JPS59232703A - トレパニングツ−ル - Google Patents

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】 この発明は、穴の精度の向上を図ることができるトレパ
ニングツールに関する。

従来のトレパニングツールとしては、第１図および第２
図に示すものが知られている。すなわち、コノトレパニ
ングツールは、ツール本体１の先端部を筒状部１ａとす
るとともに、ツール本体１の外周部に３つの切屑排出溝
２を形成し、各切屑排出溝２の回転方向を向く壁面にカ
ートリッジ３を着脱自在に取り付け、さらに各カートリ
ッジ３の先端部にそれぞれ切刃チップ４ａｓ４ｂ）４ａ
を取り付けてなるものである。この場合、各切刃チツブ
４　ａ　ｓ　４　ｂ　−４ｃは、周方向に等間隔をもっ
て配置されるとともに、第３図に示すように、回転軌跡
において互の端部が重なるようにして径方向へずらして
配置されている。そして、これによって切削荷重の軽減
を図るとともに、切屑の幅を狭くしてその排出性の向上
を図っている。

しかしながら、このようなトレバニングツールにおいて
は、明けた穴の精度が悪く、特に穴の直径がトレパニン
グツールの直径より大きくなってしまうという欠点があ
った。

この考案は、上記欠点を解消するためになされたもので
、穴の精度の向上を図ることができるトレパニングツー
ルを提供することを目的とする。

この発明の出発点は、穴明は精度を悪化させている原因
の追求にある。その追求によると、各切刃チップに作用
する背分力の合力によってツール本体が曲げられ、この
ため穴の直径が拡大することが判った。この点について
前述したトレノ（ニングツールに基づいてさらに詳しく
説明すると、各切刃チップ４１Ｌｓ４ｂｓ４ｃに作用す
る切削力は、ソール本体工の軸線方向に作用する送り分
力と、ツール本体１の周方向に作用する主分力と、ツー
ル本体１の径方向に作用する背分力とに分けることがで
きる。これらのうち、送シ分力については、それが過大
である場合を除き、ツール本体１を曲げるような力とは
ならない。また、第４図に示すように、各切刃チップ４
　ｔｂｓ　４　ｂｘ　４　ｃにそれぞれ作用する主分力
ｐａＳＰｂ、Ｐｃは、ツール本体１を捩ろうとする力で
あり、これもツール本体ｌを曲げる力とはならない。

一方、背分力は主として被削物による切刃チップに対す
る径方向への押圧力によって生じるものでアシ、切刃チ
ップ４ａには内側向きの背分力Ｆａが作用し、切刃ブー
ツブ４Ｃには外側向きの背分力Ｆａが作用する。これら
背分力Ｆａ、Ｆａ！′ｉ合力Ｆｔとなり、この合力Ｂ’
ｔによってツール本体１が曲げられ、このため穴の精度
が悪化するのである。なお、切刃チップ４ｂにおいては
、被削物と接触する部分が内側と外側とで対称に外って
いるから１背分力が作用することはない。

このような追求を踏まえ、この発明では切刃チップを、
各切刃チップに作用する背分力が互いにほぼ打ち消す合
うように配置することによシ、ツール本体が曲げられる
のを防止して穴の精度の向上を図るようにした。

以下、との発明の数種の実施例を説明することにより、
この発明を明らかにする。

まず、第５図ないし第７図に示す一実施例について説明
する。なお、第５図はこの発明に係るトレバニングツー
ルの一部省略縦断側面図、第６図はその底面図、第７図
はツール本体の軸線を含む平面上における切刃チップの
回転軌跡を示す図である。これらの図において、符号１
１はツール本体である。このツール本体１１の先端部は
筒状部１１１Ｌとされ、またその外周部には先端から後
端側へ向かって延在する切屑排出溝１２が４箇所形成さ
れている。名切屑排出溝１２の回転方向を向く壁面の先
端部には、カートリッジ１３が締付はボルト１４によっ
て着脱自在に取り付けられてい、る。各カートリッジ１
３の先端部には、互いに同形、同大の超硬合金製の切刃
チップ１５が締付はボルト１６によってそれぞれ着脱自
在に取り付けられている。また、ツール本体１１の内部
には、一端がツール本体１１の先端面に開口し、他端が
ツール本体１１の後端面に開口する袖穴１７が明けられ
ている。この袖穴１７は、ツール本体１１の先端面に形
成された溝１８によって切屑排出溝１２に連通させられ
ている。

