JP2002346809A - Cutting tool for perforating process and perforating method using the same - Google Patents

Cutting tool for perforating process and perforating method using the same

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JP2002346809A
JP2002346809A JP2001156441A JP2001156441A JP2002346809A JP 2002346809 A JP2002346809 A JP 2002346809A JP 2001156441 A JP2001156441 A JP 2001156441A JP 2001156441 A JP2001156441 A JP 2001156441A JP 2002346809 A JP2002346809 A JP 2002346809A
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Japan
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cutting
hole
tool
coolant
processing
Prior art date
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JP2001156441A
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Tomoyasu Sakai
智靖 境
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/02Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2210/00Details of milling cutters
    • B23C2210/60Axis of the cutter inclined with respect to the axis of rotation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2265/00Details of general geometric configurations
    • B23C2265/08Conical

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obviately prevent lowering of processing precision, in processing of a reverse tapered hole, by an edge being put back oppositely from the cutting direction, which originate the shortage of rigidity of a machine tool, in processing of the reverse tapered hole. SOLUTION: In the case of processing the reverse tapered hole with a processing mode of tool rotational type using a cutter 1 having a cutting blade 4, coolant is injected from a coolant injection nozzle 7 which is opened at an opposite position to the cutting blade 4. The power due to processing which is going to thrust back the cutting blade 4 to an opposite direction against a cut-in direction (a radius enlarging direction) load is offset with the thrust accompanying the above-mentioned coolant injection, and a reduction in processing accuracy of the reverse tapered hole is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、穴加工用切削工具
およびその工具を用いた穴加工方法に関し、特にいわゆ
るシングルポイントもしくは一枚刃タイプの工具を使っ
てマシニングセンタのような汎用性の高い工作機械にて
高精度な穴加工を行うのに好適な穴加工用切削工具とそ
の工具を用いた穴加工方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cutting tool for boring and a boring method using the tool, and more particularly to a highly versatile machine such as a machining center using a so-called single-point or single-flute type tool. The present invention relates to a drilling cutting tool suitable for performing high-precision drilling with a machine and a drilling method using the tool.

【0002】[0002]

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】工具回転
型の穴加工方法として例えば仕上げボーリング加工と称
する加工法があり、シングルポイント(一枚チップ)も
しくは直線刃の如き一枚刃タイプのカッターにて切削加
工を行うことでその穴径の精度保証を容易にしている。
2. Description of the Related Art As a method of boring a tool, there is, for example, a boring method called finishing boring, which is a single point (single chip) or a single blade type cutter such as a straight blade. By performing the cutting process, it is easy to guarantee the accuracy of the hole diameter.

【0003】ここで、上記穴径の加工精度に主眼をおい
た場合には、専用工作機械を使って高精度が要求される
部位のみを専門に加工するのが有効であるが、今日では
設備の経済性や多品種少量生産等の観点から、より柔軟
性,汎用性の高いマシニングセンタを使った加工に置き
換わりつつある。そして、上記仕上げボーリング加工に
ついても例外ではなく、工具回転型の加工としてマシニ
ングセンタにて行われつつある。
Here, when the focus is on the machining accuracy of the hole diameter, it is effective to specially machine only a portion requiring high accuracy by using a special machine tool. From the viewpoints of economy and high-mix low-volume production, machining using a more flexible and versatile machining center is being replaced. The above-mentioned finishing boring is not an exception, and is being performed in a machining center as a tool-rotating type working.

【0004】マシニングセンタは、汎用性の高い多機能
な数値制御工作機械として自動工具交換機能のほか少な
くともX,Y,Zの直交3軸の動作自由度を有し、例え
ば主軸が横向き(水平姿勢)に設定された横型マシニン
グセンタの場合には、水平方向二方向に移動可能な縦長
形状のコラムに支持された主軸がそのコラムに対して上
下方向に移動することになる。その結果として、機械の
上下方向の剛性よりも左右方向(横方向)の剛性の方が
低くなる傾向にならざるを得ない。
The machining center is a multipurpose numerically controlled machine tool with high versatility, and has at least three degrees of freedom in X, Y, and Z orthogonal axes in addition to an automatic tool change function. For example, the main axis is horizontal (horizontal posture). In the case of the horizontal machining center set to, the main shaft supported by the vertically long column movable in two directions in the horizontal direction moves vertically with respect to the column. As a result, the rigidity in the horizontal direction (lateral direction) tends to be lower than the rigidity in the vertical direction of the machine.

【0005】このような特性をもつマシニングセンタに
て上記のシングルポイント(一枚チップ)もしくは一枚
刃タイプのカッターにて切削加工を行うと、加工負荷に
よりその反力(背分力)の影響のためにカッターを押し
戻す方向の力が働き、特に剛性が不足気味の横方向では
機械そのものが微視的な撓みを生じることから、加工穴
形状が正規寸法よりも小径気味で且つ例えば図9のよう
な縦長の楕円形状となり、その加工穴形状の高精度化す
なわち寸法精度や真円度精度の向上に限界がある。
[0005] When cutting is performed by the above-mentioned single point (single chip) or single blade type cutter in a machining center having such characteristics, the influence of the reaction force (back force) due to the processing load. For this reason, a force in the direction of pushing back the cutter acts, particularly in the lateral direction where the rigidity tends to be insufficient, the machine itself causes microscopic bending, so that the processing hole shape is slightly smaller than the regular size and as shown in FIG. 9, for example. Therefore, there is a limit in improving the precision of the processing hole shape, that is, in improving the dimensional accuracy and the roundness accuracy.

