(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状に機械加工を要する孔部の形状を製品の素材成形段階において、円筒内周部に切削代（Ｔ３）の二分の一程度の深さ（Ｔ１）を有する凹溝（１ｂ）と凸部（１ａ）を円周方向に交互に複数個設けるとともに、中空孔を有する底部に切削代の二分の一程度の深さを有する凹溝（１ｈ）と凸部（１ｇ）を螺旋状に交互に複数個設け、さらに、前記底部を切削加工するために回転するバイトの刃先面が断続する前記凸部の上面に連続して当接するように凹溝（１ｈ）と凸部（１ｇ）を設け、前記底部に設けた凸部と凹溝間の側面を僅かな傾斜をもった側面で形成した素材をもって、断続的な切り屑のボーリング加工を可能としたことを特徴とする製品素材の形状。
【請求項２】
円筒状に機械加工を要する孔部の形状を製品の素材成形段階において、円筒内周部に切削代（Ｔ３）の二分の一程度の深さ（Ｔ１）を有する凹溝（１ｂ）と凸部（１ａ）を円周方向に交互に複数個設けるとともに、中空孔を有する底部に切削代の二分の一程度の深さを有する半円状の窪み（１ｌ）（１ｍ）を複数個設け、さらに、前記底部を切削加工するために回転するバイトの刃先面の当接する面幅が狭くなる部分で切り屑が断続するように前記半円状の窪み（１ｌ）（１ｍ）を前記底部の内外周に複数個交互に設け、底面（１ｋ）と半円状の窪み（１ｌ，１ｍ）間は傾斜をもった面でつながれた形状で形成した素材をもって、断続的な切り屑のボーリング加工を可能としたことを特徴とする製品素材の形状。
【請求項３】
請求項１若しくは２記載の製品素材の加工方法であって、前記溝または窪みを成形型で製造して前記製品素材の形状とする成形鋳造工程と、同素材の円筒状孔部をボーリング加工する際、前記溝又は窪みにより切削屑を断続的に生成する切削加工工程とからなることを特徴とする製品素材の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は製品にベアリング等を挿入する内径をボーリング加工する製品の内周面および中空の底面に、溝または窪みを設けたアルミダイキャスト製品ＦＣ，ＦＣＤ等の鋳物製品、樹脂成形品等の素材形状および同素材形状の加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来例を図８〜９によって説明する。図８は従来例の加工方法を説明する断面図、図９は図８に対応する側面図である。
アルミダイキャスト等製品で機械加工を要する円筒状孔部に、切削代を設けて成形された製品の素材を切削加工する一般的な加工方法の従来技術として、被切削物を回転させカッタ工具で切削するか固定された被切削物を回転するカッタ工具で切削する方法が取入れられており、該切削加工過程において発生する切り屑は帯状若しくは螺旋状で連続的に刃先より送りだされる。
【０００３】
また、切り屑を切断し断続的に送りだす方法として既に公開提供されている一例の公開特許昭５５−０４２７４６について説明する。
従来技術の切欠き部を持たない切削加工前の金属被削材を図８，９に示すような被削材１１において、内径切削を行う場合、被削材１１の素材内径Ｄ0 、切削仕上げ内径Ｄ1 ，Ｄ2 、切削切屑切断のための溝加工用カッタ１５の外径ｄ0 とすると、被削材１１を適宜の手段で固定し、カッタ１５を回転してＤ1 ，Ｄ2 の仕上がり径に対する溝Ｇはカッタ１５の外径ｄ0 の中心位置を被削材１１の半径方向に移動せしめ、切削後の仕上げ内面のそれぞれに僅かに痕跡が残るか残らないかの程度に加工するだけで素材内面に半月状に形成され、切削加工時の切り屑をこの溝により短く切断して断続的に発生させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の円筒孔を切削加工する過程で、刃先から連続的に発生する帯状若しくは螺旋状の切り屑が、被切削物や工具に巻きつくことによって、工具の刃先を損傷し内径仕上げ面に傷を発生させたり工具欠損による寸度不良を発生させて品質を低下させる上に、被切削物や工具に巻きついた切り屑を除去するために加工ラインの停止・除去作業により、工具の寿命・製品品質・作業効率が低下する等の問題がある。
