本発明は、ワークに形成してある被加工孔の内面を切削加工するとともに、被加工孔の軸線方向前方に位置するワークの端面部位に溝を切削加工する切削加工方法および切削加工装置ならびに切削工具に関する。 The present invention relates to a cutting method, a cutting apparatus, and a cutting method for cutting an inner surface of a hole formed in a workpiece and cutting a groove in an end surface portion of the workpiece positioned in front of the hole in the axial direction. Related to tools.
エンジンのシリンダヘッドにおいて、バルブリフタが挿入されるバルブリフタ孔の内面切削加工および、バルブリフタ孔の軸線方向前方の端面部位に対するバルブスプリングの受け溝(スプリングシート溝)の切削加工については、例えば下記特許文献1に記載されているような孔ぐり工具を用いてバルブリフタ孔の内面を切削加工した後、これとは別の工具を用いてバルブスプリングの受け溝を加工している。
ところで、エンジンのシリンダヘッドにおいては、エンジンの多気筒化や吸、排気ポート数の増大に伴って上記した加工部位が増大することから、これらバルブリフタ孔およびバルブスプリングの受け溝に対し、別々の工具を用いて加工を行うと、工具交換時間が必要であることから、全体として加工時間が極めて長くなり、生産性の低下を招くものとなる。 By the way, in the cylinder head of an engine, since the above-mentioned processing parts increase with the increase in the number of cylinders and the number of intake ports and the number of exhaust ports, separate tools are provided for the valve lifter holes and the valve spring receiving grooves. When machining is performed using a tool, since the tool change time is required, the machining time as a whole becomes extremely long, leading to a reduction in productivity.
そこで、本発明は、ワークに形成してある被加工孔の内面に対する切削加工および、被加工孔の軸線方向前方に位置するワークの端面部位への溝加工を、短時間で行って生産性を向上させることを目的としている。 In view of this, the present invention performs productivity in a short time by cutting the inner surface of the hole to be processed formed in the workpiece and grooving the end surface portion of the workpiece located in front of the hole in the axial direction. The purpose is to improve.
本発明は、工具本体の先端外周部に、ワークに形成してある被加工孔の内面を切削加工する孔加工用切刃を設けるとともに、前記工具本体の先端部に、前記被加工孔の軸線方向前方に位置する前記ワークの端面部位に溝を加工する溝加工用切刃を設け、前記工具本体を回転させつつ前記被加工孔に挿入して前記孔加工用切刃により前記被加工孔を切削加工し、この切削加工に連続して前記工具本体を回転させつつ前進移動させて、前記溝加工用切刃により前記端面部位に溝を切削加工することを最も主要な特徴とする。 According to the present invention, a cutting edge for hole machining for cutting an inner surface of a hole to be processed formed in a workpiece is provided on the outer periphery of the tip of the tool body, and an axis of the hole to be processed is provided at the tip of the tool body. A groove cutting edge for machining a groove is provided at an end surface portion of the work positioned forward in the direction, and the tool body is rotated and inserted into the hole to be processed, and the hole to be processed is formed by the hole cutting edge. The main feature is that the cutting is performed and the tool main body is rotated and moved forward in succession to the cutting, and the groove is cut in the end face portion by the grooving cutting blade.
