JP2000317828A - 切削とローラバニシング仕上げを行う複合工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特に小径穴の内面加工に適する１工程で寸法矯
正とローラバニシング表面仕上げを同時に行う切削刃と
バニシングローラを複合した工具を提供する。 【解決手段】カッタ１４とローラ１５とを本体外周上に
並列配置することによって同時加工を可能とする。ま
た、カッタ１４とローラ１５とをそれぞれ２つずつ各対
称に配置することによって切削抵抗を相殺させ同軸性を
確保する。ローラ１５はマンドレル１７に回転自在に支
持され、加工時には高圧の工作液が工作液供給路１２
ａ，１７ｂからローラに向けて供給され、ローラの回転
を円滑にし、ローラバニシング圧を高める。また、切り
屑ポケット１６にも後方から高圧の工作液を供給し、素
早く切り屑を排除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加工物の穴の内
面の切削とローラバニシング仕上げを同時に行う複合工
具に係り、特に小径穴を高精度に表面仕上げする技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、金属表面を表面粗さ0.8μRmax
程度以下の超精密表面に仕上げる加工（高精度鏡面仕上
げ）の方法に、金属表面をローラで押しつぶし塑性変形
させるローラバニシング仕上げが用いられており、ロー
ラバニシングツールによりバニシング仕上げされた金属
表面は、表面粗さが向上するのみならず、表面の加工硬
化により耐摩耗性、耐疲労性、耐腐食性が向上すること
が知られている。

【０００３】従来、穴の内面のローラバニシングによる
穴内面の高精度鏡面仕上げの加工をするには前加工とし
てドリルで荒加工された下穴をローラバニシングに適し
たある程度の寸法までに矯正するためにリーマ等の刃工
具で切削加工を施していた。

【０００４】しかし、かかる加工法によれば、寸法矯正
と表面仕上げの２行程を要し、２種類の工具を用いてい
るため、その分の加工時間、工具の交換又は被加工物を
別の工作機に移す場合には被加工物の取り外し、移送、
取り付けの各作業時間と、労力を要し、生産性が悪く不
経済であるという問題があった。そのため、これらの切
削加工による寸法矯正とローラバニシングによる表面仕
上げの２行程を１工程にまとめて行いたいという要請が
生じていた。

【０００５】かかる要請に応える一つの可能性として切
削刃と超硬ガイドとを持ち備えたバニシングリーマによ
る加工があるが、かかる超硬ガイドのスリップによるバ
ニシングでは、表面粗さの向上に限界があり高品質が望
めず、鉄系金属に対する耐久性に問題がある。鉄系金属
の加工に用いた場合には超硬ガイドが短時間の使用で負
傷し工具寿命が短い。

【０００６】いずれにせよリーマ工具によれば大幅な寸
法矯正はできず、穴径にあわせた多数の工具を必要とす
る。

【０００７】さらに、穴加工における切り屑の排出は一
般的な問題であり、その向上が望まれる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の従来技
術における問題に鑑みてなされたものであって、１工程
で切削による穴径の寸法矯正とローラバニシングによる
穴内面の表面仕上げを同時に行う切削とローラバニシン
グを複合した工具を提供することを目的とする。また、
高度な仕上がり精度、非鉄金属のみならずあらゆる金属
材料に対応しうる優れた耐久性、長い工具寿命、加工作
業の大幅な簡略化と加工時間の大幅な短縮化とそれに伴
う製品の生産性、経済性、品質の向上を達成しうる切削
とローラバニシングを複合した工具を提供することを目
的とする。さらに、単純な内面加工に限らず段付き穴、
止まり穴に適用可能で、ひいては外面、テーパ面、円筒
平端面にも用いられる多用途多機能な切削とローラバニ
シングを複合した工具を提供することを目的とする。ま
た、従来の工具に比較して広範な寸法矯正を一の工具で
実施できる切削とローラバニシングを複合した工具を提
供することを目的とする。また、かかる高性能を獲得し
つつも、構造の複雑化を招来させず、小径穴の加工にも
適用可能な小径の切削とローラバニシングを複合した工
具を提供することを目的とする。さらに他の目的は、切
削時発生する切り屑を効率良く排除することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本出
願第１の発明は、一又は二以上のカッタと、一又は二以
上のローラとを装備し、カッタ及びローラを直接又は相
対的に回転させることにより被加工物の穴の内面の切削
とローラバニシング仕上げを行う複合工具であって、カ
ッタ及びローラが工具の軸方向に対して半径方向である
所定位置の本体外周上に並列配置されてなることを特徴
とする切削とローラバニシング仕上げを行う複合工具で
ある。

