JP2003266239A - 穴加工工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速切削においても高い加工精度が得られる
穴加工工具を得る。 【解決手段】 軸線Ｏまわりに回転する棒状の工具本体
２３の外周に、先端面３７から軸線Ｏに沿う方向で切り
欠いた切屑排出溝２５と、工具本体先端の工具回転方向
を向く切屑排出溝２５の内壁面に取り付けた切刃２９と
を備える穴加工工具２１において、偏芯した重心を軸線
Ｏに一致させる座ぐり部３９を、工具本体２３の先端面
３７に軸線Ｏと偏芯させて形成し、且つ偏芯した重心を
軸線Ｏに一致させるリード逃げ部４１を、工具本体２３
の先端面周縁に軸線Ｏと偏芯させた面取りによって形成
した。また、リード逃げ部４１は、軸線Ｏを挟む切屑排
出溝２５と略反対側の周縁一部を平面で面取りして形成
してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、既に加工された穴
の内面に仕上げ加工を施す穴加工工具に関し、更に詳し
くは、高速切削においても高い加工精度が得られるよう
にした改良技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】穴加工には、既に加工された穴の内面
を、更に精密に仕上げるための加工方法があり、これに
用いられる工具としては例えばリーマや、深穴の仕上げ
に用いられるガンリーマ等の穴加工工具がある。この穴
加工工具は、用途や要求される加工精度に応じて１枚刃
又は多刃のものが選択される。一般的に、１枚刃リーマ
は、同軸度・真円度・直進性など高い精度の穴加工に適
し、多刃リーマは、刃数が多い分だけ加工能率を上げら
れるという長所がある。１枚刃リーマが穴精度に優れる
理由は、切刃が１枚であるために、多刃に生じる切刃の
バラツキの影響がないこと、切削力が常に一定方向にか
かることで切削状態が安定することが挙げられる。

【０００３】従来、この種の１枚刃の穴加工工具１は、
図３、図４に示すように、棒状の工具本体３の外周に、
先端面から軸線Ｏに沿う方向で切り欠いた切屑排出溝５
を設けている。工具本体先端の工具回転方向を向くこの
切屑排出溝５の内壁面７には、超硬合金等の硬質材料か
らなる切刃（チップ）９をシート部材１１を介してろう
付け等により取り付けている。工具本体３の外周には、
切刃９に沿って切屑排出溝５の工具回転方向後方にマー
ジン部１３を形成してあり、このマージン部１３の更に
工具回転方向後方には、工具本体３の軸線Ｏを中心とす
る円筒外周面状のガイドパット１５を設けている。この
ような構成の穴加工工具１では、切刃９によって拡径さ
れた穴の内周面にガイドパット１５が摺接しながら工具
本体３が前進し、穴の中心軸に工具本体３の軸線Ｏが一
致するように切刃９が案内されて、切刃９の振れが抑え
られて工具本体３の直進性が確保され、精度の高い仕上
げ加工がなされるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た１枚刃の穴加工工具は、工具本体の外周に切屑排出溝
を設け、この切屑排出溝の内壁面に切刃を取り付けてあ
り、ガイドパッドに切削力を負担させることにより切削
を安定させているため、その構成上、ガイドパッドの側
に重心の偏った断面形状となっており、回転時における
バランスの悪い問題があった。そして、このことは、切
削加工効率を高める高速切削時には特に顕著となり、回
転バランスの悪いまま切削加工を行うと摺接トルクが増
大し、穴精度の低下やかじりや焼き付きを発生させる原
因となった。本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、高速切削においても高い加工精度が得られる穴加工
工具を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る請求項１記載の穴加工工具は、軸線まわ
りに回転する棒状の工具本体の外周に、先端面から軸線
に沿う方向で切り欠いた切屑排出溝と、工具本体先端の
工具回転方向を向く該切屑排出溝の内壁面に取り付けた
切刃とを備える穴加工工具において、偏芯した重心を前
記軸線に一致させる座ぐり部を、前記工具本体の先端面
に軸線と偏芯させて形成し、且つ偏芯した重心を前記軸
線に一致させるリード逃げ部を、前記工具本体の先端面
周縁に軸線と偏芯させた面取りによって形成したことを
特徴とする。

