JP7448185B2 - ボーリング用刃具、ボーリング用加工機及びボーリング方法 - Google Patents

Description

本発明は、加工機に装着してワークの段付き穴の大径側の穴を切削加工するためのボーリング用刃具に関し、あわせて同刃具を用いるボーリング用加工機及びボーリング方法加工に関する。

従来より、デフケースやデフキャリアの切削加工を行う各種加工機が知られている。例えば特許文献１には、回転可能かつ前後方向にスライド可能なシャトルユニットと、上下方向にスライドする内面加工刃具交換装置と、ワークを挟むように対向配置された左右一対の加工ユニットとを備え、簡単な構造でありながら、汎用性を損なうことなく、デフケースの異なる部位の加工が可能になるデフケースの加工機が提案されている。

このようなデフケースの加工機を用いれば、デフケースに設けたサイドギア穴のボーリングが可能である。サイドギア穴は、貫通穴の内側の端部を拡径して設けた穴であり、加工機の加工ユニットに軸部から横方向に突出した切刃を有する工具を装着し、工具を貫通穴に挿通させた後、シャトルユニットを前後方向にスライドさせれば、工具の切刃がサイドギア穴の内周面に当接し、当該工具でサイドギア穴を加工できる。

サイドギア穴が左右一対のサイドギア穴である場合は、左右一対の各加工ユニットに装着した各工具で左右一対の各サイドギア穴を加工できる。この場合、各工具は、片持ち状態で回転するので、工具のびびり振動による加工精度の低下が懸念される。この点、特許文献２に記載の内面加工装置においては、片持ち支持されたロングバイトにセンターシャフトを当接させ、ロングバイトがあたかも両持ち支持状態となるようにして、ロングバイトの姿勢を安定させてロングバイトの振動や位置ブレを極力回避し、円筒部内周面の切削加工精度が高まるようにしている。

特開２０１４－１９５８５１号公報 特開２００７－３０１０１号公報

しかしながら、特許文献２に記載の内面加工装置においては、ロングバイトを駆動する第１のサドルは、ワークの片側に設けているに留まり、センターシャフトはロングバイトを支持する役割を有するに留まっており、切削機能を有するものではなかった。また、特許文献２には、ロングバイトの一方向への移動で、左右両円筒部の内周面加工を一度に完了できることが記載されているが、この場合は、ロングバイトの長さを長くしておく必要があり、長いロングバイトは、ロングバイトの振動防止や位置ブレ防止には不利であった。

本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、工具のびびりによる加工精度の低下を防止しつつ、切削加工時間の短縮にも有利なボーリング用刃具、ボーリング用加工機及びボーリング方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のボーリング用刃具は、加工機に装着してワークの段付き穴の大径側の穴を切削加工するためのボーリング用刃具であって、前記加工機は、ワークを挟むように対向配置された左右一対の加工ユニットを備えており、前記ボーリング用刃具は、前記左右一対の加工ユニットのそれぞれに装着されるもので２本１組であり、２本１組中の各ボーリング用刃具は、軸部と、前記各軸部から横方向に突出した切削刃と、前記各軸部の先端に形成され、前記各軸部の先端同士を突き合わせるための当接面とを備えており、前記各ボーリング用刃具は、前記各ボーリング用刃具の先端同士を突き合わせた結合状態で、２本が一体に前記軸部の中心線回りに回転しながら前記切削加工を行うことを特徴とする。

この構成によれば、２本１組のボーリング用刃具は、左右の加工ユニットによる両持ち状態で、中心線回りに回転しながら穴の内周面の切削加工を行うことができるので、びびり振動が防止され、切削加工の精度が高まる。より具体的には、穴の円筒度、真円度、同軸度の精度が高まることに加え、穴の内周面の面粗度の精度も高まる。

また、２本１組中の各ボーリング用刃具は各軸部に切削刃を有しているので、２つの穴を切削加工する際に、各穴に専用の刃具が対応することになり、軸部の長さを抑えることができ、このこともびびり振動防止に有利になる。さらに、一度の刃具交換で、２つの異なる径の穴の切削加工も可能になる。

