(57)【要約】  本発明は、工作物、特に木材または木材状の材料、金属、プラスチックおよび／または複合材を切削加工するための加工工具（１４）に関する。加工工具は回転軸線（１）のまわりに回転駆動するために設けられ、周方向に配置される少なくとも１列（１７，１８，１９）の個々の刃（２，２”）を含み、該刃は少なくとも部分的にオーバーラップしている刃先（３，３”）を備えている。刃先（３，３”）は、楔角（β）を有し、且つ前記回転軸線（１）に対し軸角（λ）で位置している。前記軸角（λ）は５５゜を含む値から９０゜以下の範囲内にある。前記楔角は５５゜以上である。
2013517952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線（１）のまわりに回転駆動させることで工作物、特に木材または木材状の材料、金属、プラスチックおよび／または複合材を切削加工するための加工工具（１４）であって、周方向に配置される少なくとも１列（１７，１８，１９）の個々の刃（２，２’，２”）を含み、該刃が少なくとも部分的にオーバーラップしている刃先（３，３’，３”）を備え、該刃先（３，３’，３”）が、楔角（β）を有し、且つ前記回転軸線（１）に対し軸角（λ１、λ１’、λ１”、λ２）で位置している前記加工工具（１４）において、
前記軸角（λ１、λ１’、λ１”、λ２）が５５゜を含む値から９０゜以下の範囲内にあり、前記楔角（β）が５５゜以上であることを特徴とする加工工具。
【請求項２】
前記楔角（β）が５５゜を含む値から８０゜を含む値までの範囲内にあることを特徴とする、請求項１に記載の加工工具。
【請求項３】
前記軸角（λ１、λ１’、λ１”、λ２）が６０゜を含む値から８０゜を含む値までの範囲内にあり、特にほぼ７０゜であることを特徴とする、請求項１または２に記載の加工工具。
【請求項４】
前記刃先（３，３’）を備えた前記刃（２，２’）が回転運動方向（４）を備えた周刃として形成され、その軸角（λ１、λ１’、λ１”）が、前記回転運動方向（４）と前記回転軸線（１）に対し平行な軸線方向（５）とによって張られる面内で測ったものであり、前記軸角（λ１、λ１’、λ１”）が前記刃先（３，３’）と前記軸線方向（５）との間に形成されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の加工工具。
【請求項５】
周刃として形成されている前記刃（２，２’）が、グループを成して、符号が逆で特に角度値が同じ軸角（λ１、λ１’、λ１”）で互いに反対方向に配置されていることを特徴とする、請求項４に記載の加工工具。
【請求項６】
周刃として形成されている前記刃（２，２’）が対を成して互いに反対方向に配置されていることを特徴とする、請求項５に記載の加工工具。
【請求項７】
前記刃（２）とこれとは反対方向の前記刃（２’）の個々のグループがそれぞれ異なるカラーマーキング（８，９）を有していることを特徴とする、請求項５または６に記載の加工工具。
【請求項８】
周刃として形成されている前記刃（２）が互いに同じ方向にまたは主に同じ方向に、符号が同じで特に角度値が同じ軸角（λ１）で配置されていることを特徴とする、請求項４に記載の加工工具。
【請求項９】
周刃として形成されている前記刃（２，２’）の前記刃先（３，３’）が、その全長に沿って１つの共通の飛翔円プロファイル上に延在するように、特に１つの共通の飛翔円筒上に延在するように、ボール状にプロファイル成形されていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一つに記載の加工工具。
【請求項１０】
前記刃先（３”）を備えた前記刃（２”）が回転運動方向（６）を備えた正面刃として形成され、その軸角（λ２）は、前記回転運動方向（６）と前記回転軸線（１）に対し垂直な半径方向（７）とによって張られる面内で測定したものであり、且つ軸角（λ２）は前記刃先（３”）と前記半径方向（７）との間に形成されたものであることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一つに記載の加工工具。
【請求項１１】
前記刃（２，２’，２”）が平坦なすくい面（１２）を有していることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一つに記載の加工工具。
【請求項１２】
前記刃（２）が、プロファイル成形された、特に凹状に湾曲したすくい面（１２）を有していることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一つに記載の加工工具。
【請求項１３】
前記刃（２）が前記回転運動方向（６）に対し横方向に位置する端面（２０，２１）を有し、該端面（２０，２１）が前記刃先（３）を起点として前記半径方向（７）において内側へ延在するようにプロファイル成形されていることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか一つに記載の加工工具。
