JP2007160472A

JP2007160472A - メガネ孔の切削方法及び切削装置

Info

Publication number: JP2007160472A
Application number: JP2005361385A
Authority: JP
Inventors: Takuji Nomura; 倬司野村; Makoto Sakai; 誠酒井
Original assignee: Unitac Inc
Current assignee: Unitac Inc
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2005-12-15
Publication date: 2007-06-28

Abstract

【課題】メガネ孔Ｗを短時間で容易に形成できる切削方法を提供する。
【解決手段】第１孔Ａと第２孔Ｂの２つの孔Ａ，Ｂが所定距離ｅ偏心して重なり合うようなメガネ孔Ｗを切削する方法であって、回転するインナーボーリングバー５にドリルヘッド６を一体回転可能に取り付けると共に、ドリルヘッド６の外周に相対回転可能に支持させた断面三日月形の孔ガイド７を、インナーボーリングバー５に套嵌されてそれと一体に軸方向移動可能な回転しないアウターボーリングバー６に連結してなるガイド付きドリル２を備え、被削材Ｍに第１孔Ａを切削した後、第１孔Ａにガイド付きドリル２の孔ガイド７を嵌合して第１孔Ａに沿って摺動案内しながら、ドリルヘッド６によって第２孔Ｂを切削する。
【選択図】図２

Description

本発明は、孔径の等しい又は異なった２つの孔が所定距離偏心して重なり合うようなメガネ孔を切削する方法及び装置に関する。

図１１は成形機の押し出しシリンダを例示したもので、孔径の等しい２つの孔Ａ，Ｂが所定距離ｅ偏心して重なり合うようなメガネ孔Ｗを有する。このようなメガネ孔Ｗを切削する従来の切削方法を図１０の(a) 〜(e) に示す。

即ち、従来の方法は、先ず、図１０の(a) ，(b) に示すように、所要の金属材からなる被削材Ｍに、深孔切削用ドリルによって、２つの孔Ａ，Ｂの片方の孔（第１の孔）Ａを切削する。次いで、この切削した第１の孔Ａに、(c) に示すように、詰め物Ｇを嵌挿する。この詰め物Ｇは、被削材Ｍと同一又は異なる金属材によって孔Ａに密嵌するような棒状に形成されたものである。この後、詰め物Ｇが嵌挿された第１孔Ａの中心から所定距離ｅだけ偏したした位置に中心を有するもう一つの孔である第２の孔Ｂを深孔切削用ドリルによって切削する（(d) 参照）。こうして第２の孔Ｂを切削した後、詰め物Ｇ′（詰め物Ｇが一部削られた状態）を第１の孔Ａから抜き取ることによって、(e) に示すようなメガネ孔Ｗが形成される。

上記のような従来の切削方法によれば、第１孔Ａに嵌挿する金属製詰め物Ｇの製作、その嵌挿作業及び第２孔Ｂの切削後に第１孔Ａからその詰め物Ｇ′を抜き取る作業に非常な手間と時間がかかり、メガネ孔Ｗを有する製品の製造コストが非常に高くつくという問題がある。

本発明は、上記の課題に鑑み、メガネ孔Ｗを簡単容易に形成することのできる切削方法及び装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明は、第１孔Ａと第２孔Ｂの２つの孔Ａ，Ｂが所定距離偏心して重なり合うようなメガネ孔Ｗを切削する方法であって、
回転するインナーボーリングバー５にドリルヘッド６を一体回転可能に取り付けると共に、ドリルヘッド６の外周に相対回転可能に支持させた断面略三日月形の孔ガイド７を、インナーボーリングバー５に套嵌されてそれと一体に軸方向移動可能な回転しないアウターボーリングバー６に連結してなるガイド付きドリル２を備え、
被削材Ｍに先に第１孔Ａを切削し、その後に第１孔Ａにガイド付きドリル２の孔ガイド７を嵌合して第１孔Ａに沿って摺動案内しながら、ガイド付きドリル２のドリルヘッド６によって第２孔Ｂを切削することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のメガネ孔の切削方法を実施するための装置であって、
回転駆動されるインナーボーリングバー５に第２孔Ｂ切削用のドリルヘッド６を一体回転可能に取り付けると共に、ドリルヘッド６の外周に相対回転可能に支持させた第１孔Ａに嵌合可能な断面略三日月形の孔ガイド７を、インナーボーリングバー５に套嵌されてそれと一体に軸方向移動可能な回転しないアウターボーリングバー６に連結してなるガイド付きドリル２と、
アウターボーリングバー６を回転しないように保持しながら、インナーボーリングバー５に回転駆動源からの回転を伝達する機構２８，２９，３０と、からなることを特徴とする。

