JPH0224015A - コイル状素材からの加工物を機械加工する方法 - 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〕 本発明はコイル状素材、すなわち、スプールを形成する
ために巻かれた糸状物質を自動的に機械加工することに
関するものである。

〔従来の技術〕

巻枠から引出され、くせをとるために位置をずらして配
置されているローラーの間をおそらく通された後の素材
は、今までのところは固定されているコレットチャック
へ素材を押す機構により送られていた。素材を押すその
機構は、各機械サイクルの初めに素材を開かれているコ
レットチャックの中に加工物を製作するために十分な長
さだけ送る。素材を押す機構による送シが終るとコレッ
トチャックが再び閉じられ、加工物の機械加工が始まる
。コレットチャックの前方に設けられている回転円板に
よシ対応する作業が行われ、半径方向に動くことができ
るコレットチャック工具にそれの面を向けてそれらの作
業を行う。

〔発明が解決しようとする課題〕

製作すべき加工物が、直径が１鵡またはそれより短い円
筒形外面を有するものとすると、従来の機械の工具をそ
れの加工速度で作業させることはもはや可能ではない。

実際に、工具が取付けられている円板はそれの慣性と、
可動工具によυ不釣合の質量とに適合しない速度で回転
し危ければならない。しかし、その円板の許容回転速度
においては製品は良品ではないが、コイル状素材は素材
棒の従来のような取付は方はしなくてよい。

本発明の目的は高い回転速度を避けて最適な回転速度で
動作する工具を用いてコイル状素材から加工物を機械加
工できるようにして、生産量を増加させることである。

〔課題を解決するための手段〕

この目的は、回転体状のフライスまたは研削といしをコ
イル状素材の自由端部に対してほぼ半径方向に動かす工
程と、素材の前記自由端部を、３６０度にほぼ等しい角
度だけ互いに離れて設定された２つの限界の間で前後に
自転させる工程とを備えるコイル状素材から加工物を機
械加工する方法によシ達成される。

また前記目的は、コイル状素材の自由端部の近くをつか
み、３６０度にほぼ等しい角度だけ互いに離れて設定さ
れた２つの限界の間で素材の軸線を中心として前後に回
転させるようにされたスピンドルと、素材の自由端部に
対してほぼ半径方向に動かされるようにされて、加工物
の側面を機械加工し、加工物を素材から切離す少くとも
１個の回転体状フライスまたは研削といしとを備えるコ
イル状素材から加工物を機械加工する方法を実施する自
動機械によっても達成される。

スピンドルの回転運動のために素材にねじれが生ずるこ
とは明らかである。スピンドルのコレットチャックのレ
ベルにおいては、スピンドルの回転運動は素材をたかだ
か３６０度にほぼ等しい角度だけねじシ、ある場合には
、２つの限界から弊距離である中立位置から１つの向き
および他の向きに１８０度にほぼ等しい最大角度ねじる
。コイル状素材の巻枠と、くせとシ機（使用されている
場合）が機械から十分遠く離れているならば、素材の材
料が、本発明の作業態様によシ、損傷を受けることなし
に、含まれている変形を生ずることがある。

スピンドルがそれの角度限界の一方から他方へ１秒動い
たとすると（これは１個の加工物の裏作に対応するかも
しれない）、スピンドルは１分間に６０回転の速さで回
転することがわかるであろう。しかし、自動工作機械と
くに自動旋盤ではそのような回転速度は非常に低いから
、過熱の問題および膨張の問題が解消される。

しかし、たとえば直径が５ｏｎであるフライスの円周の
長さは１５０ｆｉを少しこえる。そのようなフライスが
１分間当ｊ５１０００回転すると（その回転速度もまだ
低い）、フライスの周縁部の歯の切削縁部の直線速度は
１分間当、９１５０ｍである。

したがって、はぼ静止している加工物に対しては実際に
は高い切削速度である。これと比較すると、刃物または
たがねの切削縁部が直径１龍の素材において同じ切削速
度に達するようにするために、その刃物′を九はたがね
は１分間当シ約４５０００回転の速度で素材の周囲を回
転せねばなら表い。

一連の加工物の側面を機械加工するためには、円板状の
フライスまたは研削といしを使用することが推奨される
。軸線方向干天でそれらのフライスまたは研削といしの
縁部を切断した時の形が加工物に加工される形である。

