JP2012125855A - ブローチ加工用のワーク保持構造 - Google Patents
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Abstract
従来のブローチ刃だけ(あるいはブローチ刃支持案内部)揺れてしまい、その間にあるワークの寸法が定まりにくいという問題を解消し、前記ワークを保持するベース部分の構造をも柔構造として、ブローチ刃とワークとが常に密着できるようにしたブローチ加工用のワーク保持構造を提供することを目的としている。
【解決手段】
この発明のブローチ加工用のワーク保持構造は、ブローチ刃を切削動作させるブローチ駆動部と、このブローチ駆動部と前記ブローチ刃を連結するフロート機構部と、前記フロート機構部に連結されたブローチ刃支持案内部とからなり、
前記フロート機構部に連結されたブローチ刃支持案内部をフロート支持機構により柔構造にて支持し、ワークがブローチ刃とともに自在に移動するように保持してなることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
また、ブローチ刃を横動作させるブローチ装置においてはブローチ刃の一方の端を引き動作部に固定しその一方の端をフリー状態としてなるものであった。
(2)従来のブローチング装置において加工される物(以下「ワーク」という)を支持する構造は、ブローチ刃ガイド溝と1本通しのネジ通し穴とを有するガイド駒を、該ネジ通し穴にボルトを通しこのボルトを装置側のネジ穴に螺合してガイド駒を締め付け固定するというものであった。
(2)上述した従来技術のうちのガイド駒を単にボルトで固定する位置調節が行えないものであるため、キー溝の深さが異なるブローチ刃の使用においてはその都度ブローチ刃を交換と合せてガイド駒も交換しなければならず、作業性が悪いという欠点を有するものであった。
また、ブローチ刃とブローチ刃ガイド溝の密着性が悪い場合はそれを調節できないために、高加工精度が得られない、ブローチ刃が反った状態での切削加工となって不正常な力が刃先部分に掛り刃物寿命が短くなるという欠点を有するものであった。
すなわち、前記ベース部分102の剛性が高いため、ブローチ刃103だけ(あるいはブローチ刃支持案内部104)揺れてしまうため、その間にあるワーク101の寸法が定まりにくいという問題があった。
<請求項1記載の発明>
この発明のブローチ加工用のワーク保持構造は、ブローチ刃を切削動作させるブローチ駆動部と、このブローチ駆動部と前記ブローチ刃を連結するフロート機構部と、前記フロート機構部に連結されたブローチ刃支持案内部とからなり、
前記フロート機構部に連結されたブローチ刃支持案内部をフロート支持機構により柔構造にて支持し、ワークがブローチ刃とともに自在に移動するように保持してなることを特徴とするものである。
<請求項2記載の発明>
前記請求項1に記載のブローチ加工用のワーク保持構造において、前記ブローチ刃が、切削凹部端部の切削方向との角度を、切削主抵抗および切削切粉の巻上げによる揚力との調整によって、前記ブローチ刃の切削動作に応じた切削抵抗が下向きにかかるようにされていることをも特徴とするものである。
<請求項3記載の発明>
前記請求項1に記載のブローチ加工用のワーク保持構造において、前記フロート支持機構により柔構造にて支持されたブローチ刃支持案内部が、その自重により下向きの負荷を受け、他方、前記ブローチ刃の切削主抵抗が下向きにかかるため、切削動作中にワークとブローチ刃とが無理なく密着するようにしたことをも特徴とするものである。
<請求項4記載の発明>
前記請求項1に記載のブローチ加工用のワーク保持構造において、前記フロート支持機構により柔構造にて支持されたブローチ刃支持案内部が、前記ブローチ駆動部と前記ブローチ刃を連結するフロート機構部に一体的に保持されていることをも特徴とするものである。
<請求項5記載の発明>
