JP3345487B2 - Shaft machining method and device - Google Patents

Shaft machining method and device

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JP3345487B2
JP3345487B2 JP29238993A JP29238993A JP3345487B2 JP 3345487 B2 JP3345487 B2 JP 3345487B2 JP 29238993 A JP29238993 A JP 29238993A JP 29238993 A JP29238993 A JP 29238993A JP 3345487 B2 JP3345487 B2 JP 3345487B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、軸物ワークにインボリ
ュートスプラインといった歯形、ねじ、油溝等を転造加
工する歯車軸転造装置及び塑性変形された歯車軸にスナ
ップリング溝等の切削加工を行う切削装置を有する軸物
加工装置および加工方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gear shaft rolling device for rolling a tooth work such as an involute spline, a screw, an oil groove, etc. on a shaft work, and a cutting process for a snap ring groove, etc. on a plastically deformed gear shaft. The present invention relates to a shaft processing apparatus and a processing method having a cutting device for performing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来は、軸物ワークにインボリュートス
プラインといった歯形、ねじ、油溝等を転造加工する時
には、丸削り加工されたワークを、平ダイス転造盤でイ
ンボリュート、スプライン、ねじ、油溝等を転造加工
し、インボリュートスプライン部にスナップリング溝等
がある歯車軸は別の旋削機械に取り付けてワークにスナ
ップリング溝等を加工していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a tooth work such as an involute spline, a screw, an oil groove, or the like is roll-formed on a shaft work, a work that has been round-turned is involute, spline, screw, oil groove using a flat die rolling machine. The gear shaft having a snap ring groove or the like in the involute spline portion was mounted on another turning machine to machine the snap ring groove or the like into the work.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来は丸削り加工され
たワークを、平ダイス転造盤でインボリュートスプライ
ン等といった歯形の転造加工、そして別の旋削機械に取
り付けて歯車軸にスナップリング溝等の加工をしてい
た。このため加工対象箇所で丸削り径の真円度を余り必
要としない箇所については素材をブローチ加工によるタ
ーニング加工で丸削り加工をした。この方法は、加工能
率の良い方法ではあったが、加工代により平形ブローチ
を使用すると真円度がよくないと転造後の体積が基本的
に同じであるから所定の形状に形成されないから、平形
ブローチが長くなり、当然機械の加工ストロークの大き
い機械が必要になった。従来、特に転造後の大径の盛り
上がりの過不足、円周方向に於ける分割毎の大径の過不
足が生じる等の欠点が主要因で平形ブローチで丸削り加
工し転造加工用の素材加工として使用することは一般に
行われていなかった。
Conventionally, a work that has been rounded is rolled into a tooth shape such as an involute spline on a flat die rolling machine, and is mounted on another turning machine to form a snap ring groove or the like on a gear shaft. Had been processed. For this reason, the material was rounded by turning using broaching at a portion where the roundness of the rounded diameter was not so required at the target portion. This method was a method with good processing efficiency, but if a flat broach was used due to the processing allowance, if the roundness was not good, the volume after rolling would be basically the same, so that it would not be formed into a predetermined shape, The flat broach became longer, and naturally a machine with a large machining stroke was required. Conventionally, mainly due to the drawbacks such as excess or deficiency of large diameter swelling after rolling, large diameter excess or shortage for each division in the circumferential direction, etc. It was not generally used as a material processing.

【0004】又、平ダイスで所定の転造加工をし、イン
ボリュートスプライン部等にスナップリング溝等がある
ワークは、転造加工前にスナップリング溝等を加工して
置くと転造加工でスナップリング溝等が材料の流れで溝
幅が狭くなり所定の溝幅が確保出来ないと言う問題があ
り、再度別の旋削機械で転造後ワークにスナップリング
溝等を加工していた。このため転造ダイスと切削チップ
との取り付けの相対位置関係が関連しないので加工精度
が悪く、広い各専用設備/搬送スペースが必要となり、
かつ切削加工/設備間搬送に時間がかかりサイクルタイ
ムが長くコストがかかった。
[0004] In addition, for a work in which a predetermined rolling process is performed with a flat die and a snap ring groove or the like is formed in an involute spline portion or the like, if the snap ring groove or the like is processed and placed before the rolling process, a snap is formed by the rolling process. There is a problem that a predetermined groove width cannot be ensured due to the flow of the material in the ring groove or the like due to the flow of the material, and a snap ring groove or the like has been machined into the work after rolling by another turning machine again. For this reason, the relative positional relationship between the mounting of the rolling die and the cutting tip is not related, so the processing accuracy is poor, and a large dedicated equipment / transport space is required.
In addition, it took a long time to carry out the cutting process / transportation between the equipments, a long cycle time, and a high cost.

