JP3815207B2 - リーマ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一軸線の回りに回転可能な工具本体の軸線方向の先端部の周面に、ダイヤモンド、立方晶窒化硼素等の焼結体からなるチップ状の刃体を着脱可能に固定したリーマを対象として、特に、刃体の外周位置を容易、且つ正確に設定できるようにしたリーマに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、このような焼結体からなるチップ状の刃体を備えたリーマは耐摩耗性に優れていることから多用化されつつあり、そして、前記焼結体からなる前記チップ状の刃体は、その材料が高価であるため、前記刃体の先端刃部が摩耗したり、いわゆる刃こぼれと称する稜線欠けが発生したりすると、刃体を取り付けた刃体取付部材もろとも、他の刃体と交換して使用していた。また、刃体のバラツキのため、刃体の位置を工具本体の径方向にずらして刃体の外径を調整する必要があり、そのために、その刃体の位置を微調整する位置調節手段を備えたものとして、特開平７−１５６５０９号公報や、特開平１０−２４４４１９号公報等が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、刃体そのもの、もしくは刃体を取り付けた刃体取付部材もろとも、工具本体に対して着脱可能に固定したリーマにおいては、前記刃体もしくは刃体取付部材の形状、構造や、それらの前記工具本体に対する取付位置等が、予め精密に設計、設定されている。しかしながら、それら部品の製造や、その組み立等において、部品の製造誤差や、その組立誤差等が生じたり、長期に亘って何回か着脱や、交換等を行うことによって、前記刃体もしくは刃体取付部材や、前記工具本体の取付部、さらにはねじ等の固定手段等が摩耗したり変形する等して、前記刃体の外径に狂いが生じる問題点が指摘される。
【０００４】
また、前記のように、刃体の位置を微調整する位置調節手段を備えたものは、前記刃体の取付位置を最終的に正確に設定できる反面、その位置調節手段の構成が複雑であり、部品点数が多く、その組立に手間がかかり、しかも、製作費用が嵩んで高価になる等の不具合が指摘される。
【０００５】
然るに、本発明は、前記従来の問題点を解消するためになされたものであり、工具本体に対し刃体の外周位置を容易、かつ正確に、しかも、安価に設定することができるリーマを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明のリーマは、一軸線の回りに回転可能な工具本体の軸線方向の先端部の周面に、ダイヤモンド、立方晶窒化硼素等の焼結体からなるチップ状の刃体を着脱可能に固定し、前記固定した刃体の外周面を前記工具本体の軸線を中心とする円弧に沿って研磨することにより、前記刃体の外周面が前記軸線から所定の距離となるように設定したことを特徴とする。
【０００７】
このように構成されたリーマによれば、前記刃体が工具本体に対して固定されてから、その刃体の外周面を前記工具本体の軸線を中心とする円弧に沿って研磨することにより、前記刃体の外周面が前記軸線から所定の距離となるように設定される。従って、前記刃体を前記工具本体に固定するとき、その取付位置を正確に設定することは不要であり、しかも、長期の使用によって取付位置に狂いが生じても、その取付後に、刃体の外周面が前記工具本体の軸線を中心とする円弧に沿って研磨されるので、その刃体の外周面が前記軸線から所定の距離となるように確実、且つ正確に設定される。
【０００８】
また、本発明のリーマは、更に、前記刃体を、工具本体の軸線方向の先端部の周面にその周方向に間隔を置いて複数個着脱可能に固定したことを特徴とする。従って、この構成によれば、前記各刃体の外周面の位置が個々に異なるように固定されたとしても、その取付後に、各刃体の外周面が前記工具本体の軸線を中心とする円弧に沿って研磨されるので、その各刃体の外周面が前記軸線から所定の距離に揃うように確実、且つ正確に設定される。
