JP2005161435A

JP2005161435A - 切削工具及びこれに用いられるアーバ

Info

Publication number: JP2005161435A
Application number: JP2003401455A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Takiguchi; 正治滝口; Akira Kanahoshi; 彰金星
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2003-12-01
Filing date: 2003-12-01
Publication date: 2005-06-23

Abstract

【課題】アーバの先端面に穿設された取付孔に穴加工工具を装着したときに、この穴加工工具の先端外周に設けられた切刃の振れ精度を高く保つ。
【解決手段】アーバ１０の先端面１３に軸線Ｏ方向の後端側へ向かって穿設された取付孔１４が、軸線Ｏ方向の両端側部分１４Ａ，１４Ｂを除いた中間部分１４Ｃに、その内径が一段大きくなるぬすみ部１６を軸線Ｏ方向で所定間隔を介して複数有しているようにする。取付孔１４の両端側部分１４Ａ，１４Ｂのそれぞれにおける軸線Ｏ方向に沿った長さＬ１，Ｌ２を、その内径Ｄに対して１．０Ｄ以上に設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークに形成された下穴を所定の内径に加工するための穴加工工具を備えた切削工具に関するものである。

従来より、この種の切削工具として、図３に示すようなものがある。
この切削工具は、軸線Ｏ回りに回転されるアーバ１の先端面１Ａに軸線Ｏ方向の後端側へ向かって穿設された長尺の取付孔２に、長尺の略円柱状をなすリーマ３（穴加工工具）が軸線Ｏと同軸に装着されたものであり、さらに、アーバ１の先端部外周には、軸線Ｏに対して傾斜する切刃４が設けられたものである（例えば、特許文献１参照）。

また、アーバ１の先端面１Ａに穿設された長尺の取付孔２は、先端面１Ａへの開口部である先端から後端まで軸線Ｏ方向の略全長に亘って略一定の内径Ｄを有するような略円柱孔状をなしている。そして、このような略円柱孔状をなす取付孔２に対して、略円柱状をなすリーマ３の後端側部分であるシャンク部が挿入されるとともに、このシャンク部の外周面に形成された平坦面３Ａが、クランプネジ５の先端で径方向から押圧されることにより、リーマ３がアーバ１の取付孔２に対して固定されて装着されている。

さらに、リーマ３のシャンク部がクランプネジ５によって径方向から押圧されていると、このリーマ３の先端外周に設けられた切刃の振れ精度が得られにくくなるので、上述したような切削工具では、アーバ１の先端部に、その径方向にねじ込まれる複数の調整ネジ６…を周方向で略等間隔に設け（図３では一つの調整ネジ６のみ示されている）、これら複数の調整ネジ６…を用いてリーマ３の切刃の振れを微調整するようにしている。

そして、アーバ１が、軸線Ｏ回りに回転されつつ軸線Ｏ方向の先端側へ向かって送られると、上記のアーバ１の取付孔２に装着されたリーマ３が、例えばエンジンのシリンダーヘッドにおけるバルブ穴（ワークに形成された下穴）を所定の内径に加工するとともに、上記のアーバ１の先端部外周に設けられた切刃４が、このバルブ穴の開口部にバルブヘッドが当接するバルブシート面を加工するようになっている。
特開２００２−５９３１３号公報

ところで、このような切削工具において、長尺の取付孔２をアーバ１の先端面１Ａに穿設する際には、その下穴加工を行ってから仕上げ加工を行うことになるのであるが、上述したように、長尺の取付孔２がその略全長に亘って略一定の内径Ｄを有するような略円柱孔状をなしていることから、どうしても取付孔２の曲がりが生じてしまい、高い穴精度を有する取付孔２をアーバ１の先端面１Ａに穿設することは極めて困難であった。
そのため、たとえ複数の調整ネジ６…を用いて、リーマ３の切刃の振れを微調整したとしても、取付孔２の曲がりが生じていることに起因してリーマ３のシャンク部の曲がりも生じてしまうので、このリーマ３の先端部の外周に設けられた切刃についての高い振れ精度を得ることができなくなり、ひいては、ワークに形成された下穴の加工精度を低下させてしまうという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、アーバの先端面に穿設された取付孔に穴加工工具を装着したときに、この穴加工工具の先端外周に設けられた切刃の振れ精度を高く保つことができる切削工具及びこれに用いられるアーバを提供することを目的とする。

