(57)【要約】  本発明は、工具支持体の軸方向の切削ヘッド末端に配置されている少なくとも１つの刃を含む、特にプラグ穴の作成または後加工のためである切削工具に関する。前記工具支持体は、加工しようとする部品の、刃により削られた材料切屑を収容するために形成された切屑収容空間を含む。前記少なくとも１つの刃には、それぞれ切屑収容空間に通じる切屑通路が隣接し、当該切屑通路は、放射状に延び一部において刃が境となっている切屑隙間と、当該切屑隙間から切屑収容空間の方向に広がる第１および第２の通路面とに限られており、第１の通路面は、刃の切削表面を延長し、第２の通路面は、これに対して傾斜しており、広くなって延びており、少なくとも１つの、切削ヘッド末端に面した軸方向の一部分において第３の通路面とした外周壁が外周側に境となっており、外周壁の中には、冷媒を切削ヘッド末端に送るための少なくとも１つの冷媒路が形成されていることは提供されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定シャンク（１４）と、切削ヘッド（２２）と工具支持体（１２）の軸方向の切削ヘッド末端（２４）に配置されている少なくとも１つの刃（１８）とを備えた工具支持体（１２）と、を含み、前記工具支持体（１２）は、加工しようとする部品の、刃（１８）により削られた材料切屑を収容するために形成された切屑収容空間（２６）を含む、特にプラグ穴の作成または後加工のための切削工具（１０）であって、
前記少なくとも１つの刃（１８）には、それぞれ切屑収容空間（２６）に通じる切屑通路（５０）が隣接し、
当該切屑通路（５０）は、放射状に延び一部において刃で区切られている切屑隙間（４４）と、当該切屑隙間（４４）から切屑収容空間（２６）の方向に広がる第１および第２の通路面（４６、４８）とに区切られており、
第１の通路面（４６）は、刃（１８）の切削表面を延長し、
第２の通路面（４８）は、これに対して傾斜しており、広くなって延びており、少なくとも、切削ヘッド末端（２４）に面した軸方向の一部分において、外周側にて第３の通路面としての外周壁（６６）で区切られて閉鎖されて形成されており、
外周壁（６６）の中には、冷媒を切削ヘッド末端（２４）に送るための少なくとも１つの冷媒路（６４）が形成されていることを特徴とする切削工具（１０）。
【請求項２】
外周壁（６６）には、固定シャンク（１４）に面した工具支持体（１２）の末端において、少なくとも１つの切屑出口（５４）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の切削工具（１０）。
【請求項３】
切屑収容空間（２６）の中には、切屑出口（５４）の領域において、切削工具（１０）の長手軸に対して傾斜しており、切屑および／または冷媒を切屑収容空間（２６）の内部から外へ送るために形成された切屑導流面（５８）が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の切削工具（１０）。
【請求項４】
固定シャンク（１４）および工具支持体（１２）の基礎部（１６）の内部には、基礎部（１６）と切削ヘッド（２２）との間の移行部において前記少なくとも１つの冷媒路（６４）と繋がっている冷媒通路（６０）が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の切削工具（１０）。
【請求項５】
第１の通路面（４６）は、刃（１８）に隣接する切屑拾い面（３２）の少なくとも一部を含み、第２の通路面（４８）は、切屑通路（５０）を切屑隙間（４４）から切屑収容空間（２６）の方向に広げるために固定シャンク（１４）の方向に少なくとも部分的に角を成してまたは曲がって延びる切屑搬送部（５６）の表面を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の切削工具（１０）。
【請求項６】
刃（１８）は、軸方向の切削ヘッド末端（２４）においては第１の切削エッジ（４０）、切削ヘッド（２２）の外周壁（６６）の領域においては第２の切削エッジ（４２）を含み、切屑隙間（４４）は、切屑通路（５０）が第２の切削エッジ（４２）の領域にて工具支持体（１２）の外周壁（６６）へ開いているように、第１および第２の切削エッジ（４０、４２）に沿って延びることを特徴とする請求項５に記載の切削工具（１０）。
【請求項７】
刃（１８）は、第１の通路面（４６）の一部を形成する切削面（３０）を有し、当該切削面（３０）は、面が第１の通路面（４６）に対して同一平面上に延びることを特徴とする請求項５または６に記載の切削工具（１０）。
【請求項８】
