JPH06106407A

JPH06106407A - 穴加工方法

Info

Publication number: JPH06106407A
Application number: JP28082192A
Authority: JP
Inventors: Tomio Okamoto; 富雄岡本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-09-25
Filing date: 1992-09-25
Publication date: 1994-04-19

Abstract

(57)【要約】【目的】大掛かりな装置を必要とせずに、被加工物の
加工精度を損なうことなく、極めて効率的・経済的にバ
リの発生を防止できる穴加工方法を提供する。【構成】穴加工工具１０を被加工物２０の一方の面２
２Ａから反対側の面２２Ｂまで貫通させて穴加工を行う
穴加工方法において、反対側の面２２Ｂの側に加圧され
た粉体４あるいは流動体を当接させた状態で穴加工工具
１０を貫通させることを特徴とする穴加工方法である。
図１（Ｂ）のように、穴加工が進んでドリル刃先１６の
前方の被加工物残部２２Ｃが薄くなっても、加圧された
粉体４が内側から支えているため、被加工物残部２２Ｃ
がドリル１０の切削圧力で曲げられてバリとなることは
ない。図１（Ｃ）のように、内面２２Ｂにドリル刃先１
６が突出した後は、加圧された粉体４は被加工物２０と
同様にドリル刃１４で切削・除去されつつ、加工部位２
２を支持してバリの発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被加工物に切削工具
等を貫通させて穴加工を行う際に、被加工物の貫通側の
面でのバリの発生を抑えることができる加工方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ドリル等の穴加工工具を用いて被加工物
に穴加工を行う際には、ドリル等を被加工物の一方の面
から反対側の面まで貫通させることになる。この際、反
対側の面にドリル等の刃先が突出することによって、被
加工物のこの面にバリが発生することになる。このバリ
の発生の仕組みについて、図３を参照して説明する。図
３は、被加工物７２にドリル６０によって貫通穴７４を
明ける穴加工を行う際に、バリ７２Ｄが発生する仕組み
を示す説明図である。図３（Ａ）に示されるように、穴
加工の際、被加工物７２の表面７２Ａからドリル６０が
進入するに従って、ドリル６０の刃先６６の前方にある
被加工物７２の残部７２Ｃに対して、切削圧力が掛かる
ことになる。穴加工が進むに従って、ドリル刃先６６の
前方の被加工物残部７２Ｃの厚さｔは小さくなる。この
結果、図３（Ｂ）に示されるように、被加工物残部７２
Ｃの強度が切削圧力に負けてドリル６０の進行方向に曲
げられ、被加工物７２の裏面７２Ｂにドリル刃先６６が
突出することによって、バリ７２Ｄとなる。このように
して、穴加工に伴って、バリ７２Ｄが発生する。

【０００３】このようなバリの発生を防止する方法とし
て、被加工物の穴加工工具が貫通する側の面に補強材を
当てて穴加工を行う方法がある。例えば、板状の被加工
物の場合には、穴加工工具と反対側の面に被加工物と同
様の硬さを有する板材を当接させておいて、穴加工を行
う。また、筒状の被加工物の場合には、被加工物の内径
にぴったり嵌合する形状とした被加工物と同様の硬さを
有する芯金を挿入しておいて、穴加工を行うという方法
である。また、一旦発生したバリの除去方法として、砥
粒を含んだ流動性のメディアをバリの部分に連続的に当
接させることによって、バリを除去する方法が知られて
いる。このような流動性メディアによるバリの除去方法
としては、例えば、特開昭６４−５０００２２号公報に
おいて開示された、流動性メディアによる加工方法の発
明がある。この公報に記載された加工方法は、シリコン
オイル等の流動性を有する媒体に研磨材料等の砥粒を分
散させた流動性メディアを、加工部分に当接させること
によって、被加工物の加工を行う方法である。そして、
流動性メディアの流量等を適切に制御することによっ
て、必要な程度の加工を効率よく、かつ安定して行うこ
とができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
補強材・芯金を用いるバリ発生防止方法においては、板
状の被加工物や簡単な内面形状のパイプ等の場合には、
容易に補強材・芯金を作成することができるが、筒状の
被加工物の内径が数ミリ以下と細い場合や、穴径が複雑
に変化している場合等には、芯金の作成が困難となる。
しかも、芯金が作成できたとしても、一回の穴加工毎に
一個の芯金を消費することになり、極めて不経済で効率
の悪い方法となる。また、後者の流動性メディアによる
バリの除去方法においては、穴加工後に別工程を設けて
行うため非効率的であるばかりか、装置が大掛かりなも
のとなり、さらに、大きなバリを除去しようとすると他
の必要な部分まで削られてしまうため、大きなバリを除
去するのが困難であるという問題点があった。そこで本
発明においては、大掛かりな装置を必要とせずに、被加
工物の加工精度を損なうことなく、極めて効率的かつ経
済的にバリの発生を防止することができる穴加工方法を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで本発明において
は、上記課題を解決するために、穴加工工具を被加工物
の一方の面から反対側の面まで貫通させて穴加工を行う
穴加工方法において、前記反対側の面の側に加圧された
粉体あるいは流動体を当接させた状態で前記穴加工工具
を貫通させることを特徴とする穴加工方法を創出した。
ここで流動体とは、液体や粘性流体のみに限られず、こ
れらの媒体に固体を分散させたもの等も含まれる。

