JP2964305B2 - 工作機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転対称の工作物を工
作するための工作機械に関し、さらに詳しくは回転ブロ
ーチ削り、旋削／回転ブローチ削りあるいは旋削を行う
ためのツーリング可能な工作機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばクランク軸及びカム軸のように、
軸方向及び半径方向に相互に変位した回転対称の金属面
を有する構成部材は、工作機械において回転ブローチ削
り、旋削／回転ブローチ削りまたは旋削もしくはこれら
工作方法の個々の工程の混合によって切削加工される。

【０００３】ここで回転ブローチ削りとは、高速回転す
る工作物の工作すべき回転面に沿って、円形の輪郭また
はその一部を形成するように湾曲されたブローチ工具を
低速で案内することをいう。この工作の間に、旋削にお
けるように、通常はディスク状あるいはリング状の回転
ブローチ削り工具ユニットを停止させ、その周面領域に
配置された刃のうち唯一の刃のみを回転する工作物に向
かって移動させる混合的な方法は、旋削／回転ブローチ
削りと称されている。

【０００４】この工作に使用される機械は構造が旋盤に
似ており、その場合に少なくとも１つ、しかし通常は２
つのそれぞれＸ及びＺ方向に移動可能な刃物台が設けら
れている。

【０００５】ここでさらに、２つの異なる機械の種類並
びに対応する加工方法の間の相違を区別しておかなけれ
ばならない。

【０００６】まず一方では、各刃物台は通常はディスク
状の回転ブローチ削り工具ユニットを有している。回転
ブローチ削り工具ユニットを回転軸を中心に旋回させる
などして、この回転ブローチ削り工具ユニットをＸ及び
Ｚ方向に工作物に接するように移動させることにより、
回転ブローチ削り工具ユニットの種々の刃が順次荒削り
及び仕上げ削りのために使用されて、軸受面加工、側面
加工やオイルカラー形成などがなされる。

【０００７】この過程において、２つの刃物台のうち、
一方だけしか工作物に使用できないか、両方を同時に使
用できるかは、工具あるいは付設されている支持手段の
安定性次第である。

【０００８】さて、乗用車用のクランク軸は通常少なく
とも４つのメイン軸受箇所を有するので、加工時間が比
較的長い。個々の刃が相当すり減ってきても、まだ寿命
に達していなければ、機械の制御を介して該当する刃物
台をＸまたはＺ方向にさらに移動させることによって、
該当する刃ないしは回転ブローチ削り工具ユニット全体
の寿命が尽きるまで、工具の摩耗を補償することができ
るという有利な点がある。

【０００９】次に他方においては、いわゆるセット工具
を用いて工作が行われる。セット工具では、例えば加工
しようとするクランク軸のメイン軸受またはクランクピ
ン軸受の総数と同じ数の回転ブローチ削り工具ユニット
が、軸を共通にして中央の支持体ユニットを介してまと
められ、軸方向及び半径方向に相互に堅固に結合されて
いる。

【００１０】このセット工具はその両端面を、２つの刃
物台のそれぞれによって、あるいはセット工具を包囲す
る唯一の刃物台によって収容され、かつ旋回される。

【００１１】セット工具を旋回させる等によりセット工
具をＸ方向に、また場合によってはＺ方向に移動させる
ためには、関与する２つの刃物台の対応する動きが同期
していなければならない。この種のセット工具によって
工作をきわめて高速に実施することができる。

【００１２】しかしながら、セット工具の刃に生じた摩
耗の補償は、セット工具のすべての回転ブローチ削り工
具ユニットについて、共通にしか実施することができな
い。加えて、工作物が不安定だと、すべての加工箇所に
同時に刃を使用できないことがあった。

【００１３】従って、種々の回転ブローチ削り工具ユニ
ット上において、同じ機能を有し、相互に対応する刃
は、同一の角度位置ではなく、相互にずれた角度位置に
配置しなければならない。これにより、常に所望の数の
刃のみを同時に工作物に使用することができる。しか
し、このようにすると、回転ブローチ削り工具ユニット
の使用可能な周面長さが、異なる個々の刃の必要な数に
対応し切れなくなくなってしまうことがある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】よって本発明の目的
は、上述の従来例の高い生産性と、上述の従来例のプロ
セス信頼性を向上させることができる個別の補正手段と
を兼備した工作機械及び工作方法を提供することにあ
る。特に、既存の機械を改装する場合には、刃物台当た
りそれぞれ少なくとも１つの付加的な回転ブローチ削り
工具ユニットを装備することが可能でなければならな
い。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に請求項１に記載の発明は、少なくとも２つの刃物台
（２、２’）を有し、回転ブローチ削り、旋削／回転ブ
ローチ削りあるいは旋削を行うための工作機械におい
て、前記刃物台（２、２’）は、Ｚ方向に沿った旋回軸
を中心に旋回可能ないしは回動可能でＺ方向に向けられ
た少なくとも１つの工具取付部をそれぞれ有し、前記工
具取付部はそれぞれ工具取付シャンク（４、４’）を含
み、前記シャンク（４、４’）は自由端を有し、前記シ
ャンク（４、４’）には周面領域に刃（６、２６、
６’、２６’）を備えた少なくとも２つの回転ブローチ
削り工具ユニット（５、５’、５ａ、５ａ’）が軸方向
（Ｚ方向）に距離を空けて支持されており、前記刃物台
（２、２’）は少なくともＺ方向及びＺ方向と垂直なＸ
方向に相互に独立して移動可能であり、刃物台（２また
は２’）の相互に対応する刃（６、２６または６’、２
６’）の旋回軸（３、３’）に関する角度位置が相互に
変位して配置されており、一方の回転ブローチ削り工具
ユニット（５または５’）の刃（６または６’）が作用
している場合に、同じ刃物台（２または２’）の他方の
回転ブローチ削り工具ユニット（５’または５）の刃で
あって、角度位置に関して隣接する刃（２６、６または
２６’、６’）は、工作箇所と接触しないように工作機
械を構成した。