第２の通路面（４８）は、少なくとも１つの、刃（１８）に面して冷媒路（６４）と繋がっている冷媒排出口（６２）を有することを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の切削工具（１０）。
【請求項９】
冷媒排出口（６２）は、刃（１８）のヘッド切削エッジ（４０）に対して特に平行して延びる溝として形成されていることを特徴とする請求項８に記載の切削工具（１０）。
【請求項１０】
外周壁（６６）は、切削ヘッド末端（２４）の領域において中の方へ向いている断面拡大部（６８）を有し、前記少なくとも１つの冷媒路（６４）は、断面拡大部（６８）にも冷媒が流れるように曲がっていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の切削工具（１０）。
【請求項１１】
工具支持体（１２）は、付加製造方法、特に選択的レーザー溶融法を使って固定シャンク（１４）の上に材料を付けることにより製造されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の切削工具（１０）の製造方法。
【請求項１２】
中心の冷媒路を有する基礎部（１６）が固定シャンク（１４）と工具支持体（１２）との間に設けられ、工具支持体（１２）は、付加製造方法、特に選択的レーザー溶融法を使って基礎部（１２）の上に材料を付けることにより製造されていることを特徴とする請求項１１に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工しようとする部品の凹部および／またはくぼみの切削作成および切削加工、特にプラグ穴の作成または後加工のための、請求項１の上位概念による切削工具である。
【背景技術】
【０００２】
一般的な切削工具はフライス盤として穴、例えば燃焼機関の水用のプラグ穴、の作成に使われる。さらに、このような切削工具はリーマーツールとして擦りによる穴の精密加工に使われる。リーミング過程により、加工しようとする部品の穴および凹部またはくぼみの表面品質および形状・寸法の精密性が向上する。
【０００３】
通常は、部品にある穴または凹部は２つ以上の作業過程で作成される。第１の作業過程では、最初に、螺旋ドリルまたはフライスドリルにより部品に穴または凹部を開け、当該穴または凹部の正面または側面はある程度粗い。第２の作業過程では、リーマーツールを使って、この表面が、所望の表面品質まで後加工され、一般的には材料はわずか０．１ミリメートルのみが削られ、例えば、ＩＴ７からＩＴ５までの公差が達成できる。
【０００４】
特にエンジンの製造には、冷却液を運ぶ凹部をエンジンブロックに設けるために、水用のプラグ穴が設けられる。このような水用のプラグ穴の後加工のためには、このような凹部および穴表面の加工にて高い表面品質を成しとげる、１つまたは複数のステップを有するリーマーツールが使われる。
【０００５】
一般的な切削工具は一般的に外周および／または切削面、すなわち工具の先端において刃を含む。通常は、切削エッジが切削工具の回転軸に平行または垂直に配置されている。このような切削工具の一般的な直径は１ｍｍと５０ｍｍとの間にあり、刃を支持する切削ヘッドは、通常、超硬合金（ＶＨＭ）から形成されている。
【０００６】
ずっと以前から、ダイヤモンドからなる刃が知られている。最近は、結晶性の硬質材料、特に合成の結晶刃材料からの刃製造が広く受け入れられ、刃製造では、例えば、刃においてダイヤモンド粒子が金属マトリックスに埋め込まれているか、窒化ホウ素刃が使われる。よって、多くの場合には、はんだ付けまたは溶接にて永続的に切削ヘッドの上に固定されているか、または適切な固定手段により交換可能に切削ヘッドに付けられている、ダイヤモンド刃、ＰＣＤ刃（多結晶ダイヤモンドの刃）、またはＣＢＮ刃（立方晶窒化ホウ素の刃）が使われる。
【０００７】
加工過程には刃に渋滞しうる材料切屑が発生し、加工箇所からその除去が、例えば冷媒洗浄か、穴から切削工具を複数回取り出すことかおよび穴の掃除により行われる。継続的な加工の枠内でその上に労力のかかる掃除措置なしでの切屑の確実な排出は、現在知られている切削工具では不充分にしかできない。特にエンジンブロックの加工では、切屑が確実に排出されるように、エンジンブロック内部の非常にきれいな加工を目指して努力が注がれる。
【０００８】
ＷＯ  ２００９／０７１２８８  Ａ１から、刃の切削面と一緒にスリット状の収容路を形成する切屑搬送のための導流面を有する切屑導流エレメントを含むリーマーツールが知られている。前記切屑導流エレメントは直方体形に形成されており、平坦な導流面を有し、当該導流面は、ナイフプレートに後方から隣接する切削面と一緒に、収容スリットに隣接する収容路を形成する。この収容スリットの中では、切屑が、ナイフプレートに隣接する収容空間の側面の方向に反らされて導き出される。
