JP4554842B2 - 軸状ワークの加工装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は軸状ワークの加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
軸状ワークの加工装置には、例えば、▲1▼特開平9−29586号公報「キー溝加工用割出し治具」や▲2▼特開平10−100031号公報「複合加工機」に示されたものがある。
【0003】
上記▲1▼の技術は、同公報の図1によれば、V型ブロック2,2(符号は公報記載のものを流用した。以下同様。)にカムシャフトS(図4参照)を載せてクランプ部材17で押圧すると、カム部cが予めブロック4の孔に取付けたプランジャ型の割出しピン10L,10Rに接触し、若干回動するので、正しく位置決め保持することができるとともに、カム部cに対してキー溝kを正しい角度で形成することができるというものである。
【0004】
上記▲2▼の複合加工機1は、同公報の図1によれば、ベッド2に移動可能に設けた旋削ユニット10と、移動自在に設けた心押台20と、ワーク把持ユニット30と、移動自在に設けたタレット加工ユニット40と、を備えたもので、ワーク把持ユニット30でワークWを固定し、端面にタレット加工ユニット40の穴あけ具55で穴を加工し、その後、ワークWを心押台20及びタレット加工ユニット40のチャック51で支持しつつ、回転させ、旋削ユニット10のバイト16で旋削を実施することができるというものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記▲1▼は、カム部cに対してキー溝kを所定の角で形成することができるが、キー溝kとは異なる加工を行なうことはできず、別加工を行なう場合には、ワークWを外して別の加工装置への搬送が必要であり、また、その都度加工の段取りが発生し、生産効率は悪い。
【0006】
上記▲2▼は、1台の加工機で穴あけ加工や旋削加工など複数の工程を実施することはできるが、キー溝を加工することはできず、キー溝を加工するための機構を追加すると、加工機の設備費が嵩む。
また、旋削ユニット10にバイト16を取付け、タレットヘッド47にチャック51や穴あけ具55を取付けるが、取付け可能な工具の員数は少なく、加工できる形状は限られ、生産効率を向上させ難い。
【0007】
そこで、本発明の目的は、設備費の削減を図ることができ、生産効率の向上を図ることができる軸状ワークの加工装置を提供することにある。
【0008】
【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、並行に並べた2本の軸状ワークを支持する加工治具と、加工治具を取付けてベット上に水平旋回可能に設けたワーク旋回テーブルと、このワーク旋回テーブルとは別にベット上に、ベットの幅方向並びに長手方向に移動可能に設けた第1・第2スライドと、これらの第1・第2スライドに各々設けた第1・第2主軸ユニットと、これらの第1・第2主軸ユニットの各々の工具交換が可能な位置に設置した第1・第2工具交換ユニットと、第1・第2主軸ユニットで両端を把持した軸状ワークを切削するために、ワーク旋回テーブルの側方に、且つベット上に設けた刃物台と、これらを制御する制御盤と、を備えた軸状ワークの加工装置において、加工治具は、軸状ワークの一端を回転自在にローラで支持する第1メインクランプ及び、他端を回転自在にローラで支持する第2メインクランプと、軸状ワークの位相基準部が触れることで、位相の基準を検出する位相基準検出手段と、軸状ワークの鍔部を押さえることで軸状ワークの長手方向の位置決めを行い固定するスラストクランプと、を備え、軸状ワークを第1・第2メインクランプのローラで回転自在に支持し、軸状ワークの両端を第1・第2主軸ユニットのチャックで把持して、軸状ワークのキー溝の位相を位相基準検出手段の情報に基づいて定めることを特徴とする。
【0009】
