(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転される略円柱形状の工具本体の先端部に、切刃が前記工具本体の外周側に突出させて設けられ、該工具本体の外周面に軸線に略平行に延びる複数のパッドが設けられるリーマであって、
前記工具本体の先端側では、前記パッドのパッド外径Ｄが前記工具本体の外径αよりも大きくされ、
前記工具本体の基端側では、パッド外径ｄが前記先端側のパッド外径Ｄよりも縮径され、かつ前記工具本体の外径βが前記先端側の工具本体の外径αよりも拡径され、さらにこれら基端側の工具本体の外径βと基端側のパッド外径ｄとが同一径とされていることを特徴とするリーマ。
【請求項２】
前記工具本体において、前記切刃の先端から前記軸線方向基端側に向けての距離Ｌが、前記先端側のパッド外径Ｄに対してＬ／Ｄ＝２となる位置から基端側の範囲で、パッド外径ｄが前記先端側のパッド外径Ｄよりも縮径され、かつ前記工具本体の外径βが前記先端側の工具本体の外径αよりも拡径され、さらにこれら基端側の工具本体の外径βと基端側のパッド外径ｄとが同一径とされていることを特徴とする請求項１記載のリーマ。
【請求項３】
前記先端部でのパッド外径Ｄと前記基端部でのパッド外径ｄとの差が、０．００５／Ｄ〜０．１／Ｄの範囲内とされていることを特徴とする請求項１または２に記載のリーマ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークに形成された下穴を所定の内径に仕上げ加工するためのリーマに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のリーマは、軸線を中心とする外形略円柱形状をなす工具本体の先端部に、工具本体の外周面よりも外周側に突出するように切刃が配設されており、さらに、工具本体の外周には、その外周面から突出して軸線に略平行に延びる複数のパッドが取り付けられている。このパッドは、工具本体の外周に形成された凹溝にろう付け等によって取り付けられるものであって、工具本体の先端部においては切刃を避け、かつ周方向に間隔を開けて、しかも工具本体の略全長にわたるように設けられている。
ここで、これらのパッドは、一般的に工具本体やワーク、あるいは後述するブッシュよりも硬質な例えば超硬合金等により形成されるものであって、その外周面は軸線を中心とした円筒面形状とされ、かつパッドの外周面が描く円筒面の外径（パッド外径と呼ぶ）は工具本体を軸線まわりに回転させた際に切刃が描く円筒面の外径（切刃外径と呼ぶ）よりもごくわずかに小さくされている。
【０００３】
このように構成されたリーマは、その基端部が工作機械の主軸に支持されて軸線まわりに工具回転方向に回転されるとともに、軸線方向先端側に送り出されて、ワークに形成された上記下穴に挿入され、その上記切刃によってこの下穴を所定の内径に仕上げ加工してゆく。また、このとき上記パッドは、上記下穴の開口部に臨んで配置されたブッシュの内周や、あるいは上記切刃によって仕上げられた下穴（加工穴と呼ぶ）自体の内周面に、工具本体の送りに伴い摺接することにより、工具本体を軸線に沿って真っ直ぐに案内するのに供される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のリーマでは、工具本体の略全長にわたってパッドを工具本体の外周面から突出させて設けており、工具本体の外径はその分だけ小さくされていたため、工具本体の剛性が低かった。
また、ワークの加工時において工作機械の主軸と下穴との間で芯ずれがあった場合、リーマの先端部のみが下穴に挿入されている状態では、リーマにおいて先端部以外の部分がしなるなどしてこの芯ずれを吸収することができるが、加工が進んで主軸がワークに近づくと、リーマが芯ずれを吸収できなくなって基端部でパッドが加工穴と干渉してしまうこととなり、加工精度が低下してしまう。
【０００５】
ここで、リーマの製造過程では、パッドの外周面が工具本体の軸線を中心とする円筒面となるようにパッドの外周面を研削している。しかし、従来のリーマは、パッドが工具本体の周方向に間隔をあけて配置されており、しかも工具本体の略全長にわたって工具本体の外周面から突出させられているので、工具本体においてパッドが設けられる部分を支持する場合、単にレスト等を用いただけでは、工具本体の周方向の向きを変えても軸線をずらさずに支持することは困難であった。