【０００９】
ＤＥ  １０  ２００５  ０３４  ４２２  Ａ１には、切削しにくい加工品にある穴の切削加工のためのリーマーが開示されている。この工具は、刃を有する少なくとも１つのナイフプレートおよび少なくとも１つの導流縁を含む。前記導流縁を使ってリーマーは加工しようとする穴に入れられる。
【００１０】
ＤＥ  １０  ２０１３  １  １４  ７９２  Ａ１は内冷却および内切屑排出を有するドリルの形をした切削工具を示す。ドリルシャンクは、円筒形に形成されており、正面末端において均一に配置されたダイヤモンド刃を有する。冷却のために、ドリルシャンクの壁に複数の冷却路が延びており、各路は冷媒流入路および冷媒流出路を有する。ドリルシャンクはアダプタにより工作機械と結合されている。このアダプタには、１つだけの冷媒流入路および１つだけの冷媒流出路が配置されている。アダプタはフランジ継手によりドリルシャンクと結合されている。内切屑排出は、吸引路および、アダプタの側壁に配置されている吸込み口により行われる。
【００１１】
ＤＥ  １０３  ０５  ９９１  Ａ１は吸引装置および工具ヘッドを備えたフライス工具を開示する。吸引装置は、クリップで工具体の上に留められる。吸引は、螺旋状に工具シャンクの中に延びる吸引路および、刃と繋がっているスリットにより行われる。工具ヘッドは、工具シャンクの正面において個別の溝に分けられてそれぞれの刃に導かれている中心の冷却路を有する。
【００１２】
ＤＥ  １０  ２０１４  ２０７  ５１０  Ａ１には、切削工具および３Ｄプリント方法による切削工具の製造方法が開示されている。
【００１３】
切屑搬送エレメントを備えたさらなる一般的な切削工具はＥＰ  ２  ８３９  ９１３  Ａ１から知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の課題は、向上した切屑搬送を有して加工空間に切屑のとどまるリスクを最小限にする、冒頭に挙げられた切削工具を創造することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この課題は請求項１の特徴を有する切削工具により解決される。本発明の有利な実施形態は従属請求項の対象である。
【００１６】
特にプラグ穴の作成または後加工のためである本発明の切削工具は、固定シャンクと、切削ヘッドと工具支持体の軸方向の切削ヘッド末端に配置されている少なくとも１つの刃とを備えた工具支持体と、を含み、前記工具支持体は、加工しようとする部品の、刃により削られた材料切屑を収容するために形成された切屑収容空間を含む。
【００１７】
前記少なくとも１つの刃には、それぞれ切屑収容空間に通じる切屑通路が隣接し、当該切屑通路は、放射状に延び一部において刃で区切られている切屑隙間と、当該切屑隙間から切屑収容空間の方向に広がる第１および第２の通路面とに区切られており、第１の通路面は、刃の切削表面を延長し、第２の通路面は、これに対して傾斜しており、広くなって延びており、少なくとも、切削ヘッド末端に面した軸方向の一部分において外周側にて第３の通路面としての外周壁で区切られて閉鎖されて形成されており、外周壁の中には、冷媒を切削ヘッド末端に送るための少なくとも１つの冷媒路が形成されていることは提供されている。
【００１８】
本発明により、少なくとも、切削ヘッド末端に隣接する軸方向の一部分に外周側において完全に密閉されている切屑収容空間を有する切削工具が創造される。密閉された切屑収容空間は、刃の切削エッジにより、加工しようとする部品から削られた材料切屑が確実に、加工された穴から搬出されることをもたらす。切屑収容空間に入る切屑がここから軸に沿って先頭へ進んで加工領域に達することは実際には不可能である。さらに、材料切屑が、切削工具の外周側において、加工しようとする穴の既に加工された側壁と接触することが妨げられる。これにより、材料切屑が、加工しようとする部品の側壁に引っかかって、場合によって、既に加工した表面の品質が損なわれることが防がれる。
【００１９】
加工しようとする部品から切削チップの切削エッジにより削り取られた切屑を切屑収容空間に搬送するために、切削チップの領域において、切削チップの反対側に切屑通路を定義する切屑搬送通路が配置されている。前記切屑通路は、切屑が入ることができる切屑隙間を有する。
【００２０】
