JP3156830B2 - 面削用フライス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は面削用フライス装置、特
にバリ取り機能を備えた面削用フライス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリンダブロックなどのワークをフライ
ス工具で面削加工すると、ワークの凹部、孔部、コーナ
にバリが発生する。従来、このバリは、回転ブラシなど
のバリ取りツールによるバリ取り工程で除去する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】即ち、従来は、面削工
程とバリ取り工程とを別工程で実施していた。その為
に、トータル加工時間が長くなり、生産能率を上げるこ
とが難しい。そこで本発明の目的は、面削工程とバリ取
り工程とを集約してトータル加工時間を短縮して生産能
率を上げることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、フライス工具（２）を支持しつつ回動す
る主軸（３）と、この主軸（３）を回転自在に保持する
主軸ヘッド（４）と、この主軸ヘッド（４）に取付けた
シフトシリンダ（５）と、このシフトシリンダ（５）に
支持され主軸（３）の軸方向に移動するブラシ保持部材
（６Ａ）と、このブラシ保持部材（６Ａ）に保持され
た、前記フライス工具（２）より大径のカップ状ブラシ
（７Ａ）と、このカップ状ブラシ（７Ａ）をフライス工
具（２）より前方へ突出させた際に、前記主軸（３）に
ブラシ保持部材（６Ａ）を連結するクラッチ機構（１
０）とからなり、フライス加工後にカップ状ブラシ（７
Ａ）で加工面を適宜ブラッシングすることのできる面削
用フライス装置において、前記クラッチ機構（１０）
は、主軸（３）から延ばしたクラッチピン（１１Ａ）
と、このクラッチピン（１１Ａ）に対向可能に前記主軸
ヘッド（４）から延ばした受けピン（１２Ａ）と、この
受けピン（１２Ａ）の突出量を調整することのできる調
整ねじ（２５）と、調整後に受けピン（１２Ａ）が動か
ぬようにロックするロックナット（２６）と、前記クラ
ッチピン（１１Ａ）又は受けピン（１２Ａ）に組込み相
手部材が直前にあるか否かを確認するエアマイクロスイ
ッチと、を備え、 クラッチピン（１１Ａ）を受けピン
（１２Ａ）に合せ、これらの間でブラシ保 持部材（６
Ａ）を乗り移らせるに当り、エアマイクロスイッチで相
手部材が所定に位置にあることを確認するとともに、エ
アマイクロスイッチの位置を調整ねじ（２５）で調整で
きるように構成したことを特徴とする。

【０００５】

【作用】フライス装置にワークをセットした状態で、所
定のフライス加工を実施し、フライス工具を後退させる
と同時にカップ状ブラシを前進させ、このブラシでバリ
取りを実施する。一工程中で面削工程とバリ取り工程と
を実施するので、加工時間が短くなる。加えて、クラッ
チピンを受けピンに合せ、これらの間でブラシ保持部材
を乗り移らせるに当り、エアマイクロスイッチで相手部
材が所定に位置にあることを確認するとともに、エアマ
イクロスイッチの位置を調整ねじで調整できるようにし
たので、心狂いに起因する機械的なトラブルの発生を未
然に防止できる。

【０００６】

【実施例】本発明の実施例を添付図に基づいて以下に説
明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。図
１は本発明の基礎となる面削用フライス装置の要部断面
図であり、面削用フライス装置１は、フライス工具２を
支持しつつ回動する主軸３と、この主軸３を回転自在に
保持する主軸ヘッド４と、この主軸ヘッド４に取付けた
シフトシリンダ５と、このシフトシリンダ５に支持され
主軸３の軸方向に移動するブラシ保持部材６と、このブ
ラシ保持部材６に保持された、前記フライス工具２より
大径のカップ状ブラシ７と、このカップ状ブラシ７をフ
ライス工具２より前方へ突出させた際に、前記主軸３に
ブラシ保持部材６を連結するクラッチ機構１０とからな
る。各構成を以下に詳述する。

