JPWO2016203521A1 - リーマ - Google Patents

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Abstract

リーマ（１）のインサート部（３）は、ボディ（２Ａ）の先端部にネジ（８）で固定される。インサート部（３）は、仕上げ加工用のインサート（４）と荒加工用のインサート（５）を重ね合わせて構成され、右刃右ねじれを形成する。インサート（４，５）の夫々の合わせ面にて、インサート（４）の合わせ面の凸部と凹部は、インサート（５）の合わせ面の凹部と凸部に重ねられる。リーマ（１）は、ワークに形成された穴を拡大したり、形状を変更したりできる。インサート（４，５）で穴の内周面を同時に切削するので、荒加工と仕上げ加工を１パスで施すことができる。インサート（４，５）は、夫々の合わせ面の凸部と凹部が重なることで、夫々の厚み方向において互いに一部が重なる。それ故、インサート部（３）の突出長を短くできる。

Description

本発明は、ボディと、該ボディに取り付けられるインサート部とを備えるリーマに関する。
ホルダと加工ヘッドが、締結用おねじと締結用めねじで一体的に結合される加工ヘッド交換式回転工具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１０−２８４７５２号公報
特許文献１に記載の加工ヘッド交換式回転工具では、ホルダの形状によって使用用途が限定されてしまうという問題点があった。また、加工ヘッド交換式回転工具は、様々な形状の加工ヘッドを使用できるが、取付可能な加工ヘッドの数は一つであるので、例えば荒加工と仕上げ加工を同時に行うような複合加工はできなかった。
本発明の目的は、様々な使用用途に適用でき、且つ複合加工を可能とするリーマを提供することである。
本発明の態様によれば、円柱状のボディと、円盤状のインサート部と、前記ボディの軸方向の一端部に前記インサート部を着脱可能に固定する固定手段とを備えたリーマであって、前記インサート部は、右刃又は左刃のねじれ刃を備えた刃部を側面に備える円盤状のインサートを一枚で、又は複数枚を互いに同軸上に重ね合わせて構成することが可能であって、前記インサートは両面の夫々に、前記インサートの厚み方向の中心から前記厚み方向の両側に夫々突出して形成され、前記中心から最も離間する凸部と、前記凸部を除く部分に設けられ、前記中心から前記厚み方向の両側に夫々突出して形成され、前記凸部よりも低い凹部とを備え、複数枚の前記インサートを互いに同軸上に重ね合わせたときに、互いに重なり合う第１のインサートと第２のインサートの夫々の合わせ面において、前記第１のインサートの前記合わせ面に設けられた前記凸部は、前記第２のインサートの前記合わせ面に設けられた前記凹部内に挿入され、前記第２のインサートの前記合わせ面に設けられた前記凸部は、前記第１のインサートの前記合わせ面に設けられた前記凹部内に挿入されることを特徴とするインサート式工具が提供される。
本態様のリーマは、リーマは、インサート部を、複数枚のインサートを同軸上に重ね合わせて構成できる。これにより、種類の異なる複数の加工を一回で行うことができる。また、インサートの組み合わせを変えることで、刃部の長さを変えることができるので、複合加工が可能となる。また、インサートの厚みは、インサートの中で最も厚くなる部分であるので、両面の夫々に設けられる凸部と凸部の厚みの合計となる。互いに重ねられた第１のインサートと第２インサートの夫々の合わせ面において、第１のインサート側の凸部が第２のインサート側の凹部に挿入され、第２のインサート側の凸部が第１のインサート側の凹部に挿入されるので、第１のインサートと第２のインサートは夫々の厚み方向において互いに一部が重なる。つまり、第１のインサートと第２のインサートを重ね合わせて構成されるインサート部の厚みの合計は、第１のインサート及び第２のインサートの夫々単体としての厚みの合計の厚みよりも小さくなる。これにより、リーマの軸方向におけるインサート部の突出長を短くできるので、工具剛性を向上できると共に、回転時の振れを抑制できる。
本態様の前記凸部は、前記刃部と前記インサートの中心部との間に設けられ
ていてもよい。本態様は、インサートのうち厚みのある凸部を、インサートの外周に設けられた刃部に対応して配置するので、刃部を支持するインサートの外周部分の剛性を向上できる。
本態様の前記インサートの前記中心部には、前記厚み方向に貫通する軸穴が設けられ、前記ボディの前記一端部には、前記インサートの片面と接触する接触面が設けられ、前記接触面の中心には、前記ボディの軸方向に沿って突出し、前記軸穴に挿入されるボスが設けられていてもよい。インサートをボディの一端部に固定するとき、インサートの軸穴を、ボディ側のボスに挿入させ、インサートの片面をボディ側の接触面に接触させた状態で、固定手段で固定する。これにより、ボディの一端部に対してインサートを位置決めし易くなるので、ボディへのインサートの固定作業を効率よく行うことができる。
本態様の前記接触面には、前記片面に設けられた前記凹部に対応する位置に、前記片面側に突出して設けられ、前記凹部内に挿入されるボディ側凸部と、前記片面に設けられた前記凸部に対応する位置に、前記ボディ側凸部よりも低く設けられ、前記凸部を内側に挿入させるボディ側凹部とが夫々設けられていてもよい。接触面にインサートの片面を接触させるとき、インサートの片面に設けられた凸部を、接触面に設けられたボディ側凹部内に挿入できる。これにより、本態様は、インサート部の突出長をさらに短くできる。
本態様の前記固定手段はネジであって、前記インサートには、前記厚み方向に貫通し、前記ネジの軸部を挿入する為の挿入穴が設けられ、前記接触面において前記挿入穴に対応する位置には、前記ネジを締結する為のネジ穴が設けられていてもよい。これにより、本態様は、インサートをボディに対して強固に固定できる。
本態様の前記インサートの両面の夫々において、前記凸部の数と前記凹部の数は同一のｎ個であり、前記インサートの中心部から前記凸部の最外周縁部と接触し、且つ前記凸部を間に全て含むときの二本の第１仮想直線が示す最小角度をＸ、前記中心部から前記凹部の最外周縁部と接触する二本の第２仮想直線の間に前記凸部を含まないときの最大角度をＹとした場合、Ｘ＜Ｙであり、ｎ個の前記凸部の夫々のＸの合計は１８０°未満であり、ｎ個の前記凹部の夫々のＹの合計は１８０°より大きく、ｎ個の前記凸部の夫々のＸのうち最大角度Ｘｍａｘは１８０／ｎ未満であり、ｎ個の前記凹部の夫々のＹのうち最大角度Ｙｍａｘは１８０／ｎよりも大きくなるようにしてもよい。これにより、インサートの両面の夫々に設けられた凸部と凹部は、インサートを裏返しても、他方のインサートの凹部と凸部と重なることができる。
本態様の前記接触面に設けられた前記ボディ側凸部の数及び前記ボディ側凹部の数は、前記凸部の数及び前記凹部の数と同一のｎ個であり、
前記接触面の中心部から前記ボディ側凸部の最外周縁部と接触し、且つ前記ボディ側凸部を間に全て含むときの二本の第３仮想直線が示す最小角度をｘ、前記中心部から前記ボディ側凹部の最外周縁部と接触する二本の第４仮想直線の間に前記ボディ側凸部を含まないときの最大角度をｙとした場合、ｘ＝Ｘ、ｙ＝Ｙであってもよい。これにより、ボディの接触面に対し、インサートの裏表を取り付けることができるので、例えば「右刃右ねじれ」のインサートを裏返してボディに取り付けると、「左刃右ねじれ」となるので、切屑の排出方向を状況に応じて変えることができる
