JP2002113607A - 遠心式穴面取工具及び面取方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 加工物の穴口元の面取りをすると共に、貫通
穴の裏面（背面）側の穴の開口部（以下口元という）の
面取りもできる遠心式穴面取工具及び方法を提供する。 【解決手段】 加工物の穴口元の面取りを行うため主軸
に上端部が結合され、下端部両側面間に貫通したブレー
ド収納窓２８が画成されたボディ、収納窓に架設したブ
レード止ボルト２９に回動自在に枢着され、遠心力で収
納窓から突出し、テーパ形状側端切削部で口元を切削し
面取りするブレード３０からなる。これで穴口元の面取
りが、ボディ回転制御でブレード切削力を制御しバリを
発生させず後加工処理が省略できる。また、口元の滑ら
かな面取りができ、応力集中し易い口元の面取りにする
Ｒ付き面取りが、ボディの回転数制御と挿入速度制御等
で行え、亀裂発生による破壊を確実に防止し長寿命の加
工物にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工物に貫通され
た穴、螺子穴の開口部の口元に形成される角部、バリ部
を切削してバリを取り、又は開口部（口元）を斜めの面
あるいはＲ形状の面とする（以下面取りという）、さら
に、詳しくは、貫通穴の裏面（背面）側の穴の開口部
（以下口元という）の面取りもできる遠心式穴面取工具
及びこの工具を使用して行う面取り方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にフランジ等の加工物に穿設された
ドリル穴の周囲のバリ取り、ドリル穴又はタップ穴等の
面取り加工は、回転する加工部材に対して面取りバイド
が、また固定された加工部材に対しては、回転工具の先
端部に軸中心線を基準として面取り角を形成した切削刃
を設けた切削工具等によって行っている。即ち、図１１
に示すように、加工物としてのブロック１に設けたフラ
ンジ周縁に沿って穿設された穴２の上面３、背面４に、
それぞれ開口させた、代表として図１１（ｂ）のＡ部で
示す穴２の口元は、図１１（ｃ）に示すように面取り５
がなされる。

【０００３】この穴２の口元の面取り５加工は、図１６
（ａ）に示すようにブロック１のフランジに穿設した穴
２の加工後、特開平１１−３２０２３２号で提案され、
図１２で示される構成にされているドリル形面取り工具
６、図３で示されている口元周縁を旋回しながら、輪郭
加工動作８を行い面取り５を行うにしているロータリー
ファイル形面取り工具７、特開平２０００−１５８２２
２号で提案され、図１４で示される構成にされているバ
ネ式面取り工具９又は図１５に示すようにばね１１でブ
レード１２を口元に押し付けて面取り５を行うようにし
ている、ブレード＋バネ式面取り工具１０等を使って面
取り加工を行うが、いずれの場合も面取り加工後の状態
は、図１６（ｂ）に示すように面取り５の端部バリ１３
が発生する。

【０００４】このため、面取り加工後に更にビニール砥
石や、砥粒付きのペーパーを使用し、このバリを無くす
る加工を行い、図１６（ｃ）に示すように、滑らかにな
るように口元を処理している。

【０００５】一方、穴２の口元は、用途によって異なる
が一般的に応力が掛かると、通常応力が集中する部分で
あるため、口元の処理によっては亀裂が入り破壊につな
がることもある。そのため理想的には口元は応力集中が
生じないＲ形状に滑らかに仕上げることが望まれる。

【０００６】このためには、図１３に示すロータリーフ
ァイル面取り工具に所定のＲ形状を施した切削工具を使
って、穴２の口元に倣って輪郭加工動作８をさせる、い
わゆるコンタリング加工を行うことで実現できるが、こ
の場合、工具が高価となり且つ、倣い運動をさせる必要
があるため、加工時間がその分長くなる欠点と位置精度
を当該穴２に正確に合わせる必要があるため、同時加工
が必要条件と成る欠点及び１つのＲ工具では１つのＲ形
状しか形成出来ない欠点がある。

【０００７】さらに、図１４で示したバネ式面取り工具
９を除く工具では、穴２の切削工具と対峙する面のみが
加工できるものにされているために、例えば、穴２の背
面側の面取りをする場合には、ブロック１を反転して、
加工面が切削工具と対峙するようにブロック１を固定し
て面取り加工を行う必要があり、切削加工が非常に面倒
となる不具合もあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の面取
り工具に生じる上述した不具合を解消することを目的し
て、ボディ内に画成されたブレード収納窓内で一端が枢
着され、ボディの回転によって生じる遠心力によって枢
着軸まわりに回動して外部に開口したブレード収納窓内
から、ボディ側面から外部へ突出し、側端面に形成され
た切削部で穴の口元を切削し面取りを行うようにした遠
心式面取り工具を穴の口元で上下運動させることで自動
的に口元のバリ取り、面取り及びＲ付け加工が行える遠
心式穴面取工具およびこの工具を使用して面取りを行う
面取り方法を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、第１番目の本発明の遠心式穴面取工具は、次の手段
とした。

【００１０】（１）加工物に貫通させた穴の口元の面取
りを行うため回転駆動を行う主軸にチャックを介して上
端部が結合され、下端部に軸心を通過して両側面間に貫
通させたブレード収納窓が画成されて、面取りを行う穴
の口元に少なくとも下端部を配置できるようにしたボデ
ィを設けた。

【００１１】（２）ブレード収納窓の上方に架設された
ブレード止ボルトに端部が回動自在に枢着され、主軸の
回転駆動により回転するボディに発生する遠心力で、ブ
レード止ボルト回りに回転させてブレード収納窓に収納
されているブレードをブレード収納窓から突出させ、ブ
レード側端に設けられテーパ形状にされた切削部で挿入
されている口元を切削し面取りを行うブレードを設け
た。

