(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の平面にあって丸い隅角部に接線をなして移行する直線状の側縁を有し、隅角部及び側縁の区域が主及び副切れ刃として使用され、かつ側縁に対して間隔をおいて配設され、刃先から出るすくい面を画定し、チップブレーカの役割をする切りくず案内縁を有する、金属工作物の穴表面の切削加工のための多角形として形成された切削チップにおいて、  切削チップ（１）の前面（３）と側縁（７、９、１１、１３、１５、１７）が共通の平面（Ｅ）にあり、切りくず案内面（３１）が隅角部（１９、２１、２３、２５、２７、２９）及び側縁（７、９、１１、１３、１５、１７）から傾斜して、共通の平面（Ｅ）との間に鋭角（α）で延び、切りくず案内縁（３３）が直線状の側縁（７、９、１１、１３、１５、１７）に平行する直線部（３５、３７、３９、４１、４３、４５）を有し、該直線部が湾曲部（４７、４９、５１、５３、５５、５７）に延び、該湾曲部が丸い隅角部（１９、２１、２３、２５、２７、２９）の区域で同じ方向に湾曲するように形成されており、
切りくず案内縁（３３）の湾曲部（４７、４９、５１、５３、５５、５７）の長さが、当該丸い隅角部（１９、２１、２３、２５、２７、２９）の長さより大きく、側縁と切りくず案内縁の間隔が、湾曲部（４７、４９、５１、５３、５５、５７）の始端及び中央部でだけ、直線状の側縁（７、９、１１、１３、１５、１７）とこれに平行する切りくず案内縁（３３）の直線部（３５、３７、３９、４１、４３、４５）との間隔に等しいことを特徴とする切削チップ。
【請求項２】
切りくず案内縁（３３）の湾曲部（４７、４９、５１、５３、５５、５７）が、少なくとも部分的に円弧形に形成されており、円弧形に形成された当該丸い隅角部と同じ曲率半径を有することを特徴とする請求項１に記載の切削チップ。
【請求項３】
丸い隅角部の曲率中心（Ｋ１）と切りくず案内縁の当該の湾曲部の曲率中心（Ｋ２）が、丸い隅角部の角二等分線（Ｗ）と一致する仮想の直線上（２）にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の切削チップ。
【請求項４】
鋭角（α）が８°ないし１８°の範囲内であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の切削チップ。
【請求項５】
鋭角（α）が１１°ないし１３°の範囲内であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の切削チップ。
【請求項６】
鋭角（α）が約１２°であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の切削チップ。
【請求項７】
丸い隅角部（１９、２１、２３、２５、２７、２９）の半径（ｒ１）及び切りくず案内縁（３３）の湾曲部（４７、４９、５１、５３、５５、５７）の半径（ｒ２）が０．２ｍｍないし０．６ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の切削チップ。
【請求項８】
丸い隅角部（１９、２１、２３、２５、２７、２９）の半径（ｒ１）及び切りくず案内縁（３３）の湾曲部（４７、４９、５１、５３、５５、５７）の半径（ｒ２）が０．３ｍｍないし０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の切削チップ。
【請求項９】
丸い隅角部（１９、２１、２３、２５、２７、２９）の半径（ｒ１）及び切りくず案内縁（３３）の湾曲部（４７、４９、５１、５３、５５、５７）の半径（ｒ２）が約０．４ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の切削チップ。
【請求項１０】
丸い隅角部の半径（ｒ１）及び切りくず案内縁の湾曲部の半径（ｒ２）が、０．６ｍｍないし１．２ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の切削チップ。
【請求項１１】
丸い隅角部の半径（ｒ１）及び切りくず案内縁の湾曲部の半径（ｒ２）が０．７ｍｍないし０．９ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の切削チップ。
【請求項１２】
丸い隅角部の半径（ｒ１）及び切りくず案内縁の湾曲部の半径（ｒ２）が０．８ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の切削チップ。
【請求項１３】
側縁と切りくず案内縁の間隔（ｄ１）が０．３ｍｍないし０．７ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の切削チップ。
