JPH03196905A

JPH03196905A - 穿孔装置

Info

Publication number: JPH03196905A
Application number: JP2028144A
Authority: JP
Inventors: Alexander Simpson; アレグザンダー　シンプソン
Original assignee: Forth Tool and Valve Ltd
Current assignee: Forth Tool and Valve Ltd
Priority date: 1989-02-07
Filing date: 1990-02-07
Publication date: 1991-08-28
Anticipated expiration: 2013-11-18
Also published as: EP0382474B1; DE69022750T2; DE69022750D1; EP0382474A3; ES2078299T3; EP0382474A2; JP2825590B2; US5120167A; GB8902717D0

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】（産業上の利用分野）本発明は穿孔装置、特に工作機械に接続できる穿孔装置
に関する。

（従来の技術）従来、使用されてきた精密穿孔装置は、工作機械軸に取
り付けられた回転穿孔バーを有する。

定の直径の穴があけられるように、一定のサイズの１個
またはそれ以上のカッティングブロックが、穿孔バーの
自由端に取り付けられている。従って、異なる直径の穴
をあけるときには、工作機械の回転を止め、特定のある
いはそれぞれのブロックを、１個あるいはそれ以上の異
なるブロックと交換する必要がある。これは非常に不便
であり、異ったサイズのブロックセットを必要とする為
、コストもかかり、保管にも場所をとる。さらに、新し
いブロックが正しくセットされる為には、熟練したオペ
レーターが必要である。切削機の停止、ブロックの交換
ならびに必要に応じた再調整には時間がかかる。しかも
、通常、１個の穴をあける際には、荒けずり段階、荒仕
上げ段階、仕上げ段階といくつかの段階を経る必要があ
るので、複数の穴それぞれをあけるには、更に時間を要
する。

単一の鋭利な先端を有するブロックにミクロメーター調
整装置を設けることは周知である。しかし、そのような
ブロックを正しくセットするには熟練したオペレーター
が必要である。ブロックにより調整できる穴のサイズの
範囲は、角度でわずか１°　（２，５４ｃ＋ｅ）のオー
ダーであるために、多数のブロックの準備が必要である
。更に、直径が一定のカッターの切削範囲を越えるよう
な穴をあける際には部品を分解し、新しいカッターを挿
入し、装置を新たに組立て、再調整する必要がある。確
かにこれは技術と時間のかかる仕事である。

縦長の穴（ＰＪえば、テーパー状の穴）は、切削作業中
に変化する機構によって形成されることは、例えば、Ｄ
Ｅ　２，０２５，００６　Ａ　　からも知られている。

しかし、カッターを切削範囲の異なるものと交換するに
は、部品を分解する必要がある。これは、１個またはそ
れ以上のカッターが、内部に調整部材がスライドできる
ように配置されたチューブを支えるガイドスロット内に
設けられている為である。カッター交換の必要がある為
に、カッティング範囲を調整できるという長所もほとん
ど失われてしまう。

（発明が解決しようとする課題）上記のような短所を克服する穿孔装置を提供することが
本発明の目的である。

（課題を解決するための手段）本発明の穿孔装置は、工作機械軸によって回転するよう
に取り付けられた長く延びる支持手段と、その長く延び
る支持手段と共に回転可能であって、該支持手段の回転
軸に対して傾斜した調整方向への移動のためにガイド内
に取り付けられたカッターと、長く延びる支持手段の内部において移動可能に配置され
たカッター調整部材と、を有し、該カッター調整部材お
よびカッターは相互係合カップリングを有して設けられ
ており、それによって、カッター調整部材の動きが、特
定のあるいはそれぞれの調整方向へカッターの動きを誘
導する、穿孔装置であって、該カッターが、長く延びる支持手段の先端に取り外しで
きるように固定されたカッター支持体内に、スライドで
きるように配置されていることを特徴としてなり、その
ことにより、上記目的が達成される。

