JP2858294B2 - 円板の加工方法および工作物位置決め治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、円板の加工方法および
工作物位置決め治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、矩形板から円板に加工する場合
は、縦旋盤の水平テーブルに矩形板を水平面内で展延さ
せて固定し、その上方で上下する刃物台に下方に延びる
突っ切りバイトを取り付け、テーブルと共に矩形板を鉛
直軸線回りに回転させながら突っ切りバイトを下へ切り
込んで行き、細い円周溝を形成しながら切削していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、切削の
最終段階で薄く残った円周溝の底でつながれたまま板の
角部が回転するので、この部分が遠心力でちぎれて飛散
し危険であった。そのため、縦旋盤を止めて、手動でテ
ーブルを回転させながら角部を取り除いていた。従っ
て、縦旋盤の自動化ができなかった。しかも旋盤の職人
が減少し、また、職人のほとんどが高齢化の状態であ
り、広い板材から円板を加工することの自動化に重大な
ネックとなっていた。

【０００４】本発明は上記課題を解決し、角を持つ板材
から円板を加工するのに、安全でかつ、自動で加工でき
るようにした円板加工方法および工作物位置決め治具を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の構成は次のとおりとする。即ち、第１構成
は、鉛直軸線を持つ主軸の上端に正方形の素材板をほぼ
中心を合わせて載置し、該素材板の中心の上面を押え棒
で押さえ付けてクランプし、丸刃を回転させた状態で往
復させて、前記素材の１つの角部を切断し、その後、前
記主軸を一定角度だけ回動させて前記素材の第２角部を
位置決めし、前記と同様に丸刃を回転させてその角部を
切断し、以下同様にして残りの角部も切断し、このよう
に正方形の素材を４の倍数の正多角形に切断し、その後
に、その状態を保持したまま、前記主軸と共に素材を回
転させ、その端面をバイトを上下に送り、回転半径方向
に切り込んで旋削することである。

【０００６】第２構成は、鉛直軸線を持つ受け座の上端
に正方形の素材板をほぼ中心を合わせて載置し、該素材
板の中心の上面を前記受け座と同心の鉛直軸線を持つ主
軸の下端で押さえ付けクランプし、丸刃を回転させた状
態で往復させ、前記素材の１つの角部を切断し、その
後、前記主軸を一定角度だけ回動させて前記素材の第２
角部を位置決めし、前記と同様に丸刃を回転させてその
角部を切断し、以下同様にして残りの角部も切断し、こ
のように正方形の素材を４の倍数の正多角形に切断し、
その後、その状態を保持したまま、前記主軸と共に素材
を回転させ、その端面をバイトを上下に送り、回転半径
方向に切り込んで旋削することである。

【０００７】第３構成は、水平軸線を持つ主軸の先端に
正方形の素材板をほぼ中心を合わせ、該素材板の中心の
表面を押え棒で押さえ付けてクランプし、丸刃を回転さ
せた状態で往復させて、前記素材の１つの角部を切断
し、その後、前記主軸を一定回転だけ回動させて前記素
材の第２角部を位置決めし、前記と同様に丸刃を回転さ
せてその角部を切断し、以下同様にして残りの角部も切
断し、このように正方形の素材を４の倍数の正多角形に
切断し、その後に、その状態を保持したまま、前記主軸
と共に素材を回転させ、その端面をバイトを左右に送
り、回転半径方向に切り込んで旋削することである。

【０００８】 第４構成は、ほぼ平面視矩形状となった
位置決め板１の長辺のほぼ中央に、主軸上端部を貫通さ
せる半円状の切欠１ａを持ち、前記主軸の回転中心Ｏを
通る基準直線Ｌｏが前記長辺に沿って設けられ、該基準
直線Ｌｏに直交して前記主軸回転中心Ｏを通る仮想中心
線Ｌｃの両側で、該仮想中心線Ｌｃに対し前記主軸回転
中心Ｏで４５度をなす一対の仮想直交線ＬａおよびＬ
ａ’からの距離が、各々ピッチｐで増加する多数のピン
孔１ｂおよび１ｂ’が設けられ、位置決めピンは円柱か
らなり、前記ピン孔に嵌入される脚部と、素材の端面を
当接させる位置決め部とからなり、該ピンは前記ピッチ
ｐの値を等間隔の複数ｍに分割するように、ｍ種類の直
径Ｄを持つｍ本からなり、該ピンの位置決め部の直径Ｄ
は、最大直径のものを０番目，最小直径のものを（ｍ−
１）番目，中間直径のものをｎ番目（０≦ｎ≦ｍ−１）
とすれば、 最大直径 Ｄｏ＝２ｐ＋ｅ 中間直径 Ｄ_ｎ＝２ｐ（ｍ−ｎ）／ｍ＋ｅ 最小直径Ｄ_ｍ−１＝２ｐ／ｍ＋ｅ （但し、ｅ＝ピンの加工が可能な範囲の任意の直径） に定められ、前記ピン孔１ｂおよび１ｂ’は、各々前記
仮想直交線ＬａおよびＬａ’から下記の実距離に設けら
れ、下記の表示値を付され、 ピン孔の実距離 αｐ＋ｐ＋ｅ／２ ピン孔の距離表示値 αｐ （但し、αは整
数） ていることである。

