JPH09277106A - ボーリングバー - Google Patents
ボーリングバーInfo
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- JPH09277106A JPH09277106A JP9539196A JP9539196A JPH09277106A JP H09277106 A JPH09277106 A JP H09277106A JP 9539196 A JP9539196 A JP 9539196A JP 9539196 A JP9539196 A JP 9539196A JP H09277106 A JPH09277106 A JP H09277106A
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- stiffening member
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- boring
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボーリングバーの突き出し長さLと外径Dと
の比L/Dが大きくなる場合や、中ぐり加工条件がより
過酷になる場合でも、中ぐり加工時のびびり振動を低減
させることが可能なボーリングバーを提供する。 【解決手段】 軸状のシャンク部の先端に切削チップを
保持するヘッド部を設け、かつ前記シャンク部が繊維強
化複合材からなる軸状の本体と、この本体の長手方向断
面に設けられ前記繊維強化複合材よりも曲げ弾性率の高
い弾性材からなる補剛部材を備えてなるボーリングバー
において、前記ヘッド部と前記補剛部材を一体に形成す
るとともに、前記補剛部材の外周面に繊維強化複合材を
積層する。
の比L/Dが大きくなる場合や、中ぐり加工条件がより
過酷になる場合でも、中ぐり加工時のびびり振動を低減
させることが可能なボーリングバーを提供する。 【解決手段】 軸状のシャンク部の先端に切削チップを
保持するヘッド部を設け、かつ前記シャンク部が繊維強
化複合材からなる軸状の本体と、この本体の長手方向断
面に設けられ前記繊維強化複合材よりも曲げ弾性率の高
い弾性材からなる補剛部材を備えてなるボーリングバー
において、前記ヘッド部と前記補剛部材を一体に形成す
るとともに、前記補剛部材の外周面に繊維強化複合材を
積層する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械において
中ぐり加工を行う際に用いられるボーリングバーに関す
るものであり、特に加工時のびびり振動を低減させるこ
とが可能となるボーリングバーに関するものである。
中ぐり加工を行う際に用いられるボーリングバーに関す
るものであり、特に加工時のびびり振動を低減させるこ
とが可能となるボーリングバーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ボーリングバーは工作物の中ぐり加工に
用いられている。このボーリングバーの先端部は切削チ
ップを保持し、後端部は工作機械の主軸や刃物台等のベ
ースホルダに装着されている。長尺の中ぐり加工の需要
が多くなり、ボーリングバーの固定部からの突き出し長
さLを長くして、中ぐり切削加工が行われている。突き
出し長さLが長くなると、すなわち突き出し長さLとボ
ーリングバーの外径Dとの比L/Dが大きくなると、中
ぐり加工時にびびり振動が発生し易くなる。このびびり
振動が切削面の仕上げ精度を低下させたり、ボーリング
バー先端の切削チップの寿命を低下させる原因となる。
用いられている。このボーリングバーの先端部は切削チ
ップを保持し、後端部は工作機械の主軸や刃物台等のベ
ースホルダに装着されている。長尺の中ぐり加工の需要
が多くなり、ボーリングバーの固定部からの突き出し長
さLを長くして、中ぐり切削加工が行われている。突き
出し長さLが長くなると、すなわち突き出し長さLとボ
ーリングバーの外径Dとの比L/Dが大きくなると、中
ぐり加工時にびびり振動が発生し易くなる。このびびり
振動が切削面の仕上げ精度を低下させたり、ボーリング
バー先端の切削チップの寿命を低下させる原因となる。
【0003】従来、ボーリングバーのL/Dが大きくす
る場合には、防振手段を配設した防振ボーリングバー
や、ボーリングバーの本体に剛性の高い超硬合金を使用
した超硬合金製ボーリングバー等を用い、びびり振動の
発生を回避してきた。しかし、防振ボーリングバーは構
造が複雑なために、微妙な調整を必要とし、高価であ
る。一方、超硬合金製ボーリングバーは超硬合金の比重
が大きいため、太径のボーリングバーは重量が過大とな
り取扱いに問題を生じる。
る場合には、防振手段を配設した防振ボーリングバー
や、ボーリングバーの本体に剛性の高い超硬合金を使用
した超硬合金製ボーリングバー等を用い、びびり振動の
発生を回避してきた。しかし、防振ボーリングバーは構
造が複雑なために、微妙な調整を必要とし、高価であ
る。一方、超硬合金製ボーリングバーは超硬合金の比重
が大きいため、太径のボーリングバーは重量が過大とな
り取扱いに問題を生じる。
【0004】このため、ボーリングバーのびびり振動振
動の防止手段として、ボーリングバー本体の材料とし
て、繊維強化複合材を用いることが提案されてきた。例
えば、実開平5−39806公報、特願平6−3183
32公報である。
動の防止手段として、ボーリングバー本体の材料とし
て、繊維強化複合材を用いることが提案されてきた。例
えば、実開平5−39806公報、特願平6−3183
32公報である。
【0005】実開平5−39806公報のボーリングバ
ーは、図11に示すように、先端部に切削チップを保持
するヘッド部21と、後端部にクランプ部22を設けた
軸状の鋼製芯材20を有し、かつこの鋼製芯材20のヘ
ッド部21とクランプ部22との間の周囲に繊維強化複
合材からなる被覆層23をもつ繊維強化複合材被覆のボ
ーリングバーである。この被覆層23の繊維強化複合材
は剛性が高くかつ比重が小さいことから、繊維強化複合
材被覆のボーリングバーはその固有振動数が高くなる。
この結果、繊維強化複合材被覆のボーリングバーのびび
り振動の抑制が可能となるものである。
ーは、図11に示すように、先端部に切削チップを保持
するヘッド部21と、後端部にクランプ部22を設けた
軸状の鋼製芯材20を有し、かつこの鋼製芯材20のヘ
ッド部21とクランプ部22との間の周囲に繊維強化複
合材からなる被覆層23をもつ繊維強化複合材被覆のボ
ーリングバーである。この被覆層23の繊維強化複合材
は剛性が高くかつ比重が小さいことから、繊維強化複合
材被覆のボーリングバーはその固有振動数が高くなる。
