(57)【要約】【課題】改良された磨耗挙動を有する回転工具の提供。【解決手段】回転工具は、縦軸（８）に沿って延伸し、正面（１４）と、中央先端（２０）と、外側へ向って切れ刃コーナ（２２）まで延伸する少なくとも１つの主切れ刃（１６）を備える。主切れ刃（１６）に第１逃げ面部分（３２）が隣接し、それにさらに第２逃げ面部分（３４）が隣接する。正面（１４）の領域において負荷、特に磨耗を少なくするために、第１逃げ面部分（３２）は第２逃げ面部分（３４）よりも小さい平均粗さ（Ｒａ）を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正面（１４）と、中心先端（２０）と、外側に向って切れ刃コーナ（２２）まで延伸する主切れ刃（１６）と、円周方向（２６）に沿って前記主切れ刃（１６）に隣接する第１逃げ面部分（３２）と、さらにこれに隣接する第２逃げ面部分（３４）とを有する、縦軸（８）に沿って延伸する回転工具において、
前記第１逃げ面部分（３２）は前記第２逃げ面部分（３４）よりも小さい平均粗さを備えることを特徴とする回転工具。
【請求項２】
前記第１逃げ面部分（３２）の平均粗さＲａは０．１μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の回転工具。
【請求項３】
前記第２逃げ面部分（３４）の平均粗さＲａは０．１μｍより大きく０．４μｍまでの範囲にあることを特徴とする請求項１または２に記載の回転工具。
【請求項４】
前記第１逃げ面部分（３２）は中心先端（２０）から距離を置いて始まることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の回転工具。
【請求項５】
前記第１逃げ面部分（３２）は半径方向に見て横切れ刃（１８）から距離を置いて前記主切れ刃（１６）に隣接することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の回転工具。
【請求項６】
前記正面（１４）は逃げ角（γ）で前記主切れ刃（１６）に隣接し、前記逃げ角（γ）は中心から遠い領域において中心に近い領域よりも小さいことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の回転工具。
【請求項７】
前記第１逃げ面部分（３２）は円周方向（２６）に、前記切れ刃コーナ（２２）の方向に増大する幅（Ｂ）を備えることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の回転工具。
【請求項８】
前記第１逃げ面部分（３２）は前記切れ刃コーナ（２２）において、５から２０°の範囲の角度（α）で円周方向（２６）に延伸することを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の回転工具。
【請求項９】
正面（１４）と、中心先端（２０）と、外側に向って切れ刃コーナ（２２）まで延伸する主切れ刃（１６）と、円周方向（２６）に沿って前記主切れ刃（１６）に隣接する第１逃げ面部分（３２）と、さらにこれに隣接する第２逃げ面部分（３４）と、を有し、縦軸（８）に沿って延伸する回転工具の製造方法において、
２つの逃げ面部分（３２、３４）は異なる研磨盤によって研磨されることを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記研磨盤は異なる粒度を備えることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
最初に前記第２逃げ面（３４）が研磨され、次に前記第１逃げ面（３２）が研磨されることを特徴とする請求項９または１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦軸に沿って延伸し、前側の正面に中心先端と、外側へ向って切れ刃コーナまで延伸する主切れ刃と、主切れ刃に隣接する第１逃げ面部分およびこれに隣接する第２逃げ面部分とを備える回転工具、特に穿孔工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の回転工具は例えば特許文献１から明らかである。いわゆる４面研磨を有する穿孔工具は、さらに例えば特許文献２から明らかである。
【０００３】
