(57)【要約】      （修正有）【課題】工作物を研磨するための機械加工工具において工作物の機械加工時間を減らすことのできる機械加工工具を提供する。【解決手段】機械加工工具３０は工作機械において工作物を研磨するために使用される。工具は、加工用の工作物の材料よりも硬質の材料の粒子を有する、少なくとも第１の機械加工部分であって、粒子は結合剤中に配置されている、少なくとも第１の機械加工部分３２と、第１の機械加工部分よりも小さな直径の粒子であって、加工用の工作物の材料よりも硬質の材料の粒子を有する、少なくとも第２の機械加工部分３５であって、第２の部分の粒子は第１の部分の結合剤と同一の又は異なる結合剤中に配置されている、少なくとも第２の機械加工部分と、を含む。【選択図】図３ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械（１）内で工作物を研磨するための機械加工工具（２０、３０、５０）であって、
前記工具は、少なくとも第１の機械加工部分（２１、３１、５１）と、少なくとも第２の機械加工部分（２２、３５、５５）とを含み、
前記少なくとも第１の機械加工部分（２１、３１、５１）は、加工用の前記工作物の材料よりも硬質の材料の粒子を有し、前記粒子は結合剤中に配置されており、
前記少なくとも第２の機械加工部分（２２、３５、５５）は、前記第１の機械加工部分よりも大きな又は小さな直径の粒子であって、加工用の前記工作物の材料よりも硬質の材料の粒子を有し、前記粒子は前記第１の機械加工部分の結合剤と同一の又は異なる結合剤中に配置されていることを特徴とする、機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項２】
前記機械加工部分（２１、２２、３１、３５、５１、５５）の各々が結合剤中に埋め込まれたダイヤモンド粒子を含むことを特徴とする、前記工作機械（１）内で、硬質材料で作られている工作物を研磨するための、請求項１に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項３】
前記第１の機械加工部分（２１）及び前記第２の機械加工部分（２２）は前記工具本体（２０）と同一の工具本体上に配置されて一体化された工具を形成していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項４】
前記第１の機械加工部分及び前記第２の機械加工部分は、前記工具（２０）の前記本体の少なくとも１つの前面又は１つの側壁上に配置された第１の研磨バンド（２１）又は第２の研磨バンド（２２）によって形成され、前記機械加工工具は、被加工工作物を研磨するために工作機械（１）の主軸内で回転駆動されることができることを特徴とする、請求項３に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項５】
前記第１の研磨バンド（２１）及び前記第２の研磨バンド（２２）は、円筒形又は円錐形の前記工具（２０）の前記本体の前面（２３）上に配置されていることを特徴とする、請求項４に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項６】
前記第１の研磨バンド（２１）及び前記第２の研磨バンド（２２）は環状であり、前記前面（２３）に同軸で、かつ互いに間隔を空けて固定されており、前記前面（２３）は円筒形又は円錐形の前記工具（２０）の前記本体の回転軸に垂直であることを特徴とする、請求項５に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項７】
第３の研磨バンドの形態の第３の機械加工部分が前記工具の前記本体と同一の面上に配置されていることを特徴とする、請求項４から６のいずれか一項に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項８】
環状の前記第３のバンドは、前記第１の研磨バンド（２１）及び前記第２の研磨バンド（２２）と同軸に前記前面（２３）に固定され、前記研磨バンドは全て互いに間隔を空けていることを特徴とする、請求項７に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項９】
前記機械加工工具（３０、５０）の第１の部品（３１、５１）が前記第１の機械加工部分（３２、５２）を含み、前記機械加工工具（３０、５０）の第２の部品（３４、５４）が前記第２の機械加工部分（３５、５５）を含み、前記第１の部品（３１、５１）及び前記第２の部品（３４、５４）は取り外し可能に組み立てられて前記機械加工工具（３０、５０）を形成していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項１０】
前記第１の部品（３１）は、前記第２の部品（３４）を取り外し可能に固定するための基部を有する円筒形のカップの形態であり、円筒形の前記カップの軸は前記機械加工工具の回転軸上に配置されており、前記第１の機械加工部分（３２）は環状の第１の研磨バンド（３２）であることを特徴とする、請求項９に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項１１】
前記第１の機械加工部分は、前記第１の部品（３１）の前記カップの基部本体の端部又は側壁に同軸状に固定された環状の第１の研磨バンド（３２）であることを特徴とする、請求項１０に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項１２】
環状の前記第１の研磨バンド（３２）は前記端部の前面に固定されていることを特徴とし、前記第１の研磨バンド（３２）は前記端部の幅と同一であることを特徴とする、請求項１１に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項１３】
前記第２の部品（３４）は前記第１の部品（３１）の前記カップの内径よりも小さい外径の円筒形のワッシャ又は円筒形のカップの形態で構成されており、前記第２の部品（３４）は、前記第２の部品（３４）の本体の環状上端面又は側壁に固定された第２の研磨バンド（３５）である第２の機械加工部分（３５）を含む、ことを特徴とする、請求項１０に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項１４】
環状の前記第２の研磨バンド（３５）は前記端部の前面に固定されており、前記第２の研磨バンド（３５）は前記ワッシャの端部（３４）の幅と同一であることを特徴とする、請求項１３に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項１５】
前記第１の部品（３１）の第１の穴（３８）が、ピン（４０）の位置合わせ又は固定のために、前記第１の部品（３１）の前記カップの前記基部内に作られており、前記第１の部品（３１）の前記カップの前記基部内に、前記第２の部品（３４）を装着するためのねじ（４１）を配置するための外側の凹部を有する第２の穴（３９）が作られており、前記第１の部品（３１）の前記第１の穴（３８）と同一の、前記第２の部品（３４）の第１の穴（３８’）が、位置合わせピン（４０）を収容するために前記ワッシャ（３４）の高さ部分に下端部から作られており、前記第１の部品（３１）の前記第２の穴と同一の形態で配置された、前記第２の部品（３４）の第２のねじ付き穴（３９’）が、前記ワッシャ（３４）の高さ部分に作られており、前記第２の部品（３４）が前記第１の部品（３１）の前記カップの前記基部に固定されたときに、ねじ（４１）のねじ付き部分を収容する、ことを特徴とする、請求項１３に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項１６】
前記第１の部品（３１）及び前記第２の部品（３４）の３つの前記第１の穴（３８、３８’）は、前記第２の部品（３４）の前記下端部上の中心円上に、前記第１の部品（３１）及び前記第２の部品（３４）の３つの前記第２の穴（３９、３９’）と共に交互に配置されていることを特徴とする、請求項１５に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項１７】
前記第２の部品（３４）はカップ状であり、前記第２の部品（３４）は、前記第２の部品（３４）の前記基部内のねじ軸のサイズの直径を有する開口部の中に挿入された装着用ねじを介して、前記第１の部品（３１）の前記カップの前記基部内の中心に固定され、前記第１の部品（３１）のねじ付きの穴の中にねじ込まれていることを特徴とする、請求項１３に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項１８】
