説明

ミーリングカッタ及びそれに使用するためのインサートを支持するカートリッジ

ミーリング工具は、ミーリングボディとミーリングボディに取り付けられるインサートを支持する複数のカートリッジを含んでいる。各カートリッジは、ミーリングボディに形成されたポケットの誘導壁及び後壁に対する前側面及び後側面を含んでいる。また、カートリッジは、前記前側面及び前記後側面に交差する内側面及び後側面を含んでいる。ボディは、堅固な部分と開き可能な部分とにボディを分割するために、カートリッジの両端面の中間位置において前記前側面で開口するスロットを含んでいる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ミーリングカッタ及びミーリングカッタに使用可能であるインサートを支持するカートリッジに関する。
【背景技術】
【0002】
周知のミーリングカッタは、軸回りを回転可能であり、ミーリングボディの外周で周方向に間隔を開けて配置される複数の切削インサートを支持するミーリングボディを備えている。
【0003】
インサートをホルダに取り付け、ねじでミーリングボディに取り付けられるくさびによってこのホルダを適所で固定することが提案されている。しかしながら、くさびは堅く動かないように固定されがちである。また、ホルダを受け入れるためにミーリングボディに形成されたポケットは、くさびを受け入れるように拡大されなければならない。これは、ミーリングボディが弱められると共に(ポケットを形成すべく、より多くの材料を除去するために)、ミーリングボディに取り付けられるインサートの数を減らすことにもなる。
【0004】
内臓されたカートリッジによってロータリボディに切削インサートを取り付けることが知られている。すなわち、カートリッジは、自身の固定機構によってそれらを支える。例えば、米国特許番号第650013号及び米国特許番号第4097174号は、頂部のインサート座と底へ延びるセンタースロットを有するカートリッジを開示する。スロットは、堅固な切削部分と、スロットを垂直に貫通して延びる穴にねじ込まれた開きねじによって、各支点回りを切削部分から離れる方向に弾性的に開くことができる一対の脚部とに、カートリッジを分割する。これによって、脚部が離れて広がり、カートリッジがポケット内で摩擦により保持されるべく、脚部のボトムエンドがカートリッジを受け入れるポケットの各壁部に堅く接触することができる。この構成の欠点は、カートリッジとポケットとの間の係合が、本質的にカートリッジ(脚部によって規定された)の底面における2つの点で生じ、サポートされていない切削部分が離れ、”遊び”が可能になるということである。すなわち、カートリッジとポケットとの間の許容される製造誤差に等しい量によって動くことが可能になる。
【0005】
また、米国特許番号第650013号及び第4097174号に開示されているカートリッジは、切削深さを調整可能とするものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
したがって、改良されたインサートカートリッジを提供することが望まれている。
【0007】
また、取り扱いが容易であり、ポケット内に固定されているカートリッジに移動を生じさせないカートリッジを提供することが望まれている。
【0008】
さらに、容易に調整可能であるカートリッジを提供することが望まれている。
【0009】
びびりを生じることがあまりなく、より長いカッタ寿命を示すカートリッジを提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、ミーリングカッタのためのカートリッジ、さらにカートリッジを支持するミーリングカッタに関する。カートリッジは、互いに離れて対向する第1及び第2の端面、第1及び第2の端面の間に延びると共に互いに離れて対向する前及び後側面、前及び後側面に交差すると共に互いに離れて対向する内及び外側面を含むボディを備えている。切削インサートのためのインサート座は、第2の端面に隣接する前側面に形成されている。スロットは、内側面から外側面にボディを貫通し、前側面及び後側面の一つに対して、堅固な底部と弾性を有する開き可能部分にボディを分割する。底部はインサート座を含んでいる。開き可能部分は、この開き可能部分が底部に対して弾性的に拡張できる支点を規定するために底部と一体的である。開き可能部分は、支点及び第1の端面から離れた当接部分を含んでいる。孔は、開き可能部分を弾性的に開くと共に、当接部分を底部から離して配置するために、くさびを受け入れるボディに形成されている。
