フライス、特に正面フライス

专利摘要:
発明は、周囲に少なくとも１つのポケット状のレセス５が設けられた回転駆動可能な回転対称の工具本体２と、レセス５にはめ込まれ、工具本体２の軸方向および／または半径方向に突出し、少なくとも１つの締付要素７によって保持される切刃６，６’とを備え、被加工工作物表面１０からの切屑除去を制御するためにフライスの外周に少なくとも１つの切屑案内面１３付き切屑案内室１１が形成されるフライス、特に正面フライスに関する。発明によると、切屑案内室１１には、工作物表面１０から切屑案内室１１を分離する少なくとも１つの切屑案内ウエッブ１３が設けられる。
公开号:JP2011515235A
申请号:JP2011501130
申请日:2009-03-19
公开日:2011-05-19
发明作者:コプトン、ペーター
申请人:アウディー アーゲー；
IPC主号:B23C5-06

专利说明:

[0001] 本発明は請求項１の上位概念部に記載されたフライス、特に正面フライスに関する。]
背景技術

[0002] この種の公知のフライス（ＤＥ１０１４４５１４Ａ１）は、周囲にポケット状レセスが設けられた回転駆動可能な円柱状工具本体で構成される。このレセスには、工具本体の半径方向および／または軸方向に突出し、それぞれ関連する締付要素によって保持される切刃がはめ込まれる。]
[0003] 切刃の回転方向に締付要素が配置され、締付要素は完成組立て状態で工具本体と、関連する切刃の切刃先端との周囲面に対して半径方向内側に偏って置かれ、それによって切屑を収容する切屑室が作られる。切屑室を被加工表面から分離する適切な切屑除去の対策が設けられていないので、その結果、それぞれの切屑を破断する際に被加工工作物表面への接触は避けられず、そのため場合によっては工作物表面が損傷を受ける。そのうえ、切刃は半径方向の遠心力に対して単に摩擦力で保持されているので、このような配置は回転数が高く遠心力が大きい高速加工には適さない。さらに類似のフライスが知られ（ＦＲ２４２２４６８）、この場合、切屑室は、被加工工作物表面から切り離し適切に切屑案内をする機能がなく、そのためこの場合でも切屑を破断する際に被加工工作物表面の損傷が考えられる。ここでも半径方向力に関して切刃は挟み込まれているだけであり、その結果、この保持は高速加工には適さない。]
[0004] さらに、いわゆる小平面実施のフライス（ＤＥ１０３４３６７３Ａ１）が知られ、切刃は、工具本体のカセットにはめ込まれ保持されたホルダに固定される。このようなカセットに切屑室が設けられる。しかし、ここでも形状によって、切屑が被加工工作物表面に接し損傷を与えることが避けられず、また切屑が何度も破断される可能性が存在する。フライスの類似する別の実施形態（ＤＥ１９７１６８１８Ｃ２）では、別個の取り替え可能な切屑案内要素が余分に設けられる。しかし、この場合でも形状によって、切屑が被加工工作物表面に接し工作物表面に損傷を与えることが避けられず、切屑が何度も破断される可能性があることは明らかである。]
[0005] さらに、フライスの切削インサート（ＤＥ１０２００５０２３５３２Ａ１）が知られている。この場合、切削インサートには切刃と切屑案内面が組み込まれ、このため切削インサートは非常に高価なものになり、技術的に非常に費用がかかるものになる。この費用のかかる切削インサートの特別の形態によって、切刃で除去された切屑が排出される。]
先行技術

[0006] ＤＥ１０１４４５１４Ａ１
ＦＲ２４２２４６８
ＤＥ１０３４３６７３Ａ１
ＤＥ１９７１６８１８Ｃ２
ＤＥ１０２００５０２３５３２Ａ１]
発明が解決しようとする課題

[0007] 発明の課題は、この種のフライスにおいて損傷を避けるために被加工工作物表面から切刃によって切削された切屑を確実に制御して除去するように形成することで、簡単で低コストのフライス構造を提供することにある。]
課題を解決するための手段

