JP2007168018A - 可動式ワーク支持装置、工作機械、及び、ワークの位置調整方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】可動式ワーク支持装置や、加工機のY軸方向の移動(図5参照)を省略可能とする、可動式ワーク支持装置、及び、工作機械を提案する。
【解決手段】ワーク1の複数(本実施例では2つ)の被加工部11・12を、加工機の加工工具の加工中心線上(センタ上)、即ち、ボーリングヘッド2の主軸21のリーマ22(軸心線21a)に対して、順次、位置決めする可動式ワーク支持装置3であり、前記可動式ワーク支持装置3は、前記ワーク1をチルト中心点6を基点として角度変化させるものであり、前記チルト中心点6は、前記複数の被加工部11・12の中心線11a・12a(穴の中心線)の交点13と一致し、かつ、前記ボーリングヘッド2の主軸21の軸心線21a上、即ち、加工工具の加工中心線上(センタ上)に配置されることとする。
【選択図】図1
【解決手段】ワーク1の複数(本実施例では2つ)の被加工部11・12を、加工機の加工工具の加工中心線上(センタ上)、即ち、ボーリングヘッド2の主軸21のリーマ22(軸心線21a)に対して、順次、位置決めする可動式ワーク支持装置3であり、前記可動式ワーク支持装置3は、前記ワーク1をチルト中心点6を基点として角度変化させるものであり、前記チルト中心点6は、前記複数の被加工部11・12の中心線11a・12a(穴の中心線)の交点13と一致し、かつ、前記ボーリングヘッド2の主軸21の軸心線21a上、即ち、加工工具の加工中心線上(センタ上)に配置されることとする。
【選択図】図1
Description
本発明は、ワークの複数の被加工部を、ボーリングヘッド等の加工機に対して、順次、位置決めする可動式ワーク支持装置、及び、それを備える工作機械に関するものである。
従来、ワークの複数の被加工部を、ボーリングヘッド等の加工機に対して、順次、位置決めする可動式ワーク支持装置、及び、それを備える工作機械について開示する文献が存在する(例えば、特許文献1参照。)。
この特許文献1にも示されるように、この種の工作機械には、ワークを所定の傾き、及び、位置に支持するための可動式ワーク支持装置(特許文献1では、チルトアンドインデックス手段)が備えられており、ワークの複数の被加工部を、加工機(特許文献1では、カッターヘッド)に対して順次位置決めさせることとしている。
また、前記加工機においても、その先端部に取り付けた加工工具をその軸方向に移動させることとする他、前記加工工具の軸と直交する方向に移動する構成とされており、前記ワークの被加工部と、加工工具の位置決めにおいては、必要に応じて加工機を移動させることとしている。一般的な構成としては、前記加工機をXYZの三軸方向に移動させるものとしており、図5に示す例では、前記加工工具の軸方向をZ軸(主軸方向)、紙面奥行き方向をX軸(図示省略)、紙面上下方向をY軸としている。
この特許文献1にも示されるように、この種の工作機械には、ワークを所定の傾き、及び、位置に支持するための可動式ワーク支持装置(特許文献1では、チルトアンドインデックス手段)が備えられており、ワークの複数の被加工部を、加工機(特許文献1では、カッターヘッド)に対して順次位置決めさせることとしている。
また、前記加工機においても、その先端部に取り付けた加工工具をその軸方向に移動させることとする他、前記加工工具の軸と直交する方向に移動する構成とされており、前記ワークの被加工部と、加工工具の位置決めにおいては、必要に応じて加工機を移動させることとしている。一般的な構成としては、前記加工機をXYZの三軸方向に移動させるものとしており、図5に示す例では、前記加工工具の軸方向をZ軸(主軸方向)、紙面奥行き方向をX軸(図示省略)、紙面上下方向をY軸としている。
また、図5は、ワーク50をポジションA・Bの位置に設定し、二箇所に設けた被加工部51・52を、それぞれ、加工機60にて加工する構成例について示すものである。
ワーク50のポジションA・Bの変更は、チルト機構(いわゆる首振り機構)を備えた可動式ワーク支持装置55を、チルト中心点56を基点として回転させることにより行われる。
また、ポジションA・Bにおいては、図におけるY軸方向(上下方向)の位置がずれることになるため、前記加工機60を加工工具61の軸方向(主軸62の軸方向となるZ軸方向)と直交する方向、即ち、Y軸方向(上下方向)に移動させることにより、各被加工部51・52と加工工具61の間での位置決めを可能とすることとしている。
ワーク50のポジションA・Bの変更は、チルト機構(いわゆる首振り機構)を備えた可動式ワーク支持装置55を、チルト中心点56を基点として回転させることにより行われる。
また、ポジションA・Bにおいては、図におけるY軸方向(上下方向)の位置がずれることになるため、前記加工機60を加工工具61の軸方向(主軸62の軸方向となるZ軸方向)と直交する方向、即ち、Y軸方向(上下方向)に移動させることにより、各被加工部51・52と加工工具61の間での位置決めを可能とすることとしている。
