JP4483200B2

JP4483200B2 - スローアウェイ式リーマ

Info

Publication number: JP4483200B2
Application number: JP2003147632A
Authority: JP
Inventors: 正治滝口; 彰金星
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2003-05-26
Filing date: 2003-05-26
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2023-05-26
Also published as: JP2004345067A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークに予め形成された下穴を、所定の内径に仕上げるための穴加工に用いられるスローアウェイ式リーマに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図３に示すようなスローアウェイ式リーマが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
このスローアウェイ式リーマは、軸線Ｏ回りに回転される略円柱状をなす工具本体１の先端部に、切刃２Ａを有するスローアウェイチップ２（以下、チップと称する）がその切刃２Ａを工具本体１の外周側へ突出させるようにして装着され、また、工具本体１の外周に、軸線Ｏと略平行に延びる複数のパッド３…が設けられたものであり、工具本体１の後端側部分がアダプター４に対して焼き嵌めなどで固定された状態で、これら工具本体１とアダプター４とが一体に取り扱われるものである。
【０００３】
このようなスローアウェイ式リーマは、その工具本体１が、アダプター４を介して工作機械の主軸に支持されるとともに、軸線Ｏ回りに回転されつつ軸線Ｏ方向の先端側へ向かって送られることにより、ワークに予め形成された下穴を所定の内径に仕上げていく。
このとき、工具本体１の外周に設けられた複数のパッド３…は、下穴の開口部に臨んで配置されたブッシュの内周、あるいは、切刃２Ａによって仕上げられた下穴自体の内周に摺接して、工具本体１の直進性を保つ働きをする。
【０００４】
ところで、工具本体１の先端には、図４に示すように、軸線Ｏを中心とした略円柱状をなすパイロット部５が工具本体１と一体に設けられており、このパイロット部５の存在により、工具本体１が工作機械の主軸に支持されたときに、工具本体１の先端での振れ精度を容易に確認できるようになっている。
また、パイロット部５の先端面には、軸線Ｏを中心として軸線Ｏ方向の後端側へ凹むセンタ穴６が形成されており、このパイロット部５に形成されたセンタ穴６と、アダプター４の後端に形成されたセンタ穴（図示略）とに対して、支持軸をそれぞれ挿入して、工具本体１及びアダプター４を、両センタでそれらの軸線Ｏを基準に支持した上で、チップ２の切刃２Ａにおける工具本体１の外周側への突出量、とくに、パッド３…に対する外周側への突出量を、工具本体１に設けられた径方向調整機構７によって微調整することになる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１６０１２５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、上述したような下穴の仕上げに用いられるスローアウェイ式リーマは、高い加工精度が要求されるために穴加工時の振動が許されないので、その工具本体１を、非常に高い比重を有する超重合金（例えば、ヘビーメタルやアンビロイなど）から構成して、優れた防振性を得るようにしている。
そのため、工具本体１と一体に設けられたパイロット部５が、その外周側部分５Ａのみは、切屑の衝突による摩耗を抑制するために超硬合金から構成されているものの、センタ穴６を含む他の部分については、工具本体１と同じく超重合金から構成されることとなる。
【０００７】
超重合金は、比重が高いという性質を有している反面、硬度が比較的低くて、脆く削れやすいという性質を有しており、このような超重合金によってセンタ穴６が構成されていると、このセンタ穴６に支持軸を挿入して、工具本体１及びアダプター４を支持する作業を繰り返しているうちに、超重合金から構成されたセンタ穴６の形状が崩れてきてしまう。
なお、アダプター４の後端に形成されたセンタ穴については、このアダプター４が高い硬度を有する鋼などの鋼材から構成されているために、同じく高い硬度を有する鋼などの鋼材から構成されることとなり、上記のような形状崩れが生じるおそれは少ない。
【０００８】
