JP5259751B2

JP5259751B2 - リーマ

Info

Publication number: JP5259751B2
Application number: JP2011022802A
Authority: JP
Inventors: 政一松本; 正博田口; 秀昭田口
Original assignee: 株式会社日研工作所
Priority date: 2011-02-04
Filing date: 2011-02-04
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2031-02-04
Also published as: JP2012161862A

Description

本発明は、リーマのリーマ刃形状に関する。

リーマとしては従来、例えば、実開平５−７８４２７号公報（特許文献１）、実用新案登録第２５７７８３８号公報（特許文献２）、および実用新案登録第２５７７８５６号公報（特許文献３）に記載のごときものが知られている。特許文献１に記載のドリル付リーマは、刃部先端のドリルと、刃部後端側のリーマを備える。このリーマのうちの先端側部分は食付き部である。特許文献２に記載のリーマは、先端の荒削り刃と、該荒削り刃よりも後方の仕上げ削り刃と、該仕上げ削り刃よりも後方のバニッシング刃を備える。そして荒削り刃および仕上げ削り刃が食付き部になる。特許文献３に記載の複合型リーマは、先端の荒削り刃と、後端側のリーマ刃とを備え、リーマ刃のうちの前端部分が仕上げ用食付き刃部に形成される。

これら特許文献１〜３に記載のリーマは要するに、リーマ刃よりも先端側に荒削りのためのエンド刃を備え、リーマ刃の先端部分に仕上げ削りのための食付き部が形成される。

あるいは、荒削りのためのエンド刃を備えないリーマ刃のみのリーマも周知の技術であり、この場合にもリーマ刃の先端部分に仕上げ削りのための食付き部が形成される。

実開平５−７８４２７号公報実用新案登録第２５７７８３８号公報（図４）実用新案登録第２５７７８５６号公報

しかし、上記従来のようなリーマにあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまり、リーマ刃先端部分に形成された食付き部が下孔の内周を切削して所定内径の加工孔を形成する仕上げ削り加工の際、リーマ刃先端部分が工作物の下孔内周面に一様に接しながら切削することから、カールした長い切屑が発生する。このためカール状の長い切屑が、加工孔の外方へ円滑に排出されなかったり、リーマに絡まったりする等の不都合があった。

本発明は、上述の実情に鑑み、切屑の絡まりを防止して、切屑を円滑に排出することができるリーマを提供することを目的とする。

この目的のため本発明によるリーマは、軸線方向先端で周方向に間隔を開けて形成され、下孔の内周を荒削り加工するエンド刃と、周方向で隣り合うエンド刃同士間に形成された窪みと、これらのエンド刃および窪みよりも軸線方向後方側の外周面に形成された螺旋状のリーマ刃とを備えるエンド刃付リーマであって、リーマ刃は、軸線方向先端側に配置された外径寸法先細の食付き部、および食付き部よりも軸線方向後方に配置された外径寸法略一定の仕上げ部を有し、荒削り加工された下孔を食付き部で所定半径の寸法にする仕上げ削り加工を行い、窪みは、リーマ刃の刃部および溝部の軸線方向先端と隣接し、エンド刃に周方向に延びるニックが形成される。ここでニックとは、切屑を分割するために、切れ刃に設けた溝である。

かかる本発明によれば、エンド刃が工作物の下孔を切削加工する際、切屑の大きさがニックによって小さく分割される。したがって、本発明のリーマを用いて切削加工すれば、ニックを有さない従来のリーマと比較して、切屑を加工物の下孔から先端側へ容易に排出することができ、切屑がリーマに絡まる懸念も解消することができる。

一実施形態としてリーマ刃の食付き部に、周方向に延びるニックがさらに形成されていればよく、その軸線方向位置およびその個数は特に限定されない。リーマ刃は、螺旋状に延びる複数本の刃部および同数の溝部で構成されるところ、好ましい実施形態としてニックをすべての刃部に設ける。あるいは他の実施形態として、ニックを一部の刃部に設ける。

一実施形態としてリーマ刃の食付き部に形成されたニックはリーマ刃の軸線方向１箇所に設けられる。かかる実施形態によれば、食付き部によって仕上げ削り加工されて所定内径まで拡径された加工孔の内周が、精度よく円滑にされる。したがって、加工精度の高い加工孔を形成することができる。ニックの軸線方向位置は特に限定されないが、好ましい実施形態として、ニックは食付き部の軸線方向中央部に配設される。