即ち、被加工部51を加工する際には、前記可動式ワーク支持装置55をポジションAに設定し、加工機60を上方に移動させ、主軸62の軸心線62aを前記被加工部51に合わせることで、被加工部51の加工を実施する一方、その後、被加工部52を加工する際には、前記可動式ワーク支持装置55をポジションBに設定し、加工機60を下方に移動させ、主軸62の軸心線62aを前記被加工部52に合わせることで、被加工部52の加工を実施することとするものである。
特開平6−297282号公報
ここで、図5に示す工作機械の構成において、加工機60をY軸方向へ移動させる必要が生じる原因について考える。
この原因は、前記主軸62の軸心線62a、及び、前記被加工部51・52の軸心線51a・52aの交点53が、前記チルト中心点56と一致していないことにある。
仮に、前記主軸62の軸心線62a、及び、前記交点53が、前記チルト中心点56と一致していれば、前記可動式ワーク支持装置55の角度を変更し、軸心線51a・52aを、それぞれ、前記軸心線62aに一致させることで、前記加工機60をY軸方向へ移動させることなく、両方の被加工部51・52を加工できるのである。
この原因は、前記主軸62の軸心線62a、及び、前記被加工部51・52の軸心線51a・52aの交点53が、前記チルト中心点56と一致していないことにある。
仮に、前記主軸62の軸心線62a、及び、前記交点53が、前記チルト中心点56と一致していれば、前記可動式ワーク支持装置55の角度を変更し、軸心線51a・52aを、それぞれ、前記軸心線62aに一致させることで、前記加工機60をY軸方向へ移動させることなく、両方の被加工部51・52を加工できるのである。
そして、仮に、前記加工機60のY軸方向への移動を省略可能となれば、前記加工機60をY軸方向へ移動させるための機構を省略することが可能となり、加工設備(工作機械)の簡略化、小型化、そして、これに伴う設備のコスト低減を図れることになる。
例えば、加工機60をY軸方向へ移動させるための駆動モータ、リニアガイド等を省略することが可能となるのである。
また、加工機60のY軸方向の移動を省略できることになれば、前記加工機60のY軸方向の位置決めが不要になり、制御の簡易化、ひいては、加工精度の向上を図ることが可能となる。
例えば、加工機60をY軸方向へ移動させるための駆動モータ、リニアガイド等を省略することが可能となるのである。
また、加工機60のY軸方向の移動を省略できることになれば、前記加工機60のY軸方向の位置決めが不要になり、制御の簡易化、ひいては、加工精度の向上を図ることが可能となる。
他方、前記加工機60をY軸方向に移動させずに、前記可動式ワーク支持装置55をY軸方向に移動させることにより、加工機60に対する被加工部51・52の位置決めを実施することも考えられる。即ち、可動式ワーク支持装置55において、チルト機構に加え、Y軸方向に移動させる機構を設けるものである。
しかし、可動式ワーク支持装置55をY軸方向に移動させることとすると、そのY軸方向の移動ための複雑な装置構成や制御が必要となり、また、ワーク50自体がY軸方向に移動することから、加工精度の低下を招くことも考えられる。
しかし、可動式ワーク支持装置55をY軸方向に移動させることとすると、そのY軸方向の移動ための複雑な装置構成や制御が必要となり、また、ワーク50自体がY軸方向に移動することから、加工精度の低下を招くことも考えられる。
そこで、本発明は、以上の問題点に鑑み、可動式ワーク支持装置や、加工機のY軸方向の移動(図5参照)を省略可能とする、可動式ワーク支持装置、及び、それを備える工作機械を提案するものである。
本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項1に記載のごとく、
ワークの複数の被加工部を、加工機の主軸の軸心線に対して、順次、位置決めする可動式ワーク支持装置であって、
前記可動式ワーク支持装置は、前記ワークをチルト中心点を基点として角度変化させるものであり、
前記チルト中心点は、前記複数の被加工部の中心線の交点と一致し、かつ、前記加工機の主軸の軸心線上に配置されることとする。
ワークの複数の被加工部を、加工機の主軸の軸心線に対して、順次、位置決めする可動式ワーク支持装置であって、
前記可動式ワーク支持装置は、前記ワークをチルト中心点を基点として角度変化させるものであり、
前記チルト中心点は、前記複数の被加工部の中心線の交点と一致し、かつ、前記加工機の主軸の軸心線上に配置されることとする。
また、請求項2に記載のごとく、
前記ワークを設置するための架台と、前記ワークの間に、前記架台と前記ワークの間の距離を変更するための調節機構を設ける構成とする。
前記ワークを設置するための架台と、前記ワークの間に、前記架台と前記ワークの間の距離を変更するための調節機構を設ける構成とする。
また、請求項3に記載のごとく、
前記調節機構は、
前記架台と、前記ワークの間に、複数の板状の調節具を積層して、着脱自在に介設して構成されることとする。
前記調節機構は、
前記架台と、前記ワークの間に、複数の板状の調節具を積層して、着脱自在に介設して構成されることとする。
また、請求項4に記載のごとく、
チルト中心点を基点として角度変更することで、ワークの複数の被加工部を、加工機の主軸の軸心線に対して、順次、位置決めする可動式ワーク支持装置と、
