(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのカッタープレートと、このカッタープレートに付設された２個の案内条片を備え、カッタープレートが少なくとも１個の主切刃と、この主切刃に隣接する副切刃を備え、主切刃と副切刃の範囲に逃げ面が設けられ、この逃げ面が副切刃の範囲に約７°の逃げ角で傾斜する第１の逃げ面範囲を備えているリーマにおいて、
副切刃（５，５′；５０）に付加的な第２の逃げ面範囲（２３）が付設され、この付加的な第２の逃げ面範囲が、副切刃に直接接続し、第１の逃げ面範囲（１９）に移行し、そして０.５°〜１.５°の逃げ角を有することを特徴とするリーマ。
【請求項２】
付加的な第２の逃げ面範囲（２３）の幅（ｂ２）が、副切刃（５，５′；５０）の延長方向に対して横方向で、約６／１００ｍｍ〜１／１０ｍｍであることを特徴とする請求項１のリーマ。
【請求項３】
第３の逃げ面範囲（２５）が設けられ、この第３の逃げ面範囲が第１の逃げ面範囲（１９）に接続し、かつ第１の逃げ面範囲（１９）の逃げ角よりも大きな逃げ角、特に約１５°を有することを特徴とする請求項１または２のリーマ。
【請求項４】
カッタープレート（１）がほぼ長方形に形成され、副切刃（５；５′）がその長手エッジ（１３，１３′）に沿って延びていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つのリーマ。
【請求項５】
カッタープレート（１）が方向変換使用型プレートとして形成され、斜めに対向する角に主切刃（３；３′）を備え、この主切刃が所属の副切刃（５；５′）に移行していることを特徴とする請求項４のリーマ。
【請求項６】
カッタープレート（１０）が特に６個の角を有する多角形に形成され、各々の角が主切刃（３０）としての働きをし、この主切刃に副切刃（５０）が接続していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つのリーマ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、少なくとも一つのカッタープレートと、このカッタープレートに付設された２個の案内条片を備え、カッタープレートが少なくとも１個の主切刃と、この主切刃に隣接する副切刃を備え、主切刃と副切刃の範囲に逃げ面が設けられ、この逃げ面が副切刃の範囲に約７°の逃げ角で傾斜する第１の逃げ面範囲を備えているリーマに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のリーマは、非常に高い表面品質と共に非常に正確な穴形状および寸法を達成する目的で、穴表面を精密加工するために役立つ。従って、この種のリーマは２個の案内条片を備えている。この案内条片はカッタープレートと同様に、リーマの外周面に形成された溝に挿入されている。穴壁に作用するカッタープレートの主切刃と副切刃は、リーマの表面から、案内条片の表面よりも幾分長く突出している。この構造は、案内条片の表面に対する大きすぎる押圧力を回避し、案内条片が加工された穴壁を傷つけないように、かつ工具を穴内で最適に案内するために役立つ。
【０００３】
穴の表面加工の場合の基本的な認識によれば、カッタープレートをリーマに最初に装着した後で、穴の初期の加工の間、いわゆる初期摩耗が発生する。この初期摩耗はその後生じる摩耗よりもはるかに大きい。従って、初期摩耗を相殺し、所望の穴寸法を得るためには、リーマの本体の表面からのカッタープレートの突出寸法を、或る時間経過後再調節する必要がある。
【０００４】
穴表面の最初の加工の間、カッタープレートは、初期摩耗が発生した後の場合よりも、案内条片の表面から長く突出する。それによって、加工すべき穴内でのリーマの案内が比較的に不正確になるので、穴の幾何学特性、例えば丸みや加工すべき穴の表面品質が、所望の要求を満たすことができなくなる。すなわち、大きな初期摩耗の間、穴の幾何学形状や穴の表面品質に関して、きびしい要求を満たすことができない。なぜなら、初期摩耗を相殺するために、再調節作業を非常に頻繁に行わなければならないからである。これは非常に不経済な作業となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の課題は、上記の欠点を持たず、特に初期摩耗が後で生じる摩耗よりも大きくないリーマを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題は、副切刃に付加的な第２の逃げ面範囲が付設され、この付加的な第２の逃げ面範囲が、副切刃に直接接続し、第１の逃げ面範囲に移行し、そして０.５°〜１.５°、特に約１°である逃げ角を有することを特徴とするリーマによって解決される。付加的な逃げ面範囲が設けられ、この付加的な逃げ面範囲が副切刃に直接接続し、非常に小さな逃げ角を有することにより、カッタープレートの副切刃の範囲に付加的な案内面が生じる。従って、リーマは穴の表面加工の間、案内条片のほかに、この付加的な案内面でも支持される。これにより、穴内での工具の非常にスムースで一様な回転が行われるので、穴の加工中のカッタープレートの摩耗は非常に一様になる。特に、公知の工具の場合に穴の最初の加工中に生じる非常に大きな初期摩耗は、これによって実際に全部が防止可能である。すなわち、リーマの最初の使用後、従来の工具の場合に必要であった再調節作業は不要である。
