(57)【要約】【課題】振動を可能な限り抑えることができるフライス工具を提供する。【解決手段】複数の切削用側面部（３）と、該切削用側面部（３）の間に設けられた切削排出溝（４）を備え、前記切削用側面部（３）が、切削エッジ（６）を有し、該切削エッジ（６）の切削面に沿って、切削エッジ（６）のくさび角度（α）よりも大きい角度のくさび角度（β）を有している刃のベゼル（１０）が設けられているものであって、切削エッジ（６）に沿って伸びている刃のベゼル（１０）が、離れた切削エッジ（６）に沿って伸びている刃のベゼル（１０）の切削角度（γ2’、γ2’’、．．．）とは異なっている切削角度（γ2）を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の切削用側面部（３）と、該切削用側面部（３）の間に設けられた切削排出溝（４）を備えている、切削によって加工部品を処理するためのフライス工具であり、
前記切削用側面部（３）が、切削エッジ（６）を有し、該切削エッジ（６）の切削面（５）に沿って、切削エッジ（６）のくさび角度（α）よりも大きい角度のくさび角度（β）を有している刃のベゼル（１０）が設けられているものであって、
切削エッジ（６）に沿って伸びている刃のベゼル（１０）が、離れた切削エッジ（６）に沿って伸びている刃のベゼル（１０）の切削角度（γ2’、γ2’’、．．．）とは異なっている切削角度（γ2）を有している、フライス工具。
【請求項２】
切削エッジ（６）に沿って伸びているすべての刃のベゼル（１０）が、異なった切削角度（γ2、γ2’、γ2’’、．．．）を有する、
請求項１に記載のフライス工具。
【請求項３】
刃のベゼル（１０）の有効な切削角度（γ2、γ2’、γ2’’、．．．）が、０°から−３０°を範囲としている、
請求項１または請求項２に記載のフライス工具。
【請求項４】
切削用側面部（３）が、滑らかな切削エッジ（６）を有する、
請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載のフライス工具。
【請求項５】
切削エッジ（６）が、波形輪郭（７）を有し、
該波形輪郭（７）が、切削用側面部（３）の幅にわたって延びている、
請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載のフライス工具。
【請求項６】
刃のベゼル（１０）のそれぞれが、波形輪郭（７）の波の頂点（８）の高さにわたって延びている、
請求項５に記載のフライス工具。
【請求項７】
切削用側面部（３）の切削エッジ（６）が、異なったねじり角度（δ）を有している、
請求項１〜請求項６のいずれか一つに記載のフライス工具。
【請求項８】
切削用側面部（３）の切削エッジ（６）が、隆起部（１１）を備え、
該隆起部（１１）が切削排出溝（４）に食い込むことで、切削エッジ（６）に沿ってそれぞれ伸びているねじり角度（ε）が、異なった大きさを有する、
請求項１〜請求項７のいずれか一つに記載のフライス工具。
【請求項９】
刃のベゼル（１０）の表面が、切削排出溝（４）の表面より小さな粗度を有している、
請求項１〜請求項８のいずれか一つに記載のフライス工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の切削用側面部と、該切削用側面部の間に設けられた切削排出溝を備えている、切削によって加工部品を処理するためのフライス工具に関する。
本発明のフライス工具における切削用側面部は、切削エッジを有し、該切削エッジの切削面に沿って、切削エッジのくさび角度よりも大きい角度のくさび角度を有する刃のベゼルが設けられている。
【背景技術】
【０００２】
このタイプのフライス工具は、既知のものである。
このタイプの工具が高い性能を達成するために、該工具は、たとえば超硬合金、ＨＳＳ（高速度鋼）またはセラミック材で製造される。
この材料の脆弱性は、比較的高い。
したがって、これらの工具を使用するには、特に硬い材料を処理する間に、切削エッジの欠損という高い危険性を伴う。
このことは、該当する工具の性能を著しく損なうものである。
このタイプの損耗および工具の摩耗を大幅に減少させるため、刃のベゼルが切削エッジの切削面に設けられているが、該刃のベゼルのくさび角度は、切削エッジのくさび角度より大きくなっている。
このタイプの刃のベゼルを設けることは強い切削用のくさびという結果となり、この強さによって切削エッジの欠損の危険性が大きく減少される。
このことによって、これらの工具の耐用年数が長くなる。
このタイプの工具は、処理過程の間に振動を発生させる傾向を有することがあり、該傾向は、極端な場合には、ひゅうひゅう鳴る音という形で現れることがある。
しかし、工具上での振動は、処理された表面の質がより低いことを意味し、また、工具の耐用年数がより短いことも意味している。
