(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状の工具本体の先端部に、切刃を工具本体外周側に突出したスローアウェイチップが設けられたスローアウェイリーマにおいて、
上記スローアウェイチップの工具本体外周側を向く逃げ面には、上記切刃から切削回転方向後方側に向かうに従い上記軸線を中心とする半径が徐々に小さくなるように形成した弧状外周面を有するランドが設けられていることを特徴とするスローアウェイリーマ。
【請求項２】
上記切削回転方向における上記ランドの幅は、０．０１ｍｍから上記スローアウェイチップの上記切削回転方向における厚さの半分の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のスローアウェイリーマ。
【請求項３】
上記工具本体の外周部に、工具本体外周側に突出し上記軸線方向に延びるガイドパッドが設けられており、上記ランドの弧状外周面は、その曲率半径が上記ガイドパッドの外周面の上記軸線回りにおける回転半径からそれより５ｍｍ小さい回転半径の間の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスローアウェイリーマ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工物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、さらに詳しくは、工具本体の先端部に取り付けた切刃に弧状外周面を有するランドを設けたスローアウェイリーマに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般に、被加工物にドリル等によって明けられた深い下穴や、図５に示すような、被加工物Ｗに間隔をあけて配置された複数のリブＧを貫通するような下穴Ｈを所定の内径に仕上げ加工する場合には、外周部１ａにガイドパッド２を設けた長尺の工具本体１の先端にスローアウェイチップ３を取り付けたスローアウェイリーマ４が使用される。この長尺のスローアウェイリーマ４の上記スローアウェイチップ３は、図６に示すように、その切刃５が、掬い面５ａと逃げ面５ｂとでなす鋭角の断面形状をなし、工具本体１の軸線Ｃに平行な方向に延長して形成されている。
【０００３】
被加工物Ｗの下穴Ｈを仕上げ加工する場合には、上記スローアウェイリーマ４を工作機械の主軸に装着して回転させながら軸線Ｃ方向に送り、順次、手前の加工すべき下穴Ｈ１を行ってから順次前方の下穴Ｈ２へと仕上げ加工を進めて行き、最前方の下穴Ｈ３の仕上げ加工が終了する。
なお、上記において、工具本体１のガイドパッド２は下穴Ｈ１の開口部に臨ませて配置されたブッシュの内周や仕上げ加工された下穴Ｈ１，Ｈ２の内周面に摺接して工具本体１を案内支持する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにして下穴Ｈの仕上げ加工が終了した後には、スローアウェイリーマ４の回転を停止させ、工作機械の主軸を前記軸線Ｃ方向に後退させることにより、下穴Ｈに挿入したスローアウェイリーマ４を該下穴Ｈから抜き出す。
その際、特に図５に示すように、スローアウェイリーマ４が工作機械の横型主軸に水平に取り付けられている場合には、スローアウェイチップ３の切刃５を下方に向けた回転位置でスローアウェイリーマ４が停止したときに、そのままの状態で工具本体１を後退させてスローアウェイリーマ４を下穴Ｈから抜き出そうとすると、工具本体１が自重で下側へ微少量撓んでいるとき等、上記スローアウェイチップ３の鋭角の切刃５が折角仕上げ加工された下穴Ｈの内周面に線接触した状態で軸線Ｃ方向に通過するので、上記仕上げ加工された下穴Ｈの内周面に筋状の損傷が生じる。
その結果、従来のスローアウェイリーマにおいては、被加工物に不良品が生じるおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、被加工物の下穴の仕上げ加工が終了した後該仕上げ加工された下穴からその加工に使用したスローアウェイリーマを抜き出す際、切刃が、上記仕上げ加工された下穴に損傷を生じさせることのないスローアウェイリーマを提供することを目的とする。
