JP5945316B2 - 複合加工工具及びこれを用いた加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、複合加工工具及びこれを用いた加工方法に関する。

ワークの内周面を加工する複合加工工具として、切削加工とバニシング仕上げ加工とを行うことが可能な複合加工工具が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第５３５２１７７号公報

ところで、特許文献１に記載の複合加工工具は、切削加工径を拡大ないし縮小させる調整機構を備えている。この切削加工径の調整機構は、加工刃を固定したカートリッチを複合加工工具のボディから径方向に出没移動させることによって行われる。

しかしながら、このような切削加工径の調整機構を複合加工工具に装備した場合には、複合加工工具が複雑な構成となるばかりか、ある程度大径化してしまうことは避けることができない。このため、特許文献１に記載の複合加工工具は、一定以下の小径の内周面を加工する場合には適用しにくいという課題があった。

本発明は、前記した事情に鑑みてなされたものであり、ワークにおけるより小径の内周面を加工することができる複合加工工具及びこれを用いた加工方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る複合加工工具は、後端側が加工機に装着されるシャンクと、前記シャンクに配設されワークの内周面のバニシング仕上げ加工を行うバニシング加工部と、前記バニシング加工部の前方に配設されリーマ加工を行うリーマ加工部と、を備えている。前記バニシング加工部は、前記シャンクに固定されテーパ形状の外周面を有するマンドレルと、前記マンドレルの前記外周面上に配置される複数のローラと、複数の前記ローラを前記マンドレルの前記外周面上で回転可能に保持するフレームと、前記フレームを軸方向の一方側から押圧することによって前記マンドレルに対する前記フレームの軸方向位置を調整可能な調整部材と、前記フレームの軸方向の他方側に配設され該フレームを支持する弾性部材と、を有している。そして、前記リーマ加工部は、前記シャンクまたは前記シャンクに連結された部材に着脱可能に装着される基体部と、前記基体部に一体に形成される加工刃と、を有している。前記マンドレルは、後方に向けて外径が拡大するテーパ形状の外周面、および前記シャンクに固定可能な後端部を備える第１マンドレルと、前方に向けて外径が拡大するテーパ形状の外周面、および前記シャンクに固定可能な後端部を備える第２マンドレルと、を有し、前記シャンクには、前記第１マンドレルおよび前記第２マンドレルの一方が固定されている。そして、前記第１マンドレルが前記シャンクに固定されている場合には、後側から前側へ順に、前記調整部材、前記フレーム、および前記弾性部材が配置されており、前記第２マンドレルが前記シャンクに固定されている場合には、前側から後側へ順に、前記調整部材、前記フレーム、および前記弾性部材が配置されている。

この構成では、リーマ加工部の加工刃と一体に形成された基体部がシャンクまたはこれに連結された部材に着脱可能に装着されるように構成されているため、複合加工工具の小径化を図ることができる。したがって、一定以下の小径の内周面に対して、リーマ加工とバニシング仕上げ加工とを、複合加工工具の１ストロークの送り動作で行うことによって、高速の鏡面仕上げ加工が可能となる。すなわち、ワークにおけるより小径の内周面を加工することができる複合加工工具を提供できる。
また、リーマ加工部の長時間の使用によってリーマ加工の能力が低下したとしても、バニシング加工部によるバニシング仕上げ加工によって一定の仕上げ面精度を得ることができるため、一般的な刃物と比較して、本発明に係る複合加工工具の刃物としての寿命の延長を図ることができる。
また、例えばホーニング加工の場合のような産業廃棄物となるスラッジは発生しない。
さらに、特殊な駆動機を必要としないため、本発明に係る複合加工工具は、専用の加工機のほか、一般的な旋盤、マシニングセンタ等の加工機においても使用可能である。
そして、第１マンドレルがシャンクに固定されている場合には、前進送り時にリーマ加工部によってリーマ加工が行われるとともにバニシング加工部によってバニシング仕上げ加工が行われ、後退送り時に複数のローラに外接する円の直径であるローラ径が縮小することによってバニシング仕上げ加工は行われない。したがって、ワークにおけるより小径の内周面に対して、リーマ加工とバニシング仕上げ加工とを、複合加工工具の前進送り動作で行うことが可能となる。一方、第２マンドレルがシャンクに固定されている場合には、前進送り時にリーマ加工部によってリーマ加工が行われるとともにローラ径が縮小することによってバニシング仕上げ加工は行われず、後退送り時にバニシング加工部によってバニシング仕上げ加工が行われる。したがって、ワークにおけるより小径の内周面に対して、リーマ加工を複合加工工具の前進送り動作で行い、バニシング仕上げ加工を複合加工工具の後退送り動作で行うことが可能となる。

