JP2001025911A - 曲弧形任意形状の製作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、金属、非金属等材料の種類に関わ
らず、ほぼ任意形状を曲弧形に加工する加工方法に関す
るものであり、高精度で安価かつ短時間に製作したいと
いう使用者の要望にこたえるために発明されたものであ
る。 【解決手段】 例えば、設計形状が凹曲弧形Ｖ字形状で
ある被加工材料を接着、溶接、ボルト・ナット等により
凸曲弧面の型に合せて曲げ、密着させて一体として機械
テーブルに取り付け、例えば形削り盤等の機械によりこ
の曲弧面に直交する面（側面）を切削または研削加工
し、曲弧面型から取り外した時、凹曲弧形Ｖ字形状を得
る製作方法。この時、凸曲弧面型は設計凹曲弧と相合せ
た時、両面が密着するように凸曲弧面型表面形状をＮＣ
工作機械等により精密に製作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は金属、非金属にかか
わらず材料加工に関する。また、この製作方法により高
精度で安価でかつ短時間に曲弧面を提供することによ
り、ボールベアリング、ローラーベアリング受けの高硬
度曲弧面薄板の製作が容易になることからベアリングに
関する。さらに、これを利用する免震装置、制振装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、曲弧形任意形状はＮＣ工作機械の
コンピュータに設計形状曲弧データを入力することによ
り加工している。しかし、曲弧形任意形状の加工精度は
加工刃先の移動ピッチにより決まり、精度を上げるとき
は刃先の移動ピッチを小さくする必要があり、加工に長
時間を要し製品は非常に高価であった。従って、高精度
の安価な曲弧形任意形状を短時間に得ることは困難であ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、必要な少な
くとも一種類曲弧形かつ少なくとも一つのほぼ任意形状
の加工を高精度で安価かつ短時間に製作したいという使
用者の要望にこたえるために発明されたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として本発明は、例えば、設計形状が凹曲弧形Ｖ字形状
である被加工材料を接着、溶接、ボルト・ナット等によ
り凸曲弧面の型に合せて曲げ、密着させて一体として機
械テーブルに取り付け、例えばフライス盤、平削り盤、
形削り盤等の機械によりこの曲弧面に直交する面（側
面）を切削または研削加工し、曲弧面型から取り外した
時、曲弧形Ｖ字形状を得る製作方法。凸曲弧面型に取付
けるときに被加工材料が塑性変形している場合には矯正
加工するか、他材料の平面に接着、溶接、ボルト・ナッ
ト等により密着させて取付けて設計凹曲弧形Ｖ字形状材
料を得るか、または実使用時の荷重により変形させて設
計凹曲弧形Ｖ字形状材料を得る。この時、凸曲弧面型は
設計凹曲弧と相合せた時、両面が密着するように凸曲弧
面型表面形状をＮＣ工作機械等により精密に製作する。
上記と逆に、設計曲弧形が凸曲弧形のときは型形状を凹
曲弧面とし、凸曲弧形Ｖ字形状材料を得ることが出来
る。一般的には、型の曲弧面と設計の曲弧形とは上の例
のようにそれぞれ凹と凸である必要はない。設計の曲弧
形と型の曲弧面とを合せた時、両面が密着するようにＮ
Ｃ工作機械等により精密な曲弧面型を製作しておけば良
い。

【０００５】凸曲弧面型により製作した凹曲弧形任意形
状材料を、異なる凸曲弧面型に取付けて再度任意形状研
削加工することにより、複数の凹曲弧形任意形状材料を
得ることが出来る。凸曲弧面型により製作した凹曲弧形
任意形状材料を、凹曲弧面型に取付けて再度任意形状研
削加工することにより、凸曲弧形任意形状と凹曲弧形任
意形状とを含む材料を得ることが出来る。一般的には、
複数種類曲弧面の型を使用する事により複数種類曲弧形
で任意形状の材料を得ることが出来る。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態を参照して説明する。

【０００７】図１（ａ）〜（ｃ）は本発明方法により製
作された一例であり、側面は凹曲弧形（上方から見て）
凹半円形状である。図１（ａ）の型との取付け方法は例
えば裏面にタップ孔４Ａ加工をし、切り穴のある型にボ
ルトにより取り付けるか、もしくは、図１（ｃ）の溶接
部をグラインダー等により削り離間させたものである。
図１（ｂ）、（ｃ）の４Ａ、４Ｂは被加工材料を凹曲弧
面型と密着させるため、または凹曲弧面を実際使用する
ときに他の材料に取り付けるための段付き切り孔、切り
孔等である。この段付き切り孔、切り孔は取付け方法に
よりタップ等でも良い。

