JP2013132692A - Drilling method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the degree of a hole position in deep hole working to a desired precision in a short period of time.SOLUTION: During drilling using a gun drill, the quantity of displacement of a wall surface of a hole already formed in a workpiece caused by receiving a load placed on the wall surface from the gun drill is predicted. Then curvature correction measures for hole working based upon the predicted quantity of displacement of the wall surface of the hole are included in a product design stage (S10). The work for which the measures are taken is actually drilled using the gun drill (S40, ...) to secure the desired degree of the hole position without repeating trial working and equipment manufacturing/adjustment like a prior art. Consequently, man-hours for repetition of the trial working (S40) and equipment manufacturing/adjustment (S30) are unnecessary, and the degree of the hole position in the drilling can be enhanced to desired precision in a short period of time.

Description

本発明は、穿孔方法に関するものである。   The present invention relates to a drilling method.

従来から、ワークに孔加工を施すための加工方法として、切削刃を有する回転工具を用いる手法が広く用いられている。そして、特に、深孔を加工する必要がある場合には、ガンドリル加工方法が採用されている。ガンドリル加工方法は、図8(a)に例示されるように、ワークWに形成される孔10の、直径に対する長さの比が、例えば1:40程度の深孔加工をも可能とするものである。又、これに用いられる回転工具であるガンドリル12は、直径に対する長さの比が、加工すべき孔10の直径対長さ比以上のものとなる。従って、孔10の加工中におけるガンドリル12の変形を可能な限り抑え、孔10の位置度を高めるため、図8(b)に示されるように、ガンドリル12の先端部にはガイドパット12aが設けられている。   Conventionally, a technique using a rotary tool having a cutting blade has been widely used as a machining method for drilling a workpiece. In particular, when a deep hole needs to be processed, a gun drilling method is employed. As illustrated in FIG. 8A, the gun drilling method enables deep hole machining in which the ratio of the length of the hole 10 formed in the workpiece W to the diameter is, for example, about 1:40. It is. Further, the gun drill 12, which is a rotary tool used for this, has a ratio of length to diameter that is greater than or equal to the diameter to length ratio of the hole 10 to be machined. Therefore, in order to suppress the deformation of the gun drill 12 during the processing of the hole 10 as much as possible and increase the position of the hole 10, a guide pad 12a is provided at the distal end portion of the gun drill 12 as shown in FIG. It has been.

このガイドパット12aは、切削刃12bの刃先位置に対して、ガンドリル12の回転方向に所定の角度だけ位相がずれた位置に、孔10の穿孔中、ガンドリル12によってワークWに既に形成された孔10の(円筒状の)壁面10aに摺接する態様で、設けられている(例えば、特許文献1、2参照)。   This guide pad 12a is a hole already formed in the workpiece W by the gun drill 12 during drilling of the hole 10 at a position shifted in phase by a predetermined angle in the rotation direction of the gun drill 12 with respect to the cutting edge position of the cutting blade 12b. 10 (cylindrical) wall surface 10a is slidably contacted (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開平05−253722号公報Japanese Patent Laid-Open No. 05-253722 特開2005−288669号公報JP 2005-288669 A

ところで、一般に、製品の製造手順は、図1(b)に示されるように、設計(S10)、製品形状決定(S20)、設備製作・調整(S30)、試加工(S40)、精度OK(の確認)(S50)、生産開始(S60)の、各工程を踏むことが多い。しかしながら、上述のように、ガンドリル12を用いて孔10を穿孔を行なう製品を製造する場合、実際には、一回の試加工(S40)の後に精度OK(S50)となることは稀であり、試加工(S40)の後に、設備製作・調整(S30)へと戻る作業を繰り返し、精度OK(S50)へと到達することとなる。
しかも、試加工(S40)において、ワークWに対し実際に孔10を穿孔した後、孔10の位置度を測定する際に、孔10の位置度測定に用いられる三次元測定器のプローブが、孔奥まで到達しないような深孔の場合には、ワークWを破壊検査する必要がある。よって、試加工(S40)と設備製作・調整(S30)とを繰り返す、いわゆるトライ&エラーに要する負担は、極めて大きなものとなる。
By the way, in general, as shown in FIG. 1B, the product manufacturing procedure includes design (S10), product shape determination (S20), equipment production / adjustment (S30), trial machining (S40), accuracy OK ( Confirmation) (S50) and production start (S60) are often followed. However, as described above, in the case of manufacturing a product in which the hole 10 is drilled using the gun drill 12, in practice, it is rare that the accuracy is OK (S50) after one trial process (S40). After the trial machining (S40), the operation of returning to the equipment production / adjustment (S30) is repeated, and the accuracy OK (S50) is reached.
Moreover, in the trial machining (S40), when the position of the hole 10 is measured after the hole 10 is actually drilled in the workpiece W, the probe of the three-dimensional measuring instrument used for measuring the position of the hole 10 is: In the case of a deep hole that does not reach the depth of the hole, the workpiece W needs to be destructively inspected. Therefore, the burden required for so-called trial and error, in which trial machining (S40) and equipment production / adjustment (S30) are repeated, is extremely large.

ところで、本発明者らは、鋭意研究の結果、ガンドリル加工方法におけるトライ&エラーを繰り返す中で、孔の位置度を低下させる要因を把握するに至った。すなわち、穿孔中は、図8(b)に示されるように、孔10の壁面10aに対して、ガンドリル12のガイドパット12aから荷重Fが付与され、ワークWの孔10を施す部位に薄肉部等、剛性が局所的に異なる部位が存在すると、孔壁面10aは薄肉方向へと変位(変形)してしまう。このような孔壁面10aの変位を受けて、矢印Aで示されるように、切削刃12bは薄肉方向へと逃げるようにして穿孔を進め、結果として、孔10は図8(a)に矢印で示されるようにワークWの薄肉方向へと曲がり、孔10の位置度が損われるものである。
本発明は、上記の如き事情に鑑みてなさたものであり、その目的とするところは、深孔加工を行なう際の孔の位置度を、短時間で所望の精度に高め、試加工と設備製作・調整とを繰り返すトライ&エラーを、不要とすることにある。
By the way, as a result of diligent research, the present inventors have come to grasp the factors that reduce the position degree of the hole while repeating the trial and error in the gun drilling method. That is, during drilling, as shown in FIG. 8 (b), a thin portion is applied to the portion of the work W where the load F is applied from the guide pad 12 a of the gun drill 12 to the wall surface 10 a of the hole 10. For example, if there is a part where the rigidity is locally different, the hole wall surface 10a is displaced (deformed) in the thin wall direction. In response to such displacement of the hole wall surface 10a, as shown by the arrow A, the cutting blade 12b advances the drilling so as to escape in the thin wall direction. As a result, the hole 10 is shown by an arrow in FIG. As shown, the workpiece W bends in the thin direction, and the position of the hole 10 is lost.
The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and the object of the present invention is to improve the position of the hole when performing deep hole processing to a desired accuracy in a short time, and to perform trial processing and equipment. Trial and error that repeats production and adjustment is made unnecessary.

