JP2000033506A - 深穴加工軸の支持具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テーパ穴の底面に深穴を穿設加工する際に、
加工軸の深穴加工開始点における振動を防止するように
した深穴加工軸の支持具を提供する。 【解決手段】 ワーク１０の端面１０ｂに形成されたテ
ーパ穴１１の底面１１ａに深穴１２を穿設する加工軸を
支持する冶具であって、テーパ穴１１に嵌合する円錐台
形をなし、中心に加工軸６を回転及び軸方向に摺動可能
に貫通支持する軸孔１５ｂと、加工軸先端の切削部７に
切削油を供給する油路１５ｄが形成されてなり、テーパ
穴１１に嵌合装着されて加工軸６の深穴１２の加工開始
点近傍を支持する。これにより、加工軸６の切削部７が
安定に支持されて振動（ぶれ）が防止され、テーパ穴１
１の底面１１ａに高精密、高品質の深穴１２を加工する
ことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワーク端面に形成
されたテーパ穴の底面に深穴を穿設する加工軸を支持す
る深穴加工軸の支持具に関する。

【０００２】

【従来の技術】深穴加工即ち、加工径に比較して加工穴
の深さ（長さ）が数十倍（２０倍）以上で、しかも、穴
が仕上げ加工をしないでもよい程度に高精密、高品質の
穴加工を行う加工方法として、ＢＴＡ（Boring and Tre
panning Association）方式がある。

【０００３】このＢＴＡ方式は、図３に示すように外径
に比べて細長い所謂軸物と称される長尺丸棒等の被加工
物（以下「ワーク」という）１の中心に軸方向に沿って
点線で示すような深穴（長孔）２を穿設する場合、ワー
ク１の端面１ａに冶具としての圧力ヘッド（圧力頭）３
の端面３ａをオイルシール４を介して液密に装着し、当
該圧力ヘッド３の軸穴に装着されたガイドブッシュ５に
より加工軸としてのＢＴＡドリル（以下、単に「ドリ
ル」という）６を回転及び軸方向に摺動可能且つ液密に
支持し、圧力ヘッド３の油路３ｂから高圧の切削油を供
給しつつ、ドリル６を回転させながら矢印方向に移動さ
せて先端に装着された切削工具としての切れ刃チップ
（カッタ）７により穴加工を行い、加工した穴２とドリ
ル６との間から前記高圧の切削油剤を大量に供給して、
発生した切粉を切削油と共に当該ドリル６の中心に設け
られている油路６ａを通して外部に排出する。ドリル６
の先端近傍の外周面にはガイドパッド８が周方向に沿っ
て複数等配されており、切れ刃チップ７により穿設され
た穴２の内周面に摺接して当該ドリル６の振動（ぶれ）
を防止している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ワークとし
て例えば、図４に示す航空機用ガスタービンエンジンの
回転軸１０のように基端部１０ａがテーパ状に拡径して
形成され、且つ当該基端部１０ａにテーパ状の穴（以下
「テーパ穴」という）１１が形成されているものがあ
る。このような形状の回転軸１０の中心に軽量化を図る
ためにテーパ穴１１の底面１１ａから点線で示すように
軸方向に深穴１２を穿設する場合、前述と同様に端面１
１ｂに圧力ヘッド３を装着し、ドリル６により穴明け加
工を行うと、ドリル６を支持する圧力ヘッド３のガイド
ブッシュ５から当該ドリル６先端の切削部即ち、切れ刃
チップ７までの距離Ｌが長くなる。即ち、ドリル６の圧
力ヘッド３からの突き出し量が大きくなるために、深穴
１２の穴明け加工開始点においてドリル６が振動して
（ぶれて）不安定となり、良好な穴加工ができないとい
う問題がある。

【０００５】また、圧力ヘッド３の狭い油路３ｂから吐
出された高圧の切削油は、テーパ穴１１においてその体
積が急激に膨張することで圧力が低下し、これに伴い流
速が低下して切粉の排出が悪くなるという問題もある。

