JP2007021646A - Tip holder exchange type drilling tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、穴加工用工具に関するもので、特に超硬合金、多結晶ダイヤモンドやCBN焼結体を切刃とする大径の穴加工用工具に関する。 The present invention relates to a drilling tool, and more particularly to a large-diameter drilling tool using a cemented carbide, polycrystalline diamond, or CBN sintered body as a cutting edge.
穴加工用工具の例としてドリル、リーマなどがある。このうち、リーマは正確な直径と同時に滑らかな仕上げ面を得るための工具である。この様な工具の加工能率を高めるために、回転数や送りを高くすると、ビビリや振れが発生し加工面精度が悪くなる。特に送り速度を高くすると送りマークが発生して、穴径の精度が悪くなり、最悪の場合は切刃が欠けることもある。 Examples of drilling tools include drills and reamers. Of these, the reamer is a tool for obtaining a smooth finished surface as well as an accurate diameter. If the rotational speed and feed are increased in order to increase the machining efficiency of such a tool, chatter and runout occur and the machined surface accuracy deteriorates. In particular, when the feed rate is increased, a feed mark is generated, the accuracy of the hole diameter is deteriorated, and in the worst case, the cutting edge may be missing.
特許文献1に記載された発明は、軸状をなす工具本体の一端に直刃および傾斜刃が交互に備えられたリーマに関するものである。傾斜刃が直刃よりも根元側である後方に位置し、かつ直刃の外周チップより傾斜刃の外周チップが大きい外径を有し、この部分がバニッシング作用を行う。これは傾斜刃が斜め切りを行い、ブローチ的な役割をなしたことおよびその円周部分の被削穴に対する接触によりバニッシング効果を高めることができる。そして直刃は工具本体にロウ付けされている。
The invention described in
特許文献2に記載された発明は、スローアウェイ式リーマに関するもので、切刃チップが摩耗などすると、切刃チップのみを交換するタイプのリーマである。このリーマは、切刃チップを押さえ駒で直接工具本体に押さえつけて固定する構造になっており、上記押さえ駒を取り外すことで、切刃チップを交換することができるようにしている。
しかし、工具本体に直接チップをロウ付けする特許文献1のリーマでは、チップが摩耗などにより寿命になると高価な工具全体が寿命となるので、非経済的である。
However, in the reamer of
また、特許文献1に記載のリーマによれば、超硬合金からなる傾斜刃と直刃をそれぞれ2枚づつ本体に装着する。そのときに4枚のチップ相互の芯ブレも小さくしなければならない。しかし、チップの数が多ければ、チップ相互間の芯ブレも多くなり、加工精度に影響する。
Further, according to the reamer described in
一方、ねじ絞めやクランプなどの機構を用いてチップを保持する特許文献2などに記載されているチップ交換型リーマは、チップのみを交換できるものの、高速、高送りの穴加工用工具に使用できなかった。これは、チップが受ける切削抵抗に比較して、チップ保持機構の機械強度が弱く、繰り返し使用するうちにチップの取り付け精度が悪くなって使用できなくなるからである。おそらく、使用しているうちに、保持機構にμmのオーダーの変形が生じて芯ブレなどが発生するためと推定される。
On the other hand, although the tip exchange type reamer described in
本発明は、高速回転、高送りでの使用に適し、かつ高精度に加工することができる安価なチップホルダ交換型穴加工用工具を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an inexpensive tool for exchanging a tip holder replacement type that is suitable for use at high speed rotation and high feed and can be machined with high accuracy.
本発明は、先端側が先細りのテーパ部を有する軸状の工具本体と、前記テーパ部と嵌合するテーパ孔を有するチップホルダと、工具本体の軸方向のうち、テーパ部の外径が小さくなる方向に移動してチップホルダと工具本体との嵌合を緩めるホルダ押出具と、工具本体の軸方向のうち、テーパ部の外径が大きくなる方向に移動してチップホルダと工具本体との嵌合を絞めるホルダ押入具と、チップホルダに固定されるチップとを有するチップホルダ交換型穴加工用工具である。 According to the present invention, the outer diameter of the taper portion is reduced in the axial direction of the tool main body, the tip holder having a taper hole fitted to the taper portion, and the axial direction of the tool main body. The tool pusher that moves in the direction to loosen the fit between the tip holder and the tool body, and the tool holder moves in the direction in which the outer diameter of the taper portion increases in the axial direction of the tool body, It is a tool for exchanging a chip holder exchanging type having a holder pushing tool for tightening and a chip fixed to the chip holder.
