JP4648027B2 - ガイド付き加工刃具 - Google Patents

Description

本発明は、ワークにドリル孔、リーマ孔等の孔を加工する加工刃具に関し、そのうち特にワークに設けられた基準孔及び基準ボスに対して同芯に前記ドリル孔、リーマ孔を加工する加工刃具に関する。

従来、ワークの基準孔に向けてドリル孔を同芯に加工形成する方法は図３に示される。図３を用いて説明すると、１０はワークＷを取付け支持するワーク取付け冶具であり、ワーク取付け冶具１０の垂直壁１０ａには右側方に向けてワーク支持ボス部１０ｂが突出して形成され、垂直壁１０ａの上端１０ｃにはワーク支持ボス部１０ｂに臨むガイドブッシュ取付け冶具１１が固定配置され、更にこのガイドブッシュ取付け冶具１１にドリルガイド孔１２ａが穿設されたドリルガイドブッシュ１２が固定配置される。
前記ワークには、ワーク支持ボス部１０ｂに挿入されて、ワークＷを位置決め固定する為の支持孔Ｗａが穿設されるもので、一般的にこの支持孔Ｗａは、ワークＷに予め形成される孔が利用される。例えば、スロットルボデー、気化器本体等のワークＷには吸気通路等の孔、通路が予め形成されるもので、これが支持孔Ｗａとして使用される。
又、ワークＷには、同芯加工をする際の基準となるべき基準孔Ｗｂが予め成形、加工等によって形成される。
そして、基準孔Ｗｂに対して第２の孔Ｗｃを同芯加工するには、ワーク支持ボス部１０ｂに対して支持孔Ｗａを介してワークＷを挿入して位置決め固定配置する。一方、ドリルガイドブッシュ１２は、ワークＷの基準孔Ｗｂの長手軸心線Ｘ−Ｘに対してガイドブッシュ１２のドリルガイド孔１２ａの長手軸心線Ｙ−Ｙが同芯にセットされる。そしてこの状態においてドリルＤをドリルガイド孔１２ａを介して基準孔Ｗｂ内に挿入し、更にこの状態においてドリルＤを更に回転下降することにより基準孔Ｗｂの底部Ｗｄに基準孔Ｗｂと同芯なる第２の孔Ｗｃを穿設する。

かかる従来のドリル孔加工方法によると、ドリルＤはあくまでドリルガイドブッシュ１２のドリルガイド孔１２ａに案内されて第２の孔Ｗｃを加工するもので、これによると、ワークＷを支持孔Ｗａを介してワーク支持ボス部１０ｂに挿入して固定する際、ワークＷの左端Ｗｅとワーク支持ボス部１０ｂの係止段部１０ｂａとの間に切粉がはさまったり挿入の仕方にバラツキが生ずると、このバラツキは即座に基準孔Ｗｂに対して第２の孔Ｗｃが偏芯することになり、基準孔Ｗｂと第２の孔Ｗｃとを正確に同芯、形成できない。
また、専用の冶具になるため同軸の加工( リーマ・タップ) が同時に行えない。換言すれば複数の冶具が必要となり、且つＮＣやターレット盤が使えない。

本発明は前記不具合に鑑み成されたもので、基準孔Ｗｂに対して第２の孔Ｗｃを正確に同芯形成できるとともにその加工効率を向上することのできるガイド付き加工刃具を提供することにある。