【０００９】
また、本発明のリーマは、更に、前記刃体を刃体支持台に固定し、その刃体支持台を前記工具本体の軸線方向の先端部の周面に着脱可能に固定したことを特徴とする。従って、この構成によれば、刃体を直接工具本体に固定するよりも、固定する際の取り扱いが容易、且つ安全であり、しかも、前記刃体支持台と工具本体との間の取付誤差等に起因して前記刃体の外周面の位置が狂っても、その取付後に、刃体の外周面が前記工具本体の軸線を中心とする円弧に沿って研磨されるので、その刃体の外周面が前記軸線から所定の距離となるように確実、且つ正確に設定され、複数の刃体を備える場合も同様である。
【００１０】
また、本発明のリーマは、更に、前記工具本体の軸線方向の先端部の周面に、前記軸線と略平行な方向に切欠され、且つ前記刃体支持台を嵌合支持する支持溝を設け、その支持溝に嵌合支持された前記刃体支持台を固定手段によって前記工具本体に固定したことを特徴とする。従って、この構成によれば、前記刃体支持台は、前記軸線と略平行な方向の支持溝に嵌合された状態で固定されるので、切削仕上げ加工に伴う応力に充分抗して安定的に固定され、また、前記刃体支持台と工具本体との間の取付誤差等に起因して前記刃体の外周面の位置が狂っても、その取付後に、刃体の外周面が前記工具本体の軸線を中心とする円弧に沿って研磨されるので、その刃体の外周面が前記軸線から所定の距離となるように確実、且つ正確に設定され、複数の刃体を備える場合も同様である。
【００１１】
また、本発明のリーマは、更に、前記固定手段は、前記刃体支持台を前記工具本体の回転方向前方側から押圧して前記支持溝の内面に押し付ける押さえねじと、その押さえねじの押圧方向と交差する方向から前記刃体支持台に嵌合して前記工具本体に螺合される固定ねじとによって構成したことを特徴とする。従って、この構成によれば、前記支持溝に嵌合された刃体支持台は、前記工具本体の回転方向前方側から前記押さえねじで押えられ、且つ工具本体の内側に向かって前記固定ねじにより固定されるので、切削仕上げ加工に伴う応力に充分抗してより一層安定的に強固に固定され、また、前記刃体支持台と工具本体との間の取付誤差等に起因して前記刃体の外周面の位置が狂っても、その取付後に、刃体の外周面が前記工具本体の軸線を中心とする円弧に沿って研磨されるので、その刃体の外周面が前記軸線から所定の距離となるように確実、且つ正確に設定され、複数の刃体を備える場合も同様である。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
また、本発明のリーマは、更に前記複数個の刃体支持台と前記支持溝との間に、前記刃体の前記軸線からの距離を調整するための平板部材からなるスペーサを介在させたことを特徴とする。従って、このように構成されたリーマによれば、前記刃体の研磨、あるいは再研磨を必要とするとき、その研磨によってその研磨分だけ刃体の外周面の径が小さくなるので、この研磨による減少分を考慮して、前記スペーサを前記複数個の刃体支持台と前記支持溝との間に介在させて刃体を固定し、この状態で、前記刃体の研磨、あるいは再研磨を行う。これによって、初期設定された刃体の外周面の径を長期に亘って一定に保つことができる。
従って、このように構成されたリーマによれば、前記平板部材たる極めて安価なスペーサを用いてスペースの確保を行うことができる。また、その平板部材は、厚さの異なるものが複数用意され、前記刃体の摩耗等に応じて研磨を必要とする際に、厚いものと交換して用いられる。従って、前記刃体の研磨を長期に亘って何回も繰り返すことにより、その刃体の外周面の径が次第に減少しても、その減少量に応じて、順次厚めのスペーサを用いることにより、初期設定された刃体の外周面の径を長期に亘って一定に保つことができる。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を具体化した実施の形態を図１乃至図６を参照して説明する。本実施の形態は、工具本体の軸線方向の先端部の周面に１８０゜隔てて２個の刃体を備えた２枚刃リーマに本発明を具体化したものである。
