JP2005342829A - Deep hole machining device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ドリル等の回転駆動する穿孔用工具によってワークに深穴を加工することが可能な深穴加工装置及びその加工方法に関する。 The present invention relates to a deep hole machining apparatus capable of machining a deep hole in a workpiece by a drilling tool that is rotationally driven, such as a drill, and a machining method therefor.
従来から、ドリル等の回転駆動する穿孔用の工具によってワークに対して所定深さの穴加工を行う加工装置が知られている。そして、近年、様々な製品の小型化を図るにあたり、前記製品を構成する各部品の小型化が要求されているため、これらのワークとなる部品に行われる穴加工も、前記部品の小型化に伴って小径且つ深穴であることが多く、且つ、高精度であることが要求されている。このため、このようなワークに深穴の加工を施す加工装置の工具は、ワークに加工する所望の穴形状に応じて小径且つ長手方向に沿って長尺に形成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a processing apparatus that performs drilling of a predetermined depth on a workpiece by a drilling tool that is rotationally driven, such as a drill. In recent years, in order to reduce the size of various products, it has been required to reduce the size of each component constituting the product. Therefore, the hole machining performed on these workpieces also reduces the size of the component. Along with this, there are many small diameters and deep holes, and high accuracy is required. For this reason, the tool of the processing apparatus which processes a deep hole to such a workpiece | work is formed in elongate along a small diameter and a longitudinal direction according to the desired hole shape processed into a workpiece | work.
そして、前記工具を介してワークに深穴の加工を行う際に、前記ワークの表面が、鋳物の表面加工が施されていない素材面である場合や、前記ワークの表面が所定角度傾斜し、該ワークに施される穴加工が斜め穴となる場合がある。このような場合には、回転駆動した工具をワークに向かって変位させて該ワークの表面に接触させた際に該工具の先端がワークに対して位置ずれし、前記工具によって形成されるワークの深穴の位置が所望の位置よりずれてしまうという問題がある。 And, when processing a deep hole in the workpiece through the tool, if the surface of the workpiece is a material surface not subjected to the surface processing of the casting, or the surface of the workpiece is inclined by a predetermined angle, In some cases, the hole machining applied to the workpiece is an oblique hole. In such a case, when the rotationally driven tool is displaced toward the workpiece and brought into contact with the surface of the workpiece, the tip of the tool is displaced with respect to the workpiece, and the workpiece formed by the tool is moved. There exists a problem that the position of a deep hole will shift | deviate from a desired position.
このような問題を解決するために、従来から、ワークの表面に対して予め座ぐり加工等によって工具の軸線と直交する平面を有する座ぐり穴を形成することにより鋳物の素材面を除去し、次に、長尺な工具をガイドするガイド穴を前記座ぐり穴に対して所定深さだけ形成した後、前記長尺な工具によって座ぐり穴、ガイド穴を介してワークに対して深穴を加工する加工装置及び加工方法が知られている。これにより、ワークの表面に対して工具を位置ずれさせることなく当接させ、前記工具によってワークの所望の位置に深穴加工を施している。 In order to solve such problems, conventionally, the material surface of the casting is removed by forming a counterbore hole having a plane perpendicular to the axis of the tool by a counterbore process or the like in advance on the surface of the workpiece, Next, a guide hole for guiding a long tool is formed to a predetermined depth with respect to the counterbore hole, and then a deep hole is formed with respect to the workpiece through the counterbore hole and the guide hole with the long tool. A processing apparatus and a processing method for processing are known. As a result, the tool is brought into contact with the surface of the work without being displaced, and deep hole machining is performed at a desired position of the work by the tool.
しかしながら、上述の加工装置及び加工方法では、ワークに深穴加工を施す際に、前記ワークの表面に座ぐり穴及びガイド穴を形成する工程等が必要となるため、その加工工程が増大してワークの加工時間が長くなる。また、同時に、座ぐり穴の形成、ガイド穴の形成等の各加工作業に応じてそれぞれ別個の工具を準備する必要が生じるため、前記各工具に要するコストが増大してしまう。 However, in the above-described processing apparatus and processing method, when a deep hole processing is performed on a workpiece, a step of forming counterbore holes and guide holes on the surface of the workpiece is required, which increases the processing steps. The machining time of the workpiece becomes longer. At the same time, it is necessary to prepare separate tools according to each machining operation such as counterbore formation and guide hole formation, so that the cost required for each tool increases.
これらの課題を解決するために、ワークの表面に向かって自在に変位するガイド手段を設け、前記ガイド手段をワークの表面へと当接させた後に、長尺な工具をガイド手段の内部を挿通させながら前記ワークに向かって変位させて前記表面へと接触させる。そして、ガイド手段によるガイド作用下にワークの表面に接触した工具をさらにワークに向かって変位させることにより、前記ワークの所望の位置に深穴加工を行う加工装置が知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。
In order to solve these problems, a guide means that is freely displaced toward the surface of the workpiece is provided, and after the guide means is brought into contact with the surface of the workpiece, a long tool is inserted through the guide means. Then, it is displaced toward the workpiece and brought into contact with the surface. A processing device is known that performs deep hole processing at a desired position of the workpiece by further displacing the tool that contacts the surface of the workpiece under the guide action of the guide means toward the workpiece (for example, patents).
このような加工装置では、工具の先端がワークの表面に接触した際の該工具の滑りをガイド手段によって防止しているため、前記ワークに深穴加工を行う際の座ぐり穴、ガイド穴等の前加工の工程が不要となる、とされている。 In such a processing apparatus, since the tool slip is prevented by the guide means when the tip of the tool comes into contact with the surface of the workpiece, a counterbore hole, a guide hole, etc. when performing deep hole machining on the workpiece This pre-processing step is unnecessary.
ところで、特許文献1及び2に係る従来技術においては、ワークに深穴を加工するための工具が、前記ワークに形成する深穴の深さに対応して長尺に形成されている。そのため、ガイド手段の内部を挿通する前記工具の先端に半径方向の振れが生じ、前記工具によって形成されるワークの深穴位置及び深穴形状が安定しないという問題がある。
By the way, in the prior art which concerns on
本発明は、前記の問題を考慮してなされたものであり、ワークに深穴を形成する際の加工時間を短縮して生産性の向上を図ると共に、前記深穴の精度向上を図ることが可能な深穴加工装置及びその加工方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and it is possible to improve the productivity by reducing the processing time when forming a deep hole in a workpiece and improve the accuracy of the deep hole. An object of the present invention is to provide a possible deep hole machining apparatus and a machining method thereof.
前記の目的を達成するために、本発明は、駆動源による駆動作用下に回転駆動する穿孔用工具を介してワークに深穴を形成する深穴加工装置において、
軸線方向に沿って延在する溝部が形成されると共に、前記溝部が形成される軸部の外周面より半径外方向に突出して延在する一組のガイド部を有し、前記ワークに対して接近・離間自在に設けられる穿孔用工具と、
前記穿孔用工具が挿通される孔部が形成されて超硬材又は高硬度材からなる保持部材を有し、前記保持部材を介して前記穿孔用工具を軸線方向に沿って変位自在に保持するガイド機構と、
前記ガイド機構を前記ワークに対して接近・離間する方向に変位させ、前記ワークの加工面に前記保持部材を当接させる変位機構と、
を備え、
前記穿孔用工具が前記保持部材の孔部に挿通された際、前記穿孔用工具の前記ガイド部が、該保持部材の孔部の内周面に対して当接してガイドされた状態で軸線方向に沿って変位することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a deep hole machining apparatus for forming a deep hole in a workpiece via a drilling tool that is rotationally driven under a driving action by a drive source.
