JP4484461B2 - 深穴切削具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガンドリルシステムに適用されるドリルやリーマなどの深穴切削具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
深穴加工システムとして、ガンドリルシステム、ＢＴＡシステム、エジェクタシステムなどが知られているが、比較的小径の深穴加工には簡単な構成のガンドリルシステムが汎用されている。このガンドリルシステムは、中空筒状で外周面に長手方向に沿って断面略Ｖ字状の切屑排出溝を形成したシャンクの先端に、同じく外周面に切屑排出溝を形成したドリルヘッドを取り付けたガンドリルを用い、深穴加工時に、高圧の切削油をドリル内部の切削油供給路を通してドリルヘッドの先端側より吐出させ、被加工物の切削穴内で発生した切屑を切削油と共に切屑排出溝から外部に排出するようにしたもので、小径でも切屑排出溝のスペースを大きくとれることで、切屑を比較的容易に排出できる利点がある。
【０００３】
このようなガンドリルとして、本出願人が先に出願した図６に示すようなものがある（特許文献１参照）。このガンドリル３１は、長尺なシャンク３３の先端部にドリルヘッド３２を取り付けてなるもので、シャンク３３及びドリルヘッド３２にはその外周面に長手方向に沿って断面略Ｖ字状の切屑排出溝３４，３５が形成されており、シャンク３には切削油供給路３６が設けられ、この切削油供給路３６は、ドリルヘッド３２に設けてあるドリルヘッド側切削油供給路（図示せず）に連通連結され、ドリルヘッド側切削油供給路は、ヘッド先端部の吐出口に通じている。尚、シャンク３３は、複数のシャンク部分に分割構成されることもある。この図６において、３３ｏはシャンク３３の基端部に形成された太径の被駆動軸部で、チャックなどに保持されて回転駆動力を受ける。
【０００４】
【特許文献１】
特願２００２−３３２１２４号（第７〜１０頁、図１〜図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のガンドリルでは、シャンク３３内部の略全長に亘って延びる切削油供給路３６が、図６の(b) に示すようにシャンク３３の横断面の中心に対し偏心した位置に設けられることから、この切削油供給路３６を形成するための孔明け加工が非常に困難であった。即ち、シャンク３３は、直径が例えば３０ｍｍ程度で、例えば５００ｍｍ程度の長さを有するように、細くて長いものであるため、丸棒材（ワーク）を使用してシャンクを形成するにあたり、所定長さの丸棒材に切削油供給路用の孔明け加工をするのに、その丸棒材の一端側から他端側へ連続的に孔明けするにしても、また丸棒材の両端側から中心に向かって孔明けするにしても、丸棒材を固定させておいて、孔明け工具を丸棒材の偏心位置で回転させる必要がある。しかして、そのような孔明け作業には非常な手間と時間がかかって、作業能率が極端に悪い上に、所定の位置に孔を明けることができず、特に丸棒材の両端側から孔明けする場合は、両側の孔を中央部で同心状に合致させることは不可能に近かった。このように孔明け加工が非常に困難であることから、ガンドリルなどの深穴切削具の製作コストが高くついていた。
【０００６】
本発明は、上記のような課題に鑑み、シャンクの切削油供給路を容易に形成できて、安価に製作可能な深穴切削具を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、シャンク３の先端部にドリルヘッド２が着脱可能に取り付けられ、シャンク３及びドリルヘッド２の外周面に長手方向に沿って断面略Ｖ字状の切屑排出溝４，５が形成され、シャンク３には切削油供給路が設けられ、ドリルヘッド２にはシャンク側切削油供給路に連通し、ヘッド先端部に開口する切削油供給路６が設けられてなる深穴切削具において、シャンク側切削油供給路は、シャンク３の外周面にその長手方向に沿って給油パイプ埋込用の溝２０を形成し、この溝２０に給油パイプ１５を埋め込んでなるもので、この給油パイプ１５の先端部をドリルヘッド２側の切削油供給路６に連通連結するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２は、請求項１に記載の深穴切削具において、前記給油パイプ１５の先端部は、シャンク３の先端部内に同心状に嵌合固定される給油パイプ保持ブロック１３の軸方向貫通孔１９、２６に挿着されるようになっていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３は、請求項２に記載の深穴切削具において、前記給油パイプ保持ブロック１３は、シャンク３の切屑排出溝５に対応する略Ｖ字状の切屑排出溝１８を形成した短円柱片からなるもので、シャンク先端部３ｓに同心状に形成されたドリルヘッド連結用穴部１０の奥部１４に嵌合固定されて、シャンク先端部３ｓの外周面からサイドロックネジ１７により固定されるようになっていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る深穴切削具の好適実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。図１はガンドリル１の全体を示す正面図、図２の(a) は図１の矢印Ａで示す部分の拡大正面図、(b) は(a) のＢ−Ｂ線断面図、(c) は(a) に示すガンドリル１の先端側から見た側面図であり、図３は同ガンドリル１の斜視図、図４は同ガンドリル１の分解斜視図である。
【００１２】
このガンドリル１は、図１に示すように、長尺なシャンク３と、このシャンク３の先端部に着脱可能に取り付けられたドリルヘッド２とからなり、シャンク３の基端部には、チャックなどに保持されて回転駆動力を受ける太径の被駆動軸部３ｏが設けられ、そしてドリルヘッド２及びシャンク３には夫々の外周面に長手方向に沿って断面略Ｖ字状の切屑排出溝４，５が形成されている。この切屑排出溝４，５は、図２その他の図面では、中心軸線Ｏからの開き角度が９０°程度に図示されているが、実際には１１０°〜１３０°となるように形成される。
【００１３】
ドリルヘッド２は、図４から分かるように、太径のヘッド本体部２ａと、このヘッド本体部２ａの後端から同軸一体に延びる後端連結軸部２ｂとからなり、ヘッド本体部２ａの先端側には、切刃を形成する超硬チップ８及びガイドパッド９が固着されている。後端連結軸部２ｂの後端面からヘッド本体部２ａに亘って給油管路６が中心軸線Ｏに沿って一体に形成され、また後端連結軸部２ｂの外周面には連結用の雄ねじ部７が形成されている。給油管路６はヘッド本体部２ａ内部で分岐して先端部の切削油吐出口２４，２４に開口している。２５はヘッド本体部２ａ先端部からＶ字状切屑排出溝４の中央部に開通する切屑排出路である。
【００１４】
また図４から分かるように、シャンク３には先端部３ｓに、ドリルヘッド２の後端連結軸部２ｂに外嵌可能な嵌合穴部１０が同心状に形成されると共に、この嵌合穴部１０の奥部からシャンク３の基端部側へ直線状に延びる給油パイプ挿入用の中空部１１がシャンク３の中心軸線Ｏに沿って形成され、この中空部１１に、シャンク側切削油供給路を形成するための給油パイプ１５が挿入されるようになっている。また、シャンク先端部３ｓの嵌合穴部１０には、軸方向中央部側の内周面に、ドリルヘッド後端連結軸部２ｂの雄ねじ部７と螺合する雌ねじ１２が形成され、この雌ねじ１２の奥側には図４に示すような給油パイプ保持ブロック１３を嵌合収容する保持ブロック嵌合部１４が形成されている。図４において、１６はシャンク先端部３ｓに設けられたねじ孔で、取付ブロック固定用のサイドロックネジ１ 7がねじ込まれるようになっいる。
【００１５】
給油パイプ保持ブロック１３は、図４に示すように、シャンク３の切屑排出溝５に対応する略Ｖ字状の切屑排出溝１８を形成した短円柱片からなるもので、その中心部には、給油パイプ１５の先端部に設けられた雄ねじ部（図示せず）が螺嵌するねじ孔１９（軸方向貫通孔）を形成している。また、給油パイプ保持ブロック１３の外周面には、シャンク先端部３ｓの外周面からねじ込まれるサイドロックネジ１７の尖端部を係合させる係合凹部２０が設けられている。
【００１６】
