JPH01197016A - スピニングマシンの絞り加工制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスピニングマシンにおける紋り加工軌跡を制御
する制御方法に間する。

〔従来の技術〕

上記スピニングマシンによる紋り加工を行なう手段とし
ては、倣いテンプレートを用い、この倣いテンプレート
に倣いローラな当接し、倣いローラは紋りローラと共に
軸心方向に移行すると共にテンプレートにより軸心と直
角方向に前後進し、この前−進を電気的に検出し、この
電気信号により絞りローラを同様に軸心と直角方向に前
後進して所定形状に絞り加工を行なう方法が採られてい
る。

（発明が解決しようとする課題） 上記倣いテンプレートによる紋り加工によるときは、多
品種の製品を製作するに際しては、それぞれの製品に対
する倣いテンプレートを製作する必要があり高価となる
と共に、テンプレートの取り付は調整等に手数を要し、
倣い機構が複雑であり、微調整が困難である等の問題が
ある。

本発明はかかる点に鑑み、予めスピニングマシンとは別
個のコンピュータを利用し所要の絞り軌跡を画き、これ
を記憶媒体を介してスピニングマシンにインプットする
ことにより多品種の切り換えを容易ならしめることを目
的とする。

【課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するための第１の発明は、コンピュータ
を利用し絞り軌跡を画き、加工条件を合成してＮＣデー
タに変換して記憶媒体に記憶させ、該記憶媒体の記憶を
スピニングマシンの制御機構に伝達し、記憶データに基
づき紋り加工を行なうことを特徴とすることにあ・る。

また第２の発明は多サイクル絞り加工に係り、コンピュ
ータを利用し紋り形状を画き、この図形に多サイクルパ
ターンを合成して多サイクルによる絞り軌跡を編集し、
加工条件を合成してＮＣデータに変換して記憶媒体に記
憶させ、該記憶媒体の記憶をスピニングマシンの制御機
構に伝達し、記憶データに基づき多サイクルによりる絞
り加工を行なうことを特徴とすることにある。

〔作　用〕

紋り軌跡はコンピュータの画面に表示することができる
から、補正等は簡単に行なうことができる。特に多サイ
クル絞り加工においてはサイクルピッチ等の検討が容易
である。また絞り加工軌跡は記憶媒体にインプットされ
ており、所要の記憶媒体をスピニングマシンの制御機構
に接続することにより所定の絞り加工を自動的に行なう
ことができる。

〔実施例〕

第１図乃至第４図は第１実施例を示す、第１図は全体の
概略説明図で、スピニングマシン１は回転主軸２と、こ
れに取り付けられるマンドレル３及びこのマンドレル３
に沿って平板状の被加工物Ｗを紋り加工するための紋り
ロール４を備える。１７は被加工物Ｗをマンドレル３に
押圧するテールストック、絞りロール４を取り付ける刃
物台５は往復台６上にマンドレル３に対し前後方向即ち
Ｘ軸方向に移動可能に載置され、往復台６は取付台１６
上に前記Ｘ軸方向と直角のＸ軸方向に移動可能に載置さ
れる。７゜８は刃物台５、往復台６をそれぞれ前後進さ
せる駆動シリンダ、９．１０はサーボ弁である。

また１１．１２は刃物台５、往復台６の現在位置を検出
する位置検出器であり、移行に伴い所定ピッチ毎にパル
ス信号を発するリニアスケールを用いる。

なお図の紋りロール４は１個のみを示したが複数個をマ
ンドレル３を中心として対称的に設けることもある。

１３は刃物台５、往復台６を前後進させる制御機構であ
り、Ｎ　Ｃｉｌ！ＩＩ御部１４上部１４１５とを備える
。この人力部１５はＮＣデータを、記憶する記憶媒体（
例えばフロッピーディスク、ＩＣカード、テープ等）Ｉ
Ｃを受は入れるようにしたものである。

２０はこの記憶媒体ＩＣに絞り加ニブログラムを入力す
るコンピュータであり、コンピュータ本体２１とキーボ
ード部２２及び表示部２３を備える。本発明はこのコン
ピュータにより製品形状または紋り形状（以下総称して
絞り形状という）を描くと共に、加工条件を加味して絞
り加ニブログラムとし、ＮＣデータに変換して上記記憶
媒体ＩＣに人力するようにしたもので、その要領を第２
図以下に示す。

第２図はキーボード部２２の操作により絞り形状を本体
２１．で演算し表示部２３により表示した絞り形状２４
を示すものである。ただしポイントｐｔからポイントＰ
２までは平坦部であり、被加工物Ｗに対し絞り加工を必
要とせず絞り加工はポイントＰ２からポイントＰ３まで
である。

