特開 2025-35529 円筒穴の仕上げ加工用工具、および円筒穴の仕上げ加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025035529

(43)【公開日】2025-03-14

(54)【発明の名称】円筒穴の仕上げ加工用工具、および円筒穴の仕上げ加工方法

(51)【国際特許分類】

   B23C 5/10 20060101AFI20250306BHJP

   B23C 5/26 20060101ALI20250306BHJP

   B23C 5/12 20060101ALI20250306BHJP

   B23C 3/00 20060101ALI20250306BHJP

   B23B 35/00 20060101ALI20250306BHJP

【ＦＩ】

B23C5/10 D

B23C5/26

B23C5/12 Z

B23C3/00

B23B35/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023140917

(22)【出願日】2023-08-31

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り １．ＪＩＭＴＯＦ ２０２２のパンフレット 発行日 令和４年１０月１日 刊行物 「ＪＩＭＴＯＦ ２０２２ １１／８（火）～１３（日）第３１回日本国際工作機械見本市のご案内」 ２．ＹｏｕＴｕｂｅショート（ＪＩＭＴＯＦ ２０２２） ウェブサイトの掲載日 令和４年１０月１０日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｓｈｏｒｔｓ／Ｆ９６Ｃ２４ｓＲｒｓｃ ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｓｈｏｒｔｓ／ｈＳｈＳ４ｆｔＤＮｇ０ ３．ＹｏｕＴｕｂｅ（ＪＩＭＴＯＦ ２０２２） ウェブサイトの掲載日 令和４年１１月２日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｗａｔｃｈ？ｖ＝１ｂＧｄＰｍｓｅＪｏ８＆ｔ＝１４２ｓ＆ａｂ＿ｃｈａｎｎｅｌ＝ＭＳＴ＿ＴＯＯＬＩＮＧ ４．ＪＩＭＴＯＦ ２０２２ 開催日 令和４年１１月８日（火）～１３日（日） 展示会名 ＪＩＭＴＯＦ ２０２２（第３１回日本国際工作機械見本市） ５．「機械と工具」誌 発行日 令和４年１１月１０日 刊行物 機械と工具２０２２年１１月号 ６．「生産財マーケティング」誌 発行日 令和４年１１月１日 刊行物 月刊生産財マーケティング２０２２年１１月号、第Ａ－１７１ページ ７．「機械技術」誌 発行日 令和４年１１月５日 刊行物 機械技術２０２２年１２月臨時増刊号 ８．「ツールエンジニア」誌 発行日 令和４年１１月１日 刊行物 ツールエンジニア２０２２年１１月号、第３５ページ ９．展示会「ＴＨＡＩ ＭＥＴＡＬＥＸ ２０２２」 開催日 令和４年１１月１６日（水）～１９日（土） 展示会名 ＴＨＡＩ ＭＥＴＡＬＥＸ ２０２２

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り １０．ＹｏｕＴｕｂｅ（ＪＩＭＴＯＦ ２０２２のハイライト） ウェブサイトの掲載日 令和４年１１月２８日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｗａｔｃｈ？ｖ＝＿Ｚｏｃ７－＿ｅｗ５ｗ＆ａｂ＿ｃｈａｎｎｅｌ＝ＭＳＴ＿ＴＯＯＬＩＮＧ １１．展示会「ＴＯＯＬ ＴＥＣＨ ２０２３」 開催日 令和５年１月１９日（木）～２５日（水） 展示会名 ＴＯＯＬ ＴＥＣＨ ２０２３ １２．日本物流新聞 発行日 令和５年２月１０日 刊行物 日本物流新聞２０２３年２月１０日号 １３．プレスリリース プレスリリースの配信日 令和５年２月２４日 プレスリリースの配信先 株式会社日本物流新聞社 日刊大阪アド株式会社（「日刊工業新聞」、「機械技術」誌、「型技術」誌） 株式会社ニュースダイジェスト社（「生産財マーケティング」誌） 株式会社日本産機新聞社 日本工業出版株式会社（「機械と工具」誌） 株式会社大河出版（「ツールエンジニア」誌） １４．日本物流新聞 発行日 令和５年３月１０日 刊行物 日本物流新聞２０２３年３月１０日号 １５．展示会「ＩＮＴＥＲＭＯＬＤ ＫＯＲＥＡ ２０２３」 開催日 令和５年３月１４日（火）～１８日（土） 展示会名 ＩＮＴＥＲＭＯＬＤ ＫＯＲＥＡ ２０２３ １６．日刊工業新聞 発行日 令和５年３月１５日 刊行物 日刊工業新聞２０２３年３月１５日号 １７．ＹｏｕＴｕｂｅショート（ＩＮＴＥＲＭＯＬＤ ＫＯＲＥＡ ２０２３） ウェブサイトの掲載日 令和５年３月１８日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｓｈｏｒｔｓ／－ｒＬｈＵＥｊ３Ｅｋ８ １８．管機産業新聞 発行日 令和５年３月２２日 刊行物 管機産業新聞２０２３年３月２２日号 １９．「機械と工具」誌 発行日 令和５年３月３１日 刊行物 機械と工具２０２３年４月号、第４ページ

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ２０．自社ホームページでの製品紹介 ウェブサイトの掲載日 令和５年４月３日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｍｓｔ－ｃｏｒｐ．ｃｏ．ｊｐ／ｍｃ＿ｔｏｏｌ／ｍｉｌｌｂｏｒｅ／ ２１．「生産財マーケティング」誌 発行日 令和５年４月１日 刊行物 月刊生産財マーケティング２０２３年４月号、第Ａ－１４６ページ ２２．日本産機新聞 発行日 令和５年４月５日 刊行物 日本産機新聞２０２３年４月５日号 ２３．日本物流新聞 発行日 令和５年４月１０日 刊行物 日本物流新聞２０２３年４月１０日号、第８面 ２４．展示会「ＣＩＭＴ ２０２３」 開催日 令和５年４月１０日（月）～１５日（土） 展示会名 ＣＩＭＴ ２０２３（中国国際工作機械見本市） ２５．「型技術」誌 発行日 令和５年４月１２日 刊行物 型技術２０２３年５月号、第００８ページ ２６．展示会「ＩＮＴＥＲＭＯＬＤ ２０２３」 開催日 令和５年４月１２日（水）～１５日（土） 展示会名 ＩＮＴＥＲＭＯＬＤ ２０２３（第３４回金型加工技術展） ２７．ＹｏｕＴｕｂｅ（「ミルボア」紹介） ウェブサイトの掲載日 令和５年４月１８日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｗａｔｃｈ？ｖ＝ＯｅｈＤｊ４ＺＲＵＰｋ＆ｔ＝２６ｓ＆ａｂ＿ｃｈａｎｎｅｌ＝ＭＳＴ＿ＴＯＯＬＩＮＧ ２８．ＹｏｕＴｕｂｅ（「ミルボア」紹介、英語版） ウェブサイトの掲載日 令和５年４月２４日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｗａｔｃｈ？ｖ＝ｍｔＴＧ２８ｖｘｕＷＱ＆ｔ＝８６ｓ＆ａｂ＿ｃｈａｎｎｅｌ＝ＭＳＴ＿ＴＯＯＬＩＮＧ ２９．ＹｏｕＴｕｂｅ（ＣＩＭＴ ２０２３のダイジェスト） ウェブサイトの掲載日 令和５年４月２６日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｗａｔｃｈ？ｖ＝ＤｈｑＳＶｅｈｑＥａＩ＆ａｂ＿ｃｈａｎｎｅｌ＝ＭＳＴ＿ＴＯＯＬＩＮＧ