前記複合加工工具において、前記リーマ加工部の前記加工刃は、左ねじれに形成されているとよい。

この構成では、複合加工工具を前方に向けて右回りに回転させると、加工刃によって切削されるワークの切屑は、左ねじれに形成された加工刃によって、複合加工工具の前方に排出される。したがって、ローラは、切屑に接触することなく、ワークの内周面のバニシング仕上げ加工を行うことができる。このため、ワークの内周面の仕上げ面精度が向上する。

前記複合加工工具において、前記リーマ加工部に工作液を供給する工作液供給路が、前記シャンク、前記バニシング加工部及び前記リーマ加工部の内部を通って形成されているとよい。

この構成では、工作液を、複合加工工具の内部を通ってより適切にリーマ加工部に供給することができる。

前記課題を解決するために、本発明に係る加工方法は、前記複合加工工具を用いた加工方法である。この加工方法において、前記調整部材を用いて前記フレームの軸方向位置を調整することによって、複数の前記ローラに外接する円の直径であるローラ径が、前記リーマ加工部の前記加工刃の外径であるカッタ径よりも大きく設定される。そして、第１マンドレルがシャンクに固定されている場合には、前進送り時にリーマ加工部によってリーマ加工が行われるとともに前記バニシング加工部によってバニシング仕上げ加工が行われ、後退送り時に前記ローラ径が縮小することによってバニシング仕上げ加工は行われない。一方、第２マンドレルがシャンクに固定されている場合には、前進送り時にリーマ加工部によってリーマ加工が行われるとともに前記ローラ径が縮小することによってバニシング仕上げ加工は行われず、後退送り時に前記バニシング加工部によってバニシング仕上げ加工が行われる。

この構成では、第１マンドレルがシャンクに固定されている場合には、ワークにおけるより小径の内周面に対して、リーマ加工とバニシング仕上げ加工とを、複合加工工具の前進送り動作で行うことが可能となる。一方、第２マンドレルがシャンクに固定されている場合には、ワークにおけるより小径の内周面に対して、リーマ加工を複合加工工具の前進送り動作で行い、バニシング仕上げ加工を複合加工工具の後退送り動作で行うことが可能となる。

本発明によれば、ワークにおけるより小径の内周面を加工することができる複合加工工具及びこれを用いた加工方法を提供できる。

本発明の第１実施形態に係る複合加工工具の構成を示す側面図である。 図１のII−II線に沿う断面図である。 図２のIII−III線に沿う断面図である。 本発明の第２実施形態に係る複合加工工具の構成を示す側面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下に示す図面において、同一の部材または相当する部材には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。また、部材のサイズおよび形状は、説明の便宜のため、変形または誇張して模式的に表す場合がある。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る複合加工工具１００の構成を示す側面図である。図２は、図１のII−II線に沿う断面図である。図３は、図２のIII−III線に沿う断面図である。
なお、説明の便宜上、複合加工工具１００において、リーマ加工部５が配設された側を「前」と称し、その反対側を「後」と称する。

