。
第7図は全周面が閉鎖されていない殻状構造体を具備す
るもう一つの別の実施例の断面図を示す。
同様にその内部には高強度物質61が充填されている。
第8図は中心部分201 と切削用板片30に対する支
持要素片202を具備するフライス刃部本体IOの部分
側面図であり、面記各部分は工具本体の各部分を成す。
交換可能な切削用板片30は固定ねじ31により支持要
素片202に固着される。
複数個の仕切壁41が中心部分201 と支持要素片2
02との間に形成されている。
第9図はフライス刃具本体20の一部を示す前部断面図
で、この本体部は中心部分201 と切削用板片の支持
要素片202並びにこれら両者を結合する側壁部分20
3から形成される。複数個のリブ5[の軸線は工具軸線
方向に一致して形成されて、中心部分201 と支持部
分202との間に設けられている。交換可能な切削用板
片30は固定ねし31Gこより工具本体の支持要素片2
02上に固着される。
第10図はフライス刃具本体20の一部を示す側面図で
、これは中心部分201と工具本体の主要部分を構成す
る支持要素片202から成る。交換可能な切削用板片3
0が固定ねじ31により支持要素片202に固着されて
いる。工具本体を成すその中心部分201 と支持要素
片202との間の空間は何等かの物質60と61によっ
て充填される。該内方環状部分は高強度物質61でしか
も吸振性の大なる材料を用いて形成されかつその外方環
状部分はその機械的強度を保持しつつしかも大なる熱抵
抗を有する物質60によって構成される。
第11図は支持板体301を存する三角形状の切削用板
片からなる本体30の垂直断面図を示す。
この本体部30の内部空間303は供給導口304と排
出導口305を介して外部の冷却用媒体に連通ずる。
第12図は第1I図に示した三角形状の切削用板片をも
つ本体30の水平断面図を示し、この本体部は内部空間
303と供給用内部導口304 と排出用内部導口30
5を設けている。
第13図は底板302を有する菱形形状の切削用板片を
形成する本体30の垂直断面図を示し、この場合供給用
内部導口304と排出用内部導口305が設けられて該
本体30の内部空間303は外部の冷却媒体に連通ずる
第14図は第13図に示した菱形形状を成す本体30の
水平断面図であり、該本体は内部空間303と供給用導
口304と排出用内部導口305を設けている。
第15図は正方形状の切削用板片から成る本体30の垂
直断面図で、この本体30は成る形取りされた形状の支
持板体301を有し、その一部はリフ307を形成し固
定ねじ31を挿入するための開口306が明けられてい
る。本体30の内部空間303は供給用導口304と排
出用導口305を介して外部冷却媒体源に連通される。
第16図は第15に示した正方形状の切削用板片の底板
部分の水平断面で、その複数個のリブ307のまわりに
内部空間303が形成される。これらのリブ307の中
心部には固定ねじ31に対する挿入開口306が明けら
れている。2個の供給用導口30/I と2個の排出用
導口305が上記本体の内部空間303に向って開くよ
うに形成されている。
第17図は円形状切削用板片からなる本体30の垂直断
面図であり、この本体30には固定ねじ31用の差込み
開口306が設けられておりかつ支持板体301上には
上記固定ねじ31に対する挿通孔306が同じように設
けられている。この本体には媒体供給用導口304と排
出用導口305がその内部空間303に連通ずるように
設けられている。
第18図は第17図に示した円形状切削用板片から成る
本体30の水平断面図で、この図面には固定ねじ31に
対する挿通開口306が形成され、供給用導口304と
排出用導口305が本体30の内部空間305に連通ず
るように設けられている。
最終図の第19図は第4図に示した旋盤旋削用の工具本
体lOの長手軸線方向の断面図でその詳細図を現わす。
この工具本体10には高強度物質が内部に充填され支持
要素片11が取付けられている。冷却媒体の供給用通路
111と排出用通路112が上記支持要素片ll内に形
成されている。
切削用板片30の支持板体301内に形成された供給用
導口304が上記の冷却媒体用通路111に接続される
。また排出用導口305が切削用板片30の支持板体3
01に形成されて支持要素片11内の排出用通路112
