JP2006247759A - 穴加工方法および穴加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 加工時に発生する消費エネルギを低減させるとともに、作業環境の悪化を防止する。
【解決手段】 先端部に中仕上げ用工具３および仕上げ用工具５を備えたボーリングバー１の基端部１５の外周に、インナリング１７を固定し、インナリング１７の外周に、設備側に固定するアウタリング１９を相対回転可能に設ける。インナリング１７とアウタリング１９との間の切削油溜まり２１にポンプ２７から切削油を供給し、この切削油を、切削油滴下パイプ２９を通して中仕上げ用工具３および仕上げ用工具５に滴下させ、ボーリングバー１の加工時での回転による遠心力によって、被加工穴の内面Ｗａに移動させて付着させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、先端側に切削工具を備えるボーリングバーを用いた穴加工方法および穴加工装置に関する。

従来ボーリングバーを用いて穴加工する装置としては、例えば下記特許文献１に記載されたものがある。
特開２００４−９０１０５号公報

従来の穴加工装置にあっては、通常切削油を圧縮空気とともに加工点へと吹き付ける構成となっているため、加工時に発生する消費エネルギが大きく、また切削油と空気との混合物がミスト状となって外部に霧散し、作業環境が悪化するという問題がある。

そこで、本発明は、加工時に発生する消費エネルギを低減させるとともに、作業環境の悪化を防止することを目的としている。

本発明は、先端部に切削工具を備えたボーリングバーの基端部外周に、外部から切削油が供給される切削油供給部を設け、この切削油供給部から前記切削工具近傍に前記切削油を滴下させ、この滴下させた切削油を、前記ボーリングバーの加工時での回転による遠心力によって、前記ボーリングバーを挿入する被加工穴の内面に移動させ付着させた状態で加工を行うことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、切削工具近傍に滴下させた切削油を、ボーリングバーの加工時での回転による遠心力によって、被加工穴の内面に向けて移動させ付着させた状態で加工するようにしたため、圧縮空気が不要となって加工時での消費エネルギが低減するとともに、空気と切削油とのミスト状混合物の外部への霧散を防止して作業環境の悪化を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係わる穴加工装置におけるボーリングバー１の周辺の正面断面図である。この加工装置によって加工するワークＷは、例えばエンジンのシリンダブロックであり、そのシリンダボア内面を被加工穴の内面Ｗａとして切削加工する。

ボーリングバー１の図１中で下部側の先端周囲の互いに１８０度隔てた位置に、切削工具としての中仕上げ用工具３および仕上げ用工具５をそれぞれ取り付けてある。

図１は、中仕上げ用工具３を使用する場合を示し、中仕上げ用工具３が仕上げ用工具５よりも被加工穴の内面Ｗａに接近するように、ボーリングバー１を被加工穴に対し図１中で右側に偏心させている。

一方図２は、仕上げ用工具５を使用する場合を示し、図１とは逆に、仕上げ用工具５が中仕上げ用工具３よりも被加工穴の内面Ｗａに接近するように、ボーリングバー１を被加工穴に対し図２中で左側に偏心させている。

ボーリングバー１の図１，２中で上部側の基端部１５は、本加工装置の主軸７の下端に連結し、主軸７は、その外周を覆う回転支持部としての支持筒８に回転可能に支持されている。支持筒８は、本加工装置の本体部に固定してあり、この支持筒８に対してボーリングバー１が主軸７とともに回転する。

主軸７内には、ドローバ９が図示しない駆動機構によって図１，図２中で上下動可能であり、ドローバ９は、ボーリングバー１に対して平行に延びる軸部１１と、軸部１１の先端（図中で下端）に連結されるカム部１３とをそれぞれ有する。

カム部１３は、図１，２中で下部側の先端部が同上部側の基端部１５に対して図１，２中で左側位置となるよう主軸７の中心軸線Ｌに対して傾斜しており、この傾斜したカム部１３を、ボーリングバー１の基端部１５に形成した傾斜ガイド孔１５ａにスライド移動可能に挿入している。なお、主軸７の中心軸線Ｌは、被加工穴の中心軸線に一致しており、この主軸７に、ボーリングバー１の基端部１５を図１，２中で左右方向に移動可能に設けている。なお、基端部１５は、ボーリングバー１の先端側に対して外径を大きくして外側に突出している。