【０００５】
なお、これらの不具合を除去するための切削切屑切断のための溝を設けて、刃先から発生する切り屑を断続的にする手段は、被切削材の円筒孔の内面に、改めて機械加工による溝加工であり、そのために被切削材の固定・芯だし、工具の交換等に多くの労力と時間を要するために、コストアップとなる問題がある。
また、円筒孔の仕上げ内面に溝の痕跡が残ることによって、該円筒孔に嵌入するベアリング等の縮合力が低下し品質の低下する問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、前記問題を解決し素材の円筒状孔をボーリングする過程で発生する切り屑が断片的に放出される素材の形状及び加工方法を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１発明の製品素材形状は、円筒状に機械加工を要する孔部の形状を製品の素材成形段階において、円筒内周部に切削代（Ｔ３）の二分の一程度の深さ（Ｔ１）を有する凹溝（１ｂ）と凸部（１ａ）を円周方向に交互に複数個設けるとともに、中空孔を有する底部に切削代の二分の一程度の深さを有する凹溝（１ｈ）と凸部（１ｇ）を螺旋状に交互に複数個設け、さらに、前記底部を切削加工するために回転するバイトの刃先面が断続する前記凸部の上面に連続して当接するように凹溝（１ｈ）と凸部（１ｇ）を設け、前記底部に設けた凸部と凹溝間の側面を僅かな傾斜をもった側面で形成した素材をもって、断続的な切り屑のボーリング加工を可能としたことを特徴とする。
【０００８】
第２発明の製品素材形状は、円筒状に機械加工を要する孔部の形状を製品の素材成形段階において、円筒内周部に切削代（Ｔ３）の二分の一程度の深さ（Ｔ１）を有する凹溝（１ｂ）と凸部（１ａ）を円周方向に交互に複数個設けるとともに、中空孔を有する底部に切削代の二分の一程度の深さを有する半円状の窪み（１ｌ）（１ｍ）を複数個設け、さらに、前記底部を切削加工するために回転するバイトの刃先面の当接する面幅が狭くなる部分で切り屑が断続するように前記半円状の窪み（１ｌ）（１ｍ）を前記底部の内外周に複数個交互に設け、底面（１ｋ）と半円状の窪み（１ｌ，１ｍ）間は傾斜をもった面でつながれた形状で形成した素材をもって、断続的な切り屑のボーリング加工を可能としたことを特徴としている。
【０００９】
第３発明の製品素材形状加工方法は、請求項１若しくは２記載の製品素材の加工方法であって、前記溝または窪みを成形型で製造して前記製品素材の形状とする成形鋳造工程と、同素材の円筒状孔部をボーリング加工する際、前記溝又は窪みにより切削屑を断続的に生成する切削加工工程とからなることを特徴としている。
【００１２】
【作用】
円筒状孔の内周軸方向および底面に溝部を設けて形成された製品の素材をボーリング加工機のベースに固定し、回転部に装着された工具の回転下降によって、素材の内径は切削されるがその際、発生する切り屑は、溝の有無箇所によって厚みが相違することにより工具の抵抗を受けて、亀裂を生じて連続排出される過程で溝部の凹凸連結箇所の厚みが相違する部分において切断されて、断続的な切り屑として工具の回転により外部に排出される。
また、中空孔を有する底面はカッタの下刃面の回転により断続した切り屑となり、円筒部と同様に外部に排出されることによって、底面を持った円筒孔の加工は問題なく完了する。
【００１３】
【実施例】
本発明に係る第１実施例を図１，図２，図５によって説明する。図１は本発明に係る第１実施例の孔部の溝形状と工具を示す斜視図、図２は孔部底面の溝形状を示す図１に対応する上面図、図５は第１実施例の切削工程を示す斜視図である。
【００１４】
図１，２において、アルミダイキャスト等によって成形された被切削材１には円筒状の孔３が設けられ、該孔３は素材内径Ａ１で深さＢ１に成形され、内周部に深さＴ１を有する凹溝１ｂが円周方向に等間隔に複数個配設されており、底部には内径Ａ２の中空孔が設けられ深さＴ２を有する凹溝１ｄが、図２に示すように放射状に配設されている。
