(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属工作物の穴表面を精密加工するためのリーマであって、少なくとも１つの主切れ刃（３９）と少なくとも１つの副切れ刃（４１）と、主切れ刃（３９）と副切れ刃（４１）の双方に隣接するすくい面（４３）と、このすくい面（４３）の範囲を限定する切屑そらせ段部（４５）とを有し、
切屑そらせ段部（４５）が、リーマの送り方向に見て副切れ刃（４１）の領域内及び主切れ刃（３９）の領域内で連続的に上昇し、リーマの送り方向で副切れ刃（４１）との距離及び主切れ刃（３９）との距離を減少させていることを特徴とするリーマ。
【請求項２】
主切れ刃（３９）と副切れ刃（４１）とを含む少なくとも１つのブレード板（７）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のリーマ。
【請求項３】
切屑そらせ段部（４５）が直線状に構成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のリーマ。
【請求項４】
切屑そらせ段部（４５）がブレード板（７）の中心線に対して約１°から５°の角度を成すことを特徴とする、請求項２または３に記載のリーマ。
【請求項５】
切屑そらせ段部（４５）が主切れ刃（３９）の全長にわたって延在することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のリーマ。
【請求項６】
切屑そらせ段部（４５）が副切れ刃（４１）の全長にわたって延在することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のリーマ。
【請求項７】
切屑そらせ段部（４５）がブレード板（７）の前面（３５）の直前で折れ曲がっていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のリーマ。
【請求項８】
折れ曲がり点が、主切れ刃（３９）と副切れ刃（４１）との間の頂点（４２）よりもブレード板（７）の前面（３５）に接近していることを特徴とする、請求項７に記載のリーマ。
【請求項９】
ブレード板（７）が可逆板として構成されていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のリーマ。
【請求項１０】
リーマ（１）の中心軸線もしくは回転軸線（１１）と交差する想定平面に平行に、またはこの平面に、ブレード板（７）が配置されていることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載のリーマ。
【請求項１１】
切屑そらせ段部（４５）がブレード板（７）の中心線に対して約３°の角度を成すことを特徴とする、請求項４に記載のリーマ。
【請求項１２】
切屑そらせ段部（４５）が直線状に延在していることを特徴とする、請求項５に記載のリーマ。
【請求項１３】
切屑そらせ段部（４５）が直線状に延在していることを特徴とする、請求項６に記載のリーマ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の前文に記載された金属工作物の穴表面を精密加工するためのリーマに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ここで問題とする種類のリーマは公知である。それらは穴表面を精密加工するのに利用され、貫通穴や袋穴を加工することができる。リーマは少なくとも１つの主切れ刃と少なくとも１つの副切れ刃を有する。このような公知のリーマはしばしば少なくとも１つのブレード板を備えており、このブレード板が前記主切れ刃と副切れ刃を有する。穴表面の精密加工時の重要な１観点は、発生する切屑の影響である。切屑は一方で破断されねばならず、他方で、工具と穴表面との間に達することのないように被削穴から搬出されねばならない。貫通穴と袋穴の加工では、切削経過を適切に調節するために、異なるリーマが利用される。主切れ刃と副切れ刃は向きを違えてリーマに装備される。切れ刃は、工具の中心軸線もしくは回転軸線と交差する平面に平行に延びるのでなく、この平面に対して鋭角を成すように配置される。この構成が切屑の右捩れもしくは左捩れを確保する。ブレード板を備えたリーマの場合、ブレード板は、工具の中心軸線もしくは回転軸線と交差する平面と平行にあるのではなく、この平面に対して鋭角を成して切屑の右捩れもしくは左捩れを確保するように、工具本体の内部に配置される。