JPH10286705A - ボーリングカッタのバランスカットホルダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボーリング加工用のバランスカットホルダに
関し、加工可能な孔径範囲が広く、強度及び剛性を充分
に大きくできるホルダを得る。 【解決手段】 ホルダ本体１の先端に軸直角方向に互い
に反対方向に延びる２個の切刃ホルダ２、３を軸方向に
重ね合わせた状態で装着する。ホルダ本体１の先端はホ
ルダ本体側の切刃ホルダ２を半径方向に案内する凹溝な
いし凸条７を備え、切刃ホルダ２は反ホルダ本体側の切
刃ホルダ３を前記凹溝ないし凸条と平行に案内するガイ
ド手段１８を備え、両切刃ホルダ２、３は前記凹溝ない
し凸条と平行な方向に長い長孔９、１６を備え、両切刃
ホルダ２、３はこの長孔９、１６に挿通した固定ボルト
２１でホルダ本体１に固定される。切刃ホルダ２、３
は、切削反力が作用する方向の幅６を広くでき、強度及
び剛性を高くできる。また２個の切刃ホルダ２、３の移
動ストロークが大きく、加工可能な孔径範囲が広い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、金属加工機械に
関し、孔開け加工用の切刃をマシニングセンタやボーリ
ングマシンの回転する工具主軸に取り付けるためのホル
ダに関するもので、特に工具主軸に２枚の切刃を取り付
けて切削反力をバランスさせて加工を行う際に用いる上
記ホルダに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ボーリングカッタは回転する工具主軸の
偏心位置に切刃を取り付けて、工具主軸を回転させつつ
ワークに向けて相対軸方向移動させることにより、ワー
クに設けられている孔の内壁を所定寸法に加工するのに
用いられる。工具主軸に刃を１枚だけ取り付けて加工を
行うと、切削反力が工具主軸の中心に対してアンバラン
スに作用するので、２枚の切刃を工具主軸の中心線に対
して対称に配置して切削反力をバランスさせて加工を行
う方法が、特に加工する孔径が大きい場合に好んで採用
されている。

【０００３】切刃を工具軸の偏心位置に取り付けるため
には、ホルダが必要であり、このホルダは切刃を工具軸
の半径方向に位置調整して固定できるような構造になっ
ており、ある範囲の直径の孔加工を１個のホルダで行う
ことができるようにしている。図５ないし７は切刃４を
半径方向に位置調整できるようにした従来のバランスカ
ット用ホルダの例を示したものである。なお、図におい
て１は円筒状のホルダ本体、１１はホルダ本体１を工具
軸の先端に嵌着するためのシャンク、２は先端に切刃４
を装着した切刃ホルダである。図５に示す構造では、ホ
ルダ本体１の先端に側面に軸直角方向の多数のガイド溝
２４を設けた半径方向に延びる山形の突出部２５を一体
に形成し、切刃ホルダ２の取付面にホルダ本体側のガイ
ド溝２４と嵌合するガイド溝２６を設け、両ガイド溝２
４、２６相互を嵌合させた状態で山形の突出部２５の両
側に固定ボルト２１により切刃ホルダ２を固定する構造
である。切刃ホルダ２は切刃４を半径方向に位置調整で
きるように固定ボルト２１の挿通孔２８を長孔としてい
る。

【０００４】図６に示す構造では、ホルダ本体１の先端
に幅の広いアリ溝２９が形成されており、このアリ溝の
中心に沿って２ないし３個の軸方向のネジ孔が設けられ
ている。切刃ホルダ２は断面台形をしており、切刃ホル
ダ２と逆方向の台形断面とした押え片３０を備えてい
る。この構造では、２本の切刃ホルダ２をアリ溝２９の
両側辺に嵌め込んだ状態で、この切刃ホルダ２、２の間
に押え片３０を挿入して、固定ボルト２１で押え片３０
をホルダ本体１に締結することにより、切刃ホルダ２を
ホルダ本体１の先端に固定する。

