JPH01264709A

JPH01264709A - レリーフ付カッタ往復機構並びにレリーフ付カッタ往復機構の同期化駆動方法

Info

Publication number: JPH01264709A
Application number: JP8732688A
Authority: JP
Inventors: Tsunesuke Iizuka; 飯塚　恒佑; Nobuatsu Suzuki; 鈴木　信厚
Original assignee: Yutaka Seimitsu Kogyo Ltd
Current assignee: Yutaka Seimitsu Kogyo Ltd
Priority date: 1988-04-11
Filing date: 1988-04-11
Publication date: 1989-10-23
Anticipated expiration: 2010-05-24
Also published as: JPH0747248B2

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）この発明はレリーフ付カッタ往復機椙並びにその機構の
同期化駆動方法に係り、特に歯車形削盤に代表されるよ
うなカッタがワークの中心軸方向へ往復運動し、その往
路で加工し、復路はカッタがワークから離間して後退す
るようなレリーフ付カッタ往復機構に関するものである
。

〔従来の技術〕

従来、例えば歯車形削盤におけるレリーフ付カッタ往復
機構におけるカッタは第６図に示すような運動軌跡を示
す。すなわち、２ｅはカッタの往復ストローク長さを示
し、Ｒはカッタのレリーフ量を示している。このような
カッタの運動を得るための構造として、例えば第７図に
示すようなものがある。第７図について構造を説明すけ
れば、カッタヘッド３１は図示省略した機械本体に支軸
３２を介してその下部が図中左右方向へ揺動可能に支持
されており、またカッタヘッド３１の下側部には、機械
本体との間に図示省略した弾発材が介在されていて図中
左方へ弾発付勢されている。

しかしてカッタヘッド３１の図中左側端部にはコ０３３
を配設し、機械本体には前記コロ３３と対応するカム３
４が配設されている。該カム３４のカムリフトＲは前記
カッタのレリーフａｔＲと対応するものである。

前記カッタヘッド３１内には図中鉛直方向へ主軸３５が
嵌装されている。該主軸３５にはウオームホイル３６が
外嵌されていて、主軸３５はウオームホイル３６内を垂
直方向に摺動は可能であるが回転はできない手段が講じ
られ、ウオームホイル３６の回転に伴って回転する。

前記主軸３５の図中下端部にはカッタ３７が着脱自在に
固定されている。また主軸３５上部には球面軸受３８を
介してコネクティングロッド３９が連結されている。

前記カッタヘッド３１の上方部に当る機械本体にはクラ
ンク軸４０が配設され、該クランク軸４００面板に設け
られたクランクビン４１に前記コネクティングロッド３
９の端部が軸支されている。しかしてクランク軸４０の
中心とクランクビン４１の中心までの偏心量は前記した
カッタの往復動ストローク２ｅ長さの半分ｅに設定され
ている。また前記クランク軸４０とカム軸３４Ａとは同
期回転するよう設定されている。

上記構成のこの従来例においてはクランク軸４０の回転
に伴ってコネクティングロッド３９が上下部し、これと
連動して主軸３５がストローク２ｅの往復動をし、往動
時にカッタ３１が回転しながらその下方に位置するワー
ク−を形削りするが、復動時にはカム３４の回転に伴っ
てカムリフトＲの吊だけカッタヘッド３１がワークりか
ら遠ざかる方向へ移動するため、カッタ３１はレリーフ
ｆｉＲだけワークから逃げて上昇するものである。

（発明が解決しようとする課題）上記レリーフ付カッタ往復機構において、（１）カッタ
の上下往復運動はクランク機構によって行なわれている
ため、その速度は正弦曲線を描いて変化する。そのため
に、切削速度がワークの上下部においては遅くなり、中
間では速くなるというように一定とならない問題点があ
り、また切削が済んだ復路は早戻しとした方が時間の短
縮を計れるが往路、復路共同じ速度である。