【００１６】請求項２に記載の発明は、同一の刃物台に
支持される回転ブローチ削り工具ユニット（５、５ａ）
の刃（６、２６または６’、２６’）の軸方向の距離が
相互に調節可能であるように請求項１に記載の工作機械
を構成した。

【００１７】請求項３に記載の発明は、工作機械には、
Ｘ及びＺ方向に相互に独立して移動可能な２つの刃物台
（２、２’）が設けられているように請求項１または２
に記載の工作機械を構成した。

【００１８】請求項４に記載の発明は、工具取付部がそ
れぞれ他の刃物台（２’、２）方向に向けられているよ
うに請求項１、２または３に記載の工作機械を構成し
た。

【００１９】請求項５に記載の発明は、それぞれの回転
ブローチ削り工具ユニット（５、５’、５ａ、５ａ’）
の旋回軸（３、３’）からの刃（６、６’、２６、２
６’）の半径方向の距離が調節可能であるように請求項
１から４までのいずれか１項に記載の工作機械を構成し
た。

【００２０】請求項６に記載の発明は、軸方向の距離
（１０）が、少なくとも１つの回転ブローチ削り工具ユ
ニット（５’、５ａ）の位置を、工具取付シャンク
（４’）に対してＺ方向へ変化させることによって調節
可能であるように請求項１から５までのいずれか１項に
記載の工作機械を構成した。

【００２１】請求項７に記載の発明は、１つの回転ブロ
ーチ削り工具ユニット（５）がＺ方向において工具取付
シャンク（４）と固定結合されており、かつ少なくとも
１つの他の回転ブローチ削り工具ユニット（５ａ）がＺ
方向に固定の回転ブローチ削り工具ユニット（５）にＺ
方向に調節可能に配置されているように請求項６に記載
の工作機械を構成した。

【００２２】請求項８に記載の発明は、刃（６、２６ま
たは６’、２６’）の軸方向及び／または半径方向の距
離（１０）が、工作機械（１）の運転中、ある刃（６、
２６、６’、２６’）が作用を外れてから次の刃（６、
２６、６’、２６’）が作用に入る間に、相互に対し
て、かつ回転ブローチ削り工具ユニット（５、５ａ）の
回転位置に従って調節可能であるように請求項１から７
までのいずれか１項に記載の工作機械を構成した。

【００２３】請求項９に記載の発明は、工作機械（１）
に、工作機械（１）の刃物台（２、２’）またはベッド
（３０）に関する刃（６、６’、２６、２６’）の軸方
向の位置を検出する自動測定装置（１２）が設けられて
おり、かつ制御装置（２９）が目標値と実測値との差と
して確定された補正値を計算し、自動的に刃（６、２
６）の軸方向の距離（１０）の補正を行い、必要ならば
対応する刃物台（２）のＺ方向の移動を行うように請求
項１から８までのいずれか１項に記載の工作機械を構成
した。

【００２４】請求項１０に記載の発明は、工作機械
（１）に、工作機械（１）の刃物台（２、２’）または
ベッド（３０）に対する刃（６、６’、２６、２６’）
の半径方向の位置を測定する自動測定装置（１３）が設
けられており、かつ制御装置（２９）が目標値と実測値
との差として確定された補正値を計算し、自動的にそれ
ぞれの刃（６、２６）のＸ方向における半径方向の距離
（１１）の補正を行うように請求項１から８までのいず
れか１項に記載の工作機械を構成した。

【００２５】請求項１１に記載の発明は、回転ブローチ
削り工具ユニット（５ａ、５ａ’）は、すでに設けられ
ている回転ブローチ削り工具ユニット（５、５’）を有
する刃物台（２、２’）に、刃物台（２、２’）からさ
らに離れた位置に後から装備することが可能であるよう
に請求項１から１０までのいずれか１項に記載の工作機
械を構成した。

【００２６】請求項１２に記載の発明は、後から装備可
能な回転ブローチ削り工具ユニット（５ａ、５ａ’）
は、すでに設けられている回転ブローチ削り工具ユニッ
ト（５、５’）またはすでに設けられている工具取付シ
ャンク（４、４’）に、クイック締結装置によって精度
よく固定可能であるように請求項１１に記載の工作機械
を構成した。

