JP2013129002A - Hole drilling method - Google Patents

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Tatsuya Kimura
達也 木村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hole drilling method which can suppress chips generated when drilling a hole from being stuck into a narrow part.SOLUTION: The hole drilling method forms an Fr-side water hole 4 in a cylinder head 1 in which a water jacket 3 with the narrow part 8 is formed. In the hole drilling method, the Fr-side water hole 4 is formed to make the water jacket 3 communicate to the outside of the cylinder head 1 while the water jacket 3 is filled with a coolant in which the cylinder head 1 is formed with a feeding hole and a discharging hole, and the coolant is discharged to the outside of the cylinder head 1 from the discharging hole while feeding the coolant into the water jacket 3 from the feeding hole to maintain a state that the water jacket 3 is filled with the coolant.

Description

本発明は、ワークに加工孔を形成する孔加工方法に関する。   The present invention relates to a hole processing method for forming a processing hole in a workpiece.

従来、ワークに加工孔を形成する技術は公知となっている（例えば、特許文献１）。   Conventionally, a technique for forming a machining hole in a workpiece has been publicly known (for example, Patent Document 1).

特許文献１に記載の技術は、先端から軸方向にクーラントを供給可能な孔加工用ドリル１０１を用い、ドリル１０１の先端からドリル１０１の軸方向にクーラントを供給しながら、ドリル１０１によりワークに加工孔を形成するものである。   The technique described in Patent Document 1 uses a drill 101 for drilling capable of supplying coolant in the axial direction from the tip, and processes the workpiece by the drill 101 while supplying coolant from the tip of the drill 101 in the axial direction of the drill 101. A hole is formed.

しかし、図２に示すように、狭小部１０２を有する空間が内部に形成されたワーク１０３に、ドリル１０１で加工孔を形成する場合、ドリル１０１の軸方向に供給されるクーラントの流れにより、孔開け加工時に発生する切屑１０４がワーク１０３内の空間の狭小部１０２へ押し込められて、切屑１０４が狭小部１０２に挟み込まれてしまい、加工後のワーク１０３内の空間に切屑１０４が残留する虞があった。   However, as shown in FIG. 2, when a drilled hole is formed in a work 103 in which a space having a narrow portion 102 is formed, a hole is formed by a coolant flow supplied in the axial direction of the drill 101. There is a possibility that the chips 104 generated during the opening process are pushed into the narrow portion 102 of the space in the workpiece 103 and the chips 104 are sandwiched between the narrow portions 102, and the chips 104 remain in the space in the workpiece 103 after processing. there were.

特開２００８−２９６３１７号公報JP 2008-296317 A

本発明は、孔開け加工時に発生する切屑が狭小部に挟み込まれることを抑制することが可能な孔加工方法を提供する。   The present invention provides a drilling method capable of suppressing chips generated during drilling from being sandwiched between narrow portions.

請求項１に記載の孔加工方法は、
狭小部を有する空間が内部に形成されたワークに加工孔を形成する孔加工方法であって、
前記ワーク内の空間にクーラントを充填した状態で、前記ワークの外部と前記ワーク内の空間とを連通する加工孔を形成する。 The hole drilling method according to claim 1,
A hole processing method for forming a processing hole in a work in which a space having a narrow portion is formed,
A machining hole is formed that communicates the outside of the workpiece with the space in the workpiece in a state where the space in the workpiece is filled with coolant.

請求項２に記載の孔加工方法においては、
前記ワークには、供給孔と、排出孔とが形成され、
前記供給孔から前記ワーク内の空間にクーラントを供給しつつ前記排出孔から前記ワークの外部にクーラントを排出することにより、前記ワーク内の空間にクーラントが充填された状態を保持する。 In the hole drilling method according to claim 2,
The workpiece is provided with a supply hole and a discharge hole,
By supplying the coolant from the supply hole to the space in the work and discharging the coolant to the outside of the work from the discharge hole, the state in which the coolant is filled in the space in the work is maintained.

