JP2007320021A

JP2007320021A - 穴加工工具

Info

Publication number: JP2007320021A
Application number: JP2006156366A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Takiguchi; 正治滝口; Akira Kanahoshi; 彰金星; Kunihiro Endo; 邦博遠藤
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2006-06-05
Filing date: 2006-06-05
Publication date: 2007-12-13

Abstract

【課題】工具本体の動バランス及び剛性を向上させるとともに、インサートの位置調整を簡単にかつ精度良く行うことができ、真円度の高い加工穴を寸法精度良く成形することができる穴加工工具を提供する。
【解決手段】工具本体２１の先端部に凹部及び取付座３１が形成され、取付座３１の工具本体２１径方向外側を向く壁面３１Ｂは、工具本体２２後端側に向かうにしたがい工具本体２１径方向内側に向けて漸次後退するように傾斜させられており、取付座３１には、平板状をなすインサート５０が厚さ方向を工具本体２１径方向に向けて装着され、インサートの５０工具本体２１後端側を向く面が被押圧面６１とされ、すくい面の工具本体２１径方向外側の稜線部に外周切刃５６が形成され、外周切刃５６にはバックテーパが付されており、取付座３１の工具本体２１後端側には、被押圧面６１を押圧する押圧部材４０が配置されていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、被切削材に予め形成された下穴に挿入されて、下穴の内壁面を切削加工する際に用いられる穴加工工具に関する。

この種の穴加工工具としては、軸線回りに回転される長尺円柱状の工具本体の先端部に、切刃を備えた刃先部がろう付けされたリーマが知られている。このリーマが、軸線回りに回転されるとともに軸線方向に送りを与えられて、被切削材に予め形成された下穴に挿入され、該下穴の内壁面を刃先部に形成された切刃によって切削して、所定の内径の加工穴を形成するものである。

ところで、このように刃先部が工具本体にろう付けされたものでは、切刃の径方向の位置調整を行うことができず、ろう付け精度によって切刃位置が決定してしまうことになる。このため、要求される寸法公差が非常に小さな加工穴の加工には対応することができないことがあった。

そこで、例えば特許文献１に示すように、工具本体の先端に、切刃を有するインサートを着脱可能に取り付けて、このインサートに設けられた切刃の工具本体径方向の位置を調整できる位置調整機構を備えたインサート式のリーマが提供されている。図４及び図５に、従来の位置調整機構を有するインサート式のリーマの一例を示す。

図４及び図５に示すリーマ１は、軸線Ｏ回りに回転される長尺円柱状の工具本体２を有し、工具本体２の先端側外周に工具本体２先端側及び工具本体２径方向外側に向けて開口した凹部３が形成され、この凹部３の工具回転方向Ｔ後方側には取付座４が形成されている。また、工具本体２の外周には、図５に示すように、周方向に等間隔となるように複数のガイドパッド５が配置されており、このガイドパッド５は、凹部３及び取付座４と干渉する部分では、これら凹部３及び取付座４の工具本体２後端側まで延びるように、その他の部分では工具本体２の先端まで達するように形成されている。
また、前記取付座４には、切刃６Ａを有する平板状のインサート６が、その厚さ方向を工具回転方向Ｔに向けて着座されてクランプネジ７によって固定されている。

このインサート６の切刃６Ａは工具本体２径方向外側及び工具本体２先端側に向けられており、インサート６の工具本体２の径方向内側には、インサート６の径方向位置を調整する調整機構として、２つの調整ネジ８、９が軸線Ｏ方向に並ぶように配置されている。なお、工具本体２後端側に位置する調整ネジが第１調整ネジ８とされ、工具本体２先端側に位置する調整ネジが第２調整ネジ９とされており、これら第１、第２調整ネジ８、９の先端面がインサート６の工具本体２径方向内側を向く面に当接されている。また、取付座４の工具本体２後端側には、工具本体２径方向外側に向けて開口した収容孔１０が形成されており、この収容孔１０にはインサート６の軸線Ｏ方向位置を調整する調整クサビ１１が挿入されている。

このように構成されたリーマ１は、工作機械の主軸端に装着されて軸線Ｏ回りに回転されるとともに、軸線Ｏ方向先端側に送りを与えられ、被切削材に予め形成された下穴に挿入されて、この下穴の内壁面をインサート６の切刃６Ａによって切削して所定の内径の加工穴を形成するものである。
この切削を行う際には、加工穴の内壁面とガイドパッド５とが摺動することにより、リーマ１の軸線Ｏの振れを防止して寸法精度の向上を図っている。

