JP2005125431A - 径調整式穴加工工具 - Google Patents

Abstract

【課題】 構成部品点数を大幅に削減できてしかもいちいち交換することなく、切刃の位置を簡単に微調整すること。
【解決手段】 工具本体２に調整ネジ１０が螺合され、調整ネジ１０は、工具本体２の鍔部６の外周部に刻設されたネジ孔に螺合され、先端がシャンクに設けられたフランジ１３に向かって設けられている。フランジ１３は、シャンクの基部に、該シャンクより大径をなすと共に、工具本体２の鍔部６に設けられた嵌合孔１２に嵌合する大きさに形成されており、嵌合孔１２に嵌合した状態にあるとき、調整ネジ１０の先端と当接する当接面１５ａを有する切欠１５が設けられている。
【選択図】 図３

Description

この発明は、径調整式穴加工工具に係り、特に、刃先位置を調整して径寸法を変えるのに好適な径調整式穴加工工具に関する。

この種の穴加工工具にあっては、調整装置を用いて刃先の位置決め作業の精度及び作業性を向上することが提案されており、そのため、従来技術の切削工具においては、シャンク部分に設けられた刃先位置調整用の偏心スリーブを備えると共に、その偏心スリーブを軸線を中心として回転自在に支持するようにした偏心スリーブタイプのものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載されたもの（以下、第１の従来技術という）は、工作機械等の側部に垂直に固定されたベースと、このベースに取り付けられて、工具のシャンク部に設けられた偏心スリーブをその軸線を中心として回転自在に支持することにより工具を保持する支持ブラケットと、この支持ブラケットに支持された穴加工工具の偏心スリーブに一体回転可能に係合する回転力伝達部材と、測定杆の先端を切削工具の刃先位置の近傍として支持されたダイヤルゲージとを備えてなり、回転力伝達部材には該回転力伝達部材を回転させるためのレバーが半径方向に向けて設けられている。工具の先端には切刃を有するチップが装着されている。

そして、まず、チップの正確な切刃の刃先位置の基準となるダミー工具を用意し、このダミー工具を支持ブラケットに正確に装着してこのときのダイヤルゲージの数値を読み取ると、次に、ダミー工具を取り外し、刃先寸法を測定すべきチップ付きの切削工具を支持ブラケットに装着する。この際、切削工具は、自身のシャンクに偏心スリーブを装着した後、このシャンクを回転支持穴に挿入し、偏心スリーブの係合部を係合させると共に、係止溝を位置決めピンと係合させたりする他、押圧機構のネジ部を偏心スリーブ内にねじ込んで、ネジ部の先端をシャンク側面に当接して押圧した後、レバーを支持ブラケットの軸回りに移動して回転力伝達部材を回転することにより、シャンクに対して偏心スリーブを相対回転させ、チップの刃先寸法をダミー工具の場合に合わせる。このようにしてチップが目的の刃先寸法になったら、レバーの操作を停止し、押圧機構のネジ部を偏心スリーブから外に逃がし、支持ブラケットから工具を引き抜くことで、刃先の径調整が終了する。
特開平８−２１５９８４号公報（第３−５頁、図１−図２）

また、第２の従来技術として、予め、径方向に寸法の異なるチップがそれぞれ装着された複数の工具を用意しておき、その工具の中から工具を選択して工作機械に交換して取り付けることで、チップの径の変更を行うようにしたものもある。

ところで、上記第１の従来技術においては、レバーの操作により偏心スリーブを工具内で回転させることでチップ切刃の刃先の位置を変えることができるものの、偏心スリーブを直接回転させるので、刃先の位置を微妙に調整することができず、しかも、その調整に多くの作業を要すると共に、チップが目的の刃先寸法になった時点で、押圧機構のネジ部を偏心スリーブから外に逃がし、支持ブラケットから工具を引き抜いたりするので、調整作業にかなりの手間がかかり、簡単に微調整を行うことができにくいという問題があった。
また、上記第２の従来技術においては、チップがそれぞれ装着された複数の工具を選択することで工作機械に取り付けるので、交換するだけで済むばかりでなく、調整装置を簡素化することができるものの、予め、刃先の径が定まっている工具を選択的に取り付けるだけであるので、刃先の径方向の微調整を行うことができないという問題があった。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、切刃の位置を簡単に微調整することができ、しかも切刃を交換することなく行うことができる径調整式穴加工工具を提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、先端面に中心軸線と偏心してシャンク取付孔が設けられた工具本体と、先端部に切刃が設けられると共に、後端部に軸方向に延在して設けられたシャンクが、前記工具本体のシャンク取付孔に嵌合して固定されるホルダーとを備えてなり、前記工具本体の中心軸線と前記ホルダーの軸線間の偏心した距離に基づいて切刃の径方向の位置を調整するようにした径調整式穴加工工具であって、前記工具本体に前記シャンクに向かって螺合された調整ネジと、該調整ネジにより前記シャンクを前記ホルダーの軸線を中心として前記工具本体内で回動させ、前記工具本体において前記切刃の径方向の位置を調整する調整手段と、前記シャンクを前記工具本体に固定するクランプネジとを備えることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１記載の径調整式穴加工工具において、前記調整手段は、前記シャンクに設けられたフランジに、前記調整ネジの先端と当接する当接面を有する切欠が設けられていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、工具本体に螺合された調整ネジにより、ホルダーのシャンクが押圧され、それによって工具本体内でシャンクが軸線回りに回動されることで、切刃の刃先を径方向に微妙にずらすことができるように構成したので、切刃の微調整を良好に行うことができ、しかも切刃を交換することなく行うことができるという効果が得られる。