これに第３図に示す加工条件を付加する。即ち絞りロー
ル４の先端の時期位置Ｐａ、スタート位置ｐｂ等を付加
する。これにより第４図に示す如く絞り加工サイクル線
２５を画く。即ち待朋位置Ｐａからスタート位置Ｐｂに
至りポイントＰ２から絞り加工を開始し、ポイントＰ３
において絞り加工を終了し、退避位置Ｐｃに移行し、帰
還回路２６を経て時期位置Ｐａに戻るサイクルを形成す
る。なお第３図中、仕上げ速度はポイン）Ｐ２〜２３間
の絞り加工中の紋りロール移行速度であり、ローラ径は
工具番号を示す。

上記絞り加工サイクル線に加工条件を加えた加ニブログ
ラムはＮＣ変換され、記憶媒体ＩＣにインプットされる
。この記憶媒体ＩＣをスピニングマシン１０制御機構１
３の入力部１５に挿入することにより制御機構１３はデ
ータを読み取ることができ、これに基づいて絞り加工を
行なう。

次に第５図乃至第８図は第２実施例を示す。

本実施例は多サイクル加工により所定の紋り形状とする
もので、第５図は多サイクル絞り加工サイクル線３０を
示す。但し２４は前例と同一の絞り形状線であり、３１
は多サイクル線（パターン）、Ｐｄ％　Ｐ　ｅ　ｓ　　
Ｐ　ｆはそれぞれ時期位置、スタート位置、退避位置を
示す、この多サイクル絞り加工サイクル線３０の形成要
領を第６図以下に示す。

絞り形状線２４は前記第１実施例と同一要領にて形成さ
れる。多サイクル線３１の形成に際しては、先ず基点Ｐ
ｅを設定する。この点はスタート点を兼ねるもので、こ
の基点Ｐｅを通る水平の下部基準線３２を画く。また紋
り形状線２４の上方には上部基準線３３を画く、この上
部基準線３３は被加工物Ｗの外径に基づいて決定するも
ので基準線一端のポイン）Ｐ５は紋り加工進行に伴い被
加工物Ｗの外径が縮小するため絞り形状線２４に近接し
た位置に設ける。

ついで、基点Ｐｅから始角Ａを付した直線（点線で示す
）３４を引き上部基準線３３との交点を３５ａとし、基
点Ｐｅと交点３５ａとを任意の半径Ｒの曲線３６ａにて
結ぶ。この曲線３６ａは直線としてもよいが絞り加工軌
跡となるもので曲線が好ましい。

次に、下部基準線３２上に一定のピッチ（以下サイクル
ピッチという）３７を以て区切り点３８ａ、３８ｂ　・
・・３８ｎを定め、点３８ａから上記始角Ａに倒れ角Ｂ
を加えた角度にて直線を引き上部基準線３３との交点を
３５ｂとし、点３８ａと点３５ｂとを上記半径Ｒを以て
する曲線３６ｂにより結ぶ、以下順次倒れ角Ｂを追加し
て曲線３６ｃ　・・・を形成する。但し、下部基準線３
２上の最後の点３８ｎを通り角度（Ａ＋ｎＢ）を以て画
いた直線と上部基準線３３との交点を３５　（ｎ＋１）
、また両点を結ぶ曲線を３６　（ｎ＋１）とする。

次に第７図に示す如く各曲線３６ａ、３６ｂ・・・と前
記絞り形状線２４との交点４０ａ、４０ｂ　−−−とを
半径Ｒの曲線４１ａ、４１ｂ・・・４１ｎにて連結し、
曲線３６ａ、３６ｂ・・・、曲線４１ａ、４１ｂ　・・
・とによ、り前述のサイクル線３１を構成する。なお、
曲線４１ａ、４１ｂ　・・・は直線としても差支えない
。

第７図において紋り形状線２４と曲線３６＆、３６ｂ　
・・・の重複部を省き、待期点Ｐｄ、　　退避点Ｐｆを
加味したのが第５図である。

次に多サイクル絞り加工のプログラム製造要領を第５図
に基づいて説明する。待期位置にある紋りロールを先ず
スタート点Ｐｅに移行し、以下曲線３６ａに添い交′点
Ｐ４から紋り形状線２４に添い、交点４０ａから交点３
５ａに至り被加工物Ｗを外周方向に絞る。ついで中心方
向に向かって絞り、交点４０ｂから絞り形状線２４に添
って復行し交点４０ａを過ぎ適宜量の重複距離４２を移
行し、点４３ａにて折返し、交点４０ｂから交点３５ｂ
に至る。以下同一要領にて絞り加工を行ない最終点３５
　（ｎ＋１）に至った後は退避位ａＰｆから帰還回路４
４を経て待期位置Ｐｄに戻り紋り加工を終了する。