【請求項１４】
側縁と切りくず案内縁の間隔（ｄ１）が０．４ｍｍないし０．６ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の切削チップ。
【請求項１５】
側縁と切りくず案内縁の間隔（ｄ１）が約０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の切削チップ。
【請求項１６】
切削チップが、六角形に形成されていることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか一項に記載の切削チップ。
【請求項１７】
切削チップが、四角形に形成されていることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか一項に記載の切削チップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属工作物の穴表面を切削加工のための多角形として形成された切削チップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述のタイプの切削チップは知られている。該切削チップは、加工される穴に対して相対回転を行う工具と組み合わせて使用される。即ち、加工される工作物を固定工具に対して回転させるか、又は、固定した工作物の穴の中に回転する工具を挿入することで可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そして、穴の表面を加工するときに、切削チップによって切りくずが削り取られる。特に穴表面の仕上げ加工の場合は、切りくずの流出が決定的に重要である。切りくずつまりを生じたり、得られる穴表面を損傷することがないように、加工する穴から切りくずを排出することが重要である。その場合、あまりに長いらせん状の切りくずも、あまりに短い切りくずも、支障をきたす。特に、ここで述べるような丸い刃先を有する切削チップでは、短い切りくずを得ることが、はなはだ問題である。
【０００４】
そこで、本発明は、前記点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、十分に短い切りくずを保証する冒頭に挙げたタイプの切削チップを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的は、請求項１の序言概念に基づく切削チップに、該請求項で示した特徴を意味づけることにによって達成される。切削チップが、丸い隅角部の区域で隅角部と同方向に湾曲した切りくず案内縁を有することによって、切りくず流出及び破断挙動を最適に調節することができる。
【０００６】
特に好適な切削チップの実施態様は、切りくず案内縁の湾曲部の長さが丸い隅角部の長さより大きく、このため切りくず案内縁が丸い隅角部の方向にいわば突出すると共に、切りくず案内面がいわば短縮されることを特徴とすることである。この突出によって比較的短い切りくずが実現されるから、得られる穴表面の損傷が事実上なくなる。
【０００７】
また、他の好適な切削チップの実施態様は、切りくず案内縁の湾曲部と丸い隅角部の曲率中心が、丸い隅角部の角二等分線と一致する仮想の直線上にあることを特徴とすることである。これによって切りくず流出及び破断挙動を変更して、加工される工作物の材料に適応させることが特に簡単である。
その他の本発明の実施態様は、その他の従属請求項に基づき明らかにされる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づいて本発明の多角形として形成されたチップの実施形態について詳述する。
以下で述べる多角形として形成された切削チップは、穴の表面の切削加工、特に、仕上げ加工のために使用される。この場合は、最適な切りくずの流れが、特に重要である。長過ぎる切りくずは、切りくずつまりを生じて穴の表面を破損し、短過ぎる切りくずは、加工された穴の内部に金属塵を生じ、これもまた得られる表面を損傷するからである。
【０００９】
チップの隅角部の数は、結局決定的ではない。従って、以下で説明する六角形及び四角形チップの他に、例えば、八角形チップも実現することができる。三角形チップも可能である。
図１は、６個の隅角部を有する切削チップ１の第１の実施形態の平面図を示す。図は、切削面とも呼ばれるチップ１の前面３を示す。前面に切りくずみぞ５を穿設することができる。これに保持装置、例えばストラップが係合し、切削チップ１を、適当な工具の本体に確実に固定する。この場合、切りくずみぞ５は、六角形チップの夫々対向する隅角部の方向に放射状に形成されている。
【００１０】
