JP5799119B2 - 軸物ワークの加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、軸物ワークの製造技術の改良技術に関する。

車両に搭載される連続可変トランスミッション（Continuously Variable Transmission、以下ＣＶＴと略記する。）には、ＣＶＴシャフトが組込まれている。このＣＶＴシャフトは、軸部に鍔状の円盤部を有し、この円盤部の一面がテーパ状のシーブ面となっている。ＣＶＴシャフトは鍛造品を機械加工することで製造され、その製造方法が提案されている（例えば、特許文献１（図１、図４）参照。）。

特許文献１の図４に示されるように、ワーク（１１）（括弧付き数字は、特許文献１に記載された符号を示す。以下同様）は、心押し台（３４）で主軸台（３３）へ押され、この状態で主軸台（３３）に内蔵される電動モータで回されつつ、回転砥石（５５）で研削される。

ところで、特許文献１の図１に示されるシーブ面（２３）に、金属ベルトの金属駒が常時摺接する。シーブ面（２３）の摩耗を防ぐために、熱処理を施して表面硬度を高めることが推奨される。
熱処理を施すと、不可避的に熱処理歪が発生し、僅かではあるが、ワーク（１１）が変形する。この変形を是正し、製品寸法を維持するために、仕上げ加工を施す。

すなわち、熱処理を施さないワークでは、素材を機械加工することで製品が得られる。一方、熱処理を施す場合は、素材を機械加工（第１次機械加工）し、熱処理を施し、得られた熱処理品に再度機械加工（第２次機械加工）を施す。

特許文献１の図１に示される形態の熱処理品であれば、長く延びる軸部（符号無し）が僅かに湾曲する。結果、両端のセンター穴が中心軸（図では水平軸）に対して傾く。

このようなセンター穴に特許文献１の図４に示される主軸台（３３）の尖り先ピンと心押し台（３４）の尖り先ピンを挿入して回転させると、いわゆる心振れが起こり、仕上げ加工での削り代が増大する。削り代を小さめに見込むと黒皮が残り、製品の外観性が低下する。削り代を大きめにすると、素材が大きくなり材料歩留まりが悪くなると共に、機械加工時間が延びて生産性が悪くなる。

生産性の向上と材料歩留まりの向上が求められる中、熱処理を施すワークであっても、削り代を小さくすることができる製造技術が求められる。

特開２００４−３４５０５７公報

本発明は、軸物ワークに熱処理を施しても、材料歩留まりを上げることができる製造技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、センター穴を有する軸物ワークに機械加工を施して半製品を得る第１次機械加工工程と、前記半製品に熱処理を施し熱処理品を得る熱処理工程と、前記熱処理品における前記センター穴を修正して修正品を得るセンター穴修正工程と、修正された修正済センター穴を用いて前記修正品に機械加工を施して完成品を得る第２次機械加工工程とからなり、前記センター穴修正工程では、前記熱処理品における前記センター穴を拡径しつつ前記センター穴の傾きだけを修正する軸物ワークの製造方法におけるセンター穴修正工程を実施する軸物ワークの加工装置であって、搬入されてきた前記熱処理品を受け取るプレ・ステージと、前記プレ・ステージの隣に設けられ、前記センター穴に修正を施す修正加工ステージと、前記修正加工ステージの隣に設けられ前記修正品の良否を判定する検査ステージと、前記プレ・ステージから前記修正加工ステージへ前記熱処理品を移動し、前記修正加工ステージから前記検査ステージへ前記修正品を移動するワーク移動手段とを備えていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、プレ・ステージに対して熱処理品を搬入・搬出するロボットをプレ・ステージ近傍に備えていることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、修正加工ステージは、ワーク移動手段から移載された熱処理品を軸回りに回転可能に支持するワーク支持機構と、支持された熱処理品を低速で正転させるワーク回転機構と、熱処理品の一端に有するセンター穴に挿入される第１工具と、この第１工具を低速よりも高速で逆転させる第１工具回転機構と、熱処理品の他端に有するセンター穴に挿入される第２工具と、この第２工具を低速よりも高速で逆転させる第２工具回転機構とを備え、第２工具は、第１工具と同軸に配置されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、第１工具及び第２工具は、ドリル、エンドミル又は砥石であることを特徴とする。