ワーク旋回テーブルにワークを固定して第1・第2主軸ユニットによってキー溝加工など所望の加工を実施する。また、第1・第2主軸ユニットによって軸状ワークの両端を把持し、刃物台を固定した状態で旋削加工を行なうことができる。従って、本発明の加工装置は汎用性に富む。
また、穴あけ加工、旋削加工、キー溝加工を実施することで、加工間の搬送を無くするとともに、軸状ワークの取り付け、取り外しの手間を省く。
請求項2は、キー溝の位相が定まった軸状ワークの鍔部をスラストクランプで固定し、加工治具をワーク旋回テーブルで第1・第2主軸ユニットに対して軸状ワークの長手方向が直交するまで旋回させ、軸状ワークにキー溝を第1・第2主軸ユニットの交換した切削工具でそれぞれ形成し、キー溝を形成後、加工治具を逆回転で戻し、軸状ワークの向きを元に戻し、第1・第2主軸ユニットの交換したチャックで軸状ワークの両端をそれぞれ把持して、第1・第2メインクランプから取り外し、第1・第2主軸ユニットの回転速度及び送りを同期さて、刃物台の切削工具で軸状ワークを切削することを特徴とする。
その結果、キー溝加工を実施することができ、また、刃物台を固定した状態で旋削加工を行なうことができ、加工装置の汎用性を広げることができる。従って、設備費の削減を図ることができる。
また、旋削加工、キー溝加工を実施することができ、旋削加工とキー溝加工との間で軸状ワークの搬送、取り付け、取り外しの手間を省くことができ、生産効率の向上を図ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態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は本発明に係る軸状ワークの加工装置の斜視図であり、加工装置10は、ベット11と、このベット11上に水平旋回可能に設けたワーク旋回テーブル12と、このワーク旋回テーブル12とは別にベット11上に設けた第1スライド13ならびに第2スライド14と、これらの第1・第2スライド13,14に各々設けた第1主軸ユニット15ならびに第2主軸ユニット16と、これらの第1・第2主軸ユニット15,16の各々の工具17,18の交換が可能な位置に設置した第1工具交換ユニット21ならびに第2工具交換ユニット22と、ワーク旋回テーブル12の側方23に、且つベット11上に設けた刃物台24と、を備えたものである。25はワーク旋回テーブル12に取付けた加工治具、26は操作盤、27は制御盤、28は油圧ユニット、29はクーラントユニットである。
【0011】
ここで、図左上の軸は、座標軸であり、直線又は回転で動く方向を示す。Xは直線運動を示す軸で、ベット11の幅方向の軸、ZはXに直交する軸で、第1・第2主軸ユニット15,16の軸線に平行な軸、YはX,Zに直交する鉛直軸、BはY軸の周りの旋回運動を示す軸、CはZ軸の周りの旋回運動を示す軸である。
【0012】
ワーク旋回テーブル12は、下部に図示せぬ電動の駆動部を設け、B軸方向に水平旋回可能で、上部にワークを取付けるテーブル部31を有する。
第1スライド13は、下部に図示せぬ2軸の駆動部(電動モータ、送り機構、ガイド等)を有し、ベット11の幅方向(X軸方向)並びに長手方向(Z軸方向)に移動可能なものである。13a・・・(・・・は複数を示す。以下同様。)は蛇腹を示す。第2スライド14は第1スライド13と同様であり、説明を省略する。
【0013】
第1主軸ユニット15は、第1スライド13に設けたロータリ手段32と、このロータリ手段32に設けた主軸33と、を備え、ロータリ手段32は、背部に電動モータ32aを備える。第2主軸ユニット16は、第1主軸ユニット15と同様であり、説明を省略する。
【0014】
第1工具交換ユニット21は、ツールマガジン34と、チェンジャアーム35と、からなる自動工具交換装置(ATC)で、ツールマガジン34にチャック36や溝カッタ37など複数の工具を予め納め、チェンジャアーム35で工具の取り付け、取り外しを行なう。第2工具交換ユニット22は、第1工具交換ユニット21と同様であり、説明を省略する。
