JP3599940B2 - 回転切削ヘッドの工具支持体と刃物ホルダとの間の結合装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微調整機構を備えた内部回転ヘッドの、刃物ホルダと工具支持体との間の結合であって、刃物ホルダを工具支持体に解放可能に結合するための固定ねじが設けられている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような種類の結合装置はスイス特許出願公開第６４１７０６号明細書より公知である。この場合、刃物ホルダは、工具支持体の調整方向に対して斜めに延びた工具支持体の切欠きに挿入され、ねじによって固定される。同様の結合が、ヨーロッパ特許第０４７８２３９号明細書およびドイツ連邦共和国特許第３５０８４３４号明細書によって従来技術に開示されている。さらに、工具支持体と刃物ホルダとが、回転阻止安全装置としての歯列によって互いに結合されている回転切削ヘッドが公知である。さらに、工具支持体が、工具支持体の調整方向に対して斜めに延びた端面を有しており、この端面に、対応した斜めの面が設けられた刃物ホルダが固定ねじによって押し付けられるようになっている回転切削ヘッドも公知である。
【０００３】
前記公知の回転切削ヘッドはそれぞれ主本体を有しており、この主本体では、加工したい孔の直径を調節するために工具支持体が半径方向に移動可能になっている。移動は、主本体に支承された、細目ねじ山を備えた調整ねじを介して行われる。工具支持体には刃物ホルダが配置されており、この刃物ホルダには、切削チップ、たとえば超硬合金から成る使い捨ての切削チップが取り外し可能に取り付けられている。摩耗した刃物もしくは損傷を受けた刃物ホルダは容易に交換することができる。刃物ホルダと工具支持体との間の結合のためには、この結合が、信頼性があり、できるだけ剛性で、回転不能に確保されかつ明確に位置決め可能であることが実用上要求される。さらに、刃物ホルダは簡単に交換できることが望ましい。これらの要求は、公知の結合の場合、部分的にまたは不十分にしか満たされていない。これは、いっそう高い切削効率をもたらすような、非常に固い耐熱性の切削材料へ発展していくことを考慮する場合特に当てはまる。この発展は、ますます速い切削速度をもたらす。内部ヘッドが、刃物と、工作機械の作業スピンドルとの間に連結エレメントを形成しており、工作機械の性能は刃物へできるだけ適切に伝達されねばならない。工具支持体への刃物ホルダの結合は、申し分のない切削結果を出す上で決定的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の課題は、前記実用上の要求をより広範囲に満たすような、前記形式の結合を提供することである。特に、本発明の結合は高い切削効率のために十分に固定されていることが望ましい。さらに、刃物ホルダを１８０゜ずらして配置できることが望ましく、これにより標準的な工具を使用して正確な孔の逆の回転切削が可能となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の構成では、刃物ホルダが横方向溝を有しており、また工具支持体が、打込みキーを端部側に有しており、この打込みキーが横方向溝に対して所定量大きいサイズを有しており、これにより、工具支持体の表面と刃物ホルダとが固定ねじが締め付けられたときに弾性的な変形を受け、かつ工具支持体と刃物ホルダとが、横方向溝と打込みキーとの側方で互いに平面的に当接せしめられ、その際に、工具支持体は、打込みキーの側方に配置された表面と打込みキーのフランクとをもって、そして、刃物ホルダは、横方向溝のフランクと横方向溝に隣接して配置された表面とをもってそれぞれ当接しているようにした。
【０００６】
【発明の効果】
