JP2006247771A

JP2006247771A - Semi-dry boring apparatus

Info

Publication number: JP2006247771A
Application number: JP2005066030A
Authority: JP
Inventors: Takafumi Watanabe; 孝文渡辺; Masahiko Iiizumi; 雅彦飯泉; Kimio Nishimura; 公男西村; Tomohiro Kondo; 智浩近藤; Kazuo Takeda; 和夫武田; Takeshi Sekikawa; 岳関川; Yoshiyuki Senda; 義之千田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-03-09
Filing date: 2005-03-09
Publication date: 2006-09-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semi-dry boring apparatus, boring with coolant mist. <P>SOLUTION: In this semi-dry boring apparatus, a machining head 4 having a draw bar 5 for controlling the positions of blade parts 2, 3 is inserted in a hole part of a work part W, the machining head 4 is rotated around the axis in the hole and simultaneously moved in the axial direction to bore the inner surface of the hole part of the work part W. The machining head 4 forms an oil passage 10 for feeding cooling oil and an air passage 11 in the interior of the draw bar 5, and the oil O and the air A discharged from the oil passage 10 and the air passage 11 are mixed by the tip of the draw bar 5 and made into mist. The oil mist M is supplied directly to the blade parts 2, 3. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、被加工部の穴部内周面を仕上げ切削加工するボーリング加工装置、特に、加工ヘッドの内部からオイルミストを刃部に直接供給する内部供給式のボーリングセミドライ加工装置に関する。 The present invention relates to a boring apparatus that finish-cuts the inner peripheral surface of a hole portion of a workpiece, and more particularly to an internally supplied boring semi-dry machining apparatus that supplies oil mist directly from a processing head to a blade portion.

例えば、鋳鉄製のシリンダライナを有するシリンダブロックは、外周に切削工具が取り付けられたボーリング加工ヘッドをシリンダボア内に挿入し、シリンダボアの軸線を中心に回転しつつ軸線方向に移動し、シリンダボア内周面を切削加工している。 For example, a cylinder block having a cylinder liner made of cast iron inserts a boring head having a cutting tool attached to the outer periphery thereof into the cylinder bore, moves in the axial direction while rotating about the axis of the cylinder bore, and the inner peripheral surface of the cylinder bore Is cutting.

このボーリング加工では、刃部やシリンダブロックを冷却しつつ行なうが、この冷却は、従来からシリンダボアの加工ヘッド挿入側近傍に設けたクーラントノズルよりクーラントを噴射し、加工による発熱を除去している。 In this boring process, the blade portion and the cylinder block are cooled while this cooling is conventionally performed by spraying a coolant from a coolant nozzle provided in the vicinity of the machining head insertion side of the cylinder bore to remove heat generated by the machining.

このようにクーラントを加工ヘッドの外部から供給しつつ加工すると、クーラントが周辺に飛散し、作業場環境を劣悪にし、好ましくないことから、最近では、クーラントをミスト化して供給する方法が検討されている。 When the coolant is processed while being supplied from the outside of the processing head in this way, the coolant is scattered to the surroundings, deteriorating the workplace environment, which is not preferable. Recently, a method of supplying the coolant in a mist has been studied. .

しかし、加工ヘッドは、２０００ｒｐｍという高速で回転するため、シリンダボアの加工ヘッド挿入側近傍では、クーラントのミストが十分供給されるが、次第に軸方向に進むにしたがってクーラントのミストが十分供給されず、所定に位置を越えるとクーラントのミストが存在しない加工状態となる虞があり、クーラントのミストによる加工は、未だ実現に至っていないというのが実情である。 However, since the machining head rotates at a high speed of 2000 rpm, a sufficient amount of coolant mist is supplied in the vicinity of the cylinder bore machining head insertion side. If the position is exceeded, there is a possibility that the processing state in which no coolant mist exists is present, and the actual situation is that the processing by the coolant mist has not yet been realized.