に接続されている。この切削用板片30には開口306
が形成され、この開口306は固定ねじ31に対し支持
板体301に明けた開口306と共働する。これによっ
て切削用板片と支持板体301は支持要素片11上に結
着される。工具本体10の通路70内に配設した供給管
71は支持要素片Il内の供給通路の首部に強固に結合
されている。工具本体10の通路70内に配設した排出
管72は排出通路112の首部に連結されている。
工具本体10 、20の主たる特長は殻状構造体の構成
に在るものでその結果はその内部に内部空間が存在する
ことである。この構成は例えば旋盤用工具においてその
外形形状が正方形、円形又は他の種々な形状のものであ
るか否かには関係なく設けることができる。
旋盤旋削加工用の工具本体は一片の材料から製作可能で
あり、或は使用材料の種類に応じ溶接手段、接着手段、
その他の手段を用いて結合される多数の壁体から製作す
ることもできるし、或は更にカバー板や壁仮によって完
成可能にされたL形、T形またはU形等の種々の輪郭外
形部材によって構成することも可能である。仕切壁40
とか或はリブ50はその後に工具本体IO内に挿入して
溶接や接着剤やその他の手段により固定化することがで
きる。フライス工具の本体20は次のようにして組立て
ることができる。1個のリブ51又は稀には複数個のリ
ブ51が中心部分201に固着され、更に支持板体部分
202が上記リブ51に固着化され、最後に側壁203
が中心板体部分201 と支持板体部分202に固着さ
れ、更に同じようにしてリブ51でなく仕切壁41を利
用することができる。
固体充填物質60 、61を本体10、又は20の内部
に向けて射出し、注入する。出来れば成る種の物質によ
っては注入と同時に打ち固めるようにする。これは成る
種の粒子は例えば液状状態となって工具本体内部に充填
されるからである。工具本体10 、20に形成した開
口、例えば旋盤旋削用工具本体の開口は栓体102によ
って密封され、フライス刃具の工具本体20の側壁20
3又は図示されてない特殊な本体に形成された構成上形
成される開口もその目的に対し役立てられる。媒体供給
管71と排出管72は解体できない態様で、例えば押し
嵌め圧着とか蝋付は方法。とか接着剤とか溶接手段を用
いて、供給通路111と排出通路112の各首部に結合
される。管状形状又は正方形断面を有する工具本体10
は支持要素片工1の肩部の配置構成を介して上記供給管
71と排出管72が通路70内を貫通するように調整さ
れ、かつ上記支持要素片11は工具本体10に例えば溶
接により強固に結合される。工具本体10の内部は高強
度の成る種類の物質により前以って充填せしめられてお
り、その場合通路70は図示されない管部材によって成
形され、これは物質61の充填後玉具本体部分から除去
されるものである。成る場合には前述した図示にない管
部材は工具本体内に放置するようにしてもよい。支持要
素片11と工具本体との一体的結合作用は公知慣用の方
法を用いてそれらが解体できるように組付けることも可
能である。これらの場合において供給通路111と排出
通路112の各首部は供給管71、排出管72と単に接
合連結するだけで、これら間の強固な結合作用は必ずし
も必要とされない。支持要素片11の一部又は切削用板
片30の一部として形成しうる支持板体301に形成さ
れた供給用導口304は冷却媒体の供給用通路111に
接続される。第19図には支持要素片11の部分が示さ
れる。該図には固定ねじ31用の差込み開口306が示
され、更に排出用導口305が供給用導口304と共に
支持板体301上に設けられている。この場合円形形状
に形成されている固有の切削用板片30は咳仮片内の差
込み開口306および支持板体301上に明けた同し様
な差込み開口306を介して着脱自在に支持要素片11
に固定することができる。支持要素片11内の排出通路
112および工具本体10内部の物質61内に明けた通
路70内に配置された排出管72もまた支持板体301
内の排出導口305に接続されている。この仕様はまた
他の工具の組立方法にも適用可能である。上述した工具
の組立て操作は勿論他の方法によっても行なうことがで
きる。
第19図に示した旋盤用工具の配置構成の利点は乙しろ
切削用板片30の効果的な冷却作用にあるから切削用板
片30の切削性能の向上乃至はその耐用寿命の増進につ