前記本発明のボーリング用刃具においては、前記２本１組のボーリング用刃具のうち、一方のボーリング用刃具は前記当接面から延びた延出部を設けており、他方のボーリング用刃具は前記延出部が入り込む穴を設けていることが好ましい。この構成によれば、回転中の２本１組の刃具の滑り防止を図ることができる。

また、前記延出部の長さは、前記軸部の中心線方向において、前記一方のボーリング用刃具と前記他方のボーリング用刃具を互いに反対方向に移動させながら、前記ワークの穴の加工が完了したときに、前記延出部が前記穴に入り込んだ状態を維持できる長さであることが好ましい。この構成によれば、左右の２つの穴を同時に加工することが可能になり、切削時間の短縮を図ることができる。

本発明の加工機は、前記各ボーリング用刃具を用いる加工機であって、ワークを挟むように対向配置された左右一対の加工ユニットを備えていることを特徴とする。本発明のボーリング方法は、前記各ボーリング用刃具を用いるボーリング方法であって、前記２本１組のボーリング用刃具を、前記２本１組中の各ボーリング用刃具の前記当接面同士を当接させ、前記各ボーリング用刃具の後端側を前記加工機で支持した状態で、前記２本１組のボーリング用刃具を前記中心線回りに回転させ、前記中心線方向に移動させながら、前記切削刃で、前記ワークの穴の内周面を切削加工することを特徴とする。

前記本発明のデフケースの加工機及びデフケースの加工方法によれば、前記本発明のデフケース加工用の刃具を用いるので、切削加工の精度が高まることに加え、刃具の軸部の長さを抑えることができ、かつ一度の刃具交換で、２つの異なる径の穴の切削加工も可能になる。

本発明の効果は前記のとおりであり、要約すれば、２本１組のボーリング用刃具は、左右の加工ユニットによる両持ち状態で、中心線回りに回転しながら穴の内周面の切削加工を行うことができるので、びびり振動が防止され、切削加工の精度が高まることになり、各ボーリング用刃具は各軸部に切削刃を有しているので、２つのを穴を切削加工する際に、各穴に専用の刃具が対応することになり、軸部の長さを抑えることができ、かつ一度の刃具交換で、２つの異なる径の穴の切削加工も可能になる。

本発明の一実施形態に係る加工機の加工対象物であるワークの斜視図。 図１に示したワークの縦断面図。 本発明の一実施形態に係る加工機の正面図。 本発明の一実施形態に係るボーリング用刃具によりワークをボーリングする直前の状態を示す斜視図。 本発明の一実施形態において、ワークの位置の初期設定が完了した状態を示す図。 本発明の一実施形態において、一対の刃具がデフベアリング座面及びデフベアリング穴を通過中の状態を示した図。 本発明の一実施形態において、一対の刃具の水平移動が完了した状態を示す図。 図７の状態からワークをΔｄだけ下降させた状態を示した図。 本発明の一実施形態において、デフベアリング穴が切削刃での切削加工されている状態を示す図。 本発明の一実施形態において、デフベアリング穴の切削加工中の状態のワーク近傍の斜視図。 本発明の一実施形態において、左側のデフベアリング穴の切削加工が完了した状態を示す図。 本発明の一実施形態において、右側のデフベアリング穴が切削刃で切削加工されている状態を示す図。 本発明の一実施形態において、右側のデフベアリング穴の切削加工が完了した状態を示す図。 本発明の一実施形態に係る新たな刃具を用いたときの一対の刃具の結合状態を示す図。 図１４の状態から刃具が移動し、左右のデフベアリング穴が切削刃で切削加工されている状態を示す図。 図１５の状態から刃具が移動し、左右のデフベアリング穴の切削加工が完了した状態を示す図。 本発明の一実施形態において、ピニオン穴及びオイルシール穴の切削加工前の状態を示す図。 本発明の一実施形態において、ピニオン穴及びオイルシール穴の切削加工前の状態の別の例を示す図。 刃具の先端部の各種実施形態を示す図。 デフケースの一例の縦断面図。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。最初に図１及び図２を参照しながら、本発明の一実施形態に係る加工機１（図３参照）の加工対象物であるワーク１０について説明する。図１はワーク１０の斜視図、図２は図１に示したワーク１０の縦断面図を示している。ワーク１０はデフキャリアである。デフキャリアには、差動変速機構を内蔵したデフケースに加え、ファイナルギアであるドライブピニオンギア及びリングギアが内蔵される。

