JP2013129010A - Chip removing tool and chip removing method using the same - Google Patents
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Description
本発明は、狭小隙間に挟まった切屑を除去するための技術に関する。 The present invention relates to a technique for removing chips caught in a narrow gap.
従来、ワークに対する穴あけ加工、切削加工等によって生じる切屑を回収する手法が種々提案されている。例えば、特許文献1には、ワークへの加工部を取り囲むケーシング内に上昇気流を発生させて切屑を排出するとともに、穴あけ工具の回転によって切屑に付与される流出力、拡散エネルギーを利用して、切屑をケーシング内に誘導することによって、切屑を良好に回収する切屑回収装置の構成が開示されている。
特許文献1のようにエア若しくはクーラント等の流体を吹き付けて切屑を吹き飛ばす手法の他には、ブラシ、スプリング等を用いて切屑を掻きだす手法が利用されている。
Conventionally, various methods for collecting chips generated by drilling, cutting, or the like on a workpiece have been proposed. For example, in
In addition to the technique of blowing a fluid such as air or coolant as in
しかしながら、流体の噴出力だけでは、狭小部に挟まった切屑を脱落させて除去するほどの推進力を与えることが難しく、ブラシ、スプリングでは、切屑が隙間内を移動するだけで、除去を保証できないという課題が残る。また、これらの手法によっても、切屑自体の大きさは変化せず、挟まる力に変化がないため、除去作業を繰り返し行ったとしても確実に除去できるという保証が得られない。
そこで、本発明は、ワークの狭小隙間に挟まった切屑を良好に除去できる技術を提供することを課題とする。
However, it is difficult to give a driving force enough to drop off and remove the chips sandwiched between the narrow portions only with the fluid jet power, and with brushes and springs, removal is not guaranteed because the chips move only in the gap. The problem remains. Even with these methods, the size of the chips themselves does not change, and the pinching force does not change. Therefore, even if the removal operation is repeated, it cannot be guaranteed that the chips can be reliably removed.
Then, this invention makes it a subject to provide the technique which can remove favorably the chip pinched | interposed into the narrow clearance gap of a workpiece | work.
本発明の第一態様である切屑除去治具は、ワークの狭小隙間に挟まった切屑を除去する治具であって、前記ワークの狭小隙間内に進入可能なヘッド部を具備し、前記ヘッド部は、先端に設けられる押圧面と、前記狭小隙間の底面から離間する方向に向けて設けられ、かつ、前記底面に垂直な方向に対して傾斜する傾斜溝と、を有する。 The chip removal jig according to the first aspect of the present invention is a jig for removing chips sandwiched in a narrow gap of a workpiece, and includes a head portion capable of entering into the narrow gap of the workpiece, the head portion Has a pressing surface provided at the tip, and an inclined groove provided in a direction away from the bottom surface of the narrow gap and inclined with respect to a direction perpendicular to the bottom surface.
前記ヘッド部を移動可能に支持する軸部をさらに具備し、前記ヘッド部は、円筒状に形成されるとともに、前記軸部によって前記ヘッド部を前記狭小隙間内で回転移動させることによって、前記傾斜溝に前記切屑を捕集することが好ましい。 The shaft further includes a shaft that movably supports the head, and the head is formed in a cylindrical shape, and the head is rotated by the shaft in the narrow gap, thereby tilting the head. It is preferable to collect the chips in the groove.
前記軸部から前記ヘッド部にかけて、その内部にクーラントスルーが設けられ、前記クーラントスルーを介して前記ヘッド部の内部空間にクーラントを噴出することによって、前記ヘッド部の傾斜溝に捕集された切屑を外部に放出することが好ましい。 Chips collected in the inclined grooves of the head part by providing a coolant through in the interior from the shaft part to the head part, and ejecting the coolant into the internal space of the head part through the coolant through. Is preferably released to the outside.
