JP2009285766A - 切削工具及び仕上切刃の突出量補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】調整ネジを確実に回転させて仕上切刃の突出量の補正を極めて正確に行うことができるとともに、簡易な構成でもって製造や部品交換を容易に行うことが可能な切削工具及び仕上切刃の突出量補正方法を提供する。
【解決手段】仕上切刃４７が工具本体２１径方向に出没可能に配置された切削工具２０であって、工具本体２１内部には軸線Ｏ方向に移動可能に配置されたピストン２８の工具本体２１先端側に棒状部材４３が接続され、この棒状部材４３に対して交差するように配置されたスライド部材４６に仕上切刃４７が備えられており、棒状部材４３の工具本体２１先端側には、棒状部材４３の先端面が当接される調整ネジ５７が設けられており、この調整ネジ５７に工具本体２１先端面から突出する調整軸５８を一体形成して、該調整軸５８に被固定手段６１としての切欠面６１ａ、６１ａを形成する。
【選択図】図１

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及びこの切削工具に備えられた仕上切刃の突出量補正方法に関する。

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５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。この工具本体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５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。

また、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（仕上切刃）１０が備えられている。
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。

棒状部材８の工具本体２先端側には、ピストン５によって棒状部材８が工具本体２先端側に移動された状態で当該棒状部材８の先端面に当接される調整ネジ１１が備えられている。そして、工具本体２先端面には、調整ネジ１１を回動して調整ネジ１１の軸線Ｏ方向位置を調整する回動部材１２が備えられており、この回動部材１２の外周には、ギア歯１３が形成されている。

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。
まず、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。

また、このボーリングバー１においては第２切刃１０の突出量の補正が可能であり、この補正作業は以下のようにして行われる。
即ち、ギア歯１３を、例えば機械テーブル上に固定された歯合ギア１４と噛み合わせ、工具本体２を軸線Ｏ回りに回転させると、回動部材１２と工具本体２とが相対回転する。すると、回動部材１２の相対回転がネジ部材１１に伝達されて当該ネジ部材１１の軸線Ｏ方向の位置が変位させられる。この際、棒状部材８の先端面に調整ネジ１１が当接していることから、調整ネジ１１の移動により棒状部材８の軸線Ｏ方向の位置が位置決めされ、これにより棒状部材８の移動に伴うスライド部材９の位置が決定されて、第２切刃１０の突出量が補正される。

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が仕上げられる。
特開２００７−２８３４６８号公報

ところで、上記のような従来のボーリングバーにおいては以下の問題があった。
即ち、上記ボーリングバーにおいて仕上切刃の突出量を補正するには、回動部材を工具本体に対して相対回転させるとともに、この回転力を当該回動部材とは別体の調整ネジに伝達させる必要がある。
この際、回動部材と調整ネジとの連結が確実でない場合には回転力のロスや伝達の遅れ等が生じることがあり、特に長期に亘ってボーリングバーを継続使用した際には、消耗等により回動部材と調整ネジとの間での連結に多少の誤差が生じることが想定される。

この点、仕上切刃の突出量補正機構としての回動部材及び調整ネジは、その連動によって極めて微小な調整が行われるため、両者の連結の誤差に起因して動作が一体的かつ同時になされなければ精密な突出量の補正を担保することができず、切削精度の低下につながり得るという問題があった。
さらに、仕上切刃の突出量の補正機構を回動部材と調整ネジとの二点の部材を用いた構成では、いたずらに機構を複雑にしてしまうだけであり、ボーリングバー自体の生産性の低下を招くだけでなく、消耗等により部品交換をする際の作業が煩雑となってしまうという問題があった。

