JP3964987B2 - Roll forming device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロールによりワークのフォーミング加工を行うロールフォーミング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のロールフォーミング装置において、互に直交する水平2方向の一方をX軸方向、他方をY軸方向として、ベッド上に、X軸方向に対向する主軸台と心押台とを配置すると共に、Y軸方向に対向する1対のロール支持台を配置し、心押台を主軸台に向けてX軸方向に移動して、主軸台と心押台との間にワークを挟持し、両ロール支持台をY軸方向内方に移動すると共にX軸方向に移動して、両ロール支持台に軸支したロールによりワークのフォーミング加工を行うようにしたものが知られている。
【0003】
そして、このものでは、ベッド上に、Y軸方向に長手の平板状の可動台をX軸方向に移動自在に設け、可動台に1対のロール支持台をY軸方向に移動自在に搭載し、可動台のY軸方向の各端部に取付けた駆動源で各ロール支持台をY軸方向に移動させるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
両ロール支持台をY軸方向内方に移動させてロールをワークに食い込ませる際、可動台のY軸方向両端の駆動源の取付部に作用するY軸方向外方への成形反力で可動台が反り、更に、可動台の動きで両ロール支持台をX軸方向に移動してロールによりワークをしごく際、X軸方向の成形反力で可動台が捩れることがある。また、ワークを主軸台と心押台との間に強固に挟持するため、心押台をベッド上に取付けた駆動源により主軸台に向けてX軸方向内方に強い力で押圧する必要があり、その結果、ベッドの主軸台の取付部と心押台の駆動源の取付部とにX軸方向外方への大きな押圧反力が作用してベッドが反ることがある。このように、可動台の反りや捩れやベッドの反りを生ずると、ワークとローラとの相対位置精度に狂いを生じ、ワークの加工精度が悪化する。
【0005】
本発明は、以上の点に鑑み、可動台の反りや捩れやベッドの反りを防止して、ワークの加工精度を向上し得るようにしたロールフォーミング装置を提供することを課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、互に直交する水平2方向の一方をX軸方向、他方をY軸方向として、ベッド上に、X軸方向に対向する主軸台と心押台とを配置すると共に、Y軸方向に対向する1対のロール支持台を配置し、心押台を主軸台に向けてX軸方向に移動して、主軸台と心押台との間にワークを挟持し、両ロール支持台をY軸方向内方に移動すると共にX軸方向に移動して、両ロール支持台に軸支したロールによりワークのフォーミング加工を行うロールフォーミング装置において、ベッド上に、両ロール支持台をY軸方向に移動自在に搭載したY軸方向に長手の可動台をX軸方向に移動自在に設け、可動台を少なくともY軸方向両端の端壁と、これら端壁を接続する底壁および天井壁と、これら底壁および天井壁を接続する側壁とを有する箱形に形成して、各端壁に各ロール支持台をY軸方向に移動する駆動源を取付けると共に、固定台の上部と主軸台の上部とをタイロッドを介して結合し、側壁を、ロールがワークをしごく方向と反対側の可動台の一面に配置し、該側壁に、心押台が通過する開口を設けるとともに、両ロール支持台をY軸方向に移動自在に支持している。
【0007】
両ロール支持台をY軸方向内方に移動させてロールをワークに食い込ませる際、ロール支持台用の駆動源の取付部となる可動台の端壁にY軸方向外方への成形反力が作用するが、この成形反力は可動台の底壁と天井壁とで均等に受けられ、可動台全体として成形反力による曲げモーメントは作用せず、可動台の反りは生じない。更に、可動台を箱形に形成することで可動台の捩り剛性が高くなり、可動台の動きで両ロール支持台をX軸方向に移動してロールによりワークをしごく際に作用するX軸方向の成形反力による可動台の捩れも有効に防止される。
【0008】
押台をX軸方向に移動する駆動源をベッド上の固定台に取付け、固定台の上部と主軸台の上部とをタイロッドを介して結合することが望ましい。タイロッドは、固定台に取付けた駆動源による心押台の軸方向内方への押動で主軸台との間にワークを挟持したときに固定台と主軸台とに作用する軸方向外方への挟持反力の作用線より上方に位置することになり、押圧反力によるベッドの反りがタイロッドで効果的に防止される。
【0009】
ところで、可動台の底壁上に両ロール支持台をY軸方向に移動自在に支持することも考えられるが、これではロールによるワークのしごきに際して作用するX軸方向の成形反力でロール支持台にX軸方向の回転モーメントが作用し、ロール支持台がX軸方向に傾動し易くなる。これに対し、可動台に、X軸方向一側の側壁を設け、側壁に両ロール支持台をY軸方向に移動自在に支持させれば、X軸方向の成形反力をその作用線に直交する側壁で受けられるようになる。そのため、ロール支持台にX軸方向の回転モーメントは作用しなくなり、ロール支持台の傾動が防止される。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1乃至図3を参照して、1はベッドであり、ベッド1上に、互に直交する水平2方向の一方をX軸方向、他方をY軸方向として、X軸方向に対向する主軸台2と心押台3とを配置すると共に、Y軸方向に対向する1対のロール支持台4,4を配置し、主軸台2と心押台3との間に挟持されるワークWをロール支持台4,4に軸支したロール4a,4aでフォーミング加工するロールフォーミング装置を構成している。
【0011】
