(57)【要約】調整可能な冷却機構を有するフライス(１０)は、本体中央穴を有する工具本体を有する。少なくとも１本の刃溝が本体外周面に形成されている。それぞれの刃溝は、第１の列のインサートポケットと、この第１の列から軸線方向後方にずれた第２の列のインサートポケットとを少なくとも具える。冷却機構は中央ピン(５４)を含み、この中央ピンはその長手方向に沿って相互に軸線方向に空間をあけた少なくとも２本の溝を有する。再配置可能なシール(９４)は溝の一方に装着させられる。再配置可能なシールを第１の溝に装着した場合、本体中央穴(３２)は第１番目の列のインサートと関連付けた冷却穴と流体連通状態にある。再配置可能なシール(９４)を第２の溝に装着した場合、本体中央穴(３２)は第２番目の列のインサートと関連付けた冷却穴と流体連通状態にある。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体中央穴(３２)を有する工具本体(１２)と、前記本体中央穴(３２)内に装着される中央ピン(５４)と、この中央ピン(５４)に装着される再配置可能なシール(９４)とを具えた切削工具(１０)であって、
前記再配置可能なシール(９４)を前記中央ピン(５４)に沿った第１のシール位置に装着した場合、前記本体中央穴(３２)は第１番目の列の切削インサートと流体連通状態にあり、
前記再配置可能なシール(９４)を前記中央ピン(５４)に沿った第２のシール位置に装着した場合、前記本体中央穴(３２)は前記第１番目の列の切削インサートと異なる第２番目の列の切削インサートと流体連通状態にあることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記工具本体(１２)は、
本体前面(１４)と、
この本体前面(１４)の反対の本体後面(１６)と、
前記本体前面(１４)から後方に延在する本体外周面(１８)と、
この本体外周面(１８)に形成され、かつ前記本体前面(１４)から後方に延在する少なくとも１本の刃溝(２０)であって、この少なくとも１本の刃溝は、前記本体前面(１４)に隣接する第１の列のインサートポケットと、この第１の列に関して軸線方向後方にずれた第２の列のインサートポケットとを少なくとも具え、これらインサートポケット(２２)のそれぞれが前記本体中央穴(３２)と流体連通状態にある冷却穴(３０)と関連付けられた少なくとも１本の刃溝と
を具え、
切削インサート(２４)がそれぞれの前記インサートポケット(２２)内に保持され、前記第１の列のインサートポケットに保持された前記切削インサート(２４)が第１の列(９８)の切削インサートを形成し、前記第２の列のインサートポケットに保持された前記切削インサート(２４)が第２の列(１００)の切削インサートを形成し、
前記中央ピン(５４)がピン軸線(Ｂ)を有すると共にこのピン軸線(Ｂ)に沿って長手方向に延在する中央ピン穴(６２)を具え、
前記再配置可能なシール(９４)は前記中央ピン(５４)と前記本体中央穴(３２)との間の境界をなし、
前記本体中央穴(３２)は前記工具本体(１２)の前後方向に延在し、
前記中央ピン(５４)は相互に軸線方向に間隔をあけた少なくとも２本のピン溝(８６)を具える中央溝部(５８)を有し、
前記再配置可能なシール(９４)は、
この再配置可能なシールを前記少なくとも２本のピン溝の第１に装着して前記本体中央穴(３２)が前記第１番目の列の切削インサートと関連付けた冷却穴(３０)と流体連通状態にある前記第１のシール位置と、
当該再配置可能なシールを前記少なくとも２本のピン溝の第２に装着して前記本体中央穴(３２)が前記２番目の列の切削インサートと関連付けた冷却穴(３０)と流体連通状態にある前記第２のシール位置と
の間を調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の切削工具(１０)。
【請求項３】
前記再配置可能なシール(９４)がＯリングであることを特徴とする請求項２に記載の切削工具(１０)。
【請求項４】
前記中央ピン穴(６２)が前記中央ピン(５４)の後端へと後方に延在することを特徴とする請求項２に記載の切削工具(１０)。
【請求項５】