そこで、従来は、パッドの外周面を研削する際には工具本体をパッドが設けられていない両端で支持し、この状態でパッドに砥石を当てて研削していた。しかし、この場合には支点間の距離が長くなるため、砥石を当てた際に工具本体がたわんで逃げることとなる。このため、パッドの外周面を正確な円筒面に研削することは困難であり、これに由来してリーマによる下穴の加工精度を確保することは困難であった。
【０００６】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、加工精度を向上させたリーマを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のリーマは、軸線回りに回転される略円柱形状の工具本体の先端部に、切刃が前記工具本体の外周側に突出させて設けられ、該工具本体の外周面に軸線に略平行に延びる複数のパッドが設けられるリーマであって、前記工具本体の先端側では、前記パッドのパッド外径Ｄが前記工具本体の外径αよりも大きくされ、前記工具本体の基端側では、パッド外径ｄが前記先端側のパッド外径Ｄよりも縮径され、かつ前記工具本体の外径βが前記先端側の工具本体の外径αよりも拡径され、さらにこれら基端側の工具本体の外径βと基端側のパッド外径ｄとが同一径とされていることを特徴とするものである。
【０００８】
このように構成されるリーマにおいては、工具本体の先端側ではパッド外径Ｄが工具本体の外径αよりも大きくされていて、パッドが工具本体の外周面から突出して設けられているので、この部分のパッドによって工具本体の案内を従来のリーマ同様に良好に行うことができる。
そして、工具本体は基端側の外径βが先端側の外径αよりも拡径されているので、工具本体の剛性が向上することとなる。
さらに、工具本体の基端側ではパッド外径ｄが先端側のパッド外径Ｄよりも縮径されているので、工具本体の基端側では加工穴の内面との間に逃げが確保されることとなり、ワークの加工時において工作機械の主軸と下穴との間で芯ずれがあった状態で加工穴内にリーマが基端側まで挿入されても、工具本体の基端部でパッドが加工穴の内面に干渉しにくい。
また、工具本体の基端側では、工具本体の外径βがパッド外径ｄと同一径とされていて、この部分では工具本体の外周面とパッドの外周面とが同一の円筒面を構成している。このため、この部分では、単にレストを用いるだけで、工具本体の周方向の向きを変えてもその軸線をずらさずに支持することができる。
そして、パッドの外周面を研削する際に、工具本体において両端の他に、工具本体の外周面とパッドの外周面とが同一の円筒面を構成している部分を支持して従来よりも支点間の距離を短くすることができ、また前述のように工具本体の剛性も向上しているので、研削時の工具本体のたわみを少なくすることができ、研削精度を向上させることができる。
さらに、工具本体の外周面とパッドの外周面とが同一の円筒面を構成している部分では、工具本体の外周面とパッドの外周面とを円筒研削することができるので、研削精度を向上させることができる。
【０００９】
ここで、例えば工具本体において、切刃の先端から軸線方向基端側に向けての距離Ｌが、先端側のパッド外径Ｄに対してＬ／Ｄ＝２となる位置から基端側の範囲で、パッド外径ｄが先端側のパッド外径Ｄよりも縮径され、かつ工具本体の外径βが工具本体の先端側の外径αよりも拡径され、さらにこれら基端側の工具本体の外径βと基端側のパッド外径ｄとが同一径とされる。
この場合には、工具本体においてＬ／Ｄ＝２となる位置よりも先端側ではパッドが加工穴の内面に摺接することとなり、パッドによる工具本体の案内が確実に行われ、それよりも工具基端側の部分では加工穴の内面との間に逃げが確保されるので、パッドによる加工穴の内面への干渉が低減される。
このリーマにおいて  パッド外径を縮径しかつ工具本体の外径を拡径する範囲を工具本体においてＬ／Ｄ＝２となる位置よりも先端側まで広げた場合、パッドにおいて加工穴の内面に摺接する範囲が小さくなりすぎてパッドによる工具本体の案内が不確実になり、加工精度が低下することとなる。