この発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、仕上切刃の突出量の補正を極めて正確に行うことができるとともに、簡易な構成でもって製造や部品交換を容易に行うことが可能な切削工具、及びこの切削工具を用いた仕上切刃の突出量補正方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、この発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る切削工具は、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、前記軸線回りに回転されることで前記軸線方向に変位する調整ネジが、前記ピストンにより前記工具本体先端側に移動された前記棒状部材の先端面と当接状態に設けられ、前記調整ネジに、前記工具先端面から前記軸線に沿って突出する調整軸が一体形成されるとともに、該調整軸に、前記工具本体に対して相対回転不能に固定される被固定手段が形成されたことを特徴としている。

このような特徴の切削工具によれば、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が工具本体軸線方向に移動され、この移動に伴ってピストンの工具本体先端側に接続された棒状部材も工具本体軸線方向に移動する。これによって、棒状部材の先端部分に備えられたスライド部材が軸線と交差する方向に移動し、該スライド部材に設けられた仕上切刃が工具本体径方向に出没させられる。

また、棒状部材の工具本体先端側には調整ネジが備えられており、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る。これによって、棒状部材の移動に伴うスライド部材の位置も決定されるため、仕上切刃の工具本体径方向外側への突出量が決定される。

この切削工具を工作機械に取り付けた状態で、被固定手段を例えば機械テーブル側に設けられた固定治具に固定させた後に切削工具を回転させることで、調整ネジを工具本体に対して相対回転させることができる。これによって調整ネジの軸線方向位置が調整でき、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可能となる。

そして、調整ネジに対して調整軸が一体形成されているため、調整軸の工具本体に対する相対回転を直接的に調整ネジに伝達することができる。従って、調整軸と調整ネジとの間で回転力のロスや遅れが生ずることはないことから、これら調整軸と調整ネジとの動作は確実に一体的かつ同時に行われ、調整軸の相対回転に応じた正確な突出量の変位を仕上切刃に与えることができる。
さらに、仕上切刃の突出量の補正機構の部品点数が一点のみとなるため、切削工具を製造する際や部品交換する際の時間と労力を大幅に低減させることが可能となる。

また、本発明に係る切削工具においては、前記被固定手段が、前記調整軸の外周面に互いに平行かつ前記軸線にも平行とされた一対の切欠面であってもよい。
例えばテーブル側の固定治具に凹溝を設け、この凹溝に対して調整軸を挿入するとともに該調整軸の切欠面を凹溝の溝壁面と当接させることで、調整軸の軸線回りの回動が阻止される。この状態で切削工具を回転させることで容易かつ確実に調整軸を工具本体に対して相対回転させることが可能となる。

また、本発明に係る切削工具においては、前記被固定手段が、前記調整軸の先端面から該調整軸の直径方向に沿って切り欠かれた凹溝であってもよい。
例えば、テーブル側の固定治具に突条を設け、この突条に調整軸の凹溝を嵌り込ませることで、調整軸の軸線回りの回動が阻止される。この状態で切削工具を回転させることによって、上記同様、調整軸を工具本体に対して容易かつ確実に相対回転させることが可能となる。

本発明に係る仕上切刃の突出量補正方法は、上記のいずれかの切削工具に備えられた仕上切刃の工具本体径方向外側への突出量を調整する仕上切刃の突出量補正方法であって、前記被固定手段に係合可能な固定治具を配置し、該固定字具と前記被固定手段とを噛み合わせた状態で、前記工具本体を軸線回りに回転させることにより、前記工具本体と前記調整ネジとを相対的に回動させて、前記調整ネジの前記軸線方向位置を変位させることを特徴としている。

これによって、工作機械側に調整軸の回転機構を設けることなく、切削工具の動作を制御することによって、仕上切刃の工具本体径方向外側への突出量を簡単に、かつ、精度良く補正することができる。

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において、調整ネジを確実に回転させて仕上切刃の突出量の補正を極めて正確に行うことができるとともに、切削工具が簡易な構成となることから当該切削工具の製造や部品交換を容易に行うことが可能となる。