A groove portion extending along the axial direction is formed, and has a pair of guide portions extending in a radially outward direction from the outer peripheral surface of the shaft portion where the groove portion is formed, and with respect to the workpiece A drilling tool that can be freely approached and separated;
A hole portion through which the drilling tool is inserted is formed and a holding member made of a super hard material or a high hardness material is provided, and the drilling tool is held displaceably along the axial direction via the holding member. A guide mechanism;
A displacement mechanism for displacing the guide mechanism in a direction approaching / separating from the workpiece and bringing the holding member into contact with a processing surface of the workpiece;
With
When the drilling tool is inserted into the hole of the holding member, the guide portion of the drilling tool is guided in contact with the inner peripheral surface of the hole of the holding member in the axial direction. It is characterized by being displaced along.
本発明によれば、ワークの加工面に深穴を形成する際に、保持部材を有するガイド機構を前記ワークに向かって変位させ、高硬度材や超硬材からなる前記保持部材をワークの加工面へと当接させた後、回転駆動する穿孔用工具をワークに向かって変位させて保持部材の孔部へと挿通させる。その際、穿孔用工具の外周面に形成された一組のガイド部が、保持部材の孔部の内周面に当接することにより、前記保持部材に挿通された穿孔用工具の半径方向への変位(振れ)が抑制される。 According to the present invention, when the deep hole is formed in the work surface of the workpiece, the guide mechanism having the holding member is displaced toward the workpiece, and the holding member made of a high hardness material or a super hard material is processed into the workpiece. After making contact with the surface, the drilling tool to be rotationally driven is displaced toward the workpiece and inserted into the hole of the holding member. At that time, a set of guide portions formed on the outer peripheral surface of the drilling tool comes into contact with the inner peripheral surface of the hole of the holding member, so that the drilling tool inserted through the holding member in the radial direction is inserted. Displacement (runout) is suppressed.
これにより、穿孔用工具が保持部材を介してワークの加工面に当接する際、前記加工面に対する穿孔用工具の位置精度を向上させることができると共に、前記保持部材を貫通した穿孔用工具によってワークの深穴加工が行われる際においても、前記保持部材の孔部によって穿孔用工具が軸線方向に変位自在に保持されているため、深穴加工時における穿孔用工具の半径方向への変位が抑制される。 Accordingly, when the drilling tool comes into contact with the machining surface of the workpiece via the holding member, the position accuracy of the drilling tool with respect to the machining surface can be improved, and the workpiece can be removed by the drilling tool penetrating the holding member. Even when deep hole drilling is performed, the drilling tool is held by the hole of the holding member so as to be displaceable in the axial direction, so that displacement of the drilling tool in the radial direction during deep hole drilling is suppressed. Is done.
従って、穿孔用工具が保持部材の孔部を貫通することにより、前記穿孔用工具のワークに対する直進性が好適に維持されると共に、前記穿孔用工具がワークに当接した際においても、前記保持部材とガイド部によるガイド作用下に前記穿孔用工具がワークの加工面に対して位置ずれすることがなく、常にワークに対して所望の位置に深穴の加工を確実に行うことができる。 Therefore, when the drilling tool passes through the hole of the holding member, the straightness of the drilling tool with respect to the workpiece is preferably maintained, and the holding tool is maintained even when the drilling tool comes into contact with the workpiece. The drilling tool is not displaced with respect to the work surface of the workpiece under the guide action of the member and the guide portion, and the deep hole can always be reliably machined at a desired position with respect to the workpiece.
また、ワークの加工面にガイド機構の保持部材を当接させ、前記保持部材によるガイド作用下に穿孔用工具によって前記ワークに対して深穴の加工を行うことができるため、前記ワークに対して、予め、座ぐり穴等を形成した後に深穴の加工を行っている従来の加工工程と比較して、深穴を加工する際の加工工程を短縮することができる。 In addition, since the holding member of the guide mechanism is brought into contact with the processing surface of the workpiece, and a deep hole can be machined into the workpiece by a drilling tool under the guide action of the holding member, As compared with the conventional machining process in which a deep hole is machined after a counterbore hole or the like is formed in advance, the machining process for machining the deep hole can be shortened.
さらに、保持部材は円筒状のブッシュからなり、前記ブッシュの内部に形成される孔部の内周径と、前記穿孔用工具における前記ガイド部の外周径とを略同等に形成するとよい。これにより、ブッシュの孔部に穿孔用工具を挿通させた際に、穿孔用工具のガイド部が、ブッシュの孔部の内周面に当接して確実に保持される。 Further, the holding member may be formed of a cylindrical bush, and the inner peripheral diameter of the hole formed in the bush and the outer peripheral diameter of the guide part in the drilling tool may be formed substantially equal. Thus, when the drilling tool is inserted through the hole of the bush, the guide part of the drilling tool comes into contact with the inner peripheral surface of the hole of the bush and is securely held.
さらにまた、穿孔用工具を螺旋状の溝部を有するツイストドリルとするとよい。 Furthermore, the drilling tool may be a twist drill having a spiral groove.
またさらに、ツイストドリルは、該ツイストドリルの軸線に対する溝部の傾斜角度を27〜33°の範囲内に設定するとよい。これにより、ツイストドリルによってワークに深穴加工を行う際、該ツイストドリルの溝部を介してワークから外部に排出される切粉の排出性を向上させることができる。 Still further, in the twist drill, the inclination angle of the groove with respect to the axis of the twist drill may be set within a range of 27 to 33 °. Thereby, when deep hole processing is performed on the workpiece by the twist drill, it is possible to improve the dischargeability of the chips discharged from the workpiece to the outside through the groove portion of the twist drill.
また、ツイストドリルの軸線方向に沿った長さを、該ツイストドリルの直径の35倍以上となるように設定することにより、従来と比較して深穴加工装置によって加工することが可能なワークへの深穴の深さを増大させることができる。 Moreover, by setting the length along the axial direction of the twist drill to be 35 times or more the diameter of the twist drill, it is possible to achieve a workpiece that can be machined by a deep hole machining apparatus as compared with the conventional one. The depth of the deep hole can be increased.
さらに、穿孔用工具は、ワークに深穴加工を行う際に潤滑剤及び圧力流体が流通する通路と、
前記通路と連通し、前記ワークと対峙する端面に開口する噴射孔と、
を備え、
前記ワークに前記穿孔用工具を介して深穴加工を行う際に、前記通路を介して供給される潤滑剤を、前記圧力流体と混合された状態で前記噴射孔を介して前記ワークと前記穿孔用工具の端面との間に噴射するとよい。
Further, the drilling tool has a passage through which a lubricant and a pressure fluid circulate when performing deep hole machining on the workpiece,
An injection hole that communicates with the passage and opens at an end face facing the workpiece;
With
When deep hole machining is performed on the workpiece via the drilling tool, the lubricant supplied via the passage is mixed with the pressure fluid, and the workpiece and the drilling are performed via the injection hole. It is good to inject between the end surfaces of the tool.
