JPH0642002U - 中ぐり工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 加工時に能率よく高精度の加工ができる中ぐ
り工具を提供する。 【構成】 中ぐり棒１のシャンク部２と刃具６を設けた
頭部４との間に位置する軸部３に、軸部３外周面の軸方
向に沿う細長い平坦面５を、軸部３の４箇所に等しい間
隔を設けて形成し、軸部３の横断面を非円形にした。 【効果】 軸部３の横断面を非円形にしたので、切削加
工中に中ぐり棒１に、回転数に共鳴するびびり振動を加
工領域に生ずることなく、切り込み量を大きくでき、加
工後の切削面の精度がよい。

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この考案は、工作物に所要径の孔を切削加工するための中ぐり工具に関するも のである。

【従来の技術】

従来、中ぐり工具として、中ぐり棒のシャンク部の先端に所要長さの軸部を介 して頭部を一体に形成し、この頭部にスローアウエイチップなどの刃具を設けた ものが一般に用いられている。 そして、中ぐり工具は、回転軸に対し中ぐり棒が片持式に支持されるため、加 工時に切削力と回転数との関係でびびり振動が生じやすい。 そこで、従来は中ぐり棒の断面円形にした軸部に、先端側が小径となるテーパ ーを設けたり、外周面の軸方向複数箇所に円周溝を設けたり、段を設けたりして 外径を部分的に変える手段を講じ、びびり振動の防止を図っていた。

【考案が解決しようとする課題】

しかし、中ぐり棒の軸部にテーパーを設けるなどの前記手段では、びびり振動 を充分に防止できず、とくに、加工時の回転が速いと加工表面にびびりマークが できるので、切り込み量を大きくしたり、回転を速くしたりすることができず、 能率のよい加工ができないという問題点があった。 この考案は、前述した問題点を解決して、切り込み量を大きく、回転を速くし ても、びびり振動が生じにくく、能率よく高精度の加工ができる中ぐり工具を提 供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

この考案の中ぐり工具は、中ぐり棒のシャンク部と刃具を設けた頭部との間に 位置する軸部に、この軸部外周面の軸方向に沿う細長い平坦面を、軸部周方向の １箇所以上に形成し、軸部の横断面を非円形にしたものである。

【作用】

この考案の中ぐり工具は、中ぐり棒の軸部外周面の円周方向の４箇所など１箇 所以上に、軸方向に沿う細長い平坦面を形成し、軸部の横断面を非円形に変形さ せたので、加工時に刃具の刃先にかかる、回転数による振動が工具の固有振動と 共鳴する領域を分散させ、加工域での回転では共鳴振動を発生しにくくでき、切 り込み量が大きく、回転が速い加工をしても、加工表面にびびりマークができず 、したがって加工能率がよく、また加工後の切削面の高精度の加工ができる。

