JP2616430B2 - 非対称溝の加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、非対称溝の加工装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置として図６ないし図
１１に示すものが知られている。

【０００３】図６は従来のブローチ加工のツールレイア
ウトの例を示す斜視図、図７は図６のブローチホルダを
示す側面図で、（ａ）はブローチのツールレイアウトを
示す側面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ）
のＡ２の矢印方向から見た拡大図である。

【０００４】図において、１は、たとえば、ロータリコ
ンプレッサのベーン溝の加工に用いるツールホルダであ
るブローチホルダ、２はこのブローチホルダ１に取り付
けた加工ツールであるブローチ、３および４はそれぞれ
前記ブローチホルダ１に所定の間隔をもって設けたシリ
ンダおよび一対のガイド、５，６は、それぞれシリンダ
３に設けた吸込穴、吐出穴、７は前記ブローチ２とブロ
ーチホルダとの間のすきま、３ａはこの工作物であるシ
リンダ３に設けたベーン溝で、この溝３ａに前記ブロー
チ２を送入した状態で前記ブローチホルダ１にねじ９に
より固定してあり、１１は荒仕上刃物である。２ａはブ
ローチ２の切れ刃で、前記ブローチ２を取り付けたブロ
ーチホルダ１を図示されないブローチ盤により、ワーク
部であるベーン溝３ａからＡ１の方向に引き抜くとき、
前記切れ刃２ａをワーク部を通過させることによってベ
ーン溝３ａ部を切削するようになっている。

【０００５】図８は従来のブローチの例を示す図で、
（ａ）は同側面図、（ｂ）は同正面図、（ｃ）は平面図
である。

【０００６】図において、θは刃先角であり、溝平面を
精度良く切削するとき、ブローチ２に作用する切削抵抗
の変動を抑制するために設けてある。

【０００７】前記ロータリコンプレッサのベーン溝につ
いては、ロータリコンプレッサの起動トルクの低減、吐
出弁破損トラブルの防止のために、シリンダのベーン溝
の形状を非対称にすることが必要である。

【０００８】このため、ベーン溝３ａを、図９に示すよ
うに、吐出穴側３ｂでは溝を長くし、吸込穴側３ｃでは
溝を短くして非対称である形状にしてある。

【０００９】従来、このように非対称溝を持ったベーン
溝３ａを加工するために、図１０および図１１に示すよ
うに、ブローチ２をブローチホルダ１に、溝の短い方の
吸込穴側３ｃからねじ９により固定して取り付けたの
ち、ベーン溝３ａの加工をするようになっている。８は
ブローチ２の変形によって生じた削り残りである。

【００１０】従来のベーン溝の加工ツールであるブロー
チ２は、以上のように構成されており、ベーン溝３ａの
切削時に、ブローチ２を取り付けたブローチホルダ１を
ベーン溝３ａの上下にある一対のガイド４により精密に
上下方向に摺動する。このブローチホルダ１を前記Ａ１
の方向にブローチ盤により引き抜くときに、図９に示す
ブローチ２のツールレイアウトから明らかなように、ブ
ローチホルダ１に取り付けたブローチ２の切れ刃２ａ
を、ワーク部を通過させることによってベーン溝３ａ加
工精度を、平面度、平行度、表面あらさ、直角におい
て、ミクロンオーダに仕上げることができるように構成
されていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
良い精度を要求する溝平面のブローチ加工において、ブ
ローチ２の受ける切削抵抗の変動を抑制するために、刃
先に角度θをつけているため、図９に示すように、長い
方の溝側３ｂと短い方の溝側３ｃからなる非対称な溝の
場合、ブローチ２の抜け際に、ブローチ２の刃物部が溝
の片側だけにしか当たらない斜線で示す過切削領域Ｘが
発生し、その領域Ｘを過切削するので、平面度を悪くす
るという難点があった。

【００１２】また、ブローチをブローチホルダに溝の短
い方の吸込穴側３ｃからねじ９で固定したので切削抵抗
Ｆによるブローチ２の変形により、削り残り８を生じす
ることがあるという問題点があった。

