JP2006130605A - ブローチ盤 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの着脱作業を容易に行うことができるブローチ盤を提供する。
【解決手段】ベースプレート７上に配設されたワーク取付治具８によりワークＷを固定支持し、該ワークＷに対してブローチカッタ３を上下方向に相対移動させることにより該ワークＷにブローチ加工を施すようにしたブローチ盤において、上記ワークＷより下側に上記ブローチカッタ３の刃面３ａに向けて潤滑油ミストを噴射するオイルノズル１３を設けるとともに、上記ワークＷより下側にブローチカッタ３の刃面３ａに向けて圧縮空気を噴射し該刃面に付着している切り屑を除去するエアノズル１４を設ける。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ワークに対してブローチカッタを上下方向に相対移動させることにより該ワークに所定のブローチ加工を施すようにしたブローチ盤に関する。

一般にブローチ盤は、取付け治具に固定支持されたワークに対してブローチカッタを下降させることにより上記ワークにキー溝を形成する等のブローチ加工を施すように構成されている。この種のブローチ盤では、ワークの上方近傍に配置されたオイルノズルから加工直前のブローチカッタの刃面に潤滑油を供給し、ワークの下方に配置されたエアノズルから加工直後のブローチカッタの刃面に圧縮空気を吹き付けることにより切り屑を除去するようにしている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２０００−１１７５３１号公報 特開２００１−１９８７２６号公報

しかしながら、上記従来のブローチ盤では、ワークの上方近傍にオイルノズルを配置した構造を採用しているので、加工済みワークを取り外したり，次加工ワークを取付けたりする際にワークがオイルノズルと干渉し易く、ワークを着脱する際の作業性が低いという問題がある。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたもので、ワークの着脱作業を容易に行うことができるブローチ盤を提供することを目的としている。

請求項１の発明は、ベースプレート上に配設されたワーク取付治具によりワークを固定支持し、該ワークに対してブローチカッタを上下方向に相対移動させることにより該ワークにブローチ加工を施すようにしたブローチ盤において、上記ワークより下側に上記ブローチカッタの刃面に向けて潤滑油ミストを噴射するオイルノズルを設けるとともに、上記ワークより下側にブローチカッタの刃面に向けて圧縮空気を噴射し該刃面に付着している切り屑を除去するエアノズルを設けたことを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１において、上記オイルノズルは上記ワーク取付治具内に設けられており、上記エアノズルはオイルノズルより下側の上記ベースプレート内に設けられていることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項２において、上記エアノズルは、上記ブローチカッタが下降してワーク加工を行うときに圧縮空気を噴射し、上記オイルノズルは、上記ブローチカッタが上昇して待機位置に戻るときに潤滑油ミストを供給するように構成されていることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項２において、上記取付け治具とベースプレートとの間に、上記エアノズルから噴射された圧縮空気とともに切り屑を外部に排出する切り屑排出通路が形成されていることを特徴としている。

請求項１の発明に係るブローチ盤によれば、オイルノズル及びエアノズルをワークより下側に配置したので、ワークの上方には作業の邪魔になるものはなく、ワークの着脱作業を容易に行うことができ、作業性を向上できる。

請求項２の発明では、オイルノズルをワーク取付け治具内に設け、エアノズルをオイルノズルより下側のベースプレート内に設けたので、圧縮空気によりブローチカッタから分離された切り屑がオイルノズルに干渉することはなく、切り屑を容易確実に排出処理することができる。

また上記オイルノズルをワーク取付け治具内に配置したので、形状，サイズの異なるワークに切り替える際にオイルノズルの着脱や位置関係の調整といった作業を不要にできる。即ち、ワークの上側にオイルノズルを配置した場合には、ワークを切り替えるたびにオイルノズルを一旦外したり，位置調整したりする必要がある。

請求項３の発明では、ブローチカッタが下降しつつワーク加工を行う下降行程においてエアノズルから圧縮空気を噴射し、ブローチカッタが上昇して待機位置に戻る上昇行程時にオイルノズルから潤滑油ミストを噴射するようにしたので、圧縮空気により切り屑が分離除去された後のブローチカッタの刃面に潤滑油ミストが供給されることとなり、次回加工時におけるブローチカッタとワークとの加工部の潤滑を確実に行うことができる。ちなみに、ブローチカッタの下降時に潤滑油ミストを供給し、上昇時に圧縮空気を供給すると、切り屑と共に潤滑油も分離除去されるおそれがあり、ブローチカッタとワークとの加工部の潤滑を十分に行なうことができない。

