JP2016074056A - ボーリングツール - Google Patents

Abstract

【課題】互いに軸方向に隔たった複数の切刃を備えたボーリングツールにおいて、複数の切刃を一括してリトラクト位置と切削位置との間で軸方向と交差する方向に移動可能、かつ、仕上げ加工用切刃の刃先位置を調整可能とする。
【解決手段】バー５２には傾斜スライダ６２と可動傾斜ブロック６０とが設けられる。バー５２の軸方向の移動により、切刃８０ｃ，８１ｃ，１００ｃが一括して切削位置とリトラクト位置との間で移動可能とされる。また、ブロック位置調整部１１０がオペレータによる手動または外部装置により作動させられると、可動傾斜ブロック６０が半径方向に移動させられ、切刃１００ｃの刃先位置が調整される。
【選択図】図３

Description

本発明は、軸方向に隔たった複数の切刃を備えたボーリングツールに関するものである。

特許文献１には、軸方向に隔てて複数の切刃を備えたボーリングツールを含むボーリング加工装置が記載されている。このボーリング加工装置において、ワーク保持部が、ワークとしてのシリンダブロックを軸線と直交する方向に移動可能な構造を成したものである。切削開始時、切削終了時に、ボーリングツールを軸方向に移動させる場合に、ワークが上下方向に移動させられることにより切刃とワークとの接触が防止される。
また、特許文献２〜４には、刃先位置調整機構を含むボーリングツールが記載されている。そのうちの特許文献２に記載の刃先位置調整機構は、(a)軸方向に移動可能なバーと、(b)バーに設けられたカム面と、そのカム面に係合させられるとともに刃具ホルダに係合させられる伝達部材とを備えた移動方向変換部とを含み、バーの軸方向の移動により伝達部材が半径方向へ移動させられ、刃具ホルダが半径方向へ移動させられ、切刃の刃先位置が調整される。
特許文献５には、軸方向の同じ位置（同一円周上）に周方向に隔てて複数の切刃を備えたボーリングツールが記載されている。このボーリングツールにおいては、複数の切刃が、切削位置とリトラクト位置とで移動可能とされている。

特開２０１０−２１４５２６号公報 特開２００２−２８３１１２号公報 特開２００１−２０５５０６号公報 特表２０１０−５０９０８３号公報 特開２００９−２４１２４９号公報

本発明の課題は、軸方向に隔たった複数の切刃を備えたボーリングツールの改良であり、複数の切刃をリトラクト位置に退避可能、かつ、少なくとも１つの切刃の刃先位置を調整可能とすることである。

本発明に係るボーリングツールは、複数の切刃を切削位置とリトラクト位置とに移動可能なリトラクト機構と複数の切刃のうちの少なくとも１つの刃先位置を調整可能な刃先位置調整機構とを含むものとされる。
複数の切刃がリトラクト位置、すなわち、ワークの下穴より内側に退避可能とされるため、切削開始時、切削終了時等、ボーリングツールを軸方向へ移動させる場合に、切刃とワークとの接触を良好に防止することができる。また、特許文献１に記載のボーリング加工装置におけるように、ワークを上下方向に移動させる構造が不要となり、ボーリング加工装置の構造を簡単にすることができる。
また、複数の切刃のうちの、例えば、仕上げ加工用の切刃等、刃先位置精度が要求される切刃について、刃先位置が調整可能とされる。それにより切削加工精度を向上させることができる。なお、複数の切刃すべての刃先位置を調整可能とすることもできる。