上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明による切削工具は、軸線回りに回転されるアーバの先端面に前記軸線方向の後端側へ向かって穿設された取付孔に、長尺状をなす穴加工工具が装着されてなる切削工具であって、前記取付孔が、前記軸線方向の両端側部分を除いた中間部分に、その内径が一段大きくなるぬすみ部を有していることを特徴とするものであり、本発明によるアーバは、本発明の切削工具に用いられるアーバであって、前記取付孔が、前記軸線方向の両端側部分を除いた中間部分に、その内径が一段大きくなるぬすみ部を有していることを特徴とするものである。

このような本発明によれば、従来のように略全長に亘って略一定の内径を有する長尺の取付孔をアーバに形成するのではなく、軸線方向の両端側部分を除いた中間部分に例えば軸線方向で所定間隔を介して複数のぬすみ部が設けられた取付孔を形成するようになっている。そのため、取付孔がぬすみ部の存在によって実質的に複数に分断されることとなるので、短尺の取付孔部分を複数形成して長尺の取付孔とすればよく、この取付孔に生じる曲がりを吸収して抑制することができる。したがって、高い穴精度を有する取付孔をアーバに形成することができ、このような取付孔に対して装着される穴加工工具の切刃の振れ精度を高く保って、ワークの加工精度を良好に維持することができる。
その一方で、取付孔の中間部分を除く両端側部分にはぬすみ部が設けられていないことから、取付孔に挿入される穴加工工具の後端側部分を取付孔の両端側部分で確実に支持することができる。なお、前記取付孔の前記両端側部分のそれぞれにおける前記軸線方向に沿った長さは、その内径Ｄに対して１．０Ｄ以上に設定されていることが好ましい。

以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照しながら説明する。
本発明の第１実施形態による切削工具のアーバ１０は、図１に示すように、軸線Ｏ回りに回転される軸線Ｏを中心とした略多段円柱状をなすものであって、その先端部の外周には、切刃１１Ａの形成されたスローアウェイチップ１１を保持しているカートリッジ１２が周方向で複数（例えば３つ）取り付けられている。これにより、アーバ１０の先端部の外周には、軸線Ｏ方向の後端側へ向かうにしたがい径方向外周側へ向かうように傾斜する切刃１１Ａが周方向で複数設けられていることになる。

また、アーバ１０の先端に位置し、軸線Ｏ方向の先端側を向いて軸線Ｏに略直交するように延在する先端面１３には、軸線Ｏ方向の後端側へ向かって延びる軸線Ｏを中心とした取付孔１４が穿設されており、この取付孔１４の後端側には、さらに軸線Ｏ方向の後端側へ向かって延びる軸線Ｏを中心とした止めネジ収容部１５が穿設されている。

取付孔１４は、先端面１３に開口する部分である先端から止めネジ収容部１５に連なる部分である後端までの略全長に亘って略一定の内径Ｄを有するような略円柱孔状をなしているのであるが、この取付孔１４における軸線Ｏ方向の両端側部分１４Ａ，１４Ｂ（先端側部分１４Ａ及び後端側部分１４Ｂ）を除いた中間部分１４Ｃには、取付孔１４の内径が一段わずかに拡径するような複数のぬすみ部１６…が形成されている。

そのため、取付孔１４は、実際には、その略全長に亘って略一定の内径Ｄを有しているのではなく、複数のぬすみ部１６…が形成されていない部分、つまり、先端側部分１４Ａと後端側部分１４Ｂと中間部分１４Ｃにおけるぬすみ部１６…が形成されていない部分とにおいてのみ、略一定の内径Ｄを有していることになる。

本第１実施形態において、取付孔１４の中間部分１４Ｃに形成された複数のぬすみ部１６…は、例えば３つ存在させられており、これら３つのぬすみ部１６…は、それぞれ軸線Ｏ方向に沿った長さが互いに略同一に設定されているとともに、軸線Ｏ方向で所定間隔を介して略等間隔に配置されるように形成されている。

