JP2006198767A - フライス工具 - Google Patents
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Abstract
【課題】高い性能または切削能力と、できるだけ小さな振動傾向または共振傾向とを同時に達成することができるフライス工具を提供する。
【解決手段】a)1つのベース部分3と、b)少なくとも3つの刃2′,2′′,2′′′,2′′′′とが設けられており、該刃がその都度1つのすくい角γ1,γ2,γ3,γ4の下で配置されており、c)ベース部分が作業工程中刃を切削方向Sで運動させ、d)少なくとも3つの刃が互いに不等の間隔を置いて配置されており、e)少なくとも一部の刃のすくい角が、刃と、切削方向で先行する刃との間の間隔に依存して確定されており、f)刃のすくい角の確定が以下のように実施される、すなわち、すくい角が、切削方向で先行する刃に対する間隔の増加と共に大きくなるという条件下で実施されるようにした。
【選択図】図2
【解決手段】a)1つのベース部分3と、b)少なくとも3つの刃2′,2′′,2′′′,2′′′′とが設けられており、該刃がその都度1つのすくい角γ1,γ2,γ3,γ4の下で配置されており、c)ベース部分が作業工程中刃を切削方向Sで運動させ、d)少なくとも3つの刃が互いに不等の間隔を置いて配置されており、e)少なくとも一部の刃のすくい角が、刃と、切削方向で先行する刃との間の間隔に依存して確定されており、f)刃のすくい角の確定が以下のように実施される、すなわち、すくい角が、切削方向で先行する刃に対する間隔の増加と共に大きくなるという条件下で実施されるようにした。
【選択図】図2
Description
本発明はフライス工具に関する。
ベース部分または支持ボディとして長手方向で延在する円筒形のシャンクを備え、その端面もしくは正面に刃が配置されているシャンクタイプフライス(Schaftfraeser)、いわゆる「エンドミル」は公知である。その際、個々の刃を等距離にベース部分の外周にわたって配置するのではなく、互いに異なる間隔またはピッチ角を置いて配置することも公知である。これにより、工具の切込み中の振動の励起は困難になる。それというのも、工具は、切削したい材料への個々の刃の切込みにより、簡単には共振に至り得ないからである。それにより、この手段によって振動は減衰され、フライスの運転特性は改善される。この種のフライス工具の構成のために、背景技術には多種多様な解決策が存在する。
DE69228301T2号明細書には、シャンクと、シャンクタイプフライスの外周に設けられた多数のらせん切れ刃と、外側の切れ刃に設けられたチップポケットとを備えた、剛性的に形成されたシャンクタイプフライスが開示されている。さらに、シャンクタイプフライスの長手方向軸線に対して直角な横断面におけるらせん切れ刃の半径方向すくい角は、予め決められた範囲に設定されている。さらに、低い硬度を有するワークから高い硬度を有するワークまで、種々異なるワークをフライス削りすることができるフライスを得るために、らせん切れ刃の芯厚は、シャンクタイプフライスの外側直径の70%〜90%の範囲にある。その際、チップポケットの深さおよびリード角についても固有の値が提案される。
DE2937585C2号明細書からは、その都度1つのすくい面、1つの逃げ面ならびにその移行部に切れ刃を有する多数の刃部を備えたフライス工具が公知である。その際、すくい面は波形に刃区分の一端から他端にかけて延びている。好適に成形され簡単に流出する不連続のチップを生ぜしめるために、逃げ面も波形に形成されている。より詳細に言えば、波形の逃げ面は、切れ刃が、大きな半径の円形の横断面を有する、波形に相当する間隔を置いて配置されたフラットな切欠きにより中断されているようにして形成されている。
DE3706282C2号明細書には、1つのフライスボディと、偶数の、つる巻線状に延びる外周切れ刃とを備えたシャンクタイプフライスが開示されている。その際、少なくとも1つの外周切れ刃が、他の切れ刃のねじれ角とは異なるねじれ角を有している。さらに、シャンクタイプフライスを簡単に製作することができるように、かつシャンクタイプフライスに良好な切削特性を付与するために、偶数の外周切れ刃が、フライスの回転軸線に対して垂直な平面で見て、等間隔にフライスボディの外周に配置されている。さらに、偶数の外周切れ刃は、直径方向で対向して位置する複数の切れ刃から成っている。その際、切れ刃のペアのその都度2つの外周切れ刃が同じねじれ角を有しており、これにより、切削工具ボディの回転軸線に対して対称である。
DE69228301T2号明細書
DE2937585C2号明細書
DE3706282C2号明細書
そこで、本発明の課題は、高い性能または切削能力と、できるだけ小さな振動傾向または共振傾向とを同時に達成することができるフライス工具を提供することである。