【００２７】

【００２８】請求項１３に記載の発明は、回転ブローチ
削りユニットは、すでに設けられているすべての刃物台
（２、２’）一般に使用可能であり、工具取付シャンク
（４、４’）に関するいずれの軸方向の位置にも使用可
能であって、かつ相互に交換可能であるように請求項１
から１２までのいずれか１項に記載の工作機械を構成し
た。

【００２９】請求項１４に記載の発明は、工具取付シャ
ンク（４、４’）の自由端部が、該当する刃物台（２、
２’）と堅固に結合されたブリッジ（１８）によって支
持されているように請求項１から１３までのいずれか１
項に記載の工作機械を構成した。

【００３０】請求項１５に記載の発明は、工作機械また
は回転ブローチ削り工具ユニット（５、５’）のために
設けられているメモリユニットは、個々の刃（６、
６’）の軸方向及び半径方向それぞれの最新に測定され
た補正値を、それぞれの回転ブローチ削り工具ユニット
（５、５ａ）が取り外された場合でも、永久的に記憶し
ているように請求項１から１４までのいずれか１項に記
載の工作機械を構成した。

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【作用】請求項１に記載の発明に係る工作機械によれ
ば、刃物台当り少なくとも２つの軸方向に距離を空けた
回転ブローチ削り工具ユニットを配置することによっ
て、個別の回転ブローチ削り工具ユニットに比較して生
産性が倍になるので、４つのメイン軸受と２つの刃物台
を有するクランク軸の場合にはセット工具と同一の加工
時間を得ることができる。

【００３５】さらに、請求項２に記載の発明に係る工作
機械によれば、一方の工具ユニットの刃の軸方向の距離
が他方の工具ユニットの刃に対して調節可能であり、か
つそれが好ましくは機械の駆動の間に自動的に行われれ
ば、グループ内部で工作箇所の軸方向の距離が異なる工
作箇所グループを順次加工することができる。これは、
奇数のメイン軸受箇所を有するクランク軸の場合にしば
しば該当し、メイン軸受箇所Ｎｏ．１はメイン軸受箇所
Ｎｏ．２に対して、メイン軸受箇所Ｎｏ．３がメイン軸
受箇所Ｎｏ．４に対するのとは異なる軸方向距離を有す
ることに基づく。

【００３６】しかしながら、タンデム工具、すなわち１
つの刃物台に設けられた２つの回転ブローチ削り工具ユ
ニットを用いれば、１つの作業工程でメイン軸受１プラ
ス２を同時に工作することができ、また次の作業工程で
メイン軸受３プラス４を同時に工作することができる。

【００３７】その場合にダウン時間を短縮するために、
２つの回転ブローチ削り工具ユニットの軸方向すなわち
Ｚ方向における相互の調節は、好ましくは自動制御可能
な適当な操作駆動装置等によって行われ、調節ボルトま
たは他の調節部材の手動操作によっては行わない。

【００３８】さらに、刃物台の２つの回転ブローチ削り
工具ユニットそれぞれの刃の間の軸方向の距離を変更で
きることを利用して、回転ブローチ削り工具ユニットの
軸方向に作用する刃にすでに発生している摩耗を補償す
ることができる。

【００３９】刃物台の種々の回転ブローチ削り工具ユニ
ットの刃の軸方向の距離の変更は、好ましくはそれぞれ
回転ブローチ削り工具ユニット全体の相対距離をＺ方向
に変化させることによって行われる。

【００４０】そのために、刃物台の一方の回転ブローチ
削り工具ユニットがそれを支持している工具取付シャン
クに対して軸方向に固定されており、かつ他方の回転ブ
ローチ削り工具ユニットが工具取付シャンクに、あるい
は軸方向に固定されている回転ブローチ削り工具ユニッ
トに直接に、軸方向に調節可能に締結されていれば充分
である。

【００４１】この調節は、調節ボルト、スペーサディス
クあるいは類似の調節部材によって手動で軸方向に調節
可能にすることもできるが、通常は機械的な、あるいは
油圧または空気圧の駆動装置によるモータ駆動が望まし
い。

【００４２】すでに発生している摩耗を補償するために
常に無段階の調節が可能でなければならないが、例えば
いわゆる無秩序な工作物順の場合に必要であるように、
軸方向の距離が異なる工作箇所しか工作できない場合に
は、２つの回転ブローチ削り工具ユニットの予め決定さ
れている所定の軸方向距離（例えば、調節範囲が予め設
けられていれば、２つの終端位置に空気圧で容易に到着
できる）への調節で充分である。

【００４３】半径方向に作用する刃の場合のすでに発生
している摩耗の補正は、別に行われる。これは、通常こ
れらの刃は回転ブローチ削り工具ユニットの周面の全
体、少なくとも大部分にわたって延びているからであ
る。

【００４４】この目的のためには、工作機械の駆動の間
に、個々の刃ないしは刃を支持している刃カセットを、
それぞれの回転ブローチ削り工具ユニットの旋回軸に関
して半径方向に調節すれば理論的には可能であるが、刃
の数が多いので構造的及び制御技術的に多大なコストを
必要とする。

