説明

リーマ

【課題】マージンの幅を確保して加工精度の向上を図り、且つ、切削抵抗を低減することができるリーマを提供することを課題とする。
【解決手段】外周に刃部20が設けられたリーマ10であって、刃部20は、切れ刃21に連なるマージン23を有する第1切れ刃25、26と、この第1切れ刃25、26のマージン23の幅Aよりもマージン33の幅Bが広い第2切れ刃35、36とからなり、第1切れ刃25の隣に第2切れ刃35が配置され、回転方向に沿って第1切れ刃25と次の第2切れ刃35とのなす第1中心角θ1より、第2切れ刃35と次の第1切れ刃26とのなす第2中心角θ2は小さく設定され且つ、第2切れ刃35の先端部は、第1切れ刃25の先端部よりシャンク側へ後退している。
【効果】マージンの幅を確保して加工精度の向上を図り、且つ、切削抵抗を低減することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、穴の仕上げ加工に使用されるリーマの改良に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、リーマは外周に複数の切れ刃を備える。これらの切れ刃は互いに同形状である。
しかし、隣り合う切れ刃の形状、形態を異ならせることにより、穴の仕上がり精度を高める技術が提案されてきた(例えば、特許文献1(図3)参照。)。
【0003】
図8は従来技術に係るリーマを説明する図であり、リーマ100は、外周に荒刃101と仕上げ刃102とが交互に配置されている。荒刃101の外径D1より、仕上げ刃102の外径D2が距離Rだけ大きい。特許文献1の図4に示すように、荒刃101の食付き刃103は仕上げ刃104よりも外径が大きいので、加工の際は荒刃101の食付き刃103のみが下穴に対する穴の広げ加工を行う。
【0004】
荒刃101の切削の後に、仕上げ刃102による切削が行われる。荒刃101の切粉排出溝105は、仕上げ刃102の切粉排出溝106よりも大きい。切粉排出溝105及び切粉排出溝106は、荒刃101及び仕上げ刃102の切削量に対応した大きさであるので、切粉は詰まることなく排出される。
【0005】
しかし、仕上げ刃102のマージン107の幅が大きいため、切削抵抗が大きくなり好ましくない。そこで、マージンの幅を確保して加工精度の向上を図り、且つ、切削抵抗を低減することができるリーマが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平9−85532号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、マージンの幅を確保して加工精度の向上を図り、且つ、切削抵抗を低減することができるリーマを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1に係る発明は、外周に刃部が設けられたリーマであって、前記刃部は、切れ刃に連なるマージンを有する第1切れ刃と、この第1切れ刃の前記マージンの幅よりもマージンの幅が広い第2切れ刃とからなり、前記第1切れ刃の隣に前記第2切れ刃が配置され、回転方向に沿って前記第1切れ刃と次の前記第2切れ刃とのなす第1中心角より、前記第2切れ刃と次の前記第1切れ刃とのなす第2中心角は小さく設定され且つ、前記第2切れ刃の先端部は、前記第1切れ刃の先端部よりシャンク側へ後退していることを特徴とする。
【0009】
請求項2に係る発明は、外周に刃部が設けられたリーマであって、刃部は、切れ刃に連なるマージンを有する第1切れ刃と、この第1切れ刃のマージンの幅よりもマージンの幅が広い第2切れ刃とを有し、第2切れ刃の先端部は、第1切れ刃の先端部よりシャンク側へ後退しており且つ、第1切れ刃前の第1切粉排出溝は、第2切れ刃前の第2切粉排出溝よりも溝幅が大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
請求項1に係る発明では、第1切れ刃のマージンの幅よりもマージンの幅が広い第2切れ刃を有し、第1中心角より、第2中心角は小さく設定され且つ、第2切れ刃の先端部は、第1切れ刃の先端部よりシャンク側へ後退している。