本発明になるガイド付き加工刃具は、前記課題を達成する為に、ドリルチャックに嵌着される嵌着部の下端に、下端部でドリルを保持するシャンク部が同芯に連設され、このシャンク部に、それを横断する連結ピンが取着されてなるシャンクと；前記シャンク部がその軸方向に摺動自在に嵌合するシャンクガイド孔及び、前記連結ピンの両端部が前記シャンク部の軸方向に摺動自在に係合する連結ピンガイド溝を有し、前記シャンクと共に回転しながら、前記シャンクとの軸方向相対移動が許容されるガイドケースと；ワークの基準孔に挿入されるように形成されて前記ガイドケースの下端部に同芯に且つ相対回転自在に連結され、また前記ドリルの中間部及び下端部を摺動及び回転自在に支持するドリルガイド孔と、このドリルガイド孔の中間部を外方に開放する切粉逃し孔とが設けられるドリルガイドと；前記シャンク及び前記ガイドケース間に縮設されて前記ガイドケースを下方に付勢するコイルスプリングと；を備えることを特徴とする。

本発明の特徴によると、ワークの基準孔に対してドリルガイドが挿入され、ドリルガイドの底部がワークの基準孔の底部に当接した後にドリルが回転下降し、これによって基準孔に対して同芯なる第２の孔が加工形成される。
そしてこのとき、シャンクのドリルが同芯に取着されたシャンク部が、ガイドケースのシャンクガイド孔に同芯配置され、一方ドリルガイドのガイド筒部及びガイド筒部のドリルガイド孔がガイドケースのシャンクガイド孔と同芯配置されるので、ガイド筒部がワークの基準孔に挿入され、次いでドリルが下降して回転することにより第２の孔を基準孔に対して正確に同芯形成することができる。

又、第２の孔を加工する際に発生する切粉をガイド筒部に穿設した切粉逃し孔を介して排出できるので、第２の孔加工を円滑に行なうことができる。
又、ドリルは、その中間部及び下端部がドリルガイド孔によって支持され、全長に渡ってドリルがドリルガイド孔によって支持されないのでドリルの温度上昇を抑止できる。

本発明になるガイド付き加工刃具の一実施例を図１により説明する。
尚、ワーク取付け冶具（ガイドブッシュ取付け冶具は使用されない）。
ワークについては図３のものと同一構造であるので同一符号を使用し、説明を省略する。Ａは、ドリルＤを固定して取着するシャンクであり、上方に例えばボール盤のドリルチャック１に嵌着される嵌着部Ａａを備え、嵌着部Ａａの下端に形成される係止段部Ａｂより下方に向けてシャンク部Ａｃが一体形成される。
前記嵌着部とシャンク部Ａｃとは同芯に形成される。
そして前記シャンク部にはドリルＤがシャンク部Ａｃと同芯に固定して取着されるもので、ドリルＤはシャンク部Ａｃの下端より下方に向けて突出配置される。
従って、前記嵌着部とシャンク部Ａｃと、ドリルＤとは同一中心線上に同芯に配置される。
更に、シャンク部Ａｃには、シャンク部Ａｃの長手軸心線に直交して（いいかえるとシャンク部Ａｃを横断）連結ピン２が固定配置されるもので、連結ピン２の両端部はシャンク部Ａｃより側方に突出する。
Ｂは上端Ｂａから下方に向けてシャンクガイド孔Ｂｂが穿設されたガイドケースであり、シャンクガイド孔Ｂｂから外側に向けて連結ピンガイド溝Ｂｃが長手軸心方向に穿設される。
この連結ピンガイド溝Ｂｃは、連結ピン２の外径よりわずかに大なる溝径を有し、長手軸心方向に穿設される。
又、Ｃは、ガイドケースＢの下端に配置されるドリルガイドであり、このドリルガイドＣは、上方に鍔部Ｃａが形成され、鍔部Ｃａの下端より下方に向けてガイド筒部Ｃｂが一体形成され、さらに鍔部Ｃａの上端Ｃａ１からガイド筒部Ｃｂの下端に向けてドリルガイド孔Ｃｃが貫通して穿設される。このガイドケースＢの鍔部Ｃａの小径部Ｃａ２がガイドケースＢの下端部にベアリング３を介して回転自在に連結される。ガイド筒部Ｃｂは、ワークＷの基準孔Ｗｂに挿入されるようになっている。
尚、前記ガイド筒部Ｃｂとドリルガイド孔Ｃｃとは同芯に形成され、更にドリルガイド孔Ｃｃからガイド筒部Ｃｂの外周に向けて切粉逃し孔Ｃｄが穿設される。
これによるとドリルガイド孔Ｃｃは、切粉逃し孔Ｃｄの上、下に形成される。したがって、このドリルガイド孔ＣｃによってドリルＤの中間部と下端部とを支持するようになっている。

