JP2648823B2 - ばり取り工具 - Google Patents

ばり取り工具

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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ばり取り工具に関する。詳説すれば、被削
ばりを除去する切削へりと研削加工して作られた背面
と、穴の内面に当てるための植刃フライスへの正面側ハ
ブ径とを有する長方形、縁状切削体から成る一対又はす
くなくとも１枚の切刃により通り穴縁の両側ばり取りの
ための、切刃を有するばり取り工具に関するものであ
る。
（従来の技術） この種の切刃は、本願出願人の西ドイツ特許DE−PS26
49208により公知であり、この特許の目的は、徹底した
管理下で正確に通り穴の両側に斜角面を形成することに
ある。
穴のばり取りないし面取りのためのこの種切刃は、対
をなして使用するのが通常であり、この場合回転駆動さ
れるツールホルダにおいて、半径方向外向きの円錐状切
削へりに向き合うように切刃を長方形のみぞ穴内に配置
する。
切刃体は、ツールホールダの内部に配置されたばねに
より突起を介して、軸に対し外向きに押付けられ、その
際突起は切削体のそれぞれの溝内にはまり込む。これに
よって切刃は半径方向へ直進、後退移動が可能になる。
静止位置では切刃は、ばね力によりまず最初、半径方向
外向きに繰り出された状態にある。穴の面取りをする動
作位置では、ツールホールダの送りが働いており、また
切削ヘリが円錐状に進むので、切刃は穴縁を面取りする
際にばね力に抗して、次第に半径方向の内部に移動し、
最後には非切削状態で、切刃の正面側に設けられたすべ
り半径の範囲内で穴の内部内に達する。次にツールホー
ルダが切刃を伴って穴を通り抜け、動作送りにより後側
で後方穴縁を加工する。
更に切刃は反対側に別の切削へりを具え、このため穴
を通過後、別の送り方向に同一の切削動作を行いつつ、
裏側からもばり取りを行い、また面取りすることもでき
る。
（発明の解決しようとする課題） しかしながら、従来公知のばり取り工具あるいは、切
削工具では、非常に高精度で面取りするのは不可能であ
った。
そこで本発明は、公知のばり取り工具をさらに改良し
て、通り穴の表側にも裏側にも、正確に所定の大きさの
面取りを極めて高い精度で実施し得るようにすることを
基本的課題とするものである。
所定の大きさの面取りを、特に軟質材料に対して正確
に施すのは、これまでは可能ではなかった。軟質材料、
特に軟質金属の場合、深絞り用鋼材あるいは銅や金や、
これに類するその他の軟質金属もしくは軟質合金に、通
り穴をあける場合において、正確に所定の大きさの面取
りを、この種の通り穴に施すのは、とりわけ困難であ
る。
材料が高度に軟質であるため、公知切削工具の切刃
は、材料を破損し、また大きな切りくずを通り穴の縁か
ら取り去らなければならない等の欠陥があった。
従来例では、対策として、穴の縦方向の切削工具の送
りをより正確に調整すると共に、穴の周縁に及ぼす切刃
の圧力を引下げて、切りくず除去量を小さく押えるよう
にしていた。すなわち、平面状の面取りを丁寧に仕上げ
る以外に方法はなかった。ところが、上記の仕上げ方法
を実施しても結果的にその実績は尚芳しくなく、常に形
や性状の同じ面取りを実現できるという何等の保障もな
かったのである。
そこで本発明においては、この課題を解決することを
目的として、軸沿いに外側の切刃部分の方向に、切削へ
りの角度からずれたすべり部を設け、これをさらに切刃
の正面側に形成されたすべり半径に移行させるようにし
たものである。
（課題を解決するための手段） 以下前記の目的を達成し、課題を解決するための手段
を説明する。
すなわち、すべり半径を具えた断面ほぼ長四角形の一
つ以上の切刃と、切刃が送り方向を横切って半径方向に
前進、後退するための案内溝を設けた回転自在の工具ヘ
ッドとを有し、前記切刃が工具ヘッドと共に貫通孔内へ
侵出入して、貫通孔内側に設けたバリを除去するバリ取
り工具において、前記切刃の回転外周に切削不能面に形