刃物台24は、ベット11上に支持部41を固定し、この支持部41にホルダ固定部42を旋回可能に取付けたもので、4個の工具を取り付けることができる。
【0015】
図2は本発明に係る加工装置の断面図であり、ベット11上にワーク旋回テーブル12、第1スライド13、第1工具交換ユニット21を設け、第1スライド13に第1主軸ユニット15を設けたことを示す。Ctはワーク旋回テーブル12の回転中心軸線を示す。
【0016】
第1工具交換ユニット21のチェンジャアーム35は、例えば、一端35aでツールマガジン34から工具を抜き取り、他端35bで主軸33から工具を抜き取り、矢印の如く回転することで、工具の交換を行なう。
第1主軸ユニット15のX軸方向の最大送り量は、回転中心軸線CtからそれぞれXm1,Xm2(Xm2=Xm1)に設定した。Tcは工具交換位置を示す。
【0017】
図3は本発明に係る第1主軸ユニットの正面図であり、第1主軸ユニット15の主軸33を示す。
主軸33は、ロータリ手段32の中心Crから距離Xhでけ偏心させたもので、ロータリ手段32によって回転(公転)するとともに、工具やワークを回転(自転)させるものである。主軸33でワークを回転させる場合は、主軸33を図に示す状態、すなわち、旋削位置Cb(Cb=Tc(工具交換位置))を基準に条件設定するのが望ましい。Ym1、Ym2は、第1主軸ユニット15のY軸方向の最大送り量を示す。
【0018】
図4は本発明に係る刃物台の正面図であり、刃物台24をベット11上に固定したことを示し、ホルダ固定部42にホルダ43を取付け、ホルダ43にバイト44を取付けたことを示す。バイト44の刃先45の位置は旋削位置Cbを基準に設定した。なお、バイト44を使用する場合は、ワークを加工治具25から取り外す。
【0019】
図5は本発明に係る加工治具の平面図であり、加工治具25は、箱型のベース51を形成し、このベース51に第1列治具52ならびに第2列治具53を配置し、並行に並べた2本の軸状ワークを支持するものである。第1列治具52は、ベース51の端側にメインクランプ54,55を配置するとともに、メインクランプ54側から順に仮り受け台56、位相基準検出手段57、スラストクランプ58を配置したものである。第2列治具53は、第1列治具52と同様であり、説明を省略する。
【0020】
スラストクランプ58は、ベース51に油圧シリンダ61ならびに板状の支持部材62を取付け、これらの油圧シリンダ61と支持部材62との間にガイドバー63,63を渡し、ガイドバー63,63にスライド部材64を移動可能に取付けるとともに、スライド部材64に油圧シリンダ61を連結し、支持部材62にストッパ65を取付けたものである。
【0021】
図6は図5の6矢視図であり、ワーク旋回テーブル12のテーブル部31にベース51を取付け、ベース51に配置した第2列治具53のメインクランプ54,55、仮り受け台56、位相基準検出手段57、スラストクランプ58を示す。
【0022】
位相基準検出手段57は、ベース51にブラケット66を取付け、このブラケット66にタッチセンサ67を取付けたもので、このタッチセンサ67の先端に軸状ワークが触れることで、軸状ワークの位相の基準を検出する。
【0023】
メインクランプ54は、ベース51に取付けたクランプ本体68ならびに油圧シリンダ69,69(図8参照)と、からなる。メインクランプ55は、メインクランプ54と同様であり、説明を省略する。
油圧シリンダ69,69への配管はベース51内で行なう。なお、図の中央の61aは、スラストクランプ58の油圧シリンダ61に接続した管で、ベース51内に配管したことを示す。
【0024】
図7は図6の7部拡大図であり、油圧シリンダ61に継手61bを介して連結したスライド部材64とストッパ65との間でワークをクランプする状態を示す。Stはクランプした際のストローク長を示し、クランプを解除する際にはストローク長Stだけスライド部材64が後退する。
スライド部材64は、軸状ワークの外周に倣うU字状の押圧部71を有し、この押圧部71でワークを長手方向に押し付けるとともに、ワークを所定位置に固定する。
