JPH09216021A - 小穴加工方法 - Google Patents

小穴加工方法

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JPH09216021A
JPH09216021A JP8022863A JP2286396A JPH09216021A JP H09216021 A JPH09216021 A JP H09216021A JP 8022863 A JP8022863 A JP 8022863A JP 2286396 A JP2286396 A JP 2286396A JP H09216021 A JPH09216021 A JP H09216021A
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small hole
punching
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hole
punch
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Satoshi Matsuura
聡 松浦
Takiji Kitagawa
多喜次 北川
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Komatsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 直径が板厚以下の小穴であっても、精度よく
多量の切削粉を発生させることなく設けることができる
小穴加工方法を提供する。 【構成】 パンチ加工ヘッド3と、このパンチ加工ヘッ
ド3からの振動の伝達が防止されているレーザー加工ヘ
ッド7とを備えるパンチ・レーザー複合加工機1を用い
て、まず板材8にレーザー加工ヘッド7により熱切断加
工を施して下穴9を設け、次にその下穴9にパンチ加工
ヘッド3により仕上げ加工を施して小穴15とする構成
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、小穴加工方法に関し、
より詳しくは金属の板材に小穴を穿設する小穴加工方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、金属の板材に穴をあけるためにパ
ンチ加工,レーザー加工等が用いられている。また、ド
リル加工により穴をあけることも行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パンチ
加工の場合、径が板厚以下の小穴を打ち抜くには非常に
大きな力が必要とされパンチが強度的に耐えられないの
で、このような径の小さな小穴を設けることは実質的に
不可能であるという問題がある。また、レーザーまたは
プラズマ等の熱切断加工の場合、径がかなり小さな小穴
を開けることができるものの、得られる小穴の真円度,
円筒度にばらつきがあって加工精度が劣るという問題が
ある。さらに、ドリル加工の場合、パンチ加工とレーザ
ー加工との加工、またはパンチ加工とプラズマ加工との
加工よりも工程数が多い、多量の切削粉が発生する等生
産性に劣るという問題がある。
【0004】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたものであり、直径が板厚以下の小穴であっ
ても、精度よく多量の切削粉を発生させることなく設け
ることができる小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および作用・効果】本発明
による小穴加工方法は、前述された目的を達成するため
に、板材に小穴を穿設する小穴加工方法において、まず
その板材にレーザまたはプラズマ等の熱切断加工により
下穴加工を施し、次にその下穴にパンチ加工により仕上
げ加工を施すことを特徴とする。
【0006】本発明の小穴加工方法において、最初に設
けられる下穴は熱切断加工によるのでかなり径の小さな
ものとすることができる。この下穴は精度が劣るのでパ
ンチ加工により仕上げ加工が施され精度の優れた小穴と
されるが、このパンチ加工による仕上げ加工は前記下穴
の周壁面部のみを削ぎ落とす加工であるため最初から板
材を打ち抜くパンチ加工に比べパンチへの負荷が小さい
ので、この小穴の径が板材の板厚より小さい場合にもパ
ンチが破損することがない。また、ドリル加工のように
多量の切削粉が発生することもない。
【0007】本発明の小穴加工方法は、熱切断加工ヘッ
ドとパンチ加工ヘッドとを備える複合加工機を用いて熱
切断加工とパンチ加工とを行うことができる。このよう
な複合加工機を用いて加工を行うことにより効率的に板
材に小穴を設けることができる。
【0008】また、本発明の小穴加工方法において、さ
らに、パンチ加工により得られる小穴にタッピング加工
を施すことができる。これにより、径の小さなねじ穴を
精度良く設けることができる。
【0009】本発明の目的は、後述される詳細な説明か
ら明らかにされる。しかしながら、詳細な説明および具
体的実施例は最も好ましい実施態様について説明する
が、本発明の精神および範囲内の種々の変更および変形
はその詳細な説明から当業者にとって明らかであること
から、具体的例として述べるものである。
【0010】
【実施例】次に、本発明による小穴加工方法の具体的実
施例につき、図面を参照しつつ説明する。
【0011】図1は、本発明の一実施例に係る小穴加工
方法に用いられるパンチ・レーザー複合加工機1の部分
破断概略斜視図である。このパンチ・レーザー複合加工
機1は、本体フレーム2に取り付けられているパンチ加
工ヘッド3と、このパンチ加工ヘッド3の近傍に配置さ
れるレーザー加工ヘッド7とを備えている。ここで、レ
ーザー加工ヘッド7は、地盤に空気ばね4を介して支持
されるレーザー発振器5に基端部が取り付けられている
レーザー光案内筒6の先端部に設けられている。
【0012】このパンチ・レーザー複合加工機1を用い
て、まず、板材8にレーザー加工が施されて下穴9が設
けられる様子が図2に示されている。このレーザー加工
を行うために、部分断面図である図2(a)に示されて
いるように、前記レーザー加工ヘッド7の下方には集塵
ダクト10が設けられ、このレーザー加工ヘッド7と集
塵ダクト10との間に板材8が配される。この状態にお
いて、レーザー加工ヘッド7からレーザービームが板材
