JP2005305600A - Boring bar and its processing method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ボーリングバー及びその加工方法に係り、特に、被削材を中ぐり加工して所望精度の孔を形成するときの技術に関する。 The present invention relates to a boring bar and a machining method thereof, and more particularly to a technique for boring a work material to form a hole with a desired accuracy.
従来より、被削材を中ぐり加工するため、ボーリングバーが用いられており、被削材に予め設けられた下穴に入り込んで、下穴の内周を切削することで所望精度の孔を形成できるようになっている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, a boring bar has been used for boring a work material, and a hole with a desired accuracy is created by cutting into the prepared hole in the work material and cutting the inner periphery of the work hole. It can be formed (for example, refer to Patent Document 1).
図9及び図10に従来のボーリングバーを示している。図9において、円柱状をなすシャンク部1の先端側にチップポケット2が形成され、該チップポケット2に凹部3が設けられると共に、その凹部3に、仕上げ用として一個のスローアウェイチップ(以下、チップと略称す)4が装着されている。チップ4は、摩耗すると交換できるよう着脱自在とされており、図10に示すように、シャンク部1の先端から見ると、コーナー部の稜線に形成された切刃5が、シャンク部11の先端外周部へ若干突出されている。符号2aは、バランス用切欠である。
9 and 10 show a conventional boring bar. In FIG. 9, a
このようなボーリングバーは、加工時、シャンク部1が図示しない駆動源によって軸線O回りに回転されながら被削材に向かって前進し、チップ4の切刃5が、被削材に予め設けられている下穴の外周を切削しながら穿孔することで、下穴から所望精度の孔を形成する。
この場合、切刃5によって穿孔することで孔を形成した後、シャンク部1を単にそのまま回転しながら後退させると、切刃5がボーリングバーの先端外周部より突出した状態となっていることから、高精度に仕上げられた孔にキズが付く、いわゆるリターンマークが発生するおそれがある。特に、高精度が要求される車両用エンジンの場合には、微小なリターンマークが付くだけでエンジン特性に悪影響を与えるおそれがあることから、回避する必要がある。
そこで、従来のボーリングバーは、シャンク部1を元に戻す場合、切刃5が所望精度の孔を形成した時点で、シャンク部1の回転を一旦止めた後、シャンク部1を回してチップ4を上部に位置させ、チップ4の重みでシャンクが自重で下方に撓んだ状態にしておき、その後、シャンク部を後退させて切刃5が孔の内方を通過する形態となる後退工程を後退工程を行うことで、形成された孔にリターンマークが付くのを防止していた。
In this case, after forming the hole by drilling with the
Therefore, in the conventional boring bar, when the shank portion 1 is returned to the original position, when the
このように、従来のボーリングバーにおいて、加工時には、穿孔して孔を形成した後、シャンク部1の回転を一旦止め、その後、チップ4が上になるようにシャンク部を回して後退させる後退工程を採用しているので、それだけ作業効率が悪いという問題があった。このようにチップ4をいちいち上にした状態で後退させる場合、特に複数本のボーリングバーを高速回転させて作業の効率化を図るというマシニングセンタにあっては、サイクルタイムが長くなり、作業効率が著しく低下していた。
Thus, in the conventional boring bar, after machining, after drilling to form a hole, the rotation of the shank part 1 is temporarily stopped, and then the shank part is turned back so that the
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、後退時にリターンマークが発生することを防止できると共に、作業効率が低下することなく戻すことができるボーリングバーの加工方法を提供することを目的とし、また、上記方法を的確に実施することができるボーリングバーを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a boring bar machining method that can prevent a return mark from being generated during retraction and can be returned without lowering the work efficiency. Moreover, it aims at providing the boring bar which can implement the said method exactly.
