JP4929536B2 - セミドライ加工具 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はセミドライ加工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高精度の穴加工の加工具に関する従来技術として、図６、７に示すバニッシングリーマが知られている。バニッシングリーマは、切れ刃３０とほぼ直交する部分に加工した穴と加工具を倣わせるためのガイドパッド３１が設けられている。
ガイドパッド３１により加工具の振れを抑えて真円度、円筒度が向上できる。またガイドパッド３１で加工面をバニッシュする(擦る)ことにより、面粗度が向上できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術は、多量の油を使用する湿式加工で使用される加工具である。油を使用した場合、廃液処理など環境上の問題や油分により装置の壁などに切削屑が付着して固まる問題などが生ずる。この問題を解決するための、ごく少量の油を霧化してミストとして供給するセミドライ加工が注目されている。
【０００４】
しかしながら、従来技術に示した加工具をセミドライ加工に使用した場合、加工面粗さが悪くなり高精度加工ができない問題があった。特にアルミ材を加工した場合、加工面粗さは顕著に悪くなる。
【０００５】
本発明は上記課題を解決したもので、高精度加工ができるセミドライ加工具を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項１において講じた技術的手段（以下、第１の技術的手段と称する。）は、荒加工する荒刃と該荒刃より大きな加工半径を有する仕上刃を備えた先端部と、該先端部に連続するシャンク部が設けられ、前記仕上刃の先端が前記荒刃の先端より前記シャンク部側に設けられており、前記仕上刃より前記シャンク部側の少なくともフルートが設けられている部分の、前記先端部の軸中心からの距離が前記仕上刃加工半径より２０μｍ小さく、前記荒刃の先端から前記仕上刃の先端までの前記荒刃の加工半径は同じである、セミドライ加工具である。
【０００７】
上記第１の技術的手段による効果は、以下のようである。
【０００８】
すなわち、荒刃と荒刃より大きな加工半径を持つ仕上刃が設けられ、仕上刃の先端が荒刃の先端よりシャンク部側に設けられているので、仕上刃の負担が軽減され仕上刃への被削材の溶着を低減できるため、高精度のセミドライ加工ができる。また、仕上刃よりシャンク部側の少なくともフルートが設けられている部分の、先端部の軸中心からの距離が仕上刃加工半径より小さい小さいので、仕上刃よりシャンク部側における被削材の溶着がないため、高精度のセミドライ加工ができる。
【０００９】
上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項２において講じた技術的手段（以下、第２の技術的手段と称する。）は、前記荒刃が２枚以上、前記仕上刃が２枚以上設けられていることを特徴とする請求項１記載のセミドライ加工具である。
【００１０】
上記第２の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００１１】
すなわち、２枚以上の荒刃と２枚以上の仕上刃で被削材と接しているので、加工具の振れを抑えてることができるため、真円度、円筒度を向上できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
従来技術のバニッシングリーマでアルミ材をセミドライ加工し、リーマを詳細に観察した。切れ刃３０、ガイドパッド３１、刃後部ガイド３２に被削材であるアルミが溶着していた。湿式加工ではガイドパッド３１でバニッシュすることにより面粗度が向上するが、高い潤滑性が期待できないセミドライ加工では、バニッシュすることにより被削材が切れ刃３０、ガイドパッド３１などに溶着し、逆に加工面を荒らしてしまったものである。この傾向は、切削速度が高いほど顕著である。
【００１３】
本発明者は、詳細な観察に基づいて、微量なミストを使用するセミドライ加工においても高精度加工できるセミドライ加工具を発明した。
【００１４】
すなわち、仕上刃より加工径がわずかに小さい荒刃を設け、仕上刃の負荷を減少させた。仕上刃の負荷が減少することにより、仕上刃への被削材の溶着を低減できるため、加工面粗さを向上できる。このとき、仕上刃には耐溶着性の高いＰＣＤ（焼結ダイヤ）を用いることが望ましい。
【００１５】
