JP2004202605A - リング溝加工用工具 - Google Patents
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Abstract
【課題】工具用のホルダ本体等に対して回転と切り込み送りを与えるのみで、工作物平坦面へのリング溝加工を簡便に、かつ低コストで可能にするとともに、シール性及び真円度の高いリング溝加工を可能にする。
【解決手段】アーバ１１の前端部１１Ｂの外周面箇所に、アーバ１１の外周面に対する接線Ｌ１と平行で、かつアーバ１１の軸線Ｌ２と平行な基準面１２ａを有するチップ取付段部１２を形成し、このチップ取付段部１２に工作物平坦面への溝入れ用溝入れチップ１３を基準面１２ａに押し当てた状態で固着し、そして、溝入れチップ１３の切刃部分をアーバ１１の先端面からアーバ１１の軸線Ｌ２と平行な方向に突出させるとともに、溝入れチップ１３の切刃１３ａをアーバ１１の軸線Ｌ２を中心とする半径方向に延在するように構成した。
【選択図】 図３
【解決手段】アーバ１１の前端部１１Ｂの外周面箇所に、アーバ１１の外周面に対する接線Ｌ１と平行で、かつアーバ１１の軸線Ｌ２と平行な基準面１２ａを有するチップ取付段部１２を形成し、このチップ取付段部１２に工作物平坦面への溝入れ用溝入れチップ１３を基準面１２ａに押し当てた状態で固着し、そして、溝入れチップ１３の切刃部分をアーバ１１の先端面からアーバ１１の軸線Ｌ２と平行な方向に突出させるとともに、溝入れチップ１３の切刃１３ａをアーバ１１の軸線Ｌ２を中心とする半径方向に延在するように構成した。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作物の平坦面にＯリング溝などのリング溝を加工するのに好適なリング溝加工用工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のリング溝加工方法について図１を参照して説明する。
工作物１の平坦面１ａにＯリング溝などのリング溝２をＮＣ工作機械で加工する場合は、図１（Ｂ）に示すように、中心Ｏから半径Ｒの円２ａ上における多数のＸ−Ｙ座標値を基にして円弧近似法により円２ａの形状をプログラムし、このプログラムでＮＣ工作機械を制御することにより、エンドミル３及び工作物１を半径Ｒの円２ａに沿って相対的に移動して、工作物１の平坦面１ａにリング溝２を加工するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
すなわち、実際のリング溝加工に際しては、まず、実際のリング溝の溝幅より僅かに小さい径のエンドミルを用いて荒加工によりリング溝を形成した後、このエンドミルを実際のリング溝の溝幅と同じ径のエンドミルに交換し、このエンドミルを用いて仕上げ加工するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−５０４号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のリング溝加工方法では、径の異なる二種類のエンドミルを用いて荒加工と仕上げ加工をする必要があるため、リング溝加工に時間がかかり、コスト高になる問題がある。また、リング溝はエンドミルで加工されるため、リング溝の底面にエンドミルの切削痕跡が生じ、その結果、Ｏリング溝の場合は、そのシール性が低下するほか、円弧近似法により円２ａの形状がプログラムされるため、リング溝の真円度が悪いという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述のような従来の問題点を解決するためになされたもので、工具用のホルダ本体等に対して回転と切り込み送りを与えるのみで、工作物平坦面へのリング溝加工を簡便に、かつ低コストで可能にするとともに、シール性及び真円度の高いリング溝加工を可能にしたリング溝加工用工具を提供することを目的としている。
【０００６】
【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は、工作物の平坦面にリング溝を切削するリング溝加工用工具であって、一端にシャンク部を有する所望径のアーバを備え、
前記アーバの前端部の外周面箇所には、前記アーバの軸線から半径方向に所定の間隔離れているとともに前記外周面箇所の外周面に接する接線と平行で、かつアーバの軸線と平行な基準面を有するチップ取付段部が形成され、前記チップ取付段部には前記工作物平坦面への溝入れチップが前記基準面に押し当てられた状態に固着され、前記溝入れチップは前記アーバがその軸線を中心にして回転される時に前記工作物の平坦面をリング状に切削する切刃を有し、前記溝入れチップの切刃を含む部分は前記アーバの先端面からアーバの軸線と平行な方向に所定量突出されるように構成したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１記載のリング溝加工用工具において、前記工作物の平坦面に形成されるリング溝の溝幅は、前記アーバの半径方向に延在する前記切刃の刃幅により設定され、かつ前記リング溝の半径は前記アーバの軸線から前記基準面までの間隔に応じて設定されることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、工作物の平坦面にリング溝を切削するリング溝加工用工具であって、工作機械主軸への装着用シャンク部及び該シャンク部の一端に互いの軸線が一致するように設けたアーバを有するホルダ本体を備え、前記アーバの先端部には該先端部をアーバの軸線と交叉する方向に延在する取付孔が形成され、前記取付孔にチップ支持軸がアーバの軸線と交叉する方向に移動可能に嵌合され、前記チップ支持軸の一端にチップ保持部材が設けられ、前記チップ保持部材の外周面箇所には、前記アーバの軸線から半径方向に所定の間隔離れているとともに前記アーバの軸線と平行で、かつ前記チップ支持軸と直角な基準面を有するチップ取付段部が形成され、前記チップ取付段部には前記工作物平坦面への溝入れチップが前記基準面に押し当てられた状態に固着され、前記溝入れチップは前記アーバがその軸線を中心にして回転される時に前記工作物の平坦面をリング状に切削する切刃を有し、前記溝入れチップの切刃を含む部分は前記アーバの先端面からアーバの軸線と平行な方向に所定量突出されるように構成され、更に、前記アーバの前端部には前記チップ支持軸をアーバの半径方向に移動して前記溝入れチップの位置をアーバの半径方向に微調整する調整機構が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３記載のリング溝加工用工具において、前記工作物の平坦面に形成されるリング溝の溝幅は、前記アーバの半径方向に延在する前記切刃の刃幅により設定され、かつ前記リング溝の半径は前記アーバの軸線から前記基準面までの間隔に応じて設定されることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項３記載のリング溝加工用工具において、前記チップ支持軸を前記アーバに固定するクランプ手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項３記載のリング溝加工用工具において、前記取付孔の一端が臨む箇所には前記チップ保持部材の少なくとも側面が当接される側部支え面を有するチップ保持用段部が形成され、前記アーバには、前記チップ支持軸を該チップ支持軸と直交する前記アーバの半径方向から螺合して締め付けることにより前記チップ保持部材の側面が前記側部支え面に押し付けられるように固定するクランプねじを設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項７の発明は、工作物の平坦面にリング溝を切削するリング溝加工用工具であって、工作機械主軸への装着用シャンク部及び該シャンク部の一端に互いの軸線が一致するように設けたアーバを有するホルダ本体と、前記アーバの先端部に互いの軸線を一致して着脱可能に設けた所望径の軽合金からなる溝入れ用のヘッド本体とを備え、前記ヘッド本体には該ヘッド本体の軸線と交叉する方向に延在する取付孔が形成され、前記取付孔にチップ支持軸がヘッド本体の軸線と交叉する方向に移動可能に嵌合され、前記チップ支持軸の一端にチップ保持部材が設けられ、前記チップ保持部材の外周面箇所には、前記ヘッド本体の軸線から半径方向に所定の間隔離れているとともに前記ヘッド本体の軸線と平行で、かつ前記チップ支持軸と直角な基準面を有するチップ取付段部が形成され、前記チップ取付段部には前記工作物平坦面への溝入れチップが前記基準面に押し当てられた状態に固着され、前記溝入れチップは前記ホルダ本体を含むヘッド本体がその軸線を中心にして回転される時に前記工作物の平坦面をリング状に切削する切刃を有し、前記溝入れチップの切刃を含む部分は前記ヘッド本体の先端面からヘッド本体の軸線と平行な方向に所定量突出されるように構成され、更に、前記ヘッド本体には前記チップ支持軸をヘッド本体の半径方向に移動して前記溝入れチップの位置をヘッド本体の半径方向に微調整する調整機構が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項８の発明は、請求項７記載のリング溝加工用工具において、前記工作物の平坦面に形成されるリング溝の溝幅は、前記ヘッド本体の半径方向に延在する前記切刃の刃幅により設定され、かつ前記リング溝の半径は前記ヘッド本体の軸線から前記基準面までの間隔に応じて設定されることを特徴とする。
請求項９の発明は、請求項７記載のリング溝加工用工具において、前記チップ支持軸を前記ヘッド本体に固定するクランプ手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項１０の発明は、請求項７記載のリング溝加工用工具において、前記取付孔の一端が臨む箇所には前記チップ保持部材の少なくとも側面が当接される側部支え面を有するチップ保持用段部が形成され、前記アーバには、前記チップ支持軸を該チップ支持軸と直交する前記アーバの半径方向から螺合して締め付けることにより前記チップ保持部材の側面が前記側部支え面に押し付けられるように固定するクランプねじを設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項１１の発明は、請求項３または７記載のリング溝加工用工具において、前記チップ保持部材は前記チップ支持軸の一端に結合手段により着脱可能に結合されていることを特徴とする。
請求項１２の発明は、請求項１１記載のリング溝加工用工具において、前記結合手段は、前記チップ保持部材の前記チップ支持軸の一端と相対向する箇所に形成され前記チップ支持軸の一端部が嵌合される結合穴と、前記チップ支持軸の軸心部に該チップ支持軸の一端面からチップ支持軸の他端方向に延在して形成した雌ねじ孔と、前記チップ支持軸と反対の側から前記チップ保持部材を貫通して前記雌ねじ孔に螺合される結合ボルトとを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項１３の発明は、請求項３または７記載のリング溝加工用工具において、前記チップ保持部材は前記チップ支持軸の一端に結合手段により着脱可能に結合され、前記結合手段は、前記チップ保持部材の前記チップ支持軸の一端と相対向する箇所に形成され前記チップ支持軸の一端部が嵌合される結合穴と、前記チップ支持軸の軸心部に該チップ支持軸の一端面からチップ支持軸の他端方向に延在して形成した雌ねじ孔と、前記チップ支持軸と反対の側から前記チップ保持部材を貫通して前記雌ねじ孔に螺合される結合ボルトとを備え、前記取付孔の一端が臨む箇所には前記チップ保持部材の少なくとも側面が当接される側部支え面を有するチップ保持用段部が形成され、前記結合ボルトを前記雌ねじ孔に螺合して締付けた時に前記チップ保持部材の側面が前記チップ保持用段部の側部支え面に押し付けられるように構成したことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるリング溝加工用工具の実施の形態について図面を参照して説明する。