【請求項１４】
前記端面（２０）が、９０゜よりも小さなエッジ角（δ）で前記すくい面（１２）に境を接するようにプロファイル成形され、特に凹状に湾曲していることを特徴とする、請求項１３に記載の加工工具。
【請求項１５】
前記端面（２０）が、凸状の丸み部（２２）により前記すくい面（１２）に境を接するようにプロファイル成形されていることを特徴とする、請求項１３に記載の加工工具。
【請求項１６】
前記端面（２１）が、面取り部（２３）により前記すくい面（１２）に境を接するようにプロファイル成形されていることを特徴とする、請求項１３に記載の加工工具。
【請求項１７】
前記加工工具（１４）が、本体（１０）と、該本体とは別個に刃板（１１）として形成される前記刃（２，２’，２”）を含み、該刃（２，２’，２”）が高硬質の切削材、特に硬質金属、セラミック切削材、単結晶ダイヤモンド、ＰＫＳまたはＣＶＤから成っていることを特徴とする、請求項１から１６までのいずれか一つに記載の加工工具。
【請求項１８】
前記加工工具（１４）が、少なくとも１つの、有利には複数個の、軸（１６）に取り付けられる単独工具から組み立てられていることを特徴とする、請求項１から１７までのいずれか一つに記載の加工工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の、工作物、特に木材または木材状の材料、金属、プラスチックおよび／または複合材を切削加工するための加工工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工作物の切削加工の場合、後加工の必要のない滑らかな表面を得る努力がなされるが、このためには加工工具の刃の幾何学的形状を最適化しなければならない。しかしながら、特に木材または木材状の工作物を加工する場合には、加工表面の品質を損なうような種々の不具合が見られる。木材を加工する場合、たとえばいわゆる前亀裂が発生する。繊維方向に切屑を取り除くとき、刃は前亀裂と呼ばれるクラックよりも先行する。このことは加工を容易にし、刃の寿命を長くさせるものの、表面は望ましくない粗いものになる。さらに、切断後に工作物の繊維が再び起立することがある。
【０００３】
このような不具合があるにもかかわらず、できるだけ滑らかな、後加工の必要のない表面を得るには、工具刃先は丸みが少なく、しかも小さな楔角（すくい角）を有していなければならない。しかし特に楔角には、種々の切削材料において特定の値を下回ってはならないという制限がある。楔角が小さすぎると、すでに加工開始時に刃先の丸み部が大きくなって刃先が鈍くなり、および／または、刃先が折れて必要な加工品質が達成されないことになる。
【０００４】
他の影響量は、加工対象である工作物である。たとえば、特に窓枠に使用される種類のメランチ材の場合、トウヒを切削する際の刃先の摩耗量に比べてほぼ５０倍の刃先の摩耗が発生する。
【０００５】
このように摩耗上の理由から楔角を小さくしすぎないようにし、高品質の表面を得るという理由から楔角を大きすぎないようにするため、通常は３０゜と４５゜の間の楔角をもった高速度鋼および４０゜と５５゜の楔角をもった硬質金属が使用される。これよりも大きな楔角を持った、より硬質の刃材料は使用することができない。
【０００６】
切削結果に影響する他の影響量は軸角である。この軸角で刃先が回転軸線に対し相対配置され、或いは刃先の回転運動方向に対し相対配置される。この場合、技術水準によれば、刃の傾斜位置が回転運動方向に反作用力を発生させるばかりでなく、これに対し垂直な軸線方向においても反作用力を発生させることが問題と見なされる。この問題を解決するため、特許文献１には、フライス削り工程の際に種々の部分に発生するスラスト力を少なくとも近似的に互いに相殺させるように、硬質金属刃板が部分的に異なる軸角を持って配向された平フライスが記載されている。しかしながら、これによって刃の摩耗の問題と表面品質の問題とは解消されず、その結果通常の楔角を持った刃は上述の制限範囲内で使用されねばならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００８／１１３３１４Ａ１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、表面結果が改善されているにもかかわらず、摩耗の発生が少なくなるように、この種の加工工具を改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、請求項１の構成を備えた加工工具によって解決される。
【００１０】
本発明によれば、軸角が５５゜を含む値から９０゜以下（＜９０゜）の範囲内にあり、楔角が５５゜以上（＞５５゜）、有利には５５゜を含む値から８０゜を含む値までの範囲内にあり、特にほぼ７０゜であることが提案される。
【００１１】
