JP3896721B2 - マーキング方法及び機械部品 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切削加工により製造される機械部品のマーキング方法及びマーキングが施された機械部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、個々の加工製品の製造履歴情報の識別が必要な場合、以下のような方法が採られてきた。
（１）刻印（テーキン式打刻、ドット式刻印、レーザー式刻印、等）
（２）溝入れ加工
（３）ラベル類の添付
（４）製品への直接記入（手書き、インク・ジェット、等）
【０００３】
例えば、特開昭６３−２９７７９０号公報には、送風機の駆動歯車に歯厚に応じたマーキングを施すものが開示されており、また、特開平１０−２４０１号公報は歯車に切欠溝を設けてサイジングの位置決め用マークとすることを示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の技術は、次のような問題点を有する。
（１）打刻式刻印の場合、打刻近辺の部位は、打刻によって発生する周辺部の盛り上がりのために、後工程の加工基準座面としての使用に不適となる。
また、後工程において熱処理を実施する場合、打刻近辺部位の熱処理変形量が不安定となる。
（２）ドット式刻印、レーザー式刻印の場合、印字中の時間が加工時間の延長となる（設備投資も大）。
【０００５】
（３）ラベル類の添付や製品への直接記入による識別は、製品使用中や熱処理・研磨・洗浄などの後工程において削減してしまう可能性がある。
（４）溝入れ加工による識別は製品機能を損ねる部位への加工は行えず、識別可能な盛り込める情報量が少ない。
（５）従来行われてきた上記いずれの製品識別方法を採用しても、人件費、経費、固定費のコストが必ず発生する。
【０００６】
また、旋削を伴なう加工製品については、図１３に示すようなマーキングも実施されていた。
すなわち、製品となるワークＷ_１の外周面に対して、工具Ｔ_１により旋削加工を施す際に、切込量Ｆ_１で送りピッチＰ_１で被切削面Ｓ_１を加工し、途中のマークを施す部位に達すると、送りピッチＰ_１を保ったままで、切込量をＦ_２に増加して被切削面Ｓ_２を加工する。一定幅の被切削面Ｓ_２の加工が終了すると、切込量をＦ_１に戻して、残りの被切削面Ｓ_１を加工する。
この加工により作成された被切削面Ｓ_２はマークＭ_１として識別力を発揮する。
【０００７】
しかしながら、この切削量を深くして形成した被切削面は、製品機能、耐久性、外観品質等を低下させる原因となる場合があり、マークとして必ずしも好ましくはない。
そこで、本発明は上述した従来の問題を解消する切削加工製品のマーキング法及びその製品を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のマーキング方法は、部品粗材の表面の切削加工において、切削加工された面が完成された部品の表面に残存する部位に、工具の切り込み量を変化させることなく、送り速度を変化させることにより視認できる条痕を形成し、部品の識別マークとするものである。そして、前記の視認できる条痕を独立して複数形成し、その組合わせにより識別すべき情報を記録するようにしたものである。
【０００９】
また、マークの条痕は、送り速度を遅くすることにより形成され、ＮＣ加工機を用いた切削加工によりマーキングを施すのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のマーキング方法の原理を示す説明図である。
工作的（ワーク）Ｗ_２の表面を工具Ｔ_１により切込量Ｆ_１で旋削加工する。加工座標原点Ｚ_０から長さ寸法Ｄ_１までの表面Ｓ_１を送り量Ｐ_１で加工する。
座標位置がＺ_１点に達すると、送り量をＰ_１からＰ_２に変化させて、座標位置Ｚ_２までの長さ寸法Ｄ_２を加工する。送り量Ｐ_２は、送り量Ｐ_１より微細なものとする。この加工条件の変化により、加工表面Ｓ_３は、送り量Ｐ_１の加工表面Ｓ_１に比べて平坦度が高い表面に加工される。座標位置Ｚ_２まで送り量Ｐ_２の加工が完了すると、送り量をＰ_１に戻し、表面Ｓ_１の加工を実行する。
【００１１】
