JP3716792B2

JP3716792B2 - Cutting tools

Info

Publication number: JP3716792B2
Application number: JP2001389640A
Authority: JP
Inventors: 正治滝口; 俊賀渡部
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2005-11-16
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: JP2003191143A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は切削工具に関するものであり、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に好適な切削工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シリンダーヘッドのバルブ穴において、バルブ穴の開口部周縁にはバルブが頻繁に当たるので、耐久性向上のためにこの開口部周縁に焼結合金等の硬質部材を嵌装することが一般に行われている。このようなシリンダーヘッドのバルブ穴を加工する際には、穴自体を仕上げ加工するガンリーマ等の穴加工工具と、開口部周縁を加工するための切刃チップとを備えた切削工具が用いられる。
【０００３】
従来における、シリンダーヘッドのバルブ穴を加工するための切削工具の一例を図４に示す。
図４において、切削工具ＳＪは、略円錐状に形成されたカッタ本体（工具本体）５１ａと、不図示の工作機械の主軸端等とカッタ本体５１ａとの間に配置されるアダプタ（工具本体）５１ｂとを備えている。カッタ本体５１ａには軸線Ｏに沿ってブシュ５３が設けられており、このブシュ５３にガンリーマ等の穴加工工具５２が嵌挿されるようになっている。円錐状のカッタ本体５１ａの外周には複数の切刃チップ５４（図では１つ）が母線に沿ってスライド可能に設けられている。そして、切削工具ＳＪは工作機械に装着されることによって軸線Ｏまわりに回転するようになっている。
ここで、以下の説明において、カッタ本体５１ａとカッタ本体５１ａに接続されているアダプタ５１ｂとを合わせて工具本体５１と称し、穴加工工具５２が取り付けられる側を先端Ａ、工作機械に取り付けられる側を後端Ｂとする。
【０００４】
工具本体１の内部にはピストン室５６が形成されており、ピストン室５６内には、穴加工工具５２の後端と接続され、軸線Ｏ方向に往復移動可能なピストン５８が配置されている。なお、ピストン室５６内にはガイドロッド５９が設けられており、ピストン５８はガイドロッド５９に案内されつつ軸線Ｏ方向に往復移動する。
【０００５】
ブシュ５３の後端側にはカラー６０が配置されており、カラー６０とピストン５８との間にはスプリング６３が設けられている。スプリング６３は、先端側をカラー６０に支持され、後端側をピストン５８に当接させており、ピストン５８が先端Ａ側に移動しているときに縮められる。すなわち、ピストン５８が先端Ａ側に移動しているとき、スプリング６３はピストン５８を後端Ｂ側に向かって付勢する。
【０００６】
ピストン室５６の後端Ｂ側には、このピストン室５６のうちピストン５８の後端Ｂ側に形成された空間５６Ａに流体（油または空気）を供給可能な流体供給部６２が接続されている。流体供給部６２から空間５６Ａに対して流体が所定量供給されることにより、ピストン５８は供給された流体に基づく圧力の作用によって先端Ａ側に移動するようになっている。
【０００７】
次に、上述した構成を備える切削工具ＳＪによってバルブ穴を加工する方法について図５の模式図を参照しながら説明する。
まず、穴加工工具５２をブシュ５３に挿入し、穴加工工具５２の後端とピストン５８とを接続する。次に、図５（ａ）に示すように、穴加工工具５２を工具本体５１の後端Ｂ側に引き込む。穴加工工具５２の後端Ｂ側への引き込みは、後端Ｂ側に向かって付勢力を有するスプリング６３の作用によって行われる。すなわち、スプリング６３の後端Ｂ側への付勢力によってピストン５８が後端Ｂ側に移動し、このピストン５８の後端Ｂ側への移動に伴って、ピストン５８に接続している穴加工工具５２も後端Ｂ側に移動し、工具本体５１内部に引き込まれる。そして、穴加工工具５２を後端Ｂ側に引き込んだ状態で、工具本体５１を回転させるとともに軸線Ｏに沿って先端Ａ側に送りを与えることにより、工具本体５１先端外周に設けられている複数の切刃チップ５４のうち所定の切刃チップ５４によってバルブ穴の開口部の面取りが行われる。また、他の切刃チップ５４は工具本体５１先端の母線に沿ってスライド可能に設けられており、面取り後、切削工具ＳＪ全体を一旦、僅かに後端Ｂ側に移動させてから、工具本体５１を回転させつつ切刃チップ５４をスライドさせることにより、バルブ穴の開口部周縁にはテーパ面が形成される。
【０００８】
次いで、図５（ｂ）に示すように、切削工具ＳＪ全体を一旦、後端Ｂ側に移動させてから、工具本体５１を回転させつつ、穴加工工具５２を先端Ａ側に突出させるように移動する。このとき、穴加工工具５２の先端Ａ側への移動は、流体供給部６２がピストン室５６の空間５６Ａに対して流体を所定量供給することにより行われる。すなわち、流体供給部６２が空間５６Ａに対して流体を供給することにより空間５６Ａの圧力が上昇し、この圧力上昇に基づいてピストン５８が先端Ａ側に移動し、このピストン５８の先端Ａ側への移動に伴って、ピストン５８に接続されている穴加工工具５２が先端Ａ側へ移動する。ここで、空間５６Ａに対する流体の供給量は、供給した流体に基づく空間５６Ａの圧力がスプリング６３によるピストン５８に対する後端Ｂ側への付勢力より大きくなるように設定されている。
【０００９】
そして、図５（ｃ）に示すように、穴加工工具５２を工具本体５１の先端側に突出させた状態で回転させつつ切削工具ＳＪ全体を先端Ａ側に送ることにより、バルブ穴の内部（バルブガイド穴）の仕上げ加工が行われる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、穴加工工具５２の工具本体５１からの出没動作は、工具本体５１内部のピストン室５６に配置されたピストン５８の移動に基づくものである。そして、ピストン５８の先端Ａ側への移動は、流体供給部６２から空間５６Ａに供給される流体に基づく空間５６Ａの圧力上昇によるものであるのに対して、ピストン５８の後端Ｂ側への移動は、スプリング６３の付勢力によるものである。すなわち、ピストン５８を先端Ａ側へ移動する際、流体供給部６２から供給する単位時間当たりの流体供給量を調整し空間５６Ａの圧力を調整することによって移動速度や移動量が制御できるが、ピストン５８を後端Ｂ側へ移動する際、移動はスプリング６３の付勢力に基づくものなので、移動速度が著しく遅くなったり途中で止まってしまったりするなど不安定（不規則）になる場合があった。このように、従来の切削工具ＳＪでは、ピストン５８に接続された穴加工工具５２の後端Ｂ側への移動動作が不安定（不規則）になってしまうといった問題があった。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、工具本体に取り付けられた穴加工工具の出没動作を素早く安定して行うことができ、効率良く切削作業できる切削工具を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の切削工具は、所定の軸線回りに回転する工具本体と、前記工具本体に取り付けられる穴加工工具と、前記穴加工工具を前記軸線に沿う方向に移動させることにより該穴加工工具の先端を前記工具本体から出没させる移動機構とを備えた切削工具において、