【0006】その上、マシニングセンタを用いた従来の
加工法では、高速加工に対応しつつ切屑の排出性向上と
カッターの刃先や被加工物の温度上昇を抑制することを
狙いとして、例えば被加工物がアルミニウム合金等であ
る場合には、2MPa前後の圧力で切削油剤であるクー
ラントをツールホルダおよびカッターの中を通して供給
して、加工点の直近位置から直接刃先に向けて噴射する
ようにしている。なお、この方法はセンタースルークー
ラント方式等と称されている。そのため、クーラントの
噴射に伴う推力が上記のカッターを押し戻す力に上乗せ
され、加工穴精度の悪化を益々助長することとなって好
ましくない。
[0006] In addition, the conventional machining method using a machining center aims at improving chip dischargeability and suppressing a rise in the temperature of the cutting edge of the cutter and the workpiece while coping with high-speed machining. Is an aluminum alloy or the like, a coolant as a cutting oil is supplied through the tool holder and the cutter at a pressure of about 2 MPa so that the coolant is sprayed directly from the position immediately near the processing point toward the cutting edge. This method is called a center through coolant system or the like. Therefore, the thrust accompanying the injection of the coolant is added to the force for pushing back the cutter, which further promotes the deterioration of the machining hole accuracy, which is not preferable.

【0007】本発明は以上のような背景のもとになされ
たもので、とりわけ上記のような機械側の剛性のアンバ
ランスに基づく加工穴形状精度への影響を回避できるよ
うにした穴加工用切削工具とその工具を用いた穴加工方
法を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above background, and in particular, has been made in view of the above-mentioned problem. An object of the present invention is to provide a cutting tool and a hole drilling method using the tool.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、点状もしくは直線状の単一の切刃をもって穴の内周
面に切削加工を施すための工具であって、上記切刃が設
けられたボデーのうちそのボデーの中心をはさんで切刃
とほぼ正反対の位置に開口する切削油剤噴射穴を形成し
たことを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a tool for performing a cutting process on an inner peripheral surface of a hole with a single point-shaped or linear cutting edge. The cutting oil injection hole which opens at a position almost diametrically opposite to the cutting edge across the center of the body is provided.

【0009】上記工具としては、カッター単独で工具と
して構成されたもののほか、所定のツールホルダにカッ
ターを装着したタイプのものでもよく、また、加工の形
態としては、工具回転型の加工のほかワーク回転型の加
工をも含むものとする。さらに、工作機械としてはマシ
ニングセンタのほかどのような形態の工作機械を用いて
もよい。
[0009] The above-mentioned tool may be of a type in which a cutter is mounted on a predetermined tool holder in addition to a tool configured as a tool by using a cutter alone. It also includes rotary type processing. Further, any type of machine tool other than the machining center may be used as the machine tool.

【0010】請求項2に記載の発明は、上記請求項1に
記載の工具を用いて行う穴加工方法であって、単一の切
刃による切削反力を相殺するべく切削油剤噴射穴から穴
の内周面に向けて所定の切削油剤を噴射しながら切削を
行うことを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a hole drilling method using the tool according to the first aspect of the present invention, wherein a hole is cut from a cutting oil injection hole to cancel a cutting reaction force by a single cutting edge. It is characterized in that cutting is performed while spraying a predetermined cutting fluid toward the inner peripheral surface of the.

【0011】したがって、これらの請求項1,2に記載
の発明では、加工穴の内周面と単一の切刃とが相対回転
しながら切削加工が進行する際に、それと並行して切削
油剤噴射穴から加工中の加工穴の内周面に向けて所定の
切削油剤を噴射すると、その切削油剤の噴射に伴って何
らかの推力が発生する。そして、切削油剤噴射穴は単一
の切刃と反対側の位置に開口しているため、その切削油
剤の噴射に伴う推力は、先に述べたように加工負荷によ
りその反力(背分力)の影響のためにカッターを押し戻
す方向の力と拮抗するかたちとなり、双方の力は互いに
相殺されることになる。
Therefore, according to the first and second aspects of the present invention, when the cutting process proceeds while the inner peripheral surface of the processing hole and the single cutting edge rotate relative to each other, the cutting oil When a predetermined cutting oil is injected from the injection hole toward the inner peripheral surface of the processing hole being processed, some thrust is generated with the injection of the cutting oil. Since the cutting fluid injection hole is opened at a position opposite to the single cutting edge, the thrust associated with the injection of the cutting fluid is subjected to the reaction force (back force) due to the processing load as described above. ), The force in the direction of pushing back the cutter is antagonized, and both forces cancel each other.

【0012】その結果、先に述べたように例えば加工母
機となる横型のマシニングセンタの横方向の剛性が縦方
向のそれよりも小さかったとしても、機械そのものを撓
ませることがなくなり、加工穴形状精度が向上すること
になる。もちろん、噴射された切削油剤は本来の冷却お
よび切屑排出性促進の効果をも発揮する。
As a result, as described above, even if the lateral rigidity of a horizontal machining center as a processing mother machine is smaller than that in the vertical direction, the machine itself does not bend, and the processing hole shape accuracy is reduced. Will be improved. Of course, the injected cutting fluid also exerts the original cooling and chip discharge promoting effects.

