(57)【要約】本発明は電極黒鉛用カッターに関し、一端のシャンクと、他端の工具先端部と、前記シャンクから前記工具先端部に延設された溝部（１，２，３，４）と、周方向において互いに間隔をおいて配置された加工用ランド（５，６，７，８）と、を有している。本発明において、前記工具先端はボールヘッド部（９）として形成され、前記加工用ランド（５，６，７，８）は、前記ボールヘッド部（９）において、特にボールヘッド半径範囲に沿って延びる曲線的な外形を有している。少なくとも１つの前記加工用ランド（６，８）が荒加工用ランド（６，８）として設計され、他の前記加工用ランド（５，７）の少なくとも１つが微細加工用ランド（５，７）として設計されている。本発明は、それぞれの前記加工用ランド（５，６，７，８）が、円柱の表面を分割した外殻表面を有する周方向の作業領域を有し、それぞれの前記荒加工用ランド（６，８）の作業領域は、複数の歯（１０，１１）を有する周方向のやすりとして設計され、当該複数の歯（１０，１１）が、前記作業領域の前記外殻表面に形成され、それぞれの前記微細加工用ランド（５，７）の作業領域は、工具軸の周囲に捩れて延びている複数の外側の溝を有し、前記外側の溝は、互いに平行で、かつ、少なくとも１つの前記微細加工用ランド（５，７）に先行している前記溝部（１，３）に対して斜めに、前記作業領域の前記外殻表面に形成され、前記外側の溝は外側のランド同士の間に間隔を設け、当該外側のランドはそれぞれ、周方向の切れ刃（１２，１３）を有し、前記加工用ランド（５，６，８）の第１の部分（５，６，８）の前記作業領域は、前記加工用ランド（５，６，７，８）の第２の部分（７）の前記作業領域よりもさらに前記工具先端部側に及び、それぞれの前記加工用ランド（７）の前記作業領域は、さらに後退して途切れていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端のシャンクと、他端の工具先端部と、前記シャンクから前記工具先端部に延設された溝部（１，２，３，４）と、周方向において互いに間隔をおいて配置された加工用ランド（５，６，７，８）と、を有し、
前記工具先端はボールヘッド部（９）として形成され、
前記加工用ランド（５，６，７，８）は、前記ボールヘッド部（９）において、特にボールヘッド範囲に沿って延びる曲線的な外形を有し、
少なくとも１つの前記加工用ランド（６，８）が荒加工用ランド（６，８）として設計され、他の前記加工用ランド（５，７）の少なくとも１つが微細加工用ランド（５，７）として設計される電極黒鉛用カッターにおいて、
それぞれの前記加工用ランド（５，６，７，８）は、円柱の表面を分割した外殻表面を有する周方向の作業領域を有し、
それぞれの前記荒加工用ランド（６，８）の作業領域は、複数の歯（１０，１１）を有する周方向のやすりとして設計され、当該複数の歯（１０，１１）が、前記作業領域の前記外殻表面に形成され、
それぞれの前記微細加工用ランド（５，７）の作業領域は、工具軸の周囲に捩れて延びている複数の外側の溝を有し、前記外側の溝は、互いに平行で、かつ、少なくとも１つの前記微細加工用ランド（５，７）に先行している前記溝部（１，３）に対して斜めに、前記作業領域の前記外殻表面に形成され、前記外側の溝は、周方向の切れ刃（１２，１３）を有する外側のランド同士の間に間隔を設け、
前記加工用ランド（５，６，８）の第１の部分（５，６，８）の前記作業領域は、前記加工用ランド（５，６，７，８）の第２の部分（７）の前記作業領域よりもさらに前記工具先端部側に及び、それぞれの前記加工用ランド（７）の前記作業領域は、さらに後退して途切れていることを特徴とする電極黒鉛用カッター。
【請求項２】
前記溝部（１，２，３，４）は、前記工具軸の周囲に右方向に捩れて延びていることを特徴とする請求項１記載の電極黒鉛用カッター。
【請求項３】
少なくとも複数（５，６，８）の前記加工用ランド（５，６，７，８）の前記作業領域は、前記歯（１０，１１）または周方向の前記切れ刃（１２）を備え、前記曲線的なボールヘッド部（９）に及んでいることを特徴とする請求項１または２に記載の電極黒鉛用カッター。
【請求項４】
