JP4034034B2

JP4034034B2 - Drilling method and drilling tool

Info

Publication number: JP4034034B2
Application number: JP2000247863A
Authority: JP
Inventors: 正治滝口; 彰金星; 政央鈴木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2000-08-17
Filing date: 2000-08-17
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2020-08-17
Also published as: JP2002059313A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばエンジンのシリンダーヘッドにおけるバルブ穴とバルブシート面などの、被加工物に形成された加工穴とその開口部の加工面を所定の寸法、形状に加工するための穴加工方法および穴加工工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の穴加工工具として、本発明の発明者らは、例えば特許第２７４８８４６〜２７４８８４９号公報などにおいて、軸線回りに回転される略円錐状の工具本体の先端部に、上記軸線に沿って進退可能にリーマを取り付けるとともに、このリーマの根元部分には、加工穴の開口部に３段のテーパ面（加工面）を形成する３つの切刃チップを取り付け、このうち加工穴の穴奥側のテーパ面と開口縁側のテーパ面とを形成する２つ切刃チップを工具本体に直接的に取り付ける一方、これらのテーパの中間のテーパ面を形成する残りの１つの切刃チップを、工具本体がなす円錐の母線方向に沿って摺動可能なスライダーに取り付けたものを提案している。
【０００３】
しかして、このような穴加工工具を用いて、被加工物に形成された加工穴の内周の仕上げ加工と開口部のテーパ面加工とを行うには、上記リーマを後退させた状態で、上記軸線を加工穴の中心線と同軸にして工具本体を回転させながら前進させることにより、まず上記２つの切刃チップによって開口部の穴奥側のテーパ面と開口縁側のテーパ面とを形成し、次いで上記スライダーを摺動させることにより上記残りの一つの切刃チップによって中間のテーパ面を形成し、しかる後、上記リーマを前進させて加工穴の内周を仕上げ加工する。従って、このような穴加工方法によれば、加工穴の内周と開口部のテーパ面とを高い精度で同軸に形成することが可能となり、特に加工穴が上述したバルブ穴である場合には、その開口部のバルブシート面となる上記中間のテーパ面が、スライダーの摺動による切刃チップの上記母線方向への移動によって一層高精度に形成されるため、このバルブシート面とバルブヘッドとの密着性を確実に確保することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような穴加工方法および穴加工工具では、スライダーを上記母線方向に沿って摺動させるのに、円筒状のカップリングを、上記軸線方向に向けては工具本体に対して進退可能に、かつ軸線回りには工具本体と一体回転可能に工具本体内に挿入し、このカップリングに形成された孔にスライダーに取り付けた連結ピンを挿脱自在に嵌挿して連結させることにより、カップリングの進退に連動してスライダーが摺動するようにしている。また、リーマを上記軸線方向に沿って進退させるのには、このリーマ後端のシャンク部を把持するチャックを備えたスライド軸を、上記軸線方向に向けてはやはり工具本体や上記カップリングに対しても進退可能に、かつ軸線回りには工具本体およびカップリングと一体回転可能に、工具本体内のさらに上記カップリングの内周を通して挿入するようにしている。
【０００５】
ところが、このように構成された穴加工工具および該穴加工工具を用いた穴加工方法では、穴加工工具自体の構造が極めて複雑となってしまうのは勿論、この穴加工工具を回転および進退駆動する工作機械側の駆動軸にも、上記カップリングを進退させる駆動軸と、上記スライド軸を進退させる駆動軸とを、互いに独立して進退可能に、しかしながら一体に回転可能に、しかも同軸的に設けなければならず、自ずと専用の工作機械が必要とされることとなって、例えば汎用のマシニングセンタ等によって上述のような穴加工を行うことは不可能であった。また、特開平７−２９９６５３号公報に開示されているように、第１の工程で被加工物に複数の異径穴からなる段付下穴を加工し、次工程として小径刃と大径刃を有する段付リーマの先端側の小径刃で前記段付下穴の小径部の加工を開始した後、段付リーマの基端側の大径刃で前記段付下穴の大径部の加工を開始するようにし、小径刃部と大径刃部で両持ち式にすることで、スライダー機構を不要にした技術も知られているが、これによっても、段付リーマ先端側の小径刃が加工を開始したときには、これを案内する機構がないことから、加工開始時に振れが生じて加工精度が低いという問題がある。一方で、例えばリーマによる加工穴内周の仕上げ加工と切刃チップを取り付けた工具による加工穴開口部の多段テーパ面の加工とを別々の工具による複数の穴加工工程によって行おうとしても、これらの工程間で加工の同軸性を高精度に維持するのは極めて困難となる。
【０００６】
本発明は、このような背景の下になされたもので、従来のような複雑な構造の穴加工工具やこれを回転および進退駆動する専用の工作機械を要することなく、マシニングセンタ等による複数の穴加工工程によって同軸性の高い穴加工を行うことが可能な穴加工方法と、かかる穴加工方法に用いて好適な穴加工工具とを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の穴加工方法は、被加工物に形成された加工穴の内周を仕上げ加工するとともに、この加工穴の開口部に複数段の加工面を形成する穴加工方法であって、上記加工穴に荒加工を施す荒加工リーマと上記複数段の加工面のうち少なくとも１段を形成する切刃チップとを工具本体に備えた第１の穴加工工具により上記加工穴を加工する第１の穴加工工程と、この第１の穴加工工程の後に、上記荒加工リーマよりも外径の大きな仕上げ加工リーマと上記加工面のうち残りの段を形成する切刃チップとを工具本体に備えた第２の穴加工工具により、上記第１の穴加工工程において荒加工された加工穴によって上記第２の穴加工工具を案内しつつ、該加工穴を仕上げ加工する第２の穴加工工程とを具備し、穴加工の途中で上記リーマおよび切刃チップを上記工具本体に対して進退させることなく、上記第１の穴加工工程において、上記加工穴の開口部に形成する複数段の加工面のうち穴奥側の加工面と開口縁側の加工面とを形成し、上記第２の穴加工工程においては、上記仕上げ加工リーマが所定の挿入深さに達したところで、上記第２の穴加工工具の切刃チップが上記加工穴の開口部に到達して上記穴奥側と開口縁側との中間の加工面を形成することにより、上記加工穴内周の仕上げ加工と加工穴開口部の複数段の加工面の形成とを行うことを特徴とする。
【０００８】
従って、このような穴加工方法によれば、上記第１の穴加工工程において、荒加工リーマとその切刃チップとを一体として第１の穴加工工具を回転および進退駆動することにより、加工穴内周の荒加工と加工穴開口部の複数段の加工面のうち少なくとも１段の加工面の形成とが行われ、次いで上記第２の穴加工工程において、仕上げ加工リーマとその切刃チップとを一体として第２の穴加工工具を回転および進退駆動することにより、加工穴内周を所定の内径に仕上げ加工するとともに加工穴開口部に残りの段の加工面を形成して所定の形状の加工面を形成することができ、すなわち汎用のマシニングセンタ等による単純な回転・進退駆動によっても、加工穴内周の仕上げ加工と加工穴開口部の加工面形成とを行うことができる。そして、この第２の穴加工工程において第２の穴加工工具は、第１の穴加工工程において荒加工リーマにより荒加工された加工穴に仕上げ加工リーマが案内されつつ前進させられるので、この荒加工された加工穴および上記少なくとも１段の加工面と仕上げ加工される加工穴および上記残りの加工面との同軸性を高い精度で確保することが可能となる。
【０００９】
ここで、上記第２の穴加工工具の仕上げ加工リーマの先端に、上記第１の穴加工工程において荒加工された加工穴に嵌挿可能なパイロット部を設ければ、荒加工された加工穴にこのパイロット部によって仕上げ加工リーマを先導しつつ案内することにより、一層確実に第２の穴加工工具による加工の同軸性を確保することができる。また、この場合において、上記第２の穴加工工程における上記仕上げ加工リーマのパイロット部の長さを、上記第１の穴加工工程における上記荒加工リーマの加工穴への挿入深さよりも大きく設定すれば、荒加工された加工穴にパイロット部が嵌挿されてから、このパイロット部がさらに加工穴を掘り進んだ後に、仕上げ加工リーマの外径の大きな部分によって加工穴が仕上げ加工されることとなり、すなわちパイロット部自体も自身をガイドしながら仕上げ加工リーマを案内することとなるため、より一層確実に穴加工の同軸性を確保することが可能となる。
【００１０】
