(57)【要約】【課題】生産サイクルの時間を短縮して、生産性を向上させるワークの加工方法及び加工工具を提供する。【解決手段】本加工工具１は、ワークの切削加工部位のバリ取りを行うべく回転駆動する複数のブラシ３、３と、ワークの切削加工部位に向かってエア流を発生させるべく、各ブラシ３、３と共に回転駆動する複数の羽根４、４とを備え、各ブラシ３の回転駆動によりワークの切削加工部位のバリ取りを行うと同時に、各羽根４、４の回転駆動により発生させたエア流によりワークの切削加工部位のバリ取り後の異物を吹き飛ばすことができ、従来まで単独でそれぞれ行っていたバリ取り工程と異物除去工程とを一つの工程に集約することができるので、生産サイクルを大幅に短縮することができ、ひいては生産性を向上させることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの切削加工工程と、バリ取り工程と、異物除去工程とを備えたワークの加工方法であって、
前記切削加工工程の後、前記バリ取り工程と前記異物除去工程とを、回転駆動するブラシと該ブラシと共に回転駆動する羽根とを備えた加工工具を使用して同時に行うことを特徴とするワークの加工方法。
【請求項２】
ワークの加工工具であって、
該加工工具は、ワークの切削加工後、その切削加工部位のバリ取りを行うべく回転駆動するブラシと、前記切削加工部位に向かってエア流を発生させるべく、前記ブラシと共に回転駆動する羽根とを備えることを特徴とするワークの加工工具。
【請求項３】
前記ブラシと前記羽根とは、同一の回転軸にそれぞれ連結されることを特徴とする請求項２に記載のワークの加工工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削加工した後のワークに対する加工方法及び加工工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にワークの加工工程において、ワークに対して孔を開ける等の切削加工工程を行った後は、ブラシの加工工具を使用してバリ取り工程が行われる。そのバリ取り工程の後には、噴射ノズルから切削加工部位、例えば切削加工された孔部分に洗浄液等を噴射して、切屑等の異物を除去する異物除去工程が行われている。
【０００３】
しかしながら、自動車等のエンジンのシリンダヘッドの様に複雑な形状をしたワークの切削加工において、バリ残りや切屑残りは製品機能品質や生産性の低下を及ぼすために、上述したように、切削加工工程後には、バリ取り工程及び異物除去工程（非加工工程、すなわち製品に付加価値を付与していない工程）が備えられており、これらのバリ取り工程や異物除去工程が生産サイクルの略７０％を占めるために、設備の投資効率を悪化させていた。
【０００４】
具体的に、特に異物除去工程においては、噴射ノズルをワークの複数の切削加工部位に順次移動させ、噴射ノズルからの洗浄液を各切削加工部位に順次噴射して、その各切削加工部位の異物を除去しているが、上述したシリンダヘッドの様に複雑な形状を有するワークで切削加工部位が数多く存在する場合、噴射ノズルをその各切削加工部位に順次移動させる時間が非常に長く効率を悪化させていた。しかも、この従来の方法では、噴射ノズルをワークのバリ取り後の切削加工部位へ移動させる際その位置精度を高くする必要、すなわち、噴射ノズルの移動に係るティーチングの精度を高くする必要があるので、噴射ノズルの移動距離がさらに長くなりさらに効率を悪化させていた。
【０００５】
そこで、特許文献１には、ワークを加工する切削工具を保持し、その切削工具を回転駆動させる主軸を備える工作機械に用いられる切屑排除工具に、切削工具の外周部に取り付けられ、その切削工具の回転に伴って回転する複数の羽根を設けている切削排除工具が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１１０６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に係る発明は、切削加工中に発生する切屑が切削工具とワークとの間に入り込み切削コンディションを悪化させるという問題に鑑みて、切削工具による切削加工中に発生する切屑を羽根の回転駆動によるエア流で吹き飛ばす提案であり、上述した問題を解決することはできない。しかも、特許文献１に係る発明では、切削工具に羽根を備えたものであるが、実際にこのような形態を採用すると、切削工具周辺に羽根によるエア流が発生するため、切削工具の回転駆動中に異常な振動が発生して、切削加工精度を大きく悪化させたり、ひいては切削工具が破損する虞もあり、非現実的である。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、生産サイクルの時間を短縮して、生産性を向上させるワークの加工方法及び加工工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のワークの加工方法に係る発明は、切削加工工程の後、バリ取り工程と異物除去工程とを、回転駆動するブラシと該ブラシと共に回転駆動する羽根とを備えた加工工具を使用して同時に行うことを特徴としている。