【0005】本発明の課題は、丸削りずみワークの外周
部に転造装置により塑性変形をもって歯形等が形成され
たワークに、スナップリング溝等の切削加工を行う切削
装置において、ワークを加工精度が良く、設置スペース
が小さく、かつ切削加工/設備間搬送に時間を要せずサ
イクルタイムが短く、コストの安い軸物加工装置および
方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cutting device for cutting a work, such as a snap ring groove, on a work having a tooth shape or the like formed by plastic deformation on the outer peripheral portion of a rounded work by a rolling device. It is an object of the present invention to provide a shaft machining apparatus and method, which is good, has a small installation space, does not require time for cutting and transporting between facilities, has a short cycle time, and is inexpensive.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】このため本発明は、一端
を転造部テールストック24に支持されたテールストック
センタ61に、そして他端を転造部ワーク回転駆動用モー
タ付ヘッドストック25に支持されたセンタ62に、それぞ
れ支持された転造加工前の歯車軸となる丸削りずみワー
ク54を、従動回転可能に保持し、一対の転造ダイススラ
イド15上の転造ダイス50、50′に対し半径方向に係合さ
せかつ各前記転造ダイススライドを相互にスライド支持
部に沿って同期移動させ、前記ワーク54を塑性変形して
外周部に被転造部を形成させたあと、塑性変形後のワー
ク55は、テールストックセンタ61と、前記センタ62に
接したワーク回転駆動用モータ付チャック60と、で把持
されかつ回転され、同一前記転造ダイススライド上に配
置した転造ダイス50に続く切削チップ部53のチップ52
係合させて前記塑性変形後のワーク55を切削加工するこ
とを特徴とする軸物加工装置および方法を提供すること
によって上述した従来技術の課題を解決した。
Means for Solving the Problems] Therefore, in the present invention, one end
The tailstock supported by the rolling part tailstock 24
The center 61 and the other end
Center 62 supported by the headstock 25
Rounded work that becomes the supported gear shaft before rolling.
In this manner, the roller 54 is rotatably held, and is engaged with the rolling dies 50, 50 ' on the pair of rolling die slides 15 in the radial direction. synchronously moving Te, wherein after the workpiece 54 to form the rolling portion to the outer peripheral portion by plastic deformation, word after the plastic deformation
The workpiece 55 is gripped by a tail stock center 61 and a chuck 60 with a motor for rotationally driving the work adjacent to the center 62.
A shaft that is cut and rotated to engage the tip 52 of the cutting tip 53 following the rolling die 50 arranged on the same rolling die slide to cut the plastically deformed workpiece 55. The problem of the prior art described above has been solved by providing a processing apparatus and method.

【0007】[0007]

【実施例】以下添付した図1乃至図9に基づきこの発明
を詳細に説明する。図1は本発明の実施例の、切削と塑
性加工の複合工作機械である、ターニング加工装置と歯
車軸転造/切削装置とを有する軸物加工装置の構成を示
す正面図、図2は図1の加工装置を左から見た左側面
図、図3は図1の加工装置の平面図、をそれぞれ示す。
本発明の実施例の軸物加工装置は、機械の共通ベース75
の上に、右側コラム13と左側コラム14とが設けられ、上
板16で剛性的に各コラム13、14を上部で固定している。
左側コラム14には丸削り加工用ターニング加工装置70と
歯車軸転造/切削装置71の左側装置部分が設けられ、右
側コラム13には歯車軸転造/切削装置71の右側装置部分
が設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to FIGS. FIG. 1 is a front view showing a configuration of a shaft machining apparatus having a turning machine and a gear shaft rolling / cutting machine, which is a combined machine tool of cutting and plastic working, according to an embodiment of the present invention , and FIG. 3 is a left side view of the processing apparatus of FIG. 1 as viewed from the left, and FIG. 3 is a plan view of the processing apparatus of FIG.
The shaft machining apparatus according to the embodiment of the present invention has a common base 75 of the machine.
On the upper side, a right column 13 and a left column 14 are provided, and the upper plate 16 rigidly fixes the columns 13 and 14 at the upper portion.
The left column 14 is provided with a turning device 70 for turning and a left device portion of a gear shaft rolling / cutting device 71, and the right column 13 is provided with a right device portion of the gear shaft rolling / cutting device 71. ing.

【0008】図1において左側コラム14の丸削り加工用
ターニング加工装置70は左側コラム14頂部に配置された
ターニング摺動台駆動用モータ17、コラム14左側面に配
置されたターニング摺動台20、ストック移動の駆動用モ
ータ3、半径方向切込み台4の送りねじ10とそれの駆動
用モータ11を含む半径方向切り込み機構72、を含み、そ
の左側にチップコンベヤ装置8とチップボックス9とが
連設されている。歯車軸転造/切削装置71はベット12の
上に、左側コラム14頂部に左用平ダイススライド15駆動
用モータ18、右側コラム13頂部に右用平ダイススライド
駆動用モータ19がそれぞれ配置され、一端を転造部テー
ルストック24に支持されたテールストックセンタ61(図
7)に、そして他端を転造部ワーク回転駆動用モータ付
ヘッドストック25に支持されたセンタ62(図7)に、そ
れぞれ支持された転造加工前の歯車軸となるワーク54
を、左側コラム14左側面に配置された平ダイススライド
15の平ダイス50と右側コラム13右側面に配置された図示
しない平ダイススライドの平ダイス50′(図7(a) )と
が上下方向に往復動して、歯車軸転造が行われるように
されている。21はターニング加工完了品を転造加工位置
へ搬送する搬送装置、22は転造加工完了品を搬出位置へ
搬送する搬送装置、23は操作盤である。
In FIG. 1, a turning machine 70 for turning the left column 14 includes a turning slide drive motor 17 disposed on the top of the left column 14, a turning slide 20 disposed on the left side of the column 14, It includes a drive motor 3 for stock movement, a feed screw 10 for the radial cut 4 and a radial cut mechanism 72 including a drive motor 11 for the feed screw 10, and a chip conveyor device 8 and a chip box 9 are provided on the left side thereof. Have been. The gear shaft rolling / cutting device 71 has a motor 18 for driving a left flat die slide 15 at the top of the left column 14 and a motor 19 for driving a right flat die slide 15 at the top of the right column 13 on the bed 12. To the tailstock center 61 (FIG. 7) supported by the rolling stock tailstock 24, and to the center 62 (FIG. 7) supported by the headstock 25 with the motor for rotationally driving the workpiece rotation at the other end. Work 54 to be the supported gear shaft before rolling
The flat die slide arranged on the left side of the left column 14
The 15 flat dies 50 and the flat dies 50 '(FIG. 7 (a)) of a flat die slide (not shown) disposed on the right side of the right column 13 reciprocate in the vertical direction, so that the gear shaft rolling is performed. Has been. Reference numeral 21 denotes a transfer device for transferring the finished turning product to the rolling position, reference numeral 22 denotes a transfer device for transferring the completed roll product to the unloading position, and reference numeral 23 denotes an operation panel.