以下、本発明の実施の形態に係るボーリングバーについて図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施形態であるボーリングバーの側面断面図、図２は図１におけるＸ−Ｘ断面図、図３は本発明の実施形態であるボーリングバーの正面図である。

図１に示すように、ボーリングバー２０は、軸線Ｏ方向に延びる多段円柱状の工具本体２１を有し、工具本体２１の後端側（図１及び図２において上側）には、工具本体２１を工作機械の主軸端に取り付けるための取付部２２が設けられている。
この工具本体２１は、その後端側に位置する第１部材２１Ａと先端側に位置する第２部材２１Ｂとに分割されており、これらが、図２に示すように、複数の結合ボルト２３にて結合されている。

工具本体２１の外周部には、工具本体２１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、図２に示すように、この第１切刃２４が円周方向に２つ、軸線Ｏを挟んで対向する位置に配置されている。本実施形態では、第１切刃２４として、切刃を備えた第１インサート２５が装着されている。この第１インサート２５は前記第１切刃２４が工具本体２１先端側に向かうに従って漸次工具本体２１径方向外側に突出するように配置されている。

第１部材２１Ａには、工具本体２１先端側に向けて大きく開口するとともに軸線Ｏに沿って延びる断面円形のピストン孔が形成されており、このピストン孔の開口部に前記第２部材２１Ｂの後端部分に形成された突状部２６が挿入され、ピストン孔と突状部２６（第２部材２１Ｂ）の後端面とによって、工具本体２１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２７が区画形成されている。
このピストン室２７には、軸線Ｏ方向に往復運動可能なピストン２８が配置され、ピストン２８の外周面にはピストン室２７の側壁と摺接するＯリング２９が備えられている。

前記ピストン室２７はこのピストン２８によって分割されており、ピストン室２７のうちピストン２８より工具本体２１後端側が第１空間２７Ａとされ、ピストン室２７のうちピストン２８より工具本体２１先端側が第２空間２７Ｂとされており、ピストン２８の外周面に備えられたＯリング２９により、第１空間２７Ａと第２空間２７Ｂとが液密に遮断されている。

また、工具本体２１（第１部材２１Ａ）には、前記第１空間２７Ａに連通して工具本体２１の外周面に開口した第１クーラント抜け孔３０と前記第２空間２７Ｂに連通して工具本体２１の外周面に開口した第２クーラント抜け孔３１が穿設されており、これら第１、第２クーラント抜け孔３０、３１には一定の圧力以下ではクーラントが排出されないように圧力バルブが配置されている。

第１部材２１Ａには、軸線Ｏに沿って延びるクーラント孔３２が形成されており、クーラント孔３２の後端側は取付部２２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３３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３４が接続されている。クーラント孔３２の工具本体２１先端側には、クーラント孔３２と第１空間２７Ａとを連通する第１流路３５と、クーラント孔３２と第２空間２７Ｂとを連通する第２流路３６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３７が形成されている。

この第２ピストン室３７は、前記クーラント孔３２の底部から該クーラント孔３２よりも一段小径とされて軸線Ｏに沿って延びる断面円形の有底穴であって、その内部には、第２ピストン３９、コイルスプリング４０及びスプリングカバー３８が設けられている。

第２ピストン３９は、第２ピストン室３７の側壁面に摺接しながら軸線Ｏに沿って往復移動できるように配置され、この第２ピストン３９の工具本体２１先端側には、第２ピストン３９を工具本体２１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４０が配置されている。
また、コイルスプリング４０は、工具本体２１後端側が閉塞された有底筒状をなすスプリングカバー３８に収容されており、このスプリングカバー３８は、コイルスプリング４０が一定以上収縮するのを規制するとともに、コイルスプリング４０が伸張する際には第２ピストン３９とともに第２ピストン室３７の側壁面に摺接しながら軸線Ｏ方向に往復移動できるようになっている。