本発明による配置構成により、刃先はその軸角が大きいために工作物に対し垂直にぶつかるのではなく、シャーリングカット(schaelender Schnitt)で工作物にぶつかる。これにより従来の面取りは行われず、回転運動方向に対し主に垂直に方向成分を持つ皮むき(Abschaelen)が行われる。加工課題に対する通常の楔角に比べて楔角が非常に大きいにもかかわらず、前記のシャーリングカット面では、有効楔角、有効逃げ角、これら２つの角度から構成される有効切断角は、著しく小さくなる。これによって前亀裂は最小に低減される。切り離し後に工作物面取り部を再び起立させる必要はなく、その結果切削時には後加工の必要ない滑らかな表面が得られる。さらに、必要とする切断エネルギーが比較的小さいので、木材ではない工作物に対しても有利である。しかし、刃先の摩耗に対しては、回転運動方向に測った前記有効楔角は重要でなく、刃の横断面内で測った実際の楔角が重要である。この実際の楔角は適宜大きいので、刃先は継続的に鋭い状態を維持する。刃先が丸みを帯びることと、刃先が破損する傾向とは最小限に抑えられ、これによって切削工程の表面結果が改善されるとともに、加工工具の耐用期間が向上する。
【００１２】
有利な実施態様では、刃は回転運動方向を備えた周刃として形成され、その軸角は、回転運動方向と回転軸線に対し平行な軸線方向とによって張られる面内で測ったものであり、軸角は刃先と記軸線方向との間に形成されている。このように配置構成された周刃の場合、丸のこ工具、正面フライス、プロファイルフライスおよび輪郭フライス或いはシャフト工具、平削り工具を形成することができる。
【００１３】
有利な他の構成では、周刃として形成されている刃は、グループを成して、符号が逆で特に角度値が同じ軸角で互いに反対方向に配置されている。切削の際に個々の刃に発生するスラスト力成分は、このようにして少なくともほぼ相殺される。これにより工具における反作用力および工作物における反作用力も最小限になり、或いは低減される。
【００１４】
特に、周刃として形成されている刃は対を成して互いに反対方向に配置されている。すなわち、板状の工作物を加工する場合、軸角を持った工具は板を軸線方向に刺激するので、軸角を持っていない工具よりもかなり騒音を発するが、前記の本発明による構成では、互いにダイレクトに対向しあっている鏡対称な刃に発生する切断力は非常に狭い空間で相殺され、これによって加工工具が発する音は少なくなる。
【００１５】
軸角が大きいと、工作物の加工の際に、刃が工作物のエッジにおいて常時工作物のほうへ向けられて誘導されていることに留意しなければならない。すなわち、刃が工作物から離間する方向に向けられていれば、工作物のエッジに亀裂が発生する危険が著しく上昇する。工作物の幅どのようなものであっても、工作物の２つのエッジで刃が工作物のほうへ傾斜して配置されている加工工具領域を簡単に発見できるようにするため、本発明の他の有利な構成では、刃とこれとは反対方向の刃の個々のグループはそれぞれ異なるカラーマーキングを有している。これにより加工工具と工作物との間の相対位置決めが容易になり、工作物の２つのエッジにおいてそれぞれ工作物のほうへ傾斜している刃が使用できる。
【００１６】
本発明の有利な変形実施態様では、周刃として形成されている刃は互いに同じ方向にまたは主に同じ方向に、符号が同じで特に角度値が同じ軸角で配置されている。これは、たとえば、軸線方向の反作用力のために、土台に対する工作物の押圧が望ましくなる場合に合目的である。たとえば両側をコーティングした木材の工作物の場合、刃を両側に配置することはコーティング材に対し有利である。種々の板厚の工作物を加工できるようにするため、この種の工具は通常、機械内の参照面から出ている少量の刃でもって１つの方向へ誘導され、工具の残りの刃は他の方向へ誘導される。この場合、加工される板厚に応じて、係合する前記残りの刃の数量が増減され、所望の軸線方向押圧力を達成させる。
【００１７】
周刃の場合、所望の加工輪郭に比べて刃先の軸角が大きいことによって生じる輪郭ひずみを、刃先の輪郭を適宜適合させることによって修正しなければならない。それ故、周刃として形成されている刃の刃先は、その全長に沿って１つの共通の飛翔円プロファイル上に延在するように、特に１つの共通の飛翔円筒上に延在するように、ボール状にプロファイル成形または研削されているのが有利である。なお、飛翔円プロファイルは所望のフライスプロファイルに相当している。これにより正確な筒状または円錐状または他の形状の所望のフライス輪郭或いは対応的に望ましいフライスプロファイルが生じる。筒状または円錐状とは異なる輪郭の場合には、周刃の延在態様を対応的に修正する必要がある。
【００１８】
合目的な変形実施態様では、刃先備えた刃が回転運動方向を備えた正面刃として形成され、その軸角は、回転運動方向と回転軸線に対し垂直な半径方向とによって張られる面内で測定したものであり、且つ軸角は刃先と半径方向との間に形成されたものである。これにより穿孔工具およびシャフト工具を形成でき、該穿孔工具またはシャフト工具の端面で切削を本発明の態様で行うことができる。
【００１９】