請求項５に係る発明では、第１工具及び第２工具は、円錐面を有する砥石であることを特徴とする。

請求項６に係る発明では、修正加工ステージは、熱処理品に粗加工を施す粗加工ステージと、粗加工された熱処理品に仕上げ加工を施す仕上げ加工ステージとからなる。

請求項７に係る発明では、熱処理品を低速で正転させるワーク回転機構は、電動モータと、この電動モータが発生する回転力を第１・第２工具へ伝える伝動手段とを備えていることを特徴とする。

請求項８に係る発明では、修正加工ステージは、第１・第２工具を清掃する第１・第２ブラシを更に備えていることを特徴とする。

請求項９に係る発明では、修正加工ステージは、第１・第２ブラシに切削液を供給する給液手段を更に備えていることを特徴とする。

請求項１０に係る発明では、検査ステージに、この検査ステージで良と判断された良品を良品排出部へ排出し、否と判断された不良品を不良品排出部へ排出するようにロボットを制御するロボット制御部が更に備えられていることを特徴とする。

請求項１１に係る発明では、ロボット制御部は、検査ステージで否と判定されたときに警報を発する警報発生部を備えていることを特徴とする。

請求項１２に係る発明では、第１工具の上方に第２工具が配置され、回転軸が鉛直軸であることを特徴とする。

請求項１３に係る発明では、完成品は、ＣＶＴシャフトであることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、センター穴を有する軸物ワークに機械加工を施して半製品を得る第１次機械加工工程と、半製品に熱処理を施し熱処理品を得る熱処理工程と、熱処理品におけるセンター穴を修正して修正品を得るセンター穴修正工程と、修正された修正済センター穴を用いて修正品に機械加工を施して完成品を得る第２次機械加工工程とからなり、センター穴修正工程では、熱処理品における前記センター穴を拡径しつつセンター穴の傾きだけを修正する軸物ワークの製造方法におけるセンター穴修正工程を実施する軸物ワークの加工装置であって、搬入されてきた熱処理品を受け取るプレ・ステージと、プレ・ステージの隣に設けられ、センター穴に修正を施す修正加工ステージと、修正加工ステージの隣に設けられ修正品の良否を判定する検査ステージと、プレ・ステージから修正加工ステージへ熱処理品を移動し、修正加工ステージから検査ステージへ修正品を移動するワーク移動手段とを備えている。
本発明では、先ず傾いたセンター穴に対して、拡径しつつ傾きだけを修正する。
熱処理前の半製品における中心軸と、熱処理品における中心軸は同じではない。熱処理歪で僅かではあるがオフセットしている。このオフセットを解消するにはセンター穴を開け直することが理想である。
仮に、熱処理品にセンター穴を開け直すとすれば、中心軸を改めて決める工程と、センター穴開け直し工程が必要となり、工数が嵩む。

この点、本発明では、傾いたセンター穴に対して、傾きを修正するだけであるから、工数は嵩まない。なお、傾きを修正したセンター穴を用いて、修正品に機械加工を施して得られた完成品であっても、要求される品質が確保できた。
すなわち、センター穴が修正されているため、第２次機械加工工程で、削り代は少なくて済む。
よって、本発明によれば、軸物ワークに熱処理を施しても、材料歩留まりを上げることができる。

特に本発明では、軸物ワークの加工装置は、プレ・ステージと、修正加工ステージと、検査ステージと、ワーク移動手段で構成され、複数のステージの各々に熱処理品又は修正品を置くことができ、いわゆる連続生産が可能となり、バッチ生産に比較して、生産性を格段に高めることができる。

請求項２に係る発明では、プレ・ステージに対して熱処理品を搬入・搬出するロボットをプレ・ステージ近傍に備えている。１台のロボットで、搬入と搬出とを行わせるため、搬入ロボットと搬出ロボットを各々設ける場合に比較して、設備費用及び保守費用を大幅に低減できる。

