JP2009039842A - Deburring tool - Google Patents
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Description
この発明は、回転穴あけ工具を用いて加工された断面円形の穴(この発明ではこれをドリル穴と言う)と、そのドリル穴に切り抜けるようにあけられた穴(クロス穴と言う)との交差部に生じたバリを除去するためのバリ取り工具に関する。 In the present invention, a hole having a circular cross section processed by using a rotary drilling tool (referred to as a drill hole in the present invention) and a hole drilled through the drill hole (referred to as a cross hole) are intersected. The present invention relates to a deburring tool for removing burrs generated in a part.
ドリル穴とクロス穴が交差した状況の一例を図6に示す。図6の10はワークWに先行して加工されたドリル穴、11はそのドリル穴10に切り抜けて設けられたクロス穴である。このクロス穴11は、1個の場合もあるし、周方向、或いは軸方向に位置を変えて複数設けられることもある。いずれにせよ、そのクロス穴11がドリル穴10の加工後にドリルで加工して設けられると、両穴の交差部にドリル穴10側に入り込んだバリ12が生じる。
An example of a situation where the drill hole and the cross hole intersect is shown in FIG. 6 is a drill hole processed prior to the workpiece W, and 11 is a cross hole provided through the
そのバリを除去する目的で使用されるバリ取り工具の従来例として、例えば、下記特許文献1,2に開示されたものがある。各文献のバリ取り工具は、先端外周部に径方向に膨らんだ切れ刃を1枚又は複数枚設けており、弾性変形可能となした先端の切れ刃部を縮径させて工具径よりも小径のクロス穴に挿入する。そして、その切れ刃部がクロス穴と交差したドリル穴に入り込んだところで工具を回転させてクロス穴から引き抜き、このときに切れ刃部の弾性復元力で切れ刃を穴縁に押し当ててクロス穴とドリル穴の交差部に生じたバリ(これはドリル穴の内側に突出している)を切削して除去する。
As conventional examples of deburring tools used for the purpose of removing the burrs, for example, there are those disclosed in
なお、特許文献1の工具には、切れ刃部の弾性変形による縮径を可能にするスリット(縦の割り溝)が設けられており、特許文献2にも、同様のスリットを設けて切れ刃部を縮径可能となしたものが開示されている。また、特許文献2には、切れ刃部の径をねじで調整する技術も開示されている。
特許文献1のバリ取り工具は、切れ刃部の外径をバリ取りがなされるクロス穴の直径よりも大とし、この工具を圧入力で縮径させ、このときに生じる弾性復元力で切れ刃を穴縁に押し付けて加工を行うが、工具径の微調整ができないものになっている。従って、刃先が摩耗するなどしたときに、切れ刃を穴縁に押し付ける力が変動し、バリの除去効果が安定しないと言う問題がある。また、摩耗、損傷した切れ刃の再生を再研磨で行わざるを得ないため、工具寿命を長期にわたって維持するのも難しい。 In the deburring tool of Patent Document 1, the outer diameter of the cutting edge is made larger than the diameter of the cross hole where deburring is performed, and the diameter of the tool is reduced by pressure input. However, the tool diameter cannot be finely adjusted. Therefore, there is a problem that when the cutting edge is worn, the force for pressing the cutting edge against the hole edge fluctuates, and the burr removal effect is not stable. In addition, it is difficult to maintain the tool life over a long period of time because the worn and damaged cutting edges must be re-polished.
特許文献2のバリ取り工具も、上記と同様の問題を有している。この特許文献2には、スリットを間にして対向した2つのばねアーム間の距離をねじで変化させて工具径を調整する工具も示されているが、回転する工具では工具回転時の振動によるねじの緩みが起こるため、調整後の工具径が安定しにくい。また、特許文献2が開示している工具径の調整機構は、工具径を初期の最大設定径よりも大きくすることができないので、刃先が摩耗するなどして穴縁への押し付け力が減少したときにそれを補正することができず、特許文献1のバリ取り工具と同様にバリの除去効果が変動する。
The deburring tool of
さらに、これら特許文献のバリ取り工具は、切れ刃部が外周に膨出して複雑な形状をしており、製造が容易でない。 Furthermore, the deburring tools of these patent documents are not easy to manufacture because the cutting edge portion bulges to the outer periphery to form a complicated shape.
この発明は、上述した従来工具の欠点を無くすこと、具体的には、構造を単純化して製造を容易にし、また、工具径の微調整を可能ならしめ、さらに、バリの除去効果も安定させることを課題としている。 The present invention eliminates the drawbacks of the above-described conventional tools, specifically, simplifies the structure, facilitates manufacture, enables fine adjustment of the tool diameter, and stabilizes the burr removal effect. It is an issue.