前記中央ピン(５４)の前記中央溝部(５８)が前記中央ピン穴(６２)と流体連通状態にある少なくとも１つのピン冷却出口(７６)を具えていることを特徴とする請求項２に記載の切削工具(１０)。
【請求項６】
前記中央ピン穴(６２)の前端がプラグ(７０)でふさがれていることを特徴とする請求項２に記載の切削工具(１０)。
【請求項７】
前記中央ピン(５４)の後部が後部ねじ部(６０)を具えていることを特徴とする請求項２に記載の切削工具(１０)。
【請求項８】
前記中央ピン(５４)の前部がボルトの頭部(７２)を具えていることを特徴とする請求項２に記載の切削工具(１０)。
【請求項９】
前記中央ピン(５４)が前記中央溝部(５８)の後方にピン軸線当接面(８４)を具えていることを特徴とする請求項２に記載の切削工具(１０)。
【請求項１０】
前記本体中央穴(３２)の穴前方対向面(４２)の第２のシール溝(４４)内に装着される補助シール(９６)をさらに具えたことを特徴とする請求項２に記載の切削工具(１０)。
【請求項１１】
カッターに取り付けられた複数列の切削インサートに接続する本体中央穴(３２)と、この本体中央穴内に装着される中央ピンとを有し、この中央ピン(５４)が当該中央ピンに沿った位置を変えることができる再配置可能なシール(９４)をそこに装着させた切削工具(１０)の冷却機構を調節するための方法であって、
前記中央ピン(５４)に沿った前記再配置可能なシール(９４)の位置を第１のシール位置から第２のシール位置まで変え、それによって前記本体中央穴(３２)と流体連通状態にある列の番号の切削インサートを変えるステップを具えたことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記再配置可能なシール(９４)の位置を変える前に、前記中央ピン(５４)を前記フライス(１０)から取り外すステップをさらに具えたことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、延長刃溝フライスの如き回転切削工具に関する。より詳細には、この発明は内部冷却通路を有するこのような切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
延長刃溝フライスはこの分野において良く知られている。これらは１組以上の切削インサートを用いることができ、それぞれの組は、フライス加工のために長い外縁有効切刃、例えばその深さが単一の切削インサートの側面切刃の長さよりも長い深い肩部を形成するため、軸線方向に相互に重なって工具の周縁に配されるいくつかの連続した切削インサートを具える。フライスの円周方向において、それぞれの切削インサートは外周列（「列」）に属するようにみなされ、それぞれの列は組の数と少なくとも同数の切削インサートを一般的に有する。
【０００３】
高生産性の切削工具に対する需要が高まる結果として、市場で利用可能な多くの延長刃溝フライスには、切削インサートに冷却媒体を供給するための内部冷却通路が設けられる。切削インサートのそれぞれの有効切刃に冷却媒体を効果的に供給するため、一部のフライスにはそこに取り付けられた切削インサートのそれぞれに隣接して冷媒穴が設けられている。
【発明の概要】
【０００４】
例えば或る用途において、深さが延長刃溝フライスの長さよりも短い浅い肩部をフライス加工する場合、すべての列の切削インサートが用いられるわけではない。例えば５列の切削インサートが設けられたフライスの場合、軸線方向最前方の最初の２列のみが有効であるのに対し、軸線方向最後方の３列が有効ではなく、すなわち切削処理に関与しない。このような場合、軸線方向最後方の列の切削インサートは、不必要に冷却される。結果として、冷媒の体積流量は、これが有効な列のみではなく、全体に向けられる傾向があるので、無駄に用いられる。もちろん、これは節約することができる不必要な作業経費につながる。
【０００５】
いくつかの工具製造業者により提案されているように、この欠陥に対する解決は、ねじ山を持った冷却穴を作成することである。従って、いくつかの列の切削インサートの使用を回避する必要がある場合、個々の冷却穴がこれら冷却穴のねじ山とねじ嵌合するねじ部材で塞がれる。
【０００６】
