JPH067863Y2

JPH067863Y2 - リ−マ

Info

Publication number: JPH067863Y2
Application number: JP1987089885U
Authority: JP
Inventors: 倬司野村
Original assignee: Unitac Inc
Current assignee: Unitac Inc
Priority date: 1987-06-11
Filing date: 1987-06-11
Publication date: 1994-03-02
Anticipated expiration: 2002-06-11
Also published as: JPH0160823U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、金属被削材に形成された下穴を精密仕上げす
るための深穴または浅穴切削用リーマに関する。

（従来技術）第３図ａ及び第３図ｂは、深穴切削用リーマの従来例を
示すもので、図中１はリーマヘッド、２はリーマヘッド
の先端部に軸方向に突出するよう設けられた切刃、３，
４はリーマヘッドの側面にあって前記切刃２に対して略
90度間隔に周方向に設けられたガイドパッドで、これら
のガイドパッド３，４は、後述の理由から切刃２よりも
軸方向に長く延びている。５は切削屑および切削油排出
用の孔、６はリーマヘッドにねじ止め部によって連結さ
れるシャンク部である。

この種リーマは仕上げ加工用であるから、他の切削工具
に比べて厳密な仕上げ精度が要求される。即ち切削穴の
真直度及び円筒度が高いこと、穴径が許容範囲の狭い公
差内に維持されることが必要である。

この両要求を可能な限り満たすために従来では、上述の
ようにリーマヘッド１に取着される切刃２の切刃稜軸方
向長さｌａに対して、一対のガイドパッドのガイド接触
部３，４の軸方向長さｌｂをできるだけ長く取り、この
両ガイドパッド３，４によって切削途上における上記両
要求をできるだけ達成するようにしていた。

なお本明細書において、切刃の切刃稜とは、切刃全体の
構成のうち被削材に対し切削作用を果たす稜縁を意味
し、またガイドパッドのガイド接触部とはガイドパット
全体の構成のうち被削材に接触しガイド作用を果たす接
触部分を意味する。

このように一対のガイドパッド３，４を軸方向に長く取
ることによって勿論ある程度の精度は出ており、従来は
この構造のリーマが用いられていたが、より厳密な精
度、特に深穴切削における真直度及び円筒度を厳格に維
持することは困難であった。

一般に、前記両ガイドパッド３，４のうち切刃２に対し
て90度の位相差の位置に設けられたガイドパッド３はベ
アリングガイドパッドと称され、切刃２の主切削力をこ
のガイドパッド３で受け止められるようになっており、
また他方のガイドパッド４は寸法決めガイドパッドと称
され、切刃２端縁から寸法決めガイドパッド４端縁に至
る穴径の切削穴が形成される役割を負担すると共に、両
ガイドパッド３，４によってバニッシング効果（切削穴
壁を平坦仕上げすること）を発揮させるようにしてい
る。

以上のように上記両ガイドパッド３，４によって円筒
度、穴径精度及び面粗度の向上を計るようににしてい
る。

しかも従来にあっては上述のように、両ガイドパッド
３，４を軸方向に長く取り、両ガイドパッドによって切
削形成される切削穴の真直度を維持し、切削穴の曲がり
を阻止する役目をも負担させている。

しかし本考案者は、上記両ガイドパッド３，４に、切削
穴の真直度即ち円筒度をも維持させる役割を負担させる
ことは誤りであると考える。

成程両ガイドパッド３，４は、切削穴の穴壁に接触しな
がらリーマヘッド１を直進させることになるが、両ガイ
ドパッド３，４の軸方向長さが長ければ、当然に切削進
行につれて切削穴壁との間の摩擦抵抗が増大し、この穴
壁の大きな拘束力を受けることになる。一方切刃２自体
はリーマヘッド１の軸心が正確にアライメント（心出
し）されておれば、両ガイドパッド３，４に支持されて
正確な回転軌跡で切削作業を行うはずである。ところが
上述のように両ガイドパッド３，４の軸方向長さが長い
と、切削穴壁の拘束力、即ちラジアル方向の拘束力が切
刃による切削力及びスラスト方向の拘束力に対し有害な
分力として作用し、これがためにリーマヘッド１の直進
性、即ち切削穴の真直性を厳密に維持することができ
ず、これがまた切削穴の円筒度及び穴径精度にも悪影響
を及ぼすものと考えるに至った。