図２は本発明にかかるリング溝加工用工具の第１の実施の形態を示す全体の側面図、図３は図２の３−３線に沿う拡大底面図、図４は図３の４−４線に沿う拡大側面図である。
【００１７】
図２において、リング溝加工用工具１０は、工作物１の平坦面１ａにＯリング溝などのリング溝２を切削するためのもので、一端にシャンク部１１Ａを有する所望径のアーバ１１を備えている。
前記アーバ１１の前端部１１Ｂの外周面箇所には、図３及び図４に示すように、アーバ１１の軸線Ｌ２から半径方向に所定の間隔Ｒ離されているとともにアーバ１１の外周面に接する接線Ｌ１と平行で、かつアーバ１１の軸線Ｌ２と平行な基準面１２ａを有するチップ取付段部１２が形成され、このチップ取付段部１２には、工作物１の平坦面１ａへの溝入れを行う三角形状の溝入れチップ１３が基準面１２ａに押し当てられた状態で皿ネジ１４により固着されている。
【００１８】
前記溝入れチップ１３は、図３及び図４に示すように、アーバ１１がその軸線Ｌ２を中心にして回転される時に工作物１の平坦面１ａをリング状に切削する切刃１３ａを有し、そして、溝入れチップ１３の切刃１３ａを含む部分はアーバ１１の先端面１１ａからアーバ１１の軸線Ｌ２と平行な方向に所定量突出されるように構成されている。
また、工作物１の平坦面１ａに形成されるリング溝２の溝幅は、アーバ１１の半径方向に延在する切刃１３ａの刃幅ｄにより設定され、また、リング溝２の半径はアーバ１１の軸線Ｌ２から基準面１２ａまでの間隔Ｒにより設定されるようになっている。
【００１９】
このように構成されたリング溝加工用工具１０を用いてリング溝加工を行う場合は、アーバ１１のシャンク部１１Ａを図２の２点鎖線に示す工具ホルダ４によって掴持し、この工具ホルダ４を図示省略した工作機械の主軸に装着することにより、リング溝加工用工具１０を図示省略の工作機械主軸に取り付ける。かかる状態で、工作機械主軸を回転するとともに工作物１に対して接近する方向に切り込み送りを行う。これにより、アーバ１１の先端部外周に設けられた溝入れチップ１３はアーバ１１の軸線Ｌ２を中心とする半径Ｒの円上を移動するため、この溝入れチップ１３は工作物１の平坦面１ａに半径Ｒのリング溝２を切削加工することになる。
【００２０】
このような第１の実施の形態に示すリング溝加工用工具１０によれば、アーバ１１の前端部１１Ｂの外周面箇所に、アーバ１１の外周面に対する接線Ｌ１と平行で、かつアーバ１１の軸線Ｌ２と平行な基準面１２ａを有するチップ取付段部１２を形成し、このチップ取付段部１２に工作物平坦面への溝入れ用溝入れチップ１３を基準面１２ａに押し当てた状態で固着し、そして、溝入れチップ１３はアーバ１１がその軸線Ｌ２を中心にして回転される時に工作物１の平坦面１ａをリング状に切削する切刃１３ａを有るとともに、溝入れチップ１３の切刃１３ａを含む部分はアーバ１１の先端面からアーバ１１の軸線Ｌ２と平行な方向に突出されるように構成したので、リング溝加工用工具１０全体を、そのアーバ１１の軸線Ｌ２を中心に回転して、切り込み送りをかけるだけの操作で工作物１の平坦面１ａにリング溝２を簡便に加工することができるとともに、工作物平坦面へのリング溝加工を短時間にかつ低コストで行うことができるほか、シール性及び真円度の高いリング溝を加工することができる。
【００２１】
次に、図５〜図８により本発明にかかるリング溝加工用工具の第２の実施の形態について説明する。
図５は本発明にかかるリング溝加工用工具の第２の実施の形態を示す全体の側面図、図６は本発明の第２の実施の形態に示すリング溝加工用工具の先端部分の拡大断面図、図７は図６の７−７線に沿う断面図、図８は図６の８−８線に沿う溝入れチップの側面図である。
【００２２】
図５において、リング溝加工用工具２０は、工作物１の平坦面１ａにＯリング溝などのリング溝２を切削するためのもので、工作機械の主軸６に装着されるテーパ付きシャンク部２１ａと、このシャンク部２１ａの大径側に軸線を一致して設けられた工具交換用のフランジ部２１ｂと、このフランジ部２１ｂの反シャンク部２１ａ側に軸線を一致して設けた所望径及び所望長さのアーバ２１ｃを有するホルダ本体２１を備えている。
【００２３】
前記アーバ２１ｃの前端部２１１には、図５〜図８に示すように、前端部２１１をアーバ２１ｃの軸線Ｌ３と直交する直径方向に貫通する取付孔２２が形成され、この取付孔２２の一端が臨む前端部２１１の外周面箇所には、少なくとも側部支え面２３ａを有するチップ保持用段部２３が形成され、さらに、取付孔２２の他端が臨む前端部２１１の外周面箇所には取付孔２２の軸線Ｌ４と直交する取付面２４が弦状に切り欠くことにより形成されている。
【００２４】
前記取付孔２２には、図６〜図８に示すように、チップ支持軸２５がアーバ２１ｃの直径方向に移動可能に嵌合されており、そして、このチップ支持軸２５の一端にはチップ保持部材２６が設けられ、このチップ保持部材２６は、少なくともその側面２６ａがチップ保持用段部２３の側部支え面２３ａに当接された状態に保持される。
前記チップ保持部材２６の外周面箇所には、図６〜図８に示すように、アーバ２１ｃの軸線Ｌ３から半径方向に所定の間隔離れているとともに、アーバ２１ｃの軸線Ｌ３と平行で、かつチップ支持軸２５と直角な基準面２７１を有するチップ取付段部２７が形成され、このチップ取付段部２７には、工作物１の平坦面１ａへの溝入れチップ２８が皿ネジ２９により基準面２７１に押し当てられた状態に固着されている。
【００２５】
前記溝入れチップ２８は、図６〜図８に示すように、アーバ２１ｃがその軸線Ｌ３を中心にして回転される時に工作物１の平坦面１ａをリング状に切削する切刃２８２を有し、そして、溝入れチップ２８の切刃２８２を含む部分はアーバ２１ｃの先端面からアーバ２１ｃの軸線Ｌ３と平行な方向に所定量突出されているように構成されている。また、このアーバ２１ｃの半径方向に延在する切刃２８２は、工作物１の平坦面１ａに形成されるリング溝２の溝幅を設定する。
【００２６】
前記アーバ２１ｃの取付面２４には、図５〜図７に示すように、チップ支持軸２５をアーバ２１ｃの直径方向に移動して溝入れチップ２８の位置をアーバ２１ｃの半径方向に微調整する調整機構３０が設けられている。
【００２７】
前記調整機構３０は、図６及び図７に示すように、チップ支持軸２５をアーバ２１ｃの直径方向に微移動させるダイヤルリング３１と、このダイヤルリング３１をアーバ２１ｃの取付面２４に回転可能に保持するロックフランジ３２と、ダイヤルリング３１をロックフランジ３２にプリロードした状態に保持するプリロードナット３３及びウェーブスプリング３４等を備えている。
【００２８】
前記ダイヤルリング３１は、図６及び図７に示すように、円筒状を呈し、この円筒状ダイヤルリング３１の内周面には、前記チップ支持軸２５の前端部外周面に形成した雄ねじ部２５１に螺合する雌ねじ３１１がダイヤルリング３１の全長に亘り形成され、さらに、ロックフランジ３２の外方に突出するダイヤルリング３１の外周箇所には、表面に目盛を刻設したフランジ３１２が一体に設けられている。また、ダイヤルリング３１の外方側の開口は塞ぎ板３１３により閉塞され、ロックフランジ３２の内側へ突出するダイヤルリング３１の外周面には、前記プリロードナット３３が螺合される雄ねじ３１４が形成されている。
【００２９】
前記ロックフランジ３２は、図６及び図７に示すように、ダイヤルリング３１の雄ねじ３１５側が嵌合される穴３２１を有し、このロックフランジ３２は複数のボルト３５によりアーバ２１ｃの取付面２４に固定される構成になっている。
また、３６はチップ支持軸２５をアーバ２１ｃに固定するためのクランプねじ（請求項に記載したクランプ手段に相当する）であり、このクランプねじ３６は、図６及び図７に示すように、溝入れチップ２８の切刃２８２と相対向するアーバ２１ｃの外周からチップ支持軸２５と直交するアーバ２１ｃの半径方向に螺合されている。したがって、クランプねじ３６をアーバ２１ｃにその半径方向から螺合して締め付けることにより、チップ保持部材２６の側面２６ａがチップ保持用段部２３の側部支え面２３ａに押し付けられるように固定できる構成になっている。
【００３０】
前記アーバ２１ｃへのチップ支持軸２５を含めた調整機構３０の組み付けに際しては、まず、ロックフランジ３２の穴３２１にダイヤルリング３１の雄ねじ３１５側を挿通し、この雄ねじ３１５にウェーブスプリング３４を介してプリロードナット３３を螺合し締付けることにより、ダイヤルリング３１をロックフランジ３２にプリロード状態に組み付ける。
次に、チップ保持部材２６のチップ取付段部２７に溝入れチップ２８が固着された状態にあるチップ支持軸２５の雄ねじ部２５１側をチップ保持用段部２３側から取付孔２２に挿通し、この雄ねじ部２５１に上記プリロード状態に組み付けたダイヤルリング３１を螺合する。しかる後、ロックフランジ３２を複数のボルト３５によってアーバ２１ｃの取付面２４に固定する。これにより、溝入れチップ２８及びチップ支持軸２５を含めた調整機構３０のアーバ２１ｃへの組み付けが完了する。
【００３１】
そして、プリロード状態にあるダイヤルリング３１の塞ぎ板３１３側頭部に図示省略の調整ハンドルを係合してダイヤルリング３１を右または左に回転操作することにより、ダイヤルリング３１と螺合されたチップ支持軸２５は取付孔２２内をアーバ２１ｃの直径方向に微移動される。これにより、溝入れチップ２８の半径方向の位置が微調整され、工作物１の平坦面１ａに加工されるリング溝２の加工半径Ｒを調整できる。また、溝入れチップ２８の半径方向への位置調整が完了した後は、クランプねじ３６を締め付けることにより、チップ支持軸２５をクランプすると同時に、チップ保持部材２６の側面２６ａをチップ保持用段部２３の側部支え面２３ａに押し付ける。
【００３２】
このように構成されたリング溝加工用工具２０を用いてリング溝加工を行う場合は、アーバ２１ｃのシャンク部２１Ａを図５の２点鎖線に示す工作機械の主軸６に装着する。かかる状態で、主軸６を回転するとともに工作物１に対して接近する方向に切り込み送りを行う。これにより、アーバ２１ｃの先端部にチップ支持軸２５及びチップ保持部材２６等により保持された溝入れチップ２８はアーバ２１ｃの軸線Ｌ３を中心とする半径Ｒの円上を移動するため、この溝入れチップ２８は工作物１の平坦面１ａに半径Ｒのリング状溝２を切削加工する。
【００３３】