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ３０．「ツールエンジニア」誌 発行日 令和５年４月２８日 刊行物 ツールエンジニア２０２３年５月号、第９ページ ３１．「西川ニュース」誌 発行日 令和５年４月２７日 刊行物 ロボテック情報西川ニュース１３５号（２０２３年５月号）、第７ページ ３２．山善ものづくりハンドブック「セレシナ」 発行日 令和５年４月１日 刊行物 山善ものづくりハンドブック「セレシナ ｖｏｌ．１１」、第１４５ページ ３３．「機械技術」誌 発行日 令和５年５月２５日 刊行物 機械技術２０２３年６月号、第１９ページおよび第６２～６３ページ ３４．日本物流新聞 発行日 令和５年６月１０日 刊行物 日本物流新聞２０２３年６月１０日号、第５面 ３５．「タナカ善ニュース」誌 発行日 令和５年６月９日 刊行物 第６５号タナカ善ニュース夏号 ３６．展示会「ＤＭＣ ２０２３」 開催日 令和５年６月１１日（日）～１４日（水） 展示会名 ＤＭＣ ２０２３（第２２回中国国際金型技術と設備展示会） ３７．ＹｏｕＴｕｂｅ（ＤＭＣ ２０２３の紹介） ウェブサイトの掲載日 令和５年６月１３日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｗａｔｃｈ？ｖ＝ＦｆＰｚｔＪｉＸＸＢｃ＆ａｂ＿ｃｈａｎｎｅｌ＝ＭＳＴ＿ＴＯＯＬＩＮＧ ３８．「ミルボア」の貸出 貸出日 令和５年５月３１日 販売相手先 フジ精工株式会社 ３９．展示会「大阪機械加工システム展」 開催日 令和５年２月１６日（木）～１７日（金） 展示会名 大阪機械加工システム展（ジーネット）

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ４０．展示会「２０２３広島どてらい市」 開催日 令和５年３月３日（金）～４日（土） 展示会名 ２０２３広島どてらい市 ４１．展示会「２０２３岐阜どてらい市」 開催日 令和５年３月４日（土）～５日（日） 展示会名 ２０２３岐阜どてらい市 ４２．展示会「２０２３北関東どてらい市」 開催日 令和５年３月１０日（金）～１１日（土） 展示会名 ２０２３北関東どてらい市 ４３．展示会「中部機械加工システム展」 開催日 令和５年３月１６日（木）～１７日（金） 展示会名 中部機械加工システム展（ジーネット） ４４．展示会「２０２３静岡どてらい市」 開催日 令和５年３月１７日（金）～１８日（土） 展示会名 ２０２３静岡どてらい市 ４５．展示会「２０２３東北どてらい市」 開催日 令和５年４月７日（金）～８日（土） 展示会名 ２０２３東北どてらい市 ４６．展示会「ナンシン機工プライベートショー」 開催日 令和５年４月１４日（金）～１５日（土） 展示会名 ナンシン機工プライベートショー ４７．展示会「第１７回ＴＡＣプライベートショー」 開催日 令和５年４月２０日（木）～２２日（土） 展示会名 第１７回ＴＡＣプライベートショー ４８．展示会「ＭＥＸ金沢２０２３」 開催日 令和５年５月１８日（木）～２０日（土） 展示会名 ＭＥＸ金沢２０２３（第５９回機械工業見本市金沢） ４９．展示会「２０２３東北信どてらい市」 開催日 令和５年５月１９日（金）～２０日（土） 展示会名 ２０２３東北信どてらい市

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ５０．展示会「国興展２０２３」 開催日 令和５年５月２５日（木）～２６日（金） 展示会名 国興展２０２３ ５１．展示会「２０２３モテキ感謝セール」 開催日 令和５年６月２日（金）～３日（土） 展示会名 ２０２３モテキ感謝セール（モテキトータルフェア） ５２．展示会「２０２３中部どてらい市」 開催日 令和５年６月８日（木）～１０日（土） 展示会名 ２０２３中部どてらい市 ５３．展示会「２０２３新潟どてらい市」 開催日 令和５年６月９日（金）～１０日（土） 展示会名 ２０２３新潟どてらい市 ５４．展示会「２０２３鹿児島どてらい市」 開催日 令和５年６月１０日（土）～１２日（月） 展示会名 ２０２３鹿児島どてらい市 ５５．展示会「２０２３富山どてらい市」 開催日 令和５年６月１６日（金）～１７日（土） 展示会名 ２０２３富山どてらい市 ５６．展示会「２０２３米子どてらい市」 開催日 令和５年６月１７日（土）～１９日（月） 展示会名 ２０２３米子どてらい市 ５７．展示会「ＭＴＡ ＶＩＥＴＮＡＭ ２０２３」 開催日 令和５年７月４日（火）～７日（金） 展示会名 ＭＴＡ ＶＩＥＴＮＡＭ ２０２３ ５８．ＹｏｕＴｕｂｅ（ＭＴＡ ＶＩＥＴＮＡＭ ２０２３の紹介） ウェブサイトの掲載日 令和５年７月６日（木） ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｗａｔｃｈ？ｖ＝ｚ５Ｚ７Ｚ０＿Ｏｂｋｋ＆ｔ＝３ｓ＆ａｂ＿ｃｈａｎｎｅｌ＝ＭＳＴ＿ＴＯＯＬＩＮＧ ５９．展示会「２０２３大阪どてらい市」 開催日 令和５年７月６日（木）～８日（土） 展示会名 ２０２３大阪どてらい市

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ６０．ＹｏｕＴｕｂｅショート（２０２３大阪どてらい市の紹介） ウェブサイトの掲載日 令和５年７月６日（木） ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｓｈｏｒｔｓ／３ｈＣＦｈ７２１ＲＭＵ ６１．ＹｏｕＴｕｂｅ（２０２３大阪どてらい市の紹介） ウェブサイトの掲載日 令和５年７月７日（金） ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｗａｔｃｈ？ｖ＝ｇＵ２ｚＦＹＢ６Ｙ＿ｃ＆ｔ＝６ｓ＆ａｂ＿ｃｈａｎｎｅｌ＝ＭＳＴ＿ＴＯＯＬＩＮＧ ６２．展示会「２０２３北九州どてらい市」 開催日 令和５年７月６日（木）～７日（金） 展示会名 ２０２３北九州どてらい市 ６３．展示会「Ｔｈｅ解決展ｉｎ中南信」 開催日 令和５年８月２４日（木）～２５日（金） 展示会名 Ｔｈｅ解決展ｉｎ中南信 ６４．「タナカ善ニュース」誌 発行日 令和５年８月１７日 刊行物 タナカ善ニュース第６５号

(71)【出願人】

【識別番号】591286982

【氏名又は名称】株式会社ＭＳＴコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100130513

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 直也

(74)【代理人】

【識別番号】100074206

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 文二

(74)【代理人】

【識別番号】100130177

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 弥一郎

(72)【発明者】

【氏名】溝口 春機

【テーマコード（参考）】

3C022

3C036

【Ｆターム（参考）】

3C022AA04

3C022AA08

3C022AA10

3C022KK03

3C022KK04

3C022KK12

3C022KK29

3C022PP00

3C036AA11

(57)【要約】

【課題】円筒穴の内周面を、円筒穴の入口の部分と出口の部分を含めて精度よくかつ高い加工能率で仕上げることが可能な円筒穴の仕上げ加工用工具を提供する。
【解決手段】焼きばめホルダ１で保持した超硬アーバ２の軸方向前端に着脱可能に固定して使用され、マシニングセンタで回転させながらワークＷの円筒穴Ｈの中心まわりを螺旋状に移動させることで円筒穴Ｈの内周面を仕上げ加工する円筒穴の仕上げ加工用工具３であって、円筒穴Ｈの内周面を仕上げ加工する外周切れ刃２４が、ストレート刃２７と、ストレート刃２７の軸方向前端から軸方向前方に向かって刃先径が次第に小さくなる第１傾斜刃２８と、ストレート刃２７の軸方向後端から軸方向後方に向かって刃先径が次第に小さくなる第２傾斜刃２９とで構成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