図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る複合加工工具１００は、後端側が加工機（図示せず）に装着されて中心軸線Ｌ１を中心に回転駆動されるシャンク１と、シャンク１に配設されるバニシング加工部３と、バニシング加工部３の前方に配設されるリーマ加工部５と、を備えている。

シャンク１と一体に運動可能な両加工部３，５は、シャンク１に対して軸方向に直列に配置されている。本明細書において、軸方向は中心軸線Ｌ１に平行な方向であるとし、径方向および周方向は、それぞれ、中心軸線Ｌ１を中心とする径方向および周方向であるとする。

シャンク１の外周面には、複合加工工具１００の組立時等にシャンク１が回転しないように把持して固定するための平行な一対の面である二方取り部１１が形成されている。

バニシング加工部３は、ワークＷの内周面Ｓ（図２参照、以下同様）のバニシング仕上げ加工を行うものであり、リーマ加工部５は、ワークＷの内周面Ｓのリーマ加工を行うものである。ここで、複合加工工具１００は、例えば中空部または孔が形成されたワークの内周面の加工に適用されるものであり、特にワークに形成された貫通孔の内周面の加工に適用されることが好ましい。そして、リーマ加工部５によってワークＷがリーマ加工された後に、バニシング加工部３によって該ワークＷがバニシング仕上げ加工される。

第１実施形態では、複合加工工具１００の前方への移動時（前進送り時）に、リーマ加工部５によってリーマ加工が行われるとともに、バニシング加工部３によってバニシング仕上げ加工が行われる。

複合加工工具１００は、円筒状のワークＷに対して相対的に中心軸線Ｌ１に平行な送り方向に送られる。そして、リーマ加工部５の加工刃５１、及びバニシング加工部３のバニシングローラ（ローラ）３１が、ワークＷの内周面Ｓを加工する。

ワークＷは、例えば貫通孔が設けられた円筒状部材であり、より具体的には、例えば、油圧または空気圧用アクチュエータのシリンダ、ショックアブソーバのシリンダである。

図２に示すように、バニシング加工部３は、シャンク１に固定されテーパ形状の外周面３２を有するマンドレル３３と、マンドレル３３の外周面３２上に配置される複数の前記したバニシングローラ３１と、複数のバニシングローラ３１をマンドレル３３の外周面３２上で回転可能に保持するフレーム３４と、を有している。バニシングローラ３１の配置数は、ここでは８個であるが、適宜変更可能である。

マンドレル３３は略円筒状を呈しており、マンドレル３３の外周面３２は、後方に向けて外径が拡大するテーパ形状を呈している。マンドレル３３は、ここでは、シャンク１の前端にねじ締結によって固定されている。マンドレル３３の後端側の外周面には雄ねじ部４１が形成されており、マンドレル３３の前端側の内周面には雌ねじ部４２が形成されている。そして、マンドレル３３の雄ねじ部４１が、シャンク１の前端側の内周面に形成された雌ねじ部１３に螺合される。

フレーム３４は、円筒状を呈しており、マンドレル３３の外周面３２の径方向外側に配置されている。フレーム３４には、バニシングローラ３１を配置するための貫通孔が、周方向に沿って等間隔に複数（ここでは８個）形成されている。各バニシングローラ３１の外周面は、後方に向けて外径が縮小するテーパ形状を呈しており、マンドレル３３の外周面３２に線接触可能となっている。

また、バニシング加工部３は、フレーム３４を後側から軸方向に押圧することによってマンドレル３３に対するフレーム３４の軸方向位置を調整可能な調整部材３５と、フレーム３４の前側に配設されフレーム３４を支持する弾性部材３８と、を有している。

調整部材３５は、シャンク１の前端側の外周面に形成された雄ねじ部１２に螺合する第１調整ナット３６及び第２調整ナット３７を備えている。弾性部材３８としては、例えば圧縮コイルばねが使用され得る。弾性部材３８の軸方向の両側には、シムリング４０，４０がそれぞれ配置されている。弾性部材３８の前端は、シムリング４０を介してリーマ加工部５の段部端面５２によって支持されている。