【0013】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の工具を用いて自動工具交換機能を有するマシニングセ
ンタ等の工作機械にて行う穴加工方法であって、上記単
一の切刃による切削反力を相殺するべく切削油剤噴射穴
から穴の内周面に向けて所定の切削油剤を噴射しながら
切削を行う一方、工具交換の際には、新たに選択された
工具に見合った切削油剤噴射圧力となるようにその切削
油剤の供給圧力を可変制御することを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for drilling a hole on a machine tool such as a machining center having an automatic tool changing function using the tool according to the first aspect, wherein the single cutting edge is used. In order to cancel the cutting reaction force, cutting is performed while spraying a predetermined cutting fluid from the cutting fluid injection hole toward the inner peripheral surface of the hole, while cutting is performed according to the newly selected tool when changing tools. It is characterized in that the supply pressure of the cutting fluid is variably controlled so as to be the oil ejection pressure.

【0014】マシニングセンタ等の自動工具交換機能を
使って単一の切刃を有する複数の工具を持ち替えながら
穴加工を行う場合に、上記のように切削油剤の噴射に伴
う推力をもって加工負荷に伴う工具押し戻し力を相殺し
ようとすると、サイズが異なる工具の種別ごとにひいて
は加工負荷に応じて切削油剤の噴射圧力すなわち供給圧
力を変えなければ所望する効果が得られないことにな
る。
In the case where a plurality of tools having a single cutting edge are to be changed while holding a plurality of tools using an automatic tool changing function of a machining center or the like, the thrust caused by the injection of the cutting oil is used as described above. In order to offset the push-back force, the desired effect cannot be obtained unless the injection pressure of the cutting oil, that is, the supply pressure, is changed for each type of tool having a different size, and in accordance with the processing load.

【0015】そこで、機械側の切削油剤供給経路に切削
油剤供給圧力可変手段として例えば比例電磁式圧力制御
弁を介装する一方、工具ごとに最適な切削油剤供給圧力
を予め設定し、これを各工具固有のID情報と関連付け
て予め記憶しておく。そして、工具固有のID情報をも
って工具の選択および交換が行われる際に、同時にその
工具に見合った切削油剤噴射圧力となるように比例電磁
式圧力制御弁を可変制御して切削油剤供給圧力を切り換
える。
Therefore, for example, a proportional electromagnetic pressure control valve is interposed as a cutting oil supply pressure variable means in the cutting oil supply path on the machine side, and the optimum cutting oil supply pressure is set in advance for each tool, and this is set to It is stored in advance in association with ID information unique to the tool. When the selection and replacement of a tool are performed using the ID information unique to the tool, the proportional electromagnetic pressure control valve is simultaneously variably controlled to switch the cutting oil supply pressure so that the cutting oil injection pressure suitable for the tool is obtained. .

【0016】こうすることにより、工具を持ち替えた場
合でも常にその工具に見合った切削油剤噴射圧力に基づ
く推力が得られるようになる。
Thus, even when the tool is changed, a thrust based on the cutting oil spray pressure suitable for the tool can always be obtained.

【0017】[0017]

【発明の効果】請求項1,2に記載の発明によれば、切
削油剤噴射穴からの切削油剤の噴射に伴う推力をもっ
て、加工負荷のために工具を押し戻そうとする力が相殺
されるため、機械側に剛性のアンバランスがあっても加
工穴の形状精度への影響がなくなり、従来に比べて加工
精度が大幅に向上する。
According to the first and second aspects of the present invention, the force for pushing back the tool due to the machining load is offset by the thrust accompanying the injection of the cutting fluid from the cutting fluid injection hole. Therefore, even if there is a rigidity imbalance on the machine side, there is no influence on the shape accuracy of the processing hole, and the processing accuracy is greatly improved as compared with the related art.

【0018】請求項3に記載の発明によれば、マシニン
グセンタ等の自動工具交換機能を使って工具を持ち替え
て穴加工を行う場合でも、その都度工具の種別に応じた
最適な切削油剤噴射圧力に切り換えられるため、いずれ
の工具を用いて加工を行った場合でも上記と同様に工具
を押し戻そうとする力が相殺されて加工精度が大幅に向
上する。
According to the third aspect of the present invention, even when a tool is changed by using an automatic tool changing function of a machining center or the like and a hole is drilled, an optimum cutting oil injection pressure corresponding to the type of the tool is set each time. Since the switching is performed, the force for pushing back the tool is canceled out in the same manner as described above, regardless of which tool is used for machining, and the machining accuracy is greatly improved.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】図1〜4は本発明に係る穴加工用
工具の好ましい第1の実施の形態を示す図で、奥部側が
大径のいわゆる逆テーパ穴の仕上げ加工を行う場合の例
を示している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 1 to 4 show a first preferred embodiment of a drilling tool according to the present invention, which is used for finishing a so-called reverse tapered hole having a large diameter on the back side. An example is shown.

