JP3970929B2 - 荒削り及び精密削りのための切削チップ - Google Patents

Description

本発明は、ワーク切削加工のための切削チップであって、荒削りのための少なくとも１つの主切れ刃及びこれに接続する精密削りのための少なくとも１つの副切れ刃を備えている形式のものに関する。
ヨーロッパ特許第０１１７４００Ａ１号公報に九角形の反転式切削チップを記載してあり、該反転式切削チップは下面及び上面に長さの異なる複数の主切れ刃及び副切れ刃を有していて、二等辺三角形を成しており、この場合、主切れ刃が等辺の領域に位置し、かつ副切れ刃よりも短くなっている。小さい切削チップ容積で多くの有効な切れ刃を形成するために、主切れ刃の長さと副切れ刃の長さとの比を１：１．５と１：３との間で選び、丸みの付けられた角隅部を介して主切れ刃を副切れ刃内へ移行させることが提案されており、この場合、丸みの付けられた角隅部の半径は反転式切削チップの内接円の半径にほぼ相応している。各主切れ刃に所属して配置された切りくず生成溝が、主切れ刃に対してほぼ平行に延びるようになっている。
ドイツ連邦共和国特許公開第４０１３７１７号公報に植刃フライスを記載してあり、該植刃フライスは端面の外周囲の領域で有効な複数の切削チップを有している。各切削チップは台形の４つの端面を有しており、端面は対を成して側面に対して交互に傾斜して配置されている。切削チップの端面及び側面によって形成された長いエッジが少なくともエッジ端部に面取り部を有しており、切削チップの隣接する端面によって面取り部の領域に形成された本体エッジが主切れ刃を形成している。切削チップの端面及び側面によって形成された短いエッジが凸状に湾曲されて、精密削り切り刃（Schlichtschneide）を形成している。切削チップの側面の角隅部が平行四辺形を成している。
米国特許第３８０５３４９号明細書に平らな６つの側面を備えた切削チップが記載してあり、側面が不等辺の六角形を成しており、六角形は短い３つの側面と長い３つの側面から成っている。長い側面のエッジが凸状に湾曲されている。不等辺な六角形に基づき、切削チップが浅い切り込み深さでしか使用できない。
本発明の課題は、荒削りと精密削りとのコンビネーションされた切削チップを提供して、該切削チップによって切削結果としての高い表面特性（Oberflaechenguete）が得られるようにすることである。特に該切削チップがねずみ鋳鉄・正面フライスに適したものでありたい。
前記課題が請求項１に記載の切削チップによって解決される。
本発明に基づく切削チップにおいては、ほぼ正六角形の、すくい面を制限するそれぞれ３つの主切れ刃及び副切れ刃が設けられており、この場合、平らな１つの逃げ面及び１つのすくい面によって該面の全長にわたって形成された副切れ刃が凸状に湾曲されている。これによって、精密削りのための球形（ballig）の副切れ刃エッジが形成され、精密削りの際に例えば０．５ｍｍの切削深さで高い表面品質が得られる。
本発明の改善が従属項に記載してある。
副切れ刃が有利には４０ｍｍ乃至５０ｍｍの半径で湾曲されている。
本発明の別の実施例では、切削チップが副切れ刃に隣接する有利には横断面の凹状の切りくず生成溝を有しており、切りくず生成溝がすくい面に位置して副切れ刃に対して平行に副切れ刃の全長にわたって延びている。直接に副切れ刃接続するこのような切りくず生成溝によって、工具支持体内に組み込まれた状態で軸線方向でも半径方向でもプラスから中立値（neutral）までのすくい角が得られる。副切れ刃すくい角が１０°と２０°との間にあり、有利には１５°である。切りくず生成溝の半径が０．５ｍｍと０．８ｍｍとの間にあってよい。
本発明のさらに別の構成では、切りくず生成溝が副切れ刃から主切れ刃への移行区分内まで延びている。主切れ刃すくい角が本発明の特別な構成ではプラスに選ばれ、有利には８°までである。
本発明の別の構成では、切削チップが***した中央のすくい面プラトーを有しており、すくい面プラトーが最も高い切れ刃***部に対して若しくは該切れ刃***部によって形成された平面に対して距離を置いている。これによって、中央のすくい面プラトーがすくい面上にそれぞれ立ち上がり側面を介して切れ刃に対して距離を置いて形成される。このようなすくい面プラトーにおいて特に利点として、切削チップが反転式に形成でき、それというのは上側若しくは下側のすくい面プラトーが接触面として工具ホルダーのチップ支持座に装着されて、そこで緊締されるからである。有利には、切削チップがほぼ等辺の六角形を成して、上面及び下面にそれぞれ１つのすくい面プラトー、及びすくい面を制限するそれぞれ３つの主切れ刃及び副切れ刃を備えており、全体で６つの主切れ刃及び６つの副切れ刃が利用できる。