このため、次善の策として、下記特許文献１に開示されているように、クーラントミストではなく、液体クーラントを加工ヘッドの内部から供給しつつ行なう加工が行なっている。この加工装置は、液体クーラントを加工ヘッドの内部を通し、刃部取付部に導き、これを冷却するというものである。
特開平９−３１４４０８号公報（請求項６、段落番号［００２７］、図１参照） For this reason, as a second best measure, as disclosed in Patent Document 1 below, machining is performed while supplying liquid coolant from the inside of the machining head instead of coolant mist. In this processing apparatus, the liquid coolant is passed through the inside of the processing head, guided to the blade mounting portion, and cooled.
JP 9-314408 A (refer to claim 6, paragraph number [0027], FIG. 1)

しかし、前記特許文献１に開示されているボーリング加工装置では、クーラントミストによる加工を行なうことができず、作業環境も悪化する点は解消されていない。 However, in the boring apparatus disclosed in Patent Document 1, it is not possible to perform processing by coolant mist and the work environment is not deteriorated.

本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、オイルミストによるボーリング加工を可能にしたボーリングセミドライ加工装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems associated with the prior art, and an object of the present invention is to provide a boring semi-dry machining apparatus capable of boring with oil mist.

かかる目的を達成する本発明は、刃部の位置を制御するドローバーを備えた加工ヘッドを被加工部の穴部に挿入し、当該加工ヘッドを前記穴部内で当該穴部の軸線を中心に回転しつつ軸線方向に移動し、被加工部の穴部内表面をボーリング加工する装置であって、前記加工ヘッドは、前記ドローバーの内部に冷却オイル供給用のオイル用通路と空気用通路を形成し、当該オイル用通路と空気用通路から吐出されたオイルと空気とを前記ドローバーの先端でミックスしミスト状にしたオイルミストを前記刃部に供給することを特徴とするボーリングセミドライ加工装置である。 The present invention that achieves such an object inserts a machining head equipped with a draw bar for controlling the position of the blade portion into a hole of the workpiece, and rotates the machining head around the axis of the hole in the hole. While moving in the axial direction while boring the inner surface of the hole portion of the work portion, the processing head forms an oil passage for cooling oil supply and an air passage in the draw bar, A boring semi-dry machining apparatus characterized in that oil and air discharged from the oil passage and the air passage are mixed at the tip of the draw bar and supplied to the blade portion as oil mist.

請求項１の発明によれば、ドローバーの内部に形成した冷却オイル供給用のオイル用通路と空気用通路から吐出されたオイルと空気とを前記ドローバーの先端でミックスし、刃部に供給するので、加工ヘッドの内部からオイルミストを刃部などに直接供給することができ、作業場環境を劣悪にすることなくボーリングセミドライ加工を行なうことができる。 According to the invention of claim 1, the oil and air discharged from the cooling oil supply passage and the air passage formed inside the draw bar are mixed at the tip of the draw bar and supplied to the blade portion. The oil mist can be directly supplied from the inside of the machining head to the blade portion and the like, and the boring semi-dry machining can be performed without deteriorating the work environment.

請求項２の発明によれば、オイル用通路の周囲に空気用通路が配置された構造としたので、冷却オイルと空気がよくミックスされ、オイルミストをより形成し易いものとなる。 According to the second aspect of the present invention, since the air passage is arranged around the oil passage, the cooling oil and the air are well mixed, and the oil mist is more easily formed.

請求項３の発明によれば、ドローバーの先端部に冷却オイルと空気とのミキシング空間を有するので、加工ヘッドの内部でオイルミストをより形成し易いものとなる。 According to the invention of claim 3, since the mixing space of the cooling oil and the air is provided at the tip of the draw bar, the oil mist can be more easily formed inside the processing head.

請求項４の発明によれば、ミキシング空間を、ドローバーの軸方向移動を可能にする移動空間により構成したので、別途ミキシング空間を形成する場合に比し、構成が簡素化し、加工ヘッドの製造コストが増大することはなく、有利となる。 According to the invention of claim 4, since the mixing space is constituted by the moving space that enables the draw bar to move in the axial direction, the configuration is simplified and the manufacturing cost of the machining head is reduced as compared with the case of separately forming the mixing space. Does not increase and is advantageous.