【００１２】（ａ）これにより、本発明の遠心式穴面取
工具では、上述（１）、（２）の手段により、加工物に
貫通させた穴の口元の面取りが、ボディの回転を制御す
ることにより、ブレード収納窓から突出させたブレード
の切削力を制御してバリを発生させることなく行え、ビ
ニール砥石や、砥粒付きペーパーを使用して行うバリ処
理等の後加工処理を省略することができる。

【００１３】また、回転するブレードで口元を切削して
面取りを行うので、口元が滑らかになるように面取りが
行われ、特に、応力集中のし易い口元の面取りを行う場
合、Ｒ付きの面取りがコンタリング加工等によらず、ボ
ディの回転数制御と口元内部への挿入速度制御を行うこ
とができ、亀裂の発生をより確実に制御し、加工物の破
壊を防止して信頼性が高く寿命の長い加工物にできると
ともに、加工等に要する工具が高価になり、また、加工
時間が長くなり、更には、位置精度を加工を行う口元に
正確に合わせる必要があるために、同時加工が必要条件
となるコンタリング加工等の不具合を解消することがで
きる。

【００１４】さらには、従来の面取り工具では、Ｒ付き
の面取りを行う工具を含めて面取り切削部の形状が一定
形状のものにされているため、一つの工具では一つの形
状のＲ付きの面取り又は一定角度の傾斜の面取りしかで
きなかったが、本発明の遠心式穴面取工具では、ボディ
回転数、口元への挿入深さ、又は、口元内への挿入速度
を制御することにより、一つの工具で種々の切削形状に
変更して種々形状の面取りを行うことができる。

【００１５】また、第２番目の本発明の遠心式穴面取工
具は、上述（１）、（２）の手段に加え、次の手段とし
た。

【００１６】（３）ブレードが一端部に穿設された穴が
ブレード止ボルトに回転自在に枢着される１枚若しくは
２枚のブレードからなり、ブレード収納窓内を遠心力に
より移動するブレードの移動経路に設置されたストッパ
の規制により、ブレードを所定方向側のボディの側面か
らのみ突出させて口元を切削し、面取りを行うものとし
た。なお、ブレード止ボルトに回転自在に枢着させるた
めにブレードの一端部に穿設される穴は、ブレードの両
端部に対称に穿設して設けるようにすることが好まし
い。

【００１７】（ｂ）これにより、本発明の遠心式穴面取
工具では、上述（ａ）に加え、上述（３）の手段によ
り、２枚のブレードをブレード収納窓内に設け、ボディ
の両側面から所定方向にブレードをそれぞれ突出させて
口元を切削し、面取りができるようになり、大径穴の口
元においても所定形状の面取りができるようになり、さ
らには加工時間が短縮でき、加工コストを低減すること
ができる。さらに、１枚のブレードのみをブレード収納
窓内に設け、ボディの片側面から突出させて口元を切削
し、面取りを行うようにできるようになり、小径穴の口
元においても、所定形状の面取りができるようになる。

【００１８】さらに、ブレードの両端部に対称にブレー
ド止ボルトに回転自在に枢着させるためのブレードの穴
を穿設して設けるようにすれば、ブレード側端部に設け
るようにした切削部が摩耗した場合には、ブレード止ボ
ルトに回転自在に枢着させる穴を、他端部に穿設したも
のに変えることにより、ブレードを２倍の寿命のものに
することができ、加工コストをさらに低減することがで
きる。

【００１９】また、第３番目の本発明の遠心式穴面取工
具は、上述（１）、（２）の手段に加え、次の手段とし
た。

【００２０】（４）ブレードを非回転状態のボディのブ
レード収納窓内に収納させた状態にして、貫通穴内を貫
通させてブレードを貫通穴の背面側に突出させて、加工
物の上面側口元の面取りと共に、背面側からも背面側口
元の面取りをできるものにした。

【００２１】（ｃ）これにより、本発明の遠心式穴面取
工具では、上述（ａ）に加え、上述（４）の手段によ
り、加工物の上面側に開口する穴の口元に加えて、加工
物の背面側に開口する穴の口元の面取りを上面側からの
遠心式穴面取工具の操作によりできるようになる。即
ち、加工物としてのフランジ外周部にボルト連結等を行
うために穿設される貫通口の上面側に開口する穴の口元
の面取り作業に加え、口元の面取りを行う加工物を反転
させることなく加工物の背面側に開口する穴の口元の面
取りが、上面側からの遠心式穴面取工具の操作によりで
きるようになり、加工コストを低減できるとともに、面
取り加工時間を短縮することができる。