他の実施形態としてリーマ刃の食付き部に形成されたニックはリーマ刃の軸線方向に１．５〜２．１ｍｍの間隔を開けて複数形成される。かかる実施形態によれば、ニックを軸線方向１箇所のみに設ける実施形態よりも、切屑が一層小さくなり、切屑の排出を一層円滑に行うことができる。

ニックのニック幅は特に限定されないが、好ましい実施形態として、ニックのニック幅が、切れ刃側から切れ刃の反対側に向かって徐々に大きくなる。かかる実施形態によれば、ニック逃げを形成することから、下孔の内周を円滑に切削することができる。

ニックのニック深さは特に限定されないが、好ましい実施形態として、ニックのニック深さが、切れ刃側から切れ刃の反対側に向かって徐々に大きくなる。かかる実施形態によれば、ニック逃げを形成することから、下孔の内周を円滑に切削することができる。

このように本発明によれば、エンド刃による荒削り加工から出る切屑を小さく分割することができる。したがって切屑の排出を円滑に行うことができ、リーマに切屑が絡まる懸念を解消することができる。この結果、工作機械の加工効率が向上する。

本発明の一実施例になるリーマを示す全体図である。同実施例になるリーマを先端側からみた図である。同実施例になるリーマの先端部分を拡大して示す図である。図３に示すリーマ刃をＩＶ方向からみた図である。図４に示すニックを拡大した図である。図１のＶＩ−ＶＩにおける断面図である。図６に示すニックを拡大した図である。本発明の他の実施例になるリーマを示す全体図である。同実施例になるリーマを先端側からみた図である。同実施例になるリーマの先端部分を拡大して示す図である。図１０に示すリーマ刃およびエンド刃をＸＩ方向からみた図である。図９に示すエンド刃のニックを拡大した図である。本発明のさらに他の実施例になるリーマを示す全体図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例になるリーマを示す全体図である。図２は、同実施例になるリーマを先端側からみた図である。図３は、同実施例になるリーマの先端部分を拡大して示す図である。リーマ１０は、軸線方向後端側から先端側に向かって、シャンク部１１と、軸部１２と、リーマ刃２１が順次形成される。リーマ１０の軸線方向後端領域に形成されたシャンク部１１は図示しない工具ホルダに把持される。リーマ１０の軸線方向先端領域に形成されたリーマ刃２１は図示しない工作物に貫通形成された下孔に対して切削加工を行う。軸部１２はリーマ刃２１とシャンク部１１を連結する。本実施例のリーマ１０は、右回転駆動されて、工作物の下孔に沿って切削加工を行い、切屑を軸線方向先端側へ排出する。

リーマ刃２１は、左ねじれであり、軸線方向後端側からみて刃部２２および溝部２３が先端に向かうにつれて左回り（反時計回り）となるよう、螺旋状に延びる。本実施例では、周方向等間隔に４本の刃部２２および４本の溝部２３が形成される。本実施例のリーマ刃２１は右刃である。

リーマ刃２１の食付き部Ａは、軸線方向先端側が後端側よりも小径となるよう先細に形成される。このため軸線方向先端に向かうほど、溝部２３からみて、切れ刃２６の高さが低くなる。そして切れ刃２６とヒール２７との間の幅（ランド２９）が、先端側に向かうにつれて大きくなる。リーマ刃２１の仕上げ部Ｂは、軸線方向に亘り外径略一定に形成される。食付き部Ａは、回転しながら工作物の下孔に通されて、下孔の内周を削り取り、かかる下孔を所定半径の加工孔まで拡径する仕上げ削り加工を行う。仕上げ部Ｂは、食付き部Ａに続いて加工孔に通され、加工孔の内周面を研摩して加工孔の円滑度および加工精度を一層高める仕上げ加工を行う。

