JP2003231011A - バリ取り機能付きドリルを用いた加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バり取り機能付きドリルにおいて、ドリルの
径やバリ取りチップの種類にかかわらず、ドリルを高速
で戻すことにより、バリ取りを可能にし、加工時間を短
縮すると共に、制御方式の簡素化を図ることにある。 【解決手段】 ワークＷが貫通しバリ取りチップ５が穴
Ｑから抜けた後、ドリル１６を切削送り速度より速い一
定速度で後退させると共に回転数を変化させることによ
り、該バリ取りチップ５で裏バリＢ２を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は穴明けと同時に穴の
周囲のバリ取りを行うバり取り機能付きドリルを用いた
加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】

【０００３】従来より、穴明けと同時に穴の周囲のバリ
取りを行うバリ取り機能付きドリルが使用され、穴明け
加工後に別の工具を用いてバリ取りを行う場合の時間と
労力の無駄を排除している。

【０００４】このようなバリ取り機能付きドリルは、例
えば図９（Ａ）に示す構成を有し、ドリル６０の側面に
は、バリ取りチップ６１が取り付けられている。

【０００５】この構成により、ドリル６０を回転させな
がら早送り速度で前進させ（図９（Ｂのｔ０〜ｔ１）、
ドリル６０がワークＷの手前に来たときに（図９（Ｂ）
のｔ１）、切削送り速度に切り替えて前進させ、ドリル
６０をそのままワークＷに突き当てて切削加工を行わせ
（ｔ２〜ｔ５）、この間、加工された穴Ｑの表側におい
て、バリ取りチップ６１により、表バリＢ１が除去され
る（ｔ３〜ｔ４）。

【０００６】そして、ワークＷが貫通し（図９（Ｂ）の
ｔ５）、バリ取りチップ６１が穴Ｑから抜けると（ｔ
９）、今度は、ドリル６０を、切削送り速度で逆方向に
後退させ、前記加工された穴Ｑの裏側において、バリ取
りチップ６１により、裏バリＢ２が除去される（ｔ６〜
ｔ７）。

【０００７】裏バリＢ２が除去されると、ドリル６０
を、切削送り速度から早戻り速度に切り替えて後退させ
てワークＷから離反させ、元の位置に復帰させる（図９
（Ｂ）のｔ７〜ｔ８）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】

【０００９】このような従来技術においては、前記裏バ
リＢ２を確実に除去するために、ドリル６０を切削送り
速度で後退させており（図９（Ｂ）のａ〜ｃ）、そのた
め、全体の加工時間（ｔ０〜ｔ８）が長くなる。

【００１０】また、加工条件によっては、裏バリＢ２が
大量に形成される場合があり、該裏バリＢ２を確実に除
去するために、ドリル６０を前記切削送り速度（図９
（Ｂ）のａ〜ｃ）より更に遅い速度で（図９（Ｂ）の破
線）後退させる必要があり、そのため、全体の加工時間
が一層長くなる（ｔ０〜ｔ１０）。

【００１１】一方、ドリル６０の径が大きい場合には、
穴Ｑも大きく、従って穴Ｑの周囲に形成される裏バリＢ
２の量も大きくなってそれを除去するのに時間がかか
り、そのため、大径のドリル６０ほど加工時間が長引く
おそれがある。

【００１２】この場合、裏バリＢ２の量に応じて、最適
なバリ取りチップ６１を作ろうとすると、その種類が多
くなり、このような多くの種類のバリ取りチップ６１を
その都度間に合わせる必要があり、そのため、加工時間
が長くなる。

【００１３】また、従来は、ドリル６０の後退速度を
（図９（Ｂ）のｔ９〜ｔ８）切削送り速度から早戻り速
度に切り替えているように、前進速度と（図９（Ｂ）の
ｔ０〜ｔ９）同様に制御する必要がある。

【００１４】そのため、従来は、後退速度に関しては、
制御方式が複雑になると共に、これに関連して加工時間
も長くなる傾向がある。

【００１５】本発明の目的は、バり取り機能付きドリル
において、ドリルの径やバリ取りチップの種類にかかわ
らず、ドリルを高速で戻すことにより、バリ取りを可能
にし、加工時間を短縮すると共に、制御方式の簡素化を
図ることにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、ワークＷが貫通しバリ取りチップ５が穴
Ｑから抜けた後（図８のステップ１０９のＹＥＳ）、ド
リル１６を切削送り速度より速い一定速度で後退させる
と共に回転数を変化させることにより（図８のステップ
１１０）、該バリ取りチップ５で裏バリＢ２を除去する
ことを（図８のステップ１１１）特徴とするバり取り機
能付きドリルを用いた加工方法という技術的手段を講じ
ている。