【０００７】前記主軸３は図示せぬモータで駆動される
スピンドル３ａと、このスピンドル３ａにキー３ｂを介
して連結され、軸受３ｃ，３ｃを介して主軸ヘッド４に
支承された工具取付け軸３ｄとからなる。この工具取付
け軸３ｄは先端にフランジ部３ｆを備え、このフランジ
部３ｆの中央に凹部３ｇ、周囲にめねじ部３ｈ・・・（・・・
は複数を示す。以下同様。）を有する。３ｊ，３ｊはオ
イルシール、３ｋはエンドプレートであり前記軸受３
ｃ，３ｃの外輪を抑え、３ｍは軸受用ナットであり前記
軸受３ｃ，３ｃの内輪を抑える。

【０００８】前記主軸３の先端のフランジ部３ｆに、中
継円板９を当接する。この中継円板９は中央に前後に凸
部９ａ，９ｂを有し、この凸部９ａ，９ｂを囲むように
ボルト孔９ｃ・・・を有し、外周部にクラッチピン１１・・・
を突起してなる。この中継円板９に、フライス工具２を
当接する。このフライス工具２は円盤状の工具ベース２
ａに複数の切削チップ２ｂ・・・を突起し、中央に孔２
ｃ、この孔２ｃを囲むようボルト孔２ｄ・・・を有する。
フランジ部３ｆの凹部３ｇに、中継円板９の凸部９ｂを
嵌合し、次に中継円板９の凸部９ａに工具ベース２ａの
孔２ｃを嵌合して、心を正確に出す。この状態でボルト
８・・・にて、フランジ部３ｆに中継円板９並びに工具ベ
ース２ａを連結する。

【０００９】一方、前記クラッチピン１１・・・に対向し
た受けピン１２・・・を前記主軸ヘッド４に突設し、これ
らの受けピン１２・・・に摺動可能にクラッチ板１３を取
付ける。このクラッチ板１３は十分に厚い円板に大きな
孔１３ａを開け、前記受けピン１２・・・の通孔１３ｂ・・・
を開けたものであり、外周部に前記ブラシ保持部材６を
固定する。

【００１０】このブラシ保持部材６は鍔つき円筒であ
り、一方の鍔６ａにカップ状ブラシ７を取付け、他方の
鍔６ｂにフォーク部材１４を遊嵌する。フォーク部材１
４は鍔６ｂの前後に小さな隙間をもって配置したカムフ
ォロア１４ａ、１４ａを備える。これらカムフォロア１
４ａ，１４ａは軸にベアリングを介してローラを取付け
たもので、ローラは極めて滑らかに自由回転するもので
ある。従って、フォーク部材１４は鍔６ｂの回転を許容
しつつ、図左右の位置を規制する部材である。フォーク
部材１４は前記シフトシリンダ５のピストンロッド５ａ
に結合され、進退動する。

【００１１】クラッチ機構１０は前記中継円板９と、ク
ラッチピン１１・・・と、クラッチ板１３と、フォーク部
材１４とからなり、図はクラッチオフの状態であって、
クラッチ板１３は受けピン１２・・・に預けられ、カップ
状ブラシ７ともども非回転、待機状態にある。

【００１２】以上の構成からなる面削用フライス装置の
作用を次に述べる。なお、本装置においては、スピンド
ル３ａはサーボモータにてＮＣ定位置制御されるので、
前記クラッチピン１１を、受けピン１２に正確に心合せ
することができる。図２は本発明の基礎となる面削用フ
ライス装置の面削工程説明図であり、ワークＷを面削す
るには、クラッチ板１３を待機位置に保持する。具体的
には、クラッチ板１３を受けピン１２・・・に支承させた
状態にする。この状態でスピンドル３ａにて工具取付け
軸３ｄ、中継円板９及びフライス工具２を回動する。次
いで、主軸ヘッド４を図左に移動して、フライス工具２
をワークＷに近接させ、先端の切削チップ２ｂ・・・でワ
ークＷを面削する。この時には、カップ状ブラシ７は非
回転状態にある。所定の面削加工が終ったら、主軸ヘッ
ド４を後退して、ワークＷから切削チップ２ｂ・・・を離
す。