【0020】図1の(A),(B)に示すように、仕上
げ切削加工用の工具(穴加工用切削工具)としてのカッ
ター1は、ストレートシャンク2の先端に略くの字状に
折り曲げられたボデー3を一体に形成したもので、ボデ
ー3には加工すべきテーパ穴の形状に応じて所定角度傾
斜した直線刃の如き単一の切刃4が形成されている。そ
して、ボデー3の先端である刃先4a側での直径をbと
すると、ボデー3の根元部の直径dはその根元部におけ
る逃げ溝5の深さc分だけ小さく形成されている(d=
b−c)。また、切刃4の長さL2は、図3に示すよう
に荒切削加工後の逆テーパ穴T1の長さMよりもわずか
に大きく設定されている(L2>M)。なお、ボデー3
の外周面は図1の(B)に示すように細かい多面形状に
形成されている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, a cutter 1 as a finish cutting tool (a drilling cutting tool) is bent at the tip of a straight shank 2 into a substantially rectangular shape. The body 3 is integrally formed, and the body 3 is formed with a single cutting edge 4 such as a straight blade inclined at a predetermined angle according to the shape of the tapered hole to be machined. When the diameter at the cutting edge 4a, which is the tip of the body 3, is b, the diameter d at the root of the body 3 is formed to be smaller by the depth c of the clearance groove 5 at the root (d =
bc). Further, as shown in FIG. 3, the length L2 of the cutting edge 4 is set slightly larger than the length M of the reverse tapered hole T1 after the rough cutting (L2> M). In addition, body 3
Is formed in a fine multi-sided shape as shown in FIG.

【0021】図1のほか図2に示すように、上記カッタ
ー1には、そのストレートシャンク2の軸心を貫通しつ
つボデー3側にまでまたがるようにしてクーラント供給
孔6が形成されている。このクーラント供給孔6の一端
はストレートシャンク2の端面に開口している一方、他
端は例えば直径1mm程度の切削油剤噴射穴たるクーラ
ント噴射ノズル7としてボデー3のうち切刃4と反対側
の位置すなわちボデー3の中心をはさんで切刃4とほぼ
正反対の位置に開口している。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, a coolant supply hole 6 is formed in the cutter 1 so as to extend to the body 3 side while penetrating the axis of the straight shank 2. One end of the coolant supply hole 6 is open to the end face of the straight shank 2, while the other end is a coolant injection nozzle 7, for example, a cutting oil injection hole having a diameter of about 1 mm, at a position opposite to the cutting blade 4 in the body 3. That is, the body 3 is opened at a position substantially opposite to the cutting edge 4 with respect to the center of the body 3.

【0022】そして、図4に示すように、上記カッター
1をツールホルダ8を介して例えばマシニングセンタの
主軸(スピンドル)に装着したときには、クーラント供
給孔6はツールホルダ8および主軸そのものに形成され
たポートPを介してマシニングセンタに付帯している図
示外のクーラント供給源に接続されて、所定の供給圧力
で切削油剤であるクーラントが供給されるようになって
いる。
As shown in FIG. 4, when the cutter 1 is mounted on, for example, a main spindle (spindle) of a machining center via a tool holder 8, the coolant supply hole 6 has a port formed in the tool holder 8 and the main spindle itself. It is connected to a coolant supply source (not shown) attached to the machining center via P to supply a coolant as a cutting oil at a predetermined supply pressure.

【0023】ここで、上記クーラント噴射ノズル7は必
ずしも単一のものである必要はなく、カッター1そのも
のの強度等に影響を及ぼさない範囲内で、例えばボデー
3の長手方向に沿って一列となるように、もしくは円周
方向に複数個並設してもよい。
Here, the coolant injection nozzles 7 do not necessarily have to be a single one, but are arranged in a line along the longitudinal direction of the body 3, for example, within a range that does not affect the strength or the like of the cutter 1 itself. Or a plurality of them may be arranged in the circumferential direction.

【0024】したがって、上記カッター1を用いたテー
パ穴の仕上げ切削加工に際しては、図3の(A)に示す
ように、その刃先4aを定角停止位置に予め割り出して
位置決めしておき、荒切削加工後の逆テーパ穴T1の小
径側の口元部とカッター1のボデー3側の先端面とを対
向させつつ、マシニングセンタの2軸同時制御により、
切刃4と逆テーパ穴T1の内周面との間の隙間を一定に
保ちながらそのカッター1のボデー3を逆テーパ穴T1
にその傾斜に沿って斜めに挿入し、同図(B)に示すよ
うに逆テーパ穴T1の軸心O2とカッター1(ストレー
トシャンク2)の軸心O1とが一致した時点でその移動
を停止させる。なお、図3では図面の錯綜化を避けるた
めにクーラント噴射ノズル7を図示省略してある。
Therefore, in the finish cutting of the tapered hole using the cutter 1, as shown in FIG. 3A, the cutting edge 4a is previously determined and positioned at a fixed angle stop position, and rough cutting is performed. The two-axis simultaneous control of the machining center is performed while the small diameter side mouth portion of the reverse tapered hole T1 and the tip surface of the cutter 1 on the body 3 side are opposed to each other.
While maintaining a constant gap between the cutting edge 4 and the inner peripheral surface of the inverted tapered hole T1, the body 3 of the cutter 1 is removed from the inverted tapered hole T1.
At the same time, the movement is stopped when the axis O2 of the inverted tapered hole T1 coincides with the axis O1 of the cutter 1 (straight shank 2) as shown in FIG. Let it. In FIG. 3, the coolant injection nozzle 7 is not shown in order to avoid complication of the drawing.

