JPH03110038A - 旋回形塑性加工機械 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は旋回形塑性加工機械に関し、特に、中心軸線に
対し加工部位付近で交差する傾斜軸線を有する金型ホル
ダーを、前記中心軸線の周りに旋回させつつ、前記金型
ホルダーに取付けられた金型を被加工物に押しつけて、
被加工物に塑性加工を施す旋回形塑性加工機械の改良に
関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の旋回形塑性加工機械は、一般には主とし
てリベットの頭部を塑性変形させて所謂「かしめ」加工
を行う「かしめ」機械として使用されてきたもので、金
型を中心軸線の周りに回転させながら、停止している被
加工物に押しつけることによって加工を行うだけのもの
であった。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、最近、フレキシブル・マニュファクチュアリ
ング・システムの思想が一般化するに伴い、下記のよう
な各種用途に使用できる塑性加工機械が要望されていた
。すなわち、■前述のように金型に形成された複雑形状
を被加工物の表面に正確に転写すること、■金型表面は
単純な面とし被加工物との間で絶対に滑りを起こさせず
、それによってエネルギーの損失を防ぎ、被加工物をそ
の下方もしく側方に置かれた下金型に押し込み下金型に
設けられた形状に一致させる加工を行うこと、■それと
は逆に両者の間で積極的に制御された滑りを起こさせて
、例えばスピニング加ｔのように被加工物の表面粗さを
金型のそれよりも向−Ｌさ什ること、■この種の旋回形
塑性加工機械を用いて被加工物に転造加工を施すことな
ど、である。

１、か１．なから、上記した従来の旋回形塑性加工機械
では、それらの多用途を達成することはできなかった。

本発明は上述１７た課題を解決するためになされたもの
で、例えば（−Ｌ）金型と被加工物との接触状態を制御
１またり、（−Ｌ）金型に対し被加工物を適宜回転１７
たり、また転造加工のような加工も行えたりするなど上
記した多用途に使用できる旋回彫塑性加圧機械を提供す
ることを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記］また目的を達成するための本発明の旋回形塑性加
工機械は、中心軸線に対し加工部位イ」近で交差する傾
斜軸線を有する金型ホルダーを、前記中心軸線の周りに
旋回させつつ、前記金型ホルダーに取付けられた金型を
被加工物に押しっけで、彼加コニ物に塑性加工を施す旋
回杉塑性加工機械において、前記金型ホルダーを前記中
心軸線の周りに旋回駆動するだめの旋回駆動モータと、
ｍ配合型ホルダーを前記傾斜軸線の周りに回転させるた
めの自転駆動モータと、前記中心軸線の周りに回転可能
に設けられた被加工物支持装置と、その被加工物支持装
置を回転駆動するための被加工物回転駆動モ・−夕と、
前記各モータの駆動を制御するための数値制御装置とを
備えている。

また請求項２記載のように、前記金型ホルダ・−を前記
中心軸線の周りに旋回駆動するための旋回駆動モータと
、前記中心軸線の周りに回転可能に支承された第一の環
状体と、該第一の環状体を回転駆動するための自転駆動
モータと、前記第一の環状体の内側で、その第一・の環
状体に対１２、前記中心軸線にほぼ直交する第一の軸に
よってその軸のや１１方向移動とその軸の周りの揺動と
が可能になるように支承されノ、−第二の環状体と、該
第二の環状体の内側で、その第二の環状体に対し前記第
一の軸にほぼ直交する第二の軸によってその軸の軸方向
移動とその軸の周りの揺動とが可能になるように支承さ
れ９、また前記金型ホルダーに対しては前記傾斜軸線方
向には相互移動可能に、回転方向には相互移動不能に結
合された第三の環状体と、曲記中心軸綜の周りに回転可
能に設けられた被加工物支持装置と、その被加工物支持
装置を回転駆動するための被加工物回転駆動モータと、
前記各モ・−タの駆動を制御するための数値制御装置と
を備えてもよい。

