JP2006321040A - Cutting tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被切削材に予め設けられた下穴の内壁面を切削加工する際に使用されるボーリングバー等の切削工具に関する。 The present invention relates to a cutting tool such as a boring bar used when cutting an inner wall surface of a pilot hole provided in advance in a workpiece.
近年、エンジンのシリンダーボアの加工等に用いられる切削工具として、例えば、特許文献1に示されるような、切刃を工具本体の外周に備えるとともに、この切刃とは別に仕上加工用の切刃が工具本体径方向に出没可能に配置されたボーリングバー等が知られている。図7に、従来のボーリングバーの一例を示す。ボーリングバー1は、概略円柱状の工具本体2を有し、工具本体2の外周面に第1切刃3が備えられている。
In recent years, as a cutting tool used for machining a cylinder bore of an engine or the like, for example, as shown in Patent Document 1, a cutting blade is provided on the outer periphery of a tool body, and a cutting blade for finishing work separately from this cutting blade. There is known a boring bar or the like arranged so as to be able to appear and retract in the tool body radial direction. FIG. 7 shows an example of a conventional boring bar. The boring bar 1 has a substantially
工具本体2の内部には、ピストン室4が設けられ、このピストン室4の工具本体2先端側(図7において下側)の壁面がストッパ壁4Aとされている。ピストン室4の内部には軸線O方向に移動可能なピストン5が配置され、ピストン室4はこのピストン5によって分割されており、ピストン5より工具本体2後端側部分が第1空間6とされ、ピストン5より工具本体2先端側部分が第2空間7とされている。
ピストン5の工具本体2先端側には棒状部材8が接続され、ピストン5の移動に伴って軸線O方向に移動可能に配置されている。棒状部材8の工具本体2先端側には、棒状部材8に交差するようにスライド部材9が配置され、このスライド部材9に仕上加工用の第2切刃10が備えられている。
A
A rod-like member 8 is connected to the tip end side of the
棒状部材8の工具本体2先端側部分には、工具本体2後端側に向かうに従い前記第2切刃10の突出方向に傾斜したセレーション溝8Aが形成されている。スライド部材9には、前記セレーション溝8Aに嵌合可能なセレーション溝9Aが設けられており、これら棒状部材8のセレーション溝8Aとスライド部材9のセレーション溝9Aとが摺動可能に嵌合されている。
工具本体2先端面にはキャップ11が備えられ、キャップ11の工具本体2側には、棒状部材8が挿入可能な凹部12が形成されている。
A serration groove 8 </ b> A that is inclined in the protruding direction of the second
A
このボーリングバー1では、第2切刃10の工具本体2径方向への出没は次のように行われる。
工具本体2内にクーラントが供給され、このクーラントがピストン室4の第1空間6に流入されると、ピストン5がクーラントの圧力によって工具本体2先端側に移動され、ピストン室4のストッパ壁4Aにピストン5が当接される。このピストン5の移動に伴って棒状部材8が工具本体2先端側へ移動されることにより、棒状部材8のセレーション溝8Aに案内されてスライド部材9が移動し、第2切刃10が工具本体2径方向外側に突出される。一方、クーラントがピストン室4の第2空間7に流入されると、ピストン5がクーラントの圧力によって工具本体2後端側に移動されるとともに棒状部材8が工具本体2後端側へ移動し、棒状部材8のセレーション溝8Aに案内されてスライド部材9が移動し、第2切刃10が工具本体2径方向内側に後退する。
In the boring bar 1, the second
When coolant is supplied into the
このような構成とされたボーリングバー1では、工具本体2の軸線O回りに高速回転されるとともに工具本体2の軸線O方向に送りを与えられ、被切削材Wに予め設けられた下穴に挿入されて工具本体2の外周に備えられた第1切刃3によって下穴の内壁面を中仕上加工し、所定の内径の加工穴を形成した後に、第2切刃10を工具本体2径方向外側に突出させて、この第2切刃10によって加工穴をバックボーリングして加工穴の内壁面を仕上げるものである。
ところで、前記のボーリングバー1においては、仕上加工を行う第2切刃10の工具本体2径方向の突出量は、棒状部材8が工具本体2先端側へ移動された際に、ピストン5がストッパ壁4Aに当接されて工具本体2先端側へ移動できなくなった状態でのスライド部材9の位置によって決定されるので、第2切刃10の工具本体2径方向への突出量を簡単に調整することはできないものであった。
ここで、切刃の摩耗は使用初期段階で大きく、ボーリングバー1の使用途中で第2切刃10の工具本体2径方向の位置が変化するため、このボーリングバー1によって加工された加工穴の寸法にばらつきが生じてしまうといった問題があった。
By the way, in the boring bar 1 described above, the projecting amount in the radial direction of the tool
Here, the wear of the cutting edge is large at the initial stage of use, and the position of the
また、近年では、マシニングセンタによるコンピュータ制御の加工が広く行われているので、マシニングセンタに切削工具を取り付けたままの状態で、仕上加工を行う仕上切刃の工具本体径方向の位置を補正できる切削工具が要求されている。 In recent years, computer-controlled machining by machining centers has been widely performed. Therefore, a cutting tool that can correct the radial position of the finishing cutting blade that performs finishing machining with the cutting tool attached to the machining center. Is required.