【００２０】
図１及び図２は、回転角度を９０゜隔ててそれぞれ平面図によりリーマ１の全体を示している。そのリーマ１は、その基端部が図示しないチャックに着脱可能に取着されて被加工物の切削仕上げ加工に使用される。
【００２１】
そのリーマ１の工具本体２の先端部側の周面には、図１乃至図３から明らかなように、その工具本体２の軸線Ｏを中心として１８０゜隔てて略平行に端面２Ａから基端側に向けて切欠された切り欠き面３，３と、その各切り欠き面３，３に隣接し、それぞれ前記軸線Ｏと平行に前記端面２Ａから基端側に向けて延設され、かつ前記切り欠き面３，３と直交する方向に凹設された支持溝４，４と、前記各支持溝４，４と前記各切り欠き面３，３との間においてそれぞれ前記軸線Ｏと平行に前記端面２Ａから基端側に向けて延設され、かつそれぞれ前記各支持溝４，４よりも浅く凹設されたガイドパッド取付溝５，５とが設けられる。
【００２２】
前記各支持溝４，４には、それぞれその溝方向に細長く形成された金属製の刃体支持台６，６が着脱可能に嵌合される。前記各刃体支持台６，６は、前記各切り欠き面３，３と略平行に工具本体２に設けられた３個のねじ孔２Ｂに螺合される３個の押さえねじ７により前記工具本体２の回転方向後方側に向かって前記支持溝４，４の内側面に押し付けられ、かつ前記押さえねじ７の押圧方向と直交する方向から前記刃体支持台６に嵌合して前記工具本体２に螺合される２個の固定ねじ８によって前記支持溝４，４内に強固に固定される。前記３個の押さえねじ７と２個の固定ねじ８とを弛緩することにより、前記各刃体支持台６，６を前記支持溝４，４から取り外すことができる。
【００２３】
前記各刃体支持台６，６の開放端部側における前記工具本体２の回転方向前方側の側面部分には、それぞれブロック状の刃体取付部材９，９がロウ剤等の適宜の固定手段によって固定されている。また、前記各刃体取付部材９，９における前記工具本体２の回転方向前方側の側面部分には、それそれ被加工物の穴の内面の切削仕上げ加工を行うための刃体１０，１０がろう材や有機接着剤等により接着固定されている。その各刃体１０，１０は、ダイヤモンド、立方晶窒化硼素等の焼結体によって構成され、切削仕上げ加工を行う刃先部１０Ａ，１０Ａが前記工具本体２の端面２Ａから約１ｍｍ程度突出していると共に、図３に示されるように前記軸線Ｏを通って両刃先部１０Ａ，１０Ａを結ぶ面Ｙよりも回転方向前方側に約０．４ｍｍ程度突出しており、その刃先部１０Ａ，１０Ａに対して前記工具本体２の回転方向後方側に約１５゜程度傾斜した逃げ面１０Ｂ、１０Ｂが形成されている。
【００２４】
前記軸線Ｏを通って前記面Ｙと直交する面Ｘを中心として前記工具本体２の周面には、それぞれ前記軸線Ｏの方向に長く延設された前記ガイドパット取付溝５，５が設けられる。その各ガイドパッド取付溝５，５には、細長いガイドパッド１２，１２が嵌合さて１個の固定ねじ１３によって固定されている。その各ガイドパッド１２，１２は、前記刃体１０，１０と同様の焼結体によって構成され、前記工具本体２を回転させて前記各刃体１０，１０にて切削仕上げ加工する際に外周面が被加工物の加工内面に摺接して前記工具本体２の回転を円滑かつ安定化させる役目を果たす。
【００２５】
なお、前記各支持溝４，４におけるその開放端部と反対側の内端部には、それぞれ調整ブロック１４，１４が取付ねじ１５，１５によって固定されている。その各調整ブロック１４，１４は、それぞれ前記各刃体支持台６，６の長手方向の一端面と前記各支持溝４，４の内端面とに当接して前記各刃体支持台６，６を前記軸線Ｏ方向に位置規制、特に、前記刃体１０，１０の刃先部１０Ａ，１０Ａの前記工具本体端面２Ａからの突出位置を規制する。