ストッパ65は、軸状ワークの外周に倣う凹状の嵌合部72を有し、この嵌合部72に軸状ワークを嵌めて長手方向の位置決めを行なう。
【0025】
図8は本発明に係るメインクランプの正面図であり、ベース51にクランプ本体68を取付け、クランプ本体68に継手69a,69aを介して油圧シリンダ69,69を連結し、ワークをクランプする状態を示す。Scはクランプした際のストローク長を示し、クランプを解除する際にはストローク長Scだけ油圧シリンダ69,69が後退するとともに、二点鎖線に示すようにクランプ本体68は開く。
クランプ本体68は、ブラケット部73と、このブラケット部73に開閉可能に取付けた爪部74,74と、からなる。
【0026】
図9は本発明に係るメインクランプの爪部の拡大図である。
メインクランプ54の爪部74,74は、回転可能に設けたローラ75・・・を有し、これらの4個のローラ75は、軸状ワークの軸外周部をワークの中心に向って4方向から支持するものである。
【0027】
図10(a),(b)は本発明に係る軸状ワークの一例を示す図である。(a)は斜視図、(b)は(a)のb−b線断面図である。
(a)において、軸状ワークとしてのカムシャフト76は、一端に形成したキー溝77と、他端に形成した鍔部78と、第1ジャーナル81〜第5ジャーナル85と、を有するもので、完成したカムシャフトである。
【0028】
(b)において、第1ジャーナル81は、素材の段階で二点鎖線で示す位相基準部86を設けた軸受部であり、位相基準部86はキー溝77を加工する際に基準となるもので、その角度はキー溝77からβに設定した。
これらのキー溝77や第1ジャーナル81などカムシャフトの所定部位を軸状ワークの加工装置で加工する。ここで、加工装置にセットするワークをカムシャフト87とする。
【0029】
以上に述べた軸状ワークの加工装置の作用を次に説明する。
図11は本発明に係る軸状ワークの加工装置の第1作用図である。
カムシャフト87を加工治具25にセットする。具体的には、カムシャフト87の位相基準部86ならびに鍔部78を目安に矢印▲1▼,▲1▼の如く仮り受け台56ならびにスラストクランプ58で一旦受け、次いで、メインクランプ54,55で第1ジャーナル81の軸外周部81a、第5ジャーナル85の軸外周部85aを仮りクランプする。その際には、操作盤のボタンを「ON」にし、油圧シリンダ69・・・を低圧の油圧で作動させる。なお、仮りクランプすることで、自動的にカムシャフト87のセンタの座標は定まる。
【0030】
図12は本発明に係る軸状ワークの加工装置の第2作用図である。
仮りクランプの状態でカムシャフト87の割り出しを行なう。具体的には、センタ位置を定めた後、第2主軸ユニット16の主軸33に取付けたチャック36でカムシャフト87の第1ジャーナル81側を把持し、カムシャフト87を回転させる。
【0031】
この場合、チャック36の第1ジャーナル81側への移動は、予めプログラムで設定した座標(X軸、Y軸、Z軸)に基づいて行なうとともに、チャック36の閉による把持動作は、クーラント(切削油)を主軸33を介してチャック36内に流入させ、クーラントの設定圧力によって行なうので、これらの動作を自動で行なうことができる。
【0032】
その後、カムシャフト87を主軸33で回転させると、第1ジャーナル81に設けた位相基準部86は位相基準検出手段57に接触するので、位相の位置を設定することが可能となる。
次に、より詳しく割り出しを説明する。
【0033】
図13は本発明に係る軸状ワークの加工装置の第3作用図であり、図12の13矢視図である。
割り出しに際し、メインクランプ54(図12参照),55を仮りクランプするので、メインクランプ54,55のクランプする力は小さい。すなわち、メインクランプ54,55の油圧の圧力を低圧に設定したので、メインクランプ54,55はカムシャフト87を回転可能にクランプする。
また、メインクランプ54,55には、ローラ75・・・を設けたので、メインクランプ54,55でカムシャフト87をクランプしながら、カムシャフト87を回転させることができる。
