(57)【要約】【課題】開口部を有するワークの機械加工時や、搬送時に、ワーク内部への異物混入を防止するための技術であって、ワークの開口部の形状に拘わらず確実に該開口部を閉塞することができ、且つ、取扱が簡易なものを提案する。【解決手段】ワーク１０の機械加工前に、ワーク１０の表裏面に開口する開口部１１を、機械加工環境で固体であって、且つ、前記ワーク１０の溶解温度よりも低温で加熱溶解可能な材料で成るマスキング部材１２で閉塞し、機械加工後に、前記マスキング部材１２を加熱除去する。ワーク１０より除去したマスキング部材１２は、回収して、再利用に供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの機械加工前に、ワークの表裏面に開口する開口部を、機械加工環境で固体であって、且つ、前記ワークの溶解温度よりも低温で加熱溶解可能な材料で成るマスキング部材で閉塞し、
前記機械加工後に、前記マスキング部材を加熱除去することを特徴とする、
ワーク内部への異物混入防止方法。
【請求項２】
前記ワークより加熱除去されたマスキング部材を、
回収して再加工し、新たなマスキング部材として利用することを特徴とする、
請求項１に記載のワーク内部への異物混入防止方法。
【請求項３】
前記マスキング部材が、固形油脂材料、蝋材料、及び樹脂材料のうち何れか一つの材料、又は、これらのうち複数の組合せの材料で成ることを特徴とする、
請求項１又は請求項２に記載のワーク内部への異物混入防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単数又は複数の開口部を有するワークを加工する際に発生する異物が、ワーク内に侵入することを防止するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車部品であるシリンダヘッドは、図８に示すように、砂型等の型を用いて鋳造を行う鋳造工程と、鋳造品に切削加工、研削加工又は研磨加工等といった機械加工を施す機械加工工程と、洗浄工程等の工程を経て製造される。前記機械加工には、プラグ装着穴やバルブを移動可能に保持するためのバルブガイド孔等に施す寸法出しのための切削加工等が含まれる。
【０００３】
上記シリンダヘッド等、複数の開口部を有するワークに対して切削加工を行うと、この切削加工に伴い発生する切削切粉等の異物が、ワーク内部に侵入する。ワーク内部に侵入した切削切粉等の異物は、例えば、ワークがシリンダヘッドである場合には、異音の発生、ベアリングの焼き付き等のエンジン不調を引き起こす原因となる。
そこで、ワーク内に侵入した異物を除去するために、上記洗浄工程とは別の中間洗浄工程を設けて、ワーク内に侵入した異物を洗い流す処理が行われる。
しかし、ワーク内に侵入した異物は、水流圧で洗い流す洗浄機にて洗浄されても、ワークの内部形状に引っ掛かったり、狭部に押し込められて詰まってしまったりして、完全に除去することが困難である。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載の技術では、開口部を有するワーク内への、切削切粉等の異物混入防止方法において、シリンダヘッドに形成されている通路の砂抜き穴を閉塞するマスキング部材を備え、シリンダヘッドのプラグ穴の切削加工時に発生する切削切粉が砂抜き穴に侵入するのを防止している。
しかし、この閉塞方法では、同一のマスキング部材を次のワークに対しても使用するので、マスキング部材に付着する切削油等を含む異物を常時除去する必要がある。また、マスキング部材で閉塞しようとする開口の形状にばらつきがあれば、マスキング部材で確実に開口を閉塞することは困難である。
【特許文献１】特開２００２−１８７０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明では、開口部を有するワークの機械加工時や、搬送時に、ワーク内部への異物混入を防止するための技術であって、ワークの開口部の形状に拘わらず確実に該開口部を閉塞することができ、且つ、取扱が簡易なものを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、ワークの機械加工前に、ワークの表裏面に開口する開口部を、機械加工環境で固体であって、且つ、前記ワークの溶解温度よりも低温で加熱溶解可能な材料で成るマスキング部材で閉塞し、前記機械加工後に、前記マスキング部材を加熱除去する、ワーク内部への異物混入防止方法である。
