(57)【要約】【課題】加工の安定性低下やアプローチ角変動を起こさずに刃先位置を径方向に微調整することができる簡素かつ安価な外径微調整式ボーリングバーを提供することを課題としている。【解決手段】刃具７を有するカートリッジ４と、そのカートリッジ４を工具回転方向に位置決めする第1座面３ａ、工具径方向に位置決めする第２座面３ｂおよび端面３ｃを有する取り付け溝３を外周部に設けた工具本体２と、カートリッジ４を位置決めの各点で工具本体２に着脱自在に固定するクランプ手段５と、端面３ｃに当接してカートリッジ４を軸方向に進退させるアジャスタ６とで外径微調整式ボーリングバーを構成し、前記第２座面３ｂにα°のテーパ勾配を付し、そのテーパ勾配を利用して工具本体２に対して軸方向に相対移動したカートリッジ４を工具径方向に変位させるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
刃具を有するカートリッジと、そのカートリッジを工具回転方向に位置決めする第1座面、工具径方向に位置決めする第２座面および第１、第２座面の後部に交差して連なる端面を有する取り付け溝を外周部に設けた工具本体と、前記取り付け溝に挿入したカートリッジを位置決めの各点で工具本体に着脱自在に固定するクランプ手段と、前記端面に当接して前記カートリッジを軸方向に進退させるアジャスタとを有し、前記第２座面に、工具本体に対して軸方向に相対移動したカートリッジを工具径方向に変位させるテーパ勾配を付した外径微調整式ボーリングバー。
【請求項２】
カートリッジと工具本体に、カートリッジの軸方向移動量を確認するマークと目盛りを対応して付した請求項１に記載の外径微調整式ボーリングバー。
【請求項３】
前記刃具を刃先交換式チップで構成し、この刃先交換式チップを側面がすくい面となる向きにカートリッジのシャンクに装着した請求項1又は２に記載の外径微調整式ボーリングバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、刃先位置を径方向に微調整できるようにした外径微調整式ボーリングバー（ボーリングツール）に関する。
【背景技術】
【０００２】
外径微調整式ボーリングバーの従来例としては、下記特許文献１、２に開示されたものや、図１２に示すものなどがある。
【０００３】
特許文献１の穴加工工具は、切れ刃を有するヘッドと工作機械に固定されるアダプタを、両者の端面に形成した凹凸を嵌合させて互いに当接させている。また、前記凹凸を径方向に延びるセレーション溝などで構成し、その凹凸に沿ってヘッドとアダプタを相対移動させて切れ刃の径方向位置を微調整するようにしている。しかしながら、この工具は、調整機構の複雑化、大型化が避けられず、小径ボーリングバーには適用し難い。
【０００４】
また、特許文献２が開示しているボーリングバーは、切れ刃を有するカートリッジの軸部をナットホルダの中心に挿入してその軸部の外周にダイヤルナットを螺合させ、さらに、ダイヤルナットをナットホルダの内側に螺合させてマイクロユニットを構成し、そのマイクロユニットをボーリングヘッドに設けたガイド穴に取り付けており、ダイヤルナットを回転させて切れ刃の位置を径方向に微調整することができる。しかし、これは、構造が特に複雑で製造に手間取り、コストも高くつく欠点がある。
【０００５】
一方、図１２のボーリングバーは、先端に切れ刃２３を有するカートリッジ２４を工具本体２１の外周に設けた取り付け溝２２にクランプねじ２５で締め付けて取り付けている。また、カートリッジ２４に調整ねじ２６を螺合させ、その調整ねじ２６の先端を工具本体２１に当接させており、この調整ねじ２６でカートリッジ２４の先端側を弾性変形させなから押し上げて切れ刃の先端を径方向に変位させるようにしている。このボーリングバーに採用した調整機構は、構造が簡素化されているが、カートリッジ２４の一部を座面から浮き上がらせるのでカートリッジ２４の固定が不安定になり、加工状態が悪化する。また、調整ねじの先端で荷重を受けてカートリッジの弾性変形状態を維持するので、加工中にいわゆるビビリやそれに起因する刃先のチッピングが発生し易い。さらに、カートリッジ２４を弾性変形させるので、耐久性が低下し、刃先のアプローチ角も変動する。
【特許文献１】特開平１１−２３９９０３号公報