本態様の前記第１インサートの前記合わせ面に設けられた前記凸部の先端部は、前記第２インサートの前記合わせ面に設けられた前記凹部の底部と当接し、前記第２インサートの前記合わせ面に設けられた前記凸部の先端部は、前記第１インサートの前記合わせ面に設けられた前記凹部の底部とは接触しないようにしてもよい。これにより、本態様は、第１インサートの合わせ面と第２インサートの合わせ面をがたつくことなく平行に重ね合わせることができるので、複数枚のインサートで構成されたインサート部の厚みを均一にできる。
本態様の前記インサートの両面の夫々において、前記インサート部は、荒加工用の刃部を備える前記インサートである荒加工用インサートと、仕上げ加工用の刃部を備える前記インサートである仕上げ加工用インサートとを同軸上に互い重ね合わせて構成してもよい。これにより、本態様は、荒加工と仕上げ加工を同時に行う複合加工をワークに施すことができる。
リーマ１の全体斜視図である。 インサート４の斜視図である。 インサート４の平面図である。 インサート４の側面図である。 インサート５の斜視図である。 インサート５の平面図である。 インサート５側面図である。 インサート４と５を重ね合わせ、インサート部３を作成する方法を示す図である。 インサート部３をインサート４側から見た図である。 インサート１３０の側面図である。 インサート部１３０の平面図である。 ボディ２Ａの先端側の部分拡大斜視図である。 ボディ２Ａの先端側の端面図である。 ボディ２Ｂの先端側の部分拡大斜視図である。 ボディ２Ｂの先端側の端面図である。 ボディ２Ａの取付面９０にインサート５を重ね合わせた状態を示す図である。 ボディ２Ｂの取付面１９０にインサート４を重ね合わせた状態を示す図である。 リーマ１００の先端側の部分拡大斜視図である。 リーマ２００の先端側の部分拡大斜視図である。 リーマ１００による加工方法を示す概念図である。 リーマ２００による加工方法を示す概念図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、本発明は、以下説明する実施形態の具体的構成に何ら限定されるものではない。
図１を参照し、リーマ１の構造を説明する。リーマ１は、金属板等のワークにドリル等で空けられた穴を拡大したり、形状を整えたりする工具である。リーマ１は右刃右ねじれのインサート式工具であり、略円柱状のボディ２Ａと、該ボディ２Ａの先端部（軸線方向一端部）に着脱可能に固定されたインサート部３とを備える。ボディ２Ａは、図示しない工作機械の主軸等に取り付けられて回転駆動されるシャンクである。ボディ２Ａの材質は、例えばインサート部３を構成する後述するインサート４，５に比較して耐摩耗性、硬さ、強度等が低い炭素鋼や、合金鋼等を採用できる。
インサート部３は、ボディ２Ａの先端部に対し、４本のネジ８で着脱可能に固定されている。インサート部３は、一枚、又は複数枚の円盤状のインサートを同軸上に重ね合わせて構成される。図１に示すインサート部３は、２枚のインサート４，５を同軸上に重ね合わせて構成されている。インサート４，５は、超硬合金、高速度工具鋼、又はセラミック等の所定材料で形成される。また、必要に応じてＴｉＮやＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＣｒＮ等の化合物被膜やＤＬＣ（Diamond Like Carbon；ダイヤモンド状カーボン）膜、ダイヤモンド被膜等の硬質被膜をコーティングしてもよく、水蒸気処理、窒化処理等を施してもよい。
インサート４，５は、例えば、使用用途が互いに異なるものを採用できる。インサート４は仕上げ加工用、インサート５は荒加工用である。インサート部３は、インサート４を軸線方向先端側に、インサート５を軸線方向後端側に備える。このリーマ１は、１パスで、荒加工と仕上げ加工を同時に行う複合加工を行うことができる。
図２〜４を参照し、インサート４の構造を具体的に説明する。なお、図４は、図３に示すインサート４を矢印Ｄ１方向から見たときの側面図である。図２，図３に示すように、インサート４は、インサート本体１０と、８つの刃部１１〜１８とを備える。インサート４は仕上げ加工用であるので、後述する荒加工用のインサート５よりも径が小さい。インサート本体１０は、所定厚を有する略円盤状に形成され、一面１０Ａと他面１０Ｂ（図４参照）を備える。インサート本体１０は、軸穴４１と４つの挿入穴４３〜４６を備える。軸穴４１は、インサート本体１０の中心部に設けられ、一面１０Ａと他面１０Ｂを貫通する。軸穴４１には、ボディ２Ａの先端部に設けられた後述するボス１１１（図１２参照）が挿入される。４つの挿入穴４３〜４６は、軸穴４１を中心に十字の方向に夫々配置され、且つ後述する刃部１２，１４，１６，１８に夫々対応する位置に設けられている。これら挿入穴４３〜４６には、４本のネジ８（図１参照）が挿入される。
刃部１１〜１８は、インサート本体１０の外周縁部において、周方向に互いに等間隔に設けられている。なお、説明の便宜上、刃部１１〜１８は、インサート本体１０を一面１０Ａから見たときに、時計回りに順に配置されているものとする。刃部１１〜１８は、径方向外側に突出し且つ右ねじれに形成されている。刃部１１〜１８の刃先１１Ａ〜１８Ａは、一面１０Ａ側から見たときの周方向左側（他面１０Ｂから見たときの周方向右側）に夫々配置されている。
次に、インサート本体１０の表面形状を説明する。一面１０Ａと他面１０Ｂには、８つの略扇型状の凸部２１〜２８と、８つの略扇型状の凹部３１〜３８と、環状凹部３９とが、夫々設けられている。一面１０Ａと他面１０Ｂの夫々において、凸部２１〜２８は、刃部１１〜１８に夫々対応する位置に設けられている。凸部２１は、刃部１１と軸穴４１の間に、インサート本体１０の厚み方向に突出して設けられ、刃部１１の基部から軸穴４１側に向かって先細りに形成されている。凸部２２は、刃部１２と挿入穴４３の間に、インサート本体１０の厚み方向に突出して設けられ、刃部１２の基部から挿入穴４３側に向かって先細りに形成されている。
凸部２３，２５，２７は、凸部２１と同様に、刃部１３，１５，１７と軸穴４１との間において、インサート本体１０の厚み方向に突出して設けられ、刃部１３，１５，１７の基部から軸穴４１側に向かって先細りに形成されている。また、凸部２４，２６，２８は、凸部２２と同様に、挿入穴４４，４５，４６と、刃部１４，１６，１８との間において、インサート本体１０の厚み方向に突出して設けられ、刃部１４，１６，１８の夫々の基部から挿入穴４４，４５，４６側に向かって先細りに形成されている。
一面１０Ａと他面１０Ｂにおいて、凹部３１〜３８は、凸部２１〜２８を除く部分で、且つ凸部２１〜２８の夫々の間に設けられ、インサート本体１０の厚み方向において、凸部２１〜２８よりも低く形成されている。凹部３１は、凸部２１と２２の間に設けられ、インサート本体１０の外周縁部から軸穴４１側に向かって先細りに形成されている。そして、凹部３１と同様に、凹部３２は、凸部２２と２３の間に設けられ、凹部３３は、凸部２３と２４の間に設けられ、凹部３４は、凸部２４と２５の間に設けられ、凹部３５は、凸部２５と２６の間に設けられ、凹部３６は、凸部２６と２７の間に設けられ、凹部３７は、凸部２７と２８の間に設けられ、凹部３８は、凸部２８と２１の間に設けられ、インサート本体１０の外周縁部から軸穴４１側に向かって先細りに夫々形成されている。環状凹部３９は、軸穴４１の外周縁部に沿って環状に、且つ凸部２１〜２８よりも低く形成され、凹部３１〜３８の夫々の軸穴４１側の端部と接続する。環状凹部３９と凹部３１〜３８は、互いに同一平面である。図４に示すように、一面１０Ａに設けられた凸部２１〜２８及び凹部３１〜３８と、他面１０Ｂに設けられた凸部２１〜２８及び凹部３１〜３８とは、インサート１０本体の厚み方向において互いに同一位置に夫々配置されている。