特許請求可能な発明

以下、本願において特許請求が可能と認識されている発明または発明の特徴点等について説明する。
（１）長手の軸状を成し、軸方向の一端部である基端部が工作機械の回転主軸に固定的に保持されて回転させられるとともに、軸方向に隔たった複数の切刃を備えたツール本体と、
前記複数の切刃を切削位置とリトラクト位置とに移動可能なリトラクト機構と、
前記複数の切刃のうちの少なくとも１つの刃先位置を調整可能な刃先位置調整機構と
を含むことを特徴とするボーリングツール。
複数の切刃のうちの少なくとも１つについては、切削位置とリトラクト位置との間で移動可能、かつ、刃先位置が調整可能とされているが、リトラクト機構と刃先位置調整機構とで、少なくとも１つの構成要素を共通とすることができる。それにより、部品点数の増加を抑制し、コストアップを抑制することができる。
（２）前記ツール本体が、前記複数の切刃をそれぞれ有する刃具をそれぞれ保持する刃具ホルダを複数備え、
前記リトラクト機構が、(i)軸状を成し、前記軸方向に移動可能なバーと、(ii)前記複数の刃具ホルダの各々に対応して、前記バーに前記軸方向に一体的に移動可能に設けられた複数の傾斜部材を備えた移動方向変換部とを含む(1)項に記載のボーリングツール。
バーの軸方向の移動が傾斜部材等により軸方向と交差する方向の移動に変換され、それぞれ、刃具ホルダに伝達される。複数の切刃は、それぞれ、切削位置とリトラクト位置との間で軸方向と交差する方向に移動可能とされる。
傾斜部材と刃具ホルダとは係合させられた状態にあるが、直接係合させられても間接的に係合させられてもよく、後述するように、伝達部材を介して係合させられるようにすることができる。
（３）前記複数の傾斜部材のうちの前記刃先位置が調整可能な前記少なくとも１つの切刃を備えた少なくとも１つの刃具ホルダの各々に対応して設けられた少なくとも１つの傾斜部材が、それぞれ、前記バーに前記軸方向と直交する方向に相対移動可能に設けられた可動傾斜部材とされ、
前記刃先位置調整機構が、前記少なくとも１つの可動傾斜部材と、その少なくとも１つの可動傾斜部材の各々の前記軸方向と直交する方向における位置をそれぞれ調整可能な少なくとも１つの傾斜部材位置調整部とを含む(2)項に記載のボーリングツール。
（４）前記刃先位置調整機構が、前記少なくとも１つの可動傾斜部材の各々と前記少なくとも１つの刃具ホルダの各々との間に、前記軸方向と直交する方向に移動可能に設けられ、それぞれ、一端部が前記可動傾斜部材に当接し、他端部が前記刃具ホルダに当接する少なくとも１つの伝達部材を含み、
その少なくとも１つの伝達部材が、前記移動方向変換部の構成要素も兼ねたものとされる(3)項に記載のボーリングツール。
傾斜部材位置調整部は、例えば、ねじ機構を含むものとすることができる。ねじ機構の構成要素であるナットが、オペレータの手動または外部装置（例えば、ナットランナ）により作動させられることにより、可動傾斜部材が軸方向と直交する方向へ移動させられ、切刃が軸方向と直交する方向へ移動させられるのであり、刃先位置が調整される。
刃先位置は、ボーリングツールの中心軸線からの距離で規定される。このことから、軸方向と直交する方向を半径方向と規定できる場合がある。また、可動傾斜部材の軸方向と直交する方向における位置も同様であり、可動傾斜部材上の予め定められた点または面の中心軸線からの距離で規定することができる。
なお、傾斜部材位置調整部を、ボーリングツールの構成要素とすることは不可欠ではなく、刃先位置調整時に、ボーリングツールに取り付けられるものとすることができる。
（５）前記少なくとも１つの可動傾斜部材が、それぞれ、前記軸方向に対して傾斜した傾斜面と、前記軸方向と平行に延びた平坦面とを有するカム面を含み、
前記リトラクト機構が、前記少なくとも１つの可動傾斜部材の各々の前記平坦面と前記少なくとも１つの伝達部材の各々とが係合した状態で、前記少なくとも１つの切刃をそれぞれ切削位置とするものである(4)項に記載のボーリングツール。
可動傾斜部材のカム面により切刃が切削位置とリトラクト位置との間で移動可能とされ、可動傾斜部材の軸方向と直交する方向の移動により切刃の刃先位置が調整されるのであり、可動傾斜部材は、リトラクト機構と刃先位置調整機構とに共通の構成要素とされる。
また、本項に記載のボーリングツールにおいては、伝達部材と可動傾斜部材の傾斜面とが係合する状態で切刃のリトラクト位置とされ、平坦面とが係合する状態で切削位置とされる。仮に、伝達部材と傾斜面とが係合する状態で切削位置とされる場合には、バーの軸方向の変位（熱に起因する場合、軸方向に作用する力に起因する場合がある）によって切削位置における切刃の刃先位置が変化する等の問題がある。それに対して、伝達部材と平坦面とが係合する状態で切削位置とされるようにすれば、バーの軸方向の変位の切削位置における刃先位置への影響が小さくなる。その結果、切削位置における刃先位置を正確に規定することができ、加工精度を向上させることができる。
なお、伝達部材が平坦面に係合した状態で、可動傾斜部材の軸方向と直交する方向における位置が調整され、刃先位置が調整されるようにすることが望ましい。それにより、刃先位置を精度よく調整することができる。また、可動傾斜部材は、刃先位置の調整後の位置において軸方向に移動させられるのであり、切刃はリトラクト位置と切削位置（刃先位置が調整された位置）との間で、軸方向に交差する方向に移動させられる。
（６）前記少なくとも１つの刃具ホルダが、それぞれ、前記軸方向に長い長手形状を成し、中間部において前記ツール本体に回動可能に保持されるとともに、前記軸方向の一端部に前記切刃を有する前記刃具が取り付けられ、他端部にスプリングが取り付けられたものである(2)項ないし(5)項のいずれか１つに記載のボーリングツール。
本項に記載の刃具ホルダ、刃具等を備えたカートリッジは回動式のものであり、刃具ホルダの他端部にはスプリングにより中心軸線から離れる向きの弾性力が加えられ、一端部にはリトラクト機構により中心軸線から離れる向きの力が加えられる。
一端部が可動傾斜部材の平坦面に（直接または間接的に）係合させられた場合には、刃具ホルダは、一端部が中心軸線から離れ、他端部が中心軸線に近づく向きにスプリングの弾性力に抗して回動させられ、切刃が切削位置に移動させられる。一端部が可動傾斜部材の傾斜面に係合させられた場合には、スプリングにより、刃具ホルダは、他端部が中心軸線から離れ一端部が中心軸線に近づく向きに回動させられ、切刃は切削位置より内側（リトラクト位置）に移動させられる。