【０００６】この穴加工工具では、切屑排出溝や切刃を
設けることにより偏芯した重心が、座ぐり部及びリード
逃げ部の形成によって工具本体の軸線、即ち、回転中心
と一致し、回転バランスが良好となる。これにより、回
転バランスの悪いまま切削加工を行うことにより生じる
摺接トルクの増大が抑止され、穴精度の低下やかじりや
焼き付きが防止され、高速切削においても高い加工精度
が得られるようになる。そして、リード逃げ部は、工具
本体の最外周を切除するので、少量の切除体積で効果的
に偏芯した重心を軸線に一致させることが可能となり、
座ぐり部と併設することにより、座ぐり部の容積を小さ
く抑制し、座ぐり部の内径や深さが大きくなることによ
る工具本体先端部の強度低下も防止されるようになる。
更に、座ぐり部の形成の後に、このリード逃げ部を形成
すれば、重心位置の微調整が可能となり、座ぐり部の加
工精度によって生じた重心と軸線との微小なずれが簡便
に除去されて、重心がより高精度に軸線に一致するよう
になる。

【０００７】請求項２記載の穴加工工具は、軸線まわり
に回転する棒状の工具本体の外周に、先端面から軸線に
沿う方向で切り欠いた切屑排出溝と、工具本体先端の工
具回転方向を向く該切屑排出溝の内壁面に取り付けた切
刃とを備える穴加工工具において、偏芯した重心を前記
軸線に一致させる座ぐり部を、前記工具本体の先端面に
軸線と偏芯させて形成し、且つ偏芯した重心を前記軸線
に一致させるリード逃げ部を、前記軸線を挟む前記切屑
排出溝と略反対側の周縁一部を平面で面取りして形成し
たことを特徴とする。

【０００８】この穴加工工具では、上記した請求項１記
載の構成による作用と同様の作用を奏するのに加え、周
方向のリード逃げ部を偏芯させて形成する場合に比べ、
周縁一部を平面で面取りすればよいので、リード逃げ部
が容易に形成可能となり、また、切除量を、円周方向任
意な位置で局所的に増大させることが可能となる。

【０００９】請求項３記載の穴加工工具は、請求項１又
は２記載の穴加工工具において、前記工具本体に、冷媒
供給通路を軸線に沿う方向で穿設し、該冷媒供給通路よ
り大内径で且つ前記切刃に向かって開口する冷媒供給分
岐路を、前記冷媒供給通路に連通させて前記工具本体に
穿設したことを特徴とする。

【００１０】この穴加工工具では、軸線に沿って延在す
る小径冷媒供給通路を流れる冷媒が、工具本体の回転に
よる遠心力によって、冷媒供給通路から切刃へ向かって
半径方向外側へ延在する大径の冷媒供給分岐路へ流入す
る。これにより、遠心力が有効に作用して、冷媒が拡散
され、冷媒が切刃に満遍なく（隅々まで）供給されるよ
うになる。

【００１１】請求項４記載の穴加工工具は、請求項３記
載の穴加工工具において、前記座ぐり部の内周面を、前
記工具本体の先端に向かって拡径するテーパ面で形成し
たことを特徴とする。

【００１２】この穴加工工具では、テーパ面が、先端に
向かって拡径するので、座ぐり部の内部へ侵入しようと
する切屑には先端方向へ向かう力が作用し、工具本体先
端の切屑が座ぐり部内へ進入し難くなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る穴加工工具の
好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図
１は本発明に係る穴加工工具の側面図、図２は図１に示
した穴加工工具の正面図である。

