JP2013022706A - Auxiliary device for processing of workpiece and usage thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンのシリンダブロックを鋳造するためのウォータジャケット用入子など比較的長尺で薄肉のワークを切削加工する際に用いられるワークの加工用補助装置およびその使用方法に関する。 The present invention relates to a work processing auxiliary device used when cutting a relatively long and thin work such as a water jacket insert for casting a cylinder block of an engine and a method of using the work auxiliary device.
従来、エンジンのシリンダブロックに形成されるウォータジャケットを金型で鋳造する場合には、鋼製の入子を用いて行われている。ウォータジャケットは、シリンダブロックの冷却水が滞りなく円滑に流動しなければならないことから、その表面も比較的精度の要る加工が要求される。
そこで、加工に際し薄肉のワークがビビラないよう内壁に当接するくさび状のウレタンブロックを嵌め込んで加工を行うことが知られている。
Conventionally, when a water jacket formed on a cylinder block of an engine is cast with a mold, a steel insert is used. Since the water jacket coolant must flow smoothly without stagnation, the surface of the water jacket is required to be processed with relatively high accuracy.
Therefore, it is known that the processing is performed by fitting a wedge-shaped urethane block that comes into contact with the inner wall so that a thin workpiece does not chatter during processing.
また、ワークの加工中におけるビビリ現象を防止する技術として、特許文献1には、パンタグラフ式に屈伸するリンク機構により接触子をワークの内周面に接触支持させる支持用治具が開示されている。
また、特許文献2には、筒状ワークの外面研削を行う際、ワークを研削盤のセンター位置に保持するため、筒穴が貫通穴のワークの場合には、樹脂製の一対の略円錐型部材でワークを挟持するようにした保持治具が開示されている。
Moreover, as a technique for preventing chattering during workpiece machining, Patent Document 1 discloses a support jig that supports a contactor in contact with the inner peripheral surface of a workpiece by a link mechanism that bends and stretches in a pantograph manner. .
Further, in
しかし、ウレタンブロックを嵌め込む方法おいては、ウレタンは柔らかいため長尺なワークを加工する際の共振によるビビリ現象を完全に抑えることができず、加工後にウレタンブロックを取り外そうとしてもウレタンブロックがワークに食い込んでしまい、取り外しが困難であった。 However, in the method of fitting the urethane block, since the urethane is soft, the chatter phenomenon due to resonance when processing a long workpiece cannot be completely suppressed, and even if you try to remove the urethane block after processing, the urethane block Bite into the workpiece and was difficult to remove.
また、特許文献1に記載された技術においては、パンタグラフ式であるため、加工中に軸を中心に接触子が揺動し易く強固にワークを支持することが困難である。
また、特許文献2に記載された技術においては、筒状ワークの両端開口部のみを支持するため、比較的長い筒状ワークについては振動防止が困難であるという問題がある。
Moreover, in the technique described in Patent Document 1, since it is a pantograph type, it is difficult to firmly support the workpiece while the contact easily swings around the shaft during processing.
Moreover, in the technique described in
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、比較的長尺で薄肉のワークに対し、加工時におけるビビリ現象を防止することができるワークの加工用補助装置およびその使用方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and the object of the present invention is to prevent chattering during machining of relatively long and thin workpieces. It is an object of the present invention to provide an auxiliary device for machining a workpiece that can be used and a method for using the same.
上記課題を解決すべく請求項1に係る発明は、波形形状で空洞が連なる薄肉のワークの外周面を加工する際にワークの内部にセットして使用する加工用補助装置であって、ワークの長手方向に配設された基材と、この基材に回転自在に立設し、軸部にねじ部を形成したボルトと、このボルトのねじ部に螺合し、ボルトの回転動作により昇降動する拡径部材と、この拡径部材に当接し、拡径部材の昇降動作により前記基材に設けた一対のピンを軸としてワークの短手方向に揺動する一対の押圧部材と、これらの押圧部材を前記拡径部材側に押圧するスプリングとから補助ユニットを構成し、この補助ユニットを連設してワークの内部にセットするものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is an auxiliary device for processing that is set and used inside a workpiece when processing the outer peripheral surface of a thin workpiece having a wave shape and continuous cavities. A base material arranged in the longitudinal direction, a bolt standing on the base material so as to be rotatable, and a screw part formed on a shaft part, and a screw part of this bolt screwed together. A diameter expanding member, a pair of pressing members which are in contact with the diameter expanding member and swing in the short direction of the workpiece with a pair of pins provided on the base member as an axis by the lifting operation of the diameter expanding member, An auxiliary unit is constituted by a spring that presses the pressing member toward the diameter-expanding member, and the auxiliary unit is provided in series and set inside the workpiece.