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、被切削材に予め設けられた下穴の内壁面を工具本体外周に備えられた切刃で切削加工した後に、仕上加工用の仕上切刃を工具本体径方向外側に突出させて加工穴の仕上加工を行う切削工具であって、仕上切刃の工具本体径方向の出没を簡単にできるとともに、マシニングセンタなどの一般的な工作機械に取り付けられたままの状態で仕上切刃の工具本体径方向の位置を補正できる切削工具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and after finishing the inner wall surface of the pilot hole provided in advance in the workpiece with a cutting blade provided on the outer periphery of the tool body, it is used for finishing. This is a cutting tool that finishes a machining hole by projecting the finishing cutting edge outward in the tool body radial direction. It can easily make the finishing cutting edge appear and disappear in the tool body radial direction, and is a general machine tool such as a machining center. It aims at providing the cutting tool which can correct | amend the position of the tool main body radial direction of a finishing cutting blade in the state still attached to.
上記目的を達成するために、この発明は、軸線回りに回転される工具本体を有し、該工具本体の外周に切刃が備えられるとともに、該切刃とは別に仕上げ加工用の仕上切刃が、前記工具本体径方向に出没可能に配置された切削工具であって、前記工具本体内部にはピストン室が形成され、該ピストン室には、前記軸線方向に移動可能にピストンが配置され、前記ピストン室のうち前記ピストンよりも前記工具本体後端側が第1空間とされ、前記ピストンよりも前記工具本体先端側が第2空間とされており、前記工具本体には、流体を前記ピストン室に供給する流体供給装置と、前記流体を前記第1空間または前記第2空間に選択的に供給させる切替装置とが備えられ、前記ピストンの前記工具本体先端側には棒状部材が接続されており、該棒状部材の前記工具本体先端側部分には、前記棒状部材に対して交差するように配置されて前記棒状部材が前記軸線方向に移動することにより前記軸線方向と交差する方向に移動されるスライド部材が備えられ、該スライド部材の前記工具本体外周側に前記仕上切刃が具備され、前記棒状部材の前記工具本体先端側には、前記ピストンによって前記棒状部材が前記工具本体先端側に移動された状態で、前記棒状部材の先端面が当接される調整ネジが備えられており、前記工具本体先端面には、前記調整ネジを回動して前記調整ネジの前記軸線方向位置を調整する回動部材が備えられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention includes a tool main body that is rotated around an axis, a cutting blade is provided on the outer periphery of the tool main body, and a finishing cutting blade for finishing work separately from the cutting blade. Is a cutting tool disposed so as to be able to appear and retract in the radial direction of the tool body, and a piston chamber is formed inside the tool body, and a piston is disposed in the piston chamber so as to be movable in the axial direction. The tool body rear end side of the piston chamber is a first space with respect to the piston, and the tool body front end side is a second space with respect to the piston, and fluid is supplied to the piston chamber in the tool body. A fluid supply device to supply, and a switching device for selectively supplying the fluid to the first space or the second space, a rod-like member is connected to the tip of the tool body of the piston, The stick A slide member that is arranged so as to intersect with the rod-shaped member and moves in the direction intersecting the axial direction when the rod-shaped member moves in the axial direction at the tip end portion of the tool body of the member. A state in which the finishing cutting blade is provided on the outer peripheral side of the tool body of the slide member, and the rod-like member is moved to the tip side of the tool body by the piston on the tip side of the tool body of the rod-like member. And an adjustment screw with which the tip surface of the rod-shaped member comes into contact is provided, and the tool main body tip surface is rotated to adjust the axial position of the adjustment screw by rotating the adjustment screw. A member is provided.
上記の構成の切削工具においては、ピストン室にピストンが備えられ、このピストンよりも工具本体後端側が第1空間とされ、ピストンよりも工具本体先端側が第2空間とされており、これら第1空間及び第2空間に流体を選択的に流入させることでピストンを工具本体軸線方向に移動することができる。このピストンの工具本体先端側に棒状部材が接続され、ピストンの移動に伴って棒状部材も工具本体軸線方向に移動されることになる。
棒状部材の先端部分には、棒状部材が軸線方向に移動することにより軸線方向と交差する方向に移動されるとともに、仕上切刃が具備されたスライド部材が備えられているので、棒状部材を軸線方向に移動することで仕上切刃を工具本体径方向に出没させることができる。
In the cutting tool having the above-described configuration, the piston chamber is provided with a piston, the tool body rear end side is defined as the first space with respect to the piston, and the tool body front end side is defined as the second space with respect to the piston. The piston can be moved in the tool body axial direction by selectively allowing fluid to flow into the space and the second space. A rod-like member is connected to the tool body tip side of the piston, and the rod-like member is also moved in the tool body axis direction as the piston moves.
Since the rod-shaped member is moved in the direction intersecting the axial direction by moving the rod-shaped member in the axial direction at the tip portion of the rod-shaped member, and the slide member provided with the finishing cutting edge is provided, the rod-shaped member is By moving in the direction, the finishing cutting edge can be made to appear and disappear in the radial direction of the tool body.
また、棒状部材の工具本体先端側に調整ネジが備えられ、棒状部材が工具本体先端側に移動された際に棒状部材の先端面がこの調整ネジに当接されるので、棒状部材を工具本体先端側に移動した際の軸線方向の位置が、調整ネジによって位置決めされ、棒状部材の移動に伴うスライド部材の位置が決定され、仕上切刃の工具本体径方向外側への突出量を安定して決定することができる。
そして、工具本体先端面に調整ネジを回動して調整ネジの軸線方向位置を調整する回動部材が備えられているので、この切削工具を工作機械に取り付けた状態で、工具本体先端側から回動部材を回動させて調整ネジの軸線方向位置を調整でき、仕上切刃の工具本体径方向外側への突出量を補正することができる。したがって、切刃の摩耗した分だけ径方向位置を補正することで加工穴の寸法ばらつきを防止することができる。
Also, an adjustment screw is provided on the tool body tip side of the rod-shaped member, and when the rod-shaped member is moved to the tool body tip side, the tip surface of the rod-shaped member comes into contact with the adjustment screw. The position in the axial direction when moving to the tip side is positioned by the adjustment screw, the position of the slide member as the rod-shaped member moves is determined, and the amount of protrusion of the finish cutting blade to the outside of the tool body in the radial direction is stabilized. Can be determined.