そして、本発明の穴加工方法では、加工穴が上述したシリンダーヘッドのバルブ穴である場合のように、その開口部に形成される加工面のうち中間の加工面（バルブシート面）と仕上げ加工された加工穴（バルブ穴）との間に特に高い精度が要求されるときでも、穴加工の途中で上記リーマおよび切刃チップを上記工具本体に対して進退させることなく、上記第１の穴加工工程において、上記加工穴の開口部に形成する加工面のうち穴奥側の加工面と開口縁側の加工面とを形成し、上記第２の穴加工工程においては、上記仕上げ加工リーマが所定の挿入深さに達したところで、上記第２の穴加工工具の切刃チップが上記加工穴の開口部に到達して上記穴奥側と開口縁側との中間の加工面を形成することにより、これら穴奥側と開口縁側との中間の加工面を形成するので、このように特に高い精度が要求される中間の加工面に対しては、上記構成の第２の穴加工工具によって仕上げ加工される加工穴との同軸性をより一層確実に確保することが可能となる一方、この中間の加工面ほどの精度は要求されない穴奥側および開口縁側の加工面に関しては、これを上記構成の第１の穴加工工具によって形成することにより、第１、第２の穴加工工程間での穴加工量のバランスを図って、特に第２の穴加工工具に過大な加工負荷が生じたりするのを防ぐことができる。また、本発明の穴加工工具はこのような場合に用いて特に好適なものであって、すなわち、上記第１の穴加工工具としては、軸線回りに回転させられる工具本体の先端部に、上記軸線に沿って上記荒加工リーマを取り付けるとともに、この荒加工リーマの根元部分には、内周側に上記穴奥側の加工面を形成する上記切刃チップを、外周側には上記開口縁側の加工面を形成する上記切刃チップをそれぞれ取り付けたことを特徴とし、また上記第２の穴加工工具としては、軸線回りに回転させられる工具本体の先端部に、上記軸線に沿って上記仕上げ加工リーマを取り付けるとともに、この仕上げ加工リーマの根元部分には、上記穴奥側と開口縁側との中間の加工面を形成する上記切刃チップを取り付けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１ないし図１０は本発明の穴加工工具の実施形態を示すものであって、図１ないし図５は上記第１の穴加工工具の一実施形態を、図６ないし図１０は上記第２の穴加工工具の一実施形態をそれぞれ示している。これらの実施形態における第１、第２の穴加工工具１，２１は、それぞれその工具本体２，２２が軸線Ｏ，Ｘを中心とした外形略多段円柱状をなすものであって、この工具本体２，２２の先端部はやはり軸線Ｏ，Ｘを中心として先端側に向かうに従い漸次縮径する略円錐台状に形成される一方、外周部後端側には当該工具本体２，２２を上記工作機械のＡＴＣ（自動工具交換装置）のアームによって把持するための把持部２Ａ，２２Ａが形成され、また後端部には該工具本体２，２２をマシニングセンタ等の工作機械の駆動軸に取り付けるためのアーバ部２Ｂ，２２Ｂとされており、このアーバ部２Ｂ，２２Ｂによって工作機械の駆動軸に取り付けられた第１、第２の穴加工工具１，２１は、軸線Ｏ，Ｘ回りに図中に符号Ｔで示す工具回転方向に回転させられつつ、該軸線Ｏ，Ｘ方向先端側に送りを与えられて進退させられ、シリンダーのバルブ穴等の穴加工に供される。
【００１２】
そして、さらにこれらの工具本体２，２２内には上記軸線Ｏ，Ｘに沿って取付孔２Ｃ，２２Ｃが形成されていて、各取付孔２Ｃ，２２Ｃにはブッシュ３，２３を介して、第１の穴加工工具１においては荒加工リーマ４が軸線Ｏと同軸に、また第２の穴加工工具２１においては仕上げ加工リーマ２４が軸線Ｘと同軸に、それぞれその先端をブッシュ３，２３から突出させてクランプネジ５，２５によって取り付けられている。なお、図中に符号６，２６で示すのはブッシュ３，２３を固定する止めネジであり、また符号７，２７で示すのは各リーマ４，２４の突き出し量を調整する中空の調整ネジであり、さらに符号８，２８で示すのはこの調整ネジ７，２７内を通してリーマ４，２４側にクーラントを供給するためのクーラントパイプである。
【００１３】
これらのリーマ４，２４は、図４および図５と図９および図１０とにそれぞれ示すように、いずれも外形略円柱軸状のシャンク部４Ａ，２４Ａの先端部に切刃部４Ｂ，２４Ｂが形成されてなるものであり、この切刃部４Ｂ，２４Ｂにはさらに、各リーマ４，２４の先端から後端側に向けて上記工具回転方向Ｔ側に捩れる断面略Ｖ字状の複数条（本実施形態ではそれぞれ６条）の溝９…，２９…が周方向に等間隔に形成されている。なお、これらのリーマ４，２４内には軸線Ｏ，Ｘに沿って貫通するクーラント孔４Ｃ，２４Ｃが形成されており、このクーラント孔４Ｃ，２４Ｃの先端側は、リーマ４，２４の先端面への開口部が埋め栓１０，３０によって封止されるとともに、先端外周側に分岐させられて各溝９…，２９…の溝底部分に開口させられている。ただし、これらのクーラント孔４Ｃ，２４Ｃの溝９，２９への開口位置は、周方向に隣接する溝９，２９同士で軸線Ｏ，Ｘ方向の位置が互いに異なるように設定されている。
【００１４】
これらのリーマ４，２４のうち、まず第１の穴加工工具１に取り付けられる荒加工リーマ４においては、上記溝９…の工具回転方向Ｔを向く面とリーマ４の先端面との交差稜線部に、外周側に向かうに従い後端側に向けて傾斜させられて、軸線Ｏに対する食付き角αが与えられた荒加工刃１１がそれぞれ形成されている一方、この荒加工刃１１の外周端から後端側の部分においては、切刃部４Ｂの外周面に後端側に向かうに従い漸次極僅かに縮径するようにバックテーパが与えられており、従ってこの切刃部４Ｂにおいては、上記荒加工刃１１の外周端が外周側に最も突出した部位となる。そして、この荒加工リーマ４の荒加工刃１１の外径ｄ、すなわち荒加工刃１１の外周端が軸線Ｏ回りになす円の直径は、次述する仕上げ加工リーマ２４の仕上げ加工刃３１の外径Ｄよりも僅かに小さくされている。
【００１５】
一方、仕上げ加工リーマ２４の切刃部２４Ｂは、荒加工リーマ４の切刃部４Ｂよりも十分長く形成されていて、先端部が後端部に対して一段縮径した略２段の円柱状をなすようにその外形が形成されており、この一段縮径した先端部が本実施形態におけるパイロット部２４Ｄとされるとともに、このパイロット部２４Ｄに対して一段拡径する後端部は仕上げ加工部２４Ｅとされている。そして、この仕上げ加工部２４Ｅの先端面と上記溝２９…との交差稜線部には上記仕上げ加工刃３１がそれぞれ形成されており、また上記パイロット部２４Ｄの先端面と溝２９…との交差稜線部にはパイロット刃３２がそれぞれ形成されている。ここで、これら仕上げ加工刃３１およびパイロット刃３２も上記荒加工刃１１と同じく外周側に向かうに従い後端側に向かうように傾斜させられていて、それぞれに軸線Ｘに対する食付き角が与えられているが、このうち仕上げ加工刃３１に与えられる食付き角は上記荒加工刃１１の食付き角αと等しく設定される一方、パイロット刃３２の食付き角βはこれら荒加工刃１１および仕上げ加工刃３１の食付き角αよりも小さく設定されている。
【００１６】
さらに、この仕上げリーマ２４の切刃部２４Ｂの外周面にも、上記パイロット部２４Ｄおよび仕上げ加工部２４Ｅのそれぞれにおいて、パイロット刃３２および仕上げ加工刃３１の外周端から後端側に向かうに従い漸次極僅かに縮径するようにバックテーパが与えられており、従ってパイロット部２４Ｄにおいてはパイロット刃３２の外周端が、また仕上げ加工部２４Ｅにおいては仕上げ加工刃３１の外周端が、それぞれ外周側に最も突出した部位となる。そして、パイロット部２４Ｄにおけるパイロット刃３２の外径、すなわちパイロット刃３２の外周端が軸線Ｘ回りになす円の直径は、荒加工刃１１の上記外径ｄと等しいか、これよりも極々僅かに小さく設定されているのに対し、仕上げ加工刃３１の外径Ｄ、すなわち仕上げ加工刃３１の外周端が軸線Ｘ回りになす円の直径は、この外径ｄよりも極僅かに大きく設定されている。
【００１７】
このように形成された荒加工リーマ４および仕上げ加工リーマ２４は、上述のようにその上記切刃部４Ｂ，２４Ｂをブッシュ３，２３の先端から突出させた状態で、シャンク部４Ａ，２４Ａが該ブッシュ３，２３内に挿入されてクランプネジ５，２５により固定され、第１、第２の穴加工工具１，２１の工具本体２，２２にその軸線Ｏ，Ｘと同軸に取り付けられている。そして、仕上げ加工リーマ２４の上記パイロット部２４Ｄの軸線Ｘ方向の長さＬは、このときの荒加工リーマ４の切刃部４Ｂのブッシュ３先端からの突き出し量Ｍよりも僅かに大きくなるように設定されている。ただし、穴加工時においてリーマ４，２４の切刃部４Ｂ，２４Ｂが挿入される加工穴部分の端面とブッシュ３，２３との先端との間には、切刃部４Ｂ，２４Ｂが所定の挿入深さまで挿入された状態において若干のクリアランスが必要とされるため、上記突き出し量Ｍはこの挿入深さよりも上記クリアランス分だけ大きく設定されることとなり、従って第２の穴加工工具２１の仕上げ加工リーマ２４のパイロット部２４Ｄの長さＬは、この第１の穴加工工具１の荒加工リーマ４の加工穴への挿入深さよりも大きく設定されることとなる。
【００１８】
さらに、こうしてリーマ４，２４が取り付けられた工具本体２，２２の上記円錐台状の先端部には、該リーマ４，２４の根元部分に、加工穴の開口部に複数段の加工面を形成する切刃チップ１２，１３および切刃チップ３３がそれぞれ取り付けられている。すなわち、工具本体２，２２の先端部外周には、軸線Ｏ，Ｘに直交する断面がＬ字状をなす取付凹部２Ｄ，２２Ｄが形成されており、各取付凹部２Ｄ，２２Ｄには、先端に上記切刃チップ１２，１３および切刃チップ３３が装着されたカートリッジ１４，３４がクランプネジ１５，３５によって取り付けられている。ただし、第１の穴加工工具１においては、その工具本体２に軸線Ｏを挟んで互いに反対側に一対の上記取付凹部２Ｄ，２Ｄが形成され、これらの取付凹部２Ｄ，２Ｄに切刃チップ１２，１３がそれぞれ先端に装着されたカートリッジ１４，１４が取り付けられているのに対し、第２の穴加工工具２１の工具本体２２には取付凹部２２Ｄは１つしか形成されておらず、カートリッジ３４も切刃チップ３３を先端に装着したものが１つだけ取り付けられている。