【００１７】上記本発明の構成によれば、バリ取りチッ
プ５が穴Ｑから抜け（図５（Ｂ）のｔ５′）例えば上記
ドリル１６を回転させる主軸モータＭ３の（図１）負荷
トルクτが（図５（Ｃ）のｔ５′）急激に低下したこと
が検知されたときに、送りシリンダ制御部１０Ｅを（図
１）介して、ドリル１６を切削送り速度より速い、例え
ば一定の早戻り速度で後退させると共に（図５（Ｂ）の
ｔ５′〜ｔ８′）、該主軸モータＭ３を介してドリル１
６の回転数Ｎを（図５（Ｄ）のｔ５′）変化させてＮ₃
にすることにより、早戻り速度で後退するバリ取りチッ
プ５で裏バリＢ２を除去する（図５（Ｂ）のｔ６′〜ｔ
７′）。

【００１８】この場合、裏バリＢ２除去時の加工負荷
は、極めて小さく、そのため、裏バリ量Ｒ（図３
（Ａ））が比例する加工深さＫに応じてドリル１６の回
転数Ｎを（図３（Ｂ））変化させれば、前記したよう
に、ドリル１６を高速の早戻り速度で後退させても（図
５（Ｂ）のＡ〜Ｃ）、裏バリＢ２は確実に除去され、該
裏バリＢ２除去後、ドリル１６を同じ高速の早戻り速度
で後退させることにより（図５（Ｂ）のＣ〜Ｄ）、加工
時間を短縮し（図５（Ｂ）の従来のｔ８からｔ８′に短
縮）、更に、ドリル１６の後退速度は（図５（Ｂ）のＡ
〜Ｄ）、高速の早戻り速度のままであって切り替える必
要がないので、制御方式の簡素化を図ることができる。

【００１９】従って、本発明によれば、バり取り機能付
きドリルにおいて、ドリルの径やバリ取りチップの種類
にかかわらず、ドリルを高速で戻すことにより、バリ取
りを可能にし、加工時間を短縮すると共に、制御方式の
簡素化を図ることが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、実施の形態によ
り添付図面を参照して、説明する。図１は本発明の実施
の形態を示す全体図である。

【００２１】図において、本発明のバリ取り機能付きド
リル１６は、その先端に穴明け刃３を有し、後述する主
軸モータＭ３と送りシリンダ３０により回転しながら上
下動し、例えばＨ形鋼であるワークＷのウェブＷＢの穴
明け加工を行う。

【００２２】このドリル１６には、図示するように、バ
リ取りチップ５が取り付けられ、該バリ取りチップ５
は、ドリル１６が前進して切削加工を行う場合には、表
バリＢ１を除去し（図４（Ｂ）のｔ３〜ｔ４）、ドリル
１６が後退して戻る場合には、裏バリＢ２を除去する
（図４（Ｂ）のｔ６′〜ｔ７′）。

【００２３】そして、裏バリＢ２を除去する場合には、
ドリル１６がワークＷを貫通してからバリ取りチップ５
が穴Ｑから抜けるまでは（図５（Ｂ）のｔ５〜ｔ
５′）、早送り速度で前進し、該バリ取りチップ５が抜
けた後は（図５（Ｂ）のｔ５′）、ドリル１６は、一定
の早戻り速度で、逆方向に後退し、前記裏バリＢ２が除
去された後も（図５（Ｂ）のｔ６′〜ｔ７′）、同じ一
定の早戻り速度で後退し元の位置に戻る（図５（Ｂ）の
ｔ８′）。

【００２４】更に、バリ取りチップ５が抜けた後は（図
５（Ｂ）のｔ５′）、前記したように、ドリル１６を早
戻り速度で後退させると共に、加工条件に応じて、該ド
リル１６の回転数Ｎを変化させることにより（図５
（Ｄ）のｔ５′）、裏バリＢ２を確実に除去できるよう
にする。

【００２５】この場合、図３（Ａ）に示すように、裏バ
リ量Ｒは、加工条件のうちの例えば加工深さＫに比例す
る。

【００２６】そして、この加工深さＫは（図４（Ａ）、
図５（Ａ））、後述するＮＣ装置１０（図１）を構成す
る記憶部１０Ｆに予め記憶されている。

【００２７】従って、この記憶部１０Ｆに、図３（Ｂ）
に示すようなデータテーブルを記憶させておけば、バリ
取りチップ５が穴Ｑから抜けた後に（図５（Ｂ）のｔ
５′）、このデータテーブルを検索することにより、該
当する加工深さＫに応じてドリル１６の回転数Ｎを変化
させることができる（図５（Ｄ）のｔ５′）。

【００２８】例えば、図３（Ｂ）において、加工深さＫ
がＫ_n の場合には、バリ量ＲがＲ_nであり、そのバリ量
Ｒの裏バリＢ２を確実に除去するためには、ドリル１６
の回転数ＮをＮ_n に変化させる。

【００２９】これにより、本発明によれば、バり取り機
能付きドリルにおいて、ドリルの径やバリ取りチップの
種類にかかわらず、ドリルを高速で戻すことにより（図
５（Ｂ）のｔ５′〜ｔ８′）、バリ取りを可能にし、加
工時間を短縮することができる（図５（Ｂ）のｔ８′で
加工終了）。

