JP5271867B2 - Drilling tool and drilling method - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンのシリンダヘッドの吸気バルブ又は排気バルブのバルブシート及びバルブガイドを圧入する孔を形成する孔あけ加工工具及び孔あけ加工方法に関する。詳しくは、設備の投資コストを減少させ、かつ、孔あけの加工時間を短縮させることが可能な孔あけ加工工具及び孔あけ加工方法に関する。 The present invention relates to a drilling tool and a drilling method for forming a hole for press-fitting a valve seat and a valve guide of an intake valve or an exhaust valve of an engine cylinder head. Specifically, the present invention relates to a drilling tool and a drilling method capable of reducing the investment cost of equipment and reducing the drilling processing time.
従来より、エンジンのシリンダヘッドの吸気バルブ又は排気バルブの軸を保持するバルブガイドと、吸気バルブ又は排気バルブの弁座であるバルブシートとは、シリンダヘッドに圧入される。このため、専用の孔あけ加工工具(例えば特許文献1参照)を用いて、バルブシートが圧入される孔(以下、バルブシート圧入孔と称する)と、バルブガイドが圧入される孔(以下、バルブガイド圧入孔と称する)と、圧入されるバルブガイドをバルブガイド圧入孔に案内するためのザグリ(皿取り形状)の孔(以下、バルブガイド口元ザグリと称する)と、がシリンダヘッド内に形成される。 Conventionally, a valve guide that holds the shaft of an intake valve or an exhaust valve of a cylinder head of an engine and a valve seat that is a valve seat of the intake valve or the exhaust valve are press-fitted into the cylinder head. For this reason, using a dedicated drilling tool (see, for example, Patent Document 1), a hole into which a valve seat is press-fitted (hereinafter referred to as a valve seat press-fitting hole) and a hole into which a valve guide is press-fitted (hereinafter referred to as a valve) And a counterbore (dish shape) hole for guiding the press-fitted valve guide into the valve guide press-fitting hole (hereinafter referred to as a valve guide opening counterbore) is formed in the cylinder head. The
しかしながら、バルブシート圧入孔及びバルブガイド圧入孔の加工については、高精度であること、特に真円度が高いことが要求される。一方、バルブガイド口元ザグリの加工については、高精度は要求されないが、ラジアル抵抗が大きい。ラジアル抵抗とは、孔あけ加工工具に放射線状に設けられた刃がワーク(シリンダヘッド)に接触した際、そのワークから受ける半径方向の負荷により、孔あけ加工工具に対してかかる抵抗のことをいう。
このため、バルブシート圧入孔及びバルブガイド圧入孔の加工は、ラジアル抵抗が大きいバルブガイド口元ザグリの加工により生ずる自励振動という悪影響を受けないように、バルブガイド口元ザグリの加工とは別工程で行われる。すなわち、従来の孔あけ加工工具を用いた場合、バルブガイド口元ザグリを形成する第1の工程と、バルブシート圧入孔及びバルブガイド圧入孔を形成する第2の工程と、が別々に必要となる。
このため、従来の孔あけ加工工具を用いると、設備全体の投資コストが増大し、かつ、加工時間が長時間となる。
However, the processing of the valve seat press-fitting hole and the valve guide press-fitting hole is required to have high accuracy, particularly high roundness. On the other hand, the machining of the valve guide mouth counterbore does not require high accuracy, but has a large radial resistance. Radial resistance is the resistance applied to the drilling tool by the radial load received from the workpiece (cylinder head) when the blade provided radially on the drilling tool contacts the workpiece (cylinder head). Say.
For this reason, the processing of the valve seat press-fitting hole and the valve guide press-fitting hole is a separate process from the processing of the valve guide mouth counterbore so as not to be adversely affected by self-excited vibration caused by the processing of the valve guide mouthbore having a large radial resistance. Done. That is, when the conventional drilling tool is used, the first step for forming the valve guide opening counterbore and the second step for forming the valve seat press-fitting hole and the valve guide press-fitting hole are separately required. .
For this reason, when the conventional drilling tool is used, the investment cost of the whole equipment increases and the processing time becomes long.
本発明は、エンジンのシリンダヘッドの吸気バルブ又は排気バルブのバルブシート及びバルブガイドを圧入する孔を形成する孔あけ加工工具及び孔あけ加工方法であって、設備の投資コストを減少させ、かつ、加工時間を短縮させることが可能な孔あけ加工工具及び孔あけ加工方法を提供することを目的とする。 The present invention relates to a drilling tool and a drilling method for forming a hole for press-fitting a valve seat and a valve guide of an intake valve or an exhaust valve of an engine cylinder head, which reduces the investment cost of equipment, and An object of the present invention is to provide a drilling tool and a drilling method capable of shortening the processing time.