（７）前記少なくとも１つの刃具ホルダが、それぞれ、前記軸方向に長い長手形状を成し、前記軸方向の一端部に前記刃具が取り付けられ、中間部が中心軸線側の部分が切り欠かれた形状を成した薄肉部とされ、前記軸方向の他端部において前記ツール本体に固定された(2)項ないし(5)項のいずれか１つに記載のボーリングツール。
本項に記載の刃具ホルダ、刃具等を備えたカートリッジはベンディング式のものであり、刃具ホルダの中間部に中心軸線から離れる向きの力により弾性変形し易い薄肉部が設けられる。
一端部に中心軸線から離れる向きの力が加えられると、薄肉部の弾性変形により、刃具ホルダの薄肉部より一端部側の部分が中心軸線から離れる向きへ移動させられるのであり、切刃が切削位置に移動させられる。一端部に加えられる中心軸線から離れる向きの力が小さくなると、薄肉部の復元力により刃具ホルダの一端部側の部分が中心軸線に近づけられるのであり、切刃がリトラクト位置に移動させられる。
（８）前記ツール本体が、(i)前記バーの基端側の端部に連結され、流体圧により前進可能なピストンと、(ii)前記バーの先端側の部分に設けられ、後方に向かって弾性力を加えるスプリングとを含む(2)項ないし(7)項のいずれか１つに記載のボーリングツール。
ボーリングツールが工作機械の回転主軸に保持された状態で流体としてのクーラントが供給されると、流体圧としてのクーラント圧によりピストンが前進させられ、バーが前進させられる。それにより、切刃が切削位置に突出させられる。クーラントが供給されなくなると、スプリングによりバーが後退端まで戻され、切刃はリトラクト位置に退避させられる。
なお、ピストンは流体圧に限らず、ロッド等を介して伝達される軸方向力により前進可能なものとすることができる。
（９）前記刃先位置調整機構が、前記複数の切刃のうちの２つ以上の切刃の前記刃先位置を、それぞれ、個別に調整可能な個別刃先位置調整機構を２つ以上含む(1)項ないし(8)項のいずれか１つに記載のボーリングツール。
少なくとも１つの切刃の各々について、剛性等がすべて同じであるとは限らず、摩耗の程度が同じであるとは限らないが、本項に係るボーリングツールにおいては、刃先位置が個別に調整可能とされているため、個別の摩耗に適切に対処することができる。
（１０）前記複数の切刃が、２つ以上の仕上げ加工用切刃と２つ以上の中仕上げ加工用切刃とを含み、前記個別刃先位置調整機構が、前記２つ以上の仕上げ加工用切刃にそれぞれ対応して設けられた(9)項に記載のボーリングツール。
（１１）長手の軸状を成し、軸方向の一端部である基端部が工作機械の回転主軸に固定的に保持されて回転させられるとともに、切刃を有する刃具を保持する刃具ホルダを備えたツール本体と、
(i)前記軸方向に移動可能なバーと、(ii)前記刃具ホルダに対応して、(ii-1)前記バーに前記軸方向に一体的に移動可能、かつ、前記軸方向と直交する方向に相対移動可能に設けられた可動傾斜部材と、(ii-2)前記可動傾斜部材と前記刃具ホルダとの間に設けられ、前記軸方向と直交する方向に移動可能な伝達部材とを有する移動方向変換部とを備えたリトラクト機構と、
(a)前記可動傾斜部材と、(b)前記伝達部材と、(c)前記可動傾斜部材の前記軸方向と直交する方向における位置をそれぞれ調整可能な傾斜部材位置調整部とを備えた刃先位置調整機構と
を含むことを特徴とするボーリングツール。
本項に記載のリトラクト機構と刃先位置調整機構とは、切刃が１つであるボーリングツールに適用することもできる。リトラクト機構、刃先位置調整機構には、(2)項ないし(8)項のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。

本発明の実施例１に係るボーリングツールを備えたボーリング加工装置を概略的に示す正面図である。 上記ボーリングツールを示す正面断面図である。 (c)上記ボーリングツールの要部を示す正面断面図である。(a)は(c)のＸＸ断面図であり、(b)は(c)のＹＹ断面図である。 上記ボーリングツールに設けられたリトラクト機構の一部を示す図であり、(a)は正面図であり、(b)は平面図である。 (D)上記ボーリングツールの作動時の軸方向の動きを示す図である。(A)〜(C)ボーリングツールの作動状態を示す図である。 本発明の実施例２に係るボーリングツールの要部を示す正面断面図である。