【0009】図2において丸削り加工用ターニング加工
装置70は、ターニング摺動台20、ターニング摺動台20に
支持されたターニング加工用平ブローチ40′、ターニン
グ部テールストック1に支持されたテールストックセン
タ34とターニング部ワーク主軸6に支持されたワークチ
ャック35とに挟持された歯車軸となるワーク軸26、ワー
ク主軸用モータ7、テールストック移動用送りねじ2、
テールストック駆動用モータ3、半径方向切込み台4、
半径方向切込み台の駆動用ベルト5をそれぞれ含む。テ
ールストック1は図2では右端、図3では下端、に引き
退げられた位置で書かれている。図3においては、26は
ターニング加工位置のワーク軸、27は転造前加工位置の
ワーク、28は転造加工済位置の歯車軸、29は次工程への
引き渡し位置の歯車軸、30は転造加工ライン上のワーク
仮受け台、31は油圧ユニット、32は制御箱、をそれぞれ
示す。
In FIG. 2, a turning machine 70 for rounding includes a turning slide 20, a flat broach 40 'for turning supported on the turning slide 20, and a tailstock supported by a turning part tailstock 1. A work shaft 26 serving as a gear shaft sandwiched between the center 34 and a work chuck 35 supported by the turning part work spindle 6, a work spindle motor 7, a tailstock moving feed screw 2,
Motor 3 for tailstock drive, cutting table 4 in radial direction,
Each includes a driving belt 5 for a radial cutting board. The tailstock 1 is written in a position retracted at the right end in FIG. 2 and at the lower end in FIG. In Fig. 3, 26 a work axis turning machining position, the rolling before processing position workpiece 27, gear shaft 28 is rolling machined position, the gear shaft of the delivery position to the next step 29, 30 Denotes a temporary work support on the rolling line, 31 denotes a hydraulic unit, and 32 denotes a control box.

【0010】丸削り加工用ターニング加工装置70は、図
5に拡大した要部平面図で示すように、ワーク軸26は所
定の位置でターニング部ワーク主軸6に装備されたワー
クチャック35で掴まれ、ワーク軸26の片側はテールスト
ックセンタ34で支られ、ワーク軸26を駆動用モータ7に
より高速で回転させ、かつワーク軸26と係合可能かつ往
復動可能に支持された平形ブローチ40′をワーク軸26に
対し往復動させることにより、転造加工前の丸削りター
ニング加工を行うようにされている。ワークチャック35
とテールストックセンタ34間で支持されたワーク軸26
は、図1で見てよく判るように、テールストック1及び
ワーク主軸6と共に半径方向に送られる切り込み機構72
を有する。半径方向切り込み機構72は、半径方向切込み
台4、半径方向切込み台駆動用ベルト5、(図2)半径
方向切込み台の送りねじ10、半径方向切込み台の駆動用
モータ11(図3)を含む。
In the turning machine 70 for rounding, as shown in an enlarged plan view of a main part in FIG. 5, a work shaft 26 is gripped at a predetermined position by a work chuck 35 mounted on the turning part work spindle 6. One side of the work shaft 26 is supported by a tail stock center 34. The work shaft 26 is rotated at a high speed by the drive motor 7, and is engaged with the work shaft 26 so as to be reciprocally supported. By reciprocating with respect to the work shaft 26, round turning before rolling is performed. Work chuck 35
Work shaft 26 supported between the tailstock center 34
The cutting mechanism 72 which is fed in the radial direction together with the tail stock 1 and the work spindle 6, as can be clearly seen in FIG.
Having. The radial cutting mechanism 72 includes a radial cutting table 4, a radial cutting table driving belt 5, (FIG. 2) a radial cutting table feed screw 10, and a radial cutting table driving motor 11 (FIG. 3). .