And since the rotation member which rotates an adjustment screw and adjusts the axial direction position of an adjustment screw is provided in the tool body tip side, in the state where this cutting tool was attached to a machine tool, it is from a tool body tip side. The position of the adjusting screw in the axial direction can be adjusted by rotating the rotating member, and the amount of protrusion of the finish cutting blade to the outside in the radial direction of the tool body can be corrected. Therefore, by correcting the radial position by the amount of wear of the cutting blade, it is possible to prevent dimensional variations in the processed hole.
また、前記回動部材を円板状の頭部を有する調整ナットとすることにより、マシニングセンタ等の工作機械側にコレットチャック等のナット把持部を備えた自動調整機を設けた場合に、調整ナット及びナット把持部を回転させることなく調整ナットを把持できるので、調整ナットの回動量を精度良く調整して、調整ネジの軸線方向位置を精度良く調整でき、仕上切刃の工具本体径方向外側への突出量を精度良く調整することができる。 Further, when the rotary member is an adjustment nut having a disk-shaped head, the adjustment nut is provided when an automatic adjustment machine having a nut gripping part such as a collet chuck is provided on the machine tool side such as a machining center. Since the adjustment nut can be gripped without rotating the nut gripping part, the amount of rotation of the adjustment nut can be adjusted accurately, and the axial position of the adjustment screw can be adjusted accurately. The amount of protrusion can be adjusted with high accuracy.
また、前記棒状部材の前記工具本体先端側に、前記工具本体先端側へ向かうに従い漸次前記仕上切刃部の突出方向と反対側に向かうように前記軸線に対して傾斜したガイド部を設け、前記スライド部材には、前記ガイド部に嵌合される被ガイド部を形成することにより、棒状部材が軸線方向に移動することでスライド部材が棒状部材のガイド部に沿って軸線と交差する方向に確実に移動され、仕上切刃を工具本体径方向に出没させることができる。 Further, a guide portion that is inclined with respect to the axis line is provided on the tip end side of the tool body of the bar-like member so as to gradually go to the side opposite to the projecting direction of the finishing cutting edge portion toward the tip end side of the tool body, By forming a guided portion to be fitted to the guide portion, the slide member moves in the axial direction so that the slide member is surely crossed with the axis along the guide portion of the rod-shaped member. The finishing cutting edge can be made to appear and disappear in the tool body radial direction.
また、前記ガイド部と前記被ガイド部とを、互いに嵌合可能なセレーション溝で構成することにより、棒状部材とスライド部材とが確実に摺動可能に配置され、棒状部材の移動に伴うスライド部材の移動が安定し、仕上切刃を工具本体径方向に確実に出没させることができる。 In addition, since the guide portion and the guided portion are configured by serration grooves that can be fitted to each other, the rod-like member and the slide member are slidably disposed, and the slide member accompanying the movement of the rod-like member. Is stable, and the finishing cutting edge can be reliably projected and retracted in the radial direction of the tool body.
また、前記流体供給部の単位時間当たりの流体供給量を制御する制御装置を備え、前記切替装置を、前記流体供給部の前記単位時間当たりの流体供給量に応じて切替動作を行うものとすることにより、制御装置によって液体供給量を制御することで切替装置の切替動作を行うことができ、仕上切刃の出没を簡単に行うことができる。 Further, a control device that controls a fluid supply amount per unit time of the fluid supply unit is provided, and the switching device performs a switching operation according to the fluid supply amount per unit time of the fluid supply unit. Thereby, the switching operation of the switching device can be performed by controlling the liquid supply amount by the control device, and the finish cutting blade can be easily moved up and down.
また、前記流体供給部に接続する主流路と、前記主流路から分岐して前記第1空間に接続する第1流路と、前記第2空間に接続する第2流路とを備え、前記切替装置を前記分岐部に設けて、前記主流路からの流体を前記第1流路及び前記第2流路に対して切り替えて供給することにより、流体の切替動作を簡易な構造で行うことができ、仕上切刃の出没を簡単に、かつ確実に行うことができる。 The switching unit includes a main channel connected to the fluid supply unit, a first channel branched from the main channel and connected to the first space, and a second channel connected to the second space. By providing a device at the branching portion and switching and supplying the fluid from the main channel to the first channel and the second channel, the fluid switching operation can be performed with a simple structure. The finishing cutting edge can be easily and reliably raised and lowered.
また、前記切替装置は、前記軸線方向に移動可能に設けられた第2ピストンを備え、該第2ピストンの内部に内部流路が設けられており、前記第2ピストンが前記工具本体先端側に移動した際に前記主流路と前記第1流路とが接続され、前記第2ピストンが前記工具本体後端側に移動した際に前記主流路と前記第2流路とが前記内部流路を通じて接続される構成とすることにより、第2ピストンを軸線方向に移動させるだけで流体の流路の切替ができるので、切替装置を簡単な構成とすることができる。 In addition, the switching device includes a second piston provided so as to be movable in the axial direction, and an internal flow path is provided in the second piston, and the second piston is disposed on the distal end side of the tool body. The main flow path and the first flow path are connected when moved, and the main flow path and the second flow path pass through the internal flow path when the second piston moves to the rear end side of the tool body. Since the fluid flow path can be switched simply by moving the second piston in the axial direction by adopting the connected configuration, the switching device can be simplified.