前記移動機構は、前記工具本体の内部に形成された室内において前記軸線方向に移動可能に設けられ、前記穴加工工具の後端と接続されているピストンと、前記室内のうち前記ピストンの軸線方向後端側に形成された第１空間及び前記ピストンの軸線方向先端側に形成された第２空間のそれぞれに流体を供給可能な流体供給部と、前記流体供給部に接続する主流路と、前記主流路の途中から分岐し、前記第１空間に接続する第１流路と、前記主流路の途中から分岐し、前記第２空間に接続する第２流路と、前記流体供給部による前記第１空間及び前記第２空間のそれぞれに対する流体供給動作を切り替える切替装置とを備え、前記切替装置は、前記第１流路及び前記第２流路に接続する第２ピストン室内で、前記工具本体の単位時間当たりの回転数に応じて前記軸線と交わる方向に移動可能に設けられた第２ピストンを備え、前記工具本体の回転による遠心力によって前記第２ピストンが移動し、前記工具本体の単位時間当たりの回転数が所定値以上になったら前記第２流路が遮断され、前記工具本体の単位時間当たりの回転数が所定値未満になったら前記第１流路が遮断されることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、工具本体内部に形成された室内において軸線方向に移動可能なピストンを設け、室内のうちピストンの後端側に形成された第１空間及び先端側に形成された第２空間のそれぞれに、切替装置を用いて流体をそれぞれ独立して供給するようにしたことにより、第１空間に流体を供給することにより第１空間の圧力を上昇させてピストンを先端側に移動し、このピストンに接続されている穴加工工具を先端側に移動できるとともに、第２空間に流体を供給することにより第２空間の圧力を上昇させて穴加工工具を後端側に移動できる。そして、切替装置は、前記第１流路及び前記第２流路に接続する第２ピストン室内で、前記工具本体の単位時間当たりの回転数に応じて前記軸線と交わる方向に移動可能に設けられた第２ピストンを備え、前記工具本体の回転による遠心力によって前記第２ピストンが移動し、前記工具本体の単位時間当たりの回転数が所定値以上になったら前記第２流路が遮断され、穴加工工具を先端側に移動でき、前記工具本体の単位時間当たりの回転数が所定値未満になったら前記第１流路が遮断され穴加工工具を後端側に移動できる。このように、工具本体の単位時間当たりの回転数を調整するだけで穴加工工具の出没動作を行うことができる。したがって、工具本体に取り付けられた穴加工工具の出没動作を簡単な構成で、容易に素早く安定して行うことができ、切削作業を効率良く行うことができる。
【００１８】
請求項２に記載の切削工具は、請求項１記載の切削工具において、前記第２ピストンを前記軸線に対して近づける方向に向かって付勢する付勢部材を備え、前記工具本体の単位時間当たりの回転数が所定値以上になったら、前記第２ピストンが前記軸線に対して離れる方向に移動して前記第２流路が遮断され、前記工具本体の単位時間当たりの回転数が所定値未満になったら、前記付勢部材によって前記第２ピストンが前記軸線に対して近づく方向に移動して前記第１流路が遮断されることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、第２ピストンを軸線に近づける方向に向かって付勢する付勢部材を設けたことにより、工具本体の回転数が低いときは付勢部材の付勢力によって第２ピストンが第１流路を遮断する位置に配置され、回転数が高いときは第２ピストンの遠心力が付勢部材の付勢力にうち勝って第２ピストンが第２流路を遮断する位置に配置される。
ここで、所定値とは、第２ピストンの遠心力が付勢部材の付勢力に対して等しくなる単位時間当たりの工具本体の回転数であり、所定値以上の単位時間当たりの回転数で工具本体が回転すれば、第２ピストンの遠心力が付勢部材の付勢力を上回り、所定値未満の単位時間当たりの回転数で工具本体が回転すれば、第２ピストンの遠心力が付勢部材の付勢力を下回る。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の切削工具について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の切削工具Ｓの一実施形態を示す断面図である。ここで、本実施形態における切削工具Ｓはシリンダーヘッドのバルブ穴を加工する際に用いられるものである。
【００２１】
図１において、切削工具Ｓは、所定の軸線Ｏまわりに回転する工具本体１と、工具本体１に取り付けられる穴加工工具２と、穴加工工具２を軸線Ｏに沿う方向に移動させる移動機構Ｋとを備えている。工具本体１は、略円錐状に形成されたカッタ本体１ａと、不図示の工作機械の主軸端等とカッタ本体１ａとの間に配置されるアダプタ１ｂとによって構成されている。工具本体１の内部には軸線Ｏに沿ってブシュ３が設けられており、このブシュ３にガンリーマ等の穴加工工具２が嵌挿されるようになっている。円錐状のカッタ本体１ａの外周には複数の切刃チップ４（図では１つ）が母線に沿ってスライド可能に設けられている。そして、切削工具Ｓは工作機械に装着されることによって軸線Ｏまわりに回転するようになっている。
ここで、以下の説明において、穴加工工具２が取り付けられる側（カッタ本体１ａ側）を先端Ａ、工作機械に取り付けられる側（アダプタ１ｂ側）を後端Ｂとする。
【００２２】
工具本体１の内部にはピストン室６が形成されており、ピストン室６内には、穴加工工具２の後端と接続され、軸線Ｏ方向に往復移動可能なピストン８が配置されている。なお、ピストン室６内にはガイドロッド９が設けられており、ピストン８はガイドロッド９に案内されつつ軸線Ｏ方向に往復移動する。
【００２３】
ピストン室６内において往復移動するピストン８の軸線Ｏ方向後端側には第１空間６ａ（図２参照）が形成され、先端側には第２空間６ｂが形成されるようになっている。そして、ピストン室６には、このピストン室６の第１空間６ａ及び第２空間６ｂのそれぞれに対して流体を供給可能な流体供給部１２が、主流路１５及び第１，第２流路１５ａ，１５ｂを介して接続されている。また、流体供給部１２には、この流体供給部１２の動作を制御する制御装置ＣＯＮＴが接続されている。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、流体供給部１２からピストン室６に対して供給される単位時間当たりの液体供給量を制御する。
ここで、本実施形態において、流体供給部１２はピストン室６に対して油を供給するようになっており、ピストン室６は油圧室となっている。なお、流体供給部１２はピストン室６に対して空気等の気体を供給してもよい。
【００２４】
流体供給部１２には主流路１５が接続している。主流路１５は工具本体１の後端側において軸線Ｏに沿って形成されており、流体供給部１２から供給された流体はまず主流路１５を流れるようになっている。主流路１５は、ピストン室６外方後端Ｂ側において途中から第１流路１５ａと第２流路１５ｂとに分岐している。そして、第１流路１５ａはピストン室６の第１空間６ａに接続し、第２流路１５ｂはピストン室６の第２空間６ｂに接続している。