発明の実施の形態

以下、本発明の一実施形態であるボーリングツールを備えた工作機械としてのボーリング加工装置について図面に基づいて詳細に説明する。

図１に示すボーリング加工装置は、(a)ベッド１０、(b)スピンドルヘッド１２、(c)ヘッド移動装置１４、(d)ワーク保持台１６、(e)ワーク保持台移動装置１８等を含む。
スピンドルヘッド１２は、回転主軸２０と、回転主軸２０を回転させる電動モータ２２とを含み、ヘッド移動装置１４により軸線Ｌ（本実施例において、回転主軸２０、ボーリングツールの回転中心軸線Ｌをいう）と平行な方向（以下、軸方向と略称する）に移動させられる。回転主軸２０には、ボーリングツール２６が基端部２８において（図２参照）一体的に回転可能に取り付けられる。
ワーク保持台１６はワークを保持するものであるが、ボーリングツール２６を軸線Ｌの周りに相対回転可能かつ軸方向に相対移動可能に支持するサポータ３０，３２も設けられる。サポータ３０はボーリングツール２６の先端部を支持するエンドサポータであり、サポータ３２は中間部を支持する中間サポータである。ワーク保持台１６はワーク保持台移動装置１８により軸線Ｌと直交する方向に移動させられる。図１には、ワーク保持台１６にワークである自動車のエンジン用のシリンダブロックＣＢが保持された状態を示す。
また、ボーリング加工装置には、ボーリングツール２６にクーラントを供給可能なクーラント供給装置３４が設けられる。クーラント供給装置３４は、クーラントタンク、クーラントをボーリングツールに供給する状態と供給しない状態とに切換え可能な切換装置等を含む。

ボーリングツール２６は、図２に示すように、長い軸状を成したものであり、 (a)ツール本体４０、(b)５つの加工部４２、(c)リトラクト機構４４、(d)刃先位置調整機構４５等を含む。ツール本体４０は概して円筒状を成したものであり、ツール本体４０の軸方向に隔たって５つの加工部４２が設けられる。加工部４２の数はワークの形状できまる。例えば、図１に示すように、シリンダブロックＣＢが、クランクシャフトのクランクジャーナルを保持する部分を５つ有する形状を成したものである場合には、被加工部（図２，５等に符号１Ｊ〜５Ｊで表す。以下、５つの被加工部を区別する必要がない場合、総称する場合には、単に被加工部Ｊと称する）が５か所となり、加工部４２が５つ設けられる。５つの加工部４２は、それぞれ、軸方向に隔てて設けられた仕上げ加工部４６および中仕上げ加工部４８を含む。

＜リトラクト機構＞
リトラクト機構４４は、図３，４に示すように、５つの加工部４２の各々の切刃を、切削位置とリトラクト位置との間で一括して軸方向と直交する方向（以下、半径方向と称する場合がある）に移動可能なものであり、(a)ツール本体４０の中央部に軸方向に設けられた長穴５０に、軸方向に移動可能に配設された軸状のバー５２、(b)バー５２の軸方向の移動を半径方向の移動に変換する５つの移動方向変換部５４等を含む。５つの移動方向変換部５４は、５つの加工部４２に対応してそれぞれ設けられ、それぞれ、(a)傾斜部材としての傾斜スライダ６２、(b)可動傾斜部材としての可動傾斜ブロック６０、(c)伝達部材６１等を含む。傾斜スライダ６２が中仕上げ加工部４８に対応し、可動傾斜ブロック６０および伝達部材６１が仕上げ加工部４６に対応して設けられたものである。
５つの移動方向変換部５４は互いに同じ構造を成したものであるため、以下、５つの移動方向変換部５４のうちの１つについて説明する。

傾斜スライダ６２は、図３(b)、(c)、４(a)に示すように、バー５２に半径方向に相対移動不能、かつ、軸方向に一体的に移動可能に保持されたものである。傾斜スライダ６２は、断面が概して長方形状を成したものであり、互いに対向し、軸線Ｌに対して傾斜した（厳密に言えば、軸線Ｌからの距離が軸方向の位置の変化に伴って変化する）一対の傾斜面６４，６５を有する。傾斜面６４，６５は、先端側より基端側の方が切刃に近づく向きに傾いた面である。なお、傾斜スライダ６２は、バー５２と別部材としても一体の部材としてもよい。

可動傾斜ブロック６０は、図３(a)、(c)、図４(a)、(b)に示すように、バー５２に半径方向に貫通して形成された貫通穴６６に嵌合されたものであり、貫通穴６６において、軸方向に一体的に移動可能かつ半径方向に相対移動可能に保持される。可動傾斜ブロック６０は、図３(a)に示すように断面が長方形状を成したものであり、４つの面のうちの仕上げ用加工部４６に対向する面がカム面６７とされる。カム面６７は、軸線Ｌに対して傾斜する傾斜面６８と軸線Ｌと平行な平坦面７０とを有する。傾斜面６８は、先端側より基端側が半径方向外方に位置する向き（先端側から基端側へ向かうにつれて切刃に近づく向き）に傾けられ、平坦面７０は傾斜面６８の基端側に、カム面６７において最も半径方向外方の位置（最も切刃に近づいた位置）に設けられる。
また、ツール本体４０の可動傾斜ブロック６０のカム面６７に対向する部分には、長穴５０と連通する状態で嵌合穴７１が形成され、嵌合穴７１に伝達部材６１が半径方向に移動可能に嵌合される。伝達部材６１は、半径方向内側の端部がカム面６７に当接し、半径方向外側の端部が仕上げ加工部４６のチップホルダに当接する状態とされる。

