JP4774696B2 - Processing apparatus and processing method - Google Patents
Processing apparatus and processing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4774696B2 JP4774696B2 JP2004211883A JP2004211883A JP4774696B2 JP 4774696 B2 JP4774696 B2 JP 4774696B2 JP 2004211883 A JP2004211883 A JP 2004211883A JP 2004211883 A JP2004211883 A JP 2004211883A JP 4774696 B2 JP4774696 B2 JP 4774696B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boring bar
- cylindrical body
- blade
- wall surface
- finishing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Drilling And Boring (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
本発明は、例えば自動車用エンジンのシリンダのボア内面等のような筒状体の内壁面に対して加工を行うための加工装置及び加工方法に関する。 The present invention relates to a processing apparatus and a processing method for processing an inner wall surface of a cylindrical body such as a bore inner surface of a cylinder of an automobile engine.
従来から、自動車用エンジン等のシリンダのボア内面にディンプル状の凹部を形成して油溜まりを設けることにより、シリンダ内を摺動するピストンの焼き付けの防止や摺動性向上(摩擦や摩耗の低減)が図られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, by forming a dimple-like recess in the bore inner surface of a cylinder of an automobile engine or the like and providing an oil sump, the piston sliding inside the cylinder is prevented from being seized and slidability is improved (reduction of friction and wear). ) (See, for example, Patent Document 1).
この凹部は、例えば、転造加工やレーザ加工、ショットブラスト加工等の手法を用いてボア内面に形成されるが、これらの加工に伴って凹部の周縁にバリが発生するので、凹部を形成した後にこのバリを除去するためにボア内面を仕上げ加工することが一般的に行われている。 The concave portion is formed on the inner surface of the bore by using, for example, a rolling process, a laser processing, a shot blasting process, etc., but burrs are generated at the peripheral edge of the concave portion due to these processes, so the concave portion is formed. In order to remove this burr later, it is generally performed to finish the inner surface of the bore.
しかしながら、この仕上げ加工は、凹部形成工程とは別工程で行われるため、凹部形成における加工軸心と、仕上げ加工における加工軸心とがズレて、凹部の深さにバラツキが生じ易くなり、十分な焼き付け防止機能を確保できない場合があった。
本発明は、筒状体の内壁面を高精度に加工可能な加工装置及び加工方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明によれば、筒状体の内壁面に対して加工を行うための加工装置であって、前記筒状体の内孔に回転しながら挿入可能なボーリングバーと、前記ボーリングバーの先端側に装着されて前記ボーリングバーの回転とともに当該ボーリングバーの回転軸を中心に回転して前記筒状体の内壁面を切削加工による荒加工する荒加工刃と、前記ボーリングバーの後端側に装着されて前記ボーリングバーの回転とともに当該ボーリングバーの回転軸を中心に回転して前記筒状体の内壁面を切削加工による仕上げ加工する仕上加工刃と、前記荒加工刃と前記仕上加工刃との間の前記ボーリングバーの外周に回転可能に支持され、前記ボーリングバーの回転にともない回転して前記筒状体の内壁面に複数の凹部を転造加工する転造ローラと、を備え、前記仕上加工刃は、前記転造加工により前記凹部の周囲に形成されたバリを除去する加工装置が提供される。
An object of this invention is to provide the processing apparatus and processing method which can process the inner wall surface of a cylindrical body with high precision.
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a processing apparatus for processing an inner wall surface of a cylindrical body, which can be inserted into the inner hole of the cylindrical body while rotating. And a roughing blade that is mounted on the tip side of the boring bar and rotates around the rotation axis of the boring bar together with the rotation of the boring bar to rough the inner wall surface of the cylindrical body by cutting, and A finishing blade that is mounted on the rear end side of the boring bar and rotates around the rotation axis of the boring bar along with the rotation of the boring bar to finish the inner wall surface of the cylindrical body by cutting, and the roughing It is rotatably supported on the outer periphery of the boring bar between the blade and the finishing blade, and rotates with the rotation of the boring bar to form a plurality of recesses on the inner wall surface of the cylindrical body. Comprising a forming roller, wherein the finishing cutter, it said you remove burrs formed on the periphery of the recess by rolling machining apparatus is provided.