【０００８】図２は凸曲弧面の型２Ａに被加工材料１Ａ
を取り付け一体としたものである。図２（ａ）は一側面
図、図２（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ他の方向から見た側
面図である。被加工材料１Ａの斜線部分は切削または研
削除去する部分である。被加工材料１Ａは凸曲弧面の型
２Ａにボルト等により固定されており、凸曲弧面型２Ａ
に密着して取り付けられている。剛性ブロック３は被加
工材料１Ａと曲弧面型とを密着させるためのブロックで
あり、条件によっては（ｂ）のようになくても良い。但
し、曲弧面の型の剛性が小さく（ｂ）のような取り付け
方法により曲弧面型が曲がり、かつ加工機械のテーブル
に取付ける時この曲がりを矯正できない場合は剛性ブロ
ック３様の剛性の高い材料が必要になる。（ｂ）は剛性
ブロック無しとし、一体化用きり穴の付いた１つの型２
Ａと１つの被加工材料１Ａとを密着取り付けた図面。
（ｃ）は剛性ブロック３を使用し、一体化用きり穴の付
いた１つの型２Ａと１つの被加工材料１Ａとを密着取り
付けた図面。加工方法の一例として、被加工材料を機械
テーブルに取付け、フライス盤、平削り盤、型削り盤等
の機械で平面切削もしくは研削した後被加工材料１Ａを
取り出す。凸曲弧面型２Ａの曲弧面に合わせて曲げ、密
着させる被加工材料１Ａを取り付ける時、被加工材料１
Ａが塑性変形していなければ加工後凸曲弧面型２Ａから
取り外した被加工材料１Ａはスプリングバックして設計
凹曲弧形凹半円形形状材料１Ａが得られる。被加工材料
１Ａが塑性変形している時は被加工材料１Ａを矯正加工
するか、剛性の高い平らな材料に接着、溶接、ボルト・
座金５等により密着させて取付け、設計凹曲弧形凹半円
形形状材料１Ａを得るか、実使用時の荷重により変形さ
せて設計凹曲弧形凹半円形形状を得る。この時、型の凸
曲弧面は製作目的の凹曲弧面と合せた時に、両曲弧面が
密着するようにＮＣ工作機械等により事前に精密に製作
する。

【０００９】図３の（ａ）〜（ｆ）の製作方法は被加工
材料を機械テーブルに取付け、型に密着した面に直交す
る面（側面）をＶ字形状の刃を持つ機械または一般の刃
によりＶ字形状にフライス盤、平削り盤、型削り盤等に
より切削または研削する事により得られたものであり、
（ａ）凹Ｖ字形状は型と逆曲弧となる。同様に（ｂ）は
凹矩形曲弧、（ｃ）は一部が凸形曲弧、（ｄ）は凸半円
形曲弧、（ｅ）はＶ字形曲弧、（ｆ）は凸矩形曲弧であ
る。このように、刃の形状を変えたり、一般の刃で加工
方法を変えることにより曲弧型に直交する平面を、曲弧
型と曲率半径の符号が逆の曲弧で、かつほぼ任意形状に
加工することができる。

【００１０】図４は本発明方法により製作された一例で
あり、側面は凸（上方から見て）曲弧形凹半円形製品で
ある。図４は型との取付けは例えば裏面にタップ加工し
て凸曲弧面型と密着固定し、加工後離間させたものであ
る。

【００１１】図５は本発明方法により製作された一例で
あり、側面は２種類の凹（上方から見て）曲弧形凹半円
形製品である。図４の加工方法は、例えば裏面にタップ
加工した被加工材料を凸（上方から見て）曲弧面型に合
わせて密着固定し、加工した後取り外し、他の凸曲弧面
（上方から見て）型に合わせて密着固定して加工するこ
とにより製作したものであり、本発明方法により製作さ
れた一例である。