焼きばめホルダ（１）で保持した超硬アーバ（２）の軸方向前端の工具取付穴（１２）に着脱可能に固定して使用され、マシニングセンタで回転させながらワーク（Ｗ）に形成された円筒穴（Ｈ）の中心まわりを螺旋状に移動させることで前記円筒穴（Ｈ）の内周面を仕上げ加工する円筒穴の仕上げ加工用工具であって、
前記円筒穴（Ｈ）の内周面を仕上げ加工する外周切れ刃（２４）が、軸方向に沿って刃先径が一定のストレート刃（２７）と、前記ストレート刃（２７）の軸方向前端から軸方向前方に向かって刃先径が次第に小さくなる第１傾斜刃（２８）と、前記ストレート刃（２７）の軸方向後端から軸方向後方に向かって刃先径が次第に小さくなる第２傾斜刃（２９）とで構成されている、円筒穴の仕上げ加工用工具。

【請求項2】

前記第１傾斜刃（２８）は、回転方向から見て、少なくとも前記ストレート刃（２７）の刃先半径よりは大きな曲率半径をもって湾曲するゆるやかな曲線状であり、その曲線のいずれの位置においても曲線の接線方向が軸方向に対してなす角度が３０°以下となるように形成され、
前記第２傾斜刃（２９）も、回転方向から見て、少なくとも前記ストレート刃（２７）の刃先半径よりは大きな曲率半径をもって湾曲するゆるやかな曲線状であり、その曲線のいずれの位置においても曲線の接線方向が軸方向に対してなす角度が３０°以下となるように形成されている請求項１に記載の円筒穴の仕上げ加工用工具。

【請求項3】

前記第１傾斜刃（２８）は、軸方向に対して３０°以下の角度で傾斜した直線状に形成され、
前記第２傾斜刃（２９）も、軸方向に対して３０°以下の角度で傾斜した直線状に形成されている請求項１に記載の円筒穴の仕上げ加工用工具。

【請求項4】

前記第１傾斜刃（２８）と前記第２傾斜刃（２９）が、軸方向に直角な仮想面に対して対称に形成されている請求項１から３のいずれかに記載の円筒穴の仕上げ加工用工具。

【請求項5】

前記仕上げ加工用工具は、前記外周切れ刃（２４）が周方向に１８０°の間隔をおいて２箇所に形成された単一のインサートチップ（１６）と、前記インサートチップ（１６）が装着される工具本体（１５）とを有する請求項１から３のいずれかに記載の円筒穴の仕上げ加工用工具。

【請求項6】

前記工具本体（１５）は、前記超硬アーバ（２）の軸方向前端の前記工具取付穴（１２）に嵌合して径方向の位置決めをする径方向の位置決め用の嵌合軸部（１７）と、前記嵌合軸部（１７）の軸方向後端から軸方向後方に延びるねじ軸部（１８）とを有する請求項５に記載の円筒穴の仕上げ加工用工具。

【請求項7】

ワーク（Ｗ）に形成された円筒穴（Ｈ）の内周面を仕上げ加工する円筒穴の仕上げ加工方法であって、
軸方向前端が開口するチャック筒部（６）と、マシニングセンタの主軸（８）のテーパ穴（９）に挿入して固定されるテーパシャンク部（５）とを有する焼きばめホルダ（１）と、
前記チャック筒部（６）に挿入して焼きばめにより固定される基端部（１０）と、前記基端部（１０）から前記チャック筒部（６）の外側を軸方向前方に延びる棒状の軸部（１１）と、前記軸部（１１）の軸方向前端に開口する工具取付穴（１２）とを有する超硬合金製の超硬アーバ（２）と、
前記超硬アーバ（２）の軸方向前端の前記工具取付穴（１２）に着脱可能に固定される請求項１から３のいずれかに記載の円筒穴の仕上げ加工用工具（３）と、を使用し、
前記マシニングセンタで前記仕上げ加工用工具（３）を回転させながら前記ワーク（Ｗ）の前記円筒穴（Ｈ）の中心まわりを螺旋状に移動させることで前記円筒穴（Ｈ）の内周面を仕上げ加工する円筒穴の仕上げ加工方法。

【請求項8】

前記第１傾斜刃（２８）と前記ストレート刃（２７）とが前記円筒穴（Ｈ）の内周面を切削しながら前記円筒穴（Ｈ）を軸方向後側から軸方向前側に通過するように前記仕上げ加工用工具（３）を回転させながら軸方向前方に向かって一定の径の螺旋状に移動させる往路の中仕上げ加工工程と、
前記往路の中仕上げ加工工程の後、前記第２傾斜刃（２９）と前記ストレート刃（２７）とが前記円筒穴（Ｈ）の内周面を切削しながら前記円筒穴（Ｈ）を軸方向前側から軸方向後側に通過するように前記仕上げ加工用工具（３）を回転させながら軸方向後方に向かって前記一定の径よりも仕上げ加工の取り代の分だけ大きい径の螺旋状に移動させる復路の仕上げ加工工程とを行なう請求項７に記載の円筒穴の仕上げ加工方法。

【請求項9】

前記ストレート刃（２７）の軸方向長さを、前記往路の中仕上げ加工工程において前記仕上げ加工用工具（３）を螺旋状に移動させる際の螺旋のリード長さ以上、かつ、前記復路の仕上げ加工工程において前記仕上げ加工用工具（３）を螺旋状に移動させる際の螺旋のリード長さ以上の長さに設定した請求項８に記載の円筒穴の仕上げ加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、円筒穴の仕上げ加工用工具、およびその仕上げ加工用工具を使用した円筒穴の仕上げ加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ワークに形成された円筒穴の内周面を仕上げ加工する場合、一般に、ボーリングヘッドが使用される（例えば、特許文献１）。図１０にボーリングヘッド５０の一例を示す。ボーリングヘッド５０は、工作機械の主軸５１のテーパ穴５２に挿入して固定されるテーパシャンク部５３と、そのテーパシャンク部５３から軸方向に延びる棒状の軸部５４と、その軸部５４の先端に設けられた刃部５５とを有する。刃部５５は、軸部５４に対して径方向に移動可能に支持されており、調整ねじ５６を操作することで刃部５５の径方向位置を調節することができるようになっている。

【0003】

このボーリングヘッド５０の使用例を説明する。まず、図１１に示すように、ボーリングヘッド５０をツールプリセッタ５７にセットし、ボーリングヘッド５０の調整ねじ５６を操作することで、ボーリングヘッド５０の先端の刃部５５の径方向位置を、ワークＷの円筒穴Ｈの内径の仕上げ寸法に対応する径方向位置からわずかに径方向内側にオフセットした位置に調整する。次に、図１０に示すように、ボーリングヘッド５０を工作機械の主軸５１にセットし、ボーリングヘッド５０を定位置（円筒穴Ｈの中心位置）で回転させながらワークＷの円筒穴Ｈに挿入することで、円筒穴Ｈの内周面を軸方向全長にわたって切削する。

【0004】

その後、円筒穴Ｈの内径を測定し、その測定値と円筒穴Ｈの内径の仕上げ寸法との差を求める。そして、図１１に示すように、ボーリングヘッド５０を再びツールプリセッタ５７にセットし、円筒穴Ｈの内径の測定値と円筒穴Ｈの内径の仕上げ寸法との差の分だけボーリングヘッド５０の先端の刃部５５の径方向位置が径方向外側に移動するよう、手作業で刃部５５の位置調整を行なう。その後、再び、図１０に示すように、ボーリングヘッド５０を工作機械の主軸５１にセットし、ボーリングヘッド５０を定位置で回転させながらワークＷの円筒穴Ｈに挿入することで、円筒穴Ｈの内周面を軸方向全長にわたって切削し、円筒穴Ｈの内径を所定の仕上げ寸法に仕上げる。以上のように、ワークＷの円筒穴Ｈの内周面の仕上げ加工は、一般にボーリングヘッド５０を使用して行なわれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１８－０７９５１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

