(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械にホルダによって一体的に取付けられる穴加工工具と、工具保持部材と、からなる複合加工工具において、
前記穴加工工具は、棒状のシャンクと、該シャンクの先端の切刃と、を備え、
前記工具保持部材は、前記シャンクを嵌合し、且つ、前記ホルダに嵌合する円筒部と、該円筒部の先端に形成した鍔と、この鍔に座ぐり加工のために付けた座ぐり刃と、差込んだ穴加工工具のシャンクを、前記ホルダで前記円筒部を縮径して保持させるために鍔から円筒部にかけて切込んだすり割り部と、を備え、
前記切刃は、ねじ下穴を開けるドリル刃と、該ドリル刃とともにねじ下穴を開け、該ねじ下穴にめねじを切るねじ切刃と、からなり、
前記ねじ下穴加工の際に座ぐり加工を施し、前記ねじ下穴にねじを切るようにしたことを特徴とする複合加工工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は穴加工及び座ぐり加工を１回で行う複合加工工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７（ａ）〜（ｄ）は従来の代表的な穴加工を示す図である。
（ａ）：鋳物１０１の加工部位１０２が鋳はだ（黒皮）のままであることを示す。この鋳はだ（黒皮）を切削して金属面を露出させる必要がある。
（ｂ）：工作機械１０３にセットしたエンドミル１０４でボス部１０５の鋳はだ（黒皮）を所定位置まで切削し、シート面（又は座面）１０６を形成する。Ｈは取り代を示す。
【０００３】
（ｃ）：次に、工具をドリル１０７に交換し、このドリル１０７で鋳物１０１にねじ下穴１０８を開ける。
（ｄ）：そして、工具をタップ１０９に交換し、ねじ下穴にねじ１１１を加工する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ねじ１１１を切るために、エンドミル１０４、ドリル１０７及びタップ１０９が必要であり、切削工具の数が多く、工作機械の工具交換装置へのセットに手間がかかる。また、工具交換のために、工作機械は切削加工を停止する必要があり、生産効率が低下する。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、生産効率のよい複合加工工具を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、先端に切刃を備えた棒状の穴加工工具と、円筒部の先端に鍔を備え、この鍔に座ぐり加工のための座ぐり刃を備え、且つ差込んだ穴加工工具を縮径して保持させるために鍔から円筒部にかけて切込んだすり割り部を備えた工具保持部材と、からなり、穴加工の際に座ぐり加工を施せるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
穴加工工具のシャンクを工具保持部材の円筒部に差込み、この円筒部を工作機械のホルダで縮径し、穴加工工具並びに工具保持部材を一体的に組合せる。穴開けと座ぐり加工が１回の加工で完了するので、生産効率が向上する。
また、穴加工工具と工具保持部材とは別体なので、組合せを換えることにより、穴（深さ、径）並びに座ぐり（径）を調整することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る複合加工工具を取付けたホルダを示す斜視図であり、ホルダ１１に複合加工工具２０をセットし、ホルダ１１によって、工作機械１２の主軸１３（スピンドル）に複合加工工具２０を取付けた状態を示す。
ホルダ１１は、主軸１３に着脱自在に取付けるシャンク１４と、工具を保持するチャック部１５と、を備えたコレットチャックホルダである。
【０００９】
図２は図１の２−２線断面図であり、チャック部１５のコレット１６に複合加工工具２０を嵌め込み、ナット１７を捩じ込み、リテーナ１８を内方に移動させ、コレット１６を縮径して複合加工工具２０を締めた状態を示す。
複合加工工具２０は、穴加工工具２１と、工具保持部材２２と、からなる。Ｌは穴加工工具２１の突き出し量であり、ねじ下穴深さに相当する長さである。
【００１０】
図３は本発明に係る穴加工工具並びに工具保持部材を示す斜視図であり、一部断面を示す。
穴加工工具２１は、シャンク３１の先端にチップ３２を取付け、これらシャンク３１並びにチップ３２に切屑排出溝３３，３３を形成するとともに、油穴３４，３４を開けた切削工具である。３５はスペーサである。
【００１１】
