JPH01306121A

JPH01306121A - リーマ

Info

Publication number: JPH01306121A
Application number: JP13478688A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Tamura; 智昭田村; Takumi Shima; 島　巧; Shinichi Nohara; 野原　信一; Shinji Kuroda; 真司黒田; Hideji Hosono; 細野　秀司
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Mitsubishi Metal Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 1988-06-01
Filing date: 1988-06-01
Publication date: 1989-12-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野」この発明は、超硬合金またはサーメットからなるリーマ
の改良に関するものである。

［従来の技術］第７図および第８図は従来のリーマの一例を示す側面図
である。この図に示すリーマは、軸線０を中心として回
転される超硬合金製のリーマ本体ｌの外周に複数のねじ
れ溝２・・・が形成され、各ねじれ１１！２の回転方向
を向く壁面の先端稜線部に、上記軸線と直交する平面に
対し外周側へ向かい基端側へ傾斜する切刃３が形成され
るとともに、北記壁面と交叉する外周面のねじれ溝２に
沿う縁部にマージン４が形成されたものであって、ねじ
れｌＩ２のねじれ角ａは２５°、マージン幅Ｔはリーマ
直径のほぼ５％、切刃３の食付き角βは１５゜に設定さ
れている。

［発明が解決しようとする課題〕ところで、上記リーマにより、第９図に示すような異種
材料（ＳＣＭ４０．ＦＣＤ４５）の互いの合わせ面に沿
って穿設された下穴５の仕上げ加工を行うと、各材料の
硬度や比切削抵抗の差異により、マージン４に作用する
バニシングトルクや切刃３に作用する切削トルク、スラ
スト力に差が生じる。この結果、硬度の低い材料におい
て仕上げ面粗さ、拡大代および真円度が悪化するばかり
でなく、切刃３が加工穴開口部に食いつく際にいわゆる
びびり振動が発生し、切刃３のチッピングなどによって
リーマの寿命が極端に短くなってしまうという問題があ
った。

［発明の目的］この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、切刃に
チッピング等を生じさせることなく異種材料からなる穴
の仕上げ加工の加工精度を向上させることができるリー
マを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］二の発明のリーマは、ねじれ溝のねじれ角を４０°〜５
０°とし、マージン幅をリーマ直径の２％〜４％とし、
さらに、切刃と軸線を含む平面とがなす食付き角を５°
〜１０°としたものである。

なお、リーマ本体の表面にＴｉＣ等のコーティング層を
設けても良い。

［作用］一般に、リーマによって穴の仕上げ加工を行うと、マー
ジンの稜線部においても僅かながら切削作用を行うとと
もにマージンが穴の内壁面を擦過していわゆるバニシン
グを行い、穴の内壁面を滑らかに仕上げる。この場合、
マージンには切削とバニシングとによる抵抗が作用し、
この抵抗は軸方向分力と回転方向分力とからなる。そし
て、異種材料からなる穴の仕上げ加工を行うと、硬度の
高い材料における回転方向分力が大きいため、リーマが
硬度の高い材料側から他方の材料側へ向かう力を受け、
これによってリーマが振られ、硬度の低い材料において
精度不良が生じる。

ここで、上記構成のリーマにあっては、ねじれ溝のねじ
れ角を４０°〜５０°としているから、マージンに作用
する抵抗の分力のうち回転方向分力が小さく、軸方向分
力が大きくなる。このため、硬度の高い材料から受ける
カも小さくなり、リーマの振れが少なくなる。しかも、
１つのマージンが接触する内周面の円周方向の長さが長
いから、マージン自体が内周面によってガイドされ、リ
ーマの振れがさらに少なくなる。

また、マージン幅をリーマ直径の４％以下どしているか
ら、バニシングの抵抗が少なくなり、リーマの振れがよ
り一層少なくなる。ｔ；だし、マージン幅がリーマ直径
の２％を下回ると、適正なバニシングが行われず、仕上
げ面粗さが悪化する。

