(57)【要約】  複数のチップ溝（３，４）を有し、これらチップ溝が、ランド（５，６，７，２０，５．３，６．３）を周方向に互いに離間し、少なくとも１つのランド（５，６，７，２０，５．３，６．３）が、その周側に複数の刃（１０，２１，３０，３１，３９）を備え、これら刃が、数値に関して２５°超の切削工具（２，２．２，２．３）の縦軸（１５）に対するねじれ角（ａ１−ａｎ，ｂ１−ｂｎ，ｃ１−ｃｎ，ｄ１−ｄｎ）を備える、繊維強化された材料を切削加工するための切削工具（２，２．２，２．３）が、少なくとも１つのランド（５，６，７，２０，５．３，６．３）で、少なくとも２つの刃（１０，２１，３０，３１，３９）が異なったねじれ角（ａ１−ａｎ，ｂ１−ｂｎ，ｃ１−ｃｎ，ｄ１−ｄｎ）を備えること、を特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチップ溝（３，４）を有し、これらチップ溝が、ランド（５，６，７，２０，５．３，６．３）を周方向に互いに離間し、少なくとも１つのランド（５，６，７，２０，５．３，６．３）が、その周側に複数の刃（１０，２１，３０，３１，３９）を備え、これら刃が、数値に関して２５°超の切削工具（２，２．２，２．３）の縦軸（１５）に対するねじれ角（ａ１−ａｎ，ｂ１−ｂｎ，ｃ１−ｃｎ，ｄ１−ｄｎ）を備える、繊維強化された材料を切削加工するための切削工具（２，２．２，２．３）において、
少なくとも１つのランド（５，６，７，２０，５．３，６．３）で、少なくとも２つの刃（１０，２１，３０，３１，３９）が異なったねじれ角（ａ１−ａｎ，ｂ１−ｂｎ，ｃ１−ｃｎ，ｄ１−ｄｎ）を備えること、を特徴とする切削工具。
【請求項２】
１つのランド（５，６，７，２０，５．３，６．３）の全ての刃（１０，２１，３０，３１，３９）が、異なったねじれ角（ａ１−ａｎ，ｂ１−ｂｎ，ｃ１−ｃｎ，ｄ１−ｄｎ）を備えること、を特徴とする請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
第１のランド（５，６，７，２０，５．３，６．３）の刃（１０，２１，３０，３１，３９）が正のねじれ角（ａ１−ａｎ）を備え、周方向で後に続くランドの刃が負のねじれ角（ｂ１−ｂｎ）を備えるか、その逆であること、を特徴とする請求項１又は２に記載の切削工具。
【請求項４】
１つのランド（５，６，７，２０，５．３，６．３）に、数値に関して所定の第１のねじれ角よりも小さいそれぞれ１つのねじれ角（ｂ１−ｂｎ，ｄ１−ｄｎ）を備える刃の第１のグループ（ｂ，ｄ）が設けられ、数値に関して所定の第２のねじれ角よりも大きいそれぞれ１つのねじれ角（ａ１−ａｎ，ｃ１−ｃｎ）を備える刃の第２のグループ（ａ，ｃ）が設けられ、所定の第２のねじれ角が、数値に関して所定の第１のねじれ角よりも大きいか、等しいこと、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の切削工具。
【請求項５】
１つのグループ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）の全ての刃（１３，１４）が、異なったねじれ角（ａ１−ａｎ，ｂ１−ｂｎ，ｃ１−ｃｎ，ｄ１−ｄｎ）を備えること、を特徴とする請求項４に記載の切削工具。
【請求項６】
切削工具の縦方向に、第１と第２のグループ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）の刃が交互に配置されていること、を特徴とする請求項４又は５に記載の切削工具。
【請求項７】
所定の第１と第２のねじれ角の差が、１つのグループ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）内の任意の２つのねじれ角（ａ１−ａｎ，ｂ１−ｂｎ，ｃ１−ｃｎ，ｄ１−ｄｎ）の差よりも大きいこと、を特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の切削工具。
【請求項８】
１つのランドに、正と負のねじれ角を有する刃（３０，３１）が配置されていること、を特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の切削工具。
【請求項９】