チップ３２は、切刃４１（ドリル刃４２及びねじ切刃４３）を有するものであり、切刃４１の材質はＣＢＮ若しくはダイヤモンドの高硬度焼結体である。Ｄ１はねじ切刃４３の外径を示す。
【００１２】
また、工具保持部材２２は、ホルダ１１（図２参照）に嵌合する円筒部５１と、この円筒部５１の先端５２に形成した鍔５３と、この鍔５３の刃取付け部５４にろー付けした座ぐり刃５５と、鍔５３から円筒部５１にかけて切込んだすり割り部５６・・・（・・・は複数を示す。以下同様。）と、円筒部５１に形成した嵌合穴５７と、を備えたものである。
【００１３】
座ぐり刃５５は、側刃６１及び外周刃６２を有し、側刃６１及び外周刃６２の材質はＣＢＮ若しくはダイヤモンドの高硬度焼結体である。Ｘ１は側刃６１の刃の長さ、Ｒ１は座ぐり刃距離を示す。座ぐり刃距離Ｒ１は、Ｒ１＜Ｄ１／２であり、仮想線で示す座ぐり刃５５をろー付けする際の軸からの寸法である。
【００１４】
工具保持部材２２の嵌合穴５７に穴加工工具２１のシャンク３１を矢印▲１▼の如く嵌合することで、複合加工工具２０が完成する。
また、スペーサ３５を使用することで、穴加工工具２１の突き出し量を調整することができる。調整ができるので、長さの異なる穴加工工具２１を複数用意する必要がなく、管理や段取りが容易になる。
【００１５】
以上に述べた複合加工工具の作用を次に説明する。
図４（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る複合加工工具の第１作用図である。
（ａ）において、工作機械の主軸１３（スピンドル）に複合加工工具２０を取付ける。鍔５３から円筒部５１にかけて切込んだすり割り部５６を形成したので、穴加工工具２１を確実に締めることができ、ホルダ１１に複合加工工具２０を一体的に取付けることができる。取付け後、鋳物６４のボス部６５に回転させた複合加工工具２０を臨ませ、加工を開始する。
【００１６】
（ｂ）において、穴加工工具２１のドリル刃４２並びにねじ切刃４３でねじ下穴６６を開ける。ねじ切刃４３の外径Ｄ１にほぼ等しいねじ下穴径Ｄ２を得ることができる。
【００１７】
（ｃ）において、ねじ下穴６６を開けつつ、座ぐり刃５５がボス部６５に達すると、座ぐり刃５５は所定の位置までボス部６５を正面切削するので、ボス部６５のシート面（又は座面）６７の加工、並びにねじ下穴６６の加工が１回の加工で完了する。従って、加工時間を低減することができる。
【００１８】
また、工具交換の必要がないので、加工が停止することはなく、加工時間を低減することができる。
さらに、座ぐり刃距離Ｒ１はねじ切刃４３の半径ｒ（ｒ＝Ｄ１／２）より小さいので、座ぐり刃５５は１回（１パス）でボス部６５の全面を切削することができる。
【００１９】
その上、座ぐり刃５５の数が１枚なので、隙間Ｓからねじ下穴６６内の切屑を容易に排出することができる。
なお、Ｚ１はボス部６５の取り代である。Ｌ１はねじ下穴深さであり、スペーサを選択することで、ねじ下穴深さＬ１を容易に変更することができる。
座ぐり刃５５（側刃）の刃の長さＸ１を短くすると、ボス部６５に座ぐり加工を実施することができる。同様に、加工部位が変わると、座ぐり刃５５で座ぐり加工を実施することができる。
【００２０】
（ｄ）において、ねじ穴軸６８から距離δだけ複合加工工具の軸６９をオフセットさせ、複合加工工具２０自身を回転させつつ、ねじ穴軸６８を中心にして複合加工工具２０を１周させる（矢印▲１▼の方向）と同時にピッチＰだけの送り（矢印▲２▼の方向）を完了させ（ヘリカル加工）、複合加工工具２０を徐々に引抜くことで、めねじ７１を切ることができる。
【００２１】
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る複合加工工具の第２作用図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図である。
（ａ）において、複合加工工具２０のねじ切刃４３がめねじ７１の入口に達したら、複合加工工具２０をねじ穴軸６８から大きくオフセット（距離δ１）させ、シート面６７の角に面取り部７２を形成し、ねじ切りが完了する。このように、ねじ切刃４３を形成したので、ねじ下穴加工後、工具交換することなく、連続してねじを切ることができる。
【００２２】
以上のように、１本の複合加工工具２０のみで、穴開け→シート面加工→ねじ切り→面取りを行うので、その都度、工具を交換する必要がなく、工具の交換時間を省くことができる。
【００２３】
