JP2003094264A - ３軸制御マシニングセンタによる２面加工方法、及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】既存の３軸制御マシニングセンタを用いて、ワ
ークの側面と正面が、段取り替えを行うことなく加工で
きるようにすることである。 【解決手段】ワークテーブル装置Ｔのインデックステー
ブル３１に取付けられたワークＷの側面部Ｓａを加工す
るときは、前記側面部Ｓａを３軸制御マシニングセンタ
ＭＣの主軸１１と対面配置させ、同じく正面部Ｓｂを加
工するときは、前記ワークテーブル装置Ｔが設置された
ロータリーテーブル１７を９０°回動させて、前記正面
部Ｓｂを前記主軸１１と対面配置させると共に、前記ロ
ータリーテーブル１７を設定角度だけ回動させることに
より、ワークＷと主軸１１とを傾斜角度αだけ傾けて対
面配置させ、傾斜側面９ａを加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主軸の軸心方向を
Ｚ軸と定めた場合に、該Ｚ軸を含む互いに直交するＸ，
Ｙ，Ｚの３軸の方向に主軸が移動する３軸制御マシニン
グセンタを用いて、ワークテーブル装置に取付けられた
ワークの側面と正面の２面を加工する方法、及びその装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本明細書では、図１６に示される方形ブ
ロック状のワークＷを、図１７及び図１８に示される５
枚の羽根体を有するファンの上下の射出成形型Ｋa,Ｋb
のうちの下型Ｋａに加工する場合について説明する。即
ち、前記ファンは、図１９及び図２０に示されるよう
に、上下の型Ｋa,Ｋb とが重ね合わせられ、それらのキ
ャビティ部に樹脂が射出されて成形される。下型Ｋａに
ついて説明する。図１７及び図１８に示されるように、
この下型Ｋａは、方形ブロック状の台座部１の上面に、
各羽根体を成形するための同一形状の羽根成形体Ｆａ
が、周方向に５個設けられている。各羽根成形体Ｆａの
羽根成形面２は、緩やかな凹面状を呈しており、周方向
における羽根成形面２の一端部３と他端部４との間には
所定の高低差が設けられている。また、前記羽根成形体
Ｆａの外周部５は、円弧状となっている。そして、前記
下型Ｋａの中央部には、ボス成形面６が設けられてい
る。図２０に示されるように、前記羽根成形体Ｆａと前
記ボス成形面６との間（ファンの付け根の部分）には、
上型Ｋｂの嵌合突条７が挿入嵌合されるための嵌合溝部
８が設けられていて、該嵌合溝部８の相対向する内壁面
に、所定の傾斜角度α，β（嵌合勾配）を有する各傾斜
側面９a,９b が形成されている。

【０００３】この下型Ｋａの従来の加工工程を示す。図
２１に示されるように、ワークＷを旋盤の主軸５１に保
持させる。そして、前記主軸５１を回転させながら刃具
５２を押し付け、方形ブロック状のワークＷの側面部Ｓ
ａを円形に旋削する。すると、ワークＷにおける台座部
１の正面部Ｓｂに、その厚さ方向に沿って、円板部１ａ
が形成される。続いて、図２２に示されるように、前記
円板部１ａが形成されたワークＷの正面部Ｓｂを、３軸
制御マシニングセンタＭＣの主軸１１に取付けられた刃
具１２に対面させた状態で保持させる（図６参照）。そ
して、前記刃具１２を、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方向に制御し
ながら移動させ、その先端部で、各羽根成形面２を凹面
加工すると共に、中心部にボス成形面６を加工する。こ
の下型Ｋａの場合、前記羽根成形面２は、同一形状のも
のが、周方向に５等分された状態で形成されるため、前
記刃具１２を移動させながら同一の加工を５回行う。こ
のとき、隣接する羽根成形体Ｆａどうしの間（ファンの
付け根に対応する部分）には、前記台座部１の底面に対
してほぼ垂直な起立壁部１３が形成されている。

【０００４】続いて、前記起立壁部１３に、上型Ｋｂの
嵌合突条７を挿入させるための嵌合溝部８（図２０参
照）と、その内壁面に各傾斜側面９a,９b を加工する。
各傾斜側面９a,９b は、前記起立壁部１３に、小径刃具
１４（図７参照）の周面を押し付けることによって行わ
ざるを得ない。そして、この加工を行うためには、基準
面であるワークＷの台座部１の底面（テーブル取付面１
ｂ）に対して、前記小径刃具１４が取付けられた主軸１
１を相対的に傾ける必要がある。しかし、３軸制御マシ
ニングセンタＭＣにおいて、前記主軸１１を傾けること
は殆ど不可能である。

