JP2008260106A

JP2008260106A - 管状ワークの面取り工具および両端加工機

Info

Publication number: JP2008260106A
Application number: JP2007105924A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Nishimura; 育男西村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-04-13
Filing date: 2007-04-13
Publication date: 2008-10-30

Abstract

【課題】管状ワークの端部を転造により面取り加工することで、切粉の発生を抑えてワークの偏心を防止し、歩留まりを向上する。
【解決手段】ワークＷと同じ軸線周りで回転されるベース２５に、ワークＷの端面を切削する切削チップ３２と、ワークＷの内面に接触する内接ローラ４０と、ワークＷの外面に接触する外接ローラ３５とを設ける。内接ローラ４０でワークＷを内側から支持し、外接ローラ３５でワークＷの外面に面取り部Ｗａを転造成形する。二つの内接ローラ４０を工具回転軸線に関して対称に設け、一方の内接ローラ４０を外接ローラ３５と同じ周方向位置に配置する。二つの内接ローラ４０を調整部材４１によりベース２５の内外に位置調整する。
【選択図】図３

Description

本発明は、管状ワークの端部を転造により面取り加工する面取り工具、および、該工具を用いて管状ワークの両端部を面取り加工する両端加工機に関する。

従来、管状ワークの端部を切削により面取り加工する工具が知られている。例えば、図１０に示す従来の面取り工具５１は、ベース５２にワークＷの端面を切削する端面取りバイト５３と、ワークＷの内面を切削するバリ取り用の内面取りバイト５４と、ワークＷの外面を切削する外面取りバイト５５とを設けて構成されている。特許文献１には、図１０と類似する面取り工具が記載されている。
特開２０００−６１７０７号公報

ところが、従来の面取り工具５１によると、ワークＷの三面をそれぞれ切削により加工しているので、三面切削に伴って大量の切粉が発生し、切粉の一部がバイト５３，５４，５５やワークＷを把持するチャック（図示略）に付着しやすい。バイト５３，５４，５５に付着した切粉はチップの刃先を早期に破損させる原因となる。また、チャックが切粉を噛み込むと、ワークＷが偏心した状態で加工され、面取り部Ｗａの幅が周方向の各部で不揃いとなり、歩留まりが悪くなるという問題点があった。

本発明の目的は、管状ワークの端部を転造により面取り加工することで、切粉の発生を抑えてワークの偏心を防止し、歩留まりを改善できる面取り工具および両端加工機を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は以下の面取り工具と両端加工機を提供する。
（１）管状のワークと同じ軸線周りで回転されるベースに、ワークの端面を切削する切削チップと、ワークの内面に接触する内接ローラと、ワークの外面に接触する外接ローラとを設け、内接ローラと外接ローラの少なくともどちらか一方がワークの端部に面取り部を転造成形することを特徴とする面取り工具。

（２）内接ローラおよび外接ローラをベースの周方向において略同じ位置に配設した面取り工具。
（３）内接ローラおよび外接ローラを共通のローラホルダ上に設け、ローラホルダをベースの外周部に取り付けた面取り工具。

（４）二つの内接ローラを工具回転軸線に関して対称に設け、一方の内接ローラを外接ローラと略同じ周方向位置に配置した面取り工具。
（５）二つの内接ローラを等しい距離でベースの内外へ位置調整する調整部材を備えた面取り工具。

（６）管状のワークを把持するチャックと、ワークの両端面と相対する向きに工具を取り付ける二台の工具台と、工具をワークの軸線方向へ送る工具送り機構と、工具をワークの軸線周りで回転する工具回転機構とを備え、両方の工具台に上記（１）〜（５）のいずれか一つの面取り工具を取り付けたことを特徴とする両端加工機。

本発明の面取り工具および両端加工機によれば、ワークの内外面に接触するローラで面取り部を転造成形するので、ワークの内外面から切粉が発生しなくなる。従って、切粉が面取り工具やチャックに付着しにくくなり、切粉によるワークの偏心を防止でき、ワークの面取り部を均一な幅で高精度に加工して、歩留まりを改善できるという効果がある。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１、図２は管状ワークの両端を面取り加工する両端加工機の構成を示す。図３〜図５は両端加工機の工具台に取り付けられる面取り工具の実施例１を示す。図６〜図８は面取り工具の実施例２を示す。図９は面取り工具の変更例を示す。