【0011】図6の平形ブローチ40′拡大要部側面図で
示すように、平形ブローチ40′はブローチホルダ41′に
順次配置された粗削り刃部73と仕上げ刃部74とから成
る。さらに半径方向切込み台4上の、チャック35とセン
タ34間で支持されたワーク軸26はワーク主軸6及びテー
ルストック1 と共に、半径方向切り込み機構72により粗
削り刃部73に向けて、必要回数だけ繰り返し半径方向に
送るようにされて粗丸削りされ、最終段階で仕上げ刃部
74を使用して精度の高い丸削りがされる。33はターニン
グ摺動台の送りねじ、40は粗削り刃部チップ、41は粗削
り刃部チップホルダ、42は粗削り刃部チップホルダ台、
43は仕上げ刃部チップ、44は仕上げ刃部チップホルダ、
をそれぞれ示す。好ましくはターニング加工装置70は、
仕上げ刃部74が前記ワーク軸26と係合する送り速度及び
ワーク主軸6回転速度、をそれぞれ制御する、図示しな
い送り速度制御部及びワーク主軸回転速度制御部を有
し、適正な接線方向の切削速度を与えることによりワー
ク主軸26の真円度を向上させるようにされている。
As shown in the enlarged side view of the main part of the flat broach 40 'in FIG. 6, the flat broach 40' is composed of a rough cutting blade 73 and a finishing blade 74 which are sequentially arranged on a broach holder 41 '. Further, the work shaft 26 supported between the chuck 35 and the center 34 on the radial cutting table 4 is repeatedly moved together with the work spindle 6 and the tail stock 1 toward the rough cutting blade 73 by the radial cutting mechanism 72 as many times as necessary. It is fed in the radial direction and coarsely rounded.
High precision rounding is done using 74. 33 is a feed screw of the turning slide, 40 is a rough cutting blade tip, 41 is a rough cutting blade tip holder, 42 is a rough cutting blade tip holder base,
43 is the finishing blade tip, 44 is the finishing blade tip holder,
Are respectively shown. Preferably the turning device 70 is
It has a feed speed control unit and a work spindle rotation speed control unit (not shown) for controlling the feed speed and the work spindle 6 rotation speed at which the finishing blade unit 74 engages with the work shaft 26, and performs appropriate tangential cutting. By providing a speed, the roundness of the work spindle 26 is improved.

【0012】図4は図5に示すターニング加工装置70に
おける工具即ち平形ブローチ40′刃部チップの食い込み
のプロセスを示す説明図である。26はターニング加工位
置のワーク軸、40a はターニング用チップ加工開始位
置、40b はチップ加工終了位置、apは切込み深さ、nは
ワーク軸回転数、Cはカッテングエッジが材料と接触す
る点、Cはチップ頂点、Dは材料の剥離(むしり取り)
が始まる点、Eはチップ加工終了位置、φaは噛み合い
から抜け出る角度、φeは噛み合いに入る角度、Vfは
送り速度、f/2は工具送り半径でターニング加工によ
り切削加工されたワーク軸外周円輪郭は工具送り半径が
連続した多角形を描き、uは円形からのこの多角形の振
れ、をそれぞれ示す。
FIG. 4 is an explanatory view showing a biting process of a tool, that is, a flat broach 40 'blade tip in the turning apparatus 70 shown in FIG. 26 is the work axis at the turning position, 40a is the starting position of the turning chip, 40b is the end position of the chip, ap is the depth of cut, n is the number of rotations of the work axis, C is the point where the cutting edge contacts the material, C Is the top of the chip, D is the peeling of the material
Begins, E is the end position of chip machining, φa is the angle of exit from meshing, φe is the angle of meshing, Vf is the feed speed, f / 2 is the tool feed radius, and the outer circumference of the workpiece shaft that has been cut by turning. Represents a polygon with a continuous tool feed radius, and u represents the deflection of this polygon from a circle.

【0013】従来、平形ブローチで丸削り加工し転造加
工用の素材加工として使用することは一般に行われてい
なかったが本発明の実施例ターニング加工装置70では、
ワーク軸26を半径方向に送る半径方向切り込み機構72を
有し、平形ブローチ40′はブローチホルダに41′に順次
配置された粗削り刃部73と仕上げ刃部74とから成り、か
つワーク軸は平形ブローチの粗削り刃部に向けて半径方
向切り込み機構により必要回数だけ繰り返し半径方向に
送るようにされたので、ワーク軸の丸径を削るのに段階
的にストローク毎に半径方向切込み送りを与える事で平
形ブローチが短くなり、機械のコンパクト化、コスト低
減に大きな効果があり、従来の考え方で工具設計をする
と加工代により平形ブローチホルダを都度設計し特に平
形ブローチホルダ長さが大きく変ったが、半径方向切込
み機能の採用で平形ブローチホルダ長さを従来の約1/3
以下の長さに短尺化し標準化することが可能になった。
平形ブローチが短くなり、機械がコンパクト化したの
で、丸削り加工は歯車軸転造と連結又は一体化すること
が可能になった。さらに選択的に、ワーク主軸回転速度
と平形ブローチ刃の仕上げ刃部の接線方向の送り速度を
自動調整して適正な仕上げ刃部の切削速度を得ることに
より、丸削り径の真円度も目的に合せて得ることが出
来、高能率かつ高精度の丸削り加工用ターニング加工装
置を提供するものとなった。
Conventionally, it has not been common practice to use a flat broach for round cutting and use it as a material for rolling. However, in the turning apparatus 70 according to the embodiment of the present invention,
It has a radial cutting mechanism 72 for feeding the work shaft 26 in the radial direction, the flat broach 40 'is composed of a rough cutting blade portion 73 and a finishing blade portion 74 arranged sequentially on the broach holder 41', and the work shaft is flat. The radial cutting mechanism is used to repeatedly feed in the radial direction as many times as necessary by the radial cutting mechanism toward the rough cutting blade part of the broach. The flat broach is shortened, which has a great effect on downsizing and cost reduction of the machine.When designing a tool based on the conventional concept, the flat broach holder is designed each time due to the machining allowance. By using the directional cut function, the length of the flat broach holder is reduced to about 1/3
It became possible to shorten the length to the following length and standardize it.
As the flat broach became shorter and the machine became more compact, the rounding process could be connected or integrated with the gear shaft rolling. Furthermore, the roundness of the rounding diameter can be achieved by automatically adjusting the work spindle rotation speed and the tangential feed speed of the finishing blade of the flat broach blade to obtain the appropriate cutting speed of the finishing blade. Thus, a highly efficient and accurate turning machine for rounding can be provided.