前記第２の部品（３４）はカップ状であり、円筒形のカップ状の前記第１の部品（３１）は中央開口部（３３）を含み、前記第２の部品（３４）を前記第１の部品（３１）に固定するために、ストッパなどの第１のプレート（３６）が設けられており、前記第１のプレート（３６）は、前記開口部（３３）を通る前記第２の部品の通路のために、前記開口部（３３）の直径よりもわずかに小さい直径を有する中実の円筒形中央部分と、前記第１の部品（３１）の前記カップ基部の外面に対して接する円形のリム又は肩部と、を含み、前記第２の部品（３４）のカップ基部が、前記第２の部品（３４）の前記基部内のねじ軸のサイズの直径を有する開口部の中に挿入された装着用ねじを介して、前記第１の部品（３１）の前記カップ基部において中心に固定され、前記第１のプレート（３６）の前記中央部分のねじ付き穴の中にねじ込まれていることを特徴とする、請求項１３に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項１９】
前記第１の部品（３１）は円筒形のカップの形態であり、前記カップの基部内に中央開口部（３３）を有し、ストッパなどの第１のプレート（３６）であって、前記第１のプレートは、前記開口部（３３）の直径よりもわずかに小さい直径を有する中実の円筒形中央部分であって、前記開口部（３３）は前記中央部分の通過のためである、中央部分と、前記第１の部品（３１）の前記カップの前記基部の外面に対して接する円形のリム又は肩部と、を含む第１のプレート（３６）と、ディスクなどの略円筒形形状であってかつ前記中央開口部（３３）の直径よりも大きい直径を有する第２のプレート（３７）であって、前記第１の部品（３１）の前記カップの内側上で、前記第１のプレート（３６）に固定されるように配置されている、第２のプレート（３７）と、が設けられた装着プレート（３６、３７）の配置が与えられ、前記第２の部品（３４）は前記第１の部品（３１）の前記カップの内側で、前記第２のプレート（３７）に取り外し可能に固定されるように構成されている、ことを特徴とする、請求項９に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項２０】
円形の前記第１のプレート（３６）の前記中央部分内に３つの装着用の穴（４２）が設けられており、ピン又はねじによって２つの前記プレートを前記第１の部品（３１）の前記カップの前記基部内に固定するために、更に３つの装着用の穴（４３）が、円形の前記第１のプレート（３６）の前記３つの穴と同一の配置で、円形の前記第２のプレート（３７）内に設けられていることを特徴とする、請求項１９に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項２１】
前記第２の部品（３４）は、円盤形の前記第２のプレート（３７）の外径よりも小さい外径の円筒形のカップの形態であり、前記第２の部品（３４）は、前記第２の部品（３４）のカップの本体の端部の周辺に固定された円筒形の環状の第２の研磨バンド（３５）の形態の第２の機械加工部分を含み、前記第２の部品（３４）のカップの基部内には、装着用の前記第２のプレート（３７）上にピン（４０）を位置合わせするための又は固定するための第１の穴（３８）と、前記第２の部品（３４）を前記第２のプレート（３７）上に装着するためのねじ（４１）を配置するための内側ハウジングを有する第２の穴（３９）、とが作られており、前記第２の部品（３４）はまた、前記第２の部品（３４）を前記第２のプレート（３７）に取り外し可能に固定するための、同一形態で配置された第１の穴及び第２のねじ山付き穴を含む、ことを特徴とする、請求項１９に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項２２】
３つの第１の穴（３８）及び３つの第２の穴（３９）が前記第２の部品（３４）の前記カップの前記基部内に設けられ、同じ同軸円上に交互に配置されており、ピン（４０）が前記第１の穴（３８）内に配置され、ねじ（４１）が前記第２の部品（３４）の前記第２の穴（３９）の中に配置されて、前記第２のプレート（３７）の前記第２の穴の中にねじ込まれることを特徴とする、請求項２１に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項２３】
前記第２の部品（３４）と前記第２のプレート（３７）の取り付け中に、前記第２の部品（３４）の下端部が、前記第２のプレート（３７）の上面の空洞の中に挿入されるように配置されていることを特徴とする、請求項２２に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項２４】
前記第２の部品（３４）は、円盤形の前記第２のプレート（３７）の外径よりも小さい外径の円筒形のカップの形態であり、前記第２の部品（３４）は、前記第２の部品（３４）のカップの本体の端部の周辺に固定された円筒形の環状の第２の研磨バンド（３５）の形態の第２の機械加工部分を含み、前記第２のプレート（３７）のねじ山（４５）と相補的な形状の空洞の中にねじ込むために、前記第２の部品（３４）は前記第２の研磨バンド（３５）の位置とは反対の、前記カップの低位置の外側領域上に外ねじ山（３４’）を含むことを特徴とする、請求項１９に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項２５】
円筒形環状の前記第２の研磨バンド（３５）は幅よりも厚さが大きく、前記幅は前記第２の部品（３４）の前記カップの本体の前記端部の幅よりも小さいことを特徴とする、請求項２１又は２４に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項２６】
前記第１の部品（５１）は、カップ状の基部の上端部に配置され固定された第１の研磨バンドの形態の第１の機械加工部分（５２）を含み、前記第１の研磨バンド（５２）は円筒（５１）の形態であり、前記第１の機械加工部分（５２）を有する前記カップは前記第２の部品（５４）を収容するためのハウジング（５６）を含み、管状延長部を有する開口部（５３）が前記カップの前記基部内に作られており、前記管状延長部は、前記カップの長手方向軸上に配置された前記カップの前記基部内の前記開口部（５３）から延びており、前記管状延長部の内径は前記開口部（５３）の直径と同一であることを特徴とする、請求項９に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項２７】
前記第２の部品（５４）は、前記第２の部品（５４）の上部位置に第２の機械加工部分（５５）を含んで工具の頭を形成し、前記第２の機械加工部分は、中実の円筒形研磨ブロック（５５）の形態であり、前記第２の部品（５４）の円筒形本体の平坦な上面に固定された下面を有し、円筒形延長部（５７）が前記第２の部品（５４）の前記円筒形本体の下面から長手方向軸に沿って延びており、前記第１の部品と前記第２の部品を組み立てるときに、前記管状延長部の中に挿入するために、前記円筒形延長部（５７）の外径は前記第１の部品（５１）の前記管状延長部の内径よりもわずかに小さいことを特徴とする、請求項２６に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項２８】
前記第１の部品（５１）の前記管状延長部は、ピン（６１）又はねじの形態の取り付け手段のための、前記管状延長部の長手方向軸に垂直な第１の貫通開口部（５８）を含み、前記第２の部品（５４）の前記円筒形延長部（５７）内に第２の貫通開口部（５８’）が設けられ、前記貫通開口部は前記円筒形延長部（５７）の長手方向軸に垂直であり、前記第２の貫通開口部（５８’）は、前記第２の部品（５４）が前記第１の部品の内側にいったん嵌まったときに、前記第１の部品（５１）の前記第１の貫通開口部（５８）と整列するように配置されており、前記２つの部分（５１、５４）は、整列した２つの前記貫通開口部の中に挿入されたピン（６１）又はキー又はねじによって、互いに組み立てられて保持されていることを特徴とする、請求項２７に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項２９】
前記第１の部品（５１）の前記管状延長部内に内ねじが作られており、前記第２の部品（５４）の前記円筒形延長部（５７）に外ねじが作られて、ねじ山付きの前記円筒形延長部（５７）を前記第１の部品（５１）の前記管状延長部の相補的なねじ山の中にねじ込んで前記第１の部品（５１）を前記第２の部品（５４）に固定することを特徴とする、請求項２７に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項３０】
前記第１の部品（５１）の前記管状延長部の一端にスロット（６２）が作られており、いったん前記機械加工工具（５０）が工作機械のチャック（１８）の中に挿入されると、前記第２の部品（５４）と前記第１の部品（５１）とが一緒に保持され、前記チャックの締め付けが、前記第１の部品（５１）の前記スロット状部分を折り曲げて、前記第２の部品（５４）が前記第１の部品（５１）の内側で固定されることを特徴とする、請求項２７に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項３１】
