JP2006321040A - 切削工具 - Google Patents

Abstract

【課題】 仕上切刃の工具本体径方向の出没を簡単にできるとともに、工作機械に取り付けられた状態で仕上切刃の工具本体径方向の位置を補正できる切削工具を提供する。
【解決手段】 仕上切刃４４が工具本体２２径方向に出没可能に配置された切削工具２１であって、工具本体２２内部には軸線Ｏ方向に移動可能にピストン２６が配置され、ピストン２６の工具本体２２先端側には、棒状部材４１が接続されており、棒状部材４１に対して交差するように配置され、棒状部材４１が軸線Ｏ方向に移動することにより軸線Ｏ方向と交差する方向に移動されるスライド部材４３が備えられ、スライド部材４３に仕上切刃４４が備えられており、棒状部材４１の工具本体２２先端側には、棒状部材４１の先端面が当接される調整ネジ５１が設けられており、工具本体２２先端面には、調整ネジ５１の軸線Ｏ方向位置を調整する回動部材５５が備えられていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被切削材に予め設けられた下穴の内壁面を切削加工する際に使用されるボーリングバー等の切削工具に関する。

近年、エンジンのシリンダーボアの加工等に用いられる切削工具として、例えば、特許文献１に示されるような、切刃を工具本体の外周に備えるとともに、この切刃とは別に仕上加工用の切刃が工具本体径方向に出没可能に配置されたボーリングバー等が知られている。図７に、従来のボーリングバーの一例を示す。ボーリングバー１は、概略円柱状の工具本体２を有し、工具本体２の外周面に第１切刃３が備えられている。

工具本体２の内部には、ピストン室４が設けられ、このピストン室４の工具本体２先端側（図７において下側）の壁面がストッパ壁４Ａとされている。ピストン室４の内部には軸線Ｏ方向に移動可能なピストン５が配置され、ピストン室４はこのピストン５によって分割されており、ピストン５より工具本体２後端側部分が第１空間６とされ、ピストン５より工具本体２先端側部分が第２空間７とされている。
ピストン５の工具本体２先端側には棒状部材８が接続され、ピストン５の移動に伴って軸線Ｏ方向に移動可能に配置されている。棒状部材８の工具本体２先端側には、棒状部材８に交差するようにスライド部材９が配置され、このスライド部材９に仕上加工用の第２切刃１０が備えられている。

棒状部材８の工具本体２先端側部分には、工具本体２後端側に向かうに従い前記第２切刃１０の突出方向に傾斜したセレーション溝８Ａが形成されている。スライド部材９には、前記セレーション溝８Ａに嵌合可能なセレーション溝９Ａが設けられており、これら棒状部材８のセレーション溝８Ａとスライド部材９のセレーション溝９Ａとが摺動可能に嵌合されている。
工具本体２先端面にはキャップ１１が備えられ、キャップ１１の工具本体２側には、棒状部材８が挿入可能な凹部１２が形成されている。

このボーリングバー１では、第２切刃１０の工具本体２径方向への出没は次のように行われる。
工具本体２内にクーラントが供給され、このクーラントがピストン室４の第１空間６に流入されると、ピストン５がクーラントの圧力によって工具本体２先端側に移動され、ピストン室４のストッパ壁４Ａにピストン５が当接される。このピストン５の移動に伴って棒状部材８が工具本体２先端側へ移動されることにより、棒状部材８のセレーション溝８Ａに案内されてスライド部材９が移動し、第２切刃１０が工具本体２径方向外側に突出される。一方、クーラントがピストン室４の第２空間７に流入されると、ピストン５がクーラントの圧力によって工具本体２後端側に移動されるとともに棒状部材８が工具本体２後端側へ移動し、棒状部材８のセレーション溝８Ａに案内されてスライド部材９が移動し、第２切刃１０が工具本体２径方向内側に後退する。

このような構成とされたボーリングバー１では、工具本体２の軸線Ｏ回りに高速回転されるとともに工具本体２の軸線Ｏ方向に送りを与えられ、被切削材Ｗに予め設けられた下穴に挿入されて工具本体２の外周に備えられた第１切刃３によって下穴の内壁面を中仕上加工し、所定の内径の加工穴を形成した後に、第２切刃１０を工具本体２径方向外側に突出させて、この第２切刃１０によって加工穴をバックボーリングして加工穴の内壁面を仕上げるものである。
特開２００３−２６６２１６号公報

ところで、前記のボーリングバー１においては、仕上加工を行う第２切刃１０の工具本体２径方向の突出量は、棒状部材８が工具本体２先端側へ移動された際に、ピストン５がストッパ壁４Ａに当接されて工具本体２先端側へ移動できなくなった状態でのスライド部材９の位置によって決定されるので、第２切刃１０の工具本体２径方向への突出量を簡単に調整することはできないものであった。
ここで、切刃の摩耗は使用初期段階で大きく、ボーリングバー１の使用途中で第２切刃１０の工具本体２径方向の位置が変化するため、このボーリングバー１によって加工された加工穴の寸法にばらつきが生じてしまうといった問題があった。