【００２５】
ここで、第１流路１５ａは、軸線Ｏを挟んで対向するように２つ（２系統）設けられている。同様に、第２流路１５ｂは、軸線Ｏを挟んで対向するように２つ（２系統）設けられている。したがって、第１空間６ａに対して、２つの第１流路１５ａから流体が供給されるようになっており、第２空間６ｂに対して、２つの第２流路１５ｂから流体が供給されるようになっている。
【００２６】
工具本体１は、主流路１５から分岐した第１流路１５ａ及び第２流路１５ｂのそれぞれに対して接続する第２ピストン室２１を備えている。第２ピストン室２１も２つ設けられている。図３の拡大図に示すように、この第２ピストン室２１は、並列する第１流路１５ａ及び第２流路１５ｂのそれぞれにまたがって形成されている。そして、主流路１５から第１流路１５ａに流通した流体は、第２ピストン室２１を介して第１空間６ａに供給される。同様に、主流路１５から第２流路１５ｂに流通した流体は、第２ピストン室２１を介して第２空間６ｂに供給される。
【００２７】
第２ピストン室２１には、この第２ピストン室２１内部において軸線Ｏと交わる方向に移動可能に設けられた第２ピストン（切替装置）２０が配置されている。第２ピストン２０は内部流路２４を有している。内部流路２４は、図３に示すように、第２ピストン２０を軸線Ｏ方向に貫通するように形成されている。
【００２８】
そして、図３（ａ）に示すように、第２ピストン２０が軸線Ｏに対して近づく方向に移動した際、第２ピストン２０の周壁面２０ａが第１流路１５ａと第２ピストン室２１との接続口ｋ１を塞いで、第１流路１５ａが遮断されるようになっている。このとき、第２流路１５ｂは、第２ピストン２０の内部流路２４を介して流体の流通を可能としている。
【００２９】
一方、図３（ｂ）に示すように、第２ピストン２０が軸線Ｏに対して離れる方向に移動した際、第２ピストン２０の周壁面２０ｂが第２流路１５ｂと第２ピストン室２１との接続口ｋ２を塞いで、第２流路１５ｂが遮断されるようになっている。このとき、第１流路１５ｂは、第２ピストン室２１を介して流体の流通を可能としている。
【００３０】
このように、第２ピストン２０は第２ピストン室２１内で軸線Ｏと交わる方向に往復移動することにより、第１流路１５ａを接続状態とした際に第２流路１５ｂを非接続状態とし、第２流路１５ｂを接続状態とした際に第１流路１５ａを非接続状態とする。そして、第２ピストン２０の往復移動に応じて、主流路１５からの流体は第１流路１５ａを介して第１空間６ａに供給されるか、第２流路１５ｂを介して第２空間６ｂに供給されるようになっている。すなわち、第２ピストン２０の往復移動によって、液体供給部１２から主流路１５を介して供給された液体の第１空間６ａ及び第２空間６ｂのそれぞれに対する液体供給動作が切り替えられるようになっている。
【００３１】
第２ピストン２０のうち、軸線Ｏに対して反対側の端面（すなわち第２ピストン２０の外側端面）２０ｂにはスプリング（付勢部材）２３が配置されている。このスプリング２３は、第２ピストン２０の端面２０ｂのうち断面視コ字状に形成された溝部と、ストッパ部材２５との間に配置されている。ストッパ部材２５は、工具本体１の外部と第２ピストン室２１とを連通するように軸線Ｏと交わる方向に形成された貫通穴の雌ネジ溝２６ｂに螺合可能な雄ネジ溝２６ａを備えており、雄ネジ溝２６ａと雌ネジ溝２６ｂとをねじ込むことにより、ストッパ部材２５の軸線Ｏと交わる方向における位置が調整されるとともに、ストッパ部材２５と第２ピストン２０との間におけるスプリング２３の弾性変形量を調整可能となっている。そして、スプリング２３の弾性変形量を調整することによって、スプリング２３の第２ピストン２０に対する付勢力が調整可能となっている。
【００３２】
ここで、スプリング２３は、第２ピストン２０が軸線Ｏに対して離れる方向に移動している際にも、つまり、図３（ａ）に示すように、第２ピストン２０の内側端面２０ｃと第２ピストン室２１の内壁面とが当接状態にあるときにも、縮められるように変形されている。すなわち、第２ピストン２０は第２ピストン室２１内においてスプリング２３によって軸線Ｏに対して近づける方向に向かって付勢されている。
【００３３】
次に、上述した構成を備える切削工具Ｓを用いて切削作業する際の動作について説明する。なお、実際の切削手順は図５を用いて説明した手順と同様であるので、以下ではその説明を省略する。
まず、穴加工工具２をブシュ３に挿入し、穴加工工具２の後端とピストン８とを接続する。なお、ここで、穴加工工具２の最先端部２ａ（図１参照）の径は、最先端部２ａより後端Ｂ側の仕上げ切削部２ｂより小さく設定されている。こうすることにより、穴仕上げ加工をする際、最先端部２ａによって所定精度で仕上げ加工を行った後、仕上げ切削部２ｂで高精度に仕上げ加工できる。
【００３４】
バルブ穴内部の仕上げ加工を行う前の状態において、流体供給部１２は、制御装置ＣＯＮＴの制御のもとで、単位時間当たり所定量の流体を主流路１５に対して供給する。このとき、切削工具Ｓの工具本体１は回転しておらず、第２ピストン２０はスプリング２３の付勢力によって軸線Ｏに対して近づく方向に移動されている。したがって、流体供給部１２から主流路１５に供給された流体は、図１や図３（ａ）に示すように、第２流路１５ｂ及び第２ピストン２０の内部流路２４を介してピストン室６のうち第２空間６ｂに供給される。単位時間当たり所定量の流体を供給された第２空間６ｂは、供給された流体に基づく圧力の作用で、ピストン８を後端Ｂ側に移動させる。ここで、流体供給部１２からピストン室６の第２空間６ｂに対して供給される単位時間当たりの流体供給量は、第２空間６ｂの圧力を上昇させ、ピストン８を後端Ｂ側に移動させるために十分な所定量である。この所定量は、実験などによって予め求められている。したがって、図１に示すように、工具本体１が回転していない状態において、ピストン８に接続している穴加工工具２は、工具本体１の内部に没した状態となる。
【００３５】
バルブ穴内部の仕上げ加工をするために工具本体１を回転させると、第２ピストン２０は工具本体１の回転に基づく遠心力によって、軸線Ｏに対して離れる方向に移動しようとする。そして、工具本体１の単位時間当たりの回転数が所定値以上になると、第２ピストン２０の遠心力がスプリング２３の付勢力にうち勝って、第２ピストン２０は軸線Ｏに対して離れる方向に移動する。軸線Ｏに対して離れる方向に第２ピストン２０が移動すると、図３（ｂ）を用いて説明したように、やがて、第２流路１５ｂが第２ピストン２０の周壁面２０ａによって遮断されるとともに、流体供給部１２と第１空間６ａとが、主流路１５及び第１流路１５ａ及び第２ピストン室２１を介して接続される。すると、第１空間６ａに対して流体供給部１２から流体が供給されるので、第１空間６ａの圧力が上昇し、この圧力の作用によってピストン８が先端Ａ側に移動される。そして、図２に示すように、ピストン８の先端Ａ側への移動に伴って穴加工工具２が工具本体１から突出するように移動される。
【００３６】
