JP5333033B2 - ガイド付リーマ及びガイド付リーマを用いた加工方法 - Google Patents
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Description
被加工物の被加工部に形成される穴をリーマ加工するリーマであって、刃部が形成されるリーマ本体と、前記リーマ本体の先端から前記リーマ加工の進行方向に伸縮可能に突出するガイド部とを備え、前記ガイド部は、前記被加工物に設けられ前記被加工部の前記進行方向側に配置される支持部に当接して、前記リーマ本体を前記進行方向に案内しながらリーマ本体内に退避するガイド付リーマである。
前記ガイド部後端は、前記リーマ本体内に配置されるとともに弾性手段により前記進行方向に付勢されているガイド付リーマである。
前記弾性手段は、弾性力を調整する調整部を備えるガイド付リーマである。
前記ガイド部後端は、油圧により付勢されているガイド付リーマである。
前記油圧は、リーマ加工の際に前記リーマ本体を装着して回転駆動する加工機の動作状態に基づいて前記油圧の圧力を制御する制御装置により制御されるガイド付リーマである。
前記リーマ本体は、テーパーリーマであるガイド付リーマである。
請求項1から請求項6の何れか一項に記載のガイド付リーマを用いた加工方法である。
前記被加工物の前記支持部における前記ガイド部先端が当接する位置に予め凹部を設け、当該凹部に前記ガイド部先端を係合させてリーマ加工を行うガイド付リーマを用いた加工方法である。
前記ガイド部先端は、前記凹部の内部形状に沿って当接する当接面を有するガイド付リーマを用いた加工方法である。
本実施形態に係るリーマ及びこのリーマを用いた加工方法は、例えば、図5に示すバルブボデー金型15が有する凸部8に設けられた挿通穴9を形成する際に適用することができる。ここで、「挿通穴」とは、バルブボデー鋳造時にコントロールバルブ制御穴を形成するために可動側金型であるバルブボデー金型15の凸部8に設けられた可動ピンを挿通するための挿通穴のことをいう。バルブボデー金型15底面上に形成された複数の突出した凸部8に開口される挿通穴9は、図6に示すように、荒加工→中仕上げ加工→仕上げ加工の3工程を経て形成される。本実施形態に係るリーマ及びこのリーマを用いた加工方法は、図6に示す荒加工→中仕上げ加工→仕上げ加工の3工程のうち、最後の工程である仕上げ加工において適用される。
なお、本実施形態に係るリーマ及びこのリーマを用いた加工方法は上記バルブボデー金型15が有する挿通穴9の形成への適用に限定するものではなく、機械加工全般に広く適用することが可能である。以下、具体的に実施例を挙げて本実施形態に係るリーマ及びこのリーマを用いた加工方法について説明する。また、同様の用途及び機能を有する部材には同符号を付してその説明を省略する。
リーマ10は、被加工物に当接してリーマ本体1をリーマ加工の進行方向に案内するガイド部3を備えたガイド付テーパーリーマであり、図1(a)(b)に示すように、リーマ本体1と、シャンク部2と、ガイド部3と、弾性手段であるコイルバネ4とを主に備えている。リーマ10は、ガイド部3先端を弾性手段であるコイルバネ4により押出す機構を有するガイド内蔵式リーマである。以下、リーマ10の各構成部分について説明する。
なお、本実施形態に係るリーマはリーマ加工機のような工作機械に装着して使用することに限定するものではなく、リーマが有するシャンク部を四角状柄部として、手回しハンドルに装着して手動で用いることも可能である。
すなわち、前記リーマ本体1内においてガイド部3後端側を軸方向に移動可能に収納した状態でガイド部3後端に設けられたストッパ部3aをコイルバネ4により進行方向に付勢することで、ガイド部3先端が前記リーマ本体1の先端から進行方向に突出した状態で軸方向に伸縮可能となる。つまり、ガイド部3は、弾性手段であるコイルバネ4で突出方向に付勢されており、ガイド部3先端が被加工物に当接した状態でリーマ10が突出方向に進行すると、ガイド部3がリーマ本体内に内蔵される構造となっている。
なお、弾性手段は、コイルバネに限定するものではなく、蛇行状に折り畳まれた板バネやバネ以外の圧縮性流体を用いた弾性体であってもかまわない。
なお、凹部12の内部形状及びガイド部3先端の形状は特に限定するものではなく、ガイド部先端は、凹部の内部形状に沿って当接する当接面を有すればよく、例えば凹部の内部形状を半球状にし、この凹部の内部形状に沿うようにガイド部先端を半球状に形成して当接面積を増やしてより接触面積を増やすことも可能である。また、凹部の内部形状やガイド部先端の形状については、被加工物の加工のし易さ等を考慮して適宜形状を決定すればよい。当然ながら、リーマによる切削が容易である材料などにおいては工具振れも少ないため、予め凹部を形成しなくてもリーマ加工を施すことが可能である。