また、前記第2ピストンを前記工具本体後端側に向かって付勢する付勢部材を備え、前記第2ピストンの後端面は前記主流路に面しており、前記主流路からの単位時間当たりの流体供給量に応じて前記第2ピストンが前記工具本体先端側へ移動し、前記単位時間当たりの流体供給量が所定値以下となった場合に前記付勢部材によって前記第2ピストンが前記工具本体後端側へ移動する構成とすることにより、流体供給部からの流体供給量によって第2ピストンを軸線方向に移動可能となり、切替装置をさらに簡単な構成とすることができる。 And a biasing member that biases the second piston toward the rear end side of the tool body, the rear end surface of the second piston facing the main flow path, and per unit time from the main flow path. When the second piston moves to the tip end side of the tool body according to the fluid supply amount of the tool and the fluid supply amount per unit time becomes a predetermined value or less, the biasing member causes the second piston to move the tool. With the configuration of moving to the rear end side of the main body, the second piston can be moved in the axial direction depending on the amount of fluid supplied from the fluid supply unit, and the switching device can be further simplified.
したがって、本発明によれば、被切削材に予め設けられた下穴の内壁面を工具本体外周に備えられた切刃で切削加工した後に、仕上加工用の仕上切刃を工具本体径方向外側に突出させて加工穴の仕上加工を行う切削工具であって、仕上切刃の工具本体径方向の出没を簡単に行うことができるとともに、マシニングセンタなどの一般的な工作機械に取り付けられたままの状態で仕上切刃の工具本体径方向の位置を補正できる切削工具を提供することができる。 Therefore, according to the present invention, after the inner wall surface of the prepared hole provided in the work material is cut with the cutting blade provided on the outer periphery of the tool body, the finishing cutting blade for finishing is moved radially outward of the tool body. This is a cutting tool that finishes the machined hole by projecting it to the tool body, and can easily make the finish cutting blade appear and disappear in the radial direction of the tool body, and remains attached to a general machine tool such as a machining center. The cutting tool which can correct | amend the position of the tool main body radial direction of a finishing cutting blade in a state can be provided.
本発明の第1の実施形態について添付した図面を参照して説明する。図1から図4に本発明の第1の実施形態である切削工具としてボーリングバーを示す。
ボーリングバー21は、軸線O方向に延びる多段円柱状の工具本体22を有し、工具本体22の後端側(図1及び図2において上側)には、工具本体22を工作機械の主軸端に取り付けるための取付部23が設けられている。
工具本体22の外周部には、図3に示すように、工具本体22径方向外側に突出された第1切刃24が備えられており、本実施形態では、円周方向に2つ、軸線Oを挟んで対向する位置に配置されている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 to 4 show a boring bar as a cutting tool according to the first embodiment of the present invention.
The
As shown in FIG. 3, the
工具本体22の内部には、軸線Oに沿って延びる断面円形のピストン室25が設けられており、このピストン室25には、軸線O方向に往復運動可能なピストン26が配置され、ピストン26の外周面にはピストン室25の側壁と摺接するOリング27が備えられている。
ピストン室25はこのピストン26によって分割されており、ピストン室25のうちピストン26より工具本体22後端側が第1空間28とされ、ピストン室25のうちピストン26より工具本体22先端側が第2空間29とされている。ピストン26の外周面に備えられたOリング27により、第1空間28と第2空間29とが遮断されている。
A
The
工具本体22には、軸線Oに沿って延びるクーラント孔30が形成されており、クーラント孔30の工具本体22後端側は取付部23に開口され、本実施形態における流体としてクーラントを供給するクーラント供給装置31と、クーラントの単位時間当りの供給量を調整する制御装置32が接続されている。クーラント孔30の工具本体22先端側には、クーラント孔30と第1空間28とを連通する第1流路33と、クーラント孔30と第2空間29とを連通する第2流路34とに分岐する分岐部が形成され、この分岐部には、第2ピストン室35が形成されている。
A
第2ピストン室35の後端側がクーラント孔30に連通されており、第2ピストン室35の側壁面の工具本体22後端側には、第1流路33の開口部33Aが形成され、第2ピストン室35の側壁面のうち第1流路33の開口部33Aよりも工具本体22先端側に第2流路34の開口部34Aが形成されている。
第2ピストン室35には第2ピストン36が軸線O方向に往復移動できるように配置され、第2ピストン36の工具本体22先端側には、第2ピストン36を工具本体22後端側に向かって付勢する付勢部材としてコイルスプリング38が配置されている。
第2ピストン36には、クーラント孔30に対して連通されるとともに、第2ピストン36の側面に開口した内部流路37が備えられている。