また、ワークの両端にセットされる補助ユニットには、夫々ワークの長手方向で端部のワーク内周面を押圧する押圧部材を設けることができる。また、前記拡径部材の外周面の傾斜角度は、ワークの内周面の傾斜角度と同じ角度で形成することが望ましい。 The auxiliary units set at both ends of the work can be provided with pressing members that press the work inner peripheral surface of the end in the longitudinal direction of the work. Further, it is preferable that the inclination angle of the outer peripheral surface of the diameter-expanding member is the same as the inclination angle of the inner peripheral surface of the workpiece.
請求項4に係る発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のワークの加工用補助装置の使用方法であって、先ず補助ユニットを連設して構成された補助装置をワークの内部にセットし、次いで両端用の補助ユニットを作動させて補助装置全体の位置決めを行い、次いで他の補助ユニットを順次作動させるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of using the workpiece machining auxiliary device according to any one of the first to third aspects, wherein an auxiliary device configured by connecting an auxiliary unit in series is used. It is set inside, then the auxiliary units for both ends are operated to position the entire auxiliary device, and then the other auxiliary units are sequentially operated.
請求項1に係る発明によれば、ボルトの回転動作で拡径部材を昇降動させて押圧部材を揺動させることにより、この押圧部材がワーク内周面を確固して支持するので、波形形状で薄肉のワークの外周面を円滑に加工することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the pressing member is firmly supported by swinging the pressing member by moving the diameter-expanding member by rotating the bolt, the corrugated shape Thus, the outer peripheral surface of a thin workpiece can be processed smoothly.
ワークの両端にセットされる補助ユニットにワークの長手方向で端部のワーク内周面を押圧する押圧部材を設ければ、長尺なワークであってもワークの短手方向へ押圧する押圧部材と協働してワーク内周面を確固して支持することができる。
また、拡径部材の外周面の傾斜角度を、ワーク内周面の傾斜角度と同じ角度で形成すれば、押圧部材がワーク内周面に面着してワーク内周面を確実に支持することができる。
If a pressing member that presses the inner peripheral surface of the workpiece in the longitudinal direction of the workpiece is provided in the auxiliary unit set at both ends of the workpiece, the pressing member presses the workpiece in the short direction even for a long workpiece. The inner peripheral surface of the workpiece can be firmly supported in cooperation with
Moreover, if the inclination angle of the outer peripheral surface of the diameter-expanding member is formed at the same angle as the inclination angle of the work inner peripheral surface, the pressing member adheres to the work inner peripheral surface and reliably supports the work inner peripheral surface. Can do.