【0025】続いて、上記逆テーパ穴T1の軸心O2と
カッター1の軸心O1とが一致した状態から、カッター
1を主軸ごと回転駆動させて、さらに切削送りとして逆
テーパ穴T1からカッター1を抜き取る方向に送りを与
える。これにより、ワークWの逆テーパ穴T1には同図
(C)に示すように仕上げ切削加工が施されて所定の精
度の逆テーパ穴T2に仕上げられる。
Subsequently, from the state where the axis O2 of the reverse tapered hole T1 and the axis O1 of the cutter 1 coincide with each other, the cutter 1 is driven to rotate together with the main shaft, and the cutter 1 is further cut from the reverse tapered hole T1 as cutting feed. Feed in the direction of extracting As a result, the reverse tapered hole T1 of the work W is subjected to finish cutting as shown in FIG.

【0026】この仕上げ切削加工の際には、図4に示す
ように、クーラント供給孔6を通して所定の圧力でクー
ラントを供給して、切刃4と反対側の位置で開口してい
るクーラント噴射ノズル7から逆テーパ穴T2の内周面
に向けて噴射して、切削を直接司っている部分の冷却と
切屑の排出性とを促進する。
At the time of this finish cutting, as shown in FIG. 4, a coolant is supplied at a predetermined pressure through a coolant supply hole 6 and a coolant injection nozzle opened at a position opposite to the cutting edge 4. 7 is sprayed toward the inner peripheral surface of the reverse tapered hole T2 to promote the cooling of the part directly controlling the cutting and the discharge of the chips.

【0027】同時に、クーラント噴射ノズル7からクー
ラントを噴射することで、回転しているカッター1はそ
の切刃4を逆テーパ穴T2の内周面に押し付ける方向の
推力を発生する。この推力は、切り込み送りが与えられ
ている切刃4を切削負荷のために逆方向に押し戻そうと
する力と拮抗する力にほかならず、上記クーラント噴射
の伴う推力と切刃4の押し戻し力とは相互に相殺される
ことになる。
At the same time, by injecting the coolant from the coolant ejection nozzle 7, the rotating cutter 1 generates a thrust in the direction of pressing the cutting edge 4 against the inner peripheral surface of the inverted tapered hole T2. This thrust is nothing less than a force that opposes the force for pushing back the cutting edge 4 to which the cutting feed is given in the opposite direction due to the cutting load, and the thrust accompanying the coolant injection and the pushing back force of the cutting edge 4. Will be offset by each other.

【0028】その結果、先に述べたように汎用型複合工
作機械であるマシニングセンタの特殊性として例えば横
方向と縦方向(上下方向)とで剛性のアンバランスがあ
ったとしても、上記クーラント噴射の伴う推力と切刃4
の押し戻し力とが相互に相殺されてしまうために、切刃
4の押し戻し力をもって機械そのものが撓みを生ずるこ
とがなく、逆テーパ穴T2の加工精度が従来と比べて大
幅に向上することになる。
As a result, as described above, even if there is an imbalance in rigidity between the horizontal direction and the vertical direction (vertical direction) as a specialty of the machining center, which is a general-purpose compound machine tool, the coolant injection Accompanying thrust and cutting edge 4
Are offset each other, the machine itself does not bend due to the push-back force of the cutting blade 4, and the processing accuracy of the reverse tapered hole T2 is greatly improved as compared with the conventional case. .

【0029】逆テーパ穴T2の仕上げ切削加工を終えた
ならば、図3の(D)に示すようにカッター1の切刃4
を逆テーパ穴T2の内周面から離間させるべくマシニン
グセンタのスライド自由度を使って主軸をわずかに反送
り方向に戻した上、主軸回転を停止させるとともにカッ
ター1の切刃4を所定の定角停止位置に割り出す。そし
て、同図(E)に示すようにマシニングセンタの2軸同
時制御により先のカッター挿入時とは逆の手順でカッタ
ー1を主軸ごと逆テーパ穴T2の傾斜に沿って後退移動
させて、加工された逆テーパ穴T2からゆっくりと抜き
取り、以上をもって逆テーパ穴T2の仕上げ切削加工を
完了する。
After the finish cutting of the inverted tapered hole T2 is completed, the cutting edge 4 of the cutter 1 as shown in FIG.
The spindle is slightly returned in the counter-feed direction by using the degree of freedom of the machining center so as to separate from the inner peripheral surface of the reverse tapered hole T2. Index to the stop position. Then, as shown in FIG. 9E, the machining is performed by retreating the cutter 1 together with the main spindle along the inclination of the reverse tapered hole T2 in the reverse procedure to that at the time of the previous cutter insertion by the simultaneous control of the machining center by two axes. The reverse taper hole T2 is slowly extracted and the finish cutting of the reverse taper hole T2 is completed.

【0030】図5,6は本発明の第2の実施の形態を示
す図で、ボーリング加工用の工具であるボーリングバー
10に適用した場合の例を示している。
FIGS. 5 and 6 show a second embodiment of the present invention, in which the present invention is applied to a boring bar 10 as a boring tool.