本発明の第二態様である切屑除去方法は、本発明の第一態様である切屑除去治具を用いて、ワークの狭小隙間に挟まった切屑を除去する方法であって、前記ヘッド部の押圧面によって、前記狭小隙間に挟まった切屑を脱落させるとともに、前記ワークに押し付け、前記ヘッド部を狭小隙間内で移動させることによって、前記傾斜溝内に前記切屑を捕集し、前記傾斜溝内に捕集された切屑を外部に排出する。 The chip removal method according to the second aspect of the present invention is a method for removing chips sandwiched in a narrow gap of a workpiece using the chip removal jig according to the first aspect of the present invention, wherein the pressing of the head portion The chip captures the chips in the inclined groove by dropping the chips sandwiched in the narrow gap, pressing the workpiece against the workpiece, and moving the head portion in the narrow gap. Collected chips are discharged to the outside.
本発明によれば、ワークの狭小隙間に挟まった切屑を良好に除去できる。 According to the present invention, it is possible to satisfactorily remove chips sandwiched between narrow gaps in the workpiece.
図1に示すように、切屑除去治具1は、ワーク2の一部に存在する狭小隙間3に挟まった切屑4を除去するために用いる装置である。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、ワーク2は、例えば、シリンダヘッド5のバルブガイド逃がし削り部6にバルブガイド7を圧入したものである。
シリンダヘッド5の粗材の状態から、円形の座・逃がし削りを含むバルブガイド逃がし削り部6を設けるとともに、バルブガイド7圧入用の穴を加工し、その穴にバルブガイド7を圧入する。この一連の作業により、バルブガイド逃がし削り部6とバルブガイド7との間に円環状の狭小隙間3が形成される。そして、シリンダヘッド5の他部位を加工する際に発生する切粉、削りカス等の切屑4が狭小隙間3に挟まる。このようなワーク2に対して、切屑除去治具1を用いて狭小隙間3の切屑4を除去する。
As shown in FIG. 2, the workpiece 2 is obtained by press-fitting a valve guide 7 into a valve guide relief shaving portion 6 of the cylinder head 5, for example.
A valve guide relief cutting portion 6 including a circular seat and relief cutting is provided from the state of the rough material of the cylinder head 5, and a hole for press fitting the valve guide 7 is machined, and the valve guide 7 is press fitted into the hole. By this series of operations, an annular narrow gap 3 is formed between the valve guide relief cutting portion 6 and the valve guide 7. Then,
図1に示すように、切屑除去治具1は、その先端に設けられ、かつ、狭小隙間3内に進入して切屑4を除去するヘッド部10、及び、ヘッド部10を移動可能に支持する軸部20を具備する。
As shown in FIG. 1, the
ヘッド部10は、切屑除去治具1の先端に設けられる。ヘッド部10は、中空の円筒状に形成されており、その円筒部がワーク2の狭小隙間3の内部空間に応じた肉厚を有するように形成される。例えば、ヘッド部10の壁面の厚みは、狭小隙間3の隙間幅と同等又はそれよりも小さい厚みに設定される。
本実施形態においては、ヘッド部10の壁面を狭小隙間3内に進入させることが可能であるとともに、ヘッド部10の円筒部分の内部空間にバルブガイド7の突出部を収容可能である。
The
In the present embodiment, the wall surface of the
ヘッド部10の先端面は押圧面11として形成される。押圧面11は、平坦面として形成されており、狭小隙間3の底面と面で当接可能である。本実施形態では、ヘッド部10の押圧面11は、バルブガイド逃がし削り部6の座面と当接可能に形成されている。
ヘッド部10の押圧面11を切屑4に押し当てて押圧することによって、狭小隙間3に噛み込んだ切屑4を粉砕し、若しくは、圧縮して切屑4を小さくする。このように、切屑4は、狭小隙間3への挟まり力に抗して押圧面11に押し込まれることにより、狭小隙間3に挟まった状態から脱落し、粉砕又は圧縮される。
