JP2006181677A - Tool and method for drilling - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基端部から先端側の刃部にわたり切削剤を流して外部に吐出する切削剤流路を備えた穴加工用工具および穴加工方法に関する。 The present invention relates to a drilling tool and a drilling method provided with a cutting agent flow path for flowing a cutting agent from a base end portion to a distal end side blade portion and discharging the cutting agent to the outside.
従来、内部に切削剤流路を備えて先端側の刃部に形成した切削剤吐出口から切削剤を吐出する穴加工用工具としては、例えば下記特許文献1に記載されたものがある。これは、リーマやドリルなどの刃物の基端側から、切削剤流路となる貫通孔に供給した切削剤を、先端側に設けた複数の切削剤吐出口となる開口から吐出させつつ加工を行うものである。
しかしながら、上記した従来の穴加工用工具にあっては、複数の切削剤吐出口相互間で、切削剤の吐出量などの吐出状態について考慮しておらず、したがって複数の切削剤吐出口から吐出する切削剤の吐出量などの吐出状態にばらつきが生じ、加工効率の低下を招く。 However, in the conventional drilling tool described above, the discharge state such as the discharge amount of the cutting agent is not considered between the plurality of cutting agent discharge ports, and therefore the discharge is performed from the plurality of cutting agent discharge ports. Variations in the discharge state, such as the amount of cutting agent discharged, cause a reduction in processing efficiency.
そこで、本発明は、複数の切削剤吐出口から吐出する切削剤の吐出量などの吐出状態のばらつきを防止して加工効率を向上させることを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to improve machining efficiency by preventing variations in the discharge state such as the discharge amount of the cutting agent discharged from a plurality of cutting agent discharge ports.
本発明は、基端部から先端側の刃部にわたり切削剤を流して外部に吐出する切削剤流路を備えた穴加工用工具において、軸方向に沿って前記刃部に形成した切刃に対応して、軸方向に沿って少なくとも3つの切削剤吐出口を、前記切削剤流路に連通するよう前記刃部に設け、前記少なくとも3つの切削剤吐出口のうち、少なくとも軸方向両端の切削剤吐出口を除く軸方向中央部分の切削剤吐出口の穴径を、他の切削剤吐出口の穴径より大きくしたことを最も主要な特徴とする。 The present invention relates to a cutting tool formed in the blade portion along the axial direction in a drilling tool provided with a cutting agent flow path for flowing a cutting agent from a proximal end portion to a distal end blade portion and discharging the cutting agent to the outside. Correspondingly, at least three cutting agent discharge ports along the axial direction are provided in the blade portion so as to communicate with the cutting agent flow path, and at least the axial cutting ends of the at least three cutting agent discharge ports are provided. The main feature is that the hole diameter of the cutting agent discharge port in the central portion in the axial direction excluding the agent discharge port is made larger than the hole diameters of the other cutting agent discharge ports.