【００２２】また、第１番目の本発明の遠心式穴面取工
具を使用した面取方法は、次の手段を採用した。

【００２３】（１ａ）遠心式穴面取工具を使用して貫通
させた穴の口元の面取りを行うブレードをブレード収納
窓に収納したボディと面取りを行う上面側口元との相対
的な位置決めを行う工程 （２ａ）位置決めされた上面側口元の上方でボディを回
転させブレード収納窓から、遠心力で一端部がブレード
止ボルトに枢着されているブレードを上面側口元の上方
に突出させ、突出させた状態で静止させる工程、 （３ａ）非回転状態のボディを下降させ、上面側口元の
上方に静止しているブレードを上面側口元内に引きずり
込み、ブレードの角度を面取りを行う角度に設定した
後、ボディを回転させて面取り角度に設定されたブレー
ド側端の切削部で上面側口元の面取りを行う工程、 （４ａ）ボディを非回転にして、面取り角度等にされて
ブレード収納窓に突出しているブレードを、自重等によ
りブレード止ボルト回りに回動させて、ブレード収納窓
に収納された状態にして、穴を貫通させ背面側に突出さ
せて、背面側口元との相対的な位置決めを行う工程、 （５ａ）位置決めされた背面側口元の下方でボディを回
転させブレード収納窓から、遠心力で一端部がブレード
止ボルトに枢着されているブレードを背面側口元の下方
に突出させ、突出させた状態で静止させる工程、 （６ａ）非回転状態のボディを上昇させ、背面側口元の
下方で静止しているブレードを上面側口元内に引きずり
込み、ブレードの角度を面取りを行う角度に設定した
後、ボディを回転させて面取り角度に設定されたブレー
ド側端の切削部で背面口元の面取りを行う工程、 （ｄ）これにより、本発明の遠心式穴面取工具による面
取方法では、上述（１ａ）〜（６ａ）の工程により、加
工物としてのフランジ外周部にボルト連結等を行うため
に穿設される貫通口の上面側に開口する穴の口元の面取
り作業に加えて、加工物を反転させることなく加工物の
背面側に開口する穴の口元の面取りが、上面側からの遠
心式穴面取工具の操作によりできるようになり、加工コ
ストを低減できるとともに、面取り加工時間を短縮する
ことができる。加工物に貫通させた穴の口元の面取り
が、ボディの回転を制御することにより、ブレードの切
削力を制御してバリを発生させることなく行え、バリ処
理等の後加工処理を省略できる。

【００２４】また、回転するブレードで口元を切削して
面取りを行うので、応力集中のし易い口元が滑らかにな
るように面取りが行われ、亀裂の発生をより確実に抑制
し加工物の破壊を防止して信頼性が高く寿命の長い加工
物にできる。さらには、ボディ回転数、口元への挿入深
さ、又は、口元内への挿入速度を制御することにより、
一つの工具で種々の形状の角度の面取りができる。

【００２５】また、本面取りに使用する遠心式穴面取工
具に上述（３）又は上述（４）の工具を使用するように
すれば、側面から所定方向にブレードをそれぞれ突出さ
せて口元を切削し、面取りを行うようにすれば、上述
（ｂ）又は上述（ｃ）に示す作用、効果が得られる。

【００２６】また、第２番目の本発明の遠心式穴面取工
具を使用した面取方法は、次の手段を採用した。

【００２７】（１ｂ）遠心式穴面取工具を使用して貫通
させた穴の口元の面取りを行うブレードを、ブレード収
納窓に収納したボディと面取りを行う上面側口元との相
対的な位置決めを行うことにより位置決めする工程、 （２ｂ）ブレードの位置決めされた位置でボディを回転
させながら下降させ、しかも、ボディの回転数がブレー
ド収納窓から突出させたブレードを上面側口元の面取り
を行う加工面をＲ付き面取りできる角度になるように制
御されて、上面側口元の面取りを行う工程、 （３ｂ）ボディを非回転にして、Ｒ付き面取りができる
角度等にされてブレード収納窓から突出しているブレー
ドを、自重等によりブレード止め回りに回動させ、ブレ
ード収納窓に収納された状態にして穴を貫通させて、背
面側口元との相対的な位置決めを行う工程、 （４ｂ）ボディを位置決めされた位置を回転させながら
上昇させ、しかも、ボディの回転数がブレード収納窓か
ら突出させたブレードの傾斜が背面側口元の面取りを行
う加工面をＲ付き面取りできる角度になるように制御し
て背面側口元の面取りを行う工程、 （ｅ）これにより、本発明の遠心式穴面取工具による面
取方法では、上述（１ｂ）〜（４ｂ）の工程により、上
述（ｄ）と同様な作用、効果を得ることができる。

【００２８】さらに、口元が滑らかになるように面取り
が行われ、特に、本面取方法では上述のように、位置決
めされた位置からボディを回転させて、回転するブレー
ドで口元を切削して面取りを行うようにしているので、
応力集中のし易い口元の面取りをＲ付きの面取りがで
き、しかも、面取りがコンタリング加工等によらず、ボ
ディの回転数制御と口元への挿入速度制御で行うことが
できるので、上述（ｄ）に加え、亀裂の発生をより確実
に抑制し、加工物の破壊を防止して信頼性が高く寿命の
長い加工物にできる。

【００２９】また、加工等に要する工具が高価になり、
加工時間が長くなり、更には、位置精度を、加工を行う
口元に正確に合わせる必要があるために、同時加工が必
要条件となるコンタリング加工等によるＲ付き面取りを
行う場合の不具合を解消することができる。

【００３０】さらには、従来の面取り工具では、Ｒ付き
の面取りが一つの工具では、一つの形状のＲ付きの面取
りしかできなかったが、本発明の面取方法では、ボディ
回転数、口元への挿入深さ、又は、口元内への挿入速度
を制御することにより、一つの工具で種々の形状のＲ付
き面取りを行うことができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の遠心式穴面取工具
及びこの工具を使用して行う面取り方法の実施の一形態
を図面に基づき説明する。なお、図において図１１ない
し図１６で示した従来例と同様の部材には、同一符して
説明は省略する。

