(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主刃と副刃を用いて金属製の工作物を精密加工するためのリーマ用カッタープレートであって、副刃の刃先に達している切屑面と、該切屑面を画成している切屑誘導段部とを備えているリーマ用カッタープレートにおいて、
切屑誘導段部（１７）が、副刃（３）及び主刃（７）の頂点（９）を通り且つカッタープレート（１）の中心縦軸線（２３）に対し垂直な仮想の線（２１）上にある屈曲点（１９）を有し、この屈曲点（１９）を起点に切屑誘導段部（１７）が主刃（７）の領域でカッタープレート（１）の中心縦軸線（２３）のほうへ接近していくように延びており、且つ副刃（３）の領域で副刃（３）に平行に延びており、または同様にカッタープレート（１）の中心縦軸線（２３）のほうへ接近していくように延びていることを特徴とするリーマ用カッタープレート。
【請求項２】
切屑誘導段部（１７）が、副刃（３）の領域で扁平にカッタープレート（１）の中心縦軸線（２３）のほうへ接近していくように延びており、且つカッタープレート（１）の前面（１１）の平面図で見て、副刃（３）と鋭角を成していることを特徴とする、請求項１に記載のリーマ用カッタープレート。
【請求項３】
カッタープレート（１）の刃先が、主刃（７）の領域に、傾斜角が異なる二つの領域（３５，３７）を有していることを特徴とする、請求項１または２に記載のリーマ用カッタープレート。
【請求項４】
主刃（７）が、カッタープレート（１）の端面（５）の方向に見て前方の第１の領域（３７）において、カッタープレート（１）の中心縦軸線（２３）にたいして約３０°の角度で該中心縦軸線（２３）のほうへ接近していくように延びており、後方の第２の領域（３５）であって、頂点（９）に境を接し且つ副刃（３）へ移行している第２の領域（３５）において、カッタープレート（１）の中心縦軸線（２３）にたいして約３°の角度で該中心縦軸線（２３）のほうへ接近していくように延びていることを特徴とする、請求項３に記載のリーマ用カッタープレート。
【請求項５】
カッタープレート（１）の端面（５）の方向に見て、切屑誘導段部（１７）が、屈曲点（１９）を起点にして１０°ないし３０°の角度で、有利には１５°ないし２５°の角度で、特に２０°の角度でカッタープレート（１）の中心縦軸線（２３）のほうへ接近していくように延びていることを特徴とする、請求項３または４に記載のリーマ用カッタープレート。
【請求項６】
カッタープレート（１）の主刃（７）が円弧状であることを特徴とする、請求項１または２に記載のリーマ用カッタープレート。
【請求項７】
切屑誘導段部（１７）が、屈曲点（１９）を起点にして、カッタープレート（１／１）の端面（５）の方向に見て第１の部分（２５）においては、カッタープレート（１／１）の中心縦軸線（２３）にたいして約１０°ないし３０°、特に１５°ないし２５°、有利には約２０°の角度でカッタープレート（１）の中心縦軸線（２３）のほうへ接近していくように延びており、第１の部分に接続している第２の部分（２７）においては、約４０°ないし８０°、特に５０°ないし７０°、有利には約６０°の角度でカッタープレート（１）の中心縦軸線（２３）のほうへ接近していくように延びていることを特徴とする、請求項６に記載のリーマ用カッタープレート。
【請求項８】
切屑誘導段部（１７）の第１の部分（２５）が第２の部分（２７）よりも短いことを特徴とする、請求項７に記載のリーマ用カッタープレート。
【請求項９】
第１の部分（２５）が、カッタープレート（１）の中心縦軸線（２３）に平行に測って、約０．５ｍｍの距離にわたって延びていることを特徴とする、請求項８に記載のリーマ用カッタープレート。
【請求項１０】
屈曲点（１９）の領域における切屑誘導段部（１７）の高さが、０．０５ｍｍないし０．３ｍｍ、有利には０．１ｍｍであることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１つに記載のリーマ用カッタープレート。
【請求項１１】
カッタープレートがターンプレートとして構成され、該ターンプレートは、カッターエッジを最適に活用するため、カッターフロント（１１）に垂直に延びる中心線のまわりに１８０°回転可能であることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１つに記載のリーマ用カッタープレート。