図４に示すように、上記構造を備えるインサート４において、インサート本体１０の厚み方向の中心から一面１０Ａ側の凸部２１〜２８の各先端部までの長さをＭ１、他面１０Ｂ側の凸部２１〜２８の各先端部までの長さをＭ２、インサート本体１０の厚み方向の中心から一面１０Ａ側の凹部３１〜３８の各底部までの長さをＮ１、インサート本体１０の厚み方向の中心から他面１０Ｂ側の凹部３１〜３８の各底部までの長さをＮ２とする。インサート４の厚みＬ１は、一面１０Ａ側の凸部２１〜２８から、他面１０Ｂ側の凸部２１〜２８までの長さであるので、Ｍ１とＭ２を加算した長さである。このとき、インサート４は、Ｍ１＝Ｍ２、Ｍ１＞Ｍ２、Ｍ１＜Ｍ２、Ｎ１＝Ｎ２、Ｎ１＞Ｎ２、Ｎ１＜Ｎ２の何れの場合も適用可能である。
図５〜７を参照し、インサート５の構造を具体的に説明する。なお、図７は、図６に示すインサート５を矢印Ｄ３方向から見たときの側面図である。図５，図６に示すように、インサート５は、インサート本体５０と、８つの刃部５１〜５８とを備える。インサート本体５０は、所定厚を有する略円盤状に形成され、一面５０Ａと他面５０Ｂ（図７参照）を備える。インサート本体５０は、軸穴８１と４つの挿入穴８３〜８６を備える。軸穴８１は、インサート本体５０の中心部に設けられ、一面５０Ａと他面５０Ｂを貫通する。軸穴８１には、ボディ２Ａの先端部に設けられた後述するボス１１１（図１２参照）が挿入される。４つの挿入穴８３〜８６は、軸穴８１を中心に十字の方向に夫々配置され、刃部５１と５２の間、刃部５３と５４の間、刃部５５と５６の間、刃部５７と５８の間に夫々対応する各位置に設けられている。これら挿入穴８３〜８６には、４本のネジ８（図１参照）が挿入される。
刃部５１〜５８は、インサート本体５０の外周縁部において、周方向に互いに等間隔に設けられている。なお、説明の便宜上、刃部５１〜５８は、インサート本体５０を一面５０Ａから見たときに、時計回りに順に配置されているものとする。刃部５１〜５８は、径方向外側に突出し且つ右ねじれに形成されている。刃部５１〜５８の刃先５１Ａ〜５８Ａは、一面５０Ａ側から見たときの周方向左側（他面５０Ｂから見たときの周方向右側）に夫々配置されている。
次に、インサート本体５０の表面形状を説明する。一面５０Ａと他面５０Ｂには、８つの略扇型状の凸部６１〜６８と、８つの略扇型状の凹部７１〜７８と、環状凹部７９とが、夫々設けられている。一面５０Ａと他面５０Ｂの夫々において、凸部６１〜６８は、刃部５１〜５８に夫々対応する位置に設けられている。凸部６１は、刃部５１と軸穴８１の間に、インサート本体５０の厚み方向に突出して設けられ、刃部５１の基部から軸穴８１側に向かって先細りに形成されている。凸部６１の挿入穴８３と重複する部分は、挿入穴８３の湾曲する外縁部に沿って湾曲して形成されている。凸部６２は、刃部５２と軸穴８１の間に、インサート本体５０の厚み方向に突出して設けられ、刃部５２の基部から軸穴８１側に向かって先細りに形成されている。凸部６２の挿入穴８３と重複する部分は、挿入穴８３の湾曲する外縁部に沿って湾曲して形成されている。
なお、凸部６１，６２と同様に、凸部６３，６４は、刃部５３，５４と軸穴８１の間に、インサート本体５０の厚み方向に突出して設けられ、刃部５３，５４の基部から軸穴８１に向かって先細りに形成されている。凸部６３，６４の挿入穴８４と重複する部分は、挿入穴８４の湾曲する外縁部に沿って夫々湾曲して形成されている。凸部６５，６６は、刃部５５，５６と軸穴８１の間に、インサート本体５０の厚み方向に突出して設けられ、刃部５５，５６の基部から軸穴８１側に向かって先細りに形成されている。凸部６５，６６の挿入穴８５と重複する部分は、挿入穴８５の湾曲する外縁部に沿って夫々湾曲して形成されている。凸部６７，６８は、刃部５７，５８と軸穴８１の間に、インサート本体５０の厚み方向に突出して設けられ、刃部５７，５８の基部から軸穴８１に向かって先細りに形成されている。凸部６７，６８の挿入穴８６と重複する部分は、挿入穴８６の湾曲する外縁部に沿って夫々湾曲して形成されている。
一面５０Ａと他面５０Ｂにおいて、凹部７１〜７８は、凸部６１〜６８を除く部分で、且つ凸部６１〜６８の夫々の間に設けられ、インサート本体５０の厚み方向において、凸部６１〜６８よりも低く形成されている。凹部７１は、凸部６１と６２の間に設けられ、凹部７２は、凸部６２と６３の間に設けられ、凹部７３は、凸部６３と６４の間に設けられ、凹部７４は、凸部６４と６５の間に設けられ、凹部７５は、凸部６５と６６の間に設けられ、凹部７６は、凸部６６と６７の間に設けられ、凹部７７は、凸部６７と６８の間に設けられ、凹部７８は、凸部６８と６１の間に設けられている。凹部７１〜７８は、夫々、インサート本体５０の外周縁部から軸穴８１側に向かって先細りに形成されている。
挿入穴８３〜８６は、凹部７１，７３，７５，７７の夫々の軸穴８１側に設けられている。環状凹部７９は、軸穴８１の外周縁部に沿って環状に、且つ凸部６１〜６８よりも低く形成され、凹部７１〜７８の夫々の軸穴８１側の端部と接続する。環状凹部７９と凹部７１〜７８は、互いに同一平面である。図７に示すように、一面５０Ａに設けられた凸部６１〜６８及び凹部７１〜７８と、他面５０Ｂに設けられた凸部６１〜６８及び凹部７１〜７８とは、インサート本体５０の厚み方向において互いに同一位置に夫々配置されている。
上記構造を備えるインサート５において、インサート本体５０の厚み方向の中心から一面５０Ａ側の凸部６１〜６８の各先端部までの長さをＭ３、他面５０Ｂ側の凸部６１〜６８の各先端部までの長さをＭ４、インサート本体５０の厚み方向の中心から一面５０Ａ側の凹部７１〜７８の各底部までの長さをＮ３、インサート本体５０の厚み方向の中心から他面５０Ｂ側の凹部７１〜７８の各底部までの長さをＮ４とする。インサート５の厚みＬ２は、一面５０Ａ側の凸部６１〜６８から、他面５０Ｂ側の凸部６１〜６８までの長さであるので、Ｍ３とＭ４を加算した長さである。このとき、インサート５は、Ｍ３＝Ｍ４、Ｍ３＞Ｍ４、Ｍ３＜Ｍ４、Ｎ３＝Ｎ４、Ｎ３＞Ｎ４、Ｎ３＜Ｎ４の何れの場合も適用可能である。
図８，図９を参照し、インサート４と５を重ね合わせてインサート部３を作成する方法を説明する。なお、図８に示すインサート４は、図３のインサート４を矢印Ｄ２方向から見たときの側面を示す。図８に示すインサート５は、図６のインサート５を矢印Ｄ４方向から見たときの側面を示す。図９では、インサート５を実線、インサート４を二点鎖線で示している。
図８に示すように、例えば、インサート４の他面１０Ｂと、インサート５の一面５０Ａを対向させ、互いに重ね合わせる。このとき、他面１０Ｂと一面５０Ａが合わせ面となる。
図８，図９に示すように、他面１０Ｂに設けられた凸部２１は、一面５０Ａに設けられた凹部７８に挿入される。他面１０Ｂに設けられた凸部２２は、一面５０Ａに設けられた凹部７１に挿入される。他面１０Ｂに設けられた凸部２３は、一面５０Ａに設けられた凹部７２に挿入される。他面１０Ｂに設けられた凸部２４は、一面５０Ａに設けられた凹部７３に挿入さる。他面１０Ｂに設けられた凸部２５は、一面５０Ａに設けられた凹部７４に挿入される。他面１０Ｂに設けられた凸部２６は、一面５０Ａに設けられた凹部７５に挿入される。他面１０Ｂに設けられた凸部２７は、一面５０Ａに設けられた凹部７６に挿入される。他面１０Ｂに設けられた凸部２８は、一面５０Ａに設けられた凹部７７に挿入される。