【０００５】ここで、５軸を同時に制御可能なマシニン
グセンタ（５軸制御マシニングセンタ）を使用すれば、
ワークＷを傾けることができるため、前記各傾斜側面９
a,９b の加工が可能である。しかし、前記５軸制御マシ
ニングセンタは高価であるばかりでなく、５軸を制御す
るためのプログラムの作成には高度な知識が必要である
ため、容易に導入できるものではない。この結果、前記
各傾斜側面９a,９b の加工は、放電加工機によって行わ
れている。

【０００６】このように、従来では、３種類の工作機械
（旋盤、３軸制御マシニングセンタＭＣ、放電加工機）
を使用しているため、ワークＷの段取り替えに時間がか
かり、作業効率が悪い。また、３軸制御マシニングセン
タＭＣにおいて、各羽根成形体Ｆａを加工するために、
主軸１１の位置を変えながらほとんど同一の加工を複数
回行わなければならない。この結果、プログラムが複雑
になり、データを作成するために多くの時間が必要であ
る。更に、放電加工機を使用するために、別に電極を製
作しなければならず、面倒であると共に、加工コストが
高い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した不
具合に鑑み、３軸制御マシニングセンタを用いて、ワー
クの側面と正面が、段取り替えを行うことなく加工でき
るようにすることを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１に記載の発明は、主軸の軸心方向をＺ軸と定
めた場合に、該Ｚ軸を含む互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの
３軸の方向に主軸が移動する３軸制御マシニングセンタ
を用いて、ワークテーブル装置に取付けられたワークの
側面と正面の２面を加工する方法であって、前記ワーク
テーブル装置は、前記Ｙ軸と平行な軸心を中心に回動す
る第１テーブルと、前記第１テーブル上に固定配置さ
れ、Ｘ−Ｚ平面と平行な軸心を中心にしてワーク取付面
に取付けられたワークを割出し回動させるための割出式
の第２テーブルとから成り、前記第２テーブルのワーク
取付面に取付けられたワークの側面を、前記主軸に対面
させた状態で、前記第２テーブルを設定角度ずつ回動さ
せて割出しを行いながら、前記主軸に取付けられた刃具
により、ワーク側面の各割出し面毎に順次加工を行う側
面加工工程と、前記側面加工工程の状態に対して、前記
第１テーブルをほぼ９０°だけ回動させて、前記ワーク
の正面を前記主軸に対面させた状態で、前記第２テーブ
ルを設定角度ずつ回動させて割出しを行いながら、前記
主軸に取付けられた刃具により、ワーク正面の各割出し
面毎に順次加工を行う正面加工工程とを含むことを特徴
としている。

【０００９】本発明に係る加工方法では、ワークテーブ
ル装置に取付けられたワークの側面を３軸制御マシニン
グセンタの主軸と対面させた状態で、該ワークの側面を
加工するための側面加工工程と、第１テーブルをほぼ９
０°回動させ、前記ワークの正面を前記主軸と対面させ
た状態で、該ワークが取付けられた第２テーブルを設定
角度ずつ回動させて、前記ワークの正面を順次加工する
正面加工工程とを含んでいる。前記側面加工工程から前
記正面加工工程に移行するときには、前記第１テーブル
を回動させるだけで済むため、前記ワークを取り外す必
要はない。このように、既存の３軸制御マシニングセン
タのワークテーブル装置に、ワークを取付けたままで、
その側面と正面との２面を加工できるため、段取り替え
が不要である。特に、前記正面加工工程においては、周
方向に同一形状の複数（割出し数と同一数）の加工面
を、同一の加工プログラムで加工できる。このため、周
方向に同一形状の加工面が並んでいる加工品の加工に対
して特に効果があると共に、加工プログラムの作成が簡
単である。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明を前提として、前記第１テーブルの回動角度の調
整により、Ｚ軸に対して前記第２テーブルのワーク取付
面が傾斜した状態にして、前記主軸をＹ軸、或いはほぼ
これに沿った方向に移動させて、ワークの正面に、その
テーブル取付面に直角な面に対して傾斜した傾斜側面を
加工する傾斜側面加工工程を含んでいることを特徴とし
ている。このため、ワークの側面と正面の加工に加え
て、該ワークの正面に設けられた上記傾斜側面の加工を
することができる。この加工をするときにおいても、前
記第１テーブルの回動角度を調整するだけで済み、前記
ワークを、第２テーブルのワーク取付面から取り外す必
要はない。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明を前提として、前記傾斜側面は、ワーク正面の各
割出面に加工された各加工面の間にそれぞれ形成され
て、各割出面に形成された加工形状は、前記傾斜側面の
形状を含めて同一であることを特徴としている。このた
め、前記傾斜側面を含めて、同一形状の複数の加工面を
周方向に形成可能である。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項２に記載
の発明を前提として、ワーク形状は、方形ブロック状で
あって、前記側面加工工程では、厚さ方向の一部に方形
部を残して、第２テーブルで９０°ずつ割り出して、ワ
ークの正面視で４分円となるように加工することによ
り、厚さ方向に沿った残りの部分を円板状に加工し、次
の正面加工工程では、半径方向ではほぼ同一高さであっ
て、周方向ではほぼ一定勾配の高低差が生じるような複
数の正面傾斜面を、前記第２テーブルの割出しにより加
工し、次の溝加工工程では、周方向に沿って隣接する各
正面傾斜面の間にほぼ半径方向に沿った溝を加工し、最
後の傾斜側面加工工程では、前記溝の対向内壁面に、そ
れぞれ傾斜側面を加工して、ファンを射出成形するため
の一方の成形型を加工することを特徴としている。この
ため、３次元的に複雑な形状のファンの射出成形型を、
ワークテーブル装置から取り外すことなく、既存の３軸
制御マシニングセンタで加工することができる。