第２ピストン室３７の側壁面のうち工具本体２１後端側部分には、第１流路３５の開口部が形成され、第２ピストン室３７の側壁面のうち第１流路３５の開口部よりも工具本体２１先端側に第２流路３６の開口部が形成されている。
また、第２ピストン３９には、クーラント孔３２に対して連通されるとともに、第２ピストン３９の側面に開口した内部流路４１が備えられている。

第２ピストン３９が工具本体２１先端側に移動した場合には、第２ピストン３９の側面が第２流路３６の開口部を塞ぎ、第２ピストン３９の工具本体２１後端側の空間を通じてクーラント孔３２と第１流路３５とが連通される。一方、第２ピストン３９が工具本体２１後端側に移動した場合には、第２ピストン３９の側面が第１流路３５の開口部を塞ぎ、第２ピストン３９の内部流路４１を通じてクーラント孔３２と第２流路３６とが連通される。このように、第２ピストン３９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ように構成されている。

また、第２部材２１Ｂには、軸線Ｏ方向に延びて前記ピストン室２７の工具本体２１先端側に連通する貫通孔４２が形成されている。この貫通孔４２には、ピストン２９にボルト部材４３ａによって固定一体化されるとともに該ピストン２９から工具先端側に向かって軸線Ｏに沿って延びるように配置された断面円形状の棒状部材４３が、液密に嵌挿されている。この棒状部材４３の工具本体２１先端側部分は、図２に示すように、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４４が形成されている。本実施形態においては、この摺接面４４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から１０°傾斜するように配置されている。

工具本体２１（第２部材２１Ｂ）のうち棒状部材４３に形成された摺接面４４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方向に対して１０°傾斜した径方向に延びるスライド孔４５が貫設され、このスライド孔４５には、前記径方向に摺動可能なスライド部材４６が、棒状部材４３と交差するように配置されている。スライド部材４６の工具本体２１に対する外周端には、仕上加工用の第２切刃（仕上切刃）４７として、切刃を有する第２インサート４８が備えられており、この第２切刃４７は、図２に示すように、２つの第１切刃２４を結ぶ前記直線に対して垂直な軸線Ｏを通る直線に対して工具回転方向Ｔ前方に１０°回転した一箇所の位置に配置されている。また、第２インサート４８は、略正方形平板状に形成されて、そのすくい面となる正方形面の１のコーナ部を径方向外側に突出させ、このコーナ部に連なる前記第２切刃４７が工具本体２１後端側に向かうに従い漸次工具本体２１径方向内側に向かうようにして配置されている。

さらに、図２に示すように、この第２インサート４８の工具本体２１径方向内側には、第２インサート４８の突出量を調整するための調整コマ４９が配置されている。調整コマ４９には、スリット５０が形成されており、スリット５０を押し広げて前記第２インサート４８を押圧する押圧ネジ５１が螺着されている。

スライド部材４６の中央部には、棒状部材４３の先端側が挿入されるように凹部が形成されており、この凹部の底面が被摺接面５３とされている。棒状部材４３の摺接面４４には、工具本体２１後端側に向かうにしたがい漸次第２切刃４７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４４Ａが形成されている。また、スライド部材４６の被摺接面５３には、棒状部材４３に設けられたセレーション溝４４Ａに嵌合可能なセレーション溝５３Ａが形成されており、図２に示すように、摺接面４４のセレーション溝４４Ａと被摺接面５３のセレーション溝５３Ａとが互いに摺動可能に配置されている。

棒状部材４３が収容された貫通孔４２のうちスライド孔４５よりもさらに工具本体２１先端側には、貫通孔４２に連通するとともに内壁面に軸線Ｏに沿った雌ネジが形成された断面円形のネジ孔部５４が形成されている。
また、このネジ孔部５４のさらに工具本体２１先端側には、該ネジ孔部５４よりも一段小径とされるとともに工具本体２先端に開口する軸孔部５５が穿設されている。

