(57)【要約】【課題】ワークに形成してある被加工孔の内面に対する切削加工および、被加工孔の軸線方向前方に位置するワークの端面部位への溝加工を、短時間で行って生産性を向上させる。【解決手段】切削工具１は、工具本体３の先端外周部に、シリンダヘッド９に形成してあるバルブリフタ孔９ａを切削加工する孔加工用切刃５を備えるとともに、工具本体３の先端部に、バルブリフタ孔９ａの軸線方向前方に位置するシリンダヘッド９の端面部位９ｂにスプリングシート溝９ｃを加工する溝加工用切刃７を備える。切削工具１を回転させつつバルブリフタ孔９ａに挿入して孔加工用切刃５によりバルブリフタ孔９ａを切削加工し、この切削加工に連続して溝加工用切刃７により端面部位９ｂにスプリングシート溝９ｃを加工する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具本体の先端外周部に、ワークに形成してある被加工孔の内面を切削加工する孔加工用切刃を設けるとともに、前記工具本体の先端部に、前記被加工孔の軸線方向前方に位置する前記ワークの端面部位に溝を加工する溝加工用切刃を設け、前記工具本体を回転させつつ前記被加工孔に挿入して前記孔加工用切刃により前記被加工孔を切削加工し、この切削加工に連続して前記工具本体を回転させつつ前進移動させて、前記溝加工用切刃により前記端面部位に溝を切削加工することを特徴とする切削加工方法。
【請求項２】
前記溝の切削加工時には、前記孔加工用切刃が、前記被加工孔と前記端面部位との間に位置して前記被加工孔から離れた状態であることを特徴とする請求項１に記載の切削加工方法。
【請求項３】
前記溝の切削加工後、前記溝加工用切刃を加工した溝から引き抜いた状態で、前記孔加工用切刃が前記被加工孔の内面から半径方向内側に移動して離れた状態となるように、前記工具本体の中心軸線が前記被加工孔の中心軸線に対してオフセットさせた上で、前記工具本体を前記孔被加工から引き抜くことを特徴とする請求項１または２に記載の切削加工方法。
【請求項４】
前記ワークはエンジンのシリンダヘッドであって、前記被加工孔はバルブリフタが移動可能に挿入されるバルブリフタ孔であり、前記溝は、前記バルブリフタをカムシャフト側に向けて押し付けるバルブスプリングの受け溝であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の切削加工方法。
【請求項５】
工具本体の先端外周部に、ワークに形成してある被加工孔の内面を切削加工する孔加工用切刃を備えるとともに、前記工具本体の先端部に、前記被加工孔の軸線方向前方に位置する前記ワークの端面部位に溝を加工する溝加工用切刃を備えた切削工具と、この切削工具を回転させつつ前記工具本体を前記被加工孔に挿入して前記孔加工用切刃により前記被加工孔を切削加工させ、この切削加工に連続して前記切削工具を回転させつつ前進移動させて、前記溝加工用切刃により前記端面部位に溝を加工させる制御部とを有することを特徴とする切削加工装置。
【請求項６】
前記切削工具は、前記溝加工用切刃の先端と前記孔加工用切刃の先端との間隔を、前記ワークの溝を加工する端面部位と前記被加工孔の前記端面部位側の端部との間隔より狭くしたことを特徴とする請求項５に記載の切削加工装置。
【請求項７】
前記ワークはエンジンのシリンダヘッドであって、前記被加工孔はバルブリフタが移動可能に挿入されるバルブリフタ孔であり、前記溝は、前記バルブリフタをカムシャフト側に向けて押し付けるバルブスプリングの受け溝であることを特徴とする請求項５または６に記載の切削加工装置。
【請求項８】
工具本体の先端外周部に、ワークに形成してある被加工孔の内面を切削加工する孔加工用切刃を備えるとともに、前記工具本体の先端部に、前記被加工孔の軸線方向前方に位置する前記ワークの端面部位に溝を加工する溝加工用切刃を備えたことを特徴とする切削工具。
【請求項９】
前記溝加工用切刃の先端と前記孔加工用切刃の先端との間隔を、前記ワークの溝を加工する端面部位と前記被加工孔の前記端面部位側の端部との間隔より狭くしたことを特徴とする請求項８に記載の切削工具。
【請求項１０】
前記ワークはエンジンのシリンダヘッドであって、前記被加工孔はバルブリフタが移動可能に挿入されるバルブリフタ孔であり、前記溝は、前記バルブリフタをカムシャフト側に向けて押し付けるバルブスプリングの受け溝であることを特徴とする請求項８または９に記載の切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに形成してある被加工孔の内面を切削加工するとともに、被加工孔の軸線方向前方に位置するワークの端面部位に溝を切削加工する切削加工方法および切削加工装置ならびに切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのシリンダヘッドにおいて、バルブリフタが挿入されるバルブリフタ孔の内面切削加工および、バルブリフタ孔の軸線方向前方の端面部位に対するバルブスプリングの受け溝（スプリングシート溝）の切削加工については、例えば下記特許文献１に記載されているような孔ぐり工具を用いてバルブリフタ孔の内面を切削加工した後、これとは別の工具を用いてバルブスプリングの受け溝を加工している。