また、取付孔１４の先端側部分１４Ａにおける軸線Ｏ方向に沿った長さＬ１、つまり、取付孔１４の先端から軸線Ｏ方向の後端側へ向かって１つ目のぬすみ部１６が形成された部分までの軸線Ｏ方向に沿った長さは、この先端側部分１４Ａの内径Ｄ（取付孔１４の内径Ｄ）に対して、１．０Ｄ以上に設定されている。

さらに、取付孔１４の後端側部分１４Ｂにおける軸線Ｏ方向に沿った長さＬ２、つまり、取付孔１４の後端から軸線Ｏ方向の先端側へ向かって１つ目のぬすみ部１６が形成された部分までの軸線Ｏ方向に沿った長さも、この後端側部分１４Ｂの内径Ｄ（取付孔１４の内径Ｄ）に対して、１．０Ｄ以上に設定されている。

ここで、取付孔１４において内径Ｄを有する先端側部分１４Ａの内周面には、アーバ１０の外周面から径方向内周側へ向かって延びるように穿設された複数の調整ネジ穴１７が開口させられている（図１では１つの調整ネジ穴１７のみ示されている）。なお、調整ネジ穴１７…は、例えば周方向で略等間隔に配置されるように３つ設けられている。
同じく取付孔１４において内径Ｄを有する後端側部分１４Ｂの内周面には、アーバ１０の外周面から径方向内周側へ向かって延びるように穿設されたクランプネジ穴１８が開口させられている。

一方、このような取付孔１４に装着される穴加工工具としてのリーマ２０は、取付孔１４に装着された状態で、軸線Ｏ回りに回転される軸線Ｏを中心とした長尺の略円柱状をなすものであり、その先端側部分が刃部２１とされているとともに、後端側部分がシャンク部２２とされている。
なお、図示はしないが、刃部２１の外周には、軸線Ｏに沿って延びる１条の切屑排出溝が形成されていて、この切屑排出溝におけるアーバ１０の回転方向Ｔ前方側を向く壁面の先端外周に切刃が設けられている。

このような構成とされたリーマ２０は、そのシャンク部２２が、アーバ１０の先端面１３に穿設された取付孔１４に対して、シャンク部２２における後端側一部分が止めネジ収容部１５内へ突出させられるようにして挿入されており、この状態においては、リーマ２０のシャンク部２２の後端面２２Ａが、止めネジ収容部１５にねじ込まれている止めネジ１５Ａの先端に当接させられている。

そして、この取付孔１４にシャンク部２２が挿入されたリーマ２０は、そのシャンク部２２の外周面が切り欠かれることによって形成された平坦面２２Ｂが、取付孔１４における後端側部分１４Ｂの内周面に開口するクランプネジ穴１８にねじ込まれたクランプネジ１８Ａの先端で径方向から押圧される。
これにより、リーマ２０は、その刃部２１をアーバ１０の先端面１３から軸線Ｏ方向の先端側へ向かって軸線Ｏに沿って突出させるようにして、取付孔１４に対して軸線Ｏと同軸に固定されて装着される。

最後に、リーマ２０のシャンク部２２の外周面が、取付孔１４における先端側部分１４Ａの内周面に開口する複数の調整ネジ穴１７にねじ込まれた複数の調整ネジ１７Ａのそれぞれの先端で異なる径方向から押圧されることにより、リーマ２０の刃部２１に形成された切刃の振れ精度を調整する。

このようにして、リーマ２０がアーバ１０の取付孔１４に装着された切削工具は、軸線Ｏ回りに回転されつつ軸線Ｏ方向の先端側へ向かって送られることにより、リーマ２０によって、例えばエンジンのシリンダーヘッドにおけるバルブ穴（ワークに形成された下穴）を所定の内径に加工するとともに、アーバ１０に先端部外周に設けられた複数の切刃１１Ａ…によって、このバルブ穴の開口部にバルブヘッドが当接するバルブシート面を多段面状に加工するようになっている。

