JP2018118342A - Crank shaft manufacturing apparatus - Google Patents

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Naokatsu Hotta
直克 堀田
知幸 鶴田
Tomoyuki Tsuruta
知幸 鶴田
哲也 杉原
Tetsuya Sugihara
哲也 杉原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a crank shaft manufacturing apparatus which corrects deformation of a rotating workpiece caused by centrifugal force by pressing force to conduct lathe turning of the workpiece.SOLUTION: A chuck device 3 holds a workpiece 20 in an axial direction and applies pressing force to the workpiece 20. A rotary mechanism 1 rotates the workpiece 20. A tool 2 is configured to move in the axial direction of the workpiece 20 and turns the workpiece 20 on a lathe. A rotation speed detection part 4 detects a rotation speed of the rotary mechanism 1. A rotation number calculation part 5 calculates a rotation number of the workpiece 20 from a diameter of a non-processing part of the workpiece 20 and the detected rotation speed of the rotary mechanism 1. A deformation volume calculation part 6 calculates a deformation volume of the workpiece 20 caused by centrifugal force on the basis of rigidity of the workpiece 20, a centroid position of the workpiece 20, and the calculated rotation number of the workpiece 20. A pressing force control part 7 controls the pressing force applied to the workpiece 20 on the basis of the calculated deformation volume.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、クランクシャフト製造装置に関する。   The present invention relates to a crankshaft manufacturing apparatus.

一般に、クランクシャフトは、加工前のワークを回転させつつ切削又は研削することで製造される。このようなクランクシャフトの製造方法として、ターニング&ブローチングマシンの一例が提案されている(特許文献1)。このターニング&ブローチングマシンは、第1及び第2エンコーダと、第1及び第2振動センサと、制御部と、を有している。第1及び第2エンコーダは、素材クランクシャフトの回転中に、回転軸を中心とする素材クランクシャフトの位相を検出し、検出された位相を示す位相データを出力する。第1及び第2振動センサは、素材クランクシャフトの回転中に、径方向における素材クランクシャフトの振動を検出し、検出された振動を示す振動データを出力する。制御部は、位相データと振動データとに基づいて、素材クランクシャフトの回転アンバランス量を算出する。これにより、加工中にアンバンランス量をフィードバックすることで、修正を加えながら加工を行えるので、不良品の数を減少させることができる。    Generally, a crankshaft is manufactured by cutting or grinding while rotating a workpiece before processing. As a method for manufacturing such a crankshaft, an example of a turning and broaching machine has been proposed (Patent Document 1). The turning and broaching machine has first and second encoders, first and second vibration sensors, and a control unit. The first and second encoders detect the phase of the material crankshaft centered on the rotation axis during rotation of the material crankshaft, and output phase data indicating the detected phase. The first and second vibration sensors detect vibration of the material crankshaft in the radial direction during rotation of the material crankshaft, and output vibration data indicating the detected vibration. The control unit calculates a rotation unbalance amount of the material crankshaft based on the phase data and the vibration data. As a result, by feeding back the amount of unbalance during processing, processing can be performed with correction, and the number of defective products can be reduced.

特開2015−44249号公報JP 2015-44249 A

しかし、上記のクランクシャフトの製造方法のようにアンバランス量を補正したとしても、クランクシャフトのワークの重心が中心軸からずれてしまう。そのため、このまま旋削加工を行うと、重心のずれによって、回転中のワークが遠心力によって変形してしまい、加工部位が中心軸に対して傾いてしまう。これにより、ワークの旋削加工時の軸振れ精度が劣化してしまう。   However, even if the unbalance amount is corrected as in the crankshaft manufacturing method described above, the center of gravity of the workpiece on the crankshaft is displaced from the central axis. For this reason, if turning is performed as it is, the rotating workpiece is deformed by centrifugal force due to the deviation of the center of gravity, and the processing portion is inclined with respect to the central axis. As a result, the shaft runout accuracy at the time of workpiece turning deteriorates.