【０００８】
請求項２においては、前記ワークより加熱除去されたマスキング部材を、回収して再加工し、新たなマスキング部材として利用するものである。
【０００９】
請求項３においては、前記マスキング部材が、固形油脂材料、蝋材料、及び樹脂材料のうち何れか一つの材料、又は、これらのうち複数の組合せの材料で成るものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１１】
本発明によれば、各ワークに対して個別にマスキング部材を形成するので、開口の形状が変化してもマスキング部材で確実に閉塞することができる。また、次のワークに対する作業を開始するに際して、マスキング部材に付着する切削油等を含む異物を除去する必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施例に係る異物混入防止方法を採用したワーク製造の流れ図、図２はワークの内部形状を示す断面図、図３はマスキング部材を備えたワークの断面図である。図４は別形態のマスキング部材を備えたワークの断面図、図５はマスキング部材除去の様子を示す図、図６はマスキング材料を回収する様子を示す図、図７は回収されたマスキング材料の処理を説明する図である。
図８は従来のワーク製造の流れを説明する図である。
【００１３】
本発明に係る異物混入防止方法は、単数又は複数の開口を有するワークに切削加工、研削加工又は研磨加工等といった機械加工を施す際に、切粉等の異物が、開口よりワーク内部へ侵入することを防止する方法である。
【００１４】
本実施例では、鋳造されたあとのシリンダヘッドをワークの一例とし、該ワークに切削加工、研削加工又は研磨加工等といった機械加工を行う際に、ワークに形成された開口より、切粉等の異物が侵入することを防止する方法について説明する。
但し、本発明を適用し得るワークは、本実施例のシリンダヘッドに限定されるものではなく、また、鋳造品に限定されるものではない。
【００１５】
図１では、本実施例に係る異物混入防止方法を採用したワーク製造の流れを示している。
【００１６】
図２に示すように、鋳造後のワーク１０の内部には空洞１０ａが形成され、該空洞１０ａはワーク１０の表裏面に開口する開口部１１・１１・・・を通じて、外部と連通している。この開口部１１・１１・・・を通じて、後述する機械加工工程Ｓ２で発生する切粉等の異物が空洞１０ａへ侵入すると、後述する洗浄工程Ｓ４において流圧で洗い流そうとしても細部に挟まったり詰まったりして完全に除去することは困難である。
【００１７】
そこで、先ず、機械加工を施す前のワーク１０の表裏面に開口している開口部１１・１１・・・をマスキング部材１２で閉塞する（開口部閉塞工程Ｓ１）。
図３に示すように、ワーク１０の表裏面に形成された各開口部１１・１１・・・をマスキング部材１２で閉塞する。前記開口部１１は、ワーク１０内部に形成された空洞１０ａに連通するか否かに拘わらず、ワーク１０の表裏面に開口する穴（孔）を含むものとする。
【００１８】
このマスキング部材１２は、後述する機械加工工程Ｓ２の加工環境において固体であり、且つ、前記ワークの溶解温度よりも低温で加熱溶解可能な材料である、マスキング材料から成る。前記マスキング材料は、例えば、固形油脂材料、蝋材料、及び樹脂材料のうち何れか一つ、又は、複数の組合せから成るものとすることができる。
【００１９】
前記マスキング材料を、一旦、液体、ゾル又はゲル状に溶解（軟化）させてワーク１０の開口部１１に詰めて（流し込んで）固めることによってマスキング部材１２を形成することができる。
従って、ワーク１０の開口部１１の形状がどのような形状であったとしても、また、開口部１１の形状にばらつきがあっても、前記マスキング材料を液体、加熱等によって半固体状、又は溶解等させた状態でワーク１０の開口部１１に詰めて固めることで、各開口部１１に対して個別にマスキング部材１２を形成するので、マスキング部材１２で確実に開口部１１を閉塞することができる。また、次のワークに対する作業を開始するに際して、マスキング部材に付着する切削油等を含む異物を除去する必要がない。