(発明の態様)
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
(Aspect of the Invention)
The following aspects of the present invention exemplify the configuration of the present invention, and will be described separately for easy understanding of various configurations of the present invention. Each section does not limit the technical scope of the present invention, and some of the components of each section are replaced, deleted, or further while referring to the best mode for carrying out the invention. Those to which the above components are added can also be included in the technical scope of the present invention.

(1)切削刃を有する回転工具を用いてワークに穿孔を行なう穿孔方法であって、前記回転工具による穿孔中、その回転工具から、前記ワークに既に形成された孔壁面に付与される荷重を受けて生じる、孔壁面の変位の量を予測する工程と、該予測された孔壁面の変位の量に基づき、前記ワークに対して前記孔壁面に生じる変位を打ち消すための、所定の対策を施す工程と、該対策を施したワークに対し、前記回転工具を用いて穿孔を行なう工程とを含む穿孔方法(請求項1)。
本項に記載の穿孔方法は、切削刃を有する回転工具を用いてワークに対し実際に穿孔を行なう前段階で、回転工具による穿孔中その回転工具から、ワークに既に形成された孔壁面に付与される荷重を受けて生じる、孔壁面の変位の量を予測する。そして、予測された孔壁面の変位の量に基づき、ワークに対して孔壁面に生じる変位を打ち消すための、所定の対策を施すものである。すなわち、予測される孔壁面の変位の量に基づく孔加工の曲がり修正対策を、製品設計段階、又は、加工条件設定段階で盛り込むものである。そして、対策を施したワークに対し、実際に回転工具を用いて穿孔を行なうことで、試加工及び設備製作・調整を繰り返すことなく、孔の所望の位置度を確保するものである。
(1) A drilling method for drilling a workpiece using a rotary tool having a cutting blade, wherein a load applied to a hole wall surface already formed in the workpiece from the rotary tool during drilling by the rotary tool. A step of predicting the amount of displacement of the hole wall surface that is received and a predetermined measure for canceling the displacement generated in the hole wall surface with respect to the workpiece based on the predicted amount of displacement of the hole wall surface A drilling method including a step and a step of drilling a workpiece subjected to the countermeasure using the rotary tool (Claim 1).
The drilling method described in this section is applied to the hole wall surface already formed in the workpiece from the rotary tool during drilling with the rotary tool in the stage before actually drilling the workpiece using the rotary tool having a cutting blade. The amount of displacement of the hole wall surface caused by the applied load is predicted. Then, based on the predicted amount of displacement of the hole wall surface, a predetermined measure is taken to cancel the displacement generated on the hole wall surface with respect to the workpiece. That is, a countermeasure for correcting the bending of the hole processing based on the predicted amount of displacement of the hole wall surface is incorporated in the product design stage or the processing condition setting stage. Then, the desired position degree of the hole is ensured by repeating the trial machining and the production / adjustment of the equipment by actually drilling the work to which measures have been taken using a rotating tool.

(2)上記(1)項において、前記回転工具として、ガイドパットを備える回転工具を用い、前記孔壁面の変位の量を予測する工程において、前記ガイドパットが前記孔壁面に当接する位置と、前記切削刃の刃先が前記孔壁面に当接する位置とに対応する、前記孔壁面に生じる変位の量を予測する穿孔方法(請求項2)。
本項に記載の穿孔方法は、孔壁面の変位の量を予測する際に、ガイドパットが孔壁面に当接する(孔の円周方向の)位置と、切削刃の刃先が孔壁面に当接する(孔の円周方向の)位置とに対応する、孔壁面に生じる変位の量を予測し、各変位量に基づき、ワークに対して孔壁面に生じる変位を打ち消すための、所定の対策を施すものである。
(2) In the above paragraph (1), in the step of predicting the amount of displacement of the hole wall surface using a rotary tool including a guide pad as the rotating tool, the position where the guide pad contacts the hole wall surface; A drilling method for predicting an amount of displacement generated in the hole wall surface corresponding to a position where the cutting edge of the cutting blade comes into contact with the hole wall surface (Claim 2).
In the drilling method described in this section, when predicting the amount of displacement of the hole wall surface, the position where the guide pad contacts the hole wall surface (in the circumferential direction of the hole) and the cutting edge of the cutting blade contact the hole wall surface. Predict the amount of displacement that occurs in the hole wall surface corresponding to the position (in the circumferential direction of the hole), and take predetermined measures to counteract the displacement that occurs in the hole wall surface for the workpiece based on each displacement amount Is.

(3)上記(2)項の、前記孔壁面の変位の量を予測する工程において、前記ガイドパットが前記孔壁面に当接して孔壁面に生じる変位に起因する、前記孔壁面の前記切削刃が当接する位置での変位を考慮して、前記孔の曲がり傾向を求め、前記孔壁面の予測された変位の量に基づき、前記ワークに対して前記変位を打ち消すための対策を施す工程において、求められた前記孔の曲がり傾向を解消するための、所定の対策を施す穿孔方法(請求項3)。
本項に記載の穿孔方法は、孔壁面の変位の量を予測する際に、ガイドパットが孔壁面に当接して孔壁面に生じる変位に起因する、孔壁面の切削刃が当接する位置での影響を考慮した上で、孔の曲がり傾向(孔の曲がり方向及び曲がり量、位置度)を求めるものである。そして、孔壁面の予測された変位の量に基づき求められた、孔の曲がり傾向を解消するための、所定の対策を施すものである。
(3) In the step of predicting the amount of displacement of the hole wall surface in the above item (2), the cutting blade of the hole wall surface caused by the displacement generated in the hole wall surface when the guide pad comes into contact with the hole wall surface In consideration of the displacement at the position where the contact is made, the bending tendency of the hole is obtained, and in the step of taking a measure for canceling the displacement with respect to the workpiece based on the predicted amount of displacement of the hole wall surface, A drilling method in which predetermined measures are taken to eliminate the obtained tendency of bending of the holes (Claim 3).
In the drilling method described in this section, when predicting the amount of displacement of the hole wall surface, the guide pad is brought into contact with the hole wall surface and caused by the displacement generated in the hole wall surface, at the position where the cutting blade of the hole wall surface comes into contact. In consideration of the influence, the bending tendency of the hole (the bending direction of the hole, the amount of bending, and the degree of position) is obtained. And the predetermined countermeasure for eliminating the bending tendency of the hole calculated | required based on the quantity of the estimated displacement of a hole wall surface is given.

