JP4248978B2 - 穴加工工具 - Google Patents
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Description
請求項1に記載された発明は、軸線回りに回転される工具本体の外周に切刃が設けられて、バルブ穴開口部のバルブシート面を上記切刃により円錐面状に形成するのに用いられる穴加工工具において、上記軸線に対してこの切刃と反対側の工具本体外周には、ガイド面を有するパッドが設けられており、このパッドのガイド面の切刃回転軌跡に対する位置が工具内周側、工具外周側間にて前進又は後退可能に調整手段によって調整可能とされていることを特徴とする。
上記切刃チップ4は、超硬合金等の硬質材料により形成されたもので、本実施形態では図4に鎖線で示すように長方形の1の角部が斜めに切り欠かれた偏5角形の平板状をなし、公知のクランプ手段によってカートリッジ9に着脱可能に取り付けられ、このカートリッジ9がクランプネジ10によって工具本体1に取り付けられることにより、この斜めに切り欠かれた1の角部を工具先端外周側に向けて、工具本体1に取り付けられている。そして、上記切刃3は、この切刃チップ4の上記1の角部に形成されており、従ってその上記軸線O回りの回転軌跡が該軸線Oに対して工具後端側に向かうに従い外周側に向かうように傾斜して配設されることとなる。
ここで、図10は、本実施形態に係る工具本体の正面図であり、図11は、切刃3Aを基準切刃としたときの各パッドのガイド面の位置を示した展開図である。また、図12は、工具本体を定位置で回転させたときの基準切刃と各パッドとの軌跡を示した図である。
ここで、図11において、lは工具本体1が定位置で一回転したときの基準切刃である切刃3Bの軌跡の長さを示し、Ωはリード角を示すものである。また、Lは、加工時において工具本体1が1回転したときの切刃3Aの送り量を示し、DAはバルブシート面の内径を示すものである。
図11に示されるように、パッド6Aのガイド面5Aは、工具本体1の外周上において、切刃3Aから工具回転方向Tの逆方向に長さlAの位置であって、切刃3Aから工具本体1の軸線O方向後端側に長さXAの位置に設置されている。
また、パッド6Bのガイド面5Bは、工具本体1の外周上において、切刃3Aから工具回転方向Tの逆方向の長さlBの位置であって、切刃3Aから工具本体1の軸線O方向後端側に長さXBの位置に設置されている。
さらに、パッド6Cのガイド面5Cは、工具本体1の外周上において、切刃3Aから工具回転方向Tの逆方向に長さlCの位置であって、切刃3Aから工具本体1の軸線O方向後端側に長さXCの位置に設置されている。
ここで、XA〜XCはパッド6A〜6Cと基準切刃である切刃3Aとの回転軌跡のクリアランスを示すものである。
また、工具回転方向Tの逆方向に長さlA〜lCと、工具本体1の軸線O方向後端側に長さXA〜XCとは、互いに比例関係にある。
つまり、工具本体1の外周上において、工具本体1の先端側から螺旋状にパッド6C、パッド6A、パッド6Bが設置されている。
即ち、切刃チップ4Aの切刃3Aとパッド6Aのガイド面5Aとの軌跡の軸線O方向の距離はXAとなり、また、切刃チップ4Bの切刃3Bとパッド6Bのガイド面5Bとの軌跡の軸線O方向の距離はXBとなり、さらに、切刃チップ4Bの切刃3Bとパッド6Cのガイド面5Aとの軌跡の軸線O方向の距離はXCとなる。なお、XC、XA、XCの順で、漸次大きくなるように形成されている。
このため、各パッド6A〜6Cのガイド面5A〜5Cは、工具本体1に送りが加えられバルブ穴を加工する際において、切刃3Aが加工する逃げ面R1に摺接させられることになる。
したがって、本実施形態に係る穴加工工具は、各パッド6A〜6Cのガイド面5A〜5Cが軸線Oに対して切刃3A〜3Cのうち、軸線Oとのなす角度の最も小さい切刃である切刃3Aにより切削される逃げ面R1に摺接するように配置されている。
ここで、加工工程において各ガイド面5A〜5Cのいずれもがバルブシート面Sに略接するよう位置させられて、軸線O回りを回転している。
このため、切刃3A〜3Cにそれぞれ背分力が生じたとしても、ガイド面5A〜5Cが工具本体1を支えることになり、工具本体1にビビリ振動が生じることを防止することができる。
さらに、上記のように構成された工具本体1を用いてバルブ穴を加工する際には、切刃チップ4A〜4Cのうち、切刃チップ4Aに最も大きな背分力が生じることになる。
その一方で、本実施形態においては、切刃チップ4Aの切刃3Aが加工するバルブシート面Sに摺接するように、各パッド6A〜6Cのガイド面5A〜5Cが設置されている。
このため、各パッド6A〜6Cのガイド面5A〜5Cには、切刃チップ4Aに生じる背分力を相殺する応力が生じ易いため、工具本体1にビビリ振動が生じ難くされている。
したがって、本実施形態に係る、穴加工工具によれば、バルブ穴の加工時において、ビビリ振動が生じることを防止することができる。