前記請求項1に記載のブローチ加工用のワーク保持構造において、前記フロート支持機構により柔構造にて支持されたブローチ刃支持案内部が、前記ブローチ駆動部と前記ブローチ刃を連結するフロート機構部と別に、柔構造にて保持されていることをも特徴とするものである。
<請求項1記載の発明の効果>
ブローチ刃を切削動作させるブローチ駆動部と、このブローチ駆動部と前記ブローチ刃を連結するフロート機構部と、前記フロート機構部に連結されたブローチ刃支持案内部とからなり、
前記フロート機構部に連結されたブローチ刃支持案内部をフロート支持機構により柔構造にて支持し、ワークがブローチ刃とともに柔軟に移動するように保持してなるブローチ加工用のワーク保持構造を採用しているので、
ワークをセットし切削動作を開始すると、前記フロート機構部に連結されたブローチ刃支持案内部をフロート支持機構により柔構造にて支持しているため、ワークがブローチ刃とともに自在に移動して常にブローチ刃とワークの最適な密着性が得られ、最適な状態で高加工精度の切削加工が行われるという効果を得ることができる。
これにより、高精度加工を常に容易に実現するとともに、ブローチ刃とワークへの不正常な負荷の無い切削動作を実現するので、刃物の寿命を長くすることができるという効果を得ることができる。
前記請求項1に記載のブローチ加工用のワーク保持構造において、前記ブローチ刃が、切削凹部端部の切削方向との角度を、切削主抵抗および切削切粉の巻上げによる揚力との調整によって、前記ブローチ刃の切削動作に応じた切削抵抗が下向きにかかるようにされている。
すなわち、従来技術においては、切粉巻上げによる揚力の観念は重要視されておらず、切削主抵抗を以下に小さくしてブローチ刃の切れ味を良くするか、ブローチ刃の直進性を上げるかが主要な課題とされていた。
これに対して本請求項では切粉を巻き上げる上向きの力(揚力:βZ)と切削抵抗(Z)を管理し、下向きに作用する切削主抵抗のαZをブローチ刃とブローチ刃支持案内部、さらにはワークまでをも密着させる力として利用することを特徴とするものであって、常にブローチ刃とブローチ刃支持案内部、ひいてはワークの最適な密着性が得られ、最適な状態で高加工精度の切削加工が行われるという効果を得ることができる。
前記請求項1に記載のブローチ加工用のワーク保持構造において、前記フロート支持機構により柔構造にて支持されたブローチ刃支持案内部が、その自重により下向きの負荷を受け、他方、前記ブローチ刃の切削主抵抗が下向きにかかるため、切削動作中におけるブローチ刃とワークの最適な密着性が得られ、最適な状態で高加工精度の切削加工が行われるという効果を得ることができる。
前記請求項1記載の発明の構成において、前記フロート支持機構により柔構造にて支持されたブローチ刃支持案内部が、前記ブローチ駆動部と前記ブローチ刃を連結するフロート機構部に一体的に保持されているブローチ加工用のワーク保持構造を採用しているので、
前記請求項1記載の発明の効果と同様な効果を得るとともに、ブローチ刃とワークとを同期させて保持しやすいという効果を得ることができる。
前記請求項1記載の発明の構成において、前記フロート支持機構により柔構造にて支持されたブローチ刃支持案内部が、前記ブローチ駆動部と前記ブローチ刃を連結するフロート機構部と別に、柔構造にて保持されているブローチ加工用のワーク保持構造を採用しているので、
前記請求項1記載の発明の効果と同様な効果を得るとともに、形成するキー溝の深さが異なるブローチ刃の使用においてもガイド駒の交換のみでブローチ刃の交換を行わないので作業性を向上させるという効果をえることができる。
図1および図2に示す本発明を実施するための第1の実施の形態において、11はブローチ加工装置であってこのブローチ加工装置11は、既存の旋盤装置12のチャック部13に挟持固定するナット駒14と、このナット駒14に螺合されて該ナット駒14の回転により直進動作をする回りを阻止する回り止め溝(図示せず)が全長に渡り形成されてなるネジ棒体からなるブローチ刃15を切削駆動させるブローチ駆動部16と、このブローチ駆動部16の回り止め溝に嵌って該ブローチ駆動部16が回るのを阻止し直進動作をさせる嵌り突起17を有する旋盤装置12に固定される回り止め部18と、ブローチ刃15が支持されワークの切削加工を行う加工部19とからなっている。ブローチ駆動部16は旋盤装置12に付属の案内部20に通されている。
