JP4014290B2 - テーパ周面切削工具 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テーパ内周面やテーパ外周面を切削加工するために使用されるテーパ周面切削工具に関するものであり、特に加工精度あるいは加工能率の向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、エンジンのバルブシートのように、テーパ内周面を精度よく加工する必要がある場合に、従来からテーパ周面切削工具が使用されていた。このテーパ周面切削工具は、▲１▼一軸線まわりに回転可能であり、かつその一軸線に対して傾斜して形成された主案内凹部を備えた工具本体と、▲２▼主案内凹部に長手方向に移動可能かつ長手方向と直角な方向には実質的に移動不能に嵌合された傾斜部と、その傾斜部の前記一軸線に近い側の端からその一軸線にほぼ平行に延び出して先端部に切削刃具を保持する軸方向部とを備えたスライダと、▲３▼そのスライダを前記主案内凹部に沿って移動させるスライダ駆動装置とを含むように構成される。このテーパ周面切削工具を回転主軸に同軸に取り付け、回転主軸を回転させて工具本体を回転させつつ、スライダ駆動装置にスライダを案内凹部内で移動させれば、スライダに保持された切削刃具の切刃がテーパ周面の軌跡を描き、被加工物にテーパ周面を形成する。スライダが工具本体の先端側へ向かうに従って一軸線（工具本体の回転中心線）に接近する方向に移動させられる場合にはテーパ内周面が加工され、一軸線から離間する方向に移動させられる場合にはテーパ外周面が加工される。
【０００３】
エンジンのバルブシートを加工するバルブシート切削工具は、テーパ周面切削工具の一種であるが、工具本体に、スライダに保持される切削刃具である主刃具とは別に、第一副刃具および第二副刃具が取り付けられる。バルブシートは、第一のテーパ内周面であるシート面と、そのシート面の外周側に位置する第二テーパ内周面と内側に位置する第三テーパ内周面とを備えるのが普通である。第二テーパ内周面はシート面よりテーパ値が大きく、第三テーパ内周面はシート面よりテーパ値が小さい。シート面は実際にバルブが着座する面であり、テーパ値や最大，最小直径等の要求精度が高いため、切削刃具をスライダに保持させ、スライダを工具本体と共に回転させつつ傾斜方向に移動させることにより加工することが行われているのである。
【０００４】
テーパ周面切削工具においては、前述のように、スライダが傾斜部と軸方向部とを含むものとされ、傾斜部は工具本体により実質的に長手方向にのみ移動可能に支持されるが、軸方向部はその傾斜部の一端から片持状に延び出し、工具本体により支持されないため支持剛性が不足し勝ちであり、主案内凹部と傾斜部との小さな嵌合クリアランスに基づいて軸方向部が比較的大きくがたつき、あるいは切削抵抗により軸方向部が弾性変形して、加工精度低下の原因になる。加工精度の低下を回避しようとして切削工具の切込みや送りを小さくするために、加工能率が低下することもある。
バルブシート切削工具はテーパ内周面を加工するものであるが、工具本体の案内凹部の傾斜方向を逆にすることにより、テーパ外周面を加工するテーパ周面切削工具を得ることができ、この工具においても同様の問題が生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段，作用および効果】
本発明はこの問題を解決すべく、軸方向部の弾性変形を良好に防止し得るテーパ周面切削工具を得ることを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様のテーパ周面切削工具が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。各項に記載の特徴の組合わせの可能性の理解を容易にするためである。なお、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下のものに限定されると解釈されるべきではない。
（１）一軸線まわりに回転可能であり、かつその一軸線に対して傾斜して形成された主案内凹部を備えた工具本体と、
主案内凹部に長手方向に移動可能かつ長手方向と直角な方向には実質的に移動不能に嵌合された傾斜部と、その傾斜部の前記一軸線に近い側の端からその一軸線にほぼ平行に延び出して先端部に切削刃具を保持する軸方向部とを備えたスライダと、
そのスライダを主案内凹部に沿って移動させるスライダ駆動装置と
を含むテーパ周面切削工具において、
前記軸方向部に前記主案内凹部に平行な副被案内部を設ける一方、その副被案内部と、その副被案内部の長手方向に相対移動可能かつ幅方向には実質的に相対移動不能に嵌合して副被案内部を案内する副案内部を前記工具本体に設けたテーパ周面切削工具（請求項１）。
主案内凹部により案内される傾斜部から片持状に延び出す軸方向部に、副被案内部を設け、その副被案内部を案内する副案内部を工具本体に設ければ、傾斜部のみならず軸方向部も工具本体に支持されることとなり、軸方向部の支持剛性が増大する。したがって、主案内凹部と傾斜部との嵌合クリアランスに基づく軸方向部のがたつきや、切削抵抗に基づく軸方向部の弾性変形が少なくて済み、切削刃具によるテーパ周面加工の加工精度が向上する効果が得られる。加工精度が従来と同じでよければ、従来より重切削を行うことが可能となり、加工能率が向上する効果が得られる。なお、副案内部と副被案内部とは、主案内凹部に平行に形成されているため、スライダの傾斜部が主案内凹部に案内されて移動する際、軸方向部が共に移動することを妨げることはない。
（２）前記副被案内部が、少なくとも、互いに摺動可能に嵌合する嵌合突部と嵌合溝との一方を備え、前記副案内部が、少なくとも、嵌合突部と嵌合溝との他方を備えた (1)項に記載のテーパ周面切削工具。
副案内部と副被案内部との一方が１つの嵌合突部を備え、他方が１つの嵌合溝を備える態様が典型的な態様であるが、一方が複数の嵌合突部を、他方が複数の嵌合溝をそれぞれ備えるようにすることも可能である。
（３）前記副被案内部と前記副案内部とが、互いに摺動可能に嵌合する副案内突部と副案内溝との両方をそれぞれ備えた (1)項に記載のテーパ周面切削工具。
副案内部と副被案内部との一方が１つずつの嵌合突部と嵌合溝とを備え、他方が１つずつの嵌合突部と嵌合溝とを備え、一方の嵌合突部と嵌合溝とが、他方の嵌合溝と嵌合突部とそれぞれ嵌合する態様が典型的な態様であるが、前記 (2)項における、一方が複数の嵌合突部を備え、他方が複数の嵌合溝を備える態様も本態様の一種であると考えることができる。例えば、一方に互いに平行な２つの案内溝を形成し、他方にそれら案内溝に嵌合する２つの案内突部を形成すれば、結果として、上記２つの案内溝の間に１つの案内突部が、上記２つの案内突部の間に１つの案内溝がそれぞれ形成され、２つずつの案内溝と案内突部とを嵌合させれば、必然的に上記結果として形成される１つずつの案内突部と案内溝とも嵌合されることになるのである。
（４）前記副案内部が、前記工具本体の主要構成部材である主本体部材とは別体に製作され、主本体部材に組み付けられて工具本体の一部となる案内部材により構成された (1)ないし (4)項のいずれか１つに記載のテーパ周面切削工具（請求項２）。
主本体部材に直接副案内部を形成することも可能であるが、本態様によれば、単純な形状の案内部材に案内部を形成すればよく、形状が複雑になり易い工具本体に案内部を形成する場合に比較して加工が容易になる利点がある。
（５）前記主本体部材の、前記一軸線に平行に延びて前記軸方向部の側面に対向する平面を形成する部分に、前記一軸線に平行な中心線を有しかつ半径が前記平面から中心線までの距離より大きい円形穴が形成される一方、前記案内部材が、前記円形穴に円柱状部材を嵌合させた場合に、前記平面から前記軸方向部側へ突出する部分に、前記傾斜部に平行な複数の切欠が形成されることによりそれら切欠の間に前記副案内部が形成された (4)項に記載のテーパ周面切削工具（請求項３）。
本態様によれば、案内部材を取り付けるために主本体部材に形成すべき収容凹部を単純な円形穴とするととができ、主本体部材の加工が容易になるとともに、円形穴は高精度で加工することが容易であるため、主本体部材への案内部材の取付精度、ひいては工具本体に対する案内部の形成精度が向上する効果が得られる。
（６）前記主案内凹部が、
前記工具本体の主要構成部材である主本体部材に、前記一軸線に対して傾斜して形成された矩形の断面形状を有する傾斜溝と、
その傾斜溝の開口を覆う状態で前記主本体部材に取り外し可能に固定され、案内面において前記傾斜部の頂面と面接触するカバーと
を含む(1) ないし(5) 項のいずれか１つに記載のテーパ周面切削工具。
工具本体に断面形状がＴ字形のＴ溝を形成して主案内凹部とすることも可能であるが、矩形の断面形状を有する溝とすれば、加工が容易となる上、スライダやカバーの摺動面が摩耗した場合の補修が容易となる利点がある。しかし、スライダの支持剛性がやや低下する場合があり、その場合に本発明に従って軸方向部に被案内部を設ければ、特に顕著な効果が得られる。
（７）前記工具本体と前記スライダとの間に、スライダを前記主案内凹部の片側へ弾性的に押し付ける押付装置が設けられた (1)ないし (6)項のいずれか１つに記載のテーパ周面切削工具。
主案内凹部の内側面とスライダの外側面との間に転がり軸受を設ければ、スライダの工具本体への嵌合クリアランスを零または負にすることができるが、転がり軸受を設けない場合には、スライダの摺動を許容するために嵌合クリアランスを正にすることが不可欠であり、スライダが主案内凹部内で僅かにがたつくことを避け得ない。押付装置を設ければこのがたつきを防止し、あるいは低減させることができる。
（８）前記押付装置が、前記スライダの摺動方向に平行な面に、その面に直角な方向には相対移動可能かつ平行な方向には相対移動不能に取り付けられた摺動板と、その摺動板をスライダから離間する向きに付勢する弾性部材とを含む (7)項に記載のテーパ周面切削工具。
摺動板を取り付けられたスライダが主案内凹部に嵌合されれば、弾性部材の付勢力により摺動板が主案内凹部の内側面に押し付けられ、その反力でスライダが主案内凹部の内側面の反対向きの部分に押し付けられる。スライダが主案内凹部内を移動する際、摺動板もスライダと共に移動し、主案内凹部の内側面上を摺動する。
（９）前記押付装置が、ねじ部材の一端面からボールの一部が突出し、そのボールが弾性部材により突出方向に付勢されてなるボールプランジャを含み、そのボールプランジャが前記スライダの摺動方向に平行な面に、ほぼ直角に形成されたねじ穴に、前記ボールを外向きにして螺合された (7)項または (8)項に記載のテーパ周面切削工具。
ボールプランジャが取り付けられたスライダが主案内凹部に嵌合されれば、ボールプランジャのボールが弾性部材の付勢力により主案内凹部の内側面の一部に弾性的に押し付けられ、その反力によりスライダが主案内凹部の内側面の反対側の部分に押し付けられる。スライダが移動する際には、ボールプランジャのボールが主案内凹部の内側面上を転がるため、ボールおよび内側面の摩耗が少なくて済む。
（１０）前記工具本体に、前記スライダに保持される切削刃具である主刃具とは別に、第一副刃具および第二副刃具が取り付けられ、それら第一，第二副刃具がそれぞれ、主刃具により切削される第一のテーパ内周面であるシート面の外周側にそのシート面よりテーパ値の大きい第二テーパ内周面を、またシート面の内周側にそのシート面よりテーパ値の小さい第三テーパ内周面を形成する相対位置に配置された (1)ないし (9)項のいずれか１つに記載のテーパ周面切削工具（請求項５）。
本態様のテーパ周面切削工具によれば、エンジンのバルブシートの加工を能率よく行うことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をテーパ周面切削工具の一種であるバルブシート切削工具に適用した場合の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１ないし図４において、１０は工具本体である。工具本体１０は概して段付きの円筒状を成している。工具本体１０の後端部側（図１および図４において右方）が中径の嵌合部１１、前端部側（図１および図４において左方）が小径部とされるとともに、軸方向の中央部には大径のフランジ部１２が形成されている。