加工表面Ｓ_３は、加工表面Ｓ_１より表面粗度が高いので、その差が視認でき、マークＭ_２として利用することができる。
マーキングを施す座標位置Ｚ_１，Ｚ_２の設定や、送り量の制御は、ＮＣ旋盤により容易に実行することができる。
【００１２】
図２は、本発明を実施する手動変速機用の歯車の断面図、図３は右側面図、図４は左側面図、図５は歯車の頂部の平面図である。
全体を符号１で示す自動車の手動変速機用の歯車は、本体１０の外周部に歯車部１２を有し、他の歯車と噛み合う。この歯車部１２に隣接してスプライン部１４が形成され、図示しないシンクロナイザリングを介してカップリングスリーブのスプライン部に係合する。
【００１３】
本体１０は、テーパ面１６を有し、シンクロナイザリングの摩擦面を形成する。本体１０の内径穴１８は、変速機のシャフト等により支持される
この歯車本体１０は、内径穴１８やテーパ面１６に加えて、歯車部１２の外周面Ｂ、両側面Ｄ，Ｅ、スプライン部１４の側面Ｃ、テーパ部１６の側面Ａ等が旋削加工により形成される。
【００１４】
この旋削加工面のうちで、歯車部の外周面Ｂ、両側面Ｄ，Ｅ、スプライン部１４の外側面Ｃ等は、他の部品に当接することはなく、また、後の工程において研削等の仕上げ加工を要せず、完成された製品の表面に切削の際の条痕がそのまま残る面であるので、これらの面にマーキングを施して、製品の加工製造履歴の識別に利用することができる。
【００１５】
図示の実施例にあっては、歯車部１２の外周面Ｂに１本のマークＬ_１の有無をマーキングし、スプライン部１４の外側面Ｃに２本のマークＬ_２，Ｌ_３の有無をマーキングする例が示されている。同様に、歯車部１２の外側面Ｄに４本のマークＬ_４，Ｌ_５，Ｌ_６，Ｌ_７の有無がマーキングされ、歯車部１２のスプライン部１４側に対向する内側面Ｅに５本のマークＬ_８，Ｌ_９，Ｌ_１０，Ｌ_１１，Ｌ_１２の有無をマーキングする例が示されている。
【００１６】
図６は、第１のマークＬ_１の使用法の一例を示す説明図である。図中○印はマークがあることを示し、空欄はマークがないことを示す。
歯車部１２の外周部に形成される第１のマークＬ_１が付された歯車１は、夜勤直作業者による加工を示し、マークＬ_１が内歯車１は昼勤直作業者による加工を示す。
【００１７】
図７は、スプライン部の外側面に設けられる第２のマークＬ_２と第３のマークＬ_３の組合せにより、４台の加工機械を識別する例を示す。２本のマークＬ_２，Ｌ_３が無い歯車１は、加工機械イで加工されたことを示し、第２のマークＬ_２のみが付された歯車１は、加工機械ロで加工されたことを示す。
同様に、第３のマークＬ_３のみが付された歯車１は、加工機械ハにより加工されたことを示し、第２，第３のマークＬ_２，Ｌ_３の両方が付された歯車１は、加工機械ニで加工されたことを示す。
【００１８】
図８は、歯車部１２の外側面Ｄに設けられる４本のマークＬ_４，Ｌ_５，Ｌ_６，Ｌ_７により歯車１の製造月を識別する方法を示す。
４本のマークを組合せるのであるから、２の４乗に相当する１６のデータを識別する機能を備える。
図示の実施例にあっては、マークの全く無いデータを除き、１個のマーク、２個のマーク、３個のマークの位置と、その組合せにより１月から１２月までの製造月を識別する例を示している。
【００１９】
図９は、歯車部１２の内側面Ｅに設ける５本のマークＬ_８，Ｌ_９，Ｌ_１０，Ｌ_１１，Ｌ_１２により製造日を識別する方法を示す。
５本のマークを組合せるので２の５乗に相当する３２のデータを識別することができる。
図示の実施例にあっては、全てのマークが無い場合を除いて、１日から３１日までの日付を識別する例が示されている。これらの識別法は、マークの位置と本数に対応する識別表を用意する必要がある。
【００２０】
図１０は、４本のマークＬ_４，Ｌ_５，Ｌ_６，Ｌ_７を用いて製造月を識別する他の例を示す。
この方式にあっては、２進法の識別法が採用されている。このために、マークの位置と本数を読み取ることによって、識別表を参照することなく、製造月を参照することができる。
【００２１】
図１１は、同様に５本のマークＬ_８，Ｌ_９，Ｌ_１０，Ｌ_１１，Ｌ_１２を用いて２進法により製造日を識別する例を示す。
上述した例では、整然としたルールに従い、マークを付し、これを読み取って製造履歴を識別する例を示したが、データの漏洩を避けるためには、独自のパターンを用いることが当然に可能である。