前記少なくとも１つの刃には、それぞれ切屑収容空間に通じる切屑通路が隣接し、当該切屑通路は、放射状に延び一部において刃が境となっている切屑隙間と、固定シャンクの方向に広がる第１および第２の通路面と、第３の通路面としての外周壁に区切られている。第１の通路面は、刃の切削側面と切削側面に隣接する切屑拾い面により定義されている。第２の通路面は、切屑通路を固定シャンクの方向に切屑収容空間にまで広げるように形成されている。これにより、切屑収容空間の方向に広がるじょうごが形成され、当該じょうごを通って、切削エッジによって削られた材料切屑が切削工具の回転運動により切屑収容空間の方向に押しやられて切削エッジによって運び去られる。フライス領域に切屑が入らず、切屑の渋滞が発生せず、よって、リーミング箇所の高品質が変わらないように、切屑は、加工箇所から切屑収容空間へ排出される。高熱の発生が防がれ、切削工具またはリーマーツールの耐用期間が長くなる。第３の通路面は、切削工具の外周側における切屑通路の境になっている。閉鎖された切屑通路は、切削エッジへ送られた冷媒を材料切屑と一緒に所望の方向に排出する、一種のノズルとなっている。最後に、切削工具を穴から引き戻す時に誤って材料切屑が再び穴に落ちて部品の機能を後の運転時に損なう危険が減り、このことは、特にエンジンブロックの水用のプラグ穴を加工する時に有利である。
【００２１】
切屑収容空間および通路面を備えた切削ヘッドの全体は、好ましくは、一体として形成されており、好ましくは、一体として製造される。内部に特別に形成された通路面を有する切屑通路を備えており外周面により閉鎖されているこのようなエレメントの製造は、例えば、付加製造方法により行われうる。このような付加製造方法は、切屑収容空間の中に任意に傾いた通路面の製造を可能にする。
【００２２】
外周壁には、さらに１つまたは複数の冷媒路が形成されており、これらを通って冷媒が切削ヘッド末端または刃へ送られうる。この少なくとも１つの冷媒路は、工具支持体の領域において、好ましくは、中心になく、すなわち、工具支持体の回転軸に配置されていない。当該冷媒路は外周壁の中、すなわち、空洞円筒の壁に延びており、ここで、当該空洞円筒は工具支持体の長さにわたって可変に形成できる。これにより、例えば、空洞円筒の形状自体および外周壁の壁厚さを変更することができる。
【００２３】
前記冷媒路は、管状または毛管状の媒路として形成されることができるだけでなく、外周方向に重大な角度範囲内、例えば、合計で、３６０°の全角度範囲の、４分の１より多く、半分より多く、または４分の３より多くに広がることができる。このようにして、半径方向に、例えば、２ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下、特に０．５ｍｍ以下の、比較的小さい面積を有することができる冷媒路を製造できる。これにより、材料切屑の効率的な搬出を可能にするために、切屑収容空間が、切削ヘッドの全断面に対してできるだけ大きい直径を有するように、外周壁の厚さを低いままにすることができる。よって、本発明の切削工具は、大きな材料切屑をも確実に収容して搬出する、流れに関して有利な切屑収容空間を有する。中心の冷媒路と、刃の数に対応して多くの場合に２以上の、半径方向に外にあって冷媒路の周りに配置された切屑収容空間とを有する、従来の切削工具に比べて、大きい断面を有する本発明の切屑収容空間の作成により、大きい材料切屑の搬送も改良される。
【００２４】
さらに、冷媒が流通する切削ヘッドの外周壁により、切削ヘッドの効率的、且つ、均一な冷却が得られる。
【００２５】
前記刃は、交換可能な刃、特に切削チップとして形成されているか、切削ヘッドと固く結合され、特に、はんだ付けされていることができる。刃の数はとりわけ２つであるが、数がより多い、例えば、３つまたは４つの刃を備えた切削工具も実現できる。刃は、中心に交差するようにも、中心に交差しないようにも配置できる。
【００２６】
切屑出口と切削ヘッドの正面との間の距離は、有利には、切屑が防止されずに流出できるようにするために、部品の加工しようとする穴の最大深さより大きくなるように選ばれている。
【００２７】
工具支持体は一体として形成されている。それは、外周壁、切屑収容空間および切屑出口を備えた切削ヘッドを含む部分が一体として形成されていることを意味する。この部分の全体は、例えば固定部分と直接結合できる部分からなる。したがって、この工具支持体は任意の固定部分に取付けまたは固定できる。このことは、例えば、材料を固定シャンクに付けることにより、付加製造方法、特に選択的レーザー溶融法で行われうる。
【００２８】
このような切削工具は任意の工作機械に装着でき、種々の直径を有する切削工具、または、直径が任意である切屑収容空間を備えた切削工具は柔軟に使用できる。
【００２９】