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、軸線回りに回転するシャンク部の先端部に切刃を有するチップを着脱自在に装着し、穿孔時、被削材に対し前記シャンク部を所望の回転数で前記軸線回りに回転しながら前進して前記切刃により所望精度の孔を形成する一方、穿孔終了した時点で、前記シャンク部を軸線回りに回転しながら後退させるボーリングバーの加工方法であって、前記後退時、前記シャンク部を穿孔時の回転数と異なる回転数で回転させて、前記切刃を穿孔時のときより軸線寄りにずらすことを特徴とする。
これにより、後退時において、穿孔時より切刃を軸線寄りに位置させることにより、既に形成された孔に切刃が接触することが防止され、切刃によりリターンマークが形成されることが防止される。
請求項2に係る発明は、請求項1記載のボーリングバーの加工方法において、前記後退時、前記穿孔時のときより低い回転数で前記シャンク部を駆動して、前記切刃を穿孔時のときより軸線寄りにずらすことを特徴とする。
これにより、穿孔時より低い回転数でシャンク部が駆動されると、切刃が軸線方向にずれた状態のままでシャンク部が回転しながら後退移動するので、後退移動をスムースに行える。
請求項3に係る発明は、請求項1記載のボーリングバーの加工方法において、前記後退時、前記穿孔時のときより高い回転数で前記シャンク部を駆動して、前記切刃を穿孔時のときより軸線寄りにずらすことすることを特徴とする。
これにより、穿孔時より高い回転数でシャンク部が駆動されると、切刃が軸線方向にずれた状態のままでシャンク部が回転しながら後退移動するので、後退移動をスムースに行える。
請求項4に係る発明は、軸線回りに回転するシャンク部と、該シャンク部の先端部に切刃を有して着脱自在に装着されたチップとを備えてなり、穿孔時、被削材に対し前記シャンク部を所望の回転数で軸線回りに回転しながら前進して前記切刃により所望精度の孔を形成する一方、穿孔終了した時点で、前記シャンク部を軸線回りに回転しながら後退するボーリングバーであって、前記シャンク部が後退するとき、前記シャンク部を駆動する回転数に基づいて前記シャンク部の回転時の切刃先端部の位置を前記軸線よりに変位させ、前記切刃の先端部分の位置を穿孔時より軸線方向にずらす重錘部を備えていることを特徴とする。
これにより、シャンク部の回転数に応じて重錘部に生じる遠心力の大きさが変化することとなり、シャンク部の回転数を調整することにより、後退時の切刃の先端部の位置を穿孔時より軸線寄りにずらして、後退時に切刃の先端部が形成された孔の内面にリターンマークを形成することを防止する。
請求項5に係る発明は、請求項4記載のボーリングバーにおいて、前記重錘部は、前記シャンク部の外周部において前記チップと軸線方向に沿って設けられることを特徴とする。
これにより、チップと重錘部が軸線方向に沿って設けられているため、退避時のシャンク部の回転数を穿孔時より小さくすることにより、退避時における重錘部に生じる遠心力を小さくし、チップの位置を軸線寄りに位置させ、形成された孔の内面にリターンマークが形成されることを防止する。
請求項6に係る発明は、請求項5記載のボーリングバーにおいて、前記重錘部は、前記シャンク部の外周部において、前記チップを挟んだ周方向の領域に着脱自在に複数取り付けられることを特徴とする。
これにより、重錘部が着脱可能に設けられているため、重錘部の個数を調整することにより、穿孔時及び後退時に重錘部に生じる遠心力を調整して、形成された孔の内周面にリターンマークが形成されることが防止される。
請求項7に係る発明は、請求項4記載のボーリングバーにおいて、前記重錘部は、前記シャンク部の外周部において前記チップと反対側の位置に設けられることを特徴とする。
これにより、退避時におけるシャンク部の回転数を穿孔時のシャンク部の回転数より大きくすることにより、退避時に重錘部に生じる遠心力の大きさが穿孔時より大きくなるため、退避時において、重錘部の反対側に設けられた切刃は、軸線よりに位置することとなり、切刃の先端部の位置が穿孔時より退避時の方が軸線よりに位置することとなる。
請求項8に係る発明は、請求項7記載のボーリングバーにおいて、前記重錘部は、前記シャンク部の先端面において、径方向に移動可能に螺着されることを特徴とする。
これにより、重錘部の径方向の位置を調整することにより、重錘部に生じる遠心力の大きさを調整することができ、退避時において、切刃の先端部を確実に軸線よりにずらすことができ、形成された孔の内周面にリターンマークが形成されることが防止される。
請求項9に係る発明は、請求項1〜8のいずれか記載のボーリングバーにおいて、前記重錘部は、ネジからなることを特徴とする。
これにより、重錘部を簡単に構成することができる。
In order to achieve the above object, the present invention proposes the following means.
According to the first aspect of the present invention, a tip having a cutting edge is detachably attached to a tip portion of a shank portion that rotates about an axis, and the shank portion is attached to the work material at a desired number of rotations when drilling. A boring bar machining method in which a hole having a desired accuracy is formed by the cutting blade while rotating around, and the shank portion is moved backward while rotating around an axis when the drilling is completed. The shank portion is rotated at a rotation speed different from that at the time of drilling, and the cutting blade is shifted closer to the axis than at the time of drilling.
Accordingly, when retreating, the cutting blade is positioned closer to the axis than when drilling, thereby preventing the cutting blade from coming into contact with the already formed hole and preventing the return mark from being formed by the cutting blade. The
According to a second aspect of the present invention, in the boring bar processing method according to the first aspect, the shank portion is driven at a lower rotational speed than the time of the backward movement and the time of drilling, and the cutting blade is drilled. It is characterized by being shifted closer to the axis.
As a result, when the shank portion is driven at a lower rotational speed than at the time of drilling, the shank portion moves backward while rotating while the cutting blade is displaced in the axial direction, so that the backward movement can be performed smoothly.
According to a third aspect of the present invention, in the boring bar processing method according to the first aspect, the shank portion is driven at a higher rotational speed than the time of the backward movement and the time of the drilling, and the cutting blade is drilled. It is characterized by shifting closer to the axis.