また、上記目的を達成するために、本発明によれば、筒状体の内孔にボーリングバーを回転させながら挿入し、前記筒状体の内壁面に対して加工を行うための加工方法であって、前記ボーリングバーの先端側に装着されて前記ボーリングバーの回転とともに当該ボーリングバーの回転軸を中心に回転して前記筒状体の内壁面を切削加工による荒加工する荒加工刃と、前記ボーリングバーの後端側に装着されて前記ボーリングバーの回転とともに当該ボーリングバーの回転軸を中心に回転して前記筒状体の内壁面を切削加工による仕上げ加工する仕上加工刃と、前記荒加工刃と前記仕上加工刃との間の前記ボーリングバーの外周に回転可能に支持され、前記ボーリングバーの回転にともない回転して前記筒状体の内壁面に複数の凹部を転造加工する転造ローラと、が設けられたボーリングバーを、回転させながら前記筒状体の内孔に挿入し、前記仕上加工刃により、前記転造加工により前記凹部の周囲に形成されたバリを除去する加工方法が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a processing method for inserting a rotating boring bar into an inner hole of a cylindrical body and processing the inner wall surface of the cylindrical body. A roughing blade that is attached to the tip side of the boring bar and rotates around the rotation axis of the boring bar together with the rotation of the boring bar to rough the inner wall surface of the cylindrical body by cutting; A finishing blade that is mounted on the rear end side of the boring bar and rotates around the rotation axis of the boring bar together with the rotation of the boring bar to finish the inner wall surface of the cylindrical body by cutting; A boring bar is rotatably supported on the outer periphery of the boring bar between the machining blade and the finishing machining blade, and a plurality of recesses are rolled on the inner wall surface of the cylindrical body by rotating as the boring bar rotates. That the rolling roller, the boring bar is provided, inserted in the inner hole of the tubular body while rotating, by the finishing blades, remove burrs formed on the periphery of the recess by the rolling process A processing method is provided.
本発明では、転造ローラより後端側に仕上加工刃が位置するように、転造ローラと仕上加工刃とを同一のボーリングバーに設け、このボーリングバーを回転させながら、筒状体の内孔に挿入し、仕上加工刃により、転造加工により凹部の周囲に形成されたバリを除去する。 In the present invention, the rolling roller and the finishing blade are provided on the same boring bar so that the finishing blade is positioned on the rear end side of the rolling roller, and the inner portion of the cylindrical body is rotated while rotating the boring bar. Inserted into the hole, the burr formed around the recess by rolling is removed by the finishing blade .
これにより、筒状体の内壁面への凹部の形成と、仕上げ加工とを同一軸心上で同時に行うことが可能となるので、凹部形成における加工軸心と仕上げ加工における加工軸心とが一致し、凹部の深さをバラツキ無く一定にすることが出来、筒状体の内壁面を高精度に加工することが可能となる。また、ボーリングバーの回転及び挿入に伴って、転造ローラの転造加工により凹部の周囲に形成されたバリが除去される。 As a result, it becomes possible to simultaneously perform the formation of the recess on the inner wall surface of the cylindrical body and the finishing process on the same axis, so that the machining axis in the recess formation and the machining axis in the finishing process are identical. In addition, the depth of the recess can be made constant without variation, and the inner wall surface of the cylindrical body can be processed with high accuracy. Moreover, the burr | flash formed around the recessed part by the rolling process of the rolling roller is removed with rotation and insertion of a boring bar.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1は自動車用エンジンのシリンダのボア内面を示す断面図及び凹部の拡大断面図、図2(A)及び(B)は本発明の第1実施形態に係る加工装置を示す図であり、図2(A)はその正面図、図2(B)はその側面図、図3は図2のIII-III線に沿った断面図、図4は本発明の第1実施形態に係る加工装置の転造ローラを示す拡大図、図5は本発明の第1実施形態に係る加工装置に適用可能な他の転造ローラを示す拡大図、図6は本発明の第1実施形態に係る加工装置に適用可能なさらに他の転造ローラを示す拡大図、図7は本発明の第1実施形態に係る加工装置のガイドパッドとボア内面との間に形成された流体潤滑膜を示す断面図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an inner surface of a bore of a cylinder of an automobile engine and an enlarged cross-sectional view of a recess, and FIGS. 2A and 2B are views showing a processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 2 (A) is a front view thereof, FIG. 2 (B) is a side view thereof, FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is an enlarged view showing another rolling roller applicable to the processing apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 7 is a sectional view showing a fluid lubricating film formed between the guide pad and the bore inner surface of the processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. is there.
