JP2012171070A - Boring tool - Google Patents
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Abstract
【課題】加工精度を向上できるとともに、外的な要因による加工精度の悪化を抑制できるボーリング工具を提供する。
【解決手段】荒刃22・32・42と、荒刃22・32・42に対して、後方向に所定の間隔だけ離間するとともに、径方向外側に突出し、突出量が切削抵抗F23・F33・F43の最大値に基づいて決定される仕上刃23・33・43と、が形成される三つのチップ20・30・40を具備し、荒刃22・32・42は、下穴W1に対して互いに同じ姿勢で、周方向に互いに等間隔に配置されるとともに、前後方向に互いにずれることなく配置され、加工中心Cから径方向外側の端部までの長さが互いに同一となり、仕上刃23・33・43は、下穴W1に対して互いに同じ姿勢で、周方向に互いに等間隔に配置されるとともに、工具本体11の進行方向に互いにずれることなく配置され、加工中心Cから径方向外側の端部までの長さが互いに同一となる。
【選択図】図6Provided is a boring tool capable of improving machining accuracy and suppressing deterioration of machining accuracy due to an external factor.
The rough blades 22, 32, 42 and the rough blades 22, 32, 42 are separated from the rough blades 22, 32, 42 by a predetermined distance in the rearward direction and protrude outward in the radial direction. Finishing blades 23, 33 and 43 determined on the basis of the maximum value of F43, and three chips 20, 30 and 40 are formed, and the rough blades 22, 32 and 42 are formed with respect to the pilot hole W1. In the same posture, they are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and are arranged without shifting in the front-rear direction, the length from the processing center C to the radially outer end is the same, and the finishing blade 23. 33 and 43 are arranged in the same posture with respect to the pilot hole W1 at equal intervals in the circumferential direction, and are arranged without being displaced from each other in the traveling direction of the tool body 11, and are radially outward from the machining center C. The length to the end is The same in the stomach.
[Selection] Figure 6
Description
本発明は、被削材に形成される下穴に進入させることで、下穴を加工するボーリング工具に関する。 The present invention relates to a boring tool for machining a prepared hole by entering a prepared hole formed in a work material.
従来から、ボーリング工具を用いて、被削材の下穴(例えば、鋳造等により成形される鋳抜き穴)に対してボーリング加工を行っている。ボーリング工具は、その先端部にチップが取り付けられ、工作機械の主軸等に装着することで回動可能に構成される。
ボーリング工具は、回動した状態で下穴に進入し、チップを下穴に接触させることで、下穴を切削する。また、荒加工に対応するボーリング工具および仕上加工に対応するボーリング工具にて、下穴を合計二回切削する。
つまり、二回の工程に分けて下穴を加工するため、生産性が低かった。
Conventionally, boring is performed on a prepared hole (for example, a cast hole formed by casting or the like) using a boring tool. The boring tool has a tip attached to its tip, and is configured to be rotatable by being mounted on a spindle or the like of a machine tool.
The boring tool enters the pilot hole in a rotated state, and cuts the pilot hole by bringing the tip into contact with the pilot hole. In addition, the pilot hole is cut twice in total with a boring tool corresponding to roughing and a boring tool corresponding to finishing.
In other words, productivity was low because the pilot hole was processed in two steps.
このような問題を解決するボーリング工具として、特許文献1に開示されるボーリングカッタ(ボーリング工具)が開示されている。
特許文献1に開示されるボーリングカッタは、図8(a)および図8(b)に示すように、ボデー(工具本体)に、ボデーの径方向および軸方向に一定量ずつ段階的にずらした状態で、複数のチップが取り付けられる。各チップは、最もボデーの先端側に取り付けられるチップが最もボデーの径方向内側に位置し、最もボデーの後端側に取り付けられるチップが最もボデーの径方向外側に位置するような位置関係となる。
As a boring tool for solving such a problem, a boring cutter (boring tool) disclosed in
As shown in FIG. 8A and FIG. 8B, the boring cutter disclosed in
特許文献1に開示されるボーリングカッタでは、ボデーの最も後端側に配置されるチップが仕上刃として機能する(仕上加工を行う)。このような仕上刃の取代の最大値は、チップの枚数や下穴の加工量(加工前後の下穴の内径寸法)等に応じたものとなる。
従って、下穴の加工量が一定である場合、チップの枚数が少なければ仕上刃の取代の最大値が大きくなる。つまり、常に仕上刃の取代が最大となるような状態でボーリング加工を行う場合、常に仕上刃にかかる切削抵抗が最大となる(図8(b)参照)。この場合、加工精度が悪化してしまう可能性がある。
また、ボデーの軸方向に所定量ずつチップがずれていることにより、切削バランスが悪くなってしまう。このため、加工精度が悪化してしまう。
In the boring cutter disclosed in
Accordingly, when the prepared amount of the pilot hole is constant, the maximum value of the machining allowance of the finishing blade increases if the number of chips is small. That is, when boring is performed in a state where the machining allowance of the finishing blade is always maximized, the cutting resistance applied to the finishing blade is always maximized (see FIG. 8B). In this case, processing accuracy may be deteriorated.
