JPH1071514A - シリンダヘッドの加工方法 - Google Patents
シリンダヘッドの加工方法Info
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- JPH1071514A JPH1071514A JP22512396A JP22512396A JPH1071514A JP H1071514 A JPH1071514 A JP H1071514A JP 22512396 A JP22512396 A JP 22512396A JP 22512396 A JP22512396 A JP 22512396A JP H1071514 A JPH1071514 A JP H1071514A
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Abstract
するとともに、バルブガイドとバルブシート面との同心
度の精度とを向上し、これらの加工を低コストで行なう
シリンダヘッドの加工方法を提供すること。 【解決手段】 仕上げ加工を施したバルブガイド5をシ
リンダヘッド1に圧入し、バルブガイド5の中心を該バ
ルブガイド5の軸方向複数箇所においてそれぞれ測定し
て、これらの測定値よりバルブガイド5の基準中心線に
対する該バルブガイド5の偏倚量を算出し、偏倚量に応
じてシリンダヘッド1またはバルブシート切削用工具9
の姿勢を修正して、バルブガイド5とバルブシート切削
用工具9との各中心線を互いに一致させ、該バルブシー
ト切削用工具9によりシートリング6に切削加工を行な
い、バルブシート面6aを形成する。
Description
を構成するシリンダヘッドに装着されたシートリングに
切削加工を施すシリンダヘッドの加工方法に関するもの
である。
シリンダヘッドに固定されたバルブガイドに支持されて
いる。吸排気バルブの先端の弁部は、シートリングに形
成されたバルブシート面に圧接することで燃焼室を閉塞
している。このバルブガイドやシートリングは、圧縮行
程時及び燃焼・膨張行程時に燃焼室を完全に閉塞する必
要があることから高い加工精度が要求されている。
リングの加工方法を説明する。同図に示すように、加工
前のシリンダヘッド50の各気筒には、筒状のバルブガ
イド51及び環状のシートリング52が吸排気バルブに
対応してそれぞれ固定されている。この状態において、
シリンダヘッド50は、図示しない加工テーブル上に載
置されるとともに、シリンダヘッド50の所定位置に設
けられた二つの位置決め穴53に位置決めピン54がそ
れぞれ嵌合されることによって位置決め固定されてい
る。
ド56には、中心部にバルブガイド51の内周面を仕上
加工する仕上用リーマ57が装着されるとともに、シー
トリング52にバルブシート面52aを加工するシート
面用バイト58が装着されている。切削加工機55に
は、シリンダヘッド50のバルブ数に応じて仕上用リー
マ57及びシート面用バイト58が複数装着されてい
る。
位置決め固定されたシリンダヘッド50に対して、仕上
用リーマ57を回転させるとともに前進させて、仕上用
リーマ57によってバルブガイド51の内周面を仕上加
工する。次に、仕上用リーマ57を後退させるととも
に、シート面用バイト58を回転させつつ前進させる。
シート面用バイト58によってバルブシート面52aを
形成するとともに仕上加工を行なう。また、仕上用リー
マ57及びシート面用バイト58は、シリンダヘッド5
0のバルブ数分だけ切削加工機55に装着されているの
で、シリンダヘッド50に対して各気筒の各バルブが同
時に加工される。
シリンダヘッドは、位置決め穴に位置決めピンを嵌合さ
れることによって位置決め固定されているので、位置決
めピンや位置決め穴の加工精度が低い場合には、シリン
ダヘッドは、その基準位置に対して偏倚して位置決めさ
れる。各気筒も、その基準線に対して偏倚して位置決め
されることになり、位置決め精度にバラツキが発生す
る。この状態で、シリンダヘッドの各気筒のバルブはそ
れぞれ同時に加工されるので、各バルブのバルブガイド
やバルブシート面の加工基準線はその基準線からずれる
ことになる。加工基準線が基準線からずれると、加工時
に仕上用リーマ及びシート面用バイトに負荷が加わり、
バルブガイドの内周面やバルブシートのシート面を高精
度に仕上加工することが困難であるという問題点があ
る。
は、仕上用リーマとシート面用バイトとを備えている
が、これら両方を備えた切削加工機は、複雑な構成であ