切削チップ１は、６個の直線状の側縁７、９、１１、１３、１５を有する。該側縁は、丸い隅角部１９、２１、２３、２５、２７に接線をなして延びている。隅角部は、円弧形に湾曲することが好ましい。側縁及び隅角部は、すべて共通の平面Ｅにある。平面Ｅは、チップ１の前面３がある平面と一致する。チップ１の仮想の中心Ｍの方向に見て側縁７ないし１７及び隅角部１９ないし２９の内側に、一巡する切りくず案内面３１が続いている。切りくず案内面３１の内側は、連続する切りくず案内縁３３によって画定され、切りくず案内縁３３は、直線部３５、３７、３９、４１、４３、４５及び湾曲部４７、４９、５１、５３、５５からなっている。
【００１１】
図１の平面図で明らかなように、側縁及び切りくず案内縁３３の直線部の区域では、切りくず案内面３１の幅又はチップ１の外側境界縁と切りくず案内縁との間隔が、湾曲した隅角部及び切りくず案内縁３３の湾曲部の区域より大きい。切りくず案内縁３３の湾曲部は、丸い隅角部の方向にいわば突出している。即ち、切りくず案内縁３３の直線部は、接線をなして切りくず案内縁の湾曲部に移行するのではない。
【００１２】
図２は、切削チップ１の隅角部、例えば、直線状の側縁７及び９が接線をなして接続する丸い隅角部１９の拡大図を示している。
切りくず案内縁３３の湾曲部４７は、湾曲した隅角部１９から間隔をおいて形成されている。この場合、図１と同じく、２つの区域が同じ方向に湾曲し、チップ１の中心Ｍから外側に凸曲していることが明らかである。
【００１３】
切りくず案内縁３３は、前面３から切りくず案内面３１に垂直に下がってはいない。ここで平行する線で切りくず案内縁３３を表すことによって、このことを示す。
ここに示す実施形態は、丸い隅角部１９の曲率半径ｒ１が、湾曲部４７の曲率半径ｒ２に等しいことを特徴としている。特に、図２の拡大図で明らかなように、丸い隅角部１９の長さは、湾曲部４７の長さより著しく小さい。丸い隅角部１９は、隣接する直線状の側縁７及び９に接線をなして移行するが、切りくず案内縁３３の直線部４３、４５から湾曲部４７への移行部には、それぞれ段差５９及び６１があることも明らかである。この段差は、湾曲部４７が直線部４３及び４５に対して、丸い隅角部１９寄りに外側へ凸曲することによって形成される。こうして切りくず案内面３１の異なる幅が生じる。
【００１４】
直線状の側縁７及び９とこれに平行する直線部４３及び４５の間には、間隔ｄ１があるが、直線状の側縁７及び９と湾曲部４７の間では、それが距離ｄ２に縮小する。丸い隅角部１９の角二等分線Ｗと一致する仮想の直線上にある丸い隅角部１９の曲率中心Ｋ１及び湾曲部４７の曲率中心Ｋ２の区域では、隅角部１９と当該の湾曲部４７の間の間隔が直線状の側縁及び当該の直線部の区域と等しい。即ちここでは間隔がやはりｄ１である。
【００１５】
ここに示す実施形態では、チップブレーカの役割をする切りくず案内縁３３又は湾曲部４７が、当該丸い隅角部１９に与えられているのと同じ曲率半径ｒ２を有することでである。このようにして切りくず案内縁３３は凸曲又は湾曲したチップブレーカ突起を隅角部に形成し、この区域では切りくず案内面３１の幅が一定でない。この幅は、曲率中心Ｋ２から湾曲部４７の段差５９及び６１にかけて減少する。
【００１６】
図１及び２に示す実施形態では、曲率中心が角二等分線Ｗの上にある。しかし曲率中心を角二等分線に対して食い違いに配列することも可能である。例えば、図２で曲率中心Ｋ２を左へずらせば、孔壁の加工の時に発生する切りくずが工具送り方向前方へ流出する。右へ変位させれば、切りくずが逆方向後方へ脱出する。このようにして切りくず案内縁の経過によって切りくず破断挙動だけでなく、切りくず流出挙動も影響される。
【００１７】
丸い隅角部１９に基づいて説明した条件は、チップ１のすべての隅角部で同じであるから、このチップをリバーシブル・チップとして使用することができる。場合によっては異なる材料に関連して使用することができるように、単一のリバーシブル・チップに異なる形状の隅角部を設けることももちろん可能である。いずれにしても決定的なのは、切りくず案内縁３３が隅角部に湾曲部４７ないし５７からなる突起を有し、その区域で切りくず案内面３１が狭まることである。
【００１８】
図１及び２の略図でわかるように、チップ１の形状は、角二等分線Ｗに関して対称である。
図３は、チップ１の隅角部１９の断面図を示している。角二等分線Ｗに沿ったチップ１（７）の断面図で改めてはっきりわかるように、側縁と隅角部が形成するチップ１の外周線、それと共に主及び副切れ刃も共通の平面Ｅにあり、チップ１の前面３もこの平面に配設されている。
【００１９】