【００１４】本実施の形態による穴加工工具２１は、図
１、図２に示すように、棒状の工具本体２３の外周に、
先端面から軸線Ｏに沿う方向で切り欠いた切屑排出溝２
５を設けている。工具本体２３の先端には、工具回転方
向を向く切屑排出溝２５の内壁面２７に超硬合金等の硬
質材料からなる切刃（チップ）２９をシート部材３１を
介してろう付け等により取り付けている。

【００１５】工具本体２３の外周には、切刃２９に沿っ
て切屑排出溝２５の工具回転方向後方にマージン部３３
を形成してあり、このマージン部３３の更に工具回転方
向後方には、工具本体２３の軸線Ｏを中心とする円筒外
周面状のガイドパット３５を設けている。穴加工工具２
１は、切刃２９によって拡径された穴の内周面にガイド
パット３５が摺接しながら工具本体２３が前進し、穴の
中心軸に工具本体２３の軸線Ｏが一致するように切刃２
９が案内される。

【００１６】工具本体２３の先端面３７には、偏芯した
重心を軸線Ｏに一致させる座ぐり部３９を形成してい
る。座ぐり部３９は、軸線Ｏに対し、図２のｘｙ方向
に、ｄｘ、ｄｙの距離だけ偏芯して配設されている。即
ち、図２に示す断面形状において、軸線Ｏを挟んで切屑
排出溝２５と反対側の面積を大きく除去することによ
り、軸線Ｏからずれた重心が軸線Ｏに一致するように是
正されている。この座ぐり部３９は、深さＬも任意に設
定することで、重心を軸線Ｏに向かって移動させるため
のパラメータとなる。

【００１７】また、工具本体２３の先端面３７の周縁に
は、偏芯した重心を軸線Ｏに一致させるリード逃げ部４
１を形成している。リード逃げ部４１は、工具本体２３
の先端面周縁に軸線Ｏと偏芯させた面取りによって形成
することができる。リード逃げ部４１は、図２に斜線で
示した範囲の任意な位置で形成することができる。座ぐ
り部３９及びリード逃げ部４１は、切刃２９の取り付け
前に加工することが好ましいが、特にリード逃げ部４１
は、切刃２９の取り付け後において、研磨により形成し
てもよい。

【００１８】また、リード逃げ部４１は、上記した周方
向の面取りによって形成する他、軸線Ｏを挟む切屑排出
溝２５と略反対側の周縁一部を平面で面取りして形成し
てもよい。この場合、平面で面取りしたリード逃げ部
は、工具本体２３の先端面３７に、図２の二点鎖線４３
で現れる。このような平面で面取りしたリード逃げ部で
は、リード逃げ部４１を偏芯させて形成する場合に比
べ、周縁一部を平面で面取りすればよいので、容易に形
成可能となり、また、切除量を、円周方向任意な位置で
局所的に増大させることが可能となる。

【００１９】そして、このような平面で面取りしたリー
ド逃げ部は、座ぐり部３９の形成の後に、面取りによっ
て形成することで、重心の位置が更に微調整可能とな
り、座ぐり部３９の加工精度によって生じた重心と軸線
Ｏとの微小なずれが簡便に除去されて、重心をより高精
度に軸線Ｏに一致させることができるようになる。

【００２０】工具本体２３は、油等の冷媒を、切削箇所
に供給する冷媒供給通路４５を有している。冷媒供給通
路４５は、軸線Ｏに沿う方向で（本実施の形態では、軸
線Ｏと同軸で）穿設されている。この冷媒供給通路４５
の先端は、座ぐり部３９の底部４７で開口している。ま
た、工具本体２３には、冷媒供給通路４５より大内径で
且つ切刃２９に向かって開口する冷媒供給分岐路４９
を、冷媒供給通路４５に連通させて穿設している。この
冷媒供給分岐路４９は、軸線Ｏに対して所定の傾斜角度
を有して工具本体２３の半径方向外側へ向かって延在し
ている。

