着脱可能に締め付け固定される切削体を備えた工具
本発明は、担持体（１０）と、担持体（１０）に着脱可能に配置される切削体（３０）と、切削体（３０）を担持体（１０）に対し相対的に位置正確に固定するための締め付け固定爪（２０）とを備え、切削体（３０）が担持体（１０）に設けた支持面（１４）に対し面押圧される工具（１）、特に工作物を加工するための、特に切削加工するための円形回転型工具に関する。本発明によれば、締め付け固定爪（２０）は、担持体（１０）と一体に形成され、且つマテリアルヒンジ（１３）を介して担持体（１０）と結合されている。さらに、切削体（３０）はマテリアルヒンジ（１３）の方向において締め付け固定爪（２０）の端面側支持面（２２）で支持され、担持体（１０）に設けた支持面（１４）は、締め付け固定爪（２０）の端面側支持面（２２）に対し鋭角（α）を成し、且つマテリアルヒンジ（１３）側へ向いている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カッティングプレート、たとえばスローアウェイチップを備えた工具は、通常、機能面を最大限精密に加工し、同時に工具の使用期間をできるだけ長く保って、比較的高価な工具の経済性を可能な限り高いレベルに保持するために使用される。この種の工具を構成する種々の試みが知られている。
【０００３】
たとえば特許文献１からは、切削体を固定するため、特にスローアウェイチップを固定するため、締め付け固定爪を使用する工具が知られている。締め付け固定爪は締め付けねじを用いて担持体に対し押圧され、その際、突出端部部分によって切削体に対して押し付けられ、切削体はこれによって担持体に設けた第１の支持面に対し面で締め付け固定される。担持体に設けた前記支持面は該担持体に設けた第２の支持面に対し鋭角を成しており、これにより、締め付け固定爪を締め付け固定すると、切削体は担持体に設けた第２の支持面の方向に力成分を蒙る。同様に担持体に形成された第３の支持面により、前記両支持面に対し平行な方向で担持体に対する切削体の相対位置が特定されている。従って、担持体に対する切削体の相対位置は、担持体に設けた３つの支持面によって一義的に設定されている。たとえば半径方向における切削体の微調整は行われない。締め付けねじをねじ込んだときに締め付け固定爪が一緒に回転することは、締め付け固定爪の対応する溝に係合するように担持体に固定されたピンの形態の回転阻止部によって達成される。それにもかかわらず、締め付けねじをねじ込んだ際の締め付け固定爪と回転阻止ピンとの間の相対運動を可能にするには、前記ピンは（たとえ最小ではあっても）側方に遊びをもって締め付け固定爪の溝で案内されていなければならない。従って、締め付け固定爪が一緒に回転すること、よって切削体が担持体に対し相対的にスリップすることを完全に阻止することはできない。
【０００４】
特許文献２は、切削体が同様に締め付け固定爪により担持体に設けた支持面に対し面で押圧されるようにした工具を開示し、説明している。特許文献１と異なるのは、切削体が締め付け固定爪に設けたポケットで受容され、締め付け固定爪がポケットに受容されている切削体とともに担持体に対し相対的に微細に位置決め可能なことである。
【０００５】
冒頭で述べたように、この種の工具は、機能面を高品質で狭い公差条件で経済的に加工する場合に使用される。工具の調整時間または組み換え時間を可能な限り短くするため、この種の工具には、切削体の作用刃を担持体に対して、たとえば担持体の回転軸線に対して、または、担持体によって担持される他の工具に対して最短時間で正確な調整を行うことができるように要求される。それ故、切削体が、特にスローアウェイチップの形態の切削体が担持体によって安定に担持されるばかりでなく、基本的位置決めを行った後に手動操作で迅速に微調整して締め付け固定されるように工具を構成することが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第３０３７５７６Ａ１号明細書
【特許文献２】欧州特許第１２９３２８０Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、冒頭で述べた種類の工具を、切削体、特にＤＩＮに記載のスローアウェイチップを、簡潔な構成で常に位置正確に且つ安定に担持体に固定することができるように改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項１の構成を備えた工具によって解決される。本発明の有利な構成は従属項の対象である。
【０００９】
本発明による工具においては、締め付け固定爪は担持体と一体に形成され、且つマテリアルヒンジを介して担持体と結合されている。従って、締め付け固定爪は工具ブランクまたは担持体ブランクから加工されたものである。切削体側へ突出している締め付け固定爪と担持体とをマテリアルヒンジを介して固定結合することにより、担持体に対する締め付け固定爪の望ましくない相対運動が阻止されている。それ故、締め付け固定爪を切削体に対して締め付け固定する際の該締め付け固定爪の望ましくない相対運動ははじめから阻止されている。さらに、締め付け固定爪が担持体と固定結合されているために、部品数を最小限に制限でき、これによって切削体の作用刃から担持体への動力伝達も最適化される。締め付け固定爪が担持体と一体に形成されているので、構成空間も少なくて済み、その結果本発明による締め付け固定原理はあらゆる種類の工具、すなわち作業径が小さな工具に対しても適用可能であり、および、あらゆる種類の工具材料に対し適用可能である。担持体と同様にすべての慣用の加工材から製造されていてよい切削体の担持体への固定が、直接に行われるのではなくて締め付け固定爪を介して行われるので、たとえば中心部に締め付けねじを受容するための破断部が設けられていることにより非常に脆くなるような極めて小さな切削体をも使用することができる。それ故、切削体は広い面積で担持体に当接することができる。
【００１０】
本発明によれば、締め付け固定爪はその突出端部部分に端面側支持面を有し、該端面側支持面は切削体をマテリアルヒンジの方向に支持している。担持体にて画成されている支持面は締め付け固定爪にて画成されている端面側支持面に対し鋭角（たとえば７５゜と８５゜の間、好ましくは８０゜）を成して、マテリアルヒンジ側へ向いている。マテリアルヒンジ側へ向くように担持体に設けた支持面と締め付け固定爪に設けた端面側支持面との間の鋭角は、担持体に設けた支持面に対して切削体を締め付け固定する際に、該切削体が同時にマテリアルヒンジの方向に力成分を蒙るよう保証する。有利には、この方向は工具の送り方向とは逆の方向であり、すなわち穿孔工具、座ぐり工具またはリーマ工具の場合には軸線方向に相当しており、フライス工具の場合には実施態様に応じて軸線方向または半径方向に相当している。締め付け固定爪に設けた端面側支持面も、この支持面に対し鋭角を成すように担持体に設けた支持面も、好ましくはマテリアルヒンジの「ヒンジ軸線」と平行に配向されている。いかなるケースにおいても、本発明による構成により、担持体にて画成されている支持面に対しても、締め付け固定爪にて画成されている端面側支持面に対しても、支持体が一義的に決定されるような当接を行うことが保証されており、よって確実な安定な当接を行うことが保証されている。
【００１１】
担持体にて画成されている支持面および締め付け固定爪にて画成されている端面側支持面に対して平行な方向での切削体の他の支持態様は、好ましくは、担持体に固定して付加的に設けられる支持面によって行うのではなく、担持体で受容される位置調整要素によって行う。この位置調整要素は、担持体にて画成されている支持面および締め付け固定爪にて画成されている端面側支持面に対して平行な方向での切削体の微調整を保証する。従って、担持体にて画成されている支持面と、締め付け固定爪にて画成されている端面側支持面と、位置調整要素とは、切削体用の受容部または着座部を画成している。この受容部または着座部において、切削体は静力学的に特定されるとともに、担持体にて画成されている支持面および締め付け固定爪にて画成されている端面側支持面に対して平行な方向で位置調整可能に支持される。