残り（７）の前記加工用ランド（５，６，７，８）の前記作業領域は前記曲線的なボールヘッド部（９）に及んでいないことを特徴とする請求項３記載の電極黒鉛用カッター。
【請求項５】
前記歯（１０，１１）を備える前記荒加工用ランド（６，８）の全ての前記作業領域が前記曲線的なボールヘッド部（９）に及び、
周方向の切れ刃（１２，１３）を備える前記微細加工用ランド（５，７）の一部の前記作業領域が前記曲線的なボールヘッド部（９）に及んでいることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の電極黒鉛用カッター。
【請求項６】
前記微細加工用ランド（５，７）の数が偶数であって、
前記周方向の切れ刃（１３）は、半数の前記微細加工用ランド（７）の前記作業領域において、前記工具軸を中心にして右に捩られて延び、
前記周方向の切れ刃（１２）は、他の半数の前記微細加工用ランド（５）の前記作業領域において、前記工具軸を中心にして左に捩られて延びていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の電極黒鉛用カッター。
【請求項７】
前記偶数個の微細加工用ランド（５，７）の数は２であることを特徴とする請求項６記載の電極黒鉛用カッター。
【請求項８】
前記左に捩られた切れ刃（１２）を有する前記作業領域を有するそれぞれの前記微細加工用ランド（５）において、前記作業領域は前記ボールヘッド部（９）に及び、
前記右に捩られた切れ刃（１３）を有する前記作業領域を有する全ての前記微細加工用ランド（７）において、前記作業領域は前記ボールヘッド部（９）に及ばないことを特徴とする請求項６または７に記載の電極黒鉛用カッター。
【請求項９】
前記加工用ランド（５，６，７，８）の前記第１の部分（５，６，８）が備える前記半数の微細加工用ランド（５）は、前記左に捩られた切れ刃（１２）を有する前記作業領域を有し、
前記加工用ランド（５，６，７，８）の前記残りの部分または前記第２の部分（７）が備える前記半数の微細加工用ランド（７）は、前記右に捩られた切れ刃（１３）を有する前記作業領域を有することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の電極黒鉛用カッター。
【請求項１０】
前記荒加工用ランド（６，８）の数が偶数であって、
前記加工用ランド（５，６，７，８）を、前記荒加工用ランド（６，８）および前記微細加工用ランド（５，７）として同数形成し、
それぞれの荒加工用ランド（６，８）は、前記微細加工用ランド（５，７）の中の１つに隣接していることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の電極黒鉛用カッター。
【請求項１１】
前記偶数個の荒加工用ランド（６，８）の数は２であることを特徴とする請求項１０記載の電極黒鉛用カッター。
【請求項１２】
それぞれの前記作業領域に前記工具先端側で隣接している前記ボールヘッド部（９）の少なくとも１つの領域において、
前記加工用ランド（５，６，７，８）は、前記ボールヘッド部全体に、またはそれに加えて、半径方向外側を向く前記加工用ランド（５，６，７，８）の周方向側面から、先行する前記溝部（１，２，３，４）に面している前記加工用ランド（５，６，７，８）の側面への、前記溝部（１，２，３，４）に沿った移行部にも、切れ刃（１４）をそれぞれ備え、
少なくとも１つの前記加工用ランド（５，６，７，８）、好ましくは全ての前記加工用ランド（５，６，７，８）が、前記ボールヘッド部（９）の前記工具先端側の領域において、ヘッド範囲（９）に配置される切れ刃（１４）上のチップブレーカー溝（１５）を備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の電極黒鉛用カッター。
【請求項１３】
前記歯（１０，１１）はそれぞれ、多角形状、特に菱形形状のベース面を有し、かつ、好ましくはピラミッド形状を有し、
それぞれの前記荒加工用ランド（６，８）の前記歯（１０）の高さが、それぞれの前記微細加工用ランド（５，７）の前記外側の溝の深さに対応し、