[0008] この課題は請求項１に記載された特徴によって解決される。
発明によるとフライスの外周には、被加工工作物表面からの切屑除去を制御するため切屑案内面のある少なくとも１つの切屑案内室が組み込まれる。請求項１の特徴部分によると、切屑案内室には、工作物表面から切屑案内室を分離する少なくとも１つの切屑案内ウエッブが設けられる。切屑案内ウエッブは一種の分離壁によって形成され、その結果、切屑案内室は回転方向に関して工作物の方まで広範囲にわたって閉鎖されるようになる。それによって、正面フライスの場合には、それぞれの切屑案内室が切屑案内ウエッブで工作物表面から分離されるので、工作物表面からの目的にかなった切屑除去が支援される。]
[0009] 切屑案内ウエッブは工具の軸方向端面に配置されるのが好ましい。したがって、切屑案内ウエッブはフライスの装着位置において工作物表面に直接置かれ、それによって完璧な切屑除去がさらに支援される。]
[0010] 切屑案内ウエッブは工作物表面に対する分離壁として使われるだけでなく、同時に二重機能で直接および少なくとも部分的に切屑案内室を制限することができる。その際さらに、切屑案内ウエッブは切屑案内室を制限する室壁に移行するが、この室壁はフライスの軸方向に延びて切屑案内ウエッブにほぼ直角に配置される。]
[0011] 切屑除去をさらに支援するために、切屑案内室は切屑案内ウエッブで閉鎖されるだけでなく、フライスの軸方向でもその端面まで閉鎖される。また切屑案内室は半径方向では外側に開放して形成される。]
[0012] 切屑案内ウエッブを技術的に実現するためには様々な実施形態が考えられる。切屑案内ウエッブは少なくとも部分的に、フライスに固定できる別個の挿入部品に形成することができる。したがって、挿入部品は材料に関しても形状に関してもフライスから独立した申し分のない切屑除去に適合する。別個の挿入部品はフライスの本体、切刃および／または締付要素に直接固定することが好ましい。]
[0013] この方法に代えて、構造部品数を少なくする意味において、切屑案内ウエッブは別個の挿入部品として準備するのではなく、少なくとも部分的に工具本体、締付要素および／または切刃に一体的に直接結合することができる。この方法によって、フライスにもともと存在する部品は二重機能で切屑案内ウエッブの機能も余分に引き受けることができる。]
[0014] そのように、締付要素の外周には被加工工作物表面の切屑除去を制御するため切屑案内室に案内面を組み込むことができる。
切屑案内室は少なくとも部分的に、切刃自体および／または直接、工具本体に組み込まれることが好ましい。この場合、切刃案内室は予定されるポケット状レセスと共に工具本体の外周に組み込まれる。]
[0015] 実施形態によると、締付要素の外周には、被加工工作物表面からの切屑排除を制御するため切屑案内面のある切屑案内室が組み込まれる。
切屑案内室を工具本体、切刃要素または締付要素に組み込むことによって、非常に簡単で低コストで作れる構造が切屑排除の機能を良好に保って達成される。切刃および／または締付要素の整備、特に取り替えは迅速かつ簡単に実施することができる。切屑案内面のある切屑案内室はもっぱら締付要素に含まれているので、締付要素は簡単に作れる。]
[0016] フライスは、特に回転軸に垂直の工作物表面を加工する正面フライスとして使用できる。正面フライスは、工具本体の周囲に配置され軸方向および半径方向に突出する多数の切刃を備える。工具本体および／または好ましくは切屑案内室は、端面側が工作物表面の方にある切屑案内ウエッブで分離壁のように形成され、その結果、切屑案内室は回転方向に関し工作物まで広範に閉鎖される。さらに、切屑案内室は反対側にはウエッブがなく、かつ半径方向外側には開放される。それによって、正面フライスの場合、切屑案内ウエッブによって切屑案内室は分離されるので、工作物表面からの目的にかなった切屑排除が達成される。]
[0017] 基本的に正面フライスは溝フライスとしても装備され、この場合、切屑案内室は溝面としての被加工工作物表面の領域で対向する２つの切屑案内ウエッブを備える。したがって、この場合も切屑案内室は回転方向に関し工作物まで広範に閉鎖されるが、切屑案内ウエッブ間では半径方向外側に目的にかなった切屑排出のため開放される。]
[0018] さらに提案によると、切刃はいずれも正確に密着状態で工具本体のレセスに挿入され、関連する締付要素によって半径方向力に関して密着状態になるよう支持され固定される。切刃は挟込みロックだけでなく、形状ロックでも確実に支持され、遠心力に対して確実に保持されるので、この保持方法は特にフライスの高回転数による高速加工に対し適している。]
[0019] そのため各締付要素の切屑案内室の領域に固定要素、特に締付ねじを収容する半径方向の貫通穴が適切に設けられ、これによって確実に保持が実現される。
締付要素の１つの実施形態においては、締付要素はいずれもシーソー締付要素として形成され、軸方向に向くシーソーウエッブは関連するレセス底部の溝で支持され、固定要素の反対側では切刃の接触肩部を締付ける締付接触エッジを備える。このような締付要素はいずれも切刃に隣接配置され、その際、シーソー締付要素の締付によって切刃の接触肩部で切刃は保持される。]
[0020] これに代わる別の実施形態において、締付要素はいずれも固定要素の両側に（シーソーウエッブによって支持することなく）締付接触エッジを備える。切刃もそれぞれ両側に接触肩部を有し、その結果、締付要素はいずれも両側の締付接触エッジで隣接する２つの切刃の接触肩部を支持する。このように形成し配置した場合も、確実に切刃を保持する結果になる。]
[0021] 図面に基づいて発明をさらに説明する。]
図面の簡単な説明