この結果、繊維強化複合材被覆のボーリングバーのびび
り振動の抑制が可能となるものである。
【0006】また、特願平6−318332公報のボー
リングバーは、図10に示すように、軸状のシャンク部
3の先端に切削チップ1を保持するヘッド部2と、シャ
ンク部3が繊維強化複合材からなる軸状の本体に、繊維
強化複合材よりも曲げ弾性率の高い高弾性材からなる拘
束板10a、10bを、前記本体の長手方向断面に挿入
されたシャンク部とが接合された繊維強化複合材製ボー
リングバーである。繊維強化複合材製ボーリングバーの
ヘッド部2とシャンク部3とは、互いに接着剤で固着す
る構造、または着脱可能な構造となっている。前記拘束
板10a、10bは繊維強化複合材製ボーリングバーを
構成する繊維強化複合材のマトリックス樹脂の剪断変形
を断面方向に拘束することにより、前記繊維強化複合材
製ボーリングバーの剛性を高めることにより、実開平5
−39806公報のボーリングバーよりもたわみにくく
なり、さらにびびり振動の発生を抑えることを可能とな
るものである。
リングバーは、図10に示すように、軸状のシャンク部
3の先端に切削チップ1を保持するヘッド部2と、シャ
ンク部3が繊維強化複合材からなる軸状の本体に、繊維
強化複合材よりも曲げ弾性率の高い高弾性材からなる拘
束板10a、10bを、前記本体の長手方向断面に挿入
されたシャンク部とが接合された繊維強化複合材製ボー
リングバーである。繊維強化複合材製ボーリングバーの
ヘッド部2とシャンク部3とは、互いに接着剤で固着す
る構造、または着脱可能な構造となっている。前記拘束
板10a、10bは繊維強化複合材製ボーリングバーを
構成する繊維強化複合材のマトリックス樹脂の剪断変形
を断面方向に拘束することにより、前記繊維強化複合材
製ボーリングバーの剛性を高めることにより、実開平5
−39806公報のボーリングバーよりもたわみにくく
なり、さらにびびり振動の発生を抑えることを可能とな
るものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、生産性
の向上のための中ぐり加工の高速化や、中ぐり加工の通
し穴の長尺化によるボーリングバーのL/Dがさらに大
きくなると、実開平5−39806公報の繊維強化複合
材被覆のボーリングバーでも、びびり振動が生じるよう
になり、被削材の表面粗度や寸法精度の悪化の問題が起
こるようになる。この繊維強化複合材被覆のボーリング
バーは、鋼製芯材20の周囲に繊維強化複合材からなる
被覆層23があるため、繊維強化複合材の曲げ変化に対
する樹脂の剪断変形が大きいため曲げ変化の等価弾性率
が低下してしまい、中ぐり加工条件が過酷になると、繊
維強化複合材層によるびびり振動抑制効果が小さくなる
ものと考えられる。
の向上のための中ぐり加工の高速化や、中ぐり加工の通
し穴の長尺化によるボーリングバーのL/Dがさらに大
きくなると、実開平5−39806公報の繊維強化複合
材被覆のボーリングバーでも、びびり振動が生じるよう
になり、被削材の表面粗度や寸法精度の悪化の問題が起
こるようになる。この繊維強化複合材被覆のボーリング
バーは、鋼製芯材20の周囲に繊維強化複合材からなる
被覆層23があるため、繊維強化複合材の曲げ変化に対
する樹脂の剪断変形が大きいため曲げ変化の等価弾性率
が低下してしまい、中ぐり加工条件が過酷になると、繊
維強化複合材層によるびびり振動抑制効果が小さくなる
ものと考えられる。
【0008】また、繊維強化複合材がクランプ部まで配
設した特願平6−318332公報の繊維強化複合材製
ボーリングバーでは、前記繊維強化複合材被覆のボーリ
ングバーよりびびり振動の発生を抑制できるが、中ぐり
加工条件がさらに過酷になると、びびり振動が発生する
ようになり、被削材の表面粗度、寸法精度の悪化の問題
が生じるようになる。
設した特願平6−318332公報の繊維強化複合材製
ボーリングバーでは、前記繊維強化複合材被覆のボーリ
ングバーよりびびり振動の発生を抑制できるが、中ぐり
加工条件がさらに過酷になると、びびり振動が発生する
ようになり、被削材の表面粗度、寸法精度の悪化の問題
が生じるようになる。
【0009】そこで本発明は上記問題点に鑑み、さらに
L/Dが大きくなる場合や、中ぐり加工条件がより過酷
になる場合でも、中ぐり加工時のびびり振動を低減させ
ることが可能なボーリングバーを提供することを目的と
するものである。
L/Dが大きくなる場合や、中ぐり加工条件がより過酷
になる場合でも、中ぐり加工時のびびり振動を低減させ
ることが可能なボーリングバーを提供することを目的と
するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述した
目的を達成するために、ボーリングバーのびびり振動防
止方法について鋭意研究を行った。従来の繊維強化複合
材製ボーリングバー(特願平6−318332公報)の
中ぐり加工中のボーリングバーのヘッド部およびシャン
ク部の変形を調査した。この結果を図9に示す。この時
のボーリングバーのL/Dは6(突き出し長さ:96m
m)で、被削材(S45C)を切削速度:150m/m
in、切り込み:0.1mm、送り:0.1/revで
中ぐり加工を行った。図9に示されるように、ヘッド接
合部の両側のヘッド部(a、b)とシャンク部(c、
d)が折れ曲がった不連続な変形(イ)や(ロ)を示
し、(イ)と(ロ)が反復繰り返しを起こしている。一
方、ヘッド部とシャンク部が一体に構成されているボー
リングバーの場合は、図8に示すようにヘッド部(a、
b)とシャンク部(c、d)が連続した折れ曲がらない
変形を起こすのみである。
目的を達成するために、ボーリングバーのびびり振動防
止方法について鋭意研究を行った。従来の繊維強化複合
材製ボーリングバー(特願平6−318332公報)の
中ぐり加工中のボーリングバーのヘッド部およびシャン
ク部の変形を調査した。この結果を図9に示す。この時
のボーリングバーのL/Dは6(突き出し長さ:96m
m)で、被削材(S45C)を切削速度:150m/m
in、切り込み:0.1mm、送り:0.1/revで
中ぐり加工を行った。図9に示されるように、ヘッド接
合部の両側のヘッド部(a、b)とシャンク部(c、
d)が折れ曲がった不連続な変形(イ)や(ロ)を示
し、(イ)と(ロ)が反復繰り返しを起こしている。一
方、ヘッド部とシャンク部が一体に構成されているボー
リングバーの場合は、図8に示すようにヘッド部(a、
b)とシャンク部(c、d)が連続した折れ曲がらない
変形を起こすのみである。
【0011】このように、従来の繊維強化複合材製のボ
ーリングバーの不連続な変形(イ)、(ロ)はヘッド部
で大きくなっている。このために、被削材と切削チップ
との間のすくい角が変動し、びびり振動が発生しやすく
