JP3291688B2 - 切削工具 - Google Patents

切削工具

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JP3291688B2
JP3291688B2 JP01248699A JP1248699A JP3291688B2 JP 3291688 B2 JP3291688 B2 JP 3291688B2 JP 01248699 A JP01248699 A JP 01248699A JP 1248699 A JP1248699 A JP 1248699A JP 3291688 B2 JP3291688 B2 JP 3291688B2
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正治 滝口
彰 金星
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特にエンジンのシ
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】この種の切削工具として、本発明の発明
者等は、例えば特開平6−304804号公報におい
て、図2ないし図5に示すようなものを提案している。
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には、ガン
リーマ等の穴加工工具(図示略)が嵌挿されて、軸4に
より工具本体1に対して進退可能とされる。さらに、上
記工具本体1の先端部外周には3つの切刃チップ5A,
5B,5Cが設けられており、これらの切刃チップ5
A,5B,5Cのうち、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、残りの一の切刃
チップ5Aは、工具本体1がなす円錐の母線方向に沿っ
てスライド可能に取り付けられている。
【0003】すなわち、工具本体1にはその円錐形状の
母線の方向に沿って、つまり軸線Oに斜交する方向に、
図2および図3に示すように凹溝6が形成されており、
この凹溝6にはスライダー7が該凹溝6に沿って摺動可
能に装着されていて、上記切刃チップ5Aはこのスライ
ダー7に着脱可能に取り付けられているのである。な
お、この凹溝6の壁面6a,6b側には、スライダー7
との間に、スペーサー8とクサビ部材9とがそれぞれク
ランプボルト10…,11…によって着脱自在に取り付
けられており、このうちスペーサ8とスライダー7と
は、図示されないセレーション溝によって互いに係合可
能とされている。
【0004】また、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に沿って取付穴1a,2aが形成
されていて、これらの穴1a,2aにはスライド軸12
およびカップリング部材13が挿通されており、このカ
ップリング部材13は、キー13aを介して上記取付穴
1aに嵌着されて工具本体1と上記軸線O回りに一体回
転可能、かつスライド軸12を進退させることによって
上記取付穴1a内を軸線O方向に進退可能とされてい
る。さらに、工具本体1の上記凹溝6と取付穴1aとは
貫通穴6dを介して連通している一方、スライダー7に
はこの貫通穴6aを通って取付穴1aに突出する連結ピ
ン14が取り付けられており、この連結ピン14の先端
がカップリング部材13の斜孔13bに嵌挿されること
によってスライダー7はカップリング部材13に連結さ
れていて、スライド軸12によってカップリング部材1
3を進退させることにより、スライダー7が凹溝6内を
摺動して切刃チップ5Aを軸線Oに斜交する方向にスラ
イドさせ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
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
引き込んだ上で、工具本体1を軸線O回りに回転しつつ
該軸線O方向に送りを与え、まず固定された上記二つの
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。そして、このように面
取りC,Cが形成されたなら、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、次いで上記スラ
イド軸12を突き出してカップリング部材13を前進さ
せることにより、上述のように連結ピン14を介してス
ライダー7をスライドさせ、切刃チップ5Aを上記移動
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、
軸4により上記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。
【0006】なお、上記図4は、切刃チップ5A,5
B,5Cの軸線O回りの回転軌跡を示すものであり、こ
の図4に示されるように上記二つの切刃チップ5B,5
Cは、その切削に供される切刃5b,5cが回転軌跡に
おいて互いに鈍角に交差するように配置されている。一
方、切刃チップ5Aの切刃5aがスライダー7を摺動さ
せることにより移動する移動軌跡Rは、切刃チップ5
B,5Cの上記切刃5b,5cの間において、両切刃5
b,5cに鈍角に交差する方向に延びるように配置され