すなわち、前記圧力流体と混合された潤滑剤を、穿孔用工具における通路を介して噴射孔からワークと前記穿孔用工具との間に噴射することにより、前記穿孔用工具によってワークに深穴が形成される際の穿孔用工具とワークとの間の潤滑及び冷却を行うことができる。 That is, the lubricant mixed with the pressure fluid is injected between the workpiece and the drilling tool from the injection hole through the passage in the drilling tool, thereby forming a deep hole in the workpiece by the drilling tool. Lubrication and cooling between the drilling tool and the workpiece can be performed.
これにより、前記ワークに深穴加工を行う際に、常時、穿孔用工具の外部から潤滑剤の供給を行っていた場合と比較して、前記深穴の加工を行う際に使用する潤滑剤の量を抑制することができる。そのため、ワークの深穴の加工を行う際に必要とされる潤滑剤にかかるコストを低減することが可能となる。 Thereby, when deep hole machining is performed on the workpiece, the lubricant used when machining the deep hole is compared with the case where the lubricant is always supplied from the outside of the drilling tool. The amount can be suppressed. For this reason, it is possible to reduce the cost of the lubricant required when processing the deep hole of the workpiece.
さらにまた、本発明は、駆動源による駆動作用下に回転駆動する穿孔用工具を介してワークに深穴を形成する深穴の加工方法において、
前記穿孔用工具を案内するガイド機構の保持部材を、変位機構による変位作用下に深穴が形成されるワークの加工面に当接させる工程と、
前記ワークに対して接近・離間自在に設けられた前記穿孔用工具を前記ワークの前記加工面に向かって変位させ、前記保持部材の孔部に沿って挿通させる工程と、
前記穿孔用工具の外周面に半径外方向に向かって突出するように形成された一組のガイド部が、前記孔部の内周面に当接してガイドされた状態で、前記孔部を貫通した前記穿孔用工具によって前記ワークの前記加工面に深穴を形成する工程と、
を有することを特徴とする。
Furthermore, the present invention relates to a deep hole machining method in which a deep hole is formed in a workpiece through a drilling tool that is rotationally driven under a drive action by a drive source.
Bringing the holding member of the guide mechanism for guiding the drilling tool into contact with the work surface of the workpiece on which the deep hole is formed under the displacement action by the displacement mechanism;
A step of displacing the drilling tool provided so as to be able to approach / separate with respect to the workpiece toward the machining surface of the workpiece, and inserting the tool along the hole of the holding member;
A pair of guide portions formed so as to protrude radially outward from the outer peripheral surface of the drilling tool penetrates the hole portion while being in contact with and guided by the inner peripheral surface of the hole portion. Forming a deep hole in the machining surface of the workpiece by the drilling tool,
It is characterized by having.
本発明によれば、ガイド機構における高硬度材や超硬材からなる保持部材を変位機構を介してワークの加工面へと当接させた後、回転駆動する穿孔用工具を前記ワークの加工面に当接した保持部材の孔部へと挿通させる。その際、穿孔用工具の外周面に形成された一組のガイド部を、前記孔部の内周面に当接させた状態で前記穿孔用工具をワークに向かって変位させる。これにより、前記穿孔用工具に設けられた一組のガイド部が、保持部材における孔部の内周面によって保持されるため、穿孔用工具が軸線方向に沿って好適にガイドされた状態とすることができる。 According to the present invention, after the holding member made of a high hardness material or a super hard material in the guide mechanism is brought into contact with the work surface of the workpiece via the displacement mechanism, the drilling tool to be rotated is moved to the work surface of the work. Is inserted through the hole of the holding member that is in contact with the. At that time, the drilling tool is displaced toward the workpiece in a state where a pair of guide portions formed on the outer peripheral surface of the drilling tool is in contact with the inner peripheral surface of the hole. Thereby, since the set of guide portions provided in the drilling tool is held by the inner peripheral surface of the hole in the holding member, the drilling tool is suitably guided along the axial direction. be able to.
従って、ガイド機構の保持部材をワークの加工面に当接させた後に、穿孔用工具を保持部材の孔部に挿通させることにより、前記穿孔用工具のワークに対する直進性が好適に維持されると共に、前記穿孔用工具がワークに当接した際に、保持部材の孔部を貫通した該穿孔用工具が、前記保持部材の孔部によるガイド作用下にワークの加工面に対して位置ずれすることなく、常にワークに対して所望の位置に深穴の加工を確実に行うことができる。 Therefore, after the holding member of the guide mechanism is brought into contact with the machining surface of the workpiece, the straightness of the drilling tool with respect to the workpiece is preferably maintained by inserting the drilling tool through the hole of the holding member. When the drilling tool comes into contact with the workpiece, the drilling tool penetrating through the hole of the holding member is displaced with respect to the work surface of the workpiece under the guide action by the hole of the holding member. However, the deep hole can always be reliably processed at a desired position with respect to the workpiece.
さらに、ワークの加工面にガイド機構の保持部材を当接させ、前記保持部材によるガイド作用下に穿孔用工具によって前記ワークに対して深穴の加工を行うことができるため、前記ワークに対して、予め、座ぐり穴等を形成した後に深穴の加工を行っている従来の加工工程と比較して、深穴を加工する際の加工工程を短縮することができる。 Further, since the holding member of the guide mechanism is brought into contact with the processing surface of the workpiece, and a deep hole can be machined into the workpiece by a drilling tool under the guide action of the holding member, As compared with the conventional machining process in which a deep hole is machined after a counterbore hole or the like is formed in advance, the machining process for machining the deep hole can be shortened.
本発明によれば、以下の効果が得られる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
すなわち、ガイド機構を構成する保持部材をワークに向かって変位させ、前記保持部材をワークの加工面へと当接させた後、外周面に一組のガイド部を有する穿孔用工具を保持部材の孔部に沿って挿通させることにより、前記ガイド部が前記孔部の内周面によって保持される。これにより、穿孔用工具の半径方向への振れが抑制され、該穿孔用工具の直進性が好適に維持されると共に、前記保持部材によって前記穿孔用工具がワークに当接した際にワークの加工面に対して位置ずれしないため、常にワークに対して所望の位置に深穴の加工を行うことができる。 That is, after the holding member constituting the guide mechanism is displaced toward the workpiece, the holding member is brought into contact with the machining surface of the workpiece, and then a drilling tool having a pair of guide portions on the outer peripheral surface is inserted into the holding member. The guide part is held by the inner peripheral surface of the hole part by being inserted along the hole part. As a result, the deflection of the drilling tool in the radial direction is suppressed, the straightness of the drilling tool is suitably maintained, and the workpiece is processed when the drilling tool comes into contact with the workpiece by the holding member. Since the position does not shift with respect to the surface, the deep hole can always be processed at a desired position with respect to the workpiece.
また、ワークの加工面に当接させた保持部材によるガイド作用下に穿孔用工具を介して前記ワークに深穴の加工を行うことができるため、前記ワークに対して、予め、座ぐり穴等を形成した後に深穴の加工を行っている従来の加工工程と比較して、深穴の加工工程を短縮することができる。 Further, since a deep hole can be machined in the workpiece through a drilling tool under the guide action of a holding member brought into contact with the workpiece machining surface, a counterbore hole or the like is previously formed on the workpiece. Compared with the conventional machining process in which the deep hole is machined after forming, the deep hole machining process can be shortened.
