JP2010099795A

JP2010099795A - 中ぐり工具

Info

Publication number: JP2010099795A
Application number: JP2008274657A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Koizumi; 達哉小泉; Tatsuhiko Tanaka; 龍彦田中; 正樹 ▲ベー▼; Masaki Bee; Takuhiro Oshima; 拓洋大島; Kazuhiro Imoto; 和宏井本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2010-05-06
Anticipated expiration: 2028-10-24
Also published as: JP5320018B2

Abstract

【課題】切刃位置の微調整の作業性に優れ、回転ホルダの剛性が高い中ぐり工具を提供する。
【解決手段】中ぐり工具１は、カートリッジ５の先端部５１の裏面側を当接部６１にて押圧する押圧ナット６、及び、調整用工具と係合する係合部７１と、押圧ナット６に形成されたねじ穴部６２と螺合する第１のねじ部７２と、回転ホルダ３に形成されたねじ穴部３４と螺合し、第１のねじ部７２よりピッチが大きな第２のねじ部７３とを備え、第１のねじ部７２と第２のねじ部７３との軸が同一軸線Ａ上に位置する調整ピン７を具備する。調整ピン７を回転ホルダ３に対して進退動させることにより、押圧ナット６を回転ホルダ３の径方向に移動させ、押圧ナット６に押圧されるカートリッジ５の先端部５１の撓み量を変化させて、回転ホルダ３の径方向における切刃２の位置を調整する。
【選択図】図２

Description

本発明は、被切削物の内周面を所定の内径に切削する中ぐり工具に関する。

精密ラインボーリング加工に用いられる中ぐり工具は、軸心回りに回転する長尺円柱状の回転ホルダの径方向に突出する切刃位置を微調整することにより、被切削物の内周面を所定の内径に高精度に切削している。切刃位置の微調整は、頻繁に行われるので、作業性に優れたものであることが好ましい。従来、このような中ぐり工具として、例えば、特許文献１に開示された微調整式マイクロカートリッジを装着したものが知られている。この微調整式マイクロカートリッジは、回転ホルダに着脱自在に装着される筒状のブッシュと、先端に切刃が設けられブッシュに調整ナットを介して嵌入されるカートリッジと、カートリッジの基端側にクランプねじによって固定されるワッシャと、ワッシャとブッシュとを間に介装されてワッシャを介してカートリッジをその基端側に付勢する皿バネとを備えており、回転ホルダの径方向に突出する切刃の突出量を微調整することができる。切刃の突出量の微調整は、スパナ等の作業用工具で調整ナットを回動させ、カートリッジを出没させることにより行う。
特許第２９５００７４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された微調整式マイクロカートリッジを装着する場合、皿ばね、ワッシャ、調整ナット等を内蔵するサイズの大きなブッシュを回転ホルダに収容するので、大きな穴のカートリッジ装着部を回転ホルダに形成する必要がある。さらに、カートリッジ装着部に装着した微調整式マイクロカートリッジの調整ナットをスパナ等の作業用工具により回動させて切刃の突出量を調整する。そのため、調整ナットに係合させたスパナ等を回動させるスペースが必要となり、回転ホルダの外表面を大きく切り欠いて平面部を形成する必要がある。

回転ホルダは、大きな穴のカートリッジ装着部や平面部が形成されると、剛性が著しく低下する。そのため、切削加工時の切削抵抗によって回転ホルダが撓み、切刃の位置が安定せず、加工精度が劣化するという問題があった。一方、加工精度の劣化を防止するために、切削速度を低下させると、加工時間がかかるという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑み、切刃位置の微調整の作業性に優れ、回転ホルダの剛性が高い中ぐり工具を提供することを目的とする。

本発明は、回転ホルダの径方向に突出する切刃が被切削物の内周面を切削する中ぐり工具であって、前記切刃が先端部の表面側に設けられ、後端部が前記回転ホルダに固定され、弾性変形可能なカートリッジと、前記カートリッジの先端部の裏面側と一端が当接して前記先端部を押圧する押圧部材と、調整用工具と係合する係合部と、前記押圧部材に形成されたねじ穴部と螺合する第１のねじ部と、前記回転ホルダに形成されたねじ穴部と螺合し、前記第１のねじ部よりピッチが大きな第２のねじ部とを備え、前記第１のねじ部と第２のねじ部との軸が同一線上に位置する調整ピンとを具備し、前記調整ピンを前記回転ホルダに対して進退動させることにより、前記押圧部材を前記回転ホルダの径方向に移動させ、前記押圧ピンに押圧される前記カートリッジの先端部の撓み量を変化させて、前記回転ホルダの径方向における前記切刃の位置を調整することを特徴とする。