【００１３】請求項５に記載の発明は、主軸の軸心方向
をＺ軸と定めた場合に、該Ｚ軸を含む互いに直交する
Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸の方向に主軸が移動する３軸制御マシ
ニングセンタを用いて、ワークテーブル装置に取付けら
れたワークの側面と正面の２面を加工する装置であっ
て、前記ワークテーブル装置は、前記Ｙ軸と平行な軸心
を中心に回動する第１テーブルと、前記第１テーブル上
に固定配置され、Ｘ−Ｚ平面と平行な軸心を中心として
ワーク取付面に取付けられたワークを割出し回動させる
ための割出式の第２テーブルとから成ることを特徴とし
ている。このため、、ワークテーブル装置の改良のみに
よって、既存の３軸制御マシニングセンタにより、前記
ワークテーブル装置にワークを取付けたまま、該ワーク
の側面と正面の２面を加工できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、実施形態を挙げて本発明を
更に詳細に説明する。図１は本発明の加工方法を実施す
るための３軸制御マシニングセンタＭＣとワークテーブ
ル装置Ｔの正面図、図２は同じく平面図、図３はワーク
テーブル装置Ｔの斜視図、図４は同じく、一部を破断し
た正面図である。最初に、本実施例３軸制御マシニング
センタＭＣについて簡単に説明する。この３軸制御マシ
ニングセンタＭＣは、「横形」と称されるものであり、
該マシニングセンタＭＣを構成するマシンフレーム１５
に、主軸１１を支持すると共に、該主軸１１を、互いに
直交する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向に移動させるた
めの移動手段が配設されたコラム１６が立設されてい
る。ここで、「Ｘ軸方向」とは、側面視における主軸１
１の左右方向をいい、「Ｙ軸方向」とは、主軸１１の上
下方向をいい、「Ｚ軸方向」とは、ワークＷに対して主
軸１１が相対的に接近・離隔する方向をいう。本実施例
の３軸制御マシニングセンタＭＣの場合、ワークＷを取
付けるためのワークテーブル装置Ｔが、ロータリーテー
ブル１７（後述）に設置されている。そして、該ロータ
リーテーブル１７は、図示しない移動手段により、主軸
１１に対して接近・離隔される。前記主軸１１には、そ
の軸心方向（Ｚ軸方向）に沿って、刃具１２が取付けら
れている。前記主軸１１が移動する空間は、保護カバー
１８によって覆われていて、加工時における切粉や切削
油の飛散防止が図られている。なお、図１において、１
９は切粉排出装置、２１は切削油タンク、また、図２に
おいて、２２は刃具交換装置である。