図１、図２に示すように、この実施形態の両端加工機１は、機台２の左右方向略中央部にワークＷを把持するチャック３を備え、機台２の上方にワークＷをチャック３に搬入するローダハンド４を備えている。ワークＷはアルミニウムやスチール等の金属製管状体であり、両端加工の前工程において、パイプ切断機（図示略）により長尺パイプから所定長さに切断されたのち、給送路５を転がって両端加工機１側に連続的に供給される。ローダハンド４は未加工のワークＷを給送路５の終端で把持してチャック３に搬入し、加工済みのワークＷがチャック３からシュート６を介してコンテナ７に回収される。

チャック３はワークＷを水平に把持する前後一対のジョー８を備え（図２参照）、一方のジョー８が調節具９により位置調節され、他方のジョー８がエアシリンダ１０によって開閉駆動される。チャック３の左右両側には二台の工具台１１がレール１２上を左右に摺動可能に設置され、両方の工具台１１にそれぞれ面取り工具１３がワークＷの両端面と相対する向きに取り付けられている。そして、機台２の左右両端部に面取り工具１３をワークＷの軸線方向へ送る工具送り機構１４と、面取り工具１３をワークＷの軸線周りで回転する工具回転機構１９とが設置されている。

工具送り機構１４はモータ１５により回転されるカム１６と、カム１６により揺動されるアーム１７と、アーム１７を工具台１１に連結するロッド１８とを備え、工具台１１が面取り工具１３と共に左右に往復移動される。工具回転機構１９は面取り工具１３と一体回転可能な回転軸２０を備え、回転軸２０がモータ２１によりベルト２２を介して駆動される。機台２の上方には制御回路を内蔵した操作盤２３が設置され、制御回路によりエアシリンダ１０とモータ１５，２１が同期制御され、面取り工具１３がワークＷを連続的に加工する。以下に、面取り工具１３の構成を実施例１，２に基づいて詳細に説明する。

図３〜図５に示すように、実施例１の面取り工具１３は円柱状のベース２５を備え、ベース２５の工具台側端面にシャンク２６が突設されている。シャンク２６は回転軸２０に結合され、ベース２５が工具回転機構１９によってワークＷと同じ軸線周りで回転される。ベース２５の外周面には、その円周を三等分した位置に溝２７，２８，２９が形成されている。第一の溝２７には端面取りバイト３０がボルト３１によりベース２５の回転軸線方向へ位置調整可能に取り付けられている。端面取りバイト３０の先端には、ワークＷの端面を切削する切削チップ３２が装着されている。

第二の溝２８には外面取りバイト３３がボルト３４によりベース２５の回転軸線方向へ位置調整可能に取り付けられている。外面取りバイト３３の先端部には、ワークＷの外面に接触する外接ローラ３５が回転可能に支持されている。外接ローラ３５のローラ軸３６はワークＷの軸線に対し傾斜した状態で支持され（図５参照）、面取り工具１３の回転に伴い、外接ローラ３５がワークＷの外面を押圧して面取り部Ｗａを転造成形するようになっている。なお、第三の溝２９は空席となっていて、必要に応じ、バリ取り用の内面取りバイト５４（図１０参照）やバランサーが装着される。

ベース２５のワーク側端面には二つのローラホルダ３８がボルト３９によりベース２５の内外へ位置調整可能に取り付けられている。ローラホルダ３８の外端には、ワークＷの内面に接触する内接ローラ４０が回転可能に支持されている。両方のローラホルダ３８はベース２５の回転軸線に関して対称に設けられ、一方のローラホルダ３８の内接ローラ４０が外面取りバイト３３の外接ローラ３５と同じ周方向位置に配置されている。そして、二つの内接ローラ４０がワークＷを内側から支持してベース２５に芯出した状態で、外接ローラ３５がワークＷの外面を押圧するようになっている。

両方のローラホルダ３８の間には、二つの内接ローラ４０を等しい距離でベース２５の内外へ位置調整する調整部材４１が介装されている。調整部材４１はローラホルダ３８に螺合する一対のねじ部４２，４３とこれを回す操作部４４とを備え、ねじ部４２，４３に互いに逆方向のねじ山が形成されている。ローラホルダ３８にはボルト３９を通す長孔４５がベース２５の半径方向に長く形成され、長孔４５の長さ範囲内でローラホルダ３８が位置調整される。なお、外面取りバイト３３には、ボルト３４を通す長孔４６と、外接ローラ３５を位置調整する調整ボルト４７とが設けられている（図５参照）。