【００１５】
尚、円筒状の孔３の内径Ａ1 は凸部１ａに切削代Ｔ3 が設けてあり、該切削代Ｔ3 の二分の一程度が前記凹溝１ｂの深さＴ1 である。また、円筒状の孔３の底部にも凸部１ｃに切削代Ｔ4 が設けてあり、該切削代Ｔ4 の二分の一程度が前記溝１ｄの深さＴ2 である。凸部１ａ，１ｃの上面と凹溝１ｂ，１ｄの上面はある程度の傾斜をもった面でつながれている。
【００１６】
工具５にはバイト６を固着する接面５ａ，５ｂが設けられ、該接面５ａ，５ｂに前記バイト６の固着面６ｄ，６ｃを当接し、図示されないボルトによって不動に固定されている。
【００１７】
また、バイト６の刃先角６ａおよび刃先面６ｂはアルミダイキャスト製品の被切削材１の内径Ａの内周側面および底面を切削可能に堅牢な刃先を備え、該工具５は図示されないボーリング機械の回転するスピンドルのチャックに取り付け孔５ｃを介して着脱自在に装着される構造となっている。
【００１８】
次に以上の如く構成された第１実施例の作用を図１および図５によって説明する。
図において、アルミダイキャスト等の製法によって円筒状の孔３に上記で説明したように凹溝１ｂ，１ｄは、図示されない成形型によって成形鋳造された被切削材１を図示されないボーリング機械等の固定ベースに、芯だし等の調整をし、切削加工可能に固定して、工具５を取り付け孔５ｃを介して図示しない回転スピンドルのチャックに固着して、切削加工の準備を完了する。
【００１９】
つぎに、定められた回転数、送り速度で回転するスピンドルのチャックに固着された工具５が下降し、被切削材１に当接し円筒状の孔３の切削加工が開始されて、バイト６の刃先角６ａおよび刃先面６ｂによって、前記被切削材１の円筒状の孔３の内径Ａ1 は内径Ａに切削され、切り屑が刃面６ｅで抵抗を受けながら、上方に押し上げられて切り屑に三分の二程度の亀裂が入り凸部１ａと厚みの薄い凹溝１ｂの連結部分で切断され、断続的な切り屑１ａ，１ｂとして回転する工具５によって被切削材１の上部に排出されて、前記被切削材１は円筒状の内径Ａ、深さＢ1 の寸度に仕上げられる。
【００２０】
被切削材１の円筒状底の凸部１ｃと放射状の凹溝１ｄは前記バイト６の刃先面６ｂによって、断続的な切り屑として回転する工具５によって上部に排出されて、前記被切削材１は円筒状の孔３は内径Ａ、深さＢ寸度に切削仕上げられて、該被切削材１は円筒状の孔３にはベアリング等の挿入可能な製品となる。
【００２１】
本発明に係る第２実施例を図１，３によって説明する。
図３は本発明の第２実施例の孔部底面の溝形状を示す上面図であり、前記第１実施例との相違点について図１，図３によって説明する。
図１において、アルミダイキャスト等によって成形する被切削材１には円筒状の孔３が設けられており、該孔３の円筒部分および工具５については第１実施例と同様であり説明を省略する。
【００２２】
前記孔３の円筒の底部には図３で示すように、内径Ａ1 の中空孔が設けられ深さＴ2 を有する凹溝１ｈが、図３に示すように螺旋状に配設されて凸部１ｇの上面と凹溝１ｈの上面はある程度の傾斜をもった面でつながれた形状である。
【００２３】
孔３の円筒底部の切削過程において、凸部１ｇは工具５に固定されたバイト６の刃先面６ｂによって、螺旋状の凹溝１ｈを残して断続的な切り屑として排出されるが、回転するバイト６の刃先面６ｂには図３のＫ−Ｋに示すように、断続する凸部１ｇ面に連続して当接することで該刃先面６ｂは間欠衝撃を受けない円筒底部の凹溝構造である。
【００２４】
本発明に係る第３実施例を図１，４によって説明する。
図４は本発明に係る第３実施例の孔部底面の溝形状を示す上面図であり、第１実施例との相違点について図１，図４によって説明する。
図１において、アルミダイキャスト等によって成形する被切削材１には円筒状の孔３が設けられており、該孔３の円筒部分および工具５については第１実施例と同様であり説明を省略する。
【００２５】