工具の頭を形成する中実の前記円筒形研磨ブロック（５５）は平坦な上面を有することを特徴とする、請求項２７に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項３２】
工具の頭を形成する中実の前記円筒形研磨ブロック（５５）は、前記円筒形研磨ブロックの端部に、先端部角度が１２０°であり得る中央先端部を含むことを特徴とする、請求項２７に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【請求項３３】
工具の頭を形成する中実の前記円筒形研磨ブロック（５５）は、前記円筒形研磨ブロックの端部に半球形状を含み、前記半球形状の半径は前記中実の前記円筒形研磨ブロック（５５）の直径の半分であり得ることを特徴とする、請求項２７に記載の機械加工工具（２０、３０、５０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に硬質材料で作られている工作物に工作機械で研磨工程を実施するための機械加工工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械における研磨工程では、被加工工作物の表面の研磨機械加工による粗研磨ステップと少なくとも１つの仕上げステップとの間で、機械加工工具を変更することが知られている。硬質材料で作られている工作物の表面を研磨するために、まず最初に、例えばバインダ中に大径のダイヤモンド粒子を有する機械加工バンドと共に第１の工具を使用することができ、これは粗研磨ステップである。この最初のステップの後に、最初のステップよりも小径のダイヤモンド粒子を有する機械加工バンドと共に第２の工具を使用して、中仕上げステップを形成することができる。最後に、第２のステップよりも更に小さい径のダイヤモンド粒子を有する機械加工バンドと共に第３の工具を使用して、最終仕上げステップとすることができる。この場合、３つの研磨工具を必ず使用しなければならない。
【０００３】
前述のように、研磨工程は複数のステップで実施することが一般に必要である。その理由は、例えば小径のダイヤモンド粒子又はコランダム粒子を有する機械加工バンドを用いて、被加工工作物からスクラッチ又は粗面状態を容易に除去することは不可能だからである。この場合、加工済み工作物の各々を作製するためには非常に長く従って費用の掛かる機械加工時間が必要となる。あるステップから別のステップに移行する場合、工作機械で研磨工具を変更しなければならない場合もあり、又は被加工工作物の加工を２度行わなければならない場合もあり、それにより機械加工時間は更に延び、欠点となる。
【０００４】
例えば、２つの工具を２つの作業位置に配置する場合、工作物を第１の作業位置から第２の作業位置に移動させるのに数秒、例えば５秒かかる。作業位置を１つだけ使用する場合、２つの操作位置において２つの工具があるので、各機械加工ステップに対して工具を変更するには２倍の時間、例えば１０秒かかる可能性がある。従って、各工作物に対する機械加工時間は長いため欠点となる。
【０００５】
２つの面が機械加工されるか又は研磨される場合、被加工工作物の面ごとの３つの機械加工ステップに対して最大で６つの工具が必要になり得るということにも留意すべきである。従って、１つの作業位置から別の作業位置への変更、又は工具の繰り返しの変更が機械加工時間を大幅に遅くすると想定すると、硬質材料で作られている工作物の各々の加工時間は長すぎるため欠点となる。更に、工作機械内で利用可能な機械加工位置、及び利用可能な工具に限界がある。
【０００６】
工具は、結合剤内に埋め込まれた研磨粒子からなる、少なくとも１つの研磨面又は研磨バンドを有し得る。研磨粒子は特にダイヤモンド粒子、又は被加工工作物と同じか若しくは被加工工作物よりも低い硬度の粒子であり、これら粒子は、硬質材料で作られている工作物を機械加工するためにサファイア、ジルコニア、酸化物、窒化物などの材料で作られている場合がある。その理由は研磨部品の磨耗が非常に速いからである。
【０００７】
結合剤中に研磨粒子を含む機械加工バンドの各々は焼結、ろう付け又は接着により工具本体に固定することができ、工具支持本体は、例えばアルミニウム又は鋼鉄で作ることができる。工具取り付け軸は、工具の主軸端又はチャックの中に挿入されて機械加工作業が実施され得る。
【０００８】
図１は工作機械１を概略的に示す。従来方式におけるこの工作機械１は、第１の研磨ホイールなどの第１の機械加工工具６用の第１の主軸８を保持する支持部品２、及び第２の研磨ホイールなどの第２の機械加工工具７用の第２の主軸９を含む。工作機械１の第２の部品４は被加工工作物１０用の支持ブロック３を含む。主に、工作物１０は、支持ブロック３のチャック５上の工作物を保持するための要素１０’を介して装着することができる。
【０００９】
支持部品２は第１の方向Ｘに移動させることができ、一方、支持ブロック３は第１の方向に垂直な第２の方向Ｙ、並びに第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙに垂直な第３の方向Ｚに移動させることができる。支持ブロック３は、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙによって定義される平面内の回転方向Ａに回転させることができる。チャック５は、工作物１０の機械加工中に、第２の方向Ｙ及び第３の方向Ｚによって定義される平面内の回転方向Ｃに回転させることができる。
【００１０】
工作物１０の機械加工中に、最初に工作物を第１の研磨ホイール６と接触させ、研磨ホイールは２５０ｍｍの最大直径を有し、粗研磨ステップ用に、結合剤中に大径のダイヤモンド粒子及びコランダム粒子を有する周辺研磨バンドを有し得る。次いで、被加工工作物１０を第２の研磨ホイール７と接触させなくてはならず、研磨ホイール７はまた２５０ｍｍの最大直径を有し、仕上げステップ用に、結合剤中に小径のダイヤモンド粒子及びコランダム粒子を有する周辺研磨バンドを有し得る。
【００１１】
上述のように、工作物を第１の研磨ホイール６の第１の作業位置から第２の研磨ホイール７の第２の作業位置に移動させなければならないことを想定すると、これらの機械加工ステップを実施するのに要する時間は比較的長い。このことは一般に、工作物の研磨時間が長すぎ、従って工作物の機械加工工程の終了時において費用が掛かっていることになる。更に、１つの研磨ホイールが回転を止めるまで待ち、次に他の研磨ホイールを回転させ始める必要があり、その結果、切替え時間が長くなり、研磨ホイールの慣性に起因して、回転を再開するためには追加のエネルギーが必要になる。これらが不利益をもたらす。
【発明の概要】
【００１２】
従って、本発明の目的は、工作機械において工作物に研磨作業を実施するための機械加工工具を提案して、上述の従来技術の不利益を克服し、工作機械において、その機械加工工具を使用することにより、各工作物の機械加工時間を減らすことである。
【００１３】
この目的のため、本発明は工作機械において工作物に研磨作業を実施するための機械加工工具に関し、この機械加工工具は独立請求項１に規定される特徴を含む。
【００１４】
機械加工工具の特定の実施形態は、従属請求項２から３３に規定される。
【００１５】
機械加工工具の利点の１つは、この工具が同一の工具内にいくつかの機械加工部分を含むという事実にある。各機械加工部分は、結合剤中に埋め込まれた、被加工工作物よりも硬い材料の粒子を含む。研磨粒子の特性、サイズ及び直径は、ある機械加工部分と別の機械加工部分とで異なり、結合剤中の研磨粒子の濃度も異なり得る。工具の第１の機械加工部分は、粗い機械加工ステップを実施し、かつ第２の機械加工部分を使用して工作物に仕上げ研磨ステップを実施するために、第２の機械加工部分よりも直径が大きい粒子を含み得る。
【００１６】
各々が異なる直径の研磨粒子を有する、２つ以上の機械加工部分を設けることができる。
【００１７】
サファイア時計ガラス又はクリスタルなどの硬質材料で作られている工作物を機械加工するためには、研磨粒子は好ましくは結合剤中に埋め込まれたダイヤモンド粒子である。
【００１８】
有利には、第１及び第２の機械加工部分は、単一の一体化された工具を形成するために同一の工具本体内に配置されて、工作機械主軸に装着されて、粗研磨作業及び仕上げ研磨作業が実施される。これらの機械加工部分は、例えば、工具本体の同一面上に配置された研磨バンドであり、各々がリングを形成している。環状の第１の研磨バンドは、環状の第２の研磨バンドと同軸であり、好ましくは環状の第２の研磨バンドから間隔を開けている。第１の研磨バンドは粗研磨に使用され、例えば直径がより小さい第２の研磨バンドは、被加工工作物を仕上げ研磨するために使用される。
【００１９】
