JP2003025189A

JP2003025189A - 面取機

Info

Publication number: JP2003025189A
Application number: JP2001246830A
Authority: JP
Inventors: Kan Matsuba; 完松葉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-07-10
Filing date: 2001-07-10
Publication date: 2003-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】このタイプでは従来不可能であった複雑な
２次元形状の面取を可能にすること。【解決手段】２個の数値制御モーターで接触子を駆動
して接触子がワークの面取部の周線より若干内側を通る
ようにコントロールしその位置と周線とのずれを通常は
中立点に位置しそれに前後，左右の方向に一定以上の力
が作用するとその方向に移動しその力が一定以下になる
と元の中立点に戻る元位置保持装置に吸収する事により
接触子をワークの周線に適度な圧力で圧接させながらト
レースして面取する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は機械部品の周囲角部
の面取施工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の面取機ではワークを回転しそれに
スライダー機構を利用してワークに向かう方向に自由に
移動可能に取り付けられた接触子を一定圧で押圧しワー
クからの反力を利用してそれが前後動し外周を面取して
いる。（例えば特開平１１−１６５２４２）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の面取機では接触
子は前後方向に駆動される駆動源を持っておらず一定方
向に回転するワークより受ける反力だけでワークの方向
に自由に前後動する構造になっているが接触子にはワー
クに向かう方向に常に一定の押圧力が加勢されておりこ
の為ワークの回転により接触子がワークに向かう方向に
動く場合には問題がないが逆に接触子がワークから離れ
る方向に動く場合には接触子がワークより受ける反力の
ワークから離れる方向の成分が接触子に加勢された押圧
力と接触子がワークより受ける摩擦力のワークに向かう
方向の成分を加えたものより大きくなくては接触子はワ
ークから離れる方向には移動出来ない問題点があった。
すなわち接触子がワークと接触する部分でワークの周線
とワークに向かう方向の交差角度が小さい場合，具体的
にはこの角度が１５°程度以下の場合には接触子はワー
クから離れる方向には移動できず面取出来るワークに制
約があった。又形状的にはワークの面取部の形状が外側
で大きく，ワークの回転中心に近づくに従い小さくなる
物しか面取出来なかった。（（図１４）を参照の事。）

【０００４】更に従来の面取機では加工用工具と切削用
工具は垂直に下の方向を向いて取り付けてある。この場
合切削用工具はエンドミルが使用されるがことが多く，
その寿命が短い問題があった。

【０００５】本発明はワークの面取部の形状が２次元で
あればその形状に制約される事なく面取出来る面取機を
提供する事にある。また，ワークの形状が歯車のように
簡単な場合には加工用工具，切削用工具を垂直方向だけ
でなく水平から１５°程度上向きに取付けて切削用工具
の寿命をのばすと同時に重切削も可能にしている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】接触子を定位置に保持し
その位置からずれた場合元に帰る力が生じる元位置保持
手段と，接触子をワークの周線より若干内側を辿るよう
２台の数値制御モーターで有機的に駆動する事で接触子
がワークの周線を辿って動き複雑な形状のワークの面取
を可能にしている。又，一般に加工用工具は垂直に取り
付けているが，その場合切削工具はエンドミルが通常で
刃の寿命が短い欠陥があった。ワークが歯車の様に簡単
な形状の場合には加工用工具を水平より１５°程度上向
きの方向に取り付ける事も可能でありこの場合加工用工
具は一般にはロータリーバーが使用され寿命は長くカッ
ト量も大きくする事が可能である。この場合接触子を加
工用工具の回転軸を中心に回転可能に取付ける。ワーク
が平歯車の場合は接触子を加工用工具の真下に来るよう
に取り付けるが，例えばはすば歯車の場合には加工用工
具の中心軸と接触子の中心軸を結ぶ方向をそのねじれ角
の方向に合わせてセットすれば歯がねじれ角の方向に捻
れていても切削工具と接触子の位相差を打消して面取が
できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】上記の様に従来面取不可能であっ
た形状のワークの面取りを含め２次元の形状であれば殆
どの場合面取りが可能になり，更に歯車の面取の場合で
は接触子の取付機構の改良により便利性は向上してい
る。これらの実態を実施例に基づき図面を参照して説明
する。