請求項３に係る発明では、修正加工ステージは、ワーク支持機構と、ワーク回転機構と、第１工具と、第１工具回転機構と、第２工具と、第２工具回転機構とを備え、第２工具は、第１工具と同軸に配置されている。第１・第２工具が同軸に配置されているため、第１工具と第２工具とで熱処理品のための回転軸を擬似的に設定することができる。この擬似的に設定した回転軸は、熱処理品の真の中心軸とは異なるものの、良好に近似している。装置が簡単な割に、良品質の修正品が提供可能となる。

請求項４に係る発明では、第１工具及び第２工具は、ドリル、エンドミル又は砥石である。センター穴の傾きを修正するだけであるから、安価なドリル、エンドミル又は砥石が採用でき、軸物ワークの加工装置の設備費を低減できる。

請求項５に係る発明では、第１工具及び第２工具は、円錐面を有する砥石である。ドリルやエンドミルよりも砥石の方が、研削面の粗度が小さくなり、良好なセンター穴が得られる。

請求項６に係る発明では、修正加工ステージは、粗加工ステージと、仕上げ加工ステージとからなる。粗砥石と仕上げ砥石を使用することで、役割分担を図ることができ、１種の砥石で粗加工から仕上げまで行う場合に比較して、修正加工時間の短縮が可能となる。

請求項７に係る発明では、ワーク回転機構は、電動モータと、伝動手段とを備えている。ワーク回転機構の回転軸にモータ軸が平行になるように、且つワーク回転機構から十分に離れた位置に電動モータを配置することができる。電動モータをワーク回転機構の軸上に配置する必要がない。よって、ワーク回転機構と第１又は第２工具回転機構を接近させることができる。

請求項８に係る発明では、第１・第２ブラシで、第１・第２工具を各々清掃することができ、第１・第２工具の寿命を延ばすことができる。

請求項９に係る発明では、第１・第２ブラシに切削液を供給することができる。切削液で切削性を高めると共に工具の温度を下げることができ、工具の寿命をさらに延ばすことができる。

請求項１０に係る発明では、ロボットで、良品を良品排出部へ排出し、排出する。良品と不良品とが混じった状態で排出されると、選別工程がさらに必要になるが、本発明によれば、その必要がなく、迅速に良品と不良品の区別ができる。

請求項１１に係る発明では、否と判定されたときに警報を発するため、付近の作業員に迅速に対策を講じさせることができる。

請求項１２に係る発明では、回転軸が鉛直軸であるため、修正加工ステージを縦長にすることができ、修正加工ステージの床面積を小さくすることができる。

請求項１３に係る発明では、完成品は、ＣＶＴシャフトである。すなわち、本発明は、熱処理を要するＣＶＴシャフトに好適であって、材料歩留まりがよいため、ＣＶＴシャフトの材料コスト及び加工コストを下げることができ、安価なＣＶＴシャフトが提供可能となる。

本発明に係る軸物ワークの製造工程を説明する図である。 完成品としてのＣＶＴシャフトの断面図である。 本発明のセンター穴修正工程を説明する図である。 本発明に係る軸物ワークの加工装置平面図（概念図）である。 ワーク移動手段の正面図である。 修正加工ステージの正面図である。 ワーク支持機構の断面図である。 ワーク支持機構の要部底面図である。 ワーク支持機構の作用説明図である。 第１・第２ブラシの正面図兼作用説明図である。 検査ステージの要部正面図である。 検査ステージに配置されるバーコードリーダの作用図である。

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に示すように、鉄鋼素材を鍛造することで、軸状の鍛造品を得る（ＳＴ０１）。この鍛造品を工作機械にセットするために、先ず、鍛造品にセンター穴を開ける（ＳＴ０２）。これで、センター穴を有する軸物ワークが得られる。

得られた軸物ワークに、機械加工を施し、製品に近似した形状とする（ＳＴ０３）。これで、半製品を得ることができる（第１次機械加工工程）。
半製品を熱処理炉に入れて、浸炭焼き入れなどの熱処理を施す（ＳＴ０４）。これで熱処理品が得られる。なお、熱処理は、窒化、ガス軟窒化、真空浸炭の何れでもよい。熱処理により、表面の硬度が高まる。