過酷な切削条件で使用される穴加工用工具では、チップにかかる力が大きく、工具本体とチップの装着の剛性を高く保つ必要がある。同時に高精度も要求されるので、芯ブレなども小さいことが必要である。このような条件を満足する装着方法について種々検討した結果、先端側が先細りのテーパ部を有する軸状の工具本体と、前記テーパ部と嵌合するテーパ孔を有するチップホルダを採用することで解決できることがわかった。上記テーパ部とテーパ孔の嵌合により、工具本体とチップホルダとを同芯の状態で、且つ、強固に固定することができる。そこで、本発明では、工具本体の外周面の一部に円錐テーパ面を形成してこのテーパ面を有する部分をテーパ部とし、チップホルダの工具本体挿通孔の内面を円錐テーパに形成してテーパ孔とする。これら円錐テーパの中でもJIS 0612などに記載されているジャコブステーパで嵌合すると剛性がより高くかつ芯ブレがより小さくなる。 In a drilling tool used under severe cutting conditions, the force applied to the tip is large, and it is necessary to maintain high rigidity of the tool body and the tip. Since high accuracy is also required at the same time, it is necessary that the core blur is small. As a result of various examinations on mounting methods that satisfy such conditions, the problem can be solved by adopting a shaft-shaped tool body having a tapered portion with a tapered tip and a tip holder having a tapered hole that fits the tapered portion. I understood. By fitting the tapered portion and the tapered hole, the tool main body and the tip holder can be concentrically and firmly fixed. Therefore, in the present invention, a conical taper surface is formed on a part of the outer peripheral surface of the tool body, the portion having the taper surface is used as a taper portion, and the inner surface of the tool body insertion hole of the tip holder is formed into a conical taper. A hole. Among these conical tapers, when fitted with a Jacobs taper described in JIS 0612 or the like, the rigidity is higher and the core blur is smaller.
ここで、工具本体に設けられるテーパ部は、工具本体の先端側方向に向かって外径が小さくなるように形成する必要がある。このようになすことで、穴加工の際に被削材から受ける反力が工具本体とチップホルダとの嵌合を絞める方向に作用するため、工具本体からチップホルダが外れることがない。また、チップホルダに作用する力をチップホルダのテーパ孔を介して工具本体のテーパ部全体で受ける構成となるので、高送りの条件でも芯ブレが生じ難く、安定した切削加工を行なうことができる。 Here, it is necessary to form the taper part provided in the tool main body so that the outer diameter becomes smaller toward the distal end side direction of the tool main body. By doing in this way, since the reaction force received from a work material in the case of a hole process acts in the direction which narrows fitting with a tool main body and a tip holder, a tip holder does not remove | deviate from a tool main body. Further, since the force acting on the chip holder is received by the entire taper portion of the tool body through the taper hole of the chip holder, the core blur hardly occurs even under high feed conditions, and stable cutting can be performed. .
また、芯ブレ精度の別の要因についても種々検討し、多くのチップを用いると芯ブレ精度を高めるのには限界があることが解った。即ち、それぞれのチップの芯ブレ中最も大きな値によってリーマの精度が定まるからである。従って、芯ブレを小さくする観点からすれば、複数のチップを用いるよりも1つのチップを用いる方が望ましい。 Further, various factors for the core blur accuracy were also examined, and it was found that there was a limit to increase the core blur accuracy when many chips were used. That is, the accuracy of the reamer is determined by the largest value of the core blur of each chip. Therefore, from the viewpoint of reducing the core blur, it is preferable to use one chip rather than using a plurality of chips.
