JP5194863B2 - Cutting tools - Google Patents
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Description
この発明は、被切削材に予め設けられた下穴の内壁面を切削加工して加工穴を形成するとともに、この加工穴の開口部周縁を前記加工穴と同軸状に切削加工するための切削工具に関するものである。 The present invention cuts an inner wall surface of a prepared hole provided in advance in a workpiece to form a processed hole, and performs cutting for cutting the periphery of the opening of the processed hole coaxially with the processed hole. It relates to tools.
従来、エンジンのシリンダーヘッドにおけるバルブ穴を仕上げ加工するとともにこのバルブ穴の開口部を所定の形状に加工するための切削工具として、被切削材に予め設けられた下穴に挿入される穴加工工具と、この下穴の開口部を同軸状に切削加工を行う切刃とを備えたものが提案されている(例えば、特許文献1または特許文献2参照)。 Conventionally, as a cutting tool for finishing a valve hole in a cylinder head of an engine and processing an opening of the valve hole into a predetermined shape, a hole drilling tool inserted into a prepared hole provided in advance in a workpiece And the thing provided with the cutting blade which cuts the opening part of this pilot hole coaxially is proposed (for example, refer patent document 1 or patent document 2).
この種の切削工具は、軸線回りに回転される工具本体を有し、該工具本体の後端側部分には工作機械の工具保持部に装着される取付部が形成され、工具本体の先端面には、軸線に沿って延びる装着孔が穿設されており、この装着孔に長尺の略円柱状をなす穴加工工具として先端に刃先部を備えたリーマが挿入されている。さらに、この装着孔には、工具本体の外周面から穿設されたクランプねじ孔が連通されており、装着孔に挿入されたリーマは、クランプねじ孔に螺着されたクランプねじによって押圧されることで強固に固定されている。また、工具本体の先端外周部には切削インサートが装着されている。 This type of cutting tool has a tool body that rotates about an axis, and a mounting portion that is attached to a tool holding portion of a machine tool is formed on a rear end side portion of the tool body, and a tip surface of the tool body A mounting hole extending along the axis is drilled, and a reamer having a cutting edge at the tip is inserted into the mounting hole as a long, substantially cylindrical hole processing tool. Furthermore, a clamp screw hole drilled from the outer peripheral surface of the tool body is communicated with the mounting hole, and the reamer inserted into the mounting hole is pressed by the clamp screw screwed into the clamp screw hole. It is firmly fixed. Further, a cutting insert is attached to the outer periphery of the tip of the tool body.
この切削工具は、工具本体後端側に形成された取付部が工作機械の工具保持部に取り付けられ、工具本体が軸線回りに回転されつつ軸線方向先端側に向かって送られることにより、工具本体の装着孔に装着されたリーマが、例えばエンジンのシリンダーヘッドにおけるバルブ穴からなる下穴を所定の内径に加工するとともに、工具本体先端外周部に装着された切削インサートの切刃によって、このバルブ穴の開口部にバルブヘッドが当接するバルブシート面を加工するようになっている。このように加工することによってバルブ穴とバルブシート面とが同軸状に形成される。
ところで、上述した従来の切削工具においては、異なる仕様のバルブ穴やその開口部に加工を施す場合は対応する切刃を備えた工具本体への交換作業を行う必要があり、また、切刃の寿命や欠損によっても工具本体を新しいものに交換する必要がある。
この際、先端外周に切刃を備えた工具本体は、工作機械の工具保持部への取付剛性を確保するために該工具保持部に強固に固定されているため、工具本体を着脱して交換する作業には多くの時間と労力を要していた。
したがって、工具本体の交換作業をする際には、長時間に渡って生産ラインを停止する必要があり生産性が低下してしまうという問題があった。
Incidentally, in the conventional cutting tool described above, it is necessary to perform the replacement of the tool body with a corresponding cutting edge when subjected to machining the valve hole and the opening of different specifications, also, the cutting edge It is necessary to replace the tool body with a new one depending on the service life and chipping.
At this time, the tool body with a cutting edge on the outer periphery of the tip is firmly fixed to the tool holder in order to secure the mounting rigidity to the tool holder of the machine tool. The work to do took a lot of time and effort.
Therefore, when exchanging the tool main body, it is necessary to stop the production line for a long time, resulting in a problem that productivity is lowered.
この発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、工具本体を強固に工作機械に取り付けることができるとともに、容易かつ速やかに交換可能とし、交換作業における時間と労力を大幅に削減することができ、生産性を向上させることが可能な切削工具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and allows the tool body to be firmly attached to the machine tool, and can be easily and quickly replaced, thereby greatly reducing time and labor in the replacement work. An object of the present invention is to provide a cutting tool that can improve productivity.
