JPH10263928A - リーマ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】加工時の曲げモーメントを低減し、加工精度を
向上する。 【解決手段】リーマ１０は、長尺円柱棒状の部材の円周
面に交互に３枚の第１切刃１と３枚の第２切刃２が形成
されている。第１切刃１は、その先端部分から所定長さ
ｌ２だけ形成された粗加工用の第１粗刃部１ｂと、この
第１粗刃部１ｂに続く仕上寸法に形成された第１仕上刃
部１ａとを有する。第１粗刃部１ｂと第1仕上刃部１ａ
との間には径方向の段差ｄ２が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ドリル等
で加工された前加工穴の仕上加工に用いるリーマに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図８、９及び図１０、１１に従来のリー
マの刃先構成を示す。図８、９に示すリーマは、刃先に
テーパ状の食付角θ１が形成されたものである。図１
０、１１に示すリーマは、刃先にテーパ状の食付角θ１
が形成されると共に、刃先の先端部分に半径方向に段差
ｄ１を設けた長さｌ１の小径刃を形成されたものであ
る。この段差ｌ１は、刃先が摩耗して再研削する際の再
研削代として設けられており、当然のことながら再研削
可能な長さは再研削代ｌ１までに制約される。また、特
開平６−４７６１９号公報には、粗加工用切刃と仕上加
工用切刃との間に半径方向の段差を設けたものが開示さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】リーマは、ドリル等に
よる前加工穴に倣って加工するため、その真直性は前加
工穴の形状の影響を大きく受ける。特に、小径のリーマ
では、前加工穴との間に芯ずれがあると、ガイドブッシ
ュを設けてもリーマの剛性が低いためにリーマに曲げモ
ーメントが作用し、仕上加工穴に曲がりが生じる。ま
た、リーマの回転に対する送り量を大きくすると、この
曲げモーメントの影響は増幅される。

【０００４】この仕上加工穴の曲がりは、例えば、エン
ジンのバルブガイド穴の加工時において特に悪影響を及
ぼす。なぜならば、バルブガイド穴は機能的にバルブシ
ート部と同時に加工されるため、バルブシート面とバル
ブガイド穴との間に傾きが生じると、軸精度が低下して
エンジン性能に悪影響を与えるのである。また、この仕
上加工穴の曲がりは、リーマに偏摩耗を引き起こし、工
具寿命を低下させたり、加工時では工具の折損の原因と
なる。

【０００５】本発明は、上述した課題に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、前加工穴との間に芯ずれが生
じても、仕上加工穴の精度を保持できるリーマを提供す
ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明のリーマは以下の構成を備
える。即ち、長尺棒状の部材の円周方向に複数の切刃が
設けられたリーマにおいて、仕上寸法に形成された第１
刃型部と、該第１刃型部より先端部分に形成され、前記
第１刃型部より小径に形成された第２刃型部とを有する
第１切刃と、仕上寸法に形成された第３刃型部と、該第
３刃型部の先端部分に形成され、該先端部分になるに従
ってその径が小さくなるように傾斜された第４刃型部と
を有する第２切刃とを備え、前記第１切刃と前記第２切
刃とを円周方向に均等に配置した。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、添付の図面を参照して詳細に説明する。

【０００８】［第１の実施形態のリーマ］図１は、本発
明に係る第１の実施形態のリーマの刃先部分の構成を示
す正面図である。図２は、図１のリーマを下方から見た
図である。

【０００９】図１、図２に示すように、第１の実施形態
のリーマ１０は、全長２８０ｍｍ程度の長尺円柱棒状の
部材の円周面に交互に３枚の第１切刃１と３枚の第２切
刃２が形成されている。第１切刃１は、その先端部分か
ら所定長さｌ２（例えば、２０ｍｍ≦ｌ２≦３０ｍｍ）
だけ形成された粗加工用の第１粗刃部１ｂと、この第１
粗刃部１ｂに続く仕上寸法に形成された第１仕上刃部１
ａとを有する。第１粗刃部１ｂと第１仕上刃部１ａとの
径方向の段差ｄ２は、約１０μｍ〜５０μｍに設定され
る。第１粗刃部１ｂの端面には、その先端部分から軸方
向に異なる角度で傾斜する第１端面部１ｃと第２端面部
１ｄを有する。更に、第１粗刃部１ｂの側面には、逃げ
角θ２（例えば、１０°程度）の第１側面部１ｅと逃げ
角θ３の第２側面部１ｆを有する。

【００１０】第２切刃２は、その先端部分から所定長さ
ｌ３（例えば、１０ｍｍ≦ｌ３≦２０ｍｍ）だけ形成さ
れた粗加工用の第２粗刃部２ｂと、この第２粗刃部２ｂ
に続く仕上寸法に形成された第２仕上刃部２ａとを有す
る。第２粗刃部２ｂは、先端部分になるに従ってその径
が小さくなるように傾斜された食付き角θ５（例えば、
２°≦θ５≦１０°）を有する。また、第２粗刃部２ｂ
の端面には、その先端部分から軸方向に異なる角度θ
６、θ７で傾斜する第１端面部２ｃと第２端面部２ｄを
有する。更に、第２粗刃部２ｂの側面には、逃げ角θ４
（例えば、２０°程度）の第４側面部２ｅを有する。