成したすべり半径を案内溝と直角に設け、このすべり半
径の切削不能面より、第１の角を形成するようにすべり
半径よりのびているすべり部と、更に前記第１の角と異
なる角度を具えた第２の角を形成するようにすべり部よ
りのびている切削へりとを設け、この切削へりを切刃の
送り方向に対し直角（90°）に形成し、また前記すべり
部を切刃の送り方向に対し、前記角度90°よりも小さい
角度に形成したことを特徴とするばり取り工具で、切刃
のすべり部が切削へりからのびて、切刃のすべり半径に
達する部分を凹面湾曲状又は凸面湾曲状に形成し、また
は、切刃に斜め前方へ切刃の正面側にのびている逃げ角
を具えたチップブレーカを設け、切刃の切削へり間に渉
って形成したチップブレーカのへり部を円弧状に形成し
たチップブレーカを有する構成を開示する。
（作用） 以下本発明の作用について、実施例を参照してその特
徴に言及しつつ説明する。
本発明の要旨は、切削へりを正面側に設けた切刃すべ
り半径に直接、直線的に移行させるのではなく、すべり
半径と切削へりとの間に、すべり部を設けたものであ
る。
すべり部を切削へりと正面側すべり半径との間に配置
することにより、種々の利点が達成される。
±005mmという許容差までも再現可能な所定の大きさ
の面取りを行うことが、とりわけ軟質材料において、本
発明により始めて可能になったものである。
ばり取り仕上げ深さ、面取り角、および面取り形状
は、切削へりと切削へりから半径方向外向きに続くすべ
り部との組合わせにより定まる。
切削工具を通り穴の中に進入させる時、まず最初に切
削へりは通り穴の上縁に接触して、被削ばりを取り除く
が、その際切刃の従来例においては、垂直線（鉛直線）
に対して切刃の成す角度が、穴の縦軸に対して斜角面の
なす角度を定め、また切りくずは所定の角度に平行に除
去される。ところが本発明の切刃の実施例では、切削へ
りの所定角度90°よりも小さく垂直線に対するすべり部
の角度を設定し、穴の縦軸に対する斜角面の角度を定
め、また切りくずは、さらに座ぐり方向に対して直角に
除去される。
切削へりが半径方向外向きに、すべり部内の過渡域に
よって限られ、所定深さの加工後すべり部により自動的
に被削ばりとのかみ合いから外れた後、工具は、その後
の動作においては、送り方向に、刃の前面で穴壁にもた
れた状態で通り穴の中に進入する。
一つの刃の過渡域から別の刃の過渡域までの距離は、
所要の座ぐり経に正確に合せてあるので、工具ヘッドに
向き合うように配置された両切刃は、座ぐりをも正確に
寸法通りに行うようになっている。これにより所定の面
取りが精密に行われる。今、通り穴の中で工具をさらに
送り方向に進行させると、ばり取りが行われる。すべり
部、およびそれにぞれの刃の正面側に隣接すると共に穴
壁に接触するすべり半径は、半径方向外向きに刃を押し
やるばね力に抗して刃を工具ヘッドの案内溝で保持す
る。
切削工具をさらに送り込むと、工具ヘッドが加工しよ
うとする材料の向き合った側から退出し、その際引続い
て上記の過程が反復されるが、これは送り方向とは逆向
きに進行するのである。換言すれば、工具ヘッドが通り
穴外に出る際に、ばねの弾性作用により切刃は、以前の
出発位置にもどり、逆の加工経過において、切削へりと
正面側のずべり半径に移行するすべり部とが鏡像的位置
に配設されていることにより、材料下側へのさら座ぐり
が行われる。
この意味で、本発明は、切削へりと、この切削へりに
隣接し、切刃の正面側すべり半径までのびて、それ自体
は非切削的状態で作動するように形成されたすべり部と
の組合せにある。
本発明の改良以前のばり取り工具は、第３図に図示の
ように、いわゆる水平案内面と所望の座ぐり角内に設け
られた切削へりとすべり部を一体的に工具ヘッド内に配
置したものである。この種の切刃を用いた場合、切刃の
切削へりを垂直線と角度約45°に形成せしめ、また切刃
のすべり部を垂直線と角度約40°に形成せしめることが
最適である。
以上の配置により、両へりは所定角度だけ相違する。
例えば５°という角度誤差を設ければ、切削へりを容易
