JP2007044855A - Automatic chamfering device - Google Patents
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Description
本発明は、機械部品やゴム製品などのワークの端部を切削して面取り(またはバリ取り)をする自動面取り装置に関する。 The present invention relates to an automatic chamfering apparatus for chamfering (or deburring) by cutting an end of a workpiece such as a machine part or a rubber product.
工具主体の先端に設けた棒状の切削部材を回転させてワークを切削する切削工具と、その切削工具を揺動自在に支持するホルダーと、切削工具の切削部材をワーク側に付勢する付勢手段と、該ホルダーを支持する装置基台とを備えた自動面取り装置が、例えば特許文献1に記載されている。
従来の面取り装置は、図6(a)のようなかさ歯車G1等に対して切削部材と歯100の縁が一点で交わるため問題なく面取りできる。
しかし例えば図5のような曲がりばかさ歯車G2では、図6(b)のように歯100の歯先101と歯元102が同時に切削部材3の切削領域を通過するため、歯先101と歯元102の何れか一方の面取りが行えない不具合が発生する。
このような問題をクリアするには、図6(c)のように切削部材3を歯100の形状に合わせて適宜に傾け切削部材3が常に歯100の縁と一点で交わるようにすれば良いのであるが、従来の面取り装置では切削部材3を傾ける調整が容易でなく、作業性が悪い問題点があった。
The conventional chamfering device can be chamfered without problems because the cutting member and the edge of the
However, for example, in the bevel bevel gear G2 as shown in FIG. 5, the
In order to clear such a problem, as shown in FIG. 6C, the
請求項1記載のように、工具主体の先端に設けた棒状の切削部材を回転させてワークを切削する切削工具と、その切削工具を揺動自在に支持するホルダーと、切削工具の切削部材をワークの被切削部に向けて付勢する付勢手段と、前記ホルダーを支持する装置基台とを備え、さらに次の(a)〜(c)の要件を具備する自動面取り装置を提供する。
(a)ホルダーは、装置基台に対して一つの軸線Xを中心に傾動可能なように取り付けられる。
(b)切削工具は、ホルダーの前記軸線Xの延長線Yと直角をなす軸線Zを中心として揺動自在に支持される。
(c)ホルダーの前記延長線Yと前記切削部材とが交差するように切削工具の姿勢を設定する。
A cutting tool for cutting a workpiece by rotating a rod-shaped cutting member provided at a tip of a tool main body, a holder for swingably supporting the cutting tool, and a cutting member for the cutting tool. Provided is an automatic chamfering device that includes an urging unit that urges a workpiece to be cut and a device base that supports the holder, and further satisfies the following requirements (a) to (c).
(A) The holder is attached so as to be tiltable about one axis X with respect to the apparatus base.
(B) The cutting tool is supported so as to be swingable about an axis Z that is perpendicular to the extension line Y of the axis X of the holder.
(C) The posture of the cutting tool is set so that the extension line Y of the holder intersects the cutting member.
また、請求項2に記載したように、工具主体の先端に設けた棒状の切削部材を回転させてワークを切削する切削工具と、その切削工具を揺動自在に支持するホルダーと、切削工具の切削部材をワークの被切削部に向けて付勢する付勢手段と、前記ホルダーを支持する装置基台とを備え、さらに次の(d)〜(f)の要件を具備する自動面取り装置を提供する。
(d)ホルダーは、垂直基板と水平アームで構成し、装置基台に対して垂直基板を一つの軸で結合することにより該軸の軸線Xを中心に傾動可能なように取り付けられる。
(e)切削工具は、ホルダーの水平アームに対し前記軸の軸線Xの延長線Yと直角をなす水平な軸線Zを中心として揺動自在に支持される。
(f)ホルダーの前記延長線と切削部材が交差するように切削工具の姿勢を設定する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a cutting tool for cutting a workpiece by rotating a rod-shaped cutting member provided at a tip of a tool main body, a holder for swingably supporting the cutting tool, An automatic chamfering apparatus comprising an urging means for urging a cutting member toward a workpiece to be cut and an apparatus base for supporting the holder, and further satisfying the following requirements (d) to (f): provide.
(D) The holder is composed of a vertical substrate and a horizontal arm, and is attached so as to be tiltable about the axis X of the axis by connecting the vertical substrate to the apparatus base with one axis.