上記課題を解決した本発明の構成によれば、a)1つのベース部分と、b)少なくとも3つの刃とが設けられており、該刃がその都度1つのすくい角の下で配置されており、c)ベース部分が作業工程中刃を切削方向で運動させ、d)少なくとも3つの刃が互いに不等の間隔を置いて配置されており、e)少なくとも一部の刃のすくい角が、刃と、切削方向で先行する刃との間の間隔に依存して確定されており、f)刃のすくい角の確定が以下のように実施される、すなわち、すくい角が、切削方向で先行する刃に対する間隔の増加と共に大きくなるという条件下で実施されるようにした。
本発明によれば、少なくとも一部の刃、有利にはすべての刃のすくい角が、刃と、切削方向で先行する刃との間の間隔および/またはピッチ角に依存して確定されている。さらに、切削方向で隣接するまたは先行する刃に対してより大きな間隔および/またはピッチ角を有する刃のすくい角は、切削方向で先行する刃に対してより小さな間隔および/またはピッチ角を有する刃のすくい角よりも大きい。換言すれば、すくい角の確定は、すくい角が、切削方向で先行する刃に対する間隔および/またはピッチ角の増加と共に大きくなるという条件下で実施される。本発明による工具の別の有利な構成および変形は、特許請求項1にその都度従属する特許請求項から得られる。
本発明は、刃の間隔が異なれば、異なるチップサイズまたはチップ厚さ(または異なる厚さのチップ)も得られるという認識から出発している。チップは、刃が果たさなければならならない除去が多ければ多いほど、大きくなる。このことは、観察されている刃に対して先行する刃が、この観察されている刃からどれだけ間隔を置いているかに依存している。その際、大きなすくい角が、材料への刃の切込みを容易にし、小さなすくい角からネガティブなすくい角が、材料への切込みを困難にするという原則的な認識から出発している。すいく角が大きければ大きいほど、必要な送り力は小さくなり、ある特定の材料では、切削品質が改善されることができる。その一方で、大きなすくい角は小さなくさび角を刃にもたらす。これにより、刃は負荷に対してより敏感となる。チップがより厚ければ、一般により大きな切削圧もしくはより大きな切削力もしくはより大きな変形加工力が必要である。
有利には、刃相互の間隔が、有利には円筒形のベース部分を取り巻くように配置された刃の不等のピッチ角により定義されており、刃のすくい角が、切削方向で先行する刃に対するピッチ角に依存して確定されている。
すくい角の選択に関して、本発明は種々異なる構成可能性を提示する。1つの解決策によれば、すべての刃のすくい角がポジティブである。これに対して択一的には、刃の最大のすくい角がポジティブであり、刃の最小のすくい角が非ポジティブ、すなわちゼロまたはネガティブである。さらに別の択一的な可能性は、刃の最大のすくい角が非ネガティブ、すなわちポジティブまたはゼロであり、刃の最小のすくい角がネガティブであることにある。最終的に、刃のすべてのすくい角がネガティブであることも考えられる。有利な実施形態では、刃のすくい角が−30°〜+30゜の間、特に−15゜〜+15゜の間にある。
特に有利な実施形態では、複数の刃が、交互に繰り返される2つの異なる間隔またはピッチ角を置いて連続する。
本発明は特別な利点を伴ってシャンクタイプフライスのために使用される。
工具は一体的にとある材料、例えば特に硬化された鋼または超硬合金またはサーメットまたはその他の公知の刃材料から、特に円筒形のブランクボディからの材料除去、特に研削により形成されていることができる。ただし、工具は種々異なる材料から成る複数の部分から構成されていてもよく、例えばシャンクは例えば鋼または超硬合金のような材料から、シャンクに固定される単数または複数の部分は超硬合金、サーメットまたはその他の公知の刃材料から、加工したい材料に依存して選択されるようになっていてもよい。最終的に、工具は少なくとも刃の領域に硬質材コーティングおよび/または磨耗防止材コーティング、例えばTiAlNから成るコーティングを有していることができる。
特にフライス工具の、提案された構成により、とりわけ多数の刃が使用される場合、高い材料除去が、良好なチップ形成と共に可能である。すなわち、工具の高い切削能力もしくは作業能力が達成される。この工具は荒削りおよび仕上削りのために使用される。その際、工具を本発明のように構成した結果、仕上削りの際にも、荒削りの際に一般的であるような高い材料除去が達成可能である。
さらに、本発明による提案により、工具の高い寿命が達成される。
別の有利な実施形態はその他の従属請求項から得られる。
以下に図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
図1〜図5において、相応の部分および相応の値には同じ符号を付した。