【００２１】この冷媒供給分岐路４９を穿設することに
よって、軸線Ｏに沿って延在する小径の冷媒供給通路４
５を流れる冷媒が、工具本体２３の回転による遠心力に
よって、冷媒供給通路４５から切刃２９へ向かって半径
方向外側へ向かって流れ、大径の冷媒供給分岐路４９へ
流入する。これにより、遠心力が有効に作用して、冷媒
が大径の冷媒供給分岐路４９内で拡散され、冷媒が切刃
２９に満遍なく（隅々まで）供給される。

【００２２】また、座ぐり部３９の内周面は、工具本体
２３の先端に向かって拡径するテーパ面５１で形成する
ことが好ましい。このように、座ぐり部３９の内周面を
テーパ面５１により形成すれば、テーパ面５１が、先端
に向かって拡径しているので、座ぐり部３９の内部へ侵
入しようとする切屑には先端方向へ向かう力が作用し、
工具本体先端の切屑が座ぐり部３９内へ進入し難くな
る。これにより、座ぐり部３９に切屑が進入して重心に
ずれの生じることを未然に防ぐことができるようにな
る。

【００２３】上記した穴加工工具２１によれば、切屑排
出溝２５や切刃２９を設けることにより偏芯した重心
が、座ぐり部３９及びリード逃げ部４１の形成によって
工具本体２３の軸線Ｏ、即ち、回転中心と一致し、回転
バランスが良好となる。これにより、回転バランスの悪
いまま切削加工を行うことにより生じる摺接トルクの増
大が抑止され、穴精度の低下やかじりや焼き付きが防止
され、高速切削においても高い加工精度が得られるよう
になる。

【００２４】そして、リード逃げ部４１は、工具本体２
３の最外周を切除するので、少量の切除体積で効果的に
偏芯した重心を軸線Ｏに一致させることが可能となり、
座ぐり部３９と併設することにより、座ぐり部３９の容
積を小さく抑制し、座ぐり部３９の内径や深さが大きく
なることによる工具本体先端部の強度低下も防止するこ
とができる。更に、座ぐり部３９の形成の後に、このリ
ード逃げ部４１を形成すれば、重心位置の微調整が可能
となり、座ぐり部３９の加工精度によって生じた重心と
軸線Ｏとの微小なずれが簡便に除去されて、重心がより
高精度に軸線Ｏに一致するようになる。

【００２５】なお、上記の実施の形態では、座ぐり部３
９が真円形状である場合を例に説明したが、本発明に係
る穴加工工具は、座ぐり部をその他の形状、例えば二つ
の真円からなる座ぐり部を内周面が連続するように重ね
て繭形に一体形成してもよい。また、座ぐり部は、異な
る半径のものを同軸上で階段状に形成してもよい。更
に、座ぐり部は、工具本体２３の軸線Ｏに対して所定の
角度、傾斜させて形成してもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る請求項１記載の穴加工工具によれば、偏芯した重心を
軸線に一致させる座ぐり部を、工具本体の先端面に軸線
と偏芯させて形成し、且つ偏芯した重心を軸線に一致さ
せるリード逃げ部を、工具本体の先端面周縁に軸線と偏
芯させた面取りによって形成したので、切屑排出溝や切
刃を設けることにより偏芯した重心が、座ぐり部及びリ
ード逃げ部の形成によって工具本体の軸線、即ち、回転
中心と一致し、回転バランスを良好にすることができ
る。そして、リード逃げ部は、工具本体の最外周を切除
するので、少量の切除体積で効果的に偏芯した重心を軸
線に一致させることができ、リード逃げ部を併設するこ
とにより、座ぐり部の容積を小さく抑制し、座ぐり部の
内径や深さが大きくなることによる工具本体先端部の強
度低下を防止することができる。この結果、高速切削に
おいても高い加工精度を得ることができる。更に、座ぐ
り部の形成の後に、このリード逃げ部を形成することで
重心の位置を微調整することができ、座ぐり部の加工精
度によって生じた重心と軸線との微小なずれを簡便に除
去して、重心をより高精度に軸線に一致させることがで
きる。