本発明の一態様であるクランクシャフト製造装置は、ワークを前記ワークの軸方向で保持するとともに、前記ワークに押圧力を加えるチャック装置と、前記ワークを回転させる回転機構と、前記ワークの軸方向に移動可能に構成され、前記ワークを旋削する工具と、前記回転機構の回転速度を検出する回転速度検出部と、前記ワークの非加工部の直径と、検出された前記回転機構の回転速度と、から前記ワークの回転数を算出する回転数算出部と、前記ワークの剛性、前記ワークの重心位置及び算出された前記ワークの回転数に基づいて、遠心力による前記ワークの変形量を算出する変形量算出部と、算出された変形量に基づいて、前記ワークに加える押圧力を制御する押圧力制御部と、を有するものである。   A crankshaft manufacturing apparatus according to an aspect of the present invention includes a chuck device that holds a workpiece in the axial direction of the workpiece, applies a pressing force to the workpiece, a rotation mechanism that rotates the workpiece, and an axial direction of the workpiece. A tool for turning the workpiece, a rotation speed detection unit for detecting the rotation speed of the rotation mechanism, a diameter of a non-working part of the workpiece, and a detected rotation speed of the rotation mechanism, Based on the rotational speed calculation unit that calculates the rotational speed of the workpiece, the rigidity of the workpiece, the gravity center position of the workpiece, and the calculated rotational speed of the workpiece, the deformation amount of the workpiece due to centrifugal force is calculated. A deformation amount calculating unit; and a pressing force control unit that controls a pressing force applied to the workpiece based on the calculated deformation amount.

本発明によれば、回転中のワークの遠心力による変形を押圧力によって補正してワークの旋削加工を行うクランクシャフト製造装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the crankshaft manufacturing apparatus which corrects the deformation | transformation by the centrifugal force of the rotating workpiece | work with a pressing force, and performs the turning process of a workpiece | work can be provided.

クランクシャフトの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a crankshaft. クランクシャフトを旋削加工で製造する場合の面精度の加工周速依存性を示す図である。It is a figure which shows the machining peripheral speed dependence of the surface precision at the time of manufacturing a crankshaft by turning. L3クランクにおける重量バランスを示す図である。It is a figure which shows the weight balance in a L3 crank. L4クランクにおける重量バランスを示す図である。It is a figure which shows the weight balance in a L4 crank. 遠心力によるワークの変形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a deformation | transformation of the workpiece | work by centrifugal force. 押圧力によるワークの変形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a deformation | transformation of the workpiece | work by pressing force. 押圧力を制御することで遠心力による変形が相殺されたワークの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the workpiece | work in which the deformation | transformation by centrifugal force was canceled by controlling pressing force. 実施の形態1にかかるクランクシャフト製造装置の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the crankshaft manufacturing apparatus concerning Embodiment 1. FIG. 実施の形態1にかかるクランクシャフト製造装置の押圧力制御動作を示す図である。It is a figure which shows the pressing force control operation | movement of the crankshaft manufacturing apparatus concerning Embodiment 1. FIG. 単純支持梁の遠心力による変形を示す図である。It is a figure which shows the deformation | transformation by the centrifugal force of a simple support beam.

実施の形態1
本実施の形態では、ワークを回転させながら切削する旋削加工によってクランクシャフトを製造する場合、回転によってワークに遠心力が加わって生じるワークの変形を補正するクランクシャフト製造装置について説明する。以下、ワーク20が遠心力によって変形するメカニズムについて説明する。
Embodiment 1
In the present embodiment, a crankshaft manufacturing apparatus that corrects deformation of a workpiece caused by applying centrifugal force to the workpiece by rotation when the crankshaft is manufactured by turning while cutting the workpiece will be described. Hereinafter, the mechanism by which the workpiece 20 is deformed by centrifugal force will be described.