【００１０】
このリーマでは、先端部でのパッド外径Ｄと基端部でのパッド外径ｄとの差が０．００５／Ｄよりも小さくなると、基端部でパッドと加工穴との間に十分な逃げを確保することができず、パッドが加工穴の内面に干渉しやすくなる。また、この差が０．１／Ｄよりも大きくなると、基端部における工具本体の外径βも小さくなってしまい、工具本体の剛性が低下してしまうこととなる。このため、先端部でのパッド外径Ｄと基端部でのパッド外径ｄとの差は、０．００５／Ｄ〜０．１／Ｄの範囲内とすることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるリーマの一実施形態について、図１及び図２を用いて説明する。図１は本発明の一実施形態にかかるリーマの形状を示す側面図、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
本実施形態に示すリーマ１は、鋼材等によって構成される外形略円柱形状の工具本体２を有し、工具本体２の先端部には、チップ取付座３が形成され、このチップ取付座３に、例えば超硬合金からなるチップ４がクランプネジ等によって着脱可能にして取り付けられたものである。チップ４の工具先端外周側には、切刃５が形成されており、切刃５は、工具本体２の先端部に臨んで外周側に突出させられている。
そして、工具本体２の外周には、軸線に略平行に延びる複数のパッド１１が取り付けられている。これらのパッド１１は、工具本体２の外周に形成された凹溝にろう付け等によって取り付けられるものであって、工具本体２の先端部においては切刃５を避け、かつ周方向に間隔を開けて、しかも工具本体２の略全長にわたるように設けられている。また、工具本体２及びパッド１１の外周面はそれぞれ軸線Ｏを中心とした円筒面形状とされている。
なお、この工具本体２の先端には小径のパイロット１２が設けられるとともに、工具本体２の基端から先端側に向けては軸線Ｏに沿って切削油剤等の供給孔１３が形成されている。
【００１２】
図２（ａ）に示すように、工具本体２の先端側では、パッド１１が工具本体２の外周面から突出して設けられている。ここで、工具本体２の先端部におけるパッド外径をＤ、工具本体２自身の外径をαとすると、これらの関係はＤ＞αで表される。
図２（ｂ）に示すように、工具本体２の基端側では、パッド外径が前記先端側のパッド外径Ｄよりも縮径されてその外径がｄとされている（Ｄ＞ｄ）。また、工具本体２の基端側では、工具本体２自身の外径が先端側の外径αよりも拡径されてその外径がβとされている（β＞α）。
さらに、工具本体２の基端側では、パッド外径ｄと工具本体２自身の外径βとは同一径とされている（ｄ＝β）。
ここで、本実施の形態では、工具本体２において、切刃５の先端から軸線Ｏ方向基端側に向けての距離Ｌが、先端側のパッド外径Ｄに対してＬ／Ｄ＝２となる位置から基端側の範囲にある特定の位置Ｐで、パッド外径がＤからｄに縮径されており、かつ工具本体の外径がαからβに拡径されており、また位置Ｐから基端側の範囲では、パッド外径ｄと工具本体２自身の外径βとを同一径としている。
【００１３】
このように構成されるリーマ１は、従来のリーマと同様に、基端部を工作機械の主軸に支持されて軸線Ｏまわりに工具回転方向Ｔ（図２（ａ）参照）に回転されるとともに、軸線Ｏ方向先端側に送り出されて、ワークに形成された下穴に挿入され、その切刃５によってこの下穴を所定の内径に仕上げ加工してゆく。また、このときパッド１１は、下穴の開口部に臨んで配置されたブッシュの内周や、あるいは切刃５によって仕上げられた加工穴自体の内周面に、工具本体２の送りに伴い摺接することにより、工具本体２を軸線Ｏに沿って真っ直ぐに案内するのに供される。
【００１４】
このリーマ１においては、工具本体２の先端側ではパッド１１が工具本体２の外周面から突出して設けられているので、この部分のパッド１１によって工具本体２の案内を従来のリーマ同様に良好に行うことができる。
そして、工具本体２は基端側の外径βが先端側の外径αよりも拡径されているので、工具本体２の剛性が向上することとなる。これにより、加工時の工具本体２のぶれが抑制されて、加工精度を向上させることができる。