請求項３は、請求項２に記載のメガネ孔の切削装置において、ガイド付きドリル２のドリルヘッド６には円筒状のガイド取付部材８を相対回転可能に嵌合し、このガイド取付部材８に断面略三日月形の孔ガイド７を取り付けると共に、このガイド取付部材８をアウターボーリングバー６に取り付けてなることを特徴とする。

上記解決手段による発明の効果を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明の切削方法は、従来方法のような、詰め物Ｇを製作する作業、この詰め物Ｇを第１孔Ａに嵌挿する作業、更に第２孔Ｂの形成後に詰め物Ｇを第１孔Ａから抜き取る作業が不要であって、先に形成した第１孔Ａにガイド付きドリル２の孔ガイド７を嵌合して第１孔Ａに沿って摺動案内しながら、ドリルヘッド６によって第２孔Ｂを切削するようにした方法であるから、メガネ孔Ｗを従来方法より遥かに短時間でしかも的確に切削形成することができる。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に記載のメガネ孔の切削方法を有効に実施することができる。

請求項３に係る発明によれば、孔ガイド７をドリルヘッド６の外周に相対回転可能に支持させるのに、ドリルヘッド６に円筒状ガイド取付部材８を相対回転可能に嵌合し、このガイド取付部材８に孔ガイド７を取り付けると共に、ガイド取付部材８をアウターボーリングバー６に取り付けるようにしているので、孔ガイド７をドリルヘッド６に対し安定状態で的確に支持させることができる。

以下に本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明すると、図１の(a) は深孔の切削に使用される普通のドリル１の側面図、(b) はドリル１を先端側から見た端面図であり、図２の(a) は本発明の切削方法に使用するガイド付きドリル２の側面図、(b) はガイド付きドリル２を先端側から見た端面図である。図３の(a) はドリル１の駆動系統を示す一部断面側面図、(b) はガイド付きドリル２の駆動系統を示す一部断面側面図である。図４はガイド付きドリル２の拡大斜視図、図５はガイド付きドリル２の拡大側面図である。

本発明の一実施形態によるメガネ孔の切削方法は、回転するインナーボーリングバー５にドリルヘッド６を一体回転可能に取り付けると共に、ドリルヘッド６の外周に相対回転可能に支持させた断面略三日月形の孔ガイド７を、インナーボーリングバー５に套嵌されて当該バー５と一体に軸方向移動可能な回転しないアウターボーリングバー６に、ガイド取付部材８を介して連結してなる、図４及び図５に示すようなガイド付きドリル２を備えておき、しかして図９の(a) 〜(c) に示すように、先ず、被削材Ｍに第１孔Ａを切削し、この切削した第１孔Ａにガイド付きドリル２の前記断面略三日月形孔ガイド７を嵌合して第１孔Ａに沿って摺動案内しながら、ガイド付きドリル２のドリルヘッド６によって第２孔Ｂを切削形成するようにしたものである。

図１に示すドリル１は、本発明の切削方法において第１孔Ａを切削するのに使用する周知のドリルで、ドリルヘッド４は、基端側が開放した中空部４１を有する略円筒状であって、その先端面側には切屑排出口４２，４３が設けられ、その開口側縁部に切刃４４，４５，４６が取り付けられ、また外周面にガイドパッド４７，４８が取り付けられている。そして、このドリルヘッド４は、基端部側の外周に設けた雄ねじ４９をボーリングバー３の先端部に螺入して取り付け、このボーリングバー３の後端部を図３の(a) に示すようなチャック機構５０を介して工作機械の回転駆動軸等に連結して回転駆動させることにより、被削材を切削して深孔を形成するようになっている。

本発明の切削方法において第２孔Ｂを切削するのに使用されるドリルヘッド６は、図１に示す普通のドリルヘッド４と実質的に同じもので、図２、図４及び図６に示すように、基端側が開放した中空部１１を有する略円筒状であって、その先端面側には切屑排出口１２，１３が設けられ、その開口側縁部に切刃１４，１５，１６が取り付けられ、また外周面にガイドパッド１７，１８が取り付けられており、そしてこのドリルヘッド６は、基端部側の外周に設けた雄ねじ１９をインナーボーリングバー５の先端部の雌ねじ５ａに螺入して取り付けられるようになっている。尚、図６は切刃１４，１５，１６及びガイドパッド１７，１８が取り付けられていない状態のドリルヘッド６を示す。

断面略三日月形の孔ガイド７は、図２、図４、図５、図７及び図９から分かるように、被削材Ｍに先に形成した第１孔Ａに軸方向スライド自在に嵌合させるもので、ドリルヘッド６の外径と夫々同じ径の外周面２０及び内周面２１を有して、図２の(b) に示すようにドリルヘッド６の外周に相対回転可能に支持させた状態で孔ガイド７の中心Ｏａがドリルヘッド６の中心Ｏｂに対し所定距離ｅだけ偏心するように取り付けられる。そして、この孔ガイド７の外周面２０には、ガイドパッド２２が、例えば、周方向に３箇所、軸方向に２箇所の合わせて６個取り付けられる。この孔ガイド７は、被削材Ｍに形成される第１孔Ａに嵌合可能なように形成されればよい。