そしてガイド付き加工刃具は以下によって組みつけられる。
第１にガイドケースＢの下端にドリルガイドＣが装着されるもので、このとき、ドリルガイドＣの鍔部Ｃａの小径部Ｃａ２がガイドケースＢの下端に圧入配置されたベアリング３の内径部に圧入固定される。
以上によると、ドリルガイドＣはガイドケースＢに回転自在に配置されるとともに長手軸心方向において固定配置される。
又、前記において、ガイドケースＢのシャンクガイド孔ＢｂとドリルガイドＣのガイド筒部Ｃｂ、ドリルガイド孔Ｃｃとは同芯に配置される。
次に、シャンクＡのシャンク部ＡｃがガイドケースＢのシャンクガイド孔Ｂｂ内に挿入配置されるとともにドリルＤがドリルガイドＣのドリルガイド孔Ｃｃ内に挿入され、この状態において連結ピン２を連結ピンガイド溝Ｂｃ内を通過させてシャンク部Ａｃに横断して圧入配置される。
而して、連結ピン２はシャンク部Ａｃを横断して固定配置され、シャンク部Ａｃより突出する連結ピン２は連結ピンガイド溝Ｂｃ内に配置される。
又、Ｓは、シャンクＡの係止段部ＡｂとガイドケースＢの上端Ｂａとの間に縮設されたコイルスプリングである。

以上によると、ガイドケースＢは前記コイルスプリングによって下方に付勢され、連結ピン２が連結ピンガイド溝Ｂｃの上端Ｂｃ１に当接してシャンクＡ及びガイドケースＢ間の相対位置が決められる。
一方、シャンクＡのシャンク部ＡｃはガイドケースＢのシャンクガイド孔Ｂｂ内に挿入配置され、ドリルＤはドリルガイドＣのドリルガイド孔Ｃｃ内に挿入配置され、更に、シャンク部Ａｃと、シャンクガイド孔Ｂｂと、ドリルＤと、ガイド筒部Ｃｂと、ドリルガイド孔Ｃｃと、はその長手軸心方向が同芯に配置される。

以上によって形成されたガイド付き刃具による孔加工は以下によって行なわれる。
シャンクＡの嵌着部Ａａがボール盤等のドリルチャック１に嵌着されて回転駆動される。これによると、シャンクＡ及びドリルＤが回転し、シャンクＡの回転は連結ピン２から連結ピンガイド溝Ｂｃを介してガイドケースＢを回転させ、更にガイドケースＢはドリルガイドＣを回転させる。
このときドリルガイドＣが回転するのは、ドリルガイドＣは何等の抵抗が加わらないからである。