前記課題は、刃物ホルダが横方向溝を有しており、工具支持体が打込みキーを端部側に有しており、この打込みキーが横方向溝に対して所定量大きいサイズを有しており、工具支持体と刃物ホルダとが固定ねじの締付け時に弾性的な変形を受け、工具支持体と刃物ホルダとが、横方向溝と打込みキーとの側方で互いに平面的に当接せしめられ、その際に、工具支持体は、打込みキーの側方に配置された表面と打込みキーのフランクとをもって、そして、刃物ホルダは、横方向溝のフランクと横方向溝に隣接して配置された表面とをもってそれぞれ当接しているような形式の結合によって解決された。本発明の結合では、歯列の場合と同等の回転阻止が達成可能であるが、歯列の場合に必要とされる高い製造精度および可能な指示誤差は回避されている。本発明による結合の場合、刃物ホルダは工具支持体の側端部に配置されている。工具支持体への刃物ホルダの平面を介した配置と相俟った、打込みキーとの横方向溝の弾性的な協働によって、大きな切削力の場合でさえも変位もしくは振動が阻止される。固定ねじが締め付けられるときに工具支持体と刃物ホルダとが受ける弾性的な変形は、比較的僅かであることができる。
【０００７】
円錐形の横方向溝の領域におけるより大きな弾性的変形を達するために、本発明の改良に基づき、複数の負荷逃がし溝が設けられていることができる。さらにこのような負荷逃がし溝により、製造作業誤差の増大を許容し、ひいては製造をより単純化することができる。固定ねじのねじ頭の円錐形と、刃物ホルダに設けられた対応した座ぐり穴との構成によって、工具支持体への刃物ホルダの位置決めをさらに正確に行うことができる。いずれの場合でも、刃物ホルダを工具支持体に１８０゜ずらして配置することが可能である。さらに有利な特徴は従属請求項、以下の記述および図面より明らかとなる。本発明による結合の実施例は、図面を参照しながら以下にさらに詳しく説明されている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面につき詳しく説明する。
【０００９】
図１には、主本体２を有する回転切削ヘッド１が示されており、主本体２には結合シャンク３が配置されている。結合シャンク３には、回転切削ヘッドが自体公知の形式で工作機械（図示せず）の作業スピンドルに解除可能に結合されている。回転切削ヘッドの回転軸線Ａに対して横方向に、貫通した孔４が延びており、この連続孔４に工具支持体５が挿入されていて調節ねじ６によって半径方向に調節可能である。適切な調節機構が、スイス特許出願公開第６４１７０６号明細書より公知である。工具支持体５は、自体公知の形式で孔４内に回転不能にロックされている。
【００１０】
工具支持体５には刃物ホルダ９が固定ねじ１０によって固定されており、この刃物ホルダ９には締付けねじ１９によって使い捨て切削チップ１５が固定されている。一部分で形成された刃物ホルダ９は、貫通した段付き孔２０を有しており、この段付き孔には、工具支持体に設けられたねじ山付き孔１４にねじ込まれた固定ねじ１０が挿入されている。図３および図４に示したように、工具支持体５に当て付けられた刃物ホルダ９の内側に横方向溝１３が形成されており、この横方向溝１３は、両端部で開放しており、孔１４を越えて延びている。横方向溝１３の側部のフランク１３ａは、図４に基づき工具支持体５の調節方向に対して横方向に配置されている。この横方向溝１３には打込みキー１１が食い込むようになっており、この打込みキー１１は工具支持体５の端部側に配置されており、かつ図２に明確に示したように工具支持体５のほぼ端部側全体に亘って延びている。この打込みキーも同様に斜めに延びたフランク１１ａを有している。この打込みキーは横方向溝１３に対して所定量大きなサイズを有していて、固定ねじ１０が締め付けられたときに打込みキーと工具支持体９とが横方向溝１３の領域において僅かに弾性的に変形させられるようになっている。所定量大きなサイズは、変形に必要な力を固定ねじ１０に組み付けられた六角ソケットねじキーを用いて加えることができるように調節されている。弾性的な変形部は、横方向溝１３もしくは打込みキー１１の全長に亘って延びていると有利である。したがって、打込みキー１１は、締め付けられながら全長に亘って横方向溝１３において係合している。
【００１１】
固定ねじ１０が締め付けられるとき、刃物ホルダ９の表面９ａは工具支持体５の対応した表面５ａに対して押し付けられる。したがって、固定ねじ１０が締め付けられるときには、側部のフランク１３ａと刃物ホルダの表面９ａとがフランク１１ａと表面５ａとに押し付けられる。したがって、刃物ホルダが工具支持体５の横断面のほぼ全体に亘って当て付けられている。
【００１２】
刃物ホルダ９の円錐形の横方向溝１３の領域におけるより大きな弾性的変形を得るために、刃物ホルダは、図５に基づいて溝１３に対して平行に延びた２つ以上の負荷逃がし溝１７を有している。図５に示したように、ねじ頭１０が円錐形の当て付け面１０ａを有することができ、この当て付け面１０は刃物ホルダ９の対応した円錐形のくぼみに当て付けられている。