(4)上記(1)から(3)項の、前記ワークに対して前記孔壁面に生じる変位を打ち消すための、所定の対策を施す工程において、前記ワークの形状変更を行なう穿孔方法。(請求項4)。
本項に記載の穿孔方法は、ワークに対して前記孔壁面に生じる変位を打ち消すための、所定の対策を施す際に、製品設計にフィードバックを行なうものである。例えば、ワークの孔を穿孔する部位に、薄肉部等剛性の異なる部位が存在することで、孔の曲がりが生じている場合には、孔を穿孔する部位の剛性バランスを取るように、ワークの肉圧調整を行なうものである。具体的には、薄肉部に剛性バランスを取るための肉盛を行い、又は、薄肉部に対し剛性バランス上の対象位置にある部分の肉を薄くする、等の設計変更を行なうものである。そして、この設計変更を、予測した孔壁面の変位の量に基づき行なうものである。
(4) A drilling method for changing the shape of the workpiece in the steps of (1) to (3), in which a predetermined measure is taken to cancel the displacement generated in the hole wall surface with respect to the workpiece. (Claim 4).
In the drilling method described in this section, feedback is given to product design when a predetermined measure is taken to cancel the displacement generated in the hole wall surface with respect to the workpiece. For example, if there is bending of a hole due to the presence of a part with different rigidity, such as a thin-walled part, in the part of the workpiece where the hole is to be drilled, It adjusts the meat pressure. Specifically, a design change is performed, such as overlaying for balancing the rigidity of the thin-walled portion, or thinning a portion of the thin-walled portion at a target position on the rigidity balance. This design change is made based on the predicted amount of displacement of the hole wall surface.

(5)上記(1)から(4)項の、前記ワークに対して前記孔壁面に生じる変位を打ち消すための、所定の対策を施す工程において、前記ワークに対し、前記孔壁面の変位を抑えるための荷重を付与する穿孔方法(請求項5)。
本項に記載の穿孔方法は、ワークに対して孔壁面に生じる変位を打ち消すための、所定の対策を施す際に、ワークに対し、孔壁面の変位を抑えるための荷重を付与するものである。例えば、ワークの孔を穿孔する部位に、薄肉部等剛性の異なる部位が存在することで、孔の曲がりが生じている場合には、ワークの外壁から薄肉部に荷重を加え、薄肉部の変形を抑え込んで、孔の壁面に変形が生じないようにするものである。そして、この荷重を付与する位置や大きさの決定を、予測した孔壁面の変位の量に基づき行なうものである。
(5) In the above-mentioned steps (1) to (4), in the step of applying a predetermined measure for canceling the displacement generated in the hole wall surface with respect to the workpiece, the displacement of the hole wall surface with respect to the workpiece is suppressed. A perforation method for applying a load for the purpose (claim 5).
The drilling method described in this section applies a load for suppressing displacement of the hole wall surface to the workpiece when a predetermined measure is taken to cancel the displacement generated on the hole wall surface of the workpiece. . For example, when there is bending of a hole due to the presence of a part with different rigidity, such as a thin part, in the part where the hole of the work is drilled, a load is applied to the thin part from the outer wall of the work, and the thin part is deformed. To prevent deformation of the wall surface of the hole. And the position and magnitude | size which provide this load are determined based on the amount of displacement of the estimated hole wall surface.

(6)上記(1)から(5)項の、前記ワークに対して前記孔壁面に生じる変位を打ち消すための、所定の対策を施す工程において、前記ワークに対する前記回転工具の軸方向の角度が、前記孔壁面の変位を打ち消す方向となるように、前記回転工具に対する前記ワークの保持角度を設定する穿孔方法(請求項6)。
本項に記載の穿孔方法は、ワークに対して孔壁面に生じる変位を打ち消すための、所定の対策を施す際に、ワークに対する回転工具の軸方向の角度が、孔壁面の変位を打ち消す方向となるように、回転工具に対するワークの保持角度を設定するものである。例えば、ワークの孔を穿孔する部位に、薄肉部等剛性の異なる部位が存在することで、孔の曲がりが生じている場合には、ワークの保持治具を調整し、薄肉部の変形が生じない方向に穿孔が進むように、回転工具とワークとの角度を定めて、ワークを保持するものである。そして、この角度の決定を、予測した孔壁面の変位の量に基づき行なうものである。
(6) In the above steps (1) to (5), in the step of taking a predetermined measure for canceling the displacement generated in the hole wall surface with respect to the workpiece, the angle of the rotating tool in the axial direction with respect to the workpiece is A drilling method for setting a holding angle of the workpiece with respect to the rotary tool so that the displacement of the hole wall surface is canceled (Claim 6).
In the drilling method described in this section, when a predetermined measure is taken to cancel the displacement generated in the hole wall surface with respect to the workpiece, the angle of the axial direction of the rotary tool with respect to the workpiece is the direction in which the displacement of the hole wall surface is canceled. In this way, the holding angle of the workpiece with respect to the rotary tool is set. For example, if a hole is bent due to the presence of a part with different rigidity, such as a thin part, in the part where the hole of the work is drilled, the work holding jig is adjusted and the thin part is deformed. An angle between the rotary tool and the workpiece is determined so that drilling proceeds in a non-directional direction, and the workpiece is held. The angle is determined based on the predicted amount of displacement of the hole wall surface.

本発明はこのように構成したので、深孔加工を行なう際の孔の位置度を、短時間で所望の精度に高め、試加工と設備製作・調整とを繰り返すトライ&エラーを不要とすることが可能となる。   Since the present invention is configured in this way, the position of the hole when performing deep hole machining is increased to a desired accuracy in a short time, and trial and error that repeats trial machining and equipment manufacture / adjustment is unnecessary. Is possible.

(a)は、本発明の実施の形態に係る穿孔方法を示すフロー図であり、(b)は比較例として、従来の穿孔方法に係るフロー図である。(A) is a flowchart which shows the drilling method which concerns on embodiment of this invention, (b) is a flowchart which concerns on the conventional drilling method as a comparative example. 本発明の実施の形態に係る穿孔方法において、回転工具のガイドパットが孔壁面に当接する位置と、回転工具の切削刃の刃先が前記孔壁面に当接する位置とに対応する、孔壁面に生じる変位の量を予測する手法を示す説明図であり、(a)は孔壁面の変形を模式的に示す断面図、(b)は、孔壁面に生じる変位の量を予測する際に、孔の軸方向と直交する面に設定する座標軸を示す説明図である。In the drilling method according to the embodiment of the present invention, the hole occurs on the hole wall surface corresponding to the position where the guide pad of the rotary tool contacts the hole wall surface and the position where the cutting edge of the cutting blade of the rotary tool contacts the hole wall surface. It is explanatory drawing which shows the method of estimating the amount of displacement, (a) is sectional drawing which shows a deformation | transformation of a hole wall surface typically, (b) is a hole in predicting the amount of displacement which arises in a hole wall surface. It is explanatory drawing which shows the coordinate axis set to the surface orthogonal to an axial direction. 図2(b)の座標により定められる各位置に対し荷重を付与した際の、孔壁面の変形の量を示す図表である。It is a graph which shows the amount of deformation | transformation of a hole wall surface when a load is provided with respect to each position defined by the coordinate of FIG.2 (b). 本発明の実施の形態に係る穿孔方法において、簡易モデルを用いて孔の曲がり傾向を予測した結果を検証したものであり、(a)は簡易モデルの概観図、(b)は孔の曲がり方向の検証図、(c)は孔の曲がり量の検証図である。In the drilling method according to the embodiment of the present invention, the result of predicting the bending tendency of a hole using a simple model is verified, (a) is an overview diagram of the simple model, and (b) is the bending direction of the hole. (C) is a verification diagram of the bending amount of the hole. 本発明の実施の形態に係る穿孔方法を適用するワークの一例としての、シリンダヘッドを示す平面図である。It is a top view which shows a cylinder head as an example of the workpiece | work which applies the drilling method which concerns on embodiment of this invention. 図5のシリンダヘッドにおける、孔の曲がり傾向を検証した図である。It is the figure which verified the bending tendency of the hole in the cylinder head of FIG. 本発明の実施の形態に係る穿孔方法において、シリンダヘッドの断面図と共に、ワークに対し孔壁面の変位を抑えるための荷重を付与するクランプを、模式的に示したものである。In the drilling method which concerns on embodiment of this invention, the clamp which provides the load for suppressing the displacement of a hole wall surface with respect to a workpiece | work with the sectional view of a cylinder head is shown typically. 従来の穿孔方法を説明するものであり、(a)はシリンダヘッドの断面図、(b)は、その穿孔方法に用いられるガンドリルの先端部と共に、シリンダヘッドに形成された孔を断面図示したものである。It explains the conventional drilling method, (a) is a sectional view of the cylinder head, (b) is a sectional view of the hole formed in the cylinder head together with the tip of the gun drill used in the drilling method It is.