図１において、左右の脚部１１には、デフベアリング座面１２及びデフベアリング穴１３が形成されている。図２に示したように、デフベアリング座面１２を形成する小径の孔とデフベアリング穴１３を形成する大径の孔とで、段付き穴を形成している。また、デフキャリア１０の円筒部には、上方から順に、オイルシール穴１４、ピニオン穴１５、逃がし穴１６、逃がし穴１７及びピニオン穴１８が形成されている。

以下、本発明の一実施形態に係る加工機１について説明する。最初に、図３を参照しながら、加工機１の構成を概略的に説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る加工機１の正面図である。図３において、ベース２上に、シャトルユニット３、加工ユニット４及びＡＴＣ（自動工具交換装置）５が搭載されている。

シャトルユニット３はワーク１０を保持して、これを回転させることができる。シャトルユニット３は、昇降体３０を備えており、これと一体にＹ方向（前後方向）に移動可能である。昇降体３０は、モータ３１によりボールねじ３２が回転し、ガイド３３に沿ってＺ方向（上下方向）に移動可能である。昇降体３０は、ワーク１０を保持するクランパ３４及びクランパ３４を回転させる回転基台３５を備えている。

加工ユニット４は左右一対であり、図３の位置から下降させたワーク１０を挟むように対向配置されている。加工ユニット４の先端には工具２０が装着されている。本実施形態では、加工部位に応じて工具２０を使い分けることができ、加工ユニット４に装着する工具２０は、ＡＴＣ５により必要な工具２０に自動交換される。

ＡＴＣ５は、回転円盤７０を備えており、回転円盤７０に複数の工具２０が着脱可能に取り付けられている。ＡＴＣ５は昇降体７１がガイド軸７２に案内されて、昇降可能である。工具２０の交換時には、昇降体７１が下降し、加工ユニット４の先端に装着された工具２０と、ＡＴＣ５の回転円盤７０に取り付けられた工具２０とが交換される。

加工ユニット４は、ハウジング２１、工具駆動用モータ２２及びスライド用モータ２３を備えている。工具駆動用モータ２２の駆動力は、駆動力伝達機構（図示せず）に伝達され、工具２０が回転する。スライド用モータ２３の駆動力は、ボールねじ機構（図示せず）に伝達される。このことにより、加工ユニット４はＸ軸方向（左右方向）にスライドして往復移動する。より具体的には、加工ユニット４と一体のスライド体２４がガイドレール２５に沿ってスライドする。

以下、図４を参照しながら、ボーリング用刃具について説明する。図４は、ボーリング用刃具（以下、単に「刃具」という。）４０により、ワーク１０をボーリングする直前の状態を示している。刃具４０は、図３において加工ユニット４の先端に装着される工具２０に含まれる工具であるが、説明の便宜のため符号４０を付して工具２０と区別する。

刃具４０は２本１組であり、説明の便宜のため一方を刃具４０ａ、他方を刃具４０ｂという。刃具４０ａ、刃具４０ｂはそれぞれ、軸部４１と軸部４１から横方向に突出した切削刃４２と軸部４１の先端に形成され、軸部４１の先端同士を突き合わせるための当接面４３とを備えている。刃具４０ａの当接面４３には延出部４４が一体になっており、刃具４０ｂの当接面４３には、当接面４３の位置に開口を有する穴４５が形成されている。

詳細は後に説明するとおり、切削加工中は、延出部４４が穴４５内に入り込み、かつ当接面４３同士が当接して、刃具４０ａ及び刃具４０ｂは結合して左右の加工ユニット４のハウジング２１により、両持ち状態になる（図１０参照）。図４では、延出部４４は扁平状であり、延出部４４が穴４５内に入り込んだ際に、回転中の刃具４０ａ及び刃具４０ｂの滑り防止を図ることができる。延出部４４は円柱状であってもよく、後に図１９（ａ）、（ｂ）を用いて説明するとおり、延出部４４を省いてもよく、これらの構成であっても、刃具４０ａ及び刃具４０ｂの回転トルクと位置の同期により、滑り防止を図ることができる。

