JP3843691B2 - スローアウェイ式穴明け工具 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工具本体の先端部に形成された一対のチップ取付座にそれぞれスローアウェイチップがその切刃を工具先端側に突出させて着脱可能に取り付けられたスローアウェイ式穴明け工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のスローアウェイ式穴明け工具（以下、穴明け工具と称す）としては、例えば図６および図７に示すように、中心軸線Ｏを中心とした略円柱状をなす工具本体１の先端部外周の中心軸線Ｏを挟んで互いに反対側に、この工具本体１の先端から中心軸線Ｏ方向に工具後端側に延びつつ工具回転方向Ｔの後方側に緩やかに捩れる一対の切屑排出溝２，２が形成され、これらの切屑排出溝２，２先端の工具回転方向Ｔ側を向く壁面２Ａ，２Ｂに形成されたチップ取付座３Ａ，３Ｂに、一対のスローアウェイチップ（以下、チップと称す）４Ａ，４Ｂがその切刃５を工具先端側に突出させてクランプネジ６によりそれぞれ着脱可能に装着されたものが知られている。なお、工具本体１の後端部は加工機械の回転部側に保持されるシャンク部７とされている。また、シャンク部７の外周面には、この工具本体１を加工機械の回転部側に取り付けるための傾斜面７Ａが形成されている。
【０００３】
上記チップ４Ａ，４Ｂは略菱形平板状をなすもので、その一方の菱形面がすくい面４ａとされ、このすくい面４ａのすべての辺稜部に上記切刃５が形成されるとともに、該すくい面４ａの中央部には上記クランプネジ６が挿通される取付穴４ｂが、チップ４Ａ，４Ｂをその厚さ方向に貫通するようにして形成されている。
【０００４】
なお、上記チップ取付座３Ａ，３Ｂは工具外周側と工具中心側とに偏って形成されており、このうち工具外周側に偏ったチップ座３Ａに取り付けられるチップ（以下外側チップと称す）４Ａは、工具外周側に位置する切刃５を工具本体１の先端部外周から外周側すなわち半径方向外側に突出させるようになっている。また、チップ取付座３Ｂに取り付けられたチップ（以下内側チップと称す）４Ｂは、その工具先端側に突出した切刃５の内端が中心軸線Ｏを越えて上記チップ取付座３Ａ側に僅かにオーバーセンターとされ、しかもこれらのチップ４Ａ，４Ｂの工具先端側に突出する切刃５，５の中心軸線Ｏ回りの回転軌跡が径方向に互いに連続するように配置されている。
【０００５】
ここで、上記穴明け工具を図示せぬ加工機械の回転部側に同軸に取り付けて同軸に回転させた場合、外側チップ４Ａの工具本体１の先端部外周よりも外周側に突出させられた切刃５の外周端と中心軸線Ｏすなわち回転中心軸線との距離の２倍が、当該穴明け工具の切刃５の外径すなわち加工径に相当することになる。
【０００６】
一方で、同一形状の工具本体１およびチップ４Ａ，４Ｂを用いる場合でも、図８および図９に示すように、工具本体１の中心軸線Ｏを加工機械の回転部の回転中心軸線Ｏ0に対し偏芯させることにより、回転中心軸線Ｏ0と外側チップ４Ａの外周側の切刃５の外周端との距離を異ならせて、穴明け工具の加工径Ｄを変更することが考えられる。
【０００７】
すなわち、例えば、図１０および図１１に示すように、工具本体１を同軸に嵌合させる内周面１０の中心軸線Ｏ1と外周面１１の中心軸線Ｏ2とが偏芯したスリーブ１２を用意し、図６および図８に示すように、このスリーブ１２の内周面１０側に工具本体１の後端側のシャンク部７を同軸に嵌合させる（すなわち、工具本体１の中心軸線Ｏと内周面１０の中心軸線Ｏ1とを一致させる）一方、このスリーブ１２の外周面１１において図示せぬ加工機械の回転部側にその回転中心軸線Ｏ0と同軸に嵌合させる（すなわち、外周面１１の中心軸線Ｏ2と回転中心軸線Ｏ0とを一致させる）。
【０００８】
これにより、外周面１１が回転中心軸線Ｏ0に一致するスリーブ１２の偏芯した内周面１０に嵌合させられる工具本体１がその中心軸線Ｏを偏芯させて回転し、このようにして同一穴明け工具の加工径Ｄを変更するのである。
【０００９】
そして、このような方法の場合、スリーブ１２の偏芯方向に対し工具本体１の回転方向における取付方向を変更することにより、回転中心軸線Ｏ0に対する外側チップ４Ａの外周端との距離を変更して、さらに多くの種類の加工径に対応するようになっている。
【００１０】
すなわち、図８に示すように、偏芯方向（回転中心軸線Ｏ0から工具本体１の中心軸線Ｏへの方向）Ｘに対し、工具本体１の中心軸線Ｏから外側チップ４Ａへの所定の取付基準方向αを一致させて取り付けることにより、回転中心軸線Ｏ0と外側チップの外周端とで決められる加工径Ｄを大きくしたり、図９に示すように、偏芯方向Ｘに対し、工具本体１の取付基準方向αを交差させて、回転中心軸線Ｏ0と外側チップ４Ａの外周端とで決められる加工径Ｄを小さくしたりする。このようにして、複数種類の加工径に対応するようになっている。
【００１１】
ここで、従来のスリーブ１２は上記のように加工径の調整時に工具本体１に対し回転させられることになるため、図１０および図１１に示すように、該スリーブ１２には回転力を入力させるための図示せぬ治具を係合させるための係合穴１３がフランジ部１４に複数形成されている。さらに、工具本体１を加工機械の回転部側に固定させるための固定ネジが挿通される、内周面１０から外周面１１にかけて貫通形成される取付用開口部１５を広く開口させるようになっている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように、スリーブ１２の偏芯方向Ｘに対し工具本体１の回転方向における取付方向を変更する（すなわち偏芯方向Ｘと工具本体１の回転方向における取付基準方向αとのなす角の角度を換える）ことにより加工径を調整するのでは、芯高寸法に変化が生じてしまうため、面粗さや加工寸法等の加工精度に少なからず悪影響を及ぼすという問題があった。例えば、図８に示す状態の場合、外側チップ４Ａも内側チップ４Ｂも回転中心軸線Ｏ0に対する芯高寸法は適正で加工精度も良好であるものの、図９に示す状態の場合、外側チップ４Ａの先端の切刃５は、回転中心軸線Ｏ0に対していわゆる芯上がりの状態となるが、その量が大きくなって、ラジアル角が大きくネガティブとなってしまい、一方、内側チップ４Ｂの先端の切刃５は、回転中心軸線Ｏ0に対していわゆる芯下がりの状態となるが、その量が大きくなってしまうため、いずれにおいても加工精度が落ちることになる。