一方、一面５０Ａに設けられた凸部６１は、他面１０Ｂに設けられた凹部３１に挿入される。一面５０Ａに設けられた凸部６２は、他面１０Ｂに設けられた凹部３２に挿入される。一面５０Ａに設けられた凸部６３は、他面１０Ｂに設けられた凹部３３に挿入される。一面５０Ａに設けられた凸部６４は、他面１０Ｂに設けられた凹部３４に挿入される。一面５０Ａに設けられた凸部６５は、他面１０Ｂに設けられた凹部３５に挿入される。一面５０Ａに設けられた凸部６６は、他面１０Ｂに設けられた凹部３６に挿入される。一面５０Ａに設けられた凸部６７は、他面１０Ｂに設けられた凹部３７に挿入される。一面５０Ａに設けられた凸部６８は、他面１０Ｂに設けられた凹部３８に挿入される。このようにして、インサート４と５が同軸上に互いに重ね合わされ、インサート部３が構成される。図１，図８に示すように、このインサート部３では、インサート４の刃部１１〜１８と、インサート５の刃部５１〜５８は、軸線方向に一部が互いに重なるので、ワークの穴の内周面を連続的に切削できる。
ここで、インサート部３では、他面１０Ｂに設けられた凸部２１の先端部が、一面５０Ａに設けられた凹部７８の底部と当接する。他面１０Ｂに設けられた凸部２２の先端部が、一面５０Ａに設けられた凹部７１の底部と当接する。他面１０Ｂに設けられた凸部２３の先端部が、一面５０Ａに設けられた凹部７２の底部と当接する。他面１０Ｂに設けられた凸部２４の先端部が、一面５０Ａに設けられた凹部７３の底部と当接する。他面１０Ｂに設けられた凸部２５の先端部が、一面５０Ａに設けられた凹部７４の底部と当接する。他面１０Ｂに設けられた凸部２６の先端部が、一面５０Ａに設けられた凹部７５の底部と当接する。他面１０Ｂに設けられた凸部２７の先端部が、一面５０Ａに設けられた凹部７６の底部と当接する。他面１０Ｂに設けられた凸部２８の先端部が、一面５０Ａに設けられた凹部７７の底部と当接する。
一方、他面５０Ｂに設けられた凸部６１の先端部は、一面５０Ａに設けられた凹部３１の底部に対して隙間を空けて対向する。他面５０Ｂに設けられた凸部６２の先端部は、一面５０Ａに設けられた凹部３２の底部に対して隙間を空けて対向し、他面５０Ｂに設けられた凸部６３の先端部は、一面５０Ａに設けられた凹部３３の底部に対して隙間を空けて対向する。他面５０Ｂに設けられた凸部６４の先端部は、一面５０Ａに設けられた凹部３４の底部に対して隙間を空けて対向する。他面５０Ｂに設けられた凸部６５の先端部は、一面５０Ａに設けられた凹部３５の底部に対して隙間を空けて対向する。他面５０Ｂに設けられた凸部６６の先端部は、一面５０Ａに設けられた凹部３６の底部に対して隙間を空けて対向する。他面５０Ｂに設けられた凸部６７の先端部は、一面５０Ａに設けられた凹部３７の底部に対して隙間を空けて対向する。他面５０Ｂに設けられた凸部６８の先端部は、一面５０Ａに設けられた凹部３８の底部に対して隙間を空けて対向する。
図８に示すように、インサート部３の厚みＬ３は、インサート４の一面１０Ａに設けられた凸部２１〜２８の各先端部と、インサート５の他面５０Ｂに設けられた凸部６１〜６８の各先端部との間の距離に相当する。そして、上記のように、他面１０Ｂと一面５０Ａの夫々の凸部と凹部が互いに重ね合されることで、インサート４の他面１０Ｂ側の厚みＭ２と、インサート５の一面５０Ａ側の厚みＭ３とを、インサート部３の厚み方向において互いに重ねることができる。即ち、リーマ１は、インサート部３の厚みＬ３を、インサート４の厚みＬ１（図４参照）とインサート５の厚みＬ２（図７参照）を加算した距離よりも短くすることができる。例えば、インサート４の厚みが５ｍｍ、インサート５の厚みが４ｍｍのとき、インサート４，５の単体の厚みの合計が９ｍｍに対し、重ねた状態での厚みの合計は８ｍｍとなる。なお、この場合のインサート４と５の厚み方向において互いに重なる長さは１ｍｍである。これにより、リーマ１は、インサート部３の軸線方向における突出長を短くできるので、インサート部３の剛性を向上できる。さらに、インサート部３の剛性を向上できるので、リーマ１の回転時に生じる振れを抑制できる。
また、上記のように、インサート４の他面１０Ｂの凸部２１〜２８の先端部は、インサート５の一面５０Ａの凹部７１〜７８の底部と夫々当接するが、インサート５側の凸部６１〜６８の先端部は、インサート４の凹部３１〜３８の底部とは接触しない。これは、インサート５の凸部６１〜６８の高さの方が、インサート４の凹部３１〜３８の深さよりも低いからである。なお、凸部の高さとは、凹部との高低差であり、凹部の底部から凸部の先端部までの長さである。凹部の深さとは、凸部との高低差であり、凸部の先端部から凹部の底部までの長さである。これにより、インサート部３は、インサート４と５を偏りなく互いに平行に重ね合わせることができる。
図１０，図１１を参照し、インサートにおける凸部と凹部の配置条件を説明する。図８に示すインサート４と５の夫々の合わせ面に設けられた凸部と凹部は、インサート４，５の一方、又は両方を裏返しても、互いに重ね合わせることができる。その為には、インサートの両面に設ける凸部と凹部を、後述する配置条件に従って配置する必要がある。そこで、図１０，図１１に示すインサート１３０を例に、凸部と凹部の配置条件を説明する。なお、図１０は、図１１のインサート１３０を矢印Ｄ５方向から見たときの側面図である。
インサート１３０は、円盤状のインサート本体１４０を備える。なお、図１０，図１１では、インサート１３０に設けられる刃部、軸穴、挿入穴を省略している。インサート本体１４０は、一面１４０Ａと他面１４０Ｂを備える。一面１４０Ａと他面１４０Ｂの表面形状は同一である。
図１１に示すように、一面１４０Ａには、中心Ｏを取り囲むようにして時計回りに、５つの凸部１４１〜１４５と、５つの凹部１５１〜１５５とが交互に配置されている。次いで、中心Ｏから凸部１４１の周方向両側の最外周縁部に夫々接触する仮想直線Ａ１とＡ２を引き、これら仮想直線Ａ１とＡ２の間に凸部１４１を全て含むときの最小角度をＸ１とする。そして、凸部１４１と同様に、凸部１４２の最外周縁部に夫々接触する２本の仮想直線の最小角度をＸ２、凸部１４３の最外周縁部に夫々接触する２本の仮想直線の最小角度をＸ３、凸部１４４の最外周縁部に夫々接触する２本の仮想直線の最小角度をＸ４、凸部１４５の最外周縁部に夫々接触する２本の仮想直線の最小角度をＸ５とする。なお、凸部１４１〜１４５の夫々の形状は、２本の仮想直線の間であれば、どのような形状であってもよい。
さらに、中心Ｏから凹部１５１の周方向両側の最外周縁部に夫々接触する２本の仮想直線Ｂ１とＢ２を引き、これら仮想直線Ｂ１とＢ２の間に凸部を含まないときの最大角度をＹ１とする。凹部１５１と同様に、凹部１５２の最外周縁部に夫々接触する２本の仮想直線の間に凸部を含まないときの最大角度をＹ２、凹部１５３の最外周縁部に夫々接触する２本の仮想直線の間に凸部を含まないときの最大角度をＹ３、凹部１５４の最外周縁部に夫々接触する２本の仮想直線の間に凸部を含まないときの最大角度をＹ４、凹部１５５の最外周縁部に夫々接触する２本の仮想直線の間に凸部を含まないときの最大角度をＹ５とする。
このような凸部と凹部を両面に備える２枚のインサート１３０を互いに重ね合わせてインサート部３を構成する場合に、一方を裏返しても他方と重ね合わせることができる為には、以下の５つの条件を満たすことが必要である。
（１）Ｘ１〜Ｘ５の何れもＹ１〜Ｙ５より小さい
（２）凸部１４１〜１４５の夫々のＸ１〜Ｘ５の合計は１８０°未満
（３）凹部１５１〜１５５の夫々のＹ１〜Ｙ５の合計は１８０°より大きい
（４）Ｘ１〜Ｘ５のうち最大角度Ｘｍａｘは１８０／５°未満
（５）Ｙ１〜Ｙ５のうち最大角度Ｙｍａｘは１８０／５°よりも大きい
さらに、Ｘ１＋Ｙ１、Ｘ２＋Ｙ２、Ｘ３＋Ｙ３、Ｘ４＋Ｙ４、Ｘ５＋Ｙ５が何れも３６０／５°と同じになる場合は等分割となる。この場合、一方のインサート１３０の合わせ面に設けられた凸部１４１〜１４５と凹部１５１〜１５５は、他方のインサート１３０の合わせ面に設けられた凹部１５１〜１５５と凸部１４１〜１４５に対して、どの位置でも干渉なく重ね合わせることができる。なお、本実施形態のインサート４，５は、上記の配置条件を何れも満たしている。よって、インサート部３において、インサート４，５の一方、又は両方を裏返しても互いに重ね合わせることができ、夫々の両面に設けられた凸部と凹部は、どの位置でも干渉無く重ね合わせることができる。