このような第２の実施の形態に示すリング溝加工用工具２０によれば、アーバ２１ｃの前端部（前端部）２１１にその直径方向に貫通するように形成した取付孔２２にチップ支持軸２５をアーバ２１ｃの直径方向に移動可能に嵌合し、このチップ支持軸２５の一端に設けたチップ保持部材２６の外周面箇所に、アーバ２１ｃの軸線Ｌ３と平行で、かつチップ支持軸２５と直角な基準面２７１を有するチップ取付段部２７を形成し、このチップ取付段部２７に溝入れ用溝入れチップ２８を基準面２７１に押し当てた状態に固着し、そして、溝入れチップ２８はアーバ２１ｃがその軸線Ｌ３を中心にして回転される時に工作物１の平坦面１ａをリング状に切削する切刃２８２を有するとともに、溝入れチップ２８の切刃２８２を含む部分はアーバ２１ｃの先端面からアーバ２１ｃの軸線Ｌ３と平行な方向に所定量突出されるように構成したので、リング溝加工用工具２０全体を、そのアーバ２１ｃの軸線Ｌ３を中心に回転して、切り込み送りをかけるだけの操作で工作物１の平坦面１ａにリング溝２を簡便に加工することができるとともに、工作物平坦面へのリング溝加工を短時間にかつ低コストで行うことができるほか、シール性及び真円度の高いリング溝を加工することができる。
【００３４】
また、この第２の実施の形態に示すリング溝加工用工具２０によれば、アーバ２１ｃの取付面２４に組み付けた調整機構３０により、チップ支持軸２５をアーバ２１ｃの直径方向に移動して溝入れチップ２８の位置をアーバ２１ｃの半径方向に微調整する構成にしたので、工作物１の平坦面１ａに加工されるリング溝２の加工半径Ｒを調整することができる。
また、この第２の実施の形態によれば、クランプねじ３６をアーバ２１ｃにその半径方向から螺合して締め付けることにより、チップ保持部材２６の側面２６ａをチップ保持用段部２３の側部支え面２３ａに押し付けることができるから、チップ保持部材２６をアーバ２１ｃに強固に結合することができる。
【００３５】
次に、図９〜図１２により本発明にかかるリング溝加工用工具の第３の実施の形態について説明する。
図９は本発明にかかるリング溝加工用工具の第３の実施の形態を示す一部切り欠きの全体の側面図、図１０は本発明の第３の実施の形態に示すリング溝加工用工具の先端部分の拡大断面図、図１１は図１０の１１−１１線に沿う断面図、図１２は図１０の１２−１２線に沿う溝入れチップの側面図である。
【００３６】
図９において、リング溝加工用工具４０は、工作物１の平坦面１ａにＯリング溝などのリング溝２を切削するためのもので、工作機械の主軸６に装着されるテーパ付きシャンク部４１ａと、このシャンク部４１ａの大径側に軸線を一致して設けられた工具交換用のフランジ部４１ｂと、このフランジ部４１ｂの反シャンク部４１ａ側に軸線を一致して設けた所望径及び所望長さのアーバ４１ｃを有するホルダ本体４１と、前記アーバ４１ｃの先端に軸線を一致して分離可能に結合された、アルミ合金等の軽合金からなる所望径及び所望長さの溝入れ用ヘッド本体４２と、このヘッド本体４２をアーバ４１ｃの先端に分離可能に結合する結合手段４３を備えている。
【００３７】
前記結合手段４３は、アーバ４１ｃの接合端面４１ｃ１に軸線を一致して同心に形成された所望深さの結合穴４３１と、ヘッド本体４２の接合端面４２ａに軸線を一致して同心に形成され、前記結合穴４３１に嵌合される結合軸部４２１とを備える構成になっている。
また、前記アーバ４１ｃには、その外周面から結合穴４３１内に達する複数のねじ孔４３３がアーバ４１ｃの軸線に対し直角に形成され、この各ねじ孔４３３には、結合穴４３１に嵌合された結合軸部４３２を外周から締め付けるクランプねじ４３４が螺合されている。このクランプねじ４３４は、その螺入先端に先細のテーパ部４３４ａを有し、更に、結合軸部４２１の外周面には、クランプねじ４３４のテーパ部４３４ａが係合するクランプ用テーパ穴４２１ａが形成されている。
【００３８】
前記ヘッド本体４２の前端部には、図９〜図１２に示すように、ヘッド本体４２をその軸線Ｌ５と直交する直径方向に貫通する取付孔４５が形成され、この取付孔４５の一端が臨むヘッド本体４２の外周面箇所には、少なくとも側部支え面４６ａを有するチップ保持用段部４６が形成され、さらに、取付孔４５の他端が臨むヘッド本体４２の外周面箇所には取付孔４５の軸線Ｌ６と直交する取付面４７が弦状に切り欠くことにより形成されている。
【００３９】
また、図１０〜図１２に示すように、前記取付孔４５にはチップ支持軸４８がヘッド本体４２の直径方向に移動可能に嵌合されており、このチップ支持軸４８の一端にはチップ保持部材４９が設けられ、このチップ保持部材４９は、少なくともその側面４９ａがチップ保持用段部４６の側部支え面４６ａに当接された状態に保持される。
前記チップ保持部材４９の外周面箇所には、図１０〜図１２に示すように、ヘッド本体４２の軸線Ｌ５から半径方向に所定の間隔離れているとともに、ヘッド本体４２の軸線Ｌ５と平行で、かつチップ支持軸４８と直角な基準面５０１を有するチップ取付段部５０が形成され、このチップ取付段部５０には、工作物１の平坦面１ａへの溝入れ用溝入れチップ５１が皿ネジ５２により基準面５０１に押し当てられた状態に固着されている。
【００４０】
前記溝入れチップ５１は、図１０〜図１２に示すように、ホルダ本体４１を含むヘッド本体４２がその軸線Ｌ５を中心にして回転される時に工作物１の平坦面１ａをリング状に切削する切刃５１２を有し、そして、溝入れチップ５１の切刃５１２を含む部分はヘッド本体４２の先端面からヘッド本体４２の軸線Ｌ５と平行な方向に所定量突出されるように構成されている。また、このヘッド本体４２の半径方向に延在する切刃５１２は、工作物１の平坦面１ａに形成されるリング溝２の溝幅を設定する。
【００４１】
前記ヘッド本体４２の取付面４７には、図１０及び図１１に示すように、チップ支持軸４８をヘッド本体４２の直径方向に移動して溝入れチップ５１の位置をヘッド本体４２の半径方向に微調整する調整機構５３が設けられている。
【００４２】
前記調整機構５３は、図１０及び図１１に示すように、チップ支持軸４８をヘッド本体４２ｃの直径方向に微移動させるダイヤルリング５４と、このダイヤルリング５４をヘッド本体４２の取付面４７に回転可能に保持するロックフランジ５５と、ダイヤルリング５４をロックフランジ５５にプリロードした状態に保持するプリロードナット５６及びウェーブスプリング５７等を備えている。
【００４３】
前記ダイヤルリング５４は、図１０及び図１１に示すように、円筒状を呈し、この円筒状ダイヤルリング５４の内周面には、前記チップ支持軸４８の前端部外周面に形成した雄ねじ部４８１に螺合する雌ねじ５４１がダイヤルリング５４の全長に亘り形成され、さらに、ロックフランジ５５の外方に突出するダイヤルリング５４の外周箇所には、表面に目盛を刻設したフランジ５４２が一体に設けられている。また、ダイヤルリング５４の外方側の開口は塞ぎ板５４３により閉塞され、ロックフランジ５５の内側へ突出するダイヤルリング５４の外周面には、前記プリロードナット５６が螺合される雄ねじ５４４が形成されている。
【００４４】
前記ロックフランジ５５は、図１０及び図１１に示すように、ダイヤルリング５４の雄ねじ５４５側が嵌合される穴５５１を有し、このロックフランジ５５は複数のボルト５８によってヘッド本体４２の取付面４７に固定される構成になっている。
また、５９はチップ支持軸４８をヘッド本体４２に固定するためのクランプねじ（請求項に記載したクランプ手段に相当する）であり、このクランプねじ５９は、溝入れチップ５１の切刃５１２と相対向するヘッド本体４２の外周からチップ支持軸４８と直交するヘッド本体４２の半径方向に螺合されている。したがって、クランプねじ５９をヘッド本体４２にその半径方向から螺合して締め付けることにより、チップ保持部材４９の側面４９ａがチップ保持用段部４６の側部支え面４６ａに押し付けられるように固定できる構成になっている。
【００４５】
前記ヘッド本体４２へのチップ支持軸４８を含めた調整機構５３の組み付けに際しては、まず、ロックフランジ５５の穴５５１にダイヤルリング５４の雄ねじ５４５側を挿通し、この雄ねじ５４５にウェーブスプリング５７を介してプリロードナット５６を螺合し締め付けることにより、ダイヤルリング５４をロックフランジ５５にプリロード状態に組み付ける。
次に、チップ保持部材４９のチップ取付段部５０に溝入れチップ５１が固着された状態にあるチップ支持軸４８の雄ねじ部４８１側をチップ保持用段部４６側から取付孔４５に挿通し、この雄ねじ部４８１に上記プリロード状態に組み付けたダイヤルリング５４を螺合する。しかる後、ロックフランジ５５を複数のボルト５８によってヘッド本体４２の取付面４７に固定する。これにより、溝入れチップ５１及びチップ支持軸４８を含めた調整機構５３のヘッド本体４２への組み付けが完了する。
【００４６】
そして、プリロード状態にあるダイヤルリング５４の塞ぎ板５４３側頭部に図示省略の調整ハンドルを係合してダイヤルリング５４を右または左に回転操作することにより、ダイヤルリング５４と螺合されたチップ支持軸４８は取付孔４５内をヘッド本体４２の直径方向に微移動される。これにより、溝入れチップ５１の半径方向の位置が微調整され、工作物１の平坦面１ａに加工されるリング溝２の加工半径Ｒを調整できる。また、溝入れチップ５１の半径方向への位置調整が完了した後は、クランプねじ５９を締め付けることにより、チップ支持軸４８をクランプすると同時に、チップ保持部材４９の側面４９ａをチップ保持用段部４６の側部支え面４６ａに押し付ける。
次に、ヘッド本体４２の結合軸部４２１をアーバ４１ｃの結合穴４３１に嵌合した後、アーバ４１ｃの各ねじ孔４３３にクランプねじ４３４を螺合し締め付けることにより、ヘッド本体４２をアーバ４１ｃに一体に結合する。
【００４７】
このように構成されたリング溝加工用工具４０を用いてリング溝加工を行う場合は、ホルダ本体４１のシャンク部４１ａを図８の２点鎖線に示す工作機械の主軸６に装着する。かかる状態で、主軸６を回転するとともに工作物１に対して接近する方向に切り込み送りを行う。これにより、ヘッド本体４２の先端部にチップ支持軸４８及びチップ保持部材４９等を介して保持さられた溝入れチップ５１はヘッド本体４２の軸線Ｌ５を中心とする半径Ｒの円上を移動するため、この溝入れチップ５１は工作物１の平坦面１ａに半径Ｒのリング状溝２を切削加工することになる。
【００４８】
このような第３の実施の形態に示すリング溝加工用工具４０によれば、ホルダ本体４１の先端に分離可能に設けたヘッド本体４２に、その直径方向に貫通するように形成した取付孔４５にチップ支持軸４８をヘッド本体４２の直径方向に移動可能に嵌合し、このチップ支持軸４８の一端に設けたチップ保持部材４９の外周面箇所に、ヘッド本体４２の軸線Ｌ５と平行で、かつチップ支持軸４８と直角な基準面５０１を有するチップ取付段部５０を形成し、このチップ取付段部５０に溝入れ用溝入れチップ５１を基準面５０１に押し当てた状態に固着し、そして、溝入れチップ５１は、ホルダ本体４１を含むヘッド本体４２がその軸線Ｌ５を中心にして回転される時に工作物１の平坦面１ａをリング状に切削する切刃５１２を有するとともに、溝入れチップ５１の切刃５１２を含む部分はヘッド本体４２の先端面からヘッド本体４２の軸線Ｌ５と平行な方向に所定量突出されるように構成したので、ホルダ本体４１をヘッド本体４２の軸線Ｌ５を中心に回転して、切り込み送りをかけるだけの操作で工作物１の平坦面１ａにリング溝２を簡便に加工することができるとともに、工作物平坦面へのリング溝加工を短時間にかつ低コストで行うことができるほか、シール性及び真円度の高いリング溝を加工することができる。
【００４９】
また、この第３の実施の形態に示すリング溝加工用工具４０によれば、ヘッド本体４２の取付面４７に組み付けた調整機構５３により、チップ支持軸４８をヘッド本体４２の直径方向に移動して溝入れチップ５１の位置をヘッド本体４２の半径方向に微調整する構成にしたので、工作物１の平坦面１ａに加工されるリング溝２の加工半径Ｒを調整することができる。
