专利名称：背镗孔切削工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安装至机床(machine tool)的固持具(holder)的切削工具， 尤其是涉及一种插入至工件(work)的导孔后，使刀具出没而对导孔的背面侧施予镗孔 (borehole)加工的背镗孔切削工具。
背景技术：
背镗孔加工为以NC (Numerical Control ；数值控制)加工机等预先形成贯穿工件的表面及背面的下孔，将安装在机床的固持具的背镗孔心轴(arbor)从表面侧插入至工件的下孔，将背镗孔心轴的前端从工件的背面突出，将刀具从背镗孔心轴的前端朝径向扩张突出，而对工件的背面施予镗孔。背镗孔加工结束后，将刀具没入至背镗孔心轴的前端后， 从下孔抽出背镗孔心轴。以在该背镗孔加工中自动地实施刀具的出没的技术而言已有各种技术。例如，日本特开平11-156612号公报(专利文献1)以冷却液的压力作为駆动源，使刀具从心轴前端部朝径向外侧突出，或使刀具朝心轴前端部的径向内侧没入。专利文献1 日本特开平11-156612号公报
发明内容
(发明要解决的问题)然而，如所述现有技术，由于使用冷却液的压力使刀具出入的背镗孔心轴需要将液压导引至工具内部的缸筒(cylinder)室、将液压转换成直线运动的活塞(piston)、以及连结活塞与刀具而使刀具动作的杆(rod)等，因此构造复杂且成本高。此外，现有技术的背镗孔心轴中，通常选定使背镗孔心轴的外径尺寸比下孔的内径尺寸略小，且在下孔的内周面与背镗孔心轴的外径面之间不会产生旋转阻力的情形下进行背镗孔加工，且可使背镗孔心轴容易地插入或抽出于下孔，但实际上，会有在下孔的内周面与背镗孔心轴的外周面之间产生镗孔加工时的旋转阻力，或发生溶接的情形。有鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种能以简单的构造使刀具朝径向出没且可减少对下孔的内周面的旋转阻力的背镗孔切削工具。(解决技术问题的技术方案)为了达成目的，本发明的背镗孔切削工具具备有主轴(main shaft)，沿着轴线延伸，且具有轴线方向后端部可安装至机床的固持具的插入形状；刀具，以可转动的方式被支撑在主轴的轴线方向前端部，并设成沿着主轴倒放的收容位置以及相对于主轴立起的突出位置；弹压构件，使刀具转动立起并弹压至突出位置；导引套筒(guide sleeve)，为可在主轴的外周朝轴线方向滑动而设置的筒状体，且在筒状体的侧面具有窗部，通过在轴线方向后端侧位置覆盖刀具而将刀具保持在收容位置，并通过在轴线方向前端侧位置使刀具从窗部露出而使刀具从窗部朝径向外侧突出从而设成突出位置；以及低摩擦部，设置在导引套筒的外周面上的与至少要加工的工件的下孔接触的区域，以减低与工件的摩擦。
依据本发明，由于沿着主轴的外周朝轴线方向滑动的导引套筒会使刀具出没，因此无须复杂的机构，而有利于降低成本。而且，由于在属于筒状体的导引套筒的外周面设置有低摩擦部，因此在工件的下孔插入背镗孔切削工具而进行背镗孔加工时，可适当地减低下孔的内周面与导引套筒的外周面之间的旋转阻力。此外，低摩擦部设置在导引套筒的外周面上的与至少要加工的工件的下孔接触的区域。作为一例，低摩擦部遍及导引套筒外周面的全周而设置，优选为设置在比窗部更后端侧的轴线方向区域。就一实施例而言，低摩擦部形成在导引套筒的外周面上的表面处理层。表面处理层例如离子氮化处理、DLC (Diamond Like Carbon ；类钻碳)涂覆处理、TiN(氮化钛)涂覆处理及镜面状研磨处理等。就其他实施例而言，低摩擦部为安装在导引套筒的外周面上的管构件。管构件也可为嵌合固定在导引套筒的外周且与导引套筒一同旋转，或也可为相对旋转自如地嵌合在导引套筒的外周。在使刀具出没时，导引套筒由操作者手动地相对于主轴旋转且朝轴线方向相对滑动，或也可通过机床的动作自动地旋转且朝轴线方向相对滑动。就较优选实施例而言，导引套筒包含在前进时与工件的表面抵接的凸缘部，且在凸缘部设置有用以缓和与工件的撞击的缓冲材。