JPH04505293A - 位置調整可能な交換カセットを備えた工具 - Google Patents

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】 位置調整可能な交換カセットを備えた工具本発明は、カッティングヘッド（工具 保持体）と、該カッティングヘッドに着脱可能に固定可能で、有利にはターンプ レートとして構成されるカッティングプレートを担持している少なくとも１個の 交換カセットとを備えた、工作機械に使用するための工具であって、交換カセッ トが、位置調整機構の作用によりカッティングヘッドへのカッティングプレート の供給方向において位置調整可能である工具に関するものである。

位置調整可能な交換カセットを備えた工具は、種々のサイズの工作物及び加工目 的に比較的容易に適合させることができ、従って位置調整ができないカッティン グプレートを備えた特殊工具よりも広範に使用することができる。この利点は、 特に小さな工作物及び中間の大きさの工作物を大量生産する際に有効であり、こ のために必要な自在工具の数量は少なくて済み、多数の特殊工具を製造して軸受 で支持させる必要がない。他方、交換カセットを位置調整することと、そのため に工具を複数の部分に配分することとは、安定性と強度の点で不具合をもたらす が、このような不具合は、とりわけ生産効率を向上させる場合には、従来知られ ているつなぎ合わせ技術的な手段を用いては満足に解決することができない場合 がある。例えば、交換カセットを、その供給方向においてカッティングヘッド内 で案内され交換カセットの稜に対して緩く接している調整ねじを用いて所望の切 断深さに調整し、次に固定ねじによりカッティングヘッドに締め付は固定するこ とが提案された。加工過程においては、カッティングプレートを介して交換カセ ットに傾動モーメントを作用させる。この傾動モーメントは、交換カセットの、 主刃に隣接している後方の接触稜の周りに生じる。この傾動モーメントは調整ね じによって吸収されないので、固定ねじによって完全に吸収されねばならない。

さらに工具が回転しているときには、公知の工具の交換カセットに作用する遠心 力はもっばら固定ねじによって吸収されねばならない。これらの２つの荷重は、 特に高回転数の工具の場合に安定性を損なわせる。

本発明の課題は、加工過程において交換カセットに作用する力とモーメントを従 来のものに比べて好適にカッティングヘッドに導入させることができ、従って冒 頭で述べた種類の工具の全体的な剛性を向上させることである。

この課題を解決するため、本発明は、請求の範囲第１項に記載の構成を提案する ものである。本発明の有利な構成は従属項に記載されている。

本発明の技術思想は、カッティングプレートの刃先に対向している稜において規 則的に交換カセットに接触する位置調整機構を付加的に次のように構成すること 、即ち切断力により位置ｒＩＲ整機構を介して交換カセットに作用する傾動モー メントを、交換カセットをカッティングヘッドに固持させている固定手段の荷重 を軽減させてカッティングヘッドに伝達させることができるように構成すること にある。これを達成するため、本発明によれば以下の構成が提゛案される。

一位置調整機構は、カッティングヘッドのガイドであってカッティングプレート の平面に対して平行で且つ前記供給方向に対してほぼ横方向に向けられるガイ゛ ドに沿って移動可能なくさび突き棒を有している。

−くさび突き棒は、その移動方向と鋭角を成してくさび傾斜部を形成しているく さび面によって、くさび傾斜部の方向において前記供給方向に対して直角とは異 なる角度で延びている交換カセットの傾斜肩部に面接触している。

一傾斜肩部と、該傾斜肩部側のくさび面は、くさび傾斜部に対して横方向に付加 的に、交換カセットとくさび突き棒の間の形状拘束部を形成しているアンダーカ ットを有している。