＜加工部＞
５つの加工部４２の各々において、中仕上げ加工部４８が仕上げ加工部４６の基端側に位置する。５つの中仕上げ加工部４８のうち、中央に位置する中仕上げ加工部４８を除く４つの構造は互いに同じであるため、以下、４つの中仕上げ加工部４８のうちの１つについて説明する。
中仕上げ加工部４８は、図３(b)，(c)に示すように、傾斜スライダ６２を囲む状態で設けられる。中仕上げ加工部４８は、(1)ツール本体４０に半径方向に貫通して形成された嵌合穴７２に、軸方向に移動不能かつ半径方向に移動可能に嵌合された一対の加工部本体７３，７４と、(2)加工部本体７３に取り付けられたカートリッジ７５とを含む。加工部本体７３，７４の互いに対向する面には、それぞれ、傾斜スライダ６２の傾斜面６４，６５に当接可能な傾斜溝７６，７７が形成される。本体７３，７４が対向させられ、傾斜溝７６，７７が対向させられることにより傾斜した穴が形成されるのであり、この穴に傾斜スライダ６２が位置する。この状態で、傾斜溝７６，７７の底面は、それぞれ、傾斜スライダ６２の傾斜面６４，６５と当接した状態にある。なお、一対の加工部本体７３，７４は、ボルト７８によって連結され、一体的に移動可能とされる。

カートリッジ７５は、長手形状を成した刃具ホルダとしてのチップホルダ７９と、チップホルダ７９の軸方向に隔てて着脱可能に取り付けられた刃具としてのチップ８０、８１とを含む。チップホルダ７９はボルト８２によって加工部本体７３に取り付けられる。２つのチップ８０，８１のうち先端側に設けられたチップ８０の切刃８０ｃにより被加工部Ｊの内周面の中仕上げ加工が行われ、基端側に設けられチップ８１の切刃８１ｃにより被加工部Ｊの軸方向の端部の面取り加工が行われる。以下、これら切刃８０ｃ，８１ｃを中仕上げ加工用切刃と称する場合がある。
なお、中央に位置する中仕上げ加工部４８においては、チップ８１が設けられていないが、他の部分の構造については両側の４つの中仕上げ加工部４８の構造と同じである。
傾斜スライダ６２の軸方向の移動により（傾斜面６４，６５により）、加工部本体７３，７４が半径方向に移動させられるのであり、切刃８０ｃ，８１ｃが切削位置とリトラクト位置との間で軸方向に直交する方向に移動させられる。

５つの仕上げ加工部４６の各々の構造は互いに同じであるため、そのうちの１つについて説明する。
図３(a)、(c)に示すように、ツール本体４０の可動傾斜ブロック６０に対応した部分には、直径方向に隔たって一対の凹部９０，９１が設けられ、それらのうちの一方の凹部９０（取付座）に仕上げ加工部４６が設けられる。
仕上げ加工部４６は、回動式のカートリッジ９４を含む。カートリッジ９４は、(a)軸方向に長い長手形状を成した刃具ホルダとしてのチップホルダ９６と、(b)チップホルダ９６の基端側の端部に設けられたスプリング９８と、(c)先端側の端部に着脱可能に取り付けられた刃具としてのチップ１００とを含む。チップホルダ９６は、中間部においてピン１０２によってツール本体４０に回動可能に保持される。スプリング９８は、チップホルダ９６とツール本体４０との間に設けられ、チップホルダ９６の基端側の端部を半径方向外方へ、チップ１００が半径方向内方（切刃１００ｃがリトラクト位置）へ向かう向き、換言すれば、図３(c)においてチップホルダ９６を時計方向に回動させる向きに弾性力（モーメント）を付与する。

可動傾斜ブロック６０が軸方向へ前進させられると、伝達部材６１が半径方向外方へ移動させられ、チップホルダ９６はピン１０２を中心に切刃１００ｃが半径方向外方（図３(c)の反時計方向）にスプリング９８の弾性力に抗して回動させられる。可動傾斜ブロック６０が前進端に達すると、伝達部材６１の半径方向内側の端部はカム面６７の平坦面７０に当接し、切刃１００ｃは切削位置に達する。可動傾斜ブロック６０が後退させられると、伝達部材６１の半径方向内側の端部は傾斜面６８に当接する。チップホルダ９６はスプリング９８の弾性力により切刃１００ｃが半径方向内方へ向かう向き（図３(c)の時計方向）に回動させられ、切刃１００ｃがリトラクト位置に達する。以下、切刃１００ｃを仕上げ加工用切刃を称する場合がある。

＜刃先位置調整機構＞
刃先位置調整機構４５は、図２，３に示すように、切刃１００ｃの刃先位置（軸線Ｌからの隔たり）を個別に調整可能なものであり、５つの仕上げ加工部４６に対応してそれぞれ設けられた５つの個別刃先位置調整機構９２を含む。５つの個別刃先位置調整機構９２は互いに同じ構造を成したものであるため、以下、そのうちの１つについて説明する。
個別刃先位置調整機構９２は、図３(a)、(c)に示すように、それぞれ、前述の可動傾斜ブロック６０、伝達部材６１と、凹部９１に設けられた可動部材位置調整部、傾斜部材位置調整部としてのブロック位置調整部１１０とを含む。凹部９１は、長穴５０に連通して形成され、ブロック位置調整部１１０が、可動傾斜ブロック６０のカム面６７に対向する対向面１１２に当接する状態で設けられる。ブロック位置調整部１１０は、２重に重ねられたねじを備えたねじ機構を成したものであり、ねじの進退により可動傾斜ブロック６０を半径方向に移動可能なものである。可動傾斜ブロック６０が半径方向に移動させられると、伝達部材６１が半径方向へ移動させられ、チップホルダ９６がピン１０２の周りに回動させられ、切刃１００ｃの刃先位置が移動させられる。ブロック位置調整部１１０は、オペレータの手動によってまたは外部装置１１４（例えば、ナットランナ）によって作動させられる。
本実施例において、ブロック位置調整部１１０は、２重のねじのピッチ差を利用してねじの進み量が調整可能なものであるため、可動傾斜ブロック６０の半径方向位置の微調整が可能である。また、刃先位置の調整は可動傾斜ブロック６０の平坦面と伝達部材６１とが当接する状態で行われるため、刃先位置を、精度よく調整することが可能となる。
なお、可動傾斜ブロック６０の半径方向の位置が調整された後は、可動傾斜ブロック６０はその半径方向の位置において軸方向に移動させられる。切刃１００ｃは、その可動傾斜ブロック６０のカム面６７によりリトラクト位置と切削位置とに移動させられるのであり、切削位置における刃先位置は調整された位置となる。