本発明の孔あけ加工工具(例えば実施形態における孔あけ加工工具21)は、エンジンのシリンダヘッド(例えば実施形態におけるシリンダヘッド1)の吸気バルブ又は排気バルブのバルブシート及びバルブガイドが圧入される孔を、ワークである前記シリンダヘッドに形成する孔あけ加工工具であって、前記バルブシートが圧入されるバルブシート圧入孔(例えば実施形態におけるバルブシート圧入孔11)を前記ワークに形成するバルブシート圧入孔加工用刃具(例えば実施形態におけるバルブシート圧入孔加工用刃具33)と、前記バルブガイドが圧入されるバルブガイド圧入孔(例えば実施形態におけるバルブガイド圧入孔13)を前記ワークに形成するバルブガイド圧入孔加工用刃具(例えば実施形態におけるバルブガイド圧入孔加工用刃具31)と、圧入される前記バルブガイドを前記バルブガイド圧入孔に案内するためのバルブガイド口元ザグリ(例えば実施形態におけるバルブガイド口元ザグリ12)を前記ワークに形成するバルブガイド口元ザグリ加工用刃具(例えば実施形態におけるバルブガイド口元ザグリ加工用刃具32)と、を備える孔あけ加工工具であって、前記バルブガイド口元ザグリ加工用刃具は、前記バルブシート圧入孔加工用刃具の刃とは回転時に異なる位相となるように配置され、前記ワークに対して点接触する刃を、2枚(例えば実施形態における刃32a及び32b)有することを特徴とする。
The drilling tool of the present invention (for example, the
この発明によれば、バルブガイド口元ザグリ加工用刃具は、次の第1乃至第3の特徴を有する。第1の特徴は、ワークに対して点接触する刃を有する点である。第2の特徴は、従来よりも少ない刃数である2枚の刃を有する点である。第3の特徴は、これらの2枚の刃の回転時の位相は、バルブシート圧入孔加工用刃具の刃の回転時の位相とは異なっている点である。第3の特徴により、バルブシート圧入孔加工用刃具によるバルブシート圧入孔の加工に対する、バルブガイド口元ザグリの加工時にかかるラジアル抵抗の影響度合、すなわち自励振動の大きさは、同位相であった場合と比較して低下する。さらに、第1の特徴と第2の特徴より、バルブガイド口元ザグリ加工時のラジアル抵抗自体が小さくなるため、当該影響度合、すなわち自励振動の大きさはさらに一段と低下する。これにより、バルブシート圧入孔の精度、特に真円度を高精度に確保できる。したがって、バルブシート圧入孔と、バルブガイド口元ザグリと、バルブガイド圧入孔と、を1工程で加工することが実現可能になる。その結果、従来2工程で加工していた場合と比較して、設備の投資コストを減少させ、かつ、加工時間を短縮させることが可能になる。 According to this invention, the valve guide opening counterbore cutting tool has the following first to third characteristics. The first feature is that it has a blade that makes point contact with the workpiece. The second feature is that it has two blades that have a smaller number of blades than the conventional one. The third feature is that the phase during rotation of these two blades is different from the phase during rotation of the blade of the valve seat press-fitting hole cutting tool. According to the third feature, the degree of influence of the radial resistance applied when machining the valve guide opening counterbore to the machining of the valve seat press-fitting hole by the valve seat press-fitting hole cutting tool, that is, the magnitude of self-excited vibration was in phase. Reduced compared to the case. Further, since the radial resistance itself at the time of counterbore machining of the valve guide is reduced from the first feature and the second feature, the degree of influence, that is, the magnitude of self-excited vibration is further reduced. Thereby, the accuracy of the valve seat press-fitting hole, particularly the roundness can be ensured with high accuracy. Therefore, it becomes feasible to process the valve seat press-fitting hole, the valve guide opening counterbore, and the valve guide press-fitting hole in one step. As a result, it is possible to reduce the investment cost of the equipment and shorten the processing time as compared with the case where the conventional processing is performed in two steps.
この場合、前記バルブガイド口元ザグリ加工用刃具は、バイト刃形状を有することで、前記ワークに対して点接触するようにしてもよい。 In this case, the valve guide mouth counterbore cutting tool may have a bite blade shape so as to make point contact with the workpiece.