【０００１０】したがって本出願第１の発明の切削とロ
ーラバニシング仕上げを行う複合工具によれば、切削に
より穴径の寸法精度を確保するカッタとローラバニシン
グにより穴内面の高精度鏡面仕上げを行うローラを一の
工具に備えているので、１工程で穴径の寸法精度確保と
穴内面の表面仕上げを実施できる利点がある。

【０００１１】また、カッタとローラが周方向に並列配
置されているので、各カッタが受ける切削抵抗の分力の
うち主分力と背分力との合力を工具本体に負担させるこ
となく、その合力がゼロで無い限り、ローラが支持す
る。その結果、工具本体には横荷重が作用せず、加工時
においてその中心軸を真直に保持でき、被加工穴の高い
円筒度が得られる。工具径に対する工具の突き出し長さ
が過大であっても工具の悪質な変形を起こさないのでび
びり振動の発生を防ぎ走行が安定するという利点があ
る。それとともに、ローラの支持力はローラバニシング
のバニシ圧として利用される。

【０００１２】かかる走行の安定を得るためには、カッ
タとローラの総数は３以上であることが望ましい。 そ
の場合には、一のカッタの回転方向後方近傍に少なくと
も一のローラを配置することが好ましい。切削のガイド
ローラの役割を担いカッタの切削面に対する上下動を有
効に防ぐからである。

【０００１３】また、カッタとローラが周方向に並列配
置されているということは、単に一工具で切削加工とロ
ーラバニシング仕上げ加工の２行程を行うということだ
けではなく、これら２工程を同時に行うということを意
味する。切削加工部と仕上げ加工部とを軸方向に直列配
置した複合工具では、ある特定の被加工面は切削加工さ
れた後、工具の送りによりローラバニシング仕上げ加工
されるため、止まり穴の加工においては穴底に仕上げ加
工されない領域を残さざるを得ないが、本出願第１の発
明の切削とローラバニシング仕上げを行う複合工具によ
れば、貫通穴はもちろんのこと止まり穴の加工において
も切削加工した面は常に仕上げ加工可能であり、未加工
面を最小限に抑えることが可能となる。そのためには、
カッタの有効使用範囲の全部とローラの有効使用範囲の
全部が回転時に重なる構成をとるか、カッタの有効使用
範囲の全部とローラの有効使用範囲の一部が回転時に重
なる構成又はカッタの有効使用範囲の一部とローラの有
効使用範囲の全部が回転時に重なる構成においてカッタ
の有効使用範囲の開始端とローラの有効使用範囲の前端
の位置をおよそ一致させることが好ましい。

【０００１４】また本出願第２の発明は、本出願第１の
発明の切削とローラバニシング仕上げを行う複合工具に
おいて、カッタは偶数とし、各二のカッタが相互に工具
の中心軸について対称位置に配置されてなることを特徴
とする。

【０００１５】本出願第２の発明の切削とローラバニシ
ング仕上げを行う複合工具は、カッタに負荷される切削
抵抗の主分力と背分力をかかる対称位置に配置された二
のカッタ相互で相殺し、各カッタが受ける切削抵抗の分
力のうち主分力と背分力の合力がゼロとなる。その結
果、工具本体には横荷重を負担させないという構成とな
り、前述第１の発明による利点を同様に有する。

【０００１６】また、本出願第２の発明の切削とローラ
バニシング仕上げを行う複合工具によれば、両カッタの
切削点を結ぶ線分が工具の中心を通る直径となるため、
切削径が実測できる利点がある。

【０００１７】また本出願第３の発明は、本出願第１の
発明の切削とローラバニシング仕上げを行う複合工具に
おいて、カッタの数は一、ローラの数は二とし、そのう
ち一のローラは工具の中心軸について一のカッタの対称
位置に配置され、他の一のローラは一のカッタの回転方
向後方に続く本体外周の４分の１以内の円周上に配置さ
れてなることを特徴とする。