【0011】
好ましくは、調整ねじは、第1の端面に螺合されている。調整ねじは、ねじ部と大きい頭部とを含んでいる。頭部は、ねじ回し工具を受け入れるために、ねじの回転軸に対して垂直に延びる孔を有している。
【0012】
本発明の目的及び効果は、同類の符号が同類の要素を示す添付されている図面に関連して、その好ましい実施形態の以下の詳細な説明から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
図1に示されているものは、回転中心軸Aを規定するボディ12を備えるミーリングカッタである。円周方向に間隔を開けて配置される複数のポケットは、インサートを支える個々のカートリッジ18を受け入れるために、ボディ12の外周面に形成されている。各ポケットは、ボディの回転方向Dに反する方向を向く誘導壁20と、回転方向Dを向く後壁22とを含んでいる。誘導壁は、ミーリング中に切削物を受け入れるための、ボディの前面に交差するポケットの端部に配置された大きい切り屑スペース24を含んでいる。さらに、ポケット14は、ボディ12によって、より好ましくは、ボディに取り付けられたバックアップリング19によって形成されることができる軸方向を向く底面17を含んでいる。
【0014】
個々のカートリッジ18は、第1及び第2の端面32,34と、互いに反する方向を向き端面に交差する前側面及び後側面36,38と、互いに反する方向を向き、端面32,34に交差し、前側面及び後側面36,38に交差する内側面及び外側面40,42を有するカートリッジボディ30を備えている(図2〜5参照)。前側面36は、カートリッジ18がボディに挿入されたとき、回転方向Dの方向を向き、ポケットの導入壁20に対向する。後側面38は、後壁22に対向すると共に、カートリッジをより堅固に固定するために、鋸歯状又は鳩尾状に形成されることができる。外側面42は、カートリッジが挿入されたときに半径方向外側を向いている。
【0015】
凹みは、切削インサート46を受け入れるためのインサート座44を定めるべく、第2の端面34に隣接する前側面36に形成される。インサート46は、インサートの貫通孔を通って延びる締付けねじ48によって保持され、ねじはボディ30に形成されたねじ孔50に螺合する(図3及び4)。
【0016】
一般に、L形状のスロット56は、外側面42から内側面40までボディを貫通して形成されている。スロット56は、堅固な底部58と弾性を有する開き可能部分60とにボディを分ける。底部58はインサート座44を含み、開き可能部分60は、スロット56の第1の端部63に配置された支点回りで底部58に対して弾性的に撓み可能である。開き可能部分は、支点62及び第1、第2の端面から離れた当接部36aを含んでいる。当接部36aは、前側面36によって定められている。第1のスロット端部63は、第1の端面32及び前側面、後側面36,38から離れている。
【0017】
スロット56は、座部52と第1の端面32の間の位置で前側面36に交差する第2の端部64を含んでいる。第1のスロット端部63は、第2のスロット端部64より第1の端面32により近接した状態にある。
【0018】
スロット56は、スロット端部63,64の間で、外側面42から内側面40までスロット56を通って延びるテーパ孔68を含んでいる。孔は、図3に示されることができるように、L形状スロットの2つの相対的に傾いた脚部65a,65bの間に形成された頂点(交差部)に配置されている。テーパ孔68は、開きねじ70が一方向に回転されたときに、開き可能部分60を底部58から弾性的に離すためのテーパ状の開きねじ70の形態をなすくさびを受け入れるねじ孔である。結果として、開き可能部分60の当接部36aは、底部から離れて配置され、ミーリングボディ12の各ポケットの誘導壁20を押圧する。これによって、堅固な底部58の後側面38をポケットの後壁22に対して堅く押されるようにする。これによって、カートリッジ18は、強い摩擦力によってポケットに保持される。