【０００６】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、テーパ穴の底面に深穴を穿設加工する際に、加工軸
の深穴加工開始点における振動を防止するようにした深
穴加工軸の支持具を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、請求項１では、ワークの端面に形成
されたテーパ穴の底面に深穴を穿設する加工軸を支持す
る冶具であって、前記テーパ穴に嵌合する円錐台形をな
し、中心に前記加工軸を回転及び軸方向に摺動可能に貫
通支持する軸孔と、前記加工軸先端の切削部に切削油を
供給する油路が形成されてなり、前記テーパ穴に嵌合装
着されて前記加工軸の前記深穴の加工開始点近傍を支持
することを特徴とする。

【０００８】ワークの端面に形成されているテーパ穴に
円錐台形をなす支持具を嵌合装着し、当該支持具の軸穴
に加工軸を回転可能、且つ摺動可能に貫通支持する。こ
の状態において支持具は、加工軸の先端近傍を支持す
る。加工軸は、先端の切削部がテーパ穴の底面に当接し
た深穴加工開始点にある状態において、支持具からの突
き出し量が小さくなる。これにより、加工軸先端の切削
部が深穴加工開始点に安定に支持されて振動（ぶれ）が
防止され、テーパ穴の底面に高精密、高品質の深穴を加
工することが可能となる。

【０００９】好ましくは、前記支持具は、深穴加工機と
してのＢＴＡドリルを支持する冶具である圧力ヘッドの
前部に装着され、ワークの端面に形成されたテーパ穴に
嵌合装着される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
より詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明に係る深穴加工軸の支持具
の断面図、図２は、図１の支持具を適用した深穴加工の
説明図である。

【００１２】図１において支持具１５は、略円錐台形状
をなし、基端部に全周に亘りフランジ１５ａが形成さ
れ、中心には軸穴１５ｂが穿設されている。支持具１５
の外周面１５ｃは、基端部から先端部に向かって縮径す
るテーパ面とされており、深穴加工すべきワークの端面
に形成されているテーパ穴に適宜の深さに嵌合可能とさ
れている。軸穴１５ｂの回りには当該軸穴１５ｂと平行
に油路１５ｄが、周方向に沿って複数例えば、４本等間
隔をなして貫設されている。

【００１３】フランジ１５ａの先端側の端面には環状溝
１５ｅが形成されており、オイルシール１６が装着され
ている。また、フランジ１５ａには環状溝１５ｅの外側
にボルト穴１５ｆが周方向に沿って等間隔で複数設けら
れている。かかる形状の支持具１５は、例えば、鉄部材
で一体に形成されている。そして、軸穴１５ｂには加工
軸としてのドリルを回転可能、軸方向に摺動可能、且つ
液密に貫通支持するガイドブッシュ１７が装着されてい
る。

【００１４】次に、前記支持具を適用してワークのテー
パ穴の底面に深穴加工を行う場合について説明する。
尚、図４と同一部材には、同一符号を付してある。図２
に示すように支持具１５は、圧力ヘッド３の前端部に取
り付けられ、各ボルト穴１５ｆを介してボルト（図示せ
ず）で液密に固定される。そして、これらの支持具１５
のガイドブッシュ１７及び圧力ヘッド３のガイドブッシ
ュ５に加工軸としてのドリル６を貫通して回転可能且つ
軸方向に摺動可能に液密に支持する。次いで、支持具１
５をワークとしての回転軸１０のテーパ穴１１に挿入嵌
合し、フランジ１５ａをオイルシール１６を介して回転
軸１０の開口端面１０ｂに液密に装着する。このように
して支持具１５によりドリル６の先端部をテーパ穴１１
内に支持する。

【００１５】支持具１５の先端面は、ドリル６の切削部
即ち、先端に設けられている切れ刃チップ７がテーパ穴
１１の底面１１ａに当接した深穴加工開始点において、
切れ刃チップ７から僅かに後方に位置している。これに
よりドリル６は、支持具１５からの突き出し量が小さく
なる。また、支持具１５は、外周面１５ｃがテーパ面を
なしてテーパ穴１１に嵌合することで、その中心がテー
パ穴１１の中心と一致して装着され、従って、回転軸１
０の中心にドリル６の中心を正確に一致させることがで
きる。

