JPH052246Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本考案は穴仕上げ加工用工具に係り、特に、高
精度な仕上げ加工を行なうために特殊な形状に構
成された工具に関するものである。

【従来技術】

一般に、ドリルで加工された下穴を仕上げ加工
する場合で、特に貫通穴の仕上げ加工にはリーマ
が、また、座ぐり穴の仕上げ加工にはエンドミル
がそれぞれ用いられている。 通常の仕上げ加工では下穴に対して直接リーマ
加工やエンドミル加工が行なわれるが、特に貫通
穴の高精度仕上げを行なう場合には、直接リーマ
加工を行なうことはできない。これは、リーマ
が、その食いつき性を良くするために先端部にテ
ーパの付された食いつき部を有していることに起
因して、下穴の「曲がり」や「うねり」に倣う強
い傾向を持つためである。従つて、高精度仕上げ
ではリーマ加工を行なう前に下穴のこのような
「曲がり」や「うねり」に対してコアドリルやエ
ンドミルを用いた修正加工が行なわれている。こ
のように、リーマによる高精度仕上げ加工を行な
うためには、全般的な行程数や作業時間の増大、
ひいてはコストの増大を招くのが現状である。 そこで考え得るのが、リーマに代わつて下穴の
修正力に優れるエンドミルを用い、これによつて
下穴の修正工程と仕上げ行程とを同時に行なうこ
とである。ところで、エンドミルの切刃は底刃と
外周刃とからなり、それぞれの刃に二番角（逃げ
角）およびすくい角が与えられている。したがつ
て底刃と外周刃との交点部分すなわちコーナ部
は、両方の刃の二番角およびすくい角が合成され
て極めて鋭利な形状を呈しており、しかも外径寸
法を規定するポイントは刃先の１点のみである
（ワークに対しては点接触の状態となる。）このエ
ンドミルの下穴修正力も、その鋭利なコーナ部か
ら切削が始まることに大きな要因を有するもので
ある。しかしながら一方、この鋭利なコーナ部は
鋭利であるが故に損傷しやすく、工具外径寸法を
規定するポイントが刃先の１点しかないため、こ
の刃先が損傷すると仕上げ穴の径寸法の精度に狂
いが生じてしまう。すなわち、仕上げ穴の径寸法
に関しては精度維持が困難である。 さらにエンドミルでは外周刃による側面切削も
行なわれ、底刃により切削された切り屑だけでは
なく外周刃によつて切削された切り屑も排出され
るので断面積の大きな刃溝が必要となり、軸方向
に沿つて長く延在する刃部の全長に亙つてそのよ
うな刃溝が形成されている。したがつて工具の剛
性に関しては、例えば座ぐり穴加工を行なうため
には不必要に剛性が低下されており、本来エンド
ミルは貫通穴仕上げ加工用あるいは座ぐり穴加工
用の工具ではないと言える。 そして、上述のような問題点を解決する穴仕上
げ加工用工具としては、実開昭63−140304号公報
に記載されたものが知られている。この公報に示
されている工具は、大略円柱状または円筒状に形
成されて当該工具の前端部に設けられる刃部と、
前記刃部の外径よりも小さい外径を有して前記刃
部とシヤンクとの間を連結する首部とを備えてお
り、前記刃部は、切刃としてはその前端面の底刃
のみを有し、該刃部の周側面には軸方向のバツク
テーパが付され、前記底刃の横逃げ角が略＋0°に
設定されている、という特徴的構成を備えてい
る。

【考案が解決しようとする課題】

上記公報に示された穴仕上げ加工用工具は、右
捩れ右刃という底刃に対して極めて一般的な捩れ
方向の切り屑排出溝を有している。したがつて、
右螺子方向に該工具を回転させながら軸方向に送
りを与えて仕上げ切削加工を行う場合の切り屑排
出方向は、通常のエンドミル等と同様に工具の送
り方向と逆方向に、即ち刃部側からシヤンク側へ
切り屑が排出される。 ところで、このような穴仕上げ加工用工具によ
つて、座ぐり穴のような浅穴の仕上げ加工を行う
場合には、切り屑の排出性がさほど問題となるこ
とはないのであるが、例えば直径の３倍以上もの
深穴の仕上げ加工となると、仕上げ面と工具刃部
との間に切り屑の噛み込みが生じて仕上げ面の悪
化を招いたり、あるいは切り屑の溶着による工具
の損傷を招く恐れがあつた。 本考案は上述のごとき問題点に鑑み、これらを
有効に解決すべく創案されたものである。したが
つてその目的は、リーマに優り且つエンドミルと
略同等の下穴修正力を有するとともに、仕上げ穴
の径寸法精度維持力および剛性においてもエンド
ミルに優り、さらに切り屑の排出性を高めること
によつて仕上げ精度がさらに向上する穴仕上げ加
工用工具を提供することにある。