有利には、研磨工具は少なくとも２つの部品を含むことができ、これらは互いに結合され、これらの部品のうちの１つを変更するために容易に分解できる。第１の部品は第１の機械加工部分を含み、一方、第２の部品は第２の機械加工部分を含む。これらの部品は組み立てられており、分解できるので、機械加工部分のうちの１つが早期に磨耗した場合は、工具を完全に変更する必要なく、磨耗した部分を単純に変更することができる。
【００２０】
ロシア人形のように一緒に組み合わされ、互いに固定されて完全な機械加工工具を形成する、２つ以上の相補的な部品を有することも可能である。好ましくは、第１の機械加工部分を有する第１の部品であり得る、最後の相補的に固定された部分は、例えば粗い機械加工ステップの間に、機械加工部分が最も速く磨耗する部分である。これにより、工具のこの最後の相補的な部品を変更することが、より容易になる。
【００２１】
工作機械において、特に硬質材料で作られている工作物に研磨作業を実施するための機械加工工具の目的、利点及び特徴が、図面を参照した以降の説明において、より明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】既に述べた、従来技術による、特に硬質材料で作られている工作物に研磨作業を実施するための工作機械の簡略化した図を示す。
【図２ａ】本発明による、工具本体の一面上に異なる研磨バンドを有する一体化された機械加工工具の第１の実施形態の直径方向断面図を示す。
【図２ｂ】本発明による、工具本体の一面上に異なる研磨バンドを有する一体化された機械加工工具の第１の実施形態の３次元図を示す。
【図３ａ】本発明による、機械加工工具の第２の実施形態を形成する研磨部分を有する、第１の部品の直径方向断面図及び上面図を示す。
【図３ｂ】本発明による、機械加工工具の第２の実施形態を形成する研磨部分を有する、第２の部品の直径方向断面図及び底面図を示す。
【図３ｃ】本発明による、機械加工工具の第２の実施形態を形成する研磨部分を有する、第１及び第２の部品の組み立てられる様々な部分を有する工具の３次元分解図である。
【図４ａ】本発明による、機械加工工具の第２の実施形態の第１の変形形態を形成する研磨部分を有する、第１の部品の直径方向断面図及び上面図を示す。
【図４ｂ】本発明による、機械加工工具の第２の実施形態の第１の変形形態を形成する研磨部分を有する、第２の部品の直径方向断面図及び上面図を示す。
【図４ｃ】本発明による、機械加工工具の第２の実施形態の第１の変形形態を形成する研磨部分を有する、第１及び第２の部品の組み立てられる様々な部分を有する工具の３次元分解図である。
【図５ａ】本発明による、機械加工工具の第２の実施形態の第２の変形形態を形成する研磨部分を有する、第１の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。
【図５ｂ】本発明による、機械加工工具の第２の実施形態の第２の変形形態を形成する研磨部分を有する、第２の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。
【図５ｃ】本発明による、機械加工工具の第２の実施形態の第２の変形形態を形成する研磨部分を有する、第１及び第２の部品の組み立てられる様々な部分を有する工具の３次元分解図である。
【図６ａ】本発明による、機械加工工具の第３の実施形態の第１の変形形態を形成する研磨部分を有する、第１の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。
【図６ｂ】本発明による、機械加工工具の第３の実施形態の第１の変形形態を形成する研磨部分を有する、第２の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。
【図６ｃ】本発明による、機械加工工具の第３の実施形態の第１の変形形態を形成する研磨部分を有する、第１及び第２の部品の、工作機械の主軸チャックに固定される工具の３次元分解図及び組み立てた図である。
【図７ａ】本発明による、機械加工工具の第３の実施形態の第２の変形形態を形成する研磨部分を有する、第１の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。
【図７ｂ】本発明による、機械加工工具の第３の実施形態の第２の変形形態を形成する研磨部分を有する、第２の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。
【図７ｃ】本発明による、機械加工工具の第３の実施形態の第２の変形形態を形成する研磨部分を有する、第１及び第２の部品の、工作機械の主軸チャックに固定される工具の３次元分解図及び組み立てた図である。
【図８ａ】本発明による、機械加工工具の第３の実施形態の第３の変形形態を形成する研磨部分を有する、第１の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。
【図８ｂ】本発明による、機械加工工具の第３の実施形態の第３の変形形態を形成する研磨部分を有する、第２の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。
【図８ｃ】本発明による、機械加工工具の第３の実施形態の第３の変形形態を形成する研磨部分を有する、第１及び第２の部品の、工作機械の主軸チャックに固定される工具の３次元分解図及び組み立てた図である。
【図９ａ】本発明による、機械加工工具の第３の実施形態の第４の変形形態を形成する研磨部分を有する、第１の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。
【図９ｂ】本発明による、機械加工工具の第３の実施形態の第４の変形形態を形成する研磨部分を有する、第２の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。
【図９ｃ】本発明による、機械加工工具の第３の実施形態の第４の変形形態を形成する研磨部分を有する、第１及び第２の部品の、工作機械の主軸チャックに固定される工具の３次元分解図及び組み立てた図である。
【図１０ａ】本発明による、機械加工工具の第３の実施形態の第５の変形形態を形成する研磨部分を有する、第１の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。
【図１０ｂ】本発明による、機械加工工具の第３の実施形態の第５の変形形態を形成する研磨部分を有する、第２の部品の直径方向断面図及び上面断面図を示す。
【図１０ｃ】本発明による、機械加工工具の第３の実施形態の第５の変形形態を形成する研磨部分を有する、第１及び第２の部品の、工作機械の主軸チャックに固定される工具の３次元分解図及び組み立てた図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下の説明では、機械加工工具を、例えば硬質材料で作られている被加工工作物の表面を、研磨するための研磨工具として説明する。好ましくは、研磨工具は、いったん工作機械主軸に装着されたら、回転駆動されて、例えばサファイアで作られている場合がある時計ガラス又はクリスタルなどの工作物上に、傾斜した縁部を形成するように構成されているが、別の機械加工の可能性は制限されない。
【００２４】
図２ａ及び図２ｂは、１つ以上の被加工工作物を研磨するための機械加工工具２０を表す。機械加工工具は主に、硬質材料で作られている工作物を研磨するために使用される。機械加工工具２０は主に、少なくとも第１の機械加工部分２１、及び少なくとも第２の機械加工部分２２を含む。第１及び第２の機械加工部分２１、２２は各々、各被加工工作物の材料よりも硬質の材料の粒子を含む。これらの粒子は結合剤中に構成されているか、又は埋め込まれている。機械加工用の粒子の平均サイズ、及び平均粒径は各機械加工部分に対して異なる。これにより、異なる機械加工ステップのために、工作機械内の工具を変更する必要なく、同一の機械加工工具２０を用いて、いくつかの機械加工作業又はステップを実施することが可能になる。
【００２５】
硬質材料で作られている工作物を機械加工するために、機械加工工具２０の様々な機械加工部分２１、２２は、好ましくはダイヤモンド粒子で作られている。コランダム粒子を使用することを想定することも可能であるが、この材料の硬度は通常、被加工工作物の硬度と等しいか又はそれよりも低いので、そのようなコランダム粒子を有する機械加工部分があると機械加工部分はより速く磨耗する。
【００２６】
ダイヤモンド粒子は結合剤中に埋め込まれ、結合剤は、金属結合剤、樹脂結合剤、ガラス状結合剤、ガルバーニ結合剤、セラミック結合剤、ベークライト結合剤又は他の結合剤であってもよい。機械加工部分２１、２２の粒子を同一の又は異なる結合剤中に埋め込むことを想定することが可能である。各機械加工部分に対して、ダイヤモンド粒子（グレイン）のサイズ又は直径はＤｘｘで定義され、その結合剤中の立方ミリメートル当たりのダイヤモンド濃度はＣｘｘで定義される。例として、およそ９１μｍの平均グレインサイズはＤ９１に対応し、立方ミリメートル当たり１００グレインのダイヤモンド粒子濃度はＣ１００に対応する。粗い機械加工として定義される機械加工ステップに対する１つの機械加工部分の粒径は、仕上げ機械加工として定義される機械加工ステップに対する別の機械加工部分の粒径よりも大きい。従って、粒径が小さいほど、機械加工作業はより精細になる。