主切れ刃によって生成された削りくずを効果的に取り除き、若しくは分割するために、本発明の別の構成では、ほぼ主切れ刃中央垂直線の位置に主切れ刃に対して距離を置いて、***した切りくず生成エレメントを配置してあり、切りくず生成エレメントが特に、***した中央のすくい面プラトーのノーズ状の張り出し部として形成されている。ノーズ状の張り出し部はすくい面プラトー平面内に位置するほぼ三角形の平らな表面を有していてよく、この場合、該表面の三角形の頂点が主切れ刃に向けられており、前記頂点に隣接するサイドラインから側面がすくい面まで、有利には４０°乃至５０°の側面角を成して延びている。
主切れ刃と副切れ刃との間に形成された切れ刃角隅部（Schneidecke）が丸みを付けられかつ、互いにかつそれぞれ隣接の主切れ刃若しくは副切れ刃に対して１２０°よりも鈍角な角度を成した直線的な複数の部分区分によって形成されており、部分区分が互いにとがって（spitz）ではなく、丸みを成して接続している。切れ刃角隅丸み部が０．３ｍｍと０．９ｍｍとの間の半径を有している。
本発明の対象は、前記形式の切削チップの受容のための少なくとも１つの切欠きを備えた工具ホルダーを有する工具も含む。このような工具は、特にフライスであってよい。工具ホルダーの切欠き内に配置された切削チップが、５°と１０°との間、有利には７°乃至１０°の効果的な軸線方向の副切れ刃すくい角の組込位置を有している。効果的な半径方向の主切れ刃すくい角が０°乃至２°である。半径方向の副切れ刃すくい角が−５°と−１０°との間であり、有利には−７°乃至−１０°である。
大きな切削深さで切削できて、かつ高い表面品質を達成するために、本発明の別の構成では送り方向で見て前後に、荒削りのために、湾曲させられた副切り刃なしの第１の１つの切削チップ若しくは複数の切削チップ、即ち公知技術のモノ・荒削り用切削チップ（Mono-Schrupp-Schneidplatte）及び、削り深さの小さい精密加工のために本発明に基づく構成に対応する第２の切削チップが配置される。これによって、第１の切削チップがほぼ荒削りのために用いられ、第２の切削チップがほぼ精密加工、精密切削のために用いられる。
図面には本発明の実施例が示してある。
図１は反転式切削チップとして形成された切削チップの斜視図、
図２は同じ切削チップの組込位置での斜視図、
図３は図１及び図２の切削チップの別の斜視図、
図４は図３のＩ−Ｉ線に沿った断面図、
図５は図２のII−II線に沿った断面図、
図６は図２のIII−III線に沿った断面図、
図７は取り付け孔のない反転式切削チップの、図１に対応する斜視図、
図８は組み込まれた複数の反転式切削チップを備える工具ホルダーの部分斜視図、及び
図９は図８の構成部分の分解斜視図である。
図１乃至図６に示す切削チップ（Schneideinsatz）１０は、ほぼ正六角形（regelmaessige Sechs-Eck-Form）を成しており、切削チップの上側及び下側のすくい面はそれぞれ切れ刃（主切れ刃及び副切れ刃）によって制限されている。逃げ面は０°の逃げ角を成して配置されており、従って切削チップが両面で使用される。図示の例では、切削チップ１０は***した中央のすくい面プラトー（Spanflaechenplateau）１１を有しており、すくい面プラトーは切れ刃若しくは最も高い切れ刃***部に対して距離を置く１つの平面を形成しており、従って、切れ刃が組込位置で、図示してない工具支持体チップ座部に対して間隔を保ち、従って損傷させられない。切削チップの中央に、緊締ねじを貫通させるための固定孔が設けられている。切削チップ１０は各すくい面にぞれぞれ６つの切れ刃を有しており、それぞれ３つが主切れ刃（Hauptschneide）１３として用いられ、残りの３つが副切れ刃（Nebenschneide）１４として用いられる。各主切れ刃は副切れ刃に隣接して、該副切れ刃に１２０°の鈍角を成している。移行区分１５，１５ａ、即ち主切れ刃１３と副切れ刃１４との間の角隅部（Ecke）は完全に丸みを付けられているか、若しくは複数（ここでは全体で３つ）の部分区分（Teilstueck）から成っており、各部分区分は互いに１２０°よりも大きな角度を成して配置されていて、丸み部（Rundung）を介して互いに移行している。角隅丸み部（Eckenrundung）は図示の例では符号１５ａで表されている。各副切れ刃１４に対して平行に副切れ刃の全長にわたって切りくず生成溝（Spanformnut）６が延びており、該切りくず生成溝は凹面状に湾曲された形を有している。切りくず生成溝１６は、符号１５ｂで表してあるように、移行区分１５内まで達している。主切れ刃１３に沿って延びる切りくず生成溝１７は主切れ刃１３に接続して横断面で見て溝の最も深い点まで下り傾斜（abfallen）して、そこで０．５ｍｍの曲率半径を有しており、そこからすくい面が穴（Loch）１２の方向で見て側面を介してすくい面プラトー１１まで上り傾斜（ansteigen）している。