本発明に係る深穴の加工方法について前記加工方法を実施する深穴加工装置との関係において好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。なお、ここでは、自動車等のエンジンに採用されているクランクシャフトをワークとし、前記クランクシャフトに対して油穴として機能する深穴を加工する場合について説明する。 A preferred embodiment of the deep hole machining method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, taking a preferred embodiment in relation to a deep hole machining apparatus for carrying out the machining method. Here, a case will be described in which a crankshaft employed in an engine of an automobile or the like is a workpiece, and a deep hole that functions as an oil hole is machined in the crankshaft.
図1において、参照符号10は、本発明の実施の形態に係る深穴加工装置を示す。
In FIG. 1,
この深穴加工装置10(以下、単に加工装置10という)は、図1及び図2に示されるように、図示しない床面等に設置された基台(図示せず)の上部に固定されている。そして、加工装置10は、基台(図示せず)の上部に設けられ、前記基台に対してX軸方向(矢印X方向)に直線状に往復変位する第1変位機構12と、前記第1変位機構12の上部に設けられ、該第1変位機構12に対してX軸方向(矢印X方向)に直線状に往復変位する第2変位機構14と、前記第2変位機構14の上部に設けられ、ワーク16に深穴17の加工を行うための加工部18を有する加工ユニット20とを備える。
The deep hole machining apparatus 10 (hereinafter simply referred to as the machining apparatus 10) is fixed to an upper portion of a base (not shown) installed on a floor surface (not shown) as shown in FIGS. Yes. And the
また、前記基台の上面と第1変位機構12との間には、加工ユニット20を該加工ユニット20の軸線(X軸)と略直交するY軸方向(図3参照)に直線状に往復変位させるY軸変位機構22が設けられている。なお、図示しない基台の側部には、加工部18と対向する位置にワーク16(図2参照)を保持するためのワーク保持機構(図示せず)が設けられている。
Further, between the upper surface of the base and the
第1変位機構12は、Y軸変位機構22の上部に設けられ、電流によって回転駆動する第1駆動源24と、前記第1駆動源24の駆動作用下に基台の上部に形成されるガイドレール26に沿って往復変位する第1スライダ28と、前記ガイドレール26と対向する第1スライダ28の下面側に設けられる支持部材30とからなる。そして、第1駆動源24に電流が供給されることにより、前記第1駆動源24による駆動作用下に第1スライダ28が支持部材30を介してガイドレール26に沿って直線状に往復変位する。
The
第2変位機構14は、長尺に形成されるベース部材32と、前記ベース部材32の軸線方向(矢印X方向)に沿って変位自在に設けられる第2スライダ34と、前記ベース部材32の一端部に装着され、電流によって回転駆動して第2スライダ34を変位させる第2駆動源36と、前記第2駆動源36の回転駆動力を直線運動へと変換する変換機構38とからなる。
The
ベース部材32は中空状に形成され、第1変位機構12における第1スライダ28の上面に固定されている。そして、前記第1スライダ28の変位作用下にX軸方向(矢印X方向)に沿って一体的に変位する。また、ベース部材32の上部には、その両側面から所定長だけ突出したガイドレール40が軸線方向(矢印X方向)に沿って延在し、前記ガイドレール40には、ベース部材32の上方より第2スライダ34が係合され、ガイドレール40に沿って自在に変位する。
The
変換機構38は、ベース部材32に装着された第2駆動源36の駆動軸に連結されるねじシャフト44と、前記ねじシャフト44に螺合される変位部材46とからなる。ねじシャフト44の外周面にはねじが刻設され、その両端部がベース部材32の両側壁によってそれぞれ回転自在に支持されている。
The
変位部材46は、ねじシャフト44の回転作用下に該ねじシャフト44の軸線方向(矢印X方向)に沿って変位自在に設けられ、その回転方向への変位が図示しない規制手段によって規制されている。そのため、変位部材46がねじシャフト44の回転作用下に軸線方向(矢印X方向)に沿って変位した場合にも、前記変位部材46が該ねじシャフト44と一体的に回転変位することがない。また、変位部材46には半径外方向に拡径したフランジが形成され、前記フランジを介して第2スライダ34の端面に連結されている。
The
すなわち、第2駆動源36に電流が供給されることにより駆動軸に連結されたねじシャフト44が回転し、前記ねじシャフト44に螺合された変位部材46が第2スライダ34と一体的にガイドレール40に沿って矢印X方向に沿って変位する。換言すると、第2駆動源36からねじシャフト44へと伝達される回転駆動力を、変位部材46を介して第2スライダ34のベース部材32に対する直線運動へと変換している。
That is, when a current is supplied to the
加工ユニット20は、第1変位機構12による変位作用下に第2変位機構14と一体的に矢印X方向(X軸方向)に沿って変位すると共に、さらに、第2変位機構14による変位作用下に該第2変位機構14の第2スライダ34と一体的に矢印X方向(X軸方向)に沿って変位する。また、第1及び第2変位機構12、14が変位する矢印X方向(X軸方向)と略直交する方向(図3中、矢印Y方向)に変位させることが可能なY軸変位機構22によって加工ユニット20がY軸方向(矢印Y方向)に変位する。
The
そのため、第1及び第2変位機構12、14、前記Y軸変位機構22によって、前記ワーク保持機構に保持されたワーク16の形状及び該ワーク16に対する深穴17の加工を行う所望の部位に応じて加工ユニット20をXY平面上に沿って自在に変位させることができる。
Therefore, the first and
この加工ユニット20は、第2変位機構14の第2スライダ34の上面に固定される本体部50と、前記本体部50の内部に回転自在に保持される第1シャフト52を介してワーク16(図2参照)に深穴17を加工する加工部18と、電流によって前記加工部18を回転駆動させる駆動部56と、前記加工部18へと潤滑剤(例えば、切削油)を供給する潤滑剤供給部58と、前記加工部18によってワーク16に深穴17の加工を施した際に排出される切粉を収納するチップボックス60とを備える。
The
本体部50は、中空状に形成され、その側壁に形成された一組の貫通孔(図示せず)を介して円筒状の第1シャフト52が回転自在に保持されている。
The
また、本体部50の上方には、開口した開口部を閉塞するようにプレート部材62が装着され、前記プレート部材62の上面にはアダプタ64を介して駆動部56の回転駆動源68が固定されている。そして、本体部50は、第2変位機構14の第2スライダ34の上面に固定されているため、前記第2スライダ34のベース部材32のガイドレール40に沿ったX軸方向への変位作用下に一体的に変位する。
A
さらに、本体部50の一方の側面には、チップボックス60の側面との間に進入防止カバー70aがX軸方向(矢印X方向)に沿って伸縮自在に装着され、前記本体部50の他方の側面には、同様に第2駆動源36の外周面との間に進入防止カバー70bがX軸方向(矢印X方向)に伸縮自在に装着されている。この進入防止カバー70a、70bは、複数の部材が重ね合わされるように形成され、本体部50がベース部材32に沿って変位する際に、前記本体部50の変位に伴って進入防止カバー70a、70bが伸縮動作する。すなわち、進入防止カバー70a、70bによって常にベース部材32の上面が覆われているため、加工部18によってワーク16に深穴17の加工が施された際に該ワーク16から発生する切粉が、第2変位機構14の第2スライダ34、ガイドレール40等へと進入することを防止することができる。
Further, an intrusion prevention cover 70 a is attached to one side surface of the
加工部18は、本体部50に回転自在に保持される長尺な第1シャフト52と、前記第1シャフト52の一端部に連結される長尺な第2シャフト72と、前記第2シャフト72の端部に連結され、ワーク16に対して深穴17の加工を行うドリル(穿孔用工具)74と、前記ドリル74の軸線方向に沿った変位をガイドするガイド部材76とからなる。