【００３２】図１は本発明の遠心式穴面取工具の実施の
第１形態を使用して加工を行うブロックに穿設されたボ
ルト穴の穴面取り加工を行っている図を示す図で、図１
（ａ）は側面図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す矢視Ａ
−Ａにおける平面図、図２は図１（ａ）に示す遠心式穴
面取工具の詳細を示す図で、図２（ａ）は側面図、図２
（ｂ）は図２（ａ）に示す矢視Ｃ−Ｃにおける底面図、
図２（ｃ）は図２（ａ）に示す矢視Ｂ−Ｂにおける図２
（ａ）と直交する方向の側面図、図２（ｄ）は図２
（ｃ）に示す矢視Ｄ−Ｄにおける底面図である。また、
図３は図２に示すブレードおよびブレードをボディに枢
着するボルトの詳細を示す図で、図３（ａ）はブレード
をボディ内部に設けた区画内で回動自在に枢着するリー
マボルトの側面図、図３（ｂ）はブレードの正面図、図
３（ｃ）は図３（ｂ）に示す矢視Ｅ−Ｅにおける断面図
である。

【００３３】図１に示すように、地上に水平に設置され
た機械テーブル２１上に、取り付け具２２によって穴２
の面取り加工を行うブロック１を固定する。また、ブロ
ック１の上方には、ブロック１に穿設された穴２の軸心
方向にその軸心方向が位置決めされた遠心式面取り工具
２０が、チャック２３に取り付けられ、機械の主軸２４
に連結されて配置されている。この遠心式穴面取工具２
０を矢視で示すように下降させることにより、遠心式穴
面取工具２０の下端部をブロックの端部に設けたフラン
ジに穿設された穴２に挿入し、後述する方法によって穴
２の口元の面取り作業を行う。

【００３４】なお、本実施の形態のブロック１では下端
にも口元の面取りが必要な穴２が穿設されたフランジ２
６が設けられているので、ブロック１上端のフランジ２
５の上面３、背面４の面取り終了後、フランジ２６を反
転させることにより、フランジ２６に穿設された穴２の
上面３および背面４の面取り作業を行うようにしてい
る。この穴２の口元の面取りを行う遠心式穴面取工具２
０は、後端部にチャック２３で挟持される把持面が形成
されるとともに、先端は穴２への挿入が容易になるよう
にテーパ状にされたボディ２７で形成され、ボディ２７
のテーパ部の上方には、所定長さ、幅にされて、ボディ
２７の両側面にわたって貫通させたブレード収納窓２８
が画成されている。

【００３５】また、ブレード収納窓２８の貫通方向と直
交する方向には、ブレード止めボルト２９が貫通して設
けられ、頭部２ｃの回動によりねじ部２９ｂがボディ２
７にねじ止めされると共に、ブレード止めボルト２９の
枢支部２９ａには、２枚からなるブレード３０の一端側
が枢着され、ボディ２７の回転により発生する遠心力に
よって、ブレード３０の他端部がブレード収納窓２８か
ら出入できるようにされている。

【００３６】また、遠心力によってブレード収納窓２８
からブレード３０から一方向へのみ飛び出し、また枢支
部２９ａまわりの過度な回動を防止するため、ブレード
収納窓２８の壁面から各ブレード３０毎に２個のストッ
パ３１を突設させている。さらに、ブレード３０は両端
部に枢支部２９ａに枢着するための枢着穴３２が穿設さ
れるとともに、両端部は回動時の作動を円滑にするため
に円弧状にされ、円弧状部間の平行部の断面形状は、逃
げ角δを設けたテーパ状にされ、この部分が穴２の口元
を切削し、面取りを行う切削部を形成するものとなって
いる。

【００３７】なお、枢着穴３２をブレード３０の両端部
に設けるようにしたのは、前述の説明から明らかなよう
にストッパ３１の設置によって一側のブレード３０はボ
ディ２７の一側面側へのみ飛び出し、口元の切削を行う
ようにしているため、口元の切削がブレード３０の一側
端のみで行われ、他側端では行われないために切削によ
り摩耗した場合に、枢支部２９ａへの枢着を反対側の枢
着穴で行うにして切削を行う側端部変えることにより、
寿命を長くするために設けるようにしたものである。

【００３８】本実施の形態の遠心式穴面取工具２０は、
上述の構成にされているため、遠心式穴面取工具２０を
用いて穴２の面取りを行うとき、ＮＣ工作機械の主軸１
２、回転道具（電動、エアーモータ等）の主軸２４にチ
ャック２３を介して遠心式穴面取工具を取り付け、ブロ
ック１の穴２の要求精度を合わせて予め主軸１２回転数
と送り速度と回数及び時間を決め、ＮＣ工作機械を使用
する場合にはこれら条件をプログラムし当該加工を行う
穴２に位置決めし、遠心式穴面取工具２０を穴２の中心
軸にして上下に動かす。

【００３９】次に、この遠心式穴面取工具２０により、
穴２の口元を斜めの面にする面取り方法の手順を図４に
より説明する。

【００４０】（１ａ）フランジ２５に明けられた穴２の
上面３口元の面取りを行うとき遠心式穴面取工具２０は
主軸２４の回転を停止し、ブレード３０をブレード収納
窓２８内に収納した状態にして、遠心式穴面取工具２０
と面取りを行う穴２との位置決めを行う。

【００４１】（２ａ）位置決め後主軸２４を所定の回転
数で回転させブレード３０を遠心力でボディ２７のブレ
ード収納窓２８より外に出す。

【００４２】（３ａ）回転したままブレード１２を穴２
の上面３に近づけボディ２７の回転を停止させる。

【００４３】（４ａ）ブレード３０傾斜角が穴２の上面
３に対して面取り５角度に成る位置まで穴２軸心方向に
降ろし所定の回転をさせ所定の時間続ける。

【００４４】（５ａ）面取り５後の面取り下方に発生し
ているバリ１３を除去するために、ボディ２７を回転さ
せたまま更に穴軸方向に降ろす。

【００４５】（６ａ）面取り５後の面取り５上方に発生
しているバリを除去するために、ボディ２７を回転させ
反対方向に上昇させる。この（５）、（６）はバリ１３
の除去状態に応じて繰り返して行う。