マージンの幅が第2切れ刃より小さい第1切れ刃で先に下穴を切削し、第2切れ刃の外径と略同径に拡径するので、マージンの幅が広い第2切れ刃への切削抵抗が低減される。さらに、第2中心角が小さく設定されているので、第1切れ刃と第2切れ刃の切削量が均一となり、リーマに加わる力のバランス均一になる。結果、マージンの幅を確保して加工精度の向上を図り、且つ、切削抵抗を低減することができる。
【0011】
請求項2に係る発明では、第1切れ刃のマージンの幅よりもマージンの幅が広い第2切れ刃を有し、第2切れ刃の先端部は、第1切れ刃の先端部よりシャンク側へ後退しており且つ、第1切れ刃前の第1切粉排出溝は、第2切れ刃前の第2切粉排出溝よりも溝幅が大きい。
マージンの幅が第2切れ刃より小さい第1切れ刃で先に下穴を切削し、第2切れ刃の外径と略同径に拡径するので、マージンの幅が広い第2切れ刃への切削抵抗が低減される。さらに、切粉の排出量が少ない第2切粉排出溝の溝幅を小さくしたので、その分第1切れ刃のランド幅を大きくでき、リーマの剛性を向上させることができ、リーマが撓み難くなり、位置精度、真円度が向上する。結果、マージンの幅を確保して加工精度の向上を図り、且つ、切削抵抗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施例1に係るリーマの全体図である。
【図2】図1の2−2線断面図である。
【図3】実施例1に係るリーマの作用図である。
【図4】実施例1に係るリーマによる切削を説明する図である。
【図5】実施例2に係るリーマの断面図である。
【図6】実施例2に係るリーマの作用図である。
【図7】実施例2に係るリーマによる切削を説明する図である。
【図8】従来技術に係るリーマの基本原理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例1】
【0014】
先ず、本発明の実施例1を図面に基づいて説明する。
図1に示されるように、リーマ10は、工作機械のチャックに保持されるシャンク11と、このシャンク11の一端に設けられる首12と、この首12に設けられ加工対象物を切削する刃部20とからなる。
【0015】
図2に示されるように、刃部20は、切れ刃21、22に連なるマージン23、24を有する第1切れ刃25、26と、切れ刃31、32に連なるマージン33、34を有する第2切れ刃35、36とからなる。マージン23、24の幅はAであり、マージン33、34の幅はBであり、A<Bである。
【0016】
第1切れ刃25の隣に第2切れ刃35が配置され、第2切れ刃35の隣に第1切れ刃26が配置され、第1切れ刃26の隣に第2切れ刃36が配置される。このように、第1切れ刃25、26と第2切れ刃35、36とが交互に配置される。
【0017】
回転方向に沿って第1切れ刃25と次の第2切れ刃35とのなす第1中心角はθ1であり、第2切れ刃35と次の第1切れ刃26とのなす第2中心角はθ2であり、θ1>θ2である。
【0018】
第1切れ刃25は、すくい面27と、このすくい面27とマージン23の交線に設けられる切れ刃21と、切れ刃21の回転方向後側に設けられ逃げが付いていない幅の狭いマージン23と、マージン23に連なり逃げが付いている逃げ面28とからなり、すくい面27の回転方向前側に切粉排出溝41が設けられる。
【0019】
第2切れ刃35は、すくい面37と、このすくい面37とマージン33の交線に設けられる切れ刃31と、切れ刃31の回転方向後側に設けられ逃げが付いていない幅の広いマージン33と、マージン33に連なり逃げが付いている逃げ面38とからなり、すくい面37の回転方向前側に切粉排出溝42が設けられる。
【0020】
また、第1切れ刃25、26と第2切れ刃35の外径45は同一である。外径45は円であり、その半径はrである。円弧の長さL1=r×θ1であり、円弧の長さL2=r×θ2であり、L1>L2である。
【0021】
図1に戻って、第2切れ刃35の先端部39は、第1切れ刃25の先端部29よりシャンク11側へ距離Lだけ後退している。第1切れ刃25は、先端部29に加工対象物に食付いて切削作用を行う第1食付き部43が設けられる。第2切れ刃35は、先端部39に加工対象物に食付いて切削作用を行う第2食付き部44が設けられる。