（２）レリーフｆｉＲは少なければ少ないほど運動上は
有利であるが、あまり少なくすると復路においてワーク
の加工面と干渉を起す、その干渉のｍは切削条件に左右
されるため、切削条件によってはカムリフトの異なるカ
ムを交換しなければならないという問題点があった。

（３）また従来の機構は構造が複雑であった。

この発明は前記問題点を解決し、簡単な構造でカッタの
往復動の速度を一定に近ずけて、かつ復路におけるスピ
ードを上げ、レリーフ量は自由に最適量に設定すること
のできるレリーフ付カッタ往復機構を提供することを目
的として開発したものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は前記問題点を解決するために、歯車形削盤に
代表されるようなレリーフ付カッタ往復機構において、
カッタを有する主軸の往復動並びにカッタヘッドのレリ
ーフ運動を各々リニアモーターによって作動させ、かつ
リニアモーターの運ｅ量をリニアスケールから電子制御
装置にフィードバックさせて同期化を維持し、カッタの
往復運動とレリーフ運動との１サイクル運動を同期化し
制御することを特徴とするレリーフ付カッタ往復機構、
という技術的な手段を講じた。

（作用）上記構成のこの発明において、カッタを有する主軸は一
般的な回転機構によって回転される。またカッタヘッド
に対して軸方向への進退が可能に構成されて、該主軸の
先端部にはカッタが装着され基端部にはリニアモータの
アーマチャが連結されている。

またカッタヘッドは機械本体に支軸を介して下部が揺動
可能に設けられ、該カッタヘッドの下側部は機械本体に
配設したリニアモータのアーマチャが連結されている。

上記構成において、カッタが回転しながら、主軸を往作
動させるリニアモータによって降トし、ワークを切削し
、この切削終了と共にカッタヘッドを作動させるリニア
モータによってカッタはワークから離れ、その状態で主
軸を復作動させるリニアモータによってカッタは上昇し
て元へ戻る。

上記作動が継続し、自動制御される。

〔実施例〕

この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の第１実施例を示すレリーフ付カッタ
往復機構の要部断面図、第２図は第１図におけるＡ−Ａ
線断面図である。この実施例においては歯車形削盤に応
用する態様を例にとったものであるが歯車形削盤の詳細
図は省略した。

レリーフ付カッタ往復機構１のカッタヘッド２は略円筒
状に形成され、その上側部に支点ビン３．３が同軸状の
対称に設けられており、カッタヘッド２は前記支点ビン
３．３を介して下部が揺動可能に図示しない機械本体に
架設されている。

前記カッタヘッド２の内部にはウオームホイル４の中心
部に挿通させた主軸５が垂直に嵌装されており、該主軸
５はキー６をウオームホイル４の内孔に沿って形成した
ガイド溝７に嵌装させて、ウオームホイル４に対して主
軸５はその軸長手方向に摺動が可能で自からの回転はで
きないよう構成されていて、主軸５はウオームホイル４
の回転と連動して回転する。しかしてウオームホイル４
の歯部には回転機構８と連結されたウオーム９が歯合さ
れて配設されている。

前記主軸５の図中下端部には取付具１０を介してカッタ
１１が着脱可能に固定されている。図中カッタ１１の下
方において符号１２はワークである。

前記主軸５の図中上端部には球面軸受１４が装着され、
該球面軸受１４に球頭連結杆１５が連結されている。ま
た前記カッタヘッド２の上部にはブラケット１６を介し
て、主軸５の直上に位置するようにリニアモータ１７が
配設されている。

またリニアモータ１７のアーマチャ１８が主軸５と同軸
で軸方向へ可動に配設されており、該アーマチャ１８に
前記球頭連結杆１５が装着されている。

しかして、前記アーマチャ１８の往復動可能長さは第５
図に示すカッタ１１の往復動長さｌより長く設定されて
いて、実動の往復動長さは後記する制御装置２５によっ
て適宜設定される。