【００１５】前記３軸制御マシニングセンタＭＣのマシ
ンフレーム１５において、前記主軸１１と相対向する部
分には、ロータリーテーブル１７が配設されていて、該
ロータリーテーブル１７にワークテーブル装置Ｔが設置
されている。ロータリーテーブル１７を回動させるため
の手段について説明する。図４に示されるように、ロー
タリーテーブル１７の直下に位置するマシンフレーム１
５の部分には、空間部２３が設けられていて、該空間部
２３の入口部に軸受２４が取付けられている。この軸受
２４により、ロータリーテーブル１７の下面から、その
下方に延設された支持軸部１７ａが支持されている。こ
のため、前記ロータリーテーブル１７は、前記軸受２４
に支持されて回動可能である。そして、前記支持軸部１
７ａの下端部には、ウォームホイール２５が装着されて
いる。また、前記空間部２３の側方には、制御モータ２
６が配設されていて、そのモータ軸２６ａにウォーム歯
車２７が装着されている。このウォーム歯車２７は、前
記ウォームホイール２５に噛合されている。このため、
制御モータ２６を駆動させると、ウォームホイール２５
を介してロータリーテーブル１７が低速で回動される。
そして、前記制御モータ２６のモータ軸２６ａの回転量
を制御することにより、前記ロータリーテーブル１７を
任意の角度だけ回動させることができる。

【００１６】次に、ワークテーブル装置Ｔについて説明
する。このワークテーブル装置Ｔは、図示しない取付ボ
ルトにより、略方形状のベース板２８を介してロータリ
ーテーブル１７に設置されている。前記ベース板２８に
起立状態で設置されたテーブルフレーム２９の正面側に
は、円形のインデックステーブル３１が回動自在にして
取付けられている。このインデックステーブル３１に
は、該テーブル３１と同心にしてウォームホイール３２
が装着されている。そして、前記テーブルフレーム２９
に内装された制御モータ３３のモータ軸３３ａに装着さ
れたウォーム歯車３４と噛合されている。このため、前
記制御モータ３３を駆動させると、ウォームホイール３
２を介してインデックステーブル３１が回動される。そ
して、前記制御モータ３３のモータ軸３３ａの回転量を
制御することにより、前記インデックステーブル３１を
任意の角度だけ回動させることができる。なお、図３に
おいて、３５は、ワークテーブル装置Ｔの制御盤、３６
は、テーブルフレーム２９の取付位置を定めるための位
置決め部材である。

【００１７】次に、方形ブロック状のワークＷを、ファ
ンの成形型のうちの下型Ｋａに加工する場合における本
発明のワークテーブル装置Ｔの作用を説明する。図３及
び図５に示されるように、ワークテーブル装置Ｔをロー
タリーテーブル１７上に設置する。このとき、前記ワー
クテーブル装置Ｔを、ロータリーテーブル１７の端部に
設置させて、該ロータリーテーブル１７のＺ軸方向の移
動量を少なくすることが望ましい。そして、ワークＷの
底面（テーブル取付面１ｂ）を、インデックステーブル
３１の正面（ワーク取付面３１ａ）に密着させた状態で
固着させる。

【００１８】最初に、ワークＷの側面部Ｓａを加工する
（側面加工工程）。図５に示されるように、前記ロータ
リーテーブル１７を回動させ、インデックステーブル３
１の軸心線３７が、３軸制御マシニングセンタＭＣのＸ
軸と平行になるようにする。この結果、ワークＷの１つ
の側面部Ｓａが、３軸制御マシニングセンタＭＣの主軸
１１と対面される。そして、前記マシニングセンタＭＣ
の刃具１２を、ワークＷの側面部Ｓａに接近させ、その
まま前記刃具１２を、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方向に移動させ
ながら、その先端部で、前記ワークＷの側面部Ｓａを円
弧状に加工する。こうすることにより、ワークＷの厚さ
方向の一部（ワーク取付面３１ａの側）には、方形状の
ブロックの部分がそのまま残って台座部１が形成される
と共に、ワークＷの厚さ方向の残りの部分に、円弧状の
外周部５が形成される。

【００１９】続いて、前記軸心線３７を中心として、イ
ンデックステーブル３１を９０°だけ回動させ、全く同
様にして、ワークＷの側面部Ｓａを加工する。この加工
を４回行うことにより、ワークＷの厚さ方向の一方側
に、円板部１ａが形成される。この円板部１ａを、図５
において、二点鎖線で示す。このとき、正面視における
ワークＷの中心Ｐ（円板部１ａの中心）は、インデック
ステーブル３１の軸心線３７上に存する。このように、
ワークＷに円板部１ａを形成させるために、インデック
ステーブル３１を９０°ずつ回動させることにより、１
個のワークＷに対して全く同一の加工を４回行えば済
む。これは、ワークＷの側面部Ｓａを加工して、円板部
１ａを形成するためのプログラムが１つで済むことを意
味するため、該プログラムが簡単になると共に、プログ
ラムミスを少なくできるという利点がある。