前記歯（１０）の高さが、前記外側の溝の深さの０．５〜１．５倍であり、例えば前記外側の溝の深さと等しいことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の電極黒鉛用カッター。
【請求項１４】
前記歯（１０，１１）の前記菱形形状のベース面はそれぞれ、主に前記工具軸に沿って延びる長手方向の対角線と、主に前記工具軸を横切って延びている横方向の対角線と、を備え、
前記歯（１１）の前記長手方向の対角線は、半数の荒加工用ランド（８）において前記工具軸の周囲に左に捩れて延び、
前記歯（１０）の前記長手方向の対角線は、残りの半数の荒加工用ランド（６）において工具軸の周囲に右に捩れて延びていることを特徴とする請求項１３記載の電極黒鉛用カッター。
【請求項１５】
酸化セラミック、特に歯科用二酸化ジルコニウムセラミック、または注型ポリウレタンのように粉末状に細かく砕ける他の加工用材料の加工用正面フライスであって、
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の電極黒鉛用カッターを備える加工用正面フライス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段による電極黒鉛用カッターまたは電極黒鉛加工用フライス、および、請求項１５の前段による酸化物セラミック加工用正面フライスに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、電極黒鉛は合成的に生産された黒鉛であり、当該合成的に生産された黒鉛は、製鋼所での電気アーク溶解工程における周知の用途に加えて、例えばＥＤＭ（放電加工）用の道具や造形などの分野で使用されている。それらの分野において、黒鉛電極を有して製造されるワークピースはこれまで以上に繊細な構造である傾向があり、したがって、電極黒鉛加工用の精密工具の需要増加をもたらしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許第２  ５４０  ４２７号明細書
【特許文献２】特開平８−１４１８１６号公報
【特許文献３】ドイツ特許出願公開第１０２  ４７  ７１５号明細書
【特許文献４】ドイツ特許第１０  ２００５  ０４４  ０１５号明細書
【特許文献５】ドイツ特許出願公開第１０  ２０１２  ０１９  ８０４号明細書
【特許文献６】米国特許第６，１６４，８７６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、電極黒鉛を加工するために使用されるフライス工具は、精度および疲労強度の両方に関して高い要求が課される。その理由は、黒鉛は機械加工中に早い切削速度を必要とする非常に摩耗性の高い材料であり、研磨の結果生じる粉塵粒子のために、フライス工具の急速な摩耗と損耗を引き起こすからである。
【０００５】
したがって、黒鉛の加工用に特別に作られた切削工具は、ショア硬度90までの硬度と、機械加工中に生じる炭素粒子による材料の高い磨耗に適応する工具形状を有すると同時に、材料の微細な粒状性に起因した厳しい製造公差（0.5μｍまで可能）を有している。
【０００６】
したがって、一般に、黒鉛電極の製造は２〜３工程で行なわれ、最初の荒加工で可能な限り短時間で可能な限り多くの材料を除去する。次に、平滑加工や微細加工が行なわれ、それらの加工と共に大抵は事前平滑化作業および仕上げ作業が行われ、当該平滑加工または微細加工において、電極の精密な最終形状が電極黒鉛材から削り出される。
【０００７】
欧州特許第２  ５４０  ４２７号明細書では、日本の特開平８−１４１８１６号公報と同様に、例えば、ボールヘッド形状の切削ヘッドを有する電極黒鉛用カッターを示している。これにより、複雑なワークピース形状を有したとしても、微細加工において高い寸法精度をもたらす。その一方で、例えば、フライスの端面上の切削板に関するドイツ特許出願公開第１０２  ４７  ７１５号明細書や、フライスの外周上に歯状に取付けられた切削板に関するドイツ特許第１０  ２００５  ０４４  ０１５号明細書を参照すると、フライスの刃の前側または外周上に複数の切削板を有する他の工具形状の電極黒鉛用カッターは、可能な限り迅速な荒加工に適している。