この構成のリーマ１においては、第１調整ネジ８及び第２調整ネジ９を使用して、インサート６に形成された切刃６Ａの軸線Ｏに対する傾斜角（バックテーパ）と工具本体２径方向の位置を調整することができ、所定の内径の加工穴を寸法精度良く形成することができるものであり、加工穴に要求される寸法公差が小さい場合であっても対応することが可能となる。また、前記バックテーパを適正に付すことにより、加工穴の内壁面とインサート６との無用な接触を防止して切削抵抗の低減を図ることができるものである。
特開２００２−１６０１２４号公報

しかしながら、この構成のリーマ１においては、平板状のインサート６がその厚さ方向を工具回転方向に向くようにして取り付けられているので、取付座４の工具回転方向Ｔ前方側に位置する凹部３を大きく開口させる必要がある。例えば図５に示すリーマ１では、凹部３の軸線Ｏに直交する断面において最も工具本体２径方向内側に凹んだ部分の凹み量は、工具本体２の外径の２／５程度（工具本体２の半径の４／５程度）であり、凹部３の周方向の大きさは、工具本体２の外周の１／５〜１／４程度とされている。このように凹部３が工具本体２に対して大きいために、軸線Ｏに直交する断面において重量バランスが悪く、工具本体２を軸線Ｏ中心に高速回転させた際の動バランスが取れなくなってしまい、軸線Ｏ位置がばらついて真円度の高い加工穴を寸法精度良く形成できなくなるおそれがあった。

さらに、凹部３及び取付座４を大きく形成するために、複数のガイドパッド５が凹部３の工具本体２後端側までの長さとなって、工具本体２先端側でガイドパッド５と加工穴とがバランス良く摺動することができず、リーマ１の軸線Ｏに振れが生じてしまうおそれがあった。また、凹部３を軸線Ｏ方向にも大きく取った場合にも、ガイドパッド５が短くなって軸線Ｏの振れがさらに増長されるおそれがあった。

また、工具本体２の先端部に、凹部３、クランプネジ７が螺着されるクランプネジ孔１２、２つの調整ネジ８、９を収容する調整ネジ孔１３、１３、調整クサビ１１を収容する収容孔１０を形成する必要があり、工具本体２を切り欠く部分が多くなって工具本体２の剛性が不足してしまい、工具本体２を高速回転した際に振動が生じるおそれがあった。特に、小径のリーマ１であった場合には、凹部３、クランプネジ孔１２、調整ネジ孔１３、収容孔１０を形成するスペースがないために、このような調整機構を有するインサート式のリーマを提供することができなかった。

また、バックテーパを調整する調整機構と工具本体２径方向位置を調整する調整機構とが同一の第１、第２調整ネジ８、９であるので、例えば、バックテーパを調整した後に工具本体２径方向の位置を調整する際に、既に調整したバックテーパが変化してしまい、再度調整する必要が生じることがあった。このため、インサート６の位置調整に多くの時間と労力が必要となり、インサート６の位置調整を簡単に、かつ、精度良く行うことができなかった。

この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、工具本体の切り欠く部分を小さくして工具本体の動バランス及び剛性を向上させるとともに、インサートの位置調整を簡単にかつ精度良く行うことができ、真円度の高い加工穴を寸法精度良く成形することができる穴加工工具を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、この発明は、被切削材に予め形成された下穴に挿入されて、該下穴の内壁面を切削加工する穴加工工具であって、軸線回りに回転される工具本体の先端部には、前記工具本体先端側及び前記工具本体径方向外側に向けて開口された凹部が形成され、該凹部の工具回転方向後方側に取付座が形成され、該取付座の前記工具本体径方向外側を向く壁面は、前記工具本体後端側に向かうにしたがい前記工具本体径方向内側に向けて漸次後退するように傾斜させられており、前記取付座には、平板状をなすインサートが、その厚さ方向を工具本体径方向に向けて前記壁面に着座され、前記取付座に取り付けられた前記インサートの前記工具本体後端側を向く面が被押圧面とされ、前記インサートの前記工具回転方向前方側を向く面がすくい面とされており、該すくい面の前記工具本体径方向外側の稜線部に外周切刃が形成され、該外周切刃には、前記工具本体後端側に向かうにしたがい漸次前記工具本体径方向内側に向けて後退するようにバックテーパが付されており、前記取付座の前記工具本体後端側には、前記被押圧面を押圧する押圧部材が配置されていることを特徴としている。