図6に示すように、コントロールバルブボデー金型15が有する挿通穴9を形成する工程としては、主に荒加工→中仕上げ加工→仕上げ加工の3工程で構成されており、本実施例に係るリーマ10は仕上げ加工の工程において使用される。
次に、中仕上げ加工においては、荒加工にて形成された下穴に対してφ4ラジアスエンドミルで凸部8・8・8に開口された下穴をそれぞれ拡径されて、開口された穴が奥(凸部14側)に行くほど小さく開口するようにヘリカル加工及び突き加工を行う。
最後に、仕上げ加工においては、中仕上げ加工にて拡径された穴にリーマ10が有するガイド部3を挿入し、凸部14壁面に予め設けた凹部12にガイド部3先端を係合し、リーマ本体1を進行方向(凸部14側)に回転しつつ進めて、テーパーリーマ加工を行って、一方向(図6においては右方向)に向って徐々に拡径するように挿通穴9を形成する。
また、弾性手段収納孔17は、リーマ本体1内部に設けられたコイルバネ18を収納するための軸方向に沿って形成された円筒状空間であり、リーマ本体1長手方向中途部からリーマ20後端、すなわちシャンク部2後端まで延出されている。
図8(a)に示すリーマ30が有するコイルバネ21は、コイルバネの前側のバネに比べて後側のバネの太さが太くなるように構成したものである。また、図8(b)に示すリーマ40が有するコイルバネ22は、コイルバネの前側のバネと後側のバネの巻回状態(バネの巻き数)を変化させたものであり、コイルバネの前側のバネに比べて後側のバネの巻き数が少なくなるように構成したものである。
なお、前記コイルバネの代わりに、蛇行状の板バネを用いてバネの前後で弾性力を変化させて構成することも可能である。
リーマ50は、実施例1、2で説明した弾性手段であるコイルバネの代わりに、実施例1に係る弾性手段収納孔7と同位置に設けられたオイルを収納するためのオイル収納部27にオイルを満たしている。また、ストッパ部23は、オイル漏れ防止のためのリングパッキン(図示せず)を備えており、オイル収納部27において軸方向に摺動可能に配置される。また、リーマ50には、当該リーマ50の後端部に配置されてオイル収納部27に供給する油圧の圧力を制御する油圧制御装置28が接続されている。
このように、リーマ50は、前記オイル収納部27内のオイルを介してガイド部3後端のストッパ部23に所定の油圧を供給することによりガイド部3先端の被加工物に対する押圧力を制御する油圧制御構造を有している。
また、リーマ50は、リーマ加工の際にリーマ50を装着して回転駆動しながら軸方向に進退して被加工物に対してリーマ加工することができる加工機29に着脱可能であり、加工機29に装着した状態で加工機を駆動することにより被加工物に対してリーマ加工を行うことができる。
なお、前記ガイド部への押圧力を制御するものとしては、油圧に限定するものではなく、例えば空気圧等であってもかまわない。
3 ガイド部
4 コイルバネ
10、20,30、40,50 リーマ
12 凹部
15 バルブボデー金型
19 調整ネジ
28 油圧制御装置
29 加工機
Claims (9)
- 被加工物の被加工部に形成される穴をリーマ加工するリーマであって、
刃部が形成されるリーマ本体と、
前記リーマ本体の先端から前記リーマ加工の進行方向に伸縮可能に突出するガイド部とを備え、
前記ガイド部は、前記被加工物に設けられ前記被加工部の前記進行方向側に配置される支持部に当接して、前記リーマ本体を前記進行方向に案内しながらリーマ本体内に退避する、
ことを特徴とするガイド付リーマ。 - 前記ガイド部後端は、前記リーマ本体内に配置されるとともに弾性手段により前記進行方向に付勢されていることを特徴とする請求項1に記載のガイド付リーマ。
- 前記弾性手段は、弾性力を調整する調整部を備えることを特徴とする請求項2に記載のガイド付リーマ。
- 前記ガイド部後端は、油圧により付勢されていることを特徴とする請求項1に記載のガイド付リーマ。
- 前記油圧は、リーマ加工の際に前記リーマ本体を装着して回転駆動する加工機の動作状態に基づいて前記油圧の圧力を制御する制御装置により制御されることを特徴とする請求項4に記載のガイド付リーマ。
- 前記リーマ本体は、テーパーリーマであることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載のガイド付リーマ。
- 請求項1から請求項6の何れか一項に記載のガイド付リーマを用いた加工方法。
- 前記被加工物の前記支持部における前記ガイド部先端が当接する位置に予め凹部を設け、当該凹部に前記ガイド部先端を係合させてリーマ加工を行うことを特徴とする請求項7に記載のガイド付リーマを用いた加工方法。
- 前記ガイド部先端は、前記凹部の内部形状に沿って当接する当接面を有することを特徴とする請求項8に記載のガイド付リーマを用いた加工方法。
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