請求項２に係る発明によれば、シャンクのフランジに調整ネジと当接する当接面を有する切欠が設けられているので、調整ネジを押し込むだけでシャンクを容易に回動させることができ、ホルダーに設けられた切刃の径方向の微調整を的確に行うことができる効果が得られる。

以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１から図３はこの発明の一実施の形態に係る径調整式穴加工工具を示す図であって、図１は径調整式穴加工工具を示す全体図、図２は図１の左側から見た側面図、図３は図１のＡ−Ａ線に相当する拡大断面図である。
図１に示すこの径調整式穴加工工具１は、工具本体２と、先端部に切刃４が設けられたホルダー３とを備えて構成されており、ホルダー３に設けられたシャンク５が工具本体２に嵌合して固定されたとき、工具本体２が駆動されてホルダー３と共に回転することで、ホルダー３の切刃４が被削材に所望の穴加工を行うようになっている。

工具本体２は、その基部側が工作機械の主軸に取り付けられて該主軸の駆動源によって中心軸線Ｏ回りに回転するものであり、略円柱状をなしていて、その先端に側方に突出する鍔部６が設けられている。
ホルダー３は、図１に示すように多段円柱状をなしており、その先端部に切刃４が設けられると共に、その後端部にシャンク５が延在して設けられている。切刃４は、図２に示すように、ホルダー３に装着された内側寄りチップ７Ａと外側寄りチップ７Ｂとからなる二個のスローアウェイチップ（以下、チップと称す）に設けられており、穴加工時、工具本体２の中心軸線Ｏを中心として回転することで内側寄りチップ７Ａが被削材に設けられる加工穴の内側部分を穿ち、かつ外側寄りチップ７Ｂが加工穴の外側部分を穿つようになっている。内側寄りチップ７Ａ及び外側寄りチップ７Ｂは、ホルダー３に取付ネジで交換可能に装着されている。

シャンク５は、図１に示すようにホルダー３の後端部において、そのホルダー３の軸線Ｐを中心とする位置に軸方向に沿って延在する円柱状をなし、工具本体２に穿設されたシャンク取付孔８に嵌合されたとき、ホルダー３が後述する固定手段によって工具本体２に固定される。但し、図１では、工具本体２の中心軸線Ｏとホルダー３の軸線Ｐとが水平線上で一致した状態で作図されているため、中心軸線Ｏと軸線Ｐとが同一線上に位置している。
シャンク取付孔８は、シャンク５を嵌合するためのものであって、工具本体２の先端面において、その中心軸線Ｏから若干偏心した位置に軸方向に沿い設けられている。
従って、ホルダー３（シャンク５）の軸線Ｐが図３に示すように、工具本体２の中心軸線Ｏに対して距離Ｌ分だけずれた状態で嵌合しており、シャンク５が回動されたときそれに伴い中心軸線Ｏとホルダー３の軸線Ｐ間の距離Ｌに基づいてホルダー３におけるチップ７Ａ及び７Ｂの切刃４の刃先が径方向にずれ、これによって切刃４の位置が径方向に調整されるようになっている。