したがって、チップ２の着脱の際など、工具本体１の先端に形成されたセンタ穴６とアダプター４の後端に形成されたセンタ穴とに対してそれぞれ支持軸を挿入したときには、超重合金から構成されるセンタ穴６の形状崩れに起因して、工具本体１及びアダプター４を、それらの軸線Ｏを基準として正確に支持することができなくなり、チップ２の切刃２Ａの外周側への突出量、とくに、パッド３…に対する外周側への突出量を正確に微調整することができず、ひいては、仕上げ加工された下穴の加工精度を低下させてしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、工具本体の先端に形成されたセンタ穴の形状崩れを抑制し、切刃の外周側への突出量の微調整を正確に行うことができるスローアウェイ式リーマを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転される工具本体の先端部に、切刃を有するチップがその切刃を前記工具本体の外周側へ突出させるようにして装着されたスローアウェイ式リーマであって、前記工具本体の先端には、前記軸線方向の後端側へ凹むセンタ穴が形成されていて、少なくとも前記センタ穴を含む一部分が、前記工具本体を構成する超重合金よりも高い硬度を有する高硬度材料で構成されていることを特徴とするものである。なお、高硬度材料としては、例えば超硬合金が選択される。
このような本発明によれば、工具本体を超重合金によって構成することにより、穴加工時に発生する振動を効果的に減衰させて、優れた防振性を得ることが可能でありながらも、工具本体の先端に形成されるセンタ穴については、高硬度材料によって構成することにより、このセンタ穴の形状崩れを抑制することが可能となる。
【００１１】
ここで、前記工具本体の先端には、前記軸線を中心とした略円柱状をなすパイロット部が設けられて、このパイロット部の先端面に前記軸線方向の後端側へ凹むセンタ穴が形成されていることが好ましく、このような構成とすると、パイロット部の存在によって、工具本体が工作機械の主軸に支持されたときの、工具本体の先端での振れ精度を容易に確認できるのに加え、たとえ工具本体が小径となる場合であっても、十分な大きさのセンタ穴を形成することができる。
とくに、前記パイロット部全体が、前記高硬度材料で構成されているのであれば、センタ穴が高硬度材料で構成された工具本体を容易に製造することができ、かつ、切屑の衝突によるパイロット部の外周面の摩耗を抑制することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付した図１〜図２を参照しながら説明する。
本実施形態によるスローアウェイ式リーマの工具本体１０は、軸線Ｏ回りに回転される軸線Ｏを中心とした略円柱状をなすものであり、例えば比重が１８程度の超重合金（ヘビーメタルやアンビロイなど）から構成されている。
工具本体１０の先端部には、軸線Ｏに直交する断面で工具本体１０が略Ｌ字状に切り欠かれるように、工具本体１０の先端面１０Ａ及び外周面に開口するチップポケット１１が形成されていて、このチップポケット１１の工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面に、この壁面から工具回転方向Ｔ後方側へ一段凹むようなチップ取付座１２が形成されている。
【００１３】
チップ取付座１２には、例えば超硬合金などの硬質材料から構成された略長方形平板状をなすチップ３０が、クランプネジ１３によって着脱可能に装着されており、チップがチップ取付座１２に装着された状態で、チップ３０の稜線部に形成された切刃３１が、工具本体１０の外周面から外周側（径方向外周側）へ突出させられるとともに、工具本体１０の先端面１０Ａから先端側（軸線Ｏ方向先端側）へ突出させられるようにして、軸線Ｏと略平行に延在させられている。
【００１４】
また、工具本体１０の先端部には、チップ３０の切刃３１における工具本体１０の外周側への突出量を微調整するための径方向調整機構１４と、チップ３０の切刃３１における工具本体１０の先端側への突出量を微調整するための軸線方向調整機構１５とが設けられている。
【００１５】
径方向調整機構１４は、軸線Ｏ方向で互いに離間して隣接するとともに、工具本体１０の先端部の外周面とチップ取付座１２の外周側を向く壁面とに開口する一対の径方向調整ネジ穴１４Ａ，１４Ａと、これら一対の径方向調整ネジ穴１４Ａ，１４Ａのそれぞれに収容されるピン（図示略）及び径方向調整ネジ１４Ｂとから構成されている。
そのため、径方向調整ネジ１４Ｂをねじ込んでいくことで、この径方向調整ネジ１４Ｂが上記のピンを介してチップ３０を外周側へ向かって斜めに押圧し、チップ３０の切刃３１における外周側への突出量を微調整することができるようになっている。