【０００８】実施例について図面を参照して説明すると
図１は加工装置の側面図，図２は移動部材の前後方向の
駆動部の断面図で前後方向の元位置保持装置の説明図，
図３は加工装置の背面図。図１でデジタル制御モーター
２は減速機３，チャック４を介してワーク５を回転駆動
し，デジタル制御モーター１は移動部材６の駆動源で上
下駆動装置７を前後に駆動する。ハンドル８を回すこと
により上下駆動装置７に内蔵されたガイトに沿って動く
Ｌフレーム９を上下に駆動出来る様になっている。Ｌフ
レーム９には垂直方向を回転軸として自由に回転する回
転軸１０が取り付けられその上に加工用工具１１の取付
治具１２が取り付けており従って加工用工具１１は回転
軸１０を軸として水平に回転出来る。

【０００９】まず左右方向の元位置保持装置を説明す
る。図１で加工用工具１１の取付治具１２は回転軸１０
の左側に加工用工具１１を右側にブラケット１３が取り
付けてあるがこれらの動きを説明するためこの部分を上
からみた状態を図４に示す。図４で取付治具１２の中央
部には回転軸１０があり上部には加工用工具１１があり
下部にはブラケット１３が取り付けてあり更に自在継手
１４，ピストン１５′，シリンダー１５，シリンダー１
６，ピストン１６′，自在継手１７が順次連結され最後
にブラケット１８がＬフレーム９に固定されている。シ
リンダー１５，シリンダー１６はお互いの背面を付き合
わせて連結されている。これらは加工用工具１１の先端
に付いている切削工具１９の下に位置する接触子２０の
左右方向の元位置保持装置を形成する。

【００１０】図１で切削工具１９の下に位置する接触子
２０は図５に示す様にワーク５の面取部の曲線５３に押
し付けられながら移動するがこの時ワーク５から反力を
受ける。図４では動きを説明するためシリンダー１５，
シリンダー１６を断面図で示している。シリンダー１
５，シリンダー１６には外部から一定圧の空気がエヤー
源５０より圧力調整弁５１を経て配管Ａより供給されて
おり，このためピストン１５′は外側に押し出され，ピ
ストン１６′は内側に入り込んでいる。なほシリンダー
１５のロット側，シリンダー１６のヘッド側は配管Ｂに
より大気に解放されている。接触子２０に加わる左右方
向の反力は図４に示すように回転軸１０の中心点２３を
支点としてブラケット１３を経由して自在継手１４に伝
わる。自在継手はトルクは伝えず軸方向に力を伝える継
ぎ手である。接触子２０に加わる左右方向の力が小さい
場合はピストン１５′はシリンダー１５に対して，ピス
トン１６′はシリンダー１６に対しては動かず図４に図
示の儘のバランスした状態が維持されるがこの時の接触
子２０の位置を接触子２０の左右方向の中立点とする。

【００１１】接触子２０に加わる力が右方向に作動する
とブラケット１３には左方向の力が作動しそれがシリン
ダー１６の引っ込み力より大きくなるとシリンダー１６
は左側に移動しその結果ブラケット１３は左方向に動き
接触子２０の位置も左右方向の中立点からずれる。

【００１２】接触子２０に加わる力が左方向に作動する
とブラケット１３には右方向の力が作動しそれがのシリ
ンダー１５の出力より大きくなるとピストン１５′は右
側に移動しその結果ブラケット１３も右方向に動き接触
子２０の位置も左右方向の中立点からずれる。以上に説
明した部分が左右方向の元位置保持装置を形成する。

【００１３】接触子２０に加わる左右方向の力が零か小
さい場合取付ブラケット１３は動かず従って接触子２０
も左右方向の中立点にいるが，加わる力が一定以上にな
るとその方向に動き，加わる力が小さくなると左右方向
の中立点に戻る。