このことは、工具が工作機械の任意の工具チャックに取付けできることの結果であり、その場合、固定シャンクは切屑収容空間の直径から独立して形成されている。切屑排出は、切屑出口を備えて一体化した工具シャンクの領域において行われるので、切屑排出のための結合領域分もしくは追加的なアダプタは不要である。よって、切屑排出は工具シャンクの長手領域で行われる。
【００３０】
一体化して実現することは、結合手段の使用と、継ぎ目の存在とを免れさせ、これにより切屑排出が漏損もしくは意図しない漏出部分または損失すきま風（Verlustzugluft）なく保証されうる。
【００３１】
同様に、追加の結合手段を備えた追加の結合領域の場合に、損失のない最適な切屑排出を保証するために必要となるパッキングの使用を省くことができる。
【００３２】
刃はさらに、分離可能に取付けでき、工具支持体と一体化して形成されなくてもよい。
【００３３】
有利なことには、外周壁には、固定シャンクに面した工具支持体の末端において、好ましくは向かい合って外周壁に配置されている、少なくとも２つの切屑出口が設けられている。
【００３４】
有利な実施形態によれば、外周壁には、固定シャンクに面した工具支持体の末端に少なくとも１つの切屑出口が設けられている。当該切屑出口を通って冷媒および／または材料切屑は再び切屑収容空間を出ることができる。好ましくは、切屑出口は外周壁の外周側の一部分から形成されている。その場合には、切屑出口が円筒側面の形を有することができる。切屑出口の外周形状は任意に形成できる。同様に、２つの向かい合っている切屑出口が外周壁に配置されていることも考えられる。これにより、切屑収容空間から回転軸に関して対称的な切屑排出が得られる。その場合、好ましくは、前記２つの切屑出口は一致して形成されている。
【００３５】
有利には、向かい合って、それによって切屑および／または冷媒の効率的な搬出を保証する２つの切屑出口が設けられている。有利には、前記１つまたは複数の切屑出口と切削ヘッドの正面との距離は、切屑が防止されずに出ることができるように、部品の加工しようとする穴の最大深さより大きく選ばれている。
【００３６】
これに関連して、切屑収容空間の中には、切屑出口の領域において、切削工具の長手軸に対して傾斜しており、切屑および／または冷媒を切屑収容空間の内部から外へ送るために形成された切屑導流面が設けられていることが有利であることが明らかになった。切屑導流面の傾斜角は例えば約４５°であることができる。さらに、切屑導流面は特に凹形に曲がっていることも可能であり、有利には、切削工具の長手軸に対する切屑導流面の傾斜度は、切屑出口への距離が減少するほど高まる。
【００３７】
さらなる有利な一実施形態によれば、固定シャンクおよび工具支持体の基礎部の内部には、基礎部と切削ヘッドとの間の移行部において前記少なくとも１つの冷媒路と繋がっている冷媒通路が設けられている。中心の冷媒通路は、冷媒を冷媒路へ導き、少なくも固定シャンクの領域において、固定シャンクを装着できる工具チャックの冷媒供給部との適合性が得られるように形成されている。
【００３８】
有利には、第１の通路面は、刃に隣接する切屑拾い面の少なくとも一部を含み、第２の通路面は、切屑通路を切屑隙間から切屑収容空間の方向に広げるために固定シャンクの方向に少なくとも部分的に角を成してまたは曲がって延びる切屑搬送部の表面を含むことができる。
【００３９】
さらなる有利な一実施形態によれば、刃は、軸方向の切削ヘッド末端においては第１の切削エッジ、切削ヘッドの外周壁の領域においては第２の切削エッジを含み、切屑隙間は、切屑通路が第２の切削エッジの領域にて工具支持体の外周壁へ開いているように、第１および第２の切削エッジに沿って延びる。言い換えると、切屑通路は、第２の切削エッジの領域では、外周部において区切られていない。このため、外周側に設けられている第２の切削エッジにより削られた材料切屑が確実に切屑通路に入り込んで当該切屑通路により搬出されることが保証されている。
【００４０】
さらなる有利な一実施形態によれば、刃は、第１の通路面の一部を形成する切削面を有し、当該切削面は、面が第１の通路面に対して基本的に同一平面上に延びる。したがって、好ましくは、第１の通路面の全体は切削エッジから平坦であり、特に切削工具の長手軸と平行に延びる。しかし、第１の通路面は、例えば、切屑粉砕を支援する段階を有することもできる。
【００４１】
さらなる有利な一実施形態によれば、第２の通路面は、少なくとも１つの、刃に面して冷媒路と繋がっている冷媒排出口を有する。前記冷媒排出口は、切削エッジを冷却し円滑にするために、好ましくは、出る冷媒の少なくとも一部が切削エッジに当たるように形成されている。さらに、出る冷媒は、妨害のない材料切屑の搬出を支援する。
【００４２】