ホルダ押出具は、工具本体の軸方向のうち、テーパ部の外径が小さくなる方向に移動させることでチップホルダと工具本体との嵌合を緩める構成とする。このようなチップホルダと工具本体の嵌合を緩める構成としては、ねじ結合を適用することが簡便なため好ましい。具体例としては、ホルダ押出具を雌ねじを有するナットとし、工具本体の外周面に雄ねじを形成して、ホルダ押出具を工具本体に対して相対的に回転させて軸方向に移動させ、チップホルダをホルダ押出具で押圧してテーパ部とテーパ孔との嵌合を解除する。 The holder pusher is configured to loosen the fitting between the tip holder and the tool body by moving the tool pusher in a direction in which the outer diameter of the tapered portion is reduced in the axial direction of the tool body. Such a configuration for loosening the fitting between the tip holder and the tool body is preferable because it is simple to apply screw coupling. As a specific example, the holder pusher is a nut having a female screw, a male screw is formed on the outer peripheral surface of the tool body, the holder pusher is rotated relative to the tool body and moved in the axial direction, and the chip holder Is pressed with a holder pusher to release the fitting between the tapered portion and the tapered hole.
本発明工具は過酷な切削条件での穴加工を主な目的とするので、被加工物への工具の押し付け圧力は大変高い。そのため、チップホルダは工具本体に食い込んで、チップホルダを工具本体から取り外すのが困難になる。 Since the tool of the present invention is mainly intended for drilling under severe cutting conditions, the pressing pressure of the tool on the workpiece is very high. For this reason, the chip holder bites into the tool body, and it becomes difficult to remove the chip holder from the tool body.
上記のように、チップホルダとホルダ押出具を工具本体に取り付けて、ホルダ押出具と工具本体とをねじ結合し、ホルダ押出具を工具本体に対し相対的に回転させることにより、ホルダ押出具を工具本体の先端方向に移動させてチップホルダを容易に取り外すことができる。これにより、チップホルダの取り外し作業において、工具本体に変形を生じさせることがなく、長寿命の工具本体とすることができる。ただし、工具本体とホルダ押出具は強固にねじ結合されるので、ホルダ押出具を工具本体に対して容易に相対回転できるよう外周面に凹凸加工をしておくことが望ましい。例えば、ナット状のホルダ押出具の外周面にローレット加工したり、特にホルダ押出具の表面に例えば穴や溝を設けておき、その穴や溝にハンドルなどの回転補助具を挿入して回転させる方法などがある。 As described above, by attaching the chip holder and the holder pusher to the tool body, screwing the holder pusher and the tool body, and rotating the holder pusher relative to the tool body, the holder pusher The tip holder can be easily removed by moving it toward the tip of the tool body. Thereby, in the removal operation | work of a chip holder, it does not cause a deformation | transformation in a tool main body, but it can be set as a long-life tool main body. However, since the tool body and the holder pusher are firmly screw-coupled, it is desirable that the outer peripheral surface be roughened so that the holder pusher can be easily rotated relative to the tool body. For example, knurling is performed on the outer peripheral surface of a nut-shaped holder pushing tool, or a hole or groove is provided on the surface of the holder pushing tool, and a rotation assisting tool such as a handle is inserted into the hole or groove and rotated. There are methods.
一方、ホルダ押入具は、工具本体の軸方向のうち、テーパ部の外径が大きくなる方向に移動させることでチップホルダと工具本体との嵌合を絞める構成とする。 On the other hand, the holder pushing tool is configured to reduce the fitting between the tip holder and the tool body by moving in the direction in which the outer diameter of the tapered portion increases in the axial direction of the tool body.