フランジ部１２の工具本体１０の後側端面１４は、工具本体１０の軸方向と直交する面とされているが、前側端面１６は工具本体１０の前端部へ向かって次第に小径となるテーパ面とされている。
【０００７】
工具本体１０は嵌合部１１が図示しない工作機械の主軸に形成された嵌合穴に精度よく嵌合され、フランジ部１２の後側端面１４が主軸の端面に当接させられることにより、主軸に同軸にかつ軸方向に位置決めされて取り付けられる。
図２ないし図４に示すように、フランジ部１２には前側端面１６から後側端面１４へ軸方向に貫通する段付きのボルト穴２０が等角度間隔に４個所形成されている。４つのボルト穴２０のうちの１つは、後側端面１４側に形成された円弧状の長穴２２に連通させられている。これらボルト穴２０にそれぞれボルトが挿通されて主軸に形成された雌ねじ穴に締め込まれることにより、工具本体１０が主軸に固定される。
【０００８】
また、主軸側にはドライブピンが設けられており、ドライブピンが長穴２２に嵌入した状態で、工具本体１０が、ドライブピンが長穴２２のボルト穴２０とは反対側の位置決め端部に当接するまで回転させられることにより、ボルト穴２０に挿通されたボルトと主軸の雌ねじ穴との位置が合致させられ、ボルトが容易に締め込まれ得る。
上記のようにドライブピンが長穴２２の位置決め端部に当接することにより、ドライブピンを介して主軸の回転トルクが工具本体１０に伝えられ、工具本体１０がその軸心回りに回転させられる。すなわち、被加工物たるバルブシート２６（図１，図４および図５に二点鎖線で示す）に対して一軸線回りに相対回転させられるのである。
【０００９】
図１および図２に示すように、工具本体１０の後端面３０からは、軸方向に延びる有底円筒状のガイド穴３２が形成されている。ガイド穴３２には可動部材たるプランジャ３４が軸方向に移動可能に嵌合されている。ガイド穴３２の内周面には軸方向に延びる矩形断面のキー溝３８が形成される一方、プランジャ３４の外周面に形成されたキー溝には平行キー４０が取り付けられており、その平行キー４０がキー溝３８に嵌入させられることにより、プランジャ３４のガイド穴３２内での相対回転が防止されている。また、プランジャ３４の外周面には複数の潤滑溝４２が形成されており、工具本体１０に取り付けられたグリースニップル４６から潤滑剤としてのグリースが供給されることにより、プランジャ３４が滑らかに摺動するようにされている。
【００１０】
プランジャ３４の後端面５０からは、プランジャ３４を軸方向に貫通する貫通穴５２が形成されている。貫通穴５２の軸方向の中央よりやや後端面５０に近い部分には大径穴部５４が形成されている。また、貫通穴５２の後端面５０側の開口部には、図２に示すように、軸方向に延びて大径穴部５４に連通する複数個（図示の例では４個）の嵌合溝部５６が等角度間隔で形成されている。これら大径穴部５４と嵌合溝部５６との形成により、貫通穴５２の後部が花弁形係合凹部５８を成している。
【００１１】
一方、図１に二点鎖線で示すように、工作機械の主軸側には第一可動軸６０が設けられている。第一可動軸６０は図示しないアクチュエータにより軸方向に移動させられるようになっている。第一可動軸６０の前端部には、花弁形係合凹部５８と係合可能な花弁形係合突部６２が形成されており、プランジャ３４の花弁形係合凹部５８と係合させられる。第一可動軸６０が前進端位置へ移動させられた状態で、工具本体１０が、主軸側の前記ドライブピンが工具本体１０の長穴２２の前記位置決め端部とは反対側の端部近傍に嵌入可能な位相で主軸に取り付けられると、花弁形係合突部６２が花弁形係合凹部５８内に嵌入し、その後、ドライブピンが長穴２２の前記位置決め端部と当接するまで工具本体１０が回転させられれば、花弁形係合突部６２と花弁形係合凹部５８とが軸方向にほぼ相対移動不能に係合する。これにより第一可動軸６０がプランジャ３４に連結され、第一可動軸６０の前進，後退によってプランジャ３４がガイド穴３２内を軸方向、すなわち工具本体１０の軸心と平行な方向に摺動させられる。
【００１２】
また、プランジャ３４の貫通穴５２には、工作機械の主軸側に設けられた第二可動軸７０（図１に二点鎖線で示す）が進入させられるようになっている。第二可動軸７０の前端部には図示しない把持装置たるコレットチャックが取り付けられている。コレットチャックの操作リングは外周面に歯が形成されたギヤ付ナット７２とされており、ギヤ付ナット７２が回転させられることによりコレットが縮径させられて、図示を省略するリーマの基端部がコレットチャックに把持されるようになっている。ギヤ付ナット７２は、第二可動軸７０が図示しないアクチュエータにより前進させられることにより、貫通穴５２の大径穴部５４を経てプランジャ３４の前端面７４側の開口近傍に位置させられるようになっている。
【００１３】
工具本体１０の軸線上には、その前端面からガイド穴３２の底面へ貫通する軸方向穴８０が形成されている。軸方向穴８０とガイド穴３２およびプランジャ３４の貫通穴５２とは同心とされており、軸方向穴８０はガイド穴３２および貫通穴５２と連通している。軸方向穴８０には、工具本体１０の前端部側から、超硬合金製のスリーブ８２が挿入されている。スリーブ８２にはリーマが挿通される。工具本体１０には、図１に破線で示すように、工具本体１０の軸方向と直交する方向に延びて軸方向穴８０に連通する雌ねじ穴が形成されており、位置決め用ボルト８６が締め込まれ、その先端部がスリーブ８２の周壁に形成された嵌合穴８８に嵌入させられることにより、スリーブ８２の工具本体１０からの抜け出しおよび相対回転が防止されている。
軸方向穴８０のガイド穴３２への開口端部には、円筒状のキャップ９０が嵌合されている。キャップ９０の一端部には半径方向外向きのフランジ部が形成されており、図２に示すように、フランジ部の２個所においてボルト９２によりキャップ９０がガイド穴３２の底面に固定されている。
【００１４】
また、工具本体１０には軸方向穴８０と平行に延びる段付きの嵌合穴１００が形成されている。嵌合穴１００は、一端部がガイド穴３２の底面に開口する一方、他端部が工具本体１０の前端部に形成された切欠１０２の端面に開口する貫通穴とされている。嵌合穴１００には、ギヤ部材１０４が回転可能かつ軸方向移動可能に嵌合されている。ギヤ部材１０４は、ギヤ付ナット７２と噛み合うギヤ部１０６と軸部１０８とから成っており、軸部１０８が嵌合穴１００に嵌合されて、その端部が嵌合穴１００から工具本体１０の前端側へ突出させられている。
【００１５】
ギヤ部材１０４の軸部１０８の外周面と嵌合穴１００の内周面との間にはブッシュ１１２が嵌装されており、ねじ部材１１４により固定されている。また、ブッシュ１１２の前端面と軸部１０８に固定されたスプリングリテーナとの間には弾性部材たる圧縮コイルスプリング１２０が配設されている。したがって、常には、スプリング１２０によりギヤ部１０６がブッシュ１１２を介して工具本体１０に当接させられ、ギヤ部材１０４の軸部１０８が工具本体１０の切欠１０２から突出させられている。
【００１６】
また、ギヤ部材１０４の軸部１０８の前端面には、図１に破線で示すように、軸方向に延びる工具係合用の六角穴１２２が形成されている。この六角穴１２２に六角レンチ等の回転操作工具を係合させ、スプリング１２０の付勢力に抗してギヤ部材１０４をガイド穴３２側へ移動させることにより、プランジャ３４の貫通穴５２内においてギヤ部１０６が第二可動軸７０のギヤ付ナット７２と噛み合わせられる。そして、両者の噛合状態においてギヤ部材１０４が回転させられることにより、ギヤ付ナット７２が回転させられ、コレットの把持，解放が行われる。
【００１７】
したがって、アクチュエータにより第二可動軸７０が前進させられてコレットが貫通穴５２内に進入させられた状態で、スリーブ８２の前端部からリーマが挿入され、そのシャンクがキャップ９０を経て貫通穴５２内でコレットチャックに嵌入させられた後、ギヤ部材１０４の操作によりコレットチャックが縮径させられれば、リーマが第二可動軸７０に固定される。
リーマが固定された状態で第二可動軸７０が後退させられれば、リーマがスリーブ８２に案内されつつ軸方向に移動し、工具本体１０内に収容される。それに対して、切削加工時には、第二可動軸７０が前進させられることにより、リーマの前端部がスリーブ８２から突出する加工位置へ移動させられる。
【００１８】
図１に示すように、バルブシート２６の中央部には、バルブステムを軸方向に摺動可能に保持するバルブガイド１２４（図１に二点鎖線で示す）が設けられるようになっている。本実施形態においては、リーマにより、バルブガイド１２４のガイド孔１２６の内周面の仕上げ加工が行われる。
キャップ９０の内周面にはシール部材１２８が嵌装され、リーマが工具本体１０内に引き込まれる際、リーマに付着した切粉がガイド穴３２やプランジャ３４内に侵入しないようにされている。
【００１９】
工具本体１０は、フランジ部１２から前端部へ向かって、軸心に対して傾斜した傾斜溝１３０およびその傾斜溝１３０から軸方向に平行に延びる軸方向溝１３２を備えている。傾斜溝１３０および軸方向溝１３２は、図３に示すように断面形状が矩形である。
傾斜溝１３０および軸方向溝１３２には、スライダ１３６が摺動可能に嵌合されている。スライダ１３６は、図８に示すように傾斜溝１３０に沿った傾斜部１３７と軸方向溝１３２に沿った軸方向部１３８とを備えており、図３に示すように矩形の断面形状を有している。スライダ１３６の傾斜部１３７が傾斜溝１３０に、軸方向部１３８が軸方向溝１３２にそれぞれ嵌合される。また、図８に示すように、スライダ１３６の側面１４０，１４１と、傾斜溝１３０の底面と摺接する底面１４２とにはそれぞれ潤滑溝１４４が形成されており（側面１４１および底面１４２の潤滑溝は省略する）、潤滑溝１４４にグリース等の潤滑剤が供給されることにより、スライダ１３６が滑らかに摺動するようにされている。
【００２０】
スライダ１３６の傾斜部１３７には、傾斜部１３７の長手方向に直交する幅方向に延びる貫通穴１４６が、傾斜部１３７の長手方向に隔たった２個所に形成されている。貫通穴１４６のスライダ１３６の側面１４１側の内周面は雌ねじ穴とされ、ボールプランジャ２９０が螺合されている。ボールプランジャ２９０は、図１２に示すように、ねじ部材２９２と、ねじ部材２９２内に回転可能に嵌合され、その一部がねじ部材２９２の一端面に形成された開口から突出するボール２９４と、ねじ部材２９２内部に配設され、ボール２９４をねじ部材２９２の上記一端面から突出する向きに付勢する弾性部材としての圧縮コイルスプリング（図示省略）とを備えている。ボールプランジャ２９０は、ボール２９４の突出部がスライダ１３６の側面１４１から僅かに突出する状態でスライダ１３６内に固定される。
【００２１】
スライダ１３６には、図１に示すように、工具保持部として、軸方向の前端面１４８から軸方向に延びる工具保持穴１５０が形成されており、刃具保持部材たるバイト１５２のシャンクが嵌合されている。バイト１５２の頭部には第一刃具たるスローアウェイチップ１５６が図示しないクランプ部材によりクランプされて保持されている。また、バイト１５２の軸部の端面には傾斜面が形成される一方、スライダ１３６の軸方向部１３４には、軸方向と直交する方向に延びて嵌合穴１５０に連通する雌ねじ穴が形成されており、調整ねじ１５８が螺合されている。調整ねじ１５８の先端には、バイト１５２の傾斜面に対応したテーパ面が形成されている。調整ねじ１５８が回転させられてテーパ面の位置が変えられることにより、バイト１５２の軸方向位置が変化させられ、チップ１５６の切刃の刃先位置の調整が可能とされているのである。
本実施形態においては、図５に拡大して示すように、チップ１５６により、バルブシート２６の中央部の第一テーパ内周面であるシート面１６０の切削が行われる。チップ１５６が主刃具なのである。
【００２２】
工具本体１０には、傾斜溝１３０の開口部を覆う状態でカバー１６４が取り付けられている。カバー１６４には、図６および図７に示すように４個所にボルト穴１６６が形成されており、各ボルト穴１６６に挿通された頭付ボルト１６８が工具本体１０の傾斜溝１３０を挟んで両側に締め込まれることにより、カバー１６４が工具本体１０に取り外し可能に固定されている。
カバー１６４の内側面１７０、すなわちスライダ１３６に対向する面には、カバー１６４を幅方向に横切って形成された矩形断面の溝１７２が形成されており、この溝１７２内に耐摩耗性材料たるセラミックス１７６が溝１７２を埋める状態でコーティングされている。図１に示すように、セラミックス１７６のコーティング層のスライダ１３６に対向する面は、カバー１６４の内側面１７０と同一平面上に位置する平面とされており、この平面がスライダ１３６の傾斜部１３７の頂面に面接触してスライダ１３６の摺動を案内する案内面１８０とされている。