【0019】
この方法でカートリッジを固定することによって、後側面は後壁に対して堅固に押され、インサートは、安定化し、カートリッジが底面の2点で単に固定される場合よりもびびりに対してより強くなる。結果的に、切削インサートの寿命は長くなる。
【0020】
開き可能部分の拡張は、大きい丸孔部分としての第1のスロット端部を形成することによって助長される。
【0021】
第2の端面34は、切削インサート46から僅かに傾いている。例えば、約6゜の大きさを持つ逃げ角で傾斜している。同様にして、外側面42の部分42aは、切削インサート46から約10゜の逃げ角で傾斜している。
【0022】
カートリッジ18が個々のポケット14に最初に挿入されたとき、カートリッジ18は、バックアップリング19(図6参照)によって規定される底面17の部分69に当たる。切削インサートを回転軸に沿う方向で調節可能にするために、第1の端面32に螺合するステム71を有する調節ねじ72が設けられている。調節ねじ72は、複数の半径方向の孔、すなわち、調整ねじを回転すべく工具を受け入れるためにステム71に対して垂直に延びる孔が形成された頭部を有している。調整ねじの頭部は、個々のポケット14(図3)の底面17の凹み77の床75に支えられている。その結果、調整ねじ72が緩められ、カートリッジボディ30(及び切削インサート46)が軸Aに沿う方向に配置される。これは、ポケットからカートリッジを取り外すことなしに行われることができる。
【0023】
後側面38は、内側面36に対して鋭角θ(図5)で傾斜している。ポケット14の後壁22も、同様にして傾斜している。これによって、面38,20は、軸Aに対して半径方向に延長しない。したがって、アンダーカットをしている際に、ミーリング中に外側に向かう力によって、カートリッジがミーリングボディから半径方向外側に飛ばされることに耐える。
【0024】
スロット56は、前側面36に交差するということが好ましく、その結果、開き可能部分がカートリッジをポケットの後壁22に押し付け、後壁に向かって作用する切削力に効果的に耐えることができる。しかしながら、代わりに、スロットは、後側面38に交差する形態で曲げられることもできる。これによって、開き可能部分は、カートリッジをポケットの後壁20に対して押し付ける。スロットは、図示された形態とは異なる形態を持つこともできる。
【0025】
テーパねじを有する孔68の代わりに、開きねじの円柱状ねじ部分を受け入れる円柱状ねじ部分を持つこともできる。ねじの他の部分は、例えば、頭部は、カートリッジの開き可能部分を広げるために、円錐状又は他のくさび形状を持つことができる。
【0026】
開きねじがカートリッジに螺合して取り付けられることは好ましいけれども、その代わりに、開きねじを受け入れるねじ孔が、カートリッジの内側面40が当接するポケット14の壁に面している半径方向外側で配置されることも考えられることである。この場合、ねじはカートリッジのねじが形成されていない貫通孔に挿入されると共に、開き可能部分を開くためにくさび部分を有する。もちろん、このような構成の場合、軸方向でカートリッジを調整するための機能は、カートリッジと軸に沿うねじとの間のある種の相対的移動を許容するために形成されたカートリッジ内のねじ収容孔がない場合には、制限されるものとなる。
【0027】
本発明は、好ましい実施形態に関係して説明されているけれども、特に説明されていない追加、削除、変更及び代替が、添付されたクレームに規定されているように、本発明の精神と範囲から逸脱することなしになすことができるということが、当業者によって理解されるものである。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明によるカートリッジを含むミーリング工具を前側からみた斜視図である。
【図2】取り付けられたインサートを有するカートリッジの斜視図である。