前記カッタヘッド２の図中左側部と図示しない機械本体
との間には弾発材１９が介設されていて、カッタヘッド
２をワーク１２に対する逃げ方向（図中の左方）へ弾発
していて、カッタヘッド２は前記支点ビン３を中心とし
てその下部が弾発材１９によって逃げ方向へ揺動が可能
に構成されている。

しかしてカッタヘッド２の図中左側部においては、前記
弾発材１９の反対部分に当板２０を設けてあり、該当板
２０の対面方向の機械本体にはリニアモータ２１が配設
されている。

該リニアモータ２１のアーマチャ２２は前記当板２０方
向へ進退可能に構成されていて、その先端部にコロ軸２
３を介してコロ２４が軸着されている。

しかして、コロ２４の先端部が当板２０に当接するよう
にアーマチャ２２を図中右方向へ移動させて、弾発材１
９に抗して主軸５が垂直になるように維持させる。更に
上部のアーマチャ１８を図中上昇させた状態が原始前と
して両リニアモータ　１７，２１を設定しておく。

一方図示しない機械本体には、−殻内なＭＣＩＩＪｔｌ
ｌｌ装置２５が搭載されている。該ＮＣ制御装置２５に
は前記両リニアモータ　１７，２１が回路接続されてい
る。

該ＮＣ制御装置２５とリニアモータ　１７，２１との接
続回路関係を第３図に示す。ｓｃｌ＋Ｉｔｌｌ装置２５
の１つのコントローラ２６に二つのドライバ２７．２７
が接続され、各ドライバ２７．２７にリニアモータ　１
７，２１とリニアスケール２８．２８が接続され、各リ
ニアスケール２８．２８は各々ドライバ２７．２７にフ
ィードバック回路２９．２９が接続されている。またコ
ントローラ２６には位置、速度、距離等の入力機構３０
が接続されていて、この入力機構３０によって、ワーク
１２に対する形削に最適なカッタ１１の位置、往復運動
の速度、レリーフ距離等を入力設定する。例えば第４図
に示すのは二つのリニアモータ　１７，２１の制御概念
図であり、これに従って入力機構３０により入力設定を
する。これによれば、従来速度が正弦向−線で変化して
いたものが、一定とな、す、また加工の済んだカッタの
上昇運動工程は、その入力値によって早戻りとすること
ができて時間的ロスを少なくさせることができる。構成
部品も少なく簡単な構造で精度保持ができる。

以上の構成によれば、ワーク１２の加工部分によってあ
らかじめＮ　Ｃｉ制御装置に各機構の駆動制御値を入力
設定して稼動させれば、自動的に主軸並びにワークが回
転され、定時的に両リニアモータ１７．２１の作動によ
って主軸が往復動し、かつカッタヘッドがレリーフ運動
をするものであり、カッタの往復運動の１サイクルとカ
ッタのレリーフ運動の１サイクルが正確に同期化されて
駆動制御されるものである。該同期化は１サイクルの中
で両リニアモータの遅速差を自由に簡単に設定すること
ができるため復運動を早くさせることもでき、また、ワ
ークの差によるストロークの長さも自由に設定できるの
で、従来のように機械部品を取替える煩雑な手間が省け
て、少ロット多品種の生産効率を高めることができる。

このような構成によって、第４図における入力値を変更
することによって、第５図に示すように、カッタ１１の
軌跡を傾斜させることが可能となり、すなわちテーバ歯
部Ｔを有するワーク１２のテーパ面加工も簡単にするこ
とができる。　またこのようにクランク機構に代えて数
値制御技術を用いた直劾形電動機を用い、その制御を同
期化することによって例えば特公昭６２−１０７６６号
公報に示されるような２つのクランク機構を用いる例に
も応用することができる。