り、非常に高価である。特に仕上用リーマに関する構成
が複雑である。また、機種ごとの専用機となるため他へ
の流用が極めて困難である。よって、加工設備及び加工
工具にかかる費用が高いという問題点がある。
内外径の同心度の精度を向上するとともに、バルブガイ
ドとバルブシート面との同心度の精度とを向上し、これ
らの加工を低コストで行なうシリンダヘッドの加工方法
を提供することにある。
ンダヘッドに設けられたシートリングに、バルブガイド
と同心状のバルブシート面をバルブシート切削用工具を
用いて形成するシリンダヘッドの加工方法であって、ま
ず、バルブガイドの中心を該バルブガイドの軸方向複数
箇所においてそれぞれ測定して、これらの測定値よりバ
ルブガイドの傾斜角度を算出し、次に、この傾斜角度に
応じてシリンダヘッドまたはバルブシート切削用工具の
姿勢を修正して、バルブガイドとバルブシート切削用工
具との各中心線を互いに一致させ、さらに、バルブガイ
ドとバルブシート切削用工具との各中心線が一致した状
態で、該バルブシート切削用工具によりシートリングに
対してバルブシート面を形成するための切削加工を行な
う。
られたシートリングに、バルブガイドと同心状のバルブ
シート面を形成するシリンダヘッドの加工方法であっ
て、まず、シリンダヘッドの加工を行なうマシニングセ
ンタに、バルブガイドの中心を検出する測定用ユニット
と、シートリングを切削加工するバルブシート切削用工
具とを装備するとともに、測定用ユニットからの数値信
号に応じてワークの角度及び位置を変更可能であるワー
ク支持装置にシリンダヘッドを支持させ、次に、測定ユ
ニットによってバルブガイドの中心を該バルブガイドの
軸方向複数箇所においてそれぞれ測定し、これらの測定
値よりバルブガイドの傾斜角度を算出し、この傾斜角度
に基づく数値信号に応じて、ワーク支持装置によりシリ
ンダヘッドの角度及び位置を修正して、バルブガイドと
バルブシート切削用工具との各中心線を互いに一致さ
せ、バルブガイドとバルブシート切削用工具との各中心
線が一致した状態で、該バルブシート切削用工具により
シートリングに対してバルブシート面を形成するための
切削加工を行なう。
のシリンダヘッドの加工方法において、シリンダヘッド
に圧入されるバルブガイドに予め仕上げ加工を施す。
て説明する。図1において、符号1は、シリンダヘッド
を示している。シリンダヘッド1は、このシリンダヘッ
ド1の支持姿勢を調整するとともに、位置決めするワー
ク支持装置2に支持されている。ワーク支持装置2は、
θ1軸、θ2軸、X軸及びY軸の4軸動作可能のNC機
であり、θ1軸駆動手段、θ2軸駆動手段、X軸駆動手
段及びY軸駆動手段から構成されている。図1におい
て、θ1軸駆動手段、θ2軸駆動手段、X軸駆動手段及
びY軸駆動手段は、符号20,21,22及び23でそ
れぞれ示す。
の長手方向に沿って配設されており、シリンダヘッド1
を図中、θ1方向に回転する。θ2軸駆動手段21は、
シリンダヘッド1の下方に配設されており、シリンダヘ
ッド1を図中、θ2方向に回転する。Y軸駆動手段23
は、θ2軸駆動手段21の下部に配設されており、θ1
軸駆動手段20、θ2軸駆動手段21及びシリンダヘッ
ド1を図中、Y方向に移動する。X軸駆動手段23は、
Y軸駆動手段22の下部に配設されており、θ1軸動手
段20、θ2軸駆動手段21、Y軸駆動手段22及びシ
リンダヘッド1を図中、X方向に移動する。
ダヘッド1には、吸排気バルブを支持する複数の筒状の
バルブガイド5がそれぞれ圧入されているとともに、吸
排気バルブの弁部が圧接する複数の環状のシートリング
6がそれぞれ装着されている。バルブガイド5は、その
内周面に予め仕上げ加工が施されており、圧入による変
形量を考慮した寸法に仕上られている。
向する位置には、加工ヘッド7を有するNC加工機が配
設されている。加工ヘッド7には、バルブガイド5の中
心を検出する測定用ユニット8、または、シートリング
6を切削加工するバルブシート切削用工具9が装着可能
となっている。測定用ユニット8の先端には、バルブガ
イド5の孔内に挿脱可能な測定子8aが設けられてい
る。測定用ユニット8には、測定子8aにより測定され
た測定値に基づいてバルブガイドの基準中心線に対する
偏倚量を算出するコントローラ10が接続されている。
偏倚量とは、基準中心線に対する傾斜角度及び位置ずれ
を含むものである。また、本実施例では、バルブガイド