【０００９】 第５構成は、前記ピン孔１ｂおよび１
ｂ’は、前記仮想直交線ＬａおよびＬａ’に直交する第
１仮想孔列線Ｌｈ１およびＬｈ１’上に、複数のピン孔
がｋ・ｐのピッチで設けられ、また、第１仮想孔列線Ｌ
ｈ１およびＬｈ１’に対し平行で等間隔な（ｋ−１）本
の仮想孔列線上に、複数のピン孔が前記列線のものより
ｐずつ増加してｋ・ｐのピッチで設けられていることで
ある。

【００１０】第６構成は、第５構成に加え、前記（ｋ−
１）本の仮想孔列線は前記仮想中心線に対し線対称にな
っているである。

【００１１】

【００１２】

【作用】鉛直軸線を持つ主軸の上端に正方形の素材板を
ほぼ中心を合わせて載置し、該素材板の中心の上面を押
え棒で押さえ付けてクランプし、丸刃を回転させた状態
で往復させて、前記素材の１つの角部を切断し、その
後、前記主軸を一定角度だけ回動させて前記素材の第２
角部を位置決めし、前記と同様に丸刃を回転させてその
角部を切断し、以下同様にして残りの角部も切断し、こ
のように正方形の素材を４の倍数の正多角形に切断し、
その後に、その状態を保持したまま、前記主軸と共に素
材を回転させ、その端面をバイトを上下に送り、回転半
径方向に切り込んで旋削する。主軸が素材板の上側にあ
る場合、および主軸が水平軸線をもつ場合も同様であ
る。

【００１３】位置決め板と位置決めピンを使用すると
き、材料１辺の長さＬを測る。Ｌ／２＝α・ｐ（αは整
数）の時、即ち、材料の半分がピン孔１ｂのピッチｐの
整数倍である時、最大直径Ｄｏのピンをピン孔に差し込
む。このときのピン孔の距離表示値はα・ｐとなる。次
にＬ／２がα・ｐよりｐ以内の範囲でａだけ大きい場
合、各々のピン直径の差はｐ／ｍであるから、ａの中に
ｐ／ｍが何回あるかを調べる。それにより、中間直径ま
たは最小直径のものを使用する。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の実施態様を図面に示す一実施
例にもとづき説明する。図１は正面図，図２は平面図，
図３は右側面図である。図１において、紙面に直角方向
の上側に前方，下側に後方，左側に左方，右側に右方お
よび上下と方向を定義する。

【００１５】図１〜図５において、工作物載置部１０
は、矩形板素材Ａを水平面内に展延させた状態で、鉛直
軸線を持って回転自在となった主軸の上端で支持するよ
うにしたものである。即ち、矩形ベース板１１の上面に
矩形板が立体に組立てられてフレーム１２が構成され、
ベース板に直立した左壁１２ａ、右壁１２ｂ、中間壁１
２ｃおよび水平な上壁１２ｄからなる。フレーム上壁１
２ｄの中間壁より前方位置で鉛直な支持筒１３が貫通し
て固定される。この支持筒に鉛直軸線を持った主軸１５
が軸受け１４により回転自在に支持され、その上端に平
面視で円板からなる受け座１６が固定される。

【００１６】前記主軸１５を回転させる主軸モータを持
つ主軸駆動部２０は次のように構成される。即ち、前記
主軸１５に平行で右側に間隔を存して順に中間軸２１お
よび主軸モータ２２がフレーム中間壁１２ｃの後面に取
り付けられている。そして、主軸１５の下部と中間軸２
１の上部との間にベルト伝動手段２３が接続され、中間
軸２１の下部と下方に向いたモータ軸との間にコーン型
無段変速機２４が設けられている。

【００１７】前記主軸１５を間欠的に回動させる主軸割
出回動部３０もフレーム中間壁１２ｃの後面に設けられ
る。即ち、主軸１５の下端に割り出し軸３２が同心に接
続され、その下部にクラッチ３５，ベルト伝動手段３３
を介して割出モータ３４がフレーム中間壁１２ｃの後側
面に取り付けられている。３１ａは主軸の下部に固定さ
れたディスクブレーキ、３１ｂはフレーム中間壁に設け
られた油圧作動のブレーキシューである。３６は割出軸
の下端に取付けられ、回動角の信号を出力するエンコー
ダである。

【００１８】図１，図１４において、前記素材Ａの中心
部を押圧する工作物クランプ部４０は、前記主軸１５の
上方で同心となり、鉛直軸線を持って動力により昇降す
る押え棒の下端に回転キャップが嵌合されてなる。即
ち、前記フレーム上壁１２ｄの右半分にコラム４１が立
設され、その左側面に案内筒４２が設けられ、これに鉛
直軸線を持つ押え棒４３が上下摺動自在に案内されてい
る。そして、その下端には軸受け４６を介して回転キャ
ップ４５が回転自在に嵌合されている。この回転キャッ
プは有底円筒体４５ａの底面に押えパッド４５ｂが固定
されなる。押え棒４３の上端はピストンシリンダ機構４
４が接続され、ピストンシリンダ機構４４はコラム４１
の左側面に固定されている。