【００４６】（７ａ）ブレード３０がフランジ２５の上
面３から離れるまで上昇させボディ２７の回転を停止さ
せる。

【００４７】（８ａ）このボディ２７の回転が停止した
状態でボディ２７を下降させ遠心式穴面取工具２０を下
げていく。

【００４８】（９ａ）ボディ２７内に画成されたブレー
ド収納窓２８の上端がフランジ２５の背面４の高さを通
過するまでボディ２７を下げる。

【００４９】（１０ａ）この位置決め後、（２）と同様
に主軸２４を所定の回転数で回転させ、遠心力によりブ
レード収納窓２８内に収容されているブレード３０を外
部へ突出させる。

【００５０】（１１ａ）（３ａ）と同様にボディ２７を
回転させたまま、ボディ２７を穴２の下面４に近づけ、
主軸２４の回転を止めボディ２７の回転を停止させる。

【００５１】（１２ａ）ブレード３０傾斜角が穴２の下
面４に対して、面取り５角度に成る位置までボディ２７
穴２軸心方向に引き上げ、所定回転数で回転をさせ所定
の時間続ける。

【００５２】（１３ａ）面取り５後の面取り５上方に発
生しているバリ１３を除去するために、ボディ２７を回
転させたまま更に穴２の軸心方向にさらに引き上げる。

【００５３】（１４ａ）面取り５後の面取り５下方に発
生しているバリ１３を除去するために、ボディ２７を回
転させたまま反対方向に下降させる。この（１３）、
（１４）はバリ１３の除去状態に応じて繰して行う。

【００５４】（１５ａ）ブレード３０がフランジ２５の
背面４から離れるまで下降させ、ボディ２７の回転を停
止させる。

【００５５】（１６ａ）このボディ２７の回転が停止し
た状態でボディ２７を上昇させ、遠心式穴面取り工具２
０を引き上げていくことで、フランジ２５の上面３及び
背面４の面取り５が行える。この手順で面取りしたとき
の加工後の穴２の口元を斜めにする面取り５の状態は、
図６（ａ）のように成る。

【００５６】次に、上述した遠心式穴面取り工具２０の
穴２の口元をＲ取りした面にする面取り方法の手順を図
５により説明する。

【００５７】（１ｂ）フランジ２５に明けられた穴２の
上面口元をＲ取りした面取りを行うときの遠心式穴面取
り工具２０は主軸２４の回転を停止し、ブレード３０を
ブレード収納窓２８内に収納した状態にして遠心式穴面
取工具２０と面取りを行う穴２との位置決めを行う。

【００５８】（２ｂ）位置決め後主軸２４を所定の回転
数で回転させ、ブレード３０を遠心力でボディ２７のブ
レード収納窓２８より外に出す。

【００５９】（３ｂ）回転したままブレード３０を穴２
の上面３に近づけ、所定の送りで穴２の口元の上面から
加工を開始する。

【００６０】（４ｂ）連続して所定の送りで穴２の軸心
に沿って、ボディ２７をブレード３０の切削部でＲ取り
した面取りを行う位置まで下降させる。

【００６１】（５ｂ）（３ａ）と（４ａ）の工程を、所
定の回数だけ繰り返した後、ボディ２７の外部に突出し
ているブレード３０がフランジ２５の上面３から離れる
高さまで上昇させる。

【００６２】（６ｂ）主軸２４の回転を停止させボディ
２７の回転を停止する。

【００６３】（７ｂ）ボディ２７の回転が停止し、ブレ
ード３０に遠心力が発生しない状態にしてボディ２７を
下降させ、遠心式穴面取工具２０を下げていく。

【００６４】（８ｂ）ボディ２７に設けたブレード収納
窓２８の上端がフランジ２５の背面４を通過するまで、
主軸２４を下降させボディ２７を下げる。

【００６５】（９ｂ）主軸２４を所定の回転数で回転さ
せ、ブレード３０を遠心力でボディ２７のブレード収納
窓２８より水平状態にして外に出す。

【００６６】（１０ｂ）ブレード３０が水平状態になる
まで外部へ展張したボディ２７を上方に引き上げること
により、ブレード３０を穴２の下面４に近づけ、所定の
送りでボディ２７を上昇させて、穴２の下面口元から加
工を開始する。

【００６７】（１１ｂ）連続して所定の送りで穴２の軸
心に沿って、ブレード３０の切削部でＲ取りした面取り
を行う位置までボディ２７を上昇させる。

【００６８】（１２ｂ）（１０ａ）と（１１ａ）の工程
を所定の回数だけ繰り返した後、ボディ２７外部に突出
しているブレード３０が、フランジ２５の下面の下面か
ら離れる高さまで下降させる。

【００６９】（１３ｂ）主軸２４の回転を停止させ、ボ
ディの回転を停止させる。

【００７０】（１４ｂ）ボディ２７の回転を停止させ、
ブレード３０に遠心力が発生しない状態にしてボディ２
７を上昇させ、遠心式穴面取工具２０を穴２内から抜き
出す。

【００７１】この手順でＲ取り面取りを行うことでフラ
ンジ２５の上面３及び背面４のＲ取りが行え、Ｒ取りし
た面取りを行ったときの加工後の状態は、図６（ｂ）に
示す通りと成る。

【００７２】また、上述（３ｂ）から（４ｂ）、（４
ｂ）から（３ｂ）の遠心式穴面取工具２０の上下運動に
よるブレード３０の動きは、図７にブレード動き３３と
穴２の口元の関連図として示すように、穴２の口元に対
してＲ運動を行い、この効果とブレード３０に作用する
遠心力の作用でＲ取りした面取り５ができる。