Further, the cutting balance is deteriorated because the chips are displaced by a predetermined amount in the axial direction of the body. For this reason, processing accuracy will deteriorate.
仕上刃にかかる切削抵抗を小さくするという観点から、図9(a)および図9(b)に示すように、各チップのボデーの径方向へのずれ量を変動させ、仕上刃の取代の最大値を少なくする構成が考えられる。このような構成では、各チップにかかる切削抵抗の最大値に違いが生じる(図9(a)参照)。
従って、切削バランスが悪くなり、加工精度が悪化してしまう。
From the viewpoint of reducing the cutting resistance applied to the finishing blade, as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), the amount of displacement of the body of each chip in the radial direction is changed, and the maximum machining allowance of the finishing blade is increased. A configuration that reduces the value is conceivable. In such a configuration, a difference occurs in the maximum value of the cutting force applied to each chip (see FIG. 9A).
Therefore, the cutting balance is deteriorated and the processing accuracy is deteriorated.
ボーリング加工においては、図10および図11に示すように、下穴の加工量が部分的に(例えば、ある位相だけ)増大または減少する可能性がある。
このような場合としては、例えば、加工中心(ボーリング工具の回動中心)を下穴の中心に合わせたときに加工中心が下穴の中心に対してずれた場合(ボーリング工具が芯ずれした場合、図10参照)や、下穴に偏肉がある場合(図11参照)等がある。
この場合、図12に示すように、ボーリング工具が被削材に対して片あたりし、ボーリング工具が傾いた状態で下穴を切削してしまう(偏肉切削してしまう)可能性がある。
In the boring process, as shown in FIGS. 10 and 11, the processing amount of the pilot hole may be partially increased (for example, by a certain phase) or decreased.
As such a case, for example, when the machining center (center of rotation of the boring tool) is aligned with the center of the pilot hole, the machining center is displaced from the center of the pilot hole (when the boring tool is misaligned) , See FIG. 10), and there is a case where the prepared hole has uneven thickness (see FIG. 11).
In this case, as shown in FIG. 12, there is a possibility that the boring tool hits against the work piece, and the prepared hole is cut (evenly cut) with the boring tool tilted.
このように、ボーリング加工においては、ボーリング工具を駆動させる工作機械や被削材等、ボーリング工具以外の外的な要因が発生し、加工精度が悪化してしまう場合がある。 As described above, in boring, external factors other than the boring tool such as a machine tool and a work material for driving the boring tool are generated, and the machining accuracy may be deteriorated.
特許文献1に開示されるボーリングカッタによるボーリング加工では、前記外的な要因が発生した場合、仕上刃にかかる切削抵抗や切削バランスによる加工精度の悪化に加えて、偏肉切削による加工精度の悪化がさらに加わってしまう。この場合、下穴に求められる加工精度を確保できない可能性がある。
In the boring processing by the boring cutter disclosed in
本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、加工精度を向上できるとともに、外的な要因による加工精度の悪化を抑制できるボーリング工具を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above situation, and provides a boring tool capable of improving machining accuracy and suppressing deterioration in machining accuracy due to external factors.
請求項1においては、回動可能に構成され、被削材に形成される下穴に回動した状態で進入し、前記下穴に対してボーリング加工を行うボーリング工具であって、先端部に取り付けられる三つ以上のチップを具備し、該各チップの先端部には、前記ボーリング工具が前記下穴に進入したときに前記下穴と接触し、前記下穴を切削する第一の刃部と、前記第一の刃部に対して、前記進入方向と反対側の方向に所定の間隔だけ離間するとともに、前記ボーリング工具の径方向外側に突出し、該突出量が切削抵抗の最大値に基づいて決定され、前記ボーリング工具が前記下穴に進入したときに、前記下穴と接触し、前記下穴を切削する第二の刃部と、が形成され、前記各第一の刃部は、前記下穴に対して互いに同じ姿勢で、前記ボーリング工具の周方向に互いに等間隔に配置されるとともに、前記ボーリング工具の進行方向に互いにずれることなく配置され、前記ボーリング工具の回動中心から、前記ボーリング工具の径方向外側の端部までの長さが互いに同一となり、前記各第二の刃部は、前記下穴に対して互いに同じ姿勢で、前記ボーリング工具の周方向に互いに等間隔に配置されるとともに、前記ボーリング工具の進行方向に互いにずれることなく配置され、前記ボーリング工具の回動中心から、前記ボーリング工具の径方向外側の端部までの長さが互いに同一となる、ものである。
In
請求項2においては、前記各チップの外側の端面には、前記下穴の内周面と面で接触する接触部が形成される、ものである。 According to a second aspect of the present invention, a contact portion that contacts the inner peripheral surface of the pilot hole is formed on the outer end surface of each chip.