【0031】図5,6に示すように、比較的長尺なボー
リングバー10はボデーたるそのバー本体11とツール
ホルダ12とが予め一体に形成されており、バー本体1
1の先端にはカートリッジ13を介してシングルポイン
ト状の切刃14aをもつ略三角形のスローアウェイチッ
プ(以下、単にチップという)14が着脱可能に装着さ
れている。なお、ここでは上記と同様にマシニングセン
タを用いた工具回転型の加工を前提としており、ボーリ
ングバー10の回転に伴い切刃14aがつくる軌跡円は
バー本体11の直径よりもわずかに大きくなるように設
定されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, a relatively long boring bar 10 has a bar body 11 and a tool holder 12 which are bodies formed beforehand integrally with each other.
A substantially triangular throw-away tip (hereinafter, simply referred to as a tip) 14 having a single-point cutting blade 14a is detachably attached to the tip of the cartridge 1 via a cartridge 13. Note that, here, it is assumed that the tool rotation type machining using a machining center is performed in the same manner as described above, and the trajectory circle formed by the cutting edge 14a with the rotation of the boring bar 10 is slightly larger than the diameter of the bar main body 11. Is set.

【0032】上記バー本体11にはその長手方向に貫通
するようにしてクーラント供給孔15が形成されてお
り、このクーラント供給孔15の一端はツールホルダ1
2自体に付設されたクーラントパイプ16を介してマシ
ニングセンタの主軸21側のクーラントパイプ17に接
続されるようになっているとともに、クーラント供給孔
15の他端はバー本体11の先端面の面取り部18にお
いてチップ14の切刃14aと正反対の位置すなわちバ
ー本体11の中心をはさんで切刃14aと正反対の位置
に切削油剤噴射穴であるクーラント噴射ノズル19とし
て開口している。
A coolant supply hole 15 is formed in the bar body 11 so as to penetrate the bar body 11 in the longitudinal direction. One end of the coolant supply hole 15 is connected to the tool holder 1.
2 is connected to a coolant pipe 17 on the main shaft 21 side of the machining center via a coolant pipe 16 attached to the machine 2 itself, and the other end of the coolant supply hole 15 is a chamfered portion 18 on the tip end surface of the bar body 11. At the position opposite to the cutting edge 14a of the tip 14, that is, at the position opposite to the cutting edge 14a with respect to the center of the bar body 11, a coolant injection nozzle 19 as a cutting oil injection hole is opened.

【0033】そして、上記ボーリングバー10をツール
ホルダ12をもって例えばマシニングセンタの主軸(ス
ピンドル)21に装着したときには、クーラント供給孔
15はクーラントパイプ16,17を介してマシニング
センタに付帯しているクーラント供給装置20に接続さ
れて、所定の供給圧力でクーラントが供給されるように
なっている。なお、マシニングセンタの自動工具交換機
能を使って主軸21とボーリングバー10との自動脱着
を行う場合には、クーラントパイプ16,17同士の脱
着も同時に行われるようになっている。
When the boring bar 10 is mounted on the spindle 21 of the machining center with the tool holder 12, for example, the coolant supply hole 15 is provided through the coolant pipes 16 and 17 to the coolant supply device 20 attached to the machining center. And a coolant is supplied at a predetermined supply pressure. When the spindle 21 and the boring bar 10 are automatically attached / detached using the automatic tool change function of the machining center, attachment / detachment of the coolant pipes 16 and 17 is performed at the same time.

【0034】したがって、本実施の形態によれば、工具
回転型の加工形態をもってワークWの穴Hの内周面の切
削加工を行う場合に、同時にクーラント噴射ノズル19
からクーラントを噴射すると、第1の実施の形態と同様
に、クーラントの噴射に伴って発生する推力と、加工負
荷のために切り込み方向と逆方向に切刃14aを押し戻
そうとする力とが相互に拮抗して相殺し合うかたちとな
り、マシニングセンタの剛性のアンバラスによる加工精
度への影響が回避されて、高精度な加工を行えるように
なる。
Therefore, according to the present embodiment, when the inner peripheral surface of the hole H of the work W is cut by the tool rotation type machining mode, the coolant injection nozzle 19
As in the first embodiment, when the coolant is injected, the thrust generated by the coolant injection and the force for pushing back the cutting edge 14a in the direction opposite to the cutting direction due to the processing load are generated. They are mutually opposed and cancel each other, so that the influence of the unbalance of the rigidity of the machining center on the processing accuracy is avoided, and high-precision processing can be performed.

【0035】ここで、マシニングセンタのツールマガジ
ンに加工径の異なるシングルポイントのボーリングバー
10を複数用意しておき、自動工具交換機能を使ってボ
ーリングバー10を持ち替えて複数種類の穴Hの加工を
行う場合には、加工穴径に応じて加工負荷も異なるため
に、上記のようなクーラント噴射によって得ようとする
推力の大きさひいいてはクーラント供給圧力も、ボーリ
ングバー10のサイズもしくは種別に応じてその都度調
整する必要がある。
Here, a plurality of single-point boring bars 10 having different processing diameters are prepared in the tool magazine of the machining center, and the boring bar 10 is changed using the automatic tool changing function to perform a plurality of types of holes H. In this case, since the machining load varies depending on the machining hole diameter, the magnitude of the thrust to be obtained by the coolant injection as described above, or the coolant supply pressure, also depends on the size or type of the boring bar 10. It is necessary to adjust each time.