以下、図５～図１３を参照しながら、ワーク１０の加工工程について説明する。図５は、ワーク１０の位置の初期設定が完了した状態を示している。ワーク１０は、上方から見た状態を図示しており、便宜のため断面状態で図示しており、オイルシール穴１４側が加工機１（図３参照）の奥部側であり、左右の脚部１１側が作業者側である（図６～図９及び図１１～図１６についても同じ。）。図３では加工ユニット４の上方にあったワーク１０は、シャトルユニット３が備える昇降体３０の下降により、ワーク１０のデフベアリング座面１２が刃具４０ａ及び刃具４０ｂの当接面４３と対向する初期設定位置まで下降している。

初期設定位置は、加工ユニット４の水平移動による刃具４０ａ及び刃具４０ｂが前進したときに（矢印ｂ）、刃具４０ａ及び刃具４０ｂがデフベアリング座面１２を通過可能な高さ方向におけるワーク１０の位置である。刃具４０ａ及び刃具４０ｂの切削刃４２を含めた高さＢは、デフベアリング座面１２の直径Ａよりも小さい。このため、ワーク１０の高さ方向及び前後方向（矢印ａ）の位置を所定の位置に設定すれば、刃具４０ａ及び刃具４０ｂは、デフベアリング座面１２を通過可能である。

図６は、刃具４０ａ及び刃具４０ｂがデフベアリング座面１２及びデフベアリング穴１３を通過中の状態を示す図である。図６の状態では、ワーク１０は初期設定位置を維持しているので、刃具４０ａ及び刃具４０ｂは、デフベアリング座面１２を通過可能であり、デフベアリング座面１２よりも直径の大きいデフベアリング穴１３も通過可能である。

図７は、刃具４０ａ及び刃具４０ｂの水平移動が完了した状態を示している。本図の状態では、刃具４０ａ及び刃具４０ｂの当接面４３同士が当接しており、延出部４４が穴４５内に入り込んでいる。また、デフベアリング穴１３の中心線２６は、刃具４０ａ及び刃具４０ｂの軸部４１の中心線２７よりもΔｄだけ後側にあり、中心線２６及び中心線２７は一致していない。この場合、図７の状態からワーク１０をΔｄだけ前進させれば（矢印ａ）、中心線２６及び中心線２７は一致する。

図８は、図７の状態からワーク１０をΔｄだけ前進させた状態を示している。この状態では、刃具４０ａ及び刃具４０ｂの軸部４１の中心線２７は、デフベアリング穴１３の中心線２６に一致している。この状態では、刃具４０ａ及び刃具４０ｂを中心線２７を中心として回転させると、切削刃４２の先端刃の軌跡は、デフベアリング穴１３の中心線２６を中心とした半径Ｃ／２の円となる。このため、切削刃４２をデフベアリング穴１３に当接させた状態で、刃具４０ａ及び刃具４０ｂを回転させるとデフベアリング穴１３の内周面を直径Ｃに切削加工することができる。

図８の状態から切削刃４２が左側のデフベアリング穴１３に向かう方向に刃具４０ａ及び刃具４０ｂを移動させると（矢印ｃ）、切削刃４２がデフベアリング穴１３に当接し、デフベアリング穴１３の切削加工が開始する。図９は、デフベアリング穴１３が切削刃４２での切削加工されている状態を示す図である。この状態では、デフベアリング穴１３の深さ方向において、約半分の切削加工が完了している。

図１０は、デフベアリング穴１３の切削加工中の状態のワーク１０近傍の斜視図である。本図の状態では、延出部４４が穴４５内に入り込み、かつ当接面４３同士が当接して、刃具４０ａ及び刃具４０ｂは結合しており、左右の加工ユニット４のハウジング２１により、両持ち状態になっている。この両持ち状態で、刃具４０ａ及び刃具４０ｂを中心線回りに回転させると、びびり振動が防止され、デフベアリング穴１３の切削加工の精度が高まる。