また、この第３の実施の形態によれば、クランプねじ５９をヘッド本体４２にその半径方向から螺合して締め付けることにより、チップ保持部材４９の側面４９ａをチップ保持用段部４６の側部支え面４６ａに押し付けることができるから、チップ保持部材４９をヘッド本体４２に強固に結合することができる。
【００５０】
また、この第３の実施の形態に示すリング溝加工用工具４０によれば、ヘッド本体４２をアルミ合金等の軽合金材から成形したので、リング溝加工用工具４０のヘッド部分を軽量化することができる。
また、ホルダ本体４１の先端にヘッド本体４２を結合手段４３により互いに軸線を一致して分離可能に結合することにより、溝入れ用ヘッド本体の交換を容易に行うことができる。
【００５１】
次に、図１３により本発明の第２の実施の形態に示す変形例について説明する。
図１３は、この変形例におけるリング溝加工用工具の先端部分を拡大して示す断面図である。
この図１３において、図６と同一の構成要素には同一符号付して、その構成説明を省略し、第２の実施の形態と異なる部分を重点に述べる。
【００５２】
この変形例において、第２の実施の形態と異なる点は、チップ保持部材２６がチップ支持軸２５の一端に結合手段６０により着脱可能に結合されたところにある。
前記結合手段６０は、図１３に示すように、チップ支持軸２５の一端面に同心に突設した結合軸部６０１と、チップ支持軸２５の一端面と相対向するチップ保持部材２６の背面箇所に形成され前記結合軸部６０１が嵌合される結合穴６０２と、前記結合軸部６０１を含む前記チップ支持軸２５の軸心部に結合軸部６０１端面からチップ支持軸２５の他端方向に延在して形成された左ねじ形式の雌ねじ孔６０３と、前記チップ支持軸２５と反対の側からチップ保持部材２６を貫通して結合穴６０２に連通するように同軸に形成したボルト挿通孔６０４と、このボルト挿通孔６０４を通して前記雌ねじ孔６０３に螺合し締め付けることによりチップ保持部材２６をチップ支持軸２５及びチップ保持部材２６に結合する左ねじ形式の結合ボルト６０５とを備えている。
【００５３】
このような変形例において、チップ支持軸２５の結合軸部６０１にチップ保持部材２６の結合穴６０２を嵌合した状態で、左ねじの結合ボルト６０５をボルト挿通孔６０４に挿通して雌ねじ孔６０３に螺合し締付ける。これにより、チップ保持部材２６はチップ支持軸２５に結合されると同時にチップ保持部材２６の側面２６ａが、チップ保持用段部２３の側部支え面２３ａに当接されるため、ホルダ本体２１のアーバ２１ｃへのチップ保持部材２６の結合を、より強固にできる。これに伴い、ビビリなどがなくなり、高精度のリング溝加工を行うことができる。
また、この変形例によれば、チップ保持部材２６を結合手段６０によりチップ支持軸２５の一端に着脱可能に結合できるため、溝幅の異なるリング溝を加工する場合などに、溝入れチップ２８を含むチップ保持部材２６を交換するのみで対応でき、同一のホルダ本体を溝幅の異なる工具として兼用することができる。
【００５４】
なお、本発明における調整機構は、上記第２及び第３の実施の形態に示す構成のものに限定されないほか、上記第２及び第３の実施の形態に示す場合と逆に調整機構を溝入れチップが設けられる側に設けるようにしてもよい。
また、上記変形例では、チップ保持部材２６とチップ支持軸２５とを結合手段６０により分離可能に結合する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、上記変形例に示す構成の結合手段を上記図９〜図１１に示すリング溝加工用工具のチップ支持軸４８とチップ保持部材４９とを分離可能に結合する場合にも同様に適用することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のリング溝加工用工具によれば、工具用のホルダ本体等に対して回転と切り込み送りを与えるのみで、工作物平坦面へのリング溝加工を簡便に、かつ低コストで可能にするとともに、シール性及び真円度の高いリング溝を加工することができる。
【００５６】
また、本発明によれば、調整機構により溝入れチップの位置をアーバまたはヘッド本体の直径方向に移動して溝入れチップを半径方向に微調整できる構成にすることにより、工作物の平坦面に加工されるリング溝の加工半径を調整することができる。
また、本発明によれば、ヘッド本体をアルミ合金等の軽合金材から構成することにより、リング溝加工用工具のヘッド部分を軽量化することができる。
さらにまた、本発明によれば、ホルダ本体の先端にヘッド本体を結合手段によって互いに軸線を一致して分離可能に結合することにより、溝入れ用ヘッド本体の交換を容易に行うことができるという効果がある。
【００５７】
また、本発明によれば、チップ支持軸を該チップ支持軸と直交するアーバまたはヘッド本体の半径方向からクランプ手段で締め付けてチップ保持部材の側面をチップ保持用段部の側部支え面に押し付けることにより、アーバまたはヘッド本体へのチップ保持部材の結合を、より強固にすることができる。
さらにまた、本発明によれば、チップ保持部材を結合手段によりチップ支持軸の一端に着脱可能に結合できるため、溝幅の異なるリング溝を加工する場合などに、溝入れチップを含むチップ保持部材を交換するのみで対応できる。
また、本発明によれば、チップ保持部材の少なくとも底面と背面がそれぞれ当接される底部支え面及び背部支え面を有するチップ保持用段部をアーバまたはヘッド本体に設け、チップ保持部材とチップ支持軸の結合手段を構成する左ねじ形式の結合ボルトを雌ねじ孔に螺合して締付けた時にチップ保持部材の側面をチップ保持用段部の側部支え面に押し付けるように構成することにより、チップ保持部材のアーバまたはヘッド本体への結合を、より強固にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来におけるリング溝加工方法の説明図である。
【図２】本発明にかかるリング溝加工用工具の第１の実施の形態を示す全体の側面図である。
【図３】図２の３−３線に沿う拡大底面図である。
【図４】図３の４−４線に沿う拡大側面図である。
【図５】本発明にかかるリング溝加工用工具の第２の実施の形態を示す全体の側面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に示すリング溝加工用工具の先端部分の拡大断面図である。
【図７】図６の７−７線に沿う拡大断面図である。
【図８】図６の８−８線に沿う溝入れチップの側面図である。
【図９】本発明にかかるリング溝加工用工具の第３の実施の形態を示す一部切り欠きの全体の側面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に示すリング溝加工用工具の先端部分の拡大断面図である。
【図１１】図１０の１１−１１線に沿う拡大断面図である。
【図１２】図１０の１２−１２線に沿う溝入れチップの側面図である。
【図１３】本発明の変形例におけるリング溝加工用工具の先端部分を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１ 工作物
１ａ 平坦面
２ リング溝
１０ リング溝加工用工具
１１ アーバ
１１Ａ シャンク部
１２ チップ取付段部
１２ａ 基準面
１３ 溝入れチップ
１３ｂ 切刃
２０ リング溝加工用工具
２１ ホルダ本体
２１ａ シャンク部
２１ｂ フランジ部
２１ｃ アーバ
２２ 取付孔
２３ チップ保持用段部
２３ａ 側部支え面
２５ チップ支持軸
２６ チップ保持部材
２７ チップ取付段部
２７１ 基準面
２８ 溝入れチップ
２８２ 切刃
３０ 調整機構
４０ リング溝加工用工具
４１ ホルダ本体
４１ａ シャンク部
４１ｂ フランジ部
４１ｃ アーバ
４２ ヘッド本体
４３ 結合手段
４５ 取付孔
４６ チップ保持用段部
４６ａ 側部支え面
４８ チップ支持軸
４９ チップ保持部材
５０ チップ取付段部
５０１ 基準面
５１ 溝入れチップ
５１２ 切刃
５３ 調整機構
６０ 結合手段
６０１ 結合軸部
６０２ 結合穴
６０３ 雌ねじ孔
６０４ ボルト挿通孔
６０５ 結合ボルト
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作物の平坦面にＯリング溝などのリング溝を加工するのに好適なリング溝加工用工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のリング溝加工方法について図１を参照して説明する。
工作物１の平坦面１ａにＯリング溝などのリング溝２をＮＣ工作機械で加工する場合は、図１（Ｂ）に示すように、中心Ｏから半径Ｒの円２ａ上における多数のＸ−Ｙ座標値を基にして円弧近似法により円２ａの形状をプログラムし、このプログラムでＮＣ工作機械を制御することにより、エンドミル３及び工作物１を半径Ｒの円２ａに沿って相対的に移動して、工作物１の平坦面１ａにリング溝２を加工するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
すなわち、実際のリング溝加工に際しては、まず、実際のリング溝の溝幅より僅かに小さい径のエンドミルを用いて荒加工によりリング溝を形成した後、このエンドミルを実際のリング溝の溝幅と同じ径のエンドミルに交換し、このエンドミルを用いて仕上げ加工するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−５０４号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のリング溝加工方法では、径の異なる二種類のエンドミルを用いて荒加工と仕上げ加工をする必要があるため、リング溝加工に時間がかかり、コスト高になる問題がある。また、リング溝はエンドミルで加工されるため、リング溝の底面にエンドミルの切削痕跡が生じ、その結果、Ｏリング溝の場合は、そのシール性が低下するほか、円弧近似法により円２ａの形状がプログラムされるため、リング溝の真円度が悪いという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述のような従来の問題点を解決するためになされたもので、工具用のホルダ本体等に対して回転と切り込み送りを与えるのみで、工作物平坦面へのリング溝加工を簡便に、かつ低コストで可能にするとともに、シール性及び真円度の高いリング溝加工を可能にしたリング溝加工用工具を提供することを目的としている。
【０００６】
【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は、工作物の平坦面にリング溝を切削するリング溝加工用工具であって、一端にシャンク部を有する所望径のアーバを備え、
