JP4946229B2

JP4946229B2 - 穴加工工具

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Publication number: JP4946229B2
Application number: JP2006197069A
Authority: JP
Inventors: 正治滝口; 彰金星; 邦博遠藤
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2006-07-19
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2026-07-19
Also published as: JP2008023634A

Description

本発明は、被切削材に予め形成された下穴に挿入されて、下穴の内壁面を切削加工する際に用いられる穴加工工具に関するものである。

切刃を有するインサートが着脱可能に装着されて構成される穴加工工具としては、例えば特許文献１に開示されているようなインサート式のリーマが提供されている。図１０及び図１１に、従来のインサート式リーマの一例を示す。
図１０及び図１１に示すリーマは、軸線Ｏ回りに回転される長尺円柱状の工具本体１を有し、工具本体１の先端外周部に工具本体１先端側及び工具本体１径方向外側に向けて開口した凹部２が形成され、この凹部２の工具回転方向Ｔ後方側には取付座３が形成されている。この取付座３の工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面にはクランプネジ孔４が穿設されている。

取付座３の工具本体１径方向内側には、後述する外周切刃１２の径方向位置を調整する調整機構として、２つの調整ネジ５、６が軸線Ｏ方向に並ぶように配置されている。なお、工具本体１後端側に位置する調整ネジが第１調整ネジ５とされ、工具本体１先端側に位置する調整ネジが第２調整ネジ６とされている。
また、取付座３の工具本体１後端側には、工具本体１径方向外側に向けて開口した収容孔７が形成されており、この収容孔７には調整クサビ８が挿入されている。
さらに、工具本体１の外周には、図１１に示すように、周方向に等間隔となるように複数のガイドパッド９が配置されており、このガイドパッド９は、凹部２及び取付座３と干渉する部分では、これら凹部２及び取付座３の工具本体１後端側まで延びるように、その他の部分では工具本体１の先端まで達するように形成されている。

前記取付座３には、概略四角形平板状をなすインサート１０が、一の四角形面が着座面とされて厚さ方向を工具回転方向に向けて装着され、他の四角形面が工具回転方向前方側に向けられてすくい面１１とされている。このすくい面１１の工具本体１径方向外側の稜線部の先端部分に外周切刃１２が設けられ、この外周切刃１２の工具本体１先端側には食い付き刃１３が設けられている。

また、四角形面には、該四角形面に直交するように延びて厚さ方向に貫通する挿通孔１４が穿設されている。この挿通孔１４に挿通されるクランプネジ１５は、外周面に雄ネジが形成された軸部１６と該軸部１６よりも一段大径とされた頭部１７とを有し、頭部１７の軸部１６側を向く面が当接面１８とされ、この当接面１８は軸部１６に対して直交する平面状に形成されている。

挿通孔１４に挿通されたクランプネジ１５がクランプネジ孔４に螺着されることで、インサート１０が当接面１８によって押圧されて取付座３に固定される。
このように構成されたリーマは、工作機械の主軸端に装着されて軸線Ｏ回りに回転されるとともに、軸線Ｏ方向先端側に送りを与えられ、被切削材に予め形成された下穴に挿入されて、この下穴の内壁面をインサート１０の外周切刃１２及び食い付き刃１３によって切削して所定の内径の加工穴を形成するものである。
この切削を行う際には、加工穴の内壁面とガイドパッド９とが摺動することにより、工具本体１の振れを防止して寸法精度の向上を図っている。

この構成のリーマにおいては、第１調整ネジ５及び第２調整ネジ６を使用して、インサート１０に形成された外周切刃１２の軸線Ｏに対する傾斜角（バックテーパ）と工具本体１径方向の位置を調整することができ、所定の内径の加工穴を寸法精度良く形成することができる。また、前記バックテーパを適正に付すことにより、加工穴の内壁面とインサート１０との無用な接触を防止して切削抵抗の低減を図ることもできる。
特開２００２−１６０１２４号公報