少なくとも正のねじれ角を有する１つの刃（３０，３１）と負のねじれ角を有する１つの刃が交差すること、を特徴とする請求項８に記載の切削工具。
【請求項１０】
各刃（４０）に、１つのチップスペース（４２）と１つの自由面（４３）が付設されていること、を特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の切削工具。
【請求項１１】
少なくとも１つの刃の刃先が、Ｒ研削面取りを有するように形成されること、を特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の切削工具。
【請求項１２】
チップ溝によって離間された２つのランド（５．３，６．３）の間に、−１５°〜＋１５°の範囲内、好ましくは−１０°〜＋１０°の範囲内の切削工具の縦軸に対する角度を有する１つ又は複数の刃（３９）が設けられていること、を特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のチップ溝を有し、これらチップ溝が、ランドを周方向に互いに離間し、少なくとも１つのランドが、その周側に複数の刃を備え、これら刃が、数値に関して２５°超の切削工具の縦軸に対するねじれ角を備える、繊維強化された材料を切削加工するための切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような切削工具は、例えば国際公開第２０１４／０５６５８２号パンフレットから公知である。そこに記載された切削工具は、複数のチップ溝を有し、これらチップ溝が、シリンダコアセグメントの周囲に位置決めされたウェブを周方向に互いに離間する。この場合、ウェブの少なくとも１つは、前加工ウェブとして形成され、ウェブの少なくとも１つの他のものは、後加工ウェブとして形成され、これらは、切削工具の工具軸に沿って又は施条と共に螺旋セグメント状に切削工具の工具軸を中心にして延在するそれぞれ１つの周側の加工領域を備える。各後加工ウェブの加工領域内に、工具軸に対して平行に又は施条と共に螺旋セグメント状に工具軸を中心にして延在する多数の鋭利な刃が設けられている。少なくとも１つの後加工ウェブの多数の鋭利な刃は、周側の外周細溝にそれぞれ設けられた複数の刃を有し、外周細溝は、互いに平行にかつ少なくとも１つの後加工ウェブに先行するチップ溝に対して傾斜して、加工領域のシリンダ表面セグメント状の外周面に形成されている。
【０００３】
例えばＣＦＫ又はＧＦＫのような繊維強化された材料の切削時には、切断品質とスムーズな動きは対立している。切断品質を改善する措置は、副作用としてスムーズな動きの悪化を共にもたらす。切断品質を改善するために反対のねじれ角で加工され、ねじれ角が数値に関して３０°超の値を備えると、切断品質とエッジ品質が改善される。これは、力の方向の変化を共にもたらす。力の方向の変化に基づいて、ワークピースの振動励起が行なわれる。励起は、一定の励起周波数によって並びに励起力の一定の方向によって促進される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０５６５８２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】
【０００５】
従って、本発明の課題は、切断品質とスムーズな動きを改善し得る切削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、本発明によれば、複数のチップ溝を有し、これらチップ溝が、ランドを周方向に互いに離間し、少なくとも１つのランドが、その周側に複数の刃を備え、これら刃が、数値に関して２５°超、好ましくは３０°超の切削工具の縦軸に対するねじれ角を備える、繊維強化された材料を切削加工するための切削工具において、少なくとも１つのランドで、少なくとも２つの刃が異なったねじれ角を備えること、を構成とする切削工具によって解決される。少なくとも２つの刃が異なったねじれ角を備えることにより、励起力のために異なった方向が存在する。従って、ワークピースの振動励起が低減される。従って、良好なスムーズな動きが生じる。２５°超のねじれ角を設けることは、切断品質を改善する。この場合、ねじれ角は、１つの刃の刃先の伸開線に対する切削工具の縦軸の角度である。