上記の課題を解決するため、この発明においては、シャンク部の先端に、円柱状のヘッドピースを接合し、そのヘッドピースの先端外周の稜線で切れ刃を構成し、さらに、そのヘッドピースの先端から前記シャンク部の長手途中に至る部分にヘッドピースとシャンク部を連続的に縦に2つに割るスリット(割り溝)を形成し、前記シャンク部の前記スリットを間に挟んで対向する位置に、外部から操作可能でシャンク部の2つに割られた部分を互いに離反するように弾性変形させて工具径を増大させる工具径の調整機構を設けてバリ取り工具を構成した。そして、この工具を、内面にバリを生じた穴に回転させずに挿入して前記切れ刃でバリを押し切るようにした。 In order to solve the above problems, in the present invention, a cylindrical head piece is joined to the tip of the shank portion, a cutting edge is formed by a ridge line on the outer periphery of the tip of the head piece, and the tip of the head piece A slit (split groove) that continuously divides the headpiece and the shank portion into two vertically is formed in a portion extending from the middle of the shank portion to the middle of the shank portion, and at a position facing the slit of the shank portion with the slit in between The deburring tool was configured by providing a tool diameter adjusting mechanism that can be operated from the outside and elastically deformed so that the two parts of the shank part are separated from each other to increase the tool diameter. And this tool was inserted without rotating in the hole which produced the burr | flash on the inner surface, and the burr was pushed out with the said cutting blade.
かかるバリ取り工具は、シャンク部を鋼で、ヘッドピースをシャンク部よりも硬度の高い材料、例えば超硬合金でそれぞれ形成すると好ましい。また、シャンク部の前記スリットを間に挟んで対向する位置に、外部から回転操作可能で先端が互いに突き合わされる2個の調整ねじをねじ込み、その2個の調整ねじで前記工具径の調整機構を構成するのも好ましい。その工具径の調整機構は、工具軸方向に位置をずらして複数個所に設けることができる。なお、この調整機構の調整ねじは、シャンク部に没入させておくのがよい。 In such a deburring tool, the shank part is preferably made of steel and the headpiece is preferably made of a material having a hardness higher than that of the shank part, for example, a cemented carbide. Also, two adjustment screws that can be rotated from the outside and whose ends are abutted with each other are screwed into positions facing each other with the slit in the shank portion interposed therebetween, and the adjustment mechanism for adjusting the tool diameter with the two adjustment screws Is also preferable. The tool diameter adjusting mechanism can be provided at a plurality of positions by shifting the position in the tool axis direction. The adjustment screw of this adjustment mechanism is preferably immersed in the shank portion.
この発明のバリ取り工具は、内面にバリを生じた穴に回転させずに挿入し、ヘッドピース先端の切れ刃でバリを押し切るので、ヘッドピースはありふれた円柱形状でよく、また、そのヘッドピースの先端外周の稜線で切れ刃を構成することができ、構造が単純で容易に製造することができ、製造コストの大幅低減も可能になる。 Since the deburring tool of the present invention is inserted into a hole having a burr on its inner surface without being rotated, and the burr is pushed out by a cutting blade at the tip of the head piece, the head piece may have a common cylindrical shape. The cutting edge can be constituted by the ridgeline on the outer periphery of the tip, and the structure is simple and can be manufactured easily, and the manufacturing cost can be greatly reduced.
また、工具径の調整機構を備えているため、工具径を微調整してヘッドピース先端の切れ刃でバリを確実に押し切ることができる。しかも、その微調整のための機構は、工具の2つに割られた部分を互いに離反するように弾性変形させて工具径を増大させるので、使用による摩耗、損傷などで工具径が減少しても径調整で工具径を元に戻すことができ、なおかつ、工具を回転させないため調整機構をねじで構成してもねじの緩みによる調整の狂いが起こりにくく、バリの除去効果を安定して発揮する。 In addition, since the tool diameter adjusting mechanism is provided, the tool diameter can be finely adjusted and the burr can be reliably pushed by the cutting edge at the tip of the head piece. In addition, the fine adjustment mechanism elastically deforms the two parts of the tool so as to be separated from each other and increases the tool diameter, so that the tool diameter decreases due to wear and damage due to use. The tool diameter can be restored to the original by adjusting the diameter, and since the tool does not rotate, even if the adjustment mechanism is configured with screws, adjustment errors due to loose screws are unlikely to occur, and the burr removal effect is stably exhibited. To do.