各主切れ刃１３のほぼ中央垂直線（Mittelsenkrechte）の位置に***した切りくず生成エレメント（Spanformelement）１８を配置してあり、切りくず生成エレメントはノーズ状の張り出し部（nosenfoermiger Vorsprung）として形成されている。張り出し部はほぼ等辺三角形の平らな表面を有しており、この場合、三角形の頂点が主切れ刃１３の中央に向いている。表面制限ラインから切りくず生成溝１７の底部までそれぞれ立ち上がり側面（Anstiegsflanke）１８ａがほぼ４５°の角度を成して延びている。逃げ面は符号１９で表してある。
図２には、切削チップ１０が（工具支持体を省略して）組込位置で示してある。垂直軸２０が、フライスとして形成された工具の回転軸であり、符号２１で加工すべきワークの切削面が表してある。切削チップ１０はワーク加工に際して回転し、回転の方向が矢印２２によって示してある。図示の例で選ばれた組込位置では、副切れ刃が回転軸若しくは工具支持体軸線に関連して半径方向並びに軸線方向で−７°の角度を成して配置されている。
図３は、図１の切削チップの別の角度から見た斜視図である。図４の断面図から明らかなように、副切れ刃１４に隣接する切りくず生成溝１６は、凹面状に形成されていて、１５°の副切れ刃すくい角γＮを有している。主切れ刃に隣接する部分ではすくい面は８°の主切れ刃すくい角γＨを成して下り傾斜している。中央のすくい面プラトー１１は主切れ刃よりも０．０３ｍｍだけ高い位置にあり、このことは距離ａＨによって示してある。同じことが、凹面状に形成された副切れ刃の最も高い点に対しても当てはまり、このことは距離ａＮによって示してある。切りくず生成溝１６の溝底部の曲率半径は０．８ｍｍであり、中央のすくい面プラトー１１への立ち上がり側面の曲率半径は０．５ｍｍである。
図５の断面図には、組込位置での切削チップの半径方向の主切れ刃すくい角γｆが示してある。半径方向の有利な主切れ刃すくい角は０°と４°との間にある。
図６に示してあるように、組込位置での軸線方向の効果的な副切れ刃すくい角γｐは５°である。
図７に示す反転式切削チップ２３は、図１の反転式切削チップ（Wendeschneidplatte）１０に対して、中央の取り付け穴（Befestigungsloch）１２が設けられていないことによって異なっている。反転式切削チップ２３は、図７及び図９に詳細に示してあるように、緊締ねじを用いる代わりに、クランプキー（Klemmkeil）２４を用いて緊締される。
反転式切削チップ２３は精密削り工具（Schlichtwerkzeug）としてフライスに用いられる。図８及び図９に示してあるように、フライス本体２５は切削工具、即ち荒削り（Schruppen）のための切削チップ２６及び精密削り（Schlichten）のための切削チップ２３のための複数の受容部を有しており、すべての切削工具がクランプキー２４，２７を用いて固定されている。
本発明に基づく反転式切削チップ２３はフライス本体２５内に取り付けるためにストッパ（Anschlag）２９の切欠き２８内にはめ込まれ、ストッパがストッパクランプキー３０及びストッパ調節キー（Anschlagstellkeil）３１を用いて調整及び固定可能である。軸線方向での切削チップ２３の固定は、既に述べたクランプキー２４を介して行われる。

Claims (2)

1. ワークの切削加工のための切削チップ（１０）であって、荒削りのための少なくとも１つの主切れ刃（１３）及びこれに接続する精密削りのための少なくとも１つの副切れ刃（１４）を備えている形式のものにおいて、すくい面を制限するそれぞれ３つの主切れ刃及び３つの副切れ刃がほぼ正六角形を成して設けられており、この場合、平らな１つの逃げ面（１９）及び１つのすくい面によって該面の全長にわたって形成された副切れ刃（１４）が凸状に湾曲されていることを特徴とする、荒削り及び精密削りのための切削チップ。
2. 工具、特にフライスであって、請求項１記載の切削チップ（１０）の受容のための少なくとも１つの切欠きを備えた工具ホルダーを有している形式のものにおいて、切削チップ（１０）が５°の効果的な軸線方向の副切れ刃すくい角（γｐ）で配置されており、かつ効果的な半径方向の主切れ刃すくい角（γｆ）が０°乃至４°であることを特徴とする工具。

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