【００１３】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたもので、同一形状の工具本体およびチップを用い、工具本体のシャンク部を嵌合させる内周面と加工機械の回転部側に嵌合する外周面とを偏芯させたスリーブを用いて加工径の調整を行う場合においても、加工精度を良好に維持できるスローアウェイ式穴明け工具の提供を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、軸線回りに回転される略円柱状をなすとともに、先端部外周に前記軸線方向に向けて延びる切屑排出溝が形成された工具本体と、該工具本体の前記切屑排出溝の先端の工具回転方向を向く壁面に形成されたチップ取付座に、切刃を前記工具本体の工具先端側および外周側にそれぞれ突出させて着脱可能に取り付けられるスローアウェイチップと、前記工具本体の後端側のシャンク部を内周面に嵌合させる一方、加工機械の回転部側に外周面で嵌合され、さらに前記内周面と前記外周面とを偏芯させるとともに、前記工具本体を前記加工機械の回転部側に固定させるために前記内周面から前記外周面にかけて貫通する取付用開口部が形成されてなるスリーブと、を有するスローアウェイ式穴明け工具であって、前記スリーブおよび前記工具本体には、互いに嵌合する際に前記スリーブの偏芯方向に対し前記工具本体の回転方向における取付方向を常に一定にする位置決め手段が設けられていることを特徴としている。
【００１５】
このように、スリーブおよび工具本体には、互いに嵌合する際にスリーブの偏芯方向に対し工具本体の回転方向における取付方向を常に一定にする位置決め手段が設けられているため、スリーブに工具本体を嵌合させれば、位置決め手段が、スリーブの偏芯方向に対し工具本体の回転方向における取付方向を一定にする。
【００１６】
これにより、スリーブとして、それぞれ工具本体のシャンク部を嵌合させる内周面と加工機械の回転部側に嵌合する外周面とを偏芯させるとともに該偏芯量が異なる複数種類のものを用意し、位置決め手段により複数種類のスリーブのそれぞれの偏芯方向に対し工具本体の回転方向における取付方向を常に一定とすることで、スリーブの種類を換えることにより加工径を異ならせることができるため、加工径を異ならせてもチップの芯高寸法を一定にすることができる。
【００１７】
ここで、前記位置決め手段が、前記偏芯方向に対し前記工具本体に取り付けられる前記スローアウェイチップの工具先端側の切刃の延びる方向を一定とするのが好ましい。
【００１８】
また、前記取付用開口部の前記外周面側は、該外周面の中心線を中心として４５°〜９０°の角度範囲でのみ開口していることが好ましい。
【００１９】
このように、スリーブは、取付用開口部の外周面側が、該外周面の中心線を中心として４５°〜９０°の角度範囲でのみ開口しているため、該スリーブの偏芯方向に対し工具本体の回転方向における取付方向を常に一定として使用する場合に、不必要に取付用開口部の形成範囲が広がることがなく該形成範囲を必要最小限にすることができ、その結果、高い剛性を確保することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３は本発明の一の実施形態を示すものであり、図６および図７に示した従来の穴明け工具と同じ部分には同一の符号を配して説明を簡略化する。この実施形態の穴明け工具においては、スリーブが従来に対し異なっている。
【００２２】
この実施形態のスリーブ２０は、図１および図２に示すように、円筒部２１と、円筒部２１の軸線方向における一端側から半径方向外方に突出する環状のフランジ部２２とを有しており、図２に示すように、円筒部２１およびフランジ部２２の連続する内周面２３の中心軸線Ｏ1は、互いに同軸をなす円筒面２１の外周面２４およびフランジ部２２の外周面２５の中心軸線Ｏ2に対し、一方向に偏芯している（中心軸線Ｏ2から中心軸線Ｏ1への方向を偏芯方向Ｘと称す）。
【００２３】
このスリーブ２０には、図３および図６に示すように、その内周面２３にフランジ部２２側から工具本体１のシャンク部７が同軸をなして嵌合される（すなわち、工具本体１の中心軸線Ｏとスリーブ２０の内周面２３の中心軸線Ｏ1とを一致させる）ことになる一方、その円筒部２１の外周面２４が図示せぬ加工機械の回転部側に同軸に嵌合される（すなわち、スリーブ２０の外周面２４の中心軸線Ｏ2と回転部の回転中心軸線Ｏ0とを一致させる）。
【００２４】
また、図１および図２に示すように、スリーブ２０の円筒部２１の軸線方向における中間所定範囲には、内周面２３から外周面２４に貫通する取付用開口部２６が形成されている。なお、この取付用開口部２６には、このスリーブ２０を介して工具本体１を図示せぬ加工機械の回転部側に取り付ける際に、該工具本体１を回転部に固定させるための図示せぬ固定ネジが挿通されることになり、この固定ネジは、シャンク部７の傾斜面７Ａに当接する。
【００２５】
この取付用開口部２６は、図２に示すように、外周面２４の中心軸線Ｏ2から見て、偏芯方向Ｘに対し直交する所定の一方向に形成されている。そして、この取付用開口部２６は、その外周面２４側が、該外周面２４の中心軸線Ｏ2を中心とした角度範囲θとして４５°〜９０°の範囲でのみ開口している。これは上記固定ネジの挿通を良好に行うことが可能な必要最小限の範囲である。