また、近年では、マシニングセンタによるコンピュータ制御の加工が広く行われているので、マシニングセンタに切削工具を取り付けたままの状態で、仕上加工を行う仕上切刃の工具本体径方向の位置を補正できる切削工具が要求されている。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、被切削材に予め設けられた下穴の内壁面を工具本体外周に備えられた切刃で切削加工した後に、仕上加工用の仕上切刃を工具本体径方向外側に突出させて加工穴の仕上加工を行う切削工具であって、仕上切刃の工具本体径方向の出没を簡単にできるとともに、マシニングセンタなどの一般的な工作機械に取り付けられたままの状態で仕上切刃の工具本体径方向の位置を補正できる切削工具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、この発明は、軸線回りに回転される工具本体を有し、該工具本体の外周に切刃が備えられるとともに、該切刃とは別に仕上げ加工用の仕上切刃が、前記工具本体径方向に出没可能に配置された切削工具であって、前記工具本体内部にはピストン室が形成され、該ピストン室には、前記軸線方向に移動可能にピストンが配置され、前記ピストン室のうち前記ピストンよりも前記工具本体後端側が第１空間とされ、前記ピストンよりも前記工具本体先端側が第２空間とされており、前記工具本体には、流体を前記ピストン室に供給する流体供給装置と、前記流体を前記第１空間または前記第２空間に選択的に供給させる切替装置とが備えられ、前記ピストンの前記工具本体先端側には棒状部材が接続されており、該棒状部材の前記工具本体先端側部分には、前記棒状部材に対して交差するように配置されて前記棒状部材が前記軸線方向に移動することにより前記軸線方向と交差する方向に移動されるスライド部材が備えられ、該スライド部材の前記工具本体外周側に前記仕上切刃が具備され、前記棒状部材の前記工具本体先端側には、前記ピストンによって前記棒状部材が前記工具本体先端側に移動された状態で、前記棒状部材の先端面が当接される調整ネジが備えられており、前記工具本体先端面には、前記調整ネジを回動して前記調整ネジの前記軸線方向位置を調整する回動部材が備えられていることを特徴とする。

上記の構成の切削工具においては、ピストン室にピストンが備えられ、このピストンよりも工具本体後端側が第１空間とされ、ピストンよりも工具本体先端側が第２空間とされており、これら第１空間及び第２空間に流体を選択的に流入させることでピストンを工具本体軸線方向に移動することができる。このピストンの工具本体先端側に棒状部材が接続され、ピストンの移動に伴って棒状部材も工具本体軸線方向に移動されることになる。
棒状部材の先端部分には、棒状部材が軸線方向に移動することにより軸線方向と交差する方向に移動されるとともに、仕上切刃が具備されたスライド部材が備えられているので、棒状部材を軸線方向に移動することで仕上切刃を工具本体径方向に出没させることができる。

また、棒状部材の工具本体先端側に調整ネジが備えられ、棒状部材が工具本体先端側に移動された際に棒状部材の先端面がこの調整ネジに当接されるので、棒状部材を工具本体先端側に移動した際の軸線方向の位置が、調整ネジによって位置決めされ、棒状部材の移動に伴うスライド部材の位置が決定され、仕上切刃の工具本体径方向外側への突出量を安定して決定することができる。
そして、工具本体先端面に調整ネジを回動して調整ネジの軸線方向位置を調整する回動部材が備えられているので、この切削工具を工作機械に取り付けた状態で、工具本体先端側から回動部材を回動させて調整ネジの軸線方向位置を調整でき、仕上切刃の工具本体径方向外側への突出量を補正することができる。したがって、切刃の摩耗した分だけ径方向位置を補正することで加工穴の寸法ばらつきを防止することができる。

また、前記回動部材を円板状の頭部を有する調整ナットとすることにより、マシニングセンタ等の工作機械側にコレットチャック等のナット把持部を備えた自動調整機を設けた場合に、調整ナット及びナット把持部を回転させることなく調整ナットを把持できるので、調整ナットの回動量を精度良く調整して、調整ネジの軸線方向位置を精度良く調整でき、仕上切刃の工具本体径方向外側への突出量を精度良く調整することができる。

また、前記棒状部材の前記工具本体先端側に、前記工具本体先端側へ向かうに従い漸次前記仕上切刃部の突出方向と反対側に向かうように前記軸線に対して傾斜したガイド部を設け、前記スライド部材には、前記ガイド部に嵌合される被ガイド部を形成することにより、棒状部材が軸線方向に移動することでスライド部材が棒状部材のガイド部に沿って軸線と交差する方向に確実に移動され、仕上切刃を工具本体径方向に出没させることができる。

