JP5310104B2 - Rough surface processing tool and rough surface processing method - Google Patents
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Description
本発明は、円形の穴の内面に対し、溶射皮膜を形成する前に螺旋状の溝を形成して粗面化する粗面加工具及び粗面加工方法に関する。 The present invention relates to a rough surface processing tool and a rough surface processing method for forming a spiral groove on the inner surface of a circular hole to form a rough surface before forming a sprayed coating.
自動車用エンジンの重量低減及び排気処理対応に効果のあるライナレスアルミシリンダブロックのシリンダボア内面に対して溶射皮膜を形成する際に、その前工程として、溶射皮膜の密着性を高める目的で、シリンダボア内面を粗面に形成する必要がある。 When forming a thermal spray coating on the cylinder bore inner surface of a linerless aluminum cylinder block that is effective in reducing the weight of an automobile engine and dealing with exhaust treatment, the inner surface of the cylinder bore is used as a pre-process to increase the adhesion of the thermal spray coating. Must be formed on a rough surface.
例えば、下記特許文献1には、シリンダボア内面に対し、ボーリング加工を行ってねじ状の凹凸部を形成するとともに、ねじ状部分の凸部に対応する山部の先端を剥ぎ取るようにして破断して微細凹凸部となる破断面を形成している。 For example, in Patent Document 1 below, the inner surface of a cylinder bore is bored to form a screw-shaped uneven portion, and the tip of a peak corresponding to the convex portion of the screw-shaped portion is peeled off to be broken. As a result, a fracture surface is formed which becomes a fine uneven portion.
ところで、上記したようにシリンダボア内面を切削加工によって粗面化する際には、加工時に発生する山部の先端を破断させた破断片をより確実に除去することが、その後の溶射皮膜の密着度の向上に不可欠であることから、さらなる改善が要求されている。 By the way, when the inner surface of the cylinder bore is roughened by cutting as described above, it is possible to more surely remove a broken piece that breaks the tip of the peak portion generated during the processing, and the degree of adhesion of the subsequent thermal spray coating Therefore, further improvement is required.
そこで、本発明は、切削加工時に発生する破断片をより確実に除去することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to more reliably remove broken pieces generated during cutting.
本発明は、切削工具による螺旋状の溝形成時に発生する山部の先端を破断した後の破断片を除去する破断片除去工具を少なくとも2つ設け、この少なくとも2つの破断片除去工具は、工具保持具の回転により破断片を押圧して除去する押圧除去面を備えるとともに、工具保持具の回転方向後方側に位置するものが、同回転方向前方に位置するものに対し、破断片への押圧方向が異なっていることを特徴とする。 The present invention is provided with at least two fracture fragment removal tools for removing fracture fragments after breaking a tip of a peak portion generated when a spiral groove is formed by a cutting tool, and the at least two fracture fragment removal tools include a tool While having a pressure removal surface that presses and removes broken pieces by rotation of the holder, the one located on the rear side in the rotational direction of the tool holder is pressed against the broken piece against the one located in the front in the same rotational direction. It is characterized by different directions.
本発明によれば、少なくとも2つの破断片除去工具のうち工具保持具の回転方向前方に位置するものの押圧除去面により破断片を一方に向けて押圧した後、工具保持具の回転方向後方側に位置するものの押圧除去面により、上記一方に向けて押圧された破断片を他方に向けて押圧するので、破断片の除去をより確実に実施することができる。 According to the present invention, among the at least two pieces of broken piece removal tools, one that is positioned forward in the rotational direction of the tool holder is pressed toward the one side by the pressure removal surface, and then the rear side in the rotational direction of the tool holder. The broken piece pressed toward the one side is pressed toward the other side by the pressed removal surface of the positioned one, so that the broken piece can be removed more reliably.