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて説明する。本説明において、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については、同一符号を付して、詳しい説明を省略する。又、適宜、従来技術に係る図8も参照されたい。
本発明の実施の形態に係る穿孔方法は、ワークWに対して、ガンドリル12を用いて孔10の穿孔を行なうものであり、図1(a)に示されるように、設計(S10)、製品形状決定(S20)、設備製作・調整(S30)、試加工(S40)、精度OK(の確認)(S50)、生産開始(S60)の各工程が含まれる。しかも、一回の試加工(S40)で、精度OK(S50)とすることを可能とするものである。以下に、その具体的手法について説明する。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In this description, parts that are the same as or correspond to those in the prior art are assigned the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted. Please refer to FIG. 8 related to the prior art as appropriate.
In the drilling method according to the embodiment of the present invention, the hole 10 is drilled in the workpiece W using the gun drill 12, and the design (S10), product is shown in FIG. The steps include shape determination (S20), equipment production / adjustment (S30), trial machining (S40), accuracy OK (confirmation) (S50), and production start (S60). Moreover, the accuracy OK (S50) can be achieved by one trial machining (S40). The specific method will be described below.

本発明の実施の形態では、設計(S10)のステップには、予測された孔10壁面10aの変位の量に基づき、ワークW対して孔10の壁面10aに生じる変位を打ち消すための、適切な対策を施す工程が含まれるものである。
又、製品形状決定(S20)のステップには、ガンドリル12による孔19の穿孔中、そのガンドリル12から、ワークWに既に形成された孔10の壁面10aに付与される荷重F(図8(b)参照)を受けて生じる、孔10の壁面10aの変位の量を予測する工程が含まれるものである。
In the embodiment of the present invention, in the step of design (S10), an appropriate amount for canceling the displacement generated on the wall surface 10a of the hole 10 with respect to the workpiece W is determined based on the predicted amount of displacement of the wall surface 10a of the hole 10. It includes a process for taking countermeasures.
Further, in the step of product shape determination (S20), during the drilling of the hole 19 by the gun drill 12, the load F applied to the wall surface 10a of the hole 10 already formed in the workpiece W from the gun drill 12 (FIG. 8B). )), And a step of predicting the amount of displacement of the wall surface 10a of the hole 10 is included.

そして、孔10の壁面10aの変位の量を予測する工程(S20)では、図2(a)に示されるように、ガイドパット12aが孔10の壁面10aに当接する(孔の円周方向の)位置と、切削刃12aの刃先が孔10の壁面10aに当接する(孔の円周方向の)位置とに対応する、孔10の壁面に生じる変位の量を予測するものである。
更に、孔10の壁面10aの変位の量を予測する工程(S20)において、ガイドパット12aが孔10の壁面10aに当接することによって孔10の壁面10aに生じる変位に起因する、切削刃12bが当接する位置での壁面10aの変位を考慮して、孔10の曲がり傾向を求めるものである。
Then, in the step of predicting the amount of displacement of the wall surface 10a of the hole 10 (S20), as shown in FIG. 2A, the guide pad 12a contacts the wall surface 10a of the hole 10 (in the circumferential direction of the hole). ) And the amount of displacement generated on the wall surface of the hole 10 corresponding to the position where the cutting edge of the cutting blade 12a contacts the wall surface 10a of the hole 10 (in the circumferential direction of the hole).
Further, in the step of predicting the amount of displacement of the wall surface 10a of the hole 10 (S20), the cutting blade 12b caused by the displacement generated on the wall surface 10a of the hole 10 by the guide pad 12a coming into contact with the wall surface 10a of the hole 10 is provided. The bending tendency of the hole 10 is obtained in consideration of the displacement of the wall surface 10a at the contact position.

具体的には、図2(a)に示されるように、ガイドパット12aが孔10の壁面10a当接し、壁面10aに荷重が加わることで、壁面10aは、図中点線で示されるように、ガイドパット12aが当接する位置では拡径方向(ベクトルA)へと変形する。そして、ガイドパット12aが当接する位置での変形を受けて、切削刃12bが当接する位置では縮径方向(ベクトルB)へと変形が生ずることとなる。このような壁面10aの変形の影響を考慮して、孔10の曲がり傾向を求めるものである。
なお、以下の説明では、ガンドリル12のガイドパット12aと、切削刃12bとの位置関係は、ガンドリル12の中心軸を基準として、円周方向に90°の位相差がある場合を例示しているが、ガンドリル12のガイドパット12aと切削刃12bとの位相差は、90°に限定されるものではない。
Specifically, as shown in FIG. 2A, the guide pad 12a abuts against the wall surface 10a of the hole 10 and a load is applied to the wall surface 10a, so that the wall surface 10a is indicated by a dotted line in the figure. At the position where the guide pad 12a comes into contact, the guide pad 12a is deformed in the diameter increasing direction (vector A). Then, in response to the deformation at the position where the guide pad 12a abuts, the deformation occurs in the reduced diameter direction (vector B) at the position where the cutting blade 12b abuts. The bending tendency of the hole 10 is obtained in consideration of the influence of the deformation of the wall surface 10a.
In the following description, the positional relationship between the guide pad 12a of the gun drill 12 and the cutting blade 12b is exemplified when there is a phase difference of 90 ° in the circumferential direction with respect to the central axis of the gun drill 12. However, the phase difference between the guide pad 12a of the gun drill 12 and the cutting blade 12b is not limited to 90 °.