【００１４】次に前後方向の元位置保持手段を説明す
る。図２で図面の左側が装置の前側を示し，図面の右側
が装置の後側を示す，又説明を判りやすくするためシリ
ンダーは断面図で示している。サドル３８は移動部材６
を構成する部分でその上に上下駆動装置７が設けられて
いる。図２で示す様にシリンダー３５，シリンダー３
６，及びシリンダー４５，シリンダー４６には外部から
一定圧の空気がエヤー源５０より圧力調整弁５１を経て
配管Ａにより供給されておりこのためピストン３５′及
びピストン４５′は外側に押し出され，ピストン３６′
及びピストン４６′は内側に入り込んでいる。なほシリ
ンダー３５，シリンダー４５のロット側及びシリンダー
３６，シリンダー４６ののヘッド側は配管Ｂにより大気
に解放されている。図２の下部に示すようにサドル３８
は取付プレート３７，ピストン３６′，シリンダー３
６，シリンダー３５，ピストン３５′を経てブラケット
３４につながっており，図２の上部に示すようにサドル
３８は取付プレート３７，ピストン４６′，シリンダー
４６，シリンダー４５，ピストン４５′を経てブラケッ
ト３４につながっており，ブラケット３４に取り付けら
れたボールナット３３がボールねじ３９により前後に駆
動されることによりサドル３８は前後に駆動されその上
に取り付けられた上下駆動装置７も前後に駆動される。
シリンダー３５，シリンダー３６及びシリンダー４５，
シリンダー４６はお互いの背面を付き合わせて連結され
ている。ボールナット３３は図２の下部でブラケット３
４，ピストン３５′，リンダー３５，シリンダー３６，
ピストン３６′を経て取付プレート３７につながり，図
２の上部でブラケット３４，ピストン４５′，シリンダ
ー４５，シリンダー４６，ピストン４６′を経て取付プ
レート３７につながり，取付プレート３７はサドル３
８，上下駆動装置７を経て接触子２０を前後方向に駆動
する。この時接触子２０に加わる前後方向の反力は図２
に示すようにサドル３８，取付プレート３７を経てシリ
ンダー３６，シリンダー３５及びシリンダー４６，シリ
ンダー４５に伝わる。この力が小さい場合は取付ピスト
ン３５′，ピストン３６′及びピストン４５′，ピスト
ン４６′は動かず図２に図示の状態が維持されこの時の
接触子２０の位置を前後方向の中立点とする。

【００１５】この力が後方向に作動しシリンダー３６の
引っ込み力とシリンダー４６の引っ込み力を加えた物よ
り大きくなるとピストン−３６′及びピストン−４６′
は後側に移動しその結果取付プレート３７も後方向に動
き接触子２０も前後方向の中立点からずれる。

【００１６】この力が前方向に作動しシリンダー３５の
出力及びシリンダー４５の出力を加えた物より大きくな
るとシリンダー３５及びシリンダー４５は前側に移動し
その結果取付プレート３７も前方向に動き接触子２０も
前後方向の中立点からずれる。接触子２０に加わる前後
方向の力が零か小さい場合取付プレート３７は動かず従
って接触子２０も前後方向の中立点に位置するが加わる
力が一定以上になるとその方向に動き，加わる力が小さ
くなると中立点に戻る。以上に説明した部分が前後方向
の元位置保持装置を形成する。

【００１７】以上に述べた左右方向の元位置保持装置と
前後方向の元位置保持装置とを合わせて接触子２０の元
位置保持手段を形成する。

【００１８】以上の説明で判るようにも様に接触子２０
に外部から一定以上の力が加わらない限り接触子２０は
中立点に維持され，一定以上の力が加わると接触子２０
は移動する。この事は接触子２０の位置を中立点からず
らせば接触子２０には中立点に戻る方向に力が作用する
事を意味する。

【００１９】図５でワーク５の面取部５５を面取する場
合接触子２０の中立点の動く軌跡を点線５３になる様に
数値制御モーター１と数値制御モーター２を駆動すると
点線５３は接触子２０の中立点の軌跡であり実際の接触
子２０は面取部５５のカーブに当接して点線５３のカー
ブに一致することは出来ず点線５３の軌跡に近づこうと
してその方向に力が生じその結果接触子２０は面取部の
形状面取部５５に当接しその形状に沿って動く。その
結果接触子２０の真上にある面取工具１９も接触子２０
と一体になっているため結果的に接触子２０と同じ動き
をし，面取部の形状に沿って動き面取りを行う。なほ点
線５３の設定は精密に行う必要はなくだいたい面取部５
５に沿っていればよくまたその曲線を形成するポイント
も粗くてよく従って点線５３の設定作業は一般の習い作
業より格段に容易である。

【００２０】なほ元位置保持装置は右，左，前，後の４
方向の元位置保持装置から構成されるがワークの形状に
よっては４方向の内１〜３の組み合わせで充分機能する
ので代表的なケースを請求項２，請求項３，請求項４に
示している。

【００２１】請求項２に示すように接触子２０が左右方
向のみの元位置保持装置を備えている場合には前後方向
の元位置保持装置を形成するシリンダー３５，シリンダ
ー３６，シリンダー４５，シリンダー４６は省略可能で
これを図６に示す。