食付き部Ａにはニック３１が形成される。ニック３１は、複数本の刃部２２にそれぞれ形成される。またニック３１は、１本の刃部２２につき１箇所、あるいは軸線方向に間隔を開けて複数形成される。本実施例では、食付き部Ａの軸線方向長が９．５［ｍｍ］であって、１本の刃部２２につきニック３１が４箇所形成される。ニック３１は切れ刃２６からヒール２７まで周方向に延びる溝である。図３に示すように、切れ刃２６におけるニック３１のニック幅Ｗ_ｎは、軸線方向で０．３〜０．５［ｍｍ］程度である。そしてニック３１のニック幅は、切れ刃２６からヒール２７に向かうにつれて徐々に大きくなるよう逃げが設けられる。

また、１箇所のニックの軸線方向中央から隣り合うニックの軸線方向中央までの距離であるニック３１の軸線方向間隔Ｌ_ｎは１．５〜２．１［ｍｍ］程度である。大径かつ食付き部の軸線方向長が長いリーマの場合、かかる軸線方向間隔Ｌ_ｎを開けて多数のニックを配列する。あるいは小径かつ食付き部の軸線方向長が短いリーマの場合、かかる軸線方向間隔Ｌ_ｎを開けて少数のニックを配列する。

ニック３１の長さ寸法は、ランド２９の周方向幅に比例して大きくなる。つまり軸線方向先端側に向かうにつれてランド２９が幅広になることから、軸線方向後端側のニック３１と比較して、軸線方向先端側のニック３１ほど長さ寸法が大きくなる。

図４は、図３に示すリーマ刃をＩＶ方向からみた図である。図５は、図４に示すニックを拡大した図である。本実施例では、食付き部Ａの食付き角θ_ａが２．５°である。ここでいう食付き角θ_ａとは、リーマ１０の軸線に平行な直線と、食付き部Ａの切れ刃２６に沿って延びる直線とのなす角度である。他の変形例として、食付き部Ａの軸線方向長が９．５［ｍｍ］であるときに、食付き部Ａ先端の半径と食付き部Ａ後端の半径の差Ｒ_ａが０．２５［ｍｍ］である。

ニック３１のニック深さは、切れ刃２６からヒール２７に向かうにつれて徐々に大きくなる。このようにニック３１のニック深さおよびニック幅が、切れ刃２６からヒール２７に向かうにつれて徐々に大きくなることから、図５に破線で示すように、ニック３１にはニック逃げが形成される。またニック３１の溝断面形状はＶ字形状である。本実施例では、ニック３１のニック食付き角θ_ｋが４５°である。なおニック食付き角θ_ｋとは、リーマ１０の軸線と直交する直線と、ニック３１の溝側面に沿って延びる直線との角度をいう。他の変形例として、切り刃におけるニック幅の軸線直角方向寸法Ｘ_ｎが０．０２［ｍｍ］である。

図６は、本実施例のリーマを図１のＶＩ−ＶＩで切断し矢の方向にみた状態を示す断面図である。図７は、図６に示すニックを拡大した図である。切れ刃２６からヒール２７までの堤状の幅をもった刃部２２のランド２９には、逃げが形成されている。このため、リーマの中心軸線からランド２９までの距離は、切れ刃２６で最も大きく、ヒール２７に近づくにつれて徐々に小さくなる。

図７を参照して、切れ刃２６からヒール２７に向かってニック深さが大きくなるよう、ニック３１はニック逃げ角を有する。なおここでいうニック逃げ角θ_ｎとは、切れ刃２６と交差してリーマ１０の半径方向に延びる一点鎖線に対し、この一点鎖線に直交して延び切れ刃２６と交差する直線と、ニック３１の溝底に沿って延びる直線との間の角度をいう。本実施例では、ニック逃げ角θ_ｎは１２°である。

ニック３１を有する本実施例のリーマ１０によれば、リーマ刃２１の食付き部Ａが工作物の下孔を仕上げ削り加工する際、切屑の大きさが少なくともニック３１の軸線方向間隔Ｌ_ｎまで小さく分割される。またニック３１が切屑を細かく切断して、エンド刃のような役割を果たす。これに対し、ニックを有さない従来のリーマを用いた仕上げ削り加工では、切屑が分割されることなくカールした長いままである。したがって、本実施例のリーマ１０を用いて切削加工すれば、切屑を加工物の下孔から先端側へ容易に排出することができ、切屑がリーマに絡まる懸念も解消される。