ここで、スリーブ２０の円筒部２１の外径が２５ｍｍである場合、前記角度範囲θは７５°〜９０°の範囲であるのが好ましく、スリーブ２０の円筒部２１の外径が３２ｍｍである場合、前記角度範囲θは５５°〜６５°の範囲であるのが好ましく、スリーブ２０の円筒部２１の外径が４０ｍｍである場合、前記角度範囲θは４５°〜５５°の範囲であるのが好ましい。
【００２６】
フランジ部２２の外周部には、取付用開口部２６と同側に所定範囲の切欠部２７が形成されている。
【００２７】
ここで、この実施形態では、このようなスリーブ２０として、それぞれ内周面２３と外周面２４，２５との偏芯量（内周面２３の中心軸線Ｏ1と外周面２４，２５の中心軸線Ｏ2との距離）が異なる複数種類のものを用意する。そして、複数種類のスリーブ２０のそれぞれの偏芯方向Ｘに対し工具本体１の回転方向における取付方向を常に一定とした上で、スリーブ２０の種類を換えることにより、回転中心軸線Ｏ0と外側チップ４Ａの外周側の切刃５の外周端との距離の２倍に相当する加工径Ｄを異ならせることになる。
【００２８】
なお、具体的には、工具本体１をスリーブ２０に取り付ける際に、いずれのスリーブ２０を用いる場合も、工具本体１の中心軸線Ｏから該工具本体１に取り付けられた外側チップ４Ａへの所定の取付基準方向（外側チップ４Ａの先端の切刃５に平行な方向）αが、スリーブ２０の偏芯方向Ｘに一致するように配置することになる。すなわち、偏芯方向Ｘに対し工具本体１に取り付けられる外側チップ４Ａの工具先端側の切刃５の延びる方向を一定とする。
【００２９】
また、スリーブ２０と工具本体１との位置関係をこのようにした状態で、スリーブ２０をその取付用開口部２６を図示せぬ加工機械の回転部の上記固定ネジ側に向けて回転部に嵌合させ、その上で、固定ネジを取付用開口部２６を介して工具本体１のシャンク部７の傾斜面７Ａに当接させてスリーブ２０および工具本体１を回転部に固定することになる。
【００３０】
例えば、同じ工具本体１およびチップ４Ａ，４Ｂを用いて、径が０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ大きい穴を加工するために、上記スリーブ２０として、偏芯量が、０．１５ｍｍ、０．２０ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．３０ｍｍのものを用意する。
【００３１】
そして、偏芯したスリーブ２０を用いない場合の加工径に対し、０．３ｍｍ大きい加工径Ｄの穴を加工する場合には、偏芯量が０．１５ｍｍのスリーブ２０の内周面２３に工具本体１を、図３に示すように、該工具本体１の取付基準方向αがスリーブ２０の偏芯方向Ｘに一致するようにして取り付け、該スリーブ２０を加工機械の回転部側に取り付けて穴明けを行う。
【００３２】
また、偏芯したスリーブ２０を用いない場合の加工径に対し、０．４ｍｍ大きい加工径Ｄの穴を加工する場合には、偏芯量が０．２０ｍｍのスリーブ２０の内周面２３に工具本体１を、図３に示すように、該工具本体１の取付基準方向αがスリーブ２０の偏芯方向Ｘに一致するようにして取り付け、該スリーブ２０を加工機械の回転部側に取り付けて穴明けを行う。
【００３３】
さらに、偏芯したスリーブ２０を用いない場合の加工径に対し、０．５ｍｍ大きい加工径Ｄの穴を加工する場合には、偏芯量が０．２５ｍｍのスリーブ２０の内周面２３に工具本体１を、図３に示すように、該工具本体１の取付基準方向αがスリーブ２０の偏芯方向Ｘに一致するようにして取り付け、該スリーブ２０を加工機械の回転部側に取り付けて穴明けを行う。
【００３４】
加えて、偏芯したスリーブ２０を用いない場合の加工径に対し、０．６ｍｍ大きい加工径の穴を加工する場合には、偏芯量が０．１５ｍｍのスリーブ２０の内周面２３に工具本体１を、図３に示すように、該工具本体の取付基準方向αがスリーブ２０の偏芯方向Ｘに一致するようにして取り付け、該スリーブ２０を加工機械の回転部側に取り付けて穴明けを行う。
【００３５】
以上に述べた実施形態によれば、スリーブ２０として、それぞれ工具本体１のシャンク部７を嵌合させる内周面２３と加工機械の回転部側に嵌合する外周面２４とを偏芯させるとともに該偏芯量が異なる複数種類のものを用意し、複数種類のスリーブ２０のそれぞれの偏芯方向に対し工具本体１の回転方向における取付方向を常に一定とした上で、スリーブ２０の種類を換えることにより加工径を異ならせるため、加工径を異ならせてもチップ４Ａ，４Ｂの芯高寸法を常に一定にすることができる。
【００３６】
したがって、同一形状の工具本体１およびチップ４Ａ，４Ｂを使用し、工具本体１のシャンク部７を嵌合させる内周面１０と加工機械の回転部側に嵌合する外周面１１とを偏芯させたスリーブ２０を用いて加工径の調整を行う場合においても、加工精度を良好に維持できる。
【００３７】
また、スリーブ２０は、取付用開口部２６の外周面２４側が、該外周面２４の中心軸線Ｏ2を中心として４５°〜９０°の角度範囲でのみ開口しているため、該スリーブ２０の偏芯方向に対し工具本体１の回転方向における取付方向を常に一定として使用する場合に、不必要に取付用開口部２６の形成範囲が広がることがなく該形成範囲を必要最小限にすることができ、その結果、高い剛性を確保することができる。
【００３８】
したがって、上記した加工径調整方法の実施に用いて最適な穴明け工具となる。
【００３９】
さらに、加工径の調整時にスリーブ２０を工具本体１に対し回転させることがないため、スリーブ２０のフランジ部２２には回転力を入力させる治具を係合させるための係合穴が形成されていない。
【００４０】
したがって、係合穴を形成する工程が不要であるため、スリーブ２０の製作コストを低減できる。
【００４１】
ここで、上記実施形態で用いた穴明け工具について、以下に述べる別の実施形態とすることもできる。
