JP6701267B2 - Outer diameter boring tools and machine tools - Google Patents
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Description
この発明は、外径ボーリング工具および工作機械に関する。 The present invention relates to an outer diameter boring tool and a machine tool.
たとえば、特開２０１３−１０７１５０号公報（特許文献１）には、厚肉部品に対して大径の穴あけを行なう場合に、内部にコア（芯材）を残しつつ、くり抜くようにして穴あけ加工するトレパニング工具が開示されている。 For example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-107150 (Patent Document 1), when a large-diameter hole is to be drilled in a thick-walled part, the core (core material) is left inside and the hole is drilled by hollowing. A trepanning tool is disclosed.
ワークの外径を高精度に加工するために外径ボーリング工具が用いられている。外径ボーリング工具には、円筒形状を有し、その中心軸を中心に回転する円筒部と、円筒部の先端側に設けられ、円筒部の回転に伴って周方向に旋回する刃部とが備わっている。円筒部をその中心軸の軸方向に移動させつつ、刃部をワークの外周上で旋回させることによって、ワークの外径をボーリング加工する。 An outer diameter boring tool is used to machine the outer diameter of a work with high precision. The outer diameter boring tool has a cylindrical shape, and has a cylindrical portion that rotates about its central axis and a blade portion that is provided on the tip end side of the cylindrical portion and that rotates in the circumferential direction as the cylindrical portion rotates. Equipped. The outer diameter of the work is bored by rotating the blade on the outer circumference of the work while moving the cylindrical part in the axial direction of the central axis.
しかしながら、このような外径ボーリング工具を用いたワーク加工では、ワークの支持端から、ワークと刃部との接点までの距離が大きいことを理由に、びびり振動が発生し易い。 However, in machining a workpiece using such an outer diameter boring tool, chatter vibration is likely to occur because the distance from the supporting end of the workpiece to the contact point between the workpiece and the blade portion is large.
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、びびり振動の発生が抑制される外径ボーリング工具と、そのような外径ボーリング工具を備えた工作機械とを提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems, and to provide an outer diameter boring tool in which the occurrence of chatter vibration is suppressed, and a machine tool equipped with such an outer diameter boring tool. .
この発明の１つの局面に従った外径ボーリング工具は、所定軸を中心とする円筒形状を有する円筒部と、円筒部の先端側に設けられる刃部とを含み、所定軸を中心に回転される工具本体と、円筒部の内部に配置され、円筒部の基端側から切削油の圧力を受ける受圧部と、受圧部から円筒部の先端側に向けて所定軸の軸上に沿って延び、その先端にて先細りのテーパ形状をなすセンターピンとを含み、所定軸の軸方向に移動可能に構成される移動部材とを備える。円筒部の内部には、円筒部の先端側に位置する先端側空間と、先端側空間と受圧部を隔てて円筒部の基端側に位置し、切削油が供給される基端側空間とが形成される。受圧部には、先端側空間に開口する開口面を有し、先端側空間および基端側空間の間を連通させる孔が設けられる。
この発明の別の局面に従った外径ボーリング工具は、所定軸を中心とする円筒形状を有する円筒部と、円筒部の先端側に設けられる刃部とを含み、所定軸を中心に回転される工具本体と、円筒部の内部に配置され、円筒部の基端側から切削油の圧力を受ける受圧部と、受圧部から円筒部の先端側に向けて所定軸の軸上に沿って延び、その先端にて先細りのテーパ形状をなすセンターピンとを含み、所定軸の軸方向に移動可能に構成される移動部材とを備える。
An outer diameter boring tool according to one aspect of the present invention includes a cylindrical portion having a cylindrical shape centered on a predetermined axis and a blade portion provided on the tip side of the cylindrical portion, and is rotated about the predetermined axis. The tool body and the pressure receiving portion that is disposed inside the cylindrical portion and receives the pressure of the cutting oil from the base end side of the cylindrical portion, and extends along the axis of the predetermined axis from the pressure receiving portion toward the distal end side of the cylindrical portion. And a moving member including a center pin having a tapered shape at its tip and configured to be movable in the axial direction of a predetermined axis. Inside the cylindrical portion, there is a distal end side space located on the distal end side of the cylindrical portion and a proximal end side space that is located on the proximal end side of the cylindrical part and is separated from the distal end side space and the pressure receiving portion, and is supplied with cutting oil. Is formed. The pressure receiving portion has an opening surface that opens to the distal end side space, and is provided with a hole that communicates between the distal end side space and the proximal end side space.
An outer diameter boring tool according to another aspect of the present invention includes a cylindrical portion having a cylindrical shape centered on a predetermined axis, and a blade portion provided on the tip side of the cylindrical portion, and is rotated about the predetermined axis. The tool body and the pressure receiving portion that is disposed inside the cylindrical portion and receives the pressure of the cutting oil from the base end side of the cylindrical portion, and extends along the axis of the predetermined axis from the pressure receiving portion toward the distal end side of the cylindrical portion. And a moving member including a center pin having a tapered shape at its tip and configured to be movable in the axial direction of a predetermined axis.
このように構成された外径ボーリング工具によれば、ワークの加工時、受圧部が円筒部の基端側から切削油の圧力を受けることによって、センターピンの先端がワークに押し当てられる。これにより、ワークが芯押しされた状態で加工が進行するため、びびり振動の発生を抑制することができる。 According to the outer diameter boring tool configured as described above, the tip of the center pin is pressed against the work by the pressure receiving portion receiving the pressure of the cutting oil from the base end side of the cylindrical portion during the machining of the work. As a result, the machining progresses while the work is being core-pressed, so that chatter vibration can be suppressed.