【００１９】
ここで、上記切刃チップ１２，１３，３３は、超硬合金等の硬質材料によって互いに同形同大の略正三角形平板状に形成されたポジティブチップであり、その一方の正三角形面がすくい面とされて、このすくい面の３つの辺稜部にそれぞれ切刃１２Ａ，１３Ａ，３３Ａが形成されており、上記すくい面を工具回転方向Ｔに向けるとともに、３つの切刃１２Ａ，１３Ａ，３３Ａのうちの１つを工具本体２，２２の先端外周側に向けて後端側に向かうに従い外周側に延びるように傾斜させ、カートリッジ１４，１４，３４の先端に形成されたチップ取付座に適宜のクランプ手段１６，１６，３６によって着脱可能に装着されている。なお、図中に符号１７，３７で示すのはカートリッジ１４，３４の軸線Ｏ，Ｘ方向の位置の調整手段であって、本実施形態ではこの調整手段１７，３７は、取付凹部２Ｄ，２２Ｄの先端側を向く壁面から軸線Ｏ，Ｘ方向に出没可能とされてカートリッジ１４，３４の後端面に当接させられる調整駒１７Ａ，３７Ａと、この調整駒１７Ａ，３７Ａに形成されたＶ字溝の先端側の壁面に円錐状の頭部が密着させられた調整ネジ１７Ｂ，３７Ｂとから構成されており、この調整ネジ１７Ｂ，３７Ｂのねじ込み量に応じて調整駒１７Ａ，３７Ａが前進させられることにより、カートリッジ１４，３４の位置が調整可能とされている。
【００２０】
そして、上記切刃チップ１２，１３，３３のうち、第１の穴加工工具１の工具本体２にカートリッジ４，４を介して取り付けられた切刃チップ１２，１３は、図１１に示すようにそのうちの一方の切刃チップ１２が他方の切刃チップ１３よりも僅かに工具本体２の先端側かつ内周側にずらされて配置させられており、しかもこの一方の切刃チップ１２の先端外周側に向けられた切刃１２Ａの軸線Ｏに対する傾斜角θ₁₂が、他方の切刃チップ１３の先端外周側に向けられた切刃１３Ａの軸線Ｏに対する傾斜角θ₁₃よりも小さく設定されて、これらの切刃１２Ａ，１３Ａの軸線Ｏ回りの回転軌跡が交差するようにされている。一方、これに対して第２の穴加工工具２１の工具本体２２に取り付けられた切刃チップ３３は、その先端外周側に向けられた切刃３３Ａの軸線Ｘに対する傾斜角θ₃₃が、上記傾斜角θ₁₂よりも大きく、かつ傾斜角θ₁₃よりは小さく設定されるとともに、第２の穴加工工具２１のブッシュ２３の先端位置を第１の穴加工工具１のブッシュ３の先端位置と等しくした場合における切刃３３Ａの軸線Ｘ回りの回転軌跡が、上記切刃１２Ａ，１３Ａ同士の回転軌跡の交点よりも先端外周側にあって、該切刃１２Ａ，１３Ａ双方の回転軌跡に交差するように配置されている。
【００２１】
次に、このように構成された第１、第２の穴加工工具１，２を用いて、被加工物に形成された加工穴の内周を仕上げ加工するとともに、この加工穴の開口部に複数段の加工面を形成する場合の、本発明の穴加工方法の一実施形態について、図１２ないし図１４および上記図１１を参照して説明する。ここで、本実施形態では、被加工物としてのオーバーヘッドバルブ式エンジンのシリンダーヘッドＷに形成されたバルブ穴Ｈの穴加工を行う場合、すなわちこのバルブ穴Ｈの穴奥側に設けられた円管状のバルブガイドＧの内周の仕上げ加工と、このバルブガイドＧの内周からポートＰを介して燃焼室側に開口する当該バルブ穴Ｈの開口部に設けられた円環状のバルブシートＳに、複数段の加工面として３段のテーパ面Ａ〜Ｃを形成する加工とを行う場合について説明する。
【００２２】
まず、本実施形態の穴加工方法においては、第１の穴加工工程として、上記第１の穴加工工具１により、バルブガイドＧ内周の開口部側端部の荒加工と、バルブシートＳの３段のテーパ面Ａ〜Ｃのうち穴奥側のテーパ面Ａおよび開口縁側のテーパ面Ｃの形成とを行う。すなわち、この第１の穴加工工程では、図１２に示すように上記第１の穴加工工具１を、その工具本体２の先端部をバルブ穴Ｈの穴奥側に向けて上記軸線ＯをバルブガイドＧおよびバルブシートＳの中心線と同軸とし、マシニングセンタ等の工作機械の駆動軸に上記アーバ部２Ｂを介して取り付け、上記軸線Ｏ回りに工具回転方向Ｔに回転しつつ該軸線Ｏ方向先端側に向けて送りを与えて前進させる。
【００２３】
すると、図１３に示すようにバルブガイドＧの開口部側端部の内周には、荒加工リーマ４の荒加工刃１１によって拡径されて内径ｄの荒加工部Ｒが形成されるとともに、図１１に示すようにバルブシートＳには、その内周穴奥側に、バルブ穴Ｈの中心線に対して傾斜角θ₁₂で傾斜するテーパ面Ａが上記切刃チップ１２の切刃１２Ａによって、また外周開口縁側には、バルブ穴Ｈの中心線に対して傾斜角θ₁₃で傾斜するテーパ面Ｃが上記切刃チップ１３の切刃１３Ａによって、それぞれ形成される。なお、この第１の穴加工工程における荒加工リーマ４のバルブガイドＧ内周への挿入深さＮは、上述したようにバルブ穴Ｈの開口部側を向くバルブガイドＧの端面と上記ブッシュ３との間のクリアランス分だけ、荒加工リーマ４の突き出し量Ｍよりも小さくされており、従って上記荒加工部Ｒの深さもこの突き出し量Ｍより僅かに小さくされる。
【００２４】
次いで、こうしてバルブガイドＧ端部内周が荒加工されるとともにバルブシートＳにテーパ面Ａ，Ｃが形成されたなら、第１の穴加工工具１を後退させ、上記マシニングセンタ等のＡＴＣにより、第１の穴加工工具１を駆動軸から取り外して第２の穴加工工具２１に交換し、第２の穴加工工程に移行する。すなわち、この第２の穴加工工程においても、上記第２の穴加工工具１は、図１４に示すようにその工具本体２２の先端部がバルブ穴Ｈの穴奥側に向けられるとともに、上記軸線ＸがバルブガイドＧおよびバルブシートＳの中心線と同軸とされて、駆動軸にアーバ部２２Ｂを介して取り付けられ、軸線Ｘ回りに工具回転方向Ｔに回転されつつ該軸線Ｘ方向先端側に向けて送りが与えられて前進させられる。
【００２５】
すると、まず図１５に示すように、仕上げ加工リーマ２４先端の略外径ｄの上記パイロット部２４Ｄが内径ｄの上記荒加工部Ｒ内に嵌挿され、これにより、仕上げ加工リーマ２４の軸線Ｘが、この荒加工部Ｒの中心線、すなわち先の第１の穴加工工程における第１の穴加工工具１の軸線Ｏと同軸とされて、仕上げ加工リーマ２４および工具本体２２がこの軸線Ｏに沿って案内されるように前進させられてゆく。ここで、このパイロット部２４Ｄの軸線Ｘ方向の長さＬは、荒加工リーマ４の突き出し量Ｍよりも僅かに大きく、従って上記荒加工部Ｒの深さ（荒加工リーマ４の挿入深さＮ）よりも大きくされているため、図１５に示すように上記パイロット部２４Ｄ先端のパイロット刃３２が荒加工部Ｒの穴奥部に達したところで、上記仕上げ加工部２４Ｅ先端の仕上げ加工刃３１はバルブガイドＧの開口部側の端面に達してはおらず、この仕上げ加工刃３１がバルブガイドＧの端面に達するまでは、図１６に示すようにパイロット刃３２が荒加工部Ｒを軸線Ｏに沿って穴奥側に延長するようにしてバルブガイドＧ内周を加工し、これにパイロット部２４Ｄが嵌挿されて仕上げ加工リーマ２４をやはり上記軸線Ｏに沿って案内するような加工形態となる。
【００２６】
さらに、仕上げ加工刃３１がバルブガイドＧの端面に達した後は、この仕上げ加工刃３１によってバルブガイドＧ内周が所定の内径Ｄに仕上げ加工されてゆくことになるが、このときも上記パイロット部２４Ｄは、図１７に示すように仕上げ加工部２４Ｅに先行してバルブガイドＧ内周を内径ｄに加工しつつ、これに嵌挿されてガイドされながら直進し、仕上げ加工リーマ２４を上記軸線Ｏに沿って案内してゆく。そして、この仕上げ加工リーマ２４が所定の挿入深さに達したところ、すなわち仕上げ加工刃３１がバルブガイドＧを貫通してバルブガイドＧ内周がその全長に亙って所定の内径Ｄに仕上げられたたところで、第２の穴加工工具の上記切刃チップ３３の切刃３３ＡがバルブシートＳに到達し、第１の穴加工工程においてこのバルブシートＳに形成されたテーパ面Ａ，Ｃの間に、図１１に示すようにバルブ穴Ｈの中心線に対して傾斜角θ₃₃で傾斜する中間のテーパ面Ｂが形成される。
【００２７】
このように、上記構成の穴加工方法においては、まず工具本体２，２２にリーマ４，２４と切刃チップ１２，１３，３３とが一体に取り付けられた第１、第２の穴加工工具１，２１をその軸線Ｏ，Ｘ回りに回転しつつ該軸線Ｏ，Ｘ方向に進退させることにより、上記バルブ穴ＨのバルブガイドＧ内周の仕上げ加工と該バルブ穴Ｈ開口部のバルブシートＳにおけるテーパ面Ａ〜Ｃの形成とを行うことができ、従来のように穴加工の途中でリーマや切刃チップを工具本体に対して進退させたりする必要がなく、従って工作機械の上記駆動軸にこのリーマや切刃チップの進退用の他の駆動軸を設けたりする必要もない。すなわち、上記穴加工方法によれば、このような他の駆動軸を備えた専用の工作機械を要さずとも、汎用の上記マシニングセンタのような工作機械により、上述のような加工穴内周の仕上げ加工と加工穴開口部の複数段の加工面の形成とを行うことができ、極めて経済的であるのは勿論、特にマシニングセンタを用いた場合などには被加工物の他の部分の加工と連続して穴加工を行うことが可能なので、効率的でもある。
【００２８】
そして、その一方で、上記構成の穴加工方法では、第１の穴加工工程において荒加工リーマ４によりバルブガイドＧ内周に形成された荒加工部Ｒに、第２の穴加工工程において仕上げ加工リーマ２４が案内されるようにしてバルブ穴Ｈが仕上げ加工されるので、第１の穴加工工程における第１の穴加工工具１の軸線Ｏと第２の穴加工工程における第２の穴加工工具２１の軸線Ｘとの間に高い同軸性を維持することができる。従って、これに伴い、第１の穴加工工具１によって形成された荒加工部Ｒおよびテーパ面Ａ，Ｃと、第２の穴加工工具２１によって最終的に仕上げ加工されるバルブガイドＧ内周およびテーパ面Ｂとについても、高い同軸性を確保することができるので、上記穴加工方法によれば、上述のようにその加工工程を第１、第２の穴加工工程の２段階に分けているにも拘らず、仕上げ加工されたバルブ穴Ｈにおいては十分に高い成形精度を付与することが可能となる。