図１２，図１３を参照し、ボディ２Ａの取付面９０の形状を説明する。ボディ２Ａは、先端部に円形状の取付面９０を備える。取付面９０には、インサート５（図５，図６参照）を着脱可能に取り付けることができる。取付面９０には、ボス１１１と、４つのネジ穴１１３〜１１６とが夫々設けられている。ボス１１１は、取付面９０の中心部に設けられ、ボディ２Ａの軸線上に沿って延びる略円柱状に形成されている。４つのネジ穴１１３〜１１６は、ボス１１１を中心に十字の方向に夫々配置され、時計回りに順に配置されている。これらネジ穴１１３〜１１６には、４本のネジ８（図１参照）が締結される。
取付面９０は、インサート５の両面の凹凸形状に対応する凹凸形状を備える。取付面９０には、８つの略扇型状の凸部９１〜９８と、８つの略扇型状の凹部１０１〜１０８と、環状凹部１０９とが、夫々設けられている。凸部９１は、ネジ穴１１３と１１６の間の中央に、ボディ２Ａの軸線方向に対して平行に突出して設けられ、取付面９０の外周縁部からボス１１１側に向かって先細りに形成されている。凸部９２は、ネジ穴１１３と外周縁部との間に、ボディ２Ａの軸線方向に対して平行に突出して設けられ、外周縁部からネジ穴１１３に向かって先細りに形成されている。
また、凸部９１と同様に、凸部９３はネジ穴１１３と１１４の間の中央に、凸部９５はネジ穴１１４と１１５の間の中央に、凸部９７はネジ穴１１５と１１６の間の中央に、ボディ２Ａの軸線方向に対して平行に突出して設けられ、取付面９０の外周縁部からボス１１１側に向かって先細りに夫々形成されている。また、凸部９２と同様に、凸部９４はネジ穴１１４と外周縁部との間に、凸部９６はネジ穴１１５と外周縁部との間に、凸部９８はネジ穴１１６と外周縁部との間に、ボディ２Ａの軸線方向に対して平行に突出して設けられ、取付面９０の外周縁部からネジ穴１１４，１１５，１１６に向かって先細りに夫々形成されている。
一方、凹部１０１〜１０８は、凸部９１〜９８の夫々の間に設けられ、ボディ２Ａの軸線方向において、凸部９１〜９８よりも軸線方向後端側に低く形成されている。凹部１０１は、凸部９１と９２の間に設けられ、取付面９０の外周縁部からボス１１１側に向かって先細りに形成されている。そして、凹部１０１と同様に、凹部１０２は、凸部９２と９３の間に設けられ、凹部１０３は、凸部９３と９４の間に設けられ、凹部１０４は、凸部９４と９５の間に設けられ、凹部１０５は、凸部９５と９６の間に設けられ、凹部１０６は、凸部９６と９７の間に設けられ、凹部１０７は、凸部９７と９８の間に設けられ、凹部１０８は、凸部９８と９１の間に設けられ、取付面９０の外周縁部からボス１１１側に向かって先細りに夫々形成されている。
環状凹部１０９は、ボス１１１の外周に沿って環状に設けられ、凹部１０１〜１０８の夫々のボス１１１側の端部と接続する。環状凹部１０９は、ボディ２Ａの軸線方向において、凹部１０１〜１０８よりも低く形成されている。そして、取付面９０の凸部９１〜９８と凹部１０１〜１０８も、上記の凸部と凹部の配置条件を満たしている。
図１２，図１３，図１６を参照し、ボディ２Ａに対してインサート部３を取り付ける方法を説明する。なお、ここでは、図１に示すリーマ１を作成することを目的として、インサート部３をボディ２Ａに取り付ける方法を説明する。上記のように、ボディ２Ａは、インサート５を取り付けることができる。それ故、ボディ２Ａの取付面９０に対して、インサート部３のうちインサート５の他面５０Ｂ側を対向させる。次いで、取付面９０のボス１１１を、インサート５の軸穴８１、インサート４の軸穴４１の順に挿入させる。そして、インサート５の他面５０Ｂを、取付面９０に対して重ね合わせる。このとき、他面５０Ｂと取付面９０が合わせ面となる。
図１６では、ボディ２Ａの取付面９０を実線、インサート５を二点鎖線で示している。図１６に示すように、インサート５の他面５０Ｂに設けられた凸部６１は、取付面９０に設けられた凹部１０１に挿入される。他面５０Ｂに設けられた凸部６２は、取付面９０に設けられた凹部１０２に挿入される。他面５０Ｂに設けられた凸部６３は、取付面９０に設けられた凹部１０３に挿入される。他面５０Ｂに設けられた凸部６４は、取付面９０に設けられた凹部１０４に挿入される。他面５０Ｂに設けられた凸部６５は、取付面９０に設けられた凹部１０５に挿入される。他面５０Ｂに設けられた凸部６６は、取付面９０に設けられた凹部１０６に挿入される。他面５０Ｂに設けられた凸部６７は、取付面９０に設けられた凹部１０７に挿入される。他面５０Ｂに設けられた凸部６８は、取付面９０に設けられた凹部１０８に挿入される。
一方、取付面９０に設けられた凸部９１は、他面５０Ｂに設けられた凹部７８に挿入される。取付面９０に設けられた凸部９２は、他面５０Ｂに設けられた凹部７１に挿入される。取付面９０に設けられた凸部９３は、他面５０Ｂに設けられた凹部７２に挿入される。取付面９０に設けられた凸部９４は、他面５０Ｂに設けられた凹部７３に挿入される。取付面９０に設けられた凸部９５は、他面５０Ｂに設けられた凹部７４に挿入される。取付面９０に設けられた凸部９６は、他面５０Ｂに設けられた凹部７５に挿入される。取付面９０に設けられた凸部９７は、他面５０Ｂに設けられた凹部７６に挿入される。取付面９０に設けられた凸部９８は、他面５０Ｂに設けられた凹部７７に挿入される。
次いで、インサート４の挿入穴４３〜４６と、インサート５の挿入穴８３〜８６とに対して、４本のネジ８を夫々挿入し、取付面９０のネジ穴１１３〜１１６に夫々締結する。このようにして、ボディ２Ａの取付面９０に対し、インサート部３が固定され、リーマ１が構成される。
ここで、図１６に示すように、インサート５の他面５０Ｂがボディ２Ａの取付面９０に取り付けられた状態では、取付面９０に設けられた凸部９１の先端部が、他面５０Ｂに設けられた凹部７８の底部と当接する。取付面９０に設けられた凸部９２の先端部が、他面５０Ｂに設けられた凹部７１の底部と当接する。取付面９０に設けられた凸部９３の先端部が、他面５０Ｂに設けられた凹部７２の底部と当接する。取付面９０に設けられた凸部９４の先端部が、他面５０Ｂに設けられた凹部７３の底部と当接する。取付面９０に設けられた凸部９５の先端部が、他面５０Ｂに設けられた凹部７４の底部と当接する。取付面９０に設けられた凸部９６の先端部が、他面５０Ｂに設けられた凹部７５の底部と当接する。取付面９０に設けられた凸部９７の先端部が、他面５０Ｂに設けられた凹部７６の底部と当接する。取付面９０に設けられた凸部９８の先端部が、他面５０Ｂに設けられた凹部７７の底部と当接する。
一方、他面５０Ｂに設けられた凸部６１の先端部は、取付面９０に設けられた凹部１０１の底部に対して隙間を空けて対向する。他面５０Ｂに設けられた凸部６２の先端部は、取付面９０に設けられた凹部１０２の底部に対して隙間を空けて対向する。他面５０Ｂに設けられた凸部６３の先端部は、取付面９０に設けられた凹部１０３の底部に対して隙間を空けて対向する。他面５０Ｂに設けられた凸部６４の先端部は、取付面９０に設けられた凹部１０４の底部に対して隙間を空けて対向する。他面５０Ｂに設けられた凸部６５の先端部は、取付面９０に設けられた凹部１０５の底部に対して隙間を空けて対向する。他面５０Ｂに設けられた凸部６６の先端部は、取付面９０に設けられた凹部１０６の底部に対して隙間を空けて対向する。他面５０Ｂに設けられた凸部６７の先端部は、取付面９０に設けられた凹部１０７の底部に対して隙間を空けて対向する。他面５０Ｂに設けられた凸部６８の先端部は、取付面９０に設けられた凹部１０８の底部に対して隙間を空けて対向する。