切りくず案内面３１は、刃先又は丸い隅角部１９からチップ１の中心Ｍの方向へ、平面Ｅに対して鋭角αで傾斜する。鋭角αは８°ないし１８°、好ましくは１１°ないし１３°の範囲であり、特に約１２°である。切りくず案内面３１の内側は、この場合斜め下がりの切りくず案内縁３３又は湾曲部４７によって画定される。この場合、切りくず案内縁３３は、切りくず案内面３１に鈍角に形成される。このようにして、切りくず案内縁３１は、平面Ｅに対して切りくず案内面３１の方向に傾斜する。
【００２０】
穴表面の加工で発生する切りくずは、側縁又はチップ１の主及び副切れ刃をなす隅角部から切りくず案内面３１へ行き、切りくず案内縁３３に衝突する。そこで切りくずは反転され、破断される。切りくず案内縁３３の湾曲部によって特に良好な破断挙動が生じるから、長いらせんや短い切りくず破断片を回避することができ、加工した穴の最適な表面性状が生まれる。
【００２１】
チップ１の切れ刃又は側縁及び隅角部が、切りくず案内面３１と周囲の逃げ面６３との交線からなることが図３で明らかである。公知のチップの場合のように逃げ面６３は、平面Ｅに対して９０°よりやや小さい角をなすから、いわゆる逃げ角が生じる。
図４は、チップ１’の別の実施形態の丸い隅角部１９’だけを示し、隅角部１９’は、この場合、互いに９０°の角をなす２つの側縁７’及び９’が接線をなして隅角部１９’に延びることによって形成される。この場合も、やはり切りくず案内縁３３が側縁及び隅角部に対して間隔をおいて延びており、側縁に平行する２つの直線部４３’及び４５’を具備し、その間にある湾曲部４７’を有する。特徴的なのは、図１及び２に基づいて説明したように、この場合も湾曲部４７’が丸い隅角部１９’の方へ突出するいわば突出部を形成するから、図２に基づいて説明したように、そこに切りくず案内縁３１’の細幅の区域が生じる。
【００２２】
図４によれば、丸い隅角部１９’及び湾曲部４７’がやはり同方向に湾曲しており、円弧線に従うことが好ましい。隅角部と湾曲部の曲率半径が等しい実施態様が特に効果的であることが証明された。しかし、特に八角形のチップ構造で異なる曲率半径を設けることも可能である。決定的なのは、切りくず案内縁がチップの隅角部の区域に凸曲した突起を形成することである。この場合、凸曲とは、切りくず案内縁の湾曲部が、隅角部に対して、少なくとも区域的に細幅の切りくず案内面区域が生じるように延びていることをいう。丸い隅角部が３個しかないチップの実施態様にも同じことが当てはまる。
【００２３】
隅角部と当該湾曲部の曲率半径をこのように互いに整合させてある。０，２ｍｍないし０，６ｍｍ、好ましくは０，３ｍｍないし０，５ｍｍの範囲の曲率半径を選定することが可能である。例えば０，４ｍｍの曲率半径が特に効果的であることが証明された。
チップの別の実施形態では、好ましくは０，６ｍｍないし１，２ｍｍ、特に０，７ｍｍなしい０，９ｍｍの曲率半径が効果的であることが証明された。特に好適なのは、曲率半径が０，８ｍｍ、間隔ｄ１（図２を参照）が０，５ｍｍの実施態様である。しかし、０，３ｍｍないし０，７ｍｍ、好ましくは０，４ｍｍないし０，６ｍｍの範囲の間隔ｄ１を選定することが可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の多角形として形成された切削チップは、隅角部と湾曲部の曲率半径を変えることによって、丸い隅角部の区域の切りくず案内縁３３の突起を多かれ少なかれ鮮明にすることができる。この区域で凸曲する切りくず案内縁によって、切りくずの最適な流れが生じるように切りくず流出及び破断挙動を調整することができる。こうして得られる穴の表面は無傷である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の切削チップの第一の実施形態の平面図である。
【図２】図１の切削チップの隅角部の拡大図である。
【図３】図２に示した切削チップの隅角部の断面図である。
【図４】本発明の切削チップの第二の実施例の隅角部の部分平面図である。
【符号の説明】
１      切削チップ
３      前面
７      側縁
９      側縁
１１    側縁
１３    側縁
１５    側縁
１７    側縁
１９    隅角部
２１    隅角部
２３    隅角部
２５    隅角部
２７    隅角部
２９    隅角部
３１    切りくず案内面
３３    切りくず案内縁
３５    直線部
３７    直線部
３９    直線部
４１    直線部
４３    直線部
４５    直線部
４７    直線部
４９    直線部
５１    直線部
５３    直線部
５５    直線部
５７    直線部
Ｅ      共通の平面
【図１】
0004051106.tif 000002
【図２】
0004051106.tif 000003
【図３】
0004051106.tif 000004
【図４】
0004051106.tif 000005