(57)【要約】【課題】刃先位置の微調節を容易に行うことができ、調節後の刃先位置が確実に固定され、高精度な加工を行うことができる穴あけ工具を提供すること。【解決手段】工作機械の回転主軸に取り付けられる工具本体１２と、工具本体１２に装着されている工具ヘッド１３とを備えると共に、工具ヘッド１３の先端部に切刃が設けられて構成されている穴あけ工具１１であって、工具本体１２の回転軸Ｏに直交する方向に工具ヘッド１３を直線的に移動させることで、回転軸Ｏに対する切刃の刃先１４ａの位置を調節する微調節機構２０を備え、調節機構２０は、調節ボルト１９および調節ナット１７を用いて構成されていることを特徴とする。【選択図】　　　　図１
2004082281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の回転主軸に取り付けられる工具本体と、該工具本体に装着されている工具ヘッドとを備えると共に、該工具ヘッドの先端部に切刃が設けられて構成されている穴あけ工具であって、
前記工具本体の回転軸に直交する方向に前記工具ヘッドを直線的に移動させることで、該回転軸に対する前記切刃の刃先位置を調節する微調節機構を備え、
該微調節機構は、調節ボルトおよび調節ナットを用いて構成されていることを特徴とする穴あけ工具。
【請求項２】
請求項１に記載の穴あけ工具において、
前記微調節機構に用いられる調節ボルトは、その両側に異なるピッチの雄ネジ部が設けられていると共に、
一方の雄ネジ部に螺合される前記調節ナットを固定するナット固定部が前記工具本体に設けられており、
他方の雄ネジ部に螺合される雌ネジ部が前記工具ヘッドに設けられていることを特徴とする穴あけ工具。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の穴あけ工具において、
前記工具ヘッドを固定するための係止ピンを挿入する係止ピン孔が前記工具本体に設けられており、
該係止ピンと係合する係合部が該工具ヘッドに設けられていることを特徴とする穴あけ工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、切削工具の刃先位置を調整するための微調節機構が設けられている穴あけ工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、穴あけ工具の一種であるボーリングバーは、ドリルなどで加工された下穴を高い精度の穴に仕上げる中ぐり加工に用いられる工具で、その先端に着脱可能に取り付けられたスローアウェイチップ（以下チップという）の切刃の刃先位置を回転軸に直交する方向に調節することで、加工される穴の径を設定することのできる工具である。ボーリングバーで高精度な穴を仕上げるには、チップの刃先位置が精度良く調節されていることが重要となる。
【０００３】
従来、図４に示すような、偏芯スリーブを用いてチップの刃先位置の調節を行うボーリングバーが用いられている。ボーリングバー１は、工作機械の回転主軸にアダプタを介して取り付けられるフランジ２と、フランジ２に固定される工具本体３と、工具本体３に対し回転可能に取り付けられる偏芯スリーブ４と、チップ５が装着される工具ヘッド６とを備えて構成されている。フランジ２に設けられた取付部２ａに偏芯スリーブ４の外径部４ａが嵌入し、偏芯スリーブ４の内径部４ｂに工具ヘッド６のシャンク部６ａが嵌入する構成とされている。
【０００４】
工具本体３と工具ヘッド６とは、工具本体３に固定された回転防止ワッシャ７と工具ヘッド６の基端部に固定された環状部材８との間に介装された皿バネ９の押圧力によって固定されている。これにより、偏芯スリーブ４を回転させても工具本体３に対して工具ヘッド６は回転することのない構成とされている。また、偏芯スリーブ４は、その外径部４ａの中心と内径部４ｂの中心とが異なった位置に設けられて形成されているスリーブである。また、加工時に切削油を供給する切削油供給路が設けられており、工具本体３に設けられた切削油供給路１０ａと工具ヘッド６に設けられた切削油供給路１０ｂとが、それぞれの中心軸に沿って連通するように設けられている。
