(57)【要約】【課題】  良好な切屑排出性を確保して加工穴の傷付き防止、抵抗の低減、高能率加工を図り、さらに仕上げ加工される下穴が止まり穴であっても高品位の加工穴に仕上げることが可能なリーマを提供する。【解決手段】  軸線Ｏ回りに回転される概略円柱状のリーマ本体１の先端部に、その先端面４に開口して後端側に向かう切屑排出溝５を形成し、この切屑排出溝５のリーマ回転方向Ｔを向く壁面６と先端面４との交差稜線部に、軸線Ｏ回りの回転軌跡がこの軸線Ｏに直交して軸線Ｏを中心とする円形平面状をなす底刃７を形成するとともに、壁面６と先端部の外周面８との交差稜線部には、軸線Ｏ回りの回転軌跡が軸線Ｏを中心とした円筒面状をなす仕上げ刃９を形成し、この仕上げ刃９と底刃７との回転軌跡同士を互いに略直交するように形成する。【選択図】        図１
2006272532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転される概略円柱状のリーマ本体の先端部に、このリーマ本体の先端面に開口して後端側に向かう切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝のリーマ回転方向を向く壁面と上記先端面との交差稜線部に、上記軸線回りの回転軌跡がこの軸線に直交して該軸線を中心とする円形平面状をなす底刃が形成されるとともに、上記壁面と上記先端部の外周面との交差稜線部には、上記軸線回りの回転軌跡が該軸線を中心とした円筒面状をなす仕上げ刃が形成されていて、この仕上げ刃と上記底刃との上記回転軌跡同士が互いに略直交するように形成されていることを特徴とするリーマ。
【請求項２】
上記リーマ本体先端部の外周面には、上記仕上げ刃側から上記リーマ回転方向の後方側に向かうに従い内周側に後退するように逃げ角が付されるとともに、上記切屑排出溝は、上記リーマ本体の後端側に向かうに従い上記リーマ回転方向の後方側に向けて捩れる螺旋状に形成されており、この切屑排出溝のリーマ回転方向を向く上記壁面の先端側には、上記軸線に対する角度が上記切屑排出溝の捩れ角よりも小さくされた刃裏当たり部が形成されていて、この刃裏当たり部と上記先端面との交差稜線部に上記底刃が形成されるとともに、該刃裏当たり部と上記外周面との交差稜線部に上記仕上げ刃の先端側部分が形成されることを特徴とする請求項１に記載のリーマ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工物に明けられた下穴を所定の内径に仕上げ加工するためのリーマに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のリーマとしては、例えば特許文献１に記載されているように、軸線回りに回転される工具本体の先端部外周に、軸線方向後端側に向かって延びる切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝の工具回転方向前方側を向く壁面の先端外周側の稜線部に切刃が形成されたものが知られており、特にこの特許文献１に記載のリーマでは、切屑排出溝の上記壁面の先端外周側にろう付けされた硬質焼結体の回転方向を向く面の外周側稜線部に仕上げ刃が、先端側の稜線部に底刃が形成されている。
【特許文献１】特開２００４−３３０３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、通常この種のリーマにおいては、上記仕上げ刃の先端側部分に、該仕上げ刃に対して鈍角に交差して先端側に向かうに従い内周側に延びる食い付き刃が形成されており、例えばＪＩＳ Ｂ ０１７３に規定されるマシンリーマやチャッキングリーマでは、この食い付き刃が軸線に対してなす食い付き角は４５°とされている。しかしながら、このような食い付き角をなす食い付き刃が形成されたリーマでは、この食い付き刃によって生成される切屑が該食い付き刃に垂直な方向、すなわち食い付き刃からリーマ本体の後端内周側に向けて軸線に対し４５°の角度の方向に流れ出て、切屑排出溝の外周側を向く溝底面側に強く押し込まれてしまうため、切屑の排出性が損なわれて滞留や詰まりを生じるおそれがあった。従って、このようなリーマでは、仕上げ加工された加工穴の内周面が滞留した切屑により傷付けられて加工穴の品位が損なわれたり、切屑詰まりによる抵抗の増大や加工効率の低下を招いたりすることになる。
