JP2998597B2 - 切削方法および切削工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特にエンジンのシ
リンダーヘッドのバルブ穴加工等における切削方法、お
よびかかる加工に用いて最適な切削工具に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】このようなシリンダーヘッドのバルブ穴
では、穴の開口部の周縁にバルブが頻繁に当たることに
なるため、この部分には焼結合金等の硬質部材を嵌装し
て耐久性を得るようにしている。そこで、このバルブ穴
を加工する切削工具としては、穴自体を仕上げ加工する
ガンリーマ等の穴加工工具と上記開口部周縁を加工する
切刃チップとを備えたものが使われている。しかも、上
記開口部はバルブヘッドの形状に合わせてテーパ面状に
形成されることが多く、このためかかる面の切削が可能
なように、上記切刃チップは当該切削工具の回転軸線に
対して斜交する方向にスライド可能に取り付けられるの
が望ましい。

【０００３】図６ないし図８は、このようなバルブ穴の
加工に用いられていた従来の切削工具の一例を示すもの
である。これらの図において工具本体１は略円錐状をな
し、アダプタ２を介して図示しない工作機械の主軸端等
に装着されてその軸線Ｏ回りに回転され、切削加工に供
される。また、この工具本体１の先端には上記軸線Ｏに
沿ってブッシュ３が装着されており、このブッシュ３に
上述したガンリーマ等の穴加工工具（図示略）のシャン
クを嵌挿して、工具本体１ごと回転しつつ該穴加工工具
を前進させることにより、上記穴自体の仕上げ加工が可
能とされている。なお、この穴加工工具の前進は、後述
するスライド軸の内部に同軸に挿通された軸４により行
われるようになっている。

【０００４】さらに、工具本体１の先端部外周には３つ
の切刃チップ５…が設けられており、これらの切刃チッ
プ５…によってバルブ穴の上記開口部周縁が加工される
ようになされている。ただし、図６においては一の切刃
チップ５Ａだけが図示され、他の二つの切刃チップ５
Ｂ，５Ｃは図示が略されている。ここで、これらの切刃
チップ５…のうち、上記二つの切刃チップ５Ｂ，５Ｃは
工具本体１に直接的に固定される一方、上記一の切刃チ
ップ５Ａは上述のようにスライド可能に取り付けられて
いる。すなわち、工具本体１にはそのなす円錐形状の母
線の方向に沿って、つまり軸線Ｏに斜交する方向に沿っ
て図７に示すようにＴ溝６が形成されており、このＴ溝
６にはスライダー７が摺動自在に嵌挿されていて、上記
切刃チップ５Ａはこのスライダー７に着脱自在に固定さ
れているのである。なお、このスライダー７には径方向
に調整ボルト７Ａがねじ込まれていて、この調整ボルト
７Ａの先端が、スライダー７に装着される切刃チップ５
Ａの後端に当接して位置決めされることにより、切刃チ
ップ５Ａの軸線Ｏ方向の位置が調節可能とされている。

【０００５】一方、工具本体１およびアダプタ２の内部
には、それぞれ軸線Ｏに沿って穴１ａ，２ａが形成され
ており、これらの穴１ａ，２ａにはスライド軸８および
カップリング部材９が挿通されている。このカップリン
グ部材９はキー９ａを介して上記穴１ａに嵌着されてお
り、これによって工具本体１とカップリング部材９とは
上記軸線Ｏ回りに一体的に回転可能、かつスライド軸８
を進退させることによって上記穴１ａ内を進退可能とさ
れている。さらに、工具本体１の上記Ｔ溝６と穴１ａと
は、Ｔ溝６の底面に開口する貫通穴６ａを介して連通さ
れている。そして、スライダー７には、この貫通穴６ａ
を通って穴１ａに突出する連結ピン（スライドキー）１
０が、クランプネジ１０ａにより固定されて取り付けら
れており、この連結ピン１０がカップリング部材９に形
成された斜孔９ｂに嵌挿されることにより、スライダー
７とカップリング部材９とが連結されていて、スライド
軸８を介してカップリング部材９を進退させるのに伴
い、スライダー７がＴ溝６に沿って摺動して切刃チップ
５Ａが軸線Ｏに斜交する方向にスライドするようになさ
れている。