【００１２】
他の有利な構成では、切削体を締め付け固定爪にて画成されている端面側支持面で軸線方向に支持する場合、切削体は、付加的に、担持体にて画成されている支持面で半径方向に調整可能に支持される。担持体にて画成されている支持面および締め付け固定爪にて画成されている端面側支持面に対して平行な方向での切削体の付加的な支持は、好ましくは、担持体で位置調整可能に保持される円錐ねじによって行う。円錐ねじは工具の端面から操作可能である。円錐ねじを用いた半径方向での微調整は実際的に優れている。
【００１３】
担持体による締め付け固定爪の境界づけは、好ましくは、マテリアルヒンジを起点として軸線平行に延在するＬ字状のスリットによって行われる。この他の構成では、締め付け固定爪は軸線方向に突出し、マテリアルヒンジの「ヒンジ軸線」は工具の回転軸線に対し垂直に位置する。筒状の横断面を備えた円形回転型工具の場合には、たとえばフライス工具を用いて互いに９０゜ずれている２つの面内で担持体ブランクを加工することにより、締め付け固定爪を担持体から境界づけるＬ字状のスリットを簡単に生成することができる。締め付け固定爪の横断面に関し担持体への均一な動力伝達を得るため、締め付け固定爪は、軸線方向に見て、少なくともマテリアルヒンジに境界を接している縦部分においては、好ましくは実質的に直方体形状の横断面を有している。これにより、締め付け固定爪の幾何学的形態を非常に簡単に維持することができる。
【００１４】
構成上簡潔で、実際的に優れている、切削体に対する締め付け固定爪の締め付け固定は、締め付け固定爪に設けた貫通孔内に配置されて担持体に螺合している締め付けねじにより得られる。
【００１５】
好ましくは、切削体は、長尺のカッティングプレートとして、好ましくは直径方向に対向している切刃を備えたスローアウェイチップとして形成され、且つ締め付け固定爪が形状拘束的に係合している繰り抜き部を縦エッジに沿って有している。繰り抜き部は、製造技術上の理由から、互いに直角に位置する２つの面によって画成されている。繰り抜き部が係合している、締め付け固定爪の端面側端部部分は、繰り抜き部との形状拘束的係合のために補完的に成形されている。切削体への締め付け固定爪の形状拘束的係合は、切削体に対する締め付け固定爪の一義的に特定される安定な当接を保証し、これによって組み立て、組み換えが容易になる。
【００１６】
切削体の作製を容易にするため、繰り抜き部は切削体をその全長にわたって貫通するように構成され、すなわち繰り抜き部は切削体の両端面に起点を発している。組み立てのためには、締め付け固定爪が繰り抜き部に係合するように、担持体にて画成されている支持面上へ切削体を設置し、切削体が付加的な支持面に当接するまで、担持体にて画成されている支持面および締め付け固定爪にて画成されている支持面に対し平行な方向へ変位させるだけでよい。
【００１７】
好ましくは、締め付け固定爪の、切削体に設けた繰り抜き部に係合する端面側端部部分は、実質的に切削体の全長にわたって繰り抜き部に面で係合するようなサイズに選定されている。これによって得られる締め付け固定爪と切削体との広い面積にわたる当接により、切削体への均一な締め付け力伝達が得られる。
【００１８】
前述した構成により、切削体の負荷、特にスローアウェイチップの負荷は、切削体が広い面積でその都度一方では締め付け固定爪に、他方では担持体に設けた支持面に当接するように行われる。これによって接触応力を低減でき、これは、特に、たとえば硬質金属、セラミックス材、またはサーメット材のような極めて硬質の材料を切削体に使用する場合に利点がある。また、切削体にもたらされる締め付け力を高くすることもできる。さらに、切削体が担持体に設けた支持面と締め付け固定爪に設けた端面側支持面との双方に面接触するので、締め付け固定爪を締め付け固定する際の切削体の負荷をうまくコントロールすることができる。これに対応して、たとえば切削体の半径方向位置の微調整を行う前に切削体をすでに十分大きな力で担持体に設けた支持面に対し押圧させることができる。
【００１９】
本発明による切削体締め付け固定のコンセプトは、特に、工具を回転駆動される円形回転型工具として、たとえば座ぐり工具のような穴後加工工具として構成する場合に有利であることが明らかになった。このケースは構成の簡潔性の点で特に優れている。というのは、構成空間か減少したことが工具の振動挙動に補助的にポジティブに影響するからである。この場合、切削体のための締め付け固定構造によって切屑の搬出がほとんど阻害されないことも付加的な利点であり、しかも切削体の機能刃が小径上にある場合ですらそうである。回転駆動される円形回転型工具の場合、締め付け固定爪は工具の回転軸線に対し平行な方向へ突出し、マテリアルヒンジの「ヒンジ軸線」は回転軸線に対し垂直に、たとえば半径方向に位置する。このケースでは、締め付け固定爪の端面側支持面は切削体を工具の軸線方向で支持する。しかし、これとは択一的に、締め付け固定爪がたとえば回転軸線に対し垂直な方向に、たとえば半径方向に突出し、マテリアルヒンジの「ヒンジ軸線」が回転軸線に対し平行に延在してよい。この択一的ケースでは、締め付け固定爪の端面側支持面は切削体を回転軸線に対し垂直な方向で支持する。工具が静止している場合、たとえば旋削工具の場合は、締め付け固定爪がたとえば切り込み方向に突出し、マテリアルヒンジの「ヒンジ軸線」が切り込み方向に対し垂直な方向に配向されていてよい。
【００２０】
それ故、本発明による工具は特定のタイプの工具に限定されているものではない。請求の範囲に記載し、上述のように評価した、担持体に切削体を締め付け固定するためのコンセプトは、（技術的に可能であれば）種々のタイプの工具または軸線方向および／または半径方向に支持されるべき切削体を締め付け固定するための工具に適用可能である。
【００２１】
次に、本発明を、円形回転型工具、たとえば座ぐり工具を例にして説明する。この円形回転型工具においては、スローアウェイチップが回転軸線に関し半径方向に突出するように担持体に設けた着座部に受容され、軸線方向において、軸線方向に突出する締め付け固定爪で支持されている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による工具の端面側切削部分の斜視図である。
【図２】図１の本発明による工具の切削部分の軸線方向平面図である。
【図３】図１の本発明による工具の切削部分の一部領域の側面図である。
【図４】図１の本発明による工具の切削部分を、本発明による工具の回転軸線に関し図３に比べて９０゜回転させた角度位置で示した側面図である。
【図５】図１の本発明による工具の担持体の斜視図である。
【図６】図１の本発明による工具の切削体の側面図である。
【図７】図６の切削体の平面図である。
【図８】図１の本発明による工具の相対調整ねじの側面図である。
【図９】図１の本発明による工具の締め付けねじの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、回転軸線３を備えた座ぐり工具の形態の本発明による工具１を示している。工具１は担持体１０と、該担持体１０に着脱可能に且つ位置調整可能に配置されている切削体３０と、担持体１０と一体に形成されている、切削体３０を担持体１０に対し位置正確に固定するための締め付け固定爪２０と、該締め付け固定爪２０を切削体３０に対し締め付け固定するための締め付けねじ４０と、切削体３０を回転軸線３に対し垂直な方向に位置調整するための位置調整要素５０とを有している。工具１の担持体１０は、図面には図示していない、工具１を適当な工具受容部に締め付け固定するための通常の締め付け固定軸を有している。
【００２４】
図２からわかるように、担持体１０は筒状のブランクから作製されており、ブランクはその前部領域において工具１の端面まで軸線平行に面取りされている。
【００２５】
図１ないし図５から認められるように、担持体１０は端面側および周側からアクセス可能な角形の凹部１１を有し、該凹部に切削体３０が着座している。さらに、締め付け固定爪２０が担持体１０と一体に形成されていることも認められる。
