JP3218754B2 - リーマ - Google Patents

リーマ

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JP3218754B2
JP3218754B2 JP32581892A JP32581892A JP3218754B2 JP 3218754 B2 JP3218754 B2 JP 3218754B2 JP 32581892 A JP32581892 A JP 32581892A JP 32581892 A JP32581892 A JP 32581892A JP 3218754 B2 JP3218754 B2 JP 3218754B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、穴加工の仕上げ工程等
において、ドリル等により形成された下穴を所定の寸法
に拡径するリーマに関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種のリーマの一つとして、例えば深
穴の仕上げに用いられるガンリーマが知られている。こ
のようなガンリーマでは、軸状を呈する工具本体の先端
に、超硬合金等の硬質材料から成る切刃チップがろう付
け等により取り付けられて、刃部が設けられた構成とさ
れている。そして、この刃部の外周には、工具本体の回
転軸線に沿って切屑排出溝が形成され、さらにこの切屑
排出溝の工具回転方向を向く壁面の先端側および外周側
の稜線部には、切刃が形成されている。ここで、この壁
面の先端側の稜線部に形成される切刃は、当該リーマの
食付き部とされる。
【0003】一方、この刃部の外周には、上記切刃に沿
って上記切屑排出溝の工具回転方向後方に連なるように
マージン部が形成されるとともに、このマージン部のさ
らに工具回転方向後方には、上記軸線を中心とする円筒
面状のパット部が設けられている。そして、このような
構成のリーマでは、上記切刃によって拡径された穴の内
周面にこのパット部が摺接しながら工具本体が前進する
ことにより、穴の中心軸に工具本体の上記軸線が一致す
るように刃部が案内されることとなり、これによって刃
部の振れが抑えられて工具本体の直進性が確保され、精
度の高い仕上げ加工がなされるように図られている。従
って、このパット部の上記軸線からの径と、切刃に沿う
上記マージン部の軸線からの径とは、従来は等しく設定
されるのが一般的であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、例えばアル
ミニウム鋳物等のアルミニウム材に上述のようなリーマ
によって仕上げ加工を行った場合には、上記のパット部
が被削材の穴の内周面に溶着してしまうという問題が発
生することがある。そして、これについて本発明の発明
者が種々の研究を重ねた結果、この溶着は被削材の弾性
変形に起因するものであるとの結果を得るに至った。
【0005】すなわち、上述のようなアルミニウム材の
穴明け加工においては、上記切刃によって削り取られる
際に被削材が弾性変形を起こして穴の内周が僅かに拡径
し、この拡径した穴の内周が切刃が通過した直後に瞬時
に縮径してしまう。そして、その後に切刃と同径のパッ
ト部がこの内周に摺接することとなるので、パット部は
穴の内周面に押圧されながら回転せしめられる結果とな
り、これによって両者の間に作用する摩擦が著しく増大
して溶着に至るのである。しかしながら、このような溶
着を防ぐためにパット部を無くしてしまうと、刃部が穴
に真直に案内されなくなってしまって刃部に振れが生
じ、加工精度の著しい劣化を招く結果となる。
【0006】
【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
れる工具本体の先端に刃部が設けられ、この刃部の外周
に少なくとも1条の切屑排出溝が上記軸線方向に沿って
形成されるとともに、この切屑排出溝の工具回転方向を
向く壁面の先端側および外周側の稜線部には切刃が形成
されて成るリーマにおいて、上記切刃を、上記壁面にろ
う付けにより接合された切刃チップに形成するか、また
は上記工具本体の刃部に直に形成し、上記切屑排出溝の
工具回転方向後方に連なるマージン部の上記軸線からの
径R1を、上記刃部の外周に設けられて上記工具本体を
案内するパット部の上記軸線からの径R2よりも、大き
く設定したことを特徴とする。ここで、刃部の案内性を
確保しつつ効果的に溶着の発生を防止するには、上記マ
ージン部の径R1と上記パット部の径R2との差R1−R2
を0.01mm〜0.02mmの範囲内に設定することが望ま
しい。
【0007】
【作用】このような構成のリーマでは、刃部にパット部
を設けながらも、このパット部の工具本体の回転軸線か
らの径R2よりも、切刃の工具回転方向後方に連なるマ
ージン部の径R1の方が大きく設定されているので、刃
部の案内性を確保して加工精度を維持しつつも、切刃に
よって削り取られた穴の内周面とパット部の外周面との
間にクリアランスが形成され、これにより上記の弾性変
形によって穴の内周が縮径した場合でもパット部が押圧
されるのを防いで、摩擦の増大を抑えることができる。