有利な実施態様では、刃は平坦なすくい面を有している。これにより刃と特に硬質の刃板とを簡単に製造でき、しかもより鋭くなる。これとは択一的に、刃が、プロファイル成形された、特に凹状に湾曲したすくい面を有しているのが合目的である。プロファイル成形部は、付属の刃先もプロファイル成形部に巻き込まれ、よって直線状に延在しないような範囲ですくい面にわたって延在している。軸角は刃先全体にわたって一定ではなく、本発明の範囲内で大きな平均軸角が維持されるにもかかわらず、変化している。軸角が局部的に変化していることにより、切削挙動に好影響を与えることができる。
【００２０】
有利な実施態様では、刃は回転運動方向に対し横方向に位置する端面を有し、該端面は刃先を起点として半径方向において内側へ延在するようにプロファイル成形されている。これにより、本発明によれば軸角が大きいために刃が回転運動方向において前方にある端面でもって工作物にぶつかることが考慮される。これにより、逃げ角が正であることとともに、下流側にある刃コーナー部の荷重が大きくなる。本発明によるプロファイル成形部により、この荷重が軽減されて刃の破損を阻止することができる。
【００２１】
合目的な他の構成では、前記端面は、９０゜よりも小さなエッジ角ですくい面に境を接するようにプロファイル成形され、特に凹状に湾曲している。これにより、前部端面が工作物に鈍くぶつかる割合が少なくなる。エッジ角が鋭いので、刃は端面の領域で加工対象である材料に侵入しやすくなり、よって切削力が小さくなり、切削力が小さくなることで切削材料または刃板材料と付属の刃コーナー部との荷重が軽減される。後部端面もプロファイル成形されていてよく、これにより対応する刃コーナー部も荷重が軽減される。
【００２２】
合目的な変形実施態様では、端面は、凸状の丸み部によりすくい面に境を接するようにプロファイル成形されている。これにより、工作物にぶつかる領域での刃の内側の角度が鈍くなり、よって切削材料が破損する傾向が少なくなる。さらに、これにより、逃げ角が正であることと関連して、境を接している刃コーナー部が丸くなり、または、半径方向内側へずれて、荷重が軽減される。
【００２３】
本発明による幾何学的形態を備える刃を加工工具に一体に形成するのが合目的である。有利な他の構成では、加工工具は、本体と、該本体とは別個に刃板として形成される刃を含み、該刃は高硬質の切削材、特に硬質金属、セラミック切削材、単結晶ダイヤモンド、ＰＫＳ（多結晶ダイヤモンド）またはＣＶＤ（化学蒸着物、特にダイヤモンドコーティング用の化学ガス相蒸着物）から成っている。これらの材料は平坦な形状でのみ製造可能である。これにより、これら切削材料の楔角が大きいことと関連して、加工工具の耐用期間をさらに長くさせることができ、それにもかかわらず、有効楔角または切削角が小さいために、第１級の表面結果が得られる。
【００２４】
有利には、加工工具は、少なくとも１つの、有利には複数個の、軸に取り付けられる単独工具から組み立てられている。これにより、必要に応じて組み立てキット状に種々のフライス全体輪郭を生じさせることができる。なお、軸線方向の反作用力を調整または低減させ、或いは、局部的に特定の切削結果を得るために、単独工具も異なる軸角と組み合わせてよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
次に、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
【図１】同じ方向に配向された周刃と端面刃とを備え、本発明に従って軸角を選定した本発明による加工工具の第１実施形態の斜視図である。
【図２】周刃の軸角配向の詳細を示す図１の配置構成の周面図である。
【図３】図４および図５の横断面図との関連で示す、図１および図２の周刃の平面図である。
【図４】図３の線ＩＶ−ＩＶに沿って刃の長手軸線に対し垂直に切断した横断面で示す図３の刃の横断面図である。
【図５】図３の切断線Ｖ−Ｖに沿って回転運動方向に対し平行に切断した横断面で示す図３の刃の横断面図である。
【図６】対を成して互いに反対方向に配置された刃を備える図１および図２の加工工具の変形実施形態を示す図である。
【図７】オプションでカラーマーキングされる刃のグループを備えた平削り工具の形態の本発明の他の実施形態を示す図である。
【図８】単独工具から組み立てた工具全体を示す本発明の他の実施形態を示す図である。
【図９】周刃をプロファイル成形した本発明による他の加工工具の周面図である。
【図１０】プロファイル成形部の詳細を示す、図９の加工工具の個々の周刃の拡大図である。
【図１１】プロファイル成形した端面を丸くした刃の斜視図である。
【図１２】面取り部でプロファイル成形した反対側の端面を備える図１１の刃を回転させた図である。
【図１３】プロファイル成形したために半径方向内側へずれた刃コーナー部の詳細を示す、図１１および図１２の刃の前面図である。