【図3】細線で示されているミーリングボディの部分を有するカートリッジの外側面に面する側面図である。
【図4】カートリッジの前側面に面する側面図である。
【図5】インサートが配置されている端部とは反対側のカートリッジの端部の方を向いている図である。
【図6】ミーリングカッタボディのポケットに取り付けられたカートリッジの底面を示す部分拡大図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに反する方向を向く第1の端面及び第2の端面、両端面の間で延び、互いに反する方向を向く前側面及び後側面、該前側面及び該後側面に交差し、互いに反する方向を向く内側面及び外側面を含み、切削インサートを受け入れるためのインサート座が前記第2の端面に隣接する前記前側面に形成されているボディと、
前記内側面から前記外側面まで前記ボディを貫通して延び、前記前側面及び前記後側面に対して堅固な底部と弾性を有する開き可能部分とに前記ボディを分けるためのスロットであって、前記底部は前記インサート座を含み、前記開き可能部分は、該開き可能部分が前記底部に対して弾性的に開くことができる支点を規定する前記底部に一体化され、かつ、前記支点及び前記第1の端面から離れた当接部を含むスロットと、
前記開き可能部分を弾性的に開くためのくさびを受け入れるために前記ボディに形成され、前記当接部を前記底部から離して配置する孔と、
を備えたミーリングカッタのためのカートリッジ。
【請求項2】
前記孔は、前記スロットの拡張部分を構成する請求項1に記載のカートリッジ。
【請求項3】
前記孔はねじ孔であり、
さらに、前記孔に受け入れられるねじを有するくさびと、前記ねじの回転に応じて前記開き可能部分を開くためのくさび部分を含む請求項1に記載のカートリッジ。
【請求項4】
前記孔はテーパ孔であり、前記ねじはテーパねじを備える請求項3に記載のカートリッジ。
【請求項5】
前記孔は前記ボディを貫通して延びている請求項3に記載のカートリッジ。
【請求項6】
前記第1の端面に螺合する調整ねじを含んでいる請求項1に記載のカートリッジ。
【請求項7】
前記調整ねじはねじ部と頭部を含み、該頭部は前記ねじの回転軸に対して垂直に延びる孔を含んでいる請求項6に記載のカートリッジ。
【請求項8】
前記インサート座は、前記前面に形成された凹みによって規定されている請求項1に記載のカートリッジ。
【請求項9】
前記前側面及び前記後側面の一つが、前記前側面である請求項1に記載のカートリッジ。
【請求項10】
前記当接面は、前記第1の端面と前記第2の端面との間の中間に配置されている請求項1に記載のカートリッジ。
【請求項11】
互いに反する方向を向く第1の端面及び第2の端面、両端面の間で延び、互いに反する方向を向く前側面及び後側面、該前側面及び該後側面に交差し、互いに反する方向を向く内側面及び外側面を含み、切削インサートを受け入れるためのインサート座が前記第2の端面に隣接する前記前側面に形成されているボディと、
前記内側面から前記外側面まで前記ボディを貫通して延びるスロットであって、第1のスロット端部及び第2のスロット端部を含み、前記第1のスロット端部は前記第1の端面に近接し、かつ、前記第1の端面と前記前側面と前記後側面とから離れて位置し、前記第2のスロット端部は前記第1の側面及び前記第2の側面との間で前記前側面に交差し、前記第1のスロット端部は前記第2のスロット端部より前記第1の端面により近接して位置しており、前記スロットは堅固な底部と開き可能な部分とにボディを分割し、前記底部は座部を含み、前記開き可能部分は、前記底部に一体化され、かつ、前記第1のスロット端部に配置された支点回りで前記底部に対して弾性的に開くことができるスロットと、
前記外側面から前記内側面まで前記ボディを通って延びる孔と、
前記孔に螺合し、その回転に応じて前記底部から離れている前記開き可能部分を弾性的に開くためのくさび部分を含む開きねじと、
を備えたミーリングカッタのためのカートリッジ。
【請求項12】