穴加工工具２を後端Ｂに移動させる際には、工具本体１の単位時間当たりの回転数が所定値未満に設定される。単位時間当たりの回転数が低下することにより第２ピストン２０の遠心力が低下し、第２ピストン室２１内の第２ピストン２０は、スプリング２３の付勢力によって軸線Ｏに対して近づく方向に移動される。すると、図３（ａ）を用いて説明したように、第１流路１５ａが第２ピストン２０の周壁面２０ａによって遮断されるとともに、流体供給部１２と第２空間６ｂとが、主流路１５及び第２流路１５ｂ及び第２ピストン２０の内部流路２４を介して接続される。すると、第２空間６ｂに対して流体供給部１２から流体が供給されるので、第２空間６ｂの圧力が上昇し、この圧力の作用によってピストン８が後端Ｂ側に移動される。そして、図１に示すように、ピストン８の後端Ｂ側への移動に伴って穴加工工具２が工具本体１に没するように移動される。
【００３７】
ここで、ピストン８が先端Ａ側から後端Ｂ側に移動する際に、第１空間６ａに流体が満たされているが、このときの第１空間６ａの流体は、第１空間６ａと工具本体１の外部とを連通しフィルタを備えた排出口（不図示）から工具本体１外部に排出されるので、ピストン８の移動は妨げられない。このとき、排出口の径はピストン８（ピストン室６）の径より十分小さく設定されている。
【００３８】
一方、ピストン８が後端Ｂ側から先端Ａ側に移動する際に、第２空間６ｂに満たされている流体は、ピストン８の前端面と後端面とを連通する排出口（不図示）及び穴加工工具２の内部に軸線Ｏに沿って形成されている流路（不図示）を介して穴加工工具２の先端から排出されるので、ピストン８の移動は妨げられない。このとき、排出口の径はピストン８（ピストン室６）の径より十分小さく設定されている。
【００３９】
以上説明したように、工具本体１の内部に形成されたピストン室６内に軸線Ｏ方向に移動可能なピストン８を設け、ピストン室６内のうちピストン８の後端Ｂ側に形成された第１空間６ａ及び先端Ａ側に形成された第２空間６ｂのそれぞれに、切替装置としての第２ピストン２０を用いて流体をそれぞれ独立して供給するようにしたことにより、第１空間６ａに流体を供給することによってピストン８に接続されている穴加工工具２を先端Ａ側に移動できるとともに、第２空間６ｂに流体を供給することによって穴加工工具２を後端Ｂ側に移動できる。そして、第２ピストン２０は、工具本体１の単位時間当たりの回転数に応じて切り替え動作を行うので、例えば穴加工を行う際に工具本体１を高速に回転させることにより穴加工工具２を先端Ａ側に移動でき、低速に回転させることにより穴加工工具２を後端Ｂ側に移動できる。このように、工具本体１の単位時間当たりの回転数を調整するだけで穴加工工具２の出没動作を行うことができる。したがって、工具本体１に取り付けられた穴加工工具２の出没動作を素早く行うことができ、切削作業を効率良く行うことができる。
【００４０】
そして、切替装置を、工具本体１の単位時間当たりの回転数に応じて軸線Ｏと交わる方向に移動する第２ピストン２０によって構成したので、この第２ピストン２０を工具本体１の単位時間当たりの回転数に応じて移動させるだけで、流体供給部１２と第１空間６ａとを接続する第１流路１５ａ、及び流体供給部１２と第２空間６ｂとを接続する第２流路１５ｂのいずれか一方を遮断し、第１空間６ａ及び第２空間６ｂのそれぞれに対する流体の供給を切り替えることができる。
【００４１】
第２ピストン２０は、工具本体１の単位時間当たりの回転数が高くなったら遠心力によって第２流路１５ｂを遮断するように移動し、回転数が低くなったら第１流路１５ａを遮断するように移動するように設定されているので、第１空間６ａ及び第２空間６ｂに対する流体供給の切り替え動作を簡易な構成で容易に行うことができる。
【００４２】
そして、第２ピストン２０を軸線Ｏに近づける方向に向かって付勢するスプリング２３を設けたことにより、工具本体１の単位時間当たりの回転数が低いときはスプリング２３の付勢力によって第２ピストン２０が第１流路１５ａを遮断する位置に配置され、回転数が高いときは第２ピストン２０の遠心力がスプリング２３の付勢力にうち勝って第２ピストン２０が第２流路１５ｂを遮断する位置に配置されるようになる。このように、簡易な構成で第１空間６ａ及び第２空間６ｂのそれぞれに対する流体の切り替えを行うことができる。
【００４３】
なお、上記実施形態では、第２ピストン２０の移動は工具本体１の回転による遠心力に基づくものであるが、圧電素子などのアクチュエータを第２ピストン２０に接続し、工具本体１の単位時間当たりの回転数が所定値以上になったら、アクチュエータを駆動して第２流路１５ｂを遮断するように第２ピストン２０を移動し、回転数が所定値未満になったら、アクチュエータを駆動して第１流路１５ａを遮断するように第２ピストン２０を移動してもよい。この場合、アクチュエータは、工具本体１に取り付けられ単位時間当たりの回転数を検出可能なセンサの検出結果に基づいて駆動されるようにしてもよい。一方、本実施形態のように、付勢部材２３で第２ピストン２０を付勢し、工具本体１の回転に基づく遠心力によって移動させる構成とすることにより、簡易な構成でアクチュエータを必要とすることなく流路の切り替えを容易に行うことができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、穴加工工具の先端側及び後端側への移動は、ピストンの後端側の空間である第１空間及びピストンの先端側の空間である第２空間のそれぞれに対する流体の供給動作の切り替えによって行われるので、ピストンに接続された穴加工工具の移動を素早く行うことができる。そして、切替装置は、工具本体の回転数に応じて第１空間及び第２空間のそれぞれに対する流体の切り替え動作を行うので、工具本体の単位時間当たりの回転数を変化させるだけで穴加工工具を移動できる。したがって、工具本体に取り付けられた穴加工工具の出没動作を素早く安定して行うことができ、切削作業を効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の切削工具の一実施形態を示す断面図であって、穴加工工具が後端側に移動している状態を示す図である。
【図２】本発明の切削工具の一実施形態を示す断面図であって、穴加工工具が先端側に移動している状態を示す図である。
【図３】切替装置近傍の拡大断面図であって、（ａ）は第２空間に対して流体が供給されている状態を示す図、（ｂ）は第１空間に対して流体が供給されている状態を示す図である。
【図４】従来の切削工具の一例を示す断面図である。
【図５】従来の切削工具の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１工具本体
２穴加工工具
６ピストン室（室）
６ａ第１空間
６ｂ第２空間
８ピストン
１２流体供給部
１５主流路
１５ａ第１流路
１５ｂ第２流路
２０第２ピストン（切替装置）
２１第２ピストン室
２３スプリング（付勢部材）
Ａ先端
Ｂ後端
ＣＯＮＴ制御装置
Ｋ移動機構
Ｏ軸線
Ｓ切削工具[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cutting tool, and more particularly to a cutting tool suitable for machining a valve hole in a cylinder head of an engine.