【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、本発明は、軸線回りに回転される略円柱状の工具本体の先端部に、切刃を工具本体外周側に突出したスローアウェイチップが設けられたスローアウェイリーマにおいて、上記スローアウェイチップの工具本体外周側を向く逃げ面には、上記切刃から切削回転方向後方側に向かうに従い上記軸線を中心とする半径が徐々に小さくなるように形成した弧状外周面を有するランドが設けられている構成としたものである。
【０００７】
上記構成のスローアウェイリーマにおいては、工具本体が回転されながらその軸線方向に送られて切刃により被加工物の下穴を仕上げ加工されるが、その仕上げ加工が終了すると、工具本体は回転が停止された後に後退されて上記仕上げ加工された下穴から抜き出される。
その際、上記切刃が下方を向いた状態で工具本体が停止し、工具本体が微少量下方に撓んでいても、切刃の弧状外周面のランドが仕上げ加工の終わった下穴の内周面にほぼ面接触して軸線方向に移動されるので、上記仕上げられた下穴の内周面に切刃による筋状の傷跡が付くことはない。
したがって、被加工物に不良品が生じたりする不具合は生じない。
【０００８】
上記スローアウェイリーマにおいて、上記切削回転方向における上記ランドの幅を、０．０１ｍｍから上記スローアウェイチップの上記切削回転方向における厚さの半分の範囲内に設定すると、工具本体の抜き出し時に、仕上げ加工された下穴の内周面に切刃による筋状の傷跡が付くことがない上、仕上げ加工時にランドによる切削抵抗が増すこともない。
【０００９】
また、上記スローアウェイリーマにおいて、上記工具本体の外周部に、工具本体外周側に突出し上記軸線方向に延びるガイドパッドを設け、上記ランドの弧状外周面の曲率半径を上記ガイドパッドの外周面の上記軸線回りにおける回転半径からそれより５ｍｍ小さい回転半径の間の範囲に設定すると、仕上げ加工された下穴の内周面に筋状の傷跡が付くのを一層確実に防止できる一方、上記ランドが仕上げ加工された下穴に当たることがないので、切刃による下穴の仕上げ加工が支障なく行われると共に、工具本体の仕上げ加工された下穴からの抜き出しが円滑に行われる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１から図４を参照して説明する。
なお、従来のスローアウェイリーマ４と同一の構成要素には同一の符号を付して説明する。
本発明の一実施形態に係るスローアウェイリーマ６は、工具本体１の先端部にＬ字状に切り欠かれたチップポケット７が形成され、そこに設けたチップ取付座１ｃに、長方形をなす平板状のスローアウェイチップ８がその切刃（刃先）８ａを工具本体１の外周側に突出させてクランプねじ９により着脱自在に取り付けられてなる。
【００１１】
上記スローアウェイチップ８における刃先８ａの工具本体１の軸線Ｃ回りの回転直径Ｄは、前記ガイドパッド２の軸線Ｃ回りの円弧面の回転直径Ｄ１より０．００２ｍｍ〜０．００８ｍｍ、通常は０．００６ｍｍ大きく設定されている。
なお、上記ガイドパッド２は、工具本体１の外周に設けた軸線Ｃに平行に延び、周方向に間隔をあけて複数条形成された凹溝１ｂに、複数の短尺のパッド部材２ａが継ぎ合わされて嵌合され、ろう付けにより工具本体１に固定されてなるものである。
【００１２】
上記スローアウェイチップ８には、図３に示すように、工具本体１の外周側を向く逃げ面８ｂに、掬い面８ｃの先端部の切刃８ａから上記軸線Ｃ回りの切削回転方向Ｔに対して反対する側へ向けて円弧面（弧状外周面）８ｅを有するランド８ｄが設けられている。
上記ランド８ｄは、工具本体１の軸線Ｃに直交する断面において、該軸線Ｃと上記切刃８ａとを結ぶ線Ｓ上に中心Ｃ１を有し、切削回転方向Ｔの前端側外周面を上記切刃８ａの回転直径Ｄ上に一致させた円弧面８ｅとして形成されており、その曲率半径、すなわち上記中心Ｃ１から円弧面８ｅまでの回転半径Ｒ２は、上記ガイドパッド２の円弧面（外周面）２ｂの上記軸線Ｃ回りの回転直径Ｄ１の半分の回転半径Ｒ１と等しいか、もしくはそれより僅かに小さくされている。