より具体的には、デフベアリング穴１３の円筒度、真円度、同軸度の精度が高まることに加え、デフベアリング穴１３の内周面の面粗度の精度も高まる。特に、図１０では、一対のデフベアリング穴１３を切削加工するので、各デフベアリング穴１３の同軸度の精度が高まることにより、各デフベアリング穴１３の中心軸も高精度で一致することになる。

前記のとおり、びびり振動が防止されることにより、デフベアリング穴１３の切削加工の精度も高まる。より安定した切削加工を行うには、加工ユニット４の制御回路に同期回路を付加し、刃具４０ａ及び刃具４０ｂの回転トルクと位置を同期させればよい。

図１１は、左側のデフベアリング穴１３の切削加工が完了した状態を示す図である。本図の状態では、刃具４０ａ及び刃具４０ｂが中心線回りに回転しながら、切削刃４２が左側のデフベアリング穴１３の端部まで移動しており、左側のデフベアリング穴１３の切削加工が完了している。この後は、図１１の状態から切削刃４２が右側のデフベアリング穴１３に向かう方向に刃具４０ａ及び刃具４０ｂを移動させて（矢印ｄ）、右側のデフベアリング穴１３の切削加工に移行する。

右側のデフベアリング穴１３の切削加工は、刃具４０ａ及び刃具４０ｂの移動方向を除けば、左側のデフベアリング穴１３の切削加工と同じである。図１２は、右側のデフベアリング穴１３が切削刃４２で切削加工されている状態を示す図である。この状態では、右側のデフベアリング穴１３の深さ方向において、約半分の切削加工が完了している。図１３は、右側のデフベアリング穴１３の切削加工が完了した状態を示す図である。本図の状態では、切削刃４２が右側のデフベアリング穴１３の端部まで移動しており、右側のデフベアリング穴１３の切削加工が完了している。

以後、ここまでの工程とは逆方向に刃具４０ａ及び刃具４０ｂとワーク１０を移動させれば、ワーク１０から刃具４０ａ及び刃具４０ｂを引き出すことができる。すなわち、図１３の状態からら刃具４０ａ及び刃具４０ｂを左側に移動させると（矢印ｅ）、図８の状態に戻り、この状態からワーク１０をΔｄだけ後退させると図７の状態に戻り、この状態から刃具４０ａと刃具４０ｂとが離れるように、刃具４０ａと刃具４０ｂを逆方向に移動させれば、図６の状態を経て、刃具４０ａと刃具４０ｂがワーク１０の外部にある図５の状態に戻る。

デフベアリング穴１３の切削加工は、荒加工と仕上げ加工の２工程に分けてもよく、前記の刃具４０ａ及び刃具４０ｂによる加工が、荒加工であるとすると、刃具４０ａ及び刃具４０ｂを仕上げ加工用の刃具に交換して、前記の一連の工程を繰り返せば、左右のデフベアリング穴１３の仕上げ加工を実施することができる。

前記の図５～図１３を用いて説明した切削加工は、左右のデフベアリング穴１３を同時に加工するものではなかったが、図４において、延出部４４の長さを長くし、これに対応させて穴４５の長さも長くした刃具を用いることにより、左右のデフベアリング穴１３を同時に加工することが可能になり、切削時間の短縮を図ることができる。図１４は、新たな刃具５０ａ及び刃具５０ｂを用いたときの刃具５０ａ及び刃具５０ｂの結合状態を示す図である。図１４は、刃具４０ａ及び刃具４０ｂの結合状態を示す図８に相当する図であり、すでに刃具５０ａ及び刃具５０ｂの軸部４１の中心線２７は、デフベアリング穴１３の中心線２６に一致している。この状態に至るまでの工程は、刃具４０ａ及び刃具４０ｂの場合と同じである。