【請求項１２】
カッタープレート（１；１／１）がほぼ長方形に構成され、該カッタープレート（１；１／１）の長いほうの外側エッジが副刃（３）を形成していることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１つに記載のリーマ用カッタープレート。
【請求項１３】
頂点（９）と屈曲点（１９）との、カッタープレート（１）の中心縦軸線（２３）に垂直に測った間隔が、加工される工作物の材料に依存して設定されていることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１つに記載のリーマ用カッタープレート。
【請求項１４】
工作物が鋼から成る場合、頂点（９）と屈曲点（１９）との前記間隔が３／１０ｍｍないし７／１０ｍｍ、有利には５／１０ｍｍであることを特徴とする、請求項１３に記載のリーマ用カッタープレート。
【請求項１５】
工作物がアルミニウムから成る場合、頂点（９）と屈曲点（１９）との前記間隔が５／１０ｍｍないし１０／１０ｍｍ、有利には８／１０ｍｍであることを特徴とする、請求項１３に記載のリーマ用カッタープレート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、主刃と副刃を用いて金属製の工作物を精密加工するためのリーマ用カッタープレートであって、副刃の刃先に達している切屑面と、該切屑面を画成している切屑誘導段部とを備えているリーマ用カッタープレートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リーマを用いて金属製の工作物を精密加工する場合、非常に薄い切屑が排出される。その厚さは、わずか１／１００ｍｍの範囲である。厚さが薄いので切屑を破砕することは非常に難しく、特に精密加工の場合には、加工表面を傷つけるような長い切屑が生じる。
【０００３】
このため、カッタープレートの表面に切屑誘導段部を設けることが知られている。カッタープレートの刃先から排出される切屑は、切屑誘導段部にぶつかって破砕される程度に曲げられるまで、切屑面に沿って移動する。しかしながら、精密加工の際に生じるような非常に薄い切屑は、この種の切屑誘導段部を設けても精密加工の結果を阻害するほど長くなることが判明している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、精密加工の際にも短い切屑が生じるようなリーマ用カッタープレートを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、切屑誘導段部が、副刃及び主刃の頂点を通り且つカッタープレートの中心縦軸線に対し垂直な仮想の線上にある屈曲点を有し、この屈曲点を起点に切屑誘導段部が主刃の領域でカッタープレートの中心縦軸線のほうへ接近していくように延びており、且つ副刃の領域で副刃に平行に延びており、または同様にカッタープレートの中心縦軸線のほうへ接近していくように延びていることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明の有利な実施例によれば、主刃は、異なる傾斜角でカッタープレートの中心縦軸線のほうへ接近していくように延びている二つの領域を有している。カッタープレートのこの構成では、切屑誘導段部は、主刃の領域において屈曲点からカッタープレートの中心縦軸線のほうへ接近していくように延びるように構成されている。
【０００７】
さらに、本発明の有利な実施例によれば、カッタープレートの主刃は円弧状または曲線である。この場合切屑誘導段部は、カッタープレートの端面の方向へ見て、屈曲点を起点にして、傾斜角が異なる二つの領域を有している。このような構成により切屑の破砕特性が特に良好になり、すなわち精密加工の際でも短い切屑が生じる。
【０００８】
最後に、本発明によるカッタープレートの実施例によれば、切屑誘導段部は約０．１ｍｍの高さを有している。このような切屑誘導段部の製造に際しては、切屑誘導段部とこれに境を接している切屑面とを１回の切削工程で形成させるかぎりにおいては、カッタープレートの表面から材料をわずかだけ削りとればよい。
【０００９】
【実施例】
次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて説明する。
【００１０】
