JPS6121762B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はボーリングヘツドに関する。

従来は、中ぐり加工を高精度に且つ能率的に行
うため、超硬チツプ等の切刃を取着したカートリ
ツジを、ボーリングバーの先端部に装着すること
は既に知られている。

しかしながら、第９図ａ，ｂに示すように、切
刃７１に切削時、切削抵抗の主分力P₁と、背分力
P₂と、横分力P₃との合成分力P₄による回転モーメ
ントＭが作用するため、ボーリングバー７２の凹
部７３に、カートリツジ７４を単にボルト７５等
によつて締結するのみでは、切削中にカートリツ
ジ７４は回転微動し、径外方へ繰り出されて所望
寸法より大径の孔が加工される。

そのため、第１０図ａ，ｂに示すように、ボー
リングバー８１の先端部に、嵌合溝８２を形成
し、該嵌合溝８２にカートリツジ８３を嵌着した
ボーリングヘツド８４や、第１１図ａ，ｂに示す
ように、Ｌ字形のカートリツジ８５をＬ字形嵌合
溝８６に嵌着したボーリングヘツド８７が提供さ
れるが、何れもカートリツジ８３，８５の回転微
動を防止するための嵌合溝８２，８６の長さが大
となり、ボーリングバーの剛性を弱め加工びびり
等を生じさせ、また切刃調整の際には、加工機か
ら重量大なるボーリングバーを取外さなければな
らず、切刃調整作業が容易になされない等の難点
がある。

また、第１２図ａ，ｂに示すように、カートリ
ツジ９１の取着を自在とした支持部材９２を設
け、該支持部材９２をボーリングバー９３に着脱
自在に取付けるボーリングヘツド９４が提供され
るが、このボーリングヘツド９４においては、ボ
ーリングバー９３を取外すことなく切刃調整作業
を行ない得るもののの、前記ボーリングヘツド８
４，８７と同様に嵌合溝９５の長さが大となり支
持部材９２の長さが大となるため、第１３図に示
すようにボーリングバー９３の剛体部分の長さ
L₂が不足し、加工びびり等を生じさせる。

本発明は前記不具合を解消すべく案出されたも
のであつて、前記の目的とする処は、切削時にお
けるカートリツジの回転微動を防止するとともに
ボーリングバーの剛性を確保し、更に切刃調整作
業が容易且つ正確になされるボーリングヘツドを
提供するにある。

本発明は前記目的を達成するため、回転方向に
対向する面の背面を構成するカートリツジの取付
面を、ボーリングバーの側面から視て、外端から
内端に至るにつれて漸次突出させ、ボーリングバ
ーの軸線方向と10゜から30゜の範囲の傾きをなす
傾射面に形成するとともに、前記取付面を支持す
る支持部材の取付座面を前記取付面の傾きと同等
又は僅か大なる傾きをなす傾斜面に形成したこと
を特徴とする。

以下本発明の好適一実施例を添付図面に従つて
説明する。

第１図はボーリングヘツドの正面図、第２図は
同側面図、第３図は第１図矢視拡大図、第４図
は第１図矢視における一部断面拡大図、第５図
は切削時におけるボーリングバーの説明図であ
る。

１はボーリングバーで、ボーリングバー１の先
端部には小径状の係合軸部２が形成され、該係合
軸部２にはナツト３，３及びドライブピン４を介
して環状のカートリツジ支持部材５が固定されて
いる。

前記支持部材５の前面６側の外周部には、周方
向に等間隔で且つ同形同大の４つのカートリツジ
取付用凹部７、…が欠設され、該凹部７には夫々
切刃８を備えたカートリツジ９が取付けられ、前
記係合軸部２と、支持部材５と、カートリツジ９
等でボーリングヘツド１１が構成されている。

前記凹部７は、第１図に示すように、ヘツド１
１の中心線１２と略直交し径外方へ対向する内端
側取付座面１３と、第２図に示すように、ヘツド
１１の軸心１４に対して略直角をなしヘツド１１
の前方へ対向する径方向取付座面１５と、ヘツド
１１の回転方向へ対向する軸方向取付座面１６と
から構成され、前記軸方向取付座面１６は、前記
内端側取付座面１３と略直交するとともに、第２
図及び第４図に示すようにヘツド１１の側面から
視ると、外端２１から内端２２に至るにつれて深
さを大とした傾斜面２３に形成され、ヘツド軸心
１４に対して10゜から30゜の範囲における傾斜角
度或いはこの範囲より僅か大とした傾斜角度θ_１
をなすよう形成されている。