また好ましくは、円筒部の内部には、円筒部の先端側に位置する先端側空間と、先端側空間と受圧部を隔てて円筒部の基端側に位置し、切削油が供給される基端側空間とが形成される。受圧部には、先端側空間に開口する開口面を有し、先端側空間および基端側空間の間を連通させる孔が設けられる。 Further, preferably, inside the cylindrical portion, a distal end side space located on the distal end side of the cylindrical portion, and a base end side of the cylindrical portion that separates the pressure receiving portion from the distal end side space and is supplied with cutting oil. An end space is formed. The pressure receiving portion has an opening surface that opens to the front end side space, and is provided with a hole that connects the front end side space and the base end side space.
このように構成された外径ボーリング工具によれば、基端側空間に供給された切削油を、孔を通じて先端側空間に導くことができる。これにより、刃部により加工されるワークに向けて切削油を吐出させることができる。 According to the outer diameter boring tool configured as described above, the cutting oil supplied to the proximal space can be guided to the distal space through the hole. As a result, the cutting oil can be discharged toward the workpiece machined by the blade.
また好ましくは、孔の開口面は、センターピンの先端よりも円筒部の基端側に配置される。 Further, preferably, the opening surface of the hole is arranged closer to the base end side of the cylindrical portion than the tip of the center pin.
このように構成された外径ボーリング工具によれば、切削油を、センターピンの先端が押し付けられるワークの端面よりも手前側から吐出させることができる。これにより、切削油をより確実にワークに供給することができる。 According to the outer diameter boring tool configured as described above, the cutting oil can be discharged from the front side of the end surface of the work against which the tip of the center pin is pressed. Thereby, the cutting oil can be more reliably supplied to the work.
また好ましくは、孔の開口面は、所定軸の軸方向において、刃部と対向して配置される。 Further, preferably, the opening surface of the hole is arranged to face the blade portion in the axial direction of the predetermined axis.
このように構成された外径ボーリング工具によれば、切削油をより確実にワークと刃部との接点に供給することができる。 According to the outer diameter boring tool configured as described above, the cutting oil can be more reliably supplied to the contact point between the work and the blade.
また好ましくは、孔は、開口面に近づくほど所定軸の半径方向における所定軸からの距離が小さくなるように、所定軸に対して傾斜する傾斜部を有する。 Further, preferably, the hole has an inclined portion that is inclined with respect to the predetermined axis such that the distance from the predetermined axis in the radial direction of the predetermined axis becomes smaller as the hole approaches the opening surface.
このように構成された外径ボーリング工具によれば、切削油を、センターピンの先端が押し付けられるワークの端面に向けて吐出させることができる。これにより、切削油をより確実にワークと刃部との接点に供給することができる。 According to the outer diameter boring tool configured as described above, the cutting oil can be discharged toward the end surface of the work against which the tip of the center pin is pressed. Thereby, the cutting oil can be more reliably supplied to the contact point between the work and the blade.
また好ましくは、孔は、所定軸に直交する平面により切断された場合に、開口面の開口面積よりも小さい開口面積を有する断面位置を有する。 Also preferably, the hole has a cross-sectional position having an opening area smaller than the opening area of the opening surface when cut by a plane orthogonal to the predetermined axis.
このように構成された外径ボーリング工具によれば、切削油を拡散させながらワークに向けて吐出させることができる。これにより、切削油をより確実にワークに供給することができる。 According to the outer diameter boring tool configured as described above, the cutting oil can be discharged toward the work while diffusing the cutting oil. Thereby, the cutting oil can be more reliably supplied to the work.
また好ましくは、孔を規定する受圧部の内周面には、雌ねじが設けられる。外径ボーリング工具は、孔に螺合されるネジ部材をさらに備える。ネジ部材には、先端側空間および基端側空間の間を連通させる連通孔が設けられる。 Further, preferably, a female screw is provided on the inner peripheral surface of the pressure receiving portion that defines the hole. The outer diameter boring tool further includes a screw member screwed into the hole. The screw member is provided with a communication hole that communicates between the front end side space and the base end side space.
また好ましくは、外径ボーリング工具は、孔に、孔に対して嵌合可能に構成された嵌合部材をさらに備える。嵌合部材には、先端側空間および基端側空間の間を連通させる連通孔が設けられる。 Further preferably, the outer diameter boring tool further includes a fitting member configured to be fitted into the hole. The fitting member is provided with a communication hole that communicates between the front end side space and the base end side space.
このように構成された外形ボーリング工具によれば、基端側空間に供給された切削油を、連通孔を通じて先端側空間に導くことができる。この際、ネジ部材または嵌合部材に設けられた連通孔の開口面積を適切に設定することによって、ワークに向けて吐出される切削油の流量を調整することができる。 According to the external boring tool having such a configuration, the cutting oil supplied to the proximal space can be guided to the distal space through the communication hole. At this time, the flow rate of the cutting oil discharged toward the work can be adjusted by appropriately setting the opening area of the communication hole provided in the screw member or the fitting member.
また好ましくは、工具本体は、円筒部の内壁から所定軸の径方向内側に向けて突出し、円筒部の先端側に向けた移動部材の移動を規制するストッパーをさらに含む。移動部材の移動がストッパーにより規制された状態において、センターピンの先端が、刃部よりも円筒部の先端側に突出している。 Further preferably, the tool main body further includes a stopper protruding from the inner wall of the cylindrical portion toward the inner side in the radial direction of the predetermined axis and restricting the movement of the moving member toward the distal end side of the cylindrical portion. In the state where the movement of the moving member is restricted by the stopper, the tip of the center pin projects more toward the tip side of the cylindrical section than the blade section.
このように構成された外径ボーリング工具によれば、センターピンの先端をワークに押し当てた後に、刃部によるワークの加工を開始することができる。 According to the outer diameter boring tool configured in this manner, the machining of the work by the blade portion can be started after the tip of the center pin is pressed against the work.