【００１３】図３は本発明の基礎となる面削用フライス
装置のバリ取り工程説明図であり、図２の最後に切削チ
ップ２ｂ・・・がワークＷから離される。この状態から、
シフトシリンダ５のピストンロッド５ａを一杯に前進さ
せる。すると、フォーク部材１４を介してクラッチ板１
３が受けピン１２・・・からクラッチピン１１・・・に乗り移
り、結果としてカップ状ブラシ７が前進してワークＷに
当接する。この状態が図３であり、スピンドル３ａを回
動することで、工具取付け軸３ｄ、中継円板９、クラッ
チピン１１、クラッチ板１３、ブラシ保持部材６の順に
トルクが伝達されてカップ状ブラシ７が高速で回転す
る。この回転方向は図２におけるフライス工具２の回転
方向と逆の方向とする。傾いたバリを起こすことにな
り、バリ取りの効率が上がる。

【００１４】図４は本発明の基礎となる面削用フライス
装置で面削とバリ取りとを同時に実施する工程説明図で
あり、フライス加工における削り代が小さい場合には、
次の要領で面削とバリ取りとを同時に実施することがで
きる。先ず、図１の状態から、シフトシリンダ５のピス
トンロッド５ａを前進させてカップ状ブラシ７の先端
を、切削チップ２ｂより若干出た状態にする。即ち、ピ
ストンロッド５ａをシリンダのフルストロークの途中で
止める。その為に、シフトシリンダ５は少なくとも３位
置制御可能な形式を採用する。３位置はシリンダの前進
限、中間位置、後退限であってもよい。

【００１５】そして、切削チップ２ｂ及びカップ状ブラ
シ７を回転しつつ、主軸ヘッド４を前進させる。ワーク
Ｗに切削チップ２ｂ及びカップ状ブラシ７を当接して、
面削工程とバリ取り工程とを同時に実施する。この場合
には、切削チップ２ｂ及びカップ状ブラシ７の回転方向
は同一であり、バリ取り性能はやや劣る。しかし、フラ
イス加工における削り代が小さいので、発生するバリは
薄く、比較的簡単に除去できるので除去洩れなどの心配
はない。第１実施例においては、図２と図３とを実施す
ることによりワークＷを取り外すことなく、面削工程と
バリ取り工程と連続して実施できる。又は、フライス加
工における削り代が小さい場合には図４の要領で面削工
程とバリ取り工程とを同時に実施できる。

【００１６】図５は本発明の実施例に係る面削用フライ
ス装置の要部側面図、図６は図５の６矢視図である。先
に説明した基礎となる装置と共通部分は符号を準用す
る。ただし、名称が同一であっても形状の著しく異なる
ものは符号に「Ａ」を加えるか、もしくは新たな符号を
付与する。

【００１７】この面削用フライス装置１Ａは、主軸ヘッ
ド４に受けピン１２Ａ及びシフトシリンダ５を取付け、
受けピン１２Ａにブラシ保持部材６Ａを摺動自在に取付
け、このブラシ保持部材６Ａの先端にカップ状ブラシ７
Ａを取付けるとともに、前記シフトシリンダ５のピスト
ンロッド５ａに、先端金物１６を介して図６に示す逆Ｙ
字状のフォーク部材１４Ａの基部を取付け、フォーク部
材１４Ａの腕の砥粒を主軸ヘッド４から延ばしたピン１
７，１７に係止し、フォーク部材１４Ａの腕の先端にピ
ン１８，１８を取付け、これらのピン１８，１８をブラ
シ保持部材６Ａの環状溝６ｄに遊嵌する。