【００１３】
図６および図７には、１８０゜ずらして配置された刃物ホルダ９を備えた回転切削ヘッド１が示されている。刃物ホルダをずらすためには、固定ねじ１０を緩めて刃物ホルダ９を１８０゜旋回させるだけでよい。固定ねじ１０を締め付けた後、刃物ホルダ９は工具支持体５に同様の形式で固く結合される。図７に基づく配置では、工作物１８に孔１８ａが逆側で回転切削されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】部分的に切り取られた回転切削ヘッドを示す図である。
【図２】刃物ホルダが省略された回転切削ヘッドを示す図である。
【図３】刃物ホルダを示す図である。
【図４】刃物ホルダを示す別の図である。
【図５】異なる刃物ホルダを有する回転切削ヘッドの部分的な断面図である。
【図６】本発明による回転切削ヘッドを示す図である。
【図７】図６に基づく、刃物ホルダが１８０゜ずらして配置された図である。
【符号の説明】
１ 回転切削ヘッド、 ２ 主本体、 ３ 結合シャンク、 ４ 孔、 ５ 工具支持体、 ５ａ 表面、 ６ 調節ねじ、 ９ 刃物ホルダ、 ９ａ 表面、 １０ 固定ねじ、 １０ａ 当て付け面、 １１ 打込みキー、 １１ａ フランク、 １３ 横方向溝、 １３ａ フランク、 １５ チップ、 １７ 負荷逃がし溝、 １８ 工作物、 １８ａ 孔、 １９ 締付けねじ

Claims (6)

1. 工具支持体（５）の半径方向位置を調整するための微調整機構を備えた回転切削ヘッド（１）における工具支持体（５）と刃物ホルダ（９）との間の結合装置であって、刃物ホルダ（９）を工具支持体（５）に解除可能に結合するための固定ねじ（１０）が設けられている形式のものにおいて、
   刃物ホルダ（９）が横方向溝（１３）を有しており、また工具支持体（５）が、打込みキー（１１）を端部側に有しており、該打込みキー（１１）が横方向溝（１３）に対して所定量大きいサイズを有しており、これにより、工具支持体（５）と刃物ホルダ（９）とが、固定ねじ（１０）が締め付けられたときに弾性的な変形を受け、同時に、工具支持体（５）と刃物ホルダ（９）とが、横方向溝（１３）と打込みキー（１１）との側方で互いに平面的に当接せしめられ、その際に、工具支持体（５）は、打込みキー（１１）の側方に配置された表面（５ａ）と打込みキー（１１）のフランク（１１ａ）とをもって、そして、刃物ホルダ（９）は、横方向溝（１３）のフランク（１３ａ）と横方向溝（１３）に隣接して配置された表面（９ａ）とをもってそれぞれ当接しており、
   打込みキー（１１）は回転切削ヘッド（１）の周面に配置されていて、該回転切削ヘッド（１）の回転軸線（Ａ）に対して垂直に延びており、
   刃物ホルダ（９）は、回転切削ヘッド（１）の回転軸線（Ａ）に対して垂直に延びている１つの横方向溝（１３）を有しており、
   固定ねじ（１０）が、横方向溝（１３）に対してほぼ中央で刃物ホルダ（９）を貫通して係合するとともに、打込みキー（１１）に対してほぼ中央で該打込みキーにねじ込まれていることを特徴とする、回転切削ヘッド（１）における工具支持体（５）と刃物ホルダ（９）との間の結合装置。
2. 刃物ホルダ（９）に少なくとも１つの負荷逃がし溝（１７）が設けられている、請求項１記載の結合装置。
3. 工具支持体（５）は、打込みキー（１１）に隣接して、そして、刃物ホルダ（９）は、横方向溝（１３）に隣接して、それぞれ同一平面内にある表面（５ａ，９ａ）を有していて、これらの表面が、固定ねじ（１０）の締付け時に互いに平面的に当接するようになっている、請求項１又は２記載の結合装置。
4. 横方向溝（１３）が、刃物ホルダ（９）のほぼ全幅に亘って延びており、側部で開放している、請求項１から３までのいずれか１項記載の結合装置。
5. 打込みキー（１１）が、工具支持体（５）のほぼ全幅に亘って延びている、請求項１から４までのいずれか１項記載の結合装置。
6. 固定ねじ（１０）が、円錐形の肩（１０ａ）を有しており、また刃物ホルダ（９）が、連続孔（１２）内で対応した円錐形のくぼみを有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の結合装置。

Images