このように、取付面９０と他面５０Ｂの夫々の凸部と凹部が互いに重ね合わされることで、ボディ２Ａの先端部と、インサート５の他面５０Ｂ側の厚みＭ４とが、リーマ１の軸線方向において互いに重なることができる。これにより、リーマ１は、インサート部３の軸線方向における突出長をさらに短くできる。
また、上記のように、取付面９０側の凸部９１〜９８は、インサート５側の凹部７１〜７８に夫々当接するが、インサート５側の凸部６１〜６８は、取付面９０側の凹部１０１〜１０８とは接触しない。これにより、取付面９０に対して、インサート５を偏りなく平行に重ねることができるので、ボディ２Ａに対して、インサート部３を直交して取り付けることができる。
図１４，図１５を参照し、ボディ２Ｂの取付面１９０の形状を説明する。ボディ２Ｂは、先端部に円形状の取付面１９０を備える。取付面１９０には、インサート４（図２，図３参照）を取り付けることができる。取付面１９０には、ボス２１１と、４つのネジ穴２１３〜２１６とが夫々設けられている。ボス２１１は、取付面１９０の中心部に設けられ、ボディ２Ｂの軸線上に沿って延びる略円柱状に形成されている。４つのネジ穴２１３〜２１６は、ボス２１１を中心に十字の方向に夫々配置され、時計回りに順に配置されている。これらネジ穴２１３〜２１６には、４本のネジ８（図１参照）が締結される。
取付面１９０は、インサート４の両面の凹凸形状に対応する凹凸形状を備える。取付面１９０には、８つの略扇型状の凸部１９１〜１９８と、８つの略扇型状の凹部２０１〜２０８と、環状凹部２０９とが、夫々設けられている。凸部１９１と１９２は、ネジ穴２１３を周方向両側から挟み込むようにして夫々設けられている。凸部１９３と１９４は、ネジ穴２１４を周方向両側から挟み込むようにして夫々設けられている。凸部１９５と１９６は、ネジ穴２１５を周方向両側から挟み込むようにして夫々設けられている。凸部１９７と１９８は、ネジ穴２１６を周方向両側から挟み込むようにして夫々設けられている。これら凸部１９１〜１９８は、ボディ２Ａの軸線方向に対して平行に突出して設けられ、取付面１９０の外周縁部からボス１１１側に向かって先細りに夫々形成されている。
一方、凹部２０１〜２０８は、凸部１９１〜１９８の夫々の間に設けられ、ボディ２Ｂの軸線方向において、凸部１９１〜１９８よりも軸線方向後端側に低く形成されている。凹部２０１は、凸部１９１と１９２の間に設けられ、凹部２０２は、凸部１９２と１９３の間に設けられ、凹部２０３は、凸部１９３と１９４の間に設けられ、凹部２０４は、凸部１９４と１９５の間に設けられ、凹部２０５は、凸部１９５と１９６の間に設けられ、凹部２０６は、凸部１９６と１９７の間に設けられ、凹部２０７は、凸部１９７と１９８の間に設けられ、凹部２０８は、凸部１９８と１９１の間に設けられ、取付面１９０の外周縁部からボス２１１側に向かって先細りに夫々形成されている。ネジ穴２１３は、凹部２０１のボス２１１側に設けられ、ネジ穴２１４は、凹部２０３のボス２１１側に設けられ、ネジ穴２１５は、凹部２０５のボス２１１側に設けられ、ネジ穴２１６は、凹部２０７のボス２１１側に設けられている。
環状凹部２０９は、ボス２１１の外周に沿って環状に設けられ、凹部２０１〜２０８の夫々のボス２１１側の端部と接続する。環状凹部２０９は、ボディ２Ｂの軸線方向において、凹部２０１〜２０８よりも軸線方向後端側に低く形成されている。そして、取付面１９０の凸部１９１〜１９８と凹部２０１〜２０８も、上記の凸部と凹部の配置条件を満たしている。
図１７を参照し、ボディ２Ｂに対してインサート部３を取り付ける方法を説明する。なお、ここでは、インサート４と５の組み合わせ順序（位置関係）をリーマ１とは反対にしたリーマ（図示略）を作成することを目的として、インサート部３をボディ２Ｂに取り付ける方法を説明する。上記のように、ボディ２Ｂは、インサート４を取り付けることができる。それ故、ボディ２Ｂの取付面１９０に対して、インサート部３のうちインサート４の他面１０Ｂ側を対向させる。次いで、取付面１９０のボス２１１を、インサート４の軸穴４１、インサート５の軸穴８１の順に挿入させる。そして、インサート４の他面１０Ｂを、取付面１９０に対して重ね合わせる。このとき、他面１０Ｂと取付面１９０が合わせ面となる。
図１７では、ボディ２Ｂの取付面１９０を実線、インサート４を二点鎖線で示している。インサート４の他面１０Ｂに設けられた凸部２１は、取付面１９０に設けられた凹部２０８に挿入される。他面１０Ｂに設けられた凸部２２は、取付面１９０に設けられた凹部２０１に挿入される。他面１０Ｂに設けられた凸部２３は、取付面１９０に設けられた凹部２０２に挿入される。他面１０Ｂに設けられた凸部２４は、取付面１９０に設けられた凹部２０３に挿入される。他面１０Ｂに設けられた凸部２５は、取付面１９０に設けられた凹部２０４に挿入される。他面１０Ｂに設けられた凸部２６は、取付面１９０に設けられた凹部２０５に挿入される。他面１０Ｂに設けられた凸部２７は、取付面１９０に設けられた凹部２０６に挿入される。他面１０Ｂに設けられた凸部２８は、取付面１９０に設けられた凹部２０７に挿入される。
一方、取付面１９０に設けられた凸部１９１は、インサート４の他面１０Ｂに設けられた凹部３１に挿入される。取付面１９０に設けられた凸部１９２は、他面１０Ｂに設けられた凹部３２に挿入される。取付面１９０に設けられた凸部１９３は、他面１０Ｂに設けられた凹部３３に挿入される。取付面１９０に設けられた凸部１９４は、他面１０Ｂに設けられた凹部３４に挿入される。取付面１９０に設けられた凸部１９５は、他面１０Ｂに設けられた凹部３５に挿入される。取付面１９０に設けられた凸部１９６は、他面１０Ｂに設けられた凹部３６に挿入される。取付面１９０に設けられた凸部１９７は、他面１０Ｂに設けられた凹部３７に挿入される。取付面１９０に設けられた凸部１９８は、他面１０Ｂに設けられた凹部３８に挿入される。
次いで、インサート５の挿入穴８３〜８６と、インサート４の挿入穴４３〜４６とに対して、４本のネジ８を夫々挿入し、取付面１９０のネジ穴２１３〜２１６に夫々締結する。このようにして、ボディ２Ｂの取付面１９０に対し、インサート部３が固定され、リーマが構成される。
そして、取付面１９０と他面１０Ｂの夫々の凸部と凹部が互いに重ね合わされることで、ボディ２Ｂの先端部と、インサート４の他面１０Ｂ側の厚みＭ１とを、リーマの軸線方向において互いに重ねることができる。これにより、リーマは、インサート部３の軸線方向における突出長をさらに短くできる。
図１８〜図２１を参照し、インサート部３を一枚のインサートで構成したリーマ１００，２００の使用方法を説明する。インサート部３は、一枚のインサートで構成することもできる。例えば、図１８に示すリーマ１００は、インサート部３を一枚のインサート５で構成する。インサート５は、ボディ２Ａの取付面１９０に取り付けられている。リーマ１００は、右刃右ねじれになるように、インサート５の他面５０Ｂ側(図７参照）を、ボディ２Ｂの取付面１９０に取り付けている。一方、図１９に示すリーマ２００は、リーマ１００において右刃右ねじれであるインサート５を裏返し、ボディ２Ｂの取付面１９０に取り付けたものである。これにより、リーマ２００は左刃右ねじれとすることができる。つまり、リーマ１００と２００では、切り屑の排出方向は逆となるので、加工する穴の種類に応じて以下のように使い分けることができる。なお、図１８，図１９では、インサート５をボディ２Ａに取り付ける為の４本のネジは省略している。