すなわち、複数種類のスリーブ２０のすべてと工具本体１とに、図４に示すように、互いに嵌合する際にスリーブ２０の偏芯方向に対し工具本体１の回転方向における取付方向を常に上記した一定の関係にする位置決め部（位置決め手段）３０を設けるのである。
【００４２】
この位置決め部３０は、工具本体１にその軸線方向に平行に形成されたフラット面３１と、スリーブ２０に形成された突起部３２とで構成されており、スリーブ２０に工具本体１を嵌合させる際に、上記一定の関係としない限り突起部３２がフラット面３１上に位置することができないように設定されている。そして、この突起部３２がフラット面３１上に位置しない限り、工具本体１がスリーブ２０の適正深さまで嵌合できないように設定されている。
【００４３】
このようにすれば、スリーブ２０に工具本体１を適正深さまで嵌合させれば、位置決め部３０が、スリーブ２０の偏芯方向に対し工具本体１の回転方向における取付方向を一定にすることになるため、上記した穴明け工具の加工径調整方法の実施に最適な穴明け工具となる。
【００４４】
なお、この位置決め部３０としては、図５に示すように、工具本体１にその軸線方向に平行に延在するように形成された円弧状の凹部３４と、スリーブ２０に固定されたピン３５とで構成されたものを用いることもできる。この位置決め部３０も、スリーブ２０に工具本体１を嵌合させる際に、上記一定の関係としない限りピン３５が凹部３４に嵌合することができず、このピン３５が凹部３４に嵌合しない限り、工具本体１がスリーブ２０の適正深さまで嵌合できないように設定されている。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１，２記載の発明によれば、スリーブおよび工具本体には、互いに嵌合する際にスリーブの偏芯方向に対し工具本体の回転方向における取付方向を常に一定にする位置決め手段が設けられているため、スリーブに工具本体を嵌合させれば、位置決め手段が、スリーブの偏芯方向に対し工具本体の回転方向における取付方向を一定にする。
【００４６】
このため、スリーブとして、それぞれシャンク部を嵌合させる内周面と回転部に嵌合する外周面とを偏芯させるとともに該偏芯量が異なる複数種類のものを用意し、位置決め手段により複数種類のスリーブのそれぞれの偏芯方向に対し工具本体の回転方向における取付方向を常に一定とすることで、スリーブの種類を換えることにより加工径を異ならせることができるため、加工径を異ならせてもチップの芯高寸法を常に一定にすることができる。
【００４７】
したがって、同一形状の工具本体およびチップを使用し、工具本体のシャンク部を嵌合させる内周面と加工機械の回転部側に嵌合する外周面とを偏芯させたスリーブを用いて加工径の調整を行う場合においても、加工精度を良好に維持できる。
【００４９】
さらに、請求項３記載の発明によれば、スリーブの取付用開口部の外周面側が、該外周面の中心線を中心として４５°〜９０°の角度範囲でのみ開口しているため、該スリーブの偏芯方向に対し工具本体の回転方向における取付方向を常に一定として使用する場合に、不必要に取付用開口部の形成範囲が広がることがなく該形成範囲を必要最小限にすることができ、その結果、高い剛性を確保することができる。
【００５０】
したがって、上記した穴明け工具の加工径調整方法の実施に最適なスリーブとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一の実施形態において用いられるスローアウェイ式穴明け工具のスリーブの側面図である。
【図２】 本発明の一の実施形態において用いられるスローアウェイ式穴明け工具のスリーブの正面図である。
【図３】 本発明の一の実施形態において用いられるスローアウェイ式穴明け工具のスリーブに工具本体を取り付けた状態を概略的に示す正面図である。
【図４】 本発明の別の実施形態において用いられるスローアウェイ式穴明け工具のスリーブに工具本体を取り付ける直前の状態を概略的に示す斜視図である。
【図５】 本発明のさらに別の実施形態において用いられるスローアウェイ式穴明け工具のスリーブに工具本体を取り付ける直前の状態を概略的に示す斜視図である。
【図６】 本発明の一の実施形態、別の実施形態、さらに別の実施形態および従来において用いられるスローアウェイ式穴明け工具の側面図である。
【図７】 本発明の一の実施形態、別の実施形態、さらに別の実施形態および従来において用いられるスローアウェイ式穴明け工具の正面図である。
【図８】 従来においてスローアウェイ式穴明け工具のスリーブに工具本体を一の角度で取り付けた状態を概略的に示す正面図である。
【図９】 従来においてスローアウェイ式穴明け工具のスリーブに工具本体を別の角度で取り付けた状態を概略的に示す正面図である。
【図１０】 従来のスローアウェイ式穴明け工具のスリーブの側面図である。
【図１１】 従来のスローアウェイ式穴明け工具のスリーブの正面図である。
【符号の説明】
１ 工具本体
２ 切屑排出溝
２Ａ，２Ｂ 壁面
３Ａ，３Ｂ チップ取付座
４Ａ，４Ｂ スローアウェイチップ
４ａ すくい面
５ 切刃
７ シャンク部
２０ スリーブ
２３ 内周面
２４ 外周面
２６ 取付開口部
３０ 位置決め部（位置決め手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、工具本体の先端部に形成された一対のチップ取付座にそれぞれスローアウェイチップがその切刃を工具先端側に突出させて着脱可能に取り付けられたスローアウェイ式穴明け工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のスローアウェイ式穴明け工具（以下、穴明け工具と称す）としては、例えば図６および図７に示すように、中心軸線Ｏを中心とした略円柱状をなす工具本体１の先端部外周の中心軸線Ｏを挟んで互いに反対側に、この工具本体１の先端から中心軸線Ｏ方向に工具後端側に延びつつ工具回転方向Ｔの後方側に緩やかに捩れる一対の切屑排出溝２，２が形成され、これらの切屑排出溝２，２先端の工具回転方向Ｔ側を向く壁面２Ａ，２Ｂに形成されたチップ取付座３Ａ，３Ｂに、一対のスローアウェイチップ（以下、チップと称す）４Ａ，４Ｂがその切刃５を工具先端側に突出させてクランプネジ６によりそれぞれ着脱可能に装着されたものが知られている。なお、工具本体１の後端部は加工機械の回転部側に保持されるシャンク部７とされている。また、シャンク部７の外周面には、この工具本体１を加工機械の回転部側に取り付けるための傾斜面７Ａが形成されている。