【００４５】従って、刃物台の種々の回転ブローチ削り
工具ユニットの刃をその回転角度位置に関して周面にわ
たって分配すると、より都合がよい。すなわち刃物台当
り唯一の刃、つまり刃物台当り唯一の回転ブローチ削り
工具ユニットのみが常に工作物に作用しており、この刃
物台の残りの回転ブローチ削り工具ユニットの回転角度
に関して先行ないしは後続の刃は工作物とすでに接触
し、またはまだ接触していないようにするのである。

【００４６】そのため、必要な個々の刃間の角度間隔
は、回転ブローチ削り工具ユニットの有効直径と工作物
の工作すべき直径による。

【００４７】それが決まっている場合、それぞれ現に作
用している唯一の刃について、刃物台全体を、この刃に
すでに発生している摩耗を半径方向に補償する補正値の
分だけＸ方向に移動させることができる。このようにし
て、刃物台、あるいは刃物台に対して移動可能な対応す
る回転ブローチ削り工具ユニットのみを移動させること
によって（Ｚ方向）、それぞれ個々の刃についての軸方
向の補正も個別に実施することができる。しかしその場
合に、軸方向の補正については回転ブローチ削り工具ユ
ニット全体を軸方向に調節することによって補正が行わ
れるのが好ましい。それによって、同一の刃物台の複数
の刃すなわち同一の刃物台の複数の回転ブローチ削り工
具ユニットを同時に作用しつづけることができるからで
ある。

【００４８】なお刃物台当り唯一の刃のみ作用させると
いう条件は、刃全体または刃グループについて維持する
必要はない。

【００４９】例えば工作結果が大体において仕上げ削り
の結果ほど正確でなくてもよい荒削りについては、刃物
台の２つないしすべての回転ブローチ削り工具ユニット
を同時に工作物に作用させ、単位時間当り最大可能な在
庫処理を得るようにすれば充分である。

【００５０】これとは逆に、上述と同じ刃物台であって
も、作用しているそれぞれ個々の刃について個別の補正
ができるように、仕上げ削り刃の角度位置を互いに変位
して配置することも可能である。

【００５１】極端な場合には、刃を交換する毎に新しく
行うべき刃物台ないし１つまたは複数の回転ブローチ削
り工具ユニットのＸ及び／またはＸ方向の補正を迅速に
実施できるようにするために、この調節をモータ駆動で
実施するだけでなく、補正値の決定と設定をも自動で実
施することが必要である。

【００５２】そのためには、特に仕上げ削り刃につい
て、クランプされた状態で、すなわち工作機械内におい
て、刃の作用する各方向（軸方向または半径方向）につ
いて個々の刃の自動工具測定を行う。その場合に、測定
接触子または他の適当な測定装置を用いて刃の刃物台に
対する相対位置が測定され、検出された目標値に対する
偏差が機械制御によって対応する補正値に換算され、該
当する刃が作用した時にその補正値を用いて刃物台また
はディスクを支持している該当する回転ブローチ削り工
具ユニットが移動される。

【００５３】一方、大体においてより低い精度で調節す
ればよい荒削り刃は、従来通り機械の外部で回転ブロー
チ削り工具ユニット上で調節及び固定されて、ダウン時
間ができるだけ短縮されるようにしている。

【００５４】同じ理由から、各刃の現在わかっている摩
耗が機械制御装置内に、またはそれぞれの工具に対応す
る移動可能なデータ媒体に格納されて準備されているの
が好ましい。このようにすれば、耐久時間の終了前にそ
れぞれの回転ブローチ削り工具ユニットを取り出して後
で改めて使用する場合に、この回転ブローチ削り工具ユ
ニットの全ての刃の現在の摩耗状態がわかっているの
で、新しく使用する場合にすべての刃を改めて摩耗測定
する必要がない。

【００５５】刃物台に設けられた各回転ブローチ削り工
具ユニットについて、かつそれぞれ個々の刃について個
別に半径方向の補正を実施し、かつそれにもかかわらず
刃物台の複数の回転ブローチ削り工具ユニットを同時に
工作物に作用させて生産性を向上させるには、回転ブロ
ーチ削り工具ユニットをそれを支持しているシャンクに
対して、あるいはそれを支持している隣接の他の回転ブ
ローチ削り工具ユニットに対して偏心子または二重偏心
子を用いて半径方向に調節できるようにすれば可能であ
る。

【００５６】この場合、偏心子を回動させ、または二重
偏心子の２つの部分を回動させることによって、偏心率
の大きさだけでなくその角度位置も調節されるので、隣
接する回転ブローチ削り工具ユニットの同じ角度位置に
配置された２つの等しい刃が同時に、しかし異なる補正
値をもって工作物に作用することができる。個々の刃の
角度位置についてはここでは触れない。