【００１９】図２，３，６，１０において、前記素材Ａ
の角部を挟持するサイドクランプ部５０は、前記工作物
載置部１０の後方に設置され、前記主軸１５の上端に載
置された素材Ａの角部の下面を支持するサイドテーブル
５５と、その上方で動力により昇降するパッド５９とで
素材を挟持する。即ち、前記工作物載置部１０の後方に
直方体スタンド５１が設けられ、その上に平面視矩形の
第１往復台５２が第１レール５３を介して、前後方向に
摺動自在に設置される。第１往復台５２を前後させる往
復手段５８は、第１往復台５２の下面に固定された雌ネ
ジ部材５８ａに送りネジ棒５８ｂが螺合し、その後端に
ハンドル５８ｃが固定されてなる。

【００２０】第１往復台の前端部と後端部の上面に複数
本の柱５４が左右方向に間隔を存して立設され、それら
の上端にわたって平面視矩形のサイドテーブル５５が載
置固定される。サイドテーブル５５の主軸１５に近い部
分は矩形に分割され可動部５５ａとなり、その後縁左右
端でヒンジ５５ｃにより、ほぼ後縁を軸に上下に揺動自
在となっている。可動部５５ａの前部を支持する３本の
柱５４ａは昇降台８０（台板８１と昇降ピストンシリン
ダ８２からなる）から立設される。そして、サイドテー
ブル可動部の左右辺の付近の上方で、それらの辺に平行
な軸線を持つピストンシリンダ機構５６が設置され、そ
のピストン棒後端はサイドテーブルの後端付近にピン結
合され、ピストンシリンダ機構の前端はサイドテーブル
の前端にピン結合されている。これにより、サイドテー
ブル可動部５５ａは前端が上方に昇降自在となってい
る。

【００２１】また、パッド昇降部５７において、前記前
方の右端の柱の上端には、左右方向に延び、鉛直面内で
長くなったピストンシリンダ機構５７ｂのシリンダ端が
ピン結合され、ピストン棒先端はＬ字状リンク５７ａの
角部にピン結合されている。このリンクは左右方向に延
びた鉛直面内でＬ字状となり、その長片はサイドテーブ
ルの主軸直前付近に延び、矩片はサイドテーブル後縁付
近の右半部にピン結合される。そして、Ｌ字状リンク５
７ａの左端にはパッド５７ｃがピン結合されている。こ
れによりサイドテーブル５５とパッド５７ｃとの間で素
材Ａの角部を挟持する。

【００２２】図７，８，９において、前記素材の角部を
切除する工作物切断部６０は、前記第１往復台５２の上
を左右に往復自在とされた第２往復台６１に、動力回転
丸刃６５が設置されてなる。即ち、前記第１往復台５２
の上で柱５４で囲まれた内側に第２レール６２を介し
て、第２往復台６１がピストンシリンダ機構６８により
左右に摺動自在に設置されている。そして、第２往復台
の上で右半分の部分にブラケット６３を介して刃物軸６
４が前後方向に長く延びて設けられ、その後端に丸刃６
５が固定され、刃物軸の前端にはベルト伝動部６６を介
して右側の切断モータ６７に接続されている。

【００２３】図７，８において、前記素材の端面を切削
するようにした工作物旋削部７０は、前記第２往復台６
１で前記丸刃６５の左方向に離れた位置に刃物台案内７
１が立設されてなる。即ち、第２往復台６１の上で前記
ブラケット６３の左側には、刃物台案内７１が立設され
ている。そして、これに刃物台７２が上下２本のバイト
７２ａを固定して、上下摺動自在に設けられている。刃
物台は刃物送り部７３によって昇降される。刃物送り部
７３は刃物台７２の右端に設けられた送りナット７３ａ
と、それに螺合した鉛直に延びた送りネジ棒７３ｂと、
その上端にベルト伝動手段７３ｃを介して接続された切
削モータ７３ｄとよりなる。

【００２４】以上において作動状態を説明する。サイド
テーブル５５の可動部５５ａを下降させ、その前部を柱
５４ａに支持させて、前記主軸受け座１６の上面とほぼ
同一水平面状を持つ状態にしたまま、ハンドル５８ｃを
回して第１往復台５２を工作物の大きさに応じた位置に
固定する。次にあらかじめ正方形に切断してある素材板
Ａを主軸上端の受け座１６にほぼ中心を合わせて載置す
る。次に工作物クランプ部４０を作動し、ピストンシリ
ンダ機構４４を作動させて押え棒４３を下降させ、回転
キャップ４５の下端で素材Ａの中心の上面を押さえ付け
る。