【0014】本発明の実施例の歯車軸転造/切削装置71
は、図7(a) に歯車軸転造装置の拡大要部平面図で示す
ように、丸削り加工された丸削りずみワーク54をワーク
保持部であるテールストック24センタ61とワーク回転駆
動用モータ付きヘッドストック25に支持されたセンタ62
とで支持し、ワーク54に左側コラム14左側面に配置され
たベース板である転造平ダイススライド15上の、転造ダ
イスである平ダイス50と、右側コラム13右側面に配置さ
れた図示しないダイス部51の転造平ダイススライド上の
平ダイス50′とを係合させ、各平ダイススライドを相互
に転造ダイススライド支持部であるコラムに沿って同期
移動させ、ワーク54の塑性変形をもってワーク54の外周
部に歯形、ねじ、油溝等を形成する。転造ダイスである
平ダイス50′の代わりに転造ダイスとしてねじ成形ダイ
ス、油溝成形ダイスを設けてもよいし、又、転造ダイス
を複数個設けてもよい。
A gear shaft rolling / cutting device 71 according to an embodiment of the present invention.
As shown in the enlarged main part plan view of the gear shaft rolling device in FIG. 7 (a), the rounded work 54 is turned to a tail stock 24 center 61 which is a work holding part and a work rotation drive. center 62, which is supported by the head stock 25-out with motor
The flat die 50, which is a rolling die, on the rolled flat die slide 15, which is a base plate disposed on the left side surface of the left column 14 on the workpiece 54, and the illustration shown on the right side surface of the right column 13 The flat die slide 50 'on the rolling flat die slide of the non-forming die part 51 is engaged, and the flat die slides are synchronously moved along the column which is the rolling die slide support portion with each other, and the plastic deformation of the work 54 is performed. Thus, a tooth profile, a screw, an oil groove and the like are formed on the outer peripheral portion of the work 54. Instead of the flat die 50 ', which is a rolling die, a thread forming die or an oil groove forming die may be provided as a rolling die, or a plurality of rolling dies may be provided.

【0015】図7(b) に図1の歯車軸転造/切削装置71
内の歯車軸転造装置に連設された切削装置の拡大要部平
面図、並びに本発明の実施例を示す図9でその平ダイス
スライド15(図1で右側から見た)の拡大した概略側面
図(a) 及び(a) を正面から見た側面図(b) として示すよ
うに、一対の平ダイススライド15の少なくとも一方15
は、ダイス部51に続く切削チップ部53を、同一ベース板
上である平ダイススライド上に有し、塑性変形後のワー
ク55は、テールストックセンタ61と、図示しない切換装
置により他方のセンタ62の代わりに、センタ62に隣接し
て配置されたワーク回転駆動用モータ付チャック60と、
で把持されかつ回転され、チップ部53に予め配置したス
ナップリング溝等用チップ52と係合されてスナップリン
グ溝等の切削加工をするようにされている。転造ダイス
である平ダイス50に続く切削チップ部53を同一ベース板
上であるスライド上に配設してあればよく、転造ダイス
と切削チップ部とをATCで交換してもよい。
FIG. 7B shows the gear shaft rolling / cutting device 71 shown in FIG.
9 is a plan view of an enlarged main part of a cutting device connected to a gear shaft rolling device in the inside, and an enlarged schematic view of a flat die slide 15 (as viewed from the right side in FIG. 1) in FIG. 9 showing an embodiment of the present invention . As shown in the side view (a) and the side view (b) of the front view of (a), at least one of the pair of flat die slides 15
Has a cutting tip portion 53 following the die portion 51 on a flat die slide on the same base plate, and the work 55 after plastic deformation is combined with a tail stock center 61 and another center 62 by a switching device (not shown). A chuck 60 with a motor for rotationally driving the work arranged adjacent to the center 62 ;
, And is engaged with a tip 52 for a snap ring groove or the like arranged in advance in the tip portion 53 to cut the snap ring groove or the like. It is sufficient that the cutting tip 53 following the flat die 50 as a rolling die is disposed on a slide on the same base plate, and the rolling die and the cutting tip may be replaced by ATC.

【0016】チャック60の代わりに、センタ台61、62間
で挟持した状態のワーク55を、図示しない装置でセンタ
台62をセンタ台61に向けて軸方向に押圧して、ワーク55
を把持し図示しない装置で回転させてもよい。Y、
Y′、Y″はそれぞれ、ワーク54、55の塑性変形前、塑
性変形後、及びスナップリング溝等加工後の位置を示
す。図8は図7(b) のスナップリング溝63加工状態を示
す拡大断面図である。チップ部53の切削チップは、スナ
ップリング溝等用チップ52の他、面取りチップ、外形削
りチップ等、他のチップでもよく、又、切削チップを複
数個設けてもよい。
Instead of the chuck 60, a work 55 sandwiched between the center stands 61, 62 is pressed in an axial direction toward the center stand 61 by a device (not shown) so that the work 55
May be gripped and rotated by a device (not shown). Y,
Y 'and Y "indicate positions before and after plastic deformation of the workpieces 54 and 55, and after processing such as snap ring grooves, respectively. Fig. 8 shows the processing state of the snap ring grooves 63 in Fig. 7B. The cutting tip of the tip portion 53 may be another tip such as a chamfering tip, an outer cutting tip or the like in addition to the tip 52 for the snap ring groove or the like, or a plurality of cutting tips may be provided.