前記課題を解決するため、この発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る切削工具は、軸線回りに回転される工具本体を有し、該工具本体の後端部がアダプタを介して工作機械に取り付けられる切削工具であって、前記アダプタは、前記軸線に沿った貫通孔を有する略円筒状をなし、前記貫通孔の先端開口部に嵌合凹部が形成されているとともに、前記貫通孔内には略円筒状をなすクランパーが前記アダプタに対して前記軸線方向に進退可能に収納されており、前記工具本体は、その後端部に前記嵌合凹部と嵌合可能な嵌合凸部が設けられるとともに、前記クランパーの先端部が挿入可能なクランパー挿入孔が形成されており、前記クランパーの先端部外周に係止部が設けられ、前記クランパー挿入孔の開口縁部内周に被係止部が設けられ、これら係止部及び被係止部は、前記工具本体が前記クランパーに対して前記軸線回りに特定位相にあるときには前記軸線方向に係脱自在であり、該特定位相から一定角度相対回転した係合位相では前記軸線方向に係合可能とされ、前記クランパーの外周側面に雄ネジ部が形成され、該雄ネジ部と螺合する雌ネジ部が形成された内周面とギヤ歯が形成された外周面とを備えるリングギヤと、該リングギヤのギヤ歯と噛み合い、前記アダプタの外部から回転させることが可能な調整ギヤとが設けられ、前記調整ギヤは、中心軸が前記軸線と平行となるように配設され、該調整ギヤに一体形成された調整軸には、アダプタ先端面から工具先端側に露出する調整孔が形成され、前記工具本体には、前記係合位相の状態で前記調整軸の前記調整孔に対応する位置に、前記軸線と平行に工具先端側から工具後端側に連通する作業用工具挿入孔が形成されていることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
That is, the cutting tool according to the present invention is a cutting tool having a tool body that is rotated about an axis, and a rear end portion of the tool body is attached to a machine tool via an adapter, A substantially cylindrical shape having a through hole along the axis is formed, and a fitting recess is formed at a tip opening of the through hole. A clamper having a substantially cylindrical shape is formed in the through hole with respect to the adapter. The tool body is housed so as to be able to advance and retreat in the axial direction, and the tool body is provided with a fitting convex portion that can be fitted with the fitting concave portion at a rear end portion thereof, and a clamper insertion in which a tip portion of the clamper can be inserted A hole is formed, a locking part is provided on the outer periphery of the tip of the clamper, a locked part is provided on the inner periphery of the opening edge of the clamper insertion hole, and the locking part and the locked part are The tool body is When it is in a specific phase around the axis with respect to the damper, it can be engaged and disengaged in the axial direction, and can be engaged in the axial direction in an engagement phase rotated relative to the specific phase by a certain angle. A ring gear including a male screw portion formed on a side surface, an inner peripheral surface formed with a female screw portion screwed with the male screw portion, and an outer peripheral surface formed with gear teeth; and meshed with the gear teeth of the ring gear; An adjustment gear that can be rotated from the outside of the adapter is provided, and the adjustment gear is disposed such that a central axis is parallel to the axis, and the adjustment shaft integrally formed with the adjustment gear includes An adjustment hole exposed from the adapter tip surface to the tool tip side is formed, and the tool main body has a tool tip parallel to the axis at a position corresponding to the adjustment hole of the adjustment shaft in the state of the engagement phase. After the tool from the side It is characterized in that the working tool insertion hole communicating with the side is formed.
このような特徴の切削工具によれば、工具本体はアダプタを介して工作機械に取り付けられる構成とされており、該工具本体をアダプタに装着する際には、アダプタの貫通孔内に設けられたクランパーの先端部分を工具本体のクランパー挿入孔に挿入可能な状態にして、即ち、クランパー先端部の係止部とクランパー挿入孔の被係止部とを軸線方向に係脱可能な特定位相の状態にして、工具本体の嵌合凸部をアダプタの嵌合凹部に嵌合一体化させる。 According to the cutting tool having such a feature, the tool main body is configured to be attached to the machine tool via the adapter. When the tool main body is attached to the adapter, the tool main body is provided in the through hole of the adapter. A state of a specific phase in which the tip of the clamper can be inserted into the clamper insertion hole of the tool body, that is, the locking portion of the clamper tip and the locked portion of the clamper insertion hole can be engaged and disengaged in the axial direction. Thus, the fitting convex part of the tool body is fitted and integrated with the fitting concave part of the adapter.
このように工具本体がアダプタに装着された後に、アダプタに対して工具本体を一定角度相対回転させると、アダプタ側のクランパー先端部の係止部と工具本体側の被係止部とが軸線方向に離脱不能な係合位相の状態となり、これによりアダプタ側のクランパーと工具本体とが軸線方向に係合可能とされる。 After the tool body is mounted on the adapter in this way, when the tool body is rotated relative to the adapter by a certain angle, the locking portion at the tip of the clamper on the adapter side and the locked portion on the tool body side are in the axial direction. Therefore, the clamper on the adapter side and the tool body can be engaged in the axial direction.
そこで、この状態で調整ギヤを外部から一定方向に回転させて、該調整ギヤと噛み合っているリングギヤも回転することに伴い、このリングギヤの内周面と螺合しているクランパーを当該リングギヤに案内されるようにして軸線に沿って後端側に移動させる。この際、クランパーの係止部と工具本体側の被係止部とが係合しているため、クランパーの移動とともに工具本体が後端側に引き込まれて、当該工具本体とアダプタとが強固に固定一体化される。 Therefore, in this state, the adjustment gear is rotated in a certain direction from the outside, and the ring gear meshing with the adjustment gear is also rotated, so that the clamper screwed with the inner peripheral surface of the ring gear is guided to the ring gear. In this way, it is moved to the rear end side along the axis. At this time, since the locking portion of the clamper is engaged with the locked portion on the tool body side, the tool body is pulled to the rear end side with the movement of the clamper, and the tool body and the adapter are firmly connected. Fixed and integrated.