【００１８】図中、２１はストッパであり、前記フォー
ク部材１４Ａの移動を制限し、カップ状ブラシ７Ａの前
進限を規定する。また、２３は受けピン１２Ａの中受け
台であり、内部のベアリングメタル２４を介して受けピ
ン１２Ａの長手中央を受ける。２５は調整ねじ、２６は
ロックナットであり必要に応じて受けピン１２Ａの出を
調整できる。

【００１９】受けピン１２Ａ又はクラッチピン１１Ａに
図示せぬエアマイクロスイッチを組込み、エア圧の大小
で相手部材が直前に位置しているか否かを検出する構造
とした場合に、受けピン１２Ａとクラッチピン１１Ａと
の間のギャップ調整は重要となる。そこで、本例のよう
に受けピン１２Ａの出を簡単に調整できるようにすれ
ば、エアマイクロスイッチの調整が簡単にできる。実施
例でも、サーボモータにてＮＣ定位置制御することで、
クラッチピン１１Ａを、受けピン１２Ａに正確に心合せ
することができるが、上記エアマイクロスイッチで位置
合せ結果を確認することができるので、心狂いに起因す
る機械的なトラブルの発生を未然に防止できる。

【００２０】実施例の作用を述べると、図５の状態で切
削チップ２ｂにて所定の面削工程を実施する。次に、シ
フトシリンダ５のピストンロッド５ａを後退させる。す
ると、ピン１７を中心にフォーク部材１４Ａが図右回転
し、ピン１８，１８でブラシ保持部材６Ａを移動する。
ブラシ保持部材６Ａは受けピン１２Ａからクラッチピン
１１Ａに乗り移り、結果として、カップ状ブラシ７Ａの
先端は切削チップ２ｂより突出する。この状態でバリ取
り工程を実施する。この実施例は、一対のピン１８，１
８でブラシ保持部材６Ａの両側を押出すので、ブラシ保
持部材６Ａの移動は基礎となる装置（鍔６ｂを押出す構
造）に比較して円滑になる。

【００２１】なお、本実施例は、作図の関係で主軸３が
水平になっているが、この主軸３は縦向きであって、下
に置いたワークを加工するものであってもよく、装置の
姿勢は任意である。

【００２２】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、フライス工具（２）を支持しつつ回
動する主軸（３）と、この主軸（３）を回転自在に保持
する主軸ヘッド（４）と、この主軸ヘッド（４）に取付
けたシフトシリンダ（５）と、このシフトシリンダ
（５）に支持され主軸（３）の軸方向に移動するブラシ
保持部材（６Ａ）と、このブラシ保持部材（６Ａ）に保
持された、前記フライス工具（２）より大径のカップ状
ブラシ（７Ａ）と、このカップ状ブラシ（７Ａ）をフラ
イス工具（２）より前方へ突出させた際に、前記主軸
（３）にブラシ保持部材（６Ａ）を連結するクラッチ機
構（１０）とからなり、フライス加工後にカップ状ブラ
シ（７Ａ）で加工面を適宜ブラッシングすることのでき
る面削用フライス装置において、クラッチ機構（１０）
は、主軸（３）から延ばしたクラッチピン（１１Ａ）
と、このクラッチピン（１１Ａ）に対向可能に前記主軸
ヘッド（４）から延ばした受けピン（１２Ａ）と、この
受けピン（１２Ａ）の突出量を調整することのできる調
整ねじ（２５）と、調整後に受けピン（１２Ａ）が動か
ぬようにロックするロックナット（２６）と、前記クラ
ッチピン（１１Ａ）又は受けピン（１２Ａ）に組込み相
手部材が直前にあるか否かを確認するエアマイクロスイ
ッチと、を備え、クラッチピン（１１Ａ）を受けピン
（１２Ａ）に合せ、これらの間でブラシ保持部材（６
Ａ）を乗り移らせる に当り、エアマイクロスイッチで相
手部材が所定に位置にあることを確認するとともに、エ
アマイクロスイッチの位置を調整ねじ（２５）で調整で
きるように構成したことを特徴とする。フライス装置に
ワークをセットした状態で、所定のフライス加工を実施
し、フライス工具を後退させると同時にカップ状ブラシ
を前進させ、このブラシでバリ取りを実施する、又はフ
ライス工程とバリ取り工程とを同時に実施できる。従っ
て、一工程中で面削工程とバリ取り工程とを実施するの
で、加工時間が短くなり、ワークの面削作業の能率が上
り、フライス加工に伴う生産性を大いに高めることがで
きる。又、カップ状ブラシを主軸で駆動するので、同ブ
ラシの駆動装置を格別に準備する必要がなく、フライス
装置とブラッシング装置との集約化が図れるという格別
の効果をも得られる。加えて、クラッチピンを受けピン
に合せ、これらの間でブラシ保持部材を乗り移らせるに
当り、エアマイクロスイッチで相手部材が所定に位置に
あることを確認するとともに、エアマイクロスイッチの
位置を調整ねじで調整できるようにしたので、心狂いに
起因する機械的なトラブルの発生を未然に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基礎となる面削用フライス装置の要部
断面図