【０００６】

【作用】さて、上記構成を備えた本発明に係る穴加工方
法においては、穴加工工具を被加工物の一方の面から反
対側の面まで貫通させて穴加工を行う穴加工方法に先立
って、まず、反対側の面の側に加圧された粉体あるいは
流動体が当接させられる。この状態で穴加工工具が被加
工物の一方の面から反対側の面まで貫通させられて、穴
加工方法が実行される。ここで、反対側の面の側に加圧
された粉体が当接している場合には、穴加工が進むに従
って穴加工工具の刃先の前方にある被加工物残部が薄く
なっても、加圧された粉体が被加工物残部を裏側から支
えているため、被加工物残部の強度が切削圧力に負けて
曲げられることがない。そして、被加工物の裏面に穴加
工工具の刃先が突出した後は、加圧された粉体は被加工
物と同様に穴加工工具で切削加工されて除去されつつ、
被加工物を支持してバリの発生を防止することになる。

【０００７】また、反対側の面の側に加圧された流動体
が当接している場合には、粉体の場合と異なった作用効
果により、バリの発生が防止される。すなわち、加圧さ
れた流動体では、薄くなった被加工物残部を粉体の場合
のように完全に支持することはできないため、被加工物
残部が切削圧力に負けて穴加工工具の進行方向に曲げら
れ、被加工物の裏面に穴加工工具の刃先が突出すること
によりバリとなる。しかし、同時に、穴加工工具の突出
により形成された貫通穴から、加圧された流動体が穴加
工工具の刃先の間を通って噴出する。この際、一旦生じ
たバリも、噴出する流動体の圧力によって穴加工工具の
刃先側に曲げられ、回転する刃先によって切削除去され
る。これによって、結果として、バリの発生が確実に防
止される。このようにして、加圧された粉体あるいは流
動体を被加工物の裏側に当接させることによって、大掛
かりな装置を必要とせずに、被加工物の加工精度を損な
うことなく、極めて効率的かつ経済的にバリの発生を防
止することができる。

【０００８】

【実施例】

実施例１次に、本発明を具現化した実施例１について、図１およ
び図２を参照して説明する。図１は、本発明に係る穴加
工方法の実施例１を示す図である。図１（Ａ）は本発明
の穴加工方法を示す全体図であり、図１（Ｂ）および図
１（Ｃ）は、穴加工の際における、被加工物の裏面から
の粉体による支持の状態を示す部分拡大図である。図１
（Ａ）に示されるように、本実施例の穴加工方法は、穴
加工が行われる被加工物２０と、この被加工物２０を挟
持固定する保持具４０と、被加工物２０に穴加工を行う
ドリル１０を中心として実施される。

【０００９】ドリル１０は、その先端部１２にドリル刃
１４が設けられており、図示しない回転機構によってド
リル１０が回転することによって、ドリル刃１４により
被加工物の切削による穴加工が行われる。保持具４０
は、被加工物２０を保持する保持穴４２を有し、この保
持穴４２に被加工物２０が嵌合されて挟持固定される。
この被加工物２０は、図１（Ａ）に示されるように、内
部に内径の変化する盲穴２０Ａが設けられた部材であ
り、その外周も内径の変化に従って、先端部２２が中央
部２６に比較して細くなっている。また、後端部２８は
中央部２６に比べて太くなっており、保持具４０の保持
穴４２で係止されている。