以上説明したような本第１実施形態によれば、従来のように略全長に亘って略一定の内径を有する長尺の取付孔をアーバ１０に形成したのではなく、軸線Ｏ方向の両端側部分１４Ａ，１４Ｂを除いた中間部分１４Ｃに軸線Ｏ方向で所定間隔を介して複数のぬすみ部１６…が設けられた取付孔１４を形成している。
つまり、取付孔１４が複数のぬすみ部１６…の存在によって実質的に複数に分断されることとなるため、長尺の取付孔１４を構成するのに、短尺の取付孔部分を複数形成すればよいこととなり、この取付孔１４に生じていた曲がりを吸収して抑制することが可能となる。

したがって、高い穴精度を有する取付孔１４をアーバ１０に形成することができるので、このような高い穴精度を有する取付孔１４に対して装着されるリーマ２０のシャンク部２２の曲がりが生じるようなこともなくなり、ひいては、リーマ２０の先端外周に設けられた切刃の振れ精度を高く保つことができて、ワークの加工精度を向上させることができる。

その一方で、取付孔１４の中間部分１４Ｃを除く両端側部分１４Ａ，１４Ｂにはぬすみ部１６…が設けられていないことから、取付孔１４に挿入されるリーマ２０のシャンク部２２の外周面に対して、取付孔１４の両端側部分１４Ａ，１４Ｂの内周面が当接することにより、このリーマ２０のシャンク部２２を取付孔１４の両端側部分１４Ａ，１４Ｂで確実に支持することが可能となっている。
しかも、取付孔１４の両端側部分１４Ａ，１４Ｂにおける軸線Ｏ方向に沿った長さが、それらの内径Ｄに対して１．０Ｄ以上に設定されていることから、より確実なリーマ２０のシャンク部２２の支持が図られている。

なお、本第１実施形態においては、複数のぬすみ部１６…が例えば３つ存在させられているようにしたが、これに限定されることはなく、例えば、図２に示す本発明の第２実施形態のように、取付孔１４の中間部分１４Ｃに形成された複数のぬすみ部１６…が、例えば８つ存在させられており、これら８つのぬすみ部１６…が、それぞれ軸線Ｏ方向に沿った長さが互いに略同一に設定されているとともに、軸線Ｏ方向で所定間隔を介して略等間隔に配置されるように形成されていてもよい。
要は、取付孔１４が、その中間部分１４Ｃに少なくとも１つ以上のぬすみ部１６を有するようにすればよく、ぬすみ部１６の個数、大きさ、配置などは、取付孔１４の穴精度を向上することができる範囲で適宜設定すればよいのである。

また、上述した各実施形態では、アーバ１０の取付孔１４に装着する穴加工工具としてリーマ２０を選択しているが、これに限定されることなく、他の穴加工工具をアーバ１０の取付孔１４に装着してもよいし、さらに、アーバ１０の先端部外周には、切刃１１Ａが必ず設けられている必要もない。

本発明の第１実施形態の切削工具を示す断面側面図である。本発明の第２実施形態の切削工具を示す断面側面図である。従来の切削工具を示す断面側面図である。

符号の説明

１０アーバ
１１Ａ切刃
１３先端面
１４取付孔
１４Ａ先端側部分
１４Ｂ後端側部分
１４Ｃ中間部分
１６ぬすみ部
２０リーマ
２１刃部
２２シャンク部

Claims

軸線回りに回転されるアーバの先端面に前記軸線方向の後端側へ向かって穿設された取付孔に、長尺状をなす穴加工工具が装着されてなる切削工具であって、
前記取付孔が、前記軸線方向の両端側部分を除いた中間部分に、その内径が一段大きくなるぬすみ部を有していることを特徴とする切削工具。
請求項１に記載の切削工具において、
前記取付孔が、前記ぬすみ部を前記軸線方向で所定間隔を介して複数有していることを特徴とする切削工具。
請求項１または請求項２に記載の切削工具において、
前記取付孔の前記両端側部分のそれぞれにおける前記軸線方向に沿った長さが、その内径Ｄに対して１．０Ｄ以上に設定されていることを特徴とする切削工具。
請求項１乃至請求項３にいずれかに記載の切削工具に用いられるアーバであって、
前記取付孔が、前記軸線方向の両端側部分を除いた中間部分に、その内径が一段大きくなるぬすみ部を有していることを特徴とするアーバ。