【００３０】また、本発明によれば、ドリル１６の後退
速度は（図５（Ｂ）のＡ〜Ｄ）、一定の早戻り速度であ
って、従来のように（図５（Ｂ）の一点鎖線）、後退速
度を、切削戻り速度（図５（Ｂ）のａ〜ｃ）から早戻り
速度（図５（Ｂ）のｃ〜ｄ）に切り替える必要がないの
で、制御方式の簡素化を図ることができる。

【００３１】前記構成を有する本発明のバリ取り機能付
きドリル１６は（図１）、例えば図６、図７に示す穴明
け加工装置に適用される。

【００３２】この穴明け加工装置は、ワークＷを切削し
穴明け加工を行う装置であって、Ｈ形鋼のウェブＷＢ、
又は左右のフランジＬＦ、ＲＦの穴明け加工を行うと同
時にバリ取りを行う。

【００３３】この場合、前記本発明によるバリ取り機能
付きドリル１６は、加工ヘッド１５の下面に装着され、
該加工ヘッド１５の上面の主軸モータＭ３で回転するこ
とにより、前記穴明け刃３（図１）で切削加工を行い
（図４（Ｂ）のｔ２〜ｔ５）、この切削加工中に、ドリ
ル１６の回転数Ｎをその切削加工中の回転数、例えばＮ
₂ のままで（図４（Ｄ）のｔ２〜ｔ５）、バリ取りチッ
プ５により表バリＢ１を除去する（図４（Ｂ）のｔ３〜
ｔ４）。

【００３４】上記加工ヘッド１５は（図６）、スライダ
２７上に敷設されたＺ軸ガイド２８、２９に滑り結合
し、Ｚ軸用の送りシリンダ３０、例えば油圧シリンダ３
０のピストンロッド４０に結合している。

【００３５】また、スライダ２７は、門型フレーム１４
上に敷設されたＹ軸ガイド３１、３２に滑り結合し、Ｙ
軸用の送りモータＭ４で回転するボールねじ３３に螺合
している。

【００３６】この構成により、後述するコンベアローラ
２６を（図７）を介してワークＷを搬入位置決めした後
（図８のステップ１０１）、前記Ｙ軸用送りモータＭ４
を（図６）駆動してドリル１６を左右方向（Ｙ軸方向）
に位置決めし、主軸モータＭ３を駆動して該ドリル１６
を回転させる（図８のステップ１０２）。

【００３７】この状態で、後述する油圧回路７８（図
１）を構成する流量制御回路８の（図２）流量調整弁８
Ａを全開して前記油圧シリンダ３０を早送り速度で駆動
すると（図４（Ｂ）のｔ０）、加工ヘッド１５、従って
ドリル１６が同速度でワークＷに向かって前進する（図
８のステップ１０３）。

【００３８】そして、ドリル１６がワークＷの手前の所
定位置に来たときに（図４（Ｂ）のｔ１）、前記流量調
整弁８Ａを（図２）絞り、油圧シリンダ３０の速度を早
送り速度から切削送り速度に切替えることにより、ドリ
ル１６を同速度で前進させ、該ドリル１６がワークＷに
突き当たった後（図４（Ｂ）のｔ２）切削加工が開始さ
れる（図８のステップ１０４）。

【００３９】上記ドリル１６がワークＷに突き当たった
場合、ドリル１６を回転させる主軸モータＭ３の負荷ト
ルクτは（図４（Ｃ）のｔ２）、τ₁ からτ₂ に急激に
上昇し、回転数Ｎは（図４（Ｄ）のｔ２）、Ｎ₁ からＮ
₂ に急激に下降し、この状態は、切削加工終了まで継続
する（図４（Ｃ）、図４（Ｄ）のｔ２〜ｔ５）。

【００４０】この切削加工の間に、既述したように、ド
リル１６の回転数Ｎは、上記切削加工中の回転数Ｎ₂ の
ままで、本発明によるバリ取り機能付きドリル１６を構
成するバリ取りチップ５により、穴Ｑの表バリＢ１が除
去される（図４（Ｂ）のｔ３〜ｔ４、図８のステップ１
０５）。

【００４１】しかし、ワークＷが貫通して穴Ｑが加工さ
れると（図５（Ｂ）のｔ５、図８のステップ１０７のＹ
ＥＳ）、主軸モータＭ３の負荷トルクτが（図５（Ｃ）
のｔ５）τ₂ から急激に下降するので、そのとき、前記
したように、油圧シリンダ３０を駆動してドリル１６を
切削送り速度から早送り速度に切り替えて前進させる
（図５（Ｂ）のｔ５〜ｔ５′、図８のステップ１０
８））。

【００４２】そして、バリ取りチップ５が穴Ｑから抜け
ると（図５（Ｂ）のｔ５′、図８のステップ１０９のＹ
ＥＳ）、主軸モータＭ３の負荷トルクτが（図５（Ｃ）
のｔ５′）更に元のτ₁ まで下降する。