【００７３】次に、図８により遠心式穴面取工具２０の
ブレード収納窓２８に収容されたブレード３０に、ボデ
ィ２７の回転により発生する遠心力が作用して、ブレー
ド３０がブレード収納窓２８より外部へ突出し、ブレー
ド３０の側端部で穴２の口元の面取りができることを説
明する。

【００７４】図に示すように、ブレード３０に働く遠心
力Ｆ（Ｎ）は、数１により計算される。

【００７５】

【数１】

【００７６】数１の重力加速度を９．８ｍＳ^-2として、
数１を整理すると数２に示すようになる。

【００７７】

【数２】

【００７８】数２より明らかなように、回転するボディ
２７の軸心方向と直交する方向にブレード３０の重心３
４に作用する遠心力は、ボディ２７の回転数Ｎの２乗に
比例して増加する。従って、穴２の口元を切削して行う
面取り５の大きさやＲ取りの大きさにより、主軸２４回
転数により設定されるボディ２７の回転数Ｎを選定すれ
ばよいことになる。

【００７９】次にブレード３０に作用する遠心力Ｆが穴
２の口元部分に与える作用を、図９で説明すると、遠心
力Ｆは穴２の口元に押しつける力Ｆａとブレード３０の
端部を枢着しているブレード止ボルト２９に押しつける
力Ｆｂに分けることができる。このＦａ、Ｆｂは数３で
示すようになり、面取り５を行う遠心力は数３のＦａの
Ｆに数２を代入することにより、数４で示されるように
なる。

【００８０】

【数３】

【００８１】

【数４】

【００８２】この数４からブレード３０の重量Ｗ及びボ
ディ２７の回転数Ｎが一定の場合、穴２の口元に押し付
けられる力Ｆａは、ＣＯＳθＳＩＮθの関数となり、ま
た、ボディ３０の軸心方向を直向する方向からのブレー
ド３０の傾き角度θにより変化する。この傾き角度θに
対するＣＯＳθＳＩＮθの値を図１０に示すが、この図
から明らかなように、ＣＯＳθＳＩＮθの値は傾き角度
θが４５°のときに最大値になり、θが０°及び９０°
のときに０に成ることがわかる。このＦａの力の変化に
より、面取り及びＲ取り加工が出来、また、Ｆａが０に
近づく角度を利用すればバリを発生させることなく面取
り５加工が出来る。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の遠心式穴
面取工具では、加工物に設けた穴の口元の面取りを行う
ため主軸にチャックを介し上端部が結合され、下端部に
両側面間に貫通したブレード収納窓が画成され口元に下
端部を配置できるボディ、収納窓に架設されたブレード
止ボルトに回動自在に枢着され、回転ボディの遠心力で
ブレード止ボルト回りに回転し収納窓から突出し、テー
パ形状の側端切削部で口元を切削し面取りするブレード
を設けた。

【００８４】これにより、加工物に貫通させた穴の口元
の面取りが、ボディ回転制御によりブレードの切削力を
制御してバリを発生させることなく行え、バリ処理等の
後加工処理を省略できる。また、口元の滑らかな面取り
が行われ、応力集中のし易い口元の面取りを行う場合Ｒ
付き面取りが、コンタリング加工等によらずボディの回
転数制御と挿入速度制御で行え、亀裂の発生を確実に抑
制し加工物の破壊を防止し信頼性が高く寿命の長い加工
物にできる。また、工具が高価になり、加工時間が長く
なり、更には、位置精度を正確にする必要があるため、
同時加工が必要条件となるコンタリング加工等の不具合
を解消できる。

【００８５】さらに、Ｒ付きの面取りを含めて一つの工
具では従来一つの形状の面取り工具でしかできなかった
が、ボディ回転数、口元への挿入深さ、又は、口元内へ
の挿入速度の制御により、一つの工具で種々の形状の面
取りができる。

【００８６】また、本発明の遠心式穴面取工具は、一端
部に穿設されたブレード穴がブレード止ボルトに回転自
在に枢着される１枚、又は２枚のブレードからなり、収
納窓内のブレード移動経路に設置されたストッパによ
り、所定方向側のボディの側面から突出させて口元の切
削面取りを行うものにした。

【００８７】これにより、２枚のブレードをブレード収
納窓内に設け、ボディの両側面から所定のブレードを突
出させ口元を切削面取りができ、大径の口元でも所定形
状の面取りができ、さらには加工時間が短縮でき、加工
コストが低減できる。さらに、１枚のブレードを設けボ
ディの片側面から突出させ口元を切削面取りができるよ
うになり、小径の口元でも、所定形状の面取りができ
る。

【００８８】また、本発明の遠心式穴面取工具は、ブレ
ードを非回転状態のボディの収納窓内に収納して、貫通
穴内を貫通させブレードを貫通穴の背面側に突出させ、
加工物の背面側口元の面取りができるものにした。

【００８９】これにより、加工物の上面側に開口する穴
の口元に加え、加工物を反転させることなく加工物の背
面側に開口する穴の口元の面取りを上面側からの操作に
よりでき、加工コストが低減でき、面取り加工時間を短
縮できる。