前記可動式ワーク支持装置に支持されたワークの複数の被加工部に対して加工を行う加工機と、を具備し、
前記チルト中心点は、
前記複数の被加工部の中心線の交点と一致し、かつ、前記加工機の主軸の軸心線上に配置されることとする。
チルト中心点を基点として角度変更することで、ワークの複数の被加工部を、加工機の主軸の軸心線に対して、順次、位置決めする可動式ワーク支持装置と、
前記可動式ワーク支持装置に支持されたワークの複数の被加工部に対して加工を行う加工機と、を具備し、
前記チルト中心点は、
前記複数の被加工部の中心線の交点と一致し、かつ、前記加工機の主軸の軸心線上に配置されることとする。
また、請求項5に記載のごとく、
前記ワークを設置するための架台と、前記ワークの間に、前記架台と前記ワークの間の距離を変更するための調節機構を設ける構成とする。
前記ワークを設置するための架台と、前記ワークの間に、前記架台と前記ワークの間の距離を変更するための調節機構を設ける構成とする。
また、請求項6に記載のごとく、
前記調節機構は、前記架台と、前記ワークの間に、複数の板状の調節具を積層して、着脱自在に介設して構成されることとする。
前記調節機構は、前記架台と、前記ワークの間に、複数の板状の調節具を積層して、着脱自在に介設して構成されることとする。
また、請求項7、8に記載のごとく、
前記ワークの各被加工部の中心線を、順次、前記加工機の主軸の軸心線と平行にし、
そのときの前記中心線と、前記軸心線とのズレ量を求め、前記ズレ量に応じて、前記調節機構を調節することで、前記交点と前記チルト中心点とを一致させることとするものである。
前記ワークの各被加工部の中心線を、順次、前記加工機の主軸の軸心線と平行にし、
そのときの前記中心線と、前記軸心線とのズレ量を求め、前記ズレ量に応じて、前記調節機構を調節することで、前記交点と前記チルト中心点とを一致させることとするものである。
以上の請求項1に記載の発明では、
前記各被加工部の中心線を、前記主軸の軸心線と一致させることができ、前記加工機を前記主軸の軸心線と直交する方向に移動させる必要がなくなり、この移動に関する機構を省略できる。そして、加工設備(工作機械)の簡略化、小型化、ひいては、これに伴う設備のコスト低減を図ることができる。
前記各被加工部の中心線を、前記主軸の軸心線と一致させることができ、前記加工機を前記主軸の軸心線と直交する方向に移動させる必要がなくなり、この移動に関する機構を省略できる。そして、加工設備(工作機械)の簡略化、小型化、ひいては、これに伴う設備のコスト低減を図ることができる。
また、請求項2、及び、請求項3に記載の発明では、
ワークの位置調整により、前記中心線の交点と、チルト中心点を一致させることができる。
ワークの位置調整により、前記中心線の交点と、チルト中心点を一致させることができる。
また、請求項4に記載の発明では、
前記各被加工部の中心線を、前記主軸の軸心線と一致させることができ、前記加工機を前記主軸の軸心線と直交する方向に移動させる必要がなくなり、この移動に関する機構を省略できる。そして、加工設備(工作機械)の簡略化、小型化、ひいては、これに伴う設備のコスト低減を図ることができる。
前記各被加工部の中心線を、前記主軸の軸心線と一致させることができ、前記加工機を前記主軸の軸心線と直交する方向に移動させる必要がなくなり、この移動に関する機構を省略できる。そして、加工設備(工作機械)の簡略化、小型化、ひいては、これに伴う設備のコスト低減を図ることができる。
また、請求項5、及び、請求項6に記載の発明では、
ワークの位置調整により、前記中心線の交点と、チルト中心点を一致させることができる。
ワークの位置調整により、前記中心線の交点と、チルト中心点を一致させることができる。
また、請求項7、及び、請求項8に記載の発明では、
ワークの位置調整により、前記中心線の交点と、チルト中心点を一致させることができる。
ワークの位置調整により、前記中心線の交点と、チルト中心点を一致させることができる。
図1に示すごとく、本発明は、ワーク1の複数(本実施例では2つ)の被加工部11・12を、加工機の加工工具の加工中心線(センタ上)、即ち、ボーリングヘッド2の主軸21の軸心線21aに対して、順次、位置決めする可動式ワーク支持装置3であり、前記可動式ワーク支持装置3は、前記ワーク1をチルト中心点6を基点として角度変化させるものであり、前記チルト中心点6は、前記複数の被加工部11・12の中心線11a・12a(穴の中心線)の交点13と一致し、かつ、前記ボーリングヘッド2の主軸21の軸心線21a上、即ち、加工工具の加工中心線上(センタ上)に配置されることとしている。
以上の構成により、図1に示すごとく、ワーク1をポジションAに設定すると、前記被加工部11の中心線11aと前記主軸21の軸心線21aが一致することになり、主軸21を図においてZ軸方向に移動させることで、被加工部11の加工を実施することができる。また、ワーク1をポジションBに設定すると、前記被加工部12の軸心線12aと前記主軸21の軸心線21aが一致することになり、主軸21を図においてZ軸方向に移動させることで、被加工部12の加工を実施することができる。
