JP2000233336A - チップ削り加工を要する構成部品の製造方法とこの方法を実施する装置 - Google Patents

チップ削り加工を要する構成部品の製造方法とこの方法を実施する装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 素材を複数の機械加工部署と固定装置との間
で動かすことなく複数の構成部品を同一の機械加工部署
で加工できる方法と装置を提供する。 【解決手段】 リングが製造用素材として用いられ、第
１段階で両側面が正面加工され、第２段階で複数のリン
グ素材が相互の軸線に沿って前後に置かれ相互に固定さ
れ安定形状のリングの組を形成する。第３段階で組のリ
ングに多数のチップ削り機械加工が施され、チップ削り
加工作用の少なくとも１つは構成要素をリングの組から
接線方向と軸方向とに分離させる、軸方向に延びる切断
線を生成することからなっている。小さな構成部品が効
率的な方法で機械加工されまた高い精度の加工がこの方
法を用いて達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】工具に対してその全体が限定
された大きさでありまた高い精度の機械加工を必要とす
る種々の構成部品は普通、フライス削り工具、穴あけ工
具、旋削工具その他のようなチップ削り加工のための工
具に包含されている。このような構成部品の例は、フラ
イス工具のためのカセットとウエッジ、ドリル加工及び
旋削加工のためのシム、フライス工具のためのクランプ
とチップブレーカなどである。このような構成部品の重
要表面はしばしば０．００５〜０．０２mmの範囲内の公
差を必要とする。同じ精密な公差がまた前記構成部品の
孔や切込みに必要とされる。これら構成部品は通常焼入
れを必要とする鋼で作られる。
【０００２】
【従来の技術】従来公知の製造方法は、構成部品よりも
僅かに大きい素材の個々の処理が全ての機械加工が完了
した後に行われることを必要としている。通常、素材は
鋼で鋳造され、次に個々の素材が一連の異なる操作で機
械加工される。例えばフライス工具のためのカセットに
おいては、座部が一定の機械加工部署で切削インサート
のためにフライス削りされ、また外側表面の研削が他の
部署で行われる。さらに他の部署で、切込みが外側表面
のフライス削りによって行われまた孔があけられ場合に
よってはねじが切られる。これらの部署の間で、個々の
素材は最初の機械加工作用の後にその固定装置から解放
され続いて次の機械加工作用のために他の固定装置に再
び取付けなければならないため、別々に処理されなけれ
ばならない。１つの同じ素材が多くの機械加工作用を受
ける場合には、処理は全体として時間を要し高価なもの
となる。さらにまた異なった機械加工部署のまたその間
の個々の処理は寸法上の精度が低下するという重大な欠
点を有している。したがって、全ての素材が同じやり方
で位置決めされ固定されなかったならば、個々の構成部
品が許容できない公差の偏差を生じる危険がある。また
素材及び構成部品の必要な焼入れは別々に行わねばなら
ないことになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来行われて
いた機械加工方法の上記欠点を解消することを目的とし
そして第１の形態ではチップ削り機械加工を必要とする
構成部品の製造の改良された方法を提供することであ
る。本発明の主なる目的は必要な素材を異なる機械加工
部署と固定装置との間を動かす必要がなく精密に機械加
工し複数の構成部品が全て１つの同じ機械加工部署で完
了するよう加工することのできる機械加工方法を提供す
ることである。本発明の目的はまた、効率的でまたその
ため安価に生産できる機械加工方法を提供することであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、少なく
とも上記主要な目的は、請求項１の特徴部分、すなわ
ち、（ａ）それぞれが複数の完成された構成部品を収容
するに十分な大きさの容積を有するリングを製造のため
の素材として用いる段階と、（ｂ）個々のリング素材の
対向側面を正面加工する段階と、（ｃ）２つ以上のリン
グ素材を相互の幾何学的軸線に沿って前後に位置するよ
う固定し前記素材を相互に対し固定しまた安定した形状
の一組のリングを形成する段階と、（ｄ）この一組のリ
ングに、少なくとも１つの作用が構成部品を組のリング
から接線方向と軸方向とに離間させる軸方向に延びる切
込み生成することからなる多数のチップ削り機械加工作
用を受けさせる段階、とからなる構成部品の製造方法に
