JPS6338963Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、中ぐり加工等の自動化を図るのに
好適な刃先位置調整機構付き工具に関する。

一般に、中ぐり加工を行う場合には、まず被削
物を切削加工し、次にタツチセンサー等によつて
切削加工後の被削物の寸法計測を行い、その後計
測寸法と所望の寸法との差に応じて刃先位置の調
整を行う。そして、これら切削加工、寸法計測お
よび刃先位置調整を２ないし数回に亘つて繰り返
すことにより、所望の寸法を得るようにしてい
る。

ところで、このような中ぐり加工に用いられる
工具としては、ボーリングバーの先端部に貫通孔
を形成し、この貫通孔の一端部に切刃を有するバ
イトを挿入すると共に、他端部にねじ部材を螺入
し、このねじ部材によつて刃先位置を調整するよ
うにしたもの、あるいはボーリングバーの先端部
に刃先調整機構を有するユニツトを組み込んだも
の等がある。

ところが、これらの物はいずれも刃先位置調整
を人手によつて行わなければならなかつた。この
ため、従来の中ぐり工具においては、中ぐり加工
の自動化を図ることが極めて困難であつた。

この考案は、上記事情を考慮してなされたもの
で、中ぐり加工等の自動化を図るのに好適な刃先
位置調整機構付き工具を提供することを目的とす
る。

この考案は、工具を、シヤンク部と中間部材と
刃部とを備えた構成とし、シヤンク部と中間部材
との間にそれらの間の回転力伝達を断続するクラ
ツチ機構を設ける一方、中間部材と刃部との間
に、シヤンク部と中間部材との相対回転によつて
駆動されるねじ機構を設け、このねじ機構によつ
て刃部を切刃が回転中心軸線に対して接近、離間
する方向へ移動させるようにし、さらに、上記ク
ラツチ機構を、シヤンク部と中間部材との互いの
対向面部にそれぞれ形成された凹部と、中間部材
の凹部に出没自在なキー部材と、キー部材をシヤ
ンク部の凹部に没入させる押し棒とを備えて構成
した点にある。

以下、この考案の一実施例について添付図を参
照して説明する。なお、第１図はこの考案に係る
中ぐり工具を示す一部切欠き側面図、第２図は第
１図の矢視図、第３図は第２図の−線に沿
う断面図、第４図は第３図の−線に沿う断面
図である。

これらの図に示すように、この考案に係る工具
は、図示しないスピンドルに取り付けられて回転
駆動されるシヤンク部１と、このシヤンク部１の
先端部に軸受２を介して相対回転可能に設けられ
た中間部材３と、切刃４を有するチツプ５が台金
６を介して装着され、かつ中間部材３の先端部
に、切刃４が回転中心軸線Ｏに対して接近、離間
する方向へ移動可能に設けられた刃部７とを備え
ている。この場合、中間部材３は、シヤンク部１
に相対回転自在に設けられた筒体３ａとこの筒体
３ａの先端部に固定された蓋体３ｂとから構成さ
れている。また、蓋体３ｂの先端面には、第３図
に示すように、回転中心軸線Ｏと直交する方向に
延在するあり溝８が形成されている。一方、刃部
７の後端面にはあり溝８に移動自在に嵌入せしめ
られるあり部９が形成されている。したがつて、
刃部７は回転中心軸線Ｏと直交する方向へ移動し
得るようになつている。なお、あり溝８とあり部
９との互いに対向する側面間には、ライナー１０
が挿入されており、このライナー１０をボルト１
１によつて押圧することにより、あり溝８とあり
部９との間にガタが生じるのを防止するようにな
つている。

また、シヤンク部１と中間部材３との間には、
これらの間の回転力伝達を断続するためのクラツ
チ機構１２が設けられている。この場合、クラツ
チ機構１２は次のように構成されている。すなわ
ち、シヤンク部１と中間部材３との互いの対向面
には、回転中心軸線Ｏに沿つて延在する凹部１
３，１４がそれぞれ形成されている。凹部１４に
は、キー部材１５が出没自在に嵌入されている。
このキー部材１５は、それと凹部１４の底部との
間に装着されたばね（弾性部材）１６によつてシ
ヤンク部１側に押圧されており、切削加工時にお
いては、凹部１４から突出した端部が凹部１３に
嵌入し、これによつて中間部材３がシヤンク部１
と一体に回転するようになつている。また、キー
部材１５の外周側の側面には、中間部材３側から
シヤンク部１側へ向かうにしたがつて外周側から
回転中心軸線Ｏ側へ向かうように傾斜する傾斜面
１５ａが形成されている。この傾斜面１５ａに
は、中間部材３に設けられた押し棒１７の一端部
が当接せしめられている。この押し棒１７の他端
部は、中間部材３から突出せしめられている。そ
して、その突出した端部を押圧すると、キー部材
１５がばね１６の押圧力に抗して凹部１４内に没
入する。この状態においては、キー部材１５と凹
部１３との係合が解除されるから、中間部材３が
シヤンク部１に対して相対回転し得るようにな
る。