【０００３】
上記チップ４Ａ，４Ｂは略菱形平板状をなすもので、その一方の菱形面がすくい面４ａとされ、このすくい面４ａのすべての辺稜部に上記切刃５が形成されるとともに、該すくい面４ａの中央部には上記クランプネジ６が挿通される取付穴４ｂが、チップ４Ａ，４Ｂをその厚さ方向に貫通するようにして形成されている。
【０００４】
なお、上記チップ取付座３Ａ，３Ｂは工具外周側と工具中心側とに偏って形成されており、このうち工具外周側に偏ったチップ座３Ａに取り付けられるチップ（以下外側チップと称す）４Ａは、工具外周側に位置する切刃５を工具本体１の先端部外周から外周側すなわち半径方向外側に突出させるようになっている。また、チップ取付座３Ｂに取り付けられたチップ（以下内側チップと称す）４Ｂは、その工具先端側に突出した切刃５の内端が中心軸線Ｏを越えて上記チップ取付座３Ａ側に僅かにオーバーセンターとされ、しかもこれらのチップ４Ａ，４Ｂの工具先端側に突出する切刃５，５の中心軸線Ｏ回りの回転軌跡が径方向に互いに連続するように配置されている。
【０００５】
ここで、上記穴明け工具を図示せぬ加工機械の回転部側に同軸に取り付けて同軸に回転させた場合、外側チップ４Ａの工具本体１の先端部外周よりも外周側に突出させられた切刃５の外周端と中心軸線Ｏすなわち回転中心軸線との距離の２倍が、当該穴明け工具の切刃５の外径すなわち加工径に相当することになる。
【０００６】
一方で、同一形状の工具本体１およびチップ４Ａ，４Ｂを用いる場合でも、図８および図９に示すように、工具本体１の中心軸線Ｏを加工機械の回転部の回転中心軸線Ｏ0に対し偏芯させることにより、回転中心軸線Ｏ0と外側チップ４Ａの外周側の切刃５の外周端との距離を異ならせて、穴明け工具の加工径Ｄを変更することが考えられる。
【０００７】
すなわち、例えば、図１０および図１１に示すように、工具本体１を同軸に嵌合させる内周面１０の中心軸線Ｏ1と外周面１１の中心軸線Ｏ2とが偏芯したスリーブ１２を用意し、図６および図８に示すように、このスリーブ１２の内周面１０側に工具本体１の後端側のシャンク部７を同軸に嵌合させる（すなわち、工具本体１の中心軸線Ｏと内周面１０の中心軸線Ｏ1とを一致させる）一方、このスリーブ１２の外周面１１において図示せぬ加工機械の回転部側にその回転中心軸線Ｏ0と同軸に嵌合させる（すなわち、外周面１１の中心軸線Ｏ2と回転中心軸線Ｏ0とを一致させる）。
【０００８】
これにより、外周面１１が回転中心軸線Ｏ0に一致するスリーブ１２の偏芯した内周面１０に嵌合させられる工具本体１がその中心軸線Ｏを偏芯させて回転し、このようにして同一穴明け工具の加工径Ｄを変更するのである。
【０００９】
そして、このような方法の場合、スリーブ１２の偏芯方向に対し工具本体１の回転方向における取付方向を変更することにより、回転中心軸線Ｏ0に対する外側チップ４Ａの外周端との距離を変更して、さらに多くの種類の加工径に対応するようになっている。
【００１０】
すなわち、図８に示すように、偏芯方向（回転中心軸線Ｏ0から工具本体１の中心軸線Ｏへの方向）Ｘに対し、工具本体１の中心軸線Ｏから外側チップ４Ａへの所定の取付基準方向αを一致させて取り付けることにより、回転中心軸線Ｏ0と外側チップの外周端とで決められる加工径Ｄを大きくしたり、図９に示すように、偏芯方向Ｘに対し、工具本体１の取付基準方向αを交差させて、回転中心軸線Ｏ0と外側チップ４Ａの外周端とで決められる加工径Ｄを小さくしたりする。このようにして、複数種類の加工径に対応するようになっている。
【００１１】
ここで、従来のスリーブ１２は上記のように加工径の調整時に工具本体１に対し回転させられることになるため、図１０および図１１に示すように、該スリーブ１２には回転力を入力させるための図示せぬ治具を係合させるための係合穴１３がフランジ部１４に複数形成されている。さらに、工具本体１を加工機械の回転部側に固定させるための固定ネジが挿通される、内周面１０から外周面１１にかけて貫通形成される取付用開口部１５を広く開口させるようになっている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように、スリーブ１２の偏芯方向Ｘに対し工具本体１の回転方向における取付方向を変更する（すなわち偏芯方向Ｘと工具本体１の回転方向における取付基準方向αとのなす角の角度を換える）ことにより加工径を調整するのでは、芯高寸法に変化が生じてしまうため、面粗さや加工寸法等の加工精度に少なからず悪影響を及ぼすという問題があった。例えば、図８に示す状態の場合、外側チップ４Ａも内側チップ４Ｂも回転中心軸線Ｏ0に対する芯高寸法は適正で加工精度も良好であるものの、図９に示す状態の場合、外側チップ４Ａの先端の切刃５は、回転中心軸線Ｏ0に対していわゆる芯上がりの状態となるが、その量が大きくなって、ラジアル角が大きくネガティブとなってしまい、一方、内側チップ４Ｂの先端の切刃５は、回転中心軸線Ｏ0に対していわゆる芯下がりの状態となるが、その量が大きくなってしまうため、いずれにおいても加工精度が落ちることになる。
