專利名稱：鉸刀以及孔的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鉸刀以及孔的加工方法。
背景技術(shù)：
有時(shí)為了整修設(shè)于被加工材料的孔的形狀而使用鉸刀。與上述情況相關(guān)，在專利文獻(xiàn)I (日本專利第2724120號(hào)公報(bào))中公開了復(fù)合材料加工用鉸刀。在專利文獻(xiàn)I中公開了如下幾點(diǎn):形成隨著朝向前端部而朝與預(yù)先所設(shè)定的旋轉(zhuǎn)方向相反方向螺旋的螺旋槽；在刃口部形成隨著從刃口部的前端朝向刀柄部而外徑増加的切入部和緊接著切入部并隨著朝向刀柄部外徑以0.05 0.25mm/100mm的比例減少的倒錐部；鄰接于切入部的外周切削刃的相反方向而形成0.05 0.20mm寬度尺寸的刃帶部；以及緊接著刃帶部而設(shè)置20 30°的后隙面。在專利文獻(xiàn)I中還記載有如下幾點(diǎn):通過采用這種構(gòu)成能夠適當(dāng)降低復(fù)合材料加工用鉸刀的切削阻力；加工面不粗糙；以及從切入部所產(chǎn)生的切屑朝前方即鉸刀的前端方向排出?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本專利特許第2724120號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
然而，作為鉸刀有時(shí)候使用以排出切削液的方式而構(gòu)成的刀具。圖1是表示這樣的鉸刀的一個(gè)例子的概略圖。圖1所示的鉸刀105被用來對(duì)設(shè)置在被加工材料101上的被加工孔104的形狀進(jìn)行整修。被加工材料101具有復(fù)合材料板102以及金屬板103，并且它們被層疊。在鉸刀105設(shè)置有刀刃106以及排出口 107。刀刃106相對(duì)于旋轉(zhuǎn)方向在反方向上螺旋而延伸。另外，雖然沒有圖示，在鉸刀105的內(nèi)部還形成有被導(dǎo)入切削液的切削液流路。排出口 107被連接到該切削液流路。鉸刀105繞中心軸c沿著旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的鉸刀105沿著行進(jìn)方向進(jìn)給，并從復(fù)合材料板102側(cè)插入到被加工孔104。另外，在切削液流路導(dǎo)入切削液。所導(dǎo)入的切削液109經(jīng)由排出口 107而朝向鉸刀105的行進(jìn)方向側(cè)排出。如專利文獻(xiàn)I及圖1所示，在刀刃106沿反方向螺旋而延伸的情況下，被加工孔104的內(nèi)壁以在刀刃106的行進(jìn)方向側(cè)產(chǎn)生切屑108的方式而被鉸削。即，被加工孔104通過順銑而被鉸削。此時(shí)，通過刀刃106對(duì)被加工孔104的內(nèi)壁施加朝向鉸刀105的行進(jìn)方向側(cè)的力。這里，如圖1所示，有時(shí)在被加工材料101中包含金屬板103。在行進(jìn)方向側(cè)的金屬板103的表面部分(圖1中部分A),金屬板103被壓向行進(jìn)方向側(cè),金屬板103變形,有時(shí)會(huì)產(chǎn)生毛刺。即，在刀刃106沿反方向螺旋而延伸的情況下，存在金屬板103產(chǎn)生毛刺的問題點(diǎn)。為了抑制毛刺的產(chǎn)生，人們考慮變更刀刃106延伸的方向。圖2是表示鉸刀105的其他例子的概略圖。在圖2所示的鉸刀105中，刀刃106以隨著朝向前端方向而朝旋轉(zhuǎn)方向側(cè)(以下稱之為正方向)螺旋的方式延伸。關(guān)于其他方面與圖1所示的例子相同。如圖2所示，在使用了刀刃106沿正方向螺旋的鉸刀105時(shí)，被加工孔104的內(nèi)壁以在與行進(jìn)方向相反一側(cè)(鉸刀的后端側(cè))產(chǎn)生切屑108的方式而被鉸削。即，被加工孔104通過逆銑而被鉸削。在被加工孔104通過逆銑來鉸削的情況下，可防止在金屬板103的表面部分金屬板103被壓向行進(jìn)方向側(cè)，并能夠抑制毛刺的產(chǎn)生。