に研削可能となし、すべり部の破損の恐ればないように
することができる。又すべり部が通り穴内への切刃の進
入を容易とする。
さらに切削へりは、チップブレーカを設け、切削へり
とこのチップブレーカのへりとの間に所定角度を形成せ
しめて、チップブレーカのへりが切削へりから円錐状に
広がりながら遠ざかるようにすることができる。
この手段により、切りくずが切削へりに付着すること
はなく、切削へりやすべり部から容易に排除されるの
で、工具は常に自由且つ無拘束であり、破損の恐れなく
して確実に作動する。
切削へりとチップブレーカのへりとで形成する角度は
５°から10°までの範囲内であるのが特に望ましい。
チップブレーカのへりが垂直線の方向に対して角度約
40°を形成する場合、切りくずの脱離が容易に行われ
る。
ところで、単に通り穴の縦軸に対する所定の角度で、
垂直線に対する切刃の切削へりの整列に対応して材料
（被削ばり）を除去すると共に断面が直線状である平坦
な斜角面を作るだけでなくして面取りしようとする部分
つまり斜角面の断面も切削へりは直線状のままで、異な
った形状、通り穴の縦軸に対する異なった角度を取り得
る座ぐりを生成するために、本発明の実施例では、材料
つまり被削ばりを工具の送り方向に対して直角に除去す
る切刃を、工具ヘッド内に一体的に配置する。この場
合、面取りしようとする斜角面と通り穴の縦軸とのなす
角度、およびこの斜角面の形状はもっぱら、垂直線に対
するすべり部の形状によって定まるのであって、斜角面
にもたれたばねの作用により切刃は、工具ヘッドの送り
方向つまり半径方向向きに押しつけられる。
この種の切刃においては、切刃の送り方向に対して直
角に被削ばりを除去する切刃の切削へりが、垂直線に対
して角度90°をなすように配置され、またすべり部が垂
直線に対してこの角度よりは小さい角度をなすように配
置される。すべり部の形状は、直線状、凹面湾曲状又は
凸面湾曲状のいずれでもさしつかえない。
（実施例） 以下、本発明を従来例との関連において、詳細に説明
する。
明細書中に明らかにした一切のデータおよび特徴、特
に図面に掲げた空間形状、配置は、先行技術に対比して
新規性を有し、特許性を具備するものである。
第２図の切削工具１は、本願出願人の西独特許DE−PS
26 49 208と同様であって、互いに向い合った位置に設
けた両切刃8,9が軸方向ないし切削工具に関して半径方
向にそれぞれ調整可能に配置された半径方向向きの案内
溝11を、正面側下端とする工具ヘッド１から成る。
矢印21の方向における切刃8,9の調節は、第４図に示
す通り、切刃8,9,37,38のいずれかの該当するみぞ穴27,
28の中にはまったボルト24ないし25で固定した正面側下
部を有するばね負荷（ばねは図示せず）を受けるシーソ
ー23の作用により行われる。
すなわち、シーソー23を矢印29で図示のように、時計
方向又は反時計方向に変位すると、第２図の矢印21の方
向およびこれと反対の方向に、切刃8,9のずれを調節す
ることができる。
シーソー23はばね（ばねは図示せず）作用をうけてい
る。換言すれば、半径方向であって、しかも外向きの方
向に少なくとも１本のボルト24が切削工具１の工具本体
内にねじ込まれた作用点ねじ26にもたれる。これによっ
て、切刃8,9,37,38は矢印21の方向外向きに進む工程は
制限され、したがってまた第３図のさら座ぐり径が正確
に調整される。
次に第１図において、心合せ状態で互いに前後に配置
された両通り穴2,3のそれぞれ表側および裏側とをばり
取りすると共に、精密に所定の面取り４〜７を施す場合
を説明する。
本発明の利点を明確にするために、まず、その出発点
として従来例に係る第３図の切刃8,9について説明す
る。
作業を進めるにあたっては、矢印29の方向に回転可能
に支承されたシーソー23のばね力により、切削工具１の
半径方向に配設した案内溝11内で、移動可能に切刃を支
承する。
両切刃8,9は互いに同一の形状を有するから、説明を
簡単にするために、もっぱら１個の切刃のみについて、
従来例の第３図に基づき説明することにする。