ている。さらに図中符号Sで示すのは、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。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ここで、図5は、この
ように構成された従来の切削工具におけるスライダー7
の先端部周辺を示すものであるが、この図5に示すよう
にスライダー7に取り付けられる上記切刃チップ5Aは
軸状をなしていて、その先端に上記切刃5aが形成され
るとともに後端側はシャンク部5bとされており、スラ
イダー7の先端部内周側から工具後端側に向けて該スラ
イダー7に形成された取付孔7aにこのシャンク部5b
が嵌挿された上でクランプネジ15によって押圧される
ことにより固定されている。なお、図中に符号16で示
すのは、切刃5aの軸線O方向の突き出し量を調整する
調整ネジである。
【0008】ところで、この従来の切削工具ではスライ
ダー7の上記取付孔7aが工具本体1の軸線Oと平行と
なるように形成されている一方、この取付孔7aに取り
付けられる上記切刃チップ5は、上記バルブ穴の開口部
の加工を行うものであるから、その先端の切刃5aは工
具本体1の軸線Oにできるだけ近接して配置されなけれ
ばならず、結果的にスライダー7において上記取付孔7
aは、図5に示すように該スライダー7の工具内周側を
向く側面7bの近くに該側面7bに沿って形成されざる
を得ない。しかしながら、このように取付孔7aを側面
7bに近接させて形成した場合には、この側面7bと取
付孔7a内周部との間が0.5mm程度となって十分な肉
厚を確保することができなくなり、この部分にクラック
等が入りやすくなってしまって、例えば切刃5aの摩耗
等による切刃チップ5の寿命によって該切刃チップ5を
交換する際のクランプネジ15の着脱などを繰り返すう
ちに、早期にスライダー7が破損してしまうおそれがあ
った。
【0009】本発明は、このような事情を鑑みてなされ
たもので、上述のような構成の切削工具において、スラ
イダーに取り付けられる切刃チップの切刃位置をできる
だけ工具本体の軸線に近接させつつも、このスライダー
の工具内周側を向く側面と取付孔との間に十分な肉厚を
確保して、該スライダーの破損を防止することが可能な
切削工具を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、こ
のような目的を達成するために、本発明は、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、切刃チップを備え
たスライダーが該凹溝に沿って摺動可能に装着されて成
る切削工具であって、上記スライダーの先端部に形成さ
れる取付孔を、工具後端側に向かうに従い工具外周側に
向けて傾斜するように形成し、このように傾斜した取付
孔に、上記切刃チップ後端側のシャンク部を挿入させて
該切刃チップをスライダーに着脱可能に取り付けたこと
を特徴とする。従って、このように構成された切削工具
では、切刃チップ先端の切刃の位置を工具内周側に配置
しても、工具後端側ではスライダーの側面と取付孔内周
との間に十分な肉厚を確保することができる。
【0011】なお、ここで、このスライダーの傾斜した
取付孔が工具本体の軸線に対してなす傾斜角は45°以
下に設定されるのが望ましい。これは、この傾斜角が4
5°を上回るほど大きいと、この取付孔内における切刃
チップの微動によっても切刃の軸線に対する径方向のず
れが大きくなってしまい、この切刃の位置の微調整が困
難となるおそれがあるからである。ただし、本発明にお
いてこの取付孔は、上述のように工具本体の軸線に対し
て工具後端側に向かうに従い工具外周側に向かうように
傾斜させられているのであるから、上記傾斜角が0°と
なって取付孔が軸線と平行となったり、あるいは傾斜角
が0°を下回って工具後端側に向かうに従い工具内周側
に向かって傾斜したりするようなことはない。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施形態を示
すものである。ただし、この図1に示した実施形態の切
削工具は、そのスライダー7先端部の切刃チップ5Aの
周辺のみが図2〜図5に示した従来の切削工具と異なる
だけであるので、これら図2〜図5に示した切削工具と
共通する部分に同一の符号を配し、また図示されない他
の部分については説明を省略する。
【0013】すなわち、本実施形態においては、スライ
ダー7の先端部に形成される取付孔7aが、その先端は
スライダー7の工具内周側を向く側面7b側に開口して
いるものの、工具後端側に向かうに従い工具外周側に向
かうように傾斜して形成されており、これに伴い、この
取付孔7aにシャンク部5bが嵌挿されて該スライダー
7に取り付けられる軸状の切刃チップ5Aも、上記シャ
ンク部5bが工具後端側に向かうに従い工具外周側に向
かうように傾斜して配置されている。さらに、この取付
孔7aの中心線Lが工具本体1の軸線Oに対してなす傾
斜角θは、45°以下となるように設定されている。
【0014】なお、ここで、本実施形態における上記取
付孔7aはその断面が上記中心線Lを中心とする円形に
形成される一方、シャンク部5bはその断面が上記取付