また、前記ガイド部と前記被ガイド部とを、互いに嵌合可能なセレーション溝で構成することにより、棒状部材とスライド部材とが確実に摺動可能に配置され、棒状部材の移動に伴うスライド部材の移動が安定し、仕上切刃を工具本体径方向に確実に出没させることができる。

また、前記流体供給部の単位時間当たりの流体供給量を制御する制御装置を備え、前記切替装置を、前記流体供給部の前記単位時間当たりの流体供給量に応じて切替動作を行うものとすることにより、制御装置によって液体供給量を制御することで切替装置の切替動作を行うことができ、仕上切刃の出没を簡単に行うことができる。

また、前記流体供給部に接続する主流路と、前記主流路から分岐して前記第１空間に接続する第１流路と、前記第２空間に接続する第２流路とを備え、前記切替装置を前記分岐部に設けて、前記主流路からの流体を前記第１流路及び前記第２流路に対して切り替えて供給することにより、流体の切替動作を簡易な構造で行うことができ、仕上切刃の出没を簡単に、かつ確実に行うことができる。

また、前記切替装置は、前記軸線方向に移動可能に設けられた第２ピストンを備え、該第２ピストンの内部に内部流路が設けられており、前記第２ピストンが前記工具本体先端側に移動した際に前記主流路と前記第１流路とが接続され、前記第２ピストンが前記工具本体後端側に移動した際に前記主流路と前記第２流路とが前記内部流路を通じて接続される構成とすることにより、第２ピストンを軸線方向に移動させるだけで流体の流路の切替ができるので、切替装置を簡単な構成とすることができる。

また、前記第２ピストンを前記工具本体後端側に向かって付勢する付勢部材を備え、前記第２ピストンの後端面は前記主流路に面しており、前記主流路からの単位時間当たりの流体供給量に応じて前記第２ピストンが前記工具本体先端側へ移動し、前記単位時間当たりの流体供給量が所定値以下となった場合に前記付勢部材によって前記第２ピストンが前記工具本体後端側へ移動する構成とすることにより、流体供給部からの流体供給量によって第２ピストンを軸線方向に移動可能となり、切替装置をさらに簡単な構成とすることができる。

したがって、本発明によれば、被切削材に予め設けられた下穴の内壁面を工具本体外周に備えられた切刃で切削加工した後に、仕上加工用の仕上切刃を工具本体径方向外側に突出させて加工穴の仕上加工を行う切削工具であって、仕上切刃の工具本体径方向の出没を簡単に行うことができるとともに、マシニングセンタなどの一般的な工作機械に取り付けられたままの状態で仕上切刃の工具本体径方向の位置を補正できる切削工具を提供することができる。

本発明の第１の実施形態について添付した図面を参照して説明する。図１から図４に本発明の第１の実施形態である切削工具としてボーリングバーを示す。
ボーリングバー２１は、軸線Ｏ方向に延びる多段円柱状の工具本体２２を有し、工具本体２２の後端側（図１及び図２において上側）には、工具本体２２を工作機械の主軸端に取り付けるための取付部２３が設けられている。
工具本体２２の外周部には、図３に示すように、工具本体２２径方向外側に突出された第１切刃２４が備えられており、本実施形態では、円周方向に２つ、軸線Ｏを挟んで対向する位置に配置されている。

工具本体２２の内部には、軸線Ｏに沿って延びる断面円形のピストン室２５が設けられており、このピストン室２５には、軸線Ｏ方向に往復運動可能なピストン２６が配置され、ピストン２６の外周面にはピストン室２５の側壁と摺接するＯリング２７が備えられている。
ピストン室２５はこのピストン２６によって分割されており、ピストン室２５のうちピストン２６より工具本体２２後端側が第１空間２８とされ、ピストン室２５のうちピストン２６より工具本体２２先端側が第２空間２９とされている。ピストン２６の外周面に備えられたＯリング２７により、第１空間２８と第２空間２９とが遮断されている。

工具本体２２には、軸線Ｏに沿って延びるクーラント孔３０が形成されており、クーラント孔３０の工具本体２２後端側は取付部２３に開口され、本実施形態における流体としてクーラントを供給するクーラント供給装置３１と、クーラントの単位時間当りの供給量を調整する制御装置３２が接続されている。クーラント孔３０の工具本体２２先端側には、クーラント孔３０と第１空間２８とを連通する第１流路３３と、クーラント孔３０と第２空間２９とを連通する第２流路３４とに分岐する分岐部が形成され、この分岐部には、第２ピストン室３５が形成されている。