本発明の有利な構成によれば、傾斜肩部と、該傾斜肩部側のくさび面が、くさび 傾斜部に対して横方向に付加的に、前記供給方向に対して直角とは異なる角度で 延び、交換カセットとくさび突き棒の間の形状拘束部を形成しているアンダーカ ット傾斜部を有している。アンダーカット傾斜部は、くさび突き棒の筒状のガイ ドシャフトが、筒状のフィツト穴として構成されるくさび突き棒ガイド内で移動 可能に支持され、且つ交換カセットの傾斜肩部に対してくさび面が自動的に整向 されるように回転可能に支持されていることによって、製造技術的に特に簡単に 得られる。くさび突き棒の案内は、有利には軸方向においてくさび突き棒ガイド に係合しカッティングヘッドのねじ穴で案内されているねじビンによって行われ る。

切断力から生じる力をさらに好適にカッティングヘッド内へ導入させることがで きるように、くさび突き棒は、くさび面に対向している部分筒状の外周面によっ て、カッティングヘッドの対応する部分筒状の案内溝に係合している。この場合 、製造技術上の理由から、部分筒状の案内溝は筒状のフィツト穴と整列している 。くさび突き棒が、一端の領域に平坦なくさびカット部を有し他端で筒状のガイ ドシャフトを形成している筒状ビンによって形成されているのが合目的である。

交換カセットの供給方向に対して横方向に該交換カセットに作用する力、例えば 遠心力を、固定手段を荷重させることなくカッティングヘッドに伝えることがで きるように、カッティングヘッドまたは交換カセットは、前記供給方向に向けら れる案内溝であって交換カセットに一体に形成されるガイドリブを収容するため の案内溝を有している。この場合、ガイドリプまたは案内溝が、交換カセットの 、カッティングプレートに対向する側に配置されているのが有利である。

交換カセットが、カッティングヘッド内に配置され前記供給方向に長く延びてい る穴を貫通している保持ねじであって交換カセットのねじ穴にねじ込み可能な保 持ねじを用いてカッティングヘッドに固定可能であること、また交換カセットが 、カッティングヘッド内に配置され前記供給方向に長く延びている穴を貫通して いる保持ねじであってカッティングヘッドのねじ大にねじ込み可能な保持ねじを 用いてカッティングヘッドに固定可能であるのが有利である。

本発明の他の有利な構成によれば、カッティングヘッドが、少なくとも削り屑室 のほうへ縁が開口している台座凹部であって交換カセットを収容するための台座 凹部を有し、くさび突き棒が、くさび面を有している部分によって、カッティン グヘッドに設けた開口部を貫通して台座凹部に係合している。交換カセットを位 置調整する際に削り室の領域に生じる隙間をできるだけ小さくすることができる ように、交換カセットに、くさび突き棒の領域で台座凹部を削り屑室側で蔽って いる遮蔽リブが一体に形成されている。遮蔽リブの、カッティングプレート自由 面と整列している表面は、削り屑室境界面の一部分を形成している。

本発明の他の有利な構成によれば、交換カセットは、工具の軸方向に移動可能で ある。この場合、カッティングヘッドが、基礎体と２個の工具保持体とを有し、 該２個の工具保持体が、有利には端面歯部と共通の締め付は板とを介して基礎体 と連結され、且つ基礎体に対して位置調整可能で、それぞれ有利には軸方向に位 置調整可能な交換カセットを担持し、それぞれ半径方向に向けられるくさび突き 棒ガイドを有している。台座凹部は、半径方向にて外側へ且つ軸方向において端 面方向へ開口しており、一方交換カセットと台座凹部は、互いに平行な境界壁を 有し、該境界壁は、工具カセットの軸線とカッティングヘッドの端面方向へ収斂 している鋭角を成している。最後に挙げた構成により、台座凹部の領域で剛性が 改善され、コンパクトな構成が得られる。

本発明による工具は、穴の荒削り加工に対して利点を持っているので、特に２枚 刃荒削り工具または１枚刃段付は工具に適している。さらに本発明による工具は 、半径方向または軸方向のプランジ式回転工具、短い雪先円筒を工作するオーバ ーターン式１具、逆転加工工具、フライス工具に効果的に使用することができる 。最後に、２枚方フライス工具、及び上記使用例を選択して組み合わせた組合せ 工具にも使用可能である。