孔7aに嵌挿可能な円の一部が平坦面によって切り欠か
れた形状をなしており、この平坦面は切刃チップ5Aの
切刃5aのすくい面側(図1において図面に対する上
側)に向けられてシャンク部5bの全長に亙って形成さ
れ、クランプネジ15が当接する押圧面とされている。
また、スライダー7には、工具外周側から上記中心線L
に直交する方向に調整ネジ16がねじ込まれていて、そ
の先端部は凸円錐状に形成されて取付孔7aの工具後端
側の部分に突き出されている一方、切刃チップ5Aのシ
ャンク部5bの後端面には調整ネジ16の先端部に当接
可能な傾斜面が形成されており、調整ネジ16のねじ込
み量に応じてその先端部とこの傾斜面との当接位置が変
化することにより、切刃チップ5Aの中心線L方向の位
置が調節されて切刃5aの軸線O方向の突き出し量が微
調整可能とされている。
【0015】しかるに、このように構成された切削工具
においては、スライダー7に形成された切刃チップ5の
取付孔7aが工具後端側に向かうに従い工具外周側に向
かうように傾斜して形成されており、従って切刃5aの
軸線Oに対する径方向の位置は同じであっても、この取
付孔7aの内周とスライダー7の工具内周側を向く側面
7bとの間の肉厚を工具後端側に向けて大きくすること
ができ、例えばスライダー7の先端において1mm以上の
肉厚を確保することも可能となる。従って、上記構成の
切削工具によれば、スライダー7のこの間の部分におけ
る剛性を確保してその強度の向上を図ることが可能とな
り、切刃5aの摩耗等による切刃チップ5の交換などに
よってクランプネジ15の着脱が頻繁に行われても、こ
の部分にクラックが生じたりするのを防ぐことができ、
スライダー7の寿命、すなわち工具寿命の延長を図るこ
とができる。
【0016】ところで、このように切刃チップ5が取り
付けられるスライダー7の取付孔7aを工具後端側に向
かうに従い工具外周側に傾斜して形成した場合には、こ
の取付孔7aの傾斜が大きいほど工具後端側における取
付孔7aとスライダー7の上記側面7aとの間の肉厚を
大きく確保することができるのであるが、その一方でこ
の傾斜が大きくなりすぎると、上述のように調整ネジ1
6によって切刃5aの突き出し量を調整する際などに、
切刃5aの軸線Oに対する径方向の位置も大きく変化し
てしまうため、切刃5aの位置の正確な微調整が困難と
なるおそれが生じる。従って、この傾斜した取付孔7a
の中心線Lが工具本体1の軸線Oに対してなす傾斜角θ
は、0°を上回って本実施形態のように45°以下とな
るように設定されるのが望ましい。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
切刃の位置を変えることなく、切刃チップが取り付けら
れる取付孔の内周とスライダーの工具内周側を向く壁面
との間の部分の肉厚を確保することができ、切刃チップ
の交換が頻繁に行われてもこの部分にクラックが生じた
りしてしまうのを防いで、スライダーの寿命の延長を図
り、従って工具寿命の延長を図って、円滑かつ安定した
切削加工を促すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態を示すスライダー7の先
端部周辺の拡大図である。
【図2】 従来の切削工具を示す側面図である。
【図3】 図2に示す従来の切削工具を工具先端側から
見た正面図である。
【図4】 図2に示す従来の切削工具における切刃チッ
プ5A,5B,5Cの軸線O回りの回転軌跡である。
【図5】 図2に示す従来の切削工具のスライダー7の
先端部周辺の拡大図である。
【符号の説明】
1 工具本体 5A,5B,5C 切刃チップ 5a 切刃チップ5Aの切刃 5b 切刃チップ5Aのシャンク部 6 凹溝 7 スライダー 7a 取付孔 7b スライダー7の工具内周側を向く側面 15 クランプネジ 16 調整ネジ O 工具本体1の回転軸線 T 工具回転方向 R 切刃5aの移動軌跡
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−304804(JP,A) 特開 平7−51911(JP,A) 特開 平7−112310(JP,A) 特開 平9−38812(JP,A) 特開 平10−225806(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23B 29/034 B23B 41/00 B23B 41/06

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
    溝内に切刃チップを備えたスライダーが該凹溝に沿って
    摺動可能に装着されて成る切削工具であって、上記スラ
    イダーの先端部には、工具後端側に向かうに従い工具外
    周側に向けて傾斜する取付孔が形成されており、上記切
    刃チップはその後端側のシャンク部をこの取付孔に挿入
    して上記スライダーに着脱可能に取り付けられているこ
    とを特徴とする切削工具。
  2. 【請求項2】 上記取付孔の上記軸線に対する傾斜角が
    45°以下に設定されていることを特徴とする請求項1
    に記載の切削工具。
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