JP3896721B2 - マーキング方法及び機械部品 - Google Patents
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Description
【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W1の外周面に対して、工具T1により旋削加工を施す際に、切込量F1で送りピッチP1で被切削面S1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P1を保ったままで、切込量をF2に増加して被切削面S2を加工する。一定幅の被切削面S2の加工が終了すると、切込量をF1に戻して、残りの被切削面S1を加工する。
この加工により作成された被切削面S2はマークM1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)W2の表面を工具T1により切込量F1で旋削加工する。加工座標原点Z0から長さ寸法D1までの表面S1を送り量P1で加工する。
座標位置がZ1点に達すると、送り量をP1からP2に変化させて、座標位置Z2までの長さ寸法D2を加工する。送り量P2は、送り量P1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S3は、送り量P1の加工表面S1に比べて平坦度が高い表面に加工される。座標位置Z2まで送り量P2の加工が完了すると、送り量をP1に戻し、表面S1の加工を実行する。
【0011】
加工表面S3は、加工表面S1より表面粗度が高いので、その差が視認でき、マークM2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Z1,Z2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L1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L2,L3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L4,L5,L6,L7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L8,L9,L10,L11,L12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L1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L1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L1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L2と第3のマークL3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L2,L3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L2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L3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L2,L3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L4,L5,L6,L7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L8,L9,L10,L11,L12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L4,L5,L6,L7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L8,L9,L10,L11,L12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L21,L22,L23,L24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L25,L26,L27,L28,L29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
L1〜L12 マーク
Claims (6)
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
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