例えば、図２０に示すように、底のある止まり穴６Ａを加工する場合、作業者はリーマ１００を用いればよい。リーマ１００は右刃右ねじれであるので、切削時の工具の回転方向はボディ２Ａ側から見て時計回りである(図１８参照）。リーマ１００は、切削時の工具の移動方向に対して、切り屑を逆方向、即ち、ボディ２Ａ側に排出する。これにより、リーマ１００は、切削中に、止まり穴６Ａの穴底に切り屑が堆積し難くすることができる。
これに対し、図２１に示すように、底の無い貫通穴６Ｂを加工する場合、作業者はリーマ２００を用いればよい。リーマ２００は左刃右ねじれであるので、切削時の工具の回転方向は、ボディ２Ａ側から見て反時計回りであり、リーマ１００とは反対方向となる(図１９参照）。リーマ２００は、切削時の工具の移動方向と同一方向、即ち、切り屑を工具の先端側に排出する。これにより、リーマ２００は、切削中に、切り屑の影響を受け難くすることができる。
このように、加工する穴の種類に応じて、リーマ１００と２００を使い分けることで、切り屑の影響を受けることなく、穴の加工を良好に行うことができる。そして、本実施形態では、例えば、ボディ２Ａに対してインサート５を取り付ける向きを変えるだけで、２種類のリーマ１００，２００を構成できるので、部品コストを削減できる。なお、本実施形態では、一枚のインサート５でインサート部３を構成した例を説明したが、一枚のインサート４でインサート部３を構成してもよい。
以上説明において、ボディ２Ａ，２Ｂの取付面９０，１９０が本発明の「接触面」に相当し、仮想直線Ａ１，Ａ２が本発明の「第１仮想直線」に相当し、仮想直線Ｂ１，Ｂ２が本発明の「第２仮想直線」に相当する。
以上説明したように、本実施形態のリーマ１は、ボディ２Ａと、インサート部３と、４本のネジ８とを備える。ネジ８は、ボディ２Ａの先端部にインサート部３を着脱可能に固定する。インサート部３は、円盤状のインサート４，５を互いに同軸上に重ね合わせて構成される。インサート４は両面の夫々に、凸部２１〜２８と凹部３１〜３８を備える。凸部２１〜２８は、インサート４の厚み方向の中心から厚み方向の両側に夫々突出して形成され、該中心から最も離間する部分である。凹部３１〜３８は、凸部２１〜２８を除く部分に設けられ、凸部２１〜２８よりも低い部分である。インサート５も両面の夫々に、凸部６１〜６８と凹部７１〜７８を備える。凸部６１〜６８は、インサート５の厚み方向の中心から厚み方向の両側に夫々突出して形成され、該中心から最も離間する部分である。凹部７１〜７８は、凸部６１〜６８を除く部分に設けられ、凸部６１〜６８よりも低い部分である。インサート４，５を互いに重ね合わせたときに、インサート４の合わせ面に設けられた凸部２１〜２８は、インサート５の合わせ面に設けられた凹部７１〜７８の何れかに挿入される。インサート５の合わせ面に設けられた凸部６１〜６８は、インサート４の合わせ面に設けられた凹部３１〜３８の何れかに挿入される。
それ故、リーマ１は、インサート部３を、使用用途の異なるインサート４，５を組み合わせて構成できるので、ワークに複合加工を施すことができる。また、インサートの組み合わせを変えることで、刃部の種類を変えることができるので、複合加工のバリエーションを広げることができる。また、インサート部３におけるインサート４，５は、夫々の厚み方向において互いに一部が重なるので、インサート部３の厚みは、インサート４，５の夫々単体としての厚みの合計よりも小さくなる。それ故、リーマ１は、インサート部３の突出長を短くできるので、工具剛性を向上できると共に、回転時に生じる振れを抑制できる。
また、上記実施形態では、インサート４に設けられる凸部２１〜２８は、刃部１１〜１８とインサート４の軸穴４１との間に設けられている。つまり、インサート４のうち厚みのある凸部２１〜２８は、刃部１１〜１８に対応して夫々配置されている。これにより、リーマ１は、刃部１１〜１８を支持するインサート４の外周部分の剛性を向上できる。
また、上記実施形態では、例えば、インサート５の中心部には、厚み方向に貫通する軸穴８１が設けられている。一方、ボディ２Ａの先端部には、インサート５の片面と接触する取付面９０が設けられ、その取付面９０の中心には、ボディ２Ａの軸方向に沿って突出し、軸穴４１に挿入されるボス１１１が設けられている。例えば、インサート５をボディ２Ａの取付面９０に固定するとき、ボディ２Ａ側のボス１１１をインサート５の軸穴８１に挿入し、インサート５の片面をボディ２Ａ側の取付面９０に接触させた状態で、４本のネジ８で固定する。これにより、リーマ１は、ボディ２Ａの先端部に対してインサート５を簡単に位置決めできるので、ボディ２Ａに対するインサート５の取付作業を効率よく行うことができる。
また、上記実施形態では、取付面９０にも、凸部９１〜９８と凹部１０１〜１０８が夫々設けられている。凸部９１〜９８は、インサート５の片面に設けられた凹部７１〜７８に対応する位置に設けられている。凹部１０１〜１０８は、インサート５に設けられた凸部６１〜６８に対応する位置に設けられている。取付面９０にインサート５の片面を接触させるとき、インサート５の片面に設けられた凸部６１〜６８は、取付面９０に設けられた凹部１０１〜１０８の何れかに挿入される。それ故、リーマ１は、インサート部３の突出長をさらに短くできる。
また、上記実施形態では、インサート５には、４つの挿入穴８３〜８６が設けられ、取付面９０において挿入穴８３〜８６の夫々に対応する位置には、ネジ穴１１３〜１１６が設けられている。それ故、４本のネジ８を４つの挿入穴８３〜８６に夫々挿入し、取付面９０のネジ穴１１３〜１１６に締結することで、リーマ１は、インサート５をボディ２Ａに対して強固に固定できる。
また、上記実施形態では、インサート部３を構成するインサートの両面の夫々において、凸部の数と凹部の数は同一のｎ個であり、インサートの中心部から凸部の最外周縁部と接触し、且つ凸部を間に全て含むときの二本の仮想直線が示す最小角度をＸ、中心部から凹部の最外周縁部と接触する二本の第２仮想直線の間に凸部を含まないときの最大角度をＹとした場合、インサートは、以下の条件を全て満たしている。
（１）Ｘ＜Ｙ
（２）ｎ個の凸部の夫々のＸの合計は１８０°未満。
（３）ｎ個の凹部の夫々のＹの合計は１８０°より大きい。
（４）ｎ個の凸部の夫々のＸのうち最大角度Ｘｍａｘは１８０／ｎ未満。
（５）ｎ個の凹部の夫々のＹのうち最大角度Ｙｍａｘは１８０／ｎよりも大きい。
以上の条件を全て満たすことによって、インサートの両面の夫々に設けられた凸部と凹部は、インサートを裏返しても他方のインサートの凹部と凸部に重ね合わせることができる。さらに、互いに隣り合うＸ＋Ｙが３６０／５となる場合は等分割となるので、凸部と凹部はどの位置でも干渉無く重なることができる。
また、上記実施形態では、ボディ２Ａの取付面９０における凸部９１〜９８と凹部１０１〜１０８、ボディ２Ｂの取付面１９０における凸部１９１〜１９８と凹部２０１〜２０８は、インサート４，５の凸部と凹部の配置条件を満たしている。これにより、ボディ２Ａの取付面９０に対し、インサート５の裏表を取り付けることができ、ボディ２Ｂの取付面１９０に対し、インサート４の裏表を取り付けることができる。即ち、ボディに対して、インサートの裏表のどちらでも取り付けることができるので、例えば右刃右ねじれのインサートを、左刃右ねじれに変えることができる。これにより、例えば加工する穴が止まり穴か貫通穴かで、切屑の排出方向を自由に変えることができるので、切り屑の影響を受けることなく、加工を良好に行うことができる。
また、上記実施形態では、インサート４の合わせ面に設けられた凸部２１〜２８の先端部は、インサート５の合わせ面に設けられた凹部７１〜７８の底部と当接するが、インサート５の合わせ面に設けられた凸部６１〜６８の先端部は、インサート４の合わせ面に設けられた凹部３１〜３８の底部とは接触しない。これにより、インサート４の合わせ面とインサート５の合わせ面をがたつくことなく互いに平行に重ね合わせることができる。これにより、複数枚を重ね合わせて構成されたインサート部３の厚みを均一にできる。