請求項５の発明によれば、ミキシング空間が、空気が円滑に噴射可能な拡開空間と、これに連通され、オイルミストを搬送する搬送空間とを有するので、オイルミストを生成した後に再液化することなく、オイルミストを搬送することが容易にでき、刃部の冷却が有利となる。 According to the invention of claim 5, the mixing space includes the expansion space in which air can be smoothly injected and the conveyance space that communicates with the conveyance space and conveys the oil mist. Without this, the oil mist can be easily conveyed, and cooling of the blade portion is advantageous.

請求項６の発明によれば、オイル用通路を空気用通路の先端よりミキシング空間に向って突出すると、オイル用通路が空気用通路より長くなり、よりオイルミストを生成し易いものとなる。 According to the invention of claim 6, when the oil passage protrudes from the tip of the air passage toward the mixing space, the oil passage becomes longer than the air passage, and oil mist is more easily generated.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明に係るボーリングセミドライ加工装置の一実施形態を示す断面図、図２は図１の２−２線に沿う断面図、図３は図１の要部拡大断面図である。 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a boring semi-dry processing apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.

図１において、本実施形態のボーリングセミドライ加工装置１は、被加工物Ｗの穴部であるシリンダボアの内周面を仕上げ加工と面取り加工とを行なうための刃部２,３を有する加工ヘッド４が、本体Ｂから垂下されている。 In FIG. 1, a boring semi-dry machining apparatus 1 according to this embodiment includes a machining head 4 having blade portions 2 and 3 for finishing and chamfering an inner peripheral surface of a cylinder bore which is a hole portion of a workpiece W. Is suspended from the main body B.

加工ヘッド４は、刃部２,３の半径方向位置を制御するドローバー５を備えている。ドローバー５は、下端部が軸線より傾斜して設けられ、ドローバー５を軸方向（矢印方向）に移動させることによりテーパ面６が移動部材７を半径方向に変位させ、これに設けられている移動駒８が刃部取付部９の位置を半径方向に変位し、刃部２,３の位置を調整できる。なお、調整後は、締付けボルトＶなどにより加工ヘッド４を本体Ｂに固定する。 The processing head 4 includes a draw bar 5 that controls the radial positions of the blade portions 2 and 3. The draw bar 5 is provided with its lower end inclined with respect to the axis, and by moving the draw bar 5 in the axial direction (arrow direction), the taper surface 6 displaces the moving member 7 in the radial direction, and the movement provided thereby The piece 8 can displace the position of the blade mounting portion 9 in the radial direction and adjust the positions of the blade portions 2 and 3. After the adjustment, the machining head 4 is fixed to the main body B with a fastening bolt V or the like.

特に、本実施形態では、ドローバー５の内部に、冷却オイル供給用のオイル用通路１０と、空気用通路１１が形成されている。オイル用通路１０には外部から冷却オイルが供給され、空気用通路１１には外部から空気が供給される。オイル用通路１０と空気用通路１１は、図２に示すように、オイル用通路１０の周囲に空気用通路１１が配置された同心的構造であり、内部のオイル用通路１０から吐出されたオイルＯと、外部の空気Ａが確実にミックスされ、細かなオイルミストＭにする構成となっている。 In particular, in the present embodiment, an oil passage 10 for supplying cooling oil and an air passage 11 are formed inside the draw bar 5. Cooling oil is supplied to the oil passage 10 from the outside, and air is supplied to the air passage 11 from the outside. As shown in FIG. 2, the oil passage 10 and the air passage 11 have a concentric structure in which the air passage 11 is disposed around the oil passage 10, and the oil discharged from the oil passage 10 inside the oil passage 10. O and the external air A are reliably mixed to form a fine oil mist M.