【００２７】請求項２記載の穴加工工具によれば、偏芯
した重心を軸線に一致させる座ぐり部を、工具本体の先
端面に軸線と偏芯させて形成し、且つ偏芯した重心を軸
線に一致させるリード逃げ部を、軸線を挟む切屑排出溝
と略反対側の周縁一部を平面で面取りして形成したの
で、上記した請求項１記載の構成により得ることのでき
る効果と同様の効果を得ることができるのに加え、周方
向のリード逃げ部を偏芯させて形成する場合に比べ、周
縁一部を平面で面取りすればよいので、リード逃げ部を
容易に形成することができる。また、周方向のリード逃
げ部を偏芯させて形成する場合に比べ、円周方向任意な
位置の局所的な切除量を大きくすることができる。

【００２８】請求項３記載の穴加工工具によれば、冷媒
供給通路を軸線に沿う方向で穿設し、この冷媒供給通路
より大内径で且つ切刃に向かって開口する冷媒供給分岐
路を、冷媒供給通路に連通させて工具本体に穿設したの
で、小径の冷媒供給通路から大径の冷媒供給分岐路へ、
工具本体の回転による遠心力を有効に作用させて、冷媒
を拡散させながら供給でき、切刃の冷却効果を高めるこ
とができる。

【００２９】請求項４記載の穴加工工具によれば、座ぐ
り部の内周面を、工具本体の先端に向かって拡径するテ
ーパ面で形成したので、工具本体先端の切屑を座ぐり部
内へ進入し難くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る穴加工工具の側面図である。

【図２】 図１に示した穴加工工具の正面図である。

【図３】 従来の穴加工工具の側面図である。

【図４】 図３に示した穴加工工具の正面図である。

【符号の説明】

２１…穴加工工具 ２３…工具本体 ２５…切屑排出溝 ２７…内壁面 ２９…切刃 ３７…先端面 ３９…座ぐり部 ４１…リード逃げ部 ４５…冷媒供給通路 ４９…冷媒供給分岐路 ５１…テーパ面 Ｏ…軸線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小枝指 祐三 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 番地 三菱マテリアル株式会社岐阜製作所 内 Ｆターム(参考） 3C050 EB01 EB09

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線まわりに回転する棒状の工具本体の
   外周に、先端面から軸線に沿う方向で切り欠いた切屑排
   出溝と、工具本体先端の工具回転方向を向く該切屑排出
   溝の内壁面に取り付けた切刃とを備える穴加工工具にお
   いて、 偏芯した重心を前記軸線に一致させる座ぐり部を、前記
   工具本体の先端面に軸線と偏芯させて形成し、且つ偏芯
   した重心を前記軸線に一致させるリード逃げ部を、前記
   工具本体の先端面周縁に軸線と偏芯させた面取りによっ
   て形成したことを特徴とする穴加工工具。
2. 【請求項２】 軸線まわりに回転する棒状の工具本体の
   外周に、先端面から軸線に沿う方向で切り欠いた切屑排
   出溝と、工具本体先端の工具回転方向を向く該切屑排出
   溝の内壁面に取り付けた切刃とを備える穴加工工具にお
   いて、 偏芯した重心を前記軸線に一致させる座ぐり部を、前記
   工具本体の先端面に軸線と偏芯させて形成し、且つ偏芯
   した重心を前記軸線に一致させるリード逃げ部を、前記
   軸線を挟む前記切屑排出溝と略反対側の周縁一部を平面
   で面取りして形成したことを特徴とする穴加工工具。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の穴加工工具におい
   て、 前記工具本体に、冷媒供給通路を軸線に沿う方向で穿設
   し、該冷媒供給通路より大内径で且つ前記切刃に向かっ
   て開口する冷媒供給分岐路を、前記冷媒供給通路に連通
   させて前記工具本体に穿設したことを特徴とする穴加工
   工具。
4. 【請求項４】 請求項３記載の穴加工工具において、 前記座ぐり部の内周面を、前記工具本体の先端に向かっ
   て拡径するテーパ面で形成したことを特徴とする穴加工
   工具。