前記内端側取付座面１３の外縁と、径方向取付
座面１５の外縁を接続する座面には、凹部２４が
欠設され、凹部２４の底面には左ねじ孔２５が穿
設されている。

前記径方向取付座面１５には、該座面１５に直
交するねじ孔２６が貫設され、ねじ孔２６に軸方
向微調ねじ２７が螺着され、前記軸方向取付座面
１６には、ボルトの先端がヘツド１１の前方へ傾
くよう斜めに形成されたねじ挿通用孔２８が開口
されている。

前記カートリツジ９は、前記凹部７の取付座面
１３，１５，１６に夫々対応する内端側取付面３
１と、径方向取付面３２と、軸方向取付面３３と
を有し、前記軸方向取付面１６とは反対側の切刃
取付面３４には、外端部に凹部３５が欠設され、
該凹部３５に四角形スロワーウエイ型の切刃８が
ろう付されている。

前記軸方向取付面３３は、径方向取付面３２を
凹部７の径方向取付座面１５に当接したとき、第
４図に示すようにヘツド１１の側面から視て、前
記傾射角度θ_１と合致するが僅かに小さい傾斜角
度θ_２をなすように形成され、該傾斜角度θ_２は
ヘツド軸心１４に対して10゜から30゜の範囲にお
ける傾斜角度に設定されている。

前記内端側取付面３１と、該取付面３１の反対
側の外周面４１には、貫通するようねじ孔４２が
形成され、該ねじ孔４２には径方向微調ねじ４３
が螺着され、また前記軸方向取付面３３には、前
記ねじ挿通用孔２８と対向する左ねじ孔４４が形
成されている。

斯かるカートリツジ９は、取付面３１，３２，
３３を夫々対応する取付座面１３，１５，１６に
当接し、前記ねじ挿通用孔２８、左ねじ孔４４に
挿通された取付左ねじ５１により凹部７内にクラ
ツプされている。

また、前記凹部２４には、先端爪部５２で切刃
８部分への押圧を自在とした押え部材５３の基部
５４が回動不能に嵌合され、該基部５４には右ね
じ孔５５が貫通され、半部を夫々左ねじと右ねじ
とに形成し前記左ねじ孔２５と右ねじ孔５５とに
螺合するねじ部材５６により押え部材５３は凹部
２４の底方へ押動され同時に爪部５２で切刃８を
クランプしている。

本発明は前記のように構成するので、第３図に
示すように取付左ねじ５１によるクランプ力Ｆが
カートリツジ９の取付面３１，３２，３３に夫々
作用し、カートリツジ９は内端側取付座面１３
と、径方向取付座面１５と、軸方向取付座面１６
によつて完全にロツクされ、切削抵抗が切刃８に
作用しても、軸方向取付座面１６と軸方向取付面
３３間に生ずるクサビ効果と相俟つて、切削時に
おけるカートリツジ９の回転微動は防止される。

また、軸方向取付座面１６の傾射角度θ_１を、
軸方向取付面３３の傾射角度θ_２より僅かθ_３大
きく設定した場合には、前記作用に加えて、軸方
向取付座面１６と軸方向取付面３３と外端Ａ線上
で当たりが強くなり、カートリツジ９は隙間θ_３
を幾分少く保つて内端側取付座面１３、径方向取
付座面１５、軸方向取付座面１６により完全にロ
ツクされる。

切削時におけるカートリツジ９の回転微動を防
止し得る軸方向取付座面１６の傾射角度θ_１、或
いは軸方向取付面３３の傾射角度θ_２は理論上切
削抵抗とカートリツジをクランプする力との相対
関係にあるが、実験により得たこの傾射角度θ
_１，θ_２と加工時におけるカートリツジ９の微動
変位との関係線図を第１４図に示す。

従つて本願発明は、従来の如くカートリツジや
カートリツジ用嵌合溝の長さを大とすることな
く、傾射角度を有する取付面３３と取付座面１６
とによつてカートリツジ９の回転微動を効果的に
防止するので、カートリツジ取付用凹部７及び支
持部材５の長さを縮少し得、ボーリングバー１の
剛性を確保するとともに、第５図に示すようにボ
ーリングバー１の剛体部分長さL₁を確保し、加
工時における加工びびり等を防止することができ
る。