【特許文献１】実開平５−８８８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、エンジンのシリンダヘッドにおいては、エンジンの多気筒化や吸、排気ポート数の増大に伴って上記した加工部位が増大することから、これらバルブリフタ孔およびバルブスプリングの受け溝に対し、別々の工具を用いて加工を行うと、工具交換時間が必要であることから、全体として加工時間が極めて長くなり、生産性の低下を招くものとなる。
【０００４】
そこで、本発明は、ワークに形成してある被加工孔の内面に対する切削加工および、被加工孔の軸線方向前方に位置するワークの端面部位への溝加工を、短時間で行って生産性を向上させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、工具本体の先端外周部に、ワークに形成してある被加工孔の内面を切削加工する孔加工用切刃を設けるとともに、前記工具本体の先端部に、前記被加工孔の軸線方向前方に位置する前記ワークの端面部位に溝を加工する溝加工用切刃を設け、前記工具本体を回転させつつ前記被加工孔に挿入して前記孔加工用切刃により前記被加工孔を切削加工し、この切削加工に連続して前記工具本体を回転させつつ前進移動させて、前記溝加工用切刃により前記端面部位に溝を切削加工することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、工具本体を回転させつつ被加工孔に挿入して孔加工用切刃により被加工孔を切削加工し、この切削加工に連続して工具本体を回転させつつ前進移動させて、溝加工用切刃によりワークの端面部位に溝を加工するようにしたので、被加工孔の内面に対する切削加工および、ワークの端面部位への溝加工を、短時間で行って生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【０００８】
図１は、本発明の一実施形態に係わる切削工具１の正面図、図２は、図１のＡ矢視図である。この切削工具１は、ほぼ円柱状の工具本体３の図１中で左側の先端外周部に、工具本体３の外周面３ａより径方向外側に突出する孔加工用切刃５を設けるとともに、工具本体３の先端部の端面３ｂにおける外周側近傍に、前方へ突出する溝加工用切刃７を設けている。これら孔加工用切刃５および溝加工用切刃７は、図２に示すように工具本体３の中心部に対して互いに反対側となる位置に設定する。
【０００９】
上記した切削工具１の図１中で右側の基端側には、シャンク部８を備え、このシャンク部８を図示しない工作機械の主軸に装着し、主軸とともに切削工具１を回転させて後述する切削加工を実施する。
【００１０】
切削工具１の孔加工用切刃５は、図３に示すように、エンジンのシリンダヘッド９における被加工孔としてのバルブリフタ孔９ａの内面を切削加工するものであり、また溝加工用切刃７は、バルブリフタ孔９ａの軸線方向前方に位置するシリンダヘッド９の端面部位９ｂに設けてあるバルブスプリングの受け溝であるスプリングシート溝９ｃを切削加工するものである。
【００１１】
バルブリフタ孔９ａには、バルブリフタ１１のカップ部材１３が移動可能に収容され、カップ部材１３にはバルブ１５のステム部１５ａの基端部を連結している。ステム部１５ａは、シリンダヘッド９に固定した円筒状のバルブガイド１７内に移動可能に挿入している。
【００１２】
ステム部１５ａの基端部近傍には、スプリングリテーナ１９がコッタ２１を介して固定されており、このスプリングリテーナ１９と前記したスプリングシート溝９ｃに嵌め込んであるスプリングシート２３との間に、バルブスプリング２５を介装する。バルブスプリング２５は、バルブリフタ１１のカップ部材１３を、カムシャフト２７に設けてあるカム２９に向けて押圧する。
【００１３】
次に、上記図３に示したようなシリンダヘッド９におけるバルブリフタ孔９ａおよびスプリングシート溝９ｃを図１に示した切削工具１によって加工する動作を、図４，図５に基づき説明する。
【００１４】
図４（ａ）は、シリンダヘッド９にあらかじめ穿設されているバルブリフタ孔９ａの中心軸線と切削工具１の中心軸線とを一致させた加工待機状態である。この加工待機状態から、図４（ｂ）に示すように、図示しない主軸の回転に伴って切削工具１を回転させつつ工具本体３をバルブリフタ孔９ａに挿入し、孔加工用切刃５によってバルブリフタ孔９ａの内面をその内径が規定寸法となるよう切削加工する。
【００１５】