【００２９】
また、本実施形態では、このように荒加工リーマ４によって形成された荒加工部Ｒにより仕上げ加工リーマ２４を案内するに際して、この仕上げ加工リーマ２４の先端に上記荒加工部Ｒに嵌挿可能なパイロット部２４Ｄを形成し、このパイロット部２４Ｄによって仕上げ加工リーマ２４を先導しながら案内するようにしている。このため、例えばこのようなパイロット部２４Ｄを設けることなく、仕上げ加工リーマ２４の仕上げ加工部２４Ｅを荒加工されたバルブガイドＧの内周に直接的に挿入してゆく場合などに比べ、この荒加工されたバルブガイドＧ内周の中心線、すなわち第１の穴加工工程における第１の穴加工工具１の上記軸線Ｏに対して、第２の穴加工工程における第２の穴加工工具２１の軸線Ｘが振れを生じたりするのを防ぐことができ、これにより第１、第２の穴加工工程におけるこれら第１、第２の穴加工工具１，２１の軸線Ｏ，Ｘの同軸性を一層確実に確保することが可能となって、より高い成形精度を仕上げ加工されたバルブ穴Ｈに与えることができる。
【００３０】
しかも、本実施形態では、こうして仕上げ加工リーマ２４先端に形成されたパイロット部２４Ｄの軸線Ｘ方向の長さＬが、第１の穴加工工具１における荒加工リーマ４の突き出し量Ｍよりも大きく、すなわち第１の穴加工工程におけるバルブガイドＧ内周への荒加工リーマ４の挿入深さ（荒加工部Ｒの深さ）Ｎよりも大きくされており、このためこのパイロット部２４Ｄは、上述のように仕上げ加工部２４Ｅによる加工が行われる前から、このパイロット部２４ＤがバルブガイドＧ内周を抜けでるまでの間に亙って、バルブガイドＧ内周を内径ｄに拡径するように穴加工しつつ、こうして加工されたバルブガイドＧの内周に嵌挿されることによって自らもガイドされながら仕上げ加工リーマ２４を案内することとなる。このため、本実施形態によれば、このパイロット部２４Ｄによって高い直進性を仕上げ加工リーマ２４に与えることが可能となり、これにより第１、第２の穴加工工程における同軸性をさらに確実に確保することができる。
【００３１】
ところで、被加工物が本実施形態のようなオーバーヘッドバルブ式エンジンのシリンダーヘッドである場合に、これらバルブシートＳに形成されるテーパ面Ａ〜Ｃにおいては、そのうち上記中間のテーパ面Ｂがバルブシート面とされて、バルブ穴Ｈに取り付けられたバルブの当たり面（フェース）はこの中間のテーパ面Ｂに密着させられることとなり、従ってこの中間のテーパ面Ｂには、バルブステムが嵌挿される上記バルブガイドＧの内周に対して、特に高い同軸性等の精度が要求されることとなる。しかるに、これに対して本実施形態では、バルブ穴Ｈの開口部のバルブシートＳに複数段の加工面として３段のテーパ面Ａ〜Ｃを形成するのに、バルブ穴Ｈ奥側のテーパ面Ａと開口縁側のテーパ面Ｃとは、第１の穴加工工程においてバルブガイドＧ内周に荒加工部Ｒを形成するのと同時に行っており、これらのテーパ面Ａ，Ｃの中間のテーパ面Ｂは、第２の穴加工工程においてバルブガイドＧを仕上げ加工するのと同時に形成するようにしている。
【００３２】
そして、これに合わせて上記第１、第２の穴加工工具１，２１においても、第１の穴加工工具１においては荒加工リーマ４の根元部分に上記テーパ面Ａ，Ｃを形成する切刃チップ１２，１３が取り付けられる一方、第２の穴加工工具２１には仕上げ加工リーマ２４の根元部分に上記テーパ面Ｂを形成する切刃チップ３３が取り付けられており、すなわち、この中間のテーパ面Ｂは、バルブガイドＧ内周を仕上げ加工する仕上げ加工リーマ２４と工具本体２２を介して軸線Ｘ回りに一体に回転可能とされた上記切刃チップ３３の切刃３３Ａによって形成されることとなる。従って、本実施形態によれば、上述のように特に高い精度が要求される中間のテーパ面Ｂに対しては、上記構成の第２の穴加工工具２１によってバルブガイドＧとの同軸性をより一層確実に確保することが可能となる一方、この中間のテーパ面Ｂほどの精度は要求されない穴奥側および開口縁側のテーパ面Ａ，Ｃに関しては、これを上記構成の第１の穴加工工具１によって形成することにより、第１、第２の穴加工工程間での穴加工量のバランスを図って、特に第２の穴加工工具２１に過大な加工負荷が生じたりするのを防ぐことができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１の穴加工工程において、荒加工リーマと少なくとも１段の加工面を形成する切刃チップとを備えた第１の穴加工工具により、加工穴内周の荒加工と開口部の加工とを行った後、第２の穴加工工程において、仕上げ加工リーマと残りの段の加工面を形成する切刃チップとを備えた第２の穴加工工具により、上記荒加工された加工穴によってこの第２の穴加工工具を案内しつつ該加工穴を仕上げ加工しているので、専用の工作機械を要することなく、汎用のマシニングセンタ等によりかかる加工穴の仕上げ加工までを行うことができて経済的かつ効率的であるとともに、第１、第２の穴加工工程間において高い同軸性を確保することができて、高精度の加工穴を成形することが可能となる。さらに、加工穴が上述したシリンダーヘッドのバルブ穴である場合のように、その開口部に形成される加工面のうち中間の加工面（バルブシート面）と仕上げ加工された加工穴（バルブ穴）との間に特に高い精度が要求されるときでも、穴加工の途中で上記リーマおよび切刃チップを上記工具本体に対して進退させることなく、上記第１の穴加工工程において、上記加工穴の開口部に形成する加工面のうち穴奥側の加工面と開口縁側の加工面とを形成し、上記第２の穴加工工程においては、上記仕上げ加工リーマが所定の挿入深さに達したところで、上記第２の穴加工工具の切刃チップが上記加工穴の開口部に到達して上記穴奥側と開口縁側との中間の加工面を形成することにより、これら穴奥側と開口縁側との中間の加工面を形成するので、このように特に高い精度が要求される中間の加工面に対しては、上記構成の第２の穴加工工具によって仕上げ加工される加工穴との同軸性をより一層確実に確保することが可能となる一方、この中間の加工面ほどの精度は要求されない穴奥側および開口縁側の加工面に関しては、これを上記構成の第１の穴加工工具によって形成することにより、第１、第２の穴加工工程間での穴加工量のバランスを図って、特に第２の穴加工工具に過大な加工負荷が生じたりするのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の穴加工工具の一実施形態を示す、第１の穴加工工具１の側断面図である。
【図２】第１の穴加工工具１の軸線Ｏを含んで図１に示す断面に直交する側断面図である。
【図３】図１に示す第１の穴加工工具１の正面図である。
【図４】荒加工リーマ４の一部破断側面図である。
【図５】図４に示す荒加工リーマ４の正面図である。
【図６】本発明の穴加工工具の一実施形態を示す、第２の穴加工工具２１の側断面図である。
【図７】第２の穴加工工具２１の軸線Ｘを含んで図６に示す断面に直交する側断面図である。
【図８】図６に示す第２の穴加工工具２１の正面図である。
【図９】仕上げ加工リーマ２４の一部破断側面図である。
【図１０】図９に示す仕上げ加工リーマ２４の正面図である。
【図１１】切刃チップ１２，１３，３３の軸線Ｏ，Ｘ回りの回転軌跡と、これらにより形成されるバルブシートＳのテーパ面Ａ〜Ｃとを示す図である。
【図１２】本発明の穴加工方法の一実施形態を説明する第１の図である（第１の穴加工工程）。
【図１３】本発明の穴加工方法の一実施形態を説明する第２の図である（第１の穴加工工程）。
【図１４】本発明の穴加工方法の一実施形態を説明する第３の図である（第２の穴加工工程）。
【図１５】本発明の穴加工方法の一実施形態を説明する第４の図である（第２の穴加工工程）。
【図１６】本発明の穴加工方法の一実施形態を説明する第５の図である（第２の穴加工工程）。
【図１７】本発明の穴加工方法の一実施形態を説明する第６の図である（第２の穴加工工程）。
【符号の説明】
１第１の穴加工工具
２，２２工具本体
４荒加工リーマ
１１荒加工刃
１２，１３，３３切刃チップ
１２Ａ，１３Ａ，３３Ａ切刃
２１第２の穴加工工具
２４仕上げ加工リーマ
２４Ｄパイロット部
２４Ｅ仕上げ加工部
３１仕上げ加工刃
３２パイロット刃
Ｏ第１の穴加工工具の軸線
Ｘ第２の穴加工工具の軸線
Ｔ工具回転方向
Ｌパイロット部２４Ｄの長さ
ｄ荒加工刃１１、パイロット刃３２の外径
Ｄ仕上げ加工刃３１の外径
Ｎ荒加工刃１１の挿入深さ
Ｈバルブ穴（加工穴）
Ｇバルブガイド
Ｓバルブシート
Ａ〜ＣバルブシートＳに形成されるテーパ面（加工面）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hole machining method for machining a machining hole formed in a workpiece and a machining surface of the opening, such as a valve hole and a valve seat surface in a cylinder head of an engine, into a predetermined size and shape, and The present invention relates to a drilling tool.