【００２７】
図２ａ及び図２ｂに示す機械加工工具２０は、第１の研磨バンド又は研磨層２１の形態の第１の機械加工部分、及び第２の研磨バンド又は研磨層２２の形態の第２の機械加工部分を含む。これらの研磨バンド２１、２２は機械加工工具２０の基部本体の面２３に固定されている。好ましくは、面２３は、各環状研磨バンド２１、２２がその上に固定されるリングを形成する前面２３である。この第１の実施形態では、これら研磨バンド２１、２２は、円筒形又は円錐形の工具本体２０の前面２３に互いに同軸状に固定されて、一体化された工具を形成している。好ましくは、前面２３は、工作機械主軸に装着されるときに、円筒形又は円錐形の工具本体２０の回転軸に垂直である。
【００２８】
工具基部本体２０は金属製、例えば鋼鉄又はアルミニウムで作られていてもよい。研磨バンド２１、２２は、焼結、ろう付け又は接着により前面２３に固定される。各研磨バンドの間に空間が設けられて、第２の機械加工ステップ用の第２の研磨バンド２２を損なうことなく、第１の研磨バンド２１を用いて第１の機械加工ステップを実施することを可能にしている。第１の研磨バンド２１は粗い機械加工ステップ用に、Ｄ２０〜Ｄ３０の粒子サイズを有するように規定することができ、一方で、第２の研磨バンド２２は仕上げ機械加工ステップ用に、例えばＤ６〜Ｄ１２の粒子サイズを有するように規定することができる。２つ以上の機械加工部分、すなわち２つ以上の研磨バンドを使用することが可能であり、これらは同一の前面２３上に又は例えば別の側面上に、互いに同軸状に間隔を空けて配置され得る。各バンドは異なるサイズの研磨粒子を有する。
【００２９】
非限定的な例として、図２ａ、図２ｂに示す機械加工工具２０の寸法を示す。工具の直径ｄ１、並びに第１の研磨バンド２１の外径は２５０ｍｍであり得る。第２の研磨バンド２２の外径は２００ｍｍであり得る。第２の研磨バンド２２の幅ｌ１は６ｍｍとすることができ、第１の研磨バンドの幅ｌ２は第１の幅ｌ１の６ｍｍと同一又は異なり得る。従って、各研磨バンド間の間隔は１９ｍｍであり得る。各研磨バンドの厚さｅ１は同一又は異なる場合があるが、このとき、この厚さｅ１は５ｍｍとすることができる。
【００３０】
円錐形の機械加工工具２０はまた、工具２０の基部本体の基部内の開口部２４を通してプレート（図示せず）によって装着された軸を含み得る。工具軸は、例えば図１に示すように工作機械の主軸チャックに装着され得る。基部の内側部分の直径ｄ３は１６６．２ｍｍであり得る。開口部２４の直径ｄ４は７６ｍｍであり得る。基部の外側部分の直径ｄ５は２１９．７ｍｍとすることができ、基部の厚さｅ２は１５ｍｍとすることができる。研磨バンド２１、２２を有する基部本体の厚さ又は高さｈ１は５０ｍｍであり得る。例えば同一の工具形状に対して、他の寸法を限定なく決定することができる。
【００３１】
図３ａ、図３ｂ及び図３ｃは、機械加工工具３０の第２の実施形態を表す。この第２の実施形態では、機械加工工具は、ロシア人形のように一緒に組み立てられた又は一緒に固定された、様々な部品で形成されている。
【００３２】
この機械加工工具３０は少なくとも２つの部品３１、部品３４を有し、これらは互いに固定され、これら部分のうちの１つを変更するために容易に分解できる。第１の部品３１は第１の機械加工部分３２を含み、一方、第２の部品３４は第２の機械加工部分３５を含む。研磨粒子のサイズ又は直径は、上述したように、ある機械加工部分と別の機械加工部分とで異なり、結合剤中の研磨粒子の濃度も異なり得る。これらの部分は組み立てられており分解できるので、機械加工部分のうちの１つの磨耗が大きい場合は、工具を完全に変更する必要なく、磨耗した部分を単純に変更することができる。
【００３３】
第１の相補的部品３１及び第２の相補的部品３４は略円筒形形状に構成されているが、例えばそれらの一方が他方の内側に嵌まるならば、別の一般的形状を有し得る。
【００３４】
図３ａに示すように、第１の部品３１は円筒形のカップの形状をしており、そのカップ基部内に中央開口部３３を有し、カップ基部は、第２の部品３４の取り付けと、工作機械主軸チャック内に取り付けるために機械加工工具軸（図示せず）に一般的に接続される２つの保持プレートの装着とのためである。円筒形のカップの軸は機械加工工具の回転軸上に配置されている。
【００３５】
第１の部品３１は、焼結、ろう付け又は接着により第１の部品３１の基部本体の前端部に固定された第１の機械加工部分３２を含む。基部本体は、例えば鋼鉄又はアルミニウムで作られていてもよい。好ましくは、第１の機械加工部分３２は環状の第１の研磨バンド３２であり、その幅は第１の部品３１の端部の幅と同一であってもよい。第１の研磨バンド３２は、通常の結合剤中に粒子、特にダイヤモンド粒子を含み得る。
【００３６】
第１の部品３１のカップ基部内には、図３ｃを参照して以下に示される、第２の部品を配置するための位置合わせ用又は取り付け用のピンのための第１の穴３８が形成され、第２の部品はその周辺に、第１の部品３１のカップ内に第２の部品を装着するための同等の穴を有する。カップ基部内には、図３ｃを参照して以下に示される第２の部品３４を装着するためのねじを置くための外側凹部を有する第２の穴３９も設けられておいる。
【００３７】
３つの第１の穴３８及び３つの第２の穴３９を設けてもよく、これらは基部内の開口部３３の周囲の同じ同軸円上に交互に配置されている。従って、第１の穴３８を、隣接する第２の穴３９から分離している角度は６０°である。
【００３８】
非限定的な例として、第１の部品の外径ｄ１は２５０ｍｍとすることができ、一方、内径ｄ２は２１０ｍｍとすることができる。従ってこの場合、研磨バンドの幅は約２０ｍｍであり、厚さｅ１は５ｍｍであり得る。カップ基部の厚さｅ２は１５ｍｍとすることができ、第１の研磨バンド３２までのその高さｈ１は４５ｍｍとすることができる。基部内の開口部の直径ｄ３は７６ｍｍであり得る。第１の穴３８の直径は６ｍｍとすることができ、各ねじのねじ付き部分の通過のための第２の穴３９の直径は８．８ｍｍとすることができ、ねじ頭の直径は１４．５ｍｍとすることができる。第１及び第２の穴３８及び３９は、直径１７７ｍｍの円上にある。
【００３９】
図３ｂに表されているように、第２の部品３４はワッシャの形態で構成されており、第２の機械加工部分３５を有し、これは好ましくは第２の研磨バンド３５であって、焼結、ろう付け又は接着により第２の部品３４の本体の環状上端面に固定されている。第２の研磨バンド３５はワッシャ３４の端部の幅と同一の幅であり得る。第２の部品３４の本体は、例えば鋼鉄又はアルミニウムで作られていてもよい。
【００４０】
第１の部品の第１の穴と同一である第１の穴３８’は、下端からワッシャ３４の高さ部分に形成されている。装着用ねじのねじ付き部分を収容するための第２のねじ付き穴３９’もまた、下端からワッシャの高さ部分に設けられている。従って、３つの第１の穴３８’を設け、ワッシャの下端部上の中心円上に配置されている３つの第２のねじ付き穴３９’と共に交互に配置することができる。従って、第１の穴３８’と第２の穴３９’との間の角度は６０°である。この円はワッシャ３４の外径と内径との間の中間に配置されている。
【００４１】
非限定的な例として、第２の部品３４の外径ｄ４は２０２ｍｍとすることができ、一方、第２の部品３４の内径ｄ５は１５２ｍｍとすることができる。穴３８’及び３９’は直径約１７７ｍｍの円部上にある。第２の研磨バンド３５の厚さｅ３は５ｍｍであり得る。第２の部品３４の第２の研磨バンドに至る高さｈ２は３０ｍｍであり得る。第１の穴３８’の深さは１０ｍｍとすることができ、第２の穴３９’のねじ付き部分の深さは１０ｍｍ、ねじのない穴の延長部は５ｍｍとすることができる。
【００４２】
第２の部品３４の第２の研磨バンド３５は粗研磨ステップを目的とすることができ、一方で、第１の部品３１の第１の研磨バンド３２は、第２の研磨バンド３５よりも小さい粒径を有する仕上げ研磨ステップを目的とすることができるという点も留意すべきである。
【００４３】
図３ｃは、第２の実施形態による機械加工工具３０の様々な要素の３次元分解図を示す。第１の部品３１及び第２の部品３４の装着は、ねじ４１を用いて実現され、各ねじの頭は、第２の部品３４の第２のねじ付き穴の各々の中にねじ込むために、第１の部品の各第２の穴３９の凹部内に配置される。ピン４０は第２の部品３４の第１の穴内に固定されて第１の部品３１の第１の穴３８内に配置される。
【００４４】