ここで、本発明の穴加工用工具を貫通孔の内面仕上げ加工用リーマとして用いる場合には、工具本体先端に雄ねじを形成した突出部を設け、工具本体にチップホルダを装置した後、この突出部に雌ねじを形成したナット状のホルダ押入具をねじ結合する形状とすることが好ましい。このようになすことにより、ホルダ押入具を工具本体に絞め込むだけでチップホルダを工具本体に強固に固定することができる。さらに、突出部にホルダ押入具を固定したときに、ホルダ押入具の外径が切刃を取り付けたチップホルダの最大外径よりも小さくなるように構成すると、ホルダ押入具が被加工物に形成される貫通孔に接触して、貫通孔を損傷させてしまうことが無く、好ましい。また、本発明の穴加工用工具を止まり穴(非貫通穴)の内面仕上げ加工用リーマとして用いる場合には、工具本体先端面に雌ねじ穴を設け、この雌ねじ穴に、雄ねじと頭部を有する断面がT型のホルダ押入具を固定する形状とすると、工具先端においてチップホルダの先端面からホルダ押入具が突出しないようにすることができる。さらに、このような構造となすことにより、ホルダ押入具の頭部が止まり穴の底部に当て止めされることをなくすることができるので、止まり穴の底部付近における内側面に未加工部分が生じることがない。 Here, when the drilling tool of the present invention is used as a reamer for finishing the inner surface of the through-hole, a protrusion having a male thread formed at the tip of the tool body is provided, and after the tip holder is installed on the tool body, the protrusion It is preferable that the nut-shaped holder pusher having a female screw formed on the part is formed into a shape to be screw-coupled. By doing in this way, a chip holder can be firmly fixed to a tool main body only by narrowing down a holder pushing tool in a tool main body. Furthermore, when the holder pusher is fixed to the protruding portion, the holder pusher is formed on the workpiece by configuring the holder pusher so that the outer diameter of the holder pusher is smaller than the maximum outer diameter of the tip holder to which the cutting blade is attached. It is preferable that the through hole is not damaged by contact with the through hole. When the hole machining tool of the present invention is used as an inner surface finishing reamer for a blind hole (non-through hole), a female screw hole is provided in the tip end surface of the tool body, and the female screw hole has a male screw and a head. If the shape is such that the T-shaped holder pusher is fixed, the holder pusher can be prevented from protruding from the tip surface of the tip holder at the tip of the tool. Furthermore, by having such a structure, the head of the holder pusher can be prevented from being stopped against the bottom of the blind hole, so that an unprocessed portion is generated on the inner surface near the bottom of the blind hole. There is nothing.
チップは板状のものであることが望ましい。本発明で用いるチップは、超硬合金あるいは薄い多結晶ダイヤモンド焼結体や薄い立方晶窒化ホウ素焼結体を超硬合金の上に形成したものが用いられる。これらの材料は板状が一般的である。 The chip is preferably plate-shaped. The chip used in the present invention is a cemented carbide or a thin polycrystalline diamond sintered body or a thin cubic boron nitride sintered body formed on a cemented carbide. These materials are generally plate-shaped.
また、チップの取り付け方について、後述する図2(A)、(B)には切刃が工具軸心に沿った直刃の例を記載したが、切刃が工具軸心に対して傾斜している傾斜刃であってもよい。傾斜刃とすれば、切削抵抗が小さくなるという効果がある。 2A and 2B, which will be described later, describe an example of a straight blade having a cutting edge along the tool axis. However, the cutting edge is inclined with respect to the tool axis. An inclined blade may be used. If an inclined blade is used, there is an effect that the cutting resistance is reduced.
その他、チップの逃げ面には、マージンを設けることが望ましい。マージンは、加工対象の仕上げ面の精度を保証する上で設けた方が有利となる。 In addition, it is desirable to provide a margin on the flank face of the chip. It is advantageous to provide a margin for ensuring the accuracy of the finished surface to be processed.
本発明の構成となすことにより、チップが損傷したり摩耗したりしたときに、チップホルダのみを交換できるので、経済的な工具とすることができるとともに、以下の効果を有する。
[1] 工具本体とチップホルダとがテーパ面により嵌合するので、工具本体にチップホルダを正確且つ容易に同芯に固定できる。
[2] ホルダ入具・押出具により、チップホルダを工具本体に容易に着脱することができる。
[3] ホルダ押入具・押出具により、チップホルダを工具本体に着脱する際に、工具本体やチップホルダを変形したり、損傷したりすることがない。
By adopting the configuration of the present invention, when the chip is damaged or worn, only the chip holder can be exchanged, so that it can be an economical tool and has the following effects.
[1] Since the tool body and the tip holder are fitted with a tapered surface, the tip holder can be accurately and easily fixed concentrically to the tool body.