依据该实施例，当使背镗孔切削工具从表面插通至工件的下孔，并将凸缘部推压至工件的表面时，并不会损伤工件的表面。而且，由机床使背镗孔切削工具进行旋转及前进乃至后退，借此可自动地使刀具出没。然而，在背镗孔加工结束后、刀具收容在收容位置，在有切粉啮入时等，也未必没入至收容位置。于是，当抽出背镗孔切削工具时，会有刀具撞击镗孔而使背镗孔切削工具破损的疑虞。因此，就较优选实施例而言，主轴具有主要部；刀具支持部，支持刀具；及连结部，连接主要部与刀具支持部；连结部也可构成为对主要部与刀具支持部之间施加过度的拉离力时解除两者的连接。依据该实施例，在自动地使刀具出没时，万一刀具未完全地没入至收容位置，即使或多或少从窗部朝外径侧突出时，也于从下孔抽出背镗孔切削工具时， 刀具会与背面撞击且欲拉离主轴的主要部与刀具支持部的过度的拉离力会施加在连结部。 借此，主轴的主要部与刀具支持部会分离，且刀具会从主轴脱离。因此，可防止背镗孔切削工具或工件的严重破损。导引套筒虽也可一体形成，但更优选为前端部与后端侧分离形成。即，导引套筒在其前端部具有当施加过度的拉离力时会脱离的盖部。依据该实施例，如上所述当主轴的刀具支持部分离时，盖部也可分离，刀具将不会妨碍其从主轴脱离。就较优选实施例而言，复具备夹圈(clamp ring)，为以可朝轴线方向滑动的方式设置在主轴的外周的筒状体，且以可与所述导引套筒相对旋转的方式连结；在夹圈的内周面或主轴的外周面的一方，形成连接有朝轴线方向延伸的沟部及朝周方向延伸的沟部的大致L字形状的条沟，在夹圈的内周面或主轴的外周面的另一方，形成有与条沟卡合的突起。 依据该实施例，由于使突起与朝周方向延伸的沟部卡合，因此可限制导引套筒的轴线方向滑动。因此，可将刀具保持在收容位置或突出位置。就较优选实施例而言，主轴具有调整突出位置的刀具的转动角度的调整机构。依据该实施例，即可依据刀具的形状将刀具保持在适当的角度。
(发明的效果)如此，由于本发明沿着主轴的外周朝轴线方向滑动的导引套筒使刀具出没，因此无须复杂的构造而有利于降低成本。而且，由于本发明具备低摩擦部，该低摩擦部设置在属于筒状体的导引套筒的外周面上的与至少要加工的工件的下孔接触的区域而减低与工件的摩擦，因此在将背镗孔切削工具插通至工件的下孔而进行背镗孔加工时，可适当地减少下孔与导引套筒之间的旋转阻力。
图1显示本发明的一实施例的背镗孔心轴的要部侧面图。图2显示将该实施例的背镗孔心轴插通至下孔的状态的要部侧面图。图3显示该实施例的背镗孔心轴的刀具从收容位置转动起立并朝突出位置的情况的要部侧面图。图4显示该实施例的背镗孔心轴的刀具位于突出位置的状态的要部侧面图。图5显示使该实施例的背镗孔心轴旋转而进行背镗孔加工的情况的要部侧面图。图6显示对应于图1的条沟及突起的位置关系的放大图。图7显示对应于图2的条沟及突起的位置关系的放大图。图8显示对应于图2的条沟及突起的位置关系的放大图。图9显示对应于图3的条沟及突起的位置关系的放大图。图10显示对应于图4及图5的条沟及突起的位置关系的放大图。图11显示该实施例的背镗孔心轴的切削液通路的侧面图。图12显示本发明的另一实施例的背镗孔心轴的要部侧面图。符号说明11背镗孔心轴12主轴 12c刀具支持部13 刀具 14刀柄部15 夹圈16导引套筒16c盖16f凸缘部 16s表面处理层17 凸缘部 18 窗部19 凹部 21 枢轴
22 弹簧 23调整螺丝24螺栓24t螺栓前端25 条沟 27 弹簧28 长孔 29 键31长孔32切削液通路33 缓冲材 34突条35 条沟 36、37 贯通孔38 固定构件39贯通孔41背镗孔心轴42管构件
43扣圏101固持具201工件 202 下孔203表面 204 背面205镗孔。