この場合、前記バルブシート圧入孔加工用刃具の刃と、前記バルブガイド圧入孔加工用刃具とは、回転時に同位相となるように配置されているようにしてもよい。 In this case, the blade of the valve seat press-fitting hole processing blade and the valve guide press-fitting hole cutting tool may be arranged so as to be in phase with each other during rotation.
本発明の孔あけ加工方法は、エンジンのシリンダヘッド(例えば実施形態におけるシリンダヘッド1)の吸気バルブ又は排気バルブのバルブシート及びバルブガイドが圧入される孔を、ワークである前記シリンダヘッダに形成する孔あけ加工工具(例えば実施形態における孔あけ加工工具21)であって、前記バルブシートが圧入されるバルブシート圧入孔(例えば実施形態におけるバルブシート圧入孔11)を前記ワークに形成するバルブシート圧入孔加工用刃具(例えば実施形態におけるバルブシート圧入孔加工用刃具33)と、前記バルブガイドが圧入されるバルブガイド圧入孔(例えば実施形態におけるバルブガイド圧入孔13)を前記ワークに形成するバルブガイド圧入孔加工用刃具(例えば実施形態におけるバルブガイド圧入孔加工用刃具31)と、圧入される前記バルブガイドを前記バルブガイド圧入孔に案内するためのバルブガイド口元ザグリ(例えば実施形態におけるバルブガイド口元ザグリ12)を前記ワークに形成するために、前記バルブシート圧入孔加工用刃具の刃とは回転時に異なる位相となるように配置され、前記ワークに対して点接触する形状の刃を2枚(例えば実施形態における刃32a及び32b)有する前記バルブガイド口元ザグリ加工用刃具(例えば実施形態におけるバルブガイド口元ザグリ加工用刃具32)と、を備える孔あけ加工工具を、前記ワークに対して回転させながら挿入する工程を1工程だけ行うことで、前記バルブシート圧入孔と、前記バルブガイド圧入孔と、前記バルブガイド口元ザグリと、を前記ワークに形成することを特徴とする。
In the drilling method of the present invention, a hole into which a valve seat and a valve guide of an intake valve or an exhaust valve of an engine cylinder head (for example, the cylinder head 1 in the embodiment) is press-fitted is formed in the cylinder header which is a workpiece. A punching tool (for example, a
この発明によれば、次の第1乃至第3の特徴を有するバルブガイド口元ザグリ加工用刃具を備える孔あけ加工工具が用いられる。第1の特徴は、ワークに対して点接触する刃を有する点である。第2の特徴は、従来よりも少ない刃数である2枚の刃を有する点である。第3の特徴は、これらの2枚の刃の回転時の位相は、バルブシート圧入孔加工用刃具の刃の回転時の位相とは異なっている点である。第3の特徴により、バルブシート圧入孔加工用刃具によるバルブシート圧入孔の加工に対する、バルブガイド口元ザグリの加工時にかかるラジアル抵抗の影響度合、すなわち自励振動の大きさは、同位相であった場合と比較して低下する。さらに、第1の特徴と第2の特徴より、バルブガイド口元ザグリの加工時にかかるラジアル抵抗自体が小さくなるため、当該影響度合、すなわち自励振動の大きさはさらに一段と低下する。これにより、バルブシート圧入孔と、バルブガイド口元ザグリと、バルブガイド圧入孔と、を1工程で加工しても、バルブシート圧入孔の精度、特に真円度を高精度に確保できる。すなわち、従来実現困難であった1工程での加工が容易に可能になる。その結果、従来2工程で加工していた場合と比較して、設備の投資コストを減少させ、かつ、加工時間を短縮させることが可能になる。 According to this invention, a drilling tool provided with a valve guide mouth counterbore cutting tool having the following first to third features is used. The first feature is that it has a blade that makes point contact with the workpiece. The second feature is that it has two blades that have a smaller number of blades than the conventional one. The third feature is that the phase during rotation of these two blades is different from the phase during rotation of the blade of the valve seat press-fitting hole cutting tool. According to the third feature, the degree of influence of the radial resistance applied when machining the valve guide opening counterbore to the machining of the valve seat press-fitting hole by the valve seat press-fitting hole cutting tool, that is, the magnitude of self-excited vibration was in phase. Reduced compared to the case. Furthermore, since the radial resistance itself applied when the valve guide opening counterbore is processed becomes smaller than the first feature and the second feature, the degree of influence, that is, the magnitude of self-excited vibration is further reduced. Thereby, even if the valve seat press-fitting hole, the valve guide opening counterbore, and the valve guide press-fitting hole are processed in one step, the accuracy of the valve seat press-fitting hole, in particular, the roundness can be ensured with high accuracy. That is, processing in one process, which has been difficult to realize in the past, can be easily performed. As a result, it is possible to reduce the investment cost of the equipment and shorten the processing time as compared with the case where the conventional processing is performed in two steps.