また、工具本体をアダプタから取り外す際には、まず、調整ギヤを上記一定方向と逆方向に回転させることでクランパーを先端側に移動させて工具本体とアダプタとの一体化を解除し、さらに工具本体とアダプタとを相対回転させることにより、クランパー先端の係止部とクランパー挿入孔開口縁部の被係止部とを係合位相から特定位相の状態にして、工具本体とアダプタとを分離させる。
以上のようにして、簡易な作業でもって、工具本体を強固にアダプタに取り付けることができるとともに、容易かつ速やかに交換することが可能となる。
Also, when removing the tool body from the adapter, first, the adjusting gear by moving the clamper distally by rotating into the one directed opposite direction to release the integration of the tool body and the adapter, further By rotating the tool body and adapter relative to each other, the locking part at the tip of the clamper and the locked part at the edge of the opening of the clamper insertion hole are brought into a specific phase from the engaging phase to separate the tool body and the adapter. Let
As described above, the tool body can be firmly attached to the adapter with a simple operation and can be easily and quickly replaced.
また、本発明に係る切削工具においては、前記嵌合凸部が、前記軸線を中心として該嵌合凸部の先端側(工具本体の後端側)に向かうに従い縮径するテーパ側面を有し、前記嵌合凹部が、前記テーパ側面と嵌合するテーパ内周壁面を有することを特徴としている。 Further, in the cutting tool according to the present invention, the fitting convex portion has a tapered side surface that decreases in diameter toward the distal end side (the rear end side of the tool body) of the fitting convex portion with the axis as the center. The fitting recess has a tapered inner peripheral wall surface that fits with the tapered side surface.
嵌合凸部と嵌合凹部とがテーパ嵌合することによって、工具本体及びアダプタのそれぞれの中心軸線が一致させられ、高精度で芯出しを行うことが可能となる。 When the fitting convex portion and the fitting concave portion are taper-fitted, the center axes of the tool main body and the adapter are made to coincide with each other, and centering can be performed with high accuracy.
さらに、本発明に係る切削工具は、前記クランパーの内部を工作機械の主軸のスリーブが挿通し、前記クランパーの内周面と前記スリーブの外周面とが密着することにより、前記クランパーが芯出しされることを特徴としている。 Further, in the cutting tool according to the present invention, the clamper is centered by inserting a sleeve of a spindle of a machine tool through the inside of the clamper and closely contacting an inner peripheral surface of the clamper and an outer peripheral surface of the sleeve. It is characterized by that.
これにより、クランパーの軸線を工作機械の回転軸の軸線と一致させることができ工具本体とアダプタとを固定一体化させた際の芯出し精度をより向上させることが可能となる。 As a result, the axis of the clamper can coincide with the axis of the rotation axis of the machine tool, and the centering accuracy when the tool body and the adapter are fixedly integrated can be further improved.
また、本発明に係る切削工具は、前記工具本体に前記軸線に沿って先端側に延びる穴加工工具が装着されるとともに、前記工具本体の先端外周部に切刃が配置され、前記穴加工工具によって被削材に予め設けられた下穴の内壁面を切削加工して加工穴を形成するとともに、前記切刃によって前記加工穴の開口部を切削加工することを特徴としている。 Further, in the cutting tool according to the present invention, a hole machining tool extending toward the distal end side along the axis is mounted on the tool body, and a cutting blade is disposed on the outer periphery of the distal end of the tool body. By cutting the inner wall surface of the prepared hole provided in advance in the work material to form a processed hole, the opening of the processed hole is cut by the cutting blade.
これにより、エンジンのシリンダーヘッドにおけるバルブ穴を仕上げ加工するとともに該バルブ穴の開口部を所定の形状に加工するための切削工具における工具本体の交換を容易かつ速やかに行うことが可能となる。 As a result, it is possible to easily and promptly replace the tool body in the cutting tool for finishing the valve hole in the cylinder head of the engine and processing the opening of the valve hole into a predetermined shape.
本発明に係る切削工具によれば、アダプタを介させることで簡易な作業でもって工具本体を工作機械に取り付けることができるとともに、当該工具本体を容易かつ速やかに交換することが可能となるため、工具本体の交換作業における時間と労力を大幅に削減することができ、生産性を向上させることが可能となる。 According to the cutting tool according to the present invention, the tool body can be attached to the machine tool with a simple operation by using an adapter, and the tool body can be easily and quickly replaced. It is possible to greatly reduce the time and labor required for exchanging the tool body, and it is possible to improve productivity.
以下、本発明の切削工具の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る切削工具が工作機械の主軸に取り付けられた状態を示す側断面図、図2は工具本体の後端部とアダプタ先端部の拡大図である。
Hereinafter, embodiments of a cutting tool of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side sectional view showing a state in which a cutting tool according to an embodiment of the present invention is attached to a main spindle of a machine tool, and FIG. 2 is an enlarged view of a rear end portion of a tool main body and an adapter front end portion.