【実施例】

以下、この考案の実施例につき図を参照して説明する。 図１，図２および図３はこの考案の第１実施例を示す。これらの図において、 １は中ぐり工具の中ぐり棒であり、中ぐり棒１は、ストレートシャンク部２の先 端側に軸部３と頭部４とを軸方向に連続させて一体に設けてある。 軸部３は、前記シャンク部２よりも小外径の横断面円形の部分をシャンク部２ 側に残し、横断面円形の部分の先端側に頭部４の末端まで軸方向に沿って切り欠 くことで、細長い平坦面５を設けてある。平坦面５は軸部３の周方向４箇所に互 いに等しい幅に、互いに等しく狭い間隔で形成し、軸部３の平坦面５を形成した 部分を、正方形の各角部が円形になっている非円形の横断面形状にしてある。 前記頭部４は、２つの平坦面５が挟む円弧状部を中心として切欠いた取付面６ を有し、取付面６に三角形のスローアウエイ式チップからなる刃具７を取付ねじ ８によって着脱可能に締め付け固定してあり、刃具７の各角部に設けた刃部７ａ の１つを頭部４の先端一側から突出させてある。 以上のように構成した中ぐり工具は、中ぐり棒１のシャンク部２を工具ホルダ ーを介して工作機械の主軸などの回転軸に着脱可能に装着し、この回転軸と共に 中ぐり棒１を回転させつつ、回転軸および中ぐり棒１または工作物に中ぐり棒１ の軸方向に沿う送りを与え、中ぐり棒１を頭部４から工作物の孔に入れてその孔 壁を所要切り込み深さで切り込む。 そして、前記刃具７の刃先で、図２の鎖線に示す孔の孔壁を切断する時に、刃 先には３つの分力が発生する。すなわち、主分力Ｆ₁ は回転力を受け止めて切削 力とする最も大きな分力であり、背分力Ｆ₂ は径方向の切り込み量に応じた分力 であり、送り分力Ｆ₃ は図１に示す工具の１回転当りの送り量（進み長さ）に応 じた軸方向分力である。これらの分力Ｆ₁ ，Ｆ₂ ，Ｆ₃ は工具先端に位置する刃 具の刃先にかかる切削力であり、工具は片持ち構造であるため、工具の軸部３な どを曲げる方向に作用する。 この実施例では、前記分力Ｆ₁ ，Ｆ₂ ，Ｆ₃ に対しては曲げ応力に対抗した軸 部３の断面を保ちつつ、軸部３の断面形状を従来の丸断面から菱形の角断面に近 い形状に変形させたことで、刃具７の刃先にかかる、回転数による振動が工具の 固有振動と共鳴する領域を、軸部３の断面を工具の刃先位置に対して所定の形状 に選ぶことで移動させ、加工領域での回転に共鳴振動が発生しないか、発生しに くくすることができ、能率よく高精度の加工ができる。 すなわち、従来の軸部が円形断面の工具では、毎分１２００回転でびびり振動 が生じる時、この実施例の軸部が菱形に近い断面の工具では、毎分２０００回転 させて、加工孔を直径１６mm、切り込み量を0.５mm（直径）、１回転当りの送り を0.０５mmにした場合、加工表面に前記従来のものではびびりマークができたが 、この実施例による工具ではびびりマークができなかった。 したがって、この実施例の工具は、加工時の回転を速くし、工具の軸部３の太 さが従来のものと同様でも、切削力に対して強度が大きく、前述したように、能 率のよい加工ができる。 また、切削に対する強度が大きいので、工具の軸部の長さを長くでき、深さの 深い孔に加工を行うことができる。 図４はこの考案の第２実施例を示し、この実施例では、軸部３の周方向３箇所 に互いに等しい幅と、互いに等しく狭い間隔とで平坦面５を形成し、軸部３の平 坦面５を形成した部分を、正三角形の各頂部が円形になっている非円形の横断面 形状にしてある。図５は前記第２実施例の変形例を示し、この変形例では、軸部 ３を第１実施例の平坦面５を３箇所に減らした非円形の横断面形状にすると共に 、平坦面５間の間隔が大きい部分に対応させて、頭部４に刃具７を設けたもので ある。 図６，図７はこの考案の第３実施例を示し、この実施例は、軸部３の先端部か ら頭部４の軸部３寄り部分までを若干大径とし、頭部４にスローアウエイ式の円 形チップからなる刃具７を着脱可能に固定したボールエンド中ぐり工具である。 図８，図９はこの考案の第４実施例を示し、この実施例は、頭部４にスローア ウエイ式の平行四辺形チップからなる２枚の刃具７を着脱可能に固定した２枚刃 中ぐり工具である。 図１０，図１１はこの考案の第５実施例を示し、この実施例は、頭部４にスロ ーアウエイ式のボールエンドチップからなる２枚の刃具７を着脱可能に固定した ２枚刃中ぐり工具である。そして、この実施例による工具は、マシニングセンタ などのＣＮＣ制御によるフライス加工の場合に、図１０に例示するように、金型 などの工作物９に曲線加工を施すと、１枚の刃具７の刃先で加工していることが 多く、取り代の変動が大きく、コーナ部の加工時などに、従来の工具では急激に びびり振動が生じ、刃先に損傷しやすいが、第５実施例のものは軸部３に平坦部 ５が形成してあるので、びびり振動を防止でき、刃先が損傷しにくい。 なお、第２実施例ないし第５実施例の前述した以外の構成は、第１実施例とほ ぼ同様であり、図４ないし図１１の各図において、図１，図２，図３と同符号は 対応する部分を示す。 この考案において、中ぐり棒のシャンク部は前記各実施例のストレートシャン ク部に限られることなく、テーパーシャンク部など、従来公知の各シャンク部を 適用でき、また中ぐり棒の頭部の構成および頭部に設ける刃具の形状、材質、固 定手段も前記各実施例のものに限られることなく適宜変更できる。 そして、この考案は、シャンク部および軸部の長手方向に沿いこれらの中心部 に超硬金属棒を挿入した工具にも適用でき、工具を回転させずに工作物を回転さ せて加工を行うこともできる。 さらに、この考案において、中ぐり棒の軸部はシャンク部および頭部の基準外 径より小外径にしてもよく、軸部に設ける平坦部は、４箇所，３箇所に限られる ことなく、２箇所，１箇所など１ないし数箇所であればよく、平坦部の長さおよ び幅も適宜変更できるが、平坦部の大きさおよび切り欠き深さをあまり小さくす ると、びびり振動の防止が充分にできない。

【考案の効果】

以上説明したように、この考案の中ぐり工具は、中ぐり棒のシャンク部と刃具 を設けた頭部との間に位置する軸部に、この軸部外周面の軸方向に沿う細長い平 坦面を、軸部周方向の１箇所以上に形成し、軸部の横断面を非円形にしたので次 の結果が得られる。 すなわち、この考案の中ぐり工具は、中ぐり棒の軸部外周面の円周方向の４箇 所など１箇所以上に、軸方向に沿う細長い平坦面を形成し、軸部の横断面を非円 形に変形させたので、加工時に刃具の刃先にかかる、回転数による振動が工具の 固有振動と共鳴する領域を分散させ、加工域での回転では共鳴振動を発生しにく くでき、切り込み量が大きく、回転が速い加工をしても、加工表面にびびりマー クができず、したがって加工能率がよく、また加工後の切削面の高精度の加工が できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の第１実施例による中ぐり工具を示し
た平面図

【図２】図１の中ぐり工具を示した正面図

【図３】図１のＡーＡ線断面図

【図４】この考案の第２実施例による中ぐり工具を示し
た軸部の横断面図

【図５】この考案の第２実施例による中ぐり工具の変形
例を示した横断説明図

【図６】この考案の第３実施例による中ぐり工具を示し
平面図

【図７】図６の中ぐり工具を示した正面図

【図８】この考案の第４実施例による中ぐり工具を示し
平面図

【図９】図８の中ぐり工具を示した正面図

【図１０】この考案の第５実施例による中ぐり工具を示
し正面図

【図１１】図１０の中ぐり工具を示した底面図

【符号の説明】

１ 中ぐり棒 ２ シャンク部 ３ 軸部 ４ 頭部 ５ 平坦部 ７ 刃具

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 中ぐり棒のシャンク部と刃具を設けた頭
   部との間に位置する軸部に、この軸部外周面の軸方向に
   沿う細長い平坦面を、軸部周方向の１箇所以上に形成
   し、軸部の横断面を非円形にしたことを特徴とする中ぐ
   り工具。