JP2804696B2 - 切削工具 - Google Patents

切削工具

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JP2804696B2
JP2804696B2 JP5111926A JP11192693A JP2804696B2 JP 2804696 B2 JP2804696 B2 JP 2804696B2 JP 5111926 A JP5111926 A JP 5111926A JP 11192693 A JP11192693 A JP 11192693A JP 2804696 B2 JP2804696 B2 JP 2804696B2
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猛宏 大西
善久 植田
正治 滝口
彰 金星
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    • B23B51/10—Bits for countersinking
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/02—Milling surfaces of revolution
    • B23C3/05—Finishing valves or valve seats
    • B23C3/051—Reconditioning of valve seats
    • B23C3/053—Reconditioning of valve seats having means for guiding the tool carrying spindle
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    • Y10T408/858—Moving means including wedge, screw or cam
    • Y10T408/8588—Axially slidable moving-means

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばエンジンのシリ
ンダーヘッドにおけるバルブ穴の加工等に用いて最適な
切削工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】このようなシリンダーヘッドのバルブ穴
では、穴の開口部の周縁にバルブが頻繁に当たることに
なるため、この部分には焼結合金等の硬質部材を嵌装し
て耐久性を得るようにしている。そこで、このバルブ穴
を加工する切削工具としては、穴自体を仕上げ加工する
ガンリーマ等の穴加工工具と上記開口部周縁を加工する
切刃チップとを備えたものが使われている。しかも、上
記開口部はバルブヘッドの形状に合わせてテーパ面状に
形成されることが多く、このためかかる面の切削が可能
なように、上記切刃チップは当該切削工具の回転軸線に
対して斜交する方向にスライド可能に取り付けられるの
が望ましい。
【０００３】図５および図６は、このようなバルブ穴の
加工に用いられていた従来の切削工具の一例を示すもの
である。これらの図において工具本体１は略円錐状をな
し、アダプタ２を介して図示しない工作機械の主軸端等
に装着され、その軸線Ｏ回りに回転されて切削加工に供
される。また、この工具本体１の先端には上記軸線Ｏに
沿ってブッシュ３が装着されており、このブッシュ３に
上述したガンリーマ等の穴加工工具（図示略）のシャン
クを嵌挿して、工具本体１ごと回転しつつ該穴加工工具
を前進させることにより、上記穴自体の仕上げ加工が可
能とされている。なお、この穴加工工具の前進は、後述
するスライド軸の内部に同軸に挿通された軸４により行
われるようになっている。さらに、工具本体１の先端部
外周には３つの切刃チップ５…が設けられており、これ
らの切刃チップ５…によってバルブ穴の上記開口部周縁
が加工されるようになされている。ただし、図５におい
ては一の切刃チップ５Ａだけが図示され、他の二つの切
刃チップ５Ｂ，５Ｃは図示が略されている。
【０００４】ここで、これらの切刃チップ５…のうち、
上記二つの切刃チップ５Ｂ，５Ｃは工具本体１に直接的
に固定される一方、上記一の切刃チップ５Ａは上述のよ
うにスライド可能に取り付けられている。すなわち、工
具本体１にはそのなす円錐形状の母線の方向に沿って、
つまり軸線Ｏに斜交する方向に沿って図６に示すように
Ｔ溝６が形成されており、このＴ溝６にはスライダー７
が摺動自在に嵌挿されていて、上記切刃チップ５Ａはこ
