JPH0711226U - ポケット付リーマ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 穴加工の精度がよく、コストも改善するリー
マを提供する。 【構成】 チップ１のチップ側咬合面８とホルダー２の
ホルダー側咬合面９とでそれぞれ咬合し、チップ１側よ
りボルト３を挿入し、予めホルダー２にねじ込んである
締め付けボルト４にボルト３を押し当て、逆ネジである
ネジ部１３、１４を持つ締め付けボルト４を回して、チ
ップテーパ面１０ａとボルト３のボルト座面１０ｂとを
接触組め付け、さらに、締め付けボルト４のピン穴１６
にピンを差し込み、シャンク部１２に設けられたクラン
プ用の二面幅部１５にスパナを取付、該スパナを固定し
つつ治具等でピンを締め付け方向に回し、強固に締め付
けてあるポケット付リーマ。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ポケット付リーマに係わり、特にマシニングセンタ等の工作機械で 高い加工精度が要求される切削工具に好適なポケット付リーマに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、マシニングセンタ等の工作機械で使用され、一般に穴の仕上げ加工とし て加工精度を要求されるリーマには、直接切屑を出す切刃部である食付部に工夫 を加えた形状が知られている。従来のリーマの食付部形状を示す図７において、 食付９０の形状や位置により、（ａ）は一般的な食付形状の標準型、（ｂ）は削 代が多い場合や下穴が偏心している場合などに用いるステップ食付型、（ｃ）は 加工穴径の安定化を図る時に用いる２段食付型である。 また、前記の食付部を有するリーマには、切刃部とシャンク部等が一体である 一体型、チップとホルダー等が機械的に組付けられる組立型があり、状況に応じ て使い分けられている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のリーマには次のような問題がある。すなわち、加工精度 については、（イ）リーマで穴加工する時生じる切削抵抗により、被切削物の穴 径は径が大きくなる方向に弾性変形し、加工後の穴径がリーマ外径より小さくな り、かつ、加工条件等により穴径が一定しなかったり、（ロ）前述の切削抵抗に より、リ−マの外径部であるガイド部などが早期に磨耗しやすく、加工精度が悪 くなる。また、目的とする加工精度を満足するため、穴加工により損傷し易い食 付部を再研削し再生して使用するが、（ハ）食付部の形状により専用の再研削設 備を必要としたり、（ニ）再研削数が多くなるとリーマ全長が短くなり、機械に セットする際に位置調整作業を必要とする、等の問題がある。

【０００４】 本考案は、上記従来技術の問題点に着目し、穴加工の加工精度を改善し、寿命 を向上させ、再研削を不要とし、コスト低減にも有用なポケット付リーマを提供 することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案に係わるポケット付リーマにおいて、第１ 考案は、軸形状物の外周部に、先端部に開口しかつ他端側に向かって延びる溝を 設け、前記軸形状物の先端部に切刃部を備え、前記切刃部にポケットを有し、ポ ケットより先端側の切刃部は主切刃部であり、ポケットより他端側の切刃部は副 切刃部であることを特徴とする。 第２考案は、切刃部にポケットを有し、前記ポケットより先端側の切刃部に主 切刃部を、前記ポケットより他端側の切刃部に副切刃部を備えたチップと、少な くともシャンク部を備えたホルダーと、前記チップおよび前記ホルダーの内面を 貫通するボルトと、前記ボルトと蝶合する締め付けボルトと、からなることを特 徴とする。 第３考案は、第２考案において、チップの一端面は略Ｖ字形の凹凸面であり、 ホルダーの一端面は前記チップと咬合する略Ｖ字形の凹凸面である。 第４考案は、第２考案において、チップの一端面はインローと円錐テーパ面と であり、ホルダーの一端面は前記チップと嵌合するインローと円錐テーパ面とで ある。 第５考案は、第１考案乃至第４考案のいずれか１考案において、切削油供給穴 を有する。 本考案に係わるリーマは以上の構成とした。

【０００６】

【作用】

上記構成による本考案の作用を説明する。 図８に従来のリーマ加工時の切削抵抗を模式的に示す。リーマ５０の回転５１ による送り５２をｆ，削り代５３をａ，定数をＫｓ，食付角５４をθとすると、 半径方向分力Ｆｒ＝ｆ×ａ×Ｋｓ×ｃｏｓθ となる。この様な加工で削り代５ ３を完全に切削するリーマは存在しないに等しく、一般に、削り代５３の大半は 切削されるが、この半径方向分力Ｆｒ等により削り代５３の一部は穴径の大きい 方向に弾性変形して未切削状態となる。この被削材５５の穴部の弾性変形が、リ ーマ５０のガイド部５６などで外径部を半径方向に締め付け、ガイド部５６の早 期損傷の原因となるとともに、未切削部は最終的にも存在するため、加工後の穴 径はリーマ外径より小さくなり加工精度が悪い。