以上は、歯車に本発明のマーキングを実施した例を説明したものであるが、本発明は歯車以外に実施することも当然可能である。
【００２２】
図１２には、手動変速機のメインシャフトの小径部に本発明のマーキングを施した実施例を示す。
すなわち、手動変速機のメインシャフト２０は、シャフト本体２１に他の部材とは当接せず、また後の工程において、研削等の仕上げ加工を要せず、完成された製品の表面に切削の際の条痕がそのまま残る面をもつ軸部２２，２３を有する。
そこで、この軸部２２に４本のマークＬ_２１，Ｌ_２２，Ｌ_２３，Ｌ_２４を設け、製造月の識別をすることができる。軸部２３は軸部２２より軸方向の寸法が大きいので、５本のマークＬ_２５，Ｌ_２６，Ｌ_２７，Ｌ_２８，Ｌ_２９を設け、製造日の識別を行なう。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、ＮＣ−加工機によって送り加工（旋削、フライス加工、孔明け加工、その他）を行う全ての製品に対して採用可能であり、様々な分野の製品への適用が可能である。従来の方法に比較して、以下の効果・メリットがある。
（１）寸法、面粗さへの影響が無いため、製品機能を損ねることが無く、後行程の加工基準面としても識別線部位が使用可能。熱処理工程における熱処理変形量への影響も無い。
（２）識別線は、製品使用中の熱、油などによる経時変化や、熱処理・研磨・洗浄などの後工程での消滅が無い。そこで、クレーム対象範囲の特定や、不具合現象の発生原因調査に不可欠な、製品の製造履歴情報の確実な入手が容易になる。
【００２４】
（３）新規・追加の設備投資が不要であり、ラベルやインクのコストも不要となる。すなわち、ＮＣ−プログラム追加による加工時間の延長と刃具寿命の悪化は、通常全く無視できるレベル。
（４）製品機能と加工工程を考慮して識別線発生部位を選定すれば、既存の溝入れ加工による識別に比べ、格段の情報量を盛り込むことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマーキング方法の原理を示す説明図。
【図２】本発明のマーキングを実施する歯車の断面図。
【図３】図２の右側面図。
【図４】図２の左側面図。
【図５】歯車の一部の平面図。
【図６】第１のマークと加工シフトの識別を示す説明図。
【図７】第２，第３のマークと加工機械の識別を示す説明図。
【図８】第４から第７のマークと製造月の識別を示す説明図。
【図９】第８から第１２のマークと製造日の識別を示す説明図。
【図１０】第４から第７のマークと製造月の識別の他の例を示す説明図。
【図１１】第８から第１２のマークと製造日の識別の他の例を示す説明図。
【図１２】本発明の他の実施例を示す説明図。
【図１３】従来のマーキング法を示す説明図。
【符号の説明】
１ 歯車
１０ 歯車本体
１２ 歯車部
１４ スプライン部
１６ テーパ部
１８ 内径部
Ｌ_１〜Ｌ_１２ マーク

Claims (6)

1. 部品粗材の表面に対して切削工具により加工を施す際に、完成された部品の表面に後工程を施すことなく残存する部位に対し、切削工具の切り込み量を変化させることなく、送り速度を変化させることにより視認できる条痕を形成し、部品の加工製造履歴の識別マークとするマーキング方法。
2. 前記の視認できる条痕を独立して複数形成し、その組合わせにより加工製造履歴の識別すべき情報を記録するようにした請求項１に記載のマーキング方法。
3. 加工製造履歴の識別マークの条痕は、送り速度を遅くすることにより形成される請求項１記載のマーキング方法。
4. 部品粗材の表面に対して切削工具により加工を施す際に、完成された部品の表面に後工程を施すことなく残存する部位に対し、切削工具の切り込み量を変化させることなく送り速度を変化させて視認できる条痕を形成し、部品の加工製造履歴の識別マークとする機械部品。
5. 機械部品は歯車であって、歯車部の外周面と外側面に旋削加工により条痕を形成し、歯車の加工製造履歴の識別マークとする請求項４記載の機械部品。
6. 機械部品はシャフト部材であって、完成されたシャフトの表面であって旋削加工の際の条痕がそのまま残る軸部に旋削加工により条痕を形成し、シャフトの加工製造履歴の識別マークとする請求項４記載の機械部品。

Images