(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線に沿って延び、軸線方向後端部が工作機械のホルダに装着可能な差し込み形状であるメインシャフトと、
前記メインシャフトの軸線方向先端部に設けられて軸線と平行に延びる枢軸と、
前記枢軸に回動可能に枢支され、メインシャフトに沿って倒れる収納位置と、メインシャフトに対して起立する突出位置とにされる刃具と、
軸線と平行に延びる前記枢軸回りの付勢力によって前記刃具を前記突出位置に回動起立させる付勢部材と、
メインシャフトの外周に相対回転可能に設けられた筒状体であって、側面に窓を有し、周方向一方の第１回転位置で前記刃具を覆うことにより刃具を前記収納位置に保持し、周方向他方の第２回転位置で前記窓から前記刃具を露出させることにより刃具を窓から径方向外側に突出させて前記突出位置にし、周方向他方から周方向一方へ回転することにより前記窓の周方向他方の窓枠が前記刃具を前記収納位置に押し倒すガイドスリーブとを備える、座ぐり切削工具。
【請求項２】
前記ガイドスリーブの外周面上であって、少なくとも加工すべき工作物の下孔に接する領域に設けられて工作物との摩擦を減ずる低摩擦部をさらに備える、請求項１に記載の座ぐり切削工具。
【請求項３】
前記低摩擦部は、前記ガイドスリーブの外周面上に形成された表面処理層である、請求項２に記載の座ぐり切削工具。
【請求項４】
前記低摩擦部は、前記ガイドスリーブの外周面上に取り付けられたパイプ部材である、請求項２に記載の座ぐり切削工具。
【請求項５】
前記ガイドスリーブは、前進時に工作物の表面に当接する段差を含み、前記段差には工作物との衝突を緩和する緩衝材が設けられている、請求項１〜４のいずれかに記載の座ぐり切削工具。
【請求項６】
前記メインシャフトは、主要部と、前記刃具を支持する刃具支持部と、前記主要部と前記刃具支持部とを接続する連結部とを有し、前記連結部は、前記主要部と前記刃具支持部との間に過度の引離力が加わったときに両者の接続を解くように構成されている、請求項１〜５のいずれかに記載の座ぐり切削工具。
【請求項７】
前記ガイドスリーブの内周面または前記メインシャフトの外周面の一方には、周方向に延びる条溝が形成され、
前記ガイドスリーブの内周面または前記メインシャフトの外周面の他方には、前記条溝と係合する突起が形成され、
前記突起は前記条溝の一端部および他端部に選択的に保持される、請求項１〜６のいずれかに記載の座ぐり切削工具。
【請求項８】
前記メインシャフトは、軸線方向後端部から先端側に向かって延び前記突出位置における前記刃具へ切削液を噴出する切削液通路を有する、請求項１〜７のいずれかに記載の座ぐり切削工具。
【請求項９】
前記刃具は、軸線方向後端側および軸線方向先端側に刃部をそれぞれ有する、請求項１〜８のいずれかに記載の座ぐり切削工具。
【請求項１０】
前記刃具は、刃具本体と、前記刃具本体に取り付けられて工作物を切削するインサートチップとを有する、請求項１〜９のいずれかに記載の座ぐり切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械のホルダに装着される切削工具に関し、特に、ワークの下孔に挿入後、刃具を出没させて下孔の裏面側に裏座ぐり加工を施す座ぐり切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
裏座ぐり加工は、ＮＣ加工機などで工作物の表裏面を貫通する下孔を予め形成しておき、工作機械のホルダに取り付けた座ぐりアーバを表面側から工作物の下孔に挿入して座ぐりアーバの先端を工作物の裏面から突き出し、座ぐりアーバの先端から刃具を径方向に拡張突出して工作物の裏面に座ぐりを施すものである。裏座ぐり加工終了後、刃具を座ぐりアーバの先端に没入して、下孔から座ぐりアーバを引き抜く。
【０００３】
かかる裏座ぐり加工において刃具の出没を自動で実施する技術としては従来種々のものがある。例えば、特開平１１−１５６６１２号公報（特許文献１）には、クーラント液の圧力を駆動源として、アーバ先端部から刃具を径方向外側へ突出させたり、刃具をアーバ先端部の径方向内方へ没入させたりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１５６６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来のようにクーラント液の圧力を用いて刃具を出入する座ぐりアーバは、工具内部に液圧を導くシリンダ室と、液圧を直線運動に変換するピストンと、ピストンと刃具とを連結して刃具を動作せしめるロッド等が必要であるため、構造が複雑になり、コストアップである。