本発明によれば、上記特許文献１に開示されたように、ワッシャ、調整ナット等を内蔵するサイズの大きなブッシュを有するカートリッジを、回転ホルダに収容する必要がない。そのため、回転ホルダに形成するカートリッジ装着部のサイズが小さくなる。また、特許文献１に開示された微調整式マイクロカートリッジを用いた場合のように、調整ナットに差し込むスパナ等を用いることなく、調整ピンの係合部に六角レンチ等の調整用工具を係合させて回動することにより、切刃の位置を調整することができる。そのため、スパナ等を用いるために必要な切り欠きを回転ホルダの外表面を形成する必要がない。これらにより、回転ホルダの剛性は高いものとなり、切削加工時の切削抵抗によって回転ホルダが撓むことが防止されるので、切刃の位置が安定し、優れた加工精度を得ることが可能となる。また、優れた加工精度を維持したまま、切削速度を上げることができ、加工時間を削減することが可能となる。

さらに、調整ピンの係合部に係合させた六角レンチ等の調整用工具を回動することのみによって、切刃の位置を調整することができる。また、調整用工具を１回転回動させたとき、押圧部材の移動量は、第１のねじ部の１ピッチと第２のねじ部の１ピッチとの差分と微小であり、これに伴う切刃の位置変化は微小である。そのため、切刃の位置を容易に微調整することができる。また、調整ピン収容部のねじ穴部に第２のねじ部が螺合するとともに、押圧部材のねじ穴部に第１のねじ部が螺合し、且つ、切刃からの切削抵抗等の圧力を受ける押圧部材の移動方向と第１及び第２のねじ部の軸とは平行であるので、調整ピンは容易に緩むことがない。

また、本発明において、前記第２のねじ部は、前記第１のねじ部よりねじ径が大きいことが好ましい。この場合、中ぐり工具を容易且つ高剛性に構成することが可能となる。

また、本発明において、前記押圧部材は、前記回転ホルダに形成された穴に嵌装される円柱形状の外形を備えるが好ましい。この場合、切刃からの切削抵抗等の圧力によって押圧部材が容易に撓まないので、切刃の位置がさらに安定する。

本発明の実施形態に係る中ぐり工具１について、図面を参照して説明する。

図１を参照して、中ぐり工具１は、精密ラインボーリング加工に用いられるラインバーである。中ぐり工具１は、軸心Ｏ回りに回転ホルダ３を被切削物（図示しない）に対して相対回転させ、回転ホルダ３の径方向に突出する切刃２によって、被切削物に形成された長尺円柱形状の穴の内周面を所定の内径に高精度に切削する。

中ぐり工具１は、長尺円柱状の工具本体である回転ホルダ３と、切刃２を有する切削刃具４が固定され、回転ホルダ３に装着される複数のカートリッジ５とを備えている。カートリッジ５は、固定された切削工具４が軸心Ｏに沿って回転ホルダ３の先端側、基端側に交互に位置するように装着される。回転ホルダ３は、超硬合金や鋼材等からなる略長尺円柱状のものであり、その基端にシャンク部３１を有している。

図２及び図３を参照して、中ぐり工具１は、さらに、各カートリッジ５に対応させて、切刃２の位置、すなわち回転ホルダ３の径方向の突出量を、カートリッジ５を押圧して変化させる押圧ナット（押圧部材）６と、押圧ナット６の位置を調整する調整ピン７とを備えている。切刃２は、軸心Ｏを通って回転ホルダ３の径方向（図２及び図３における上下方向）に延びる軸線Ａに沿って移動する。

回転ホルダ３には、カートリッジ５を装着するためのカートリッジ装着部３２と、押圧ナット６を収容して押圧ナット６がその内部を摺動する押圧ナット収容穴３３と、調整ピン７を収容して調整ピン７がその内部を螺動して進退動する調整ピン収容部３４とが形成されている。

カートリッジ装着部３２は、回転ホルダ３の外周面が軸心Ｏ方向に沿って延びるキー状に切り欠かれることにより形成されている。押圧ナット収容穴３３は、カートリッジ装着部３２の軸心Ｏ側の底面から軸線Ａに沿って延び、断面円形に形成されている。カートリッジ装着部３２の軸心Ｏ側の底面には、さらに、押圧ナット収容穴３３から軸心Ｏ方向に沿って離間し且つ平行に延びるねじ穴３５が形成されている。調整ピン収容部３４は、押圧ナット収容穴３３と連通し、軸線Ａに沿って延びるように形成されている。押圧ナット収容穴３３と。調整ピン収容部３４は、押圧ナット収容穴３３より小径の断面円形に形成されており、回転ホルダ３の外周面で開口している。このように、調整ピン収容部３４とは、一体的に段付円柱形状として形成されている。調整ピン収容部３４の内周面は、雌ねじが形成され、ねじ穴部３４ａとなっている。