【００９０】また、本発明の遠心式穴面取工具を使用し
た面取方法は、貫通させた穴の口元の面取りを行うブレ
ードを収納窓に収納したボディと上面側口元との相対的
位置決めを行う工程、位置決めした上面側口元上方でボ
ディを回転させ収納窓から、遠心力でブレードを上面側
口元の上方に突出させて静止させる工程、非回転状態の
ボディを下降させ上面側口元上方に静止しているブレー
ドを上面側口元内に挿入し、ブレード角度を面取り角度
に設定した後、ボディを回転させブレード側端の切削部
で上面側口元の面取りを行う工程、ボディを非回転に
し、収納窓から突出しているブレードをブレード止ボル
ト回りに回動させ収納窓に収納した状態にして穴を貫通
させ背面側に突出させ、背面側口元との相対的位置決め
を行う工程、位置決めした背面側口元の下方でボディを
回転させ収納窓から、遠心力でブレードを背面側口元の
下方に突出させて静止させる工程、非回転状態のボディ
を上昇させ、背面側口元下方で静止しているブレードを
上面側口元内に挿入し、ブレード角度を面取り角度に設
定した後、ボディを回転させブレード側端の切削部で背
面口元の面取りを行う工程からなるものにした。

【００９１】これにより、加工物に穿設される貫通口の
上面側の開口穴口元の面取り作業に加え、加工物を反転
させずに、加工物の背面側の開口穴口元の面取りが、上
面側からの工具操作によりでき、加工コストの低減、面
取り加工時間の短縮ができる。また、加工物穴の口元の
面取りが、ボディ回転数を制御することで、ブレードの
切削力を制御しバリを発生させずに行え、バリ処理等の
後加工処理を省略できる。

【００９２】また、回転するブレードで口元を切削し面
取りを行うので、応力集中のし易い口元が滑らかになる
面取りがされ、亀裂発生を確実に抑制し加工物の破壊を
防止して信頼性が高く寿命の長い加工物にできる。ま
た、ボディ回転数、口元への挿入深さ、又は、口元内へ
の挿入速度の制御により、一つの工具で種々角度形状の
面取りができる。

【００９３】また、本発明の遠心式穴面取工具を使用し
た面取方法は、貫通させた穴の口元の面取りを行うブレ
ードを収納窓に収納したボディと上面側口元との相対的
な位置決めを行う工程、ブレードの位置決めをしたボデ
ィを回転させながら下降させ、しかも、回転数が収納窓
から突出するブレード角度を面取りを行う加工面をＲ付
き面取りできる角度になる回転数に制御して、上面側口
元の面取りを行う工程、ボディを非回転にし収納窓から
突出するブレードをブレード止め回りに回動させ収納窓
に収納された状態にして穴を貫通させて、背面側口元と
の相対的な位置決めを行う工程、ブレードの位置決めを
したボディを回転させながら上昇させ、しかも、回転数
が収納窓から突出するブレード角度を面取りを行う加工
面をＲ付き面取りできる角度になる回転数に制御して、
背面側口元の面取りを行う工程からなるものとした。

【００９４】これにより、上述した工法による面取工法
と同様な作用、効果を得られ、さらに口元が滑らかにな
るように面取りが行われ、特に、本面取方法では上述の
ように、位置決めされた位置からボディを回転させて、
回転するブレードで口元を切削して面取りを行うように
しているので、応力集中のし易い口元の面取りをＲ付き
の面取りができ、しかも、面取りがコンタリング加工等
によらず、ボディの回転数制御と口元への挿入速度制御
で行うことができるので、上述のものに加え、亀裂の発
生をより確実に抑制し加工物の破壊を防止して信頼性が
高く寿命の長い加工物にできる。

【００９５】また、加工等に要する工具が高価になり、
加工時間が長くなり、更には、位置精度を加工を行う口
元に正確に合わせる必要があるために、同時加工が必要
条件となるコンタリング加工等によるＲ付き面取りの不
具合を解消することができるとともに、従来の面取り工
具では、Ｒ付きの面取りが一つの工具で一つの形状のＲ
付きの面取りしかできないが、本面取方法では、ボディ
回転数、口元への挿入深さ、口元内への挿入速度の制御
により、一つの工具で種々の形状のＲ付き面取りができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の遠心式穴面取工具の実施の第１形態を
使用して加工を行う、ブロックのフランジに穿設された
ボルト穴の穴面取り加工を行っている図を示す全体図
で、図１（ａ）は側面図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示
す矢視Ａ−Ａにおける平面図、

【図２】図１（ａ）に示す遠心式穴面取工具の詳細を示
す図で、図２（ａ）は側面図、図２（ｂ）は図２（ａ）
に示す矢視Ｃ−Ｃにおける底面図、図２（ｃ）は図２
（ａ）に示す矢視Ｂ−Ｂにおける図２（ａ）と直交する
方向の側面図、図２（ｄ）は図２（ｃ）に示す矢視Ｄ−
Ｄにおける底面図、

【図３】図２に示すブレードおよびブレードをボディに
枢着するボルトの詳細を示す図で、図３（ａ）はブレー
ドをボディ内部に設けた区画内で回動自在に枢着するリ
ーマボルトの側面図、図３（ｂ）はブレードの正面図、
図３（ｃ）は図３（ｂ）に示す矢視Ｅ−Ｅにおける断面
図である、

【図４】本発明の遠心式穴面取工具により、穴の口元を
斜めの面にする面取方法の手順を示す図、

【図５】本発明の遠心式穴面取工具により、穴２の口元
をＲ付き面取り方法の手順を示す図、

【図６】本発明の遠心式穴面取工具により口元の面取り
を行った断面図で、図６（ａ）は図４に示す手順で面取
りを行った図、図６（ｂ）は図５に示す手順で面取りを
行っている図、

【図７】図７に示す手順の（３ｂ）から（４ｂ），（４
ｂ）から（３ｂ）への遠心式穴面取工具の上下運動によ
る、ブレードの動きと口元の関連を示す図、

【図８】遠心式穴面取工具２０のブレード収納窓に収容
されたブレードに、ボディ回転により発生する遠心力が
作用して、ブレードがブレード収納窓より外部へ突出
し、ブレードの側端部で穴の口元の面取りができること
を説明する図、