【０００５】
このように構成されたボーリングバー１において、チップ５の刃先位置の調節は、工具本体３および工具ヘッド６に対して偏芯スリーブ４を回転させることで行われる。つまり、偏芯スリーブ４を回転させると、その外径部４ａの中心を回転中心として内径部４ｂの中心が回転すると共に、工具ヘッド６が移動するので、外径の中心と内径の中心とが偏芯している量だけ、工具ヘッド６の位置を調節することができるのである。このとき、工具ヘッド６は工具本体３に対して回転することなく、チップ５の切刃の向きは同じ向きとされている。これにより、回転軸に対するチップ５の刃先位置が調節される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ボーリングバー１において、偏芯スリーブ４を用いてチップ５の刃先位置が調節されているので、調節時の刃先の移動軌跡が直線を描かずに曲線を描いてしまい芯高が変化してしまうと共に、工具本体３の中心軸から離れるほど偏芯スリーブ４の回転角に対する刃先の移動量が大きくなってしまうので、微調節が困難であるという問題があった。また、調節時に偏芯スリーブ４の外側および内側の摩擦によって回転トルクが大きくなり、高精度での刃先位置の調節が容易でないというという問題があった。また、工具ヘッド６は、皿バネ９の押圧力によって固定されているので、加工中に工具ヘッド６の位置がずれてしまうことがあり、加工精度が低下するという問題があった。たとえば、切削油の供給量が急激に変化した場合に、切削油の圧力によって皿バネ９が撓むことにより、工具ヘッド６の位置にずれが生じてしまうことがある。
【０００７】
本発明は、このような背景の下になされたものであって、刃先位置の微調節を容易に行うことができ、調節後の刃先位置が確実に固定され、高精度な加工を行うことができる穴あけ工具を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、工作機械の回転主軸に取り付けられる工具本体と、該工具本体に装着されている工具ヘッドとを備えると共に、該工具ヘッドの先端部に切刃が設けられて構成されている穴あけ工具であって、前記工具本体の回転軸に直交する方向に前記工具ヘッドを直線的に移動させることで、該回転軸に対する前記切刃の刃先位置を調節する微調節機構を備え、該微調節機構は、調節ボルトおよび調節ナットを用いて構成されていることを特徴とする。
【０００９】
この発明に係る穴あけ工具によれば、調節ボルトおよび調節ナットを用いて構成されている微調節機構によって、工具本体の回転軸に直交する方向に工具ヘッドを直線的に移動させることで、回転軸に対する切刃の刃先位置が芯高を変えずに調節される構成とされている。また、偏芯スリーブを用いた刃先位置の調節における回転トルクよりも、弱い回転トルクで調節ボルトを回転させて刃先位置の調節が行われる。これにより、切刃の先位置の微調節を容易に行うことができる。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の穴あけ工具において、前記微調節機構に用いられる調節ボルトは、その両側に異なるピッチの雄ネジ部が設けられていると共に、一方の雄ネジ部に螺合される前記調節ナットを固定するナット固定部が前記工具本体に設けられており、他方の雄ネジ部に螺合される雌ネジ部が前記工具ヘッドに設けられていることを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る穴あけ工具によれば、両側に異なるピッチで形成された雄ネジ部を有する両切りボルトが調節ボルトとして微調節機構に用いられ、一方の雄ネジ部に螺合される調節ナットが工具本体のナット固定部に固定され、調節ボルトを回転させると工具ヘッドの雌ネジ部に螺合される雄ネジ部に案内されて、工具ヘッドが移動する構成とされている。そして、刃先位置の調節時の移動量は、調節ボルトの回転数および各雄ネジ部のピッチ差に比例する。これにより、容易に高精度な刃先位置の微調節を行うことができる。
