(57)【要約】本発明は、変動コア直径を有するプレスされた切削工具、型、およびプレスにより切削工具を製造する方法に関するものである。前記切削工具は、好ましくは、シャフトと、１つまたは複数のヘリカルフルートを含む部分とを含み、前記フルートの低点または線は、前記コアの形状を画定する。好ましい一実施形態では、前記コアは円錐形である。好ましい一実施形態では、前記切削工具はエンドミルおよび／またはドリルである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削工具、ブランク切削工具、および刃先部切削工具（１）からなる群から選択される製品をプレスにより製造する方法であって、
前記製品（１）の少なくとも一部の形状を画定する少なくとも１つの型（５）を提供するステップであって、前記型は、製造される前記製品の１つまたは複数のフルート（３０）およびコア（６０）を画定するように設計された隆起部（３）を含む型領域および／またはキャビティ（５５）を含む、ステップと、
炭化物、セラミックス、金属、窒化物またはサーメットの粉末を含む粉末（６５）を前記型（５）に加える、ステップと、
前記粉末（６５）に圧力を加え、それにより前記製品（１）を製造する、ステップと
を含む方法において、
前記コア（６０）は、変動コア直径（６３．１、６３．２）を有するように前記型（５）によって画定されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記コア（６０）の直径は、前記製品の長手方向軸線（７０）に沿って変化する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記コア（６０）は、円錐セクションを含む、および／または円錐である、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記コア（６０）の前記直径は、前記製品および／または前記型（５）の中心の長手方向軸線（７０）から半径方向に延びる垂線の、ガレットまたは底部低点または線（５０）までの距離の２倍に対応する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記製品（１）は、
第１の自由端（１１）および第２の自由端（１２）と、
前記第１の自由端（１１）を包含し、前記１つまたは複数のフルート（３０）を含む第１のセクション（２１）と、
前記第２の自由端（１２）を包含し、前記製品（１）のシャンク（４０）を含む第２のセクション（２２）とを含み、前記製品（１）の前記第１のセクション（２１）は、断面で見たとき、前記第１のセクション（２１）の円形輪郭（９０）から前記ガレットまたは底部低点または線（５０）までの距離は、前記第１の自由端（１１）から前記シャンク（４０）に向かう方向に減少する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記製品（１）および／または前記型（５）の前記長手方向軸線（７０）と、前記コア直径を画定する長手方向直線（８０）との間の角度（α）は、０．０５〜６°、好ましくは０．１〜３°、最も好ましくは０．５〜２°である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記長手方向直線（８０）は、前記長手方向軸線（７０）と同じ長手方向平面内に延びる線である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記製品（１）を長手方向断面で見たとき、前記長手方向直線（８０）は、前記長手方向断面に、および／または前記型（５）に対して現れる前記１つまたは複数のフルート（３０）の連続するガレットおよび／または低点（５０、５０．１、５０．２）を接続し、前記長手方向直線（８０）は、前記型（５）の前記隆起部（３）の連続するピーク（５０、５０．１、５０．２）を接続する、請求項６および７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記製品（１）の第１の自由端（１１）から前記シャンク（２）に向かう方向に前記製品に軸方向に圧力または力を印加することにより、前記型（５）から前記製品（１）を取り出すステップを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記型（５）は、前記型領域またはキャビティ（５５）と連通する第１および第２の開口部（５１、５２）を含み、前記方法は、
プレスパンチ（４１）を提供するステップであって、前記プレスパンチは、回転することができる、および／または回転ヘッド（４３）を含む、ステップと、
前記プレスパンチ（４１）を、前記型（５）の前記第２の開口部（５２）を通して、隆起部（３）を含む前記型領域（５５）に軸方向に挿入し、前記第１の開口部（５１）を通して前記製品（１）を取り出すステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの型（５）は、第１の型（５）であり、前記型領域および／またはキャビティ（５５）は、第１の型領域および／またはキャビティであり、前記方法は、
第２の型領域および／またはキャビティ（５６）を含む第２の型（６）を提供するステップであって、前記第２の型領域は、製造される前記製品のシャンク（２）を画定するように設計される、ステップを含み、
前記第１の型（５）は、第１および第２の開口部（５１、５２）を含み、前記第２の型（６）は、第１および第２の開口部（６１、６２）を含み、