具体实施例方式以下，依据附图所示的实施例详细说明本发明的实施例。图1为局部剖切显示本发明一实施例的背镗孔心轴的主要部分的侧面图，且显示使刀具没入至工具本体的状态。成为背镗孔切削工具的背镗孔心轴11为将沿着图1中以一点链线所示的旋转轴线(以下称为轴线)延伸的长条圆柱形的主轴12作为工具本体。主轴12为于轴线方向前端部具有可朝径向出没的刀具13，且在轴线方向后端部形成有刀柄(shank)部14。刀柄部 14为圆筒状，并插入而安装至图1中以虚拟线所示的机床的固持具101的前端。此外，刀柄部14可卡定(chucking)至各种固持具101。在主轴12的外周面上的比刀柄部14更前端侧的位置，形成有凸缘部17。凸缘部 17的外径尺寸比刀柄部14的外径尺寸更大。而且，比位于比凸缘部17更前端侧的位置的主轴12的轴线方向中央区域的外径尺寸更大。凸缘部17在背镗孔心轴11安装在固持具时与固持具101抵接。比主轴12的轴线方向中央还靠近后端的轴线方向位置设置有作为刀具操作构件的夹圈(clamp ring) 15。夹圈15为圆筒状，以可转动的方式安装至主轴12的外周。再者， 夹圈15可沿着主轴12的外周朝轴线方向滑动。夹圈15的前端侧透过螺栓M而以可与作为刀具导引构件的导引套筒16相对转动的方式连结。此外，夹圈15的后端与凸缘(flange) 部17相对向。在凸缘部17与夹圈15之间压缩设置弹簧27，弹簧27为将夹圈15朝轴线方向前端侧推压。螺栓M的头部作为外径侧从夹圈15的外周面朝径向内侧扭进，螺栓M的头部侧固定至夹圈15。从夹圈15的内周面朝内径侧突出的螺栓M的前端24t被插通至形成在中空筒状体的导引套筒16的朝周方向延伸的长孔31，而与刻设在主轴12的外周面的条沟25 扣合。通过该长孔31，夹圈15设为可相对于导引套筒16旋转，且可与导引套筒16 —同沿着主轴12的外周朝轴线方向相对滑动。此外，由于固设在夹圈15的螺栓M的前端会与形成在主轴12的外周的条沟25卡合，因此夹圈15能以沿着条沟25的延伸方向的方式朝周方向或轴线方向移动。详细而言，与背镗孔加工的顺序一同于后述。导引套筒16为两端开口的筒状体，且从主轴12的轴线方向中央区域跨越前端部而设置。在导引套筒16的前端部侧面形成有窗部18。在导引套筒16形成有朝轴线方向延伸的长孔观。而且，在主轴12的外周面安装固定有键四。键四与长孔观卡合而将导引套筒16朝轴线方向导引。借此，导引套筒16使主轴12的外周在轴线方向前端侧位置与轴线方向后端侧位置之间滑动，且以不能相对旋转的方式支持在主轴12的外周。在主轴12的前端部侧面，形成朝轴线直角方向凹陷的凹部19。在夹着凹部19而相对向的一对前端内壁12b架设有枢轴21，刀具13以可转动的方式被支撑在枢轴21。如此，刀具13会如图1所示在沿着主轴12倒放的收容位置以及如后所述在相对于主轴12立起的突出位置转动。在凹部19的后端侧形成有与轴线倾斜交叉的直线状的倾斜面19s。在倾斜面19s 与刀具13之间压缩设置有弹簧22。弹簧22以从凹部19朝径向外侧突出的方式弹压刀具 13。被枢轴21转动支撑的刀具13虽能被弹簧22推压而转动立起，但如图1所示，被设置于轴线方向后端侧位置的导引套筒16覆盖而收容在凹部19。具体而言，刀具13会在比窗部18还靠近前端侧位置的导引套筒16的内周面16m被阻挡立起，而保持在凹部19内的收容位置。在导引套筒16的轴线方向后端部，以从导引套筒的轴线方向前端侧外周面突出的方式形成有凸缘部16f。在凸缘部16f的轴线方向前端侧及轴线方向后端侧的环状段差中的轴线方向前端侧的环状段差的表面设置有缓冲材33。相对于包含凸缘部16f的导引套筒16为金属制，缓冲材33聚胺酯(urethane)等的柔软树脂、或橡胶等弹性素材等比金属更柔软的素材所形成。详细而言如后述，缓冲材33的表面为与轴线呈直角的环状的平面， 在背镗孔心轴11的前进时与工件201的表侧(背镗孔心轴11侧)的表面203抵接。导引套筒16的外周面的与至少要加工的工件201的下孔202接触的表面区域16s 施加表面处理。施加于表面处理层16s的表面处理例如离子氮化处理、DLC(Diamond Like Carbon)涂覆处理、TiN(氮化钛)涂覆处理及镜面状研磨处理等的低摩擦处理。