The rear end side of the
The
The
第2ピストン36が工具本体22先端側に移動した場合には、図1に示すように、第2ピストン36の側面が第2流路34の開口部34Aを塞ぎ、第2ピストン36の工具本体22後端側の空間を通じてクーラント孔30と第1流路33とが連通される。
一方、第2ピストン36が工具本体22後端側に移動した場合には、図2に示すように、第2ピストン36の側面が第1流路33の開口部33Aを塞ぎ、第2ピストン36の内部流路37を通じてクーラント孔30と第2流路34とが連通される。
このように、第2ピストン36が往復移動することにより、クーラントの流路を切り替えることができるものである。
When the
On the other hand, when the
As described above, the coolant flow path can be switched by the reciprocating movement of the
また、ピストン室25の工具本体22先端側には、ピストン室25に連通して軸線Oに沿って延びる断面円形の収容孔39が形成されており、この収容孔39には、ピストン26の工具本体22先端側に一体に形成されて、軸線Oに沿って配置された断面円形の棒状部材41が液密に嵌挿されている。棒状部材41の工具本体22先端側部分は、軸線Oに垂直な断面が概略半円状をなすように切り欠かれ、軸線Oに沿って延びる摺接面42が形成されている。図3に示すように、この摺接面42が、軸線Oを通り2つの第1切刃24を結ぶ直線に対して垂直な方向となるように配置されている。
In addition, a
工具本体22の棒状部材41に形成された摺接面42が位置する部分には、軸線Oを通り2つの第1切刃24を結ぶ直線に対して垂直な径方向に延びるスライド孔40が貫設され、このスライド孔40には、前記径方向に摺動可能なスライド部材43が、棒状部材41と交差するように配置されている。スライド部材43の工具本体22に対する外周端には、仕上加工用の第2切刃44として、切刃を有するインサートが備えられており、図3に示すように、第2切刃44は、2つの第1切刃24に対して90°の位置に配置されている。
A
また、工具本体22には、ピストン室25の第2空間29及び第2流路34から第1切刃24に向けて延びる第1クーラント供給路(図示せず)と、ピストン室25の第1空間28及び第1流路33から第2切刃44に向けて延びる第2クーラント供給路(図示せず)とが備えられている。ここで、第1クーラント供給路及び第2クーラント供給路の断面積は、第1流路33及び第2流路34の断面積に比べて非常に小さくされているので、ピストン26の移動によってクーラント圧力が大きくなったときのみクーラントが流れるようにされている。
The
スライド部材43の中央部には、棒状部材41の先端側が挿入されるように凹部45が形成されており、この凹部45の底面が被摺接面46とされている。棒状部材41の摺接面42には、工具本体22後端側に向かうに従い漸次第2切刃44に近づくように、軸線Oに対して傾斜したセレーション溝42Aが形成されている。また、スライド部材43の被摺接面46には、棒状部材41に設けられたセレーション溝42Aに嵌合可能なセレーション溝46Aが形成されており、図3に示すように、摺接面42のセレーション溝42Aと被摺接面46のセレーション溝46Aとが摺動可能に当接されている。
A
棒状部材41が収容された収容孔39のスライド孔40よりもさらに工具本体22先端側には、収容孔39に連通するとともに内壁面に雌ネジが形成された断面円形のネジ孔部47が形成されており、このネジ孔部47には調整ネジ51が螺着されている。
調整ネジ51は、外周面に雄ネジが形成されたネジ本体52と、このネジ本体52から工具本体22先端側に突出された方形角柱状(本実施形態では、図4に示すように正方柱状)の軸部53とを有しており、ネジ本体52の工具本体22後端面が、棒状部材41の先端面と当接されるストッパ面54とされている。このストッパ面54は、軸線Oに垂直な平面状に形成されている。
On the distal end side of the
The
調整ネジ51の工具本体22先端側には、調整ナット55が回動可能に配置されており、調整ナット55の円板状の頭部56が工具本体22先端面から突出するように露呈されている。また、調整ナット55の工具本体22後端側の部分には、径方向に延びるように断面コの字状の凹溝57が、図4に示すように形成されており、この凹溝57に調整ネジ51の軸部53が嵌入されることにより、調整ナット55と調整ネジ51とが一体に回動可能とされ、ストッパ面54の軸線O方向の位置が調整可能とされている。
ここで、ネジ孔部47の工具本体22先端側には、外周側に凹んだ環状溝48が形成されており、調整ナット55の後端側に設けられた鍔部58が環状溝48に摺動可能に係合されることにより、調整ナット55は軸線O方向には移動せずに回動のみ可能とされている。また、鍔部58の先端側には、Oリングが嵌め込められており、調整ナット55の外周面と工具本体22との間からクーラントが漏れ出さないように密封されている。
An
Here, an
このように構成されたボーリングバー21は、取付部23を通じてマシニングセンタ等の工作機械の主軸端に取り付けられ、軸線O回りに回転されるとともに、軸線O方向に沿って工具本体22先端側へ送られ、第2切刃44を工具本体22径方向内側に後退させた状態で、被切削材に予め形成された下穴に挿入され、工具本体22外周に備えられた第1切刃24によって下穴の内壁面を中仕上加工した後に、第2切刃44を工具本体22径方向外側に突出させて、この第2切刃44によって加工穴をバックボーリングして加工穴の内壁面を仕上げるものである。
The
このボーリングバー21において、第2切刃44の工具本体22径方向外側への出没は次のように行われる。
工具本体22内にクーラント孔30を通じて供給されるクーラントの単位時間当りの供給量を増加すると、クーラント圧力が高くなり第2ピストン36がクーラント圧力によって工具本体22先端側に移動され、クーラント孔30と第1流路33とが連通されてクーラントが第1流路33を通じてピストン室25の第1空間28に供給される。ピストン26よりも工具本体22後端側の第1空間28にクーラントが供給されることにより、このクーラントの圧力によって、ピストン26が工具本体22先端側に移動され、第2空間29及び第2流路34に貯留されていたクーラントは、第2空間29及び第2流路34から延びる第1クーラント供給路を通じて第1切刃24に向けて供給される。
In the
When the supply amount of the coolant supplied to the
ピストン26の移動に伴って棒状部材41が工具本体22先端側に移動され、棒状部材41の先端部が調整ネジ51のストッパ面54に当接される。棒状部材41が工具本体22先端側に移動することにより、棒状部材41に交差するように配置されたスライド部材43が、軸線Oに対して傾斜した棒状部材41のセレーション溝42A及びスライド部材43のセレーション溝46Aに沿って工具本体22径方向に移動し、スライド部材43に備えられた第2切刃44が工具本体22径方向外側に突出される。