【0022】
以上の述べたリーマ10の作用を次に述べる。
図3(a)は加工開始直後の状態を説明する図であり、リーマ10は回転すると共に図下方に移動して加工対象物51の下穴52に到達する。第2切れ刃35より先に、第1切れ刃25、26が下穴52を切削し、下穴52を拡径する。
【0023】
図3(b)は第2切れ刃35、36による切削開始の状態を説明する図である。さらに、リーマ10は回転しつつ図下方に移動する。第2切れ刃35、36が、下穴52の端部53に到達すると、第2切れ刃35、36により下穴52が切削され仕上げ加工が施される。
【0024】
次にリーマ10の作用を詳しく説明する。
図4(a)は第1切れ刃25による切削状態を説明する図であり、第1切れ刃25により下穴52は切削される。第1切れ刃25により図2に示す円弧の長さL2だけ切削される。図4(b)は第2切れ刃35による切削状態を説明する図であり、第2切れ刃35により下穴52は切削される。第2切れ刃35により図2に示す円弧の長さL1だけ切削される。
【0025】
ここで、図2に示したように中心角θ1>θ2として分割角を変えることで、L1>L2となる。図3に示したように第1切れ刃25が先に下穴52を切削し始めるが、L1>L2とすることで、第1切れ刃25と第2切れ刃35の切削量が均一となる。また、先に切削を開始する第1切れ刃25のマージン23の幅を狭くすることで切削抵抗を低減させ、且つ、第2切れ刃35のマージン33の幅を広くすることでバニシング作用により円滑な仕上げ面を得ることができる。
【実施例2】
【0026】
次に、本発明の実施例2を図面に基づいて説明する。なお、図2に示した構成と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図5に示されるように、リーマ60の刃部20は、第1切れ刃25、26と第2切れ刃35、36とからなる。第1切れ刃25のマージン23の幅はCであり、第2切れ刃35のマージン33の幅はDであり、C<Dである。
【0027】
第1切れ刃25前の第1切粉排出溝61の幅はL3であり、第2切れ刃35前の第2切粉排出溝62の幅はL4であり、L3>L4である。
【0028】
以上の述べたリーマ10の作用を次に述べる。
図6(a)は加工開始直後の状態を説明する図であり、リーマ60は回転すると共に図下方に移動して加工対象物51の下穴52に到達する。第2切れ刃35より先に、第1切れ刃25、26が下穴52を切削し、下穴52を拡径する。(b)は第2切れ刃35、36による切削開始の状態を説明する図であり、第2切れ刃35、36が、下穴52の端部53に到達すると、第2切れ刃35、36により下穴52が切削され仕上げ加工が施される。第1切れ刃25、26が先に切削を開始するので、第1切れ刃25、26の切削量が、第2切れ刃35、36の切削量よりも多くなる。
【0029】
次にリーマ60の作用を詳しく説明する。
図7に示すように、第1切れ刃25により加工対象物の下穴52は切削され、切り粉64が発生する。また、第2切れ刃35により加工対象物の下穴52は切削され、切り粉65が発生する。図6で説明したように、第1切れ刃25による切り粉64(切削量)が、第2切れ刃35による切り粉65(切削量)よりも多くなる。第2切れ刃35による切削量が少ないので、第2切粉排出溝62の幅を第1切粉排出溝61の幅よりも小さくでき、結果図5に示すランド63の幅(逃げ面28の幅)を広げることができ、リーマ60の剛性の向上を図ることができる。
【0030】
以上に述べた内容をまとめて以下に記載する。
図2に示すように、外周に刃部20が設けられたリーマ10であって、刃部20は、切れ刃21に連なるマージン23を有する第1切れ刃25、26と、この第1切れ刃25、26のマージン23の幅Aよりもマージン33の幅Bが広い第2切れ刃35、36とからなり、第1切れ刃25の隣に第2切れ刃35が配置され、回転方向に沿って第1切れ刃25と次の第2切れ刃35とのなす第1中心角θ1より、第2切れ刃35と次の第1切れ刃26とのなす第2中心角θ2は小さく設定され且つ、図1に示す第2切れ刃35の先端部39は、第1切れ刃25の先端部29よりシャンク11側へ後退している。