カートリッジ５は、略角柱状に形成されており、長手方向の先端部５１の表面側（図２における左側、図３における上側）には、切削刃具４を固定する固定座５２が形成されている。なお、カートリッジ５の回転ホルダ３への装着方向に拘らず、切削刃具４が取り付けられる側を先端部５１とする。切削刃具４は、切刃２がカートリッジ５の表面から突出するように固定座５２に載置された状態で、押え金５３を用いて押圧固定される。なお、切削刃具４は、立体窒化ホウ素の多結晶体からなるＣＢＮスローアウェイチップであり、外形が略六角形の平板状に形成されている。一方、カートリッジ５の長手方向の後端部５４には、厚さ方向に貫通する貫通穴５５が形成されている。カートリッジ装着部３２に収容されたカートリッジ５は、貫通穴５５に挿通されたねじ５６がねじ穴３５に螺合することにより、回転ホルダ３に装着される。カートリッジ５は、先端部５１と後端部５４との間の裏面側（図３における下側）にスリット５７が形成されており、表裏方向に弾性変形することが可能なようになっている。また、カートリッジ５の裏面には、窪み部５８が形成されている。

押圧ナット６は、押圧ナット収容穴３３に嵌挿可能な略円柱形状に形成されている。押圧ナット６は、その一端に、カートリッジ５の裏面と当接する当接部６１が、押圧ナット６の押圧ナット収容穴３３内の摺動により切刃２を軸線Ａに沿って移動させるに適した形状に形成されている。当接部６１は、ここでは、カートリッジ５の裏面に形成された窪み部５８と係合する突起状に形成されている。また、押圧ナット６は、当接部６１側とは反対側の端面に開口する穴の内周面に雌ねじが形成されたねじ穴部６２を有している。

調整ピン７は、調整ピン収容部３４に収容され、その基端部には、六角レンチ等の調整用工具と係合するに適した形状に形成された係合部７１を有している。調整ピン７は、先端部側が基端部側よりも大径の略段付円柱形状に形成されている。先端部側の大径部分の外周面には、押圧ナット６のねじ穴部６２と螺合する雄ねじが形成されて第１のねじ部７２となっている。基端部側の小径部分の外周面には、調整ピン収容部３４のねじ穴部３４ａと螺合する雄ねじが形成されて第２のねじ部７３となっている。ここで、第２のねじ部７３は、第１のねじ部７２よりピッチが大きい。

次に、以上のように構成された中ぐり工具１における切刃２の位置調整について説明する。

調整ピン７の係合部７１に係合させた六角レンチ等の調整用工具を回動して、調整ピン収容部３４のねじ穴部３４ａに第２のねじ部７３が螺合する調整ピン７を回転ホルダ３の内部に押し入れるように移動させると、調整ピン７の第１のねじ部７２にねじ穴部６２が螺合する押圧ナット６がカートリッジ５の方に向かって押圧ナット収容穴３３内を摺動する。このとき、差動ねじの原理に基づいて、押圧ナット６は移動する。すなわち、調整ピン７は１回転したとき第２のねじ部７３の１ピッチ分進むが、押圧ナット６は第１のねじ部７２の１ピッチと第２のねじ部７３の１ピッチとの差分だけ進む。これにより、押圧ナット６の当接部６１が係合する窪み部５８にてカートリッジ５の先端部５１の裏面を押圧し、カートリッジ５を弾性変形させて先端部５１を撓ませ、切刃２が回転ホルダ３の径方向外側に突出するように軸線Ａに沿って移動する。

一方、調整ピン７の係合部７１に係合させた調整用工具を逆方向に回動して、調整ピン収容部３４のねじ穴部３４ａに第２のねじ部７３が螺合する調整ピン７を回転ホルダ３の外部へ引き出すように移動させると、調整ピン７の第１のねじ部７２にねじ穴部６２が螺合する押圧ナット６がカートリッジ５から離れる方向に向かって押圧ナット収容穴３３内を摺動する。これにより、押圧ナット６の当接部６１がカートリッジ５の先端部５１の裏面を押圧する押出量が減少して、カートリッジ５の弾性変形が復元されて先端部５１の撓み量が減少し、切刃２が回転ホルダ３の径方向内側に陥没するように軸線Ａに沿って移動する。

