JP2014121774A

JP2014121774A - 金具加工方法

Info

Publication number: JP2014121774A
Application number: JP2013255785A
Authority: JP
Inventors: Ming-Lu Yang; 明陸楊; Tiang-En Zhang; 天恩張; wei-chuan Zhang; 衛川張; Jian-Shi Jia; 見士賈; Yang-Mao Peng; 楊茂彭; Jian Qu; 健瞿; feng-hua Chen; 封華陳; zhen-guang Xu; 振光徐; Jing-Shuang Sui; 景双隋; da-qing Zhuang; 大慶荘
Original assignee: Hon Hai Precision Industry Co Ltd; Advanced Power Electronics Corp Taiwan
Current assignee: Hon Hai Precision Industry Co Ltd; Advanced Power Electronics Corp Taiwan
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2014-07-03
Anticipated expiration: 2033-12-11
Also published as: JP5850904B2; US20140165374A1; CN103878589A; TW201424923A; US9718153B2; CN103878589B; TWI505907B

Abstract

【課題】本発明は、金具加工の効率及び金具の平滑度を向上することができる金具加工方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る金具加工方法は、金具を作業台に固定するステップと、移動装置が旋削送り装置を金具の上部に接触するステップと、作業台が金具と共に回転するステップと、旋削送り装置が往復移動するように制御して、金具の上部を加工するステップと、
移動装置が旋削送り装置を平行移動して切削加工を行うステップと、作業台の回転を停止して、且つバイトを停止するステップと、移動装置がシェーブフック送り装置を側壁に移動させるステップと、シェーブフックの送り量を制御して、側壁を加工するステップと、作業台が金具と共に回転し、シェーブフックが側壁に対する送り量を制御して、端部に対する面取りを行うステップと、を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、旋削とミリングによる金具加工方法に関するものである。

タブレットパソコン、携帯電話等の電子装置は金具を使用してケースを製造する場合がある。一般的に、該金具は上部とその上部の縁から垂直に延伸する側壁を有する。前記金具の上部の上面は非回転面であり、その上面の面積は側壁よりも比較的大きい。側壁は４つの側面と４つの角を有し、４つの側面は順に連接され、角は１つずつ左右に近接した２つの側面に接続されている。機械加工領域において、普段、ミリングによって金具加工を行う。しかし、ミリングは金具の上部を連続して加工することができず、上面に亀裂等が発生するため金具の平滑度が低い。従って、引き続き一連の表面処理を行って、上面の平滑度を高めなければならず金具の加工効率は低い。もしくは、旋削を採用して金具を加工する。しかしこの金具は４つの角を備えるため、旋削はその４つの角を加工することができない。

以上の問題点に鑑みて、本発明は、金具加工の効率及び金具の平滑度を向上させることができる金具加工方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る金具加工方法は、台座と、該台座に装着されている作業台と、前記台座に第一方向に沿って移動可能に装着され、且つ前記作業台の上方に位置する移動装置と、前記移動装置に前記第一方向に垂直である第二方向に沿ってスライド可能に装着される送り駆動装置と、前記第一方向及び前記第二方向に垂直である第三方向に沿って移動するバイトを備える旋削送り装置と、前記移動装置に前記第一方向に垂直である前記第二方向に沿ってスライド可能に装着され、且つ前記第三方向に沿って移動可能に設置されたシェーブフックを備えるシェーブフック送り装置と、を備える旋盤を提供するステップと、金具を作業台に固定し、前記金具は上部と、前記上部の縁から垂直に下方に延伸する側壁と、前記側壁の前記上部と反対側の一端を回して形成された端部と、を有するステップと、前記移動装置が前記旋削送り装置を移動させて、前記旋削送り装置を前記金具の上部に接触させるステップと、前記作業台を前記金具と共に前記第三方向の第一軸の回りに回転させるステップと、前記旋削送り装置が前記バイトを前記金具に対して高速で前記第三方向に往復移動するように制御して、回転する前記金具の上部を加工するステップと、前記移動装置が旋削送り装置を前記作業台に対して平行移動させて、前記金具の上部に対して切削加工を行うステップと、前記作業台の回転を停止し、且つ前記バイトを前記作業台から離して停止させるステップと、前記移動装置が前記シェーブフック送り装置を前記金具の側壁に移動させるステップと、前記シェーブフック送り装置が前記作業台に対して平行移動するとともに前記シェーブフックの送り量を制御して、前記金具の側壁の外面を加工するステップと、前記作業台は前記金具と共に前記第一軸及び第二方向の第二軸の回りに回転し、前記シェーブフック送り装置は前記作業台に対して予定の経路に沿って平行移動し、且つ前記シェーブフックが前記側壁に対する送り量を制御して、前記金具の端部に対する面取りを行うステップと、を備える。

前記課題を解決するために、本発明に係る金具加工方法は、台座と、該台座に装着されている作業台と、前記台座に第一方向に沿って移動可能に装着され、且つ前記作業台の上方に位置する移動装置と、前記移動装置に前記第一方向に垂直である第二方向に沿ってスライド可能に装着される送り駆動装置と、前記第一方向及び前記第二方向に垂直である第三方向に沿って移動するバイトを備える旋削送り装置と、前記移動装置に前記第一方向に垂直である前記第二方向に沿ってスライド可能に装着され、且つ前記第三方向に沿って移動可能に設置されたシェーブフックを備えるシェーブフック送り装置と、を備える旋盤を提供するステップと、金具を作業台に固定し、前記金具は上部と、前記上部の縁から垂直に下方に延伸する側壁と、前記側壁の前記上部と反対側の一端を回して形成された端部と、を有するステップと、前記移動装置が前記シェーブフック送り装置を移動させて、前記シェーブフック送り装置が前記金具の上部に接触するステップと、前記シェーブフック送り装置が前記作業台に対して平行移動し、且つ前記シェーブフックの送り量を制御して、前記金具の側壁の外面を加工するステップと、前記作業台は前記金具と共に前記第一軸及び第二方向の第二軸の回りに回転し、前記シェーブフック送り装置は前記作業台に対して予定の経路に沿って平行移動し、且つ前記シェーブフックが前記側壁に対する送り量を制御して、前記金具の端部に対する面取りを行うステップと、前記作業台の回転を停止し、且つ前記バイトを前記作業台から離して停止させるステップと、前記移動装置が前記旋削送り装置を移動させて、前記旋削送り装置を前記金具の上部に接触させるステップと、前記作業台が前記金具と共に前記第三方向の第一軸の回りに回転させるステップと、前記旋削送り装置が前記バイトを前記金具に対して高速で前記第三方向に往復移動するように制御して、回転する前記金具の上部を加工するステップと、前記移動装置が旋削送り装置を前記作業台に対して平行移動させて、前記金具の上部に対して切削加工を行うステップと、を備える。

本発明に係る金具加工方法は、作業台の回転と、旋削送り装置の高速の往復移動が組み合わさり、同時に、旋削送り装置４０が作業台に対してＹ軸方向に沿って平行移動して、連続的に金具を加工するので、旋削された金具の表面の平滑度を高めることができる。上部の旋削が終わると、シェーブフック送り装置は金具の側壁を高速で直線に加工するため、加工時間を節約できる、また、シェーブフックが連続的に加工するので、側壁の表面の平滑度を高め、金具の角を加工する際、回転駆動部材がシェーブフックを回転させて、シェーブフックが角の表面に沿って移動して、角の表面を切削する。これにより、角の加工精度を高めることができる。また、作業台が第二方向の第二軸と、第三方向の第一軸に平行する方向とに回転し、作業台の金具が一定の角度動くので、シェーブフックは、容易に金具の加工しにくい部分も加工できる。

本発明に係る第一実施形態の旋盤の斜視図である。図１に示した旋盤の分解図である。図２に示した旋盤の旋削送り装置及びシェーブフック送り装置の斜視図である。図３に示した旋盤の旋削送り装置の分解図である。図１に示した旋盤によって非回転曲面が加工されたワークの斜視図である。図５に示した待加工の金具のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。本発明に係る金具加工方法の流れ図である。本発明に係る第二実施形態の旋盤の一部の断面図である。

以下、図面に基づいて、本発明に係る金具加工方法について詳細に説明する。

図１及び図２を参照すると、本発明に係る第一実施形態の旋盤１００は、第一実施形態の金具加工方法を採用して金具３００を複合加工することに用いられる。旋盤１００は、台座１０と、台座１０に装着され、且つ金具３００を固定するための作業台２０と、台座１０に移動可能に装着され、且つ作業台２０の上方に位置する移動装置３０と、移動装置３０にスライド可能に装着されている旋削送り装置４０と、シェーブフック送り装置５０と、作業台２０と、移動装置３０と、旋削送り装置４０と、シェーブフック送り装置５０に電気接続されている制御装置６０と、を備える。移動装置３０は、この制御装置６０の命令に基づいて、旋削送り装置４０及びシェーブフック送り装置５０を連動してＸ軸方向（第一方向）／Ｙ軸方向（第二方向）に沿って移動させる。

台座１０は、基底部１１及び基底部１１上に互いに間隔をあけて、且つ該基底部１１に対して平行に設置されている２つの支持体１３を備える。各支持体１３の基底部１１から離れている端面には、平行に、且つ間隔をあけて２つの第一レール１３１が設置されている。本実施形態において、この２つの第一レール１３１はＸ軸方向に沿って延伸している。

作業台２０は、基底部１１に回転可能に装着され、且つ２つの取り付け部２１と、第一駆動部材２３と、回転軸２５と、第二駆動部材２７と、を備える。２つの取り付け部２１は基底部１１の略中央にそれぞれ位置し、且つ２つの支持体１３の間に間隔をあけて設置されている。第一駆動部材２３は１つの取り付け部２１に設置されている。回転軸２５は第一駆動部材２３ともう一つの取り付け部２１とに接続されている。第一駆動部材２３は回転軸２５をＹ軸方向と平行なα軸回り（つまり、α軸は第二方向と平行する）に回転させる。第二駆動部材２７は回転軸２５上の略中央に設置され、且つ金具３００を連動してＺ軸方向（第一方向と第二方向と垂直する第三方向）と平行なβ軸回りに回転させる。第一駆動部材２３と第二駆動部材２７とは、制御装置６０にそれぞれ電気接続されている。本実施形態において、第一駆動部材２３及び第二駆動部材２７は、ダイレクトドライブモータ（ＤｉｒｅｃｔＤｒｉｖｅＭｏｔｏｒ）である。

移動装置３０は、２つの支持体１３上にスライド可能に装着されている。該移動装置３０は、その長手方向が２つの支持体１３の長手方向に垂直になるように作業台２０の上方に位置している。移動装置３０は、横梁３１と、横梁３１の両端に形成され、且つ２つの支持体１３にスライド可能にそれぞれ結合されるスライド台３３と、スライド台３３に装着されている第一駆動アセンブリ３５と、横梁３１に装着されている第二駆動アセンブリ３７と、を備える。横梁３１は、Ｙ軸方向に沿って延伸している。また、横梁３１には、互いに平行して２つの第二レール３１１が形成されている。各スライド台３３は第一レール１３１にスライド可能にそれぞれ結合される。第一駆動アセンブリ３５はスライド台３３の横梁３１と反対側の端面に設けられ、且つ支持体１３に結合される。第一駆動アセンブリ３５は第一レール１３１の一端に近接し、且つ横梁３１を支持体１３に対してＸ軸方向に沿って移動させることができる。第二駆動アセンブリ３７は、横梁３１の２つの第二レール３１１の間に固定され、且つ旋削送り装置４０及びシェーブフック送り装置５０を駆動して第二レール３１１の長手方向（即ち、Ｙ軸方向）に沿って移動させる。第一駆動アセンブリ３５と第二駆動アセンブリ３７とは制御装置６０にそれぞれ電気接続されている。本実施形態において、第一駆動アセンブリ３５及び第二駆動アセンブリ３７は、全て高性能のリニアモータである。他の実施形態において、第一駆動アセンブリ３５及び第二駆動アセンブリ３７は、他の駆動部材でも良い。また、第一駆動アセンブリ３５及び第二駆動アセンブリ３７の数は、実際の必要に応じて設定することができる。

図３及び図４を併せて参照すると、旋削送り装置４０は、滑動板４１と、固定座４３と、バイトホルダ４５と、送り駆動装置４７と、バイト４９と、を備える。滑動板４１は横梁３１の第二レール３１１にスライド可能に結合される。滑動板４１は第二駆動アセンブリ３７によってＹ軸方向に沿って旋削送り装置４０及びシェーブフック送り装置５０を駆動させる。滑動板４１の横梁３１と反対側の端面には４つのガイド部４１３がＺ軸方向に沿って設置されている。４つのガイド部４１３は２つのグループに分けられており、１つのグループに２つのガイド部４１３を有し、且つその２つのグループは互いに間隔をあけて設置されている。滑動板４１は基底部１１に近接する部分に突設されたインストールブロック４１５をさらに備える。インストールブロック４１５は２つのグループのガイド部４１３の間に位置する。固定座４３は滑動板４１のガイド部４１３から離れている一側に固定される。固定座４３は、両側に開口が設けられている筐体４３１及び該筐体４３１の両側に装着された２つの装着板４３３を備える。筐体４３１における滑動板４１に近接する内側面には、Ｚ軸方向に沿って２つの第一ガイドレール４３１７が設置されている。また、筐体４３１における滑動板４１と反対側の外側面には、第一ガイドレール４３１７と対応する位置に、ガイド凹部４３１８が設けられている。ガイド凹部４３１８の両側には、２つの第二ガイドレール４３１９が設置されている。２つの装着板４３３は、筐体４３１を封鎖するように筐体４３１の両側に固定された後、滑動板４１に設置される。

バイトホルダ４５は、主体部４５１及び該主体部４５１の長手方向に沿って、且つ短手方向の略中央部から垂直に突設しているスライド板４５３を備える。主体部４５１のスライド板４５３が位置する面には、スライダー４５１１が設置されている。スライド板４５３は、ガイド凹部４３１８から筐体４３１内に挿入されて、第一ガイドレール４３１７にスライド可能に設置される。この時、主体部４５１は筐体４３１の外部に位置し、スライダー４５１１は、第二ガイドレール４３１９にスライド可能に設置される。

２つの送り駆動装置４７は、固定座４３内にそれぞれ装着され、且つ制御装置６０にそれぞれ電気接続される。送り駆動装置４７は２つの駆動モジュール４７１を備える。２つの駆動モジュール４７１は、バイトホルダ４５を第一ガイドレール４３１７及び第二ガイドレール４３１９に沿って高速で駆動させる。本実施形態において、駆動モジュール４７１は、高性能のリニアモータである。各駆動モジュール４７１は、可動子４７１１及び固定子４７１３を備える。可動子４７１１は、装着板４３３の筐体４３１の内部に向かう面に固定される。また、駆動モジュール４７１の数は２つに限定されず、必要に応じて選択できる。例えば、送り駆動モジュール４７１は、１つの駆動モジュール４７１或いは３つの駆動モジュール４７１を採用することができる。バイト４９は、主体部４５１における基底部１１に近接する一端に固定される。このバイト４９は金具３００の上部３０１を加工する。

シェーブフック送り装置５０は、リニア駆動機構５３と、連接板５４と、固定板５５と、取り付け板５６と、回転駆動部材５７と、シェーブフック（スクレーピングカッター）５９と、を備える。リニア駆動機構５３は、駆動部材５３１と、ウォームシャフト５３３と、ナット５３５と、を備える。駆動部材５３１は横梁３１の上方に位置するように滑動板４１に装着されている。ウォームシャフト５３３の両端は駆動部材５３１とインストールブロック４１５とにそれぞれ回転可能に接続される。ナット５３５はウォームシャフト５３３と組み合わされ、且つ連接板５４に固定される。連接板５４は、ガイド部４１３にスライド可能に設置されるように滑動板４１に装着される。
固定板５５は、連接板５４の基底部１１近接する一端に設置され、取り付け板５６は連接板５４の基底部１１の別の一端に設置され、且つ固定板５５と対向する。回転駆動部材５７は、固定板５５と取り付け板５６とを通過し、固定板５５に固定される。シェーブフック５９は、回転駆動部材５７の基底部１１に近接する一端に設置される。駆動部材５３１はウォームシャフト５３３によって、連接板５４、回転駆動部材５７及びシェーブフック５９をガイド部４１３に対してＺ軸と平行な方向に沿って駆動させる。回転駆動部材５７はシェーブフック５９をＺ軸と平行な軸線回りに回転させる。シェーブフック５９は滑動板４１によって、Ｘ軸及びＹ軸と平行な方向に沿って移動することができ、且つリニア駆動機構５３によってＺ軸と平行な方向に沿って往復移動することができる。制御装置６０は台座１０に装着される。

旋盤１００を組み立てる際、先ず、作業台２０を２つの支持体１３の間に装着した後、横梁３１をスライド台３３を介して２つの支持体１３にスライド可能に設置する。次に、第一駆動アセンブリ３５をスライド台３３と支持体１３とに装着し、第二駆動アセンブリ３７を横梁３１に装着する。次に、旋削送り装置４０及びシェーブフック送り装置５０を横梁３１に並列して装着する。制御装置６０を台座１０に装着して、作業台２０と、第一駆動アセンブリ３５と、第二駆動アセンブリ３７と、旋削送り装置４０と、シェーブフック送り装置５０と、に電気的に接続する。

図５及び図６を参照すると、金具３００はタブレットパソコン、携帯電話等の電子装置のケースであり、略矩形のブロック状を呈している。金具３００は、上部３０１と、上部３０１の縁から垂直に延伸している側壁３０３と、側壁３０３の上部３０１と離れている一端に形成された端部３０５を有する。上部３０１の面積は側壁３０３よりも大きい。本実施形態において、上部３０１の上面は非回転面である。側壁３０３の上部３０１から離れる側の端面は略平面であり、且つ４つの側面３０３０及び４つの角３０３１を有する。４つの側面３０３０は順に連接され、角３０３１は１つずつ左右に近接する２つの側面３０３０に接続されている。金具３００の加工を必要とする部分は、上部３０１と、上部３０１の縁から垂直に延伸している側壁３０３と、側壁３０３の上部３０１と反対側の一端を回して形成された端部３０５である。

図７に示したように、本実施形態の金具加工方法は以下のステップＳ１０１〜Ｓ１１０を備える。

ステップＳ１０１において、旋盤１００を提供する。旋盤１００は、台座１０と、作業台２０と、移動装置３０と、旋削送り装置４０と、シェーブフック送り装置５０と、制御装置６０と、を備える。旋削送り装置４０はバイト４９を備える。シェーブフック送り装置５０はシェーブフック５９を備える。

ステップＳ１０２において、金具３００を提供し、金具３００を作業台２０に固定する。金具３００は上部３０１及び上部３０１の縁から垂直に下方に延伸する側壁３０３を有する。

ステップＳ１０３において、第二駆動アセンブリ３７は、旋削送り装置４０をＹ軸方向に沿って駆動させて、金具３００の上方に移動する。

ステップＳ１０４において、第二駆動部材２７は金具３００をβ軸回りに回転させる。

ステップＳ１０５において、送り駆動装置４７は、バイト４９を駆動させ、バイト４９が金具３００の上部３０１に必要とする切削量に基づいて、回転している金具３００の上部３０１に対するＺ軸に沿う送り量によって高速で往復移動して加工を行う。

ステップＳ１０６において、制御装置６０は、移動装置３０がバイト４９をＸ軸方向に沿って移動させるように制御して、回転している金具３００をラジアル方向に移動させ、且つ金具３００の上部３０１に対して切削加工を行う。

ステップＳ１０７において、第二駆動部材２７は金具３００のβ軸回りの回転を停止し、金具３００の回転を停止し、且つ旋削送り装置４０はバイト４９を連動して該バイト４９を作業台２０から離して停止させる。

ステップＳ１０８において、移動装置３０がシェーブフック送り装置５０を金具３００の側壁３０３に移動させる。本実施形態において、制御装置６０は、第一駆動アセンブリ３５、第二駆動アセンブリ３７、シェーブフック送り装置５０、及びリニア駆動機構５３を制御して、第一駆動アセンブリ３５、第二駆動アセンブリ３７が滑動板４１を平行移動させ、シェーブフック送り装置５０は金具３００の側面３０３０に移動し、リニア駆動機構５３はシェーブフック５９をＺ方向に沿って金具３００の側面３０３０のある位置に移動させる。

ステップＳ１０９において、シェーブフック送り装置５０は、作業台２０に対して予定の経路によって平行移動し、且つシェーブフック５９の金具３００に対する送り量を制御して、シェーブフック５９が金具３００の側壁３０３を加工する。本実施形態において、ステップＳ１０９は、以下のステップを備える。制御装置６０は、第一駆動アセンブリ３５、シェーブフック５９を制御して、横梁３１をＸ軸に沿って移動させ、シェーブフック５９は金具３００の側壁３０３の１つの側面３０３０に対して加工を行う。続いて、シェーブフック５９が角３０３１に移動すると、シェーブフック５９は、第一駆動アセンブリ３５及び第二駆動アセンブリ３７の駆動によってＸ軸或いはＹ軸方向に沿って位置を調整し、且つ移動し、同時に回転駆動部材５７がシェーブフック５９を駆動させ、シェーブフック５９は回転して、金具３００の角３０３１の表面に対する切削加工を行う。続いて、第二駆動部材２７は金具３００と共に一定の角度回転させる。移動装置３０はシェーブフック送り装置５０を移動させて、シェーブフック５９が次の側面３０３０を直線に切削する。最後に、上述のステップを繰り返す。また、金具３００の側壁３０３に対する切削加工を行うステップ１０９において、作業台２０は金具３００と共にβ軸の回りを回転し、シェーブフック送り装置５０は、回転する金具３００に対して平行移動するとともに、シェーブフック５９の側壁３０３に対するＺ軸方向の送り量を制御して、側壁３０３の外側に対する切削加工を行う。

ステップＳ１１０において、制御装置６０は、作業台２０が金具３００と共にα軸、β軸の回りに回転し、シェーブフック送り装置５０は、作業台２０に対して予定の経路に沿って平行移動するとともに、シェーブフック５９の金具３００に対する送り量を制御して、端部３０５に対する切削加工を行う。本実施形態において、ステップＳ１１０は、以下のステップを備える。第一駆動部材２３が、金具３００をα軸の回りに一定の角度度動かし、金具３００の上部３０１と反対側の側壁３０３の端部を横梁３１と平行にする。次いで制御装置６０は、移動装置３０がシェーブフック５９を金具３００の側壁３０３の外壁に沿って移動するように制御し、シェーブフック送り装置５０は、シェーブフック５９の送り量を制御して、端部３０５に対する切削加工を行う。シェーブフック５９が金具３００の角３０３１に移動すると、シェーブフック５９は、第一駆動アセンブリ３５と第二駆動アセンブリ３７の駆動によって、Ｘ軸或いはＹ軸方向に沿って位置を調整し、且つ移動し、同時に回転駆動部材５７がシェーブフックシェーブフック５９を回転させて、金具３００の角３０３１の表面に対する切削加工を行う。次いで、シェーブフック５９の作動を停止し、且つ移動装置３０によって金具３００から離す。第一駆動部材２３は、金具３００α軸の回りに一定の角度動かし、第二駆動部材２７は、金具をβ軸の回りに９０度或いは１８０度回転することで、次の側壁３０３の端部３０５が横梁３１と平行になる。シェーブフック５９は、移動装置３０と連動して金具３００と接触し、次の側壁３０３に沿って移動して、次の側壁３０３に対する切削加工を行う。最後に、上述のステップを繰り返して、シェーブフック５９は金具３００の端部３０５に対する切削加工を行う。

ステップ１１０において、金具３００の側壁３０３に対する面取りをする際、各側壁３０３と横梁３１とが平行であることに限定されない。作業台２０は多軸の作業台であり、例えば三軸、四軸等である。シェーブフック送り装置５０は、シェーブフック５９を予定の経路によって移動させて、多軸の作業台２０の多軸運動と組み合わさって回転し、金具３００に対して平行移動することにより、シェーブフック５９は、常に側壁３０３の端部３０５の切削面と接触して、４つの側壁３０３の端部３０５を一回で切削することができる。すなわち、ステップ１１０において、作業台２０は多軸運動し、シェーブフック送り装置５０は、作業台２０の多軸運動と組み合わさり、且つ金具３００に対して予定の経路に沿って移動して、シェーブフック５９は、常に側壁３０３の端部３０５の切削面と接触して端部３０５に対して面取りを行う。

ステップ１１０において、側壁３０３の面取りのみに限定されず、金具３００の加工しにくい部分も加工できる。つまり、作業台２０は、金具３００のα軸、β軸或いは多軸の回転を制御して、加工しにくい部分を加工する。

また、シェーブフック送り装置５０のシェーブフック５９によって金具３００の側壁３０３と端部３０５を切削した後、旋削送り装置４０のバイト４９を利用して金具３００の上部３０１を加工することもできる。

また、シェーブフック送り装置５０は滑動板４１に設置しなくても良い。この場合、独立した滑動板を設置し、該滑動板は横梁３１の第二レール３１１に設置し、且つシェーブフック送り装置５０を第二レール３１１に取り付けて、シェーブフック送り装置５０と旋削送り装置４０とが横梁３１において独立に移動することができる。

リニア駆動機構５３の駆動部材５３１及びウォームシャフト５３３は、別の駆動機構に交換することもできる。例えば、直線運動するシリンダーに交換し、シリンダーをスライド可能に第二レール３１１に設置し、回転駆動部材５７をシリンダーの駆動軸に固定する。これにより、シェーブフック送り装置５０は、連接板５４を省略することができる。

作業台２０は、１つの回転駆動部材を基底部１１に設置して、β軸回りのみに回転することもできる。

また、作業台２０を多軸の作業台に設置し、金具３００を連動させて多軸移動を行うことで、容易に金具３００の多方面を加工することができる。

図８を参照すると、第二実施形態の旋盤は第一実施形態の金具加工方法を採用する。第二実施形態の旋盤は前記旋盤１００の構造に類似するが、異なる部分は、旋削送り装置（図示せず）が更にリニア駆動機構（図示せず）に隣接し、且つ滑動板４１ａに固定された旋削駆動機構（図示せず）を備えることである。滑動板４１ａは、スライド可能に横梁３１ａに設置され、固定座４３ａは滑動板４１ａとスライド可能に接続される。旋削駆動機構は固定座４３ａを駆動して、バイトホルダ４５及びバイト４９ａは横梁３１ａに対してＺ軸のＺ１方向に沿って移動し、旋削送り装置４０はＺ１方向に沿って定位する。これにより、異なるサイズの金具３００を加工することができる。金具３００は、回転可能に回転軸（図示せず）に設置された第二駆動部材２７ａに定位する。

第二実施形態の金具加工方法において、バイト４９ａが金具３００に対して初期位置に達した直後に、固定座４３ａはバイト４９ａと連動して滑動板４１ａに対してＺ１軸方向に沿って移動する。この時、バイト４９ａは上部３０１に対して初期位置に近接する次の位置に達する。その後、送り駆動装置４７はバイト４９ａを金具３００の上部３０１に対してＺ軸方向に沿って駆動させる。

本発明に係る金具加工方法は、移動装置３０がＸ軸方向及びＹ軸方向に沿って移動し、旋削送り装置４０を介してＺ軸方向に沿って、高速で往復移動して、三次元曲面を有する上部３０１を加工し、シェーブフック送り装置５０は金具３００の側壁３０３に対して加工し、金具３００の側壁３０３を加工する。作業台２０の回転と、旋削送り装置４０の高速の往復移動が組み合わさり、同時に、旋削送り装置４０が作業台２０に対してＹ軸方向に沿って平行移動して、連続的に金具３００を加工するので、旋削された金具３００の表面の平滑度を高めることができる。上部３０１の旋削が終わると、シェーブフック送り装置５０は金具３００の側壁３０３を高速で直線に加工するため、加工時間を節約でき、また、シェーブフック５９が連続的に加工するので、側壁３０３の表面の平滑度を高めることができる。金具３００の角３０３１を加工する際、回転駆動部材５７がシェーブフック５９を回転させて、シェーブフック５９が角３０３１の表面に沿って移動して、角３０３１の表面を切削する。これにより、角３０３１の加工精度を高めることができる。また、作業台２０が第二方向の第二軸と、第三方向の第一軸に平行する方向とに回転し、作業台２０の金具３００が一定の角度動くので、シェーブフック５９は、容易に金具３００の加工しにくいある部分も加工できる。

１００旋盤
１０台座
１１基底部
１３支持体
１３１第一レール
２０作業台
２１取り付け部
２３第一駆動部材
２５回転軸
２７、２７ａ第二駆動部材
３０移動装置
３１、３１ａ横梁
３１１第二レール
３３スライド台
３５第一駆動アセンブリ
３７第二駆動アセンブリ
３００金具
３０１上部
３０３側壁
３０３０側面
３０３１角
３０５端部
４０旋削送り装置
４１、４１ａ滑動板
４１３ガイド部
４１５インストールブロック
４３、４３ａ固定座
４３１筐体
４３１７第一ガイドレール
４３１８ガイド凹部
４３１９第二ガイドレール
４３３装着板
４５バイトホルダ
４５１主体
４５１１スライダー
４５３スライド板
４５３１ガイド部
４７送り駆動装置
４７１駆動モジュール
４７１１可動子
４７１３固定子
４９、４９ａバイト
５０シェーブフック送り装置
５３リニア駆動機構
５３１駆動部材
５３３ウォームシャフト
５３５ナット
５４連接板
５５固定板
５６取り付け板
５７回転駆動部材
５９シェーブフック
６０制御装置

Claims

台座と、該台座に装着されている作業台と、前記台座に第一方向に沿って移動可能に装着され、且つ前記作業台の上方に位置する移動装置と、前記移動装置に前記第一方向に垂直である第二方向に沿ってスライド可能に装着される送り駆動装置と、前記第一方向及び前記第二方向に垂直である第三方向に沿って移動するバイトを備える旋削送り装置と、前記移動装置に前記第一方向に垂直である前記第二方向に沿ってスライド可能に装着され、且つ前記第三方向に沿って移動可能に設置されたシェーブフックを備えるシェーブフック送り装置と、を備える旋盤を提供するステップと、
金具を作業台に固定し、前記金具は上部と、前記上部の縁から垂直に下方に延伸する側壁と、前記側壁の前記上部と反対側の一端に形成された端部と、を有するステップと、
前記移動装置が前記旋削送り装置を移動させて、前記旋削送り装置を前記金具の上部に接触させるステップと、
前記作業台を前記金具と共に前記第三方向の第一軸の回りに回転させるステップと、
前記旋削送り装置が前記バイトを前記金具に対して高速で前記第三方向に往復移動するように制御して、回転する前記金具の上部を加工するステップと、
前記移動装置が旋削送り装置を前記作業台に対して平行移動させて、前記金具の上部に対して切削加工を行うステップと、
前記作業台の回転を停止し、且つ前記バイトを前記作業台から離して停止させるステップと、
前記移動装置が前記シェーブフック送り装置を前記金具の側壁に移動させるステップと、
前記シェーブフック送り装置が前記作業台に対して平行移動するとともに、前記シェーブフックの送り量を制御して、前記金具の側壁の外面を加工するステップと、
前記作業台は前記金具と共に前記第一軸及び第二方向の第二軸の回りに回転し、前記シェーブフック送り装置は前記作業台に対して予定の経路に沿って平行移動し、且つ前記シェーブフックが前記側壁に対する送り量を制御して、前記金具の端部に対する面取りを行うステップと、
を備えることを特徴とする金具加工方法。
前記シェーブフック送り装置は、リニア駆動機構備え、前記シェーブフックを第三方向の軸の回りに回転し、前記金具は角があり、前記シェーブフック送り装置が前記シェーブフックの送り量を制御して前記金具の側壁の外面を加工するステップは、シェーブフック前記リニア駆動機構が前記シェーブフックを駆動して、前記シェーブフックが前記角の予定の形状に沿って回転し、前記角の表面を切削するステップを備えることを特徴とする請求項１に記載の金具加工方法。
前記作業台と前記シェーブフック送り装置とが組み合わさって前記金具の端部の面取りを行うステップは、
前記作業台が前記金具と共に前記第二軸の回りに一定の角度回転するステップと、
前記移動装置が前記シェーブフックを前記金具の側壁の外壁に沿って移動して、前記金具の端部に対する切削加工を行うステップと、
前記シェーブフックが前記金具の角に移動すると、前記移動装置が前記シェーブフックを駆動して、前記シェーブフックの位置を調整し、且つ移動し、同時に前記回転駆動部材が前記シェーブフックを駆動し、前記シェーブフックが前記金具の角に沿って回転して、前記金具の角の表面を加工するステップと、
前記シェーブフックを停止し、且つ前記作業台から離し、前記作業台が前記金具と共に前記第一軸及び第二軸の回りに一定の角度を回転するステップと、
前記シェーブフックは、前記移動装置との連動によって前記金具の側壁の外壁に接触し、且つ次の側壁に対する面取りが行われるステップと、
最後に、上述のステップを繰り返して、前記シェーブフック送り装置が前記金具の端部に対する切削加工を行うステップと、を備えることを特徴とする請求項２に記載の金具加工方法。
前記作業台は多軸運動し、前記作業台と前記シェーブフック送り装置とが組み合わさって前記金具の端部に対する面取りを行うステップは、
前記シェーブフック送り装置が、前記作業台の多軸運動と組み合わさって回転し、予定の経路に沿って前記金具に対して平行移動して、前記シェーブフックは常に前記端部の切削面と接触して、前記端部を切削するステップを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の金具加工方法。
前記シェーブフック送り装置が前記シェーブフックの送り量を制御して前記金具の側壁の外面を加工するステップは、
前記作業台が停止し、前記シェーブフック送り装置が前記シェーブフックと連動して予定の経路に沿って前記金具の側壁に移動するステップを備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の金具加工方法。
前記シェーブフック送り装置が前記シェーブフックの送り量を制御して前記金具の側壁の外面を加工するステップは、
前記作業台が前記金具を前記第一軸の回りに回転することを制御するステップを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の金具加工方法。
前記移動装置が前記シェーブフック送り装置を前記金具の側壁に移動させるステップは、
前記シェーブフック送り装置が前記金具の側壁の外壁に移動すると、前記シェーブフック送り装置が前記シェーブフックを駆動させて前記第三方向に沿って移動し、且つ前記シェーブフックが前記金具の側壁の外壁のある位置に移動するステップを備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の金具加工方法。
前記旋削送り装置は、滑動板及び固定座をさらに備え、前記滑動板は前記移動装置に前記第二方向に沿って装着され、前記固定座は前記滑動板に装着され、前記送り駆動装置及び前記バイトは前記固定座に装着され、前記シェーブフック送り装置は、前記滑動板の前記固定座に隣接するように設置され、前記第三方向に沿ってスライドすることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の金具加工方法。
前記リニア駆動機構は、駆動部材と、ウォームシャフトと、ナットと、を備え、前記駆動部材は前記横梁の上方に位置するように前記滑動板に装着され、前記シェーブフック送り装置は、連接板を備え、前記滑動板はインストールブロックを備え、前記ウォームシャフトの両端は、前記駆動部材と前記インストールブロックとにそれぞれ回転可能に接続され、前記ナットは前記ウォームシャフトと組み合わされ、且つ前記連接板に固定され、前記回転駆動部材は、前記連接板に固定されることを特徴とする請求項8に記載の金具加工方法。
台座と、該台座に装着されている作業台と、前記台座に第一方向に沿って移動可能に装着され、且つ前記作業台の上方に位置する移動装置と、前記移動装置に前記第一方向に垂直である第二方向に沿ってスライド可能に装着される送り駆動装置と、前記送り駆動装置によって前記第一方向及び前記第二方向に垂直である第三方向に沿って移動するバイトを備える旋削送り装置と、前記移動装置に前記第一方向に垂直である前記第二方向に沿ってスライド可能に装着され、且つ前記第三方向に沿って移動可能に設置されたシェーブフックを備えるシェーブフック送り装置と、を備える旋盤を提供するステップと、
金具を作業台に固定し、前記金具は上部と、前記上部の縁から垂直に下方に延伸する側壁と、前記側壁の前記上部反対側の一端に形成された端部と、を有するステップと、
前記移動装置が前記シェーブフック送り装置を移動させて、前記シェーブフック送り装置が前記金具の上部に接触するステップと、
前記シェーブフック送り装置が前記作業台に対して平行移動し、且つ前記シェーブフックの送り量を制御して、前記金具の側壁の外面を加工するステップと、
前記作業台は前記金具と共に前記第一軸及び第二方向の第二軸の回りに回転し、前記シェーブフック送り装置は前記作業台に対して予定の経路に沿って平行移動し、且つ前記シェーブフックが前記側壁に対する送り量を制御して、前記金具の端部に対する面取りを行うステップと、
前記作業台の回転を停止し、且つ前記バイトを前記作業台から離して停止させるステップと、
前記移動装置が前記旋削送り装置を移動させて、前記旋削送り装置を前記金具の上部に接触させるステップと、
前記作業台を前記金具と共に前記第三方向の第一軸の回りに回転させるステップと、
前記旋削送り装置が前記バイトを前記金具に対して高速で前記第三方向に往復移動するように制御して、回転する前記金具の上部を加工するステップと、
前記移動装置が旋削送り装置を前記作業台に対して平行移動させて、前記金具の上部に対して切削加工を行うステップと、
を備えることを特徴とする金具加工方法。