本発明によれば、工具本体を回転させつつ被加工孔に挿入して孔加工用切刃により被加工孔を切削加工し、この切削加工に連続して工具本体を回転させつつ前進移動させて、溝加工用切刃によりワークの端面部位に溝を加工するようにしたので、被加工孔の内面に対する切削加工および、ワークの端面部位への溝加工を、短時間で行って生産性を向上させることができる。 According to the present invention, the tool body is rotated and inserted into the hole to be machined, and the hole to be machined is cut by the hole machining cutting blade, and the tool body is rotated and moved forward in succession to the cutting process. Since the groove is machined on the end face part of the workpiece with the cutting edge for grooving, the cutting process on the inner surface of the hole to be machined and the grooving process on the end face part of the workpiece are performed in a short time to improve productivity. Can be made.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係わる切削工具1の正面図、図2は、図1のA矢視図である。この切削工具1は、ほぼ円柱状の工具本体3の図1中で左側の先端外周部に、工具本体3の外周面3aより径方向外側に突出する孔加工用切刃5を設けるとともに、工具本体3の先端部の端面3bにおける外周側近傍に、前方へ突出する溝加工用切刃7を設けている。これら孔加工用切刃5および溝加工用切刃7は、図2に示すように工具本体3の中心部に対して互いに反対側となる位置に設定する。 FIG. 1 is a front view of a cutting tool 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow A in FIG. This cutting tool 1 is provided with a hole
上記した切削工具1の図1中で右側の基端側には、シャンク部8を備え、このシャンク部8を図示しない工作機械の主軸に装着し、主軸とともに切削工具1を回転させて後述する切削加工を実施する。 A shank portion 8 is provided on the right base end side in FIG. 1 of the cutting tool 1 described above. The shank portion 8 is attached to a main shaft of a machine tool (not shown), and the cutting tool 1 is rotated together with the main shaft to be described later. Perform cutting.
切削工具1の孔加工用切刃5は、図3に示すように、エンジンのシリンダヘッド9における被加工孔としてのバルブリフタ孔9aの内面を切削加工するものであり、また溝加工用切刃7は、バルブリフタ孔9aの軸線方向前方に位置するシリンダヘッド9の端面部位9bに設けてあるバルブスプリングの受け溝であるスプリングシート溝9cを切削加工するものである。 As shown in FIG. 3, the
バルブリフタ孔9aには、バルブリフタ11のカップ部材13が移動可能に収容され、カップ部材13にはバルブ15のステム部15aの基端部を連結している。ステム部15aは、シリンダヘッド9に固定した円筒状のバルブガイド17内に移動可能に挿入している。 A
ステム部15aの基端部近傍には、スプリングリテーナ19がコッタ21を介して固定されており、このスプリングリテーナ19と前記したスプリングシート溝9cに嵌め込んであるスプリングシート23との間に、バルブスプリング25を介装する。バルブスプリング25は、バルブリフタ11のカップ部材13を、カムシャフト27に設けてあるカム29に向けて押圧する。 A
次に、上記図3に示したようなシリンダヘッド9におけるバルブリフタ孔9aおよびスプリングシート溝9cを図1に示した切削工具1によって加工する動作を、図4,図5に基づき説明する。 Next, the operation of machining the
図4(a)は、シリンダヘッド9にあらかじめ穿設されているバルブリフタ孔9aの中心軸線と切削工具1の中心軸線とを一致させた加工待機状態である。この加工待機状態から、図4(b)に示すように、図示しない主軸の回転に伴って切削工具1を回転させつつ工具本体3をバルブリフタ孔9aに挿入し、孔加工用切刃5によってバルブリフタ孔9aの内面をその内径が規定寸法となるよう切削加工する。 FIG. 4A shows a processing standby state in which the central axis of the