(E) The cutting tool is supported in a swingable manner about a horizontal axis Z that is perpendicular to an extension line Y of the axis X of the shaft with respect to the horizontal arm of the holder.
(F) The posture of the cutting tool is set so that the extension line of the holder intersects with the cutting member.
また、請求項3に記載したように、切削工具のホルダーに対する姿勢を、前記軸線Z回りに変更可能とした請求項1又は2記載の自動面取り装置を提供する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the automatic chamfering device according to the first or second aspect, wherein the posture of the cutting tool relative to the holder can be changed around the axis Z.
なお、本発明の「切削」の概念には「研削」の概念をも含む。 The concept of “cutting” in the present invention includes the concept of “grinding”.
本発明の自動面取り装置は、ホルダーの傾きの中心となる軸線Xの延長線Y上に切削部材が位置する設定にしたため、ホルダーを傾けると切削工具が切削部材を中心に傾く。従って切削工具を傾ける前にワークと切削部材の位置合わせをし、その後、ホルダーを傾けて切削工具を傾ければ、切削部材が傾きの中心になるため先に位置合わせしたポイントが狂わない。よって図6(c)に示したようなワークの形状に合わせて切削部材を傾ける調整が簡単に行える。 In the automatic chamfering apparatus of the present invention, since the cutting member is set on the extension line Y of the axis X that is the center of tilting of the holder, the cutting tool tilts about the cutting member when the holder is tilted. Therefore, if the workpiece and the cutting member are aligned before the cutting tool is tilted, and then the holder is tilted and the cutting tool is tilted, the cutting member becomes the center of tilting, and the previously aligned point does not go wrong. Therefore, the adjustment which inclines the cutting member according to the shape of the workpiece as shown in FIG.
以下に本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。なお、図1は自動面取り装置の斜視図、図2は正面図、図3は側面図、図4は使用状態を示す要部の正面図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a perspective view of the automatic chamfering device, FIG. 2 is a front view, FIG. 3 is a side view, and FIG. 4 is a front view of a main part showing a use state.
自動面取り装置1は、図1に示したように、工具主体2の先端に設けた棒状の切削部材3を回転させてワークW(図4参照)を切削する切削工具4と、その切削工具4を揺動自在に支持するホルダー5と、切削工具4の切削部材3をワークWの被切削部に向けて付勢する付勢手段(図示せず)と、前記ホルダー5を支持する装置基台6とを備えてなる。
As shown in FIG. 1, the automatic chamfering apparatus 1 rotates a rod-
前記装置基台6は、水平な基板7と、底板8と縦板9と天板10を正面視コ字状に接合し前記基板7上に取り付けた固定枠11と、その固定枠11の底板8と天板10の間に差し渡した回転自在な送りネジ12と、天板10上に設けた送りネジ12回転用のハンドル13と、前記縦板9に上下摺動自在に取り付けられ且つ前記送りネジ12に螺合する昇降部材14と、昇降部材14の背部にあってその昇降部材14を縦板9上の任意の位置に固定する締付ネジ部材15とを有する。
The
前記ホルダー5は、垂直基板16と水平アーム17をほぼ逆さL字状に接合し、前記装置基台6の昇降部材14の前面に対して垂直基板16の下端を一つの軸18で結合して該軸18の軸線Xを中心に傾動可能なように取り付けられる。なお、垂直基板16にはホルダー5の姿勢を固定する固定手段たるハンドル19付きロックネジ20が取り付けられている。また、ホルダー5の先端には切削工具4を軸支するための軸受21,21が設けられており、そしてさらに一方の軸受21に後述するホイール22をロックする着脱自在な止めネジ23が装着されている。
In the
前記切削工具4は、細長い円柱形の工具主体2の先端に回転軸18を突設し、該回転軸18に丸棒状の切削部材3を固着してなり、該切削部材3を高速回転させて切削する周知のものである。この切削工具4の工具主体2の胴部中程に角型ブロック状の駒部材24が固定的に取り付けられている。
The