さらに請求項３記載のように、前記金型ホルダーの基端
側を前記中心軸線の周りに旋回自在に支承する二重偏心
回動機構と、該二重偏心回動機構の外側回動体を回転駆
動するための第一の旋回駆動モータと、前記二重偏心回
動機構の内側回動体を回転駆動するための第二の旋回駆
動モータと、前記中心軸線の周りに回転可能に支承され
た第一の環状体と、該第一の環状体を回転１動するため
の自転駆動モータと、前記第一の環状体の内側τ４Ｓ＜
、、の第一の環状体に対し、前記中心軸線にほぼｌｌｌ
工（交−４′る第一の軸によってその輪の軸方向移１８
ＩＩと（・の軸の周りの揺動とかり能になるように支承
された第二の環状体と、該第二の環状体の内側で、その
第二の環状体に対；７前記第一の軸にほぼ直交する第二
の軸によってその軸の軸方向移動とその軸の周りの揺動
とが可能になるように支承され、また前記金型−ｉ；ル
ダーに対しては前記傾斜軸線方向には相互移動可能１４
六回転方向には相互移動不能に結合された第三の環状体
と、前記中心軸線の周りに回転可能に設けられた被加工
物支持装置と、その被加工物支持装置を回転駆動するた
めの被加工物回転駆動モータと、前記各モータの駆動を
制御するための数値制御装置とを備えてもよい。

［作用］ 上記１．　）：、、構成を有する旋回形塑性加工機械に
よれば、例えば、前記自転駆動モ・−夕および被加工物
回転駆動モータを停止ｊ２、旋回駆動モータだけを回転
させながら金型を被加工物に押し付けることにより、金
型の表面形状を被加工物に転写することができる。また
この加工時に被加工物回転駆動モータを一定の時間間隔
で作動し、被加工物を中心軸線の周りに一定角度宛回転
させることにより、金型の所定位置（例えば１箇所）に
設けられた形状を被加工物に一定の角度毎に順次形成す
ることができる。更に被加工物回転駆動モータを停止し
、旋回駆動モータおよび自転駆動モータの回転速度を、
所定の関係式を満足するように設定して加工を行うこと
により、下金型に対し被加工物を効率良く押し込んで下
金型の形状を被加工物に転写できる。

そのほか、旋回駆動モータを停止し、自転駆動モータお
よび被加工物回転駆動モータの回転速度を所定の関係式
を満足するように維持しつつ加工を行うことにより、従
来の装置による転造と同様な傘歯車やこれと類似の形状
の部品加工も可能になる。また、前記各モータの少なく
とも２つを任意の回転比で回転させて、金型と液加、工
物との間で適当な滑りを生じさせることにより、従来の
装置によるスピニング加工に類似した加工を行うことも
可能になる。

請求項２記載の加工機械によれば、上記した各種塑性加
工に加えて、第一〜第三の環状体により金型ホルダーが
係合され、第一の環状体を自転駆動モータで回転するこ
とによって、金型ホルダーの自転位置がその自転駆動モ
ータによって直接制御される。そして、金型ホルダーの
自転以外の動作を拘束しない。

請求項３記載の加工機械によれば、上記した各種塑性加
工に加えて、第一および第二の旋回駆動モータを所定の
制御モードに基づいてそれぞれ制御することにより、金
型ホルダーの基端側を支承する内側回動体の偏心位置が
中心軸線に対して変化することによる偏心量の変化に対
応して金型ホルダーの旋回傾斜角度が変化し、金型が中
心軸線の軸方向に往復移動する。これにより被加工物に
対し塑性加工を施こすことができる。

［実施例］ 実施例の説明に入る前に、この種の加工機械における（
上）金型と被加工物との間の滑りについて、第４図およ
び第５図を参照して説明する。

金型ホルダー３０は、第４図に示すように、機械の中心
軸線ＣＬ−ＣＬを中心に回転する回転体に支承されその
回転軸と共に前記中心軸線ＣＬ−ＯＬの周りに旋回する
ようにされており、金型ホルダー３０それ自体は前記中
心軸線ＣＬ−ＯＬと加工部位付近で角度θをもって交差
する傾斜軸線Ｚ−Ｚの周りに自由に自転できるようにさ
れている。金型ホルダー３０先端の前記加工部位には金
型３１が取付けられている。Ｗは被加工物である。

今、かりに前記中心軸線ＣＬ−ＯＬと傾斜軸線Ｚ−Ｚと
が点０で交わり、その点０が金型３２と被加工物Ｗとの
接触線上にあり、被加工物Ｗの上面が前記中心軸線ＣＬ
−ＣＬと直交する平面であって、金型２は前記の０を頂
点とし、頂角が２×（π／２−θ）の円錐形であったと
する。