請求項4に係る発明によれば、先ず補助ユニットを連設して構成された補助装置をワークにセットし、次いで両端用の補助ユニットを作動させることにより、補助装置全体の位置決めを行うと共にワークの長手方向を緊張状態にし、次いで他の補助ユニットを順次作動させることにより、ワークの短手方向のワーク内周面を押圧するので、ワーク全体を確固して支持することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, first, the auxiliary device constituted by connecting the auxiliary units is set on the workpiece, and then the auxiliary unit for both ends is operated to position the auxiliary device as a whole and the workpiece. Since the work inner peripheral surface in the short direction of the work is pressed by sequentially operating the other auxiliary units in order to make the longitudinal direction of the work in a tension state, the entire work can be firmly supported.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係るワークの加工用補助装置が用いられるワーク1は、図1に示すように、エンジンのシリンダブロックを鋳造するためのウォータジャケット用入子で、4つの略円筒状の空洞1a,1b,1c,1dが連なる波形形状に形成され、薄肉で比較的長尺である。なお、2は金型である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG. 1, a workpiece 1 in which a workpiece machining auxiliary device according to the present invention is used is a water jacket insert for casting a cylinder block of an engine, and four substantially
加工用補助装置3は、図2と図3に示すように、4つの補助ユニット3A,3B,3C,3Dを連設して構成されている。両端の補助ユニット3A,3Dは、ワーク1の両端に位置する空洞1a,1dにセットされ、他の補助ユニット3B,3Cは、空洞1a,1dに挟まれた空洞1b,1cにセットされる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the processing auxiliary device 3 includes four
補助ユニット3A,3B,3C,3Dは、図2〜図4に示すように、ワーク1の長手方向に配設された基材5と、この基材5に立設し、軸部にねじ部6aを形成したボルト6と、このボルト6のねじ部6aに螺合し、ボルト6の回転動作により昇降動する拡径部材7と、この拡径部材7に当接し、拡径部材7の昇降動作により基材5に設けた一対のピン8,8を軸としてワーク1の短手方向に揺動する一対の押圧部材9,9と、これらの押圧部材9,9を拡径部材7側に押し付ける複数のスプリング10とから構成されている。11はベアリングである。
As shown in FIGS. 2 to 4, the auxiliary units 3 </ b> A, 3 </ b> B, 3 </ b> C, and 3 </ b> D are erected on the
拡径部材7は、略四角柱形状で、その中心に雌ねじ孔7aが形成され、この雌ねじ孔7aにボルト6のねじ部(雄ねじ部)6aが螺合している。拡径部材7の外周面7bの傾斜角度θ1は、図1(b)に示すワーク1の内周面1eの傾斜角度θ2と同じ角度で形成されている。また、押圧部材9の外面9aは、ワーク1の内周面1eと合致するよう曲面形状に形成されている。
The diameter-expanding
更に、ワーク1の両端に位置する空洞1a,1dにセットされる補助ユニット3A,3Dには、拡径部材7の昇降動作により基材5に設けたピン12を軸としてワーク1の長手方向に揺動する押圧部材13が設けられている。押圧部材13は、ワーク1の長手方向で端部のワーク内周面1eを押圧する。スプリング10は、基材5と押圧部材9または押圧部材9と押圧部材13の間に張設されている。
Further, in the
以上のように構成された本発明に係るワークの加工用補助装置3の作用及び加工用補助装置3の使用方法について説明する。図5(a)に示すように、金型2と一体となっているワーク(入子)1に、上方から加工用補助装置3をセットする。この時、加工用補助装置3はワーク1に設けられている段部15により係止され、位置決めされる。
The operation of the workpiece machining auxiliary device 3 configured as described above and the method of using the machining auxiliary device 3 will be described. As shown in FIG. 5A, the processing auxiliary device 3 is set on the work (nesting) 1 integrated with the
加工用補助装置3のワーク1へのセットが完了すると、次いで作業者は図5(a)に示す左端部に位置する補助ユニット3Aのボルト6をトルクレンチで左回転させ、ボルト6に螺合する拡径部材7を下降させる。拡径部材7が基材5と押圧部材9,9,13に摺動しながら下降すると、基材5に設けたピン8,8,12により揺動自在な押圧部材9,9,13がスプリング10の弾性力に抗してワーク1側に揺動する。
When the setting of the machining auxiliary device 3 to the workpiece 1 is completed, the operator then rotates the
すると、図5(b)に示すように、ワーク1の短手方向の2つの押圧部材9,9が揺動してワーク内周面1eに当接すると共に、ワーク1の長手方向の1つの押圧部材13が揺動して左端部のワーク内周面1eに当接する。
Then, as shown in FIG. 5B, the two pressing
ここで、ボルト6の回転動作によって昇降動する拡径部材7の外周面7bが、ワーク内周面1eに合致するように形成されていることと、基材5に設けたピン8,8,12とこのピン8,8,12を挿通する押圧部材9,9,13との間に、比較的大きなクリアランス(がた)が設けられていることにより、押圧部材9,9,13は円滑にワーク内周面1eに合致してワーク内周面1eを押圧することができる。