のスライダー７に着脱自在に固定されているのである。
一方、工具本体１およびアダプタ２の内部には、それぞ
れ軸線Ｏに沿って穴１ａ，２ａが形成されており、これ
らの穴１ａ，２ａにはスライド軸８およびカップリング
部材９が挿通されている。このカップリング部材９はキ
ー９ａを介して上記穴１ａに嵌着されており、これによ
って工具本体１とカップリング部材９とは上記軸線Ｏ回
りに一体的に回転可能、かつスライド軸８を進退させる
ことによって上記穴１ａ内を進退可能とされている。さ
らに、工具本体１の上記Ｔ溝６と穴１ａとは、Ｔ溝６の
底面に開口する穴６ａを介して連通されている。またス
ライダー７にはこの穴６ａを通って穴１ａに突出する連
結ピン１０が取り付けられており、この連結ピン１０の
先端がカップリング部材９に形成された斜孔９ｂに嵌挿
されることにより、スライダー７とカップリング部材９
とが連結されていて、スライド軸８を介してカップリン
グ部材９を進退させることにより、スライダー７がＴ溝
６に沿って摺動して切刃チップ５Ａが軸線Ｏに斜交する
方向にスライドするようになされている。
【０００５】このような構成の切削工具によって上述し
たようなバルブ穴の加工を行うには、上記ブッシュ３に
ガンリーマ等の穴加工工具を装着して軸４により工具本
体１の基端側に引き込み、その上で工具本体１を回転さ
せるとともに軸線Ｏ方向に送りを与えて、まず上記二つ
の切刃チップ５Ｂ，５Ｃによりバルブ穴の開口部の面取
りを行う。次いで工具本体１を一旦僅かに後退させてか
ら、工具本体１を回転させつつ、スライド軸８およびカ
ップリング部材９を前進させて、連結ピン１０およびス
ライダー７を介して切刃チップ５Ａをスライドさせるこ
とにより、バルブ穴の開口部周縁に上述したようなテー
パ面を形成する。しかる後、工具本体１を回転させたま
ま上記軸４によって穴加工工具を前進させ、当該バルブ
穴の内部（バルブガイド穴）の仕上げ加工を行うのであ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成の
切削工具では、Ｔ溝６とこれに嵌挿されるスライダー７
との係合によって切刃チップ５Ａの位置決めがなされて
いるため、Ｔ溝６やスライダー７の成形誤差を調整する
余地がない。従って、当該切削工具によって所望の加工
精度を得るには、これらＴ溝６やスライダー７を高い精
度で成形して両者を正確に係合させなければならず、そ
の成形に多大な労力を伴う結果となっていた。また、ス
ライダー７の取付剛性を高めるにも限度があって、これ
がスライダー７のガタつきを惹起せしめ、加工精度を劣
化させる一因ともなっていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するためになされたもので、軸線回りに回転さ
れる略円錐状の工具本体に、この円錐の母線に沿って凹
溝が形成され、この凹溝内には切刃チップを備えたスラ
イダーが該凹溝に沿って摺動自在に装着されるととも
に、上記工具本体の内部には、該工具本体と一体に回転
可能、かつ上記軸線に沿って進退自在とされて、上記ス
ライダーに係合して該スライダーを摺動せしめるカップ
リング部材が装入されて成る切削工具であって、上記凹
溝の互いに対向する一対の壁面のうちの一方の壁面と、
この一方の壁面に対向する上記スライダーの一の側面と
に、互いに密着し合って係合可能なセレーション溝を上
記母線の方向に延びるように形成する一方、上記一対の
壁面のうちの他方の壁面と上記スライダーとの間には、
上記凹溝の底面側に押し込まれることによって上記スラ
イダーを上記一方の壁面側に押圧してセレーション溝同
士を係合せしめるクサビ部材を着脱自在に介装したこと
を特徴としている。
【０００８】
【作用】このような構成の切削工具では、凹溝の一対の
壁面のうち他方の壁面側に配されたクサビ部材を押し込
むことにより、スライダーが一方の壁面側に押圧されて
そのセレーション溝が一方の壁面に形成されたセレーシ
ョン溝に当接されてスライダーおよび切刃チップの位置
決めがなされる。このため、スライダーや凹溝に生じる
成形誤差をある程度までは許容することが可能となり、
その成形に伴う労力の軽減を図ることができる。また、
スライダーは凹溝にセレーション溝同士が係合すること
によって取り付けられるため、両者の接触面積の増大を
図ることができ、工具本体へのスライダーの取付剛性を
向上させてガタつき等の発生を防止することができる。
なおここで、上記クサビ部材と凹溝の底面との間に、ク
サビ部材の押し込み位置を規定して凹溝の一方の壁面側
への押圧量を調整する調整部材を介装することにより、