図１０、図１１に示すように、ボーリングヘッド５０を使用して円筒穴Ｈの内周面の仕上げ加工を行なう場合、以下のような問題がある。

【0007】

図１０に示すように、円筒穴Ｈの内周面を切削し、その後、図１１に示すように、円筒穴Ｈの内径の測定値と円筒穴Ｈの内径の仕上げ寸法との差の分だけボーリングヘッド５０の先端の刃部５５の径方向位置が径方向外側に移動するよう、手作業で刃部５５の位置調整を行なうのに人のスキルが必要であり、その作業のための時間もかかる。また、ボーリングヘッド５０を定位置で回転させながらワークＷの円筒穴Ｈに挿入する加工は、長くつながった切り屑を生じやすく、その切り屑がボーリングヘッド５０に絡み付いて機械停止等の問題が生じやすい。また、内径の異なる複数の円筒穴Ｈを仕上げ加工する場合、軸径の異なる複数のボーリングヘッド５０を準備する必要があるので、コストがかかる。

【0008】

そこで、この発明の発明者は、人のスキルを要せず、また、切り屑の絡み付きによる機械停止等を生じにくく、さらに、内径の異なる複数の円筒穴Ｈの内周面を低コストで仕上げることができる方法を検討した。

【0009】

その検討の結果、発明者は、図１２に示すように、焼きばめにより工具を固定する焼きばめホルダ６０と、超硬合金で形成された超硬アーバ６１とを組み合わせて使用し、その超硬アーバ６１の軸方向前端に装着した工具６２でワークＷの円筒穴Ｈの内周面を仕上げ加工するという着想を得た。

【0010】

すなわち、焼きばめにより工具を固定する焼きばめホルダ６０と、超硬合金で形成された超硬アーバ６１とを組み合わせて使用すれば、焼きばめホルダ６０は、一般的なコレット式ホルダに比べて工具の振れを著しく小さく抑えることが可能であり、また超硬アーバ６１は、一般的な鋼製アーバに比べて軸直角方向の剛性が著しく高いことから、焼きばめホルダ６０で保持した超硬アーバ６１の軸方向前端に工具６２を装着し、その工具６２をマシニングセンタで回転させながらワークＷの円筒穴Ｈの中心まわりを螺旋状に移動させることでワークＷの円筒穴Ｈの内周面を仕上げ加工すれば、ワークＷの円筒穴Ｈの内周面を、ボーリングヘッド５０で仕上げ加工するのと同等かそれ以上の仕上げ精度（仕上げ加工後の形状精度、寸法精度、表面粗さ等をいう。以下同じ）で加工することが可能となるという着想を得た。

【0011】

ところが、発明者が、図１２に示すような一般的な工具６２を使用して円筒穴Ｈの内周面の仕上げ加工を行ない、その仕上げ精度の評価を行なったところ、円筒穴Ｈの入口（図では円筒穴Ｈの上部開口）と円筒穴Ｈの出口（図では円筒穴Ｈの下部開口）において、円筒穴Ｈの内周面の仕上げ精度が低下する場合があることが分かった。

【0012】

そこで、発明者が、円筒穴Ｈの入口と出口で仕上げ精度が低下する原因を調査したところ、工具６２の外周切れ刃６３の軸方向前端部（図では下端部）が、円筒穴Ｈの入口の部分（図では上部開口の部分）の内周面を切削し始めたときに、工具６２の切削抵抗が急激に上昇することで、工具６２の外周切れ刃６３が円筒穴Ｈの入口の部分の内周面に深く食い込み、その結果、工具６２のびびりや円筒穴Ｈの入口の部分の拡径が生じたり、また、工具６２の外周切れ刃６３の軸方向後端部（図では上端部）が、円筒穴Ｈの出口の部分（図では下部開口の部分）を抜ける直前に、超硬アーバ６１および工具６２の撓みが急激に戻ることで、工具６２の外周切れ刃６３が円筒穴Ｈの出口の部分の内周面に深く食い込み、その結果、工具６２のびびりや円筒穴Ｈの出口の部分の拡径が生じたりし、そのことが仕上げ精度の低下の原因になっていることが分かった。

【0013】

また、図１２に示すような一般的な工具６２を使用して円筒穴Ｈを仕上げ加工する場合、まず、下穴として形成された円筒穴Ｈの内周面を工具６２で切削して中仕上げ加工を行ない、次に、工具６２の移動の螺旋径を仕上げ加工の取り代の分だけ大きくした状態で、再び、図１２に示すように、円筒穴Ｈの内周面を工具６２で切削して仕上げ加工を行なうという方法が考えられる。中仕上げ加工は、その後の仕上げ加工を精度よく行なうために、仕上げ加工の取り代を残して円筒穴Ｈの内周面を削る加工である。すなわち、下穴として形成された円筒穴Ｈは、通常、穴の形状精度や寸法精度や表面粗さが低いため、そのまま仕上げ加工を行なったのでは、円筒穴Ｈの内周面の取り代が一定せず、円筒穴Ｈを精度よく仕上げることができない。そのため、仕上げ加工における円筒穴Ｈの内周面の取り代を一定させて円筒穴Ｈを精度よく仕上げるため、一般に、仕上げ加工の前に中仕上げ加工が行なわれる。ここで、本願の発明者は、上述した中仕上げ加工および仕上げ加工を行なうときの加工能率を向上させることも併せて検討した。

【0014】

この発明が解決しようとする課題は、円筒穴の内周面を、円筒穴の入口の部分と出口の部分を含めて精度よくかつ高い加工能率で仕上げることが可能な円筒穴の仕上げ加工用工具を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0015】

この発明では、上記の課題を解決するため、以下の構成の円筒穴の仕上げ加工用工具を提供する。
［構成１］
焼きばめホルダで保持した超硬アーバの軸方向前端の工具取付穴に着脱可能に固定して使用され、マシニングセンタで回転させながらワークに形成された円筒穴の中心まわりを螺旋状に移動させることで前記円筒穴の内周面を仕上げ加工する円筒穴の仕上げ加工用工具であって、
前記円筒穴の内周面を仕上げ加工する外周切れ刃が、軸方向に沿って刃先径が一定のストレート刃と、前記ストレート刃の軸方向前端から軸方向前方に向かって刃先径が次第に小さくなる第１傾斜刃と、前記ストレート刃の軸方向後端から軸方向後方に向かって刃先径が次第に小さくなる第２傾斜刃とで構成されている、円筒穴の仕上げ加工用工具。

【0016】

この構成を採用すると、仕上げ加工用工具の外周切れ刃が、軸方向に沿って刃先径が一定のストレート刃と、そのストレート刃の軸方向前端から軸方向前方に向かって刃先径が次第に小さくなる第１傾斜刃とを有するので、仕上げ加工用工具の外周切れ刃が、円筒穴の入口の部分の内周面を切削し始めるときに、仕上げ加工用工具の切削抵抗が次第にゆっくりと上昇する。そのため、仕上げ加工用工具の外周切れ刃が円筒穴の入口の部分の内周面に深く食い込むことによる工具のびびりや円筒穴の入口の部分の拡径を防止することができる。また、仕上げ加工用工具の外周切れ刃が、軸方向に沿って刃先径が一定のストレート刃と、そのストレート刃の軸方向後端から軸方向後方に向かって刃先径が次第に小さくなる第２傾斜刃とを有するので、仕上げ加工用工具の外周切れ刃が、円筒穴の出口の部分を抜ける直前に、超硬アーバおよび仕上げ加工用工具の撓みが次第にゆっくりと戻る。そのため、仕上げ加工用工具の外周切れ刃が円筒穴の出口の部分の内周面に深く食い込むことによる工具のびびりや円筒穴の出口の部分の拡径を防止することができる。