本発明の第1実施形態に係る加工装置1は、図1に示すように、自動車用エンジンのシリンダSのボア内面Bに、ディンプル状の凹部を螺旋状に複数形成するための装置であり、図2(A)及び(B)に示すように、シリンダSのボア内に回転しながら挿入可能なボーリングバー10と、シリンダSのボア内面Bを荒加工する荒加工刃20と、ボア内面Bに凹部Dを形成可能な転造ローラ30と、当該凹部Dが形成されたボア内面Bを仕上げ加工する仕上加工刃40と、ボア内面Bに沿ってボーリングバー10を案内するガイドパッド50と、切削油剤等の流体を荒加工刃20及び仕上加工刃40に供給する流体供給機60と、を備えている。
The
この加工装置1のボーリングバー10は、シリンダSのボア径より小さな径を有しており、特に図示しない駆動装置により、軸心Lを中心として回転可能であると共に当該軸心Lに沿ってシリンダSに対して相対的に移動可能に支持されている。
The
このボーリングバー10の先端には荒加工刃20が装着されている。また、このボーリングバー10には、荒加工刃20より後端側に転造ローラ30が回転自在に装着されている。さらに、このボーリングバー20には、転造ローラ30より後端側に仕上加工刃40が装着されている。従って、本実施形態に係る加工装置1では、先端側から後端側に向かって、荒加工刃20、転造ローラ30、及び、仕上加工刃40の順序でボーリングバー10にこれらが装着されている。なお、本実施形態においては、ボーリングバー10がシリンダSのボア内に挿入される側を、ボーリングバー10の先端側と称し、シリンダSのボア内からボーリングバー10が引き抜かれる側を、ボーリングバー10の後端側と称する。
A
図3に示すように、このボーリングバー10の内部には、後端側から軸心Lに沿って貫通し先端側で屈曲して荒加工刃20の近傍に向かう第1の供給路11と、この第1の供給路11から途中で分岐して仕上加工刃40の近傍に向かう第2の供給路12と、が形成されている。第1の供給路11は、当該第1の供給路11の後端で、切削油剤等の流体を供給可能な流体供給機60に連結されている。この流体供給機60は、第1の供給路11を介して荒加工刃20に切削油剤を供給することが可能になっていると共に、この第1の供給路11と第2の供給路12とを介して、仕上加工刃40に切削油剤を供給することが可能となっている。
As shown in FIG. 3, in the
荒加工刃20は、ボーリングバー10の円周表面から径方向に向かって所定距離突出するように当該ボーリングバー20に装着されており、ボーリングバー10が回転しながらシリンダSのボア内に挿入されると、図2(B)に示すように、シリンダSが内径R1となるようにボア内面Bを荒加工することが可能となっている。この荒加工刃20を構成する材料としては、例えば、タングステンカーバイト(WC)をコバルト(Co)で焼結した超硬合金や、CBN(Cubic Boron Nitride:立方晶窒化硼素)、天然ダイヤモンド(Natural Diamond)等を例示することが出来る。
The roughing
転造ローラ30は、図4に示すように、軸心Lに対して僅かに傾斜した回転軸心Mを中心として回転可能にボーリングバー10に支持されたローラ本体部31と、当該ローラ本体部31の径方向に向かって突出するように当該ローラ本体部31に設けられている12個の押圧部32と、を有している。これら押圧部32は、ローラ本体部31の円周表面にその周方向に沿って実質的に均等に配置されている。従って、図4に示すように、ボーリングバー10が軸心Lを中心として回転すると(図4にて矢印A方向)、ローラ本体部31がシリンダSのボア内面Bに密着しながら回転して(図4にて矢印B方向)、各押圧部32が連続的に当該ボア内面Bに押し当てられることにより、ボア内面Bに押圧部32による圧痕(凹部D)が形成される。さらに、ボーリングバー10を軸心Lに沿ってシリンダSのボア内に挿入することにより、ボア内面Bに多数の凹部Dが螺旋状に形成される(図1参照)。この転造ローラ30を構成する材料としては、超硬金属やCBN、天然ダイヤモンド等を例示することが出来る。
As shown in FIG. 4, the
なお、図5及び図6に示すように、押圧部の数や押圧部同士の間隔を変えて転造ローラを構成しても良い。図5は本発明の第1実施形態に係る加工装置に適用可能な他の転造ローラ30’を示すが、この転造ローラ30’は、上述の転造ローラ30と同様に、ローラ本体部31と、押圧部32と、を有しているが、押圧部32が4個しか設けられていない点で上述の転造ローラ30と相違する。
In addition, as shown in FIG.5 and FIG.6, you may comprise a rolling roller by changing the number of press parts and the space | interval of press parts. FIG. 5 shows another
図6は本発明の第1実施形態に係る加工装置に適用可能なさらに他の転造ローラを示すが、この転造ローラ30”は、上述の転造ローラ30と同様に、ローラ本体部31と、押圧部32と、を有しているが、押圧部32が2個しか設けられておらず、しかもこの2個の押圧部32が、ローラ本体部31の円周表面に周方向に沿って均等に配置されていない点で、上述の転造ローラ30と相違する。
FIG. 6 shows still another rolling roller applicable to the processing apparatus according to the first embodiment of the present invention, and this
このように、転造ローラの押圧部の数や押圧部同士の各間隔を任意に設定することにより、凹部DがシリンダSのボア内面Bに占める面積率やボア内面Bに形成される凹部Dの配列を任意に設定することが出来、所望する焼付防止機能や摺動機能を確保することが可能となる。 In this way, by arbitrarily setting the number of pressing portions of the rolling roller and the intervals between the pressing portions, the area ratio of the recess D in the bore inner surface B of the cylinder S and the recess D formed in the bore inner surface B are as follows. This arrangement can be arbitrarily set, and a desired anti-seizing function and sliding function can be ensured.