この構成の穴加工工具では、取付座の工具本体径方向外側を向く壁面が工具本体後端側に向かうにしたがい前記工具本体径方向内側に向けて漸次後退するように傾斜させられており、インサートがこの壁面に着座されるとともに、取付座の工具本体後端側にインサートの工具本体後端側を向く被押圧面を押圧する押圧部材が配置されているので、押圧部材によってインサートを工具本体先端側に向けて移動させることで、インサートの外周切刃を工具本体径方向外側に向けて突出することができる。

また、外周切刃には工具本体後端側に向かうにしたがい漸次工具本体径方向内側に向けて後退するようにバックテーパが既に付されているので、外周切刃のバックテーパを調整する必要がない。
したがって、押圧部材を操作して外周切刃の径方向位置のみを調整すれば良いので、インサートの位置調整を簡単にかつ精度良く行うことができる。

さらに、インサートとして、平板状をなしてその厚さ方向を前記工具本体径方向に向けて取り付けられ、工具回転方向前方側を向く面がすくい面とされて、その工具本体径方向外側の稜線部に外周切刃が形成された、いわゆる縦刃のインサートを取り付けているので、インサートの厚さ方向を工具本体の径方向と略一致するようにして載置することができ、取付座を形成するために工具本体を切り欠く部分を小さくすることができるとともに、取付座の工具回転方向前方側に位置する凹部を小さくすることができる。また、押圧部材を取付座の工具本体後端側に配置すればよいので、やはり工具本体を切り欠く部分を小さくすることができる。したがって、工具本体の動バランス及び剛性を向上させて工具本体の振動を防止でき、加工穴を寸法精度良く形成することができる。また、小径の加工穴を形成する穴加工工具であっても径調整可能なインサート式の穴加工工具を構成することができる。

また、凹部及び取付座を形成する部分を小さくすることができるので、例えば、ガイドパッドを工具本体の外周に配置する場合に、凹部及び取付座と干渉する部分が小さくなって、工具本体先端側近傍にまでガイドパッドをバランスよく配置することができ、加工穴とガイドパッドの摺動により、工具本体の軸線の振れを確実に防止して、真円度の高い加工穴を形成することもできる。

ここで、前記取付座の前記工具本体後端側に、前記工具本体径方向外側に開口するとともに前記取付座に連通された収容孔を形成し、該収容孔に、前記押圧部材として押圧コマを収容し、該押圧コマに、該押圧コマの前記工具本体径方向外側部分を前記工具本体先端側と後端側とに分割するようにスリットを形成するとともに、該スリットを押し広げる調整ネジを前記工具本体径方向に向けて螺着することにより、この調整ネジによって押圧コマのスリットを押し広げてインサートの被押圧面を押圧して、外周切刃の径方向位置の調整を行うことができるので、インサートの位置調整をさらに簡単に、かつ、確実に行うことができる。

また、インサートを軸線方向先端側に向けて押圧する際には、工具本体径方向に向けて螺着された調整ネジをねじ込むことになるため、押圧部材を設けるために工具本体を軸線方向に大きく切り欠く必要がない。また、工具本体を切り欠いて設けられた収容孔に押圧コマが収容されているので、このリーマの重量バランスが取れており、軸線回りに回転させた際の動バランスが向上し、加工穴をさらに寸法精度良く形成することができる。

さらに、前記インサートとして、ダイヤモンド焼結体で構成された切刃部を備え、該切刃部に、前記外周切刃が形成されたものを用いることにより、切刃の耐摩耗性を向上させることができ、このインサートの寿命延長を図ることができる。

本発明によれば、工具本体の切り欠く部分を小さくして工具本体の動バランス及び剛性を向上させるとともに、インサートの位置調整を簡単にかつ精度良く行うことができ、真円度の高い加工穴を寸法精度良く成形することができる穴加工工具を提供することができる。