【００２０】続いて、前記円板部１ａに、各羽根成形体
Ｆａを加工する（正面加工工程）。図６に示されるよう
に、ロータリーテーブル１７を、Ｙ軸を中心として９０
°回動させ、ワークＷの円板部１ａと主軸１１とを対面
させる。そして、この状態で、前記主軸１１に取付けら
れた刃具１２をＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向に制御しながら移
動させ、その先端部で、ワークＷの円板部１ａに５個の
羽根成形体Ｆａを３次元加工する。各羽根成形体Ｆａ
は、正面視におけるワークＷの中心Ｐから周方向に同一
形状でもって成形される。即ち、ワークＷの中心Ｐか
ら、周方向に５等分された形態である。このため、各羽
根成形体Ｆａの加工においても、前述した円板部１ａの
加工と同様に、インデックステーブル３１を７２°ずつ
回動させることにより、羽根成形体Ｆａを加工するため
のプログラムは１つで済む。そして、正面視におけるワ
ークＷの中心Ｐの部分に、ボス成形面６（図１８参照）
を加工する。

【００２１】次に、隣接する羽根成形体Ｆａどうしの間
に、嵌合溝部８を加工する（溝加工工程）と共に、前記
嵌合溝部８の相対向する内壁面に、各傾斜側面９a,９b
を加工する（傾斜側面加工工程）。このときの作用につ
いて説明する。前述したように、各羽根成形体Ｆａにお
いて、それらの周方向の一端部３における台座部１の上
面からの高さは、他端部４における高さよりも高くなっ
ている（図２１参照）。このため、各羽根成形体Ｆａど
うしの接続部には、台座部１の底面（テーブル取付面１
ｂ）に対して垂直な起立壁部１３が、略半径方向に沿っ
て形成されている。そして、一方側の傾斜側面９ａは、
前記起立壁部１３に、ワークＷの台座部１の上面から、
その上縁部にかけて形成される。これらの傾斜側面９a,
９b を加工するためには、ワークＷと３軸制御マシニン
グセンタＭＣの主軸１１とを相対的に傾けて、前記主軸
１１に取付けられた小径刃具１４の周面で切削しなけれ
ばならない。

【００２２】そのためには、まず、図７に示されるよう
に、ロータリーテーブル１７を、前記傾斜側面９ａの傾
斜角度αだけ回動させ、ワークＷと主軸１１とを、傾斜
角度αだけ傾けた状態で対面させる。次に、図８に示さ
れるように、前記起立壁部１３が、正面視において、ほ
ぼＹ軸方向に沿うように、インデックステーブル３１を
所定角度だけ回動させる。これは、ロータリーテーブル
１７はＸ−Ｚ平面内においてのみ回動可能であるため、
前記傾斜側面９ａを形成するための起立壁部１３を、平
面視において、前記小径刃具１４の周面と相対向させる
必要があるためである。

【００２３】この状態で、図８に示されるように、主軸
１１を所定距離だけ移動させ、前記小径刃具１４を、ワ
ークＷにおける起立壁部１３の加工開始位置（本実施例
の場合、ワークＷの円板部１ａの外周部５の外側近傍）
に移動させる。図８において、その状態の主軸１１及び
小径刃具１４を、二点鎖線で示す。このとき、前記小径
刃具１４の先端部は、平面視において、台座部１の上面
とほぼ接する状態に配置される。

【００２４】前記小径刃具１４を回転させ、３軸制御マ
シニングセンタＭＣの主軸１１を、前記起立壁部１３に
ほぼ沿わせながら、ワークＷの加工開始位置からその中
心Ｐに向かって移動させる。このとき、前記起立壁部１
３は、小径刃具１４の周面により、傾斜角度αでもって
切削される。このため、前記起立壁部１３には、傾斜角
度αでもって一方側の傾斜側面９ａが形成されると共
に、隣接する羽根成形体Ｆａどうしの間には、前記小径
刃具１４の直径とほぼ等しい嵌合溝部８が形成される。
ここで、図２１に示されるように、起立壁部１３におい
て、外周部５の近傍における台座部１の上面からの高さ
と、中心Ｐの近傍における台座部１の上面からの高さは
異なっているため、前記起立壁部１３に形成される傾斜
側面９ａの幅も異なっている（図８参照）。