[2] The tip holder can be easily attached to and detached from the tool body by the holder insertion / extrusion tool.
[3] When the tip holder is attached to or detached from the tool body by the holder push-in tool or push-out tool, the tool body and the tip holder are not deformed or damaged.
<実施例1>
本例においては、貫通孔の内面仕上げ加工用リーマを図1〜3に基づいて説明する。
<Example 1>
In this example, an inner surface finishing reamer for through holes will be described with reference to FIGS.
図1は、本発明のホルダ交換型リーマの断面図である。本例のリーマは、先端側にテーパ部を有する軸状の工具本体1と、この本体1のテーパ部に嵌合されるチップホルダ2と、チップホルダ2を取り外すためのホルダ押出具3と、チップホルダ2を本体1に強固に嵌合するホルダ押入具4とを有する。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a holder exchange type reamer according to the present invention. The reamer of this example includes a shaft-shaped
工具本体1として全長は150mm、直径25mmのSCM35鋼棒を用いた。この工具本体1の先端部には、M12の雄ねじ11を形成した。次に、この雄ねじ11の根元側にジャコブステーパ6番の円錐テーパ(JIS B-0612)であって最大外径が17.2mmの円錐テーパ12を隣接して形成した。この円錐テーパ12は、工具先端側に向かって径が小さくなっている。さらに円錐テーパ12の根元側にM20の雄ねじ13を加工した。ここで、円錐テーパ12とこのテーパ12以外の工具本体1の箇所を同軸状に形成した。本例では、円錐テーパ12が形成される部分がテーパ部となる。
As the
次に、チップホルダ2を図2に基づいて説明する。図2(A)はチップホルダの斜視図、図2(B)はその平面図である。このチップホルダ2は短い中空円筒状で、その内周面が上記円錐テーパ12に適合するテーパ面としたテーパ孔21を有している。そして、このテーパ孔21とチップホルダ2の外周円とを同軸上に形成した。一方、チップホルダ2の外周面には軸方向に延びる切欠が形成されている。この切欠により、チップホルダ2には、チップホルダ2の半径方向と平行な平行面22と、この平行面22と直交する直交面23とが露出する。そして、この切欠の上端側において、チップ7がチップホルダ2の軸心に対して平行に取り付けられている。
Next, the
このチップ7は、ダイヤモンド焼結体71と超硬合金72の2層からなる。チップ7の表面側がダイヤモンド焼結体71、チップホルダ2の平行面22との接合面側は超硬合金72で構成される。ここでは、チップ7の超硬合金72からなる底面を上記半径方向と平行な平行面22にロウ付けし、チップ7のダイヤモンド焼結体71と超硬合金72との境界が現われる一方の側面を上記直交する直交面23にロウ付けして強固に固定した。このダイヤモンド焼結体71の表面がすくい面8となる。そして、このすくい面8とチップ7の他方の側面とで形成される稜線が外周切刃9となる。この外周切刃9は、チップホルダ2におけるチップ7を保持する円筒部材の外周縁よりもわずかに突出されている。
This
本例穴加工用工具は、上述したように工具本体1とチップホルダ2とを形成することによって、上記工具本体1の円錐テーパ12とチップホルダ2のテーパ孔21を嵌合したときに、工具本体1とチップホルダ2とを同芯状に保持することができる。すなわち、工具本体1(チップホルダ2)を回転させたときのチップホルダ2の外周に取り付けられたチップ7の先端が描く円の中心と工具軸心10とを一致させることができる。
In this example, the hole drilling tool is formed when the
一方、ホルダ押出具3は、図3に示すように、ナット状のものである。このホルダ押出具3の内周には、工具本体1の雄ねじ13にねじ結合するM20の雌ねじ31が形成されている。また、同押出具3の外周面には回転用の溝32が4箇所に等間隔で形成されている。この押出具3は、工具本体1の円錐テーパ12に嵌合しているチップホルダ2を、工具本体1やチップホルダ2に損傷を与えることなく取り外すためのものである。
On the other hand, the
また、図1に示すホルダ押入具4はナット状のものである。このホルダ押入具4は、本体1の雄ねじ11にねじ結合するM12の雌ねじ41を有する。
Further, the
これらの各構成部材は、次のように組み合わされる。
まず、M20の雄ねじ13に、ホルダ押出具3を回転させながら工具本体1にねじ込む。
These components are combined as follows.