本発明によれば、バルブガイド口元ザグリの加工時にかかるラジアル抵抗は小さくなり、バルブシート圧入孔加工用刃具によるバルブシート圧入孔の加工に対する、バルブガイド口元ザグリの加工時にかかるラジアル抵抗の影響度合、すなわち自励振動の大きさも低くなる。これにより、バルブシート圧入孔の精度、特に真円度を高精度に確保できる。したがって、バルブシート圧入孔と、バルブガイド口元ザグリと、バルブガイド圧入孔と、を1工程で加工することが実現可能になる。その結果、従来2工程で加工していた場合と比較して、設備の投資コストを減少させ、かつ、加工時間を短縮させることが可能になる。 According to the present invention, the radial resistance applied when processing the valve guide opening counterbore is reduced, and the degree of influence of the radial resistance applied when processing the valve guide opening counterbore on the valve seat press-fitting hole processing by the valve seat press-fitting hole cutting tool, That is, the magnitude of self-excited vibration is also reduced. Thereby, the accuracy of the valve seat press-fitting hole, particularly the roundness can be ensured with high accuracy. Therefore, it becomes feasible to process the valve seat press-fitting hole, the valve guide opening counterbore, and the valve guide press-fitting hole in one step. As a result, it is possible to reduce the investment cost of the equipment and shorten the processing time as compared with the case where the conventional processing is performed in two steps.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る孔あけ加工工具の加工により、バルブシート圧入孔11等が形成されたシリンダヘッド1の概略外観構成を示す上面図である。
図2は、本発明の一実施形態に係る孔あけ加工工具の加工によりシリンダヘッド1内に形成された、バルブシート圧入孔11と、バルブガイド口元ザグリ12と、バルブガイド圧入孔13と、の概略構成を示す断面図である。
本発明の一実施形態に係る孔あけ加工工具の加工により、図2中X−X’線を軸にして、シリンダヘッド1の表面から内部に向けて(図2中上から下に向けて)、バルブシート圧入孔11と、バルブガイド口元ザグリ12と、バルブガイド圧入孔13と、がその順に同芯に形成される。
なお、バルブシート圧入孔11とバルブガイド口元ザグリ12との間の図2中細線で示す領域には、吸気バルブ又は排気バルブ用の管(図示せず)が配設される。このため、図2に示すように、バルブガイド口元ザグリ12の深さは一様でなく、管の配設位置に応じて異なっている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a top view showing a schematic external configuration of a cylinder head 1 in which a valve seat press-
FIG. 2 shows a valve seat press-
By the drilling tool according to the embodiment of the present invention, the surface of the cylinder head 1 is directed from the surface to the inside (from the top to the bottom in FIG. 2) around the line XX ′ in FIG. The valve seat press-
An intake valve or an exhaust valve pipe (not shown) is disposed in a region indicated by a thin line in FIG. 2 between the valve seat press-
図3は、本発明の一実施形態に係る孔あけ加工工具21の概略構成を示す斜視図である。