[0002]
[Prior art]
As this type of drilling tool, the inventors of the present invention, for example, in Japanese Patent No. 27488846 to 2748849, advance and retract along the axis along the tip of a substantially conical tool body rotated around the axis. At the base of this reamer, three cutting edge tips that form a three-step tapered surface (machined surface) are attached to the base of the reamer. While the two cutting edge chips forming the tapered surface and the tapered surface on the opening edge side are directly attached to the tool body, the remaining one cutting edge chip forming the taper surface intermediate between these tapers is attached to the tool body. It has been proposed to be attached to a slider that can slide along the generatrix direction of the cone.
[0003]
Thus, in order to perform the finishing process of the inner periphery of the processing hole formed in the workpiece and the taper surface processing of the opening using such a hole processing tool, in a state where the reamer is retracted, By advancing the tool body while rotating the tool body with the axis line coaxial with the center line of the machining hole, first, a tapered surface on the hole back side and a tapered surface on the opening edge side are formed by the two cutting blade tips. Then, by sliding the slider, an intermediate tapered surface is formed by the remaining one cutting edge tip, and then the reamer is advanced to finish the inner periphery of the processing hole. Therefore, according to such a hole processing method, it becomes possible to form the inner periphery of the processed hole and the tapered surface of the opening coaxially with high accuracy, particularly when the processed hole is the valve hole described above. The intermediate taper surface that becomes the valve seat surface of the opening is formed with higher accuracy by the movement of the cutting edge tip in the generatrix direction due to the sliding of the slider, so that the valve seat surface and the valve head It is possible to ensure the adhesion of the.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a hole drilling method and hole drilling tool, the cylindrical coupling can be moved back and forth with respect to the tool body in the axial direction in order to slide the slider along the generatrix direction. In addition, it is inserted into the tool body so that it can rotate integrally with the tool body around the axis, and a coupling pin attached to the slider is removably inserted into a hole formed in this coupling to be coupled. The slider slides in conjunction with the advance and retreat. In order to advance and retract the reamer along the axial direction, a slide shaft provided with a chuck for gripping the shank portion at the rear end of the reamer is directed toward the tool body and the coupling in the axial direction. However, it is inserted into the tool body through the inner circumference of the coupling so as to be able to advance and retreat and to rotate integrally with the tool body and the coupling around the axis.
[0005]
However, in the hole drilling tool configured as described above and the hole drilling method using the hole drilling tool, the structure of the hole drilling tool itself is extremely complicated. The drive shaft on the machine tool side to be driven can be moved back and forth independently of each other, and the drive shaft for moving the coupling shaft forward and backward, but can be rotated together and coaxially. It is necessary to provide a dedicated machine tool. For example, it has been impossible to perform the above-described drilling by a general-purpose machining center or the like. Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-299653, a stepped pilot hole made of a plurality of different diameter holes is formed in a workpiece in a first step, and a small diameter blade and a large diameter blade are processed as the next step. After starting the processing of the small diameter portion of the stepped pilot hole with the small diameter blade on the distal end side of the stepped reamer, processing of the large diameter portion of the stepped pilot hole with the large diameter blade on the base end side of the stepped reamer The technology that eliminates the need for the slider mechanism by making both the small-diameter blade part and the large-diameter blade part both-side supported is also known, but this also reduces the small-diameter blade on the stepped reamer tip side. When machining is started, there is no mechanism for guiding the machining, so that there is a problem that the machining accuracy is low due to vibrations at the beginning of machining. On the other hand, for example, finishing the inner periphery of a processing hole with a reamer and processing of a multi-step tapered surface of a processing hole opening with a tool with a cutting edge tip are performed by a plurality of hole processing steps using different tools. It becomes extremely difficult to maintain the coaxiality of processing with high accuracy between processes.
[0006]
The present invention has been made under such a background, and does not require a hole drilling tool having a complicated structure as in the prior art or a dedicated machine tool for rotating and advancing and retracting the tool. It is an object of the present invention to provide a drilling method capable of performing drilling with high coaxiality by a machining process, and a drilling tool suitable for use in such a drilling method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-described problems and achieve such an object, the hole drilling method of the present invention finishes the inner periphery of the processed hole formed in the workpiece, and at the opening of the processed hole. A drilling method for forming a plurality of machining surfaces, the tool body comprising a roughing reamer for roughing the machining hole and a cutting edge tip for forming at least one of the machining surfaces. A first hole machining step for machining the machining hole with the first hole machining tool, and a finishing reamer having a larger outer diameter than the rough machining reamer and the machining surface after the first hole machining step. The second drilling tool is guided by the processing hole rough-processed in the first drilling process by the second drilling tool provided on the tool body with the cutting edge tip forming the remaining step. While the second hole processing to finish the processing hole ; And a degree, the reamer and the cutting chips in the course of drilling without advancing and retracting with respect to the tool body,In the first hole machining step, a machining surface on the back side of the hole and a machining surface on the opening edge side are formed among a plurality of machining surfaces formed in the opening of the machining hole, and in the second hole machining step, When the finishing reamer reaches a predetermined insertion depth, the cutting edge tip of the second hole machining tool reaches the opening of the machining hole and is intermediate between the hole back side and the opening edge side. By forming the processed surface,The finishing processing of the inner periphery of the processing hole and the formation of a plurality of processing surfaces of the processing hole opening are performed.
[0008]
Therefore, according to such a hole drilling method, in the first hole drilling step, the rough drilling reamer and its cutting edge tip are integrated with each other to rotate and advance / retreat the first hole drilling tool. The rough machining of the circumference and the formation of at least one machining surface among the plurality of machining surfaces of the machining hole opening are performed, and then in the second drilling process, the finishing reamer and its cutting edge tip are By rotating and moving the second hole machining tool as a unit, the inner surface of the hole is finished to a predetermined inner diameter, and the remaining surface of the hole is formed in the hole opening to form a predetermined surface. That is, finishing processing of the inner periphery of the processing hole and processing surface formation of the opening portion of the processing hole can also be performed by simple rotation / advance driving by a general-purpose machining center or the like. In the second drilling process, the second drilling tool is advanced while the finishing reamer is guided to the processing hole rough-processed by the roughing reamer in the first drilling process. It becomes possible to ensure the coaxiality of the processed hole and the at least one processed surface with the processed hole to be processed and the remaining processed surface with high accuracy.
[0009]
Here, if a pilot portion that can be inserted into the rough hole processed in the first hole drilling step is provided at the tip of the finishing reamer of the second hole drilling tool, the rough hole processed hole In addition, by guiding the finishing reamer with the pilot portion while guiding it, the coaxiality of the machining by the second drilling tool can be ensured more reliably. In this case, the length of the pilot portion of the finishing reamer in the second drilling step is set larger than the insertion depth of the roughing reamer into the processing hole in the first drilling step. For example, after the pilot part is inserted into the roughed hole, the pilot part is further drilled into the hole, and then the hole is finished by the large diameter part of the finishing reamer. That is, since the pilot part itself guides the finishing reamer while guiding itself, it is possible to secure the coaxiality of the drilling more reliably.