8に照射されることにより板材8に下穴9が開けられ、
このとき生じるドロスがその集塵ダクト10に回収され
る。
【0013】このように設けられる下穴9は、この図2
(a)(b)に示されているように断面形状が真円では
なく、また壁面の円筒度が良くない。ここで、下穴9の
径と板材8の厚さは同程度に見えるが、レーザービーム
の調節により径が板材8の厚さよりかなり小さな下穴9
を設けることも容易である。
【0014】次に、この下穴9に前記パンチ加工ヘッド
3により図3に示されているように仕上げ加工が施され
る。この仕上げ加工を行うために、部分断面図である図
3(a)に示されているように、前記パンチ加工ヘッド
3の下方にダイ11が設置され、このパンチ加工ヘッド
3とダイ11との間に板材8が配される。なお、このパ
ンチ加工ヘッド3は円形の板押え12の中心部をパンチ
13が貫通するように設けられてなる。
【0015】この状態において、前記板押え12が板材
8に押し当てられ、前記パンチ13がその板押え12か
ら突き出されることにより前記下穴9の周壁面部14が
図3(a)に示されているようにそのパンチ13により
削ぎ落とされる。言い換えれば、パンチ加工ヘッド3に
より下穴9にシェービング加工が施され、この結果、前
記板材8に小穴15が形成される。
【0016】この小穴15は、図3(a)および部分的
平面図である図3(b)に示されているように断面形状
が真円であり壁面の円筒度が良好である。この小穴15
の径は、前述のように下穴9の径をより小さくすること
により、板材8の厚さより小さくすることができる。こ
のように小穴15の径を小さくしても、前記パンチ13
はほとんど損傷しない。何故なれば、このパンチ13は
前記下穴の周壁面部14を削ぎ落とすのみであり、この
ように径の小さな小穴を板材8から直接打ち抜こうとす
る場合と比べて受ける負荷が格段に小さいからである。
従って、本実施例の小穴加工方法によれば径が板材8の
厚さよりかなり小さい小穴でも容易に設けることができ
る。また、小穴15の径が板材8の厚さより大きい場合
には、通常のパンチ加工も可能であるというものの、本
実施例のように予め設けられている下穴に仕上げ加工を
施す方がパンチの寿命が長持ちするという効果が得られ
る。なお、本実施例においてはパンチ・レーザ複合機を
例に挙げたが、レーザヘッドに替えプラズマ加工ヘッド
を装着したパンチ・プラズマ複合機においても前記と同
様の効果が得られるのは言うまでもない。
【0017】なお、本実施例においては厚さ4.5mm
のSPHC(熱間圧延軟鋼板)にレーザー加工を施しφ
1.6mm(SPHCの上面側)の下穴をあけた後、呼
び寸法φ1.88mのパンチを用いてパンチ突き出し量
を板材8の下1.0mmとしてその下穴の周壁面部を一
回削り落とすことによりシェービング加工を施した結
果、φ1.83±0.020mmの小穴を形成すること
ができた。2級転造ねじ用下穴径の規格は1.81〜
1.85mmであるので、本実施例で設けられた小穴は
2級転造ねじ用のタッピング加工を施すための2級転造
ねじ用下穴として好適である。
【0018】このタッピング加工を行うために、図4に
示されているように、前記パンチ加工ヘッド3の下方に
タッピング加工ヘッド16が設置され、このパンチ加工
ヘッド3とタッピング加工ヘッド16との間に板材8が
配される。このタッピング加工ヘッド16は、本体部1
7の中心にタップ18が植設されてなり、また前記パン
チ加工ヘッド3の下側にはそのタップ18が挿通し得る
円筒状押さえ部材19が設けられている。
【0019】この状態において、図4に示されているよ
うに、この円筒状押さえ部材19により前記板材8が上
方から押さえられ、下方から前記タップ18が回転しつ
つ上昇して前記小穴15にタッピング加工が施されるこ
とにより板材8にねじ穴20が形成される。
【0020】このように本実施例においては、一つの加
工機によりレーザー加工,パンチ加工,タッピング加工
がなされることにより板材8に下穴9、小穴15、ねじ
穴20が設けられ合理的である。
【0021】本実施例においては、一つの加工機により
レーザー加工,パンチ加工,タッピング加工がなされて
いるが、レーザー加工,パンチ加工,タッピング加工は
それぞれ別の装置または手動により行われてもよい。
【0022】前述のように、本発明は、種々に変更可能
なことは明らかである。このような変更は本発明の精神
および範囲に反することなく、また当業者にとって明瞭
な全てのそのような変形、変更は請求の範囲に含まれる
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の一実施例に係る小穴加工方法
に用いられるパンチ・レーザー複合加工機の部分破断概
略斜視図である。
【図2】図2は、レーザー加工を示す図であり、(a)
は部分断面図、(b)は部分的平面図である。
【図3】図3は、仕上げ加工を示す図であり、(a)は
部分断面図、(b)は部分的平面図である。
【図4】図4は、タッピング加工を示す部分断面図であ
る。
【符号の説明】
1 パンチ・レーザー複合加工機 2 本体フレーム 3 パンチ加工ヘッド 4 空気ばね 5 レーザー発振器 7 レーザー加工ヘッド 8 板材 9 下穴 10 集塵ダクト 11 ダイ 12 板押え 13 パンチ 14 周壁面部 15 小穴 16 タッピングヘッド 18 タップ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板材に小穴を穿設する小穴加工方法にお
    いて、まずその板材に熱切断加工により下穴加工を施
    し、次にその下穴にパンチ加工により仕上げ加工を施す
    ことを特徴とする小穴加工方法。
  2. 【請求項2】 熱切断加工ヘッドとパンチ加工ヘッドと
    を備える複合加工機を用いて前記熱切断加工と前記パン
    チ加工とを行うことを特徴とする請求項1に記載の小穴
    加工方法。
  3. 【請求項3】 さらに、前記パンチ加工により得られる
    小穴にタッピング加工を施すことを特徴とする請求項1
    または2に記載の小穴加工方法。
JP02286396A 1996-02-08 1996-02-08 小穴加工方法 Expired - Lifetime JP3438848B2 (ja)

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