このような解決の結末は、有効な列の切削インサートだけを冷却するけれども、切込み深さを変更する度に多数の非常に小さなねじ部材のねじ込みまたは取り外しを必要とする可能性があり、時間を実質的に浪費する作業を必要とするので、この解決は実際的でない可能性がある。
【０００７】
上述の欠点を克服する延長刃溝フライスを提供することが本発明の目的である。
【０００８】
内部冷却穴を通って冷却される切削インサートの列の数を制限するための迅速かつ容易な方法を提供することが本発明のさらなる目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によると、本体中央穴を有する工具本体と、前記本体中央穴内に装着される中央ピンと、この中央ピンに装着される再配置可能なシールとを具えた切削工具が提供され、
前記再配置可能なシールを前記中央ピンに沿った第１のシール位置に装着した場合、前記本体中央穴は第１番目の列の切削インサートと流体連通状態にあり、
前記再配置可能なシールを前記中央ピンに沿った第２のシール位置に装着した場合、前記本体中央穴は前記第１番目の列の切削インサートと異なる第２番目の列の切削インサートと流体連通状態にある。
【００１０】
特に、再配置可能なシールはＯリングである。
【００１１】
いくつかの実施形態において、中央ピン穴が中央ピンの後端へと後方に延在する。
【００１２】
都合が良いことに、中央ピンの中央溝部が中央ピン穴と流体連通状態にある少なくとも１つのピン冷却出口を具えている。
【００１３】
必要であれば、中央ピン穴の前端がプラグでふさがれる。
【００１４】
いくつかの実施形態において、中央ピンの後部が後部ねじ部を具えている。
【００１５】
一般的に、中央ピンの前部がボルトの頭部を具えている。
【００１６】
いくつかの実施形態において、中央ピンが中央溝部の後方にピン軸線当接面を具えている。
【００１７】
必要であれば、本体中央穴の穴前方対向面の第２のシール溝内に装着される補助シールをさらに具える。
【００１８】
またさらに、本発明によると、カッターに取り付けられた複数列の切削インサートに接続する本体中央穴と、この本体中央穴内に装着される中央ピンとを有し、この中央ピンが当該中央ピンに沿った位置を変えることができる再配置可能なシールをそこに装着させた切削工具の冷却機構を調節するための方法が提供され、この方法は、
前記中央ピンに沿った前記再配置可能なシールの位置を第１のシール位置から第２のシール位置まで変え、それによって前記本体中央穴と流体連通状態にある列の番号の切削インサートを変えるステップを具える。
【００１９】
冷却機構を調節するためのこの方法は、再配置可能なシールの位置を変える前に、中央ピンをフライスから取り外すステップをさらに具える。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による切削工具の立体投影図である。
【図２】再配置可能なシールを取り付けた中央ピンの立体投影図である。
【図３】この切削工具の分解組立図である。
【図４】この切削工具の側断面図である。
【図５】再配置可能なシールが第１の位置にある切削工具の断面図である。
【図６】再配置可能なシールが第２の位置にある切削工具の断面図である。
【図７】再配置可能なシールが第３の位置にある切削工具の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
さて、より良好な理解のために本発明が単なる例示により添付図面を参照して記述されよう。
【００２２】
本発明による切削工具１０を示す図１から図７に注意が向けられる。この切削工具１０は、前後方向を画成する回転軸線Ａを有し、この回転軸線Ａに対して概ね直交する本体前面１４と、この本体前面１４の反対にある本体後面１６と、本体前面１0 から本体後面１６まで延在する本体外周面１８とを有する工具本体１２を具える。
【００２３】
工具本体１２には、本体外周面１８に形成されて本体前面１４から後方に延在する複数の刃溝２０が与えられている。図に示した切削工具１０には五本の刃溝２０が設けられている。しかしながら、本発明による切削工具１０が五本の刃溝２０を有することに限定されず、例えば一本、二本、三本など任意の数の刃溝２０を等しく適用できる可能性があることを理解すべきである。