上記構成の面取り工具１３は、両端加工機１の両方の工具台１１に取り付けられ、工具回転機構１９によりワークＷの軸線周りで回転されるとともに、工具送り機構１４によってワークＷの軸線方向へ送られる。面取り工具１３がチャック３側の所定位置まで送られると、ベース２５の回転に伴って、端面取りバイト３０の切削チップ３２がワークＷの端面を切削し、ローラホルダ３８の内接ローラ４０がワークＷの内周縁に残るバリを潰して内径を仕上げ、外面取りバイト３３の外接ローラ３５がワークＷの外面に面取り部Ｗａを転造成形して外径を仕上げる。

このとき、内接ローラ４０と外接ローラ３５は共にワークＷの内外径を切削しないので、面取り加工に伴う切粉が切削チップ３２のみからとなり、従来の三面切削方式と比較し、切粉の発生量が大幅に減少する。従って、この実施形態の両端加工機１によれば、チャック３が切粉を噛み込むことなくワークＷを正規の姿勢に把持でき、面取り工具１３がワークＷの内外径を精度よく仕上げることができる。特に、この実施例の面取り工具１３は、一対の内接ローラ４０が工具回転軸線Ａに関して対称に設けられ、一方の内接ローラ４０が外接ローラ３５と同じ周方向位置でワークＷを支持しているので、ワークＷを正確に芯出した状態で面取り部Ｗａを各部均一な幅で高精度に成形することができる。

図６〜図８に示すように、実施例２の面取り工具４８では、外接ローラ３５と内接ローラ４０が共通のローラホルダ４９に支持されている。ローラホルダ４９はベース２５の一つの外周溝２８にボルト３４で工具回転軸線方向へ位置調整可能に取り付けられている。そして、ベース２５の回転に伴い、内接ローラ４０がワークＷの内径を仕上げ、外接ローラ３５が内接ローラ４０と同じ周方向位置で面取り部Ｗａを転造成形するようになっている。従って、実施例２の面取り工具４８によれば、実施例１の面取り工具１３と比較し、より簡単な構成でワークＷの端部を精度よく加工できる利点がある。

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、以下に例示するように、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更して実施することも可能である。
（１）図９（ａ）に示すように、工具回転軸線Ａと平行に支持した外接ローラ３５によりワークＷの外面を支持し、円錐台形状の内接ローラ４０によってワークＷの内面に面取り部Ｗａを転造成形すること。
（２）図９（ｂ）に示すように、外接ローラ３５と内接ローラ４０の両方を共に円錐台形状に形成し、ワークＷの内外面に面取り部Ｗａを転造成形すること。

本発明による両端加工機の一実施形態を示す正面図である。両端加工機のチャック周辺部分を示す図１の右側面図である。本発明による面取り工具の実施例１を示す斜視図である。図３の面取り工具の正面図である。図３の面取り工具の外面取りバイトとローラホルダの断面図である。本発明による面取り工具の実施例２を示す斜視図である。図６の面取り工具の正面図である。図６の面取り工具のローラホルダを示す斜視図である。本発明の変更例を示す面取り工具の要部断面図である。従来の面取り工具を示す斜視図である。

符号の説明

１両端加工機
３チャック
１３面取り工具（実施例１）
１４工具送り機構
１９工具回転機構
３０端面取りバイト
３２切削チップ
３３外面取りバイト
３５外接ローラ
３８ローラホルダ
４０内接ローラ
４１調整部材
４８面取り工具（実施例２）
４９ローラホルダ
Ｗワーク
Ｗａ面取り部

Claims

管状のワークと同じ軸線周りで回転されるベースに、ワークの端面を切削する切削チップと、ワークの内面に接触する内接ローラと、ワークの外面に接触する外接ローラとを設け、内接ローラと外接ローラの少なくともどちらか一方がワークの端部に面取り部を転造成形することを特徴とする面取り工具。
内接ローラおよび外接ローラをベースの周方向において略同じ位置に配設した請求項１記載の面取り工具。
内接ローラおよび外接ローラを共通のローラホルダ上に設け、ローラホルダをベースの外周部に取り付けた請求項２記載の面取り工具。
二つの内接ローラを工具回転軸線に関して対称に設け、一方の内接ローラを外接ローラと略同じ周方向位置に配置した請求項１記載の面取り工具。
二つの内接ローラを等しい距離でベースの内外へ位置調整する調整部材を備えた請求項４記載の面取り工具。
管状のワークを把持するチャックと、ワークの両端面と相対する向きに工具を取り付けた二台の工具台と、工具をワークの軸線方向へ送る工具送り機構と、工具をワークの軸線周りで回転する工具回転機構とを備え、両方の工具台に請求項１〜５のいずれか一項に記載の面取り工具を取り付けたことを特徴とする両端加工機。