As a result, when the shank portion is driven at a higher rotational speed than at the time of drilling, the shank portion moves backward while rotating while the cutting blade is displaced in the axial direction, so that the backward movement can be performed smoothly.
The invention according to
As a result, the magnitude of the centrifugal force generated in the weight portion changes according to the number of rotations of the shank, and the position of the tip of the cutting blade during retraction is drilled by adjusting the number of rotations of the shank. Shifting closer to the axis from the time, it is possible to prevent a return mark from being formed on the inner surface of the hole in which the tip of the cutting edge is formed during retraction.
According to a fifth aspect of the present invention, in the boring bar according to the fourth aspect, the weight portion is provided along an axial direction of the tip at the outer peripheral portion of the shank portion.
As a result, since the tip and the weight portion are provided along the axial direction, the centrifugal force generated in the weight portion during retraction can be reduced by making the number of rotations of the shank portion during retraction smaller than when drilling. The tip is positioned closer to the axis, thereby preventing the return mark from being formed on the inner surface of the formed hole.
According to a sixth aspect of the present invention, in the boring bar according to the fifth aspect, a plurality of the weight portions are detachably attached to a circumferential region sandwiching the tip at the outer peripheral portion of the shank portion. And
As a result, since the weight portion is detachably provided, by adjusting the number of weight portions, the centrifugal force generated in the weight portion at the time of drilling and retreating is adjusted, and the inside of the formed hole It is possible to prevent a return mark from being formed on the peripheral surface.
According to a seventh aspect of the present invention, in the boring bar according to the fourth aspect, the weight portion is provided at a position opposite to the tip in the outer peripheral portion of the shank portion.
Thereby, since the magnitude of the centrifugal force generated in the weight part at the time of evacuation becomes larger than that at the time of piercing by making the rotation number of the shank part at the time of evacuation larger than the rotation number of the shank part at the time of piercing, The cutting blade provided on the opposite side of the weight portion is positioned from the axis, and the position of the tip of the cutting blade is positioned closer to the axis when retracted than when drilling.
According to an eighth aspect of the present invention, in the boring bar according to the seventh aspect, the weight portion is screwed so as to be movable in a radial direction at a tip surface of the shank portion.
Thereby, by adjusting the position of the weight portion in the radial direction, the magnitude of the centrifugal force generated in the weight portion can be adjusted, and the tip of the cutting blade is surely shifted from the axis during retraction. It is possible to prevent the return mark from being formed on the inner peripheral surface of the formed hole.
The invention according to claim 9 is characterized in that, in the boring bar according to any one of claims 1 to 8, the weight portion is formed of a screw.
Thereby, a weight part can be comprised easily.
請求項1に係る発明によれば、後退時、切刃が軸線方向にずれた状態のままでシャンク部が回転しながら後退移動するように構成したので、後退時にリターンマークが発生することを防止できると共に、作業効率が低下することなく戻すことができ、中ぐり仕上げを行うボーリングバーとしての信頼性を高めることができる効果が得られる。 According to the first aspect of the invention, since the shank portion is configured to move backward while rotating while the cutting blade is displaced in the axial direction during retraction, it is possible to prevent a return mark from being generated during retraction. In addition, the working efficiency can be restored without lowering, and the reliability of the boring bar for boring finish can be improved.
請求項2に係る発明によれば、切刃が軸線方向にずれた状態のままでシャンク部が回転しながら後退移動するので、後退移動をスムースに行えるという効果が得られる。
According to the invention which concerns on
請求項3に係る発明によれば、切刃が軸線方向にずれた状態のままでシャンク部が回転しながら後退移動するので、後退移動をスムースに行えるという効果が得られる。
According to the invention of
請求項4に係る発明によれば、後退時、重錘部により、切刃が軸線方向にずれた状態のままでシャンク部が回転しながら後退移動するように構成したので、後退時にリターンマークが発生することを防止できると共に、作業効率が低下することなく戻すことができ、中ぐり仕上げを行うボーリングバーとしての信頼性を高めることができる効果が得られる。 According to the fourth aspect of the present invention, the weight portion is configured so that the shank portion moves backward while rotating while the cutting edge is displaced in the axial direction by the weight portion when retreating. In addition to being able to prevent the occurrence, the work efficiency can be restored without lowering, and the reliability as a boring bar for boring finish can be improved.
請求項5に係る発明によれば、後退するとき、後退するとき、穿孔時より低い回転数とすることで、シャンク部の撓みを小さくすることにより、チップの切刃を軸方向に確実にずらすことができるという効果が得られる。 According to the fifth aspect of the present invention, when retreating, when retreating, the number of rotations is lower than that during drilling, thereby reducing the deflection of the shank portion, thereby reliably shifting the cutting edge of the tip in the axial direction. The effect that it can be obtained.
請求項6に係る発明によれば、後退するとき、穿孔時より低い回転数とすることで、チップの刃先を軸線方向に確実にずらすことができ、しかも重錘部の個数が選択されることで、穿孔時及び後退時のシャンク部の撓み量を調整することができるという効果が得られる。 According to the sixth aspect of the present invention, the tip edge of the tip can be surely shifted in the axial direction by setting the number of revolutions lower than that at the time of drilling when retreating, and the number of weight portions is selected. Thus, it is possible to adjust the amount of bending of the shank portion during drilling and retreating.