【００２０】
なお、上記マスキング部材１２により、少なくともワーク１０に設けられた開口部１１・１１・・・が閉塞されることによって、該開口部１１・１１・・・より異物が、ワーク１０の内部へ侵入しない状態が形成されれば良い。
従って、図４に示すように、ワーク１０の開口部１１・１１・・・を含め空洞１０ａの全体にマスキング材料を充填して成るマスキング部材１２とすることもできる。
【００２１】
そして、上述のようにワーク１０の開口部１１がマスキング部材１２にて閉塞された状態で、機械加工が行われる（機械加工工程Ｓ２）。
この機械加工工程では、ワーク１０に対して、切削加工、研削加工又は研磨加工等といった機械加工が施される。機械加工により生じた切粉等の異物は、開口部１１が閉塞されているために、該開口部１１を通じてワーク１０の内部に侵入することが防止される。
【００２２】
機械加工が終了すれば、続いて、ワーク１０よりマスキング部材１２を除去する（マスキング部材除去工程Ｓ３）。
ワーク１０よりマスキング部材１２を除去するために、マスキング部材１２の加熱を行う。例えば、図５に示すようにヒータ等の加熱機器１４をワーク１０に近づけて、マスキング部材１２が溶解するまで、該マスキング部材１２を加熱する。
そして、図６に示すように、マスキング部材１２が溶解すると、流体化したマスキング材料１２Ａ（溶解したマスキング部材１２）が開口部１１より流れ出る。この流体化したマスキング材料１２Ａは、容器１５に回収される。
【００２３】
マスキング部材１２をワーク１０より除去したのち、ワーク１０を洗浄する（洗浄工程Ｓ４）。
このワーク１０の洗浄にて、ワーク１０の外周に付着した異物の除去や、開口部１１等に残ったマスキング材料の除去が行われる。
【００２４】
上述のようにして、加熱により溶解する材料で成るマスキング部材１２を、ワーク１０に残すことなく、除去することができる。よって、ワーク１０の製造工程で使用されたマスキング部材１２の影響は、ワーク１０には残らない。
そして、マスキング部材１２を開口部１１に合わせて形成したり、除去したりするために、大がかりな装置などを必要とせず、マスキング部材１２の取扱が簡易である。
【００２５】
ワーク１０より除去されたマスキング部材１２は廃棄されるのではなく、回収されて、次に示すように、再利用に供される。
図７に示すように、回収されたマスキング部材１２は、加熱されて液体状態で、濾過され、混入している異物である切粉等の混入異物と、切削油、ほこり等が混入して汚れたマスキング材料１２Ａと、綺麗なマスキング材料１２Ａとに分離される。
前記混入異物は、ワーク１０の表裏面や、マスキング部材１２の表面等に付着した切粉等であって、これらは集めて金属材料として再生することができる。
前記汚れたマスキング材料とは、濾過されたマスキング材料１２Ａのうち、機械加工の加工油や、濾過により除去しきれない微細な切削油、ほこり等の異物等が含まれたものである。
【００２６】
また、前記綺麗なマスキング材料は、濾過されたマスキング材料１２Ａのうち、上記汚れたマスキング材料とならないものである。
前記綺麗なマスキング材料は、再度、マスキング部材をワーク１０に形成するために新たなマスキング材料として再利用することができる。
このように、使用したマスキング材料を濾過して再利用するので、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例に係る異物混入防止方法を採用したワーク製造の流れ図。
【図２】ワークの内部形状を示す断面図。
【図３】マスキング部材を備えたワークの断面図。
【図４】別形態のマスキング部材を備えたワークの断面図。
【図５】マスキング部材除去の様子を示す図。
【図６】マスキング材料を回収する様子を示す図。
【図７】回収されたマスキング材料の処理を説明する図。
【図８】従来のワーク製造の流れを説明する図。
【符号の説明】
【００２８】
１０  ワーク
１１  開口部
１２  マスキング部材
１２Ａ  マスキング材料
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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