该表面处理遍及外周面的360°全周施行。优选为表面处理层16s的轴线方向尺寸Rl比预先形成在工件201的下孔202的长度尺寸W更长。此外，表面处理层16s设置在缓冲材33与窗部 18之间的轴线方向区域。导引套筒16的前端部为另外设置的盖16c，且以与窗部18相同的轴线方向位置为接缝，与导引套筒16的后端侧嵌合。导引套筒16的盖16c包含比窗部18更前端侧的内周面16m及窗部18的缘部中的轴线方向前端侧的缘部18f，且固定在导引套筒16。然而，盖 16c在施加过度的拉离力时会从导引套筒16的后端侧分离。主轴12也可一体形成，在本实施例中，另外形成主轴12的轴线方向前端区域及轴线方向中央区域，以可分离的方式连接两者。具有枢轴21及凹部19，且以可转动的方式支持刀具13的主轴12的前端区域为与包含主轴12的中央区域及后端区域的主要部12d另外形成的刀具支持部12c。刀具支持部12c形成有所述的凹部19且以可转动的方式支持刀具13。在刀具支持部12c的后端，形成有朝轴线方向突出的突条34。突条34形成在主要部12d的前端且收容在朝轴线方向凹陷的条沟35。在刀具支持部12c的突条34，形成有从该突条34的一方侧面贯通至另一方侧面的贯通孔36。此外，在主要部12d的前端，分别形成有贯通孔37，从条沟35的一方侧面贯通至主轴12的外周面；及贯通孔39，从条沟35的另一方侧面贯通至主轴12的外周面。一方侧面的贯通孔37与另一方侧面的贯通孔39为共通的穿通孔。在突条34收容在条沟35的状态下，这些贯通孔37、36、39排列而构成共通的一个穿通孔。在朝轴线直角方向延伸的穿通孔37、36、39插通固定有棒状的固定构件38。固定构件38从一方贯通孔37经由贯通孔36延伸至另一方的贯通孔39，且在长度方向的中途 2部位具有中间细部38η。借此，将刀具支持部12c的后端固定在主要部12d的前端。艮口，突条34、条沟35、及固定构件38构成用以连接主要部12d与刀具支持部12c的连结部。此外，施加过度的拉离力时，固定构件38由中间细部38η所切断。因此，刀具支持部12c在施加过度的拉离力时从主要部12d分离。此外，虽未图示，但也可构成为以可分离的方式将刀具13的枢轴21安装在一体形成的主轴，且对刀具13施加过度的拉离力时使刀具从主轴分离。针对使用本实施例的背镗孔切削工具的背镗孔加工的顺序，首先依据图1至图5 依序概略说明主要的动作概略，接着依据图6至图10详细说明动作。首先，如图1所示，使背镗孔心轴11移动成与工件201的下孔202同轴。在此状态下，刀具13被收容在主轴12的内部的收容位置。导引套筒16位于主轴12的轴线方向后端侧位置，导引套筒16在与主轴12卡合的状态下保持在收容位置。此外，导引套筒16透过螺栓M与夹圈15连结，固设在夹圈15的螺栓M的前端与形成在主轴12的外周面的条沟25卡合。详细如后述，在图1中，依据该条沟25的形状， 主轴12可仅进行对导引套筒16朝轴线方向前进的滑动，且限制朝轴线方向后退的滑动。接着，如图2所示，将主轴12的前端部从工件201的表面203插入至下孔202，并使背镗孔心轴11前进而使主轴12的前端部从背面204突出，并且使背镗孔心轴11前进而使凸缘部16f抵接于工件201的表面203。此时，缓冲材33缓和凸缘部16f与工件201的撞击。如此，使凸缘部16f推压抵接至表面203 (具体而言为下孔202的表面侧开口缘)时， 导引套筒16承受来自表面203的推压力，并推缩弹簧27，夹圈15及导引套筒16则相对于主轴12朝轴线方向后端侧略为相对后退。与图1相比较，在图2中，得知夹圈15及导引套筒16会略为后退。结果，主轴12相对于导引套筒16朝轴线方向相对前进。此外，导引套筒16透过螺栓M以可相对旋转的方式与夹圈15连结，固设在夹圈 15的螺栓M的前端与形成在主轴12的外周面的条沟25卡合。详细如后述，在图2中，依据该条沟25的形状，夹圈15可对于主轴12的相对旋转，除了周方向一方位置及周方向另一方位置以外，限制轴线方向的滑动。