また、本発明のワークの加工工具に係る発明は、加工工具は、ワークの切削加工後、その切削加工部位のバリ取りを行うべく回転駆動するブラシと、前記切削加工部位に向かってエア流を発生させるべく、前記ブラシと共に回転駆動する羽根とを備えることを特徴としている。
これにより、ワークの生産サイクルの時間を短縮して、生産性を向上させることができる。
【００１０】
なお、本発明のワークの加工方法及び加工工具の各種態様およびそれらの作用については、以下の発明の態様の項において詳しく説明する。
【００１１】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。なお、各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付して、必要に応じて他の項を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施の形態等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要件を付加した態様も、また、各項の態様から構成要件を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【００１２】
（１）ワークの切削加工工程と、バリ取り工程と、異物除去工程とを備えたワークの加工方法であって、前記切削加工工程の後、前記バリ取り工程と前記異物除去工程とを、回転駆動するブラシと該ブラシと共に回転駆動する羽根とを備えた加工工具を使用して同時に行うことを特徴とするワークの加工方法（請求項１の発明に相当）。
（１）項のワークの加工方法では、切削加工工程の後、バリ取り工程と異物除去工程とを同時に行うので、従来まで単独で行っていた異物除去工程に要する時間が不要となり、生産サイクルを大幅に短縮することができる。しかも、バリ取り工程と異物除去工程とを、回転駆動するブラシと該ブラシと共に回転駆動する羽根とを備えた同一の加工工具で行うので、設備投資の費用削減にも繋がる。
【００１３】
（２）ワークの加工工具であって、該加工工具は、ワークの切削加工後、その切削加工部位のバリ取りを行うべく回転駆動するブラシと、前記切削加工部位に向かってエア流を発生させるべく、前記ブラシと共に回転駆動する羽根とを備えることを特徴とするワークの加工工具（請求項２の発明に相当）。
（２）項のワークの加工工具では、ブラシの回転駆動により、ワークの切削加工部位のバリを除去すると同時に、羽根の回転駆動により発生したエア流により、ワークの切削加工部位の異物、すなわちバリ取り後の切屑やクーラントを吹き飛ばすことができる。
【００１４】
（３）前記ブラシと前記羽根とは、同一の回転軸にそれぞれ連結されることを特徴とする（２）項に記載のワークの加工工具（請求項３の発明に相当）。
（３）項のワークの加工工具では、ブラシ及び羽根には、同一の回転軸からの回転駆動が伝達されるので、加工工具の構造を簡素化することができる。
【００１５】
（４）前記羽根の回転軌道の外径は、前記ブラシの回転軌道の外径より大きいことを特徴とする（２）項または（３）項に記載のワークの加工工具。
（４）項のワークの加工工具では、ブラシによりバリ取りする領域よりも広い領域に向かってエア流を発生させることができ、羽根の回転駆動により、ワークの切削加工部位を基準とした広範囲に亘って異物を除去することができる。
【００１６】
（５）前記ブラシは前記回転軸の周りを周方向に間隔を置いて複数備えられ、前記羽根は複数備えられ、各羽根は前記隣接するブラシ間を放射状に延びることを特徴とする（３）項または（４）項に記載のワークの加工工具。
（５）項の装置では、空間スペースを有効に活用することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、生産サイクルの時間を短縮して、生産性を向上させるワークの加工方法及び加工工具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る加工工具の概略断面図である。