本発明は、仕上刃にかかる切削抵抗による加工精度への影響度合いを小さくできるとともに切削バランスを向上できるため、加工精度を向上できるとともに外的な要因による加工精度の悪化を抑制できる、という効果を奏する。 The present invention can reduce the degree of influence on the machining accuracy due to the cutting resistance applied to the finishing blade and improve the cutting balance, so that the machining accuracy can be improved and the deterioration of the machining accuracy due to external factors can be suppressed. Play.
以下では、図面を参照して本実施形態のボーリング工具10について説明する。
Below, the
ボーリング工具10は、図1(a)および図1(b)に示すように、被削材Wに形成される下穴W1(本実施形態では鋳造により製造されるHVケースの鋳抜き穴)に対してボーリング加工を行うものである。
ボーリング工具10は、略円柱状の工具本体11が回動可能な主軸(例えば、工作機械の主軸等)に装着されることにより、回動可能に構成される。
As shown in FIG. 1A and FIG. 1B, the
The
ボーリング工具10は、主軸を移動させる所定の移動機構により、被削材Wに対して近接離間可能に構成されるとともに、加工中心C(工具本体11の回動中心)を下穴の中心C1に位置合わせ可能に構成される。ボーリング工具10は、三つのチップ20・30・40を具備する。
The
なお、以下では、説明の便宜上、ボーリング工具10が被削材Wに対して接近する方向(図1(b)における左方向)を前方向として、「ボーリング工具10の前後方向」を規定する。
In the following, for convenience of explanation, the “front-back direction of the
各チップ20・30・40は、それぞれボルト孔25・35・45に螺合するボルトを介して、工具本体11の前端部(先端部)に取り付けられ、工具本体11の回動に伴って一体的に回動する。
Each of the
なお、各チップ20・30・40は全て同じ形状である。従って、各チップ20・30・40の形状の説明は、チップ20についてのみ行う。
The
チップ20は、図2に示すように、それぞれその厚み方向から見た場合、略三角形状の部材である。チップ20の頂点部分には、突出部21・21・21が形成される。
As shown in FIG. 2, the
なお、各突出部21・21・21は全て同じ形状である。従って、各突出部21・21・21の形状の説明は、チップの前側20aとチップの外側20bとの間に形成される突出部21(図2では右下側の突出部21)についてのみ行う。
In addition, each
突出部21は、チップの前側20aの一端部(図2では右端部)より、後方向に向かって折れ曲がった後で、チップ20の一端側に向かって折れ曲がり、その後、斜め後方向(図2では左斜め後方向)に向かってさらに折れ曲がるような階段形状である。
このような突出部21には、荒刃22、仕上刃23、および接触面24が形成される。
The protruding
A
第一の刃部としての荒刃22は、チップの前側20aの一端部に形成される刃である。
荒刃22は、回動する工具本体11が下穴W1に進入したときに、下穴W1と接触し、下穴W1を切削する。
The
When the
加工中心Cから、荒刃22の、工具本体11の径方向(以下、単に「径方向」と表記する)の外側の端部までの長さ寸法R22(図1(a)および図4(a)参照)は、ボーリング工具10による加工後の下穴W1の内径寸法(下穴の中心C1から内周面までの寸法)よりもやや小さくなる。
ボーリング工具10は、荒刃22により下穴W1を切削することで、下穴W1に対して荒加工を行う。
Length dimension R22 (FIGS. 1A and 4A) from the processing center C to the outer edge of the
The
第二の刃部としての仕上刃23は、荒刃22の一端部より後方向に向かって折れ曲がった後で、前記チップ20の一端側に向かって折れ曲がった部分に形成される刃である。
すなわち、仕上刃23は、荒刃22に対して、後方向に所定の間隔だけ離間するとともに、径方向外側に突出する。仕上刃23は、回動する工具本体11が下穴W1に進入したときに、下穴W1と接触し、下穴W1を切削する。
The
That is, the
加工中心Cから仕上刃23の径方向外側の端部までの長さ寸法R23(図1(a)および図4(a)参照)は、ボーリング工具10による加工後の下穴W1の内径寸法と略同一となる。
ボーリング工具10は、仕上刃23により下穴W1を切削することで、下穴W1に対して仕上加工を行う。
The length dimension R23 (see FIGS. 1A and 4A) from the machining center C to the radially outer end of the
The
つまり、チップ20は、突出部21を階段形状とすることで、下穴W1を切削するための刃を、荒刃22および仕上刃23に分割し、下穴W1に対して荒加工および仕上加工を一体的に行う構成である(図6(b)参照)。