切削工具11は、切刃37が径方向外側に向けられた切削インサート36を先端側外周に備え、軸線O回りに工具回転方向Tに回転される工具本体12と、この工具本体12の工具後端側(図1において右側)に位置し、後端部が工作機械の主軸80に連結されているアダプタ13と、工具本体12の工具先端側(図1において左側)に向けて軸線Oに沿って延びる穴加工工具としての長尺状のリーマ14とを有している。
The
リーマ14は、概略円柱状をなしており、その先端側部分に刃先部14aが形成されるとともに、後端側部分がシャンク部14bとされている。
The
工具本体12は、軸線Oに沿って延びるとともに、工具先端側から後端側に向かうに従い外径が大きくなる多段円錐状をなしており、外径が最も大きい部分が胴部21とされ、胴部21の工具後端側には、該胴部21よりも小径とされた外径略円柱状の嵌合凸部22が、工具後端側に向かって軸線Oに沿って延びるように形成されている。
The
なお、該嵌合凸部22の外周側面は、軸線Oを中心として工具後端側に向かうに従い漸次縮径するテーパ側面22aとされている。
また、工具本体12における胴部21と嵌合凸部22の間の段部は、軸線Oに垂直な平坦面とされた工具本体後端面21aとされている。
In addition, the outer peripheral side surface of the
A step portion between the
さらに、工具本体12には、その工具後端側から軸線Oを中心として工具先端側に向かって断面円形状に凹んだ有底孔である内周凹孔23が開口されている。該内周凹孔23における工具後端側の部分は、後述するクランパー55の先端部が挿入されるクランパー挿入孔24とされており、内周凹孔23における工具先端側の部分は、内径が該クランパー挿入孔24よりも小さく形成されて、後述するカップリング部材30が収納されるカップリング部材収納孔25とされている。
Further, the
上記内周凹孔23の開口縁部、即ち上記クランパー挿入孔24の開口縁部には、径方向内側に向けて突出する第一被係止部26が設けられている。この第一被係止部26には、径方向内側から径方向外側に向かって上記クランパー挿入孔24と同径となるまで凹む複数のスリットが周方向に適宜間隔を空けて配置されており、これによりこの第一被係止部26の軸線O方向視における内径輪郭は花弁状をなすように構成されている。
A first locked
さらに、工具本体12には、該工具本体12の先端から後端側に向かって軸線Oに沿って延びて内周凹穴23に連通ように形成された、リーマ14のシャンク部14bを挿通させるための装着孔27が設けられており、該装着孔27には、円筒形状を有しその内周側にリーマ14のシャンク部14bが挿入されるブッシュ15が嵌入されている。
Further, the tool
工具本体12のカップリング部材収納孔25には、軸線Oを中心とした略円筒状をなすカップリング部材30がキー部材35を介して挿入されており、該カップリング部材30は軸線O方向に摺動自在かつ軸線O回りに工具本体12と一体に回転可能とされている。
A
このカップリング部材30の内周孔の工具後端側は、後述する工作機械の主軸80の中間スリーブ82が挿入されるスリーブ挿入孔31とされている。
このスリーブ挿入孔31の工具後端側における開口縁部には径方向内側に向けて突出する第二被係止部32が設けられており、この第二被係止部32には、径方向内側から径方向外側に向かってスリーブ挿入孔31と同径になるまで凹む複数のスリットが周方向に適宜間隔を空けて配置されており、これにより、第二被係止部の軸線O方向視における外径輪郭も、上記第一被係止部26と同じように花弁状をなすように構成されている。
The tool rear end side of the inner peripheral hole of the
A second locked
さらに、工具本体12において、切削インサート36は、工具本体12を構成する円錐面の母線に沿って摺動自在に装着されたスライド部33の先端部に設けられている。
Further, in the tool
即ち、工具本体12の円錐面にはその母線に沿って延びる凹溝34が形成されており、この凹溝34内に前述のスライド部33が配設されている。また、凹溝34の内面には母線に沿って延びる係合部(図示省略)が形成されると共に、凹溝34の内面に対向するスライド部33の外面には、上記係合部に係合する被係合部(図示省略)が形成されている。したがって、これら係合部及び被係合部が係合している状態では、スライド部33が工具本体12に対して摺動自在に装着されることになる。
That is, a
また、工具本体12における凹溝34の底面34aには、該底面34aからカップリング部材収納孔25まで貫通する連通孔34bが形成されており、スライド部33には、この連通孔34bを通ってカップリング部材収納孔25まで突出する連結ピン33aが取り付けられている。
Further, a
そして、連結ピン33aの先端が、カップリング部材30の先端側に形成された斜孔30aに挿入されることで、スライド部33とカップリング部材30とが連結されている。このように構成することで、カップリング部材30を軸線Oに沿って進退させた際には、スライド部33がこの進退に連動して凹溝34に沿って摺動し、これに取り付けられた切削インサート36が軸線Oに斜交する方向にスライドすることになる。
And the
アダプタ13は、その後端側で同軸状に配置された工作機械の主軸80の略円筒状の外周スリーブ81の先端部と、例えばボルト(図示省略)により締結されることによって連結されており、外周スリーブ81の回転がアダプタ13に伝達されるようになっている。
The
このアダプタ13は、軸線Oを中心とした略円筒状をなし、工具先端側の端面は、軸線Oに垂直な平坦面に形成されて、上述した工具本体12の工具本体後端面21aが当接するアダプタ先端面41とされている。
The
また、アダプタ13の後端側には、軸線Oを中心とした略円柱状の突起である嵌合部42が形成されており、上記の外周スリーブ81の先端部に形成された嵌合孔51aに嵌まり込む構成とされている。
Further, a