【０００４】
また、こうして食い付き角４５°で傾斜した食い付き刃が仕上げ刃の先端に形成されていると、加工物に明けられた仕上げ加工される下穴が穴底面を有する止まり穴である場合には、この穴底面と仕上げ加工された加工穴の内周面とが交差する穴底周縁部をこれらの面が垂直に交差するように仕上げることができず、この穴底周縁部に上記食い付き刃の傾斜による凹円錐面状の削り残しが生じてしまい、加工穴の品位を一層損なう結果にもなる。さらに、上記特許文献１に記載のリーマでは、底刃が切屑排出溝の上記壁面の先端外周側にろう付けされた硬質焼結体に形成されているため、このような止まり穴の仕上げ加工を行う場合に、穴底面の中心部分を平滑に仕上げ加工することもできない。
【０００５】
本発明は、このような背景の下になされたもので、良好な切屑排出性を確保して加工穴の傷付きを防ぐとともに抵抗の低減や高能率加工を図り、さらに仕上げ加工される下穴が止まり穴であっても、その穴底周縁部に上述のような削り残しが生じたり穴底面の中心部分が仕上げ加工されなくなったりするのを防いで、穴底面と内周面とが極力垂直に交差するようにされた高品位の加工穴に仕上げることが可能なリーマを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転される概略円柱状のリーマ本体の先端部に、このリーマ本体の先端面に開口して後端側に向かう切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝のリーマ回転方向を向く壁面と上記先端面との交差稜線部に、上記軸線回りの回転軌跡がこの軸線に直交して該軸線を中心とする円形平面状をなす底刃が形成されるとともに、上記壁面と上記先端部の外周面との交差稜線部には、上記軸線回りの回転軌跡が該軸線を中心とした円筒面状をなす仕上げ刃が形成されていて、この仕上げ刃と上記底刃との上記回転軌跡同士が互いに略直交するように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
従って、このようなリーマにおいては、上記仕上げ刃と底刃とが上記回転軌跡において互いに略直交するように形成されているので、仕上げ刃の先端側に上述のような４５°で傾斜した食い付き刃が形成されることがなく、仕上げ加工の際の切屑は主として底刃によって生成されて、切屑排出溝に沿うようにリーマ本体の後端側に流れ出ることになる。このため、切屑が受ける抵抗が少なくて良好な排出性を得ることができ、切屑の滞留や詰まりによる加工穴の傷付きや切削抵抗の増大を防ぐとともに、加工時のリーマ本体の送りを大きくして高能率加工を促すことが可能となる。
【０００８】
さらに、底刃の回転軌跡が円形平面状をなすとともに、仕上げ刃の回転軌跡がこの底刃の回転軌跡に略直交する円筒面状をなすことにより、これらの回転軌跡は、底刃による円形平面が底面となる有底円筒状を呈することとなるので、加工穴が止まり穴であっても、その穴底周縁部に上記食い付き刃による削り残しが生じたりすることもなく、また穴底面の中心部分まで確実に仕上げ加工することができる。従って、上記構成のリーマによれば、上述のように加工穴の内周面に傷付きがないこととも相俟って、下穴を高品位の加工穴に仕上げ加工することが可能となる。
【０００９】
ただし、これら底刃と仕上げ刃との回転軌跡は、上述のような良好な切屑排出性を損なうことなく、また加工穴の穴底周縁部の品位を損なうことがない範囲であれば、厳密に９０°で交差するようにされていなくてもよい。例えば、上記リーマ本体先端部の外周面に、上記仕上げ刃側から上記リーマ回転方向の後方側に向かうに従い内周側に後退するように逃げ角を付すとともに、上記切屑排出溝は、上記リーマ本体の後端側に向かうに従い上記リーマ回転方向の後方側に向けて捩れる螺旋状に形成し、この切屑排出溝のリーマ回転方向を向く上記壁面の先端側に、上記軸線に対する角度が上記切屑排出溝の捩れ角よりも小さくされた刃裏当たり部を形成して、この刃裏当たり部と上記先端面との交差稜線部に上記底刃を形成するとともに、該刃裏当たり部と上記外周面との交差稜線部に上記仕上げ刃の先端側部分を形成すれば、上記逃げ角と捩れ角および上記平面部の傾斜角度とに応じて、この仕上げ刃の先端側部分の回転軌跡を、９０°に極近い角度で底刃の回転軌跡がなす上記円形平面に交差するように形成することができ、切屑排出性や加工穴の品位を損なうことなく、底刃と仕上げ刃との交差部分の強度の向上を図ることが可能となる。