JPS6317608Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、カークーラーのピストン嵌合部等
の球面仕上削りに使用する球面カツターに関する
ものである。

従来より、カークーラーのピストン嵌合部等の
球面仕上削りには、刃部を超硬合金で製作した球
面カツターを使用している。しかし、被加工材が
シリコン含有のアルミニウム合金で高硬度であ
り、また従来の球面カツターの刃部の断面形状は
第５図に示す通りであつて、0.1〜0.2mmの幅のマ
ージン９と逃げ面１０を形成しており、被加工材
に圧接するのはマージン９の部分のみであること
から、従来の球面カツターは切刃が摩耗しやすく
寿命が短かかつた。

また、通常の切削工具は、切刃が摩耗すると再
研磨を施して再び使用することができるが、球面
カツターは切刃の円弧の形状が重要であり、再研
磨を施すと円弧の半径が小さくなつて形状寸法が
変化するため、事実上再研磨は不可能であつた。
このため、切刃が一度摩耗するとその球面カツタ
ーは再生することができず、寿命が非常に短くな
つていた。

この考案は、上述の難点を解消し、切刃の寿命
が長いうえに一度摩耗しても再生が可能であり、
また被加工物を優れた寸法精度でかつ良好な表面
精度に加工することができる球面カツターを提供
することを目的とする。

この考案の球面カツターは、カツター本体の先
端に形成した円弧状の切刃を有する刃部に、外周
ランド部を形成し、その表面にダイヤモンド、立
方晶窒化硼素（以下、CBNと略す）等の硬質砥
粒を付着させて、材料を研削加工するようにした
ものである。

以下、その構成を一実施例として示した図面に
従つて説明する。

先ず、第１図に見るように、この考案の球面カ
ツターはカツター本体１、テーパー部２及び球面
部３が連続して形成されている。球面部３は、カ
ツター本体１の軸に対して傾斜した交線を有する
互いに直交する２つの平面で球体の約1/4を切り
取られた形状をしている。第２図に見るように、
球面部３の互いに直角をなす２個の半円形状切断
面の一方には、この切断面の半径より少し大きい
半径の厚みの薄い半円板を固着する等して、球面
部３よりも突出した刃部４が形成されている。こ
の刃部４の半径は、加工すべき球面の半径に応じ
て決定される。刃部４の側面には、加工時に被加
工材と圧接する部分である外周ランド部５が形成
され、また刃部４の球面部３より遠い側の円弧状
の端縁に円弧状切刃６が形成されている。

刃部４を形成する半円板状の部分は、第３図に
最も明瞭に示してあるように、球面部３に近い側
の端縁の半径が遠い側の端縁すなわち円弧状切刃
６の半径よりも小さくなつており、しかもこれら
の２つの端縁を接続する側面すなわち外周ランド
部５は外側に湾曲している。より詳細にいえば、
外周ランド部５の円弧状切刃６に直角な方向の断
面形状は、円弧状切刃６のどの位置でも同じ凸状
の円弧であり、この円弧は円弧状切刃６から遠ざ
かるにつれて刃部４の高さが徐々に低くなるよう
に設定されている。また、この円弧の半径は、円
弧状切刃６の半径に等しいかあるいはそれよりも
少し小さく設定されている。

外周ランド部５及び刃部４の外壁７の円弧状切
刃６に近接する部分には、ダイヤモンド、CBN
等の硬質砥粒が電気渡金法により付着されてい
る。従つて、刃部４の半径とこれらの硬質砥粒が
付着される厚さとの和が、この球面カツターによ
つて加工される球面の半径になる。