（考案が解決しようとする問題点）上述のように従来のリーマ（正確にはリーマヘッド）で
は、切削穴に厳密な円筒度、穴径精度、面粗度及び真直
度を達成することができないのは、切刃に並行して設け
た上記一対のガイドパッドに上記一連の性能達成の役割
を全て負担させるようにしたからである。

そこで本考案は、上記ガイドパッドに上記一連の全ての
性能達成のための役割を負担させるのではなく、上記ガ
イドパッドにはそれぞれ本来の役割である切削刃の主切
削力を受ける作用と切削径を決定する寸法決定作用のみ
を負担させ、真直度即ち円筒度維持の役割についてはこ
れらのガイドパッドには極力負担させないようにするこ
とが本考案の解決すべき課題とする。

（問題点を解決するための手段）上記問題を解決するために、本考案は実施例に示された
図面を参照して示せば、リーマヘッド11に取着される切
刃12の切刃稜及びガイドパッド13,14のガイド接触部の
それぞれの軸方向長さを略等しくするかガイドパッド1
3,14のガイド接触部の軸方向長さを切刃12の切刃稜のそ
れよりも短く形成し、且つ両者の軸方向長さが15mm以下
に設定されてなる構成を採用するものである。

また本考案の実施態様としては、前記ガイドパッド13,1
4のガイド接触部はその先端縁から後方に向かってガイ
ド面15が下り勾配に傾斜するバックテーパ面に形成され
てなる構成を採用するものである。

また本考案の他の実施態様としては、前記一対のガイド
パッド13,14のうち切刃12の主切削力を受けるガイドパ
ッド13のガイド接触部の周方向のガイド幅Ｗ₁を、他方
の切削穴径を決定する寸法決め用のガイドパッド14のガ
イド接触部のそれＷ₂よりも大幅に形成してなる構成を
採用するものである。

また本考案の他の実施態様としては、リーマヘッド11に
取着される前記ガイドパッド13,14に対し、その後方の
シャンク部16に該ガイドパッドより小径の補助ガイドパ
ッド17,17が取着されてなる構成を採用するものであ
る。

さらにまた本考案の他の実施態様としては、リーマヘッ
ド11とシャンク部16とはインロー部18とねじ止め部19と
によって互に取外し可能に連結されてなる構成を採用す
るものである。

（作用）本考案によれば、リーマヘッド11に取着される切刃12の
切刃稜及び一対のガイドパッド13,14のガイド接触部の
それぞれの軸方向長さを略等しくするか、ガイドパッド
13,14のガイド接触部の軸方向長さを切刃12の切刃稜の
それよりもむしろ短く形成し、しかも切刃12の切刃稜及
び両ガイドパッド13,14のガイド接触部の軸方向長さを
切削穴径如何によらず最大15mmまたはそれ以下の長さに
限定してなるため、切削途上において切削穴が深くなっ
ても穴壁の摩擦抵抗によるガイドパッド13,14への拘束
力が切刃12の切削力に比べて小さくなり、これがために
一方のガイドパッド13は切刃12の主切削力を受支し、且
つ面粗度を良くするバニッシング作用を発揮させる役割
のみを、また他方のガイドパッド14は切削穴径を決定維
持する役割のみをそれぞれ負担することになり、換言す
れば両ガイドパッド13,14によって周方向のガイドのみ
を負わせ、これを阻害するような分力が負荷しないよう
にし、真直度の向上維持についてアライメント（心出
し）されたリーマヘッド11及びシャンク部16自体の剛性
によって達成しようとするものである。

このように上記両ガイドパッド13,14が穴壁の摩擦抵抗
によるラジアル方向の拘束力を受けるのを可能な限り軽
減するためには両ガイドパッド13,14の先端縁13a,14aの
みが穴壁に周方向への線接触の状態に接触することが好
ましく、このためには前記実施態様に示すように両ガイ
ドパッド13,14はその先端13a,14aから後方に向かってバ
ックテーパー状のガイド面15,15に形成されることが好
ましく、この実施態様によれば従来技術に述べたガイド
パッドに設けられるバックテーパーよりも更に傾斜度の
大きいテーパー面に形成することができる。