以下に、本発明の実施形態である穴加工工具について添付した図面を参照にして説明する。図１から図４に、本発明の実施形態である穴加工工具としてのリーマを示す。
本実施形態であるリーマ２０は、軸線Ｏを中心とした多段円柱状の工具本体２１を有しており、工具本体２１の先端側（図１において下側）が概略円柱状をなす加工部２２とされ、工具本体２１の後端側（図１において上側）には、この加工部２２よりも大径とされた鍔部２３が形成され、この鍔部２３のさらに後端側に、このリーマ２０を工作機械の主軸端に装着するための工具ホルダ（図示なし）が取り付けられる取付部２４が形成されている。
また、この工具本体２１の先端面には、加工部２２よりも小径のパイロット２５が設けられている。

また、この工具本体２１には、取付部２４へと開口するとともに軸線Ｏに沿って延びて工具本体２１先端面から前記加工部２２の全長の約１／５だけ後退した部分にまで達するクーラント供給孔２６が穿設されている。
また、工具本体２１には、このクーラント供給孔２６から工具本体２１径方向外側に向けて工具本体２１の外周面に開口するクーラント吐出孔２７が穿設されており、本実施形態では、軸線Ｏ方向から見て図２に示すように、後述する凹部３０が形成された部分よりも工具回転方向Ｔ前方側及び該凹部３０の工具回転方向Ｔ後端側に向けて延びるとともに互いに直交する方向に延びる一対のクーラント吐出孔２７が穿設されている。

さらに、工具本体２１には、一対のクーラント吐出孔２７のうち凹部３０の工具回転方向Ｔ前方側に配置されたクーラント吐出孔２７から工具本体２１径方向先端側及び工具回転方向Ｔ後方側に向けて延びるクーラント排出孔２８が穿設されており、図２に示すように、凹部３０の工具本体２１先端側を向く面に開口させられている。

この工具本体２１（加工部２２）の先端側には、工具本体２１先端側及び径方向外側に向けて開口された凹部３０が形成されている。本実施形態においては、前記凹部３０は、図２に示すように、軸線Ｏに直交する断面において工具本体２１径方向内側に凹んだ凹曲線状をなし、工具本体２１後端側へ向けて軸線Ｏに平行に延びるように形成されており、前記凹曲線の底部３０Ａ（最も径方向内側に凹んだ部分）の工具本体２１外周面からの凹み量は工具本体２１の外径の１／５（工具本体２１の半径の２／５）程度とされ、凹部３０の周方向の大きさは、工具本体２１の外周の１／８程度とされている。また、凹部３０の軸線Ｏ方向の長さは、図１に示すように、加工部２２の全長の１／２０程度とされている。

この凹部３０の工具回転方向Ｔ後方側には、後述するインサート５０を着脱可能に取り付けるための取付座３１が形成されている。この取付座３１は、工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面３１Ａと工具本体２１径方向外側を向く壁面３１Ｂとを有しており、取付座３１の工具本体２１径方向外側を向く壁面３１Ｂは、図２に示すように、凹部３０をなす凹曲線の一端（工具回転方向Ｔ後方側端）に連なるように構成されている。

取付座３１の工具本体２１径方向外側を向く壁面３１Ｂは、図３に示すように、工具本体２１後端側に向かうにしたがい工具本体２１径方向内側に向けて漸次後退するように、軸線Ｏに対して傾斜させられており、軸線Ｏと工具本体２１径方向外側を向く壁面３１Ｂとがなす角度αは、１°≦α≦１５°の範囲内に設定されており、本実施形態においては、α＝４°とされている。また、この工具本体２１径方向外側を向く壁面３１Ｂには、工具本体２１径方向内側に向けて、軸線Ｏと直交する方向に延びるクランプネジ孔３２が穿設されている。
一方、取付座３１の工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面３１Ａは、軸線Ｏと平行に延びるように配置されている。

この取付座３１の工具本体２１後端側には、図３及び図４に示すように、断面が概略矩形状をなして工具本体２１径方向外側に向けて開口する収容孔３３が設けられている。この収容孔３３の工具本体２１径方向外側部分は、図３に示すように、前記取付座３１に連通されており、収容孔３３の工具本体２１径方向外側を向く底面３３Ａは、軸線Ｏに平行に延びるように形成されている。なお、この収容孔３３の工具回転方向Ｔ前方には、図４に示すように、前記凹部３０は形成されていない。

この収容孔３３には、後述するインサート５０を押圧する押圧部材として図４に示すように、断面概略矩形状をなす収容孔３３と相補的な形状とされた押圧コマ４０が収容されている。この押圧コマ４０には、前記収容孔３３に収容された状態において押圧コマ４０の工具本体２１径方向外側部分を工具本体２１先端側と後端側とに分割するように、工具本体２１径方向外側に向けて開口するとともに押圧コマ４０の全長の７／１０程度まで達するスリット４１が形成されている。