[0002]
[Prior art]
In the valve hole of the cylinder head, since the valve frequently hits the periphery of the opening of the valve hole, a hard member such as a sintered alloy is generally fitted to the periphery of the opening to improve the durability. . When machining such a valve hole of a cylinder head, a cutting tool provided with a hole machining tool such as a gun reamer for finishing the hole itself and a cutting edge tip for machining the periphery of the opening is used.
[0003]
An example of a conventional cutting tool for machining a valve hole of a cylinder head is shown in FIG.
In FIG. 4, a cutting tool SJ includes a cutter main body (tool main body) 51a formed in a substantially conical shape, and an adapter (tool main body) disposed between a spindle end of a machine tool (not shown) and the cutter main body 51a. 51b. A bush 53 is provided on the cutter body 51a along the axis O, and a hole machining tool 52 such as a gun reamer is fitted into the bush 53. A plurality of cutting edge tips 54 (one in the figure) are provided on the outer periphery of the conical cutter body 51a so as to be slidable along the generatrix. Then, the cutting tool SJ is rotated around the axis O by being mounted on the machine tool.
Here, in the following description, the cutter body 51a and the adapter 51b connected to the cutter body 51a are collectively referred to as the tool body 51, and the side on which the hole machining tool 52 is attached is the tip A, and the side attached to the machine tool. Is the rear end B.
[0004]
A piston chamber 56 is formed inside the tool body 1, and a piston 58 that is connected to the rear end of the hole machining tool 52 and can reciprocate in the direction of the axis O is disposed in the piston chamber 56. A guide rod 59 is provided in the piston chamber 56, and the piston 58 reciprocates in the direction of the axis O while being guided by the guide rod 59.
[0005]
A collar 60 is disposed on the rear end side of the bush 53, and a spring 63 is provided between the collar 60 and the piston 58. The spring 63 is supported on the front end side by the collar 60, the rear end side is in contact with the piston 58, and is contracted when the piston 58 moves to the front end A side. That is, when the piston 58 is moving to the front end A side, the spring 63 biases the piston 58 toward the rear end B side.
[0006]
A fluid supply portion 62 that can supply fluid (oil or air) to a space 56 </ b> A formed on the rear end B side of the piston 58 in the piston chamber 56 is connected to the rear end B side of the piston chamber 56. . When a predetermined amount of fluid is supplied from the fluid supply unit 62 to the space 56A, the piston 58 moves to the tip A side by the action of pressure based on the supplied fluid.
[0007]
Next, a method of machining a valve hole with the cutting tool SJ having the above-described configuration will be described with reference to the schematic diagram of FIG.
First, the hole machining tool 52 is inserted into the bush 53 and the rear end of the hole machining tool 52 and the piston 58 are connected. Next, as shown in FIG. 5A, the hole machining tool 52 is pulled to the rear end B side of the tool body 51. Retraction of the hole machining tool 52 toward the rear end B is performed by the action of a spring 63 having a biasing force toward the rear end B. That is, the piston 58 is moved to the rear end B side by the biasing force toward the rear end B side of the spring 63, and the drilling tool connected to the piston 58 as the piston 58 moves to the rear end B side. 52 also moves to the rear end B side and is pulled into the tool body 51. Then, the tool body 51 is rotated in the state in which the drilling tool 52 is pulled to the rear end B side, and a feed is given to the tip end A side along the axis O, thereby providing a plurality of tips provided on the outer periphery of the tip end of the tool body 51. The opening portion of the valve hole is chamfered by a predetermined cutting edge tip 54 of the cutting edge tips 54. Further, the other cutting edge tip 54 is provided so as to be slidable along the generatrix at the tip of the tool body 51. After chamfering, the entire cutting tool SJ is once moved slightly to the rear end B side, and then the tool body. By sliding the cutting edge tip 54 while rotating 51, a tapered surface is formed at the periphery of the opening of the valve hole.
[0008]
Next, as shown in FIG. 5B, the entire cutting tool SJ is once moved to the rear end B side, and then the tool body 51 is rotated so that the hole machining tool 52 protrudes to the front end A side. Moving. At this time, the movement of the hole machining tool 52 toward the tip A is performed by the fluid supply unit 62 supplying a predetermined amount of fluid to the space 56 </ b> A of the piston chamber 56. That is, when the fluid supply unit 62 supplies the fluid to the space 56 </ b> A, the pressure in the space 56 </ b> A increases, and the piston 58 moves to the tip A side based on this pressure increase, and toward the tip A side of the piston 58. With this movement, the drilling tool 52 connected to the piston 58 moves to the tip A side. Here, the amount of fluid supplied to the space 56A is set such that the pressure in the space 56A based on the supplied fluid is greater than the biasing force of the spring 63 toward the rear end B with respect to the piston 58.
[0009]
Then, as shown in FIG. 5 (c), the entire cutting tool SJ is sent to the tip A side while rotating the hole machining tool 52 in a state of protruding to the tip side of the tool body 51, so that the inside of the valve hole ( Finishing of the valve guide hole) is performed.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the movement operation of the drilling tool 52 from the tool main body 51 is based on the movement of the piston 58 arranged in the piston chamber 56 inside the tool main body 51. The movement of the piston 58 toward the front end A is due to the pressure increase in the space 56A based on the fluid supplied from the fluid supply unit 62 to the space 56A, whereas the movement toward the rear end B of the piston 58 is performed. The movement is due to the biasing force of the spring 63. That is, when moving the piston 58 toward the tip A, the moving speed and the moving amount can be controlled by adjusting the fluid supply amount per unit time supplied from the fluid supply unit 62 and adjusting the pressure in the space 56A. When moving 58 to the rear end B side, the movement is based on the urging force of the spring 63, so the movement speed may become extremely slow or stop halfway, and may become unstable (irregular). . As described above, the conventional cutting tool SJ has a problem that the movement operation to the rear end B side of the drilling tool 52 connected to the piston 58 becomes unstable (irregular).