第１調整ナット３６を回転させてシムリング３９，３９を介してフレーム３４を押圧することによって、フレーム３４を弾性部材３８の弾性力に抗して軸方向に移動させることができる。そして、第２調整ナット３７を第１調整ナット３６に当接させて締め付けることによって、調整部材３５の位置が固定され、マンドレル３３に対するフレーム３４の軸方向位置が決定される。

調整部材３５を用いてフレーム３４の軸方向位置を変更することによって、マンドレル３３に対するバニシングローラ３１の軸方向位置が調整可能であると同時に、複数のバニシングローラ３１に外接する円の直径であるローラ径が変更可能である。つまり、フレーム３４を軸方向に進退させることで、マンドレル３３のテーパ形状の外周面３２に沿ってバニシングローラ３１が軸方向に移動するとともに、バニシングローラ３１がフレーム３４の貫通孔内で径方向に移動することによって、ローラ径を調整できるようになっている。したがって、調整部材３５を用いて、バニシング仕上げ加工後の内周面Ｓの径が調整され得る。

フレーム３４は、前進送り時には、弾性部材３８の弾性力によって最大限後方に移動させられてシムリング３９，３９を介して調整部材３５に当接する位置で保持される。一方、フレーム３４は、後退送り時には、バニシングローラ３１がワークＷの内周面Ｓと接触する場合に生じる摩擦力によって、弾性部材３８の弾性力に抗してマンドレル３３に対して前方にバニシングローラ３１とともに移動する。

リーマ加工部５は、略円筒状の基体部５３と、基体部５３の径方向外側に一体に形成される前記した加工刃５１と、を有している。基体部５３は、加工刃５１が径方向外側に形成される本体部５４と、本体部５４の後部に連設されマンドレル３３の前端に形成された穴部４３に嵌合する筒部５５とから構成されている。

リーマ加工部５の基体部５３は、筒部５５がマンドレル３３の穴部４３に嵌挿された状態で固定用ボルト６によって、シャンク１に連結された部材としてのマンドレル３３に着脱可能に装着される。

図２〜図３に示すように、リーマ加工部５の基体部５３の内周面５６には、径方向内側に突出する第１係合部５７が、円周方向に沿って等間隔に複数（ここでは３個）形成されている。また、第１係合部５７の周方向の一端に隣接してストッパ５８が設けられている。一方、固定用ボルト６の外周面６１には、径方向外側に突出する第２係合部６２が、円周方向に沿って等間隔に複数（ここでは３個）形成されている。また、固定用ボルト６の先端部（後端部）には、雄ねじ部６３が形成されている。

リーマ加工部５をマンドレル３３に装着する場合には、まず、固定用ボルト６の雄ねじ部６３をマンドレル３３の雌ねじ部４２に軽く螺合させる。続いて、リーマ加工部５の第１係合部５７と固定用ボルト６の第２係合部６２との周方向位置をずらした状態で、リーマ加工部５を固定用ボルト６に対して軸方向に近接移動させてセットする。続いて、シャンク１の二方取り部１１を把持して回り止めを行うとともに、工具（図示せず）を用いてリーマ加工部５を右回りに回転させると、第１係合部５７が第２係合部６２の後側に入り込むとともにストッパ５８に当接する。さらにリーマ加工部５を右回りに回転させると、リーマ加工部５とともに固定用ボルト６が回転させられてマンドレル３３の雌ねじ部４２にねじ込まれ、第２係合部６２が第１係合部５７を押圧することによって、リーマ加工部５がマンドレル３３に固定されて装着される。