そして、このように、ワーク1のポジションA・Bのそれぞれにおいて、各被加工部11・12の中心線11a・12aを、主軸21の軸心線21aと一致させることができ、これにより、前記ボーリングヘッド2を前記主軸21の軸心線21aと直交する方向(本実施例ではY軸方向)に移動させる必要がなくなり、この移動に関する機構を省略できる。
そして、加工設備(工作機械)の簡略化、小型化、ひいては、これに伴う設備のコスト低減を図ることができる。
そして、加工設備(工作機械)の簡略化、小型化、ひいては、これに伴う設備のコスト低減を図ることができる。
以下詳細について説明する。
図1の例においては、紙面上下方向をY軸方向としており、このY軸方向の下向きに重力Gが生じるものとしている。また、紙面左右方向をZ軸方向としており、このZ軸方向に、ボーリングヘッド2(主軸21)が図示せぬ本体部分(支柱部等)に対してスライド等することにより移動されるようになっている。
尚、紙面奥行き方向はX軸方向となるが、本発明の適用について、このX軸方向のボーリングヘッド2の移動の有無は特に限定されるものではない。また、Y軸方向を重力方向とすることについても限定されるものではなく、つまりは、このXYZ軸の定義と重力方向については、特別な意味を持つものではない。
図1の例においては、紙面上下方向をY軸方向としており、このY軸方向の下向きに重力Gが生じるものとしている。また、紙面左右方向をZ軸方向としており、このZ軸方向に、ボーリングヘッド2(主軸21)が図示せぬ本体部分(支柱部等)に対してスライド等することにより移動されるようになっている。
尚、紙面奥行き方向はX軸方向となるが、本発明の適用について、このX軸方向のボーリングヘッド2の移動の有無は特に限定されるものではない。また、Y軸方向を重力方向とすることについても限定されるものではなく、つまりは、このXYZ軸の定義と重力方向については、特別な意味を持つものではない。
図1及び図2に示すごとく、前記可動式ワーク支持装置3は、チルト中心点6を基点(中心点)としてチルト(首振り)する可動式ワーク支持装置3と、該可動式ワーク支持装置3のベース部30に設けられる架台31と、該架台31に対しワーク1を連結固定させる設置脚32・32を具備している。
また、前記可動式ワーク支持装置3をチルトさせるための駆動機構は、例えば、モータ駆動により、前記可動式ワーク支持装置3のベース部30を前記チルト中心点6を基点に正逆回転させることにより実現されるものであり、特に、具体的な構成については限定されるものではない。また、周知の技術により、可動式ワーク支持装置3をチルトさせる構成を実現することができるものである。
また、前記可動式ワーク支持装置3をチルトさせるための駆動機構は、例えば、モータ駆動により、前記可動式ワーク支持装置3のベース部30を前記チルト中心点6を基点に正逆回転させることにより実現されるものであり、特に、具体的な構成については限定されるものではない。また、周知の技術により、可動式ワーク支持装置3をチルトさせる構成を実現することができるものである。
また、図1及び図2に示すごとく、前記架台31と、前記設置脚32・32との間には、複数の調節具33・34が積層して介設される構成としており、前記調節具33・34を取り外す、又は、挿入することにより、前記ワーク1と架台31の間の距離を調節できるようになっている。
また、図1及び図2に示すごとく、前記ワーク1には、二箇所に被加工部11・12が配置されている。この被加工部11・12は、図1に示す例では、ボーリングヘッド2の主軸21に取り付けたリーマ22によって仕上げ加工が行われるようになっている。
また、このワーク1は、例えば、エンジンのシリンダヘッドであり、前記被加工部11・12は、吸気・排気バルブのバルブガイド圧入部11n・12n(バルブの軸をガイドするバルブガイドを圧入する穴)、及び、バルブシート圧入部11m・12m(バルブの傘の弁座となるバルブシートを圧入する穴)である(図2参照)。
また、このワーク1は、例えば、エンジンのシリンダヘッドであり、前記被加工部11・12は、吸気・排気バルブのバルブガイド圧入部11n・12n(バルブの軸をガイドするバルブガイドを圧入する穴)、及び、バルブシート圧入部11m・12m(バルブの傘の弁座となるバルブシートを圧入する穴)である(図2参照)。
また、図1及び図2に示すごとく、前記ワーク1の前記被加工部11・12は、それぞれ、ワーク1の厚み方向に対し、斜め方向に設けられるようになっている。また、前記架台31が水平となって、ワーク1が水平に配置されるポジションNにおいて、前記両被加工部11・12で、略「ハ」字が形成されるようになっている。
また、前記ワーク1の被加工部11・12は、前記チルト中心点6を基点に放射状に設けられるようになっている。
また、前記両被加工部11・12の中心線11a・12aが、前記チルト中心点6にて交差するようになっている。
また、前記両被加工部11・12の中心線11a・12aの交点13(本実施例では、バルブ挟角交点となる)と、前記チルト中心点6とが一致するようになっている。
また、前記ワーク1の被加工部11・12は、前記チルト中心点6を基点に放射状に設けられるようになっている。