The
図3に示されるように、第1シャフト52は中空状に形成され、その略中央部には、軸線方向に沿って第1供給通路78が貫通している。そして、第1シャフト52の一端部側には、ボルトによって連結フランジ80を介して中空状の第2シャフト72が連結され、前記第2シャフト72の略中央部に軸線方向に沿って形成される第2供給通路82が、第1シャフト52の第1供給通路78と連通している。そして、第1シャフト52の他端部に装着された潤滑剤供給部58から第1供給通路78を介して潤滑剤が第2シャフト72の第2供給通路82へと供給される。
As shown in FIG. 3, the
また、第2シャフト72は、第1シャフト52に連結される一端部側とは反対側の他端部側に、ドリル74が装着される装着孔84が開口するように形成され、前記装着孔84が第2供給通路82と連通している。
Further, the
ドリル74は、例えば、切粉排出用のねじれ溝(溝部)85(図5参照)を有するツイストドリルからなり、該ドリル74は、第2シャフト72の装着孔84に嵌合されるドライバ部86と、前記ドライバ部86に連結され、前記ねじれ溝85を有して軸線方向に沿って一直線状に延在する軸部87と、前記軸部87の先端部に形成され、ワーク16の加工面122を切削する切刃部90と、前記軸部87及びドライバ部86の内部を貫通する2本の油通路(通路)92(図6参照)とを有する。
The
この軸部87の軸線方向に沿った長さL(図4参照)は、該軸部87の外周径(直径)Dとの比(L/D)が35以上(L/D>35)となるような長尺に形成されている。換言すると、軸部87の長さLは、該軸部87の直径Dの35倍以上(L>35D)となるように形成されている。なお、従来から深穴の加工を行うためのツイストドリルには、一般的に、前記長さLと直径Dとの比が30(L/D<30)以下のものが採用されている。
The length L (see FIG. 4) along the axial direction of the
また、ねじれ溝85は、図4及び図5に示されるように、軸部87の外周面87aより半径内方向に窪んで螺旋状に形成されると共に、前記外周面87aにおけるねじれ溝85に沿った端部には、該軸部87の外周面87aより半径外方向に若干突出して形成される一組のガイド部89a、89bが形成されている。換言すると、図4に示されるように、軸部87の外周面87aは、ねじれ溝85に沿って螺旋状に形成されているため、該外周面87aに沿って形成されるガイド部89a、89bも同様に螺旋状に形成されている。なお、ガイド部89a、89bの外周径は略一定となるように形成されると共に、その幅寸法もそれぞれ略一定となるように形成されている(図5参照)。
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the
さらに、2本の油通路92は、ドライバ部86が嵌合される装着孔84を介して第2シャフト72の第2供給通路82と連通すると共に、超硬材からなる軸部87にはワーク16と対向する切刃部90が形成されている(図8参照)。この切刃部90には、油通路92と連通する油孔(噴射孔)94が形成され、深穴17を形成する際に前記油通路92を介して前記油孔94から潤滑剤及び圧縮エアが混合された状態で霧状に外部へと噴射される。なお、前記圧縮エアは、第1及び第2供給通路78、82に連通するエア供給源(図示せず)から油通路92へと供給されている。
Further, the two
切刃部90の略中央部には、図4及び図5に示されるように、切削されるワーク16に向かって突出したチゼル部91が形成され、前記チゼル部91からドライバ部86に向かって所定角度傾斜するように形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, a
このツイストドリルからなるドリル74は、図6に示されるように、その軸線Bに対するねじれ溝85の角度を表すツイスト角θが27°〜33°の範囲内となるように設定されている。これにより、ドリル74におけるねじれ溝85から外部へと排出される切粉の排出性を向上させることが可能となる。また、前記ツイスト角θを30°と設定するとさらに好適である。
As shown in FIG. 6, the
なお、ドリル74は上述したツイストドリルに限定されるものではなく、図10〜図12に示されるように、ドリル74aとして外周面に軸線方向に沿ったV字状の溝124が形成されるガンドリルを採用するようにしてもよい。
The
このガンドリルからなるドリル74aは、第2シャフト72の装着孔84にドライバ部86が嵌合され、該ドライバ部86に連結されるシャンク部88及び超硬材からなる軸部87bの外周面にそれぞれV字状の溝124が延在するように形成されている点でドリル74と相違している。また、軸部87bの先端に形成され、ワーク16と対向する切刃部90aには、油通路92aと連通する油孔94aが形成され、深穴17を形成する際に前記油孔94aより潤滑剤及び圧縮エアが混合された状態で霧状に外部へと噴射される。
The
一方、ガイド部材76は円筒状に形成され、チップボックス60における側壁の挿通孔114bに挿入されるカバー部材96の端部にフランジ部101を介して連結されている。
On the other hand, the
このガイド部材76の内部には、ドリル74の軸部87が挿通可能なガイド孔100が形成され、前記ガイド孔100はカバー部材96から離間する方向(図3中、X1方向)に向かって徐々に縮径するように形成されている。
A
また、ガイド部材76におけるワーク16と対向する一端部側には、ガイド孔100を介して円筒状のブッシュ(保持部材)102が嵌合されている。そして、前記ブッシュ102は、ガイド部材76の端面より所定長だけ突出するように嵌合されている(図6参照)。これにより、ガイド部材76をワーク16に向かって変位させ、該ワーク16の加工面122へと当接させた際にブッシュ102の端面のみを前記加工面122へと当接させることができる。なお、ブッシュ102を含むガイド部材76は、ガイド機構として機能する。
Further, a cylindrical bush (holding member) 102 is fitted to one end of the
このブッシュ102は、非加工物を切削可能な硬度を有する高硬度材や超硬材から形成され、その内部に形成されるブッシュ孔(孔部)102a(図6参照)の内周径は、ドリル74の軸部87に形成されるガイド部89a、89bの外周径(直径)より若干大きく形成され、前記ブッシュ孔102aと軸部87のガイド部89a、89bとの間にはクリアランス126(図5及び図6参照)が形成されている。前記クリアランス126は、例えば、半径方向で約20〜30μmとなるように形成されている。
The
これにより、ドリル74を構成する軸部87が、ブッシュ102の内部に挿通された状態で半径方向に振れた際に、前記軸部87のガイド部89a、89bがブッシュ102におけるブッシュ孔102aの内周面にクリアランス126を介して接触することにより半径方向への振れが防止される。換言すると、図5に示されるように、ガイド部89a、89bは、ドリル74における螺旋状の外周面87aに沿って延在するように形成されているため、該ガイド部89a、89bとブッシュ102とが当接する際に、前記軸部87の周方向に沿って所定間隔離間した4点で常に接触している。
As a result, when the
そのため、ドリル74の軸部87がブッシュ102の内部に挿通されて軸線方向に沿って変位する際、長尺に形成されるドリル74の半径方向への変位を、ガイド部89a、89bを介して前記ブッシュ102によって抑制し、該ドリル74の直進性を好適に維持することができる。
For this reason, when the
その際、ブッシュ102が高硬度材や超硬材から形成されているため、ドリル74、74aとの接触作用下に摩耗することを抑制することができ、前記ブッシュ102の耐久性の低下を防止することができる。
At this time, since the
同様に、ブッシュ102におけるブッシュ孔102aの内周径は、ガイド孔100におけるブッシュ102と隣接する部位の内周径と略同等となるように形成されている。これにより、加工部18の軸線方向(矢印X方向)に沿った変位作用下にドリル74、74aがガイド部材76のガイド孔100へと挿入された際、長尺なドリル74、74aにおける先端部が半径方向に撓んでいた場合においても、前記ドリル74、74aの先端部が、徐々に縮径するガイド孔100の内周面に沿って前記ガイド孔100の略中央部へとガイドされ、ブッシュ102のブッシュ孔102aの内周径と略同等に形成されたガイド孔100によってドリル74、74aがブッシュ102の内部へと確実に導かれる。
Similarly, the inner peripheral diameter of the