また、本実施形態においては、工具本体1の軸線O方向にパッド6A〜6Cが複数形成されていることから、工具本体1の全体を確実に安定させることができる。
なお、本実施形態でも、パッド6A〜6Cが脱着可能であるため、ガイド面5A〜5Cが摩耗等した場合においても交換できるので経済的である。
この第4の実施形態は、図9に示された第2の実施形態と同様に、工具本体1の先端部に、軸線Oに対して異なる傾斜角(切削角度)α〜γを有する複数(本実施形態では3つ)の切刃3…(3A〜3C)が周方向に形成され、かつ軸線O方向には僅かに位置をずらされて、互いの回転軌跡が折れ線状をなして連続するように、切刃チップ4A〜4Cに形成され配設されている。また、この第4の実施形態では、切刃3…(3A〜3C)のうち切刃3Bを基準切刃としている。
図14に示されるように、パッド6Aのガイド面5Aは、工具本体1の外周上において、切刃3Aから工具回転方向Tの逆方向に長さlAの位置であって、切刃3Aから工具本体1の軸線O方向後端側に長さXAの位置に設置されている。
ここで、パッド6Bのガイド面5Bは、工具本体1の外周上において、切刃3Aから工具回転方向Tの逆方向の長さlBの位置であって、切刃3Aから工具本体1の軸線O方向後端側に長さXBの位置に設置されている。
さらに、パッド6Cのガイド面5Cは、工具本体1の外周上において、切刃3Aから工具回転方向Tの逆方向に長さlCの位置であって、切刃3Aから工具本体1の軸線O方向後端側に長さXCの位置に設置されている。
ここで、XA〜XCはパッド6A〜6Cと基準切刃である切刃3Aとの回転軌跡のクリアランスを示すものである。
また、工具回転方向Tの逆方向に長さlA〜lCと、工具本体1の軸線O方向後端側に長さXA〜XCとは、互いに比例関係にある。
つまり、工具本体1の外周上において、工具本体1の先端側から螺旋状にパッド6A、パッド6B、パッド6Cが設置されている。
このため、各パッド6A〜6Cのガイド面5A〜5Cは、工具本体1に送りが加えられバルブ穴を加工する際において、切刃3Bが加工するバルブシート面Sに摺接させられることになる。
このため、良好なバルブシート面Sを形成することがでる。
なお、本実施形態においても、複数のパッド6A〜6Cが工具本体1を支持することから、工具本体1にビビリ振動が生じにくいことになる。
3(3A〜3C) 切刃
4(4A〜4C) 切刃チップ
5(5A〜5C) ガイド面
6(6A〜6C) パッド
11 クランプネジ(押圧手段)
12,20 調整手段
14 押圧ピン
16,22 押圧ネジ
21 クサビ部材
O 工具本体1の軸線
θ,α,β,γ 切刃3,3A,3B,3Cの軸線Oに対する傾斜角
X 切刃3の回転軌跡に対するガイド面5の後退量
Claims (6)
- 軸線回りに回転される工具本体の外周に切刃が設けられて、バルブ穴開口部のバルブシート面を上記切刃により円錐面状に形成するのに用いられる穴加工工具において、上記軸線に対してこの切刃と反対側の工具本体外周には、ガイド面を有するパッドが設けられており、このパッドのガイド面の切刃回転軌跡に対する位置が工具内周側、工具外周側間にて前進又は後退可能に調整手段によって調整可能とされていることを特徴とする穴加工工具。
- 請求項1に記載の穴加工工具において、
上記前進又は後退量が調整可能とされたパッドは、上記軸線に対して傾斜した上記ガイド面を有して該軸線方向に進退可能かつ上記工具本体に押圧手段によって押圧されて取り付けられるとともに、上記調整手段は、上記押圧手段による押圧力に抗して上記パッドを進退可能とされていることを特徴とする穴加工工具。 - 請求項1又は請求項2に記載の穴加工工具において、上記軸線に対する傾斜の異なる複数の上記切刃が設けられていて、このうち少なくとも軸線に対する傾斜の最も小さい切刃の反対側に、上記ガイド面の前進又は後退量が調整可能とされた上記パッドが設けられていることを特徴とする穴加工工具。
- 請求項1又は2に記載の穴加工工具において、
上記工具本体には、上記軸線回りに複数の切刃が設けられるとともに、上記軸線に対して上記各切刃と反対側にそれぞれ上記パッドが設けられ、上記切刃のうち、一の切刃が基準切刃とされるとともに上記各パッドのガイド面と上記基準切刃との回転軌跡のクリアランスが、上記基準切刃の位置を基準として、上記軸線回りに工具回転方向と逆方向に漸次大となるように配置されていることを特徴とする穴加工工具。 - 請求項4に記載の穴加工工具において、
上記各パッドの上記ガイド面が上記軸線に対して上記各切刃と上記軸線とのなす角度のうち、最も小さい角度をなす基準切刃により切削される切削面に摺接するように配置されていることを特徴とする穴加工工具。 - 請求項4に記載の穴加工工具において、
上記各パッドの上記ガイド面が上記軸線に対して上記各切刃と上記軸線とのなす角度のうち、二番目に小さい角度をなす基準切刃により切削される切削面に摺接するように配置されていることを特徴とする穴加工工具。
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