スライダーが摺動するクサビ部材と凹溝の上記一方の壁
面との間隙部の幅等をスライダーの成形精度に合わせて
簡単に調整することが可能となり、凹溝やスライダーに
成形誤差が生じたような場合でも、一層容易に対応する
ことができる。
【０００９】
【実施例】図１ないし図３は本発明の一実施例を示すも
のであるが、この実施例は基本的構成については図５に
示した従来の切削工具と同様であるので、共通する部分
については同一の符号を配して説明を簡略化する。ま
た、これらの図においてはアダプタ２、軸４、およびス
ライド軸８は図示が略されている。本実施例では、従来
の切削工具の工具本体１に形成されたＴ溝６に代えて、
互いに平行な方向に形成された一対の対向する壁面１１
ａ，１１ｂと、これらの壁面１１ａ，１１ｂに直交する
方向に形成された底面１１ｃとにより画成される凹溝１
１が、略円錐状をなす工具本体１の母線の方向に沿って
設けられ、この凹溝１１内の工具回転方向（図２におい
て反時計回り方向）Ｔを向く一方の壁面１１ａにはセレ
ーション溝１２が形成されるとともに、工具回転方向Ｔ
の後方側を向く壁面１１ｂ側にはクサビ部材１３が調整
部材１４を介してクランプねじ１５により着脱自在に取
り付けられている。そして、これら一方の壁面１１ａ
と、クサビ部材１３および調整部材１４の内側面１３
ａ，１４ａと、凹溝１１の底面１１ｃとにより画成され
る間隙部に、上記母線方向、すなわち軸線Ｏに斜交する
方向に摺動自在にスライダー１６が嵌挿されている。
【００１０】上記セレーション溝１２は、上記母線方向
に沿って形成された断面波型のものであって、凹溝１１
の略全長に亙って延びるように形成されている。また、
クサビ部材１３および調整部材１４も、工具本体１への
装着状態において上記セレーション溝１２と同様に凹溝
１１の全長に亙って延びるように形成されており、クサ
ビ部材１３が工具本体１の外周側に配置されるとともに
調整部材１４は凹溝１１の底面１１ｃ側に配置され、か
ついずれも凹溝１１の上記他方の壁面１１ｂに密着する
ようにして取り付けられている。そして、これらクサビ
部材１３および調整部材１４の、凹溝１１内方を向く、
すなわち工具回転方向Ｔの後方側を向く内側面１３ａ，
１４ａは、互いに面一、かつ凹溝１１の底面１１ｃ側に
向かうに従い上記壁面１１ｂの側に向かう傾斜面とされ
ている。
【００１１】一方、上記スライダー１６は、図１に示す
ように「く」字状に曲折する角柱状部材であって、その
基端側が凹溝１１内に配置されるとともに、先端部には
上記切刃チップ５Ａが着脱自在に取り付けられている。
そして、このスライダー１６の基端部には、工具本体１
への取付状態において上記一方の壁面１１ａ側を向く一
の側面に上記セレーション溝１２に密着する断面波型の
セレーション溝１６ａが形成される一方、上記一の側面
とは反対側の壁面１１ｂ側を向く他の一の側面１６ｂ
は、クサビ部材１３および調整部材１４の上記側面１３
ａ，１４ａがなす傾斜に合わせて、凹溝１１の底面１１
ｃ側に向かうに従い上記セレーション溝１６ａが形成さ
れた一の側面の側から離間する傾斜面とされている。そ
して、このスライダー１６は図３に示すように、上記セ
レーション溝１６ａを凹溝１１の一方の壁面１１ａのセ
レーション溝１２に合致させて係合させるとともに、上
記他の一の側面１６ｂをクサビ部材１３および調整部材
１４の側面１３ａ，１４ａに、またその底面１６ｃを凹
溝１１の底面１１ｃにそれぞれ密着させて、上記間隙部
に摺動自在に嵌挿されているのである。
【００１２】なお、本実施例でも工具本体１の先端には
３つの切刃チップ５…が取り付けられており、このうち
の一の切刃チップ５Ａが上記スライダー１６に装着され
ていて、スライド可能となっている。一方、他の二つの
切刃チップ５Ｂ，５Ｃは、図２に示すように工具本体１
の先端部に固定されていて、３つの切刃チップ５…は工
具本体１の周方向に等間隔となるように、また工具本体
１の軸線Ｏ方向には互いにずらされて配置されている。
ここで、図４はこれらの切刃チップ５Ａ，５Ｂ，５Ｃが
描く軸線Ｏ回りの回転軌跡を示すものであるが、この図
４に示されるように上記二つの切刃チップ５Ｂ，５Ｃ
は、その切削に供される切刃部分５ｂ，５ｃが上記回転
軌跡において互いに鈍角に交差するように配置されてい
る。そして、切刃チップ５Ａは上記回転軌跡において、
スライダー１６を摺動させることによりその切刃部分５
ａが描く移動軌跡Ｒが切刃チップ５Ｂ，５Ｃの上記切刃
部分５ｂ，５ｃが挟む部分にあって、両切刃部分５ｂ，
５ｃに鈍角に交差するように配置されている。