また、それらのフライスまたは研削といしをスピンドル
の軸線に平行な軸線を中心として回転させることが推奨
される。

フライスまたは研削といしを保持する２本の軸をスピン
ドルの両側に配置することが好ましい。加工する加工物
の側面の形に応じて、同じ軸に２個またはそれ以上のフ
ライスまたは研削といしを取付けて、各フライスまたは
各研削といしが加工物の側面に沿うある部分を同時に機
械加工することが有利なことがある。加工物の直径よシ
長い直径のフライスまたは研削といしを用いることが好
ましく、加工物の直径が短いととくにそうである。

その理由は、フライスま九は研削といしの直径が長くな
ると、最適な切削速度を得るためにフライスまたは研削
といしの回転速度を低くしなければならないからである
。

本発明はフライスによυねじ切シができる機械も提供す
る。したがって、フライス加工するねじのピッチに等し
い距離軸線方向に少くとも動かすためにスピンドルが構
成され、スピンドルを軸線方向に動かすための制御手段
がスピンドルに組合わされる。

この場合には、フライスの厚さが製作するねじの長さに
対応し７、かつフライスに円形に配置された歯が設けら
れる。それらの歯の横断面は製作するねじの全ての回旋
（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）に対応する。

スピンドルが１回転自転すると、それの制御機構がスピ
ンドルを製作するねじのピッチに等しい距離だけ軸線方
向に動かす。スピンドルが１回転より少し多く、たとえ
ばそれの角度限界の一方から他方の角度限界へ回転する
とねじ切シは終る。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

図示の機械はコイル状素材、すなわち、スプール２を形
成する丸めにドラム３に巻かれる糸状物質である素材１
を機械加工するための機械である。

ドラム３は機械４の背後の、機械のスピンドル５へ素材
１と供給するのに適当な゛高さに配置される。

スピンドル５は、２つの限界の間で３６０度よシ少し大
きい角度だけ前後に回転するようにされる。この目的の
ために、固定されている主軸台６にスピンドル５が取付
けられる。同様に、スピンドル５は、機械のフレームに
固定されている２枚の直立部へジャーナル連結できる。

側板の一方はスピンドル５の前端部の近くに配置され、
他方の側板はスピンドルの後端部の近くに配置される。

スピンドル５は従来のコレットチャック７を有する。そ
のコレットチャックは従来の手段（図示せず）によυ制
御される。

素材１は、スピンドル５がそれの角度限界から等距離に
ある時に、スピンドル５の開かれているコレットチャッ
ク１へ送ることができる。コレットチャックＩに達する
前に、この分野で周知の通常の手段（図示せず）により
制御される通常素材押し機構（図示せず）を素材１は通
る。製作すべき加工物の長さの関数として調節される距
離だけ互いに離れてセットされている２つのストップの
間で、素材押し機構は軸線方向に動くことができる。１
個の加工物の機械加工中には、素材押し機構は最も後部
の位置にめる。機械加工が終ると、コレットチャックＴ
は開いて、素材押し機構はそれの最も前方の位置へ動く
。素材押し機構は、前進中に素材１を駆動するために十
分に強く素材１をつかむ。素材押し機構が前方ストップ
に達すると、コレットチャックＴは再び閉じられ、素材
１押し機構は素材１に沿って滑シながら最も後部の位置
へ戻る。

コレットチャックをこえて送られてきた素材の自由端部
にねじを切るために、この機械は、スピンドル５の軸線
に平行で、スピンドル５の両側に設けられる２本の軸８
，９（第２図、第３図）を有する。軸８，９は、機械４
のベツド１３の上をスピンドル５の軸線に垂直表方向に
動くことができるスライダ１２（第１図）の直立部１０
．１１に回転できるようにして取付けられる。軸８，９
は別のやシ方で構成することももちろん可能である。軸
８，９を、機械の骨組に枢着されたスイングアームに取
付けることもできる。軸８，９はモータ（図示せず）Ｋ
よシ、この分野で周知のやシ方で回転駆動させられる。