さて、孔10の壁面10aに生じる変位の量を予測する手順は、まず、図2(b)に示されるように、孔10の軸方向と直交するY−Z面における、壁面10aの断面に、等間隔(45°ピッチ)に複数箇所の点(No.1〜8)を規定する。ここで規定する点の数は、演算精度と演算時間とを考慮して、適宜決定されるものである。そして、各点に対して半径方向の荷重を掛けたときの、各点のR成分(半径方向)の変位の量を算出する。このときの算出方法としては、有限要素法に沿った解析方法を用いることが可能である。具体的には、必要なデータ読込み、剛性マトリックス作成、固定条件の処理、荷重ベクトル算定、連立一次方程式を解く、要素内のひずみを計算、要素内の応力を計算、結果の出力の手順となる。 Now, the procedure for predicting the amount of displacement generated in the wall surface 10a of the hole 10 is as follows. First, as shown in FIG. 2B, the cross section of the wall surface 10a in the YZ plane perpendicular to the axial direction of the hole 10 is used. A plurality of points (Nos. 1 to 8) are defined at equal intervals (45 ° pitch). The number of points specified here is appropriately determined in consideration of calculation accuracy and calculation time. Then, the amount of displacement of the R component (radial direction) of each point when a radial load is applied to each point is calculated. As a calculation method at this time, an analysis method according to the finite element method can be used. Specifically, it is the procedure for reading necessary data, creating stiffness matrix, processing fixed conditions, calculating load vectors, solving simultaneous linear equations, calculating strain in elements, calculating stress in elements, and outputting results. .

図3の上の図表には、上記手法により算出された、各点に対し荷重を付与することによる壁面10aの各点の変位の量が、例示されている。図3の上の図表において、孔10の拡径方向の変形はプラス値で、孔10の縮径方向の変形はマイナス値で、各々示されている。例えば、図2(b)のNo.1方向にガイドパット12aが位置して、壁面10aのNo.1方向に荷重が付与されたとき、No.1〜3、8の位置では拡径方向に変形し、No.4〜7の位置では縮径方向に変形している。
ここで、ガンドリル12のガイドパット12aと、切削刃12bとの位置関係が、ガンドリル12の中心軸を基準として、円周方向に90°の位相差があることを考慮する。すなわち、図2(b)のNo.1方向にガイドパット12aが位置するとき、No.1の位置における変位の量と、切削刃12bが当接する位置に対応するNo.3の位置における変位の量とを比較する。
The upper chart of FIG. 3 illustrates the amount of displacement of each point of the wall surface 10a by applying a load to each point, calculated by the above method. In the upper chart of FIG. 3, the deformation of the hole 10 in the diameter increasing direction is indicated by a positive value, and the deformation of the hole 10 in the diameter decreasing direction is indicated by a negative value. For example, No. 2 in FIG. The guide pad 12a is positioned in one direction, and the wall surface 10a No. When a load is applied in one direction, no. Nos. 1 to 3 and 8 are deformed in the diameter increasing direction. At the positions 4 to 7, it is deformed in the diameter reducing direction.
Here, it is considered that the positional relationship between the guide pad 12a of the gun drill 12 and the cutting blade 12b has a phase difference of 90 ° in the circumferential direction with respect to the central axis of the gun drill 12. That is, No. 2 in FIG. When the guide pad 12a is positioned in one direction, no. No. 1 corresponding to the amount of displacement at the position 1 and the position where the cutting blade 12b abuts. The amount of displacement at position 3 is compared.

具体的には、図3の左下の図表に示されるように、壁面10aのNo.1、3の位置における、壁面10aの変位の量を、図2(b)に示されるように、Y方向及びZ方向の成分に分解する。そして、各YZ成分を加算して得られた値(図3左下の図表の最下段の値)が、図2(a)に示される、ガイドパット12aの位置(壁面10aのNo.1)における変形ベクトルAの変位量の、YZ成分として得られる。又、刃先12bの位置(壁面10aのNo.3)における変形ベクトルBの変位量も、YZ成分として得られる。
更に、変形ベクトルAの変位量のYZ成分から、変形ベクトルBの変位量のYZ成分を引くことで、図3の右下の図表の如く、壁面10aのNo.1方向に荷重が付与されたときの、孔10の軸変位量(設計上の孔10の軸中心位置に対する変位量)が、切削刃12bの位置における変位量も考慮した上で、YZ成分(図示の例では、Y成分:0.073、Z成分:0.215)として求められる。上記手順に沿って、図2(b)のNo.2〜8方向にガイドパット12aが位置するときの、孔10の軸変位量を求めることで、壁面10aの変位の量を予測するものである。
Specifically, as shown in the lower left chart of FIG. As shown in FIG. 2B, the amount of displacement of the wall surface 10a at the positions 1 and 3 is decomposed into components in the Y direction and the Z direction. And the value obtained by adding each YZ component (the value at the bottom of the chart in the lower left of FIG. 3) is at the position of the guide pad 12a (No. 1 on the wall surface 10a) shown in FIG. It is obtained as the YZ component of the displacement amount of the deformation vector A. Further, the displacement amount of the deformation vector B at the position of the blade edge 12b (No. 3 on the wall surface 10a) is also obtained as a YZ component.
Furthermore, by subtracting the YZ component of the displacement amount of the deformation vector B from the YZ component of the displacement amount of the deformation vector A, as shown in the lower right chart of FIG. When the load is applied in one direction, the axial displacement amount of the hole 10 (the displacement amount with respect to the axial center position of the designed hole 10) takes into account the displacement amount at the position of the cutting blade 12b. In the example shown in the figure, it is obtained as Y component: 0.073, Z component: 0.215). In accordance with the above procedure, No. 2 in FIG. The amount of displacement of the wall surface 10a is predicted by obtaining the amount of axial displacement of the hole 10 when the guide pad 12a is positioned in the 2 to 8 directions.