一方本考案によれば、上記両ガイドパッド13,14のガイ
ド接触部の軸方向長さは切削穴径の如何によらず15mm以
下に設定しなければならず、これよりも長ければ矢張り
穴壁の拘束力を受け、特に切削穴の真直度即ち円筒度を
低下させることが実験の結果判明している。

また本考案の実施態様に示すように切刃12の主切削力を
受けるガイドパッド13のガイド接触部の周方向のガイド
幅Ｗ₁を、他方の切削穴径を決定するガイドパッド14の
ガイド接触部のそれＷ₂よりも大幅に形成することが好
ましく、これによって切刃12の主切削力によってガイド
パッド13が穴壁への喰い込みを阻止し、円筒度の向上に
一層貢献することになる。この点従来にあっては第３図
ａに示すように両ガイドパッド３，４のガイド接触部の
ガイド幅Ｗａ，Ｗｂが同一幅に形成されていたため、被
削材によっては、特にガイドパッド13が穴壁に喰い込み
難点があった。

上述のように円周方向の正確なガイドは上記両ガイドパ
ッド13,14に負担させ、切削方向（軸方向）の真直度に
ついてはアライメントされたリーマヘッド11及びシャン
ク部16に期待するものであるが、切削穴の軸方向長さが
長くなれば矢張りシャンク部16の微小な撓みによって真
直度を低下させる原因になる。

そこで本考案の実施態様に示すように切刃12及びこれを
受支する両ガイドパッド13,14による切削作用に有害な
拘束力の影響の与えない位置、具体的にはシャンク部16
に複数個の補助ガイドパッド17,17を設け、これによっ
てシャンク部16の撓みの発生を阻止するようにしてもよ
い。このシャンク部16に形成される補助ガイドパッド1
7,17は前記切刃12及び両ガイドパッド13,14にラジアル
方向の拘束力の付加しないように切削穴径に対し若干小
径に形成することが好ましく、この場合にはバックテー
パーは設けなくともよい。

さらにまた本考案の実施態様に示すようにリーマヘッド
11とシャンク部16とをインロー部18とねじ止め部19とに
よって連結することによってリーマヘッド11とシャンク
部16とを互に取外しできるにもかかわらず正確に心出し
された状態で両者を連結することができる。

（実施例）第１図ａ及び第１図ｂは本考案の一実施例を示すもの
で、リーマヘッド11の先端部に取着される切刃12の切刃
稜に対し周方向に略90度の間隔に取着されるベアリング
ガイドパッド13及び寸法決めガイドパッド14のガイド接
触部のそれぞれの軸方向長さｌ₁，ｌ₂は15mm以内、好ま
しくは10mm以内に設定され、また両ガイドパッドのうち
切刃12の主切削力を受けるベアリングガイドパッド13の
ガイド接触部の周方向のガイド幅Ｗ₁は12〜1.5mmに設定
され、これに対し切削穴の穴径を決定する寸法決めガイ
ドパッド14のガイド接触部のガイド幅Ｗ₂は８〜1.4mmに
設定される。また両ガイドパッド13,14のガイド接触部
に設けられるバックテーパーは例えば軸方向長さが10mm
であれば10μｍ程度変位したテーパー面に形成すること
ができる。

ドリルヘッド11のねじ止め部19にはシャンク部16が連結
され、切刃12によって切削された切削屑及び切削油は孔
20〜22を通って外部に排出される。

第２図は、本考案の他の実施例を示すもので、リーマヘ
ッド11には前記実施例と同じ条件で切刃12、ベアリング
ガイドパッド13及び寸法決めガイドパッド14が取着され
ると共に、その軸方向後方中央部には精密仕上げされた
円柱状のインロー部18と更に後部同軸上にねじ止め部19
とが突設され、一方リーマヘッド11と同径のシャンク部
16には前記インロー部18及びねじ止め部19に対応してそ
れぞれにインロー嵌合及びねじ止めされる嵌合孔部23と
雌ねじ部24が形成され、更にシャンク部16の後端部には
前記構造と同じインロー部25とねじ止め部26とが一体突
設され、シャンク部が継足されたり、駆動部に連結され
るようになっている。

そしてこの実施例にあってはリーマヘッド11に設けられ
たガイドパッド13,14に対し、補助用のガイドパッド17,
17が周方向に90度間隔に、且つ軸方向に長く取着されて
いる。