次に切刃調整作業を行なう場合には、ボーリン
グバー１から支持部材５を取外し、まず取付ねじ
５１を弛める。

次いで、軸方向微調ねじ２７或いは径方向微調
ねじ４３を螺動させ、ダイヤルゲージ等を使つて
カートリツジ９を軸方向へ或いは径方向へ所望量
微動させる。

この場合、押え部材５３による押圧力の分力が
径方向取付面３２へも作用しているため、カート
リツジ９は軸方向取付座面１６と径方向取付座面
１５とに押し付けられ、径方向微調ねじ４３によ
るカートリツジ９の径方向動は、蛇行等すること
なく簡易、確実になされる。

次にカートリツジ９調整後、取付左ねじ５１を
締付けて切刃調整作業を終了する。

取付左ねじ５１の締付け時には、取付左ねじ５
１のクランプ力が取付面３１，３２，３３へ夫々
作用し、カートリツジ９は対応する取付座面１
３，１５，１６側へ押圧されるので、取付ねじ５
１の締付けによりカートリツジ９は調整状態を保
持しつつ支持部材５にクランプされ、切刃調整作
業は正確且つ確実に行なわれる。

第６図乃至第８図に示すものは、本発明の他の
実施例を示し、この場合は、押え部材５３取付用
の凹部２４と左ねじ孔２５を、取付左ねじ５１用
のねじ孔４４と軸心を合致させてカートリツジ９
に形成した点が前記実施例と異なり、軸方向取付
座面１６及び軸方向取付面３３を傾斜させ切削時
におけるカートリツジ９の回転微動を防止する等
の作用、効果は前記実施例と同様である。

以上の説明で明らかなように、本発明によれ
ば、切削時におけるカートリツジの回転微動を防
止するとともに、ボーリングバーの剛性や剛体部
分長さを確保し、高精度の中ぐり加工を保証し
得、更に切刃調整作業も正確且つ容易になし得、
特に、特殊鋳鉄等の硬度の高い被加工物のシリン
ダー内径ボーリング等の量産加工に用いられ優れ
た効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はボーリングヘツドの正面図、第２図は
同側面図、第３図は第１図矢視図、第４図は第
１図矢視における一部断面拡大図、第５図は切
削時におけるボーリングヘツドの説明図、第６図
乃至第８図に示すものは本発明の第２実施例であ
つて、第６図はボーリングヘツドの正面図、第７
図は同側面図、第８図は第６図矢視における一
部断面拡大図、第９図乃至第１３図は従来例であ
つて、第９図ａはボーリングヘツドの側面図、第
９図ｂは第９図ａにおけるｂ矢視拡大図、第１０
図ａ，ｂ及び第１１図ａ，ｂは夫々従来ヘツドの
平面図と側面図、第１２図ａ，ｂは従来ヘツドの
正面図と側面図、第１３図は切削時におけるボー
リングヘツドの説明図、第１４図は、カートリツ
ジの軸方向取付面の傾射角度と切削時におけるカ
ートリツジの微動変位との関係線図である。 尚図面中、１はボーリングバー、５は支持部
材、７は凹部、８は切刃、９はカートリツジ、１
６は軸方向取付座面、３３は軸方向取付面であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ボーリングバーに取着される支持部材５に径
   外方へ対向する内端側取付座面１３と、前方へ対
   向する径方向取付座面１５及び回転方向へ対向す
   る軸方向取付座面１６からなる凹部７を形成し、 切刃８を取着したカートリツジ９に前記取付座
   面１３，１５，１６に夫々対応する内端側取付面
   ３１と径方向取付面３２及び軸方向取付面３３を
   形成し、 前記内端側取付面３１を前記内端側取付座面１
   ３側に、又前記径方向取付面３２を前記径方向取
   付座面１５側に夫々係止されるとともに前記軸方
   向取付面３３を前記軸方向取付座面１６に当接さ
   せて前記カートリツジ９を前記凹部７内に配置
   し、 前記軸方向取付面３３と前記軸方向取付座面１
   ８とねじ５１による締付るとともに前記切刃８を
   カートリツジ９側へ押圧する押え部材５３を設け
   たボーリングヘツドに於て、 前記軸方向取付面３３を、ボーリングバーの側
   面から見て、外端から内端に至るにつれて漸次突
   出させ、ボーリングバーの軸線方向と10゜から30
   ゜の範囲の傾きをなす傾斜面に形成するととも
   に、前記軸方向取付面３３を支持する支持部材５
   の軸方向取付座面１６を、前記カートリツジの軸
   方向取付面３３の傾きと同等か又は僅か大なる傾
   きをなす傾斜面に形成したことを特徴とするボー
   リングヘツド。