そして、これらネジ孔部５４及び軸孔部５５には、調整ネジ５７と調整軸５８とから構成されて略多段円柱状をなす調整部材５６が嵌入されている。
調整ネジ５７は軸線Ｏに沿って延びる円柱状をなして上記ネジ孔部５４に螺着されているとともに、その工具本体２１後端側を向く端面は、軸線Ｏに垂直な平面状に形成されて棒状部材４３の先端面が当接されるストッパ面５７ａとされている。

また、調整軸５８は、調整ネジ５７の工具本体２１先端側を向く端面の中央から工具先端側に向かって延びており、その先端は工具本体２１の先端から突出している。ここで、調整軸５８は、調整ネジ５７と一体形成されており、これによって調整軸５８が工具本体２１に対して相対回転された際には、この回転が調整ネジ５７にも直接的に伝達されて、該調整ネジ５７のストッパ面５７ａの軸線Ｏ方向の位置が調整されるようになっている。

また、調整軸５８について詳述すると、該調整軸５８の工具本体２１後端側の部分である基端部５９は、その断面が上記軸孔部５６と略同一の円形とされ、これにより基端部５９は軸孔部５５に対して軸線Ｏ回りに相対的に摺動可能に挿入されている。
そして、調整軸５８における基端部５９よりも工具本体２１先端側の部分は、当該基端部５９よりも一段小径とされて工具本体２１先端側に突出された被固定軸６０とされており、この被固定軸６０には、例えば機械テーブル側に設置された固定治具７０に係合することよって、工具本体２１の軸線Ｏ回りの回転に対して相対的に回転不能に固定される被固定手段６１が形成されている。
本実施形態においては、この被固定手段６１として、図１及び図３に示すように、被固定軸６０の外周面の軸線Ｏ方向全域に互いに平行かつ軸線Ｏに対しても等間隔を空けて平行に切り欠かれて形成された一対の切欠面６１ａ、６１ａが形成されている。

このように構成されたボーリングバー２０は、取付部２２を介し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２１先端側へ送られ、第２切刃４７を工具本体２１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２１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４７を工具本体２１径方向外側に突出させて、工具本体２１を後退させることによりこの第２切刃４７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。

このボーリングバー２０において、第２切刃４７の工具本体２１径方向外側への出没は次のように行われる。
工具本体２１内にクーラント孔３２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３９がクーラント圧力によって工具本体２１先端側に移動され、クーラント孔３２と第１流路３５とが連通されてクーラントが第１流路３５を通じてピストン室２７の第１空間２７Ａに供給される。ピストン２８よりも工具本体２１後端側の第１空間２７Ａ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２８が工具本体２１先端側に移動され、第２空間２７Ｂ及び第２流路３６に貯留されていたクーラントは、第２クーラント抜け孔３１を通じて工具本体２１外部に排出される。

ピストン２８の移動に伴って棒状部材４３が工具本体２１先端側に移動され、棒状部材４３の先端部が調整ネジ５７のストッパ面５６に当接される。棒状部材４３が工具本体２１先端側に移動することにより、棒状部材４３に交差するように配置されたスライド部材４６が、軸線Ｏに対して傾斜した棒状部材４３のセレーション溝４４Ａ及びスライド部材４６のセレーション溝５３Ａに沿って工具本体２１径方向に移動し、スライド部材４６に備えられた第２切刃４７が工具本体２１径方向外側に突出される。

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３９がコイルスプリング４０によって工具本体２１後端側へ移動され、クーラント孔３２と第２流路３６とが連通されてクーラントが第２流路３６を通じてピストン室２７の第２空間２７Ｂに供給される。ピストン２８よりも工具本体２１先端側の第２空間２７Ｂ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２８が工具本体２１後端側に移動され、第１空間２７Ａ及び第１流路３５に貯留されていたクーラントは、第１クーラント抜け孔３０を通じて工具本体２１外部に排出される。