このオイルミストＭは、ドローバー５の先端でミックスされ、ミスト状となるが、オイルＯと空気Ａを確実にミックスするために、ドローバー５の先端にミキシング空間１２が設けられている。ミキシング空間１２は、ある程度スペースがあれば、どのような空間であってもよいが、本実施形態では、ドローバー５の軸方向移動を可能にするために刃部取付部９内に形成されている移動空間１３を利用して形成している。したがって、別途ミキシングのみを行なう空間を形成する場合に比し、構成が簡素化し、加工ヘッド４の製造コストが増大することはなく、有利となる。 The oil mist M is mixed at the tip of the draw bar 5 to form a mist, but a mixing space 12 is provided at the tip of the draw bar 5 in order to reliably mix the oil O and air A. The mixing space 12 may be any space as long as it has a certain amount of space, but in the present embodiment, the mixing space 12 is formed in the blade portion attachment portion 9 in order to allow the draw bar 5 to move in the axial direction. It is formed using the moving space 13. Therefore, as compared with the case where a space for performing only mixing is separately formed, the configuration is simplified, and the manufacturing cost of the machining head 4 is not increased, which is advantageous.

ミキシング空間１２は、図３に示すように、ドローバー５の先端に空気Ａが円滑に噴射される拡開空間１２ａと、拡開空間１２ａに連通されミスト化されたオイルを搬送する搬送空間１２ｂとを有することが好ましい。 As shown in FIG. 3, the mixing space 12 includes an expanded space 12 a in which air A is smoothly injected at the tip of the draw bar 5, and a transport space 12 b that communicates with the expanded space 12 a and transports the misted oil. It is preferable to have.

拡開空間１２ａは、ミスト化しやすい大容量部分であるが、好ましくは、図示のように漏斗状に形成し、ミスト化したオイルＯを円滑に搬送空間１２ｂへ流下させる構成とすることが好ましい。漏斗状の拡開空間１２ａとするには、例えば、移動空間１３内に樹脂などにより成形した漏斗状のプレートを設置すればよい。 The expanded space 12a is a large-capacity portion that is easily misted. Preferably, the expanded space 12a is preferably formed in a funnel shape as shown in the drawing so that the misted oil O flows smoothly into the conveying space 12b. In order to form the funnel-shaped expansion space 12a, for example, a funnel-shaped plate formed of resin or the like may be installed in the movement space 13.

搬送空間１２ｂは、オイルミストＭが再液化することなく、円滑に流下するように所定の断面積を有する通路であるが、好ましくは、図示のように同一断面の直状に形成することが好ましい。搬送空間１２ｂの形成も、樹脂などにより成形した円筒状のプレートを設置すればよい。 The conveyance space 12b is a passage having a predetermined cross-sectional area so that the oil mist M flows down smoothly without re-liquefaction, but is preferably formed in a straight shape having the same cross section as shown in the figure. . The conveyance space 12b can also be formed by installing a cylindrical plate formed of resin or the like.

このようにすれば、オイルミストＭを生成した後であっても再液化し、経路の内周面に付着する虞が少なく、オイルミストＭを刃部２,３の位置まで容易に搬送することができ、刃部の冷却が有利となる。 In this way, even after the oil mist M is generated, it is reliquefied and there is little possibility of adhering to the inner peripheral surface of the path, and the oil mist M can be easily transported to the position of the blade portions 2 and 3. Therefore, it is advantageous to cool the blade portion.

さらに、オイル用通路１０の先端部１０ａは、ドローバー５の先端において、空気用通路１１の先端よりミキシング空間１２に向って突出するように形成することが好ましい。オイル用通路１０の先端部１０ａが空気用通路１１の先端より突出すれば、オイルの流れに対し周囲より空気が入り込むことになり、よりミスト化し易いものとなる。 Furthermore, it is preferable that the tip 10 a of the oil passage 10 is formed so as to protrude from the tip of the air passage 11 toward the mixing space 12 at the tip of the draw bar 5. If the front end portion 10a of the oil passage 10 protrudes from the front end of the air passage 11, air enters from the surroundings with respect to the oil flow, and is more easily misted.