【０００８】
摩耗し難く脆弱であるために機械加工をすることも困難なＣＦＲＰ（carbon fiber reinforced plastic：炭素繊維強化プラスチック）のような他の材料の加工において、荒削り用の切れ刃と平滑用の切れ刃の両方を単一の工具に設けるという概念は、既に知られている。例えばドイツ特許出願公開第１０  ２０１２  ０１９  ８０４号明細書では、ＣＦＲＰのような繊維強化材料の加工用正面フライスを示しており、当該正面フライスは、荒削り用の歯を有する荒加工用ランドと、平滑化用の周方向の切れ刃が設けられた後加工用ランドとを備え、当該平滑化用の周方向の切れ刃は、平滑化用または再リーミング用の外側の溝上に設けられている。その結果、単一の切削工具を用いて、荒加工または荒仕上げ、および、仕上げ加工または微細加工を行なうことができる。仕上げ中に、荒加工後のワークピースから突出している繊維強化プラスチックの糸の端部を分離している。このようにして、１つの作業が省かれる。負荷や仕事が加工中に生じている間に、異なる形状の切れ刃に仕事を分散させることが原則である。
【０００９】
この原則は、米国特許第６，１６４，８７６号明細書に示される黒鉛加工用フライスにも採用されている。この米国特許第６，１６４，８７６号明細書は、黒鉛のワークピースの仕上げ精度における自由形状加工に必要なボールヘッド形状を有するフライスを既に示しており、当該フライスは４つのランドを有し、当該４つのランドの中の２つは、チップブレーカー用の溝を有する荒加工用ランドとして設計され、当該４つのランドの中の２つは、これらのランドに沿って延びている切れ刃を有する微細加工用ランドとして設計されている。工具軸に対して横方向に導入された部分的な溝を有する荒加工用のランドで材料の事前の破砕が行なわれる一方で、工具軸の周囲の微細加工用のランドと共に右に捩られる方法で捩られた切れ刃が、リーミング後に使用される。
【００１０】
これに基づき、一般的なタイプの電極黒鉛用カッターを、実現可能な加工精度、速度および耐久性に関してさらに改良することを本願発明の目的とする。さらに、類似する酸化物セラミック加工用正面フライスを提供することを本願発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、請求項１の特徴を有する電極黒鉛用カッターにより達成され、また請求項１５の特徴を有する酸化物セラミック加工用正面フライスにより達成される。
【００１２】
本発明による電極黒鉛用カッターは、一般的なボールヘッド形状を有し、また一般的な荒加工用ランドおよび一般的な微細加工用ランドも有している。当該加工用ランドはそれぞれ、円形の研削用面取り部を有して先行する切り屑溝部に面している従来の切れ刃だけでなく、円柱の表面が分割された形状の外殻表面を有する周方向の作業領域を有している。また従来の切れ刃は、場合によっては後側で切り屑溝部に隣接し、狭く、あるいは周方向の作業領域と比較してより狭い。さらに、それぞれの荒加工用ランドの作業領域は複数の歯を有し、当該作業領域の歯が円柱の表面が分割された形状の外殻表面に形成され、荒加工用ランドの作業領域が周方向のやすりとして形成されるように、すなわち、周方向に連続する歯の複数の列におけるこれらの歯が、作業領域の外殻表面に形成されるようにしている。本発明によれば、それぞれの微細加工用ランドの作業領域は複数の外側の溝を有し、当該外側の溝は、工具軸の周囲に捩れを伴い、互いに平行で、かつ、少なくとも１つの微細加工用ランドに先行している溝部に対して斜めに、作業領域の外殻表面に形成される。前記外側の溝は、周囲の切れ刃または周方向の切れ刃を有する外側のランド同士の間に間隔を設けている。
【００１３】