また、ブッシュ102の軸線方向(矢印X方向)に沿った長さは、長くなるに伴ってドリル74、74aの直進性をより一層安定させることが可能となるが、前記ドリル74、74aに形成されたねじれ溝85又は溝124を介してワーク16からカバー部材96の内部へと排出される切粉の排出性を考慮する場合には、ブッシュ102の軸線方向に沿った長さが短い方が前記切粉の排出性に優れている。
Further, as the length of the
このため、ブッシュ102の軸線方向(矢印X方向)に沿った長さAは、ドリル74、74aの軸線方向への直進性と、該ドリル74、74aを介して排出される切粉の排出性との兼ね合いを基に所定長さに設定されている。
For this reason, the length A along the axial direction (arrow X direction) of the
駆動部56は、モータ等からなる回転駆動源68と、前記回転駆動源68からの駆動力を本体部50に保持された第1シャフト52へと伝達する動力伝達ベルト106とからなる。回転駆動源68の駆動軸には円盤状の駆動プーリ108が設けられ、第1シャフト52の一端部にも同様に円盤状の従動プーリ110が設けられている。そして、駆動プーリ108と従動プーリ110との間に動力伝達ベルト106が懸架され、前記回転駆動源68の駆動力が、駆動プーリ108から動力伝達ベルト106を介して従動プーリ110へと伝達されることにより、第1シャフト52を介して第2シャフト72及びドリル74が回転駆動する。
The
この動力伝達ベルト106、駆動プーリ108及び従動プーリ110は、本体部50の側壁に固定された箱状のケーシング112の内部に配設されている。
The
チップボックス60は箱状に形成され、図示しないワーク保持機構と対向するベース部材32の他端部側に連結されている。そして、第2シャフト72と対向するチップボックス60の側壁には、それぞれ挿通孔114a、114bが形成されている。
The
チップボックス60における本体部50側の一方の側壁に形成される一方の挿通孔114aには、円筒状の保持部材116が装着され、加工ユニット20が第2変位機構14による変位作用下にワーク16に接近する方向(矢印X1方向)へと変位した際、前記第2シャフト72が保持部材116の内部を挿通することにより回転自在に保持される。
A cylindrical holding
また、ワーク16と対向するチップボックス60の他方の側壁に形成される他方の挿通孔114bには、筒状のカバー部材96が軸線方向(矢印X方向)に沿って変位自在に挿入されている。
A
カバー部材96は、チップボックス60に装着された一端部側から他端部側に向かって徐々に縮径する略円錐状に形成され、その略中央部には保持プレート118aが係合されると共に、先端部にはガイド部材76がボルト117を介して連結されている。
The
そして、第2シャフト72が第2変位機構14による変位作用下にワーク16に接近する方向(矢印X1方向)へと変位した際、前記カバー部材96の内部には、チップボックス60の内部を挿通した第2シャフト72及びドリル74が挿通される。
When the
保持プレート118aは、チップボックス60の内部を挿通する複数の連結軸120の一端部側に連結され、前記連結軸120の他端部側には、チップボックスの他方の側壁側に設けられた別の保持プレート118bが連結されている。
The holding
そして、チップボックス60の内部には、保持プレート118aを介してカバー部材96を軸線方向(矢印X方向)に沿って一体的に変位させる駆動機構(図示せず)が設けられている。これにより、前記駆動機構による変位作用下に保持プレート118に係合されたカバー部材96とガイド部材76とがX軸方向(矢印X方向)に沿って一体的に変位する。
A driving mechanism (not shown) is provided inside the
本発明の実施の形態に係る深穴加工装置10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、予め加工装置10の側部にワーク16となるクランクシャフトがワーク保持機構(図示せず)によって保持されている場合について説明する。また、加工ユニット20には、ツイストドリルからなるドリル74が採用されている場合について説明する。
The deep
先ず、図示しない基台の上面に設けられたY軸変位機構22によって第1及び第2変位機構12、14、加工ユニット20をY軸方向(図3中、矢印Y方向)に一体的に変位させ、前記加工ユニット20における加工部18をワーク16における所望の深穴17を形成する位置と対峙するように変位させた状態とする。
First, the first and
次に、図1に示されるように、第1駆動源24による駆動作用下に第1スライダ28をワーク16(図2参照)に接近する方向(矢印X1方向)へと変位させることにより、前記第1スライダ28と一体的に第2変位機構14及び加工ユニット20が変位する。そして、図示しない検出手段によってワーク16と加工ユニット20との離間距離が検出され、予め設定された離間距離となった際に第1駆動源24へと供給されている電流が停止される。
Next, as shown in FIG. 1, the
これにより、第1スライダ28の矢印X1方向への変位が停止し、加工ユニット20がワーク16と所定間隔離間した状態で停止する。すなわち、加工ユニット20におけるガイド部材76が、深穴17の加工が行われるワーク16の加工面122と所定間隔離間して対峙した状態となる。
As a result, the displacement of the
次に、チップボックス60の内部に設けられた駆動機構(図示せず)によって該チップボックス60の挿通孔114bに挿入されたカバー部材96をワーク16に接近させる方向(矢印X1方向)に変位させ、前記カバー部材96に連結されたガイド部材76のブッシュ102をワーク16の加工面122に当接させる(図7参照)。この際、図7に示されるように、ワーク16の加工面122と、ガイド部材76を含む加工ユニット20の軸線Bとが予め直交するように設定されている。換言すると、ワーク16の加工面122とブッシュ102の端面とが平行となるように設定されているため、ブッシュ102の端面の全体がワーク16の加工面122に当接した状態となる。
Next, the
そして、ガイド部材76のブッシュ102をワーク16の加工面122に当接させた後、図1及び図2に示されるように、図示しない電源からの電流が駆動部56の回転駆動源68へと供給されることにより、前記回転駆動源68が回転駆動し、その駆動力が駆動プーリ108、動力伝達ベルト106を介して従動プーリ110から第1シャフト52へと伝達される。
Then, after the
これにより、第1シャフト52が本体部50に保持された状態で回転駆動し、それに伴って前記第1シャフト52に連結された第2シャフト72及びドリル74が一体的に回転駆動する。
As a result, the
図示しない電源より第2駆動源36へと電流を供給することにより、前記第2駆動源36の駆動作用下にねじシャフト44が一体的に回転し、前記ねじシャフト44に螺合された変位部材46がワーク16に接近する方向(矢印X1方向)へと軸線方向に沿って変位する。
By supplying a current from a power source (not shown) to the
これにより、前記変位部材46と連結された第2スライダ34の変位作用下に加工ユニット20がワーク16に向かって変位する。なお、その際、ドリル74の回転数は、4500rpm前後に設定されると共に、前記ドリル74がワーク16に向かってX軸方向(矢印X方向)に変位する際の変位速度は、675〜1350mm/minに設定されている。
Thereby, the
次に、第2シャフト72とドリル74とが、チップボックス60に装着された保持部材116の内部を挿通した後、前記チップボックス60の内部を介して前記カバー部材96の内部へと挿入され、第2シャフト72が、保持部材116の内周面によって回転自在に支持される。そして、カバー部材96の内部に挿入されたドリル74は、ガイド部材76のガイド孔100の内周面に沿って変位してブッシュ102のブッシュ孔102aへと挿入される。
Next, after the
その際、ドリル74は、軸線方向に沿って長尺に形成されていると共に回転駆動しているため、軸部87の先端部近傍が、ドライバ部86を支点として半径外方向に所定量だけ撓んでいる状態にある。この場合においても、前記軸部87の外周面87aに形成されたガイド部89a、89bが、ワーク16の加工面122に当接しているブッシュ102のブッシュ孔102aの内周面に当接し、該ブッシュ孔102aの内部において周方向に沿って所定間隔離間した4点で支持されることにより、前記軸部87をワーク16の加工面122に対して略直交するようにガイドすることができる。
At that time, since the
次に、ドリル74のチゼル部91をワーク16の加工面122に対して接触させ、さらにドリル74を第2駆動源36による駆動作用下にワーク16に向かって変位させることにより、前記チゼル部91を基点としてワークの加工面122が切刃部90によって切削され、前記ワーク16に所定深さの深穴17が形成される(図2及び図9参照)。