略円筒状をなすアダプタ13の内部の貫通孔46のうち、軸線O方向略中央に位置する部分は最も小径に形成されており、後述するクランパー55が軸線O方向に摺動可能に当接する摺接内周面43とされている。
Of the through
また、アダプタ13の貫通孔46のうちアダプタ先端面41に開口する工具先端側の部分は、上記摺接内周面43よりも一段大径とされて該摺接内周面43の先端側に連接するとともに、内周壁面が工具先端側に向かうに連れて漸次拡径するテーパ内周壁44aとされ嵌合凹部44を形成している。なお嵌合凹部44は、工具本体12の嵌合凸部22とテーパ嵌合可能となるように構成されている。
Further, the portion of the through-
さらに、アダプタ13の内周孔のうち、摺接内周面43の直ぐ後端側の部分は、該摺接内周面43よりも一段大径とされ、リングギヤ50が収納可能なリングギヤ収納孔45とされている。
Further, a portion of the inner peripheral hole of the
リングギヤ50は、断面長方形の円環状の形状を有するギヤであって、軸線O回りに回転することで後述するクランパー55を軸線O方向に進退移動させるものであり、外周面に後述する調整ギヤ53と噛み合うギヤ歯51が形成されるとともに、内周面には軸線O回りに捩れる雌ネジ部52が形成されている。そして、その中心軸がアダプタ13の中心軸と一致するよう、かつアダプタ13と相対回転可能となるようにリングギヤ収納孔45に抜け止めされて収納されている。
The
調整ギヤ53は、中心軸が軸線Oと平行となるように、かつリングギヤ50の外周面のギヤ歯51と噛み合うように配設されたギヤであって、アダプタ13に軸線Oと平行に延びるように抜け止めされて回転自在に挿入された調整軸54に一体形成されている。また、この調整軸54の先端部には六角レンチ等の作業用工具が嵌まり込む調整孔54aが形成され、アダプタ先端面41から工具先端側に露出している。
なお、工具本体12には、当該調整軸54の調整孔54aに対応する位置に、軸線Oと平行に工具先端側から工具後端側に連通する作業用工具挿入孔28が形成されている。
The
In the
そして、上述のようなアダプタ13の貫通孔46内には、略円筒状をなすクランパー55が、その中心軸を軸線Oと一致させるようにして、かつリングギヤ50の内側を貫いて前記雌ネジ部52と螺合するようにして配設されている。
In the through
このクランパー55の外周側面のうち、軸線O方向略中央部付近は、アダプタ13の摺接内周面43と同径をなし、当該摺接内周面43と軸線O方向に摺接可能な摺接外周面56とされている。
Of the outer peripheral side surface of the
また、クランパー55の外周側面の摺接外周面56の直ぐ後端側には、軸線O方向に捩れる雄ネジ部57が設けられている。該雄ネジ部57は、アダプタの貫通孔46内においてリングギヤ50の内周面に形成された雌ネジ部52と螺合しており、これによりリングギヤ50が軸線O回りに回転された際には、当該リングギヤ50に案内されるようにしてクランパー55が軸線O方向に進退可能となるように構成されている。
Further, a
さらに、クランパー55の外周側面の先端部には、径方向外側に向かって突出する第一係止部58が設けられている。この第一係止部58には、径方向外側から径方向内側に向かって上記摺接外周面56と同径となるまで凹む複数のスリットが周方向に適宜間隔を空けて配置されている。これにより、この第一係止部58の正面視における形状は、前述した工具本体12の第一被係止部26の内径輪郭に対応するような外径輪郭を有する花弁状とされている。
Furthermore, a
そして、第一被係止部26及び第一係止部58は、互いの内径輪郭と外径輪郭とが嵌め合わさるような周方向の位相、即ち特定位相の際にはクランパー55の先端部を内周凹孔23のクランパー挿入孔24に対して挿脱自在となるように形成されている。一方、クランパー55の先端部がクランパー挿入孔24に挿入された状態において、当該特定位相から軸線O回りに一定角度相対回転させた係合位相にすると、第一被係止部26と第一係止部58とが係合して、クランパー55の先端部を離脱させようとしても離脱不能な係合状態となるように形成されている。
The first locked
なお、このクランパー55の内周面は断面真円状の芯出し内周面55aとされており、後述する中間スリーブ82の外周側面と摺接して、クランパー55の中心軸線と中間スリーブ82の中心軸線とが一致させられるように構成されている。
また、この中間スリーブ82の外周側面には、軸線O方向に延びるキー85aが取り付けられる一方、クランパー55の内周面にはキー85aと嵌合するキー溝59が形成されて、クランパー55が中間スリーブ82に対して軸線O回りに回り止めされ、かつ、軸線O方向には進退可能とされている。
The inner peripheral surface of the
A key 85a extending in the direction of the axis O is attached to the outer peripheral side surface of the
上記のような構成のアダプタ13の後端側に位置する工作機械の主軸80においては、図1に示すように、略円筒状の外周スリーブ81の内周側には、それぞれ円筒状をなす中間スリーブ82と内周スリーブ83とが同軸状に配置されている。これら中間スリーブ82と内周スリーブ83とは軸線O方向の長さが略同一とされて一体化されているとともに、外周スリーブ81よりも工具先端側に突出するように配設されている。
In the
中間スリーブ82の外周側面のうち、外周スリーブ81から工具先端側に突出する部分は、上記クランパー55の芯出しが可能なように断面真円状に形成された芯出し外周面85とされている。
A portion of the outer peripheral side surface of the
また、芯出し外周面85の先端側に連接して一段小径とされた小径外周面86の先端部には、径方向外側に向かって突出する第二係止部84が設けられている。この第二係止部84には、径方向外側から径方向内側に向かって凹む複数のスリットが周方向に適宜間隔を空けて配置されている。これにより、この第二係止部84の正面視における形状は、カップリング部材30の第二被係止部32の内径輪郭に対応するような外径輪郭を有する花弁状とされている。