前記方法は、前記粉末（６５）を加える前に、前記第１および第２の型（５、６）の第１の開口部（５１、６１）を接合して、前記製品（１）の全体的な型を提供する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法よって得られるプレス製品（１）。
【請求項１３】
切削工具、ブランク工具、および／または刃先部切削工具（１）からなる群から選択されるプレス製品（１）であって、前記製品（１）は、シャフト（２）と、フルート（３０）を含む刃部（２１）とを含み、前記フルートがコア（６０）を画定するプレス製品（１）において、
前記コア（６０）は、変動直径（６３．１、６３．２）を有することを特徴とする、プレス製品（１）。
【請求項１４】
前記コア（６０）は、前記フルート（３０）の低点および／またはガレット（５０）によって画定され、前記コアは、円錐および／または円錐セクションを含む、請求項１３に記載のプレス製品。
【請求項１５】
切削工具、ブランク工具、および／または刃先部切削工具からなる群から選択される製品（１）の少なくとも一部を製造するための型（５）であって、前記型（５）は、製造される工具（１）のフルート（３０）およびコア（６０）を画定するように設計される隆起部（３）を含み、前記コア（６０）は変動直径を有する、型（５）。
【請求項１６】
前記コア（６０）は、円錐部分を含む、および／または円錐である、請求項１５に記載の型。
【請求項１７】
前記型を長手方向断面で見るとき、長手方向コアライン（８０）が前記コア（６０）の輪郭に沿って延びるように前記長手方向コアライン（８０）を引くことができ、前記長手方向コアライン（８０）は、前記１つまたは複数のフルート（３０）の連続する低点または線（５０）を接続する、および／またはそれぞれ、前記隆起部（３）の連続するピーク（５０）を接続する、請求項１５または１６に記載の型。
【請求項１８】
前記製品（１）は、エンドミル、フライスカッター、ドリルビット、タップおよびリーマーから、および前述のいずれかのブランクおよび刃先部から選択される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のプレス製品（１）、および請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の型（５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削工具およびその製造方法に関するものであり、特に、プレスによって切削工具を製造する方法に関するものである。本発明は、切削工具の軸に沿って変化するコア直径を含む切削工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンドミルなどの切削工具は、通常、金属および／または超硬の粉末などの粒状材料を、ロッドをプレスして押し出すための押出機に供給し、水素脱ろうし、焼結し、切断し、センタレス研削し、フルート研削し、コーティングすることによって製造される。異なる製造業者によって異なるステップが実行される可能性がある。脱ろうのステップは、通常、水素炉内で行われ、ＨＩＰ（熱間静水圧プレス）炉内で焼結が行われる。場合によっては、フルートは、洗浄およびコーティングの前にホーニングにかけられる。
【０００３】
切削工具の刃先またはフルートは、フルートの所望の形状が得られるようにロッドを研削するステップにより形成される。
【０００４】
長さを修正するためにすでに切断され、直径を修正するためにセンタレス研削された押し出し超硬ロッドである、いわゆるブランクを製造するための装置を有する製造業者はごくわずかである。中小企業は、ブランクを購入し、研削プロセスとコーティングを行う場合がある。これは、特定の形状が得られるようにフルートを研削するフルート研削盤を介して行うことができる。
【０００５】
特に丸い切削工具を製造する上記の方法は、いくつかの欠点および制限に悩まされている。フルートを押し出しロッドまたはブランクに研削するステップでは、切削工具のフルートまたは他の刃先を切断するときに押し出しロッドから多くの材料が切り取られるため、大量の廃棄物が発生する。言い換えれば、フルートを切削工具に研削することにより、多くの出発材料が失われる。スクラップの超硬をろ過して再利用することは可能であるが、研削中の廃棄物の量を減らすことは有利である。
【０００６】
１９９６年に公開された特許文献１は、プレスによってドリルを製造するための装置および方法を開示している。今日、市場にはプレス切削工具は無く、これは、この参考文献で開示されている概念が、ロッドの押し出しとその後の工具のヘリカルフルートの研削に基づく、上記に概略される現在の方法と比較して利点を提供しなかったことを暗示していることに留意することは興味深い。この概念が成功しなかった理由を推測することもできるが、型から工具を抽出する際に、多数のプレスされた工具が壊れることがあるという問題に関連している可能性がある。
【０００７】
特許文献２および特許文献３も、切削工具をプレスするための方法に関するものである。
【０００８】
参照により本明細書にその全体が援用される、２０１７年９月２２日に出願された未公開の特許文献４、および２０１８年９月２１日に出願された未公開の特許文献５において、出願人は、切削工具、ブランク工具、および／または刃先部切削工具を製造するための方法および装置を開示している。この文書は、切削工具の型を形成するために組み合わされる２つの型ユニットを含む装置を開示している。型ユニットの一方は、切削工具のヘリカルフルートのネガを形成する隆起部を含み、他方の型ユニットは、工具のシャフト部分のネガを提供するための本質的に中空の円筒形部分を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０８−２６０００６号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１６／０２２９０８２号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１２／０００３４４３号明細書