The front end surface of the
By pressing the
ヘッド部10は、壁面に傾斜溝12を有する。
傾斜溝12は、ヘッド部10の押圧面11から基端側に向けて設けられる切り欠きであり、ヘッド部10の円筒部を厚み方向に貫通するように設けられている。傾斜溝12は、ヘッド部10の軸方向(ヘッド部10が狭小隙間3の底面に対して垂直に進入する方向)に対して傾斜するように形成される。言い換えれば、傾斜溝12は、ヘッド部10の軸方向視で、先端側の押圧面11から基端側に向かって時計回り又は反時計回りに捻じれるように形成されている。
The
The
傾斜溝12の内部空間の大きさは、切屑4を内部に収容できる程度の容積を有するように設定されている。また、傾斜溝12の軸方向の長さは、ワーク2のうち、ヘッド部10の円筒部分の内部空間に収容される部位(バルブガイド7の突出部)の高さよりも大きく設定されており、ヘッド部10をワーク2の狭小隙間3に進入させた際に、傾斜溝12の基端側の開口部が狭小隙間3の外側に到達するように延出されている。つまり、ヘッド部10を狭小隙間3に挿入したときに、傾斜溝12が狭小隙間3の内外を連通する主な経路となる。
The size of the internal space of the
軸部20は、ヘッド部10から軸方向に連続して設けられる。軸部20には、適宜の回転機構及び移動機構が接続されており、この回転機構及び移動機構によってヘッド部10が回転移動可能、かつ、軸方向に直線移動可能に支持されている。なお、適宜の回転機構及び移動機構に替えて、軸部20の回転移動及び直線移動を手作業で行っても良い。
軸部20は、中空の筒状に形成されており、その筒部の内部空間はヘッド部10の円筒部の内部空間と連通するクーラントスルー21として形成される。クーラントスルー21は、軸部20の基端にまで延出されており、クーラントスルー21によって切屑除去治具1全体が中空状となっている。
The
The
クーラントスルー21は、適宜のクーラント噴出装置と接続される。切屑除去治具1を使用する際は、前記クーラント噴出装置を作動させることにより、クーラントスルー21を介して、ヘッド部10の内部空間に向けてクーラントが噴射される。ヘッド部10の内部空間に噴射されるクーラントは、狭小隙間3から傾斜溝12を介して外部に放出される。
The coolant through 21 is connected to an appropriate coolant ejection device. When using the
次に、図3を参照して、切屑除去治具1を用いてワーク2の狭小隙間3に挟まった切屑4を除去する工程について説明する。
Next, with reference to FIG. 3, the process of removing the
まず、ヘッド部10を狭小隙間3内に進入させて、押圧面11を切屑4に押し当てて粉砕する。これにより、切屑4が狭小隙間3の底部に押し込まれる。このとき、切屑4が狭小隙間3内に固着していたとしても、押圧面11による押圧によって脱落して底部に押し当てられて粉砕又は圧縮される。
このようにして、狭小隙間3の開口に応じたヘッド部10を狭小隙間3内に進入させて切屑4を押圧することによって、隙間内に挟まった切屑4を脱落させるとともに、粉砕・圧縮する。
First, the
In this manner, the
次に、軸部20を回転させ、ヘッド部10を回転させる。ヘッド部10の回転移動によって、切屑4を傾斜溝12内に捕集する。このとき、ヘッド部10を傾斜溝12の傾斜方向に沿って回転させる(傾斜溝12の先端側が基端側よりも回転方向前側となるように、ヘッド部10を回転させる)ことで、切屑4を掬い出すようにして傾斜溝12内に良好に案内できる。
Next, the
切屑4を傾斜溝12で捕集した後に、クーラントスルー21を介してヘッド部10内にクーラントを噴射する。これにより、クーラントが切屑4を傾斜溝12に沿って押し出す。このように、粉砕された切屑4が傾斜溝12を介して放出され、狭小隙間3に挟まった切屑4が除去される。
なお、クーラントの噴射を行わずに、ヘッド部10の回転によって生じる遠心力を利用して傾斜溝12に沿って切屑4を外部に排出することも可能であり、また、傾斜溝12に切屑4を捕集した状態でヘッド部10を隙間から取り出すことによっても、切屑4を狭小隙間3内から除去することが可能である。
After the
In addition, it is also possible to discharge the
以上のように、(1)ヘッド部10を狭小隙間3内に進入させて、押し付けることによって、隙間内の切屑4を脱落させて、粉砕・圧縮し、(2)ヘッド部10を回して、傾斜溝12で切屑4を捕集し、(3)クーラントスルー21を介してクーラントを噴射することによって、傾斜溝12に沿って切屑4を狭小隙間3の外部に排出する。このようにして、切屑除去治具1を用いてワーク2の狭小隙間3に挟まった切屑4を除去する。
As described above, (1) the
図4に示すように、複数の切屑除去治具1・1・・・を用いて、複数の狭小隙間3・3・・・を有するワーク30に対して、同時に各狭小隙間3に挟まる切屑4を除去する作業を行うことも可能である。
ワーク30は、多関節ロボット等の支持装置によって、各切屑除去治具1のヘッド部10に対して近接方向及び離間方向に移動可能に支持される。例えば、ワーク30は、八つのワーク2が一直線上に所定間隔を空けて配置されたシリンダヘッドである。つまり、ワーク30には、狭小隙間3・3・・・が互いに所定間隔を空けて直線状に配置されている。
As shown in FIG. 4,
