JP2780404B2 - 倣い加工装置におけるワーク素材のセット方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マスタモデルの形状に倣ってワーク素材を
加工するようにした倣い加工装置におけるワーク素材の
セット方法に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は、この種の倣い加工装置を概念的に示したも
ので、２サイクルエンジンに適用されるピストンの外径
仕上げ加工装置を例示している。この倣い加工装置で
は、スピンドル１の端部にマスタモデル２とピストン素
材（ワーク素材）３とが互いの軸線Ａを合致させた状態
で保持されており、このマスタモデル２の外周面2aにス
タイラス４が当接され、かつピストン素材３の外周面3a
にバイト５が当接されている。

これらスタイラス４およびバイト５は、それぞれ上記
スピンドル１の中心軸線Ａに対して近接、離反する方向
（図中の矢印Ｂ方向）に移動可能に配設されたムーブメ
ント６に保持されており、このムーブメント６を介して
スプリング７により上記スピンドル１の中心軸線Ａに近
接する方向に常時押圧されている。なお、図中の符号８
は、マスタモデル２の端部に保持された治具であり、上
記ピストン素材３は、この治具８を介してマスタモデル
２の端とセンター９との間にセットされる。

この倣い加工装置では、上記スピンドル１に保持され
たマスタモデル２およびピストン素材３を該スピンドル
１の中心軸線Ａ回りに回転させ、さらに上記ムーブメン
ト６と、マスタモデル２およびピストン素材３との間に
スピンドル１の中心軸線Ａに沿った方向（図中の矢印Ｃ
方向）の相対的な送りを加えると、スプリング７によっ
てマスタモデル２に常時押圧されているスタイラス４
が、該マスタモデル２の形状変化に伴って矢印Ｂ方向に
進退移動される。スタイラス４が矢印Ｂ方向に進退移動
されると、その移動がムーブメント６を介してバイト５
に伝達され、該バイト５が矢印Ｂ方向に進退移動するこ
とによって上記ピストン素材３の外周面3aにマスタモデ
ル２の周面形状が再現されることとなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、一般のエンジンに適用されるピストンは、
第４図に示すように、通常その断面が長径ａと短径ｂと
を有する楕円形状を成している。したがって、上記倣い
加工装置に採用されるマスタモデル２の断面も同一の楕
円形状に構成されている。

一方、外径仕上げ加工が施されるピストン素材３は、
第３図に示すように、スピンドル１に保持される以前の
製造段階において、既にピストンピンが嵌着されるピン
孔3bが設けられている場合が多い。

このピストンピンが嵌着されるピン孔3bと、上述した
楕円の断面形状とは、その機能上の理由から互いの位置
が特定されている。すなわち、エンジンに適用されるピ
ストンでは、第４図に示すように、断面形状における楕
円の長径ａ方向とピストンピンが嵌着されるピン孔3bの
中心軸Ｐとが互いにほぼ直交するように配置されていな
ければならない。

このため、上記倣い加工装置でピストンの外径を加工
する場合には、スピンドル１に保持されたマスタモデル
２における楕円の長径ａ方向に対し、上述したピストン
ピンが嵌着されるピン孔3bの中心軸Ｐが直交するよう
に、すなわちマスタモデル２に対する中心軸線Ａ回りの
位置決めを行った状態でピストン素材３をこのマスタモ
デル２に保持させなければならず、真円度測定機を用い
る等、そのセット作業は極めて煩雑である。

本発明の目的は、上記実情に鑑みて、ワーク素材のマ
スタモデルに対する中心軸回りの位置決めを容易に行う
ことができる倣い加工装置におけるワーク素材のセット
方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では、中心軸に対して複数の互いに長さの異な
る半径を有する断面形状を成し、倣い加工装置のスピン
ドルに保持されたマスタモデルに、互いの中心軸回りの
位置決めを行った状態でワーク素材を保持させる倣い加
工装置におけるワーク素材のセット方法であって、上記
マスタモデルの周面に、この周面形状に沿って作動され
るダイヤルゲージを当接させるとともに、上記ワーク素
材に、その径方向に沿って水準器を設置し、これら水準
器およびダイヤルゲージの指示値に基づいて上記ワーク
素材を上記マスタモデルに保持させている。

〔作用〕

本発明によれば、ワーク素材に設置された水準器が水
平を示すことにより、このワーク素材の中心軸回りの位
置が特定され、かつマスタモデルの周面に当接するダイ
ヤルゲージが特定の指示値を示すことにより、このマス
タモデルの中心軸回りの位置が特定される。

〔実施例〕

以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を詳細に説
明する。

第１図は、本発明に係るワーク素材のセット方法を概
念的に示したもので、２サイクルエンジン用ピストンの
外径仕上げ倣い加工装置に適用したものを例示してい
る。なお、第３図に示した倣い加工装置と同一の構成要
素には、同一の符号を付している。