有利には、前記冷媒排出口は、刃のヘッド切削エッジに対して特に平行して、延びる溝として形成されている。これにより、冷媒は均一に切削エッジに分配される。さらに、この溝の１つまたは両方の縁は切屑粉砕エッジとして機能できる。
【００４３】
基本的に、複数の冷媒排出口は設けられていてもよい。冷媒排出口は、必ずしも第２の通路面にのみ配置されていなくてもよく、代替的または加えて他の適切な場所に設けられていてもよい。
【００４４】
さらなる有利な一実施によれば、外周壁は、切削ヘッド末端の領域において中の方へ向いている断面拡大部を有し、前記少なくとも１つの冷媒路は、断面拡大部にも冷媒が流れるように曲がっている。上述した断面拡大部は、切屑収容空間、すなわち空洞の断面が減らされているような、切削ヘッドの中の追加の材料の配置として理解される。前記断面拡大部は、前記１つまたは複数の刃の確実な保持と、切削工具の後方の部分に切削力の確実な導出および伝達とを保証する。冷媒が断面拡大部を流れることは、例えば、冷媒路の曲がりくねる形状の配置によりもたらすことができ、ここで、特に冷媒路の１つまたは複数の一部分は冷媒の流れ方向の転換をもたらしうる。
【００４５】
有利には、工具支持体は、付加製造方法、特に選択的レーザー溶融法を使って固定シャンクの上に材料を付けることにより製造されている。
【００４６】
本発明の対象は、さらに、本発明の切削工具の製造方法である。
【００４７】
工具支持体が、付加製造方法、特に選択的レーザー溶融法を使って固定シャンクの上に材料を付けることにより製造されることが提供される。このような製造方法は、概観できる経費および製造上の手間にて、工具支持体の部分的に複雑な構造を造り出すことにとりわけ適合する。工具ヘッドまたは切削ヘッドと固定シャンクとの分離できない結合は、同様に付加製造に従って行われる。
【００４８】
切削ヘッドは、切削ヘッド末端に向かい合っている末端において、固定シャンクと結合されていて断面が大きくされた基礎部に移行すれば、この基礎部は同様に付加製造方法にて製造できる。
【００４９】
前記方法の有利な一実施形態では、中心の冷媒路を有する基礎部が固定シャンクと工具支持体との間に設けられ、工具支持体は、付加製造方法、特に選択的レーザー溶融法を使って基礎部の上に材料を付けることにより製造されている。その場合に基礎部は上述したように形成されており、同じ有利な点を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
さらなる有利な点は図面とそれに付属する図面説明から明らかになる。図面には、本発明の実施例が示されている。図面、明細書および請求項は様々な特徴の組合せを含んでいる。当業者はこの特徴を目的に応じて個別に考察し、有意義なさらなる組合せにまとめる。
【００５１】
【図１】図１は、本発明の切削工具の実施形態の側面図を示す。
【図２】図２は、図１の切削工具の断面図を示す。
【図３】図３は、図１の切削工具の断面図を示す。
【図４】図４は、本発明の切削工具のさらなる一実施形態の斜視図を示す。
【図５】図５は、図４の実施形態の正面図を示す。
【図６】図６は、図４の実施形態の断面図を示す。
【図７】図７は、図４の実施形態の断面図を示す。
【００５２】
図面において、同一または同類の部材には同一の符号が付けられている。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
図１ないし３は、例えばフライスドリスまたはリーマー、特に水用のプラグドリルとして使用できる切削工具１０の実施例を示す。切削工具１０は部材の加工のために回転式に作業回転方向５２に動かされている。切削工具１０は、工具支持体１２と、作業機械のドリルシャンクに装着できる固定シャンク１４とを含む。固定シャンク１４は、特に中空シャンクテーパチャック（ＨＳＫチャック）として形成できる。
【００５４】
工具支持体１２は、中心の切屑収容空間２６と切削ヘッド末端２４の切削部２８とをまとめる切削ヘッド２２を含む。この領域は一体として形成されている。切削ヘッド末端２４には、例えばＰＣＤまたはＣＢＮ材料から焼結できる２つの刃１８が固定されている。各刃１８は、穴外周面の切削またはリーミングのための側切削エッジ４２と、切断面の切削またはリーミングのためのヘッド切削エッジ４０と、部品の斜角面の切削またはリーミングのための、約４５°の角度で傾いた斜角面切削エッジ３８とを有する。
【００５５】
切削ヘッド２２は、その切削ヘッド末端２４に向かい合っている末端において、固定シャンク１４と繋がっている、断面が大きくされた基礎部１６に移行する。当該基礎部の上で、切削ヘッドは、例えば付加製造方法により直接製造でき、ここで、基礎部と切削ヘッドとの分離できない結合が同様に当該付加製造法で行われる。同様に、基礎部自体は付加製造方法および、切削ヘッドもしくは工具支持体と同じ製造工程で製造できる。