図2(A)及び図2(B)に戻り、仕上加工刃40は、ボーリングバー10の円周表面から径方向に向かって所定距離突出するように当該ボーリングバー10に装着されており、このボーリングバー10が回転しながらシリンダSのボア内に挿入されると、図2(B)に示すように、荒加工刃20により内径R1に荒加工され、転造ローラ30により複数の凹部Dが形成されたシリンダSをボア径R2に仕上げ加工することが可能となっている。この仕上加工刃40を構成する材料としては、例えば、超硬合金やCBN、天然ダイヤモンド等を例示することが出来る。
2 (A) and 2 (B), the
なお、以上に説明した荒加工刃20、転造ローラ30、及び、仕上加工刃40は、シリンダSのボア内面Bを高精度に加工する観点から、ボーリングバー10の径方向に調整可能となっていることが好ましい。
The
本実施形態に係る加工装置1のガイドパッド50は、図2(A)及び(B)に示すように、仕上加工刃40より後端側のボーリングバー10の円周表面に軸心Lに沿って延在するように設けられている。このガイドパッド50は、ボーリングバー10の周方向に沿って配置された5つのパッド部51から構成されている。これら5つのパッド部51により形成される仮想外周円は、ボーリングバー10と同心円状となっており、しかもこの仮想外周円は、仕上げ加工後のボア径R2のボア内面Bに密着可能な大きさを有している。従って、このガイドパッド50は、仕上げ加工後のシリンダSのボア内面Bに密着することにより、当該ボア内面B自体をガイドとして活用することが可能となっている。このガイドパッド50のパッド部51を構成する材料としては、例えば、超硬合金やサーメット、PCD(Polycrystalline Diamond:人工多結晶ダイヤモンド)を例示することが出来る。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
次に作用について説明する。 Next, the operation will be described.
加工装置1のボーリングバー10が、特に図示しない駆動装置により、軸心Lを中心として回転しながらシリンダSのボア内に挿入されると、先ず、当該ボーリングバー10の先端に装着された荒加工刃20がボア内面Bに当接し、ボーリングバー10の回転及び挿入に伴って、この荒加工刃20がボア内面Bを内径R1に荒加工する。この際、流体供給機60より第1の供給路11を介して荒加工刃20に切削油剤が供給されている。
When the
ボーリングバー10がさらに挿入されると、内径R1に荒加工されたボア内面Bに転造ローラ30が当接し、ボーリングバー10の回転に伴って、回転軸心Mを中心としてローラ本体部31がボーリングバー10に対して相対的に回転すると共に、当該ローラ本体部31から突出する各押圧部32がボア内面に押し付けられて複数の凹部Dを螺旋状に形成する。なお、この転造ローラ30による転造加工では、各凹部Dの周縁にバリが形成される。
When the
ボーリングバー10がさらに挿入されると、内径R1に荒加工され凹部Dが形成されたボア内面Dに仕上加工刃40が当接し、ボーリングバー10の回転及び挿入に伴って、この仕上加工刃40によりボア内面Bがボア径R2に仕上げ加工され、転造ローラ30の転造加工により凹部Dの周囲に形成されたバリが除去される。なお、この仕上げ加工の間、流体供給機60より第1の供給路11及び第2の供給路12を介して仕上加工刃40に切削油剤が供給されている。
When the
ボーリングバー10がさらに挿入されると、凹部Dが形成されボア径R2に仕上げ加工されたボア内面Bに、ガイドパッド50の各パッド部51が密着しながら挿入される。この際に、上述のように、流体供給機60から、第1及び第2の供給路11、12を介して、荒加工刃20及び仕上加工刃40に切削油剤が供給されており、この切削油剤がボア内面Bに形成された各凹部Dに既に保持されて、各凹部Dが油溜まりとして機能している。そして、この油溜まりに保持された切削油剤により、図7に示すように、ガイドパッド50の各パッド部51の表面とシリンダSのボア内面Bとの間に流体潤滑膜Jが形成される。
When the
以上のように本実施形態では、転造ローラ30より後端側に仕上加工刃40が位置するように、転造ローラ30と仕上加工刃40とを同一のボーリングバー10に設け、このボーリングバー10を回転させながらシリンダSのボア内に挿入する。これにより、ボア内面Bへの凹部Dの形成と、仕上げ加工と、を同一軸心L上で同時に行うことが可能となるので、凹部形成における加工軸心と仕上げ加工における加工軸心とが一致し、凹部Dの深さをバラツキ無く一定にすることが出来、シリンダSのボア内面Bを高精度に加工することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the rolling
また、本実施形態では、転造ローラ30より先端側に位置するように荒加工刃20をボーリングバー10に設ける。これにより、凹部Dの形成及び仕上げ加工に加えて、凹部D形成前のボア内面Bの荒加工をも、同一軸心L上で同時に行うことが可能となり、これらの加工軸心が一致するので、シリンダSのボア内面Bをより高精度に加工することが可能となる。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、仕上加工刃40より後端側に位置するようにガイドパッド50をボーリングバー10に設ける。本実施形態に係る加工装置1では、転造加工と仕上げ加工とを同一のボーリングバー10の同一軸心L上で同時に行うことにより、転造加工にて生じたバリが仕上げ加工にて除去されているので、当該仕上加工刃40より後端側では加工装置1自身が加工したボア内面Bにガイドパッド50を密着させて案内手段として用いることが可能となる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、荒加工刃20や仕上加工刃40に供給される切削油剤を加工装置1自身が加工した多数の凹部Dに保持させ、ガイドパッド50とシリンダSのボア内面Bとの間に流体潤滑膜Jを形成する。このようにガイドパッド50とボア内面Bとを、境界潤滑状態から流体潤滑状態とすることにより、ガイドパッド50とボア内面Bとのクリアランスを極小にすることが出来、ガイドパッド50によるボーリングバー10のガイド特性(直進性、ガイド剛性)が大幅に向上する。これにより、加工装置1自体の曲がりや刃先のフレ、ビビリ等が抑制されるので、シリンダSのボア内面Bに対して非常に高精度な加工(真円度、円筒度、面粗度等)を達成出来る。
Further, in this embodiment, the cutting fluid supplied to the
さらに、本実施形態では、ガイドパッド50とシリンダSのボア内面Bとの間に流体潤滑膜Jを形成して、境界潤滑状態から流体潤滑状態とすることにより、ガイドパッド50がボア内面Bに直接接触することがなくなるので、加工装置1の長寿命化を図ることが可能となる。
Further, in the present embodiment, the fluid lubrication film J is formed between the
[第2実施形態]
図8は本発明の第2実施形態に係る加工装置の断面図である。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is a sectional view of a processing apparatus according to the second embodiment of the present invention.