第２ピストン室３５の後端側がクーラント孔３０に連通されており、第２ピストン室３５の側壁面の工具本体２２後端側には、第１流路３３の開口部３３Ａが形成され、第２ピストン室３５の側壁面のうち第１流路３３の開口部３３Ａよりも工具本体２２先端側に第２流路３４の開口部３４Ａが形成されている。
第２ピストン室３５には第２ピストン３６が軸線Ｏ方向に往復移動できるように配置され、第２ピストン３６の工具本体２２先端側には、第２ピストン３６を工具本体２２後端側に向かって付勢する付勢部材としてコイルスプリング３８が配置されている。
第２ピストン３６には、クーラント孔３０に対して連通されるとともに、第２ピストン３６の側面に開口した内部流路３７が備えられている。

第２ピストン３６が工具本体２２先端側に移動した場合には、図１に示すように、第２ピストン３６の側面が第２流路３４の開口部３４Ａを塞ぎ、第２ピストン３６の工具本体２２後端側の空間を通じてクーラント孔３０と第１流路３３とが連通される。
一方、第２ピストン３６が工具本体２２後端側に移動した場合には、図２に示すように、第２ピストン３６の側面が第１流路３３の開口部３３Ａを塞ぎ、第２ピストン３６の内部流路３７を通じてクーラント孔３０と第２流路３４とが連通される。
このように、第２ピストン３６が往復移動することにより、クーラントの流路を切り替えることができるものである。

また、ピストン室２５の工具本体２２先端側には、ピストン室２５に連通して軸線Ｏに沿って延びる断面円形の収容孔３９が形成されており、この収容孔３９には、ピストン２６の工具本体２２先端側に一体に形成されて、軸線Ｏに沿って配置された断面円形の棒状部材４１が液密に嵌挿されている。棒状部材４１の工具本体２２先端側部分は、軸線Ｏに垂直な断面が概略半円状をなすように切り欠かれ、軸線Ｏに沿って延びる摺接面４２が形成されている。図３に示すように、この摺接面４２が、軸線Ｏを通り２つの第１切刃２４を結ぶ直線に対して垂直な方向となるように配置されている。

工具本体２２の棒状部材４１に形成された摺接面４２が位置する部分には、軸線Ｏを通り２つの第１切刃２４を結ぶ直線に対して垂直な径方向に延びるスライド孔４０が貫設され、このスライド孔４０には、前記径方向に摺動可能なスライド部材４３が、棒状部材４１と交差するように配置されている。スライド部材４３の工具本体２２に対する外周端には、仕上加工用の第２切刃４４として、切刃を有するインサートが備えられており、図３に示すように、第２切刃４４は、２つの第１切刃２４に対して９０°の位置に配置されている。

また、工具本体２２には、ピストン室２５の第２空間２９及び第２流路３４から第１切刃２４に向けて延びる第１クーラント供給路（図示せず）と、ピストン室２５の第１空間２８及び第１流路３３から第２切刃４４に向けて延びる第２クーラント供給路（図示せず）とが備えられている。ここで、第１クーラント供給路及び第２クーラント供給路の断面積は、第１流路３３及び第２流路３４の断面積に比べて非常に小さくされているので、ピストン２６の移動によってクーラント圧力が大きくなったときのみクーラントが流れるようにされている。

スライド部材４３の中央部には、棒状部材４１の先端側が挿入されるように凹部４５が形成されており、この凹部４５の底面が被摺接面４６とされている。棒状部材４１の摺接面４２には、工具本体２２後端側に向かうに従い漸次第２切刃４４に近づくように、軸線Ｏに対して傾斜したセレーション溝４２Ａが形成されている。また、スライド部材４３の被摺接面４６には、棒状部材４１に設けられたセレーション溝４２Ａに嵌合可能なセレーション溝４６Ａが形成されており、図３に示すように、摺接面４２のセレーション溝４２Ａと被摺接面４６のセレーション溝４６Ａとが摺動可能に当接されている。

棒状部材４１が収容された収容孔３９のスライド孔４０よりもさらに工具本体２２先端側には、収容孔３９に連通するとともに内壁面に雌ネジが形成された断面円形のネジ孔部４７が形成されており、このネジ孔部４７には調整ネジ５１が螺着されている。
調整ネジ５１は、外周面に雄ネジが形成されたネジ本体５２と、このネジ本体５２から工具本体２２先端側に突出された方形角柱状（本実施形態では、図４に示すように正方柱状）の軸部５３とを有しており、ネジ本体５２の工具本体２２後端面が、棒状部材４１の先端面と当接されるストッパ面５４とされている。このストッパ面５４は、軸線Ｏに垂直な平面状に形成されている。

調整ネジ５１の工具本体２２先端側には、調整ナット５５が回動可能に配置されており、調整ナット５５の円板状の頭部５６が工具本体２２先端面から突出するように露呈されている。また、調整ナット５５の工具本体２２後端側の部分には、径方向に延びるように断面コの字状の凹溝５７が、図４に示すように形成されており、この凹溝５７に調整ネジ５１の軸部５３が嵌入されることにより、調整ナット５５と調整ネジ５１とが一体に回動可能とされ、ストッパ面５４の軸線Ｏ方向の位置が調整可能とされている。
ここで、ネジ孔部４７の工具本体２２先端側には、外周側に凹んだ環状溝４８が形成されており、調整ナット５５の後端側に設けられた鍔部５８が環状溝４８に摺動可能に係合されることにより、調整ナット５５は軸線Ｏ方向には移動せずに回動のみ可能とされている。また、鍔部５８の先端側には、Ｏリングが嵌め込められており、調整ナット５５の外周面と工具本体２２との間からクーラントが漏れ出さないように密封されている。