【図９】図８に示すブレードに作用する遠心力が穴２の
口元部分に与える作用を説明する図、

【図１０】穴の口元に押し付ける遠心力の分力を示す、
数４のブレード傾き角度による変化を示す図、

【図１１】本発明の遠心式穴面取工具により面取りを行
うブロックを示す図で、図１１（ａ）は平面図、図１１
（ｂ）は図１１（ａ）に示す矢視Ｆ−Ｆにおける断面
図、図１１（ｃ）は口元の面取りを行った部分図、

【図１２】従来のドリル形面取工具により口元の面取り
を行っている図、

【図１３】従来のロータリーファイル形面取工具により
口元の面取りを行っている図、

【図１４】従来のバネ式面取工具により口元の面取りを
行っている図、

【図１５】従来のブレード・バネ式面取工具により面取
りを行っている図、

【図１６】従来の面取工具により口元の面取りを行って
いる断面図を示す図で、図１６（ａ）は面取り前の状
態、図１６（ａ）は面取り後、後処理前の状態、図１６
（ｃ）は後処理後の状態を示す図である。

【符号の説明】

１ ブロック ２ 穴 ３ 上面 ４ 背面 ５ 面取り ６ ドリル形面取り工具 ７ ロータリーファイル形面取り工具 ８ 輪郭加工動作 ９ バネ式面取り工具 １０ ブレード＋バネ式面取り工具 １１ ばね １２ ブレード １３ バリ ２０ 遠心式穴面取り工具 ２１ 機械テーブル ２２ 取り付け具 ２３ チャック ２４ 主軸 ２５ フランジ ２６ フランジ ２７ ボディ ２８ ブレード収納窓 ２９ ブレード止めボルト ２９ａ 枢支部 ２９ｂ ねじ部 ２９ｃ 頭部 ３０ ブレード ３１ ストッパ ３２ 枢着穴 ３３ ブレード動き Ｎ 遠心力 δ 逃げ角

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１０月１７日（２０００．１０．
１７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７７】

【数２】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８１】

【数４】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工物に貫通させた穴の口元の面取りを
   行う穴面取工具において、回転する主軸にチャックを介
   して上端部が結合されたボディと、前記穴を貫通できる
   前記ボディの下端部軸心を通過して両側面間に貫通され
   画成されたブレード収納窓と、前記ブレード収納窓の上
   方に架設されたブレード止ボルトに端部が回動自在に枢
   着されたブレードとからなり、前記ボディの回動により
   発生する遠心力で前記ブレードを前記ブレード止ボルト
   回りに回転させ、ブレード収納窓から突出させて、突出
   した前記ブレードの側端に設けた切削部で前記ブレード
   が挿入されている前記口元を切削し面取りを行うように
   したことを特徴とする遠心式穴面取工具。
2. 【請求項２】 前記ブレードが前記ブレード止ボルトに
   一端部が回転自在に枢着された１枚若しくは２枚のブレ
   ードからなり、前記ブレード収納窓に設置されたストッ
   パの規制により、所定方向の前記ボディの側面から突出
   して前記口元を切削し、面取りを行うものであることを
   特徴とする請求項１の遠心式穴面取工具。
3. 【請求項３】 前記ブレードが非回転状態の前記ボディ
   の前記ブレード収納窓内に収納されて前記穴を貫通し
   て、前記加工物の上面側口元と共に背面側口元の面取り
   をできるようにしたことを特徴とする請求項１の遠心式
   穴面取工具。
4. 【請求項４】 前記遠心式穴面取工具を使用して前記口
   元の面取りを行う方法において、前記ボディと面取りを
   行う上面側口元との位置決めを行う工程と、前記上面側
   口元の上方でボディを回転させ前記ブレード収納窓から
   前記ブレードを口元上面側に突出させ、突出させた状態
   で静止させる工程と、前記ボディを下降させ静止してい
   る前記ブレードの口元の面取りを行う角度に設定した後
   回転させて前記上面側口元の面取りを行う工程と、前記
   ボディを非回転にして前記ブレードを前記ブレード収納
   窓に収納して前記穴を貫通させて背面側口元との位置決
   めを行う工程と、前記背面側口元の下方でボディを回転
   させ前記ブレード収納窓から前記ブレードを口元下面側
   に突出させ、突出させた状態で静止させる工程と、前記
   ボディを上昇させ静止している前記ブレードの口元の面
   取りを行う角度に設定した後回転させて前記背面口元の
   面取りを行う工程とからなり、前記上面側口元及び前記
   背面側口元に所定傾斜の面取りを行うことを特徴とする
   遠心式穴面取工具による面取方法。
5. 【請求項５】 前記遠心式穴面取工具を使用して口元の
   面取りを行う方法において、前記ボディと面取りを行う
   上面口元との位置決めを行う工程と、位置決めされた位
   置から前記ボディを回転させながら下降させ、前記ボデ
   ィの回転により前記ブレードの収納窓から突出させた前
   記ブレードにより上面側口元の面取りを行う工程と、前
   記ボディを非回転にして前記ブレードを前記ブレード収
   納窓に収納し前記穴を貫通させて、前記ボディと背面側
   口元との位置決めを行う工程と、前記ボディを位置決め
   された位置から回転させながら上昇させ、前記ボディの
   回転により前記ブレード収納窓から突出させた前記ブレ
   ードにより、前記背面側口元の面取りを行う工程とから
   なり、前記上面側口元及び前記背面側口元に所定傾斜の
   Ｒ付きの面取りを行うことを特徴とする遠心式穴面取工
   具による面取方法。