１つの切削工具に１個の切刃だけを配置することも可
能であるのは言うまでもない。
切刃8,9は、その上下の水平案内面10により、僅かな
間隙で案内溝11内に移動可能に支承される。
案内面10に半径方向外向きに隣接する切削へり13は、
垂直線32と例えば45°である角度18を形成する。又この
角度18を広い範囲にわたって変化させ得ることは勿論で
ある。この角度が後述のように、面取りの斜面４〜７を
定めるものである。
切削へり13の隅には、すべり部14が隣接する。このす
べり部は垂直線32と例えば40°の角度33を形成する。
角度18と角度33とは互いに異なっており、しかも角度
33は、切削へり13が垂直線32となす角度18よりも小さ
い。このことはすなわち切削へり13がすべり部14に損傷
を与えずして研削可能となし、更にすべり部14は一層大
きなテーパを有するから、切刃8,9を通り穴２の中に通
す際には、切刃をスクイズ圧により工具本体中へ容易に
押し込むことができる。
切削へり13とすべり部14の間の移行部は結局、さら座
ぐり径30によって定まり、その位置は符号22で図示す
る。
すべり部14は非切削状態で作動し、すべり半径20に移
行する。
つまり、第１図の切削工具１が所定角度を形成する面
（以下斜角面という）４の面取りを完了すると、この斜
角面４はさら座ぐり径30によって定められるが、切削工
具１はさらに送り方向に進んで通り穴２内に達し、これ
によって切刃8,9は、ばね力に抗して矢印21とは反対の
方向に工具内にもどり、その際すべり部14は斜角面４に
沿って導かれ、穴径34内に進入する。この際、すべり部
14は、規定通り加工された斜角面４に何等影響を与えな
い。
次に、すべり半径20が穴径35に密着するが穴径35も破
損することがない。
穴２を送り方向34に通り抜ける際、斜角面５の面取り
が同様にして行われる。また、通り穴35の領域内で斜角
面６および７の面取りが同様の方法で行われる。
工具ヘッドが出発位置にある際、第３図に図示の切刃
8,9の動作を、第８図において更に概略図示する。材料
が除去される角度、したがってまた斜角面４は切刃8,9
の切削へり13が垂直線となす角度18に対応する。
又さらに改良してこの切刃8,9にチップブレーカ12を
設ける。チップブレーカ12の特殊な形状により、切削へ
り13によって生じた切りくずは順調に排除され、チップ
ブレーカ12にひっかかって動かなくなったり、あるいは
これに固着したりする恐れはない。
改良以前の従来例においてはチップブレーカのへり部
17を切削へり13に平行に進ませることだけしか出来なか
った。換言すれば、これら両へり1317の間に角度16は存
在しなかったのである。
第３図においては、両へり13,17間に角度16を設けた
構成としたので、チップブレーカのへり部17は、円錐状
に切削へり13から広がって遠ざかり、これにより生ずる
切りくずは、切削へり13とチップブレーカのへり部17と
の間に食い込み固着する恐れをなくし、半径方向外向き
に排出されるものである。
前記角度16は例えば５°から10°までの範囲内に設定
するものである。
切刃8,9は、縦中心線に対して対称的である。チップ
ブレーカの両へり部17,17は、すべり半径20の近傍の位
置36で一点に集まる。しかしこの位置は、チップブレー
カの研削の際に工作を容易とするために、すべり半径20
より若干の距離を置いて配設してある。
又チップブレーカのへり部17を垂直線と角度約40°を
形成するように配設すれば、切りくずを排除し、破断す
る上で好結果が得られるものである。
要約すれば、従来例においては、切刃8,9の外向き運
動を、矢印21の方向において半径方向外向きに制限する
シーソーの回転角制限により、例えば45°という切削へ
りの角度、12mmの穴径35の場合において、直径12.4mmの
精密な斜角面４〜７の面取り工作を実施できることは確
実である。
すべり部14は排切削状態で作用するすべり半径20と切
削へり13との間に形成されているから、この切削へり13
の作用は制限される。
次に本発明に係る切刃の実施例について説明する。