The workpiece 30 is supported by a support device such as an articulated robot so as to be movable in the proximity direction and the separation direction with respect to the
切屑除去治具1・1・・・は、その軸方向と直交する直線に沿って連結配置されており、各ヘッド部10がワーク30の各狭小隙間3に対向するように支持される。
各軸部20には、回転機構40が接続される。回転機構40は、シリンダ41と、各軸部20に設けられるラック・ピニオン42とによって構成される。シリンダ41による前後進と各ラック・ピニオン42による回転は連動しており、シリンダ41の前後進運動をラック・ピニオン42による回転運動に変換している。
また、各切屑除去治具1のクーラントスルー21には、クーラント噴射装置が接続される。
The chip removal jigs 1, 1... Are connected and arranged along a straight line orthogonal to the axial direction thereof, and are supported so that each
A
A coolant injection device is connected to the coolant through 21 of each
複数の切屑除去治具1・1・・・を用いて、ワーク30の狭小隙間3・3・・・に挟まる切屑4・4・・・を除去する工程は以下の通りである。
まず、ワーク30を支持する支持装置を作動させて、ワーク30を切屑除去治具1・1・・・に向けて移動させる。さらに、各狭小隙間3に各ヘッド部10が進入するまでワーク30を移動させる。次に、回転機構40を作動させて、各ヘッド部10を狭小隙間3内で回転移動させる。これとともに、クーラント噴射装置を作動させて、各クーラントスルー21を介してヘッド部10内にクーラントを噴出する。これにより、ワーク30の各狭小隙間3に挟まる切屑4を外部に排出できる。
The process of removing the
First, the supporting device that supports the workpiece 30 is operated to move the workpiece 30 toward the chip removal jigs 1, 1. Further, the work 30 is moved until each
以上のように、複数の狭小隙間3・3・・・が一直線上に存在するワーク30に対して、同数の切屑除去治具1・1・・・を用意し、ワーク30を多関節ロボット等の支持装置によって支持することによって、切屑除去治具1・1・・・に対してワーク30を進退移動可能とするとともに、各切屑除去治具1を回転機構40によって回転可能とすることによって、ワーク30の狭小隙間3・3・・・に挟まる切屑4・4・・・を同時に除去することができる。
As described above, the same number of chip removal jigs 1, 1... Are prepared for the work 30 having a plurality of narrow gaps 3, 3. The workpiece 30 can be moved forward and backward with respect to the
図5に示すように、ワーク50の狭小隙間51が直線状である場合にも、上述の実施形態と同様の技術的思想を用いて、切屑52を良好に除去することができる。
As shown in FIG. 5, even when the
図6に示すように、切屑除去治具60は、狭小隙間51内に進入可能なヘッド部61を具備する。ヘッド部61は、狭小隙間51に応じた形状を有し、かつ、狭小隙間51内で移動可能な大きさを有する。つまり、ヘッド部61は、狭小隙間51の隙間幅と同等の厚みを有する板状に形成され、その横幅(隙間幅と直交する方向の幅)は狭小隙間51の横幅よりも小さく形成される。
ヘッド部61は、押圧面62及び傾斜溝63を有する。押圧面62は、ヘッド部61の先端面として構成される平坦面である。傾斜溝63は、ヘッド部61の板厚方向に貫通する切り欠きであり、ヘッド部61の進入方向(狭小隙間51の底面に垂直な方向)に対して傾斜して設けられる。この場合の傾斜溝63は、ヘッド部61の端部から中央側に向けて設けられることが好ましい。つまり、傾斜溝63は、ヘッド部61の先端側の押圧面62から基端側に向かって形成されており、先端側から基端側へ向かうにつれて軸方向と直交する方向の中央側へいくように傾斜している。
As shown in FIG. 6, the chip removing jig 60 includes a
The
以上のように構成される切屑除去治具60をワーク50の狭小隙間51内に進入させて、押圧面62で切屑52を挟まった状態から脱落させるとともに、ワーク50内に押し付けて粉砕又は圧縮し、さらに、ヘッド部60を狭小隙間51に沿って移動させることによって、傾斜溝63で切屑52を捕集する。この場合、傾斜溝63の先端側が基端側よりも移動方向前側となるように、ヘッド部61を移動させることで、切屑52を掬い出すようにして傾斜溝63内に良好に案内できる。
そして、傾斜溝63内に捕集された切屑52を取り出すことによって、ワーク50の狭小隙間51に挟まった切屑52を除去する。
The chip removal jig 60 configured as described above enters the