Next, the
その際、第1シャフト52に連結された潤滑剤供給部58(図1参照)及びエア供給源(図示せず)から第1及び第2供給通路78、82を介してドリル74の油通路92へと潤滑剤(例えば、切削油)及び圧縮エアが供給され、前記圧縮エアに混合された潤滑剤が、油通路92から油孔94を介してドリル74と対向するワーク16の加工面122に向かって霧状に噴射される。これにより、ドリル74の切刃部90によって深穴17の加工を行う際のドリル74とワーク16の加工面122との間を広範囲にわたって潤滑すると共に冷却している。そして、ドリル74の油孔94からワーク16に向かって噴射される潤滑剤は、ワーク16とドリル74との間に生じる摩擦抵抗等に応じた量だけ噴射される。
At that time, an
また、ワーク16に深穴17を形成する際に該ワーク16が切削されて発生する切粉が、前記潤滑剤と共にドリル74の外周面に形成されたねじれ溝85を介して第2シャフト72側へと排出され、前記切粉がチップボックス60側に向かって下方に傾斜したガイド孔100及びカバー部材96の内周面に沿って該チップボックス60の内部に落下して収容される。すなわち、ガイド部材76のガイド孔100、カバー部材96の内周面は、それぞれチップボックス60の下方側に向かって所定角度傾斜しているため、前記切粉のチップボックス60への排出性を向上させることができる。
Further, chips formed when the
なお、ガンドリルからなるドリル74aを加工部18に採用した場合には、V字状の溝124(図10及び図11参照)を介して切粉が潤滑剤と共にチップボックス60の内部へと排出される。そのため、ワーク16に深穴17の加工を行う際に発生する切粉がチップボックス60の外部に排出されることが防止される。
When the
最後に、ワーク16に対して所望の深さの深穴17が形成された後、図示しないコントローラによって電源から第2駆動源36へと供給されている電流の極性を逆転させることにより、前記とは反対に第2スライダ34を介して加工ユニット20がワーク16より離間する方向(矢印X2方向)に沿って変位し、前記ドリル74がワーク16に形成された深穴17から離脱することにより前記ワーク16に対する深穴17の加工が完了する。
Finally, after the
以上のように、本実施の形態では、ワーク16に深穴17の加工を行う加工ユニット20に、ドリル74の軸線方向(矢印X方向)に沿った変位を保持するブッシュ102を含むガイド部材(ガイド機構)76を設けている。そして、ワーク16に深穴17の加工を行う際に、該ワーク16の深穴17を形成する加工面122に高硬度材や超硬材からなるブッシュ102を当接させ、前記ブッシュ102のブッシュ孔102aに沿ってドリル74を挿通させている。
As described above, in the present embodiment, the
これにより、ガイド部材76を構成するブッシュ102のガイド作用下にワーク16の加工面122に対してドリル74によって深穴17の加工を行うことができる。そのため、ワークに対して予め座ぐり穴、ガイド穴を形成した後に深穴17の加工を行っている従来の加工工程と比較して、ワーク16に深穴17を加工する際の加工工程を短縮することができる。これにより、深穴17の加工が施されるワーク16の生産性の向上を図ることができる。
Thereby, the
また、それに伴って、従来の座ぐり加工を行う工具、ガイド穴を加工するための工具、深穴17を加工するための工具等のそれぞれ異なる複数の工具を準備する必要がないため、これらの工具に要するコストを低減することが可能となる。
In addition, it is not necessary to prepare a plurality of different tools such as a conventional counter boring tool, a tool for processing a guide hole, and a tool for processing a
さらに、前記ドリル74が、軸部87の外周面87aに形成された一組のガイド部89a、89bを介してブッシュ孔102aの内周面によってガイドされるため、前記ドリル74の先端を、ワーク16の所望の位置に対して高精度に位置決めすることが可能となる。
Further, since the
さらにまた、ブッシュ102によるガイド作用下にワーク16の加工面122に当接したドリル74によって深穴加工を行う際に、前記ドリル74の軸部87に半径方向への振れが生じた場合においても、前記軸部87の外周面87aに形成されたガイド部89a、89bが、ブッシュ孔102aの内周面に当接することにより、前記ドリル74の半径方向への振れが防止され、ワーク16に向かってドリル74が変位する際に安定した直進性が得られる。
Furthermore, when a deep hole is drilled by the
従って、長尺なドリル74をガイド部材76のブッシュ102のブッシュ孔102aによってガイドすることにより前記ドリル74の半径方向への振れを抑制することができ、且つ、ドリル74の直進性が向上するため、前記ドリル74によってワーク16の加工面122に確実且つ高精度な深穴17を形成することができる。
Therefore, since the
さらにまた、ガンドリルからなるドリル74aが採用された加工部18によってワーク16に深穴17の加工を行う場合には、例えば、ツイストドリルを採用したドリル74によって深穴加工を行う場合と比較して、前記ガンドリルが小径の深穴17の加工に適した特性を有しているため、ワーク16に対してより高精度な深穴17を形成することができると共に、前記ワーク16に形成された深穴17において良好な仕上げ面を得ることができる。
Furthermore, when the
またさらに、潤滑剤供給部58及びエア供給源(図示せず)より第1及び第2シャフト52、72を介してドリル74の油孔94から圧縮エアに混合された潤滑剤を必要な量だけ霧状に噴射し、ワーク16とドリル74との潤滑及び冷却を行っている。これにより、従来のように、ドリル74の外部から潤滑剤のみを常時供給しながらワーク16の深穴17の加工を行っていた場合と比較して、前記深穴17の加工を行う際に使用する潤滑剤の量を抑制することができる。そのため、ワーク16の深穴17の加工を行う際に必要とされる潤滑剤にかかるコストを低減することができると共に、使用済みの潤滑剤を廃棄する際に懸念される環境への影響を抑制することができる。
Furthermore, a necessary amount of the lubricant mixed in the compressed air from the
10…深穴加工装置 12…第1変位機構
14…第2変位機構 16…ワーク
17…深穴 18…加工部
20…加工ユニット 24…第1駆動源
28…第1スライダ 32…ベース部材
34…第2スライダ 50…本体部
52…第1シャフト 56…駆動部
58…潤滑剤供給部 60…チップボックス
68…回転駆動源 72…第2シャフト
74、74a…ドリル 76…ガイド部材
87、87b…軸部 89a、89b…ガイド部
90、90a…切刃部 96…カバー部材
100…ガイド孔 102…ブッシュ
102a…ブッシュ孔 116…保持部材
122…加工面
DESCRIPTION OF
Claims (7)
軸線方向に沿って延在する溝部が形成されると共に、前記溝部が形成される軸部の外周面より半径外方向に突出して延在する一組のガイド部を有し、前記ワークに対して接近・離間自在に設けられる穿孔用工具と、
前記穿孔用工具が挿通される孔部が形成されて超硬材又は高硬度材からなる保持部材を有し、前記保持部材を介して前記穿孔用工具を軸線方向に沿って変位自在に保持するガイド機構と、
前記ガイド機構を前記ワークに対して接近・離間する方向に変位させ、前記ワークの加工面に前記保持部材を当接させる変位機構と、
を備え、
前記穿孔用工具が前記保持部材の孔部に挿通された際、前記穿孔用工具の前記ガイド部が、該保持部材の孔部の内周面に対して当接してガイドされた状態で軸線方向に沿って変位することを特徴とする深穴加工装置。 In a deep hole machining apparatus that forms a deep hole in a workpiece via a drilling tool that is rotationally driven under the drive action of a drive source,
A groove portion extending along the axial direction is formed, and has a pair of guide portions extending in a radially outward direction from the outer peripheral surface of the shaft portion where the groove portion is formed, and with respect to the workpiece A drilling tool that can be freely approached and separated;