【００１６】
軸線方向調整機構１５は、チップ取付座１２のすぐ後端側に位置するように工具本体１０の先端部の外周面に穿設された操作口１５Ａと、この操作口１５Ａの内壁面とチップ取付座１２の先端側を向く壁面とに開口する軸線方向調整ネジ穴１５Ｂと、この軸線方向調整ネジ穴１５Ｂに収容される軸線方向調整ネジ１５Ｃとから構成されている。
そのため、軸線方向調整ネジ１５Ｃを操作口１５Ａに挿入した作用工具でねじ込んでいくことで、この軸線方向調整ネジ１５Ｃがチップ３０を先端側へ向かって押圧し、チップ３０の切刃３１における先端側への突出量を微調整することができるようになっている。
【００１７】
工具本体１０の外周には、その外周面から外周側へわずかに突出するようにして、軸線Ｏと略平行に延びる複数のパッド１７…が設けられており、これらのパッド１７…は、超硬合金から構成されているとともに、それらの外周面が、軸線Ｏを中心とした略円筒面上に配置されるようになっている。
また、複数のパッド１７…は、周方向では互いに離間し、かつ、工具本体１０の先端部においては、チップポケット１１及びチップ取付座１２や径方向調整機構１４及び軸線方向調整機構１５を避けるようにして、工具本体１０の後端側部分を除いた部分すべての外周面に亘って設けられている。
【００１８】
そして、工具本体１０の先端には、工具本体１０よりも一段小さい外径を有する軸線Ｏを中心とした略円柱状をなすパイロット部２０が設けられているのであるが、このパイロット部２０は、その全体が、工具本体１０を構成している超重合金（へビーメタルあるいはアンビロイなど）よりも高い硬度を有する超硬合金（高硬度材料）から構成されている。
つまり、超重合金から構成された工具本体１０の先端面１０Ａに対し、全体が超硬合金から構成された別部材であるパイロット部２０が、互いに同軸となるように取り付けられているのである。
【００１９】
なお、パイロット部２０の後端面２０Ａには、軸線Ｏを中心とした略円柱状をなすようにして軸線Ｏ方向の後端側へ突出する軸部２０Ｂが形成される一方、工具本体１０の先端面１０Ａには、軸線Ｏを中心とした略円柱孔状をなすようにして軸線Ｏ方向の後端側へ凹む孔部１０Ｂが形成されている（実際には、工具本体１０の先端面１０Ａから工具本体１０よりも一段小さい外径で軸線Ｏ方向の先端側へわずかに突出する台座１６の先端面１６Ａに、上記の孔部１０Ｂが形成されている）。
これにより、パイロット部２０は、その軸部２０Ｂを工具本体１０の先端面１０Ａ（台座１６の先端面１６Ａ）に形成された孔部１０Ｂに挿入させるとともに、後端面２０Ａを工具本体１０の先端面１０Ａ（台座１６の先端面１６Ａ）に密着させた状態で、例えばロウ付けなどで接合されて取り付けられている。
【００２０】
また、パイロット部２０の先端面２０Ｃには、軸線Ｏを中心として軸線Ｏ方向の後端側へ凹むセンタ穴２１が形成されており、このセンタ穴２１は、先端面２０Ｃに開口する部分から軸線Ｏ方向の後端側へ向かうにしたがい内径が漸次小さくなる略円錐台孔状をなすテーパ孔２１Ａと、このテーパ孔２１Ａの後端側に連なり、一定の内径で軸線Ｏ方向の後端側へ延びる略円柱孔状をなす第一穴底部２１Ｂと、この第一穴底部２１Ｂの後端側に連なり、第一穴底部２１Ｂの内径よりも一段小さい一定の内径で軸線Ｏ方向の後端側へ延びてパイロット部２０の後端面２０Ａ（軸部２０Ｂの後端面）に開口する略円柱孔状をなす第二穴底部２１Ｃとから構成されている。
なお、センタ穴２１におけるテーパ孔２１Ａは、そのテーパ角が例えば６０゜に設定されている。
【００２１】
上述したような構成を有する工具本体１０は、その外周面にパッド１７…が設けられていない後端側部分が、軸線Ｏを中心とした略多段円柱状をなすアダプター４０に形成された取付孔４１内に挿入されて例えば焼き嵌めなどで固定されることによって、工具本体１０の軸線Ｏとアダプター４０の軸線Ｏとが互いに一致させられ、これら工具本体１０とアダプター４０とが一体に取り扱われる。
また、図示はしないが、アダプター４０の後端にも、パイロット部２０の先端面２０Ｃに形成されたセンタ穴２１と略同形状のセンタ穴が、軸線Ｏを中心として軸線Ｏ方向の先端側へ凹むように形成されているのであり、このセンタ穴を含めたアダプター４０全体が、超重合金よりも高い硬度を有する鋼などの鋼材から構成されている。
【００２２】
そして、工具本体１０が、アダプター４０を介して工作機械の主軸に支持されるとともに、軸線Ｏ回りに回転されつつ軸線Ｏ方向の先端側へ向かって送られることによって、ワークに予め形成された下穴を所定の内径に仕上げていく。