First, the
次に、チップホルダ2(図2(A))を工具本体1の円錐テーパ12にはめ込む。
Next, the tip holder 2 (FIG. 2A) is fitted into the
さらに、ホルダ押入具4を工具本体1の雄ねじ11にねじ込んで、チップホルダ2の端面25を押圧して、チップホルダ2のテーパ孔21の内周面が円錐テーパ12の外周面を押圧するようにして(ホルダ2のテーパ孔21と工具本体1の円錐テーパ12とが嵌合するようにして)、チップホルダ2を工具本体1にしっかりと固定する。
Further, the
これにより、ホルダ押入具4の端面でチップホルダ2を工具本体1の根元側に押し付け、強固に固定する。
As a result, the
次に、チップ7を交換する手順を説明する。
まず初めに、ホルダ押入具4を工具本体1から取り外す。
次に、ホルダ押出具3の回転用溝32に図示しない取り外し用ハンドルの爪をはめ込み、ハンドルを回転させてホルダ押出具3を回転させる。これにより、ホルダ押出具3を工具本体1の先端側に移動させれば、ホルダ押出具3の端面でチップホルダ2を押し出し、同ホルダ2を容易に取り外すことができる。これにより、チップホルダ2ごとチップ7を交換する。
Next, a procedure for replacing the
First, the
Next, a claw of a removal handle (not shown) is fitted in the
本例の工具は高速穴加工用の工具なので、チップ7(チップホルダ2)は被削材によって工具本体1の軸心10の方向に強く押圧される。さらに、チップホルダ2は被削材によって先端側から押圧されるので、工具本体1とチップホルダ2とがより強固に嵌合することになる。ホルダ押出具3がない場合、チップホルダ2を工具本体1からはずすのが困難であった。例えば、図1において先端部の雄ねじ11を金槌で叩いて、この衝撃によりチップホルダ2のテーパ孔21と工具本体1の円錐テーパ12との嵌合を緩めることで、ホルダ2を取り外し、チップ7を取り替えることが考えられる。その場合、叩かれた雄ねじ11がつぶれて使用不能になり工具本体1の寿命が短くなる。本例では、本体1とねじ結合するホルダ押出具3を用いることで、工具本体1およびチップホルダ2に損傷を与えることなくチップホルダ2を取り外すことができる。
Since the tool in this example is a tool for high-speed drilling, the tip 7 (tip holder 2) is strongly pressed in the direction of the
<実施例2>
次に、押入具の先端部がチップホルダの端面から突出しないように形成した、止まり穴(非貫通穴)の内面仕上げ加工用リーマを図4に基づいて説明する。
<Example 2>
Next, a reamer for finishing the inner surface of the blind hole (non-through hole) formed so that the distal end portion of the pushing tool does not protrude from the end surface of the chip holder will be described with reference to FIG.