請求項４の発明では、取付け治具とベースプレートとの間に、圧縮空気により分離除去された切り屑を外部に排出する切り屑排出通路を形成したので、取付け治具を取り外すだけで排出通路内の掃除を行うことができ、メンテナンス性を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図４は、本発明の一実施形態によるブローチ盤を説明するための図であり、図１はブローチ盤の全体構成図、図２はブローチ盤の断面図、図３はブローチ盤のワーク取付け治具の平面図、図４はブローチ盤によるワークの加工工程図である。なお、本実施形態でいう前後，左右とは、機械正面（図１参照）から見た場合の位置関係をいう。

図において、１はキー溝等のブローチ加工を行うためのセミドライ式のブローチ盤であり、これは以下の概略構造を有する。剛体とみなせるよう構成されたフレーム本体２と、これの上に搭載され、ワークＷを着脱可能に固定支持する加工部５と、該加工部５に上下方向に延びるよう配設された棒状のブローチカッタ３と、該ブローチカッタ３を昇降駆動する駆動部４と、上記ブローチカッタ３に付着した切り屑を分離して排出する排出部６とを備えている。

上記ブローチカッタ３は横断面長方形状の棒状のもので、その前面には多数の刃３ａが所定ピッチで形成されている。なお、上記刃３ａは、下端の刃３ａ′から上端の刃３ａ″にいくほど刃先が高くなっており、これにより１回の加工でワークＷに所定深さのキー溝加工を施すようになっている。

上記駆動部４は、ブローチカッタ３の下端部を固定支持しており、該ブローチカッタ３を最上限位置である加工待機位置と、ワークＷの下方に設定された最下限位置である加工終了位置との間で昇降駆動するように構成されている。具体的には、加工待機位置から加工終了位置に下降する際にワーク加工を行い、加工終了位置から上昇して加工待機位置に戻る。この駆動源としては、油圧シリンダ，ボールねじ，ラック・ピニオン機構等が採用される。なお、上記ブローチカッタ３の上端はフリーとなっている。

上記加工部５は、上記フレーム本体２上にボルト締め固定されたベースプレート７と、該ベースプレート７上に配設されたワーク取付け治具８とを備えている。上記ベースプレート７の中央部には比較的大径の加工孔７ａが形成されており、該加工孔７ａの底部は上記ブローチカッタ３が挿通可能な孔２２ａを有する閉塞部材２２により閉塞されている。

上記取付け治具８は、上治具９と下治具１０とに分割されている。この下治具１０は矩形板状のものであり、上記ベースプレート７上にボルト締め固定されている。また上記下治具１０には上記加工孔７ａに連通する治具孔１０ａが形成されている。

上記上治具９は、上下方向に延びる大略円柱状のカイド部９ａの上下方向途中部に後方に延びる半円板状のフランジ部９ｂを一体形成した構造となっている。上記ガイド部９ａの下端部９ｆは下治具１０の上記治具孔１０ａ内に空間ａをあけて挿入され、該上治具９は下治具１０に対して前後方向に相対移動可能となっており、上記フランジ部９ｂは下治具１０の上面に当接している。

上記ガイド部９ａには上下方向に貫通するよう延びるガイド溝９ｃが形成されている。このガイド溝９ｃは前方に開口する横断面コ字状をなしており、該ガイド溝９ｃ内に上記ブローチカッタ３が上下方向に摺動自在に挿入されている。また上述のように上記ブローチカッタ３の刃３ａは上側ほど高くなっているが、より詳しくは、ブローチカッタ３が加工待機位置にあるときに、刃３ａの下側部分はガイド部９ａの外周面よりガイド溝９ｃ内にへこみ、刃３ａの上側部分は外周面よりガイド溝９ｃの外側へ突出している。