なお、以下、孔あけ加工工具21の加工対象、すなわち、バルブシート圧入孔11と、バルブガイド口元ザグリ12と、バルブガイド圧入孔13と、が形成される対象を、ワークと称する。本実施の形態ではシリンダヘッド1がワークとなる。
孔あけ加工工具21には、図3のA−A'線が示す軸を中心に回転可能なように、図3中左側の端から順に、バルブガイド圧入孔加工用刃具31と、バルブガイド口元ザグリ加工用刃具32と、バルブシート圧入孔加工用刃具33と、基端部34と、が同芯に設けられている。
FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of the
Hereinafter, a processing target of the
In order to be able to rotate around the axis indicated by the line AA ′ in FIG. 3, the
バルブガイド圧入孔加工用刃具31には、軸から半径方向に放射状に4枚の刃31a乃至31dが均等に形成されている。図3においては、バルブガイド圧入孔加工用刃具31のうち、左から1番目の点線の円周上の符号31a乃至31dが付されている各点から軸を結ぶ線が通る領域に、対応する刃31a乃至31dが形成されている。これらの4枚の刃31a乃至31dの各々は、軸方向には螺旋状に形成されている。軸から各々の刃31a乃至31dまでの半径方向の長さは、バルブガイド圧入孔13の半径とほぼ一致しており、バルブガイド圧入孔加工用刃具31の軸方向の長さはバルブガイド圧入孔13の深さとほぼ一致している。したがって、このような4枚の刃31a乃至31dが形成されたバルブガイド圧入孔加工用刃具31が、ワーク内に挿入されつつ、軸を中心として回転することで、バルブガイド圧入孔13がワーク内に形成される。
The
バルブシート圧入孔加工用刃具33には、軸から半径方向に放射状に4枚の刃33a乃至33dが均等に形成されている。図3においては、バルブシート圧入孔加工用刃具33のうち、左から3番目の点線の円周上の符号33a乃至33dが付されている各点から軸を結ぶ線が通る領域に、対応する刃33a乃至33dが形成されている。これらの4枚の刃33a乃至33dの各々は、軸方向には螺旋状に形成されている。軸から各々の刃33a乃至33dまでの半径方向の長さは、バルブシート圧入孔11の半径とほぼ一致しており、バルブシート圧入孔加工用刃具33の軸方向の長さはバルブシート圧入孔11の深さとほぼ一致している。したがって、このような4枚の刃33a乃至33dが形成されたバルブシート圧入孔加工用刃具33が、ワーク内に挿入されつつ、軸を中心として回転することで、バルブシート圧入孔11がワーク内に形成される。
The
バルブガイド口元ザグリ加工用刃具32には、軸から半径方向に放射状に2枚の刃が均等に形成されている。図3においては、バルブガイド口元ザグリ加工用刃具32のうち、左から2番目の点線の円周上の符号32a及び32bが付されている各点から軸を結ぶ線が通る領域に、対応する刃32a及び32bが形成されている。これらの2枚の刃32a及び32bの各々は、軸方向には螺旋状に形成されている。軸から各々の刃32a及び32bまでの半径方向の長さは、バルブガイド口元ザグリ12の半径とほぼ一致しており、バルブガイド口元ザグリ加工用刃具32の軸方向の長さはバルブガイド口元ザグリ12の最深の深さとほぼ一致している。したがって、このような2枚の刃32a及び32bが形成されたバルブガイド口元ザグリ加工用刃具32が、ワーク内に挿入されつつ、軸を中心として回転することで、バルブガイド口元ザグリ12がワーク内に形成される。
In the valve guide mouth
バルブガイド口元ザグリ加工用刃具32は、次の第1乃至第3の特徴を有している。第1の特徴は、バイト刃形状によりワークに対して点接触となる刃32a及び32bを有する点である。第2の特徴は、従来よりも少ない刃数である2枚の刃32a及び32bを有する点である。第3の特徴は、2枚の刃32a及び32bの各々の回転時の位相は、バルブシート圧入孔加工用刃具33の4枚の刃33a乃至33dの各々の回転時の位相とは異なっている点である。ここで位相とは、半径方向の断面における回転時の刃の回転位置をいう。以下、第1乃至第3の特徴について詳細に説明する。
The valve guide opening
図4は、第1の特徴を説明する図である。すなわち、図4は、バルブガイド口元ザグリ加工用刃具32の刃の形状を説明する図であって、刃とワークの接触部の拡大図を示している。図4aは、従来のバルブガイド口元ザグリ加工用刃具51を示しており、図4bは、本発明の一実施形態に係るバルブガイド口元ザグリ加工用刃具32を示している。
従来のバルブガイド口元ザグリ加工用刃具51の刃51aは、図4aの白抜き矢印で示すように、ワーク61に対して線接触となる形状を有している。このため、従来のバルブガイド口元ザグリ加工用刃具51による加工においては、ラジアル抵抗が大きい。
これに対して、本発明の一実施形態に係るバルブガイド口元ザグリ加工用刃具32の刃32a(及び図5や図6に示す刃32b)は、図4bの白抜き矢印で示すように、ワーク61に対して点接触となる形状、例えばバイト刃形状を有している。このため、本発明の一実施形態に係るバルブガイド口元ザグリ加工用刃具32による加工においては、ワーク61に対する接触面積が従来より低減し、その分だけラジアル抵抗が小さくなる。