一方、リーマ加工部５をマンドレル３３から取り外す場合には、シャンク１の二方取り部１１を把持して回り止めを行うとともに、工具を用いてリーマ加工部５を左回りに回転させると、第１係合部５７が第２係合部６２から周方向に離脱する。これにより、リーマ加工部５をマンドレル３３から取り外すことができる。このとき、固定用ボルト６の雄ねじ部６３はマンドレル３３の雌ねじ部４２に軽く螺合されたままであり、引き続いて、別のリーマ加工部をマンドレル３３に装着することができる。このように、複合加工工具１００において、リーマ加工部５を容易に交換することができる。
したがって、リーマ加工部５の加工刃５１の外径であるカッタ径Ｄ（図１参照）を変更することが可能である。リーマ加工部５のカッタ径Ｄは、例えば１５〜２５ｍｍである。

なお、本実施形態では、リーマ加工部５をマンドレル３３に固定する場合に、第１係合部５７、第２係合部６２及びストッパ５８を備えるいわゆるバヨネット式の機構が利用されているが、これに限定されるものではない。例えば、一般的なボルトを用いてリーマ加工部５をマンドレル３３に固定するように構成されてもよい。

図２に示すように、中心軸線Ｌ１に沿って、シャンク１には軸方向孔１４が形成され、マンドレル３３には軸方向孔４４が形成され、固定用ボルト６には軸方向孔６４が形成されている。また、固定用ボルト６には、軸方向孔６４の前端側に連通し外周面に開口する複数の径方向孔６５が形成されている。これらの軸方向孔１４，４４，６４及び径方向孔６５は、シャンク１、バニシング加工部３及びリーマ加工部５の内部を通って形成されリーマ加工部５に工作液を供給する工作液供給路を構成している。

次に、図１〜図３を参照して、前記のように構成された複合加工工具１００を用いた加工方法について説明する。
まず、複合加工工具１００において、加工対象となるワークＷの内周面Ｓに対応したカッタ径Ｄを有するリーマ加工部５が、固定用ボルト６を用いてマンドレル３３に固定されて装着される。ここで、他のリーマ加工部がマンドレル３３に装着されている場合には、リーマ加工部の交換が行われる。

続いて、調整部材３５を用いてフレーム３４の軸方向位置を調整することによって、複数のバニシングローラ３１に外接する円の直径であるローラ径が、リーマ加工部５の加工刃５１の外径であるカッタ径Ｄよりも大きく設定される。ローラ径は、第２調整ナット３７をゆるめて第１調整ナット３６を回転させることによって微調整され、第２調整ナット３７を締めることによって固定される。

そして、加工機によって回転駆動された複合加工工具１００が中心軸線Ｌ１を中心に回転しながら前方に移動する前進送り時において、リーマ加工部５の加工刃５１によって、ワークＷの内周面Ｓ（図２参照）がリーマ加工される。このとき、加工刃５１によって切削されるワークＷの切屑は、左ねじれに形成された加工刃５１によって、複合加工工具１００の前方に排出される。また、弾性部材３８の弾性力によって最大限後方に移動させられた位置にあるフレーム３４にバニシングローラ３１が保持された状態のバニシング加工部３によって、リーマ加工後のワークＷの内周面Ｓがバニシング仕上げ加工される。

続いて、複合加工工具１００が回転しながら後方に移動してワークＷから抜き出される後退送り時において、バニシング加工部３では、リーマ加工部５によってリーマ加工されたワークＷの内周面Ｓとバニシングローラ３１との接触によって、フレーム３４が、弾性部材３８の弾性力に抗して、バニシングローラ３１とともにマンドレル３３に対して前方に移動する。これにより、バニシングローラ３１がフレーム３４の貫通孔内で径方向内側に移動してローラ径が縮小する。したがって、バニシング仕上げ加工は行われない。このとき、ワークＷの内周面Ｓは、バニシング仕上げ加工によって表面の凹凸が潰されて内径がわずかに（例えば５〜１０μｍ程度）拡大するため、後退送り時にバニシング仕上げ加工が施された内周面Ｓに加工刃５１が接触すること、したがって傷を付けることが防止される。