[0011]
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a cutting tool capable of quickly and stably performing a protruding and retracting operation of a drilling tool attached to a tool body and capable of performing an efficient cutting operation. With the goal.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the cutting tool according to claim 1 includes a tool main body that rotates around a predetermined axis, a hole machining tool that is attached to the tool main body, and a direction along the axis along the hole machining tool. In a cutting tool provided with a moving mechanism for moving the tip of the hole machining tool out of and into the tool body by moving to
The moving mechanism is provided so as to be movable in the axial direction in a chamber formed inside the tool body, and connected to a rear end of the drilling tool, and in the axial direction of the piston in the chamber A fluid supply section capable of supplying fluid to each of the first space formed on the rear end side and the second space formed on the front end side in the axial direction of the piston; A main channel connected to the fluid supply unit, a first channel branched from the middle of the main channel, and a first channel connected to the first space; a second channel branched from the middle of the main channel and connected to the second space; Two flow paths; A switching device that switches a fluid supply operation to each of the first space and the second space by the fluid supply unit, the switching device, A second piston provided in a second piston chamber connected to the first flow path and the second flow path so as to be movable in a direction crossing the axis according to the number of rotations per unit time of the tool body; The second piston is moved by the centrifugal force generated by the rotation of the tool body, and when the rotation number per unit time of the tool body reaches a predetermined value or more, the second flow path is shut off, and the unit time of the tool body is The first flow path is blocked when the number of revolutions is less than a predetermined value. .
[0013]
According to the present invention, the piston that is movable in the axial direction is provided in the chamber formed inside the tool body, and the first space formed on the rear end side of the piston and the second space formed on the tip side in the chamber. Since each of the fluids is independently supplied using a switching device, the fluid is supplied to the first space to increase the pressure of the first space and move the piston to the tip side. The drilling tool connected to the piston can be moved to the front end side, and by supplying a fluid to the second space, the pressure in the second space can be increased to move the drilling tool to the rear end side. And the switching device A second piston provided in a second piston chamber connected to the first flow path and the second flow path so as to be movable in a direction crossing the axis according to the number of rotations per unit time of the tool body; The second piston is moved by the centrifugal force generated by the rotation of the tool body, and the second flow path is shut off when the rotation number per unit time of the tool body exceeds a predetermined value. The hole drilling tool can be moved to the tip side, When the number of rotations per unit time of the tool body becomes less than a predetermined value, the first flow path is shut off. The drilling tool can be moved to the rear end side. Thus, the boring tool can be moved in and out only by adjusting the number of rotations per unit time of the tool body. Therefore, the drilling operation of the hole drilling tool attached to the tool body Easy configuration and easy It can be performed quickly and stably, and the cutting operation can be performed efficiently.
[0018]
Claim 2 The cutting tool described in Claim 1 The cutting tool according to claim 1, further comprising an urging member that urges the second piston toward a direction closer to the axis, and when the number of revolutions per unit time of the tool body becomes a predetermined value or more, When the second piston moves in a direction away from the axis and the second flow path is blocked, and the rotational speed per unit time of the tool body becomes less than a predetermined value, the second piston is moved by the biasing member. Is moved in a direction approaching the axis and the first flow path is blocked.
[0019]
According to the present invention, by providing the urging member that urges the second piston toward the axis, the second piston is moved by the urging force of the urging member when the rotational speed of the tool body is low. When the rotational speed is high, the second piston is disposed at a position where the second piston blocks the second flow path by overcoming the biasing force of the biasing member. .
Here, the predetermined value is the number of rotations of the tool body per unit time at which the centrifugal force of the second piston becomes equal to the urging force of the urging member. If the main body rotates, the centrifugal force of the second piston exceeds the urging force of the urging member, and if the tool body rotates at a rotational speed per unit time less than a predetermined value, the centrifugal force of the second piston urges the urging member. Less than
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the cutting tool of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a cutting tool S of the present invention. Here, the cutting tool S in this embodiment is used when machining the valve hole of the cylinder head.
[0021]
In FIG. 1, a cutting tool S includes a tool body 1 that rotates around a predetermined axis O, a drilling tool 2 that is attached to the tool body 1, and a moving mechanism K that moves the drilling tool 2 in a direction along the axis O. And. The tool body 1 includes a cutter body 1a formed in a substantially conical shape, and an adapter 1b disposed between a spindle end of a machine tool (not shown) and the cutter body 1a. A bush 3 is provided inside the tool body 1 along the axis O, and a hole machining tool 2 such as a gun reamer is fitted into the bush 3. A plurality of cutting edge tips 4 (one in the figure) are provided on the outer periphery of the conical cutter body 1a so as to be slidable along the generatrix. The cutting tool S is rotated around the axis O by being mounted on the machine tool.
Here, in the following description, the side where the drilling tool 2 is attached (the cutter body 1a side) is the front end A, and the side attached to the machine tool (the adapter 1b side) is the rear end B.
[0022]
A piston chamber 6 is formed inside the tool body 1, and a piston 8 connected to the rear end of the hole machining tool 2 and capable of reciprocating in the direction of the axis O is disposed in the piston chamber 6. A guide rod 9 is provided in the piston chamber 6, and the piston 8 reciprocates in the direction of the axis O while being guided by the guide rod 9.
[0023]
A first space 6a (see FIG. 2) is formed on the rear end side in the axis O direction of the piston 8 that reciprocates in the piston chamber 6, and a second space 6b is formed on the front end side. In the piston chamber 6, a fluid supply unit 12 capable of supplying fluid to each of the first space 6 a and the second space 6 b of the piston chamber 6 includes a main channel 15 and first and second channels 15 a. , 15b. The fluid supply unit 12 is connected to a control device CONT that controls the operation of the fluid supply unit 12. Specifically, the control device CONT controls the liquid supply amount per unit time supplied from the fluid supply unit 12 to the piston chamber 6.
Here, in this embodiment, the fluid supply unit 12 supplies oil to the piston chamber 6, and the piston chamber 6 is a hydraulic chamber. The fluid supply unit 12 may supply a gas such as air to the piston chamber 6.
[0024]
A main flow path 15 is connected to the fluid supply unit 12. The main channel 15 is formed along the axis O on the rear end side of the tool body 1, and the fluid supplied from the fluid supply unit 12 first flows through the main channel 15. The main channel 15 branches from the middle to the first channel 15a and the second channel 15b on the piston chamber 6 outer rear end B side. The first flow path 15 a is connected to the first space 6 a of the piston chamber 6, and the second flow path 15 b is connected to the second space 6 b of the piston chamber 6.
[0025]
Here, two (two systems) first flow paths 15a are provided so as to face each other across the axis O. Similarly, the two 2nd channel | paths 15b are provided so that it may oppose on both sides of the axis line O (2 systems). Therefore, fluid is supplied from the two first flow paths 15a to the first space 6a, and fluid is supplied from the two second flow paths 15b to the second space 6b. It is like that.
[0026]
The tool body 1 includes a second piston chamber 21 connected to each of the first flow path 15a and the second flow path 15b branched from the main flow path 15. Two second piston chambers 21 are also provided. As shown in the enlarged view of FIG. 3, the second piston chamber 21 is formed across the first flow path 15a and the second flow path 15b which are arranged in parallel. The fluid flowing from the main flow path 15 to the first flow path 15 a is supplied to the first space 6 a via the second piston chamber 21. Similarly, the fluid flowing from the main channel 15 to the second channel 15b is supplied to the second space 6b via the second piston chamber 21.