【００２３】
一方、図８に示すように、スライダ１３６の頂面のカバー１６４に対向する部分には凹部１８４が形成されている。凹部１８４は、スライダ１３６を幅方向に横切って形成された矩形断面の溝とされている。図１に示すように、凹部１８４には、耐摩耗性材料たる超硬合金から成る平板１８６が取り外し可能に嵌合されている。平板１８６が凹部１８４に嵌合された状態では、平板１８６のカバー１６４に対向する面が頂面を形成している。
また、凹部１８４の矩形断面を成す底面の四隅には、収容穴３００が形成され、弾性部材としての圧縮コイルスプリング（図示省略）が収容されている。このスプリングの付勢力により平板１８６がカバー１６４の案内面１８０に押し付けられ、その反力でスライダ１３６の底面１４２が傾斜溝１３０の底面に押し付けられる。このようにすれば、スライダ１３６が傾斜溝１３０内を摺動する際のがたつきが防止される。
【００２４】
スライダ１３６には、凹部１８４から底面１４２へ貫通する段付きの嵌合穴１９２が形成されている。嵌合穴１９２にはピン１９４が嵌合されている。ピン１９４は頭部である長手形状のフランジ部１９６と、先端側ほど細い段付状の軸部１９７とを有している。フランジ部１９６が嵌合穴１９２の段付部の底面１９８に当接させられることにより、ピン１９４の嵌合穴１９２内での軸方向位置が決められている。フランジ部１９６には複数のボルト穴２０２が形成されており、各ボルト穴２０２に挿通された頭付ボルト２００によってピン１９４がスライダ１３６に固定される。
【００２５】
工具本体１０の傾斜溝１３０の底面には、傾斜溝１３０の長手方向に延び、ガイド穴３２に連通する長穴２０８が形成されており、ピン１９４の軸部１９７が長穴２０８にその長手方向に移動可能に嵌合されている。一方、プランジャ３４には、ピン１９４の嵌入を許容する嵌合穴２１０が形成されており、ピン１９４の軸部１９７が軸方向に移動可能に嵌合されている。
【００２６】
したがって、プランジャ３４が第一可動軸６０によりガイド穴３２内を軸方向に摺動させられることにより、ピン１９４の外周面と嵌合穴２１０の内周面とが係合してピン１９４が長穴２０８内を移動させられる。このとき、傾斜溝１３０の開口部はカバー１６４により覆われているため、ピン１９４が固定されたスライダ１３６は一直線に沿ってのみ移動可能であり、斜面の効果によって、スライダ１３６が傾斜溝１３０に沿ってピン１９４と一体的に移動させられる。ピン１９４が長穴２０８の端面に当接させられることにより、スライダ１３６の移動限度が規定される。
【００２７】
スライダ１３６が傾斜溝１３０に沿って摺動させられることにより、スライダ１３６の軸方向部１３４に保持されたバイト１５２がスライダ１３６と一体的に移動させられる。それにより、バイト１５２に保持されたチップ１５６の切刃によりバルブシート２６のシート面１６０の切削が行われる。シート面１６０の傾斜角度が傾斜溝１３０の傾斜角度により決まるのである。
【００２８】
図３および図６に示すように、傾斜溝１３０の一方の溝側面２１６は傾斜溝１３０の長手方向に対して傾斜した傾斜面とされている。そして、溝側面２１６と、溝側面２１６に対向するスライダ１３６の側面１４１との間には、調整板２２０が挿入されている。調整板２２０の溝側面２１６側の面は、溝側面２１６の傾斜角度に対応した傾斜面２２２とされている。
【００２９】
図７に破線で示すように、工具本体１０には、傾斜溝１３０と直交し、溝側面２１６に開口する嵌合穴２２６が形成されている。嵌合穴２２６は円形断面を有している。嵌合穴２２６には、図６に破線で示す偏心ピン２２８の本体部２３０が回転可能に嵌合されている。偏心ピン２２８は本体部２３０と、本体部２３０の先端面から突出した偏心軸部２３２とを備えている。偏心ピン２２８の本体部２３０の外周面には図示しない円環溝が形成され、また、後端面には工具係合用の六角穴（図示省略）が形成されている。
【００３０】
一方、図６に示すように、調整板２２０の傾斜面２２２には、調整板２２０の長手方向と直交する方向に延びる係合溝２４０が形成されている。係合溝２４０の、調整板２２０の長手方向の寸法は、偏心ピン２２８の偏心軸部２３２の直径より僅かに大きくされている。また、図１に示すように、調整板２２０の長手方向において厚さの薄い側の端部の端面には、Ｖ字形の切欠３０２が形成され、調整板２２０が工具本体１０内に配設された状態では、この切欠３０２の一方の面が工具本体１０の軸線に対して平行に、他方の面が直角となり、工具本体１０の軸方向に平行に延びる雌ねじ穴３０４（図３参照）に螺合されたボルト（図示省略）の突出端部がこの直角な面に係合可能である。
【００３１】
傾斜溝１３０の溝側面２１６とスライダ１３６の側面１４１との間に調整板２２０が挿入された後、嵌合穴２２６に偏心ピン２２８が挿入され、偏心軸部２３２が係合溝２４０に係合させられる。前記六角穴に六角レンチ等の工具が係合させられ、偏心ピン２２８が嵌合穴２２６内で回転させられることにより、偏心軸部２３２と係合溝２４０との係合により調整板２２０が長手方向に移動させられる。偏心ピン２２８の操作により、調整板２２０の長手方向の位置調整が行われるのである。その際、調整板２２０の切欠３０２に、前記雌ねじ穴３０４に螺合されたボルトの突出端部が係合させられることにより、この突出端部がストッパとして機能させられ、調整板２２０の長手方向の移動限度が規定される。調整板２２０の位置調整終了後、偏心ピン２２８の前記円環溝に図７に示すセットスクリュ２４２が当接させられることにより、偏心ピン２２８の回転が防止され、調整板２２０が固定される。
【００３２】
また、図１２に基づいて前述したように、スライダ１３６の傾斜部１３７に螺合されたボールプランジャ２９０の、スライダ１３６の側面１４１から突出したボール２９４の突出部は、調整板２２０の傾斜面２２２とは反対側の側面２２４（図１２において二点鎖線で図示）に接触することになり、前記圧縮コイルスプリングの付勢力により調整板２２０が傾斜溝１３０の溝側面２１６に押し付けられ、その反力でスライダ１３６が傾斜溝１３０の調整板２２０とは反対側の溝側面に押し付けられる。これにより、スライダ１３６の摺動時の幅方向のがたつきが防止される。
【００３３】
図６および図８に示すように、スライダ１３６の軸方向部１３８の側面１４０の、バイト１５２を保持する工具保持穴１５０に近接した部分には、傾斜溝１３０（スライダ１３６の摺動方向）と平行な方向に延びる案内溝３１０が軸方向に隔たって２個形成されている。
【００３４】
一方、図３および図６に示すように、工具本体１０には案内突部３１２が設けられている。工具本体１０は、主本体部材３１３と案内部材３１４とが組み立てられることにより構成されており、案内部材３１４に形成された案内突部３１２が工具本体１０の案内突部として機能するようになっているのである。主本体部材３１３には軸線に平行に円形穴３１５が形成されている。円形穴３１５は、主本体部材３１３の先端面から、軸方向溝１３２のスライダ１３６の案内溝３１０に対向する側の溝側面に沿って形成されているのであるが、円形穴３１５の半径が軸方向溝１３２の溝側面から円形穴３１５の中心線までの距離よりも大きくされているため、一部は軸方向溝１３２と重なっている。その結果、円形穴１３２の実際の断面形状は軸方向溝１３２側が欠けた部分円となっている。また、図９に示すように、主本体部材３１３の外周面の円形穴３１５に対応する位置には、軸方向に隔たった２個所にボルト穴３２６が形成され、円形穴３１５に連通している。
【００３５】
円形穴３１５に案内部材３１４が嵌合されている。案内部材３１４は、図１０および図１１に示すように、円柱の直径方向に隔たった２個所が、互いに平行な平面で切り欠かれた部分円柱状を成し、一方の側部に平面３１６を、他方の側部に案内突部３１２をそれぞれ有している。案内突部３１２は、案内部材の平面３１６とは反対側の平面に、その平面の長手方向および幅方向に対して傾斜した切欠３１８が、長手方向に隔たった複数個（図示の実施形態においては３個）形成されることにより、各切欠３１８の間から突出する状態で複数個（図示の実施形態においては２個）形成されている。これら案内突部３１２は、案内部材３１４が円形穴３１５内に嵌合された状態で、その傾斜方向が傾斜溝１３０に平行となり、また、軸方向溝３１２の溝側面から内側に突出するように形成されている。案内突部３１２の幅は、案内溝３１０に僅かなクリアランスで嵌合可能な寸法とされている。また、案内部材３１４には、長手方向に隔たった２個所において雌ねじ穴３２２が形成されている。主本体部材３１３の前記ボルト穴３２６に頭付ボルト３２８が挿通されてこれら雌ねじ穴３２２に螺合されることにより、案内部材３１４が主本体部材３１３に固定されて一体的な工具本体１０を構成するのである。
【００３６】
スライダ１３６を傾斜溝１３０，軸方向溝１３２に挿入する際には、まず頭付ボルト３２８が案内部材３１４の雌ねじ穴３２２に緩く螺合されることにより、案内部材３１４が工具本体１０に緩く取り付けられた状態で、案内溝３１０と案内突部３１２とが嵌合される。その後、頭付ボルト３２８が強固に締め込まれることにより案内部材３１４が工具本体１０に固定され、案内突部３１２が工具本体１０の案内突部を構成し、スライダ１３６の軸方向部１３８を、案内溝３１０および案内突部３１２の長手方向（スライダ１３６の摺動方向）には移動可能かつ案内溝３１０および案内突部３１２の幅方向には実質的に移動不能に支持する状態となる。
【００３７】
図４に示すように、工具本体１０には、傾斜溝１３０および軸方向溝１３２とは別の位相において、軸方向に延びる工具保持孔２４８，２５０が形成され、工具保持部とされている。
工具保持孔２４８にはスローアウェイチップ２５２を保持したバイト２５４が嵌合されている。チップ２５２はクランプ部材２５６によりバイト２５４に固定されている。工具保持孔２４８の底面には、さらに小径の軸方向穴２５８が形成されており、調整軸２６０が軸方向移動可能に嵌合されている。調整軸２６０の前端部は工具保持孔２４８内へ突出させられており、バイト２５４の後端面が調整軸２６０の前端面に当接させられるようになっている。また、調整軸２６０の外周面には、テーパ穴部が形成されている。
【００３８】
工具本体１０には軸方向と直交して軸方向穴２５８に連通する雌ねじ穴が形成されており、調整ねじ２６４が螺合されている。調整ねじ２６４の先端部にはテーパ面が形成されており、調整軸２６０のテーパ穴部のテーパ面に当接させられるようになっている。調整ねじ２６４が回転させられて軸方向穴２５８への突出量が調節されることにより、斜面の効果により調整軸２６０の軸方向位置が変えられ、工具保持孔２４８への突出量が変えられるのである。したがって、調整ねじ２６４の位置調節が行われることによってバイト２５４の軸方向位置が調節され、それによって、バイト２５４に保持されたチップ２５２の切刃の軸方向の刃先位置調整が行われるようになっている。チップ２５２の刃先位置調整が行われた後、図示しないクランプねじが締め込まれることにより、バイト２５４が工具本体１０に固定される。
【００３９】
工具保持孔２５０には、スローアウェイチップ２６８を保持したバイト２７０が嵌合されている。工具保持孔２５０側においても工具保持孔２４８側と同様に軸方向穴２７２および雌ねじ穴がそれぞれ形成されており、調整軸２６０および調整ねじ２６４が配設されている。したがって、これらにより、バイト２７０に保持されたチップ２６８の切刃の軸方向の刃先位置調整が行われるようになっている。これらの構成は工具保持孔２４８側と同様であるため、同様の部材には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００４０】
本実施形態においては、図５に示すように、チップ２５２により、バルブシート２６のシート面１６０にガイド孔１２６とは反対側において隣接する第二テーパ内周面２８０の切削が行われ、チップ２６８によりシート面１６０にガイド孔１２６側において隣接する第三テーパ内周面２８２の切削が行われる。チップ２５２が第一副刃具として、チップ２６８が第二副刃具としてそれぞれ機能するのである。