また、この仕上げ刃の先端側部分は、底刃から後端側に向けて僅かながら外径が拡径するようにして回転軌跡が円筒面状をなす仕上げ刃部分に連続することになるため、食い付き時に加工穴の内周面が荒れるのを防ぐこともできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１ないし図５は、本発明のリーマの一実施形態を示すものである。本実施形態において、リーマ本体１は、超硬合金等の硬質材料により図１に示すように軸線Ｏを中心とした概略円柱の軸状をなし、その後端側（図１において右側）部分は円柱状のままのシャンク部２とされるとともに、先端側（図１において左側）部分は切刃部３とされていて、下穴の仕上げ加工時には上記シャンク部２が工作機械の主軸に把持されて図中に符号Ｔで示すリーマ回転方向に回転させられつつ、軸線Ｏ方向先端側に送り出されて切刃部３が下穴に挿入されることにより仕上げ加工を施す。
【００１１】
そして、この切刃部３には、その先端面４すなわちリーマ本体１の先端面４に開口して後端側に向かう切屑排出溝５が形成され、この切屑排出溝５のリーマ回転方向Ｔを向く壁面６と上記先端面４との交差稜線部に底刃７が形成されるとともに、上記壁面６と切刃部３の外周面８との交差稜線部に仕上げ刃９が形成されている。ここで、上記切屑排出溝５は、リーマ本体１の後端側に向かうに従いリーマ回転方向Ｔの後方側に向けて一定の捩れ角（例えば、本実施形態では３０°）で捩れる螺旋状に形成されており、またそのリーマ回転方向Ｔを向く上記壁面６は、先端側の部分を除いて軸線Ｏに直交する断面が図３に示すようにリーマ回転方向Ｔの後方側に凹む凹曲面状とされていて、これにより仕上げ刃９には正の径方向すくい角θが与えられる。
【００１２】
また、上記外周面８には、図３および図５に示すように仕上げ刃９からリーマ回転方向Ｔの後方側に向けて順に、仕上げ刃９に連なって逃げ角αが略０°とされた幅狭のマージン部８ａと、このマージン部８ａよりも周方向の幅広とされて、リーマ回転方向Ｔの後方側に向かうに従い内周側に後退するように所定の逃げ角βが与えられた第１逃げ面部８ｂと、この第１逃げ面部８ｂよりもさらに周方向に幅広とされ、かつ上記逃げ角βよりも大きな逃げ角γとされた第２逃げ面部８ｂが形成されている。さらに、上記先端面４も、底刃７からリーマ回転方向Ｔの後方側に向かうに従いリーマ本体１の後端側に傾斜するようにして、所定の逃げ角が与えられている。
【００１３】
一方、上記壁面６のうち底刃７に連なるその先端側部分には、軸線Ｏに対する角度が切屑排出溝５の上記捩れ角よりも小さな角度となるように面取りされるようにして、刃裏当たり部１０が形成されている。この刃裏当たり部１０は、図４に示すように上記壁面６の先端において軸線Ｏの近傍から上記外周面８に達するように形成されたものであり、本実施形態では軸線Ｏに対する角度が０°、すなわち軸線Ｏに平行な平面状とされており、従って上記底刃７は、その全長がこの刃裏当たり部１０と先端面４との交差稜線部に形成されることとなって、図２に示すように上記仕上げ刃９と交差するその外周端から軸線Ｏの近傍に向けて直線状に延びるように形成されることとなる。
【００１４】
また、この刃裏当たり部１０は、切刃部３の外周面８に対しては、図５に示すように後端側から先端側に向け上記マージン部８ａを越えて第１逃げ面部８ｂの途中までを切り欠くように面取りされており、従って上記仕上げ刃９は、その先端側部分１１がこの刃裏当たり部１０と外周面８との交差稜線部に軸線Ｏと平行に延びるように形成されることになる。ただし、こうして形成された仕上げ刃９の先端側部分１１は、その長さが例えば０．２〜０．３５ｍｍ程度と、底刃７や残りの部分の仕上げ刃９の長さに対して十分に短くされる。また、外周面８の上記第１逃げ面部８ｂには上述のようにリーマ回転方向Ｔの後方側に向かうに従いリーマ本体１の内周側に後退するように所定の逃げ角βが与えられているので、このような第１逃げ面８ｂを切り欠くことによってその交差稜線部に形成された仕上げ刃９の上記先端側部分１１は、図４に示すようにこれよりも後端側の仕上げ刃９部分に対して極小さな角度で先端側に向かうに従い内周側に向かうように傾斜させられることとなる。