【0034】
図14(a)〜(c)は本発明に係る軸状ワークの加工装置の第4作用図であり、図12の14−14線断面図に相当する。
(a)において、メインクランプ54,55でカムシャフト87を仮りクランプし、チャック36を介して主軸33でカムシャフト87を矢印▲2▼の如く回転させる。
【0035】
(b)において、カムシャフト87が回転すると、位相基準部86が位相基準検出手段57のタッチセンサ67に接触するので、タッチセンサ67の信号によって基準座標Xcを設定する。
同時に、タッチセンサ67の信号によって主軸33は矢印▲3▼の如く逆回転を始める。
【0036】
(c)において、主軸33は逆回転を続け、予め設定した角度θだけ基準座標Xcから逆回転すると、回転を止めると同時に、キー溝を形成する角度βの位置を定める。つまり、キー溝形成部88を真上へ正確に向ける。
【0037】
このように、メインクランプ54,55にローラ75・・・を設け且つ、位相基準検出手段57を取付けたので、カムシャフト87をクランプしながら回転させ、位相基準部86を位相基準検出手段57に接触させて位相基準検出手段57の信号によってキー溝の位相の基準を設定することができる。そして、その基準から予め設定した角度θだけカムシャフト87を逆回転させることで、キー溝の割り出しを行なうことができる。その結果、キー溝の角度βがカムシャフトの種類によって異なっても、瞬時に位相を割り出すことができ、位相の設定に手間がかからない。従って、生産効率の向上を図ることができる。
【0038】
図15は本発明に係る軸状ワークの加工装置の第5作用図である。
カムシャフト87,87の割り出しをほぼ同時に行なった後、カムシャフト87,87を本クランプする。具体的には、スラストクランプ58,58を作動させ、スラストクランプ58,58で鍔部78,78を押し、鍔部78,78をストッパ65,65に当て、カムシャフト87,87を固定する(図7参照)とともに、カムシャフト87,87の長手方向の位置決めを行なう。
【0039】
その後、メインクランプ54,54,55,55のクランプする力を大きくする。すなわち、油圧の圧力を低圧から高圧に切り換える。
本クランプ後、カムシャフト87,87からチャック36,36を外し、ワーク旋回テーブルを旋回させるとともに、加工治具25を二点鎖線のように旋回させる。
【0040】
図16は本発明に係る軸状ワークの加工装置の第6作用図である。
加工治具25を旋回させながら、一方で、第1・第2主軸ユニット15,16を工具交換位置Tc,Tcへ矢印▲4▼,▲4▼の如く移動させ、主軸33,33からチャック36,36を第1・第2工具交換ユニット21,22(図1参照)で取り外した後、二点鎖線で示す主軸33,33に溝カッタ37,37を取付ける。続けて、主軸33,33を矢印▲5▼,▲5▼の如くキー溝形成部88,88へ移動させ、キー溝の加工を開始する。
【0041】
図16に示すように、並行に並べた2本のカムシャフト87,87を支持するとともに、ベット11(図1参照)上に水平旋回可能に設けたワーク旋回テーブル12と、第1・第2主軸ユニット15,16と、を設けたので、ワーク旋回テーブル12に加工治具25を介してセットした2本のカムシャフト87,87を2本同時に加工することができ、生産性の向上を図ることができる。
【0042】
図17(a),(b)は本発明に係る軸状ワークの加工装置の第7作用図である。
(a)において、カムシャフト87のキー溝形成部88に所定の切削条件に設定した溝カッタ37を送り、キー溝77を形成する。
(b)は、(a)のb−b線断面図であり、溝カッタ37をX軸方向に送って形成したキー溝77を示す。
キー溝77を形成後、加工治具25を逆回転で戻し、カムシャフト87の向きを元に戻す(図15参照)。
【0043】