図１は精密加工工具、特に穴壁を表面加工するために用いられるリーマ用のカッタープレート１を示す。穴壁を表面加工できるように、カッタープレート１は、リーマの周面から突出するようにリーマのヘッドに適当な方法で締め付け固定されている。リーマは回転せしめられ、被加工穴内に挿入される。この場合穴壁から、厚さが少なくとも１／１００ｍｍの切屑が排出される。図１に図示したカッタープレート１は次のようにリーマに固定されており、即ち縦エッジ３が工具の回転軸線にほぼ平行に延び、カッタープレート１の端面５が二重矢印で示した送り方向に向くように固定されている。
【００１１】
ほぼ長方形に構成されているカッタープレート１の縦エッジ３は、図示の例では円形に湾曲している領域を経て端面５へ移行している。円形に湾曲した領域は、カッタープレート１の主刃７を形成している。主刃７と、カッタープレート１の副刃を形成している縦エッジ３との間の移行は、一つの頂点９で行われている。この頂点９は、カッタープレート１をリーマに挿着したとき、工具の、半径方向において最も外側の点を形成する。
【００１２】
カッタープレート１の、図１の図面において表側には、いわゆるカッターフロント１１には、隆起部１３が設けられている。隆起部１３を形成するため、カッターフロント１１の、カッタープレート１のカッターエッジにじかに境を接している領域が切削される。その結果、隆起部１３を取り囲む切屑面１５が形成される。基本的には、隆起部を焼結過程で形成させることも可能である。
【００１３】
隆起部１３の側方の境界エッジは、切屑誘導段部１７を形成している。切屑誘導段部１７の延在態様に関しては、後で詳述する。
【００１４】
図１に図示したカッタープレート１は、ターンプレートとして構成されている。即ちカッタープレート１の上部及び右側の外側エッジ、つまり縦エッジ３と主刃７の円形状の領域と、カッタープレート１の端面５とは、カッタープレート１の対角線方向に対向する側で同一に構成されている。従って、上部または右側にあるカッターエッジが工作物を加工することによって鈍くなった場合には、カッターフロント１１に垂直にたっている回転軸線の回りでカッタープレート１を１８０°回転させることができる。しかし、カッタープレートをターンプレートとして構成することは強制的に必要なものではない。カッタープレート１の、図１において左側の背面は、主刃７及びこれに境を接している副刃３の挿着の際なんら役割を果たさない。従ってその構成は重要でない。しかしカッタープレートをターンプレートとして構成することにより、カッタープレートを好適に活用でき、即ち経済的に利用することができる。
【００１５】
次に、上部の縦エッジ、即ち副刃３と、端面５と、これらの間にある主刃７の領域とに関し説明する。
【００１６】
切屑誘導段部１７は、カッタープレート１の主刃及び副刃の全領域にわたって直線上に延びているのではなく、屈曲点１９を有している。屈曲点１９は、付属のカッターエッジに最も近くに位置している。切屑誘導段部１７の残りの領域は、それぞれのカッターエッジにたいしてより大きな間隔を有している。図面に図示したカッタープレート１の特徴は、切屑誘導段部１７の屈曲点１９が副刃３及び主刃７の頂点９を通り且つカッタープレート１の中心縦軸線２３に対し垂直な仮想の線２１上にあり、カッタープレート１のカッターエッジの頂点９に直接付設されていることである。即ち頂点９は、屈曲点１９のすぐ上にあり、その結果両点は、カッタープレート１の中心縦軸線２３と９０°の角度を成している仮想の線２１上にある。
【００１７】
頂点９と屈曲点１９との、仮想の線２１の方向に測った間隔は、加工されるべき材料または工作物に依存して決定される。工作物が鋼から成っている場合、この間隔は３／１０ｍｍないし７／１０ｍｍ、有利には５／１０ｍｍである。また工作物がアルミニウムから成っている場合には、５／１０ｍｍないし１０／１０ｍｍ、有利には８／１０ｍｍである。
【００１８】
切屑誘導段部１７は、縦エッジまたは副刃３に平行に延びることができるが、しかし両者が、図面に図示したように、鋭角を成していてもよい。この鋭角の頂点は、カッタープレート１の端面５の方向へ向いている。切屑誘導段部１７の特徴は、円弧に続いている主刃７の領域に二つの部分を有し、これらの部分が異なる傾斜角を有していることである。第１の部分２５には、切屑誘導段部１７が端面５の方向で１０°ないし３０°の角度で、特に１５°ないし２５°の角度で交わっている。特に有利には傾斜角がほぼ２０°であることである。