上記孔ガイド７を取り付けるガイド取付部材８は、円筒状に形成されたもので、図２、図４、図５及び図８に示すように、径大頭部６ａと軸部６ｂとからなるドリルヘッド６の軸部６ｂ（図６参照）に無給油ブッシュ２３（図５参照）を介して相対回転可能に嵌装されている。このガイド取付部材８は、図８から分かるように、先端部側にドリルヘッド６の径大頭部６ａと同一外径のガイド取付用円筒部８ａを形成し、後端部外周に雄ねじ８ｂを形成しており、この円筒部８ａにはガイドパッド２６が周方向の複数箇所に取り付けられる。図８において、２７はガイドパッド２６を取り付ける凹所を示す。

しかして、ドリルヘッド６に孔ガイド７を取り付けるには、先ず、ガイド取付部材８をドリルヘッド６の軸部６ｂ側に無給油ブッシュ２３を介して嵌装し、孔ガイド７の内周面２１の後端部側をガイド取付部材８のガイド取付用円筒部８ａに係合させて、孔ガイド７のボルト挿通孔２４からガイド取付部材８のネジ孔２５に螺入し締結することによって、孔ガイド７をガイド取付部材８に固定し、図４及び図５に示すような状態とする。この場合、孔ガイド７は、先に形成した第１孔Ａに嵌合して、後に形成する第２孔Ｂの削孔を案内するものであるから、図４及び図５から分かるように、孔ガイド７の先端がドリルヘッド６の先端から所要長さ突出するようにガイド取付部材８に固定する必要がある。

このガイド取付部材８は、ドリルヘッド６に対し相対回転可能に支持された状態にあって、このガイド取付部材８の後端部外周に設けてある雄ねじ８ｂを、インナーボーリングバー５に対し相対回転可能に套嵌されているアウターボーリングバー６の先端側雌ねじ６ａに螺入して、ガイド取付部材８をアウターボーリングバー６に一体的に連結する（図２の(a) 参照）。

そして、図３の(b) に示すように、アウターボーリングバー６の後端部６ｂは、固定ベース２８にチャック２９で固定し、このアウターボーリングバー６に挿通されたインナーボーリングバー５の後端部５ｂは、固定ベース２８に回転自在に保持された回転伝達部材３０を介して工作機械の回転駆動軸等に連動連結している。従って、その回転駆動軸等によりインナーボーリングバー５を回転駆動させることによってドリルヘッド６は回転するが、孔ガイド７は、回転しないアウターボーリングバー６に一体的に連結されているガイド取付部材８に固定された状態にある。

以上説明したような本発明に係るガイド付きドリル２を使用してメガネ孔Ｗを切削する方法について、図９を中心に他の図面を適宜に参照しながら以下に説明する。

先ず、図９の(a) ，(b) に示すように、所要の金属材からなる被削材Ｍに、図１に示す深孔切削用ドリル１により第１孔Ａを切削して貫通形成する。

こうして被削材Ｍに第１孔Ａを形成したならば、この第１孔Ａに、ガイド付きドリル２の三日月形孔ガイド７の先端部を嵌合した状態、つまり孔ガイド７の先端部外周面２０を第１孔Ａの内周面に係合させた状態とし、かかる状態でガイド付きドリル２のドリルヘッド６を被削材Ｍの端面側に押し付けて、インナーボーリングバー５を回転駆動させ、このインナーボーリングバー５と、回転しないアウターボーリングバー６とを一体に前進移動させつつ、その孔ガイド７を第１孔Ａに沿って摺動案内させながら、ドリルヘッド６の回転によって第２孔Ｂを切削してゆくことにより、図９の(b) に示すように、先に形成した第１孔Ａと後に切削形成した第２孔Ｂとからなるメガネ孔Ｗを形成する。

上記のような本発明に係る切削方法と、図１０によって説明した従来の切削方法とを比較すると、従来の方法では、被削材Ｍに先に形成した第１孔Ａに詰め物Ｇを嵌挿することから、その詰め物Ｇの製作作業、その嵌挿詰め込み作業、及び第２孔Ｂの切削形成後に第１孔Ａから詰め物Ｇを抜き取る作業を必要とするのに対し、本発明の方法では、それらの作業が不要であるから、メガネ孔Ｗの切削を、従来方法より遥かに短時間でしかも的確に行なうことができる。