【００１３】このような構成の切削工具においても、工
具本体１はその先端にガンリーマ等の穴加工工具が装着
された上で、アダプタ等を介して工作機械の主軸端に取
り付けられて切削加工に供される。すなわち、まず上記
穴加工工具を基端側に引き込んだ状態で、工具本体１を
その軸線Ｏ回りに回転しつつ該軸線Ｏ方向に送りを与
え、切刃チップ５Ｂ，５Ｃによって図４に示すように穴
の開口部に面取りＣ，Ｃを形成する。ただし、図４にお
いて符号Ｓで示すのは、上述したようにバルブ穴等の開
口部周縁に嵌装される焼結合金等の硬質部材である。そ
して、こうして面取りＣ，Ｃが形成された後に、工具本
体１を回転させたまま一旦工具本体１を僅かに後退さ
せ、次いで図示しないスライド軸を突き出してカップリ
ング部材９を前進させることにより、連結ピン１０を介
してスライダー１６を上記母線方向にスライドさせ、切
刃チップ５Ａを移動軌跡Ｒに沿って移動させて穴の開口
部にテーパ面Ｐを形成する。しかる後、なお工具本体１
を回転させたまま、上記ガンリーマ等の穴加工工具を前
進させてバルブ穴の内部に挿入し、このバルブ穴自体の
仕上げ加工を行うのである。
【００１４】しかして上記構成の切削工具では、スライ
ダー１６は、クサビ部材１３をクランプねじ１５によっ
て凹溝１１の底面１１ｃ側に押し込むことにより、該ク
サビ部材１３の傾斜した内側面１３ａによって凹溝１１
の一方の壁面１１ａ側に押圧され、そのセレーション溝
１６ａが該壁面１１ａに形成された上記セレーション溝
１２に当接、係合せしめられる。このため、例えばスラ
イダー１６や凹溝１１に成形誤差があって各部材が精密
かつ完全に合致し得ないような場合であっても、ある程
度の成形誤差ならば、クサビ部材１３の凹溝１１内への
押し込み位置を調整して上記内側面１３ａによるスライ
ダー１６の押圧量を成形誤差に合わせることにより、こ
の成形誤差を吸収して両セレーション溝１２，１６ａを
確実に係合せしめ、切刃チップ５Ａの位置精度を確保す
ることができる。従って上記構成の切削工具によれば、
これら凹溝１１やスライダー１６にそれ程厳密な成形精
度を求める必要がなく、かかる部材に成形に要する労力
等の軽減を図ることが可能となる。
【００１５】また上記構成の切削工具では、このように
凹溝１１の一方の側面１１ａとスライダー１６とが、互
いに密着可能な断面波型のセレーション溝１２，１６ａ
によって係合せしめられており、このため例えば従来の
Ｔ溝とこれに係合するスライダーの場合等に比べて、両
者の接触面積を大きくしてスライダー１６の取付剛性を
高めることができる。このため、切削時に作用する負荷
等によってスライダー１６にガタつき等が生じるのを防
ぐことができ、切刃チップ５Ａの位置精度をさらに向上
させてより正確な切削加工を行うことが可能となる。な
お、本実施例では、上記セレーション溝１２，１６ａを
断面波型のものとして形成したが、例えばこれを断面鋸
刃型のセレーション溝としても接触面積の増大を図って
スライダー１６の取付剛性を確保することができる。
【００１６】さらに本実施例では、クサビ部材１３と凹
溝１１の底面１１ｃとの間に調整部材１４が介装されて
おり、この調整部材１４の厚さを変えることによって、
クサビ部材１３によるスライダー１６の上記押圧量を、
容易かつ正確に調整することが可能となる。すなわち、
この調整部材１４を厚さの異なるものに交換することに
より、クサビ部材１３が凹溝１１内に押し込まれる位置
も変化し、これとともにスライダー１６を押圧する傾斜
した側面１３ａの位置も、同じ傾斜を維持したまま変化
するのである。従って本実施例によれば、凹溝１１やス
ライダー１６に生じる成形誤差に応じて調整部材１４を
交換することにより、この成形誤差に一層容易に対応し
てこれを吸収することができ、スライダー１６の取付精
度および切刃チップ５Ａの位置精度をさらに確実に確保
し、かつスライダー１６を円滑に摺動させることが可能
となる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ク
サビ部材によってスライダーを凹溝の一方の壁面側に押
圧し、この壁面とスライダーの側面とに形成されたセレ
ーション溝を密着させて両者を係合せしめることによ
り、これら凹溝やスライダーに厳密な成形精度を要求せ
ずとも、その成形誤差を吸収してスライダーの取付精度
を十分に確保することができ、これによって切刃チップ
の位置精度を維持しつつも、かかる部材の成形に要する
労力等の軽減を図ることができる。また、スライダーと
凹溝との接触面積が増大することによってスライダーの
取付剛性も高まるため、切削負荷等によるスライダーの