また、この押圧コマ４０は、図３に示すように、前記収容孔３３に収容された状態において工具本体２１径方向外側に位置する部分が工具本体２１先端側に突出するように形成されており、この突出した部分が押圧部４２とされている。この押圧部４２の工具本体２１先端側の工具回転方向Ｔ前方側及び後方側部分が切り欠かれており、この切り欠いた部分の間に位置する面は軸線Ｏに直交するように延びて押圧面４３とされている。

さらに、収容孔３３の底面３３Ａに対向配置される押圧コマ４０の工具本体２１径方向内側を向く面４０Ａは、図３に示すように、工具本体２１先端側、つまり前記押圧部４２が形成された部分の工具本体２１径方向内側部分が、工具本体２１先端側に向かうにしたがい前記底面３３Ａから離間するように傾斜させられており、収容孔３３の底面３３Ａと押圧コマ４０の工具本体２１径方向内側を向く面４０Ａとの間に空間が生じている。

また、この押圧コマ４０には、前記収容孔３３に収容された状態において工具本体２１径方向外側に向けて開口するとともに前記スリット４１に沿って工具本体２１径方向内側に向けて延びる調整ネジ孔４４が形成されており、この調整ネジ孔４４の工具本体２１径方向外側部分は、工具本体２１径方向内側に向かうにしたがい漸次内径が小さくなるテーパ孔４４Ａとされている。この調整ネジ孔４４には、前記テーパ孔４４Ａに嵌合する頭部４５Ａを備えた調整ネジ４５が螺着されている。

なお、この工具本体２１の加工部２２の外周部には、硬質材料で構成され、外形が概略長円平板状をなす複数のガイドパッド３５が軸線Ｏに対して平行に延びるように配置されており、本実施形態では、図２に示すように、６つのガイドパッド３５が周方向に等間隔となるように配置されている。また、図１に示すように、凹部３０及び取付座３１に干渉する部分に配置されたガイドパッド３５Ａは、前記収容孔３３の工具本体２１後端まで延びるように形成されており、その他のガイドパッド３５Ｂは、工具本体２１先端面にまで達するように形成されている。

次に、この工具本体２１の取付座３１に着脱可能に取り付けられるインサート５０について説明する。
このインサート５０は、図３及び図４に示すように、概略四角形平板状をなしており、厚さ方向を向く２つの面と４つの側面部とを有している。インサート５０の厚さ方向を向く一方の面が工具本体２１径方向内側を向いて取付座３１の前記工具本体２１径方向外側を向く壁面３１Ｂに着座される着座面５１とされ、厚さ方向を向く他方の面が工具本体２１径方向外側を向いて外周逃げ面５２とされている。
これら一方の面（着座面５１）及び他方の面（外周逃げ面５２）には、インサート５０の厚さ方向に貫通する挿通孔５３が穿設されている。

このインサート５０の側面のうちのひとつが工具回転方向Ｔ前方側を向いてすくい面５４とされており、このすくい面５４をなす側面部の一端側（工具本体２１先端側）に、ダイヤモンド焼結体で構成された平板状の切刃部５５が設けられている。この切刃部５５の前記厚さ方向を向く他方の面（外周逃げ面５２）との交差稜線部に外周切刃５６が形成されており、いわゆる、縦刃のインサート５０とされている。

また、取付座３１に装着された状態において工具本体２１先端側を向けられた側面部が正面逃げ面５７とされ、この正面逃げ面５７とされた側面部と外周逃げ面５２とされた他の面との交差部分には面取部５８が形成されており、この面取部５８と切刃部５５との交差稜線部に食い付き刃５９が設けられている。つまり、すくい面５４に対向する側から見て、工具本体２１先端側に向かうにしたがい工具本体２１径方向内側に後退するように傾斜した食い付き刃５９が、外周切刃５６の工具本体２１先端側に連なるように配置されているのである。また、正面逃げ面５７と切刃部５５との交差稜線部には正面切刃６０が形成され、食い付き刃５９の工具本体２１径方向内側に連なるように配置されている。
この正面逃げ面５７は、図４に示すように、工具回転方向Ｔ後方側に向かうにしたがい漸次工具本体２１後端側へと後退するように逃げが形成されている。