なったと考えられる。このすくい角の変動を低減し、び
びり振動を抑制するためには、ヘッド部とシャンク部を
一体に構成することにより、ヘッド部とシャンク部の接
合部の剛性を高めることが必要であることが明らかにな
った。
ーリングバーの不連続な変形(イ)、(ロ)はヘッド部
で大きくなっている。このために、被削材と切削チップ
との間のすくい角が変動し、びびり振動が発生しやすく
なったと考えられる。このすくい角の変動を低減し、び
びり振動を抑制するためには、ヘッド部とシャンク部を
一体に構成することにより、ヘッド部とシャンク部の接
合部の剛性を高めることが必要であることが明らかにな
った。
【0012】また、中ぐり加工時のびびり振動の抑制
は、ボーリングバーの固有振動数を上げる繊維強化複合
材を用いることが有効であることが明らかになってい
る。しかし、この繊維強化複合材は曲げ弾性率が低いの
で、切削抵抗に抗して切削チップを当接させるに必要な
静的な剛性を持つ必要がある。このため、繊維強化複合
材より静的な曲げ弾性率が高い弾性材からなる補剛部材
を備えることが好ましい。ヘッド部とシャンク部との結
合方法およびシャンク部の補剛部材と繊維強化複合材と
の組み合わせ方法を最適化することにより、ボーリング
バーの剛性を高めることができ、ボーリングバーの固有
振動数を上げることが可能であることを見い出した。本
発明は以上の知見により完成した。
は、ボーリングバーの固有振動数を上げる繊維強化複合
材を用いることが有効であることが明らかになってい
る。しかし、この繊維強化複合材は曲げ弾性率が低いの
で、切削抵抗に抗して切削チップを当接させるに必要な
静的な剛性を持つ必要がある。このため、繊維強化複合
材より静的な曲げ弾性率が高い弾性材からなる補剛部材
を備えることが好ましい。ヘッド部とシャンク部との結
合方法およびシャンク部の補剛部材と繊維強化複合材と
の組み合わせ方法を最適化することにより、ボーリング
バーの剛性を高めることができ、ボーリングバーの固有
振動数を上げることが可能であることを見い出した。本
発明は以上の知見により完成した。
【0013】本発明のうちで請求項1記載の発明は、軸
状のシャンク部の先端に切削チップを保持するヘッド部
を設けかつ前記シャンク部が繊維強化複合材からなる軸
状の本体と、この本体の長手方向断面に設けられ前記繊
維強化複合材よりも曲げ弾性率の高い弾性材からなる補
剛部材を備えてなるボーリングバーにおいて、前記ヘッ
ド部と前記補剛部材を一体に形成するとともに、前記補
剛部材の外周面に繊維強化複合材を積層したことを特徴
とするものである。ヘッド部と補剛部材を一体に形成す
るとともに、前記補剛部材の外周面に繊維強化複合材を
積層することによって、ヘッド部とシャンク部との接合
部の剛性を高めることができ、ヘッド部先端の変形を抑
制でき固有振動数を高めることができる。これにより、
ボーリングバーのびびり振動を抑制することができ、被
削材を精度よく効率的に加工することができる。
状のシャンク部の先端に切削チップを保持するヘッド部
を設けかつ前記シャンク部が繊維強化複合材からなる軸
状の本体と、この本体の長手方向断面に設けられ前記繊
維強化複合材よりも曲げ弾性率の高い弾性材からなる補
剛部材を備えてなるボーリングバーにおいて、前記ヘッ
ド部と前記補剛部材を一体に形成するとともに、前記補
剛部材の外周面に繊維強化複合材を積層したことを特徴
とするものである。ヘッド部と補剛部材を一体に形成す
るとともに、前記補剛部材の外周面に繊維強化複合材を
積層することによって、ヘッド部とシャンク部との接合
部の剛性を高めることができ、ヘッド部先端の変形を抑
制でき固有振動数を高めることができる。これにより、
ボーリングバーのびびり振動を抑制することができ、被
削材を精度よく効率的に加工することができる。
【0014】本発明で使用する繊維強化複合材に用いる
繊維には、石油ピッチ系炭素繊維石炭ピッチ系炭素繊
維、PAN系炭素繊維などを用いて良く、さらには高弾
性有機繊維、高弾性金属繊維、高弾性無機繊維などであ
っても良い。あるいはこれら強化繊維を混繊して使用し
ても良い。ただし、本発明の利用分野から鑑みてできる
だけ剛性の高い強化繊維を使用することが好ましい。
繊維には、石油ピッチ系炭素繊維石炭ピッチ系炭素繊
維、PAN系炭素繊維などを用いて良く、さらには高弾
性有機繊維、高弾性金属繊維、高弾性無機繊維などであ
っても良い。あるいはこれら強化繊維を混繊して使用し
ても良い。ただし、本発明の利用分野から鑑みてできる
だけ剛性の高い強化繊維を使用することが好ましい。
【0015】一方、繊維強化複合材に用いるマトリック
ス樹脂としては、エポシキ樹脂、ポリエステル樹脂、ア
クリル樹脂などの繊維強化複合材に適用される熱硬化樹
脂を用いる。さらに、これら繊維強化複合材に耐熱性、
耐衝撃性などの付加価値を付与するためや、成形性、経
済性の向上を図るために、樹脂組成中に各種フィラー、
可塑剤、離型剤、可とう性付与剤等を配合することが好
ましい。
ス樹脂としては、エポシキ樹脂、ポリエステル樹脂、ア
クリル樹脂などの繊維強化複合材に適用される熱硬化樹
脂を用いる。さらに、これら繊維強化複合材に耐熱性、
耐衝撃性などの付加価値を付与するためや、成形性、経
済性の向上を図るために、樹脂組成中に各種フィラー、
可塑剤、離型剤、可とう性付与剤等を配合することが好
ましい。
【0016】補剛部材には、鋼材、合金鋼材、アルミ合
金材、その他の金属材を用いて良い。補剛部材には、繊
維強化複合材よりも曲げ弾性率が高くて、高剛性の弾性
材料であればよく、更には金属材に限らず超硬合金、サ
ーメット等を用途により用いることができる。
金材、その他の金属材を用いて良い。補剛部材には、繊
維強化複合材よりも曲げ弾性率が高くて、高剛性の弾性
材料であればよく、更には金属材に限らず超硬合金、サ
ーメット等を用途により用いることができる。
【0017】また、本発明のボーリングバーはボーリン
グバーのL/Dを7以上で用いることが好ましい。L/
Dが7以上で、従来のボーリングバーよりびびり振動の
抑制効果が大きい。さらに、ボーリングバーのL/Dを
7〜9の範囲で用いることがより好ましい。L/Dが9
を越えると、びびり振動が生じ易くなる。
グバーのL/Dを7以上で用いることが好ましい。L/
Dが7以上で、従来のボーリングバーよりびびり振動の
抑制効果が大きい。さらに、ボーリングバーのL/Dを
7〜9の範囲で用いることがより好ましい。L/Dが9
を越えると、びびり振動が生じ易くなる。
【0018】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の発明のヘッド部と補剛部材を削り出し法又は塑性加
工法により一体に形成することを特徴とする。ヘッド部