【図１４】刃のすぐ近くにだけプロファイル成形部を形成した、図１１ないし図１３の刃の変形実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、工作物（特に木材、或いは、コーティングしたチップボードまたはコーティングしていないチップボード、ハードボード等の木材状材料）を切削加工するために本発明に従って実施された加工工具１４の第１実施形態を斜視図で示したものある。加工工具１４は繊維複合材、金属等の他の材料に対しても合目的である。加工工具１４は側フライスとして構成され、図示していない工具軸に取り付けるために設けられている。作動中加工工具１４はディスク面に対し垂直な回転軸線１のまわりに回転駆動される。
【００２７】
加工工具１４は刃２，２”を備えたディスク状の本体１０を含み、刃２，２”はそれぞれ刃先３，３”を有している。刃２，２”は本体１０と一体に形成されていてよいが、図示した実施形態では、本体１０とは別個に形成される刃板１１として実施されている。本体は工具鋼から成り、他方刃板１１は硬質金属、セラミック切削材、単結晶ダイヤモンド、ＰＫＳまたはＣＶＤのような高硬質の切削材から成っている。刃板１１はたとえば蝋付け、接着、溶接等によって本体１０にしっかり固定されていてよい。これとは択一的に取り外し可能な固定も合目的であり、たとえば刃板１１を担持体に固定し、その際に本体１０とねじ止めし、または締め付け固定し、或いは形状拘束的に保持する。刃２，２”はその空間的配向に関し予め設定されて本体１０に固定されている。しかし、刃２，２”の空間的配向を本体１０に対し相対的に調整可能であるように構成するのも合目的である。
【００２８】
本体１０は実質的に筒状に実施されており、その筒状周面に、刃先３を備えた多数の刃２が配置され、刃２は周刃として形成されている。刃２は少なくとも１列で、有利には少なくとも２列で、本実施形態では周方向に配置される７列１７，１８（図２）で配置されている。これら個々の列１７，１８またはグループは軸線方向５（図２）において互いにオーバーラップし、従って均一な切削結果が得られる。さらに、本体１０の端面領域には、刃先３”を備えた１列１９（図２）の刃２”が配置され、これらの刃２”は正面刃として形成されている。正面刃として形成された個々の刃２”は回転軸線１に関し半径方向７にある。加工工具１４が回転軸線１のまわりに回転運動するため、個々の刃２”は回転運動方向６において半径方向７および回転軸線１に対し垂直な円形運動を実施する。回転運動方向６と半径方向７とは、回転軸線１に対し垂直な面を張っている。正面刃として形成された刃２”の刃先３”はこの面内にあり、この面内で測った、半径方向７に対する軸角λ２で配置されている。
【００２９】
図２は図１の配置構成を周方向に見た図であり、その幾何学的構成をさらに詳細に示したものである。周刃として形成された刃２は、回転軸線１のまわりでの回転運動の結果、回転運動方向４に円運動を実施する。さらに、周刃として形成された刃２を貫通するように、回転軸線１に対し平行な軸線方向５が延びている。回転運動方向４と軸線方向５とによって１つの面が張られ、この面内で測って、周刃として形成された刃２の刃先３は軸線方向５に対し軸角λ１で位置している。
【００３０】
図１および図２の軸角λ１、λ２は、５５゜を含む値から９０゜以下の範囲内にあり、好ましくは６０゜を含む値から８０゜以下の範囲内にあり、図示した実施形態ではそれぞれほぼ７０゜である。周刃として形成された刃２はすべて同じ符号及び同じ値の軸角λ１で配置されている。特定の加工課題に対しては、軸角λ１の符号はたとえば繊維複合材のような不均質素材の場合と同じでも、その値は異なっているのも合目的である。
【００３１】
図示した加工工具１４は筒状フライスプロファイル用プロファイルフライスとして構成されている。周刃として形成された刃２の刃先３の軸角λ３が大きいために該刃２が周部分の広範囲にわたって延在しているので、該刃２は、その全長に沿って１つの共通の飛翔円筒上に延在するようにボール状に実施されている。このボール状の実施は、図２の図示に対応して上部刃先３において認められる。
【００３２】
図示した筒状輪郭の代わりに、これとは異なる輪郭、たとえばカーブした輪郭または円錐状輪郭も合目的であり、この場合には刃先３の延在態様を対応的に選択する必要がある。この場合の軸角λ１も同様に特定される。
【００３３】
図３は、周刃として形成された、回転運動方向４を持つ図１および図２の刃２の平面図である。刃２を通る２つの切断線が図示され、すなわち刃２の長手軸線に対し垂直な切断線ＩＶ−ＩＶと、回転運動方向４に対し平行な切断線Ｖ−Ｖとが図示されている。
【００３４】
図４は図３に示した切断線ＩＶ−ＩＶによる刃２の横断面図である。これによれば、刃２はたとえば台形状の横断面を有し、刃先３には楔角βが形成されている。楔角βは、刃２のすくい面１２と逃げ面１３とによって閉じられる角度である。楔角βは、逃げ角αと楔角γとによって補完されて全体で９０゜を成している。本発明によれば、楔角βは５５゜以下であり、特に５５゜含む値から８０゜を踏む値までの範囲内にあり、有利には６０゜を含む値から７５゜を含む値までの範囲内にあり、たとえば７０゜であり、他方逃げ角α及び楔角γに対してはたとえばそれぞれ１０゜が設定されている。