【０００７】 これに対して、本考案での食付部概略を図６に示す。（ａ）は食付部の主要断 面であり、（ｂ）は加工時の被削材穴部の変形を模式的に示す。本考案では、主 切刃部５と副切刃部７との間に、弾性変形を回復するポケット６を有することで 、従来とは異なる作用がある。最初の主切刃部５による切削は従来と同様である 。つまり、主切刃部５で切削された被削材５５は主切刃部５の最大径点５７で内 径ｄ１になるが、未切削部は弾性変形して内径大の方向に逃げている。次に、リ ーマの送りにより、被削材５５の穴部はポケット６に到達するが、ポケット６は 空間であるため被削材５５の穴部の弾性変形が回復し、破線５８で示す弾性変形 未回復想定の内径ｄ１より小さい内径ｄ２となる。続いて、主切刃部５の最大径 点５７より突出量δ突き出ている副切刃部７で切削される。この突出量δが小さ すぎると切削されずに弾性変形して、径の大なる方向に逃げるため、突出量δは 、好ましくは数十μｍ程度必要である。この副切刃部７では主切刃部５での未切 削部分も切削されるので、被削材５５の穴部の弾性変形によるリーマ外径部の締 め付けが解消され、ガイド部１１の磨耗・損傷等が無くなると共に、穴径寸法も リーマ外径とほぼ同等になり、加工精度も良い。

【０００８】 また、チップとホルダーとを機械的に組付ける方式では、消耗したチップのみ を交換すればよいので、安定して良い加工精度が得られ、特に、咬合面を略Ｖ字 形とする場合は、チップとホルダーとの軸心が正確に組付けられ、交換による加 工精度のバラツキも小さい。 さらに、切削油供給穴を設けることで、難切削材の加工等必要に応じた給油が 可能である。 以上のことから、本考案は優れた作用に基づくことが明らかである。

【０００９】

【実施例】

以下に、本考案に係わるリーマの実施例につき、図面を参照して詳細に説明す る。 （実施例１） 本実施例である組立式リーマの概要を図１に示す。（ａ）は全体の断面、（ｂ ）はＡ−Ａ断面である。本リーマ６０は、切刃部を備えたチップ１、ガイド部１ １・シャンク部１２のあるホルダー２、チップ１とホルダー２とを機械的に組付 けるボルト３・締め付けボルト４で構成される。

【００１０】 図１の補足として、組立式リーマ用チップの概要を図２に示す。（ａ）は左側 面図、（ｂ）は正面図である。チップ１の外周部には、先端面に開口しかつホル ダー２側に向かって直線状に延びる溝であるチップポケット２２が形成され、該 チップポケット２２の回転方向壁面にはそれぞれ切刃２５が形成され、チップポ ケット２２と切刃２５は６箇所である。該切刃２５は、チップ１の先端側より、 主切刃部５、ポケット６および副切刃部７を有している。また、チップ１の内面 には、チップ１の先端側に拡がる円錐状テーパ面であるチップテーパ面１０ａと ボルト３を挿入するボルト穴があり、チップ１の後端面には、ホルダ−２との組 付け面であるチップ側咬合面８がある。

【００１１】 ホルダー２の外周部には、チップ１と同様に形成されるチップポケット２２と 切刃２５（図２（ａ）参照）から連続しつつ機能の変化するガイド部１１が先端 側に形成され、後端側には、図示しない工作機械との取付け部であるシャンク部 １２および組付け時にスパナ等を当接する二面幅部１５が形成されている。また 、ホルダー２の内面には、先端側よりボルト３を挿入する穴があり、後端部に締 め付けボルト４と蝶合するネジ部１４が形成されている。ホルダー２の先端はチ ップ１との組付け面であるホルダー側咬合面９が形成されているが、図３に示す ホルダー側咬合面の形状図で説明する。（ａ）はホルダー２の左側面図であり、 （ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。ホルダー２のガイド部１１の外接円Ｒ１の円周を ４等分し、各点をＰ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７とする。また、ガイド部１１に外接し 、（ａ）を正面視して外接円Ｒ１より後ろにある外接円Ｒ２の円周を４等分し、 各点をＰ２、Ｐ４、Ｐ６、Ｐ８とする。なお、該各点は（ａ）の正面視では、外 接円Ｒ１の円周上でＰ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７の各中間点となる。つまり、正面視 でＰ１〜Ｐ８の各点は外接円Ｒ１（Ｒ２）を８等分している。ホルダー２の軸心 で、かつ外接円Ｒ１と外接円Ｒ２との軸方向の２等分点をＰ０とする。Ｐ１〜Ｐ ８の各点からＰ０とを結び、かつホルダー端面上での線をそれぞれＬ１〜Ｌ８と すれば、Ｌ１とＬ２とホルダーの内外周で囲まれた平面はＦＰ１である。他も同 様に形成される平面であり、断面形状が（ｂ）に示す略Ｖ字形となる凹凸面が、 ホルダー側咬合面９である。該各平面の角度の一部であるθ１、θ２を（ｂ）に 図示するが、図示しない個所も含め同じ角度である。なお、チップ側咬合面８は 、ホルダー側咬合面９を反転した略Ｖ字形となる凹凸面である。