本発明に係る切刃37,38は第５図から第７図まで及び
第９図に図示されている。
第１図から第４図まで及び第８図に示した従来例の切
刃8,9においては、切刃8,9の切削へり13はその角位置
（垂直線32に対する角度18）が、さら座ぐり角に等し
く、したがってまた面取りした斜角面4,5,6,7が通り穴
２又は３の縦軸に対してなす角度に等しいことに注意す
る必要がある。垂直線に対する角位置が異なれば、切刃
8,9は異なった角度を必要とする。
更に単に通り穴の縦軸に対して任意の角度を有する断
面が直線状の面取りを行うだけでなく、断面がわん曲し
た、例えば断面が凹面湾曲部、凸面湾曲部あるいはその
他のわん曲した形状を有する面取りをも行うことが必要
となった。
この目的を達成するためには、第１図から第４図まで
および第８図に図示した従来例の切刃では、もはや適当
でなくなった。
そこで、第５図から第７図に示す切刃が提案された。
この切刃の切削機構を第９図に示す。
同図から明らかな通り、本発明に係る実施例の切刃37
（第９図の37および38）が有する切削へり13は、水平に
設けられ、換言すれば垂直線32に対して直角19を形成す
るものである（第５図）。
そこで、すべり部14の形を如何様に構成するかによっ
て、殆ど任意の形の斜角面4,5を形成することができ
る。前述したように、すべり部は所望に応じて、凹面湾
曲部に、凸面湾曲部にあるいはその他不規則に、わん曲
面を形成することができ、その際でも真っすぐな水平切
削へり13を出発点とするものであり、主としてすべり部
14（第５図および第７図参照）だけを、所望の面取り形
状に対応して、湾曲状に仕様するものである。この実施
例の切刃37,38では、すべり半径20とすべり部14とで形
成する角度33およびすべり部14の形状構成例えば凹面湾
曲部又は凸面湾曲部その他の不規則な形状に形成するこ
とにより面取りの形状やさら座ぐり角が決定される。
すべり部14の可能な形状構成の一例を第５図に示す。
同図から明らかな通り真っすぐに形成されたすべり部14
のほか、凹面湾曲状に形成されたすべり部14′あるいは
凸面湾曲状に形成されたすべり部14″を設けることがで
き、また第９図の真っすぐに形成した斜角面４および５
の代りに、第５図で破線で図示するように、鏡像的にわ
ん曲した面取り５′ないし５″を工作物に施すことにな
る。
つまりこれは、切刃37,38のすべり部14の形状構成に
対し、鏡像的に、工作物の穴に斜角面4,5の面取りを施
すことを意味する。その際切削へり13を第５図および第
９図に図示のように水平方向にすなわち、すべり半径20
に対し90°に形成することが前提条件である。
つまり第５図におよび第７図に図示の切刃3738では、
水平切削へり13から出発し、これに続き、すべり半径20
に向って半径方向外向きにのびる非切削性すべり部14
は、比較的広い範囲にわたって任意の形状に形成するこ
とができるものである。例えば、凹面湾曲状のすべり部
14′あるいは凸面湾曲状のすべり部14″に形成できるも
のである。
すべり部14は、既述の通り、垂直線32に平行に走るす
べり半径20まで伸びる。
第５図、第７図に図示の符号22は、切削へり13よりす
べり部14への移行部である。
切削へり13は正の研磨面を、これに対してすべり部1
4,14′，および14″は切削作用を回避するために負の研
磨面を呈する。
更に第６図に図示の切刃37のように、チップブレーカ
のへり部17は、従来例の第３図に図示の切刃8,9におけ
るように、直線形状でなくして、広い範囲内で半径が可
変である円弧状に形成されている。このチップブレーカ
12の円弧状部の半径が小さい程、切刃の切削作用は一層
鋭く且つ破壊的である。
なお、チップブレーカ12から斜め前方に切刃の正面側
で伸びている逃げ角へり42は、水平方向と角度41を形成
することは第６図に図示の通りである。
この切刃37,38では、第９図に図示の通り、切削へり1
3によって切削面40内で切りくずの水平除去作用を達成
できるものである。その際、面取りの断面形状を前述の
