JP2020179471A

JP2020179471A - 流路加工方法

Info

Publication number: JP2020179471A
Application number: JP2019084979A
Authority: JP
Inventors: 公章佐藤; Kimiaki Sato; タインルアングエン; Luan Nguyen Thanh
Original assignee: Fujikin Inc
Current assignee: Fujikin Inc
Priority date: 2019-04-26
Filing date: 2019-04-26
Publication date: 2020-11-05

Abstract

【課題】バリの発生が抑制され工数が低減された流路加工方法を提供する。【解決手段】ワークＷに加工された垂直流路１１の先端部に接続される水平流路の下穴を右ねじれドリル５０を時計回りＲ１に回転させて穴あけし、右ねじれドリルよりも大径の左ねじれＲドリル６０を反時計回りＲ２に回転させ下穴２１Ａを切削する。ワークＷは、ステンレス合金製である。【選択図】図２

Description

本発明は、バルブ装置等の流体機器や流体機器と接続される流路部材に形成される流路の加工方法に関する。

ダイヤフラムバルブやマスフローコントローラ等の流体機器や、流体機器と接続されるブロック継手等の流路部材に流路が形成されるが、例えば、特許文献１等に開示されているように、垂直方向に延びる垂直流路と水平方向に延びる水平流路とが接続された流路が多用される。
このような方向の異なる流路が接続された流路の加工は、例えば、次のような手順で行われる。
先ず、垂直流路については、ボディとなるワークにセンタードリルでもみつけを行い、ドリルで下穴を穴あけしたのち、先端部に円弧状の切れ刃を有するＲドリルで下穴を切削し、先端部がＲ形状のリーマで仕上げ加工を行う。水平流路についても同様に、センタードリルでもみつけを行い、垂直流路の先端部と接続するようにドリルで下穴を穴あけし、Ｒドリルで下穴を切削したのち、先端部がＲ形状のリーマで仕上げ加工を行い、流路表面を平滑化する。これにより、垂直流路と水平流路とが円弧状の湾曲面で接続された流路が形成される。

特開２０１９−２７５１８号公報

上記したような流路加工方法では、垂直流路を加工したのち、水平流路をドリルおよびＲドリルで加工したとき、垂直流路と水平流路が接続される接続部の交差稜線部付近にバリが発生する。ワークの材料としてステンレス合金を用いると、特に、硬くて大きなバリが発生し得る。このようなバリが存在する状態でリーマ仕上げをすると、仕上げ時間が長くなる。また、仕上げ時間が長くなることで、ワークが傷つき不良品となってしまう可能性がある。このため、従来においては、交差稜線部付近のバリを手作業で除去する必要があり、工数の増加を招いていた。

本発明の一の目的は、バリの発生が抑制され工数が低減された流路加工方法を提供することにある。

本発明の流路加工方法は、第1の方向に延在する第1の流路と、前記第1の方向と交差する第２の方向に延在し、かつ、前記第1の流路と接続された第２の流路とを有する流路をワークに形成する流路加工方法であって、
前記ワークに加工された第1の流路に接続される前記第２の流路の下穴を第１のドリルで穴を開ける第1工程と、
前記第１のドリルとねじれが逆の第２のドリルで前記下穴を切削する第２工程と、を有する。
好適には、前記第２ドリルは、前記第１ドリルよりも大径である。

好適には、前記第１の流路と第２の流路との接続部は、円弧状に湾曲した湾曲面を有し、
前記第２工程において、前記第２ドリルとして、先端部に円弧状の切れ刃を有するＲドリルを用いて前記下穴を切削するとともに、前記湾曲面を切削する、構成を採用できる。より好適には、前記ワークは、ステンレス合金製である。

本発明によれば、ワークに加工された第1の流路の先端部に接続される第２の流路の下穴を右ねじれドリルを時計回りに回転させて穴あけしたのち、右ねじれドリルよりも大径の左ねじれドリルを反時計回りに回転させて下穴を切削することで、接続部の交差稜線部付近にバリがほとんど発生させない。この結果、バリ取り工程が省略できて、工数削減が可能となる。

本発明の一実施形態に係る流路加工方法の一工程を説明するための断面図。図１に続く工程を説明するための断面図。図２に続く工程を説明するための断面図。図３に続く工程を説明するための断面図。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書および図面においては、機能が実質的に同様の構成要素には、同じ符号を使用することにより重複した説明を省略する。
先ず、本発明の実施形態に係る流路加工方法を説明する前に、図４を参照して従来におけるバリの発生状況について説明する。
図４における流路の加工は、先ず、例えば、ステンレス合金で形成されているワークＷに垂直流路１１を加工する。具体的には、ワークＷの上面にセンタードリルを用いてもみつけを施し、次いで、垂直方向に右ねじりのドリルを用いて下穴を加工したのち、先端部に円弧状の切れ刃を有するＲドリルで下穴を切削し、先端部がＲ形状のリーマで仕上げ加工を行う。水平流路２１についても同様に、センタードリルでもみつけを行い、垂直流路の先端部と接続するようにドリルで下穴を穴あけし、Ｒドリルで下穴を切削する。