請求項３に記載の孔加工方法においては、
前記供給孔から前記ワーク内の空間に供給されたクーラントが、前記ワーク内周の孔加工部へ流れて、前記孔加工部から前記狭小部を通らずに前記排出孔へ流れて、前記排出孔から前記ワークの外部に排出されるように、前記ワーク内の空間にクーラントを供給している状態で、前記ワークに加工孔を形成する。 In the hole drilling method according to claim 3,
The coolant supplied to the space in the workpiece from the supply hole flows to the hole machining portion on the inner periphery of the workpiece, and flows from the hole machining portion to the discharge hole without passing through the narrow portion, so that the discharge hole A machining hole is formed in the work in a state where coolant is supplied to the space in the work so that the work is discharged from the work to the outside.

本発明によれば、孔開け加工時に発生する切屑が狭小部に挟み込まれることを抑制することが可能である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is possible to suppress that the chip | tip generated at the time of drilling is pinched | interposed into a narrow part.

（ａ）加工対象となるシリンダヘッドの平面断面図、（ｂ）シリンダヘッドの孔開け加工の形態を示す模式図。(A) Plan sectional drawing of the cylinder head used as a process target, (b) The schematic diagram which shows the form of the drilling process of a cylinder head. 従来のシリンダヘッドの孔開け加工の形態を示す模式図。The schematic diagram which shows the form of the punching process of the conventional cylinder head.

以下に、孔加工方法について、図面を参照して説明する。   Below, the hole drilling method is demonstrated with reference to drawings.

前記孔加工方法は、狭小部を有する空間が内部に形成されたワークに加工孔を形成する方法である。   The hole processing method is a method of forming a processing hole in a work in which a space having a narrow portion is formed.

前記ワークは、例えばシリンダヘッド１である。本実施形態では、加工工具（孔加工用ドリル）２を用いてシリンダヘッド１に、シリンダヘッド１の外部と、ウォータージャケット３とを連通する加工孔（Ｆｒ側ウォーターアウトレットパイプ圧入孔（Ｆｒ側水孔））４を形成する（図１（ｂ）参照）。   The workpiece is, for example, a cylinder head 1. In the present embodiment, a machining hole (Fr-side water outlet pipe press-fitting hole (Fr-side water injection hole) that communicates the outside of the cylinder head 1 and the water jacket 3 with the cylinder head 1 using a machining tool (drilling hole drill) 2. Hole)) 4 is formed (see FIG. 1B).

本実施形態のシリンダヘッド１は、四つの気筒が直列配置された水冷式の直列４気筒エンジンのシリンダヘッドである。図１（ａ）において破線で示す各円は１番気筒ｘ１、２番気筒ｘ２、３番気筒ｘ３、４番気筒ｘ４の位置をそれぞれ示している。図１（ａ）に示すように、シリンダヘッド１内には、各気筒ｘ１〜ｘ４の吸気ポート５と排気ポート６とがそれぞれ気筒列方向（図１（ａ）における矢印Ａ方向）に並設されている。また、シリンダヘッド１内における各吸気ポート５と各排気ポート６との間には、気筒列方向に延在する空間（ウォータージャケット）３が形成されている。ウォータージャケット３内には、複数（本実施形態では四個）のスパークプラグ挿通孔７が、気筒列方向に互いに所定間隔を空けて並べられている。   The cylinder head 1 of this embodiment is a cylinder head of a water-cooled in-line four-cylinder engine in which four cylinders are arranged in series. Each circle indicated by a broken line in FIG. 1A indicates the positions of the first cylinder x1, the second cylinder x2, the third cylinder x3, and the fourth cylinder x4. As shown in FIG. 1A, in the cylinder head 1, intake ports 5 and exhaust ports 6 of the respective cylinders x1 to x4 are arranged in parallel in the cylinder row direction (the direction of arrow A in FIG. 1A). Has been. A space (water jacket) 3 extending in the cylinder row direction is formed between each intake port 5 and each exhaust port 6 in the cylinder head 1. In the water jacket 3, a plurality (four in this embodiment) of spark plug insertion holes 7 are arranged at predetermined intervals in the cylinder row direction.