本発明の第2実施形態に係る加工装置1aは、転造加工の代わりにレーザ加工を用いてボア内面Bに凹部Dを形成する点で上述の第1実施形態に係る加工装置1と相違するが、その他の構成は第1実施形態に係る加工装置の構成と同一である。以下に、第2実施形態に係る加工装置1aについて、第1実施形態に係る加工装置1との相違点のみを説明する。
The
本発明の第2実施形態に係る加工装置1aは、図8に示すように、ボーリングバー10a、荒加工刃20、仕上加工刃40、ガイドパッド50、及び、流体供給機60を備え、先端側から後端側に向かって荒加工刃20、仕上加工刃40及びガイドパッド50の順序で同一のボーリングバー10aに装着されていると共に、当該ボーリングバー10の内部には第1の供給路11及び第2の供給路12が形成されている点で第1実施形態に係る加工装置1と同様である。しかしながら、本実施形態に係る加工装置1aは、転造ローラ30の代わりに、レーザ発振器70と反射鏡80とを備えており、さらに、当該レーザ発振器70から発振されたレーザ光を通過させるための通路13がボーリングバー10a内に形成されている点で第1実施形態に係る加工装置1と相違する。
As shown in FIG. 8, the
本実施形態に係る加工装置1aのレーザ発振器70は、シリンダSのボア内面Bをレーザ加工して凹部Dを形成するためのレーザ光を発振する発振器である。このレーザ発振器70は、図8に示すように、ボーリングバー10aの後端側から当該ボーリングバー10aの軸心Lに沿ってレーザ光を発振可能に設けられている。このレーザ発振器70が発振するレーザとしては、例えば、YAGレーザ、CO2レーザ、アルゴンレーザ、エキシマレーザ、ルビーレーザ、COレーザ、若しくは、沃素レーザ等の加工用レーザ光を例示することが出来る。
The
本実施形態に係る加工装置1aのボーリングバー10aの内部には、図8に示すように、当該ボーリングバー10aの後端から軸心Lに沿って貫通すると共に、先端側で略直角に屈曲して荒加工刃20と仕上加工刃40との間で開口している通路13が形成されている。また、この通路13が屈曲している部分にはレーザ光を反射可能な反射鏡80が設置されている。前述のレーザ発振器70から発振されたレーザ光は、ボーリングバー10aに形成された通路13に進入して当該ボーリングバー10aの軸心L方向に沿って進み、反射鏡80にて略直角に反射されて、荒加工刃20より後端側であって仕上加工刃40より先端側でシリンダSのボア内面Bにレーザ光を照射して、レーザ加工により当該ボア内面Bに凹部Dを形成することが可能となっている。
As shown in FIG. 8, the
次に作用について説明する。 Next, the operation will be described.