図1にまず、特にフライス削りの際に生じる最重要の基準値およびパラメータを暗示する。抜粋的にのみ示した工具1は、切削したい材料8を切削する刃2を有している。刃2はフライス1のベース部分3に配置されている。ベース部分3もしくは刃2は、切削したい材料8またはワークに対して相対的に、切削方向Sで運動させられ、その際、チップ(切りくず)80を削り取る。
刃2の領域に設けられたすくい面50は、チップ80が材料除去プロセスの際に擦過する面である。すくい面50に設けられた、チップのための収容室は、チップルーム53、特にチップグルーブである。単数もしくは複数の逃げ面51は、ワークに生じる切削面に対面したまたは向かい合った面である。すくい面50と逃げ面51とが交わる交線または一次元の構造は、工具1の刃2の切れ刃(エッジ)5を形成する。
いわゆる「工具系角(Werkzeugwinkel)」は、刃部分または工具1に設けられた面の相互の位置または姿勢により互いに規定され、いわゆる「工具系基準方式(Werkzeugbezugssystem)」で測定される。工具系基準方式は、観察される刃上の点を通り、想定される切削方向Sに対してできるだけ垂直に置かれ、しかも、工具の1つの平面、軸線またはエッジ(工具1がシャンクタイプフライスである場合、回転軸線または工具軸線)にしたがって方向付けられた工具系基準面(Werkzeugbezugsebene)と、刃2を包含する刃面(Schneidenebene)と、くさび測定面(Keilmessebene)とを有している。図1で見て、工具系基準面は法線Nを包含しており、一般に回転軸線(図2〜図7で見て9)に対して垂直に方向付けられている。その際、工具系角は、いわゆる「作用系基準方式(Wirkbezugssystem)」で測定される、切削プロセスを表示するための「作用系角(Wirkwinkel)」とは区別されねばならない。作用系基準方式では、工具系基準面が、作用方向に対して垂直に観察される作用系基準面に代替されねばならない。両基準方式のその都度3つの平面はその都度互いに垂直に位置している。
工具系基準方式において、切削にとって最も重要な角度を以下に挙げる。
・すくい角γ:すくい角はすくい面50と工具系基準面との間の角度に相当するか、または換言すれば、切れ刃5の領域での刃2の接線と表面法線Nとの間の角度に相当する。
・くさび角β:くさび角はすくい面50と逃げ面51との間の角度に相当する。
・逃げ角α:逃げ角は逃げ面51と工具刃面との間の角度、ここではつまり刃2の半径方向外側の端部での刃2の接線と切削方向Sとの間の角度に相当する。
・すくい角γ:すくい角はすくい面50と工具系基準面との間の角度に相当するか、または換言すれば、切れ刃5の領域での刃2の接線と表面法線Nとの間の角度に相当する。
・くさび角β:くさび角はすくい面50と逃げ面51との間の角度に相当する。
・逃げ角α:逃げ角は逃げ面51と工具刃面との間の角度、ここではつまり刃2の半径方向外側の端部での刃2の接線と切削方向Sとの間の角度に相当する。
逃げ角α、くさび角βおよびすくい角γの合計は90°である。90゜からすくい角を引いた角度、すなわちすくい角の余角は切削角δとも呼ばれる。
図2および図3にはそれぞれ、シャンクタイプフライスとしての、提案される工具1の一実施例が示されている。その際、両実施形態は、図4に側面図で示した工具1の軸線方向(矢印A)で見た図で示されている。
図2に示した工具1では、4つの刃2′,2′′,2′′′,2′′′′だけが設けられているにすぎない。これらの刃は円筒形のベース部分3の正面の領域に配置されている。回転軸線9を中心とする工具1の回転時に、切れ刃5′,5′′,5′′′,5′′′′は、回転軸線9から切れ刃5′,5′′,5′′′,5′′′に至る半径に対して垂直に運動する。ワークに対する相対的な切削方向Sは、自己の回転軸線9を中心としたこの回転運動と、工具1の送り運動、すなわち空間を通した回転軸線9の運動とから生じる。
刃2′と刃2′′もしくは刃2′′′と刃2′′′′が、相対的に僅かな間隔を互いに置いて(ピッチ角φ1もしくはφ3により示した)存在しているのに対し、刃2′′と刃2′′′との間もしくは刃2′′′′と刃2′との間の間隔は相対的に大きい。このことはピッチ角φ2もしくはφ4により暗示されている。
4つの刃2′,2′′,2′′′,2′′′′のすくい角γ1,γ2,γ3,γ4は、切削方向Sで先行するその都度の刃との間隔に応じて、ピッチ角φ1,φ2,φ3,φ4が大きければ大きいほど、すくい角も大きくなるという条件下で選択されている。それゆえ、図2によく見て取れるように、刃2′′のすくい角γ2および刃2′′′′のすくい角γ4は、刃2′のすくい角γ1および刃2′′′のすくい角γ3よりも明らかに大きい。
刃2′′および刃2′′′′が、大きな距離を置いて先行する刃2′′′もしくは2′の結果として、より大きなチップ除去能力を提供しなければならないので、チップ除去は、ここではより大きく選択されたすくい角により助成される。図示の実施例では、すべてのすくい角がポジティブになっているが、必ずしもそうでなくてもよい。