（ｂ）において、シート面（又は座面）６７に座ぐり刃５５の跡が筋目７３・・・となって残る。すなわち、座ぐり刃５５が複合加工工具の軸６９を中心に回転すると、座ぐり刃５５が同心の筋目７３・・・を形成する。筋目７３・・・は山形の僅かな凸部であり、この凸部が環状を成した加工痕（ツールマーク）である。この同心の筋目７３・・・を形成することにより、油や水などの流体の漏れ防止を図ることができる。
【００２４】
次に、本発明に係る複合加工工具の別実施例を説明する。
図６は別実施例図であり、上記図３に示す実施の形態と同様の構成については、同一符号を付し説明を省略する。
複合加工工具２０Ｂは、穴加工工具２１のシャンク３１に刃取付け部８２を一体的に設け、この刃取付け部８２に座ぐりをするための座ぐり刃５５を取付け、シャンク３１に、回転のバランスを取るためのバランサ８３を設け、シャンク３１にチップ３２を取付け、これらシャンク３１並びにチップ３２に切屑排出溝３３，３３を形成するとともに、油穴３４，３４を開けた切削工具である。
【００２５】
シャンク３１に刃取付け部８２を一体的に設けたので、切削抵抗の大きい加工でも、穴加工工具２１と座ぐり刃５５との間で滑りが発生することはない。従って、生産効率の向上を図ることができる。
また、シャンク３１に、座ぐりをするための座ぐり刃５５を設けたので、部品点数が少なく、工具の段取りが容易であるとともに、ホルダへの取付けが容易である。
【００２６】
尚、本発明の実施の形態に示した図３の座ぐり刃５５の数は１枚であるが、刃数は複数でもよい。刃数を複数にすることで、生産効率の向上を図ることができる。
また、切削抵抗が大きい（重切削）場合は、穴加工工具と工具保持部材との嵌合部にキーを用いてもよい。
【００２７】
シャンクの形状はストレートに限定するものではない。
さらに、座ぐり刃の取付け手段は、ろー付けに限定するものではなく、機械的に取付けてもよい。機械的に取付けることで、容易に座ぐり刃を交換（摩耗や刃の長さの変更）することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、複合加工工具は、工作機械にホルダによって一体的に取付けられる穴加工工具と、工具保持部材と、からなり、穴加工工具は、棒状のシャンクと、シャンクの先端の切刃と、を備え、工具保持部材は、シャンクを嵌合し、且つ、ホルダに嵌合する円筒部と、円筒部の先端に形成した鍔と、この鍔に座ぐり加工のために付けた座ぐり刃と、差込んだ穴加工工具のシャンクを、ホルダで円筒部を縮径して保持させるために鍔から円筒部にかけて切込んだすり割り部と、を備え、切刃は、ねじ下穴を開けるドリル刃と、ドリル刃とともにねじ下穴を開け、ねじ下穴にめねじを切るねじ切刃と、からなり、ねじ下穴加工の際に座ぐり加工を施し、ねじ下穴にねじを切るようにしたので、穴加工工具のシャンクを工具保持部材の円筒部に差込み、この円筒部を工作機械のホルダで縮径し、穴加工工具並びに工具保持部材を一体的に組合せ、穴加工工具のドリル刃及びねじ切刃で穴加工を実施しつつ、座ぐり刃で座ぐり加工を実施することができる。その結果、１回で穴並びに座ぐりの加工が完了するので、加工時間を削減することができる。従って、生産効率の向上を図ることができる。
【００２９】
また、１本の複合加工工具のドリル刃及びねじ切刃で穴開け、座ぐり刃で座ぐり、ねじ切刃でねじ切り加工を実施するので、工具交換の停止時間を省くことができ、全体の加工時間を低減することができる。従って、生産効率の向上を図ることができる。
さらに、穴加工工具と工具保持部材との組合せが自由なので、工具数を少なくすることができ、段取りが容易である。従って、生産効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る複合加工工具を取付けたホルダを示す斜視図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】本発明に係る穴加工工具並びに工具保持部材を示す斜視図
【図４】本発明に係る複合加工工具の第１作用図
【図５】本発明に係る複合加工工具の第２作用図
【図６】別実施例図
【図７】従来の代表的な穴加工を示す図
【符号の説明】
２０，２０Ｂ…複合加工工具、２１…穴加工工具、２２…工具保持部材、３１…シャンク、４１…切刃、５１…円筒部、５２…円筒部の先端、５３…鍔、５５…座ぐり刃、５６…すり割り部。
【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】
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【図７】
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