後に仕上げ加工としての第２次機械加工を施す。この第２次機械加工に必要であるため、センター穴を修正する（ＳＴ０５）。修正工程の詳細は後述するが、センター穴が修正された修正品が得られる（センター穴修正工程）。
修正されたセンター穴を用いて、修正品に仕上げ加工としての第２次機械加工を施す（ＳＴ０６（第２次機械加工工程））。この第２次機械加工工程では、スプライン加工、ねじ加工、シーブ面の仕上げなどを行う。これで、完成品が得られる。

完成品の一形態を次に説明する。
図２に示すように、完成品は、ＣＶＴシャフト１０である。ＣＶＴシャフト１０は、センター穴１１、１２を有する軸部１３と、この軸部１３の途中から軸直角方向へ鍔状に張り出す円盤部１４とからなる。円盤部１４の一面にテーパ状のシーブ面１５が備えられる。

軸部１３には、第２次機械加工工程で仕上げられたスプライン１６、雄ねじ１７が備えられている。スプライン１６、雄ねじ１７、シーブ面１５などを仕上げるときに、軸物ワーク（修正品）が振れながら回転することは、完成品の寸法精度向上の点から避けなければならない。

その対策を次に説明する。
図３（ａ）に示す熱処理品２１は、熱処理歪みのため全体的に湾曲し、結果、センター穴１２Ａの中心軸２２が、水平軸２３に対してθだけ傾斜している。このままではすりこぎ運動と称する回転振れが発生する。

対策として、図３（ｂ）に示すように、水平軸２３に沿って移動しながら回転する工具（後述の第２工具６７）で、センター穴１２Ａを浚う。すなわち、拡径しつつ、センター穴１２Ａの傾きを修正する。なお、工具は三角円錐や三角円錐台形状の砥石、エンドミル、ドリルの何れでもよいが、砥石が好適である。

結果、図３（ｃ）に示すように、想像線で示す角（かど）が実線で示すように修正され、修正されたセンター穴１２が出現する。この修正されたセンター穴１２の中心軸２２は水平軸２３と重なっている。すなわち、熱処理品２１は湾曲しているものの、センター穴１２は傾きが修正された。

この修正されたセンター穴１２を用いて第２次機械加工を実施すると、回転振れが無く、円滑な切削や研削が行え、寸法精度が良好な完成品を得ることができる。

すなわち、本発明方法は、センター穴を有する軸物ワークに機械加工を施して半製品を得る第１次機械加工工程（図１、ＳＴ０３）と、前記半製品に熱処理を施し熱処理品を得る熱処理工程（図１、ＳＴ０４）と、前記熱処理品における前記センター穴を修正して修正品を得るセンター穴修正工程（図１、ＳＴ０５）と、修正された修正済センター穴を用いて前記修正品に機械加工を施して完成品を得る第２次機械加工工程（図１、ＳＴ０６）とからなり、
前記センター穴修正工程（図１、ＳＴ０５）では、前記熱処理品における前記センター穴を拡径しつつ前記センター穴の傾きだけを修正することを特徴とする。

熱処理前の半製品における中心軸と、熱処理品における中心軸は同じではない。熱処理歪で僅かではあるがオフセットしている。このオフセットを解消するにはセンター穴を開け直することが理想である。
仮に、熱処理品にセンター穴を開け直すとすれば、中心軸を改めて決める工程と、センター穴開け直し工程が必要となり、工数が嵩む。

この点、本発明方法では、傾いたセンター穴に対して、傾きを修正するだけであるから、工数は嵩まない。
傾きを修正したセンター穴を用いて、修正品に機械加工を施して得られた完成品であっても、要求される品質が確保できた。すなわち、センター穴が修正されているため、第２次機械加工工程で、削り代は少なくて済む。
よって、本発明によれば、軸物ワークに熱処理を施しても、材料歩留まりを上げることができる。

図１に示すセンター穴修正加工工程（ＳＴ０５）を実施するに際し、好適な加工装置を以下に説明する。
図４に示すように、軸物ワークの加工装置３０は、搬入されてきた熱処理品２１を受け取るプレ・ステージ３１と、このプレ・ステージ３１の隣に設けられセンター穴に修正を施す修正加工ステージ３２と、この修正加工ステージ３２の隣に設けられ修正品の良否を判定する検査ステージ３３と、プレ・ステージ３１から修正加工ステージ３２へ熱処理品を移動し修正加工ステージ３２から検査ステージ３３と修正品を移動するワーク移動手段３４とを備えている。