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、本発明の第1の実施形態に係わる粗面加工具1によってワーク3に形成してある円形の穴5の内面を粗面化加工する状態を簡略化して示している。なお、ワーク3としては例えばエンジンのシリンダブロックであり、そのシリンダボアが円形の穴5となる。
FIG. 1 shows a simplified state in which the inner surface of a circular hole 5 formed in a
上記した粗面加工具1は、ボーリングバーに相当する工具保持具7の先端側の大径となっている工具保持部9の外周に、1つの切削工具11と、4つの破断片除去工具13,15,17,19とを、工具保持具7の軸方向に沿って直線状に設けている。なお、これらの切削工具11及び破断片除去工具13,15,17,19は、工具保持部9の外周部に図示しないねじなどの固定具によって取り付けている。
The rough surface processing tool 1 described above has one
上記した1つの切削工具11は、工具保持部9の先端側に取り付けてあり、この切削工具11に対して他の4つの破断片除去工具13,15,17,19を、切削工具11よりも軸方向基部側(図1中で上部側)にて軸方向に沿って直線状に配置している。
One
上記した4つの破断片除去工具13,15,17,19は、切削工具11での加工後に発生する後述する破断片23aを、工具保持具7の回転により押圧して除去する押圧除去面13a,15a,17a,19aを備えている。このうち、切削工具11に最も近い側の破断片除去工具13の押圧除去面13aは、工具保持具7の回転方向前方でかつ軸方向先端側(図1中で下端側)を向くよう傾斜している。すなわち、この押圧除去面13aは、図1中で左下方に向いている。
The four broken
また、上記破断片除去工具13に隣接する先端から2番目の破断片除去工具15の押圧除去面15aは、工具保持具7の回転方向前方でかつ押圧除去面13aとは逆の軸方向基端側(図1中で上端側)を向くよう傾斜している。すなわち、この押圧除去面15aは、図1中で左上方に向いている。
Further, the
上記破断片除去工具15に隣接する先端から3番目の破断片除去工具17の押圧除去面17aは、前記した切削工具11に最も近い側の破断片除去工具13の押圧除去面13aと同様の方向に傾斜しており、これら各押圧除去面13a,17aは互いに平行となっている。
The
さらに、上記破断片除去工具17に隣接する先端から4番目の破断片除去工具19の押圧除去面19aは、前記した先端から2番目の破断片除去工具15の押圧除去面15aと同様の方向に傾斜しており、これら各押圧除去面15a,19aは互いに平行となっている。
Furthermore, the
次に作用を説明する。図1に示してあるワーク3における円形の穴5の内面の加工形状は、4つの破断片除去工具13,15,17,19を設けていない状態で、切削工具11によって螺旋状にねじ切り加工した後のものである。
Next, the operation will be described. The machining shape of the inner surface of the circular hole 5 in the
この場合、切削工具11によって螺旋状の溝、すなわちねじ切り加工後の谷部21を形成して円形の穴5の内面に凹凸部を設けるとともに、凸部に相当する山部23の先端を、切削工具11または切削時の切り屑によって破断片23aとして剥ぎ取るようにして破断面25を形成する。このとき発生した破断片23aは、図1に示すように、一部が円形の穴5の内面につながって確実に除去できない場合が発生することが考えられる。
In this case, the
そこで、本実施形態では、この円形の穴5の内面に一部がつながっている山部23の破断片23aを、4つの破断片除去工具13,15,17,19によって除去する。
Therefore, in the present embodiment, the
すなわち、工具保持具7を回転させた状態で円形の穴5内に挿入し矢印Aで示す軸方向に移動させることで、切削工具11により円形の穴5の内面にねじ切加工して谷部21を形成する。そして、このとき発生した円形の穴5の内面につながっている山部23の先端の破断片23aを、まず切削工具11に最も近い位置にある破断片除去工具13の押圧除去面13aにより、回転方向前方でかつ軸方向先端側の一方に向けて押し倒すようにして押圧する。
That is, the tool holder 7 is rotated and inserted into the circular hole 5 and moved in the axial direction indicated by the arrow A, whereby the
この押圧された破断片23aは押圧方向に傾くが、それでもまだ円形の穴5の内面に一部がつながっている場合には、その回転方向後方にある2番目の破断片除去工具15の押圧除去面15aが、回転方向前方でかつ軸方向基端側の他方に向けて押し倒すようにして押圧する。
The pressed
以後、同様にして、破断片23aが円形の穴5の内面に一部がまだつながっている場合には、3番目,4番目の各破断片除去工具17,19がその各押圧除去面17a,19aによって、上記した一方,他方にそれぞれ繰り返し押圧することで金属疲労を促進させ、これにより破断片23aを円形の穴5の内面から確実に除去することができる。
Thereafter, similarly, when the
すなわち、4つの破断片除去工具13,15,17,19は、工具保持具7の回転時に円形の穴5の内面の特定位置を通過する際の回転方向後方に位置するものが、同回転方向前方に位置するものに対し、押圧除去面13a,15a,17a,19aによる破断片23aへの押圧方向が異なっている。
That is, the four broken
なお、上記した1番目の破断片除去工具13の押圧除去面13aが、切削工具11によるねじ切加工後の破断片23aの傾き(倒れ)方向によっては破断片23aに接触しない場合もあるが、このような場合には2番目の破断片除去工具15の押圧除去面15aが破断片23aを最初に押圧することになる。以後は上記と同様にして、3番目及び4番目の各破断片除去工具17及び19の各押圧除去面17a及び19aが、一方及び他方にそれぞれ繰り返し押圧して破断片23aを除去することになる。