図1は、クランクシャフトの一例を示す図である。図1では、ワーク20は、L3クランクを製造するためのワークとして構成されている。クランクシャフトを製造するには、必要とされる面精度を実現するため、切削工具の刃先における周速を所定速度以上にする必要がある。図2に、クランクシャフトを旋削加工で製造する場合の面精度の加工周速依存性を示す。面精度は、周速が速くなるにしたがって、高精度で安定する。一般に、面精度が規格値より小さな領域で、クランクシャフトを切削する工具の耐久性などを考慮して、加工に用いられる周速が決定される。また、ワーク20を保持するため、ワーク20には、後述するチャック装置から軸方向に沿った押圧力PFが加えられている。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a crankshaft. In FIG. 1, the workpiece 20 is configured as a workpiece for manufacturing an L3 crank. In order to manufacture the crankshaft, it is necessary to set the peripheral speed at the cutting edge of the cutting tool to a predetermined speed or more in order to achieve the required surface accuracy. FIG. 2 shows the peripheral speed dependence of surface accuracy when a crankshaft is manufactured by turning. The surface accuracy is highly accurate and stable as the peripheral speed increases. In general, in a region where the surface accuracy is smaller than a standard value, the peripheral speed used for processing is determined in consideration of the durability of a tool for cutting the crankshaft. Further, in order to hold the workpiece 20, a pressing force PF along the axial direction is applied to the workpiece 20 from a chuck device described later.

しかし、L3クランクのように、カウンターウェイトがアンバランスに配置されている場合には、重量バランスがアンバランスとなる。図3に、L3クランクにおける重量バランスを示す。図3に示すように、L3クランクでは、リヤ側21とフロント側22の重量バランスは、逆位相となっている。   However, when the counterweight is arranged unbalanced as in the L3 crank, the weight balance is unbalanced. FIG. 3 shows the weight balance in the L3 crank. As shown in FIG. 3, in the L3 crank, the weight balance between the rear side 21 and the front side 22 is in an opposite phase.

ここで、クランクシャフトにアンバランスが生じない比較例として、L4クランクについて説明する。図4に、L4クランク30における重量バランスを示す。リヤ側31及びフロント側32ともに、重量のバランス位置が中心軸、すなわち回転軸と一致している。なお、図4において、重量バランスを示す点は、チャート中心付近に白点として表示している。   Here, an L4 crank will be described as a comparative example in which no imbalance occurs in the crankshaft. FIG. 4 shows the weight balance in the L4 crank 30. On both the rear side 31 and the front side 32, the weight balance position coincides with the central axis, that is, the rotation axis. In FIG. 4, the point indicating the weight balance is displayed as a white point near the center of the chart.

図3で説明したような、アンバランスが生じているクランクシャフトを旋削加工で製造しようとすると、回転による遠心力に起因する変形が生じてしまう。図5は、遠心力によるワークの変形の一例を示す図である。図5では、実線が変形後のワーク20の形状を表し、二点鎖線が変形前のワーク20の形状を表している。図5に示すように、L3クランクであるワーク20に設けられたカウンターウェイトには遠心力が加わるため、対向配置された2枚のカウンターウェイト23及び24を連結するクランクピン25を基点として、カウンターウェイト23及び24の間の距離が広がるように変形する。その結果、ワーク20の加工部であるフロント側22の軸部が回転軸に対して傾いてしまい、旋削加工による面精度の低下を招いてしまう。なお、図5においては、代表となるカウンターウェイトとクランクピンのみに符号を付しているが、符号を付したもの以外の他のカウンターウェイトについても同様の変形が生じることはいうまでもない。   When trying to manufacture a crankshaft in which an imbalance has occurred as described with reference to FIG. 3 by turning, deformation due to centrifugal force due to rotation occurs. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of deformation of a workpiece due to centrifugal force. In FIG. 5, the solid line represents the shape of the workpiece 20 after deformation, and the two-dot chain line represents the shape of the workpiece 20 before deformation. As shown in FIG. 5, since a centrifugal force is applied to the counterweight provided on the workpiece 20 that is an L3 crank, the counterweight is set on the basis of the crankpin 25 that connects the two counterweights 23 and 24 arranged opposite to each other. It deform | transforms so that the distance between the weights 23 and 24 may spread. As a result, the shaft portion on the front side 22 that is the processing portion of the workpiece 20 is inclined with respect to the rotation axis, and the surface accuracy is lowered due to the turning processing. In FIG. 5, only representative counterweights and crankpins are provided with reference numerals, but it goes without saying that similar deformations may occur with other counterweights other than those with reference numerals.