この時、金型２と被加工物Ｗとは点０から半径方向に伸
びる直線Ｏ−Ｐで接触する。金型ホルダー３０の旋回に
伴って金型３１と被加工物Ｗとが相対的に全く滑りを起
こすことなく転勤したとき、前記の接触線０−Ｐは被加
工物Ｗの上面上を点０を中心に扇形に移動する。この接
触線の移動を金型３１の上でみると、点０を頂点とする
円錐面上を移動することとなる。ここで、接触線が最初
の位置ＯＰｏにあり、線分０Ｐｏ＝ｒとすると、点Ｐは
被加工物Ｗの上では半径ｒの円弧の上を移動していくが
、金型３１の上ではｒ　”ｃｏｓθの半径で円錐面の上
を移動することとなる。従って金型上の最初の点Ｐ。か
ら始まった接触点の移動が、ふたたび最初の点Ｐ。に戻
るには金型３１の円錐面上を２πｒ　’　ｃｏｓθの距
離だけ点Ｐが移動したときである。これを被加工物の上
面に投影すると第５図のようになる。すなわち、最初の
点Ｐ。に金型の上では戻ったものの被加工物の上では、
まだ２πｒ−２πｒ’ｃｏｓθの距離を残している。

次に、この点Ｐの移動を被加工物上での垂直軸線ＯＬ　
−ＣＬの周りの角速度ωと、金型」−での傾斜軸線Ｚ−
Ｚの周りの角速度ω°でみてみろと、次のようになる。

ω′／ω−１／ｅｏｓθ　　　　　　　　・・・（１）
従って、この二つの角速度の差Δωは次のようになる。

Δ　ω　＝　　ω’　　−ω　＝　　（１／ｅｏｓ　θ
　−１）　　ＯＪ　　−−−（２）ここで、上記の角速
度ωは実際に回転体によって与えられる旋回の角速度で
あるが、角速度ω゛は回転体の回転によって金型３１の
表面」−を金型３１と被加工物Ｗとの接触線ＯＰ移動す
る観念上の角速度であって、実際の機構部品の移動する
角速度ではない。しかしながら、前記の二つの角速度の
差Δωが金型３１と金型ホルダー３０を旋回駆動する回
転体との間に与えられないと、金型３１と被加工物Ｗと
の間には滑りを生じてしまうこととなる。従って、この
矛盾を解決するためには回転体と金型３１とを互いに逆
方向に回転させ、両者の角速度ωとΔωとを次の関係式
、Δ（Ｌｌ　＝　　（１／ｃｏｓｅ　−１）　（７１−
・・（３）を満足するように制御すれば良い。このよう
にすれば、実際に回転させられるのは回転体が１０速度
０）で、金型３１がそれと逆方向に角速度Δ０）で回転
されるだ（」であるが、これによって金型３１と被加工
物Ｗとの接触線ＯＰの観念上の角速度ω゛は次式のにう
に達成される。

ω　−Δω＋　ω−（Ｉ　／ｃｏｓＯ）　　　　−（４
）従って、金型ホルダー３０の垂直軸線ＣＬ−ＣＬの回
りの旋回運動に同期ｊ７て、金型ホルダー３０の傾斜軸
線２−２を中心とする自転連動を制御することにより、
金型３１と被加工物Ｗとの間の滑りを制御することがで
きる。

以下、上記した制御を可能とする旋回形塑性加工機械の
実施例について説明する。

第１図は旋回形塑性加工機械の実施例である回転鍛造機
を示す断面図である。

回転鍛造機Ｉは、上金型旋回駆動部Ａと、回転および昇
降可能な被加工物支持部Ｂとから構成され、各部Ａおよ
びＢはそれぞれの中心軸線ＣＬ　−ＣＩ、を一致させて
対向状に配置されている。