【００１１】第２粗刃部２ｂの先端部分は、第１粗刃部
１ｂより小径に形成され、仕上加工時に第１粗刃部１ｂ
が第２粗刃部２ｂより先に前加工穴に食い付くようにな
っている。

【００１２】第１切刃１と第２切刃に挟まれた部分４に
は、加工後の切粉排出口が設けられている。ワークの最
終的な仕上寸法３は、第１切刃１の第１仕上刃部１ａと
第２切刃２の第２仕上刃部２ａとの回転軌跡により規定
される。

【００１３】第１粗刃部１ｂの長さｌ２は、第２粗刃部
２ｂの長さｌ３より大きく設定され、第１粗刃部１ｂの
段差ｄ２が大きく設定されるに従って、第２粗刃部２ｂ
の食付き角θ５は大きく設定される。

【００１４】［加工要領］リーマ１０をワークの前加工
穴に近づけていくと、先ず、第１切刃１の第１粗刃部１
ｂがワークに食い付いて前加工穴の切削を行う。続けて
リーマ１０を押し進めると、第２切刃２の第２粗刃部２
ｂがワークに食い付いて前加工穴径を徐々に仕上寸法径
に切削していく。更にリーマ１０を押し進めると、第２
切刃２の第２仕上刃部２ａがワークに食い付いて前加工
穴径を仕上寸法３に切削していくと共に、続いて第１切
刃１の第１仕上刃部１ａもワークに食い付いて前加工穴
の仕上寸法３の切削加工に供される。

【００１５】図６は、従来のリーマでの加工時に、ワー
クとリーマとの間に芯ずれがある場合のリーマの径方向
に作用する力の分布を示す図である。図７は、第１の実
施形態のリーマでの加工時に、ワークとリーマとの間に
芯ずれがある場合のリーマの径方向に作用する力の分布
を示す図である。

【００１６】図６、図７を比較すると、第１の実施形態
のリーマに作用する径方向の力（即ち、リーマに作用す
る曲げモーメント）が従来のリーマに作用する力よりも
明らかに低減されている。

【００１７】尚、第１の実施形態のリーマを、例えば、
自動車用レシプロエンジンのバルブガイド穴の仕上加工
に用いることで、バルブガイド穴の加工精度を高め、バ
ルブシート面等の他の部位との間において高い精度が要
求される場合に有効となる。

【００１８】以上のように、第１の実施形態のリーマに
よれば、加工時において、ワークに対して第１粗刃部１
ｂを第２粗刃部２ｂよりわずかに前に作用させ、第２粗
刃部２ｂのワークへの食付き時の切削抵抗を低減するこ
とができ、ワークとリーマとの間に芯ずれがあってもそ
の影響を受けることなく真直性に優れ、第１切刃１と第
２切刃２とを交互に配置することにより、第１切刃１或
いは第２切刃２にて切削抵抗をバランス良く受けること
になり仕上面粗さ、真円度、円筒度等において高精度な
加工が実現する。

【００１９】また、第２切刃の第２粗刃部２ｂを傾斜さ
せた構造にすることにより、刃先が摩耗して再研削する
場合には、先ず、第１切刃の第１粗刃部１ｂを所定長さ
研削し、それから再研削した第１粗刃部１ｂの長さに応
じて第２切刃の第２粗刃部２ｂを傾斜させるように再研
削すればよいので、図１０に示すような再研削代ｌ１の
長さの制約を受けることがなくなる。

【００２０】［第２の実施形態のリーマ］図３は、本発
明に係る第２の実施形態のリーマの刃先部分の構成を示
す正面図である。図４は、図３のリーマを下方から見た
図である。

【００２１】図３、図４に示すように、第２の実施形態
のリーマ２０は、全長２８０ｍｍ程度の長尺円柱棒状の
部材の円周面に２枚ずつ隣り合うように４枚の第１切刃
１と２枚ずつ隣り合う第１切刃１の間に２枚の第２切刃
２が形成されている。その他の構成については、第１の
実施形態と同一の部分には同一の部番を付して説明を省
略する。

【００２２】以上のように、第２の実施形態のリーマに
よれば、第１切刃を第２切刃より多く形成したので、第
１の実施形態のリーマに比べて、加工時における第２粗
刃部２ｂのワークへの食付き時の切削抵抗をより低減す
ることができる。

【００２３】［ボール盤のリーマ取付機構］次に、第
１、第２の実施形態のリーマを仕上加工に用いるための
ボール盤のリーマ取付機構の概略構成について説明す
る。図５は、ボール盤のリーマ取付機構の概略構成を示
す断面図である。