以上のように、中ぐり工具１においては、上記特許文献１に開示されたように、ワッシャ、調整ナット等を内蔵するサイズの大きなブッシュを有するカートリッジを、回転ホルダ３に収容する必要がない。そのため、回転ホルダ３に形成するカートリッジ装着部３２のサイズが小さくなる。また、特許文献１に開示された微調整式マイクロカートリッジを用いた場合のように、調整ナットに差し込むスパナ等を用いることなく、調整ピン７の係合部７１に六角レンチ等の調整用工具を係合させて回動することにより、切刃２の位置を調整することができる。そのため、スパナ等を用いるために必要な切り欠きを回転ホルダの外表面を形成する必要がない。これらにより、回転ホルダ３の剛性は高いものとなり、切削加工時の切削抵抗によって回転ホルダ３が撓むことが防止されるので、切刃２の位置が安定し、優れた加工精度を得ることが可能となる。また、優れた加工精度を維持したまま、切削速度を上げることができ、加工時間を削減することが可能となる。

さらに、中ぐり工具１においては、調整ピン７の係合部７１に係合させた六角レンチ等の調整用工具を回動することのみによって、切刃２の位置を調整することができる。また、調整用工具を１回転回動させたとき、押圧ナット６の移動量は、第１のねじ部７２の１ピッチと第２のねじ部７３の１ピッチとの差分と微小であり、これに伴う切刃２の位置変化も同様に微小である。そのため、切刃２の位置を容易に微調整することができる。また、調整ピン７は、調整ピン収容部３４のねじ穴部３４ａに第２のねじ部７３が螺合するとともに、押圧ナット６のねじ穴部６２に第１のねじ部７２が螺合し、且つ、押圧ナット６を介して切削刃具４からの切削抵抗等の圧力を軸線Ａ方向に受けるので、容易に緩むことがない。また、押圧ナット６は、回転バイト３の押圧ナット収容穴３３に嵌装されるので、切削刃具４からの切削抵抗等の圧力によって、容易に撓むことなく、切刃２の位置が安定する。

なお、中ぐり工具１の形態は、本発明の一例であり、限定されない。例えば、調整ピン７の第２のねじ部７３が第１のねじ部７２より大径である場合について説明した。しかし、第２のねじ部７３は、第１のねじ部７２より同径又は小径であってもよい。ただし、中ぐり工具１を容易且つ高剛性に構成するためには、第２のねじ部７３が第１のねじ部７２より大径であることが好ましい。

本発明の実施形態に係る中ぐり工具を示す模式斜視図。図１のII−II線切断断面図。図２のIII−III線切断断面図。

符号の説明

１…中ぐり工具、２…切刃、３…回転ホルダ、４…切削刃具、５…カートリッジ、６…押圧ナット（押圧部材）、７…調整ピン、３２…カートリッジ装着部、３３…押圧ナット収容穴、３４…調整ピン収容部、３４ａ…ねじ穴部、５１…先端部、５４…後端部、５８…窪み部、６１…当接部、６２…ねじ穴部、７１…係合部、７２…第１のねじ部、７３…第２のねじ部。

Claims

回転ホルダの径方向に突出する切刃が被切削物の内周面を切削する中ぐり工具であって、
前記切刃が先端部の表面側に設けられ、後端部が前記回転ホルダに固定され、弾性変形可能なカートリッジと、
前記カートリッジの先端部の裏面側と一端が当接して前記先端部を押圧する押圧部材と、
調整用工具と係合する係合部と、前記押圧部材に形成されたねじ穴部と螺合する第１のねじ部と、前記回転ホルダに形成されたねじ穴部と螺合し、前記第１のねじ部よりピッチが大きな第２のねじ部とを備え、前記第１のねじ部と第２のねじ部との軸が同一線上に位置する調整ピンとを具備し、
前記調整ピンを前記回転ホルダに対して進退動させることにより、前記押圧部材を前記回転ホルダの径方向に移動させ、前記押圧部材に押圧される前記カートリッジの先端部の撓み量を変化させて、前記回転ホルダの径方向における前記切刃の位置を調整することを特徴とする中ぐり工具。
前記第２のねじ部は、前記第１のねじ部よりねじ径が大きいことを特徴とする請求項１に記載の中ぐり工具。
前記押圧部材は、前記回転ホルダに形成された穴に嵌装される円柱形状の外形を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の中ぐり工具。