さて、図4には、本発明の実施の形態に係る手法により得られる、ガンドリル12による穿孔中、ガンドリル12からワークWに既に形成された孔10の壁面10aに付与される荷重を受けて生じる、壁面10aの変位の量の予測値を、実加工において生じる変位の量と比較した例を示している。又、ここでは、孔10の曲がり方向及び曲がり量、すなわち孔10の曲がり傾向を比較している。
そして、本例では、孔10の壁面10aに生じる変位の量を予測するための仮想のワークWとして、図4(a)に示される簡易モデルを用い、実加工用のワークWも同形状の実体品に孔10の加工を行い、破壊検査を実施するものである。このワークWは、金属ブロックの一面に平行な溝を形成して、溝に挟まれる部分に孔10を形成するものである。孔10の直径は、ガンドリル12の直径として、本例では8(mm)であり、孔10の左右両側の肉厚は3(mm)となっている。そして、孔10の上方の肉厚T(mm)を変更して、孔110の壁面10aの変位の量を比較した。その結果、図4(b)に示されるように、孔10の曲がり方向は、実加工と予測とが実質的に問題の無い範囲に収まり、一致しているとの判断が可能となった。又、図4(c)に示されるように、孔10の曲がり量も、肉厚Tの変化に関わらず、実加工と予測とが実質的に問題の無い範囲に収まり、一致していると判断可能な結果となった。
Now, FIG. 4 is generated by receiving a load applied from the gun drill 12 to the wall surface 10a of the hole 10 already formed in the workpiece W during drilling by the gun drill 12, which is obtained by the method according to the embodiment of the present invention. The example which compared the predicted value of the amount of displacement of the wall surface 10a with the amount of displacement which arises in an actual process is shown. Further, here, the bending direction and the bending amount of the hole 10, that is, the bending tendency of the hole 10 are compared.
In this example, as a virtual workpiece W for predicting the amount of displacement generated on the wall surface 10a of the hole 10, a simple model shown in FIG. 4A is used, and the workpiece W for actual machining has the same shape. The hole 10 is processed into the actual product, and a destructive inspection is performed. The workpiece W is formed by forming a groove parallel to one surface of the metal block and forming a hole 10 in a portion sandwiched between the grooves. The diameter of the hole 10 is 8 (mm) in this example as the diameter of the gun drill 12, and the thickness of the left and right sides of the hole 10 is 3 (mm). And the thickness T (mm) above the hole 10 was changed, and the amount of displacement of the wall surface 10a of the hole 110 was compared. As a result, as shown in FIG. 4B, the bending direction of the hole 10 is within a range where there is substantially no problem in the actual machining and the prediction, and it can be determined that they match. Further, as shown in FIG. 4C, the bending amount of the hole 10 is also within the range where the actual machining and the prediction are substantially free from problems regardless of the change in the wall thickness T, and they match. The result was determinable.

更に、図5に示されるように、ワークWとしてシリンダヘッドを対象とした場合についても、同様の検証を行った。この場合のワークWは、図4(a)の簡易モデルよりも複雑な形状を有しているが、演算精度と演算時間との兼ね合いから、図示の例ではガイドパット12aの長さが35(mm)であることを考慮して、有限要素法に沿った剛性解析を行なう断面位置を、孔の延びる方向に沿って35(mm)ピッチに設定した。
図6には、異なる形式のエンジンのシリンダヘッドにおいて、EXマニホールド側及びINマニホールド側の、孔10の位置度(φ1.4)について、予測及び実加工の値を比較した結果が示されている。そして、いずれの形式のシリンダヘッドについても、図4の例と同様に、予測及び実加工に係る孔10の曲がり傾向が、一致していると判断可能な結果が得られた。
Further, as shown in FIG. 5, the same verification was performed when the cylinder head was used as the workpiece W. The workpiece W in this case has a more complicated shape than the simple model of FIG. 4A, but in the example shown in the figure, the length of the guide pad 12a is 35 ( mm), the cross-sectional position for performing the stiffness analysis according to the finite element method was set to a pitch of 35 (mm) along the direction in which the holes extend.
FIG. 6 shows the result of comparing the predicted and actual machining values for the position degree (φ1.4) of the hole 10 on the EX manifold side and the IN manifold side in the cylinder heads of different types of engines. . For all types of cylinder heads, similar to the example of FIG. 4, it was possible to determine that the bending tendency of the hole 10 according to prediction and actual processing was consistent.

そして、本発明の実施の形態では、図1(a)に示される、製品形状決定(S20)すなわち孔10の壁面の変位の量を予測する工程から、設計(S10)すなわちワークWに対して変位を打ち消すための所定の対策を施す工程へと戻り、ワークの形状変更を行なうものである。
例えば、孔10を穿孔する部位の剛性バランスを取るように、ワークWの肉圧調整を行なうものである。より具体的には、薄肉部に剛性バランスを取るための肉盛を行い、又は、薄肉部に対し剛性バランス上の対象位置にある部分の肉を薄くする、等の設計変更を行なうものである。又、例えば、製品形状決定(S20)を行う演算手段(CAE等)と、設計(S10)を行う演算手段(CAD等)とを、適切な通信手段によりデータリンクさせることで、ワークWに対して孔10の壁面10aに生じる変位を打ち消すための形状変更を、製品設計に直ちにフィードバックさせることも可能である。
Then, in the embodiment of the present invention, from the step of determining the product shape (S20), that is, the displacement of the wall surface of the hole 10, shown in FIG. Returning to the step of taking a predetermined measure for canceling the displacement, the shape of the workpiece is changed.
For example, the pressure of the workpiece W is adjusted so as to balance the rigidity of the portion where the hole 10 is to be drilled. More specifically, a design change is made such as building up for balancing the rigidity of the thin-walled portion, or reducing the thickness of the portion at the target position on the rigidity balance relative to the thin-walled portion. . In addition, for example, a calculation means (such as CAE) that performs product shape determination (S20) and a calculation means (such as CAD) that performs design (S10) are data-linked by appropriate communication means so that the workpiece W can be linked. Thus, the shape change for canceling the displacement generated in the wall surface 10a of the hole 10 can be immediately fed back to the product design.

又、孔10の壁面の変位の量を予測する工程(S20)の後、設計変更に代えて、設備製作・調整工程(S30)において、ワークWに対し、孔10の壁面10aの変位を抑えるための荷重を付与することとしても良い。
この場合には、図7に示されるように、ワークWの外壁から薄肉部に対しクランプ14によって荷重を加え、薄肉部の変形を抑え込み、孔10の壁面10aに変形が生じないようにするものである。又、例えば、製品形状決定(S20)を行う演算手段(CAE等)と、設備製作・調整(S30)に係る、自動クランプを有するワーク保持具とを、適切な通信手段によりデータリンクさせることで、ワークWに対して孔10の壁面10aに生じる変位を打ち消すための荷重付与を、直ちにフィードバックさせることも可能である。
Further, after the step (S20) of predicting the amount of displacement of the wall surface of the hole 10, the displacement of the wall surface 10a of the hole 10 is suppressed with respect to the workpiece W in the equipment manufacturing / adjustment step (S30) instead of the design change. It is good also as giving the load for.
In this case, as shown in FIG. 7, a load is applied to the thin portion from the outer wall of the workpiece W by the clamp 14 to suppress the deformation of the thin portion so that the wall surface 10a of the hole 10 is not deformed. It is. In addition, for example, a data communication is performed by an appropriate communication means between a calculation means (CAE, etc.) for determining a product shape (S20) and a work holder having an automatic clamp related to equipment manufacture / adjustment (S30). It is also possible to immediately feed back the load application for canceling the displacement generated in the wall surface 10a of the hole 10 with respect to the workpiece W.