また、前記両被加工部11・12の中心線11a・12aが、前記チルト中心点6にて交差するようになっている。
また、前記両被加工部11・12の中心線11a・12aの交点13(本実施例では、バルブ挟角交点となる)と、前記チルト中心点6とが一致するようになっている。
また、図1及び図2に示すごとく、本実施例においては、前記ワーク1の複数の前記被加工部11・12は、その中心線11a・12aが同一平面上に配置される、即ち、或る切断面で切断したときに、その切断面上に現れるものとなっている。また、前記切断面上に、前記主軸21の軸心線21aが配置される関係となっている。また、前記切断面上に、前記チルト中心点6が配置される関係となっている。
ポジション
また、図1及び図2に示すごとく、本実施例においては、前記ワーク1の複数の前記被加工部11・12は、二箇所の穴部としているが、その数や形状については、特に限定されるものではなく、可動式ワーク支持装置3のチルト中心点6を基点とする角度変更に応じて、その加工の中心線が、前記主軸21の軸心線21aと一致するものが、被加工部の対象となるものである。
また、図1及び図2に示すごとく、本実施例においては、前記ワーク1の複数の前記被加工部11・12は、二箇所の穴部としているが、その数や形状については、特に限定されるものではなく、可動式ワーク支持装置3のチルト中心点6を基点とする角度変更に応じて、その加工の中心線が、前記主軸21の軸心線21aと一致するものが、被加工部の対象となるものである。
また、図1に示すごとく、前記ボーリングヘッド2の主軸21の軸心線21a上、即ち、加工工具であるリーマ22の加工中心線上に、前記チルト中心点6が配置される位置関係となっている。
そして、図1に示すごとく、以上の構成において、ワーク1が水平に配置されるポジションNの状態から、チルト中心点6を基点に前記可動式ワーク支持装置3のベース部30を回転させると、前記被加工部11の中心線11aが、前記主軸21の軸心線21aと重なる、ポジションAを実現することができる。
また、ポジションAから、さらに、可動式ワーク支持装置3のベース部30を回転させると、前記被加工部12の中心線12aが、前記主軸21の軸心線21aと重なる、ポジションBを実現することができる。
また、ポジションAから、さらに、可動式ワーク支持装置3のベース部30を回転させると、前記被加工部12の中心線12aが、前記主軸21の軸心線21aと重なる、ポジションBを実現することができる。
以上のように、ワーク1のポジションA・Bのそれぞれにおいて、各被加工部11・12の中心線11a・12aを、主軸21の軸心線21aと一致させることができ、これにより、前記ボーリングヘッド2を前記主軸21の軸心線21aと直交する方向(本実施例ではY軸方向)に移動させる必要がなくなる。
そして、このボーリングヘッド2のY軸方向への移動に関する機構を省略できることから、加工設備(工作機械)の簡略化、小型化、そして、これに伴う設備のコスト低減を図れることになる。より具体的には、例えば、ボーリングヘッド2のY軸方向へ移動させるための駆動モータ、リニアガイド等を省略することが可能となるのである。
また、前記ボーリングヘッド2のY軸方向の位置決めが不要になり、制御の簡易化、ひいては、加工精度の向上を図ることが可能となる。
そして、このボーリングヘッド2のY軸方向への移動に関する機構を省略できることから、加工設備(工作機械)の簡略化、小型化、そして、これに伴う設備のコスト低減を図れることになる。より具体的には、例えば、ボーリングヘッド2のY軸方向へ移動させるための駆動モータ、リニアガイド等を省略することが可能となるのである。
また、前記ボーリングヘッド2のY軸方向の位置決めが不要になり、制御の簡易化、ひいては、加工精度の向上を図ることが可能となる。
次に、前記両被加工部11・12の中心線11a・12aの交点13と、チルト中心点6との間の位置決めに関して説明する。
前述のように、本発明のポイントは、前記中心線11a・12aの交点13と、チルト中心点6を一致させることにある。
しかし、例えば、構造が異なる複数のシリンダヘッドのそれぞれについて、吸気・排気バルブのバルブガイド圧入部、及び、バルブシート圧入部の仕上げ加工を行うことを考えた場合に、各種シリンダヘッドにおいて、前記中心線11a・12aの交点13の位置は、それぞれ異なることになる。
つまり、仮に、或る種類のシリンダヘッドについて、交点13とチルト中心点6が一致する場合でも、他の種類のシリンダヘッドについては、交点13とチルト中心点6が一致しない場合が生じることになる。例えば、前記中心線11a・12aの傾きや、被加工部11・12の穴径の違いにより、前述のような交点13の位置のバラツキが発生することが考えられる。
前述のように、本発明のポイントは、前記中心線11a・12aの交点13と、チルト中心点6を一致させることにある。
しかし、例えば、構造が異なる複数のシリンダヘッドのそれぞれについて、吸気・排気バルブのバルブガイド圧入部、及び、バルブシート圧入部の仕上げ加工を行うことを考えた場合に、各種シリンダヘッドにおいて、前記中心線11a・12aの交点13の位置は、それぞれ異なることになる。
