JP2577856Y2 - 複合型リーマ - Google Patents

複合型リーマ

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JP2577856Y2
JP2577856Y2 JP1992068129U JP6812992U JP2577856Y2 JP 2577856 Y2 JP2577856 Y2 JP 2577856Y2 JP 1992068129 U JP1992068129 U JP 1992068129U JP 6812992 U JP6812992 U JP 6812992U JP 2577856 Y2 JP2577856 Y2 JP 2577856Y2
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正博 田口
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願考案は、荒削り刃と仕上げ用
のリーマ刃を有する複合型リーマに関する。
【0002】
【従来の技術】この種、複合型リーマにおいては、図8
に示すように複数のリーマ刃3は、円周方向に等分割配
置されており、そして、図7のようにリーマ刃3の前側
に、複数の荒削り刃4を同軸一体に備えていることによ
り、リーマ作業中、荒削り刃4の加工振動が仕上げ用の
リーマ刃3に伝わり、仕上げ用のリーマ刃3が共鳴す
る。この共鳴現象によるリーマ刃3の振動は、加工精度
に大きな影響を及ぼすことになり、加工孔の真円度及び
表面粗さの精度の低下の原因となっている。
【0003】この共鳴現象の対策として、仕上げ用のリ
ーマ刃3を図7のように左ねじれ刃とする複合型リーマ
が開発されている。すなわち、右回転駆動するリーマ刃
3を左ねじれ右刃とすることにより、上記共鳴による振
動を減少させ、リーマの回転ぶれを少なくし、また、リ
ーマ刃3のねじれ溝10を利用することより、リーマの
右回転によって切屑を前方に排出し、仕上がり面の切屑
による傷付き現象を減らしている。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】リーマ刃のねじれ角を
大きくすることにより、上記共鳴によるリーマ刃の振動
を減少させることはできるが、ねじれ角の大きさにも限
度があり、また、被切削物の材質によっては、作業中
に、ねじれ刃による軸芯方向にかかる反力を小さく保つ
ために、ねじれ角を、あまり大きく取れない場合があ
る。
【0005】したがって、従来の加工作業では、リーマ
によって、ある程度の仕上げをした後、さらに、研磨や
ボーリング等を使用して最終的に仕上げ、真円度及び仕
上げ面粗さを維持している。すなわち、このような従来
例では、昨今の高精度孔加工の要請に対して、リーマ加
工だけでは十分に満足できるような真円度及び仕上げ面
粗さに仕上げることができない場合が多く、次の段階と
して、研磨やボーリング加工を施す必要が生じ、作業工
程が増加し、加工コスト等が高くなる。
【0006】本願考案の目的は、荒削り刃の加工振動が
リーマ刃に伝わるのを効果的に防止できるようにして、
リーマ加工のみで高精度の真円度及び仕上げ面の粗さを
確保できる複合型リーマを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願請求項1記載の考案は、左ねじれの複数の仕上
げ用のリーマ刃と、該リーマ刃の軸方向前側に形成され
た荒削り刃とを有する複合型リーマにおいて、各荒削り
刃は左ねじれに形成されると共に円周方向に等分割配置
され、各仕上げ用のリーマ刃は、右刃を有すると共に円
周方向に不等分割配置されている。
【0008】また、請求項2記載の考案は、請求項1記
載の複合型リーマにおいて、仕上げ用のリーマ刃のねじ
れ角を30°〜60°の範囲に設定している。
【0009】また、請求項3記載の考案は、請求項2記