該カッターガイドが該カッター支持体内に設けられてい
る。

該カッター支持体が二つのカッターを保持できるように
なっている。

二つのカッターが互いに関連してスライドされるように
なっている。

該カッター支持体がカッター支持手段に取り外しできる
ように固定された保持ワッシャーを更に有する。

該保持ワッシャーには、カッター調整部材の一部が通過
できるように通路手段が設けられている。

調整方向が、長く延びた支持手段の回転軸に対して垂直
である。

該カッター調整部材は、該カッター調整部材が内部に配
置された長く延びる支持手段から延出しているかあるい
は延出し得る。

該カッター調整部材と工作機械軸を取り外しできるよう
に接続する固定手段を有する。

前記相互係合カップリングが、溝にスライドできるよう
に配置されている突出部を有しており、突出部および溝
が調整方向の軸に対して、かつ、特定のあるいはそれぞ
れの力・ｙター調整部材の動く方向に対して、傾斜して
いる。

該カッター支持体内の特定のあるいはそれぞれのカッタ
ーを保持する保持手段を有する。

該保有手段が、戻り止め機構を有する。

（作用）１個またはそれ以上のカッターはモジュール方式でカッ
ター支持手段に設置されている為、カッター支持手段お
よびカッターを長く延びている支持手段から全体を取り
外すことが可能であり、カッターを分解する必要がない
。直径範囲の異なる穴をあけるためには、カッターを収
容しているカッター支持体を取り外し、直径範囲の異な
る穴をあけることが可能なカッターを有する他の支持体
と交換するだけでよい。

（実施例）実施例のみを用いて、添付の図面を参照しながら本発明
の明確な実施態様について以下に説明する。

図を参照すると、穿孔装置は、カッター支持手段として
の円筒状のシャフト１０を有している。該シャフト１０
の一端には、フランジ１２が設けられており、反対側の
先端には、通常、１４で示されるようにカッティング手
段が設けられている。該フランジには６つの穴１６が設
けられており、保持ボルト（図には示されていない）が
入るようになっている。ボルトのヘッド部分は穴の中に
保持され、ボルトのネジが設けられたシャンクの部分は
、それに対応する従来の切削機の軸内のねじ穴に保持さ
れる。本発明が、複数の切削機、特に数値制御穿孔機に
適用されるように、第１図に二点鎖線に示されるような
アダプター１８が設けられる。この場合、アダプター１
８は切削機に固定され、７ランジ１２の穴１６を通った
ボルトは、それに対応するアダプター２０のネジ穴に保
持される。

特に、第１図、第５図及び第６図を参照すると、円筒状
のシャフト１０は、中空状であることが理解される。こ
の中空状のシャフト１０の内部には、通常、円筒状の作
動ロッド２２が設けられている。作動ロッド２２は円筒
状のシャフト１０の縦軸に沿って移動されるように規制
されている。この為に、二つの円筒状のサポートブツシ
ュ２４および２６が作動ロッド２２に配置されている。

第１サポートプツシ：Ｌ２４は中空状態の円筒状シャツ
）１０内に配置され、第１サポートブツシユ２４より直
径の大きい第２サポートブツシユ２６は、アダプター１
８のそれに対応する穴２８内に保持される。アダプター
１８が必要でない場合にも、第２サポートブツシユ２６
を設けることが可能であって、この第２サポートプ・７
シユ２６は切削機の軸のそれに対応する穴の内部に嵌合
するようになっている。それぞれのブツシュには、Ａｍ
ｐｅｐ　ｐｌｃ　ｏｆ　Ｃｌｅｖｅｄｏｎ社（英国）に
て製造されたＦＩＢＥＲＳＬＩＰ　（商標）のコーティ
ングが施されている。

ＦＩＢＥＲＳＬＩＰは、自動注油、高負荷、低摩擦のベ
アリングを造り出す。

第２サポートブツシユ２６に隣接する作動ロッドの先端
３０（第１図参照）は、シャンク３２に保持されるよう
に形成されている。シャンク３２は二点鎖線で示されて
おり、実際のシャンクの構成は、特定の切削機に適する
ようにされる。しかし、通常、シャンクは、従来の切削
機の保持穴、典型的には国際標準化機構（１，Ｓ、　　
Ｏ，）　ａ５０のテーパー状の入口に保持されて、固定
される。このような従来の切削機は、切削ヘッドを長手
方向に置き換えるために、シャンクをその切断機の回転
軸に沿って置き換えられるようになっている。本実施例
では、上記のような置き換えをすると作動ロッド２２は
この長手方向の軸心に沿って置き換えられる。