【００４３】そのとき、前記したように、ドリル１６
を、早戻り速度に切り替えて後退させると共に（図５
（Ｂ）のｔ５′〜ｔ８′）、記憶部１０Ｅに記憶されて
いるデータテーブル（図３（Ｂ））を検索して主軸モー
タＭ３、従ってドリル１６の回転数Ｎを、ワークＷの
（図５（Ａ））加工深さＫに応じて、例えばＮ₃ に変化
させる（図５（Ｄ）のｔ５′、図８のステップ１１
０）。

【００４４】この状態で、裏バリＢ２の除去が開始され
ると（図５（Ｃ）のｔ６′、図８のステップ１１
１））、主軸モータＭ３の負荷トルクτは、元のτ₁ か
ら一旦τ₃に急激に上昇するが、裏バリＢ２の除去が終
了すると（図５（Ｃ）のｔ７′、図８のステップ１１２
のＹＥＳ））、元のτ₁ に戻る。

【００４５】そして、裏バリＢ２の除去が終了したとき
には（図５（Ｃ）のｔ７′、図８のステップ１１２のＹ
ＥＳ）、ドリル１６の回転数Ｎを前記Ｎ₃ から元のＮ₁
に戻す（図５（Ｄ）のｔ７′、図８のステップ１１
３）。

【００４６】しかし、ドリル１６の後退速度は、裏バリ
Ｂ２の除去が終了しても（図５（Ｃ）のｔ７′、図８の
ステップ１１２のＹＥＳ）、既述したように、それ以前
と（図５（Ｂ）のｔ５′〜ｔ７′）変わらない一定の早
戻り速度であってそのまま後退させ（図８のステップ１
１３）、ワークＷから離反させる（図５（Ｂ）のｔ７′
〜ｔ８′）。

【００４７】一方、上記ドリル１６が取り付けられてい
る加工ヘッド１５を（図６）、スライダ２７を介して設
けた前記門型フレーム１４は、穴明け加工装置のベース
１７上に立設されている。

【００４８】上記ベース１７上の左側と右側には、既述
したバり取り機能付きドリル１６（図１）と同様のドリ
ル１が配置されている。

【００４９】各ドリル１は、加工ヘッド２の前面に取り
付けられていて、例えばモータ・ボールねじ機構（図示
省略）により上下方向（Ｚ軸方向）に移動位置決め自在
となっており、加工ヘッド２の後面に取り付けられたモ
ータＭ２により回転駆動するようになっている。

【００５０】そして、上記ドリル１が取り付けられてい
る各加工ヘッド２は、Ｙ軸ガイド２１を介して滑り結合
し、油圧シリンダ４により、左右方向に移動自在となっ
ている。

【００５１】この構成により、ドリル１は、前記ドリル
１６（図１）と同様に、Ｈ形鋼の左側フランジＬＦと右
側フランジＲＦの穴明け加工を行うと同時にバリ取りを
行う（図８に相当）。

【００５２】例えば、ワークＷを搬入位置決め後（図８
のステップ１０１に相当）、ドリル１を上下方向に位置
決めし、該ドリル１をモータＭ２で回転させ（図８のス
テップ１０２に相当）、油圧シリンダ４を駆動して、ド
リル１を早送り速度、切削送り速度で前進させ（図８の
ステップ１０３に相当）、Ｈ形鋼の左側フランジＬＦと
右側フランジＲＦの切削加工が開始され、その切削加工
中に表バリＢ１が除去され、その後加工が続行される
（図８のステップ１０４〜１０６に相当）。

【００５３】また、ワークＷが貫通した場合には（図８
のステップ１０７のＹＥＳに相当）、ドリル１を早送り
速度で前進させ（図８のステップ１０８に相当）、バリ
取りチップ５が穴Ｑから抜けた場合には（図８のステッ
プ１０９のＹＥＳに相当）、油圧シリンダ４を介してド
リル１を早戻り速度で後退させると共に、加工深さＫ
（図３（Ｂ））に応じてドリル１の回転数Ｎを変化させ
（図８のステップ１１０に相当）、その状態で裏バリＢ
２を除去し（図８ステップ１１１の相当）、裏バリＢ２
が除去された場合には（図８のステップ１１２のＹＥＳ
に相当）、ドリル１の回転数Ｎを元に戻し、上記早戻り
速度のまま後退させる（図８のステップ１１３に相
当）。

【００５４】一方、図６において、ベース１７の左側に
は、移動プレート１８が設けられ、該移動プレート１８
は、Ｙ軸ガイド２０に滑り結合し、油圧シリンダ１９に
より左右方向（Ｙ軸方向）に移動自在となっている。

【００５５】移動プレート１８上には、既述した左側の
加工ヘッド２がＹ軸ガイド２１を介して滑り結合し、該
左側加工ヘッド２は、移動プレート１８上において、油
圧シリンダ４により、左右方向に移動自在となってい
る。

【００５６】更に、ベース１７（図７）の右側（Ｙ軸方
向）の前方（Ｘ軸方向）と後方には、固定バイス２２、
２３が設けられ、それらに対向して、移動プレート１８
上には、可動バイス２４、２５が設けられている。