【００２６】
担持体１０と一体に形成されている締め付け固定爪２０は、横断面にてＬ字状のスリット１２によって担持体１０から境界づけられている。Ｌ字状のスリット１２はマテリアルヒンジ１３を起点として軸線平行に工具端面方向に延在している。それ故、Ｌ字状のスリット１２によって担持体１０から境界づけられている締め付け固定爪２０は軸線方向に突出している。Ｌ字状のスリット１２は、たとえばフライス工具を用いて担持体ブランクを加工することにより、互いに９０゜ずれた２つの面に生成させることができる。マテリアルヒンジ１３は、該マテリアルヒンジ１３を弾性変形させて締め付け固定爪２０を担持体１０に対し回動可能であるようにするために、回転軸線３に対し垂直な「ヒンジ軸線」を定義している。前述の担持体１０の面取りにより、締め付け固定爪２０は、軸線方向に見て、実質的に直方体形状の横断面をほぼ全長にわたって有し、しかし少なくとも、マテリアルヒンジ１３を形成している縦部分において直方体形状の横断面を有している。
【００２７】
締め付け固定爪２０は、その突出端部部分２１に、端面側支持面２２を有し、該端面側支持面は切削体３０をマテリアルヒンジ１３の方向で支持し、すなわち図面に図示した工具の軸線方向および送り方向で支持している。端面側支持面２２は回転軸線３に対し垂直であり、且つマテリアルヒンジ１３の「ヒンジ軸線」に対し平行に延在している。突出端部部分２１は、さらに、端面側支持面２２に対し直角に、下面側の締め付け固定面２３を有し、該下面側の締め付け固定面は切削体３０上に載置されて、締め付け力を、凹部１１を形成するように担持体１０に設けた底部側の支持面１４の方向に伝達させる。
【００２８】
締め付け固定爪２０を担持体２０に対し相対的に締め付け固定するため、締め付け固定爪２０に設けた貫通孔２５内で受容される締め付けねじ４０が設けられ、該締め付けねじは担持体２０に対応的に設けたねじ孔にねじ込まれる。締め付けねじ４０は図９に図示されている。たとえば六角穴を備える、締め付けねじ４０の円錐状のねじ頭４１を受容するため、貫通孔２５は、担持体２０の平坦部にある縦部分に、締め付けねじ４０の円錐面４１が当接する円錐形陥没部２６を有している。
【００２９】
図２からわかるように、締め付けねじ４０の回転軸線は、（工具１の端面から軸線方向に見て）直径面Ｅに対したとえば１５゜の鋭角βで調整されている。直径面Ｅは、締め付け固定爪２０の端面側支持面２２と担持体１０の底部側支持面１４とに対し直角に位置している。それ故、締め付けねじ４０を用いて、切削体３０を介在させて締め付け固定爪２０を担持体２０に対し締め付け固定させることができる。
【００３０】
図１と図３からわかるように、端面側支持面２２は軸線方向において工具の端面から所定の間隔で終端を有しており、その結果切削体３０の主切刃３１は担持体２０の端面から所定量だけ突出している。
【００３１】
切削体３０は、図１と図３に示したように、担持体１０の凹部１１内に着座している。切削体３０は底部側で支持面１４で支持され、該支持面は端面側支持面２２に対しほぼ８０゜の鋭角αを成してマテリアルヒンジ１３のほうへ向いている。マテリアルヒンジ１３のほうへ向くように担持体１０に設けた支持面１４は、締め付け固定爪２０に設けた端面側支持面２２に対し鋭角αを成しているため、楔面として作用する。すなわち、切削体３０を担持体１０に設けた支持面１４に対し締め付け固定する際、切削体はこの楔面に沿ってマテリアルヒンジ１３の方向に力成分を蒙り、図面に図示した工具の場合には軸線方向または送り方向とは逆の方向に力成分を蒙る。
【００３２】
凹部１１内に着座している切削体３０は、担持体１０にて画成された支持面１４および締め付け固定爪２０にて画成された端面側支持面２２に対し平行に、担持体１０に設けられた円錐ねじ５１の形態の位置調整要素５０に当接している。円錐ねじ５０は、図８に図示されているように、円錐面５１を有し、該円錐面に切削体３０が当接している。図１に認められるように、円錐ねじ５０は、担持体１０内に偏心して配置され且つ軸線平行に延在しているねじ孔１６に受容されている。切削体３０は半径方向において円錐ねじ５０の円錐面５１で支持されており、その結果切削体は円錐ねじ５０をねじ孔１６内へねじ込むことによって半径方向に位置調整可能である。
【００３３】
従って、担持体１０にて画成された支持面１４と、締め付け固定爪２０にて画成された端面側支持面２２と、円錐ねじ５０とにより、担持体２０に対する切削体３０の相対位置は軸線方向および半径方向に設定されている。
【００３４】
切削体３０は、長尺のスローアウェイチップとして、互いに直径方向に対向している２つのカッティングエッジ３１，３２を備え、これらのカッティングエッジの間には縦エッジに沿って繰り抜き部３３が形成され、該繰り抜き部に締め付け固定爪２０の端面側端部部分が形状拘束的に係合している。この点は図１と図３において最もよく見てとれる。繰り抜き部３３は、端面側支持面２２およびこれに対し直角に配置される締め付け固定面２３に対応して、互いに直角に位置する２つの面３４，３５によって画成され、これらの面は、図７から見てとれるように、スローアウェイチップ３０の全長にわたって貫通するように形成されている。
【００３５】
スローアウェイチップ３０の両主切刃３１，３２の交換を実現するため、スローアウェイチップ３０を（取り外した状態で）まず縦軸線のまわりに９０゜回転させ、次にこれに対し垂直な軸線のまわりにさらに１８０゜回転させる。それ故、繰り抜き部３３に対向している縦エッジ３６および繰り抜き部３３も、スローアウェイチップ３０の交換の際には常に担持体２０に対し相対的に同じ位置に留まる。スローアウェイチップ３０の位置に応じては、締め付け固定爪２０の端面側支持面２２での軸線方向支持が行われ、それ故両面３４，３５の一方または他方の面での切削体側締め付け固定面３０の載置が行われる。
【００３６】
切削体３０の、繰り抜き部３３を形成している前記面３４，３５は、マテリアルヒンジ１３の方向において、すなわち図面に図示した工具の場合には軸線方向において、締め付け固定爪２０の下面側締め付け固定面２３よりも所定量だけ小さいようなサイズに選定されている。これにより、切削体３０の取り付け状態で締め付け固定爪２０がその端面側支持面２２だけで切削体３０を軸線方向に支持するよう保証されている。
【００３７】
図１は、さらに、切削体３０に設けた繰り抜き部３３に係合する締め付け固定爪２０の端部部分２１が、半径方向において、実質的に切削体３０の全長にわたって繰り抜き部３３に係合するようなサイズに選定されていることも示している。
【００３８】
組み立てのためには、締め付け固定爪２０が繰り抜き部３３に係合するように、工具操作者が切削体３０を担持体１０にて画成されている凹部１１内に置き、次に切削体３０が円錐ねじ５０の円錐面５１に当接するまで切削体を半径方向に変位させるだけでよい。
【００３９】
切削体３０を交換または反転するには、まず切削体３０を担持体１０の凹部１１から取り出すことができる程度に締め付けねじ４０を緩める。次に凹部１１をクリーニングし、新しい切削体を凹部１１に挿着するか、或いは、古い切削体を反転状態で再び凹部１１に挿着して半径方向において円錐ねじ５０に対し押圧させる。この状態で、切削体３０が担持体２０の凹部１１内で軽く締め付けられた状態で着座する程度に締め付けねじ４０を引き締める。次に、円錐ねじ５０を操作することにより、切削体３０を半径方向へ位置調整して仕上げ寸法を設定する。最後に、締め付けねじ４０を必要なトルクで引き締める。
【００４０】
上述の工具１の場合、切削力は凹部１１で捕捉され、これによって極めて静音である。切削体３０を締め付け固定爪２０と担持体１０との間で簡単に且つ安定に締め付け固定することにより、工具の長期耐用期間と、加工された工作物表面の優れた表面品質とが得られる。本発明による工具１により、予め軽く締め付けた状態で切削体３０の半径方向位置を簡単に調整することが可能であり、これによって非生産時間を短縮させることができる。次に切削体３０を締め付け固定しても、該切削体３０の位置が担持体１０に対し相対的に著しく変化することがなく、これによりコンスタントな加工精度が維持される。