前記したように本実施形態では、バニシング加工部３は、マンドレル３３と、バニシングローラ３１と、フレーム３４と、フレーム３４を軸方向の一方側から押圧することによってマンドレル３３に対するフレーム３４の軸方向位置を調整可能な調整部材３５と、フレーム３４の軸方向の他方側に配設され該フレーム３４を支持する弾性部材３８と、を有している。そして、リーマ加工部５は、マンドレル３３に着脱可能に装着される基体部５３と、基体部５３に一体に形成される加工刃５１と、を有している。

この構成では、リーマ加工部５の加工刃５１と一体に形成された基体部５３がマンドレル３３に着脱可能に装着されるように構成されているため、複合加工工具１００の小径化を図ることができる。したがって、一定以下の小径の内周面Ｓに対して、リーマ加工とバニシング仕上げ加工とを、複合加工工具１００の１ストロークの送り動作で行うことによって、高速の鏡面仕上げ加工が可能となる。すなわち、ワークＷにおけるより小径の内周面Ｓを加工することができる複合加工工具１００を提供できる。
また、リーマ加工部５の長時間の使用によってリーマ加工の能力が低下したとしても、バニシング加工部３によるバニシング仕上げ加工によって一定の仕上げ面精度を得ることができるため、一般的な刃物と比較して、本実施形態に係る複合加工工具１００の刃物としての寿命の延長を図ることができる。
また、例えばホーニング加工の場合のような産業廃棄物となるスラッジは発生しない。
さらに、特殊な駆動機を必要としないため、本実施形態に係る複合加工工具１００は、専用の加工機のほか、一般的な旋盤、マシニングセンタ等の加工機においても使用可能である。

また、本実施形態では、リーマ加工部５の加工刃５１は、左ねじれに形成されている。この構成では、複合加工工具１００を前方に向けて右回りに回転させると、加工刃５１によって切削されるワークＷの切屑は、左ねじれに形成された加工刃５１によって、複合加工工具１００の前方に排出される。したがって、バニシングローラ３１は、切屑に接触することなく、ワークＷの内周面Ｓのバニシング仕上げ加工を行うことができる。このため、ワークＷの内周面Ｓの仕上げ面精度が向上する。

また、本実施形態では、マンドレル３３の外周面３２は、後方に向けて外径が拡大するテーパ形状を呈し、調整部材３５は、フレーム３４を後側から軸方向に押圧して調整するものであり、弾性部材３８は、フレーム３４の前側に配設されている。この構成では、前進送り時にリーマ加工部５によってリーマ加工が行われるとともにバニシング加工部３によってバニシング仕上げ加工が行われ、後退送り時に複数のバニシングローラ３１に外接する円の直径であるローラ径が縮小することによってバニシング仕上げ加工は行われない。したがって、ワークＷにおけるより小径の内周面Ｓに対して、リーマ加工とバニシング仕上げ加工とを、複合加工工具１００の前進送り動作で行うことが可能となる。

また、本実施形態では、リーマ加工部５に工作液を供給する工作液供給路が、シャンク１、バニシング加工部３及びリーマ加工部５の内部を通って形成されている。この構成では、工作液を、複合加工工具１００の内部を通ってより適切にリーマ加工部５に供給することができる。

〔第２実施形態〕
次に、図４〜図５を参照して、第２実施形態に係る複合加工工具１００ａについて、第１実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。
図４は、本発明の第２実施形態に係る複合加工工具１００ａの構成を示す側面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

図４〜図５に示すように、第２実施形態では、複合加工工具１００ａの前方への移動時（前進送り時）に、リーマ加工部５によってリーマ加工が行われ、次いで複合加工工具１００ａの後方への移動時（後退送り時）に、バニシング加工部３ａによってバニシング仕上げ加工が行われる。

マンドレル３３ａは略円筒状を呈しており、マンドレル３３ａの外周面３２ａは、前方に向けて外径が拡大するテーパ形状を呈している。マンドレル３３ａは、ここでは、シャンク１の前端にねじ締結によって固定されている。また、マンドレル３３ａの後端側の外周面には雄ねじ部４１が形成されており、マンドレル３３ａの前端側の内周面には雌ねじ部４２が形成されており、マンドレル３３ａの前端側の外周面には雄ねじ部４８が形成されている。