【特許文献４】欧州特許出願第ＥＰ１７１９２７１４．８号明細書
【特許文献５】国際出願ＥＰ２０１８／０７５７０９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、プレスによって切削工具を製造する方法をさらに改善することを目的としている。より具体的には、それは、プレス後の型からのプレスされた切削工具の取り出しを容易にすることが目的である。取り出し中にプレスされた切削工具の破損の発生を減らすことが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
注目すべきことに、本発明者らは、プレス、例えば型プレスによって製品を製造するための方法を提供した。製品は、好ましくは、切削工具、ブランク切削工具、および／または刃先部切削工具、特に本明細書の他の場所で言及されている切削工具からなる群から選択される。
【００１２】
一態様では、本発明は、全体的な長手方向の形状を含み、第１の自由端および第２の自由端と、前記第１の自由端を包含し、１つまたは複数のフルートを含む第１のセクションと、前記第２の自由端を包含し、製品のシャンクを含む第２のセクションとを含み、前記フルートは、スパイラルまたはヘリックスに沿って、前記第１の自由端から前記フルートが終了する出口曲線まで延びる、切削工具、ブランク切削工具、および／または刃先部切削工具から選択される製品を提供する。
【００１３】
一態様では、本発明は、変動コア直径を含む、切削工具、ブランク切削工具、および／または刃先部切削工具から選択されるプレス製品を提供する。
【００１４】
一態様では、本発明は、円錐コアおよび／または円錐セクションを含むコアを含む、切削工具、ブランク切削工具、および／または刃先部切削工具から選択されるプレス製品を提供する。
【００１５】
一態様では、本発明は、切削工具、ブランク切削工具、および刃先部切削工具からなる群から選択される製品をプレスにより製造する方法であって、前記製品の少なくとも一部の形状を画定する少なくとも１つの型を提供するステップであって、前記型は、製造される製品の１つまたは複数のフルートおよびコアを画定するように設計された隆起部を含む型領域および／またはキャビティを含む、ステップと、炭化物、セラミックス、金属、窒化物、またはサーメットの粉末を含む粉末を前記型に加える、ステップと、前記粉末に圧力を加え、それにより前記製品を製造する、ステップとを含む方法において、前記コアは、変動コア直径を有するように前記型によって画定されることを特徴とする、方法を提供する。
【００１６】
一態様では、本発明は、本発明の方法によって得られるプレス製品を提供する。
【００１７】
一態様では、本発明は、切削工具、ブランク工具、および／または刃先部切削工具からなる群から選択されるプレス製品であって、前記製品は、シャフトと、フルートを含む刃とを含み、前記フルートはコアを画定するプレス製品において、前記コアは、変動直径を有することを特徴とする、プレス製品を提供する。
【００１８】
一態様では、本発明は、切削工具、ブランク工具、および／または刃先部切削工具からなる群から選択される製品の少なくとも一部を製造するための型であって、型は、製造される工具のフルートおよびコアを画定するように設計される隆起部を含み、前記コアは変動直径を有する、型を提供する。
【００１９】
一実施形態では、前記コアの直径は、前記製品の長手方向軸線に沿って、特に前記第１のセクションおよび／または前記製品の刃部の長手方向軸線に沿って変化する。
【００２０】
一実施形態では、前記コアの前記直径は、製品および／または前記型の中心長手方向軸線から半径方向に延びる垂線の、ガレットまたは底部低点または線までの距離の２倍に対応する。
【００２１】
本発明の方法の一実施形態では、前記製品は、第１の自由端および第２の自由端と、前記第１の自由端を包含し、１つまたは複数のフルートを含む第１のセクションと、前記第２の自由端を包含し、製品のシャンクを含む第２のセクションとを含み、前記製品の前記第１のセクションは、断面で見たとき、切削工具の第１のセクションの円形輪郭から前記ガレットまたは底部低点または線までの距離は、前記第１の自由端から前記シャンクに向かう方向に減少する。これは、特に前記第１のセクションの長手方向軸線に沿って当てはまる。
【００２２】
一実施形態では、前記製品および／または前記型の長手方向軸線と、前記コア直径を画定する長手方向直線との間の角度（α）は、０．０５〜６°、好ましくは０．１〜３°、最も好ましくは０．５〜２°である。
【００２３】
一実施形態では、前記長手方向直線は、前記長手方向軸線と同じ長手方向平面内に延びる線である。
【００２４】
一実施形態では、前記製品を長手方向断面で見たとき、前記長手方向直線は、前記長手方向断面におよび／または前記型に対して現れる前記１つまたは複数のフルートの連続するガレットおよび／または低点を接続し、前記長手方向直線は、前記型の前記隆起部の連続するピークを接続する。
【００２５】
一実施形態では、本発明の方法は、前記製品の第１の自由端からシャンクに向かう方向に前記製品に軸方向に圧力または力を印加することにより、前記型から前記製品を取り出すステップを含む。