この発明に従った工作機械は、上述のいずれかに記載の外径ボーリング工具と、外径ボーリング工具が装着され、工具本体を回転させる工具主軸と、外径ボーリング工具に対して切削油を供給する切削油供給部と、切削油供給部から外径ボーリング工具に供給される切削油の圧力を調整する圧力調整部と、圧力調整部を制御する制御装置とを備える。制御装置は、単一のワークに対する外径ボーリング加工の間に、切削油の圧力を第１圧力に調整するステップと、切削油の圧力を第１圧力に調整するステップの後、切削油の圧力を第１圧力と異なる第２圧力に調整するステップとを含む圧力調整を実行するように、圧力調整部を制御する。 A machine tool according to the present invention supplies cutting oil to the outer diameter boring tool according to any of the above, a tool spindle that is equipped with the outer diameter boring tool, rotates a tool body, and the outer diameter boring tool. A cutting oil supply unit, a pressure adjustment unit that adjusts the pressure of the cutting oil supplied from the cutting oil supply unit to the outer diameter boring tool, and a control device that controls the pressure adjustment unit. The controller controls the pressure of the cutting oil after the step of adjusting the pressure of the cutting oil to the first pressure and the step of adjusting the pressure of the cutting oil to the first pressure during the outer diameter boring process for a single work. Is adjusted to a second pressure different from the first pressure, and the pressure adjusting unit is controlled so as to execute the pressure adjustment.
このように構成された工作機械によれば、びびり振動の発生し易いタイミングおよび発生し難いタイミングに合わせて、受圧部が円筒部の基端側から受ける切削油の圧力の大きさを変化させることができる。 According to the machine tool configured as described above, the magnitude of the cutting oil pressure received by the pressure receiving portion from the base end side of the cylindrical portion is changed in accordance with the timing at which chatter vibration easily occurs and the timing at which chatter vibration does not easily occur. You can
以上に説明したように、この発明に従えば、びびり振動の発生が抑制される外径ボーリング工具と、そのような外径ボーリング工具を備えた工作機械とを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an outer diameter boring tool in which the occurrence of chatter vibration is suppressed, and a machine tool equipped with such an outer diameter boring tool.
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are designated by the same reference numerals.
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における外径ボーリング工具を示す分解組み立て図である。図２は、この発明の実施の形態１における外径ボーリング工具を示す断面図である。図３は、図２中の外径ボーリング工具を示す底面図である。
(Embodiment 1)
1 is an exploded view showing an outer diameter boring tool according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing an outer diameter boring tool according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a bottom view showing the outer diameter boring tool in FIG. 2.
図１から図３を参照して、本実施の形態における外径ボーリング工具１０は、ワークの外径を加工（ボーリング加工）するための工具である。外径ボーリング工具１０は、工具本体２１と、移動部材４１とを有する。
With reference to FIGS. 1 to 3, an outer
工具本体２１は、円筒部２２と、刃部２３とを有する。円筒部２２は、全体として、中心軸１０１を中心とする円筒形状を有する。円筒部２２には、貫通孔２４が設けられている。貫通孔２４は、中心軸１０１を中心にその軸方向に沿って延び、円筒部２２を貫通している。貫通孔２４は、中心軸１０１に直交する平面により切断された場合に、中心軸１０１を中心とする円形の断面を有する。
The
中心軸１０１の軸方向における円筒部２２の一方端側を、「先端側」といい、中心軸１０１の軸方向における円筒部２２の他方端側を、「基端側」という。円筒部２２の先端側は、ワークの加工開始時に、中心軸１０１の軸方向においてワークと相対する側であり、円筒部２２の基端部は、中心軸１０１の軸方向において円筒部２２の先端部の反対側である。
One end side of the
刃部２３は、ワークの外径を切削する刃の部分である。刃部２３は、円筒部２２の先端側に設けられている。刃部２３は、たとえば、円筒部２２に対して着脱可能なチップから構成されている。
The
工具本体２１は、複数の刃部２３を有する。複数の刃部２３は、中心軸１０１を中心とする周方向において互いに間隔を隔てて設けられている。複数の刃部２３は、中心軸１０１を中心とする周方向において等間隔に設けられている。たとえば、図３（Ａ）に示されるように、２つの刃部２３が、１８０°の間隔で設けられてもよいし、図３（Ｂ）に示されるように、３つの刃部２３が、１２０°間隔で設けられてもよい。
The
工具本体２１は、中心軸１０１を中心に回転される。より具体的には、工具本体２１は、工具ホルダ１１０を介して、工作機械の工具主軸２１０（後出の図４を参照のこと）に装着される。工具ホルダ１１０は、チャッキング部１２０を有する。円筒部２２は、装着部２５を有する。装着部２５は、円筒部２２の基端側に設けられている。装着部２５がチャッキング部１２０によりクランプされることによって、工具本体２１が工具ホルダ１１０に保持される。工具本体２１は、工作機械の工具主軸２１０からの回転力を受けることにより、中心軸１０１を中心に回転される。