【００２４】図５に示すように、ボール盤のリーマ取付
機構３０は、先端に配置される円錐型ブロック３１と、
この円錐型ブロック３１の後方に配置される円筒型ブロ
ック３２と、この円筒型ブロック３２の中空部分を埋め
るように配置される円柱型ブロック３３とを有し、これ
らのブロック３１〜３３は互いに固定される。

【００２５】円錐型ブロック３１は、その中央部分に軸
方向に沿ってリーマ１０、２０を挿通するリーマガイド
孔３７を有し、リーマ１０、２０の刃先と反対側の端部
は円柱型ブロック３３まで挿通される。円柱型ブロック
３３は、リーマ１０、２０の刃先と反対側の端部を固定
し、その中央部分には軸方向に沿ってオイル供給孔３６
が設けられている。円筒型ブロック３２の外周部には、
ベアリング３４が設けられ、不図示の駆動機構により円
錐型ブロック３１、円筒型ブロック３２、円柱型ブロッ
ク３３は一体となってリーマガイド孔を中心に回転駆動
されると共に、軸方向に沿って図中左右方向に往復駆動
される。仕上加工時において、リーマ１０、２０はこの
リーマ取付機構３０に装着されて、リーマガイド孔を中
心に所定回転数で回転駆動されると共に、軸方向に沿っ
て図中左右方向に所定送り速度で往復駆動される。

【００２６】本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で、上
記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。

【００２７】例えば、第１切刃や第２切刃の枚数やレイ
アウトは、加工するワークの材質や形状等により必要に
応じて増減できることは言うまでもない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
仕上寸法に形成された第１刃型部と、第１刃型部の先端
部分に形成され、先端部分になるに従ってその径が小さ
くなるように傾斜された第２刃型部とを有する第１切刃
と、仕上寸法に形成された第３刃型部と、第３刃型部よ
り先端部分に形成され、第３刃型部より小径に形成され
た第４刃型部とを有する第２切刃とを設けたことによ
り、前加工穴との間に芯ずれが生じても、仕上加工穴の
精度を保持できる。

【００２９】また、本発明によれば、第１切刃と第２切
刃とを円周方向に均等に配置したことにより、第１切刃
或いは第２切刃にて切削抵抗をバランス良く受けること
になり仕上面粗さ、真円度、円筒度等において高精度な
加工が実現する。

【００３０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施形態のリーマの刃先部
分の構成を示す正面図である。

【図２】図１のリーマを下方から見た図である。

【図３】本発明に係る第２の実施形態のリーマの刃先部
分の構成を示す正面図である。

【図４】図３のリーマを下方から見た図である。

【図５】ボール盤のリーマ取付機構の概略構成を示す断
面図である。

【図６】従来のリーマでの加工時に、ワークとリーマと
の間に芯ずれがある場合のリーマの径方向に作用する力
の分布を示す図である。

【図７】第１の実施形態のリーマでの加工時に、ワーク
とリーマとの間に芯ずれがある場合のリーマの径方向に
作用する力の分布を示す図である。

【図８】従来のリーマの刃先構成を示す図である。

【図９】従来のリーマの刃先構成を示す図である。

【図１０】従来のリーマの刃先構成を示す図である。

【図１１】従来のリーマの刃先構成を示す図である。

【符号の説明】

１…第１切刃 ２…第２切刃 ３…仕上寸法第２切刃軌跡 ４…切粉排出路 １０、２０…リーマ ３０…リーマ取付機構

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺棒状の部材の円周方向に複数の切刃
   が設けられたリーマにおいて、 仕上寸法に形成された第１刃型部と、該第１刃型部より
   先端部分に形成され、前記第１刃型部より小径に形成さ
   れた第２刃型部とを有する第１切刃と、 仕上寸法に形成された第３刃型部と、該第３刃型部の先
   端部分に形成され、該先端部分になるに従ってその径が
   小さくなるように傾斜された第４刃型部とを有する第２
   切刃とを備え、 前記第１切刃と前記第２切刃とを円周方向に均等に配置
   したことを特徴とするリーマ。
2. 【請求項２】 前記第４刃型部の先端部分は、前記第２
   刃型部より小径に形成されていることを特徴とする請求
   項１に記載のリーマ。
3. 【請求項３】 前記第２刃型部は、前記第１刃型部より
   略１０μｍ乃至５０μｍ小径に形成されていることを特
   徴とする請求項１に記載のリーマ。
4. 【請求項４】 前記第４刃型部の傾斜角度は、略２°乃
   至１０°に設定されていることを特徴とする請求項１に
   記載のリーマ。
5. 【請求項５】 前記リーマは、自動車エンジンのバルブ
   ガイド穴の仕上加工に用いられることを特徴とする請求
   項１に記載のリーマ。