また、すくい面５４とされた側面部の反対側に位置する側面部、つまり工具回転方向Ｔ後方側を向く側面部は、図４に示すように、軸線Ｏに対して平行に配置されている。
そして、インサート５０の工具本体２１後端側を向く側面部は、その工具回転方向Ｔ前方側及び後方側に連なる他の側面部との交差稜線部が切り欠かれており、この切り欠かれた部分の間に位置する面が、軸線Ｏに対して直交する方向に延びて前記押圧コマ４０の押圧面４３と当接される被押圧面６１とされている。

さらに、工具本体２１径方向外側に向けられた外周逃げ面５２は、すくい面５４に対向する側から見て図３に示すように、工具本体２１後端側に向かうにしたがい漸次工具本体２１径方向内側に向かうように軸線Ｏに対して傾斜させられており、外周逃げ面５２と切刃部５５との交差稜線部に形成された外周切刃５６には、工具本体２１後端側に向かうにしたがい漸次工具本体２１径方向内側に向かうようにバックテーパが付されることになる。なお、本実施形態においては、バックテーパ量は、４０μｍ／１５ｍｍ〜８０μｍ／１５ｍｍの範囲内に設定されており、より具体的には、６０μｍ／１５ｍｍとされている。

このような構成とされたインサート５０が工具本体２１の取付座３１に取り付けられる。インサート５０は、すくい面５４とされる側面部が工具回転方向Ｔ前方側を向くようにして着座され、インサート５０の厚さ方向を向く一方の面（着座面５１）が取付座３１の工具本体２１径方向外側を向く壁面３１Ｂに当接されるとともに、被押圧面６１が押圧コマ４０の押圧面４３に当接されるように配置される。この状態で、挿通孔５３に挿通されたクランプネジ６２を、取付座３１の工具本体２１径方向外側を向く壁面３１Ｂに開口されたクランプネジ孔３２に螺着することにより、インサート５０が取付座３１に取り付けられる。

このようにして工具本体２１の取付座３１にインサート５０が取り付けられることで構成されたリーマ２０は、前記取付部２４に装着された工具本ホルダを介して工作機械の主軸端に装着されて、軸線Ｏ回りに回転されるとともに、軸線Ｏ方向先端側に向けて送られて、被切削材に予め形成された下穴に挿入されて、この下穴の内壁面を正面切刃６０、食い付き刃５９、外周切刃５６によって切削して、所定の内径の加工穴を形成するものである。

この切削加工の際には、工作機械から供給されたクーラントが、クーラント供給孔２６を介してクーラント吐出孔２７から加工穴の内壁面に向けて吐出されてガイドパッド３５と加工穴内壁面との摺動を円滑とするとともに、クーラント排出孔２８からインサート５０に向けて排出されて、外周切刃５６、食い付き刃５９、正面切刃６０が冷却されて切削加工を良好に行うことができる。

ここで、このリーマ２０においてインサート５０の位置調整は次のようにして行われる。押圧コマ４０の調整ネジ孔４４に螺着された調整ネジ４５をねじ込むと、調整ネジ４５の頭部４５Ａが工具本体２１径方向内側に移動して、押圧コマ４０のテーパ孔４４Ａが拡大して押圧コマ４０のスリット４１が押し広げられる。すると、押圧コマ４０の工具本体２１先端側と後端側とが離間するように弾性変形することになるが、後端側は収容孔３３の工具本体２１先端側を向く面に当接されているために移動できない。一方、押圧コマ４０のスリット４１よりも工具本体２１先端側部分、つまり押圧部４２は、収容孔３３の底面３３Ａと押圧コマ４０の工具本体２１径方向内側を向く面４０Ａとの間に空間が生じているとともに、工具本体２１先端側が取付座３１に連通されているので、工具本体２１先端側に向けて撓むように変形することになる。

押圧コマ４０の押圧部４２が前述のように弾性変形することにより、押圧部４２の工具本体２１先端側を向く押圧面４３がインサート５０の被押圧面６１を押圧して、インサート５０が取付座３１の工具本体２１径方向外側を向く壁面３１Ｂ及び工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面３１Ａに沿って工具本体２１先端側に向けて移動する。ここで、取付座３１の工具本体２１径方向外側を向く壁面３１Ｂが、工具本体２１後端側に向かうにしたがい工具本体２１径方向内側に向けて漸次後退するように軸線Ｏに対して傾斜させられているので、インサート５０は工具本体２１先端側に向かうにしたがい工具本体２１径方向外側に向けて突出することになる。