前記アーバの前端部の外周面箇所には、前記アーバの軸線から半径方向に所定の間隔離れているとともに前記外周面箇所の外周面に接する接線と平行で、かつアーバの軸線と平行な基準面を有するチップ取付段部が形成され、前記チップ取付段部には前記工作物平坦面への溝入れチップが前記基準面に押し当てられた状態に固着され、前記溝入れチップは前記アーバがその軸線を中心にして回転される時に前記工作物の平坦面をリング状に切削する切刃を有し、前記溝入れチップの切刃を含む部分は前記アーバの先端面からアーバの軸線と平行な方向に所定量突出されるように構成したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１記載のリング溝加工用工具において、前記工作物の平坦面に形成されるリング溝の溝幅は、前記アーバの半径方向に延在する前記切刃の刃幅により設定され、かつ前記リング溝の半径は前記アーバの軸線から前記基準面までの間隔に応じて設定されることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、工作物の平坦面にリング溝を切削するリング溝加工用工具であって、工作機械主軸への装着用シャンク部及び該シャンク部の一端に互いの軸線が一致するように設けたアーバを有するホルダ本体を備え、前記アーバの先端部には該先端部をアーバの軸線と交叉する方向に延在する取付孔が形成され、前記取付孔にチップ支持軸がアーバの軸線と交叉する方向に移動可能に嵌合され、前記チップ支持軸の一端にチップ保持部材が設けられ、前記チップ保持部材の外周面箇所には、前記アーバの軸線から半径方向に所定の間隔離れているとともに前記アーバの軸線と平行で、かつ前記チップ支持軸と直角な基準面を有するチップ取付段部が形成され、前記チップ取付段部には前記工作物平坦面への溝入れチップが前記基準面に押し当てられた状態に固着され、前記溝入れチップは前記アーバがその軸線を中心にして回転される時に前記工作物の平坦面をリング状に切削する切刃を有し、前記溝入れチップの切刃を含む部分は前記アーバの先端面からアーバの軸線と平行な方向に所定量突出されるように構成され、更に、前記アーバの前端部には前記チップ支持軸をアーバの半径方向に移動して前記溝入れチップの位置をアーバの半径方向に微調整する調整機構が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３記載のリング溝加工用工具において、前記工作物の平坦面に形成されるリング溝の溝幅は、前記アーバの半径方向に延在する前記切刃の刃幅により設定され、かつ前記リング溝の半径は前記アーバの軸線から前記基準面までの間隔に応じて設定されることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項３記載のリング溝加工用工具において、前記チップ支持軸を前記アーバに固定するクランプ手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項３記載のリング溝加工用工具において、前記取付孔の一端が臨む箇所には前記チップ保持部材の少なくとも側面が当接される側部支え面を有するチップ保持用段部が形成され、前記アーバには、前記チップ支持軸を該チップ支持軸と直交する前記アーバの半径方向から螺合して締め付けることにより前記チップ保持部材の側面が前記側部支え面に押し付けられるように固定するクランプねじを設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項７の発明は、工作物の平坦面にリング溝を切削するリング溝加工用工具であって、工作機械主軸への装着用シャンク部及び該シャンク部の一端に互いの軸線が一致するように設けたアーバを有するホルダ本体と、前記アーバの先端部に互いの軸線を一致して着脱可能に設けた所望径の軽合金からなる溝入れ用のヘッド本体とを備え、前記ヘッド本体には該ヘッド本体の軸線と交叉する方向に延在する取付孔が形成され、前記取付孔にチップ支持軸がヘッド本体の軸線と交叉する方向に移動可能に嵌合され、前記チップ支持軸の一端にチップ保持部材が設けられ、前記チップ保持部材の外周面箇所には、前記ヘッド本体の軸線から半径方向に所定の間隔離れているとともに前記ヘッド本体の軸線と平行で、かつ前記チップ支持軸と直角な基準面を有するチップ取付段部が形成され、前記チップ取付段部には前記工作物平坦面への溝入れチップが前記基準面に押し当てられた状態に固着され、前記溝入れチップは前記ホルダ本体を含むヘッド本体がその軸線を中心にして回転される時に前記工作物の平坦面をリング状に切削する切刃を有し、前記溝入れチップの切刃を含む部分は前記ヘッド本体の先端面からヘッド本体の軸線と平行な方向に所定量突出されるように構成され、更に、前記ヘッド本体には前記チップ支持軸をヘッド本体の半径方向に移動して前記溝入れチップの位置をヘッド本体の半径方向に微調整する調整機構が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項８の発明は、請求項７記載のリング溝加工用工具において、前記工作物の平坦面に形成されるリング溝の溝幅は、前記ヘッド本体の半径方向に延在する前記切刃の刃幅により設定され、かつ前記リング溝の半径は前記ヘッド本体の軸線から前記基準面までの間隔に応じて設定されることを特徴とする。
請求項９の発明は、請求項７記載のリング溝加工用工具において、前記チップ支持軸を前記ヘッド本体に固定するクランプ手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項１０の発明は、請求項７記載のリング溝加工用工具において、前記取付孔の一端が臨む箇所には前記チップ保持部材の少なくとも側面が当接される側部支え面を有するチップ保持用段部が形成され、前記アーバには、前記チップ支持軸を該チップ支持軸と直交する前記アーバの半径方向から螺合して締め付けることにより前記チップ保持部材の側面が前記側部支え面に押し付けられるように固定するクランプねじを設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項１１の発明は、請求項３または７記載のリング溝加工用工具において、前記チップ保持部材は前記チップ支持軸の一端に結合手段により着脱可能に結合されていることを特徴とする。
請求項１２の発明は、請求項１１記載のリング溝加工用工具において、前記結合手段は、前記チップ保持部材の前記チップ支持軸の一端と相対向する箇所に形成され前記チップ支持軸の一端部が嵌合される結合穴と、前記チップ支持軸の軸心部に該チップ支持軸の一端面からチップ支持軸の他端方向に延在して形成した雌ねじ孔と、前記チップ支持軸と反対の側から前記チップ保持部材を貫通して前記雌ねじ孔に螺合される結合ボルトとを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項１３の発明は、請求項３または７記載のリング溝加工用工具において、前記チップ保持部材は前記チップ支持軸の一端に結合手段により着脱可能に結合され、前記結合手段は、前記チップ保持部材の前記チップ支持軸の一端と相対向する箇所に形成され前記チップ支持軸の一端部が嵌合される結合穴と、前記チップ支持軸の軸心部に該チップ支持軸の一端面からチップ支持軸の他端方向に延在して形成した雌ねじ孔と、前記チップ支持軸と反対の側から前記チップ保持部材を貫通して前記雌ねじ孔に螺合される結合ボルトとを備え、前記取付孔の一端が臨む箇所には前記チップ保持部材の少なくとも側面が当接される側部支え面を有するチップ保持用段部が形成され、前記結合ボルトを前記雌ねじ孔に螺合して締付けた時に前記チップ保持部材の側面が前記チップ保持用段部の側部支え面に押し付けられるように構成したことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるリング溝加工用工具の実施の形態について図面を参照して説明する。
図２は本発明にかかるリング溝加工用工具の第１の実施の形態を示す全体の側面図、図３は図２の３−３線に沿う拡大底面図、図４は図３の４−４線に沿う拡大側面図である。
【００１７】
図２において、リング溝加工用工具１０は、工作物１の平坦面１ａにＯリング溝などのリング溝２を切削するためのもので、一端にシャンク部１１Ａを有する所望径のアーバ１１を備えている。
前記アーバ１１の前端部１１Ｂの外周面箇所には、図３及び図４に示すように、アーバ１１の軸線Ｌ２から半径方向に所定の間隔Ｒ離されているとともにアーバ１１の外周面に接する接線Ｌ１と平行で、かつアーバ１１の軸線Ｌ２と平行な基準面１２ａを有するチップ取付段部１２が形成され、このチップ取付段部１２には、工作物１の平坦面１ａへの溝入れを行う三角形状の溝入れチップ１３が基準面１２ａに押し当てられた状態で皿ネジ１４により固着されている。
【００１８】
前記溝入れチップ１３は、図３及び図４に示すように、アーバ１１がその軸線Ｌ２を中心にして回転される時に工作物１の平坦面１ａをリング状に切削する切刃１３ａを有し、そして、溝入れチップ１３の切刃１３ａを含む部分はアーバ１１の先端面１１ａからアーバ１１の軸線Ｌ２と平行な方向に所定量突出されるように構成されている。
また、工作物１の平坦面１ａに形成されるリング溝２の溝幅は、アーバ１１の半径方向に延在する切刃１３ａの刃幅ｄにより設定され、また、リング溝２の半径はアーバ１１の軸線Ｌ２から基準面１２ａまでの間隔Ｒにより設定されるようになっている。
【００１９】
このように構成されたリング溝加工用工具１０を用いてリング溝加工を行う場合は、アーバ１１のシャンク部１１Ａを図２の２点鎖線に示す工具ホルダ４によって掴持し、この工具ホルダ４を図示省略した工作機械の主軸に装着することにより、リング溝加工用工具１０を図示省略の工作機械主軸に取り付ける。かかる状態で、工作機械主軸を回転するとともに工作物１に対して接近する方向に切り込み送りを行う。これにより、アーバ１１の先端部外周に設けられた溝入れチップ１３はアーバ１１の軸線Ｌ２を中心とする半径Ｒの円上を移動するため、この溝入れチップ１３は工作物１の平坦面１ａに半径Ｒのリング溝２を切削加工することになる。
【００２０】
このような第１の実施の形態に示すリング溝加工用工具１０によれば、アーバ１１の前端部１１Ｂの外周面箇所に、アーバ１１の外周面に対する接線Ｌ１と平行で、かつアーバ１１の軸線Ｌ２と平行な基準面１２ａを有するチップ取付段部１２を形成し、このチップ取付段部１２に工作物平坦面への溝入れ用溝入れチップ１３を基準面１２ａに押し当てた状態で固着し、そして、溝入れチップ１３はアーバ１１がその軸線Ｌ２を中心にして回転される時に工作物１の平坦面１ａをリング状に切削する切刃１３ａを有るとともに、溝入れチップ１３の切刃１３ａを含む部分はアーバ１１の先端面からアーバ１１の軸線Ｌ２と平行な方向に突出されるように構成したので、リング溝加工用工具１０全体を、そのアーバ１１の軸線Ｌ２を中心に回転して、切り込み送りをかけるだけの操作で工作物１の平坦面１ａにリング溝２を簡便に加工することができるとともに、工作物平坦面へのリング溝加工を短時間にかつ低コストで行うことができるほか、シール性及び真円度の高いリング溝を加工することができる。
【００２１】
次に、図５〜図８により本発明にかかるリング溝加工用工具の第２の実施の形態について説明する。
図５は本発明にかかるリング溝加工用工具の第２の実施の形態を示す全体の側面図、図６は本発明の第２の実施の形態に示すリング溝加工用工具の先端部分の拡大断面図、図７は図６の７−７線に沿う断面図、図８は図６の８−８線に沿う溝入れチップの側面図である。
【００２２】
図５において、リング溝加工用工具２０は、工作物１の平坦面１ａにＯリング溝などのリング溝２を切削するためのもので、工作機械の主軸６に装着されるテーパ付きシャンク部２１ａと、このシャンク部２１ａの大径側に軸線を一致して設けられた工具交換用のフランジ部２１ｂと、このフランジ部２１ｂの反シャンク部２１ａ側に軸線を一致して設けた所望径及び所望長さのアーバ２１ｃを有するホルダ本体２１を備えている。
【００２３】
前記アーバ２１ｃの前端部２１１には、図５〜図８に示すように、前端部２１１をアーバ２１ｃの軸線Ｌ３と直交する直径方向に貫通する取付孔２２が形成され、この取付孔２２の一端が臨む前端部２１１の外周面箇所には、少なくとも側部支え面２３ａを有するチップ保持用段部２３が形成され、さらに、取付孔２２の他端が臨む前端部２１１の外周面箇所には取付孔２２の軸線Ｌ４と直交する取付面２４が弦状に切り欠くことにより形成されている。