【００２５】次にサイドクランプ部５０のピストンシリ
ンダ機構５７ｂを作動させてパッド５７ｃを降ろし、素
材の１つの角部をサイドテーブル５５との間で挟持固定
する。次にブレーキ３１をかけて主軸１５を固定し、切
断モータ６７を駆動させ、丸刃６５を回転させた状態で
第２往復台６１を往復手段６８で左方に移動させる。こ
れにより素材の１つの角部が切断される。切断された後
は第２往復台６１をもとの状態に戻す。

【００２６】次にサイドクランプ部５０のピストンシリ
ンダ機構５７ｂを作動させてパッド５７ｃを上げ、ま
た、サイドテーブル昇降手段５６を上昇させてサイドテ
ーブル可動部５５ａを斜めに上昇させる。すると切断さ
れた角部はサイドテーブル５５上を滑落して排除され
る。また、昇降台８１を僅かに下降させ、柱５４ａを僅
かに下げておく。

【００２７】次にブレーキ３１が解放されて主軸１５を
自由とした後に、主軸割り出し回動部３０が作動する。
即ち、クラッチ３５が入り、割り出し軸３２と割り出し
モータ３４が接続され、割り出しモータ３４が回転し、
割り出し軸３２が９０度回動して、エンコーダ３６の信
号により止まる。割り出し回転中は中間軸２１と主軸モ
ータ２２の軸は空転する。この状態で再び前記の同様の
作動がなされて、２つ目の角部が切除される。以下同様
にして残り２つの角部が切除され、素材は正八角形の状
態となる。

【００２８】次にクラッチ３５が解放されて主軸１５と
割り出しモータ３４が分離し、主軸モータ２２を起動す
ると、その回転は伝動手段２３、中間軸２１を経て主軸
１５を回転させる。そして、工作物旋削部７０が起動
し、切削モータ７３ｄの回転により刃物台７２は上昇
し、刃物台７２のバイト７２ａが素材の端面を旋削す
る。このとき、２本のバイト７２ａの上側のものより
も、下側のものが切込み量が多くなるようセットしてあ
るので、１工程で旋削が終わる。刃物台７２が上限位置
で切削モータ７３ｄおよび主軸モータ２２が停止する。
以上により正方形の板が円板に加工されたことになる。

【００２９】板素材Ａが大きくなれば、それに応じて第
１往復台５２を後退させる。また、正方形から正１６角
形に切断するには、割り出し角度が４５度となる。

【００３０】次に、前記において素材Ａと主軸１５の中
心をほぼ合わせるために、図１５，１６の位置決め板１
と位置決めピン２が使われる。即ち、平面視矩形板の長
辺のほぼ中央に、主軸上端部を貫通させる半円状の切欠
１ａを持ち、上面が前記主軸１５の上面より僅かに低い
状態でフレーム１２に載置される。

【００３１】 前記主軸の回転中心Ｏを通る基準直線Ｌ
ｏが前記長辺に沿って設けられる。該基準直線Ｌｏに直
交して前記主軸回転中心Ｏを通る仮想中心線Ｌｃの両側
で対称的に、主軸切欠側で４５度をなす仮想直交線Ｌａ
およびＬａ’（右側をＬａ、左側をＬａ’とする）が設
けられる。そして、仮想直交線Ｌａ’およびＬａに各々
平行なる第１仮想孔列線Ｌｈ１およびＬｈ１’（Ｌｃの
左側をＬｈ１、右側をＬｈ１’とする）上に複数（図示
８個）のピン孔１ｂおよび１ｂ’（Ｌｃの左側を１ｂ、
右側を１ｂ’とする）が等間隔に設けられる。（つま
り、仮想直交線ＬａおよびＬａ’に対し、各々第１仮想
孔列線Ｌｈ１およびＬｈ１’は直交する）これらの孔は
主軸中心Ｏからの規則的な距離の位置にあり、例えば図
示のように、１００ｍｍ，１２０，１４０，……２４０
ｍｍの表示値（刻印）が付してある。また、各々の前記
第１仮想孔列線に対し平行で、前記仮想中心線Ｌｃ側に
等間隔な３本の第２，第３，第４仮想孔列線Ｌｈ２，Ｌ
ｈ３，Ｌｈ４およびＬｈ２’，Ｌｈ３’，Ｌｈ４’にも
同様にして複数のピン孔１ｂおよび１ｂ’が設けられ
る。第２仮想孔列線上では、１０５，１２５，……２４
５ｍｍ、第３仮想孔列線上では１１０，１３０，……２
５０ｍｍ，第４仮想孔列線上では１１５，１３５，…２
３５ｍｍの表示値が付してある。つまり、各仮想孔列線
において２０ｍｍ間隔で表示値は増加する。

【００３２】また、主軸に最も近い孔について、第１仮
想孔列線から第４仮想孔列線まで、１００，１０５，１
１０，１１５の５ｍｍ間隔のピッチｐで表示値が増加
し、次に再び第１仮想孔列線の１２０ｍｍから第４仮想
孔列線の１３５まで増加し、以下同様に表示値が５ｍｍ
ずつのピッチｐで増加する。