そして前記切刃12・ガイドパッド14の切刃稜・ガイド接
触部間の切削径ｄ₁に対し、補助ガイドパッド17,17のガ
イド接触部間のガイド径ｄ₂を数ミクロン程度小径に形
成し、且つバックテーパーを設けないものとする。

この補助ガイドパッド17,17によってシャンク部16の撓
みの発生を防止するようにしてある。

なおこれまでに述べた実施例は所謂一枚刃タイプのリー
マであるが、本考案の技術思想は二枚刃タイプのリーマ
にも適用することができることは勿論である。

前記第２実施例のリーマを用いて被削材（ＪＩＳ規格Ｓ
55Ｃ）に設けられた下穴に対し仕上げ加工を行ったとこ
ろ、切削速度100m／min、送り速度0.5mm／rev、不水溶
性切削油使用の条件下で、切削径18mmに対し、軸方向長
さ１ｍの深穴で0.008mmの微小な変位が見られるのみで
真直度が極めて良好であり、また円筒度は真円に近く、
さらには穴径公差Ｈ７を期待することができた。

更にまた前記第２実施例のリーマを用いて工具径φ10mm
と65mmの２種類、被削材Ｓ45Ｃ、切削穴長さ150mm、切
削速度110m／min、送り速度0.14mm／rev、1.5エマルジ
ョンタイプのクーラント使用の条件下で円筒度（真円
度）実験を行ったところ、下記表１及び第４図のグラフ
に示す結果が出た。

上記表１及び第４図のグラフのうち、Ａ₁〜₃及びＢ₁〜₃
は、切刃稜及びガイドパッド接触部の軸方向長さが15mm
（15mmは含む）以下の本発明の実施品であり、Ａ₁〜₆及
びＢ₄〜₆は従来品を示す。

以上の実験結果からも明らかなように、工具径が10mmあ
るいは65mmのいずれであっても、切刃稜及びガイドパッ
ド接触部の長さが15mm以下であれば、円筒度（真円度）
は3.2μｍ〜1.8μｍと非常に少ない誤差の範囲内であ
り、円筒度（真円度）が良好であることがわかるが、こ
れに対し上記両者が15mm以上であれば真円との差が4.8
μｍ以上の急激に円筒度が悪くなることが読み取れる。

（効果）本考案によれば、構造簡単であるにおかかわらず、従来
のリーマに比べて、切削時の真直度、円筒度、穴径精度
及び面粗度を格段に向上することができ、極めて精度の
良いリーマを提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本考案の一実施例の正面図、第２図ｂは同側
面図、第２図は同他の実施例の側面図、第３図ａは従来
例の正面図、第３図ｂは同側面図、第４図は本考案の一
実施例の実験データを示すデータである。 11…リーマヘッド、12…切刃、13,14…ガイドパッド、1
5…ガイド面、16…シャンク部、17…補助ガイドパッ
ド、18…インロー部、19…ねじ止め部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】リーマヘッドに取着される切刃の切刃稜及
びガイドパッドのガイド接触部それぞれの軸方向長さを
略等しくするかガイドパッドのガイド接触部の軸方向長
さを切刃の切刃稜のそれよりも短く形成し、且つ両者の
軸方向長さが15mm以下に設定されてなるリーマ。
【請求項２】前記ガイドパッドのガイド接触部はその先
端縁から後方に向かってガイド面が下り勾配に傾斜する
バックテーパ面に形成されてなる実用新案登録請求の範
囲第１項記載のリーマ。
【請求項３】前記一対のガイドパッドのうち切刃の主切
削力を受けるガイドパッドのガイド接触部の周方向のガ
イド幅を、他方の切削穴径を決定する寸法決め用のガイ
ドパッドのガイド接触部のそれよりも大幅に形成してな
る実用新案登録請求の範囲第１項または第２項記載のリ
ーマ。
【請求項４】リーマヘッドに取着されるガイドパッドに
対し、その後方のシャンク部に該ガイドパッドより小径
の補助ガイドパッドが取着されてなる実用新案登録請求
の範囲第１項、第２項または第３項記載のリーマ。
【請求項５】リーマヘッドとシャンク部とはインロー部
とねじ止め部とによって互に取外し可能に連結されてな
る実用新案登録請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに
記載のリーマ。