ところで、前述のインサート１０及びリーマにおいては、外周切刃１２の位置調整を行う場合には、インサート１０をクランプネジ１５で固定した状態で第１、第２調整ネジ５、６でインサート１０を押圧し、クランプネジ１５を撓むように変形させてインサート１０を移動させることになる。ここで、クランプネジ１５の当接面１８とインサート１０とが強く密着している場合には、インサート１０とクランプネジ１５との摩擦力が大きく、インサート１０を押圧してもクランプネジ１５が容易に変形せず、一定以上の押圧力が負荷された時点で大きくクランプネジ１５が変形することになる。

したがって、前述のインサート１０及びリーマにおいては、外周切刃１２の位置調整をスムーズに行うことができず、位置調整に多くの時間と労力が必要であった。また、クランプネジ１５の変形量によってインサート１０の移動量が決定されることになるが、前記のようにクランプネジ１５とインサート１０とが密着させられている場合には、クランプネジ１５の変形量も小さくなってインサート１０の移動量が制限され、外周切刃１２を精度良く調整できなくなってしまう。

また、バックテーパを調整する調整機構と工具本体１２径方向位置を調整する調整機構とが同一の第１、第２調整ネジ５、６であるので、例えば、バックテーパを調整した後に工具本体１径方向の位置を調整する際に、既に調整したバックテーパが変化してしまい、再度調整する必要が生じることがあった。このため、インサート１０の位置調整に多くの時間と労力が必要となり、インサート１０の位置調整を簡単に、かつ、精度良く行うことができなかった。

また、前述のインサート１０及びリーマにおいては、四角形平板状をなすインサート１０が厚さ方向を工具回転方向に向くようにして取り付けられているので、取付座３の工具回転方向Ｔ前方側に位置する凹部２を大きく開口させる必要がある。したがって、工具本体１の軸線Ｏに直交する断面における重量バランスが悪くなり、工具本体１を軸線Ｏ中心に高速回転させた際の動バランスが取れなくなって、軸線Ｏ位置がばらついて真円度の高い加工穴を寸法精度良く形成できなくなるおそれがあった。さらに、凹部２を大きく形成するために、複数のガイドパッド９が凹部２の工具本体１後端側までの長さとなって、工具本体１先端側でガイドパッド９と加工穴とがバランス良く摺動することができず、リーマの軸線Ｏの振れを抑制することができなくなってしまう。

この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、インサートの位置調整を簡単にかつ精度良く行うことができ、真円度の高い加工穴を寸法精度良く成形することができるとともに、工具本体の切り欠く部分を小さくして工具本体の動バランス及び剛性を向上させることができる穴加工工具を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明は、被切削材に予め形成された下穴の内壁面を切削して加工穴を形成する際に使用される穴加工工具であって、軸線回りに回転される工具本体の先端外周部に、前記工具本体先端側及び前記工具本体径方向外側に向けて開口された凹部が形成され、該凹部の工具回転方向後方側に取付座が形成され、前記取付座にインサートが着脱可能に装着され、前記インサートは、外形が多角形平板状をなし、一の多角形面が着座面とされて前記取付座に取り付けられ、前記着座面の周りの側面の一つが工具回転方向前方側に向けられるすくい面とされ、該すくい面の工具本体径方向外側に向けられた辺稜部に外周切刃が設けられ、この外周切刃には、軸線方向後端側に向かうにしたがい工具本体径方向内側に後退するようなバックテーパが付されており、前記一の多角形面及び他の多角形面には、厚さ方向に貫通した挿通孔が穿設されており、前記他の多角形面には、軸部と該軸部に直交する当接面とを有するクランプネジが挿通孔に挿通された際に、前記当接面と当接されるクランプ面が形成されており、前記クランプ面は、前記挿通孔の中心軸に直交する平面に対して、前記外周切刃に近づくにしたがい漸次後退するように傾斜させられていて、前記クランプ面の前記外周切刃側の部分と前記当接面との間に空隙が形成されているとともに、前記取付座には、インサートを押圧して前記外周切刃の前記工具本体径方向位置を調整する押圧部材が配置されていることを特徴とする。