【0017】

また、仕上げ加工用工具の外周切れ刃が、ストレート刃の軸方向前端から軸方向前方に向かって刃先径が次第に小さくなる第１傾斜刃と、ストレート刃の軸方向後端から軸方向後方に向かって刃先径が次第に小さくなる第２傾斜刃とを有するので、１回の往復加工（具体的には、第１傾斜刃とストレート刃とが円筒穴の内周面を切削しながら円筒穴を軸方向後側から軸方向前側に通過するように仕上げ加工用工具を回転させながら軸方向前方に向かって一定の径の螺旋状に移動させる往路の中仕上げ加工と、その往路の中仕上げ加工の後、第２傾斜刃とストレート刃とが円筒穴の内周面を切削しながら円筒穴を軸方向前側から軸方向後側に通過するように仕上げ加工用工具を回転させながら軸方向後方に向かって前記一定の径よりも仕上げ加工の取り代の分だけ大きい径の螺旋状に移動させる復路の仕上げ加工）だけで円筒穴の中仕上げ加工および仕上げ加工を行なうことができ、高い加工能率で円筒穴の内周面を仕上げることが可能である。

【0018】

以上のように、上記構成を採用すると、円筒穴の内周面を、円筒穴の入口の部分と出口の部分を含めて精度よくかつ高い加工能率で仕上げることが可能となる。

【0019】

なお、上記構成において、第１傾斜刃は、直線状に延びる刃に限らず、凸円弧状に湾曲して延びる刃、凹円弧状に湾曲して延びる刃などを含む。要するに、回転方向から見てストレート刃の軸方向前端から軸方向前方に向かって刃先径が次第に小さくなる方向に傾斜して延びる刃であればよい。同様に、第２傾斜刃についても、回転方向から見てストレート刃の軸方向後端から軸方向後方に向かって刃先径が次第に小さくなる方向に傾斜して延びる刃であればよい。

【0020】

［構成２］
前記第１傾斜刃は、回転方向から見て、少なくとも前記ストレート刃の刃先半径よりは大きな曲率半径をもって湾曲するゆるやかな曲線状であり、その曲線のいずれの位置においても曲線の接線方向が軸方向に対してなす角度が３０°以下となるように形成され、
前記第２傾斜刃も、回転方向から見て、少なくとも前記ストレート刃の刃先半径よりは大きな曲率半径をもって湾曲するゆるやかな曲線状であり、その曲線のいずれの位置においても曲線の接線方向が軸方向に対してなす角度が３０°以下となるように形成されている構成１に記載の円筒穴の仕上げ加工用工具。

【0021】

この構成を採用すると、第１傾斜刃が、軸方向に対して接線方向のなす角度が３０°以下となるゆるやかな曲線状に形成されているので、仕上げ加工用工具の外周切れ刃が円筒穴の入口の部分の内周面に深く食い込むことによる工具のびびりや円筒穴の入口の部分の拡径を効果的に防止することができる。また、第２傾斜刃も、軸方向に対して接線方向のなす角度が３０°以下となるゆるやかな曲線状に形成されているので、仕上げ加工用工具の外周切れ刃が円筒穴の出口の部分の内周面に深く食い込むことによる工具のびびりや円筒穴の出口の部分の拡径を効果的に防止することができる。

【0022】

［構成３］
前記第１傾斜刃は、軸方向に対して３０°以下の角度で傾斜した直線状に形成され、
前記第２傾斜刃も、軸方向に対して３０°以下の角度で傾斜した直線状に形成されている構成１に記載の円筒穴の仕上げ加工用工具。

【0023】

この構成を採用すると、第１傾斜刃が、軸方向に対して３０°以下の角度で傾斜した直線状に形成されているので、仕上げ加工用工具の外周切れ刃が円筒穴の入口の部分の内周面に深く食い込むことによる工具のびびりや円筒穴の入口の部分の拡径を効果的に防止することができる。また、第２傾斜刃も、軸方向に対して３０°以下の角度で傾斜した直線状に形成されているので、仕上げ加工用工具の外周切れ刃が円筒穴の出口の部分の内周面に深く食い込むことによる工具のびびりや円筒穴の出口の部分の拡径を効果的に防止することができる。

【0024】

［構成４］
前記第１傾斜刃と前記第２傾斜刃が、軸方向に直角な仮想面に対して対称に形成されている構成１から３のいずれかに記載の円筒穴の仕上げ加工用工具。

【0025】

この構成を採用すると、第１傾斜刃と第２傾斜刃が対称形状なので、往復加工（具体的には、第１傾斜刃とストレート刃とが円筒穴の内周面を切削しながら円筒穴を軸方向後側から軸方向前側に通過するように仕上げ加工用工具を回転させながら軸方向前方に向かって一定の径の螺旋状に移動させる往路の中仕上げ加工と、その往路の中仕上げ加工の後、第２傾斜刃とストレート刃とが円筒穴の内周面を切削しながら円筒穴を軸方向前側から軸方向後側に通過するように仕上げ加工用工具を回転させながら軸方向後方に向かって前記一定の径よりも仕上げ加工の取り代の分だけ大きい径の螺旋状に移動させる復路の仕上げ加工と行なう加工）をするときに、安定した加工が可能となる。

【0026】

［構成５］
前記仕上げ加工用工具は、前記外周切れ刃が周方向に１８０°の間隔をおいて２箇所に形成された単一のインサートチップと、前記インサートチップが装着される工具本体とを有する構成１から４のいずれかに記載の円筒穴の仕上げ加工用工具。

【0027】

この構成を採用すると、周方向に１８０°の間隔をおいて２箇所の外周切れ刃が形成された単一のインサートチップを使用するので、インサートチップの径方向の位置決めが容易である。そのため、人のスキルを必要とせずに、精度よく円筒穴の内周面を仕上げることが可能である。

【0028】

［構成６］
前記工具本体は、前記超硬アーバの軸方向前端の前記工具取付穴に嵌合して径方向の位置決めをする径方向の位置決め用の嵌合軸部と、前記嵌合軸部の軸方向後端から軸方向後方に延びるねじ軸部とを有する構成５に記載の円筒穴の仕上げ加工用工具。

【0029】

この構成を採用すると、工具本体を超硬アーバの軸方向前端に固定したときに、工具本体の嵌合軸部が、超硬アーバの工具取付穴に嵌合することで、自動的に仕上げ加工用工具の径方向の位置決めがされる。そのため、人のスキルを必要とせずに、精度よく円筒穴の内周面を仕上げることが可能である。

【0030】

また、この発明では、上記の仕上げ加工用工具を使用した円筒穴の仕上げ加工方法として、以下の構成のものを併せて提供する。
［構成７］
ワークに形成された円筒穴の内周面を仕上げ加工する円筒穴の仕上げ加工方法であって、
軸方向前端が開口するチャック筒部と、マシニングセンタの主軸のテーパ穴に挿入して固定されるテーパシャンク部とを有する焼きばめホルダと、
前記チャック筒部に挿入して焼きばめにより固定される基端部と、前記基端部から前記チャック筒部の外側を軸方向前方に延びる棒状の軸部と、前記軸部の軸方向前端に開口する工具取付穴とを有する超硬合金製の超硬アーバと、
前記超硬アーバの軸方向前端の前記工具取付穴に着脱可能に固定される構成１から６のいずれかに記載の円筒穴の仕上げ加工用工具と、を使用し、
前記マシニングセンタで前記仕上げ加工用工具を回転させながら前記ワークの前記円筒穴の中心まわりを螺旋状に移動させることで前記円筒穴の内周面を仕上げ加工する円筒穴の仕上げ加工方法。