【０００６】このような構成の切削工具によって上述し
たようなバルブ穴の加工を行うには、上記ブッシュ３に
ガンリーマ等の穴加工工具を装着して軸４により工具本
体１の基端側に引き込み、その上で工具本体１を回転さ
せるとともに軸線Ｏ方向に送りを与えて、まず図８に示
すように上記二つの切刃チップ５Ｂ，５Ｃにより被削材
Ｓに形成されたバルブ穴の縁部Ｃ，Ｃの面取りを行う。
次いで工具本体１を一旦僅かに後退させてから、工具本
体１を回転させつつ、スライド軸８およびカップリング
部材９を前進させて、連結ピン１０およびスライダー７
を介して切刃チップ５Ａを図中鎖線Ｒ方向に沿ってスラ
イドさせることにより、バルブ穴の開口部周縁に上述し
たようなテーパ面Ｐを形成する。しかる後、工具本体１
を回転させたまま上記軸４によって穴加工工具を前進さ
せ、当該バルブ穴の内部（バルブガイド穴）の仕上げ加
工を行うのである。

【０００７】なお、この種の切削工具においては、上記
Ｔ溝６に代えて工具本体１に断面「コ」字状の溝を形成
するとともに、この溝の互いに対向する壁面とスライダ
ー７との間に、スペーサーやクサビ部材等の介装部材を
着脱自在に取り付けたものが、本発明の発明者等によっ
て種々提案されている。しかるに、このような切削工具
では、切削時にスライダーを介して作用する負荷やスラ
イダーの摺動による工具本体側の摩耗は、直接工具本体
に生じることなく、上記介装部材に生じるため、この介
装部材を交換することによって容易かつ速やかにスライ
ダーの取付精度や位置精度を回復して、加工精度を維持
することができる。また、一方の壁面とスライダーとの
間にスペーサーを介装し、これらスライダーとスペーサ
ーとを上記母線方向に延びるセレーション溝等によって
係合せしめるとともに、他方の壁面とスライダーとの間
には、スライダーを一方の壁面側に押圧するクサビ部材
等を介装することにより、スライダーの取付剛性の向上
を図ることが可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車等に
おける４バルブエンジンの定着に見られるように、近年
この種のエンジンにおいては多数バルブ化の傾向が強く
なってきており、これに伴い、加工効率の向上のため
に、多数の主軸を備えた工作機械を用いて、これらの主
軸のそれぞれに上述の切削工具を取り付け、多数のバル
ブ穴の加工を一度に行おうとする場合が多くなってきて
いる。ところが、上記構成の切削工具を用いた上述のよ
うな切削方法では、まず工具本体１に固定された上記二
つの切刃チップ５Ｂ，５Ｃによりバルブ穴の縁部Ｃ，Ｃ
の面取りを行い、次いで工具本体１を後退させ、しかる
後スライダー７を摺動させて切刃チップ５Ａによりテー
パ面Ｐを形成するといった、少なくとも３工程の加工動
作を行わなければならず、このような複数の工程を要す
ることが加工効率の向上を阻害する一因となっていた。

【０００９】また、上記切削工具および切削方法では、
切刃チップ５Ａ〜５Ｃの間で、切刃チップ５Ａが摺動し
た際の軸線Ｏ回りの回転軌跡と切刃チップ５Ｂ，５Ｃの
切刃の回転軌跡、あるいは切刃チップ５Ｂ，５Ｃの切刃
の回転軌跡同士が、それぞれ互いに所定の位置関係に正
確に配置されていなければ、所望の形状のバルブ穴の加
工を精度良く行うことは不可能となる。しかも、上述の
ように多数の主軸を備えた工作機械によって一度に多く
のバルブ穴の加工を行う場合、これらの主軸は互いに同
期して動作するから、各主軸に取り付けられる切削工具
同士の間でも、切刃チップ５Ａ〜５Ｃの回転軌跡は互い
に厳密に一致するように設定しなければならず、従って
加工すべきバルブ穴の数が多くなるほど、その調整には
多大な時間と労力とを要することとなり、加工効率の向
上が一層阻まれる結果となってしまう。

【００１０】本発明は、このような背景の下になされた
もので、多軸の工作機械を用いた切削加工に対応して、
加工効率の向上を図ることが可能な切削方法を提供する
とともに、かかる切削方法に用いて最適な切削工具をも
提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、か
かる目的を達成するために、本発明の切削方法は、工具
本体を被削材に対して軸線方向に固定した状態で、工具
本体を軸線回りに回転しつつ、カップリング部材を進退
させてスライダーを摺動させ、切刃チップによって穴の
開口部にテーパ面を形成するとともに、工具本体を回転
させながら、カップリング部材を進退させてスライダー
を凹溝に沿って摺動させつつ、工具本体自体もその軸線
方向に進退させて、切刃チップによって上記穴の開口部
に上記テーパ面に交差する面取りを形成することを特徴
とする。また、本発明の切削工具は、カップリング部材
の進退に伴いスライダーを上記母線方向に摺動せしめる
スライドキーと、上記スライダーとの間に、両者の上記
母線方向の相対位置を調整する調整機構を設けたことを
特徴とする。