ミキシング空間１２の搬送空間１２ｂには、オイルミストＭを刃部２,３まで搬送し吐出する吐出通路１３が連通されている。吐出通路１３は、比較的小径の通路であるが、搬送空間１２ｂを流通するオイルミストが、流入し易いような入口形状とすることが好ましい。このようにすれば、オイルミストＭが刃部２,３に直接速やかに供給されることになり、加工時の刃部２,３の温度上昇を確実に防止できることになる。 A discharge passage 13 that conveys and discharges the oil mist M to the blade portions 2 and 3 communicates with the conveyance space 12 b of the mixing space 12. The discharge passage 13 is a passage having a relatively small diameter, but preferably has an inlet shape so that oil mist flowing through the transport space 12b can easily flow in. In this way, the oil mist M is directly supplied to the blade portions 2 and 3 directly, and the temperature rise of the blade portions 2 and 3 during processing can be reliably prevented.

次に、作用を説明する。 Next, the operation will be described.

まず、加工ヘッド４の刃部２,３の半径方向位置を制御するため、ドローバー５を軸方向（矢印方向）に移動させる。この軸方向移動は、移動空間１３の存在により容易にでき、ドローバー５のテーパ面６が移動部材７を半径方向に変位させ、移動駒８を介して刃部取付部８の位置が半径方向に変位する。 First, the draw bar 5 is moved in the axial direction (arrow direction) in order to control the radial position of the blade portions 2 and 3 of the machining head 4. This axial movement can be facilitated by the presence of the moving space 13, the tapered surface 6 of the draw bar 5 displaces the moving member 7 in the radial direction, and the position of the blade mounting portion 8 is moved in the radial direction via the moving piece 8. Displace.

刃部２,３の突出位置が調整されると、締付けボルトＶを締付け、刃部取付部８を本体Ｂに固定し、加工ヘッド４を回転する。この回転によりボーリング加工が開始されるが、この回転当初よりドローバー５のオイル用通路１０には冷却オイルＯを、空気用通路１１には空気Ａを供給する。 When the protruding positions of the blade portions 2 and 3 are adjusted, the tightening bolt V is tightened, the blade portion mounting portion 8 is fixed to the main body B, and the machining head 4 is rotated. Boring is started by this rotation, and cooling oil O is supplied to the oil passage 10 of the draw bar 5 and air A is supplied to the air passage 11 from the beginning of this rotation.

オイル用通路１０よりミキシング空間１２に吐出された冷却オイルＯと、空気用通路１１よりミキシング空間１２に吐出された空気Ａとは、ミキシング空間１２の拡開空間１２ａ内でミックスされ、オイルミストＭとなる。このミキシング空間１２は、漏斗状をしているため、オイルミストＭは、次第に集められ、搬送空間１２ｂに導かれて流下し、吐出通路１３を介して各刃部２,３に直接供給される。したがって、各刃部２,３が２０００ｒｐｍという高速回転で加工を行なっても、直接供給されるオイルミストＭにより直ちに冷却され、温度の上昇を防止する。 The cooling oil O discharged from the oil passage 10 into the mixing space 12 and the air A discharged from the air passage 11 into the mixing space 12 are mixed in the expansion space 12a of the mixing space 12, and the oil mist M It becomes. Since the mixing space 12 has a funnel shape, the oil mist M is gradually collected, led down to the conveyance space 12 b, and directly supplied to the blade portions 2 and 3 via the discharge passage 13. . Therefore, even if each blade part 2 and 3 is processed at a high speed rotation of 2000 rpm, it is immediately cooled by the oil mist M supplied directly to prevent the temperature from rising.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々改変することができる。例えば、前記実施形態では、シリンダボアのボーリング加工であるが、これのみでなく種々のボーリング加工にも適用することができることは言うまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. For example, in the above embodiment, the cylinder bore boring is performed, but it goes without saying that the present invention can be applied not only to this but also to various boring.