【００２６】
一実施形態では、前記型は、前記型領域またはキャビティと連通する第１および第２の開口部を含み、前記方法は、プレスパンチを提供するステップであって、前記プレスパンチは、回転することができる、および／または回転ヘッドを含む、ステップと、前記プレスパンチを、前記型の前記第２の開口部を通して、隆起部を含む前記型領域に軸方向に挿入し、前記第１の開口部を通して前記製品（１）を取り出すステップを含む。
【００２７】
一実施形態では、前記少なくとも１つの型は、第１の型であり、前記型領域および／またはキャビティは、第１の型領域および／またはキャビティであり、前記方法は、第２の型領域および／またはキャビティを含む第２の型を提供するステップであって、前記第２の型領域は、製造される製品のシャンクを画定するように設計される、ステップを含み、前記第１の型は、第１および第２の開口部を含み、前記第２の型は、第１および第２の開口部を含み、前記方法は、前記粉末を加える前に、前記第１および第２の型の第１の開口部を接合して、前記製品の全体的な型を提供する。
【００２８】
一実施形態では、前記コアは、前記フルートの低点および／またはガレットによって画定され、前記コアは、円錐および／または円錐セクションを含む。
【００２９】
本発明のさらなる態様および好ましい実施形態は、本明細書の以下でおよび添付の特許請求の範囲で定義される。
【００３０】
本発明のさらなる構成および利点は、以下に与えられる好ましい実施形態の説明から当業者に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係る切削工具の斜視図をそれぞれ示す。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態に係る切削工具の長手方向断面図をそれぞれ示す。
【図２Ａ】切削工具をプレスするための第１および第２の型を示す。
【図２Ｂ】本発明に係る前記切削工具をプレスする方法を示す。
【図２Ｃ】本発明に係る前記切削工具をプレスする方法を示す。
【図３Ａ】本発明の実施形態に係る切削工具の先端の上面図であり、説明のために点線が追加されている。
【図３Ｂ】本発明の実施形態に係る切削工具の先端の上面図であり、説明のために点線が追加されている。
【図４Ａ】本発明の一実施形態に係る製品を製造するためのアセンブリ全体の長手方向断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの長手方向断面図の拡大された抜粋であり、本発明に係る型の型キャビティまたは領域がより詳細に示されている。
【図５Ａ】本発明の方法の一実施形態に係る、型からの切削工具の取り出しを説明するためのアセンブリの長手方向断面図である。
【図５Ｂ】本発明の方法の一実施形態に係る、型からの切削工具の取り出しを説明するためのアセンブリの長手方向断面図である。
【図６Ａ】図４Ｂの拡大された抜粋Ｇである。
【図６Ｂ】図４Ｂの拡大された抜粋Ｈである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
好ましい実施形態の以下の説明は、本質的に単に例示的なものであり、本発明、その適用、または使用の範囲を制限することを決して意図するものではない。
【００３３】
本明細書の目的のために、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語およびその様々な文法的形態は、「とりわけ、含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ，  ａｍｏｎｇｓｔ  ｏｔｈｅｒｓ）」を意味することを意図している。それは、「のみからなる（ｃｏｎｓｉｓｔｓ  ｏｎｌｙ  ｏｆ）」を意味することを意図していない。
【００３４】
本発明は、切削工具、ブランク切削工具、および／または刃先部切削工具から選択される製品をプレスによって製造すること、および本発明の方法によって得られる製品に関するものである。本発明はまた、プレスによって前記製品を製造するための型に関するものである。
【００３５】
特許文献１は、プレスによってドリルを製造するための装置を開示している。さらに、本出願の出願人は、プレスによって切削工具、ブランク工具および／または刃先部切削工具を製造するための方法を開発し、この方法は、２０１７年９月２２日に出願された未公開の特許文献４に開示されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本発明は、前記未公開の出願に開示された装置と共に使用することができ、そのため、その出願のいくつかの要素は、図２Ａ〜図２Ｃおよび図５Ａおよび図５Ｂに関して以下に要約される。
【００３６】
本明細書の目的のために、「製品」、「切削工具」、および「工具」という表現は、切削工具、ブランク切削工具、および／または刃先部切削工具を包含することを意図している。すぐに使用できる最終的な切削工具は、水素脱ろう、焼結、切削、センタレス研削、フルート研削、ホーニング、洗浄、およびコーティングなどの１つまたは複数の追加処理によって本明細書の製品から得ることができる。これらの既知の処理は、本明細書では詳細に説明されていないが、本発明の任意選択のさらなるまたは補完的な方法ステップまたは処理としても含まれる。本明細書の目的のために、「切削工具」または「製品」は、本明細書に開示された方法によって得られる製品であり、任意選択で、商品化の準備ができるようにさらに処理される。
【００３７】