但是，在圖2所示的例子中，切屑108朝向行進(jìn)方向的相反側(cè)排出，而切削液109朝行進(jìn)方向側(cè)排出。從而，切屑108的排出被切削液107所妨礙，有時(shí)切屑108會(huì)堵塞于鉸刀105。其結(jié)果，有被加工孔104的內(nèi)壁被切屑108鉸削而無法獲得所希望的孔徑的情況。從而，本發(fā)明的課題就在于提供一種能夠抑制毛刺的產(chǎn)生并能夠獲得所希望的孔徑的鉸刀以及孔的加工方法。本發(fā)明的鉸刀，具備:圓柱部，為圓柱狀，繞中心線在預(yù)先所設(shè)定的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)；刃部，設(shè)于所述圓柱部的外周面，沿成為逆銑的方向螺旋而延伸；切削液流路，設(shè)于所述圓柱部?jī)?nèi)，被導(dǎo)入切削液；以及排出口組，形成于所述圓柱部的外周面，連接于所述切削液流路。所述切削液流路以切削液從所述排出口組朝向后端側(cè)排出的方式延伸。根據(jù)本發(fā)明，由于刃部被形成為逆銑，所以即便在被加工材料中使用了金屬板也能夠抑制毛刺的產(chǎn)生。再者，切削液從排出口組朝向后端側(cè)排出。即，切屑和切削液在同一方向(朝向后端側(cè)的方向)上排出。因此，切屑的排出不會(huì)被切削液所妨礙，切屑不會(huì)堵塞于鉸刀?？煞乐贡患庸た滓蚯行级槐匾劂q削，能夠獲得所希望的孔徑。本發(fā)明的孔的加工方法，包括:使鉸刀旋轉(zhuǎn)的工序；使用旋轉(zhuǎn)的鉸刀對(duì)預(yù)先形成于被加工板的孔進(jìn)行加工的工序。所述鉸刀具備:圓柱狀的圓柱部；和刃部，設(shè)于所述圓柱部的外周面，螺旋并延伸。所述使鉸刀旋轉(zhuǎn)的工序包含使所述鉸刀沿成為逆銑的方向旋轉(zhuǎn)的工序。所述進(jìn)行加工的工序包含:在所述圓柱部的內(nèi)部導(dǎo)入切削液的工序；和將所導(dǎo)入的切削液從所述圓柱部的外周面朝向后端側(cè)排出的工序。根據(jù)本發(fā)明，提供一種能夠抑制毛刺的產(chǎn)生，并能夠獲得良好的加工形狀的鉸刀以及孔的加工方法。


圖1是表示鉸刀的一個(gè)例子的概略圖。圖2是表示鉸刀的其他例子的概略圖。圖3是表示被加工材料的概略截面圖。圖4是表示實(shí)施方式的鉸刀的側(cè)視圖。圖5是表示圖4的AA’截面的截面圖。圖6是用于說明切削液流路以及排出口組之構(gòu)成的圖。圖7是用于說明實(shí)施方式的孔的加工方法的說明圖。圖8是用于說明螺旋角的定義的說明圖。圖9是表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表。
具體實(shí)施方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的鉸刀被用來整修在被加工材料上所設(shè)置的孔的形狀。在本實(shí)施方式中，對(duì)使用航空器的主翼部件作為被加工材料這一情況進(jìn)行說明。在對(duì)鉸刀進(jìn)行說明之前，對(duì)被加工材料進(jìn)行說明。圖3是表示被加工材料的概略截面圖。如圖3所示，被加工材料包括:第一復(fù)合材料板1-1、第二復(fù)合材料板1-2以及金屬板2。它們以金屬板2被第一復(fù)合材料板1-1和第二復(fù)合材層疊所夾持的方式而層疊。第一復(fù)合材料板1-1以及第二復(fù)合材料板1-2例如是CFRP (碳纖維強(qiáng)化塑料)板。另外，金屬板2例如是鈦(Ti)板。如圖3所示，第一復(fù)合材料板1-1、第二復(fù)合材料板1-2以及金屬板2通過緊固部件4永久地緊固。即，不能將被加工材料拆開。另外，以貫通第一復(fù)合材料板1-1、第二復(fù)合材料板1-2以及金屬板2的方式設(shè)置有被加工孔3。本實(shí)施方式的鉸刀被用來整修此被加工孔3的形狀。這里，由于無法拆開被加工材料，所以若在加工時(shí)金屬板2產(chǎn)生毛刺，就無法除去所產(chǎn)生的毛刺。