【０００３】
特許文献１には、
ａ）１つのベース部分３と、
ｂ）少なくとも３つの刃２′，２′′，２′′′，２′′′′とが設けられており、該刃がその都度１つのすくい角γ１，γ２，γ３，γ４の下で配置されており、
ｃ）ベース部分が作業工程中刃を切削方向Ｓで運動させ、
ｄ）少なくとも３つの刃が互いに不等の間隔を置いて配置されており、
ｅ）少なくとも一部の刃のすくい角が、刃と、切削方向で先行する刃との間の間隔に依存して確定されており、
ｆ）刃のすくい角の確定が以下のように実施される、
すなわち、すくい角が、切削方向で先行する刃に対する間隔の増加と共に大きくなるという条件下で実施されるようにしたフライス工具が記載されている。
【０００４】
この特許文献１に記載のフライス工具は、高い性能または切削能力と、できるだけ小さな振動傾向または共振傾向とを同時に達成するものである。
【特許文献１】特開２００６−１９８７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の解決しようとする課題は、切削によって加工部品を処理するためのフライス工具であって、振動が可能な限り抑えられた工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明の課題を解決するための手段は、添付の図面の符号を参照すると、次のとおりである。
第１に、
複数の切削用側面部（３）と、該切削用側面部（３）の間に設けられた切削排出溝（４）を備えている、切削によって加工部品を処理するためのフライス工具であり、
前記切削用側面部（３）が、切削エッジ（６）を有し、該切削エッジ（６）の切削面（５）に沿って、切削エッジ（６）のくさび角度（α）よりも大きい角度のくさび角度（β）を有している刃のベゼル（１０）が設けられているものであって、
切削エッジ（６）に沿って伸びている少なくとも一つの刃のベゼル（１０）が、離れた切削エッジ（６）に沿って伸びている刃のベゼル（１０）の有効な切削角度（γ2’、γ2’’、．．．）とは異なっている有効な切削角度（γ2）を有している、フライス工具。
第２に、
切削エッジ（６）に沿って伸びているすべての刃のベゼル（１０）が、異なった有効な切削角度（γ2、γ2’、γ2’’、．．．）を有する、
上記第１に記載のフライス工具。
第３に、
刃のベゼル（１０）の有効な切削角度（γ2、γ2’、γ2’’、．．．）が、０°から−３０°を範囲としている、
上記第１または上記第２に記載のフライス工具。
第４に、
切削用側面部（３）が、滑らかな切削エッジ（６）を有する、
上記第１〜上記第３のいずれか一つに記載のフライス工具。
第５に、
切削エッジ（６）が、波形輪郭（７）を有し、
該波形輪郭（７）が、切削用側面部（３）の幅にわたって延びている、
上記第１〜上記第３のいずれか一つに記載のフライス工具。
第６に、
刃のベゼル（１０）のそれぞれが、波形輪郭（７）の波の頂点（８）の高さの少なくとも一部にわたって延びている、
上記第５に記載のフライス工具。
第７に、
切削用側面部（３）の切削エッジ（６）が、異なったねじり角度（δ）を有している、
上記第１〜上記第６のいずれか一つに記載のフライス工具。
第８に、
切削用側面部（３）の切削エッジ（６）が、隆起部（１１）を備え、
該隆起部（１１）が切削排出溝（４）に食い込むことで、切削エッジ（６）に沿ってそれぞれ伸びているねじり角度（ε）が、異なった大きさを有する、
上記第１〜上記第７のいずれか一つに記載のフライス工具。
第９に、
刃のベゼル（１０）の表面が、切削排出溝（４）の表面より小さな粗度を有している、
上記第１〜上記第８のいずれか一つに記載のフライス工具。
【０００７】
本発明によると、この目的は、有効な切削角度を有する、切削エッジに沿って伸びている、少なくとも一つの刃のベゼルによって解決される。
ここで、切削角度は、離れた切削エッジに沿って伸びている刃のベゼルの有効な切削角度とは異なっている。
この単純な手段により、工具における切削エッジの非対称性が得られ、該非対称性によって振動の発生を効果的に抑制することが可能となる。
【０００８】
好適には、切削エッジに沿って伸びているすべての刃のベゼルは異なった有効な切削角度を有しており、このことによって所望の非対称性が強調される。
【０００９】
好適には、刃のベゼルの有効な切削角度は、０°から−３０°の範囲にある。
この有効な切削角度の範囲の中で、最適な金属除去率と工具の長い耐用年数が達成される。
【００１０】
切削用側面部は、滑らかな切削エッジを有することができる。
また、切削用側面部は、工具の意図される目的に応じて、切削用側面部の幅にわたって延びる波形輪郭を有することもできる。
【００１１】
好適には、刃のベゼルのそれぞれは、少なくとも波形輪郭の波の頂点の高さの一部にわたって延びており、このことによって、波の頂点の最適な強化が達成される。