【００５７】また、固定バイス２２、２３と可動バイス
２４、２５の下方（Ｚ軸方向）には（図６）、上記Ｈ形
鋼のフランジＲＦ、ＬＦを支持するサポートローラ３
４、３５が回転自在に支承されている。

【００５８】この構成により、コンベアローラ２６を
（図７）介してワークＷを搬入した後、油圧シリンダ１
９を作動して移動プレート１８を前方（Ｙ軸方向）に移
動させることにより、可動バイス２４、２５と固定バイ
ス２２、２３で該ワークＷをクランプし位置決めする
（図８のステップ１０１）。

【００５９】上記構成を有する穴明け加工装置の制御
は、ＮＣ装置１０（図１）により行われ、該ＮＣ装置１
０は、図示するように、ＣＰＵ１０Ａと、主軸モータ制
御部１０Ｂと、負荷トルク検出部１０Ｃと、回転数検出
部１０Ｄと、送りシリンダ制御部１０Ｅと、記憶部１０
Ｆと、入出力部１０Ｇにより構成されている。

【００６０】ＣＰＵ１０Ａは、本発明の動作プログラム
（図８に相当）に従って主軸モータ制御部１０Ｂ、負荷
トルク検出部１０Ｃなどの制御を統括する。

【００６１】主軸モータ制御部１０Ｂは、主軸モータＭ
３を制御してドリル１６を回転させる。

【００６２】例えば、主軸モータ制御部１０Ｂは、バリ
取りチップ５が穴Ｑから抜けた場合には（図５（Ｂ）の
ｔ５′）、記憶部１０Ｆに記憶されているデータテーブ
ル（図３（Ｂ））を検索し、主軸モータＭ３を制御し
て、裏バリＢ２を確実に除去すべく加工深さＫに応じて
ドリル１６の回転数Ｎを変化させる（図５（Ｄ）のｔ
５′）。

【００６３】負荷トルク検出部１０Ｃは、主軸モータＭ
３の負荷トルクτ（図５（Ｃ））を検出する。

【００６４】例えば、負荷トルク検出部１０Ｃは、バリ
取りチップ５が穴Ｑから抜けたときに（図５（Ｂ）のｔ
５′）、主軸モータＭ３の負荷トルクτが（図５（Ｃ）
のｔ５）急激に減少したことを検知して、それを後述す
る送りシリンダ制御部１０Ｅに通知し、油圧回路７８を
介して油圧シリンダ３０を駆動制御してドリル１６を早
戻り速度で後退させると共に（図５（Ｂ）のｔ５′〜ｔ
８′）、前記主軸モータ制御部１０Ｂに通知し、該主軸
モータ制御部１０Ｂを介して、既述したように、主軸モ
ータＭ３の回転数Ｎを変化させるようにする（図５
（Ｄ）のｔ５′）。

【００６５】回転数検出部１０Ｄは、主軸モータＭ３の
エンコーダからのフィードバック信号に基づいて、ドリ
ル１６の回転数Ｎを検出する（図５（Ｄ））。

【００６６】例えば、回転数検出部１０Ｄは、前記主軸
モータ制御部１０Ｂが、主軸モータＭ３を制御して、裏
バリＢ２を確実に除去すべく加工深さＫに応じてドリル
１６の回転数Ｎを変化させた場合には（図５（Ｄ）のｔ
５′）、その回転数Ｎを検出することにより、所定の回
転数Ｎ₃ になっていることを確認する。

【００６７】送りシリンダ制御部１０Ｅは、油圧回路７
８を介して、前記油圧シリンダ３０を制御し、ドリル１
６を早送り速度（図４（Ｂ）のｔ０〜ｔ１（又はｔ５〜
ｔ５′））、切削送り速度（図４（Ｂ）のｔ１〜ｔ
５）、又は早戻り速度で（図４（Ｂ）のｔ５′〜ｔ
８′）上下方向（Ｚ軸方向）に前進・後退させる。

【００６８】この場合、油圧回路７８の詳細は、図２に
示され、該油圧回路７８は、方向切替回路７と流量制御
回路８により構成されている。

【００６９】方向切替回路７は、油圧シリンダ３０を介
してドリル１６の前進（図４（Ｂ）のｔ０〜ｔ５′）又
は後退（図４（Ｂ）のｔ５′〜ｔ８′）の切り換えを行
う。

【００７０】この方向切替回路７は、例えば４ポート３
位置電磁弁７Ａ（図２）により構成され、ポートＰに
は、モータＭで駆動する油圧ポンプ１１が接続され、ま
たポートＴには、油タンク１３が接続されている。

【００７１】流量制御回路８は、上記ドリル１６の前進
の場合に（図４（Ｂ）のｔ０〜ｔ５′）油圧シリンダ３
０から吐き出される作動油の流量を制御し、例えば流量
調整弁８Ａにより構成されている。

【００７２】これにより、流量調整弁８Ａで設定された
流量で規定される切削送り速度で（図４（Ｂ）のｔ１〜
ｔ５）、油圧シリンダ３０のピストンロッド４０は前進
する。