この構成の穴加工工具によれば、取付座に設けられた押圧部材によってインサートを工具本体径方向外側に移動させることにより、インサートの工具本体径方向外側に配置された外周切刃の径方向位置を調整することができる。ここで、インサートには、その多角形面に、軸部と該軸部に直交する当接面とを有するクランプネジが挿通される挿通孔が開口させられるとともに、前記クランプネジの当接面が当接されるクランプ面が形成されていて、このクランプ面が挿通孔の中心軸に直交する平面に対して、切刃に近づくにしたがい前記多角形面から漸次後退するように傾斜させられているので、クランプネジの当接面とクランプ面とが密着せず、外周切刃側部分において僅かな空隙が形成されることになる。

したがって、インサートを押圧部材によって押圧した際に、クランプネジが前記空隙の分だけ撓むように変形し易くなり、小さな押圧力でもインサートを確実に移動させることができ、外周切刃の位置調整をスムーズに行うことができる。
また、前記空隙によってクランプネジの変形量が確保されているので、インサートの移動量が従来に比べて大きく、外周切刃の位置調整を確実に行うことができる。

また、外周切刃には工具本体後端側に向かうにしたがい漸次工具本体径方向内側に向けて後退するようにバックテーパが既に付されているので、外周切刃のバックテーパを調整する必要がない。
したがって、押圧部材を操作して外周切刃の径方向位置のみを調整すれば良いので、インサートの位置調整を簡単にかつ精度良く行うことができる。

さらに、インサートが、多角形平板状をなして、工具回転方向前方側を向く側面がすくい面とされて、このすくい面の工具本体径方向外側の稜線部に外周切刃が形成された、いわゆる縦刃のインサートであるので、取付座を形成するために工具本体を切り欠く部分を小さくすることができるとともに、取付座の工具回転方向前方側に位置する凹部を小さくすることができる。

このように凹部及び取付座を形成する部分を小さくすることができるので、例えば、ガイドパッドを工具本体の外周に配置する場合に、凹部及び取付座と干渉する部分が小さくなって、工具本体先端側近傍にまでガイドパッドをバランスよく配置することができ、加工穴とガイドパッドの摺動により、工具本体の軸線の振れを確実に防止して、真円度の高い加工穴を形成することもできる。

ここで、前記挿通孔の中心軸に直交する平面と前記クランプ面との交差角度θを、０°１０´≦θ≦１５°の範囲内に設定することにより、クランプネジの変形量を確保してインサートを確実に移動させることができるとともに、インサートの固定を確実に行うことができる。すなわち、前記交差角度θが０°１０´よりも小さいとクランプネジの当接面とインサートのクランプ面との空隙が小さくなってインサートの移動量が小さくなってしまう。一方、前記交差角度θが１５°よりも大きいとクランプネジの当接面とインサートのクランプ面との空隙が大きくなりすぎてクランプネジによるインサートの固定が不十分となるおそれがある。したがって、前記交差角度θは、０°１０´≦θ≦１５°の範囲内に設定することが好ましい。

さらに、前記インサートとして、ダイヤモンド焼結体で構成された切刃部を備え、該切刃部に、前記外周切刃が形成されたものを用いることにより、切刃の耐摩耗性を向上させることができ、このインサートの寿命延長を図ることができる。

本発明によれば、インサートの位置調整を簡単にかつ精度良く行うことができ、真円度の高い加工穴を寸法精度良く成形することができるとともに、工具本体の切り欠く部分を小さくして工具本体の動バランス及び剛性を向上させることができる穴加工工具を提供することができる。

以下に、本発明の実施形態である穴加工工具について添付した図面を参照にして説明する。図１から図３に、本発明の実施形態におけるインサートを示す。また、図４から図６に本実施形態の穴加工工具としてのリーマを示す。
図４から図６に示すリーマは、軸線Ｏ回りに回転される工具本体４０を有し、この工具本体４０の先端外周部に形成された取付座５０に、図１から図３に示すインサート２０が着脱可能に装着されて構成されている。