すなわち、上記ランド８ｄは、その弧状外周面８ｅが上記切刃８ａから上記切削回転方向Ｔの後方側（反対側）に向かうに従い上記軸線Ｃを中心とする半径が徐々に小さくなるように形成されている。
【００１３】
上記ランド８ｄの回転半径Ｒ２は、上記回転半径Ｒ１よりも大きいと仕上げ加工された下穴に当たるので、これを避けるためには、上記回転半径Ｒ１を上限値としてそれより小さく設定すればよいが、一方、あまり小さく設定すると後述のランド８ｄの幅Ｅとも関係するが、仕上げ加工された下穴からのスローアウェイリーマ６の抜き出し時に該下穴に対するランド８ｄの接触面圧が高くなるおそれがあるため、下限値は上記回転半径Ｒ１より５ｍｍ小さい回転半径（ランド８ｄの弧状外周面８ｅを軸線Ｃを中心とする回転直径としてみた場合、ガイドパッド２の回転直径Ｄ１より１０ｍｍ小さい回転直径）に設定するのが好ましい。
【００１４】
また、上記ランド８ｄは、上記切削回転方向Ｔにおける幅Ｅが、０．０１ｍｍから上記スローアウェイチップ８の上記切削回転方向Ｔにおける厚さの半分の範囲内に設定され、上記工具本体１の軸線Ｃに平行な方向に延長されほぼ切刃８ａの全長にわたって形成されている。
上記ランド８ｄの幅Ｅは、上記の範囲より大きくすると切削時にランド８ｄが切削面に摺接する面積が増して切削抵抗を高め、また、上記の範囲より小さくするとスローアウェイチップ８の先端部が鋭角になり過ぎ、工具本体１の仕上げ加工した下穴からの引き抜き時にその下穴に筋状の傷跡を付けるおそれがある。上記ランド８ｄの更に好ましい幅Ｅは、０．０５ｍｍ〜０．５０ｍｍの範囲であり、通常は０．３ｍｍ程度に設定されている。
【００１５】
上記のように構成されたスローアウェイリーマ６は、従来と同様にして、工作機械の主軸に取り付けられて、上記軸線Ｃ回りの工具回転方向Ｔに回転されながら、軸線Ｃ方向の工具先端側へ送りを与えられ、例えば、ガンドリル等によって被加工物に形成された深い下穴や、図５に示すようなエンジンのシリンダヘッドにおけるカムシャフトを装着する穴のように、被加工物Ｗに間隔をあけて配置された複数のリブＧを貫通するような下穴Ｈを、前記切刃８によって所定の内径に仕上げる。
【００１６】
そして、上記仕上げ加工が終了すると、スローアウェイリーマ６の回転が停止されて後、上記仕上げ加工された下穴Ｈから該リーマ６が抜き出される。
その際、工具本体１のガイドパッド２は仕上げ加工された下穴Ｈの内周面に摺接して工具本体１を案内支持し、スローアウェイチップ８の切刃８ａが上記下穴Ｈに強く接触しないように補助し、仕上げ加工された下穴Ｈから該リーマ６の抜き出しを円滑にする。
【００１７】
上記において、工具本体１がスローアウェイチップ８の切刃８ａを下側に向けた状態で停止し、微少量撓んでいるような場合であっても、上記スローアウェイリーマ６によれば、上記スローアウェイチップ８の円弧面のランド８ｄが仕上げ加工の終わった下穴Ｈの内周面にほぼ面接触して軸線Ｃ方向に移動され、従来のスローアウェイリーマ４のように、スローアウェイチップ３の鋭角の切刃５が仕上げられた下穴Ｈに対し線接触するような状態が起こらないので、上記仕上げられた下穴Ｈの内周面に対する接触の面圧が小さく抑えられる結果、切刃８ａにより筋状の傷跡が付くことはなく、上記仕上げられた下穴Ｈからリーマ６を円滑に抜き出すことができる。
したがって、上記構成のスローアウェイリーマ６によれば、被加工物に不良品が生じたりするのを確実に防止することができる。
【００１８】