次いで、ワーク20の変形と押圧力との関係について検討する。図6は、押圧力によるワークの変形の一例を示す図である。図6では、実線が変形後のワーク20の形状を表し、二点鎖線が変形前のワーク20の形状を表している。図6に示すように、ワーク20の軸部には、両端から押圧力が加わり、ワーク20は変形する。このとき、ワーク20は、対向配置された2枚のカウンターウェイトを連結する軸部を基点として、カウンターウェイトの距離が狭まるように変形する。つまり、押圧力によるワーク20の変形は、遠心力によるワークの変形と逆であることがわかる。その結果、ワーク20の加工部であるフロント側22の軸部が、回転軸に対して遠心力による変形の場合とは反対方向に傾くこととなる。なお、図6においては、代表となるカウンターウェイトとクランクピンのみに符号を付しているが、符号を付したもの以外の他のカウンターウェイトについても同様の変形が生じることはいうまでもない。   Next, the relationship between the deformation of the workpiece 20 and the pressing force will be examined. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of deformation of a workpiece due to a pressing force. In FIG. 6, the solid line represents the shape of the workpiece 20 after deformation, and the two-dot chain line represents the shape of the workpiece 20 before deformation. As shown in FIG. 6, a pressing force is applied to the shaft portion of the workpiece 20 from both ends, and the workpiece 20 is deformed. At this time, the workpiece 20 is deformed so that the distance between the counterweights becomes narrower with the shaft portion connecting the two counterweights arranged opposite to each other as a base point. That is, it can be seen that the deformation of the workpiece 20 due to the pressing force is opposite to the deformation of the workpiece due to the centrifugal force. As a result, the shaft portion on the front side 22 that is the processing portion of the workpiece 20 is inclined in the opposite direction to the case of deformation due to centrifugal force with respect to the rotation shaft. In FIG. 6, only representative counterweights and crankpins are provided with reference numerals, but it goes without saying that similar deformations may occur with other counterweights other than those with reference numerals.

なお、図6では、押圧力による変形量をわかりやすくするため、大きな押圧力を加えた例について表示しているが、通常の旋削加工を行う際に加えられる押圧力は、ワーク20の加工精度を劣化させない程度の大きさに設定される。   In FIG. 6, an example in which a large pressing force is applied is shown for easy understanding of the deformation amount due to the pressing force. However, the pressing force applied when performing a normal turning process is the processing accuracy of the workpiece 20. Is set to such a size that does not deteriorate.

以上より、本実施の形態では、ワーク20の旋削加工の際に、遠心力による変形が相殺されるように押圧力を制御することで、ワーク20の変形を相殺する。図7に、押圧力を制御することで遠心力による変形が相殺されたワークの一例を示す図である。図7では、実線が変形を相殺した後のワーク20の形状を表し、二点鎖線が変形前のワーク20の形状を表している。図7に示すように、押圧力を制御して遠心力による変形を相殺することで、ワーク20の加工部である軸部が回転軸に対して並行となり、回転軸を中心として回転するようになる。これにより、ワーク20の旋削加工時の軸振れ精度を向上させることができる。   As described above, in the present embodiment, when the workpiece 20 is turned, the deformation of the workpiece 20 is canceled by controlling the pressing force so that the deformation due to the centrifugal force is canceled. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a workpiece in which the deformation due to the centrifugal force is canceled by controlling the pressing force. In FIG. 7, the solid line represents the shape of the workpiece 20 after canceling the deformation, and the two-dot chain line represents the shape of the workpiece 20 before the deformation. As shown in FIG. 7, by controlling the pressing force to cancel the deformation due to the centrifugal force, the shaft portion that is the processing portion of the workpiece 20 is parallel to the rotation axis and rotates around the rotation axis. Become. Thereby, the axial runout accuracy at the time of turning of the workpiece 20 can be improved.