このピストン２８の移動に伴って棒状部材４３が工具本体２１後端側に移動され、棒状部材４３に交差するように配置されたスライド部材４６が、棒状部材４３のセレーション溝４４Ａ及びスライド部材４６のセレーション溝５３Ａに沿って工具本体２１径方向に移動し、スライド部材４６に備えられた第２切刃４７が工具本体２１径方向内側に後退される。

以下、このボーリングバー２０における、第２切刃４７を工具本体２１径方向外側に突出した際の突出量の補正について説明する。
本実施形態のボーリングバー２０においては、工具本体２１先端側に設けられた調整軸５８を工具本体２１に対して相対回転させることで、この回転が調整ネジ５７に直接的に伝達されて該調整ネジ５７が軸線Ｏ方向に変位してその位置が調整される。
また、棒状部材４３の工具本体２１先端側への移動が調整ネジ５７の後端面のストッパ面５７ａまでに規制されているので、棒状部材４３を工具本体２１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４７を工具本体２１径方向外側に突出した際の突出量が調整される。
換言すれば、調整軸５８の回転により軸線Ｏ方向の位置が調整される調整ネジ５７によって棒状部材４３の最も工具本体先端側に移動した際の位置が限定され、これに伴ってスライド部材４６の移動限が決定され、第２切刃４７を工具本体２１径方向外側に突出した際の最大突出量が決定されるのである。

そして、第２切刃４７の突出量の補正をするに当たっては、まず、ボーリングバー２０をマシニングセンタ等の工作機械に取り付け、その姿勢を保持したまま移動させて、当該ボーリングバー２０の被固定軸６０を、例えば工作機械の機械テーブル側に設置した固定治具７０に形成された凹溝７１に挿入させる。
この凹溝７１の幅は、被固定軸６０における一対の切欠面６１ａ、６１ａの対向する距離と略同一に形成されており、両切欠面６１ａ、６１ａが凹溝７１の溝壁面７１ａ、７１ａと当接することで、被固定軸６０の軸線回りの回動、即ち調整軸５８の回動が阻止される。

この状態でボーリングバー２０を軸線Ｏ回りに回転させると、調整軸５８の被固定軸６０のみが固定されていることから、調整軸５８が工具本体２１に対して相対回転する。これによって、当該調整軸５８と一体形成された調整ネジ５７も回転してネジ孔部５４に案内されるようにして調整ネジ５７の軸線Ｏ方向の位置が調整され、これに伴って第２切刃４７の工具本体２１径方向外側への突出量が補正される。

このように、このボーリングバー２０では、マシニングセンタ等の工作機械に取り付けた状態で仕上加工を行う第２切刃４７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、調整ネジ５７と調整軸５８とが一体形成されているため、調整軸５８の工具本体２１に対する相対回転が調整ネジ５７に直接的に伝達される。
よって調整軸５８と調整ネジ５７との間で回転力のロスや遅れが生ずることがないため、これら調整軸５８と調整ネジ５７との動作が確実に一体的かつ同時に行われる。
したがって、調整軸５８の相対回転に応じた正確な突出量の変位を第２切刃４７に与えることができるため、第２切刃４７の突出量の補正を極めて厳密に行うことが可能となる。

また、機械テーブル側に静止した固定治具７０を設置しておき、この固定治具７０の凹溝７１に調整軸５８の被固定軸６０を挿入させた状態でボーリングバー２０を回転させることで調整軸５８を回転させることが可能となるため、マシニングセンタによるボーリングバー２０の動作制御によって第２切刃４７の位置補正を容易かつ確実に行うことができる。
したがって、第２切刃４７により仕上加工した後に加工穴の径を測定して第２切刃４７の位置調整を自動で行い、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。

また、このような自動調整の場合には、上記のように調整ネジ５７と調整軸５８とが一体形成されて回転力がロスや遅れがなく伝達されることから、調整軸５８の回転角度と第２切刃４７の補正量との対応関係が誤差がなく正確なものとなるため、第２切刃４７の補正をより厳密に行うことが可能となる。