[0010]
  And in the hole drilling method of the present invention,As in the case where the machining hole is the valve hole of the cylinder head described above, the middle machining surface (valve seat surface) of the machining surface formed in the opening and the finished machining hole (valve hole) When particularly high accuracy is required betweenHowever, without retreating the reamer and cutting edge tip with respect to the tool body in the middle of drilling,In the first hole machining step, a machining surface on the deep side of the hole and a machining surface on the edge side of the machining surface to be formed in the opening of the machining hole are formed, and in the second hole machining step,When the finishing reamer reaches a predetermined insertion depth, the cutting edge tip of the second hole machining tool reaches the opening of the machining hole and is intermediate between the hole back side and the opening edge side. By forming the processed surface,Form an intermediate machining surface between the hole back side and the opening edge sideTherefore, it is possible to further ensure the coaxiality with the machining hole finished by the second drilling tool having the above-described configuration for the intermediate machining surface that requires particularly high accuracy. On the other hand, regarding the processing surfaces on the hole back side and the opening edge side that are not required to be as accurate as the intermediate processing surface, the first and second holes are formed by the first hole processing tool having the above-described configuration. Therefore, it is possible to prevent an excessive processing load from being generated on the second drilling tool, in particular, by balancing the amount of drilling between the two drilling processes. Also,The hole drilling tool of the present invention is particularly suitable for use in such a case. That is, as the first hole drilling tool, the tip of the tool main body rotated around the axis is arranged on the axis. The roughing reamer is attached along the base, and the cutting edge tip that forms the processing surface on the inner side of the hole is formed on the inner peripheral side, and the processing surface on the opening edge side is formed on the outer peripheral side. The second cutting tool is attached to the tip of the tool body rotated about the axis, and the finishing reamer is formed along the axis. At the same time, it is characterized in that the above-mentioned cutting edge chip forming an intermediate processing surface between the hole back side and the opening edge side is attached to the base portion of the finishing reamer.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 10 show an embodiment of the drilling tool of the present invention. FIGS. 1 to 5 show an embodiment of the first drilling tool, and FIGS. 6 to 10 show the second drilling tool. 1 shows an embodiment of each of the drilling tools. The first and second drilling tools 1 and 21 in these embodiments have tool bodies 2 and 22 each having a substantially multi-stage cylindrical shape centering on the axes O and X. 2 and 22 are formed in a substantially truncated cone shape that gradually decreases in diameter toward the tip side about the axes O and X, while the tool main bodies 2 and 22 are formed on the rear end side of the outer peripheral portion. Gripping portions 2A and 22A for gripping by an arm of an ATC (automatic tool changer) of the machine are formed, and the tool main bodies 2 and 22 are attached to a drive shaft of a machine tool such as a machining center at a rear end portion. The first and second drilling tools 1 and 21 attached to the drive shaft of the machine tool by the arbor portions 2B and 22B are denoted by reference numerals in the drawing around the axes O and X. Tool rotation method indicated by T While being rotated, shaft line O, is advanced and retracted given the feed in the X-direction leading end side, is subjected to drilling, such valve hole of the cylinder.
[0012]
Further, mounting holes 2C and 22C are formed in the tool bodies 2 and 22 along the axis lines O and X, and the first mounting holes 2C and 22C are respectively connected to the first through the bushes 3 and 23. In the first drilling tool 1, the roughing reamer 4 is coaxial with the axis O, and in the second drilling tool 21, the finishing reamer 24 is coaxial with the axis X so that the tips protrude from the bushes 3 and 23, respectively. Are attached by clamp screws 5 and 25. In the figure, reference numerals 6 and 26 denote set screws for fixing the bushes 3 and 23, and reference numerals 7 and 27 denote hollow adjustment screws for adjusting the protruding amounts of the reamers 4 and 24. Further, reference numerals 8 and 28 denote coolant pipes for supplying coolant to the reamers 4 and 24 through the adjustment screws 7 and 27.
[0013]
As shown in FIGS. 4, 5, 9, and 10, these reamers 4, 24 have cutting edge portions 4 </ b> B, 24 </ b> B at the tips of shank portions 4 </ b> A, 24 </ b> A having substantially cylindrical outer shapes. The cutting blades 4B and 24B are further formed in a plurality of strips having a substantially V-shaped cross section that is twisted in the tool rotation direction T side from the front end to the rear end side of each reamer 4 and 24. Grooves 9 ..., 29 ... (six strips in this embodiment) are formed at equal intervals in the circumferential direction. In addition, coolant holes 4C and 24C penetrating along the axes O and X are formed in these reamers 4 and 24, and the front ends of the coolant holes 4C and 24C are directed to the front end surfaces of the reamers 4 and 24. Are sealed by the plugs 10 and 30 and branched to the outer peripheral side of the tip so as to be opened at the groove bottoms of the grooves 9. However, the opening positions of these coolant holes 4C and 24C to the grooves 9 and 29 are set so that the positions in the axial lines O and X are different between the grooves 9 and 29 adjacent to each other in the circumferential direction.
[0014]
Among these reamers 4, 24, in the roughing reamer 4 that is first attached to the first drilling tool 1, the intersecting ridge line portion between the surface of the groove 9 that faces the tool rotation direction T and the tip surface of the reamer 4. In addition, a roughing blade 11 that is inclined toward the rear end side toward the outer peripheral side and is given a biting angle α with respect to the axis O is formed, respectively, and from the outer peripheral end of the roughing blade 11 In the rear end portion, a back taper is given to the outer peripheral surface of the cutting edge portion 4B so that the diameter gradually decreases slightly toward the rear end side. The outer peripheral end of the machining blade 11 is the portion that protrudes most to the outer peripheral side. The outer diameter d of the roughing blade 11 of the roughing reamer 4, that is, the diameter of the circle formed by the outer peripheral end of the roughing blade 11 around the axis O is the outer diameter of the finishing blade 31 of the finishing reamer 24 described below. It is slightly smaller than the diameter D.
[0015]
On the other hand, the cutting edge portion 24B of the finishing reamer 24 is formed to be sufficiently longer than the cutting edge portion 4B of the roughing reamer 4 and has a substantially two-stage columnar shape whose front end is reduced in diameter by one step with respect to the rear end. The tip portion reduced in diameter by one step is used as the pilot portion 24D in the present embodiment, and the rear end portion that is enlarged by one step with respect to the pilot portion 24D is the finish processed portion. 24E. The finishing blade 31 is formed at the intersection ridge line portion between the tip surface of the finishing portion 24E and the groove 29, and the intersection ridge line between the tip surface of the pilot portion 24D and the groove 29. A pilot blade 32 is formed in each part. Here, the finishing blade 31 and the pilot blade 32 are also inclined so as to go to the rear end side as they go to the outer peripheral side in the same manner as the roughing blade 11, and each has a biting angle with respect to the axis X. Of these, the biting angle given to the finishing blade 31 is set equal to the biting angle α of the roughing blade 11, while the biting angle β of the pilot blade 32 is set to the roughing blade 11 and finishing machining. It is set smaller than the biting angle α of the blade 31.
[0016]
Further, the outer peripheral surface of the cutting edge portion 24B of the finishing reamer 24 is also gradually poled toward the rear end side from the outer peripheral ends of the pilot blade 32 and the finishing processing blade 31 in each of the pilot portion 24D and the finishing processing portion 24E. A back taper is provided so that the diameter is slightly reduced. Therefore, in the pilot portion 24D, the outer peripheral end of the pilot blade 32 is the most, and in the finishing portion 24E, the outer peripheral end of the finishing blade 31 is at the outermost side. It becomes a protruding part. The outer diameter of the pilot blade 32 in the pilot portion 24D, that is, the diameter of the circle formed by the outer peripheral end of the pilot blade 32 about the axis X is equal to or slightly smaller than the outer diameter d of the roughing blade 11. Whereas the outer diameter D of the finishing blade 31, that is, the diameter of the circle formed by the outer peripheral end of the finishing blade 31 around the axis X is set to be slightly larger than the outer diameter d. Yes.
[0017]
The roughing reamer 4 and the finishing reamer 24 thus formed have the shank portions 4A and 24A in a state where the cutting blade portions 4B and 24B protrude from the tips of the bushes 3 and 23 as described above. It is inserted into the bushes 3 and 23 and fixed by clamp screws 5 and 25, and is attached to the tool bodies 2 and 22 of the first and second drilling tools 1 and 21 coaxially with the axes O and X. The length L in the axis X direction of the pilot portion 24D of the finishing reamer 24 is slightly larger than the protruding amount M of the cutting edge portion 4B of the roughing reamer 4 from the tip of the bush 3 at this time. Is set. However, the cutting blade portions 4B and 24B are inserted between the end surfaces of the processing hole portions into which the cutting blade portions 4B and 24B of the reamers 4 and 24 are inserted during drilling and the tips of the bushes 3 and 23, respectively. Since a slight clearance is required in the state where it is inserted to the depth, the protrusion amount M is set to be larger than the insertion depth by the clearance, and therefore the finishing reamer of the second drilling tool 21 is set. The length L of the 24 pilot portions 24D is set to be greater than the insertion depth of the rough machining reamer 4 of the first drilling tool 1 into the machining hole.
[0018]
Furthermore, a multi-step machining surface is formed at the opening of the machining hole at the base of the reamer 4, 24 at the tip of the truncated cone shape of the tool body 2, 22 to which the reamers 4, 24 are thus attached. Cutting edge chips 12 and 13 and a cutting edge chip 33 are respectively attached. That is, the mounting recesses 2D and 22D having a L-shaped cross section perpendicular to the axes O and X are formed on the outer periphery of the tips of the tool bodies 2 and 22, and the mounting recesses 2D and 22D are provided at the tips. The cartridges 14 and 34 on which the cutting edge chips 12 and 13 and the cutting edge chip 33 are mounted are attached by clamp screws 15 and 35. However, in the first drilling tool 1, a pair of mounting recesses 2D and 2D are formed on the opposite sides of the tool body 2 with the axis O therebetween, and a cutting edge tip 12 is formed in these mounting recesses 2D and 2D. , 13 is attached to the tip of each of the cartridges 14 and 14, whereas the tool body 22 of the second drilling tool 21 has only one mounting recess 22D. Only one with a cutting edge tip 33 attached to the tip is attached.