【００５６】
少なくとも一部分において、円筒形の切屑収容空間２６は、基礎部１６に隣接する領域にて２つの向かい合っている切屑出口５４を備えた外周壁６６に取り囲まれており、その切屑出口５４は、材料切屑および冷媒が切屑収容空間２６から出ることを可能にする。切屑収容空間２６の中には、切屑出口５４の反対側にそれぞれ傾いて延びる切屑導流面５８が設けられており、当該切屑導流面５８はくさびのようなものを形成し、材料または冷媒を切屑出口５４の方向に送る。
【００５７】
特に図２に明確に認められるように、外周壁６６の中には、固定シャンク１４および基礎部１６に設けられている中心の冷媒通路６０と繋がっている２つの冷媒路６４が形成されている。外周壁６６の内壁および外壁が外周壁６６において２つの比較的細いブリッジのみを通じて繋がっているように、冷媒路６４は扇形に外周に広がっていることが可能である。
【００５８】
切削部２８は、ヘッド切削エッジ４０がくぼみの切断面底部を加工する領域と、側切削エッジ４２がくぼみの壁面を加工する領域とを含む。これに応じて斜角面切削エッジ３８はくぼみの斜角面を加工する。切削エッジ３８、４０、４２に削られた切屑は、そのつど、切屑隙間４４により切削ヘッド２２の中に形成されている、じょうごのようなそれぞれの切屑通路５０に入ることができる。各切屑通路５０は、第１の通路面４６および第２の通路面４８により区切られており、その断面が固定シャンク１４の方向に広げられている。切屑通路５０は、切屑収容空間２６に通じ、そのため、切屑が切屑通路５０を通って切屑収容空間２６に搬送されうる。
【００５９】
特に図２に明確に認められるように、刃１８の切削面３０は、切屑拾い面３２と一緒に第１の通路面４６を形成する。第１の通路面４６または切屑拾い面３２に向かい合って切屑搬送部５６は延びており、切屑搬送部５６は、部分的に外周壁６６の内面および部分的に第２の通路面４８を含み、当該第２の通路面４８は、固定シャンク１４の方向に見たときに切屑通路５０の断面が拡大されているように、第１の通路面４６に対して傾いている。
【００６０】
切屑通路または切屑拾い面３２の領域において、切削ヘッド２２は、内部へ向けられている、刃１８の固定と発生する切削力を反らすことに利用される断面拡大部６８を有する。この断面拡大部６８の領域において、冷媒路６４は、切削ヘッド末端２４の十分な冷却を保証することと、冷媒を冷媒排出口６２、６３に導くこととのために、くねる形状に配置されている。冷媒路６４は、一部分のみが示されている分枝路を経由して、一方では、切削ヘッド末端２４の正面に設けられた中心の冷媒排出口６３に通じ、他方では、それぞれ第２の通路面４８に設けられていてヘッド切削エッジ４０と平行に延びる溝として形成できる、それぞれの刃１８の方を向いている冷媒排出口６２に通じている。冷媒排出口６２、６３によって冷媒流れが導かれ、この冷媒流れは、切削エッジ３８、４０、４２を円滑にすることおよびそれらの冷却に利用され、同時に、切屑の搬出を支援する。
【００６１】
切屑通路５０およびそれらに隣接する切屑収容空間２６の完全に閉鎖された形は、冷媒−切屑混合物の流れ方を向上させ、切屑が外周側に引っかかること、または、冷媒が切屑収容空間２６または切屑通路から外周側に漏れることを防ぐ。ヘッド切削エッジ４０と平行に延びる冷媒排出口６２の長手縁は同時に、切屑をできるだけ小さい部分として形成して切屑通路５０を通して後方の切屑収容空間２６に搬送するために、当該切屑を搬送または粉砕できる切屑粉砕エッジとして機能する。
【００６２】
本発明の切削工具１０では、後方の切屑収容空間２６への切屑の効率的な搬出が支援されており、それによって、切削工具１０の寿命、加工品質および作業速度が高められる。その場合、外周壁２６の中に延びる冷媒路６４は、切削ヘッド２２の効率的な冷却と、大きな断面ゆえに冷媒排出口６２、６３へのより高性能な冷媒供給とを実現させる。
【００６３】
図４ないし図７は、切削工具１０のさらなる一実施例を示す。切削工具１０は、部品の加工のために回転式に作業回転方向５２に動かされている。切削工具１０は、工具支持体１２と、ドリルシャンクの作業機械に装着できる固定シャンク１４とを含む。固定シャンク１４は特に中空テーパシャンクチャック（ＨＳＫチャック）として形成できる。
【００６４】
工具支持体１２は、２つの切屑収容空間２６と、切削ヘッド末端２４における１つの切削部２８とを含む、切削ヘッド２２を含む。切削ヘッド末端２４には、それぞれ刃支持体を有する２つの刃１８がねじで固定されている。各切削チップ１８は、部品の、穴外周面のリーミングのための側切削エッジ４２と、切断面のリーミングのためのヘッド切削エッジ４０とを有する。