That is, the
図3に示すように、接触面24は、仕上刃23の一端部(図3では右端部)よりチップの外側20bに向かって、斜め後方向(図3では左斜め後方向)に延びる面である。
前後方向(図3では上下方向)と接触面24とが成す角度α1は、前後方向とチップの外側20bとが成す角度α2よりも小さくなる。
As shown in FIG. 3, the
An angle α1 formed by the front-rear direction (vertical direction in FIG. 3) and the
図2に示すように、各突出部21・21・21は、ボルト孔25の中心を基準とした円周方向に、互いに等間隔に位相をずらしたような位置関係となる。
As shown in FIG. 2, the
チップの外側20bとチップの内側20cとの間に形成される突出部21(図2では上側の突出部21)の荒刃22および仕上刃23と、チップの前側20aとチップの内側20cとの間に形成される突出部21(図2では左下側の突出部21)の荒刃22および仕上刃23とは、下穴W1の切削を行わない。
つまり、図2では上側および左下側の各突出部21・21に形成される各荒刃22・22および各仕上刃23・23は、予備の荒刃および予備の仕上刃である。
A
That is, in FIG. 2, the
切削を行っている荒刃22および仕上刃23(つまり、図2では右下側の荒刃22および仕上刃23)が摩耗したとき、チップ20を、中心(ボルト孔25の中心)を基準として回転させる。そして、前記予備の荒刃および予備の仕上刃を、切削を行う位置に移動させることで、ボーリング工具10は、荒刃22および仕上刃23の摩耗に容易に対応できる。
When the
図1(a)および図1(b)に示すように、チップ20は、工具本体11の前端部に取り付けられ、その前側20aが工具本体11の前端部より前方向に突出する。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
このような各チップ20・30・40は、それぞれ以下のような位置関係となる。
すなわち、図4(a)に示すように、各チップ20・30・40は、工具本体11の周方向(以下、単に「周方向」と表記する)に互いに等間隔に配置される。つまり、各チップ20・30・40は、加工中心Cを基準とした円周方向に、互いに等間隔に位相をずらしたような位置関係となる(図4(a)に示す角度β1・β2・β3参照)。
That is, as shown in FIG. 4A, the
従って、各荒刃22・32・42は、周方向に互いに等間隔に配置される(図1(a)参照)。
また、各仕上刃23・33・43は、周方向に互いに等間隔に配置される(図1(a)参照)。
Accordingly, the
The
各チップ20・30・40は、加工中心Cから径方向外側の端部までの長さが互いに同一となる。
Each of the
従って、各荒刃22・32・42は、加工中心Cから径方向外側の端部までの長さが互いに同一となる(図4(a)に示す長さ寸法R22・R32・R42参照)。
また、各仕上刃23・33・43は、加工中心Cから径方向外側の端部までの長さが互いに同一となる(図4(a)に示す長さ寸法R23・R33・R43参照)。
Accordingly, each of the
Further, the
各チップ20・30・40は、その前側20a・30a・40aが径方向に対して平行となる。また、図4(b)に示すように、各チップの前側20a・30a・40aが前後方向に互いにずれることなく配置される(図4(b)に示す線L1参照)。
The
従って、各荒刃22・32・42は、下穴W1に対して互いに同じ姿勢で、前後方向に互いにずれることなく配置される(図6(b)に示す線L1参照)。
また、各仕上刃23・33・43は、下穴W1に対して互いに同じ姿勢で、前後方向に互いにずれることなく配置される(図6(b)に示す線L2参照)。
Accordingly, the
Further, the
以下では、ボーリング工具10により行われるボーリング加工について説明する。
Below, the boring process performed with the
図1(b)に示すように、ボーリング工具10は、主軸を移動させる移動機構により、被削材Wに接近する。そして、主軸の回動により、工具本体11は回動を開始する。
その後、図5(a)および図5(b)に示すように、工具本体11は、回動した状態で下穴W1に進入する。
As shown in FIG. 1B, the
Thereafter, as shown in FIGS. 5A and 5B, the
なお、図1(b)、図5(b)、および図6(b)では、外的な要因が発生せず、下穴W1の加工量(加工前後の下穴W1の内径寸法)が部分的に(ある位相だけ)増大または減少しない場合の、ボーリング工具10と被削材Wとの状態を示している。
In FIG. 1B, FIG. 5B, and FIG. 6B, no external factor is generated, and the machining amount of the pilot hole W1 (the inner diameter dimension of the pilot hole W1 before and after machining) is a part. The state of the
このような外的な要因としては、加工中心Cを下穴の中心C1に合わせたときに、下穴の中心C1に対して加工中心Cずれた場合(ボーリング工具10が芯ずれした場合、図10参照)や下穴W1に偏肉がある場合(図11参照)等がある。