【００３３】 即ち、ピン孔１ｂおよび１ｂ’は各々、
該仮想中心線Ｌｃに対し右側および左側で、前記主軸回
転中心Ｏで４５度をなす一対の仮想直交線ＬａおよびＬ
ａ’から、距離がピッチｐで増加する。また、前記ピン
孔１ｂおよび１ｂ’は、前記仮想直交線ＬａおよびＬ
ａ’に直交する第１仮想孔列線Ｌｈ_１ およびＬｈ _１ ’上
に、複数がｋ・ｐのピッチで設けられる。また、左側の
第１仮想孔列線に対し平行で等間隔な（ｋ−１）本の仮
想孔列線Ｌｈ_２，Ｌｈ_３，Ｌｈ_４，……上に、複数が前
記列線のものよりｐずつ増加してｋ・ｐのピッチで設け
られている。右側の仮想孔列線Ｌｈ _２ ’，Ｌｈ _３ ’，Ｌ
ｈ _４ ’，……上にも同様に設けられる。

【００３４】次に、前記の孔１ｂに図１６のピン２を挿
入して素材の位置決めが行われる。ピンは段付き円柱か
らなり、前記孔に嵌入される脚部２ａと、素材の端面を
当接させる位置決め部２ｂとからなる。そして、脚部２
ａの直径１０ｍｍに対し、位置決め部２ｂの直径Ｄにつ
き、前記ピッチｐ（５ｍｍ）の値を等間隔の複数ｍ
（５）に分割するように、ｍ（５）種類の直径Ｄを持つ
ｍ（５）本からなる。

【００３５】例えば、位置決め部の直径Ｄは、次の５種
類のピンが用意される。そして、各種類につき２本ずつ
用意される。また、ピンには０〜４までの刻印が付され
る。

【００３６】次に前記において素材Ａの位置決めに当た
り、図１８に示すように、ピン２の選択と孔１ｂの位置
は次のように決められる。まず材料の大きさ（縦横の長
さ）を測定する。そして、次の式を求める。 材料の大きさ／２＝ピン孔の位置の表示値＋ピンの刻印 例１ ■直径４５５ｍｍの円板を加工する場合、正方形
板の一辺の大きさ測定値□４５８ｍｍのとき、 ４５８／２＝２２９＝２２５＋４＝２２９ｍｍ、 従って、ピン孔２２５の位置に刻印４のピンを入れる。
つまり、ピン孔表示値２２５に刻印値４を加えた値が、
仮想直交線Ｌａからピン外周の主軸１５側の面までの距
離２２９ｍｍとなる。このとき、ピン孔中心までの距離
は、２２９＋１２／２＝２３５ｍｍである。このピン孔
１個に対し、ピンの種類を５種に変えることにより、２
２５，２２６，２２７，２２８および２２９ｍｍの５種
類の距離が設定できる。以下同様にして、 例２ ■３９０の円板を加工する場合、正方形板の大き
さ測定値□３９２、 ３９２／２＝１９６＝１９５＋１＝１９６ １９５の位置に刻印１のピンを入れる。 例３ ■２５０の円板を加工する場合、正方形板の大き
さ測定値□２５３、 ２５３／２＝１２６．５≒１２５＋２＝１２７ １２５の位置に刻印２のピンを入れる。

【００３７】そして、素材Ａを主軸１５に載せ、素材の
１つの角部を２本のピン２，２間に接触位置させ、隣り
の角部の頂点を前記基準直線Ｌｏに合わせる。これによ
り、素材Ａの中心と主軸の中心がほぼ一致する。このと
き、素材Ａの下面と位置決め板１の上面との間には僅か
の間隙が残されている。

【００３８】さてここで、図１５において、２５０の孔
に刻印０のピンを挿入すると、２５０＋０＝２５０ｍｍ
となる。これは、仮想中心線Ｌｃに４５度をなして主軸
１５の中心Ｏを通る仮想直交線Ｌａから、ピンの外周の
主軸１５側の面までの距離を表している。そして、同時
に、２５０＋Ｄ／２＝２５０＋２０／２＝２６０ｍｍの
位置に孔の中心があることになる。この孔に刻印１のピ
ンを挿入すると、２５０＋１０−１８／２＝２５０＋１ 同様に、刻印２のピンを挿入すると、２５０＋１０−１
６／２＝２５０＋２ 刻印３のピンを挿入すると、２５０＋１０−１４／２＝
２５０＋３ 刻印４のピンを挿入すると、２５０＋１０−１２／２＝
２５０＋４ 。

【００３９】以上をまとめて図１７で説明する。材料１
辺の長さをＬとする。Ｌ／２＝α・ｐ（αは整数）の
時、即ち、材料の半分がピン孔１ｂのピッチｐの整数倍
である時、最大直径Ｄｏのピンを使用する。 最大直径Ｄｏ＝２ｐ＋ｃ（ｃは脚部の直径）、 このとき、ピン孔中心までの実距離は α・ｐ＋ｐ＋ｃ
／２ ピン孔の距離表示値はα・ｐとなる。