【００４１】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、工具本体１０の傾斜溝１３０およびカバー１６４が主案内凹部を構成し、スライダ１３６の案内溝３１０が副被案内部を、工具本体１０の案内突部３１２が副案内部をそれぞれ構成している。また、プランジャ３４がスライダ１３６の駆動部材として機能し、傾斜溝１３０，カバー１６４，嵌合穴２１０，ピン１９４，長穴２０８等が、プランジャ３４の運動をスライダ１３６の傾斜溝１３０に沿った運動に変換する運動変換機構を構成し、これら駆動部材および運動変換機構等がスライダ駆動装置を構成している。さらに、軸方向溝１３２の溝側面において、スライダ１３６の軸方向部１３８の側面１４０に対向する側の溝側面が、請求項３における「前記一軸線に平行に延びて前記軸方向部の側面に対向する平面」を構成している。
【００４２】
以上のように構成されたバルブシート切削工具によるバルブシート２６の切削加工を説明する。
まず、チップ１５６を保持したバイト１５２をスライダ１３６の工具保持孔１５０に取り付け、調整ねじ１５８を回転させてチップ１５６の切刃の軸方向の刃先位置調整を行う。また、チップ２５２を保持したバイト２５４およびチップ２６８を保持したバイト２７０をそれぞれ工具本体１０の工具保持孔２４８，２５０に取り付け、それぞれにおいて、調整ねじ２６４を回転させてチップ２５２，２６８の切刃の軸方向の刃先位置を調整する。
【００４３】
次に、第一可動軸６０をアクチュエータにより前進端位置へ前進させた状態で、その第一可動軸６０側の花弁形係合突部６２と切削工具側の花弁形係合凹部５８との位相を合致させ、フランジ部１２の後端面１４を主軸の端面に密着させる。それにより、工具本体１０の長穴２２に主軸のドライブピンが嵌入するとともに、花弁形係合突部６２と花弁形係合凹部５８とが軸方向に嵌合する。次に、工具本体１０を、ドライブピンが長穴２２の位置決め端部に当接するまで回転させれば、花弁形係合突部６２と花弁形係合凹部５８とが軸方向に実質的に相対移動不能に係合し、プランジャ３４と第一可動軸６０とが連結される。ボルト穴２０にボルトを挿入し、工具本体１０を主軸に固定する。通常は、第一可動軸６０を後退端位置へ後退させ、スライダ１３６およびチップ１５６を後退端位置に保つ。
【００４４】
第二可動軸７０をアクチュエータにより前進端位置に前進させ、コレットチャックをプランジャ３４の貫通穴５２内に進入させる。一方、スリーブ８２の前端部からリーマを挿入し、それのシャンクをキャップ９０を経て貫通穴５２内へ進入させ、コレットチャックに嵌入させる。この状態で、ギヤ部材１０４の六角穴１２２に工具を係合させて、スプリング１２０の付勢力に抗してギヤ部材１０４を貫通穴５２側へ移動させ、ギヤ部１０６をコレットチャックのギヤ付ナット７２と噛み合わせる。そして、ギヤ部材１０４を回転させてギヤ付ナット７２をコレットを縮径させる方向に回転させることにより、リーマのシャンクをコレットチャックに把持させる。その後、アクチュエータを逆方向に作動させて第二可動軸７０を後退させ、リーマを工具本体１０内に収容する。
【００４５】
以上で準備が完了し、バルブシート２６の各テーパ内周面の切削を行う。すなわち、主軸および切削工具を回転させつつ送り装置により軸方向に前進させ、チップ２５２に第二テーパ内周面２８０を、チップ２６８に第三テーパ内周面２８２をそれぞれ切削させる。続いて、第一可動軸６０を前進させてチップ１５６にシート面１６０を切削させるとともに、第二可動軸７０を前進させてリーマにバルブガイド１２４のガイド孔１２６の内周面を切削させる。このように、シート面１６０の切削加工とバルブガイド１２４のガイド孔１２６の仕上げ加工とが主軸を移動させることなく連続または並行して行われるため、シート面１６０とガイド孔１２６との同心度が確保される。また、スリーブ８２が超硬合金製とされていて摩耗が少なく、加工時にリーマの半径方向の振れが良好に防止され、この点からも高い加工精度が得られる。
【００４６】
また、スライダ１３６の軸方向部１３８が工具本体１０の案内突部３１２により支持されることによって、スライダ１３６の支持剛性が増し、傾斜溝１３０内における傾斜部１３７のがたつきと、切削抵抗に起因する軸方向部１３８の弾性変形とに基づくチップ１５６の工具本体１０に対する相対移動が良好に回避される。したがって、チップ１５６によるシート面１６０の加工精度が向上し、また、チップ１５６の寿命が向上する効果も得られる。軸方向部１３８に形成された案内溝３１０と工具本体１０の案内突部３１２とは、ともに傾斜溝１３０に平行に形成されているため、スライダ１３６が傾斜溝１３０に案内されて移動する際の軸方向部１３８の移動が妨げられることはない。
【００４７】
本実施形態によりスライダ１３６の軸方向部１３８の支持剛性が増大することは、図１３に示す実験結果からも明らかである。この実験においては、本実施形態と同様、副案内部と副被案内部とを設けてスライダの軸方向部を工具本体に支持させる形態のバルブシート切削工具と、スライダの軸方向部が傾斜部から片持ち状に延び出す従来の形態のバルブシート切削工具とにおいて、工具本体の軸方向に直交する方向の押し荷重によるスライダの軸方向部先端の移動量をそれぞれ計測した。その結果、スライダの軸方向部を工具本体に支持させた場合には、支持させない場合と比較して図１３に示すように移動量が約１０分の１に低減されることが明らかになったのである。
【００４８】
また、上記のように第一可動軸６０およびプランジャ３４の前進によりシート面１６０が切削される際、スライダ１３６が傾斜溝１３０に沿って摺動させられ、チップ１５６が傾斜溝１３０に沿って、すなわち傾斜溝１３０の傾斜角度と同じ角度で精度よくシート面１６０を切削する。すなわち、プランジャ３４の軸方向の移動が、スライダ１３６の傾斜方向の移動に変換されるのであるが、この変換のために、スライダ１３６がカバー１６４に強く押し付けられつつ摺動する。しかし、スライダ１３６の頂面が超硬合金で形成され、カバー１６４の案内面１８０がセラミックスで形成されて共に耐磨耗性が高められているため、両者の摺動面の摩耗が少なくて済み、長期間にわたって高い加工精度が維持される。
【００４９】
本実施形態においては、傾斜溝１３０とスライダ１３６との断面形状がいずれも単純な矩形とされており、傾斜溝１３０の開口部がカバー１６４により覆われることによって、スライダ１３６が一直線に沿ってのみ移動可能とされる。したがって、従来に比較してスライダ１３６とスライダ１３６を保持する工具本体１０との摺動面に耐摩耗性向上のための熱処理を施したり、仕上げのための研削加工を施したりすることが容易である。特に、シート面１６０の切削加工時に摺動面圧が高くなるスライダ３４の頂面とカバー１６４の案内面１８０とが単純な平面であることは、耐摩耗性向上のために有利である。
【００５０】
また、カバー１６４のスライダ１３６に対向する部分にのみセラミックスのコーティング層が形成されているため、セラミックスの使用量が少なくて済み、安価に目的を達成することができる。
さらに、コーティング層がカバー１６４の溝１７２内に形成されており、案内面１８０がカバー１６４の内側面１７０と同一平面上に位置するようにされているため、カバー１６４の案内面１８０と内側面１７０とを同時に平面研削することができ、それによって、案内面１８０の摩耗によるシート面１６０の加工精度の低下を回復することができる。
【００５１】
また、スライダ１３６の頂面が超硬合金製の平板１８６により形成されているため、頂面が摩耗した場合には、平板１８６を交換することにより加工精度を回復させることができ、スライダ１３６全体を交換する場合に比較して安価に目的を達成することができる。特に、本実施形態においては、スライダ１３６の凹部１８４が、スライダ１３６を幅方向に横切る矩形断面の溝とされているため、凹部１８４の形成が容易となって凹部１８４自体の加工精度を向上させることができるとともに、平板１８６の交換時に凹部１８４内の清掃を行うことが容易となる効果が得られる。
【００５２】
さらに付言すれば、カバー１６４の案内面１８０がセラミックスで形成され、スライダ１３６の頂面が超硬合金で形成されているため、両者が摺動した場合に主としてセラミックス製の案内面１８０が摩耗する。そのため、加工精度の低下時にカバー１６４を新しいものと交換することによって、加工精度を容易に回復させることができる。カバー１６４はスライダ１３６に比較して簡単な構造の小形部品であるため、カバー１６４を新品と交換しても修理コストが高くなることがない。
【００５３】
また、カバー１６４の案内面１８０を超硬合金製の平板により形成するためには、カバー１６４の内側面に、セラミックスのコーティング層を形成する場合に比較して深い凹部を形成することが必要であるが、カバー１６４はスライダ１３６に比較して薄く済むのが普通であるため、深い凹部を形成することは好ましくない。また、超硬合金製の平板をカバー１６４にろう付けする場合には、スライダ１３６にろう付けする場合に比較してカバー１６４に反りが生じ易い。これらの点からも、カバー１６４の案内面１８０をセラミックスで形成し、スライダ１３６の頂面を超硬合金で形成することが望ましいのである。
【００５４】
バルブシート２６のシート面１６０の切削を行ううちに、スライダ１３６の側面１４０，１４１あるいは傾斜溝１３０の溝側面２１６が摩耗し、スライダ１３６の側方クリアランスが増大して加工精度が低下した場合には、セットスクリュ２４２を緩め、偏心ピン２２８の六角穴に工具を係合させて偏心ピン２２８を回転させる。それにより、偏心軸部２３２と係合溝２４０との係合によって調整板２２０が厚さが厚い側から薄い側に向かって移動させられる。したがって、調整板２２０の板厚が増大したに等しいことになり、側方クリアランスの増大が打ち消され、加工精度が回復する。
本実施形態においては、偏心ピン２２８の本体部２３０と偏心軸部２３２との偏心量が小さくされており、調整板２２０を容易に微小移動させることができる。また、バルブシート切削工具を工作機械の主軸に取り付けたままで、上記作業を行うことができ、加工精度を容易に回復させることができる。
以上本発明の一実施形態を詳細に説明したが、これは文字通り例示であり、本発明は、特許請求の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるバルブシート切削工具を示す正面断面図である。
【図２】図１のバルブシート切削工具を示す右側面図である。
【図３】図１のバルブシート切削工具を示す左側面図である。
【図４】上記バルブシート切削工具を図１とは別の切断面で切断した正面断面図である。
【図５】上記バルブシート切削工具が保持する刃具の位置関係を示す説明図である。
【図６】図１のＡ矢視図である。
【図７】図１のＢ矢視図である。
【図８】上記バルブシート切削工具のスライダを示す正面図である。
【図９】上記バルブシート切削工具の工具本体の要部を示す正面図である。
【図１０】上記バルブシート切削工具の副案内部を示す正面図である。
【図１１】上記副案内部の左側面図である。
【図１２】上記スライダの要部を示す断面図である。
【図１３】本実施形態と同様の形態のバルブシート切削工具と従来の形態のバルブシート切削工具とにおける実験結果をそれぞれ示す図表である。
【符号の説明】
１０：工具本体 ３４：プランジャ １３０：傾斜溝 １３６：スライダ１３７：傾斜部 １３８：軸方向部 １５６，２５２，２６８：スローアウェイチップ １６０：シート面 １９４：ピン ２０８：長穴 ２８０：第二テーパ内周面 ２８２：第三テーパ内周面 ３１０：案内溝
３１２：案内突部 ３１３：主本体部材 ３１４：案内部材 ３１５：円形穴 ３１８：切欠
【発明の属する技術分野】
本発明は、テーパ内周面やテーパ外周面を切削加工するために使用されるテーパ周面切削工具に関するものであり、特に加工精度あるいは加工能率の向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、エンジンのバルブシートのように、テーパ内周面を精度よく加工する必要がある場合に、従来からテーパ周面切削工具が使用されていた。このテーパ周面切削工具は、▲１▼一軸線まわりに回転可能であり、かつその一軸線に対して傾斜して形成された主案内凹部を備えた工具本体と、▲２▼主案内凹部に長手方向に移動可能かつ長手方向と直角な方向には実質的に移動不能に嵌合された傾斜部と、その傾斜部の前記一軸線に近い側の端からその一軸線にほぼ平行に延び出して先端部に切削刃具を保持する軸方向部とを備えたスライダと、▲３▼そのスライダを前記主案内凹部に沿って移動させるスライダ駆動装置とを含むように構成される。このテーパ周面切削工具を回転主軸に同軸に取り付け、回転主軸を回転させて工具本体を回転させつつ、スライダ駆動装置にスライダを案内凹部内で移動させれば、スライダに保持された切削刃具の切刃がテーパ周面の軌跡を描き、被加工物にテーパ周面を形成する。スライダが工具本体の先端側へ向かうに従って一軸線（工具本体の回転中心線）に接近する方向に移動させられる場合にはテーパ内周面が加工され、一軸線から離間する方向に移動させられる場合にはテーパ外周面が加工される。