ここで、前記４つのカートリッジ）１３にそれぞれ取り
付けられた切刃チップ１５の符号を１５ａ、１５ｂ−１
５ａ、１５（Ｌとすると、これら切刃チップ１５ａｑ　
１５ｂｓ　１５０，１５（ｌは次のように配置されてい
る。すなわち、４つの切刃チップ１５１Ｌ％　１５ｂ、
１５ｃｓ　１５ａはツール本体１１の周方向に等間隔を
もって配置されている。これと同時に、これら４つの切
刃チップ１５ａ、１５ｂ、１５ｃＳ１５ｄはツール本体
１１の径方向（こ互いにすら一部れておシ、第８図に示
すように、外周側から内周側へ向けて１５ａ　　１５ｏ
−１５ａ−１５ｂの順に配置されている。そして、外周
側に位置する２つの切刃チップ１５ａ、、１５ｃと内周
側に位置する２つの切刃チップ１５ｄｑ１５ｂとは１こ
れら４つの切刃チップ１５ａ、１５ｂ。

１５ａｓ１５ｄによる全切削幅りを２等分する仮想の２
等分ＭＬに関し対称に配置されている。

そして、上記のような配置状（社）のもとにＮこの実施
例においては各切刃チップ１５　ａｓ　１５　ｂ　％１
５ｃｓ１５ｄに作用する背分力が互いに打ち消し合うよ
うに、さらに次のような条件をもって４つの切刃チップ
１５　ａ　％　１５　ｂ　％　１５０　％　１５　ｄが
配置されている。４つの切刃チップ１５ａ１１５ｂ、１
５ｃ、１５ａのうち全切削幅Ｗの中央部を切削する２つ
の切刃チップ１５０％１５ｃｔは、外周部を切削する切
刃チップ１５ａおよび内周部を切削する切刃チップ１５
ｂから、１回転当たシの送シ堂よシも長い距離をもって
ツール本体１１の軸線方向先方に配置されている。しか
も、切刃チップ１５ｃの内側の端部と切刃チップ１５ｄ
の外側の端部とが回転軌跡において互いに重なシ合うよ
うに表っている。したがって、切刃チップ１５ｃはその
先端部の外周側部分が切削を行い、切刃チップ１５ｄは
その先端部の内周側部分が切削を行うことになる。この
結果、切刃チップ１５ｃには外周側から内周側へ向かう
背分力ｐｃが作用し、切刃チップ１５ｔ１には内周側か
ら外周側へ向かう、背分力Ｆａが作用することになる。

一方、外周部を切削する切刃デツプ１５ａは、その内周
側の端部が回転軌跡において切刃チップ１５ｃ【こ重な
るように配置されている。しかも、切刃チップ１５＆は
、切刃チップ１５ｏから１回転当たシの送シ量よりも長
い距離をもって後方に配置されている。したがって、切
刃チップ１５ａはその先端部の外周側部分が切削を行う
ようになる。この結果、切刃チップ１５ａには外周側か
ら内周側へ・向かう背分力Ｆａが作用することになる。

なお、内周部を切削する切刃チップ１５ｂには、それが
切刃チップ１５ａと対称に配置されている関係上、内周
側から外周側へ向かう背分力Ｆｂが作用することになる
。

このように、４つの切刃チップ１５＆、１５ｂ％１５０
．１５（Ｌのうち、２つの切刃チップ１５ａ１１５ｃに
は外周側から内周側へ向かう背分力が作用し、他の２つ
の切刃チップ１５ｍ、１５ｄには内周側から外周側へ向
かう背分力が作用するようになっている。この場合、各
切刃チップ１５ａ１１５　ｂ％　１５０　％　１５　ｄ
に作用する背分力が互いに打ち消し合うような配置とし
ては、次の２つの配置がある。１つの配置は、作用する
背分力の向きが互いに逆向きである２つの切刃チップを
ツール本体の周方向の同一箇所に配置することであ夛、
他の１つ配置は、作用する背分力の向きが同じ向きであ
る２つの切刃チップをツール本体の周方向へ１ｓｏＯ離
間させて配置することである。これら２つの配置のいず
れを採用しても背分力を打ち消すことができるが、前者
の配置においては、ツール本体の周方向における同一箇
所Ｑこ２つの切刃チップを取シ付けることになるため、
ツール本体の筒状部の肉厚が薄い場合には、ツール本体
の剛性低下を招くことになる。