加工部19は、旋盤装置12に柔構造で保持され、かつブローチ駆動部16が通されて作業開口部21を有する筐体22と、この筐体22の前部に設けられたブローチ刃支持案内部23と、ブローチ駆動部16に取り付けられたブローチ刃15を連結するフロート機構部46とからなっている。
そして本実施例においては、前記筐体22に設けられたブローチ刃支持案内部23は、前記ブローチ刃15を連結するフロート機構部46と一体的に保持されている。
前記ベース板24は円盤形態のベース板本体34の周縁側には、前記筐体22に該ベース板24をボルト28により固定するためのネジ通し穴29が複数箇所設けられ、中央にはブローチ刃15を通すための刃通し孔30があけられ、スライド板24が嵌り所定のスライドを支持案内するためのスライド支持溝31が形成され、ボルト25が通され且つ緩めた状態で上下にスライドさせることができる形態のネジ通しスライド穴32a、32bが左右に設けられ、スライド溝支持溝21の両外側には目盛23a、23bが設けられてなる構成となっている。
ガイド駒37は、上部がカットされた円盤形態のガイド駒本体40と、このガイド駒本体40の背部に突出形成されたガイド駒嵌り孔38に嵌るスライド板嵌り部43と、ガイド駒本体40の中央から前方に突出したガイドレール41と、ガイド駒本体40、スライド板嵌り部43およびガイドレール41を貫通するように形成されたブローチ刃15が嵌り支持案内されるブローチ刃ガイド溝42と、ボルト25が通されるネジ通し穴44a、44bとからなっていて、ベース板24、スライド板27およびガイド駒37とでブローチ刃の支持構造Aを形成している。
前記旋盤装置12に柔構造で保持された筐体22前面に固定されたベース板24に、スライド板27およびガイド駒37を固定する。必要に応じてボルト25を緩めてスライド板27およびガイド駒37をスライドさせて固定位置を調節する。
実施例ではフロート駒54の直径は21mm、フロート室48の直径は25mmであり、フロート駒54の水平スライドできる規制範囲は中心から1.5mmとしている。
以上の構成により、ブローチ刃15の中心をフロート機構46で水平移動のみを可能とし、ブローチ刃ガイド溝42と一体化されているスライド板27を上下させることでブローチ刃15の中心とブローチ刃ガイド溝42の中心を簡単に合わせることができる。
しかしながら、本発明においては図5に示すように、前記旋盤装置12に保持された筐体22の前部に設けられたブローチ刃支持案内部23は柔構造を備えており、したがって、この切削時の力に逆らわずにブローチ刃15とブローチ刃ガイド溝42を正確に密着させ続ける機構を実現している。
前記柔構造を実現するため、前記筐体2の素材として剛性に富む鋳造品以外のものから選択し、かつその肉厚を柔構造にふさわしい寸法にすることが必要である。もちろん、そのような柔構造が実現されるのであれば、素材の種類や肉厚はブローチ刃15との関係において適宜決定することが可能である。
本発明においては、切削抵抗γZは負の方向に作用するので、ブローチ刃15とブローチ刃ガイド溝42の無理のない密着を利用した高精度の切削を行うことができるのである。
図7に示すように、βZ:切削抵抗および切削切粉巻上げによる揚力とし、αZ:刃形状による実際の主抵抗の向きとすると、下記のようになる。
Z=βZ+αZ−γZ
したがって、切削主抵抗の向きは真横でほぼγZ=0度となり、切削抵抗が大きいほど負の方向に力がかかることとなる。
ちなみに、前記ブローチ刃15においてJ字状の切削凹部端部15aの切削方向との角度を約78°とし、切削抵抗および切削切粉巻上げによる揚力βZによって、前記ブローチ刃15の切削動作に応じた切削抵抗γZが下向きにかかるようになっている。