さらに、切刃の食付き角を１ｏｏ以下としでいるから、
切刃における切削抵抗の軸方向分力が小さく、したがっ
て、仕上げ面粗さがさらに向上する。しかし、食付き角
が５°を下回ると切削抵抗の回転方向分力が大きくなる
結果、リーマのびびり振動が生じ易くなる。

なお、す・−マ本体の表面にＴｉＣ等のコーティング層
を設けることにより、耐摩耗性が向上され、高送り、高
回転切削が可能となる。

［実施例］以下、第１図ないし第６図を参照しながら、本発明の一
実施倒について説明する。第１図は実施例のリーマを示
す側面図である。

図中符号１０はリーマ本体である。リーマ本体ｌＯは、
軸線Ｏを中心として回転される超硬合金またはサーメッ
トからなるもので、超硬合金により構成する場合にはそ
の表面にＴｉＣ、ＴｉＮ。

Ｔ１ＣＮ、Ａｊ２０．などのコーティング層が設けられ
る。

リーマ本体ｌＯの外周には、４つのねじれＩＷｌｌ・・
・が形成されている。ねじれ溝１１のねじれ角ａは４０
°〜５０’とされている。このねじれ溝１１の回転方向
を向く壁面の先端稜線部には、軸線Ｏと直交する平面に
対し、外周側へ向は基端側へ傾斜する切刃１２が形成さ
れている。切刃１２と軸線Ｏを含む平面とがなす食付き
角βは５°〜１０’とされている。まＩ；、切刃１２を
含む逃げ面１２ａの逃げ角γはほぼ２０’とされている
。

さらに、ねじれ溝１１と交叉する外周面のねじれ溝１１
に沿う縁部にはマージン１３が形成されている。マージ
ン１３は円筒状の曲面をなすもので、そのマージン幅Ｔ
はリーマ直径の２％〜４％とされている。

このように構成されたリーマにより、例えば第９図に示
す被剛材の仕上げ加工を行うと、切刃１２に切削抵抗Ｆ
が作用するが、上記リーマでは切刃１２の食付き角βを
ｌＯ°以下としているから、第４図に示すように、切削
抵抗Ｆの軸方向分力ＦＳが小さく、シたがって、仕上げ
面粗さを向上させることができる。また、食付き角βを
５″以上としでいるから、回転方向分力Ｆｒが極端に大
きくなることがなく、リーマのびびり振動を防止するこ
とができる。

また、ねじれ溝１１のねじれ角を４０°〜５０６として
いるから、第５図に示すように、マージン１３に作用す
る切削抵抗およびバニシング抵抗の合力Ｆの回転方向分
力Ｆｒが小さく、このため、硬度の高い材料から受ける
力も小さくなり、リーマの振れを少なくすることができ
る。しかも、１つのマージン１３が接触する白馬面の円
周方向の長さが長いから、マージン１３自体が内周面に
よってガイドされ、リーマの振れをさらに少なくするこ
とができる。

また、マージン幅Ｔをリーマ直径の４％以下としている
から、バニシングの抵抗が少なくなり、リーマの振れが
より一層少なくなる。さらに、マージン幅Ｔがリーマ直
径の２％以上であるから適正なバニシングが行われ、仕
上げ面粗さをさらに向上させることができる。

このように、上記リーマでは、リーマが硬度の低い材料
側へ振られるようなことがなく、シかもびびり振動も生
じない。また、切刃１２において切削抵抗の軸方向分力
Ｆｓを少なくするとともにマージン１３において適性な
バニシングが行われるから、仕上げ面精度を大幅に向上
させることができる。さらに、切刃１２でのチッピング
の発生を防止することができ、リーマの寿命を延長する
ことができる。

次に、具体的実験例によって上記リーマの作用効果につ
いてさらに明らかにすると、第６図は、ねじれ角αが互
いに異なる種々のリーマにより仕上げ加工を行った場合
の、ねじれ角αと仕上げ面粗さとの関係を示す線図であ
る。ただし、食付き角β７．５’、マージン幅Ｔｏ、５
ｍｍ　（リーマ直径は１７ｍｍ）とし、被削材は、第９
図に示すものと同一で、切削速度１０ｍ／ｍｍ、送り速
度３０ｍｍ／ｍｉｎとし、ねじれ角α以外の条件は全て
同一とした。