上記図4(b)の状態から、切削工具1をその回転を継続させつつさらに前進移動させ、先端部の溝加工用切刃7を、図4(c)に示すように、バルブリフタ孔9aの軸線方向前方の端面部位9bに接触させて、スプリングシート溝9cの加工を開始する。このスプリングシート溝9cの加工開始時、換言すれば、溝加工用切刃7が端面部位9bに接触した状態では、孔加工用切刃5は、バルブリフタ孔9aより前方に位置し、バルブリフタ孔9aの内面に接触せず離れた状態となっている。 From the state of FIG. 4 (b), the cutting tool 1 is further moved forward while continuing its rotation, and the cutting edge 7 for grooving at the tip is moved into the
このため、バルブリフタ孔9aの前端部と端面部位9bとの間隔をa、孔加工用切刃5の先端と溝加工用切刃7の先端との間隔をbとすると、a>bの寸法関係にあり、溝加工用切刃7の先端と孔加工用切刃5の先端との間隔bを、端面部位9bとバルブリフタ孔9aの端面部位9b側の端部との間隔aより狭くしていることになる。 For this reason, when the distance between the front end portion of the
これにより、スプリングシート溝9cの加工中に、孔加工用切刃5がバルブリフタ孔9aに接触する事態を回避し、接触により急激な負荷変動が生じて軸振動特性が変化しバルブリフタ孔9に損傷を与えたり、孔加工用切刃5が損傷することを防止することができる。 This avoids a situation in which the
上記図4(c)の状態から、切削工具1を回転させつつさらに前進させることで、図5(a)に示すように溝加工用切刃7によってスプリングシート溝9cを加工する。この際、スプリングシート溝9cの加工深さcは、前記した孔加工用切刃5と溝加工用切刃7との間隔bよりも浅い寸法、すなわちc<bとすることで、孔加工用切刃5の端面部位9bへの干渉を防止する。 From the state shown in FIG. 4C, the
なお、図5(a)の状態では、孔加工用切刃5よりも工具本体3の端面3bのほうが、端面部位9bに近い位置にあるので、前記した加工深さcは、溝加工用切刃7の先端と端面3bとの間隔よりも浅い寸法とすることが前提である。 In the state shown in FIG. 5A, the
スプリングシート溝9cの加工後は、図5(b)に示すように、切削工具1を後退させ、孔加工用切刃5と溝加工用切刃7のいずれもが端面部位9bとバルブリフタ孔9aの端部との間に位置した状態で、切削工具1の回転を停止させる。 After machining the
そして最後に、図5(c)に示すように、孔加工用切刃5がバルブリフタ孔9aの内面から半径方向内側(図4(c)では下方)に移動して離れた状態となるように、回転停止させた状態の切削工具1の中心軸線Xを、バルブリフタ孔9aの中心軸線Yに対してオフセットさせるべく、図示しない工作機械の主軸をオフセット移動させる。その後、切削工具1をバルブリフタ孔9aから引き抜くことで作業が完了する。 Finally, as shown in FIG. 5 (c), the hole
上記したように切削工具1を、その中心軸線Xが、バルブリフタ孔9aの中心軸線Yに対してオフセットした状態で引き抜くことで、孔加工用切刃5がバルブリフタ孔9aの内面に干渉することを防止し、バルブリフタ孔9aを損傷させることを防止できる。 As described above, the cutting tool 1 is pulled out in a state where the center axis X is offset with respect to the center axis Y of the
なお、上記した図4,図5で示す、バルブリフタ孔9aおよびスプリングシート溝9cに対する連続した加工動作は、前述したように切削工具1を図示しない工作機械の主軸に装着し、その工作機械に設けた制御部によって制御する。 4 and 5 described above, the continuous machining operation for the
以上説明したように、本実施形態によれば、孔加工用切刃5および溝加工用切刃7を設けた切削工具1を使用してバルブリフタ孔9aおよびスプリングシート溝9cを連続して加工するので、これらバルブリフタ孔9aおよびスプリングシート溝9cを別々の工具を用いて加工するときのような工具交換作業が不要であり、これら2箇所の加工を短時間で行って生産性を向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, the
1 切削工具
3 工具本体
5 孔加工用切刃
7 溝加工用切刃
9 シリンダヘッド(ワーク)
9a シリンダヘッドのバルブリフタ孔(被加工孔)
9b シリンダヘッドの端面部位
9c スプリングシート溝(バルブスプリングの受け溝)
11 バルブリフタ
27 カムシャフト
a シリンダヘッドの端面部位とバルブリフタ孔の端面部位側の端部との間隔
b 溝加工用切刃の先端と孔加工用切刃の先端との間隔DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
9a Cylinder head valve lifter hole (working hole)
9b End face part of
11
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