The
工具本体２１は、ストッパー２６をさらに有する。ストッパー２６は、円筒部２２と一体に設けられている。ストッパー２６は、円筒部２２の内壁から中心軸１０１の径方向内側に向けて突出している。ストッパー２６は、貫通孔２４を規定する円筒部２２の内壁から突出し、中心軸１０１の外周上に配置される鍔形状を有する。ストッパー２６は、中心軸１０１の軸方向において、刃部２３よりも円筒部２２の基端側に設けられている。ストッパー２６は、中心軸１０１の軸方向において、円筒部２２の先端側における貫通孔２４の端部と、円筒部２２の基端側における貫通孔２４の端部との間に設けられている。
The
移動部材４１は、円筒部２２の内部において、中心軸１０１の軸方向に沿って移動可能なように構成されている。
The moving
移動部材４１は、受圧部４２と、センターピン４３とを有する。受圧部４２は、円筒部２２の内部に配置されている。受圧部４２は、中心軸１０１を中心とする円盤形状を有する。受圧部４２は、中心軸１０１の軸方向に沿って移動可能なように貫通孔２４に嵌合されている。
The moving
受圧部４２は、先端側端面４２ａと、基端側端面４２ｂとを有する。先端側端面４２ａおよび基端側端面４２ｂは、互いに平行な平面である。先端側端面４２ａおよび基端側端面４２ｂは、中心軸１０１と直交する平面である。先端側端面４２ａおよび基端側端面４２ｂは、中心軸１０１の軸方向から見た場合に、中心軸１０１を中心とする円形状を有する。先端側端面４２ａは、中心軸１０１の軸方向において円筒部２２の先端側を向いて設けられている。基端側端面４２ｂは、中心軸１０１の軸方向において円筒部２２の基端側を向けて設けられている。
The
センターピン４３は、受圧部４２と一体に設けられている。センターピン４３は、受圧部４２から円筒部２２の先端側に向けて中心軸１０１の軸上に沿って延びている。センターピン４３は、受圧部４２の先端側端面４２ａから突出している。センターピン４３は、受圧部４２（先端側端面４２ａ）よりも小さい直径を有する。センターピン４３は、ストッパー２６の内径よりも小さい直径を有する。
The
センターピン４３は、円筒部２２の先端側に向けて延びる先端４４において、先細りのテーパ形状をなしている。センターピン４３の先端４４は、先鋭形状を有する。
The
受圧部４２は、中心軸１０１の軸方向において、ストッパー２６よりも円筒部２２の基端側に設けられている。受圧部４２が、中心軸１０１の軸方向においてストッパー２６と当接することによって、円筒部２２の先端側に向けた移動部材４１の移動が規制されている。図２に示されるように、移動部材４１の移動がストッパー２６により規制された状態において、センターピン４３の先端４４は、刃部２３よりも円筒部２２の先端側に突出している。
The
外部から外径ボーリング工具１０に対して切削油が供給されることによって、受圧部４２は、円筒部２２の基端側から切削油の圧力を受ける。
By supplying the cutting oil to the outer
円筒部２２の内部には、先端側空間５１と、基端側空間５２とが規定されている。先端側空間５１および基端側空間５２は、円筒部２２の内部において、中心軸１０１の軸方向に並んでいる。先端側空間５１は、円筒部２２の先端側に位置している。受圧部４２の先端側端面４２ａは、先端側空間５１を区画している。基端側空間５２は、先端側空間５１と受圧部４２を隔てて円筒部２２の基端側に位置している。受圧部４２の基端側端面４２ｂは、基端側空間５２を区画している。
A distal
刃部２３、ストッパー２６およびセンターピン４３は、先端側空間５１に配置されている。移動部材４１が中心軸１０１の軸方向に沿って移動することにより、先端側空間５１および基端側空間５２の容積が変化する。外径ボーリング工具１０に対して供給された切削油は、基端側空間５２に進入する。基端側空間５２を満たす切削油が、受圧部４２に対して、円筒部２２の基端側から先端側に向けた切削油の圧力を作用させる。
The
受圧部４２には、孔４６が設けられている。孔４６は、先端側空間５１および基端側空間５２の間を連通させるように設けられている。受圧部４２には、複数の孔４６が設けられている。
The
孔４６は、開口面４６ｐを有する。開口面４６ｐは、先端側空間５１に開口する孔４６の開口面である。開口面４６ｐは、センターピン４３の先端４４よりも円筒部２２の基端側に配置されている。開口面４６ｐは、受圧部４２の先端側端面４２ａの平面上に規定されている。
The
続いて、外径ボーリング工具１０を搭載する工作機械の構成について説明する。図４は、図２中の外径ボーリング工具を搭載する工作機械を模式的に示す図である。
Next, the configuration of a machine tool equipped with the outer
図１から図４を参照して、工作機械２００は、立形マシニングセンタである。本発明における工作機械は、これに限られず、たとえば、横形マシニングセンタであってもよいし、５軸加工機や複合加工機であってもよい。
Referring to FIGS. 1 to 4,
工作機械２００は、コンピュータによる数値制御によって、ワーク加工のための各種動作が自動化されたＮＣ（Numerically Control）工作機械である。
The
工作機械２００は、上記の外径ボーリング工具１０と、工具主軸２１０と、切削油供給部２２０と、圧力調整部２３０と、制御装置２４０とを有する。
The
外径ボーリング工具１０は、工具ホルダ１１０を介して、工具主軸２１０に装着されている。工具主軸２１０には、モータが内蔵されている。工具主軸２１０は、モータ駆動により、外径ボーリング工具１０を中心軸１０１を中心に回転させることが可能なように構成されている。工具主軸２１０の回転中心（主軸中心）は、中心軸１０１と一致している。
The outer
工具主軸２１０には、クーラント流路２１５が設けられている。クーラント流路２１５は、工具主軸２１０の主軸中心に沿って設けられている。クーラント流路２１５は、工具ホルダ１１０に設けられたクーラント流路１１６（図１を参照のこと）を介して、外径ボーリング工具１０の貫通孔２４に連通している。
A
切削油供給部２２０は、外径ボーリング工具１０に対して切削油を供給可能なように構成されている。切削油供給部２２０は、たとえば、切削油ポンプである。切削油供給部２２０から圧送された切削油は、工具主軸２１０内のクーラント流路２１５と、工具ホルダ１１０内のクーラント流路１１６とを順に通って、外径ボーリング工具１０に供給される。
The cutting
圧力調整部２３０は、切削油供給部２２０から外径ボーリング工具１０に供給される切削油の圧力を調整可能なように構成されている。圧力調整部２３０は、たとえば、圧力調整弁であり、切削油供給部２２０から工具主軸２１０に向けて供給される切削油の経路上に設けられている。
The
制御装置２４０は、工作機械２００に備え付けられ、工作機械２００における各種動作を制御するための制御盤である。制御装置２４０は、圧力調整部２３０を制御する。制御装置２４０は、圧力調整部２３０における弁の開閉動作を制御する。
The
図５および図６は、図２中の外径ボーリング工具を用いてワークの外径を加工する工程を示す図である。 5 and 6 are views showing a step of processing the outer diameter of the work by using the outer diameter boring tool shown in FIG.