【０００５】図７に示した構造は、ホルダ本体１の先端
に半径方向のガイド３２を備えたバー３３を取り付け、
このバー３３の両端に切刃ホルダ２を装着した構造で、
比較的直径の大きな孔を加工するためのホルダとして多
く用いられている構造である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】切刃４に作用する切削
反力は、主として接線方向であり、この切削反力は切刃
ホルダ２を軸直角方向の面内で撓ませるように作用す
る。図５及び６の構造は、切削反力が作用する軸直角方
向の面内に２本の切刃ホルダ２、２と山形の突出部２５
または２本の切刃ホルダ２、２と押え片３０とが並べて
配置される構造となるので、切刃ホルダ２の幅６を広く
することができず、切削反力によって切刃ホルダに作用
する曲げモーメントに対する強度ないし剛性を高くする
ことに限界がある。従って切刃ホルダ２を山形の突出部
２５やアリ溝２９からあまり大きく突出させることがで
きず、従って１個のホルダで加工できる孔の径範囲も制
限される。また切削反力に対する強度ないし剛性が不足
しやすいため、重切削をしたときに切刃ホルダ２が折損
するという事故が起こる。

【０００７】一方、図７に示した構造は、バー３３の強
度や剛性を充分高くすることができるが、バー３３の長
さより直径の小さい孔は加工することができないのであ
るから、１個のホルダで加工できる孔の径範囲を大きく
しようとすると、切刃ホルダ２をバー３３の先端から大
きく突出させることができる構造とする必要があり、バ
ー３３と切刃ホルダ２との固定部分の強度ないし剛性を
確保するためには、切刃ホルダ２の半径方向長さを長く
しなければならない。ところがそうすると、直径の小さ
い孔を加工するとき、両側の切刃ホルダの底部相互が衝
突してしまうため、小径の孔の加工ができなくなる。こ
のような理由で図７に示す構造は、比較的直径の大きな
孔を加工するときのホルダに用いられており、比較的小
径の孔を加工するときは、図５または図６のような構造
のホルダを使用せざるを得ない。

【０００８】この発明は、以上のような従来技術の実情
に鑑み、比較的小径の孔から大径の孔の加工にまで対応
でき、１個のホルダで加工可能な、孔の径範囲が広くか
つ加工反力に対する強度及び剛性を充分に大きくするこ
とができるバランスカットホルダを得ることを課題とし
ている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のボーリン
グカッタのバランスカットホルダは、ホルダ本体１の先
端に軸直角方向に互いに反対方向に延びる２個の切刃ホ
ルダ２、３が軸方向に重ね合わされた状態で装着されて
いることを特徴とするものである。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載のバ
ランスカットホルダにおいて、ホルダ本体１はその先端
に重ね合わされた状態で装着された切刃ホルダのホルダ
本体側の１個２を半径方向に案内する凹溝ないし凸条７
を備え、前記１個の切刃ホルダ２はその反ホルダ本体側
に装着される切刃ホルダの他方３を前記凹溝ないし凸条
７と平行に案内するガイド手段１８を備え、両切刃ホル
ダ２、３には前記凹溝ないし凸条７と平行な方向に延び
る長孔９、１６を備え、両切刃ホルダ２、３はこれらの
長孔９、１６に軸方向に挿通した固定ボルト２１により
ホルダ本体１に締結されることを特徴とするものであ
る。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項２記載のバ
ランスカットホルダにおいて、固定ボルト２１を挿通す
る長孔９、１６が切刃ホルダ２、３の両側辺に沿ってそ
れぞれ設けられ、ホルダ本体１の先端軸心に仮止めボル
ト孔１３が設けられるとともに、ホルダ本体側に装着さ
れる切刃ホルダ２の中心に仮止めボルト２０を挿通する
ための第２の長孔１０が長孔９と平行に設けられている
ことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】ホルダ本体１の先端に重ね合わされた状態で装
着された切刃ホルダのホルダ本体側のもの２の先端は、
反ホルダ本体側にＬ形に突出させて当該先端に装着した
切刃４の軸方向位置を、重ね合わされているもう一方の
切刃ホルダ３に装着した切刃４と一致させる。