【００２４】
前記取付孔２２には、図６〜図８に示すように、チップ支持軸２５がアーバ２１ｃの直径方向に移動可能に嵌合されており、そして、このチップ支持軸２５の一端にはチップ保持部材２６が設けられ、このチップ保持部材２６は、少なくともその側面２６ａがチップ保持用段部２３の側部支え面２３ａに当接された状態に保持される。
前記チップ保持部材２６の外周面箇所には、図６〜図８に示すように、アーバ２１ｃの軸線Ｌ３から半径方向に所定の間隔離れているとともに、アーバ２１ｃの軸線Ｌ３と平行で、かつチップ支持軸２５と直角な基準面２７１を有するチップ取付段部２７が形成され、このチップ取付段部２７には、工作物１の平坦面１ａへの溝入れチップ２８が皿ネジ２９により基準面２７１に押し当てられた状態に固着されている。
【００２５】
前記溝入れチップ２８は、図６〜図８に示すように、アーバ２１ｃがその軸線Ｌ３を中心にして回転される時に工作物１の平坦面１ａをリング状に切削する切刃２８２を有し、そして、溝入れチップ２８の切刃２８２を含む部分はアーバ２１ｃの先端面からアーバ２１ｃの軸線Ｌ３と平行な方向に所定量突出されているように構成されている。また、このアーバ２１ｃの半径方向に延在する切刃２８２は、工作物１の平坦面１ａに形成されるリング溝２の溝幅を設定する。
【００２６】
前記アーバ２１ｃの取付面２４には、図５〜図７に示すように、チップ支持軸２５をアーバ２１ｃの直径方向に移動して溝入れチップ２８の位置をアーバ２１ｃの半径方向に微調整する調整機構３０が設けられている。
【００２７】
前記調整機構３０は、図６及び図７に示すように、チップ支持軸２５をアーバ２１ｃの直径方向に微移動させるダイヤルリング３１と、このダイヤルリング３１をアーバ２１ｃの取付面２４に回転可能に保持するロックフランジ３２と、ダイヤルリング３１をロックフランジ３２にプリロードした状態に保持するプリロードナット３３及びウェーブスプリング３４等を備えている。
【００２８】
前記ダイヤルリング３１は、図６及び図７に示すように、円筒状を呈し、この円筒状ダイヤルリング３１の内周面には、前記チップ支持軸２５の前端部外周面に形成した雄ねじ部２５１に螺合する雌ねじ３１１がダイヤルリング３１の全長に亘り形成され、さらに、ロックフランジ３２の外方に突出するダイヤルリング３１の外周箇所には、表面に目盛を刻設したフランジ３１２が一体に設けられている。また、ダイヤルリング３１の外方側の開口は塞ぎ板３１３により閉塞され、ロックフランジ３２の内側へ突出するダイヤルリング３１の外周面には、前記プリロードナット３３が螺合される雄ねじ３１４が形成されている。
【００２９】
前記ロックフランジ３２は、図６及び図７に示すように、ダイヤルリング３１の雄ねじ３１５側が嵌合される穴３２１を有し、このロックフランジ３２は複数のボルト３５によりアーバ２１ｃの取付面２４に固定される構成になっている。
また、３６はチップ支持軸２５をアーバ２１ｃに固定するためのクランプねじ（請求項に記載したクランプ手段に相当する）であり、このクランプねじ３６は、図６及び図７に示すように、溝入れチップ２８の切刃２８２と相対向するアーバ２１ｃの外周からチップ支持軸２５と直交するアーバ２１ｃの半径方向に螺合されている。したがって、クランプねじ３６をアーバ２１ｃにその半径方向から螺合して締め付けることにより、チップ保持部材２６の側面２６ａがチップ保持用段部２３の側部支え面２３ａに押し付けられるように固定できる構成になっている。
【００３０】
前記アーバ２１ｃへのチップ支持軸２５を含めた調整機構３０の組み付けに際しては、まず、ロックフランジ３２の穴３２１にダイヤルリング３１の雄ねじ３１５側を挿通し、この雄ねじ３１５にウェーブスプリング３４を介してプリロードナット３３を螺合し締付けることにより、ダイヤルリング３１をロックフランジ３２にプリロード状態に組み付ける。
次に、チップ保持部材２６のチップ取付段部２７に溝入れチップ２８が固着された状態にあるチップ支持軸２５の雄ねじ部２５１側をチップ保持用段部２３側から取付孔２２に挿通し、この雄ねじ部２５１に上記プリロード状態に組み付けたダイヤルリング３１を螺合する。しかる後、ロックフランジ３２を複数のボルト３５によってアーバ２１ｃの取付面２４に固定する。これにより、溝入れチップ２８及びチップ支持軸２５を含めた調整機構３０のアーバ２１ｃへの組み付けが完了する。
【００３１】
そして、プリロード状態にあるダイヤルリング３１の塞ぎ板３１３側頭部に図示省略の調整ハンドルを係合してダイヤルリング３１を右または左に回転操作することにより、ダイヤルリング３１と螺合されたチップ支持軸２５は取付孔２２内をアーバ２１ｃの直径方向に微移動される。これにより、溝入れチップ２８の半径方向の位置が微調整され、工作物１の平坦面１ａに加工されるリング溝２の加工半径Ｒを調整できる。また、溝入れチップ２８の半径方向への位置調整が完了した後は、クランプねじ３６を締め付けることにより、チップ支持軸２５をクランプすると同時に、チップ保持部材２６の側面２６ａをチップ保持用段部２３の側部支え面２３ａに押し付ける。
【００３２】
このように構成されたリング溝加工用工具２０を用いてリング溝加工を行う場合は、アーバ２１ｃのシャンク部２１Ａを図５の２点鎖線に示す工作機械の主軸６に装着する。かかる状態で、主軸６を回転するとともに工作物１に対して接近する方向に切り込み送りを行う。これにより、アーバ２１ｃの先端部にチップ支持軸２５及びチップ保持部材２６等により保持された溝入れチップ２８はアーバ２１ｃの軸線Ｌ３を中心とする半径Ｒの円上を移動するため、この溝入れチップ２８は工作物１の平坦面１ａに半径Ｒのリング状溝２を切削加工する。
【００３３】
このような第２の実施の形態に示すリング溝加工用工具２０によれば、アーバ２１ｃの前端部（前端部）２１１にその直径方向に貫通するように形成した取付孔２２にチップ支持軸２５をアーバ２１ｃの直径方向に移動可能に嵌合し、このチップ支持軸２５の一端に設けたチップ保持部材２６の外周面箇所に、アーバ２１ｃの軸線Ｌ３と平行で、かつチップ支持軸２５と直角な基準面２７１を有するチップ取付段部２７を形成し、このチップ取付段部２７に溝入れ用溝入れチップ２８を基準面２７１に押し当てた状態に固着し、そして、溝入れチップ２８はアーバ２１ｃがその軸線Ｌ３を中心にして回転される時に工作物１の平坦面１ａをリング状に切削する切刃２８２を有するとともに、溝入れチップ２８の切刃２８２を含む部分はアーバ２１ｃの先端面からアーバ２１ｃの軸線Ｌ３と平行な方向に所定量突出されるように構成したので、リング溝加工用工具２０全体を、そのアーバ２１ｃの軸線Ｌ３を中心に回転して、切り込み送りをかけるだけの操作で工作物１の平坦面１ａにリング溝２を簡便に加工することができるとともに、工作物平坦面へのリング溝加工を短時間にかつ低コストで行うことができるほか、シール性及び真円度の高いリング溝を加工することができる。
【００３４】
また、この第２の実施の形態に示すリング溝加工用工具２０によれば、アーバ２１ｃの取付面２４に組み付けた調整機構３０により、チップ支持軸２５をアーバ２１ｃの直径方向に移動して溝入れチップ２８の位置をアーバ２１ｃの半径方向に微調整する構成にしたので、工作物１の平坦面１ａに加工されるリング溝２の加工半径Ｒを調整することができる。
また、この第２の実施の形態によれば、クランプねじ３６をアーバ２１ｃにその半径方向から螺合して締め付けることにより、チップ保持部材２６の側面２６ａをチップ保持用段部２３の側部支え面２３ａに押し付けることができるから、チップ保持部材２６をアーバ２１ｃに強固に結合することができる。
【００３５】
次に、図９〜図１２により本発明にかかるリング溝加工用工具の第３の実施の形態について説明する。
図９は本発明にかかるリング溝加工用工具の第３の実施の形態を示す一部切り欠きの全体の側面図、図１０は本発明の第３の実施の形態に示すリング溝加工用工具の先端部分の拡大断面図、図１１は図１０の１１−１１線に沿う断面図、図１２は図１０の１２−１２線に沿う溝入れチップの側面図である。
【００３６】
図９において、リング溝加工用工具４０は、工作物１の平坦面１ａにＯリング溝などのリング溝２を切削するためのもので、工作機械の主軸６に装着されるテーパ付きシャンク部４１ａと、このシャンク部４１ａの大径側に軸線を一致して設けられた工具交換用のフランジ部４１ｂと、このフランジ部４１ｂの反シャンク部４１ａ側に軸線を一致して設けた所望径及び所望長さのアーバ４１ｃを有するホルダ本体４１と、前記アーバ４１ｃの先端に軸線を一致して分離可能に結合された、アルミ合金等の軽合金からなる所望径及び所望長さの溝入れ用ヘッド本体４２と、このヘッド本体４２をアーバ４１ｃの先端に分離可能に結合する結合手段４３を備えている。
【００３７】
前記結合手段４３は、アーバ４１ｃの接合端面４１ｃ１に軸線を一致して同心に形成された所望深さの結合穴４３１と、ヘッド本体４２の接合端面４２ａに軸線を一致して同心に形成され、前記結合穴４３１に嵌合される結合軸部４２１とを備える構成になっている。
また、前記アーバ４１ｃには、その外周面から結合穴４３１内に達する複数のねじ孔４３３がアーバ４１ｃの軸線に対し直角に形成され、この各ねじ孔４３３には、結合穴４３１に嵌合された結合軸部４３２を外周から締め付けるクランプねじ４３４が螺合されている。このクランプねじ４３４は、その螺入先端に先細のテーパ部４３４ａを有し、更に、結合軸部４２１の外周面には、クランプねじ４３４のテーパ部４３４ａが係合するクランプ用テーパ穴４２１ａが形成されている。
【００３８】
前記ヘッド本体４２の前端部には、図９〜図１２に示すように、ヘッド本体４２をその軸線Ｌ５と直交する直径方向に貫通する取付孔４５が形成され、この取付孔４５の一端が臨むヘッド本体４２の外周面箇所には、少なくとも側部支え面４６ａを有するチップ保持用段部４６が形成され、さらに、取付孔４５の他端が臨むヘッド本体４２の外周面箇所には取付孔４５の軸線Ｌ６と直交する取付面４７が弦状に切り欠くことにより形成されている。
【００３９】
また、図１０〜図１２に示すように、前記取付孔４５にはチップ支持軸４８がヘッド本体４２の直径方向に移動可能に嵌合されており、このチップ支持軸４８の一端にはチップ保持部材４９が設けられ、このチップ保持部材４９は、少なくともその側面４９ａがチップ保持用段部４６の側部支え面４６ａに当接された状態に保持される。
前記チップ保持部材４９の外周面箇所には、図１０〜図１２に示すように、ヘッド本体４２の軸線Ｌ５から半径方向に所定の間隔離れているとともに、ヘッド本体４２の軸線Ｌ５と平行で、かつチップ支持軸４８と直角な基準面５０１を有するチップ取付段部５０が形成され、このチップ取付段部５０には、工作物１の平坦面１ａへの溝入れ用溝入れチップ５１が皿ネジ５２により基準面５０１に押し当てられた状態に固着されている。
【００４０】
前記溝入れチップ５１は、図１０〜図１２に示すように、ホルダ本体４１を含むヘッド本体４２がその軸線Ｌ５を中心にして回転される時に工作物１の平坦面１ａをリング状に切削する切刃５１２を有し、そして、溝入れチップ５１の切刃５１２を含む部分はヘッド本体４２の先端面からヘッド本体４２の軸線Ｌ５と平行な方向に所定量突出されるように構成されている。また、このヘッド本体４２の半径方向に延在する切刃５１２は、工作物１の平坦面１ａに形成されるリング溝２の溝幅を設定する。