したがって、ドローバ９を、図１の状態から、主軸７に対し上方に移動させることで、カム部１３が傾斜ガイド孔１５ａに対してスライド移動して、ボーリングバー１（基端部１５）を主軸７に対して図１中で左方向に移動させ、図２の状態となる。

逆にドローバ９を、図２の状態から、主軸７に対し下方に移動させることで、カム部１３が傾斜ガイド孔１５ａに対してスライド移動して、ボーリングバー１（基端部１５）を主軸７に対して図２中で右方向に移動させ、図１の状態となる。

ボーリングバー１の基端部１５の外周にはインナリング１７を固定し、インナリング１７のさらに外周には、アウタリング１９をインナリング１７に対して相対回転可能に設けている。

アウタリング１９は、インナリング１７を上下方向に挟持するようにして内側に突出する鍔部１９ａと、鍔部１９ａの外側に位置する円筒部１９ｂとをそれぞれ有し、鍔部１９ａに対してインナリング１７が回転摺動するとともに図１，２中で左右方向に摺動する。

アウタリング１９の円筒部１９ｂは、前記した支持筒８の外周面より外側に突出しており、この突出した部位の上面に、支持筒８の下端外周に形成したフランジ８ａを、ボルト２０により固定する。

インナリング１７とアウタリング１９との間には、切削油を溜める切削油溜まり２１を設けている。

アウタリング１９には、上記した切削油溜まり２１に連通する切削油導入部としての切削油導入孔１９ｃを設け、切削油導入孔１９ｃの外周側の開口を切削油導入パイプ２５の一端に接続し、切削油導入パイプ２５の他端を、図１に示すようにポンプ２７に接続する。

一方、インナリング１７の中仕上げ用工具３および仕上げ用工具５にそれぞれ対応する位置の切削油溜まり２１には、切削油放出孔１７ａを連通して設け、切削油放出孔１７ａは、ボーリングバー１の基端部１５に形成した切削油滴下部としての切削油通路１５ｂの一端に連通する。切削油通路１５ｂの他端は、基端部１５の下部に開口し、この開口を切削油滴下通路としての切削油滴下パイプ２９に接続する。

上記した切削油導入部としての切削油導入孔１９ｃと、切削油滴下部としての切削油通路１５ｂとで切削油供給部を構成している。

切削油滴下パイプ２９は、ボーリングバー１に沿って下方に延長し、その下端を、中仕上げ用工具３および仕上げ用工具５の直上の近傍位置に設定し、この切削油滴下パイプ２９から滴下する切削油を中仕上げ用工具３および仕上げ用工具５の近傍に滴下させる。

次に、作用を説明する。図１の状態で、主軸７の回転に伴ってボーリングバー１が回転し、この回転するボーリングバー１を、ワークＷの被加工穴内に挿入することで、中仕上げ工具３が被加工穴の内面Ｗａを切削加工する。

そして、この中仕上げ工具３による切削加工時には、ポンプ２７から切削油を常時圧送しており、この圧送する切削油は、切削油導入パイプ２５を経て切削油溜まり２１に入り込む。切削油溜まり２１内の切削油は、切削油放出孔１７ａおよび切削油通路１５ｂを経て切削油滴下パイプ２９に流下し、切削油滴下パイプ２９の下端開口２９ａから、それぞれ対応する中仕上げ用工具３および仕上げ用工具５に油滴となって滴下する。

中仕上げ用工具３および仕上げ用工具５に滴下した切削油は、ボーリングバー１の回転による遠心力によって、その周囲の被加工穴の内面Ｗａに移動して付着し、その状態で被加工穴の内面Ｗａを中仕上げ用工具３により切削加工する。この中仕上げ加工は、極少量の切削油を滴下させて行うことから、セミドライ加工であり、したがって廃油が少なくて済み、作業環境の向上に寄与することができる。

中仕上げ加工終了後は、ドローバ９を、図１の状態から図２の状態まで上昇させることで、カム部１３を傾斜ガイド孔１５ａに対してスライド移動させ、ボーリングバー１を主軸７に対し図１中で左方向に移動させて図２の状態とする。これにより、仕上げ用工具５を被加工穴の内面Ｗａに接近させ、この仕上げ用工具５により被加工穴の内面Ｗａを切削加工する。