【問題点を解決するための手段】

本考案に係る穴仕上げ加工用工具は、従来技術
の問題点を解決し、目的を達成するために以下の
ような構成を備えている。 すなわち、大略円柱状または円筒状に形成され
て当該工具の前端部に設けられる刃部と、前記刃
部の外径よりも小さい外径を有して前記刃部とシ
ヤンクとの間を連結する首部とを備えており、前
記刃部は、切刃としてはその前端面の底刃のみを
有し、該刃部の周側面には軸方向のバツクテーパ
が付され、前記底刃の横逃げ角が略＋0°に設定さ
れた穴仕上げ加工用工具にして、切り屑排出溝
は、切り屑を軸方向且つ送り方向へ排出する方向
に捩れ、上記底刃は、軸方向すくい角及び径方向
すくい角がともに0°以上に設定されている。尚こ
こで、横逃げ角が略＋0°とは、製作誤差による正
の逃げ角の付与、および略線接触となりうる程度
に正の逃げ角が付与されている場合も勿論含むと
いう意味であり、且つ負の逃げ角については許容
しないことを意味する。

【作用及び考案の効果】

本考案に係る穴仕上げ加工用工具によれば、切
り屑排出溝が通常の捩れ溝工具と逆方向に捩れて
いるため、底刃によつて削り出された切り屑は、
工具が回転することによつて該工具の送り方向へ
流動し、予め穿孔されれている下穴内へ流入す
る。特に工具の送り方向が一般的な鉛直下方への
切削加工である場合には、切り屑は下穴を通り抜
けて被切削材の下方へ重力落下するので、切り屑
の排出は極めて良好である。 また、底刃のすくい面と切り屑排出溝の内周面
とを、通常の捩れ方向の工具のように滑らかに連
続させるとすれば、底刃の軸方向すくい角は負と
なるのが通常であるが、本考案の工具では底刃の
径方向すくい角並びに軸方向すくい角も正となる
ように設定しているので、その切削性を損なつて
いない。 上述のように切削性並びに切り屑排出性を共に
高めることによつて、上述した従来技術としての
穴仕上げ加工用工具の、リーマに優り且つエンド
ミルと略同等の下穴修正力を発揮する特性と、仕
上げ穴の径寸法精度維持力においてエンドミルに
優る特性とをさらに活かして穴仕上げ精度を高
め、且つ工具寿命の向上が図られる。