切刃に設けた少なくとも3つの切削剤吐出口のうち、少なくとも軸方向両端の切削剤吐出口を除く軸方向中央部分の切削剤吐出口から吐出する切削剤の吐出圧が、他の切削剤吐出口から吐出する切削剤の吐出圧より低くなることから、この吐出圧が低くなる軸方向中央部分の切削剤吐出口の穴径を、他の切削剤吐出口の穴径より大きくすることで、この軸方向中央部分からの吐出量の低下を防止し、これにより複数の切削剤吐出口からの切削剤吐出量のばらつきを抑えて加工効率を向上させる。 Of the at least three cutting agent discharge ports provided on the cutting blade, the discharge pressure of the cutting agent discharged from the cutting agent discharge port at the central portion in the axial direction excluding at least the cutting agent discharge ports at both ends in the axial direction Since it becomes lower than the discharge pressure of the cutting agent discharged from the outlet, by making the hole diameter of the cutting agent discharge port in the central portion in the axial direction where this discharge pressure is lower than the hole diameter of other cutting agent discharge ports, This prevents a decrease in the discharge amount from the central portion in the axial direction, thereby suppressing variations in the discharge amount of the cutting agent from the plurality of cutting agent discharge ports and improving the machining efficiency.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施形態に係わる穴加工用工具としてのテーパリーマ1の図2のA−A断面図で、図2に示すテーパリーマ1の第1刃から第5刃までの5つの切刃3,5,7,9,11に対応して、それぞれ3つずつ設けた切削剤吐出口(3a,3b,3c),(5a,5b,5c),(7a,7b,7c),(9a,9b,9c),(11a,11b,11c)の位置関係とともに示している。図2はテーパリーマ1の先端側から見た底面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the
テーパリーマ1は、図示しない加工装置に着脱可能の装着される基部13と、基部13の先端側に位置して上記した5つの切刃3,5,7,9,11を軸部14の外周に備える刃部15とから構成されている。5つの切刃3,5,7,9,11は、いずれもテーパリーマ1の軸方向沿って形成してあり、かつ周方向沿って等間隔に設けている。
The
上記したテーパリーマ1の軸芯には、基部13の端部、すなわちテーパリーマ1の基端部から刃部15の先端付近にわたり、切削剤流路17を形成している。この切削剤流路17には、図示しないミスト供給装置によって、少量の切削液を加圧空気によりミスト状とした切削剤を供給する。すなわち、本テーパリーマ1を用いた穴加工は、少量の切削液を使用する、いわゆるセミドライ加工である。
A cutting
第1刃である切刃3に対応する切削剤吐出口3a,3b,3cは、図2に示すように、切刃3と切刃5との間の軸部14の外周面に開口し、同様にして切刃5に対応する切削剤吐出口5a,5b,5cは切刃5と切刃7との間、切刃7に対応する切削剤吐出口7a,7b,7cは切刃7と切刃9との間、切刃9に対応する切削剤吐出口9a,9b,9cは切刃9と切刃11との間、切刃11に対応する切削剤吐出口11a,11b,11cは切刃11と切刃3との間、の軸部14の外周面にそれぞれ開口している。
The cutting
また、図1に示すように、切刃3,9に対応する切削剤吐出口(3a,3b,3c),(9a,9b,9c)は、分岐流路(19,21,23),(20,22,24)を介して前記した切削剤流路17にそれぞれ連通しており、各分岐流路(19,21,23),(20,22,24)は、切削剤吐出口(3a,3b,3c),(9a,9b,9c)が切削剤流路17からの分岐部より先端側(図1中で左側)となるよう傾斜している。
Moreover, as shown in FIG. 1, the cutting agent discharge ports (3a, 3b, 3c) and (9a, 9b, 9c) corresponding to the
切刃3,9以外の他の切刃5,7,11の切削剤吐出口(5a,5b,5c),(7a,7b,7c),(11a,11b,11c)についても、上記した切刃3,9の切削剤吐出口(3a,3b,3c),(9a,9b,9c)と同様に、図2に示すように分岐流路(50,51,53),(70,71,73),(110,111,113)介して切削剤流路17に連通し、これら各分岐流路は、上記した分岐流路(19,21,23),(20,22,24)と同様に傾斜している。
The cutting agent discharge ports (5a, 5b, 5c), (7a, 7b, 7c), (11a, 11b, 11c) of the