【００４０】次にＬ／２がα・ｐよりｐ以内の範囲でａ
だけ大きい場合、各々のピン直径の差はｐ／ｍであるか
ら、ａの中にｐ／ｍが何回あるかを調べる。 ａ÷ｐ／ｍ＝ｎ，ａ＝ｎｐ／ｍ（但し、ｎ＝０，１，
２，…ｍ−１） Ｔｎ＝ｐ−ａ＝ｐ−ｎｐ／ｍ＝（ｍ−ｎ）ｐ／ｍ ピンの直径Ｄｎ＝２Ｔｎ＋ｃ＝２（ｍ−ｎ）ｐ／ｍ＋ｃ
。

【００４１】つまり、最大直径のものを０番目，最小直
径のものを（ｍ−１）番目，中間直径のものをｎ番目
（０≦ｎ≦ｍ−１）とすれば、 最大直径Ｄｏ＝２ｐ＋ｅ 中間直径Ｄ_n＝２ｐ（ｍ−ｎ）／ｍ＋ｅ 最小直径Ｄ_m-1＝２ｐ／ｍ＋ｅ （但し、ｅはピンの加工が可能な範囲の任意の直径であ
り、前記実施例では、ｅ＝ｃ）に定められる。

【００４２】次に本発明の他の実施態様、即ち、主軸を
板素材の上側から下方に押し付けて回転させる形式を図
面に示す一実施例にもとづき説明する。図１１〜１３
で、部品番号は前記と異なる部分が（’）付きで示さ
れ、同一部分は省略される。

【００４３】工作物載置部１０’は、矩形板素材Ａを水
平面内に展延させた状態で、鉛直軸線を持って回転自在
となった受け軸の上端の受け座で支持するようにしたも
のである。即ち、矩形ベース板１１の上面に矩形板が立
体に組立てられてフレーム１２が構成され、ベース板に
直立した左壁１２ａ、右壁１２ｂ、中間壁１２ｃおよび
水平な上壁１２ｄからなる。フレーム上壁１２ｄの中間
壁より前方位置で鉛直な支持筒１３’が貫通して固定さ
れる。この支持筒に鉛直軸線を持った受け軸１５’が嵌
まり、底板１７’で支持され、その上端に平面視で円板
からなる受け座１６’が軸受け１４’により回転自在に
支持される。

【００４４】前記素材Ａの中心部を押圧する工作物クラ
ンプ部４０’は、前記受け軸１５’の上方で同心とな
り、鉛直軸線を持って動力により昇降する主軸の下端が
素材Ａの中心を押圧するようになっている。即ち、前記
フレーム上壁１２ｄの右半分にコラム４１’が立設さ
れ、その左側面に案内棒４２’が前後に間隔を存して２
本設けられ、これに第３往復台４３’が上下摺動自在に
案内されている。そして、その左面には案内筒４６’を
介して主軸４５’が回転自在に嵌合されている。第３往
復台４３’の上端はピストンシリンダ機構４４’が接続
され、ピストンシリンダ機構４４’はコラム４１’の左
側面に固定されている。

【００４５】前記主軸４５’を回転させる主軸モータを
持つ主軸駆動部２０’は次のように構成される。即ち、
前記主軸４５’に平行で後側に間隔を存してインバータ
式無断変速の主軸モータ２２’が第３往復台４３’に取
り付けられている。そして、主軸モータ２２’のモータ
軸と主軸４５’の下部との間にベルト伝動手段２３’が
接続される。

【００４６】前記主軸４５’を間欠的に回動させる主軸
割出回動部３０’も第３往復台４３’に設けられる。即
ち、主軸４５’の上端にクラッチ３１’を介して割り出
し軸３２’が同心に接続される。３３ａは割り出し軸に
固定されたディスクブレーキ、３３ｂは往復台４３’に
設けられた油圧作動のブレーキシュー、３４は割り出し
軸に固定されたエンコーダである。

【００４７】以上において作動状態を説明するが、前記
実施態様と同じ部分は省略する。素材板Ａを受け座１
６’に載置し、次に工作物クランプ部４０’を作動し、
ピストンシリンダ機構４４’を作動させ、第３往復台４
３’を下降させて主軸４５’の下端で素材Ａを押さえ付
ける。次にサイドクランプ部５０で素材を固定して、工
作物切断部６０で素材の１つの角部が切断され、排除さ
れる。次に主軸割出回動部３０’が作動し、クラッチ３
１’が入り割出軸３２’と主軸４５’が接続され、主軸
モータ２２’が回動し、割出軸３２’が９０度回動して
止まる。この状態で再び角部が切除され、以下同様に正
八角形に切断される。次に、クラッチ３１’が切り替わ
り、主軸モータ２２’が高速となって主軸４５’を回転
させ、工作物旋削部７０で円板に加工する。