と補剛部材を一体に形成するための削り出し法には、切
削加工や研削加工が用いられる。塑性加工法には、冷間
鍛造や熱間鍛造等の方法だけでなく、用途に応じて、粉
末冶金法も用いることができる。
載の発明のヘッド部と補剛部材を削り出し法又は塑性加
工法により一体に形成することを特徴とする。ヘッド部
と補剛部材を一体に形成するための削り出し法には、切
削加工や研削加工が用いられる。塑性加工法には、冷間
鍛造や熱間鍛造等の方法だけでなく、用途に応じて、粉
末冶金法も用いることができる。
【0019】また、請求項3記載の発明は、請求項1記
載の発明のヘッド部と補剛部材を溶接法又はろう付け法
により一体に形成することを特徴とする。溶接法により
ヘッド部と補剛部材を一体に形成することが好ましい。
溶接法を用いることにより、ヘッド部と補剛部材との接
合部が溶着され、この接合部の剛性がより高くなる。
載の発明のヘッド部と補剛部材を溶接法又はろう付け法
により一体に形成することを特徴とする。溶接法により
ヘッド部と補剛部材を一体に形成することが好ましい。
溶接法を用いることにより、ヘッド部と補剛部材との接
合部が溶着され、この接合部の剛性がより高くなる。
【0020】また、請求項4記載の発明は、請求項1乃
至3記載の発明の補剛部材が平板形状で、かつその幅方
向を切削時の主分力方向に配向させることを特徴とす
る。補剛部材の幅方向を切削時の主分力方向に配向させ
ることによって、切削時の主分力方向に対する剛性を効
果的に高めることができる。また、ボーリングバーの外
周面に前記補剛部材の両側端面を露出させることが好ま
しい。切削時においてシャンク部を固定するクランプ治
具との接触部が、クランプ治具と補剛部材とを接触させ
ることにより、このクランプ治具による固定を確実に
し、剛性を高めることができる。
至3記載の発明の補剛部材が平板形状で、かつその幅方
向を切削時の主分力方向に配向させることを特徴とす
る。補剛部材の幅方向を切削時の主分力方向に配向させ
ることによって、切削時の主分力方向に対する剛性を効
果的に高めることができる。また、ボーリングバーの外
周面に前記補剛部材の両側端面を露出させることが好ま
しい。切削時においてシャンク部を固定するクランプ治
具との接触部が、クランプ治具と補剛部材とを接触させ
ることにより、このクランプ治具による固定を確実に
し、剛性を高めることができる。
【0021】また、請求項5記載の発明は、請求項1乃
至3記載の発明の補剛部材の断面が平板を交差させた十
の字形状で、かつ十の字形状のそれぞれの幅方向が切削
時の主分力方向と背分力方向にそれぞれ配向させること
を特徴とする。補剛部材の断面十の字形状のそれぞれの
幅方向を切削時の主分力方向と背分力方向にそれぞれ配
向させることによって、切削時の主分力方向および背分
力方向に対する剛性を効果的に高めると共に、たわみの
発生をより効果的に抑制することができる。また、ボー
リングバーの外周面に前記補剛部材の端面を露出させる
ことが好ましい。切削本体の外周面に両側端面を露出さ
せることが好ましい。
至3記載の発明の補剛部材の断面が平板を交差させた十
の字形状で、かつ十の字形状のそれぞれの幅方向が切削
時の主分力方向と背分力方向にそれぞれ配向させること
を特徴とする。補剛部材の断面十の字形状のそれぞれの
幅方向を切削時の主分力方向と背分力方向にそれぞれ配
向させることによって、切削時の主分力方向および背分
力方向に対する剛性を効果的に高めると共に、たわみの
発生をより効果的に抑制することができる。また、ボー
リングバーの外周面に前記補剛部材の端面を露出させる
ことが好ましい。切削本体の外周面に両側端面を露出さ
せることが好ましい。
【0022】また、請求項6記載の発明は、請求項1乃
至5記載の発明のシャンク部の外周に、繊維強化複合材
よりも曲げ弾性率の高い弾性材からなる被覆層を備える
ことを特徴とする。シャンク部の外周に曲げ弾性率の高
い弾性材からなる被覆層を備えることによって、繊維強
化複合材のマトリックス材の剪断変形を断面方向円周上
で拘束することにより、ボーリングバーの剛性を高める
ことができる。また、クランプ治具による固定を確実な
ものとすることができる。
至5記載の発明のシャンク部の外周に、繊維強化複合材
よりも曲げ弾性率の高い弾性材からなる被覆層を備える
ことを特徴とする。シャンク部の外周に曲げ弾性率の高
い弾性材からなる被覆層を備えることによって、繊維強
化複合材のマトリックス材の剪断変形を断面方向円周上
で拘束することにより、ボーリングバーの剛性を高める
ことができる。また、クランプ治具による固定を確実な
ものとすることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】本発明の実施例について、以下に
図面を参照して説明する。図1は本発明の第1実施例の
ボーリングバーの構成を示す図面であって、図(a)は
一部破断側面図、図(b)は図(a)のA−A断面図で
ある。
図面を参照して説明する。図1は本発明の第1実施例の
ボーリングバーの構成を示す図面であって、図(a)は
一部破断側面図、図(b)は図(a)のA−A断面図で
ある。
【0024】図1に示す第1実施例のボーリングバー
は、軸状のシャンク部3の先端に切削チップ1を保持す
るヘッド部2を設けてなる。前記ヘッド部2と補剛部材
(十の字状芯材)4を一体に形成されるとともに、前記
十の字状芯材4の外周面に繊維強化複合材7を積層され
ている。
は、軸状のシャンク部3の先端に切削チップ1を保持す
るヘッド部2を設けてなる。前記ヘッド部2と補剛部材
(十の字状芯材)4を一体に形成されるとともに、前記
十の字状芯材4の外周面に繊維強化複合材7を積層され
ている。
【0025】本発明の第1実施例のボーリングバーの製
造過程を以下に示す。板厚1.5mmのJIS S45
C鋼板を組み合わせて溶接により、外径が16mmの十
の字状芯材4を製作した。また、JIS S45Cの丸
棒からヘッド部を製作し、このヘッド部に、十の字状の
溝を加工した。この十の字状の溝に前記十の字状芯材4
を挿入して溶接し、ヘッド部2と十の字状芯材4を一体
に形成したボーリングバー本体を製作した。前記十の字
状芯材4は、丸棒を断面形状が十の字状芯材4になるよ
うに切削して製作してもよい。溶接の替わりに、ろう付
けによりヘッド部2と十の字状芯材4を一体に形成して
も良い。
造過程を以下に示す。板厚1.5mmのJIS S45
C鋼板を組み合わせて溶接により、外径が16mmの十
の字状芯材4を製作した。また、JIS S45Cの丸
棒からヘッド部を製作し、このヘッド部に、十の字状の
溝を加工した。この十の字状の溝に前記十の字状芯材4
を挿入して溶接し、ヘッド部2と十の字状芯材4を一体
に形成したボーリングバー本体を製作した。前記十の字