【００１３】このように刃先に角度θをつけているた
め、プローチ２を引き抜き時、刃先に角度θをつけてい
ない場合に比べて、刃先と溝側との圧接により、摺動す
る長さ表面部がそれぞれ傾いている分だけ長く、したが
って表面部も広く、しかも、表面部に垂直より斜めに姿
勢のため切削され易く、斜線で示す領域Ｘが過切削され
るものと考えられる。

【００１４】この発明は、このような問題点を解消する
ためになされたもので、非対称の形状を持つ溝平面加工
においても、切削抵抗の変動を抑制することができると
同時に、上記で示したような過切削せず、精度良く加工
できる非対称溝の加工ツールを得るとともに、刃物部が
溝の片側だけしか当たらないために不均一な力により発
生する加工ツールの変形を抑制して削り残りを有効に防
止できる非対称溝の加工装置を提供することを目的とし
ている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】このため、この発明に係
る非対称溝の加工装置は、工作物にあけられた非対称で
ある形状の溝をさらに良い精度に仕上げるための非対称
溝の加工装置であって、加工ツールは、凸状断面を有し
た棒状のツール基体の突条部の左右各側面に沿って、切
削進行方向側部分には切削移動方向への垂直面に対する
刃先線の傾斜角度である刃先角を有する刃物部と、そし
て切削進行方向の逆側部分には前記刃先角を有せず切削
移動方向への垂直面に合致した刃先線を有する刃物部と
を有し、ツール基体と一体に構成してあり、該加工ツー
ルをツールホルダーの溝に挿入し工作物の前記非対称溝
の長い溝の方の側からツールホルダーにネジを挿入して
ツール基体を押圧し、加工ツールをツールホルダーに固
定してあることを特徴とする構成である。

【００１６】

【作用】上記の構成においは、切削抵抗の変動の少ない
刃先角を持った刃物部にて荒切削加工を行ない、残りの
仕上げ取代部分を刃先角のない刃物部にて非対称溝を切
削することによって、過切削が発生することなく、上記
非対称溝を切削する加工ツールの剛性を増し、変形を抑
制し、削り残しを防止する。

【００１７】

【実施例】以下に、この発明の一実施例を図に基づいて
説明する。

【００１８】図１はこの発明の一実施例の非対称溝の加
工装置を示す正断面図、図２は同切削抵抗Ｆによるブロ
ーチの変形を示す説明図、図３は同一実施例と、従来装
置とを対比した説明用図で、（Ａ）は一実施例の加工ツ
ールを示す側面図、（ａ）は従来装置を示す側面図、
（ｂ）は同正面図、（ｃ）は平面図、図４は同一実施例
のプローチ抜け時の加工状態と、従来装置の加工状態と
を対比した説明用図、図５は同ツールレイアウトを示す
斜視図である。

【００１９】前出従来装置図６ないし図１１におけると
同一（相当）構成要素は同一符号で表わし、説明の重複
をさける。

【００２０】この一実施例では、加工ツール２が、非対
称溝３ａの平行平面部である長い方の溝側３ｂ、短い方
の溝側３ｃを加工するツールであって、凸状断面を有し
た棒状のツール基体１２と、ツール基体１２の凸状断面
の突条部１２ａの左右各側面に沿って、図３に示すよう
に刃先角θをもった刃物部Ｄと合わせて隣接した刃先角
θのない刃物部であるフラット刃物部Ｃを、それぞれツ
ール基体１２と一体に構成してある。また、図１、図２
に示したように、加工ツールをツールホルダーの溝に挿
入し工作物の非対称溝の長い溝の方の側からツールホル
ダーにネジを挿入してツール基体を押圧し、加工ツール
をツールホルダーに固定してあることにより、加工中の
切削抵抗によるツールの変形を抑えることができ、削り
残りを生じない非対象溝の平面精度が一層良い非対称溝
の加工装置を提供できる。

【００２１】この一実施例による加工ツールであるブロ
ーチは、前出従来例図６に示すツールレイアウトにおい
て、加工ツール２を、従来のブローチの代わりに、ブロ
ーチホルダ１に取り付けるものであり、従来のブローチ
と取り換えるだけでよく、ツールホルダであるブローチ
ホルダ１をブローチ盤によって大きな力で矢印Ａ１方向
に引き抜くことにより、所要のベーン溝幅、精度を得る
ものである。

【００２２】以下に、一実施例の特徴的な作用・効果に
ついて説明する。

【００２３】図４に示すように、非対称溝の加工時に、
刃が抜けきる際に、加工する溝の長さが短い方のシリン
ダ３の右側加工部３ｃで切削が完了しても、加工する溝
の長い方の左側加工部３ｂには図４（ｃ）に示すように
斜線部の領域の加工が残っている。このため、ブローチ
２が片当たりになり、斜線部を過切削してしまい、図２
（ｄ）の斜線部に示すように、平面度をΔ（５〜１０μ
ｍ）程度悪くする。この対策として、このブローチ２で
は、図３に示すように刃先角のない刃物領域Ｃを設け、
図４（ｅ）に示すように、ブローチ２が抜けきる際の過
設削領域Ｘをなくすようになっている。

【００２４】また、この一実施例のブローチは、図３矢
印で示すように、一つのブローチ２の中に刃先角θをも
った刃１１を設けた刃物部である領域Ｄと刃先角のない
フラット状の刃１０を設けた刃物である領域Ｃを合わせ
て同時に有していることが特徴で、切削抵抗の小さい刃
物部である領域Ｄにて荒切削を行い、刃物部である領域
Ｃにより取代を少なくして、切削抵抗の小さい安定した
切削を行うことができるようになっている。ところが、
前出従来例図９に示すブローチ２がすべて刃先角のない
刃物であれば、その切削抵抗の大きい、および抵抗変動
の大きな不安定な切削となり、精度の良い加工の確保は
難しい。また、荒切削刃物１１とブローチ２の形状のば
らつきによる、切削取代のばらつきを考慮して、ブロー
チ２に図１に示すように、刃先角のある刃物の領域Ｄ
と、ない領域Ｃを合わせもつことが望ましいことによ
り、非対称溝の加工でも、精度良く行うことができる。

【００２５】この一実施例に係る加工装置によれば、刃
先角をもった刃物部と刃先角をもたない刃物であるフラ
ット刃物部を、凸状断面を有した棒状のツール基体と一
体に形成したので、荒仕上加工と残りの仕上げ取代分
を、それぞれ、刃先角をもった刃物部とフラット刃物部
で分けて加工するもので、過切削を防止でき、精度の良
い溝平面の切削ができる。

【００２６】また、一実施例に係る加工ツールによれ
ば、非対称な形状をもつベーン溝のほか、広く非対称な
形状をもつ溝平面のブローチ加工に適用でき、精度の良
い平面形状をうることができる効果がある。

【００２７】さて、この実施例においては、上記のよう
に、加工ツールを非対称溝の加工時に用いることができ
るのであるが、適用に当って、たとえば、従来装置図１
０に示すように加工ツール２をツールホルダ１に取り付
けると加工ツール２の剛性が不足して後述の変形がかな
り大きくなることがある。

【００２８】図１１はこの変形した場合において、吐出
側の長い溝の部分３ｂに削り残り８を生じた状態を示し
たブローチ盤の平断面図である。このように、吸込穴側
３ｃからブローチをねじ９で固定してあるので、すきま
７ができ、切削抵抗Ｆにより削り残り８を生じてしま
う。

【００２９】そこで、非対称溝の加工時に、図１および
図５に示すように、長い方の溝の吐出穴側３ｂから加工
ツールであるブローチ２をツールホルダであるブローチ
ホルダ１にねじ９により固定して、非対称の形状をもつ
溝を加工する。このとき、図１、図２に示すように、ブ
ローチ２を吐出穴側３ｂからねじ９で固定することによ
り太線部２ｂが密着するので、切削抵抗Ｆに対するブロ
ーチ２の剛性を増し、切削加工による抵抗に基づくブロ
ーチ２の変形を有効に防止し、削り残り８を生じない非
対称溝の平面精度が良い非対称溝の精度仕上げ加工を行
うことができる。