前記スロットは、前記第1のスロット端部及び前記第2のスロット端部からそれぞれ延びる第1及び第2の脚部を備えるL字形状であり、前記ねじ孔が前記第1の脚部及び前記第2の脚部の間の頂点に形成されている請求項11に記載のカートリッジ。
【請求項13】
前記第1のスロット端部が略円形の孔によって規定されている請求項11に記載のカートリッジ。
【請求項14】
前記第2のスロット端部が、前記第1の端面より前記インサート座に接近して位置している請求項11に記載のカートリッジ。
【請求項15】
回転軸を規定し、円周方向に間隔を開けた複数のポケットが形成されている外周面を含み、個々のポケットは前記軸に対して略平行に延びる方向に長く形成されると共に半径方向外側に開口し、軸方向の順方向で、個々のポケットは回転方向に略反する方向を向く誘導壁、回転方向に略向かう方向を向く後壁、軸方向の順方向を向く底面を含むホルダと、
個々のポケットに取り付けられている、ボディを備える複数のカートリッジであって、前記ボディが、互いに反する方向を向く第1の端面及び第2の端面を備え、前記第1の端面は前記ポケットの底壁に面しており、さらに前記ボディが、両端面の間で延び、互いに反する方向を向く前側面及び後側面を備え、前記前側面は前記誘導壁に面し、前記後側面は前記後壁に面しており、さらに前記ボディが、該前側面及び該後側面に交差し、互いに反する方向を向く内側面及び外側面を備え、前記外側面は半径方向外側を向いており、さらに、前記ボディに切削インサートを受け入れるためのインサート座が前記第2の端面に隣接して形成されている複数のカートリッジと、
前記内側面から前記外側面まで前記ボディを貫通して延びるスロットであって、第1のスロット端部及び第2のスロット端部を含み、前記第1のスロット端部は前記第1の端面に近接し、かつ、前記第1の端面と前記前側面と前記後側面とから離れて位置し、前記第2のスロット端部は前記インサート座と前記第1の端面との間で前記前側面及び前記後側面の一つに交差しており、堅固な底部と、前記第1のスロット端部に近接した支点回りで前記底部に対して弾性的に変形可能である開き可能な部分とにボディを分割するスロットと、
前記ボディに形成された孔と、
前記孔に螺合し、くさび部分を含む開きねじであって、前記くさび部分は、前記開き可能部分を前記底部から離すように弾性的に開くことができ、前記底部を押すために前記ポケットの前記誘導壁及び前記受壁のいずれか一つに接触し、前記誘導壁及び前記受壁の他の一つと堅く摩擦接触する方向に回転可能である開きねじと、
を備えるミーリング工具。
【請求項16】
前記スロットと交差する前記前側面及び後側面の一つは前記前側面であり、前記開き可能部分の開きは、前記後側面が前記ポケットの前記後壁に対して強く押されることでもたらされる請求項15に記載のミーリング工具。
【請求項17】
前記ホルダは、前記インサートによって切削された切り屑を受け入れるために個々のインサート座の反対側の前記外周面に形成された切り屑開口をさらに含む請求項15に記載のミーリング工具。
【請求項18】
前記カートリッジは、前記第1の端面に螺合するシャンクと、その回転に応じて前記回転軸に沿って前記カートリッジを調整するために前記ポケットの底面に係合する頭部とを有する調整ねじをさらに含む請求項15に記載のミーリング工具。
【請求項19】
前記頭部は、前記調整ねじを回転すべくねじ回し工具を受け入れるために回転軸に対して垂直に延びる孔を含む請求項18に記載のミーリング工具。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公表番号】特表2006−521216(P2006−521216A)
【公表日】平成18年9月21日(2006.9.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−509362(P2006−509362)
【出願日】平成16年3月29日(2004.3.29)
【国際出願番号】PCT/US2004/009359
【国際公開番号】WO2004/087358
【国際公開日】平成16年10月14日(2004.10.14)
【出願人】(502432198)バレナイト リミティド ライアビリティ カンパニー (1)
【Fターム(参考)】