この実施形態では、工具本体２に調整ネジ１０が螺合され、その調整ネジ１０によってホルダー３が工具本体２内で回動するようになっている。
調整ネジ１０は、図３に示すように、工具本体２の鍔部６の外周部に刻設されたネジ孔１１に螺合されており、その先端がシャンク５に設けられた調整手段としてのフランジ１３に向かって設けられている。フランジ１３は、シャンク５の基部に、該シャンク５より大径をなすと共に、工具本体２の鍔部６に設けられた嵌合孔１２に嵌合する大きさに形成されており、嵌合孔１２に嵌合した状態にあるとき、調整ネジ１０の先端と当接する当接面１５ａを有する切欠１５が設けられている。即ち、切欠１５は、図３に示すように、シャンク５のフランジ１３に外周側から内側方向に径と略平行に直線的に形成された当接面１５ａが設けられると共に、当接面１５ａの内端からフランジ１３の外側に向かいやや右下がりの状態に直線状に傾斜して切り除かれており、この空間内に調整ネジ１０の先端部分が配置されるようになっている。

調整ネジ１０が回転操作されたとき、該調整ネジ１０の先端が当接面１５ａと突き当たってフランジ１３がその軸線Ｐを中心として軸回りに回転することで、工具本体２においてホルダー３の切刃４の刃先が微量ながら径方向に移動し、調整されるようになっている。その際、図２に示すように、鍔部６の前面にメモリを表す複数のマーキング１８が設けられると共に、フランジ１３の前面にもマーキング１９が設けられ、複数のマーキング１８に対するマーキング１９の位置を確認することで、ホルダー３の回動角度を認識できるようになっている。

そして、工具本体２に対して切刃４の位置が調整されたとき、固定手段としてのクランプネジ１６でフランジ１３を締め付けることで、工具本体２にホルダー３を固定するようになっている。クランプネジ１６は、工具本体２の鍔部６に放射状に刻設されたねじ孔１７に螺合することで、互いに等間隔の角度（１２０°の角度）で三個設けられている。
更に、図１に示されるように、フランジ１３には、テーパ部１４が設けられている。このテーパ部１４は、フランジ１３において、先端側が最も小さい径をなすと共に、そこから軸方向に沿い後端側に至るに従い次第に拡径されることで先端側と同径をなすよう先細形状に形成されており、従って外周が傾斜面１４ａとされている。
なお、図１において、符号２３は第２切刃であり、ホルダー３のシャンク５及び先端径部３ａより大径をなすと共にフランジ１３より小径をなす中太部３ｂに取り付けられ、切刃４によって穴加工された部分にザグリ加工を行えるようになっている。

この実施形態の径調整式穴加工工具１は、上記のように構成されているので、次に、その取り扱いについて以下に説明する。
まず、図示しない工作機械の主軸に工具本体２を取り付けた後、この工具本体２に、予め刃先４を有する内側寄りチップ７Ａ及び外側寄りチップ７Ｂが装着されたホルダー３を取り付ける。
その場合、工具本体２のシャンク取付孔８内にホルダー３に設けられているシャンク５を嵌合すると共に、嵌合孔１２内にフランジ１３を嵌合した後、固定手段としてのクランプネジ１６を締め付けることで、工具本体２にホルダー３を固定するが、予め、ホルダー３を固定しておいた工具本体２を工作機械の主軸に取り付けてもよい。
これにより、工作機械によって工具本体２が駆動され、ホルダー３が回転することで、ホルダー３の先端部に設けられた切刃４が被削材に穴加工を行うことができる。

上記穴加工に際し、切刃４の径方向が目的とする加工穴より小さい場合には、切刃４の先端が大きくなるように調整する必要がある。
その際、まず、クランプネジ１６を緩めておき、その状態で調整ネジ１０を回転操作して該調整ネジ１０がシャンク５のフランジ１３に設けられた切欠１５の当接面１５ａを押し付けると、フランジ１３がその軸線Ｐを中心として工具本体２の嵌合孔１２内で回動され、その回動により、工具本体２の中心軸線Ｏとホルダー３の軸線Ｐ間の距離Ｌに基づいて切刃４の刃先がホルダー３の先端部分において径方向に次第に拡開されるので、切刃４の刃先が径方向に微妙にずれ、調整されることとなる。

つまり、この径調整式穴加工工具１によれば、工具本体２に螺合された調整ネジ１０によってフランジ１３が押圧され、それによって工具本体２内でシャンク５が軸線Ｐ回りに回動されることで、切刃４の刃先を径方向に微妙にずらすことができるので、切刃４の微調整を良好に行うことができる。
しかも、調整ネジ１０は、シャンク４及びフランジ１３の径に比べて細いものであって、そのリード及びねじピッチが微小なものとなることから、回転操作によってわずかずつ前進すると共に、そのわずかずつの前進によってシャンク５を少しずつ回動させることができる。そのため、一般的には０．１ｍｍの偏心量の場合、０．２ｍｍ程度まで調整することができるが、この実施形態においては、０．０１〜０．５ｍｍの範囲に渡り微妙な偏心量で調整することができる。