作動ロッド２２の反対側の先端は円筒状ではな（、むし
ろ、二つのほぼ平行で平らな面を有する作動部先端の形
状になっている。各面には複数の平行な突出部３４およ
び満３６がそれぞれ設けられており、突出部３４および
溝３６の長手方向の軸が、円筒状シャフト１０の長手方
向の軸に対して傾斜していることが特筆される。作動ロ
ッド２２の作動部先端における反対側の面の突出部３４
および溝３６が、シャツ）１０の長手方向の軸に対して
反対方向に傾斜していることも特筆される。従って、一
方の突出部および溝は、第１図、第５図および第６図に
示されるように、作動ロッド２２の自由端から上昇して
おり、他方の突出部および溝は、その自由端から下降し
ている。突出部および溝は、　Ａ、Ｔ、Ｐｅｏｔｏｎ　
＆Ｓｏｎ　Ｌｉ１ｉｔｅｄ　ｏｆ　Ｇｌｏｕｃｅｓｔｅ
ｒ社（英国）による、Ａｐｔｉｃｏｔｅ　　ＮＥＤＯＸ
　（商標）によりコーティングされている。

第１図から４図を参照すると、カッティング手段１４は
、はぼ円筒状の形状の支持体３８内にあり、該支持体３
８は、シャフト１０の先端に形成された溝４２に嵌合す
るような形状の歯部４０をその支持体３８上に配置する
ことによって、シャフト１０の自由端上に配置され得る
。使用の際には、所定形状のワッシャー４４が支持体３
８とシャフト１０との間に配置され、二つの直径的に対
向した位置に設けられたボルト４５により、そこに固定
される。そのボルト４５のねじを切ったシャンクは、支
持体３８内にそれに対応してねじを切った穴に保持され
る。ワッシャーには、長くなったスロット４６が設けら
れており、作動ロッド２２の作動ヘッドがそこを通過さ
れている。支持体３８およびワッシャー４４はボルトに
よって固定されており、そのボルトは支持体３８の先端
内およびワッシャー４４内にそれぞれ一列に並べられた
穴４８および５０を通過して、それに対応するシャフト
１０の先端内のねじを切った穴５１内に達している。

支持体３８には、断面がほぼ長方形カッターブロックガ
イド通ＦＩ８ｓｚが設けられており、その長手軸は、シ
ャフト１０の長手軸に対して垂直である。ガイド通路５
２は二つの同一のカッターブロック５４が保持されるよ
うになっている。カッターブロック５４は、断面がほぼ
長方形であり、平坦な放射状の外面５６が設けられてい
る。その外面５６は、使用する際に、ガイド通路５２表
面におけるシャフト１０の長手方向の軸に対して平行に
延びる平面、および支持体３８に固定されたワッシャー
４４の内面に対向状態で接して、スライドする。各カッ
ターブロックの放射状の内面５８も、通常は平面であり
、使用する際に、相互に対向してスライドするようにな
っている。従って、支持体３８、ワッシャー４４および
二つのカッターブロック５４は、前述のように、一体と
なって、すなわち部品を分解せずにシャフト１０の先端
に固定され、先端から取り外される独立したユニットを
形成していることが注目される。

図面からは、各カッターブロック５４の内面５８には、
くぼみ６０が設けられていることが理解され、そのくぼ
み６０の底面は、作動ロッド２２の作動位置の各面にあ
る満３６および突出部３４に係合する複数の突出部６２
および溝６４を有する。

従って、作動ロッド２２の突出部３４および満３６と、
各カッターブロック５４の対応した形状の満６４および
突出部６２との係合の結果、カッターブロック５４は作
動ロッド２２の移動方向に依存して、放射状に内側へあ
るいは外側へ移動する。なぜなら、カッターブロック５
４は放射状にのみ動くようになっているからである。

実際のカッティングは、従来と同様に硬質な交換可能の
挿入物６６（炭化タングステン）により行われる。挿入
物６６はボルト６９（第４図参照）によって、各カッタ
ーブロック５４内のそれぞれの溝６８内に取り外し可能
に固定されている。カッティング挿入物６６は、従来と
同様であるので、ここでの説明を省略する。