【００４１】
前記ヘッド本体４２の取付面４７には、図１０及び図１１に示すように、チップ支持軸４８をヘッド本体４２の直径方向に移動して溝入れチップ５１の位置をヘッド本体４２の半径方向に微調整する調整機構５３が設けられている。
【００４２】
前記調整機構５３は、図１０及び図１１に示すように、チップ支持軸４８をヘッド本体４２ｃの直径方向に微移動させるダイヤルリング５４と、このダイヤルリング５４をヘッド本体４２の取付面４７に回転可能に保持するロックフランジ５５と、ダイヤルリング５４をロックフランジ５５にプリロードした状態に保持するプリロードナット５６及びウェーブスプリング５７等を備えている。
【００４３】
前記ダイヤルリング５４は、図１０及び図１１に示すように、円筒状を呈し、この円筒状ダイヤルリング５４の内周面には、前記チップ支持軸４８の前端部外周面に形成した雄ねじ部４８１に螺合する雌ねじ５４１がダイヤルリング５４の全長に亘り形成され、さらに、ロックフランジ５５の外方に突出するダイヤルリング５４の外周箇所には、表面に目盛を刻設したフランジ５４２が一体に設けられている。また、ダイヤルリング５４の外方側の開口は塞ぎ板５４３により閉塞され、ロックフランジ５５の内側へ突出するダイヤルリング５４の外周面には、前記プリロードナット５６が螺合される雄ねじ５４４が形成されている。
【００４４】
前記ロックフランジ５５は、図１０及び図１１に示すように、ダイヤルリング５４の雄ねじ５４５側が嵌合される穴５５１を有し、このロックフランジ５５は複数のボルト５８によってヘッド本体４２の取付面４７に固定される構成になっている。
また、５９はチップ支持軸４８をヘッド本体４２に固定するためのクランプねじ（請求項に記載したクランプ手段に相当する）であり、このクランプねじ５９は、溝入れチップ５１の切刃５１２と相対向するヘッド本体４２の外周からチップ支持軸４８と直交するヘッド本体４２の半径方向に螺合されている。したがって、クランプねじ５９をヘッド本体４２にその半径方向から螺合して締め付けることにより、チップ保持部材４９の側面４９ａがチップ保持用段部４６の側部支え面４６ａに押し付けられるように固定できる構成になっている。
【００４５】
前記ヘッド本体４２へのチップ支持軸４８を含めた調整機構５３の組み付けに際しては、まず、ロックフランジ５５の穴５５１にダイヤルリング５４の雄ねじ５４５側を挿通し、この雄ねじ５４５にウェーブスプリング５７を介してプリロードナット５６を螺合し締め付けることにより、ダイヤルリング５４をロックフランジ５５にプリロード状態に組み付ける。
次に、チップ保持部材４９のチップ取付段部５０に溝入れチップ５１が固着された状態にあるチップ支持軸４８の雄ねじ部４８１側をチップ保持用段部４６側から取付孔４５に挿通し、この雄ねじ部４８１に上記プリロード状態に組み付けたダイヤルリング５４を螺合する。しかる後、ロックフランジ５５を複数のボルト５８によってヘッド本体４２の取付面４７に固定する。これにより、溝入れチップ５１及びチップ支持軸４８を含めた調整機構５３のヘッド本体４２への組み付けが完了する。
【００４６】
そして、プリロード状態にあるダイヤルリング５４の塞ぎ板５４３側頭部に図示省略の調整ハンドルを係合してダイヤルリング５４を右または左に回転操作することにより、ダイヤルリング５４と螺合されたチップ支持軸４８は取付孔４５内をヘッド本体４２の直径方向に微移動される。これにより、溝入れチップ５１の半径方向の位置が微調整され、工作物１の平坦面１ａに加工されるリング溝２の加工半径Ｒを調整できる。また、溝入れチップ５１の半径方向への位置調整が完了した後は、クランプねじ５９を締め付けることにより、チップ支持軸４８をクランプすると同時に、チップ保持部材４９の側面４９ａをチップ保持用段部４６の側部支え面４６ａに押し付ける。
次に、ヘッド本体４２の結合軸部４２１をアーバ４１ｃの結合穴４３１に嵌合した後、アーバ４１ｃの各ねじ孔４３３にクランプねじ４３４を螺合し締め付けることにより、ヘッド本体４２をアーバ４１ｃに一体に結合する。
【００４７】
このように構成されたリング溝加工用工具４０を用いてリング溝加工を行う場合は、ホルダ本体４１のシャンク部４１ａを図８の２点鎖線に示す工作機械の主軸６に装着する。かかる状態で、主軸６を回転するとともに工作物１に対して接近する方向に切り込み送りを行う。これにより、ヘッド本体４２の先端部にチップ支持軸４８及びチップ保持部材４９等を介して保持さられた溝入れチップ５１はヘッド本体４２の軸線Ｌ５を中心とする半径Ｒの円上を移動するため、この溝入れチップ５１は工作物１の平坦面１ａに半径Ｒのリング状溝２を切削加工することになる。
【００４８】
このような第３の実施の形態に示すリング溝加工用工具４０によれば、ホルダ本体４１の先端に分離可能に設けたヘッド本体４２に、その直径方向に貫通するように形成した取付孔４５にチップ支持軸４８をヘッド本体４２の直径方向に移動可能に嵌合し、このチップ支持軸４８の一端に設けたチップ保持部材４９の外周面箇所に、ヘッド本体４２の軸線Ｌ５と平行で、かつチップ支持軸４８と直角な基準面５０１を有するチップ取付段部５０を形成し、このチップ取付段部５０に溝入れ用溝入れチップ５１を基準面５０１に押し当てた状態に固着し、そして、溝入れチップ５１は、ホルダ本体４１を含むヘッド本体４２がその軸線Ｌ５を中心にして回転される時に工作物１の平坦面１ａをリング状に切削する切刃５１２を有するとともに、溝入れチップ５１の切刃５１２を含む部分はヘッド本体４２の先端面からヘッド本体４２の軸線Ｌ５と平行な方向に所定量突出されるように構成したので、ホルダ本体４１をヘッド本体４２の軸線Ｌ５を中心に回転して、切り込み送りをかけるだけの操作で工作物１の平坦面１ａにリング溝２を簡便に加工することができるとともに、工作物平坦面へのリング溝加工を短時間にかつ低コストで行うことができるほか、シール性及び真円度の高いリング溝を加工することができる。
【００４９】
また、この第３の実施の形態に示すリング溝加工用工具４０によれば、ヘッド本体４２の取付面４７に組み付けた調整機構５３により、チップ支持軸４８をヘッド本体４２の直径方向に移動して溝入れチップ５１の位置をヘッド本体４２の半径方向に微調整する構成にしたので、工作物１の平坦面１ａに加工されるリング溝２の加工半径Ｒを調整することができる。
また、この第３の実施の形態によれば、クランプねじ５９をヘッド本体４２にその半径方向から螺合して締め付けることにより、チップ保持部材４９の側面４９ａをチップ保持用段部４６の側部支え面４６ａに押し付けることができるから、チップ保持部材４９をヘッド本体４２に強固に結合することができる。
【００５０】
また、この第３の実施の形態に示すリング溝加工用工具４０によれば、ヘッド本体４２をアルミ合金等の軽合金材から成形したので、リング溝加工用工具４０のヘッド部分を軽量化することができる。
また、ホルダ本体４１の先端にヘッド本体４２を結合手段４３により互いに軸線を一致して分離可能に結合することにより、溝入れ用ヘッド本体の交換を容易に行うことができる。
【００５１】
次に、図１３により本発明の第２の実施の形態に示す変形例について説明する。
図１３は、この変形例におけるリング溝加工用工具の先端部分を拡大して示す断面図である。
この図１３において、図６と同一の構成要素には同一符号付して、その構成説明を省略し、第２の実施の形態と異なる部分を重点に述べる。
【００５２】
この変形例において、第２の実施の形態と異なる点は、チップ保持部材２６がチップ支持軸２５の一端に結合手段６０により着脱可能に結合されたところにある。
前記結合手段６０は、図１３に示すように、チップ支持軸２５の一端面に同心に突設した結合軸部６０１と、チップ支持軸２５の一端面と相対向するチップ保持部材２６の背面箇所に形成され前記結合軸部６０１が嵌合される結合穴６０２と、前記結合軸部６０１を含む前記チップ支持軸２５の軸心部に結合軸部６０１端面からチップ支持軸２５の他端方向に延在して形成された左ねじ形式の雌ねじ孔６０３と、前記チップ支持軸２５と反対の側からチップ保持部材２６を貫通して結合穴６０２に連通するように同軸に形成したボルト挿通孔６０４と、このボルト挿通孔６０４を通して前記雌ねじ孔６０３に螺合し締め付けることによりチップ保持部材２６をチップ支持軸２５及びチップ保持部材２６に結合する左ねじ形式の結合ボルト６０５とを備えている。
【００５３】
このような変形例において、チップ支持軸２５の結合軸部６０１にチップ保持部材２６の結合穴６０２を嵌合した状態で、左ねじの結合ボルト６０５をボルト挿通孔６０４に挿通して雌ねじ孔６０３に螺合し締付ける。これにより、チップ保持部材２６はチップ支持軸２５に結合されると同時にチップ保持部材２６の側面２６ａが、チップ保持用段部２３の側部支え面２３ａに当接されるため、ホルダ本体２１のアーバ２１ｃへのチップ保持部材２６の結合を、より強固にできる。これに伴い、ビビリなどがなくなり、高精度のリング溝加工を行うことができる。
また、この変形例によれば、チップ保持部材２６を結合手段６０によりチップ支持軸２５の一端に着脱可能に結合できるため、溝幅の異なるリング溝を加工する場合などに、溝入れチップ２８を含むチップ保持部材２６を交換するのみで対応でき、同一のホルダ本体を溝幅の異なる工具として兼用することができる。
【００５４】
なお、本発明における調整機構は、上記第２及び第３の実施の形態に示す構成のものに限定されないほか、上記第２及び第３の実施の形態に示す場合と逆に調整機構を溝入れチップが設けられる側に設けるようにしてもよい。
また、上記変形例では、チップ保持部材２６とチップ支持軸２５とを結合手段６０により分離可能に結合する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、上記変形例に示す構成の結合手段を上記図９〜図１１に示すリング溝加工用工具のチップ支持軸４８とチップ保持部材４９とを分離可能に結合する場合にも同様に適用することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のリング溝加工用工具によれば、工具用のホルダ本体等に対して回転と切り込み送りを与えるのみで、工作物平坦面へのリング溝加工を簡便に、かつ低コストで可能にするとともに、シール性及び真円度の高いリング溝を加工することができる。
【００５６】
また、本発明によれば、調整機構により溝入れチップの位置をアーバまたはヘッド本体の直径方向に移動して溝入れチップを半径方向に微調整できる構成にすることにより、工作物の平坦面に加工されるリング溝の加工半径を調整することができる。
また、本発明によれば、ヘッド本体をアルミ合金等の軽合金材から構成することにより、リング溝加工用工具のヘッド部分を軽量化することができる。
さらにまた、本発明によれば、ホルダ本体の先端にヘッド本体を結合手段によって互いに軸線を一致して分離可能に結合することにより、溝入れ用ヘッド本体の交換を容易に行うことができるという効果がある。
【００５７】
また、本発明によれば、チップ支持軸を該チップ支持軸と直交するアーバまたはヘッド本体の半径方向からクランプ手段で締め付けてチップ保持部材の側面をチップ保持用段部の側部支え面に押し付けることにより、アーバまたはヘッド本体へのチップ保持部材の結合を、より強固にすることができる。
さらにまた、本発明によれば、チップ保持部材を結合手段によりチップ支持軸の一端に着脱可能に結合できるため、溝幅の異なるリング溝を加工する場合などに、溝入れチップを含むチップ保持部材を交換するのみで対応できる。