図4は、本発明のホルダ交換型リーマの別の例を示す断面図である。このリーマも、先端側にテーパ部(円錐テーパ12)を有する軸状の工具本体1と、この本体1のテーパ部に嵌合されるチップホルダ2と、チップホルダ2を取り外すためのホルダ押出具3と、チップホルダ2を本体1に強固に嵌合するためのホルダ押入具4とを有する。
FIG. 4 is a sectional view showing another example of the holder exchange type reamer of the present invention. This reamer also includes a shaft-shaped
この工具本体1の先端面の中心部には、雌ねじ14の形成された穴が設けられている。また、工具本体1の先端部の外周には、先端から根元側に向かってジャコブステーパ6番の円錐テーパ(JIS B-0612)が形成されている。この円錐テーパ12は、工具先端側に向かって径が小さくなっている。また、実施例1と同様に、円錐テーパ12と、このテーパ12以外の工具本体1の箇所を同軸状に形成した。さらに、円錐テーパ12の根元側には雄ねじ13が形成されている。
A hole in which a
チップホルダ2は短い中空円筒状で、その内周面が上記円錐テーパ12に適合するテーパ面としたテーパ孔21を有している。ここで、このテーパ孔21とチップホルダ2の外周円とを同軸上に形成した。そして、テーパ孔21における先端側にはテーパ孔21の工具本体1の先端側における内径および後述するホルダ押入具の頭部の外径よりも内径の大きい凹部24が設けられており、この凹部24にホルダ押入具4の頭部を当て止めすることができるようになっている。チップ7を取り付ける部分の形状、取り付け方、およびチップ7については、実施例1のリーマと同様である。
The
ホルダ押出具3についても、図1のリーマと同様にナット状のものである。ホルダ押入具4は、頭部と雄ねじ部(雄ねじ42を有する軸部)を有する断面T字型になったボルト状のものである。上記雄ねじ42は、工具本体1の先端の中心部に設けられた雌ねじ14に螺合するように形成されている。また、上述したように、押入具4の頭部がチップホルダ2の凹部24に当て止めすることができるように構成されているので、ホルダ押入具4を回転させながら工具本体1の雌ねじ14にねじ込んだときに、チップホルダ2の凹部24にホルダ押入具4の頭部が当接して、チップホルダ2を工具本体1の根元方向に押圧することができる。本例では、ホルダ押入具4を回転させるために押入具4の頭部に絞め込み多角形状の工具嵌合穴43を設け、この嵌合穴43に六角レンチなどを差し込んでホルダ押入具4を回転させる。ここで、チップホルダ2を工具本体1に確実に固定するために、チップホルダ2の内周面に設けられたテーパ孔21におけるテーパ面の軸方向長さは、工具本体1の先端部外周に設けられた円錐テーパ12の軸方向長さよりも長くした。また、ホルダ押入具4をねじ込んでチップホルダ2を十分に強固に固定することができるように、チップホルダ2の軸方向長さを調節した。
The
これら各構成部材は、次のように組み合わされる。
まず、M20の雄ねじ13に、ホルダ押出具3を回転させながら工具本体1にねじ込む。
These components are combined as follows.
First, the
次に、チップホルダ2を工具本体1の円錐テーパ12に嵌め込む。
Next, the
さらに、ホルダ押入具4を工具本体1の雌ねじ14にねじ込んでチップホルダ2のテーパ孔21の内周面が円錐テーパ12の外周面を押圧するようにして、チップホルダ2を工具本体1にしっかりと固定する。
Further, the
これにより、ホルダ押入具4の頭の部分でチップホルダ2の凹部24を工具本体1の根元側に押し付け、強固に固定する。
As a result, the
チップ7を交換する手順は、先の実施例1のものと同様にホルダ押入具4を外し、ホルダ押出具3を回してチップホルダ2を押し上げて工具本体1から外すことで行なう。
The procedure for exchanging the
<試験例>
次に、上記と同様の図1に示したリーマを用いて切削テストを行った。チップとしてはダイヤモンド焼結体が超硬合金で裏打ちされた材料を用いた。外周切刃の半径は15mmとし、リーマ加工する孔と同じ半径とした。そして、チップの逃げ面にマージンがあるものとマージンがないものとを準備した。比較テストとして切削テストに用いたリーマは、特許文献2に記載されているチップ交換型のリーマを用いた。
<Test example>
Next, a cutting test was performed using the reamer shown in FIG. As the chip, a material in which a diamond sintered body was lined with a cemented carbide was used. The radius of the outer peripheral cutting edge was 15 mm, which was the same radius as the hole to be reamed. Then, a chip with a margin on the flank and a chip with no margin were prepared. As a reamer used for the cutting test as a comparative test, a chip exchange type reamer described in
被削材は、アルミニウム製の鋳物に直径29.5mmの下孔のあいたものである。これに直径30mm、長さ45mmの孔をリーマ加工した。本発明のホルダ交換型リーマは、1分間の回転数10,000回、切削速度400m/分、送り0.8mm/分で切削した。また、特許文献2に記載されているリーマは前記の条件で切削できないので、1分間の回転数を5000回、切削速度200m/分、送り0.1mm/分の条件で加工した。
The work material is an aluminum casting with a pilot hole of 29.5 mm in diameter. A hole with a diameter of 30 mm and a length of 45 mm was reamed. The holder exchange type reamer of the present invention was cut at a rotation speed of 10,000 times per minute, a cutting speed of 400 m / min, and a feed of 0.8 mm / min. Further, since the reamer described in