ウォータージャケット３内には、狭小部８が存在している。狭小部８は、シリンダヘッド１に加工孔（Ｆｒ側水孔４）が形成される際に、ウォータージャケット３内に発生した切屑９が、通過できずに、挟み込まれる可能性がある寸法を有した空間であり、例えば、ウォータージャケット３内における、スパークプラグ挿通孔７と、ウォータージャケット３の内周面との間の空間である（図１（ｂ）参照）。   A narrow portion 8 exists in the water jacket 3. The narrow portion 8 has dimensions that allow the chips 9 generated in the water jacket 3 to pass through when the machining hole (Fr-side water hole 4) is formed in the cylinder head 1 without being able to pass through. For example, the space between the spark plug insertion hole 7 and the inner peripheral surface of the water jacket 3 in the water jacket 3 (see FIG. 1B).

シリンダヘッド１には、シリンダヘッド１の外部と、ウォータージャケット３とを連通し、ウォータージャケット３内の水を循環させるための水孔（不図示）が複数形成されている。本実施形態では、前記複数の水孔のうちの気筒列方向中央部に存在する水孔（供給孔）からウォータージャケット３内にクーラントを供給しつつ、残りの水孔（排出孔）からシリンダヘッド１の外部にクーラントを排出している状態で、シリンダヘッド１にＦｒ側水孔４を形成する。   The cylinder head 1 is formed with a plurality of water holes (not shown) for communicating the outside of the cylinder head 1 and the water jacket 3 to circulate the water in the water jacket 3. In the present embodiment, the coolant is supplied into the water jacket 3 from the water holes (supply holes) existing in the center in the cylinder row direction among the plurality of water holes, and the cylinder head is discharged from the remaining water holes (discharge holes). The Fr-side water hole 4 is formed in the cylinder head 1 while the coolant is discharged to the outside of the cylinder 1.

以下では、シリンダヘッド１における気筒列方向一側（フロント側）端部にＦｒ側水孔４を形成するときの手順について、図１（ｂ）を参照して説明する。   Hereinafter, a procedure for forming the Fr-side water hole 4 at one end (front side) end in the cylinder row direction in the cylinder head 1 will be described with reference to FIG.

まず、クーラントをシリンダヘッド１における気筒列方向（矢印Ａ方向）中央部に存在する水孔（供給孔）からウォータージャケット３内に供給する。これにより、ウォータージャケット３内に供給されたクーラントが、気筒列方向両側に流れつつ、残りの水孔（排出孔）からシリンダヘッド１の外部に排出される。クーラントを前記供給孔からウォータージャケット３内に供給し続けることにより、ウォータージャケット３内がクーラントで充填された状態が保持される。   First, coolant is supplied into the water jacket 3 from a water hole (supply hole) existing in the center of the cylinder head 1 in the cylinder row direction (arrow A direction). Thereby, the coolant supplied into the water jacket 3 is discharged to the outside of the cylinder head 1 from the remaining water holes (discharge holes) while flowing on both sides in the cylinder row direction. By continuing to supply the coolant into the water jacket 3 from the supply hole, the state in which the water jacket 3 is filled with the coolant is maintained.