【００１２】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の穴あけ工具において、前記工具ヘッドを固定するための係止ピンを挿入する係止ピン孔が前記工具本体に設けられており、該係止ピンと係合する係合部が該工具ヘッドに設けられていることを特徴とする。
【００１３】
この発明に係る穴あけ工具によれば、工具本体に設けられている係止ピン孔に係止ピンを挿入し、工具ヘッドに設けられている係合部に係止ピンが係合することによって、工具ヘッドが工具本体に固定される構成とされている。これにより、微調節後の刃先位置を確実に固定することができ、高精度な加工を行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１に穴あけ工具の側面図を示し、図２に図１のＡ−Ａ部分断面図を示す。穴あけ工具１１は、工作機械の回転主軸（図示せず）に取り付けられる工具本体１２と、工具本体１２に対して調節可能に装着されている工具ヘッド１３と、工具ヘッド１３に固定されているスローアウェイチップ（以下チップという）１４と、工具本体１２に対する工具ヘッド１３の調節を行う微調節機構２０とを備えて構成されている。工具ヘッド１３は、その先端部にチップ１４が固定され、基端部に略直方体のシャンク部１３ａが形成されている。工具本体１２は、シャンク部１３ａを挿入する取付穴１２ａが形成されており、一対の案内面１２ｂ，１２ｂが設けられている。チップ１４には、切削を行う刃先１４ａが設けられている。回転軸Ｏを中心に穴あけ工具１１が回転し、回転軸Ｏに対して直交する方向へのチップ１４の刃先１４ａの位置を調節することによって、加工される穴の直径が設定される構成とされている。
【００１５】
図３（ａ）、（ｂ）に、図１のＢ−Ｂ断面図およびＣ−Ｃ断面図を示す。刃先１４ａの位置の微調整時には、図の上下方向が工具ヘッド１３の移動方向となる構成とされている。シャンク部１３ａの断面は、工具ヘッド１３の移動方向に長い略長方形を形成し、その長辺となるシャンク側面１３ｂ，１３ｂが案内面１２ｂ，１２ｂに沿って移動することができる構成とされている。
【００１６】
図３（ａ）に示すように、シャンク部１３ａには移動方向に沿って雌ネジ部１５が形成されており、雌ネジ部１５に対向する取付穴１２ａの面から工具本体１２の側面に貫通するようにナット固定部１６が形成されている。ナット固定部１６の内部においてナット固定ボルト１８によって調節ナット１７が固定される構成とされている。調節ナット１７と雌ネジ部１５とが螺合する調節ボルト１９は、その両側にピッチの異なる雄ネジ部が形成されている両切りボルトで、調節ナット１７に螺合する雄ネジ部１９ａがピッチＰ１、雌ネジ部１５に螺合する雄ネジ部１９ｂがピッチＰ２で形成されている。また、調節ボルト１９の雄ネジ部１９ａ側の先端面には六角レンチ用の六角孔が形成されており、雄ネジ部１９ａと雄ネジ部１９ｂとのネジ方向は同方向に形成されている。
【００１７】
微調節機構２０は、上述した調節ボルト１９と、調節ボルト１９に螺合する調節ナット１７および雌ネジ部１５とを備え、ピッチＰ１およびピッチＰ２のピッチ差と、調節ボルト１９の回転数ｎとに比例した移動量ｌで刃先１４ａの位置の微調節を行うことができる構成とされている。つまり、微調節による回転軸Ｏに対して直交する方向への刃先１４ａの移動量ｌは、ｌ＝（Ｐ１−Ｐ２）×ｎで表すことができるのである。
【００１８】
また、図３（ｂ）に示すように、一方のシャンク側面１３ｂに溝状の係合部２１が形成されており、係止ピン孔２２に挿入された係止ピン２３が係合部２１に係合する構成とされている。係止ピン孔２２は、係合部２１が形成されたシャンク側面１３ｂに対向する案内面１２ｂと工具本体１２の外周とを貫通するように形成され、案内面１２ｂに開口する側が筒部２４、工具本体１２の外周に開口する側がネジ部２５とされている。係止ピン孔２２に挿入された係止ピン２３が、ネジ部２５に螺合する係止ネジ２６により押圧され、係合部２１と係合して工具ヘッド１３を固定する構成とされている。