ながる。更に工具全体の製作に必要な良品質材料の節約
ともなり、更には又工具本体10内部に充填された物質
により振動阻止効果も効果的に達成される。
前記の冷却用媒体は工作機械またはポンプを介して外部
の冷却媒体源から工具側へ供給される。
最初に媒体は通路70内の供給管を通って工具内に導ひ
かれ、その後支持要素片11内の供給通路111を通り
更に支持板体301内の供給導口304を経て切削用板
片30の内部空間内には導びかれる。
該冷却媒体は切削用板片30の作動刃先に直接的に供給
されるか又は正に作動係合状態に入ろうとする切削刃に
直接供給される。より一そう高い冷却効果は本発明の構
成によって達成されるものであるが、もし従来の外部冷
却作用がこれと組合せて実施されるならば切削作用を維
持しながら切削用板片上に達成しうる最大の耐久性が確
保され乃至は切削用板片30の同一の寿命に対しより大
なる切削機能の増大化が期待される。
切削用板片と支持板体301間に生じ得べき冷却媒体の
漏れは達成される上記効果に影響を及ぼさないから問題
にならない。切削刃先の作動部分から熱を奪った冷却媒
体は支持板体301の排出導口305に向って供給され
た新しい冷却媒体によって切削用板片30の内部空間3
03から押し出される。
次いで媒体は支持要素片lI内の排出通路112に流出
し更に工具本体10の通路70内の排出管72を通り冷
却媒体系の貯溜タンクへ帰戻する。
切削用板片は回転可能にすることが出来又は少くとも第
19図に示した円形状切削用板片30の場合において回
動可能であり、この回動操作は手動により又は自動操作
系に関連させて自動的に回動操作することができ、更に
はまた一本のボルト上に自由回転可能に配設されさえす
れば円形状切削用板片30上において自己回転作用を可
能にできる。
本発明は旋盤旋削用工具並びにフライスに対しても通用
可能であり、即ち旋盤用工具、フライス削り用工具並び
に凡ゆる種類と大きさのフライスヘッドに対し通用可能
である。本発明に係る工具はその特徴とする構成により
、第一に監視を要しない機械加工ユニットとして適用可
能であり、また弾力性のある製造系統に適用可能であり
、かつ自動製造系統にも適用しうる。これに関連して、
上述した工具本体10 、20の内部空間を種々の原理
に基いて行なわれる機械加工工程に対応して制御される
部品類の格納用として利用せしめることも可能となる。
工具本体10 、20の構成は同時に切削要素の格納室
や該要素類の自動交ta機構が利用されるような場合に
はその組付けに対し、面記内部空間を利用可能にすると
いう基本的用件を満足しうるものである。そのとき工具
本体10 、20の殻状構成体の強度を増強化するため
充填物f!t60 、61を本体内部に充填せしめずに
リブ5o又は51を利用することは−そう効率的であり
乃至は仕切壁40と41をより少なくする利用態様もと
きには可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は旋盤旋削加工用の工具本体の長手軸線方向の断
面図、 第2図は第1図に示した工具本体の断面を示す、第3図
は切削用板片が支持要素片上に取付けられている工具本
体の長手軸線方向の断面図、第4図は旋盤旋削用工具本
体の長手軸線方向の断面図で、あって、この本体は切削
用板片が支持要素片上に固着されかつその本体内部には
固体物質が充填された状態を示し、 第5図は第4図に示した工具の横断面図であり、第6図
は第4図、に示した工具の変形例の横断面図を示す、 第7図は第4図に示した工具のもう一つ別の変形例の横
断面であり、 第8図はフライス刃具本体の一部側面図、第9図は第8
図に示す刃具本体の前面断面図、第10図は固体物質を
その本体内部に充填しているフライス刃具本体の部分側
面図、 第11図は支持板体を存する三角形状切削用板片のi7
j直IJfr面図、 第12図は第11図に示した切削用板片の水平断面図、 第13図は底板を有する菱形状切削用板片の垂直断面図
、 第14図は第13図に示した切削用板片の水平断面図、 第15図は正方形状切削用板片の垂直断面図で、形取ら
れた支持板体に仕切壁が形成されかつその中心部には固
定ねし川の差込み開口が明けられている、 第16図は第15図に示した切削用板片の水平Iす1面
図、 第17図は支持板体と固定ねじ用開口を有する円形状切