本実施形態におけるインサート２０は、図１から図３に示すように、概略四角形平板状をなしており、厚さ方向を向く２つの四角形面と４つの側面とを有している。インサート２０の厚さ方向を向く一方の四角形面が後述する取付座５０の工具本体４０先端側を向く壁面５０Ｄに着座される着座面２１とされ、厚さ方向を向く他方の面が工具本体４０先端に向けられて正面逃げ面２２とされている。

着座面２１の周りの側面のうちのひとつが工具回転方向Ｔ前方側を向いてすくい面２３とされ、このすくい面２３に連なる他の側面のひとつが工具本体４０径方向外側に向けられて外周逃げ面２４とされる。また、すくい面２３に連なり外周逃げ面２４に対向する側面が工具本体４０径方向内側に向けられ、後述する押圧ピン５５の押圧面５５Ａが当接される被押圧面２５とされている。

すくい面２３の正面逃げ面２２と外周逃げ面２４とが交差する角部には、ダイヤモンド焼結体で構成された平板状の切刃部２６が貼設されている。この切刃部２６の外周逃げ面２４との交差稜線部に外周切刃２７が形成されており、このインサート２０は、いわゆる縦刃のインサート２０とされている。
また、正面逃げ面２２と外周逃げ面２４との交差部分には面取り部２８が形成され、この面取り部２８と切刃部２６との交差稜線部には食い付き刃２９が設けられている。

ここで、インサート２０を正面逃げ面２２から対向する側から見て図２に示すように、前記すくい面２３と被押圧面２５とは、鈍角に交差するように配置されている。
また、外周逃げ面２４はすくい面２３から離れるにしたがいインサート２０の内部に向けて後退するように傾斜させられていて、すくい面２３と外周逃げ面２４とは鋭角に交差するように配置されている。
さらに、外周逃げ面２４は、すくい面２３に対向する側から見て図１に示すように、着座面２１側に向かうにしたがい被押圧面２５に漸次近づくように傾斜させられている。

着座面２１及び正面逃げ面２２とされた四角形面には、中心軸Ｌに沿って延びてインサート２０の厚さ方向に貫通した挿通孔３０が穿設されている。そして、正面逃げ面２２とされた他の四角形面の挿通孔３０近傍には、クランプ面３１が形成されており、このクランプ面３１は、外周切刃２７に近づくにしたがい着座面２１に漸次近づくように、挿通孔３０の中心軸Ｌに対して直交する平面に対して傾斜させられている。
なお、本実施形態においては、クランプ面３１は、前記挿通孔３０の中心軸Ｌに対して直交する平面と交差角度θで交差するように形成されていて、前記交差角度θが０°１０´≦θ≦１５°となるように設定され、より具体的には、θ＝３°に設定されている。

この挿通孔３０に挿通されるクランプネジ３２は、外周に雄ネジが形成された軸部３３と、この軸部３３よりも一段大径とされた頭部３４とを有しており、この頭部３４の軸部３３側を向く面が前記クランプ面３１と当接される当接面３５とされている。なお、この当接面３５は、軸部３３の軸線に対して直交するように延びる平面状に形成されている。

次に、前述のインサート２０が装着される工具本体４０について説明する。工具本体４０は、軸線Ｏを中心とした多段円柱状をなしており、工具本体４０の先端側（図４において下側）が概略円柱状をなす加工部４１とされ、工具本体４０の後端側（図４において上側）には、加工部４１よりも大径とされた鍔部４２が形成され、鍔部４２のさらに後端側には、この工具本体４０を工作機械の主軸端に装着するための工具ホルダ（図示なし）が取り付けられる取付部４３が形成されている。

また、この工具本体４０の先端面には、加工部４１よりも小径のパイロット４４が設けられている。なお、本実施形態においては、このパイロット４４は、後述する凹部４７及び取付座５０が形成された側を向く部分が切り欠かれた形状とされている。
さらに、この工具本体４０には、取付部４３に開口して軸線Ｏに沿って延びるクーラント供給孔４５が穿設されるとともに、このクーラント供給孔４５から工具本体４０径方向外側に向けて延びて工具本体４０の外周面に開口するクーラント吐出孔４６が穿設されている。