【0036】そこで、マシニングセンタでの自動工具交
換の対象とされる工具にはそれぞれに固有のID情報が
付与されていることから、各ボーリングバー10ごとに
最適とされるクーラント供給圧力を予め設定して、上記
固有のID情報に関連付けて記憶させておく。
In view of the above, since unique ID information is given to each tool to be subjected to automatic tool change in the machining center, an optimum coolant supply pressure for each boring bar 10 is set in advance. Then, it is stored in association with the unique ID information.

【0037】その一方、図5に示すように図示外のクー
ラント供給ポンプ等を含んでなるクーラント供給装置2
0から上記主軸21に装着されたボーリングバー10側
のクーラント供給孔15にクーラントを供給するための
供給経路22には開閉式の電磁弁23とともに比例電磁
式圧力制御弁(比例電磁弁)24を介装しておくものと
する。なお、上記比例電磁式圧力制御弁24とは、指令
電流(電圧)に応じてその開度調整により吐出側圧力を
無段階に制御できるタイプの電磁弁をいう。
On the other hand, as shown in FIG. 5, a coolant supply device 2 including a coolant supply pump (not shown) and the like is provided.
From 0 to the supply path 22 for supplying the coolant to the coolant supply hole 15 of the boring bar 10 mounted on the main shaft 21, a proportional electromagnetic pressure control valve (proportional solenoid valve) 24 together with an open / close solenoid valve 23 is provided. It shall be interposed. The proportional electromagnetic pressure control valve 24 is a type of electromagnetic valve that can control the discharge-side pressure in a stepless manner by adjusting the opening degree thereof in accordance with a command current (voltage).

【0038】そして、自動工具交換指令があった場合に
は、上記ID情報をもとにツールマガジンに収納されて
いる工具群のなかから該当するボーリングバー10を割
り出して、これを主軸21に装着し直す作業が行われる
ことから、その際に新たに選択されたボーリングバー1
0の上記ID情報をもとに該当するクーラント供給圧力
を読み出して、図5に示した比例電磁式圧力制御弁24
に指令を与えてクーラント供給圧力を切り換える。
When an automatic tool change command is issued, a corresponding boring bar 10 is determined from a group of tools stored in a tool magazine based on the ID information, and is mounted on the spindle 21. The drilling bar 1 newly selected at that time is
The corresponding coolant supply pressure is read out based on the ID information of 0, and the proportional electromagnetic pressure control valve 24 shown in FIG.
To switch the coolant supply pressure.

【0039】こうすることにより、ボーリングバー10
を持ち替えながら穴径の異なる複数の穴加工を行う場合
でも、その都度該当するボーリングバー10に見合った
クーラント供給圧力ひいてはクーラント噴射に伴う最適
な推力が得られることになる。
By doing so, the boring bar 10
Even when a plurality of holes having different hole diameters are drilled while changing the coolant supply pressure, a coolant supply pressure suitable for the corresponding boring bar 10 and, consequently, an optimum thrust accompanying coolant injection can be obtained.

【0040】図8は本発明の第3の実施の形態として上
記と同様のボーリングバー30の正面図を示す。
FIG. 8 shows a front view of a boring bar 30 similar to the above as a third embodiment of the present invention.

【0041】この実施の形態では、チップ32が装着さ
れたボデーたるバー本体31の軸心にクーラント供給孔
33が形成されていて、チップ32の切刃32aとほぼ
正反対の位置に開口するように上記クーラント供給孔3
3に連通するクーラント噴射ノズル(切削油剤噴射穴)
34が形成されている。さらに、上記クーラント噴射ノ
ズル34とは別に円周方向での位置を互いにずらせるよ
うにして複数の補助ノズル35が放射状に開口形成され
ていて、これらの補助ノズル35もまた上記クーラント
供給孔33に連通している。なお、上記クーラント噴射
ノズル34と複数の補助ノズル35とはバー本体31の
軸心方向での位置が相互に一致していてもよく、またバ
ー本体31の軸心方向で互いに所定量ずつオフセットし
ていてもよい。
In this embodiment, a coolant supply hole 33 is formed in the axis of the bar body 31 which is a body on which the chip 32 is mounted, and the coolant supply hole 33 is opened at a position substantially opposite to the cutting edge 32a of the chip 32. Coolant supply hole 3
Coolant injection nozzle (cutting oil injection hole) communicating with 3
34 are formed. Further, apart from the coolant injection nozzle 34, a plurality of auxiliary nozzles 35 are radially opened so as to shift their positions in the circumferential direction with respect to each other. These auxiliary nozzles 35 are also provided in the coolant supply holes 33. Communicating. Note that the coolant injection nozzle 34 and the plurality of auxiliary nozzles 35 may coincide with each other in the axial direction of the bar main body 31 or may be offset by a predetermined amount in the axial direction of the bar main body 31. May be.