ガタつきを防いで、切刃チップの位置精度の一層の向上
を図ることもできる。さらに、クサビ部材と凹溝の底面
との間に調整部材を介装することにより、凹溝やスライ
ダーの成形誤差に対して、より簡単にこれに対応するこ
とができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す断面図である。
【図２】図１に示す実施例の正面図である。
【図３】図１に示す実施例のＸＸ断面図である。
【図４】図１に示す実施例の切刃チップ５Ａ，５Ｂ，５
Ｃの軸線Ｏ回りの回転軌跡である。
【図５】従来の切削工具を示す断面図である。
【図６】図５に示す従来例のＺＺ断面図である。
【符号の説明】
１ 工具本体 ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ 切刃チップ ８ スライド軸 ９ カップリング部材 １０ 連結ピン １１ 凹溝 １１ａ，１１ｂ 凹溝１１の壁面 １１ｃ 凹溝１１の底面 １２ セレーション溝 １３ クサビ部材 １４ 調整部材 １６ スライダー １６ａ セレーション溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝口 正治 茨城県結城郡石下町大字古間木1511番地 三菱マテリアル株式会社 筑波製作所 内 (72)発明者 金星 彰 茨城県結城郡石下町大字古間木1511番地 三菱マテリアル株式会社 筑波製作所 内 (56)参考文献 特開 平６−315810（ＪＰ，Ａ) 米国特許5044841（ＵＳ，Ａ) 米国特許2896308（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23B 51/08 B23B 51/10

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軸線回りに回転される略円錐状の工具本
    体に、この円錐の母線に沿って凹溝が形成され、この凹
    溝内には切刃チップを備えたスライダーが該凹溝に沿っ
    て摺動自在に装着されるとともに、上記工具本体の内部
    には、該工具本体と一体に回転可能、かつ上記軸線に沿
    って進退自在とされて、上記スライダーに係合して該ス
    ライダーを摺動せしめるカップリング部材が装入されて
    成る切削工具であって、 上記凹溝の互いに対向する一対の壁面のうちの一方の壁
    面と、この一方の壁面に対向する上記スライダーの一の
    側面とには、互いに密着し合って係合可能なセレーショ
    ン溝が上記母線の方向に延びるように形成される一方、
    上記一対の壁面のうちの他方の壁面と上記スライダーと
    の間には、上記凹溝の底面側に押し込まれることによっ
    て上記スライダーを上記一方の壁面側に押圧して上記セ
    レーション溝同士を係合せしめるクサビ部材が着脱自在
    に介装されていることを特徴とする切削工具。
  2. 【請求項２】 上記クサビ部材と上記凹溝の底面との間
    には、該クサビ部材の押し込み位置を規定して上記一方
    の壁面側への押圧量を調整する調整部材が介装されてい
    ることを特徴とする請求項１記載の切削工具。
JP5111926A 1993-05-13 1993-05-13 切削工具 Expired - Lifetime JP2804696B2 (ja)

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JP5111926A JP2804696B2 (ja) 1993-05-13 1993-05-13 切削工具
KR1019940003140A KR0136985B1 (ko) 1993-05-13 1994-02-22 절삭공구(Cutting Tool)
DE4413948A DE4413948C2 (de) 1993-05-13 1994-04-21 Werkzeughalter für mindestens einen schräg zur Werkzeughalterachse zustellbaren Schneideinsatz, insbesondere zur Bearbeitung von Ventilbohrungen eines Motorzylinderkopfes
US08/241,859 US5482412A (en) 1993-05-13 1994-05-12 Cutting tool

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