フレーム３４は、ここでは第１実施形態と同じ部材であるが、前後が逆になるように配置されている。また、バニシングローラ３１も、ここでは第１実施形態と同じ部材であるが、前後が逆になるように配置されている。したがって、バニシングローラ３１の外周面は、前方に向けて外径が縮小するテーパ形状を呈している。

また、バニシング加工部３ａは、フレーム３４を前側から軸方向に押圧することによってマンドレル３３ａに対するフレーム３４の軸方向位置を調整可能な調整部材３５と、フレーム３４の後側に配設されフレーム３４を支持する弾性部材３８と、を有している。調整部材３５は、シャンク１の前端側の外周面に形成された雄ねじ部４８に螺合する第１調整ナット３６及び第２調整ナット３７を備えている。調整部材３５及び弾性部材３８もまた、ここでは第１実施形態と同じ部材が使用されており、フレーム３４に対する軸方向の位置が前後逆になっている。

弾性部材３８の後端は、シムリング４０を介して支持部材４５によって支持されている。支持部材４５は、シャンク１の前端側の外周面に形成された雄ねじ部１２に螺合する第１支持ナット４６及び第２支持ナット４７を備えている。そして、第２支持ナット４７を第１支持ナット４６に当接させて締め付けることによって、支持部材４５の位置が固定される。

フレーム３４は、前進送り時には、バニシングローラ３１がワークＷの内周面Ｓと接触する場合に生じる摩擦力によって、弾性部材３８の弾性力に抗してマンドレル３３に対して後方にバニシングローラ３１とともに移動する。一方、フレーム３４は、後退送り時には、弾性部材３８の弾性力によって最大限前方に移動させられてシムリング３９，３９を介して調整部材３５に当接する位置で保持される。

前記のように構成された複合加工工具１００ａを用いる場合、前進送り時において、リーマ加工部５の加工刃５１によって、ワークＷの内周面Ｓ（図５参照）がリーマ加工される。また、バニシング加工部３ａでは、リーマ加工部５によってリーマ加工されたワークＷの内周面Ｓとバニシングローラ３１との接触によって、フレーム３４が、弾性部材３８の弾性力に抗して、バニシングローラ３１とともにマンドレル３３ａに対して後方に移動する。これにより、バニシングローラ３１がフレーム３４の貫通孔内で径方向内側に移動してローラ径が縮小する。したがって、バニシング仕上げ加工は行われない。

続いて、後退送り時において、弾性部材３８の弾性力によって最大限前方に移動させられた位置にあるフレーム３４にバニシングローラ３１が保持された状態のバニシング加工部３ａによって、リーマ加工後のワークＷの内周面Ｓがバニシング仕上げ加工される。このとき、ワークＷの内周面Ｓは、バニシング仕上げ加工によって表面の凹凸が潰されて内径がわずかに拡大するため、後退送り時にバニシング仕上げ加工が施された内周面Ｓに加工刃５１が接触することが防止される。

このように第２実施形態では、前進送り時にリーマ加工部５によってリーマ加工が行われるとともにローラ径が縮小することによってバニシング仕上げ加工は行われず、後退送り時にバニシング加工部３ａによってバニシング仕上げ加工が行われる。したがって、ワークＷにおけるより小径の内周面Ｓに対して、リーマ加工を複合加工工具１００ａの前進送り動作で行い、バニシング仕上げ加工を複合加工工具１００ａの後退送り動作で行うことが可能となる。また、リーマ加工とバニシング仕上げ加工のそれぞれについて加工条件を設定することができるため、それぞれの加工において最適条件での加工が可能となる。

以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、前記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、前記実施形態に記載した構成を適宜組み合わせ乃至選択することを含め、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。また、前記実施形態の構成の一部について、追加、削除、置換をすることができる。