[0019]
Here, the cutting edge tips 12, 13, and 33 are positive tips formed in a substantially equilateral triangular plate shape of the same shape and size with a hard material such as cemented carbide, and one of the equilateral triangular surfaces is scooped. The cutting edges 12A, 13A, 33A are formed on the three ridges of the rake face, respectively, and the rake face is directed in the tool rotation direction T, and the three cutting edges 12A, 13A, 33A. One of them is inclined so as to extend toward the outer peripheral side toward the rear end side toward the outer peripheral side of the tip end of the tool body 2, 22, and is appropriately attached to a chip mounting seat formed at the front end of the cartridge 14, 14, 34. The clamp means 16, 16, 36 are detachably mounted. In the figure, reference numerals 17 and 37 denote adjusting means for adjusting the positions of the cartridges 14 and 34 in the axis O and X directions. In this embodiment, the adjusting means 17 and 37 correspond to the mounting recesses 2D and 22D. Adjustment pieces 17A and 37A which can be projected and retracted in the direction of the axis O and X from the wall surface facing the front end side and brought into contact with the rear end surfaces of the cartridges 14 and 34, and V-shaped grooves formed in the adjustment pieces 17A and 37A It is composed of adjustment screws 17B and 37B in which a conical head is brought into close contact with the wall surface on the front end side, and the adjustment pieces 17A and 37A are advanced according to the screwing amounts of the adjustment screws 17B and 37B. The positions of the cartridges 14 and 34 can be adjusted.
[0020]
Of the cutting edge chips 12, 13, 33, the cutting edge chips 12, 13 attached to the tool body 2 of the first drilling tool 1 via the cartridges 4, 4 are as shown in FIG. One of the cutting edge tips 12 is slightly shifted from the other cutting edge tip 13 toward the distal end side and the inner circumferential side of the tool body 2, and the outer circumference of the distal end of the one cutting edge tip 12 is arranged. Angle θ with respect to the axis O of the cutting edge 12A directed to the side₁₂Is an inclination angle θ with respect to the axis O of the cutting edge 13A directed toward the outer peripheral side of the tip of the other cutting edge tip 13.₁₃Is set so that the rotation trajectories of the cutting edges 12A and 13A around the axis O intersect. On the other hand, the cutting edge tip 33 attached to the tool body 22 of the second drilling tool 21 has an inclination angle θ with respect to the axis X of the cutting edge 33A directed to the outer peripheral side of the tip.₃₃Is the tilt angle θ₁₂Greater than and the tilt angle θ₁₃The rotation locus of the cutting edge 33A around the axis X when the tip position of the bush 23 of the second drilling tool 21 is made equal to the tip position of the bush 3 of the first drilling tool 1 is set. Is disposed on the outer peripheral side of the tip from the intersection of the rotation trajectories of the cutting blades 12A and 13A and intersects the rotation trajectories of both the cutting blades 12A and 13A.
[0021]
Next, using the first and second drilling tools 1 and 2 configured as described above, the inner periphery of the processed hole formed in the workpiece is finished and the opening of the processed hole is formed. One embodiment of the hole drilling method of the present invention in the case of forming a plurality of machining surfaces will be described with reference to FIGS. 12 to 14 and FIG. Here, in this embodiment, when drilling a valve hole H formed in a cylinder head W of an overhead valve engine as a workpiece, that is, a circular tube provided on the deep side of the valve hole H. The inner periphery of the valve guide G, and the annular valve seat S provided at the opening of the valve hole H that opens from the inner periphery of the valve guide G to the combustion chamber side through the port P. The case where the process which forms the taper surface AC of 3 steps | paragraphs as a multi-stage process surface is demonstrated is demonstrated.
[0022]
First, in the hole drilling method of the present embodiment, as the first hole drilling step, the first hole drilling tool 1 performs rough machining of the opening side end portion of the inner periphery of the valve guide G and the valve seat S. The taper surface A on the deep side of the hole and the taper surface C on the opening edge side among the three stages of taper surfaces A to C are formed. That is, in this first drilling step, as shown in FIG. 12, the first drilling tool 1 is placed so that the tip of the tool body 2 faces the inner side of the valve hole H and the axis O is set to the valve. It is coaxial with the center line of the guide G and the valve seat S, and is attached to the drive shaft of a machine tool such as a machining center via the arbor part 2B, and rotates in the tool rotation direction T around the axis O while the front end side in the axis O direction. Advancing forward with a feed.
[0023]
Then, as shown in FIG. 13, on the inner periphery of the opening side end of the valve guide G, a roughing portion R having an inner diameter d is formed by being expanded by the roughing blade 11 of the roughing reamer 4. As shown in FIG. 11, the valve seat S has an inclination angle θ with respect to the center line of the valve hole H on the inner peripheral hole back side.₁₂Is inclined by the cutting edge 12A of the cutting edge tip 12 on the outer peripheral opening edge side with respect to the center line of the valve hole H.₁₃The tapered surface C inclined at is formed by the cutting edge 13A of the cutting edge tip 13, respectively. Note that the insertion depth N of the roughing reamer 4 into the inner periphery of the valve guide G in the first hole machining step is the end face of the valve guide G facing the opening side of the valve hole H and the bush 3 as described above. The amount of protrusion M of the roughing reamer 4 is made smaller by the clearance between the rough machining reamer 4 and accordingly the depth of the roughing portion R is slightly smaller than the protrusion amount M.
[0024]
Next, when the inner periphery of the end portion of the valve guide G is roughly machined and the tapered surfaces A and C are formed on the valve seat S, the first hole machining tool 1 is retracted, and the first hole machining tool 1 is moved by the ATC such as the machining center. The hole drilling tool 1 is removed from the drive shaft and replaced with the second hole drilling tool 21, and the process proceeds to the second hole drilling step. That is, also in this second drilling step, the second drilling tool 1 is such that the tip end portion of the tool main body 22 is directed to the back side of the valve hole H as shown in FIG. X is coaxial with the center line of the valve guide G and the valve seat S, and is attached to the drive shaft via the arbor portion 22B. The X is rotated in the tool rotation direction T around the axis X and directed toward the tip end side in the axis X direction. The feed is given and it is advanced.
[0025]
Then, first, as shown in FIG. 15, the pilot portion 24D having a substantially outer diameter d at the tip of the finishing reamer 24 is fitted and inserted into the roughing portion R having an inner diameter d. Is made coaxial with the center line of the rough machining portion R, that is, the axis O of the first drilling tool 1 in the first drilling process, and the finishing reamer 24 and the tool body 22 are aligned with the axis O. It is moved forward to be guided along. Here, the length L of the pilot portion 24D in the direction of the axis X is slightly larger than the protruding amount M of the rough machining reamer 4, and therefore the depth of the rough machining portion R (the insertion depth N of the rough machining reamer 4). 15), when the pilot blade 32 at the tip of the pilot portion 24D reaches the hole depth of the rough machining portion R as shown in FIG. 15, the finishing blade 31 at the tip of the finishing portion 24E is The pilot blade 32 does not reach the end surface on the opening side of the valve guide G, and until the finishing blade 31 reaches the end surface of the valve guide G, as shown in FIG. Then, the inner periphery of the valve guide G is machined so as to extend to the inner side of the hole, and the pilot part 24D is fitted and inserted into this so as to guide the finishing reamer 24 along the axis O.
[0026]
Further, after the finishing blade 31 reaches the end surface of the valve guide G, the inner periphery of the valve guide G is finished to a predetermined inner diameter D by the finishing blade 31. As shown in FIG. 17, the portion 24D advances straight ahead while being inserted and guided into the inner diameter d of the valve guide G prior to the finish processing portion 24E, so that the finish processing reamer 24 is moved to the above axis. I will guide you along O. When the finishing reamer 24 reaches a predetermined insertion depth, that is, the finishing blade 31 penetrates the valve guide G, and the inner periphery of the valve guide G is finished to a predetermined inner diameter D over its entire length. The cutting edge 33A of the cutting edge tip 33 of the second hole machining tool reaches the valve seat S, and between the tapered surfaces A and C formed on the valve seat S in the first hole machining step. 11, the inclination angle θ with respect to the center line of the valve hole H as shown in FIG.₃₃An intermediate taper surface B inclined at is formed.
[0027]
Thus, in the drilling method having the above-described configuration, first and second drilling tools 1 in which the reamers 4 and 24 and the cutting edge tips 12, 13, and 33 are integrally attached to the tool bodies 2 and 22. , 21 is rotated around the axis O, X while being advanced and retracted in the direction of the axis O, X, thereby finishing the inner periphery of the valve guide G of the valve hole H and the valve seat S at the opening of the valve hole H. The tapered surfaces A to C can be formed, and it is not necessary to advance or retract the reamer or the cutting edge tip with respect to the tool body during drilling as in the prior art. There is no need to provide another drive shaft for advancing and retracting the reamer or cutting edge tip. That is, according to the hole drilling method, the inner periphery of the hole is finished by a machine tool such as a general-purpose machining center, without requiring a dedicated machine tool having such another drive shaft. It is possible to perform machining and the formation of multi-step machining surfaces of the machining hole opening, and of course it is extremely economical, especially when using a machining center, etc., and continuous machining of other parts of the workpiece. It is also efficient because the hole can be drilled.
[0028]
On the other hand, in the hole drilling method configured as described above, the rough machining portion R formed on the inner periphery of the valve guide G by the rough machining reamer 4 in the first drilling process is finished in the second drilling process. Since the valve hole H is finished so that the reamer 24 is guided, the axis O of the first hole machining tool 1 in the first hole machining step and the second hole machining tool in the second hole machining step. It is possible to maintain high coaxiality with the 21 axis X. Accordingly, along with this, the roughened portion R and the tapered surfaces A and C formed by the first drilling tool 1, the inner periphery of the valve guide G finally finished by the second drilling tool 21, and Since high coaxiality can be ensured for the tapered surface B as well, according to the hole drilling method, the drilling process is divided into two stages, the first and second hole drilling processes, as described above. Nevertheless, it is possible to provide a sufficiently high forming accuracy in the finished valve hole H.