【００１３】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたもので、同一形状の工具本体およびチップを用い、工具本体のシャンク部を嵌合させる内周面と加工機械の回転部側に嵌合する外周面とを偏芯させたスリーブを用いて加工径の調整を行う場合においても、加工精度を良好に維持できるスローアウェイ式穴明け工具の提供を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、軸線回りに回転される略円柱状をなすとともに、先端部外周に前記軸線方向に向けて延びる切屑排出溝が形成された工具本体と、該工具本体の前記切屑排出溝の先端の工具回転方向を向く壁面に形成されたチップ取付座に、切刃を前記工具本体の工具先端側および外周側にそれぞれ突出させて着脱可能に取り付けられるスローアウェイチップと、前記工具本体の後端側のシャンク部を内周面に嵌合させる一方、加工機械の回転部側に外周面で嵌合され、さらに前記内周面と前記外周面とを偏芯させるとともに、前記工具本体を前記加工機械の回転部側に固定させるために前記内周面から前記外周面にかけて貫通する取付用開口部が形成されてなるスリーブと、を有するスローアウェイ式穴明け工具であって、前記スリーブおよび前記工具本体には、互いに嵌合する際に前記スリーブの偏芯方向に対し前記工具本体の回転方向における取付方向を常に一定にする位置決め手段が設けられていることを特徴としている。
【００１５】
このように、スリーブおよび工具本体には、互いに嵌合する際にスリーブの偏芯方向に対し工具本体の回転方向における取付方向を常に一定にする位置決め手段が設けられているため、スリーブに工具本体を嵌合させれば、位置決め手段が、スリーブの偏芯方向に対し工具本体の回転方向における取付方向を一定にする。
【００１６】
これにより、スリーブとして、それぞれ工具本体のシャンク部を嵌合させる内周面と加工機械の回転部側に嵌合する外周面とを偏芯させるとともに該偏芯量が異なる複数種類のものを用意し、位置決め手段により複数種類のスリーブのそれぞれの偏芯方向に対し工具本体の回転方向における取付方向を常に一定とすることで、スリーブの種類を換えることにより加工径を異ならせることができるため、加工径を異ならせてもチップの芯高寸法を一定にすることができる。
【００１７】
ここで、前記位置決め手段が、前記偏芯方向に対し前記工具本体に取り付けられる前記スローアウェイチップの工具先端側の切刃の延びる方向を一定とするのが好ましい。
【００１８】
また、前記取付用開口部の前記外周面側は、該外周面の中心線を中心として４５°〜９０°の角度範囲でのみ開口していることが好ましい。
【００１９】
このように、スリーブは、取付用開口部の外周面側が、該外周面の中心線を中心として４５°〜９０°の角度範囲でのみ開口しているため、該スリーブの偏芯方向に対し工具本体の回転方向における取付方向を常に一定として使用する場合に、不必要に取付用開口部の形成範囲が広がることがなく該形成範囲を必要最小限にすることができ、その結果、高い剛性を確保することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３は本発明の一の実施形態を示すものであり、図６および図７に示した従来の穴明け工具と同じ部分には同一の符号を配して説明を簡略化する。この実施形態の穴明け工具においては、スリーブが従来に対し異なっている。
【００２２】
この実施形態のスリーブ２０は、図１および図２に示すように、円筒部２１と、円筒部２１の軸線方向における一端側から半径方向外方に突出する環状のフランジ部２２とを有しており、図２に示すように、円筒部２１およびフランジ部２２の連続する内周面２３の中心軸線Ｏ1は、互いに同軸をなす円筒面２１の外周面２４およびフランジ部２２の外周面２５の中心軸線Ｏ2に対し、一方向に偏芯している（中心軸線Ｏ2から中心軸線Ｏ1への方向を偏芯方向Ｘと称す）。
【００２３】
このスリーブ２０には、図３および図６に示すように、その内周面２３にフランジ部２２側から工具本体１のシャンク部７が同軸をなして嵌合される（すなわち、工具本体１の中心軸線Ｏとスリーブ２０の内周面２３の中心軸線Ｏ1とを一致させる）ことになる一方、その円筒部２１の外周面２４が図示せぬ加工機械の回転部側に同軸に嵌合される（すなわち、スリーブ２０の外周面２４の中心軸線Ｏ2と回転部の回転中心軸線Ｏ0とを一致させる）。
【００２４】
また、図１および図２に示すように、スリーブ２０の円筒部２１の軸線方向における中間所定範囲には、内周面２３から外周面２４に貫通する取付用開口部２６が形成されている。なお、この取付用開口部２６には、このスリーブ２０を介して工具本体１を図示せぬ加工機械の回転部側に取り付ける際に、該工具本体１を回転部に固定させるための図示せぬ固定ネジが挿通されることになり、この固定ネジは、シャンク部７の傾斜面７Ａに当接する。
【００２５】
この取付用開口部２６は、図２に示すように、外周面２４の中心軸線Ｏ2から見て、偏芯方向Ｘに対し直交する所定の一方向に形成されている。そして、この取付用開口部２６は、その外周面２４側が、該外周面２４の中心軸線Ｏ2を中心とした角度範囲θとして４５°〜９０°の範囲でのみ開口している。これは上記固定ネジの挿通を良好に行うことが可能な必要最小限の範囲である。
ここで、スリーブ２０の円筒部２１の外径が２５ｍｍである場合、前記角度範囲θは７５°〜９０°の範囲であるのが好ましく、スリーブ２０の円筒部２１の外径が３２ｍｍである場合、前記角度範囲θは５５°〜６５°の範囲であるのが好ましく、スリーブ２０の円筒部２１の外径が４０ｍｍである場合、前記角度範囲θは４５°〜５５°の範囲であるのが好ましい。
【００２６】
フランジ部２２の外周部には、取付用開口部２６と同側に所定範囲の切欠部２７が形成されている。
【００２７】
ここで、この実施形態では、このようなスリーブ２０として、それぞれ内周面２３と外周面２４，２５との偏芯量（内周面２３の中心軸線Ｏ1と外周面２４，２５の中心軸線Ｏ2との距離）が異なる複数種類のものを用意する。そして、複数種類のスリーブ２０のそれぞれの偏芯方向Ｘに対し工具本体１の回転方向における取付方向を常に一定とした上で、スリーブ２０の種類を換えることにより、回転中心軸線Ｏ0と外側チップ４Ａの外周側の切刃５の外周端との距離の２倍に相当する加工径Ｄを異ならせることになる。