【００２４】
それぞれの刃溝２０は、相互に軸線方向にずれた複数のインサートポケット２２を具えている。本発明は少なくとも２つのインサートポケット２２を有する刃溝２０に対して特に適用できるが、より多数のインサートポケット２２を有する刃溝２０にも同様に適用できることに注意すべきである。
【００２５】
切削インサート２４は、保持ねじ部材２６によって、それぞれのインサートポケット２２に保持される。図に示した種類の切削工具は、前述したように、延長刃溝フライスとしてこの分野でしばしば呼称され、長い外縁有効切れ刃を関連する軸線方向に延在した刃溝と共に形成するため、これらが軸線方向に相互に重なり合うように切削インサートが配される。インサートポケットの組み立ておよび長尺外縁有効切刃の形成方法は本発明の必須の特徴ではなく、従ってこれ以上に記述されない。しかしながら大まかに言えば、所与の刃溝における切削インサートが切削インサートの一「組」を形成すると考慮することができる。
【００２６】
切削インサート２４の外縁切刃のそれぞれは、これが切削加工に関与する場合に有効外縁切刃２８を構成する。有効外縁切刃２８のそれぞれに冷却流体を直接供給するため、冷却穴３０が切削インサート２４のそれぞれと関連付けられている。個々の冷却穴３０は、図５，図６および図７に最も良く見られるように、本体中央穴３２と流体連通状態にある。図に示すような特定の一実施形態によると、本体中央穴３２は本体前面１４から本体後面１６まで延在し、第１の径Ｄ１，第２の径Ｄ２，第３の径Ｄ３，第４の径Ｄ４をそれぞれ有する第１の穴部３４，第２の穴部３６，第３の穴部３８，第４の穴部４０を具えている。
【００２７】
前穴部を構成する第１の穴部３４は、本体前面１４から後方に延在する。第１の穴部３４の後部は、回転軸線Ａに対してほぼ直交する穴前方対向面４２を構成する。この穴前方対向面４２は、回転軸線Ａを取り囲んで延在する環状の第２のシール溝４４を具えている。
【００２８】
中央穴内壁４６を有した中央穴部を構成する第２の穴部３６は、第１の穴部３４から後方に延在する。この第２の穴部３６の第２の径Ｄ２は、第１の穴部３４の第１の径Ｄ１よりも小さい。第２の穴部３６には冷却通路５０を介して冷却穴３０と流体連通状態にある内部冷媒穴４８が設けられている。製造の容易性のため、一般的には冷却穴３０からその対応する内部冷媒穴４８まで、冷却通路５０は一直線状に延在している。第２の穴部３６の後端は、前方対向穴軸線方向当接面５２を構成する。一実施形態において、この穴軸線方向当接面５２は回転軸線Ａに対して直交することができる。しかしながら、他の実施形態において、穴軸線方向当接面は回転軸線Ａに関して傾斜することができる。
【００２９】
中間穴部を構成する第３の穴部３８は、第２の穴部３６から後方に延在する。この第３の穴部３８の第３の径Ｄ３は、第２の穴部３６の第２の径Ｄ２よりも小さい。
【００３０】
後穴部を構成する第４の穴部４０は、第３の穴部３８から後方に延在する。この第４の穴部４０の第４の径Ｄ４は、第３の穴部３８の第３の径Ｄ３よりも大きい。
【００３１】
中央ピン５４が本体中央穴３２内に装着される。この中央ピン５４はピンの軸線Ｂに関して概ね対称であり、前キャップ部５６と、この前キャップ部５６から後方に延在する中央溝部５８と、この中央溝部５８から後方に延在する後ねじ部６０とを具えている。中央ピン５４を貫通する中央ピン穴６２がその全長に亙って延在している。
【００３２】
前キャップ部５６は第５の径Ｄ５を有し、これはキャップ径を構成する。この第５の径Ｄ５は、第２の径Ｄ２よりも大きく、かつ第１の径Ｄ１よりも小さい。前キャップ部５６は、前キャップ面６４と、反対の後キャップ面６６と、これらの間の外周キャップ面６８とを有する。
【００３３】
中央ピン穴６２は、前キャップ面６４に開口し、プラグ７０でふさぐことが可能である。このプラグ７０を例えば次の方法の何れかによって中央ピン穴６２に固定することができ、すなわちそれとのねじ嵌合か、それに対する接着か、それに対するろう付けか、あるいはこれらの組み合わせによる。中央ピン５４を工作機械の主軸（図示せず）に保持させてねじ嵌合できるように、外周キャップ面６８をボルトの頭部７２として形成することができる。後キャップ面６６はピン後方対向面７４を具えている。