できるだけ大きな切削能力を達成するために、工具1には有利には、製作技術的にかつ幾何学形状およびチップ形状(例えば材料を長く切削するか、または短く切削するか)およびチップ排出の点から実現し得るだけの多くの刃が配置される。
その際、刃の配置は以下のように執り行われる。
まず、刃数n≧3、有利には偶数の刃、つまりn=2m(ただし、mは自然数m≧2)が確定される。刃数は一般に、工具の、特にベース部分3の直径dに依存した提供可能な外周長さU(ベース部分が円筒形の場合、U=πd)に依存する。有利には、刃数nは工具の直径dに比例して選択される。刃数nが工具またはベース部分3の直径dの数値(ミリメートル(mm)単位)に相当する、つまり、d=6mmであればn=6の刃数、d=8mmであればn=8の刃数のようになっていると、特に有利であることが判っている。
そこでまず、このn個の刃の一定のピッチまたは等距離の配置、つまり統一的なピッチ角360°/nから出発する。
統一的なピッチ角を出発点として、経験的に決められた偏角が、より大きなピッチ角のために加えられ、かつより小さなピッチ角のために減じられる。隣接する刃はペア状に小さなピッチ角の下で間隔を置いており、相応にこれらの刃のペアの間は大きなピッチ角の下で間隔を置いている。その結果、大きなピッチ角と小さなピッチ角とが常に交互に繰り返される刃の交番配置が生ぜしめられる。
最終的に、選択された異なるピッチ角に依存して、刃のすくい角が別個に選択され、先行する刃に対してより大きなピッチ角を有する刃には、より大きなすくい角が生ぜしめられる。このことから有利には、n個の刃のための2つの異なるすくい角値が得られる。
例えば、この法則にしたがって、刃数、ピッチ角およびすくい角が以下のように設定されることができる。
・刃数がn=6、統一的なピッチ角が360°/6=60°、偏角が10°である場合、第1のピッチ角は50°、所属のすくい角は+5°、第2のピッチ角は70°、所属のすくい角は+10°である。
・刃数がn=8、統一的なピッチ角が360°/8=45°、偏角が5°である場合、第1のピッチ角は40°、所属のすくい角は+5°、第2のピッチ角は50°、所属のすくい角は+10°である。
・刃数がn=10、統一的なピッチ角が360°/10=36°、偏角が5°である場合、第1のピッチ角は31°、所属のすくい角は+5°、第2のピッチ角は41°、所属のすくい角は+10°である。
・刃数がn=12、統一的なピッチ角が360°/12=30°、偏角が5°である場合、第1のピッチ角は25°、所属のすくい角は+5°、第2のピッチ角は35°、所属のすくい角は+10°である。
・刃数がn=16、統一的なピッチ角が360°/16=22.5°、偏角が5°である場合、第1のピッチ角は17.5°、所属のすくい角は+5°、第2のピッチ角は27.5°、所属のすくい角は+10°である。
・刃数がn=6、統一的なピッチ角が360°/6=60°、偏角が10°である場合、第1のピッチ角は50°、所属のすくい角は+5°、第2のピッチ角は70°、所属のすくい角は+10°である。
・刃数がn=8、統一的なピッチ角が360°/8=45°、偏角が5°である場合、第1のピッチ角は40°、所属のすくい角は+5°、第2のピッチ角は50°、所属のすくい角は+10°である。
・刃数がn=10、統一的なピッチ角が360°/10=36°、偏角が5°である場合、第1のピッチ角は31°、所属のすくい角は+5°、第2のピッチ角は41°、所属のすくい角は+10°である。
・刃数がn=12、統一的なピッチ角が360°/12=30°、偏角が5°である場合、第1のピッチ角は25°、所属のすくい角は+5°、第2のピッチ角は35°、所属のすくい角は+10°である。
・刃数がn=16、統一的なピッチ角が360°/16=22.5°、偏角が5°である場合、第1のピッチ角は17.5°、所属のすくい角は+5°、第2のピッチ角は27.5°、所属のすくい角は+10°である。
図3〜図5に示した工具1では、合計で10個の刃11〜20が使用される。刃11〜20はベース部分3の外周4にわたって間隔を置いてまたは分配されて配置されている。
刃11〜20はその都度2つの異なるピッチ角で互いに配置されている、すなわち、刃13と刃12、刃15と刃14、刃17と刃16、刃19と刃18および刃11と刃20の間の大きなピッチ角φgと、刃12と刃11、刃14と刃13、刃16と刃15、刃18と刃17および刃20と刃19との間の小さなピッチ角φkとで配置されている。その際、両ピッチ角φg,φkは交番して外周にわたって交互に繰り返される。これにより、共鳴振動の励起は有利には困難になる。このことは、各ピッチ角に1つの共鳴振動数が割り当て可能であり、異なるピッチ角の下で配置された刃によって励起される振動の干渉に際し、共鳴振動が部分的に消失され、統一的なピッチ角の場合のような、唯一の共鳴振動数での1つの共通の共鳴振動には至り得ないことにより、理解されることができる。具体的に言えば、この実施例では、大きなピッチ角φgが41°、小さなピッチ角φkが31°である。