【００１９】
また、係止ピン孔２２の筒部２３と工具本体１２の外周とを貫通するように、係止ピン孔２２の軸線と直交して固定ピン孔２７が形成されており、固定ピン孔２７に挿入される固定ピン２８によって係止ピン２３を固定することができる構成とされている。係止ピン孔２２の一部にネジ部２９が形成されており、ネジ部２９に螺合する固定ネジ３０によって固定ピン２８を押圧する構成とされている。固定ピン２８の先端部は突起状に形成されており、固定ピン２８が押圧する係止ピン孔２２の側面は凹状に形成され、固定ピン２８と係止ピン孔２２とが係合する構成とされている。微調節後に、工具本体１２に工具ヘッド１３を確実に固定するために、係止ピン２３および係止ネジ２６によって工具ヘッド１３のシャンク部１３ａを固定し、固定ピン２８および固定ネジ３０によって係止ピン２３を固定する構成とされている。
【００２０】
また、図２に示すように穴あけ工具１１には、切削油供給路３５が設けられており、工具本体１２および工具ヘッド１３に連通して形成された複数の供給路によって切削油供給路３５が構成されている。工具本体１２には、その基端側に工作機械の回転主軸の切削油供給口（図示せず）に連通する第１供給路３６が形成され、第１供給路３６に連通して工具本体１２の回転軸Ｏに直交するように第２供給路３７が形成され、第２供給路３７に連通して工具本体１２の先端面に開口するように第３供給路３８が形成されている。工具ヘッド１３には、その基端面に開口し第３供給路３８に連結するように第４供給路３９が形成され、第４供給路３９に連通して工具ヘッド１３の回転軸Ｏに直交するように第５供給路４０が形成され、第５供給路４０に連通して工具ヘッド１３の先端部に開口するように第６供給路４１が形成されている。
【００２１】
また、第３供給路３８の開口端にはＯリング４２が装着されており、工具本体１２に工具ヘッド１３が装着された時、Ｏリング４２によって第３供給路３８と第４供給路３９との間からの切削油の漏出を防止している。このように切削油供給路３５が設けられているので、微調節時においても切削油が漏出することなく、工具本体１２に対して工具ヘッド１３を移動させることができる構成とされている。また、第２供給路３７は、加工上の問題から工具本体１２の側面に開口するように形成されているが、その開口部はプラグ４３によって閉栓されている。同様に第５供給路４０の開口部もプラグ４４によって閉栓されている。
【００２２】
上述したような穴あけ工具１１の微調節機構２０の操作について説明する。まず、工具本体１２の取付穴１２ａに工具ヘッド１３のシャンク部１３ａを挿入する。つぎに、調節ナット１７が雄ネジ部１９ａに螺合された調節ボルト１９をナット固定部１６から貫通させ、調節ボルト１９の雄ネジ部１９ｂをシャンク部１３ａの雌ネジ部１５に螺合させる。さらに調節ボルト１９を回転させて、ナット固定部１６の所定位置に調節ナット１７が入り込む状態とさせ、ナット固定ボルト１８で調節ナット１７を固定する。この状態で調節ボルト１９を回転させると、調節ナット１７が固定されているので、雄ネジ部１９ｂと雌ネジ部１５との螺合により工具ヘッド１３が回転軸Ｏに対して直交する方向へ移動し、チップ１４の刃先１４ａの位置が調節される。このとき、工具ヘッド１３は直線的に移動し、移動方向に対してチップ１４の刃先１４ａの角度は一定である。
【００２３】
たとえば、雄ネジ部１９ａのピッチＰ１が１．０５８ｍｍ、雄ネジ部１９ｂにピッチＰ２が１．０００ｍｍの場合、調節ボルト１９を一回転させることで刃先１４ａの位置が０．０５８ｍｍ移動する。このように、任意の位置に刃先を移動させた後、係止ピン孔２２に挿入されている係止ピン２３を係止ネジ２６で押圧して、係止ピン２３の先端部とシャンク部１３ａの係合部２１とを係合させ、さらに固定ネジ３０で固定ピン２８を押圧して、係止ピン２３を固定ピン２８で固定する。これにより、確実にシャンク部１３ａが取付穴１２ａに固定され、工具本体１２に工具ヘッド１３が装着される。