例えば、前記した実施形態では、マンドレル３３，３３ａは、シャンク１の前端にねじ締結によって固定されているが、これに限定されるものではなく、例えば、シャンク１の径方向外側に配置されて、例えばキーによってシャンク１に固定されるように構成されてもよい。この場合、リーマ加工部５の基体部５３は、シャンク１に着脱可能に装着され得る。

１ シャンク
３，３ａ バニシング加工部
５ リーマ加工部
６ 固定用ボルト
１４，４４，６４ 軸方向孔（工作液供給路）
３１ バニシングローラ（ローラ）
３２，３２ａ 外周面
３３，３３ａ マンドレル
３４ フレーム
３５ 調整部材
３８ 弾性部材
５１ 加工刃
５３ 基体部
６５ 径方向孔（工作液供給路）
１００，１００ａ 複合加工工具
Ｄ カッタ径
Ｓ 内周面
Ｗ ワーク

Claims (4)

1. 後端側が加工機に装着されるシャンクと、
   前記シャンクに配設されワークの内周面のバニシング仕上げ加工を行うバニシング加工部と、
   前記バニシング加工部の前方に配設されリーマ加工を行うリーマ加工部と、を備え、
   前記バニシング加工部は、
   テーパ形状の外周面を有するマンドレルと、
   前記マンドレルの前記外周面上に配置される複数のローラと、
   複数の前記ローラを前記マンドレルの前記外周面上で回転可能に保持するフレームと、
   前記フレームを軸方向の一方側から押圧することによって前記マンドレルに対する前記フレームの軸方向位置を調整可能な調整部材と、
   前記フレームの軸方向の他方側に配設され該フレームを支持する弾性部材と、を有し、
   前記リーマ加工部は、
   前記シャンクまたは前記シャンクに連結された部材に着脱可能に装着される基体部と、
   前記基体部に一体に形成される加工刃と、を有し、
   前記マンドレルは、
   後方に向けて外径が拡大するテーパ形状の外周面、および前記シャンクに固定可能な後端部を備える第１マンドレルと、
   前方に向けて外径が拡大するテーパ形状の外周面、および前記シャンクに固定可能な後端部を備える第２マンドレルと、を有し、
   前記シャンクには、前記第１マンドレルおよび前記第２マンドレルの一方が固定されており、
   前記第１マンドレルが前記シャンクに固定されている場合には、後側から前側へ順に、前記調整部材、前記フレーム、および前記弾性部材が配置されており、
   前記第２マンドレルが前記シャンクに固定されている場合には、前側から後側へ順に、前記調整部材、前記フレーム、および前記弾性部材が配置されている
   ことを特徴とする複合加工工具。
2. 前記リーマ加工部の前記加工刃は、左ねじれに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の複合加工工具。
3. 前記リーマ加工部に工作液を供給する工作液供給路が、前記シャンク、前記バニシング加工部及び前記リーマ加工部の内部を通って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に記載の複合加工工具。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の複合加工工具を用いた加工方法であって、
   前記調整部材を用いて前記フレームの軸方向位置を調整することによって、複数の前記ローラに外接する円の直径であるローラ径を、前記リーマ加工部の前記加工刃の外径であるカッタ径よりも大きく設定し、
   前記第１マンドレルが前記シャンクに固定されている場合には、前進送り時にリーマ加工部によってリーマ加工を行うとともに前記バニシング加工部によってバニシング仕上げ加工を行い、後退送り時に前記ローラ径が縮小することによってバニシング仕上げ加工を行わず、
   前記第２マンドレルが前記シャンクに固定されている場合には、前進送り時にリーマ加工部によってリーマ加工を行うとともに前記ローラ径が縮小することによってバニシング仕上げ加工を行わず、後退送り時に前記バニシング加工部によってバニシング仕上げ加工を行うことを特徴とする加工方法。

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