このとき、工具本体１０の外周に設けられた複数のパッド１７…は、下穴の開口部に臨んで配置されたブッシュの内周、あるいは、切刃２Ａによって仕上げられた下穴自体の内周に摺接して、工具本体１の直進性を保つ働きをするのであるが、この働きを確実に奏することができるように、チップ３０の切刃３１は、パッド１７…の外周面から外周側へ向かって例えば２〜３μｍ程度に設定された突出量で突出させられるように、径方向調整手段１４によって微調整されている。
【００２３】
以上説明したような本実施形態のスローアウェイ式リーマでは、まず、工具本体１０が比重の高い超重合金から構成されているため、従来と同様に、穴加工時に発生する振動を短い時間で効果的に減衰させて、優れた防振性を得ることができるようになっている。
また、先端面２０Ｃに形成されたセンタ穴２１を含めて、工具本体１０の先端に設けられたパイロット部２０全体が、工具本体１０を構成している超重合金よりも高い硬度を呈し、かつ、耐摩耗性に優れるという性質を有する超硬合金で構成されていることによって、センタ穴２１の形状崩れを抑制することが可能となっている。
【００２４】
つまり、チップ３０をチップ取付座１２に対して着脱するごとに、工具本体１０に設けられたパイロット部２０の先端面２０Ｃに形成されたセンタ穴２１と、アダプター４０の後端に形成されたセンタ穴とに対して、それぞれ支持軸を挿入して、これら工具本体１０及びアダプター４０とを、両センタで軸線Ｏを基準に支持して切刃３１の突出量の微調整を行う作業を繰り返したとしても、従来のように、パイロット部２０の先端に形成されたセンタ穴２１の形状が崩れてしまうことがないのである。
【００２５】
そのため、工具本体１０及びアダプター４０を両センタで支持したときには、これら工具本体１０及びアダプター４０を、常に軸線Ｏを基準として精度良く支持することができ、チップ３０の切刃３１を複数のパッド１７…の外周面に対してどれくらいの突出量で外周側へ突出させるかといった微調整が正確に行われて、仕上げ加工される下穴の加工精度を高く保つことが可能となる。
【００２６】
また、本実施形態では、工具本体１０とは別体であるパイロット部２０を、工具本体１０の先端面１１に取り付けた構成を採用していることから、このパイロット部２０の外周面及びセンタ穴２１が超硬合金で構成された工具本体１０を容易に製造することができ、上述したようなスローアウェイ式リーマの製造に手間がかかることはない。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、工具本体を超重合金から構成することで、穴加工時に発生する振動を効果的に減衰させて、優れた防振性を得ることが可能でありながらも、工具本体の先端に形成されたセンタ穴については、高硬度材料から構成するようにしたことで、このセンタ穴に高い硬度を与えることが可能となっている。
したがって、チップを着脱する度に、工具本体の先端に形成されたセンタ穴に対して支持軸を挿入して、工具本体を支持する作業を繰り返し行ったとしても、センタ穴の形状崩れが抑制されるので、常に、工具本体をその軸線を基準として正確に支持して、切刃の突出量を正確に微調整することができ、仕上げ加工された下穴の加工精度を高く保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態によるスローアウェイ式リーマの側面図である。
【図２】図１における要部拡大断面図である。
【図３】従来のスローアウェイ式リーマの側面図である。
【図４】図３における要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１０工具本体
１０Ａ先端面
１４径方向調整機構
１５軸線方向調整機構
１７パッド
２０パイロット部
２０Ｃ先端面
２１センタ穴
３０チップ
３１切刃
４０アダプター
４１取付孔

Claims

軸線回りに回転される工具本体の先端部に、切刃を有するスローアウェイチップがその切刃を前記工具本体の外周側へ突出させるようにして装着されたスローアウェイ式リーマであって、
前記工具本体の先端には、前記軸線方向の後端側へ凹むセンタ穴が形成されていて、
少なくとも前記センタ穴を含む一部分が、前記工具本体を構成する超重合金よりも高い硬度を有する高硬度材料で構成されていることを特徴とするスローアウェイ式リーマ。
請求項１に記載のスローアウェイ式リーマにおいて、
前記工具本体の先端には、前記軸線を中心とした略円柱状をなすパイロット部が設けられて、このパイロット部の先端面に前記軸線方向の後端側へ凹むセンタ穴が形成されていることを特徴とするスローアウェイ式リーマ。
請求項２に記載のスローアウェイ式リーマにおいて、
前記パイロット部全体が、前記高硬度材料で構成されていることを特徴とするスローアウェイ式リーマ。