【０００７】
リーマの一実施形に従って付加的な逃げ面の逃げ角が約１°であると特に有利である。すなわち、副切刃から、工具の回転方向と反対方向に逃げ面が１°だけ傾斜する。逃げ面のこの浅い傾斜により、逃げ面は穴の加工時にカッタープレートひいては工具全体の案内面としての働きをする。
【０００８】
更に、リーマの他の実施形に従って、副切刃の延長方向に対して横方向の付加径な案内面の幅が、特に８／１００ｍｍであると有利である。これにより、付加的な逃げ面範囲によって、加工すべき穴の表面に対して大きすぎる押圧力が発生しなくなる。
【０００９】
更に、リーマの有利な実施形では、リーマのカッタープレートが方向変換使用型プレートとして形成されている。この実施形は、カッタープレートの摩耗時に、カッタープレートを工具から取り出し、１８０°だけ回転させた後で再び工具に挿入することを可能にする。この場合、それまでの主切刃と副切刃に対向するカッタープレートのエッジが新しい主切刃および副切刃としての働きをする。
【００１０】
リーマの有利な他の実施形では、カッタープレートが六角形に形成されている。この場合、６個の主切刃と副切刃が生じるので、カッタープレートの比較的に高価な材料を何度も使用することができる。
【００１１】
他の実施形は残りの従属請求項に記載してある。
【００１２】
【実施例】
次に、図に基づいて本発明を詳しく説明する。
【００１３】
図１はほぼ長方形のカッタープレート１の平面図である。この場合、正面すなわちカッター前面７が見える。カッタープレート１の右上エッジは面取りされている。そこに主切刃３が設けられている。この主切刃には副切刃５が接続している。この副切刃はカッタープレート１の長手エッジに沿って延びている。穴を加工する際に、主切刃３が最初の切刃として加工すべき穴に入れられ、穴壁から材料を削るように、リーマに締付け固定される。そして、穴表面の精密加工は副切刃５の範囲で行われる。図示したカッタープレート１による穴の加工の際に、約1.5 /10mm の厚さの削り屑が削られる。
【００１４】
カッタープレート１はここでは方向を変えて使用可能な方向変換使用型プレート（スローアウェイプレート）として形成されている。すなわち、主切刃に対して斜めに対向配置された他の主切刃３′が設けられている。この主切刃３′には副切刃５′が接続している。主切刃３と副切刃５が摩耗すると、カッタープレート１は１８０°だけ回転させてリーマに挿入可能であるので、それまで使用されていなかった主切刃３′と副切刃５′が使用可能である。
【００１５】
カッター前面７には、ほぼＶ字状に形成されたクランプ窪み９が形成されている。Ｖ字状のクランプ窪み９の最も深い個所は線１１によって示してある。クランプ窪み９には公知のごとくクランプ爪が係合する。このクランプ爪によって、カッタープレート１はリーマの外周面に形成された溝内に保持される。
【００１６】
見易くするために図１には示していないが、長手エッジ１３，１３′に沿ってクランプ案内面をカッター前面７に形成可能である。このクランプ案内面は穴壁から削られた切り屑に影響を与える働きをする。
【００１７】
図２はカッタープレート１の概略断面図である。この断面図からカッタープレートの基本構造が判る。この場合、カッター前面７の幅がカッタープレート１の背面１５の幅よりも大きいことが重要である。副切刃５または５′に接続する面は逃げ面１７，１７′と呼ばれる。カッタープレート１の横断面が全体としてほぼ台形であることが判る。
【００１８】
図２にはクランプ窪み９が示してある。
【００１９】
図３は副切刃５の範囲のカッタープレート１の拡大横断面を示している。拡大によって、二元面１７が複数の範囲を有することが明らかである。第１の逃げ面範囲１９は副切刃５から見て左側へ仮想水平線２１に対して約７°の角度をなして傾斜している。第１の逃げ面範囲１９は副切刃５まで達していない。副切刃５に直に隣接して付加的な第２の逃げ面範囲２３が設けられている。逃げ角と呼ばれるこの第２の逃げ面範囲の傾斜角度は、第１の逃げ面範囲１９の傾斜角度よりもはるかに小さくなっている。付加的な第２の逃げ面範囲２３の逃げ角は好ましくは１°であり、0.5 〜1.5 °とすることができる。
【００２０】
第１の逃げ面範囲１９には第３の逃げ面範囲２５が接続している。この第３の逃げ面範囲は仮想水平線２１に対して、第１の逃げ面範囲１９の傾斜角度よりも大きな例えば１５°の角度をなして傾斜している。