【図２】図２は、本加工工具のブラシホルダの平面図である。
【図３】図３は、本加工工具でガイド部材上に各羽根の端部を固定した上面図である。
【図４】図４は、本加工工具でガイド部材上に各羽根の端部を固定した側面図である。
【図５】図５は、本加工工具の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態を図１〜図５に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係るワークの加工工具１は、図１、図３及び図４に示すように、回転軸２に連結され、該回転軸２の周りに周方向に間隔を置いて複数備えられるブラシ３と、回転軸２に連結される複数の羽根４とを備えている。ブラシ３は所定長さの円柱状に形成される。
【００２０】
図１に示すように、回転軸２は、主ホルダ５に固定される。なお、回転軸２は主ホルダ５からの突出量を調整することができる。主ホルダ５は、例えばマシニングセンターの主軸に連結される。そして、主軸の回転により主ホルダ５が回転駆動すると、回転軸２が軸周りに回転駆動する。回転軸２の主ホルダ５側の基部には相対回転不能にブラシホルダ１０が連結されている。図２に示すように、ブラシホルダ１０は、略円板状に形成される。ブラシホルダ１０の径方向中央部に挿通孔１１が設けられる。該挿通孔１１に回転軸２が相対回転不能に連結される。ブラシホルダ１０の一面で挿通孔１１の周りには保持凹部１２が周方向に間隔を置いて複数備えられる。本実施の形態では、各保持凹部１２は４つ備えられている。各保持凹部１２は平面視円形状に形成される。各保持凹部１２は、ブラシ３を保持できる程度の内径を有し、各ブラシ３の一端が保持される。
【００２１】
図１及び図３に示すように、回転軸２の先端面に、各ブラシ３、３の姿勢を保持するためのガイド部材１３が複数のボルト６、６により固定される。本実施の形態では２本のボルト６、６を使用している。該ガイド部材１３は平面視略矩形状の板状に形成され、ガイド部材１３の長手方向略中央部位が回転軸２の先端面に各ボルト６、６により固定される。ガイド部材１３の長手方向両端部に円形状のガイド孔１４、１４がそれぞれ形成される。各ガイド孔１４、１４は、各ブラシ３が挿通できる程度の内径を有している。ガイド部材１３とブラシホルダ１０とが回転軸２に連結されると、ガイド部材１３の各ガイド孔１４、１４とブラシホルダ１０の２つの保持凹部１２、１２とが軸方向で重なるようになる。なお、ガイド部材１３とブラシホルダ１０との間で回転軸２の周りにスプリング１５が配置されている。該スプリング１５によりガイド部材１３とブラシホルダ１０とが互いに離間する方向に付勢される。このスプリング１５の付勢力により回転軸２、ブラシホルダ１０及びガイド部材１３の組付ガタを吸収している。
【００２２】
図３〜図５に示すように、ガイド部材１３上には、一対の羽根４、４が径方向に沿うように固定されている。一対の羽根４、４はガイド部材１３の延びる方向と９０°相違する方向に配置される。各羽根４、４の端部が、ガイド部材１３上で各ガイド孔１４、１４間の短手方向両端に各押圧部材１７、１７によりそれぞれ固定される。具体的には、羽根４の端部に設けた溝部８にピン部材１６を挿入して、該ピン部材１６をガイド部材１３の上面と押圧部材１７との間に挟み込むようにして、押圧部材１７をガイド部材１３にボルト９、９により固定する。この結果、各羽根４、４の端部が、各押圧部材１７、１７によりガイド部材１３上にそれぞれ固定される。なお、ガイド部材１３上に各羽根４、４の端部を固定する方法は、これに限らず他の方法を採用しても良い。
【００２３】
そして、ガイド部材１３の各ガイド孔１４、１４と軸方向で重なるブラシホルダ１０の各保持凹部１２、１２に各ブラシ３、３の一端をそれぞれ保持して、各ブラシ３、３をガイド部材１３の各ガイド孔１４、１４にそれぞれ挿通して加工工具１として構成する。続いて、加工工具１の主ホルダ５を図示しないマシニングセンターの主軸に連結して、主ホルダ５を回転駆動させる。これにより、本加工工具１の回転軸２が軸周りに回転すると共に、各ブラシ３、３が回転軸２の周りを回転して、且つ各羽根４、４が回転軸２の周りを回転する。そこで、本加工工具１においては、回転軸２の径方向中心から各羽根４、４の先端までの距離が回転軸２の径方向中心から各ブラシ３の最も遠い外周面までの距離よりも長い。その結果、各羽根４、４の回転軌道の外径が各ブラシ３の回転軌道の外径より大きくなる。なお、本実施の形態では、ブラシ３、３が径方向に沿って一対備えられ、羽根４、４が各ブラシ３と９０°相違した位置に径方向に沿って一対備えられているが、各ブラシ３は回転軸２の周りに３本以上備えてもよく、羽根４も３つ以上備えてもよい。