〔発明の効果〕

上記のように構成されたこの発明においては、次のよう
なすぐれた効果を有している。

（１）カッタの往復運動並びにレリーフ運動が２つのリ
ニアモータによって作動され、υＩ！ＩＩ装置によって
自由に作動量を設定し、制御することができるために、
復動速度を早くさせて時間的ロスを少なくさせることが
でき、継続加工の上で生産効率が向上する効果がある。

（２）電子的、数値的制御ができるために、ワークの大
きさに対応してカッタの往復動距離の設定が迅速にでき
ることと、他の部品を必要としないので、下準備時間を
少なくすることができ、少ロフト多品種の継続加工ニー
ズに適応できる効果がある。

（３）電気的に制御されるので、加工精度を高く維持す
ることができる効果がある。

（４）ａ値制御の入力値を変更することによってカッタ
の傾斜状往復動が可能となり、ワークのテーパ面加工が
簡単にできる効果がある。

（５）カッタの上下往復運動はクランク機構による正弦
曲線を描くものではないので、ワークの切削速度を一定
にすることができて加工精度を高められると共に、復路
の速度をあげて無駄な時間のロスを短縮して加工効率を
＾めることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例に係り、第１図はレリーフ付カ
ッタ往復機構の要部断面図、第２図は第１図におけるＡ
−Ａｔｍ断面図、第３図はリニア七−夕の制御関係ブロ
ック回路図、第４図はカッタの往復運動並びにレリーフ
運動のタイミングチャート、第５図はカッタの軌跡図、
第６図は従来のレリーフ付カッタ往復機構のカッタ軌跡
図、第７図は従来のレリーフ付カッタ往復機構の要部断
面図である。１・・・レリーフ付カッタ往復機構、２・・・カッタヘッド、　　　３・・・支点ビン、４・
・・ウオームホイル、　　５・・・主軸、６・・・キー
、　　　　　　　１・・・ガイド溝、８・・・回転機構
、　　　　　９・・・ウオーム、１１・・・カッタ、　
　　　　１２・・・ワーク、１４・・・球面軸受　　　
　　１５・・・球頭連結杆、１６＝１．ブラケット、　
　　　１７．２１・・・リニアモータ、１８．２２・・
・アーマチャ、　１９・・・弾発材、２４・・・コロ、
　　　　　　２５・・・ＮＣ制御装置、２６・・・コン
トローラ、　　２７・・・ドライバ、２８・・・リニア
スケール、２９・・・フィードバック回路、３０・・・
入力機構、　　　　Ｔ・・・テーパー歯部。特許出願人　　　　　豊精密工業株式会社代理人　弁理
士　　　　　高　　木　　八　　次゛第１図第２図第５図どｌ第４図時ｌ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）歯車形削盤に代表されるようなレリーフ付カッタ
往復機構において、カッタを有する主軸の往復動並びに
カッタヘッドのレリーフ運動を各々別のリニアモータに
よって作動させ、かつ各々のリニアモータの運動量をリ
ニアスケールから電子制御装置にフィードバックさせる
構成とし、カッタの往復運動とレリーフ運動との１サイ
クル運動を同期化し制御することを特徴とするレリーフ
付カッタ往復機構。
（２）レリーフ付カッタ往復機構において、カッタを有
する主軸の往復動並びにカッタヘッドのレリーフ運動を
各々別のリニアモータで作動させる構成とし、かつ両リ
ニアモータをＮＣ制御装置に接続をし、数値制御により
両リニアモータの運動に周期性を持たせたことを特徴と
するレリーフ付カッタ往復機構。
（３）歯車形削盤に代表されるようなレリーフ付カッタ
往復機構において、カッタを有する主軸の往復運動並び
にカッタのレリーフ運動を各々別のリニアモータによつ
て作動させると共に、前記往復運動並びにレリーフ運動
の１サイクル運動を同期化しリニアモータの運動量を電
子制御装置にフィードバックさせて制御することを特徴
とするレリーフ付カッタ往復動機構の同期化駆動方法。