【００３４】
中央溝部５８の前部には、ピン冷却通路７８を介して中央ピン穴６２と流体連通状態にある複数のピン冷却出口７６が設けられている。一般的に、ピン冷却通路７８は、中央ピン穴６２を介して本体中央穴３２の第２の穴部３６へと適切な冷媒流れを与えるため、中央ピン穴６２を取り囲んで均等に振り分けられている。
【００３５】
中央溝部５８の前端には、第２の径Ｄ２と似ているが、それよりも少し小さい径を有する前ピン肩部８０が設けられている。中央溝部５８の後部には、第２の径Ｄ２と似ているが、それよりも少し小さい径を有する後ピン肩部８２が設けられている。前ピン肩部８０および後ピン肩部８２は、回転軸線Ａに対するピン軸線Ｂの整列を可能にすると共に本体中央穴３２に関する中央ピン５４の径方向または角度変位を阻止する。後ピン肩部８２の後端はピン軸線当接面８４を具えている。
【００３６】
中央溝部５８には、相互に軸線方向にずれた複数のピン溝８６が設けられている。これらピン溝８６は、中央溝部５８を囲んで周方向に概ね延在する。いくつかの実施形態において、切削インサートの列の数と同数でない場合、ピン溝８６の数はそれよりも多い。図示の実施形態において、中央溝部５８には３本の溝、すなわちピン冷却出口７６に隣接する第１のピン溝８８と、この第１のピン溝８８に対して後方の第２のピン溝９０と、第２のピン溝９０の後方であって後ピン肩部８２に隣接する第３のピン溝９２とが与えられている。
【００３７】
Ｏリングの形態にある再配置可能な弾性シール９４がピン溝８６の１つに配されている。再配置可能なシール９４の非押圧位置において、すなわちこれが所与のピン溝８６内に取り付けられて中央ピン５４がまだ本体中央穴３２に挿入されていない場合、再配置可能なシール９４の外径は、第２の穴部３６の第２の径Ｄ２よりも少し大きい。再配置可能なシール９４の断面は、丸いか、四辺形か、または他のあらゆる適当な形状であってよい。
【００３８】
切削工具１０を工作機械の主軸に組み付けた場合、主軸の突出部（図示せず）が工具本体１２の後穴部４０に入る。次いで、中央ピン５４が本体前面１４を介して挿入され、ボルトの頭部７２を回すことにより、主軸とねじ嵌合する。
【００３９】
この位置において、ピン軸線当接面８４は、穴軸線方向当接面５２に対して強く押し当たり、従って中央ピン５４は望ましい位置に強固に保持される。さらに、再配置可能なシール９４の存在にかかわらず、第２の穴部３６の後部を通る冷媒の漏れを阻止することができる。第１の穴部３４にてピン後方対向面７４を穴前方対向面４２に隣接して配することができ、従ってこれらの間には極めて小さな間隙しか形成されず、本体前面１４を通る冷媒のあらゆる漏れを最小限に減少させる。しかしながら、第１の穴部を通る冷媒のあらゆる漏れを完全に阻止することが望まれる場合、Ｏリングの形態にある補助シール９６を第２のシール溝４４内に挿入することができる。このような場合、ピン後方対向面７４は補助シール９６に対して押し付けられ、ピン後方対向面７４と穴前方対向面４２との間の冷媒の漏洩が阻止される。
【００４０】
さて、この延長刃溝フライス１０の冷却機構を調節する方法が記述されよう。図に示したフライス１０の実施形態においては、５本の刃溝２０が与えられている。図に示した特定の用途において、それぞれの刃溝２０は、相互に関して軸線方向にずれた長尺の外縁有効切刃２８を形成する３つの切削インサート２４を具えている。明瞭性のため、本体前面１４に隣接して取り付けられた切削インサート２４が第１列９８の切削インサートとして呼称されよう。この第１列９８に対して軸線方向後方に取り付けられた切削インサート２４が第２列１００の切削インサートとして呼称されよう。この第２列１００に対して軸線方向後方に取り付けられた切削インサート２４が第３列１０２の切削インサートと呼称されよう。
【００４１】
切削工具１０は、相対的に浅い肩部を切削するため、有効である第１列９８の切削インサートのみを用いることができる。このような場合、第１の深さＨ１を第１列９８によって切削することができる。より深い深さを切削するため、第２列１００の切削インサートを用いて第２の深さＨ２を同様に切削することができる。切削工具１０により切削可能である最も深い切削を行うため、第３列１０２の切削インサートが同様に用いられ、第３の深さＨ３を切削することができる。