図５および図６を参照して、ワークＷは、長尺の棒形状を有する。ワークＷを、図示しない治具によりテーブル１３０上で支持する。外径ボーリング工具１０を搭載した工作機械２００が、立形マシニングセンタである場合において、ワークＷの下端が支持端となる。
Referring to FIG. 5 and FIG. 6, the work W has a long rod shape. The work W is supported on the table 130 by a jig (not shown). When the
工作機械２００から外径ボーリング工具１０への切削油の供給により、基端側空間５２に切削油を導入する。工具主軸２１０を駆動させることにより、工具本体２１を中心軸１０１を中心に回転させる。
By supplying the cutting oil from the
外径ボーリング工具１０を、ワークＷの直上からワークＷに向けて下降させつつ、中心軸１０１の周方向に旋回する刃部２３によって、ワークＷの外径を加工する。外径ボーリング工具１０の下降に伴って、ワークＷの加工位置がワークＷの上端側から下端側に移っていく。この間、センターピン４３の先端４４と、ワークＷの端面とが当接することにより、移動部材４１が、円筒部２２の内部を通りながら中心軸１０１の軸方向に沿って上方に移動する。
While the outer
本実施の形態では、受圧部４２が、基端側空間５２を満たす切削油の圧力を受けることによって、センターピン４３の先端４４がワークＷの端面に対して押し付けられる。これにより、ワークＷの加工が常時、ワークＷが芯押しされた状態で進行するため、びびり振動の発生を抑制することができる。
In the present embodiment, the
また、受圧部４２には、基端側空間５２および先端側空間５１の間を連通させる孔４６が設けられている。このような構成により、切削油を、基端側空間５２から孔４６を通じて先端側空間５１に導き、ワークＷに向けて吐出させることができる。また、受圧部４２に加わる切削油の圧力（背圧）が大きくなりすぎることを防ぐこともできる。
Further, the
また、孔４６の開口面４６ｐは、センターピン４３の先端４４よりも円筒部２２の基端側に配置される。このような構成により、切削油を、センターピン４３の先端４４が押し付けられるワークＷの端面よりも手前側から吐出させることができる。これにより、切削油をより確実にワークＷに向けて吐出させることができる。
The opening
また、図５に示されるように、移動部材４１の移動がストッパー２６により規制された状態において、センターピン４３の先端４４が、刃部２３よりも円筒部２２の先端側に突出している。このような構成により、センターピン４３の先端４４をワークＷに押し当てて、ワークＷが芯押しされた状態を得た後に、刃部２３によるワークＷの加工を開始することができる。
Further, as shown in FIG. 5, in the state where the movement of the moving
図７は、外径ボーリング工具に供給される切削油の圧力変化を示すグラフである。図８は、外径ボーリング工具に供給される切削油の圧力変化の変形例を示すグラフである。図中には、ワークＷの加工開始時（時間ｔ１）から加工終了時（時間ｔ３）までの間の切削油の圧力変化が示されている。 FIG. 7 is a graph showing the pressure change of the cutting oil supplied to the outer diameter boring tool. FIG. 8 is a graph showing a modified example of the pressure change of the cutting oil supplied to the outer diameter boring tool. In the figure, the pressure change of the cutting oil is shown from the start of processing (time t1) to the end of processing (time t3) of the work W.
図４、図７および図８を参照して、制御装置２４０は、単一のワークＷに対する外径ボーリング加工の間に、切削油の圧力を第１圧力Ｐ１に調整するステップと、切削油の圧力を第１圧力Ｐ１に調整するステップの後、切削油の圧力を第１圧力Ｐ１と異なる第２圧力Ｐ２に調整するステップとを含む圧力調整を実行するように、圧力調整部２３０を制御してもよい。
With reference to FIGS. 4, 7 and 8, the
このような構成によれば、びびり振動が発生し難いワークＷの部分を加工するタイミングと、びびり振動が発生し易いワークＷの部分を加工するタイミングとの間で、切削油の圧力に差を設けるなどして、切削油の消費量を節約しつつ、びびり振動の発生を抑制することができる。 According to such a configuration, there is a difference in the pressure of the cutting oil between the timing of processing the portion of the work W in which chatter vibration is unlikely to occur and the timing of processing the portion of the work W in which chatter vibration is likely to occur. By providing the cutting oil, it is possible to suppress the consumption of the cutting oil and suppress the occurrence of chatter vibration.