[0027]
The second piston chamber 21 is provided with a second piston (switching device) 20 provided inside the second piston chamber 21 so as to be movable in a direction crossing the axis O. The second piston 20 has an internal flow path 24. As shown in FIG. 3, the internal flow path 24 is formed so as to penetrate the second piston 20 in the direction of the axis O.
[0028]
And when the 2nd piston 20 moves to the direction which approaches the axis line O, as shown to Fig.3 (a), the surrounding wall surface 20a of the 2nd piston 20 is the 1st flow path 15a, the 2nd piston chamber 21, and The first flow path 15a is blocked by closing the connection port k1. At this time, the second flow path 15 b allows fluid to flow through the internal flow path 24 of the second piston 20.
[0029]
On the other hand, as shown in FIG. 3 (b), when the second piston 20 moves away from the axis O, the peripheral wall surface 20b of the second piston 20 is connected to the second flow path 15b, the second piston chamber 21, and the like. The second channel 15b is blocked by closing the connection port k2. At this time, the first flow path 15 b allows fluid to flow through the second piston chamber 21.
[0030]
In this way, the second piston 20 reciprocates in the direction intersecting the axis O in the second piston chamber 21, so that the second flow path 15b is disconnected when the first flow path 15a is connected. When the second flow path 15b is connected, the first flow path 15a is disconnected. Then, according to the reciprocation of the second piston 20, the fluid from the main flow path 15 is supplied to the first space 6a via the first flow path 15a or the second space 6b via the second flow path 15b. To be supplied. That is, the reciprocating movement of the second piston 20 switches the liquid supply operation of the liquid supplied from the liquid supply unit 12 via the main flow path 15 to each of the first space 6a and the second space 6b. .
[0031]
A spring (biasing member) 23 is disposed on an end surface (that is, an outer end surface of the second piston 20) 20 b on the opposite side to the axis O of the second piston 20. The spring 23 is disposed between the stopper member 25 and a groove portion formed in a U-shape in cross section in the end surface 20 b of the second piston 20. The stopper member 25 includes a male screw groove 26a that can be screwed into a female screw groove 26b of a through hole formed in a direction intersecting the axis O so as to communicate the outside of the tool body 1 and the second piston chamber 21. The position of the stopper member 25 in the direction intersecting the axis O is adjusted by screwing the male screw groove 26a and the female screw groove 26b, and the elasticity of the spring 23 between the stopper member 25 and the second piston 20 is adjusted. The amount of deformation can be adjusted. Then, by adjusting the elastic deformation amount of the spring 23, the urging force of the spring 23 against the second piston 20 can be adjusted.
[0032]
Here, even when the second piston 20 moves in a direction away from the axis O, that is, as shown in FIG. 3A, the spring 23 and the inner end face 20c of the second piston 20 Even when the inner wall surface of the two-piston chamber 21 is in contact, it is deformed so as to be contracted. That is, the second piston 20 is urged in the second piston chamber 21 toward the axis O by the spring 23.
[0033]
Next, the operation | movement at the time of cutting work using the cutting tool S provided with the structure mentioned above is demonstrated. Since the actual cutting procedure is the same as the procedure described with reference to FIG. 5, the description thereof is omitted below.
First, the drilling tool 2 is inserted into the bush 3 and the rear end of the drilling tool 2 and the piston 8 are connected. Here, the diameter of the most advanced portion 2a (see FIG. 1) of the drilling tool 2 is set smaller than the finish cutting portion 2b on the rear end B side from the most advanced portion 2a. By carrying out like this, when performing hole finishing, after finishing with the predetermined precision by the most advanced part 2a, it can finish with high precision by the finishing cutting part 2b.
[0034]
In a state before finishing the inside of the valve hole, the fluid supply unit 12 supplies a predetermined amount of fluid per unit time to the main flow path 15 under the control of the control device CONT. At this time, the tool body 1 of the cutting tool S is not rotating, and the second piston 20 is moved in a direction approaching the axis O by the biasing force of the spring 23. Therefore, the fluid supplied from the fluid supply unit 12 to the main flow path 15 passes through the second flow path 15b and the internal flow path 24 of the second piston 20 as shown in FIG. 1 and FIG. 6 is supplied to the second space 6b. The second space 6b supplied with a predetermined amount of fluid per unit time moves the piston 8 to the rear end B side by the action of pressure based on the supplied fluid. Here, the fluid supply amount per unit time supplied from the fluid supply unit 12 to the second space 6b of the piston chamber 6 increases the pressure of the second space 6b and moves the piston 8 to the rear end B side. It is a predetermined amount sufficient to make it. This predetermined amount is obtained in advance by experiments or the like. Therefore, as shown in FIG. 1, the drilling tool 2 connected to the piston 8 is in a state of being submerged in the tool body 1 when the tool body 1 is not rotating.
[0035]
When the tool body 1 is rotated to finish the inside of the valve hole, the second piston 20 tends to move away from the axis O by the centrifugal force based on the rotation of the tool body 1. When the rotational speed per unit time of the tool body 1 becomes a predetermined value or more, the centrifugal force of the second piston 20 overcomes the urging force of the spring 23 and the second piston 20 moves away from the axis O. Moving. When the second piston 20 moves in the direction away from the axis O, the second flow path 15b is eventually blocked by the peripheral wall surface 20a of the second piston 20 as described with reference to FIG. The fluid supply unit 12 and the first space 6 a are connected via the main flow path 15, the first flow path 15 a, and the second piston chamber 21. Then, since the fluid is supplied from the fluid supply unit 12 to the first space 6a, the pressure in the first space 6a rises, and the piston 8 is moved to the tip A side by the action of this pressure. Then, as shown in FIG. 2, the drilling tool 2 is moved so as to protrude from the tool body 1 as the piston 8 moves toward the tip A side.
[0036]
When the drilling tool 2 is moved to the rear end B, the number of rotations per unit time of the tool body 1 is set to be less than a predetermined value. The centrifugal force of the second piston 20 decreases due to a decrease in the number of revolutions per unit time, and the second piston 20 in the second piston chamber 21 moves in a direction approaching the axis O by the biasing force of the spring 23. Is done. Then, as described with reference to FIG. 3A, the first flow path 15 a is blocked by the peripheral wall surface 20 a of the second piston 20, and the fluid supply unit 12 and the second space 6 b are connected to the main flow path 15. The second flow path 15b and the internal flow path 24 of the second piston 20 are connected. Then, since the fluid is supplied from the fluid supply unit 12 to the second space 6b, the pressure in the second space 6b increases, and the piston 8 is moved to the rear end B side by the action of this pressure. Then, as shown in FIG. 1, the drilling tool 2 is moved so as to be submerged in the tool body 1 as the piston 8 moves toward the rear end B side.
[0037]
Here, when the piston 8 moves from the front end A side to the rear end B side, the fluid is filled in the first space 6a. At this time, the fluid in the first space 6a includes the first space 6a and the tool. Since the outside of the main body 1 communicates with the outside of the tool main body 1 through a discharge port (not shown) provided with a filter, the movement of the piston 8 is not hindered. At this time, the diameter of the discharge port is set to be sufficiently smaller than the diameter of the piston 8 (piston chamber 6).