削用板片の垂直断面図、 第18図は第17図に示した切削用板片の水平断面図、 第19図は切削用板片が支持要素片上に取付けられてい
る旋盤旋削工具本体の一部を長手軸線方向において取っ
た断面図で、該工具本体内には何等かの物質が充填され
、かつ切削用板片に対する冷却用媒体の流通通路がJM
かれている。 10・・・工具本体、   11・・・支持要素片、2
0・・・フライス刃具本体、 30・・・切削用板片、 31・・・固定ねじ、51・
・・リブ、     71・・・供給管、72・・・排
出管、   10I・・・カバー板、40 、41・・
・仕切壁、  102・・・栓体、60 、61・・・
充填固体物質、 70・・・冷却媒体用通路、 Ill・・・供給通路、  112・・・排出通路、2
01・・・中心部分、  202・・・支持部分、30
1・・・支持板体、  303・・・内部空間、304
・・・供給用4口1.305・・・771出川m口、3
06・・・ねじ差込み開口、 307 ・・・リブ。 以下余白 図面の浄書(内容に変更なし) FIG、1 rlG、2       ′ FIG、3 FIG、4 FIG、5             FIG、6n FIG、7 FIG、8 FIG、9 FIG、10 FIG、11            FIG、12F
IG、15            FIG、16FI
G、19 手続補正書(方式) 昭和61年3月t8日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、内部空間を有しかつ少くとも1個の切削用板片を有
    する特に旋盤旋削加工用およびフライス加工用として使
    用する機械的切削加工用工具であって、該工具の工具本
    体(10、20)又は切削用板片(30)の支持要素片
    (11、102)は殻状構造体として形成されているこ
    とを特徴とする機械的切削加工用工具。 2、前記工具本体(10、20)の工具構成体又は前記
    切削用板片(30)を取付けた支持要素片(11、20
    2)の殻状構造体は仕切壁(40、41)又はリブ(5
    0、51)を設けて形成されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の機械的切削加工工具。 3、前記工具本体(10、20)の内部空間は高耐熱性
    物質(60)で充填されているか又は高強度物質(61
    )で充填されていることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の機械的切削加工工具。 4、通路(70)が前記工具本体(10、20)内に充
    填した物質(60、61)の内部に形成されているか又
    は切削用板片(30)の支持要素片(11、202)内
    に形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第3
    項記載の機械的切削加工工具。 5、前記切削用板片(30)は少くとも一個の供給用導
    口(304)を通して冷却用媒体供給通路(111)に
    連通されかつ少くとも一個の排出用導口(305)を通
    して冷却用媒体排出通路に連通されていることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項、第2項、第3項、第4項の
    いずれかに記載された機械的切削加工工具。 6、前記供給用導口(304)および排出用導口(30
    5)は切削用板片(30)の底板上に形成されているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の機械的切削
    加工工具。 7、前記冷却用媒体の供給通路(304)と排出用通路
    (305)は切削用板片(30)の支持板体(301)
    内に形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
    5項記載の機械的切削加工工具。 8、前記切削用板片(30)の支持板体(301)には
    リブ(307)が形成されていることを特徴とする特許
    請求の範囲第7項記載の機械的切削加工工具。
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