＜その他＞
ツール本体４０にはクーラント通路１３０が設けられ、ボーリングツール２６が回転主軸２０に取り付けられた状態でクーラント供給装置３４に接続される。クーラント通路１３０は、図２，３(a)，(b)に示すように、軸方向に伸びた主通路１３２と、主通路１３２に連通し、かつ、軸方向に交差する方向に伸びた副通路１３４とを含む。それにより、切刃８０ｃ，８１ｃ，１００ｃの近傍にクーラントが供給される。
また、図２に示すように、ツール本体４０の基端部にはピストン１３６が軸方向に移動可能に設けられる。ピストン１３６は、バー５２の基端側の端部に、軸方向に一体的に移動可能に取り付けられる。ピストン１３６は、クーラント圧により前進可能なものであり、ピストン１３６の前進によりバー５２も前進させられる。ピストン１３６の前進端、後退端は、ツール本体４０に設けられた前進側ストッパ１３７、後退側ストッパ１３８により規定される（図２は、前進端位置にある状態を示す）。
一方、バー５２の先端側の端部にはスプリング１４０が設けられ、バー５２に後退方向の弾性力を付与する。バー５２は、クーラントが供給されない状態においてスプリング１４０の弾性力により後退端位置にある。クーラントが供給されると、スプリング１４０の弾性力に抗してピストン１３６により前進端位置まで移動させられる。バー５２の前進端、後退端は、ピストン１３６の前進端、後退端により規定される。

以上のように構成されたボーリング加工装置における作動を説明する。
ボーリングツール２６が回転主軸２０に取り付けられ、ワーク保持台１６にシリンダブロックＣＢが取り付けられる。ボーリングツール２６においてバー５２は後退端位置にあり、切刃８０ｃ，８１ｃ，１００ｃはリトラクト位置にある。スピンドルヘッド１２が軸方向へ前進させられることにより、図５(A)に示す切削開始位置とされる。また、ボーリングツール２６の先端部がサポータ３０によって支持され、中間部がサポータ３２によって支持される。サポータ３２の内周面の周方向の一部には軸方向に伸びた溝１４２が設けられるため、切刃８０ｃ、８１ｃ、１００ｃの軸方向の移動が、切削位置においても許容される。

本実施例においては、図５(D)に示すように、スピンドルヘッド１２が軸方向へ前進、後退させられる。
図５(A)に示す切削開始位置において、中仕上げ加工用切刃８０ｃ，８１ｃが被加工部Ｊ（図５には被加工部２Ｊについて記載したが、他の被加工部についても同様であるため、被加工部Ｊと記載する）の後方の近接した位置にある。この状態において、クーラント供給装置３４からクーラントが供給されるとともに、回転主軸２０が電動モータ２２の作動により回転させられる。バー５２が前進させられ、切刃８０ｃ，８１ｃ，１００ｃが切削位置へ突出させられ、ツール本体４０およびバー５２等が一体的に軸線Ｌの周りに回転させられつつ前進させられる。被加工部Ｊに対して切刃８０ｃにより中仕上げ加工が行われ、切刃８０ｃが被加工部Ｊの前方に達し、切刃８１ｃにより被加工部Ｊの基端側の端部の面取り加工が行われると、中仕上げ加工が終了する。
図５(B)に示す中上げ加工終了位置から、スピンドルヘッド１２が後退させられる。後退の間、切刃８０ｃにより被加工部Ｊに切削加工が行われることはない。そして、仕上げ加工用切刃１００ｃが被加工部Ｊの前方の近接した位置に達した状態から切刃１００ｃにより仕上げ加工が行われる。切刃１００ｃが被加工部Ｊの後方に達すると、仕上げ加工が終了し、切削加工が終了する。
図５(C)に示す切削加工終了位置において、クーラントの供給が停止させられる。バー５２はスプリング１４０により後退端に戻され、切刃８０ｃ，８１ｃ，１００ｃはリトラクト位置まで戻される。スピンドルヘッド１２が後退され、ボーリングツール２６が、先端部がワークＣＢから外れる位置まで後退させられるが、切刃８０ｃ，８１ｃ，１００ｃはリトラクト位置にあるため、ワークＣＢに傷がつくことがない。なお、中央に位置する中仕上げ加工部４８においては、チップ８１が取り付けられていないため、被加工部３Ｊにおいては、面取りが行われないことになる。