ここで、このクリアランス、すなわち切刃に連なるマー
ジン部の径R1とパット部の径R2との差R1−R2が大き
すぎると、当該パット部による案内性が損なわれてしま
うおそれがあり、逆にこの差R1−R2が小さすぎると、
被削材の弾性変形による摩擦の抑制が十分になされなく
なるおそれがあるため、ともに好ましくない。このた
め、上記径の差R1−R2は、0.01mm〜0.02mmの範
囲内に設定されるのが望ましい。
【0008】
【実施例】図1および図2は、本発明の一実施例を示す
ものである。これらの図において工具本体1は、軸状の
シャンク2の先端に、超硬合金等の硬質材料から成る軸
状の切刃部材3がろう付けにより取り付けられて、刃部
が設けられた構成となっている。また、このシャンク2
の基端部には、工具本体1を工作機械の主軸端等に装着
するためのドライバー部4が設けられている。
【0009】上記切刃部材3には、工具本体1の軸線O
方向先端側からみて外周側にV字型に開口する1条の切
屑排出溝5が、該軸線Oに平行に、該切刃部材3の先端
からシャンク2の直前にまで延びるように形成されてい
る。さらに、この切屑排出溝5の工具回転方向(図2に
おいて反時計回り方向)を向く壁面5aの先端部には、
この壁面5aから工具回転方向後方側に一段凹むように
して、当該切刃部材3の先端面および外周面に開口する
切欠凹部5bが形成されている。
【0010】そして、この切欠凹部5bには、ダイヤモ
ンドやCBN(立方晶窒化硼素)を主成分とする超高硬
度焼結体と超硬合金とを積層して焼結した層状焼結体よ
り成る切刃チップ6が、その超高硬度焼結体の部分6a
を工具回転方向に向けるとともに超硬合金の部分6bを
切刃部材3に密着させて、ろう付けにより接合されてい
る。ここで、この切刃チップ6の超高硬度焼結体部分6
aの工具回転方向を向く面は、上記壁面5aに面一と成
るように形成されており、さらにこの面の先端側および
外周側に位置する稜線部には、それぞれ切刃部材3に対
してその先端側および外周側に突出するように切刃7
a,7bが形成されている。なお、工具本体1には、そ
のシャンク2およびドライバー部4に上記軸線Oに沿っ
て油穴8が形成されており、この油穴8の先端側は切刃
部材3内に延びて切屑排出溝5の基端部に開口せしめら
れていて、加工時にはこの油穴から切削油剤が供給され
ることにより、切刃7a,7bや被削材の冷却等が行わ
れるように図られている。
【0011】また、この切刃チップ6の外周側の切刃7
bの工具回転方向後方には、上記超高硬度焼結体部分6
aが切刃部材3の外周側に隆起するようにして、マージ
ン部9が形成されている。しかしてこのマージン部9
は、工具本体1の上記軸線Oを中心とする半径R1の円
筒面として形成されており、切刃チップ6から切刃部材
3の切屑排出溝5の壁面5aの外周側の稜線部に沿っ
て、この切屑排出溝5の基端側にまで延設されている。
一方、このマージン部8の工具回転方向後方には、上記
軸線Oを挟んで切屑排出溝5の略反対側に、切刃部材3
の外周側に一段盛り上がるようにしてパット部10が形
成されている。ここで、このパット部10は上記マージ
ン部9と同様に工具本体1の軸線Oを中心とする円筒面
として形成されており、その半径はR2とされている。
なお本実施例では、切屑排出溝5の工具回転方向側に
も、切刃部材3の外周側に盛り上がって軸線Oに沿って
延びるように、半径R2の幅狭の第2のパット部11が
形成されている。
【0012】そして、上記マージン部9の軸線Oからの
半径R1は、これらのパット部10,11の半径R2より
も大きく設定されている。さらに、このマージン部9の
半径R1とパット部10,11の半径R2との差R1−R2
は、本実施例では0.01mm〜0.02mmの範囲内になる
ように設定されている。
【0013】このような構成のガンリーマは、工具本体
1をその軸線O回りに回転しつつ、被削材に形成された
穴に切刃部材3を挿入して前進させてゆき、その切刃チ
ップ6の超高硬度焼結体の部分6aに形成された切刃7
a,7bにより、上記下穴の内周面を削り取っていって
所望の内径に仕上げてゆく。そして、この切刃部材3を
前進させる際には、上記パット部10,11が穴の内周
面に摺接することにより切刃部材3が案内されて、工具
本体1の軸線Oが穴の中心軸に一致するようになってい
る。
【0014】しかして、上記構成のガンリーマにおいて
は、切刃7bの工具回転方向後方側に連なるマージン部
9の軸線Oからの径R1が、このマージン部9のさらに
工具回転方向後方側に位置するパット部10,11の軸
線Oからの径R2よりも大きく設定されているので、例
えばアルミニウム材に形成された穴の仕上げ等におい
て、切刃7bにより削られた被削材が弾性変形を起こ
し、これによって拡径した穴の内周が切刃7bの通過後
に瞬時に縮径したとしても、この穴の内周とパット部1
0,11との間に微少なクリアランスが確保されること
となり、上記弾性変形によって縮径した穴の内周にパッ
ト部10,11が押圧されるのを防ぐことができる。従
って、本実施例のガンリーマによれば、パット部10,
11によって切刃部材3を案内することにより、刃部3
の振れを抑えて仕上げ加工の加工精度を維持することが