【０００６】
本発明は、上述の実情に鑑み、シンプルな構造で刃具を径方向に出没させることができる座ぐり切削工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のため本発明による座ぐり切削工具は、軸線に沿って延び、軸線方向後端部が工作機械のホルダに装着可能な差し込み形状であるメインシャフトと、メインシャフトの軸線方向先端部に設けられて軸線と平行に延びる枢軸と、枢軸に回動可能に枢支され、メインシャフトに沿って倒れる収納位置と、メインシャフトに対して起立する突出位置とにされる刃具と、軸線と平行に延びる枢軸回りの付勢力によって刃具を突出位置に回動起立させる付勢部材と、メインシャフトの外周に相対回転可能に設けられた筒状体であって、側面に窓を有し、周方向一方の第１回転位置で刃具を覆うことにより刃具を収納位置に保持し、周方向他方の第２回転位置で窓から刃具を露出させることにより刃具を窓から径方向外側に突出させて突出位置にし、周方向他方から周方向一方へ回転することにより窓の周方向他方の窓枠が刃具を収納位置に押し倒すガイドスリーブとを備える。
【０００８】
かかる本発明によれば、メインシャフトの外周に相対回転可能に設けられたガイドスリーブが刃具を出没させることから、複雑な構造を解消することができ、コスト上有利である。
【０００９】
裏座ぐり加工において、座ぐり切削工具の外径寸法を工作物の下孔の内径寸法よりも僅かに小さく選定し、下孔の内周面と座ぐり切削工具の外径面との間で回転抵抗が生じることを回避するとともに、座ぐりアーバを下孔に容易に抜き差し可能にすることが常套である。しかし従来にあっては、下孔の内周面と座ぐりアーバの外周面との間で座ぐり加工時の回転抵抗が生じたり、溶着が生じたりする場合があった。
【００１０】
この問題を解決するため、好ましい実施形態として、ガイドスリーブの外周面上であって、少なくとも加工すべき工作物の下孔に接する領域に設けられて工作物との摩擦を減ずる低摩擦部をさらに備える。かかる実施形態によれば、筒状体であるガイドスリーブの外周面に低摩擦部が設けられることから、工作物の下孔に座ぐり切削工具を挿入して裏座ぐり加工するときに、下孔の内周面とガイドスリーブの外周面との間の回転抵抗を好適に減ずることができる。
【００１１】
なお、低摩擦部はガイドスリーブの外周面のうち少なくとも加工すべき工作物の下孔に接する領域に設けられる。一例として低摩擦部は、ガイドスリーブ外周面の全周に亘って設けられ、好ましくは、窓よりも後端側の軸線方向領域に設けられる。
【００１２】
一実施形態として、低摩擦部は、ガイドスリーブの外周面上に形成された表面処理層である。表面処理層は、例えば、イオン窒化処理、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）コーティング処理、ＴｉＮ（窒化チタン）コーティング処理及び鏡面状ラッピング処理等である。
【００１３】
他の実施形態として、低摩擦部は、ガイドスリーブの外周面上に取り付けられたパイプ部材である。パイプ部材は、ガイドスリーブの外周に嵌合固定されてガイドスリーブとともに回転するものであってもよいし、あるいはガイドスリーブの外周に相対回転自在に嵌め合わされるものであってもよい。
【００１４】
刃具を出没させるに際し、ガイドスリーブは、操作者により手動でメインシャフトに対して相対回転されてもよく、あるいは工作機械の動作により自動で相対回転されてもよい。好ましい実施形態として、ガイドスリーブは、前進時に工作物の表面に当接する段差を含み、段差には工作物との衝突を緩和する緩衝材が設けられている。かかる実施形態によれば、座ぐり切削工具を工作物の下孔に表面から挿通し、段差を工作物の表面に押し当てた際に、工作物の表面を傷つけない。そして、工作機械がメインシャフトまたはガイドスリーブを相対回転させることにより、自動で刃具を出没させることができる。
【００１５】
ところで裏座ぐり加工の終了後、刃具は収納位置に収納されるものであるが、切粉が噛み込んだ場合など、必ずしも収納位置まで没入するとも限らない。そうすると、座ぐり切削工具を引き抜く際に刃具が座ぐり孔に衝突して座ぐり切削工具が破損する懸念がある。そこで好ましい実施形態として、メインシャフトは、主要部と、刃具を支持する刃具支持部と、主要部と刃具支持部とを接続する連結部とを有し、連結部は、主要部と刃具支持部との間に過度の引離力が加わったときに両者の接続を解くように構成されている。かかる実施形態によれば、自動で刃具を出没させるに際し、万が一、刃具が収納位置まで完全に没入せず、多少なりとも窓から外径側へ突出する場合であっても、下孔から座ぐり切削工具を引き抜く際に、刃具が工作物の裏面に衝突してメインシャフトの主要部と刃具支持部とを引き離そうとする過度の引離力が連結部に加わる。これによりメインシャフトの主要部と刃具支持部とが分離し、刃具はメインシャフトから外れる。したがって、座ぐり切削工具や工作物の深刻な破損を防止することができる。