【００１８】したがって本出願第３の発明の切削とロー
ラバニシング仕上げを行う複合工具は、カッタが一本で
あるので、カッタに負荷される切削抵抗の主分力と背分
力をカッタ相互間で相殺することは無く、100%ローラが
負担する。

【００１９】切削抵抗の分力のうち背分力は、カッタの
対称位置に配置されているローラ(以下、「背面ローラ」
という。）が100%負担する。したがって、背面ローラは
カッタの受ける切削抵抗の背分力及びカッタの回転方向
後方に続く本体外周の４分の１以内の円周上に配置され
たローラ（以下、「追跡ローラ」という。）の支持反力
の一部を100%バニシ圧に変換することとなる。これによ
り、特別な手段を講じることなく切削時に背面ローラと
被加工面の接触面圧が増加しローラバニシングに要する
バニシ圧を十分に付与することができ、所望の仕上がり
表面粗さが得られる。

【００２０】切削抵抗の分力のうち主分力は、追跡ロー
ラが100%負担する。追跡ローラの支持反力のうち主分力
方向成分が主分力と等しくなる。追跡ローラがカッタの
回転方向後方に続く本体外周の４分の１円周内におい
て、最もカッタから離れた位置（カッタから９０度の位
置）からカッタに近づくにつれて、上述の切削のガイド
ローラの役割が強くなるとともに、追跡ローラの支持反
力のうち背分力方向成分がゼロから次第に増加する。追
跡ローラの支持反力のうち背分力方向成分がゼロから次
第に増加した結果、背面ローラのバニシ圧が増加する。
なぜなら、背面ローラの支持反力は切削の背分力と追跡
ローラの支持反力の背分力方向成分の両方と釣り合うか
らである。バニシ圧が増加したローラはさらなる表面仕
上げ効果を発揮する。

【００２１】また、カッタとローラを対称位置に配置す
ることにより加工径を実測できる利点がある。

【００２２】さらに、本出願第３の発明の切削とローラ
バニシング仕上げを行う複合工具は一本のカッタと二本
のローラの３点で加工径が決定されるため、本出願第５
の発明の特定事項たるカッタ径調節機構によりカッタ径
を変えることで、切削径をローラバニシング径の両方を
同時に調節することができる。

【００２３】また本出願第４の発明は、一又は二以上の
カッタと、一又は二以上のローラと、前記カッタ及びロ
ーラを回転させる回転駆動部材とを装備し、被加工物の
穴の内面の切削とローラバニシング仕上げを行う複合工
具であって、前記カッタが前記回転駆動部材の延長部に
装着され、前記ローラより前方に位置するように直列配
置されてなることを特徴とする切削とローラバニシング
仕上げを行う複合工具である。ここで、回転駆動部材に
はマンドレルとフレームがある。

【００２４】したがって本出願第４の発明の切削とロー
ラバニシング仕上げを行う複合工具によれば、切削によ
り穴径の寸法精度を確保するカッタと穴内面の高精度鏡
面仕上げを行うローラを一の工具に備えているので、１
工程で穴径の寸法出しと穴内面の鏡面仕上げを実施でき
る利点がある。本出願第４の発明はカッタがローラより
前方に位置するのでカッタで切削を行った後、連続して
ローラバニシングを行う貫通穴専用の工具である。切削
とローラバニシングが独立しているため、お互いに影響
を及ぼさず寸法出しと鏡面仕上げができる。さらに、カ
ッタの形状を工具後退時のカッタマークを防止するよう
に通常カッタよりランド幅を大きくバックテーパを小さ
く設定し、かつ、カッタのフローティング機構を省いた
ため小径化が実現できたものである。

【００２５】また本出願第５の発明は、本出願第１の発
明から本出願第４の発明の切削とローラバニシング仕上
げを行う複合工具のうちいずれか一において、 カッタ
による切削径を調節する切削径調節機構を備えたことを
特徴とする。

【００２６】したがって本出願第５の発明の切削とロー
ラバニシング仕上げを行う複合工具によれば、カッタの
切削径が調節可能であるので、一の工具で数種の仕上が
り内径寸法に加工できる利点がある。