加工装置1aのボーリングバー10aが、軸心Lを中心として回転しながらシリンダSのボア内に挿入されると、荒加工刃20がボア内面Bを内径R1に荒加工する。この際、流体供給機60により第1の供給路11を介して荒加工刃20に切削油剤が供給されている。
ボーリングバー10aがさらに挿入されると、レーザ発振器70から発振され通路13を介してボーリングバー10a内部を通過し、反射鏡80で反射されたレーザ光がボア内面Bを照射する。このレーザ加工によりボア内面Bに凹部Dが形成される。なお、このレーザ発振器70及び反射鏡80を用いたレーザ加工では、材料発散等により各凹部Dの周縁にバリが形成される。
When the
ボーリングバー10aがさらに挿入されると、内径R1に荒加工され凹部Dが形成されたボア内面Bが、仕上加工刃40によりボア径R2に仕上げ加工され、レーザ加工により生じたバリが除去される。なお、この仕上げ加工の間、流体供給機60より第1の供給路11及び第2の供給路12を介して仕上加工刃40に切削油剤が供給されている。
When boring
ボーリングバー10aがさらに挿入されると、凹部Dが形成されボア径R2に仕上げ加工されたボア内面Bに、ガイドパッド50の各パッド部51が密着しながら挿入される。この際、第1実施形態と同様に、荒加工刃20及び仕上加工刃40に供給された切削油剤が各凹部Dに保持されているので、ガイドパッド50とボア内面Bとの間に流体潤滑膜Jが形成される(図7参照)。
When boring
以上のように本実施形態では、仕上加工刃40より先端側でボア内面Bにレーザ光を照射可能なように、レーザ発振器70及び反射鏡80を設けると共にボーリングバー10a内に通路13を形成する。これにより、ボア内面Bへの凹部Dの形成と、仕上げ加工と、を同一軸心L上で同時に行うことが可能となるので、凹部形成における加工軸心と仕上げ加工における加工軸心とが一致し、凹部Dの深さをバラツキ無く一定にすることが出来、シリンダSのボア内面Bを高精度に加工することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、荒加工刃20より後端側でボア内面Bにレーザ光を照射可能なように、レーザ発振器70及び反射鏡80を設けると共にボーリングバー10a内に通路13を形成する。これにより、凹部Dの形成及び仕上げ加工に加えて、凹部D形成前のボア内面Bの荒加工をも、同一軸心L上で同時に行うことが可能となり、これらの加工軸心が一致するので、シリンダSのボア内面Bをより高精度に加工することが可能となる。
In the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、仕上加工刃40より後端側に位置するようにガイドパッド50をボーリングバー10aに設ける。本実施形態に係る加工装置1aでは、レーザ加工と仕上げ加工とを同一のボーリングバー10aの同一軸心L上で同時に行うことにより、レーザ加工にて生じたバリが仕上げ加工にて除去されているので、当該仕上加工刃40より後端側では加工装置1a自身が加工したボア内面Bにガイドパッド50を密着させて案内手段として用いることが可能となる。
Furthermore, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、荒加工刃20や仕上加工刃40に供給される切削油剤を加工装置1自身が加工した多数の凹部Dに保持させ、ガイドパッド50とボア内面Bとの間に流体潤滑膜Jを形成する。このようにガイドパッド50とボア内面Bとを、境界潤滑状態から流体潤滑状態とすることにより、ガイドパッド50とボア内面Bとのクリアランスを極小にすることが出来、ガイドパッド50によるボーリングバー10aのガイド特性(直進性、ガイド剛性)が大幅に向上する。これにより、加工装置1a自体の曲がりや刃先のフレ、ビビリ等が抑制されるので、シリンダSのボア内面Bに対して非常に高精度な加工(真円度、円筒度、面粗度等)を達成出来る。
In the present embodiment, the cutting fluid supplied to the
さらに、本実施形態では、ガイドパッド50とボア内面Bとの間に流体潤滑膜Jを形成して、境界潤滑状態から流体潤滑状態とすることにより、ガイドパッド50がボア内面Bに直接接触することがなくなるので、加工装置1aの長寿命化を図ることが可能となる。
Furthermore, in this embodiment, the fluid lubrication film J is formed between the
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 The embodiment described above is described for facilitating the understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
1、1a…加工装置
10、10a…ボーリングバー
11…第1の供給路
12…第2の供給路
13…通路
20…荒加工刃
30…転造ローラ
31…ローラ本体部
32…押圧部
40…仕上加工刃
50…ガイドパッド
51…パッド部
60…流体供給機
70…レーザ発振器
80…反射鏡
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記筒状体の内孔に回転しながら挿入可能なボーリングバーと、
前記ボーリングバーの先端側に装着されて前記ボーリングバーの回転とともに当該ボーリングバーの回転軸を中心に回転して前記筒状体の内壁面を切削加工による荒加工する荒加工刃と、
前記ボーリングバーの後端側に装着されて前記ボーリングバーの回転とともに当該ボーリングバーの回転軸を中心に回転して前記筒状体の内壁面を切削加工による仕上げ加工する仕上加工刃と、
前記荒加工刃と前記仕上加工刃との間の前記ボーリングバーの外周に回転可能に支持され、前記ボーリングバーの回転にともない回転して前記筒状体の内壁面に複数の凹部を転造加工する転造ローラと、を備え、
前記仕上加工刃は、前記転造加工により前記凹部の周囲に形成されたバリを除去する加工装置。 A processing apparatus for processing an inner wall surface of a cylindrical body,
A boring bar that can be inserted while rotating into the inner hole of the cylindrical body;
A roughing blade that is mounted on the tip side of the boring bar and rotates around the rotation axis of the boring bar together with the rotation of the boring bar to rough the inner wall surface of the cylindrical body by cutting;
A finishing blade that is mounted on the rear end side of the boring bar and rotates around the rotation axis of the boring bar along with the rotation of the boring bar to finish the inner wall surface of the cylindrical body by cutting,
It is rotatably supported on the outer periphery of the boring bar between the roughing blade and the finishing blade, and rotates with the rotation of the boring bar to form a plurality of recesses on the inner wall surface of the cylindrical body. A rolling roller ,
The finishing cutter, said rolling by the machining device you remove burrs formed around said recess.