此外，通过朝周方向延伸的长孔31，夹圈15相对导引套筒16进行相对旋转。在图2中，导引套筒16仍位于主轴12的轴线方向后端侧，刀具13被保持在收容位置。在将凸缘部16f的缓冲材33推压至工件201的情形下，当使主轴12相对于夹圈15 从周方向一方位置往周方向另一方位置相对旋转时，主轴12可在周方向另一方位置相对于导引套筒16朝轴线方向滑动。此外，该相对旋转前的图1及图2、以及相对旋转后的图3至图5显示主轴12、导引套筒16、夹圈15、及螺栓M的轴线方向的位置关系。为了说明的方便，这些所有的构件虽在图1至图5中显示为未旋转，但须留意的是，图1至图5并未正确地显示这些所有的构件的旋转动作、或周方向的位置关系。接着，如图3所示，使背镗孔心轴11的刀具13从主轴12的侧面突出。S卩，在可进行导引套筒16与主轴12之间的相对滑动的状态下，使主轴12从工件201后退时，导引套筒16在通过弹簧27被推压抵接至工件201的状态下，主轴12相对于导引套筒16相对地后退。换言的，导引套筒16会相对于主轴12朝轴线方向滑动，以主轴12为基准从轴线方向后端侧位置朝轴线方向前端侧前进。借此，刀具13会从导引套筒16的窗部18露出，刀具13转动立起而从窗部18朝径向外侧突出。
接着，当导引套筒16相对于主轴12朝轴线方向前端侧前进时，如图4所示，导引套筒16位于轴线方向前端侧位置，刀具13从窗部18朝径向外侧完全突出而安装在突出位置。导引套筒16透过螺栓M与夹圈15连结，而固设在夹圈15的螺栓M的前端与形成在主轴12的外周面的条沟25卡合。详细如后述，在图4中，依据该条沟25的形状，主轴12 可仅进行对导引套筒16朝轴线方向前进的滑动，且限制朝轴线方向后退的滑动。位于突出位置的刀具13具有刀刃部13h，朝径向外侧立起，以该突出位置位于刀具13的轴线方向后端侧而切削工件201 ；以及背部13b，位于刀具13的轴线方向前端侧，且位于距工件201较远的侧。如图4所示，刀刃部1 为朝轴线直角方向延伸，而相对地背部 13b的径向外侧则以刀具13朝径向外侧成为前端较细的形状的方式倾斜延伸。然而，背部 13b的径向内侧朝轴线直角方向延伸。此外，在主轴12的前端设置有用以调整刀具13的转动角度的调整螺丝23。比刀具13更位于轴线方向前端侧的调整螺丝23朝刀具13螺出螺丝前端而与突出位置的刀具 13抵接。通过调整该螺出量，能将突出位置的刀具13的角度调整到期望的角度。当螺出量为最小值时，刀具13被保持在轴线直角方向。相对于此，当使螺出量朝轴线方向后端侧增大时，与刀具13的背部1 抵接的调整螺丝23的前端会以使刀具13稍微沿着主轴12的方式倾斜，而使突出位置中的刀具13的转动角度接近到收容位置。因此，背镗孔心轴11的操作者可通过适当调整成为调整机构的调整螺丝23的螺出量而将位于突出位置的刀具13 保持在期望的转动角度。接着，如图5所示，一边使背镗孔心轴11旋转一边以切削进给器使的后退时，将刀具13推压抵接至工件201的背面204，对工件201施行背镗孔加工。于背面204切削形成有通过背镗孔加工而扩大孔径的背镗孔开孔205。以上的说明为概略说明通过背镗孔心轴11所进行的背镗孔加工顺序的概略动作。接着，详细说明背镗孔心轴11的动作。在本实施例中，如以下所说明，固持具101 会前进而使缓冲材33推压至工件201，借此使刀具13出没。图6至图8为示意性显示背镗孔心轴11外周的放大图。图6为对应图1，图7及图8为对应图2，图9为对应图3，图10为对应图4及图5。如图6至图10所示，在主轴12 的外周面形成有条沟25。该条沟25呈大致L字形状，且由朝周方向延伸的周方向沟部25r、 从周方向沟部25r的一端2 往轴线方向前方略为延伸的条沟端部25s、从周方向沟部25r 的另一端25c朝轴线方向前方延伸的轴线方向沟部25x、及位于轴线方向沟部2 的前方端且比条沟端部2 更靠近轴线方向前端侧的条沟前端侧25t所构成。螺栓M的前端Mt (以下称为螺栓前端Mt)为与条沟25扣合而沿着条沟25被导引。