【００２７】また本出願第６の発明は、本出願第１の発
明から本出願第５の発明の切削とローラバニシング仕上
げを行う複合工具のうちいずれか一において、工具本体
内部に工作液供給路を設けたことを特徴とする。

【００２８】したがって本出願第６の発明の切削とロー
ラバニシング仕上げを行う複合工具は、工具本体内部に
工作液供給路が設けられているので、加工時において工
具内部、切削点、ローラバニシング点等に工作液を確実
に供給でき、切り屑の排出、工具部材の摩耗、接触する
工具部材相互の又は工具部材と被加工物相互の摩擦、溶
着を防止する。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態の切削
とローラバニシング仕上げを行う複合工具につき図面を
参照して説明する。

【００３０】実施の形態１ 図１は本発明の一実施の形態の切削とローラバニシング
仕上げを行う複合工具を示す側面図（ａ）、（ａ）に示
すＡ−Ａ断面図（ｂ）及び（ｂ）に示すＢ−Ｂ断面図
（ｃ）である。図２は本発明の一実施の形態の切削とロ
ーラバニシング仕上げを行う複合工具切削径調節機構を
示す要部略式図である。図３ は本発明の一実施の形態
の切削とローラバニシング仕上げを行う複合工具カッタ
形状を示す要部拡大図である。

【００３１】まず、実施の形態１の構成を説明する。図
１（ａ）に示すように、実施の形態１に係る切削とロー
ラバニシング仕上げを行う複合工具は、細長いぼぼ円筒
形を形成し、シャンク部１１に続くボディ部１２にピン
穴１３が設けられ、続いて先端部にカッタ１４とローラ
１５を埋設している。図１（ｂ）が示すように、カッタ
１４とローラ１５はそれぞれ２つずつ各対称に配置され
ており、カッタ１４はボディ部１２の外周面をえぐるよ
うに設けられた切り屑ポケット１６の一端にろう付けさ
れる。

【００３２】以上のように、実施の形態１はカッタ１４
の有効使用範囲の一部がローラ１５の有効使用範囲の全
部とが重なるような構成を採る。

【００３３】工具中心からカッタ１４の刃先とローラ１
５の中心とにそれぞれ引き出した直線のつくる狭角１９
は、ローラに切削ガイドとして役割や切り屑の排出性を
考慮すると、より鋭角にした方が有利である。つまり、
ローラ１５はカッタ１４後方でカッタ１４に近いほうが
有利である。しかし、極端に接近するとカッタ１４の保
持強度が低下するため、実施の形態１は、工具径φ２０
mmで約５０°とする。

【００３４】図１（ｂ）、（ｃ）を参照すると、二つの
ローラ１５は、ローラ１５の形状よりわずかに大きく、
ボディ部１２の外周部に対称に設けられた２つのローラ
溝に、それぞれ回転自在に係止される。さらに、二つの
ローラ１５は、対面するローラ溝を開通させるボディ部
１２の中心部の穴に挿入されたマンドレル１７に工具内
部で接している。マンドレル１７はその後端近傍にマン
ドレル細径部１７ｄを有し、そのマンドレル細径部１７
ｄをピン穴１３から差し込まれるＵ型ピン１８のＵ型溝
に回転自由に狭持され、軸方向の移動を抑止される。す
なわち、マンドレル１７は本来的に軸方向に移動できる
が、Ｕ型ピン１８の装着によって一定位置に位置決めさ
れる。

【００３５】図１（ｃ）に示されるように、Ｕ型ピン１
８のピンヘッドは偏心している。実施の形態１は、この
偏心度を変更したＵ型ピンを数個備えており、Ｕ型ピン
１８を交換することによりマンドレル１７の軸方向位置
を規定することができる。しかして、実施の形態１は、
マンドレル１７は、先端部にマンドレルテーパ部１７ａ
を設けており、マンドレル１７を軸方向に移動すること
によりローラ１５を工具半径方向に平行移動させ、ロー
ラバニシング径を変えることができる。ローラ１５はマ
ンドレル１７と逆方向のテーパを付けられ、被加工面に
水平を含め一定の角度で接触するようにされる。