なお、上記実施の形態では、上記ランド８ｄは、軸線Ｃと前記切刃８ａの先端とを結ぶ線Ｓ上に中心を有し、上記ガイドパッド２の円弧面（外周面）２ａの上記軸線Ｃ回りの回転直径Ｄ１の半分の回転半径Ｒ１と等しいか、それ以下の回転半径Ｒ２を有する円弧面８ｅに形成されているが、これに限らず、図４に示すように、上記軸線Ｃと前記切刃８ａの先端とを結ぶ線Ｓ上から、上記切削回転方向Ｔへ少し外れた位置に中心Ｃ２を有する回転半径Ｒ２の円弧面８ｆとしてもよく、上記切削回転方向Ｔの前端側における掬い面８ｃの外周位置が切刃８ａの上記軸線Ｃ回りの回転直径Ｄ上にあり、切削回転方向Ｔの後方側（掬い面８ｃの反対側）に向かうに従い徐々に軸線Ｃからの曲率半径Ｒｘが小さくなるようにした楕円面状、放物面状等の他の凸曲面状の弧状外周面８ｇに形成してもよい。
これらのランドの構成においても、工具本体１の軸線Ｃ方向への引き抜き時において、仕上げられた下穴の内周面に傷を付けることがなく、前記実施形態のランドによるものと同様な作用効果が得られる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明のように、請求項１に記載の発明によれば、スローアウェイリーマのスローアウェイチップの工具本体外周側を向く逃げ面に、切刃から切削回転方向後方側に向かうに従い上記軸線を中心とする半径が徐々に小さくなるように形成した弧状外周面を有するランドが設けられているので、スローアウェイリーマを仕上げ加工された下穴から抜き出す際に、上記切刃が下方を向いた状態で工具本体が停止し、工具本体が微少量下方に撓んでいても、上記弧状外周面のランドが仕上げ加工の終わった下穴の内周面にほぼ面接触して軸線方向に移動されるため、上記仕上げられた下穴の内周面に切刃による筋状の傷跡が付くことを防止することができる。
したがって、被加工物に不良品が生じたりするのを確実に防止することができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、切削回転方向におけるランドの幅を、０．０１ｍｍから上記スローアウェイチップの上記切削回転方向における厚さの半分の範囲内に設定したので、工具本体の抜き出し時に仕上げられた下穴の内周面に切刃による筋状の傷跡が付くことがない上、仕上げ加工時にランドにより切削抵抗が増すのを防止して、良好に被加工物の下穴の仕上げ加工を行うことができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、工具本体の外周部にガイドパッドを設けると共に、スローアウェイチップにおけるランドの弧状外周面の曲率半径を上記ガイドパッドの外周面の上記工具本体の軸線回りにおける回転半径からそれより５ｍｍ小さい回転半径の間の範囲に設定したので、仕上げ加工された下穴の内周面に筋状の傷跡が付くのを一層確実に防止できる。
また、上記ランドが仕上げ加工された下穴に当たることがないので、切刃による下穴の仕上げ加工を支障なく行うことができると共に、工具本体の仕上げ加工された下穴からの抜き出しを円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態を示す側面図である。
【図２】  同じく正面図である。
【図３】  切刃の正面形状を示す拡大図である。
【図４】  切刃の他の例の正面形状を示す拡大図である。
【図５】  従来のスローアウェイリーマを示す側面図である。
【図６】  同じく拡大正面図である。
【符号の説明】
１  工具本体                          ２  ガイドパッド
３，８  スローアウェイチップ          ４，６  スローアウェイリーマ
５，８ａ  切刃（刃先）                ８ｂ  逃げ面
８ｃ  掬い面                          ８ｄ  ランド
８ｅ、８ｆ  円弧面（弧状外周面）      ８ｇ  弧状外周面
Ｃ  工具本体の軸線                    Ｄ  切刃の回転直径
Ｄ１  ガイドパッドの円弧面の回転直径  Ｅ  ランドの幅
Ｈ  下穴                              Ｒ１，Ｒ２  回転半径
Ｔ  工具本体の回転方向
【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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