の中心を測定するに際して、バルブガイドの中心線を基
準としたが、バルブガイドの中心線以外にバルブガイド
の基準を設けても良い。
バルブシート面6aを形成するシート面用バイト9a
と、バルブシート面6aの前後を面取りする面取り用バ
イト9b,9cとがそれぞれ設けられている。
aを形成する手順について説明する。まず、仕上げ加工
を施したバルブガイド5を、吸排気バルブに対応してシ
リンダヘッド1にそれぞれ圧入する。シートリング6も
吸排気バルブに対応してシリンダヘッド1にそれぞれ取
り付ける。バルブガイド5及びシートリング6を取り付
けたシリンダヘッド1を、ワーク支持装置2に支持させ
る。ワーク支持装置2は、シリンダヘッド1を予め定め
られている基準位置で位置決めするとともに、シリンダ
ヘッド1をその位置で一時的に固定保持する。
を加工ヘッド7に装着した後、測定ユニット8を、これ
から測定を行なうバルブガイド5の基準中心線上に移動
する。測定ユニット8が基準中心線上に移動した後、測
定ユニット8を前進させて測定子8aをバルブガイド5
の孔内に挿入し、孔の入口近傍でバルブガイド5の中心
を測定する。加工ヘッド7は、さらに測定ユニット8を
前進させて、測定ユニット8により孔の出口近傍でバル
ブガイド5の中心を再度測定する。これらの測定値は、
コントローラ10に出力される。コントローラ10は、
この複数の測定値に基づいてバルブガイド5の中心線を
算出するとともに、この中心線とバルブガイド5の基準
中心線とを比較して基準中心線に対する偏倚量を算出す
る。この測定動作を全ての吸排気バルブのバルブガイド
5に対して行ない、各バルブに対する偏倚量データをコ
ントローラ10内のメモリに記憶する。
(b)に示すように、バルブシート切削用工具9を加工
ヘッド7に装着する。装着完了後、バルブシート切削用
工具9を、バルブシート面6aを加工するシートリング
6に対応するバルブガイド5の基準中心線上に移動す
る。一方、コントローラ10は、各バルブに対する偏倚
量データをワーク支持装置2に出力する。ワーク支持装
置2は、これらの偏倚量データに基づいて、これからバ
ルブシート面6aの加工が行なわれるシートリング6に
対応するバルブガイド5の中心線がその基準中心線に一
致するように、θ1軸、θ2軸、X軸及びY軸の4軸動
を駆動して、シリンダヘッド1の角度及び位置を修正す
る。
了後、バルブシート切削用工具9を、回転させつつ、シ
ートリング6に向かって送り出し、シート面用バイト9
aによってシートリング6を切削加工してバルブシート
面6aを形成する。図3に示すように、バルブシート面
6aの形成と同時に、面取り用バイト9b,9cによっ
てバルブシート面6aの前後を面取り(6b,6c)す
る。このシリンダヘッド1の角度及び位置の修正と、シ
ートリング6の切削加工とを、全ての吸排気バルブのバ
ルブガイド5に対してそれぞれ行なう。なお、図3中、
符号15はバルブを示す。
ド5をシリンダヘッド1に圧入しているので、圧入後に
仕上加工する必要がなく、バルブガイド5の内周面は高
精度に仕上ることができる。また、バルブガイド5の中
心線を基準中心線に修正したのち、シートリング6にバ
ルブシート面6aを形成するので、バルブガイド5とバ
ルブシート面6aとの中心線を同軸上とすることができ
る。
ついて説明する。同図において、シリンダヘッド1は、
このシリンダヘッド1の支持角度を調整するとともに、
位置決めするワーク支持装置25に支持されている。ワ
ーク支持装置25は、θ1軸及びθ2軸の2軸動作可能
のNC機であり、シリンダヘッド1を支持するアーム部
26、θ1軸駆動手段27及びθ2軸駆動手段28から
構成されている。θ1軸駆動手段27及びθ2軸駆動手
段28は、図示しないモータをそれぞれ駆動源としてい
る。
の側方のアーム部26に配設されており、シリンダヘッ
ド1を図中、θ1方向に回転する。θ2軸駆動手段28
は、アーム部26の下部に配設されており、シリンダヘ
ッド1を図中、θ2方向に回転する。
御可能なマシニングセンタ31の先端アーム部32に取
り付けられている。マシニングセンタ31は、X軸、Y
軸及びZ軸の3軸動作可能のNC機であり、X軸駆動手
段33、Y軸駆動手段34及びZ軸駆動手段35から構
成されている。
延設されたスライドレール33aと、このスライドレー
ル33a上を移動する可動テーブル33bと、この可動
テーブル33aを移動させる図示しない駆動手段とから
構成されている。Y軸駆動手段34も、図中、矢印Y方