【００４２】
第１の列９８の切削インサートのみを用いる場合、冷媒を第１列９８にのみ供給することが望ましい可能性がある。このような場合、再配置可能なシール９４は図５に示すように第１のピン溝８８に配される。この位置において、再配置可能なシール９４は第１のピン溝８８と中央穴内壁４６との間に確実に押し付けられ、従ってここを介したあらゆる冷媒の通過を防ぐ。従って、冷媒の流れは中央ピン穴６２を通り、ピン冷却通路７８を介して第２の穴部３６へと通過しよう。冷媒の他のあらゆる通過を排除することにより、これは第１列９８の内部冷媒穴４８にのみ入り、第１列９８の切削インサートの冷却通路５０を通って流れ、第１列９８の切削インサートに対応した冷却穴３０を介して出てくるようにさせられよう。この方法において、冷媒の流れは有効な切削インサートにのみ効果的に案内され、有効ではない切削インサートの不必要な冷却をうまく回避し、冷却流体を節約させ、結果として製造費用を減少させる。
【００４３】
切削インサートの第１列９８および第２列１００のみを用るべき場合、切削工具１０の冷却機構の変更は、極めて容易かつ実用的である。中央ピン５４が主軸から緩められて本体中央穴３２から取り外される。次のステップにおいて、再配置可能なシール９４が第１のピン溝８８から第２のピン溝９０へと動かされ、中央ピン５４が上述したのと同じ方法で工具本体１２に再び組み付けられる。この位置が図６に示される。さて、図５に関して説明したのと同様な方法において、冷媒は切削インサートの第１列９８および第２列１００にのみ流れ、第３列１０２の不必要な冷却がうまく回避されるようになっている。
【００４４】
切削インサートのすべての列を用いる必要がある場合、再配置可能なシール９４を上述したのと同じ方法にて第３のピン溝９２まで図７に示した位置に動かされる。
【００４５】
上の説明によると、本発明が延長刃溝フライスの冷却機構を調節する方法を効率的および簡単に使用し、従来技術の方法の欠点をうまく克服することを当業者は理解可能である。
【００４６】
本発明はある程度の特定性を記述したけれども、種々の変更および修正が以下に請求したような本発明の精神または範囲から逸脱することなく可能であることを理解すべきである。
【００４７】
例えば、本体中央穴３２に中央穴部よりも広い前穴部３４を設ける必要はなく、他の形状の本体中央穴３２を用いることができる。
【００４８】
中央ピン穴６２を中央ピン５４の後端まで延在させなくてもよい。この場合、中央ピン５４の後端を介して軸線方向に接続する代わりに、径方向に向けた接続を介して中央ピン穴６２に冷却媒体を供給することができる。
【００４９】
中央ピン穴６２を中央ピン５４の全長に亙って延在させる必要はなく、これを中央ピン５４の一部にのみ延在させることができる。この場合、中央ピン穴６２を前キャップ面６４に開口させることなく、止まり穴として作成すると、プラグ７０の使用を回避することができる。
【００５０】
冷却通路５０は内部冷媒穴４８からその対応する冷却穴３０まで直線状に延在させる必要はない。従って、例えば異なる方向を向き、相互に合体する２つの別々の部品から冷却通路５０を形成することができ、この場合には第１の要素が冷却穴３０から工具本体１０へと延在すると共に、第２の要素が内部冷媒穴４８から工具本体１０へと延在して第１の部品と合体する。
【００５１】
図に示すと共に詳細に説明した切削工具１０は、肩部を切削するために限定されず、他のフライス作業、例えば側フライス加工や溝フライス加工などに等しく応用することができる。
【図１】
2013521143.tif 000003
【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】
2013521143.tif 000008
【図７】
2013521143.tif 000009
【国際調査報告】
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2013521143.tif 000011