なお、刃具となるヘッドピースは耐摩耗性に優れることが望まれ、一方、シャンク部は工具径調整時に無理なく弾性変形することが望まれる。シャンク部を靭性に優れた鋼で、ヘッドピースを鋼よりも硬度の高い材料(超硬合金が他の高硬度材に比べて安価)でそれぞれ形成したものはその2つの要求に応えることができる。 In addition, it is desired that the head piece serving as the cutting tool has excellent wear resistance, while the shank portion is desired to be elastically deformed without difficulty when adjusting the tool diameter. The shank part is made of steel with excellent toughness, and the headpiece is made of a material harder than steel (a cemented carbide is less expensive than other high-hardness materials). .
また、シャンク部のスリットを間に挟んで対向する位置に2個の調整ねじを設けてその調整ねじで工具径を調整するものは、調整機構が複雑にならず、調整作業もねじを操作するだけでよくて簡単である。また、この発明の工具は、ヘッドピースの先端をドリル穴の内面に弾性的に押し付けながらバリを押し切ると処理後の穴面の性状がより良くなるが、このときの押し付け力の調整も可能になる。 In addition, an adjustment mechanism that does not complicate the adjustment mechanism and that adjusts the tool diameter with the two adjustment screws provided at opposite positions across the slit of the shank portion, and the adjustment operation also operates the screws. Just good and simple. In addition, the tool of the present invention improves the properties of the hole surface after processing by pressing the burr while elastically pressing the tip of the head piece against the inner surface of the drill hole, but it is also possible to adjust the pressing force at this time Become.
このほか、工具径を調整するねじをシャンク部に没入させたものは、調整ねじを設置した部分もドリル穴に支障なく挿入することができ、より深いドリル穴のバリ取りが可能になる。 In addition, if the screw for adjusting the tool diameter is immersed in the shank portion, the portion where the adjusting screw is installed can be inserted into the drill hole without any trouble, and deeper deburring of the drill hole becomes possible.
また、工具径の調整機構を工具軸方向に位置をずらして複数個所に設けたものは、径方向の調整代を大きくとることができ、ヘッドピース先端のドリル穴内面に対する押し付け力の調整範囲も広がり、バリ取り作業を最適条件で行うことが可能になる。 In addition, if the tool diameter adjustment mechanism is shifted in the tool axis direction and provided in multiple locations, the radial adjustment allowance can be increased, and the adjustment range of the pressing force against the inner surface of the drill hole at the head piece tip is also Spreading and deburring work can be performed under optimum conditions.
さらに、切れ刃が摩耗してバリを除去する機能が低下したときに従来工具では再研磨を行って切れ刃を再生するが、この発明の工具は、ヘッドピース先端のドリル穴内面に対する押し付け力を大きくすることで低下したバリの除去機能を回復させることができる。その操作を数回行ない、摩耗がある程度進行したときに再研磨を行なうことができるので、従来工具に比べると機能再生回数が多くなり、工具寿命の長期維持の面でも有利になる。 Furthermore, when the cutting edge wears down and the function of removing burrs is reduced, the conventional tool regrinds and regenerates the cutting edge. However, the tool of the present invention has a pressing force against the inner surface of the drill hole at the head piece tip. By increasing the size, the function of removing burrs that have been lowered can be recovered. This operation is performed several times, and re-polishing can be performed when wear has progressed to some extent, so that the number of function regenerations is increased compared to conventional tools, which is advantageous in terms of long-term maintenance of the tool life.