状芯材4は、丸棒を断面形状が十の字状芯材4になるよ
うに切削して製作してもよい。溶接の替わりに、ろう付
けによりヘッド部2と十の字状芯材4を一体に形成して
も良い。
【0026】本発明の第1実施例では、プルトルージョ
ン法により連続的に断面形状が1/4円に分割された扇
状形状の長尺軸状の炭素繊維強化プラスチックのロッド
を成形した。このロッドを所定の長さに切断し、これら
4本を前記ヘッド部2の十の字状芯材4に接着すること
により、本発明の第1実施例のボーリングバーを製作し
た。また、本実施例のボーリングバーの外周面に十の字
状芯材4の端面を露出させた。
ン法により連続的に断面形状が1/4円に分割された扇
状形状の長尺軸状の炭素繊維強化プラスチックのロッド
を成形した。このロッドを所定の長さに切断し、これら
4本を前記ヘッド部2の十の字状芯材4に接着すること
により、本発明の第1実施例のボーリングバーを製作し
た。また、本実施例のボーリングバーの外周面に十の字
状芯材4の端面を露出させた。
【0027】炭素繊維強化プラスチックは強化繊維とし
て石油ピッチ系炭素繊維(縦弾性率686GPa:70
000kgf/mm2 )を用い、マトリックスとして、
エポキシ樹脂を用いた。このエポキシ樹脂には、例えば
エポシキ樹脂「エピコート871(エポキシ当量43
0)」(油化シェルエポキシ社製)に硬化剤として酸無
水物「エピクロンB570」(大日本インキ社製)およ
びイミゾール「エピキュアEMI−24」(油化シェル
エポキシ社製)を100:27:2.8の割合で混合し
たものを用いた。
て石油ピッチ系炭素繊維(縦弾性率686GPa:70
000kgf/mm2 )を用い、マトリックスとして、
エポキシ樹脂を用いた。このエポキシ樹脂には、例えば
エポシキ樹脂「エピコート871(エポキシ当量43
0)」(油化シェルエポキシ社製)に硬化剤として酸無
水物「エピクロンB570」(大日本インキ社製)およ
びイミゾール「エピキュアEMI−24」(油化シェル
エポキシ社製)を100:27:2.8の割合で混合し
たものを用いた。
【0028】プルトルージョン成形において、直径16
mm円の径方向に芯金厚さ1.5mmを除いて1/4分
割された扇状形状(半径7.25mm、曲率半径8m
m)をを断面とする長さ約80cmのキャビテイを有す
る温調機付きの加熱型に、所定の炭素繊維強化プラスチ
ックロッドの繊維体積含有率(Vf)が60%となるよ
うに所定本数束ねられた炭素繊維を型の直前の樹脂槽内
で樹脂を含浸させた後、通し、処理温度:180℃、引
抜速度:0.1m/minの条件で樹脂を硬化させなが
ら連続的に引き抜くことで前記炭素繊維強化プラスチッ
クを得た。
mm円の径方向に芯金厚さ1.5mmを除いて1/4分
割された扇状形状(半径7.25mm、曲率半径8m
m)をを断面とする長さ約80cmのキャビテイを有す
る温調機付きの加熱型に、所定の炭素繊維強化プラスチ
ックロッドの繊維体積含有率(Vf)が60%となるよ
うに所定本数束ねられた炭素繊維を型の直前の樹脂槽内
で樹脂を含浸させた後、通し、処理温度:180℃、引
抜速度:0.1m/minの条件で樹脂を硬化させなが
ら連続的に引き抜くことで前記炭素繊維強化プラスチッ
クを得た。
【0029】この炭素繊維強化プラスチックのロッドの
十の字状芯材への接着に際しては2液反応型エポキシ接
着剤を用い、常温で8時間静置することで固着させた。
十の字状芯材への接着に際しては2液反応型エポキシ接
着剤を用い、常温で8時間静置することで固着させた。
【0030】本実施例では、プルトルージョン成形法に
より得た炭素繊維強化プラスチックのロッドを十の字状
芯材に外部から接着することにより行ったが、プルトル
ージョン成形に限らず、予め樹脂の含浸させた一方向プ
リプレグをローリング法等により十の字状芯材に直接ま
たは別個に形成し、その後オートクレーブ等で加圧・硬
化させる方法や、十の字状芯材上にフィラメントワイン
ディング法により炭素繊維強化プラスチック層を成形さ
せる方法等を採用しても良い。また、これら成形方法を
組み合わせた成形方法を適用しても良い。
より得た炭素繊維強化プラスチックのロッドを十の字状
芯材に外部から接着することにより行ったが、プルトル
ージョン成形に限らず、予め樹脂の含浸させた一方向プ
リプレグをローリング法等により十の字状芯材に直接ま
たは別個に形成し、その後オートクレーブ等で加圧・硬
化させる方法や、十の字状芯材上にフィラメントワイン
ディング法により炭素繊維強化プラスチック層を成形さ
せる方法等を採用しても良い。また、これら成形方法を
組み合わせた成形方法を適用しても良い。
【0031】本発明の炭素繊維強化プラスチック製ボー
リングバー(CFRP「本発明」)を用いて打撃試験を
行った。比較のために、従来例として炭素繊維強化プラ
スチック製ボーリングバー(CFRP「従来例」)、超
硬合金単体のシャンク部を有する超硬合金製ボーリング
バー(超硬合金)および炭素鋼(JIS S45C)単
体のシャンク部を有するS45C製ボーリングバー(S
45C)を用いて打撃試験を行った。打撃試験条件は、
直径D:16mm,突き出し長さL:96mm(L/
D:6)で固定した状態で、それぞれのボーリングバー
の固有振動数を測定した。測定方法は、切削チップ先端
に加速度センサを取付け、前記切削チップの先端を曲げ
方向に打撃することによって得られる自由振動波形の信
号からFFT(小野測器CF350)を用いて曲げ1次
の固有振動数を求めた。この固有振動数の測定結果を表
1に示す。
リングバー(CFRP「本発明」)を用いて打撃試験を
行った。比較のために、従来例として炭素繊維強化プラ
スチック製ボーリングバー(CFRP「従来例」)、超
硬合金単体のシャンク部を有する超硬合金製ボーリング
バー(超硬合金)および炭素鋼(JIS S45C)単
体のシャンク部を有するS45C製ボーリングバー(S
45C)を用いて打撃試験を行った。打撃試験条件は、
直径D:16mm,突き出し長さL:96mm(L/
D:6)で固定した状態で、それぞれのボーリングバー
の固有振動数を測定した。測定方法は、切削チップ先端
に加速度センサを取付け、前記切削チップの先端を曲げ
方向に打撃することによって得られる自由振動波形の信
号からFFT(小野測器CF350)を用いて曲げ1次
の固有振動数を求めた。この固有振動数の測定結果を表
1に示す。
【0032】
【表1】
【0033】本発明の炭素繊維強化プラスチック製ボー
リングバーは従来の炭素繊維強化プラスチック製ボーリ
ングバーより、固有振動数を1800から1900Hz
に高めることができた。ヘッド部と補剛部材を一体に形
成するとともに、前記補剛部材の外周面に繊維強化複合
材を積層することにより、ヘッド部とシャンク部との接