載の複合型リーマにおいて、荒削り刃を左ねじれ刃とし
ている。
【0010】
【作用】被切削物に対して、ドリル等で形成した下孔
に、複合型リーマを右回転駆動により挿入して、リーマ
加工するが、まず、荒削り刃により荒削りして、下孔の
大半の取り代を取り除き、続いてリーマ刃による仕上げ
切削する。リーマ刃は左ねじれに形成され、かつ、円周
方向に不等分割配置されているため、切削作業中、荒削
り刃の加工振動によるリーマ刃の共鳴が大幅に抑制で
き、それにより、真円度及び仕上げ面粗さが向上する。
特に、仕上げ用のリーマ刃3のねじれ角を、30°〜6
0°の大きな範囲に設定することにより、振動に対する
安定性が一層向上する。
【0011】また、リーマ刃が左ねじれに形成されてい
ることにより、リーマ刃間の溝も左ねじれとなるので、
リーマ刃による切屑(仕上げ屑)はねじれ溝を通って前
方に排出される。これにより、切屑の接触による仕上げ
面への悪影響を確実に防止できる。また、荒削り刃を左
ねじれとすることにより、荒削り刃による荒屑もスムー
ズに前方に排除できる。
【0012】
【実施例】まず、複合型リーマの一般的な全体構造を図
7により説明する。図7は、左ねじれのリーマ刃3を有
する複合型リーマの全体側面図であり、軸方向の後方か
ら順に、範囲L1 のシャンク部1、範囲L2 の軸部2、
範囲L3 の仕上げ用のリーマ刃3及び範囲L4 の荒削り
刃4が、同軸心に一体形成されている。Oは回転中心線
である。
【0013】荒削り刃4と仕上げ用のリーマ刃3は、そ
れぞれ4枚以上の複数枚備えられており、しかも両刃
3,4は、共に左ねじれ右刃に形成されている。
【0014】図1は、本願考案を適用した複合型リーマ
の要部の拡大側面図であり、リーマ刃3のねじれ角α
は、左ねじれ30°〜60°の範囲、たとえば30°に
設定されており、荒削り刃4のねじれ角βは、左ねじれ
4°〜10°の範囲、たとえば4°に設定されている。
【0015】各荒削り刃4は、図示しないが、円周方向
に等分割配置されると共に、それぞれ前端部には、食付
き角45°の荒削り用食付き刃部7を有し、後部の背面
には荒刃ランド部8等が形成されている。荒削り刃4の
円周方向の右側には、容積の大きな概ねU字形の荒屑排
出用の溝9が形成されている。
【0016】各リーマ刃3の前端部分には、仕上げ用食
付き刃部11が形成され、各リーマ刃3の円周方向の右
側には、容積の小さな仕上げ屑排出用のねじれ溝10が
形成されている。
【0017】前記のように、4枚の荒削り刃4は、円周
方向に等分割配置されているが、4枚のリーマ刃3は、
本願考案にしたがい、図2に示すように円周方向に不等
分割配置されている。
【0018】図1のII−II断面を示す図2において、各
リーマ刃3の円径方向の端縁をそれぞれA0,A1,A2,A
3 とすると、1対の対向するリーマ刃3の端縁A0,A2
は、計測用刃として、互いに180°位相差で配置され
ているが、残りの1対のリーマ刃3の端縁A1,A3 は、
互いに180°の位相差には配置されていない。すなわ
ち、完全不等分割方式で配置されており、各端縁A0,A
1,A2,A3 間の中心角度をそれぞれθ1,θ2,θ3,θ4
とすると、θ1 +θ2 =180°、θ3+θ4 =180
°に設定されているが、 θ1 ≠θ2 ≠θ3 ≠θ4 となっ
ており、具体的には、θ1=95°、θ2=85°、θ3
=100°、θ4=80°に設定されている。
【0019】次に作動を説明する。被切削物に対して、
別のドリル等で下孔を形成し、該下孔に、本願考案によ
るリーマを右回転駆動により挿入し、リーマ加工する。
リーマ作業中は、荒削り刃4により荒削りすることによ
り、下孔の大半の取り代を取り除き、リーマ刃3により
仕上げ切削することにより、上記荒削りリーマ外径から
一定取り代を取り除いて仕上げ削りリーマ外径に仕上げ
る。リーマ刃3は左ねじれに形成され、かつ、円周方向