As such an external factor, when the machining center C is aligned with the center C1 of the pilot hole, the machining center C is deviated from the center C1 of the pilot hole (when the
工具本体11が下穴W1に進入したとき、まず、各荒刃22・32・42が下穴W1と接触し、下穴W1の切削を開始する。つまり、ボーリング工具10は、荒加工を開始する。
When the
各荒刃22・32・42は、前述のように、周方向に互いに等間隔に配置されるとともに、加工中心Cから径方向外側の端部までの長さ寸法R22・R32・R42が互いに同一である(図4(a)参照)。また、各荒刃22・32・42は、前述のように、下穴W1に対して互いに同じ姿勢である。
As described above, the
このため、仮に外的な要因が発生していない場合(つまり、ボーリング工具10が芯ずれせず、下穴W1に偏肉がない場合)、各荒刃22・32・42の取代は常に同一となる。この場合、各荒刃22・32・42にかかる切削抵抗F22・F32・F42は、互いに同一となる。
For this reason, if no external factor is generated (that is, the
このような場合には、各切削抵抗F22・F32・F42は、同じ大きさで互いに打ち消しあうように作用する。従って、ボーリング工具10は、各荒刃22・32・42による切削時の切削バランスを良好な状態に保つことができる。
これにより、ボーリング工具10は、切削バランスを向上できる。
In such a case, the cutting resistances F22, F32, and F42 act to cancel each other with the same size. Therefore, the
Thereby, the
また、仮に前記外的な要因が発生した場合(つまり、ボーリング工具10が芯ずれした場合や下穴W1に偏肉がある場合)、下穴W1の加工量が部分的に増大または減少する。
Further, if the external factor occurs (that is, when the
この場合、例えば、前記加工量が部分的に増大する部分を荒刃22が切削したとき、切削抵抗F22が一時的に増大する。つまり、切削抵抗F22は、他の切削抵抗F32・F42よりも一時的に大きくなる。
また、前記加工量が部分的に減少する部分を荒刃22が切削した場合、切削抵抗F22は、他の切削抵抗F32・F42よりも一時的に小さくなる。
In this case, for example, when the
Further, when the
周方向に等間隔に配置される二つのチップを具備するボーリング工具では、このような場合、二つのチップにかかる切削抵抗が互いに打ち消しあうように作用するが、各切削抵抗の間で生じる一時的な差異は、下穴W1の加工量の増減度合いに応じたものとなる。
従って、前記下穴W1の加工量の増減度合いが大きい場合には、各切削抵抗の間で生じる一時的な差異が大きくなり、切削バランスが悪化してしまう。
In such a case, a boring tool having two tips arranged at equal intervals in the circumferential direction acts so that the cutting forces applied to the two tips cancel each other, but a temporary occurrence occurs between the cutting forces. Such a difference depends on the degree of increase / decrease in the machining amount of the pilot hole W1.
Therefore, when the increase / decrease degree of the machining amount of the pilot hole W1 is large, a temporary difference generated between the respective cutting resistances is increased, and the cutting balance is deteriorated.
一方、本実施形態のように周方向に等間隔に配置される三つのチップ20・30・40を具備するボーリング工具10では、三つの切削抵抗F22・F32・F42が互いに打ち消しあうように作用する。
この場合、各切削抵抗F22・F32・F42の間で生じる一時的な差異は、前記下穴W1の加工量の増減度合いに応じたものよりも小さくなる。
On the other hand, in the
In this case, the temporary difference which arises between each cutting resistance F22 * F32 * F42 becomes smaller than the thing according to the increase / decrease degree of the processing amount of the said pilot hole W1.