【００４８】ここで主軸モータ２２がインバータ式無断
変速のとき、主軸の駆動系が簡単となり、取付スペース
も節約でき、前記図４，５の実施態様にも適用される。

【００４９】また前記の鉛直軸線を持つ主軸に代えて、
水平軸線を持つ主軸に素材板を取り付けけて円板に加工
してもよい。即ち、図１，６，７のものを右に倒した形
式の装置を使うのである。これらの装置を使って次のよ
うな方法で正方形板から円板に加工される。水平軸線を
持つ主軸の先端に正方形の素材板をほぼ中心を合わせ、
該素材板の中心の表面を押え棒で押さえ付けてクランプ
する。丸刃を回転させた状態で往復させて、前記素材の
１つの角部を切断し、その後、前記主軸を９０度回動さ
せて前記素材の第２角部を位置決めし、前記と同様に丸
刃を回転させてその角部を切断し、以下同様にして残り
の角部も切断し、このように正方形の素材を４の倍数の
正多角形に切断する。その後に、その状態を保持したま
ま、前記主軸と共に素材を回転させ、その端面をバイト
を左右に送り、回転半径方向に切り込んで旋削する。

【００５０】そして、素材と主軸の中心を合わせる作業
は次のようになされる。前記位置決め板１は、その展延
面が鉛直面内にあり、かつ、仮想中心線Ｌｃが主軸と同
心で水平になる姿勢となる。

【００５１】そして、２本のピン２が仮想中心線Ｌｃの
両側に差込まれた状態で、これらのピンに素材板が仮置
きされて位置決めされる。

【００５２】本発明は前記した実施例や実施態様に限定
されず、特許請求の精神および範囲を逸脱せずに種々の
変形を含む。

【００５３】

【発明の効果】本発明の第１，２，３構成の方法によ
り、正方形の板材から円板を、安全に、自動で加工でき
ることとなった。

【００５４】第４構成の治具より、旋削装置の主軸上で
極めて容易にその中心に正方形板材の中心をほぼ一致さ
せて保持できることとなった。

【００５５】第５構成により、第４構成の効果に加え、
少ない孔数でピンの数に応じた多くの寸法の位置決めが
できる。

【００５６】第６構成または第７構成の効果により、第
５構成の効果に加え、ピン孔の加工時その位置決めが容
易であり、ピン挿入に際しピン孔の選択が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の正面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１の右側面図である。

【図４】図３のIV−IV要部拡大断面図である。

【図５】図４のV−V断面図である。

【図６】図４のVI−VI要部断面図である。

【図７】図３のVII−VII要部拡大断面図である。

【図８】図７の要部平面図である。

【図９】図７の要部右側面図である。

【図１０】図７の要部左側面図である。

【図１１】他の実施態様の工作物載置部の縦断面図であ
る。

【図１２】他の実施態様の主軸駆動部の左側面図であ
る。

【図１３】図１２のXIII−XIII断面図である。

【図１４】図２のXIV−XIV要部断面図である。

【図１５】位置決め板の平面図である。

【図１６】位置決めピンの正面図である。

【図１７】位置決め板とピンの説明図である。

【図１８】 位置決め板とピンの説明図である。

【符号の説明】

Ａ…工作物 １…位置決め板 １ａ…切欠 １ｂ…ピン孔 Ｌｏ…基準直線 Ｌｃ…仮想中心線 Ｌａ仮想直交線
Ｌｈ…仮想孔列線 ２…位置決めピン ２ａ…脚部 ２ｂ…位置決め部 １０…工作物載置部 １１…ベース板 １２…フレーム １２ａ…左壁 １２ｂ…右壁 １２ｃ…中間壁 １２ｄ
…上壁 １３…支持筒 １４…軸受 １５…主軸 １６…受座 ２０…主軸駆動部 ２１…中間軸 ２２…主軸モータ ２３…ベルト伝動手段 ２４…変速機 ３０…主軸割出回動部 ３１…ブレーキ ３１ａ…ディスク ３１ｂ…シュー ３２…割出軸 ３３…ベルト伝動手段 ３４…割出モータ ３６…エンコーダ ４０…工作物クランプ部 ４１…コラム ４２…案内筒 ４３…押え棒 ４４…ピストンシリンダ機構 ４５…回転キャップ ４５ａ…本体 ４５ｂ…パッド ４６…軸受 ５０…サイドクランプ部 ５１…スタンド ５２…第１往復台 ５３…第１レール ５４…柱 ５５…サイドテーブル ５５ａ…固定部 ５５ｂ…可動部 ５５ｃ…ヒンジ ５６…サイドテーブル昇降手段 ５７…パッド昇降部 ５７ａ…リンク ５７ｂ…ピストンシリンダ機構 ５７
ｃ…パッド ５８…往復手段 ５８ａ…ネジ部材 ５８ｂ…送りネジ棒 ５８ｃ…ハン
ドル ６０…工作物切断部 ６１…第２往復台 ６２…第２レール ６３…ブラケット ６４…刃物軸 ６５…丸刃 ６６…ベルト伝動部 ６７…切断モータ ６８…往復手段 ７０…工作物旋削部 ７１…刃物台案内 ７２…刃物台 ７２ａ…バイト ７３…刃物送り部 ７３ａ…送りナット ７３ｂ…送りネジ棒 ７３ｃ…伝
動手段 ７３ｄ…切削モータ