多面研磨を有するこの種のドリルの正面は、一般的にそれぞれの主切れ刃に隣接して回転方向に第１逃げ角で配置される第１逃げ面部分を備える。これに大きな第２逃げ角で配置される第２逃げ面が隣接する。その場合、特許文献２から明らかなツイストドリルにおいて、第１逃げ面部分はそれぞれ主切れ刃全体に沿って延びる。その場合、２つの主切れ刃は横切れ刃を介して互いに連結される。切削特性を改善するために、第１逃げ面部分は、特許文献１に基づいて穿孔工具の円周に対して増大する幅を有するほぼ三角形状に形成される。その場合第１逃げ面は、通常の４面研磨におけるように中央先端において始まるのではなく、半径方向に中心先端から距離を置いて横切れ刃の端末において始まる。
【０００４】
２つの逃げ面の間の過渡部における環状カーブによって形成されるエッジに基づいて、このエッジにしばしば機械的な負荷が発生する。このような機械的な負荷を回避するために、例えば特許文献３に基づいて、逃げ面が主切れ刃から切りくず溝の方向にエッジなしに湾曲する表面として形成されるドリル先端が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許４，７５９，６６７号明細書
【特許文献２】米国特許４，９８３，０７９号明細書
【特許文献３】欧州特許第１  ２３０  ０５８  Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このことから、本発明は、改良された特性を有する、特に改良された磨耗挙動を有する回転工具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、本発明に基づいて請求項１の特徴を有する回転工具によって、および請求項９に記載の特徴を有するこのような回転工具の製造方法によって解決される。その場合、回転工具、特に穿孔工具は、縦軸に沿って延伸し、かつ縦軸上にある中央先端を含む前側の正面を備える。正面のエッジに沿って、ほぼ半径方向に主切れ刃が穿孔工具の外側へ向って切れ刃コーナまで延びる。一般的に、横切れ刃を介して互いに連結される少なくとも２つの主切れ刃が形成される。その場合、横切れ刃は回転工具のドリルコアを横切り、かつ中央先端と交差する。従来の４面研磨の場合と同様に、円周方向に沿って主切れ刃に第１逃げ面部分が隣接し、かつこれにさらに第２逃げ面部分が隣接する。したがって、この２つの逃げ面部分は互いに移行する。切削運転の際に発生する切削力を低減させるために、ここで、第１逃げ面部分が第２逃げ面部分に比べて小さい平均粗さを備えることが予定される。製造技術的に、これは、本発明に基づく方法の枠内において、２つの逃げ面部分を異なる研磨盤を用いて研磨することによって解決され、その場合、これらの研磨盤は特に粒度に関して異なっている。
【０００８】
この形態は、切削加工の際に直接主切れ刃に引き続いて高い摩擦力が第１逃げ面部分に発生し、この摩擦力は大きな磨耗をもたらし、かつ総合的に穿孔工具の高い機械的負荷をもたらす可能性があるという考えに基づいている。改良された表面品質、すなわち小さい粗さを有する第１逃げ面部分のこの形態によって、主切れ刃に隣接する大きい負荷が掛る位置において、摩擦負荷とそれに伴う機械的負荷、および磨耗が適切に低減される。
【０００９】
その場合、目的に沿って、第１逃げ面部分の平均粗さは０．１μｍ以下であることが予定される。同時に第２逃げ面部分の平均粗さは０．１μｍより大きく、特に０．１μｍから０．４μｍの範囲にある。この粗さ値によって、一方において十分に高い研磨速度が可能である経済的な製造方法が保証され、同時に第１逃げ面部分の高い表面品質が保証される。使用される異なる研磨盤の粒度はこれらの平均粗さに対応して選択される。
【００１０】
特に優先的な形態において、第１逃げ面部分は半径方向に見て中央先端から距離を置いて、特に横切れ刃に隣接して始まる。この処置によって、第１逃げ面部分に割当てられる逃げ角は中央領域における逃げ角と異なることが可能であり、したがってこれらの逃げ角は互いに独立して調整することができる特別な利点が獲得される。中央から始まって全半径方向長さをカバーする通常の研磨盤を用いる従来の研磨において、中央から遠い領域における逃げ角から中央に近い領域における逃げ角を分離することは、通常は容易に可能ではない。その場合、中央に近い領域において正面は回転角度に応じて縦方向に比較的大きい高度オフセット、すなわち大きい傾斜を備えるので、中央に近い領域においては比較的大きい逃げ角が必要である。
【００１１】
