(57)【要約】【課題】回転工具のための簡略化された形成方法を提供する。【解決手段】回転工具（２）は、軸方向（４）に延びる基体（１２）と、少なくとも２つのチップ溝（１４）と、チップ溝（１４）に回転方向（２４）に連続するガイド面取り部（２２）と、２つのチップ溝（１４）の間の背部（１５）と、ガイド面取り部（２２）に径方向に連続したクリアランス（２８）とを有する。回転工具（２）は、第１の方法ステップにおいて未加工棒材（３０）を非円形に研磨して、第２の方法ステップではチップ溝（１４）を研磨形成し、ガイド面取り部（２２）が最大の直径（Ｒ２）を有する位置に形成され、且つ半径（Ｒ）はそれぞれのガイド面取り部（２２）に引き続いて減少して半径方向のクリアランス（２８）を形成するために減少する。【選択図】図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向（４）に延びる基体（１２）を有し、前記基体（１２）が、
−少なくとも２つのチップ溝（１４）と、
−それぞれのチップ溝（１４）に沿って延びる、ガイド面取り部（２２）と、
−前記チップ溝（１４）の間のそれぞれの背部（１５）と、
−それぞれの前記ガイド面取り部（２２）に連続するとともに、後続の前記チップ溝（１４）まで延びる、前記背部（１５）内の径方向のクリアランス（２８）と、
を有している、回転工具、特にドリル（２）又はフライス、を形成する方法において、
−第１の方法ステップにおいて、未加工棒材（３０）を非円形に研磨して、前記未加工棒材（３０）の半径（Ｒ）を角度に従って最大の半径（Ｒ２）と最小の半径（Ｒ１）の間で変化させ、且つ
−第２の方法ステップにおいて、前記ガイド面取り部（２２）が前記最大の半径（Ｒ２）を有する位置に形成され、且つ前記半径（Ｒ）が回転方向（２４）においてそれぞれの前記ガイド面取り部（２２）に引き続いて減少して前記非円形の外形に基づいて前記径方向のクリアランス（２８）を形成するために減少するように、前記チップ溝（１４）を研磨形成する、
ことを特徴とする回転工具を形成する方法。
【請求項２】
前記未加工棒材（３０）が、第１の方法ステップにおいて楕円形の横断面（３４）に研磨されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記最小の半径（Ｒ１）が、前記楕円形の横断面（３４）の半短軸を定め、前記最大の半径（Ｒ２）が半長軸を定めることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記最小の半径（Ｒ１）が、前記最大の半径（Ｒ２）の０．７５から０．９８倍の領域内、特に０．９２から０．９５倍の領域内にあることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記チップ溝（１４）が螺旋状に延びるよう研磨形成され、それに応じて前記ガイド面取り部（２２）がそれぞれ前記最大の半径（Ｒ２）に沿って螺旋状に延びていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
軸方向（４）に延びる基体（１２）を有し、前記基体（１２）が、
−少なくとも２つのチップ溝（１４）と、
−回転方向（２４）においてそれぞれの前記チップ溝（１４）に連続するガイド面取り部（２２）と、
−前記チップ溝（１４）の間の、それぞれの背部（１５）と、
−回転方向（２４）において前記ガイド面取り部（２２）に連続するとともに、後続の前記チップ溝（１４）まで延びる、前記背部（１５）内の径方向のクリアランス（２８）と、
を有している、
回転工具、特にドリル（２）またはフライスにおいて、
前記ガイド面取り部（２２）に直接連続して、前記基体（１２）の半径（Ｒ）が後続の前記チップ溝（１４）に向って細くなって、径方向のクリアランス（２８）が形成されていることを特徴とする回転工具。
【請求項７】
前記背部（１５）が横断面で見て、楕円形の外周ライン（３２）に沿って延びていることを特徴とする請求項６に記載の回転工具。
【請求項８】
前記チップ溝（１４）が軸方向（４）に延びて、切刃領域（８）が画定され、前記「楕円形の」横断面（３４）が前記切刃領域（８）全体に形成されていることを特徴とする請求項６または７に記載の回転工具。
【請求項９】