そこで、この実施例においては、後者の配置を採用し、
第８図に示すように、切刃チップ１５ａ、！：１５Ｑと
をツール本体１１の周方向に１ｓｏＯ離間させて配置す
るとともに、切刃チップ１５ｂと１５ｄとをツール本体
１１の周方向に１８「離間させて配置している。したが
って、切刃デツプ１５ａと１５ｏとにそれぞれ作用する
背分力ｐａとＦＣとが打ち消し合い、切刃チップ１５ｂ
と１５ｄとにそれぞれ作用する背分力ＦｂとＦｄとが打
ち消し合うことになり、背分力の合力が全く生じなくな
るか、あるいは極く小さなものとなる。

したがって、ツール本体１１が曲げられるのを防止して
、穴の精度を向上させることができる。なお、第８図に
おいて斜線を施した部分は、各切刃チップ１５ａｓ　１
５１）％　１５ｃｓ　１５ａの切削に関与する部分を示
している。

また、この実施例によれば、各切刃チップ１５転１５　
ｂ　１１５　ｃ　ｓ　１５　ｄの切削に関与する部分が
いずれも一つのノーズ部と１つの直線部によって構成さ
れているから、生成される切屑は単なる平板状のものと
なる。したがって、切刃チップ１５として第９図および
第１０図に示すように、すくい面に通常のチップブレー
カ１９を有するス四−アウェイチップを用いれば、切屑
を細かく分断することができる。ちなみに、前述した第
１図ないし第４図に示すトレパニングツールの場合には
、切刃チップ４ｂによって生成される切屑が断面Ｖ字状
となっているため、曲げ強度が大きく、通常のチップブ
レーカででは分断するととが回船である。また、各切刃
チップ１５＆、１５ｂ−，１５ｃｓ１５ｄが互いに同形
、同大であるから、切刃チップどうしを交換することが
できる。したがって、切刃チップの周縁部にある切刃を
全体に亘って使用することができ、これによってチップ
費を節約することができる等の利点が得られる。

次に、この発明の他の実施例を説明することによシ、こ
の発明をよシ一層明らかにする。なお、以下に説明する
実施例においても背分力を打ち消して穴の精度を向上さ
せることができるのは勿論である。

第１１図に示すものは１切刃チツプ２５ａ１２５ｂｑ　
２５ａｓ　２５ａとして互いに同形、同大の円形チップ
を用いたものである。芳お、その他の構成および切刃チ
ップ２５ａ、２５ｂ、２５ｃｓ２５ｄの配置については
、上記実施例と同様になっている。

まだ、第１２図に示すものけ、回転軌跡において中央部
に位置する２つの切刃チップ３５ｃ。

３５ｄに特徴を有するものである。すなわち、切刃チッ
プ３５ｃはそのノーズ部３６ｃが当該切刃チップ３５ｏ
の他の部分よりも先方に位置するように配置され、同様
に切刃チップ３５ｄもそのノーズ部３６（１が当該切刃
チップ３５＋１の他の部分よシも先方に位置するように
配置されている。しかも、２つのノーズ部３６ｃ、３ｔ
ｉｄは切削幅を２等分する仮想の２等分ＭＬ上において
重なっている。なお、ノーズ部３６ｃｓ３６ａが外周部
にある切刃チップ３５ａおよび内周部にある切刃チップ
３５ｂから１回転当たシの送り舟よりも長い距離をもっ
て先方に位置させられているのは勿論である。また、そ
の他の構成は上記実施例と同様である。

この実施例によれば、回転軌跡において切刃チップ３５
ｃ、３５ｄによって７字状の切刃が構成されるから、送
りに伴って食い付き４９が漸次増大するようになる。し
たがって、食い付き時に多大な衝繋荷重が作用すること
がなく、食い付き安定性の向上を図ることができる。し
かも、切刃チップ３５ｃ、３５ｄが７字状の切刃を構成
しているとはいえ、各切刃チップ３５ｃｓ３５ｄが実際
に切削する部分はそれぞれノーズｇ（Ｓ３６ｃ’、３６
ｄおよびそれに続く一方の直線部３７０　％　３９　ｄ
だけであるから、生成される切屑は平板状となり、した
がってその切屑を容易に分断することができる等の効果
も得られる。