また、インサート５０の外周逃げ面５２は工具本体２１後端側に向かうにしたがい漸次工具本体２１径方向内側に向けて後退していて、外周逃げ面５２とすくい面５４との交差稜線部に形成された外周切刃５６にはバックテーパが既に付されており、このバックテーパ量は、インサート５０が軸線Ｏ方向に移動しても変化しないので、外周切刃５６のバックテーパを調整する必要がない。
したがって、本実施形態であるリーマ２０では、調整ネジ４５を操作して外周切刃５６の径方向位置のみを調整すれば良いので、インサート５０の位置調整を簡単にかつ精度良く行うことができる。

さらに、インサート５０として、四角形平板状をなしてその厚さ方向を向く一の面を工具本体２１径方向内側に向けた着座面５１とし、厚さ方向を向く他の面を工具本体２１径方向外側に向けて外周逃げ面５２とし、工具回転方向Ｔ前方側に向けた側面部をすくい面５４とし、すくい面５４と外周逃げ面５２との交差稜線部に外周切刃５６を形成した、いわゆる縦刃のインサート５０を取り付けているので、インサート５０の厚さ方向を工具本体２１の径方向と略一致するようにして取り付けることができ、取付座３１を形成するために工具本体２１を切り欠く部分を小さくすることができるとともに、取付座３１の工具回転方向Ｔ前方側に位置する凹部３０を小さくすることができる。したがって、工具本体２１の動バランス及び剛性を向上させて工具本体２１の振動を防止でき、加工穴を寸法精度良く形成することができる。また、小径の加工穴を形成するインサート式のリーマであっても、径調整機構を設けることができる。

ここで、本実施形態においては、凹部３０の軸線Ｏに直交する断面がなす凹曲線の底部３０Ａ（最も径方向内側に凹んだ部分）の工具本体２１外周面からの凹み量が、工具本体２１の外径の１／５（工具本体２１の半径の２／５）程度とされて工具本体２１に対して小さくされているので、加工部２２の外周に形成された６つのガイドパッド３５のうちの１つのガイドパッド３５Ａが凹部３０及び取付座３１の工具本体２１後端側にまで延びるように形成し、残りの５つのガイドパッド３５Ｂが工具本体２１の先端面にまで達するように形成することができる。また、凹部３０の軸線Ｏ方向の長さが加工部２２の全長の１／２０程度と短くされているので、凹部３０及び取付座３１の工具本体２１後端側に配置されたガイドパッド３５Ａも工具本体２１先端側近傍まで延びるように形成することができる。

このようにガイドパッド３５を配置することにより、切削を行うインサート５０の近傍において加工穴とガイドパッド３５とをバランスよく摺動させることができ、リーマ２０の軸線Ｏの振れを確実に防止して、真円度の高い加工穴を寸法精度良く形成することができる。このように真円度の高い加工穴を形成できるため、従来のリーマ２０では加工できなかった高い寸法公差が要求される加工穴（例えば、エンジンのカム穴）の加工にこのリーマ２０を使用することができ、このような加工穴の成形を効率良く行うことができる。

また、工具本体２１径方向外側に開口するとともに取付座３１に連通された収容孔３３に、スリット４１を有する押圧コマ４０を収容してこの押圧コマ４０に工具本体２１径方向に向けて螺着した構成としており、工具本体２１を切り欠く部分が少なくなるとともに、収容孔３３に押圧コマ４０が収容されているので、このリーマ２０の重量バランスが取り易く、このリーマ２０を軸線Ｏ回りに回転させた際の動バランスが向上して加工穴をさらに寸法精度良く形成することができる。

さらに、インサート５０にダイヤモンド焼結体で構成された切刃部５５が形成され、この切刃部５５に外周切刃５６、正面切刃６０、食い付き刃５９が形成されているので、これら外周切刃５６、正面切刃６０、食い付き刃５９の耐摩耗性を向上させることができ、このインサート５０の寿命延長を図ることができる。

以上、本発明の実施形態であるリーマについて説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、工具本体の後端側に鍔部と取付部とを備えたリーマとして説明したが、これに限定されることはなく、例えば、鍔部がなく全長にわたって略一定の外径とされた工具本体を有し、この工具本体の後端部を切削工具に設けられた装着孔に挿入して使用するリーマであっても良い。