駆動部Ａ　！３　、Ｊ：、び支持部Ｂに跨る装置本体！
は、ベツド部１ａ、側板部１ｂ、」−板部１ｃ１．Ｌブ
ロック部１ｄなどから一体に形成されている。

ベツド部１ａには、ラム５０が上下方向に摺動自在に配
装され、図示を省略１７た昇降装置により昇降される。

ラム５０の上面中心部に、金型台５２が軸受５３を介し
て回転可能に支承され、下金型５１が金型台５２に固定
されている。金型台５２の外周には歯車５２ａが形成さ
れており、この歯車５２ａは被加工物回転用のサーボモ
ータ７３の出力軸に取付けられた駆動歯車４８と噛合す
る。またサーボモータ７３はラム５０に取付１３られ、
数値制御装置（以下、ＮＣ装置という）７０に接続され
制御される。　装置本体１の上ブロツク部１ｄには、摺
動スリーブ２を介Ｉ７て円筒状回動体３が回動自在に支
承されている。回動体３は偏心した内径部（偏心孔）３
Ｂを有し、」一端のっぽ部の外周に歯車３ａが形成され
ている。歯車３ａは、金型ホルダー３０の旋回駆動用の
サーボモータ７１の出力軸の駆動歯車２５に噛合ケる。

この旋回駆動用サーボモータ７１は装置本体１に取り４
’ｔ　Ｉ：Ｊられている。回動体３の１一端面には、円
形板２Ｇが図示１゜ないポル（・ζ、゛、より固定され
ており、その円形板２６の偏心位置に、軸受２７を介し
て回転駆動軸２８が鉛直方向に軸支されている。回転駆
動軸２８の下端には、ユニバーザルシタインド２９によ
り金型ホルダー３０が連結されている。

金型ホルダー３０は、傘のような形状をした傘状部３０
ａを軸状部３０ｂの下方に連続して一体に備えており、
その傘状部３０ａの底面に上金型３１が取着されている
。傘状部３０ａの上面は、球面をな（２、装置本体１の
上板部１ｅに固着された環状の球面座金ｌＯに摺接する
。下金型５１−Ｆに載置される被加］二物Ｗを押圧する
際の圧力は、球面座金１０を経由；７て」二板部１ｃで
支承される。

金型ホルダー３０の軸状部３０ｂに、第２図に示すよう
な上金型の自転制御機構が係合されている。すなわち、
装置本体ｌの上板部ＩＣと」ニブロツク部１ｄとの間に
、２つの球状連結鎖４４および４６により第一の環状体
８が回転自在に支承されている。第一の環状体８の回転
中心線は、下金型５１に垂直な機械の中心軸線ＣＬ−Ｃ
Ｌである。

環状体８の外周に形成された歯車８ａが、金型ホルダー
３０の自転駆動用のサーボモータ７２の出力軸に取り付
けられた駆動歯車１５と噛合する。なお自転駆動用サー
ボモータ７２も、装置本体ｌに取り付けられている。

第一の環状体８の内周部には、駆動軸７．７゜を介して
第二の環状体６が支承され、その内周部には揺動軸５を
介して第三の環状体４が支承される。第三の環状体４に
は、金型ホルダー３０の軸状部３０ｂが嵌挿されると共
に、第三の環状体４に設けられた溝４Ａ、４Ｂに、金型
ホルダー３０の軸状部３０ｂに植設されたピン１２．１
２゛が係合する。

旋回駆動用サーボモータ７１および自転駆動用サーボモ
ータ７２は、ＮＣ装置７０にそれぞれ接続され制御され
る。

次に、上記実施例にかかる回転鍛造機Ｉの作動について
説明する。旋回駆動用サーボモータ７１を回転すると、
回動体３が回転され、偏心位置にある軸受２７が機械の
中心軸線０Ｌ−ＣＬを中心にして旋回し、金型ホルダー
３０が傾斜した姿勢で回転駆動される。このとき、回転
駆動軸２８の自転は拘束されていないから、ユニバーサ
ルジヨイント２９で連結された金型ホルダー３０の自転
も、回動体３の回転には拘束されない。金型ホルダー３
０の自転位置は、第一の環状体８の回動位置により拘束
され規制される。

従って、ＮＣ装置７０により旋回駆動用サーボモータ７
１の回転と自転駆動用サーボモータ７２の回転とを、金
型ホルダー３０の傾斜角θに対応して適切に同期させる
ことにより、素材Ｗと上金型３１との間にスリップを生
じないように金型ホルダー３０の自転を制御したり、下
金型５１との回転位置関係を一定に保つように自転を制
御することができる。なお、金型ホルダー３０の傾斜角
θが一定の回転鍛造機の場合は、歯車機構により駆動歯
車１５と旋回駆動用サーボモータ７１とを連結し、同期
回転させてもよい。