好ましくは、修正加工ステージ３２は、熱処理品２１に粗加工を施す粗加工ステージ３２Ａと、粗加工された熱処理品に仕上げ加工を施す仕上げ加工ステージ３２Ｂとからなる。粗加工と仕上げ加工を順に行うことで、効果的にセンター穴を修正することができる。なお、粗加工ステージ３２Ａと仕上げ加工ステージ３２Ｂは、工具のみが異なり、その他は共通であるため、以降、区別することなく修正加工ステージ３２の呼称で構造を説明する。

好ましくは、プレ・ステージ３１へ熱処理品２１を搬入し、プレ・ステージ３１から修正品を搬出する搬入・搬出兼用のロボット３６をプレ・ステージ３１（含む近傍）に備える。ロボット３６に、ダブルハンド（搬入用ハンドと搬出用ハンド）を備えることで、兼用が促される。

搬入ロボットと搬出ロボットを個別に設けることは差し支えない。しかし、搬入ロボットと搬出ロボットを個別に設けるよりも、１台のロボット３６で搬入と搬出とを行わせる方が、設備費用及び保守費用を大幅に低減できる。

検査ステージ３３に、この検査ステージ３３で良と判断された良品を良品排出部３８へ排出し、否と判断された不良品を不良品排出部３９へ排出するようにロボット３６を制御するロボット制御部４１が更に備えられている。

好ましくは、ロボット制御部４１は、検査ステージ３３で否と判定されたときに警報を発する警報発生部４２を備えている。この警報発生部４２は、ブザー、サイレン、赤色灯の１つ又は組み合わせが推奨される。

図５に示すように、ワーク移動手段３４は、ベース４４と、このベース４４に回転可能に支持されるポスト４５と、このポスト４５を所定角度（この例では９０°）で停止、回転を繰り返すインデックスモータ機構４６と、ポスト４５の上端に固定されるテーブル４７と、このテーブル４７に立てられる仕切壁４８とからなるターンテーブルである。
なお、ポスト４５は、ベース４４ではなく、インデックスモータ機構４６の出力軸に取付けてもよい。

図４に示すように、テーブル４７は仕切壁４８で４つに仕切られ、仕切られた１区画毎にワーク受け４９が設けられている。回転の結果、プレ・ステージ３１に到達したワーク受け４９にロボット３６で熱処理品２１が搬入される。
テーブル４７が図面時計回りに９０°ずつ回転するため、粗加工ステージ３２Ａでセンター穴が粗加工され、仕上げ加工ステージ３２Ｂでセンター穴が仕上げ加工され、検査ステージ３３で検査され、プレ・ステージ３１で修正品がロボット３６で排出される。

なお、ワーク移動手段３４は、直線テーブルであってもよい。この場合は、各ステージ３１〜３３は、直線上に直列に配置される。

図６に示すように、修正加工ステージ３２は、床に立てた支柱５１と、この支柱５１に張ったレール５２に沿って昇降し第１工具回転機構５３を支える第１スライダ５４と、支柱５１に設けられ第１スライダ５４を上下移動させる第１移動機構５５と、第１工具回転機構５３にて高速で逆転される第１工具５６と、レール５２に沿って昇降する第２スライダ５８と、支柱５１に設けられ第２スライダ５８を上下移動させる第２移動機構５９と、第２スライダ５８に取付けられ熱処理品２１を軸回りに回転可能に支持するワーク支持機構６０（構造の詳細は後述。）と、支持された熱処理品２１を低速で正転させるワーク回転機構６２と、第２スライダ５８に縦向きに取付けられるサブレール６３と、このサブレール６３に沿って昇降し第２工具回転機構６４を支える第３スライダ６５（便宜上、分離したが正しくは一体部品）と、第２スライダ５８に設けられ第３スライダ６５を上下移動させる第３移動機構６６と、第２工具回転機構６４にて高速で逆転される第２工具６７と、テーブル４７の上下に配置される第１ブラシ６８及び第２ブラシ６９とを備え、第２工具６７は、第１工具５６と同じ鉛直の回転軸７１上に配置されている。