【００２８】
なお、具体的には、工具本体１をスリーブ２０に取り付ける際に、いずれのスリーブ２０を用いる場合も、工具本体１の中心軸線Ｏから該工具本体１に取り付けられた外側チップ４Ａへの所定の取付基準方向（外側チップ４Ａの先端の切刃５に平行な方向）αが、スリーブ２０の偏芯方向Ｘに一致するように配置することになる。すなわち、偏芯方向Ｘに対し工具本体１に取り付けられる外側チップ４Ａの工具先端側の切刃５の延びる方向を一定とする。
【００２９】
また、スリーブ２０と工具本体１との位置関係をこのようにした状態で、スリーブ２０をその取付用開口部２６を図示せぬ加工機械の回転部の上記固定ネジ側に向けて回転部に嵌合させ、その上で、固定ネジを取付用開口部２６を介して工具本体１のシャンク部７の傾斜面７Ａに当接させてスリーブ２０および工具本体１を回転部に固定することになる。
【００３０】
例えば、同じ工具本体１およびチップ４Ａ，４Ｂを用いて、径が０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ大きい穴を加工するために、上記スリーブ２０として、偏芯量が、０．１５ｍｍ、０．２０ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．３０ｍｍのものを用意する。
【００３１】
そして、偏芯したスリーブ２０を用いない場合の加工径に対し、０．３ｍｍ大きい加工径Ｄの穴を加工する場合には、偏芯量が０．１５ｍｍのスリーブ２０の内周面２３に工具本体１を、図３に示すように、該工具本体１の取付基準方向αがスリーブ２０の偏芯方向Ｘに一致するようにして取り付け、該スリーブ２０を加工機械の回転部側に取り付けて穴明けを行う。
【００３２】
また、偏芯したスリーブ２０を用いない場合の加工径に対し、０．４ｍｍ大きい加工径Ｄの穴を加工する場合には、偏芯量が０．２０ｍｍのスリーブ２０の内周面２３に工具本体１を、図３に示すように、該工具本体１の取付基準方向αがスリーブ２０の偏芯方向Ｘに一致するようにして取り付け、該スリーブ２０を加工機械の回転部側に取り付けて穴明けを行う。
【００３３】
さらに、偏芯したスリーブ２０を用いない場合の加工径に対し、０．５ｍｍ大きい加工径Ｄの穴を加工する場合には、偏芯量が０．２５ｍｍのスリーブ２０の内周面２３に工具本体１を、図３に示すように、該工具本体１の取付基準方向αがスリーブ２０の偏芯方向Ｘに一致するようにして取り付け、該スリーブ２０を加工機械の回転部側に取り付けて穴明けを行う。
【００３４】
加えて、偏芯したスリーブ２０を用いない場合の加工径に対し、０．６ｍｍ大きい加工径の穴を加工する場合には、偏芯量が０．１５ｍｍのスリーブ２０の内周面２３に工具本体１を、図３に示すように、該工具本体の取付基準方向αがスリーブ２０の偏芯方向Ｘに一致するようにして取り付け、該スリーブ２０を加工機械の回転部側に取り付けて穴明けを行う。
【００３５】
以上に述べた実施形態によれば、スリーブ２０として、それぞれ工具本体１のシャンク部７を嵌合させる内周面２３と加工機械の回転部側に嵌合する外周面２４とを偏芯させるとともに該偏芯量が異なる複数種類のものを用意し、複数種類のスリーブ２０のそれぞれの偏芯方向に対し工具本体１の回転方向における取付方向を常に一定とした上で、スリーブ２０の種類を換えることにより加工径を異ならせるため、加工径を異ならせてもチップ４Ａ，４Ｂの芯高寸法を常に一定にすることができる。
【００３６】
したがって、同一形状の工具本体１およびチップ４Ａ，４Ｂを使用し、工具本体１のシャンク部７を嵌合させる内周面１０と加工機械の回転部側に嵌合する外周面１１とを偏芯させたスリーブ２０を用いて加工径の調整を行う場合においても、加工精度を良好に維持できる。
【００３７】
また、スリーブ２０は、取付用開口部２６の外周面２４側が、該外周面２４の中心軸線Ｏ2を中心として４５°〜９０°の角度範囲でのみ開口しているため、該スリーブ２０の偏芯方向に対し工具本体１の回転方向における取付方向を常に一定として使用する場合に、不必要に取付用開口部２６の形成範囲が広がることがなく該形成範囲を必要最小限にすることができ、その結果、高い剛性を確保することができる。
【００３８】
したがって、上記した加工径調整方法の実施に用いて最適な穴明け工具となる。
【００３９】
さらに、加工径の調整時にスリーブ２０を工具本体１に対し回転させることがないため、スリーブ２０のフランジ部２２には回転力を入力させる治具を係合させるための係合穴が形成されていない。
【００４０】
したがって、係合穴を形成する工程が不要であるため、スリーブ２０の製作コストを低減できる。
【００４１】
ここで、上記実施形態で用いた穴明け工具について、以下に述べる別の実施形態とすることもできる。
すなわち、複数種類のスリーブ２０のすべてと工具本体１とに、図４に示すように、互いに嵌合する際にスリーブ２０の偏芯方向に対し工具本体１の回転方向における取付方向を常に上記した一定の関係にする位置決め部（位置決め手段）３０を設けるのである。
【００４２】
この位置決め部３０は、工具本体１にその軸線方向に平行に形成されたフラット面３１と、スリーブ２０に形成された突起部３２とで構成されており、スリーブ２０に工具本体１を嵌合させる際に、上記一定の関係としない限り突起部３２がフラット面３１上に位置することができないように設定されている。そして、この突起部３２がフラット面３１上に位置しない限り、工具本体１がスリーブ２０の適正深さまで嵌合できないように設定されている。
【００４３】
このようにすれば、スリーブ２０に工具本体１を適正深さまで嵌合させれば、位置決め部３０が、スリーブ２０の偏芯方向に対し工具本体１の回転方向における取付方向を一定にすることになるため、上記した穴明け工具の加工径調整方法の実施に最適な穴明け工具となる。