【００１０】本実施例においては、被加工物２０の先端
部２２に、ドリル１０によって盲穴２０Ａまで貫通する
貫通穴２４を明ける加工を行う。まず、図１（Ａ）に示
されるように、穴加工に先立って、被加工物２０の盲穴
２０Ａの先端部に粒度分布が調節された微細な（粒径が
数ミクロン〜数十ミクロン程度）粉体４が充填される。
そして、加圧手段３４が作動してピストンロッド３２が
前進することによって、充填された粉体４がピストン３
０で加圧される。これによって、盲穴２０Ａの先端部内
面２２Ｂに、ピストン３０で加圧された粉体４が当接さ
せられることになる。なお、本実施例においては、充填
される粉体４として、被加工物２０と同一または同等の
材質からなる粉体を用いている。また、粉体４の粒度分
布は、充填性が良く、かつ加工終了後の排除が容易なよ
うに調節されている。この状態から、ドリル１０が回転
しながら、ドリル刃１４が被加工物２０の先端部２２の
外周面２２Ａに当接させられて、先端部２２の穴加工が
行われる。従って、本実施例の加工方法は、穴加工工具
１０を被加工物の一方の面２２Ａから反対側の面２２Ｂ
まで貫通させて穴加工を行う穴加工方法において、反対
側の面２２Ｂの側に加圧された粉体４を当接させた状態
で穴加工工具１０を貫通させることを特徴とする穴加工
方法である。

【００１１】ここで、図１（Ｂ）に示されるように、穴
加工が進むに従ってドリル刃先１６の前方にある被加工
物残部２２Ｃが薄くなっても、加圧された粉体４が内側
から支えているため、被加工物残部２２Ｃがドリル１０
の切削圧力によって曲げられることはない。そして、図
１（Ｃ）に示されるように、加工部位２２の内面２２Ｂ
にドリル刃先１６が突出した後は、加圧された粉体４は
被加工物２０と同様にドリル刃１４で切削加工されて除
去されつつ、被加工物２０の加工部位２２を支持してバ
リの発生を防止することになる。このようにして、図１
（Ａ）に示されるように、被加工物２０の先端部２２に
貫通穴２４が形成された後に、加圧手段３４の作動でピ
ストンロッド３２が後進して、粉体４の加圧が解除され
る。そして、盲穴２０Ａ内の粉体４が排除されて、被加
工物２０の穴加工が終了する。

【００１２】本実施例においては、被加工物２０の内・
外径およびドリル１０の外径は、極めて小さいものであ
る。図１において、被加工物２０の盲穴２０Ａの内径は
１ｍｍで、形成される貫通穴２４の内径（図１（Ａ）に
おける寸法Ｄ）は０．２ｍｍである。このような細く、
段差のある盲穴２０Ａについては、従来の方法における
芯金を作成するのは非常に困難である。また、貫通穴２
４も極めて細いことから、流動性メディア加工によりバ
リを除去する方法も、実施が不可能に近い。これに対し
て、本実施例の穴加工方法においては、上述の如く、大
掛かりな装置も必要とせず、被加工物の加工精度も損わ
ず、極めて効率的かつ経済的にバリの発生を防止するこ
とができ、極めて顕著な作用効果が得られる。

【００１３】実施例２次に、本発明を具現化した実施例２について、図２を参
照して説明する。図２は、本発明に係る穴加工方法の実
施例２を示す図である。図２（Ａ）および図２（Ｂ）
は、穴加工方法の実施例２における穴明けの各段階を示
す部分拡大図である。なお、実施例１と同等の部材に
は、同一符号を附して説明を省略する。本実施例の穴加
工方法においては、図２（Ａ）に示されるように、穴加
工を行うのに先立って、まず、被加工物の加工部位２２
の裏側にあたる盲穴２０Ａの先端部に流動体６が充填さ
れる。そして、実施例１と同様に、図１（Ａ）に示され
るように、加圧手段３４でピストンロッド３２が前進す
ることによって、流動体６がピストン３０で加圧され
る。これによって、盲穴２０Ａの先端部内面２２Ｂに、
ピストン３０で加圧された流動体６が当接させられるこ
とになる。この状態から、ドリル１０が回転しながら、
ドリル刃１４が被加工物の先端部２２の外周面２２Ａに
当接させられて、先端部２２の穴加工が行われる。