通り所望の湾曲状に形成することができるが、湾曲の形
状はすべり部14の形状に対応、依存するものである。
（効果） 以上説明の通り、本発明においては、すべり部をばり
取り工具に設けてあるから、軟質材料に所定の大きさの
面取り加工を効率よく施すことができ、更に切刃の切削
へりを切刃の送り方向に対し90°に、またすべり部角度
を90°以下に設定して、切削へりによって、切削面内で
切くずの水平除去作用を達するのみならず、前記切削へ
りからのびて、切刃のすべり半径に至る部分を直線状は
勿論その他湾曲状に形成可能であるから、通り穴の縦軸
に対し任意の角度を有する断面直線状の面取りだけでな
く、断面が湾曲した例えば凹面状又は凸面状の湾曲状面
取りも実施することができる等の効果がある。
又切刃の斜め前方へ切刃の正面側にのびている逃げ角
を具えたチップブレーカを設け、切刃の切削へり間に渉
って形成したチップブレーカのへり部を円弧状に形成し
たばり取り工具を採用して、この円弧状部の半径を小さ
く形成することにより、切刃の切削作用を鋭く且つ効率
的に作用せしめる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係るばり取り工具によりばり取りな
いし面取りしようとする二重通り穴の断面図。 第２図は従来例の切刃が作動位置にあるばり取り工具の
断面図。 第３図は第２図の切刃の拡大側面図。 第４図は第２図のIV−IVの線に沿った断面図。 第５図は本発明の実施例の切刃の側面図。 第６図は第５図の切刃を矢印VIの方向に見た側面図。 第７図は第５図の切刃を矢印VIIの方向より見た平面
図。 第８図は従来例の切刃を有する工具ヘッドが出発位置に
ある状態を示す略線図。 第９図は本発明の実施例の切刃を有する工具ヘッドが出
発位置にある状態の略線図。 １…切削工具、1a…工具ヘッド、2,3…通り穴、4,5,6,7
…斜角面、8,9…切刃、10…案内面、11…案内溝、12…
チップブレーカ、13…切削へり、14…すべり部、14′1
4″…すべり部の面、15…角度、16…角度（チップブレ
ーカ）、17…チップブレーカのへり部、18,19…角度
（切削へり）、20…すべり半径、22…位置（切削へりが
すべり半径に変わる移行部）、30…さら座ぐり径、31…
すべり径、32…垂直線、33…角度、35…穴径、36…位
置、37…切刃（正面刃）、38…切刃、39,40…切削面、4
1…逃げ角、43…角度

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】すべり半径を具えた断面ほぼ長四角形の一
    つ以上の切刃と、切刃が送り方向を横切って半径方向に
    前進、後退するための案内溝を設けた回転自在の工具ヘ
    ッドとを有し、前記切刃が工具ヘッドと共に貫通孔内へ
    侵出入して、貫通孔内側に設けたバリを除去するバリ取
    り工具において、前記切刃の回転外周に切削不能面に形
    成したすべり半径を案内溝と直角に設け、このすべり半
    径の切削不能面より、第１の角を形成するようにすべり
    半径よりのびているすべり部と、更に前記第１の角と異
    なる角度を具えた第２の角を形成するようにすべり部よ
    りのびている切削へりとを設け、この切削へりを切刃の
    送り方向に対し直角（90°）に形成し、また前記すべり
    部を切刃の送り方向に対し、前記角度90°よりも小さい
    角度に形成したことを特徴とするばり取り工具。
  2. 【請求項２】請求項１において、切刃のすべり部が切削
    へりからのびて、切刃のすべり半径に達する部分を凹面
    湾曲状又は凸面湾曲状に形成したことを特徴とするばり
    取り工具。
  3. 【請求項３】請求項１において、切刃に斜め前方へ切刃
    の正面側にのびている逃げ角を具えたチップブレーカを
    設け、切刃の切削へり間に渉って形成したチップブレー
    カのへり部を円弧状に形成したばり取り工具。
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