【００１６】
メインシャフトとガイドスリーブとの連結構造は特に限定されないが、好ましい実施形態として、ガイドスリーブの内周面またはメインシャフトの外周面の一方には、周方向に延びる条溝が形成され、ガイドスリーブの内周面またはメインシャフトの外周面の他方には、条溝と係合する突起が形成され、突起は条溝の一端部および他端部に選択的に保持される。かかる実施形態によれば、突起が周方向に延びる条溝に係合し、条溝の一端および他端に選択的に保持されることから、刃具を収納位置あるいは突出位置に容易に回動・保持することができる。なお、条溝の一端部がガイドスリーブの第１回転位置に対応し、条溝の他端部がガイドスリーブの第２回転位置に対応する。
【００１７】
座ぐり加工において切削液を座ぐり孔に供給する方式は特に限定されないが、好ましい実施形態として、メインシャフトは、軸線方向後端部から先端側に向かって延び突出位置における刃具へ切削液を噴出する切削液通路を有する。かかる実施形態によれば、座ぐり孔に切削液を効率よく供給することが可能となり、座ぐり加工を好適に実行することができる。
【００１８】
刃具の構造は特に限定されないが、好ましい実施形態として、刃具は、軸線方向後端側および軸線方向先端側に刃部をそれぞれ有する。かかる実施形態によれば、表座ぐり加工および裏座ぐり加工の双方が可能になる。
【００１９】
刃具の構造は特に限定されないが、好ましい実施形態として、刃具は、刃具本体と、刃具本体に取り付けられて工作物を切削するインサートチップとを有する。
【発明の効果】
【００２０】
このように本発明は、周方向に相対回転可能なガイドスリーブによって、メインシャフトに取り付けられた刃具を出没させることから、複雑なシリンダ機構を解消することができてコスト上有利である。本発明によれば、自動あるいは手動でガイドスリーブを相対回転させてよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例になる座ぐりアーバを示す平面図である。
【図２】同実施例になる座ぐりアーバを一部断面にして示す要部側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶにおける断面図である。
【図５】刃具が突出位置にされた座ぐりアーバを示す平面図である。
【図６】刃具が突出位置にされた座ぐりアーバを一部断面にして示す側面図である。
【図７】刃具が突出位置にされた座ぐりアーバを示す正面図である。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩにおける断面図である。
【図９】図６のＩＸ−ＩＸにおける断面図である。
【図１０】自動で刃具を出没させる様子を示す説明図である。
【図１１】同実施例になる座ぐりアーバの切削液通路を示す側面図である。
【図１２】刃具の変形例を示す図である。
【図１３】他の実施例になる座ぐりアーバを一部断面にして示す要部側面図である。
【図１４】さらに他の実施例になる座ぐりアーバを模式的に示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
【００２３】
座ぐり切削工具になる座ぐりアーバ１１は、図１および図２に一点鎖線で示す回転軸線（以下、軸線という）に沿って延びる長尺な円柱形状のメインシャフト主要部１２は、軸線方向先端部に径方向出没可能な刃具１３を有するとともに軸線方向後端部にシャンク部１４が形成される。シャンク部１４は所定の半径で表される円筒面１４ａと、この円筒面を裁断切除するよう形成された平坦な傾斜面１４ｂとを有する形状であり、図示しない工作機械のホルダの先端に差し込まれて装着される。なおシャンク部１４は、多種多様なホルダにチャッキング可能である。
【００２４】
メインシャフト主要部１２の外周面におけるシャンク部１４よりも先端側には、フランジ部１７が隣接して形成される。フランジ部１７の外径寸法は、シャンク部１４の外径寸法よりも大きい。また、メインシャフト主要部１２の外径寸法は、フランジ部１７と、フランジ部の先端側に隣接する円柱状の軸線方向領域１２ａと、領域１２ａの先端側に隣接する円柱状の軸線方向中央領域１２ｂと、軸線方向中央領域１２ｂの先端側に隣接する円柱状の軸線方向先端領域１２ｃの順で、段階的に小さくなる。