【００４１】
以上は、本発明を円形回転型工具、たとえば座ぐり工具を例にとって説明した。すなわち、スローアウェイチップ３０は回転軸線３に関し半径方向に配向されるように担持体２０に設けた凹部１１で受容され、軸線方向においては軸線方向に突出する締め付け固定爪２０で支持され、半径方向においては円錐ねじ５０で支持されていた。
【００４２】
しかし、同じ効果は本発明による締め付け固定コンセプトを他のタイプの工具または他の工具に適用しても得られ、その結果本発明の基本思想を逸脱しなければ、前述の実施形態と異なっていてもよい。
【００４３】
従って、冒頭で述べたように、本発明による締め付け固定コンセプトは、請求の範囲および本明細書の導入部で説明されているように、図面に図示した工具に限定されるものではなく、軸線方向および／または半径方向或いは工具送り方向／供給方向で支持される切削体を締め付け固定するものであれば、種々の円形回転型工具または静止型工具に適用可能である。
【００４４】
締め付け固定爪２０は、Ｌ字状のスリット１２の代わりに、他の態様でも担持体１０によって画成されていてよく、たとえば締め付け固定爪２０と担持体１０との間に他の態様で成形したスリットまたは材料節減部によって画成されていてよい。
【００４５】
切削体を半径方向に位置調整するために軸線方向に位置調整可能な円錐ねじ５０の代わりに、締め付け固定爪の端面側支持面２２および担持体の底部側支持面１４に対し平行な方向での切削体３０の微調整を、実際から知られている微調整用の他の調整要素または調整システムを使用して行ってよい。
【００４６】
さらに、締め付け固定爪２０に設けた端面側支持面２２は、（前述の実施形態でのように）マテリアルヒンジ１３の「ヒンジ軸線」に対し平行に延在している必要はなく、マテリアルヒンジ１３の「ヒンジ軸線」に対し角度を成して配向されていてよい。すなわち、締め付け固定爪２０を切削体３０に対し締め付け固定する際、切削体はマテリアルヒンジ１３の方向だけでなく、マテリアルヒンジ１３の「ヒンジ軸線」に対し平行な方向の力成分、たとえば工具１の回転軸線３方向への力成分をも蒙るように角度を成して配向されていてよい。換言すれば、締め付け固定爪２０の端面側支持面２２と担持体１０に設けた支持面１４とは、締め付け固定爪２０の締め付け固定の際に切削体３０が必要な位置精度に適した力成分を蒙るように、互いに相対的に且つ担持体１０に対し相対的に配置し配向させることができる。
【００４７】
以上は１個の切削体のみを備える工具について説明したが、本発明による締め付け固定コンセプトは、基本的には、複数個の切削体を備えた工具に対しても適している。１個の工具が複数個の切削体を必要とする場合、これら切削体はそれぞれ付設の締め付け固定爪を用いて１個の担持体に締め付け固定することができる。このケースでは、切削体は周方向および／または軸線方向にずらして配置されていてよい。
【００４８】
従って本発明は、担持体が少なくとも１つの切削体を、特にスローアウェイチップを位置正確に担持するようにした工具、特に工作物を加工するための、特に切削加工するための円形回転型工具を提供する。担持体と一体に形成される締め付け固定爪の形態の締め付け固定装置が設けられ、この締め付け固定装置により切削体を担持体に対する特定の相対位置に次のようにして固定可能であり、すなわち締め付け固定爪が切削体を担持体に設けた支持面に対し面押圧させ、切削体が締め付け固定爪を担持体と結合させているマテリアルヒンジの方向において締め付け固定爪の端面側支持面で支持されているようにして固定可能である。好ましくは、締め付け固定爪と担持体との間に配置された切削体は、さらに、担持体に設けた支持面および締め付け固定爪の端面側支持面の方向において担持体に対し相対的に位置調整可能に配置され、調製位置において締め付け固定爪を用いて固定可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カッティングプレート、たとえばスローアウェイチップを備えた工具は、通常、機能面を最大限精密に加工し、同時に工具の使用期間をできるだけ長く保って、比較的高価な工具の経済性を可能な限り高いレベルに保持するために使用される。この種の工具を構成する種々の試みが知られている。
【０００３】
たとえば特許文献１からは、切削体を固定するため、特にスローアウェイチップを固定するため、締め付け固定爪を使用する工具が知られている。締め付け固定爪は締め付けねじを用いて担持体に対し押圧され、その際、突出端部部分によって切削体に対して押し付けられ、切削体はこれによって担持体に設けた第１の支持面に対し面で締め付け固定される。担持体に設けた前記支持面は該担持体に設けた第２の支持面に対し鋭角を成しており、これにより、締め付け固定爪を締め付け固定すると、切削体は担持体に設けた第２の支持面の方向に力成分を蒙る。同様に担持体に形成された第３の支持面により、前記両支持面に対し平行な方向で担持体に対する切削体の相対位置が特定されている。従って、担持体に対する切削体の相対位置は、担持体に設けた３つの支持面によって一義的に設定されている。たとえば半径方向における切削体の微調整は行われない。締め付けねじをねじ込んだときに締め付け固定爪が一緒に回転することは、締め付け固定爪の対応する溝に係合するように担持体に固定されたピンの形態の回転阻止部によって達成される。それにもかかわらず、締め付けねじをねじ込んだ際の締め付け固定爪と回転阻止ピンとの間の相対運動を可能にするには、前記ピンは（たとえ最小ではあっても）側方に遊びをもって締め付け固定爪の溝で案内されていなければならない。従って、締め付け固定爪が一緒に回転すること、よって切削体が担持体に対し相対的にスリップすることを完全に阻止することはできない。
【０００４】
特許文献２は、切削体が同様に締め付け固定爪により担持体に設けた支持面に対し面で押圧されるようにした工具を開示し、説明している。特許文献１と異なるのは、切削体が締め付け固定爪に設けたポケットで受容され、締め付け固定爪がポケットに受容されている切削体とともに担持体に対し相対的に微細に位置決め可能なことである。
【０００５】
冒頭で述べたように、この種の工具は、機能面を高品質で狭い公差条件で経済的に加工する場合に使用される。工具の調整時間または組み換え時間を可能な限り短くするため、この種の工具には、切削体の作用刃を担持体に対して、たとえば担持体の回転軸線に対して、または、担持体によって担持される他の工具に対して最短時間で正確な調整を行うことができるように要求される。それ故、切削体が、特にスローアウェイチップの形態の切削体が担持体によって安定に担持されるばかりでなく、基本的位置決めを行った後に手動操作で迅速に微調整して締め付け固定されるように工具を構成することが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第３０３７５７６Ａ１号明細書
【特許文献２】欧州特許第１２９３２８０Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、冒頭で述べた種類の工具を、切削体、特にＤＩＮに記載のスローアウェイチップを、簡潔な構成で常に位置正確に且つ安定に担持体に固定することができるように改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項１の構成を備えた工具によって解決される。本発明の有利な構成は従属項の対象である。
【０００９】