しかして切削工具4は、前記駒部材24の両側に揺動軸25を突設し、該揺動軸25をホルダー5の前記軸受21に装着することによりホルダー5に揺動自在に取り付けられる。揺動軸25は、その軸線Zがホルダー5の前記軸線Xの延長線Yと直角をなす向きに設定されており、また、揺動軸25の一端には前記したホイール22が回動可能な状態に取り付けられている。このホイール22の内部には図示しないが付勢手段たる渦巻きバネが内蔵されており、その渦の中心が揺動軸25に取着され、また、渦の外端がホイール22の内壁に取着されている。従ってホイール22と揺動軸25は渦巻きバネを介して連結されており、ホイール22が回転フリーのときホイール22を回すと渦巻きバネと揺動軸25が一体的に回動する。一方、ホイール22を前記止めネジ23で軸受21にロックした状態で揺動軸25を図2において反時計回りに回動させると、間にある渦巻きバネが弾性変形し、その復元力で揺動軸25が逆向き(図2において時計回り)に押し戻されるようになっている。なお、後述するように、この渦巻きバネの復元力が切削部材3をワークWの被切削部に向けて付勢する付勢力となる。
Thus, the
図示したようにホイール22は、軸受21に対し止めネジ23でロックされており、この状態で切削工具4は切削部材3を真っ直ぐ下に向けた状態でほぼ垂直に起立している。そして、切削工具4がこの姿勢であるとき、ホルダー5の軸18の軸線Xの延長線Yと切削部材3が交差する。
As shown in the figure, the
次に本発明の自動面取り装置1の使用方法について説明する。先ず、切削工具4は図1に示した垂直姿勢になっており、切削部材3がホルダー5の軸線Xの延長線Yと交差する位置にある。一方、ホルダー5は図3実線に示したように垂直基板16が真っ直ぐな垂直状態になっている。また、面取り対象となるワークWは、図5に示したように曲がりばかさ歯車であり、適宜な回転チャック(図示せず)に支持されていて、図4に示した中心軸26を中心として低速で回転し得る。
Next, the usage method of the automatic chamfering apparatus 1 of this invention is demonstrated. First, the
最初に切削部材3の位置をワークWの高さに合わせるため、天板10上にあるハンドル13を回して昇降部材14、ホルダー5、切削工具4を昇降させる。次に自動面取り装置1の全体をワークW側に移動させるか、或はワークWを自動面取り装置1側に移動させて切削部材3とワークWを当接させ、そこからもう一段移動を深めて図4実線のように切削工具4を反時計回りに若干傾けさせる。そうするとホイール22が停止した状態で揺動軸25が回動したことになるから、上記のようにホイール22内の渦巻きバネに復元力が作用し、その力で切削工具4の切削部材3がワークWの被切削部に向けて付勢される。
First, in order to adjust the position of the
しかしてこの段階での切削部材3とワークWの関係は、図6(b)のように垂直な切削部材3に対し、ワークWの歯100に傾きがあって歯先101と歯元102の二点で交わるため面取りに不都合な状態になっている。そこでホルダー5用のロックネジ20を緩め、図3二点鎖線のように軸18を中心としてホルダー5を傾ける。そうするとホルダー5と一緒に切削工具4も傾く。切削工具4の傾きの中心はホルダー5の軸18であるから、その軸18の軸線Xの延長線Yと交差する切削部材3が傾きの中心になる。従って先に位置合わせをしたワークWとの接触部位を保ったまま図6(c)のように切削部材3が傾く。
However, the relationship between the
なお、図3二点鎖線は、作図の都合上ホルダー5を時計回りに傾けた状態を示したが、もちろんホルダー5を反時計回りに傾けることもできる。そして、実施形態の自動面取り装置1で切削部材3を図6(b)から図6(c)の状態に傾けるには、図3においてホルダー5を反時計回りに傾ける必要がある。
The two-dot chain line in FIG. 3 shows a state in which the
次に回転チャックをゆっくり回転させてワークWを回しつつ、切削工具4を作動させ切削部材3を高速で回転させる。そうすると前記ホイール22の渦巻きバネの付勢によりワークWの縁に切削部材3が適度な力で接触し、その状態を保ったままワークWの縁の形状に沿って切削工具4が揺動しつつ面取りが進行する。そしてその状態でワークWが一周すると必要な面取りが終了するため、先ず切削工具4を停止させてから回転チャックの回転を止め、ワークWを外す。
Next, the
なお、図示しないがホルダー5の水平アーム17上に切削工具4の傾きを制御するシリンダーを設置し、そのシリンダーのロッドを伸ばすことにより切削工具4を図4の実線状態からさらに反時計回りに傾動させ得るようにしてもよい。そうすることによりワークWと切削部材3を別々に回転させてから接触を開始させたり、また、面取り終了後にワークWと切削部材3を分離させてから夫々の回転を止める、という手順での運転が可能になる。もちろんシリンダーのロッドは面取り時において、切削工具4の面取り動作に影響を与えない位置に待機している。
Although not shown, a cylinder for controlling the tilt of the
ところで本発明の自動面取り装置1は以上のように使用する場合の他、例えば、図4二点鎖線のように切削工具4の角度を任意に変えて使用することができる。この場合は、軸受21の止めネジ23を緩めてホイール22のロックを外し、ホイール22を任意の角度に回転させて再度止めネジ23でホイール22を止めればよい。ホイール22を回転させると、渦巻きバネを介して揺動軸25も回動し駒部材24ごと切削工具4が傾くのである。かかる状態においても切削工具4、揺動軸25、渦巻きバネ、ホイール22の相対関係は変わらないため、渦巻きバネが切削工具4の付勢手段として変わらず機能する。なお、ホイール22の周面に設けた等ピッチの孔27,27…は、止めネジ23の先端を係合させるためのものであり、ホイール22の固定を確実にする機能がある。
By the way, the automatic chamfering apparatus 1 of the present invention can be used by changing the angle of the