できる一方、このパット部10,11と被削材との間に
被削材の弾性変形によって過大な摩擦が生じるのを抑え
ることができ、これにより加工中に当該パット部10,
11に溶着が生じるような事態を未然に防止することが
可能となる。
【0015】ここで、本実施例ではマージン部9の軸線
Oからの径R1とパット部10,11の軸線Oからの径
2との差R1−R2を0.01mm〜0.02mmの範囲内に
なるように設定したが、この差R1−R2が0.01mmを
下回るようだと、パット部10,11と穴の内周面との
間に十分なクリアランスが確保されず、溶着の発生を抑
えることができなくなるおそれがあり、好ましくない。
また逆に、この差R1−R2が0.02mmを上回ると上記
クリアランスが大きくなり過ぎ、パット部10,11に
よる刃部3の案内性が損なわれて加工精度の劣化を招く
おそれがあるため、やはり好ましくない。
【0016】次に、図3は本発明の他の実施例を示すも
のであり、図1および図2に示した実施例と同じ部分に
は同一の符号を配して説明を省略する。すなわち、本実
施例では、切刃部材3に軸線Oを挟んで互いに反対側に
2条の切屑排出溝5,5が形成されており、これらの切
屑排出溝5,5の双方に切刃チップ6が配設されて切刃
7a,7bが設けられていて、切刃部材3の外周側に臨
む二つの切刃7b,7bの工具回転方向後方には、それ
ぞれマージン部9,9が形成されている。また各切屑排
出溝5,5の工具回転方向側には、軸線Oを挟んで互い
に反対側に、かつマージン部9,9との間で切刃部材3
の周方向に等間隔となるように、幅狭のパット部10,
10が形成されている。そして、上記マージン部9,9
の軸線Oからの径R1は、パット部10,10の径R2
りも大きく設定されており、かつその差R1−R2は0.
01mm〜0.02mmの範囲内に設定されている。
【0017】このような構成のガンリーマでも、パット
部10,10によって切刃部材3の案内性を確保しつ
つ、パット部10,10と加工される穴の内周との間に
クリアランスを確保してその溶着を防ぐことができ、す
なわち図1および図2に示した実施例と同様の効果を得
ることができる。しかも、本実施例ではマージン部9,
9とパット部10,10とが切刃部材3の周方向に等間
隔となるように形成されており、これによって切刃部材
3をより安定して案内することが可能となるとともに、
パット部10,10の外周面積を小さくすることができ
るので、摩擦の増大を一層効果的に低減できるという利
点を得ることも可能となる。
【0018】なお、上記二つの実施例では、本発明をガ
ンリーマに用いた場合について説明したが、このような
ガンリーマ以外のリーマに本発明を用いることも可能で
あることは言うまでもない。また、これらの実施例で
は、切刃7a,7bの部分にダイヤモンドやCBNを主
成分とする超高硬度焼結体が用いられているが、このよ
うな構成を採ることなく、切刃部材3や工具本体1に直
に切刃を形成したリーマに本発明を用いても構わない。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、切
刃により削り取られた穴の内周とパット部との間にクリ
アランスを確保することができるので、切刃部材の振れ
を抑えて加工精度を維持しつつも、被削材の弾性変形に
よるパット部の溶着を未然に防止することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すガンリーマの側面図で
ある。
【図2】図1に示す実施例の切刃部材3の先端側からの
正面図である。
【図3】本発明の他の実施例を示す切刃部材3の先端側
からの正面図である。
【符号の説明】
1 工具本体 2 シャンク 3 切刃部材 5 切屑排出溝 6 切刃チップ 7a,7b 切刃 9 マージン部 10,11 パット部 O 工具本体1の回転軸線 R1 マージン部9の軸線Oからの径 R2 パット部10,11の軸線Oからの径

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工具本体の先端に
    刃部が設けられ、この刃部の外周に少なくとも1条の切
    屑排出溝が上記軸線方向に沿って形成されるとともに、
    この切屑排出溝の工具回転方向を向く壁面の先端側およ
    び外周側の稜線部には切刃が形成されて成るリーマにお
    いて、上記切刃は、上記壁面にろう付けにより接合された切刃
    チップに形成されるか、または上記工具本体の刃部に直
    に形成され、 上記切屑排出溝の工具回転方向後方に連なるマージン部
    の上記軸線からの径R1が、上記刃部の外周に設けられ
    て上記工具本体を案内するパット部の上記軸線からの径
    2よりも、大きく設定されていることを特徴とするリ
    ーマ。
  2. 【請求項2】 上記マージン部の径R1と上記パット部
    の径R2との差R1−R2が0.01mm〜0.02mmの範囲
    内に設定されていることを特徴とする請求項1記載のリ
    ーマ。
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