以下、添付図面の図1〜図5に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。図1〜図3に示すバリ取り工具1は、シャンク部2と、ヘッドピース3と、工具径の調整機構4とで構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5 of the accompanying drawings. A deburring tool 1 shown in FIGS. 1 to 3 includes a
シャンク部2は、スムーズに弾性変形できる鋼で形成されており、その先端に超硬合金製のバックテーパのない円柱状のヘッドピース3が鑞付けして接合されている。5が両者の鑞付け部である。その鑞付け部5は、ここではシャンク部2とヘッドピース3をV字嵌合させてその部分を鑞付けしており、接合面積を大きくとれて好ましいが、シャンク部2とヘッドピース3をV字嵌合させることは必須ではなく、好ましいことに過ぎない。
The
ヘッドピース3は、その直径(径調整を行なう前のシャンク部が弾性変形していないときの直径)を、バリ取りを行なうドリル穴の穴径よりも所定範囲で小さくしており、その直径とドリル穴の穴径との径差は調整機構4による工具径の調整代となる。このヘッドピース3の直径D1は、実施例の工具の場合、バリ取りを行なうドリル穴の穴径D(図6参照)に対して0.01D〜0.04Dの範囲で小さくすると好ましかったが、適正値はシャンク部2の径やスリット7の長さ、バリ取りを行なうドリル穴の深さなどによって変動する。
The
ヘッドピース3の先端を工具軸と直角な面にして先端の外周の稜線で切れ刃6を構成している。また、ヘッドピース3の先端からシャンク部2の長手途中に至る部分にヘッドピース3とシャンク部2を工具の径方向中央において連続的に縦に2つに割るスリット7を形成し、さらに、シャンク部2の長手途中に既述の工具径の調整機構4を設けている。
The
スリット7は、ワイヤーカット放電加工機を用いて加工されている。このスリット7は、ヘッドピース3とシャンク部2を2等分できる割り溝であればよく、幅は特に必要としない。ヘッドピース3をシャンク部2に接合した後に、ワイヤーカット加工でそのスリット7を形成すると、幅のほとんどないスリットも簡単に形成することができる。
The
工具径の調整機構4は、シャンク部2のスリット7を間に挟んで対向する位置に調整ねじ4aをそれぞれ設け、その2個の調整ねじ4a,4aでシャンク部のスリット7を間に挟んで対向した部分を弾性変形させながら2つ割した部分を開かせて工具径を変化させるものを設けている。シャンク部2のスリット7を間に挟む位置に、2つ割りされた部分を径方向に貫通するねじ孔4b、4bを対向して設け、各ねじ孔4b、4bに調整ねじ4a、4aを対向してねじ込んでそれらの調整ねじの先端をスリット7の中央部(シャンク部の径方向2等分点)で互いに突き合わせている。また、各調整ねじ4a、4aは、平先タイプの止めねじ(いわゆるいもねじ)を使用してシャンク部2の内部に没入させている。これらの調整ねじ4a、4aは、後部(工具径方向の外端)に六角孔などの回転操作部4cを有しており、六角レンチなどの工具による外部からの回転操作が可能である。
The tool
図1のバリ取り工具1は、工具径の調整機構4をシャンク部2の1箇所に設けたが、その調整機構4は、図4に示すように、工具軸方向に位置をずらして複数個所に設けてもよい。複数の調整機構4は、勿論、シャンク部2がスリット7によって2つに割られている範囲内に設ける。その調整機構4の設置数は特に制限されないが、設置数が多くなるにつれて工具径の調整の手間が多くなるので、不必要に多くならないようにする。
The deburring tool 1 of FIG. 1 has a tool
この発明のバリ取り工具1は、バリ取りを行なうドリル穴の穴面(クロス穴に対応した部分の穴面)にヘッドピース3の外周を沿わせて回転させずにドリル穴に挿入する。そして、ヘッドピース3の先端外周の切れ刃6でドリル穴とクロス穴の交差部に生じているバリを押し切って除去する。その作業は、工具径の調整機構4を備えているので、工具の使用が繰り返されて切れ刃部が摩耗しても、工具径をドリル穴の穴径に十分に近づけて行なうことができる。また、ドリル穴が入口の縁にC面の面取りやR面の面取りを施された穴である場合には、工具径を調整機構4によってドリル穴の穴径よりも大きくし(面取り部の入口径よりは小さくする)、ヘッドピース3を面取りされた面で案内しながらドリル穴に圧入してバリを除去することもできる。この方法によれば、シャンク部2の弾性復元力で切れ刃6がドリル穴の内面に押し付けられるため、ドリル穴の穴径が公差内で変動しているようなときにも穴径のばらつきによる影響が吸収されてバリの除去が良好になされる。
The deburring tool 1 of the present invention is inserted into the drill hole without rotating along the outer periphery of the
調整機構4による調整で工具径を拡大させると、ヘッドピース3の外周に自然にバックテーパがつく。そのバックテーパは、摩擦の軽減などの効果をもたらす。
When the tool diameter is enlarged by adjustment by the
なお、この発明のバリ取り工具は、ドリル穴に回転させずに挿入してバリを押し切るので、工具の周方向の向きを正しく決めて工具ホルダによる保持を行う必要がある。工具ホルダに対するバリ取り工具の装着が正しくなされていないと、バリが生じているクロス穴(そのクロス穴とドリル穴が設けられているワークは位置決めされている)の縁に切れ刃が正確に当たることが保証されない。切れ刃のないスリット7の端部がクロス穴の縁にかかるとバリが切り残されることになって好ましくない。そこで、例示のバリ取り工具では、シャンク部2の把持部2a(工具ホルダに把持される部分)の外周に位置決め用の切欠き部2bを設け、工具ホルダ(図示せず)に打ち込まれる楔(これも図示せず)をその切欠き部2bに係合させて工具ホルダに対する装着姿勢を一定させるようにしている。切欠き部2bに楔を打ち込むとその楔で加工時にバリ取り工具に加わる軸方向の力を受け止めることもできるが、バリ取り工具の周方向姿勢の位置決めは、キーとキー溝などを利用して行なうことも可能である。