また、インサートの押圧部材として押圧コマを用いたもので説明したが、これに限定されることはなく、例えば、押圧ネジの先端でインサートの被押圧面を押圧するような他の押圧部材を適用してもよい。ただし、本実施形態のような構成とすると、インサートを確実に押圧できるとともに工具本体の動バランスが取り易くなるため好ましい。
さらに、６つのガイドパッドを周方向に等間隔で配置したものとして説明したが、これに限定されることはなく、ガイドパットの配置や個数は、切削条件等を考慮して適宜選択することが好ましい。

また、取付座の工具本体径方向外側を向く壁面と軸線とがなす角度αを、１°≦α≦１５°の範囲内に設定し、より具体的にはα＝４°としたもので説明したが、これに限定されることはなく、この角度αは適宜設定することができる。但し、本実施形態の範囲内に設定することにより、インサートの軸線Ｏ方向位置を調整することで外周切刃の径方向位置を精度良く調整できるため好ましい。

また、工具本体径方向外側に向けられる外周切刃に付されたバックテーパ量を、４０μｍ／１５ｍｍ〜８０μｍ／１５ｍｍの範囲内に設定し、より具体的には、６０μｍ／１５ｍｍとしたもので説明したが、これに限定されることはなく、バックテーパ量は切削条件等を考慮して適宜設定することができる。但し、本実施形態の範囲内に設定することにより、加工穴の内壁面と外周切刃の後端側部分とが摺動することを確実に防止して加工穴の内壁面を滑らかに仕上げることができるため好ましい。

また、インサートとして、ダイヤモンド焼結体で構成された切刃部を備えたもので説明したが、超硬合金で一体成形されたものやｃＢＮ焼結体で構成された切刃部を有するものなどでも良い。
さらに、インサートの形状についても本実施形態に限定されることはなく、任意の形状のものとすることができる。

本発明の実施形態であるリーマの側面図である。図１におけるＸ−Ｘ断面図である。図１に示すリーマの先端部の拡大部分断面図である。図３におけるＹ方向矢視図である。従来のリーマの先端部の拡大部分断面図である。図５におけるＺ−Ｚ断面図である。

符号の説明

２０リーマ（穴加工工具）
２１工具本体
３０凹部
３１取付座
３１Ｂ工具本体径方向外側を向く壁面
３２クランプネジ孔
３３収容孔
４０押圧コマ（押圧部材）
４１スリット
４５調整ネジ
５０インサート
５４すくい面
５５切刃部
５６外周切刃
６１被押圧面
６２クランプネジ

Claims

被切削材に予め形成された下穴に挿入されて、該下穴の内壁面を切削加工する穴加工工具であって、
軸線回りに回転される工具本体の先端部には、前記工具本体先端側及び前記工具本体径方向外側に向けて開口された凹部が形成され、該凹部の工具回転方向後方側に取付座が形成され、
該取付座の前記工具本体径方向外側を向く壁面は、前記工具本体後端側に向かうにしたがい前記工具本体径方向内側に向けて漸次後退するように傾斜させられており、
前記取付座には、平板状をなすインサートが、その厚さ方向を工具本体径方向に向けて前記壁面に着座され、前記取付座に取り付けられた前記インサートの前記工具本体後端側を向く面が被押圧面とされ、前記インサートの前記工具回転方向前方側を向く面がすくい面とされており、該すくい面の前記工具本体径方向外側の稜線部に外周切刃が形成され、該外周切刃には、前記工具本体後端側に向かうにしたがい漸次前記工具本体径方向内側に向けて後退するようにバックテーパが付されており、
前記取付座の前記工具本体後端側には、前記被押圧面を押圧する押圧部材が配置されていることを特徴とする穴加工工具。
前記取付座の前記工具本体後端側には、前記工具本体径方向外側に開口するとともに前記取付座に連通された収容孔が形成され、該収容孔には、前記押圧部材として押圧コマが収容されており、
該押圧コマには、該押圧コマの前記工具本体径方向外側部分を前記工具本体先端側と後端側とに分割するようにスリットが形成されるとともに、該スリットを押し広げる調整ネジが前記工具本体径方向に向けて螺着されていることを特徴とする請求項１に記載の穴加工工具。
前記インサートには、ダイヤモンド焼結体で構成された切刃部が備えられており、該切刃部に、前記外周切刃が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の穴加工工具。