先行する切り屑溝に隣接する切削用くさびに沿って通常の切れ刃を遮断し、切り屑の除去を容易にする単なるチップブレーカー溝とは対照的に、微細加工用ランドの周方向の作業領域における外側の溝の後方の外側のランドは先が尖っており、または鋭利であり、かつ、当該外側のランドのそれぞれが周方向の切れ刃自体を備えている。当該周方向の切れ刃は、先行する切り屑溝に隣接する切削用くさびの通常の切れ刃の代替手段として、またはこの通常の切れ刃に加えて、加工される電極黒鉛のワークピースを平滑化する。外側の溝と、それぞれの微細加工用ランドの周方向の作業領域に設けられた外側の切れ刃は、先行する溝部に対して傾斜してそれぞれ延びているため、先行する溝部に沿った切れ刃の最先端が加工される材料に関与することだけでなく、周方向の作業領域における外側の溝に沿った全ての切れ刃が仕上げに貢献することも確保している。工具軸を中心に捩れることで、周方向の切れ刃または外側の切れ刃が加工される黒鉛と関与可能にすることを確保している。周方向の切れ刃または外側の切れ刃は、それぞれ5°から15°の正のすくい角を有してもよく、特に8°の正のすくい角を有してもよい。微細加工用ランドにおける周方向の作業領域は、螺旋状に分割されて延びるように平行に並んだ外側の溝により貫通され、溝やランドに沿った切れ刃を有するそれぞれの外側のランドに隣接している。
【００１４】
黒鉛の加工中では塑性変形はほとんど発生しないが、代わりに、切れ刃下方の圧縮応力に起因する破壊が起こり、切り屑の形成の代わりに、細塵の形成が生じる。これにより、材料の切れ刃によって破壊される部分に微小クラックが発生する。
【００１５】
驚くべきことに、ＣＦＫ（炭素繊維強化プラスチック）の加工から一般に周知である加工用ランドの上述の設計は、塵状にする加工や、脆弱で硬質な摩耗する電極黒鉛の加工に特に有利であることが認識された。理由は、荒加工用ランドの多数の小型の歯が、加工される位置で材料を粉砕するだけでなく、加工される位置の前方で、黒鉛複合材における非常に多くの微細クラックを発生させ、同時に、摩耗に対して非常に安定しているからである。そして、平滑用ランドまたは微細加工用ランドの外側の溝に沿った平滑用の刃は、それぞれの先行する荒加工用ランドにより加工される切削面を平滑化し、通過中にクラックが発生し始めている材料を除去し、速い作業速度でも全体的に滑らかな表面をもたらしている。切削が行なわれるランドの作業領域は、円柱の表面を分割して形成され、先行する切り屑溝に面している切削用くさびに沿った切れ刃を含む。すなわちフライスの刃の断面における所定の弧長に広がるだけではないので、力が、より大きな領域に亘って分散され、またはより多くの着手場所に分散され、非常に良好な表面品質が達成されるようにしている。
【００１６】
さらに本発明によれば、電極黒鉛用カッターは第１の複数の加工用ランドを有し、当該第１の複数の加工用ランドの作業領域は、第２の、または残りの複数の加工用ランドの作業領域よりも工具先端まで及び、当該第２の、または残りの複数の加工用ランドにおいて、作業領域がさらに後退して途切れており、例えば、2〜5ｍｍ以上、好ましくはさらに4ｍｍ以上後退して途切れている。それにより、第１の複数の加工用ランドが、このような微細加工用ランドあるいは左に捩られた周方向の切れ刃を有する微細加工用ランドを備え、第２の複数の加工用ランドが、このような加工用ランドあるいは右に捩られた周方向の切れ刃を有する加工用ランド含んでいる場合に有利である。
【００１７】
概して、このような電極黒鉛用カッターにより、例えば長さと直径の比が２０：１以上の細いピンなどの非常に微細な外形を、電極黒鉛から、速い作業速度で加工することができる。また、歯を用いた荒加工と、周方向の切れ刃を用いた微細加工というフライス工具の機能的な役割の分配をもたらす。ボールヘッド部においては、周方向の切れ刃は主に微細加工を対象とし、単に荷重を付加して平滑化するために用いられ、ボールヘッド部の後側に配置された切削部においては、主に速い加工速度で繊細ではないワークピースの形状を生産するために用いられ、引っ張り用および押し出し用の両方の平滑用の刃が設けられている。
【００１８】
有益な開発が従属請求項の主題である。
【００１９】
溝部は原則として、直線状または左捩れとすることができる。しかしながら塵状の黒鉛の除去が容易であれば溝部が右捩れを有していてもよい。
【００２０】
微細加工用ランドの周囲の平滑用刃における切削作業を、切れ刃の最大長の範囲内で分散させ、従来の切れ刃と比較して相対的に長い切れ刃の全長を広げるために、外側の溝と周方向の切れ刃が、工具軸の周囲に比較的小さい螺旋角、例えば30°未満、をなして捩れると都合がよい。