【００３６】カッタ１４の取り付け方法にはろう付けの
他スローアウェイ方式があり、スローアウェイ方式では
切削径の調節が可能である。実施の形態１の切削径調節
機構を図２に示す。図２は切削径調節機構を示す要部略
式図である。工具の軸に対しテーパ角Ｔ１を設けたカッ
タ搭載面２１に逆方向にテーパを底面に設けたカッタ１
４を搭載し、クランププレート２２をあてがい、これを
ネジ２３で固定する。カッタ１４を固定する工具軸方向
位置を変えることによって工具外周面からカッタ１４の
突出量が変わり、その結果カッタ１４による切削径が変
更される。

【００３７】また、実施の形態１はシャンク部１１、ボ
ディ部１２及びマンドレル１７に工作液供給路を備え
る。シャンク部１１の終端に開口する工作液供給口１１
ａから供給された工作液は、シャンク部１１内の工作液
供給路１１ｂに流入し、続いてボディ部１２内の工作液
供給路１２ａ、マンドレル１７内の工作液供給路１７ｂ
を通り、工作液排出口１７ｃからローラ１５及びその近
辺に供給され、最終的にはローラ溝とローラ１５の隙間
から工具外部へ噴出される。なお、工具使用時のマンド
レルの回転によって工作液排出口１７ｃは３６０度方向
を変えるため、工作液は２つのローラ１５双方に平等か
つ効率良く供給される。また、工作液供給路１２ａは図
１（ｃ）紙面のほぼ垂直方向表及び裏に分流し工作液供
給路２５に繋がり、切り屑ポケット１６の後端壁に開口
する工作液排出口２６に達する。ゆえに工作液は２つあ
る切り屑ポケット１６の双方に供給され、切り屑を前方
に効率良く排出する。

【００３８】次に加工時における他の動作を説明する。
工作機等の回転動力端末にシャンク部１１が接続され、
軸回転を始めた実施の形態１の切削とローラバニシング
仕上げを行う複合工具は、ドリルで荒加工された被加工
物の下穴に送られ、まず始めにカッタ１４の前端が穴内
面に接触し穴内面の切削を開始する。次いでローラ１５
の前端が穴内面に接触しローラバニシングを開始する。
このときローラ１５は、被加工物の穴内面及びマンドレ
ル１７の両方に圧接し、穴内面に対し滑らず回転する。
マンドレル１７もこれにあわせて従属的に回転し、ロー
ラ１５の回転とバニシ圧をサポートする。

【００３９】切削とローラバニシング仕上げの同時加工
が終了した後、工具を後退させるが、このときカッタ１
４の穴内面への再接触による傷の発生を防止する目的で
図３に示すようにカッタ形状を工夫した。すなわち、ラ
ンド３１のランド幅３２を大きくとることにより切削の
ガイドとしての役割を強化し、バックテーパ３３を緩く
した。好適には、ランド幅３２は0.4mm以上とし、バッ
クテーパ３３は1/1000〜3/10000とする。なお、切削径
は位置３４で最大となる。したがって、この図３で示す
カッタ形状によれば、カッタ１４と被加工物穴内面との
接触面積が大きいため、接触圧力が低減し、工具後退時
の傷の発生を防止することができる。この図３で示すカ
ッタ形状は、後述するすべての実施の形態に適用可能で
あり、カッタマーク防止のための有効手段であり、特に
工具の構造が複雑化しないため小径穴用の工具にも適用
できる利点がある。

【００４０】実施の形態２ 次ぎに本発明の他の実施の形態の切削とローラバニシン
グ仕上げを行う複合工具につき図４、図５及び図６を参
照して説明する。図４は本発明の他の実施の形態の切削
とローラバニシング仕上げを行う複合工具を示す側面図
（ａ）及び（ａ）に示す矢印Ｃ方向から見た要部側面図
（ｂ）である。図５は図４（ｂ）に示すＤ−Ｄ断面図
（ａ）及び図４（ｂ）に示すＥ−Ｅ断面図（ｂ）であ
る。図６は本発明の他の実施の形態の切削とローラバニ
シング仕上げを行う複合工具の切削径・テーパ角調節機
構を補足説明する要部略式図である。