第１ブラシ６８及び第２ブラシ６９の移動を矢印で示したが、正しくは第１ブラシ６８及び第２ブラシ６９は、図面表裏方向に移動する。
第２工具６７は、想像線で示すように、ワーク支持機構６０内へ収まっている。図では、第２工具６７を見せるために、第３スライダ６５を分離して、ワーク支持機構６０より上に示した。
また、第１〜第３移動機構５５、５９、６６は、エアシリンダが好適である。

修正加工ステージ３２は、いわゆる縦型（竪型）装置である。回転軸７１が鉛直軸であるため、縦長にすることができ、修正加工ステージ３２の床面積を小さくすることができる。なお、床面積に余裕があるときは、修正加工ステージ３２は横型でも差し支えない。

ワーク支持機構６０の構造の詳細を図７に基づいて説明する。
図７に示すように、ワーク支持機構６０は、第２スライダ５８の水平部５８ａから下へ延びている支持筒７２と、この支持筒７２内に第１軸受７３、７３を介して回転可能に取付けられる内筒７４と、この内筒７４の下部から下へ延びる支持ピン７５、７５と、これらの支持ピン７５、７５で支持され水平に延びるロック爪７６、７６と、支持筒７２外に第２軸受７７、７７を介して回転可能に取付けられる外筒７８と、外筒７８の下部から下へ延びる駆動ピン７９、７９とからなる。

内筒７４は、図６で想像線で示すように、第２工具６７が進入するため、中空構造になっている。並行して、図７にて、第２スライダ５８の水平部５８ａを下げると、熱処理品２１の中間部２４に、ロック爪７６の高さ位置が合致する。この時点で第２スライダ５８の下降を停止する。

ワーク回転機構６２は、第２スライダ５８の水平部５８ａに取付けられる電動モータ８１と、この電動モータ８１のモータ軸８２に取付けられるプーリ８３と、このプーリ８３と外筒７８に巻掛けられる伝動手段としてのベルト８４とからなる。伝動手段はベルト８４の他、ギヤ、チェーン、ピニオン・ラックであってもよい。
電動モータ８１を駆動源として、外筒７８が低速で正転される。支持筒７２は回転しない。内筒７４は、回転可能であるが、駆動源を有していない。

図８は、図７の底面図に相当し、ロック爪７６は、熱処理品の中間部２４から離れている。外筒７８を、図面反時計方向へ低速で回すと、ロック爪７６は駆動ピン７９で一端が押され、支持ピン７５を中心に反時計方向へ回転し始める。回転により、ロック爪７６の先端が中間部２４に近づく。
ロック爪７６は、熱処理品の中間部２４に接する先端部がカム形状をなし、ワークを良好にチャックできる。

図９に示すように、ロック爪７６が一定角度回転すると先端が中間部２４に当たる。ロック爪７６は１２０°ピッチで３個設けられているため、３個のロック爪７６でチャックする。以降、内筒７４は、外筒７８と同じ回転数で回転（正転）する。
ロック爪７６の先端がカム形状であるため、ロック爪７６の傾きを変えることで、異なる径の中間部に先端部を当てることができる。結果、サイズ違いの軸物ワーク（熱処理品）をチャックすることができ、生産性の多様化を図ることができる。

すなわち、図７に示したワーク支持機構６０とワーク回転機構６２により、熱処理品２１のチャックと低速正転とを連続して行うことができる。

なお、チャック後に、熱処理品２１へ軸直角方向の力が加わった場合には、図６に示すように、支持ピン７５の外径よりロック爪７６側の穴８５の径が若干大径とされているため、熱処理品２１が軸直角方向へ移動し得る。

第１・第２工具５６、６７で挟まれ且つワーク受け４９から数ミリ程度浮かされた状態で、熱処理品２１は、ワーク支持機構６０によりチャックされる。よって、熱処理品２１はワーク受け４９に接することなく、回転（正転）される。