ストッパなどの第１の円形プレート３６及びディスクなどの第２のプレート３７の配置は、中央開口部３３を通してこれらを第１の部品３１のカップ基部内に装着する又は取り付けるように設けることができる。従って第１のプレート３６は中実の中央円筒形部分及び円形のリム又は肩部を含む。中央部分は第１の部品３１の開口部３３の直径よりもわずかに小さい直径を有する。中央部分は、リムが第１の部品３１のカップ基部の外面に対して接した状態で中央開口部３３を貫通することができる。第１の円形プレート３６の中央部分内に少なくとも３つの装着用の穴４２を設けることができる。
【００４５】
ディスクなどの略円筒形形状であってかつ中央開口部３３の直径よりも大きい径を有する第２のプレート３７が、第１の部品３１のカップの内側上で、第１のプレートに固定されるように配置される。この目的のため、第１の円形プレート３６の３つの穴と同一の配置で、少なくとも３つの装着用の穴４３、例えば貫通穴が、第２の円形プレート３７内に設けられる。従って、２つのプレートは、例えば、第１のプレートの３つの穴を通るねじ（図示せず）によって、例えば固定されることができ、第２のプレート３７の３つのねじ付き穴の中にねじ込まれ、取り付け後には第２のプレートは第１の部品３１の中のカップ基部の内面に対して接している。例えばアルミニウム又は鋼鉄で作られているこれら２つの装着プレート３６、装着プレート３７は、好ましくは機械加工工具３０の軸に接続され、図１に示すように、工作機械主軸チャックに装着される。
【００４６】
第２の実施形態の変形形態として、第２の機械加工部分３５を有する第２のカップ状部分３４を設け、第２の機械加工部分は、例えば、第２のカップ状部分３４の前面又は端部に置かれた第２の研磨バンドであることを想定することが可能である。この第２の部品３４用にカップの底部に中実の基部が設けられている。装着用ねじの軸の通過用の中央開口部を第２の部品３４のカップ基部内に設けることができ、ねじ頭用の凹部も第２の部品のカップの内側に設けることができる。装着用ねじのねじ付き部分を収容するために、中央のねじ付き穴を第１のプレート３６内に設けることができる。ねじを締めることにより、第２の部品３４はそのカップ基部と共に、第１の部品３１のカップ基部内に直接固定され、ねじは第２の部品のねじ穴を通って第１のプレート３６のねじ穴の中に至り、第１のプレートの中央部分は第１の部品３１の開口部３３の中に挿入される。従って、第２のプレート３７はもはや必要なく、第１の部品３１及び第２の部品３４内に作られた第１の穴及び第２の穴はない。
【００４７】
もちろん、機械加工工具の変形形態では、開口部３３がなく第１のプレート３６がないが、第１の部品３１の基部内の中央ねじ穴を用いて、第２の部品３４を第１の部品３１のカップ基部内にねじによって直接固定することもできる。
【００４８】
図３ｂに示す第２の部品３４は、第１の穴３８’及び第２の穴３９’を持たないワッシャであり得るという点にも留意すべきである。この第２の部品３４は、第２の研磨バンド３５を第２の部品３４の前面に取り付けた点とは反対側の、第２の部品３４の下部の外側領域上の外ねじ山を用いて、第１の部品３１に固定することができる。そのような場合は、第２の部品３４の外ねじ山と相補的な内側円筒形端部を第１の部品３１のカップの底部に設けることができる。第２の部品３４は、内側円筒形端部の内ねじの中にねじ込むことにより、第１の部品３１に取り付けられる。もちろん、２つの部品３１及び部品３４を互いしっかりと固定して保持するために、ねじは機械加工中の工具の回転とは反対方向に作られている。
【００４９】
第１の研磨バンド、及び第２の研磨バンド３５は、好ましくは各部品３１、３４の前端部又は前面に固定されるように上述した。しかし、それらを、カップ形状の又はワッシャ形状の第１の部品３１、及び第２の部品３４の外側壁又は内側壁に固定することもできる。同じことが、以下に説明する実施形態についても適用される。各研磨バンドを前面に配置し、かつ各部品のカップの側壁に部分的に連続させて固定することもできる。このタイプの研磨バンドは環状カップの形態である。
【００５０】
図４ａ、図４ｂ及び図４ｃは、図３ａ、図３ｂ及び図３ｃに示す第２の実施形態の第１の変形形態を表す。この第１の変形形態の要素と同じ要素には同一の参照符号が用いられ、簡略化の目的で、図３ａ、図３ｂ及び図３ｃに示す実施形態とは異なる要素のみを説明する。
【００５１】
図４ａは、第１の研磨バンド３２の形態の第１の機械加工部分３２を有する第１の部品３１を表す。この第１の部品３１は図３ａを参照して説明した第１の部品３１と形状が同一である。この第１の部品３１は中央開口部３３のみを含むが、カップ基部内には装着用の穴がない。この第１の部品３１の寸法は図３ａに示す第１の部品３１の寸法と同じであり得る。しかし、第１の研磨バンド３２までの第１の部品３１の高さｈ１のみが、例えば７４ｍｍよりも大きくてもよい。
【００５２】
図４ｂは、幅よりも厚さが大きい環状の第２の研磨バンド３５の形態の第２の機械加工部分３５を有する第２の部品３４を表す。この第２の研磨バンドは円筒形の形状をしている。第２の研磨バンド３５は第２の部品３４の端部の外側周辺部に固定されている。この第２の部品３４はカップ状である。第２の部品３４のカップ基部内には、図４ｃを参照して以下に示される、この第２の部品３４を以下で説明する第２の装着プレート上に配置するための、位置合わせ用又は取り付け用のピンのための第１の穴３８が形成されている。カップ基部内には、この第２の部品３４を、以下の図４ｃで説明する第２のプレート上に装着するためのねじを置くための内側凹部を有する第２の穴３９も設けられている。
【００５３】
３つの第１の穴３８及び３つの第２の穴３９を第２の部品３４のカップ基部内に設け、同じ同軸円上に交互に配置することができる。従って、第１の穴３８を、隣接する第２の穴３９から分離している角度は６０°である。
【００５４】
非限定的な例として、第２の研磨バンド３５の外径ｄ４は５０ｍｍであり得る。第２の研磨バンド３５の厚さは８ｍｍとすることができ、一方で第２の研磨バンド３５の幅ｌ１は３ｍｍとすることができる。第２の研磨バンド３５を有する第２の部品３４の高さｈ２は３０ｍｍであり得る。穴３８及び３９を配置する円の直径ｄ５は２３ｍｍであり得る。各第１の穴３８の直径は３ｍｍとすることができ、各装着用ねじのねじ付き部分の通過のための第２の穴３９の直径は４ｍｍとすることができ、ねじ頭用の凹部の直径は７ｍｍとすることができる。各第２の穴の、このねじ頭用の凹部は第２の部品のカップの内側にある。
【００５５】
図４ｃは、第２の実施形態の第１の変形形態による機械加工工具３０の様々な要素の３次元分解図を示す。今度は、第２の部品３４は、第１の部品３１ではなく、略円筒形形状の第２の装着プレート３７に装着され固定されている。
【００５６】
図３ｃに示す実施形態におけるように、ストッパの形態の第１の円形装着プレート３６は、中実の円筒形中央部分、及び円形のリム又は肩部を含む。中央部分は第１の部品３１の開口部３３の直径よりもわずかに小さい直径を有する。中央部分は中央開口部３３を貫通することができ、リムが第１の部品３１のカップ基部の外面に対して接している。上述のように、第１の円形プレート３６の中央部分内に少なくとも３つの装着用の穴４２を設けることができる。
【００５７】
略円筒形形状であってかつ中央開口部３３の直径よりも大きい径を有する第２のプレート３７が、第１の部品３１のカップの内側上で、第１のプレート３６に固定されるように配置される。この目的のため、少なくとも３つの装着用の穴４３、例えば貫通穴が第２の円形プレート３７内に配置されて、第１の円形プレート３６の３つの穴と面する。２つのプレートは、第１のプレート３６の３つの穴４２を貫通するねじ（図示せず）によって、例えば固定されることができ、第２のプレート３７の３つのねじ付き穴４３の中にねじ込まれ、取り付け後には第２のプレートは第１の部品３１のカップ基部の内面に対して接している。これら２つの装着プレート３６、３７は、例えばアルミニウム又は鋼鉄で作られており、機械加工工具３０の軸に接続され、図１に示すように、工作機械主軸チャックに装着され得る。
【００５８】
第２の部品３４は、第２のプレート３７の上面から配置された相補的形状の空洞内に収容されることにより、第２のプレート３７に固定される。この目的のために、第２のプレート３７の空洞内に設けられた穴に装着されたピン４０は、この第２の部品３４が第２のプレート３７に取り付けられるときに、第２の部品３４のカップ基部を通って第１の穴の中に収容される。３つのねじ４１もまた、第２の部品３４の第２の穴を貫通して、第２のプレート３７の空洞内の対応する３つのねじ付き穴４４の中にねじ込まれるように配置されている。この第２の部品３４がいったん第２のプレート３７の空洞内に固定されると、第２の研磨バンド３５はこの空洞の外側に位置し、それよりも多くが機械加工工具の中心側に位置するが、しかし第１の部品３１の第１の研磨バンド３２からは十分に分離されている。組み立て後で機械加工前には、第２の研磨バンド３５の上部は第１の研磨バンド３２の上部と同じ高さであり得る。