【図２】本発明の基礎となる面削用フライス装置の面削
工程説明図

【図３】本発明の基礎となる面削用フライス装置のバリ
取り工程説明図

【図４】本発明の基礎となる面削用フライス装置で面削
とバリ取りとを同時に実施する工程説明図

【図５】本発明の実施例に係る面削用フライス装置の要
部側面図

【図６】図５の６矢視図

【符号の説明】

１Ａ…面削用フライス装置、２…フライス工具、２ｂ…
切削チップ、３…主軸、３ａ…スピンドル、３ｄ…工具
取付け軸、４…主軸ヘッド、５…シフトシリンダ、５ａ
…ピストンロッド、６Ａ…ブラシ保持部材、７Ａ…カッ
プ状ブラシ、９…中継円板、１０…クラッチ機構、１１
Ａ…クラッチピン、１２Ａ…受けピン、１３…クラッチ
板、１４Ａ…フォーク部材、Ｗ…ワーク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23C 5/06 - 9/00 B23Q 11/00 - 11/16 B24D 13/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フライス工具（２）を支持しつつ回動す
   る主軸（３）と、この主軸（３）を回転自在に保持する
   主軸ヘッド（４）と、この主軸ヘッド（４）に取付けた
   シフトシリンダ（５）と、このシフトシリンダ（５）に
   支持され主軸（３）の軸方向に移動するブラシ保持部材
   （６Ａ）と、このブラシ保持部材（６Ａ）に保持され
   た、前記フライス工具（２）より大径のカップ状ブラシ
   （７Ａ）と、このカップ状ブラシ（７Ａ）をフライス工
   具（２）より前方へ突出させた際に、前記主軸（３）に
   ブラシ保持部材（６Ａ）を連結するクラッチ機構（１
   ０）とからなり、フライス加工後にカップ状ブラシ（７
   Ａ）で加工面を適宜ブラッシングすることのできる面削
   用フライス装置において、 前記クラッチ機構（１０）は、主軸（３）から延ばした
   クラッチピン（１１Ａ）と、このクラッチピン（１１
   Ａ）に対向可能に前記主軸ヘッド（４）から延ばした受
   けピン（１２Ａ）と、この受けピン（１２Ａ）の突出量
   を調整することのできる調整ねじ（２５）と、調整後に
   受けピン（１２Ａ）が動かぬようにロックするロックナ
   ット（２６）と、前記クラッチピン（１１Ａ）又は受け
   ピン（１２Ａ）に組込み相手部材が直前にあるか否かを
   確認するエアマイクロスイッチと、を備え、 クラッチピン（１１Ａ）を受けピン（１２Ａ）に合せ、
   これらの間でブラシ保持部材（６Ａ）を乗り移らせるに
   当り、エアマイクロスイッチで相手部材が所定に位置に
   あることを確認するとともに、エアマイクロスイッチの
   位置を調整ねじ（２５）で調整できるように構成した こ
   とを特徴とする面削用フライス装置。