図７および図８に示す例では、第２圧力Ｐ２が、第１圧力Ｐ１よりも小さい。このような構成において、ワークＷの支持端（下端）から、ワークＷと刃部２３との接点までの距離は、ワークＷの加工が進行するのに伴って徐々に小さくなるため、びびり振動も、ワークＷの加工を開始した当初に起こり易く、ワークＷの加工が進行するのに伴って起こり難くなる。このため、切削油の圧力を相対的に大きい第１圧力Ｐ１に調整するステップと、その後、切削油の圧力を相対的に小さい第２圧力Ｐ２に調整するステップとを含む圧力調整を実行することによって、びびり振動の効果的な抑制が可能となる。
In the example shown in FIGS. 7 and 8, the second pressure P2 is lower than the first pressure P1. In such a configuration, the distance from the supporting end (lower end) of the work W to the contact point between the work W and the
圧力調整は、図７に示されるように、外径ボーリング工具１０に供給される切削油の圧力が、第１圧力Ｐ１（時間ｔ１から時間ｔ２まで）と、第２圧力Ｐ２（時間ｔ２から時間ｔ３まで）とを段階的に経るように実行されてもよいし、図８に示されるように、外径ボーリング工具１０に供給される切削油の圧力が、第１圧力Ｐ１から第２圧力Ｐ２に至るまで（時間ｔ１から時間ｔ３まで）連続的に減少するように実行されてもよい。また、外径ボーリング工具１０に供給される切削油の圧力が、３以上の複数段階に渡って徐々に減少するように圧力調整が実行されてもよい。
For the pressure adjustment, as shown in FIG. 7, the pressure of the cutting oil supplied to the outer
図９は、図２中の矢印ＩＸに示す方向から見た移動部材および刃部を示す上面図である。図２および図９を参照して、孔４６は、中心軸１０１の軸方向に沿って直線状に延びている。開口面４６ｐは、中心軸１０１の軸方向において、刃部２３と対向して配置されている。
FIG. 9 is a top view showing the moving member and the blade portion as viewed from the direction shown by the arrow IX in FIG. Referring to FIGS. 2 and 9,
このような構成によれば、開口面４６ｐから吐出される切削油の延長上に刃部２３が配置されるため、切削油をより確実にワークと刃部２３との接点に供給することができる。
According to such a configuration, since the
以上に説明した、この発明の実施の形態１における外径ボーリング工具１０の構造についてまとめて説明すると、本実施の形態における外径ボーリング工具１０は、所定軸としての中心軸１０１を中心とする円筒形状を有する円筒部２２と、円筒部２２の先端側に設けられる刃部２３とを含み、中心軸１０１を中心に回転される工具本体２１と、円筒部２２の内部に配置され、円筒部２２の基端側から切削油の圧力を受ける受圧部４２と、受圧部４２から円筒部２２の先端側に向けて中心軸１０１の軸上に沿って延び、その先端４４にて先細りのテーパ形状をなすセンターピン４３とを含み、中心軸１０１の軸方向に移動可能に構成される移動部材４１とを備える。
The structure of the outer
このように構成された、この発明の実施の形態１における外径ボーリング工具１０によれば、ワークの加工時、外径ボーリング工具１０に供給された切削油の圧力によりセンターピン４３の先端４４がワークに押し当てられる。これにより、ワークが芯押しされた状態で加工が進行するため、びびり振動の発生を抑制することができる。
With the outer
（実施の形態２）
本実施の形態では、受圧部４２に孔４６が設けられる形態の各種の変形例について説明する。
(Embodiment 2)
In the present embodiment, various modifications of the form in which the
図１０は、受圧部に孔が設けられる形態の第１変形例を示す断面図である。図１１は、受圧部に孔が設けられる形態の第２変形例を示す断面図である。図１１中には、図１０中の２点鎖線ＸＩに示す範囲のみが示されている。 FIG. 10 is a cross-sectional view showing a first modification example in which holes are provided in the pressure receiving portion. FIG. 11: is sectional drawing which shows the 2nd modification of the form in which a hole is provided in the pressure receiving part. In FIG. 11, only the range shown by the chain double-dashed line XI in FIG. 10 is shown.
図１０および図１１を参照して、孔４６は、傾斜部４７を有する。傾斜部４７は、開口面４６ｐに近づくほど中心軸１０１の半径方向における中心軸１０１からの距離Ｌが小さくなるように、中心軸１０１に対して傾斜している。
Referring to FIGS. 10 and 11,
図１０に示される変形例では、傾斜部４７は、孔４６の全体である。図１１に示される変形例では、孔４６は、直線部４８と、傾斜部４７とを有する。直線部４８は、基端側空間５２に開口し、基端側端面４２ｂから所定の深さに渡って設けられている。直線部４８は、中心軸１０１の軸方向に沿って直線状に延びている。傾斜部４７は、直線部４８から連なり、先端側空間５１に開口している。
In the modification shown in FIG. 10, the
これらの変形例によれば、切削油を、センターピン４３の先端４４が押し付けられるワークの端面に向けて吐出させることができる。これにより、切削油をワークの表面を伝わせて、ワークと刃部２３との接点に供給することができる。
According to these modifications, the cutting oil can be discharged toward the end surface of the work against which the
図１２は、受圧部に孔が設けられる形態の第３変形例を示す断面図である。図１３は、受圧部に孔が設けられる形態の第４変形例を示す断面図である。図１３中には、図１２中の２点鎖線ＸＩＩＩに示す範囲のみが示されている。 FIG. 12 is a cross-sectional view showing a third modified example in which holes are provided in the pressure receiving portion. FIG. 13 is a cross-sectional view showing a fourth modified example in which holes are provided in the pressure receiving portion. In FIG. 13, only the range shown by the chain double-dashed line XIII in FIG. 12 is shown.
図１２および図１３を参照して、孔４６は、中心軸１０１に直交する平面により切断された場合に、開口面４６ｐの開口面積よりも小さい開口面積を有する断面位置を有する。
Referring to FIGS. 12 and 13,
図１２に示される変形例では、孔４６は、その開口面積が、中心軸１０１の軸方向において開口面４６ｐに向かうに従って徐々に大きくなるように構成されている。図１３に示される変形例では、孔４６が、小径部４９と、大径部５０とを有する。小径部４９は、基端側空間５２に開口し、基端側端面４２ｂから所定の深さに渡って設けられている。小径部４９は、開口面４６ｐの開口面積よりも小さい開口面積を有する。大径部５０は、小径部４９から連なり、先端側空間５１に開口している。大径部５０が先端側空間５１に開口する部分が、開口面４６ｐに対応している。
In the modification shown in FIG. 12, the opening area of the
これらの変形例によれば、切削油を拡散させながらワークに向けて吐出させることができる。これにより、切削油をより確実にワークに供給することができる。 According to these modifications, the cutting oil can be discharged toward the work while being diffused. Thereby, the cutting oil can be more reliably supplied to the work.