合部の剛性を高めることができ、固有振動数を高めるこ
とができたものである。さらにヘッド部先端の変形を抑
制することができた。
リングバーは従来の炭素繊維強化プラスチック製ボーリ
ングバーより、固有振動数を1800から1900Hz
に高めることができた。ヘッド部と補剛部材を一体に形
成するとともに、前記補剛部材の外周面に繊維強化複合
材を積層することにより、ヘッド部とシャンク部との接
合部の剛性を高めることができ、固有振動数を高めるこ
とができたものである。さらにヘッド部先端の変形を抑
制することができた。
【0034】次に、前記ボーリングバーにコーティング
超硬合金製の切削チップを取り付け、突き出し長さ11
2mm(L/D:7)で固定した状態で,それぞれのボ
ーリングバーについて中ぐり加工試験を行った。試験条
件は,被削材:JIS S45C、切削速度:150m
/min、切り込み:0.1mm、送り:0.1mm/
revである。中ぐり加工を行った時の振動加速度を測
定した。この測定結果を図5に示す。本発明の炭素繊維
強化プラスチック製ボーリングバーはびびり振動を起こ
していなかったが、他のボーリングバーはいずれもびび
り振動を起した。なお、超硬合金製ボーリングバーおよ
びS45C製ボーリングバーは、従来の炭素繊維強化プ
ラスチック製ボーリングバーよりさらに大きなびびり振
動を起こしている。
超硬合金製の切削チップを取り付け、突き出し長さ11
2mm(L/D:7)で固定した状態で,それぞれのボ
ーリングバーについて中ぐり加工試験を行った。試験条
件は,被削材:JIS S45C、切削速度:150m
/min、切り込み:0.1mm、送り:0.1mm/
revである。中ぐり加工を行った時の振動加速度を測
定した。この測定結果を図5に示す。本発明の炭素繊維
強化プラスチック製ボーリングバーはびびり振動を起こ
していなかったが、他のボーリングバーはいずれもびび
り振動を起した。なお、超硬合金製ボーリングバーおよ
びS45C製ボーリングバーは、従来の炭素繊維強化プ
ラスチック製ボーリングバーよりさらに大きなびびり振
動を起こしている。
【0035】この時の本発明の炭素繊維強化プラスチッ
ク製ボーリングバーの切削試験中の変形図を図8に示
す。ヘッド部とシャンク部の接合部の剛性が向上し、接
合部での折れ曲がりが無く、変形は連続しており、チッ
プ先端の変動が抑制され、すくい角の変動が減少してい
る。図9に示される、従来の炭素繊維強化プラスチック
製ボーリングバーと比較して著しい改善を示している。
ク製ボーリングバーの切削試験中の変形図を図8に示
す。ヘッド部とシャンク部の接合部の剛性が向上し、接
合部での折れ曲がりが無く、変形は連続しており、チッ
プ先端の変動が抑制され、すくい角の変動が減少してい
る。図9に示される、従来の炭素繊維強化プラスチック
製ボーリングバーと比較して著しい改善を示している。
【0036】次ぎに、この時に得られた被削材の表面粗
さの測定結果を図6に示す。本発明の炭素繊維強化プラ
スチック製ボーリングバーは従来の炭素繊維強化プラス
チック製ボーリングバーに比べて、被削材の表面粗さが
著しく改善されている。なお、超硬合金製ボーリングバ
ーおよびS45C製ボーリングバーはこれらの結果よ
り、被削材の表面粗さがさらに悪化している。
さの測定結果を図6に示す。本発明の炭素繊維強化プラ
スチック製ボーリングバーは従来の炭素繊維強化プラス
チック製ボーリングバーに比べて、被削材の表面粗さが
著しく改善されている。なお、超硬合金製ボーリングバ
ーおよびS45C製ボーリングバーはこれらの結果よ
り、被削材の表面粗さがさらに悪化している。
【0037】突き出し長さLとボーリングバーの外径D
との比L/Dを変化させた中ぐり切削試験の結果から得
られた各例のボーリングバーのびびり振動に対する限界
突き出し量L/Dを、表2に整理した。本発明の炭素繊
維強化プラスチック製ボーリングバーの限界突き出し量
L/Dは7〜9の範囲まで向上し、この範囲までびびり
振動が発生が抑制され、被削材の表面粗さが著しく改善
される。さらに、中ぐり加工によりえられた穴にの円筒
度も向上した。なお、従来の炭素繊維強化プラスチック
製ボーリングバーの限界突き出し量L/Dは6〜7の範
囲になるが、L/Dが7になると、前述の中ぐり加工試
験の結果(図5)に示されるように、びびり振動を生じ
るようになり、被削材の表面粗さが悪化する。このよう
に、本発明のボーリングバーはL/Dを7以上で従来の
ボーリングバーに比べて、優れた中ぐり加工性能を示
す。
との比L/Dを変化させた中ぐり切削試験の結果から得
られた各例のボーリングバーのびびり振動に対する限界
突き出し量L/Dを、表2に整理した。本発明の炭素繊
維強化プラスチック製ボーリングバーの限界突き出し量
L/Dは7〜9の範囲まで向上し、この範囲までびびり
振動が発生が抑制され、被削材の表面粗さが著しく改善
される。さらに、中ぐり加工によりえられた穴にの円筒
度も向上した。なお、従来の炭素繊維強化プラスチック
製ボーリングバーの限界突き出し量L/Dは6〜7の範
囲になるが、L/Dが7になると、前述の中ぐり加工試
験の結果(図5)に示されるように、びびり振動を生じ
るようになり、被削材の表面粗さが悪化する。このよう
に、本発明のボーリングバーはL/Dを7以上で従来の
ボーリングバーに比べて、優れた中ぐり加工性能を示
す。
【0038】
【表2】
【0039】さらに、本発明の炭素繊維強化プラスチッ
ク製ボーリングバーおよび超硬合金製ボーリングバーに
コーティング超硬合金製のバイトを取り付け、突き出し
量104mm(L/D:6.5)で固定した状態で、中
ぐり加工試験を行った。試験条件は、被削材:JIS
S45C、切削速度:300m/min、切り込み:
0.1mm、送り:0.1mm/revである。中ぐり
加工を行った時の振動加速度を測定した。本発明の炭素
繊維強化プラスチック製ボーリングバーはびびり振動を
起こしていなかったが、超硬合金製ボーリングバーはび
びり振動を起した。この時の被削材の表面粗さの測定結
果を図7に示す。本発明の炭素繊維強化プラスチック製
ボーリングバーは従来の炭素繊維強化プラスチック製ボ
ーリングバーや超硬合金製ボーリングバーに比べて、被
削材の表面粗さが著しく改善されている。本発明の炭素
繊維強化プラスチック製ボーリングバーは切削速度を1
50m/minから300m/minまで速くしても、
びびり振動を生じないで、優れた性能を発揮することを
確認した。
ク製ボーリングバーおよび超硬合金製ボーリングバーに
コーティング超硬合金製のバイトを取り付け、突き出し
量104mm(L/D:6.5)で固定した状態で、中
ぐり加工試験を行った。試験条件は、被削材:JIS
S45C、切削速度:300m/min、切り込み:
0.1mm、送り:0.1mm/revである。中ぐり
加工を行った時の振動加速度を測定した。本発明の炭素
繊維強化プラスチック製ボーリングバーはびびり振動を
起こしていなかったが、超硬合金製ボーリングバーはび
びり振動を起した。この時の被削材の表面粗さの測定結
果を図7に示す。本発明の炭素繊維強化プラスチック製
ボーリングバーは従来の炭素繊維強化プラスチック製ボ
ーリングバーや超硬合金製ボーリングバーに比べて、被
削材の表面粗さが著しく改善されている。本発明の炭素
繊維強化プラスチック製ボーリングバーは切削速度を1
50m/minから300m/minまで速くしても、
びびり振動を生じないで、優れた性能を発揮することを
確認した。
【0040】以上述べたように、ヘッド部と補剛部材と
を一体構造にし、シャンク部との結合を強固にすること
によってヘッド先端の変形を抑制し、固有振動数を向上
させた結果、びびり振動を効果的に抑制することがで
き、さらにヘッド部先端の変形を抑制することができ
た。
を一体構造にし、シャンク部との結合を強固にすること
によってヘッド先端の変形を抑制し、固有振動数を向上
させた結果、びびり振動を効果的に抑制することがで
き、さらにヘッド部先端の変形を抑制することができ
た。
【0041】図2に示す第2実施例のボーリングバー
は、軸状のシャンク部3の先端に切削チップ1を保持す
るヘッド部2を設けてなる。前記ヘッド部2と補剛部材
(一の字状芯材)5を一体に形成されるとともに、前記
一の字状芯材5の外周面に繊維強化複合材7を積層され
ている。補剛部材の幅方向を切削時の主分力方向に配向
させることによって、切削時の主分力方向に対する剛性
を効果的に高めることにより、びびり振動を抑制でき
た。
は、軸状のシャンク部3の先端に切削チップ1を保持す
るヘッド部2を設けてなる。前記ヘッド部2と補剛部材
(一の字状芯材)5を一体に形成されるとともに、前記
一の字状芯材5の外周面に繊維強化複合材7を積層され
ている。補剛部材の幅方向を切削時の主分力方向に配向
させることによって、切削時の主分力方向に対する剛性
を効果的に高めることにより、びびり振動を抑制でき
た。
【0042】図3に示す第3実施例のボーリングバー
は、補剛部材が円断面芯材6の場合である。ヘッド部2
に円形状の座ぐりを入れ、円断面芯材6をヘッド部2に
挿入し、その後溶接もしくはろう付けする。次に、プル
トルージョン成形により連続的に断面形状が1/2円で
ある扇形の長尺軸状の炭素繊維強化プラスチックロッド
を形成した。これを所定の長さに切断後、これら2本を
ヘッド部2の接合された円断面芯材6に接着することに
より、前記構成のボーリングバー製造した。この繊維強
化複合材層7をクランプ部9まで配設することにより、
中ぐり加工条件が過酷になっても、繊維強化複合材層7
によるびびり振動抑制効果が維持できた。
は、補剛部材が円断面芯材6の場合である。ヘッド部2
に円形状の座ぐりを入れ、円断面芯材6をヘッド部2に
挿入し、その後溶接もしくはろう付けする。次に、プル
トルージョン成形により連続的に断面形状が1/2円で
ある扇形の長尺軸状の炭素繊維強化プラスチックロッド
を形成した。これを所定の長さに切断後、これら2本を
ヘッド部2の接合された円断面芯材6に接着することに
より、前記構成のボーリングバー製造した。この繊維強
化複合材層7をクランプ部9まで配設することにより、
中ぐり加工条件が過酷になっても、繊維強化複合材層7
によるびびり振動抑制効果が維持できた。
【0043】図4に示す第4実施例のボーリングバー
は、外周上にS45Cを代表する高弾性層8を有するシ
ャンク部3を有する。予め、所定肉厚の金属管(金属被
覆層8)内に十の字芯材4を挿入したシャンク部3を製
作する。この十の字芯材4はヘッド部2に溶接又はろう
付けされる。次に、炭素繊維を所定本数束ねてなるロー
ビングにエポキシ樹脂を含浸させた後、これを前記シャ
ンク部3のそれぞれの穴に、圧入する。その後、これを
オーブン内において所定温度・時間で加熱して、内部の
樹脂を硬化させることで、炭素繊維強化プラスチックの
外周を金属材で被覆してなるシャンク部3を形成する。
そして、この金属被覆層8にヘッド部2を溶接もしくは
ろう付けすることによりボーリングバーを製造した。シ
ャンク部3の外周に曲げ弾性率の高い弾性材からなる金
属被覆層8を備えることによって、繊維強化複合材のマ
トリック材の剪断変形を断面方向円周上で拘束すること
により、ボーリングバーの剛性を高めることができた。
補剛部材が円断面芯材の場合も、同様の方法で製造で
き、同様のびびり振動抑制効果を有する。
は、外周上にS45Cを代表する高弾性層8を有するシ
ャンク部3を有する。予め、所定肉厚の金属管(金属被
覆層8)内に十の字芯材4を挿入したシャンク部3を製
作する。この十の字芯材4はヘッド部2に溶接又はろう
付けされる。次に、炭素繊維を所定本数束ねてなるロー
ビングにエポキシ樹脂を含浸させた後、これを前記シャ
ンク部3のそれぞれの穴に、圧入する。その後、これを
オーブン内において所定温度・時間で加熱して、内部の
樹脂を硬化させることで、炭素繊維強化プラスチックの
外周を金属材で被覆してなるシャンク部3を形成する。
そして、この金属被覆層8にヘッド部2を溶接もしくは
ろう付けすることによりボーリングバーを製造した。シ
ャンク部3の外周に曲げ弾性率の高い弾性材からなる金
属被覆層8を備えることによって、繊維強化複合材のマ
トリック材の剪断変形を断面方向円周上で拘束すること
により、ボーリングバーの剛性を高めることができた。
補剛部材が円断面芯材の場合も、同様の方法で製造で
き、同様のびびり振動抑制効果を有する。
【0044】
【発明の効果】以上の説明したように、本発明のボーリ
ングバーは、曲げ弾性率の高い弾性体を補剛部材に用
い、この補剛部材とヘッド部を一体に形成し、前記補剛
部材の外周面に繊維強化複合材をクラップ部まで積層す
ることにより、高剛性を確保でき、繊維強化複合材層に
よるびびり振動抑制効果が維持できた。この結果、L/
Dをより大きくした場合や、中ぐり加工条件をより厳し
くした場合でも、びびり振動を起こすこと無く、被削材
の表面粗度や加工精度を良好に中ぐり切削を行うことが
できる効果を有する。
ングバーは、曲げ弾性率の高い弾性体を補剛部材に用
い、この補剛部材とヘッド部を一体に形成し、前記補剛
部材の外周面に繊維強化複合材をクラップ部まで積層す
ることにより、高剛性を確保でき、繊維強化複合材層に
よるびびり振動抑制効果が維持できた。この結果、L/
Dをより大きくした場合や、中ぐり加工条件をより厳し
くした場合でも、びびり振動を起こすこと無く、被削材
の表面粗度や加工精度を良好に中ぐり切削を行うことが
できる効果を有する。
【図1】本発明のボーリングバーの第1実施例(十の字