図１４において、刃具５０ａ及び刃具５０ｂは、延出部４６及び穴４７の長さが長いことを除けば、刃具４０ａ及び刃具４０ｂと同一構成であり、同一構成のものには同一符号を付して、その説明は省略する。延出部４６の長さは、軸部４１の中心線２７方向において、一方のボーリング用刃具５０ａと他方のボーリング用刃具５０ｂを互いに反対方向に移動させながら、ワーク１０のデフベアリング穴１３の加工が完了したときに、延出部４６が穴４７に入り込んだ状態を維持できる長さになっている。

図１４の状態から刃具５０ａと刃具５０ｂとが離れる方向に刃具５０ａ及び刃具５０ｂを移動させると（矢印ｆ、ｇ）、刃具５０ａの切削刃４２は左側のデフベアリング穴１３に向かい、刃具５０ｂの切削刃４２は右側のデフベアリング穴１３に向かう。刃具５０ａ及び刃具５０ｂが中心線回りに回転しつつ、互いに反対方向の移動が進行すると、刃具５０ａの切削刃４２で左側のデフベアリング穴１３が切削加工され、刃具５０ｂの切削刃４２で右側のデフベアリング穴１３が切削加工される。

図１５は、左右のデフベアリング穴１３が切削刃４２で切削加工されている状態を示す図である。図１５に示したように、刃具５０ａ及び刃具５０ｂの切削刃４２は、いずれもデフベアリング穴１３に当接しているので、刃具５０ａ及び刃具５０ｂにより、左右のデフベアリング穴１３を同時に加工することができる。図１５の状態では、左右のデフベアリング穴１３の深さ方向において、約半分の切削加工が完了している。

左右のデフベアリング穴１３の切削加工の間、延出部４６は穴４７内に入り込んでいるので、刃具５０ａ及び刃具５０ｂは延出部４６及び穴４７を介して結合しており、左右の加工ユニット４のハウジング２１（図１０参照）により、両持ち状態になっている。したがって、刃具４０ａ及び刃具４０ｂの場合と同様に、回転中のびびり振動が防止され、デフベアリング穴１３の切削加工の精度が高まることになる。

引き続き、刃具５０ａ及び刃具５０ｂの互いに反対方向の移動が進行すると、左右のデフベアリング穴１３の切削加工も進行する。図１６は、左右のデフベアリング穴１３の切削加工が完了した状態を示す図である。本図の状態では、切削刃４２の先端刃が左右のデフベアリング穴１３の端部まで移動しており、左右のデフベアリング穴１３の切削加工が完了している。以後、刃具５０ａ及び刃具５０ｂをワーク１０から引き出す工程は、刃具４０ａ及び刃具４０ｂの場合と同様である。

前記実施形態においては、刃具４０等の加工対象は、ワーク１０のデフベアリング穴１３であったが、本発明に係る刃具は、びびり振動を防止して穴の内周面の切削加工の精度を高めるというものであり、加工対象はデフベアリング穴１３に限るものではない。図１７は一対の刃具６０ａ及び刃具６０ｂで構成される刃具６０がピニオン穴１８及びオイルシール穴１４を切削加工する前の状態を示している。

図１３に示した一対のデフベアリング１３穴の切削加工が完了した状態から、刃具４０ａ及び刃具４０ｂをワーク１０から引き出せば、図５の状態に戻ることになる。この状態から刃具４０ａ及び刃具４０ｂを退避させ、回転基台３５（図３参照）を回転させて、ワーク１０を９０度回転させれば（矢印ｈ）、ワーク１０の縦軸３６がＸ軸（図３参照）と平行になる。図１７は、刃具４０を刃具６０に交換した後の状態を示しており、刃具６０ａ及び刃具６０ｂの当接面６５同士が当接しており、刃具６０ｂの延出部６６が刃具６０ａの穴６７５内に入り込んでいる。

刃具６０ａはピニオン穴１８の加工用であり、先端に当接面６５を有する軸部６１に、切削刃６２がピニオン穴１８を加工できる位置に取り付けられている。刃具６０ｂはオイルシール穴１４の加工用であり、先端に当接面６５を有する軸部６３に、切削刃６４がオイルシール穴１４を加工できる位置に取り付けられている。図１７の状態から刃具６０を中心線回りに回転させながら、刃具６０を切削刃６２がピニオン穴１８の内部に向かう方向に移動させると（矢印ｉ）、ピニオン穴１８の内周面が切削刃６２で切削加工される。ピニオン穴１８の切削加工後は、刃具６０を切削刃６４がオイルシール穴１４の内部に向かう方向に移動させると（矢印ｊ）、オイルシール穴１４の内周面が切削刃６２で切削加工される。