【００１２】 ボルト３は、一端に前述の締め付けボルト４と蝶合するネジ部１４が形成され 、他端にチップテーパ面１０ａと当接する円錐状テーパ面のボルト座面１０ｂを 有する。締め付けボルト４は、一端側の外周にネジ部１４と内面部にネジ部１３ とが形成され、それぞれホルダー２とボルト４とに蝶合するが、ネジ部１４とネ ジ部１３とは逆ネジである。

【００１３】 組付け手順としては、チップ１のチップ側咬合面８とホルダー２のホルダー側 咬合面９とでそれぞれ咬合し、チップ１側よりボルト３を挿入する。予めホルダ ー２にねじ込んである締め付けボルト４に該ボルト３を押し当て、逆ネジである ネジ部１３、１４を持つ締め付けボルト４を回して、チップテーパ面１０ａとボ ルト３のボルト座面１０ｂとを接触組め付ける。さらに、締め付けボルト４のピ ン穴１６に図示しないピンを差し込み、シャンク部１２に設けられたクランプ用 の二面幅部１５に図示しないスパナを取付、該スパナを固定しつつ治具等でピン を締め付け方向に回し、強固に締め付ける。これにより、チップ１はホルダー２ の軸心に正確に組付けられる。

【００１４】 以上の組立式リーマの作動に関し、図１を参照し説明する。ホルダー２のシャ ンク部１２を図示しない工作機械の主軸に取付け、機械的回転運動をリーマに与 えつつ、予めリーマ外径より小さい穴である下穴を加工してある図示しない被削 材に接触させ、リ−マの軸方向に所定量で送ることにより、主切刃部５で被削材 を加工始める。この時加工された被削材の切屑はチップポケット２２に一時的に 溜まるか、もしくは被削材の外部に排出される。さらに加工が進行すると、被削 材の穴部がポケット６に進む。該ポケット６は空間であり、主切刃部５により被 削材に生じていた弾性変形が回復し、穴径が小さくなる。続いて、穴部は副切刃 部７で再度切削される。この切削が所定位置まで進行し、加工は終了する。加工 後の穴径はリーマ外径と同等であり、加工精度が良い。また、被削材の穴部の弾 性変形による締め付けも大幅に低減されているので、ガイド部１１の損傷が少な く、ホルダー２の耐久性も向上する。さらに、組付け精度が高いうえに、組付け も比較的容易であり、従来のチップ再生のための再研削より作業時間も短縮され る。

【００１５】 （実施例２） 次に、別の実施例である切削油供給式リーマの主要断面を図４に示す。シャン ク部１２側より連続する切削油供給穴３４、３５ａ、３５ｂを有するホルダー３ ２とチップ３１とを、略Ｖ字形の凹凸であるチップ側咬合面８とホルダー側咬合 面９で咬合し、チップ３１側からドライバー等によりボルト３３で締め付けて組 み立てる。なお、上記図１と同一部品には同一符号を付して説明は省略する。加 工時の作動は前述の実施例と同様であるが、必要に応じて切削油の供給が可能で ある。

【００１６】 （実施例３） さらに、別の実施例であるインロー式リーマの断面を図５に示す。シャンク部 １２側より連続する切削油供給穴３４、３５ａ、３５ｂを有するホルダー４２に 、チップ４１の内面に設けてあるネジ部４３を回転させて締め付け、インロー部 ４４および円錐テーパ部４５でホルダー４２とチップ４１接触固定して組み立て る。なお、上記図１と同一部品には同一符号を付して説明は省略する。加工時の 作動は前述の実施例と同様であり、必要に応じて切削油の供給が可能である。