このように、ボーリング工具10は、前記外的な要因が発生した場合でも、切削バランスの悪化を抑制できる。
Thus, the
以上より、工具本体11に取り付けるチップの枚数は、三枚以上であることが好ましい。つまり、ボーリング工具10は三枚以上のチップ20・30・40を具備する構成であることが好ましい。
From the above, it is preferable that the number of chips attached to the
図6(a)および図6(b)に示すように、各荒刃22・32・42が下穴W1と接触した後で、ボーリング工具10がさらに下穴W1内に進入して、各仕上刃23・33・43が下穴W1と接触し、下穴W1の切削を開始する。つまり、ボーリング工具10は、仕上加工を開始する。
As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), after each
各仕上刃23・33・43は、前述のように、周方向に互いに等間隔に配置されるとともに、加工中心Cから径方向外側の端部までの長さ寸法R23・R33・R43が互いに同一である(図4(a)参照)。また、各仕上刃23・33・43は、前述のように、下穴W1に対して互いに同じ姿勢である。
As described above, the
このため、仮に前記外的な要因が発生していない場合、各仕上刃23・33・43にかかる切削抵抗F23・F33・F43は、互いに同一となる。
Therefore, if the external factor is not generated, the cutting resistances F23, F33, and F43 applied to the
従って、ボーリング工具10は、各荒刃22・32・42の場合と同様に、各仕上刃23・33・43による切削時の切削バランスを良好な状態に保つことができる。つまり、切削バランスを向上できる。
Therefore, the
また、仮に前記外的な要因が発生した場合、各切削抵抗F23・F33・F43の間で一時的に差異が生じるが、各荒刃22・32・42の場合と同様に、三つの切削抵抗F23・F33・F43が互いに打ち消しあうように作用する。
Further, if the external factor occurs, there is a temporary difference between the cutting forces F23, F33, and F43. However, as in the case of the
このように、本実施形態のボーリング工具10では、前記外的な要因が発生した場合でも、各切削抵抗F22・F32・F42および各切削抵抗F23・F33・F43の間で生じる一時的な差異をより小さくできるため、切削バランスの悪化を抑制できる。
これにより、ボーリング工具10は、前記外的な要因による加工精度の悪化を抑制できる。
As described above, in the
Thereby, the
ここで、各仕上刃23・33・43の取代(仕上刃23が下穴W1を切削する量)は、図6(b)に示すような各荒刃22・32・42が切削した部分を各仕上刃23・33・43が切削するとき等に最大となる。
Here, the machining allowance of each finishing
仮に、このような各切削抵抗F23・F33・F43の最大値が大きい場合には、下穴W1の加工精度が悪化してしまう可能性がある。 If the maximum values of the respective cutting resistances F23, F33, and F43 are large, the processing accuracy of the prepared hole W1 may be deteriorated.
このため、本実施形態では、各切削抵抗F23・F33・F43の最大値が、下穴W1に求められる加工精度に影響を与えない程度となるように、各仕上刃23・33・43の取代の最大値を設定している。
For this reason, in this embodiment, the machining allowances of the
すなわち、各仕上刃23・33・43は、下穴W1に求められる加工精度に応じて、各荒刃22・32・42に対する突出寸法(図4(a)に示す長さ寸法R22・R32・R42と長さ寸法R23・R33・R43との差異)が適宜設定されている。
That is, the
このように、各仕上刃23・33・43の、各荒刃22・32・42に対する径方向外側への突出量は、切削抵抗F23・F33・F43の最大値に基づいて決定される。
Thus, the amount of projection of each finishing
従って、各切削抵抗F23・F33・F43が常に最大となるような状態でボーリング加工を行った場合でも、各切削抵抗F23・F33・F43が与える加工精度への影響度合いは小さくなる。
これにより、ボーリング工具10は、各切削抵抗F23・F33・F43による加工精度の悪化を抑制できる。つまり、加工精度を向上できる。
Therefore, even when boring is performed in a state where the cutting forces F23, F33, and F43 are always maximized, the degree of influence on the machining accuracy that the cutting forces F23, F33, and F43 have is reduced.
Thereby, the
各荒刃22・32・42および各仕上刃23・33・43は、前述のように前後方向に互いにずれることなく配置される(図6(b)に示す線L1・L2参照)。
As described above, the
このため、下穴W1の各荒刃22・32・42および各仕上刃23・33・43との接触部分が平らである場合、各荒刃22・32・42および各仕上刃23・33・43は、同時に下穴W1と接触する。
従って、各切削抵抗F22・F32・F42は、それぞれ同時に発生する。また、各切削抵抗F23・F33・F43も、それぞれ同時に発生する。
For this reason, when the contact part with each
Accordingly, the cutting forces F22, F32, and F42 are generated simultaneously. Further, the cutting resistances F23, F33, and F43 are also generated at the same time.