このように構成されたボーリングバー２１は、取付部２３を通じてマシニングセンタ等の工作機械の主軸端に取り付けられ、軸線Ｏ回りに回転されるとともに、軸線Ｏ方向に沿って工具本体２２先端側へ送られ、第２切刃４４を工具本体２２径方向内側に後退させた状態で、被切削材に予め形成された下穴に挿入され、工具本体２２外周に備えられた第１切刃２４によって下穴の内壁面を中仕上加工した後に、第２切刃４４を工具本体２２径方向外側に突出させて、この第２切刃４４によって加工穴をバックボーリングして加工穴の内壁面を仕上げるものである。

このボーリングバー２１において、第２切刃４４の工具本体２２径方向外側への出没は次のように行われる。
工具本体２２内にクーラント孔３０を通じて供給されるクーラントの単位時間当りの供給量を増加すると、クーラント圧力が高くなり第２ピストン３６がクーラント圧力によって工具本体２２先端側に移動され、クーラント孔３０と第１流路３３とが連通されてクーラントが第１流路３３を通じてピストン室２５の第１空間２８に供給される。ピストン２６よりも工具本体２２後端側の第１空間２８にクーラントが供給されることにより、このクーラントの圧力によって、ピストン２６が工具本体２２先端側に移動され、第２空間２９及び第２流路３４に貯留されていたクーラントは、第２空間２９及び第２流路３４から延びる第１クーラント供給路を通じて第１切刃２４に向けて供給される。

ピストン２６の移動に伴って棒状部材４１が工具本体２２先端側に移動され、棒状部材４１の先端部が調整ネジ５１のストッパ面５４に当接される。棒状部材４１が工具本体２２先端側に移動することにより、棒状部材４１に交差するように配置されたスライド部材４３が、軸線Ｏに対して傾斜した棒状部材４１のセレーション溝４２Ａ及びスライド部材４３のセレーション溝４６Ａに沿って工具本体２２径方向に移動し、スライド部材４３に備えられた第２切刃４４が工具本体２２径方向外側に突出される。

一方、クーラントの単位時間当りの供給量を低減すると、クーラント圧力が低くなり第２ピストン３６がコイルスプリング３８によって工具本体２２後端側へ移動され、クーラント孔３０と第２流路３４とが連通されてクーラントが第２流路３４を通じてピストン室２５の第２空間２９に供給される。ピストン２６よりも工具本体２２先端側の第２空間２９にクーラントが供給されることにより、このクーラントの圧力によって、ピストン２６が工具本体２２後端側に移動され、第１空間２８及び第１流路３３に貯留されていたクーラントは、第１空間２８及び第１流路３３から延びる第２クーラント供給路を通じて第２切刃４４に向けて供給される。

このピストン２６の移動に伴って棒状部材４１が工具本体２２後端側に移動され、棒状部材４１に交差するように配置されたスライド部材４３が、棒状部材４１のセレーション溝４２Ａ及びスライド部材４３のセレーション溝４６Ａに沿って工具本体２２径方向に移動し、スライド部材４３に備えられた第２切刃４４が工具本体２２径方向内側に後退される。

また、このボーリングバー２１において、第２切刃４４を工具本体２２径方向外側に突出した際の突出量の調整は次のように行われる。工具本体２２先端側に設けられた調整ナット５５を工具本体２２先端側から回動させることで、調整ネジ５１を回動して調整ネジ５１の軸線Ｏ方向の位置が調整できる。棒状部材４１の工具本体２２先端側への移動が調整ネジ５１の後端面のストッパ面５４までに規制されているので、棒状部材４１を工具本体２２先端側に移動したときの軸線Ｏ方向の位置が決定され、第２切刃４４を工具本体２２径方向外側に突出した際の突出量が調整される。

ここで、上述のように、棒状部材４１が工具本体２２先端側に移動された際に、スライド部材４３が、軸線Ｏに対して傾斜したセレーション溝４２Ａ、４６Ａに沿って移動されることで第２切刃４４が工具本体２２径方向外側へ突出されるので、棒状部材４１が工具本体２２先端側に移動された状態での棒状部材４１の最先端の位置を限定することにより、スライド部材４３の移動限が決定され、したがって、第２切刃４４を工具本体２２径方向外側に突出した際の最大突出量が決定される。