図１８は、ピニオン穴１８及びオイルシール穴１４を図１７とは異なる刃具で切削加工する前の状態を示している。刃具７０ａはピニオン穴１８の加工用であり、先端に当接面７５を有する軸部７１に、切削刃７２がピニオン穴１８を加工できる位置に取り付けられている。刃具７０ｂはオイルシール穴１４の加工用であり、先端に当接面７５を有する軸部７３に、切削刃７４がオイルシール穴１４を加工できる位置に取り付けられている。刃具７０ａ及び刃具７０ｂは、延出部７６及び穴７７の長さが長いことを除けば、刃具６０ａ及び刃具６０ｂと同一構成である。

刃具７０ａを中心軸回りに回転させながら、切削刃７２がピニオン穴１８の内部に向かう方向に移動させると（矢印ｉ）、ピニオン穴１８の内周面が切削刃７２で切削加工される。一方、刃具７０ｂを中心軸回りに回転させながら、切削刃７４がオイルシール穴１４の内部に向かう方向に移動させると（矢印ｊ）、オイルシール穴１４の内周面が切削刃７４で切削加工される。

図１８のように刃具７０を用いた場合は、ピニオン穴１８及びオイルシール穴１４を同時に加工することが可能になり、作業時間の短縮を図ることができる。また、ピニオン穴１８及びオイルシール穴１４の切削加工の間、延出部７６は穴７７内に入り込んでいるので、刃具７０ａ及び刃具７０ｂは延出部７６及び穴７７を介して結合しており、左右の加工ユニット４のハウジング２１（図１０参照）により、両持ち状態になっている。したがって、刃具７０を用いた場合も、回転中のびびり振動が防止され、ピニオン穴１８及びオイルシール穴１４の切削加工の精度が高まることになる。

前記のデフベアリング穴１３と、ピニオン穴１８及びオイルシール穴１４の一連の切削加工は、ワーク１０を載せ替えることなく、ワーク１０がクランパ３４（図３参照）で保持された状態で連続的に行うことができるので、デフベアリング穴１３と、ピニオン穴１８及びオイルシール穴１４との中心軸同士の直角度も高精度になる。また、一度の刃具交換で、２つの異なる径のピニオン穴１８及びオイルシール穴１４の切削加工も可能になる。

前記実施形態においては、刃具４０及び刃具５０等のいずれについても、一方の当接面４３に延出部を設けたものであったが、延出部の無いものでもよく、延出部の形状は適宜変更したものであってもよい。以下、図１９を参照しながら、刃具の先端部の各種実施形態について説明する。図１９（ａ）に示した刃具８０は、一方の刃具８０ａ及び他方の刃具８０ｂのいずれについても、当接面４３に延出部を設けていない。この構成においては、当接面４３同士を当接させた際の滑りを防止するために、当接面４３を研磨し、平面度、直角度の精度を高め、表面粗さを小さくしておくことが望ましい。

図１９（ｂ）に示した刃具８１は、一方の刃具８１ａ及び他方の刃具８１ｂのいずれについても、当接面４３の径を大きくして、当接面４３同士を当接させた際の滑りを防止するようにしている。図１９（ｃ）に示した刃具８２は、刃具８２ｂに延出部８４を設け、刃具８２ａに延出部８４が入り込む溝８５を設けている。延出部８４は、図４に示した延出部４４のように縦長ではなく横長であるが、この構成であっても、当接面４３同士を当接させた際の滑りを防止することができる。

前記実施形態においては、刃具４０等の加工対象は、デフキャリアに形成された穴であったが、前記のとおり、本発明に係る刃具は、びびり振動を防止して穴の内周面の切削加工の精度を高めるというものであり、加工対象はデフキャリアに形成された穴に限るものではない。刃具４０等の加工対象は例えばデフケースのサイドギア穴であってもよい。