各切刃3,5,7,9,11に対応して設けた切削剤吐出口(3a,3b,3c),(5a,5b,5c),(7a,7b,7c),(9a,9b,9c),(11a,11b,11c)は、図1に示すように、切刃3の切削剤吐出口3aが最も先端側に位置し、続いて切刃5の切削剤吐出口5aがそれより基端側(図1中で右側)に所定寸法hを隔てて位置し、以下切刃7の切削剤吐出口7a,切刃9の切削剤吐出口9a,切刃11の切削剤吐出口11aの順に、基端側にそれぞれ所定寸法hを隔てて位置する。
Cutting agent discharge ports (3a, 3b, 3c), (5a, 5b, 5c), (7a, 7b, 7c), (9a, 9b) provided corresponding to the
さらに、続いて、切刃3の切削剤吐出口3b,切刃5の切削剤吐出口5b,切刃7の切削剤吐出口7b,切刃9の切削剤吐出口9b,切刃11の切削剤吐出口11b,切刃3の切削剤吐出口3c,切刃5の切削剤吐出口5c,切刃7の切削剤吐出口7c,切刃9の切削剤吐出口9c,切刃11の切削剤吐出口11cの順に、基端側にそれぞれ所定寸法hを隔てて位置する。
Further, subsequently, the cutting
以上から、5つの切刃3,5,7,9,11におけるそれぞれ3つずつの切削剤吐出口(3a,3b,3c),(5a,5b,5c),(7a,7b,7c),(9a,9b,9c),(11a,11b,11c)のうち、各切刃3,5,7,9,11において軸方向中央部分に位置する切削剤吐出口3b,5b,7b,9b,11bは、図1からも分かるように、全ての切削剤吐出口(3a,3b,3c),(5a,5b,5c),(7a,7b,7c),(9a,9b,9c),(11a,11b,11c)の中で、軸方向中央部分に位置することになる。
From the above, three cutting agent discharge ports (3a, 3b, 3c), (5a, 5b, 5c), (7a, 7b, 7c) of the five
そして、この軸方向中央部分に位置する切削剤吐出口3b,5b,7b,9b,11bは、その穴径(例えばφ2)を、その軸方向両側に位置する切削剤吐出口3a,5a,7a,9a,11aおよび切削剤吐出口3c,5c,7c,9c,11cの穴径(例えばφ1)より大きくしている。
Then, the cutting
ここで、加圧空気とともに切削液をミスト状にして基部13内の切削剤流路17に送り込む切削剤は、刃部15における切削剤流路17内での最も先端側の切削剤吐出口3aに対応する位置から最も基端側の切削剤吐出口11cに対応する位置までの圧力を考慮すると、先端側で最も高く、軸方向中央部分で最も低いものとなっている。
Here, the cutting agent fed into the
これは、先端側については、切削剤流路17の閉塞されている末端部に近いことから圧力が高まり、また切削剤供給側である最も上流に近い基端側が、先端側に次いで圧力が高くなるからであり、したがって、その中間の軸方向中央部分すなわち切削剤吐出口3b,5b,7b,9b,11bに対応する位置が最も低い圧力となる。
This is because the pressure increases on the distal end side because it is close to the closed end of the cutting
このような状態で、図3に示すように、図示しないミスト供給装置によって生成したミスト状の切削剤を、切削剤流路17に供給して切削剤吐出口から吐出させつつ、テーパリーマ1が回転した状態で図示しない加工穴に入り込み、加工穴のテーパ内面を仕上げ加工する。
In this state, as shown in FIG. 3, the taper reamer 1 rotates while supplying a mist-like cutting agent generated by a mist supply device (not shown) to the
この際、切削剤流路17に供給したミスト状の切削剤は、先端側の刃部15における切削剤吐出口(3a,3b,3c),(5a,5b,5c),(7a,7b,7c),(9a,9b,9c),(11a,11b,11c)からそれぞれ噴出して潤滑および冷却機能を果たす。
At this time, the mist-like cutting agent supplied to the cutting
このとき、本実施形態では、刃部15における切削剤流路17内での圧力が、最も低くなっている軸方向中央部分に位置する切削剤吐出口3b,5b,7b,9b,11bの穴径を、それより圧力の高い両側に位置する切削剤吐出口3a,5a,7a,9a,11aおよび切削剤吐出口3c,5c,7c,9c,11cの穴径より大きくしている。
At this time, in the present embodiment, the holes in the cutting
これにより、圧力の低い部位に対応する切削剤吐出口3b,5b,7b,9b,11bから吐出する切削剤の量の低下を防止し、その両側の切削剤吐出口3a,5a,7a,9a,11aおよび切削剤吐出口3c,5c,7c,9c,11cからの切削剤の吐出量に近付け、あるいは同等とすることができ、この結果複数の切削剤吐出口から吐出する切削剤の量のばらつきを防止することができ、切刃3,5,7,9,11の加工穴内面に対する面当たりが適正となって加工効率が向上する。
This prevents a decrease in the amount of the cutting agent discharged from the cutting