一実施形態では、製品は、ヘリックスおよび／またはヘリカルフルートを含む製品、またはそのような製品の刃先部またはブランクである。
【００３８】
一実施形態によれば、製品は、中実の切削工具、ブランクの中実の切削工具、および／または刃先部の中実の切削工具である。
【００３９】
一実施形態によれば、製品は、中実の丸い工具、ブランクの中実の丸い工具、および／または刃先部の中実の丸い工具である。一実施形態では、製品は、エンドミル、フライスカッター、ドリルビット、タップ、およびリーマー、あるいは前述の刃先部および／またはブランクから選択される。
【００４０】
一実施形態では、製品は、エンドミル、ブランクエンドミル、または刃先部エンドミルであり、より好ましくは、中実のエンドミル、中実のブランクエンドミル、または中実の刃先部エンドミルである。切削工具は、フライスカッターおよび／またはブランクフライスカッターとすることができる。一実施形態では、切削工具は、ドリルビット、例えば、ブランクドリルビットおよび／または刃先部ドリルビットとすることができる。一実施形態では、製品は、タップ、例えば、ブランクタップおよび／または刃先部タップである。一実施形態では、製品は、リーマー、例えば、ブランクリーマーおよび／または刃先部リーマーである。
【００４１】
図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の実施形態に係る切削工具１を示す。切削工具１は、全体的に本質的に棒状の形態を有する。その長手方向の棒状の形態のために、切削工具１は、図２Ｂに示されるように、工具１の上端部および下端部に対応する第１および第２の対向する端部１１、１２を有する。さらに、切削工具は、好ましくは、工具の長手方向軸線７０に沿ったいくつかの部品またはセクション、特に、切削工具の少なくとも第１および第２の端部をカバーする少なくとも２つのセクション２１および２２を含む。
【００４２】
第１のロッドセクション２１は、好ましくは、切削工具の少なくとも第１の先端１１を包含する。第１のロッドセクション２１は、好ましくは、１つのフルートまたは複数のフルート３０と、１つの歯部または複数の歯部１４とをそれぞれ含む切削工具の刃部を含む、および／またはそれからなる。好ましくは、前記フルートは、スパイラル、ヘリコイダル、および／またはヘリカルフルートである。１つまたは複数のフルート３０の形状は、切削工具の切削部分４の１つまたは複数の歯部１４を画定し、逆もまた同様である。
【００４３】
フルート３０および／または歯部１４は、好ましくは、工具の切削部分または刃部の形状を決定し、したがって、一般的に、切削工具の切削特性の少なくとも一部を画定することに寄与する。第１のセクション２１のフルートおよび歯部は、回転する切削工具１による適切な材料の切削および／またはフライス加工を可能にする。
【００４４】
フルート３０の最も深い点または線は、ガレットまたはフィレット５０として知られている。刃部および／または第１のセクション２１のコア直径は、一般的に、ガレットによって画定され、逆もまた同様である。
【００４５】
図示の切削工具１は、２対の歯部を含み、一対の対向する歯部は同一の形状を有し、一方、個々の歯部は、異なる形状を有する２つの歯部の間に提供される。図１に示すように、隣接する歯部のランド幅は異なる。
【００４６】
好ましい一実施形態では、切削工具１の１つまたは複数の歯部１４のランド１５の幅は、第１の先端１１からシャンク２に向かう方向に増加する。増加するランド幅は、切削工具の変化する（増加する）コア直径の結果であり得るが、必ずしもそうである必要はない。
【００４７】
図示の実施形態では、歯部１４の外縁またはランド１５は、円筒面上または円筒面内にあり、この円筒は、刃部の直径（切削直径）を画定する。図示の実施形態では、円筒シャンク２によって画定されるのは、同じ円筒の表面（または延長部分）である。図示されるように、切削工具１は、一次レリーフ（刃先に隣接するレリーフ）を欠いている。
【００４８】
第２のロッドセクション２２は、好ましくは、切削工具の少なくとも第２の先端１２を包含する。第２のロッドセクション２２は、好ましくは、切削工具のシャンク２を画定するか、またはそれを含む。２つの先端１１、１２は、好ましくは、切削工具の２つの対向する側に存在する。切削工具を使用する場合は、シャンク２を切削工具ホルダーに入れて回転させることが好ましい。
【００４９】
切削工具１は、好ましくは、シャンク２と刃部との間に長手方向に配置される第３のセクション２３を含むことが好ましい。第３のセクション２３は、フルート３０が、刃部からシャンクの外面に向かって出口曲線４０に沿って出る場所である。第３のセクション２３は、好ましくは移行セクションである。第３のセクションは、好ましくは、刃部またはシャンクの一部を形成せず、逃げとも呼ばれる。
【００５０】
図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃは、本発明の実施形態に係る切削工具をプレスする方法を示している。これらの図、ならびに図５Ａおよび図５Ｂは、上記の特許文献４から取得したものである。これらの図において、図示の型は、さらに以下の図３Ａ〜図４Ｂの説明から明らかになるように、本発明の目的のために使用される型とはわずかに異なる。しかしながら、図２Ａ〜図２Ｃおよび図５Ａ〜図５Ｂは、本発明に係る切断を生成するのに適したステップまたはプロセスを説明するために、この説明で使用される。
【００５１】