【実施例】

以下に本考案の好適一実施例について第１図な
いし第１９図を参照して説明する。 第１図は本考案に係る穴仕上げ加工用工具の一
実施例を示す正面図、第２図は第１図の右側面
図、第３図は第１図の平面図である。第９図およ
び第１０図には本実施例の工具における刃部の詳
細を示す。第１１図は本考案に係る穴仕上げ加工
用工具の刃部のバツクテーパを説明する図であ
る。 第１図及び第２図に示すように、本考案の一実
施例に係る穴仕上げ加工用工具は、前端部に形成
された刃部１と、この刃部１とシヤンク２との間
を連結する首部３とを有している。各図中４は底
刃、５は刃部１の周側面、６は底刃二番面、７は
底刃三番面、８は底刃すくい面、９はノツチすく
い面、１０は切刃コーナである。シヤンク２の底
面にはセンタ穴１１が穿設されている。刃部１か
ら首部３にかけて切り屑排出溝１２が捩れて形成
されている。 刃部１は、その前端面にエンドミルの底刃と同
様に底刃４が形成されているが、その周側面５に
は外周刃が形成されず、この周側面５は傾斜角θ
（第１１図参照）が0.5〜２分程度のバツクテーパ
が付された一見略平坦な円周面に形成されてい
る。したがつて、切刃を形成するための加工は底
刃４に関してだけでよく、外周刃に関しては加工
が必要ないので低コストで容易に製作できる。こ
の底刃４は、刃裏となる部分に砥石車を当てて研
削加工を行うことによつて形成され、その研削部
分として、第９，１０図にスマツジングを施して
示した面によつて区画される凹部のノツチが形成
される。第３図に示す底刃４の径方向すくい角ε
には0°〜15°程度の正のすくい角が与えられてお
り、また第９図に示す軸方向すくい角φにも、0°
〜20°の正のすくい角が与えられている。捩れ溝
を有する通常の工具で、本実施例のような方向に
底刃が形成される場合には、その切り屑排出溝が
捩れる方向は、第１図の方向から見ると右上側か
ら左下の方へ延在するように現れる。併し乍ら、
本考案の工具では、左上側から右下の方へ延在し
て捩れ角βの切り屑排出溝１２が形成されてい
る。なお、本実施例の底刃４は２枚刃で構成され
ているが、本考案は当然これに限定されるもので
ない。 刃部１の軸方向長さｌは、底刃４により規定さ
れる外径Ｄの略0.2〜1.0倍の範囲内で設定され、
十分な剛性が確保されている。 本考案の工具ではエンドミルの場合と同様に底
刃４の最外周端部で切削が開始されるので、下穴
の「曲がり」や「うねり」に倣うことなく工具の
軸方向への送りに忠実に切削が行なわれ、下穴修
正機能が発揮される。 また、底刃４の最外周端部における形状は、第
３図及び第９図から分かるように、軸方向すくい
角φ（0°〜20°程度）と底刃二番角（逃げ角）δ₁（4
°
〜8°程度）によつてのみ切刃が構成されており、
横逃げ角に相当する周側面５における周方向の逃
げ角γは0°に設定されている。したがつて、刃先
角としては外周刃を有するエンドミルの場合より
も大きくなり、また第３図によく示されるよう
に、底刃二番面（逃げ面）６の幅に略等しいぐら
いの範囲の円弧部分でワークに対して線接触の状
態で切削が行なわれ、従来技術でのエンドミルの
切刃コーナ部における点接触状態よりも損傷が生
じにくくなる。したがつて、仕上げ穴の内径寸法
精度がエンドミルの場合よりもはるかに長く維持
される。さらに、この線接触部分における仕上げ
穴内面との擦過現象が生じ、その面粗度が改善さ
れる。なお、底刃４の三番面７、すなわち二番面
６より後方に続く面は、その三番角δ₂が15°〜30°
程度に設定されている。 また、本実施例においては、この最外周端部に
おける底刃の強度をさらに高めるためには、軸方
向長さΔlが2.0mm以下程度のストレートランドを
形成している。 第１図に示される底刃４のすくい面８が形成す
るノツチ角αは、0°〜30°の範囲に設定するのが
好ましく、あまり大きくなり過ぎると刃部１の剛
性低下を招くばかりか、切り屑の流動方向が刃部
１側からシヤンク２側へ向かう傾向を助長してし
まう。このノツチ角αは、ワークの材質や径方向
切り込み量等の関係から種々に設定できるが、大
略上述の範囲が好ましい。 なお、底刃４には通常のエンドミルの場合と同
様に中低角ηが付されており、−15°〜＋5°程度の
範囲が好ましい。なお、中低角η＝−15°の場合
には中高状態となり、リーマと同様の倣い傾向が
生じることも考えられるが、リーマの面取角は−
45°が基本であり、より食いつき性を高めるため
には−60°程度にまで面取りされる場合もあるこ
とを考えれば、η＝−15°程度による倣い傾向は