さらに、工具本体２の基端側ではパッド外径ｄが先端側のパッド外径Ｄよりも縮径されているので、図３に示すように、工具本体２の基端側では加工穴Ｈの内面との間に逃げが確保されることとなり、ワークＷの加工時において工作機械の主軸の軸線Ｏと下穴の軸線ＯＨとがずれている状態で加工穴Ｈ内にリーマ１が基端側まで挿入されても、工具本体２の基端部でパッド１１が加工穴Ｈの内面に干渉しにくくなり、ワークＷの加工精度を確保することができる。
【００１５】
また、工具本体２の基端側では、工具本体２の外径がパッド外径と同一径とされていて、この部分では工具本体２の外周面とパッド１１の外周面とが同一の円筒面を構成しているので、この部分では、図１及び図４に示すように、単にＶ字溝１８を有するレスト１７を用い、このＶ字溝１８内に工具本体２を載置するだけで、工具本体２の周方向の向きを変えてもその軸線をずらさずに支持することができる。
そして、パッド１１の外周面を研削する際に、工具本体２において両端の他に、工具本体２の外周面とパッド１１の外周面とが同一の円筒面を構成している部分を支持することができるので、従来よりも支点間の距離を短くすることができ、また前述のように工具本体２の剛性も向上しているので、研削時の工具本体２のたわみを少なくすることができ、研削精度を向上させることができる。
さらに、工具本体２の外周面とパッド１１の外周面とが同一の円筒面を構成している部分では、工具本体２の外周面とパッド１１の外周面とを円筒研削することができるので、研削精度を向上させることができる。
このように、このリーマ１は従来のリーマに比べて形状精度も向上させることができるので、ワークＷの加工精度を向上させることができる。
【００１６】
ここで、このリーマ１では、工具本体２において、切刃５の先端から軸線Ｏ方向基端側に向けての距離Ｌが、先端側のパッド外径Ｄに対してＬ／Ｄ＝２となる位置から基端側の範囲にある特定の位置Ｐで、パッド外径がＤからｄに縮径されており、かつ工具本体の外径がαからβに拡径されており、また位置Ｐから基端側の範囲では、パッド外径ｄと工具本体２自身の外径βとを同一径としている。
この場合には、工具本体２において少なくともＬ／Ｄ＝２となる位置よりも先端側ではパッド１１が加工穴Ｈの内面に摺接することとなり、パッド１１による工具本体２の案内が確実に行われ、位置Ｐよりも工具基端側の部分では加工穴Ｈの内面との間に逃げが確保されるので、パッド１１による加工穴Ｈの内面への干渉が低減される。
ここで、パッド外径がＤからｄに縮径されかつ工具本体２の外径がαからβに拡径される範囲を工具本体２においてＬ／Ｄ＝２となる部分よりも先端側まで広げた場合、パッド１１において加工穴Ｈの内面に摺接する範囲が小さくなりすぎて、パッド１１による工具本体２の案内が不確実になり、加工精度が低下することとなる。ただし、パッド外径がＤ、工具本体２の外径がαとされる範囲を工具本体２においてＬ／Ｄ＝２となる部分よりも基端側に広げすぎた場合には、加工穴Ｈの内面との間に逃げが確保されない範囲が広くなりすぎてしまい、ワークＷの加工時において工作機械の主軸と下穴との間で芯ずれがあった場合、パッド１１が加工穴Ｈの内面に干渉しやすい。このため、パッド外径が縮径されかつ工具本体２の外径が拡径される位置Ｐは、工具本体２において切刃５の先端から軸線Ｏ方向基端側に向けての距離Ｌが、先端側のパッド外径Ｄに対してＬ／Ｄ＝２〜１０の範囲とすることが望ましい。
【００１７】
ここで、先端部でのパッド外径Ｄと基端部でのパッド外径との差が０．００５／Ｄよりも小さくなると、基端部でパッドと加工穴との間に十分な逃げを確保することができず、パッドが加工穴の内面に干渉しやすくなる。また、この差が０．１／Ｄよりも大きくなると、基端部における工具本体の外径も小さくなってしまい、工具本体の剛性が低下してしまうこととなる。このため、先端部でのパッド外径Ｄと基端部でのパッド外径との差は、０．００５／Ｄ〜０．１／Ｄの範囲内とすることが好ましい。
【００１８】