刃12,14,16,18,20はそれぞれ大きなすくい角γgを、刃11,13,15,17,19は小さなすくい角γkを、回転軸線9を中心とした回転方向D、ひいては切削方向Sで先行するピッチ角が大きければ、大きなすくい角が設けられており、かつ相応に大きなすくい角が設けられていれば、ピッチ角が大きいという条件下で有している。
具体的には、大きなすくい角γgが2°〜20°の範囲の値、特に図3では10°の値を取っているのに対し、小さなすくい角γkのために、−5°〜5°の範囲の値、図3では0°の値であることができる。その際、すくい角設定の製作精度は±1°を取ることができる。
図3で、刃11〜20の、回転軸線9からの半径方向の間隔に相当する、工具1の外側半径には、符号r3を付し、外側直径には、符号dを付した。その際、d=2r3が成立する。先行する刃12,14,16,18,20に対して比較的小さなピッチ角φkを有する刃11,13,15,17,19の前には、その都度比較的小さなチップルームVkが形成されており、先行する刃13,15,17,19,11に対して比較的大きなピッチ角φgを有する刃12,14,16,18,20の前には、その都度比較的大きなチップルームVgが形成されている。小さなチップルームVkの、回転軸線9からの半径方向の間隔に相当する内側半径には符号r2を付し、大きなチップルームVgの、回転軸線9からの半径方向の間隔に相当する内側半径には符号r1を付した。r3>r2>r1が成立する。それにより、大きなチップルームVgは、外周に沿って、先行する刃12,14,16,18,20に対する大きなピッチ角φgに基づいているだけでなく、小さなチップルームVkよりも深く形成されているか、または半径方向でさらにベース部分3内に突入している。
図3では刃についてのみ説明した工具の有利な構成は、図4および図5に示されている。円筒形のベース部分3には、前方の領域に、作業領域30が形成されており、かつ後方の領域に、工作機械の工具受容部内に緊締するための円筒形の軸部領域(シャンク)31が形成されている。作業領域30には、刃11〜20の個数nに相当する数の、互いに平行にらせん状にまたはつる巻線状に延び外方に張り出したらせんランド70が形成されている。らせんランド70は相応のらせんグルーブ7A,7Bにより互いに隔離されている。らせんランド70およびらせんグルーブ7A,7Bはその都度ベース部分3およびその作業領域30の正面または自由端で開口する。その際、らせんグルーブ7Aは小さなチップルームVkでもって、らせんグルーブ7Bは大きなチップルームVgでもって、ベース部分3ならびに作業領域30の自由な端部または自由な正面で開口する。チップルームVk,Vgを形成するために、らせんグルーブ7A,7Bにはそれぞれ、比較的フラットな切削部または研削部41がらせんグルーブ7Aに、比較的フラットな切削部または研削部42がらせんグルーブ7Bに形成されている、もしくは特にらせんグルーブ7A,7Bのリード角よりも小さな角度の下で方向付けられた平チャンファ(Planfase)が形成されている。その一方で、らせんランド70には、らせんグルーブ7A内に突入する急な研削部43がらせんグルーブ7Aに、らせんグルーブ7B内に突入する急な研削部44がらせんグルーブ7Bに形成されている。らせんランド70の端部には、正面逃げ角αsの下で、工具軸線9に対して垂直な正面に対して方向付けられた平チャンファ40(またはフラットな切削部または研削部)が形成されている。典型的には、αsは0°〜12°、図示の例では10°である。
研削部43もしくは44を備えた平チャンファ40の切れ刃は刃11〜20を定義する。それにより、平チャンファ40は逃げ面を形成し、研削部43,44はすくい面を形成する。平チャンファ40により、刃11〜20は螺線ランド70で、平チャンファ40を備えていない構成に比べてさらに後退させられており、より定義されて形成されている。平チャンファ40は外側の領域で、らせんランド70の外側の縁部で終わっている。
刃11〜20はエッジ丸みまたはコーナ丸みまたはエッジチャンファまたはコーナチャンファを、その安定性の向上のために有していることもできる。そのような丸みは例えば、既に刃11〜20を硬質材または磨耗防止材でコーティングする際に形成されるか、または付加的な研削加工により形成されることができる。
1 工具(フライス、シャンクタイプフライス)
2 刃
2′,2′′ 刃
2′′′,2′′′′ 刃
3 ベース部分
4 ベース部分の外周
5 切れ刃
5′,5′′ 切れ刃
5′′′,5′′′′ 切れ刃
6 シャンクタイプフライスの正面
7A,7B らせん状のグルーブ