請求項7に係る発明によれば、後退時に穿孔時より高い回転数でシャンク部が回転させられると、シャンク部が重錘部側に撓むこととなり、切刃が軸線に近接するように変位して、形成された孔の内周面から切刃が後退して、後退時にリターンマークが形成されることを確実に防止することができるという効果を得ることができる。 According to the seventh aspect of the present invention, when the shank part is rotated at a higher rotational speed than when drilling, the shank part bends to the weight part side and moves so that the cutting edge comes close to the axis. As a result, it is possible to reliably prevent the cutting edge from retreating from the inner peripheral surface of the formed hole and forming a return mark during retraction.
請求項8に係る発明によれば、加工する材料の特性等に合わせて、シャンク部の回転数及び重錘部の位置を適宜調整することにより、各種の材料についても加工を施すことができるという効果が得られる。 According to the invention of claim 8, various materials can be processed by appropriately adjusting the rotational speed of the shank part and the position of the weight part in accordance with the characteristics of the material to be processed. An effect is obtained.
請求項9に係る発明によれば、重錘部を簡単に構成することができるという効果が得られる。 According to the invention which concerns on Claim 9, the effect that a weight part can be comprised easily is acquired.
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及び図2はこの発明の第1の実施の形態に係るボーリングバーを示す図であって、図1はボーリングバーの全体図、図2の(a)は図1の左側から見た端面図、(b)は(a)のA矢視に相当する重錘部を示す説明図である。
図1に示すように、この実施形態の切削工具10は、シャンク部11が軸線Oを中心として外形略多段円柱状をなしている。このシャンク部11の先端部が軸線Oを中心として先端側に向かうに従い漸次縮径する略円錐台状に形成される一方、後端側外周部には当該シャンク部11を図示しない工作機械のATC(自動工具交換装置)のアームによって把持するための把持部12が形成され、また、それより後端部がシャンク部11をマシニングセンタ等の工作機械の駆動軸に取り付けるためのアーバ13とされている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are views showing a boring bar according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall view of the boring bar, and FIG. 2 (a) is an end face seen from the left side of FIG. FIG. 4B is an explanatory view showing a weight portion corresponding to the A arrow view of FIG.
As shown in FIG. 1, in the
シャンク部11の先端部には、外周及び前方に開口されたチップポケット14が設けられ、そのチップポケット14に切刃16を有するスローアウェイチップ(以下、チップと略称す)15が装着されている。チップ15は、チップポケット14に設けられた凹部17に、取付ネジ18によって着脱自在に装着されており、コーナー部の稜線に形成された切刃16を先端外周部より外方に突出させている。
The tip portion of the
チップ15は、超硬合金やサーメット等からなっており、穿孔時、シャンク部11が軸線O回りに回転しながら前進すると、被削材に予め設けられた下穴の外周を切削することで、所望精度の孔を形成する。被削材としては、例えば車両用エンジン(アルミニウム若しくはその合金製)からなっている。
また、シャンク部11の先端部及び外周部には、図1及び図2に示すようにチップポケット14と対称位置に設けられたバランス用切欠19が設けられている。なお、図2では作図上の都合上、シャンク部11における切刃16の突出量が拡大して描かれている。
The
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a
そして、このボーリングバー10は、シャンク部11の外周部において、チップ15と軸線O方向に沿って重錘部20が設けられている。
この重錘部20は、図1に示すように、シャンク部11の先端側外周部において、チップポケット14より軸線O方向シャンク部11の根本寄りに設けられてあって、しかも図2(a)に示すように、チップ15を挟んで径方向に沿って取付られた2本のネジ21で構成されている。即ち、これらネジ21は、例えば図2(b)に示すように六角穴付き皿ボルトからなっており、同図(a)に示すように、その先端部21aが、シャンク部11の外周部に上記チップ15を挟んで径方向に設けられた雌ネジ22に螺着され、その頭部21bが雌ネジ22に連絡して設けられた頭部用収納溝22aに埋設されている。
また、この重錘部20は、シャンク部11本体及びチップ15の密度より大きな材料により構成されている。
