JP2003285203A

JP2003285203A - 長尺被削材への捩れ溝加工方法

Info

Publication number: JP2003285203A
Application number: JP2002088145A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Ishikawa; 弘朗石川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2003-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】長尺ワーク１６に捩れ溝Ｓを加工するうえに
おいて、加工時間を短縮できるうえ、加工精度を向上す
ることのできる加工方法を提供する。【解決手段】２主軸対向型NC複合旋盤１００の両主軸
１１ａ、１１ｂともに角度制御する機能を持たせたもの
を用い、両主軸１１ａ、１１ｂ間で長尺ワーク１６を交
互に掴み換えて長尺ワーク１６を順次軸方向へ送ると共
に、両主軸１１ａ、１１ｂ間で長尺ワーク１６に順次捩
れ溝Ｓを旋削加工している。これにより、掴み換えがご
く短時間で行え、すぐに加工を続けられることから加工
時間を大幅に短縮することができる。また、掴み換えに
よる心ずれや位置・角度ずれが発生しないうえ、軸芯の
太さに合わせた適正な支持間隔で両側をチャックして加
工を行えることからワークの撓み・歪・捩れ等が抑えら
れ、加工精度を向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長尺被削材への捩
れ溝加工方法に関するものであり、特に搬送スクリュ等
の可変リードの捩れ溝を加工するのに好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般的な等リードの捩れ溝加工
は、加工部長さよりも長いストロークを持つ旋盤等で旋
削加工されるが、長尺のワーク（被削材）に長い捩れ溝
を加工する場合や、可変リードの捩れ溝を加工する場合
には、マシニングセンタに付加回転軸を取り付けて加工
が行われている。図４は、その従来のマシニングセンタ
２００による長尺ワーク１６への加工方法を説明する説
明図である。

【０００３】まず図４（ａ）に示すように、マシニング
センタ２００のＸＹテーブル４上に付加回転軸２ｃと心
押し台５を取り付けて長尺ワーク１６をチャックしてい
る。そして、主軸６をＺ軸方向に移動させて先端のエン
ドミル７で切削を行うと共に、ＸＹテーブル４をＸ軸方
向に移動させつつ付加回転軸２ｃをＣ軸方向に回転させ
ることで、長尺ワーク１６に捩れ溝を加工している。等
リードも不等（可変）リードもＣ軸方向の回転に対する
Ｘ軸方向の送り量を可変して決められる。

【０００４】また、図４（ｂ）は長尺ワーク１６に長い
捩れ溝を加工する場合等で、心押し台５で支持できない
時には心押し台５を振れ止め治具８に付け替え、長尺ワ
ーク１６の一方を振れ止め治具８に付けたブッシュ８ａ
で支持して加工している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の加
工方法では、長尺のワークに長い捩れ溝を加工する場合
等、ワークの掴み換えを行うための段取り作業が何度も
必要となり、その段取り毎に軸心出しと位置・角度を合
わせる作業も行わなくてはならず、全部の加工を終える
までに長時間かかるという問題がある。

【０００６】また、片側チャックであるためチャックか
ら離れるほど、また軸芯が細くなるほど切削抵抗による
ワークの撓み・歪・捩れ等が増大して加工精度が低下す
るという問題があるうえ、掴み換えの段取りを頻繁に行
うと、段取り時の心ずれや位置・角度ずれによる精度低
下も起こりうる。

【０００７】本発明は、上記従来の問題に鑑みて成され
たものであり、その目的は、長尺ワークに捩れ溝を加工
するうえにおいて、加工時間を短縮できるうえ、加工精
度を向上することのできる加工方法を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では以下の技術的手段を採用する。請求項１
記載の発明では、長尺被削材（１６）に捩れ溝（Ｓ）を
加工する方法であって、２主軸対向型NC複合旋盤（１０
０）の両主軸（１１ａ、１１ｂ）ともに角度制御する機
能を持たせたものを用い、両主軸（１１ａ、１１ｂ）間
で長尺被削材（１６）を交互に掴み換えて長尺被削材
（１６）を順次軸方向へ送ると共に、両主軸（１１ａ、
１１ｂ）間で長尺被削材（１６）に順次捩れ溝（Ｓ）を
旋削加工することを特徴とする。

【０００９】これにより、掴み換えがごく短時間で行
え、すぐに加工を続けられることから加工時間を大幅に
短縮することができる。また、掴み換えによる心ずれや
位置・角度ずれが発生しないうえ、軸芯の太さに合わせ
た適正な支持間隔で両側をチャックして加工を行えるこ
とからワークの撓み・歪・捩れ等が抑えられ、加工精度
を向上することができる。

【００１０】請求項２記載の発明では、捩れ溝（Ｓ）
は、可変リードの捩れ溝（Ｓ）であることを特徴とす
る。これにより従来、時間がかかっていた可変リードの
捩れ溝加工を、短時間かつ高精度で行うことができる。