つまり、貫通穴と袋穴の加工用に異なる工具を製造することは手間がかかり、従って費用がかかることが判明した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、こうした欠点を有しないリーマを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、請求項１に指摘した特徴を有する金属工作物の穴表面を精密加工するためのリーマが提案される。このリーマは、主切れ刃の領域内で上昇した切屑そらせ段部が設けられていることを特徴としている。すなわち、この切屑そらせ段部は主切れ刃との距離が減少している。切屑そらせ段部は、リーマの外稜の想定延長線との距離を減少させながら主切れ刃の領域内でも延在するように配置されている。この工具は簡単安価に実現可能である。
【０００５】
主切れ刃と副切れ刃とを含む少なくとも１つのブレード板が設けられていることを特徴とするリーマの実施例が特別好ましい。つまり、ブレード板の主切れ刃の領域内で上昇し、こうしてつまり主切れ刃との距離もしくはブレード板外稜の想定延長線との距離を減少させている切屑そらせ段部を有するブレード板をリーマに装備することが可能となる。
【０００６】
切屑そらせ段部が直線状に延びもしくは構成されていることを特徴とするリーマの実施例が好ましい。切屑そらせ段部は一般に研削操作によって製造されるので、このような構成は特別廉価に実現可能である。
【０００７】
リーマの他の実施例は、ブレード板がリーマの中心軸線もしくは回転軸線と平行に配置されているがゆえに好ましい。それゆえに、発生する切屑が容易に排出可能であるので、ここで問題にする種類のブレード板を既存のリーマに装備して袋穴の加工を問題なく実施することも可能である。これは、工作物表面の加工中に比較的僅かな洗浄剤、冷却材が使用されるいわゆる最少量洗浄時にも妥当する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明が詳しく説明される。
【０００９】
図１の原理図は第１実施例のリーマ１を斜め前方からの斜視図で示す。ここで問題とする種類のリーマは基本的に公知であり、ここではこの工具の構造に簡単に言及するにすぎない。リーマ１が本体３を有し、本体の周面５にこの場合１つのブレード板７が、しかも詳細には溝９内に、装着されている。この溝は、リーマ１の中心軸線もしくは回転軸線１１と交差する想定平面にあり、またはこの平面と平行に配置されている。従ってブレード板７もこの想定平面にあり、またはこの平面と平行である。ブレード板７は通常の仕方でクランプ部材１３によって固着されており、このクランプ部材はクランプねじ１５で本体３に取付けられている。基本的にブレード板７は少なくとも１つの調整ねじと付属の調整くさびとによって半径方向で変位可能であり、ブレード板は摩耗すると再調整可能、つまり半径方向外方に変位可能である。
【００１０】
溝１７、１９内に装着されているこの場合２つの案内部材２１、２３はリーマ１の縦方向に延びており、またその長さは一般に、中心軸線１１の方向で測定したブレード板７の長さよりも長くなるように選定されている。
【００１１】
本体３に縦方向に延ばして凹部２５が設けられており、この凹部は切屑空間と称され、金属工作物の加工時に発生する切屑を搬出するのに役立つ。
【００１２】
工作物を加工するには穴の被削表面とブレード板７の切れ刃２７との間に相対運動が必要である。つまり、工具を停止させて工作物を回転させることが可能である。しかし一般に工作物が固定され、回転するリーマ１が被削穴に導入される。この場合リーマ１が矢印２９の方向に回転し、切れ刃２７が被削穴表面から切屑を除去し、切屑は次に切屑空間もしくは凹部２５内に達する。リーマが相応にほぼ鏡像的に構成されている場合、逆方向へのリーマの回転も当然に可能である。
【００１３】
リーマ１に装着されるブレード板７が図２に拡大して図示されている。ここにはブレード板７の前面もしくはブレード胸部３１が図示されており、これにクランプ部材１３もしくはそのクランプリップ３２が載置される。ブレード板７の縦方向に延設される図１に示唆された溝Ｎ内にクランプリップ３２が係合するが、ここでは図示簡素化の理由からこの溝が省かれている。
【００１４】
ここに示したブレード板７は実質矩形に構成されている。これは例えば可逆板であり、その左上稜と反対側の右下稜が工作物の精密加工に役立つ。両方の稜が同一に構成されているので、以下では左上稜のみを詳しく説明する。
【００１５】