以上の紋り加工軌跡に第８図の加工条件を加味して加ニ
ブログラムとし、ＮＣ変換し、記憶媒体ＩＣにインプッ
トされる。

なお上記始角Ａ及び倒れ角Ｂはいわゆる絞り角度となる
もので、これらは絞り形状線、被加工物の延展性、絞り
難易度によりサイクルピッチ３７と共に経験的に決定す
る。

次に第９図及び第１０は第３実施例を示す。

本実施例は多サイクル加工の他の実施例を示すもので、
前記第２実施例におけるサイクルとツチ３７を０とした
もので、その他の始角Ａ及び倒れ角Ｂならびに半径Ｒは
前例と同一で、すべての曲線５２　ａ　ｓ　　５２　ｂ
−管・は基点即ちスタート点Ｐｅを通過する＠　　５３
ａ、５３ｂ　４−−は基点Ｐｅを通る各直線と上部基線
３との交点、また５４ａ、５４ｂ　ａ　＊　ｅは曲線５
２ａ、５２ｂ・・・と紋り形状線２４との交点、また曲
線５５ａ、５５ｂ　Φ・φは前例と同様に５３ａ−５４
ｂ、５３ｂ　−５４ｃ　・・・を結ぶ曲線であり、これ
ら両曲線５２ａ、５２ｂ　−−−１５５ａ、５５ｂ　争
φ・により多サイクル線５１を形成し、この多サイクル
線５１と紋り形状線２４及び帰還回路５６とにより多サ
イクル絞り加工線５０を形成する。

なお紋り加ニブログラム製作要領は前例と同様であり、
説明を省略する。

次に第１１図乃至第１２図は第４実施例を示す０本実施
例は多サイクル加工の更に他の実施例を示すもので、前
記第２実施例における倒れ角ＢをＯとしたものでその他
は該第２実施例と同一である。即ち基点Ｐｅを通る下部
基準線３２を一定ビッチ６２を以て区切り点６３ａ、　
　６３ｂ−Φ・を定め、各点から同一の始角Ａを以て直
線（点線で示す）を引き上部基準線３３との交点を６４
ａ、６４ｂ　・・・とし、この交点と上記区切り点６３
ａ、８３ｂ　・・・とを半径Ｒの曲線６５ａ、６５ｂ−
φ中にて接続し、絞り形状線２４との交点を６６ａ、８
６ｂ　・・・とする。

次に第１２図に示す如＜６４ａ−６６ｂ、６４ｂ−６６
Ｃ−拳φ間を曲線６７ａ、６７ｂ　・・・で結び、上記
曲線６５ａ、６５ｂ　・・・と曲線６７ａ、６７ｂ　・
・−とにより多サイクル線６１を形成し、この多サイク
ル線６１と紋り形状線２４及び帰還回路６日とにより多
サイクル絞り加工サイクル線６０を形成する。

絞り加ニブログラム製作要領は第２実施例と同様であり
、説明を省略する。

次に第１３図は第５実施例を示す。本実施例は多サイク
ル絞り加工により筒状の被加工物の中央部を絞り加工に
より段付きの小径部を形成するようにしたものである。

即ち多サイクル絞り加工サイクル線７０は分解可能のマ
ンドレル８０（変芯マンドレルでも可）の外径に添った
絞り形状線７１と多サイクル線７２及び帰還回路７３と
からなる。図中Ｏはマンドレル中心線である。多サイク
ル線７２は水平方向に適宜間隔を存して多数の軌跡線７
４ａ、７４ｂ　・・・からなる。

紋り加工に際してはスタート点Ｐ８からａ点を経てｂ点
に至り、以下Ｃ→ｄ→ａに至る絞り加工を行ない適宜量
の重複距離を戻りｅ点、に至る。次にｅ＋　ｆ　−ＩＩ
　ｇ　−１−（に至る絞り加工を行ないｈ点まで戻る。

以下これと同一要領にて絞り加工を行ない、ｒ−＋５−
４ｔ→Ｕ→Ｖに至って紋り加工を終了し、帰還回路７３
を経て行間位置ｐｈに至る。

これらの動きと前記昏倒に示した加工条件とによる加ニ
ブログラムをＮＣ変換し、記憶媒体ｔＣに記憶させる。

以上の第２〜第５実施例の様に多サイクルパターンを作
成し、加工条件を付加してＮＣデータに変換する事で多
サイクル加ニブログラムを作成する事ができる。上記の
多サイクルパターンは一実施例であり、被加工物により
多サイクルパターンを応用してパターンの種類も拡大で
きる。