以下、実施の形態1にかかるクランクシャフト製造装置10について説明する。図8は、実施の形態1にかかるクランクシャフト製造装置の構成を模式的に示す図である。図9は、実施の形態1にかかるクランクシャフト製造装置の押圧力制御動作を示す図である。クランクシャフト製造装置10は、回転機構1、工具2、チャック装置3、回転速度検出部4、回転数算出部5、変形量算出部6及び押圧力制御部7を有する。   Hereinafter, the crankshaft manufacturing apparatus 10 concerning Embodiment 1 is demonstrated. FIG. 8 is a diagram schematically illustrating the configuration of the crankshaft manufacturing apparatus according to the first embodiment. FIG. 9 is a diagram illustrating a pressing force control operation of the crankshaft manufacturing apparatus according to the first embodiment. The crankshaft manufacturing apparatus 10 includes a rotation mechanism 1, a tool 2, a chuck device 3, a rotation speed detection unit 4, a rotation speed calculation unit 5, a deformation amount calculation unit 6, and a pressing force control unit 7.

チャック装置3は、ワーク20を回転軸方向でチャックするように構成される。図8では、チャック装置3はチャック3A及び3Bを有し、チャック3Aがワーク20のリヤ側21の一端をチャックし、チャック3Bがワーク20のフロント側22の一端をチャックしている。この例では、チャック3Bは、例えばワーク20のフロント側22の端部に設けられた孔部に突起を挿入することでワーク20を回転可能に保持する構成としてもよい。   The chuck device 3 is configured to chuck the workpiece 20 in the rotation axis direction. In FIG. 8, the chuck device 3 includes chucks 3 </ b> A and 3 </ b> B. The chuck 3 </ b> A chucks one end on the rear side 21 of the workpiece 20, and the chuck 3 </ b> B chucks one end on the front side 22 of the workpiece 20. In this example, the chuck 3 </ b> B may be configured to hold the workpiece 20 in a rotatable manner by inserting a protrusion into a hole provided at the end portion of the front side 22 of the workpiece 20, for example.

回転機構1は、ワーク20の軸方向を回転軸として、ワーク20を回転可能に構成される。図1では、回転機構1は、チャック3Aに接合された軸部材により構成される。この軸部材は、例えばモータなどの駆動装置(不図示)によってワーク20の軸方向を回転軸として回転することで、ワーク20が回転する。図8では、駆動装置を表示していないが、ここでいう回転機構に駆動装置が含まれるものとして取り扱ってもよい。   The rotation mechanism 1 is configured to be able to rotate the workpiece 20 with the axial direction of the workpiece 20 as a rotation axis. In FIG. 1, the rotation mechanism 1 is constituted by a shaft member joined to a chuck 3A. The workpiece 20 is rotated by rotating the shaft member around the axis direction of the workpiece 20 by a driving device (not shown) such as a motor. In FIG. 8, the drive device is not shown, but the rotation mechanism here may be handled as including the drive device.

工具2は、ワーク20の軸方向及び径方向に移動が可能な切削工具であり、先端に設けられた刃がワーク20の表面に押し付けられることで、ワーク20が切削される。   The tool 2 is a cutting tool capable of moving in the axial direction and the radial direction of the workpiece 20, and the workpiece 20 is cut by pressing a blade provided at the tip against the surface of the workpiece 20.

回転速度検出部4は、ワーク20の非加工部の回転機構の回転速度Vrを検出可能に構成される。   The rotation speed detection unit 4 is configured to be able to detect the rotation speed Vr of the rotation mechanism of the non-working part of the workpiece 20.

回転数算出部5は、ワーク20の加工部である軸部(旋削加工後に残存する軸部)の直径Dと回転速度検出部4が検出した回転速度Vrから、ワーク20の回転数NRを算出する。   The rotation speed calculation unit 5 calculates the rotation speed NR of the workpiece 20 from the diameter D of the shaft portion (shaft portion remaining after turning) that is a machining portion of the workpiece 20 and the rotation speed Vr detected by the rotation speed detection unit 4. To do.

変形量算出部6は、ワーク20の諸元と回転数NRとから、ワーク20に加わる遠心力を算出し、算出した遠心力によるワーク20の変形量を算出する。   The deformation amount calculation unit 6 calculates the centrifugal force applied to the workpiece 20 from the specifications of the workpiece 20 and the rotational speed NR, and calculates the deformation amount of the workpiece 20 due to the calculated centrifugal force.