【0031】

この構成を採用すると、焼きばめホルダは、一般的なコレット式ホルダに比べて工具の振れを著しく小さく抑えることが可能であり、また超硬アーバは、一般的な鋼製アーバに比べて軸直角方向の剛性が著しく高いことから、ワークの円筒穴の内周面を、ボーリングヘッドで仕上げ加工するのと同等かそれ以上の仕上げ精度で加工して所定の内径に仕上げることができる。また、ワークの円筒穴の内径が所定の仕上げ寸法になるように、仕上げ加工用工具が螺旋状に移動するときの螺旋径をマシニングセンタの数値制御で自動的に調整することが可能である。そのため、手作業による刃部の位置調整が不要であり、人のスキルを要しない。また、仕上げ加工用工具を回転させながらワークの円筒穴の中心まわりを螺旋状に移動させるので、ワークの円筒穴の内周面を加工するときの切り屑が細かく分断され、長くつながった切り屑が生じにくい。そのため、切り屑の絡み付きによる機械停止等を生じにくい。また、内径の異なる複数のワークの円筒穴を仕上げ加工する場合、仕上げ加工用工具が螺旋状に移動するときの螺旋径をマシニングセンタの数値制御で変更することで、内径の異なる複数のワークの円筒穴を仕上げ加工することができる。そのため、低コストである。

【0032】

［構成８］
前記第１傾斜刃と前記ストレート刃とが前記円筒穴の内周面を切削しながら前記円筒穴を軸方向後側から軸方向前側に通過するように前記仕上げ加工用工具を回転させながら軸方向前方に向かって一定の径の螺旋状に移動させる往路の中仕上げ加工工程と、
前記往路の中仕上げ加工工程の後、前記第２傾斜刃と前記ストレート刃とが前記円筒穴の内周面を切削しながら前記円筒穴を軸方向前側から軸方向後側に通過するように前記仕上げ加工用工具を回転させながら軸方向後方に向かって前記一定の径よりも仕上げ加工の取り代の分だけ大きい径の螺旋状に移動させる復路の仕上げ加工工程とを行なう構成７に記載の円筒穴の仕上げ加工方法。

【0033】

この構成を採用すると、仕上げ加工用工具をワークの円筒穴に１回挿入するだけで、円筒穴の中仕上げ加工および仕上げ加工を行なうことができるので、高い加工能率で円筒穴の内周面を仕上げることが可能となる。

【0034】

［構成９］
前記ストレート刃の軸方向長さを、前記往路の中仕上げ加工工程において前記仕上げ加工用工具を螺旋状に移動させる際の螺旋のリード長さ以上、かつ、前記復路の仕上げ加工工程において前記仕上げ加工用工具を螺旋状に移動させる際の螺旋のリード長さ以上の長さに設定した構成８に記載の円筒穴の仕上げ加工方法。

【0035】

この構成を採用すると、ストレート刃の軸方向長さが、往路の中仕上げ加工工程における仕上げ加工用工具が螺旋状に移動する際の螺旋のリード長さ以上、かつ、前記復路の仕上げ加工工程において前記仕上げ加工用工具を螺旋状に移動させる際の螺旋のリード長さ以上の長さとされているので、仕上げ加工用工具が螺旋状に１周移動する前の状態でのストレート刃による軸方向の加工範囲と、仕上げ加工用工具が螺旋状に１周移動した後の状態でのストレート刃による軸方向の加工範囲とが重なり、その結果、円筒穴の内周面の形状精度や表面粗さを効果的に高めることが可能となる。

【発明の効果】

【0036】

この発明の円筒穴の仕上げ加工用工具は、円筒穴の内周面を、円筒穴の入口の部分と出口の部分を含めて精度よくかつ高い加工能率で仕上げることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】この発明の実施形態にかかる円筒穴の仕上げ加工用工具を使用して、円筒穴の内周面を仕上げ加工する使用状態を示す部分断面図

【図2】図１の仕上げ加工用工具の近傍を拡大して示す図

【図3】図２に示す仕上げ加工用工具を軸方向前側から見た図

【図4】図２に示す仕上げ加工用工具で、図１に示す円筒穴の入口の部分の内周面を切削し始めるときの仕上げ加工用工具の外周切れ刃の近傍を回転方向から見た図

【図5】図４に示す仕上げ加工用工具が円筒穴の内周面を切削しながら軸方向前方に移動し、図１に示す円筒穴の中間部分に位置するときの仕上げ加工用工具の外周切れ刃の近傍を回転方向から見た図

【図6】図５に示す仕上げ加工用工具が円筒穴の内周面を切削しながらさらに軸方向前方に移動し、図１に示す円筒穴の出口の部分を抜ける直前の位置にあるときの仕上げ加工用工具の外周切れ刃の近傍を回転方向から見た図

【図7】図６に示す仕上げ加工用工具が円筒穴の出口を抜けた後、軸方向後方に移動して円筒穴の内周面を再び切削し始める直前の仕上げ加工用工具の外周切れ刃の近傍を回転方向から見た図

【図8】図２に示す外周切れ刃の変形例を示す仕上げ加工用工具の軸方向前端部の拡大図

【図9】図２に示す外周切れ刃の他の変形例を示す仕上げ加工用工具の軸方向前端部の拡大図

【図10】従来のボーリングヘッドを使用して円筒穴の内周面を仕上げ加工する状態を示す部分断面図

【図11】図１０に示すボーリングヘッドの刃部の位置調整をツールプリセッタで行なう状態を示す図

【図12】比較例の工具を使用して円筒穴の内周面を仕上げ加工する使用状態を示す部分断面図

【発明を実施するための形態】

【0038】

図１に、焼きばめホルダ１と、焼きばめホルダ１に保持される超硬アーバ２と、この発明の実施形態にかかる仕上げ加工用工具３とを使用して、ワークＷを貫通して形成された円筒穴Ｈの内周面を仕上げ加工する使用状態を示す。

【0039】

焼きばめホルダ１は、フランジ部４と、フランジ部４から軸方向後方（図では上方）に延びるテーパシャンク部５と、フランジ部４から軸方向前方（図では下方）に延びるチャック筒部６とを有する。フランジ部４の外周には、マシニングセンタの工具交換用マニピュレータ（図示せず）で把持するための周方向溝７が形成されている。

【0040】

テーパシャンク部５は、マシニングセンタの主軸８のテーパ穴９に挿入して固定される部分である。マシニングセンタは、主軸８の軸線方向であるＺ軸方向（図では上下方向）と、Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向（図では左右方向）、Ｙ軸方向（図では紙面に直交する方向）の合計３軸方向の動作を同時制御することが可能なものを使用している。

【0041】

チャック筒部６は、軸方向前端（図では下端）が開口する筒状に形成されている。テーパシャンク部５とフランジ部４とチャック筒部６は、鋼材で一体に形成されている。チャック筒部６を構成する鋼材は、フランジ部４およびテーパシャンク部５を構成する鋼材よりも線膨張係数の大きい鋼材（例えば、オーステナイト鋼）を使用し、その両者を溶接等により一体化した構成を採用すると好ましい。

【0042】

超硬アーバ２は、焼きばめホルダ１のチャック筒部６に挿入して焼きばめにより固定される基端部１０と、基端部１０からチャック筒部６の外側を軸方向前方（図では下方）に延びる棒状の軸部１１と、軸部１１の軸方向前端（図では下端）に開口する工具取付穴１２とを有する。基端部１０と軸部１１は、軸方向に細長い円柱状であり、超硬合金で一体に形成されている。図では、軸部１１の外径が基端部１０の外径よりもわずかに小さい超硬アーバ２を示したが、軸部１１の外径と基端部１０の外径が同一寸法の超硬アーバ２を採用することも可能である。

【0043】

図２に示すように、工具取付穴１２は、内周に雌ねじをもつねじ穴部１３と、ねじ穴部１３に対して軸部１１の軸方向前端（図では下端）の側に形成された嵌合穴部１４とを有する。

【0044】

仕上げ加工用工具３は、超硬アーバ２の軸方向前端（図では下端）の工具取付穴１２に着脱可能に固定されている。仕上げ加工用工具３は、工具本体１５と、工具本体１５に装着したインサートチップ１６とを有する。工具本体１５は、工具本体１５から軸方向後方（図では上方）に延びる嵌合軸部１７と、嵌合軸部１７の軸方向後端（図では上端）から軸方向後方に延びるねじ軸部１８とを有する。ねじ軸部１８は、工具取付穴１２のねじ穴部１３にねじ係合している。嵌合軸部１７は、工具取付穴１２の嵌合穴部１４に嵌合して工具本体１５を径方向に位置決めしている。