切削テストは、被削材の表面粗さがRzで2μmを超えた時点を工具の寿命とし、寿命になった時点で被削材がリーマの表面に溶着する程度により性能評価した。その結果、本発明のマージン幅のあるものは寿命が長く、高能率な加工を行なうことができた。また、本発明のマージン幅の無いものはマージン幅のあるものに比べて寿命は約2割低下したが、加工能率は同じであった。これに対して比較例のものは、寿命については本発明のマージン幅のあるものとほぼ同じであったが、前述の切削条件からわかるように送りが1/8であり、非常に能率の悪い加工しかできなかった。 In the cutting test, the tool life was determined when the surface roughness of the work material exceeded 2 μm in Rz, and the performance was evaluated based on the degree to which the work material was welded to the surface of the reamer. As a result, those having a margin width according to the present invention have a long life and can be processed with high efficiency. Further, the life of the present invention without the margin width was reduced by about 20% compared with that with the margin width, but the processing efficiency was the same. On the other hand, in the comparative example, the life was almost the same as that with the margin width of the present invention, but as can be seen from the above cutting conditions, the feed was 1/8, which is very inefficient. Only processing was possible.
本発明のチップホルダ交換型穴加工用工具はリーマに応用できる。リーマは、バルブボディやオイルポンプなどで使用される直径の大きな穴の加工の用途にも適用できる。特に、直径8mm以上の大きな穴を高回転・高送りで加工する分野に利用することができる。 The tool for exchanging chip holders according to the present invention can be applied to a reamer. Reamers can also be used for machining large diameter holes used in valve bodies and oil pumps. In particular, it can be used in the field of machining large holes with a diameter of 8 mm or more with high rotation and high feed.
1 工具本体
11 雄ねじ 12 円錐テーパ 13 雄ねじ 14 雌ねじ
2 チップホルダ
21 テーパ孔 22 平行面 23 直交面 24 凹部 25 端面
3 ホルダ押出具 31 雌ねじ 32 回転用溝
4 ホルダ押入具 41 雌ねじ 42 雄ねじ 43 絞め込み工具嵌合穴
7 チップ 71 ダイヤモンド焼結体 72 超硬合金
8 すくい面
9 外周切刃
10 工具軸心
1 Tool body
11
2 Tip holder
21
3
4
7
8 Rake face
9 Peripheral cutting edge
10 Tool axis
Claims (4)
前記テーパ部と嵌合するテーパ孔を有するチップホルダと、
工具本体の軸方向のうち、テーパ部の外径が小さくなる方向に移動してチップホルダと工具本体との嵌合を緩めるホルダ押出具と、
工具本体の軸方向のうち、テーパ部の外径が大きくなる方向に移動してチップホルダと工具本体との嵌合を絞めるホルダ押入具と、
チップホルダに固定されるチップとを有することを特徴とするチップホルダ交換型穴加工用工具。 A shaft-shaped tool body having a tapered portion with a tapered front end side;
A chip holder having a tapered hole to be fitted to the tapered portion;
A holder pusher that moves in a direction in which the outer diameter of the taper portion decreases in the axial direction of the tool body and loosens the fit between the tip holder and the tool body;
A holder pusher that moves in a direction in which the outer diameter of the taper portion increases in the axial direction of the tool body to narrow the fit between the tip holder and the tool body;
A tool for exchanging chip holders, which has a chip fixed to the chip holder.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005206982A JP2007021646A (en) | 2005-07-15 | 2005-07-15 | Tip holder exchange type drilling tool |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2007021646A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013094908A (en) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Honda Motor Co Ltd | Cutting tool |
CN104889693A (en) * | 2015-06-16 | 2015-09-09 | 中信戴卡股份有限公司 | Valve hole and machining method thereof |
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-
2005
- 2005-07-15 JP JP2005206982A patent/JP2007021646A/en active Pending
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