よって達成される。本発明の方法の好ましい実施態様は
請求項２から６に記載されている。
【０００５】第２の実施態様において、本発明はまた本
発明の方法を実施するための装置に関する。この装置の
特徴は請求項７に記載されている、一端にストッパ部材
を他端に軸方向に可動のクランプ機構を有するアーバー
と、該アーバーに螺合することができストッパ部材とク
ランプ機構との間でクランプされる一組のリング素材と
を具備する装置にある。本発明の装置の好ましい実施態
様はさらに請求項８から１０に記載されている。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１に多数の構成部品１が示さ
れ、そのうちのある構成部品は接線方向に離間されリン
グ形状の状態に配置され、一方他の構成部品はリング形
状に配された構成部品の１つの軸方向延長線上に並んで
配置されている。具体的な実例では、これらの構成部品
はフライス工具に包含されるカセットにおける切削イン
サートをクランプする目的を有するウエッジからなって
いる。多数の平らな表面に加えて、この型のウエッジは
凹面状にわん曲された表面２によって区画形成されてい
る。
【０００７】ここで図２〜６を参照すると、これらの図
は本発明の方法をこの方法を実施する装置と共に略図式
に示している。
【０００８】図３と４にはリングの形状の素材３が示さ
れている（縮尺して）。この場合、リングはこれが円筒
形の内面４と同様な円筒形の外面５とによって区画され
るような円筒形状とされ、２つの対向側面６は平面であ
り相互に実質的に平行となっている。
【０００９】図２，５及び６において、参照番号７は一
端にストッパ部材８を有し他端に全体が９で示される軸
方向に移動可能なクランプ機構を有するアーバーを示し
ている。好ましい実施態様ではこのクランプ機構は、ア
ーバーに沿って軸方向に移動可能なケージ（保持器）１
０とアーバーのねじの切られた端部１２に螺合により固
定されるナット１１とを含んでいる。この実例では、ス
トッパ部材８がアーバーの厚肉部分からなっている。こ
の厚肉部分とケージ１０とがアーバーの幾何学的長手方
向軸線に直角に延びる平面の肩状表面１３と１４をそれ
ぞれ有している。
【００１０】２つの切削工具が１５で示されるいわゆる
すり割りカッターの形式で略図式に示されている。切込
み溝又は切り目がこれらのカッターにより、アーバーに
取付けられかつクランプ機構によりアーバーに固定され
たリング素材３にフライス加工される。アーバーに沿っ
て軸方向に延びる多数の接線方向に離間された溝１６が
アーバーに凹設されカッターが完全に組のリングを切断
する間カッターを収容できるようにする。溝１６の延長
上で一部が円形の凹所１７が部分８に形成され、ストッ
パ部材として作用する。類似の凹所１７′がまたケージ
１０に凹設される。
【００１１】本発明の方法の重要な特徴は製造のための
素材としてリング３を用いることからなり、これらのリ
ングはそれぞれ複数の完成された構成部品１を収容する
のに十分に大きい容積を有している。図１による例では
個々のリング素材は１０個の構成部品の製造を可能にす
るのに十分なように大きくなっている。
【００１２】第１の製造段階では、個々のリング素材は
その２つの対向側面６が正面加工される。実際上は正面
削り又は正面研削からなるものとすることのできるこの
機械加工は通常の方法により０．００５〜０．０２mmの
範囲の精度で行うことができる。第２の段階では２つ以
上の正面加工されたリング素材が共通の幾何学的軸線に
沿って前後に位置するように置かれそして相互に対し固
定されまた安定した形状の一組のリングを形成する。図
２による例では、１２個のリング素材が一組として示さ
れている。実際には、これらリングはアーバー７に螺着
され、ついでケージ（保持器）１０が付与されナット１
１により締めつけ固定される。全てのリング素材が正面
加工されているため、平行な側面が押圧面１３，１４と
同時にアーバーの長手方向軸線に直角に延び、組の中の
リングの不動の締結が達成される。
【００１３】リング素材が固定された時、リングの組
が、その特徴が必要とされる構成部品の型に依存する多
数のチップ削り加工作用を受ける。図５と６にはどのよ
うにしてドリルが、リング素材に異なる型の孔、例えば
貫通孔１８と、ピンのためのばね座及び孔１８″をそれ
ぞれ形成する孔１８′とを穴あけする手段を提供するか
についての実例が示されている。さらにまた、刻み１９
がフライスにより構成部品の一方の側面に沿って形成さ
れる。
【００１４】他の点において、多数の正面加工された表