從而，人們強(qiáng)烈地要求在對(duì)這種被加工材料進(jìn)行加工時(shí)，以不產(chǎn)生毛刺的方式來整修被加工孔3的形狀。接著，對(duì)本實(shí)施方式的鉸刀之構(gòu)成進(jìn)行說明。圖4是表示本實(shí)施方式的鉸刀5的側(cè)視圖。在圖4中，為了說明上的方便而在一部分描繪出鉸刀5的內(nèi)部形狀。如圖4所示，鉸刀5具有:圓柱部6、多個(gè)刃部7、切削液流路9以及排出口組8。圓柱部6形成鉸刀5的主體部分，為圓柱狀。圓柱部6在其后端部分連接于未圖示的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。借助于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，圓柱部6在繞中心軸c的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)。多個(gè)刃部7形成于圓柱部6的側(cè)面。各刃部7以越朝向前端側(cè)越朝向與旋轉(zhuǎn)方向同一方向的方式螺旋。即，各刃部7沿正方向螺旋。圖5是表示圖4的AA’截面的截面圖。如圖5所示，各刃部7被形成為前端部分朝向旋轉(zhuǎn)方向。另外，在圓柱部6的側(cè)面，相鄰的多個(gè)刃部7之間形成有槽部12。切削液流路9為被導(dǎo)入切削液的部分,設(shè)置于圓柱部6的內(nèi)部。另一方面,為了排出所導(dǎo)入的切削液而設(shè)置有排出口組8，其設(shè)置于槽部12。圖6是用于說明切削液流路9以及排出口組8之構(gòu)成的說明圖。如圖6所示，切削液流路9具有主干部9-1以及多個(gè)分支部9-2。主干部9-1以沿著中心軸c的方式延伸。各分支部9-2其一端連接于主干部9-1，其另一端連接于各排出口(8-1 8-3)。這里，分支部9-2從主干部9-1朝向后端側(cè)而延伸。通過采用這樣的構(gòu)成，被導(dǎo)入主干部9-1的切削液經(jīng)由分支部9-2從各排出口(8-1 8-3)朝向后端側(cè)排出。接下來，對(duì)本實(shí)施方式的孔的加工方法進(jìn)行說明。圖7是用于說明本實(shí)施方式的孔的加工方法的說明圖。如圖7所示，使鉸刀5在旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)。進(jìn)而，切削液10被導(dǎo)入切削液流路9。據(jù)此，切削液10從各排出口(8-1 8-3)朝向后端側(cè)排出。進(jìn)而，使旋轉(zhuǎn)的鉸刀5在行進(jìn)方向上移動(dòng)，并插入被加工孔3內(nèi)。據(jù)此，被加工孔3的內(nèi)壁通過刃部7而被切削，被加工孔3的形狀被整修。這里，在本實(shí)施方式中，刃部7朝向正方向螺旋。從而，被加工孔3的內(nèi)壁通過逆銑而被鉸削，切屑11產(chǎn)生于刃部7的后端側(cè)。所產(chǎn)生的切屑11沿著槽部12被導(dǎo)向鉸刀5的后端側(cè)而排出。這樣，通過逆銑來加工被加工孔3，由此可防止在行進(jìn)方向側(cè)的金屬板2的表面部分(圖中部分A)，金屬板2被壓向行進(jìn)方向側(cè)。因此，可防止金屬板2產(chǎn)生毛刺。再者，在本實(shí)施方式中，切削液10朝向后端側(cè)排出。切削液10的排出方向與切屑11的排出方向相同。從而，切屑11的排出不會(huì)被切削液10所妨礙?？煞乐骨行?1堵塞于槽部12，可對(duì)被加工孔3的形狀進(jìn)行整修以便成為所希望的孔徑。此外，在本實(shí)施方式，就被加工材料而言，對(duì)金屬板2被第一復(fù)合材料板1-1和第二復(fù)合材料板1-2永久地夾持這一情況進(jìn)行了說明。在這種情況下，如上述，由于無法拆開被加工材料，因而在金屬板2產(chǎn)生毛刺時(shí)無法除去毛刺。從而，強(qiáng)烈地要求抑制毛刺。本實(shí)施方式的鉸刀5在能夠防止毛刺產(chǎn)生這一點(diǎn)上，能夠適合應(yīng)用于這種被加工材料。但是，本實(shí)施方式的鉸刀5適用的被加工材料并不限定于這種被加工材料。