また前記の第一〜第三の３つの環状体４．６．８により
金型ホルダー３０の自転位置を規制するものであるから
、簡単な構成でもって金型３１の自転位置を金型３１の
旋回回転位置とは独立に制御することができるという利
点がある。このため、金型３１と被加工物Ｗとの間のス
リップをなくし、完全なころがり接触による回転鍛造が
可能になり、効率が向上する。また、対向する金型３１
．５１との回転位置関係が制御できるので、揺動回転さ
せる上金型３１にも模様を付けて回転鍛造を行うことが
可能になる。

ここで、上記した上金型の自転制御機構を第２図に基づ
いて詳しく説明する。

上記したように、金型ホルダー３０の軸状部３０ｂに第
三の環状体４が嵌挿されており、この第三の環状体４は
内径部に２つの溝４Ａ、４Ｂが形成され、その溝４Ａ、
４Ｂに金型ホルダー３０に突出して植設された２本の短
いピン１２．１２゛が係合する。

このため、第三の環状体４は金型ホルダー３０の軸線方
向Ｚには摺動自在に移動するが、自転方向ωには拘束さ
れ金型ホルダー３０と一体に回転する。

第三の環状体４には、その外周部に半径方向に左右に突
出して２本の揺動軸５が植設されている。揺動軸は第二
の袖をなす。その２本の揺動軸５に第二の環状体６が係
合する。すなわち、第二の環状体６には径方向に貫通す
る孔１３が設けられ、その孔１３に揺動軸５が挿通され
支承されている。このため、第三の環状体４は、揺動軸
５を中心として揺動自在であると共に、揺動軸５の軸方
向（図示Ｘ方向）に摺動移動自在に第二の環状体６に支
承されていることになる。

第二の環状体６の外周部には、揺動軸５と直交する半径
方向（図示Ｙ方向）に左右に突出して駆動軸７．７°が
植設されている。駆動軸は第一の軸をなす。その２本の
駆動軸７．７′に第一の環状体８が係合する。すなわち
、第一の環状体８の内周部に半径方向に孔１４．１４°
が形成され、その孔１４．１４’に駆動軸７．７゛が挿
通され支承されている。このため、第ニーの環状体６は
駆動軸７．７′を中心として揺動自在であると共に、揺
動軸７．７′の軸方向（図示Ｘ方向）に摺動移動自在に
第一の環状体８に支承されていることになる。

第一の環状体８は、装置本体ｌ（第１図）に支承され、
機械の中心軸線ＣＬ−ＣＬを中心に回転自在に支承され
ている。第一の環状体８の外周部に形成されている歯車
８ａは駆動歯車１５に噛合１．ているので、第一の環状
体８は、その回転位置が規制される。

さらに作動について説明する。駆動軸７．７の軸方向（
Ｘ方向）への摺動及び揺動軸５の軸方向（Ｘ方向）への
摺動により、第三の環状体４は水平面（ＸＹ平面）内で
自在に移動可能である。まｊ、、、駆動軸７．７″を中
心とする揺動及び揺動軸５を中心とする揺動により、第
三の環状体４はＸＹ平面」−の任意の方向の軸線を中心
に（２て自在に揺動することができる。ざらに、金型ホ
ルダー３０の軸方向（Ｘ方向）への移動は第三の環状体
４に拘束されず自在である。従って、金型ホルダー３０
は自由な姿勢をとることができ、その軸（Ｚ軸）を中心
とする自転位置のみが、ビン１２，１２’と若４Ａ、　
４Ｂとの係合により規制され、歯車８ａを備えた第一の
環状体８の回動位置により規制される。

それ故、駆動歯車１５の回転を制御することにより金型
ホルダー３０の自転運動を制御することができ、金型ホ
ルダー３０の揺動回転運動に同期して駆動歯車１５を制
御」ることにより、上金型３１と被加工物Ｗとの間にス
リップが生じないように」二金型３１を回転させること
ができる。