また、ボーリングツール２６がワークＣＢから外れた状態で、必要に応じて仕上げ加工用切刃１００ｃの各々の刃先位置が調整される。５つの切刃１００ｃの各々の摩耗等により刃先位置を調整する必要がある切刃１００ｃについて、それに対応するブロック位置調整部１１０がオペレータの手動または外部装置１１４により作動させられ、可動傾斜ブロック６０が半径方向に移動させられ、切刃１００の刃先位置が調整される。刃先位置の調整は、伝達部材６１が可動傾斜ブロック６０の平坦面７０に当接する状態で行われる。
また、刃先調整が行われると、可動傾斜ブロック６０の半径方向の位置が変わるが、その後、その調整後の位置において、可動傾斜ブロック６０は軸方向へ移動させられる。切刃１００ｃは、その可動傾斜ブロック６０のカム面６７と伝達部材６１とによりリトラクト位置と切削位置とに移動させられるのであり、切削位置において、切刃１００ｃの刃先位置は調整後の位置とされる。
なお、刃先位置の調整は、図５(A)に示す切削開始位置において行われるようにすることもできる。

このように、本実施例に係るボーリングツールにおいては、仕上げ加工部４６、中仕上げ加工部４８のすべての切刃８０ｃ、８１ｃ、１００ｃが一括して切削位置とリトラクト位置との間で移動させられる。そのため、ボーリング加工装置において、ワークを上下方向に移動させる構造が不要となり、ボーリング加工装置の構造を簡単にすることができる。
また、本実施例においては、チップホルダ９６が伝達部材６１を介して平坦面７０に係合した状態において、切刃１００ｃが切削位置とされる。一方、仮に、傾斜面６８に係合した状態で切削位置とされる場合には、バー５２の軸方向の変位｛例えば、熱に起因する変位、軸方向に作用する圧縮力や引張り力に起因する変位｝が生じると、切刃１００ｃの刃先位置が変わるという問題がある。それに対して、伝達部材６１が平坦面７０に当接した状態で切刃１００ｃが切削位置とされるようにすれば、バー５２の軸方向の変位の影響を受け難くすることができ、切削位置における刃先位置精度を向上させ、加工精度を向上させることができる。
さらに、本実施例においては、５つの仕上げ加工用切刃１００ｃの各々に対応して、それぞれ、個別刃先位置調整機構９２が設けられ、個別刃先位置調整機構９２により、５つの仕上げ加工用切刃１００ｃの刃先位置がそれぞれ、個別に調整可能とされる。例えば、５つの仕上げ加工用切刃１００ｃの各々において摩耗の程度が異なる場合であっても、個別に刃先位置を調整できるのであり、５つの仕上げ加工用切刃１００ｃに対して一括して調整可能とされている場合に比較して、ボーリングツールの使い勝手を向上させることができる。
また、リトラクト機構４４と刃先位置調整機構４５とで、カム面６７を有する可動傾斜ブロック６０、伝達部材６１が共通の構成要素とされる。その結果、部品点数の増加を抑制し、コストアップを抑制することができる。

本発明の実施例２に係るボーリングツールの一部を図６に示す。本実施例においては、仕上げ加工部が実施例１における場合と異なるが、他の部分については同様であるため、説明および図示を省略する。
本実施例に係るボーリングツール１４８の仕上げ加工部１５０は、ベンディング式のカートリッジ１５２を含み、チップホルダの弾性変形により切刃が切削位置とリトラクト位置との間で移動可能とされる。
カートリッジ１５２は、(a)ツール本体１５３に設けられた凹部１５４（取付座）に配設された刃具ホルダとしてのチップホルダ１５６と、(b)チップホルダ１５６の中間部に取り付けられた刃具としてのチップ１６０とを含む。チップホルダ１５６は、基端部において、ボルト１６２によりツール本体１５３に取り付けられる。また、チップホルダ１５６の中間部のチップ１６０より基端側の部分に半径方向内側が切り欠かれた形状を成す薄肉部１６４が形成される。このように、半径方向内側が切り欠かれた形状を成しているため、チップホルダ１５６の薄肉部１６４は半径方向外向きの力により弾性変形し易くなる。
可動傾斜ブロック６０が前進させられると、薄肉部１６４が弾性変形させられ、切刃１６０ｃが切削位置に突出させられる。可動傾斜ブロック６０が後退させられると、薄肉部１６４の復元力により切刃１６０ｃがリトラクト位置に戻される。
また、伝達部材６１が平坦部７０に当接する状態で、個別刃先位置調整機構９２により切刃１６０ｃの刃先位置が調整される。

このように、チップホルダ１５６に薄肉部１６４を設けることにより容易に切刃１６０ｃを切削位置とリトラクト位置とに移動させることができる。また、ベンディング式のカートリッジにおいては、切刃１６０ｃの軸方向と直交する方向の移動量が小さいため、仕上げ加工用の切刃用のカートリッジに適している。さらに、ベンディング式のカートリッジとすることにより、部品点数を減らし、コストアップを抑制することができる。