【００２５】ここで、各嵌合溝部８及び各傾斜側面９ａ
の形状は、すべての羽根成形体Ｆａにおいて同一形状で
あるため、インデックステーブル３１を７２°だけ回動
させて同一の加工を行うことにより、同一のプログラム
を用いて加工することができる。換言すれば、前記嵌合
溝部８及び前記傾斜側面９ａを加工するためのプログラ
ムは、各羽根成形体Ｆａに対して１つで済むため、該プ
ログラムの作成が容易になる。

【００２６】続いて、図９及び図１０に示されるよう
に、ロータリーテーブル１７を逆方向に傾斜角度βだけ
回動させ、前記傾斜側面９ａと相対向する他方側の傾斜
側面９ｂを加工する。このときの作用は、一方側の傾斜
側面９ａを加工するときの作用とほとんど同様である。

【００２７】このようにして、方形ブロック状のワーク
Ｗの上面に、５枚の羽根成形体Ｆａが形成され、しか
も、隣接する羽根成形体Ｆａどうしの間に嵌合溝部８
と、その内壁面に相対向する傾斜側面９a,９b が形成さ
れる。上記した一連の加工は、ワークＷを、ワークテー
ブル装置Ｔのインデックステーブル３１に保持させたま
ま、連続して行うことができる。このため、ワークＷの
段取り替え作業が不要となり、作業効率が向上する。し
かも、上記の一連の加工は、既存の３軸制御マシニング
センタＭＣとワークテーブル装置Ｔとの組合せによって
行うことができ、高価な５軸制御マシニングセンタを用
いる必要がない。

【００２８】上記した実施例は、ファンの下型Ｋａを成
形する場合のものである。しかし、本発明の実施によ
り、加工される加工品は、前記下型Ｋａに限られるもの
ではない。次に、円柱状のワーク（図示せず）を、図１
３に示される加工品Ｋｃに加工する場合について説明す
る。この加工品Ｋｃは、円柱状のワーク（図示せず）の
側面部Ｓａが、略ピラミッド状の傾斜側面部３８に加工
されていると共に、その正面部Ｓｂに、断面台形状の嵌
合溝部３９が十字状に形成されている。また、その中央
部には、ボス成形面４１が形成されている。

【００２９】このワークを加工品Ｋｃに加工する場合、
該ワークをワークテーブル装置Ｔのインデックステーブ
ル３１に取付け、最初に４つの傾斜側面部３８を加工す
る。即ち、図１３に示されるように、ワークの側面部Ｓ
ａと３軸制御マシニングセンタＭＣの主軸１１とを対面
状態に配置させ、前記主軸１１をＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向
に制御しながら移動させ、該主軸１１に取付けられた刃
具１２によって、１つの傾斜側面部３８を加工する（側
面加工工程）。そして、前記インデックステーブル３１
を９０°ずつ回動させて、順次、残りの傾斜側面部３８
を加工する。

【００３０】続いて、ロータリーテーブル１７を９０°
だけ回動させてワークの正面部Ｓｂと主軸１１とを対面
状態に配置させ、嵌合溝部３９を加工する（正面加工工
程）。更に、図１４に示されるように、前記ロータリー
テーブル１７を、Ｙ軸を中心に所定の傾斜角度γだけ回
動させて、前記嵌合溝部３９と前記主軸１１に取付けら
れた小径刃具１４とを傾斜状態で配置させる。そして、
前記小径刃具１４をＹ軸方向に移動させることにより、
前記嵌合溝部３９の内壁面に、各傾斜側面４２a,４２b
を形成する（傾斜側面加工工程）。次に、インデックス
テーブル３１を９０°だけ回動させ、全く同様にして、
直交する別の嵌合溝部３９に各傾斜側面４２a,４２b を
形成する。このように、ワークをインデックステーブル
３１に取付けたまま、該ワークの側面（傾斜側面部３
８）と正面（嵌合溝部３９）、及び各傾斜側面４２a,４
２b を加工することができる。

【００３１】上記した加工品Ｋｃの場合、ワークの側面
部Ｓａを傾斜側面部３８に加工するときに、前記側面部
Ｓａと主軸１１とを対面させた状態で加工する形態とし
て説明した。しかし、各傾斜側面部３８を加工する場
合、前記主軸１１を、各傾斜側面部３８の傾斜角度δだ
け傾けた状態で対面させて加工してもよい。この場合、
側面加工工程から正面加工工程に移行するために、ロー
タリーテーブル１７を回動させる角度は、９０°から前
記傾斜角度δを差し引いた値となる。このように、側面
加工工程から正面加工工程に移行するときに、ロータリ
ーテーブル１７（第１テーブル）を回動させる角度は、
９０°以外であっても構わない。