次に、この考案の球面カツターの使用状態につ
いて説明する。

この考案の球面カツターを用いて加工する場
合、被加工材に圧接するのは刃部４の外周ランド
部５であり、この状態で円弧状切刃６と外周ラン
ド部５により研削加工が行われる。円弧状切刃６
に硬質砥粒が付着されていないときは、円弧状切
刃６は切削加工を行う。外周ランド部５は、上述
のように円弧状切刃６に直角な方向の断面で見る
と円弧状に外側に湾曲しており、この円弧の半径
は円弧状切刃６の半径に等しいかあるいは少し小
さく設定されるので、半径が等しい場合は外周ラ
ンド部５の全体が、また半径が少し小さい場合で
も円弧状切刃６に近い側の大部分が被加工材に圧
接される。このため、外周ランド部５が被加工材
に圧接する面積を従来の球面カツターに比して非
常に大きくすることができる。このため、円弧状
切刃６と外周ランド部５に付着させたダイヤモン
ドやCBN等の硬質砥粒が剥がれ難くなるので、
ダイヤモンドやCBN等の硬質砥粒自体が耐摩耗
性が非常に高いことと相俟つて、この球面カツタ
ーの寿命は非常に長いものとなる。

この点、従来の球面カツターは、幅の非常に狭
いマージン９のみが被加工材に圧接されつつ円弧
状切刃６によつて切削加工を行つていたため、刃
部４を高価な超硬合金で製造する必要があり、し
かも寿命が短かかつたのである。この考案は、こ
の点を改善すべく、被加工材と圧接する部分に加
工すべき球面の一部を成す面とほぼ同じ曲面を持
つ外周ランド部５を形成し、さらにその表面に硬
質砥粒を付着して研削加工をするようにしたもの
である。

外壁７の円弧状切刃６の近傍と外周ランド部５
に付着させたダイヤモンドやCBN等の硬質砥粒
が、摩耗したり剥がれた場合には、電気渡金法に
よつて再付着させることにより、形状を修正する
ことなく容易に再生することができる。従つて、
従来の超硬合金製の球面カツターのように使い捨
てをする必要がなくなり、またこの球面カツター
の寿命も非常に長いため、加工コストを大幅に減
少させることが可能である。

また、この球面カツターは、ダイヤモンドや
CBN等の硬質砥粒による研削加工を行うため、
被加工材の加工寸法精度が優れており、また加工
面の表面精度も良好となる。この特徴は、カーク
ーラーのピストン嵌合部等の球面仕上削りには特
に必要なものである。

第４図は、この考案の球面カツターの他の実施
例を示すもので、外周ランド部５の全体に円弧状
切刃６に沿つて溝８を形成したものである。この
実施例では、研削液が溝８を通つて被加工材と外
周ランド部５との圧接面に流れるため、研削によ
る発熱を防止して研削を良好な状態に保つととも
に目づまりを防いで被加工材の表面精度を良好な
状態に保つことができるという利点がある。

この考案は上述の様な構成を有するものであ
り、刃部４の寿命が長いうえに一度摩耗しても刃
部４の再生が可能であり、また被加工物の寸法精
度及び表面精度が良好で、しかも刃部４を超硬合
金でなく廉価な通常の工具鋼で製造することがで
きるので経済的である等、優れた効果を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の球面カツターの正面図、第
２図は同側面図、第３図は第２図の刃部の拡大断
面図、第４図はこの考案の他の実施例を示す刃部
の拡大斜視図、第５図は従来の球面カツターの刃
部の拡大断面図である。 １……カツター本体、３……球面部、４……刃
部、５……外周ランド部、６……円弧状切刃。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. カツター本体１の先端に円弧状切刃６を有する
   刃部４を形成してなる球面カツターにおいて、刃
   部４の円弧状切刃６に沿つて湾曲した側面に加工
   時に被加工材に接触する外周ランド部５を形成
   し、その表面にダイヤモンド、立方晶窒化硼素等
   の硬質砥粒を付着させ、さらに外周ランド部５の
   円弧状切刃６に直角な方向の断面形状を、円弧状
   切刃６の全長にわたつて同一とすると共に、円弧
   状切刃６の半径と同一であるかそれよりも少し小
   さい凸状の円弧とし、しかもこの円弧を円弧状切
   刃６から遠ざかるにつれて刃部４の高さが徐々に
   低くなるように設定していることを特徴とする球
   面カツター。