【００７３】また、流量制御回路８は、上記ドリル１６
の後退の場合には（図４（Ｂ）のｔ５′〜ｔ８′）、そ
の流量調整弁８Ａを全開のままにし、これにより、油圧
シリンダ３０のピストンロッド４０は、吐き出される作
動油を油タンク１３へ直接戻すことにより、早戻り速度
で後退する。

【００７４】例えばバリ取りチップ５が穴Ｑから抜けた
後（図５（Ｂ）のｔ５′）、それを検知した送りシリン
ダ制御部１０Ｅは、前記流量調整弁８Ａを（図２）全開
にしたまま、方向切替回路７を構成する電磁弁７Ａのソ
レノイドＳＯＬをオン、ソレノイドＳＯＬをオフに
すれば、電磁弁７Ａは、位置がａとなってポートＡと
Ｐ、ポートＢとＴが導通する。

【００７５】従って、油タンク１３の作動油は、油圧フ
ィルタ１２を通過後、モータＭで駆動する油圧ポンプ１
１で汲み上げられて方向切替回路７のポートＰとＡと全
開の流量調整弁８Ａを通過し油圧シリンダ３０のロッド
側油圧室３０Ｂに入る。

【００７６】これにより、ロッド側油圧室３０Ｂに入っ
た作動油は、ピストンロッド４０を介して加工ヘッド１
５を早戻り速度で後退させ（図５（Ｂ）のｔ５′〜ｔ
８′）、このとき該油圧シリンダ３０のヘッド側油圧室
３０Ａから吐き出された作動油は、そのまま油タンク１
３に戻る。

【００７７】このようにして、送りシリンダ制御部１０
Ｅは、バリ取りチップ５が穴Ｑから抜けた場合には（図
５（Ｂ）のｔ５′）、そのことを負荷トルクτの（図５
（Ｃ）のｔ５′）急激な減少を検知した負荷トルク検出
部１０Ｃから通知されたときに、既述したように、油圧
回路７８の流量制御回路８と方向切替回路７を制御する
ことにより、ドリル１６を早戻り速度で後退させる（図
５（Ｂ）のｔ５′〜ｔ８′）。

【００７８】記憶部１０Ｆは、前記したように（図３
（Ｂ））、加工深さＫとバリ量Ｒとドリル１６の回転数
Ｎで構成されるデータテーブルなどを記憶し、これらデ
ータは他の加工条件と共に入出力部１０Ｇから入力され
る。

【００７９】以下、前記構成を有する本発明の動作を図
８に基づいて説明する。

【００８０】（１）ワークＷが貫通までの動作。

【００８１】図８のステップ１０１において、ワークＷ
を搬入位置決めし、ステップ１０２において、ドリル１
６を左右方向に位置決めし、回転させ、ステップ１０３
において、ドリル１６を前進させ、ステップ１０４にお
いて、加工を開始し、ステップ１０５において、表バリ
Ｂ１を除去し、ステップ１０６において、加工を続行
し、ステップ１０７において、ワークＷが貫通したか否
かを判断し、貫通しない場合には（ＮＯ）、ステップ１
０６に戻って同じ動作を行い、貫通した場合には（ＹＥ
Ｓ）、次段のステップ１０８に進む。

【００８２】即ち、ＮＣ装置１０のＣＰＵ１０Ａは（図
１）、コンベアローラ２６を（図７）駆動してワークＷ
を搬入位置決めした後、Ｙ軸用送りモータＭ４を（図
６）駆動してドリル１６を左右方向（Ｙ軸方向）に位置
決めする。

【００８３】更に、ＣＰＵ１０Ａは（図１）、主軸モー
タ制御部１０Ｂを介して主軸モータＭ３を駆動して該ド
リル１６を回転させると共に、送りシリンダ制御部１０
Ｅを指示し、前記油圧回路７８を介して油圧シリンダ３
０を駆動制御することにより、ドリル１６を早送り速度
で前進させる（図４（Ｂ）ｔ０〜ｔ１）。

【００８４】また、ＣＰＵ１０Ａは（図１）、ドリル１
６がワークＷの手前の所定位置に来たときに（図４
（Ｂ）のｔ１）、再度送りシリンダ制御部１０Ｅを指示
し、油圧回路７８を介して油圧シリンダ３０を制御し、
ドリル１６の速度を切削送り速度に切り替えて前進させ
る。

【００８５】その後、ドリル１６は、切削送り速度のま
までワークＷに突き当たった後（図４（Ｂ）のｔ２）切
削加工を行う（図４（Ｂ）のｔ２〜ｔ５）。

【００８６】そして、この切削加工の間に（図４（Ｂ）
のｔ３〜ｔ４）、既述したように、ドリル１６の回転数
Ｎは、切削加工中の回転数Ｎ₂ のままで、本発明による
バリ取り機能付きドリル１６のバリ取りチップ５によ
り、表バリＢ１が除去される。

