JPH0744402Y2 - 内径加工工具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、旋盤等で使用され、特に小径の穴等を加工す
る内径加工工具に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、この種の内径加工工具としては、例えば、第８
図ないし第11図に示すような超硬合金により一体に形成
されたものが知られている。

これらの図において、１は円柱状に形成され、周面に平
行な取付面1a,1aを有するシャンクであり、シャンク１
にはその長手方向の一端に首部２が形成されている。首
部２は、シャンク１よりも小径の円柱状に形成されたも
のであり、シャンク１の軸心に対して取付面1aと平行な
方向に偏心され、その偏心側の周面がシャンク１の周面
に接するように配されている。この首部２の先端部に
は、該首部２の偏心方向と反対側（反偏心側）に突き出
す切刃部３が設けられている。この切刃部３の反偏心側
の先端は、シャンク１の反偏心側の周面の先端側への延
長面にほぼ接するように配されている。そして、切刃部
３の反偏心側の先端と首部２の周面との間には、一定の
寸法Ｔが確保されるようになっている。

また、3aは切刃部３のすくい面である。

上記内径加工工具を用いて切削すると、切刃部３のすく
い面3aに略直交する方向に切削抵抗が生じ、首部２はす
くい面3aに略直交する方向に撓む。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで、上記内径加工工具においては、首部２の断面
積を大きくして首部の撓みを小さくしようとすると、首
部２が断面円形状であるので、首部２の外周径が大きく
なり、切刃部３の先端と首部２の周面と間のＴ寸法が小
さくなり、溝加工の際に不利になるという問題があっ
た。従って、このＴ寸法をある程度確保しようとすると
首部の撓みを抑えることができなくなり、特に小径の穴
等を加工するために首部の径が小さくならざるを得ない
内径加工工具においては、この撓みによって首部が切損
してしまって、比較的高価な超硬合金より成る工具の寿
命が、この時点で潰えてしまうこととなる。

本考案は、上記事情に鑑みなされたものであって、切刃
部の反偏心側の先端と首部の切刃部側の周面との間の寸
法を小さくすることなく、切削抵抗による首部の撓みを
小さくすることができ、かつ従来に比べて工具寿命の延
長を図ることが可能な内径加工工具を提供することを目
的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、略円柱状のシャンクに、このシャンクに対し
て偏心されて該シャンクの長手方向に延びる首部が形成
され、該首部の先端部に該首部の偏心方向と反対側に突
出する切刃部が形成された内径加工工具において、前記
首部の断面を前記切刃部のすくい面に略直交する方向に
長軸を有する長円形状に形成するとともに、該首部の前
記偏心方向側の周面は、前記シャンクの前記偏心方向側
の周面に連続して設け、また前記シャンクから首部にか
けて前記偏心方向に平行な取付面を形成し、かつこのよ
うな首部と前記切刃部とを、前記シャンクの両端に形成
したことを特徴としている。

［作用］ 本考案によれば、切刃部のすくい面に略直交する方向の
首部の断面二次モーメントが大きくなる。しかも、首部
および切刃部がシャンクの両端に形成されていて、両方
の切刃部を切削に供することができる。さらには、首部
の偏心方向側の周面がシャンクの周面に連続していると
ともに、シャンクから首部にかけてこの偏心方向に平行
な取付面が形成されているので、曲げ応力の集中を効果
的に防ぐことができ、またこの周面と取付面とを基準と
して当該工具を正確に位置決めすることができる。特
に、この取付面は、略円柱状のシャンクおよび断面長円
形状をなす首部に対して前記偏心方向に平行に、すなわ
ち平坦に形成されるので、工作機械の保持台への取付安
定性が高く、加えて被加工物の回転中心から切刃までの
高さ、すなわち芯高の設定も正確かつ容易となる。

［実施例］ 以下、第１図ないし第５図を参照して本考案の一実施例
を説明する。なお、第８図ないし第11図に示す従来例と
同様な要素には同一の符号を付し、その説明を省略す
る。

この実施例において、従来例と異なる点は、第一には首
部２の断面形状が、すくい面3aに対して略直交する方向
に長軸を有する長円形状に形成されている点である。す
なわち、首部２は、シャンク１と略同径で、かつ該シャ
ンク１の首部２の偏心側の周面に連続して設けられた周
面2aと、シャンク１の周面と略同径に形成され首部２の
偏心側にＴ寸法だけ偏心させられて設けられた周面2bと
により断面長円形状に形成されている。そして、切刃部
３の反偏心側の先端と周面2bとの間には、従来例と同一
のＴ寸法が確保されている。