さらに、第２切刃４７の突出量の補正する部材は、調整ネジ５７と調整軸５８とからなる調整部材５６一点のみなので、当該ボーリングバー２０を製造する際の時間と労力を低減させて生産性を向上させることができるとともに、部品交換を容易としてメンテナンスを効率的に行うことが可能となる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば変形例として、図４に示すようボーリングバー８０であってもよい。この変形例のボーリングバー８０は、上記実施形態のボーリングバー２０における被固定手段６１が調整軸５８の先端側部分の被固定軸６０に形成された切欠面６１ａ、６１ａであるのに対し、被固定手段８１として調整軸５８の先端面に該調整軸５８の直径方向に沿って切り欠かれた断面コの字状の凹溝８１ａが形成されている点で図１から図３に示した実施形態とは相違する。ただし、この凹溝８１ａの内壁面は、切欠面６１ａと同様に、互いに平行かつ軸線Ｏに対しても等間隔を空けて平行とされている。

このボーリングバー８０において第２切刃４７の突出量を補正するに際しては、工作機械の機械テーブル側に設置した固定治具７０の断面方形をなす突条７２に調整軸５８先端の凹溝８１ａを嵌り込ませる。これによって調整軸５８の軸線Ｏ回りの回動が阻止されるため、上記実施形態と同様にボーリングバー２０を回転させることによって、調整軸５８を工具本体２１に対して相対回転させて容易に第２切刃４７の突出量を調整することが可能となる。

本発明の実施形態であるボーリングバーの側面断面図である。 図２は図１におけるＸ−Ｘ断面図である。 図３は本発明の実施形態であるボーリングバーの正面図である。 変形例のボーリングバーの側面断面図である。 従来のボーリングバーの側面断面図である。

符号の説明

２０ ボーリングバー（切削工具）
２１ 工具本体
２４ 第１切刃（切刃）
２７ ピストン室
２８ ピストン
２６ 突状部
２７Ａ 第１空間
２７Ｂ 第２空間
３２ クーラント孔（主流路）
３３ 供給装置（流体供給装置）
３４ 制御装置
３５ 第１流路
３６ 第２流路
３９ 第２ピストン（切替装置）
４０ コイルスプリング（付勢部材）
４３ 棒状部材
４４Ａ セレーション溝（ガイド部）
４６ スライド部材
４７ 第２切刃（仕上切刃）
５３Ａ セレーション溝（被ガイド部）
５７ 調整ネジ
５８ 調整軸
６１ 被固定手段
６１ａ 切欠面
８０ ボーリングバー（切削工具）
８１ 被固定手段
８１ａ 凹溝

Claims (4)

1. 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、前記軸線回りに回転されることで前記軸線方向に変位する調整ネジが、前記ピストンにより前記工具本体先端側に移動された前記棒状部材の先端面と当接状態に設けられ、
   前記調整ネジに、前記工具先端面から前記軸線に沿って突出する調整軸が一体形成されるとともに、該調整軸に、前記工具本体に対して相対回転不能に固定される被固定手段が形成されたことを特徴とする切削工具。
2. 前記被固定手段が、前記調整軸の外周面に互いに平行かつ前記軸線にも平行とされた一対の切欠面であることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
3. 前記被固定手段が、前記調整軸の先端面から該調整軸の直径方向に沿って切り欠かれた凹溝であることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の切削工具に備えられた仕上切刃の工具本体径方向外側への突出量を調整する仕上切刃の突出量補正方法であって、
   前記被固定手段に係合可能な固定治具を配置し、該固定字具と前記被固定手段とを噛み合わせた状態で、前記工具本体を軸線回りに回転させることにより、前記工具本体と前記調整ネジとを相対的に回動させて、前記調整ネジの前記軸線方向位置を変位させることを特徴とする仕上切刃の突出量補正方法。

Images