【００１３】上記構造のバランスカットホルダにおける
切刃ホルダ２、３は、切削反力が作用する軸直角方向の
面内での幅６を従来の図５や図６の構造に比べてはるか
に大きくでき、曲げモーメントに対する応力は理論的に
この幅の二乗に比例し、偏倚は幅６の三乗に比例するか
ら、強度及び剛性を充分に高くすることができる。

【００１４】また２個の切刃ホルダ２と３とは、並列状
態となっているため、半径方向の移動ストロークを大き
く取ることができ、１個のホルダで加工できる孔の径範
囲を広くできる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下図面に示す実施例を参照して
この発明の実施の形態を説明する。ホルダ本体１及びシ
ャンク１１は、従来構造に準じた構造であり、ホルダ本
体１の先端には半径方向の断面コ字形のガイド溝７が形
成されており、このガイド溝の底部にガイド溝７の両側
辺に近くしかも平行な位置に固定ボルトのネジ孔１２が
各５個、また軸心の位置に仮止めボルトのネジ孔１３が
それぞれ軸方向に設けられている。

【００１６】切刃ホルダ２、３は、切刃４を装着する先
端部が側面から見て反ホルダ本体側にＬ形に突出してい
る第１切刃ホルダ２と、先端部がホルダ本体側にＬ形に
突出している第２切刃ホルダ３との一対で形成される。
第１切刃ホルダ２の切刃４は、先端のＬ形に突出した部
分の先端に固定されており、第２切刃ホルダ３の切刃４
は、Ｌ形に突出した部分の屈曲部に固定されている。切
刃ホルダ２、３の先端部は、軸方向から見て略半分が切
り欠かれており、残った部分のさらに先端部に切刃を納
めるＬないしコ字形断面の切刃固定溝５が設けられてい
る。切刃４はこの切刃固定溝５に嵌め込まれた状態で、
従来公知の固定構造により切刃ホルダ２、３に固定され
ている。

【００１７】第１切刃ホルダ２の締結部２ａは、ホルダ
本体に設けたガイド溝７に摺動自在に嵌合される幅６を
備えている。そしてその両側辺に沿って固定ボルトが貫
通する長孔９、９が設けられている。さらにこの締結部
の中央には、長孔９と平行に仮止めボルトが貫通する第
２の長孔１０が設けられており、この長孔１０には仮止
めボルトの頭が納まる座ぐり溝１４が設けられている。
そしてこの座ぐり溝１４よりさらに反ホルダ本体側の部
分に、第２切刃ホルダを案内するガイド溝１５が締結部
２ａの側辺と平行に設けられている。

【００１８】一方、第２切刃ホルダ３の締結部３ａに
は、第１切刃ホルダの長孔９と一致する形態で、長孔１
６が設けられており、この長孔の反ホルダ本体側の部分
に固定ボルトの頭が納まる座ぐり溝１７が形成されてい
る。また第２切刃ホルダのホルダ本体側の面すなわち第
１切刃ホルダの締結部と重ね合わされる部分の中央に
は、第１切刃ホルダのガイド溝１５に摺動自在に嵌合す
る滑りキー１８が締結部の側辺と平行に固定されてい
る。さらに第２切刃ホルダの締結部の基端部には、キー
１８と略平行な方向の微調整ネジ１９が螺合されてい
る。

【００１９】ホルダを組み立てるには、ホルダ本体１の
軸心に対する切刃４の位置をマイクロメーターなどで定
めて、仮止めボルト２０によりホルダ本体のガイド溝７
内での第１切刃ホルダ２の位置を固定する。次にその上
に第２切刃ホルダ３の締結部を重ね合わせ、その切刃の
半径方向位置を定めて、長孔９、１６に挿通した固定ボ
ルト２１により、第２切刃ホルダ３をホルダ本体１に締
結する。このとき第１切刃ホルダ２はホルダ本体１と第
２切刃ホルダの締結部３ａとに挟まれた状態で締結され
る。微調整ネジ１９は、第２切刃ホルダ３の切刃４の半
径方向位置を微調整するのに用いる。