また、この実施例において従来例と異なる第二の点は、
上記のように構成された首部２と切刃部３とが、第５図
に示すようにシャンク１の両端に形成されている点であ
る。すなわち、同形状同寸法の一対の首部2,2がシャン
ク１の両端からその長手方向に等しい長さで形成され、
それぞれの首部2,2の先端に、やはり同形状同寸法の切
刃部3,3が設けられている。ただし、第５図に示される
ように、両首部2,2のシャンク１に対する偏心方向は互
いに逆方向とされており、従って両切刃部3,3が首部2,2
から突き出す方向も、本実施例では互いに逆向きとされ
ている。

さらに、第三の相異点として本実施例では、シャンク１
の周面に形成される互いに平行な取付面1a,1aが、首部
２の断面がその周面2aをシャンク１の周面に連続させた
長円形状に形成されるのに伴い、該首部２にかけて延び
ている。ここで、本実施例においても従来例と同様に、
首部２がこれらの取付面1a,1aと平行な方向に偏心され
ているとともに、該首部２の断面が、前記周面2aと、前
記偏心方向側に偏心させられた周面2bとによる長円形状
に形成されていることから、首部２における前記取付面
1a,1aは、首部２の断面がなす長円形の長軸の両端に位
置し、かつこの長軸に直交する方向に配されることとな
る。

このように構成された内径加工工具においては、首部２
の断面がすくい面3aに略直交する方向に長軸を有する長
円形状に形成されているから、すくい面3aに直交する方
向の首部２の断面二次モーメントが、従来の円形状の断
面のものより大きくなる。

したがって、上記内径加工工具によれば、切刃部３の反
偏心側の先端と首部２の周面2bと間のＴ寸法を小さくす
ることなく、すくい面3aと略直交する方向の撓みを小さ
くすることができる。すなわち、切削抵抗に対する首部
２の撓みを小さくすることができる。また、周面2bは、
シャンク１と略同径のものをＴ寸法だけ偏心させたもの
であるから、シャンク１をＴ寸法だけ偏心させることに
より簡単に加工することができる。

ところで、このような内径加工工具による切削加工で
は、切刃部３に生じる切削抵抗によって首部２やシャン
ク１に曲げ応力が作用し、この応力によって前述のよう
な撓みが発生する。ここで、この応力は、特に段差部な
ど、工具の表面の曲率半径が大きく変化する部分に集中
しがちである。

これに対して前記内径加工工具では、シャンク１の首部
偏心側の周面と、首部２の周面2aとが連続するように形
成されているとともに、シャンク１から首部２にかけて
取付面1a,1aが形成されていて、これら首部２とシャン
ク１との間に段差部が形成されるのが極力避けられてお
り、これによって両者の連設部に過大な曲げ応力が集中
するのを防ぐことができる。従って、本実施例の内径加
工工具によれば、これによっても撓みを抑えることがで
きるとともに、このような応力の集中によって前記連設
部が折損するような事態を未然に防止することができ
る。

さらに前記内径加工工具では、切刃部３を支持する首部
２の周面2aと工作機械の保持台等に取り付けられるシャ
ンク１の周面とが連続しているとともに、取付面1a,1a
もシャンク１から首部２にかけて連続しており、このた
め加工に際して切刃部３の位置を設定する場合でも、シ
ャンク１におけるこれら周面や取付面1a,1aを基準とす
ることにより、正確に位置決めを行うことが可能とな
る。従って、本実施例によれば、切刃部３の位置決め精
度の向上が図られ、前述のように撓みが抑えられること
とも相俟って高精度の内径加工を行うことが可能とな
る。

特に、前記取付面1a,1aは互いに平行な平坦面とされて
いるので、略円柱状のシャンク１を工作機械の平坦な保
持台に取り付けて保持する際の取付安定性が高く、しか
も首部２の断面がなす長円の長軸に直交する取付面1a,1
aと切刃部３のすくい面3aとは、互いには平行に配置さ
れることとなるため、保持台に取り付けられる取付面1a
からすくい面3a先端の切刃部３までの距離が、そのまま
保持台から切刃部３までの高さと等しくなる。従って、
この取付面1aとすくい面3aとの距離が予め知れていれ
ば、保持台を基準として切刃部３の高さを知ることがで
き、例えば首部２が被加工物の加工穴の中に挿入された
状態であっても、工作機械側の主軸と保持台との位置関
係から、被加工物の回転中心と切刃部３との間の高さの
設定、すなわち芯高の設定を、きわめて正確かつ容易に
行うことが可能となる。