面２０が、現在のフライス削り装置に非常に正確な寸法
上の精度をもたらす１つ又は複数の正面フライスにより
形成される。穴あけ作用は１つずつ異なった位置で行わ
れるが、全てのフライス削り作用はリングの組とフライ
ス削り工具との間を軸方向に移動することによって行わ
れ、それにより各表面又は刻みが１回の通過で機械加工
できるようにする。言いかえれば、工具とリングの組の
少なくとも一方が１回の連続的な運動でリングの組の一
端から他端まで移送される。多数の行われる機械加工作
用において、リングの組には接線方向に離間されかつ半
径方向に向けられた複数の切込みが施され、この切込み
により異なる構成部品が相互に分離される。
【００１５】これは、各リングを全部切断する上記の切
込みカッター１５によって行われ、切削インサートを担
持するカッターの周縁部分が、ストッパ部材８とケージ
１０のそれぞれの溝１６と凹所１７，１７′との中へと
下降されるようにして行われる。この切込み切断は分離
用切込み２１を形成している間、フライス削りカッター
をリングの組を通って軸方向に移動させることにより行
われ、それにより相互に分離された個々の構成部品が、
ケージ１０とストッパ部材８との間にクランプされてい
るため、一緒に保持されることになる。換言すれば、仕
上げ加工された構成部品が、ナット１１とケージ１０と
がねじを弛めて分離された時に初めてアーバー７から分
離されることになる。
【００１６】構成部品がチップ削り加工のための工具に
含まれるようにされた場合は、構成部品は通常鋼で製造
される。本発明は上記の機械加工作用が開始される前に
鋼の必要な焼入れを行うことができるようにする。換言
すれば、未だ機械加工されていない未加工のリング素材
３が焼入れされるようにする。この方法においては次の
ような利点が得られ、機械加工の精度が向上し、また比
較的大きなリング素材が焼入れに関する必要な処理を容
易にしまた促進する（各リング素材から取り出される多
くの小さな構成部品はより時間を要する処理を必要とす
る）。
【００１７】本発明の顕著な利点は多くの構成部品が異
なる機械加工部署と固定装置との間を反履して動かされ
ることを要しないで同時に機械加工され取出されること
である。これはまた全ての機械加工が完了した後構成部
品の高い精度を保証する。本質的には、全ての構成部品
が同一となる。
【００１８】典型的な実施態様では、リング素材３は円
筒形であり図１に示された型の凹面にわん曲された表面
２を有するウエッジの製造に用いられる。しかし他の構
成部品は異なる形状の表面、例えば平面の表面を必要と
する。リング素材が円筒形である場合は、最後の正面加
工は構成部品が相互に分離された時に必要となる。
【００１９】個々の構成部品の後処理が必要ではある
が、機械加工作用の大部分はしかし、リング素材が安定
した形状を有する一組として一緒に保持されている間に
行われる。これに関連して、リング素材とアーバーとは
円筒形ではない他の形状とされることが指摘される。リ
ング素材と、例えばアーバーとは多角形の形状（例えば
正方形、５角形、６角形）とすることができる。このよ
うな場合は、アーバーとリング素材はそれぞれ相互に対
し間隙がリングの内側とアーバーの外側との間に生じる
ように形成されかつ配置され、切込みカッターの周縁部
分がこれらの間隙の中に収まるようにする。換言すれ
ば、アーバーに溝を凹設する必要がなくなる。
【００２０】本発明の他の可能な変更 本発明は図面に略示された実施態様に限定されない。し
たがって、リング素材を隣接するリング素材の間のリン
グ形状のシム（はさみ部材）を含むセットとして配設す
ることができる。換言すれば、リング素材は図２に示さ
れるように相互に直接表面が接触するよう押圧される必
要がない。
【００２１】好ましい実施態様ではリング素材は相互の
幾何学的軸線に関し、例えば全てのリングに共通のアー
バー上に、同心に配置されているが、同心配置を全く必
要としないでリングを取付けることもできる。上記の発
明はチップ削り機械加工のための工具の異なる型に含ま
れるような構成部品に関して記載されてきたが、同じこ
とがまたその材料とは関係なしに他の任意の小さな構成
部品に適用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】多数の接線方向に離間された仕上げ加工された
構成部品と、軸方向に前後して配列された多数の構成部
品とを示す概略分解図である。
【図２】アーバーに固定された多数のリング素材を示す
部分切断側面図である。
【図３】１つのリング素材の側面図である。
【図４】図３のリング素材の断面図である。