【0045】

図２、図３に示すように、工具本体１５には、軸方向前方に突出する一対の対向片１９が形成されている。一対の対向片１９は、仕上げ加工用工具３の回転中心を間に挟んで軸直角方向に対向しており、その一対の対向片１９の間にインサートチップ１６が挿入されている。インサートチップ１６は、ボルト２０を締め込むことで一対の対向片１９に固定されている。インサートチップ１６は超硬合金で形成されている。

【0046】

図３に示すように、一対の対向片１９のうち一方の対向片１９には、ボルト２０のねじ軸とねじ係合するねじ穴２１が形成され、他方の対向片１９には、ボルト２０の頭部が着座する座面２２が形成されている。インサートチップ１６には、ボルト２０が挿通される貫通孔２３が形成されている。

【0047】

インサートチップ１６は、周方向に１８０°の間隔をおいて２箇所に外周切れ刃２４が形成されている。外周切れ刃２４は、仕上げ加工用工具３の回転方向前方を向くすくい面２５と、径方向外方を向く逃げ面２６との間の交差稜であり、この部分で、図２に示すように、ワークＷの円筒穴Ｈの内周面を切削する。

【0048】

図４に示すように、外周切れ刃２４は、軸方向に沿って刃先径が一定のストレート刃２７と、ストレート刃２７の軸方向前端から軸方向前方に向かって刃先径が次第に小さくなる第１傾斜刃２８と、ストレート刃２７の軸方向後端から軸方向後方に向かって刃先径が次第に小さくなる第２傾斜刃２９とで構成されている。

【0049】

ストレート刃２７の軸方向長さは、後述の往路の中仕上げ加工工程において仕上げ加工用工具３を螺旋状に移動させる際の螺旋のリード長さ以上の長さに設定され、具体的には、仕上げ加工用工具３を螺旋状に移動させる際の螺旋のリード長さが１ｍｍ以下の場合、ストレート刃２７の軸方向長さは、１ｍｍ以上（好ましくは２ｍｍ以上）に設定されている。また、第１傾斜刃２８の径方向幅は、後述の往路の中仕上げ加工工程において円筒穴Ｈの内周面を切削するときの切削深さ（取り代）以上の寸法、具体的には０．１ｍｍ以上の大きさに設定されている。

【0050】

第１傾斜刃２８は、軸方向に対して３°以上３０°以下（好ましくは１５°以下、より好ましくは１０°以下）の角度で傾斜した直線状に形成され、第２傾斜刃２９も、軸方向に対して３°以上３０°以下（好ましくは１５°以下、より好ましくは１０°以下）の角度で傾斜した直線状に形成されている。

【0051】

ここでは、第１傾斜刃２８および第２傾斜刃２９として、図４に示すように回転方向から見て直線状のものを挙げて説明したが、第１傾斜刃２８および第２傾斜刃２９は、回転方向から見て大きな曲率半径で湾曲するゆるやかな曲線状とすることもできる。この場合、第１傾斜刃２８および第２傾斜刃２９を、少なくともストレート刃２７の刃先半径の１倍（好ましくは１．５倍、より好ましくは２倍（＝刃先径））よりも大きな曲率半径をもって湾曲するゆるやかな曲線状（例えばゆるやかな凸円弧状）とし、その曲線の後述の中仕上げ加工または仕上げ加工を行なう部分のいずれの位置においても曲線の接線方向が軸方向に対してなす角度が３０°以下（好ましくは１５°以下、より好ましくは１０°以下）となるように形成すると好ましい。

【0052】

また、第１傾斜刃２８と第２傾斜刃２９は、図８に示すような凸円弧状に湾曲したものを採用することも可能であり、また、図９に示すような凹円弧状に湾曲したものを採用することも可能である。

【0053】

図４に示すように、第１傾斜刃２８と第２傾斜刃２９は、軸方向（図では上下方向）に直角な仮想面に対して対称に形成されている。

【0054】

上述の焼きばめホルダ１と超硬アーバ２と仕上げ加工用工具３を使用して、図１に示すワークＷの円筒穴Ｈの内周面を仕上げ加工する仕上げ加工方法の一例を説明する。

【0055】

図１に示す主軸８を回転駆動することで仕上げ加工用工具３を回転させながら、マシニングセンタのＸＹＺの同時３軸制御により仕上げ加工用工具３をワークＷの円筒穴Ｈの中心まわりを螺旋状に移動させることで円筒穴Ｈの内周面を軸方向全長にわたって切削する（粗加工）。このとき、切削後の円筒穴Ｈの内径が仕上げ寸法（目標寸法）よりもわずかに小さくなるように切削を行なう。

【0056】

その後、マシニングセンタのタッチプローブ（図示せず）で、円筒穴Ｈの内径を測定する。その後、再び、図１に示す主軸８を回転駆動することで、図２に示すように、仕上げ加工用工具３を回転させながら、マシニングセンタのＸＹＺの同時３軸制御により仕上げ加工用工具３をワークＷの円筒穴Ｈの中心まわりを螺旋状に移動させることで円筒穴Ｈの内周面を軸方向全長にわたって切削し、円筒穴Ｈの内径を仕上げ寸法（目標寸法）に一致させる。

【0057】

この加工は、往復加工により行なう。すなわち、図４～図６に示すように、まず、第１傾斜刃２８とストレート刃２７とが円筒穴Ｈの内周面を切削しながら円筒穴Ｈを軸方向後側（図では上側）から軸方向前側（図では下側）に通過するように、仕上げ加工用工具３を回転させながら軸方向前方（図では下方）に向かって一定の径の螺旋状に移動させる往路の中仕上げ加工工程を行なう。その後、図７に示すように、第２傾斜刃２９とストレート刃２７とが円筒穴Ｈの内周面を切削しながら円筒穴Ｈを軸方向前側（図では下側）から軸方向後側（図では上側）に通過するように仕上げ加工用工具３を回転させながら軸方向後方（図では上方）に向かって螺旋状に移動させる復路の仕上げ加工工程を行なう。

【0058】

ここで、復路の仕上げ加工工程において仕上げ加工用工具３を螺旋状に移動させるとき、仕上げ加工用工具３の移動の螺旋径は、往路の中仕上げ加工工程において仕上げ加工用工具３を螺旋状に移動させるときの螺旋径よりも仕上げ加工の取り代（半径で０．０３ｍｍ～０．１ｍｍ程度）の分だけ大きく設定する。この復路の仕上げ加工工程を行なうことにより、超硬アーバ２や工具３の僅かな撓みによる往路の中仕上げ加工工程での円筒穴Ｈの内周面の切り残しを除去し、円筒穴Ｈの内径寸法の精度を高めることができる。

【0059】

上記の方法で円筒穴Ｈの内周面の仕上げ加工を行なうと、図１に示す焼きばめホルダ１は、一般的なコレット式ホルダに比べて工具の振れを著しく小さく抑えることが可能であり、また超硬アーバ２は、一般的な鋼製アーバに比べて軸直角方向の剛性が著しく高いことから、ワークＷの円筒穴Ｈの内周面を、ボーリングヘッドで仕上げ加工するのと同等かそれ以上の精度で加工して所定の内径に仕上げることができる。

【0060】

また、上記の方法で円筒穴Ｈの内周面の仕上げ加工を行なうと、図１に示すワークＷの円筒穴Ｈの内径が所定の仕上げ寸法になるように、仕上げ加工用工具３が螺旋状に移動するときの螺旋径をマシニングセンタの数値制御で自動的に調整することが可能である。そのため、手作業による刃部の位置調整が不要であり、人のスキルを要しない。

【0061】

また、上記の方法で円筒穴Ｈの内周面の仕上げ加工を行なうと、図１に示す仕上げ加工用工具３を回転させながらワークＷの円筒穴Ｈの中心まわりを螺旋状に移動させるので、ワークＷの円筒穴Ｈの内周面を加工するときの切り屑が細かく分断され、長くつながった切り屑が生じにくい。そのため、切り屑の絡み付きによる機械停止等を生じにくい。