如果在被加工材料中包含有金屬板的話，有時(shí)會(huì)在加工時(shí)產(chǎn)生毛刺。若金屬板產(chǎn)生毛刺就需要去毛刺作業(yè)。從而，如果采用包含金屬板的材料作為被加工材料的話，通過使用本實(shí)施方式的鉸刀5，能夠抑制毛刺的產(chǎn)生并可省略去毛刺作業(yè)。接下來，為了對(duì)本實(shí)施方式更詳細(xì)地進(jìn)行說明，對(duì)由發(fā)明人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)而得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以說明。(比較例I)作為比較例1，準(zhǔn)備了刃部7沿反方向螺旋而延伸的鉸刀。另外，刃部的螺旋角設(shè)定成30°。圖8是用于說明螺旋角的定義的說明圖。螺旋角是刃部(刃部的前端部)形成的線與通過該線上的一點(diǎn)的平行于鉸刀5中心軸c的直線所成的角度。另外，在鉸刀上還形成切削液流路以及排出口，以便切削液朝向前端側(cè)排出。另外，鉸刀的外徑設(shè)定成16mm。使比較例I的鉸刀以旋轉(zhuǎn)速度200rpm旋轉(zhuǎn)，對(duì)金屬板上所設(shè)置的被加工孔進(jìn)行了加工。此外，切削液的流量設(shè)定成15 17ml/min。另外，進(jìn)給速度(鉸刀的行進(jìn)速度)設(shè)定成0.05mm/rev.。在加工后對(duì)金屬板上產(chǎn)生的毛刺的高度進(jìn)行了測(cè)定。(實(shí)施例1)作為實(shí)施例1，準(zhǔn)備了刃部7沿正方向螺旋而延伸的鉸刀。另外，刃部的螺旋角設(shè)定成10°。另外，在鉸刀上還形成切削液流路以及排出口組，以便切削液朝向后端側(cè)排出。關(guān)于其他的構(gòu)成與比較例I相同。使用此實(shí)施例1的鉸刀，根據(jù)與比較例I相同的條件對(duì)被加工孔進(jìn)行了加工。在加工后對(duì)金屬板上產(chǎn)生的毛刺的高度進(jìn)行了測(cè)定。(實(shí)施例2)作為實(shí)施例2，準(zhǔn)備了刃部的螺旋角為30°的鉸刀。關(guān)于其他的構(gòu)成與實(shí)施例1相同。使用此實(shí)施例2的鉸刀，根據(jù)與比較例I相同的條件對(duì)被加工孔進(jìn)行了加工。在加工后對(duì)金屬板上產(chǎn)生的毛刺的高度進(jìn)行了測(cè)定。(實(shí)施例3)作為實(shí)施例3，準(zhǔn)備了刃部的螺旋角為45°的鉸刀。關(guān)于其他的構(gòu)成與實(shí)施例1相同。使用此實(shí)施例3的鉸刀，根據(jù)與比較例I相同的條件對(duì)被加工孔進(jìn)行了加工。在加工后對(duì)金屬板上產(chǎn)生的毛刺的高度進(jìn)行了測(cè)定。(實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及考察)圖9是表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表。如圖9所示，在比較例I中毛刺的高度為0.2mm以上。在實(shí)施例1中毛刺的高度為0.2mm以上。在實(shí)施例2中毛刺的高度為0.1mm 0.2mm。在實(shí)施例3中毛刺的高度小于0.1mm。如果對(duì)比較例I和實(shí)施例2進(jìn)行比較的話，可理解實(shí)施例2 —方毛刺的高度較小。即，可確認(rèn)通過將刃部的螺旋方向設(shè)定成正方向，使切削液向后端側(cè)排出，能夠抑制毛刺的產(chǎn)生。另外，如果對(duì)實(shí)施例1至實(shí)施例3進(jìn)行比較的話，可理解螺旋角越大越能夠抑制毛刺的高度。另外，還可以確認(rèn)螺旋角小于30°會(huì)發(fā)生具有0.2mm以上的高度的毛刺。但是，在被加工板中包含復(fù)合材料板的情況下，若螺旋角超過50°則出現(xiàn)了在復(fù)合材料板部分產(chǎn)生起毛這一情況。從而，從抑制起毛的觀點(diǎn)來看，螺旋角優(yōu)選為50°以下。S卩，從抑制毛刺發(fā)生的觀點(diǎn)來看，螺旋角優(yōu)選為30°以上，從抑制起毛的觀點(diǎn)來看優(yōu)選為50°以下。本申請(qǐng)基于在2010年11月10日所提出的專利申請(qǐng)編號(hào)為2010-252316號(hào)的日本專利申請(qǐng)，并要求該申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的公開內(nèi)容通過弓丨用而并入此文中。