また、荒刃後部ガイドと仕上刃後部ガイドを排除することにより、後部ガイドへの被着材の溶着をなくすことができる。後部ガイドを排除しても、荒刃と仕上刃によってガイドされているので、高い真円度と円筒度を確保できる。
【００１６】
以下、本発明の実施例について、図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施例のセミドライ加工具の正面図、図２は実施例のセミドライ加工具の側面図である。
【００１７】
セミドライ加工具には、２枚の荒刃１と２枚の仕上刃２が設けられた先端部４と、先端部４に連続するシャンク部５が設けられている。荒刃１と仕上刃２は互いにほぼ直交するように設けられている。先端部４には切削屑を排出するためのフルート３が設けられている。シャンク部５は、セミドライ加工装置のホルダに取り付ける部分である。シャンク部５は一部が省略されている。セミドライ加工具の内部には、先端部４の先端に設けられたミスト噴出口６に繋がっている図示しない軸方向の穴が設けられいる。
【００１８】
図３は実施例の効果を説明する加工イメージ図である。このイメージ図は、先端部４のごく先端の刃の一部分を拡大したものである。このイメージ図では、図１のＡ方向から見た荒刃１と図１のＢ方向から見た仕上刃２を重ねて示している。荒刃１による荒刃加工径は１８．６ｍｍ、仕上刃２の仕上刃加工径は１９．６ｍｍである。仕上刃２は、その先端２ａが荒刃１の先端１ａよりシャンク部５側に５ｍｍ寄った位置になるように設けられている。
【００１９】
仕上刃２はＰＣＤ（焼結ダイヤ）で形成されている。仕上刃後部８の先端部４の軸中心すなわちセミドライ加工具の軸中心からの距離（仕上刃後部半径）は９．７８ｍｍである。すなわち仕上刃後部半径は仕上刃加工半径９．８ｍｍより２０μｍ小さい。仕上刃後部８はフルート３のシャンク部５側の端部７まで設けられている。加工する穴には、ここまでしか入らないので十分である。
【００２０】
荒刃の後部の先端部４の軸中心からの距離（荒刃後部半径）は仕上刃後部半径と同じく９．７８ｍｍで、仕上刃加工半径９．８ｍｍより２０μｍ小さい。仕上刃後部半径、荒刃後部半径と仕上刃加工半径の差が大きすぎると、この部分に切り粉が詰まる問題が生ずる。仕上刃後部半径、荒刃後部半径と仕上刃加工半径の差が小さすぎると、被削材が溶着する問題が生ずる。
【００２１】
被削材１０としてアルミ材ＡＤＣ１２（ダイカスト材）を使用した。このアルミ材に直径１６ｍｍの下穴を設け、実施例のセミドライ加工具を用いて加工した。セミドライ加工具をセミドライ加工装置（横型のマシニングセンター）に取り付け、セミドライ用ミスト油（フジ交易社製：ブルーベＢＳ１）を９ｃｍ３／ｈの流量で霧化したミストを、図示しないセミドライ加工具内に設けられたオイルホールを介して先端付近から噴出させながら、５０００ｒｐｍ、０．３６ｍｍ／ｒｅｖの条件で加工した。
【００２２】
加工後の穴の真円度、円筒度および仕上加工面１０ａの面粗度を測定した。３０個の穴を加工したが、いずれも規格内（真円度：１０μｍ以内、円筒度：２０μｍ以内、面粗度：１．０ｚ以内）であった。ごく微量の油の加工においても、１８００ｍｍ／ｍｉｎの高速加工で高精度の加工ができた。
【００２３】
荒刃１と荒刃１より大きな加工半径を持つ仕上刃２が設けられ、仕上刃２の先端２ａが荒刃１の先端１ａよりシャンク部５側に設けられた段差構造であるので、仕上刃２の負担が軽減され仕上刃２への被削材の溶着を低減できたため、高精度のセミドライ加工が可能になったものである。また、仕上刃後部半径も荒刃後部半径も仕上刃加工半径より小さいので、この部分における被削材の溶着がないため、高精度のセミドライ加工が可能になった。
【００２４】
従来、仕上刃後部や荒刃後部がガイドとして働き。加工具の振れを抑えて真円度、円筒度を向上させてきた。本発明では、仕上刃後部８も荒刃の後部の仕上加工面１０ａに接していない。しかし、２枚の荒刃１と２枚の仕上刃２の４カ所で被削材１０と接しているので、加工具の振れを抑えて真円度、円筒度の規格を満足できたものである。
【００２５】
図４は本発明の変形例のセミドライ加工具の正面図、図２は変形例のセミドライ加工具の側面図である。荒刃１１の形状が荒刃１と異なる以外、実施例と同じであるので、同じ部位には同じ符号を使用し説明を省略する。荒刃と仕上刃の位置関係、仕上刃後部の形状などについても、荒刃１１先端の形状が異なる以外は図３と同様である。荒刃１１は図４の中心１２まで設けられている。これにより下穴ない被削材に直接穴加工することができる。
【００２６】