本発明による工具においては、締め付け固定爪は担持体と一体に形成され、且つマテリアルヒンジを介して担持体と結合されている。従って、締め付け固定爪は工具ブランクまたは担持体ブランクから加工されたものである。切削体側へ突出している締め付け固定爪と担持体とをマテリアルヒンジを介して固定結合することにより、担持体に対する締め付け固定爪の望ましくない相対運動が阻止されている。それ故、締め付け固定爪を切削体に対して締め付け固定する際の該締め付け固定爪の望ましくない相対運動ははじめから阻止されている。さらに、締め付け固定爪が担持体と固定結合されているために、部品数を最小限に制限でき、これによって切削体の作用刃から担持体への動力伝達も最適化される。締め付け固定爪が担持体と一体に形成されているので、構成空間も少なくて済み、その結果本発明による締め付け固定原理はあらゆる種類の工具、すなわち作業径が小さな工具に対しても適用可能であり、および、あらゆる種類の工具材料に対し適用可能である。担持体と同様にすべての慣用の加工材から製造されていてよい切削体の担持体への固定が、直接に行われるのではなくて締め付け固定爪を介して行われるので、たとえば中心部に締め付けねじを受容するための破断部が設けられていることにより非常に脆くなるような極めて小さな切削体をも使用することができる。それ故、切削体は広い面積で担持体に当接することができる。
【００１０】
本発明によれば、締め付け固定爪はその突出端部部分に端面側支持面を有し、該端面側支持面は切削体をマテリアルヒンジの方向に支持している。担持体にて画成されている支持面は締め付け固定爪にて画成されている端面側支持面に対し鋭角（たとえば７５゜と８５゜の間、好ましくは８０゜）を成して、マテリアルヒンジ側へ向いている。マテリアルヒンジ側へ向くように担持体に設けた支持面と締め付け固定爪に設けた端面側支持面との間の鋭角は、担持体に設けた支持面に対して切削体を締め付け固定する際に、該切削体が同時にマテリアルヒンジの方向に力成分を蒙るよう保証する。有利には、この方向は工具の送り方向とは逆の方向であり、すなわち穿孔工具、座ぐり工具またはリーマ工具の場合には軸線方向に相当しており、フライス工具の場合には実施態様に応じて軸線方向または半径方向に相当している。締め付け固定爪に設けた端面側支持面も、この支持面に対し鋭角を成すように担持体に設けた支持面も、好ましくはマテリアルヒンジの「ヒンジ軸線」と平行に配向されている。いかなるケースにおいても、本発明による構成により、担持体にて画成されている支持面に対しても、締め付け固定爪にて画成されている端面側支持面に対しても、支持体が一義的に決定されるような当接を行うことが保証されており、よって確実な安定な当接を行うことが保証されている。
【００１１】
担持体にて画成されている支持面および締め付け固定爪にて画成されている端面側支持面に対して平行な方向での切削体の他の支持態様は、好ましくは、担持体に固定して付加的に設けられる支持面によって行うのではなく、担持体で受容される位置調整要素によって行う。この位置調整要素は、担持体にて画成されている支持面および締め付け固定爪にて画成されている端面側支持面に対して平行な方向での切削体の微調整を保証する。従って、担持体にて画成されている支持面と、締め付け固定爪にて画成されている端面側支持面と、位置調整要素とは、切削体用の受容部または着座部を画成している。この受容部または着座部において、切削体は静力学的に特定されるとともに、担持体にて画成されている支持面および締め付け固定爪にて画成されている端面側支持面に対して平行な方向で位置調整可能に支持される。
【００１２】
他の有利な構成では、切削体を締め付け固定爪にて画成されている端面側支持面で軸線方向に支持する場合、切削体は、付加的に、担持体にて画成されている支持面で半径方向に調整可能に支持される。担持体にて画成されている支持面および締め付け固定爪にて画成されている端面側支持面に対して平行な方向での切削体の付加的な支持は、好ましくは、担持体で位置調整可能に保持される円錐ねじによって行う。円錐ねじは工具の端面から操作可能である。円錐ねじを用いた半径方向での微調整は実際的に優れている。
【００１３】
担持体による締め付け固定爪の境界づけは、好ましくは、マテリアルヒンジを起点として軸線平行に延在するＬ字状のスリットによって行われる。この他の構成では、締め付け固定爪は軸線方向に突出し、マテリアルヒンジの「ヒンジ軸線」は工具の回転軸線に対し垂直に位置する。筒状の横断面を備えた円形回転型工具の場合には、たとえばフライス工具を用いて互いに９０゜ずれている２つの面内で担持体ブランクを加工することにより、締め付け固定爪を担持体から境界づけるＬ字状のスリットを簡単に生成することができる。締め付け固定爪の横断面に関し担持体への均一な動力伝達を得るため、締め付け固定爪は、軸線方向に見て、少なくともマテリアルヒンジに境界を接している縦部分においては、好ましくは実質的に直方体形状の横断面を有している。これにより、締め付け固定爪の幾何学的形態を非常に簡単に維持することができる。
【００１４】
構成上簡潔で、実際的に優れている、切削体に対する締め付け固定爪の締め付け固定は、締め付け固定爪に設けた貫通孔内に配置されて担持体に螺合している締め付けねじにより得られる。
【００１５】
好ましくは、切削体は、長尺のカッティングプレートとして、好ましくは直径方向に対向している切刃を備えたスローアウェイチップとして形成され、且つ締め付け固定爪が形状拘束的に係合している繰り抜き部を縦エッジに沿って有している。繰り抜き部は、製造技術上の理由から、互いに直角に位置する２つの面によって画成されている。繰り抜き部が係合している、締め付け固定爪の端面側端部部分は、繰り抜き部との形状拘束的係合のために補完的に成形されている。切削体への締め付け固定爪の形状拘束的係合は、切削体に対する締め付け固定爪の一義的に特定される安定な当接を保証し、これによって組み立て、組み換えが容易になる。
【００１６】
切削体の作製を容易にするため、繰り抜き部は切削体をその全長にわたって貫通するように構成され、すなわち繰り抜き部は切削体の両端面に起点を発している。組み立てのためには、締め付け固定爪が繰り抜き部に係合するように、担持体にて画成されている支持面上へ切削体を設置し、切削体が付加的な支持面に当接するまで、担持体にて画成されている支持面および締め付け固定爪にて画成されている支持面に対し平行な方向へ変位させるだけでよい。
【００１７】
好ましくは、締め付け固定爪の、切削体に設けた繰り抜き部に係合する端面側端部部分は、実質的に切削体の全長にわたって繰り抜き部に面で係合するようなサイズに選定されている。これによって得られる締め付け固定爪と切削体との広い面積にわたる当接により、切削体への均一な締め付け力伝達が得られる。
【００１８】
前述した構成により、切削体の負荷、特にスローアウェイチップの負荷は、切削体が広い面積でその都度一方では締め付け固定爪に、他方では担持体に設けた支持面に当接するように行われる。これによって接触応力を低減でき、これは、特に、たとえば硬質金属、セラミックス材、またはサーメット材のような極めて硬質の材料を切削体に使用する場合に利点がある。また、切削体にもたらされる締め付け力を高くすることもできる。さらに、切削体が担持体に設けた支持面と締め付け固定爪に設けた端面側支持面との双方に面接触するので、締め付け固定爪を締め付け固定する際の切削体の負荷をうまくコントロールすることができる。これに対応して、たとえば切削体の半径方向位置の微調整を行う前に切削体をすでに十分大きな力で担持体に設けた支持面に対し押圧させることができる。
【００１９】
本発明による切削体締め付け固定のコンセプトは、特に、工具を回転駆動される円形回転型工具として、たとえば座ぐり工具のような穴後加工工具として構成する場合に有利であることが明らかになった。このケースは構成の簡潔性の点で特に優れている。というのは、構成空間か減少したことが工具の振動挙動に補助的にポジティブに影響するからである。この場合、切削体のための締め付け固定構造によって切屑の搬出がほとんど阻害されないことも付加的な利点であり、しかも切削体の機能刃が小径上にある場合ですらそうである。回転駆動される円形回転型工具の場合、締め付け固定爪は工具の回転軸線に対し平行な方向へ突出し、マテリアルヒンジの「ヒンジ軸線」は回転軸線に対し垂直に、たとえば半径方向に位置する。このケースでは、締め付け固定爪の端面側支持面は切削体を工具の軸線方向で支持する。しかし、これとは択一的に、締め付け固定爪がたとえば回転軸線に対し垂直な方向に、たとえば半径方向に突出し、マテリアルヒンジの「ヒンジ軸線」が回転軸線に対し平行に延在してよい。この択一的ケースでは、締め付け固定爪の端面側支持面は切削体を回転軸線に対し垂直な方向で支持する。工具が静止している場合、たとえば旋削工具の場合は、締め付け固定爪がたとえば切り込み方向に突出し、マテリアルヒンジの「ヒンジ軸線」が切り込み方向に対し垂直な方向に配向されていてよい。