The
As shown in FIG. 1, the weight portion 20 is provided near the root of the
The weight portion 20 is made of a material larger than the density of the
この実施形態のボーリングバー10は、上記のように構成されているので、以下のようにして中ぐり加工(仕上げ)を行う。
まず、加工に際し、シャンク部11の把持部12がATC(自動工具交換装置)のアームに把持され、また、アーバ13がマシニングセンタの駆動軸に取り付けられた状態にあるとき、その駆動軸により、シャンク部11が軸線O回りに回転しながら図示しない被削材の下穴に向かって移動すると、シャンク部11の先端部に設けられたチップ15の切刃16が下穴の内面を切削して下穴を穿孔することで、下穴から所望精度の孔に加工される。
Since the
First, when machining, when the gripping
この場合、穿孔時においては、マシニングセンタが高い回転数(例えば、15000rpm程度)でシャンク部11本体を回転させるので、重錘部20には、大きな遠心力が働くこととなり、チップ15の切刃の先端部が大きな回動半径にて回動することとなる。
すなわち、穿孔時においては、重錘部20に働く大きな遠心力により、シャンク部11が重錘部20側に撓んだ状態で回転することとなり、チップ15の先端部は、軸線Oから離間した位置において下穴の内周面を加工する。
この際、チップ15と重錘部20とは、シャンク部11の外周面上において、軸線O方向に連設するように配置されているため、シャンク部11が重錘部20側に撓む際には、チップ15は、軸線Oから離間するように位置において回転することとなる。
In this case, at the time of drilling, the machining center rotates the
That is, at the time of drilling, the
At this time, since the
そして、チップ15によって所望精度の孔が形成された後、チップ15がその孔をチップ15が通って元の位置に後退する後退工程を経ることとなるが、その後退工程においては、シャンク部11が上記加工時の回転数より低い回転数(例えば、10000〜3000rpm程度)で駆動される。
このように、退避時においては、穿孔時と比較して、低い回転数によりシャンク部11が回転させられるため、重錘部20に生じる遠心力は、穿孔時に生じる遠心力と比較して小さなものとなり、このため、シャンク部11が重錘部20側に撓む大きさが小さなものとなる。
シャンク部11が重錘部20側に撓む大きさが小さくなることにより、シャンク部11の外周面上において、重錘部20に対して軸線O方向に沿って配置されたチップ15の回転半径も小さくなり、シャンク部11の半径と略同一となる。
すなわち、チップ15と重錘部20とがシャンク部11の外周面上において、軸方向に沿って配置して、穿孔時におけるシャンク部11の回転数を退避時の回転数より大きくすることにより、穿孔時にシャンク部11を重錘部11側に大きく撓ませ、チップ15の回転半径を大きくする一方で、退避時には、シャンク部11の回転数を小さくすることにより、シャンク部11の撓みを小さくして、穿孔時の切刃16の回動半径より、退避時の切刃16の回転半径を小さくすることにより、退避時にチップ15の切刃16が孔の内周面に接触することを確実に防止する。
Then, after a hole with a desired accuracy is formed by the
Thus, since the
Since the size with which the
That is, the
しかも、穿孔時には、高速回転によって加工し、後退時にはシャンク部11の回転数を落としただけで後退移動させるので、回転数の切替時間に若干のロスタイムが生じるものの、シャンク部を一旦停止して上に位置させて後退する従来技術と比較すると、サイクルタイムが低下するのを抑えることができる。
その結果、後退時にリターンマークが発生することを防止できると共に、作業効率が低下することなく戻すことができ、中ぐり仕上げを行うボーリングバーとしての信頼性を高めることができる。これにより、マシニングセンタ特有の高速回転及び高サイクルタイムを実現することができる。
In addition, when drilling, it is processed by high-speed rotation, and at the time of retraction, the
As a result, it is possible to prevent a return mark from being generated at the time of retreat, and to return the work without lowering the work efficiency, and to improve the reliability as a boring bar that performs boring finish. Thereby, the high-speed rotation and high cycle time peculiar to a machining center are realizable.
また、重錘部20は、シャンク部11の外周において、チップ15を挟むよう周方向に設けられた二個のネジ21からなっているので、簡単に構成することができる。しかも二個のネジ21は、シャンク部11の外周に埋設されているので、周囲の傷害物などに何等影響を与えることもない。
Further, since the weight portion 20 is composed of two
図3及び図4は、この発明の第2の実施の形態に係るボーリングバーを示している。
この実施形態において、前記第1の実施形態と異なるのは、シャンク部11に設けられた重錘部20の重さが調整可能に設けられた点にある。
3 and 4 show a boring bar according to a second embodiment of the present invention.