【００１１】請求項３記載の発明では、長尺被削材（１
６）に捩れ溝（Ｓ）を加工したものは、生産設備におい
て治具や部品を搬送する搬送スクリュであることを特徴
とする。これにより、搬送スクリュのような長尺で捩れ
溝を持つ部品を、短時間かつ高精度で加工することがで
きる。因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する
実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例で
ある。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
に基づき説明する。図１は、本発明を適用して加工した
搬送スクリュ１６の外観図で、長尺のワーク（被削材）
１６に可変リードの捩れ溝Ｓを加工した例である。この
搬送スクリュ１６は、熱交換器の組立機において、チュ
ーブやフィン等の部品を搬送しながら各々の部品間のピ
ッチを広げたり狭めたりするのに用いられている。

【００１３】図２は、本発明の加工に用いる２主軸対向
型NC複合旋盤１００の正面図である。以下の説明におい
て、主軸方向をＺ軸方向と言い、Ｚ軸と直交する方向を
Ｘ軸方向という。図中の、１はベースであり、２ａ、２
ｂはそのベース１上に配置された第１主軸台、第２主軸
台である。これらは、ベース１に固定した第１主軸台２
ａに対向して、第２主軸台２ｂが図示しないスライドを
介してＺ２軸方向にのみ摺動自在に配置されている。

【００１４】主軸台２ａ、２ｂには、それぞれの主軸１
１ａ、１１ｂ、その主軸に固定されたチャック１９ａ、
１９ｂ、以下図示しないチャック開閉用のチャックシリ
ンダ、主軸モータ、ブレーキ装置、主軸割り出し駆動装
置、その主軸割り出し駆動装置と主軸１１ａ、１１ｂと
を係脱するシフト歯車対、及びエンコーダ等がそれぞれ
に装着されている。

【００１５】また、主軸モータはＶベルト伝動により主
軸１１ａ、１１ｂを駆動しており、ＮＣ装置４６から速
度が指令され、フィードバック制御により指令された速
度で主軸１１ａ、１１ｂを回転（Ｃ１、Ｃ２）させる。
主軸１１ａ、１１ｂの回転角は、図示しないタイミング
ベルトで主軸１１ａ、１１ｂと連結された主軸エンコー
ダで検出されている。

【００１６】主軸１１ａ、１１ｂの割り出しもＮＣ装置
４６で制御される。エンコーダからの出力が速度信号と
してＮＣ装置４６に与えられ、その速度をフィードバッ
ク制御し、位相信号がＮＣ装置４６に与えられ、主軸１
１ａ、１１ｂが所定の角度に位置決めされた時に停止指
令が出る。そしてブレーキ装置が割り出し位置を強固に
固定する。

【００１７】主軸台２ａ、２ｂの奥側に、タレット型の
刃物台３が配置されている。そしてこの刃物第３は図示
しないＺスライドとＸスライドを備えたＺＸスライドを
介してＺ１方向及びＸ方向に摺動自在に装着されてい
る。各スライドには、その送りモータ、送りネジ及びボ
ールナットからなる送り装置が設けられ、送りモータの
回転角を制御することにより、第２主軸台２ｂ及び刃物
台３の移動位置決めが行われる。

【００１８】刃物台３は、ミリングカッタやドリル等の
回転工具を含む複数の工具を装着したタレット９を備
え、タレット９は、図示しないインデックスモータで割
出し駆動されて工具の選択が行われ、各インデックス位
置において図示しない面歯車継手により刃物台３に強固
に固定される。因みに、タレット９に装着した回転工具
は、図示しないミリング用モータで回転駆動される。そ
して主軸台２ａ、２ｂに装着されたワーク１６は刃物台
３の工具で加工される。

【００１９】次に、上記構成の２主軸対向型NC複合旋盤
１００を用いた捩れ溝の加工方法について説明する。図
３の（ａ）〜（ｄ）は、その本発明の捩れ溝加工方法の
手順を説明する説明図である。まず、図３（ａ）で示す
ように、適正な支持間隔で長尺ワーク１６を両主軸１１
ａ、１１ｂのチャック１９ａ、１９ｂでチャック支持す
る。

【００２０】そして、捩れ溝Ｓを旋削するための形状に
整えられた刃具１０を下降させると共に、主軸１１ａ
（１１ｂ）を刃具１０の送りに対応した回転数で回転さ
せて旋削を開始する。その後、製作するリードに合わせ
て刃具１０を軸方向（Ｚ方向）に移動させて支持範囲内
の捩れ溝Ｓを旋削する。

【００２１】それが終わると図３（ｂ）で示すように、
一旦刃具１０を上昇させて逃がすと共に主軸１１ａ（１
１ｂ）の回転を停止させる。その後、第２主軸１１ｂ側
をアンチャックし、ワーク１６を引き出す準備として第
２主軸１１ｂを第１主軸１１ａ側に寄せて再びチャック
する。この間、両主軸間の角度がずれないように同期さ
せていることは言うまでもない。