芯材)の構成を示す図面であって、図(a)は一部破断
側面図、図(b)は図(a)のA−A断面図である。
芯材)の構成を示す図面であって、図(a)は一部破断
側面図、図(b)は図(a)のA−A断面図である。
【図2】本発明のボーリングバーの第2実施例(一の字
芯材)の構成を示す図面であって、図(a)は一部破断
側面図、図(b)は図(a)のA−A断面図である。
芯材)の構成を示す図面であって、図(a)は一部破断
側面図、図(b)は図(a)のA−A断面図である。
【図3】本発明のボーリングバーの第3実施例(円断面
芯材)の構成を示す図面であって、図(a)は一部破断
側面図、図(b)は図(a)のA−A断面図である。
芯材)の構成を示す図面であって、図(a)は一部破断
側面図、図(b)は図(a)のA−A断面図である。
【図4】本発明のボーリングバーの第4実施例(十の字
芯材)とシャンク部周上に金属被覆)の構成を示す図面
であって、図(a)は一部破断側面図、図(b)は図
(a)のA−A断面図である。
芯材)とシャンク部周上に金属被覆)の構成を示す図面
であって、図(a)は一部破断側面図、図(b)は図
(a)のA−A断面図である。
【図5】本発明のボーリングバーの第1実施例の切削試
験結果(びびり振動測定結果)であって、図(a)は本
発明、図(b)は比較例(従来の炭素繊維強化プラスチ
ック製ボーリングバー)である。
験結果(びびり振動測定結果)であって、図(a)は本
発明、図(b)は比較例(従来の炭素繊維強化プラスチ
ック製ボーリングバー)である。
【図6】本発明のボーリングバーの第1実施例の切削試
験結果(表面粗さ測定結果)であって、図(a)は本発
明、図(b)は比較例(従来の炭素繊維強化プラスチッ
ク製ボーリングバー)である。
験結果(表面粗さ測定結果)であって、図(a)は本発
明、図(b)は比較例(従来の炭素繊維強化プラスチッ
ク製ボーリングバー)である。
【図7】本発明のボーリングバーの第1実施例の別の切
削試験結果(表面粗さ測定結果)であって、図(a)は
本発明、図(b)は比較例(従来の炭素繊維強化プラス
チック製ボーリングバー)、図(c)は比較例(超硬合
金製ボーリングバー)である。
削試験結果(表面粗さ測定結果)であって、図(a)は
本発明、図(b)は比較例(従来の炭素繊維強化プラス
チック製ボーリングバー)、図(c)は比較例(超硬合
金製ボーリングバー)である。
【図8】本発明の切削時の変形図である。
【図9】従来の炭素繊維強化プラスチック製ボーリング
バーの切削時の変形図である。
バーの切削時の変形図である。
【図10】従来の炭素繊維強化プラスチック製ボーリン
グバーの構成図である。
グバーの構成図である。
【図11】従来の繊維強化複合材を用いたボーリングバ
ーの構成を示す一部破断側面である。
ーの構成を示す一部破断側面である。
1 切削チップ 2 ヘッド部 3 シャンク部 4 十の字芯材(補剛部材) 5 一の字芯材(補剛部材) 6 円断面芯材(補剛部材) 7 炭素繊維強化プラスチック 8 金属被覆層 9 クランプ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 尚博 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合研究所地区内 (72)発明者 小泉 孝之 兵庫県宝塚市仁川北1丁目1の17 (72)発明者 藤井 透 京都府京都市左京区岩倉花園町541−110
Claims (6)
- 【請求項1】 軸状のシャンク部の先端に切削チップを
保持するヘッド部を設け、かつ前記シャンク部が繊維強
化複合材からなる軸状の本体と、この本体の長手方向断
面に設けられ前記繊維強化複合材よりも曲げ弾性率の高
い弾性材からなる補剛部材を備えてなるボーリングバー
において、 前記ヘッド部と前記補剛部材を一体に形成するととも
に、前記補剛部材の外周面に繊維強化複合材を積層した
ことを特徴とするボーリングバー。 - 【請求項2】 前記ヘッド部と前記補剛部材を削り出し
法又は塑性加工法により一体に形成されていることを特
徴とする請求項1記載のボーリングバー。 - 【請求項3】 前記ヘッド部と前記補剛部材を溶接法ま
たはろう付け法により一体に形成されていることを特徴
とする請求項1記載のボーリングバー。 - 【請求項4】 前記補剛部材が平板形状であり、かつそ
の幅方向が切削時の主分力方向に配向されていることを
特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のボーリン
グバー。 - 【請求項5】 前記補剛部材の断面が平板を交差させた
十の字形状であり、かつ十の字形状のそれぞれの幅方向
が切削時の主分力方向と背分力方向にそれぞれ配向され
ていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記
載のボーリングバー。 - 【請求項6】 前記シャンク部の外周に、前記繊維強化
複合材よりも曲げ弾性率の高い弾性材からなる被覆層を
備えてなることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか
に記載のボーリングバー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9539196A JPH09277106A (ja) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | ボーリングバー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9539196A JPH09277106A (ja) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | ボーリングバー |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09277106A true JPH09277106A (ja) | 1997-10-28 |
Family
ID=14136357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9539196A Withdrawn JPH09277106A (ja) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | ボーリングバー |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09277106A (ja) |
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