【特許文献２】特開２００１−６２６１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、加工の安定性低下やアプローチ角変動を起こさずに刃先位置を径方向に微調整することができる簡素かつ安価な外径微調整式ボーリングバーを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、この発明においては、刃具を有するカートリッジと、そのカートリッジを工具回転方向に位置決めする第1座面、工具径方向に位置決めする第２座面および第１、第２座面の後端に交差して連なる端面を有する取り付け溝を外周部に設けた工具本体と、前記取り付け溝に挿入したカートリッジを位置決めの各点で工具本体に着脱自在に固定するクランプ手段と、前記端面に当接して前記カートリッジを軸方向に進退させるアジャスタとを有し、前記第２座面に、工具本体に対して軸方向に相対移動させたカートリッジを工具径方向に変位させるテーパ勾配を付した外径微調整式ボーリングバーを提供する。
【０００８】
このボーリングバーは、カートリッジと工具本体に、カートリッジの軸方向相対移動量を確認するマークと目盛りを対応して付しておくと好ましい。
【０００９】
また、刃具として刃先交換式チップを用い、そのチップを、チップの側面がすくい面となる向きにカートリッジの本体部に装着すると重切削用として好ましいボーリングバーができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明のボーリングバーは、カートリッジの固定を解除し、この状態でアジャスタを操作してカートリッジを軸方向に進退させる。工具本体に設けた取り付け溝の第２座面にはテーパ勾配が付されており、そのため、カートリッジは第２座面に沿って軸方向に移動しながら工具径方向へ変位し、刃先位置が径方向に微調整される。
【００１１】
カートリッジは微調整後も第１座面と第２座面に密着して強固に拘束され、従って、断続切削でも加工状態が安定してビビリや刃先のチッピングなどが起こり難い。
【００１２】
また、構造が単純で製造し易く、コスト削減や機構の小型化による小径工具への適用も可能になる。カートリッジの姿勢が一定するので、刃先のアプローチ角も変化しない。
【００１３】
なお、カートリッジと工具本体に、カートリッジの位置を示すマークと目盛りを付けたものは、カートリッジの軸方向移動量が表示され、調整がし易くなる。
【００１４】
また、刃先交換式チップを、側面がすくい面となる向きにカートリッジの本体部に装着したものは、カートリッジの軸方向寸法が短縮され、重切削に対する対応能力も高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施形態を、添付図面の図１〜図１０に基づいて説明する。図１〜図３は、ボーリングバーの要部を示している。このボーリングバー１は、工具本体２の先端外周に取り付け溝３を設け、この取り付け溝３にカートリッジ４をクランプ手段５で固定して取り付けている。６は、カートリッジ４を軸方向に移動させるアジャスタである。
【００１６】
工具本体２は、後部にツールシャンク（図示せず）を一体に形成したものと、別体のツールシャンクに着脱自在に連結するものが考えられ、そのどちらであってもよい。この工具本体２に設けた取り付け溝３は、カートリッジ４を工具回転方向に位置決めする第１座面３ａと、カートリッジ４を工具径方向（ラジアル方向）に位置決めする第２座面３ｂと、これらの座面の後端に角度をもって連なる端面３ｃを有する。第１座面３ａと第２座面３ｂは、工具の正面視において９０°の角度をもって交わる面が加工し易いが、両面のなす角度は９０°に限定されない。
【００１７】
取り付け溝３の第１座面３ａは、図２に示すように、工具の軸心Ｃと平行にし、一方、第２座面３ｂは、図１に示すように、工具の軸心Ｃに対してα°の傾きをもつテーパ面にしている。
【００１８】
カートリッジ４は、シャンク４ａの先端に座溝４ｂを有し、その座溝４ｂに刃具７を装着して構成されている。シャンク４ａは、角断面のシャンクであり、取り付け溝３の第１座面３ａと第２座面３ｂの双方に密着する。また、図示の刃具７は、刃先交換式チップ（スローアウェイチップ）であり、複数のコーナを入れ替えて使用することができる。その刃先交換式チップを側面がすくい面となる向きにして座溝４ｂにクランプねじ４ｃなどで着脱自在に固定しているが、刃先交換式チップは、図５〜図１０に示すように、上面がすくい面となる向きに取り付けてもよい。チップの形状も、特に制限されず、たとえば、図５に示す三角形、図３や図７に示す四角形、図４、図８、図９に示す菱形などを自由に選択できる。
【００１９】