【0042】したがって、本実施の形態によれば、クー
ラント噴射ノズル34や各補助ノズル35の穴径のほか
噴射圧力等を適宜調整して、それらクーラント噴射ノズ
ル34や補助ノズル35からのクーラントの噴射に伴う
推力の総和をもって、加工負荷のために切刃32aを切
り込み方向とは逆方向に押し戻そうとする力を相殺する
ようにすれば、上記各実施の形態と同様の効果が得られ
ることになる。
Therefore, according to the present embodiment, the injection of the coolant from the coolant injection nozzles 34 and the auxiliary nozzles 35 is appropriately adjusted by adjusting the hole diameters of the coolant injection nozzles 34 and the auxiliary nozzles 35 as well as the injection pressure. The same effects as in the above embodiments can be obtained by canceling the force for pushing back the cutting edge 32a in the direction opposite to the cutting direction for the processing load with the sum of thrusts accompanying become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態として逆テーパ穴加
工用の工具(カッター)を示す図で、(A)はその側面
図、(B)は同図(A)のa方向矢視図。
FIG. 1 is a view showing a tool (cutter) for machining a reverse tapered hole as a first embodiment of the present invention, wherein (A) is a side view thereof, and (B) is an arrow a direction in FIG. View.

【図2】図1の(A)の要部拡大断面図。FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of FIG.

【図3】図1に示したカッターを用いた場合のテーパ穴
の仕上げ切削加工方法を示す工程説明図。
FIG. 3 is a process explanatory view showing a finish cutting method for a tapered hole when the cutter shown in FIG. 1 is used.

【図4】図3におけるクーラント噴射時の説明図。FIG. 4 is an explanatory view at the time of coolant injection in FIG. 3;

【図5】本発明の第2の実施の形態としてボーリングバ
ーの詳細を示す構成説明図。
FIG. 5 is a configuration explanatory view showing details of a boring bar as a second embodiment of the present invention.

【図6】図5に示したボーリングバーの右側面図。FIG. 6 is a right side view of the boring bar shown in FIG. 5;

【図7】マシニングセンタでの工具交換の際の手順を示
すフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure at the time of tool change in the machining center.

【図8】本発明の第3の実施の形態としてボーリングバ
ーの構造を示す正面説明図。
FIG. 8 is an explanatory front view showing a structure of a boring bar according to a third embodiment of the present invention.

【図9】穴加工を目的としたマシニングセンタでの剛性
アンバランスによる真円度精度の影響を示す説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the effect of roundness accuracy due to rigidity imbalance in a machining center for drilling.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…カッター(穴加工用切削工具) 3…ボデー 4…切刃 6…クーラント供給孔 7…クーラント噴射ノズル(切削油剤噴射穴) 10…ボーリングバー(穴加工用切削工具) 11…バー本体(ボデー) 14…スローアウェイチップ 14a…切刃 15…クーラント供給孔 19…クーラント噴射ノズル(切削油剤噴射穴) 30…ボーリングバー(穴加工用切削工具) 31…バー本体(ボデー) 33…クーラント供給孔 34…クーラント噴射ノズル(切削油剤噴射穴) 35…補助ノズル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cutter (cutting tool for hole processing) 3 ... Body 4 ... Cutting edge 6 ... Coolant supply hole 7 ... Coolant injection nozzle (cutting oil injection hole) 10 ... Boring bar (cutting tool for hole processing) 11 ... Bar body (body) 14 ... Indexable insert 14a ... Cutting blade 15 ... Coolant supply hole 19 ... Coolant injection nozzle (cutting oil injection hole) 30 ... Boring bar (cutting tool for drilling holes) 31 ... Bar body (body) 33 ... Coolant supply hole 34 … Coolant injection nozzle (cutting oil injection hole) 35… Auxiliary nozzle

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 点状もしくは直線状の単一の切刃をもっ
て穴の内周面に切削加工を施すための工具であって、 上記切刃が設けられたボデーのうちそのボデーの中心を
はさんで切刃とほぼ正反対の位置に開口する切削油剤噴
射穴を形成したことを特徴とする穴加工用切削工具。
1. A tool for cutting an inner peripheral surface of a hole with a single pointed or straight cutting edge, wherein a center of the body provided with the cutting edge is A cutting tool for drilling holes, wherein a cutting fluid injection hole is formed at a position substantially opposite to the cutting edge.
【請求項2】 請求項1に記載の工具を用いて行う穴加
工方法であって、 上記単一の切刃による切削反力を相殺するべく切削油剤
噴射穴から穴の内周面に向けて所定の切削油剤を噴射し
ながら切削を行うことを特徴とする穴加工方法。
2. A hole drilling method using the tool according to claim 1, wherein the cutting oil is injected from an injection hole toward an inner peripheral surface of the hole so as to cancel a cutting reaction force generated by the single cutting edge. A hole drilling method characterized in that cutting is performed while spraying a predetermined cutting fluid.
【請求項3】 請求項1に記載の工具を用いて自動工具
交換機能を有する工作機械にて行う穴加工方法であっ
て、 上記単一の切刃による切削反力を相殺するべく切削油剤
噴射穴から穴の内周面に向けて所定の切削油剤を噴射し
ながら切削を行う一方、 工具交換の際には、新たに選択された工具に見合った切
削油剤噴射圧力となるようにその切削油剤の供給圧力を
可変制御することを特徴とする穴加工方法。
3. A method for drilling a hole in a machine tool having an automatic tool changing function using the tool according to claim 1, wherein a cutting fluid is injected to cancel a cutting reaction force by the single cutting edge. Cutting is performed while injecting a predetermined cutting fluid from the hole toward the inner peripheral surface of the hole, and when changing tools, the cutting fluid is adjusted so that the cutting fluid ejection pressure matches the newly selected tool. A hole drilling method characterized by variably controlling a supply pressure of a hole.
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