従って、各カッティングブロック５４のサイズに応じて
、一定の範囲内の直径をもつ穴をあけることが可能であ
る。使用に際して、重複する範囲のあらかじめ組立てら
れた複数のカッティングヘッド集合体が準備され、カッ
ティングする際、適当な直径範囲をもつ部品が選ばれて
シャフト１０の先端に取り付けられる。これは、作動ａ
７ドの末端（第５ｒＸＪに示されるように、それは、カ
ッティングヘッド部品を取り除いたときには、シャフト
１０の先端を越えて延出し、その結果、スロット４６内
での作業が簡単になる）に、カッティング部品を配置し
、作動ロッド２２の突出部３４および溝３６とカッティ
ングブロック５４の満６４および突出部６２を係合させ
る作業によりなされる。

集合体の歯部４０をシャフト１ｏのくぼみ４２に係合さ
せるために、集合体をシャフト１ｏの先端に押し付ける
ことによって、突出部および溝が更に強く係合するので
、カッターブロックは、突出部および溝のくさび作用の
力で、作動ａラド２２の所定の長手方向位置に対して、
正確な放射位置へと自動的に移動する。従って、カッテ
ィングブロックの再調整が不要になり、カッティングヘ
ッド集合体の取り付けは、非常に迅速で、正確に行われ
、熟練者を必要としない。

使用に際して、作動ロッド２２を長手向に移動させるこ
とによって、所定の集合体の直径範囲内で所望の直径が
設定できる。作動ロッド２２のカッティング手段１４か
ら離れる移動は、カッティングブロックを放射状に内側
へ引っ張り込み、これに対して、作動ロッド２２の反対
方向への移動は、カッティングブロックを放射状に外側
へ移動させる。

数値制御工作機械に接続されたシャンクにより作動ロッ
ド２２が移動されるので、該作動ロッドの適当な調整に
より、所望の直径が正確にコントロールされ得る。実際
、切削機が適切に調整されるために、所望の直径の入力
により切削直径は自動的に設定され、それは、作動ロッ
ドの対応した既知の移動、そして、その結果のカッター
ブロック５４の対応した放射状の移動を生じる。

二つのカッターブロック５４、一つの支持体３８、およ
び該支持体３８に固定された一つのワッシャー４４を有
する各カッティングヘッド集合体は、このように、一定
範囲以上の直径を有する穴をあけることができ、実際の
直径は、簡単にしかも正確に変更できる。所望の直径が
、要求された範囲を越えても、カッティングヘッド集合
体を一体として、交換することは簡単なことであり、異
なる直径範囲を提供するために、それより大きいかある
いは小さいカッティングブロック集合体と交換される。

これに関して、支持体３８をシャフト１０の先端から取
り外すと、カッターブロック５４が放射状に内側へ引っ
張り込まれ最小の直径になることは、特筆される。この
状態では、支持体３８内の軸穴８２に配置された各ばね
荷重ボールベアリング８ｏが、各カッターブロック５４
の側面に配置された半球状のくぼみ７２に着座され、カ
ッターブロック５４を最小直径状態に保ち、支持体３８
から抜は落ちることを防止する。ボール−ベアリング８
０は、１０１ｂ、の予荷重を有するそれぞれの圧縮ばね
８４によって作動される。軸穴８２の一端は、グラブね
じ８６によりふさがれている。従って、使用されていな
いカッティングヘッド集合体はこの形で保管され、所望
の集合体の二次取り付けを迅速かつ正確にしている。

作動ロッド２２の過剰な移動による装置への損傷は、作
動ロッド２２に、軸方向に延びるスロット７４を設ける
ことによって防ぐことができる。そして、本の釘（図示
されない）は、シャフト１ｏの穴７６に取り外しできる
ように固定される。それによって、作動ロッド２２の軸
方向への移動が制限される。

（発明の効果）本発明によって迅速で正確な直径の変更が可能になった
ので、単一の機械加工作業において、ならい物を機械加
工できるようになることが注目される。また、適切な測
定フィードバックシステムによって、機械作業中のカッ
ティング挿入物６６の摩耗を補うように、コンピュータ
ー制御工作機械がカッターブロック５４の位置を変更し
、その結果、挿入物６６が摩耗しても正確な穴の直径を
得ることができることは、注視される。更に、本発明は
水平穿孔機に限らず、垂直軸方向切削機のような他の切
削機にも適用される。