〔発明の効果〕 本発明によるときは次の効果を有する。

請求項１によるときは絞り加ニブログラムをスピニング
マシンとは別個のコンピュータにより形成し、これを記
憶媒体にインプットし、該記憶媒体をスピニングマシン
の制御機構に伝達して絞り加工を行なうようにしたから
、絞り加ニブログラムの製作を容易に行なうことができ
る。

また請求項２によるときは絞り形状と多サイクルパター
ンとをコンピュータにより組み合せ多サイクル絞り軌跡
を形成し、これを記憶媒体にインプットするようにした
から、多サイクルの紋り軌跡の設計検討補正を容易かつ
迅速に行なうことができる。

また請求項３によるときは多サイクルに軌跡を半径方向
に往復しつ＼絞り形状に沿って前進するようにし、これ
を記憶媒体にインプットするようにしたから、平板状被
加工物からの深絞り加工を容易に行なうことができる。

また請求項５によるときは、多サイクル軌跡を回転軸心
に沿って往復しつ一順次回転軸心方向に移行し縮小部を
形成するようにし、これを記憶媒体にインプットするよ
うにしたから、筒状被加工物からの紋り加工を多サイク
ルにより容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明方法の実施例を示し、第１図乃至第４図は第
１実施例に間し、第１図は全体概略説明図、第２図は絞
り形状線図、第３図は加工条件表、第４図は紋り加工サ
イクル線図、第５図乃至第８図は第２実施例に間し、第
５図は多サイクル絞り加工サイクル線図、第６図は多サ
イクル第１設計図、第７図は多サイクル第２設計図、第
８図は加工条件表、第９図及び第１０図は第３実施例に
間し、第９図は多サイクル設計図、第１θ図は多サイク
ル絞り加工サイクル線図、第１１図及び第１２図は第４
実施例に間し、第１１図は多サイクル設計図、第１２図
は多サイクル絞り加工サイクル線図、第１３図は第５実
施例、の説明図である。 ｌはスピニングマシン、１３は制御機構、２０はコンピ
ュータ、２４は紋り形状線、ＩＣは記憶媒体である。 第１図 ｘ−トー 鴫−−Ｘ −一◆２ 第１３図 鴫−〉く Ｘ鴫ト一一

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）コンピュータを利用し絞り軌跡を画き、加工条件
   を合成してＮＣデータに変換して記憶媒体に記憶させ、
   該記憶媒体の記憶をスピニングマシンの制御機構に伝達
   し、記憶データに基づき絞り加工を行なうことを特徴と
   するスピニングマシンの絞り加工制御方法。
2. （２）コンピュータを利用し絞り形状を画き、この図形
   に多サイクルパターンを合成して多サイクルによる絞り
   軌跡を編集し、加工条件を合成してＮＣデータに変換し
   て記憶媒体に記憶させ、該記憶媒体の記憶をスピニング
   マシンの制御機構に伝達し、記憶データに基づき多サイ
   クルによりる紋り加工を行なうことを特徴とするスピニ
   ングマシンの紋り加工制御方法。
3. （３）コンピュータを利用して絞り形状を画き、この図
   形を基準とし、被加工物の回転中心に対し半径方向に往
   復しつゝ順次上記絞り形状に沿って前進する紋り軌跡を
   形成し、これをＮＣデータに変換して記憶媒体に記憶さ
   せ、該記憶媒体の記憶をスピニングマシンの制御機構に
   伝達し、記憶データに基づき多サイクルによる絞り加工
   を行なうことを特徴とするスピニングマシンの絞り加工
   制御方法。
4. （４）半径方向の往復軌跡は円弧状とした請求項３記載
   のスピニングマシンの絞り加工制御方法。
5. （５）コンピュータを利用して絞り形状を画き、この図
   形を基準とし、被加工物の回転軸線に沿って前後に往復
   移行しつゝ順次回転軸線方向に移行して縮小部を形成す
   る絞り軌跡を形成し、これをＮＣデータに変換して記憶
   媒体に記憶させ、該記憶媒体の記憶をスピニングマシン
   の制御機構に伝達し、記憶データに基づき多サイクルに
   よる絞り加工を行なうことを特徴とするスピニングマシ
   ンの絞り加工制置方法。