つまり、仮に、或る種類のシリンダヘッドについて、交点13とチルト中心点6が一致する場合でも、他の種類のシリンダヘッドについては、交点13とチルト中心点6が一致しない場合が生じることになる。例えば、前記中心線11a・12aの傾きや、被加工部11・12の穴径の違いにより、前述のような交点13の位置のバラツキが発生することが考えられる。
そこで、図2及び図3に示すごとく、前記可動式ワーク支持装置3において、ワーク1を設置するための架台31と、前記ワーク1の間に、前記架台31とワーク1の間の距離を変更するための調節機構を設ける構成とする。
より具体的には、前記調節機構は、前記架台31と、前記ワーク1の間に、複数の板状の調節具33・34を積層して、着脱自在に介設して構成されるものである。
より具体的には、前記調節機構は、前記架台31と、前記ワーク1の間に、複数の板状の調節具33・34を積層して、着脱自在に介設して構成されるものである。
この構成により、図3(b)に示すごとく、前記被加工部11・12の間の幅が広い場合には、前記調節具34を取り外して、ワーク1と架台31の間の距離を縮小することにより、前記交点13とチルト中心点6とを一致させることができる。
一方、図3(c)に示すごとく、前記被加工部11・12の間の幅が狭い場合には、前記調節具34を二枚挟装することで、ワーク1と架台31の間の距離を拡大することにより、前記交点13とチルト中心点6とを一致させることができる。
一方、図3(c)に示すごとく、前記被加工部11・12の間の幅が狭い場合には、前記調節具34を二枚挟装することで、ワーク1と架台31の間の距離を拡大することにより、前記交点13とチルト中心点6とを一致させることができる。
また、複数の調節具33・34を積層して介設し、必要に応じて、その枚数を増やす、又は減らす、もしくは、その厚みが異なるものを利用することにより、微小な調節を実施することができる。また、各調節具33・34が独立して構成されることにより、個別に変更(取り外し、又は、挿入、もしくは、変更)が可能となり、このことによっても、微小な調節が実現されることになる。
尚、図2及び図3の例では、ワーク1と架台31の間の距離を変更するための調節機構として、板状部材に構成される調節具33・34を用いた例について述べたが、この他にも、例えば、ボルトのねじ込み量の調節(ジャッキアップ機構等)により前記設置脚32・32の長さを変更し、ワーク1と架台31の間の距離を変更する構成が考えられ、特に、これらの例に限定されるものではない。
また、前記両被加工部11・12の中心線11a・12aの交点13は、実在しない点であるため、位置調節、即ち、前記交点13と前記チルト中心点6を確実に一致させるのは難易度が高いものとなる。
そこで、次のようにして位置調節を実施するものとする。
即ち、図4に示すごとく、前記複数の被加工部11・12につき、前記被加工部11・12に、棒状部材45を順次、挿入、突設させるとともに、前記可動式ワーク支持装置3をチルトさせて、前記棒状部材45を突設した被加工部11の中心線11aを、順次、前記主軸21の軸心線21aと平行にし、そのときの前記中心線11aと、前記軸心線21aとのズレ量、即ち、Y軸方向のズレ量を測定器40により求め、前記ズレ量に応じて、前記調節機構を調節することで、前記交点13と前記チルト中心点6とを一致させることとするものである。
そこで、次のようにして位置調節を実施するものとする。
即ち、図4に示すごとく、前記複数の被加工部11・12につき、前記被加工部11・12に、棒状部材45を順次、挿入、突設させるとともに、前記可動式ワーク支持装置3をチルトさせて、前記棒状部材45を突設した被加工部11の中心線11aを、順次、前記主軸21の軸心線21aと平行にし、そのときの前記中心線11aと、前記軸心線21aとのズレ量、即ち、Y軸方向のズレ量を測定器40により求め、前記ズレ量に応じて、前記調節機構を調節することで、前記交点13と前記チルト中心点6とを一致させることとするものである。
図4の例では、前記被加工部11(バルブガイド圧入部11n)に、5μm以下のクリアランスが形成される棒状部材45(ガイドバー)を挿入するとともに、この棒状部材45のチルト中心点6側の端部をワーク1から突出させることとする。
また、前記測定器40には、ダイアルゲージを用いることとし、その設置台41を前記主軸21に取り付ける一方、測定子42を前記棒状部材45の表面に当着させる。そして、主軸21を回転させて、その測定値から、前記被加工部11の中心線11aと、前記主軸21の軸心線21aのズレ量、即ち、図におけるY軸方向のズレ量を求める。
また、前記測定器40には、ダイアルゲージを用いることとし、その設置台41を前記主軸21に取り付ける一方、測定子42を前記棒状部材45の表面に当着させる。そして、主軸21を回転させて、その測定値から、前記被加工部11の中心線11aと、前記主軸21の軸心線21aのズレ量、即ち、図におけるY軸方向のズレ量を求める。
そして、例えば、ワーク1をポジションAに設定した場合において、前記被加工部11の中心線11aが、前記主軸21の軸心線21aよりも図において上側にある場合では、前記調節機構において、前記ワーク1と架台31の間の距離を縮小することにより、ポジションAにおける前記被加工部11の位置を図において下側へ移動させることとし、これによって、ポジションAにおける前記中心線11aと前記軸心線21aの一致を図ることとする。