【００１２】上記構成の切削方法によれば、スライダー
を摺動させながら、該スライダーが装着された工具本体
自体も進退させることにより、カップリング部材を前進
させてスライダーを工具本体の内周側かつ先端側に向け
て摺動させながら、工具本体を前進させた場合には、該
スライダーに取り付けられた切刃チップにより形成され
るテーパ面の傾斜は、従来の切削方法のように工具本体
を固定した状態でスライダーを同方向に摺動させた場合
に比べ、バルブ穴の中心軸に対する角度が小さく形成さ
れることとなる。一方、逆にスライダーを同方向に摺動
させながら工具本体を後退させた場合には、切刃チップ
により形成されるテーパ面の傾斜は、工具本体を固定し
た状態に比べてバルブ穴の中心軸に対する角度が大きく
なるように形成される。

【００１３】従って、このようにスライダーを摺動させ
ながら、工具本体を前進させ、または後退させ、あるい
は固定した状態として切削を行うことにより、従来は３
つの切刃チップによって行わざるを得なかったバルブ穴
開口部のテーパ面と縁部の２つの面取りとを、スライダ
ーに取り付けられた一つの切刃チップにより連続して一
工程の加工で行うことが可能となる。また、このように
一の切刃チップによりバルブ穴の加工が可能となること
から、上述のように多軸の工作機械を用いて複数のバル
ブ穴に一度に加工を行う場合でも、各主軸に取り付けら
れた切削工具の上記一の切刃チップ同士の位置関係を互
いに調整すれば良く、調整に要する時間および労力の軽
減を図ることが可能となる。

【００１４】ところで、上記従来の切削工具において
は、スライダーの装着された切刃チップの工具軸線方向
の位置は、上述したようにスライダーに径方向にねじ込
まれた調整ボルトにより調節可能である。ところが、３
つの切刃チップにより加工を行う従来の切削工具では、
まず工具本体に固定された２つの切刃チップによりバル
ブ穴に面取りを施し、次いでスライダーを摺動させて、
これらの面取り部分を横切るようにテーパ面を形成すれ
ば良かったため、このスライダーに装着された切刃チッ
プの工具本体の径方向における位置は、さほど厳密に調
節する必要はなかった。しかしながら、本発明による切
削方法のように、一つの切刃チップによって面取りとテ
ーパ面との形成を連続して行う場合には、工具本体の軸
方向ばかりでなく径方向についても、この切刃チップの
位置を正確に設定しなければ、多軸の工作機械で各主軸
を同期させて動作させた際に、形成されるバルブ穴の形
状に各切削工具の間で互いにバラツキが生じてしまうこ
とになる。

【００１５】しかるに、これに対して本発明の切削工具
においては、カップリング部材とスライダーとを連結す
るスライドキーと、上記スライダーとの間に、円錐状を
なす工具本体の母線方向における両者の相対位置を調整
する調整機構が設けられているので、この調整機構によ
ってスライドキーに対するスライダーの相対位置を調節
することにより、カップリング部材の軸線方向の進退位
置に対するスライダーの上記母線方向の摺動位置、すな
わち切刃チップの工具径方向の位置を所定の位置に設定
することが可能となる。従って、多軸の工作機械を用い
た場合でも、各主軸に装着される切削工具同士の間で切
刃チップの位置を正確に合わせることができ、カップリ
ング部材によってスライダーを摺動させながら、各主軸
を同期させて進退させて、本発明による切削方法によっ
てバルブ穴を加工するのに際し、各切削工具の切刃チッ
プの回転軌跡を一致させることが可能となる。