【００１５】
本実施形態では、一対のこのような切屑排出溝５、底刃７、および仕上げ刃９等が軸線Ｏに関して回転対称となるように切刃部３に形成されている。そして、底刃７は軸線Ｏに直交する１の平面上に位置するように形成されており、該底刃７が軸線Ｏの近傍から外周側に延びているために、該底刃７の軸線Ｏ回りの回転軌跡は、この軸線Ｏを中心として該軸線Ｏに直交する円形の平面状を呈することとなる。なお、この底刃７の上記直線状に延びる部分は、軸線Ｏ方向先端側から見て図２に示すように、仕上げ刃９の先端側部分１１と交差することとなる上記外周端と軸線Ｏとを結ぶ径線に対し、軸線Ｏの近傍の内周端が僅かにリーマ回転方向Ｔ側に位置するようにされており、一対の底刃７のこれら内周端同士の間には、各底刃７にそれぞれ連なる先端面４同士の交差稜線部が、上記直線状に延びる部分に鈍角に交差し、やはり上記１の平面上に位置して軸線Ｏと直交するように形成されることになる。
【００１６】
このような底刃７に対して仕上げ刃９は、上記先端側部分１１を除いたその後端側部分が軸線Ｏからの外径が一定となるように形成されており、従ってその軸線Ｏ回りの回転軌跡は該軸線Ｏを中心とした円筒面状をなすことになる。そして、この仕上げ刃９は、その先端側部分１１がこの後端側部分に対して上述のように極小さな角度で、しかも十分に短い長さで傾斜させられているだけであることから、該仕上げ刃９の上記回転軌跡がなす円筒面は、底刃７がなす上記円形面に略直交すなわち略垂直に交差するように形成されることとなり、すなわち底刃７と仕上げ刃９との回転軌跡は軸線Ｏを中心とした有底円筒状を呈することとなる。なお、こうして形成される有底円筒の外径、すなわち本実施形態のリーマの外径は、本実施形態では上記シャンク部２の外径よりも僅かに大きくされ、また切刃部３の軸線Ｏ方向の長さ（仕上げ刃９の軸線Ｏ方向の長さ）と略等しくされている。
【００１７】
このように構成されたリーマでは、切刃部３の底刃７と仕上げ刃９との軸線Ｏ回りの回転軌跡が互いに略直交するようにされていて、仕上げ刃９の先端側部分１１の長さや傾斜が極僅かであることから、加工物の下穴を所定の内径に仕上げ加工する際の切屑は、主として底刃７の外周側部分によって生成され、この底刃７に垂直な方向すなわち軸線Ｏ方向に向けてリーマ本体１の後端側に流れ出ることとなる。従って、この切屑は、切屑排出溝５の外周側を向く底面などに押し付けられたりすることなく、該切屑排出溝５内を上記壁面６に沿って滑らかに後端側に排出されることとなるので、切屑の受ける抵抗を低減して良好な排出性を確保することができ、切屑が滞留や詰まりを生じて加工穴の内周面を傷付けたりするのを防ぐことができる。また、こうして切屑が受ける抵抗が低減されるのに伴い、切屑からリーマ本体１が受ける切削抵抗の低減も図ることができ、これによりリーマ本体１の送りや回転数を上げて加工効率の高能率化を促すことも可能となる。
【００１８】
さらに、上述のように底刃７の回転軌跡がなす円形平面と仕上げ刃９の回転軌跡がなす円筒面とが略直交して軸線Ｏを中心とする有底円筒状をなすことにより、該底刃７および仕上げ刃９により仕上げられる加工穴が底面を有する止まり穴であっても、この穴底面がその全体に亙って軸線Ｏに垂直な平面状に形成されるとともに、この穴底面と内周面とが交差する穴底の周縁部も、これら穴底面と内周面が略直角をなして交差するように形成されることとなる。すなわち、この穴底面の周縁部や中央部分に削り残しが生じたりすることがないので、上記構成のリーマによれば、上述の良好な切屑排出性によって加工穴内周面が傷付けられることがないこととも相俟って、高品位の加工穴を仕上げ加工することが可能となる。
【００１９】