【００３２】次に、円柱状のワーク（図示せず）を、図
１５に示される加工品Ｋｄに加工する場合について説明
する。この加工品Ｋｄは、円柱状のワーク（図示せず）
の側面部Ｓａが、四角柱状に加工されていると共に、そ
の正面部Ｓｂに、凹部４３が４箇所に形成されている。
また、その中央部に、ボス成形面４４が形成されてい
る。

【００３３】このワークを加工品Ｋｄに加工する場合、
該ワークをワークテーブル装置Ｔのインデックステーブ
ル３１に取付け、最初に４つの側面部４５を加工する
（側面加工工程）。この工程は、前述した加工品Ｋｃの
場合とほぼ同一である。そして、前記インデックステー
ブル３１を９０°ずつ回動させて、順次、残りの側面部
４５を加工する。

【００３４】続いて、ロータリーテーブル１７を９０°
回動させてワークの正面部Ｓｂと主軸１１とを対面状態
に配置させ、刃具１２の先端部で各凹部４３を加工する
（正面加工工程）。この加工品Ｋｄの場合、ロータリー
テーブル１７を回動させることが不要であるため、傾斜
側面加工工程は存しない。換言すれば、ワークをインデ
ックステーブル３１に取付けたまま、側面加工工程と正
面加工工程のみによって、加工品Ｋｄに仕上げることが
できる。

【００３５】本実施例のワークテーブル装置Ｔは、ロー
タリーテーブル１７から取り外すこともできる。このた
め、前記ワークテーブル装置Ｔを取り外して、通常の３
軸制御マシニングセンタＭＣとして使用することもでき
る。例えば、ロータリーテーブル１７に直接設置しなけ
れば、設置できないような大きなワークの加工をするこ
とができる。即ち、多種類のワークＷの加工をすること
ができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明に係る３軸制御マシニングセンタ
による２面加工方法は、３軸制御マシニングセンタを用
いて、ワークテーブル装置に取付けられたワークの側面
と正面の２面を加工する方法であって、前記ワークが取
付けられた第２テーブルを割出し回動させて、前記ワー
クの側面を順次加工する側面加工工程と、前記ワークテ
ーブル装置が固定配置された第１テーブルをほぼ９０°
回動させて、前記ワークの正面を加工する正面加工工程
とを含んでいる。このため、ワークを、第２テーブルに
取付けたまま、その側面と正面の２面を加工することが
できる。この結果、ワークの段取り替えが不要になると
共に、既存の３軸制御マシニングセンタとワークテーブ
ル装置のみによって、ワークに対する一連の加工を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加工方法を実施するための３軸制御マ
シニングセンタＭＣとワークテーブル装置Ｔの正面図で
ある。