【００１６】ここで、かかる調整機構として、上記スラ
イドキーをスライダーに上記母線方向に相対移動可能、
かつ任意の相対位置にて固定可能に連結するとともに、
これらスライドキーとスライダーとの間に、両者を上記
母線方向に相対的に進退せしめる調整ネジを介装した構
成を採ることにより、この調節ネジをねじ込み、あるい
は緩めたりしてスライドキーとスライダーを上記母線方
向に相対移動させ、スライダーの位置、すなわち切刃チ
ップの位置を合わせた上で両者を固定することによって
切刃チップの径方向の位置合わせを行うことができる。
また、かかる構成を採った場合には、スライドキーとス
ライダーとの相対移動を任意の相対位置にて拘束する位
置決めネジを備えることにより、この位置決めネジによ
り予めスライダーの位置設定を行った上で、調整ネジに
よりスライダーとスライドキーを相対移動させて調整を
行うことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１ないし図４は、本発明の切削
工具の一実施形態を示すものである。本実施形態におけ
る切削工具の工具本体１１は、その先端側が当該切削工
具の回転軸線Ｏを中心とする円錐状をなしており、この
円錐の母線の方向に沿って凹溝１２が形成されていて、
この凹溝１２内にスライダー１３が上記母線方向に摺動
自在に装着されている。ただし、本実施形態では、図６
ないし図８に示した従来の切削工具のＴ溝６に代えて、
凹溝１２は、互いに平行な一対の対向する壁面１２ａ，
１２ｂと、これらの壁面１２ａ，１２ｂに直交する底面
１２ｃとにより画成される断面「コ」字状に形成されて
いるとともに、この凹溝１２内の工具回転方向（図２に
おいて反時計回り方向）Ｔを向く壁面１２ａ側にはスペ
ーサー１４が、また工具回転方向Ｔの後方側を向く壁面
１２ｂ側にはクサビ部材１５が調整部材１６を介して、
それぞれクランプねじ１７により着脱自在に取り付けら
れている。そして、これらスペーサー１４と、クサビ部
材１５および調整部材１６と、凹溝１２の底面１２ｃと
により画成される間隙部に、上記スライダー１３が嵌挿
されている。

【００１８】ここで、上記スペーサー１４は略板状の部
材であって、凹溝１２の上記壁面１２ａおよびこの壁面
１２ａ側の底面１２ｃに密着するように取り付けられ、
その凹溝１２の内側を向く側面には、上記母線方向に沿
って延びるように断面波型のセレーション溝１４ａが形
成されている。また、クサビ部材１５および調整部材１
６は、凹溝１２の上記壁面１２ｂ側において、クサビ部
材１５が工具本体１１の外周側に配置されるとともに調
整部材１６は凹溝１２の底面１２ｃ側に配置され、かつ
いずれも壁面１２ｂに密着するようにして取り付けられ
ている。さらに、クサビ部材１５の凹溝１２の内側を向
く側面１５ａは凹溝１２の底面１２ｃ側に向かうに従い
上記壁面１２ｂ側に向かう傾斜面とされている。

【００１９】上記スライダー１３は、図１に示すように
側面視に略「く」字状に曲折する角柱状部材であって、
その基端側が凹溝１２内に配置されるとともに、先端部
には軸線Ｏに平行な方向に切刃チップ１８が嵌挿されて
クランプネジ１９により着脱自在に固定されている。ま
た、このスライダー１３の先端部には調整ボルト２０が
工具本体１１の径方向にねじ込まれていて、この調整ボ
ルト２０の先端が切刃チップ１８の後端に当接すること
により、該切刃チップ１８の軸線Ｏ方向の位置が位置決
めされ、その上でクランプネジ１９により切刃チップ１
８が固定されるようになされている。さらに、スライダ
ー１３の基端部には、工具本体１１への取付状態におい
て上記壁面１２ａ側を向く一の側面に、スペーサー１４
のセレーション溝１４ａに密着するセレーション溝１３
ａが形成される一方、上記一の側面とは反対側の壁面１
２ｂ側を向く他の一の側面１３ｂは、クサビ部材１５の
上記側面１５ａがなす傾斜に合わせて、凹溝１２の底面
１２ｃ側に向かうに従い壁面１２ｂ側に向かう傾斜面と
されている。

【００２０】一方、工具本体１１の内部には、その後端
から穴１１ａが形成されており、この穴１１ａには略円
筒状をなすカップリング部材２１がキー２２を介して装
入されて、軸線Ｏ方向に摺動自在、かつ軸線Ｏ回りに工
具本体１１と一体に回転可能とされている。さらに、こ
の穴１１ａから工具本体１１の先端側に向けては、軸線
Ｏに沿うようにしてブッシュ２３が装着されており、こ
のブッシュ２３に挿通されるガンリーマ等の穴加工工具
により、バルブ穴の内径部の加工が行われるようになさ
れている。なお、上記カップリング部材２１の内径部に
は、円筒状のスライド軸２４がカップリング部材２１に
軸線Ｏ方向に係合するように嵌挿されており、またこの
スライド軸２４の内径部には軸２５が嵌挿されて、上記
穴加工工具のシャンクに連結可能とされていて、スライ
ド軸２４の進退に伴いカップリング部材２１が進退され
るとともに、軸２５の送り出しにより穴加工工具の送り
がなされるように設定されている。