【００２０】
それ故、本発明による工具は特定のタイプの工具に限定されているものではない。請求の範囲に記載し、上述のように評価した、担持体に切削体を締め付け固定するためのコンセプトは、（技術的に可能であれば）種々のタイプの工具または軸線方向および／または半径方向に支持されるべき切削体を締め付け固定するための工具に適用可能である。
【００２１】
次に、本発明を、円形回転型工具、たとえば座ぐり工具を例にして説明する。この円形回転型工具においては、スローアウェイチップが回転軸線に関し半径方向に突出するように担持体に設けた着座部に受容され、軸線方向において、軸線方向に突出する締め付け固定爪で支持されている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による工具の端面側切削部分の斜視図である。
【図２】図１の本発明による工具の切削部分の軸線方向平面図である。
【図３】図１の本発明による工具の切削部分の一部領域の側面図である。
【図４】図１の本発明による工具の切削部分を、本発明による工具の回転軸線に関し図３に比べて９０゜回転させた角度位置で示した側面図である。
【図５】図１の本発明による工具の担持体の斜視図である。
【図６】図１の本発明による工具の切削体の側面図である。
【図７】図６の切削体の平面図である。
【図８】図１の本発明による工具の相対調整ねじの側面図である。
【図９】図１の本発明による工具の締め付けねじの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、回転軸線３を備えた座ぐり工具の形態の本発明による工具１を示している。工具１は担持体１０と、該担持体１０に着脱可能に且つ位置調整可能に配置されている切削体３０と、担持体１０と一体に形成されている、切削体３０を担持体１０に対し位置正確に固定するための締め付け固定爪２０と、該締め付け固定爪２０を切削体３０に対し締め付け固定するための締め付けねじ４０と、切削体３０を回転軸線３に対し垂直な方向に位置調整するための位置調整要素５０とを有している。工具１の担持体１０は、図面には図示していない、工具１を適当な工具受容部に締め付け固定するための通常の締め付け固定軸を有している。
【００２４】
図２からわかるように、担持体１０は筒状のブランクから作製されており、ブランクはその前部領域において工具１の端面まで軸線平行に面取りされている。
【００２５】
図１ないし図５から認められるように、担持体１０は端面側および周側からアクセス可能な角形の凹部１１を有し、該凹部に切削体３０が着座している。さらに、締め付け固定爪２０が担持体１０と一体に形成されていることも認められる。
【００２６】
担持体１０と一体に形成されている締め付け固定爪２０は、横断面にてＬ字状のスリット１２によって担持体１０から境界づけられている。Ｌ字状のスリット１２はマテリアルヒンジ１３を起点として軸線平行に工具端面方向に延在している。それ故、Ｌ字状のスリット１２によって担持体１０から境界づけられている締め付け固定爪２０は軸線方向に突出している。Ｌ字状のスリット１２は、たとえばフライス工具を用いて担持体ブランクを加工することにより、互いに９０゜ずれた２つの面に生成させることができる。マテリアルヒンジ１３は、該マテリアルヒンジ１３を弾性変形させて締め付け固定爪２０を担持体１０に対し回動可能であるようにするために、回転軸線３に対し垂直な「ヒンジ軸線」を定義している。前述の担持体１０の面取りにより、締め付け固定爪２０は、軸線方向に見て、実質的に直方体形状の横断面をほぼ全長にわたって有し、しかし少なくとも、マテリアルヒンジ１３を形成している縦部分において直方体形状の横断面を有している。
【００２７】
締め付け固定爪２０は、その突出端部部分２１に、端面側支持面２２を有し、該端面側支持面は切削体３０をマテリアルヒンジ１３の方向で支持し、すなわち図面に図示した工具の軸線方向および送り方向で支持している。端面側支持面２２は回転軸線３に対し垂直であり、且つマテリアルヒンジ１３の「ヒンジ軸線」に対し平行に延在している。突出端部部分２１は、さらに、端面側支持面２２に対し直角に、下面側の締め付け固定面２３を有し、該下面側の締め付け固定面は切削体３０上に載置されて、締め付け力を、凹部１１を形成するように担持体１０に設けた底部側の支持面１４の方向に伝達させる。
【００２８】
締め付け固定爪２０を担持体２０に対し相対的に締め付け固定するため、締め付け固定爪２０に設けた貫通孔２５内で受容される締め付けねじ４０が設けられ、該締め付けねじは担持体２０に対応的に設けたねじ孔にねじ込まれる。締め付けねじ４０は図９に図示されている。たとえば六角穴を備える、締め付けねじ４０の円錐状のねじ頭４１を受容するため、貫通孔２５は、担持体２０の平坦部にある縦部分に、締め付けねじ４０の円錐面４１が当接する円錐形陥没部２６を有している。
【００２９】
図２からわかるように、締め付けねじ４０の回転軸線は、（工具１の端面から軸線方向に見て）直径面Ｅに対したとえば１５゜の鋭角βで調整されている。直径面Ｅは、締め付け固定爪２０の端面側支持面２２と担持体１０の底部側支持面１４とに対し直角に位置している。それ故、締め付けねじ４０を用いて、切削体３０を介在させて締め付け固定爪２０を担持体２０に対し締め付け固定させることができる。
【００３０】
図１と図３からわかるように、端面側支持面２２は軸線方向において工具の端面から所定の間隔で終端を有しており、その結果切削体３０の主切刃３１は担持体２０の端面から所定量だけ突出している。
【００３１】
切削体３０は、図１と図３に示したように、担持体１０の凹部１１内に着座している。切削体３０は底部側で支持面１４で支持され、該支持面は端面側支持面２２に対しほぼ８０゜の鋭角αを成してマテリアルヒンジ１３のほうへ向いている。マテリアルヒンジ１３のほうへ向くように担持体１０に設けた支持面１４は、締め付け固定爪２０に設けた端面側支持面２２に対し鋭角αを成しているため、楔面として作用する。すなわち、切削体３０を担持体１０に設けた支持面１４に対し締め付け固定する際、切削体はこの楔面に沿ってマテリアルヒンジ１３の方向に力成分を蒙り、図面に図示した工具の場合には軸線方向または送り方向とは逆の方向に力成分を蒙る。
【００３２】
凹部１１内に着座している切削体３０は、担持体１０にて画成された支持面１４および締め付け固定爪２０にて画成された端面側支持面２２に対し平行に、担持体１０に設けられた円錐ねじ５１の形態の位置調整要素５０に当接している。円錐ねじ５０は、図８に図示されているように、円錐面５１を有し、該円錐面に切削体３０が当接している。図１に認められるように、円錐ねじ５０は、担持体１０内に偏心して配置され且つ軸線平行に延在しているねじ孔１６に受容されている。切削体３０は半径方向において円錐ねじ５０の円錐面５１で支持されており、その結果切削体は円錐ねじ５０をねじ孔１６内へねじ込むことによって半径方向に位置調整可能である。
【００３３】
従って、担持体１０にて画成された支持面１４と、締め付け固定爪２０にて画成された端面側支持面２２と、円錐ねじ５０とにより、担持体２０に対する切削体３０の相対位置は軸線方向および半径方向に設定されている。
【００３４】
切削体３０は、長尺のスローアウェイチップとして、互いに直径方向に対向している２つのカッティングエッジ３１，３２を備え、これらのカッティングエッジの間には縦エッジに沿って繰り抜き部３３が形成され、該繰り抜き部に締め付け固定爪２０の端面側端部部分が形状拘束的に係合している。この点は図１と図３において最もよく見てとれる。繰り抜き部３３は、端面側支持面２２およびこれに対し直角に配置される締め付け固定面２３に対応して、互いに直角に位置する２つの面３４，３５によって画成され、これらの面は、図７から見てとれるように、スローアウェイチップ３０の全長にわたって貫通するように形成されている。