【００２５】
メインシャフト主要部１２の軸線方向先端領域１２ｃに含まれるメインシャフト先端部には、内径方向に窪んだ凹部１９が形成される。また、メインシャフト主要部１２の先端には、ねじ２１を介して円柱形状のシャフト先端部材２２が取り付けられる。メインシャフトの先端部分であるシャフト先端部材２２の外径寸法は、軸線方向先端領域１２ｃの外径寸法と同一である。シャフト先端部材２２は、凹部１９と隣接する。シャフト先端部材２２とメインシャフト主要部１２との間には、凹部１９を通過するよう枢軸２３が架設される。枢軸２３は、軸線と平行に延び、刃具１３を回動可能に枢支する。これにより刃具１３は、図２および図３に示すようにメインシャフトに沿って倒れて凹部１９内に収納される収納位置と、図５〜図８に示すようにメインシャフト主要部１２に対して起立して凹部１９から突出する突出位置とに回動する。
【００２６】
枢軸２３の先端部は、シャフト先端部材２２に形成されて軸線と平行に延びる貫通孔２２ｈを貫通する。貫通孔２２ｈには先端側から留めねじ２３ｔが螺合される。これにより、枢軸２３が貫通孔２２ｈから抜け出ることが防止される。
【００２７】
枢軸２３の後端部は、メインシャフト主要部１２の先端から後方に向かって窪んだ穴１２ｈに挿通される。
【００２８】
シャフト先端部材２２の内部の貫通孔２２ｈと枢軸２３との環状隙間には、スプリング２９が設けられている。スプリング２９は、刃具１３とシャフト先端部材２２とにそれぞれ係合し、刃具１３を回動起立させて突出位置に付勢する付勢部材である。
【００２９】
シャフト先端部材２２は、ねじ２１によってメインシャフト主要部１２の先端に固定される。しかしながらシャフト先端部材２２は、過度の引離力が加わったときにメインシャフト主要部１２から分離する。つまり本実施例では、座ぐりアーバ１１が、メインシャフト主要部１２と、刃具１３を支持する刃具支持部に含まれるシャフト先端部材２２および枢軸２３と、主要部と刃具支持部とを接続する連結部としてのねじ２１とを有し、ねじ２１は、主要部と刃具支持部との間に過度の引離力が加わったときに両者の接続を解くように構成されている。
【００３０】
メインシャフト主要部１２のうちフランジ部１７よりも先端側の部位には、両端開口の筒状体であるガイドスリーブ１６が被せられる。ガイドスリーブ１６は、メインシャフト主要部１２の軸線方向領域１２ａと、軸線方向中央領域１２ｂと、軸線方向先端領域１２ｃにまたがって設けられ、メインシャフト主要部１２の外周面に相対回転可能に支持される。ガイドスリーブ１６の軸線方向後端にはフランジ部３２が形成される。
【００３１】
ガイドスリーブ１６の外周面の外径寸法は、軸線方向後端のフランジ部３２で最も大きく、軸線方向先端側が最も小さい。具体的には、フランジ部３２の外径寸法と、フランジ部３２よりも軸線方向先端側に位置する円筒形状の領域１６ａの外径寸法と、領域１６ａよりも軸線方向先端側に位置する円筒形状の領域１６ｂの外径寸法の順で、段階的に小さくなる。そして、ガイドスリーブ外周の領域１６ａと領域１６ｂとの境界には、環状段差３４が形成される。環状段差３４には工作物との衝突を緩和する緩衝材３５が設けられている。
【００３２】
フランジ部３２を含むガイドスリーブ１６が金属製であるのに対し、緩衝材３５はウレタンなど柔らかい樹脂、あるいはゴムなどの弾性素材など、金属よりも柔らかい素材で形成される。詳しくは後述するが、緩衝材３５の表面は、軸線に直角な環状の平面であり、座ぐりアーバ１１の前進時に工作物の表側（座ぐりアーバ１１側）の表面と当接する。
【００３３】
ガイドスリーブ１６の外周面のうち、少なくとも加工すべき工作物の下孔に接する表面領域１６ｓには、低摩擦となるような表面処理が施される。低摩擦部としての表面処理層１６ｓに施される表面処理は、例えば、イオン窒化処理、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）コーティング処理、ＴｉＮ（窒化チタン）コーティング処理及び鏡面状ラッピング処理等の低摩擦処理である。この表面処理は外周面の３６０°全周にわたって施される。表面処理層１６ｓは、領域１６ｂの全てに形成されてもよく、あるいは領域１６ｂの一部に形成されてもよいが、少なくとも緩衝材３５と窓２８との間の軸線方向領域に形成される。
【００３４】
ガイドスリーブ１６の内周面と、メインシャフト主要部１２の軸線方向中央領域１２ｂの外周面との間には、環状空間が画成され、かかる環状空間には、スプリング２４が縮設される。スプリング２４の軸線方向後端は、領域１２ａと軸線方向中央領域１２ｂとの境界の環状段差に当接する一方、スプリング２４の軸線方向先端は、ガイドスリーブ１６の内周に設けられた環状段差に当接し、ガイドスリーブ１６をメインシャフト主要部１２の先端側へ付勢する。