【００１２】
本発明のさらなる好適な開発によると、切削用側面部の切削エッジは、異なった角度のねじりを有している。
このことによって、非対称性の特徴が強調され、該非対称性によって、振動を誘発させる刺激に対して工具があまり影響を受けないようになっている。
【００１３】
また、切削用側面部の切削エッジに、隆起部を備えることもできる。
該隆起部が切削排出溝の中に伸びていることで、切削エッジに沿ったねじりの角度がさまざまな大きさを帯びるようになっている。
このことは、切屑の付着を防ぐもので、切屑を破壊する効果を有している。
したがって、工具の耐用年数が向上する。
好適には、刃のベゼルの表面は、切削排出溝の表面より低い粗度を有している。
したがって、処理中に産出される切屑は、最適な仕方で排出される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、特定の切削角度を有する切削エッジに沿って伸びている刃のベゼルを設け、切削エッジを非対称としたので、先行する技術のものと比較して、振動を可能な限り抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施態様は、添付図面によって例示的に示された以下の部分でより詳細に説明することとする。
【００１６】
図面において、
図１は、概略化された切削用側面部を有する、本発明によるフライス工具の図を示しており、
図２ａは、本発明によるこのフライス工具の空間表示を示しており、
図２ｂは、本発明によるフライス工具の、図２ａにおいて円で囲んだ部分の拡大表示を示しており、
図２ｃは、異なったデザインを有した本発明によるフライス工具の、図２ａにおいて円で囲んだ部分の拡大表示を示しており、
図３は、図１に示された本発明によるフライス工具にしたがった、線分ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面の部分図であり、
図４ａは、滑らかな切削エッジを有する、本発明によるフライス工具の図を示しており、
図４ｂは、図４ａに示された本発明によるフライス工具にしたがった、線分ＩＶ−ＩＶに沿った断面の部分図であり、
図５は、切削エッジに沿って異なった大きさのねじり角度を有している切削エッジを平面に展開した図を示しており、そして、
図６は、平面で描かれている、さまざまなねじり角度を有するフライス工具の切削エッジを示している。
【００１７】
図１は、加工部品の粗い加工に適したフライス工具１の第一の実施態様を示している。
このフライス工具１は、円筒形シャフト２を有している。
該円筒形シャフト２は、下部に切削排出溝４を有している。
また、切削用側面部３が、切削排出溝４の間に配置されている。
したがって、切削排出溝４および切削用側面部３は、既知の仕方でらせん形に設けられており、いわゆるねじり角を有している。
切削面５において、切削用側面部３は切削エッジ６を備えている。
該切削エッジ６には、事前に決められた有効な切削角度が与えられている。
切削エッジ６のそれぞれには、波形の形をつけられた波形輪郭７が設けられいる。
該波形輪郭７は、切削用側面部３の幅ｂの全体にわたって延びている。
このタイプの波形の形をつけられた波形輪郭は既知のものであり、たとえば、「ＮＲＦ」「ＮＲＣ」「ＭＲ」「ＷＲＣ」あるいは「ＮＦ」といった名称で知られている。
【００１８】
このフライス工具１は、既知の仕方で円筒形シャフト２によって対応する加工工具に挟み込むことができ、その後、加工部品をフライス過程で処理することができる。
【００１９】
図２ａは、図１にしたがった本発明によるフライス工具１の空間表示である。
該フライス工具１は、円筒形シャフト２、切削用側面部３、切削排出溝４および波形輪郭７を有している。
図２ａにおいて、円で囲んだフライス工具１の前部区域の一部が、図２ｂに拡大して示されている。
【００２０】
図２ｂは、切削用側面部３の一部を示している。
波形輪郭７は、切削用側面部３にわたって延びている。
該切削用側面部３は、切削排出溝４に直接、隣接している。
該切削排出溝４は、図２ｂでは一部しか明示されてない。
切削エッジ６は、この図２ｂに示された切削用側面部３の切削面５で視覚化されている。
波形輪郭７が切削用側面部３において波形の形をつけられていることで、この切削エッジ６は、波の頂点を示す波形頂点部８および波の谷を示す波形谷部９を備えた波形の形を有している。
刃のベゼル１０は、波形頂点部８である波の最上部で角度をつけられている。
実線１１は例示的な実施態様を示し、該実施態様では、刃のベゼル１０は、波形頂点部８の上部のみにわたって延びている。
図２ｂの左側では、点線１２が例示的な実施態様を示している。
該実施態様では、刃のベゼル１０は、波形頂点部８の高さ全体にわたって延びている。