また、第１３図および第１４図に示すものは１ツ一ル本
体１１の先端部に６つの切刃チップ４５ｐＬ〜４５ｆを
取９付けてなるものである。この場合には、１つおきの
３つの切刃”チップ４５　＆％　４５ｅ％４５ｅが１組
とされ、他の３つの切刃チップ４５ｂ１４５６　ｓ　４
５　ｔが１組とされている。各組の切刃チップ４５ａｓ
　４５０％　４５ｅ　；４５ｂ、４５ａ。

４５ｆはそれぞれ、第１図ないし第４図に示すトレパニ
ングツールと同様（こ配置されておシ、シかもツール本
体１１の軸線に関し点対称に配置されている。したがっ
て、各組の背分力の合力Ｆｔ１Ｆｔ′どうしが互いＧに
打ち消し合うよう（ごなる。

なお・切刃チップの配置としては、上記卑施例に限定さ
れるものでは々く、他の配！！ｔｔｉ−採用してもよい
。要は各切刃チップをそれらにそわそれ作用する背分力
が互いに打ち消し合うように配置すればよい。

また、上記実施例においては、切刃チップをカートリッ
ジ１３を介してツール本（ｔｌｌに取り付けているが、
切刃チップをツール本体１１に直接取シ付けるようにし
てもよい。

以上説明したように、この発明のトレパニングツールに
よれば、切刃チップを各切刃チップにそれぞれ作用する
背分力が互いにニに打ち消し合うように配置しているか
ら、ツール本体が曲げられるのを防止して穴の精度の向
上を図ることができ〕るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は従来のトレパニングツールの一例
を示し、第１図はその縦断側面図、第２図はその底面図
、第６図はツール本体の軸線を含む平面上における各切
刃チップの回転軌跡を示す図、第４図は第１図ないし第
３図に示すトレパニングツールの各切刃チップに作用す
る主分力と背分力とを示す図、第５図ないし第７図はこ
の発明の一実施例を示し、第５図はその一部省略縦断側
面図、第６図はその底面図、第７図はツール本体の軸線
を含む平面上における各切刃チップの回転軌跡を示す図
、第８図は第５図ないし第７、図に示すトレパニングツ
ールの各切刃チップに作用する背分力を示す図、第９図
および第１０図はこの発明に係るトレパニングツールに
用いられる切刃チップの一例を示し、第９図はその平面
図、第１０図はその側面図、第１１図、第１２図はそれ
ぞれこの発明の他の実施例を示す第７図と同様の図、第
１３図および第１４図はとの発明のさらに他の実施例を
示し、第１６図は第８図と同様の図、第１４図は第７図
と同様の図である。 １１・・・・・　ツール本体、１１ａ・・・・・筒状部
、１３・・・・・カートリッジ、１５．１５ａｓ　ｘｓ
ｂ％　１５０％１５ａｓ　２５１Ｌ、２５１）Ｎ　２５
（，２５ａｓ　３５ａ、３５ｂ％　３５０％　３５ａ、
４５ｆＬ１４５ｂ％　４５０％４５ｄｓ　４５ｅ１４ｓ
ｒ−・・・・［７］刃チツプ、３６ｃ。 ３６ａ・・・・・ノーズ部。 第１図 第２図　　　　　　第３狭［ 第４図 第５１￥Ｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ツール本体の先端部を筒状になし、この筒状部の
   先端部に複数の切刃チップを前記ツール本体の径方向へ
   ずらして取シ付けてなるトレパニングツールにおいて、
   前記切刃チップを各切刃チップにそれぞれ作用する背分
   力が互いにほぼ打ち消し合うように配置したことを特徴
   とするトレパニングツール。 ２　前記切刃チップは、前記ツール本体の先端部に着脱
   自在に取シ付けられたカートリッジに着脱自在に取シ付
   けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載のトレバニングツール。 乙　前記切刃チップは、互いに同形、同大の多角形状チ
   ップであることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は第２項に記載のトレパニングッール。 ４、前記切刃チップは）互いに同形、同大の円形チップ
   でちることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項に記載のトレパニングツール。 ５、　前記切刃チップのうち径方向に隣接する２つの切
   刃チップは、その任意のノーズ部が当該ノーズ部を有す
   る切刃チップの他の部分より先端側に位置し、かつ回転
   軌跡において互いに重なり合うように配置されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載のトレパニ
   ングツール。