以上、本発明を実施の形態について説明したが、もちろん本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば実施形態では付勢手段として渦巻きバネを使用したが渦巻きバネ以外のバネ(弾性体)でもよく、また、弾性体による外力を使わず、切削工具4の自重を付勢手段として利用するようにしてもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, of course, this invention is not limited to the said embodiment. For example, a spiral spring is used as the biasing means in the embodiment, but a spring (elastic body) other than the spiral spring may be used, and the external force of the elastic body is not used, and the weight of the
1 …自動面取り装置
2 …工具主体
3 …切削部材
4 …切削工具
5 …ホルダー
6 …装置基台
16…垂直基板
17…水平アーム
18…軸
W …ワーク
X …軸線
Y …延長線
Z …軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (3)
(a)ホルダーは、装置基台に対して一つの軸線Xを中心に傾動可能なように取り付けられる。
(b)切削工具は、ホルダーの前記軸線Xの延長線Yと直角をなす軸線Zを中心として揺動自在に支持される。
(c)ホルダーの前記延長線Yと前記切削部材とが交差するように切削工具の姿勢を設定する。 A cutting tool for cutting a workpiece by rotating a rod-shaped cutting member provided at the tip of the tool main body, a holder for swingably supporting the cutting tool, and a cutting member of the cutting tool directed toward a workpiece to be cut An automatic chamfering apparatus comprising an urging means for urging and an apparatus base for supporting the holder, and further satisfying the following requirements (a) to (c).
(A) The holder is attached so as to be tiltable about one axis X with respect to the apparatus base.
(B) The cutting tool is supported so as to be swingable about an axis Z that is perpendicular to the extension line Y of the axis X of the holder.
(C) The posture of the cutting tool is set so that the extension line Y of the holder intersects the cutting member.
(d)ホルダーは、垂直基板と水平アームで構成し、装置基台に対して垂直基板を一つの軸で結合することにより該軸の軸線Xを中心に傾動可能なように取り付けられる。
(e)切削工具は、ホルダーの水平アームに対し前記軸の軸線Xの延長線Yと直角をなす水平な軸線Zを中心として揺動自在に支持される。
(f)ホルダーの前記延長線と切削部材が交差するように切削工具の姿勢を設定する。 A cutting tool for cutting a workpiece by rotating a rod-shaped cutting member provided at the tip of the tool main body, a holder for swingably supporting the cutting tool, and a cutting member of the cutting tool directed toward a workpiece to be cut An automatic chamfering apparatus comprising an urging means for urging and an apparatus base for supporting the holder, and further satisfying the following requirements (d) to (f):
(D) The holder is composed of a vertical substrate and a horizontal arm, and is attached so as to be tiltable about the axis X of the axis by connecting the vertical substrate to the apparatus base with one axis.
(E) The cutting tool is supported in a swingable manner about a horizontal axis Z that is perpendicular to an extension line Y of the axis X of the shaft with respect to the horizontal arm of the holder.
(F) The posture of the cutting tool is set so that the extension line of the holder intersects with the cutting member.
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