本実施例や変形例では２枚の荒刃と２枚の仕上刃の計４枚の切れ刃を有するセミドライ加工具でし示したが、５枚以上の切れ刃を持つ加工具にも適用できる。また、本実施例や変形例では図のようにシャンク部５の外径が仕上刃加工径より大きくなっているが、仕上刃加工径と同じでも、仕上刃加工径より小さくてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、荒加工する荒刃と該荒刃より大きな加工半径を有する仕上刃を備えた先端部と、該先端部に連続するシャンク部が設けられ、前記仕上刃の先端が前記荒刃の先端より前記シャンク部側に設けられており、前記仕上刃より前記シャンク部側の少なくともフルートが設けられている部分の、前記先端部の軸中心からの距離が前記加工半径より小さいことを特徴とするセミドライ加工具であるので、高精度加工ができるセミドライ加工具を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のセミドライ加工具の正面図。
【図２】本発明の実施例のセミドライ加工具の側面図。
【図３】実施例の効果を説明する加工イメージ図。
【図４】本発明の変形例のセミドライ加工具の正面図。
【図５】本発明の変形例のセミドライ加工具の側面図。
【図６】バニッシングリーマの正面図。
【図７】バニッシングリーマの側面図。
【符号の説明】
１…荒刃
１ａ…荒刃の先端
２…仕上刃
２ａ…仕上刃の先端
３…フルート
４…先端部
５…シャンク部
８…仕上刃後部
１１…荒刃
【発明の属する技術分野】
本発明はセミドライ加工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高精度の穴加工の加工具に関する従来技術として、図６、７に示すバニッシングリーマが知られている。バニッシングリーマは、切れ刃３０とほぼ直交する部分に加工した穴と加工具を倣わせるためのガイドパッド３１が設けられている。
ガイドパッド３１により加工具の振れを抑えて真円度、円筒度が向上できる。またガイドパッド３１で加工面をバニッシュする(擦る)ことにより、面粗度が向上できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術は、多量の油を使用する湿式加工で使用される加工具である。油を使用した場合、廃液処理など環境上の問題や油分により装置の壁などに切削屑が付着して固まる問題などが生ずる。この問題を解決するための、ごく少量の油を霧化してミストとして供給するセミドライ加工が注目されている。
【０００４】
しかしながら、従来技術に示した加工具をセミドライ加工に使用した場合、加工面粗さが悪くなり高精度加工ができない問題があった。特にアルミ材を加工した場合、加工面粗さは顕著に悪くなる。
【０００５】
本発明は上記課題を解決したもので、高精度加工ができるセミドライ加工具を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項１において講じた技術的手段（以下、第１の技術的手段と称する。）は、荒加工する荒刃と該荒刃より大きな加工半径を有する仕上刃を備えた先端部と、該先端部に連続するシャンク部が設けられ、前記仕上刃の先端が前記荒刃の先端より前記シャンク部側に設けられており、前記仕上刃より前記シャンク部側の少なくともフルートが設けられている部分の、前記先端部の軸中心からの距離が前記仕上刃加工半径より２０μｍ小さく、前記荒刃の先端から前記仕上刃の先端までの前記荒刃の加工半径は同じである、セミドライ加工具である。
【０００７】
上記第１の技術的手段による効果は、以下のようである。
【０００８】
すなわち、荒刃と荒刃より大きな加工半径を持つ仕上刃が設けられ、仕上刃の先端が荒刃の先端よりシャンク部側に設けられているので、仕上刃の負担が軽減され仕上刃への被削材の溶着を低減できるため、高精度のセミドライ加工ができる。また、仕上刃よりシャンク部側の少なくともフルートが設けられている部分の、先端部の軸中心からの距離が仕上刃加工半径より小さい小さいので、仕上刃よりシャンク部側における被削材の溶着がないため、高精度のセミドライ加工ができる。
【０００９】
上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項２において講じた技術的手段（以下、第２の技術的手段と称する。）は、前記荒刃が２枚以上、前記仕上刃が２枚以上設けられていることを特徴とする請求項１記載のセミドライ加工具である。
【００１０】
上記第２の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００１１】
すなわち、２枚以上の荒刃と２枚以上の仕上刃で被削材と接しているので、加工具の振れを抑えてることができるため、真円度、円筒度を向上できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