【００４１】図４及び図５に示すように本実施の形態の
切削とローラバニシング仕上げを行う複合工具では、実
施の形態１の切削とローラバニシング仕上げを行う複合
工具とは異なり、カッタは一枚とされ、そのカッタの対
称位置に一のローラは配置される。すなわち実施の形態
２は、本出願第３の発明の切削とローラバニシング仕上
げを行う複合工具の一実施の形態であり、その作用は上
述の通りでありここで繰り返さない。しかし、実施の形
態２は 切削径調節機構を採用しており、また、マンド
レルを備えず、工作液供給路を設けているのでこれらを
中心に説明する。

【００４２】本実施の形態２の構成要素たるシャンク部
４１、ボディ部４２、ローラ４３、カッタ４４の作用は
実施の形態１と同様である。本実施の形態２においてカ
ッタの取り付け方式はスローアウェイ方式である。カッ
タ４４はクランププレート４５及び六角穴付ボルト５２
によって固着される。カッタ４４の位置修正や交換は六
角穴付ボルト５２を緩めて行われる。カッタ４４はボデ
ィヘッド部４２ａを貫通する雌ネジ穴５０にセットされ
た六角穴付止ネジ５１の端面によって底面を支持されて
おり、六角穴付止ネジ５１の位置が調節されることによ
りカッタ４４の突出量、すなわち、切削径が調節され
る。また、六角穴付止ネジ５１はＤ−Ｄ断面だけでなく
カッタ４４の後端側に、もう一つ設けられているので、
かかる２つの六角穴付止ネジ５１を適宜独立に調節する
ことによって、切削径のみならず、テーパ角も調節する
ことができる（図６参照）。

【００４３】本実施の形態２は、ボディ部４２に工作液
供給路を備える。ボディ部４２の外側面に開口する工作
液供給口５３から供給された工作液は、ボディ部４２内
の工作液供給路５４に流入し、ボディヘッド部４２ａ内
で各ローラ４３のローラ溝へと分岐する工作液供給路５
５を通り、ローラ４３及びその近辺に供給され、最終的
にはローラ溝とローラ４３の隙間から工具外部へ噴出さ
れる。また、図示しないが実施の形態１で説明した工作
液供給路２５及び切り屑ポケット１６の後端壁に開口す
る工作液排出口２６を本実施の形態２も備え、切り屑を
前方に効率良く排出する。なお、工作液供給口５３は実
施の形態１ のようにシャンク部４１の終端に設けるこ
とも可能であるし、逆に、実施の形態１は本実施の形態
２ のようにボディ部１２の外側面に設けることも可能
である。内部給油機構を持たない汎用の工作機で使用す
るためには、ボディ部１２の外側面に工作液供給口を設
けることが有効である。

【００４４】本実施の形態２の切削とローラバニシング
仕上げを行う複合工具の加工時における動作は実施の形
態１とおよそ同一であるが、本実施の形態２は、マンド
レルを備えず、工具の小径化に支障の無い構成を採り、
その代替手段として高圧の工作液を上記工作液供給路か
ら供給し、ローラ４３の回転を支持する。さらに、マン
ドレルと異なり高圧工作液はローラ４３とローラ溝の
間、ローラ４３と被加工物の間及びその近辺に行き亘る
ため、ローラ４３とローラ溝の内壁やローラ４３と被加
工物の被加工面との滑りを防止しローラ４３の回転を保
証するとともに、切り屑を確実に排出する。

【００４５】実施の形態３ 次ぎに本発明の他の実施の形態の切削とローラバニシン
グ仕上げを行う複合工具につき図７及び図８を参照して
説明する。図７は本発明の他の実施の形態の切削とロー
ラバニシング仕上げを行う複合工具を示す側面図であ
る。図８は本発明の他の実施の形態の切削とローラバニ
シング仕上げを行う複合工具を示す要部側面図である。