【００２０】加工する孔の径を変更するときは、固定ボ
ルト２１及び第２切刃ホルダ３を外して、仮止めボルト
２０を緩め、第１切刃ホルダ２をガイド溝７内で移動し
て、新たな位置で仮止めボルト２０で第１切刃ホルダ２
を固定し、前記と同様な手順で位置決めした第２切刃ホ
ルダ３を前記と同様な方法で位置決めして、固定ボルト
２１で第１切刃ホルダ２とともに締結する。

【００２１】切刃ホルダ２、３の小径側の移動端は、第
２切刃ホルダ３の基端２２又は微調整ネジ１９の頭部と
第１切刃ホルダの先端のＬ形に突出した部分２３が当接
する位置であり、また大径側の移動端は、固定ボルト２
１が長孔９、１６の端部に当接する位置である。このと
き、切刃ホルダ２、３の基端と他方の切刃ホルダのＬ形
に突出した部分との間に空間が生ずるので、この空間に
図１に示すようなスペーサ３４、３５を嵌め込むことに
より、切刃ホルダの剛性をより高めることができる。前
述したように、切刃ホルダ２、３を外径側に引き出して
加工を行うとき、切刃ホルダ２がホルダ本体１の先端に
片持ち状態で固定された状態となるが、この発明の構造
によれば、切刃ホルダ２の幅６を広くすることができ、
切刃４にかかる切削反力に対する充分な強度と剛性を付
与することができ、また切刃ホルダ２、３の小径側の移
動端も、一方の締結部３ａの基端２２又は微調整ネジ１
９の頭部が他方の先端のＬ形に突出した部分２３に当接
するまで、小径側に移動できるので、１個のホルダで加
工可能な孔の径範囲を大きくすることができ、より少な
い種類のホルダで小径から大径までの任意の直径の孔を
加工することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の分解斜視図

【図２】実施例の側面図

【図３】実施例の正面図

【図４】図２のＡ−Ａ断面図

【図５】第１従来構造の側面図

【図６】第２従来構造の側面断面図

【図７】第３従来構造の側面図

【符号の説明】

１ ホルダ本体 ２ 切刃ホルダ ３ 切刃ホルダ ７ ガイド溝 ９ 長孔 10 長孔 13 仮止めボルトネジ孔 16 長孔 18 滑りキー 20 仮止めボルト 21 固定ボルト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホルダ本体(1) の先端に軸直角方向に互
   いに反対方向に延びる２個の切刃ホルダ(2,3) が軸方向
   に重ね合わされた状態で装着されていることを特徴とす
   る、ボーリングカッタのバランスカットホルダ。
2. 【請求項２】 ホルダ本体(1) はその先端に重ね合わさ
   れた状態で装着された切刃ホルダのホルダ本体側の１個
   (2) を半径方向に案内する凹溝ないし凸条(7) を備え、
   前記１個の切刃ホルダ(2) はその反ホルダ本体側に装着
   される切刃ホルダの他方(3) を前記凹溝ないし凸条(7)
   と平行に案内するガイド手段(18)を備え、両切刃ホルダ
   (2,3) には前記凹溝ないし凸条(7) と平行な方向に延び
   る長孔(9,16)を備え、両切刃ホルダ(2,3) はこれらの長
   孔(9,16)に軸方向に挿通した固定ボルト(21)によりホル
   ダ本体(1) に締結されることを特徴とする、請求項１記
   載のバランスカットホルダ。
3. 【請求項３】 固定ボルト(21)を挿通する長孔(9,16)が
   切刃ホルダ(2,3) の両側辺に沿ってそれぞれ設けられ、
   ホルダ本体(1) の先端軸心に仮止めボルト孔(13)が設け
   られるとともに、ホルダ本体側に装着される切刃ホルダ
   (2) の中心に仮止めボルト(20)を挿通するための第２の
   長孔(10)が長孔(9) と平行に設けられていることを特徴
   とする、請求項２記載のバランスカットホルダ。