つまり、本実施形態のボーリング工具10は、外的な要因である下穴W1の各チップ20・30・40との接触部分の形状によってのみ、各切削抵抗F22・F32・F42、および各切削抵抗F23・F33・F43の発生タイミングに差異が生じる。
In other words, the
これによれば、各切削抵抗F22・F32・F42および各切削抵抗F23・F33・F43の発生タイミングの差異をより小さくできる。つまり、ボーリング工具10は、前記外的な要因の発生による切削バランスの悪化を抑制できる。
According to this, the difference of the generation timing of each cutting resistance F22 * F32 * F42 and each cutting resistance F23 * F33 * F43 can be made smaller. That is, the
また、各切削抵抗F22・F32・F42および各切削抵抗F23・F33・F43は、前後方向にずれがない状態で発生するため、より確実に互いに打ち消しあうように作用する。このため、ボーリング工具10は、より切削バランスを向上できる。
Further, the cutting forces F22, F32, and F42 and the cutting forces F23, F33, and F43 are generated in a state in which there is no deviation in the front-rear direction, and thus act to more reliably cancel each other. For this reason, the
このように、ボーリング工具10は、各仕上刃23・33・43にかかる切削抵抗F23・F33・F43による加工精度への影響度合いを小さくできるとともに、切削バランスを向上できるため、加工精度を向上できる。
また、前記外的な要因が発生した場合でも、切削抵抗F22・F32・F42および各切削抵抗F23・F33・F43の間で生じる一時的な差異をより小さくできるため、前記外的な要因による加工精度の悪化を抑制できる。
As described above, the
Even when the external factor occurs, the temporary difference between the cutting resistances F22, F32, and F42 and the cutting resistances F23, F33, and F43 can be further reduced. Deterioration of accuracy can be suppressed.
従って、ボーリング工具10は、前記外的な要因が発生した場合でも、切削バランスの悪化を最小限に抑制できる。つまり、加工精度の悪化を最小限に抑制できる。
従って、前記外的な要因が発生した場合でも、下穴W1に求められる加工精度を確保できる。
Therefore, the
Therefore, even when the external factor occurs, the machining accuracy required for the pilot hole W1 can be ensured.
ボーリング加工時、下穴W1の内周面は、各接触面24・34・44の外側の端部と接触する。前述のように、前後方向と各接触面24・34・44とが成す角度α1は、前後方向と各チップの外側20b・30b・40bとが成す角度α2よりも小さくなる(図3参照)。
During boring, the inner peripheral surface of the pilot hole W1 comes into contact with the outer ends of the contact surfaces 24, 34, and 44. As described above, the angle α1 formed by the front-rear direction and the contact surfaces 24, 34, 44 is smaller than the angle α2 formed by the front-rear direction and the
これによれば、各チップ20・30・40は、それぞれ下穴W1の内周面と各接触面24・34・44との接触面積がより大きくなる。従って、下穴W1の内周面にキズが生じにくくなる。つまり、ボーリング工具10は、加工精度を向上できる。
According to this, each
このように、各チップの外側20b・30b・40bの端面には、それぞれ下穴W1の内周面と面で接触する各接触面24・34・44が形成される。
As described above, the contact surfaces 24, 34, and 44 that are in contact with the inner peripheral surface of the pilot hole W1 are formed on the end surfaces of the
なお、止まり穴(被削材Wを貫通しない穴)や、貫通孔に対して部分的に(貫通孔の中途部まで)ボーリング加工を行う場合には、加工された部分の前端部W2(図7(a)参照)には、各荒刃22・32・42および各仕上刃23・33・43の形状が反映される。
つまり、加工された部分の前端部W2の前後方向に沿った断面形状は、突出部21・31・41の形状に対応する階段形状となる。
In addition, when performing a boring process to a blind hole (hole which does not penetrate the workpiece W) and a through hole partially (to the middle part of the through hole), the front end W2 (see FIG. 7 (a)) reflects the shapes of the
That is, the cross-sectional shape along the front-rear direction of the front end W2 of the processed part is a step shape corresponding to the shape of the
このため、下穴W1の製品形状に制約がある場合、加工された部分の前端部W2の前後方向に沿った断面形状を考慮する必要がある。 For this reason, when there is a restriction on the product shape of the pilot hole W1, it is necessary to consider the cross-sectional shape along the front-rear direction of the front end W2 of the processed part.
このような場合としては、図7(a)に示すように、加工された部分の前端部W2にベアリングW10を嵌装する場合等がある。
この場合、加工された部分の前端部W2の前後方向に沿った断面形状を、ベアリングW10に干渉しないような形状に成形する必要がある。
As such a case, as shown in FIG. 7A, there is a case where a bearing W10 is fitted to the front end W2 of the processed part.
In this case, the cross-sectional shape along the front-rear direction of the front end W2 of the processed part needs to be formed into a shape that does not interfere with the bearing W10.