【０００３】
エンジンのバルブシートを加工するバルブシート切削工具は、テーパ周面切削工具の一種であるが、工具本体に、スライダに保持される切削刃具である主刃具とは別に、第一副刃具および第二副刃具が取り付けられる。バルブシートは、第一のテーパ内周面であるシート面と、そのシート面の外周側に位置する第二テーパ内周面と内側に位置する第三テーパ内周面とを備えるのが普通である。第二テーパ内周面はシート面よりテーパ値が大きく、第三テーパ内周面はシート面よりテーパ値が小さい。シート面は実際にバルブが着座する面であり、テーパ値や最大，最小直径等の要求精度が高いため、切削刃具をスライダに保持させ、スライダを工具本体と共に回転させつつ傾斜方向に移動させることにより加工することが行われているのである。
【０００４】
テーパ周面切削工具においては、前述のように、スライダが傾斜部と軸方向部とを含むものとされ、傾斜部は工具本体により実質的に長手方向にのみ移動可能に支持されるが、軸方向部はその傾斜部の一端から片持状に延び出し、工具本体により支持されないため支持剛性が不足し勝ちであり、主案内凹部と傾斜部との小さな嵌合クリアランスに基づいて軸方向部が比較的大きくがたつき、あるいは切削抵抗により軸方向部が弾性変形して、加工精度低下の原因になる。加工精度の低下を回避しようとして切削工具の切込みや送りを小さくするために、加工能率が低下することもある。
バルブシート切削工具はテーパ内周面を加工するものであるが、工具本体の案内凹部の傾斜方向を逆にすることにより、テーパ外周面を加工するテーパ周面切削工具を得ることができ、この工具においても同様の問題が生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段，作用および効果】
本発明はこの問題を解決すべく、軸方向部の弾性変形を良好に防止し得るテーパ周面切削工具を得ることを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様のテーパ周面切削工具が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。各項に記載の特徴の組合わせの可能性の理解を容易にするためである。なお、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下のものに限定されると解釈されるべきではない。
（１）一軸線まわりに回転可能であり、かつその一軸線に対して傾斜して形成された主案内凹部を備えた工具本体と、
主案内凹部に長手方向に移動可能かつ長手方向と直角な方向には実質的に移動不能に嵌合された傾斜部と、その傾斜部の前記一軸線に近い側の端からその一軸線にほぼ平行に延び出して先端部に切削刃具を保持する軸方向部とを備えたスライダと、
そのスライダを主案内凹部に沿って移動させるスライダ駆動装置と
を含むテーパ周面切削工具において、
前記軸方向部に前記主案内凹部に平行な副被案内部を設ける一方、その副被案内部と、その副被案内部の長手方向に相対移動可能かつ幅方向には実質的に相対移動不能に嵌合して副被案内部を案内する副案内部を前記工具本体に設けたテーパ周面切削工具（請求項１）。
主案内凹部により案内される傾斜部から片持状に延び出す軸方向部に、副被案内部を設け、その副被案内部を案内する副案内部を工具本体に設ければ、傾斜部のみならず軸方向部も工具本体に支持されることとなり、軸方向部の支持剛性が増大する。したがって、主案内凹部と傾斜部との嵌合クリアランスに基づく軸方向部のがたつきや、切削抵抗に基づく軸方向部の弾性変形が少なくて済み、切削刃具によるテーパ周面加工の加工精度が向上する効果が得られる。加工精度が従来と同じでよければ、従来より重切削を行うことが可能となり、加工能率が向上する効果が得られる。なお、副案内部と副被案内部とは、主案内凹部に平行に形成されているため、スライダの傾斜部が主案内凹部に案内されて移動する際、軸方向部が共に移動することを妨げることはない。
（２）前記副被案内部が、少なくとも、互いに摺動可能に嵌合する嵌合突部と嵌合溝との一方を備え、前記副案内部が、少なくとも、嵌合突部と嵌合溝との他方を備えた (1)項に記載のテーパ周面切削工具。
副案内部と副被案内部との一方が１つの嵌合突部を備え、他方が１つの嵌合溝を備える態様が典型的な態様であるが、一方が複数の嵌合突部を、他方が複数の嵌合溝をそれぞれ備えるようにすることも可能である。
（３）前記副被案内部と前記副案内部とが、互いに摺動可能に嵌合する副案内突部と副案内溝との両方をそれぞれ備えた (1)項に記載のテーパ周面切削工具。
副案内部と副被案内部との一方が１つずつの嵌合突部と嵌合溝とを備え、他方が１つずつの嵌合突部と嵌合溝とを備え、一方の嵌合突部と嵌合溝とが、他方の嵌合溝と嵌合突部とそれぞれ嵌合する態様が典型的な態様であるが、前記 (2)項における、一方が複数の嵌合突部を備え、他方が複数の嵌合溝を備える態様も本態様の一種であると考えることができる。例えば、一方に互いに平行な２つの案内溝を形成し、他方にそれら案内溝に嵌合する２つの案内突部を形成すれば、結果として、上記２つの案内溝の間に１つの案内突部が、上記２つの案内突部の間に１つの案内溝がそれぞれ形成され、２つずつの案内溝と案内突部とを嵌合させれば、必然的に上記結果として形成される１つずつの案内突部と案内溝とも嵌合されることになるのである。
（４）前記副案内部が、前記工具本体の主要構成部材である主本体部材とは別体に製作され、主本体部材に組み付けられて工具本体の一部となる案内部材により構成された (1)ないし (4)項のいずれか１つに記載のテーパ周面切削工具（請求項２）。
主本体部材に直接副案内部を形成することも可能であるが、本態様によれば、単純な形状の案内部材に案内部を形成すればよく、形状が複雑になり易い工具本体に案内部を形成する場合に比較して加工が容易になる利点がある。
（５）前記主本体部材の、前記一軸線に平行に延びて前記軸方向部の側面に対向する平面を形成する部分に、前記一軸線に平行な中心線を有しかつ半径が前記平面から中心線までの距離より大きい円形穴が形成される一方、前記案内部材が、前記円形穴に円柱状部材を嵌合させた場合に、前記平面から前記軸方向部側へ突出する部分に、前記傾斜部に平行な複数の切欠が形成されることによりそれら切欠の間に前記副案内部が形成された (4)項に記載のテーパ周面切削工具（請求項３）。
本態様によれば、案内部材を取り付けるために主本体部材に形成すべき収容凹部を単純な円形穴とするととができ、主本体部材の加工が容易になるとともに、円形穴は高精度で加工することが容易であるため、主本体部材への案内部材の取付精度、ひいては工具本体に対する案内部の形成精度が向上する効果が得られる。
（６）前記主案内凹部が、
前記工具本体の主要構成部材である主本体部材に、前記一軸線に対して傾斜して形成された矩形の断面形状を有する傾斜溝と、
その傾斜溝の開口を覆う状態で前記主本体部材に取り外し可能に固定され、案内面において前記傾斜部の頂面と面接触するカバーと
を含む(1) ないし(5) 項のいずれか１つに記載のテーパ周面切削工具。
工具本体に断面形状がＴ字形のＴ溝を形成して主案内凹部とすることも可能であるが、矩形の断面形状を有する溝とすれば、加工が容易となる上、スライダやカバーの摺動面が摩耗した場合の補修が容易となる利点がある。しかし、スライダの支持剛性がやや低下する場合があり、その場合に本発明に従って軸方向部に被案内部を設ければ、特に顕著な効果が得られる。
（７）前記工具本体と前記スライダとの間に、スライダを前記主案内凹部の片側へ弾性的に押し付ける押付装置が設けられた (1)ないし (6)項のいずれか１つに記載のテーパ周面切削工具。
主案内凹部の内側面とスライダの外側面との間に転がり軸受を設ければ、スライダの工具本体への嵌合クリアランスを零または負にすることができるが、転がり軸受を設けない場合には、スライダの摺動を許容するために嵌合クリアランスを正にすることが不可欠であり、スライダが主案内凹部内で僅かにがたつくことを避け得ない。押付装置を設ければこのがたつきを防止し、あるいは低減させることができる。
（８）前記押付装置が、前記スライダの摺動方向に平行な面に、その面に直角な方向には相対移動可能かつ平行な方向には相対移動不能に取り付けられた摺動板と、その摺動板をスライダから離間する向きに付勢する弾性部材とを含む (7)項に記載のテーパ周面切削工具。
摺動板を取り付けられたスライダが主案内凹部に嵌合されれば、弾性部材の付勢力により摺動板が主案内凹部の内側面に押し付けられ、その反力でスライダが主案内凹部の内側面の反対向きの部分に押し付けられる。スライダが主案内凹部内を移動する際、摺動板もスライダと共に移動し、主案内凹部の内側面上を摺動する。
（９）前記押付装置が、ねじ部材の一端面からボールの一部が突出し、そのボールが弾性部材により突出方向に付勢されてなるボールプランジャを含み、そのボールプランジャが前記スライダの摺動方向に平行な面に、ほぼ直角に形成されたねじ穴に、前記ボールを外向きにして螺合された (7)項または (8)項に記載のテーパ周面切削工具。
ボールプランジャが取り付けられたスライダが主案内凹部に嵌合されれば、ボールプランジャのボールが弾性部材の付勢力により主案内凹部の内側面の一部に弾性的に押し付けられ、その反力によりスライダが主案内凹部の内側面の反対側の部分に押し付けられる。スライダが移動する際には、ボールプランジャのボールが主案内凹部の内側面上を転がるため、ボールおよび内側面の摩耗が少なくて済む。
（１０）前記工具本体に、前記スライダに保持される切削刃具である主刃具とは別に、第一副刃具および第二副刃具が取り付けられ、それら第一，第二副刃具がそれぞれ、主刃具により切削される第一のテーパ内周面であるシート面の外周側にそのシート面よりテーパ値の大きい第二テーパ内周面を、またシート面の内周側にそのシート面よりテーパ値の小さい第三テーパ内周面を形成する相対位置に配置された (1)ないし (9)項のいずれか１つに記載のテーパ周面切削工具（請求項５）。
本態様のテーパ周面切削工具によれば、エンジンのバルブシートの加工を能率よく行うことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をテーパ周面切削工具の一種であるバルブシート切削工具に適用した場合の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１ないし図４において、１０は工具本体である。工具本体１０は概して段付きの円筒状を成している。工具本体１０の後端部側（図１および図４において右方）が中径の嵌合部１１、前端部側（図１および図４において左方）が小径部とされるとともに、軸方向の中央部には大径のフランジ部１２が形成されている。
フランジ部１２の工具本体１０の後側端面１４は、工具本体１０の軸方向と直交する面とされているが、前側端面１６は工具本体１０の前端部へ向かって次第に小径となるテーパ面とされている。
【０００７】
工具本体１０は嵌合部１１が図示しない工作機械の主軸に形成された嵌合穴に精度よく嵌合され、フランジ部１２の後側端面１４が主軸の端面に当接させられることにより、主軸に同軸にかつ軸方向に位置決めされて取り付けられる。
図２ないし図４に示すように、フランジ部１２には前側端面１６から後側端面１４へ軸方向に貫通する段付きのボルト穴２０が等角度間隔に４個所形成されている。４つのボルト穴２０のうちの１つは、後側端面１４側に形成された円弧状の長穴２２に連通させられている。これらボルト穴２０にそれぞれボルトが挿通されて主軸に形成された雌ねじ穴に締め込まれることにより、工具本体１０が主軸に固定される。
【０００８】
また、主軸側にはドライブピンが設けられており、ドライブピンが長穴２２に嵌入した状態で、工具本体１０が、ドライブピンが長穴２２のボルト穴２０とは反対側の位置決め端部に当接するまで回転させられることにより、ボルト穴２０に挿通されたボルトと主軸の雌ねじ穴との位置が合致させられ、ボルトが容易に締め込まれ得る。