この構成のボーリングバー２１では、棒状部材４１の工具本体２２先端側に調整ネジ５１が備えられ、棒状部材４１が工具本体２２先端側に移動された際に棒状部材４１の先端面がこの調整ネジ５１のストッパ面５４に当接されるので、棒状部材４１を工具本体２２先端側に移動した際の軸線Ｏ方向の位置が、調整ネジ５１によって位置決めされ、棒状部材４１の移動に伴うスライド部材４３の位置が決定され、仕上加工を行う第２切刃４４の工具本体２２径方向外側への突出量を安定して決定することができる。

また、工具本体２２先端面に調整ネジ５１を回動して調整ネジ５１の軸線Ｏ方向位置を調整する調整ナット５５が備えられているので、このボーリングバー２１をマシニングセンタ等の工作機械に取り付けた状態で、工具本体２２先端側から調整ナット５５を回動させて調整ネジ５１の軸線Ｏ方向位置を調整でき、第２切刃４４の工具本体２２径方向外側への突出量を補正することができる。ここで、調整ナット５５が円板状の頭部５６を有するので、マシニングセンタ等の工作機械側にコレットチャック等のナット把持部を備えた自動調整機を設けた場合に、調整ナット５５及びナット把持部を回転させることなく調整ナット５５を把持でき、調整ナット５５の回動量を精度良く制御して、調整ネジ５１の軸線Ｏ方向位置を精度良く調整できる。したがって、第２切刃４４の工具本体２２径方向外側への突出量を精度良く補正することができる。

このように、このボーリングバー２１では、工作機械に取り付けた状態で仕上加工を行う第２切刃４４の位置を補正できるので、切刃の摩耗した分だけ径方向位置を補正することで加工穴の寸法ばらつきを防止することができる。
また、マシニングセンタに第２切刃４４の調整機構を備えることで、第２切刃４４での仕上加工した後に加工穴の径を測定して第２切刃４４の位置調整を行い、次の加工に移行するといった加工プログラムを構成でき、マシニングセンタによって形成される加工穴の寸法精度を向上させることができる。

また、ピストン室２５にピストン２６が備えられ、このピストン２６よりも工具本体２２後端側が第１空間２８とされ、ピストン２６よりも工具本体２２先端側が第２空間２９とされており、これら第１空間２８及び第２空間２９に流体を選択的に流入させることでピストン２６を工具本体２２の軸線Ｏ方向に移動することができる。このピストン２６の工具本体２２先端側に棒状部材４１が接続され、ピストン２６の移動に伴って棒状部材４１も工具本体２２軸線Ｏ方向に移動されることになる。棒状部材４１の先端部分には、棒状部材４１が軸線Ｏ方向に移動することにより軸線Ｏ方向と交差する方向に移動されるとともに、第２切刃４４が具備されたスライド部材４３が備えられているので、棒状部材４１を軸線Ｏ方向に移動することで第２切刃４４を工具本体２２径方向外側に出没させることができる。

また、棒状部材４１の摺接面４２に軸線Ｏに対して傾斜したセレーション溝４２Ａが形成され、スライド部材４３の被摺接面４６にセレーション溝４６Ａが形成され、これらセレーション溝４２Ａ、４６Ａ同士が互いに嵌合されるように配置されているので、棒状部材４１とスライド部材４３とが確実に摺動して、棒状部材４１の軸線Ｏ方向の移動に伴うスライド部材４３の工具本体２２径方向の移動が安定し、第２切刃４４を工具本体２２径方向に確実に出没させることができる。

また、第２切刃４４が備えられたスライド部材４３と棒状部材４１とがセレーション溝４２Ａ、４６Ａ同士で嵌合されているので、第２切刃４４による切削時の切削抵抗をこのセレーション溝４２Ａ、４６Ａ同士の嵌合部分で受けることができ、第２切刃４４とされたインサートが切削抵抗によって移動することが防止され、加工精度を向上することができる。

また、クーラント孔３０にクーラントを供給する供給装置３１と、クーラントの単位時間当りの供給量を制御する制御装置３２とを有するので、クーラントの単位時間当りの供給量を簡単に調整できる。クーラント供給量を調整することで第２ピストン３６の軸線Ｏ方向の移動を制御でき、流路の切替を簡単に行うことができる。したがって、第２切刃４４の出没を簡単に行うことができるとともに、流路の切替装置を簡易な構造とすることができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５及び図６に本発明の第２の実施形態である切削工具としてボーリングバーを示す。なお、第１の実施形態と同一部材には同一の符号を付して説明を省略する。
この第２の実施形態であるボーリングバー２１では、工具本体２２が、その後端側（図５において上側）に位置する第１部材２２Ａと先端側（図５において下側）に位置する第２部材２２Ｂとに分割されており、これらが複数の継合ボルト６１にて継合されている。