【００８７】また、ドリル１６がワークＷに突き当たっ
た際に（図４（Ｂ）のｔ２）、急激に変化した主軸モー
タＭ３の負荷トルクτと（図４（Ｃ）のｔ２）回転数Ｎ
は（図４（Ｄ）のｔ２）、切削加工中は変化が無く、こ
の状態は切削加工終了まで継続する（図４（Ｃ）、図４
（Ｄ）のｔ２〜ｔ５）。

【００８８】（２）ワークＷが貫通した後バリ取りチッ
プ５が穴Ｑから抜けるまでの動作。

【００８９】図８のステップ１０７において、ワークＷ
が貫通した場合には（ＹＥＳ）、ステップ１０８におい
て、ドリル１６を早送り速度で前進させ、ステップ１０
９において、バリ取りチップ５が穴Ｑから抜けたか否か
を判断し、抜けない場合には（ＮＯ）ステップ１０８に
戻って同じ動作を繰り返し、抜けた場合には（ＹＥ
Ｓ）、次段のステップ１０８に進む。

【００９０】即ち、ＣＰＵ１０Ａは（図１）、負荷トル
ク検出部１０Ｃを介して主軸モータＭ３の負荷トルクτ
の急激な減少を検知すると（図４（Ｃ）、図５（Ｃ）の
ｔ５）、ワークＷが貫通したと判断し、送りシリンダ制
御部１０Ｅを介して油圧シリンダ３０を制御してドリル
１６を上記切削送り速度から早送り速度に切り替えて前
進させ（図４（Ｂ）、図５（Ｂ）のｔ５〜ｔ５′）、こ
の状態は、バリ取りチップ５が穴Ｑから抜けるまで継続
する。

【００９１】これにより、従来は（図５（Ｂ）の一点鎖
線）、ワークＷが貫通した後バリ取りチップが穴Ｑから
抜けるまで（図５（Ｂ）のＥ〜ａ）、ドリルをワークＷ
が貫通する前と同じ切削送り速度で前進させていたのに
比べて、本発明では（図５（Ｂ）の太い実線）、ワーク
Ｗが貫通した後バリ取りチップ５が穴Ｑから抜けるまで
（図５（Ｂ）のＥ〜Ａ）、上記したように、ドリル１６
を早送り速度で前進させるので、この点でも、加工時間
が短縮される。

【００９２】（３）バリ取りチップ５が穴Ｑから抜けた
後の動作。

【００９３】図８のステップ１０９において、バリ取り
チップ５が抜けた場合には（ＹＥＳ）、ステップ１１０
において、ドリル１６を早戻り速度で後退させ、回転数
Ｎを変化させ、ステップ１１１において、裏バリＢ２を
除去し、ステップ１１２において、裏バリＢ２が除去さ
れたか否かを判断し、除去されない場合には（ＮＯ）、
ステップ１１１に戻って同じ動作を繰り返し、除去され
た場合には（ＹＥＳ）、ステップ１１３において、ドリ
ル１６の回転数Ｎを元に戻し、早戻り速度で後退させ
る。

【００９４】即ち、ＣＰＵ１０Ａは（図１）、ワークＷ
が貫通した後（図５（Ｂ）のｔ５）、負荷トルク検出部
１０Ｃを介して主軸モータＭ３の負荷トルクτの更なる
減少を検知すると（図５（Ｃ）のｔ５′）、バリ取りチ
ップ５が穴Ｑから抜けたと判断する。

【００９５】このとき、ＣＰＵ１０Ａは（図１）、送り
シリンダ制御部１０Ｅを指示し、油圧回路７８を介して
油圧シリンダ３０を制御し、ドリル１６を反対方向の早
戻り速度に切り替えて後退させると共に（図５（Ｂ）の
ｔ５′〜ｔ８′）、主軸モータ制御部１０Ｂを介して主
軸モータＭ３を制御しドリル１６の回転数Ｎを、ワーク
Ｗの加工深さＫに（図３（Ｂ））応じて変化させる（図
５（Ｄ）のｔ５′）。

【００９６】これにより、早戻り速度で後退し、且つ回
転数Ｎが変化したバリ取りチップ５により、裏バリＢ２
が除去される（図５（Ｂ）のｔ６′〜ｔ７′）。

【００９７】その後、ＣＰＵ２０Ａは（図１）、主軸モ
ータＭ３の負荷トルクτが裏バリＢ２除去期間中の（図
５（Ｃ）のｔ６′〜ｔ７′）τ₃ から元のτ₁ に戻った
ことを、負荷トルク検出部１０Ｃを介して検知すると
（図５（Ｃ）のｔ７′）、裏バリＢ２が確実に除去され
たと判断し、再度、主軸モータ制御部１０Ｂを介して主
軸モータＭ３を制御し、ドリル１６の回転数Ｎを裏バリ
Ｂ２除去期間中の（図５（Ｄ）のｔ６′〜ｔ７′）Ｎ₃
から元のＮ₁ に戻し（図５（Ｄ）のｔ７′）ドリル１６
を早送りのまま上昇させ、ワークＷから離反させる（図
５（Ｂ）のｔ８′）。