向に沿ってX軸駆動手段33と同様に構成されており、
Z軸駆動手段35も、紙面に対して垂直方向(Z方向)
に沿ってX軸駆動手段33と同様に構成されている。
は、このX軸駆動手段33の移動方向に対して直交方向
に移動可能なY軸駆動手段34が取り付けられている。
Y軸駆動手段34の可動テーブル34aには、X軸駆動
手段33及びY軸駆動手段34の各移動方向に対してそ
れぞれ直交する方向に移動可能なZ軸駆動手段35が取
り付けられている。
6に形成する手順について説明するが、第1の実施例の
手順と略同様なので、相違する点について説明する。ま
ず、バルブガイド5に対して中心線を算出し、この中心
線とバルブガイド5の基準中心線とを比較して基準中心
線に対する偏倚量、すなわち、角度ずれ及び位置ずれを
算出する。
持装置25のθ1軸駆動手段27及びθ2軸駆動手段2
8によりシリンダヘッド1をθ1方向及びθ2方向にそ
れぞれ回転移動させることによって修正される。基準中
心線に対する位置ずれは、マシニングセンタ31のX軸
駆動手段33、Y軸駆動手段34及びZ軸駆動手段35
によりシリンダヘッド1をX方向、Y方向及びZ方向に
それぞれ移動させることによって修正される。
了後、すなわち、バルブガイド5の中心線がその基準中
心線に一致したのち、シート面用バイト9aによってシ
ートリング6を切削加工してバルブシート面6aを形成
する。上述した偏倚量の算出及び切削加工は、予め定め
られた順に従って、全ての吸排気バルブについて個別に
実行する。
よれば、仕上げ加工を施したバルブガイドをシリンダヘ
ッドに圧入し、バルブガイドの中心を該バルブガイドの
軸方向複数箇所においてそれぞれ測定して、これらの測
定値よりバルブガイドの基準中心線に対する該バルブガ
イドの偏倚量を算出し、偏倚量に応じてシリンダヘッド
またはバルブシート切削用工具の姿勢を修正して、バル
ブガイドとバルブシート切削用工具との各中心線を互い
に一致させ、バルブガイドとバルブシート切削用工具と
の各中心線が一致した状態で、該バルブシート切削用工
具によりシートリングに切削加工を行なうので、バルブ
ガイドと同心状のバルブシート面がシートリングに形成
される。したがって、バルブガイドの内外径の同心度も
高精度に維持できるとともに、バルブガイドの内周面も
高精度の仕上りを維持できる。また、バルブガイドの中
心線を基準中心線に修正したのち、バルブシート面が仕
上加工されるので、バルブシート面を高精度に仕上加工
することができる。
の加工を行なうマシニングセンタに、バルブガイドの中
心を検出する測定用ユニットと、シートリングを切削加
工するバルブシート切削用工具とを装備するとともに、
シリンダヘッドをその角度及び位置を変更可能であるワ
ーク支持装置に支持させ、仕上げ加工を施したバルブガ
イドをシリンダヘッドに圧入し、測定ユニットによって
バルブガイドの中心を該バルブガイドの軸方向複数箇所
においてそれぞれ測定し、これらの測定値よりバルブガ
イドの基準中心線に対する偏倚量を算出し、偏倚量に基
づく数値信号に応じて、ワーク支持装置によりシリンダ
ヘッドの角度及び位置を修正して、バルブガイドとバル
ブシート切削用工具との各中心線を互いに一致させ、バ
ルブガイドとバルブシート切削用工具との各中心線が一
致した状態で、該バルブシート切削用工具によりシート
リングに切削加工を行なうので、バルブガイドと同心状
のバルブシート面がシートリングに形成される。したが
って、マシニングセンタを活用することにより、加工設
備にかかる費用を低減することができ、他機種への流用
も可能になり汎用性を向上することができる。
に圧入されるバルブガイドに仕上げ加工が施されている
ので、シリンダヘッドへの圧入後のバルブガイドの内周
面を仕上加工する必要がなくなり、バルブシート面の形
成行程において、バルブガイドの内周面の仕上用リーマ
を切削加工機から排除することができ、加工設備及び加
工工具にかかる費用を低減することができ、仕上用リー
マの作業行程も必要なくなるので、生産性を向上するこ
とができる。
の正面図である。
り、(a)はバルブガイドの中心の測定を説明図を、
(b)はバルブシート面の形成を説明図をそれぞれ示
す。
面である。
とマシニングセンタとの平面図である。
法を説明するための該略図である。
Claims (3)
- 【請求項1】シリンダヘッドに設けられたシートリング
に、バルブガイドと同心状のバルブシート面をバルブシ
ート切削用工具を用いて形成するシリンダヘッドの加工