その場合、別の優先的な形態において、第１逃げ面部分は主切れ刃の中央から遠い領域において、すなわち半径方向に見て横切れ刃から距離を置いて初めて隣接する。すなわち、主切れ刃の中央に近い部分において、第１逃げ面部分はまだ主切れ刃に隣接していない。したがって第１逃げ面部分は、半径方向に見て主切れ刃の中間領域において初めて始まる。したがって第２逃げ面部分は、一般的に少なくとも横切れ刃に直接隣接し、および主として主切れ刃の中央に近い部分にも直接隣接する。したがって第１逃げ面部分は、例えば主切れ刃の半径方向延伸部の外側５０から９０％をカバーする半径方向の外側領域のみに形成される。
【００１２】
既に述べたように、中央に近い領域と中央から遠い領域との間の逃げ角の分離は可能である。したがって、目的に沿って、正面は一般的に、正面の中央から遠い領域において中央に近い領域におけるよりも小さい逃げ角で主切れ刃に隣接することも予定される。その場合、中央から遠い領域において逃げ角は第１逃げ面部分によって限定される。その場合、第１逃げ面部分によって限定される逃げ角は典型的に、例えば５から１０°の範囲にある。
【００１３】
その場合、優先的な別形態に基づいて、第１逃げ面部分は円周方向に、切れ刃コーナの方向に増大する幅を備える。その場合、全体に第１逃げ面部分は中央へ向けて先細りする形状を備える。
【００１４】
第１逃げ面部分は、さらに外周において切れ刃コーナの領域に回転方向に約５から２０°の範囲の角度で延伸する。その場合、円周方向へのこの比較的短い延伸部は、所望する磨耗低減効果に対して十分である。
【００１５】
このような穿孔工具を製造するために、既に述べたように、本発明に基づいて異なる粒度を有する２つの研磨盤が使用され、その場合、第１逃げ面部分に対して細かい粒度を有する研磨盤が使用される。大きい粒度を有する研磨盤を用いて最初に穿孔工具の正面形状が研磨される。それに続いて独立した研磨ステップにおいて細かい粒度を有する追加の第２研磨盤を用いて第１逃げ面部分が研磨される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本発明の実施例を以下、図面に基づいて詳細に説明する。これらはそれぞれ簡略化した描写において表される。
【図１】交換可能なドリル先端のドリル正面の正面図である。
【図２】図１に示した交換可能なドリル先端の斜視側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１および図２に例として、ここに詳細に示していない態様においてモジュール式穿孔工具を形成するための溝付きシャンクに使用できる交換可能なドリル先端２を示す。ドリル先端２はそのために固定ピボット４を含み、該固定ピボット４を用いてドリル先端をシャンクの対応する収容部に挿入して可逆に交換可能に使用することができる。固定ピボット４を介して挿入固定が行われ、かつ回転トルク伝達も行われる。固定ピボット４にさらに挿入ピボット６が隣接する。
【００１８】
ドリル先端２は縦軸８に沿って延び、該縦軸８は同時に、運転時にドリル先端２がその周りに回転する回転軸も限定する。ドリル先端２は溝を付けて形成され、および実施例においてはシャンクに連接される２つの切りくず溝１０を備える。実施例においてはさらに、ドリル先端２を縦方向に貫通して、かつ前側の正面１４へ抜ける冷却剤孔１２が形成される。
【００１９】
ドリル先端２は横切れ刃１８を介して互いに連結される２つの主切れ刃１６を含む。実施例において、横切れ刃１８はほぼＳ字状に延びる。その場合、横切れ刃１８は縦軸８上にある中央先端２０と交差する。両方の切れ刃、すなわち横切れ刃１８と主切れ刃１６は中央先端２０からドリル先端２の外周まで連続し、かつそれらによって形成される正面１４のエッジに沿って無段階に延びる。主切れ刃１６は切れ刃コーナ２２における外周縁において終了する。中央先端２０から切れ刃コーナ２２までの距離はドリル先端２の公称半径Ｒによって限定される。切れ刃コーナ２２において円周側に副切れ刃２４が隣接し、該副切れ刃２４は切りくず溝１０に沿って延びる。円周方向２６において副切れ刃２４に支持斜角面２８が隣接する。切りくず溝１０の間に円周側にドリル背面３０が形成される。円周方向２６は一般的に円中心として中央先端２０を有する円弧の進行方向によって定義される。
【００２０】