【００３５】
スローアウェイチップ３０の両主切刃３１，３２の交換を実現するため、スローアウェイチップ３０を（取り外した状態で）まず縦軸線のまわりに９０゜回転させ、次にこれに対し垂直な軸線のまわりにさらに１８０゜回転させる。それ故、繰り抜き部３３に対向している縦エッジ３６および繰り抜き部３３も、スローアウェイチップ３０の交換の際には常に担持体２０に対し相対的に同じ位置に留まる。スローアウェイチップ３０の位置に応じては、締め付け固定爪２０の端面側支持面２２での軸線方向支持が行われ、それ故両面３４，３５の一方または他方の面での切削体側締め付け固定面３０の載置が行われる。
【００３６】
切削体３０の、繰り抜き部３３を形成している前記面３４，３５は、マテリアルヒンジ１３の方向において、すなわち図面に図示した工具の場合には軸線方向において、締め付け固定爪２０の下面側締め付け固定面２３よりも所定量だけ小さいようなサイズに選定されている。これにより、切削体３０の取り付け状態で締め付け固定爪２０がその端面側支持面２２だけで切削体３０を軸線方向に支持するよう保証されている。
【００３７】
図１は、さらに、切削体３０に設けた繰り抜き部３３に係合する締め付け固定爪２０の端部部分２１が、半径方向において、実質的に切削体３０の全長にわたって繰り抜き部３３に係合するようなサイズに選定されていることも示している。
【００３８】
組み立てのためには、締め付け固定爪２０が繰り抜き部３３に係合するように、工具操作者が切削体３０を担持体１０にて画成されている凹部１１内に置き、次に切削体３０が円錐ねじ５０の円錐面５１に当接するまで切削体を半径方向に変位させるだけでよい。
【００３９】
切削体３０を交換または反転するには、まず切削体３０を担持体１０の凹部１１から取り出すことができる程度に締め付けねじ４０を緩める。次に凹部１１をクリーニングし、新しい切削体を凹部１１に挿着するか、或いは、古い切削体を反転状態で再び凹部１１に挿着して半径方向において円錐ねじ５０に対し押圧させる。この状態で、切削体３０が担持体２０の凹部１１内で軽く締め付けられた状態で着座する程度に締め付けねじ４０を引き締める。次に、円錐ねじ５０を操作することにより、切削体３０を半径方向へ位置調整して仕上げ寸法を設定する。最後に、締め付けねじ４０を必要なトルクで引き締める。
【００４０】
上述の工具１の場合、切削力は凹部１１で捕捉され、これによって極めて静音である。切削体３０を締め付け固定爪２０と担持体１０との間で簡単に且つ安定に締め付け固定することにより、工具の長期耐用期間と、加工された工作物表面の優れた表面品質とが得られる。本発明による工具１により、予め軽く締め付けた状態で切削体３０の半径方向位置を簡単に調整することが可能であり、これによって非生産時間を短縮させることができる。次に切削体３０を締め付け固定しても、該切削体３０の位置が担持体１０に対し相対的に著しく変化することがなく、これによりコンスタントな加工精度が維持される。
【００４１】
以上は、本発明を円形回転型工具、たとえば座ぐり工具を例にとって説明した。すなわち、スローアウェイチップ３０は回転軸線３に関し半径方向に配向されるように担持体２０に設けた凹部１１で受容され、軸線方向においては軸線方向に突出する締め付け固定爪２０で支持され、半径方向においては円錐ねじ５０で支持されていた。
【００４２】
しかし、同じ効果は本発明による締め付け固定コンセプトを他のタイプの工具または他の工具に適用しても得られ、その結果本発明の基本思想を逸脱しなければ、前述の実施形態と異なっていてもよい。
【００４３】
従って、冒頭で述べたように、本発明による締め付け固定コンセプトは、請求の範囲および本明細書の導入部で説明されているように、図面に図示した工具に限定されるものではなく、軸線方向および／または半径方向或いは工具送り方向／供給方向で支持される切削体を締め付け固定するものであれば、種々の円形回転型工具または静止型工具に適用可能である。
【００４４】
締め付け固定爪２０は、Ｌ字状のスリット１２の代わりに、他の態様でも担持体１０によって画成されていてよく、たとえば締め付け固定爪２０と担持体１０との間に他の態様で成形したスリットまたは材料節減部によって画成されていてよい。
【００４５】
切削体を半径方向に位置調整するために軸線方向に位置調整可能な円錐ねじ５０の代わりに、締め付け固定爪の端面側支持面２２および担持体の底部側支持面１４に対し平行な方向での切削体３０の微調整を、実際から知られている微調整用の他の調整要素または調整システムを使用して行ってよい。
【００４６】
さらに、締め付け固定爪２０に設けた端面側支持面２２は、（前述の実施形態でのように）マテリアルヒンジ１３の「ヒンジ軸線」に対し平行に延在している必要はなく、マテリアルヒンジ１３の「ヒンジ軸線」に対し角度を成して配向されていてよい。すなわち、締め付け固定爪２０を切削体３０に対し締め付け固定する際、切削体はマテリアルヒンジ１３の方向だけでなく、マテリアルヒンジ１３の「ヒンジ軸線」に対し平行な方向の力成分、たとえば工具１の回転軸線３方向への力成分をも蒙るように角度を成して配向されていてよい。換言すれば、締め付け固定爪２０の端面側支持面２２と担持体１０に設けた支持面１４とは、締め付け固定爪２０の締め付け固定の際に切削体３０が必要な位置精度に適した力成分を蒙るように、互いに相対的に且つ担持体１０に対し相対的に配置し配向させることができる。
【００４７】
以上は１個の切削体のみを備える工具について説明したが、本発明による締め付け固定コンセプトは、基本的には、複数個の切削体を備えた工具に対しても適している。１個の工具が複数個の切削体を必要とする場合、これら切削体はそれぞれ付設の締め付け固定爪を用いて１個の担持体に締め付け固定することができる。このケースでは、切削体は周方向および／または軸線方向にずらして配置されていてよい。
【００４８】
従って本発明は、担持体が少なくとも１つの切削体を、特にスローアウェイチップを位置正確に担持するようにした工具、特に工作物を加工するための、特に切削加工するための円形回転型工具を提供する。担持体と一体に形成される締め付け固定爪の形態の締め付け固定装置が設けられ、この締め付け固定装置により切削体を担持体に対する特定の相対位置に次のようにして固定可能であり、すなわち締め付け固定爪が切削体を担持体に設けた支持面に対し面押圧させ、切削体が締め付け固定爪を担持体と結合させているマテリアルヒンジの方向において締め付け固定爪の端面側支持面で支持されているようにして固定可能である。好ましくは、締め付け固定爪と担持体との間に配置された切削体は、さらに、担持体に設けた支持面および締め付け固定爪の端面側支持面の方向において担持体に対し相対的に位置調整可能に配置され、調製位置において締め付け固定爪を用いて固定可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
担持体（１０）と、該担持体（１０）に着脱可能に配置される切削体（３０）と、該切削体（３０）を前記担持体（１０）に対し相対的に位置正確に固定するための締め付け固定爪（２０）とを備え、前記切削体（３０）が前記担持体（１０）に設けた支持面（１４）に対し面押圧される工具（１）、特に工作物を加工するための、特に切削加工するための円形回転型工具において、
前記締め付け固定爪（２０）が、前記担持体（１０）と一体に形成され、且つマテリアルヒンジ（１３）を介して前記担持体（１０）と結合され、
前記切削体（３０）が前記マテリアルヒンジ（１３）の方向において前記締め付け固定爪（２０）の端面側支持面（２２）で支持され、前記担持体（１０）に設けた前記支持面（１４）が、前記締め付け固定爪（２０）の前記端面側支持面（２２）に対し鋭角（α）を成し、且つ前記マテリアルヒンジ（１３）側へ向いていることを特徴とする工具（１）。
【請求項２】