更には、孔10の壁面の変位の量を予測する工程(S20)の後、設備製作・調整工程(S30)において、ワークWの保持治具を調整して、ワークWに対するガンドリル12の軸方向の角度が、孔10の壁面10aの変位を打ち消す方向となるように、ガンドリル12に対するワークWの保持角度を設定することとしても良い。この場合には、ワークWの保持治具を調整し、薄肉部の変形が生じない方向に穿孔が進むように、ガンドリル12とワークWとの角度を定めて、ワークを保持するものである。又、例えば、製品形状決定(S20)を行う演算手段(CAE等)と、設備製作・調整(S30)に係る、自動角度調整手段を有するワーク保持具とを、適切な通信手段によりデータリンクさせることで、ワークWに対して孔10の壁面10aに生じる変位を打ち消すための角度調整を、直ちにフィードバックさせることも可能である。
更に、各ワークWに対して変位を打ち消すための、上記所定の対策は、適宜併用することも可能である。
Further, after the step of predicting the amount of displacement of the wall surface of the hole 10 (S20), in the equipment manufacturing / adjustment step (S30), the holding jig for the workpiece W is adjusted, and the axial direction of the gun drill 12 with respect to the workpiece W It is good also as setting the holding angle of the workpiece | work W with respect to the gun drill 12 so that it may become the direction which cancels the displacement of the wall surface 10a of the hole 10. In this case, the holding jig for the workpiece W is adjusted, and the workpiece is held by determining the angle between the gun drill 12 and the workpiece W so that the drilling proceeds in a direction in which the thin portion does not deform. In addition, for example, a calculation means (CAE, etc.) for determining the product shape (S20) and a work holder having an automatic angle adjustment means for equipment manufacture / adjustment (S30) are linked by appropriate communication means. Thus, the angle adjustment for canceling the displacement generated on the wall surface 10a of the hole 10 with respect to the workpiece W can be immediately fed back.
Furthermore, the above-mentioned predetermined measures for canceling the displacement with respect to each workpiece W can be used in combination as appropriate.

さて、上記構成をなす、本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。
本発明の実施の形態に係る穿孔方法は、図1(a)に示される試加工(S40)、すなわち、切削刃12bを有するガンドリル12を用いて、ワークWに対し実際に穿孔を行なう工程の前段階である、製品形状決定(S20)の段階で、ガンドリル12による穿孔中、そのガンドリル12から、ワークWに既に形成された孔10の壁面10aに付与される荷重Fを受けて生じる、孔10の壁面10aの変位の量を予測するものである。そして、予測された孔10の壁面10aの変位の量に基づき、ワークWに対して孔10の壁面10aに生じる変位を打ち消すための、所定の対策(S10、S30)を施すものである。すなわち、予測される孔10の壁面10aの変位の量に基づく孔加工の曲がり修正対策を、製品設計段階(S10)、又は、加工条件設定段階(S30)で盛り込むものである。そして、対策を施したワークWに対し、実際にガンドリル12を用いて穿孔を行なうことで(S40〜)、従来(図1(b)参照)の如く、試加工(S40)及び設備製作・調整(S30)を繰り返すことなく、孔10の所望の位置度を確保することが可能となる。
よって、試加工(S40)と設備製作・調整(S30)とを繰り返すトライ&エラーの工数がとなり、深孔加工を行なう際の孔10の位置度を、短時間で所望の精度に高めることが可能となる。
Now, according to the embodiment of the present invention configured as described above, the following operational effects can be obtained.
The drilling method according to the embodiment of the present invention is a trial machining (S40) shown in FIG. 1A, that is, a step of actually drilling a workpiece W using a gun drill 12 having a cutting blade 12b. A hole generated in response to a load F applied to the wall surface 10a of the hole 10 already formed in the workpiece W from the gun drill 12 during drilling by the gun drill 12 in the stage of product shape determination (S20), which is the previous stage. The amount of displacement of the ten wall surfaces 10a is predicted. Then, based on the predicted amount of displacement of the wall surface 10a of the hole 10, a predetermined measure (S10, S30) for canceling the displacement generated on the wall surface 10a of the hole 10 with respect to the workpiece W is applied. That is, a countermeasure for correcting the bending of the hole processing based on the predicted displacement amount of the wall surface 10a of the hole 10 is incorporated in the product design stage (S10) or the processing condition setting stage (S30). Then, by actually drilling the workpiece W with countermeasures using the gun drill 12 (from S40), as in the prior art (see FIG. 1B), trial machining (S40) and equipment production / adjustment. It is possible to secure a desired position of the hole 10 without repeating (S30).
Therefore, the trial and error man-hours for repeating the trial machining (S40) and the equipment production / adjustment (S30) are required, and the position of the hole 10 when deep hole machining is performed can be increased to a desired accuracy in a short time. It becomes possible.

又、本発明の実施の形態に係る穿孔方法は、孔10の壁面10aの変位の量を予測する際に(S20)、図2(a)に示されるように、ガイドパット12aが孔10の壁面10aに当接する位置と、切削刃12bの刃先が孔壁面10aに当接する位置とに対応する、孔10の壁面10aに生じる変位の量を予測し、各変位量に基づき、ワークWに対して孔10の壁面10aに生じる変位を打ち消すための、所定の対策を施すものである。   Further, in the drilling method according to the embodiment of the present invention, when the amount of displacement of the wall surface 10a of the hole 10 is predicted (S20), as shown in FIG. The amount of displacement that occurs on the wall surface 10a of the hole 10 corresponding to the position that contacts the wall surface 10a and the position where the cutting edge of the cutting blade 12b contacts the hole wall surface 10a is predicted. Thus, a predetermined measure is taken to cancel the displacement generated on the wall surface 10a of the hole 10.

又、孔10の壁面10aの変位の量を予測する際に(S20)、ガイドパット12aが孔10の壁面10aに当接して壁面10aに生じる変位に起因する、切削刃12bが当接する位置での変位を考慮した上で(図3)、孔10の曲がり傾向を求めるものである。そして、孔10の壁面10aの予測された変位の量に基づき求められた、孔10の曲がり傾向を解消するための、所定の対策を施すことで(S10、S30)、孔10の壁面10aに生じる変位を打ち消すものである。   Further, when the amount of displacement of the wall surface 10a of the hole 10 is predicted (S20), the guide pad 12a is brought into contact with the wall surface 10a of the hole 10 and the cutting blade 12b is brought into contact with the wall 10a. In consideration of this displacement (FIG. 3), the bending tendency of the hole 10 is obtained. Then, by applying a predetermined measure for eliminating the bending tendency of the hole 10 obtained based on the predicted displacement amount of the wall surface 10a of the hole 10 (S10, S30), the wall surface 10a of the hole 10 is applied. It cancels the resulting displacement.

又、本発明の実施の形態に係る穿孔方法は、ワークWに対して孔10の壁面10aの変位を打ち消すための、所定の対策を施す際に、製品設計にフィードバックしてワークWの形状変更を行なうものである(S10)。そして、この設計変更を、予測した孔壁面の変位の量(S20)に基づき行なうことで、試加工(S40)と設備製作・調整(S30)とを繰り返す工数が不要となり、深孔加工を行なう際の孔10の位置度を、短時間で所望の精度に高めることが可能となる。   In addition, the drilling method according to the embodiment of the present invention feeds back the product design and changes the shape of the workpiece W when a predetermined measure is taken to cancel the displacement of the wall surface 10a of the hole 10 with respect to the workpiece W. (S10). Then, by making this design change based on the predicted amount of displacement of the hole wall surface (S20), it is not necessary to repeat the trial machining (S40) and the equipment manufacturing / adjustment (S30), and deep hole machining is performed. It is possible to increase the position of the hole 10 to a desired accuracy in a short time.