説明の簡略化のため、単純支持梁の例における遠心力による変形量算出について説明する。図10は、単純支持梁の遠心力による変形を示す図である。図10では、長さL、高さH、奥行きBの単純支持梁に剪断方向からのクランプ力(すなわち遠心力)Fが加わる場合を想定している。単純支持梁のヤング率をE、単純支持梁の2次モーメントをIとすると、変形量σの最大値は、以下の式(1)で表される。

Figure 2018118342
For simplification of description, calculation of deformation amount due to centrifugal force in an example of a simple support beam will be described. FIG. 10 is a diagram illustrating the deformation of the simple support beam due to the centrifugal force. In FIG. 10, it is assumed that a clamping force (that is, centrifugal force) F from the shear direction is applied to a simple support beam having a length L, a height H, and a depth B. When the Young's modulus of the simple support beam is E and the secondary moment of the simple support beam is I, the maximum value of the deformation amount σ is expressed by the following equation (1).
Figure 2018118342

ワーク20の変形量を具体的に算出するには、上述の(1)式を用いたCAE(Computer Aided Engineering)解析によってワーク20の変形解析を行うことで、ワーク20の変形量を推定することができる。換言すれば、遠心力によるワーク20の変形量は、回転数、ワーク20の剛性(ヤング率)及びワーク20の重量アンバランスから算出することが可能である。なお、ワーク20の重量アンバランスは、ワーク20の形状とワーク20の材料特性(例えば密度)とから重心位置を算出することで求めることが可能である。   In order to calculate the deformation amount of the workpiece 20 specifically, the deformation amount of the workpiece 20 is estimated by performing deformation analysis of the workpiece 20 by CAE (Computer Aided Engineering) analysis using the above equation (1). Can do. In other words, the deformation amount of the workpiece 20 due to the centrifugal force can be calculated from the rotation speed, the rigidity (Young's modulus) of the workpiece 20 and the weight unbalance of the workpiece 20. The weight unbalance of the workpiece 20 can be obtained by calculating the position of the center of gravity from the shape of the workpiece 20 and the material characteristics (for example, density) of the workpiece 20.

また、旋削加工においては、チャック装置3を介して、ワーク20を保持するための押圧力が加えられる。図6を参照して説明したように、押圧力によってもワーク20は変形するため、変形量算出部6は、遠心力の場合と同様に、押圧力による変形量を算出する。   In turning, a pressing force for holding the workpiece 20 is applied via the chuck device 3. As described with reference to FIG. 6, since the workpiece 20 is deformed also by the pressing force, the deformation amount calculation unit 6 calculates the deformation amount due to the pressing force as in the case of the centrifugal force.

そして、変形量算出部6は、遠心力による変形量と押圧力による変形量とを合算して、旋削加工による変形量を算出する。しかしながら、押圧力による変形量は、通常は遠心力による変形量よりも小さいので、ここで算出されるワーク20の変形量は実質的に遠心力による変形量であるものとして取り扱ってもよい。   Then, the deformation amount calculation unit 6 adds the deformation amount due to the centrifugal force and the deformation amount due to the pressing force, and calculates the deformation amount due to the turning process. However, since the deformation amount due to the pressing force is usually smaller than the deformation amount due to the centrifugal force, the deformation amount of the workpiece 20 calculated here may be handled as being substantially the deformation amount due to the centrifugal force.

押圧力制御部7は、算出された変形量に基づいて、変形を相殺するための押圧力を決定する。そして、押圧力制御部7は、算出した押圧力がワーク20に加わるように、チャック装置3からワーク20に加わる押圧力PFを制御する。これにより、遠心力によるワーク20の変形が相殺される。   The pressing force control unit 7 determines a pressing force for canceling the deformation based on the calculated deformation amount. Then, the pressing force control unit 7 controls the pressing force PF applied to the workpiece 20 from the chuck device 3 so that the calculated pressing force is applied to the workpiece 20. Thereby, the deformation | transformation of the workpiece | work 20 by centrifugal force is canceled.