この工具本体４０（加工部４１）の先端側には、工具本体４０先端側及び径方向外側に向けて開口された凹部４７が形成されている。この凹部４７の工具本体４０後端側の壁面は、図５に示すように、工具本体４０径方向内側及び工具本体４０後端側に向けて凹んだ凹曲面状をなしており、この壁面には、前記クーラント吐出孔４６から工具本体４０径方向先端側及び工具回転方向Ｔ後方側に向けて延びるクーラント排出孔４８が開口されている。

この凹部４７の工具回転方向Ｔ後方側には、インサート２０を着脱可能に取り付けるための取付座５０が形成されている。この取付座５０は、凹部４７の工具回転方向Ｔ後方側端から工具本体４０径方向内側に大きく凹むとともに、工具本体４０先端側に向けて大きく開口するように構成されている。つまり、この取付座５０は、工具本体４０径方向外側を向く壁面５０Ａと、工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面５０Ｂと、工具回転方向Ｔ後方側を向く壁面５０Ｃと、工具本体４０先端側を向く壁面５０Ｄとを有しているのである。

取付座５０の工具本体４０先端側を向く壁面５０Ｄは、図５に示すように、軸線Ｏに対して直交するような平面状に形成されており、この壁面５０Ｄには、軸線Ｏと平行に延びるクランプネジ孔５１が穿設されている。
また、軸線Ｏに直交する断面において図６に示すように、工具回転方向Ｔ後方側を向く壁面５０Ｃは工具本体４０径方向に沿うように配置され、工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面５０Ｂは前記壁面５０Ｃに対して工具本体４０径方向外側に向かうにしたがい工具回転方向Ｔ後方側に後退するように傾斜させられている。

この取付座５０の工具本体４０径方向内側には、取付座５０の工具本体４０径方向外側を向く壁面５０Ａに開口するとともに、軸線Ｏに垂直な平面に沿って工具回転方向Ｔ後方側を向く壁面５０Ｃが延在する方向に対して交差する方向に延びるピン孔５２が形成されている。このピン孔５２の前記取付座５０側とは反対側には、前記ピン孔５２よりも一段大径とされ内周面に雌ネジが形成された押圧ネジ孔５３が形成されている。さらに、この押圧ネジ孔５３に連通するとともに工具本体４０外周面に開口した大径孔５４が穿設されている。なお、これらピン孔５２、押圧ネジ孔５３、大径孔５４は同軸状に延びるように配置されている。

ピン孔５２には概略円柱状をなす押圧ピン５５が挿入されており、押圧ピン５５の先端には、工具本体４０径方向外側を向いて取付座５０へと突出される押圧面５５Ａが形成されており、この押圧面５５Ａは押圧ピン５５の軸線に対して斜交するように構成されている。
押圧ネジ孔５３には、概略円柱状をなして外周面に雄ネジが形成された押圧ネジ５６が螺着されており、押圧ネジ５６の先端面が押圧ピン５５の後端面に当接されている。また、押圧ネジ５６の後端面には、レンチ等の作業用工具が係合される係合孔（図示なし）が形成されており、この係合孔が前記大径孔５４を介して工具本体４０外周面に向けて露呈されている。

また、この工具本体４０の加工部４１の外周部には、硬質材料で構成され、外形が概略長円平板状をなす複数のガイドパッド５７が軸線Ｏと平行に延びるように配置されており、本実施形態では、図６に示すように、６つのガイドパッド５７が周方向に等間隔となるように配置されている。また、図４及び図５に示すように、凹部４７及び取付座５０と干渉する部分に配置されたガイドパッド５７Ａは、凹部４７の工具本体４０後端まで延びるように形成されており、その他のガイドパッド５７Ｂは、工具本体４０先端面にまで達するように形成されている。