に不等分割配置されていることにより、切削作業中、荒
削り刃の加工振動によるリーマ刃の共鳴が大幅に抑制で
き、それにより、真円度及び仕上げ面粗さが向上する。
【0020】図5及び図6は、図1及び図2の4枚刃形
式の完全不等分割方式の複合型リーマにおける真円度及
び仕上げ面粗さ(表面粗さ)を示したグラフであり、一
方、図9及び図10は、図8に示すようにリーマ刃3が
円周方向に等分割配置された複合型リーマにおける真円
度及び表面粗さを示したグラフであり、両者を比較した
場合に、従来例では、図9のように真円度が4μm、図
10のように仕上げ面粗さが9.8μmであるのに対し
て、本願考案による不等分割方式のリーマでは、図5の
ように真円度が2μm、図6のように仕上げ面粗さが
2.4μmとなり、真円度及び仕上げ面粗さの点で向上
している。
【0021】なお、切削中において、荒削り刃4による
荒屑は荒屑排出用の溝9を通って前方に排出され、リー
マ刃3による仕上げ屑は狭い仕上げ削り用のねじれ溝1
0を通って前方に排出される。これにより、荒屑及び仕
上げ屑の排出がスムースになり、これら切屑の接触によ
る仕上げ面への悪影響を確実に防止できる。また、リー
マ刃のねじれ角αは、硬度の高い材料、たとえばバイス
鋼あるいは特種合金等を切削する場合には、切屑が硬く
て直線状になるため、30°くらいではなかなか前方に
輩出されず、リーマ溝内に留まって材料にきずがつきや
くいので、40〜60°の範囲に設定するのが適切であ
る。軟鋼などの柔らかい金属を切削する場合には、ねじ
れ角αが30°くらいでも、十分に前方にその切屑を排
出することができる。
【0022】
【別の実施例】(1)図3は、6枚の左ねじれリーマ刃
3を有する複合型リーマに本願考案を適用した例であ
り、6枚のリーマ刃3は次のように不等分割配置されて
いる。1対のリーマ刃3の端縁A0,A3 は、180°位
相差の対称位置に配置され、残りの2対のリーマ刃3の
端縁A1,A4 及びA2,A5 は、互いに180°位相差か
ら外れた位置で対向配置されている。各端縁A0,A1,A
2,A3,A4,A5 間の中心角度をそれぞれθ1,θ2,θ3,θ
4,θ5,θ6 すると、θ1 +θ2 +θ3 =180°、θ4
+θ5 +θ6 =180°に設定されているが、θ1 ≠θ2
≠θ3 並びにθ4 ≠θ5 ≠θ6 となっている。具体的
には、θ1=65°、θ2=60°、θ3=55°、θ4=
55°、θ5=65°、θ6=60°に設定されている。
【0023】(2)図4は、6枚の左ねじれリーマ刃3
を有する複合型リーマに本願考案を適用した別の例であ
り、前記図3とは異なった分割方式で、次のようにリー
マ刃3が不等分割配置されている。1対のリーマ刃3の
端縁A0,A3 は、180°位相差の対称位置に配置さ
れ、残りの2対のリーマ刃3の端縁A1,A4 及びA2,A
5 も、互いに180°位相差で対向配置されている。各
端縁A0,A1,A2,A3,A4,A5 間の中心角度をそれぞれ
θ1,θ2,θ3,θ4,θ5,θ6 すると、θ1=θ4 、θ2 =θ
5 、θ3 =θ6 の関係を有し、θ1 +θ2 +θ3 =18
0°、θ2 +θ3 +θ4 =180°θ3 +θ4 +θ5 =
180°に設定されているが、θ1 ≠θ2 ≠θ3 並びに
θ4 ≠θ5 ≠θ6 となっている。具体的には、θ1=5
5°、θ2=65°、θ3=60°、θ4=55°、θ5=
65°、θ6=60°に設定されている。ちなみに、こ
の不等分割方式は、対向する1対のリーマ刃の端縁同士
が、互いに180°位相差で配置されているので、前記
図3の分割方式を完全不等分割方式というのに対して、
不完全不等分割方式と称せられる。ただし、真円度及び
仕上げ面粗さの精度については、不完全不等分割方式で
も等分割方式の従来リーマに比べて向上するが、前記完
全不等分割方式によるものと比較すると、前記完全不等