Further, a
これにより、第二被係止部32及び第二係止部84は、第一被係止部26及び第一係止部58の関係と同様に、特定位相又は係合位相とすることによって係脱自在又は離脱不能とすることができるようになっている。
Thus, the second engaged portion 3 2 and the
中間スリーブ82の内周側に嵌挿された内周スリーブ83は、リーマ14のシャンク部14bに連結可能とされていて、中間スリーブ82の進退に伴いカップリング部材30が進退されるとともに、内周スリーブ83が送り出されることによってリーマ14に送りが与えられるように構成されている。
なお、これら中間スリーブ82と内周スリーブ83も、キーとキー溝により軸線O回りには一体回転可能、かつ軸線O方向には相対的に進退可能とされている。
The inner peripheral sleeve 83 fitted on the inner peripheral side of the
The
この内周スリーブ83に形成された内周孔は、先端面に向けて開口した第1孔88と、この第1孔88よりも一段小径とされた第2孔89と、この第2孔89よりもさらに一段小径の第3孔90とが連設されて構成されている。この第1孔88には、その外周面にギヤ92aが設けられたナット部材92の工具後端側部分が嵌入されている。
The inner peripheral hole formed in the inner peripheral sleeve 83 includes a
第2孔89には、リーマ14を支持するためのコレットチャック94が挿入されている。コレットチャック94は、軸線O方向に縦列するように配置された一対のチャック部材95、96と、これらチャック部材95、96の径方向内側に配置されるコレット97とから構成されている。
A
チャック部材95、96は、第2孔89に嵌挿可能な外径を有する概略円筒状に形成されており、工具先端側に配置されるチャック部材95はナット部材92の工具後端側を向く面に当接させられ、工具後端側に配置されるチャック部材96は第2孔89の工具先端側を向く底面に当接させられるとともに、これら一対のチャック部材95、96の間には軸線O方向に間隔が開けられて配置されている。さらに、これらのチャック部材95、96の内周側には、互いに他方のチャック部材95、96側に向かうにしたがい漸次拡径するテーパ部95a、96aが形成されている。
The
コレット97は、その外周側がテーパ部95a、96aと密着するような形状とされた概略円筒状をなしており、その円筒壁部には、コレット97の中心軸を含む平面に沿った多数のスリット(図示なし)が形成されていて、このスリットに挟まれた部分が中心軸に対する径方向内側に撓むことにより、コレット97の内径が縮径される構成とされている。このコレット97の内周側にリーマ14のシャンク部14bが挿入される。
The
また、工具本体12には、コレットチャック94の工具先端側に配置されたナット部材92を軸線O方向に進退可能に移動させる移動部材38が配置されている。この移動部材38は円柱状をなし、その後端側外周にウォーム歯39が形成されており、該ウォーム歯39がナット部材92のギヤ92aと噛み合わされ、移動部材38を回転させることでナット部材92を軸線O方向に移動可能な構成とされている。また、この移動部材38の先端側には、六角レンチ等の作業用工具が嵌まり込む調整孔38aが形成され、工具本体12の円錐面から露呈している。
Further, the tool
次に、以上のような構成の切削工具11を工作機械の主軸80に装着する手順について説明する。
まず、アダプタ13の後端側の嵌合部42を、工作機械の主軸80の外周スリーブ81における嵌合孔51aに嵌め込むことによってアダプタ13を工作機械の主軸80に同軸に取り付ける。
Next, a procedure for mounting the
First, mounting the
この際、工作機械の主軸80の中間スリーブ82がアダプタ13内のクランパー55を挿通し、ともに断面真円状に形成された中間スリーブ82の芯出し外周面85とクランパー55の内周面が密着することによって、当該クランパー55が中間スリーブ82に対して高精度に芯出しがなされる。これにより、工作機械の主軸80とアダプタ13とのそれぞれの軸線が高精度に一致させられる。
なお、このようにアダプタ13が工作機械の主軸80に取り付けられた状態では、中間スリーブ82はアダプタ先端面41よりも工具先端側に突出している。
At this time, the
When the
続いて、このように装着されたアダプタ13を介して工具本体12を工作機械の主軸80に取付ける。
その際には、まず、工具本体12の後端側をアダプタ13の先端側に臨ませ、アダプタ13内のクランパー55の先端部分が工具本体12のクランパー挿入孔24に挿入可能であるとともに中間スリーブ82の先端部分が工具本体12側のカップリング部材30におけるスリーブ挿入孔31に挿入可能な状態にする。即ち、クランパー55の第一係止部58及び工具本体12の第一被係止部26と、中間スリーブ82の第二係止部84及びカップリング部材30の第二被係止部32とがともに特定位相となるように、アダプタ13に対する工具本体12の軸線回りの位相を調整する。
そして、この係合位相を保持したまま、工具本体12の嵌合凸部22をアダプタ13の嵌合凹部44にテーパ嵌合させると、クランパー55がクランパー挿入孔24に挿入されるとともに、中間スリーブ82がスリーブ挿入孔31に挿入された状態で、工具本体12がアダプタ13に取り付けられる。
Subsequently, the
In that case, first, the rear end side of the tool
When the fitting
このような状態で、アダプタ13に対して工具本体12を一定角度相対回転させると、クランパー55の第一係止部58及び工具本体12の第一被係止部26と、中間スリーブ82の第二係止部84及びカップリング部材30の第二被係止部32とがともに軸線方向に離脱不能な係合位相の状態になり、これにより工具本体12とクランパー55とが軸線O方向に係合可能とされるとともに、カップリング部材30と中間スリーブ82とも軸線O方向に係合可能とされる。