また、このように、被加工部11の中心線11aについて調節を行った後、同様にして、前記棒状部材45を被加工部12に挿入し、被加工部12の中心線12aについての調節を行うものである。
そして、以上のようにして、各被加工部11・12について、中心線11a・12aと軸心線21aの位置合わせを実施することにより、前記中心線11a・12aの交点13を、前記チルト中心点6と一致させることが可能となる。
また、このように、被加工部11の中心線11aについて調節を行った後、同様にして、前記棒状部材45を被加工部12に挿入し、被加工部12の中心線12aについての調節を行うものである。
そして、以上のようにして、各被加工部11・12について、中心線11a・12aと軸心線21aの位置合わせを実施することにより、前記中心線11a・12aの交点13を、前記チルト中心点6と一致させることが可能となる。
尚、以上に述べたように、測定器としてダイアルゲージを用いることにより、加工現場における簡易な調節作業が実現可能となるが、このダイアルゲージを用いる他、被接触式のセンサ(光学センサ等)を用いて、前記被加工部11・12の中心線11a・12aと、前記主軸21の軸心線21aのズレを検出、測定することとしてもよく、前記ズレの有無・大小を認識するための手段は、特に限定されるものではない。
また、以上の交点13とチルト中心点6の位置合わせにおいては、図4に示すポジションNにおいて、前記調節機構によるY軸方向のワーク1の位置調節の他、ワーク1の架台31に対するZ軸方向の位置調節も適宜行なわれるものとする。
また、以上に述べた、図4に示すY軸方向のワーク1の位置調節につき、例えば、構造が異なる複数のシリンダヘッドのそれぞれについて、予め、その調節位置を決めておくことで、同一の加工ラインにおいて、シリンダヘッドの仕様が変更した場合における段替時間の短縮を図ることが可能となる(機種段替対応)。
例えば、図2及び図3に示す構成につき、前記調節具33・34の枚数や、厚みを、シリンダヘッドの各仕様それぞれについて定義し、その調節具33・34の組合せを準備しておくといった具合である。
例えば、図2及び図3に示す構成につき、前記調節具33・34の枚数や、厚みを、シリンダヘッドの各仕様それぞれについて定義し、その調節具33・34の組合せを準備しておくといった具合である。
また、前述の図1・図2に示すワーク1の加工においては、シリンダヘッドのバルブガイド圧入部11n・12n、バルブシート圧入部11m・12mにつき、仕上げ用のリーマ22を用いて仕上げ加工をする場合について例を述べたが、本発明は、このようなボーリング加工を実施する工作機械の可動式ワーク支持装置3に適用する他、前記バルブガイド圧入部11n・12nに、バルブガイドを圧入する圧入機や、前記バルブシート圧入部11m・12mにバルブシートを圧入する圧入機について適用することにより、これらの圧入機についても図におけるY軸方向の軸を省略することができる。
以上のように、本発明は、図1及び図2に示すごとく、ワーク1の複数(本実施例では2つ)の被加工部11・12を、ボーリングヘッド2の主軸21のリーマ22(軸心線21a)に対して、順次、位置決めする可動式ワーク支持装置3であり、前記可動式ワーク支持装置3は、前記ワーク1をチルト中心点6を基点として角度変化させるものであり、前記チルト中心点6は、前記複数の被加工部11・12の中心線11a・12a(穴の中心線)の交点13と一致し、かつ、前記ボーリングヘッド2の主軸21の軸心線21a上に配置されることとしている。
そして、上記可動式ワーク支持装置3を備える工作機械の構成として、
チルト中心点6を基点として角度変更することで、ワーク1の複数の被加工部11・12を、順次、ボーリングヘッド2の主軸21の軸心線21aに対して、順次、位置決めする可動式ワーク支持装置3と、
前記可動式ワーク支持装置3に支持されたワーク1の複数の被加工部11・12に対して加工を行う加工機としてのボーリングヘッド2と、を具備し、
前記チルト中心点6は、
前記複数の被加工部11・12の中心線11a・12a(穴の中心線)の交点13と一致し、かつ、前記ボーリングヘッド2の主軸21の軸心線21a上に配置される、ものとする。
チルト中心点6を基点として角度変更することで、ワーク1の複数の被加工部11・12を、順次、ボーリングヘッド2の主軸21の軸心線21aに対して、順次、位置決めする可動式ワーク支持装置3と、
前記可動式ワーク支持装置3に支持されたワーク1の複数の被加工部11・12に対して加工を行う加工機としてのボーリングヘッド2と、を具備し、
前記チルト中心点6は、
前記複数の被加工部11・12の中心線11a・12a(穴の中心線)の交点13と一致し、かつ、前記ボーリングヘッド2の主軸21の軸心線21a上に配置される、ものとする。
以上の工作機械によれば、前記複数の被加工部11・12を加工するに際し、可動式ワーク支持装置3によってワーク1の角度変更をすることで、前記ボーリングヘッド2を前記主軸21と直行する方向(図1の例では、Y軸方向)に移動させることなく、各被加工部11・12について加工を実施することができる。