【００５９】
第２の部品３４の第２の研磨バンド３５は粗研磨ステップを目的とすることができ、一方で、第１の部品３１の第１の研磨バンド３２は、第２の研磨バンド３５よりも小さい粒径を有する仕上げ研磨ステップを目的とすることができるという点にも留意されたい。
【００６０】
図３ａ、図３ｂ及び図３ｃの第２の実施形態の変形形態を参照して上述したように、第２の機械加工部分３５を有する第２のカップ状部分３４を設け、第２の機械加工部分は、例えば、カップ状の第２の部品３４の前面又は端部に置かれた第２の研磨バンドであることを想定することが可能である。この第２の部品３４に対するカップの底部に中実の基部が設けられ、基部は、第１のプレート３６内に作られた中央のねじ穴の中にねじを入れることにより固定され得る。ねじを第１のプレート３６のねじ穴の中に締めることにより、第２の部品３４はそのカップ基部と共に、第１の部品３１のカップ基部内に直接固定され、第１のプレートの中央部分は第１の部品３１の開口部３３の中に挿入される。従って、第２のプレート３７はもはや必要なく、第１の部品３１及び第２の部品３４内に作られた第１の穴及び第２の穴はない。
【００６１】
上述したように、開口部３３がなく、第１のプレート３６がないが、第１の部品３１の基部内の中央ねじ穴を用いて、第２の部品３４を第１の部品３１のカップ基部内にねじによって直接固定することもできる。
【００６２】
図５ａ、図５ｂ及び図５ｃは、図３ａ、図３ｂ及び図３ｃに示す第２の実施形態の第２の変形形態を表す。この第２の変形形態は図４ａ、図４ｂ及び図４ｃを参照して説明した第１の変形形態に非常に類似している。簡略化の目的で、第１の変形形態とは異なる要素のみが説明されるであろう。
【００６３】
図５ａの第１の部品３１は、図４ａで説明したものと完全に同一である。同様に、図５ｂの第２の部品３４は、以下で説明する第２のプレートを取り付けるための、カップ基部内の穴などの手段が設けられていないことを除き、図４ｂのものと同一形状である。違いは、第２の部品３４の基部本体の外側領域上に外ねじ山３４’があることである。このねじ山３４’は第２の研磨バンド３５の位置とは反対の側に配設されている。非限定的な例として、このねじ山３４’の高さｈ３は１０ｍｍの高さであり得る。
【００６４】
図５ｃは、第２の実施形態の第２の変形形態による機械加工工具３０の様々な要素の３次元分解図を表す。第２の部品３４は、略円筒形形状の第２の装着プレート３７の相補的形状の空洞の内側に装着されている。空洞は、第２の部品３４を、そのねじ山３４’でねじ込み取り付けるためのねじ山４５を含む。ねじ山の回転方向は、工作機械主軸における研磨作業のための機械加工工具の回転とは反対方向になるように構成されている。このようにして、第２の部品３４は、第２のプレート３７のねじ山付き空洞４５の中に適切にねじ込まれた状態を維持している。第２のプレートには、第１のプレート３６の貫通穴４２を貫通するねじを用いて第１のプレート３６に取り付けるための穴４３のみがある。機械加工工具３０はまた、工作機械の主軸チャック内部に装着するための、第１のプレート３６に固定された軸を含み得る。
【００６５】
図６ａ、図６ｂ及び図６ｃは、機械加工工具５０の第３の実施形態の第１の変形形態を表す。この第３の実施形態では、機械加工工具は、ロシア人形のように一緒に組み立てられた又は一緒に固定された、少なくとも２つの異なる部分で形成されている。
【００６６】
図６ａに表されるように、第１の部品５１は、カップ形状の上端に焼結、ろう付け又は接着により配置及び固定された第１の研磨バンドの形態であり得る、第１の機械加工部分５２を含む。第１の研磨バンド５２は円筒形であり、幅よりも大きな厚さｅ１を有して、第１の部品５１のカップ形状を延長させている。第１の機械加工部分５２を有するカップは、機械加工工具の第２の部品を収容するための凹部５６を含む。カップはまた、その基部を通る直径ｄ４の開口部５３を含み、開口部は基部の開口部５３から延びカップの長手方向軸に沿って配設された下部管状延長部を有する。管状延長部の外径ｄ５は、第１の機械加工部分５２を有するカップの外径ｄ１よりも小さい。第１の部品５１の、この管状延長部は更に、例えばピン、キー、円錐形ペグ又はねじの形態の取り付け手段のために、管状延長部の中心軸に垂直な第１の貫通開口部５８を含む。
【００６７】
図６ｂに表すように、第２の部品５４は、第２の部品５４の上部位置に第２の機械加工部分５５を含む。この第２の機械加工部分５５は、工具の頭を形成する中実の円筒形研磨ブロック５５の形態であり、平坦な上面を有し、第２の部品５４の円筒形本体の平坦な上面に、特に焼結、ろう付け又は接着により固定された下面を有する。第２の部品５４のこの円筒形本体の外径ｄ１２は、中実の円筒形研磨ブロック５５の外径ｄ１１と同一であるか又は外径ｄ１１よりもわずかに小さい。円筒形延長部５７が、第２の部品５４の円筒形本体の下面から中心軸に沿って延びている。この円筒形延長部５７、及び場合により円筒形本体は、中央に置かれた長手方向の開口部を有し得る。管状延長部の中心軸に垂直な第２の貫通開口部５８’も、円筒形延長部５７内に設けられている。この第２の貫通開口部５８’は、第２の部品５４が第１の部品の内側にいったん嵌まったときに、第１の部品の第１の貫通開口部と整列するように配置されている。２つの部分は、例えば２つの整列した貫通開口部の中に挿入されたピン又はキー又は円錐形ペグ又はねじによって固定され得る。
【００６８】
図６ａ及び図６ｂの第１の部品５１及び第２の部品５４の非限定的な例として、第１の研磨バンド５２の外径ｄ１は３０ｍｍとすることができ、一方でカップ本体の外径ｄ６は２９ｍｍとすることができる。第１の研磨バンド５２の内径ｄ２は２２ｍｍとすることができ、よって４ｍｍの研磨バンド幅、及び１５ｍｍの厚さｅ１となる。カップ基部の内径ｄ３は２０ｍｍであり得る。カップ基部内の開口部５３の直径ｄ４は６ｍｍであり得る。第１の部品の管状延長部の外径ｄ５は１２ｍｍであり得る。管状延長部の長さｈ１は２０ｍｍとすることができ、第１の貫通開口部５８は約３ｍｍの直径ｔ１を有する。この貫通開口部５８はカップ基部の外面から１１ｍｍの距離ｈ２に配置することができる。研磨バンドは約４ｍｍの高さｈ２で固定され、一方、内側端部はカップ基部から２ｍｍの高さｈ４にある。第２の部品５４の円筒形研磨ブロック５５の外径ｄ１１は２１ｍｍ、その厚さｅ２は、例えば１０ｍｍに等しいとすることができ、一方で、第２の部品５４の上部本体は２０ｍｍであり得る外径ｄ１２を有する。円筒形延長部５７の外径ｄ１３は、第１の部品の開口部５３の中に挿入され、かつ第１の部品５１の管状延長部の開口部の中にスライドして入るように、約６ｍｍとすることができる。延長部の長さｈ５は３０ｍｍとすることができる。第２の貫通開口部５８’は３ｍｍの直径ｔ２を有し、第２の部品５４の円筒形本体から１４ｍｍの距離ｈ６にあることができ、第２の部品５４は約２０ｍｍの高さｈ７を有する。
【００６９】
図６ｃは、工作機械主軸のチャック１８に装着する前と後の、機械加工工具５０の３次元分解図及び組み立てた図を表す。円筒形延長部５７を有する第２の部品５４が第１の部品５１のハウジング５６の中に挿入され、円筒形延長部５７はカップ基部内の中央開口部を貫通し、第１の部品５１の管状延長部の開口部の中にスライドして入る。２つの開口部５８及び５８’がいったん適切に整列されると、ピン６１又は場合によってはねじが、例えば強制的に挿入され、２つの開口部の内側でくさびの働きをし、このことは、機械加工工具５０が完全に組み立てられ、機械加工作業の準備ができたことを意味する。
【００７０】
第１の部品５１の第１の機械加工部分５２は粗研磨ステップ用に使用することができ、一方で、第２の部品５４の第２の機械加工部分５５は仕上げステップ用に使用することができるという点にも留意すべきである。
【００７１】
図７ａ、図７ｂ及び図７ｃは、機械加工工具５０の第３の実施形態の第２の変形形態を表す。前述したように、第３の実施形態のこの第２の変形形態では、機械加工工具はまた、ロシア人形のように一緒に組み立てられた又は一緒に固定された、少なくとも２つの異なる部分で形成されている。この第２の変形形態の全ての要素は、図６ａ、図６ｂ及び図６ｃを参照して説明した第１の変形形態と同一である。従って、同一の部分及びその組み立ての全ては説明されないであろう。第１の部品５１と第２の部品５４とには、寸法の違いがあるのみである。
【００７２】
図７ａの第１の部品５１の非限定的な例として、直径ｄ１は３０ｍｍとすることができ、直径ｄ２は１２ｍｍとすることができ、直径ｄ３は１０ｍｍとすることができ、直径ｄ４は６ｍｍとすることができ、直径ｄ５は１０ｍｍとすることができ、直径ｄ６は１５ｍｍとすることができる。厚さｅ１は１５ｍｍとすることができる。長さｈ１は２０ｍｍとすることができ、距離ｈ２は１３ｍｍとすることができ、高さｈ３は２ｍｍとすることができ、高さｈ４は２ｍｍとすることができる。第１の貫通開口部５８の直径ｔ１は３ｍｍであり得る。