【００２１】
図３の図示から判るように、副切刃５は二つの平面の交線に一致している。この場合、第１の平面はカッター前面７と一致し、第２の平面は付加的な第２の逃げ面範囲２３と一致している。
【００２２】
副切刃５から測定した付加的な第２の逃げ面範囲２３の幅ｂ2 は好ましくは８／100mm であり、約６／100 〜１／10mmとすることができる。
【００２３】
副切刃５から測定した第１の逃げ面範囲１９の全幅ｂ1 は例えば0.8 〜１mmである。この寸法は幅ｂ2 を含んでいる。第３の逃げ面範囲２５はカッタープレート１の背面１５まで延びている。
【００２４】
図４は多角形、ここでは六角形に形成されたカッタープレート１０の正面を示す概略図である。それぞれ角の範囲に主切刃３０とそれに隣接する副切刃５０が設けられているので、図示のカッタープレートは全部で６個の主切刃と６個の副切刃を備えている。カッタープレート１０の正面７０にはクランプ窪みが設けられている。このクランプ窪みは所属のリーマの本体に形成された適当な溝内にカッタープレート１０を固定するために役立つ。
【００２５】
副切刃５０の範囲に設けられた逃げ面はカッタープレート１の副切刃の逃げ面と同一に形成されているので、図３の拡大横断面を参照されたし。すなわち、副切刃５０には、１°の逃げ角を有する付加的な逃げ面範囲２３が隣接している。この付加的な逃げ面範囲には７°の逃げ角を有する第１の逃げ面範囲１９が接続している。この第１の逃げ面範囲には更に、１５°の逃げ角を有する第３の逃げ面範囲２５が接続している。
【００２６】
図５はリーマ３１の端面を概略的に示している。このリーマの外周壁３３には、カッタープレート１を収容するための第１の溝３５と、第１の案内条片３９を収容するための第２の溝３７と、第２の案内条片４３を収容するための第３の溝４１が形成されている。第１の案内条片３９の仮想中心軸線４５は、カッタープレート１の副切刃５を通る仮想垂直線４７に対して、約４０°の角度をなしている。第２の案内条片４３はカッタープレート１に対して直径方向で対向している。  穴を加工するときのリーマ３１の回転方向は図５において矢印で示してある。リーマの回転時に、カッタープレート１の主切刃３と副切刃５は穴壁から削り屑を除去する。
【００２７】
リーマ３１の回転時に、カッタープレート１の外側のエッジはいわゆる軌跡円４９に沿って動く。この軌跡円の直径は案内条片３９，４３の外側表面が描く円の直径よりも大きい。すなわち、カッタープレート１はリーマ３１の外周壁３３を越えて、案内条片３９，４３の表面よりも更に半径方向外側へ突出している。
穴の加工の際に、カッタープレート１の主切刃３と副切刃５からリーマ３１に力が伝わるので、リーマは傾動運動を行う。この傾動運動に基づいて、第１の案内条片３９の後縁５１と、第２の案内条片４３の前縁５３が穴壁に接触する。その際勿論、縁５１，５３がそれぞれ丸められた範囲として形成されているので、リーマ３１を支持する際に、加工すべき穴表面を傷つけることがない。リーマ３１が傾動する際、カッター前面７が垂直線４７から揺動するので、逃げ面１７は加工すべき穴の壁に近づくように動く。逃げ面１７は穴壁との接触を避け、加工すべき穴壁を傷つけないようにする役目を有する。
【００２８】
カッタープレート１の付加的な逃げ面範囲２３はあたかも、加工すべき穴内でのリーマ３１の支持面、ひいては付加的なガイドとしての働きをする。それによって、リーマ３１は一方では付加的な逃げ面範囲２３が、他方では第１の案内条片３９と第２の案内条片４３が穴壁に接触する。
【００２９】
逃げ面１７を上記のように特別に形成したことにより、カッタープレート１の範囲に正確な支持面が生じる。カッタープレートが六角形に、すなわち図４に示す形に形成されているときにも、これと同じことが当てはまる。
【００３０】
カッタープレートを特別に形成したことにより、リーマ３１が加工すべき穴内で最適に案内されるので、すぐれた穴の形状および寸法ときわめて良好な表面品質が生じる。
【００３１】
工具が加工すべき穴内で非常にスムースに回転するので、初期摩耗も最小に抑えられる。案内条片に対するカッタープレートの作用切刃の突出長さを調節する際に、従来の初期摩耗を考慮する必要がない。穴内でのリーマ３１の上述の傾動運動が小さな突出長さによって低減されるので、穴の形状および寸法とその表面品質が更に改善される。
【００３２】
カッタープレート１の逃げ面を特別に形成したことにより、特に、カッタープレート１の普通の摩耗を上回る初期摩耗が回避されるので、前記の利点の他に更に、加工中のリーマ３１の再調節作業が不要であるという利点がある。作用切刃および対向する案内条片４３によって決まるリーマ３１の外径を調節できるように、カッタープレート１はリーマ３１の本体に固定されている。
【００３３】