【0062】

また、内径の異なる複数のワークＷの円筒穴Ｈを仕上げ加工する場合、仕上げ加工用工具３が螺旋状に移動するときの螺旋径をマシニングセンタの数値制御で変更することで、内径の異なる複数のワークＷの円筒穴Ｈを仕上げ加工することができる。そのため、低コストである。

【0063】

また、上記の方法で円筒穴Ｈの内周面の仕上げ加工を行なうと、図４～図７に示すように、仕上げ加工用工具３をワークＷの円筒穴Ｈに１回挿入するだけで、ワークＷの円筒穴Ｈの中仕上げ加工および仕上げ加工を行なうことができるので、高い加工能率で円筒穴Ｈの内周面を仕上げることが可能である。

【0064】

この実施形態の仕上げ加工用工具３は、図２に示すように、外周切れ刃２４が、軸方向に沿って刃先径が一定のストレート刃２７と、そのストレート刃２７の軸方向前端から軸方向前方に向かって刃先径が次第に小さくなる第１傾斜刃２８とを有するので、図４に示すように、外周切れ刃２４が、円筒穴Ｈの入口の部分の内周面を切削し始めるときに、切削抵抗が次第にゆっくりと上昇する。そのため、外周切れ刃２４が円筒穴Ｈの入口の部分の内周面に深く食い込むことによる工具３のびびりや円筒穴Ｈの入口の部分の拡径を防止することができる。

【0065】

また、この仕上げ加工用工具３は、図２に示すように、外周切れ刃２４が、軸方向に沿って刃先径が一定のストレート刃２７と、そのストレート刃２７の軸方向後端から軸方向後方に向かって刃先径が次第に小さくなる第２傾斜刃２９とを有するので、図６に示すように、外周切れ刃２４が、円筒穴Ｈの出口の部分を抜ける直前に、超硬アーバ２および仕上げ加工用工具３の撓みが次第にゆっくりと戻る。そのため、外周切れ刃２４が円筒穴Ｈの出口の部分の内周面に深く食い込むことによる工具３のびびりや円筒穴Ｈの出口の部分の拡径を防止することができる。したがって、円筒穴Ｈの内周面を、円筒穴Ｈの入口の部分と出口の部分を含めて精度よく仕上げることが可能である。

【0066】

また、この仕上げ加工用工具３は、図２に示すように、外周切れ刃２４が、ストレート刃２７の軸方向前端から軸方向前方に向かって刃先径が次第に小さくなる第１傾斜刃２８と、ストレート刃２７の軸方向後端から軸方向後方に向かって刃先径が次第に小さくなる第２傾斜刃２９とを有するので、１回の往復加工（具体的には、第１傾斜刃２８とストレート刃２７とが円筒穴Ｈの内周面を切削しながら円筒穴Ｈを軸方向後側（図では上側）から軸方向前側（図では下側）に通過するように仕上げ加工用工具３を回転させながら軸方向前方に向かって一定の径の螺旋状に移動させる往路の中仕上げ加工と、その往路の中仕上げ加工の後、第２傾斜刃２９とストレート刃２７とが円筒穴Ｈの内周面を切削しながら円筒穴Ｈを軸方向前側（図では下側）から軸方向後側（図では上側）に通過するように仕上げ加工用工具３を回転させながら軸方向後方に向かって前記一定の径よりも仕上げ加工の取り代の分だけ大きい径の螺旋状に移動させる復路の仕上げ加工）だけで円筒穴Ｈの中仕上げ加工および仕上げ加工を行なうことができ、高い加工能率で円筒穴Ｈの内周面を仕上げることが可能である。

【0067】

また、この仕上げ加工用工具３は、図２に示す第１傾斜刃２８が、軸方向に対して３０°以下（好ましくは１５°以下、より好ましくは１０°以下）の角度で傾斜した直線状に形成されているので、図４に示すように、外周切れ刃２４が、円筒穴Ｈの入口の部分の内周面を切削し始めるときに、外周切れ刃２４が円筒穴Ｈの入口の部分の内周面に深く食い込むことによる工具３のびびりや円筒穴Ｈの入口の部分の拡径を効果的に防止することができる。

【0068】

また、この仕上げ加工用工具３は、図２に示す第２傾斜刃２９が、軸方向に対して３０°以下（好ましくは１５°以下、より好ましくは１０°以下）の角度で傾斜した直線状に形成されているので、図６に示すように、外周切れ刃２４が、円筒穴Ｈの出口の部分を抜ける直前に、外周切れ刃２４が円筒穴Ｈの出口の部分の内周面に深く食い込むことによる工具３のびびりや円筒穴Ｈの出口の部分の拡径を効果的に防止することができる。

【0069】

また、この仕上げ加工用工具３は、図２に示すように、第１傾斜刃２８と第２傾斜刃２９が対称形状なので、図４～図７に示すように、往復加工をするときに安定した加工が可能である。

【0070】

また、この仕上げ加工用工具３は、図３に示すように、周方向に１８０°の間隔をおいて２箇所の外周切れ刃２４が形成された単一のインサートチップ１６を使用しているので、インサートチップ１６の径方向の位置決めが容易である。そのため、人のスキルを必要とせずに、精度よく円筒穴Ｈの内周面を仕上げることが可能である。

【0071】

また、この仕上げ加工用工具３は、図２に示すように、工具本体１５を超硬アーバ２の軸方向前端に固定したときに、工具本体１５の嵌合軸部１７が、超硬アーバ２の工具取付穴１２に嵌合することで、自動的に仕上げ加工用工具３の径方向の位置決めがされる。そのため、人のスキルを必要とせずに、精度よく円筒穴Ｈの内周面を仕上げることが可能である。

【0072】

また、この仕上げ加工用工具３は、図２に示す外周切れ刃２４のストレート刃２７の軸方向長さが、往路の中仕上げ加工工程において仕上げ加工用工具３が螺旋状に移動する際の螺旋のリード長さ以上、かつ、復路の仕上げ加工工程において仕上げ加工用工具３が螺旋状に移動する際の螺旋のリード長さ以上の長さとされているので、仕上げ加工用工具３が螺旋状に１周移動する前の状態でのストレート刃２７による軸方向の加工範囲と、仕上げ加工用工具３が螺旋状に１周移動した後の状態でのストレート刃２７による軸方向の加工範囲とが重なり、その結果、円筒穴Ｈの内周面の形状精度や表面粗さを効果的に高めることが可能となっている。

【0073】

上記実施形態では、工具３のびびりや円筒穴Ｈの入口と出口の部分の拡径を効果的に防止するため、回転方向から見て軸方向に対して３０°以下（好ましくは１５°以下、より好ましくは１０°以下）の角度で傾斜した直線状に形成された第１傾斜刃２８および第２傾斜刃２９を採用したが、第１傾斜刃２８および第２傾斜刃２９として、回転方向から見て軸方向に対して接線方向のなす角度が３０°以下（好ましくは１５°以下、より好ましくは１０°以下）となるゆるやかな曲線状に形成されたものを採用しても、外周切れ刃２４が円筒穴Ｈの入口と出口の部分の内周面に深く食い込むことによる工具３のびびりや円筒穴Ｈの入口と出口の部分の拡径を効果的に防止することが可能である。

【符号の説明】

【0074】

１ 焼きばめホルダ
２ 超硬アーバ
３ 円筒穴の仕上げ加工用工具
５ テーパシャンク部
６ チャック筒部
８ 主軸
９ テーパ穴
１０ 基端部
１１ 軸部
１２ 工具取付穴
１５ 工具本体
１６ インサートチップ
１７ 嵌合軸部
１８ ねじ軸部
２４ 外周切れ刃
２７ ストレート刃
２８ 第１傾斜刃
２９ 第２傾斜刃
Ｗ ワーク
Ｈ 円筒穴

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】