【００２１】
歯または周方向の切れ刃を有する作業領域が、少なくとも加工用ランドの一部の領域において、曲線的なボールヘッド部内に及ぶことが有利であり、当該歯または周方向の切れ刃が設けられたボールヘッド部で、電極黒鉛のワークピースから非常に微細な外形を加工できるようにしている。先端近くの球形のヘッド範囲の領域で高い切削力を生じさせるために、一部の加工用ランドの作業領域がボールヘッド部内に及ぶことが好ましいが、当該作業領域が複数の加工用ランド上でボールヘッド部へ続いていればよい。その結果、主に微細加工用に使用される球形の工具先端における切削力を、合理的な限度内に保つことができる。
【００２２】
歯を有している荒加工用ランドの全ての作業領域が曲線的なボールヘッド部内に延び、周方向の切れ刃を有している微細加工用ランドの一部の作業領域が曲線的なボールヘッド部内に延びる場合でも有利である。
【００２３】
さらなる開発、特に電極黒鉛用の切れ刃の有利な実施形態を組み合わせることで利点がある。すなわち、電極黒鉛用の切れ刃が偶数個の微細加工用ランド、特に２つの微細加工用ランドを有し、半数の微細加工用ランドの作業領域における周方向の切れ刃が、工具軸を中心に右捩れを有して延び、他の半数の微細加工用ランドの作業領域における周方向の切れ刃が、工具軸を中心に左捩れを有して延びている。この場合、左捩れの周方向の切れ刃を有する各微細加工用ランドは、ボールヘッド部内に及ぶことができる一方で、右捩れの周方向の切れ刃を有する微細加工用ランドは、ボールヘッド部内に及んでいない。
【００２４】
左捩れ、または右捩れの周方向の切れ刃が交互に設けられることが好ましい微細加工用ランドにより、ワークピースが圧力と張力を交互に受けるという有利な効果を有しており、左捩れの周方向の切れ刃が圧力負荷を生成し、右捩れの周方向の切れ刃が張力負荷を生成している。これらの微細加工用ランドは、反対方向に連続している周方向の切れ刃を有して設けられ、その結果として反対の力の適用効果がワークピースに作用する。ワークピース上の工具先端に対する工具軸で作用している力と、当該工具軸に抗して作用している力との一定のバランスがすでに存在し、より均一な加工（実際には粉砕）が得られ、改良された表面品質が得られる。
【００２５】
押し出し用の、すなわち左捩れの、周方向の平滑化用の刃はボールヘッド部まで形成され、引っ張り用の、すなわち右捩れの周方向の平滑化用の刃は、周方向にのみ、すなわちシャンクの方向でボールヘッド部に隣接している実質的に一定の直径の切削部分においてのみ形成されているため、電極黒鉛は加圧の安定性が張力の安定性よりもはるかに高いという電極黒鉛の材料特性を利用し、ワークピースが微細形状であっても作業速度をさらに高めることができるようにしている。特に微細加工を目的としたボールヘッド部に設けられた、押し出し用または左捩りの周方向の切れ刃は、圧縮負荷のみをワークピースにかけるが、黒鉛の加圧の安定性により、引っ張り用または右捩りの、平滑用の刃または周方向の切れ刃によるボールヘッド部での微細加工との関連性は低い。したがって、ボールヘッド部は非常に滑らかな表面を提供でき、当該ボールヘッド部よりもさらに後方に位置している切削部は非常に迅速に作業できる。しかしながら、この目的のために、例えば、微細構造の製造用に設けられたフライスの刃の先端部分を、シャンクの方向で後方に拡張すること、あるいはボールヘッド部の先端側部分のみを単に使用することも考えられるだろう。
【００２６】
電極黒鉛用カッターが、偶数個の微細加工用ランドと同数の偶数個の荒加工用ランドを有する場合は、切削力の均一な分布の観点から有利である。すなわち、好ましい実施形態では２つの荒加工ランドを有し、それぞれの微細加工用ランドは、外周方向において交互になるように荒加工用ランドの後に続き、逆の場合も同様である。荒加工用ランドにおける歯が電極材料を予め粉砕し、電極材料の切断領域に通じる前側部に微小クラックを生成するとすぐに、微細加工用ランドが次に続き、当該微細加工用ランドの周方向の切れ刃が、すでに緩んだ材料を除去する。微細加工用ランドまたは平滑化用ランドの、押し出し用形状および引っ張り用形状により、ワークピースで作用する張力負荷と圧縮負荷のバランスを取る。