【００７３】
図７ｂの第２の部品５４の非限定的な例として、直径ｄ１１は１１ｍｍ、厚さｅ２は１０ｍｍに等しいとすることができ、直径ｄ１２は１０ｍｍとすることができ、直径ｄ１３は６ｍｍ又はそれよりもわずかに小さくして、第２の部品５４の円筒形延長部５７が第１の部品５１の管状延長部の管の中にスライドして入ることを可能にできる。延長部の長さｈ５は３０ｍｍとすることができる。第２の貫通開口部５８’は３ｍｍの直径ｔ２を有し、第２の部品５４の円筒形本体から１４ｍｍの距離ｄ６にあることができ、第２の部品５４は約２０ｍｍの高さｈ７を有する。
【００７４】
図８ａ、図８ｂ及び図８ｃは、機械加工工具５０の第３の実施形態の第３の変形形態を表す。第３の実施形態のこの第３の変形形態では、機械加工工具５０はまた、ロシア人形のように一緒に組み立てられた又は一緒に固定された、少なくとも２つの異なる部分で形成されている。この第３の変形形態の機械加工工具５０は、図７ａ、図７ｂ及び図７ｃの第２の変形形態について説明した様々な要素と寸法においてさえも同一である。唯一の違いは、第２の部品５４の円筒形本体の平坦面に固定された第２の機械加工部分５５に関する。この第２の機械加工部分５５は平坦面で終わらず、先端部角度が１２０°であり得る中央先端部で終わることである。
【００７５】
図９ａ、図９ｂ及び図９ｃは、機械加工工具５０の第３の実施形態の第４の変形形態を表す。第３の実施形態のこの第４の変形形態では、機械加工工具５０はまた、ロシア人形のように一緒に組み立てられた又は一緒に固定された、少なくとも２つの異なる部分で形成されている。この第４の変形形態は、図７ａ、図７ｂ及び図７ｃの第２の変形形態について説明した様々な要素と寸法においてさえも同一である。唯一の違いは、第２の部品５４の円筒形本体の平坦面に固定された第２の機械加工部分５５に関する。この第２の機械加工部分５５は平坦面で終わらず、半径が中実の円筒形研磨ブロック５５の直径の半分、すなわち５．５ｍｍであり得る半球形状で終わる。
【００７６】
第１の部品５１の第１の機械加工部分５２は粗研磨ステップ用に使用することができ、一方で、第２の部品５４の第２の機械加工部分５５は仕上げステップ用に使用することができるという点にも留意すべきである。このタイプの機械加工工具５０は、有利には、工作物上に傾斜した縁部を作製するために、特に、サファイアで作られている場合がある時計ガラス又はクリスタル用の、又はセラミック、ジルコニア、酸化物又は窒化物で作られている工作物用の傾斜した縁部を作製するために使用することができる。
【００７７】
ピン又はキー又はねじを介していったん組み立てた際に、第１の部品５１及び第２の部品５４を取り付ける代わりに、第１の部品５１の管状延長部に内ねじ山を、第２の部品５４の円筒形延長部５７上に外ねじ山を作製することを想定することが可能であるという点にも留意すべきである。従って、第２の部品５４は、そのねじ付きの円筒形延長部を第１の部品５１の管状延長部の相補的なねじ山の中にねじ込むことにより、第１の部品５１に固定される。
【００７８】
図１０ａ、図１０ｂ及び図１０ｃは、図６ａ、図６ｂ及び図６ｃに示す第１の変形形態に基づく、機械加工工具５０の第３の実施形態の第５の変形形態を表す。簡略化の目的で、この第５の変形形態の第１の変形形態に対する差のみを説明する。
【００７９】
この第５の変形形態の違いは、第１の部品５１及び第２の部品５４を固定する手段である。従って、図６ａ、図６ｂに示す第１の部品５１及び第２の部品５４の管状延長部及び円筒形延長部内の貫通穴５８、５８’の代わりに、第１の部品５１の管状延長部の端部に作製されたスロット６２があるだけである。このスロット６２は好ましくは、直径方向及び軸方向に向かい合う２つの側に形成される。このスロットはカップ基部の外面から１１ｍｍの距離ｈ２に配置することができる。従って、第２の部品５４の円筒形延長部５７が、第２の部品の基部本体が第１の部品５１のカップ基部内に入るまで、第１の部品５１の管状延長部の管の中に挿入される。第２の部品５４と第１の部品５１の保持は、工具５０がいったんチャック１８の中に挿入されたら得られる。チャックの締め付けが、第１の部品のスロット状部分を折り曲げ、この締め付け力により第２の部品５４が第１の部品５１の内部で固定される。
【００８０】
スロット６２を第１の部品５１より長くすることができ、カップの基部に至るまで延長することができることに留意されたい。このタイプの取り付けは上述の取り付け手段よりも単純であり、いったん工具が工作機械のチャックから取り外されたら、磨耗した機械加工部分を有する工具部分を迅速に変更することが可能である。
【００８１】
当然ながら、図２ａ及び図２ｂを参照して説明した一体化された工具、及び様々な部分を一緒に組み立てた又は組み合わせた工具であって分解することができる工具の両方について、各機械加工工具に対して２つ以上の機械加工部分を、例えば少なくとも３つの機械加工部分を有することが想定可能である。各機械加工部分は好ましくは、同一工具内のある機械加工部分と別の機械加工部分とで、異なるサイズ又は直径のダイヤモンド粒子を含んでいる。従って、これらの機械加工部分をバンド又は層の形態で、円筒形又は円錐形の工具本体の周辺部に互いに十分な距離で配置することを想定することが可能である。３つの機械加工部分によって、粗研磨ステップ、続いて中仕上げ研磨ステップ、最後に仕上げ研磨ステップを実施することができる。
【００８２】
様々な組み立て部分を有する機械加工工具の場合、部品を容易に分解することができるので、まだあまり磨耗していない機械加工部分の他の部品を維持したまま、磨耗した機械加工部分を有する部品を変更することができる。
【００８３】
これまでに行った説明から、機械加工工具のいくつかの変形形態が、特許請求の範囲によって定義される本発明の趣旨を逸脱しない範囲で当業者によって想定され得る。
【符号の説明】
【００８４】
１  工作機械
２  支持部品
３  支持ブロック
４  第２の部品
５  チャック
６  第１の機械加工工具
７  第２の機械加工工具
８  第１の主軸
９  第２の主軸
１０  工作物
１０’  要素
１８  チャック
２０  機械加工工具
２１  第１の機械加工部分
２２  第２の機械加工部分
２３  面
２４  開口部
３０  機械加工工具
３１  第１の部品
３２  第１の機械加工部分
３３  開口部
３４  第２の部品
３４’  ねじ山
３５  第２の機械加工部分
３６  第１のプレート
３７  第２のプレート
３８  第１の穴
３８’  第１の穴
３９  第２の穴
３９’  第２の穴
４０  ピン
４１  ねじ
４２  穴
４３  穴
４４  ねじ付き穴
４５  ねじ山
５０  機械加工工具
５０  工具
５１  第１の部品
５２  第１の機械加工部分
５３  開口部
５４  第２の部品
５５  第２の機械加工部分
５６  ハウジング
５７  円筒形延長部
５８  第１の貫通開口部
５８’  第２の貫通開口部
６１  ピン
６２  スロット
Ａ  回転方向
Ｃ  回転方向
Ｘ  第１の方向
Ｙ  第２の方向
Ｚ  第３の方向
【図１】
2020023046.tif 000003
【図２ａ】
2020023046.tif 000004
【図２ｂ】
2020023046.tif 000005
【図３ａ】
2020023046.tif 000006
【図３ｂ】
2020023046.tif 000007
【図３ｃ】
2020023046.tif 000008
【図４ａ】
2020023046.tif 000009
【図４ｂ】
2020023046.tif 000010
【図４ｃ】
2020023046.tif 000011
【図５ａ】
2020023046.tif 000012
【図５ｂ】
2020023046.tif 000013
【図５ｃ】
2020023046.tif 000014
【図６ａ】
2020023046.tif 000015
【図６ｂ】
2020023046.tif 000016
【図６ｃ】
2020023046.tif 000017
【図７ａ】
2020023046.tif 000018
【図７ｂ】
2020023046.tif 000019
【図７ｃ】
2020023046.tif 000020
【図８ａ】
2020023046.tif 000021
【図８ｂ】
2020023046.tif 000022
【図８ｃ】
2020023046.tif 000023
【図９ａ】
2020023046.tif 000024
【図９ｂ】
2020023046.tif 000025
【図９ｃ】
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【図１０ａ】
2020023046.tif 000027
【図１０ｂ】
2020023046.tif 000028
【図１０ｃ】
2020023046.tif 000029
【外国語明細書】
2020023046000001.pdf