十分に許容される。 尚、上記各数値は、一般的な切削条件に適応す
る数値を例示しているが、必要となる切削性、切
り屑流出方向および切刃剛性のバランスにより適
宜選定されるものである。以下、本実施例の各諸
元を列記しておく。 刃部長……10mm、首部長……50mm、全長……
140mm、刃部径……13mm、首部径……12.5mm、シ
ヤンク径……16mm、ノツチ角α……20°、捩れ角
β……30°、底刃径方向すくい角ε……10°、底刃
軸方向すくい角φ……7°、中低角η……0°、底刃
二番角δ₁……6°、底刃三番角δ₂……20° 以上のように構成された本実施例の工具では、
下穴に対してエンドミルと略同様に修正機能を備
えているので、下穴修正行程と穴仕上げ行程とを
同時に行なえる。その際の切り屑の流動は、底刃
４からノツチすくい面９に沿つて削り出され、さ
らに底刃すくい面８に沿つて軸心側へ向つて流動
することにより、軸方向に関してシヤンク２側か
ら刃部１の方向、即ち工具の送り方向へ排出され
て下穴内へ流入する。この加工が鉛直下方への送
りで行われる場合には、下穴を通つてどんどん重
力落下し、切り屑の排出性は極めて良好となり、
刃部外周面と被削面との間に切り屑が噛み込むよ
うなことはまず起こらない。 上述の実施例では工具を中実の素材で構成した
が、本考案の工具が実際に切削を行なう部分は底
刃の周縁部分だけであり、その中央部分は切削に
は関与しないので、中空の円筒状素材で構成する
ことも可能である。 その他の変形例としては、仕上げ面向上のため
に、切刃コーナ１０に曲率半径１mm以下程度のア
ールを付けたり、軸方向長さΔlが２mm以下程度
のストレートランドを形成することも可能であ
る。 また、工具材質としては、焼き入れされた高速
度工具鋼を基本とするが、サーメツト系やセラミ
ツク系あるいはCBNコンパクト等の硬質材によ
り形成しても良く、あるいはこれらの硬質材を蒸
着法により刃部１または底刃４にコーテイングし
ても良い。特に、擦過現象が強くなり、溶着や
「むしれ」が発生しやすい場合にはコーテイング
による表面処理が有効である。さらには、ソリツ
ドタイプに限らずスローアウエイタイプのもので
あつても良いのは勿論である。 第１２図ないし第１９図のそれぞれは、本考案
に係る穴仕上げ加工用工具の他の実施例として、
シヤンクがテーパシヤンクに形成されている場合
を示しており、刃部および首部の構成は上記実施
例と同一である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る穴仕上げ加工用工具の一
実施例を示す正面図、第２図は第１図の右側面
図、第３図は第１図の平面図、第４図は第１図の
底面図、第５図は第４図のＤ−Ｄ線矢視断面図、
第６図は第２図のＡ−Ａ線矢視断面図、第７図は
第２図のＢ−Ｂ線矢視断面図、第８図は第２図の
Ｃ−Ｃ線矢視断面図である。第９図は第２図にお
ける刃部の拡大図、第１０図は第１図における刃
部の拡大図、第１１図は本考案に係る穴仕上げ加
工用工具の刃部のバツクテーパを説明する図、第
１２図は本考案に係る穴仕上げ加工用工具の他の
一実施例を示す正面図、第１３図は第１２図の右
側面図、第１４図は第１２図の平面図、第１５図
は第１２図の底面図、第１６図は第１５図の
D′−D′線矢視断面図、第１７図は第１３図の
A′−A′線矢視断面図、第１８図は第１３図の
B′−B′線矢視断面図、第１９図は第１３図の
C′−C′線矢視断面図である。 １……刃部、２……シヤンク、３……首部、４
……底刃、５……周側面、６……底刃二番面、７
……底刃三番面、８……底刃のすくい面、１２…
…切り屑排出溝、ε……底刃の径方向すくい角、
φ……底刃の軸方向すくい角、γ……底刃の横逃
げ角。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 大略円柱状または円筒状に形成されて当該工具
   の前端部に設けられる刃部１と、 前記刃部１の外径Ｄよりも小さい外径ｄを有し
   て前記刃部１とシヤンク２との間を連結する首部
   ３とを備え、 前記刃部１は、切刃としてはその前端面の底刃
   ４のみを有し、該刃部１の周側面５には軸方向の
   バツクテーパが付され、 前記底刃４の横逃げ角γが略＋0°に設定された
   穴仕上げ加工用工具において、 切り屑排出溝１２は、切り屑を軸方向且つ送り
   方向へ排出する方向に捩れ、 上記底刃４は、軸方向すくい角φ及び径方向す
   くい角εがともに0°以上であることを特徴とする
   穴仕上げ加工用工具。