Here, the outer
次いで、右端部に位置する補助ユニット3Dのボルト6をトルクレンチで左回転させ、ボルト6に螺合する拡径部材7を下降させる。拡径部材7が基材5と押圧部材9,9,13に摺動しながら下降すると、基材5に設けたピン8,8,12により揺動自在な押圧部材9,9,13がスプリング10の弾性力に抗してワーク1側に揺動する。
Next, the
すると、図5(b)に示すように、ワーク1の短手方向の2つの押圧部材9,9が揺動してワーク内周面1eに当接すると共に、ワーク1の長手方向の1つの押圧部材13が揺動して右端部のワーク内周面1eに当接する。そして、補助ユニット3A,3Dは、ワーク1の長手方向で互いに反対方向の押圧力を作用させることになる。
Then, as shown in FIG. 5B, the two pressing
補助ユニット3A,3Dの作動が完了すると、次いで補助ユニット3B,3Cについて、ボルト6をトルクレンチで左回転させ、ボルト6に螺合する拡径部材7を下降させる。拡径部材7が基材5と押圧部材9,9に摺動しながら下降すると、基材5に設けたピン8,8により揺動自在な押圧部材9,9がスプリング10の弾性力に抗してワーク1側に揺動する。
When the operation of the
この時、ワーク1は補助ユニット3A,3Dによってワーク1の長手方向が緊張状態にあることから、更に補助ユニット3B,3Cの押圧部材9,9がワーク1の短手方向でワーク内周面1eを押圧することにより、ワーク1全体を確固として支持することができる。
At this time, since the workpiece 1 is in a tensioned state in the longitudinal direction of the workpiece 1 by the
以上のように、ワーク1内に加工用補助装置3をセットして作動が完了すると、エンドミルなどの切削工具でワーク1の外周面1fが加工される。この時、押圧部材9,9,13がワーク内周面1eを確固して支持するので、波形形状で薄肉のワーク1の外周面1fを、ビビリ現象を発生させることなく円滑に加工することができる。
As described above, when the machining auxiliary device 3 is set in the workpiece 1 and the operation is completed, the outer
ワーク1の外周面1fの加工が終了すると、作業者は前述とは逆方向にボルト6を回転させ、スプリング10の弾性力で押圧部材9,9,13を上昇する拡径部材7側に揺動させる。次いで、加工用補助装置3を持上げてワーク1内から取り外す。
When the processing of the outer
本発明によれば、ボルトの回転動作で拡径部材を昇降動させて押圧部材を揺動させることにより、これらの押圧部材がワーク内周面を確固して支持するので、波形形状で薄肉のワークの外周面をビビリ現象を発生させることなく円滑に加工することができるワークの加工用補助装置およびその使用方法を提供することができる。 According to the present invention, since the pressing member is rocked by moving the diameter expanding member up and down by rotating the bolt, the pressing member firmly supports the inner peripheral surface of the workpiece. Provided is an auxiliary device for processing a workpiece that can smoothly process the outer peripheral surface of the workpiece without causing chatter, and a method for using the auxiliary device.
1…ワーク、1a,1b,1c,1d…空洞、1e…内周面、1f…外周面、2…金型、3…加工用補助装置、3A,3B,3C,3D…補助ユニット、5…基材、6…ボルト、6a…ねじ部、7…拡径部材、7b…外周面、8,12…ピン、9,13…押圧部材、10…スプリング、θ1,θ2…傾斜角度。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Work, 1a, 1b, 1c, 1d ... Cavity, 1e ... Inner peripheral surface, 1f ... Outer peripheral surface, 2 ... Mold, 3 ... Processing auxiliary device, 3A, 3B, 3C, 3D ... Auxiliary unit, 5 ... Base material, 6 ... bolt, 6a ... threaded portion, 7 ... diameter-expanding member, 7b ... outer peripheral surface, 8, 12 ... pin, 9, 13 ... pressing member, 10 ... spring, [theta] 1, [theta] 2 ... inclination angle.
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JP2011161660A JP2013022706A (en) | 2011-07-25 | 2011-07-25 | Auxiliary device for processing of workpiece and usage thereof |
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Citations (3)
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JPS6222003U (en) * | 1985-07-24 | 1987-02-10 | ||
JPS62165827U (en) * | 1986-04-08 | 1987-10-21 | ||
JP2005028490A (en) * | 2003-07-10 | 2005-02-03 | Aisin Ai Co Ltd | Inner diameter clamping device |
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- 2011-07-25 JP JP2011161660A patent/JP2013022706A/en active Pending
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