Since the deburring tool of the present invention is inserted into the drill hole without rotating and pushes out the burr, it is necessary to correctly determine the circumferential direction of the tool and hold it with the tool holder. If the deburring tool is not correctly mounted on the tool holder, the cutting edge will be correctly applied to the edge of the cross hole where the burr is generated (the work where the cross hole and the drill hole are positioned is positioned). Is not guaranteed. If the end portion of the
−実施例−
以下に、この発明のバリ取り工具のより詳細な実施例を挙げる。図1、図2に示す構造のバリ取り工具(実施例1)と、図4、図5に示す構造のバリ取り工具(実施例2)を作成した。両工具ともシャンク部2にはSCM435などの合金鋼を採用し、ヘッドピース3には通常用いられているK種の超硬合金を採用した。また、ヘッドピース3はシャンク部2の先端にV字嵌合させて鑞付けした。
-Example-
Below, the more detailed Example of the deburring tool of this invention is given. A deburring tool (Example 1) having the structure shown in FIGS. 1 and 2 and a deburring tool (Example 2) having the structure shown in FIGS. 4 and 5 were prepared. In both tools, alloy steel such as SCM435 was adopted for the
実施例1は、工具径の調整機構4を1箇所に設けた。この工具の寸法諸元は、ヘッドピース3の直径φ6.8mm、同ピースの工具軸方向長さ30mm、スリット7の工具軸方向長さ80mm、調整ねじ4a:M3×2個。ヘッドピース先端から調整ねじの中心までの距離40mm。
また、実施例2は、工具径の調整機構4を3箇所に設けた。この工具の寸法諸元は、ヘッドピース3の直径φ17.45mm、同ピースの長さ30mm、スリット7の工具軸方向長さ105mm、調整ねじ4a:M4×2個を3組。ヘッドピース先端から各調整ねじの中心までの距離は50mm、70mm、90mm。
In Example 1, the tool
In Example 2, the tool
次に、試作した上記実施例1のバリ取り工具で、直径φ7.0mmのドリルによって明けられたドリル穴の内面のバリ取り加工を、また、上記実施例2のバリ取り工具で、直径φ17.8mmのドリルによって明けられたドリル穴の内面のバリ取り加工をそれぞれ行なった。ドリル穴の穴径Dとヘッドピース3の直径D1の差のドリル穴径との比{(D−D1)/D}は、実施例1の工具による加工では約0.028D、実施例2の工具による加工では約0.02Dとなる。
Next, deburring of the inner surface of the drill hole drilled by the drill with a diameter of 7.0 mm with the prototype deburring tool of Example 1 was performed, and the diameter of φ17. Deburring of the inner surface of the drill hole drilled by an 8 mm drill was performed. The ratio {(D−D1) / D} of the difference between the diameter D1 of the drill hole and the diameter D1 of the
この評価試験の結果、ドリル穴とクロス穴の交差部に生じたバリを安定して除去できることを確認した。また、工具径をドリル穴の穴径よりもわずかに大きくして入口の縁にC面の面取りを施されたドリル穴に工具を圧入する方法でバリ取りを行なったときにもドリル穴とクロス穴の交差部に生じたバリを安定して除去することができた。 As a result of this evaluation test, it was confirmed that burrs generated at the intersection of the drill hole and the cross hole could be stably removed. Also, when the tool diameter is slightly larger than the hole diameter of the drill hole and the tool is pressed into a drill hole with a chamfered chamfer at the entrance edge, the drill hole and cross The burr generated at the intersection of the holes could be removed stably.
1 バリ取り工具
2 シャンク部
2a 把持部
2b 切欠き部
3 ヘッドピース
4 工具径の調整機構
4a 調整ねじ
4b ねじ孔
4c 回転操作部
5 鑞付け部
6 切れ刃
7 スリット
10 ドリル穴
11 クロス穴
12 バリ
W ワーク
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