【００２７】
いくつかの加工用ランドの作業領域はボールヘッド部に及んでいる。すなわち、これらの作業領域は先端近くの領域内に及んでおり、それらの外殻表面がボールヘッドの球面湾曲部に合流している。しかしながら有利な応用例によると、それらの外殻表面は全てが工具先端にまで届いているわけではない。その代わりに従来の切れ刃は、作業領域と隣接するボールヘッド部の先端近くの領域に設けられている点で有利である。すなわち、切れ刃は、それぞれ先行する溝部に面した加工用ランドの各側面に対し、半径方向外側に面している周方向側面の移行点に設けられている。しかしながら、作業領域にも沿った先行する溝部に面している、各荒加工用ランドまたは各微細加工用ランドの切削用くさびに鋭い切れ刃を設けることも考えられる。切削圧力を低減させるために、これらのランドが、ボールヘッド範囲に亘って広がる各作業領域の前方で、ボールヘッド部の先端近くの領域における切れ刃にチップブレーカー溝を備えることがより好ましい。
【００２８】
本発明のさらなる有利な応用例によれば、加工用ランドは、工具の外周に亘って等距離に配置されている。本発明のさらなる有利な応用例によれば、加工用ランドの作業領域はそれぞれ、少なくともボールヘッド部後方の切削部において弧長に亘って延び、当該弧長は、弧の全長を、溝部の数の３倍の数、好ましくは２倍の数で割った長さ以上である。
【００２９】
粗い加工用のランドにおける歯は、多角形状のベース面、特に菱形形状のベース面を有し、好ましくはピラミッド形状を有すると有利な場合がある。これらの歯の高さが微細加工用ランドの外側の溝の深さに対応することが有利であり、当該外側の溝の深さは、全ての微細加工用ランドで等しくなることが有利である。これらの歯の高さが、外側の溝の深さの０．５〜１．５倍に相当する値であることが特に好ましく、特に外側の溝の深さに一致する値であることが好ましい。
【００３０】
フライス加工中に加圧負荷および引っ張り負荷を交互にワークピースにかけることに関して、左に捩られた外側の溝および右に捩られた外側の溝を有する平滑化用ランドまたは微細加工用ランドの交差形状をさらに補うため、あるいは、それに代わる方法として、これらの歯の菱形形状のベース領域はそれぞれ、主に工具軸に沿って延びている長手方向の対角線と、主に工具軸を横切って延びている横方向の対角線と、を備えてもよく、半数の荒加工用ランドにおける歯の長手方向の対角線は工具軸の周囲に左に捩れて延びており、残りの半数の荒加工用ランドにおける歯の長手方向の対角線は工具軸の周囲に右に捩れて延びている。したがって、左に捩られた長手方向の対角線を有する荒加工用ランドに、押し出し用形状または加圧用形状を有し、かつ、右捩りを有する荒加工用ランドに、引っ張り用形状を有する。微小クラックや材料の粉砕が生じた時に平滑化用の刃において見られたものと完全に同様の、すなわち負荷の分散という有利な効果を有する。
【００３１】
ボールヘッド部がその最大外径で、実質的に当該最大外径で一定でありシャンクに延びる切削部に軸方向で合流し、ボールヘッド部、切削部およびシャンクが、全て単一の材料から一体的に作成されている場合に、ワークピースにおける負荷の分散による達成可能な精度や動作速度について有利であることが分かる。例えば、はんだ付けされた工具や、その他の複数部品から製造された工具は、電極黒鉛の加工のために必要な負荷能力を有していない。電極黒鉛用カッターが硬質金属で作成され、電極黒鉛の高い摩耗力に対抗するために、当該電極黒鉛用カッターにハードコーティングを施す場合は有利である。この硬質材料層用の材料として、例えば多結晶ダイヤモンドや立方晶窒化ホウ素が考慮できる。
【００３２】