従来技術のバニッシングリーマでアルミ材をセミドライ加工し、リーマを詳細に観察した。切れ刃３０、ガイドパッド３１、刃後部ガイド３２に被削材であるアルミが溶着していた。湿式加工ではガイドパッド３１でバニッシュすることにより面粗度が向上するが、高い潤滑性が期待できないセミドライ加工では、バニッシュすることにより被削材が切れ刃３０、ガイドパッド３１などに溶着し、逆に加工面を荒らしてしまったものである。この傾向は、切削速度が高いほど顕著である。
【００１３】
本発明者は、詳細な観察に基づいて、微量なミストを使用するセミドライ加工においても高精度加工できるセミドライ加工具を発明した。
【００１４】
すなわち、仕上刃より加工径がわずかに小さい荒刃を設け、仕上刃の負荷を減少させた。仕上刃の負荷が減少することにより、仕上刃への被削材の溶着を低減できるため、加工面粗さを向上できる。このとき、仕上刃には耐溶着性の高いＰＣＤ（焼結ダイヤ）を用いることが望ましい。
【００１５】
また、荒刃後部ガイドと仕上刃後部ガイドを排除することにより、後部ガイドへの被着材の溶着をなくすことができる。後部ガイドを排除しても、荒刃と仕上刃によってガイドされているので、高い真円度と円筒度を確保できる。
【００１６】
以下、本発明の実施例について、図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施例のセミドライ加工具の正面図、図２は実施例のセミドライ加工具の側面図である。
【００１７】
セミドライ加工具には、２枚の荒刃１と２枚の仕上刃２が設けられた先端部４と、先端部４に連続するシャンク部５が設けられている。荒刃１と仕上刃２は互いにほぼ直交するように設けられている。先端部４には切削屑を排出するためのフルート３が設けられている。シャンク部５は、セミドライ加工装置のホルダに取り付ける部分である。シャンク部５は一部が省略されている。セミドライ加工具の内部には、先端部４の先端に設けられたミスト噴出口６に繋がっている図示しない軸方向の穴が設けられいる。
【００１８】
図３は実施例の効果を説明する加工イメージ図である。このイメージ図は、先端部４のごく先端の刃の一部分を拡大したものである。このイメージ図では、図１のＡ方向から見た荒刃１と図１のＢ方向から見た仕上刃２を重ねて示している。荒刃１による荒刃加工径は１８．６ｍｍ、仕上刃２の仕上刃加工径は１９．６ｍｍである。仕上刃２は、その先端２ａが荒刃１の先端１ａよりシャンク部５側に５ｍｍ寄った位置になるように設けられている。
【００１９】
仕上刃２はＰＣＤ（焼結ダイヤ）で形成されている。仕上刃後部８の先端部４の軸中心すなわちセミドライ加工具の軸中心からの距離（仕上刃後部半径）は９．７８ｍｍである。すなわち仕上刃後部半径は仕上刃加工半径９．８ｍｍより２０μｍ小さい。仕上刃後部８はフルート３のシャンク部５側の端部７まで設けられている。加工する穴には、ここまでしか入らないので十分である。
【００２０】
荒刃の後部の先端部４の軸中心からの距離（荒刃後部半径）は仕上刃後部半径と同じく９．７８ｍｍで、仕上刃加工半径９．８ｍｍより２０μｍ小さい。仕上刃後部半径、荒刃後部半径と仕上刃加工半径の差が大きすぎると、この部分に切り粉が詰まる問題が生ずる。仕上刃後部半径、荒刃後部半径と仕上刃加工半径の差が小さすぎると、被削材が溶着する問題が生ずる。
【００２１】
被削材１０としてアルミ材ＡＤＣ１２（ダイカスト材）を使用した。このアルミ材に直径１６ｍｍの下穴を設け、実施例のセミドライ加工具を用いて加工した。セミドライ加工具をセミドライ加工装置（横型のマシニングセンター）に取り付け、セミドライ用ミスト油（フジ交易社製：ブルーベＢＳ１）を９ｃｍ３／ｈの流量で霧化したミストを、図示しないセミドライ加工具内に設けられたオイルホールを介して先端付近から噴出させながら、５０００ｒｐｍ、０．３６ｍｍ／ｒｅｖの条件で加工した。
【００２２】
加工後の穴の真円度、円筒度および仕上加工面１０ａの面粗度を測定した。３０個の穴を加工したが、いずれも規格内（真円度：１０μｍ以内、円筒度：２０μｍ以内、面粗度：１．０ｚ以内）であった。ごく微量の油の加工においても、１８００ｍｍ／ｍｉｎの高速加工で高精度の加工ができた。
【００２３】
荒刃１と荒刃１より大きな加工半径を持つ仕上刃２が設けられ、仕上刃２の先端２ａが荒刃１の先端１ａよりシャンク部５側に設けられた段差構造であるので、仕上刃２の負担が軽減され仕上刃２への被削材の溶着を低減できたため、高精度のセミドライ加工が可能になったものである。また、仕上刃後部半径も荒刃後部半径も仕上刃加工半径より小さいので、この部分における被削材の溶着がないため、高精度のセミドライ加工が可能になった。