【００２２】請求項３に示すように接触子２０が前後方
向のみの元位置保持装置を備えている場合には左右方向
の元位置保持装置形成するシリンダー１５，シリンダー
１６は省略可能で，従って回転軸１０を省き接触子２０
は取付治具１２を経て直接Ｌフレーム９に取り付けられ
これを図７，図８に示す。

【００２３】請求項４に示すように接触子２０が後方向
のみの元位置保持装置を備えている場合は左右方向のみ
の元位置保持装置を形成するシリンダー１５，シリンダ
ー１６前方向の元位置保持装置を形成するシリンダー３
５，シリンダー４５は省略する事が出来シリンダー３
６，シリンダー４６だけを使用すればよく図９にこれを
示す。ワーク５が歯車の場合はこの機構で充分面取り出
来る。

【００２４】又ワーク５が歯車の場合には加工工具１９
と接触子２０，ワーク５の位置関係を図１０，図１１の
様にする事が出来る。この場合接触子が左右方向に動く
必要がないため図１にある回転軸１０は省かれ加工用工
具１１は取付治具５７を経て直接Ｌスライド９に取り付
けらる。この場合接触子２０の取付金具５０を設けそれ
を加工工具１９の回転軸を中心に回転調整して固定出来
る様にすれば例えばワーク５がはすば歯車の様に歯にね
じれ角がある場合に接触子２０の取付方向を歯車のねじ
れ角に合わせて取付すれば歯ねじれに角よる位相の差を
補正して面取出来る様になる。

【００２５】図１２ははすば歯車の平面図，図１３はそ
の側面図を示している。図１３で切削工具１９の中心
軸，接触子２０の中心を結ぶ線ははすば歯車のねじれ角
に一致するように接触子２０を固定するがこの傾いた角
度が図１３のαになる。このようにして面取すれば接触
子２０は歯面に沿って動き，切削工具１９はそれより位
相分だけずれて同じ動きをして面取りする。接触子２０
の取付金具５０を設けそれを加工工具１１の回転軸を中
心に回転調整出来るようにすれば位相の量を簡単に補正
出来て均等な面取りが出来る。

【００２６】

【発明の効果】本発明は，以上説明したように構成され
ているので，以下に記載されるような効果を奏する。

【００２７】元位置保持手段と回転駆動用数値制御モー
ター，前後駆動用数値制御モーターを利用して接触子を
駆動して面取りするのでワークが２次元であればその形
状に制約されず面取できる。従来の物は簡単な形状のワ
ークしか面取できなかった。

【００２８】歯車の面取の場合接触子の取付方法を改良
したのでワークがはすば歯車の様に特殊な場合でも接触
子の傾きを調整するだけで良くなりその交換の必要が無
く使用上の利便性が向上している。