上記フランジ部９ｂには、図３に示すように、前後方向に延びる左，右一対の長孔９ｄ，９ｄが形成されており、該各長孔９ｄには位置決めボルト１１が上方から挿入され、下治具１０に螺着されている。ブローチカッタ３をセットするには、上治具９を後方にずらせた状態でブローチカッタ３を上治具９のガイド溝９ｃ内に挿入し、該上治具９を前方に移動させてガイド溝９ｃの底面をブローチカッタ３の背面に当接させ、この状態で各位置決めボルト１１，１１を下治具１０に締め付ける。ブローチカッタ３を交換するときには、各ボルト１１を緩めて上治具９を後方にずらし、ブローチカッタ３を抜き取る。本実施形態では、取付け治具８を上治具９と下治具１０に分割し、該上治具９を下治具１０に対して位置調整可能に固定したので、簡単にブローチカッタ３を交換でき、最小限の労力でもって多種多様なワークに対応できる。

なお、異なるワークにブローチ加工を施す場合は、そのワークに対応した上治具９を用意することとなるが、この場合、下治具１０については共通とすることができる。そして後述するように下治具１０にオイルノズル１３を配設しているので、異なるワークに対応する場合でも、オイルノズル１３はそのまま利用でき、この点からも異なるワークへの対応が容易である。

上記ガイド部９ａにはワーク支持座９ｅが段付き状に形成されており、該支持座９ｅ上にワークＷが載置されている。ワークＷを取付け治具８にセットするには、加工待機位置にあるブローチカッタ３の上方からワークＷを該ワークＷの孔Ｗａ内にブローチカッタ３が位置するよう下げていき、さらにワークＷの孔Ｗａ内にガイド部９ａが位置するよう下げていき、ワークＷの下端面をワーク支持座９ｅに当接させる。この場合、ブローチカッタ３の上記ガイド部９ａ部分に位置する刃３ａはガイド溝９ｃ内側に収まっていることから、この刃３ａがワークＷに当たったりすることはない。これによりワークＷはこれの内周面Ｗａがガイド部９ａの外周面に嵌合し、下面が支持座９ｅに当接した状態で取付け治具８に位置決め固定される。加工後のワークＷを取り外すには、ブローチカッタ３が加工終了位置にあるときにガイド部９ａから抜き取る。この場合、ブローチカッタ３の上端部はワークＷより下方に、例えば図２に符号ｂで示す高さに位置していることから、ワークＷを容易に抜き取ることができる。

上記加工部５には、ブローチカッタ３の刃面に向けてミスト状の潤滑油を噴射するオイルノズル１３が配設されている。このオイルノズル１３は上記ワークＷより下側の下治具１０に内蔵されている。この下治具１０には上記治具孔１０ａに連通する挿通孔１０ｂが形成され、該挿通孔１０ｂ内に上記オイルノズル１３が挿入配置されている。

上記排出部６は、上記ブローチカッタ３に付着した切り屑を該ブローチカッタ３から分離させるエアノズル１４と、該分離した切り屑をフレーム本体２の外部に排出する切り屑排出通路７ｂと、該排出された切り屑を回収するサイクロン１２とを備えている。

また上記エアノズル１４は、ブローチカッタ３の刃面に向けて圧縮空気を噴射して該刃面に付着した切り屑を分離除去するものであり、上記オイルノズル１３より下側のベースプレート７に内蔵されている。

このベースプレート７には加工孔７ａを介して上記切り屑排出通路７ｂに連通する挿通孔７ｄが形成され、該挿通孔７ｄ内に上記エアノズル１４が挿入配置されている。上記オイルノズル１３及びエアノズル１４は、それぞれ噴出口１３ａ，１４ａをブローチカッタ３の刃３ａの正面に向けて上下に並列配置されている。

上記切り屑排出通路７ｂは、取付け治具８とベースプレート７との間の該ベースプレート７の上面を切り欠くことにより形成されたもので、上記加工孔７ａに連通している。この切り屑排出通路７ｂの上面は取付け治具８と蓋部材１６とにより閉塞されている。この蓋部材１６及び取付け治具８を取り外すことにより切り屑排出通路７ｂは上方に開放される。