第１・第２工具５６、６７で挟まれ且つワーク受け４９から数ミリ程度浮かされた熱処理品２１は低速で正転される。このときに、第１・第２工具５６、６７は熱処理品２１の回転速度より遥かに早い速度で逆転回転される。
結果、図３で説明したように、センター穴１２Ａが修正され修正されたセンター穴１２となる。

修正の際にワークから切削屑（又は研削屑）が発生すると共に砥石から砥粒が脱落する。切削屑や砥粒の大部分は落下するが、一部が第１・第２工具５６、６７に付着する形態で残留する。付着した切削屑や砥粒を放置すると第１・第２工具５６、６７の寿命が短くなると共に切削面が荒れる。

対策として、図１０に示す第１ブラシ６８で第１工具５６を清掃する。この際に、第１給液手段８６で切削液８７を第１ブラシ６８へ注ぐ。切削液８７を用いることで、切削屑や砥粒を洗い流すことができると共に第１工具５６や第１ブラシ６８を冷却することができ、第１工具５６及び第１ブラシ６８の寿命を延ばすことができる。

切削液８７を直接第１工具５６へ噴射する場合に比べ、本発明のように、第１ブラシ６８に注ぐと、切削液８７の注入量が格段に小さくなる。
第２工具６７、第２ブラシ６９、第２給液手段８８についても同様であるため、説明を省略する。

第１・第２工具５６、６７の清掃は、センター穴修正工程と次のセンター穴修正工程との間、具体的にはテーブル４７が回転している間に実施する。清掃を行っても生産性を低下させる心配がない。

次に、検査ステージ３３での構成及び作用を説明する。
図１１に示すように、検査ステージ３３には、センター穴が修正された修正品８９を支える下部センター軸９１と上部センター軸９２と径測定具９３とシーブ面測定具９４とが備えられている。
下部センター軸９１に回転手段が設けられており、修正品８９を所定回転速度で回す。白抜き矢印のように移動した外径測定具９３で例えば中間部２４の半径Ｒ１を測定する。また、白抜き矢印のように移動したシーブ面測定具９４でシーブ面１５の座標を測定する。座標からシーブ面１５のテーパ角度を幾何学的に算出する。

加えて、図１２（ａ）に示すように、検査ステージ３３に、バーコードリーダ９５と、バーコード有無検知センサ９６とが備えられている。下部センター軸９１を回転手段で回すことにより、修正品８９を回す。円盤部１４の下面に付設されているバーコード９７をバーコード有無検知センサ９６で検知したら、回転を止める。

図１２（ｂ）に示すように、バーコードリーダ９５でバーコード９７を読み取る。
バーコード９７をイメージセンサ（カメラ）で読み取り、画像を解析して判読することは差し支えないが、イメージセンサ及び画像処理装置が高価である。
この点、バーコードリーダ９５及びバーコード有無検知センサ９６は、共に単機能品であるため、極めて安価である。
バーコードリーダ９５でワークを個別識別し、検査結果をデータサーバーに累積（蓄積）し、製造履歴を監視し、最終製品の品質向上に役立てている。

尚、軸物ワークは、ＣＶＴシャフトの他、熱処理後に第２次機械加工を施して仕上げる機械部品であれば、種類は問わない。すなわち、実施例では移動機器のトランスミッションパーツの加工工程について述べたが、この技術を応用可能なワークの作業に関するものであれば、業種やワークの材質・サイズ・製造工程に関係なく、適用可能である。

さらには、本発明の実施形態は上記の詳細な説明及び図面に示した実施例に限定されず、要旨変更に当たらない範囲で変更可能である。

本発明は、ＣＶＴシャフトの製造・加工に好適である。

１０…軸物ワーク（完成品、ＣＶＴシャフト）、１２…修正されたセンター穴、１２Ａ…修正前のセンター穴、３０…軸物ワークの加工装置、３１…プレ・ステージ、３２…修正加工ステージ、３２Ａ…粗加工ステージ、３２Ｂ…仕上げ加工ステージ、３３…検査ステージ、３４…ワーク移動手段、３６…ロボット、３８…良品排出部、３９…不良品排出部、４１…ロボット制御部、４２…警報発生部、５３…第１工具回転機構、５６…第１工具、６０…ワーク支持機構、６２…ワーク回転機構、６４…第２工具回転機構、６７…第２工具、６８…第１ブラシ、６９…第２ブラシ、７１…回転軸、８１…電動モータ、８４…伝動手段（ベルト）、８６…第１給液手段、８７…切削液、８８…第２給液手段、θ…センター穴の傾き。