なお、第１変形例および第２変形例における孔の構成と、第３変形例および第４変形例における孔の構成とを組み合わせて、新たな孔の形態を構成してもよい。たとえば、図１２中に示す末広がりの孔４６を、図１０に示す傾斜部４７のように、中心軸１０１に対して傾斜して設けてもよい。
It should be noted that a new hole form may be formed by combining the hole configurations in the first and second modifications and the hole configurations in the third and fourth modifications. For example, the diverging
図１４は、受圧部に孔が設けられる形態の第５変形例を示す断面図である。図１４には、上記の図１１および図１３と同様の範囲が示されている。図１５は、図１４中に示される孔と、その孔に配置されるネジ部材との組み合わせを示す断面図である。図１６は、受圧部に孔が設けられる形態の第５変形例の別の形態を示す断面図である。 FIG. 14: is sectional drawing which shows the 5th modification of the form in which a hole is provided in the pressure receiving part. FIG. 14 shows a range similar to those of FIGS. 11 and 13 described above. FIG. 15 is a cross-sectional view showing a combination of the hole shown in FIG. 14 and a screw member arranged in the hole. FIG. 16 is a cross-sectional view showing another form of the fifth modified example in which the pressure receiving portion is provided with the holes.
図１４および図１５を参照して、孔４６を規定する受圧部４１の内周面には、雌ねじが設けられている。
Referring to FIGS. 14 and 15, a female screw is provided on the inner peripheral surface of
外径ボーリング工具は、ネジ部材６１をさらに有する。ネジ部材６１は、孔４６に螺合されている。ネジ部材６１には、連通孔６２が設けられている。連通孔６２は、先端側空間５１および基端側空間５２の間を連通させるように設けられている。連通孔６２は、ネジ部材６１をその軸方向に貫通するように設けられている。連通孔６２は、先端側空間５１に開口する開口面６２ｐを有する。ネジ部材６１としては、たとえば、貫通孔付きのホロセットが用いられる。
The outer diameter boring tool further includes a
図１５中には、連通孔６２の開口面６２ｐの開口面積が互いに異なる複数種類のネジ部材６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃが示されている。ネジ部材６１Ａでは、開口面６２ｐの開口面積がＳａであり、ネジ部材６１Ｂでは、開口面６２ｐの開口面積が、Ｓａよりも大きいＳｂであり、ネジ部材６１Ｃでは、開口面６２ｐの開口面積が、Ｓｂよりもさらに大きいＳｃである（Ｓａ＜Ｓｂ＜Ｓｃ）。
FIG. 15 shows a plurality of types of
本変形例においては、基端側空間５２に供給された切削油を、連通孔６２を通じて先端側空間５１に導くことができる。この際、複数種類のネジ部材６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃから、孔４６に配置するネジ部材６１を適当に選択することによって、ワークに向けて吐出される切削油の流量を調整することができる。
In this modification, the cutting oil supplied to the
なお、図１５中では、ネジ部材６１のその軸方向における両端面の位置が、受圧部４２の先端側端面４２ａおよび基端側端面４２ｂの位置と揃っているが、このような構成に限られるものではない。たとえば、図１６中に示されるように、ネジ部材６１のその軸方向における両端面の位置が、受圧部４２の先端側端面４２ａおよび基端側端面４２ｂの位置よりも孔４６の内側に配置される構成であってもよい。また、ネジ部材６１のその軸方向における片側の端面の位置が、受圧部４２の先端側端面４２ａまたは基端側端面４２ｂの位置よりも孔４６の内側に配置される構成であってもよい。
In FIG. 15, the positions of both end surfaces of the
図１７は、受圧部に孔が設けられる形態の第６変形例を示す断面図である。図１７を参照して、本変形例では、外径ボーリング工具が、嵌合部材７１をさらに有する。嵌合部材７１は、孔４６に嵌合されている。嵌合部材７１には、連通孔７２が設けられている。連通孔７２は、先端側空間５１および基端側空間５２の間を連通させるように設けられている。連通孔７２は、先端側空間５１に開口する開口面７２ｐを有する。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a sixth modified example in which holes are provided in the pressure receiving portion. With reference to FIG. 17, in the present modification, the outer diameter boring tool further includes a
本変形例においても、先に説明した第５変形例と同様に、孔４６に配置する嵌合部材７１を適当に選択することによって、ワークに向けて吐出される切削油の流量を調整することができる。
In this modification as well, similarly to the fifth modification described above, the flow rate of the cutting oil discharged toward the work can be adjusted by appropriately selecting the
このように構成された、この発明の実施の形態２における外径ボーリング工具によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。 According to the outer diameter boring tool according to the second embodiment of the present invention configured as above, the effects described in the first embodiment can be similarly obtained.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time are to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the claims, and is intended to include meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.
この発明は、ワークの外径をボーリング加工するための外径ボーリング工具に適用される。 The present invention is applied to an outer diameter boring tool for boring the outer diameter of a work.
１０ 外径ボーリング工具、２１ 工具本体、２２ 円筒部、２３ 刃部、２４ 貫通孔、２５ 装着部、２６ ストッパー、４１ 移動部材、４２ 受圧部、４２ａ 先端側端面、４２ｂ 基端側端面、４３ センターピン、４４ 先端、４６ 孔、４６ｐ，６２ｐ，７２ｐ 開口面、４７ 傾斜部、４８ 直線部、４９ 小径部、５０ 大径部、５１ 先端側空間、５２ 基端側空間、６１，６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ ネジ部材、６２，７２ 連通孔、７１ 嵌合部材、１０１ 中心軸、１１０ 工具ホルダ、１１６，２１５ クーラント流路、１２０ チャッキング部、１３０ テーブル、２００ 工作機械、２１０ 工具主軸、２２０ 切削油供給部、２３０ 圧力調整部、２４０ 制御装置。 10 outer diameter boring tool, 21 tool body, 22 cylindrical portion, 23 blade portion, 24 through hole, 25 mounting portion, 26 stopper, 41 moving member, 42 pressure receiving portion, 42a distal end surface, 42b proximal end surface, 43 center Pin, 44 Tip, 46 Hole, 46p, 62p, 72p Opening surface, 47 Inclined part, 48 Straight part, 49 Small diameter part, 50 Large diameter part, 51 Tip side space, 52 Base end side space, 61, 61A, 61B, 61C screw member, 62, 72 communication hole, 71 fitting member, 101 central axis, 110 tool holder, 116, 215 coolant channel, 120 chucking part, 130 table, 200 machine tool, 210 tool spindle, 220 cutting oil supply Section, 230 pressure adjusting section, 240 control device.