由于夹圈15被弹簧27朝轴线方向前端侧推压，因此被夹圈15固定的螺栓M的前端 24t在位于条沟端部2 时会如图6所示被推压至轴线方向前端侧而嵌入至条沟端部25s， 故夹圈15以不能转动的方式被保持在主轴12的外周。当螺栓前端24t位于条沟端部2 时，导引套筒16在不会朝轴线方向前端侧移动的状态下相对于主轴12位在轴线方向后端侧位置，刀具13保持在收容位置。固持具101使背镗孔心轴11前进而将导引套筒16的缓冲材33推压至工件201 时，弹簧27会被压缩，主轴12的条沟25则相对于导引套筒16侧的螺栓前端24t略为前进。于是，从导引套筒16的内周面朝内径向突出的螺栓前端24t会如图7所示从条沟端部2 朝周方向沟部25R的一端2 移动。接着，在将导引套筒16推压至工件201的状态下，使夹圈15相对于主轴12相对旋转。具体而言，在固定夹圈15的状态下使主轴12旋转。或者，也可在固定主轴12的状态下使夹圈15旋转。于是，固设在夹圈15且贯通导引套筒16的长孔31而朝内径向突出的螺栓前端24t会如图8所示，从周方向沟部25R的一端2 朝另一端25c移动。此时，螺栓前端24t从长孔31的一端朝另一端移动，因此夹圈15相对于导引套筒16相对性旋转。接着，固持具101使背镗孔心轴11后退时，通过弹簧27被弹压至前方的导引套筒 16在被推压至工件201的状态下，主轴12会相对于导引套筒16后退。借此，条沟25如图 9所示相对于导引套筒16侧的螺栓前端24t后退。换言的，螺栓前端24t会沿着轴线方向沟部2 朝前端侧移动。并且，如图10所示，当螺栓前端24t移动至条沟前端部25t时，导引套筒16相对于主轴12移动至轴线方向前端侧位置，刀具13位于突出位置。以上说明刀具13从收容位置转动突出至突出位置时的详细动作。当图5所示的背镗孔加工结束时，将刀具13收容在主轴12内部并将背镗孔心轴 11从下孔202抽出。此顺序以与上述相反的顺序如图5至图1所示依序进行。以下说明该抽出顺序。首先，使固持具101前进，使背镗孔心轴16如图4所示朝前面203推压。在图5及图4中，夹圈15被弹簧27推压，因此导引套筒16位于轴线方向前端侧位置。此时，螺栓前端24t如图10所示保持在条沟25的一端25t (以下也称为条沟前端部25t)。接着，使固持具101前进时，弹簧27被压缩，主轴12则相对于导引套筒16朝前端侧移动(图幻。此时，螺栓前端24t沿着轴线方向沟部2 移动，且从条沟前端部25t移动至另一端25c。借此，导引套筒16相对于主轴12朝轴线方向后端侧滑动。当导引套筒16从轴线方向前端侧位置朝轴线方向后端滑动时，窗部18的缘部中的轴线方向前端侧的缘部18f抵接至刀具13的背部13b，使刀具13从突出位置转动直至倒放至收容位置。(图4—图3—图2)。接着，固持具101如图2所示在使导引套筒16推压至前面203的状态下使主轴12 相对于夹圈15相对旋转。此时，螺栓前端24t沿着周方向沟部25R移动，且从另一端25c 移动至一端25b。并且，当使固持具101略为后退时，导引套筒16不能相对于主轴12朝轴线方向前端侧滑动，将刀具13保持在收容位置。此时，螺栓前端24t被弹簧27弹压，且如图6所示嵌入条沟端部25s，且以不能旋转的方式被保持。接着，通过使固持具101朝轴线方向后端侧后退，如图1如示，背镗孔心轴11从下孔202被抽出。由此，完成抽出操作。图11为显示背镗孔心轴11的切削液通路的侧面图。 主轴12具有从刀柄部14的后端朝轴线方向前端侧延伸的切削液通路32。切削液通路32 设置于主轴12的内部，其前端部32f在前端内壁12b (图1)的内部方向改变90度，而朝与轴线垂直的方向延伸。该切削液通路前端部32f从窗部18露出而指向位于突出位置中的刀具13。切削液通路32在背镗孔加工中从固持具101供给切削液，并朝箭头方向对刀具 13喷出切削液。如此，在背镗孔加工中冷却刀具13。