上記図４（ｂ）の状態から、切削工具１をその回転を継続させつつさらに前進移動させ、先端部の溝加工用切刃７を、図４（ｃ）に示すように、バルブリフタ孔９ａの軸線方向前方の端面部位９ｂに接触させて、スプリングシート溝９ｃの加工を開始する。このスプリングシート溝９ｃの加工開始時、換言すれば、溝加工用切刃７が端面部位９ｂに接触した状態では、孔加工用切刃５は、バルブリフタ孔９ａより前方に位置し、バルブリフタ孔９ａの内面に接触せず離れた状態となっている。
【００１６】
このため、バルブリフタ孔９ａの前端部と端面部位９ｂとの間隔をａ、孔加工用切刃５の先端と溝加工用切刃７の先端との間隔をｂとすると、ａ＞ｂの寸法関係にあり、溝加工用切刃７の先端と孔加工用切刃５の先端との間隔ｂを、端面部位９ｂとバルブリフタ孔９ａの端面部位９ｂ側の端部との間隔ａより狭くしていることになる。
【００１７】
これにより、スプリングシート溝９ｃの加工中に、孔加工用切刃５がバルブリフタ孔９ａに接触する事態を回避し、接触により急激な負荷変動が生じて軸振動特性が変化しバルブリフタ孔９に損傷を与えたり、孔加工用切刃５が損傷することを防止することができる。
【００１８】
上記図４（ｃ）の状態から、切削工具１を回転させつつさらに前進させることで、図５（ａ）に示すように溝加工用切刃７によってスプリングシート溝９ｃを加工する。この際、スプリングシート溝９ｃの加工深さｃは、前記した孔加工用切刃５と溝加工用切刃７との間隔ｂよりも浅い寸法、すなわちｃ＜ｂとすることで、孔加工用切刃５の端面部位９ｂへの干渉を防止する。
【００１９】
なお、図５（ａ）の状態では、孔加工用切刃５よりも工具本体３の端面３ｂのほうが、端面部位９ｂに近い位置にあるので、前記した加工深さｃは、溝加工用切刃７の先端と端面３ｂとの間隔よりも浅い寸法とすることが前提である。
【００２０】
スプリングシート溝９ｃの加工後は、図５（ｂ）に示すように、切削工具１を後退させ、孔加工用切刃５と溝加工用切刃７のいずれもが端面部位９ｂとバルブリフタ孔９ａの端部との間に位置した状態で、切削工具１の回転を停止させる。
【００２１】
そして最後に、図５（ｃ）に示すように、孔加工用切刃５がバルブリフタ孔９ａの内面から半径方向内側（図４（ｃ）では下方）に移動して離れた状態となるように、回転停止させた状態の切削工具１の中心軸線Ｘを、バルブリフタ孔９ａの中心軸線Ｙに対してオフセットさせるべく、図示しない工作機械の主軸をオフセット移動させる。その後、切削工具１をバルブリフタ孔９ａから引き抜くことで作業が完了する。
【００２２】
上記したように切削工具１を、その中心軸線Ｘが、バルブリフタ孔９ａの中心軸線Ｙに対してオフセットした状態で引き抜くことで、孔加工用切刃５がバルブリフタ孔９ａの内面に干渉することを防止し、バルブリフタ孔９ａを損傷させることを防止できる。
【００２３】
なお、上記した図４，図５で示す、バルブリフタ孔９ａおよびスプリングシート溝９ｃに対する連続した加工動作は、前述したように切削工具１を図示しない工作機械の主軸に装着し、その工作機械に設けた制御部によって制御する。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態によれば、孔加工用切刃５および溝加工用切刃７を設けた切削工具１を使用してバルブリフタ孔９ａおよびスプリングシート溝９ｃを連続して加工するので、これらバルブリフタ孔９ａおよびスプリングシート溝９ｃを別々の工具を用いて加工するときのような工具交換作業が不要であり、これら２箇所の加工を短時間で行って生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係わる切削工具の正面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】図１の切削工具によって加工するシリンダヘッドの動弁機構周辺の断面図である。
【図４】図１の切削工具による加工動作を示す動作説明図で、（ａ）は加工待機状態、（ｂ）はバルブリフタ孔を加工している状態、（ｃ）はスプリングシート溝の加工開始時の状態をそれぞれ示す。
【図５】図４に続く図１の切削工具による加工動作を示す動作説明図で、（ａ）はスプリングシート溝を加工している状態、（ｂ）はスプリングシート溝加工後に切削工具を後退させた状態、（ｃ）は切削工具をオフセット移動させた状態をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００２６】
１  切削工具
３  工具本体
５  孔加工用切刃
７  溝加工用切刃
９  シリンダヘッド（ワーク）
９ａ  シリンダヘッドのバルブリフタ孔（被加工孔）
９ｂ  シリンダヘッドの端面部位
９ｃ  スプリングシート溝（バルブスプリングの受け溝）
１１  バルブリフタ
２７  カムシャフト
ａ  シリンダヘッドの端面部位とバルブリフタ孔の端面部位側の端部との間隔
ｂ  溝加工用切刃の先端と孔加工用切刃の先端との間隔
【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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