尚、上述した実施形態の切削方法においては、第１孔Ａの孔径と第２孔Ｂの孔径とが同じである場合について説明したが、本発明の切削方法は、第１孔Ａと第２孔Ｂの孔径が異なる場合にも適用されるものである。また、この実施形態においては、第１孔Ａを、従来より使用されている普通の深孔切削用ドリル１によって形成したが、第１孔Ａと第２孔Ｂとが同径である場合には、本発明に係るガイド付きドリル２から孔ガイド７及びガイド取付部材８を取り外したドリルヘッド６と、このドリルヘッド６を取り付けているインナーボーリングバー５からなるドリルによって第１孔Ａを形成することもできる。

また、図２、図４及び図５に示されるような構成のガイド付きドリル２によれば、孔ガイド７をドリルヘッド６の外周に相対回転可能に支持させるのに、ドリルヘッド６に円筒状のガイド取付部材８を相対回転可能に嵌合し、このガイド取付部材８に孔ガイド７を取り付けると共に、このガイド取付部材８をアウターボーリングバー６に取り付けるようにしているので、孔ガイド７をドリルヘッド６に対し安定状態で的確に支持させることができる。

(a) は深孔の切削に普通に使用されるドリル１の側面図、(b) はドリル１を先端側から見た端面図である。 (a) は本発明の切削方法に使用するガイド付きドリル２の側面図、(b) はガイド付きドリル２を先端側から見た端面図である。 (a) はドリル１の駆動系統を示す一部断面側面図、(b) はガイド付きドリル２の駆動系統を示す一部断面側面図である。ガイド付きドリル２の拡大斜視図である。ガイド付きドリル２の拡大側面図である。ガイド付きドリル２のドリルヘッド６を示すもので、(a) は切刃及びガイドパッドが取り付けられていない状態のドリルヘッド６の側面図、(b) はその端面図である。ガイド付きドリル２の孔ガイド７を示すもので、(a) はガイドパッドが取り付けられていない状態の孔ガイド７の側面図、(b) は孔ガイド７を(a) に示す状態から中心Ｏａ回りに９０°回転した状態での側面図、(c) は(b) に示す孔ガイド７を先端側から見た端面図である。ガイド付きドリル２のガイド取付部材８を示し、(a) はガイドパッドが取り付けられていない状態のガイド取付部材８の側面図、(b) は(a) のＸ−Ｘ線断面図、(c)はガイド取付部材８を(a) に示す状態から中心軸回りに９０°回転した状態での側面図、(d) は(c) に示すガイド取付部材８を先端側から見た端面図である。 (a) 〜(c) は本発明の切削方法を説明する概略工程図である。 (a) 〜(e) は従来の切削方法を説明する概略工程図である。メガネ孔Ｗを有する成形機の押し出しシリンダを示す斜視図である。

符号の説明

Ｍ被削材
Ｗメガネ孔
Ａメガネ孔の第１孔
Ｂメガネ孔の第２孔
２ガイド付きドリル
５インナーボーリングバー
６ドリルヘッド
７孔ガイド
８ガイド取付部材

Claims

第１孔と第２孔の２つの孔が所定距離偏心して重なり合うようなメガネ孔を切削する方法であって、
回転するインナーボーリングバーにドリルヘッドを一体回転可能に取り付けると共に、ドリルヘッドの外周に相対回転可能に支持させた断面略三日月形の孔ガイドを、インナーボーリングバーに套嵌されてそれと一体に軸方向移動可能な回転しないアウターボーリングバーに連結してなるガイド付きドリルを備え、
被削材に先に第１孔を形成し、その後に第１孔にガイド付きドリルの前記三日月形孔ガイドを嵌合して第１孔に沿って摺動案内しながら、ガイド付きドリルのドリルヘッドによって第２孔を切削することを特徴とするメガネ孔の切削方法。
請求項１に記載のメガネ孔の切削方法を実施するための装置であって、
回転駆動されるインナーボーリングバーに第２孔切削用のドリルヘッドを一体回転可能に取り付けると共に、ドリルヘッドの外周に相対回転可能に支持させた第１孔に嵌合可能な断面略三日月形の孔ガイドを、インナーボーリングバーに套嵌されてそれと一体に軸方向移動可能な回転しないアウターボーリングバーに連結してなるガイド付きドリルと、
アウターボーリングバーを回転しないように保持しながら、インナーボーリングバーに回転駆動源からの回転を伝達する機構と、からなることを特徴とするメガネ孔の切削装置。
ガイド付きドリルのドリルヘッドには円筒状のガイド取付部材を相対回転可能に嵌合し、このガイド取付部材に断面略三日月形の孔ガイドを取り付けると共に、このガイド取付部材をアウターボーリングバーに取り付けてなることを特徴とする請求項２に記載のメガネ孔の切削装置。