FIG. 4 is a diagram for explaining the first feature. That is, FIG. 4 is a view for explaining the shape of the blade of the valve guide mouth
The
On the other hand, the
図5は、第2の特徴を説明する図である。すなわち、図5は、バルブガイド口元ザグリ加工用刃具32の刃の枚数を説明する図であって、半径方向の断面図を示している。図5aは、従来のバルブガイド口元ザグリ加工用刃具51を示しており、図5bは、本発明の一実施形態に係るバルブガイド口元ザグリ加工用刃具32を示している。
従来のバルブガイド口元ザグリ加工用刃具51は、図5aに示すように、4枚の刃51a乃至51dを有している。これに対して、本発明の一実施形態に係るバルブガイド口元ザグリ加工用刃具32は、図5bに示すように、2枚の刃32a及び32bを有している。すなわち、本発明の一実施形態に係るバルブガイド口元ザグリ加工用刃具32の刃数は、従来と比較して減少している。刃数の減少は、そのままワーク61に対する接触面積の低減に結びつき、その分だけ、加工時にかかるラジアル抵抗が小さくなる。
FIG. 5 is a diagram for explaining the second feature. That is, FIG. 5 is a diagram illustrating the number of blades of the valve guide mouth
As shown in FIG. 5a, the conventional valve guide mouth
次に第3の特徴について説明する。
図3に示すように、バルブガイド口元ザグリ加工用刃具32の2枚の刃32a及び刃32bの位相は、バルブシート圧入孔加工用刃具33の4枚の刃33a乃至33dの位相と比較すると異なっている。例えば、バルブガイド口元ザグリ加工用刃具32の刃32bと、バルブシート圧入孔加工用刃具33の刃33bとの位相差は角度θとなっている。
図6は、第3の特徴を説明する図である。すなわち、図6は、バルブガイド口元ザグリ加工用刃具32の刃と、バルブシート圧入孔加工用刃具33の刃との回転時の位相の関係を説明する図であって、半径方向の断面図を示している。図6aは、従来のバルブガイド口元ザグリ加工用刃具51を示しており、図6bは、本発明の一実施形態に係るバルブガイド口元ザグリ加工用刃具32を示している。
なお、図6においては説明を容易なものとすべく、全ての刃具の断面積は同一とされているが、実際には図3から明らかなように異なる場合もある。また、図6aにおいては容易に視認できるように、従来のバルブガイド口元ザグリ加工用刃具51(実線部分)と、従来のバルブシート圧入孔加工用刃具52(点線部分)とは、左右方向に軸がずれた状態で描画されているが、実際には軸は一致する。
仮に、従来のバルブガイド口元ザグリ加工用刃具51と、従来のバルブシート圧入孔加工用刃具52とを単純に組み合わせることで実現される孔あけ加工工具(以下、従来の組合せ加工工具と称する)を用いたとする。この場合、図6aに示すように、従来のバルブガイド口元ザグリ加工用刃具51の4枚の刃51a乃至51dの各々は、従来のバルブシート圧入孔加工用刃具52の4枚の刃52a乃至52dの各々に対して同位相となるように形成される。
このため、仮に、従来の組合せ孔あけ加工工具にて、バルブシート圧入孔と、バルブガイド口元ザグリと、バルブガイド圧入孔と、を1工程で加工しようした場合、従来のバルブシート圧入孔加工用刃具52によるバルブシート圧入孔の加工に対して、バルブガイド口元ザグリの加工時にかかるラジアル抵抗が存在すると、自励振動が生ずるという悪影響を及ぼす。この悪影響により、バルブシート圧入孔の精度、特に真円度が悪化するため、1工程での加工は非常に困難なものとなる。
これに対して、図6bに示すように、本発明の一実施形態に係るバルブガイド口元ザグリ加工用刃具32の2枚の刃32a及び32bの各々は、バルブシート圧入孔加工用刃具33の4枚の刃33a乃至33dの各々に対して回転時の位相が異なるように形成される。
したがって、本発明の一実施形態に係る孔あけ加工工具21にて、バルブシート圧入孔11と、バルブガイド口元ザグリ12と、バルブガイド圧入孔13と、を1工程で加工する場合、バルブシート圧入孔加工用刃具33によるバルブシート圧入孔11の加工に対する、バルブガイド口元ザグリ12の加工時にかかるラジアル抵抗の影響度合、すなわち自励振動の大きさは、同位相の図6aの場合と比較して低下する。さらに、図4や図5を用いて説明したように、バルブガイド口元ザグリ加工用刃具32によりかかるラジアル抵抗自体が従来と比較して小さいため、当該影響度合、すなわち自励振動の大きさはさらに一段と低下する。これにより、バルブシート圧入孔11の精度、特に真円度を高精度に確保でき、その結果、1工程での加工が容易に実現可能になる。
Next, the third feature will be described.