図２Ａは、第１および第２の型または型部品５、６を示す。各型は、内部型内腔を含み、第１の型は、第１の型領域またはキャビティ５５を含み、第２の型は、第２の型領域またはキャビティ５６を含む。型キャビティ５５、５６はそれぞれ、得られる工具の軸線に対応する軸線７０を有する。
【００５２】
第１の型５のキャビティ５５は、製造される切削工具のフルートおよび／または歯部を画定する１つまたは複数の隆起部３を含む。キャビティまたは領域５は、好ましくは第１のセクション（および概して第３のセクション２３）のネガとして機能するので、工具の前記第１のセクションに関する構成は、前記型領域５５のネガに存在する。
【００５３】
さらに、各型は、２つの対向する開口部を含み、第１の型５は、第１および第２の開口部５１、５２を含み、第２の型６は、第１および第２の対向する開口部６１、６２を含む。開口部は、それぞれの型または型部品の型領域へのアクセスを提供する。
【００５４】
図２Ｂでは、２つの型５、６は、それぞれの第１の開口部５１、６１で接合され、それによって、得られる切削工具の型を提供する。２つの型部品は、好ましくは同軸に接合され、軸線７０を有する完全な型を画定する。
【００５５】
さらに図２Ｂでは、第２のプレスパンチ４２に同軸に接近して、第２の型６の第２の開口部６２を閉じる。さらに、第２の開口部６２を閉じた状態で、粉末６５が、第１の型５の第２の開口部５２から型全体に充填されている。回転可能な頭部４３を含む第１のプレスパンチ４１は、第１の型５の第２の開口部５２を通してすでに挿入されている。
【００５６】
第１のプレスパンチ４１は、好ましくは回転可能である、および／または回転可能な頭部４３を含む。好ましくは、パンチ４１の頭部４３は、ヘッドが１つまたは複数の隆起部３を含む第１の型５に入ることを可能にする切り欠きまたは溝を含む。第１のパンチの頭部４３は、型キャビティの隆起部に沿って、回転しながら第１の型キャビティ５５に入ることができる。
【００５７】
本発明の方法は、好ましくは、１つまたは複数の型５、６に提供される粉末をプレスすることによって切削工具１を得ることを含む。図示の実施形態では、プレスは、１つまたは複数のプレスパンチ４１、４２によって行われる。
【００５８】
特に、前記第１および第２のプレスパンチ４１、４２は、型５、６に提供される粉末を圧縮するように同軸に移動する。２つのプレスパンチ４１、４２は、好ましくは互いに同軸に接近し、それによって型５、６内に提供される粉末６５に圧力を加える。
【００５９】
プレスは、様々な方法で実施することができる。一実施形態では、２つのプレスパンチ４１、４２は同時に接近し、したがって同時に能動的に圧力を印加する。別の一実施形態では、２つのパンチのうちの一方がブロックされ、他方のパンチが粉末に接近して圧縮する。この場合、ブロックされたパンチは、移動するパンチによって粉末に加えられる力に対抗することによって受動的に圧力を加える。したがって、好ましい一実施形態では、プレスパンチ４１、４２は、粉末に圧力を加えるときに順次移動する。圧力を印加する典型的なシーケンスでは、第２のプレスパンチ４２は特定の長手方向位置でブロックされたままであり、一方、第１のパンチ４１は、ここでは軸線７０に沿ってトップダウンで移動することにより、粉末６５を圧縮するように軸方向に移動する。次のステップでは、第１のパンチ４１はブロックされ、第２のパンチ４２は、ここでは軸線７０に沿ってボトムアップで移動することにより、粉末６５を圧縮するように軸方向に移動する。
【００６０】
一実施形態では、粉末は、型５、６に粉末を充填する間、および／または粉末をプレスする間に超音波に曝される。例えば、粉末６５の充填する間、粉末は超音波に曝され得る。したがって、型およびプレスパンチを含む装置は、好ましくは、超音波発生器を含む。好ましくは、超音波発生器は、超音波を型内の粉末に効果的に伝達するように配置される。例えば、超音波発生器は、型の少なくとも一方または両方と接触している。好ましい一実施形態では、粉末は、プレス中に超音波に曝される。
【００６１】
図２Ｃは、軸方向に接近した位置にある２つのパンチ４１、４２を示しており、プレスによって得られた切削工具１を含む。図２Ｃに示される位置から、以下でさらに説明されるように、切削工具１を取り出す必要がある。最初に、型５および型によって画定されるフルートの特定の好ましい構成について、以下でより詳細に説明する。
【００６２】
図３Ａおよび図３Ｂは、図１Ｂに示されるような鉛直方向に配置された切削工具１の第１の先端１１を上から見た図である。これらの図では、工具の第１の先端が上から見られる。図示の工具の刃部は４つの歯部１４を含み、各対の歯部の間にフルート３０がある。フルートは、切削工具の円筒全体にスパイラル状の切り欠きまたは溝として見ることができる。図示の実施形態では、各歯部１４は、刃先３２、すくい３３、ヒール３４、およびランド１５を含む。
【００６３】
上記したように、すべての歯部１４のランド１５は、刃部の直径（刃部直径）を画定する円筒面上または円筒面内にあり、これは、図示の実施形態では、円筒形のシャンクまたはシャフト２によって画定される同じ円筒である。図１Ａ、図１Ｂ、図３Ａ、および図３Ｂに示されるような製品は、すくい角を調整するため、および／または一次および／または二次レリーフを作成するために、さらなる処理を受ける可能性があることに留意されたい。
【００６４】
図３Ａの点線６０．１は、切削工具１の第１の先端１１におけるコア６０のプロファイルまたは断面を表す。両方向矢印６３．１は、切削工具のこの最も遠位の長手方向位置におけるコアの直径を示す。直径６３．１は、円６０．１の半径の２倍に対応する。
【００６５】
符号５０は、フルート３０の最も深い点、ガレットまたは低点を示し、したがって、点線の円６０．１は、前記低点５０に接触するか、またはそれを通過する。図３Ａおよび図３Ｂの図では、符号９０は、前記歯部１４の前記ランド１５を画定する円筒面の円形の輪郭である。図示の実施形態では、輪郭９０は、工具のシャフト１の断面の輪郭に対応する。他の実施形態では、シャフトの直径は、切断直径よりも大きい直径または小さい直径とすることができる。
【００６６】
図３Ｂの同じ上面図では、第１のセクション２１がちょうど終了して、それが図１Ａおよび図１Ｂに示されるように第３のセクション２３または出口曲線４０へ渡される前の長手方向位置での切削工具１のコア６０の断面６３．２を示すために、点線の円６０．２が挿入されている。例えば、図３Ｂに示されるようなコア断面は、第１のセクション２１のコアの直径６３．２が最大となる場所である。
【００６７】
図３Ａおよび図３Ｂから明らかになるように、切削工具１の第１のセクションまたは刃部２１は、変動直径を有するコア６０を有する。特に、切削工具１のコアは、円錐セクションを含む、および／または、少なくとも部分的に、切削工具の前記第１のセクション２１の円錐である。
【００６８】
図３Ａおよび図３Ｂはまた、底部低点または線５０と輪郭９０との間の半径方向距離である距離６４．１および６４．２を示している。変動コア直径の結果として、距離６４．１および６４．２は異なる。
【００６９】
コアが円錐形であり、第１の先端１１からシャフトまたは第２の先端１２に向かってコア直径が増加する特定の実施形態では、切削工具または刃部２１の円形輪郭９０から前記底部低点または線５０までの距離６４．１および６４．２は、前記第１の自由端１１から前記シャフトおよび／または第２の先端１２に向かう方向に減少する。
【００７０】
本発明では、切削工具はプレスによって得られ、したがって、変動直径を有するコア、好ましくは円錐形のコアまたはコアセクションが得られるようにフルートおよび／または歯部を画定する適切な型を提供することによって、変動コア直径を都合よく得ることができる。
【００７１】
出願人の本出願および以前の出願に開示されるように、型内で粉末をプレスすることによって切削工具を製造する状況において、円錐コアの存在は、型からの切削工具の取り出しをさらに容易にし、取り出し中の切削工具の破損の発生を低減する。これらの利点および特徴は、以下の説明から明らかになるであろう。
【００７２】
図４Ａは、図２Ａ〜図２Ｃに示されるものと同様のアセンブリを示す。図４Ａに示されるアセンブリの主な違いは、第１の型５によって、特に第１の型５のインサート４５によって画定される型キャビティまたは領域５５が、本発明の一実施形態に係る変動コア直径を有する切削工具１の第１のセクションおよび／または刃部２１を画定することである。さらに、図４Ａのアセンブリでは、第２の型６もまた、インサート４４を含み、これによって第２の型の第２の型領域および／またはキャビティ５６は、前記インサート４の内面の一部によって画定される。図４Ａのアセンブリの全体的な構造および機能は、図２Ａ〜図２Ｃに示されるアセンブリと非常に類似しており、大部分は同一であり、同じ符号が構造部品を説明するために使用される。図４Ａは、切削工具１がプレスされ、型から取り出す準備ができている状況を示していることに留意されたい。
【００７３】
図４Ｂは、第１の型５、特に第１の型の第１の型領域５５をより詳細に示している、図４Ａの抜粋である。この長手方向断面では、スパイラル状のフルート３０を画定する隆起部３がよりよく見え、型キャビティの内側に膨らむ内方膨らみとして現れる。
【００７４】
フルート３０の最も深い位置または低点５０は、長手方向断面で見たとき、隆起部３の最も中心の点に対応する。前記１つまたは複数のフルート３０の連続する低点または線５０．１、５０．２を接続する長手方向直線８０を引くことができる。長手方向線８０は、好ましくは、前記コア６０の輪郭に沿って延びる。明らかとのなるように、第１の型５の隆起部３は、切削工具の円錐コア６０を画定する。
【００７５】
切削工具１のコア６０の形状は、この図において型キャビティの片側に連続して現れる低点５０．１および５０．２を接続する長手方向線８０によって画定される。
【００７６】
長手方向直線または長手方向コア線８０は、長手方向軸線７０と角度αを形成する。線線７０および８０は、図４Ａおよび図４Ｂの断面を画定する同じ長手方向平面内にあることに留意されたい。図示の実施形態では、角度αは、図４Ｂに示されるように１°であり、直線７０および８０が図４Ｂの上方のどこかで互いに交差するようなものである。
【００７７】
図５Ａおよび図５Ｂは、上記の図２Ａ〜図２Ｃに関して説明したように、プレス後の切削工具の取り出しを示している。図５Ａおよび図５Ｂは、出願人の以前の出願の特許文献４から取られているが、本発明に係る切削工具の取り出しを説明するために使用することもできる。
【００７８】
図５Ａでは、第２の型６は、軸線７０に沿った直線運動によって第２の型を軸方向に変位させることによって取り外されている。特に、第２の型６は鉛直方向に下げられている。第２の型が軸方向に取り外されている間、第２のプレスパンチ４２は移動せず、切削工具の第２の先端１２に当接することによって切削工具１を支持し続けていることに留意されたい。このようにして、型、特に第２の型の取り外し中の切削工具の破損が防止される。
【００７９】
次のステップでは、第２のプレスパンチ４２が、好ましくは、これもまた軸方向変位によって、例えば、パンチ４２を軸線７０に沿って直線的に下げることによって取り外される。
【００８０】
図５Ｂでは、第２のパンチ４２はすでに取り外されている。次のステップでは、前記プレスパンチが型領域５５のヘリカルな隆起部３に従って回転する間、前記第１のプレスパンチ４１によって第１の型領域またはキャビティ５５を通して工具１を押すことによって、第１の型５からの切削工具の取り出しが達成される。前記隆起部の結果として、切削工具１はまた、軸線７０に沿って直線運動を行いながら回転し、図５Ｂに示すように、前記第１の型の第１の開口部５１を通して第１の型５から押し出される。
【００８１】
図３Ａ〜図４Ｂと組み合わせて検討すると、本発明の方法は、好ましくは、工具１全体の第２の先端１２に向かう方向に対応する、前記コア直径がより小さい側または先端１１から、前記コア直径が比較的より大きいところに向かって長手方向に、前記型５内の前記工具の長手方向軸線７０に沿って圧力を加えることによって、前記型５から前記プレス切削工具１を取り出すことを含むことが明らかになる。
【００８２】
図６Ａおよび図６Ｂは、図４Ｂの拡大された抜粋ＧおよびＨであり、型からツール１を取り出すときの円錐コア６０の利点を説明するためにここに示されている。図６Ｂは、型が円筒形である位置での工具１の表面と型５の内部との間の接触を示している。図４Ｂから分かるように、抜粋Ｈは、工具１の歯部のランド１５と、ランド１５を画定する型５の内側との間の接触を示している。上記のように、前記歯部のランド１５は、軸線７０と同軸である円筒の表面にある。図４Ｂおよび図６Ｂの長手方向セクションでは、工具１と型５の内面との間の接触は、鉛直方向の直線として現れる。したがって、工具１は、取り出し中に円筒面に沿って滑りながら、工具１および内面は、取り出し中に接触したままである。
【００８３】
図６Ｂとは対照的に、図６Ａは、工具と型の内側との間の傾斜した接触面の抜粋Ｇである。パンチ４１によってプレスされた工具１に軸方向の圧力が加えられるとすぐに、工具１の外面と型領域５５の内面との間にギャップ９５が作成され、その結果、工具１は型領域の表面から分離される。
【００８４】
切削工具の円錐コア６０を画定する隆起部３のおかげで、工具を第１の型５から抽出するために軸方向圧力が加えられると、前記低点の位置で工具１と型５との間の即時分離が達成される。画定された位置での工具とキャビティ１の即時分離のおかげで、取り出しが全体的に容易になり、取り出し中の工具の破損の発生が減少する。
【００８５】
本発明のいくつかの好ましい実施形態は、上で説明され、具体的に例示されてきたが、本発明がそのような実施形態に限定されることを意図するものではない。以下の特許請求の範囲に記載されるように、本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく、様々な修正を行うことができる。例えば、説明は、第１および第２の型ユニットによって形成された全体の型によって本発明を説明しているが、当業者は、型が切削工具のいくつかの部分のための複数の型領域を含む１つの型のみを使用して切削工具をプレスするプロセスに本方法を容易に適合させることができる。さらに、当業者は、全体の型を形成するために３つ以上の部分的な型を使用しながら、本発明を実施することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１  切削工具、ブランク工具、および／または刃先部切削工具
２  切削工具のシャフトまたはシャンク
３  工具のフルートおよび溝部を画定する型の隆起部
４  切削工具のヘリックスまたは切削部分
５  第１の型
６  第２の型
１１  切削工具の第１の自由端
１２  工具の第２の自由端
１４  １つの歯部または複数の歯部
１５  刃部／歯部の外面またはランド
２１  刃部を含む第１のセクション
２２  第２のセクション
２３  第３のまたは中間セクション
３０  フルート
３２  刃先
３３  歯部のすくい
３４  歯部のヒール
４０  出口曲線
４１  第１のパンチ
４２  第２のパンチ
４３  回転ヘッド
４４  第２の型のインサート
４５  第１の型のインサート
５０  底部低点または線、ガレット
５１、６１  型の第１の開口部
５２、６２  型の第２の開口部
５５  第１の型領域または内腔
５６  第２の型領域または内腔
６０  第１のセクション内の切削工具のコア
６３．１、６３．２  コア直径
６４  コアから輪郭９０までの半径方向距離
６５  粉末
７０  工具の長手方向軸線
８０  長手方向コアライン
９０  断面の切削工具／シャフトの円形輪郭
９５  取り出し中の工具と型間のギャップ
【図１Ａ】
2022502566.tif 000003
【図１Ｂ】
2022502566.tif 000004
【図２Ａ】
2022502566.tif 000005
【図２Ｂ】
2022502566.tif 000006
【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
2022502566.tif 000008
【図３Ｂ】
2022502566.tif 000009
【図４Ａ】
2022502566.tif 000010
【図４Ｂ】
2022502566.tif 000011
【図５Ａ】
2022502566.tif 000012
【図５Ｂ】
2022502566.tif 000013
【図６Ａ】
2022502566.tif 000014
【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
2022502566.tif 000016
2022502566.tif 000017
2022502566.tif 000018