以上、本構成によれば、ワークの旋削加工時に遠心力によって生じる変形を、ワークに加える押圧量を制御することで相殺し、加工精度を向上させることができるクランクシャフト製造装置を実現することができる。加えて、押圧力を制御するだけでよいので、クランクシャフト製造装置に特別な機構などを追加することなく、遠心力によるワークの変形を相殺することができる。   As described above, according to this configuration, it is possible to realize a crankshaft manufacturing apparatus capable of offsetting deformation caused by centrifugal force during turning of a workpiece by controlling the amount of pressing applied to the workpiece and improving machining accuracy. it can. In addition, since it is only necessary to control the pressing force, the deformation of the workpiece due to the centrifugal force can be canceled without adding a special mechanism or the like to the crankshaft manufacturing apparatus.

また、本構成によれば、旋削加工でクランクシャフトを製造できるので、研削加工と比べて、より低コストにクランクシャフトを製造できる点で有利である。   In addition, according to this configuration, the crankshaft can be manufactured by turning, which is advantageous in that the crankshaft can be manufactured at a lower cost compared to grinding.

その他の実施の形態
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述の実施の形態では周速について説明したが、例えば工具の靭性を低くすることで、旋削加工時の周速を低下させることも可能である。これにより、遠心力によるワークの変形を相殺するための押圧力を小さくしてもよい。
Other Embodiments The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the peripheral speed has been described. However, for example, by reducing the toughness of the tool, the peripheral speed at the time of turning can be reduced. Thereby, you may make small the pressing force for canceling the deformation | transformation of the workpiece | work by centrifugal force.

また、チャック装置がワークを確実に保持できるように必要な押圧力をワークに加えるために、適宜ワーク材料の剛性を選択してもよい。   Further, in order to apply a necessary pressing force to the work so that the chuck device can securely hold the work, the rigidity of the work material may be appropriately selected.

1 回転機構
2 工具
3 チャック装置
3A チャック
3B チャック
4 回転速度検出部
5 回転数算出部
6 変形量算出部
7 押圧力制御部
10 クランクシャフト製造装置
20 ワーク
21 リヤ側
22 フロント側
23、24 カウンターウェイト
25 クランクピン
30 L4クランク
31 リヤ側
32 フロント側
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotation mechanism 2 Tool 3 Chuck apparatus 3A Chuck 3B Chuck 4 Rotation speed detection part 5 Rotational speed calculation part 6 Deformation amount calculation part 7 Pressing force control part 10 Crankshaft manufacturing apparatus 20 Work 21 Rear side 22 Front side 23, 24 Counterweight 25 Crankpin 30 L4 crank 31 Rear side 32 Front side

Claims (1)

ワークを前記ワークの軸方向で保持するとともに、前記ワークに押圧力を加えるチャック装置と、
前記ワークを回転させる回転機構と、
前記ワークの軸方向に移動可能に構成され、前記ワークを旋削する工具と、
前記回転機構の回転速度を検出する回転速度検出部と、
前記ワークの非加工部の直径と、検出された前記回転機構の回転速度と、から前記ワークの回転数を算出する回転数算出部と、
前記ワークの剛性、前記ワークの重心位置及び算出された前記ワークの回転数に基づいて、遠心力による前記ワークの変形量を算出する変形量算出部と、
算出された変形量に基づいて、前記ワークに加える押圧力を制御する押圧力制御部と、を備える、
クランクシャフト製造装置。
A chuck device that holds the workpiece in the axial direction of the workpiece and applies a pressing force to the workpiece;
A rotation mechanism for rotating the workpiece;
A tool configured to be movable in the axial direction of the workpiece, and turning the workpiece;
A rotation speed detector for detecting the rotation speed of the rotation mechanism;
A rotation speed calculation unit that calculates the rotation speed of the workpiece from the diameter of the non-working portion of the workpiece and the detected rotation speed of the rotation mechanism;
A deformation amount calculation unit that calculates the deformation amount of the work due to centrifugal force based on the rigidity of the work, the gravity center position of the work, and the calculated rotation speed of the work,
A pressing force control unit that controls the pressing force applied to the workpiece based on the calculated deformation amount,
Crankshaft manufacturing equipment.
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