【００１２】図６は２つの曲弧面型を重ねることによ
り、１つの曲弧面の型として利用した一例である。例え
ば、凸曲弧面型２Ａ、凹曲弧面型２Ｂを重ね、１つの凹
曲弧面とした例である。この時、凸曲弧面型２Ａと凹曲
弧面型２Ｂとを重ねるて取り付けるときに各型を曲げ変
形させても良い。剛性ブロック３は被加工材料と曲弧面
型とを密着して取り付けるためのブロックであり、条件
によってはなくても良い。但し、曲弧面型の剛性が小さ
く被加工材料を取り付けることにより曲弧面型が曲が
り、加工機械のテーブルに取付け時この曲がりを矯正で
きない場合は剛性ブロック３様の剛性の高い剛ブロック
が必要になる。

【００１３】図７は曲弧面型の一例であり、（ａ）は凸
曲弧面型、（ｂ）は凹曲弧面型である。これら曲弧面型
は、製作目的形状の曲弧と相合わせた時、密着するよう
にＮＣ工作機械等により精密に製作する。

【００１５】図８は本発明方法により製作された一例で
あり、両側面が凹（上方から見て）曲弧形凹半円形状の
製品である。製作方法は、被加工材料と型とを例えば裏
面にタップ加工して凸曲弧面型と密着固定し、機械加工
後離間させたものである。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、曲
弧面型製作に時間と費用はかかるが、この曲弧面型を利
用した本発明による製作方法により、高精度で安価な曲
弧形のほぼ任意形状を短時間に得ることが出来る。本発
明の方法はボールベアリングまたはローラベアリングの
受け部品のうち、高硬度で比較的薄く、曲げ変形させ易
い部品製作に有効である。従来は、ＮＣ工作機械等によ
り１本づつ研削していたため、従来製作方法品は本発明
による製作方法品価格の１０倍以上であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明製作方法による加工後の側面（上方から
見て）が凹曲弧形凹半円形状の図面。（ａ）は下面に取
り付け用のタップ加工のある凹曲弧形凹半円形状の図
面、（ｂ）は上面に取り付け用の段付切り穴加工のある
凹曲弧形凹半円形状の図面、（ｃ）は下部に取り付け用
プレートがあり、このプレートに切り穴がある凹曲弧形
凹半円形状の図面。

【図２】本発明の一実施形態を示す側面図。側面斜線部
は切削または研削除去部分。（ａ）は凸曲弧面型２Ａの
上に、ボルト・座金５によりタップ加工している被加工
材料１Ａを型曲弧面に合わせて曲げて密着させた側面
図。（ｂ）、（ｃ）は他の方向から見た側面図。（ｂ）
は凸曲弧面型に切り穴をあけてボルト・座金５により被
加工材料を型曲弧面に合わせて曲げて密着させた側面
図。曲げて密着させた被加工材料に対して凸曲弧面型の
剛性が十分大きく、剛ブロックを必要としないときの一
実施形態。（ｃ）は曲げて密着させた被加工材料に対し
て凸曲弧面型の剛性が十分大きくなく、剛ブロック３を
必要とするときの一実施形態。

【図３】（ａ）〜（ｆ）は本発明製作方法による加工後
の製品で、側面（上面に対して）形状が、（ａ）凹（上
方から見て）曲弧形凹Ｖ字形状、（ｂ）凹曲弧形凹矩形
形状、（ｃ）部分凸曲弧面、（ｄ）凹曲弧形凸半円形
状、（ｅ）凹曲弧形凸Ｖ字形状、（ｆ）凹曲弧形凸矩形
形状を有する図面。

【図４】本発明製作方法による加工後の製品で、側面形
状が、凸（上方から見て）曲弧形凹半円形状、を有する
図面。

【図５】本発明の一実施形態を示す図面。本発明製作方
法による加工後の製品で、側面形状が、凹（上方から見
て）曲弧形凹曲率半径の大きい半円形状、及び凹（上方
から見て）曲弧形凹曲率半径の小さい半円形状を有する
図面。

【図６】（ａ）は凸曲弧面型２Ａ、凹曲弧面型２Ｂ２種
類の曲弧面型により１つの凹曲弧面型とし、この凹曲弧
面型の上に、ボルト・座金５と剛性ブロック３とにより
被加工材料を型曲弧面に合わせて曲げて密着させた本発
明の一実施形態を示す側面図。（ｂ）は他方から見た側
面図。