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉛直軸線を持つ主軸の上端に正方形の素
   材板をほぼ中心を合わせて載置し、該素材板の中心の上
   面を押え棒で押さえ付けてクランプし、丸刃を回転させ
   た状態で往復させて、前記素材の１つの角部を切断し、
   その後、前記主軸を一定角度だけ回動させて前記素材の
   第２角部を位置決めし、前記と同様に丸刃を回転させて
   その角部を切断し、以下同様にして残りの角部も切断
   し、このように正方形の素材を４の倍数の正多角形に切
   断し、その後に、その状態を保持したまま、前記主軸と
   共に素材を回転させ、その端面をバイトを上下に送り、
   回転半径方向に切り込んで旋削することを特徴とする円
   板の加工方法。
2. 【請求項２】 鉛直軸線を持つ受け座の上端に正方形の
   素材板をほぼ中心を合わせて載置し、該素材板の中心の
   上面を前記受け座と同心の鉛直軸線を持つ主軸の下端で
   押さえ付けてクランプし、丸刃を回転させた状態で往復
   させて、前記素材の１つの角部を切断し、その後、前記
   主軸を一定角度だけ回動させて前記素材の第２角部を位
   置決めし、前記と同様に丸刃を回転させてその角部を切
   断し、以下同様にして残りの角部も切断し、このように
   正方形の素材を４の倍数の正多角形に切断し、その後
   に、その状態を保持したまま、前記主軸と共に素材を回
   転させ、その端面をバイトを上下に送り、回転半径方向
   に切り込んで旋削することを特徴とする円板の加工方
   法。
3. 【請求項３】 水平軸線を持つ主軸の先端に正方形の素
   材板をほぼ中心を合わせ、該素材板の中心の表面を押え
   棒で押さえ付けてクランプし、丸刃を回転させた状態で
   往復させて、前記素材の１つの角部を切断し、その後、
   前記主軸を一定回転だけ回動させて前記素材の第２角部
   を位置決めし、前記と同様に丸刃を回転させてその角部
   を切断し、以下同様にして残りの角部も切断し、このよ
   うに正方形の素材を４の倍数の正多角形に切断し、その
   後に、その状態を保持したまま、前記主軸と共に素材を
   回転させ、その端面をバイトを左右に送り、回転半径方
   向に切り込んで旋削することを特徴とする円板の加工方
   法。
4. 【請求項４】 ほぼ平面視矩形状となった位置決め板１
   の長辺のほぼ中央に、主軸上端部を貫通させる半円状の
   切欠１ａを持ち、前記主軸の回転中心Ｏを通る基準直線
   Ｌｏが前記長辺に沿って設けられ、該基準直線Ｌｏに直
   交して前記主軸回転中心Ｏを通る仮想中心線Ｌｃの両側
   で、該仮想中心線Ｌｃに対し前記主軸回転中心Ｏで４５
   度をなす一対の仮想直交線ＬａおよびＬａ’からの距離
   が、各々ピッチｐで増加する多数のピン孔１ｂおよび１
   ｂ’が設けられ、 位置決めピンは円柱からなり、前記ピン孔に嵌入される
   脚部と、素材の端面を当接させる位置決め部とからな
   り、該ピンは前記ピッチｐの値を等間隔の複数ｍに分割
   するように、ｍ種類の直径Ｄを持つｍ本からなり、 該ピンの位置決め部の直径Ｄは、 最大直径のものを０番目，最小直径のものを（ｍ−１）
   番目，中間直径のものをｎ番目（０≦ｎ≦ｍ−１）とす
   れば、 最大直径 Ｄｏ＝２ｐ＋ｅ 中間直径 Ｄ_ｎ＝２ｐ（ｍ−ｎ）／ｍ＋ｅ 最小直径Ｄ_ｍ−１＝２ｐ／ｍ＋ｅ （但し、ｅ＝ピンの加工が可能な範囲の任意の直径） に定められ、 前記ピン孔１ｂおよび１ｂ’は、各々前記仮想直交線Ｌ
   ａおよびＬａ’から下記の実距離に設けられ、下記の表
   示値を付され、 ピン孔の実距離 αｐ＋ｐ＋ｅ／２ ピン孔の距離表示値 αｐ （但し、αは整
   数） ていることを特徴とする工作物位置決め治具。
5. 【請求項５】 前記ピン孔１ｂおよび１ｂ’は、前記仮
   想直交線ＬａおよびＬａ’に直交する第１仮想孔列線Ｌ
   ｈ１およびＬｈ１’上に、複数のピン孔がｋ・ｐのピッ
   チで設けられ、また、第１仮想孔列線Ｌｈ１およびＬｈ
   １’に対し平行で等間隔な（ｋ−１）本の仮想孔列線上
   に、複数のピン孔が前記列線のものよりｐずつ増加して
   ｋ・ｐのピッチで設けられていることを特徴とする請求
   項４記載の工作物位置決め治具。
6. 【請求項６】 前記（ｋ−１）本の仮想孔列線は前記仮
   想中心線に対し線対称になっている請求項５記載の工作
   物位置決め治具。