【００２４】
従来、仕上刃後部や荒刃後部がガイドとして働き。加工具の振れを抑えて真円度、円筒度を向上させてきた。本発明では、仕上刃後部８も荒刃の後部の仕上加工面１０ａに接していない。しかし、２枚の荒刃１と２枚の仕上刃２の４カ所で被削材１０と接しているので、加工具の振れを抑えて真円度、円筒度の規格を満足できたものである。
【００２５】
図４は本発明の変形例のセミドライ加工具の正面図、図２は変形例のセミドライ加工具の側面図である。荒刃１１の形状が荒刃１と異なる以外、実施例と同じであるので、同じ部位には同じ符号を使用し説明を省略する。荒刃と仕上刃の位置関係、仕上刃後部の形状などについても、荒刃１１先端の形状が異なる以外は図３と同様である。荒刃１１は図４の中心１２まで設けられている。これにより下穴ない被削材に直接穴加工することができる。
【００２６】
本実施例や変形例では２枚の荒刃と２枚の仕上刃の計４枚の切れ刃を有するセミドライ加工具でし示したが、５枚以上の切れ刃を持つ加工具にも適用できる。また、本実施例や変形例では図のようにシャンク部５の外径が仕上刃加工径より大きくなっているが、仕上刃加工径と同じでも、仕上刃加工径より小さくてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、荒加工する荒刃と該荒刃より大きな加工半径を有する仕上刃を備えた先端部と、該先端部に連続するシャンク部が設けられ、前記仕上刃の先端が前記荒刃の先端より前記シャンク部側に設けられており、前記仕上刃より前記シャンク部側の少なくともフルートが設けられている部分の、前記先端部の軸中心からの距離が前記加工半径より小さいことを特徴とするセミドライ加工具であるので、高精度加工ができるセミドライ加工具を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のセミドライ加工具の正面図。
【図２】本発明の実施例のセミドライ加工具の側面図。
【図３】実施例の効果を説明する加工イメージ図。
【図４】本発明の変形例のセミドライ加工具の正面図。
【図５】本発明の変形例のセミドライ加工具の側面図。
【図６】バニッシングリーマの正面図。
【図７】バニッシングリーマの側面図。
【符号の説明】
１…荒刃
１ａ…荒刃の先端
２…仕上刃
２ａ…仕上刃の先端
３…フルート
４…先端部
５…シャンク部
８…仕上刃後部
１１…荒刃
Claims (2)
- 荒加工する荒刃と該荒刃より大きな加工半径を有する仕上刃を備えた先端部と、該先端部に連続するシャンク部が設けられ、前記仕上刃の先端が前記荒刃の先端より前記シャンク部側に設けられており、前記仕上刃より前記シャンク部側の少なくともフルートが設けられている部分の、前記先端部の軸中心からの距離が前記仕上刃加工半径より２０μｍ小さく、前記荒刃の先端から前記仕上刃の先端までの前記荒刃の加工半径は同じである、セミドライ加工具。
- 前記荒刃が２枚以上、前記仕上刃が２枚以上設けられていることを特徴とする請求項１記載のセミドライ加工具。
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001192037A JP4929536B2 (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | セミドライ加工具 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2001192037A Expired - Fee Related JP4929536B2 (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | セミドライ加工具 |
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Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10263928A (ja) * | 1997-03-28 | 1998-10-06 | Mazda Motor Corp | リーマ |
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2001
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Legal Events
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