上述の通り、本発明は直線的な穿孔およびねじ切り作業
ばかりでなく、特に、段階的なかつ連続的な切削直径の
変化を必要とする輪郭を製造するためにも役立つ。二つ
のカッターを使用するので、非常に正確であると同時に
、切削スピードの増加およびより高い供給率も可能であ
る。

４　　　の　　な号日第１図は、本発明による穿孔装置の実施例の一部切欠斜
視図である。

第２図は、第１図の穿孔装置の斜視図である。

第３図は、第１図の穿孔装置の力・ノテイングヘッド集
合体の正面における分解斜視図である。

第４図は、第３図の組立てられたカッティングヘッド集
合体の後部の斜視図である。

第５図は、カッティングへ・ノド集合体を取り除いた、
第１図の穿孔装置の正面の斜視図である。

第６図は、第１図の穿孔装置の一部分解斜視図である。

第７図は、第３図の組立てられた力・ツテイングヘッド
の要部の側断面図である。

１０・・・シャフト、１４・・・カッティング手段、２
２・・・作動ロッド、３４・・・突出部、３６・・・溝
、３８・・・支持体、４４・・・ワッシャー　５２・・
・ガイド通路、５４・・・力・ツタ−ブロック、６２・
・・突出部、６４・・・溝。

以上

Claims

【特許請求の範囲】１、工作機械軸によって回転するように取り付けられた
長く延びる支持手段（１０）と、その長く延びる支持手
段と共に回転可能であって、該支持手段の回転軸に対し
て傾斜した調整方向への移動のためにガイド（５２）内
に取り付けられたカッター（５４）と、長く延びる支持手段の内部において移動可能に配置され
たカッター調整部材（２２）と、を有し、該カッター調
整部材およびカッターは相互係合カップリング（３４、
３６；６２、６４）を有して設けられており、それによ
って、カッター調整部材の動きが、特定のあるいはそれ
ぞれの調整方向へカッターの動きを誘導する、穿孔装置
であって、該カッター（５４）が、長く延びる支持手段
（１０）の先端に取り外しできるように固定されたカッ
ター支持体（３８）内に、スライドできるように配置さ
れていることを特徴とする穿孔装置。２、該カッターガイド（５２）が該カッター支持体（３
８）内に設けられている、請求項１に記載の穿孔装置。３、該カッター支持体（３８）が二つのカッター（５４
）を保持できるようになっている、請求項１または２に
記載の穿孔装置。４、二つのカッター（５４）が互いに関連してスライド
されるようになっている、請求項３に記載の穿孔装置。５、該カッター支持体（３８）がカッター支持手段に取
り外しできるように固定された保持ワッシャー（４４）
を更に有する、請求項１から４のいずれかに記載の穿孔
装置。６、該保持ワッシャーには、カッター調整部材（２２）
の一部が通過できるように通路手段（４６）が設けられ
ている、請求項５に記載の穿孔装置。７、調整方向が、長く延びた支持手段（１０）の回転軸
に対して垂直である、請求項１から６のいずれかに記載
の穿孔装置。８、該カッター調整部材（２２）は、該カッター調整部
材が内部に配置された長く延びる支持手段（１０）から
延出しているかあるいは延出し得る、請求項１から７の
いずれかに記載の穿孔装置。９、該カッター調整部材（２２）と工作機械軸を取り外
しできるように接続する固定手段（３２）を有する、請
求項１から８のいずれかに記載の穿孔装置。１０、前記相互係合カップリング（３４、３６；６２、
６４）が、溝（３６、６４）にスライドできるように配
置されている突出部（３４、６２）を有しており、突出
部および溝が調整方向の軸に対して、かつ、特定のある
いはそれぞれのカッター調整部材（２２）の動く方向に
対して、傾斜している、請求項１から９のいずれかに記
載の穿孔装置。１１、該カッター支持体（３８）内の特定のあるいはそ
れぞれのカッター（５４）を保持する保持手段（７２、
８０、８４）を有する、請求項１から１０のいずれかに
記載の穿孔装置。１２、該保有手段が、戻り止め機構を有する、請求項１
１に記載の穿孔装置。