また本実施例のリーマ１０によれば、ニック３１は軸線方向に１．５〜２．１ｍｍの間隔を開けて複数形成されることから、切れ刃２６の軸線方向長として１．５〜２．１ｍｍを確保することができる。したがって、食付き部Ａが下孔の内周を切削した後の加工孔の加工精度を損なうことなく、切屑を小さく分割することができる。換言すると、軸線方向間隔Ｌ_ｎを短くして過度に多くのニックを設ける場合、切り刃の軸線方向長が短くなってしまい、食付き部Ａが下孔の内周を切削した後の加工孔の加工精度が低下してしまう。

次に本発明の他の実施例につき説明する。図８は本発明の他の実施例になるリーマを示す全体図である。図９は他の実施例になるリーマを先端側からみた図である。図１０は他の実施例になるリーマの先端部分を拡大して示す図である。他の実施例につき、上述した実施例と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。他の実施例のリーマ２０では、食付き部Ａから軸線方向先端側へ突出するエンド刃４１をさらに備える。

エンド刃４１は、リーマ２０の先端に位置し、中心軸線に対して周方向に間隔を開けて複数個形成される。本実施例では、９０°間隔で４個形成される。エンド刃４１は左ねじれの右刃である。エンド刃４１は軸線方向先端部に形成された食付き部Ｃと、食付き部Ｃに隣接して後端側に形成されたパイロット部Ｄを有する。食付き部Ｃにおいて、エンド刃４１の外径は先細にされる。またパイロット部Ｄにおいてエンド刃４１の外径は略一定にされる。

エンド刃４１の外周面には切れ刃４２およびヒール４３が形成される。１のエンド刃４１の切れ刃４２から隣り合うエンド刃４１に向かってすくい面４４が形成される。さらにパイロット部Ｄにおけるエンド刃４１の外周面には、切れ刃４２からヒール４３まで周方向に延びるニック３１が形成される。

なおリーマ刃２１の刃部２２はそれぞれ、１個のニック３１を有する。ニック３１は食付き部Ａの軸線方向中央部に設けられる。

図１１は図１０に示すリーマ刃およびエンド刃をＸＩ方向からみた図である。前述したリーマ刃のニック３１と同様、エンド刃４１のニック３１にも破線で示すようにニック逃げが形成される。これにより、ニック３１のニック幅は切れ刃４２からヒール４３に向かうにつれて徐々に大きくなる。図１２は図９に示すエンド刃のニックを拡大した図である。破線で示すニック３１のニック深さも、切れ刃４２からヒール４３に向かうにつれて徐々に大きくなる。

但し、本来エンド刃４１の外径は略一定であるが、ニック３１を設けるにあたって、エンド刃４１２の外径はニック３１を境に段付きとすべきである。即ち、より先端側のエンド刃外径は、シャンク側のエンド刃外径に比してＸ_ｅｎの段差を有する。図１１の実施例ではＸ_ｅｎ＝０．０５ｍｍである。つまり直径同士で比較すると段差は０．１ｍｍである。

これにより、段付きを構成するニック３１が２つ目のエンド刃の様な役割を果たす。つまり、従来のエンド刃は、エンド刃先端の食付き部のみによって荒削り加工するが、図１１の実施例では、エンド刃のニックの両溝側面のうち、シャンク側溝側面が先端側溝側面よりも外径へＸ_ｅｎ張り出してエンド刃の食付き部のごとき荒削り加工を行う。これにより図１１の実施例では、本来エンド刃にて荒どりすべき加工代を、エンド刃とニックに分割して荒どりすることになり、エンド刃の切屑を細かく分断することが可能になる。

工作物の切削加工において、リーマ２０を回転させながら工作物の下孔に押し当てると、まずエンド刃４１が、工作物の下孔に倣って下孔の内周を荒削りし、かかる下孔を拡径する。エンド刃４１の切削による切屑は先端側へ送り出される。エンド刃４１は下孔のバラツキに関わりなく、所望の位置で所定径寸法の孔を形成するよう、下孔の内周を荒削り加工することができる。

荒削り加工された下孔には、エンド刃４１に続くリーマ刃２１の食付き部Ａが通される、食付き部Ａは回転しながら、エンド刃４１によって荒削り形成された工作物の下孔をさらに削り取り、かかる下孔を所定半径の加工孔にする仕上げ削り加工を行う。リーマ刃２１の切削による切屑は先端側へ送り出される。