前記ボーリングバーに回転可能に支持されているローラ本体部と、
前記ローラ本体部の径方向に突出するように前記ローラ本体部の円周表面に設けられている2以上の押圧部と、を有し、
前記2以上の押圧部は、前記ローラ本体部の円周表面の周方向に沿って均等に配置されている請求項1記載の加工装置。 The rolling roller is
A roller body rotatably supported by the boring bar;
Two or more pressing parts provided on the circumferential surface of the roller body part so as to protrude in the radial direction of the roller body part,
The processing device according to claim 1, wherein the two or more pressing portions are evenly arranged along a circumferential direction of a circumferential surface of the roller main body portion.
前記ボーリングバーに回転可能に支持されているローラ本体部と、
前記ローラ本体部の径方向に突出するように前記ローラ本体部の円周表面に設けられている2以上の押圧部と、を有し、
前記2以上の押圧部は、前記ローラ本体部の円周表面の周方向に沿って不均等に配置されている請求項1記載の加工装置。 The rolling roller is
A roller body rotatably supported by the boring bar;
Two or more pressing parts provided on the circumferential surface of the roller body part so as to protrude in the radial direction of the roller body part,
The processing apparatus according to claim 1, wherein the two or more pressing portions are unevenly arranged along a circumferential direction of a circumferential surface of the roller main body portion.
前記案内手段は、前記ボーリングバーに設けられており、
前記案内手段は、前記仕上加工刃より前記ボーリングバーの後端側に配置されている請求項1〜3の何れかに記載の加工装置。 Further comprising guide means for guiding the boring bar along the inner wall surface of the cylindrical body,
The guide means is provided on the boring bar,
The said guide means is a processing apparatus in any one of Claims 1-3 arrange | positioned from the said finishing process blade at the rear-end side of the said boring bar.
前記流体供給手段から供給された前記流体により、前記筒状体の内壁面と前記案内手段との間に流体潤滑膜が形成されている請求項4記載の加工装置。 Fluid supply means capable of supplying a fluid via a supply path formed in the boring bar;
The processing apparatus according to claim 4, wherein a fluid lubrication film is formed between an inner wall surface of the cylindrical body and the guide means by the fluid supplied from the fluid supply means.
前記ボーリングバーの先端側に装着されて前記ボーリングバーの回転とともに当該ボーリングバーの回転軸を中心に回転して前記筒状体の内壁面を切削加工による荒加工する荒加工刃と、
前記ボーリングバーの後端側に装着されて前記ボーリングバーの回転とともに当該ボーリングバーの回転軸を中心に回転して前記筒状体の内壁面を切削加工による仕上げ加工する仕上加工刃と、
前記荒加工刃と前記仕上加工刃との間の前記ボーリングバーの外周に回転可能に支持され、前記ボーリングバーの回転にともない回転して前記筒状体の内壁面に複数の凹部を転造加工する転造ローラと、が設けられたボーリングバーを、回転させながら前記筒状体の内孔に挿入し、前記仕上加工刃により、前記転造加工により前記凹部の周囲に形成されたバリを除去する加工方法。 A processing method for inserting a boring bar into an inner hole of a cylindrical body while rotating the inner wall of the cylindrical body,
A roughing blade that is mounted on the tip side of the boring bar and rotates around the rotation axis of the boring bar together with the rotation of the boring bar to rough the inner wall surface of the cylindrical body by cutting;
A finishing blade that is mounted on the rear end side of the boring bar and rotates around the rotation axis of the boring bar along with the rotation of the boring bar to finish the inner wall surface of the cylindrical body by cutting,
It is rotatably supported on the outer periphery of the boring bar between the roughing blade and the finishing blade, and rotates with the rotation of the boring bar to form a plurality of recesses on the inner wall surface of the cylindrical body. A rolling bar provided with a rolling roller is inserted into the inner hole of the cylindrical body while rotating, and the finishing blade removes burrs formed around the recess by the rolling process. Processing method to do.