前記孔３の円筒の底部には図４で示すように、内径Ａ2 の中空孔が設けられ深さＴ2 を有する半円状の窪み１ｌ，１ｍ等が、図４に示すように円筒底部の内外周に配設され、底面１ｋと半円窪み１ｌ，１ｍの上面はある程度の傾斜をもった面でつながれた形状である。
【００２６】
孔３の円筒底部の切削過程において、底面１ｋは工具５に固定されたバイト６の刃先面６ｂによって、切削され、切り屑が刃面６ｅで抵抗を受けながら上方に押し上げられて切り屑の三分の二程度の亀裂が入り、半円窪み１ｌ，１ｍで面幅の狭くなる部分で切断され断続的な切り屑として、回転する工具５によって被切削材１の上部に排出され刃先面６ｂは間欠衝撃を受けない円筒底部の半円窪み構造である。
【００２７】
本発明に係る第４実施例を図１，６によって説明する。図１は前出、図６は本発明の孔部の溝形状を示す斜視図であり、実施例１との相違点について図６によって説明する。図６において、アルミダイキャスト等によって成形する被切削材１には円筒状の孔３が設けられており、該孔３の内周部に深さＴ１を有する半円溝１ｒが円周方向に等間隔に複数個配設されており、中空孔が設けられた底部には深さＴ３を有する半円溝１ｓが放射状に配設された形状の製品素材である。上記の溝形状以外は第１実施例と同様であり説明を省略する。
【００２８】
本発明に係る第５実施例を図３，図７によって説明する。図３は前出、図７は本発明の孔部の溝形状を示す斜視図であり、第２実施例との相違点について図７によって説明する。図７において、アルミダイキャスト等によって成形する被切削材１には円筒状の孔３が設けられており、該孔３の内周部に深さＴ１を有する半円溝１ｒが円周方向に等間隔に複数個配設されており、中空孔が設けられた底部には深さＴ２を有する半円溝１ｗが螺旋状に配設された形状の製品素材である。上記の溝形状以外は第２実施例と同様であり説明を省略する。前記の実施例において、孔３は円筒で盲状になっているが、突き通しの穴となっていても同様の作用効果が得られる。
【００２９】
【発明の効果】
この発明は、以上のように製品素材を成形する過程において、製品素材の円筒状孔部に複数の溝または窪みを設けることによって、円筒状孔部をボーリング切削加工する過程で発生する切り屑は断続的に生成されて、被切削部材や工具にからむ現象が除去されることで、工具（バイト刃先）の寿命が大幅（約５倍）に延長され、工具保守質の低減を図るとともに、切削面に工具欠損および切り屑による傷の痕跡減少で加工寸度と品質の向上を図る。また、切り屑除去作業が削減されて加工作業の安全確保と加工時間削減を可能とすることで、コストダウンおよび作業条件・効率の向上、品質向上と優れた効果をあげる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施例の孔部の溝形状と工具を示す斜視図。
【図２】本発明に係る第１実施例の孔部底面の溝形状を示す上面図。
【図３】本発明に係る第２実施例の孔部底面の溝形状を示す上面図。
【図４】本発明に係る第３実施例の孔部底面の溝形状を示す上面図。
【図５】本発明に係る切削工程を示す斜視図。
【図６】本発明に係る第４実施例の孔部の溝形状を示す斜視図。
【図７】本発明に係る第５実施例の孔部の溝形状を示す斜視図。
【図８】従来例に係る切削加工前の被削材に加工する方法を説明する縦断面図。
【図９】従来例の図８の側面図。
【符号の説明】
１…被切削材、１ｂ，１ｄ，１ｈ…凹溝、１ｒ，１ｓ，１ｗ…半円溝、５…工具、５ａ，５ｂ…接面、５ｃ…取り付け孔、６…バイト、６ａ…刃先角、６ｂ…刃先面、６ｃ，６ｄ…固着面、Ｔ3 ，Ｔ4 …切削代、Ｔ2 …深さ、Ｔ1 …深さ、１ｌ，１ｍ…窪み。
【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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【図９】
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