【００４６】本実施の形態の切削とローラバニシング仕
上げを行う複合工具は、本出願第４の発明の一実施形態
である。図７に示すように、リングカッタ７８及びロー
ラ７７を回転させる回転駆動部材はシャンク部７１とそ
れに続くマンドレル７６が一体化したものである。かか
る回転駆動部材は、ローラバニシング径調節機構の一部
を構成するアジャストリング７２、ハウジング７３及び
ハウジングナット７４を貫通し、さらにフレーム７５を
貫通し、フレーム７５の先端からマンドレル突出部７６
ａを突出させる。フレーム７５には４つのローラ７７が
埋設され、マンドレル７６のマンドレルテーパ部７６ｂ
に支持される。マンドレル突出部７６ａにはマンドレル
のマンドレルテーパ部７６ｂに連続するテーパが付けら
れており、リングカッタ７８が装備される。カッタ径は
固定式とコレットのような弾性変形を利用した調節式と
がある。本実施の形態３においては、マンドレル７６の
回転がローラ７７に伝わり、ローラ７７が軸回転する。
ローラ７７が被加工面に接触すれば、ローラ７７はフレ
ーム７５と共々回転を始める。

【００４７】ローラバニシング径調節機構は、マンドレ
ル７６をフレーム７５に対し軸方向に移動させ、ローラ
バニシング径を微調整可能とする機構である。その構
造、作用等は実公昭64-275にローラバニシングツールの
ツール径調節機構として詳述されている。

【００４８】本実施の形態３は、図示しないが、マンド
レル７６の内部に工作液供給路を設け、ローラ７７及び
リングカッタ７８に対し工作液を供給することが可能で
あり上述の利点がある。

【００４９】リングカッタ７８は、図８に示すようにフ
レーム７５の突出部７５ａに装備しても良い。この場
合、リングカッタ７８及びローラ７７を回転させる回転
駆動部材はシャンク部７１とそれに続くフレーム７５が
一体化したものであり、マンドレルはローラ７８を回転
支持し従属して回転する。フレーム７５の突出部７５ａ
にリングカッタ７８を取り付けることによりリングカッ
タ７８の保持力は増加する。また、工作液供給路８１、
工作液排出口８２によりリングカッタ７８の後方から工
作液を供給する。

【００５０】本実施の形態３の切削とローラバニシング
仕上げを行う複合工具は、実施の形態１と同様に切削と
ローラバニシング仕上げの同時加工が終了した後、工具
を後退させるが、このときリングカッタ７８の穴内面へ
の再接触による傷の発生を防止する目的で図３に示すよ
うにリングカッタ７８の形状を工夫した。つまり、カッ
タのランド幅を広くすることで、切削のガイドとしての
役割を強化し、さらに、バックテーパを緩くすることで
カッタとワークの接触圧力を低減した。また、本実施の
形態３は、リングカッタ７８が回転駆動部材の延長部に
装着され、ローラ７７と直列配置されており、しかもカ
ッタのフローティング機構をあえて設けずに切削部とロ
ーラバニシング部との高精度な同軸度を確保し、ローラ
バニシングによるわずかな内径寸法の拡大によってカッ
タが仕上げ面に強く接触しない構成としたため、仕上が
り精度が安定し、工具後退時においてカッタマークが付
くことも無く工具の小径化を実現できた。

【００５１】

【発明の効果】上述したように本発明は、カッタとロー
ラを一の工具に備えているので、１工程で穴径の寸法精
度確保と穴内面の表面仕上げを実施できるという効果が
ある。また、カッタ及びローラを並列配置したことによ
り、１工程で切削とローラバニシング仕上げを同時かつ
同位置で行うことができるという効果がある。さらに、
上述したように、カッタに負荷される切削抵抗のうち主
分力及び背分力を工具中心軸について対称配置したカッ
タにより相殺させることにより、かかる対称配置の構成
を採らない場合は、ローラに十分負担させることにより
工具本体には横荷重を負担さないという効果や、高圧の
工作液をカッタ及びローラへ供給可能とした効果等があ
り、以上の効果は工具の真直、走行の安定及び十分なバ
ニシ圧を維持し、精度の高い加工物を能率良く安定生産
でき、かつ、あらゆる金属材料に対応しうる優れた耐久
性、長い工具寿命、測定容易性、多品種少量生産、加工
作業の大幅な簡略化と加工時間の大幅な短縮化とそれに
伴う製品の生産性、経済性、品質の向上を達成しうると
いう多大な利益をもたらした。また、そのような利益多
き技術を、カッタのフローティング機構やマンドレルを
省くことをはじめとする構造の簡略化の努力により、従
来適用不可能であった小径穴の加工に対して開拓すると
いう目覚ましい貢献があった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態１を示す側面図（ａ）、Ａ
−Ａ断面図（ｂ）及びＢ−Ｂ断面図（ｃ）である。