上記のようにドライブピンが長穴２２の位置決め端部に当接することにより、ドライブピンを介して主軸の回転トルクが工具本体１０に伝えられ、工具本体１０がその軸心回りに回転させられる。すなわち、被加工物たるバルブシート２６（図１，図４および図５に二点鎖線で示す）に対して一軸線回りに相対回転させられるのである。
【０００９】
図１および図２に示すように、工具本体１０の後端面３０からは、軸方向に延びる有底円筒状のガイド穴３２が形成されている。ガイド穴３２には可動部材たるプランジャ３４が軸方向に移動可能に嵌合されている。ガイド穴３２の内周面には軸方向に延びる矩形断面のキー溝３８が形成される一方、プランジャ３４の外周面に形成されたキー溝には平行キー４０が取り付けられており、その平行キー４０がキー溝３８に嵌入させられることにより、プランジャ３４のガイド穴３２内での相対回転が防止されている。また、プランジャ３４の外周面には複数の潤滑溝４２が形成されており、工具本体１０に取り付けられたグリースニップル４６から潤滑剤としてのグリースが供給されることにより、プランジャ３４が滑らかに摺動するようにされている。
【００１０】
プランジャ３４の後端面５０からは、プランジャ３４を軸方向に貫通する貫通穴５２が形成されている。貫通穴５２の軸方向の中央よりやや後端面５０に近い部分には大径穴部５４が形成されている。また、貫通穴５２の後端面５０側の開口部には、図２に示すように、軸方向に延びて大径穴部５４に連通する複数個（図示の例では４個）の嵌合溝部５６が等角度間隔で形成されている。これら大径穴部５４と嵌合溝部５６との形成により、貫通穴５２の後部が花弁形係合凹部５８を成している。
【００１１】
一方、図１に二点鎖線で示すように、工作機械の主軸側には第一可動軸６０が設けられている。第一可動軸６０は図示しないアクチュエータにより軸方向に移動させられるようになっている。第一可動軸６０の前端部には、花弁形係合凹部５８と係合可能な花弁形係合突部６２が形成されており、プランジャ３４の花弁形係合凹部５８と係合させられる。第一可動軸６０が前進端位置へ移動させられた状態で、工具本体１０が、主軸側の前記ドライブピンが工具本体１０の長穴２２の前記位置決め端部とは反対側の端部近傍に嵌入可能な位相で主軸に取り付けられると、花弁形係合突部６２が花弁形係合凹部５８内に嵌入し、その後、ドライブピンが長穴２２の前記位置決め端部と当接するまで工具本体１０が回転させられれば、花弁形係合突部６２と花弁形係合凹部５８とが軸方向にほぼ相対移動不能に係合する。これにより第一可動軸６０がプランジャ３４に連結され、第一可動軸６０の前進，後退によってプランジャ３４がガイド穴３２内を軸方向、すなわち工具本体１０の軸心と平行な方向に摺動させられる。
【００１２】
また、プランジャ３４の貫通穴５２には、工作機械の主軸側に設けられた第二可動軸７０（図１に二点鎖線で示す）が進入させられるようになっている。第二可動軸７０の前端部には図示しない把持装置たるコレットチャックが取り付けられている。コレットチャックの操作リングは外周面に歯が形成されたギヤ付ナット７２とされており、ギヤ付ナット７２が回転させられることによりコレットが縮径させられて、図示を省略するリーマの基端部がコレットチャックに把持されるようになっている。ギヤ付ナット７２は、第二可動軸７０が図示しないアクチュエータにより前進させられることにより、貫通穴５２の大径穴部５４を経てプランジャ３４の前端面７４側の開口近傍に位置させられるようになっている。
【００１３】
工具本体１０の軸線上には、その前端面からガイド穴３２の底面へ貫通する軸方向穴８０が形成されている。軸方向穴８０とガイド穴３２およびプランジャ３４の貫通穴５２とは同心とされており、軸方向穴８０はガイド穴３２および貫通穴５２と連通している。軸方向穴８０には、工具本体１０の前端部側から、超硬合金製のスリーブ８２が挿入されている。スリーブ８２にはリーマが挿通される。工具本体１０には、図１に破線で示すように、工具本体１０の軸方向と直交する方向に延びて軸方向穴８０に連通する雌ねじ穴が形成されており、位置決め用ボルト８６が締め込まれ、その先端部がスリーブ８２の周壁に形成された嵌合穴８８に嵌入させられることにより、スリーブ８２の工具本体１０からの抜け出しおよび相対回転が防止されている。
軸方向穴８０のガイド穴３２への開口端部には、円筒状のキャップ９０が嵌合されている。キャップ９０の一端部には半径方向外向きのフランジ部が形成されており、図２に示すように、フランジ部の２個所においてボルト９２によりキャップ９０がガイド穴３２の底面に固定されている。
【００１４】
また、工具本体１０には軸方向穴８０と平行に延びる段付きの嵌合穴１００が形成されている。嵌合穴１００は、一端部がガイド穴３２の底面に開口する一方、他端部が工具本体１０の前端部に形成された切欠１０２の端面に開口する貫通穴とされている。嵌合穴１００には、ギヤ部材１０４が回転可能かつ軸方向移動可能に嵌合されている。ギヤ部材１０４は、ギヤ付ナット７２と噛み合うギヤ部１０６と軸部１０８とから成っており、軸部１０８が嵌合穴１００に嵌合されて、その端部が嵌合穴１００から工具本体１０の前端側へ突出させられている。
【００１５】
ギヤ部材１０４の軸部１０８の外周面と嵌合穴１００の内周面との間にはブッシュ１１２が嵌装されており、ねじ部材１１４により固定されている。また、ブッシュ１１２の前端面と軸部１０８に固定されたスプリングリテーナとの間には弾性部材たる圧縮コイルスプリング１２０が配設されている。したがって、常には、スプリング１２０によりギヤ部１０６がブッシュ１１２を介して工具本体１０に当接させられ、ギヤ部材１０４の軸部１０８が工具本体１０の切欠１０２から突出させられている。
【００１６】
また、ギヤ部材１０４の軸部１０８の前端面には、図１に破線で示すように、軸方向に延びる工具係合用の六角穴１２２が形成されている。この六角穴１２２に六角レンチ等の回転操作工具を係合させ、スプリング１２０の付勢力に抗してギヤ部材１０４をガイド穴３２側へ移動させることにより、プランジャ３４の貫通穴５２内においてギヤ部１０６が第二可動軸７０のギヤ付ナット７２と噛み合わせられる。そして、両者の噛合状態においてギヤ部材１０４が回転させられることにより、ギヤ付ナット７２が回転させられ、コレットの把持，解放が行われる。
【００１７】
したがって、アクチュエータにより第二可動軸７０が前進させられてコレットが貫通穴５２内に進入させられた状態で、スリーブ８２の前端部からリーマが挿入され、そのシャンクがキャップ９０を経て貫通穴５２内でコレットチャックに嵌入させられた後、ギヤ部材１０４の操作によりコレットチャックが縮径させられれば、リーマが第二可動軸７０に固定される。
リーマが固定された状態で第二可動軸７０が後退させられれば、リーマがスリーブ８２に案内されつつ軸方向に移動し、工具本体１０内に収容される。それに対して、切削加工時には、第二可動軸７０が前進させられることにより、リーマの前端部がスリーブ８２から突出する加工位置へ移動させられる。
【００１８】
図１に示すように、バルブシート２６の中央部には、バルブステムを軸方向に摺動可能に保持するバルブガイド１２４（図１に二点鎖線で示す）が設けられるようになっている。本実施形態においては、リーマにより、バルブガイド１２４のガイド孔１２６の内周面の仕上げ加工が行われる。
キャップ９０の内周面にはシール部材１２８が嵌装され、リーマが工具本体１０内に引き込まれる際、リーマに付着した切粉がガイド穴３２やプランジャ３４内に侵入しないようにされている。
【００１９】
工具本体１０は、フランジ部１２から前端部へ向かって、軸心に対して傾斜した傾斜溝１３０およびその傾斜溝１３０から軸方向に平行に延びる軸方向溝１３２を備えている。傾斜溝１３０および軸方向溝１３２は、図３に示すように断面形状が矩形である。
傾斜溝１３０および軸方向溝１３２には、スライダ１３６が摺動可能に嵌合されている。スライダ１３６は、図８に示すように傾斜溝１３０に沿った傾斜部１３７と軸方向溝１３２に沿った軸方向部１３８とを備えており、図３に示すように矩形の断面形状を有している。スライダ１３６の傾斜部１３７が傾斜溝１３０に、軸方向部１３８が軸方向溝１３２にそれぞれ嵌合される。また、図８に示すように、スライダ１３６の側面１４０，１４１と、傾斜溝１３０の底面と摺接する底面１４２とにはそれぞれ潤滑溝１４４が形成されており（側面１４１および底面１４２の潤滑溝は省略する）、潤滑溝１４４にグリース等の潤滑剤が供給されることにより、スライダ１３６が滑らかに摺動するようにされている。
【００２０】
スライダ１３６の傾斜部１３７には、傾斜部１３７の長手方向に直交する幅方向に延びる貫通穴１４６が、傾斜部１３７の長手方向に隔たった２個所に形成されている。貫通穴１４６のスライダ１３６の側面１４１側の内周面は雌ねじ穴とされ、ボールプランジャ２９０が螺合されている。ボールプランジャ２９０は、図１２に示すように、ねじ部材２９２と、ねじ部材２９２内に回転可能に嵌合され、その一部がねじ部材２９２の一端面に形成された開口から突出するボール２９４と、ねじ部材２９２内部に配設され、ボール２９４をねじ部材２９２の上記一端面から突出する向きに付勢する弾性部材としての圧縮コイルスプリング（図示省略）とを備えている。ボールプランジャ２９０は、ボール２９４の突出部がスライダ１３６の側面１４１から僅かに突出する状態でスライダ１３６内に固定される。
【００２１】
スライダ１３６には、図１に示すように、工具保持部として、軸方向の前端面１４８から軸方向に延びる工具保持穴１５０が形成されており、刃具保持部材たるバイト１５２のシャンクが嵌合されている。バイト１５２の頭部には第一刃具たるスローアウェイチップ１５６が図示しないクランプ部材によりクランプされて保持されている。また、バイト１５２の軸部の端面には傾斜面が形成される一方、スライダ１３６の軸方向部１３４には、軸方向と直交する方向に延びて嵌合穴１５０に連通する雌ねじ穴が形成されており、調整ねじ１５８が螺合されている。調整ねじ１５８の先端には、バイト１５２の傾斜面に対応したテーパ面が形成されている。調整ねじ１５８が回転させられてテーパ面の位置が変えられることにより、バイト１５２の軸方向位置が変化させられ、チップ１５６の切刃の刃先位置の調整が可能とされているのである。
本実施形態においては、図５に拡大して示すように、チップ１５６により、バルブシート２６の中央部の第一テーパ内周面であるシート面１６０の切削が行われる。チップ１５６が主刃具なのである。
【００２２】
工具本体１０には、傾斜溝１３０の開口部を覆う状態でカバー１６４が取り付けられている。カバー１６４には、図６および図７に示すように４個所にボルト穴１６６が形成されており、各ボルト穴１６６に挿通された頭付ボルト１６８が工具本体１０の傾斜溝１３０を挟んで両側に締め込まれることにより、カバー１６４が工具本体１０に取り外し可能に固定されている。
カバー１６４の内側面１７０、すなわちスライダ１３６に対向する面には、カバー１６４を幅方向に横切って形成された矩形断面の溝１７２が形成されており、この溝１７２内に耐摩耗性材料たるセラミックス１７６が溝１７２を埋める状態でコーティングされている。図１に示すように、セラミックス１７６のコーティング層のスライダ１３６に対向する面は、カバー１６４の内側面１７０と同一平面上に位置する平面とされており、この平面がスライダ１３６の傾斜部１３７の頂面に面接触してスライダ１３６の摺動を案内する案内面１８０とされている。
【００２３】
一方、図８に示すように、スライダ１３６の頂面のカバー１６４に対向する部分には凹部１８４が形成されている。凹部１８４は、スライダ１３６を幅方向に横切って形成された矩形断面の溝とされている。図１に示すように、凹部１８４には、耐摩耗性材料たる超硬合金から成る平板１８６が取り外し可能に嵌合されている。平板１８６が凹部１８４に嵌合された状態では、平板１８６のカバー１６４に対向する面が頂面を形成している。
また、凹部１８４の矩形断面を成す底面の四隅には、収容穴３００が形成され、弾性部材としての圧縮コイルスプリング（図示省略）が収容されている。このスプリングの付勢力により平板１８６がカバー１６４の案内面１８０に押し付けられ、その反力でスライダ１３６の底面１４２が傾斜溝１３０の底面に押し付けられる。このようにすれば、スライダ１３６が傾斜溝１３０内を摺動する際のがたつきが防止される。
【００２４】