本発明は、特に電極黒鉛加工用正面フライスに関して実施されている。本発明による工具形状と、硬いが脆く、粉末状に細かく砕ける電極黒鉛の材料特性との相互作用から生じる利点に基づき、この電極黒鉛加工用正面フライスは、他の脆く、粉末状に細かく砕ける材料にも適していると想定される。したがって本発明もまた、酸化セラミック加工用正面フライス、特に歯科用二酸化ジルコニウムセラミックの加工用正面フライス、または注型ポリウレタンのような他の粉末状に細かく砕ける材料の加工用正面フライスに関し、当該加工用正面フライスは、請求項の中の１つによる電極黒鉛用カッターの特徴を有している。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
以下に、添付の図面を参照して、本発明の有利な実施形態をより詳細に説明する。
【図１】本発明の一実施形態による、電極黒鉛用カッターの工具先端部を示す拡大正面図である。
【図２】図１に示す電極黒鉛用カッターを90°毎に１回転させた状態の側面図である。
【図３】図１に示す電極黒鉛用カッターを90°毎に１回転させた状態の側面図である。
【図４】図１に示す電極黒鉛用カッターを90°毎に１回転させた状態の側面図である。
【図５】図１に示す電極黒鉛用カッターを90°毎に１回転させた状態の側面図である。
【図６】図３における詳細ＶＩを示す図である。
【図７】図５における詳細ＶＩＩを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図面に示された電極黒鉛用カッターは、特に図１に示されるように、等間隔で配置された４つの溝部１，２，３，４を備えており、当該溝部１，２，３，４は、加工用ランド５，６，７，８を周方向に間隔を置いて配置し、当該加工用ランド５，６，７，８は、この電極黒鉛用カッターの中心部の周囲に配置されている。図２〜図５に示すように、加工用ランド５，６，７，８の中の２つは、周方向のやすりを形成している歯１０，１１を有する荒加工用ランド６，８として形成され、他の２つは周方向の外側の溝を有する微細加工用ランド５，７であり、当該外側の溝により外側のランドは互いに距離をあけて配置され、微細加工用ランド５，７は、それぞれ周方向の切れ刃１２，１３を有する。歯１０，１１と周方向の切れ刃１２，１３は図６および図７に示されており、それぞれ周方向の作業領域に配置され、当該周方向の作業領域は、（仮想的な）円柱の外殻または外面部の内側に配置されている。
【００３５】
電極黒鉛用カッターは、ボールヘッド部９として設計された工具先端部を有しており、当該ボールヘッド部９において、加工用ランド５，６，７，８は、ボールヘッド半径範囲に続く外面形状を有している。さらに荒加工用ランド６，８では、歯１０，１１を有する作業領域がボールヘッド部９に及んでいる。左に捩られた作業領域の１つ、すなわち、後加工用ランド５の加圧用で平滑用の刃がボールヘッド部９に及んでいる一方で、他の微細加工用ランド７の右に捩られた平滑用の刃１３を有する作業領域は、ボールヘッド部９の手前で終わっている。これにより、細工形状を仕上げるために主に使用されるボールヘッド部において、強い引っ張り負荷が電極黒鉛に加えられることを回避し、当該電極黒鉛は、加圧の安定性が張力の安定性よりもはるかにあり、繊細な形状をボールヘッド部で生成できるようにしている。
【００３６】
しかしながら図６および図７にも示されるように、ボールヘッド部９では、先端側で加工用ランド５，６，７，８の作業領域に隣接している領域において、周方向の側面部からそれぞれの先行する溝部へと、ボールヘッド部に沿って延びている移行点での刃は鋭利であり、すなわち切れ刃１４として形成されている。切れ刃１４ではチップブレーカー用の溝１５が追加的に設けられ、切削圧力を低減させている。
【００３７】
示された実施形態の逸脱および修正は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で可能である。
【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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【図７】
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【国際調査報告】
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