由以上的说明得知，依据本实施例的背镗孔心轴11，由于具有大致L字形状的条沟25、突起状的螺栓前端Mt、弹簧27、及缓冲材33，因此在固持具101将导引套筒16推压至工件201的状态下，可沿着条沟25的形状使主轴12旋转乃至滑动。并且，可使窗部18 朝轴线方向移动至正确的位置而使刀具13露出。再者，螺栓前端24t会保持在与刀具突出位置对应的条沟前端部25t，且可使刀具13稳定保持在图4及图5所示的突出位置。此外， 螺栓前端24t保持在与刀具收容位置对应的条沟端部25s，且可将刀具13稳定地保持在图 1所示的收容位置。因此，依据本实施例，可利用简易的构成自动地使刀具13出没，且背镗孔加工的作业效率会提升。此外，在本实施例中，虽可自动地使刀具13出没，但并未排除操作者使夹圈15相对于主轴12旋转而手动地使刀具13出没。再者，依据本实施例的背镗孔心轴11，由于缓冲材33由聚胺酯等柔软树脂、或橡胶等弹性素材等比金属更柔软的素材所形成，因此不会损伤工件201。此外，依据本实施例的背镗孔心轴11，由于对导引套筒外周面16s施加低摩擦处理，因此在进行背镗孔加工时，可抑制在背镗孔心轴11的外周与下孔202的内周面之间产生旋转阻力的疑虞。然而，固持具101在背镗孔加工中以未达预定速度的切削进给速度使背镗孔心轴 11后退，在背镗孔加工结束后自动地使刀具13没入，并以预定速度以上的提早送出速度使背镗孔心轴11后退，而从下孔202抽出。在该本实施例中，会有刀具13因切粉的阻塞等而不会完全没入收容位置，且或多或少从窗部朝外径侧突出的情形。在此紧急的情形下，固定构件38会折断，可将背镗孔心轴11及工件201的损伤抑制在最小限度。具体而言，当在刀具13从窗部18朝外径侧突出的状态下以快速送出速度使背镗孔心轴11后退时，刀具13会与背镗孔开孔205的底面撞击，且比通常大的轴线方向的拉离力会施加在刀具支持部12c与主要部12d的连接部。于是，固定构件38会因剪切力而在中间细部38η折断，刀具支持部12c会从主要部12d分离。此外，当刀具支持部12c分离，且刀具13的背部1 与缘部18f撞击时，盖16c会因比通常大的轴线方向的拉离力而从导引套筒16的后端侧分离。依据本实施例，刀具13设置成在从工件201的表面203侧插通至下孔202且于工件201的背面204侧从窗部18突出的状态下以预定速度以上的快速送出速度被抽出时， 会从主轴12的轴线方向主要部16d分离。并且，导引套筒16构成为在刀具13从工件201 的表面203侧插通至下孔202且于工件201的背面204侧从窗部18突出的状态下以预定速度以上的送出速度被抽出时，施加过度的拉离力也使前端部的盖16c分离。因此，由于切粉浸入凹部19等造成刀具13未完全地收容在收容位置的紧急情形时，刀具13会从背镗孔心轴11分离，而可将背镗孔心轴11及工件201的损伤抑制在最小限度。此外，在以未达预定速度的切削进给速度使背镗孔心轴11后退的一般情形时，由于作用于连接部的轴线方向的拉离力小，因此固定构件38不会折断，而适当地进行背镗孔加工。再者，在使主轴12相对于导引套筒16后退，且抵抗弹簧22的弹压力而收容刀具13 的一般情形时，由于轴线方向的拉离力小，因此盖16c不会从导引套筒16分离。接着，说明本发明的另一实施例。图12局部剖切显示本发明的另一实施例的要部侧面图。依据实施例，针对与上述实施例共通的构成赋予同一符号并省略说明，以下说明不同的构成。在图12所示的实施例的背镗孔心轴41中，设置对本身的外周面进行低摩擦处理的管构件42，以取代表面处理层16s。管构件42配置在比凸缘部16f更靠近轴线方向前端侧的位置，通过凸缘部16f限制往轴线方向后方的移动。在窗部18的附近，设置有沿着导引套筒16的外周面往周方向延伸的扣圏(snap ring) 43。扣圏43配置在比窗部18更靠近轴线方向后方的位置，以防止管构件42朝轴线方向前方脱落。优选为管构件42的轴线方向尺寸R2比下孔202的长度尺寸W更长。在管构件42的外周面上，形成有经低摩擦处理的表面处理层42s。