【００９８】上記したように、従来は（図５（Ｂ）の一
点鎖線）、バリ取りチップが穴Ｑから抜けた後、裏バリ
Ｂ２が除去されるまでは（図５（Ｂ）のａ〜ｃ）、切削
送り速度で後退させ、裏バリＢ２除去後は、早戻り速度
に切り替えて後退させていたのに比べて（図５（Ｂ）の
ｃ〜ｄ）、本発明では（図５（Ｂ）の太い実線）、バリ
取りチップ５が穴Ｑから抜けた後は、ドリル１６を一定
の早戻り速度で後退させて裏バリＢ２を除去し（図５
（Ｂ）のＡ〜Ｃ）、裏バリＢ２除去後も、そのまま同じ
一定の早戻り速度で後退させるようにしたので（図５
（Ｂ）のＣ〜Ｄ）、、加工時間が大幅に短縮される（従
来のｔ８からｔ８′に短縮）。

【００９９】更に、従来は（図５（Ｂ）の一点鎖線）、
前記したように、ドリルの後退速度を、切削送り速度
（図５（Ｂ）のａ〜ｃ）から早戻り速度（図５（Ｂ）の
ｃ〜ｄ）に切り替えていたのに比べて、本発明では（図
５（Ｂ）の太い実線）、ドリル１６の後退速度を、一定
の早戻り速度（図５（Ｂ）のＡ〜Ｄ）としたので、切り
替える必要がなくなり、速度に関して、制御方式の簡素
化を図ることができる。

【０１００】尚、前記実施形態においては（図１、図
６）、本発明によるバり取り機能付きドリル１６を装着
した加工ヘッド１５が、油圧シリンダ３０により前進・
後退する場合について詳述したが、本発明は、これに限
定されることなく、他の例えばサーボモータ・ボールね
じ機構によっても前進・後退が可能であり、その場合で
も、同様の作用・効果を（図４、図５）奏する。

【０１０１】

【発明の効果】上記のとおり、本発明によれば、バり取
り機能付きドリルにおいて、ドリルの径やバリ取りチッ
プの種類にかかわらず、ドリルを高速で戻すことによ
り、バリ取りを可能にし、加工時間を短縮すると共に、
制御方式の簡素化を図るという効果を奏することとなっ
た。

【０１０２】また、本発明によれば、ドリルの後退速度
が（図５（Ｂ）のＡ〜Ｄ）一定の早早戻り速度であって
制御不要であり、そのため、油圧シリンダ３０（図２）
の後退側（ヘッド油圧室３０Ａ側）に流量制御回路８を
追加する必要がなく、装置が簡単になるという効果もあ
る。

【０１０３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す全体図である。

【図２】本発明による油圧回路７８の詳細図である。

【図３】本発明による加工深さＫとバリ量Ｒとドリル１
６の回転数Ｎとの関係を示す図である。

【図４】本発明の動作説明図である。

【図５】図４の詳細図である。

【図６】本発明が適用される穴明け加工装置の正面図で
ある。

【図７】本発明が適用される穴明け加工装置の平面図で
ある。

【図８】本発明による動作を説明するためのフローチャ
ートである。

【図９】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１、１６ ドリル ２、１５ 加工ヘッド ３ 穴明け刃 ４ 油圧シリンダ ５ バリ取りチップ ７ 方向切替回路 ７Ａ ４ポート３位置電磁弁 ８ 流量制御回路 ８Ａ 流量調整弁 １０ ＮＣ装置 １０Ａ ＣＰＵ １０Ｂ 主軸モータ制御部 １０Ｃ 負荷トルク検出部 １０Ｄ 回転数検出部 １０Ｅ 送りシリンダ制御部 １０Ｆ 記憶部 １０Ｇ 入出力部 １１ 油圧ポンプ １２ 油圧フィルタ １３ 油タンク １４ 門型フレーム ２７ スライダ ２８、２９ Ｚ軸ガイド ３０ 油圧シリンダ ３１、３２ Ｙ軸ガイド ３３ ボールねじ ４０ 油圧シリンダ３０のピストンロッド Ｍ１ 油圧ポンプ１１のモータ Ｍ２ ドリル１の主軸モータ Ｍ３ ドリル１６の主軸モータ Ｍ４ Ｙ軸用送りモータ Ｑ 穴 Ｗ ワーク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークが貫通しバリ取りチップが穴から
   抜けた後、ドリルを切削送り速度より速い一定速度で後
   退させると共に回転数を変化させることにより、該バリ
   取りチップで裏バリを除去することを特徴とするバり取
   り機能付きドリルを用いた加工方法。
2. 【請求項２】 上記裏バリを除去後、ドリルを早戻り速
   度で後退させ、ワークから離反させる請求項１記載のバ
   り取り機能付きドリルを用いた加工方法。
3. 【請求項３】 上記ワークが貫通後バリ取りチップが穴
   から抜けるまで、ドリルを早送り速度で前進させる請求
   項１記載のバり取り機能付きドリルを用いた加工方法。