【００２１】さらにまた、上記凹溝１２の底面１２ｃに
は、上記穴１１ａに向けて貫通する長穴１２ｄが上記母
線方向に沿って形成されている一方、上記カップリング
部材２１の先端部外周縁には、この長穴１２ｄの穴１１
ａへの開口部に臨むようにして、凹溝１２の上記底面１
２ｃに直交する方向に延びるように斜孔２１ａが形成さ
れている。さらに、スライダー１３には、上記長穴１２
ｄ内に突出するようにスライドキー２６が取り付けられ
ており、このスライドキー２６の先端はカップリング部
材２１の上記斜孔２１ａに出没自在に嵌挿されていて、
上記スライド軸２４の進退に伴ってカップリング部材２
１が進退するのに従い、スライドキー２６が斜孔２１ａ
内を出没しながら上記母線方向に移動し、これによりス
ライダー１３および切刃チップ１８も凹溝１２に沿って
母線方向に摺動するようになされている。

【００２２】そして、このスライドキー２６とスライダ
ー１３とは、上記母線方向に相対的に移動可能、かつ任
意の相対位置にて固定可能に連結されているとともに、
これらスライドキー２６とスライダー１３との間には、
両者を上記母線方向に相対的に進退せしめる調整ネジ２
７が介装されており、さらにスライダー１３には、スラ
イドキー２６とスライダー１３との相対移動を任意の相
対位置にて拘束する位置決めネジ２８が備えられてい
て、本実施形態における調整機構２９が構成されてい
る。すなわち、スライドキー２６の凹溝１２内に突出す
る端部２６ａは、図４に示すように上記母線方向に延び
る略方形平板状に形成される一方、凹溝１２の底面１２
ｃに密着するスライダー１３の底面１３ｃには、このス
ライドキー２６の端部２６ａが嵌装可能な凹部１３ｄが
形成されており、この凹部１３ｄは端部２６ａよりも母
線方向に僅かに長く形成されていて、その分両者は上記
母線方向に相対的に移動可能とされている。

【００２３】また、工具本体１１の正面側を向くスライ
ダー１３の上面１３ｅから上記凹部１３ｄにかけては、
上記母線方向に延びる一対の長穴１３ｆ，１３ｆが貫設
されていて、これらの長穴１３ｆ，１３ｆには固定ボル
ト３０，３０がそれぞれ挿通されてスライドキー２６の
端部２６ａに螺着されており、これら固定ボルト３０，
３０を締め付けることにより、上記長穴１３ｆ，１３ｆ
の範囲内においてスライダー１３とスライドキー２６と
は任意の相対位置にて固定される。さらに、上記調整ネ
ジ２７は、スライダー１３の外周側から上記凹部１３ｄ
に向けて上記母線方向に挿通され、その先端がスライド
キー２６の端部２６ａに螺合されていて、該調整ネジ２
７を締め込むことにより、スライドキー２６に対してス
ライダー１３が母線方向に沿って相対的に内周側に移動
するようになされている。さらにまた、上記位置決めネ
ジ２８は調整ネジ２７と干渉しないように、同じくスラ
イダー１３の外周側から母線方向にねじ込まれていて、
その先端が凹部１３ｄ内に突出しており、この先端にス
ライドキー２６の端部２６ａが当接することにより、ス
ライダー１３のスライドキー２６に対する工具内周側へ
の相対移動が拘束されるようになされている。