This embodiment is different from the first embodiment in that the weight of the weight portion 20 provided in the
即ち、この重錘部20は、図3に示すように、シャンク部11の外周においてチップ15より軸方向根本側にその軸方向に沿って複数設けられると共に、図4(a)に示すように、軸線Oと直交する方向(径方向)から見ると、チップ15を挟む角度の範囲内で、求心方向に向かって複数設けられており、本例では合計10本のネジ23が用いられている。これら各ネジ23は、例えば六角穴付きボルトからなっており、図4(a)に示すように、その先端部23aがシャンク部11に設けられた雌ネジ22に螺着されると共に、その頭部23baが雌ネジ22と連絡する頭部用収納溝22aに収納され、頭部23bがシャンク部11の先端部の外周から外部に露出しないように埋設されている。
That is, as shown in FIG. 3, a plurality of the weight portions 20 are provided on the outer periphery of the
この実施の形態においては、複数の重錘部20がシャンク部11の外周においてチップ15より軸方向根本側にその軸方向に沿って複数設けられているため、基本的には第1の実施形態と同様の作用効果が得られる。
In this embodiment, a plurality of weight portions 20 are provided on the outer periphery of the
これに加え、以下の作用効果が得られる。
つまり、重錘部20を構成するネジ23の個数を増やすと、穿孔時及び退避時に重錘部20に生じる遠心力の大きさの差が大きくなり、ネジ23の個数を減らすと、重錘部20に生じる遠心力の大きさの差が小さくなり、これにより、穿孔時及び退避時におけるチップ15の回転半径を適宜調整することができる。
このため、重錘部20の重量と、穿孔時と退避時とにおけるシャンク部11の回転速度の差とを調整することにより、穿孔時においては、チップ15の先端部が所望の円軌跡を描くと共に、退避時においては、チップ15の先端部が孔の内周面から確実に離間させることができる。
したがって、所望精度の孔を形成するための穿孔移動と、リターンマークの発生しない後退移動とを的確に行える。しかも、シャンク部11が駆動される回転速度の大きさに基づいて、使用されるネジ23の本数を選定することが可能となり、より高速回転するマシニングセンタは勿論、それより低速回転される駆動装置にも良好に使用することができる。
なお、図3及び図4に示す実施形態では、重錘部20として、六角穴付きボルトを用いた例を示したが、これに限らず、前述した六角穴付き皿ボルトを用いることもできるのは勿論である。
In addition, the following effects can be obtained.
That is, if the number of
Therefore, by adjusting the weight of the weight portion 20 and the difference in rotational speed of the
Therefore, it is possible to accurately perform the drilling movement for forming the hole with the desired accuracy and the backward movement without generating the return mark. In addition, the number of
In the embodiment shown in FIG. 3 and FIG. 4, an example in which a hexagon socket head cap screw is used as the weight portion 20 is shown, but the present invention is not limited to this, and the aforementioned hexagon socket head cap screw can also be used. Of course.
図5及び図6は、この発明の第3の実施の形態に係るボーリングバーを示している。
前述した実施形態においてはいずれも、重錘部がシャンク部11の外周においてチップ15に沿って設けられた例を示したが、この実施形態においては、シャンク部11の外周において、チップ15と反対側の位置に重錘部20が設けられている。
即ち、この実施形態の重錘部20は、図6に示すように、シャンク部11の先端面において、チップ15と対向する位置より若干左寄りの位置に軸方向に沿って設けられた2本のネジ24で構成されている。従って、シャンク部11の外周においてチップ15と反対の部分が重くなっている。
5 and 6 show a boring bar according to a third embodiment of the present invention.
In each of the above-described embodiments, the example in which the weight portion is provided along the
That is, as shown in FIG. 6, the weight portion 20 of this embodiment includes two pieces provided along the axial direction at a position slightly to the left of the tip surface of the
このネジ24は、第2の実施形態と同様六角穴付きボルトからなり、図5に示すように、その先端部24aがシャンク部11の先端面に軸線O方向に刻設された雌ネジ22に螺合すると共に、雄ネジ22と連絡する頭部用収納溝22aに収納されている。この場合、それぞれ雌ネジ22及び頭部用収納溝22aは、シャンク部11の先端面において、径方向に沿って設けられている。
なお、このシャンク部11には、チップ15と略対象位置に重錘部20が設けられていることから、バランス用切欠19aが、重錘部20より軸方向根本側にずれた位置に設けられている。
The
The
この実施形態は、重錘部20が、シャンク部11の外周においてチップ15と反対側に重錘部20が設けられており、穿孔時においては、シャンク部11は、低回転数により回転させられており、そして、退避する際には、高回転数により回転される。
このように、穿孔時において、シャンク部11の回転数は小さいため、重錘部20に生じる遠心力は小さく、シャンク部11が重錘部20側への撓み量が小さく、重錘部20に対して対向配置されたチップ15の回転半径は、シャンク部11の半径と略同一となる。
その一方で、退避時においては、シャンク部11が高回転数により回転させられるため、シャンク部11の重錘部20側への撓み量の大きさが大きくなり、この重錘部20に対して対向するように配置されたチップ15は、軸線寄りに変位することとなり、チップ15の回転半径は小さなものとなる。
すなわち、退避時においては、穿孔時より大きな遠心力が重錘部20に働くことにより、退避時には穿孔時よりシャンク部11が重錘部20側に撓むこととなり、重錘部20に対して対向配置されたチップ15は、軸線O側に寄ることなり、退避時において、チップ15の先端部が孔の内周面に接触することが防止される。
In this embodiment, the weight part 20 is provided with the weight part 20 on the outer side of the
Thus, since the number of rotations of the
On the other hand, at the time of retraction, the
That is, at the time of retraction, a centrifugal force larger than that at the time of drilling acts on the weight portion 20, so that at the time of retraction, the
従って、この実施形態によれば、穿孔時には低回転数で駆動されることでチップ15が所望精度の孔を形成する一方、後退時には高回転数で駆動されることで、チップ15の切刃16を穿孔時の場合より軸線O寄りにずらすように構成したので、基本的には前述した各実施形態と同様の作用効果が得られる。
なお、この実施形態では、二個のネジ24で重錘部20が構成された例を示したが、ネジ24の個数を更に増設することで、前記第3の実施形態と同様の作用効果を得ることもできる。
Therefore, according to this embodiment, the
In this embodiment, an example in which the weight portion 20 is configured by two
図7及び図8は、この発明の第4の実施の形態に係るボーリングバーを示している。
この場合の重錘部20は、シャンク部11の外周において、第3の実施形態と同様、チップ15と反対側に設けられているのに加え、径方向に移動可能に螺着されている。
即ち、重錘部20は、図8(a)に示すように矩形状をなすスライダ25と、そのスライダ25を回転自在に挿通するネジ26を有している。このスライダ25は、図8(b)に示すように、前方から奥部にかけて次第に幅広に形成される台形状をなしている。ネジ26は、スライダ25に回転自在に挿通されている。
7 and 8 show a boring bar according to a fourth embodiment of the present invention.