【００３５】
刃２は図１ないし図３に図示したようにその回転運動およびその軸角λ２のためにその刃先３は該刃先に対し垂直に工作物にぶつかるのではなく、すなわち図３の切断線ＩＶ−ＩＶに沿って工作物にぶつかるのではなく、回転運動方向４において工作物に対し相対運動するので、刃先３における切断状況に対しては、切断線Ｖ−Ｖに沿った幾何学的状況を考慮する必要がある。この点を図５の横断面図に示した。刃先３が軸線方向５（図２）に対し軸角λ１で位置しているのと同様に、切断線Ｖ−Ｖも切断線ＩＶ−ＩＶに対してこの軸角λ１で位置している。この図５の図示から明らかなように、図４の横断面図に比べると、有効楔角または実効楔角β実効は小さくなっており、同様に有効逃げ角または実効逃げ角α実効も小さくなっている。有効楔角または実効楔角β実効と有効逃げ角または実効逃げ角α実効とを加算すると、図４の横断面図に比べて切断角は小さくなる。同時に、有効楔角または実効楔角γ実効は図４の横断面図に比べて大きくなる。このように、図４の実際の楔角βと図２および図３の軸角λ１とを相互に整合させることにより、優れた切断結果を得るための実効楔角β実効はたとえば２０゜小さくなり、或いは、従来の技術によれば必要と見なされる３０゜ないし５５゜の量に減少する。
【００３６】
しかしながら、刃先３の耐摩耗性に対しては、図５の実効楔角β実効ではなく、図４の実際の楔角βが有効である。前述した寸法を持つこの実際の楔角βは従来の技術に比べて非常に大きいので、刃先３の破損および刃先の丸み化或いは他の摩耗現象を確実に避けることができ、これにより、長期の耐用期間にわたって滑らかな表面を備えた第１級の切削結果を得ることができる。
【００３７】
同様のことは、図６との関連で以下に説明する、刃先３’と軸角λ１’とを備えた刃２’に対しても言えることであり、且つ正面刃として形成され、刃先３”と軸角λ２とを備えた図１および図２に記載の刃２”に対しても言えることである。
【００３８】
図１および図２の実施形態では、周刃として形成されている刃２はそれぞれ同じ方向に向いている軸角λ１を有し、これによって加工工具１４および工作物にも軸線方向５（図２）に作用する軸線方向の反作用力が発生する。これはたとえば工作物をストッパーに対して押圧させるうえで望ましく、或いは合目的である。このようなスラスト力が望ましくない場合、或いは、少なくとも低減させる必要がある場合には、たとえば図６の斜視図で示したような本発明の実施形態を使用することができる。この場合、周刃として形成された刃２，２’はグループまたは列１７，１８を成して互いに逆方向に向いて、符号が反対の等しい軸角λ１、λ１’で配置されている。全体的に、正の軸角λ１を備えた刃２と負の軸角λ１’を備えた刃２’が同数設けられており、その結果切削工程において発生するスラスト力は少なくとも近似的に互いに打ち消し合い、または相殺する。しかし、必要な場合には、符号が異なっている軸角λ１、λ１’の角度値が互いに異なっており、場合によっては同じ符号の軸角をもった１つのグループ内でも角度値が変化しているような配置構成も合目的である。このような軸角の角度値のバリエーションは、刃２のグループの平均スラスト力と刃２’のグループの平均スラスト力とが互いに打ち消し合うように構成されていてよい。同じことは、刃２とこれに対して逆方向に配置される刃２’との数量が異なっている配置構成に対しても言える。しかしながら、もちろん、スラスト力が全く発生せず、または、部分的にしか発生せず、その結果必要に応じて角度値と方向とに関して異なるスラスト力が作動中に発生するような構成も合目的である。
【００３９】
反対方向の軸角λ１、λ１’を備えた刃２，２’のグループを、次のように設けるのが合目的であり、すなわち軸角λ１を備えた１個または複数個の刃２と、反対方向の軸角λ１’を備えた１個または複数個の刃２’とが、互いに横に並ぶようにまとめられてグループを形成するように設けるのが合目的である。しかしながら、図６の実施形態では、周刃として形成された刃２，２’はすべて対を成して互いに反対方向に配置されており、その結果軸線方向５に関して、正の軸角λ１を備えた各刃２の横に直接境を接して、反対方向または負の軸角λ１’を備えた１つの刃２’が配置されている。この場合の配置構成は、このように対を成している刃２，２’の刃先３，３’が回転運動方向４にＶ字状に開いているように選定されている。しかし逆の配置構成も合目的であり、すなわち刃先３，３’が回転運動方向４において互いに矢印状に向き合っているのも合目的である。
【００４０】