また、上記実施形態では、インサート５は、荒加工用の刃部５１〜５８を備える荒加工用のインサートであり、インサート４は、仕上げ加工用の刃部１１〜１８を備える仕上げ加工用のインサートである。それ故、それらを組み合わせてインサート部３を構成することで、リーマ１は、荒加工と仕上げ加工の同時に行う複合加工が可能となる。
なお、本発明が、上記実施形態の具体的構成に何ら限定されるものではないことは、全く当然である。例えば、上記実施形態のリーマ１のインサート４，５の刃部は、螺旋状にねじれているが、直線状であってもよい。また、上記実施形態では、１枚又は２枚を重ね合わせて構成したインサート部３を説明したが、３枚以上のインサートを重ねて構成してもよい。
上記実施形態のインサート４，５の夫々に設けられる挿入穴の個数は４つに限定されないが、軸穴４１，８１を取り囲むようにして、複数個設けるのが好ましい。また、上記実施形態は、インサート４又は５をボディ２Ａ，２Ｂの取付面９０，１９０に対して、４本のネジ８で固定するが、その他の手段で着脱自在に固定するようにしてもよい。例えば、インサートを一本のボルトでボディに固定するようにしてもよい。図示しないが、このタイプでは、ボディの取付面に配置されたインサートの軸穴からボスを突出させ、そのボスの先端部に設けられたネジ穴にボルトの軸部を締結する。これにより、インサートの取付面と接触する面とは反対側の面に対し、ボルトの頭部が係合するので、上記実施形態と同様に、インサートをボディの取付面に固定できる。
上記実施形態において、インサート４，５の夫々に設ける凸部と凹部の数は８つであるが、同一の数であれば個数は限定されない。
上記実施形態において、例えば、図８に示すように、インサート５の合わせ面に設けられた凸部６１〜６８の先端部は、インサート４の合わせ面に設けられた凹部３１〜３８の底部に接触しないようになっているが、接触させてもよい。また、これとは逆に、インサート５の合わせ面に設けられた凸部６１〜６８の先端部を、インサート４の合わせ面に設けられた凹部３１〜３８の底部に接触させ、インサート４の合わせ面に設けられた凸部２１〜２８の先端が、インサート５の合わせ面に設けられた凹部７１〜７８の底部に接触しないようにしてもよい。
また、図１８に示すように、インサート５の他面５０Ｂに設けられた凸部６１〜６８の先端部は、ボディ２Ａの取付面９０に設けられた凹部１０１〜１０８の底部に接触しないようになっているが、接触させてもよい。また、図１９に示すように、インサート４の他面１０Ｂに設けられた凸部２１〜２８の先端部は、ボディ２Ｂの取付面１９０に設けられた凹部２０１〜２０８の底部に接触しているが、接触させないようにしてもよい。

Claims (9)

  1. 円柱状のボディと、
    円盤状のインサート部と、
    前記ボディの軸方向の一端部に前記インサート部を着脱可能に固定する固定手段と
    を備えたリーマであって、
    前記インサート部は、右刃又は左刃のねじれ刃を備えた刃部を側面に備える円盤状のインサートを一枚で、又は複数枚を互いに同軸上に重ね合わせて構成することが可能であって、
    前記インサートは両面の夫々に、
    前記インサートの厚み方向の中心から前記厚み方向の両側に夫々突出して形成され、前記中心から最も離間する凸部と、
    前記凸部を除く部分に設けられ、前記中心から前記厚み方向の両側に夫々突出して形成され、前記凸部よりも低い凹部と
    を備え、
    複数枚の前記インサートを互いに同軸上に重ね合わせたときに、互いに重なり合う第１のインサートと第２のインサートの夫々の合わせ面において、
    前記第１のインサートの前記合わせ面に設けられた前記凸部は、前記第２のインサートの前記合わせ面に設けられた前記凹部内に挿入され、
    前記第２のインサートの前記合わせ面に設けられた前記凸部は、前記第１のインサートの前記合わせ面に設けられた前記凹部内に挿入されること
    を特徴とするリーマ。
  2. 前記凸部は、前記刃部と前記インサートの中心部との間に設けられたこと
    を特徴とする請求項１に記載のリーマ。
  3. 前記インサートの前記中心部には、前記厚み方向に貫通する軸穴が設けられ、
    前記ボディの前記一端部には、前記インサートの片面と接触する接触面が設けられ、
    前記接触面の中心には、前記ボディの軸方向に沿って突出し、前記軸穴に挿入されるボスが設けられたこと
    を特徴とする請求項２に記載のリーマ。
  4. 前記接触面には、
    前記片面に設けられた前記凹部に対応する位置に、前記片面側に突出して設けられ、前記凹部内に挿入されるボディ側凸部と、
    前記片面に設けられた前記凸部に対応する位置に、前記ボディ側凸部よりも低く設けられ、前記凸部を内側に挿入させるボディ側凹部と
    が夫々設けられていること
    を特徴とする請求項３に記載のリーマ。
  5. 前記固定手段はネジであって、
    前記インサートには、前記厚み方向に貫通し、前記ネジの軸部を挿入する為の挿入穴が設けられ、
    前記接触面において前記挿入穴に対応する位置には、前記ネジを締結する為のネジ穴が設けられていること
    を特徴とする請求項４に記載のリーマ。
  6. 前記インサートの両面の夫々において、
    前記凸部の数と前記凹部の数は同一のｎ個であり、
    前記中心部から前記凸部の最外周縁部と接触し、且つ前記凸部を間に全て含むときの二本の第１仮想直線が示す最小角度をＸ、前記中心部から前記凹部の最外周縁部と接触する二本の第２仮想直線の間に前記凸部を含まないときの最大角度をＹとした場合、
    Ｘ＜Ｙであり、
    ｎ個の前記凸部の夫々のＸの合計は１８０°未満であり、
    ｎ個の前記凹部の夫々のＹの合計は１８０°より大きく、
    ｎ個の前記凸部の夫々のＸのうち最大角度Ｘｍａｘは１８０／ｎ未満であり、
    ｎ個の前記凹部の夫々のＹのうち最大角度Ｙｍａｘは１８０／ｎよりも大きいこと
    を特徴とする請求項４又は５に記載のインサート式工具。
  7. 前記接触面に設けられた前記ボディ側凸部の数と前記ボディ側凹部の数は、前記凸部の数及び前記凹部の数と同一のｎ個であり、
    前記接触面の中心部から前記ボディ側凸部の最外周縁部と接触し、且つ前記ボディ側凸部を間に全て含むときの二本の第３仮想直線が示す最小角度をｘ、前記中心部から前記ボディ側凹部の最外周縁部と接触する二本の第４仮想直線の間に前記ボディ側凸部を含まないときの最大角度をｙとした場合、
    ｘ＝Ｘ、ｙ＝Ｙであること
    を特徴とする請求項６に記載のリーマ。
  8. 前記第１のインサートの前記合わせ面に設けられた前記凸部の先端部は、前記第２のインサートの前記合わせ面に設けられた前記凹部の底部と当接し、
    前記第２のインサートの前記合わせ面に設けられた前記凸部の先端部は、前記第１のインサートの前記合わせ面に設けられた前記凹部の底部とは接触しないこと
    を特徴とする請求項１から７の何れか一つに記載のリーマ。
  9. 前記インサート部は、
    荒加工用の前記刃部を備える前記インサートである荒加工用インサートと、
    仕上げ加工用の前記刃部を備える前記インサートである仕上げ加工用インサートと
    を同軸上に互い重ね合わせて構成したこと
    を特徴とする請求項１から８の何れか一つに記載のリーマ。
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