また、本実施形態では切屑排出溝５がリーマ本体１の後端側に向かうに従いリーマ回転方向Ｔの後方側に向かうように捩れる螺旋状とされており、リーマ本体１の回転に伴って切屑が後端側に押し出されるように排出されるため、一層良好な切屑排出性を得ることができる。ところが、その一方で、切刃部３の全長に亙って切屑排出溝５がこのように捩れていると、その回転方向Ｔ側を向く上記壁面６と切刃部３の先端面４との交差稜線部に形成される底刃７は、軸方向すくい角が切屑排出溝５の捩れ角と等しく正角側に大きなものとなり、逆に底刃７の刃先角は小さくなって、特に仕上げ刃９と交差するその外周端において欠損等が生じ易くなる。
【００２０】
これに対して本実施形態では、こうして螺旋状に捩れる切屑排出溝５の上記壁面６の先端側に、その捩れ角よりも軸線Ｏに対して小さな角度（本実施形態では０°）をなすようにされた刃裏当たり部１０が形成されており、底刃７はこの刃裏当たり部１０と上記先端面４との交差稜線部に形成されることになるので、底刃７の刃先角を大きく確保することができる。また、本実施形態において刃裏当たり部１０は、切刃部３の外周面８のうちリーマ回転方向Ｔ後方側に向かうに従い内周側に後退するように逃げ角βが付された第１逃げ面部８ｂにまで延長されており、この刃裏当たり部１０と外周面８との交差稜線部に形成される仕上げ刃９の上記先端側部分１１は、その回転軌跡が後端側部分に対して上述のように極僅かに傾斜し、従って底刃７に対しても極僅かではあるが鈍角をなして交差させられて交差角を大きくすることができる。
【００２１】
このため、本実施形態によれば、底刃７の回転軌跡と仕上げ刃９の回転軌跡とを略直交させつつ、底刃７の特に外周端周辺における強度は維持することができ、このような部分に欠損等が生じてリーマの寿命が短縮されるのを防ぐことが可能となる。その一方で、上記刃裏当たり部１０によって傾斜させられる仕上げ刃９の先端側部分１１は、上述のようにその傾斜および長さが僅かなものであるので、従来のリーマの食い付き刃のように加工穴の品位や切屑の排出性に影響を与えることはない。さらに、この仕上げ刃９の先端側部分１１は、底刃７から後端側に向けて極僅かに外径が拡径するようにして、回転軌跡が円筒面状をなす仕上げ刃９に連続することになるため、上述のように回転軌跡が軸線Ｏを中心とした円形平面状をなす底刃７が下穴に食い付くことで抵抗が大きくなって加工穴の内周面の面粗度が損なわれるようなことがあっても、後続するこの先端側部部分１１から仕上げ刃９によって荒れた内周面を徐々に拡径させて所定の仕上げ面精度を得ることが可能となり、一層高品位の加工穴を形成することができる。
【００２２】
ただし、例えば切屑排出溝５の捩れ角が１５°〜２０°程度と小さくされているような場合には、このような刃裏当たり部１０を形成しなくても底刃７の強度を確保することができる。勿論、このような場合でも上述のような刃裏当たり部１０を形成すれば、一層の強度向上を図ることができる。また、このように捩れ角が小さくされていれば、切屑排出溝５の全長が短くなるため、切屑排出性についても一層の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態を示す側面図である。
【図２】図１に示す実施形態の切刃部３を軸線Ｏ方向先端側から見た拡大正面図である。
【図３】図１に示す実施形態の切刃部３の刃裏当たり部１０よりも後端側部分における軸線Ｏに直交する断面図である。
【図４】図１に示す実施形態の刃裏当たり部１０周辺の拡大側面図である。
【図５】図１に示す実施形態の切刃部３先端側を外周面８に対向する方向から見た拡大側面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  リーマ本体
３  切刃部
４  先端面
５  切屑排出溝
６  切屑排出溝５のリーマ回転方向Ｔを向く壁面
７  底刃
８  外周面
８ａ  マージン部
８ｂ  第１逃げ面部
８ｃ  第２逃げ面部
９  仕上げ刃
１０  刃裏当たり部
１１  仕上げ刃９の先端側部分
Ｏ  リーマ本体１の軸線
Ｔ  リーマ本体１の回転方向
β  第１逃げ面部８ｂの逃げ角
γ  第２逃げ面部８ｃの逃げ角
【図１】
2006272532.tif 000003
【図２】
2006272532.tif 000004
【図３】
2006272532.tif 000005
【図４】
2006272532.tif 000006
【図５】
2006272532.tif 000007