【0017】本発明の実施例の、切削と塑性加工の複合
工作機械である、ターニング加工装置と歯車軸転造/切
削装置とを有する軸物加工装置は、図1乃至図3でみて
よく判るように、ターニング加工装置70と歯車軸転造/
切削装置71とは複合工作機械として合体され、丸削りの
工程と次の転造/切削加工の工程間の搬送間距離が短く
簡単に機械付リフト&キャリ方式等で搬送ができるよう
にされている。代替的に、ターニング加工装置70を歯車
軸転造/切削装置71に近接配置して簡単に機械付リフト
&キャリ方式等で搬送ができるようにしてもよい。
A shaft machining apparatus having a turning machine and a gear rolling / cutting machine, which is a combined machine tool of cutting and plastic working, according to an embodiment of the present invention can be clearly seen from FIGS. In addition, turning machine 70 and gear shaft rolling /
Combined with the cutting device 71 as a combined machine tool, the transfer distance between the rounding process and the next rolling / cutting process is short, and the machine can be easily transported by a lift and carry system with a machine. I have. Alternatively, the turning device 70 may be arranged close to the gear shaft rolling / cutting device 71 so that the machine can be easily transported by a lift and carry method with a machine.

【0018】作動においては、歯車軸となるワーク軸26
は所定の位置でワーク主軸6に装備されたチャック35で
掴まれ、ワーク軸26の片側はテールストック1のセンタ
34で支持される。ワーク主軸6を高速で回転しワーク軸
26を高速で回転させながら、ターニング加工用平形ブロ
ーチ40′を使用して丸削り加工をするが、加工諸元/加
工取り代に依っては平形ブローチが非常に長くなる。こ
の問題を解決するため本発明の実施例では半径方向に切
り込み機構72を設置し、平形ブローチ40′はブローチホ
ルダ41′に粗削り刃部73と仕上げ刃部74とに分けて配置
された工具を使用する。即ち、粗削り段階は平形ブロー
チホルダ41′に配置された粗削り刃部73までを必要回数
だけ繰り返し使用し、最終段階で仕上げ刃部74を使用し
高精度の丸削り加工をする。特に、転造加工箇所は真円
度の向上のためワーク軸回転数や平形ブローチ仕上げ刃
部74の送り速度を制御して達成する。
In operation, a work shaft 26 serving as a gear shaft
Is gripped at a predetermined position by the chuck 35 mounted on the work spindle 6, and one side of the work axis 26 is the center of the tailstock 1.
Supported by 34. Work spindle 6 rotates at high speed
While the 26 is rotated at high speed, the round broaching is performed using the flat broach 40 'for turning, but the flat broach becomes very long depending on the processing specifications / machining allowance. In order to solve this problem, in the embodiment of the present invention, a cutting mechanism 72 is provided in the radial direction, and the flat broach 40 ′ uses a tool that is divided into a rough cutting blade 73 and a finishing blade 74 on the broach holder 41 ′. use. That is, in the rough cutting stage, the rough cutting blade 73 arranged on the flat broach holder 41 'is repeatedly used as many times as necessary, and the finishing blade 74 is used in the final stage to perform high-precision round cutting. In particular, the rolled portion is achieved by controlling the number of rotations of the work shaft and the feed speed of the flat broach finishing blade 74 to improve the roundness.

【0019】丸削りの工程と次の転造加工の工程間を従
来の様に個別に機械間を組合わせるのでなく、同一機械
ベース上に配置されているので、搬送間距離が短く簡単
に機械付リフト&キャリ方式等で搬送ができる。転造加
工は、公知の一対の平ダイスが平ダイススライド15を介
して相互にコラムに沿って同期移動して、センタ台61、
62間で支持しているワーク54に対し、塑性変形をもって
ワーク54の外周部にインボリュートスプラインといった
歯形、ねじ、油溝等を転造を形成する。インボリュート
スプライン部にスナップリング溝等が必要な転造後のワ
ークは、今度は、ワーク55をワーク回転駆動用モータ付
チャック60で掴み、高速で回転し再度平ダイススライド
15が移動し、平ダイススライド15に予め設置されたチッ
プ52でスナップリング溝63を加工する。従来はインボリ
ュートスプライン部にスナップリング溝等が必要な軸
は、転造後に別の旋削機械で加工していたが、本発明で
は別々に加工していた転造と旋削とを一工程で加工をす
る複合加工機とした。
Since the machine between the rounding process and the next rolling process is arranged on the same machine base instead of combining the machines individually as in the prior art, the transport distance is short and the machine is easy to use. It can be transported using a lift and carry method. In the rolling process, a pair of known flat dies are synchronously moved along a column with each other via a flat die slide 15, and a center base 61,
With respect to the work 54 supported between the 62, a tooth shape such as an involute spline, a screw, an oil groove and the like are formed on the outer periphery of the work 54 by plastic deformation. For the rolled work that requires a snap ring groove or the like in the involute spline, this time, the work 55 is gripped by the chuck 60 with a work rotation drive motor, rotated at high speed, and re-slid to the flat die slide.
The 15 moves and the snap ring groove 63 is machined with the tip 52 previously set on the flat die slide 15. In the past, shafts that required snap ring grooves in the involute spline were processed by another turning machine after rolling, but in the present invention, rolling and turning, which were separately processed, are processed in one process. Multi-tasking machine.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、同一
ベース板上に転造ダイスと転造ダイスに続く切削チップ
部とを配設したので、同一ベース板上に転造ダイスおよ
び切削チップ部の工具基準面を同一にでき、転造ダイス
と切削チップ部との取り付けの相対位置精度がよく加工
精度が向上し、又ベース板が1個であるので、取り付け
部品も含めて部品点数、取り付けスペース共に小さくな
り、旋削加工/設備間搬送に時間を要せずサイクルタイ
ムが短く、コストの安い軸物加工装置を提供するものと
なった。
As described above, according to the present invention , since the rolling die and the cutting tip following the rolling die are provided on the same base plate, the rolling die and the cutting tip are provided on the same base plate. The tool reference surface of the part can be made the same, the relative positional accuracy of the mounting of the rolling die and the cutting tip part is improved, the processing accuracy is improved, and since there is only one base plate, the number of parts including mounting parts, The space required for mounting is reduced, so that it is possible to provide a shaft machining apparatus which requires less time for turning and transporting between equipment, has a shorter cycle time, and is inexpensive.