前記チップ溝（１４）が、軸方向（４）に沿って螺旋状とされていることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の回転工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸方向に延びる基体を有し、その基体が少なくとも２つのチップ溝と、それぞれのチップ溝にそれぞれ連続するガイド面取り部とを有し、チップ溝の間にそれぞれ背部が形成されており、且つ背部内でガイド面取り部に径方向のクリアランスが連続するとともに、後続のチップ溝まで延びている、回転工具、詳細にはドリル又はフライスを形成する方法に関する。本発明は、さらに、この種の回転工具、詳細にはドリル又はフライスに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１から、穴あけ工具として形成された、この種の回転工具が読み取れる。この既知のドリルは、クランプシャフトに連続する切刃領域を有する超硬ドリルであって、その切刃領域内に、ドリル端面まで延びる、螺旋状のチップ溝が形成されている。螺旋状のチップ溝に沿って副切刃が延びており、その副切刃に、回転方向にそれぞれガイド面取り部が連続しており、そのガイド面取り部が駆動中に穴の内壁に支持されることにより、ドリルをガイドする。
【０００３】
この種の超硬ドリルは、通常、円形未加工棒材から研磨によって形成され、第１の方法ステップにおいて、未加工棒材が望ましい公称直径に円く研磨され、第２の方法ステップにおいては、必要に応じて螺旋状のチップ溝が研磨形成され、最後に第３の方法ステップにおいて、径方向のクリアランスを生じさせるために、背部が研磨されるため、実際の穴あけプロセスの際には背部が孔壁から離隔している。補足的に、通常、ドリル尖端の望ましい尖端形状を生じさせるために、さらに他の研磨ステップが設けられている。示された３つの方法ステップは、ドリル尖端の後に続けて、軸方向に回転工具の切刃領域を形成するために用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許第１３３４７８７Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これを出発点として、本発明の課題は、この種の回転工具のための簡略化された形成方法および簡単に形成できるこの種の回転工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、本発明に従って、請求項１の特徴を有する方法によって、ならびに請求項６の特徴を有する回転工具によって解決される。好ましい発展形態は、それぞれ下位請求項に記載されている。
【０００７】
回転工具は、一般に、軸方向に延びており、特に超硬合金によって形成され、詳細には超硬ドリルとして形成されている。回転工具は基体を有しており、その基体に少なくとも２つのチップ溝が形成されており、このとき、周方向又は回転方向に見て、それぞれのチップ溝には基体の外周側にガイド面取り部が連続している。互いに連続する２つのチップ溝の間に、それぞれ背部が形成されており、その背部内には、それぞれのガイド面取り部に続いて径方向のクリアランスが形成されている。
【０００８】
この種の回転工具、詳細にはドリル又はフライスを簡単に形成するために、第１の方法ステップにおいて、未加工棒材を非円形に研磨し、特に未加工棒材の半径、従って基体の半径を角度に従って最大の半径と最小の半径の間で変化させる。第２の方法ステップにおいて、チップ溝が研磨形成される。全体として、ガイド面取り部が必然的に最大の半径を有する位置に形成され、且つ径方向のクリアランスが同様に必然的に非円形の外形に基づいて形成されるように、未加工棒材を研磨する。その場合にクリアランスは、ガイド面取り部から始まって後続のチップ溝まで延びている。従って作動中は、背部と加工される工作物の内壁との間にそれぞれ径方向の距離が存在する。
【０００９】
この形成方法の特別な利点は、第３の研磨ステップが不要であり、且つ詳細には設けられてもいないことにある。むしろ、径方向のクリアランスは、非円形の横断面形状に基づいて自動的に形成される。従って、全体として１つの形成ステップが省かれ、それがコストの節約と時間の節約をもたらす。
【００１０】
従って、工具尖端に連続する切刃領域の加工は、上述した２つの方法ステップのみを必要とし、他の研磨ステップは設けられていない。２つの方法ステップは、原則的に任意の順序で行うことができる。しかし好ましくは、まず未加工棒材を非円形に研磨し、次にチップ溝を研磨形成する。
【００１１】
好ましい形態では、未加工棒材が第１の方法ステップにおいて楕円形の横断面に研磨される。これは、一般に基体が最大の半径から連続的に最小の半径に向かって細くなって、引き続き再び第２の対向する最大の半径まで連続的に増加することを意味する。従ってこの実施変形例では、それぞれガイド面取り部を有する正確に２つのチップ溝が形成される。しかし原則的に、ここで説明する方法は、たとえば３つ又は４つのチップ溝を有する多くの形状にも転用できる。その場合に重要なことは、最大の半径から始まって、連続的且つ恒常的に最小の半径に向かって細くなることである。その場合に背部は、一般に、一貫して湾曲するとともに、折れ曲がりおよび段部のない外周ラインに沿って延びている。径方向のクリアランスは、ガイド面取り部に直接連続して、継続的に増大している。