なお、上記実施例においては、バー５２が流体圧により軸方向に移動させられる場合について説明したが、バー５２に加えられる軸方向の力は流体圧に限定されない。例えば、バー５２の基端側の端部に伝達ロッドを係合させ、電動モータの回転力が軸方向の力に変換されて伝達ロッドを介してバー５２に加えられるようにすることもできる。
また、上記実施例に記載のリトラクト機構、刃先位置調整機構は、軸方向に切刃が１つしか設けられていないボーリングツールに適用することもできる等、本発明は上記実施例に限らず、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。

２６：ボーリングツール ４０：ツール本体 ２８：基端部 ４４：リトラクト機構 ４５：刃先位置調整機構 ４６：仕上げ加工部 ４８：中仕上げ加工部 ５２：バー ５４：移動変換部 ６０：可動傾斜ブロック ６２：傾斜スライダ ６１，１７８：伝達部材 ９６，１６４：チップホルダ １０２：ピン ９２：個別刃先位置調整機構 １１０：ブロック位置調整部 １３６：ピストン １４０：スプリング １６４：薄肉部

Claims (8)

1. 長手の軸状を成し、軸方向の一端部である基端部が工作機械の回転主軸に固定的に保持されて回転させられるとともに、互いに軸方向に隔たった複数の切刃を備えたツール本体と、
   前記複数の切刃を切削位置とリトラクト位置とに移動可能なリトラクト機構と、
   前記複数の切刃のうちの少なくとも１つの刃先位置を調整可能な刃先位置調整機構と
   を含むことを特徴とするボーリングツール。
2. 前記ツール本体が、前記複数の切刃をそれぞれ有する刃具をそれぞれ保持する刃具ホルダを複数備え、
   前記リトラクト機構が、(i)軸状を成し、前記軸方向に移動可能なバーと、(ii)前記複数の刃具ホルダの各々に対応して、前記バーに前記軸方向に一体的に移動可能に設けられた複数の傾斜部材を備えた移動方向変換部とを含み、
   前記複数の傾斜部材のうち、前記刃先位置が調整可能とされた前記少なくとも１つの切刃を備えた少なくとも１つの刃具ホルダの各々に対応して設けられた少なくとも１つの傾斜部材が、それぞれ、前記バーに前記軸方向と直交する方向に相対移動可能に設けられた可動傾斜部材とされ、
   前記刃先位置調整機構が、前記少なくとも１つの可動傾斜部材と、その少なくとも１つの可動傾斜部材の各々の前記軸方向と直交する方向における位置をそれぞれ調整可能な少なくとも１つの可動部材位置調整部とを含む請求項１に記載のボーリングツール。
3. 前記刃先位置調整装置が、前記少なくとも１つの可動傾斜部材の各々と前記少なくとも１つの刃具ホルダの各々との間に、前記軸方向と直交する方向に移動可能に設けられ、それぞれ、一端部が前記可動傾斜部材に当接し、他端部が前記刃具ホルダに当接する少なくとも１つの伝達部材を含み、その少なくとも１つの伝達部材が、それぞれ、前記移動方向変換部の構成要素も兼ねたものとされた請求項２に記載のボーリングツール。
4. 前記少なくとも１つの可動傾斜部材が、それぞれ、前記軸方向に対して傾斜した傾斜面と、前記軸方向と平行に延びた平坦面とを有するカム面を含み、
   前記リトラクト機構が、前記少なくとも１つの可動傾斜部材の各々の前記平坦面と前記少なくとも１つの刃具ホルダの各々とが前記伝達部材を介して係合する状態で、前記少なくとも１つの切刃をそれぞれ切削位置とするものである請求項３に記載のボーリングツール。
5. 前記ツール本体が、(i)前記バーの基端側の端部に連結され、流体圧により前進可能なピストンと、(ii)前記バーの先端側の部分に設けられ、後方に向かって弾性力を加えるスプリングとを含む請求項２ないし４のいずれか１つに記載のボーリングツール。
6. 前記刃先位置調整機構が、前記複数の切刃のうちの２つ以上の切刃の前記刃先位置を、それぞれ、個別に調整可能な個別刃先位置調整機構を２つ以上含む請求項１ないし５のいずれか１つに記載のボーリングツール。
7. 前記複数の切刃が、２つ以上の仕上げ加工用切刃と２つ以上の中仕上げ加工用切刃とを含み、前記個別刃先位置調整機構が、前記２つ以上の仕上げ加工用切刃にそれぞれ対応して設けられた請求項６に記載のボーリングツール。
8. 長手の軸状を成し、軸方向の一端部である基端部が工作機械の回転主軸に固定的に保持されて回転させられるとともに、切刃を有する刃具を保持する刃具ホルダを備えたツール本体と、
   (i)前記軸方向に移動可能なバーと、(ii)前記刃具ホルダに対応して、(ii-1)前記バーに前記軸方向に一体的に移動可能、かつ、前記軸方向と直交する方向に相対移動可能に設けられた可動傾斜部材と、(ii-2)前記可動傾斜部材と前記刃具ホルダとの間に設けられ、前記軸方向と直交する方向に移動可能な伝達部材とを有する移動方向変換部とを備えたリトラクト機構と、
   (a)前記可動傾斜部材と、(b)前記伝達部材と、(c)前記可動傾斜部材の前記軸方向と直交する方向における位置をそれぞれ調整可能な傾斜部材位置調整部とを備えた刃先位置調整機構と
   を含むことを特徴とするボーリングツール。

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