また、中間部部材３と刃部７との間には、シヤ
ンク部１と中間部材３との相対回転によつて駆動
されて、刃部７を回転中心軸線Ｏと直交する方向
へ移動せしめるねじ機構１８が設けられている。
この場合、ねじ機構１８は刃部７の微移動調整を
可能ならしめるために、次のように構成されてい
る。すなわち、中間部材３には、回転中心軸線Ｏ
と直交し、かつあり溝８が延在する方向と平行と
されたねじ部材１９が設けられている。このねじ
部材１９は、シヤンク部１と中間部材３との相対
回転により、減速歯車機構２０を介して回転せし
められるようになつている。減速歯車機構２０
は、軸線を回転中心軸線Ｏと一致させてシヤンク
部１の先端面に固定されたウオーム２１、このウ
オーム２１と噛み合うウオームホイル２２、この
ウオームホイル２２と同軸上に固定された小歯車
２３およびこの小歯車２３と噛み合い、ねじ部材
１９に固定された大歯車２４によつて構成されて
いる。したがつて、中間部材３の回転を阻止した
状態でシヤンク部１を回転させると、ウオーム２
１がシヤンク部１と一体に回転し、ウオームホイ
ル２２、小歯車２３および大歯車２４を介してね
じ部材１９が回転されることとなる。なお、中間
部材３の押し棒１７が突出する外周部分には、平
坦面２５が形成されており、第５図に示すように
この平坦面２５にこの工具が取り付けられる装置
等に取り付けられた停止部材１０１の平面１０２
を当接させることにより、中間部材３の回転を阻
止し得るようになつている。

また、ねじ部材１９には移動駒２６の後端部が
螺合されている。この移動駒２６の先端部は、蓋
体３ｂに形成された長孔２７を貫通し、刃部７の
後端面に形成された凹溝２８に嵌入せしめられて
いる。長孔２７は、移動駒２６の回転を阻止する
と共に、移動駒２６を案内するためのもので、移
動駒２６とほぼ同じ幅を有し、かつその長手方向
があり溝８の延在する方向と直交せしめられてい
る。また、凹溝２８は移動駒２６の移動に伴つて
刃部７を移動させるためのもので、あり溝８と所
定の角度をもつて形成されている。したがつて、
シヤンク部１と中間部材３との相対回転によつて
ねじ部材１９が回転せしめられると、移動駒２６
が移動し、それに伴つて刃部７が移動することと
なる。

ここで、シヤンク部１の回転数をｎ、シヤンク
部１とねじ部材１９との回転比をｒ、ねじ部材１
９のリードをＬ、あり溝８と凹溝２８とのなす角
をθとすると、刃部７の移動量Ａは、 Ａ＝ｎ・ｒ・Ｌ／tanθ ……(1) で求められる。また、刃部７をＡだけ移動させる
のに必要な回転数ｎは ｎ＝Ａ・tanθ／ｒ・Ｌ ……(2) で求められる。

なお、通常のNCフライス盤においては、スピ
ンドルが常に一定の回転位置で停止するようにな
つているから、ｎが自然数となる。したがつて、
スピンル１回転あたりの移動量Ａの値を小さくし
て微調整を可能とするには、式(1)から明らかなよ
うに、回転比ｒおよびリードＬを小さくし、角度
θを大きくする。なお、スピンドルを任意の回転
位置で停止し得るような専用機を用いる場合に
は、凹部１３を周方向に沿つて多数形成するよう
にする。このようにすれば、ｎを１より小さくす
ることができ、これによつてより一層の微調整が
可能となる。

しかして、この考案に係る工具を用いて中ぐり
加工を行う場合には、クラツチ機構１２を接続状
態にしてシヤンク部１を回転させ、まず切削加工
を行う。次に、タツチセンサー等によつて被削物
の寸法計測を行う。この計測寸法を図示しない制
御盤に送り、予め与えておいた所望の寸法と比較
させ、刃部７の必要移動量Ａを算出させる。この
必要移動量Ａを式(2)に代入し、必要回転数ｎを割
り出す。次に、クラツチ機構１２を切断状態とす
ると共に、中間部材３の回転を阻止した状態にす
る。この実施例の場合、第５図に示すように、停
止部材１０１によつて押し棒１７を押圧し、その
平面１０２を平坦面２５に当接させることによ
り、クラツチ機構１２を切断状態とすることがで
きる。その後、シヤンク部１をｎだけ回転させ、
刃先位置調整を行う。次に、クラツチ機構１２を
接続状態に戻し、仕上げ加工を行つて中ぐり加工
を完了する。

また、切刃４を元の位置に復帰させる場合に
は、クラツチ機構１２を切断状態とすると共に、
中間部材３を停止状態とする。そして、シヤンク
部１を上記回転数ｎだけ逆回転させる。

また、中ぐり加工以外の切削加工を行う場合に
は、刃部７をその切削加工に適した他の刃部と交
換する。刃部７を交換するには、ボルト１１を緩
め、ライナー１０を取り外す。すると、あり部９
の最大幅があり溝８の最小幅より狭くなつている
から、刃部７を回転中心軸線Ｏ方向に沿つて取り
外すことができる。次に、新たな刃部を、刃部７
を取り外した手順と逆の手順を追つて取り付け
る。