该表面处理层4 例如离子氮化处理、DLC (Diamond Like Carbon)涂覆处理、TiN (氮化钛)涂覆处理及镜面状研磨处理等。表面处理层4 也可与上述处理并用，并进行油膜润滑。依据图12所示的实施例的背镗孔心轴41，由于管构件42安装在导引套筒16的外周面上的与至少要加工的工件201的下孔202接触的区域，因此在进行背镗孔加工时，可抑制在背镗孔心轴41的外周与下孔202的内周面之间产生旋转阻力的疑虞。此外，管构件 42也可与导引套筒16 —同旋转。就变形例而言，管构件42也能在比窗部18更靠近轴线方向后端侧的位置以可自由相对旋转的方式被支撑在导引套筒16的外周。以上虽参照
本发明的实施例，但本发明并不限定在附图的实施例。针对附图的实施例，在与本发明同一的范围内或均等的范围内，可进行各种修正或变更。(产业实用性)本发明的背镗孔切削工具有效地利用在机床。
权利要求
1.一种背镗孔切削工具，其特征在于，具备主轴，沿着轴线延伸，且具有轴线方向后端部可安装至机床的固持具的插入形状； 刀具，以可转动的方式被支撑在所述主轴的轴线方向前端部，并设成沿着主轴倒放的收容位置以及相对于主轴立起的突出位置；弹压构件，使所述刀具转动立起并弹压至所述突出位置；导引套筒，为可在主轴的外周朝轴线方向滑动而设置的筒状体，且在筒状体的侧面具有窗部，通过在轴线方向后端侧位置覆盖所述刀具而将刀具保持在所述收容位置，并通过在轴线方向前端侧位置使所述刀具从所述窗部露出而使刀具从窗部朝径向外侧突出从而设成所述突出位置；以及低摩擦部，设置在所述导引套筒的外周面上的与至少要加工的工件的下孔接触的区域，以减低与工件的摩擦。
2.根据权利要求1所述的背镗孔切削工具，其特征在于，所述低摩擦部为形成在所述导引套筒的外周面上的表面处理层。
3.根据权利要求1所述的背镗孔切削工具，其特征在于，所述低摩擦部安装在所述导引套筒的外周面上的管构件。
4.根据权利要求1所述的背镗孔切削工具，其特征在于，所述导引套筒包含在前进时与工件的表面抵接的凸缘部，且在所述凸缘部设置有用以缓和与工件的撞击的缓冲材。
5.根据权利要求1所述的背镗孔切削工具，其特征在于，所述主轴具有 主要部；刀具支持部，支持所述刀具；及连结部，连接所述主要部与所述刀具支持部；所述连结部构成为对所述主要部与所述刀具支持部之间施加过度的拉离力时解除两者的连接。
6.根据权利要求5所述的背镗孔切削工具，其特征在于，所述导引套筒在其前端部具有当施加过度的拉离力时会脱离的盖部。
7.根据权利要求1所述的背镗孔切削工具，其特征在于，具备 夹圈，为以可朝轴线方向滑动的方式设置在主轴的外周的筒状体，且以可与所述导引套筒相对旋转的方式连结；在所述夹圈的内周面或所述主轴的外周面的一方，形成连接有朝轴线方向延伸的沟部及朝周方向延伸的沟部的大致L字形状的条沟；在所述夹圈的内周面或所述主轴的外周面的另一方，形成有与所述条沟卡合的突起。
8.根据权利要求1所述的背镗孔切削工具，其特征在于，所述主轴具有调整所述突出位置的所述刀具的转动角度的调整机构。
全文摘要
本发明提供一种背镗孔切削工具。提供一种能以简单的构造使刀具朝径向出没，且可抑制相对于下孔的内周面的旋转阻力的背镗孔切削工具。背镗孔切削工具(11)具备有主轴(12)，沿着轴线延伸，且轴线方向后端部安装至机床的固持具；刀具(13)，以可转动的方式被支撑在主轴的轴线方向前端部，并设成沿着主轴倒放的收容位置以及相对于主轴立起的突出位置；导引套筒(16)，为可在主轴的外周朝轴线方向滑动的方式设置的筒状体，筒状体的侧面具有窗部(18)，并通过在轴线方向前端侧位置使刀具从窗部(18)露出而使刀具(13)从窗部(18)朝径向外侧突出而设成在突出位置；及低摩擦部(16s)，设置在导引套筒的外周面上的与至少要加工的工件的下孔接触的区域以减低与工件的摩擦。
文档编号B23B35/00GK102380630SQ20111005482
公开日2012年3月21日 申请日期2011年3月7日 优先权日2010年9月3日
发明者三角进, 田口正博 申请人:株式会社日研工作所