【0031】
この構成により、マージンの幅が第2切れ刃35より小さい第1切れ刃25で先に下穴(図3、符号52)を切削し、第2切れ刃35の外径45と略同径に拡径するので、マージンの幅が広い第2切れ刃35への切削抵抗が低減される。さらに、第2中心角θ2が小さく設定されているので、第1切れ刃25と第2切れ刃35の切削量が均一となり、リーマ10に加わる力のバランス均一になる。結果、マージン33の幅Bを確保して加工精度の向上を図り、且つ、切削抵抗を低減することができる。
【0032】
図5に示すように、外周に刃部20が設けられたリーマ60であって、刃部20は、切れ刃21に連なるマージン23を有する第1切れ刃25と、この第1切れ刃25のマージン23の幅Cよりもマージン33の幅Bが広い第2切れ刃35とを有し、図1に示す第2切れ刃35の先端部39は、第1切れ刃25の先端部29よりシャンク11側へ後退しており且つ、第1切れ刃25前の第1切粉排出溝61の溝幅L3は、第2切れ刃35前の第2切粉排出溝62の溝幅L4よりも大きい。
【0033】
この構成により、マージンの幅が第2切れ刃35より小さい第1切れ刃25で先に下穴を切削し、第2切れ刃35の外径45と略同径に拡径するので、マージン33の幅Dが広い第2切れ刃35への切削抵抗が低減される。さらに、図7に示す切粉65の排出量が少ない第2切粉排出溝62の溝幅L4を小さくしたので、その分第1切れ刃25のランド幅を大きくでき、リーマ60の剛性を向上させることができ、リーマ60が撓み難くなり、位置精度、真円度が向上する。結果、マージン33の幅を確保して加工精度の向上を図り、且つ、切削抵抗を低減することができる。
【0034】
尚、本発明に係るリーマ10、60は、第1切れ刃25、26のと第2切れ刃35、36の歯数を計6枚としたが、これに限定されず、歯数の合計を4枚、8枚など適宜変更しても差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【0035】
本発明のリーマは、穴の仕上げ加工に仕上げ加工に使用される工具に好適である。
【符号の説明】
【0036】
10、60…リーマ、11…シャンク、20…刃部、21、22、31、32…切れ刃、23、24、33、34…マージン、25、26…第1切れ刃、29…第1切れ刃の先端部、35、36…第2切れ刃、39…第2切れ刃の先端部、61…第1切粉排出溝、62…第2切粉排出溝、θ1…第1中心角、θ2…第2中心角、L3…第1切粉排出溝の幅、L4…第2切粉排出溝の幅。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外周に刃部が設けられたリーマであって、
前記刃部は、切れ刃に連なるマージンを有する第1切れ刃と、この第1切れ刃の前記マージンの幅よりもマージンの幅が広い第2切れ刃とからなり、
前記第1切れ刃の隣に前記第2切れ刃が配置され、回転方向に沿って前記第1切れ刃と次の前記第2切れ刃とのなす第1中心角より、前記第2切れ刃と次の前記第1切れ刃とのなす第2中心角は小さく設定され且つ、
前記第2切れ刃の先端部は、前記第1切れ刃の先端部よりシャンク側へ後退していることを特徴とするリーマ。
【請求項2】
外周に刃部が設けられたリーマであって、
前記刃部は、切れ刃に連なるマージンを有する第1切れ刃と、この第1切れ刃の前記マージンの幅よりもマージンの幅が広い第2切れ刃とを有し、
前記第2切れ刃の先端部は、前記第1切れ刃の先端部よりシャンク側へ後退しており且つ、
前記第1切れ刃前の第1切粉排出溝は、前記第2切れ刃前の第2切粉排出溝よりも溝幅が大きいことを特徴とするリーマ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2013−35101(P2013−35101A)
【公開日】平成25年2月21日(2013.2.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−173018(P2011−173018)
【出願日】平成23年8月8日(2011.8.8)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】