ブレード板７の上側縦稜３３がブレード板７の前面３５の領域内で左に向かうにつれて下降しており、すなわちブレード板７の一点鎖線で示した中心線３７に対してその距離が減少している。この領域は送り方向でも下降している。すなわち、工作物の加工時この領域は、リーマ１がブレード板７とともに工作物に対して前進する方向で下降している。この領域は主切れ刃３９と称される。送り方向は図２に矢印Ｐで示唆され、図１には矢印Ｖで示唆されている。
【００１６】
右側で主切れ刃３９に続くいわゆる副切れ刃４１は矢印Ｐで示した送り方向とは逆方向で下降している。つまり中心線３７に対するその距離が左から右へと減少しており、結局、左側で下降する主切れ刃３９と右側で下降する副切れ刃４１との間に頂点４２が与えられている。主切れ刃と副切れ刃とのこの配置は基本的に公知であり、ここでその点に詳しく立ち入ることはしない。なお確認するなら、この場合主切れ刃３９は被削穴表面の前加工に役立ち、副切れ刃４１は精密仕上加工に役立つ。
【００１７】
上側縦稜３３に、もしくは主切れ刃３９および副切れ刃４１に、ブレード板７の前面にあるすくい面４３が続いており、切れ刃から除去される切屑がこのすくい面に沿って移動する。切れ刃もしくは縦稜３３から距離を置いて切屑そらせ段部４５が設けられており、切れ刃３９、４１から除去されてすくい面上を落下する切屑がこの切屑そらせ段部にぶつかって破断される。さらに切屑は切屑そらせ段部４５の傾斜によって与えられた運動衝撃を１方向で受け取る。切屑そらせ段部４５が中心線３７に対して鋭角を成し、この鋭角は中心線３７の上方で左向きに開口している。つまり切屑そらせ段部はブレード板７の上側縦稜３３との距離が左から右にかけて増加している。切屑そらせ段部４５と縦稜３３との間の角度は約１°から５°の範囲内、好ましくは約３°である。主切れ刃３９から除去される切屑も副切れ刃４１から除去される切屑もこの傾斜によって右へと転向され、こうしてブレード板７の前面３５から図２で右に、すなわち送り方向（矢印Ｐ）とは逆方向に搬出される。これは特に袋穴を加工するとききわめて有利である。なぜならば、こうして切屑は特別容易に被削領域から搬出することができ、切屑の滞留を生じたり、切屑が工具もしくはブレード板および／または案内部材と穴表面との間に達することによって被削工作物表面の損傷を生じたりすることもない。
【００１８】
つまり主切れ刃３９の領域内での切削経過の調節も、切屑がすべて右へと搬出されるようになされる。これは、切屑そらせ段部４５が副切れ刃４１の領域内でだけでなく、主切れ刃３９の領域内でも−矢印Ｐの方向で、つまり送り方向で−上昇し、つまり主切れ刃３９との距離を減少させていることにある。換言するなら、切屑そらせ段部４５との距離は、上側縦稜３３の想定延長線に対しても、ブレード板７の前面３５に至るまでこの場合連続的に減少している。その逆に切屑そらせ段部４５の距離はこの場合連続的に、つまり特に主切れ刃３９の領域内でも、中心線３７に対して右から左へと増加している。主切れ刃３９と切屑そらせ段部４５との間のすくい面の幅は−中心線３７に垂直に測定して−約０．４ｍｍから最高０．５ｍｍである。この値は、長さ約２０ｍｍ、幅１０ｍｍのブレード板７に妥当する。
【００１９】
ブレード板７の左上稜を斜視図で示す図３がこの事情を再度詳しく示している。
【００２０】
縦稜３３はブレード板７の前面３５の領域内にまず副切れ刃４１を形成し、それに続いてまったく前方に主切れ刃３９を形成する。上側縦稜３３と切れ刃３９、４１はすくい面４３の切断線と第１逃げ面領域４７とに一致する。第１逃げ面領域に第２逃げ面領域４９が続いている。逃げ面領域はブレード板７の長辺面の領域にある。
【００２１】
第１逃げ面領域４７は上側縦稜３３から鋭角で図３において左に向かうにつれ、ブレード板７の中心軸線３７もしくはブレード胸部３１とは反対側の裏面５１の方向で下降している。第２逃げ面領域４９は一層急峻な角度で下降している。逃げ面領域は知られているように、ここに述べるように、ブレード板７もしくはリーマ１が被削穴内で挟まって動かなくなることのないように傾斜している。ごく狭い第１逃げ面領域４７はなお被削穴内でリーマ１を支えるのに役立つ。
【００２２】
図３からも明らかとなるように、切屑そらせ段部４５は直線状に構成されており、副切れ刃４１およびこれに続く主切れ刃３９の全領域にわたって直線状に連続してもいる。最も前側の領域で、つまり前面３５の直前で切屑そらせ段部４５が中心線３７の方向に折れ曲がっていることも基本的に可能である。しかしその際折れ曲がり点は主切れ刃３９と副切れ刃４１との間の頂点４２よりもブレード板７の前面３５に接近しており、こうして、主切れ刃３９から除去されるすべての切屑が切屑そらせ段部４５の右側で下降している領域に衝突し、こうして右に運び去られることを確保している。“右”とはこの場合、図２に矢印Ｐで示唆した送り方向とは逆の方向を意味する。