Then, the
なお、ワークの狭小隙間の形状は、円環状、直線状に限らず、半円環状、曲線状等である場合も同様の技術的思想を持った切屑除去治具を用いて、当該狭小隙間に挟まる切屑を良好に除去することができる。 Note that the shape of the narrow gap of the workpiece is not limited to an annular shape or a straight shape, but also in the case of a semicircular shape, a curved shape, etc. Chips sandwiched can be removed well.
1:切屑除去治具、2:ワーク、3:狭小隙間、4:切屑、10:ヘッド部、11:押圧面、12:傾斜溝、20:軸部、21:クーラントスルー 1: chip removal jig, 2: workpiece, 3: narrow gap, 4: chip, 10: head part, 11: pressing surface, 12: inclined groove, 20: shaft part, 21: coolant through
Claims (4)
前記ワークの狭小隙間内に進入可能なヘッド部を具備し、
前記ヘッド部は、先端に設けられる押圧面と、前記狭小隙間の底面から離間する方向に向けて設けられ、かつ、前記底面に垂直な方向に対して傾斜する傾斜溝と、を有することを特徴とする切屑除去治具。 It is a jig to remove chips caught in a narrow gap between workpieces,
Comprising a head portion capable of entering the narrow gap of the workpiece,
The head portion includes a pressing surface provided at a tip, and an inclined groove provided in a direction away from the bottom surface of the narrow gap and inclined with respect to a direction perpendicular to the bottom surface. A chip removal jig.
前記ヘッド部は、円筒状に形成されるとともに、前記軸部によって前記ヘッド部を前記狭小隙間内で回転移動させることによって、前記傾斜溝に前記切屑を捕集する請求項1に記載の切屑除去治具。 A shaft portion that movably supports the head portion;
2. The chip removal according to claim 1, wherein the head part is formed in a cylindrical shape, and the chips are collected in the inclined groove by rotating the head part within the narrow gap by the shaft part. jig.
前記クーラントスルーを介して前記ヘッド部の内部空間にクーラントを噴出することによって、前記ヘッド部の傾斜溝に捕集された切屑を外部に放出する請求項2に記載の切屑除去治具。 From the shaft part to the head part, a coolant through is provided therein,
The chip removal jig according to claim 2, wherein the chips collected in the inclined grooves of the head part are discharged to the outside by spraying the coolant into the internal space of the head part through the coolant through.
前記ヘッド部の押圧面によって、前記狭小隙間に挟まった切屑を脱落させるとともに、前記ワークに押し付け、
前記ヘッド部を狭小隙間内で移動させることによって、前記傾斜溝内に前記切屑を捕集し、
前記傾斜溝内に捕集された切屑を外部に排出する切屑除去方法。 Using the chip removal jig according to any one of claims 1 to 3, a method of removing chips sandwiched in a narrow gap of the workpiece,
With the pressing surface of the head part, the chips sandwiched in the narrow gap are dropped off and pressed against the workpiece,
By moving the head part within a narrow gap, the chips are collected in the inclined groove,
A chip removing method for discharging chips collected in the inclined groove to the outside.
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