本発明は、エンジンのシリンダボア内面のボーリング加工時に発生する熱を、オイルミストＭを各刃部２,３に直接供給することにより直ちに解消することができる。 In the present invention, the heat generated during boring of the inner surface of the cylinder bore of the engine can be immediately eliminated by supplying oil mist M directly to the blade portions 2 and 3.

本発明に係るボーリングセミドライ加工装置の一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the boring semi-dry processing apparatus which concerns on this invention. 図１の２−２線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the 2-2 line of FIG. 図１の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１…ボーリングセミドライ加工装置、
２，３…刃部、
４…加工ヘッド、
５…ドローバー、
１０…オイル用通路、
１０ａ…オイル用通路の先端部、
１１…空気用通路、
１２…ミキシング空間、
１２ａ…拡開空間、
１２ｂ…搬送空間、
１３…移動空間、
Ａ…空気、
Ｍ…オイルミスト、
Ｏ…オイル、
Ｗ…被加工部。 1 ... Boring semi-dry processing equipment,
2, 3 ... blade part,
4 ... Processing head,
5 ... Drawbar,
10: Oil passage,
10a: the tip of the oil passage,
11 ... Air passage,
12 ... Mixing space,
12a ... Expanded space,
12b ... conveying space,
13 ... Movement space,
A ... Air,
M ... oil mist,
O ... oil,
W: Processed part.

Claims

刃部の位置を制御するドローバーを備えた加工ヘッドを被加工部の穴部に挿入し、当該加工ヘッドを前記穴部内で当該穴部の軸線を中心に回転しつつ軸線方向に移動し、被加工部の穴部内表面をボーリング加工する装置であって、
前記加工ヘッドは、前記ドローバーの内部に冷却オイル供給用のオイル用通路と空気用通路を形成し、当該オイル用通路と空気用通路から吐出されたオイルと空気とを前記ドローバーの先端でミックスしミスト状にしたオイルミストを前記刃部に供給することを特徴とするボーリングセミドライ加工装置。 A machining head having a draw bar for controlling the position of the blade portion is inserted into the hole of the workpiece, and the machining head is moved in the axial direction while rotating around the axis of the hole in the hole. An apparatus for boring the inner surface of a hole in a processing part,
The processing head forms an oil passage and an air passage for supplying cooling oil inside the draw bar, and mixes oil and air discharged from the oil passage and the air passage at the tip of the draw bar. A boring semi-dry processing apparatus characterized by supplying oil mist in the form of mist to the blade portion.

前記オイル用通路と空気用通路は、前記オイル用通路の周囲に前記空気用通路が配置された構造としたことを特徴とする請求項１に記載のボーリングセミドライ加工装置。 2. The boring semi-dry processing apparatus according to claim 1, wherein the oil passage and the air passage have a structure in which the air passage is disposed around the oil passage. 3.

前記加工ヘッドは、前記ドローバーの先端部に、前記オイルと空気とをミックスするミキシング空間を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のボーリングセミドライ加工装置。 The boring semi-dry machining apparatus according to claim 1, wherein the machining head has a mixing space that mixes the oil and air at a tip portion of the draw bar.

前記ミキシング空間は、前記ドローバーの軸方向移動を可能にする移動空間内に形成したことを特徴とする請求項３に記載のボーリングセミドライ加工装置。 4. The boring semi-dry processing apparatus according to claim 3, wherein the mixing space is formed in a moving space that allows the draw bar to move in the axial direction.

前記ミキシング空間は、前記空気が円滑に噴射可能な拡開空間と、当該拡開空間に連通されミスト化されたオイルを搬送する搬送空間とを有する請求項３または４に記載のボーリングセミドライ加工装置。 5. The boring semi-dry processing apparatus according to claim 3, wherein the mixing space includes an expanded space in which the air can be smoothly injected and a transport space that communicates with the expanded space and transports misted oil. .

前記オイル用通路は、前記空気用通路の先端より前記ミキシング空間に向って先端部が突出するように設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のボーリングセミドライ加工装置。 The boring semi-dry processing apparatus according to claim 1, wherein the oil passage is provided such that a tip portion protrudes from the tip of the air passage toward the mixing space.