【００２３】
以上すべてから明らかとなるように、このリーマ１は袋穴を加工するのに最適に利用することができ、工作物の加工中最少量洗浄が設けられている場合でも、被削工作物表面から除去される切屑は袋穴から送り方向とは逆方向に確実に搬出される。最少量洗浄では、従来の冷却もしくは洗浄に比べてはるかに少ない量の冷却材もしくは潤滑剤が使用され、冷却材もしくは潤滑剤は例えば、リーマ１の正面Ｓに注ぐ通路Ｋから流出する。
【００２４】
リーマ１は当然に貫通穴を加工するのにも使用することができ、その場合ここに述べたブレード板７が変更態様のブレード板に取替えられ、この変更態様では切屑そらせ段部４５は少なくとも主切れ刃３９の領域内で前方に、つまり矢印Ｐの方向で下降しており、従って主切れ刃３９から除去された切屑を左に、つまり送り方向もしくは矢印Ｐの方向に転向する。
【００２５】
つまりここに述べたリーマ１は、ブレード板７がリーマ１の中心軸線もしくは回転軸線１１に対してほぼ平行に延びているので、袋穴の加工にも貫通穴の加工にも利用することができ、袋穴の加工には有利にはここに述べるブレード板７を利用することができる。発生する切屑は送り方向で上昇する切屑そらせ段部４５によって送り方向とは逆方向に確実に搬出される。付加的措置、特に、送り方向とは逆に流れる強力な洗浄剤流は、ここに述べた工具の場合もはや必要でない。
【００２６】
貫通穴を加工する場合、ここに述べるブレード板は、切屑を送り方向で前方へと転向させて搬出するために、逆方向で上昇する切屑そらせ段部４５を備えることができる。
【００２７】
ブレード板がまさにリーマの回転軸線に対してほぼ平行に延びているので、袋穴または貫通穴加工用のブレード板の交換は特別簡単である。つまりリーマの本体は両方の穴種の加工で同一である。
【００２８】
結局、特に切屑そらせ段部４５がブレード板の全長にわたって直線状に連続して構成されている場合、つまり簡単な研削法で製造できる場合、ブレード板７は特別簡単安価に製造可能であることもわかる。
【００２９】
図の説明から明らかとなるように、特別に構成された切屑そらせ段部の利点はクランプ部材によって保持される可逆板の場合に得られるだけでなく、ここに述べた特徴を有する強固にろう接されたブレード板の場合にも得られる。
【００３０】
上で説明した第１実施例のリーマ１は１つのブレード板７と２つの案内部材２１、２３とを有し、第１ブレード板７は−矢印２９の方向の回転方向に関して−約４０°後退し、第２ブレード板は１８０°後退している。しかし、複数のブレード板と３つ以上の案内部材とをリーマに装備することも可能である。
【００３１】
図４はリーマ１’の第２実施例の原理図を示す。図４に示す工具は図１に示したものに実質一致する。それゆえに同じ部品には同じ符号が付けてある。ここでは主として両方の実施例の間の違いに言及する。
【００３２】
図４に示した実施例のリーマ１’は、先行の図に基づいて説明したブレード板が省かれることを特徴としている。このリーマ１’では本体３の周面５から張り出す切れ刃２７が設けられており、この切れ刃は本体の回転軸線１１の方向で測定して本体の一定の長さにわたって延びている。切れ刃２７はこの場合中実体から加工されている。つまりここでは、上で述べたようなブレード板がリーマ１’の本体３に装着されるのではない。
【００３３】
図４に示した第２実施例は単一の切れ刃２７を有する。しかし、周方向で離間して周面５から張り出す複数の切れ刃を設けることも可能である。本体３にここでも２つの案内部材２１、２３が、しかもそれ用に設けられた溝１７、１９内に装着されているが、３つ以上の案内部材を設けておくこともできる。
【００３４】
切れ刃２７は図２、図３に基づいて説明したように少なくとも１つの主切れ刃３９と１つの副切れ刃４１とを有するが、図４の原理図ではそのことが明確とはならない。しかし問題なく認めることのできるすくい面４３が切れ刃２７に直接隣接しており、切屑そらせ段部４５によって限定される。
【００３５】
切屑そらせ段部４５は図４で右から左へと送り方向Ｖで上昇しており、つまり切れ刃２７との距離を減少させており、特に、切れ刃の前端領域、つまりリーマ１’の正面Ｓに向き合う切れ刃２７の領域に配置される主切れ刃３９との距離を減少させている。
【００３６】