As the
一方、クーラントの単位時間当りの供給量を低減すると、クーラント圧力が低くなり第2ピストン36がコイルスプリング38によって工具本体22後端側へ移動され、クーラント孔30と第2流路34とが連通されてクーラントが第2流路34を通じてピストン室25の第2空間29に供給される。ピストン26よりも工具本体22先端側の第2空間29にクーラントが供給されることにより、このクーラントの圧力によって、ピストン26が工具本体22後端側に移動され、第1空間28及び第1流路33に貯留されていたクーラントは、第1空間28及び第1流路33から延びる第2クーラント供給路を通じて第2切刃44に向けて供給される。
On the other hand, when the supply amount of the coolant per unit time is reduced, the coolant pressure is lowered, the
このピストン26の移動に伴って棒状部材41が工具本体22後端側に移動され、棒状部材41に交差するように配置されたスライド部材43が、棒状部材41のセレーション溝42A及びスライド部材43のセレーション溝46Aに沿って工具本体22径方向に移動し、スライド部材43に備えられた第2切刃44が工具本体22径方向内側に後退される。
As the
また、このボーリングバー21において、第2切刃44を工具本体22径方向外側に突出した際の突出量の調整は次のように行われる。工具本体22先端側に設けられた調整ナット55を工具本体22先端側から回動させることで、調整ネジ51を回動して調整ネジ51の軸線O方向の位置が調整できる。棒状部材41の工具本体22先端側への移動が調整ネジ51の後端面のストッパ面54までに規制されているので、棒状部材41を工具本体22先端側に移動したときの軸線O方向の位置が決定され、第2切刃44を工具本体22径方向外側に突出した際の突出量が調整される。
In the
ここで、上述のように、棒状部材41が工具本体22先端側に移動された際に、スライド部材43が、軸線Oに対して傾斜したセレーション溝42A、46Aに沿って移動されることで第2切刃44が工具本体22径方向外側へ突出されるので、棒状部材41が工具本体22先端側に移動された状態での棒状部材41の最先端の位置を限定することにより、スライド部材43の移動限が決定され、したがって、第2切刃44を工具本体22径方向外側に突出した際の最大突出量が決定される。
Here, as described above, the
この構成のボーリングバー21では、棒状部材41の工具本体22先端側に調整ネジ51が備えられ、棒状部材41が工具本体22先端側に移動された際に棒状部材41の先端面がこの調整ネジ51のストッパ面54に当接されるので、棒状部材41を工具本体22先端側に移動した際の軸線O方向の位置が、調整ネジ51によって位置決めされ、棒状部材41の移動に伴うスライド部材43の位置が決定され、仕上加工を行う第2切刃44の工具本体22径方向外側への突出量を安定して決定することができる。
In the
また、工具本体22先端面に調整ネジ51を回動して調整ネジ51の軸線O方向位置を調整する調整ナット55が備えられているので、このボーリングバー21をマシニングセンタ等の工作機械に取り付けた状態で、工具本体22先端側から調整ナット55を回動させて調整ネジ51の軸線O方向位置を調整でき、第2切刃44の工具本体22径方向外側への突出量を補正することができる。ここで、調整ナット55が円板状の頭部56を有するので、マシニングセンタ等の工作機械側にコレットチャック等のナット把持部を備えた自動調整機を設けた場合に、調整ナット55及びナット把持部を回転させることなく調整ナット55を把持でき、調整ナット55の回動量を精度良く制御して、調整ネジ51の軸線O方向位置を精度良く調整できる。したがって、第2切刃44の工具本体22径方向外側への突出量を精度良く補正することができる。
Further, an
このように、このボーリングバー21では、工作機械に取り付けた状態で仕上加工を行う第2切刃44の位置を補正できるので、切刃の摩耗した分だけ径方向位置を補正することで加工穴の寸法ばらつきを防止することができる。
また、マシニングセンタに第2切刃44の調整機構を備えることで、第2切刃44での仕上加工した後に加工穴の径を測定して第2切刃44の位置調整を行い、次の加工に移行するといった加工プログラムを構成でき、マシニングセンタによって形成される加工穴の寸法精度を向上させることができる。
In this way, in this
In addition, the machining center is provided with an adjustment mechanism for the
また、ピストン室25にピストン26が備えられ、このピストン26よりも工具本体22後端側が第1空間28とされ、ピストン26よりも工具本体22先端側が第2空間29とされており、これら第1空間28及び第2空間29に流体を選択的に流入させることでピストン26を工具本体22の軸線O方向に移動することができる。このピストン26の工具本体22先端側に棒状部材41が接続され、ピストン26の移動に伴って棒状部材41も工具本体22軸線O方向に移動されることになる。棒状部材41の先端部分には、棒状部材41が軸線O方向に移動することにより軸線O方向と交差する方向に移動されるとともに、第2切刃44が具備されたスライド部材43が備えられているので、棒状部材41を軸線O方向に移動することで第2切刃44を工具本体22径方向外側に出没させることができる。
Further, the
また、棒状部材41の摺接面42に軸線Oに対して傾斜したセレーション溝42Aが形成され、スライド部材43の被摺接面46にセレーション溝46Aが形成され、これらセレーション溝42A、46A同士が互いに嵌合されるように配置されているので、棒状部材41とスライド部材43とが確実に摺動して、棒状部材41の軸線O方向の移動に伴うスライド部材43の工具本体22径方向の移動が安定し、第2切刃44を工具本体22径方向に確実に出没させることができる。
Further, a
また、第2切刃44が備えられたスライド部材43と棒状部材41とがセレーション溝42A、46A同士で嵌合されているので、第2切刃44による切削時の切削抵抗をこのセレーション溝42A、46A同士の嵌合部分で受けることができ、第2切刃44とされたインサートが切削抵抗によって移動することが防止され、加工精度を向上することができる。
Further, since the
また、クーラント孔30にクーラントを供給する供給装置31と、クーラントの単位時間当りの供給量を制御する制御装置32とを有するので、クーラントの単位時間当りの供給量を簡単に調整できる。クーラント供給量を調整することで第2ピストン36の軸線O方向の移動を制御でき、流路の切替を簡単に行うことができる。したがって、第2切刃44の出没を簡単に行うことができるとともに、流路の切替装置を簡易な構造とすることができる。
Moreover, since the