【００５７】刃物台に２つの回転ブローチ削り工具ユニ
ットが設けられている場合には、一方はそれを支持して
いるシャンクに対して半径方向に調節できず、しかし他
方は調節可能である。半径方向に調節できない回転ブロ
ーチ削り工具ユニットの補正工程は刃物台全体の移動に
よって行われ、半径方向に調節可能な回転ブローチ削り
工具ユニットの補正工程は偏心子の調節によって行われ
る。

【００５８】偏心子または二重偏心子の代わりに、同一
の結果をもたらす他の構造的な解決方法を使用すること
も可能である。

【００５９】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照しつつ以
下に説明する。

【００６０】図１は、本発明に係る工作機械の原理を説
明する平面図である。ここで、工作すべきクランク軸７
（本実施例においては、そのうちのメイン軸受箇所２１
から２５が工作される）がテールストック３１とスピン
ドルストック３２間に挟持され、高速回転駆動される。

【００６１】さらに、この工作機械１のベッド３０（明
確に図示していない）上には、２つの刃物台２、２’が
それぞれ相互に独立してＸ方向とＺ方向に移動可能に配
置されている。

【００６２】各刃物台には、軸方向に間隔を空けて、２
つのほぼディスク状の回転ブローチ削り工具ユニット
５、５ａが自由に突出して設けられている。刃物台２、
２’と回転ブローチ削り工具ユニット５、５ａと回転ブ
ローチ削り工具ユニット５’、５ａ’とのそれぞれの間
の必要な軸方向の距離を形成するために、刃物台と工具
ユニットとは工具取付シャンク４、４’を介して相互に
結合されている。

【００６３】図１に示す５つのメイン軸受箇所を有する
クランク軸においては、それぞれ安定性次第で同時に、
あるいは例えばまず刃物台２によってメイン軸受箇所２
１と２２、そして刃物台２’によってメイン軸受箇所２
４と２５のように順次工作が行われる。

【００６４】メイン軸受箇所２３は次に刃物台２、２’
のいずれかによって工作される。

【００６５】しかし工作物との衝突の可能性が考慮され
なければならず、また、例えばメイン軸受箇所２１はメ
イン軸受箇所２２からの距離が反対側のメイン軸受箇所
２３とは異なり、さらにまた工作される軸受箇所の距離
が異なる別のクランク軸も工作できるようにする必要が
あるので、それぞれ同じ刃物台のユニット５、５ａ及び
５’、５ａ’の刃６、２６のそれぞれの間の軸方向の距
離１０及び１０’を変更できるようになっている。

【００６６】そのため、図の右半分の刃物台２において
は、ディスク状のユニット５はシャンク４を介して刃物
台２に対して軸方向の距離を固定して配置されており、
刃物台２はユニット５を旋回軸３を中心に旋回する形
で、あるいは低速で回転する形で駆動することができ
る。

【００６７】第２のユニット５ａはシャンク４にではな
く、この刃物台２の第１のユニット５に結合されてお
り、その軸方向の距離は、少なくとも手動で調節ネジ２
８を回すことにより調節することができる。

【００６８】刃物台２からユニット５ａがあまり長く突
出している場合には、ユニット５ａの刃物台２とは反対
側の自由端面側をブリッジ１８によって補助的に支持す
ることができる。このブリッジは、工作物の反対側を通
って、刃物台の反対側部分に堅牢な構造で固着されてお
り、軸方向すなわちＺ方向に長さ調節可能に構成されて
いる。

【００６９】これに対して、左の刃物台２’の場合に
は、刃物台２’に隣接する回転ブローチ削り工具ユニッ
ト５’も離れた方のユニット５ａ’も、好ましくは連続
する工具固定シャンク４’に固定されている。

【００７０】本実施例においては、２つのユニット５’
と５ａ’間の距離を軸方向に変化させるために、シャン
ク４’は２つの部材で、長さが変更可能に構成されてい
る。好ましくは旋回軸３’の中央に配置された調節駆動
装置２０によって長さ変更可能である。調節駆動装置２
０はモータで駆動され、かつ自動的に作動可能であっ
て、その場合に設定値は工作機械の制御ユニットから供
給される。

【００７１】同様に個々のユニット５’、５ａ’につい
ても、工具取付シャンク４の長さを変更することができ
るような長い部品を設けることができ、その場合には突
出している回転ブローチ削り工具ユニット５’、５ａ’
の自由端面側に取り付けられる。

【００７２】重要なのは、付加的な工具ユニット５ａ、
５ａ’の固定がきわめて迅速に、好ましくは唯一の中央
のクイック締結装置１７によって可能であって、それに
よって装着時間を短く抑えることができることである。

【００７３】図１における回転ブローチ削り工具ユニッ
ト５ａ’の開いた部分図に示すように（視線方向：
Ｚ）、このユニット５の周面領域には個々の刃２６
ａ’、２６ｂ’…２６ｚ’が取り付けられている。これ
らの刃は直接または刃カセット１６を用いてユニットに
調節されて固定されている。ここで、それぞれ個々の刃
の必要な数によっては、回転ブローチ削り工具ユニット
の必ずしも周面全体に刃を設ける必要はない。