【図面の簡単な説明】

【図１】面取機の側面図である。

【図２】移動部材の前後方向の駆動部の平面図である。

【図３】面取機の背面図である。

【図４】左右方向の元位置保持装置の駆動説明図であ
る。

【図５】面取中のワーク，接触子の接触状態を示す平面
図である。

【図６】左右方向のみの元位置保持装置を有する場合の
面取機の前後方向の駆動図である。

【図７】前後方向のみの元位置保持装置を有する場合の
面取機の側面図である。

【図８】前後方向のみの元位置保持装置を有する場合の
面取機の背面図である。

【図９】後方向のみの元位置保持装置を有する場合の面
取機の前後方向の駆動図である。

【図１０】ワークが歯車の場合の加工工具，切削工具，
接触子の位置関係を示す側面図である。

【図１１】ワークが歯車の場合の加工工具，切削工具，
接触子の位置関係を示す背面図である。

【図１２】ワークがある歯車の平面図。

【図１３】ワークがある歯車の側面図。

【図１４】従来の面取機の接触子の前後方向駆動図。

【符号の説明】

１移動部材前後駆動用数値制御モーター２ワーク回転駆動用数値制御モーター５ワーク６移動部材７上下駆動装置８ハンドル９Ｌフレーム１０回転軸１１加工用工具１２取付治具１９切削工具２０接触子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基台と上記基台に設けられワークを保持
し数値制御モーターにより回転ドライブされるワーク保
持，回転装置と上記基台に対して上記ワークに向かう方
向に数値制御モーターによりデジタル駆動される移動部
材と，上記移動部材に対して上記ワークに向かう方向に
移動可能に取り付けられた加工工具ユニットと，加工工
具ユニットに取り付けられた切削工具の下にワークに当
接しその周線に沿って動くための接触子を設け，それが
通常は中立点に位置しそれに前後，左右の方向に一定以
上の力が作用するとその方向に移動しその力が一定以下
になると元の中立点に戻る元位置保持手段を備え，接触
子の中立点がワークの周線より若干内側（ワーク側）を
通るカーブ（カーブＡ）に沿って動くように２個の数値
制御モーターを制御して駆動すれば接触子はそのカーブ
Ａに合致するように動くはずであるが実際にはワークの
周線に当接して合致できずカーブＡと接触子の間には若
干のズレが生じそのズレを元位置保持手段に吸収する事
により接触子がワークの周線に沿って動き，結果的に切
削工具も同じ動きをする事によりワークの外周又は内周
の面取りを行う加工装置。
【請求項２】基台と上記基台に設けられワークを保持
し数値制御モーターにより回転ドライブされるワーク保
持，回転装置と上記基台に対して上記ワークに向かう方
向に数値制御モーターによりデジタル駆動される移動部
材と，上記移動部材に対して上記ワークに向かう方向に
移動可能に取り付けられた加工工具ユニットと，加工工
具ユニットに取り付けられた切削工具の下にワークに当
接しその周線に沿って動くための接触子を設け，それが
通常は中立点に位置しそれに左右の方向に一定以上の力
が作用するとその方向に移動しその力が一定以下になる
と元の中立点に戻る元位置保持手段を備え，接触子の中
立点がワークの周線より若干内側（ワーク側）を通るカ
ーブ（カーブＡ）に沿って動くように２個の数値制御モ
ーターを制御して駆動すれば接触子はそのカーブＡに合
致するように動くはずであるが実際にはワークの周線に
当接して合致できずカーブＡと接触子の間には若干のズ
レが生じそのズレを元位置保持装置に吸収する事により
接触子がワークの周線に沿って動き，結果的に切削工具
も同じ動きをする事によりワークの外周又は内周の面取
りを行う加工装置。
【請求項３】基台と上記基台に設けられワークを保持し
数値制御モーターにより回転ドライブされるワーク保
持，回転装置と上記基台に対して上記ワークに向かう方
向に数値制御モーターによりデジタル駆動される移動部
材と，上記移動部材に対して上記ワークに向かう方向に
移動可能に取り付けられた加工工具ユニットと，加工工
具ユニットに取り付けられた切削工具の下にワークに当
接しその周線に沿って動くための接触子を設け，それが
通常は中立点に位置しそれに前後の方向に一定以上の力
が作用するとその方向に移動しその力が一定以下になる
と元の中立点に戻る元位置保持手段を備え，接触子の中
立点がワークの周線より若干内側（ワーク側）を通るカ
ーブ（カーブＡ）に沿って動くように２個の数値制御モ
ーターを制御して駆動すれば接触子はそのカーブＡに合
致するように動くはずであるが実際にはワークの周線に
当接して合致できずカーブＡと接触子の間には若干のズ
レが生じそのズレを元位置保持装置に吸収する事により
接触子がワークの周線に沿って動き，結果的に切削工具
も同じ動きをする事によりワークの外周又は内周の面取
りを行う加工装置。
【請求項４】基台と上記基台に設けられワークを保持し
数値制御モーターにより回転ドライブされるワーク保
持，回転装置と上記基台に対して上記ワークに向かう方
向に数値制御モーターによりデジタル駆動される移動部
材と，上記移動部材に対して上記ワークに向かう方向に
移動可能に取り付けられた加工工具ユニットと，加工工
具ユニットに取り付けられた切削工具の下にワークに当
接しその周線に沿って動くための接触子を設け，それが
通常は中立点に位置しそれに後の方向に一定以上の力が
作用するとその方向に移動しその力が一定以下になると
元の中立点に戻る元位置保持手段を備え接触子の中立点
がワークの周線より若干内側（ワーク側）を通るカーブ
（カーブＡ）に沿って動くように２個の数値制御モータ
ーを制御して駆動すれば接触子はそのカーブＡに合致す
るように動くはずであるが実際にはワークの周線に当接
して合致できずカーブＡと接触子の間には若干のズレが
生じそのズレを元位置保持装置に吸収する事により接触
子がワークの周線に沿って動き，結果的に切削工具も同
じ動きをする事によりワークの外周又は内周の面取りを
行う加工装置。
【請求項５】加工用工具，切削工具を水平より１５°
程度上向きに取付け，切削工具の下部に接触子を設けそ
れを加工用工具の回転軸を中心軸として回転移動出来る
ように取付ることを特徴とする接触子保持装置。