8 材料
9 回転軸線
11〜20 刃
30 作業領域
31 軸部領域
40 チャンファ
41,42 研削部
43,44 研削部
50 すくい面
51 逃げ面
53 チップルーム
70 らせんランド
S 切削方向
γ すくい角
γ1,γ2,γ3,γ4 すくい角
γg 大きなすくい角
γk 小さなすくい角
φ1,φ2,φ3,φ4 ピッチ角
φg 大きなピッチ角
φk 小さなピッチ角
α 逃げ角
β くさび角
αs 正面逃げ角
N 表面法線
δ 切削角
r1,r2,r3 半径
Vg 大きなチップルーム
Vk 小さなチップルーム
2 刃
2′,2′′ 刃
2′′′,2′′′′ 刃
3 ベース部分
4 ベース部分の外周
5 切れ刃
5′,5′′ 切れ刃
5′′′,5′′′′ 切れ刃
6 シャンクタイプフライスの正面
7A,7B らせん状のグルーブ
8 材料
9 回転軸線
11〜20 刃
30 作業領域
31 軸部領域
40 チャンファ
41,42 研削部
43,44 研削部
50 すくい面
51 逃げ面
53 チップルーム
70 らせんランド
S 切削方向
γ すくい角
γ1,γ2,γ3,γ4 すくい角
γg 大きなすくい角
γk 小さなすくい角
φ1,φ2,φ3,φ4 ピッチ角
φg 大きなピッチ角
φk 小さなピッチ角
α 逃げ角
β くさび角
αs 正面逃げ角
N 表面法線
δ 切削角
r1,r2,r3 半径
Vg 大きなチップルーム
Vk 小さなチップルーム
Claims (42)
- フライス工具(1)において、
a)1つのベース部分(3)と、
b)少なくとも3つの刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)とが設けられており、該刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)がその都度1つのすくい角(γ1,γ2,γ3,γ4)の下で配置されており、
c)ベース部分(3)が作業工程中刃を切削方向(S)で運動させ、
d)少なくとも3つの刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)が互いに不等の間隔を置いて配置されており、
e)少なくとも一部の刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)のすくい角(γ1,γ2,γ3,γ4)が、刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)と、切削方向(S)で先行する刃との間の間隔に依存して確定されており、
f)刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)のすくい角(γ1,γ2,γ3,γ4)の確定が以下のように実施される、すなわち、すくい角(γ1,γ2,γ3,γ4)が、切削方向(S)で先行する刃に対する間隔の増加と共に大きくなるという条件下で実施される
ことを特徴とするフライス工具。 - すべての刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)のすくい角(γ1,γ2,γ3,γ4)が、刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)と、切削方向(S)で先行する刃との間の間隔に依存して確定されている、請求項1記載のフライス工具。
- すべての刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)のすくい角(γ1,γ2,γ3,γ4)がポジティブである、請求項1または2記載のフライス工具。
- 刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)の最大のすくい角(γ1,γ2,γ3,γ4)がポジティブであり、刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)の最小のすくい角(γ1,γ2,γ3,γ4)がゼロまたはネガティブである、請求項1または2記載のフライス工具。
- 刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)の最大のすくい角(γ1,γ2,γ3,γ4)がポジティブまたはゼロであり、刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)の最小のすくい角(γ1,γ2,γ3,γ4)がネガティブである、請求項1または2記載のフライス工具。
- 刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)の全すくい角(γ1,γ2,γ3,γ4)がネガティブである、請求項1または2記載のフライス工具。