【００１７】 なお、以上の各実施例では組立によるリーマについて述べたが、切削抵抗を開 放するポケット６を切刃部に有するものであれば、チップ１とホルダー２とが一 体のリーマで良い。また、ポケット６の切刃部内の位置、寸法および数量は加工 する条件、目的に応じて決めればよい。さらに、図３における咬合面形状に関し 、実質的に８等分された平面、角度も同じ場合を実施例で開示したが、８等分以 外でもよく、また、チップ１とホルダー２との咬合面個所までも特定する場合は 、部分的に異なる角度を選定しても良い。さらに、切刃部・チップポケットであ る溝などの形状は直線状に限定するものでなく、通常使用されるスパイル状等で よい。本実施例では、切刃の数が６枚、チップポケット数が６箇所の場合を開示 したが、切刃数あるいはチップポケット数が６枚あるいは６箇所以外でも良いこ とは、言うまでもない。

【００１８】

【考案の効果】

本考案は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような 効果を奏する。 被切削物の穴をリーマで仕上げ加工する際、切削抵抗を解放するするポケット を有することで、穴内径が小さくなっている部分を２番目の切刃である副切刃部 で切削可能となり、加工後の穴径はリーマ外径と同等の寸法になる。したがって 、加工精度が向上するとともに、安定した穴径が得られる。 次に、上記副切刃部で切削することで、被切削物穴径はリーマ外径と同等にな り、ガイド部等でのリ−マ外径部分の締め付け力が小さくなる。これにより、ガ イド部等の磨耗が少なくなり、寿命が向上する。

【００１９】 また、チップとホルダー等を機械的組付け可能とすることで、チップの磨耗等 により加工精度等が所定のスペックを満足しなくなった時には、チップのみを交 換すればよく、食付部等の再生専用の再研削設備を必要としない。 さらに、従来リーマでは再研削により全長は短くなり、該全長変化のために生 じる機械へのセット時の位置調整作業が必要であるが、チップのみを交換すれば よく、工数も大幅に低減される。 この交換可能なチップには種々の材質が適用できるので、高価な超工具材であ る、ＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素焼結体）、ダイヤモンドなどを使用する場合には チップを小さくすれば安価となり、コストの低減に効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係わる組立式リーマの概要図であ
る。

【図２】実施例１に係わる組立式リーマ用チップの概要
図である。

【図３】実施例１に係わるホルダー側咬合面の形状図で
ある。

【図４】実施例２に係わる切削油供給式リーマの主要断
面図である。

【図５】実施例３に係わるインロー式リーマの断面図で
ある。

【図６】本考案に係わる食付部概略図である。

【図７】従来のリーマの食付部形状を表す図である。

【図８】従来のリーマ加工時の切削抵抗を説明する模式
図である。

【符号の説明】

１ チップ ２ ホルダー ３ ボルト ４ 締め付けボルト ５ 主切刃部 ６ ポケット ７ 副切刃部 ８ チップ側咬合面 ９ ホルダー側咬合面 １１ ガイド部 １２ シャンク部 ２２ チップポケット

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸形状物の外周部に、先端部に開口しか
   つ他端側に向かって延びる溝を設け、前記軸形状物の先
   端部に切刃部を備え、前記切刃部にポケットを有し、ポ
   ケットより先端側の切刃部は主切刃部であり、ポケット
   より他端側の切刃部は副切刃部であることを特徴とする
   ポケット付リーマ。
2. 【請求項２】 切刃部にポケットを有し、前記ポケット
   より先端側の切刃部に主切刃部を、前記ポケットより他
   端側の切刃部に副切刃部を備えたチップと、少なくとも
   シャンク部を備えたホルダーと、前記チップおよび前記
   ホルダーの内面を貫通するボルトと、前記ボルトと蝶合
   する締め付けボルトと、からなることを特徴とするポケ
   ット付リーマ。
3. 【請求項３】 チップの一端面は略Ｖ字形の凹凸面であ
   り、ホルダーの一端面は前記チップと咬合する略Ｖ字形
   の凹凸面である請求項２記載のポケット付リーマ。
4. 【請求項４】 チップの一端面はインローと円錐テーパ
   面とであり、ホルダーの一端面は前記チップと嵌合する
   インローと円錐テーパ面とである請求項２記載のポケッ
   ト付リーマ。
5. 【請求項５】 切削油供給穴を有する請求項１〜４のい
   ずれか１項に記載のポケット付リーマ。