そして、このボーリングヘッド2のY軸方向への移動に関する機構を省略できることから、加工設備(工作機械)の簡略化、小型化、そして、これに伴う設備のコスト低減を図れることになる。より具体的には、例えば、ボーリングヘッド2のY軸方向へ移動させるための駆動モータ、リニアガイド等を省略することが可能となる。
そして、このボーリングヘッド2のY軸方向への移動に関する機構を省略できることから、加工設備(工作機械)の簡略化、小型化、そして、これに伴う設備のコスト低減を図れることになる。より具体的には、例えば、ボーリングヘッド2のY軸方向へ移動させるための駆動モータ、リニアガイド等を省略することが可能となる。
1 ワーク
2 ボーリングヘッド
3 可動式ワーク支持装置
6 チルト中心
11 被加工部
11a 中心線
12 被加工部
12a 中心線
21 主軸
21a 軸心線
2 ボーリングヘッド
3 可動式ワーク支持装置
6 チルト中心
11 被加工部
11a 中心線
12 被加工部
12a 中心線
21 主軸
21a 軸心線
Claims (8)
- ワークの複数の被加工部を、加工機の主軸の軸心線に対して、順次、位置決めする可動式ワーク支持装置であって、
前記可動式ワーク支持装置は、前記ワークをチルト中心点を基点として角度変化させるものであり、
前記チルト中心点は、前記複数の被加工部の中心線の交点と一致し、かつ、前記加工機の主軸の軸心線上に配置される、可動式ワーク支持装置。 - 前記ワークを設置するための架台と、前記ワークの間に、前記架台と前記ワークの間の距離を変更するための調節機構を設ける、
ことを特徴とする、請求項1に記載の可動式ワーク支持装置。 - 前記調節機構は、
前記架台と、前記ワークの間に、複数の板状の調節具を積層して、着脱自在に介設して構成される、
ことを特徴とする、請求項2に記載の可動式ワーク支持装置。 - チルト中心点を基点として角度変更することで、ワークの複数の被加工部を、加工機の主軸の軸心線に対して、順次、位置決めする可動式ワーク支持装置と、
前記可動式ワーク支持装置に支持されたワークの複数の被加工部に対して加工を行う加工機と、を具備し、
前記チルト中心点は、
前記複数の被加工部の中心線の交点と一致し、かつ、前記加工機の主軸の軸心線上に配置される、工作機械。 - 前記ワークを設置するための架台と、前記ワークの間に、前記架台と前記ワークの間の距離を変更するための調節機構を設ける、
ことを特徴とする、請求項4に記載の工作機械。 - 前記調節機構は、前記架台と、前記ワークの間に、複数の板状の調節具を積層して、着脱自在に介設して構成される、
ことを特徴とする、請求項5に記載の工作機械。 - 請求項2または請求項3に記載の可動式ワーク支持装置において、
可動式ワーク支持装置をチルトさせて、
ワークの各被加工部の中心線を、順次、加工機の主軸の軸心線と平行にし、
そのときの前記中心線と、前記軸心線とのズレ量を求め、前記ズレ量に応じて、調節機構を調節することで、前記交点と前記チルト中心点とを一致させる、
ワークの位置調整方法。 - 請求項5または請求項6に記載の工作機械において、
可動式ワーク支持装置をチルトさせて、
ワークの各被加工部の中心線を、順次、加工機の主軸の軸心線と平行にし、
そのときの前記中心線と、前記軸心線とのズレ量を求め、前記ズレ量に応じて、調節機構を調節することで、前記交点と前記チルト中心点とを一致させる、
ワークの位置調整方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005368633A JP2007168018A (ja) | 2005-12-21 | 2005-12-21 | 可動式ワーク支持装置、工作機械、及び、ワークの位置調整方法 |
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JP2005368633A Pending JP2007168018A (ja) | 2005-12-21 | 2005-12-21 | 可動式ワーク支持装置、工作機械、及び、ワークの位置調整方法 |
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JP (1) | JP2007168018A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114290093A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-04-08 | 青岛力克川液压机械有限公司 | 一种挖掘机回转马达壳体斜盘面的加工装置及其加工方法 |
CN114749995A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-07-15 | 广东省科学院智能制造研究所 | 摆动式回转轴定位精度检测方法 |
-
2005
- 2005-12-21 JP JP2005368633A patent/JP2007168018A/ja active Pending
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