- 刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)のすくい角(γ1,γ2,γ3,γ4)が−30°〜+30゜の間にある、請求項1から6までのいずれか1項記載のフライス工具。
- 刃(11〜20)が互いに2つの異なる間隔(φg,φk)を置いて配置されている、請求項1から7までのいずれか1項記載のフライス工具。
- 刃(11〜20)が交互に両間隔(φg,φk)を置いて配置されているか、または両間隔が互いに刃の順番で繰り返される、請求項8記載のフライス工具。
- 刃(11〜20)が、2つの異なるすくい角(γg,γk)の下で配置されており、切削方向(S)で先行する刃(12)に対して、両間隔のうちの大きい方の間隔(φg)の下で配置されている刃(11)が、両すくい角(γg,γk)のうちの大きい方のすくい角(γg)を有しており、相応に、切削方向(S)で先行する刃(13)に対して、両間隔のうちの小さい方の間隔(φk)の下で配置されている刃(12)が、両すくい角(γg,γk)のうちの小さい方のすくい角(γk)を有している、請求項8または9記載のフライス工具。
- 大きなすくい角(γg)が、少なくとも3°、有利には少なくとも5°の分だけ、小さなすくい角(γk)よりも大きい、請求項10記載のフライス工具。
- 先行する刃(12,14,16,18,20)に対して小さな間隔(φk)を有する刃(11,13,15,17,19)の前に、小さなチップルーム(Vk)が形成されており、該小さなチップルーム(Vk)が、先行する刃(13,15,17,19,11)に対して大きな間隔(φg)を有する刃(12,14,16,18,20)の前に形成された大きなチップルーム(Vg)よりも小さい、請求項10または11記載のフライス工具。
- ベース部分を通って延び、特にフライス工具(1)の慣性主軸を形成する工具軸線(9)が設けられており、該工具軸線(9)を中心に、フライス工具(1)が作業工程中回転可能である、請求項1から12までのいずれか1項記載のフライス工具。
- 小さなチップルーム(Vk)の、工具軸線(9)からの半径方向の間隔(r2)が、大きなチップルーム(Vg)の半径方向の間隔(r1)よりも大きい、請求項12または13記載のフライス工具。
- a)刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′,11〜20)がベース部分(3)の周りに配置されており、
b)刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′,11〜20)相互の間隔がピッチ角(φ1,φ2,φ3,φ4,φk,φg)により特に工具軸線(9)に関して定義されており、
c)少なくとも1つの刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′,11〜20)または各刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′,11〜20)のすくい角(γ1,γ2,γ3,γ4,γk,γg)が、切削方向(S)で先行する刃に対するピッチ角(φ1,φ2,φ3,φ4,φk,φg)に依存して確定されている、
請求項1から14までのいずれか1項記載のフライス工具。 - 刃(11〜20)が、2つの異なるピッチ角(φg,φk)で、有利には交互に繰り返し配置されている、請求項8から11までのいずれか1項または請求項15記載のフライス工具。
- 両ピッチ角(φg,φk)の内の大きい方のピッチ角(φg)と、両ピッチ角(φg,φk)の内の小さい方のピッチ角(φk)との間の差が、少なくとも5°、特に少なくとも10°である、請求項16記載のフライス工具。
- 両ピッチ角(φg,φk)のうちの大きい方のピッチ角(φg)が、360°を刃の数で除した値に相当する均等なピッチ角に、所定の偏角を加えることにより得られ、両ピッチ角(φg,φk)のうちの小さい方のピッチ角(φk)が、均等なピッチ角から所定の偏角を引くことにより得られる、請求項16または17記載のフライス工具。
- 偏角が約4°〜約20°、有利には4°〜15°の間で選択されている、請求項18記載のフライス工具。
- ピッチ角(φ1,φ2,φ3,φ4,φk,φg)が8°〜100°または15°〜80°の範囲から選択されている、請求項15から19までのいずれか1項記載のフライス工具。
- 刃(11〜20)の数が、フライス工具(1)の、提供可能な寸法、特に提供可能な外周長さ、製作技術およびチップ特性および/または材料の靭性に依存して、できるだけ大きく選択されている、請求項1から20までのいずれか1項記載のフライス工具。
- 刃(11〜20)の数がフライス工具(1)の直径に対して比例的に選択されている、請求項1から21までのいずれか1項記載のフライス工具。