スライダ１３６には、凹部１８４から底面１４２へ貫通する段付きの嵌合穴１９２が形成されている。嵌合穴１９２にはピン１９４が嵌合されている。ピン１９４は頭部である長手形状のフランジ部１９６と、先端側ほど細い段付状の軸部１９７とを有している。フランジ部１９６が嵌合穴１９２の段付部の底面１９８に当接させられることにより、ピン１９４の嵌合穴１９２内での軸方向位置が決められている。フランジ部１９６には複数のボルト穴２０２が形成されており、各ボルト穴２０２に挿通された頭付ボルト２００によってピン１９４がスライダ１３６に固定される。
【００２５】
工具本体１０の傾斜溝１３０の底面には、傾斜溝１３０の長手方向に延び、ガイド穴３２に連通する長穴２０８が形成されており、ピン１９４の軸部１９７が長穴２０８にその長手方向に移動可能に嵌合されている。一方、プランジャ３４には、ピン１９４の嵌入を許容する嵌合穴２１０が形成されており、ピン１９４の軸部１９７が軸方向に移動可能に嵌合されている。
【００２６】
したがって、プランジャ３４が第一可動軸６０によりガイド穴３２内を軸方向に摺動させられることにより、ピン１９４の外周面と嵌合穴２１０の内周面とが係合してピン１９４が長穴２０８内を移動させられる。このとき、傾斜溝１３０の開口部はカバー１６４により覆われているため、ピン１９４が固定されたスライダ１３６は一直線に沿ってのみ移動可能であり、斜面の効果によって、スライダ１３６が傾斜溝１３０に沿ってピン１９４と一体的に移動させられる。ピン１９４が長穴２０８の端面に当接させられることにより、スライダ１３６の移動限度が規定される。
【００２７】
スライダ１３６が傾斜溝１３０に沿って摺動させられることにより、スライダ１３６の軸方向部１３４に保持されたバイト１５２がスライダ１３６と一体的に移動させられる。それにより、バイト１５２に保持されたチップ１５６の切刃によりバルブシート２６のシート面１６０の切削が行われる。シート面１６０の傾斜角度が傾斜溝１３０の傾斜角度により決まるのである。
【００２８】
図３および図６に示すように、傾斜溝１３０の一方の溝側面２１６は傾斜溝１３０の長手方向に対して傾斜した傾斜面とされている。そして、溝側面２１６と、溝側面２１６に対向するスライダ１３６の側面１４１との間には、調整板２２０が挿入されている。調整板２２０の溝側面２１６側の面は、溝側面２１６の傾斜角度に対応した傾斜面２２２とされている。
【００２９】
図７に破線で示すように、工具本体１０には、傾斜溝１３０と直交し、溝側面２１６に開口する嵌合穴２２６が形成されている。嵌合穴２２６は円形断面を有している。嵌合穴２２６には、図６に破線で示す偏心ピン２２８の本体部２３０が回転可能に嵌合されている。偏心ピン２２８は本体部２３０と、本体部２３０の先端面から突出した偏心軸部２３２とを備えている。偏心ピン２２８の本体部２３０の外周面には図示しない円環溝が形成され、また、後端面には工具係合用の六角穴（図示省略）が形成されている。
【００３０】
一方、図６に示すように、調整板２２０の傾斜面２２２には、調整板２２０の長手方向と直交する方向に延びる係合溝２４０が形成されている。係合溝２４０の、調整板２２０の長手方向の寸法は、偏心ピン２２８の偏心軸部２３２の直径より僅かに大きくされている。また、図１に示すように、調整板２２０の長手方向において厚さの薄い側の端部の端面には、Ｖ字形の切欠３０２が形成され、調整板２２０が工具本体１０内に配設された状態では、この切欠３０２の一方の面が工具本体１０の軸線に対して平行に、他方の面が直角となり、工具本体１０の軸方向に平行に延びる雌ねじ穴３０４（図３参照）に螺合されたボルト（図示省略）の突出端部がこの直角な面に係合可能である。
【００３１】
傾斜溝１３０の溝側面２１６とスライダ１３６の側面１４１との間に調整板２２０が挿入された後、嵌合穴２２６に偏心ピン２２８が挿入され、偏心軸部２３２が係合溝２４０に係合させられる。前記六角穴に六角レンチ等の工具が係合させられ、偏心ピン２２８が嵌合穴２２６内で回転させられることにより、偏心軸部２３２と係合溝２４０との係合により調整板２２０が長手方向に移動させられる。偏心ピン２２８の操作により、調整板２２０の長手方向の位置調整が行われるのである。その際、調整板２２０の切欠３０２に、前記雌ねじ穴３０４に螺合されたボルトの突出端部が係合させられることにより、この突出端部がストッパとして機能させられ、調整板２２０の長手方向の移動限度が規定される。調整板２２０の位置調整終了後、偏心ピン２２８の前記円環溝に図７に示すセットスクリュ２４２が当接させられることにより、偏心ピン２２８の回転が防止され、調整板２２０が固定される。
【００３２】
また、図１２に基づいて前述したように、スライダ１３６の傾斜部１３７に螺合されたボールプランジャ２９０の、スライダ１３６の側面１４１から突出したボール２９４の突出部は、調整板２２０の傾斜面２２２とは反対側の側面２２４（図１２において二点鎖線で図示）に接触することになり、前記圧縮コイルスプリングの付勢力により調整板２２０が傾斜溝１３０の溝側面２１６に押し付けられ、その反力でスライダ１３６が傾斜溝１３０の調整板２２０とは反対側の溝側面に押し付けられる。これにより、スライダ１３６の摺動時の幅方向のがたつきが防止される。
【００３３】
図６および図８に示すように、スライダ１３６の軸方向部１３８の側面１４０の、バイト１５２を保持する工具保持穴１５０に近接した部分には、傾斜溝１３０（スライダ１３６の摺動方向）と平行な方向に延びる案内溝３１０が軸方向に隔たって２個形成されている。
【００３４】
一方、図３および図６に示すように、工具本体１０には案内突部３１２が設けられている。工具本体１０は、主本体部材３１３と案内部材３１４とが組み立てられることにより構成されており、案内部材３１４に形成された案内突部３１２が工具本体１０の案内突部として機能するようになっているのである。主本体部材３１３には軸線に平行に円形穴３１５が形成されている。円形穴３１５は、主本体部材３１３の先端面から、軸方向溝１３２のスライダ１３６の案内溝３１０に対向する側の溝側面に沿って形成されているのであるが、円形穴３１５の半径が軸方向溝１３２の溝側面から円形穴３１５の中心線までの距離よりも大きくされているため、一部は軸方向溝１３２と重なっている。その結果、円形穴１３２の実際の断面形状は軸方向溝１３２側が欠けた部分円となっている。また、図９に示すように、主本体部材３１３の外周面の円形穴３１５に対応する位置には、軸方向に隔たった２個所にボルト穴３２６が形成され、円形穴３１５に連通している。
【００３５】
円形穴３１５に案内部材３１４が嵌合されている。案内部材３１４は、図１０および図１１に示すように、円柱の直径方向に隔たった２個所が、互いに平行な平面で切り欠かれた部分円柱状を成し、一方の側部に平面３１６を、他方の側部に案内突部３１２をそれぞれ有している。案内突部３１２は、案内部材の平面３１６とは反対側の平面に、その平面の長手方向および幅方向に対して傾斜した切欠３１８が、長手方向に隔たった複数個（図示の実施形態においては３個）形成されることにより、各切欠３１８の間から突出する状態で複数個（図示の実施形態においては２個）形成されている。これら案内突部３１２は、案内部材３１４が円形穴３１５内に嵌合された状態で、その傾斜方向が傾斜溝１３０に平行となり、また、軸方向溝３１２の溝側面から内側に突出するように形成されている。案内突部３１２の幅は、案内溝３１０に僅かなクリアランスで嵌合可能な寸法とされている。また、案内部材３１４には、長手方向に隔たった２個所において雌ねじ穴３２２が形成されている。主本体部材３１３の前記ボルト穴３２６に頭付ボルト３２８が挿通されてこれら雌ねじ穴３２２に螺合されることにより、案内部材３１４が主本体部材３１３に固定されて一体的な工具本体１０を構成するのである。
【００３６】
スライダ１３６を傾斜溝１３０，軸方向溝１３２に挿入する際には、まず頭付ボルト３２８が案内部材３１４の雌ねじ穴３２２に緩く螺合されることにより、案内部材３１４が工具本体１０に緩く取り付けられた状態で、案内溝３１０と案内突部３１２とが嵌合される。その後、頭付ボルト３２８が強固に締め込まれることにより案内部材３１４が工具本体１０に固定され、案内突部３１２が工具本体１０の案内突部を構成し、スライダ１３６の軸方向部１３８を、案内溝３１０および案内突部３１２の長手方向（スライダ１３６の摺動方向）には移動可能かつ案内溝３１０および案内突部３１２の幅方向には実質的に移動不能に支持する状態となる。
【００３７】
図４に示すように、工具本体１０には、傾斜溝１３０および軸方向溝１３２とは別の位相において、軸方向に延びる工具保持孔２４８，２５０が形成され、工具保持部とされている。
工具保持孔２４８にはスローアウェイチップ２５２を保持したバイト２５４が嵌合されている。チップ２５２はクランプ部材２５６によりバイト２５４に固定されている。工具保持孔２４８の底面には、さらに小径の軸方向穴２５８が形成されており、調整軸２６０が軸方向移動可能に嵌合されている。調整軸２６０の前端部は工具保持孔２４８内へ突出させられており、バイト２５４の後端面が調整軸２６０の前端面に当接させられるようになっている。また、調整軸２６０の外周面には、テーパ穴部が形成されている。
【００３８】
工具本体１０には軸方向と直交して軸方向穴２５８に連通する雌ねじ穴が形成されており、調整ねじ２６４が螺合されている。調整ねじ２６４の先端部にはテーパ面が形成されており、調整軸２６０のテーパ穴部のテーパ面に当接させられるようになっている。調整ねじ２６４が回転させられて軸方向穴２５８への突出量が調節されることにより、斜面の効果により調整軸２６０の軸方向位置が変えられ、工具保持孔２４８への突出量が変えられるのである。したがって、調整ねじ２６４の位置調節が行われることによってバイト２５４の軸方向位置が調節され、それによって、バイト２５４に保持されたチップ２５２の切刃の軸方向の刃先位置調整が行われるようになっている。チップ２５２の刃先位置調整が行われた後、図示しないクランプねじが締め込まれることにより、バイト２５４が工具本体１０に固定される。
【００３９】
工具保持孔２５０には、スローアウェイチップ２６８を保持したバイト２７０が嵌合されている。工具保持孔２５０側においても工具保持孔２４８側と同様に軸方向穴２７２および雌ねじ穴がそれぞれ形成されており、調整軸２６０および調整ねじ２６４が配設されている。したがって、これらにより、バイト２７０に保持されたチップ２６８の切刃の軸方向の刃先位置調整が行われるようになっている。これらの構成は工具保持孔２４８側と同様であるため、同様の部材には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００４０】
本実施形態においては、図５に示すように、チップ２５２により、バルブシート２６のシート面１６０にガイド孔１２６とは反対側において隣接する第二テーパ内周面２８０の切削が行われ、チップ２６８によりシート面１６０にガイド孔１２６側において隣接する第三テーパ内周面２８２の切削が行われる。チップ２５２が第一副刃具として、チップ２６８が第二副刃具としてそれぞれ機能するのである。
【００４１】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、工具本体１０の傾斜溝１３０およびカバー１６４が主案内凹部を構成し、スライダ１３６の案内溝３１０が副被案内部を、工具本体１０の案内突部３１２が副案内部をそれぞれ構成している。また、プランジャ３４がスライダ１３６の駆動部材として機能し、傾斜溝１３０，カバー１６４，嵌合穴２１０，ピン１９４，長穴２０８等が、プランジャ３４の運動をスライダ１３６の傾斜溝１３０に沿った運動に変換する運動変換機構を構成し、これら駆動部材および運動変換機構等がスライダ駆動装置を構成している。さらに、軸方向溝１３２の溝側面において、スライダ１３６の軸方向部１３８の側面１４０に対向する側の溝側面が、請求項３における「前記一軸線に平行に延びて前記軸方向部の側面に対向する平面」を構成している。
【００４２】
以上のように構成されたバルブシート切削工具によるバルブシート２６の切削加工を説明する。
まず、チップ１５６を保持したバイト１５２をスライダ１３６の工具保持孔１５０に取り付け、調整ねじ１５８を回転させてチップ１５６の切刃の軸方向の刃先位置調整を行う。また、チップ２５２を保持したバイト２５４およびチップ２６８を保持したバイト２７０をそれぞれ工具本体１０の工具保持孔２４８，２５０に取り付け、それぞれにおいて、調整ねじ２６４を回転させてチップ２５２，２６８の切刃の軸方向の刃先位置を調整する。