【図７】（ａ）、（ｂ）は曲弧面型の図面である。
（ａ）は凸曲弧面型の図面。（ｂ）は凹曲弧面型の図
面。

【図８】本発明の一実施形態を示す図面。本発明製作方
法による加工後の製品で、両側面（上面に対して）形状
が、いずれも凹（上方から見て）曲弧形凹半円形状を有
する図面。

【図９】（ａ）、（ｂ）は本発明製作方法による加工後
の円弧形凹半円形状を使用した一例の図面。本発明製作
方法による加工後曲弧面の一例の図面。（ａ）は水平移
動レールの全体図面。（ｂ）はＡ−Ａ矢視図。

【符号の説明】

１Ａ 凹（上方から見て）曲弧形凹半円形 １Ｂ 凹（上方から見て）曲弧形凹Ｖ字形 １Ｃ 凹（上方から見て）曲弧形凹矩形形 １Ｄ 凸曲弧面 １Ｅ 凹（上方から見て）曲弧形凸半円形 １Ｆ 凹（上方から見て）曲弧形凸Ｖ字形 １Ｇ 凹（上方から見て）曲弧形凸矩形 １Ｈ 凸（上方から見て）曲弧形凹半円形 １Ｉ 凹（上方から見て）曲弧（１Ａより曲率半径が大
きい）形凹半円形 ２Ａ 凸曲弧面型 ２Ｂ 凹曲弧面型 ３ 剛性ブロック ４Ａ 取り付け用タップ ４Ｂ 取り付け用段付切り穴 ４Ｃ 切り穴の付いた取り付けプレート ５ 取り付け・締めつけ用ボルト・座金 ６Ａ 上円弧形凹半円形 ６Ｂ 下円弧形凹半円形 ７ ボールベアリング

フロントページの続き (72)発明者 野村 朋江 千葉県松戸市小根本79−３ぱるまつど201 (72)発明者 新田 晴基 兵庫県川西市久代６−２−１−611 (72)発明者 土屋 佳香 大阪府吹田市青山台４−１−Ｃ74−206 (72)発明者 加藤 要 大阪府高槻市真上町５丁目６番32号 Ｆターム(参考） 3C022 AA02 AA10 9A001 JJ49 KK29 KK54

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１面が曲弧面を持つ型に、被加
   工材料を直接または間接的に型曲弧面に合せて密着させ
   て取付け、この面に直交する面（側面）をフライス盤、
   平削り盤、形削り盤等工作機械によりＶ字形、半円形、
   矩形等ほぼ任意形状の内、少なくとも一種類の形状、少
   なくとも一つの切削または研削加工し、曲弧面型から取
   り外した時、Ｖ字形、半円形、矩形等ほぼ任意形状の
   内、少なくとも一つの曲弧の少なくとも一種類の形状を
   得る製作方法。または曲弧面型から外し、他の材料の平
   面に密着取付けることにより、Ｖ字形、半円形、矩形等
   ほぼ任意形状の内、少なくとも一つの曲弧、少なくとも
   一種類の形状を得る製作方法。
2. 【請求項２】請求項１の加工を少なくとも１回実施した
   後、この被加工材料を他の曲弧面型に取り付け再度請求
   項１の加工を少なくとも１回実施することにより、一つ
   の材料に複数種類の曲弧形任意形状を得る製作方法。
3. 【請求項３】曲弧面を持つ型の後ろに剛性の大きな材料
   を配置し、被曲弧面加工材料を曲弧面型の曲弧面に合せ
   て取付ける時に、曲弧面型が変形しないようにした請求
   項１、請求項２の少なくとも一つの製作方法。
4. 【請求項４】一種類または複数種類の曲弧面を持つ型を
   複数個重ねて一つの曲弧面を持つ型とした請求項１〜３
   の少なくとも一つの製作方法。
5. 【請求項５】上記請求項１〜４における曲弧面型と被加
   工材料複数個を一体とし、これをフライス盤、平削り
   盤、形削り盤等の機械テーブルに配設し、１回の加工に
   より請求項１〜４を複数個製作する製作方法。
6. 【請求項６】上記請求項１〜５で説明した曲弧面型と被
   加工材料複数個をフライス盤、平削り盤、形削り盤等の
   テーブルに離間して配設し、一回の加工により請求項１
   〜５を複数個製作する製作方法。