【００１２】
従って、ガイド面取り部自体は、従来の丸研磨面取り部でのケースのように、同じままの半径を有してはいない。むしろ、ガイド面取り部自体がアンダーカットを有し、使用中は、軸方向に見て、工作物壁との直線状の接触部のみを有している。
【００１３】
従って、楕円形の形態に対応して、最小の半径が、好ましくは楕円形の横断面の半短軸を定め、最大の半径が半長軸を定める。その場合に、目的にかなうように、最小の半径は、最大の半径の０．７５から０．９８倍の領域内、特に０．９２から０．９５倍の領域内にある。それによって一方では十分なクリアランスが得られ、他方ではガイド面取り部の領域内で十分な支持が得られる。２つの半径の差が比較的小さいことに基づいて、ガイド面取り部での半径はわずかしか減少しないので、十分なガイド機能が保証されている。
【００１４】
その場合、好ましい発展形態においては、チップ溝が螺旋状に延びるように研磨形成されている。従って、それに応じて、ガイド面取り部も螺旋状に延びるように形成される。その場合に、それぞれチップ溝によって画定される切刃領域全体を超えて、ガイド面取り部が、回転方向に見てそれぞれ最大の半径を有する位置に確実に形成されるように、楕円形状の横断面も、同様に螺旋状に延びるように形成されている。このことは、最大の半径が、軸方向に見て螺旋状のラインに沿って延びていることを意味している。その場合、この螺旋状のラインは、それぞれのガイド面取り部の推移と一致している。代替的に、チップ溝は直線的に延びている。
【００１５】
その場合、この非円形の推移を形成するために、研磨ディスクが、もともとは円形の未加工棒材に径方向に当接される。このとき、未加工棒材はその中心軸を中心に回転する。角度位置に従って、研磨ディスクの径方向の当接位置が変化するので、角度に従って異なる半径が未加工棒材に形成される。補足的に、研磨ディスクの半径方向の当接位置は、研磨ディスクの軸方向の位置に従っても変化するので、楕円形横断面の望ましい螺旋状の推移が得られ、従って楕円の最大の半径は、それぞれの切断平面において螺旋状のラインに沿って延びている。
【００１６】
回転工具は、詳細には鋭い切っ先を有する超硬ドリルである。そのために、要求と使用目的に応じて、基体は、使用分野に従って１つまたは複数の冷却剤用の孔を有しており、さらに好ましくは、工具尖端から始まってシャフト領域へ向かってやや円錐状に細くなるように形成されている。
【００１７】
以下、本発明の実施例を、図面を用いて詳細に説明する。図は、それぞれ簡略化された表示である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】従来技術に基づく螺旋状のチップ溝を有する超硬ドリルを示す側面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示す螺旋ドリルの工具尖端を示す正面図である。
【図２Ａ】従来技術に基づくこの種のドリルの状況を、ガイド面取り部の領域内で図式的に示す横断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａにおいて円で示された領域の拡大図である。
【図３Ａ】本発明に基づくドリルの状況をガイド面取り部の領域内で図式的に示す横断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａにおいて円で示された領域の拡大図である。
【図４】軸方向に螺旋状に延びる、楕円形の横断面を有する、非円形に研磨された未加工棒材を示す斜視図である。
【図５Ａ】図４の正面の切断平面Ａ−Ａを示す平面図である。
【図５Ｂ】図４の切断平面Ｂ−Ｂを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図面において、同一に作用する部分には、それぞれ同一の参照符号が付けられている。
【００２０】
図１Ａに示す超硬ドリル（ドリル２）は、螺旋ドリルとして形成されており、軸方向４へ中心長手軸５に沿って延びており、その中心長手軸は同時に回転軸も定める。ドリル２は、後方の領域内にクランプシャフト６を有しており、そのクランプシャフトに溝のある切刃領域８が連続しており、その切刃領域が正面の工具尖端１０まで延びている。その場合にドリル２は、全体として超硬基体１２を有しており、その超硬基体の切刃領域８内にチップ溝１４が研磨形成されており、そのチップ溝の間にそれぞれ背部１５が形成されている。基体１２は、補足的に冷却剤用通路１６を有している。
【００２１】