【0021】さらに本発明では、一端を転造部テールス
トック24に支持されたテールストックセンタ61に、そし
て他端を転造部ワーク回転駆動用モータ付ヘッドストッ
ク25に支持されたセンタ62に、それぞれ支持された転造
加工前の歯車軸となる丸削りずみワーク54を、従動回転
可能に保持し、一対の転造ダイススライド15上の転造ダ
イス50、50′に対し半径方向に係合させかつ各前記転造
ダイススライドを相互にスライド支持部に沿って同期移
動させ、前記ワーク54を塑性変形して外周部に被転造部
を形成させたあと、塑性変形後のワーク55は、テールス
トックセンタ61と、前記センタ62に隣接したワーク回転
駆動用モータ付チャック60と、で把持されかつ回転さ
れ、同一前記転造ダイススライド上に配置した転造ダイ
50に続く切削チップ部53のチップ52を係合させて前記
塑性変形後のワーク55を切削加工するようにしたので、
同一ベース板上に転造ダイスおよび切削チップ部の工具
基準面を同一にでき、転造ダイスと切削チップ部との取
り付けの相対位置精度がよく加工精度が向上し、又ベー
ス板が1個であるので、取り付け部品も含めて部品点
数、取り付けスペース共に小さくなり、旋削加工/設備
間搬送に時間を要せずサイクルタイムが短く、コストの
安い軸物加工方法及び装置を提供するものとなった。
Further, in the present invention , one end of the rolled portion tails
At the tail stock center 61 supported by the stock 24,
The other end of the headstock with a motor
Rolling supported on the center 62 supported by the tool 25
A pre-processed rounded work 54 serving as a gear shaft is rotatably held, and is engaged with rolling dies 50, 50 ' on a pair of rolling die slides 15 in the radial direction. After the die slides are synchronously moved along the slide support portion and the work 54 is plastically deformed to form a rolled portion on the outer peripheral portion, the work 55 after the plastic deformation is tailed.
Work rotation adjacent to the stock center 61 and the center 62
Chuck 60 with a driving motor and
And engaging the tip 52 of the cutting tip 53 following the rolling die 50 arranged on the same rolling die slide.
Since the work 55 after plastic deformation is cut,
The same tool reference plane can be used for the rolling dies and cutting tips on the same base plate.
The relative positional accuracy of the attachment is good and the machining accuracy is improved.
Since there is only one board, parts points including mounting parts
Turning / equipment is smaller in both number and mounting space
Cycle time is short because no time is required for
The present invention provides a cheap shaft processing method and apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例の、切削と塑性複合加工機械で
ある、ターニング加工装置と歯車軸転造/切削装置とを
有する軸物加工装置の構成を示す正面図。
FIG. 1 is a front view showing a configuration of a shaft machining apparatus having a turning machine and a gear shaft rolling / cutting machine, which is a combined cutting and plastic machining machine, according to an embodiment of the present invention .

【図2】図1の加工装置を左から見た左側面図。FIG. 2 is a left side view of the processing apparatus of FIG. 1 as viewed from the left.

【図3】図1の加工装置を上から見た平面図。FIG. 3 is a plan view of the processing apparatus of FIG. 1 as viewed from above.

【図4】図5に示すターニング加工装置70における工具
即ち平形ブローチ40′刃部チップの食い込みのプロセス
を示す説明図。
FIG. 4 is an explanatory view showing a biting process of a tool, that is, a flat broach 40 ′ blade tip in the turning apparatus 70 shown in FIG. 5;

【図5】図2のターニング加工装置70の拡大した要部平
面図。
FIG. 5 is an enlarged plan view of a principal part of the turning apparatus 70 of FIG. 2;

【図6】図5の平形ブローチ40′の(図2の正面から見
た)拡大要部側面図。
FIG. 6 is an enlarged side view (as viewed from the front in FIG. 2) of a main portion of the flat broach 40 ′ of FIG. 5;

【図7】(a) は図1の歯車軸転造/切削装置71内の歯車
軸転造装置の拡大要部平面図、(b) は歯車軸転造装置に
連設された切削装置の拡大要部平面図をそれぞれ示す。
7A is an enlarged plan view of a main part of the gear shaft rolling device in the gear shaft rolling / cutting device 71 of FIG. 1, and FIG. 7B is a view of a cutting device connected to the gear shaft rolling device. The enlarged main part plan view is shown.