【００４４】
なお、この位置決め部３０としては、図５に示すように、工具本体１にその軸線方向に平行に延在するように形成された円弧状の凹部３４と、スリーブ２０に固定されたピン３５とで構成されたものを用いることもできる。この位置決め部３０も、スリーブ２０に工具本体１を嵌合させる際に、上記一定の関係としない限りピン３５が凹部３４に嵌合することができず、このピン３５が凹部３４に嵌合しない限り、工具本体１がスリーブ２０の適正深さまで嵌合できないように設定されている。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１，２記載の発明によれば、スリーブおよび工具本体には、互いに嵌合する際にスリーブの偏芯方向に対し工具本体の回転方向における取付方向を常に一定にする位置決め手段が設けられているため、スリーブに工具本体を嵌合させれば、位置決め手段が、スリーブの偏芯方向に対し工具本体の回転方向における取付方向を一定にする。
【００４６】
このため、スリーブとして、それぞれシャンク部を嵌合させる内周面と回転部に嵌合する外周面とを偏芯させるとともに該偏芯量が異なる複数種類のものを用意し、位置決め手段により複数種類のスリーブのそれぞれの偏芯方向に対し工具本体の回転方向における取付方向を常に一定とすることで、スリーブの種類を換えることにより加工径を異ならせることができるため、加工径を異ならせてもチップの芯高寸法を常に一定にすることができる。
【００４７】
したがって、同一形状の工具本体およびチップを使用し、工具本体のシャンク部を嵌合させる内周面と加工機械の回転部側に嵌合する外周面とを偏芯させたスリーブを用いて加工径の調整を行う場合においても、加工精度を良好に維持できる。
【００４９】
さらに、請求項３記載の発明によれば、スリーブの取付用開口部の外周面側が、該外周面の中心線を中心として４５°〜９０°の角度範囲でのみ開口しているため、該スリーブの偏芯方向に対し工具本体の回転方向における取付方向を常に一定として使用する場合に、不必要に取付用開口部の形成範囲が広がることがなく該形成範囲を必要最小限にすることができ、その結果、高い剛性を確保することができる。
【００５０】
したがって、上記した穴明け工具の加工径調整方法の実施に最適なスリーブとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一の実施形態において用いられるスローアウェイ式穴明け工具のスリーブの側面図である。
【図２】 本発明の一の実施形態において用いられるスローアウェイ式穴明け工具のスリーブの正面図である。
【図３】 本発明の一の実施形態において用いられるスローアウェイ式穴明け工具のスリーブに工具本体を取り付けた状態を概略的に示す正面図である。
【図４】 本発明の別の実施形態において用いられるスローアウェイ式穴明け工具のスリーブに工具本体を取り付ける直前の状態を概略的に示す斜視図である。
【図５】 本発明のさらに別の実施形態において用いられるスローアウェイ式穴明け工具のスリーブに工具本体を取り付ける直前の状態を概略的に示す斜視図である。
【図６】 本発明の一の実施形態、別の実施形態、さらに別の実施形態および従来において用いられるスローアウェイ式穴明け工具の側面図である。
【図７】 本発明の一の実施形態、別の実施形態、さらに別の実施形態および従来において用いられるスローアウェイ式穴明け工具の正面図である。
【図８】 従来においてスローアウェイ式穴明け工具のスリーブに工具本体を一の角度で取り付けた状態を概略的に示す正面図である。
【図９】 従来においてスローアウェイ式穴明け工具のスリーブに工具本体を別の角度で取り付けた状態を概略的に示す正面図である。
【図１０】 従来のスローアウェイ式穴明け工具のスリーブの側面図である。
【図１１】 従来のスローアウェイ式穴明け工具のスリーブの正面図である。
【符号の説明】
１ 工具本体
２ 切屑排出溝
２Ａ，２Ｂ 壁面
３Ａ，３Ｂ チップ取付座
４Ａ，４Ｂ スローアウェイチップ
４ａ すくい面
５ 切刃
７ シャンク部
２０ スリーブ
２３ 内周面
２４ 外周面
２６ 取付開口部
３０ 位置決め部（位置決め手段）
Claims (3)
- 軸線回りに回転される略円柱状をなすとともに、先端部外周に前記軸線方向に向けて延びる切屑排出溝が形成された工具本体と、
該工具本体の前記切屑排出溝の先端の工具回転方向を向く壁面に形成されたチップ取付座に、切刃を前記工具本体の工具先端側および外周側にそれぞれ突出させて着脱可能に取り付けられるスローアウェイチップと、
前記工具本体の後端側のシャンク部を内周面に嵌合させる一方、加工機械の回転部側に外周面で嵌合され、さらに前記内周面と前記外周面とを偏芯させるとともに、前記工具本体を前記加工機械の回転部側に固定させるために前記内周面から前記外周面にかけて貫通する取付用開口部が形成されてなるスリーブと、を有するスローアウェイ式穴明け工具であって、
前記スリーブおよび前記工具本体には、互いに嵌合する際に前記スリーブの偏芯方向に対し前記工具本体の回転方向における取付方向を常に一定にする位置決め手段が設けられていることを特徴とするスローアウェイ式穴明け工具。 - 前記位置決め手段が、前記偏芯方向に対し前記工具本体に取り付けられる前記スローアウェイチップの工具先端側の切刃の延びる方向を一定とすることを特徴とする請求項１記載のスローアウェイ式穴明け工具。
- 前記取付用開口部の前記外周面側が、該外周面の中心線を中心として４５°〜９０°の角度範囲でのみ開口していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスローアウェイ式穴明け工具。
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