なお、ここで、図15のカムシャフト87,87の向きで且つ、チャック36,36を切削工具に交換した状態で、カムシャフト87,87の端面87a,87a,87b,87bに所定寸法の穴を開けてもよい。その際、図15のように、図の上のカムシャフト87の端面87aを図右に向け、逆に、図の下のカムシャフト87の端面87aを図左に向けセットすることで、端面の穴加工の時間を平均化することができる。例えば、端面87a側の穴加工時間を20秒とし、端面87b側の穴加工時間を10秒とした場合、第1主軸ユニット15は30秒で穴を加工し、第2主軸ユニット16も30秒で穴を加工する。仮に、図の下のカムシャフト87の端面87aを図右に向け、図の上と同じにセットすると、第1主軸ユニット15は40秒で穴を加工するため、10秒加工時間が長くなる。
【0044】
すなわち、図15に示すように、並行に並べた2本のカムシャフト87,87を支持するワーク旋回テーブル12(図1参照)と、第1・第2主軸ユニット15,16と、を設けたので、一方のカムシャフト87の端面87a,87bに対して他方のカムシャフト87の端面87a,87bを逆の位置にセットし、一方の端面87aならびに他方の端面87bの各々の加工時間の異なる穴を組み合わせて第1主軸ユニット15で加工し、残りの端面87a,87bの穴を第2主軸ユニット16で加工し、加工時間の偏りをなくするとともに、加工時間の長短を平均に均す。その結果、第1・第2主軸ユニット15,16間で加工の待ち時間は発生せず、穴加工の時間を短縮することができ、生産効率の向上を図ることができる。
【0045】
ここでは、端面の穴加工以外に、軸状ワークの形態によっては、端面側に多角形などの形状を形成してもよい。その際には、チャック36をエンドミルなどの工具に交換する。
【0046】
図18は本発明に係る軸状ワークの加工装置の第8作用図である。
キー溝77を形成後、図15のようにワーク旋回テーブルとともに加工治具25を旋回させて戻し、一方で、第1・第2主軸ユニット15,16には、工具交換位置Tcでチャック36を取り付け、図18の二点鎖線のチャック36を矢印▲6▼の如くカムシャフト87の両端へ移動する。次いで、カムシャフト87の両端をチャック36で前述と同じく把持し、メインクランプ54,55を矢印▲7▼,▲7▼の如く開く。引き続き、図1のロータリ手段32,32を回転させつつ、第1・第2スライド13,14をX軸方向に移動させて、図18の主軸33を矢印▲8▼の如くほぼ垂直にY軸方向へ持ち上げ、メインクランプ54,55からカムシャフト87を取り外す。その際には、当然、スラストクランプ58(図7参照)を後退させて本クランプを解除する。そして、取り外したカムシャフト87を旋削位置Cb側へ移動させる。
【0047】
図19は本発明に係る軸状ワークの加工装置の第9作用図である。
旋削位置Cb側でカムシャフト87を旋削する。具体的には、カムシャフト87の両端を各々主軸33,33に取り付け、主軸33,33の回転ならびに図1に示す第1・第2スライド13,14の移動によってカムシャフト87を刃物台24のバイト44に当て、所望の切削条件で各ジャーナルを旋削する。
【0048】
より詳しくは、主軸33,33を所望の回転速度に設定するとともに、同期させた状態で回転し、第1・第2スライド13,14のX軸方向の値を所望の切り込み量に設定するとともに、同期させた状態で切り込み、第1・第2スライド13,14のZ軸方向の値を所望の送り速度に設定するとともに、同期させた状態で送り、第1ジャーナル81の位相基準部86を断続切削するとともに、第1ジャーナル81の荒加工または仕上げ前加工を行なう。同様に、第2ジャーナル82〜第5ジャーナル85の荒加工または仕上げ前加工を行なう。
【0049】
このように、本発明の軸状ワークの加工装置10は、ワーク旋回テーブル12と、第1・第2スライド13,14と、第1・第2主軸ユニット15,16と、第1・第2工具交換ユニット21,22と、刃物台24とを備えたので、ワーク旋回テーブル12にワークを固定して第1・第2主軸ユニット15,16によってキー溝加工など所望の加工を実施することができ、また、第1・第2主軸ユニット15,16によって軸状ワークの両端を把持し、刃物台24を固定した状態で旋削加工を行なうことができ、加工装置10の汎用性を広げることができる。