In such a state, when the
そして、工具本体12の先端側の円錐面に開口する作業用工具挿入孔28から例えばレンチ等の作業用工具を挿入し、当該作業用工具挿入孔28の連通箇所にある調整軸54の調整孔54aに嵌め込んで回転させると、調整ギヤ53が回転し、これと噛み合っているリングギヤ50は軸線O回りに回転する。
すると、詳しくは図2に示すように、このリングギヤ50の内周面と螺合しているクランパー55が、当該リングギヤ50によって軸線Oに沿って案内される。この際、クランパー55の摺接外周面56とアダプタ13の摺接内周面43が摺接可能であることにより、クランパー55は滑らかに移動される。そこで、クランパー55が工具後端側に移動するようにリングギヤ50を回転させると、クランパー55の第一係止部58と工具本体12の第一被係止部26とが係合していることによって、工具本体12が工具後端側に向かって引き込まれるように移動する。
これにより工具本体12とアダプタ13とが強固にテーパ嵌合されて固定一体化され、アダプタ13への工具本体12の取り付けが完了する。
Then, a work tool such as a wrench is inserted from the work
Then, as shown in detail in FIG. 2, the
Thereby, the tool
次に、このようにアダプタ13に工具本体12が取り付けられた状態において、リーマ14を装着する手順を説明する。まず、リーマ14のシャンク部14b側を、工具本体12の先端側からブッシュ15に挿入し、内周スリーブ83に至らせる。このとき、コレット97の内周を拡径させた状態で、リーマ14のシャンク部14bをナット部材92、コレット97の内部へと挿入させ、移動部材38を六角棒レンチ等の作業工具を用いて回転させて、ナット部材92を工具後端側へと移動させる。すると、ナット部材92の工具後端側を向く面がチャック部材95、96を押圧することになり、コレット97の内径が縮径するように変形され、リーマ14のシャンク部14bを支持することになる。そして、図示しない調整ねじによって、リーマ14の振れ出しを調整して、リーマ14の装着作業が完了する。
Next, a procedure for mounting the
以上で工具本体12及びリーマ14の装着作業が完了し、工具本体12を軸線O回りに工具回転方向Tに回転させるとともに、軸線O方向先端側に向かって送りを与えることにより、リーマ14の刃先部14aが、例えばエンジンのシリンダーヘッドにおけるバルブ穴からなる下穴を所定の内径に加工するとともに、切削インサート36の切刃37が該バルブ穴の開口部にバルブヘッドが当接するバルブシート面を加工する。
The mounting operation of the
また、工具本体12をアダプタ13から取り外す際には、まず、調整ギヤ53を、工具本体12を装着する際の方向と逆方向に回転させることでクランパー55を先端側に移動させる。これにより工具本体12がアダプタ13から工具先端方向に向かって離間し当該工具本体12とアダプタ13との一体化が解除される。さらに工具本体12をアダプタ13に対して相対回転させることにより、クランパー55の第一係止部58及び工具本体12の第一被係止部26と、中間スリーブ82の第二係止部84及びカップリング部材30の第二被係止部32とをともに係合位相とさせ、工具本体12をアダプタ13から分離させる。
When removing the
以上のようにして、本実施形態の切削工具11によれば、工作機械の主軸80と工具本体12との間に前記構成のクランパー55を有するアダプタ13を介させることにより、簡易な作業でもって、工具本体12を強固にアダプタ13に取り付けることができるとともに、容易かつ速やかに交換することが可能となる。
このため、上述のように、エンジンのシリンダーヘッドにおけるバルブ穴からなる下穴を所定の内径に加工するとともに、切削インサート36の切刃37が該バルブ穴の開口部にバルブヘッドが当接するバルブシート面を加工する切削工具のような複雑な構造を有する切削工具11であっても、加工性能を損なうことなく、作業効率の向上を図ることができる。
As described above, according to the
For this reason, as described above, the pilot seat consisting of the valve hole in the cylinder head of the engine is machined to a predetermined inner diameter, and the
また、工具本体12の嵌合凸部22とアダプタ13の嵌合凹部44とがテーパ嵌合することによって、工具本体12及びアダプタ13のそれぞれの中心軸線が一致させられ、高精度で芯出しを行うことが可能となる。しかも、工作機械の主軸80とアダプタ13とは、芯出し外周面85と芯出し内周面55aとが密着当接することにより高精度で芯出しされるため、切削工具11及び工作機械の主軸80全体で軸線が正確に一致し、加工精度を向上させることが可能となる。
Moreover, the fitting
なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせあるいは動作手順等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 Note that the shapes, combinations, operation procedures, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are merely examples, and various changes can be made based on design requirements and the like without departing from the spirit of the present invention.