主軸台2は、ベッド1に固定されており、一方、心押台3は、ベッド1上の2本ガイドレール5に沿ってX軸方向に移動自在となっており、ベッド1上の固定台6に取付けた油圧シリンダから成る駆動源7により心押台3をX軸方向に移動するようにしている。
【0012】
主軸台2と心押台3とには、夫々スピンドル2a,3aが軸支されており、主軸台2のスピンドル2aをベッド1上のスピンドルモータ8によりベルト8aを介して回転させるようにしている。図4に明示されているように、主軸台2のスピンドル2aの先端にはマンドレル2bが取付けられており、一方、心押台3のスピンドル3aの先端にはワーク押え3bが取付けられている。そして、主軸台2のスピンドル2a及びマンドレル2bを貫通するノックアウト兼用のセットピン2cを設け、セットピン2cに中心穴において嵌合セットされるワークWを心押台3の主軸台2側への移動でマンドレル2bとワーク押え3bとの間に挟持するようにしている。
【0013】
この場合、ワークWを強固に挟持してフォーミング加工中のワークWのずれを防止するため、心押台3を駆動源7により60tという強い力で主軸台2側に押圧する必要がある。その結果、主軸台2と固定台6とにX軸方向外方への大きな挟持反力が作用し、このままではベッド1が押圧反力による曲げモーメントを受けて反りを生ずる可能性がある。そこで、本実施形態では、主軸台2の上部のY軸方向2箇所と固定台5の上部のY軸方向2箇所とをY軸方向に並設した2本のタイロッド9,9を介して結合している。これによれば、主軸台2と固定台5とに作用するX軸方向外方への挟持反力が挟持反力の作用線より上方に位置するタイロッド9で分担して受けられ、ベッド1に作用する曲げモーメントが減少してベッド1の反りが有効に防止される。
【0014】
前記両ロール支持台4,4は、ベッド1上に4本のガイドレール10でX軸方向に移動自在に支持したY軸方向に長手の可動台11に、Y軸方向に移動自在に搭載されており、ベッド1に取付けたサーボモータから成る駆動源12により送りねじ機構12aを介して可動台11、即ち、両ロール支持台4,4をX軸方向に移動するようにしている。
【0015】
可動台11は、ガイドレール10に支持される底壁11aと、天井壁11bと、Y軸方向両端の端壁11c,11cと、X軸方向一側の側壁11dとを有する箱形に形成されている。本実施形態で側壁11dは、心押台3側の側面にY軸方向中央の開口部11eを挟んで1対に設けられており、開口部11eを通して心押台3の先端部を可動台11内に臨入させると共に、前記タイロッド9を開口部11eを通して主軸台2と固定台6との間に架設している。各ロール支持台4は、各側壁11dに上下3本のガイドレール13でY軸方向に移動自在に支持されており、各端壁11cに取付けたサーボモータから成る駆動源14により送りねじ機構を介して各ロール支持台4をY軸方向に移動させるようにしている。
【0016】
ワークWのフォーミング加工に際しては、先ず、心押台3を主軸台2に向けてX軸方向に移動して、上記の如くマンドレル2bとワーク押え3bとの間にワークWを挟持し、この状態でスピンドル2aを駆動してワークWを回転させる。次に、両ロール支持台4,4をY軸方向内方に移動し、両ロール支持台4,4に軸支したロール4a,4aをY軸方向両側からワークWの周面に図4の実線示の如く食い込ませる。次いで、可動台11をX軸方向に移動して、ロール4a,4aによりワークWの周面部分の肉をマンドレル2b側にしごき出し、ワークWを図4の仮想線示の形状にフォーミング加工する。
【0017】
ここで、ロール4a,4aをワークWに食い込ませると、可動台11の端壁11c,11cにY軸方向外方への成形反力が作用するが、この成形反力は可動台11の底壁11aと天井壁11bとで均等に受けられる。そのため、可動台11全体としてY軸方向成形反力による曲げモーメントは作用せず、可動台11の反りは生じない。
【0018】
また、ロール4aでワークWをX軸方向にしごくと、ロール支持台4にX軸方向の成形反力が作用するが、ロール支持台4の支持部となる可動台11の側壁11dはX軸方向に直交するため、ロール支持台4にX軸方向成形反力による傾動モーメントは作用せず、ロール支持台4の傾動が防止される。更に、可動台11を箱形に形成することで可動台11の捩り剛性が高くなり、X軸方向成形反力による可動台11の捩りも有効に防止される。また、X軸方向成形反力で可動台11に作用するY軸回りの回転モーメントは、可動台11用のガイドレール10で受けられる。かくて、ワークWとロール4aとの相対位置精度を確保して、ワークWを高精度でフォーミング加工できる。
【0019】
尚、上記実施形態では、主軸台2のスピンドル2aにのみマンドレル2bを取付けたが、心押台3のスピンドル3aにもマンドレルを取付けて、ワークWの肉を主軸台2側マンドレルと心押台3側マンドレルとにしごき出すようなフォーミング加工を行う場合にも、同様に本発明を適用できる。
【0020】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、成形反力による可動台の反りや捩れを防止できると共に、ワークの挟持反力によるベッドの反りも防止でき、ワークとロールとの相対位置精度を確保して、ワークの加工精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の一例の平面図
【図2】図1の矢印II方向から見た正面図
【図3】図1のIII−III線截断側面図
【図4】ワークの加工状態を示す図
【符号の説明】
1 ベッド 2 主軸台 3 心押台
4 ロール支持台 4a ロール 6 固定台
7 心押台用駆動源 9 タイロッド 11 可動台
11a 底壁 11b 天井壁 11c 端壁
11d 側壁 14 ロール支持台用駆動源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a roll forming apparatus that forms a workpiece with a roll.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in this type of roll forming apparatus, a headstock and a tailstock that face each other in the X-axis direction are arranged on the bed, with one of the two horizontal directions orthogonal to each other set as the X-axis direction and the other as the Y-axis direction. At the same time, a pair of roll support tables opposed to the Y-axis direction are arranged, the tailstock is moved in the X-axis direction toward the spindle table, and the work is sandwiched between the spindle table and the tailstock. It is known that both roll support bases are moved inward in the Y-axis direction and moved in the X-axis direction, and the workpiece is formed by a roll pivotally supported on both roll support bases.
[0003]
In this case, a flat plate-like movable table that is long in the Y-axis direction is provided on the bed so as to be movable in the X-axis direction, and a pair of roll support tables are mounted on the movable table so as to be movable in the Y-axis direction. Each roll support base is moved in the Y-axis direction by a drive source attached to each end of the movable base in the Y-axis direction.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When both roll support bases are moved inward in the Y-axis direction to cause the roll to bite into the workpiece, it is movable by a molding reaction force outward in the Y-axis direction that acts on the mounting portions of the drive sources at both ends of the movable base in the Y-axis direction. Further, when the two warp support tables are moved in the X-axis direction by the movement of the movable table and the work is rubbed by the roll, the movable table may be twisted by the forming reaction force in the X-axis direction. Also, in order to firmly hold the work between the headstock and the tailstock, it is necessary to press the tailstock toward the headstock with a strong force in the X-axis direction by a drive source mounted on the bed. As a result, the bed may be warped due to a large pressing reaction force outward in the X-axis direction on the mounting part of the headstock of the bed and the mounting part of the drive source of the tailstock. As described above, when the movable table is warped, twisted or the bed is warped, the relative positional accuracy between the work and the roller is deviated, and the work machining accuracy is deteriorated.