図４は、水平流路２１をＲドリルで加工したのちであって、リーマで仕上げ加工を行う前の状態を示している。図４から分かるように、垂直流路１１と水平流路２１の接続部の外側コーナー部Ｃ２は円弧形状の湾曲面に形成されている。接続部の内側コーナー部Ｃ１付近には、比較的大きなバリＢＲが形成され、垂直流路１１と水平流路２１とが交差する交差稜線部Ｃ３にもバリＢＲが形成されている。このようなバリＢＲは、Ｒドリルの形状に依存して形成される。バリＢＲが存在すると、その後のリーマ仕上げにおいて、適切な仕上げ加工ができない可能性があるので、リーマ仕上げの前に除去する必要がある。
バリＢＲは、加工硬化を起こしているため、比較的硬く、除去するのが容易ではない。バリ取り作業に多大な工数を要する。
ステンレス合金は、熱伝導性が低く切削時に発生する熱が工具刃先に集中するため、工具寿命が短く難削材である。また、ステンレス合金は、加工硬化現象の発生しやすい被削材である。

次に、図１〜図３を参照して、本発明の実施形態に係る流路加工方法を説明する。
図１に示すように、図４で説明したのと同様に、垂直流路１１を加工し、リーマ仕上げする。
次いで、図２に示すように、ワークＷの側面にセンタードリルを用いてもみつけを施し、次いで、ワークＷに加工された垂直流路１１の先端部に接続される水平流路２１の下穴を右ねじれドリル５０を時計回りＲ１に回転させて穴あけする。

図２に示すように、右ねじれドリル５０で水平流路２１の下穴２１Ａを加工すると、接続部の内側コーナー部にバリＢＲが形成される。この状態で、右ねじれドリル５０よりも大径の左ねじれのＲドリル６０を反時計回りＲ２に回転させ下穴２１Ａを切削する。左ねじれのＲドリル６０は、特注品であり、先端部に円弧状の切れ刃６０Ｒを有している。この切れ刃６０Ｒにより、図３に示すように、垂直流路１１と水平流路２１の接続部の外側コーナー部Ｃ２の円弧状の湾曲面が加工される。
また、内側コーナー部Ｃ１付近には、バリが発生せず、加えて、垂直流路１１と水平流路２１の交差稜線部Ｃ３にもバリが発生しない。

左ねじれのＲドリル６０の代わりに左ねじれの汎用ドリルを用いることで、バリの発生を抑制できるが、左ねじれのＲドリル６０を用いることで外側コーナー部Ｃ２の円弧状の湾曲面を同時に加工でき、工数を削減できる。

図３に示すように、左ねじれのＲドリル６０を用いて水平流路２１を加工したのち、Ｒ形状の先端部７０Ｒをもつストレートリーマ７０を用いて水平流路２１をリーマ仕上げする。バリがほとんど発生していない状態でリーマ仕上げができるので、仕上げ時間を短縮することができる。
なお、その後に、電解研磨等の研磨工程を経て流路の加工は終了するが、詳細説明は省略する。

本実施形態では、ワークＷにステンレス合金を用いた場合を例示したが、これに限定されるわけではなく、バリの発生しやすい材料であれば、本発明を適用できる。

本実施形態では、垂直流路と水平流路が交差する流路について例示したが、これに限定されるわけではなく、直交せずに交差する流路、例えば、Ｖ状流路についても本発明を適用可能である。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。

１１：垂直流路(第１の流路)
２１：水平流路(第２の流路)
２１Ａ：下穴
５０：ドリル
６０：Ｒドリル
６０Ｒ：切れ刃
ＢＲ：バリ
Ｃ１：内側コーナー部
Ｃ２：外側コーナー部
Ｃ３：交差稜線部
Ｒ１：時計回り
Ｒ２：反時計回り
W ：ワーク

Claims

第1の方向に延在する第1の流路と、前記第1の方向と交差する第２の方向に延在し、かつ、前記第1の流路と接続された第２の流路とを有する流路をワークに形成する流路加工方法であって、
前記ワークに加工された第1の流路に接続される前記第２の流路の下穴を第１のドリルで穴を開ける第1工程と、
前記第１のドリルとねじれが逆の第２のドリルで前記下穴を切削する第２工程と、を有する流路加工方法。
前記第２ドリルは、前記第１ドリルよりも大径である、請求項１に記載の流路加工方法。
前記第１の流路と前記第２の流路との接続部は、円弧状に湾曲した湾曲面を有し、
前記第２工程において、前記第２ドリルとして、先端部に円弧状の切れ刃を有するＲドリルを用いて前記下穴を切削するとともに、前記湾曲面を切削する、請求項２に記載の流路加工方法。
前記第２工程の後、前記第２の流路をリーマ加工する第３工程をさらに有する、請求項１ないし３のいずれかに記載の流路加工方法。
前記ワークは、ステンレス合金製である、請求項１ないし４のいずれかに記載の流路加工方法。