Claims (13)

1. センター穴を有する軸物ワークに機械加工を施して半製品を得る第１次機械加工工程と、前記半製品に熱処理を施し熱処理品を得る熱処理工程と、前記熱処理品における前記センター穴を修正して修正品を得るセンター穴修正工程と、修正された修正済センター穴を用いて前記修正品に機械加工を施して完成品を得る第２次機械加工工程とからなり、前記センター穴修正工程では、前記熱処理品における前記センター穴を拡径しつつ前記センター穴の傾きだけを修正する軸物ワークの製造方法におけるセンター穴修正工程を実施する軸物ワークの加工装置であって、
   搬入されてきた前記熱処理品を受け取るプレ・ステージと、
   前記プレ・ステージの隣に設けられ、前記センター穴に修正を施す修正加工ステージと、
   前記修正加工ステージの隣に設けられ前記修正品の良否を判定する検査ステージと、
   前記プレ・ステージから前記修正加工ステージへ前記熱処理品を移動し、前記修正加工ステージから前記検査ステージへ前記修正品を移動するワーク移動手段とを備えている、
   ことを特徴とする軸物ワークの加工装置。
2. 前記プレ・ステージに対して前記熱処理品を搬入・搬出するロボットを前記プレ・ステージ近傍に備えていることを特徴とする請求項１記載の軸物ワークの加工装置。
3. 前記修正加工ステージは、前記ワーク移動手段から移載された前記熱処理品を軸回りに回転可能に支持するワーク支持機構と、支持された前記熱処理品を低速で正転させるワーク回転機構と、前記熱処理品の一端に有する前記センター穴に挿入される第１工具と、この第１工具を前記低速よりも高速で逆転させる第１工具回転機構と、前記熱処理品の他端に有する前記センター穴に挿入される第２工具と、この第２工具を前記低速よりも高速で逆転させる第２工具回転機構とを備え、
   前記第２工具は、前記第１工具と同軸に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の軸物ワークの加工装置。
4. 前記第１工具及び前記第２工具は、ドリル、エンドミル又は砥石であることを特徴とする請求項３記載の軸物ワークの加工装置。
5. 前記第１工具及び前記第２工具は、円錐面を有する砥石であることを特徴とする請求項４記載の軸物ワークの加工装置。
6. 前記修正加工ステージは、前記熱処理品に粗加工を施す粗加工ステージと、粗加工された前記熱処理品に仕上げ加工を施す仕上げ加工ステージとからなることを特徴とする請求項１記載又は請求項２記載の軸物ワークの加工装置。
7. 前記熱処理品を低速で正転させる前記ワーク回転機構は、電動モータと、この電動モータが発生する回転力を前記第１・第２工具へ伝える伝動手段とを備えていることを特徴とする請求項３記載の軸物ワークの加工装置。
8. 前記修正加工ステージは、前記第１・第２工具を清掃する第１・第２ブラシを更に備えていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項記載の軸物ワークの加工装置。
9. 前記修正加工ステージは、前記第１・第２ブラシに切削液を供給する給液手段を更に備えていることを特徴とする請求項８記載の軸物ワークの加工装置。
10. 前記検査ステージに、この検査ステージで良と判断された良品を良品排出部へ排出し、否と判断された不良品を不良品排出部へ排出するように前記ロボットを制御するロボット制御部が更に備えられていることを特徴とする請求項２記載の軸物ワークの加工装置。
11. 前記ロボット制御部は、前記検査ステージで否と判定されたときに警報を発する警報発生部を備えていることを特徴とする請求項１０記載の軸物ワークの加工装置。
12. 前記第１工具の上方に前記第２工具が配置され、回転軸が鉛直軸であることを特徴とする請求項３記載の軸物ワークの加工装置。
13. 前記完成品は、ＣＶＴシャフトであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項記載の軸物ワークの加工装置。

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