前記筒状体の内壁面と前記案内手段との間に流体を供給して、前記筒状体の内壁面と前記案内手段との間に流体潤滑膜を形成しながら、前記ボーリングバーを前記筒状体の内孔に挿入する請求項7記載の加工方法。 The boring bar is provided with guide means for guiding the boring bar along the inner wall surface of the cylindrical body on the rear end side from the finishing blade,
While supplying a fluid between the inner wall surface of the cylindrical body and the guide means, and forming a fluid lubrication film between the inner wall surface of the cylindrical body and the guide means, the boring bar is moved to the cylinder. The processing method according to claim 7, wherein the processing method is inserted into the inner hole of the shaped body.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004211883A JP4774696B2 (en) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | Processing apparatus and processing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004211883A JP4774696B2 (en) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | Processing apparatus and processing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006026713A JP2006026713A (en) | 2006-02-02 |
JP4774696B2 true JP4774696B2 (en) | 2011-09-14 |
Family
ID=35893663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004211883A Expired - Fee Related JP4774696B2 (en) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | Processing apparatus and processing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4774696B2 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008221445A (en) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Toyota Motor Corp | Method for machining sprayed coating |
JP5381922B2 (en) * | 2010-07-22 | 2014-01-08 | トヨタ自動車株式会社 | Processing method of workpiece by processing device |
DE102012015163B4 (en) * | 2012-07-31 | 2017-09-14 | Daimler Ag | Method and tool for roughening an inner surface of a cylindrical bore |
JP6178568B2 (en) * | 2012-12-14 | 2017-08-09 | 三菱重工業株式会社 | Combined processing method and combined processing apparatus |
JP6155860B2 (en) * | 2013-06-05 | 2017-07-05 | 日産自動車株式会社 | Boring bar structure and cutting oil supply method |
FR3017554B1 (en) * | 2014-02-14 | 2016-08-19 | Renault Sa | ROTATING TOOL WITH REMOVABLE CUTTING PLATES AND METHOD OF MACHINING A COMBUSTION ENGINE BORING |
JP2016124091A (en) * | 2015-01-08 | 2016-07-11 | マツダ株式会社 | Groove processing tool |
KR102429487B1 (en) * | 2016-12-16 | 2022-08-05 | 현대자동차주식회사 | Processing apparatus for cylinder bore |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4919501B1 (en) * | 1970-07-10 | 1974-05-17 | ||
JPS6335508A (en) * | 1986-07-31 | 1988-02-16 | G C Dental Ind Corp | Resin composition for denture base |
JPH08687B2 (en) * | 1986-12-02 | 1996-01-10 | ライオン株式会社 | Ceramics composition containing ultrafine metal particles |
JPH06106403A (en) * | 1992-09-29 | 1994-04-19 | Hitachi Metals Ltd | Internal surface cutting device |
JPH06143128A (en) * | 1992-10-30 | 1994-05-24 | Toyota Motor Corp | Roller burnishing device |
JP3798496B2 (en) * | 1997-02-25 | 2006-07-19 | トヨタ自動車株式会社 | Bore surface processing device for cylinder block |
KR20000011573U (en) * | 1998-12-04 | 2000-07-05 | 이경자 | Oil pocket on cast iron cylinder liner |
JP4019533B2 (en) * | 1998-12-11 | 2007-12-12 | 日産自動車株式会社 | Cylinder bore machining apparatus and machining method using the same |
JP3683115B2 (en) * | 1999-02-16 | 2005-08-17 | 株式会社クボタ | Drilling device and drilling method |
JP2002036056A (en) * | 2000-07-21 | 2002-02-05 | Honda Motor Co Ltd | Cutting device |
JP2003039221A (en) * | 2001-07-27 | 2003-02-12 | Honda Motor Co Ltd | Hole processing method and boring tool |
-
2004
- 2004-07-20 JP JP2004211883A patent/JP4774696B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006026713A (en) | 2006-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5551427B2 (en) | Drill body and support pad | |
US9919389B2 (en) | Method and tool for producing an exact-fit cylindrical bore by removal of material from an existing bore with a finishing allowance | |
KR20020043208A (en) | Drill unit with three cutting edges | |
JP4774696B2 (en) | Processing apparatus and processing method | |
JP2004160651A (en) | Gundrill | |
US20200222992A1 (en) | Deep hole machining method | |
US20190193226A1 (en) | Method to produce a radial run-out tool as well as a radial run-out tool | |
JP4816496B2 (en) | Drilling tool | |
KR20140005946A (en) | Drilling tool and method for producing drill holes | |
JP4816723B2 (en) | insert | |
JP6725684B2 (en) | Rotating tool and method of manufacturing cut product using the same | |
EP1561535A1 (en) | Cutting tool and method for using said cutting tool | |
JP4112471B2 (en) | Processing method and processing apparatus for valve seat surface and valve guide hole of cylinder head | |
JP4930313B2 (en) | Reamer | |
JPWO2020080397A1 (en) | Reamer with oil holes | |
US5178497A (en) | Electrodeposited reamer tool | |
JP2005319544A (en) | Hole machining tool, and method of grinding outer periphery of the tool | |
US20030156912A1 (en) | Metal cutting tools | |
ES2881263T3 (en) | Round bearings and connecting rods | |
JP3218754B2 (en) | Reamer | |
JP2006088242A (en) | Drilling tool | |
JP3835902B2 (en) | Drill | |
US20210245268A1 (en) | Deep-hole drill having a plurality of chip-forming devices and recesses in the rake face | |
JP2009119542A (en) | Rotating tool for drilling and manufacturing method of yoke for universal-joint | |
JPS6039018A (en) | Reamer for finishing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070625 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100316 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100513 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20100513 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100928 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101125 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110531 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110613 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140708 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |