JP2013240881A - Crankshaft miller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンなどに用いられるクランクシャフト(ワーク)を切削加工するクランクシャフトミラーに関するものである。 The present invention relates to a crankshaft mirror for cutting a crankshaft (workpiece) used in an engine or the like.
この種のクランクシャフトミラーとしては、チャック中心を通る水平軸線であるチャック軸線と同心を成して配されるワークをチャックで固定し、固定した状態にあるそのワークに対し内刃式の回転カッタを用いて切削加工を行うワーク固定式インターナルタイプのものが主流である。一方、チャックを回転駆動してワークをチャック軸線回りに回転させながら内刃式の回転カッタでワークを切削するワーク回転式インターナルタイプのものもある。 In this type of crankshaft mirror, a work that is arranged concentrically with the chuck axis that is the horizontal axis passing through the center of the chuck is fixed with a chuck, and an inner blade type rotary cutter is attached to the fixed work. The work-fixed internal type that performs cutting using the mainstream is the mainstream. On the other hand, there is a work rotation type internal type in which the workpiece is cut with an inner blade type rotary cutter while the chuck is driven to rotate and the workpiece is rotated about the chuck axis.
上記いずれのタイプのクランクシャフトミラーにおいても、切削加工中にワークが振れないようにするために、ワークが一対のレストアームによって挟持される(例えば、特許文献1参照。)。なお、一対のレストアームとワークとの間の開口部から切粉が飛散するのを防止するために、かかる開口部を塞ぐように切粉遮蔽カバーを一対のレストアームに揺動可能に設けるようにしたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。 In any of the above types of crankshaft mirrors, the workpiece is clamped by a pair of rest arms in order to prevent the workpiece from swinging during cutting (see, for example, Patent Document 1). In order to prevent chips from scattering from the opening between the pair of rest arms and the workpiece, a chip shielding cover is provided on the pair of rest arms so as to be swingable so as to close the opening. What was made into is known (for example, refer patent document 2).
上記のワーク固定式インターナルタイプのクランクシャフトミラーにおいては、図12に示されるような加工プロセスが実施される。 In the above-described workpiece fixed internal type crankshaft mirror, a machining process as shown in FIG. 12 is performed.
図12に示される加工プロセスにおいて、同図(a)は加工開始の原点位置にある状態を示すもので、回転カッタ100の中心とワーク101の中心とは同心上にあり、この位置から切削が開始される。回転カッタ100を図12(a)に示される状態から同図(b)に示される状態に、すなわち、回転カッタ100を下方に直線的に移動させることにより、ワーク101に対し直線状に切り込んでいくプランジ切削が実施される。その後、回転カッタ100をワーク101の周りに公転させることにより、ワーク101に対し円弧状に切り込んでいくロータリ切削が開始される。このロータリ切削が、図12(c)〜(f)に示されるように、0°〜360°まで実施されることにより、ワーク101に対し所定の切削加工が施され、加工が終われば同図(g)に示されるように原点に戻される。
In the machining process shown in FIG. 12, FIG. 12 (a) shows the state at the starting position of the machining start, and the center of the
しかしながら、従来のクランクシャフトミラーでは、固定した状態にあるワーク101に対し回転カッタ100をそのワーク101の周りに公転させてワーク101に対し円弧状に切り込むようにされているため(図12(c)〜(f)参照)、回転カッタ100による上下方向の切込みストロークが必要となり、機械高さが高くなるという問題点がある。
また、切込み方向がワーク中心を基準として0°〜360°の全周に亘るため、切粉がワーク101の周りの広い範囲に飛散してしまうという問題点がある。
However, in the conventional crankshaft mirror, the
Further, since the cutting direction covers the entire circumference of 0 ° to 360 ° with respect to the center of the workpiece, there is a problem that the chips are scattered in a wide range around the
本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、作業性を保つためにチャック中心からベッド側面までの距離を例えば500mm以内に保つことができるとともに、機械高さを低くすることができ、しかも切粉の飛散を抑えることができるクランクシャフトミラーを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems. In order to maintain workability, the distance from the center of the chuck to the bed side surface can be maintained within, for example, 500 mm, and the machine height is reduced. An object of the present invention is to provide a crankshaft mirror that can suppress the scattering of chips.
前記目的を達成するために、本発明によるクランクシャフトミラーは、
チャック中心を通る水平軸線であるチャック軸線と同心を成して配されるワークの端部を掴むチャックが、ベッド上に設置されるワークヘッドに回転自在に設けられ、前記チャックを回転駆動してワークを前記チャック軸線回りに回転させながらチャック軸線に沿って移動自在なカッタ装置に設けられた内刃式の回転カッタでワークを切削するように構成されるクランクシャフトミラーであって、
前記チャック軸線と直交しかつ水平なX軸方向に前記カッタ装置を移動させるX軸送り機構と、
前記回転カッタによるワークへの切込みストロークがチャック中心からX軸方向の一側に向かって所定距離の位置までとなるように前記X軸送り機構によるカッタ装置のX軸方向の移動を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とするものである(第1発明)。
In order to achieve the above object, a crankshaft mirror according to the present invention comprises:
A chuck for gripping an end of a work arranged concentrically with a chuck axis that is a horizontal axis passing through the center of the chuck is rotatably provided on a work head installed on a bed, and the chuck is driven to rotate. A crankshaft mirror configured to cut a workpiece with an inner blade type rotary cutter provided in a cutter device movable along the chuck axis while rotating the workpiece around the chuck axis,
An X-axis feed mechanism that moves the cutter device in a horizontal X-axis direction orthogonal to the chuck axis;
A control device for controlling the movement of the cutter device in the X-axis direction by the X-axis feed mechanism so that the cutting stroke of the rotary cutter into the workpiece reaches a predetermined distance from the chuck center toward one side in the X-axis direction. When,
(First invention).
本発明において、ワークの端部を支持するテールストックが前記チャックと対向配置され、チャック軸線からX軸方向の一側もしくは他側または両側の位置に、前記チャックからテールストックに至る領域に対応するようにベッドの内部に向けて延設される切粉遮蔽カバーが設けられるのが好ましい(第2発明)。 In the present invention, a tail stock that supports the end of the workpiece is disposed opposite to the chuck, and corresponds to a region from the chuck axis to one side, the other side, or both sides in the X-axis direction and from the chuck to the tail stock. Thus, it is preferable to provide a chip shielding cover extending toward the inside of the bed (second invention).
本発明において、前記チャックがチャック軸線方向に互いに対向配置されるとともに、前記カッタ装置がチャック軸線方向に互いに対向配置され、チャック軸線からX軸方向の一側もしくは他側または両側の位置に、それらチャックの間の領域においてチャック軸線方向に伸縮自在で、かつベッドの内部に向けて延設される切粉遮蔽カバーが設けられるのが好ましい(第3発明)。 In the present invention, the chucks are arranged to face each other in the chuck axis direction, and the cutter devices are arranged to face each other in the chuck axis direction so that they are located on one side, the other side, or both sides of the X axis direction from the chuck axis. It is preferable that a chip shielding cover is provided in the region between the chucks, which is extendable in the chuck axis direction and extends toward the inside of the bed (third invention).
本発明においては、回転カッタによるワークの切込み方向が、チャック軸線と直交しかつ水平なX軸方向のみとされる。これにより、従来は必要とされていた上下方向の切込みストロークが不要になり、機械高さを低くすることができるとともに、切粉の飛散領域が狭められるので、切粉の飛散を抑えることができる。
また、回転カッタによるワークの切込みストロークがチャック中心からX軸方向の一側に向かって所定距離の位置までとされる。つまり、チャック中心からX軸方向の他側の方向には回転カッタが切り込まれない。これにより、X軸方向の他側において、ベッドの側面とチャック軸線(チャック中心)との間の距離を例えば500mm以下に短くすることができ、カッタ交換やワーク交換などの作業をX軸方向の他側から容易に行うことができる。
本発明によれば、作業性を保つためにチャック中心からベッド側面までの距離を例えば500mm以内に保つことができるとともに、機械高さを低くすることができ、しかも切粉の飛散を抑えることができるという効果がある。
In the present invention, the cutting direction of the workpiece by the rotary cutter is only the horizontal X-axis direction that is orthogonal to the chuck axis. This eliminates the need for a vertical cutting stroke that has been required in the prior art, lowers the machine height, and reduces the scattering area of the chip, thereby suppressing the scattering of the chip. .
Further, the workpiece cutting stroke by the rotary cutter is set to a predetermined distance from the chuck center toward one side in the X-axis direction. That is, the rotary cutter is not cut from the chuck center to the other direction in the X-axis direction. Thereby, on the other side in the X-axis direction, the distance between the side surface of the bed and the chuck axis (chuck center) can be shortened to, for example, 500 mm or less, and operations such as cutter replacement and workpiece replacement can be performed in the X-axis direction. It can be done easily from the other side.
According to the present invention, in order to maintain workability, the distance from the chuck center to the bed side surface can be maintained within 500 mm, for example, the machine height can be lowered, and the scattering of chips can be suppressed. There is an effect that can be done.
また、第2発明の構成を採用することにより、1頭式のクランクシャフトミラーにおいて、切粉を切粉遮蔽カバーでベッドの内部に確実に落とすことができ、切粉処理の効率を向上させることができる。 Further, by adopting the configuration of the second invention, in the single-head crankshaft mirror, the chips can be surely dropped into the bed with the chip shielding cover, and the efficiency of the chip processing is improved. Can do.
また、第3発明の構成を採用することにより、2頭式のクランクシャフトミラーにおいて、チャック軸線方向に互いに対向配置される2基のカッタ装置の間の相対距離が短くなったり、長くなったりしても、その相対距離の変化に追従して切粉遮蔽カバーが伸縮され、切粉を切粉遮蔽カバーでベッドの内部に確実に落とすことができ、切粉処理の効率を向上させることができる。 Further, by adopting the configuration of the third invention, in the two-head crankshaft mirror, the relative distance between the two cutter devices arranged opposite to each other in the chuck axis direction is shortened or lengthened. However, the chip shielding cover is expanded and contracted following the change in the relative distance, and the chip can be reliably dropped into the bed with the chip shielding cover, so that the efficiency of the chip processing can be improved. .
次に、本発明によるクランクシャフトミラーの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Next, specific embodiments of the crankshaft mirror according to the present invention will be described with reference to the drawings.
〔第1の実施形態〕
<クランクシャフトミラーの概略構成の説明>
図1に示されるように、本実施形態に係るクランクシャフトミラー1は、図において左右方向の水平軸であるZ軸方向に沿って延設されるベッド2を備えている。
ベッド2上には、ワークヘッド3とテールストック4とがZ軸方向(ベッドの長手方向)に所定間隔を存して互いに対向するように設置されるとともに、これらワークヘッド3とテールストック4との間でZ軸方向に移動自在にサドル5が設置されている。
サドル5上には、Z軸と直交しかつ水平なX軸方向(ベッド2の奥行方向)に移動自在にスライド6が設置されている。
[First Embodiment]
<Description of schematic configuration of crankshaft mirror>
As shown in FIG. 1, a
A
On the
<チャックの説明>
ワークヘッド3には、Z軸と平行を成しチャック中心Oc(図2参照)を通る水平軸線であるチャック軸線Lcを有するチャック7がそのチャック軸線Lc回り(C軸方向)に回転自在に組み付けられている。
チャック7は、図示されないチャック爪駆動手段で駆動される複数のチャック爪7aを備えてなり、チャック軸線Lcと同心を成して配されるワーク8の端部を掴んで高精度に位置決めし加工負荷を受けることができるように構成されている。
チャック7においては、図示されない動力伝達機構を介してワークヘッド3に付設されるC軸モータ(ACサーボモータ)9と接続されており、C軸モータ9の作動によってチャック軸線Lc回り(C軸方向)に回転駆動されるようになっている。
<Description of chuck>
A
The
The
<カッタ装置の説明>
スライド6には、カッタ装置10が組み付けられている。
図2および図3(a)に示されるように、カッタ装置10は、スライド6に一体的に固着されるカッタハウジング11内にカッタドラム12を回転自在に組み込み、このカッタドラム12を図示されない動力伝達機構を介してカッタモータ(ACスピンドルモータもしくはインダクションモータ)13に接続して構成されている。
カッタドラム12には、カッタアダプタ12aを介して内刃式の回転カッタ14が装着され、カッタモータ13の作動により、回転カッタ14が回転駆動されるようになっている。
<Description of the cutter device>
A
As shown in FIG. 2 and FIG. 3A, the
An inner blade
<Z軸送り機構の説明>
図3(b)に示されるように、サドル5をZ軸方向に移動させるZ軸送り機構15は、ベッド2上においてZ軸方向に延設されてサドル5に固着されたナット部材16に螺合するZ軸方向ボールねじ軸17と、このZ軸方向ボールねじ軸17を回転駆動するZ軸送りモータ(ACサーボモータ)18とを備え、Z軸送りモータ18にてZ軸方向ボールねじ軸17を正逆回転させることにより、サドル5をZ軸方向に移動させることができるように構成されている。
<Description of Z-axis feed mechanism>
As shown in FIG. 3B, the Z-
<X軸送り機構の説明>
図2および図3(a)に示されるように、スライド6と共にカッタ装置10をX軸方向に移動させるX軸送り機構20は、サドル5上においてX軸方向に延設されてスライド6に固着されたナット部材21に螺合するX軸方向ボールねじ軸22と、このX軸方向ボールねじ軸22を回転駆動するX軸送りモータ(ACサーボモータ)23とを備え、X軸送りモータ23にてX軸方向ボールねじ軸22を正逆回転させることにより、スライド6と共にカッタ装置10をX軸方向に移動させることができるように構成されている。
<Description of X-axis feed mechanism>
As shown in FIGS. 2 and 3A, the
<ワークレスト装置の説明>
図1に示されるように、サドル5には、カッタ装置10との相対位置を一定に保った状態でワークレスト装置25が固定されており、サドル5の移動に伴ってカッタ装置10と共にワークレスト装置25がZ軸方向に移動されるようになっている。
ワークレスト装置25は、回転カッタ14でワーク8におけるピンジャーナルを加工する際に、その加工部に隣接するメインジャーナルをクランプして加工中にワーク8が振れないように支持する役目をする。このワークレスト装置25について、図4(a)(b)を用いて以下に詳述する。
<Description of work rest device>
As shown in FIG. 1, a
The
図4(a)に示されるワークレスト装置25は、ワーク中心Owを通る水平軸線であるワーク軸線Lw(図1参照:チャック軸線Lcと同軸線)と直交しかつ水平な全幅方向(X軸方向)に延設される本体フレーム26を備えている。
本体フレーム26の中央部には開口部26aが設けられ、この開口部26aを塞ぐように一対のレストアーム27,27´が全幅方向に延設されている。これらレストアーム27,27´の基端部は、本体フレーム26における全幅方向の一側部に設けられた一対のレストアーム支軸28,28´によって支持され、これらレストアーム支軸28,28´を支点にしてそれらレストアーム27,27´が相互に開閉自在で上下方向に回動できるようになっている。
The
An
一対のレストアーム27,27´における基端部には、互いに噛合する一対の歯車29,29´が固着されるとともに、上側のレストアーム27の基端部から突設されたシリンダ取付部27aと本体フレーム26との間に油圧シリンダ30が取り付けられ、油圧シリンダ30の伸縮作動により、一対のレストアーム27,27´が連動して図4(a)に示される閉合位置と同図(b)に示される開放位置との間で開閉作動されるようになっている。
各レストアーム27,27´の対向面の略中央部には半円状の切欠き部27b,27b´(図4(b)参照)が形成され、一対のレストアーム27,27´が閉じたときにそれら切欠き部27b,27b´に設けられるワーククランプパッド31によってワーク8のメインジャーナルが支持されるようになっている。
A pair of
一対のレストアーム27,27´の先端側にはそれらレストアーム27,27´を閉合状態にクランプするクランプ機構32が配されている。このクランプ機構32は、本体フレーム26における全幅方向の他側部に設けられる一対のクランパ支軸33,33´を備えている。これら一対のクランパ支軸33,33´には一対のクランパ34,34´が支持され、それらクランパ支軸33,33´を支点にして一対のクランパ34,34´が上下方向に回動できるようになっている。
A
一対のクランパ34,34´のうち、下側のクランパ34´は、クランパ支軸33´が嵌め込まれる嵌合孔を有する円盤状のクランパ本体34a´と、このクランパ本体34a´の外周部から全幅方向の一側に突設される突出部34b´とから構成されている。一方、上側のクランパ34は、下側のクランパ34´と基本的に構造が同じで、更にクランパ本体34aの外周部から全幅方向の他側に突出するようにシリンダ取付部34cが設けられてなるものである。
Of the pair of
一対のクランパ34,34´において、クランパ本体34a,34a´における嵌合孔の周縁には互いに噛合する一対の歯車35,35´が固着されるとともに、上側のクランパ34に設けられたシリンダ取付部34cと本体フレーム26との間に上下方向に油圧シリンダ36が取り付けられている。
油圧シリンダ36の収縮作動により、一対のクランパ34,34´が連動して閉じられて、図4(a)に示されるようなクランプ状態位置とされ、相互に閉じられた一対のレストアーム27,27´の先端部を一対のクランパ34,34´における突出部34b,34b´で挟持することができる。
油圧シリンダ36の伸長作動により、一対のクランパ34,34´が連動して開かれて、図4(b)に示されるようなアンクランプ状態位置とされる。
In the pair of
Due to the contraction operation of the
Due to the extension operation of the
<前面扉の説明>
図1および図2に示されるように、本実施形態のクランクシャフトミラー1においては、加工機全体を覆う固定カバー体40が設けられており、この固定カバー体40は、X軸方向の一側(後側)および他側(前側)、Z軸方向の一側(右側)および他側(左側)、並びに天井側にそれぞれ配される外装パネル41〜45によって形成されている。
図4および図5に示されるように、この固定カバー体40には、チャック7とテールストック4との間の領域に対応するように、天井部45の他側部からX軸方向の他側(前側)に亘って開放された開口部40aが設けられ、この開口部40aを開閉するスライドタイプの前面扉46が装備されている。
前面扉46は、回転カッタ14によるワーク8の切削加工時に、チャック軸線LcからX軸方向の他側(前側)に向かって飛散しようとする切粉を止める切粉遮蔽カバーとしての役目もする。
前面扉46の上下方向中間部には、ベッド2の内部に向けて傾斜を持たせた庇部46aが設けられており、前面扉46の本体部分で飛散が止められた切粉が庇部46aによってベッド2の内部に向かって落下されるようになっている。
<Description of front door>
As shown in FIGS. 1 and 2, in the
As shown in FIGS. 4 and 5, the fixed
The
At the middle part in the vertical direction of the
<切粉遮蔽カバーの説明>
図4(a)および図5に示されるように、ワークレスト装置25における本体フレーム26には、第1切粉遮蔽カバー51および第2切粉遮蔽カバー52がそれぞれ装着されている。
<Description of chip shielding cover>
As shown in FIG. 4A and FIG. 5, a first
図4に示されるように、第1切粉遮蔽カバー51は、チャック軸線LcからX軸方向の一側(後側)の位置に配され、チャック7からテールストック4の間の領域においてX軸方向に板面を臨ませて上下方向に延設される側板部51aを備えている。なお、この第1切粉遮蔽カバー51には、本体フレーム26との装着部分において一対のレストアーム27,27´との干渉を回避するために切欠き部51bおよびボックス部51cがそれぞれ設けられている(図5参照)。
側板部51aの上端部には、その側板部51aと直角を成してX軸方向の他側に向かって天板部51dが連設され、側板部51aの下端部には、その側板部51aと鈍角を成してベッド2の内部に向かって斜めに傾斜板部51eが連設され、この傾斜板部51eの下端部には、ベッド2の内部に向かって真っ直ぐに案内板部51fが連設されている。
第1切粉遮蔽カバー51においては、回転カッタ14によるワーク8の切削加工時に、チャック軸線LcからX軸方向の一側(後側)に向かって飛散しようとする切粉を主として側板部51aで止め、この側板部51aで飛散を止めた切粉を傾斜板部51eによってベッド2に向かって落下させ、そして案内板部51fによってベッド2の内部へと確実に落とすようにされている。
As shown in FIG. 4, the first
A
In the first
また、第2切粉遮蔽カバー52は、チャック軸線LcからX軸方向の他側(前側)の位置に配され、チャック7からテールストック4の間の領域においてX軸方向の他側(前側)から一側(後側)に向かって下向きに傾斜する傾斜板部52aを備えている。
傾斜板部52aの下端部には、ベッド2の内部に向かって真っ直ぐに案内板部52bが連設されている。
第2切粉遮蔽カバー52においては、傾斜板部52aの上端部が、前面扉46における庇部46aの下側に配されて平面視でオーバラップされ、傾斜板部52aの下部が、ベッド2の内部に臨ませるように配され、前面扉46の本体部分から庇部46aを介して落下された切粉を傾斜板部52aによってベッド2に向かって落下させ、そして案内板部52bによってベッド2の内部へと確実に落とすようにされている。
Further, the second
A
In the second
図5に示されるように、第1切粉遮蔽カバー51および第2切粉遮蔽カバー52はいずれも、テールストック4を覆うテールストックカバー53,54と固定カバー体40との間に入り込むように配置され、サドル5の移動に伴ってワークレスト装置25と共にZ軸方向に移動されるようになっている。
第1切粉遮蔽カバー51とテールストックカバー53との間には、両者間の隙間を塞ぐシールとしての役目も兼ねるスクレーパ部材55が配されている。このスクレーパ部材55においては、その基部がテールストックカバー53に固定され、その先端部が第1切粉遮蔽カバー51の内側面に当接され、第1切粉遮蔽カバー51がワークレスト装置25と共にZ軸方向の一側(右側)に移動されるに伴い、第1切粉遮蔽カバー51の内側面に付着している切粉を掻き取ることができるようにされている。
ワークレスト装置25の本体フレーム26に対する第2切粉遮蔽カバー52の装着部分と前面扉46との間には、両者間の隙間を塞ぐシールとしての役目も兼ねるスクレーパ部材56が配されている。このスクレーパ部材56においては、その基部がワークレスト装置25の本体フレーム26に固定され、その先端部が前面扉46の内側面に当接され、ワークレスト装置25がZ軸方向の一側(右側)に移動されるに伴い、前面扉46の内側面に付着している切粉を掻き取ることができるようにされている。
As shown in FIG. 5, both the first
Between the first
Between the attachment part of the 2nd
なお、前面扉46とテールストックカバー54との間には、両者間の隙間を塞ぐシール部材57が配されており、このシール部材57においては、その基部が前面扉46の内側面に固定され、その先端部がテールストックカバー54の端面に当接され、前面扉46とテールストックカバー54との間の隙間から切粉が飛び出るのを防ぐようにされている。
A
次に、本実施形態のクランクシャフトミラー1の制御システムについて、図6のブロック図を用いて以下に説明する。
Next, the control system of the
図6に示される制御システム60は、自動プログラミング装置61と、中央演算処理装置(CPU)62aやメモリ(ROM、RAM等)62bなどが内蔵され、シーケンス機能や数値制御機能を具備するNC装置62(本発明の「制御装置」に相当する。)と、C軸モータ9を駆動するためのC軸サーボアンプ63と、X軸送りモータ23を駆動するためのX軸サーボアンプ64と、Z軸送りモータ18を駆動するためのZ軸サーボアンプ65と、一対のレストアーム27,27´を開閉作動させる油圧シリンダ30の伸縮動作を操作するための操作弁66と、一対のクランパ34,34´を開閉作動させる油圧シリンダ36の伸縮動作を操作するための操作弁67とを備えて構成されている。
A
ここで、カッタモータ13にはそのカッタモータ13の回転速度を検出する回転速度検出器(例えば、タコジェネレータ等)70が付設され、C軸モータ9、X軸送りモータ23およびZ軸送りモータ18にはそれぞれC軸方向位置、X軸方向位置およびZ軸方向位置を検出する位置検出器(例えば、ロータリエンコーダ等)71,72,73が付設され、一対のレストアーム27,27´および一対のクランパ34,34´にはそれぞれそれらの開閉状態を検知する開閉状態検知器(例えば、リミットスイッチ等)74,75が添設されている。回転速度検出器70により検出された回転速度検出信号、各位置検出器71,72,73により検出された各軸方向位置検出信号および開閉状態検知器74,75により検知された開閉状態検知信号はそれぞれフードバック信号としてNC装置62に与えられる。なお、カッタモータ13としてインダクションモータが採用された場合には、回転速度検出器70は不要である。
Here, the
次に、回転カッタ14によるワーク8の加工動作について図7のフローチャートを用いて説明する。かかる加工動作は、自動プログラミング装置61で作成されたメインプログラムや加工用サブプログラム、補正用サブプログラムがNC装置62に転送され、NC装置62においてメインプログラムが実行されることにより行われる。なお、図7に示されるフローチャートにおいて、記号「T」および「K」はそれぞれステップを表わす。
Next, the machining operation of the
図7に示されるフローチャートにおいて、第1工程長手割出処理(T1)と第1工程工具補正オフセット処理(T2)とが行われることにより、カッタ装置10における回転カッタ14がピンジャーナルに、ワークレスト装置25における一対のアームレスト27,27´がメインジャーナルに位置決めされる。位置決めが完了したら、加工用サブプログラムが呼び出される(T3)。
In the flowchart shown in FIG. 7, the first process longitudinal indexing process (T1) and the first process tool correction offset process (T2) are performed, so that the
〔加工用サブプログラム:レストアーム閉作動(K1)〕
ステップT3で呼び出された加工用サブプログラムが実行されると、NC装置62から操作弁66に向けてレストアーム閉指令信号が出力され、これにより油圧シリンダ30が収縮されてワークレスト装置25における一対のレストアーム27,27´が閉作動される。開閉状態検知器74によって一対のアームレスト27,27´の閉状態が検知された後において、NC装置62から操作弁67に向けてクランパ閉指令信号が出力され、これにより油圧シリンダ36が収縮されて一対のクランパ34,34´が閉作動される。こうして、ワークレスト装置25によりワーク8のメインジャーナルが支持される。
[Machining subprogram: Rest arm closing operation (K1)]
When the machining subprogram called in step T3 is executed, a rest arm closing command signal is output from the
〔加工用サブプログラム:第1切削加工工程(K2)〕
次いで、C軸方向位置指令信号に従ってチャック7が回転され、このチャック7の回転に同期してX,Z軸方向位置指令信号に従って移動される回転カッタ14により、ワーク8に対して図8(a)〜(g)に示されるような加工プロセスが実施される。
[Processing sub-program: First cutting process (K2)]
Next, the
ここで、図8に示される加工プロセスにおいて、図8(a)はスタート状態を示すもので、回転カッタ14の中心とクランクシャフト(ワーク8)中心Ow(チャック中心Oc)は同心上にあり、これを原点として、この位置から切削が開始される。回転カッタ14を図8(a)に示される状態から同図(b)に示される状態に、すなわち、回転カッタ14をX軸方向の一側に直線的に移動させることにより、ワーク8に対し直線状に切り込んでいくプランジ切削が実施される。その後、ワーク8を回転させながら回転カッタ14によるワーク8への切込みストロークをワーク中心Ow(チャック中心Oc)からX軸方向の一側に向かって所定距離Sの位置までとなるように回転カッタ14をX軸方向に移動させることにより、ワーク8に対し円弧状に切り込んでいくロータリ切削が開始される。このロータリ切削が、図8(c)〜(f)に示されるように、0°〜360°まで実施されることにより、ワーク8に対し所定の切削加工が施される。
Here, in the machining process shown in FIG. 8, FIG. 8 (a) shows the start state, and the center of the
〔加工用サブプログラム:レストアーム開作動(K3)〕
次いで、NC装置62から操作弁67に向けてクランパ開指令信号が出力され、これにより油圧シリンダ36が伸長されて一対のクランパ34,34´が開作動される。開閉状態検知器75によって一対のクランパ34,34´の開状態が検知された後において、NC装置62から操作弁66に向けてレストアーム開指令信号が出力され、これにより油圧シリンダ30が伸長されて一対のレストアーム27,27´が開作動される。こうして、ワークレスト装置25によるワーク8のメインジャーナルの支持が解除される。
[Subprogram for machining: Rest arm opening operation (K3)]
Next, a clamper opening command signal is output from the
〔加工用サブプログラム:加工軸原点戻し(K4)〕
次いで、NC装置62からX軸送りモータ23に向けて、回転カッタ14を原点に戻すようなX軸方向位置指令信号が出力され、これにより回転カッタ14が原点に戻される(図8(g)参照)。
[Machining subprogram: Machining axis origin return (K4)]
Next, an X-axis direction position command signal for returning the
そして、ステップT4以下において、前記ステップK1〜ステップK4と同様の加工用サブプログラムによる所要の切削加工工程が行われ、ワーク8に対する全ての加工工程が終了すると、サドル5、スライド6が原点に復帰され、その後、メインプログラムが終了し、1つのワーク8に対する切削加工が終了する。
After step T4, the required cutting process is performed by the same processing subprogram as in steps K1 to K4, and when all the machining processes for the
<作用効果の説明>
以上に述べたようなクランクシャフトミラー1によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
(1)回転カッタ14によるワーク8の切込み方向がX軸方向のみとされる。これにより、従来は必要とされていた上下方向の切込みストロークが不要になり、機械高さを例えば1600mm程度にまで低くすることができるとともに、切粉の飛散領域が狭められるので、切粉の飛散を抑えることができる。
(2)回転カッタ14によるワーク8の切込みストロークがチャック中心OcからX軸方向の一側(後側)に向かって所定距離S(図8(b)参照)の位置までとされる。つまり、チャック中心OcからX軸方向の他側(前側)の方向には回転カッタ14が切り込まれない。これにより、X軸方向の他側(前側)において、ベッド2の側面とチャック軸線Lcとの間の距離を例えば500mm以内にまで短くすることができ、前面扉46を開いてX軸方向の他側(前側)から回転カッタ14やワーク8の交換作業を容易に行うことができる。
(3)チャック軸線LcからX軸方向の一側(後側)に第1切粉遮蔽カバー51が、他側に第2切粉遮蔽カバー52がそれぞれ設けられるので、切粉をベッド2の内部に確実に落とすことができ、切粉処理の効率を向上させることができる。
(4)ワークレスト装置25において、本体フレーム26における一対のレストアーム支軸28,28´が設けられる側部とは反対側の側部に一対のクランパ支軸33,33´が設けられ、これらクランパ支軸33,33´を支点とする一対のクランパ34,34´の回動操作によって一対のレストアーム27,27´がクランプ・アンクランプされるので、従来は必要とされていた全幅方向のスライドストロークが不要になり、機械全幅を小さくすることができる。
(5)X軸方向(全幅方向)の一側(後側)にレストアーム支軸28,28´が配される一方で、X軸方向(全幅方向)の他側(前側)にクランパ支軸33,33´が配され、かつクランパ支軸33,33´が配される側に、作業者による所定の作業時に開かれる前面扉46が設けられるので、レストアーム27,27´によるワーク8の支持に関して、径寸法仕様の異なる複数種類のワークに対応させることができ、しかも前面扉46を開いてX軸方向(全幅方向)の他側(前側)から回転カッタ14やワーク8の交換作業を容易に行うことができる。
(6)一対のクランパ34,34´で一対のレストアーム27,27´を挟み付ける構成とされているので、従来のくさび作用を利用したものと比べて、油圧シリンダ36の作動力の調整にて一対のクランパ34,34´によるクランプ力を容易に制御することができ、必要以上の負荷がワーククランプパッド31に作用するのを防ぐことができ、ワーククランプパッド31の寿命を延ばすことができる。
<Description of effects>
According to the
(1) The cutting direction of the
(2) The cutting stroke of the
(3) The first
(4) In the
(5) While the rest
(6) Since the pair of
〔第2の実施形態〕
図9には、本発明の第2の実施形態に係るクランクシャフトミラーの正面図が、図10には、図9のF−F線断面図が、図11には、図9のG−G線断面図が、それぞれ示されている。
本実施形態において、先の実施形態と同一または同様のものについては図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては本実施形態に特有の部分を中心に説明することとする。
[Second Embodiment]
FIG. 9 is a front view of a crankshaft mirror according to the second embodiment of the present invention, FIG. 10 is a sectional view taken along line FF of FIG. 9, and FIG. Line cross-sectional views are shown respectively.
In the present embodiment, the same or similar parts as those in the previous embodiment will be denoted by the same reference numerals in the drawings, and detailed description thereof will be omitted. In the following, description will be made focusing on the parts specific to the present embodiment. I decided to.
<クランクシャフトミラーの概略構成の説明>
図9に示されるように、本実施形態に係るクランクシャフトミラー1Aにおいて、ベッド2上には、Z軸方向に所定間隔を存して互いに対向するように2基のワークヘッド3,3が設置されている。各ワークヘッド3,3には、チャック7,7がチャック軸線Lc回り(C軸方向)に回転自在に組み付けられている。
これら2基のワークヘッド3,3のそれぞれに対応するように、サドル5,5がZ軸方向に移動自在にベッド2上に設置され、各サドル5,5上には、スライド6,6がX軸方向に移動自在に設置されている。サドル5,5はZ軸送り機構15,15(図3(b)に示されるものと同様)によってZ軸方向に移動制御され、スライド6,6はX軸送り機構20(図11参照)によってX軸方向に移動制御される。
各スライド6,6には、カッタ装置10,10が組み付けられ、各サドル5,5には、カッタ装置10,10との相対位置を一定に保った状態でワークレスト装置25,25が固定されている。
<Description of schematic configuration of crankshaft mirror>
As shown in FIG. 9, in the
The
<切粉遮蔽カバーの説明>
図9〜図11に示されるように、一方のワークレスト装置25における本体フレーム26と、他方のワークレスト装置25における本体フレーム26との間には、互いに対向配置されるチャック7,7の間の領域に対応するように、第1切粉遮蔽カバー51Aおよび第2切粉遮蔽カバー52Aがそれぞれ装着されている。
<Description of chip shielding cover>
As shown in FIGS. 9 to 11, between the
第1の切粉遮蔽カバー51Aは、同様の形状で大きさの異なる複数のカバー部材81,82,・・・,86,87を備え、これらカバー部材81〜87において、小さいものの上に大きいものが順に重ね合わされて入れ子構造を呈し、チャック軸線Lc方向に伸縮自在に構成されている。複数のカバー部材81〜87は、大きさは異なるが同様の形状であるので、代表として、最も大きくて最も外側に配されるカバー部材81について、以下にその構造を説明することとし、このカバー部材81の説明をもって、その他のカバー部材82〜87の説明を行ったものとすることとする。
The first
カバー部材81は、チャック軸線LcからX軸方向の一側(後側)の位置に配され、互いに対向するチャック7,7の間の領域においてX軸方向に板面を臨ませて上下方向に延設される側板部81aを備えている。
側板部81aの下端部には、その側板部81aと鈍角を成してベッド2の内部に向かって斜めに傾斜板部81bが連設され、この傾斜板部81bの下端部には、ベッド2の内部に向かって真っ直ぐに案内板部81cが連設されている。
カバー部材81においては、回転カッタ14によるワーク8の切削加工時に、チャック軸線LcからX軸方向の一側(後側)に向かって飛散しようとする切粉を主として側板部81aで止め、この側板部81aで飛散を止めた切粉を傾斜板部81bによってベッド2に向かって落下させ、そして案内板部81cによってベッド2の内部へと確実に落とすようにされている。
The
An
In the
第2の切粉遮蔽カバー52Aは、やはり同様の形状で大きさの異なる複数のカバー部材91,92,・・・,96,97を備え、これらカバー部材91〜97において、小さいものの上に大きいものが順に重ね合わされて入れ子構造を呈し、チャック軸線Lc方向に伸縮自在に構成されている。複数のカバー部材91〜97は、大きさは異なるが同様の形状であるので、代表として、最も大きくて最も外側に配されるカバー部材91について、以下にその構造を説明することとし、このカバー部材91の説明をもって、その他のカバー部材92〜97の説明を行ったものとすることとする。
The second
カバー部材91は、チャック軸線LcからX軸方向の他側(前側)の位置に配され、互いに対向するチャック7,7の間の領域においてX軸方向の他側(前側)から一側(後側)に向かって下向きに傾斜する傾斜板部91aを備えている。
傾斜板部91aの下端部には、ベッド2の内部に向かって真っ直ぐに案内板部91bが連設されている。
カバー部材91においては、傾斜板部91aの上端部が、前面扉46における庇部46aの下側に配されて平面視でオーバラップされ、傾斜板部91aの下部が、ベッド2の内部に臨ませるように配され、前面扉46の本体部分から庇部46aを介して落下された切粉を傾斜板部91aによってベッド2に向かって落下させ、そして案内板部91bによってベッド2の内部へと確実に落とすようにされている。
The
A
In the
本実施形態の2頭式のクランクシャフトミラー1Aにおいて、チャック軸線Lc方向に互いに対向配置される2基のカッタ装置10,10の間の相対距離が短くなったり長くなったりしても、その相対距離の変化に追従して第1の切粉遮蔽カバー51Aおよび第2の切粉遮蔽カバー52Aがそれぞれ伸縮され、切粉をそれら切粉遮蔽カバー51A,52Aでベッド2の内部に確実に落とすことができ、切粉処理の効率を向上させることができる。
In the two-headed
以上、本発明のクランクシャフトミラーについて、複数の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。 As mentioned above, although the crankshaft mirror of the present invention has been described based on a plurality of embodiments, the present invention is not limited to the configurations described in the above embodiments, and the configurations thereof are appropriately set within the scope not departing from the gist thereof. It can be changed.
例えば、上記各実施形態では、一対のレストアーム27,27´はZ軸方向に移動せずに固定されるものとしたが、特許文献1にて開示されているように一対のレストアーム27,27´をZ軸方向に移動可能にしてフレキシブル性を持たせてもよい。
また、ワーククランプパッド31に代えて、ローラタイプのワーククランプローラを用いてもよい。
上記各実施形態では、チャック軸線LcからX軸方向の両側の位置に、切粉遮蔽カバー51,52,51A,52Aを設ける例を示したが、X軸方向の一側のみに切粉遮蔽カバー51,51Aを設ける、もしくはX軸方向の他側のみに切粉遮蔽カバー52,52Aを設ける態様もあり得る。
For example, in each of the above embodiments, the pair of
Further, instead of the
In each of the above-described embodiments, the example in which the chip shielding covers 51, 52, 51A, and 52A are provided at positions on both sides in the X-axis direction from the chuck axis Lc has been described, but the chip shielding cover is provided only on one side in the X-axis direction. There may be a mode in which 51 and 51A are provided or the chip shielding covers 52 and 52A are provided only on the other side in the X-axis direction.
本発明のクランクシャフトミラーは、作業性を保つためにチャック中心からベッド側面までの距離を例えば500mm以内に保つことができるとともに、機械高さを低くすることができ、しかも切粉の飛散を抑えることができるという特性を有していることから、限られた設置スペースでのクランクシャフトの切削加工の用途に好適に用いることができる。 In order to maintain workability, the crankshaft mirror of the present invention can keep the distance from the chuck center to the bed side face within, for example, 500 mm, can reduce the machine height, and suppresses the scattering of chips. Since it has a characteristic that it can be used, it can be suitably used for a crankshaft cutting process in a limited installation space.
1 クランクシャフトミラー
2 ベッド
3 ワークヘッド
4 テールストック
7 チャック
8 ワーク
10 カッタ装置
14 回転カッタ
20 X軸送り機構
25 ワークレスト装置
26 本体フレーム
27,27´ レストアーム
28,28 レストアーム支軸
32 クランプ機構
33,33´ クランパ支軸
34,34´ クランパ
46 前面扉
51,51A 第1切粉遮蔽カバー
52,52A 第2切粉遮蔽カバー
62 NC装置(制御装置)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記チャック軸線と直交しかつ水平なX軸方向に前記カッタ装置を移動させるX軸送り機構と、
前記回転カッタによるワークへの切込みストロークがチャック中心からX軸方向の一側に向かって所定距離の位置までとなるように前記X軸送り機構によるカッタ装置のX軸方向の移動を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とするクランクシャフトミラー。 A chuck for gripping an end of a work arranged concentrically with a chuck axis that is a horizontal axis passing through the center of the chuck is rotatably provided on a work head installed on a bed, and the chuck is driven to rotate. A crankshaft mirror configured to cut a workpiece with an inner blade type rotary cutter provided in a cutter device movable along the chuck axis while rotating the workpiece around the chuck axis,
An X-axis feed mechanism that moves the cutter device in a horizontal X-axis direction orthogonal to the chuck axis;
A control device for controlling the movement of the cutter device in the X-axis direction by the X-axis feed mechanism so that the cutting stroke of the rotary cutter into the workpiece reaches a predetermined distance from the chuck center toward one side in the X-axis direction. When,
A crankshaft mirror comprising:
チャック軸線からX軸方向の一側もしくは他側または両側の位置に、前記チャックからテールストックに至る領域に対応するようにベッドの内部に向けて延設される切粉遮蔽カバーが設けられる請求項1に記載のクランクシャフトミラー。 A tailstock that supports the end of the workpiece is disposed opposite the chuck,
A chip shielding cover extending toward the inside of the bed so as to correspond to a region extending from the chuck to the tail stock is provided at a position on one side, the other side, or both sides in the X-axis direction from the chuck axis. The crankshaft mirror according to 1.
チャック軸線からX軸方向の一側もしくは他側または両側の位置に、それらチャックの間の領域においてチャック軸線方向に伸縮自在で、かつベッドの内部に向けて延設される切粉遮蔽カバーが設けられる請求項1に記載のクランクシャフトミラー。
The chucks are arranged to face each other in the chuck axis direction, and the cutter devices are arranged to face each other in the chuck axis direction,
A chip shielding cover that is extendable in the direction of the chuck axis in the region between the chucks and extended toward the inside of the bed is provided at a position on one side, the other side, or both sides in the X axis direction from the chuck axis. The crankshaft mirror according to claim 1 to be used.
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