このような構成とされた取付座５０に、前記インサート２０が以下のようにして取り付けられる。すくい面２３とされる側面が工具回転方向Ｔ前方側を向くように、かつ、取付座５０の工具本体４０先端側を向く壁面５０Ｄにインサート２０の着座面２１が当接されるようにしてインサート２０を取付座５０に配置する。ここで、インサート２０の被押圧面２５が前記押圧ピン５５の押圧面５５Ａと当接されるとともに、すくい面２３の被押圧面２５側の部分が取付座５０の工具回転方向Ｔ後方側を向く壁面５０Ｃに当接される。

この状態で、クランプネジ３２を挿通孔３０に挿通させて取付座５０の工具本体４０先端側を向く壁面５０Ｄに開口されたクランプネジ孔５１に螺着する。すると、クランプネジ３２の頭部３４に形成された当接面３５がインサート２０のクランプ面３１を押圧して、インサート２０が取付座５０に取り付けられる。
ここで、クランプ面３１が挿通孔３０の中心軸Ｌに直交する平面に対して傾斜するように構成させられているので、クランプ面３１の外周切刃２７側の部分と当接面３５との間に僅かな空隙が形成されることになる。

このようにして取付座５０にインサート２０が装着された状態において、工具本体４０径方向外側に向けられた外周逃げ面２４は、すくい面２３に対向する側から見て、工具本体４０後端側に向かうにしたがい漸次工具本体４０径方向内側に向かうように軸線Ｏに対して傾斜させられており、外周逃げ面２４と切刃部２６との交差稜線部に形成された外周切刃２７には、工具本体４０後端側に向かうにしたがい漸次工具本体４０径方向内側に向かうようにバックテーパが付されることになる。つまり、この外周切刃２７が軸線Ｏ回りに回転された際の回転軌跡が、工具本体４０先端側に向かうにしたがい径が小さくなるようなバックテーパが付されるのである。
なお、本実施形態においては、バックテーパ量は、４０μｍ／１５ｍｍ〜８０μｍ／１５ｍｍの範囲内に設定されており、より具体的には、６０μｍ／１５ｍｍとされている。

このようにして工具本体４０の取付座５０にインサート２０が取り付けられることで構成されたリーマは、前記取付部４３に取り付けられた工具ホルダを介して工作機械の主軸端に装着され、軸線Ｏ回りに回転されるとともに、軸線Ｏ方向先端側に向けて送られて被切削材に予め形成された下穴に挿入され、この下穴の内壁面を食い付き刃２９、外周切刃２７によって切削して所定の内径の加工穴を形成するものである。

この切削加工の際には、工作機械から供給されたクーラントが、クーラント供給孔４５を介してクーラント吐出孔４６から加工穴の内壁面に向けて吐出されてガイドパッド５７と加工穴内壁面との摺動を円滑とするとともに、クーラント排出孔４８からインサート２０に向けて排出されて、外周切刃２７、食い付き刃２９を冷却する。

このリーマにおいて、インサート２０の位置調整は以下のようにして行われる。大径孔５４を介して工具本体４０外周面に露呈された係合孔にレンチ等の作業用工具を係合させて押圧ネジ５６をねじ込んで、押圧ピン５５を取付座５０側に向けて移動させる。ここで、インサート２０の被押圧面２５が、取付座５０の工具回転方向Ｔ後方側を向く壁面５０Ｃに当接されているすくい面２３に対して鈍角に交差するように形成され、工具回転方向Ｔ後方側に向かうにしたがい工具本体４０径方向内側に突出するように配置されているので、押圧面５５Ａが前記被押圧面２５を押圧するとインサート２０が取付座５０の工具本体４０先端側を向く壁面５０Ｄに沿って軸線Ｏに垂直に工具本体４０径方向外側に向けて移動することになる。
したがって、押圧ネジ５６によって押圧ピン５５によるインサート２０の押圧力を調整することにより、外周切刃２７の工具本体４０径方向位置を調整することができる。