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図5及び図6に本発明の第2の実施形態である切削工具としてボーリングバーを示す。なお、第1の実施形態と同一部材には同一の符号を付して説明を省略する。
この第2の実施形態であるボーリングバー21では、工具本体22が、その後端側(図5において上側)に位置する第1部材22Aと先端側(図5において下側)に位置する第2部材22Bとに分割されており、これらが複数の継合ボルト61にて継合されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. 5 and 6 show a boring bar as a cutting tool according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member as 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
In the
第1部材22Aには、ピストン室25が第1部材22Aの先端側に大きく開口するように形成されており、このピストン室25の後端面には、第2ピストン室35が穿設されている。この第2ピストン室35に第2ピストン36が嵌入されており、この第2ピストン36の先端側(図5において下側)にコイルスプリング38及びこのコイルスプリング38を収容する受け部材62が螺合されている。
また、ピストン室25の後端側部分には、第1流路33及び第1抜き孔63が形成され、先端側部分には、第2流路34及び第2抜き孔64が形成されている。
In the
A
第2部材22Bの後端側には、第1部材22Aに設けられたピストン室25の開口部に嵌合可能な凸状部65が形成されている。
また、第2部材22Bには、棒状部材41が収容される貫通孔66が形成されており、この貫通孔66の先端側にネジ孔部47が形成され、調整ネジ51がネジ孔部47に螺着されている。この調整ネジ51の先端側には面取り部67が備えられている。
On the rear end side of the second member 22B, a
The
さらに、第2部材22Bの先端側には、雄ネジ部68が形成されており、この雄ネジ部68に筒状部材69が螺合されている。この筒状部材69の先端側には径方向内側に突出した突出部70が形成され、この突出部70と第2部材22Bの先端面とによって環状溝48が形成されている。
また、筒状部材69の先端側には調整ナット55が回動可能に配置されており、調整ナット55の後端側に設けられた鍔部58が環状溝48に摺動可能に係合され、調整ナット55の円板状の頭部56が筒状部材69先端面から突出するように露呈されている。また、調整ナット55の後端側には、調整ネジ51に形成された面取り部67と係合可能な凹溝が形成されており、調整ナット55と調整ネジ51とが一体に回動可能とされている。
Further, a
In addition, an
第2部材22Bの外周には、第1切刃24として第1インサート71が装着されており、この第1インサート71は、いわゆる縦刃のインサートであり、先端側に向かうにしたがい工具本体22の径方向外側に突出するように配置されている。
また、スライド部材43には、第2切刃44として第2インサート72が装着されており、この第2インサート72は、後端側に向かうにしたがい工具本体22の径方向外側に突出するように配置されている。
A
Further, the
さらに、この第2インサート72の径方向内側には、この第2インサート72の径方向外側への突出量を調整するための調整コマ73が配置されている。この調整コマ73にはスリットが形成されており、このスリットを押し広げるように押圧ネジ74が螺着されている。
Further, an
この構成のボーリングバー21では、工具本体22が第1部材22Aと第2部材22Bとに分割されているので、第1部材22Aにピストン室25、第2ピストン室、第1流路33、第2流路34等を比較的容易に設けることができる。また、第2部材22Bの先端側に調整ナット51を装着する場合には、調整ナット51の鍔部58を第2部材22Bの先端面に当接するように配置した上で筒状部材69を嵌め込むことで環状溝48に鍔部58が係合され、調整ナット51が回動可能に配置される。このようにこのボーリングバー21を比較的容易に構成することができ、このボーリングバー21の製作コストを低減することができる。
In the
また、第1切刃24をなす第1インサート71が先端側に向かうにしたがい工具本体22の径方向外側に突出するように配置されているので、このボーリングバー21を軸線O回りに回転しつつ軸線O先端側に送って下穴に挿入して下穴の内壁面の切削加工を行う際に、第1切刃24に逃げが与えられ切削加工をスムーズに行うことができる。
さらに、第2切刃44をなす第2インサート72が後端側に向かうにしたがい工具本体22の径方向外側に突出するように配置されているので、第1切刃24で切削した後にこのボーリングバー21を軸線O後端側に送って切削加工を行う際に、第2切刃44に逃げが与えられ切削加工をスムーズに行うことができる。
Further, since the
Further, since the
なお、本実施形態では、棒状部材41の摺接面42とスライド部材43の被摺接面46に、軸線Oに対して傾斜したセレーション溝42A、46Aを形成したもので説明したが、棒状部材41が軸線Oに沿って工具本体22先端側へ移動した場合に、スライド部材43が軸線Oと交差する方向に移動して第2切刃44が工具本体22径方向外側へ突出される機構を有するものであればよい。ただし、本実施形態のようにセレーション溝42A、46Aを形成して嵌合させることにより上述した効果が得られるので好ましい。
In the present embodiment, the
また、クーラント孔から第1空間28または第2空間29への流路33、34の切替装置として第2ピストン36を有するもので説明したが、これに限定されることはなく、流路の切替を行うことができる機構を有するものであればよい。ただし、本実施形態のように第2ピストン36を軸線O方向に移動させる構成とすることで流路の切替装置を簡単な構造とすることができるので好ましい。
また、工具本体の外周に第1切刃を2つ備えたもので説明したが、第1切刃の個数に制限はなく、第1切刃とは別に仕上加工用の第2切刃(仕上切刃)が備えられたものであればよい。
In addition, the
In addition, although the description has been given on the case where two first cutting edges are provided on the outer periphery of the tool body, the number of the first cutting edges is not limited, and a second cutting edge (finishing) for finishing work separately from the first cutting edges. Any cutting edge may be used.