上記のような構成よりなるガンドリル１の組み付けにあたっては、先ず、給油パイプ保持ブロック１３をシャンク先端部３ｓのブロック嵌合部１４に嵌合して収容し、シャンク先端部３ｓの外周面に設けてある複数のねじ孔１６にサイドロックネジ１７をねじ込んで、その尖端部を当該ブロック１３の外周面にある係合凹部２０に係合させた状態で締め付け、それによって給油パイプ保持ブロック１３をブロック嵌合部１４に固定する。
【００１７】
この後、給油パイプ１５をシャンク３の中空部１１にシャンク３の基端側より挿入し、この給油パイプ１５の先端雄ねじ部を、シャンク先端部３ｓの取付ブロック嵌合部１４に固定された給油パイプ保持ブロック１３のネジ孔１９にねじ込んむ。この場合、給油パイプ１５の先端がブロック１３の先端面から突出しないようにする。これによって、給油パイプ１５は、先端部が保持ブロック１３につながれてシャンク３の中空部１１内に保持固定される。尚、図４に示す給油パイプ保持ブロック１３はシャンク先端部３ｓから取り外した状態を示している。
【００１８】
こうして、給油パイプ１５をシャンク３の中空部１１に挿入して固定した後、ドリルヘッド２の後端連結軸部２ｂをシャンク先端部３ｓの嵌合穴部１０に嵌め入れて、ドリルヘッド後端連結軸部２ｂの雄ねじ部７を嵌合穴部１０の雌ねじ１２に螺合し、図２の(a) に示すようにドリルヘッド後端連結軸部２ｂの後端面を給油パイプ保持ブロック１３の先端面に当接させた状態とすることによって、シャンク３の先端部３ｓにドリルヘッド２を取り付け固定ると共に、シャンク３側の切削油供給路である給油パイプ１５と、ドリルヘッド２側の切削油供給路である給油管路６とを連結連結する。
【００１９】
上記の組み付け作業において、給油パイプ保持ブロック１３をシャンク先端部３ｓの嵌合穴部１０に嵌め入れるには、例えば、切屑排出溝５を上向きにしたシャンク先端部３ｓの上方に、切屑排出溝１８を横向きにした給油パイプ保持ブロック１３を持ち来し、このブロック１３をそのまま下降してシャンク先端部３ｓの嵌合穴部１０内に入れて適宜回転させるようにすることによって、簡単に嵌め込むことができる。
【００２０】
またドリルヘッド２の後端連結軸部２ｂをシャンク先端部３ｓの嵌合穴部１０に嵌め入れる場合も、上記給油パイプ保持ブロック１３と同様な要領でよいが、ドリルヘッド２の場合は、中心軸線Ｏに沿ってクーラント供給管路６が一体又は一体的に形成されて、切屑排出溝４のコーナー部がアール状に盛り上がっていることから、切屑排出溝４の開き角度が９０°程度であれば、そのコーナー部の盛り上り部分が邪魔になって、ドリルヘッド後端連結軸部２ｂがシャンク３先端部３ｓの嵌合穴部１０に嵌まり得ないことがある。従って、そのようなコーナー部の盛り上り部分があっても、容易に嵌め込み出来るようにするためには、切屑排出溝４の開き角度が少なくとも１１０°になるように形成するとよい。
【００２１】
上記のようなガンドリル１によれば、シャンク３内にその中心軸線Ｏに沿って給油パイプ挿入用の中空部１１を形成し、この中空部１１に給油パイプを挿入することによって、シャンク側切削油供給路を構成しているので、その給油パイプ挿入用中空部１１を形成するには、シャンク形成材料としての丸棒材（ワーク）の中心軸線Ｏに沿って孔明け加工を行えばよく、しかもこの孔明け加工にあっては丸棒材か加工機の何れかを回転させればよいから、孔明け加工を簡単容易で且つ正確に行うことができる。また、その孔明け加工に際しては、丸棒材の両端から孔明けを行っても、両側の孔を確実に同心状に合わせることが容易に可能となる。
【００２２】
図５は、本発明に係る他のガンドリル２１を示すもので、(a) はガンドリル２１の要部正面図、(b) は(a) のＢ−Ｂ線断面図、(c) は(b) のＣ−Ｃ線断面図である。このガンドリル２１は、シャンク３の先端部３ｓ外周面にその長手方向に沿って給油パイプ埋込用の溝２０を形成し、この溝２０に、シャンク側切削油供給路を形成するための給油パイプ１５を埋め込み、この給油パイプ１５の先端部１５ａをドリルヘッド側切削油供給路としての給油管路６に連通連結するようにしたものである。
【００２３】