従って、設備費の削減を図ることができる。
また、穴あけ加工、旋削加工、キー溝加工を実施することができ、旋削加工とキー溝加工との間で軸状ワークの搬送、取り付け、取り外しの手間を省くことができ、生産効率の向上を図ることができる。
【0050】
尚、本発明の実施の形態に示した図1の主軸33,33の頭数は限定せず、例えば、4頭にすることも可能である。
主軸33をY軸方向へ移動させる機構はロータリ手段32に限らない。
刃物台24の構成は任意である。
図10のカムシャフト76は、カムシャフトの一例であるとともに、軸状ワークの一例である。
【0051】
図5の加工治具25は一例であり、軸状ワークの形態によって加工治具の構成を変えてもよく、加工治具の構成は任意である。
図6の位相基準検出手段57のタッチセンサ67は一例であり、センサの構成は任意である。
位相基準検出手段57を軸状ワークの下側に設けたが、上側でもよく、検出する位置は任意である。
主軸33に取付けたチャック36の構成は任意である。
【0052】
【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によれば、ワーク旋回テーブルに加工治具を取付けて、軸状ワークを加工治具の第1・第2メインクランプのローラで回転自在に支持し、軸状ワークの両端を第1・第2主軸ユニットのチャックで把持して、軸状ワークのキー溝の位相を位相基準検出手段の情報に基づいて定め、軸状ワークをスラストクランプで固定して、チャックと交換した第1・第2主軸ユニットの工具によってキー溝加工など所望の加工を実施することができる。
その後、交換した第1・第2主軸ユニットのチャックによって軸状ワークの両端を把持し、ワーク旋回テーブルに取付けた加工治具の第1・第2メインクランプからワークを取り外し、刃物台側へ第1・第2主軸ユニットで送って刃物台を固定した状態で軸状ワークの回転数や長手方向の送り速度など切削条件を第1・第2主軸ユニット及び第1・第2スライドで設定することができるとともに、旋削加工を行なうことができ、加工装置の汎用性を広げることができる。従って、設備費の削減を図ることができる。
【0053】
また、軸状ワークの加工装置1台でワーク旋回テーブルに軸状ワークをワーク旋回テーブルに取付けた加工治具の第1メインクランプ、第2メインクランプ及びスラストクランプで固定して加工することができるとともに、ワーク旋回テーブルの第1・第2メインクランプからワークを第1・第2主軸ユニットのチャックで把持して取り外し、ワークを第1・第2主軸ユニット及び第1・第2スライドで送って旋削加工を行なうこともでき、各々の加工間の搬送や取り付け取り外しに手間がかからない。従って、生産効率の向上を図ることができる。
さらに、2本の軸状ワークを第1メインクランプ、第2メインクランプ及びスラストクランプで支持し、第1・第2主軸ユニットでチャックと交換した切削工具を回転させて、2本同時にキー溝など所望の形状を形成するので、1本の加工時間で2本加工することができ、生産性の向上を図ることができる。
加えて、キー溝の角度がカムシャフトの種類によって異なっても、瞬時に位相を割り出すことができ、位相の設定に手間がかからない。従って、生産効率の向上を図ることができる。
請求項2では、キー溝の位相が定まった軸状ワークの鍔部をスラストクランプで固定し、加工治具をワーク旋回テーブルで第1・第2主軸ユニットに対して軸状ワークの長手方向が直交するまで旋回させ、軸状ワークにキー溝を第1・第2主軸ユニットの交換した切削工具でそれぞれ形成し、キー溝を形成後、加工治具を逆回転で戻し、第1・第2主軸ユニットの交換したチャックで軸状ワークの両端をそれぞれ把持して、第1・第2メインクランプから取り外し、第1・第2主軸ユニットの回転速度及び送りを同期さて、刃物台の切削工具で軸状ワークを切削するので、キー溝加工を実施することができ、また、刃物台を固定した状態で旋削加工を行なうことができ、加工装置の汎用性を広げることができる。従って、設備費の削減を図ることができる。