前記切削体（３０）が前記担持体（１０）に設けた前記支持面（１４）および前記締め付け固定爪（２０）の前記端面側支持面（２２）に対し平行な方向において位置調整可能に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の工具（１）。
【請求項３】
前記締め付け固定爪（２０）の前記端面側支持面（２２）と前記担持体（１０）に設けた前記支持面（１４）とが前記マテリアルヒンジ（１３）のヒンジ軸線に対し平行に延在し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（１）。
【請求項４】
位置調整要素（５０）が、前記工具（１）の端面（４）を起点として軸線方向に位置調整可能な、円錐側面（５１）を備えた円錐ねじから形成され、前記円錐側面に前記切削体（３０）が当接していることを特徴とする、請求項３に記載の工具（１）。
【請求項５】
前記締め付け固定爪（２０）が、前記マテリアルヒンジ（１３）を起点にして軸線方向に延在しているＬ字状のスリット（１２）によって前記担持体（２０）から境界づけられていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載の工具。
【請求項６】
前記締め付け固定爪（２０）が、軸線方向に見て、実質的に直方体形状の横断面を有していることを特徴とする、請求項５に記載の工具。
【請求項７】
前記締め付け固定爪（２０）が、該締め付け固定爪に設けた貫通孔内に配置されて前記担持体（１０）に螺合している締め付けねじ（４０）により、前記切削体（３０）に対し締め付け固定可能であることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一つに記載の工具。
【請求項８】
前記切削体（３０）が、長尺のカッティングプレートとして、好ましくは直径方向に対向している切刃（３１，３２）を備えたスローアウェイチップとして形成され、且つ前記締め付け固定爪（２０）が形状拘束的に係合している繰り抜き部（３３）を縦エッジに沿って有していることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載の工具。
【請求項９】
前記繰り抜き部（３３）が互いに直角に位置する２つの面（３４，３５）によって画成されていることを特徴とする、請求項８に記載の工具。
【請求項１０】
前記繰り抜き部（３３）が前記切削体（３０）をその全長にわたって貫通し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。
【請求項１１】
前記締め付け固定爪（２０）が実質的に前記切削体（３０）の全長にわたって前記繰り抜き部（３３）に面で係合していることを特徴とする、請求項１０に記載の工具。
【請求項１】
担持体（１０）と、該担持体（１０）に着脱可能に配置される切削体（３０）と、該切削体（３０）を前記担持体（１０）に対し相対的に位置正確に固定するための締め付け固定爪（２０）とを備え、前記切削体（３０）が前記担持体（１０）に設けた支持面（１４）に対し面押圧される工具（１）、特に工作物を加工するための、特に切削加工するための円形回転型工具において、
前記締め付け固定爪（２０）が、前記担持体（１０）と一体に形成され、且つマテリアルヒンジ（１３）を介して前記担持体（１０）と結合され、
前記切削体（３０）が前記マテリアルヒンジ（１３）の方向において前記締め付け固定爪（２０）の端面側支持面（２２）で支持され、前記担持体（１０）に設けた前記支持面（１４）が、前記締め付け固定爪（２０）の前記端面側支持面（２２）に対し鋭角（α）を成し、且つ前記マテリアルヒンジ（１３）側へ向いていることを特徴とする工具（１）。
【請求項２】
前記切削体（３０）が前記担持体（１０）に設けた前記支持面（１４）および前記締め付け固定爪（２０）の前記端面側支持面（２２）に対し平行な方向において位置調整可能に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の工具（１）。
【請求項３】
前記締め付け固定爪（２０）の前記端面側支持面（２２）と前記担持体（１０）に設けた前記支持面（１４）とが前記マテリアルヒンジ（１３）のヒンジ軸線に対し平行に延在し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（１）。
【請求項４】
位置調整要素（５０）が、前記工具（１）の端面（４）を起点として軸線方向に位置調整可能な、円錐側面（５１）を備えた円錐ねじから形成され、前記円錐側面に前記切削体（３０）が当接していることを特徴とする、請求項３に記載の工具（１）。
【請求項５】
前記締め付け固定爪（２０）が、前記マテリアルヒンジ（１３）を起点にして軸線方向に延在しているＬ字状のスリット（１２）によって前記担持体（２０）から境界づけられていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載の工具。
【請求項６】
前記締め付け固定爪（２０）が、軸線方向に見て、実質的に直方体形状の横断面を有していることを特徴とする、請求項５に記載の工具。
【請求項７】
前記締め付け固定爪（２０）が、該締め付け固定爪に設けた貫通孔内に配置されて前記担持体（１０）に螺合している締め付けねじ（４０）により、前記切削体（３０）に対し締め付け固定可能であることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一つに記載の工具。
【請求項８】
前記切削体（３０）が、長尺のカッティングプレートとして、好ましくは直径方向に対向している切刃（３１，３２）を備えたスローアウェイチップとして形成され、且つ前記締め付け固定爪（２０）が形状拘束的に係合している繰り抜き部（３３）を縦エッジに沿って有していることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載の工具。
【請求項９】
前記繰り抜き部（３３）が互いに直角に位置する２つの面（３４，３５）によって画成されていることを特徴とする、請求項８に記載の工具。
【請求項１０】
前記繰り抜き部（３３）が前記切削体（３０）をその全長にわたって貫通し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。
【請求項１１】
前記締め付け固定爪（２０）が実質的に前記切削体（３０）の全長にわたって前記繰り抜き部（３３）に面で係合していることを特徴とする、請求項１０に記載の工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公表番号】特表２０１２−５１３９０５（Ｐ２０１２−５１３９０５Ａ）
【公表日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４２６７２（Ｐ２０１１−５４２６７２）
【出願日】平成２１年１２月２１日（２００９．１２．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＤＥ２００９／００１７９０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０７２２０６
【国際公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【出願人】（５１１１１８５１７）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２１日（２００９．１２．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＤＥ２００９／００１７９０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０７２２０６
【国際公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【出願人】（５１１１１８５１７）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]