JP2008194779A - ダイヤモンドリーマ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】3枚の刃にそれぞれセルフガイド機能と切削機能を同時に備えたダイヤモンドリーマとする。3枚の刃は、ダイヤモンドリーマの外周を3等分に分割するように等分割式とするか、または不等分割式とする。回転数を高めて高能率切削加工に用いる際には、動的バランスを高めることが可能な等分割式とすることが好ましい。また、ビビリを発生して多角形穴が生じる現象に対しては不等分割式とすることが好ましい。この場合は動的アンバランス量を刃以外の部位に設けることで高速回転に対応する。3枚の刃のうち、いずれか一つの刃の外周はマージン幅が0.02〜0.1mm、残りの二つの刃の外周はマージン幅が0.2〜0.5mmに設定することがより好ましい。
【選択図】図1
Description
特に、穴の高精度仕上げ加工には、4枚刃8点ガイド(ダブルランド、サブランド)を用いている。高能率を優先する場合、4枚刃8点パッドのリーマを用いる例が多いが、仕上げ加工刃具の回転軸に対しワークの下穴とのズレ、刃具の工作精度誤差、および機上の仕上げ加工刃具の刃振れなどにより加工されたワークの穴の真円度が多角形になりやすい問題を抱えている。これらを厳しく管理することで高精度な穴を得ることが出来る。その際の得られる真円度は2〜4μmである。
(例えば、特許文献1参照)
(例えば、特許文献2参照)
ここで3枚の刃は、ダイヤモンドリーマの外周を3等分に分割するように等分割式とするか、または不等分割式とする。回転数を高めて高能率切削加工に用いる際には、動的バランスを高めることが可能な等分割式とすることが好ましい。また、ビビリを発生して多角形穴が生じる現象に対しては不等分割式とすることが好ましい。この場合は動的アンバランス量を刃以外の部位に設ける(相当量を付加、または削除)ことで高速回転に対応する。
さらに、3枚の刃は、それぞれがセルフガイド機能と切削機能を同時に備えている。すなわち、3枚の刃は、それぞれが外周にマージン幅を有するのでこれがセルフガイド機能として作用し、さらにそれぞれが切れ刃を有するのでこれが切削機能として作用するのである。
工作物の材質、硬さ、要求される穴の拡張量、真円度、表面粗さおよび加工条件などによって、適宜、焼結ダイヤモンド、多結晶ダイヤモンドおよび単結晶ダイヤモンドのいずれか一つ、または二つ以上を選択する。
本発明は、円を決定する最小接触数、すなわち、三点支持(三点パッド)設計を採用し、かつ三箇所のうちの一つは外周マージン幅を0.1mm以下とすることで、この刃部に他の二つよりも高い切削能力を持たせている。さらに他の二つのパッドも先端部位に刃を成形し、この部位も切削に関与し高能率切削加工を実現することができる。三箇所の先端の食い付き部は図1の如く外周マージン幅の小さい刃部の切削能力を他の二箇所よりも高めその切削力で故意に(設計上強制的に)外周マージンの大きい二箇所のパッドがワーク内周面に押し付けられるように設計している。この効果により、切削加工中に刃具がぶれない(揺らがない)安定した加工精度を維持することができる。
ここで3枚の刃のうち、いずれか一つの刃の外周はマージン幅が0.02mm未満ではパッドの役割を果たすことが出来ない。また0.1mmを超えると切削能力が低下するので好ましくない。このマージン幅は0.02〜0.08mmであることがより好ましく、0.02〜0.05mmであることが最も好ましい。
そして、残りの二つの刃の外周はマージン幅が0.2mm未満ではパッドの効果が十分に得られないので切削加工中に刃が揺らぐおそれがあり好ましくない。また0.5mmを超えると切削抵抗が高くなり、加工面の焼けの原因にもなるので好ましくない。このマージン幅は0.2〜0.4mmであることがより好ましく、0.25〜0.4mmであることが最も好ましい。
このダイヤモンドリーマをマシニングセンタに取り付け、アルミニウム合金を切削加工テストして本発明の効果を確認した。テストの切削条件の詳細は以下の通りである。
切削速度は180m/min、送り速度は460mm/min、送り量は0.12mm/rev、取り代は直径で0.4mm、切削油剤にはエマルジョン系水溶性オイルを用いた。加工結果は、穴の真円度が1.8μm、表面粗さは0.8Sであった。
切削速度は300m/min、送り速度は770mm/min、送り量は0.12mm/rev、取り代は直径で0.4mm、切削油剤にはエマルジョン系水溶性オイルを用いた。加工結果は、穴の真円度が2.0μm、表面粗さは0.8Sであった。
切削速度は500m/min、送り速度は1270mm/min、送り量は0.12mm/rev、取り代は直径で0.4mm、切削油剤にはエマルジョン系水溶性オイルを用いた。加工結果は、穴の真円度が2.5μm、表面粗さは0.8Sであった。
切削速度は180m/min、送り速度は300mm/min、送り量は0.08mm/rev、取り代は直径で0.4mm、切削油剤にはエマルジョン系水溶性オイルを用いた。加工結果は、穴の真円度が1.8μm、表面粗さは1.0Sであった。
切削速度は180m/min、送り速度は460mm/min、送り量は0.12mm/rev、取り代は直径で0.4mm、切削油剤にはエマルジョン系水溶性オイルを用いた。加工結果は、穴の真円度が2.5μm、表面粗さは0.8Sであった。
切削速度は300m/min、送り速度は770mm/min、送り量は0.12mm/rev、取り代は直径で0.4mm、切削油剤にはエマルジョン系水溶性オイルを用いた。加工結果は、穴の真円度が5.0μm、表面粗さは0.8Sであった。
Ma A刃のマージン幅
Mb B刃のマージン幅
Claims (3)
- 3枚の刃を備えた、ダイヤモンドリーマであって、
前記3枚の刃は、それぞれがセルフガイド機能と切削機能を同時に備えたことを特徴とする、ダイヤモンドリーマ。 - 前記刃の材質は、焼結ダイヤモンド、多結晶ダイヤモンドおよび単結晶ダイヤモンドのいずれか一つ、または二つ以上が選択されたものであることを特徴とする、請求項1記載のダイヤモンドリーマ。
- 前記3枚の刃のうち、いずれか一つの刃の外周はマージン幅が0.02〜0.1mm、残りの二つの刃の外周はマージン幅が0.2〜0.5mmであることを特徴とする、請求項1または2記載のダイヤモンドリーマ。
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