給油パイプ埋込用溝２０は、図５の(b) から分かるように、シャンク３の外周面に沿った切屑排出溝５と反対側の位置にシャンク３の略々全長に亘って断面Ｕ字状に形成されたもので、シャンク先端部３ｓの嵌合穴部１０に臨む当該溝２０の先端部２０ａは、その溝底部が中心軸線側へ近づくように傾斜状に深く形成されている。
【００２４】
給油パイプ保持ブロック１３は、前記ガンドリル１の場合と同様に、シャンク先端部３ｓの嵌合穴部１０の奥部に形成されたブロック嵌合部１４に嵌合されるようになっているが、給油パイプ１５の先端部１５ａを挿着するための軸方向貫通孔２６が、給油パイプ保持ブロック１３の中心から周辺側へ寄った位置に設けられている。これは、給油パイプ保持ブロック１３がシャンク３の外周側に形成されることから、それに対応して給油パイプ１５の挿着位置を出来るだけブロック１３の外周側に位置させるためである。
【００２５】
このガンドリル２１は、その他の構成については、ガンドリル１と同じであるため、ガンドリル１と同じ構成部材には同符号を付して、その説明を省略する。しかして、このガンドリル２１を組み付けには、先ず、給油パイプ保持ブロック１３をシャンク先端部３ｓのブロック嵌合部１４に嵌合収容し、サイドロックネジ１７をねじ込んで固定する。この場合、ブロック１３は、その軸方向貫通孔２６が給油パイプ埋込用溝２０に臨むように位置させる。この後、給油パイプ１５を給油パイプ埋込用溝２０に挿入しながら、この給油パイプ１５の屈曲した先端部１５ａを給油パイプ保持ブロック１３の軸方向貫通孔２６に挿入し、しかして給油パイプ１５全体を給油パイプ埋込用溝２０に埋め込む。この際、給油パイプ１５の所要箇所を溝２０の内壁に溶接してもよい。
【００２６】
こうして、給油パイプ１５をシャンク３の給油パイプ埋込用溝２０に挿入して固定した後、前記ガンドリル１の場合と同様に、ドリルヘッド２の後端連結軸部２ｂをシャンク先端部３ｓの嵌合穴部１０に嵌め入れ、ドリルヘッド後端連結軸部２ｂの雄ねじ部７を嵌合穴部１０の雌ねじ１２に螺合し、そして図５の(c) に示すように、ドリルヘッド後端連結軸部２ｂの後端面を給油パイプ保持ブロック１３の先端面に当接させることによって、シャンク先端部３ｓにドリルヘッド２を取り付け固定すると共に、シャンク３側の切削油供給路である給油パイプ１５とドリルヘッド２側の切削油供給路である給油管路６とを連結連結させ。
【００２７】
このガンドリル２１によれば、シャンク３の先端部３ｓ外周面にその長手方向に沿って給油パイプ埋込用の溝２０を形成し、この溝２０に給油パイプ１５を埋め込み、この給油パイプ１５の先端部１５ａをドリルヘッド側切削油供給路としての給油管路６に連通連結するようにしたものであるから、シャンク側切削油供給路を形成するために給油パイプ挿入用中空部１１を形成するには、シャンク形成材料としての丸棒材（ワーク）の外周面に長手方向に沿った溝切り加工を行えばよく、この溝切り加工は、孔明け加工に比べれば、はるかに簡単であるから、シャンク側切削油供給路の形成が容易で、シャンクの製作が容易で、ガンドリル２１を安価に提供することができる。
【００２８】
また、上記何れのガンドリル１，２１においても、給油パイプ１５の先端部はシャンク先端部３ｓ内に同心状に嵌合固定される給油パイプ保持ブロック１３の軸方向貫通孔１９，２６に挿着されるようになっているから、このブロック１３によって給油パイプ１５の先端部をシャンク３内部に固定させることができて、このシャンク３側の給油パイプ１５をドリルヘッド２側の給油管路６に的確に連通連結させることができる。
【００２９】
また、上記給油パイプ保持ブロック１３は、シャンク３の切屑排出溝５に対応する略Ｖ字状の切屑排出溝１８を形成した短円柱片からなるもので、シャンク先端部３ｓに同心状に形成されたドリルヘッド連結用嵌合穴部１０の奥部に嵌合されて、シャンク先端部３ｓの外周面からサイドロックネジ１７により固定されるようになっているから、構造が簡単で製作が容易であると共に、シャンク先端部３ｓ内部への取付け固定が容易となる利点がある。
【００３０】