【００２６】
本実施の形態は以上に説明したように構成されている。
【００２７】
従って、最初にリーマ１を構成する場合、先ず、工具本体２の先端部の各支持溝４，４の内端部に調整ブロック１４，１４を嵌合して取付ねじ１５，１５によって固定する。そして、刃体１０，１０を固定した各刃体支持台６，６を前記各支持溝４，４に嵌合して、２個の固定ねじ８を各刃体支持台６，６に嵌合して前記工具本体２に螺合すると共に、３個の押さえねじ７を工具本体２の各ねじ孔２Ｂに螺合して、各刃体支持台６，６を工具本体２に固定する。また、前記各ガイドパッド取付溝５，５に各ガイドパッド１２，１２を嵌合してそれぞれ固定ねじ１３により工具本体２に固定する。
【００２８】
この状態では、前記刃体１０，１０、各刃体支持台６，６及び前記各ガイドパッド１２，１２の部品精度のアンバランスや、前記工具本体２に対する組立誤差等に起因して、前記各刃体１０，１０の刃先部１０Ａ，１０Ａの外周面及び前記各ガイドパッド１２，１２の外周面がそれぞれ前記工具本体２の軸線Ｏから全て等しい位置に揃っていない場合がある。そのため、それらの外周面が全て前記軸線Ｏから同一位置に揃うように仕上げ加工を行う。即ち、例えば、工具本体２の軸線Ｏと平行な軸線の回りに回転可能な回転研磨体（図示せず）を用いて、その回転研磨体と前記工具本体２との間隔を調整設定した後、その両者を相対的に回転させて、前記各刃体１０，１０の刃先部１０Ａ，１０Ａの外周面及び前記各ガイドパッド１２，１２の外周面をごく僅か研磨してそれらの外周面が全て前記軸線Ｏから等しい距離になるように、しかも、被加工物の加工孔に応じた所定寸法となるように仕上げ加工される。なお、この仕上げ加工は、外の手段によって行ってもよい。例えば、前記工具本体２の軸線Ｏと同軸上にて相対的に回転可能であり、その相対回転によって前記刃先部１０Ａ，１０Ａの外周面及び前記各ガイドパッド１２，１２の外周面を研磨する研磨体（図示せず）を用いてもよい。
【００２９】
以上のように仕上げ加工されたリーマ１を用いて被加工部材の穴の切削仕上げ加工が行われる。この切削仕上げ加工を長期に亘って繰り返し行うと、前記刃先部１０Ａ，１０Ａの外周面及び前記各ガイドパッド１２，１２の外周面が摩耗したり、場合によっては前記外周面を損傷する等して、所定寸法の穴の切削仕上げ加工を行うことができなくなる。この場合、再度、前記刃先部１０Ａ，１０Ａの外周面及び前記各ガイドパッド１２，１２の外周面を研磨して仕上げ加工を行うが、この研磨によって、前記刃先部１０Ａ，１０Ａの外周面及び前記各ガイドパッド１２，１２の外周面の外径が小さくなるので、その減少分をカバーすべく、スペーサが用いられる。
【００３０】
即ち、本実施の形態によれば、図４及び図５に示されるように、前記刃体１０，１０用の刃体用スペーサ１６及びガイドパット用スペーサ１７が準備されている。その刃体用スペーサ１６は、前記各刃体支持台６，６の平面形状と略同様の平面形状の平板状部材により形成されると共に、前記２個の固定ねじ８を嵌合する２個の嵌合孔が形成され、その厚さが例えば０．１ｍｍ単位で、０．１ｍｍのもの、０．２ｍｍのもの、０．３ｍｍのものというように、厚さの異なるものが複数枚用意される。また、前記ガイドパット用スペーサ１７は、前記ガイドパッド１２，１２の平面形状と略同様の平面形状の平板状部材により形成されると共に、前記固定ねじ１３を嵌合させる嵌合孔が形成され、その厚さについては、前記刃体用スペーサ１６と同様の厚さ単位で厚さの異なるものが複数枚用意されている。
【００３１】
