(57)【要約】【目的】本発明は底のある下穴を平滑で且つ精密に仕上げる為に加工具の先端に出没自在のパイロットガイドを取付けるようにした工作機械用加工具と加工装置に関するものである。【構成】拡縮刃物部先端側に拡縮スリットに案内されて拡縮刃物部先端側に出入りする櫛歯をもつパイロットガイドを設けた工作機械用加工具とこの加工具を備えた加工装置。【効果】底のある下穴加工時、加工具の先振れにより該下穴入口部にダレ及び拡大部を作ることがないものである。【選択図】図１
2005131776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲に油溝を持ったバックガイド部と、長さ方向に先の油溝に連なる数条の拡縮スリットを配設した拡縮刃物部と、上記拡縮刃物部の径を変える拡縮手段と、加工用工作機械への取付部となるシャンクとより成る加工具に於いて、拡縮刃物部先端側に、上記拡縮スリットに案内されて、拡縮刃物部先端側に出入する櫛歯をもつパイロットガイドを、該加工具に設けたことを特徴とする工作機械用加工具。
【請求項２】
櫛歯を有すパイロットガイドは常時圧縮バネ力等により拡縮刃物部先端側に突出し、加圧力が加わった時、バネ等が圧縮し、拡縮刃物部の拡縮スリットに櫛歯が入り込み、且つパイロットガイド底板が拡縮刃物部先端とほぼ同一平面上に位置するようにしたことを特徴とする請求項１記載の工作機械用加工具。
【請求項３】
パイロットガイド底板には数個の突起片を設けたことを特徴とする請求項１記載の工作機械用加工具
【請求項４】
拡縮手段を構成するテーパーコーンを、パイロットガイドを取付けた状態で加工具の上下端より操作可能としたことを特徴とする請求校１記載の工作機械用加工具
【請求項５】
加工具に回転運動と軸方向の往復運動を行わせて穴の内面を平滑で精密に仕上げる加工装置に於いて、底の有る穴を加工する加工具の拡縮刃物部先端にパイロットガイドを拡縮刃物部に対し出没自在に設け、工作機械の加圧力により、該パイロットガイドの櫛歯を拡縮刃物部の拡縮スリットを利用して拡縮刃物部に収納するようにして、拡縮刃物部先端が被加工物の底まで到達可能としたことを特徴とする加工具を備えた加工装置。
【請求項６】
パイロットガイドが出没する拡縮刃物部の拡縮スリットに加工装置側より加工油が供給されるようにしたことを特徴とする請求項５記載の加工具を備えた加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は回転運動を行わせて、穴の内面を平滑で精密に仕上げる工作機械及びこの工作機械に使用する加工具（例えばダイヤモンドリーマ）に関す発明で、特に底のある下穴を平滑で精密に加工する工作機械用加工具と加工装置に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】  ボール盤、旋盤或いはマシニングセンター等をもってシリンダー材等のワークに下穴を明け、その下穴を要求精度例えば３μ（ミクロン）以下に仕上げる工作機械用加工具にダイヤモンドリーマがある。
このダイヤモンドリーマの加工刃先は表面にダイヤモンドやボラゾンを電着して作るものであるから、汎用ホーニング盤に使用される使用工具ＧＣ１００番砥石よりその単価が高い。更に、上記ダイヤモンドリーマは、下穴径にほぼ合せた径を有する為に作られている為、径がわずかでも変ると別のダイヤモンドリーマを準備しなければならないと云う課題もあった。
この為このダイヤモンドリーマは多少の穴径の違いに対応出来るよう拡縮可能構造をとっている。
即ち、図７、図８に示すように上記ダイヤモンドリーマ３１をボアフィニッシングマシンに取付け予じめ明けられた下穴径とほぼ合致するダイヤモンドリーマ３１を中心合せてパイロットガイドを下穴内に差し込み、下穴内面を要求寸法に仕上げる場合には下穴径に合ったダイヤモンドリーマをその度に準備しなければならないと云う課題があった。又、このダイヤモンドリーマ３１にパイロットガイド３２が取付けられないとするとダイヤモンドリーマ３１のセンターと下穴のセンターが合致せず上記ダイヤモンドリーマの先振れにより穴の入口部を拡大径（所謂ダレ）としてしまう課題があった。
この為、これらの課題を解消すべくダイヤモンドリーマには案内部、即ちパイロットガイドを設けている。又、多少の径の違いに追従出来るよう加工刃先（砥石部）の径を拡縮出来る手段も組み込まれている。
即ち、加工刃先の内側に該加工刃先径を拡縮するテーパーコーンを内在させ、このテーパーコーンを加工刃先に設けたスリットを利用し外部操作で移動させ、加工刃先径を拡縮するものである。かかる構成を有するダイヤモンドリーマであった場合、加工しようとする下穴が貫通している時には図８に示す如く通用するが、底のあるシリンダーの穴等の場合、加工刃先がパイロットガイド３２に邪魔され下穴の奥に入って行かないと云う課題があった。
【特許文献】特許第３００５４１４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】被加工物に設けた下穴が貫通している場合には下穴とダイヤモンドリーマ（加工具）のセンター合せのパイロットガイドをダイヤモンドリーマ先端に設けることが出来るが、底のあるシリンダー内面等の仕上加工であった場合には、上記先振れを防止するパイロットガイドを設けることが出来ない。この為ダイヤモンドリーマで仕上加工をした時の面粗度、円筒度、真円度等を要求仕様（寸法）に加工する事が出来ないと言う課題があった。
又、パイロットガイドを取り外して下穴を加工仕上をしようとすると加工仕上作業には次のような課題があった。
（１）ダイヤモンドリーマ等の加工具は刃物部に微細な粒状ダイヤモンドを電着にて施したものである為、ダイヤモンドリーマ先端（本来ならパイロットガイドが取付けられる面）の粒状ダイヤモンドが加工時エッジ部より剥がれ落ち下穴加工部に溜まったり、或いは巻き込まれて加工すべき面に傷をつけてしまう等の問題があった。
（２）下穴とダイヤモンドリーマ等の加工具間の芯出し（センター合せ）に時間を要し、加工効率がいちじるしく低下する。
（３）加工装置に対し、加工具が片持ちの格好となるので先振れが抑制出来ない為下穴入口部の拡大（ダレ）が抑制出来ない等の課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明は上記課題を解決すべくなされたものである。
即ち、周囲に油溝を持ったバックガイド部と、長さ方向に先の油溝に連なる数条の拡縮スリットを配設した拡縮刃物部と、上記拡縮刃物部の径を変える拡縮手段と、加工用工作機械への取付部となるシャンクとよりなる加工具に於いて、拡縮刃物部先端側に、上記拡縮スリットに案内されて、拡縮刃物部先端側に出没する櫛歯をもつパイロットガイドを、該加工具に設けたものであるから、パイロットガイドがない時応々にしておこりやすいセンター合せ作業による効率ダウンとか、下穴の入口部にダレ若しくは拡大径部を作ってしまう等と云うことがないものである。【０００５】  又、具体的には櫛歯を有すパイロットガイドは常時圧縮バネ力等により拡縮刃物部先端側に突出し、加圧力が加わった時、バネ等が圧縮し、拡縮刃物部の拡縮スリットに櫛歯が入り込み、且つパイロットガイド底板が拡縮刃物部先端とほぼ同一平面上に位置するようにしたものであるから、パイロットガイドに邪魔されることなく、下穴の底部まで仕上げる事が出来る他、圧縮バネでパイロットガイドを出没させるようにしているので加工装置側の付与力設定計算も容易に出来るものである。
又、パイロットガイド底板には数個の突起片を設けたものであるから拡縮刃物部先端に電着で施されるダイヤモンドは従来の固定用パイロットガイド同様、この突起片で保護され、拡縮刃物部より剥がされることがないものである。
又、拡縮手段を構成するテーパーコーンを、パイロットガイドを取付けた状態で加工具の上下端より操作可能としたものであるから拡縮手段の拡張縮小にパイロットガイドをいちいち外さなくても良いものである。【０００６】  又、加工具に回転運動を行わせて穴の内面を平滑で精密に仕上げる加工装置に於いて、底の有る穴を加工する加工具の拡縮刃物部先端にパイロットガイドを拡縮刃物部に対し出没自在に設け、工作機械の加圧力により、該パイロットガイドの櫛歯を拡縮刃物部の拡縮スリットを利用して拡縮刃物部に収納するようにして、拡縮刃物部先端が被加工物の底まで到達可能としたものであるから本加工装置を使うと底のある下穴を平滑で且つ超精密仕上げ加工するに当たり、パイロットガイドを使用することが出来るので、パイロットガイドがない時、応々にしておこりやすいセンター合わせによる効率ダウンとか、下穴入口部のダレ若しくは拡大径部を作ってしまう等と云う課題を解消できるものである。
又、パイロットガイドが出没する拡縮刃物部の拡縮スリットに加工装置側より加工油が供給されるようにしたものであるから、スリットを通してパイロットガイド部にも十分に潤滑油が回りパイロットガイドの櫛歯と拡縮刃物部間の擢動及びパイロットガイドと下穴間の潤滑は十分に行い得るものである。
【発明の効果】
【０００７】  本発明は以上説明した如く、底のある下穴を平滑で且つ超精密仕上げ加工するに当りパイロットガイドを使用する事が出来るので、パイロットガイドがない時、応々にしておこりやすいセンター合せ作業の効率ダウンとか、下穴の入口部にダレ或いは拡大径部を作ってしまう等と云うことがないものである。
【発明の実施するための最良の形態】
【実施例】
【０００８】  次に本発明の詳細を図に示す一実施例で説明する。
図１は本発明を備えた工作機械用加工具と加工装置の要部説明図。図２は本発明を備えた工作機械用加工具の要部外観斜視図。図３は拡縮刃物部とパイロットガイドの要部断面説明図。図４は図２の工作機械用加工具を用いて底のある下穴を仕上げ加工する際の初期段階を示す図。図５は図４が完了段階になった状態を示す図６は拡縮刃物部の径を変える方法を示す図３とは異なる実施例を示す要部断面説明図で（ａ）は要部断面図であり（ｂ）は（ａ）より工具を除いた底面図である
先ず図１に於いて、１はホルダー本体、このホルダー本体１はボール盤またはマシニングセンター等の汎用工作機械の主軸に取付けられるものであるが本実施例では、ボアフィニッシングマシンに取付けた例で説明する。
上記ホルダー本体１は上部に上記ボアフィニッシングマシンの主軸に装着されるシャンク２と下部にホーニング刃具を装着するコレット３等とを有している。
４はスピンドルでシャンク２の回転に連動して回転する一方、周知の構成を伴ない加工具５を上下動させる。（具体例としては同一出願人が取得した特許第３２０８５５９号である。）６は加工具５を保持するコレット３を締め付けるナットである。このナット６は図に示す如くホーニング用ホルダー本体１の先端（ベッド側）に位置している。
而して、上記コレット３は先のスピンドル４に包持され主軸の回動に同期して回動する。このことにより加工具５が回動し被加工物の内径を超精密加工するものである。１３は後述するパイロットガイドであり図１にも示す如く、加工具５の先端に出没自在に取付けられている。【０００９】  次に図２、図３に於いて、５はダイヤモンドリーマ等の加工具、この加工具５は油溝７をもったバックガイド部８と、長さ方向に先の油溝７に連なる数条の拡縮スリット９と拡縮刃物部１０と上記拡縮刃物部１０の径を変える拡縮手段１１とホルダー本体１への取付部となるシャンク１２及び本発明を備えたパイロットガイド１３等により構成されている。
而して、上記拡縮刃物部１０にはダイヤモンドやボラゾン等が電着にて施されている。１１は拡縮手段である。この拡縮手段１１は拡縮刃物部１０を上記した拡縮スリット９を利用して拡縮するテーパーコーン１７と、伝動部１６により構成されている。
そして、伝動部１６の上端はシャンク１２の上端に図３に示す如く臨んでいる。１４はレンチ穴でこの伝動部１６に設けられている。又、上記伝動部１６はシャンク１２にネジ部１５をもって螺合されており先のレンチ穴１４にレンチ（図示せず）をかけて図３の矢印方向に回すと拡縮刃物部１０の外径を拡径し、反矢印方向に回すと縮径するようにテーパーコーン１７を移動させる。
かかる拡縮手段１１の操作は次のようにして行われる。即ちレンチ穴１４にレンチ（図示せず）を差し込み、ネジ部１５を矢印方向（ネジが推進する方向）に回すことによりテーパーコーン１７が矢印Ｐ方向に押されて拡縮刃物部１０の拡縮スリット９を均一の力で開拡調整する。逆にレンチを反矢印方向に回すとテーパーコーン１７を引いて拡縮刃物部１０の拡縮スリットを縮小調整するものである。
これに伴ない拡縮刃物部１０の内径には勿論テーパーを付けておくものである。【００１０】  次にパイロットガイド１３について説明する。
このパイロットガイド１３は図２、図３にも示す如く、底板１７より拡縮スリット９に入る櫛歯１８を複数本立てた形状を有するもので、この櫛歯１８の厚みは拡縮刃物部１０とほぼ同等の厚みを有している。又、この櫛歯１８の高さ方向の寸法Ｌ１は先の拡縮スリット８寸法Ｌ２より小さく形成され、櫛歯１８が拡縮スリット８内に完全に収納されるものである。又、このパイロットガイド１３の径は、先端部をφＡとし拡縮刃物部１０に接する部分の径をφＢとした時、φＡ＜φＢの関係に作られている。１９は櫛歯１８の先端に設けられた突起（球状突起）この突起１９は櫛歯１８の先端１８ａ及び底板１７が被加工物の下穴の底と全面接してスムーズに回動しなくなるのを防止する他、拡縮刃物部１０の先端１０ａに電着された粒状のダイヤモンドが直接下穴２５の底２５ｄ（図５）に当り該粒状ダイヤモンド等が剥がれるのを防止する為のものである。この為この突起１９はダイヤモンドの粒径０．１〜０．３ｍｍ程度の高さを有していれば良い。即ち、上記突起１９のこの高さを０．１〜０．３ｍｍとする理由の一つに拡縮刃物部１０を構成するダイヤモンド他ボラゾンが図３に示す如く下穴２５の底２５ｄに直接当り先端１０ａより剥がれるのを防止する狙いがある。更に説明するならば、ダイヤモンド及びボラゾンが拡縮刃物部１０の底端部（エッジ部）に付着すると、０．１〜０．３ｍｍの粒径そのものが突起となり拡縮刃物部１０底端面より突出する、上記突起１９は拡縮刃物部１０底端面より突出するダイヤモンド及びボラゾンが直接下穴底面に当るのを防止するものである。又、上記突起１９は下穴底面に逃がし孔などが明けられていた時、拡縮刃物部１０の底端部及びパイロットガイド１３の先端が逃がし孔等にひっかかり動作不良を起こすのを防止する役目を果たすものである。２０はパイロットガイド１３を加工具５側に取付けるための取付棒である。この取付棒２０には、上記パイロットガイド１３が上下出来る寸法の長孔２１が設けられている。【００１１】  又、上記、長孔２１には、取付用のピン２２が嵌め込まれており、先のパイロットガイド１３は、加工具５に出没自在に取付けられる。２２はパイロットガイド取付用ピンで取付棒２０の長孔２１及び加工具５側に設けた穴（図示せず）に差し込まれ、パイロットガイド１３を加工具５に対し出没自在に取付けている。２３は、取付棒２０の先端２０ａと伝動部１６の壁１６ａ間に配設された圧縮バネ、この圧縮バネ２３は、図３に示す如く櫛歯１８を矢印Ｐ方向に拡縮スリット９からパイロットガイド１３を突出させている。尚、この圧縮バネ２３の圧縮力は、ボアフィニッシングマシンの持つ加圧力より小さく設定されているのは当然である。【００１２】  次に、上記構成を有する、加工具６をもって底のある下穴内面を仕上げる仕上げ加工に付いて図４、図５をもって説明する。
２３は被加工物、２４はその被加工物にエンドミル等をもって形成された下穴、この下穴を先に説明したダイヤモンドリーマを用して仕上げ加工するものである。
即ち、底のある下穴２４を精密仕上げする為には加工具５の先端を下穴２４内にスムーズにセンター合せして案内する必要があると共にこの部分の潤滑材供給も欠かすことが出来ない。底のない貫通された穴加工であれば、これをス厶ーズに行う為に先細のパイロットガイドを加工具先端に固定的に取付けることが出来るが、底がある穴の精密加工時には、このパイロットガイドを設けることが出来ない。
この為に被加工物の下穴と加工装置側の加工具５との面にズレが生じると下穴入口にダレ及び内径の拡大部を作ってしまう。そこで本発明は、加工具５に上記した如き出没自在のパイロットガイド１３を取付け、底のある下穴２３の精密加工時にあっても、加工具５を下穴にスムーズに案内し、下穴２３入口のダレ、及び下穴径の異常拡大を防止するようにしたものである。
即ち、先端が被加工物２３の穴径より先端径を小さく形成した、パイロットガイド１３を設けたものである。この為の手段として、先にも説明した如くパイロットガイド１３を櫛歯状に形成しこれを拡縮スリット９内に出没自在に設けるべく圧縮バネ２３等を利用したものである。そして下穴２３への加工具（ダイヤモンドリーマ）挿入時は図４に示す如く、パイロットガイド１３部を拡縮スリット９より突出させておき、加工具先端が穴の最深部に達した時（図５）、該パイロットガイド１３先端が加工具先端と同一平面上に位置するまで拡縮スリット内に収納させるようにしたものである。
即ち、ボアフィニッシングマシンの加圧力により上記圧縮バネを圧縮させるものである。【００１３】  このことにより、本発明に於いては底のある下穴の精密加工であっても加工具の下穴への案内にパイロットガイドを用いることが出来るので、穴入口に加工装置及び被加工物の持つ集積から来る加工具の芯振れを防止し穴入口のダレ及び内径の拡大等を防止するものである。
又、この加工仕上げ時バックガイド部を介して、加工装置本体側より供給される油は、油溝７を通り拡縮スリット９、パイロットガイド１３へと供給されるのでパイロットガイド１３と下穴２５との間に潤滑不良による焼付等を防止するものである。
更に図には示してないがパイロットガイド１３の櫛歯１８と拡縮刃物部１０との摺動組み合わせは、拡縮スリットに案内されて出没するパイロットガイド１３にガタが生じなくてしかもスムーズな動きが出来るような組み合わせ形状としておくことは当然である。
次に拡縮刃物部１０の径を拡縮する拡縮手段１１について説明する。
図３に示すものは拡縮手段１１を前進後退させるのに加工具上端に位置するレンチ穴１４を回すことにより伝動部１６を介してテーパーコーン１７を移動させる構造を説明したが図６に示すものはパイロットガイド１３の底壁１３ａに工具２７を差込用の長孔２６を数個設けておき、これに工具２７をパイロットガイド１３の上からテーパーコーン１７に差し込み、該工具２７のハンドル部２７ａを右若しくは左に回し、拡縮刃物部１０側に設けた傾斜面１０ｂをテーパーコーン１７の傾斜面１７ａが押し広げるように進ませれば、上記拡縮刃物部１０は拡径し、逆さに引けば拡縮刃物１０は縮径するものである。これらの作業は何れもパイロットガイド１３を取り付けたままで行なうことが出来るものである。
【産業上の利用可能性】
【００１４】  本発明はダイヤモンドリーマを加工具としたボアフィニシングマシンでシリンダー等の下穴仕上加工が寸法精度良く出来る他、ボール盤、旋盤或いはマシニングセンターなどをもって下穴を作り、その下穴仕上加工を行なうリーマ等への活用が図れるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を備えた工作機械用加工具と加工装置の要部説明図
【図２】本発明を備えた工作機械用加工具の外観斜視図
【図３】図２中の拡縮刃物部とパイロットガイドの要動断面説明図
【図４】図２の工作機械用加工具を用いて底のある下穴を仕上げ加工する際の初期段階を示す図
【図５】図４が完了段階になった状態を示す図
【図６】拡縮刃物部の径を変える方法を示す図で図３とは異なる実施例を示す要部断面説明図であり（ｂ）は（ａ）より工具を除いた底面図である
【図７】従来構造を備えた工作機械用加工具と加工装置の要部説明図
【図８】図６の工作機械用加工具をもって下穴を仕上げ加工する状態を説明する図
【符号の説明】
【００１６】  １  ホルダー本体
２  シャンク
３  コレット
４  スピンドル
５  加工具
６  固定用ナット
７  油溝
８  バックガイド
９  拡縮スリット
１０  拡縮刃物部
１０ａ  拡縮刃物部先端
１０ｂ  傾斜面
１１  拡縮手段
１２  シャンク
１３  パイロットガイド
１３ａ  底壁
１４  レンチ穴
１５  ネジ部
１６  伝動部
１６ａ  伝動部の壁
１７  テーパーコーン
１７ａ  傾斜面
１８  櫛歯
１８ａ  櫛歯先端
１９  突起片
２０  取付棒
２０ａ  取付棒の先端
２１  長孔
２２  取付用ピン
２３  圧縮バネ
２４  被加工物
２５  下穴
２６  長孔
２７  工具
２８  ハンドル部
【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】
2005131776.tif 000008
【図７】
2005131776.tif 000009
【図８】
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