そして、インサート２０のクランプ面３１が挿通孔３０の中心軸Ｌに直交する平面に対して傾斜させられていて、クランプ面３１の外周切刃２７側の部分とクランプネジ３２の当接面３５との間に僅かな空隙が形成されているので、このインサート２０を工具本体４０径方向外側に向けて押圧した際に、クランプネジ３２が前記空隙の分だけ撓むように容易に変形し、インサート２０を工具本体４０径方向外側に向けてスムーズに移動させることができる。さらに、前記空隙によってクランプネジ３２の変形量が確保されているので、インサート２０の移動量が大きくなって外周切刃２７の位置調整を確実に行うことができる。

さらに、本実施形態においては、挿通孔３０の中心軸Ｌに直交する平面とクランプ面３１との交差角度θが、０°１０´≦θ≦１５°の範囲内に、より具体的には、θ＝３°に設定されているので、クランプネジ３２の当接面３５とクランプ面３１との間の空隙が確実に形成されて円弧状切刃２３の位置調整をスムーズに行うことができるとともに、当接面３５とクランプ面３１との間の空隙が大きくなりすぎてインサート２０の固定が不十分となることを防止できる。

また、インサート２０の外周逃げ面２４が工具本体４０後端側に向かうにしたがい漸次工具本体４０径方向内側に向けて後退していて、外周切刃２７にはバックテーパが既に付されており、このバックテーパはインサート２０が工具本体４０径方向外側に移動しても変化しないので、外周切刃２７のバックテーパを調整する必要がない。よって、押圧ネジ５６を操作して外周切刃２７の径方向位置のみを調整すれば良いので、インサート２０の位置調整を簡単にかつ精度良く行うことができる。

さらに、インサート２０として、四角形平板状をなしてその厚さ方向を向く一の面を工具本体４０径方向内側に向けた着座面２１とし、工具回転方向Ｔ前方側に向けた側面をすくい面２３とし、すくい面２３と外周逃げ面２４との交差稜線部に外周切刃２７を形成した、いわゆる縦刃のインサート２０を使用しているので、インサート２０の厚さ方向を工具本体４０の軸線Ｏ方向と略一致するようにして取り付けて、取付座５０を形成するために工具本体４０を切り欠く部分を小さくすることができるとともに、取付座５０の工具回転方向Ｔ前方側に位置する凹部４７を小さくすることができる。したがって、工具本体４０の動バランス及び剛性を向上させて工具本体４０の振動を防止でき、加工穴を寸法精度良く形成することができる。

また、本実施形態においては、６つのガイドパッド５７のうち１つのガイドパッド５７Ａが凹部４７及び取付座５０の工具本体４０後端側にまで延びるように、残りのガイドパッド５７Ｂが工具本体４０の先端面にまで達するように形成されるとともに凹部４７の軸線Ｏ方向の長さが短くされているので、インサート２０の近傍においても、複数のガイドパッド５７を配置して加工穴とガイドパッド５７とをバランスよく摺動させることができ、リーマの軸線Ｏの振れを確実に防止して、真円度の高い加工穴を寸法精度良く形成することができる。

さらに、インサート２０にダイヤモンド焼結体で構成された切刃部２６が形成され、この切刃部２６に外周切刃２７、食い付き刃２９が形成されているので、これら外周切刃２７、食い付き刃２９の耐摩耗性を向上させることができ、このインサート２０の寿命延長を図ることができる。

以上、本発明の実施形態である穴加工工具について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、図７から図９に示すように、先端逃げ面２２の外周切刃２７側部分を凹ませてクランプ面３１を傾斜するように構成してもよい。

また、インサートを概略四角形平板状のものとして説明したが、これに限定されることはなく多角形平板状をなして多角形面の周りの側面の一つがすくい面とされた縦刃のインサートであれば良い。
さらに、ダイヤモンド焼結体で構成された切刃部を備えたもので説明したが、超硬合金で一体成形されたものやｃＢＮ焼結体で構成された切刃部を有するものなどでも良い。

また、挿通孔の中心軸Ｌに直交する平面とクランプ面との交差角度θが、０°１０´≦θ≦１５°の範囲内に、より具体的には、θ＝３°に設定されたものとして説明したが、この数値範囲に限定されることはない。ただし、本実施形態のように構成することにより、インサートを確実にクランプすることができるとともにインサートの移動量を確保することができる。