リーマ３１の上記利点を明示するために、ここで図６を参照する。図６には、ｍで測定された工具寿命距離に対する凸凹ＲＺが示してある。６ｍの工具寿命距離の場合、表面品質は実質的に同じであることが判る。特に、リーマ３１の最初に使用後、すなわち約１ｍの工具寿命距離から６ｍの使用距離に達するまで、凸凹は実質的に大きな変化がないことが判る。
【００３４】
同じことがリーマ３１によって得られる穴径を考察する場合にも生じる。これを図７に基づいて詳しく説明する。図７はｍで測定された工具寿命距離に対する穴径をグラフで示している。使用距離の間、穴径はここで例示的に設定さた20.407mmの値から、工具を使用するうちに、20.404mmに減少することが判る。この場合、特に工具の最初の使用中は初期摩耗は認められない。図８に例示的に示すように、従来のリーマによって得られる穴寸法は６ｍの工具寿命距離の間大きく減少する。その際、初期摩耗がきわめて明確に認められる。この初期摩耗は１ｍの工具寿命距離に達するまでに発生し、工具の外径の再調節を必ず必要とする。
【００３５】
図７，８の比較から特に、カッタープレートの逃げ面の形成によって、初期摩耗が実際に全く無くなることが判る。カッタープレートの摩耗はその工具寿命距離全体にわたってほぼ同じである。
【００３６】
特に、リーマはその長手軸線方向に並べて設けられた複数のカッタープレートを備えていてもよい。この複数のカッタープレートには、図５に基づいて説明したように、２個の案内条片を付設することができる。
【００３７】
リーマは段付リーマとして形成することができる。この場合、複数のカッタープレートが設けられている。このカッタープレートは段付穴の加工に役立ち、すべて上述のように形成されている。
【００３８】
すべての場合に、同じ現象が示された。従来の工具の場合には１ｍまでの寿命の間特に現れるカッタープレートの初期摩耗は、１〜６ｍの工具寿命距離の間生じる摩耗と実質的に変わらない。すべての場合に、特別に形成された逃げ面、特に非常に小さな逃げ角を有する付加的な逃げ面範囲は、付加的な案内面としての働きをすることができる。この付加的な案内面は加工すべき穴内での工具の最適な安定化のために役立つ。非常に大きな初期摩耗を回避することにより、案内条片に対するカッタープレートの作用切刃の突出距離を最小にすることができるので、いかなる場合でも工具の上記傾動運動を非常に小さくすることができる。従って、加工される穴の形状や寸法および表面品質は最高の要求を満たす。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のリーマの場合には、付加的な逃げ面範囲が設けられ、この付加的な逃げ面範囲が副切刃に直接接続し、非常に小さな逃げ角を有することにより、カッタープレートの副切刃の範囲に付加的な案内面が生じる。従って、リーマは穴の表面加工の間、案内条片のほかに、この付加的な案内面でも支持される。これにより、穴内での工具の非常にスムースで一様な回転が行われるので、穴の加工中のカッタープレートの摩耗は非常に一様になる。よって、初期摩耗を防止することができるので、リーマの最初の使用後、従来の工具の場合に必要であった再調節作業は不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カッタープレートの第１の実施例の正面を示す図である。
【図２】図１に示したカッタープレートのＩＩ−ＩＩ線に沿った横断面図である。
【図３】図１，２に示したカッタープレートの切削縁の部分拡大図である。
【図４】カッタープレートの他の実施例の正面を概略的に示す図である。
【図５】単刃リーマの正面を示す図である。
【図６】図１のカッタープレートの使用距離に対する、加工される穴の予め選択した寸法を記入したグラフである。
【図７】本発明によるリーマによって得られる穴表面を示すグラフである。
【図８】工具の使用距離に対する、従来のリーマによって得られる穴の寸法を記入したグラフである。
【符号の説明】
１                        カッタープレート
３                        主切刃
５，５′，５０            副切刃
１７                      逃げ面
１９                      第１の逃げ面範囲
２３                      付加的な第２の逃げ面範囲
３１                      リーマ
３９，４３                案内条片
【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】
0003919241.tif 000007
【図７】
0003919241.tif 000008
【図８】
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