In this case, the weight portion 20 is screwed on the outer periphery of the
That is, the weight portion 20 has a
一方、シャンク部11の先端面においては、図8(a)に示すようにチップ15と反対側やや左寄りの位置に径方向に沿い、上記スライダ25と嵌合する蟻溝27が設けられている。この蟻溝27は、スライダ25と対称形状に形成されてシャンク部11の先端面が開口されており、その開口部位の奥部にネジ26と螺合する雌ネジ27aが径方向に設けられている。
そして、その蟻溝27に25を嵌合しつつ、ネジ26を雌ネジ27aと螺合したとき、重錘部20がシャンク部11の先端面に取り付けられ、しかも、蟻溝27の径方向に沿う長さにおいて任意の位置にネジ26が螺合することで重錘部20がシャンク部11の先端面において、径方向に移動可能となっている。
On the other hand, as shown in FIG. 8A, a
When the
本実施形態においては、重錘部20が径方向に位置調整可能に設けられているため、重錘部20の位置を調整することにより、穿孔時及び退避時に重錘部20に生じる遠心力を調整することができる。
すなわち、重錘部20が軸線Oに近接するように位置調整された場合には、重錘部20に生じる遠心力が小さくなり、また、重錘部20が軸線Oに対して離間した位置に位置調整された場合には、重錘部20に生じる遠心力が大きくなる。
このように、重錘部11の位置調整が可能であるため、穿孔する材質等の理由により穿孔時におけるシャンク部11の回転速度が設定させた場合においても、適宜重錘部11の位置を調整することにより、退避時にチップ15の先端部を孔の内周面から確実に離間させることができる。
したがって、穿孔する材料の材質等に応じて、穿孔時のシャンク部11の回転速度及び重錘部11の位置調整を行うことにより、種々の材料に加工を施すことができる。
なお、本実施形態においても、重錘部20がシャンク部11の外周において、チップ15と反対側に重錘部20が設けられていることから、加工時(穿孔時)には、低回転数で回転しながら前進することで、切刃16が所望精度の孔に形成し、後退時には、加工時より高い回転数で駆動されると、重錘部20に大きな遠心力が働くこととなり、チップ15が軸線O側に変位することなる。
このため、本実施形態においても、上記第3の実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
In this embodiment, since the weight part 20 is provided so that the position of the weight part 20 can be adjusted in the radial direction, by adjusting the position of the weight part 20, the centrifugal force generated in the weight part 20 at the time of drilling and retreating can be obtained. Can be adjusted.
That is, when the position of the weight portion 20 is adjusted so as to be close to the axis O, the centrifugal force generated in the weight portion 20 is reduced, and the weight portion 20 is separated from the axis O. When the position is adjusted, the centrifugal force generated in the weight portion 20 is increased.
Thus, since the position of the
Therefore, various materials can be processed by adjusting the rotational speed of the
Also in the present embodiment, since the weight portion 20 is provided on the outer periphery of the
For this reason, also in this embodiment, the same operation and effect as the above-mentioned 3rd embodiment can be acquired.
また、図示実施形態では、穿孔時、切刃16が所望精度の孔を形成する一方、後退時には、切刃16が軸線O方向にずれるようにするため、穿孔時と後退時とで回転速度を変えた例を示したが、前述した回転速度は、厳密には、使用されるボーリングバー全体の重量のみならず、シャンク部においてチップを装着している部分の径の大きさや重量などによる慣性モーメント等によっても異なるので、これらの要因を考慮することで回転数を適宜決定するのが望ましく、上記実施形態に限定されるものではない。
さらに、図示実施形態では、シャンク部がマシニングセンタの駆動力で駆動される例を示したが、これに拘わらず、それ以外の他の駆動源によって駆動されることで、孔を中ぐり加工で仕上げることができる全てのボーリングバーにも適用でき、同様の効果を得ることができるのは勿論である。
その上、本実施形態において、重錘部11は、軸線Oを中心としてチップ15と対称な位置に設けられているが、これに限られず、チップ15に近接する位置に設けられていてもよい。
そして、本発明においては、被削材として車両用エンジンを対象とした例を示したが、これに限らず、高精度な孔加工を行うもの全てにも適用することができ、同様の作用効果を得ることができるのは勿論である。
Further, in the illustrated embodiment, the
Further, in the illustrated embodiment, the example in which the shank portion is driven by the driving force of the machining center is shown. However, the hole is finished by boring by being driven by another driving source. Of course, it can be applied to all possible boring bars, and the same effect can be obtained.