さらに、工具本体径方向外側に向けられる外周切刃に付されたバックテーパ量を、４０μｍ／１５ｍｍ〜８０μｍ／１５ｍｍの範囲内に設定し、より具体的には、６０μｍ／１５ｍｍとしたもので説明したが、これに限定されることはなく、バックテーパ量は切削条件等を考慮して適宜設定することができる。但し、本実施形態の範囲内に設定することにより、加工穴の内壁面と外周切刃の後端側部分とが摺動することを確実に防止して加工穴の内壁面を滑らかに仕上げることができるため好ましい。

また、工具本体の後端側に鍔部と取付部とを備えたリーマとして説明したが、これに限定されることはなく、例えば、鍔部がなく全長にわたって略一定の外径とされた工具本体を有し、この工具本体の後端部を切削工具に設けられた装着孔に挿入して使用するリーマであっても良い。

さらに、６つのガイドパッドを周方向に等間隔で配置したものとして説明したが、これに限定されることはなく、ガイドパットの配置や個数は、切削条件等を考慮して適宜選択することが好ましい。
また、押圧部材として、押圧ピンを備えたものとして説明したが、これに限定されることはなく、クサビ材等の他の押圧部材を配置したものであっても良い。

本発明の実施形態におけるインサートをすくい面に対向する側から見た図である。図１におけるＷ方向矢視図である。図１におけるＸ方向矢視図である。本発明の実施形態であるリーマの側面図である。図４に示すリーマの先端部の拡大部分断面図である。図４におけるＹ−Ｙ断面図である。本発明の他の実施形態であるインサートをすくい面に対向する側から見た図である。図７におけるＷ方向矢視図である。図７におけるＸ方向矢視図である。従来のリーマの先端部の拡大部分断面図である。図１０におけるＺ−Ｚ断面図である。

符号の説明

２０インサート
２１着座面
２３すくい面
２６切刃部
２７外周切刃
３０挿通孔
３１クランプ面
３２クランプネジ
３３軸部
３４当接面
４０工具本体
４７凹部
５０取付座
５５押圧ピン（押圧部材）

Claims

被切削材に予め形成された下穴の内壁面を切削して加工穴を形成する際に使用される穴加工工具であって、
軸線回りに回転される工具本体の先端外周部に、前記工具本体先端側及び前記工具本体径方向外側に向けて開口された凹部が形成され、該凹部の工具回転方向後方側に取付座が形成され、
前記取付座にインサートが着脱可能に装着され、
前記インサートは、外形が多角形平板状をなし、一の多角形面が着座面とされて前記取付座に取り付けられ、前記着座面の周りの側面の一つが工具回転方向前方側に向けられるすくい面とされ、該すくい面の工具本体径方向外側に向けられた辺稜部に外周切刃が設けられ、この外周切刃には、軸線方向後端側に向かうにしたがい工具本体径方向内側に後退するようなバックテーパが付されており、
前記一の多角形面及び他の多角形面には、厚さ方向に貫通した挿通孔が穿設されており、前記他の多角形面には、軸部と該軸部に直交する当接面とを有するクランプネジが挿通孔に挿通された際に、前記当接面と当接されるクランプ面が形成されており、
前記クランプ面は、前記挿通孔の中心軸に直交する平面に対して、前記外周切刃に近づくにしたがい漸次後退するように傾斜させられていて、
前記クランプ面の前記外周切刃側の部分と前記当接面との間に空隙が形成されているとともに、前記取付座には、インサートを押圧して前記外周切刃の前記工具本体径方向位置を調整する押圧部材が配置されていることを特徴とする穴加工工具。
前記挿通孔の前記中心軸に直交する平面と前記クランプ面との交差角度θが、０°１０´≦θ≦１５°の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の穴加工工具。
前記すくい面には、ダイヤモンド焼結体で構成された切刃部が備えられており、該切刃部に、前記外周切刃が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の穴加工工具。