【００７４】種々の工具ユニット上の個々の刃と種々の
刃物台との配置は、図２にさらに詳細に図示されてい
る。

【００７５】さらに、図１の細部拡大図には、刃６、２
６等の位置を測定する測定装置が図示されている。測定
装置は工作機械１のベッド３０に、通常は固定的に、ま
たは測定位置へ揺動可能に工作機械１のベッド３０に取
り付けられている。測定装置は、軸方向の測定装置１２
および／または半径方向の測定装置１３によって刃２６
の対応する切れ刃を検出することによって、工作機械１
上、すなわち刃物台２上の工具を測定する。

【００７６】測定装置１２、１３が工作機械のベッド３
０の固定位置に配置されている場合には、刃２６は刃物
台２によって測定装置１２、１３と接触するまでＸおよ
びＺ方向へ移動される（その場合、もちろんこれらの刃
２６の旋回軸３に対する回転位置は一定に維持されなけ
ればならない）。

【００７７】接触すると、刃物台２の位置座標が求めら
れ、それに基づいて刃２６の切り刃の刃物台に対する相
対位置が得られ、これによって工作機械１のベッドに対
する絶対位置が得られる。

【００７８】逆に、この目的のために、刃物台２を移動
させて刃２６を一定の測定位置、例えばゼロ位置へ移動
させ、かつ測定装置１２、１３をベッド３０に対して対
応する方向へ移動可能なように構成することもできる。

【００７９】このようにして刃２６の切断端縁の刃物台
２に対するＸおよびＺ方向それぞれの実際値をきわめて
正確に求めることができる。

【００８０】該当する目標値との比較によって制御ユニ
ット２９によって補正値が求められる。

【００８１】刃物台に対して軸方向について固定した位
置に配置された回転ブローチ削り工具ユニット５の刃６
の軸方向の切り刃が摩耗しており、そのためにＺ方向の
補正を行わなければならない場合には、補正は刃物台２
をＺ方向へ移動させることによって行われる。

【００８２】次に、同じ刃物台の回転ブローチ削り工具
ユニット５ａの刃２６の軸方向における補正がさらに必
要な場合には、必要な軸方向の距離１０ないし１０’が
再び得られるまで、このユニット５ａは調節ネジ２８を
介してユニット５に対してＺ方向へ移動される。

【００８３】しかしながら、刃物台２の種々の工具ユニ
ット５、５ａにおいて実施すべき軸方向の補正は周面の
すべての刃について必ずしも同じ大きさである必要はな
い。各刃６ａ、６ｂ、６ｃないし２６ａなどについてこ
の補正を個別に実施できるようにし、その場合に工作ス
テップに悪影響を与えることがないようにするために、
図２においてよく示されているように、刃物台２の種々
の回転ブローチ削り工具ユニット５、５ａの互いに対応
する刃６ａないし２６ａ、６ｂないし２６ｂ等は同一の
角度位置には配置されない。

【００８４】図２の上部の展開図から明らかなように、
すべての刃６ａ、２６ａ、６ｂ、２６ｂ等の間に角度間
隔１５が維持されており、この角度間隔１５は刃物台２
それぞれの多くても１つの刃のみがクランク軸７に作用
できるような大きさである。

【００８５】従って、旋削−回転ブローチ削りの間に工
具ユニットが旋回軸３、３’を中心にさらに低速で回転
させる場合には、通常は旋回動作を停止させることな
く、ある刃が作用を外れてから次の刃が作用に入る間
に、軸方向に移動可能に構成された刃物台２、あるいは
対応する回転ブローチ削り工具ユニット５ａによって、
Ｘおよび／またはＺ方向における適当な補正移動を行う
ことができる。

【００８６】さらに、図２から明らかなように、本実施
例においては刃物台２によってまずメイン軸受箇所２１
と２２が１つの作業工程で加工され、次にメイン軸受箇
所２３と２４が同様にまた１つの作業工程で同一の刃物
台２によって加工される。

【００８７】この全時間の間に、唯一の回転ブローチ削
り工具ユニット５’のみを有する刃物台２’によって、
明らかに幅広のメイン軸受箇所２５が加工される。刃の
幅が等しければ、より多くの刃の数が必要になり、それ
に伴ってより長い加工時間が必要になるからである。

【００８８】上述の測定装置１２及び１３による刃の測
定は、好ましくは、仕上げ工作工程で使用される仕上げ
刃のために推奨される。荒削り刃の位置は１０分の１ミ
リメートルの精度で検出できればよいので、すでに発生
している摩耗を補正方法によって補償する必要はない。

【００８９】これにより、少なくとも荒削りの場合の時
間をおいて繰り返される測定が省かれ、それによって工
作機械のダウンタイムが減少する。荒削り刃は工作機械
１の外部における別の工具装着場所で回転ブローチ削り
工具ユニット５、５ａ、５’、５ａ’に調節して固定す
ることができるからである。

【００９０】さらに、主として工具摩耗の理由から、刃
６、２６を半径方向に補正できることが望ましい。

【００９１】このために個々の刃をそれを支持している
工具ユニット５、５ａ、５’に対して半径方向に調節す
ることは、構造的にコストがかかりすぎるので、２つの
異なる方法が使用される。