次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて説明する。

第１図は　半径方向及び軸方向に位置調整可能なカッティングプレートを備えた ダブルビット式荒削り工具の側面図、 第２図は　第１図の拡大部分断面図、 第３図は　第２図の矢印■−■方向に見た側面図、第４ｒＸＪは　半径方向に位 置調整可能な２１ｍの工具保持体の端面図、 である。

図面に図示したダブルビット式荒削り工具は、機械スピンドルを担持している基 礎体１０に接続させるためのフィツトピン１２と、基礎体１０に対して半径方向 に端面歯部１６に沿って位置調整可能で、基礎体１０に締め付は板１８と固定ね じ２０とを用いて固定可能な２個の工具保持体１４と、該工具保持体１４にそれ ぞれ軸方向に位置調整可能に配置され、ターンプレート２２として構成されるカ ッティングプレートを担持している交換カセット２４とを有している。多角形の 輪郭を有し、３つの刃先２３を備えているターンプレート２２は、中心の穴を貫 通している頭付きボルト２６を用いて、ターンプレート２２の輪郭に適合した交 換カセット２４の台座に固定されている。交換カセット２４は、該交換カセット ２４の輪郭に適合した工具保持体１４の台座凹部２８内に配置される。台座凹部 ２８は、交換カセット２４のエツジ面を貫通させるため、削り屑室３０の方向へ 開口するとともに、半径方向にも開口しており、また端面側では軸方向において も開口している。交換カセット２４の、ターンプレート２２に対向している幅広 面には、ガイドリプ３２が一体成形されている。ガイドリプ３２は、工具の回転 軸線に軸線が平行になるように工具保持体１４に設けられた案内溝３４に係合し ている。これによって工具保持体１４に対する交換カセット２４の軸方向の移動 と、交換カセット２４と工具保持体１４との間の力の伝動及び半径方向における 支持とが保証されている。交換カセット２４の工具保持体１４への固定は、頭付 きボルト３６を用いて行われる。頭付きボルト３６は、工具保持体１４の長穴３ ８を後方から貫通して、交換カセット２４のガイドリプ３２の領域に設けたねじ 穴に係合している。

交換カセット２４を軸方向に位置調整するため、工具保持体１４には、半径方向 に延びるフィツト穴４２が設けられている。フィツト穴４２内には、くさび面１ ４を形成した筒ピンとして構成されているくさび突き棒４６が長手方向へ移動可 能に且つ回動可能に配置されている。

フィツト穴４２は、その後端部にてねじ穴４５へ移行している。ねじ穴４５内に は、くさび突き棒４６を移動させるためのねじビン４８が設けられている。くさ び突き棒４６は、くさび面４４を有しているその端部によって、はぼ半径方向に おいて台座凹部２８に係合し、そこで、くさび面４４に対向している部分筒状の 外周面５０によって、フィツトビン４２の該当する部分と整列している部分筒状 の溝であって台座凹部２８の軸方向の下部の境界壁に設けた溝内で案内されてい る。

他方交換カセット２４は、くさび突き棒４６側の稜の領域に傾斜面５４を有して いる。傾斜面５４は、（軸方向の）供給方向に対して傾斜するように方向づけら れ、くさび傾斜部に対応する傾斜部と、アンダーカット傾斜部とを形成している 。くさび傾斜部は、くさび突き棒４６の移動方向において、半径方向の平面とほ ぼ１２６の角度（くさび角）を成しく第２図）、一方アンダーカット傾斜部は、 くさび突き棒４６の移動方向に垂直な方向において、前記半径方向の平面とほぼ １５°の角度を成している（第３図）。この場合アンダーカット傾斜部は次のよ うに選定されており、即ち切断力の作用によす刃先２３に生じる傾動軸線５６の まわりでの傾動の際に、交換カセット２４がその傾斜面５４の領域で形状拘束性 のために台座凹部２８から抜は出すことができないように選定されている。これ により、位置調整過程後に締められる固定ねじ３６は、切断過程の際に生じるモ ーメントから免れる。くさび突き棒４６は、フィツト穴４２で回転可能に支持さ れているので、位置調整過程の際に交換カセット２４の傾斜面５４により自動的 に第３図に図示した傾斜位置へ回転せしめられる。台座凹部２８の、くさび突き 棒４６を受容している部分は、削り屑室３０側で遮蔽リブ５８によって蔽われて いる。

特に第１図と第２図かられかるように、台座凹部２８の、半径方向にて内側にあ る境界壁６０と、これに隣接している、交換カセット２４の境界面６２とは、工 具の軸線とともに端面方向へ収斂する鋭角を成している。これにより、工具保持 体１４は台座凹部２８の領域で十分な強度または剛性を有している。

目 〜す 国際調査報告 国際調査報告 ＥＰ　９０００７６９ Ｓ＾　３６７１５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．カッティングヘッド（工具保持体１４）と、該カッティングヘッド（１４） に着脱可能に固定可能で、有利にはターンプレート（２２）として構成されるカ ッティングプレートを担持している少なくとも１個の交換カセット（２４）とを 備えた、工作機械に使用するための工具であって、交換カセット（２４）が、位 置調整機構（４６，４８）の作用によりカッティングヘッド（１４）へのカッテ ィングプレート（２２）の供給方向において位置調整可能である工具において、 位置調整機構が、カッティングヘッド（１４）のガイドであってカッティングプ レート（２２）の平面に対して平行で且つ前記供給方向に対してほぼ横方向に向 けられるガイド（フィット穴４２）に沿って移動可能なくさび突き棒（４６）を 有していること、 くさび突き棒（４６）が、その移動方向と鋭角を成してくさび傾斜部を形成して いるくさび面（４４）によって、くさび傾斜部の方向において前記供給方向に対 して直角とは異なる角度で延びている交換カセット（２４）の傾斜肩部（５４） に面接触していること、 傾斜肩部（５４）と、該傾斜肩部（５４）側のくさび面（４４）が、くさび傾斜 部に対して横方向に付加的に、交換カセット（２４）とくさび突き棒（４６）の 間の形状拘束部を形成しているアンダーカットを有していること、 を特徴とする工具。 ２．傾斜肩部（５４）と、該傾斜肩部（５４）側のくさび面（４４）が、くさび 傾斜部に対して横方向に付加的に、前記供給方向に対して直角とは異なる角度で 延び、交換カセット（２４）とくさび突き棒（４６）の間の形状拘束部を形成し ているアンダーカット傾斜部を有していることを特徴とする、請求項１に記載の 工具。 ３．くさび突き棒（４６）の筒状のガイドシャフトが、筒状のフィット穴（４２ ）として構成されるくさび突き棒ガイド内で移動可能に支持され、且つ交換カセ ット（２４）の傾斜肩部（５４）に対してくさび面（４４）が自動的に整向され るように回転可能に支持されていることを特徴とする、請求項１または２に記載 の工具。 ４．くさび突き棒（４６）が、有利には軸方向においてくさび突き棒ガイド（４ ２）に係合しカッティングヘッド（１４）のねじ穴（４５）で案内されているね じピン（４８）によって移動可能であることを特徴とする、請求項１から３まで のいずれか１つに記載の工具。 ５．くさび突き棒（４６）が、くさび面（４４）に対向している部分筒状の外周 面（５０）によって、カッティングヘッド（１４）の対応する部分筒状の案内溝 （５２）に係合していることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１つ に記載の工具。 ６．部分筒状の案内溝（５２）が筒状のフィット穴（４２）と整列していること を特徴とする、請求項５に記載の工具。 ７．くさび突き棒（４６）が、一端の領域に平坦なくさびカット部を有し他端で 筒状のガイドシャフトを形成している筒状ピンによって形成されていることを特 徴とする、請求項２から６までのいずれか１つに記載の工具。 ８．カッティングヘッド（１４）が、前記供給方向に向けられる案内溝（３４） であって交換カセット（２４）に一体に形成されるガイドリブ（３２）を収容す るための案内溝（３４）を有していることを特徴とする、請求項１から７までの いずれか１つに記載の工具。 ９．交換カセット（２４）が、前記供給方向に向けられる案内溝であってカッテ ィングヘッド（１４）に一体に形成されるガイドリブを収容するための案内溝を 有していることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１つに記載の工具 。 １０．ガイドリブ（３２）または案内溝（３４）が、交換カセット（２４）の、 カッティングプレート（２２）に対向する側に配置されていることを特徴とする 、請求項８または９に記載の工具。 １１．交換カセット（２４）が、カッティングヘッド（１４）内に配置され前記 供給方向に長く延びている穴（３８）を貫通している頭付きねじ（３６）であっ て交換カセット（２４）のねじ穴にねじ込み可能な頭付きねじ（３６）を用いて カッティングヘッド（１４）に固定可能であることを特徴とする、請求項１から １０までのいずれか１つに記載の工具。 １２．交換カセット（２４）が、カッティングヘッド（１４）内に配置され前記 供給方向に長く延びている穴（３８）を貫通している頭付きねじ（３６）であっ てカッティングヘッドのねじ穴にねじ込み可能な頭付きねじ（３６）を用いてカ ッティングヘッド（１４）に固定可能であることを特徴とする、請求項１から１ ０までのいずれか１つに記載の工具。 １３．カッティングヘッド（１４）が、少なくとも削り屑室（３０）のほうへ縁 が開口している台座凹部（２８）であって交換カセット（２４）を収容するため の台座凹部（２８）を有していること、くさび突き棒（４６）が、くさび面（４ ４）を有している部分によって、カッティングヘッド（１４）に設けた開口部を 貫通して台座凹部（２８）に係合していることを特徴とする、請求項１から１２ までのいずれか１つに記載の工具。 １４．交換カセット（２４）に、くさび突き棒（４６）の領域で台座凹部（４８ ）を削り屑屋（３０）側で蔽っている遮蔽リブ（５８）が一体に形成されている ことを特徴とする、請求項１３に記載の工具。 １５．遮蔽リブ（５８）の、カッティングプレート自由面と整列している表面が 、削り屑室境界面（３０）の一部分を形成していることを特徴とする、請求項１ ４に記載の工具。 １６．交換カセット（２４）が、工具の軸方向に移動可能であることを特徴とす る、請求項１から１５までのいずれか１つに記載の工具。 １７．台座凹部（２８）の縁が、半径方向にて外側へ且つ軸方向において端面方 向へ開口していることを特徴とする、請求項１３から１６までのいずれか１つに 記載の工具。 １８．交換カセット（２４）と台座凹部（２８）が、互いに平行な境界壁（６０ ，６２）を有し、該境界壁（６０，６２）が、工具カセット（２４）の軸線とカ ッティングヘッド（１４）の端面方向へ収斂している鋭角を成していることを特 徴とする、請求項１６または１７に記載の工具。 １９．カッティングヘッド（１４）に、前記供給方向に互いに独立に位置調整可 能な少なくとも２個の交換カセット（２４）が互いに角度間隔を持って配置され ていることを特徴とする、請求項１から１８までのいずれか１つに記載の工具。 ２０．カッティングヘッドが、基礎体（１０）と２個の工具保持体（１４）とを 有し、該２個の工具保持体（１４）が、有利には端面歯部と共通の締め付け板と を介して基礎体（１０）と連結され、且つ基礎体（１０）に対して位置調整可能 で、それぞれ有利には軸方向に位置調整可能な交換カセット（２４）を担持し、 それぞれ半径方向に向けられるくさび突き棒ガイドを有していることを特徴とす る、請求項１から１９までのいずれか１つに記載の工具。