【００３０】さらに、加工ツールの剛性を増し、変形を
抑制するので削り残りを生ずることなく、ベーン溝の
幅、平面精度を所望の通り確保できるという効果があ
る。

【００３１】一実施例では、刃先角をもった刃物部と刃
先角をもたない刃物部を一体に形成したブローチを取り
付ける場合について説明したが、従来装置の刃物部を有
したブローチであってもよいことはいうまでもない。

【００３２】また、この実施例の加工装置は、非対称ベ
ーン溝の加工のほかに広く一般の非対称の溝の加工に適
用でき、かつ精度が良い平面形状をうることができると
いう効果を有することはもちろんである。

【００３３】

【発明の効果】以上に、説明したように、この発明によ
れば、加工ツールを刃先角をもった刃物部と刃先角をも
たない刃物部をツール基体と一体に構成したことによ
り、過切削を防止でき、精度の良い非対称溝の加工ツー
ルを提供できる。

【００３４】また、加工ツールをツールホルダーの溝に
挿入し工作物の非対称溝の長い溝の方の側からツールホ
ルダーにネジを挿入してツール基体を押圧し、加工ツー
ルをツールホルダーに固定してあることにより、加工中
の切削抵抗によるツールの変形を抑えることができ、削
り残りを生じない非対象溝の平面精度が一層良い非対称
溝の加工装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の非対称溝の加工装置を示
す正断面図

【図２】同切削抵抗Ｆによりブローチの変形を示す説明
図

【図３】同一実施例と、従来装置とを対比した説明用図
で、（Ａ）は一実施例の加工ツーを示す側面図、（ａ）
は従来装置を示す側面図、（ｂ）は同正面図、（ｃ）は
平面図

【図４】同一実施例のブローチ抜け時の加工状態と従来
装置の加工状態とを対比した説明用図

【図５】同ツールレイアウトを示す斜視図

【図６】従来のブローチ加工のツールレイアウトの例を
示す斜視図

【図７】図６のブローチホルダを示す図で、（ａ）はブ
ローチのツールレイアウトを示す側面図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＡ２の矢印
方向から見た拡大図

【図８】従来のブローチの例を示す図で、（ａ）は同側
面図、（ｂ）は同正面図、（ｃ）は平面図

【図９】従来装置のブローチ抜け時の加工状態の説明図
で、（ａ）は正断面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は左
側面図、（ｄ）は下面図

【図１０】従来のブローチの取付状態を示す正断面図

【図１１】同ブローチの変形による削り残りの説明用断
面図

【符号の説明】

１ ブローチホルダ ２ ブローチ ３ 工作物 ３ａ ベーン溝 ３ｂ 長い方の溝側 ９ ねじ １２ ツール基体 １２ａ 突条部 Ｃ 刃先角のない刃物部 Ｄ 刃先角をもった刃物部 θ 刃先角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 仁 静岡県静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱 電機株式会社静岡製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−232818（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−86088（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作物にあけられた非対称である形状の
   溝をさらに良い精度に仕上げるための非対称溝の加工装
   置であって、加工ツールは、凸状断面を有した棒状のツ
   ール基体の突条部の左右各側面に沿って、切削進行方向
   側部分には切削移動方向への垂直面に対する刃先線の傾
   斜角度である刃先角を有する刃物部と、そして切削進行
   方向の逆側部分には前記刃先角を有せず切削移動方向へ
   の垂直面に合致した刃先線を有する刃物部とを有し、ツ
   ール基体と一体に構成してあり、該加工ツールをツール
   ホルダーの溝に挿入し工作物の前記非対称溝の長い溝の
   方の側からツールホルダーにネジを挿入してツール基体
   を押圧し、加工ツールをツールホルダーに固定してある
   ことを特徴とする非対称溝の加工装置。