本実施形態のボーリング工具10では、各荒刃22・32・42と各仕上刃23・33・43との間の前後方向の長さ寸法M1、および各仕上刃23・33・43の各荒刃22・32・42に対する突出寸法M2を、適宜の長さ寸法に設定している。
これにより、ボーリング工具10は、加工された部分の前端部W2を、ベアリングW10に干渉しないような形状に成形できる。
In the
Thereby, the
また、各チップ20・30・40に形成される段差の数(刃の数)は、任意に設定しても構わない。すなわち、図7(b)に示すような三段形状であってもよく、四段以上であっても構わない。
Moreover, you may set arbitrarily the number of the level | step differences (number of blades) formed in each chip |
図7(b)に示すような三段形状である場合、各荒刃22・32・42と各仕上刃23・33・43との間に形成される刃は、各中仕上刃26・36・46として機能する。
In the case of a three-stage shape as shown in FIG. 7 (b), the blades formed between the
このような構成において、下穴W1の製品形状に制約がある場合には、加工された部分の前端部W2の前後方向に沿った断面形状を考慮する。
すなわち、各荒刃22・32・42と各中仕上刃26・36・46との間の前後方向の長さ寸法M3、各中仕上刃26・36・46の各荒刃22・32・42に対する突出寸法M4、各中仕上刃26・36・46と各仕上刃23・33・43との間の前後方向の長さ寸法M5、および各仕上刃23・33・43の各中仕上刃26・36・46に対する突出寸法M6を、適宜の長さ寸法に設定すればよい。
In such a configuration, when the product shape of the pilot hole W1 is restricted, the cross-sectional shape along the front-rear direction of the front end portion W2 of the processed portion is considered.
That is, the longitudinal dimension M3 between each
10 ボーリング工具
20・30・40 チップ
22・32・42 荒刃(第一の刃部)
23・33・43 仕上刃(第二の刃部)
F23・F33・F43 切削抵抗
W 被削材
W1 下穴
10
23, 33, 43 Finishing blade (second blade)
F23 / F33 / F43 Cutting resistance W Work material W1 Pilot hole
Claims (2)
先端部に取り付けられる三つ以上のチップを具備し、
該各チップの先端部には、
前記ボーリング工具が前記下穴に進入したときに前記下穴と接触し、前記下穴を切削する第一の刃部と、
前記第一の刃部に対して、前記進入方向と反対側の方向に所定の間隔だけ離間するとともに、前記ボーリング工具の径方向外側に突出し、該突出量が切削抵抗の最大値に基づいて決定され、前記ボーリング工具が前記下穴に進入したときに、前記下穴と接触し、前記下穴を切削する第二の刃部と、
が形成され、
前記各第一の刃部は、
前記下穴に対して互いに同じ姿勢で、前記ボーリング工具の周方向に互いに等間隔に配置されるとともに、前記ボーリング工具の進行方向に互いにずれることなく配置され、前記ボーリング工具の回動中心から、前記ボーリング工具の径方向外側の端部までの長さが互いに同一となり、
前記各第二の刃部は、
前記下穴に対して互いに同じ姿勢で、前記ボーリング工具の周方向に互いに等間隔に配置されるとともに、前記ボーリング工具の進行方向に互いにずれることなく配置され、前記ボーリング工具の回動中心から、前記ボーリング工具の径方向外側の端部までの長さが互いに同一となる、
ボーリング工具。 A boring tool configured to be rotatable, entering a prepared hole formed in a work material in a rotated state, and performing boring processing on the prepared hole,
Comprising three or more chips attached to the tip,
At the tip of each chip,
A first blade portion that contacts the pilot hole when the boring tool enters the pilot hole and cuts the pilot hole;
The first blade portion is spaced apart by a predetermined distance in a direction opposite to the entry direction and protrudes radially outward of the boring tool, and the protrusion amount is determined based on the maximum value of the cutting resistance. And when the boring tool enters the pilot hole, a second blade part that contacts the pilot hole and cuts the pilot hole;
Formed,
Each of the first blade portions is
In the same posture with respect to the pilot hole, arranged at equal intervals in the circumferential direction of the boring tool, arranged without shifting from each other in the advancing direction of the boring tool, from the rotation center of the boring tool, The length to the radially outer end of the boring tool is the same as each other,
Each of the second blade portions is
In the same posture with respect to the pilot hole, arranged at equal intervals in the circumferential direction of the boring tool, arranged without shifting from each other in the advancing direction of the boring tool, from the rotation center of the boring tool, The lengths to the radially outer ends of the boring tools are the same as each other.
Boring tool.
前記下穴の内周面と面で接触する接触部が形成される、
請求項1に記載のボーリング工具。 On the outer end face of each chip,
A contact portion is formed in contact with the inner peripheral surface of the pilot hole.
The boring tool according to claim 1.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109513955A (en) * | 2019-01-03 | 2019-03-26 | 森泰英格(成都)数控刀具股份有限公司 | Composite blade and cutter are cut with scissors in boring |
| CN111421151A (en) * | 2020-03-31 | 2020-07-17 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | Boring device for precision hole of carbon fiber member and machining method thereof |
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| JPH0674215U (en) * | 1993-03-31 | 1994-10-21 | ジャトコ株式会社 | Drilling tool |
| WO2008133295A1 (en) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Asahi Diamond Industrial Co., Ltd. | Boring rotary cutting tool |
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