- 刃(11〜20)の数が、フライス工具(1)またはベース部分(3)の直径の、ミリメートル(mm)単位の数値に相当する、請求項22記載のフライス工具。
- 刃(11〜20)の数が偶数である、請求項1から23までのいずれか1項記載のフライス工具。
- 刃(11〜20)の数が4〜36の間で選択されている、請求項1から24までのいずれか1項記載のフライス工具。
- 刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)が仕上削り用刃である、請求項1から25までのいずれか1項記載のフライス工具。
- 刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)の逃げ角(α)が0°〜25°、有利には5°〜10°の間にある、請求項1から26までのいずれか1項記載のフライス工具。
- フライス工具がシャンクタイプフライスである、請求項1から27までのいずれか1項記載のフライス工具。
- 刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′,11〜20)がベース部分(3)の正面(6)および/または外周(4)に配置されている、請求項1から28までのいずれか1項記載のフライス工具。
- 正面(6)に配置された刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)が、有利には0°〜12°の間にある正面逃げ角(αs)を有している、請求項29記載のフライス工具。
- フライス工具が右刃に形成されている、請求項1から30までのいずれか1項記載のフライス工具。
- フライス工具が、実質的に互いに平行に延びる、特に工具軸線(9)を取り巻くらせんランド(70)と、該らせんランド(70)の間のらせん状のグルーブ(7Aおよび7B)とを有している、請求項1から31までのいずれか1項記載のフライス工具。
- らせんランド(70)がその端部にその都度1つの刃(11〜20)を有している、請求項32記載のフライス工具。
- らせんグルーブの一方の部分(7A)が小さなチップルーム(Vk)で、らせんグルーブの他方の部分(7B)が大きなチップルーム(Vg)で、特にベース部分(3)またはフライス工具(1)の自由な端部または自由な正面で開口している、請求項32または33記載のフライス工具。
- チップルーム(Vk,Vg)の部分領域が、らせんグルーブ(7A,7B)に設けられており、有利にはらせんグルーブ(7A,7B)のリード角よりも小さなまたはフラットな角度の下で方向付けられている研削部またはチャンファ(41,42)により画定されている、請求項34記載のフライス工具。
- チップルーム(Vk,Vg)の部分領域が、らせんランド(70)に設けられており、らせんグルーブ(7A,7B)に突入しており、有利にはらせんグルーブ(7A,7B)のリード角よりも急な角度の下で方向付けられているかつ/またはすくい面を形成している研削部(43,44)により画定されている、請求項34または35記載のフライス工具。
- らせんランド(70)の端部に、有利には正面逃げ角(αs)の下で方向付けられ、逃げ面を形成する平チャンファ(40)が形成されている、請求項32から36までのいずれか1項記載のフライス工具。
- らせんランド(70)および/またはらせんグルーブ(7A,B)のらせん角またはリード角が40°〜55°の間にある、請求項32から37までのいずれか1項記載のフライス工具。
- 刃(11〜20)がエッジ丸みまたはコーナ丸みまたはエッジチャンファまたはコーナチャンファを有している、請求項1から38までのいずれか1項記載のフライス工具。
- 少なくとも刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)が硬質材コーティングおよび/または磨耗防止材コーティングを有している、請求項1から39までのいずれか1項記載のフライス工具。
- 刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)が一体的にベース部分(3)に形成されているか、またはベース部分の材料から、特に研削のような材料除去により形成されている、請求項1から40までのいずれか1項記載のフライス工具。
- 少なくとも一部の刃(2′,2′′,2′′′,2′′′′)が、少なくとも1つの前製作された部分、有利にはその都度1つの所属の前製作された部分に形成されており、該前製作された部分または各前製作された部分がベース部分(3)に解離可能または解離不能に固定されている、請求項1から40までのいずれか1項記載のフライス工具。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081205 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090430 |