As shown in FIG. 3, the phase of the two
FIG. 6 is a diagram for explaining the third feature. That is, FIG. 6 is a view for explaining the phase relationship during rotation between the blade of the valve guide mouth
In FIG. 6, the cross-sectional areas of all the cutting tools are the same for ease of explanation, but in actuality, they may be different as apparent from FIG. 6a, the conventional valve guide mouth counterbore cutting tool 51 (solid line portion) and the conventional valve seat press-fitting hole cutting blade 52 (dotted line portion) Although the images are drawn in a shifted state, the axes actually match.
Temporarily, a drilling tool (hereinafter referred to as a conventional combination machining tool) realized by simply combining a conventional valve guide mouth
For this reason, if the conventional combination drilling tool is used to process the valve seat press-fitting hole, the valve guide opening counterbore, and the valve guide press-fitting hole in one step, the conventional valve seat press-fitting hole processing In contrast to the processing of the valve seat press-fitting hole by the blade 52, if there is a radial resistance applied during the processing of the valve guide mouth counterbore, there is an adverse effect that self-excited vibration occurs. Due to this adverse effect, the accuracy of the valve seat press-fitting hole, particularly the roundness, is deteriorated, so that the processing in one step becomes very difficult.
On the other hand, as shown in FIG. 6 b, each of the two
Therefore, when the valve seat press-fitting
同様の趣旨で、図3から明らかなように、本発明の一実施形態に係るバルブガイド口元ザグリ加工用刃具32の刃32a及び32bの各々は、バルブガイド圧入孔加工用刃具31の4枚の刃の各々に対して位相が異なるように形成される。なお、バルブガイド圧入孔加工用刃具31とバルブシート圧入孔加工用刃具33との各々の刃の位相の関係は特に限定されないが、本実施の形態では同位相とされている。
For the same purpose, as is apparent from FIG. 3, each of the
次に、以上の孔あけ加工工具21の動作について説明する。
孔あけ加工工具21の基端部34は、所定の工作機械(図示せぬ)により回転されるスピンドル軸(図示せぬ)に取り付けられる。この場合、孔あけ加工工具21の軸(図3中A−A’線の軸)は、スピンドル軸と一致する。
Next, the operation of the
The
その後、孔あけ加工工具21は、スピンドル軸により回転された状態で、孔あけ加工工具21の先端部から、すなわち、バルブガイド圧入孔加工用刃具31の先端部から、シリンダヘッド1内に挿入されていく。ここで、孔あけ加工工具21が、その軸(図3中A−A’線の軸)を図2中X−X’線の軸を一致させてシリンダヘッド1内に挿入されたとする。この場合、このような挿入工程が1工程だけ実施されるだけで、バルブシート圧入孔11と、バルブガイド口元ザグリ12と、バルブガイド圧入孔13と、が図2に示すようにシリンダヘッド1内に形成される。
Thereafter, the
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)本実施形態に係るバルブガイド口元ザグリ加工用刃具32は、次の第1乃至第3の特徴を有している。
第1の特徴は、図4に示すように、バイト刃形状によりワーク61に対して点接触となる刃32a及び32bを有する点である。
第2の特徴は、図5に示すように、従来よりも少ない刃数である2枚の刃32a及び32bを有する点である。
第3の特徴は、図6に示すように、2枚の刃32a及び32bの各々の回転時の位相は、バルブシート圧入孔加工用刃具33の4枚の刃33a乃至33dの各々の回転時の位相とは異なっている点である。
第3の特徴により、バルブシート圧入孔加工用刃具33によるバルブシート圧入孔11の加工に対する、バルブガイド口元ザグリ12の加工時にかかるラジアル抵抗の影響度合、すなわち、自励振動の大きさは同位相の場合と比較して低下する。さらに、第1の特徴と第2の特徴より、バルブガイド口元ザグリ12の加工時にかかるラジアル抵抗自体が従来と比較して小さくなるため、当該影響度合、すなわち自励振動の大きさはさらに一段と低下する。これにより、バルブシート圧入孔11の精度、特に真円度を高精度に確保することができるので、バルブシート圧入孔11と、バルブガイド口元ザグリ12と、バルブガイド圧入孔13と、を1工程で加工することが容易に実現可能になる。その結果、従来2工程で加工していた場合と比較して、設備の投資コストを減少させ、加工時間を短縮させることが可能になる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) The valve guide mouth
The first feature is that, as shown in FIG. 4,
The second feature is that, as shown in FIG. 5, it has two
The third feature is that, as shown in FIG. 6, the phase of each of the two
According to the third feature, the degree of influence of the radial resistance applied when the valve
なお、本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、バルブガイド口元ザグリ加工用刃具32の刃は、本実施の形態ではバイト刃形状を有していたが、これに限定されず、ワークに対して点接触となる形状を有していれば任意の形状とすることができる。
例えば、バルブガイド口元ザグリ加工用刃具32の刃数は、本実施の形態では2枚とされたが、本実施の形態に限定されず、従来の刃数よりも少なければ任意の枚数とすることができる。