【０００７】
１つのランドに、互いに平行に位置調整された刃が設けられていない場合が、特に好ましい。
【０００８】
切削工具のチップ溝は、チップガイドとして使用される。これにより、チップは、特に良好に排出することができる。
【０００９】
１つのランドの全ての刃が、異なったねじれ角を備える場合が、特に好ましい。これにより、個々の刃における力ベクトルの方向にバラツキが生じるので、スムーズな動きは、更に改善することができる。
【００１０】
本発明の１つの形態によれば、第１のランドの刃が正のねじれ角を備え、周方向で後に続くランドの刃が負のねじれ角を備えるか、その逆であること、が行ない得る。この措置により、切断品質、特に挟幅の面、即ち非常に薄いプレート材料又は薄い自由形状部品の切断品質を改善することができる。
【００１１】
更なる利点は、１つのランドに、数値に関して所定の第１のねじれ角よりも小さいそれぞれ１つのねじれ角を備える刃の第１のグループが設けられ、数値に関して所定の第２のねじれ角よりも大きいそれぞれ１つのねじれ角を備える刃の第２のグループが設けられ、所定の第２のねじれ角が、数値に関して所定の第１のねじれ角よりも大きいか、等しい場合に生じる。ねじれ角のこのバラツキにより、部品の振動励起を低減することができ、これにより、改善されたスムーズな動きが生じる。
【００１２】
１つの発展形によれば、１つのグループの全ての刃が、異なったねじれ角を備えること、が行ない得る。これにより、力ベクトルの方向のバラツキが更に拡大される。
【００１３】
切削工具の縦方向に、第１と第２のグループの刃が交互に配置されていること、が可能である。この措置により、隣接する刃の力ベクトルの方向が、明らかに互いに異なること、が保証される。
【００１４】
更なる利点は、所定の第１と第２のねじれ角の差が、１つのグループ内の任意の２つのねじれ角の差よりも大きい場合に生じる。従って、１つのグループの刃のねじれ角は、互いに比較的近く、異なるグループの刃のねじれ角は、互いに比較的大きい間隔を備える。
【００１５】
各ランドに、正のねじれ角を有する刃だけ又は負のねじれ角を有する刃だけが配置されていること、が可能である。
【００１６】
本発明の別の実施形態によれば、１つのランドに、正と負のねじれ角を有する刃が配置されていること、が行ない得る。特に、正と負のねじれ角を有する刃が、１つのランドで交互すること、が可能である。少なくとも正のねじれ角を有する１つの刃と負のねじれ角を有する１つの刃が交差する場合が、特に好ましい。
【００１７】
各刃に、１つのチップスペースと１つの自由面が付設されていること、が可能である。これにより、チップの確実な搬出が保証される。
【００１８】
少なくとも１つの刃の刃先が、Ｒ研削面取りを有するように形成されていること、が可能である。これは、工具寿命の改善を生じさせる。
【００１９】
更なる利点は、チップ溝によって離間された２つのランドの間に、−１５°〜＋１５°の範囲内、好ましくは−１０°〜＋１０°の範囲内の切削工具の縦軸に対する角度を有する１つ又は複数の刃が設けられている場合に生じる。これら刃は、工具のスムーズな動きにプラスに作用する。同時に、切断品質は、僅かにしか悪化しない。これら付加的な刃は、工具の歯数を増加させ、これにより、高い送り速度が達成可能である。別のプラスの効果として、排出の方向のチップ移送の改善を挙げることができる。
【００２０】
本発明の更なる特徴及び利点は、発明に重要な細部を示す図面の図による本発明の実施例の後続の詳細な説明並びに特許請求の範囲からわかる。そこに示された特徴は、必ず縮尺通りであると理解すべきでなく、本発明による特徴を明らかに視認可能にし得るように図示されている。種々の特徴が、本発明のバリエーションにおいて、それぞれ個々に単独で又は複数を任意に組み合わせて実施され得る。
【００２１】
概略図に、本発明の実施例を図示し、後続の説明で詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】切削工具の切断部分の斜視図
【図２】刃の刃先の伸開線
【図３】異なる力ベクトルを図示するための切削工具の切断部分の図
【図４】異なる捩じれ角を有する刃先の異なるグループを図示するための刃先の伸開線の別の図
【図５】正と負のねじれ角を有する刃を備える切削工具の切断部分
【図６】切削工具のランドの間に１つの刃を有する切削工具の切断部分の斜視図
【図７】刃先、チップスペース及び自由面が付設された刃
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、切削工具２の切断部分１．１を示す。上で、切断部分１．１に別の部分１．２が続き、この部分により、切削工具２はチャッキングされ得る。
【００２４】
切削工具２は、実質的にシリンダ状に形成されている。切削工具は、ランド５，６，７を互いに離間するチップ溝３，４を備える。ランド５により、ランド５〜７が周側に刃１０を備えることが図示されている。刃１０は、溝１１によって互いに離間されている。
【００２５】
図２は、例えば刃１０のような刃の刃先１３，１４の伸開線を示す。刃先１４は、正のねじれ角ａ１，ａ２，ａｎを備える。これは、角度ａ１，ａ２，ａｎが切削工具２の縦軸１５に対して正であることを意味する。付設されたその刃先１４を有する全ての刃は、異なるねじれ角ａ１，ａ２，ａｎを備える。これは、ａ１≠ａ２≠ａｎであることを意味する。
【００２６】
刃先１３を有する刃は、相応に負のねじれ角ｂａ，ｂ２，ｂｎを備える。ここでも、ｂ１≠ｂ２≠ｂｎが当て嵌まる。これは、その刃先が平行に延在する刃がないことを意味する。負のねじれ角１，ｂ２，ｂｎを有する刃先１３は、第１のランドに配置されていることが可能であり、刃先１４を付設された刃は、隣接するランドに配置されていることが可能である。従って、チップ溝３，４によって離間されたランド５〜７は、符号的に異なるねじれ角を有する刃を備えている。
【００２７】
図３には、負のねじれ角ｂ１ｂ２，ｂｎを有する刃２１を備えるランド２０が図示されている。これにより、刃から刃へと力ベクトルの異なった方向が生じる。これにより、スムーズな動きが改善される。
【００２８】
図４には、別の実施形態が示され、ここでも刃の刃先の伸開線が図示されている。第１のランドは、負のねじれ角ｃ１〜ｃｎ及びｄ１〜ｄｎを有する刃を備える。後に続くランドは、正のねじれ角ａ１〜ａｎ及びｂ１〜ｂｎを備える。各ランドに、２つのグループの歯が交互に配置されている。各グループａ，ｂ，ｃ，ｄ内に、全てのねじれ角が異なっている（ａ１≠ａ２≠ａｎ；ｂ１≠ｂ２≠ｂｎ；ｃ１≠ｃ２≠ｃｎ；ｄ１≠ｄ２≠ｄｎ）。ランド毎に２つのグループが、１つのグループ内のねじれ角の差よりも大きいねじれ角の差を備える。この状況から、力ベクトルの方向にバラツキが生じる。
【００２９】
この場合、特に、ねじれ角ｃ１，ｃ２，ｃｎが数値に関して所定の第１のねじれ角よりも大きく、ねじれ角ｄ１，ｄ２，ｄｎが、数値に関して所定の第２のねじれ角よりも小さいことが行なわれている。所定のねじれ角は、等しいか異なっているかであり得る。異なった所定のねじれ角が設けられている場合、ｃ１，ｃ２，ｃｎよりも小さい所定のねじれ角は、ねじれ角ｄ１，ｄ２，ｄｎよりも大きい所定のねじれ角よりも大きい。
【００３０】
相応のことが、ねじれ角ａ１，ａ２，ａｎ及びｂ１，ｂ２，ｂｎに対して当て嵌まる。
【００３１】
図５は、１つのランドに正のねじれ角を有する刃３０と負のねじれ角を有する刃３１が配置された切削工具２．２の別の実施形態を示す。全てのねじれ角は、数値に関して３０°よりも大きい。正と負のねじれ角を有する刃３０，３１が交差する。
【００３２】
図６による切削工具２．３の実施形態の場合、ランド５．３とランド６．３の間に、−１０°〜＋１０°の範囲内の切削工具２．３の縦軸に対する角度を備える別の刃３９が配置されている。示した実施例では、切削工具は、特に切削工具２．３の縦軸に対して０°の角度を備える。
【００３３】
図７から、各刃４０に、刃先４１、チップスペース４２及び自由面４３が付設されていることを読取り得る。
【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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【国際調査報告】
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