【００１４】ここで、図２に示されるように、盲穴２０
Ａの先端部内面２２Ｂに加圧された流動体６が当接して
いる場合には、粉体の場合と異なった作用効果によりバ
リの発生が防止される。すなわち、加圧された流動体６
では、薄くなった被加工物残部を粉体の場合のように完
全に支持することはできない。このため、図２（Ａ）に
示されるように、被加工物残部がドリル１０の切削圧力
に負けてドリル１０の進行方向に曲げられ、被加工物の
先端部内面２２Ｂにドリル刃先１６が突出することによ
りバリ２２Ｄとなる。しかし、同時に、図２（Ｂ）に示
されるように、ドリル１０の突出により形成された貫通
穴２４から、加圧された流動体６がドリル刃先１４の間
の溝を通って矢印６Ａのように噴出する。この際、一旦
生じたバリ２２Ｄも、噴出する流動体６の圧力によって
ドリル１０側に曲げられ、この曲げられたバリ２２Ｄ
は、矢印１０Ａの方向に回転するドリル刃先１４によっ
て切削除去される。

【００１５】このようにして、被加工物の先端部２２に
貫通穴２４が形成された後に、図１（Ａ）に示される加
圧手段３４の作動で、ピストンロッド３２が後進して、
流動体６の加圧が解除される。そして、盲穴２０Ａ内の
流動体６が排除されて、被加工物２０の穴加工が終了す
る。このようにして、結果として、バリの発生が確実に
防止される。なお、本実施例の加工方法において用いら
れる流動体としては、粘性の高いものが用いられてい
る。これによって、より完全にバリの発生が防止され
る。

【００１６】以上説明したようにして、加圧された粉体
あるいは流動体を被加工物の加工部位の裏側に当接させ
ることによって、大掛かりな装置を必要とせずに、被加
工物の加工精度を損なうことなく、極めて効率的かつ経
済的にバリの発生を防止することができる。

【００１７】上記の各実施例においては、細い盲穴を有
する被加工物に対して、その盲穴に粉体あるいは流動体
を加圧充填して穴加工を行う方法について説明したが、
被加工物は盲穴を有するものにかぎられない。すなわ
ち、貫通穴を有する被加工物の場合には、一方の開口を
ふさいで粉体あるいは流動体を加圧充填すればよい。さ
らに、板状の被加工物であっても、その裏面を密着して
覆う治具を用いることによって、同様な穴加工方法を行
うことができる。また、穴加工工具として、ドリルを使
用した場合について説明したが、その他の穴加工工具を
用いても良いことは言うまでもない。さらに、被加工物
や貫通穴の形状，大きさ等も例示に過ぎず、これ以外に
も種々の形状，大きさ等とすることができる。また、実
施例１においては、粉体として被加工物と同一の材質か
らなる粉体を用いているが、必ずしも被加工物と同一の
材質でなくても、同等の硬度を有するものでも良く、さ
らには硬度がある程度異なる粉体でも、同様の作用効果
を得ることができる。穴加工方法に用いられるその他の
部材等の構造，形状，大きさ，材質，数，配置等につい
ても、本実施例に限定されるものではない。

【００１８】さらに、実施例１に固有の効果として、被
加工物と同一の材質からなる粉体を用いているため、ド
リルによる切削・除去が円滑に行われ、穴加工の精度も
損なわれないという利点がある。また、実施例２に固有
の効果として、粘性の高い流動体を用いているため、よ
り完全にバリの発生が防止される。

【００１９】

【発明の効果】本発明においては、穴加工工具を被加工
物の一方の面から反対側の面まで貫通させて穴加工を行
う穴加工方法において、前記反対側の面の側に加圧され
た粉体あるいは流動体を当接させた状態で前記穴加工工
具を貫通させることを特徴とする穴加工方法を創出した
ために、大掛かりな装置を必要とせずに、被加工物の加
工精度を損なうことなく、極めて効率的かつ経済的にバ
リの発生を防止することができる。これによって、穴加
工方法の製造工程全体を短縮して生産効率を向上させる
ことができ、極めて実用的な穴加工方法となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る穴加工方法の実施例１を示す図で
ある。

【図２】本発明に係る穴加工方法の実施例２を示す図で
ある。

【図３】従来例の穴加工方法を示す図である。

【符号の説明】

４粉体６流動体１０穴加工工具２０被加工物２２Ａ被加工物の一方の面２２Ｂ被加工物の反対側の面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】穴加工工具を被加工物の一方の面から反
対側の面まで貫通させて穴加工を行う穴加工方法におい
て、前記反対側の面の側に加圧された粉体あるいは流動
体を当接させた状態で前記穴加工工具を貫通させること
を特徴とする穴加工方法。