なお、上記実施の形態では、リーマ１を、スローアウェイチップを用いたスローアウェイ式リーマとしたが、これに限られることなく、切刃が工具本体に対してろう付け等によって一体的に設けられたリーマとしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明にかかるリーマによれば、工具本体の先端側ではパッドが工具本体の外周面から突出して設けられているので、この部分のパッドによって工具本体の案内を従来のリーマ同様に良好に行うことができる。
そして、工具本体は基端側の外径βが先端側の外径αよりも拡径されていて工具本体の剛性が向上しているので、加工時の工具本体のぶれを抑制して、加工精度を向上させることができる。
さらに、工具本体の基端側ではパッド外径ｄが先端側のパッド外径Ｄよりも縮径されていて、工具本体の基端側では加工穴の内面との間に逃げが確保されるので、ワークの加工時において工作機械の主軸と下穴との間で芯ずれがあった状態で加工穴内にリーマが基端側まで挿入されても、工具本体の基端部でパッドが加工穴の内面に干渉しにくくなって、ワークの加工精度を確保することができる。
【００２０】
また、工具本体の基端側では、工具本体の外径ｄがパッド外径βと同一径とされていて、この部分では工具本体の外周面とパッドの外周面とが同一の円筒面を構成しているので、この部分では、単にレストを用いるだけで、工具本体の周方向の向きを変えてもその軸線をずらさずに支持することができる。そして、パッドの外周面を研削する際に、工具本体において両端の他に、工具本体の外周面とパッドの外周面とが同一の円筒面を構成している部分を支持することができるので、従来よりも支点間の距離を短くすることができ、また前述のように工具本体の剛性も向上しているので、研削時の工具本体のたわみを少なくすることができ、研削精度を向上させることができる。
さらに、工具本体の外周面とパッドの外周面とが同一の円筒面を構成している部分では、工具本体の外周面とパッドの外周面とを円筒研削することができるので、研削精度を向上させることができる。
このように、工具本体の形状精度を向上させることができるので、ワークの加工精度を向上させることができる。
【００２１】
ここで、工具本体において、切刃の先端から軸線方向基端側に向けての距離Ｌが、先端側のパッド外径Ｄに対してＬ／Ｄ＝２となる位置から基端側の範囲にある位置から基端側の範囲でパッド外径を縮径しかつ工具本体の外径を拡径することで、工具本体の先端側ではパッドが加工穴の内面に摺接する範囲が確保されてパッドによる工具本体の案内が確実に行われ、それよりも工具基端側の部分では加工穴の内面との間に逃げが確保されてパッドによる加工穴の内面への干渉が低減されることとなり、ワークの加工精度を向上させることができる。
【００２２】
また、工具本体において、先端部でのパッド外径Ｄと基端部でのパッド外径ｄとの差を、０．００５／Ｄ〜０．１／Ｄの範囲内とすることで、基端部でのパッド外径ｄを小さくしてパッドと加工穴との間に十分な逃げを確保し、加工穴との干渉を低減しつつ、基端部におけるパッド外径ｄ及び工具本体の外径βを確保して、工具本体の剛性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態にかかるリーマの形状を示す側面図である。
【図２】  （ａ）は図１に示すリーマのＡ−Ａ矢視断面図、（ｂ）は図１に示すリーマのＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図３】  本発明の一実施形態にかかるリーマによるワークの加工の様子を概略的に示す側面図である。
【図４】  レストによって本実施形態にかかるリーマの支持した状態を示す図である。
【符号の説明】
１  リーマ                          ２  工具本体
５  切刃                            １１  パッド
Ｄ  パッド外径（工具本体の先端側）  ｄ  パッド外径（工具本体の基端側）
α  工具本体の外径（工具本体の先端側）
β  工具本体の外径（工具本体の基端側）
Ｌ  切刃の先端から軸線方向基端側に向けての距離
Ｏ  軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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