[0022] 正面フライスのフライスヘッドの側面図を示す。
図１によるフライスヘッドの正面図を示す。
シーソー締付要素としての締付要素の拡大斜視図を示す。
シーソー締付要素および隣接する切刃の断面図を示す。
締付接触エッジを２箇所に備えた締付要素および隣接する切刃の拡大正面図を示す。] 図１
実施例

[0023] 図１および２には円柱状領域から端面側の環状リング４まで円錐状に広がる回転対称の工具本体２を備えた正面フライス１の側面図および正面図を示す。この環状リング４の周囲には連続して同一のポケット状レセス５が多数設けられ、このレセスに切刃６に隣接して締付要素７が締付爪としてはめ込まれる。このことは図３ないし５の拡大図によって後で詳述する。] 図１ 図３
[0024] 工具本体２は回転軸８のまわりで回転矢印９の方向に駆動される。回転軸８に垂直の工作物表面１０の平面切削加工に対しては（または必要に応じて回転軸８に平行の工作物表面１０’に対しては）、切刃６の刃先は工具本体２の環状リング４の軸方法および／または半径方向に突出する。]
[0025] 図１で分かるように、加工時にそれぞれの切刃６の回転方向９前方で生じた切屑はそれぞれ締付要素７の外周に桶状凹部として設けられた切屑案内室１１に押し込まれる。
図３にシーソー式の締付要素７を拡大して示す。締付要素７は切屑案内室１１を有するほぼブロック状構造をなし、切屑案内室１１は外周面１２に関して凹部として形成される。その場合、工作物表面１０の方に切屑案内室１１の端面側隔壁を形成する切屑案内ウエッブ１３として端面側の壁領域が形成される。切屑案内ウエッブ１３はアール部１４で、周方向および回転方向でそれに隣接する切刃側の室壁１５に移行し、その結果、切屑案内室１１全体は、反回転方向側と工作物表面１０の反対側で開いた桶断面に形成される。] 図１ 図３
[0026] それに加え、締付要素７には切屑案内室１１の領域に締付ねじ１７（図４）を収容するため半径方向に向く中心貫通穴１６が含まれる。さらに締付要素の下側には軸方向に向く側方シーソーウエッブ１８が取り付けられ、貫通穴１６の向かい側には締付接触エッジ１９が取り付けられる。切刃６に関連する締付要素７の保持機能と切屑案内室１１の機能については図４および５に基づいて詳細に説明する。図５には隣接する切刃６、６’に取り付けられた締付要素７の断面を、貫通穴１６を通り工作物表面１０に平行の切断面で示す。これからレセス５の形状が明らかとなり、切刃６，６’の領域で切刃６，６’を正確な寸法で密着収容するため、それぞれ下に向かって楔状に先細になる。レセス５は、シーソーウエッブ１８に関連する溝２０と締付ねじ１７を挿入するねじ穴２１のある、関連する締付要素７を収容する隣接領域に移行する。締付ねじ１７は内側工具取付部２２を備え、締付ねじの皿頭２３は切屑案内室１１底部の対応する楔状レセス２４に埋め込み保持される。] 図４ 図５
[0027] 図示する配置では、締付要素７はシーソーウエッブ１８で溝２０内に支持され、締付ねじ１７を締めると、締付要素７の締付接触エッジ１９が切刃６の接触肩部２５に押し付けられ、それによって切刃６はレセス５の楔状領域に挟み込まれ、遠心力に対して確実に密着保持される。図４に対応する図面を図５に示すが、被加工工作物表面側から見た（断面ではない）締付要素７の別の実施形態である。明らかなように、この締付要素７の実施形態は締付接触エッジ１９とは別に反対側に第２の締付接触エッジ２６が追加される。締付接触エッジ１９は図４の実施形態に対応して一方の（左側の）切刃６の接触肩部２５に支持され、これに対し、反対側の締付接触エッジ２６は他方の（右側の）切刃６’の関連する接触肩部２７に支持される。したがって、ここではこの締付要素７でそれぞれ隣接する２つの切刃６，６’が保持され締め付けられる。この場合、締付ねじ１７は簡単に一点鎖線だけで表す。] 図４ 図５
[0028] 回転方向（回転方向矢印９）に関連して明らかなように、切刃６’によって工作物表面から発生した切屑は切屑案内室１１に達し、その際、切屑案内ウエッブ１３は工作物表面に対する隔壁を形成する。その際に重要なことは、切屑案内ウエッブ１３あるいは隔壁と切刃６’との隙間を狭くすることである。この隔壁としての切屑案内ウエッブ１３によって、発生した切屑が被加工工作物表面に接触して損傷を与えることが確実に防止される。切屑案内室１１からの搬出は切屑案内ウエッブ１３の反対側にある逃がし開口によって行われる。]