【図５】アーバーの周囲に配置された多数の構成部品を
有する図２のアーバーの拡大断面図である。
【図６】図５に示されるものとは異なる他の可能な機械
加工作用を示すアーバーと多数の構成部品の拡大部分断
面図である。
【符号の説明】
１…構成部品 ２…凹状わん曲表面 ３…リング素材 ４…リング内面 ５…リング外面 ６…対向側面 ７…アーバー ８…ストッパ部材 ９…クランプ機構 １０…ケージ（保持器） １１…ナット １２…アーバー端部 １３，１４…押圧面 １５…切削工具 １６…溝 １７，１７′…凹所 １８，１８′，１８″…孔 １９…刻み ２０…加工された表面 ２１…分離用切込み

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 チップ削り機械加工を必要とする構成部
    品を製造する方法であって、 （ａ）それぞれが複数の完成された構成部品を収容する
    に十分な大きさの容積を有する複数のリング（３）を製
    造のための素材として用いる段階と、 （ｂ）個々のリング素材（３）の両側面（６）を正面加
    工する段階と、 （ｃ）２つ以上のリング素材を相互の幾何学的軸線に沿
    って前後に位置するよう一緒に配置しリング素材を相互
    に対し固定するとともに安定した形状の一組のリングを
    形成する段階と、 （ｄ）前記組のリングに、少なくとも１つの作用が構成
    部品（１）を組のリングから接線方向と軸方向に離間さ
    せる軸方向に延びる切込みを生成することからなる多数
    のチップ削り機械加工作用を施す段階、 とからなることを特徴とするチップ削り機械加工の必要
    な構成部品の製造方法。
  2. 【請求項２】 リング素材（３）が前記幾何学的軸線に
    関し、すなわち全てのリングに共通のアーバー（７）に
    対し同心に配置されることを特徴とする請求項１に記載
    の方法。
  3. 【請求項３】 リング素材（３）が隣接のリングの正面
    加工された側面（６）に相互に直接面接触するよう押し
    つけられることを特徴とする請求項１又は２に記載の方
    法。
  4. 【請求項４】 リング素材（３）が、リングが前記機械
    加工作用を受ける前に焼入れされる鋼で作られることを
    特徴とする請求項１から３のうちの１項に記載の方法。
  5. 【請求項５】 構成部品が相互に分離される間に行われ
    る機械加工作用が切込み切削作用を用いて行われること
    を特徴とする請求項１から４のうちの１項に記載の方
    法。
  6. 【請求項６】 軸方向の全ての機械加工作用が合成され
    たリングの組の全長に沿って行われ、それによりリング
    の組の両端部の２つの外側リングの各々がその軸線の延
    長線全体に沿って機械加工されるようにすることを特徴
    とする請求項１から５のうちの１項に記載の方法。
  7. 【請求項７】 請求項１から６のうちの１項に記載の方
    法を実施する装置であって、一端にストッパ部材（８）
    を有し他端に軸方向に移動可能なクランプ機構（９）を
    有するアーバー（７）と、アーバーに螺着されストッパ
    部材とクランプ機構との間でクランプされる一組のリン
    グ素材（３）とを具備していることを特徴とする装置。
  8. 【請求項８】 アーバー（７）が、接線方向に離間され
    軸方向に延びる溝（１６）が設けられた円筒形の外表面
    を有し、機械加工が完了した構成部品が相互に分離され
    る間行われる機械加工作用に関連して機械加工要素（１
    ５）の周縁部分を受け入れるようにしていることを特徴
    とする請求項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】 クランプ機構（９）が、アーバー（７）
    に沿って軸方向に移動可能なケージ（１０）と、ケージ
    に押しつけられるナット（１１）とを含み、ケージがリ
    ングの組に押しつけられてリングをその中に固定するよ
    うにしていることを特徴とする請求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 ストッパ部材（８）に凹所（１７，１
    ７′）が設けられまたアーバー（７）の前記溝（１６）
    の延長上にケージ（１０）が設けられていることを特徴
    とする請求項９に記載の装置。
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