【００２４】なお、本実施形態では、工具本体１１に、
上記凹溝１２に連通して工具本体１１の外周に両端が開
口するように切粉排出孔３１が形成されている。この切
屑排出孔３１は、軸線Ｏを中心とした円の接線方向に延
びて、凹溝１２側から両端開口部側に向かうに従い軸線
Ｏから漸次離間するように形成されていて、上記凹溝１
２内に侵入した切屑等を、工具本体１１の回転による遠
心力によって外周側開口部から排出可能とされている。
また、スライダー１３には、この切屑排出孔３１が通過
する位置に、断面円弧状の凹所１３ｇが形成されてい
る。さらに、工具本体１１の軸線Ｏを挟んで周方向に凹
溝１２の略反対側には、工具本体１１の先端側から上記
穴１１ａ内に突出するようにギア３２が挿通されてい
る。このギア３２は、軸線Ｏ方向に回動可能かつ摺動自
在に挿入されるとともに、止めネジ３３により工具本体
１１内に取り付けられたカラー３４と該ギア３２に嵌装
された止め輪３５との間に介装されたコイルスプリング
３６によって先端側に付勢されており、このコイルスプ
リング３６による付勢力に抗して該ギア３２を押し込ん
だ際に、ギア３２先端の歯車部３２ａが、カップリング
部材２１の先端に突出する上記軸２５先端の歯車部２５
ａに係合可能とされている。

【００２５】次に、このような構成の切削工具を用い
て、本発明の切削方法の一実施形態によりエンジンのシ
リンダーヘッドのバルブ穴開口部に面取りとテーパ面と
を形成する場合について、図５を参照して説明する。こ
の図５において、鎖線Ｒ₁で示すのは、工具本体１１を
被削材Ｓに対して軸線Ｏ方向（図５において左右方向）
に固定した状態で、工具本体１１を軸線Ｏ回りに回転し
つつ、スライド軸２４によりカップリング部材２１を進
退させて、スライダー１３および切刃チップ１８を上記
母線方向に摺動させた際の、切刃チップ１８の先端が描
く回転および摺動の軌跡である。しかるに、このように
工具本体１１を固定してスライダー１３を摺動させた場
合には、切刃チップ１８の先端は、スライダー１３が摺
動するのと同じく回転軌跡において上記母線方向に平行
に移動し、これにより従来の切削方法による場合と同じ
くバルブ穴の開口部にテーパ面Ｐが形成される。

【００２６】ところが、これに対して、工具本体１１を
軸線Ｏ方向先端側に移動させながらカップリング部材２
１を前進させてスライダー１３を工具本体１１の内周側
に摺動させたり、あるいはこれらをそれぞれ反対にして
工具本体を軸線Ｏ方向基端側に移動させながらカップリ
ング部材２１を後退させてスライダー１３を工具本体１
１の外周側に摺動させたりすると、切刃チップ１８の先
端が描く軌跡は、図５に鎖線Ｒ₂で示すように上記軌跡
Ｒ₁よりも軸線Ｏに対する傾斜が小さくなり、これによ
って上記テーパ面Ｐの内周側の縁部に、該テーパ面Ｐに
対して鈍角に交差する面取りＣ₁を形成することが可能
となる。一方、これとは逆に、工具本体１１を軸線Ｏ方
向先端側に移動させながらカップリング部材２１を後退
させてスライダー１３を工具本体１１の外周側に摺動さ
せたり、あるいは反対に工具本体を軸線Ｏ方向基端側に
移動させながらカップリング部材２１を前進させてスラ
イダー１３を工具本体１１の内周側に摺動させると、切
刃チップ１８の先端が描く軌跡は、図５に鎖線Ｒ₃で示
すように上記軌跡Ｒ₁よりも軸線Ｏに対する傾斜が大き
くなり、上記テーパ面Ｐの外周側縁部に、該テーパ面Ｐ
に対して鈍角に交差する面取りＣ₂が形成される。

【００２７】このように本実施形態の切削方法によれ
ば、工具本体１１の進退とカップリング部材２１の進退
によるスライダー１３の摺動とを適宜組み合わせること
により、バルブ穴開口部の角度の異なるテーパ面Ｐと面
取りＣ₁，Ｃ₂との切削加工を一の切刃チップ１８による
連続した一工程で行うことが可能となる。従って、従来
は３つの切刃チップにより３工程を要していたかかる切
削加工において、工程数を削減して加工時間の短縮を図
り、加工効率の向上を促すことが可能となる。また、ス
ライダー１３に取り付けられた一の切刃チップ１８によ
ってバルブ穴開口部の加工が可能であることから、その
位置合わせも短時間で行うことが可能となる。このた
め、例えば４バルブエンジンのシリンダーヘッド等にお
いて、多軸の工作機械を用いて各バルブ穴の切削加工を
一度に行うような場合でも、各主軸に装着される切削工
具間における切刃チップ１８の位置設定を容易に行うこ
とができ、これによっても加工の効率の向上を図ること
が可能となる。