正面１４は実施例において第１逃げ面部分３２、および円周方向２６にそれに隣接する第２逃げ面部分３４によって構成される。最後にドリル先端２において、正面側はさらに、中央先端２０の領域において周知の方法で材料を取り除くいわゆる間引部３６が削り取られ、その結果、中央は間引かれて薄くなる。
【００２１】
第１逃げ面部分３２は水平面３８に対して５から１０°の範囲にある逃げ角γで配置される。第２逃げ面３４は同様に、第１逃げ面３２の逃げ角γよりやや大きい、ここでは詳細に示されていない逃げ角γを備える。縦軸８は水平面３８に対する垂線を構成する。
【００２２】
第１逃げ面部分３２はこの実施例において中央先端２０から距離を置いて始まり、かつそこからドリル先端２の円周側面へ延伸する。それは円周方向２６に、円周側面への方向に、すなわち切れ刃コーナ２２への方向に増大する幅Ｂを備える。この実施例において第１逃げ面部分３２はほぼ三角形状に形成される。その場合、切れ刃コーナ２２における幅Ｂは、例えば公称半径Ｒの１０から２０％の範囲である。一般的に第１逃げ面部分３２は切れ刃コーナ２２において５〜２０°の範囲において角度αをカバーする。
【００２３】
さらに第１逃げ面部分３２は、例えば公称半径Ｒの５０から９０％の範囲にある半径方向長さＬを備える。その場合、第１逃げ面部分３２は横切れ刃１８の端末から距離を置いて主切れ刃１６の内部で始まる。したがって、第１逃げ面部分３２は、主切れ刃の中央から遠い一部分１６Ａのみにおいて形成される。同時に、第２逃げ面部分３４は中央に近い領域において横切れ刃１８にまで、およびこの実施例においては主切れ刃１６の中央に近い内側部分１６Ｂにまでも延伸する。円周方向２６に見て、第２逃げ面部分３４はこの実施例において、ほとんど切りくず溝１０への過渡部を意味する間引部３６の後ろ側に移行する。
【００２４】
２つの主切れ刃１６は、互いに先端角度の下にほぼ屋根状に互いに配置される。先端角度は一般的に９０から１８０もしくは１７９°の間の範囲である。優先的に先端角度はほぼ１４０°の範囲にある。したがって全体として正面１４は円錐側面部分の方式に基づいて構成される。
【００２５】
第１逃げ面部分３２の領域において先端角度は内側の中央部に近い領域に比べてやや、例えば１から５°だけ、特に１°だけ大きくされる。したがって正面１４は外側領域において、特に第１逃げ面部分３２の領域において、切れ刃コーナ２２へ、中央先端２０への中央に近い領域におけるよりもややフラットに延びる。
【００２６】
２つの逃げ面部分３２、３４を有するこの正面形状を製造するために、最初に第１研磨盤を用いて第２逃げ面部分３４が研磨される。次に、第２逃げ面部分３４に対する研磨盤よりも細かい粒度を備える第２研磨盤を用いて第１逃げ面部分３２が研磨される。その場合、全体として正面１４は、第１逃げ面部分３２が第２逃げ面部分３４の平均粗さＲａよりも小さい平均粗さＲａを備えるように研磨される。特に第１逃げ面部分３２の粗さは０．１μｍ以下である。第２逃げ面部分３４の平均粗さＲａは優先的に０．１μｍより大きく、特に０．１μｍから０．４μｍの間の範囲にある。
【００２７】
平均粗さは一般的に中心線からの表面点の偏差の算術平均を意味する。その場合、中心線は、表面輪郭の全偏差の和が中心線において最小になるように、正面１４の表面輪郭に交差する。
【００２８】
正面形状は、本明細書で図に表されたモジュール化穿孔工具のドリル先端２に関連付けて説明された。ドリル先端２は、可逆に交換可能な超硬合金ドリルを意味している。しかし、ここで説明した正面形状、すなわち一般的に第２逃げ面部分３４に比べて小さい粗さを有する第１逃げ面部分３２の特別な形態は、別の回転工具、例えば超硬ソリッドドリルにおいても使用することができる。
【００２９】
回転工具は一般的に加工品を切削加工する工具を意味し、加工工程において回転軸周りに回転する。
【符号の説明】
【００３０】
２   ドリル先端
４   固定ピボット
６   挿入ピボット
８   縦軸
１０ 溝
１２ 冷却剤孔
１４ 正面
１６ 主切れ刃
１８ 横切れ刃
２０ 中央先端
２２ 切れ刃コーナ
２４ 副切れ刃
２６ 円周方向
２８ 支持斜角面
３０ ドリル背面
３２ 第１逃げ面部分
３４ 第２逃げ面部分
３６ 間引部
３８ 水平面
【図１】
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【図２】
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