そして、前記供給孔からウォータージャケット３内にクーラントを供給しつつ前記排出孔からシリンダヘッド１の外部にクーラントを排出している状態で、すなわち、ウォータージャケット３内がクーラントで充填された状態で、シリンダヘッド１に加工工具２を気筒列方向一側（フロント側）から貫通させて、シリンダヘッド１におけるフロント側端部に、シリンダヘッド１の外部と、ウォータージャケット３とを連通するＦｒ側水孔４を形成する。
このとき、加工工具２の先端部がウォータージャケット３内でクーラントに浸漬された状態になり、加工工具２の先端部が冷却・潤滑される。
また、このときにシリンダヘッド１内周の孔加工部（シリンダヘッド１内周における加工工具２が貫通する部分）で発生する切屑９は、クーラントと共に、前記排出孔のうちでシリンダヘッド１下面に存在する水孔から排出される。すなわち、クーラントをシリンダヘッド１における気筒列方向中央部に存在する水孔（供給孔）からウォータージャケット３内に供給することにより、ウォータージャケット３内では、前記供給孔から前ウォータージャケット３内に供給されたクーラントが、気筒列方向一側（フロント側）へ流れて、シリンダヘッド１内周の孔加工部へ到達して、前記孔加工部から狭小部８を通らずにシリンダヘッド１下面に存在する水孔（排出孔）へ流れて、前記排出孔から前記ワークの外部に排出される、クーラントの流れが発生しており、これにより、前記孔加工部で発生した切屑９が狭小部８に挟み込まれることなく、クーラントと共に前記排出孔からシリンダヘッド１の外部に排出されている。 And while supplying the coolant into the water jacket 3 from the supply hole, the coolant is discharged from the discharge hole to the outside of the cylinder head 1, that is, the water jacket 3 is filled with the coolant. A processing tool 2 is passed through the cylinder head 1 from one side (front side) in the cylinder row direction, and a front-side end of the cylinder head 1 communicates the outside of the cylinder head 1 and the water jacket 3 with the Fr side water hole. 4 is formed.
At this time, the tip of the processing tool 2 is immersed in the coolant in the water jacket 3, and the tip of the processing tool 2 is cooled and lubricated.
Further, at this time, the chips 9 generated in the hole machining portion (the portion through which the machining tool 2 penetrates in the inner circumference of the cylinder head 1) is formed on the lower surface of the cylinder head 1 in the discharge hole together with the coolant. It is discharged from existing water holes. That is, the coolant is supplied into the water jacket 3 from a water hole (supply hole) existing in the center of the cylinder head in the cylinder head 1 so that the water jacket 3 supplies the coolant into the front water jacket 3 from the supply hole. The coolant that has flowed to one side (front side) in the cylinder row direction reaches the hole machining portion on the inner periphery of the cylinder head 1 and exists on the lower surface of the cylinder head 1 without passing through the narrow portion 8 from the hole machining portion. The coolant flows through the water hole (discharge hole) and is discharged from the discharge hole to the outside of the workpiece, whereby the chips 9 generated in the hole processing portion are formed in the narrow portion 8. Without being caught, it is discharged from the discharge hole together with the coolant to the outside of the cylinder head 1.

以上のように、ウォータージャケット３にクーラントを充填した状態で、シリンダヘッド１の外部と、ウォータージャケット３とを連通するＦｒ側水孔４を形成することによって、ウォータージャケット３内で、加工工具２による孔開け方向とは逆方向（フロント側）へクーラントの流れを発生させることが可能となり、孔開け加工時に発生する切屑９が狭小部８に挟み込まれることを抑制することが可能となる。   As described above, by forming the Fr-side water hole 4 that communicates the outside of the cylinder head 1 and the water jacket 3 with the water jacket 3 filled with the coolant, the machining tool 2 is formed in the water jacket 3. It is possible to cause the coolant to flow in the direction opposite to the direction of drilling (front side), and to prevent the chips 9 generated during drilling from being caught in the narrow portion 8.