【００９２】第１の方法の場合には、刃物台２、２’の
個々の刃間の角度間隔１５を維持することによって、刃
物台当りそれぞれ唯一の刃のみが作用できることが担保
されるので、それぞれ次の刃の作用前にまた刃物台２、
２’の移動によってＸ方向の補正移動を順に行うことが
できる。

【００９３】他の方法の場合には、唯一かつ同一の刃物
台２の２つまたは多数の工具ユニット５、５’の刃が同
時に作用する。従って、角度間隔１５なしで、互いに対
応する刃６ａ、２６ａが同一の外表面線上に、すなわち
同じ角度位置に配置されなければならない。

【００９４】Ｚ方向から見た図３に示すように、本実施
例においては刃２６を支持しているディスク５ａ全体を
刃物台２の旋回軸３に関して半径方向に調節することに
よって、刃２６を半径方向にも調節することができるよ
うにしている。

【００９５】そのために、リング状またはディスク状の
回転ブローチ削り工具ユニット５ａは中央の工具固定シ
ャンク４（あるいは軸方向に変位した他のユニット５）
に直接取り付けられるのではなく、その間に同心に配置
された偏心子１９を介して取り付けられている。工具ユ
ニット５ａとシャンク４間の適当な回動防止手段３３に
よって、この両構成部材間の相対的な回動が排除される
ので、半径方向に調節すべき刃２６は、常に工具固定シ
ャンク４に関して同一の角度位置に留まる。

【００９６】しかし偏心子１９を最大１８０°回動させ
ることによって、回転ブローチ削り工具ユニット５ａ全
体はシャンク４に対して、そしてそれによって同一の刃
物台の隣接する回転ブローチ削り工具ユニットに対し
て、所定の限界内における相対移動が可能となる。

【００９７】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る工作機械に
よれば、刃物台当り少なくとも２つの軸方向に距離を空
けた回転ブローチ削り工具ユニットを配置することによ
って、個別の回転ブローチ削り工具ユニットに比較して
生産性が倍になるので、４つのメイン軸受と２つの刃物
台を有するクランク軸の場合にはセット工具と同一の加
工時間を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る工作機械の一実施例の原理を示す
上面図である。

【図２】図１に示した実施例と同じ実施例における２つ
の刃物台の刃の配置を示す展開図である。

【図３】図１に示した実施例と同じ実施例における工具
固定シャンクに対して半径方向に調節できる回転ブロー
チ削り工具ユニットの断面図である。

【符号の説明】

２，２’ 刃物台 ４，４’ シャンク ５，５ａ，５’，５ａ’ 回転ブローチ削り工具ユニッ
ト ６，２６，６’，２６’ 刃 ７ クランク軸 １０，１０’ 軸方向の距離 ２１〜２５ メイン軸受箇所

フロントページの続き (72)発明者 クルト ロール ドイツ連邦共和国、ゲッピンゲン ベツ ゲンリート 73035 ロイテベク ４番 地 (72)発明者 ロルフ ザントリウス ドイツ連邦共和国、ウーインゲン ナッ サハミューレ 73066 ゾネンライン 14番地 (72)発明者 マンフレド シュラー ドイツ連邦共和国、ゲッピンゲン ファ ウルンダウ 73035 レヒベルクホイザ ー シュトラーセ 41番地 (72)発明者 ヴォルフ ディートリッヒ フォス ドイツ連邦共和国、ボル 73087 エル レンクルンド 17／１番地 (56)参考文献 特開 昭63−105817（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−105816（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−228725（ＪＰ，Ａ) 米国特許4995160（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23D 37/14 B23D 43/06 B23C 3/06 B23Q 17/22