【００６５】
各切屑収容空間２６は、１つの平坦な切屑拾い面３２と１つのこれに対して直角に曲がっている切屑搬送部５６とにより定義されており、切屑導流面５８は、収容された切屑を外へ向かって加工領域の外に搬送できるようにするために、固定シャンク１４の方向に凹形に反っている。したがって、外を指し示す切屑導流面５８により切屑を加工領域から搬出することが達成される。
【００６６】
切削部２８は、ヘッド切削エッジ４０がくぼみの切断面底部を擦る領域と、側切削エッジ４２が穴または凹部の壁面を擦る外周領域とを含む。切削エッジ４０、４２に削られた切屑は、それぞれ切屑隙間４４を通ってそれぞれ切削ヘッド２２の中に形成されている導管のような切屑通路５０に入ることができる。各切屑通路５０は、第１の通路面４６および第２の通路面４８（この図では両方は見えない）と、外周壁６６の外形の第３の通路面とに区切られており、その断面が固定シャンク１４の方向に広がっている。切屑通路５０は、切屑が切屑通路５０を通って切屑収容空間２６に搬送されうるように、切屑収容空間２６に通じている。
【００６７】
切削ヘッド末端２４から固定シャンク１４の方向に延びる、工具支持体１２の切屑搬送部５６は、円柱の４分の１断面の形をしており、その第１の４分割面は切られており、その第２の４分割面は切屑搬送部５６の延長として延びている。
【００６８】
特に図７に明らかに見られるように、切屑導流面３０は、切屑拾い面３２の一部分と一緒に、第１の通路面４６を形成する。切屑搬送部５６の切られている第１の４分割面は、第１の通路面４６の向かい側に延びて第２の通路面４８を形成し、第２の通路面４８は、固定シャンク１４の方向に見たときに切屑通路５０の断面が広がるように、第１の通路面４６に対して傾いており凹形の弓形を有する。
【００６９】
図６に明らかに見られる外周壁６６（図７の描写では切り取られている）は、直接第１および第２の通路面４６、４８に接しており、切屑通路５０の長さの大部分において、すなわち切屑隙間４４と切屑収容空間２６との間で、当該切屑通路５０を外周側にて区切る。切屑隙間４４は、切屑通路５０が側切削エッジ４２の領域において工具支持体１２の外周面６６へ開いているように、切削エッジ４０、４２に沿って延びる。
【００７０】
通路面４６、４８、５４、５８の間のそれぞれの移行部は、縁形または連続的、すなわちくぼませられてもしくはお互いに移行するように、形成できる。
【００７１】
切削工具１０は、中心の軸方向の穴として形成された冷媒路６４を有し、当該冷媒路６４は、固定シャンク１４および工具支持体１２を通って延びる。冷媒路６４は、詳細には示されていない分枝路を経由して、一方では、切削ヘッド末端２４の正面に設けられた中心の冷媒排出口６３に通じ、他方では、第２の通路面４８に設けられていてヘッド切削エッジ４０と平行して延びる溝として形成された、切削チップ１８の方を向いているそれぞれの冷媒排出口６２に通じている。冷媒排出口６２、６３によって冷媒流れが導かれ、この冷媒流れは、切削エッジ４０、４２を円滑にすることおよびそれらの冷却に利用され、同時に、切屑の搬出を支援する。
【００７２】
この場合、切屑通路５０の閉鎖された形は、冷媒−切屑混合物の流れ方を向上させ、切屑が外周側に引っかかること、または、冷媒が切屑通路５０から外周側に漏れることを防ぐ。ヘッド切削エッジ４０と平行に延びる冷媒排出口６２の長手縁は同時に、切屑をできるだけ小さい部分として形成して切屑通路５０を通して後方の切屑収容空間２６に搬送するために、当該切屑を搬送または粉砕できる切屑粉砕エッジとして機能する。
【００７３】
本発明の切削工具１０では、後方の切屑収容空間２６への切屑の効率的な搬出が支援されており、それによって、切削工具１０の寿命、加工品質および作業速度が高められる。
【符号の説明】
【００７４】
１０  切削工具
１２  工具支持体
１４  固定シャンク
１６  基礎部
１８  刃
２２  切削ヘッド
２４  切削ヘッド末端
２６  切屑収容空間
２８  切削部
３０  切削面
３２  切屑拾い面
３８  斜角面切削エッジ
４０  ヘッド切削エッジ
４２  側切削エッジ
４４  切屑隙間
４６  第１の通路面
４８  第２通路面
５０  切屑通路
５２  作業回転方向
５４  切屑出口
５６  切屑搬送部
５８  切屑導流面
６０  冷媒通路
６２、６３  冷媒排出口
６４  冷媒路
６６  外周壁
６８  断面拡大部
【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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