【００２８】ところで、このように多軸の工作機械を用
いて、各主軸に装着された切削工具の一の切刃チップ１
８によってバルブ穴開口部のテーパ面Ｐと面取りＣ₁，
Ｃ₂との形成を行う場合、この切刃チップ１８の位置を
正確に設定しなければ、多軸の工作機械で各主軸を同期
させて動作させた際に、形成されるバルブ穴の形状に各
切削工具の間で互いにバラツキが生じてしまうのは上述
したとおりである。しかるに、これに対して本実施形態
の切削工具では、切刃チップ１８の軸線Ｏ方向における
位置合わせは、該切刃チップ１８の後端に当接する調整
ボルト２０により可能である一方、工具本体１１の径方
向についての位置合わせは、スライダー１３と、該スラ
イダー１３をカップリング部材２１に連結して摺動せし
めるスライドキー２６との間に介装された調整機構２９
によって、上記母線方向の位置合わせとして行うことが
可能である。

【００２９】すなわち、本実施形態の切削工具では、ス
ライドキー２６の端部２６ａが、スライダー１３に形成
された凹部１３ｄに上記母線方向に摺動可能に嵌装され
ているとともに、この端部２６ａにはスライダー１３に
挿通された調整ネジ２７が螺合していて、この調整ネジ
２７をねじ込むことにより、そのピッチに合わせてスラ
イドキー２６の端部２６ａとスライダー１３とが上記母
線方向に相対的に移動して、カップリング部材２１の軸
線Ｏ方向の進退位置に対するスライダー１３の上記母線
方向の位置が設定される。そこで、上記多軸の工作機械
の各主軸に装着される切削工具の間で、このカップリン
グ部材２１に対するスライダー１３の位置が一致するよ
うに合わせた上で、スライダー１３の長穴１３ｆ，１３
ｆに挿入された固定ボルト３０，３０によってスライダ
ー１３をスライドキー２６の端部２６ａに固定すること
により、工作機械側のスライド軸２４の進退に伴うスラ
イダー１３の摺動位置を各切削工具間で一致させること
ができる。

【００３０】従って、上記構成の切削工具によれば、上
記本実施形態の切削方法において多軸の工作機械に装着
された複数の切削工具の工具本体１１…を同期させて進
退させながら切削を行う場合にあっても、各切削工具間
で切刃チップ１８の先端が描く回転および摺動の軌跡を
正確に一致させて、多数のバルブ穴同士の間で加工精度
にバラツキが生じるような事態を防ぐことができ、上述
のように加工効率の向上を図りつつも、高精度の加工を
行うことが可能となる。しかも、本実施形態の調整機構
２９においては、上記調整ネジ２７によってスライダー
１３とスライドキー２６の端部２６ａとを相対移動させ
るとともに、スライダー１３の上記凹部１３ｄに突出す
る位置決めネジ２８に端部２６ａが当接することで、両
者の位置決めがなされるように図られている。このた
め、調整ネジ２７のねじ込みすぎ等により切刃チップ１
８の位置に誤差が生じたりするのも確実に防いで、より
正確な位置合わせを促すことができる。

【００３１】なお、このように本実施形態の切削工具で
は、スライダー１３に挿通されるとともにスライドキー
２６の端部２６ａに螺合する調整ネジ２７と位置決めネ
ジ２８とによって調整機構２９を構成しているが、例え
ばピッチの異なるネジ部や逆方向に捩れるネジ部を有す
る調整ネジをスライダーとスライドキーの端部とにそれ
ぞれ螺合するようにし、この調整ネジを回動させること
によってスライダーとスライドキーの端部とを上記母線
方向に相対的に進退させるようにしてもよい。また、本
実施形態では凹溝１２を断面「コ」字状に形成するとと
もに、スライダー１３をスペーサー１４とクサビ部材１
５および調整部材１６とによって挟み込んで取り付け、
クサビ部材１５による押圧でセレーション溝１３ａ，１
４ａを係合させてその取付剛性を確保するとともに、長
期の使用による摩耗や変形をこれらスペーサー１４やク
サビ部材１５等に生じさせ、これらを交換することで容
易に位置精度の回復を図るようにしているが、本発明の
切削方法や切削工具はこのような構成に限定されること
はなく、例えば従来のＴ溝に直接的にスライダーを嵌装
した切削工具に適用することも可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の切削方法
によれば、従来は３つの切刃チップを用いて少なくとも
３工程を要していたバルブ穴開口部の切削加工を、一つ
の切刃チップにより、連続した一の工程で行うことが可
能となり、加工効率の向上を図るとともに、切刃チップ
の位置合わせに要する労力および時間の低減をなすこと
ができる。また、本発明の切削工具によれば、このよう
な切削方法によって切削加工を行う際に、切刃チップの
位置合わせを正確に行うことが可能となり、特に多軸の
工作機械を用いて多数のバルブ穴の加工を行うのに、各
主軸の進退およびスライダーの摺動に伴う切刃チップの
回転および摺動の軌跡を厳密に一致させ、切削工具間の
バラツキを防いで高精度の加工を促すことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の切削工具の一実施形態を示す側断面図
である。