工具尖端１０は、本実施例においては、円錐ジャケット形状に研磨されており、２つの主切刃１８を有し、それらが横切刃２０を介して互いに結合されている。主切刃１８は、径方向外側の切断角部まで延びており、その切断角部にそれぞれのチップ溝１４に沿って延びるように、背部１５に形成されたガイド面取り部２２を有する副切刃がそれぞれ軸方向４に連続している。作動中、ドリル２はその中心長手軸５を中心に回転方向２４に回転する。従来のドリルにおいては、ガイド面取り部２２が、通常、いわゆる丸研磨面取り部として形成されており、すなわち半径方向のアンダーカットを持たず、従ってクリアランスを持たない。これにより、半径は、ガイド面取り部の回転角度全体にわたって一定であって、通常は公称半径に相当し、従来の形成方法では、未加工棒材が第１の方法ステップにおいてその公称半径に円く研磨される。
【００２２】
背部１５内では、回転方向２４に見てそれぞれのガイド面取り部２２に続いて、それぞれ半径方向のクリアランス２８が形成されている。従来の形成方法では、この工程が、あらかじめ第２の方法ステップにおいてチップ溝１４が形成された後に、独立した第３の研磨ステップにおいて行われる。
【００２３】
さらに明確に説明するため、従来技術のための図２Ａと２Ｂにおいて、この従来の状態を再度図式的に示す。ここでは、図２Ａ内の二点鎖線で示す円は、一定の半径Ｒを有する、円形の外周ライン３１を示している。特に図２Ｂの表示から再度はっきりと認識されるように、ガイド面取り部２２は、まず、正確にこの円弧ライン上に延びており、この円弧ラインは従来の方法において第１の丸研磨ステップの後に生じるものである。
【００２４】
図３Ａ、３Ｂ、ならびに４および５Ａ、５Ｂを用いて、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００２５】
原則的には、第１の方法ステップにおいて、未加工棒材３０が非円形に研磨されるため、棒３０はそれぞれの横断面において楕円形の外周ライン３２を形成する。それに応じて半径Ｒ、すなわち中心長手軸５から外周側までの距離は、最小の半径Ｒ１から最大の半径Ｒ２へ変化する。ここでの変化は、楕円状の横断面において一般的であるように、連続的且つ恒常的である。
【００２６】
従来技術においては丸研磨の後に生じるような円形の外周ライン３１からの、楕円形の外周ライン３２のずれが、図３Ａにおいて認識される。特に図３Ｂの拡大した表示から明らかなように、半径Ｒは、背部１５に沿って、公称半径を定めると同時にガイド面取り部２２の位置も定める最大の半径Ｒ２から、連続的に最小の半径Ｒ１まで減少する。それぞれ、それぞれのチップ溝１４がどのように形成されているか、すなわちこのチップ溝がどの角度領域にわたって延びているか、に応じて、半径Ｒはチップ溝１４に対して連続的に減少し、あるいはチップ溝１４へ向かってすでに再び増大する。もちろん最大の半径Ｒ２までは増大しないので、半径方向のクリアランス２８が維持され、使用中の背部１５は工作物の内壁から離隔していることが、保証されている。
【００２７】
詳細には、図５Ａおよび５Ｂと関連して、図４から明らかなように、未加工棒材３０は、螺旋状の溝を有する螺旋ドリルとしてのドリル２を形成するために用いられる。従って、研磨された未加工棒材３０の楕円形の横断面３４は、中心長手軸５を中心に軸方向４に連続的に回動するので、最大の半径Ｒ２ないし最小の半径Ｒ１が軸方向４に見て螺旋ラインに沿って延び、このことが、図４では最小の半径Ｒ１について実線の補助線で示され、最大の半径Ｒ２については破線の補助線で示されている。
【符号の説明】
【００２８】
２      ドリル
４      軸方向
５      中心長手軸
６      クランプシャフト
８      切刃領域
１０      工具尖端
１２      基体
１４      チップ溝
１５      背部
１６      冷却剤用通路
１８      主切刃
２０      横切刃
２２      部
２４      回転方向
２８      クリアランス
３０      未加工棒材
３１      外周ライン
３２      外周ライン
３４      横断面
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
2015054392.tif 000005
【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2015054392.tif 000008
【図４】
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【図５Ａ】
2015054392.tif 000010
【図５Ｂ】
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