【図２】 本発明の実施形態１の要部略式図

【図３】 本発明の実施形態１のカッタ形状を示す要部
拡大図

【図４】 本発明の実施形態２を示す側面図（ａ）、矢
印Ｃ方向から見た要部側面図（ｂ）である。

【図５】 図４（ｂ）に示すＤ−Ｄ断面図（ａ）及び図
４（ｂ）に示すＥ−Ｅ断面図（ｂ）である。

【図６】 本発明の実施形態２の切削径・テーパ角調節
機構を説明する要部略式図である。

【図７】 本発明の実施形態３の側面図である。

【図８】 本発明の実施形態３の他の構成例を示す要部
側面図である。

【符号の説明】

１１、４１、７１ シャンク部 １１ａ、５３ 工作液供給口 １２、４２ ボディ部 １２ａ、１７ｂ、２５、５４、５５、８１ 工作液供給
路 １３ ピン穴 １４、４４ カッタ １５、４３、７７ ローラ １６ 切り屑ポケット １７ マンドレル １７ａ、７６ｂ マンドレルテーパ部 １７ｃ、２６、８２ 工作液排出口 １７ｄ、７６ マンドレル細径部 １８ Ｕ型ピン ２１ カッタ搭載面 ２２、４５ クランププレート ２３ ネジ ３１ ランド ３２ ランド幅 ３３ バックテーパ ３４ 切削最大位置 ４６ ストッパ ４２ａ ボディヘッド部 ５０ 雌ネジ穴 ５１ 六角穴付止ネジ ５２ 六角穴付ボルト ７２ アジャストリング ７３ ハウジング ７４ ハウジングナット ７５ フレーム ７５ａ フレーム７５の突出部 ７６ａ マンドレル突出部 ７８ リングカッタ

フロントページの続き (72)発明者 大沢 茂 富山県魚津市本江2410 株式会社スギノマ シン内 (72)発明者 渡部 弘樹 富山県魚津市本江2410 株式会社スギノマ シン内 Ｆターム(参考） 3C022 KK06 KK07 KK14 KK22 KK26 KK27 3C058 AA09 AA14 AA18 AC04 CB03 CB08

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一又は二以上のカッタと、一又は二以上の
   ローラとを装備し、前記カッタ及びローラを直接又は相
   対的に回転させることにより被加工物の穴の内面の切削
   とローラバニシング仕上げを行う複合工具であって、前
   記カッタ及び前記ローラが工具の軸方向に対して半径方
   向である所定位置の本体外周上に並列配置されてなるこ
   とを特徴とする切削とローラバニシング仕上げを行う複
   合工具。
2. 【請求項２】 前記カッタは偶数とし、各二のカッタが
   相互に工具の中心軸について対称位置に配置されてなる
   ことを特徴とする請求項１に記載の切削とローラバニシ
   ング仕上げを行う複合工具。
3. 【請求項３】 前記カッタの数は一、前記ローラの数は
   二とし、そのうち一のローラは工具の中心軸について前
   記一のカッタの対称位置に配置され、他の一のローラは
   前記一のカッタの回転方向後方に続く本体外周の４分の
   １以内の円周上に配置されてなることを特徴とする請求
   項１に記載の切削とローラバニシング仕上げを行う複合
   工具。
4. 【請求項４】 一又は二以上のカッタと、一又は二以上
   のローラと、前記カッタ及びローラを回転させる回転駆
   動部材とを装備し、被加工物の穴の内面の切削とローラ
   バニシング仕上げを行う複合工具であって、前記カッタ
   が前記回転駆動部材の延長部に装着され、前記ローラよ
   り前方に位置するように直列配置されてなることを特徴
   とする切削とローラバニシング仕上げを行う複合工具。
5. 【請求項５】前記カッタによる切削径を調節する切削径
   調節機構を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４
   のうちいずれか一に記載の切削とローラバニシング仕上
   げを行う複合工具。
6. 【請求項６】前記工具本体内部に工作液供給路を設けた
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のうちいずれか一
   に記載の切削とローラバニシング仕上げを行う複合工
   具。