２個のフライス１４゜１５が軸８に取付けられ、別の２
個のフライス１６゜１７が軸９に取付けられる（第３図
）。同じ軸に取付けられるフライスはスペーサ１８．１
９によって互いに分離される。フライス１４〜１Ｔはそ
れぞれの軸にナラ）２０．２１によシ軸線方向に保持さ
れる。

第４図に示すように、フライス１４は形成された輪郭を
有する。フライス１４はねじを切るべきねじの円筒面２
２　、２２’を形成するとともに、それらのねじの円錐
台形部分２３　、２３’と、ピボツ）２４．２４’を形
成し、かつ頭２６′の前面２５゜２５′を形成する。フ
ライス１５はねじのＩ［２６’の後縁部２７′の面取シ
をする。フライス１６もねじの９２６’の前縁部２８　
、２８’を同様に面取シし、フライス１Ｔは完成したね
じ２９′の頭の後面を形成するとともに、次に形成する
ねじの先端部を形成する。

機械４はねじ切シアタッチメント３２（第１図）も有す
る。そのアタッチメントにはねじ切シを行うねじ切夛型
３３が設けられる。機械の部品はペース３４に全て取付
けられる。

先に述べたように、スピンドル５が中立位置にある時ニ
コレットチャックＴは閉じられる。その中立位置は限界
から等距離の角度位置である。コレットチャックＴが閉
じられると、スピンドル５は１８０度よシ少し多い角度
だけ時計回シ（第２図で）に角度限界の一方まで回る。

スピンドル５が回転すると素材１がねじられる。しかし
、素材は損傷を受けることなしにそのねじれに耐えるこ
とができる。ドラム３は機械４から十分に離れて設ける
必要があるだけである。

スピンドル５がストップに達すると、フライス１４を動
作位置へ移動させるように、スライダ１２は軸８を第２
図で右へ動かす。このフライスが素材１の材料に十分に
係合すると、スピンドル５は他の限界まで逆時計回シ（
第２図で）に回転しはじめる。し九がって、コレットチ
ャックＴから突き出ている素材の円筒面２２と、部分２
３と、ピボット２４とをフライス１４が形成するように
、スピンドル５は３６０度より少し多く回転する。

フライス１４の圧力によシ素材が曲る危険がいくらかで
もあれば、素材はこの分野で周知の手段によシ保持され
る。

第４図に１点鎖線で示されているねじ２９′はピボット
２４によシ素材１といぜんとして一体であることがわか
るであろう。フライス１４がフライス加工を行っている
間に、フライス１５がねじ２９′の縁部２１′を面取シ
する。

フライス１４はそれの作業を１回の動きで行うことがで
きる。しかし、フライス１４を指定寸法まで１度で行っ
て、１回目の粗い加工を行い、それからスピンドル５を
対応する限界まで時計回シに動かすことによシ小さい仕
上げ加工を行う。

フライス１４．１５が加工を終ると、スライダ１２はフ
ライスの第２図に示されている位置まで左方へ滑ること
によシフライスを素材から離れる向きに動かす。それか
ら、円筒面２２′にねじを切るためにねじ切）型３３が
動作させられる。そのねじ切り動作の後でスライダ１２
は左（第２図で）へ再び動いてフライス１６．１７を加
工位置に置く。スピンドル５が以前に達した限界から他
の限界へ動いている間にそれらのフライスは加工を行う
。

フライス１Ｔが、第４図に１点鎖線で表されているねじ
２９′の１１２６’の後面３０′を形成し、そのねじを
切断している間に、フライス１６は次のねじの頭の前縁
部２８を面取シする。フライス１６゜ＩＴが加工を終る
と、それらのフライスは第２図に示されている位置へ戻
され、スピンドル５は中立位置へ戻る。これで加工サイ
クルが終る。コレットチャックが開いて新しい長さの素
材１を送ることができるようにする。

以上説明したねじは、フライス１４〜１Ｔの代シに、何
形された研削といしによシ明らかに製作できる。研削と
いしとスライスのいずれを選択するかは、素材１の材料
の性質と、それらの工作機の価格および動作寿命とに応
じて主として定められる。

もちろん、機械加工を開始する前に、スピンドル５をそ
れらの中立位置から限界位置の一方まで回すため、およ
び加工の後で限界位置から中立位置へ回すために、機械
が右へ回ることを阻止できることはもちろんであろう。