第１部材２２Ａには、ピストン室２５が第１部材２２Ａの先端側に大きく開口するように形成されており、このピストン室２５の後端面には、第２ピストン室３５が穿設されている。この第２ピストン室３５に第２ピストン３６が嵌入されており、この第２ピストン３６の先端側（図５において下側）にコイルスプリング３８及びこのコイルスプリング３８を収容する受け部材６２が螺合されている。
また、ピストン室２５の後端側部分には、第１流路３３及び第１抜き孔６３が形成され、先端側部分には、第２流路３４及び第２抜き孔６４が形成されている。

第２部材２２Ｂの後端側には、第１部材２２Ａに設けられたピストン室２５の開口部に嵌合可能な凸状部６５が形成されている。
また、第２部材２２Ｂには、棒状部材４１が収容される貫通孔６６が形成されており、この貫通孔６６の先端側にネジ孔部４７が形成され、調整ネジ５１がネジ孔部４７に螺着されている。この調整ネジ５１の先端側には面取り部６７が備えられている。

さらに、第２部材２２Ｂの先端側には、雄ネジ部６８が形成されており、この雄ネジ部６８に筒状部材６９が螺合されている。この筒状部材６９の先端側には径方向内側に突出した突出部７０が形成され、この突出部７０と第２部材２２Ｂの先端面とによって環状溝４８が形成されている。
また、筒状部材６９の先端側には調整ナット５５が回動可能に配置されており、調整ナット５５の後端側に設けられた鍔部５８が環状溝４８に摺動可能に係合され、調整ナット５５の円板状の頭部５６が筒状部材６９先端面から突出するように露呈されている。また、調整ナット５５の後端側には、調整ネジ５１に形成された面取り部６７と係合可能な凹溝が形成されており、調整ナット５５と調整ネジ５１とが一体に回動可能とされている。

第２部材２２Ｂの外周には、第１切刃２４として第１インサート７１が装着されており、この第１インサート７１は、いわゆる縦刃のインサートであり、先端側に向かうにしたがい工具本体２２の径方向外側に突出するように配置されている。
また、スライド部材４３には、第２切刃４４として第２インサート７２が装着されており、この第２インサート７２は、後端側に向かうにしたがい工具本体２２の径方向外側に突出するように配置されている。

さらに、この第２インサート７２の径方向内側には、この第２インサート７２の径方向外側への突出量を調整するための調整コマ７３が配置されている。この調整コマ７３にはスリットが形成されており、このスリットを押し広げるように押圧ネジ７４が螺着されている。

この構成のボーリングバー２１では、工具本体２２が第１部材２２Ａと第２部材２２Ｂとに分割されているので、第１部材２２Ａにピストン室２５、第２ピストン室、第１流路３３、第２流路３４等を比較的容易に設けることができる。また、第２部材２２Ｂの先端側に調整ナット５１を装着する場合には、調整ナット５１の鍔部５８を第２部材２２Ｂの先端面に当接するように配置した上で筒状部材６９を嵌め込むことで環状溝４８に鍔部５８が係合され、調整ナット５１が回動可能に配置される。このようにこのボーリングバー２１を比較的容易に構成することができ、このボーリングバー２１の製作コストを低減することができる。

また、第１切刃２４をなす第１インサート７１が先端側に向かうにしたがい工具本体２２の径方向外側に突出するように配置されているので、このボーリングバー２１を軸線Ｏ回りに回転しつつ軸線Ｏ先端側に送って下穴に挿入して下穴の内壁面の切削加工を行う際に、第１切刃２４に逃げが与えられ切削加工をスムーズに行うことができる。
さらに、第２切刃４４をなす第２インサート７２が後端側に向かうにしたがい工具本体２２の径方向外側に突出するように配置されているので、第１切刃２４で切削した後にこのボーリングバー２１を軸線Ｏ後端側に送って切削加工を行う際に、第２切刃４４に逃げが与えられ切削加工をスムーズに行うことができる。

なお、本実施形態では、棒状部材４１の摺接面４２とスライド部材４３の被摺接面４６に、軸線Ｏに対して傾斜したセレーション溝４２Ａ、４６Ａを形成したもので説明したが、棒状部材４１が軸線Ｏに沿って工具本体２２先端側へ移動した場合に、スライド部材４３が軸線Ｏと交差する方向に移動して第２切刃４４が工具本体２２径方向外側へ突出される機構を有するものであればよい。ただし、本実施形態のようにセレーション溝４２Ａ、４６Ａを形成して嵌合させることにより上述した効果が得られるので好ましい。

また、クーラント孔から第１空間２８または第２空間２９への流路３３、３４の切替装置として第２ピストン３６を有するもので説明したが、これに限定されることはなく、流路の切替を行うことができる機構を有するものであればよい。ただし、本実施形態のように第２ピストン３６を軸線Ｏ方向に移動させる構成とすることで流路の切替装置を簡単な構造とすることができるので好ましい。
また、工具本体の外周に第１切刃を２つ備えたもので説明したが、第１切刃の個数に制限はなく、第１切刃とは別に仕上加工用の第２切刃（仕上切刃）が備えられたものであればよい。