權(quán)利要求
1.一種鉸刀，其特征在于，具備:圓柱部，為圓柱狀，繞中心線在預(yù)先所設(shè)定的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)；刃部，設(shè)于所述圓柱部的外周面，沿成為逆銑的方向螺旋而延伸；切削液流路，設(shè)于所述圓柱部?jī)?nèi)，被導(dǎo)入切削液；以及排出口組，形成于所述圓柱部的外周面，連接于所述切削液流路，所述切削液流路以切削液從所述排出口組朝向后端側(cè)排出的方式延伸。
2.如權(quán)利要求1所述的鉸刀，其特征在于:所述刃部以朝向前端側(cè)沿所述旋轉(zhuǎn)方向延伸的方式螺旋。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的鉸刀，其特征在于:所述排出口組具有多個(gè)排出口，所述切削液流路具有:沿著所述圓柱部的中心軸延伸的主干部；以及多個(gè)分支部，分別在一端連接于所述主干部，在另一端與所述多個(gè)排出口分別連接，所述多個(gè)分支部分別從所述主干部朝向后端側(cè)延伸。
4.如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的鉸刀，其特征在于:所述刃部的螺旋角為30°以上、50°以下。
5.一種孔的加工方法，其特征在于，包括:使鉸刀旋轉(zhuǎn)的工序；使用旋轉(zhuǎn)的鉸刀對(duì)預(yù)先形成于被加工板的孔進(jìn)行加工的工序，所述鉸刀具備:圓柱狀的圓柱部；和刃部，設(shè)于所述圓柱部的外周面，螺旋并延伸，所述使鉸刀旋轉(zhuǎn)的工序包含使所述鉸刀沿成為逆統(tǒng)的方向旋轉(zhuǎn)的工序，所述進(jìn)行加工的工序包含:在所述圓柱部的內(nèi)部導(dǎo)入切削液的工序；和將所導(dǎo)入的切削液從所述圓柱部的外周面朝向后端側(cè)排出的工序。
6.如權(quán)利要求5所述的孔的加工方法，其特征在于:所述被加工板包含金屬板。
7.如權(quán)利要求6所述的孔的加工方法，其特征在于:所述被加工板進(jìn)一步包含第一纖維強(qiáng)化塑料板，所述金屬板和所述纖維強(qiáng)化塑料板層疊。
8.如權(quán)利要求7所述的孔的加工方法，其特征在于:所述被加工板進(jìn)一步包含第二纖維強(qiáng)化塑料板，所述金屬板被夾在所述第一纖維強(qiáng)化塑料板和所述第二纖維強(qiáng)化塑料板之間。
9.如權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的孔的加工方法，其特征在于:所述刃部的螺旋角為30°以上、50°以下。
全文摘要
鉸刀具備圓柱部，為圓柱狀，繞中心線在預(yù)先所設(shè)定的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)；刃部，設(shè)于所述圓柱部的外周面，沿成為逆銑的方向螺旋而延伸；切削液流路，設(shè)于所述圓柱部?jī)?nèi)，被導(dǎo)入切削液；排出口組，形成于所述圓柱部的外周面，連接于所述切削液流路。所述切削液流路以切削液從所述排出口組朝向后端側(cè)排出的方式延伸。
文檔編號(hào)B23D77/00GK103153513SQ20118004879
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者開純也 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社