【００２４】
上述した本加工工具１を使用して、切削加工工程後のワークの切削加工部位のバリ取りを行う際には、本加工工具１の主ホルダ５をマシニングセンターの主軸に連結して、該主軸がマシニングセンターに予め入力されたティーチングに基づいてワークの切削加工部位に移動する。なお、この時のワークの切削加工部位に対する本加工工具１の位置精度（ティーチング精度）は、従来の異物除去工程における噴射ノズルの位置精度（ティーチング精度）よりも高くする必要はない。続いて、主ホルダ５を回転駆動させることで、本加工工具１の回転軸２が軸周りに回転すると共に、各ブラシ３が回転軸２の周りを回転して、且つ各羽根４、４が回転軸２の周りを回転する。
【００２５】
これにより、各ブラシ３の回転駆動によりワークの切削加工部位のバリ取りが行われると同時に、各羽根４、４の回転駆動によりワークの切削加工部位に向かってエア流が発生して、該エア流により切削加工部位の異物、すなわち切屑やクーラントを吹き飛ばすことができる。しかも、各羽根４、４の回転軌道の外径が、各ブラシ３の回転軌道の外径より大きく、各ブラシ３によりバリ取りする領域よりも広い領域に向かってエア流を発生させることができるので、ワークの切削加工部位及びその周辺の広範囲に亘って切屑やクーラントを確実に吹き飛ばすことができる。そして、ワークの切削加工部位が複数ある場合は、上述した動作がワークの各切削加工部位に対応して順次繰り返される。
【００２６】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る加工工具１によれば、各ブラシ３の回転駆動によりワークの切削加工部位のバリ取りを行うと同時に、各羽根４、４の回転駆動により発生させたエア流によりワークの切削加工部位のバリ取り後の異物、すなわち切屑やクーラントを吹き飛ばすことができる。これにより、従来まで単独でそれぞれ行っていたバリ取り工程と異物除去工程とを一つの工程に集約することができ、生産サイクルを大幅に短縮することができ、ひいては生産性を向上させることができる。
【００２７】
また、従来における異物除去工程では、噴射ノズルをワークのバリ取り後の切削加工部位へ移動させる際その位置精度（ティーチング精度）を高くする必要があったが、本実施の形態における本加工工具１のワークの切削加工部位に対する位置精度（ティーチング精度）は、各ブラシ３の回転駆動によるバリ取り時の位置精度に準じるために、本加工工具１の切削加工部位への位置精度を従来の異物除去工程における噴射ノズルの位置精度よりも低くすることができ、複雑な形状を有するワークで切削加工部位が数多く存在する場合は特に、本加工工具１の移動距離を最小限に抑えることができ、さらなる時間短縮を実現することができる。
【００２８】
しかも、従来における異物除去工程では、噴射ノズルから洗浄液をワークのバリ取り後の切削加工部位へ噴射して異物を除去していたが、本加工工具１では、各ブラシ３、３を回転駆動させるために必要な回転軸２に各羽根４、４を連結してその回転駆動によりエア流を発生させて、該エア流により切削加工部位の異物を除去しており、従来必要であった洗浄液や洗浄液の圧送装置等を必要としないので、設備投資に要する費用を削減することもできる。
【００２９】
なお、本実施の形態では、ブラシホルダ１０が円板状に形成され、その一面にブラシ３を保持するための複数の保持凹部１２を形成したが、図示はしないが、ブラシホルダ１０を、回転軸２の先端面に固定される板状のベース部と、該ベース部の外周から周方向に９０°ピッチで放射状に延びる複数、例えば４つの保持アーム部とから構成して、各保持アーム部の先端にブラシ３を保持するための保持凹部１２をそれぞれ形成し、隣接する保持アーム部間に放射状に延びる複数、例えば４つの羽根４を備えてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１  加工工具，２  回転軸，３  ブラシ，４  羽根
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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