[0005]
In view of the above points, an object of the present invention is to provide a roll forming apparatus capable of improving the machining accuracy of a workpiece by preventing warping, twisting, and warping of a bed.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a headstock and a tailstock that are opposed to each other in the X-axis direction on the bed, with one of the two horizontal directions orthogonal to each other set as the X-axis direction and the other as the Y-axis direction. A pair of roll support bases facing each other in the Y-axis direction are arranged, and the work is sandwiched between the headstock and the tailstock by moving the tailstock in the X-axis direction toward the headstock. In a roll forming apparatus in which both roll support bases are moved inward in the Y-axis direction and moved in the X-axis direction to form a workpiece by a roll that is pivotally supported on both roll support bases, A roll support base is movably mounted in the Y-axis direction. A movable base that is long in the Y-axis direction is provided so as to be movable in the X-axis direction, and the movable base is connected to at least end walls at both ends in the Y-axis direction. Bottom wall and ceiling wall and the side connecting these bottom and ceiling walls Formed in a box shape with bets, each roll support stand on each end wall with mounting the drive source for moving the Y-axis direction, and a fixed block top and headstock upper bound via tie rods, sidewalls Is disposed on one surface of the movable table opposite to the direction in which the rolls squeeze, and an opening through which the tailstock passes is provided on the side wall, and both roll support tables are supported so as to be movable in the Y-axis direction. Yes.
[0007]
When both roll support bases are moved inward in the Y-axis direction to cause the rolls to bite into the workpiece, the forming reaction force outward in the Y-axis direction on the end wall of the movable base that is the mounting portion of the drive source for the roll support base However, the molding reaction force is equally received by the bottom wall and the ceiling wall of the movable table, and the bending moment due to the molding reaction force does not act on the entire movable table, and the movable table does not warp. Furthermore, the torsional rigidity of the movable table is increased by forming the movable table in a box shape. The X-axis direction acts when the rolls are moved to move both roll support tables in the X-axis direction and the workpiece is rubbed by the roll. The torsion of the movable table due to the molding reaction force is effectively prevented.
[0008]
It is desirable to attach a drive source for moving the pedestal in the X-axis direction to a fixed base on the bed, and to connect the upper part of the fixed base and the upper part of the main shaft base via a tie rod. The tie rod moves outward in the axial direction that acts on the fixed base and the headstock when the work is clamped between the headstock and the tailstock by pushing the tailstock in the axial direction by the drive source attached to the fixed base. Accordingly, the tie rod effectively prevents the bed from warping due to the pressing reaction force.
[0009]
By the way, it is conceivable that both roll support bases are supported on the bottom wall of the movable base so as to be movable in the Y-axis direction. The rotational moment in the X-axis direction acts on the roll support table, and the roll support base is easily tilted in the X-axis direction. On the other hand, if the movable base is provided with a side wall on one side in the X-axis direction and both roll support bases are movably supported on the side wall in the Y-axis direction, the molding reaction force in the X-axis direction is orthogonal to the line of action. Can be received by the side wall. Therefore, the rotational moment in the X-axis direction does not act on the roll support base, and the roll support base is prevented from tilting.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 3,
[0011]
The headstock 2 is fixed to the
[0012]
[0013]
In this case, it is necessary to press the
[0014]
The two
[0015]
The
[0016]
When forming the workpiece W, first, the
[0017]
Here, when the
[0018]
Moreover, when the workpiece W is squeezed in the X-axis direction by the
[0019]
In the above embodiment, the
[0020]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, it is possible to prevent warping and twisting of the movable table due to molding reaction force, and also to prevent bed warpage due to workpiece clamping reaction force, and the relative position between the workpiece and the roll. It is possible to ensure accuracy and improve workpiece machining accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an example of the apparatus of the present invention. FIG. 2 is a front view seen from the direction of arrow II in FIG. 1. FIG. 3 is a side view taken along line III-III in FIG. Figure [Explanation of symbols]
1 bed 2
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