【図２】図１に示す実施形態の正面図である。

【図３】図１の実施形態の凹溝１２部分を示す、図１に
おけるＸＸ断面図である。

【図４】図１の実施形態の調整機構２９を示す、図１に
おけるＹＹ断面図である。

【図５】本発明の切削方法を示す切刃チップ１８の先端
の回転および摺動の軌跡を示す図である。

【図６】従来の切削工具を示す側断面図である。

【図７】図６におけるＺＺ断面図である。

【図８】従来の切削方法における切刃チップ５Ａ〜５Ｃ
の回転および摺動の軌跡を示す図である。

【符号の説明】

１１ 工具本体 １２ 凹溝 １３ スライダー １８ 切刃チップ ２１ カップリング部材 ２４ スライド軸 ２６ スライドキー ２７ 調整ネジ ２８ 位置決めネジ ２９ 調整機構 Ｏ 工具本体１１の回転軸線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−169305（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−285708（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−304804（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−122791（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−3990（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23B 41/12 B23B 29/034 B23B 35/00 B23B 39/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線回りに回転される略円錐状の工具本
   体に、この円錐の母線に沿って凹溝が形成され、この凹
   溝内には切刃チップを備えたスライダーが該凹溝に沿っ
   て摺動自在に装着されるとともに、上記工具本体の内部
   には、該工具本体と一体に回転可能、かつ上記軸線に沿
   って進退自在とされて、上記スライダーに係合して該ス
   ライダーを摺動せしめるカップリング部材が装入されて
   成る切削工具を用いて、被削材に形成された穴の開口部
   の切削加工を行う切削方法であって、 上記工具本体を被削材に対して上記軸線方向に固定した
   状態で、該工具本体を軸線回りに回転しつつ、上記カッ
   プリング部材を進退させて上記スライダーを摺動させ、
   上記切刃チップによって上記穴の開口部にテーパ面を形
   成するとともに、 上記工具本体を回転させながら、上記
   カップリング部材を進退させて上記スライダーを上記凹
   溝に沿って摺動させつつ、上記工具本体自体も上記軸線
   方向に進退させて、上記切刃チップによって上記穴の開
   口部に上記テーパ面に交差する面取りを形成することを
   特徴とする切削方法。
2. 【請求項２】 軸線回りに回転される略円錐状の工具本
   体に、この円錐の母線に沿って凹溝が形成され、この凹
   溝内には切刃チップを備えたスライダーが該凹溝に沿っ
   て摺動自在に装着されるとともに、上記工具本体の内部
   には、該工具本体と一体に回転可能、かつ上記軸線に沿
   って進退自在とされたカップリング部材が装入されてお
   り、このカップリング部材と上記スライダーとは、上記
   凹溝の底面に形成された貫通穴を通して挿通されて、上
   記カップリング部材の上記軸線方向の進退に伴い上記ス
   ライダーを上記母線方向に摺動せしめるスライドキーに
   より連結されているとともに、このスライドキーと上記
   スライダーとの間には、両者の上記母線方向の相対位置
   を調整する調整機構が設けられていることを特徴とする
   切削工具。
3. 【請求項３】 上記調整機構においては、上記スライド
   キーが上記スライダーに上記母線方向に相対移動可能、
   かつ任意の相対位置にて固定可能に連結されているとと
   もに、これらスライドキーとスライダーとの間に、両者
   を上記母線方向に相対的に進退せしめる調整ネジが介装
   されていることを特徴とする請求項２に記載の切削工
   具。
4. 【請求項４】 上記調整機構においては、上記スライド
   キーとスライダーとの相対移動を任意の相対位置にて拘
   束する位置決めネジが備えられていることを特徴とする
   請求項３に記載の切削工具。