【００１６】次いで、圧力ヘッド３の油路３ｂから高圧
の切削油を供給し、ドリル６を回転させて深穴加工を開
始する。圧力ヘッド３の油路３ｂから供給された切削油
は、支持具１５の各油路１５ｄを通して加工した穴１２
とドリル６との間を経て当該ドリル６の中心に設けられ
ている油路６ａから外部に排出される。

【００１７】ドリル６は、支持具１５によりテーパ穴１
１の底面１１ａ近傍即ち、深穴加工開始点近傍まで支持
されていることで切れ刃チップ７が安定に支持され、深
穴加工開始点における振動（ぶれ）が防止される。これ
により、テーパ穴１１の底面１１ａに深穴１２を正確に
穿設することが可能となる。切削屑としての切粉は、支
持具１５の各油路１５ｄから大量に供給される高圧の切
削油により、加工した穴１２とドリル６との間から切削
油と共に油路６ｂを通して外部に排出される。

【００１８】また、圧力ヘッド３の油路３ｂから供給さ
れた高圧の切削油は、支持具１５の各油路１５ｄを通し
てテーパ穴１１の底部近傍の小径部に吐出されることで
圧力低下が防止される。この結果、切削油の流速の低下
が防止され、切粉が良好に排出される。これにより、テ
ーパ穴１１の底面１１ａに高精密、高品質の深穴１２を
穿設することが可能となる。

【００１９】上記実施の形態で説明したように支持具１
５は、ＢＴＡ方式の深穴加工機に適用して、航空機用ガ
スタービンエンジンの回転軸（ロングシャフト）の中心
に軽量化を図るための長孔を軸方向に沿って穿設加工す
る場合に極めて有効である。

【００２０】尚、上記実施の形態においては、中実のワ
ークの端面に設けられたテーパ穴の底面に当該ワークの
軸方向に沿って深穴を穿設加工する場合について記述し
たが、これに限るものではなく、ワークの端面に設けら
れたテーパ穴の底面に既に穿設された穴を中ぐり加工す
る場合においても適用し得ることは勿論である。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ワークの端面に形成されたテーパ穴の底面に深穴を穿設
する加工軸を支持する冶具であって、前記テーパ穴に嵌
合する円錐台形をなし、中心に前記加工軸を回転及び軸
方向に摺動可能に貫通支持する軸孔と、前記加工軸先端
の切削部に切削油を供給する油路が形成されて成り、前
記テーパ穴に嵌合装着されて前記加工軸の前記深穴の加
工開始点近傍を支持することにより、テーパ孔内におけ
る加工軸の突き出し量を小さくして切削部を安定に支持
することができ、テーパ穴の底面に高精密、且つ高品質
の深穴の加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る深穴加工軸の支持具の実施の形態
を示す断面図である。

【図２】図１の支持具を適用してワークの端面に形成さ
れているテーパ穴の底面に深穴加工を行う場合の説明図
である。

【図３】ワークの中心に深穴を加工する場合の説明図で
ある。

【図４】ワークの端面に形成されているテーパ穴の底面
に深穴加工を行う場合の従来の説明図である。

【符号の説明】

３ 圧力ヘッド ４、１６ オイルシール ５、１７ ガイドブッシュ ６ ドリル（加工軸） ７ 切れ刃チップ（切削部） １０ 回転軸（ワーク） １１ テーパ穴 １２ 深穴（長孔） １５ 支持具 １５ｂ 軸穴 １５ｄ 油路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの端面に形成されたテーパ穴の底
   面に深穴を穿設する加工軸を支持する冶具であって、 前記テーパ穴に嵌合する円錐台形をなし、中心に前記加
   工軸を回転及び軸方向に摺動可能に貫通支持する軸孔
   と、前記加工軸先端の切削部に切削油を供給する油路が
   形成されてなり、 前記テーパ穴に嵌合装着されて前記加工軸の前記深穴の
   加工開始点近傍を支持することを特徴とする深穴加工軸
   の支持具。