これらに加えて上記内径加工工具では、シャンク１の両
端に首部２と切刃部３とが形成されており、このため単
純に計算しても従来の内径加工工具に比べて２倍の工具
寿命を得ることができる。

しかも、前述のように首部２の断面二次モーメントが大
きくなることと、首部２とシャンク１との連接部に曲げ
応力が集中するのを避けられることとによって首部２の
切損が防止されるのと相俟って、実際には２倍を上回る
工具寿命を得ることができる。従って、当該内径加工工
具を超硬合金のような比較的高価な材料より成形する場
合でも、材料の有効利用を図って経済性の高い内径加工
工具を提供することができる。

なお、上記実施例においては、溝入れ用の内径加工工具
について説明したが、例えば第６図に示すようなボーリ
ング用の内径加工工具や、第７図に示すようなねじ加工
用の内径加工工具に本考案を適用してもよい。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案によれば、首部の断面を切刃
部のすくい面に略直交する方向に長軸を有する長円形状
に形成したから、すくい面に略直交する方向の首部の断
面二次モーメントが大きくなる。したがって、切刃部の
反偏心側の先端と首部の切刃部側の周面と間の寸法を小
さくすることなく、切削抵抗による首部２の撓みを小さ
くすることができる。

また、首部の偏心方向側の周面がシャンクの偏心方向側
の周面に連続して設けられるとともに、シャンクから首
部にかけて該偏心方向に平行な取付面が設けられている
ので、これら首部とシャンクとの連接部に過大な曲げ応
力が集中するのを防ぐことができ、これによって撓みを
一層小さくすることができるとともに、このような過大
な応力集中によって工具に折損等が生じるような事態を
未然に防止することができる。さらに、この周面や取付
面を基準として切刃部の位置を設定することにより、切
刃部の位置決め精度の向上を図ることができ、撓みの抑
制効果と相俟って高精度の内径加工を行うことが可能と
なる。

特に前記取付面により、当該内径加工工具を工作機械の
保持台に取り付ける際の取付安定性が高められるので、
一層の位置決め精度の向上をなすことができるととも
に、この取付面と切刃部との高さが保持台から切刃部の
高さと等しくなるため、たとえ首部が被加工物の加工穴
に挿入された状態であっても、切刃部の芯高を、工作機
械の保持台と主軸との位置関係から、きわめて正確かつ
容易に設定することが可能となる。

しかも、このような首部と切刃部とがシャンクの両端に
形成されているので、前述の撓みの抑制効果および曲げ
応力の集中防止効果と相俟って、工具寿命の大幅な延長
を図ることができ、特に切損等の生じ易い小径穴の内径
加工工具においても、超硬合金のような比較的高価な工
具材料の有効利用を果たすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本考案の一実施例である溝入れ用
の内径加工工具を示す図であって、第１図はこの内径加
工工具の先端視図、第２図は同内径加工工具の長手方向
中央部から一端側に向けての部分の側面図、第３図は第
２図のIII−III線に沿う断面図、第４図は第２図のIV−
IV線に沿う断面図、第５図はこの実施例の内径加工工具
の全体を示す側面図、第６図および第７図は本考案の他
の実施例を示す図であって、第６図はボーリング用の内
径加工工具の全体側面図、第７図はねじ加工用の内径加
工工具の全体側面図、第８図は従来例として示した内径
加工工具の先端視図、第９図は同内径加工工具の側面
図、第10図は同内径加工工具の後端視図、第11図は第９
図のXI−XI線に沿う断面図である。 １……シャンク、２……首部、３……切刃部、3a……す
くい面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−211802（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−160004（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−20832（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭51−21429（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】略円柱状のシャンクに、このシャンクに対
   して偏心されて該シャンクの長手方向に延びる首部が形
   成され、該首部の先端部に該首部の偏心方向と反対側に
   突出する切刃部が形成された内径加工工具において、 前記首部は、その断面が前記切刃部のすくい面に略直交
   する方向に長軸を有する長円形状に形成されているとと
   もに、該首部の前記偏心方向側の周面は、前記シャンク
   の前記偏心方向側の周面に連続して設けられ、また前記
   シャンクから首部にかけては前記偏心方向に平行な取付
   面が形成されており、かつこのような首部と前記切刃部
   とが、前記シャンクの両端に形成されていることを特徴
   とする内径加工工具。