このようにして、調整ネジ１０の操作によってシャンク５が微妙に回動されることで切刃４の径が微調整された後、クランプネジ１６を締め付けることで工具本体２にホルダー３を組み付け、固定することができるので、従来技術のように偏心スリーブを直接回動させる場合と異なり、簡単な操作で切刃の微調整を容易に行うことができ、しかも、切刃が設けられたシャンクをいちいち交換することなく行うことができる。特に、切刃４の刃先の位置を微妙にずらすことができると、通常の穴加工を行った後、微調整することで、仕上げ用の穴加工をも同一工具で実現することができ、穴加工の作業性を改善することができる。

また、シャンク５のフランジ１３の外周部に調整ネジ１０の先端と対向する位置に当接面１５ａを有する切欠１５が設けられているので、工具本体２内にシャンク５が嵌合されているにも拘わらず、調整ネジ１０を押し込むだけでシャンク５を容易に回動させることができる。その上、フランジ１３は、ホルダー３全体の軸方向の中間部分に設けられているので、調整ネジ１０によって押圧したとき、ホルダー３の先端側や後端側だけを回動させる場合と異なり、ホルダー３全体を良好に回動させることができる。これにより、ホルダー３に設けられた切刃４の径方向の微調整を的確に行うことができる。

更に、工具本体２の鍔部６とホルダー３のフランジ１３との前面には、工具本体２に対するホルダー３の回動角度を表示するマーキング１８及び１９が設けられているので、調整ネジ１０によって微調整するとき、上記両マーキングを目安とすることで、微調整であるにもかかわらず、切刃４の位置としての径方向の突出量を目で確認することができ、微調整に対する作業性が高まる。

そして、ホルダー３を工具本体２に嵌合してクランプネジ１６で固定したとき、即ち、ホルダー３のシャンク取付孔８にシャンク５を嵌合すると共に嵌合孔１２にフランジ１３を嵌合した後、クランプネジ１６で締め付けると、フランジ１３に先細形状のテーパ部１４が設けられていることから、フランジ１３が嵌合孔１２に対し後部（奥部）側に引き寄せられせるように押し込まれるので、工具本体２に対してホルダー３を的確に固定することができ、両者２、３の組立上の信頼性が高まる。

なお、上記実施の形態において、工作機械に取り付けられる工具本体、及び工具本体に固定されるホルダーとを備えて径調整式穴加工工具を構成した例を示したが、それらの具体的形状は図示例に限定されるものではない。特に、ホルダーの先端部に設けられる切刃として、内側寄りチップ及び外側寄りチップが交換可能に取り付けられることで切刃を構成する例を示したが、チップに限らず、ホルダー自体に切刃を直接設けたものにも適用することで、同様の作用効果を得ることができ、図示例に限定されるものではない。

この発明は、径調整式穴加工工具において、構成部品点数を大幅に削減できてしかもいちいち交換することなく、切刃の位置を簡単に微調整することができることから、産業上の利用可能性が認められる。

この発明の第１の実施の形態に係る径調整式穴加工工具を示す全体図である。 図１の左側から見た側面図である。 図１のＡ−Ａ線に相当する拡大断面図である。

符号の説明

１ 径調整式穴加工工具
２ 工具本体
３ ホルダー
４ 切刃
５ シャンク
１０ 調整ネジ
１３ フランジ
１５ 切欠
１５ａ 当接面
１６ クランプネジ

Claims (2)

1. 先端面に中心軸線と偏心してシャンク取付孔が設けられた工具本体と、先端部に切刃が設けられると共に、後端部に軸方向に延在して設けられたシャンクが、前記工具本体のシャンク取付孔に嵌合して固定されるホルダーとを備えてなり、前記工具本体の中心軸線と前記ホルダーの軸線間の偏心した距離に基づいて切刃の径方向の位置を調整するようにした径調整式穴加工工具であって、
   前記工具本体に前記シャンクに向かって螺合された調整ネジと、該調整ネジにより前記シャンクを前記ホルダーの軸線を中心として前記工具本体内で回動させ、前記工具本体において前記切刃の径方向の位置を調整する調整手段と、前記シャンクを前記工具本体に固定するクランプネジとを備えることを特徴とする径調整式穴加工工具。
2. 請求項１記載の径調整式穴加工工具において、
   前記調整手段は、前記シャンクに設けられたフランジに、前記調整ネジの先端と当接する当接面を有する切欠が設けられていることを特徴とする径調整式穴加工工具。
   
   
   

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