【図8】図7(b) のスナップリング溝加工状態を示す拡
大断面図。
FIG. 8 is an enlarged sectional view showing a snap ring groove machining state of FIG. 7 (b).

【図9】図7(b) に示す平ダイススライド15の(図1で
右側から見た)拡大概略側面図(a) 及び(a) の左側から
見た側面図(b) を示す。
9 (a) is an enlarged schematic side view (as viewed from the right side in FIG. 1) of the flat die slide 15 shown in FIG. 7 (b) and FIG. 9 (b) is a side view as viewed from the left side of FIG. 7 (a) .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

15..平ダイススライド(転造ダイススライド)(ベー
ス板) 35..ワークチャック 50、50′..平ダイス(転造ダイス) 53..切削チップ部 54、55 ..ワーク 60 .ワーク回転駆動用モータ付チャック(ワーク回転
装置付きワーク把持部) 61、62 ..センタ(ワーク保持部) 71..歯車軸転造/切削装置
15. . Flat die slide (rolled die slide) (base plate) 35. . Work chuck 50, 50 '. . Flat dies (rolled dies) . Cutting tip 54, 55. . Work 60. Chuck with motor for work rotation drive (work gripper with work rotation device) 61, 62. . Center (work holding part) 71. . Gear shaft rolling / cutting device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲田 剛士 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−180424(JP,A) 特開 昭58−34734(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23P 23/04 B23F 15/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Takeshi Inada 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (56) References JP-A-63-180424 (JP, A) JP-A-58-34734 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B23P 23/04 B23F 15/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一端を転造部テールストック24に支持され
たテールストックセンタ61に、そして他端を転造部ワー
ク回転駆動用モータ付ヘッドストック25に支持されたセ
ンタ62に、それぞれ支持された転造加工前の歯車軸とな
る丸削りずみワーク54を、従動回転可能に保持し、一対
の転造ダイススライド15上の転造ダイス50、50′に対し
半径方向に係合させかつ各前記転造ダイススライドを相
互にスライド支持部に沿って同期移動させ、前記ワーク
54を塑性変形して外周部に被転造部を形成させたあと、
塑性変形後のワーク55は、テールストックセンタ61と、
前記センタ62に隣接したワーク回転駆動用モータ付チャ
ック60と、で把持されかつ回転され、同一前記転造ダイ
ススライド上に配置した転造ダイス50に続く切削チップ
53のチップ52を係合させて前記塑性変形後のワーク55
を切削加工するようにしたことを特徴とする軸物加工装
置。
1. One end is supported by a rolling part tail stock 24.
Tail stock center 61 and the other end
The shaft supported by the headstock 25 with a motor
Gears before rolling, which are supported by
The rolled work 54 is rotatably held, and is engaged with the rolling dies 50, 50 ' on the pair of rolling die slides 15 in the radial direction. The workpiece is moved synchronously along the support
After plastically deforming 54 to form a rolled part on the outer periphery ,
The work 55 after the plastic deformation is the tail stock center 61,
A motor rotation drive motor adjacent to the center 62
The workpiece 55 after the plastic deformation is engaged by engaging the tip 52 of the cutting tip 53 following the rolling die 50 which is gripped and rotated by the tool 60 and arranged on the same rolling die slide .
A shaft machining apparatus characterized in that a shaft is machined.
【請求項2】一端を転造部テールストック24に支持され
たテールストックセンタ61に、そして他端を転造部ワー
ク回転駆動用モータ付ヘッドストック25に支持されたセ
ンタ62に、それぞれ支持された転造加工前の歯車軸とな
る丸削りずみワーク54を、従動回転可能に保持し、一対
の転造ダイススライド15上の転造ダイス50、50′に対し
半径方向に係合させかつ各前記転造ダイススライドを相
互にスライド支持部に沿って同期移動させ、前記ワーク
54を塑性変形して外周部に被転造部を形成させたあと、
塑性変形後のワーク55は、テールストックセンタ61と、
前記センタ62に隣接したワーク回転駆動用モータ付チャ
ック60と、で把持されかつ回転され、同一前記転造ダイ
ススライド上に配置した転造ダイス50に続く切削チップ
53のチップ52を係合させて前記塑性変形後のワーク55
を切削加工することを特徴とする軸物加工方法。
2. One end is supported by a rolling part tail stock 24.
Tail stock center 61 and the other end
The shaft supported by the headstock 25 with a motor
Gears before rolling, which are supported by
The rolled work 54 is rotatably held, and is engaged with the rolling dies 50, 50 ' on the pair of rolling die slides 15 in the radial direction. The workpiece is moved synchronously along the support
After plastically deforming 54 to form a rolled part on the outer periphery ,
The work 55 after the plastic deformation is the tail stock center 61,
A motor rotation drive motor adjacent to the center 62
The workpiece 55 after the plastic deformation is engaged by engaging the tip 52 of the cutting tip 53 following the rolling die 50 which is gripped and rotated by the tool 60 and arranged on the same rolling die slide .
A method of machining a shaft, comprising cutting a workpiece.
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