【００２２】次に図３（ｃ）で示すように、今度は第１
主軸１１ａ側アンチャックし、長尺ワーク１６を支持し
たまま第２主軸１１ｂを軸方向（Ｚ方向）に移動させて
支持間隔を開けることで長尺ワーク１６を図の右方に引
き出す。その後、再び第１主軸１１ａ側をチャックす
る。

【００２３】次に図３（ｄ）で示すように、長尺ワーク
１６を引き出した第２主軸１１ｂ側は一旦アンチャック
して更に右方へ移動し、先の旋削終わり部分を露出させ
た位置で再度チャックする。その後、主軸１１ａ（１１
ｂ）を回転させると共に刃具１０を下降させて先の旋削
を続行する。以上、これらの作動を繰り返して行うこと
により、長尺ワーク１６に捩れ溝Ｓを連続して加工する
ものである。

【００２４】次に、本実施形態での特徴を述べる。ま
ず、長尺ワーク１６に捩れ溝Ｓを加工する方法におい
て、２主軸対向型NC複合旋盤１００の両主軸１１ａ、１
１ｂともに角度制御する機能を持たせたものを用い、両
主軸１１ａ、１１ｂ間で長尺ワーク１６を交互に掴み換
えて長尺ワーク１６を順次軸方向へ送ると共に、両主軸
１１ａ、１１ｂ間で長尺ワーク１６に順次捩れ溝Ｓを旋
削加工している。

【００２５】これにより、掴み換えがごく短時間で行
え、すぐに加工を続けられることから加工時間を大幅に
短縮することができる。また、掴み換えによる心ずれや
位置・角度ずれが発生しないうえ、軸芯の太さに合わせ
た適正な支持間隔で両側をチャックして加工を行えるこ
とからワークの撓み・歪・捩れ等が抑えられ、加工精度
を向上することができる。

【００２６】また、捩れ溝Ｓは、可変リードの捩れ溝Ｓ
となっている。このように従来、時間がかかっていた可
変リードの捩れ溝加工を、短時間かつ高精度で行うこと
ができる。また、長尺ワーク１６に捩れ溝Ｓを加工した
ものは、生産設備において治具や部品を搬送する搬送ス
クリュである。このように、搬送スクリュのような長尺
で捩れ溝を持つ部品を、短時間かつ高精度で加工するこ
とができる。

【００２７】（その他の実施形態）上述の実施形態で
は、長尺ワーク１６は丸棒であったが、断面が多角形形
状のワークであっても良い。また、上述の掴み換え手順
では掴み換え時に両主軸１１ａ、１１ｂの回転を停止さ
せているが、両主軸１１ａ、１１ｂを同期させて回転さ
せたまま掴み換えを行っても良い。また、長尺ワーク１
６を引き出した後に先の旋削終わり部分を露出させるた
めの移動を行っているが、最初から先の旋削終わり部分
が露出する位置でチャックして引き出すことでこの移動
を省いても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用して加工した搬送スクリュの外観
図である。

【図２】本発明の加工に用いる２主軸対向型NC複合旋盤
の正面図である。

【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の捩れ溝加工方法の
手順を説明する説明図である。

【図４】（ａ）（ｂ）とも従来の、マシニングセンタに
よる長尺ワークへの加工方法を説明する説明図である。

【符号の説明】

１１ａ第１主軸（主軸）１１ｂ第２主軸（主軸）１６搬送スクリュ、長尺ワーク（長尺被削材）Ｓ可変リード捩れ溝（捩れ溝）１００２主軸対向型NC複合旋盤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長尺被削材（１６）に捩れ溝（Ｓ）を加
工する方法であって、２主軸対向型NC複合旋盤（１０
０）の両主軸（１１ａ、１１ｂ）ともに角度制御する機
能を持たせたものを用い、前記両主軸（１１ａ、１１
ｂ）間で前記長尺被削材（１６）を交互に掴み換えて前
記長尺被削材（１６）を順次軸方向へ送ると共に、前記
両主軸（１１ａ、１１ｂ）間で前記長尺被削材（１６）
に順次捩れ溝（Ｓ）を旋削加工することを特徴とする長
尺被削材への捩れ溝加工方法。
【請求項２】前記捩れ溝（Ｓ）は、可変リードの捩れ
溝（Ｓ）であることを特徴とする請求項１に記載の長尺
被削材への捩れ溝加工方法。
【請求項３】前記長尺被削材（１６）に前記捩れ溝
（Ｓ）を加工したものは、生産設備において治具や部品
を搬送する搬送スクリュであることを特徴とする請求項
１または請求項２に記載の長尺被削材への捩れ溝加工方
法。