また、旋削加工、キー溝加工を実施することができ、旋削加工とキー溝加工との間で軸状ワークの搬送、取り付け、取り外しの手間を省くことができ、生産効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る軸状ワークの加工装置の斜視図
【図2】本発明に係る加工装置の断面図
【図3】本発明に係る第1主軸ユニットの正面図
【図4】本発明に係る刃物台の正面図
【図5】本発明に係る加工治具の平面図
【図6】図5の6矢視図
【図7】図6の7部拡大図
【図8】本発明に係るメインクランプの正面図
【図9】本発明に係るメインクランプの爪部の拡大図
【図10】本発明に係る軸状ワークの一例を示す図
【図11】本発明に係る軸状ワークの加工装置の第1作用図
【図12】本発明に係る軸状ワークの加工装置の第2作用図
【図13】本発明に係る軸状ワークの加工装置の第3作用図
【図14】本発明に係る軸状ワークの加工装置の第4作用図
【図15】本発明に係る軸状ワークの加工装置の第5作用図
【図16】本発明に係る軸状ワークの加工装置の第6作用図
【図17】本発明に係る軸状ワークの加工装置の第7作用図
【図18】本発明に係る軸状ワークの加工装置の第8作用図
【図19】本発明に係る軸状ワークの加工装置の第9作用図
【符号の説明】
10…加工装置、11…ベット、12…ワーク旋回テーブル、13…第1スライド、14…第2スライド、15…第1主軸ユニット、16…第2主軸ユニット、21…第1工具交換ユニット、22…第2工具交換ユニット、23…側方、24…刃物台、76…軸状ワーク(完成したカムシャフト)、87…軸状ワーク(加工途中のカムシャフト)。

Claims (2)

  1. 並行に並べた2本の軸状ワークを支持する加工治具と、該加工治具を取付けてベット上に水平旋回可能に設けたワーク旋回テーブルと、このワーク旋回テーブルとは別に前記ベット上に、ベットの幅方向並びに長手方向に移動可能に設けた第1・第2スライドと、これらの第1・第2スライドに各々設けた第1・第2主軸ユニットと、これらの第1・第2主軸ユニットの各々の工具交換が可能な位置に設置した第1・第2工具交換ユニットと、前記第1・第2主軸ユニットで両端を把持した軸状ワークを切削するために、ワーク旋回テーブルの側方に、且つベット上に設けた刃物台と、これらを制御する制御盤と、を備えた軸状ワークの加工装置において、
    前記加工治具は、前記軸状ワークの一端を回転自在にローラで支持する第1メインクランプ及び、他端を回転自在にローラで支持する第2メインクランプと、前記軸状ワークの位相基準部が触れることで、位相の基準を検出する位相基準検出手段と、前記軸状ワークの鍔部を押さえることで前記軸状ワークの長手方向の位置決めを行い固定するスラストクランプと、を備え、
    前記軸状ワークを前記第1・第2メインクランプのローラで回転自在に支持し、前記軸状ワークの前記両端を前記第1・第2主軸ユニットのチャックで把持して、前記軸状ワークのキー溝の位相を前記位相基準検出手段の情報に基づいて定めることを特徴とする軸状ワークの加工装置。
  2. 前記キー溝の位相が定まった前記軸状ワークの鍔部を前記スラストクランプで固定し、前記加工治具を前記ワーク旋回テーブルで前記第1・第2主軸ユニットに対して前記軸状ワークの長手方向が直交するまで旋回させ、前記軸状ワークに前記キー溝を前記第1・第2主軸ユニットの交換した切削工具でそれぞれ形成し、前記キー溝を形成後、前記加工治具を逆回転で戻し、前記軸状ワークの向きを元に戻し、前記第1・第2主軸ユニットの交換した前記チャックで前記軸状ワークの前記両端をそれぞれ把持して、前記第1・第2メインクランプから取り外し、前記第1・第2主軸ユニットの回転速度及び送りを同期さて、前記刃物台の切削工具で前記軸状ワークを切削することを特徴とする請求項1記載の軸状ワークの加工装置。
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