図１、図２、図６に図示した、底フライスとして形成されているディスク状の加工工具１４は、単独工具１５として作動することができ、或いは、１つの共通の工具シャンクまたは１つの共通の原動機軸、心棒、主軸または軸１６に任意の数量で挿通させて統合することによって１つの全体工具を形成することができる。これを図８に例示した。この場合、所望の特定のフライス輪郭を生じさせるため、同じフライス輪郭または異なるフライス輪郭を備えた複数個の単独工具１５を使用するのが合目的である。これらの単独工具１５は統合されて１つの全体輪郭を形成することができ、これから本発明による加工工具１４全体が形成されるとともに、所望のフライス輪郭全体が生じる。なお、軸角λ１、λ１’（図１、図２）が異なる単独工具１５を組み合わせて、軸線方向の反力を調整または低減させ、或いは、局部的に特定の切削結果を得るようにしてもよい。総じて、本発明によれば、任意の加工工具１４をたとえば丸のこ工具の形態に、折り曲げ工具の形態に、またはプロファイルフライスの形態に形成することができ、或いは、図１の正面刃として形成されている刃２”との関連で正面フライスまたは穿孔工具として形成することができる。
【００４１】
図７は図６の配置構成の変形実施形態であり、この変形実施形態では、加工工具１４は平削り工具として構成され、図６の配置構成を軸線方向に延長することによって形成されている。刃２，２’の配置は図６の加工工具１４の配置と同一であるが、軸線方向５に測った加工工具１４の長さがより長いためにこの方向でのみ刃２，２’の数量が多くなっている。この種の加工工具１４では、加工工程の際に互いに向き合っている刃２，２’または工作物のほうへ向いている刃２，２’が工作物のエッジにぶつかるように工作物に対し相対的に正確に位置決めすることで、磨滅を回避することが重要である。作業者にとって前記軸線方向の相対配向が容易になるようにするため、刃２の個々のグループと反対方向の刃２，２’のグループとは、オプションでそれぞれ異なるカラーマーキング８，９を有し、該カラーマーキング８，９は加工工具１４の停止時ばかりでなく、回転作動時にも見える。カラーマーキング８，９は回転作動時に視認できる色付き周円を生じさせ、この色付き周円に基づいて加工工具１４と工作物との軸線方向での相対配向を行うことができる。
【００４２】
以上説明した実施形態ではすべて、刃２または刃板１１のすくい面１２は平坦に形成されている。その結果、周刃の刃先３は、図２の正面図で見て加工工具１４の周輪郭に対応するようにボール状に研削されているにもかかわらず、すくい面１２に対し平行に半径方向に見て直線状に延在している。正面刃として形成されている図１の刃２”も同様に平坦なすくい面１３を有し、よって直線状の刃先３”を有している。
【００４３】
しかし、本発明の範囲内では、以下に詳細に説明するように、刃２がプロファイルされた（異形化された）すくい面１２、有利には湾曲したすくい面１２、特に凹状に湾曲したすくい面１２を有するのも合目的である。
【００４４】
図９は、本発明による加工工具１４の他の実施形態の周面図である。この図示した実施形態では、加工工具１４は、刃２を周面上に配置した筒状フライスとして実施されている。刃２の刃先３は回転軸線１に対し軸角λ１で、または、回転運動方向６に対して９０゜−λ１で位置している。軸角λ１は、図示した実施形態ではほぼ７０゜であるが、前述した角度範囲でもよい。さらに、刃２は軸角λ１の角度値は同じであるが、符号が異なるグループに配置されている。
【００４５】
図１０は図９の加工工具１４の１つの刃２の拡大図であり、刃板１１はこれに形成されている刃先３とともに本体１０の背面に固定され、これとは反対側の前部側のすくい面１２でもって屑室３０に向き合っている。刃先３０は、回転運動方向６に関して前方の刃コーナー部２５から後方の刃コーナー部２６へ延在し、前方の刃コーナー部２５から後方の刃コーナー部２６にわたって、前述の角度値または前述の角度範囲をもった平均軸角λ１を有している。
【００４６】
しかしながら、この延在態様は、図１ないし図８の実施形態とは異なり、直線だけではない。むしろ、刃２はプロファイル成形されたすくい面１２を有している。加えて、すくい面１２はたとえば筒状の輪郭部２８に沿って凹状に湾曲した凹部を備え、この凹部は、図示した実施形態では、２つの刃コーナー部２５と２６の間の中央領域に配置され、刃先３の方向に測ったすくい面１２の全長にわたって延在していない。凹状のプロファイル成形部の外側にして２つの刃コーナー部２５，２６に境を接している領域においてすくい面１２は平坦であり、その結果この領域では、刃先３は、図示した半径方向の平面図で、すくい面１２に対し平行に直線状に延在している。その間で、刃先３は、同じ図で見て、凹状の筒状の輪郭部２８のために、縁部分の形態の湾曲した延在態様を有している。その結果、図１０の図示に対応して、刃先３上の任意の点２９は回転軸線１に対し軸角λ１”で輪郭部２８の内側にあり、軸角λ１”はその角度値の点で平均軸角λ１とはわずかに異なっており、それにもかかわらず上述した境界の内側にある。このように刃先３は、プロファイル成形された輪郭部２８の内側においては、どの任意の点２９においても他の点に対して異なる軸角λ１”を有している。図示した筒状の輪郭部２８の代わりに、凸状または他の任意の幾何学的形状を選定してもよい。さらに、種々の性質をもつすくい面１２の輪郭部２８は刃先３の全長にわたって延在していてよい。
【００４７】