In addition, in the present embodiment, the
In the present invention, an example in which a vehicle engine is targeted as a work material has been shown. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to all those that perform high-precision drilling. Of course, it can be obtained.
10 ボーリングバー
11 シャンク部
14 チップポケット
15 スローアウェイチップ
16 切刃
20 重錘部
21、23、24、26、 ネジ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
穿孔時、被削材に対し前記シャンク部を所望の回転数で前記軸線回りに回転しながら前進して前記切刃により所望精度の孔を形成する一方、穿孔終了した時点で、前記シャンク部を軸線回りに回転しながら後退させるボーリングバーの加工方法であって、
前記後退時、前記シャンク部を穿孔時の回転数と異なる回転数で回転させて、前記切刃を穿孔時のときより軸線寄りにずらすことを特徴とするボーリングバーの加工方法。 A tip having a cutting blade is detachably attached to the tip of the shank rotating around the axis,
At the time of drilling, the shank part is moved forward with respect to the work material while rotating around the axis at a desired number of revolutions to form a hole with a desired accuracy by the cutting blade. A boring bar machining method that retreats while rotating around an axis,
A boring bar machining method, wherein the shank portion is rotated at a rotational speed different from the rotational speed at the time of drilling, and the cutting blade is shifted closer to the axis than at the time of drilling.
前記後退時、前記穿孔時のときより低い回転数で前記シャンク部を駆動して、前記切刃を穿孔時のときより軸線寄りにずらすことを特徴とするボーリングバーの加工方法。 In the boring bar processing method according to claim 1,
A boring bar machining method, wherein the shank portion is driven at a lower rotational speed than the time of retraction and the time of drilling, and the cutting blade is shifted closer to the axis than that at the time of drilling.
前記後退時、前記穿孔時のときより高い回転数で前記シャンク部を駆動して、前記切刃を穿孔時のときより軸線寄りにずらすことすることを特徴とするボーリングバーの加工方法。 In the boring bar processing method according to claim 1,
A boring bar machining method, wherein the shank portion is driven at a higher rotational speed than during retreating and during drilling, and the cutting blade is shifted closer to the axis than during drilling.
前記シャンク部が後退するとき、前記シャンク部を駆動する回転数に基づいて前記シャンク部の回転時の切刃先端部の位置を前記軸線よりに変位させ、前記切刃の先端部分の位置を穿孔時より軸線方向にずらす重錘部を備えていることを特徴とするボーリングバー。 A shank portion that rotates around an axis, and a tip that has a cutting edge at the tip of the shank portion and is detachably mounted. When drilling, the shank portion is rotated with respect to the work material as desired. A boring bar that moves forward while rotating around the axis by a number and forms a hole of desired accuracy by the cutting blade, and retreats while rotating the shank portion around the axis when drilling is completed,
When the shank part is retracted, the position of the tip of the cutting edge during the rotation of the shank is displaced from the axis line based on the number of rotations driving the shank, and the position of the tip of the cutting edge is perforated. A boring bar characterized in that it is provided with a weight portion that is displaced in the axial direction from time to time.
前記重錘部は、前記シャンク部の外周部上に前記チップと軸方向に沿って設けられることを特徴とするボーリングバー。 The boring bar according to claim 4,
The boring bar is characterized in that the weight portion is provided on the outer peripheral portion of the shank portion along the tip and the axial direction.
前記重錘部は、前記シャンク部の外周部において、前記チップを挟んだ周方向の領域に着脱自在に複数取り付けられることを特徴とするボーリングバー。 The boring bar according to claim 5,
The boring bar is characterized in that a plurality of the weight portions are detachably attached to a circumferential region sandwiching the chip at the outer peripheral portion of the shank portion.
前記重錘部は、前記シャンク部の外周部において前記チップと反対側の位置に設けられることを特徴とするボーリングバー。 The boring bar according to claim 4,
The boring bar is characterized in that the weight portion is provided at a position opposite to the tip in the outer peripheral portion of the shank portion.
前記重錘部は、前記シャンク部の先端面において、径方向に移動可能に螺着されるを特徴とするボーリングバー。 The boring bar according to claim 7,
The boring bar is characterized in that the weight portion is screwed to the distal end surface of the shank portion so as to be movable in the radial direction.
前記重錘部は、ネジからなることを特徴とするボーリングバー。
In the boring bar according to any one of claims 1 to 8,
The boring bar is characterized in that the weight portion is made of a screw.
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2004
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