図4は、本発明の第2の実施形態に係わる穴工用工具としてのテーパリーマ1の断面図である。この実施形態は、前記した第1の実施形態にて軸方向中央部分の切削剤吐出口3b,5b,7b,9b,11bの穴径を大きくする代わりに、切削剤吐出口3b,5b,7b,9b,11bにそれぞれ連通する分岐流路21,51,71,22,111の傾斜角度η(例えば、60度)を、切削剤吐出口(3a,3c),(5a,5c),(7a,7c),(9a,9c),(11a,11c)にそれぞれ連通する分岐流路(19,23),(50,53),(70,73),(20,24),(110,113)の傾斜角度(α,β)より小さくしている。
FIG. 4 is a sectional view of a
なお、上記した分岐流路(19,21,23),(50,51,53),(70,71,73),(20,22,24),(110,111,113)は、テーパリーマ1の軸芯に沿って延びる切削剤流路17からの分岐部より下流側の軸芯との間で所定角度をなして屈曲しており、この屈曲角度が、上記した傾斜角度η,α,βに相当する。
In addition, the above-described branch channels (19, 21, 23), (50, 51, 53), (70, 71, 73), (20, 22, 24), (110, 111, 113) are
上記したように、傾斜角度ηを傾斜角度α,βより小さくすることで、圧力の低い部位に対応する切削剤吐出口3b,5b,7b,9b,11bに連通する分岐流路21,51,71,22,111を流れる切削剤の流路抵抗が、その両側の分岐流路(19,23),(50,53),(70,73),(20,24),(110,113)を流れる切削剤の流路抵抗より低くなる。
As described above, by making the inclination angle η smaller than the inclination angles α and β, the
これにより、第1の実施形態と同様に、切削剤吐出口3b,5b,7b,9b,11bから吐出する切削剤の量の低下を防止し、その両側の切削剤吐出口3a,5a,7a,9a,11aおよび切削剤吐出口3c,5c,7c,9c,11cからの切削剤の量に近付け、あるいは同等とすることができ、この結果複数の切削剤吐出口から吐出する切削剤の量のばらつきを防止することができ、切刃3,5,7,9,11の加工穴内面に対する面当たりが適正となって加工効率が向上する。
As a result, similarly to the first embodiment, the amount of the cutting agent discharged from the cutting
図5は、本発明の第3の実施形態に係わる穴工用工具としてのテーパリーマ1の図6のB−B断面図で、図6に示すテーパリーマ1の第1刃から第5刃までの5つの切刃3,5,7,9,11に対応して、それぞれ3つずつ設けた切削剤吐出口(3a,3b,3c),(5a,5b,5c),(7a,7b,7c),(9a,9b,9c),(11a,11b,11c)の位置関係とともに示している。図6はテーパリーマ1の先端側から見た底面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the
この実施形態は、各切刃3,5,7,9,11におけるそれぞれ3つの切削剤吐出口(3a,3b,3c),(5a,5b,5c),(7a,7b,7c),(9a,9b,9c),(11a,11b,11c)を、各切刃3,5,7,9,11同士で軸方向同位置(軸芯を中心とする同一円周上の位置)に設けている。
In this embodiment, three cutting agent discharge ports (3a, 3b, 3c), (5a, 5b, 5c), (7a, 7b, 7c), ( 9a, 9b, 9c), (11a, 11b, 11c) are provided at the same position in the axial direction (positions on the same circumference centered on the axis) between the
すなわち、各切刃3,5,7,9,11の先端側の各切削剤吐出口3a,5a,7a,9a,11aを互いに軸方向同位置とし、これに隣接する各切削剤吐出口3b,5b,7b,9b,11bを互いに軸方向同位置とし、さらに各切削剤吐出口3c,5c,7c,9c,11cを互いに軸方向同位置とする。
That is, each cutting
これにより、各切刃3,5,7,9,11毎の切削剤吐出量のばらつきを抑えて均一化し、テーパリーマ加工における各切刃3,5,7,9,11の加工穴内面に対する面当たりを適正として加工効率を向上させる。
Thereby, the variation of the cutting agent discharge amount for each of the
1 テーパリーマ(穴加工用工具)
3,5,7,9,11 切刃
3a,3b,3c,5a,5b,5c,7a,7b,7c,9a,9b,9c,11a,11b,11c 切削剤吐出口
15 刃部
17 切削剤流路
19,21,23,,50,51,53,70,71,73,20,22,24,110,111,113 分岐流路
η,α,β 傾斜角度(屈曲角度)
1 Taper reamer (hole drilling tool)
3, 5, 7, 9, 11
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