【００２１】
図２ｃは、図１および図２ａによるフライス工具の実施態様を示している。
該実施態様において、刃のベゼル１０の幅は波の頂点の高さを越えている。
したがって、刃のベゼル１０のベースラインは、切削排出溝４の中で波形谷部９の下に配置されている。
【００２２】
図３には、例示的な実施態様によって示された合計で四つの切削用側面部３のうち、三つの切削用側面部３が、断面表示で明示されている。
切削排出溝４は、切削用側面部３のそれぞれの間に設けられている。
また、波形輪郭７の波形頂点部８と波形谷部９も明示されている。
該波形輪郭７は、切削用側面部３の全体にわたって延びている。
切削エッジ６の領域に設けられた対応する刃のベゼル１０も、図３では明示されている。
【００２３】
図３では、上部に示された切削エッジ６に対するそれぞれの角度が特定化されている。
角度γ1は、刃のベゼル１０が設けられていない場合における、フライス工具の有効な切削角度を示している。
角度αは、刃のベゼル１０が設けられていない、フライス工具のくさび角度を示している。
角度βは、角度を付けられた刃のベゼル１０を有するフライス工具によって形成されるくさび角度を示している。
角度γ2は、刃のベゼル１０の有効な切削角度を示している。
【００２４】
フライス工具の第一の切削エッジ６の有効な切削角度γ2と、第二の切削エッジ６の有効な切削角度γ2’と、第三の切削エッジ６の有効な切削角度γ2’’とは、それぞれ、大きさが異なっている。
好適には、これらの切削角度の大きさは、−２０°と−３０°の間である。
ここで示している切削エッジが四つある工具では、切削角度が、たとえば、第一の切削エッジが−２０°、第二の切削エッジが−２５°、第三の切削エッジが−２０°、第四の切削エッジが−２８°となるように設定できる。
その他の切削角度も、段階的に採用できることは自明である。
【００２５】
好適には、刃のベゼル１０は、切削エッジ６が常に切削用側面部３に対して同じ位置となるように設けられる。
このことは、フライス工具の円周に沿って見たとき、切削エッジ６が常に、互いに均等な距離を開けて配置されることを意味する。
したがって、切削用側面部３がどのような直角方向の工具クリアランスを有するかに関係なく、切削エッジ６の半径は常に絶対的に等しいなる。
したがって、異なる有効な切削角度γ2、γ2’、γ2’’、．．．は、刃のベゼル１０の異なる幅という結果として現れる。
【００２６】
図４ａは、本発明によるフライス工具１のもう一つの実施態様の図を示している。
該実施態様において、同一の部分については同じ符号が先行する図面と同じように用いられている。
先述したように、フライス工具１は、円筒形シャフト２を有している。
該円筒形シャフト２の下部には、切削排出溝４が設けられている。
該切削排出溝４の間には、切削用側面部３が配置されている。
したがって、先述のように、切削排出溝４および切削用側面部３は、らせん形を有するように設けられ、それぞれが、ねじり角を形成している。
切削面５において、切削用側面部３は、切削エッジ６を備えている。
該切削エッジ６は、事前に決められた有効な切削角度を与えられている。
前述の例示的な実施態様とは対照的に、切削用側面部３は滑らかな表面を有している。
このことは、切削エッジ６も滑らかになるように設けられていることを意味する。
先述のように、このフライス工具１は、加工部品を処理するために、既知の仕方で円筒形の形をした円筒形シャフト２によって加工工具に挟み込むことができる。
【００２７】
図４ｂは、図４ａにしたがったフライス工具による断面図を示している。
この図４ｂは、図３にしたがって示されている。
先述のように、このフライス工具の合計で四つの切削用側面部のうち、三つの切削用側面部３が明示されている。
先述のように、切削排出溝４は、切削用側面部３のそれぞれの間に配置されている。
先述のように、刃のベゼル１０のそれぞれは、切削エッジ６の領域に設けられている。
ここで示された角度は、図３で特定した角度に対応している。
すなわち、角度γ1は、刃のベゼル１０が設けられていない場合における、フライス工具１の切削用側面部３の有効な切削角度を示している。
角度αは、刃のベゼル１０が設けられていないときにフライス工具１が有することになるくさび角度を示している。
角度βは、角度をつけられた刃のベゼル１０を有するフライス工具１によって形成されるくさび角度を示している。
角度γ2は、刃のベゼル１０の有効な切削角度を示している。
【００２８】
図３による実施態様のように、有効な切削角度γ2、γ2’、γ2’’は、大きさが異なり、図３に記載されているのと同様に設けることができる。
刃のベゼル１０は、フライス工具１の直径の５％より小さな幅を有するように設けられる。
【００２９】