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２つの刃物台（２、２’）を
   有し、回転ブローチ削り、旋削／回転ブローチ削りある
   いは旋削を行うための工作機械において、 前記刃物台（２、２’）は、Ｚ方向に沿った旋回軸を中
   心に旋回可能ないしは回動可能でＺ方向に向けられた少
   なくとも１つの工具取付部をそれぞれ有し、前記工具取
   付部はそれぞれ工具取付シャンク（４、４’）を含み、
   前記シャンク（４、４’）は自由端を有し、前記シャン
   ク（４、４’）には周面領域に刃（６、２６、６’、２
   ６’）を備えた少なくとも２つの回転ブローチ削り工具
   ユニット（５、５’、５ａ、５ａ’）が軸方向（Ｚ方
   向）に距離を空けて支持されており、前記刃物台（２、
   ２’）は少なくともＺ方向及びＺ方向と垂直なＸ方向に
   相互に独立して移動可能であり、刃物台（２または２’）の相互に対応する刃（６、２６
   または６’、２６’）の旋回軸（３、３’）に関する角
   度位置が相互に変位して配置されており、一方の回転ブ
   ローチ削り工具ユニット（５または５’）の刃（６また
   は６’）が作用している場合に、同じ刃物台（２または
   ２’）の他方の回転ブローチ削り工具ユニット（５’ま
   たは５）の刃であって、角度位置に関して隣接する刃
   （２６、６または２６’、６’）は、工作箇所と接触し
   ないことを特徴とする工作機械。
2. 【請求項２】 同一の刃物台に支持される回転ブローチ
   削り工具ユニット（５、５ａ）の刃（６、２６または
   ６’、２６’）の軸方向の距離が相互に調節可能である
   ことを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
3. 【請求項３】 工作機械には、Ｚ方向及びＸ方向に相互
   に独立して移動可能な２つの刃物台（２、２’）が設け
   られていることを特徴とする請求項１または２に記載の
   工作機械。
4. 【請求項４】 工具取付部がそれぞれ他の刃物台
   （２’、２）方向に向けられていることを特徴とする請
   求項１、２または３に記載の工作機械。
5. 【請求項５】 それぞれの回転ブローチ削り工具ユニッ
   ト（５、５’、５ａ、５ａ’）の旋回軸（３、３’）か
   らの刃（６、６’、２６、２６’）の半径方向の距離が
   調節可能であることを特徴とする請求項１から４までの
   いずれか１項に記載の工作機械。
6. 【請求項６】 軸方向の距離（１０）が、少なくとも１
   つの回転ブローチ削り工具ユニット（５’、５ａ）の位
   置を、工具取付シャンク（４’）に対してＺ方向へ変化
   させることによって調節可能であることを特徴とする請
   求項１から５までのいずれか１項に記載の工作機械。
7. 【請求項７】 １つの回転ブローチ削り工具ユニット
   （５）がＺ方向において工具取付シャンク（４）と固定
   結合されており、かつ少なくとも１つの他の回転ブロー
   チ削り工具ユニット（５ａ）がＺ方向に固定の回転ブロ
   ーチ削り工具ユニット（５）にＺ方向に調節可能に配置
   されていることを特徴とする請求項６に記載の工作機
   械。
8. 【請求項８】 刃（６、２６または６’、２６’）の軸
   方向及び／または半径方向の距離（１０）が、工作機械
   （１）の運転中、ある刃（６、２６、６’、２６’）が
   作用を外れてから次の刃（６、２６、６’、２６’）が
   作用に入る間に、相互に対して、かつ回転ブローチ削り
   工具ユニット（５、５ａ）の回転位置に従って調節可能
   であることを特徴とする請求項１から７までのいずれか
   １項に記載の工作機械。
9. 【請求項９】 工作機械（１）に、工作機械（１）の刃
   物台（２、２’）またはベッド（３０）に関する刃
   （６、６’、２６、２６’）の軸方向の位置を検出する
   自動測定装置（１２）が設けられており、かつ制御装置
   （２９）が目標値と実測値との差として確定された補正
   値を計算し、自動的に刃（６、２６）の軸方向の距離
   （１０）の補正を行い、必要ならば対応する刃物台
   （２）のＺ方向の移動を行うことを特徴とする請求項１
   から８までのいずれか１項に記載の工作機械。
10. 【請求項１０】 工作機械（１）に、工作機械（１）の
    刃物台（２、２’）またはベッド（３０）に対する刃
    （６、６’、２６、２６’）の半径方向の位置を測定す
    る自動測定装置（１３）が設けられており、かつ制御装
    置（２９）が目標値と実測値との差として確定された補
    正値を計算し、自動的にそれぞれの刃（６、２６）のＸ
    方向における半径方向の距離（１１）の補正を行うこと
    を特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載
    の工作機械。
11. 【請求項１１】 回転ブローチ削り工具ユニット（５
    ａ、５ａ’）は、すでに設けられている回転ブローチ削
    り工具ユニット（５、５’）を有する刃物台（２、
    ２’）に、刃物台（２、２’）からさらに離れた位置に
    後から装備することが可能であることを特徴とする請求
    項１から１０までのいずれか１項に記載の工作機械。
12. 【請求項１２】 後から装備可能な回転ブローチ削り工
    具ユニット（５ａ、５ａ’）は、すでに設けられている
    回転ブローチ削り工具ユニット（５、５’）またはすで
    に設けられている工具取付シャンク（４、４’）に、ク
    イック締結装置によって精度よく固定可能であることを
    特徴とする請求項１１に記載の工作機械。
13. 【請求項１３】 回転ブローチ削りユニットは、すでに
    設けられているすべての刃物台（２、２’）一般に使用
    可能であり、かつ相互に交換可能であることを特徴とす
    る請求項１から１２までのいずれか１項に記載の工作機
    械。
14. 【請求項１４】 工具取付シャンク（４、４’）の自由
    端部が、該当する刃物台（２、２’）と堅固に結合され
    たブリッジ（１８）によって支持されていることを特徴
    とする請求項１から１３までのいずれか１項に記載の工
    作機械。
15. 【請求項１５】 工作機械または回転ブローチ削り工具
    ユニット（５、５’）のために設けられているメモリユ
    ニットは、個々の刃（６、６’）の軸方向及び半径方向
    それぞれの最新に測定された補正値を、それぞれの回転
    ブローチ削り工具ユニット（５、５ａ）が取り外された
    場合でも、永久的に記憶していることを特徴とする請求
    項１から１４までのいずれか１項に記載の工作機械。