[0038]
On the other hand, when the piston 8 moves from the rear end B side to the front end A side, the fluid filled in the second space 6b is connected to a discharge port (not shown) that connects the front end surface and the rear end surface of the piston 8; Since it is discharged | emitted from the front-end | tip of the drilling tool 2 via the flow path (not shown) formed in the inside of the drilling tool 2 along the axis O, the movement of piston 8 is not prevented. At this time, the diameter of the discharge port is set to be sufficiently smaller than the diameter of the piston 8 (piston chamber 6).
[0039]
As described above, the piston 8 movable in the direction of the axis O is provided in the piston chamber 6 formed in the tool body 1, and the piston chamber 6 is formed on the rear end B side of the piston 8. Since the fluid is independently supplied to each of the first space 6a and the second space 6b formed on the tip A side by using the second piston 20 as a switching device, the fluid is supplied to the first space 6a. The hole machining tool 2 connected to the piston 8 can be moved to the front end A side, and the hole machining tool 2 can be moved to the rear end B side by supplying fluid to the second space 6b. Since the second piston 20 performs a switching operation according to the number of rotations per unit time of the tool body 1, for example, when drilling, the tool body 1 is rotated at a high speed to bring the hole machining tool 2 to the tip. The hole machining tool 2 can be moved to the rear end B side by moving to the A side and rotating at a low speed. In this way, the boring tool 2 can be moved in and out only by adjusting the rotational speed per unit time of the tool body 1. Therefore, it is possible to quickly move the hole machining tool 2 attached to the tool body 1 so that the cutting operation can be performed efficiently.
[0040]
And since the switching device was comprised by the 2nd piston 20 which moves to the direction which cross | intersects the axis line O according to the rotation speed per unit time of the tool main body 1, this 2nd piston 20 per unit time of the tool main body 1 is comprised. Any one of the first flow path 15a that connects the fluid supply section 12 and the first space 6a and the second flow path 15b that connects the fluid supply section 12 and the second space 6b simply by moving according to the number of rotations. One of them can be shut off, and the supply of fluid to each of the first space 6a and the second space 6b can be switched.
[0041]
The second piston 20 moves so as to block the second flow path 15b by centrifugal force when the rotational speed per unit time of the tool body 1 increases, and blocks the first flow path 15a when the rotational speed decreases. Therefore, the fluid supply switching operation for the first space 6a and the second space 6b can be easily performed with a simple configuration.
[0042]
Then, by providing the spring 23 that urges the second piston 20 toward the axis O, the second piston 20 is urged by the urging force of the spring 23 when the rotational speed per unit time of the tool body 1 is low. Is disposed at a position that blocks the first flow path 15a, and when the rotational speed is high, the centrifugal force of the second piston 20 overcomes the urging force of the spring 23 and the second piston 20 blocks the second flow path 15b. Will be placed in position. Thus, the fluid can be switched for each of the first space 6a and the second space 6b with a simple configuration.
[0043]
In the above-described embodiment, the movement of the second piston 20 is based on the centrifugal force generated by the rotation of the tool body 1. However, an actuator such as a piezoelectric element is connected to the second piston 20 and the tool body 1 per unit time. When the rotational speed of the second piston 20 is greater than or equal to a predetermined value, the actuator is driven to move the second piston 20 so as to shut off the second flow path 15b. The second piston 20 may be moved so as to block the one flow path 15a. In this case, the actuator may be driven based on a detection result of a sensor attached to the tool body 1 and capable of detecting the number of rotations per unit time. On the other hand, as in this embodiment, the second piston 20 is urged by the urging member 23 and moved by the centrifugal force based on the rotation of the tool body 1, thereby requiring an actuator with a simple configuration. The flow path can be easily switched without any problems.
[0044]
【The invention's effect】
According to the present invention, the movement of the drilling tool toward the front end side and the rear end side causes the fluid to flow in each of the first space that is the space on the rear end side of the piston and the second space that is the space on the front end side of the piston. Since it is performed by switching the supply operation, the drilling tool connected to the piston can be quickly moved. And since the switching device performs the fluid switching operation for each of the first space and the second space according to the number of rotations of the tool body, the hole drilling tool can be changed only by changing the number of rotations per unit time of the tool body. Can move. Therefore, it is possible to quickly and stably perform the in / out operation of the drilling tool attached to the tool body, and it is possible to efficiently perform the cutting operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a cutting tool of the present invention, and is a view showing a state in which a drilling tool is moved to the rear end side.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of the cutting tool of the present invention, and is a view showing a state in which a drilling tool is moved to the tip side.
FIGS. 3A and 3B are enlarged cross-sectional views in the vicinity of the switching device, where FIG. 3A is a diagram showing a state in which fluid is supplied to the second space, and FIG. 3B is a diagram in which fluid is supplied to the first space; FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a conventional cutting tool.
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of a conventional cutting tool.
[Explanation of symbols]
1 Tool body
2 Drilling tools
6 Piston chamber (chamber)
6a 1st space
6b 2nd space
8 Piston
12 Fluid supply section
15 Main channel
15a 1st flow path
15b Second flow path
20 Second piston (switching device)
21 Second piston chamber
23 Spring (biasing member)
A Tip
B Rear end
CONT controller
K moving mechanism
O axis
S Cutting tool

Claims

A tool body rotating around a predetermined axis, a hole machining tool attached to the tool body, and moving the hole machining tool in a direction along the axis to cause the tip of the hole machining tool to protrude from the tool body. In a cutting tool equipped with a moving mechanism,
The moving mechanism is provided so as to be movable in the axial direction in a chamber formed inside the tool body, and connected to a rear end of the drilling tool, and in the axial direction of the piston in the chamber A fluid supply part capable of supplying fluid to each of the first space formed on the rear end side and the second space formed on the front end side in the axial direction of the piston; a main flow path connected to the fluid supply part; A first flow path branched from the middle of the main flow path and connected to the first space; a second flow path branched from the middle of the main flow path and connected to the second space; A switching device that switches a fluid supply operation to each of the first space and the second space, and the switching device includes a second piston chamber connected to the first flow path and the second flow path, Per unit time The second piston is provided so as to be movable in a direction intersecting the axis according to the number of rotations, the second piston is moved by centrifugal force due to the rotation of the tool body, and the number of rotations per unit time of the tool body The cutting tool is characterized in that the second flow path is shut off when the value becomes equal to or greater than a predetermined value, and the first flow path is shut off when the number of rotations per unit time of the tool body becomes less than a predetermined value.

An urging member that urges the second piston toward a direction close to the axis; and when the number of revolutions per unit time of the tool main body exceeds a predetermined value, the second piston moves toward the axis. When the second flow path is blocked by moving away from the tool body and the rotational speed per unit time of the tool body becomes less than a predetermined value, the biasing member causes the second piston to move relative to the axis. The cutting tool according to claim 1, wherein the first flow path is blocked by moving in the approaching direction.