同図に示す倣い加工装置は、装置本体10にホルダー11
を備えている。ホルダー11は、その先端部に嵌着孔11a
を有しており、第２図に示すように、この嵌着孔11aの
中心をスピンドル１に保持されたマスタモデル２の中心
軸線Ａの鉛直上方域に占位させた状態で上記装置本体10
にボルト12を介して着脱可能に保持されている。なお、
第２図中の符号13は、装置本体10に埋設され、この装置
本体10と上記ホルダー11との位置決めを行うノックピン
である。

上記のように構成された倣い加工装置にピストン素材
（ワーク素材）３を保持させるには、まず、第１図に示
すように、上記ホルダー11の嵌着孔11a内にダイヤルゲ
ージ20をその測定子20aが上記マスタモデル２の周面2a
に当接し、かつ鉛直上下方向に作動する態様で保持させ
るとともに、上記スピンドル１を介してマスタモデル２
を中心軸線Ａ回りに回動させる。

マスタモデル２が中心軸線Ａ回りに回動すると、その
楕円の周面形状にしたがってダイヤルゲージ20が作動さ
れ、このダイヤルゲージ20が最大値を示した位置で上記
スピンドル１を停止させれば、上記マスタモデル２をそ
の長径ａ（第４図に示す）が鉛直上下方向に向いた状態
にセットすることができる。

次ぎに、第２図に示すように、ピストン素材３におけ
るピストンピンが嵌着されるピン孔3bにテストバー30を
挿入設置させ、上記スピンドル１を停止させたまま、治
具８を介してこのピストン素材３を上記マスタモデル２
の端部に保持させる。テストバー（水準器）30は、上記
ピストン素材３のピン孔3bに嵌挿される棒状部31と、こ
の棒状部31の端部に配設された気泡管32とを備え、この
気泡管32の気泡33の位置により上記棒状部31の水平を出
すものである。

このテストバー30が水平を示すように、上記治具８を
調整してピストン素材３を中心軸線Ａ回りに回動させれ
ば、このピストン素材３におけるピストンピンが嵌着さ
れるピン孔3bの中心軸Ｐ（第４図に示す）を水平にセッ
トすることができ、結局、上記マスタモデル２の長径ａ
方向と上記ピン孔3bの中心軸Ｐとを互いに直交配置する
ことができる。

したがって、上記のようにしてスピンドル１に保持さ
れたマスタモデル２およびピストン素材３を該スピンド
ル１の中心軸線Ａ回りに回転させ、さらに上記ムーブメ
ント６と、マスタモデル２およびピストン素材３との間
にスピンドル１の中心軸線Ａに沿った方向（図中の矢印
Ｃ方向）の相対的な送りを加えれば、上記ピストン素材
３の外周面3aがスライラス４の移動に伴うバイト５の移
動によって切削され、第４図に示すような、長径ａとピ
ン孔3bの中心軸線Ａとが互いにほぼ直交する楕円形状に
加工されることとなる。

なお、上記実施例では、断面が長径ａと短径ｂとを有
する楕円形状のマスタモデル２を採用し、このマスタモ
デル２の外周面形状をワーク素材３の周面3aに再現して
２サイクルエンジン用ピストンの外径仕上げを行う倣い
加工装置に適用したものを例示しているが、本発明で
は、これらに限定されない。すなわち、中心軸に対して
複数の互いに長さの異なる半径を有する断面形状であれ
ば必ずしも楕円形状である必要はなく、また必ずしも２
サイクルエンジン用ピストンである必要もない。

〔発明の効果〕

上記したように、本発明によれば、ワーク素材に設置
された水準器が水平を示すことにより、このワーク素材
の中心軸回りの位置が特定され、かつマスタモデルの周
面に当接するダイヤルゲージが特定の指示値を示すこと
により、このマスタモデルの中心軸回りの位置が特定さ
れる。

したがって、これらワーク素材の特定位置とマスタモ
デルの特定位置とを互いに合致させれば、該ワーク素材
のマスタモデルに対する中心軸回りの位置決めを正確
に、かつ容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るワーク素材のセット方法を概念
的に示す倣い加工装置の側面図、第２図は、本発明に係
るワーク素材のセット方法を概念的に示す倣い加工装置
の上面図、第３図は、倣い加工装置におけるワーク素材
の加工状態を概念的に示した側面図、第４図は、倣い加
工装置にセットされるワーク素材の一例を概念的に示し
た端面図である。 １…スピンドル、２…マスタモデル、2a…マスタモデル
の周面、３…ワーク素材、20…ダイヤルゲージ、30…水
準器、Ａ…中心軸、a,b…複数の互いに長さの異なる半
径。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中心軸に対して複数の互いに長さの異なる
   半径を有する断面形状を成し、倣い加工装置のスピンド
   ルに保持されたマスタモデルに、互いの中心軸回りの位
   置決めを行った状態でワーク素材を保持させる倣い加工
   装置におけるワーク素材のセット方法であって、上記マ
   スタモデルの周面に、この周面形状に沿って作動される
   ダイヤルゲージを当接させるとともに、上記ワーク素材
   に、その径方向に沿って水準器を設置し、これら水準器
   およびダイヤルゲージの指示値に基づいて上記ワーク素
   材を上記マスタモデルに保持させることを特徴とする倣
   い加工装置におけるワーク素材のセット方法。