上記切り屑排出通路７ｂは後方に延びてフレーム本体２の下流端口１７に開口している。この下流端口１７には排出ホース１８が接続されており、該排出ホース１８はフレーム本体２から外部に配索されて上記サイクロン１２に接続されている。

また上記排出ホース１８の途中には、工場内の工業用圧縮空気を該排出ホース１８内に供給するコアンダ１９が介設されている。このコアンダ１９により排出ホース１８内に圧縮空気を供給することによって、切り屑排出通路７ｂに排出された切り屑が吸引されることとなる。これによりコンパクトでかつ安価な吸引機構を構成できるとともに、切り屑の回収率を高めることができる。また切り屑を吸引して回収するようにしているので、取付け治具８に切り屑が飛散することによるワークＷの傾きや，打痕の発生を防止できるとともに、人手による回収作業を不要にできる。

上記サイクロン１２の上部には空気排気ダクト２０が接続されており、下部には回収タンク２１が配置されている。上記サンクロン１２に流入した切り屑及び空気は遠心力でもって分離され、空気は排気ダクト２０から外部に排出され、切り屑は回収タンク２１内に落下する。このようにサイクロン１２により空気と切り屑とを分離するようにしたので、切り屑を捕獲するためのフィルタを排気ダクト２０に装着するのを不要にできる。

上記エアノズル１４は、ブローチカッタ３が加工待機位置から加工終了位置まで下降する間に圧縮空気を噴射するように構成され、上記コアンダ１９はブローチカッタ３が加工待機位置から加工終了位置まで下降する間に排気ホース１８に圧縮空気を供給するように構成されている。また上記オイルノズル１３は、ブローチカッタ３が加工終了位置から加工待機位置まで上昇する間にミスト状の潤滑油を噴射するように構成されている。

本実施形態のブローチ盤１によりワークＷにブローチ加工を施すには、ワークＷを、加工待機位置にあるブローチカッタ３が該ワークＷ内を挿通するように下降させて取付け治具８に位置決め固定する。そしてブローチカッタ３を下降させることによりワークＷに所定深さのキー溝が形成される。このブローチ加工においては、図４に示すように、ブローチカッタ３の下降に伴なって (同図（ａ））、エアノズル１４から圧縮空気が噴射される (同図（ｂ））とともに、コアンダ１９から排気ホース１８内に圧縮空気が供給される (同図（ｃ））。これによりブローチカッタ３に付着した切り屑がブローチカッタ３から分離され、切り屑排出通路７ｂ，排出ホース１８を介してサイクロン１２に吸引される。該サイクロン１２において切り屑は回収タンク２１内に落下し、空気は排気ダクト２０から外部に排出される。

ブローチカッタ３が加工終了位置に下降すると、エアノズル１４及びコアンダ１９からの圧縮空気の供給が停止され (同図（ｂ），（ｃ））、加工済みワークＷが取付け治具８から取り外される (同図（ａ））。この後、ブローチカッタ３が加工待機位置まで上昇する。このブローチカッタ３の上昇に伴なってオイルノズル１３からミスト状の潤滑油が噴射され (同図（ｄ））、ブローチカッタ３の各刃３ａに薄膜状の潤滑油が付着する。ブローチカッタ３が加工待機位置まで上昇すると潤滑油の噴射が停止され、この状態で次加工ワークが装着される。そして潤滑油が付着した状態のブローチカッタ３により次のブローチ加工が行われる。

このように本実施形態によれば、オイルノズル１３をワークＷより下側の下治具１０内に配置し、エアノズル１４をオイルノズル１３より下側のベースプレート７内に配置したので、ワークＷの上方には作業の邪魔になるものはなく、ワークの着脱作業を容易に行うことができ、作業性を向上できる。

本実施形態では、上記オイルノズル１３の下側にエアノズル１４を配置したので、該エアノズル１４からの圧縮空気により分離された切り屑をオイルノズル１３からのオイルミストの噴射に干渉することなく容易に排出処理することができる。

また上記オイルノズル１３をワーク取付け治具８に内蔵したので、形状，サイズの異なるワークに切り替える際にオイルノズルの着脱や位置関係の調整といった作業を不要にできる。即ち、ワークの上側にオイルノズルを配置した場合には、ワークを切り替えるたびにオイルノズルを一旦外したり，位置調整したりする必要がある。