【００２４】
また、加工時に供給される切削油は、工作機械の回転主軸の切削油供給口から切削油供給路３５の第１供給路３６に供給され、第１供給路３６から第６供給路４１までを順次通過して、工具ヘッド１３の先端部に供給される。このとき、第３供給路３８と第４供給路３９との間にＯリング４２が装着されているので、工具本体１２と工具ヘッド１３との間から切削油が漏出することなく供給される。
【００２５】
上述したように、微調節機構２０を備えた穴あけ工具１１によれば、刃先１４ａの位置の移動軌跡が直線を描き、刃先１４ａの位置の移動量が調節ボルト１９の回転に比例し、従来の微調節機構における回転トルクより低い回転トルクで調節ボルト１９を回転させることができる。これにより、芯高を変えずに容易に刃先１４ａの位置の微調節を行うことができる。また、刃先１４ａの位置の微調節が容易になるので、精度良く調節を行うことができ、高精度な加工を行うことができる。また、微調節において刃先１４ａの角度が一定であるので、加工時により最適なスクイ角で加工を行うことができる。
【００２６】
また、微調節後に係止ピン２３によって工具ヘッド１３を固定するので、加工中に工具ヘッド１３の位置にずれが生じることがなく、精度良く加工を行うことができる。係止ピン２３は、係止ネジ２６によって押圧されると共に、固定ピン２８によって固定されているので、堅固に工具ヘッド１３を固定することができる。また、工具本体１２と工具ヘッド１３との間の切削油供給路３５にＯリング４２が装着されているので、工具本体１２の回転軸Ｏに対して直交する方向に工具ヘッド１３を移動させることができ、漏出することなく切削油を供給することができる。また、切削油供給路３５が直線的に形成されていないので、切削油の供給量が急激に変化してもその衝撃を緩和することができ、切削油の供給量の急激な変化によって加工に影響を与えることがない。
【００２７】
なお、本実施の形態においては、微調節機構２０は調節ボルト１９として両切りボルトを用いて構成されているが、両切りボルトを用いずに片側だけに雄ネジ部を有する調節ボルトが用いられて微調節機構が構成されていてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、調節ボルトおよび調節ナットを用いて構成されている微調節機構によって、工具本体の回転軸に対して直交する方向へ工具ヘッドを直線的に移動することで切刃の刃先位置を調節するので、従来の微調節機構よりも低い回転トルクで、かつ容易に芯高を変えずに刃先位置の微調節を行うことができる。さらに、調節ボルトのピッチ差に比例して刃先位置が調節されるので、より高精度に刃先位置を調整することができる。また、係止ピンによって微調節後の刃先位置を確実に固定することができる。これにより、本発明の穴あけ工具を用いることで、穴あけ加工を高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における穴あけ工具の側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３（ａ）は図１のＢ−Ｂ断面図で、図３（ｂ）は図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図４】従来の穴あけ工具の部分断面図である。
【符号の説明】
１１　穴あけ工具
１２　工具本体
１３　工具ヘッド
１４　チップ（スローアウェイチップ）
１４ａ　刃先
１５　雌ネジ部
１６　ナット固定部
１７　調節ナット
１９　調節ボルト
１９ａ，１９ｂ　雄ネジ部
２０　微調節機構
２１　係合部
２２　係止ピン孔
２３　係止ピン
Ｏ　回転軸
【図１】
2004082281.tif 000003
【図２】
2004082281.tif 000004
【図３】
2004082281.tif 000005
【図４】
2004082281.tif 000006