本発明の他の実施例になるリーマ２０によれば、エンド刃４１のニック３１が切屑を細かく切断する。したがって、このリーマ２０を用いて切削加工すれば、切屑を加工物の下孔から先端側へ容易に排出することができ、切屑がリーマに絡まる懸念も解消される。

また、このリーマ２０によれば、リーマ刃２１の食付き部Ａの軸線方向中央部に１個のニック３１が設けられることから、食付き部Ａが工作物の下孔を切削加工する際、切屑の大きさを小さく分割することができる。またニック３１が切屑を細かく切断して、エンド刃のような役割を果たす。したがって、このリーマ２０を用いて切削加工すれば、切屑を加工物の下孔から先端側へ容易に排出することができ、切屑がリーマに絡まる懸念も解消される。

しかも、このリーマ２０によれば、ニック３１は食付き部Ａの軸線方向１箇所のみに形成されることから、軸線方向長の長い切り刃２６を確保することができる。したがって、食付き部Ａにより切削された加工孔の加工精度を高めることができる。

なお図示はしなかったが、他の変形例として、エンド刃４１にはニック３１を設けず、リーマ刃２１の食付き部Ａのみにニック３１を設けてもよい。

次に本発明のさらに他の実施例につき説明する。図１３は本発明のさらに他の実施例になるリーマを示す全体図である。さらに他の実施例につき、上述した実施例と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。さらに他の実施例のリーマ３０では、食付き部Ａから軸線方向先端側へ突出するエンド刃４１のみにニック３１を設け、リーマ刃２１の食付き部Ａにはニックを設けない。他の構成要件については、前述したリーマ２０と同様である。

本発明のさらに他の実施例になるリーマ３０によれば、エンド刃４１が工作物の下孔を切削加工する際、エンド刃４１のニック３１が切屑を細かく切断する。したがって、このリーマ３０を用いて切削加工すれば、切屑を加工物の下孔から先端側へ容易に排出することができ、切屑がリーマに絡まる懸念も解消される。

以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明になるリーマは、工作機械において有利に利用される。

１０リーマ、１１シャンク部、１２軸部、２０リーマ、２１リーマ刃、２２刃部、２３溝部、２６切れ刃、２７ヒール、２８すくい面、２９ランド、３０リーマ、３１ニック、４１エンド刃、４２切れ刃、４３ヒール、４４すくい面。

Claims

軸線方向先端で周方向に間隔を開けて形成され、下孔の内周を荒削り加工するエンド刃と、
周方向で隣り合う前記エンド刃同士間に形成された窪みと、
前記エンド刃および前記窪みよりも軸線方向後方側の外周面に形成された螺旋状のリーマ刃とを備えるエンド刃付リーマであって、
前記リーマ刃は、軸線方向先端側に配置された外径寸法先細の食付き部、および前記食付き部よりも軸線方向後方側に配置された外径寸法略一定の仕上げ部を有し、前記荒削り加工された下孔を前記食付き部で所定半径の寸法にする仕上げ削り加工を行い、
前記窪みは、前記リーマ刃の刃部および溝部の軸線方向先端と隣接し、
前記エンド刃に周方向に延びるニックが形成されたエンド刃付リーマ。
前記リーマ刃の食付き部に、周方向に延びるニックがさらに形成された請求項１に記載のエンド刃付リーマ。
前記リーマ刃の食付き部に形成されたニックは、前記リーマ刃の軸線方向１箇所に設けられる、請求項２に記載のエンド刃付リーマ。
前記リーマ刃の食付き部に形成されたニックは、前記リーマ刃の軸線方向に１．５〜２．１ｍｍの間隔を開けて複数形成される、請求項２に記載のエンド刃付リーマ。
前記ニックのニック幅が、切れ刃側から切れ刃の反対側に向かって徐々に大きくなる、請求項１〜４のいずれかに記載のエンド刃付リーマ。
前記ニックのニック深さが、切れ刃側から切れ刃の反対側に向かって徐々に大きくなる、請求項１〜５のいずれかに記載のエンド刃付リーマ。