また、異なるサイズのワークに対応すべく上治具９を交換した場合でも、下治具１０については共用することができ、オイルノズル１３をそのまま利用できるので、この点からも異なるワークへの対応が容易である。

本実施形態では、上記ブローチカッタ３が下降してワーク加工を行う下降行程においてエアノズル１４により圧縮空気を噴射し、ブローチカッタ３が上昇して加工待機位置に戻る上昇行程においてオイルノズル１３により潤滑油ミストを噴射するようにしたので、圧縮空気により切り屑を除去した後のブローチカッタ３の刃面全面にミスト状の潤滑油を付着させることができ、次加工時のブローチカッタ３とワークＷとの摺動部の潤滑を確実に行うことができる。

本実施形態では、取付け治具８とベースプレート７との間で、かつ該ベースプレート７の上部内に圧縮空気により除去した切り屑を外部に排出する切り屑排出通路７ｂを形成したので、取付け治具８を取り外すだけで排出通路７ｂ内の掃除を行うことができ、メンテナンス性を高めることができる。

なお、上記実施形態では、ブローチカッタ３の下降時に圧縮空気を噴射し、上昇時にミスト状潤滑油を噴射するようにしたが、本発明では、ブローチカッタの上昇時に圧縮空気を噴射し、該圧縮空気に続いてこれの上側にて潤滑油を噴射するようにしてもよい。この場合にも、切り屑が除去されたブローチカッタの刃面に潤滑油を付着させることができる。

また上記実施形態では、エアノズル１４をオイルノズル１３より下側に配置した場合を説明したが、本発明では、エアノズルをワークとオイルノズルとの間に配置してもよい。この場合には、ブローチカッタの下降時にエアノズルにより圧縮空気を噴射し、これに続いてオイルノズルにより潤滑油を噴射するか、又はブローチカッタの上昇時に潤滑油を噴射することとなる。この場合においても、上記実施形態と略同様の効果が得られる。

図５及び図６は、上記実施形態の変形例を説明するための図であり、図中、図２及び図３と同一符号は同一又は相当部分を示す。

本変形例は、オイルノズル１３をブローチカッタ３の刃３ａの正面に向けて配置し、エアノズル１４をブローチカッタ３の刃３ａの側面に向けて配置した例である。この場合にも、上記実施形態と略同様の効果が得られる。

本発明の一実施形態によるブローチ盤の全体構成図である。 上記ブローチ盤の断面図である。 上記ワーク取付け治具の平面図である。 上記ブローチ盤によるワークの加工工程図である。 上記実施形態の変形例を示すブローチ盤の断面図である。 上記変形例ブローチ盤の平面図である。

符号の説明

１ ブローチ盤
３ ブローチカッタ
３ａ 刃
７ ベースプレート
７ｂ 切り屑排出通路
８ ワーク取付け治具
１３ オイルノズル
１４ エアノズル
Ｗ ワーク

Claims (4)

1. ベースプレート上に配設されたワーク取付治具によりワークを固定支持し、該ワークに対してブローチカッタを上下方向に相対移動させることにより該ワークにブローチ加工を施すようにしたブローチ盤において、上記ワークより下側に上記ブローチカッタの刃面に向けて潤滑油ミストを噴射するオイルノズルを設けるとともに、上記ワークより下側にブローチカッタの刃面に向けて圧縮空気を噴射し該刃面に付着している切り屑を除去するエアノズルを設けたことを特徴とするブローチ盤。
2. 請求項１において、上記オイルノズルは上記ワーク取付治具内に設けられており、上記エアノズルはオイルノズルより下側の上記ベースプレート内に設けられていることを特徴とするブローチ盤。
3. 請求項２において、上記エアノズルは、上記ブローチカッタが下降してワーク加工を行うときに圧縮空気を噴射し、上記オイルノズルは、上記ブローチカッタが上昇して待機位置に戻るときに潤滑油ミストを噴射するように構成されていることを特徴とするブローチ盤。
4. 請求項２において、上記取付け治具とベースプレートとの間に、上記エアノズルから噴射された圧縮空気とともに切り屑を外部に排出する切り屑排出通路が形成されていることを特徴とするブローチ盤。

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