【図２】同じく平面図である。

【図３】ワークテーブル装置Ｔの斜視図である。

【図４】同じく、一部を破断した正面図である。

【図５】ワークＷの側面部Ｓａを加工する状態の作用説
明図である。

【図６】ワークＷの正面部Ｓｂを加工する状態の作用説
明図である。

【図７】ロータリーテーブル１７を回動させて、主軸１
１に対してワークＷを傾斜角度αだけ傾けた状態の平面
図である。

【図８】図７の状態におけるワークＷの正面図である。

【図９】ワークＷの起立壁部１３に、傾斜側面９ａを加
工する状態の作用説明図である。

【図１０】ロータリーテーブル１７を回動させて、主軸
１１に対してワークＷを傾斜角度βだけ傾けた状態の平
面図である。

【図１１】図１０の状態におけるワークＷの正面図であ
る。

【図１２】ワークＷの嵌合溝部８の他方側の内壁面に、
傾斜側面９ｂを加工する状態の作用説明図である。

【図１３】別の加工品Ｋｃの斜視図である。

【図１４】同じく側面断面図である。

【図１５】別の加工品Ｋｄの斜視図である。

【図１６】ワークＷの斜視図である。

【図１７】５枚の羽根体を有するファンの下型Ｋａの斜
視図である。

【図１８】同じく正面図である。

【図１９】上下の型Ｋa,Ｋb を重ね合わせた状態の断面
図である。

【図２０】上型Ｋｂの嵌合突条７が、下型Ｋａの嵌合溝
部８に挿入嵌合された状態の断面図である。

【図２１】旋盤で、ワークＷに外周部５を加工する状態
の作用説明図である。

【図２２】ワークＷの円板部１ａに、羽根成形体Ｆａを
加工する状態の作用説明図である。

【符号の説明】

ＭＣ：３軸制御マシニングセンタ Ｓａ：側面部 Ｓｂ：正面部 Ｔ：ワークテーブル装置 Ｗ：ワーク α，β：傾斜角度 １：台座部（方形部） １ａ：円板部 １ｂ：テーブル取付面 ８，３９：嵌合溝部 ９a,９b,42a,42b ：傾斜側面 １１：主軸 １２：刃具 １４：小径刃具（刃具） １７：ロータリーテーブル（第１テーブル） ３１：インデックステーブル（第２テーブル）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸の軸心方向をＺ軸と定めた場合に、
   該Ｚ軸を含む互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの３軸の方向に
   主軸が移動する３軸制御マシニングセンタを用いて、ワ
   ークテーブル装置に取付けられたワークの側面と正面の
   ２面を加工する方法であって、 前記ワークテーブル装置は、前記Ｙ軸と平行な軸心を中
   心に回動する第１テーブルと、前記第１テーブル上に固
   定配置され、Ｘ−Ｚ平面と平行な軸心を中心にしてワー
   ク取付面に取付けられたワークを割出し回動させるため
   の割出式の第２テーブルとから成り、 前記第２テーブルのワーク取付面に取付けられたワーク
   の側面を、前記主軸に対面させた状態で、前記第２テー
   ブルを設定角度ずつ回動させて割出しを行いながら、前
   記主軸に取付けられた刃具により、ワーク側面の各割出
   し面毎に順次加工を行う側面加工工程と、 前記側面加工工程の状態に対して、前記第１テーブルを
   ほぼ９０°だけ回動させて、前記ワークの正面を前記主
   軸に対面させた状態で、前記第２テーブルを設定角度ず
   つ回動させて割出しを行いながら、前記主軸に取付けら
   れた刃具により、ワーク正面の各割出し面毎に順次加工
   を行う正面加工工程と、 を含むことを特徴とする３軸制御マシニングセンタによ
   る２面加工方法。
2. 【請求項２】 前記第１テーブルの回動角度の調整によ
   り、Ｚ軸に対して前記第２テーブルのワーク取付面が傾
   斜した状態にして、前記主軸をＹ軸、或いはほぼこれに
   沿った方向に移動させて、ワークの正面に、そのテーブ
   ル取付面に直角な面に対して傾斜した傾斜側面を加工す
   る傾斜側面加工工程を含んでいることを特徴とする請求
   項１に記載の３軸制御マシニングセンタによる２面加工
   方法。
3. 【請求項３】 前記傾斜側面は、ワーク正面の各割出面
   に加工された各加工面の間にそれぞれ形成されて、各割
   出面に形成された加工形状は、前記傾斜側面の形状を含
   めて同一であることを特徴とする請求項２に記載の３軸
   制御マシニングセンタによる２面加工方法。
4. 【請求項４】 ワーク形状は、方形ブロック状であっ
   て、 前記側面加工工程では、厚さ方向の一部に方形部を残し
   て、第２テーブルで９０°ずつ割り出して、ワークの正
   面視で４分円となるように加工することにより、厚さ方
   向に沿った残りの部分を円板状に加工し、 次の正面加工工程では、半径方向ではほぼ同一高さであ
   って、周方向ではほぼ一定勾配の高低差が生じるような
   複数の正面傾斜面を、前記第２テーブルの割出しにより
   加工し、 次の溝加工工程では、周方向に沿って隣接する各正面傾
   斜面の間にほぼ半径方向に沿った溝を加工し、 最後の傾斜側面加工工程では、前記溝の対向内壁面に、
   それぞれ傾斜側面を加工して、 ファンを射出成形するための一方の成形型を加工するこ
   とを特徴とする請求項２に記載の３軸制御マシニングセ
   ンタによる２面加工方法。
5. 【請求項５】 主軸の軸心方向をＺ軸と定めた場合に、
   該Ｚ軸を含む互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの３軸の方向に
   主軸が移動する３軸制御マシニングセンタを用いて、ワ
   ークテーブル装置に取付けられたワークの側面と正面の
   ２面を加工する装置であって、 前記ワークテーブル装置は、前記Ｙ軸と平行な軸心を中
   心に回動する第１テーブルと、前記第１テーブル上に固
   定配置され、Ｘ−Ｚ平面と平行な軸心を中心としてワー
   ク取付面に取付けられたワークを割出し回動させるため
   の割出式の第２テーブルとから成ることを特徴とする３
   軸制御マシニングセンタによる２面加工装置。