【００１９】
第１の部分２５に境界を接している第２の部分２７では、切屑誘導段部１７は非常に急傾斜の傾斜角を有している。切屑誘導段部１７は４０°ないし８０°の角度で、有利には５０°ないし７０°の角度で交わっている。特に有利なのは傾斜角がほぼ６０°であることである。
【００２０】
即ち、二つの屈曲点が設けられているのが切屑誘導段部１７の特徴である。第１の屈曲点は、カッタープレート１の頂点９に直接対向している切屑誘導段部１７の屈曲点１９と一致している。その右側には、即ちカッタープレート１の主刃７の領域には、他の屈曲点２９が設けられている。この屈曲点２９は、異なる傾斜角で互いに境を接している部分２５と２７により形成される。
【００２１】
第２の屈曲点２９は、水平方向に測って、屈曲点１９にたいして間隔ｄ１（ほぼ０．５ｍｍ）を有している。即ち第１の部分２５は、屈曲点２９からカッタープレート１の端面５まで延びている第２の部分２７よりも著しく短い。
【００２２】
総じて、副刃３の領域における切屑誘導段部１７は、切屑誘導段部１７が第１の部分２５において有利には２０°の角度でカッタープレートの中心縦軸線のほうへ接近していくように延びており、第２の部分２７においてほぼ６０°の角度でカッタープレートの中心縦軸線のほうへ接近していくように延びている主刃７の領域においてよりも非常に平坦に延びている。副刃の領域における傾斜角は、０°ないし１０°、有利には１°ないし５°、特に３°である。
【００２３】
カッターエッジに接続しているいわゆる逃げ角のために、カッタープレート１の背面は前面よりも小さい。これを図１において、背面の輪郭３１を破線で示した。
【００２４】
図２は、図１に図示したカッタープレート１の右側上部のエッジの斜視図である。同一の部材には同一の符号を付したので、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
図２からわかるように、カッタープレート１は、中心縦軸線２３にたいして垂直な締め付け溝３３を有している。締め付け溝３３の横断面はほぼＶ字状である。カッタープレート１の、側方の境界面３５は、いわゆる逃げ角を形成するために水平線にたいして傾斜している。従って、すでに述べたように、カッタープレート１の背面は前面またはカッターフロント１１よりも小さい。
【００２６】
図２からわかるように、切屑誘導段部は中心軸線２３の領域において最も低い位置にある。屈曲点１９付近ではその高さは０．０５ｍｍないし０．３ｍｍであり、有利には０．１ｍｍである。切屑誘導溝がこのように低いために、切屑面１５の領域ではカッタープレートの材料を非常にわずかだけ削りとればよい。なおこの実施例では、切屑面１５は丸く延びている面として構成されている。
【００２７】
図３は、カッタープレート１／１の他の実施例である。図３には、カッタープレート１／１の右側上部エッジだけを図示した。このカッタープレート１／１も四角形のターンプレートとして構成することができ、その結果その対角線方向に対向しているエッジも図３に図示したように構成されている。
【００２８】
カッタープレート１／１はほぼ長方形に構成され、ほぼ水平方向に延びている上部縦エッジは副刃３を形成している。刃先は、頂点９から、縦エッジの仮想の水平方向の延長部にたいしてカッタープレートの中心縦軸線２３のほうへ接近していくように延びている。即ち領域３５（第２の領域）ではほぼ３°の角度で、そして領域３７（第１の領域）ではほぼ３０°の角度でカッタープレートの中心縦軸線２３のほうへ接近していくように延びている。第１の領域３７と第２の領域３５とは、移行領域において屈曲点３９を形成している。
【００２９】
切屑誘導段部１７は、カッターフロント１１に隆起部１３が設けられていることにより形成されている。隆起部１３は、より深い位置にある切屑面１５によって取り囲まれている。隆起部１３の側面は、切屑誘導段部１７を形成している。
【００３０】
図３に図示した実施例の場合も、切屑誘導段部１７は副刃３と主刃７の間の移行領域において屈曲点１９を形成している。屈曲点１９は、カッタープレートの刃先に最も近い位置にある。切屑誘導段部１７は、主刃７の領域において、即ち主刃７の第１の領域３７と第２の領域３５において、実質的に直線状に延びている。切屑誘導段部１７は、連続的な傾斜角を有している。この傾斜角は１０°ないし３０°であり、特に１５°ないし２５°である。しかし特に有利なのは、図３に図示した用に傾斜角が２０°のときである。