カートリッジ４は、クランプ手段５で位置決めの各点に固定する。図示のクランプ手段５は、クランプボルトである。そのクランプボルトは、第２座面３ｂ側に向けて傾けて工具本体２にあけたねじ穴にねじ込まれ、そのために、カートリッジ４は第１座面３ａと第２座面３ｂの双方に押し付けられて強固に固定される。また、このクランプボルトは、シャンク４ａに設けた軸方向の長孔４ｄに緩く通しており、これを緩めるとカートリッジ４を工具本体２上で軸方向に移動させることができる。
【００２０】
図１の８、９は、カートリッジのシャンク４ａと工具本体２に対応して設けたマークと目盛りである。このマーク８と目盛り９があると、カートリッジ４の取り付け溝３内での軸方向移動量（即ち刃先の半径方向変位量）を目視確認することができ、調整がし易い。マーク８と目盛り９は、図１０に示すように、シャンク４ａの側面の側に付してもよい。
【００２１】
アジャスタ６は、ここでは調整ねじを使用している。シャンク４ａにねじ込んだその調整ねじを、取り付け溝３の端面３ｃに当接させ、この状態で調整ねじを操作してシャンク４ａに対するねじ込み量を変化させる。それによって、カートリッジ４が取り付け溝３内で工具軸方向（アキシャル方向）に移動し、その移動に伴ってカートリッジ４が工具径方向にも移動し、刃具７の刃先位置が工具径方向に微調整される。
【００２２】
アジャスタ６は、調整ねじに限定されない。カートリッジ４を軸方向に変位させられるものであればよく、図１１に示すようなものも考えられる。図１１のアジャスタ６は、カートリッジ４と取り付け溝３の端面３ｃとの間に圧入するくさび６ａと、このくさびを推進させるねじ６ｂとからなる。ねじ６ｂは両端に逆向きのねじを切ったいわゆるＷねじである。
【００２３】
取り付け溝３の第２座面３ｂに付与したテーパ勾配は、Ｄｙ／Ｌｘ（ｔａｎα＝Ｄｙ／Ｌｘ）で表される。今、カートリッジ４の軸方向移動量をｄｘ、そのｄｘの軸方向移動で刃先位置が径方向に変化する量をｄｙとすると、Ｄｙ／Ｌｘ＝ｄｙ／ｄｘの式が成立する。
ここで、Ｌｘ＝１００ｍｍ、Ｄｙ＝２ｍｍと仮定すると、カートリッジ４を軸方向にｄｘ＝１ｍｍ移動させたときに刃先が径方向に０．０２ｍｍ調整されることになる。第２座面３ｂのテーパ勾配（Ｄｙ／Ｌｘ又は角度α）は任意に設定でき、その設定値を変化させると微調整の精度が変わる。
【００２４】
なお、この発明のボーリングバーは、刃先が径方向微調整に伴って軸方向にも動くので、刃先の軸方向位置が重視される座ぐり加工では、軸方向移動量が公差の許容範囲内に収まるように調整を行う必要がある。突き抜けボーリング加工では、刃先が軸方向に変位しても加工精度には全く影響がでない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明のボーリングバーの一例の要部を示す側面図
【図２】図１のボーリングバーを９０°回転した位置から見た側面図
【図３】図１のボーリングバーの正面図
【図４】カートリッジの他の例を示す正面図
【図５】カートリッジのさらに他の例の一部を示す平面図
【図６】カートリッジのさらに他の例の一部を示す平面図
【図７】（ａ）カートリッジのさらに他の例を示す平面図、（ｂ）（ａ）のカートリッジの正面図
【図８】カートリッジのさらに他の例を示す平面図
【図９】カートリッジのさらに他の例を示す平面図
【図１０】マークと目盛りの付与位置を変えたボーリングバーの要部の側面図
【図１１】アジャスタの他の例を示す図
【図１２】（ａ）従来の外径微調整式ボーリングバーの一例を示す側面図、（ｂ）（ａ）のボーリングバーを９０°回転した位置から見た側面図
【符号の説明】
【００２６】
１          ボーリングバー
２          工具本体
３          取り付け溝
３ａ        第１座面
３ｂ        第２座面
３ｃ        端面
４          カートリッジ
４ａ        シャンク
４ｂ        座溝
４ｃ        クランプねじ
４ｄ        長孔
５          クランプ手段
６          アジャスタ
６ａ        くさび
６ｂ        ねじ
７          刃具
８          マーク
９          目盛り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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