図２０はデフケースの一例の縦断面図を示している。本図において、中央の本体部分の側面にはシャフト穴９１が形成されており、本体部分の両側は、アクスル穴９２を形成する小径の孔とサイドギア穴９３を形成する大径の孔とで一対の段付き穴を形成している。この段付き穴の構成は、図２においてデフベアリング座面１２を形成する小径の孔とデフベアリング穴１３を形成する大径の孔とで形成された一対の段付き穴の構成と同様である。このため、図５～図１３に示した工程は、デフキャリア１０をデフケース９０に置き換えても実施可能である。

１ 加工機
３ シャトルユニット
４ 加工ユニット
１０ ワーク（デフキャリア）
１２ デフベアリング座面
１３ デフベアリング穴
４０，５０，６０，７０，８０，８１，８２ ２本１組の刃具
４０ａ，４０ｂ，５０ａ，５０ｂ，６０ａ，６０ｂ，７０ａ，７０ｂ，８０ａ，８０ｂ，８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂ 刃具
４１，６１，６３，７１，７３ 軸部
４２，６２，６４，７２，７４ 切削刃
４３，６５，７５ 当接面
４４，４６，６６，７６ 延出部
４５，４７，６７，７７ 穴
９０ ワーク（デフケース）
９２ アクスル穴
９３ サイドギア穴

Claims (3)

1. 加工機に装着してワークの段付き穴の大径側の穴を切削加工するためのボーリング用刃具であって、
   前記加工機は、ワークを保持するシャトルユニットと、ワークを挟むように対向配置された左右一対の加工ユニットを備えており、
   前記ボーリング用刃具は、前記左右一対の加工ユニットのそれぞれに装着されるもので２本１組であり、
   ２本１組中の各ボーリング用刃具は、
   軸部と、
   前記各軸部の中心線に直交する方向に突出した切削刃と、
   前記各軸部の先端に形成され、前記各軸部の先端同士を突き合わせるための当接面とを備えており、
   前記各ボーリング用刃具の前記切削刃を含めた高さは、前記段付き穴の小径側の穴の直径よりも小さく、
   前記軸部を前記軸部の中心線を中心に回転させたときに、前記切削刃の先端刃の軌跡が、半径が前記大径側の穴の半径である円であり、
   前記シャトルユニットは、ワークを前記軸部と直交する方向に移動可能であり、
   前記加工ユニットの移動により、前記切削刃が前記小径側の穴を通過し、前記シャトルユニットにより、前記軸部の中心線と前記大径側の穴の中心線が一致するまで、前記ワークが移動した状態で、
   前記各ボーリング用刃具は、前記各ボーリング用刃具の先端同士を突き合わせた結合状態で、２本が一体に前記軸部の中心線回りに回転しながら前記切削加工を行い、
   前記２本１組のボーリング用刃具のうち、一方のボーリング用刃具は前記当接面から延びた延出部を設けており、他方のボーリング用刃具は前記延出部が入り込む穴を設けており、
   前記延出部の長さは、前記軸部の中心線方向において、前記一方のボーリング用刃具と前記他方のボーリング用刃具を互いに反対方向に移動させながら、前記ワークの穴の加工が完了したときに、前記延出部が前記穴に入り込んだ状態を維持できる長さであることを特徴とするボーリング用刃具。
2. 請求項１に記載のボーリング用刃具を用いる加工機であって、ワークを挟むように対向配置された左右一対の加工ユニットを備えていることを特徴とする加工機。
3. 請求項１に記載のボーリング用刃具を用いるボーリング方法であって、
   前記２本１組のボーリング用刃具を、前記２本１組中の各ボーリング用刃具の前記当接面同士を当接させ、前記各ボーリング用刃具の後端側を前記加工機で支持した状態で、
   前記２本１組のボーリング用刃具を前記中心線回りに回転させ、前記中心線方向に移動させながら、前記切削刃で、前記ワークの穴の内周面を切削加工することを特徴とするボーリング方法。
   
   

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