なお、上記においては、クラツチ機構１２の断
続および中間部材３の回転阻止を平面１０２を有
する停止部材１０１によつて行うようにしている
が、これに限られることなく、第６図および第７
図に示す停止装置２０１によつて行うこともでき
る。この停止装置２０１は次のように構成されて
いる。すなわち、第６図および第７図において符
号２０２は停止装置本体であり、この停止装置本
体２０２には、シリンダ部２０３，２０４がそれ
ぞれ形成されている。シリンダ部２０３にはピス
トン２０５が移動自在に設けられ、このピストン
２０５の一端部はシリンダ部２０３から突出し、
押し棒１７を押圧するようになつている。また、
シリンダ部２０４にはピストン２０６が移動自在
に設けられており、このピストン２０６の一端部
はシリンダ部２０４から突出し、中間部材３の外
周部に回転中心軸線（図示せず）に沿つて形成さ
れた凹部２９に係合するようになつている。な
お、シリンダ部２０３，２０４からそれぞれ作動
油を適宜流出させるようにすれば、ピストン２０
５，２０６がそれぞればね２０７，２０８によつ
て後退せしめられ、クラツチ機構１２が接続状態
になるとともに、中間部材３が回転し得る状態と
なる。

以上説明したように、この考案の刃先位置調整
機構付き工具は、シヤンク部と中間部材と刃部と
を備え、シヤンク部と中間部材との間にそれらの
間の回転力伝達を断続するクラツチ機構が設けら
れ、中間部材と刃部との間に、シヤンク部と中間
部材との相対回転によつて駆動されるねじ機構が
設けられ、このねじ機構によつて刃部が移動せし
められるとともに、クラツチ機構を、シヤンク部
と中間部材との互いの対向面部にそれぞれ形成さ
れた凹部と、中間部材の凹部に出没自在なキー部
材と、キー部材をシヤンク部の凹部に没入させる
押し棒とを備えた構成としているから、外部から
押し棒を押し込むだけでクラツチ機構を切断状態
とすることができ、そして、クラツチ機構を切断
状態にして、シヤンク部を中間部材に対して相対
回転させれば、容易に刃先位置の調整を行うこと
ができる。したがつて、中ぐり加工等の自動化を
図ることができるのは勿論のこと、種々の構造の
工作機械に取り付けて使用することが可能であ
る。さらに、ねじ機構によつて刃部を移動させる
構成であるから、ねじ機構の減速比を大きく設定
することによつて刃先位置の微少な調整が可能で
あり、しかも、調整し得る範囲も何ら限定される
ことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す一部切欠き
側面図、第２図は第１図の矢視図、第３図は第
２図の−線に沿う断面図、第４図は第３図の
−線に沿う断面図、第５図はこの考案に係る
工具において刃先位置調整を行う場合の一例を示
す図、第６図はこの考案に係る工具において刃先
位置調整を行う場合の他の例を示す図、第７図は
第６図の矢視図である。 １……シヤンク部、３……中間部材、４……切
刃、７……刃部、１２……クラツチ機構、１３，
１４……凹部、１５……キー部材、１５ａ……傾
斜面、１６……ばね（弾性部材）、１７……押し
棒、１８……ねじ機構、１９……ねじ部材、２０
……減速歯車機構、２６……移動駒、２８……凹
溝、Ｏ……回転中心軸線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転駆動されるシヤンク部と、このシヤンク部
   の先端部に相対回転可能に設けられた中間部材
   と、切刃を有し、かつ前記中間部材の先端部に前
   記切刃が回転中心軸線に対して接近、離間する方
   向へ移動可能に設けられた刃部とを備え、前記シ
   ヤンク部と前記中間部材との間に、これらシヤン
   ク部と中間部材との間の回転力伝達を断続するク
   ラツチ機構が設けられ、前記中間部材と前記刃部
   との間に、前記シヤンク部と前記中間部材との相
   対回転によつて駆動されて、前記刃部を前記切刃
   が回転中心軸線に対して接近、離間する方向へ移
   動せしめるねじ機構が設けられてなり、前記クラ
   ツチ機構は、前記シヤンク部と前記中間部材との
   互いの対向面部にそれぞれ前記回転中心軸線に沿
   つて形成された凹部と、弾性部材によつて前記シ
   ヤンク部側へ付勢され、各端部が前記凹部にそれ
   ぞれ嵌合したときに前記シヤンク部と前記中間部
   材とを一体回転させ、全体が中間部材に形成され
   た凹部に没入したときに前記シヤンク部と前記中
   間部材との相対回転を許容するキー部材と、前記
   中間部材に挿入され、かつ一端部を前記中間部材
   から突出させるとともに他端部を前記キー部材の
   側面に形成された傾斜面に接触させ、外部から前
   記キー部材側へ押し込まれることによつてキー部
   材を前記弾性部材の力に抗して前記中間部材の凹
   部に没入させる押し棒とを備えて構成されている
   ことを特徴とする刃先位置調整機構付き工具。