切れ刃２７に−図４には図示しない−第１逃げ面領域４７と第２逃げ面領域４９が続いており、そのことは図３に基づいて詳しく説明したとおりである。つまり、その限りで図３についての説明を参照するように指示する。その他、切屑そらせ段部４５の推移に関しては図２の説明を参照するように指示する。
【００３７】
全体としてここで確認するなら、図４に示すリーマ１’の第２実施例では切れ刃２７とすくい面４３と切屑そらせ段部４５が同一に構成されており、そのことは図１から図３に基づいてブレード板７を例に詳しく説明したとおりである。つまり、図１に基づいて説明したリーマ１に対して図４に示すリーマ１’の唯一の違いは、すでに述べたように、切れ刃２７がブレード板の一部ではなくリーマ１’の本体３から直接加工されたものである点にある。それに応じて残りの輪郭も、つまりすくい面４３と切屑そらせ段部４５も、リーマ１’の本体３から加工されている。
【００３８】
図４を基に説明した実施例のリーマ１’は、袋穴の加工時、発生する切屑がリーマ１’の送り方向とは逆方向に確実に搬出されることを特徴としている。つまり、例えば送り方向とは逆向きの特別強力な洗浄剤流を確保する付加的措置を講じる必要がない。最少量洗浄の場合でも、袋穴の加工時、被削工作物表面から除去された切屑が送り方向とは逆方向に確実に搬出されることが、切屑そらせ段部４５の特殊配置によって保証されており、加工された工作物表面の損傷が防止される。
【００３９】
図４に基づいて説明したリーマ１’は、切屑そらせ段部４５が少なくとも主切れ刃３９の領域内で前方に、つまり矢印Ｐの方向で下降する場合、貫通穴を加工するのにも使用することができる。つまり、図１から図３に基づいて詳しく説明したリーマ１についての説明がここでも妥当する。図４に基づいて説明した実施例のリーマ１’では、主切れ刃３９の領域内で発生する切屑も例外なく右に、つまり矢印Ｐの方向とは逆方向に搬出されることが、切屑そらせ段部４５の特殊配置によって確保される。切屑そらせ段部４５が副切れ刃４１の領域内だけでなく主切れ刃３９の領域内でも−送り方向Ｖに見て−上昇しており、つまり主切れ刃との距離を減少させていることによって、これは達成される。つまり、切屑そらせ段部４５と切れ刃２７との距離がリーマ１’の正面Ｓに至るまで連続的に低減していることがここでも妥当する。それに応じて、中心軸線１１に対する切屑そらせ段部４５の距離はこの場合連続的に、つまり特に主切れ刃３９の領域内でも、左から右へと増加している。主切れ刃３９と切屑そらせ段部４５との間のすくい面４３の幅は−切れ刃２７に垂直に測定して−約０．４ｍｍから最高０．５ｍｍである。これらの値は長さ約２０ｍｍの切れ刃２７に妥当する。
【００４０】
つまり、いま一度特に強調しておくなら、図４の実施例において切れ刃２７に対する、もしくは主切れ刃３９および副切れ刃４１に対する、切屑そらせ段部４５の配置と構成は、ブレード板７を装備した図１の実施例におけるものと同一である。特に、貫通穴加工用リーマを実現することも可能である。切屑そらせ段部は逆向きの勾配を有して送り方向で下降する必要があるだけである。こうして、切屑も矢印Ｐの方向に転向される。両方の場合、切れ刃はリーマの回転軸線に対して実質平行である。その他なお強調しておくなら、リーマ１’は−両方の実施変種において−複数の切れ刃と３つ以上の案内部材とを有することもでき、また穴表面の加工時に逆回転方向を可能とするためにほぼ鏡像的に構成しておくこともできる。図４が単に例示的に示すリーマ１’は、穴表面の加工時、矢印２９に応じて−前方から見て−時計回りに回転する。
【００４１】
図４に基づいて説明した第２実施例のリーマ１’では、リーマ１’の本体３が超硬合金からなり、少なくとも切れ刃２７とそれに続く領域、例えばすくい面４３と切屑そらせ段部４５は、超硬合金層を備えておくことができる。このような被覆はブレード板に関して公知であり、ここではその点に立ち入る必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のリーマの斜視図である。
【図２】図１のリーマで使用されるブレード板の前面もしくはブレード胸部の平面図である。
【図３】図２に描かれたブレード板の前側切れ刃領域の斜視図である。
【図４】第２実施例のリーマの斜視図である。
【符号の簡単な説明】
１…リーマ、３９…主切れ刃、４１…副切れ刃、４３…すくい面、４５…切屑そらせ段部。
【図１】
0004891491.tif 000002
【図２】
0004891491.tif 000003
【図３】
0004891491.tif 000004
【図４】
0004891491.tif 000005