また、本発明によれば、チップ保持部材の少なくとも底面と背面がそれぞれ当接される底部支え面及び背部支え面を有するチップ保持用段部をアーバまたはヘッド本体に設け、チップ保持部材とチップ支持軸の結合手段を構成する左ねじ形式の結合ボルトを雌ねじ孔に螺合して締付けた時にチップ保持部材の側面をチップ保持用段部の側部支え面に押し付けるように構成することにより、チップ保持部材のアーバまたはヘッド本体への結合を、より強固にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来におけるリング溝加工方法の説明図である。
【図２】本発明にかかるリング溝加工用工具の第１の実施の形態を示す全体の側面図である。
【図３】図２の３−３線に沿う拡大底面図である。
【図４】図３の４−４線に沿う拡大側面図である。
【図５】本発明にかかるリング溝加工用工具の第２の実施の形態を示す全体の側面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に示すリング溝加工用工具の先端部分の拡大断面図である。
【図７】図６の７−７線に沿う拡大断面図である。
【図８】図６の８−８線に沿う溝入れチップの側面図である。
【図９】本発明にかかるリング溝加工用工具の第３の実施の形態を示す一部切り欠きの全体の側面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に示すリング溝加工用工具の先端部分の拡大断面図である。
【図１１】図１０の１１−１１線に沿う拡大断面図である。
【図１２】図１０の１２−１２線に沿う溝入れチップの側面図である。
【図１３】本発明の変形例におけるリング溝加工用工具の先端部分を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１ 工作物
１ａ 平坦面
２ リング溝
１０ リング溝加工用工具
１１ アーバ
１１Ａ シャンク部
１２ チップ取付段部
１２ａ 基準面
１３ 溝入れチップ
１３ｂ 切刃
２０ リング溝加工用工具
２１ ホルダ本体
２１ａ シャンク部
２１ｂ フランジ部
２１ｃ アーバ
２２ 取付孔
２３ チップ保持用段部
２３ａ 側部支え面
２５ チップ支持軸
２６ チップ保持部材
２７ チップ取付段部
２７１ 基準面
２８ 溝入れチップ
２８２ 切刃
３０ 調整機構
４０ リング溝加工用工具
４１ ホルダ本体
４１ａ シャンク部
４１ｂ フランジ部
４１ｃ アーバ
４２ ヘッド本体
４３ 結合手段
４５ 取付孔
４６ チップ保持用段部
４６ａ 側部支え面
４８ チップ支持軸
４９ チップ保持部材
５０ チップ取付段部
５０１ 基準面
５１ 溝入れチップ
５１２ 切刃
５３ 調整機構
６０ 結合手段
６０１ 結合軸部
６０２ 結合穴
６０３ 雌ねじ孔
６０４ ボルト挿通孔
６０５ 結合ボルト
Claims (13)
- 工作物の平坦面にリング溝を切削するリング溝加工用工具であって、
一端にシャンク部を有する所望径のアーバを備え、
前記アーバの他端部の外周面箇所には、前記アーバの軸線から半径方向に所定の間隔離れているとともに前記外周面箇所の外周面に接する接線と平行で、かつアーバの軸線と平行な基準面を有するチップ取付段部が形成され、前記チップ取付段部には前記工作物平坦面への溝入れチップが前記基準面に押し当てられた状態に固着され、前記溝入れチップは前記アーバがその軸線を中心にして回転される時に前記工作物の平坦面をリング状に切削する切刃を有し、前記溝入れチップの切刃を含む部分は前記アーバの先端面からアーバの軸線と平行な方向に所定量突出されるように構成したことを特徴とするリング溝加工用工具。 - 前記工作物の平坦面に形成されるリング溝の溝幅は、前記アーバの半径方向に延在する前記切刃の刃幅により設定され、かつ前記リング溝の半径は前記アーバの軸線から前記基準面までの間隔に応じて設定されることを特徴とする請求項１記載のリング溝加工用工具。
- 工作物の平坦面にリング溝を切削するリング溝加工用工具であって、
工作機械主軸への装着用シャンク部及び該シャンク部の一端に互いの軸線が一致するように設けたアーバを有するホルダ本体を備え、
前記アーバの先端部には該先端部をアーバの軸線と交叉する方向に延在する取付孔が形成され、前記取付孔にチップ支持軸がアーバの軸線と交叉する方向に移動可能に嵌合され、前記チップ支持軸の一端にチップ保持部材が設けられ、前記チップ保持部材の外周面箇所には、前記アーバの軸線から半径方向に所定の間隔離れているとともに前記アーバの軸線と平行で、かつ前記チップ支持軸と直角な基準面を有するチップ取付段部が形成され、前記チップ取付段部には前記工作物平坦面への溝入れチップが前記基準面に押し当てられた状態に固着され、前記溝入れチップは前記アーバがその軸線を中心にして回転される時に前記工作物の平坦面をリング状に切削する切刃を有し、前記溝入れチップの切刃を含む部分は前記アーバの先端面からアーバの軸線と平行な方向に所定量突出されるように構成され、更に、前記アーバの前端部には前記チップ支持軸をアーバの半径方向に移動して前記溝入れチップの位置をアーバの半径方向に微調整する調整機構が設けられていることを特徴とするリング溝加工用工具。 - 前記工作物の平坦面に形成されるリング溝の溝幅は、前記アーバの半径方向に延在する前記切刃の刃幅により設定され、かつ前記リング溝の半径は前記アーバの軸線から前記基準面までの間隔に応じて設定されることを特徴とする請求項３記載のリング溝加工用工具。
- 前記チップ支持軸を前記アーバに固定するクランプ手段を備えることを特徴とする請求項３記載のリング溝加工用工具。
- 前記取付孔の一端が臨む箇所には前記チップ保持部材の少なくとも側面が当接される側部支え面を有するチップ保持用段部が形成され、前記アーバには、前記チップ支持軸を該チップ支持軸と直交する前記アーバの半径方向から螺合して締め付けることにより前記チップ保持部材の側面が前記側部支え面に押し付けられるように固定するクランプねじを設けたことを特徴とする請求項３記載のリング溝加工用工具。
- 工作物の平坦面にリング溝を切削するリング溝加工用工具であって、
工作機械主軸への装着用シャンク部及び該シャンク部の一端に互いの軸線が一致するように設けたアーバを有するホルダ本体と、前記アーバの先端部に互いの軸線を一致して着脱可能に設けた所望径の軽合金からなる溝入れ用のヘッド本体とを備え、
前記ヘッド本体には該ヘッド本体の軸線と交叉する方向に延在する取付孔が形成され、前記取付孔にチップ支持軸がヘッド本体の軸線と交叉する方向に移動可能に嵌合され、前記チップ支持軸の一端にチップ保持部材が設けられ、前記チップ保持部材の外周面箇所には、前記ヘッド本体の軸線から半径方向に所定の間隔離れているとともに前記ヘッド本体の軸線と平行で、かつ前記チップ支持軸と直角な基準面を有するチップ取付段部が形成され、前記チップ取付段部には前記工作物平坦面への溝入れチップが前記基準面に押し当てられた状態に固着され、前記溝入れチップは前記ホルダ本体を含むヘッド本体がその軸線を中心にして回転される時に前記工作物の平坦面をリング状に切削する切刃を有し、前記溝入れチップの切刃を含む部分は前記ヘッド本体の先端面からヘッド本体の軸線と平行な方向に所定量突出されるように構成され、更に、前記ヘッド本体には前記チップ支持軸をヘッド本体の半径方向に移動して前記溝入れチップの位置をヘッド本体の半径方向に微調整する調整機構が設けられていることを特徴とするリング溝加工用工具。 - 前記工作物の平坦面に形成されるリング溝の溝幅は、前記ヘッド本体の半径方向に延在する前記切刃の刃幅により設定され、かつ前記リング溝の半径は前記ヘッド本体の軸線から前記基準面までの間隔に応じて設定されることを特徴とする請求項７記載のリング溝加工用工具。
- 前記チップ支持軸を前記ヘッド本体に固定するクランプ手段を備えることを特徴とする請求項７記載のリング溝加工用工具。
- 前記取付孔の一端が臨む箇所には前記チップ保持部材の少なくとも側面が当接される側部支え面を有するチップ保持用段部が形成され、前記アーバには、前記チップ支持軸を該チップ支持軸と直交する前記アーバの半径方向から螺合して締め付けることにより前記チップ保持部材の側面が前記側部支え面に押し付けられるように固定するクランプねじを設けたことを特徴とする請求項７記載のリング溝加工用工具。
- 前記チップ保持部材は前記チップ支持軸の一端に結合手段により着脱可能に結合されていることを特徴とする請求項３または７記載のリング溝加工用工具。
- 前記結合手段は、前記チップ保持部材の前記チップ支持軸の一端と相対向する箇所に形成され前記チップ支持軸の一端部が嵌合される結合穴と、前記チップ支持軸の軸心部に該チップ支持軸の一端面からチップ支持軸の他端方向に延在して形成した雌ねじ孔と、前記チップ支持軸と反対の側から前記チップ保持部材を貫通して前記雌ねじ孔に螺合される結合ボルトとを備えることを特徴とする請求項１１記載のリング溝加工用工具。
- 前記チップ保持部材は前記チップ支持軸の一端に結合手段により着脱可能に結合され、前記結合手段は、前記チップ保持部材の前記チップ支持軸の一端と相対向する箇所に形成され前記チップ支持軸の一端部が嵌合される結合穴と、前記チップ支持軸の軸心部に該チップ支持軸の一端面からチップ支持軸の他端方向に延在して形成した雌ねじ孔と、前記チップ支持軸と反対の側から前記チップ保持部材を貫通して前記雌ねじ孔に螺合される結合ボルトとを備え、前記取付孔の一端が臨む箇所には前記チップ保持部材の少なくとも側面が当接される側部支え面を有するチップ保持用段部が形成され、前記結合ボルトを前記雌ねじ孔に螺合して締付けた時に前記チップ保持部材の側面が前記チップ保持用段部の側部支え面に押し付けられるように構成したことを特徴とする請求項３または７記載のリング溝加工用工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002372549A JP2004202605A (ja) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | リング溝加工用工具 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2002372549A JP2004202605A (ja) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | リング溝加工用工具 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004202605A true JP2004202605A (ja) | 2004-07-22 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2004202605A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007152453A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Kuroda Precision Ind Ltd | ボーリングヘッド |
-
2002
- 2002-12-24 JP JP2002372549A patent/JP2004202605A/ja active Pending
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