Note that the
このように、本実施形態では、複数あり破断片除去工具13,15,17,19の押圧除去面13a,15a,17aによって、破断片23aを交互に異なる方向に繰り返し押圧するので、破断片23aの除去をより確実に実施することができる。
In this way, in this embodiment, the
また、本実施形態では、複数の破断片除去工具13,15,17,19は、全体の形状を互いに同一としてあり、破断片除去工具13,17と破断片除去工具15,19との間で、工具保持具7に対する取り付け角度を異ならせることで、押圧除去面13a,17aと押圧除去面15a,19aとの間で傾斜向きを互いに異ならせている。
In the present embodiment, the plurality of
これにより、複数の破断片除去工具13,15,17,19は互いに同一形状の1種用意すればよく、したがって部品管理が容易になり、設備コストを低く抑えることができる。
As a result, the plurality of broken
また、本実施形態では、破断片除去工具13,15,17,19を、工具保持具7の外周部に3つ以上設けているので、1番目の破断片除去工具13が破断片23aを押圧できない場合であっても、2番目,3番目の破断片除去工具15,17によって破断片23aを互いに異なる2方向に押圧でき、破断片23aの除去をより確実に実施することができる。
In this embodiment, since three or more pieces of broken
さらに、本実施形態では、切削工具11と破断片除去工具13,15,17,19とを、工具保持具7の外周部において軸方向に沿って直線状に配置しているので、これら切削工具11と破断片除去13,15,17,19とを、回転方向にずらして配置する場合に比較して、全体としてコンパクト化でき取り扱い性も向上する。
Furthermore, in this embodiment, since the
なお、本実施形態では、切削工具11と4つの破断片除去工具13,15,17,19とを軸方向に沿って同一直線状に配置しているが、図2に示すように、これら4つの破断片除去工具13,15,17,19を切削工具11に対し、工具保持具7の回転方向後方側にほぼ90度ずれた位置となるよう取り付けてもよい。
In the present embodiment, the cutting
図3は、本発明の第2の実施形態に係わる粗面加工具1によってワーク3に形成してある円形の穴5の内面を粗面化加工する状態を簡略化して示している。第2の実施形態は、第1の実施形態に対し、複数の破断片除去工具13,15,17,19の工具保持部9に対する取り付け位置を変化させている。破断片除去工具13,15,17,19自体は、第1の実施形態と同様のものを使用している。
FIG. 3 shows a simplified state in which the inner surface of the circular hole 5 formed in the
ここでの複数の破断片除去工具13,15,17,19は、第1の実施形態に対し、軸方向の取り付け位置を同等とした上で、1番目の破断片除去工具13を切削工具11に対して工具保持部9の回転方向後方近傍に位置させ、以下3つの破断片除去工具15,17,19を、破断片除去工具13に対し工具保持部9の回転方向後方に向けて順次ずらせている。この際、切削工具11と4つの破断片除去工具13,15,17,19の取り付け位置は、図3の平面図で示すように、工具保持部9の回転方向90度の範囲内に収まるようにしている。
The plurality of
なお、図3では、切削工具11及び4つの破断片除去工具13,15,17,19の工具保持部9への取り付け状態を平面的に記載してあるが、実際には、図4に示すように、工具保持部9の円柱状外周面に対し、ほぼ直角方向となるよう取り付けている。
In FIG. 3, the mounting state of the
第2の実施形態によれば、加工終了後、粗面加工具1を円形の穴5から引き抜くときに、図4に示す切削工具11及び破断片除去工具13,15,17,19の取り付け範囲に対して直径方向反対側に粗面加工具1を移動させ、これら各工具11及び13,15,17,19を円形の穴5内面(加工表面)から離反させる。これにより、切削工具11及び破断片除去工具13,15,17,19による加工表面への損傷を抑えることができる。
According to the second embodiment, when the rough surface processing tool 1 is pulled out from the circular hole 5 after the end of processing, the mounting range of the
なお、上記した各実施形態では、4つの破断片除去工具13,15,17,19を設けているが、押圧除去面13a,15a,17a,19aの向きが互いに異なる破断片除去工具を少なくとも2つ、例えば破断片除去工具13,15を設けるだけでもよい。
In each of the above-described embodiments, the four
また、上記した各実施形態では、4つの破断片除去工具13,15,17,19の全体の形状を同一として、破断片除去工具13,17と破断片除去工具15,19との間で取り付け角度を変化させているが、押圧除去面13a,15a,17a,19aの向きが図1や図2と同様であれば、全体の形状が異なっていても構わない。
In the above-described embodiments, the entire shape of the four
1 粗面加工具
5 円形の穴
7 工具保持具
11 切削工具
13,15,17,19 破断片除去工具
13a,15a,17a,19a 破断片除去工具の押圧除去面
21 谷部(螺旋状の溝)
23 山部
23a 山部の破断片
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rough surface processing tool 5 Circular hole 7
23
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