また、前記供給孔からウォータージャケット３に供給されたクーラントが、シリンダヘッド１内周の孔加工部へ流れて、前記孔加工部から狭小部８を通らずに前記排出孔へ流れて、前記排出孔からシリンダヘッド１の外部に排出されるように、ウォータージャケット３にクーラントを供給している状態で、シリンダヘッド１にＦｒ側水孔４を形成することによって、加工後のシリンダヘッド１内の空間（ウォータージャケット３）に切屑９が残留することを抑制することが可能となる。   Further, the coolant supplied from the supply hole to the water jacket 3 flows to the hole processing portion on the inner periphery of the cylinder head 1, and flows from the hole processing portion to the discharge hole without passing through the narrow portion 8. By forming the Fr side water hole 4 in the cylinder head 1 in a state where the coolant is supplied to the water jacket 3 so as to be discharged to the outside of the cylinder head 1 from the hole, the inside of the cylinder head 1 after processing is formed. It is possible to suppress the chips 9 from remaining in the space (water jacket 3).

なお、上記した孔加工方法は、Ｆｒ側水孔４を形成する場合のみならず、シリンダヘッド１における気筒列方向他側（リア側）端部にＲｒ側ウォーターアウトレットパイプ圧入孔（Ｒｒ側水孔）を形成する場合や、シリンダヘッド１にヒーターパイプ取付孔を形成する場合等、シリンダヘッド１における気筒列方向両側端部に、シリンダヘッド１の外部とウォータージャケット３とを連通する他の種類の加工孔を形成する場合にも適用することが可能である。   The above-described hole machining method is not limited to the case where the Fr-side water holes 4 are formed, but the Rr-side water outlet pipe press-fitting holes (Rr-side water holes) at the cylinder row direction other side (rear side) end of the cylinder head 1. ), Or when a heater pipe mounting hole is formed in the cylinder head 1, and other types of communication between the outside of the cylinder head 1 and the water jacket 3 at both ends of the cylinder head 1 in the cylinder row direction. The present invention can also be applied when forming a processed hole.

１ シリンダヘッド
２ 加工工具
３ ウォータージャケット
４ Ｆｒ側水孔
８ 狭小部
９ 切屑 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder head 2 Processing tool 3 Water jacket 4 Fr side water hole 8 Narrow part 9 Chip

Claims (3)

狭小部を有する空間が内部に形成されたワークに加工孔を形成する孔加工方法であって、
前記ワーク内の空間にクーラントを充填した状態で、前記ワークの外部と前記ワーク内の空間とを連通する加工孔を形成する、
孔加工方法。 A hole processing method for forming a processing hole in a work in which a space having a narrow portion is formed,
In the state where the coolant in the work is filled with a coolant, a machining hole is formed that communicates the outside of the work and the space in the work.
Drilling method. 前記ワークには、供給孔と、排出孔とが形成され、
前記供給孔から前記ワーク内の空間にクーラントを供給しつつ前記排出孔から前記ワークの外部にクーラントを排出することにより、前記ワーク内の空間にクーラントが充填された状態を保持する、
請求項１に記載の孔加工方法。 The workpiece is provided with a supply hole and a discharge hole,
The coolant is discharged from the discharge hole to the outside of the workpiece while supplying the coolant from the supply hole to the space in the workpiece, thereby maintaining the state in which the coolant is filled in the space in the workpiece.
The hole processing method according to claim 1. 前記供給孔から前記ワーク内の空間に供給されたクーラントが、前記ワーク内周の孔加工部へ流れて、前記孔加工部から前記狭小部を通らずに前記排出孔へ流れて、前記排出孔から前記ワークの外部に排出されるように、前記ワーク内の空間にクーラントを供給している状態で、前記ワークに加工孔を形成する、
請求項２に記載の孔加工方法。 The coolant supplied to the space in the workpiece from the supply hole flows to the hole machining portion on the inner periphery of the workpiece, and flows from the hole machining portion to the discharge hole without passing through the narrow portion, so that the discharge hole Forming a machining hole in the workpiece in a state where coolant is supplied to the space in the workpiece so that the workpiece is discharged from the workpiece to the outside.
The hole processing method according to claim 2.
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