そして、前記フロート支持機構61により柔構造にて支持されたブローチ刃支持案内部23が、その自重により下向きの負荷を受け、他方、前記ブローチ刃15の切削抵抗γZが上述のように下向きにかかるため、切削動作中にワーク60とブローチ刃15とが無理なく密着するようになり、大幅な精度向上が図れるようになるのである。
無論、前記切削凹部端部15aの切削方向との角度は約78°に限られるものではなく、前記ブローチ刃15の切削抵抗が下向きに作用し、ワークに対して大きな衝撃・振動を与えることのないような角度であればよく、そのような角度はブローチ刃15やブローチ刃支持案内部23等のそれぞれの素材の柔軟性(剛性)、肉厚や幅方向の寸法、ワーク素材の性質や形状等に応じて適宜決定することができる。
図示したように、前記フロート機構部46はブローチ刃の支持構造Bを形成している。
さらに、ブローチ刃の支持構造Aとブローチ刃の支持構造Bとでブローチ刃の支持構造Cを形成している。
また、フロート室がフロート本体やブローチ駆動部とフロートカバーの間に形成されるような形態であってもよい。
さらに、フロート本体やブローチ駆動部に縦溝形態の掛かり部を設け、この掛かり部にフロート駒を嵌め込むフロートカバーを使用しない形態のものもよい。
11 ブローチ加工装置
12 旋盤装置
13 チャック部
14 ナット駒
15 ブローチ刃
15a 切削凹部端部
16 ブローチ駆動部
17 嵌り突起
18 回り止め部
19 加工部
20 案内部
21 作業開口部
22 筐体
23 ブローチ刃支持案内部
23a、23b 目盛
24 ベース板
25 ボルト
26 ナット
27 スライド板
28 ボルト
29 ネジ通し穴
30 刃通し孔
31 スライド支持溝
32a、32b ネジ通しスライド穴
33a、33b 目盛
35 スライド板本体
36 突出部
37 ガイド駒
38 ガイド駒嵌り孔
39a、39b ボルト通し穴
40 ガイド駒本体
41 ガイドレール
42 ブローチ刃ガイド溝
43 スライド板嵌り部
44a、44b ネジ通し穴
45 基準線
46 フロート機構部
47 ボルト
48 フロート室
49 雄ネジ部
50 フロート本体
51 ネジ穴
52 ボルト
53 ネジ穴
54 フロート駒
55 雌ネジ部
56 通し穴
57 フロートカバー
60 ワーク
61 フロート支持機構
Claims (5)
- ブローチ刃を切削動作させるブローチ駆動部と、このブローチ駆動部と前記ブローチ刃を連結するフロート機構部と、前記フロート機構部に連結されたブローチ刃支持案内部とからなり、
前記フロート機構部に連結されたブローチ刃支持案内部をフロート支持機構により柔構造にて支持し、ワークがブローチ刃とともに自在に移動するように保持してなることを特徴とするブローチ加工用のワーク保持構造。 - 前記ブローチ刃が、切削凹部端部の切削方向との角度を、切削主抵抗および切削切粉の巻上げによる揚力との調整によって、前記ブローチ刃の切削動作に応じた切削抵抗が下向きにかかるようにされていることを特徴とする請求項1に記載のブローチ加工用のワーク保持構造。
- 前記フロート支持機構により柔構造にて支持されたブローチ刃支持案内部が、その自重により下向きの負荷を受け、他方、前記ブローチ刃の切削主抵抗が下向きにかかるため、切削動作中にブローチ刃とワークとが密着するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のブローチ加工用のワーク保持構造。
- 前記フロート支持機構により柔構造にて支持されたブローチ刃支持案内部が、前記ブローチ駆動部と前記ブローチ刃を連結するフロート機構部に一体的に保持されていることを特徴とする請求項1に記載のブローチ加工用のワーク保持構造。
- 前記フロート支持機構により柔構造にて支持されたブローチ刃支持案内部が、前記ブローチ駆動部と前記ブローチ刃を連結するフロート機構部と別に、柔構造にて保持されていることを特徴とする請求項1に記載のブローチ加工用のワーク保持構造。
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