そのために、スピンドル５が限界位置の一方にある時に
素材１をスピンドル５の中に通し、スピンドルを通って
送ることだけを必要とする。この場合には、コレットチ
ャック１のレベルにおいて１回転だけスピンドルが素材
１をねじって、希望の機械加工を行うことはもちろんで
ある。それらの条件の下では、スピンドル５を一方の限
界位置から他方の限界位置へ動かし、それから初めの限
界位置へ戻すだけで、機械加工は行われる。素材１を１
回シねしっても、コイル状素材のスプールおよびおそら
くはくせとシ装置が機械から十分に離れておれば、素材
が永久変形させられることはない。

この機械加工が終っても、ねじは使えない。ねじの頭に
ｌＷを設けねばならない。

ある品質のねじはフライス加工されたねじ溝を必要とす
る。本発明の方法と機械によってそのようなねじを製作
できる。そのために、機械加工ナベきねじ溝の長さに対
応する厚さのフライスをフライス１４の代シに用いるだ
けでよい。そのフライスには円形に並べられた歯が設け
られる。その歯の横断面は、切るべきねじ溝の種の回旋
に横断面に対応する。そうすると、ねじ溝のピッチに少
くとも等しい距離だけ動くことができるようにスピンド
ル５を装着せねばならない。ねじ溝のピッチは、ねじが
回りながら軸線方向に動かされるならば、スピンドルの
１回転後に形成される。

この場合には、ねじの頭は、図示のねじの後部に形成さ
れるのではなくて、ねじの前部に形成できる。この機械
加工のやり方は、ねじを素材から切離す前にねじの頭に
溝を形成できるから有利である。したがって、前面に直
径方向のスロツ＾ｌ設けられているカラー板の円形の開
口部の中にねじの頭が挿入されるから有利でめる。それ
から、カラー板の内部で溝が設けられているねじの頭を
回すことによシ、頭に溝を設ける加工によって生じたパ
リが取られる。完成したねじすなわち加工物を切離す前
に、ねじの頭をカラー板から外すためにスピンドル５を
軸線方向後方へ動かさねばならないことは明らかである
。

以上説明した機械はねじを製作するために有利であるば
かりでなく、他の加工物、たとえば印刷回路のソケット
の中に挿入すべき電子部品のプラグを製作することもで
きる。また、本発明の機械は、直径と比較して比較的長
い加工物を製作するために使用できることも明らかであ
る。それらの加工物は当業者に周知のやシ方で保持する
必要があるだけである。

本発明の機械のスピンドルは１秒間に１回転する時には
非常に低い速度で回転するから、かつ過熱や膨張の問題
を対処する必要なしく機械の速度を高くシ、生産性を向
上できる。

本発明の機械の動作はもちろん従来のやり方でカムによ
シ制御でき、または数値制御できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機械の部分の側面図、第２図は第１図
の左側から見た拡大正面図、第３図は第１図に示す機械
のある部分の分解斜視図、第４図はピボットが設けられ
ているねじの機械加工中の本発明の機械の実施例のいく
つかの部品の平面図である。 ４・・・・機械、５・・・拳スピンドル、１・・ｅ・・
コレットチャック、８，９・・・・軸、１０．１１　・
・・拳直立部、１２・・・・スライダ、１４，１５．１
６．１７拳・・・フライス、１８．１９・・・・スペー
サ、３２・Φ・・ネジ切）アタッチメント、３３・−・
・ねじ切り型。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転体状のフライスまたは研削といしをコイル状
   素材の自由端部に対してほぼ半径方向に動かす工程と、
   素材の前記自由端部を、３６０度にほぼ等しい角度だけ
   互いに離れて設定された２つの限界の間で前後に自転さ
   せる工程とを備えることを特徴とするコイル状素材から
   加工物を機械加工する方法。
2. （２）コイル状素材の自由端部の近くをつかみ、３６０
   度にほぼ等しい角度だけ互いに離れて設定された２つの
   限界の間で素材の軸線を中心として前後に回転させるよ
   うにされたスピンドルと、素材の自由端部に対してほぼ
   半径方向に動かされるようにされた少くとも１個の回転
   体状フライスまたは研削といしとを備えることを特徴と
   するコイル状素材から加工物を機械加工する方法を実施
   する自動機械。