従って、前記刃先部１０Ａ，１０Ａの外周面及び前記各ガイドパッド１２，１２の外周面の再研磨を必要とするときは、先ず、前記各刃体支持台６，６及び前記ガイドパッド１２，１２を工具本体２から取り外した後、研磨回数に応じて選択された適当な厚さの刃体用スペーサ１６及びガイドパット用スペーサ１７を用意し、その刃体用スペーサ１６は、前記各支持溝４，４に嵌合してその上に前記各刃体支持台６，６を重ねて前記固定ねじ８及び押さえねじ７により工具本体２に固定し、前記ガイドパット用スペーサ１７は、前記ガイドパッド取付溝５，５に嵌合してその上に前記各ガイドパッド１２，１２を重ねて固定ねじ１３により工具本体２に固定する（図６参照）。このようにスペーサを介在させてから、前記各刃先部１０Ａ，１０Ａの外周面及び前記各ガイドパッド１２，１２の外周面を研磨する。この結果、非常に長期間に亘って、当初の刃体１０，１０及びガイドパッド１２，１２を他のものと交換することなく使用することができる。
【００３２】
なお、前記調整ブロック１４，１４に付いても、前記刃体１０，１０の刃先部１０Ａ，１０Ａの特に前記軸線Ｏ方向の摩耗に応じて、当初の突出量と同じになるように調整可能とするために、前記軸線Ｏ方向の長さの異なるものが複数個準備されている。この場合も、前記刃先部１０Ａ，１０Ａの摩耗度合に応じて適当な長さのものと交換取着される。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したことから明かなように、本発明のリーマによれば、特に、前記刃体が工具本体に対して固定されてから、その刃体の外周面を前記工具本体の軸線を中心とする円弧に沿って研磨することにより、前記刃体の外周面が前記軸線から所定の距離となるように設定したから、前記刃体を前記工具本体に固定するとき、その取付位置を正確に設定することは不要であり、しかも、長期の使用によって取付位置に狂いが生じても、その取付後に、刃体の外周面が工具本体の軸線を中心とする円弧に沿って研磨されるので、その刃体の外周面を前記軸線から所定の距離となるように確実、且つ正確に設定することができる。
【００３４】
また、本発明のリーマによれば、更に、前記刃体を、工具本体の軸線方向の先端部の周面にその周方向に間隔を置いて複数個着脱可能に固定したものである。従って、この構成によれば、前記各刃体の外周面の位置が個々に異なるように固定されたとしても、その取付後に、各刃体の外周面が前記工具本体の軸線を中心とする円弧に沿って研磨されるので、その各刃体の外周面を前記軸線から所定の距離に揃うように確実、且つ正確に設定することができる。
【００３５】
また、本発明のリーマによれば、更に、前記刃体を刃体支持台に固定し、その刃体支持台を前記工具本体の軸線方向の先端部の周面に着脱可能に固定したものである。従って、この構成によれば、刃体を直接工具本体に固定するよりも、固定する際の取り扱いが容易、かつ安全であり、しかも、前記刃体支持台と工具本体との間の取付誤差等に起因して前記刃体の外周面の位置が狂っても、その取付後に、刃体の外周面が前記工具本体の軸線を中心とする円弧に沿って研磨されるので、その刃体の外周面を前記軸線から所定の距離となるように確実、かつ正確に設定することができ、複数の刃体を備える場合も同様に設定することができる。
【００３６】
また、本発明のリーマによれば、更に、前記工具本体の軸線方向の先端部の周面に、前記軸線と略平行な方向に切欠され、かつ前記刃体支持台を嵌合支持する支持溝を設け、その支持溝に嵌合支持された前記刃体支持台を固定手段によって前記工具本体に固定したものである。従って、この構成によれば、前記刃体支持台は、前記軸線と略平行な方向の支持溝に嵌合された状態で固定されるので、切削仕上げ加工に伴う応力に充分抗して安定的に固定され、また、前記刃体支持台と工具本体との間の取付誤差等に起因して前記刃体の外周面の位置が狂っても、その後に、刃体の外周面が前記工具本体の軸線を中心とする円弧に沿って研磨されるので、その刃体の外周面を前記軸線から所定の距離となるように確実、かつ正確に設定することがてきる。複数の刃体を備える場合も同様に設定することができる。
【００３７】