It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, the blade of the valve guide mouth
For example, the number of blades of the
11 バルブシート圧入孔
12 バルブガイド口元ザグリ
13 バルブガイド圧入孔
21 孔あけ加工工具
31 バルブガイド圧入孔加工用刃具
32 バルブガイド口元ザグリ加工用刃具
32a 刃
32b 刃
33 バルブシート圧入孔加工用刃具
34 基端部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記バルブシートが圧入されるバルブシート圧入孔を、前記ワークに形成するバルブシート圧入孔加工用刃具と、
前記バルブガイドが圧入されるバルブガイド圧入孔を、前記ワークに形成するバルブガイド圧入孔加工用刃具と、
圧入される前記バルブガイドを前記バルブガイド圧入孔に案内するためのバルブガイド口元ザグリを、前記ワークに形成するバルブガイド口元ザグリ加工用刃具と、
を備え、
前記バルブガイド口元ザグリ加工用刃具は、
前記バルブシート圧入孔加工用刃具の刃とは回転時に異なる位相となるように配置され、前記ワークに対して点接触する刃を、2枚有する
ことを特徴とする孔あけ加工工具。 A drilling tool for forming a hole into which a valve seat and a valve guide of an intake valve or an exhaust valve of an engine cylinder head are press-fitted in the cylinder head as a work,
A valve seat press-fitting hole forming tool for forming a valve seat press-fitting hole into which the valve seat is press-fitted, and
A valve guide press-fitting hole forming tool for forming a valve guide press-fitting hole into which the valve guide is press-fitted, and
A valve guide opening counterbore for forming the valve guide opening counterbore for guiding the valve guide to be press-fitted into the valve guide press-fitting hole;
With
The valve guide mouth counterbore cutting tool is:
A drilling tool comprising two blades that are arranged so as to be in a phase different from that of the blade of the valve seat press-fitting hole processing tool when rotating, and that make point contact with the workpiece.
ことを特徴とする請求項1に記載の孔あけ加工工具。 2. The drilling tool according to claim 1, wherein the valve guide opening counterbore cutting tool has a bite blade shape and makes point contact with the workpiece.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の孔あけ加工工具。 3. The hole drilling according to claim 1, wherein the blade of the valve seat press-fitting hole processing blade and the valve guide press-fitting hole cutting blade are arranged so as to be in the same phase during rotation. Processing tool.
前記のバルブシートが圧入されるバルブシート圧入孔を、前記ワークに形成するバルブシート圧入孔加工用刃具と、
前記バルブガイドが圧入されるバルブガイド圧入孔を、前記ワークに形成するバルブガイド圧入孔加工用刃具と、
圧入される前記バルブガイドを前記バルブガイド圧入孔に案内するためのバルブガイド口元ザグリを前記ワークに形成するために、前記バルブシート圧入孔加工用刃具の刃とは回転時に異なる位相となるように配置され、前記ワークに対して点接触する刃を2枚有する前記バルブガイド口元ザグリ加工用刃具と、
を備える孔あけ加工工具を、
前記ワークに対して回転させながら挿入する工程を1工程行うことで、
前記バルブシート圧入孔と、前記バルブガイド圧入孔と、前記バルブガイド口元ザグリと、を前記ワークに形成する
ことを特徴とする孔あけ加工方法。 A drilling tool for forming a hole into which a valve seat and a valve guide of an intake valve or an exhaust valve of an engine cylinder head are press-fitted in the cylinder head as a work,
A valve seat press-fitting hole forming tool for forming a valve seat press-fitting hole into which the valve seat is press-fitted, and
A valve guide press-fitting hole forming tool for forming a valve guide press-fitting hole into which the valve guide is press-fitted, and
In order to form a valve guide opening counterbore for guiding the valve guide to be press-fitted into the valve guide press-fitting hole in the workpiece, the phase of the blade of the valve seat press-fitting hole machining tool is different from that at the time of rotation. The valve guide mouth counterbore cutting tool having two blades arranged and point-contacted with the workpiece;
A drilling tool comprising
By performing one step of inserting while rotating with respect to the workpiece,
The valve seat press-fitting hole, the valve guide press-fitting hole, and the valve guide opening counterbore are formed in the workpiece.
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