【００３５】
スプリング２４よりも先端側のガイドスリーブ１６には、径方向に貫通するねじ孔２５（図４、図９参照）が穿設され、ねじ孔２５にねじ２６が螺合する。ねじ２６の頭部は、ガイドスリーブ１６に固着し、ねじ２６の先端２６ｔは、メインシャフト主要部１２の外周面の軸線方向中央領域１２ｂに形成された条溝２７と係合する。条溝２７は、軸線方向中央領域１２ｂに設けられ、周方向に延び、一端部２７ａおよび他端部２７ｂがそれぞれ僅かに軸線方向前方へ延びる。
【００３６】
ねじ先端２６ｔは条溝２７に沿って案内されることから、ガイドスリーブ１６の回転角度は一端部２７ａと他端部２７ｂとの間に規制される。また、ねじ先端２６ｔが条溝２７の両端部２７ａ,２７ｂに位置する場合を除き、ガイドスリーブ１６は軸線方向に相対摺動不能にされる。
【００３７】
これに対し、ねじ先端２６ｔが条溝２７の両端部２７ａ,２７ｂに位置する場合、ガイドスリーブ１６は軸線方向に僅かに相対摺動可能である。そして、スプリング２４によってねじ先端２６は軸線方向先端側に付勢され、一端部２７ａまたは他端部２７ｂに嵌め合わされる。これにより、ガイドスリーブ１６は周方向に相対回転不能にされる。
【００３８】
ガイドスリーブ１６の先端部側面には窓２８が形成される。窓２８は凹部１９の近傍にあって、ガイドスリーブ１６の相対回転によって凹部１９を遮断ないし開放する。図１〜図４を参照して、ガイドスリーブ１６に固設されたねじ２６のねじ先端２６ｔが一端部２７ａに位置するとき、ガイドスリーブ１６は周方向一方の第１回転位置にされ、窓２８と凹部１９との周方向位置が異なって凹部１９を遮断する。かくして、ガイドスリーブ１６は刃具１３を覆うことにより刃具１３を凹部１９内の収納位置に保持する。
【００３９】
刃具１３を突出させる場合、メインシャフト主要部１２に対してガイドスリーブ１６を相対回転させる。そうすると窓２８の周方向位置と凹部１９の周方向位置が一致し、刃具１３が露出する。そして、スプリング２９の付勢力によって刃具１３が回動起立する。
【００４０】
図５〜図９を参照して、ガイドスリーブ１６に固設されたねじ２６のねじ先端２６ｔが他端部２７ｂに位置するとき、ガイドスリーブ１６は周方向他方の第２回転位置にされ、窓２８と凹部１９との周方向位置が一致して凹部１９を開放する。かくして、窓２８から刃具１３を露出させることにより刃具１３を窓２８から径方向外側に突出させて突出位置にする。
【００４１】
図８を参照して、座ぐり加工は、刃具１３を工作物に当接させながらメインシャフト主要部１２を反時計回りに回転することにより行う。刃具１３は切削時に工作物から時計回りの力を受けるが、凹部１９を画成する壁面が突出位置にある刃具１３を支持する。これにより、刃具１３は時計回りの力によって押し倒されることなく、安定して座ぐり加工を行うことができる。
【００４２】
刃具１３を没入させる場合、メインシャフト主要部１２に対してガイドスリーブ１６を相対回転させ、ねじ先端２６ｔを他端部２７ｂから一端部２７ａに移動させる。この際、刃具１３は、図８中、メインシャフト主要部１２に対して反時計回りに回転する窓２８の窓枠２８ｐに押し倒され、スプリング２９の付勢力に抗してメインシャフト主要部１２に沿って倒れる。これにより、刃具１３を収納位置に復帰させる。
【００４３】
本実施例の座ぐりアーバ１１を用いた座ぐり加工において、刃具の出没は、図１０に示すように、工作機械のホルダ１０１が座ぐりアーバ１１を前進させて、環状段差３４を工作物２０１の前側（座ぐりアーバ側）の前面２０３に押し付けることにより、自動で行うことができる。
【００４４】
図１０を参照して裏座ぐり加工の手順につき説明すると、まず刃具を収納位置にした状態で、工作機械のホルダ１０１が、座ぐりアーバ１１を、工作物２０１の下孔２０２に挿通する。下孔２０２の内径は、ガイドスリーブ１６の表面領域１６ｓの外径よりも僅かに大きく、ガイドスリーブ１６の軸線方向領域１６ｂが下孔２０２を貫通して、窓２８およびシャフト先端部材２２が裏面２０４から突出する。
【００４５】
引き続き、座ぐりアーバ１１を前進させて、環状段差３４を工作物２０１の前側（座ぐりアーバ側）の前面２０３に押し付ける。そうすると、ガイドスリーブ１６は前面２０３を越えて前進することができず、メインシャフト主要部１２が前進する。これによりスプリング２４が押し縮められ、ガイドスリーブ１６がメインシャフト主要部１２に対して僅かに相対後退する。これにより、ねじ先端２６ｔと一端部２７ａとの嵌め合いが解除される。
【００４６】
次に、工作機械のホルダ１０１が、ガイドスリーブ１６に対して、メインシャフト主要部１２を一回転方向に相対回転させる。これにより、ねじ先端２６ｔが一端部２７ａから条溝２７に沿って移動し、他端部２７ｂにされる。また、窓２８が凹部１９の周方向位置まで移動して、刃具１３が突出位置にされる。
【００４７】
次に工作機械のホルダ１０１が、座ぐりアーバ１１を後退させると、ガイドスリーブ１６がスプリング２４によって先端側に付勢され、ねじ２６のねじ先端２６ｔは他端部２７ｂに嵌り合う。そして、座ぐりアーバ１１を回転させながら切削送り速度で後退させ、刃具１３を裏面２０４に当接させて、裏面２０４に裏座ぐり加工を行う。
【００４８】
裏座ぐり加工が終了すると、工作機械のホルダ１０１は、座ぐりアーバ１１を前進させて、環状段差３４を工作物２０１の前側（座ぐりアーバ側）の前面２０３に押し付ける。そうすると、ガイドスリーブ１６は前面２０３を越えて前進することができず、メインシャフト主要部１２が前進する。これによりスプリング２４が押し縮められ、ガイドスリーブ１６がメインシャフト主要部１２に対して僅かに相対後退する。これにより、ねじ先端２６ｔと他端部２７ｂとの嵌め合いが解除される。
【００４９】
次に、工作機械のホルダ１０１が、ガイドスリーブ１６に対して、メインシャフト主要部１２を他回転方向に相対回転させる。これにより、ねじ先端２６ｔが他端部２７ｂから条溝２７に沿って移動し、一端部２７ａにされる。また、窓２８が凹部１９の周方向位置から遠ざかって、刃具１３が収納位置にされる。
【００５０】
次に工作機械のホルダ１０１が、座ぐりアーバ１１を後退させると、ガイドスリーブ１６がスプリング２４によって先端側に付勢され、ねじ２６のねじ先端２６ｔは一端部２７ａに嵌り合う。そして、座ぐりアーバ１１を早送り速度で後退させ、下孔２０２から引き抜く。
【００５１】
以上に説明した裏座ぐり加工では、工作機械のホルダ１０１がガイドスリーブ１６の環状段差３４を工作物２０１に押し付けながら回転することにより自動で刃具１３を出没させるものである。ただし本実施例の座ぐりアーバ１１は、自動で刃具１３を出没させるものに限られず、メインシャフト主要部１２を固定し、操作者が手動でガイドスリーブ１６を相対回転させることにより刃具１３を出没させることを排除するものではない。
【００５２】
なお、かかる本実施例において刃具を没入させる際、切粉の詰まり等によって刃具１３が収納位置まで完全に没入せず、多少なりとも窓から外径側へ突出する場合がある。かかる非常の場合には、ねじ２１がメインシャフト主要部１２から抜け出して、座ぐりアーバ１１および工作物２０１の損傷を最小限にすることができる。
【００５３】
具体的には、刃具１３が窓２８から外径側へ突出した状態で座ぐりアーバ１１を早送り速度で後退させると、刃具１３が裏面２０４の座ぐり孔の底面に衝突し、通常よりも大きな軸線方向の引離力がねじ２１に加わる。そうするとねじ２１先端部がメインシャフト主要部１２から抜け出し、ねじ２１と、シャフト先端部材２２と、枢軸２３と、刃具１３がメインシャフト主要部１２から分離して裏面２０４側に残される。そして、メインシャフト主要部１２およびガイドスリーブ１６が下孔２０２から引き抜かれる。
【００５４】
図１１は、座ぐりアーバ１１の切削液通路を示す側面図である。メインシャフト主要部１２は、シャンク部１４の後端から軸線方向先端側に向かって延びる切削液通路３６を有する。切削液通路３６は、メインシャフト主要部１２の内部に設けられて軸線方向に延び、その先端部３６ｆが９０度向きを変えて軸線と直角方向に延びる。かかる切削液通路先端部３６ｆは、窓２８から露出して突出位置における刃具１３へ指向する。切削液通路３６は、裏座ぐり加工中にホルダ１０１から切削液を供給されて、矢の向きに刃具１３へ切削液を噴出する。これにより刃具１３は裏座ぐり加工中に冷却される。
【００５５】
以上の説明から明らかなように本実施例の座ぐりアーバ１１によれば、メインシャフト主要部１２の外周に相対回転可能に設けられた筒状体であって、側面に窓２８を有し、周方向一方の第１回転位置（図１〜図４参照）で刃具１３を覆うことにより刃具を収納位置に保持し、周方向他方の第２回転位置（図５〜図９参照）で窓２８から刃具１３を露出させることにより刃具を窓から径方向外側に突出させて突出位置にするガイドスリーブ１６を備える。これにより、簡易な構造で刃具を出没することができ、コスト上有利である。
【００５６】
また本実施例によれば、ガイドスリーブ１６の外周面上であって、少なくとも加工すべき工作物２０１の下孔２０２に接する領域に設けられて工作物２０１との摩擦を減ずる低摩擦部として、ガイドスリーブ１６の外周面上に形成された表面処理層１６ｓをさらに備える。これにより、工作物２０１の下孔２０２に座ぐりアーバ１１を挿入して裏座ぐり加工するときに、下孔２０２の内周面とガイドスリーブ１６の外周面との間の回転抵抗を好適に減ずることができる。
【００５７】
また本実施例によれば、ガイドスリーブ１６は、前進時に工作物２０１の表面２０３に当接する環状段差３４を含み、環状段差３４には工作物２０１との衝突を緩和する緩衝材３５が設けられている。これにより、環状段差３４を工作物の表面２０３に押し当てた際に、工作物の表面を傷つけない。そして、工作機械が座ぐりアーバ１１を前進ないし後退させることにより、自動で刃具を出没させることができる。
【００５８】
また本実施例によれば、メインシャフトは、メインシャフト主要部１２と、刃具１３を支持する刃具支持部としてのシャフト先端部材２２および枢軸２３と、メインシャフト主要部と刃具支持部とを接続する連結部としてのねじ２１を有し、連結部は、メインシャフト主要部と刃具支持部との間に過度の引離力が加わったときに両者の接続を解くように構成されている。これにより、自動で刃具１３を出没させるに際し、万が一、刃具が収納位置まで完全に没入せず、多少なりとも窓２８から外径側へ突出する場合であっても、下孔２０２から座ぐりアーバ１１を引き抜く際に、刃具１３が工作物２０１の裏面２０４に衝突してメインシャフト主要部１２とシャフト先端部材２２とを引き離そうとする過度の引離力がねじ２１に加わる。これによりメインシャフト主要部１２とシャフト先端部材２２とが分離し、刃具１３はメインシャフトから外れる。したがって、座ぐりアーバ１１や工作物２０１の深刻な破損を防止することができる。
【００５９】
また本実施例によれば、メインシャフト主要部１２の外周面には、周方向に延びる条溝２７が形成され、ガイドスリーブ１６の内周面には、条溝２７と係合する突起であるねじ先端２６ｔが固定され、ねじ先端２６ｔは条溝２７の一端部２７ａおよび他端部２７ｂに選択的に保持される。一端部２７ａはガイドスリーブ１６の第１回転位置に対応し、他端部２７ｂはガイドスリーブ１６の第２回転位置に対応することから、刃具１３の出没を容易に行うことが可能となり、さらに刃具１３を収納位置あるいは突出位置に保持することができる。
【００６０】
また本実施例によれば、メインシャフト主要部１２は、軸線方向後端部から先端側に向かって延び突出位置における刃具１３へ切削液を噴出する切削液通路３６を有する。これにより、座ぐり孔に切削液を効率よく供給することが可能となり、座ぐり加工を好適に実行することができる。
【００６１】
次に本発明の変形例になる座ぐりアーバにつき、図１２に沿って説明する。図１２に示す座ぐりアーバ４１は、刃具を除きすべての部品が前述した座ぐりアーバ１１と共通する。座ぐりアーバ４１の刃具４３は、枢軸に取り付けられて回動する刃具本体４６と、刃具本体４６に取り付けられて工作物を切削する刃部になるインサートチップ４４，４５を有する。具体的には、座ぐりアーバ４１の軸線方向後方へ指向する刃具本体４６の後端縁にインサートチップ４４を有し、軸線方向前方へ指向する刃具本体４６の先端縁にインサートチップの刃部４５を有する。
【００６２】
かかる変形例によれば、軸線方向後端側および軸線方向先端側に刃部をそれぞれ有することから、座ぐりアーバ４１が挿入される工作物２０１の裏面２０４に、後端側の刃部４４を用いて裏座ぐり加工を施して座ぐり孔２０５を形成することができるのみならず、工作物２０１の表面２０３にも、先端側の刃部４５を用いて表座ぐり加工を施して座ぐり孔２０６を形成することができる。そして、工作物２０１よりも先端側にある裏側工作物２０７の表面２０８に表座ぐり加工を施して座ぐり孔２０９を形成することができる。さらに、裏側工作物２０７の下孔２１０に座ぐりアーバ４１を挿通し、裏側工作物２０７の裏面２１１に裏座ぐり加工を施すことができ、表座ぐり加工および裏座ぐり加工の双方が可能になる。しかも座ぐりアーバ４１の全長をさらに長く選定することにより、裏側工作物２０７よりもさらに先端側にある図示しない裏側工作物にも座ぐり加工を施すことが可能となる。
【００６３】
次に本発明の他の実施形態になる座ぐりアーバにつき、図１３に沿って説明する。図１３は本発明の他の実施例を一部断面にして示す要部側面図である。この実施例につき、上述した実施例と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。図１３に示す実施例の座ぐりアーバ５１では、表面処理層１６ｓに代えて、自身の外周面が低摩擦処理されたパイプ部材５２を設ける。
【００６４】
パイプ部材５２は、環状段差３４よりも軸線方向先端側に配置され、環状段差３４によって、軸線方向後方への移動を規制される。窓２８の近傍には、ガイドスリーブ１６の外周面に沿って周方向に延びるスナップリング５３を設ける。スナップリング５３は窓２８よりも軸線方向後方に配置され、パイプ部材５２が軸線方向前方へ抜け出ることを防止する。なお好ましくは、パイプ部材５２の軸線方向寸法は、下孔２０２の長さ寸法よりも長い。パイプ部材５２の外周面上には、低摩擦処理された表面処理層５２ｓが形成される。この表面処理層５２ｓは、例えば、イオン窒化処理、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）コーティング処理、ＴｉＮ（窒化チタン）コーティング処理及び鏡面状ラッピング処理等である。
【００６５】
図１３に示す実施例の座ぐりアーバ５１によれば、ガイドスリーブ１６の外周面上であって、少なくとも加工すべき工作物の下孔に接する領域にパイプ部材５２が取り付けられることから、裏座ぐり加工の際、座ぐりアーバ５１の外周と下孔の内周面との間で回転抵抗を減ずることができる。なおパイプ部材５２は、ガイドスリーブ１６とともに共回りしてもよい。
【００６６】
変形例としてパイプ部材５２は、窓２８よりも軸線方向後端側でガイドスリーブ１６の外周に相対回転自在に支持されてもよい。
【００６７】
次に本発明のさらに他の実施形態になる座ぐりアーバにつき、図１４に沿って説明する。図１４は本発明のさらに他の実施例を模式的に示す分解斜視図である。この実施例につき、上述した実施例と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。図１４に示す座ぐりアーバ６１では、軸線に沿って延び、軸線方向後端部が工作機械のホルダに装着可能な差し込み形状である円柱形状のメインシャフト６２と、メインシャフト６２の先端部に被せられるガイドスリーブ１６と、メインシャフト６２の先端寄りに取り付けられた刃具１３とを備える。
【００６８】
メインシャフト６２の先端部６２ｓよりも後方には刃具１３を収容するための凹部１９を形成する。また、メインシャフト６２の外周には、座ぐりアーバ６１の軸線と平行に延びる条溝６３を形成する。条溝６３は、メインシャフト先端部６２ｓと、凹部１９と、凹部１９よりも後方の領域６２ｋとにまたがって延びる。
【００６９】
直線状に延びる枢軸６４の中程には刃具１３を設ける。枢軸６４の両端は刃具１３からそれぞれ突出する。刃具１３を枢支する枢軸６４は、条溝６３に収容される。これにより、枢軸６４の先端部６４ｓはメインシャフト先端部６２ｓに配置され、枢軸６４の後端領域はメインシャフト後端領域６２ｋに配置される。
【００７０】
ガイドスリーブ１６はメインシャフト６２に対して相対回転する。そして、周方向一方の第１回転位置で刃具１３を覆うことにより刃具を凹部１９内の収納位置に保持する。また、周方向他方の第２回転位置で窓２８から刃具１３を露出させることにより刃具１３を窓２８から径方向外側に突出させて突出位置にする。
【００７１】
以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
この発明になる座ぐり切削工具は、工作機械において有利に利用される。
【符号の説明】
【００７３】
１１  座ぐりアーバ、１２  メインシャフト主要部、１３  刃具、１４  シャンク部、１６  ガイドスリーブ、１６ｓ  表面処理層、１７  フランジ部、１９  凹部、２１  ねじ、２２  シャフト先端部材、２３  枢軸、２４  スプリング、２６  ねじ、２６ｔ  ねじ先端、２７  条溝、２８  窓、２９  スプリング、３２  フランジ部、３４  環状段差、３５  緩衝材、３６  切削液通路、４１  座ぐりアーバ、４３  刃具、４４，４５  インサートチップ（刃部）、４６  刃具本体、５１  座ぐりアーバ、５２  パイプ部材、５３  スナップリング、６１  座ぐりアーバ、６２  メインシャフト、６３  条溝、６４  枢軸、１０１  ホルダ、２０１  工作物、２０２  下孔。
【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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【図１３】
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【図１４】
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