この実験結果によれば、ねじれ角σが約３０゜〜６０’
のときにＦＣＤ４５の仕上げ面粗さが要求される基準値
内となっている。つまり、種々の切削条件の違いを考慮
するとねじれ角αが４０゜〜５０’のときにＦＣＤ４５
の必要な仕上げ面粗さが得られることが判る。

このように、本発明のリーマでは、異種材料からなる穴
の仕上げ面精度を大幅に向上させることが可能であるば
かりでなく、バニシングの抵抗等の回転方向分力の低減
により、抗折力の低いサーメクト製リーマによっても上
記のような仕上げ加工が可能となる。例えば、サーメッ
トにより構成した従来のリーマで上記仕上げ加工を行う
と、穴の精度不良が生じるのは勿論のこと、１回または
２回の加工でリーマが切損していたが、本発明のリーマ
では必要な精度を確保しつつ５０回以上の加工が可能と
なった。

さらに、超硬合金製のリーマ本体１０の表面にＴｉＣ等
のコーティング層を設けることにより、従来、切削速度
１０ｍ／ｍｉｎ、送り速度３０ｍｍ／ｍｉｎが限界であ
ったものが、本発明では切削速度４０ｍ／ｍ１ｎｘ送り
速度９０　ｍ　ｍ　／　ｍ　ｉｎまで可能となり、穴明
は加工の高速化に充分応えることができる。

なお、上記実施例ではねじれ溝１１をいわゆる左ねじれ
にしているが、右ねじれであっても同様の効果を奏する
ことは勿論である。

［発明の効果］以上説明したようにこの発明のリーマでは、ねじれ溝の
ねじれ角を４０°〜５０°とし、マージン幅をリーマ直
径の２％〜４％とし、さらに、切刃と軸線を含む平面と
がなす食付き角を５°−１０°としたものであるから、
異種材料からなる穴の仕上げ加工においてもリーマの振
れやびびり振動を防止することができ、したがって、仕
上げ面精度を向上させることができるのは勿論のこと、
切刃のチッピング等の発生を防止して工具寿命を延長す
ることができる。また、リーマ本体の表面にＴｉＣなど
のコーティング層を設けることにより、高回転、高送り
切削が可能となり、高速切削の要請に充分応えることが
できる等の優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図はリーマを示す側面図、第２図は第１図の山
方向矢視図、第３図は第１図の■方向矢視図、第４図は
穴の仕上げ加工を行っている状態を示す側断面図、第５
図はマージンに作用する抵抗を説明するための側面図、
第６図はねじれ角と仕上げ面粗さとの関係を示す線図、
第７図および第８図は従来のリーマの一例を示すもので
、第７図はその側面図、第８図は第７図の■−■線断面
の拡大図、第９図は被剛材を示す平面図である。１０・・・・・・リーマ本体、１１・・・・・・ねじれ溝、１２・・・・・・切刃、１３・・・・・・マージン。出願人　　トヨタ自動車株式会社三菱金属株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）軸線を中心として回転される超硬合金またはサー
メット製のリーマ本体の外周に複数のねじれ溝が形成さ
れ、各ねじれ溝の回転方向を向く壁面の先端稜線部に、
上記軸線と直交する平面に対し外周側へ向かい基端側へ
傾斜する切刃が形成されるとともに、上記壁面と交叉す
る外周面のねじれ溝に沿う縁部にマージンが形成された
リーマにおいて、上記ねじれ溝のねじれ角を４０°〜５
０°とし、マージン幅をリーマ直径の２％〜４％とし、
さらに、上記切刃と軸線を含む平面とがなす食付き角を
５°〜１０°としたことを特徴とするリーマ。
（２）上記リーマ本体の表面にＴｉＣ等のコーティング
層を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載のリーマ。