Claims (9)
前記円筒部の内部に配置され、前記円筒部の基端側から切削油の圧力を受ける受圧部と、前記受圧部から前記円筒部の先端側に向けて前記所定軸の軸上に沿って延び、その先端にて先細りのテーパ形状をなすセンターピンとを含み、前記所定軸の軸方向に移動可能に構成される移動部材とを備え、
前記円筒部の内部には、前記円筒部の先端側に位置する先端側空間と、前記先端側空間と前記受圧部を隔てて前記円筒部の基端側に位置し、切削油が供給される基端側空間とが形成され、
前記受圧部には、前記先端側空間に開口する開口面を有し、前記先端側空間および前記基端側空間の間を連通させる孔が設けられる、外径ボーリング工具。 A tool body that includes a cylindrical portion having a cylindrical shape centered on a predetermined axis, and a blade portion provided on the tip side of the cylindrical portion, and that is rotated about the predetermined axis.
A pressure receiving portion that is disposed inside the cylindrical portion and receives the pressure of the cutting oil from the base end side of the cylindrical portion, and extends along the axis of the predetermined axis from the pressure receiving portion toward the distal end side of the cylindrical portion. A center pin having a tapered shape at its tip, and a moving member configured to be movable in the axial direction of the predetermined shaft ,
Inside the cylindrical portion, a tip end side space located on the tip end side of the cylinder portion, a tip end side space and a base end side of the cylinder portion that separate the pressure receiving portion from each other, and cutting oil is supplied. A proximal space is formed,
The outer diameter boring tool, wherein the pressure receiving portion has an opening surface that opens to the distal end side space, and is provided with a hole that communicates between the distal end side space and the proximal end side space .
前記孔に螺合されるネジ部材を備え、
前記ネジ部材には、前記先端側空間および前記基端側空間の間を連通させる連通孔が設けられる、請求項１から５のいずれか１項に記載の外径ボーリング工具。 An internal thread is provided on the inner peripheral surface of the pressure receiving portion that defines the hole, and further,
A screw member screwed into the hole,
The outer diameter boring tool according to any one of claims 1 to 5 , wherein the screw member is provided with a communication hole that communicates between the front end side space and the base end side space.
前記嵌合部材には、前記先端側空間および前記基端側空間の間を連通させる連通孔が設けられる、請求項１から５のいずれか１項に記載の外径ボーリング工具。 The hole further comprises a fitting member configured to be fitted to the hole,
The outer diameter boring tool according to any one of claims 1 to 5 , wherein the fitting member is provided with a communication hole that communicates between the front end side space and the base end side space.
前記移動部材の移動が前記ストッパーにより規制された状態において、前記センターピンの先端が、前記刃部よりも前記円筒部の先端側に突出している、請求項１から７のいずれか１項に記載の外径ボーリング工具。 The tool body further includes a stopper that protrudes from the inner wall of the cylindrical portion toward the inner side in the radial direction of the predetermined shaft, and that restricts the movement of the moving member toward the distal end side of the cylindrical portion,
In a state where the movement of the moving member is restricted by the stopper, the tip of the center pin, than said blade portion projects distally of the cylindrical portion, according to any one of claims 1 to 7 Outer diameter boring tool.
前記外径ボーリング工具は、
所定軸を中心とする円筒形状を有する円筒部と、前記円筒部の先端側に設けられる刃部とを含み、前記所定軸を中心に回転される工具本体と、
前記円筒部の内部に配置され、前記円筒部の基端側から切削油の圧力を受ける受圧部と、前記受圧部から前記円筒部の先端側に向けて前記所定軸の軸上に沿って延び、その先端にて先細りのテーパ形状をなすセンターピンとを含み、前記所定軸の軸方向に移動可能に構成される移動部材とを有し、さらに、
前記外径ボーリング工具が装着され、前記工具本体を回転させる工具主軸と、
前記外径ボーリング工具に対して切削油を供給する切削油供給部と、
前記切削油供給部から前記外径ボーリング工具に供給される切削油の圧力を調整する圧力調整部と、
前記圧力調整部を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、単一のワークに対する外径ボーリング加工の間に、
切削油の圧力を第１圧力に調整するステップと、
前記切削油の圧力を第１圧力に調整するステップの後、切削油の圧力を前記第１圧力と異なる第２圧力に調整するステップとを含む圧力調整を実行するように、前記圧力調整部を制御する、工作機械。 Equipped with outer diameter boring tool ,
The outer diameter boring tool is
A tool body including a cylindrical portion having a cylindrical shape centered on a predetermined axis, and a blade portion provided on the tip side of the cylindrical portion, and being rotated about the predetermined axis.
A pressure receiving portion that is disposed inside the cylindrical portion and receives the pressure of cutting oil from the base end side of the cylindrical portion, and extends along the axis of the predetermined axis from the pressure receiving portion toward the distal end side of the cylindrical portion. A moving member configured to move in the axial direction of the predetermined shaft, the center pin having a tapered shape at its tip,
The outer diameter boring tool is attached, a tool spindle for rotating the tool body,
A cutting oil supply unit that supplies cutting oil to the outer diameter boring tool,
A pressure adjusting unit for adjusting the pressure of cutting oil supplied from the cutting oil supply unit to the outer diameter boring tool,
A control device for controlling the pressure adjusting unit,
The control device controls the outer diameter boring process for a single workpiece,
Adjusting the pressure of the cutting oil to a first pressure,
After the step of adjusting the pressure of the cutting oil to the first pressure, the step of adjusting the pressure of the cutting oil to a second pressure different from the first pressure is performed. Machine tools to control.
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