11 切削工具
12 工具本体
13 アダプタ
22 嵌合凸部
22a テーパ側面
24 クランパー挿入孔
25 カップリング部材収納孔
26 第一被係止部(被係止部)
36 切削インサート
37 切刃
44 嵌合凹部
44a テーパ内周壁
45 リングギヤ収納孔
46 貫通孔
50 リングギヤ
51 ギヤ歯
52 雌ネジ部
53 調整ギヤ
55 クランパー
55a 芯出し内周面
57 雄ネジ部
58 第一係止部(係止部)
80 工作機械の主軸
DESCRIPTION OF
36 cutting
80 Machine tool spindles
Claims (4)
前記アダプタは、前記軸線に沿った貫通孔を有する略円筒状をなし、前記貫通孔の先端開口部に嵌合凹部が形成されているとともに、前記貫通孔内には略円筒状をなすクランパーが前記アダプタに対して前記軸線方向に進退可能に収納されており、
前記工具本体は、その後端部に前記嵌合凹部と嵌合可能な嵌合凸部が設けられるとともに、前記クランパーの先端部が挿入可能なクランパー挿入孔が形成されており、
前記クランパーの先端部外周に係止部が設けられ、前記クランパー挿入孔の開口縁部内周に被係止部が設けられ、これら係止部及び被係止部は、前記工具本体が前記クランパーに対して前記軸線回りに特定位相にあるときには前記軸線方向に係脱自在であり、該特定位相から一定角度相対回転した係合位相では前記軸線方向に係合可能とされ、
前記クランパーの外周側面に雄ネジ部が形成され、
該雄ネジ部と螺合する雌ネジ部が形成された内周面とギヤ歯が形成された外周面とを備えるリングギヤと、該リングギヤのギヤ歯と噛み合い、前記アダプタの外部から回転させることが可能な調整ギヤとが設けられ、
前記調整ギヤは、中心軸が前記軸線と平行となるように配設され、該調整ギヤに一体形成された調整軸には、アダプタ先端面から工具先端側に露出する調整孔が形成され、
前記工具本体には、前記係合位相の状態で前記調整軸の前記調整孔に対応する位置に、前記軸線と平行に工具先端側から工具後端側に連通する作業用工具挿入孔が形成されていることを特徴とする切削工具。 A cutting tool having a tool body rotated about an axis, the rear end of the tool body being attached to a machine tool via an adapter,
The adapter has a substantially cylindrical shape having a through hole along the axis, and a fitting recess is formed at a tip opening of the through hole, and a substantially cylindrical clamper is formed in the through hole. It is stored so that it can advance and retreat in the axial direction with respect to the adapter,
The tool body is provided with a fitting convex portion that can be fitted with the fitting concave portion at a rear end portion thereof, and is formed with a clamper insertion hole into which a tip portion of the clamper can be inserted,
A locking portion is provided on the outer periphery of the tip end portion of the clamper, and a locked portion is provided on the inner periphery of the opening edge of the clamper insertion hole. The locking portion and the locked portion are configured such that the tool body is attached to the clamper. On the other hand, when it is in a specific phase around the axis, it can be engaged and disengaged in the axial direction, and in an engagement phase rotated relative to the specific phase by a certain angle, it can be engaged in the axial direction.
A male screw part is formed on the outer peripheral side surface of the clamper,
A ring gear having an inner peripheral surface formed with an internal thread portion screwed with the male screw portion and an outer peripheral surface formed with gear teeth, meshed with the gear teeth of the ring gear, and rotated from the outside of the adapter; Possible adjustment gears ,
The adjustment gear is disposed so that a central axis thereof is parallel to the axis, and an adjustment hole that is integrally formed with the adjustment gear is formed with an adjustment hole that is exposed from the adapter tip surface to the tool tip side.
The tool body has a working tool insertion hole that communicates from the tool front end side to the tool rear end side in parallel with the axis at a position corresponding to the adjustment hole of the adjustment shaft in the engagement phase state. and cutting tool, characterized in that are.
前記嵌合凹部が、前記テーパ側面と嵌合するテーパ内周壁面を有することを特徴とする請求項1に記載の切削工具。 The fitting convex portion has a tapered side surface that is reduced in diameter toward the distal end side of the fitting convex portion around the axis.
The cutting tool according to claim 1, wherein the fitting recess has a tapered inner peripheral wall surface that fits with the tapered side surface.
前記穴加工工具によって被削材に予め設けられた下穴の内壁面を切削加工して加工穴を形成するとともに、前記切刃によって前記加工穴の開口部を切削加工することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載の切削工具。 A hole cutting tool extending to the tip side along the axis is mounted on the tool body, and a cutting blade is disposed on the outer periphery of the tip of the tool body,
An inner wall surface of a prepared hole previously provided in a work material is cut by the hole machining tool to form a machining hole, and the opening of the machining hole is cut by the cutting blade. Item 4. The cutting tool according to any one of Items 1 to 3.
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