A hole portion through which the drilling tool is inserted is formed and a holding member made of a super hard material or a high hardness material is provided, and the drilling tool is held displaceably along the axial direction via the holding member. A guide mechanism;
A displacement mechanism for displacing the guide mechanism in a direction approaching / separating from the workpiece and bringing the holding member into contact with a processed surface of the workpiece;
With
When the drilling tool is inserted into the hole of the holding member, the guide portion of the drilling tool is guided in contact with the inner peripheral surface of the hole of the holding member in the axial direction. A deep hole drilling device characterized by being displaced along.
前記保持部材は円筒状のブッシュからなり、前記ブッシュの内部に形成される孔部の内周径と、前記穿孔用工具における前記ガイド部の外周径とが略同等に形成されることを特徴とする深穴加工装置。 The apparatus of claim 1.
The holding member is formed of a cylindrical bush, and an inner peripheral diameter of a hole formed inside the bush is formed substantially equal to an outer peripheral diameter of the guide part in the drilling tool. Deep hole processing equipment.
前記穿孔用工具は、螺旋状の溝部を有するツイストドリルからなることを特徴とする深穴加工装置。 The apparatus of claim 1.
The deep hole machining apparatus, wherein the drilling tool is a twist drill having a spiral groove.
前記ツイストドリルは、該ツイストドリルの軸線に対する前記溝部の傾斜角度が27〜33°の範囲内に設定されることを特徴とする深穴加工装置。 The apparatus of claim 3.
The deep drilling apparatus, wherein the twist drill has an inclination angle of the groove portion with respect to an axis of the twist drill set in a range of 27 to 33 °.
前記ツイストドリルの軸線方向に沿った長さは、該ツイストドリルの直径の35倍以上となるように設定されることを特徴とする深穴加工装置。 The apparatus of claim 3.
The deep hole machining apparatus, wherein a length along the axial direction of the twist drill is set to be 35 times or more of a diameter of the twist drill.
前記穿孔用工具は、前記ワークに深穴加工を行う際に潤滑剤及び圧力流体が流通する通路と、
前記通路と連通し、前記ワークと対峙する端面に開口する噴射孔と、
を備え、
前記ワークに前記穿孔用工具を介して深穴加工を行う際に、前記通路を介して供給される潤滑剤が、前記圧力流体と混合された状態で前記噴射孔を介して前記ワークと前記穿孔用工具の端面との間に噴射されることを特徴とする深穴加工装置。 The apparatus of claim 1.
The drilling tool has a passage through which a lubricant and a pressure fluid circulate when performing deep hole machining on the workpiece,
An injection hole that communicates with the passage and opens at an end face facing the workpiece;
With
When deep hole machining is performed on the workpiece through the drilling tool, the lubricant supplied through the passage is mixed with the pressure fluid and the workpiece and the drilling through the injection hole. A deep hole machining apparatus characterized by being sprayed between an end face of a tool for use.
前記穿孔用工具を案内するガイド機構の保持部材を、変位機構による変位作用下に深穴が形成されるワークの加工面に当接させる工程と、
前記ワークに対して接近・離間自在に設けられた前記穿孔用工具を前記ワークの前記加工面に向かって変位させ、前記保持部材の孔部に沿って挿通させる工程と、
前記穿孔用工具の外周面に半径外方向に向かって突出するように形成された一組のガイド部が、前記孔部の内周面に当接してガイドされた状態で、前記孔部を貫通した前記穿孔用工具によって前記ワークの前記加工面に深穴を形成する工程と、
を有することを特徴とする深穴の加工方法。
In a deep hole machining method for forming a deep hole in a workpiece via a drilling tool that is rotationally driven under the drive action of a drive source,
Bringing the holding member of the guide mechanism for guiding the drilling tool into contact with the work surface of the workpiece on which the deep hole is formed under the displacement action by the displacement mechanism;
A step of displacing the drilling tool provided so as to be able to approach / separate with respect to the workpiece toward the machining surface of the workpiece, and inserting the tool along the hole of the holding member;
A pair of guide portions formed so as to protrude radially outward from the outer peripheral surface of the drilling tool penetrates the hole portion while being in contact with and guided by the inner peripheral surface of the hole portion. Forming a deep hole in the machining surface of the workpiece by the drilling tool,
A deep hole machining method characterized by comprising:
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