方法であって、 上記バルブガイドの中心を該バルブガイドの軸方向複数
箇所においてそれぞれ測定して、これらの測定値より上
記バルブガイドの傾斜角度を算出し、 上記傾斜角度に応じて上記シリンダヘッドまたは上記バ
ルブシート切削用工具の姿勢を修正して、上記バルブガ
イドと上記バルブシート切削用工具との各中心線を互い
に一致させ、 上記バルブガイドと上記バルブシート切削用工具との各
中心線が一致した状態で、該バルブシート切削用工具に
より上記シートリングに対して上記バルブシート面を形
成するための切削加工を行なうことを特徴とするシリン
ダヘッドの加工方法。 - 【請求項2】シリンダヘッドに設けられたシートリング
に、バルブガイドと同心状のバルブシート面を形成する
シリンダヘッドの加工方法であって、 上記シリンダヘッドの加工を行なうマシニングセンタ
に、上記バルブガイドの中心を検出する測定用ユニット
と、上記シートリングを切削加工するバルブシート切削
用工具とを装備し、 上記測定用ユニットからの数値信号に応じてワークの角
度及び位置を変更可能であるワーク支持装置に上記シリ
ンダヘッドを支持させ、 上記測定ユニットによって上記バルブガイドの中心を該
バルブガイドの軸方向複数箇所においてそれぞれ測定
し、これらの測定値より傾斜角度を算出し、 上記傾斜角度に基づく数値信号に応じて、上記ワーク支
持装置により上記シリンダヘッドの角度及び位置を修正
して、上記バルブガイドと上記バルブシート切削用工具
との各中心線を互いに一致させ、 上記バルブガイドと上記バルブシート切削用工具との各
中心線が一致した状態で、該バルブシート切削用工具に
より上記シートリングに対して上記バルブシート面を形
成するための切削加工を行なうことを特徴とするシリン
ダヘッドの加工方法。 - 【請求項3】上記シリンダヘッドに圧入される上記バル
ブガイドに、仕上げ加工が施されていることを特徴とす
る請求項1または2記載のシリンダヘッドの加工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22512396A JP3454030B2 (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | シリンダヘッドの加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22512396A JP3454030B2 (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | シリンダヘッドの加工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1071514A true JPH1071514A (ja) | 1998-03-17 |
JP3454030B2 JP3454030B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=16824333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22512396A Expired - Fee Related JP3454030B2 (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | シリンダヘッドの加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3454030B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100461138B1 (ko) * | 2002-09-30 | 2004-12-14 | 현대자동차주식회사 | 자동차용 실린더 헤드의 포트 성형방법 |
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JP2017082703A (ja) * | 2015-10-29 | 2017-05-18 | トヨタ自動車株式会社 | シリンダヘッドの製造方法 |
-
1996
- 1996-08-27 JP JP22512396A patent/JP3454030B2/ja not_active Expired - Fee Related
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