[0029]
In the present embodiment, when the finishing reamer 24 is guided by the roughing portion R formed by the roughing reamer 4 as described above, the roughing portion R can be inserted into the tip of the finishing reamer 24. A pilot portion 24D is formed, and the finishing reamer 24 is guided and guided by the pilot portion 24D. For this reason, for example, compared with a case where the finishing portion 24E of the finishing reamer 24 is directly inserted into the inner periphery of the roughened valve guide G without providing such a pilot portion 24D. With respect to the center line of the inner periphery of the processed valve guide G, that is, the axis O of the first drilling tool 1 in the first drilling process, the second drilling tool 21 in the second drilling process It is possible to prevent the axis X from being shaken, thereby further increasing the coaxiality of the axes O and X of the first and second drilling tools 1 and 21 in the first and second drilling steps. It becomes possible to ensure reliably, and higher molding accuracy can be given to the finished valve hole H.
[0030]
Moreover, in this embodiment, the length L in the axis X direction of the pilot portion 24D formed at the tip of the finishing reamer 24 is larger than the protrusion amount M of the roughing reamer 4 in the first hole machining tool 1, In other words, the insertion depth of the rough machining reamer 4 (the depth of the rough machining portion R) N into the inner periphery of the valve guide G in the first hole machining step is made larger. Thus, the hole is formed so that the inner diameter of the valve guide G is expanded to the inner diameter d from before the machining by the finishing portion 24E is performed until the pilot portion 24D passes through the inner periphery of the valve guide G. By being inserted into the inner periphery of the valve guide G thus processed while being processed, the finishing reamer 24 is guided while being guided by itself. For this reason, according to the present embodiment, the pilot section 24D can provide high straightness to the finishing reamer 24, thereby further ensuring the coaxiality in the first and second drilling steps. be able to.
[0031]
By the way, when the workpiece is a cylinder head of an overhead valve type engine as in the present embodiment, among the tapered surfaces A to C formed on these valve seats S, the intermediate tapered surface B is the valve seat. The contact surface (face) of the valve attached to the valve hole H is brought into intimate contact with the intermediate tapered surface B. Therefore, the valve stem is fitted into the intermediate tapered surface B. For the inner periphery of the valve guide G, particularly high accuracy such as coaxiality is required. However, in the present embodiment, on the other hand, in order to form the three-step tapered surfaces A to C as the multi-step processed surfaces on the valve seat S at the opening of the valve hole H, the tapered surface on the back side of the valve hole H is formed. A and the tapered surface C on the opening edge side are performed at the same time as the rough machining portion R is formed on the inner periphery of the valve guide G in the first drilling step, and a taper surface intermediate between these tapered surfaces A and C. B is formed simultaneously with finishing the valve guide G in the second hole machining step.
[0032]
In accordance with this, also in the first and second drilling tools 1 and 21, in the first drilling tool 1, the cutting blades that form the tapered surfaces A and C at the root portion of the roughing reamer 4 are formed. While the chips 12 and 13 are attached, the second hole machining tool 21 is equipped with a cutting edge chip 33 that forms the tapered surface B at the root portion of the finishing reamer 24, that is, an intermediate tapered surface. B is formed by the cutting edge 33A of the cutting edge tip 33 that is integrally rotatable around the axis X through the finishing reamer 24 for finishing the inner periphery of the valve guide G and the tool body 22. . Therefore, according to the present embodiment, for the intermediate tapered surface B that requires a particularly high accuracy as described above, the coaxiality with the valve guide G is further improved by the second drilling tool 21 configured as described above. While it is possible to ensure more surely, the taper surfaces A and C on the hole back side and the opening edge side, which do not require the accuracy of the intermediate taper surface B, are used as the first hole machining tool having the above-described configuration. By forming with 1, the amount of drilling between the first and second drilling steps is balanced, and in particular, an excessive machining load on the second drilling tool 21 can be prevented. it can.
[0033]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, in the first hole machining step, the first hole machining tool provided with the rough machining reamer and the cutting edge tip that forms at least one level of machining surface is used to create the inside of the machining hole. After performing the rough machining of the circumference and the machining of the opening, in the second drilling process, by the second drilling tool provided with the finishing reamer and the cutting edge tip forming the remaining machining surface Since the drilling hole is finished while guiding the second drilling tool by the roughing hole, the machining hole is finished by a general-purpose machining center or the like without requiring a dedicated machine tool. It is possible to perform up to machining, and it is economical and efficient. In addition, high coaxiality can be secured between the first and second drilling processes, and a highly accurate drilled hole can be formed. It becomes.Further, as in the case where the machining hole is a valve hole of the cylinder head described above, an intermediate machining surface (valve seat surface) and a finished machining hole (valve hole) among the machining surfaces formed in the opening. Even when particularly high accuracy is required between the first and second holes in the first hole machining step, the reamer and the cutting edge tip are not moved forward and backward during the hole machining. Of the machining surfaces to be formed in the opening, a machining surface on the deep side of the hole and a machining surface on the opening edge side are formed, and in the second hole machining step, the finishing reamer reaches a predetermined insertion depth. The cutting edge tip of the second hole machining tool reaches the opening of the machining hole to form an intermediate machining surface between the hole deep side and the opening edge side, and the hole deep side and the opening edge side Because the intermediate machining surface is formed As described above, it is possible to further ensure the coaxiality with the machining hole finished by the second drilling tool having the above-described configuration on the intermediate machining surface requiring particularly high accuracy. On the other hand, with respect to the hole back side and the opening edge side of the processing surface that is not required to be as accurate as the intermediate processing surface, the first and second holes are formed by forming the processing surface with the first hole processing tool having the above-described configuration. By balancing the amount of drilling between the machining steps, it is possible to prevent an excessive machining load from being generated particularly on the second drilling tool.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of a first drilling tool 1 showing an embodiment of a drilling tool of the present invention.
2 is a side cross-sectional view that includes the axis O of the first drilling tool 1 and is orthogonal to the cross section shown in FIG.
FIG. 3 is a front view of the first drilling tool 1 shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a partially broken side view of the rough machining reamer 4;
FIG. 5 is a front view of the roughing reamer 4 shown in FIG.
FIG. 6 is a side sectional view of a second drilling tool 21 showing an embodiment of the drilling tool of the present invention.
7 is a side cross-sectional view that includes the axis X of the second drilling tool 21 and is orthogonal to the cross section shown in FIG.
8 is a front view of the second drilling tool 21 shown in FIG. 6. FIG.
9 is a partially broken side view of the finishing reamer 24. FIG.
10 is a front view of the finishing reamer 24 shown in FIG. 9. FIG.
FIG. 11 is a view showing rotation trajectories of cutting blade tips 12, 13, and 33 around axes O and X and tapered surfaces A to C of the valve seat S formed by these.
FIG. 12 is a first view for explaining an embodiment of the hole drilling method of the present invention (first hole drilling step);
FIG. 13 is a second view for explaining one embodiment of the hole drilling method of the present invention (first hole drilling step);
FIG. 14 is a third diagram for explaining an embodiment of the hole drilling method of the present invention (second hole drilling step);
FIG. 15 is a fourth diagram for explaining the embodiment of the hole drilling method of the present invention (second hole drilling step);
FIG. 16 is a fifth diagram for explaining an embodiment of the hole drilling method of the present invention (second hole drilling step);
FIG. 17 is a sixth diagram for explaining an embodiment of the hole drilling method of the present invention (second hole drilling step);
[Explanation of symbols]
1 First drilling tool
2,22 Tool body
4 Roughing reamer
11 Roughing blade
12, 13, 33 Cutting edge insert
12A, 13A, 33A Cutting blade
21 Second drilling tool
24 Finishing reamer
24D pilot section
24E Finishing part
31 Finishing blade
32 Pilot blade
O Axis of the first drilling tool
X Axis of the second drilling tool
T Tool rotation direction
L Length of pilot section 24D
d Outer diameter of roughing blade 11 and pilot blade 32
D Outer diameter of finishing blade 31
N Insertion depth of roughing blade 11
H Valve hole (machined hole)
G Valve guide
S valve seat
A to C Tapered surface formed on valve seat S (machined surface)

Claims

A hole drilling method for finishing an inner periphery of a processed hole formed in a workpiece and forming a multi-step processed surface at an opening of the processed hole, and performing rough processing on the processed hole A first drilling step of machining the machining hole with a first drilling tool provided on a tool body with a reamer and a cutting edge tip forming at least one of the plurality of machining surfaces; After the hole drilling step, a second drilling tool provided on the tool body with a finishing reamer having a larger outer diameter than the roughing reamer and a cutting edge tip that forms the remaining step of the processing surface, A second hole drilling step of finishing the processed hole while guiding the second hole drilling tool through the rough hole processed in the first hole drilling step. Set the reamer and cutting edge tip to the tool body. Without advancing and retracting Te, in the first hole machining process to form a working surface of the working surface and the opening edge of Anaoku side of the working surface of the plurality of stages to form the opening of the machined hole, said first In the hole drilling step 2, when the finishing reamer reaches a predetermined insertion depth, the cutting edge tip of the second hole machining tool reaches the opening of the machining hole and A hole machining method comprising: finishing the inner periphery of the processed hole and forming a plurality of processed surfaces of the processed hole opening by forming an intermediate processed surface with the opening edge side .

2. A pilot portion capable of being fitted into a machining hole rough-processed in the first drilling process is provided at a tip of a finishing reamer of the second drilling tool. The hole drilling method as described in.

The length of the pilot portion of the finishing reamer in the second drilling step is set to be larger than the insertion depth of the roughing reamer into the processing hole in the first drilling step. The drilling method according to claim 2.

The rough machining reamer along the axis is used as the first drilling tool in the drilling method according to any one of claims 1 to 3, and is provided at a tip of a tool main body rotated around an axis. Is attached to the base of the roughing reamer. Hole drilling tool characterized in that each chip is attached.

4. The finishing reamer along the axis at the tip of a tool body that is used as the second drilling tool in the drilling method according to claim 1 and rotated about the axis. A drilling tool characterized in that the cutting edge tip that forms an intermediate processing surface between the hole back side and the opening edge side is attached to the base portion of the finishing reamer.