分割方式の複合型リーマの方が精度は高くなる。
【0024】(3)図示はしないが、左ねじれのリーマ
刃を8枚、10枚あるいは12枚備えた複合型リーマに
も本願考案を適用できる。また、5枚あるいは7枚等、
奇数のリーマ刃を有する複合型リーマにも適用可能であ
る。
【0025】(4)図7のように、リーマの前端面の軸
芯部分にチップポケット20を備えたリーマにも適用で
きる。上記チップポケット20は、たとえば、底付き穴
をリーマ加工する場合に、切屑をチップポケット20の
溜めることができる。
【0026】
【考案の効果】以上説明したように、本願考案による
と、左ねじれの複数の仕上げ用のリーマ刃3と、該リー
マ刃3の軸方向前側に形成された荒削り刃4とを有する
複合型リーマにおいて、各荒削り刃4は左ねじれに形成
されると共に円周方向に等分割配置され、各仕上げ用の
リーマ刃3は、右刃を有すると共に円周方向に不等分割
配置されているので、リーマ作業中、荒削り刃4の加工
振動がリーマ刃3に伝わってリーマ刃3が共振するのを
効果的に抑制でき、それにより、加工孔の真円度及び仕
上げ面粗さの精度が向上する。すなわち荒削り工程部分
での芯出し精度維持とリーマ仕上げ工程部分での共鳴防
止による真円度維持等を同時に達成できるのである。ま
た、上記精度の向上により、次の段階の研磨作業等を廃
止して、製造コストを下げることができる。
【0027】リーマ刃3のねじれ角を30°〜60°の
大きな左ねじれ角に設定することにより、リーマの円径
方向のぶれを一層抑制でき、真円度がより一層向上す
る。
【0028】リーマ刃3及び荒削り刃4を、共に左ねじ
れとすることにより、荒削り刃4による荒屑及びリーマ
刃3による仕上げ屑を、リーマの右回転駆動によってス
ムーズに前方に排出することができ、上記切屑による仕
上げ面の傷付き現象を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本願考案を適用した左ねじれ右刃の複合型リ
ーマの要部の拡大側面図である。
【図2】 図1のII−II断面図である。
【図3】 別の実施例を示しており、図2と同様の断面
図である。
【図4】 さらに別の実施例を示しており、図2と同様
の断面図である。
【図5】 本願考案のリーマで加工した孔の真円度を示
すグラフである。
【図6】 本願考案のリーマで加工した孔の仕上げ面粗
さを示すグラフである。
【図7】 複合型リーマの全体側面図である。
【図8】 従来例の複合型リーマであって、図2と同様
の断面図である。
【図9】 従来の複合型リーマで加工した孔の真円度を
示すグラフである。
【図10】 従来の複合型リーマで加工した孔の仕上げ
面粗さを示すグラフである。
【符号の説明】
3 リーマ刃 4 荒削り刃

Claims (3)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 左ねじれの複数の仕上げ用のリーマ刃
    と、該リーマ刃の軸方向前側に形成された荒削り刃とを
    有する複合型リーマにおいて、各荒削り刃は左ねじれに
    形成されると共に円周方向に等分割配置され、各仕上げ
    用のリーマ刃は、右刃を有すると共に円周方向に不等分
    割配置されていることを特徴とする複合型リーマ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の複合型リーマにおいて、
    仕上げ用のリーマ刃のねじれ角を30°〜60°の範囲
    に設定していることを特徴とする複合型リーマ。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の複合型リーマにおいて、
    荒削り刃を左ねじれ刃としていることを特徴とする複合
    型リーマ。
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