そして、この仕上げ用工具５による切削加工時においても、ポンプ２７から切削油を常時圧送しており、この圧送する切削油は、中仕上げ加工時と同様に、切削油導入パイプ２５を経て切削油溜まり２１に入り込んだ後、切削油放出孔１７ａおよび切削油通路１５ｂを経て切削油滴下パイプ２９に流下し、その下端開口２９ａから、それぞれ対応する中仕上げ用工具３および仕上げ用工具５に油滴となって滴下する。

中仕上げ用工具３および仕上げ用工具５に滴下した切削油は、ボーリングバー１の回転による遠心力によって、その周囲の被加工穴の内面Ｗａに移動して付着し、その状態で被加工穴の内面Ｗａを仕上げ用工具５により切削加工する。この仕上げ加工についても、極少量の切削油を滴下させて行うことから、セミドライ加工であり、したがって廃油が少なくて済み、作業環境の向上に寄与することができる。

上記した本実施形態によれば、中仕上げ用工具３および仕上げ用工具５の近傍に滴下させた切削油を、ボーリングバー１の加工時での回転による遠心力によって、被加工穴の内面Ｗａに移動させて付着させるようにしたため、圧縮空気が不要となって加工時での消費エネルギが低減するとともに、空気と切削油とのミスト状混合物の外部への霧散を防止して作業環境の悪化を防止することができる。

また、切削油滴下部を構成する切削油通路１５ｂをボーリングバー１側に設ける一方、切削油導入部を構成する切削油放出孔１９ｃを備えるアウタリング１９を、ボーリングバー１対して相対回転可能に設けた支持筒８に固定しているので、回転部分への切削油の供給を固定側であるアウタリング１９側から容易に行うことができる。

そして、インナリング１７とアウタリング１９との間に、切削油を溜める切削油溜まり２１を設けることで、この切削油溜まり２１から中仕上げ用工具３および仕上げ用工具５の近傍に、切削油を効率よく供給することができる。

さらに、上記した切削油溜まり２１に、中仕上げ用工具３および仕上げ用工具５の近傍まで延びる切削油滴下パイプ２９を接続することで、切削油を、中仕上げ用工具３および仕上げ用工具５の近傍に確実に滴下させることができる。

本発明の一実施形態に係わる穴加工装置のボーリングバー周辺の正面断面図である。 図１に対し、ボーリングバーを偏心移動させて仕上げ加工を行う状態を示すボーリングバー周辺の正面断面図である。

符号の説明

１ ボーリングバー
３ 中仕上げ用工具（切削工具）
５ 仕上げ用工具（切削工具）
１５ ボーリングバーの基端部
１５ｂ 切削油通路（切削油滴下部，切削油供給部）
１９ｃ 切削油導入孔（切削油導入部，切削油供給部）
２１ 切削油溜まり
２９ 切削油滴下パイプ（切削油滴下通路）
Ｗａ 被加工穴の内面

Claims (4)

1. 先端部に切削工具を備えたボーリングバーの基端部外周に、外部から切削油が供給される切削油供給部を設け、この切削油供給部から前記切削工具近傍に前記切削油を滴下させ、この滴下させた切削油を、前記ボーリングバーの加工時での回転による遠心力によって、前記ボーリングバーを挿入する被加工穴の内面に移動させ付着させた状態で加工を行うことを特徴とする穴加工方法。
2. 先端部に切削工具を備えたボーリングバーの基端部外周に、切削油が供給される切削油供給部を設け、この切削油供給部は、前記ボーリングバーの回転に伴って回転して前記供給された切削油を前記切削工具近傍に滴下させる切削油滴下部と、この切削油滴下部に対して相対回転可能で、前記ボーリングバーに対して相対回転可能に設けた回転支持部に固定した切削油導入部とをそれぞれ備えることを特徴とする穴加工装置。
3. 前記切削油滴下部と前記切削油導入部との間に、前記切削油を導入しつつ滴下させる切削油溜まりを設けたことを特徴とする請求項２に記載の穴加工装置。
4. 前記切削油滴下部に、前記切削工具近傍まで延びる切削油滴下通路を接続し、この切削油滴下通路の下端開口から前記切削工具近傍に切削油を滴下することを特徴とする請求項２または３に記載の穴加工装置。

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