さらに、刃２はその刃コーナー部２５，２６の領域でもプロファイル成形されている。図１０の平面図からわかるように、刃２はすくい面１２に対しほぼ垂直に位置する端面２０，２１を有し、該端面２０，２１は、軸角λ１が大きいために、回転運動方向６に対し横方向において９０゜−λ１の角度で位置している。切削工程時には、刃２はその刃先３およびこれに接続しているすくい面１２でもって工作物にぶつかるばかりでなく、回転運動方向６において前方の、または、下流側の端面２０でもって工作物にぶつかる。切削挙動を改善し、回転運動方向６において下流側の刃コーナー部２５の負荷を軽減するため、刃２または刃板１１は前部端面２０の領域においてプロファイル成形されている。図示した実施形態では、刃板１１は、端面２０において、図示した半径方向平面図において、端面２０がエッジ角δですくい面１２に境を接するように凹状に湾曲している。この場合、エッジ角δはΔ＜９０゜である。これにより、刃２または刃板１１がその下流側刃コーナー部２５の領域で工作物に対し鈍角でぶつかるのが避けられる。凹状に湾曲している下流側の端面２０によりエッジ角δを形成するため、図示した実施形態では、一点鎖線で示した筒状の輪郭部２７が選定されている。しかし、これとは異なる形状も合目的である。
【００４８】
さらに、刃２または刃板１１は、オプションで、後部刃コーナー部２６に境を接しているその上流側の後部端面２１の領域においてもプロファイル成形され、このため、図示した実施形態では、図１１と図１４に図示した凸状の丸み部２２が設けられている。この場合、端面２１のプロファイル成形部の異なる輪郭も合目的である。
【００４９】
図１１は、回転運動方向６および半径方向７に対し相対的に構造化された構成を持つ刃２の詳細斜視図である。刃２は、回転運動方向６において下流側にすくい面１２を有し、半径方向７において外側へ向くように逃げ面１３を有している。逃げ面１３は回転運動方向６と正の逃げ角αを成し、これは図４の図示に対応している。すくい面１２に対し横方向にまたは逃げ面１３に対し垂直方向に端面２０があり、図１２に図示した端面２１に対向している。端面２０，２１はすくい面１２と逃げ面１３との間に形成されている刃先３を起点として半径方向７とは逆方向に延在するように、すなわち半径方向内側へ延在するようにプロファイル成形されている。図１１の実施形態では、このプロファイル成形部は、端面２０が筒状の丸み部２２によりすくい面１２に境を接するように選定されている。
【００５０】
図１２は、図１１の刃２を、すくい面１２と逃げ面１３以外に、端面２０（図１１）に対向している端面２１をも見えるように回転した位置で示したものである。これによれば、端面２１は、刃先３から半径方向内側へ延在する面取り部２２によりすくい面１２に境を接するようにプロファイル成形されている。
【００５１】
図１３は図１１および図１２の刃２の端面図である。図１１、図１２、図１３の図示からわかるように、正の逃げ角α（図１１）との関連で凸状の丸み部２２および／または面取り部２３が設けられているために、刃コーナー部２５，２６は半径方向に変位する。端面２０に境を接している刃コーナー部２５と端面２１に境を接している刃コーナー部２６とは、刃先３に対し半径方向７とは逆の方向に、半径方向内側へずれており、これにより、工作物にぶつかったときに大きな軸角λ１（図１０）にもかかわらず負荷軽減される。
【００５２】
図１１ないし図１３の実施形態では、端面２０，２１のプロファイル成形部は半径方向７において刃２の全高にわたって延在している。これとは択一的に、図１４の実施形態は合目的であり、すなわち凸状の丸み部２２または面取り部２３が、半径方向７に関して外側の、刃先３に直接境を接している領域にのみ形成されている。同じことは、図１０のプロファイル成形された、または、凹状に湾曲したすくい面１２に対しても言える。
【００５３】
端面２０に設けた凸状の丸み部２２と、端面２１に設けた面取り部２３とは、複数の可能な実施形態のうちの１つの実施形態にすぎない。各端面２０，２１は、選択に応じて、図１０の凹状に湾曲した実施形態を含む前記プロファイル成形部のうちの１つを有するか、或いは、他の形状のプロファイル成形部を有していてよい。さらに、両端面２０，２１のうちの一方の端面のみに、特に下流側の端面２０に、適当なプロファイル成形部を備えさせるのが合目的である。
【００５４】
すくい面１２および端面２０，２１のプロファイル成形部は、図９ないし図１４によれば、周刃として形成されている刃２に対し例示されているが、図１および図２の正面刃として形成された刃２”においても対応的に実施されていてよい。特に言及していない限りは、図９ないし図１４に記載の個々の実施形態はその他の構成および参照符号の点で互いに一致しており、且つ図１ないし図８に記載の個々の実施形態とも一致している。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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