又、本発明の実施の形態に係る穿孔方法では、ワークWに対して変位を打ち消すための、所定の対策を施す際に、ワークWに対し、孔10の壁面10aの変位を抑えるための荷重を付与することとしても良い(S30)。そして、この荷重を付与する位置や大きさの決定を、予測した孔10の壁面10aの変位の量(S20)に基づき行なうことで、試加工(S40)と設備製作・調整(S30)とを繰り返す工数が不要となり、深孔加工を行なう際の孔10の位置度を、短時間で所望の精度に高めることが可能となる。   Further, in the drilling method according to the embodiment of the present invention, the load for suppressing the displacement of the wall surface 10a of the hole 10 with respect to the workpiece W when taking a predetermined measure for canceling the displacement with respect to the workpiece W. (S30). Then, by determining the position and size to which the load is applied based on the predicted amount of displacement (S20) of the wall surface 10a of the hole 10, trial processing (S40) and equipment production / adjustment (S30) are performed. The number of man-hours to be repeated becomes unnecessary, and the degree of positioning of the hole 10 when performing deep hole processing can be increased to a desired accuracy in a short time.

更に、本発明の実施の形態に係る穿孔方法は、ワークWに対して孔10の壁面10aの変位を打ち消すための、所定の対策を施す際に、ワークWに対するガンドリル12の軸方向の角度が、孔10の壁面10aの変位を打ち消す方向となるように、ガンドリル12に対するワークWの保持角度を設定することとしても良い(S30)。そして、この角度の決定を、予測した孔10の壁面10aの変位の量(S20)に基づき行なうことで、試加工(S40)と設備製作・調整(S30)とを繰り返す工数が不要となり、深孔加工を行なう際の孔10の位置度を、短時間で所望の精度に高めることが可能となる。   Furthermore, in the drilling method according to the embodiment of the present invention, when a predetermined measure is taken to cancel the displacement of the wall surface 10a of the hole 10 with respect to the workpiece W, the angle of the gun drill 12 with respect to the workpiece W in the axial direction is The holding angle of the workpiece W with respect to the gun drill 12 may be set so as to cancel the displacement of the wall surface 10a of the hole 10 (S30). Then, by determining this angle based on the predicted displacement (S20) of the wall surface 10a of the hole 10, it is not necessary to repeat the trial machining (S40) and the equipment manufacturing / adjustment (S30). It is possible to increase the degree of position of the hole 10 when performing the hole processing to a desired accuracy in a short time.

10:孔、10a:壁面、12:ガンドリル、12a:ガイドパット、12b:切削刃、14:クランプ、W:ワーク 10: Hole, 10a: Wall surface, 12: Gun drill, 12a: Guide pad, 12b: Cutting blade, 14: Clamp, W: Workpiece

Claims (6)

切削刃を有する回転工具を用いてワークに穿孔を行う穿孔方法であって、
前記回転工具による穿孔中、その回転工具から、前記ワークに既に形成された孔壁面に付与される荷重を受けて生じる、孔壁面の変位の量を予測する工程と、
該予測された孔壁面の変位の量に基づき、前記ワークに対して前記孔壁面に生じる変位を打ち消すための、所定の対策を施す工程と、
該対策を施したワークに対し、前記回転工具を用いて穿孔を行う工程とを含むことを特徴とする穿孔方法。
A drilling method for drilling a workpiece using a rotary tool having a cutting blade,
Predicting the amount of displacement of the hole wall surface caused by receiving a load applied to the hole wall surface already formed in the workpiece from the rotating tool during drilling by the rotating tool;
Applying predetermined measures for canceling the displacement generated in the hole wall surface with respect to the workpiece based on the predicted amount of displacement of the hole wall surface;
A drilling method, comprising: drilling a workpiece with the countermeasure using the rotary tool.
前記回転工具として、ガイドパットを備える回転工具を用い、前記孔壁面の変位の量を予測する工程において、前記ガイドパットが前記孔壁面に当接する位置と、前記切削刃の刃先が前記孔壁面に当接する位置とに対応する、前記孔壁面に生じる変位の量を予測することを特徴とする請求項1記載の穿孔方法。 In the step of predicting the amount of displacement of the hole wall surface by using a rotary tool having a guide pad as the rotating tool, the position where the guide pad contacts the hole wall surface, and the cutting edge of the cutting blade on the hole wall surface The drilling method according to claim 1, wherein an amount of displacement generated in the hole wall surface corresponding to a contact position is predicted. 前記孔壁面の変位の量を予測する工程において、前記ガイドパットが前記孔壁面に当接して孔壁面に生じる変位に起因する、前記孔壁面の前記切削刃が当接する位置での変位を考慮して、前記孔の曲がり傾向を求め、
前記孔壁面の予測された変位の量に基づき、前記ワークに対して前記孔壁面に生じる変位を打ち消すための対策を施す工程において、求められた前記孔の曲がり傾向を解消するための、所定の対策を施すことを特徴とする請求項2記載の穿孔方法。
In the step of predicting the amount of displacement of the hole wall surface, the displacement of the hole wall surface at the position where the cutting blade contacts due to the displacement generated on the hole wall surface when the guide pad contacts the hole wall surface is considered. The bending tendency of the hole,
Based on the predicted amount of displacement of the hole wall surface, in a step of counteracting the displacement generated in the hole wall surface with respect to the workpiece, a predetermined value for eliminating the obtained bending tendency of the hole 3. The drilling method according to claim 2, wherein measures are taken.
前記ワークに対して前記孔壁面に生じる変位を打ち消すための、所定の対策を施す工程において、前記ワークの形状変更を行うことを特徴とする請求項1から3の何れか1項記載の穿孔方法。 The drilling method according to any one of claims 1 to 3, wherein a shape of the workpiece is changed in a step of taking a predetermined measure for canceling a displacement generated in the hole wall surface with respect to the workpiece. . 前記ワークに対して前記孔壁面に生じる変位を打ち消すための、所定の対策を施す工程において、前記ワークに対し、前記孔壁面の変位を抑えるための荷重を付与することを特徴とする請求項1から4の何れか1項記載の穿孔方法。 The load for suppressing the displacement of the hole wall surface is applied to the workpiece in the step of taking a predetermined measure for canceling the displacement generated in the hole wall surface of the workpiece. 5. The drilling method according to any one of items 1 to 4. 前記ワークに対して前記孔壁面に生じる変位を打ち消すための、所定の対策を施す工程において、前記ワークに対する前記回転工具の軸方向の角度が、前記孔壁面の変位を打ち消す方向となるように、前記回転工具に対する前記ワークの保持角度を設定することを特徴とする請求項1から5の何れか1項記載の穿孔方法。 In the step of applying a predetermined measure for canceling the displacement generated in the hole wall surface with respect to the workpiece, the axial angle of the rotary tool with respect to the workpiece is in a direction to cancel the displacement of the hole wall surface. The drilling method according to claim 1, wherein a holding angle of the workpiece with respect to the rotating tool is set.
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