【００４３】
次に、第一可動軸６０をアクチュエータにより前進端位置へ前進させた状態で、その第一可動軸６０側の花弁形係合突部６２と切削工具側の花弁形係合凹部５８との位相を合致させ、フランジ部１２の後端面１４を主軸の端面に密着させる。それにより、工具本体１０の長穴２２に主軸のドライブピンが嵌入するとともに、花弁形係合突部６２と花弁形係合凹部５８とが軸方向に嵌合する。次に、工具本体１０を、ドライブピンが長穴２２の位置決め端部に当接するまで回転させれば、花弁形係合突部６２と花弁形係合凹部５８とが軸方向に実質的に相対移動不能に係合し、プランジャ３４と第一可動軸６０とが連結される。ボルト穴２０にボルトを挿入し、工具本体１０を主軸に固定する。通常は、第一可動軸６０を後退端位置へ後退させ、スライダ１３６およびチップ１５６を後退端位置に保つ。
【００４４】
第二可動軸７０をアクチュエータにより前進端位置に前進させ、コレットチャックをプランジャ３４の貫通穴５２内に進入させる。一方、スリーブ８２の前端部からリーマを挿入し、それのシャンクをキャップ９０を経て貫通穴５２内へ進入させ、コレットチャックに嵌入させる。この状態で、ギヤ部材１０４の六角穴１２２に工具を係合させて、スプリング１２０の付勢力に抗してギヤ部材１０４を貫通穴５２側へ移動させ、ギヤ部１０６をコレットチャックのギヤ付ナット７２と噛み合わせる。そして、ギヤ部材１０４を回転させてギヤ付ナット７２をコレットを縮径させる方向に回転させることにより、リーマのシャンクをコレットチャックに把持させる。その後、アクチュエータを逆方向に作動させて第二可動軸７０を後退させ、リーマを工具本体１０内に収容する。
【００４５】
以上で準備が完了し、バルブシート２６の各テーパ内周面の切削を行う。すなわち、主軸および切削工具を回転させつつ送り装置により軸方向に前進させ、チップ２５２に第二テーパ内周面２８０を、チップ２６８に第三テーパ内周面２８２をそれぞれ切削させる。続いて、第一可動軸６０を前進させてチップ１５６にシート面１６０を切削させるとともに、第二可動軸７０を前進させてリーマにバルブガイド１２４のガイド孔１２６の内周面を切削させる。このように、シート面１６０の切削加工とバルブガイド１２４のガイド孔１２６の仕上げ加工とが主軸を移動させることなく連続または並行して行われるため、シート面１６０とガイド孔１２６との同心度が確保される。また、スリーブ８２が超硬合金製とされていて摩耗が少なく、加工時にリーマの半径方向の振れが良好に防止され、この点からも高い加工精度が得られる。
【００４６】
また、スライダ１３６の軸方向部１３８が工具本体１０の案内突部３１２により支持されることによって、スライダ１３６の支持剛性が増し、傾斜溝１３０内における傾斜部１３７のがたつきと、切削抵抗に起因する軸方向部１３８の弾性変形とに基づくチップ１５６の工具本体１０に対する相対移動が良好に回避される。したがって、チップ１５６によるシート面１６０の加工精度が向上し、また、チップ１５６の寿命が向上する効果も得られる。軸方向部１３８に形成された案内溝３１０と工具本体１０の案内突部３１２とは、ともに傾斜溝１３０に平行に形成されているため、スライダ１３６が傾斜溝１３０に案内されて移動する際の軸方向部１３８の移動が妨げられることはない。
【００４７】
本実施形態によりスライダ１３６の軸方向部１３８の支持剛性が増大することは、図１３に示す実験結果からも明らかである。この実験においては、本実施形態と同様、副案内部と副被案内部とを設けてスライダの軸方向部を工具本体に支持させる形態のバルブシート切削工具と、スライダの軸方向部が傾斜部から片持ち状に延び出す従来の形態のバルブシート切削工具とにおいて、工具本体の軸方向に直交する方向の押し荷重によるスライダの軸方向部先端の移動量をそれぞれ計測した。その結果、スライダの軸方向部を工具本体に支持させた場合には、支持させない場合と比較して図１３に示すように移動量が約１０分の１に低減されることが明らかになったのである。
【００４８】
また、上記のように第一可動軸６０およびプランジャ３４の前進によりシート面１６０が切削される際、スライダ１３６が傾斜溝１３０に沿って摺動させられ、チップ１５６が傾斜溝１３０に沿って、すなわち傾斜溝１３０の傾斜角度と同じ角度で精度よくシート面１６０を切削する。すなわち、プランジャ３４の軸方向の移動が、スライダ１３６の傾斜方向の移動に変換されるのであるが、この変換のために、スライダ１３６がカバー１６４に強く押し付けられつつ摺動する。しかし、スライダ１３６の頂面が超硬合金で形成され、カバー１６４の案内面１８０がセラミックスで形成されて共に耐磨耗性が高められているため、両者の摺動面の摩耗が少なくて済み、長期間にわたって高い加工精度が維持される。
【００４９】
本実施形態においては、傾斜溝１３０とスライダ１３６との断面形状がいずれも単純な矩形とされており、傾斜溝１３０の開口部がカバー１６４により覆われることによって、スライダ１３６が一直線に沿ってのみ移動可能とされる。したがって、従来に比較してスライダ１３６とスライダ１３６を保持する工具本体１０との摺動面に耐摩耗性向上のための熱処理を施したり、仕上げのための研削加工を施したりすることが容易である。特に、シート面１６０の切削加工時に摺動面圧が高くなるスライダ３４の頂面とカバー１６４の案内面１８０とが単純な平面であることは、耐摩耗性向上のために有利である。
【００５０】
また、カバー１６４のスライダ１３６に対向する部分にのみセラミックスのコーティング層が形成されているため、セラミックスの使用量が少なくて済み、安価に目的を達成することができる。
さらに、コーティング層がカバー１６４の溝１７２内に形成されており、案内面１８０がカバー１６４の内側面１７０と同一平面上に位置するようにされているため、カバー１６４の案内面１８０と内側面１７０とを同時に平面研削することができ、それによって、案内面１８０の摩耗によるシート面１６０の加工精度の低下を回復することができる。
【００５１】
また、スライダ１３６の頂面が超硬合金製の平板１８６により形成されているため、頂面が摩耗した場合には、平板１８６を交換することにより加工精度を回復させることができ、スライダ１３６全体を交換する場合に比較して安価に目的を達成することができる。特に、本実施形態においては、スライダ１３６の凹部１８４が、スライダ１３６を幅方向に横切る矩形断面の溝とされているため、凹部１８４の形成が容易となって凹部１８４自体の加工精度を向上させることができるとともに、平板１８６の交換時に凹部１８４内の清掃を行うことが容易となる効果が得られる。
【００５２】
さらに付言すれば、カバー１６４の案内面１８０がセラミックスで形成され、スライダ１３６の頂面が超硬合金で形成されているため、両者が摺動した場合に主としてセラミックス製の案内面１８０が摩耗する。そのため、加工精度の低下時にカバー１６４を新しいものと交換することによって、加工精度を容易に回復させることができる。カバー１６４はスライダ１３６に比較して簡単な構造の小形部品であるため、カバー１６４を新品と交換しても修理コストが高くなることがない。
【００５３】
また、カバー１６４の案内面１８０を超硬合金製の平板により形成するためには、カバー１６４の内側面に、セラミックスのコーティング層を形成する場合に比較して深い凹部を形成することが必要であるが、カバー１６４はスライダ１３６に比較して薄く済むのが普通であるため、深い凹部を形成することは好ましくない。また、超硬合金製の平板をカバー１６４にろう付けする場合には、スライダ１３６にろう付けする場合に比較してカバー１６４に反りが生じ易い。これらの点からも、カバー１６４の案内面１８０をセラミックスで形成し、スライダ１３６の頂面を超硬合金で形成することが望ましいのである。
【００５４】
バルブシート２６のシート面１６０の切削を行ううちに、スライダ１３６の側面１４０，１４１あるいは傾斜溝１３０の溝側面２１６が摩耗し、スライダ１３６の側方クリアランスが増大して加工精度が低下した場合には、セットスクリュ２４２を緩め、偏心ピン２２８の六角穴に工具を係合させて偏心ピン２２８を回転させる。それにより、偏心軸部２３２と係合溝２４０との係合によって調整板２２０が厚さが厚い側から薄い側に向かって移動させられる。したがって、調整板２２０の板厚が増大したに等しいことになり、側方クリアランスの増大が打ち消され、加工精度が回復する。
本実施形態においては、偏心ピン２２８の本体部２３０と偏心軸部２３２との偏心量が小さくされており、調整板２２０を容易に微小移動させることができる。また、バルブシート切削工具を工作機械の主軸に取り付けたままで、上記作業を行うことができ、加工精度を容易に回復させることができる。
以上本発明の一実施形態を詳細に説明したが、これは文字通り例示であり、本発明は、特許請求の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるバルブシート切削工具を示す正面断面図である。
【図２】図１のバルブシート切削工具を示す右側面図である。
【図３】図１のバルブシート切削工具を示す左側面図である。
【図４】上記バルブシート切削工具を図１とは別の切断面で切断した正面断面図である。
【図５】上記バルブシート切削工具が保持する刃具の位置関係を示す説明図である。
【図６】図１のＡ矢視図である。
【図７】図１のＢ矢視図である。
【図８】上記バルブシート切削工具のスライダを示す正面図である。
【図９】上記バルブシート切削工具の工具本体の要部を示す正面図である。
【図１０】上記バルブシート切削工具の副案内部を示す正面図である。
【図１１】上記副案内部の左側面図である。
【図１２】上記スライダの要部を示す断面図である。
【図１３】本実施形態と同様の形態のバルブシート切削工具と従来の形態のバルブシート切削工具とにおける実験結果をそれぞれ示す図表である。
【符号の説明】
１０：工具本体 ３４：プランジャ １３０：傾斜溝 １３６：スライダ１３７：傾斜部 １３８：軸方向部 １５６，２５２，２６８：スローアウェイチップ １６０：シート面 １９４：ピン ２０８：長穴 ２８０：第二テーパ内周面 ２８２：第三テーパ内周面 ３１０：案内溝
３１２：案内突部 ３１３：主本体部材 ３１４：案内部材 ３１５：円形穴 ３１８：切欠
Claims (4)
- 一軸線まわりに回転可能であり、かつその一軸線に対して傾斜して形成された主案内凹部を備えた工具本体と、
前記主案内凹部に長手方向に移動可能かつ長手方向と直角な方向には実質的に移動不能に嵌合された傾斜部と、その傾斜部の前記一軸線に近い側の端からその一軸線にほぼ平行に延び出して先端部に切削刃具を保持する軸方向部とを備えたスライダと、
そのスライダを前記主案内凹部に沿って移動させるスライダ駆動装置と
を含むテーパ周面切削工具において、
前記軸方向部に前記主案内凹部に平行な副被案内部を設ける一方、その副被案内部と、その副被案内部の長手方向に相対移動可能かつ幅方向には実質的に相対移動不能に嵌合して副被案内部を案内する副案内部を前記工具本体に設けたことを特徴とするテーパ周面切削工具。 - 前記副案内部が、前記工具本体の主要構成部材である主本体部材とは別体に製作され、主本体部材に組み付けられて工具本体の一部となる案内部材により構成された請求項１に記載のテーパ周面切削工具。
- 前記主本体部材の、前記一軸線に平行に延びて前記軸方向部の側面に対向する平面を形成する部分に、前記一軸線に平行な中心線を有しかつ半径が前記平面から中心線までの距離より大きい円形穴が形成される一方、前記案内部材が、前記円形穴に円柱状部材を嵌合させた場合に、前記平面から前記軸方向部側へ突出する部分に、前記傾斜部に平行な複数の切欠が形成されることによりそれら切欠の間に前記副案内部が形成された請求項２に記載のテーパ周面切削工具。
- 前記工具本体に、前記スライダに保持される切削刃具である主刃具とは別に、第一副刃具および第二副刃具が取り付けられ、それら第一，第二副刃具がそれぞれ、主刃具により切削される第一のテーパ内周面であるシート面の外周側にそのシート面よりテーパ値の大きい第二テーパ内周面を、またシート面の内周側にそのシート面よりテーパ値の小さい第三テーパ内周面を形成する相対位置に配置された請求項１ないし３のいずれか１つに記載のテーパ周面切削工具。
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