权利要求:

請求項1
周囲に少なくとも１つのポケット状のレセス（５）が設けられた回転駆動可能な回転対称の工具本体（２）と、レセス（５）にはめ込まれ、工具本体（２）の軸方向および／または半径方向に突出し、少なくとも１つの締付要素（７）によって保持された切刃（６，６’）とを備えたフライス、特に正面フライスであって、被加工工作物表面（１０）からの切屑除去を制御するためにフライスの外周に、切屑案内面（１３）のある少なくとも１つの切屑案内室（１１）が形成され、切屑案内室（１１）には、工作物表面（１０）から切屑案内室（１１）を分離する少なくとも１つの切屑案内ウエッブ（１３）が設けられることを特徴とする。
請求項2
切屑案内ウエッブ（１３）はフライスの軸方向端面に配置されることを特徴とする請求項１に記載のフライス。
請求項3
切屑案内ウエッブ（１３）は少なくとも部分的に切屑案内室（１１）を制限することを特徴とする請求項１または２に記載のフライス。
請求項4
切屑案内ウエッブ（１３）は、特にフライスの軸方向に延びる切屑案内室（１１）を制限する室壁（１５）に移行することを特徴とする請求項１、２または３に記載のフライス。
請求項5
切屑案内室（１１）はフライスの軸方向では切屑案内ウエッブ（１３）を使った端面まで閉鎖され、および／または半径方向では外側に開放されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のフライス。
請求項6
切屑案内ウエッブ（１３）は少なくとも部分的に、フライスに、特にその本体（２）、切刃（６，６’）または締付要素（７）に固定できる別個の挿入部品であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のフライス。
請求項7
切屑案内ウエッブ（１３）は、少なくとも部分的に工具本体（２）、締付要素（７）および／または切刃（６，６’）に一体的に結合されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のフライス。
請求項8
切屑案内室（１１）は工作物表面（１０）の反対側にはウエッブがないことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のフライス。
請求項9
切屑案内室（１１）は桶部分断面として形成され、切屑案内ウエッブ（１３）は切削する隣接切刃（６’）側には幅が狭く、回転方向側の室壁（１５）には特にアール部（１４）を経て移行する室壁として形成されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載のフライス。
請求項10
切刃（６，６’）はいずれも正確な精度で密着状態でレセス（５）に挿入され、関連する締付要素（７）によって半径方向力に関して密着状態になるよう支持され固定されることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載のフライス。
請求項11
締付要素（７）はいずれも切屑案内室（１１）の領域で、固定要素、特に締付ねじ（１７）を収容する半径方向の貫通穴（１６）を備えることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のフライス。
請求項12
締付要素（７）はいずれもシーソー締付要素として形成され、軸方向に向くシーソーウエッブ（１８）は関連するレセス（５）底部の溝（２０）で支持され、固定要素（１７）の反対側では切刃（６，６’）の接触肩部（２５）を締付ける締付接触エッジ（１９）を備えることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のフライス。
請求項13
締付要素（７）はいずれも固定要素（１７）の両側に締付接触エッジ（１９，２６）を備え、また切刃（６，６’）は同様に両側に接触肩部（２５，２７）を備え、その結果、締付要素（７）は両側の締付接触エッジ（１９，２６）で、隣接する両切刃（６，６’）の接触肩部（２５，２７）に支持されることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のフライス。
請求項14
フライスは、工具本体（２）の周囲にセットされ軸方向および半径方向に突出する多数の切刃（６，６’）を備える正面フライス（１）として形成されることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載のフライス。
請求項15
フライスは溝フライスとして形成され、かつ、切屑案内室（１１）は被加工工作物表面の領域で対向する２つの切屑案内ウエッブを備え、その結果、切屑案内室（１１）は回転方向に関して工作物の方に広範に閉鎖されるが、ウエッブ間では半径方向外側に向って目的にかなった切屑排出のため開放されることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載のフライス。
請求項16
切屑案内室（１１）は少なくとも部分的に締付要素（７）に組み込まれることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１項に記載のフライス。
請求項17
切屑案内室（１１）は少なくとも部分的に切刃（６，６’）および／または工具本体（２）に組み込まれることを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか１項に記載のフライス。