次いでドリルチャック１が下方向に送り移動するもので、これによるとドリルガイドＣがワークＷの基準孔Ｗｂ内に挿入され、ドリルガイドＣの先端Ｃｅより突出するドリルＤの先端がワークＷの基準孔Ｗｂの底部Ｗｄに当接して第２の孔Ｗｃの孔加工が開始される。
そして、前記孔加工を継続しつつシャンクＡが更に下降してドリルガイドＣの下端Ｃｅが基準孔Ｗｂの底部Ｗｄに達すると、ドリルガイドＣ及びガイドケースＢの下方移動が阻止されるものであるが、シャンクＡは連結ピン２が連結ピンガイド溝Ｂｃを下方向に移動することにより、スプリングＳのバネ力に抗して更に下降できるもので、これによって第２の孔Ｗｃを所望の孔深さに加工できる。
この第２の孔Ｗｃを加工する際に発生する切粉は、ガイド筒部Ｃｂに穿設した切粉逃し孔Ｃｄを通して排出できるので、第２の孔Ｗｃの加工を円滑に行なうことができる。又、ドリルＤは、その中間部及び下端部がドリルガイド孔によって支持され、全長に渡ってドリルがドリルガイド孔によって支持されないのでドリルの温度上昇を抑止できる。
尚、ドリルガイドＣの先端Ｃｅが基準孔Ｗｂの底部Ｗｄに当接した状態においてドリルガイドＣに軸心方向の抵抗力が発生するのでドリルガイドＣの回転は停止される。
又、前記においては、ドリルガイドＣの下端Ｃｅを基準孔Ｗｂの底部Ｗｄに当接させたが、ドリルガイドＣの鍔部ＣａをワークＷの上端Ｗｆに当接させてもよい。
更にガイド付き加工刃具の組付け完了時において、ドリルＤの先端をドリルガイドＣの下端Ｃｅより突出させなくてもよい。

図２には参考例が示される。
これはドリルガイドＣの先端部に有底カップ状のガイド孔Ｃｇが凹設されるもので、このガイド孔Ｃｇの内孔Ｃｇ１がワークＷの基準ボスＷｇの外形部に挿入される。
以上によると第２の孔Ｗｃを基準ボスＷｇに対して前記実施例と同様に正確に同芯形成できる。

又、上記参考例においてガイド筒部Ｃｂに給油孔Ｃｈを穿設したことによると、ドリル加工時において発生した切粉を効果的に外部へ排出することができ良好なドリル加工を行なうことができるとともにドリルの温度上昇及びドリルの切損を抑止できる。

本発明になるガイド付き加工刃具の第１実施例を示す要部縦断面図。 ガイド付き加工刃具の参考例を示す要部縦断面図。 従来の加工刃具を示す要部縦断面図。

Ａ シャンク
Ａａ 嵌着部
Ａｃ シャンク部
Ｂ ガイドケース
Ｂｂ シャンクガイド孔
Ｂｃ 連結ピンガイド溝
Ｃ ドリルガイド
Ｃｂ ガイド筒部
Ｃｃ ドリルガイド孔
Ｄ ドリル
Ｓ スプリング
Ｗ ワーク
Ｗｂ 基準孔

Claims (1)

1. ドリルチャック（１）に嵌着される嵌着部（Ａａ）の下端に、下端部でドリル（Ｄ）を保持するシャンク部（Ａｃ）が同芯に連設され、このシャンク部（Ａｃ）に、それを横断する連結ピン（２）が取着されてなるシャンク（Ａ）と；
   前記シャンク部（Ａｃ）がその軸方向に摺動自在に嵌合するシャンクガイド孔（Ｂｂ）及び、前記連結ピン（２）の両端部が前記シャンク部（Ａｃ）の軸方向に摺動自在に係合する連結ピンガイド溝（Ｂｃ）を有し、前記シャンク（Ａ）と共に回転しながら、前記シャンク（Ａ）との軸方向相対移動が許容されるガイドケース（Ｂ）と；
   ワーク（Ｗ）の基準孔（Ｗｂ）に挿入されるように形成されて前記ガイドケース（Ｂ）の下端部に同芯に且つ相対回転自在に連結され、また前記ドリル（Ｄ）の中間部及び下端部を摺動及び回転自在に支持するドリルガイド孔（Ｃｃ）と、このドリルガイド孔（Ｃｃ）の中間部を外方に開放する切粉逃し孔（Ｃｄ）とが設けられるドリルガイド（Ｃ）と； 前記シャンク（Ａ）及び前記ガイドケース（Ｂ）間に縮設されて前記ガイドケース（Ｂ）を下方に付勢するコイルスプリング（Ｓ）と；
   を備えることを特徴とするガイド付き加工刃具。

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