上記に示したこれらのフライス工具において、刃のベゼル１０は、切削エッジ６に沿った、単一の表面を研削する過程を用いて製造することができる。
好適には、刃のベゼル１０の表面は、非常に繊細なものになるように、たとえば、０．０５μｍより小さな粗度を有するように研削することで、その表面の粗度が、切削排出溝４の表面よりも小さくなるようにする。
このことによって、加工部品から削り取られた切屑を、最適な仕方で排出することが可能となる。
また、刃のベゼル１０の研削された面の表面粗度と、切削排出溝４の研削された面の表面粗度とを、基本的に同一にし、非常に低くするように設けることも考えられる。
しかし、これは、表面が繊細になればなるほど切削排出溝４の製造が高くつくようになるという不利な点を伴うことになる。
他方、この刃のベゼル１０の製造は、非常に単純であり、したがって高価ではない。
【００３０】
図６は、本発明によるフライス工具の切削エッジ６を平面に展開した位置で示している。
これらの切削エッジ６は、いわゆるねじり角度δを有している。
このねじり角度δは、フライス工具のすべての切削エッジ６について、同一とすることができる。
しかし、フライス工具の個々の切削エッジ６のねじり角度δは、図６に示されているように、切削用側面部のそれぞれについて、異なる大きさとすることもできる。
ねじり角度δ’、δ’’、δ’’’、δ’’’’は、異なった大きさを想定することもでき、たとえば、δ’およびδ’’’は３９．５°、δ’’は４１°、δ’’’’は３８°とすることもできる。
その他の適した大きさを考えることもできることは自明である。
この配列は、フライス工具の所望の非対称性を強調することとなり、該非対称性によって、上述した特性である、より良好な形で達成すべき特性を向上させることになる。
【００３１】
図５もまた、平面に展開したフライス工具の切削エッジ６を示している。
切削エッジ６は、波形となるように設けられ、該形状は切削排出溝４に食い込んだ隆起部１１を生み出している。
結果的に、図５から明らかであるように、大きさが異なり、切削エッジ６に沿って伸びているねじり角度ε’ε’’ε’’’が得られる。
このことは、切屑が付着することを防ぐものであり、切屑を破壊する効果を有している。
この実施態様において、刃のベゼル１０を設けるには高い努力が必要となることは明らかである。
【００３２】
加工部品を処理するためのフライス工具における切削エッジのこれらのさらなる開発によって、切削エッジを強化し、そうでなければ起こると考えられる、切削エッジの欠損がかなりの範囲で抑えられるという好適な結果を伴うだけではなく、工具のより良好な動作も得られ、振動の発生を大幅に減少させることができる。
このことは、加工された表面の向上した表面の質と、工具の向上した耐用年数につながるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】概略化された切削用側面部を有する、本発明によるフライス工具を示す図である。
【図２ａ】本発明によるフライス工具の空間表示を示す図である。
【図２ｂ】本発明によるフライス工具の、図２ａにおいて円で囲んだ部分の拡大表示を示す図である。
【図２ｃ】異なったデザインを有している本発明によるフライス工具の、図２ａにおいて円で囲んだ部分の拡大表示を示す図である。
【図３】図１に示された本発明によるフライス工具にしたがった、線分ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面の部分図である。
【図４ａ】滑らかな切削エッジを有する、本発明によるフライス工具の図である。
【図４ｂ】図４ａに示された本発明によるフライス工具にしたがった、線分ＩＶ−ＩＶに沿った断面の部分図である。
【図５】切削エッジに沿って異なった大きさのねじり角度を有する切削エッジを、平面に展開した図である。
【図６】平面で描かれている、さまざまなねじり角度を有するフライス工具の切削エッジを示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  フライス工具
２  円筒形シャフト
３  切削用側面部
４  切削排出溝
５  切削面
６  切削エッジ
７  波形輪郭
８  波形頂点部
９  波形谷部
１０  刃のベゼル
【図１】
2008055594.tif 000003
【図２ａ】
2008055594.tif 000004
【図２ｂ】
2008055594.tif 000005
【図２ｃ】
2008055594.tif 000006
【図３】
2008055594.tif 000007
【図４ａ】
2008055594.tif 000008
【図４ｂ】
2008055594.tif 000009
【図５】
2008055594.tif 000010
【図６】
2008055594.tif 000011