【００３１】
主刃７が傾斜角の異なる二つの領域を有しているカッタープレート１／１の実施例では、切屑誘導段部１７が直線状に延びていること、即ち図１の実施例の場合とは異なり、切屑誘導段部１７が屈曲点１９以外に屈曲点を有していないのが特徴である。
【００３２】
切屑誘導段部は、副刃３の領域において、二重矢印で示した工具の送り方向とは逆の方向へ延びてカッタープレートの中心縦軸線へ接近している。即ち切屑誘導段部は、副刃３と、カッタープレート１／１の端面５の方向に頂点が向いているような角度を成している。
【００３３】
副刃３の領域における切屑誘導段部１７の傾斜角は０°でもよい。有利には１°ないし１０°の角度、好ましくは２°ないし５°、特に３°である。
【００３４】
図３に図示した実施例で重要なことは、図１の実施例の場合と同様に、屈曲点１９が頂点９の下方にあること、即ち二つの点が、図３の部分図には図示されていないカッタープレート１／１の中心線にたいして垂直で屈曲点１９を通る仮想の線２１上にあることである。
【００３５】
頂点９と屈曲点１９との、仮想の線２１に沿って測った間隔は、この実施例でも、加工される工作物の材料に依存して決定される。図１の実施例にたいして記載した間隔値は、図３の実施例にたいしても適用される。
【００３６】
図１の実施例と図３の実施例に共通していることは、切屑誘導段部１７が例えば円弧状の曲線に追従してもよいことである。この円弧の中心は、カッタープレートの本体のはるか外側にある。
【００３７】
図１と図３を用い説明した、切屑誘導段部１７の配置に関する思想は、カッタープレートの他の構成にたいしても適用することができる。重要なことは、切屑誘導段部１７の屈曲点１９がカッタープレート１の頂点９に付設され、加工される工作物の材料に適合した間隔で配置されていること、すなわちカッタープレートをリーマに挿着した場合、カッタープレートの半径方向にて最も外側の点を形成する副刃と主刃の移行領域に配置されていることである。頂点は、例えばカッタープレートのカッターエッジに仮想の接線を設定することにより得られる。切屑誘導段部は、少なくとも主刃の領域においては、屈曲点１９を起点にカッタープレートの中心縦軸線のほうへ接近していくように延びている。副刃の領域において切屑誘導段部の延在態様は次のように選定することができ、すなわち切屑誘導段部が副刃に平行に配置されるか、あるいは副刃に対し扁平な角度、すなわち鋭角で延びるように選定することができる。いずれの場合にも、カッタープレートの側面図において切屑誘導段部の最上位点を形成する屈曲点が切屑誘導段部に設けられている。
【００３８】
切屑誘導段部の他の屈曲点は、傾斜角が異なる二つの部分２５と２７を設けることによって形成させることができる。このような切屑誘導段部の構成は、特に、図１に示すように主刃が円弧状に延びているようなカッタープレートにたいして有利である。
【００３９】
従って、切屑誘導段部の輪郭を三角形またはその他の多角形、例えば六角形にしてカッタープレートに挿着することもできる。切屑排出特性を最適に制御できるように、比較的長く延びている副刃３または主刃７の領域で切屑誘導段部の傾斜角を加工される工作物の材料に適合させることが可能である。従来のカッタープレートでは切屑誘導段部の高さが０．３ｍｍ以上であるのにたいし、本発明における切屑誘導段部の高さは有利には０．１ｍｍであり、よって非常に低いにもかかわらず、材料がまったく異なっていても小さな切屑が形成されることが判明した。
【００４０】
【発明の効果】
刃先の頂点と、互いに角度を成して延びている切屑誘導段部の屈曲点とを本発明にしたがって関係づけることにより、短い切屑を生じさせる特に有利な切屑制御特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるカッタープレートの第１実施例の平面図である。
【図２】図１に図示したカッタープレートの前面部の斜視図である。
【図３】本発明によるカッタープレートの第２実施例の平面図である。
【符号の説明】
１        カッタープレート
３        副刃
７        主刃
９        頂点
１７      切屑誘導段部
１９      屈曲点
【図１】
0003827337.tif 000002
【図２】
0003827337.tif 000003
【図３】
0003827337.tif 000004