また、本発明のリーマによれば、更に、前記固定手段が、前記刃体支持台を前記工具本体の回転方向前方側から押圧して前記支持溝の内面に押し付ける押さえねじと、その押さえねじの押圧方向と交差する方向から前記刃体支持台に嵌合して前記工具本体に螺合される固定ねじとによって構成したものである。従って、この構成によれば、前記支持溝に嵌合された刃体支持台は、前記工具本体の回転方向前方側から前記押さえねじで押えられ、かつ工具本体の内側に向かって前記固定ねじにより固定されるので、切削仕上げ加工に伴う応力に充分抗してより一層安定的に強固に固定され、また、前記刃体支持台と工具本体との間の取付誤差等に起因して前記刃体の外周面の位置が狂っても、その後に、刃体の外周面が前記工具本体の軸線を中心とする円弧に沿って研磨されるので、その刃体の外周面を前記軸線から所定の距離となるように確実、かつ正確に設定することができ、複数の刃体を備える場合も同様に設定することができる。
【００３８】
【００３９】
【００４０】
また、本発明のリーマは、更に、前記複数個の刃体支持台と前記支持溝との間に、前記刃体の前記軸線からの距離を調整するための平板部材からなるスペーサを介在させたことを特徴とする。従って、このように構成されたリーマによれば、前記刃体の研磨、あるいは再研磨を必要とするとき、その研磨によってその研磨分だけ刃体の外周面の径が小さくなるので、この研磨による減少分を考慮して、前記スペーサを前記複数個の刃体支持台と前記支持溝との間に介在させて刃体を固定し、この状態で、前記刃体の研磨、あるいは再研磨を行うことにより、初期設定された刃体の外周面の径を長期に亘って一定に保つことができる。
従って、このように構成されたリーマによれば、前記平板部材たる極めて安価なスペーサ手段を用いてスペースの確保を行うことができる。
また、その平板部材は、厚さの異なるものが複数用意され、前記刃体の摩耗等に応じて研磨を必要とする際に、厚いものと交換して用いられる。従って、このように構成されたリーマによれば、前記刃体の研磨を長期に亘って何回も繰り返すことにより、その刃体の外周面の径が次第に減少しても、その減少量に応じて、順次厚めのスペーサを用いることにより、初期設定された刃体の外周面の径を長期に亘って一定に保つことができる。
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明を具体化した一実施形態のリーマの平面図である。
【図２】 図２は、図１の状態から９０゜回転させた状態のリーマの平面図である。
【図３】 図３は、図１のＺ−Ｚ線における拡大断面図である。
【図４】 図４は、刃体用スペーサの平面図である。
【図５】 図５は、ガイドパッド用スペーサの平面図である。
【図６】 図６は、刃体用スペーサ及びガイドパッド用スペーサを介在させた状態のリーマの拡大要部断面図である。
【符号の説明】
１ リーマ
２ 工具本体
４ 支持溝
６ 刃体支持台
７ 押さえねじ
８ 固定ねじ
１０ 刃体
Ｏ 軸線

Claims (1)

1. 一軸線の回りに回転可能な工具本体の軸線方向の先端部の周面に、その軸線と略平行な方向に切欠され、且つその周方向に間隔をおいて複数個の支持溝を設け、
   各支持溝にそれぞれ嵌合支持され、且つダイヤモンド、立方晶窒化硼素等の焼結体からなるチップ状の刃体がそれぞれ固定された複数個の刃体支持台を設け、
   それら複数の刃体支持台を、前記工具本体の回転方向前方側から押圧して前記支持溝の内面に押し付ける押さえねじと、その押さえねじの押圧方向と交差する方向から前記刃体支持台に嵌合して前記工具本体に螺合される固定ねじとによって構成される固定手段により、前記工具本体に対し着脱可能に固定し、
   且つそれら複数個の刃体支持台と前記支持溝との間に、前記刃体の前記軸線からの距離を調整するための平板部材からなるスペーサを介在させ、
   前記固定した刃体の外周面を前記工具本体の軸線を中心とする円弧に沿って研磨することにより、前記刃体の外周面が前記軸線から所定の距離となるように設定したことを特徴とするリーマ。

Images