第１の実施形態であるボーリングバーにおいて、第２切刃（仕上切刃）を工具本体径方向外側に突出した状態の側面断面図である。 図１のボーリングバーにおいて、第２切刃（仕上切刃）を工具本体径方向内側に後退した状態の側面断面図である。 図１におけるＸ−Ｘ断面図である。 図１におけるＹ−Ｙ断面図である。 第２の実施形態であるボーリングバーにおいて、第２切刃（仕上切刃）を工具本体径方向外側に突出した状態の側面断面図である。 図５におけるＺ−Ｚ断面図である。 従来のボーリングバーの側面断面図である。

符号の説明

２１ ボーリングバー（切削工具）
２２ 工具本体
２４ 第１切刃（切刃）
２５ ピストン室
２６ ピストン
２８ 第１空間
２９ 第２空間
３０ クーラント孔（主流路）
３１ 供給装置（流体供給装置）
３２ 制御装置
３３ 第１流路
３４ 第２流路
３５ 第２ピストン（切替装置）
３８ コイルスプリング（付勢部材）
４１ 棒状部材
４２Ａ セレーション溝（ガイド部）
４３ スライド部材
４６Ａ セレーション溝（被ガイド部）
４４ 第２切刃（仕上切刃）
５１ 調整ネジ
５５ 調整ナット（回動部材）
５６ 頭部

Claims (8)

1. 軸線回りに回転される工具本体を有し、該工具本体の外周に切刃が備えられるとともに、該切刃とは別に仕上げ加工用の仕上切刃が、前記工具本体径方向に出没可能に配置された切削工具であって、
   前記工具本体内部にはピストン室が形成され、該ピストン室には、前記軸線方向に移動可能にピストンが配置され、前記ピストン室のうち前記ピストンよりも前記工具本体後端側が第１空間とされ、前記ピストンよりも前記工具本体先端側が第２空間とされており、
   前記工具本体には、流体を前記ピストン室に供給する流体供給装置と、前記流体を前記第１空間または前記第２空間に選択的に供給させる切替装置とが備えられ、
   前記ピストンの前記工具本体先端側には棒状部材が接続されており、該棒状部材の前記工具本体先端側部分には、前記棒状部材に対して交差するように配置されて前記棒状部材が前記軸線方向に移動することにより前記軸線方向と交差する方向に移動されるスライド部材が備えられ、該スライド部材の前記工具本体外周側に前記仕上切刃が具備され、
   前記棒状部材の前記工具本体先端側には、前記ピストンによって前記棒状部材が前記工具本体先端側に移動された状態で、前記棒状部材の先端面が当接される調整ネジが備えられており、
   前記工具本体先端面には、前記調整ネジを回動して前記調整ネジの前記軸線方向位置を調整する回動部材が備えられていることを特徴とする切削工具。
2. 前記回動部材は、円板状の頭部を有する調整ナットであることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
3. 前記棒状部材の前記工具本体先端側には、前記工具本体先端側へ向かうに従い漸次前記仕上切刃部の突出方向と反対側に向かうように前記軸線に対して傾斜したガイド部が設けられており、前記スライド部材には、前記ガイド部に嵌合される被ガイド部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の切削工具。
4. 前記ガイド部と前記被ガイド部とが、互いに嵌合可能なセレーション溝で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の切削工具。
5. 前記流体供給部の単位時間当たりの流体供給量を制御する制御装置を備え、前記切替装置は、前記流体供給部の前記単位時間当たりの流体供給量に応じて切替動作を行うことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の切削工具。
6. 前記流体供給部に接続する主流路と、前記主流路から分岐し、前記第１空間に接続する第１流路と、前記第２空間に接続する第２流路とを備え、
   前記切替装置は、前記分岐部に設けられ、前記主流路からの流体を前記第１流路及び前記第２流路に対して切り替えて供給することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の切削工具。
7. 前記切替装置は、前記軸線方向に移動可能に設けられた第２ピストンを備え、該第２ピストンの内部に内部流路が設けられており、
   前記第２ピストンが前記工具本体先端側に移動した際に前記主流路と前記第１流路とが接続され、前記第２ピストンが前記工具本体後端側に移動した際に前記主流路と前記第２流路とが前記内部流路を通じて接続されることを特徴とする請求項６に記載の切削工具。
8. 前記第２ピストンを前記工具本体後端側に向かって付勢する付勢部材を備え、前記第２ピストンの後端面は前記主流路に面しており、
   前記主流路からの単位時間当たりの流体供給量に応じて前記第２ピストンが前記工具本体先端側へ移動し、前記単位時間当たりの流体供給量が所定値以下となった場合に前記付勢部材によって前記第２ピストンが前記工具本体後端側へ移動することを特徴とする請求項７に記載の切削工具。

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