21 ボーリングバー(切削工具)
22 工具本体
24 第1切刃(切刃)
25 ピストン室
26 ピストン
28 第1空間
29 第2空間
30 クーラント孔(主流路)
31 供給装置(流体供給装置)
32 制御装置
33 第1流路
34 第2流路
35 第2ピストン(切替装置)
38 コイルスプリング(付勢部材)
41 棒状部材
42A セレーション溝(ガイド部)
43 スライド部材
46A セレーション溝(被ガイド部)
44 第2切刃(仕上切刃)
51 調整ネジ
55 調整ナット(回動部材)
56 頭部
21 Boring bar (cutting tool)
22
25
31 Supply device (fluid supply device)
32
38 Coil spring (biasing member)
41 Rod-shaped
43
44 2nd cutting edge (finishing cutting edge)
51
56 heads
Claims (8)
前記工具本体内部にはピストン室が形成され、該ピストン室には、前記軸線方向に移動可能にピストンが配置され、前記ピストン室のうち前記ピストンよりも前記工具本体後端側が第1空間とされ、前記ピストンよりも前記工具本体先端側が第2空間とされており、
前記工具本体には、流体を前記ピストン室に供給する流体供給装置と、前記流体を前記第1空間または前記第2空間に選択的に供給させる切替装置とが備えられ、
前記ピストンの前記工具本体先端側には棒状部材が接続されており、該棒状部材の前記工具本体先端側部分には、前記棒状部材に対して交差するように配置されて前記棒状部材が前記軸線方向に移動することにより前記軸線方向と交差する方向に移動されるスライド部材が備えられ、該スライド部材の前記工具本体外周側に前記仕上切刃が具備され、
前記棒状部材の前記工具本体先端側には、前記ピストンによって前記棒状部材が前記工具本体先端側に移動された状態で、前記棒状部材の先端面が当接される調整ネジが備えられており、
前記工具本体先端面には、前記調整ネジを回動して前記調整ネジの前記軸線方向位置を調整する回動部材が備えられていることを特徴とする切削工具。 It has a tool body that rotates around its axis, and a cutting edge is provided on the outer periphery of the tool body, and a finishing cutting edge for finishing is arranged separately from the cutting edge so that it can be projected and retracted in the radial direction of the tool body. A cutting tool,
A piston chamber is formed inside the tool body, and a piston is disposed in the piston chamber so as to be movable in the axial direction. The rear end side of the tool body in the piston chamber is a first space with respect to the piston. , The tool body tip side than the piston is the second space,
The tool body includes a fluid supply device that supplies fluid to the piston chamber, and a switching device that selectively supplies the fluid to the first space or the second space,
A rod-like member is connected to the tip end side of the tool body of the piston, and the rod-like member is arranged at the tip end portion of the tool body so as to intersect the rod-like member. A slide member that is moved in a direction that intersects the axial direction by moving in the direction is provided, and the finish cutting blade is provided on the outer peripheral side of the tool body of the slide member,
An adjustment screw with which the tip surface of the rod-shaped member comes into contact with the rod-shaped member in a state where the rod-shaped member is moved to the tool body leading-end side by the piston is provided on the tip side of the tool body.
A cutting tool characterized in that a turning member for turning the adjustment screw to adjust the position in the axial direction of the adjustment screw is provided on the tip surface of the tool body.
前記切替装置は、前記分岐部に設けられ、前記主流路からの流体を前記第1流路及び前記第2流路に対して切り替えて供給することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の切削工具。 A main channel connected to the fluid supply unit; a first channel branched from the main channel and connected to the first space; and a second channel connected to the second space;
6. The switching device according to claim 1, wherein the switching device is provided in the branch portion and supplies the fluid from the main flow channel to the first flow channel and the second flow channel in a switched manner. The cutting tool in any one.
前記第2ピストンが前記工具本体先端側に移動した際に前記主流路と前記第1流路とが接続され、前記第2ピストンが前記工具本体後端側に移動した際に前記主流路と前記第2流路とが前記内部流路を通じて接続されることを特徴とする請求項6に記載の切削工具。 The switching device includes a second piston provided to be movable in the axial direction, and an internal flow path is provided in the second piston.
The main flow path and the first flow path are connected when the second piston moves to the tool body front end side, and the main flow path and the first flow path when the second piston moves to the tool body rear end side. The cutting tool according to claim 6, wherein the second flow path is connected through the internal flow path.
前記主流路からの単位時間当たりの流体供給量に応じて前記第2ピストンが前記工具本体先端側へ移動し、前記単位時間当たりの流体供給量が所定値以下となった場合に前記付勢部材によって前記第2ピストンが前記工具本体後端側へ移動することを特徴とする請求項7に記載の切削工具。 An urging member that urges the second piston toward the rear end side of the tool body, and a rear end surface of the second piston faces the main flow path;
The biasing member when the second piston moves to the tip end side of the tool body according to the fluid supply amount per unit time from the main flow path and the fluid supply amount per unit time becomes a predetermined value or less. The cutting tool according to claim 7, wherein the second piston moves toward the rear end side of the tool body.
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