以上説明した実施形態では、シャンク３は、連続した単体として例示したが、複数個に分割されて端部同士が連結されるものについても、本発明が適用可能である。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、シャンク先端部外周面にその長手方向に沿って給油パイプ埋込用の溝を形成し、この溝に給油パイプを埋め込み、この給油パイプの先端部をドリルヘッド側切削油供給路に連通連結するようにしたものであるから、シャンク側切削油供給路を形成するために給油パイプ挿入用中空部を形成するには、シャンク形成材料としてワークの外周面に長手方向に沿った溝切り加工を行えばよく、この溝切り加工は、孔明け加工に比べて、はるかに簡単であるから、シャンク側切削油供給路の形成が容易で、シャンクの製作が容易となって、ガンドリルなどの深穴切削具を安価に提供することができる。
【００３３】
請求項２に係る発明によれば、給油パイプの先端部は、シャンク先端部内に同心状に嵌合固定される給油パイプ保持ブロックの軸方向貫通孔に挿着されるようになっているので、このブロックにより給油パイプの先端部をシャンク内部に固定させることができ、このシャンク側給油パイプをドリルヘッド側の給油管路に的確に連通連結させることができる。
【００３４】
請求項３に係る発明によれば、給油パイプ保持ブロックは、シャンクの切屑排出溝に対応する略Ｖ字状の切屑排出溝を形成した短円柱片からなるもので、シャンク先端部に同心状に形成されたドリルヘッド連結用嵌合穴部の奥部に嵌合されて、シャンク先端部の外周面からサイドロックネジにより固定されるようになっているから、構造が簡単で製作が容易であると共に、シャンク先端部内部への取付け固定が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るガンドリルの全体を示す正面図である。
【図２】 (a) は図１の矢印Ａで示す部分の拡大正面図、(b) は(a) のＢ−Ｂ線断面図、(c) は(a) に示すガンドリルの先端側から見た側面図である。
【図３】 同ガンドリルの斜視図である。
【図４】 同ガンドリルの分解斜視図である。
【図５】 本発明に係る他のガンドリルを示すもので、(a) はガンドリルの要部正面図、(b) は(a) のＢ−Ｂ線断面図、(c) は(b) のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】 (a) は従来のガンドリルを示す正面図，(b) は(a) のＸ−Ｘ線断面図である。
【符号の説明】
１，２１ ガンドリル（深穴切削具）
２ ドリルヘッド
３ シャンク
Ｏ 中心軸線
３ｓ シャンクの先端部
４ ドリルヘッド側切屑排出溝
５ シャンク側切屑排出溝
６ ドリルヘッド側切削油供給路
１１ 給油パイプ用中空部
１５ 給油パイプ
１７ サイドロックネジ
１９ 軸方向貫通孔（ねじ孔）
２０ 給油パイプ埋込用溝
２６ 軸方向貫通孔

Claims (3)

1. シャンクの先端部にドリルヘッドが着脱可能に取り付けられ、シャンク及びドリルヘッドの外周面に長手方向に沿って断面略Ｖ字状の切屑排出溝が形成され、シャンクには切削油供給路が設けられ、ドリルヘッドにはシャンク側切削油供給路に連通し、ヘッド先端部に開口する切削油供給路が設けられてなる深穴切削具において、シャンク側切削油供給路は、シャンクの外周面にその長手方向に沿って給油パイプ埋込用の溝を形成し、この溝に給油パイプを埋め込んでなるもので、この給油パイプの先端部をドリルヘッド側の切削油供給路に連通連結するようにしたことを特徴とする深穴切削具。
2. 前記給油パイプの先端部は、シャンクの先端部内に同心状に嵌合固定される給油パイプ保持ブロックの軸方向貫通孔に挿着されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の深穴切削具。
3. 前記給油パイプ保持ブロックは、シャンクの切屑排出溝に対応する略Ｖ字状の切屑排出溝を形成した短円柱片からなるもので、シャンク先端部に同心状に形成されたドリルヘッド連結用穴部の奥部に嵌合固定されて、シャンク先端部の外周面からサイドロックネジにより固定されるようになっていることを特徴とする請求項２に記載の深穴切削具。

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