第３図は本発明の旋回形塑性加工機械の他の実施例であ
る回転鍛造機を示す断面図である。

本実施例の回転鍛造機■が、上記実施例のものと相違す
るところは、金型ホルダー３０の基端側を中心軸線ＣＬ
　−ＣＬの周りに第６図のような各連軸、跡を描いて旋
回させられるように、装置本体１゛と金型ホルダー３０
との間に二重偏心回動機構２０を介装すると共に、この
二重偏心回動機構２０を介して金型ホルダー３０を旋回
させるために、第一の旋回駆動モータ７１ａと第二の旋
回駆動モータ７１ｂとを設けたことである。以下、詳し
く説明する。

回転鍛造機■は、上記実施例と同様（、゛上金型旋回駆
動部Ａと回転可能かつ昇降動可能な被加工物支持部Ｂと
から構成され、それぞれの中心軸線ＣＩ、を一致させて
対向状に配置１．である。

駆動部Ａの装置本体ｌ°には、その上端部において中心
孔１１を拡径１．た嵌装孔１２を形成している。この嵌
装孔１２には二重偏心回動機構２０を回動自由に嵌装し
ている。嵌装孔１２に嵌装される二重偏心回動機構２０
の外側回動体２１の外周には、歯車２１ａを形成ｊ２、
前記嵌装孔１２の拡径段部１Ｇの環状溝１６ａに嵌め球
状連結鎖１７により支持している。そ１．て、歯車２１
ａ、に噛合する駆動歯車２２を、第一の旋回駆動用サー
ボモータ７１ａの出力軸に装着１２ている。なお、サー
ボモータ７１ａは、七ブロック部１ｄに取り付けられて
いる。

外側回動体２１の偏心Ｊ、２１Ｂには、内側回動体２３
を回動自由に嵌装置、、＋　１：いる。内側回動体２３
の外周には歯車２３ａを形成するとともに、自己の回動
中心に対ケる偏心はが前記孔２１Ｂの偏心量と等しい偏
心孔２３Ｉ３を設けている。さら（、−、リング状歯車
２４を前記外側回動体２１上に配置ｊ２、リング状歯車
２４の内歯２４ｂと節記内側回動体２３の歯車２３ａと
を噛み合わせである。装置本体ｌ゛の上端開口部（ｊ、
装置本体１′の上＆ｌｅにより塞ぎ、このＪ：　Ｋｉ　
１　ｅとリング状歯車２４との間にはそれぞれ同心同径
で対向状に形成した環状溝３４．３５に嵌まって挟持さ
れる球状連結鎖３６を配置Ｌ２、リング状歯車２４の回
転を滑らかにするとともに、半径方向の移動を阻止して
いる。また上Ｍ１（３に形成１．た垣状溝３７に嵌まる
球状連結鎖３８を内側回動体２３の土面に当接させてい
る。そ１７て、リング状歯車２４に噛合する駆動歯車２
５゛を、第二の旋回駆動用サーボモータ７ｔｈの出力軸
に装着している１、なお、サーボモータ７１ｂは上Ｍｌ
ｅに取り付＋３られている。

装置本体ｌ゛に嵌装支持した二重偏心回動機構２０の内
側回動体２３の偏心孔２３Ｂには、軸受２７を摺動自由
に装着し、軸受２７を介して回転駆動軸２８を垂直に軸
支している。回転駆動軸２８には、上記実施例と同様に
ユニバーサルジヨイント２９により金型ホルダー３０の
上端を連結している。

金型ホルダー３０の軸状部３０ｂには、上記実施例と同
様に上金型の自転制御機構が係合されている。すなわち
、装置本体１゛の上板部１ｃと上ブロツク部１ｄ’との
間に、２つの球状連結鎖４４．４６により第一の環状体
８か回転自在に支承されている。第一の環状体８の回転
中心線は下金型５１に垂直な機械の中心軸線ＣＬ−ＣＬ
である。歯車８ａを外周に形成した第一の環状体８は、
金型ホルダー３０の自転駆動用サーボモータ７２の出力
軸に取付けられた駆動歯車１５と噛合する。このサーボ
モータ７２は、上ブロツク部１ｄ″に取付けられている
。

前記各サーボモータモータ７１ａ、７１ｂおよび７２は
、ＮＣ装置７０にそれぞれ接続され制御される。駆動歯
車１５、サーボモータ７２及びＮＣ装置７０は、第一の
環状体８を金型ホルダー３０の回転に同期して回転駆動
する駆動手段を構成する。

また、下金型５１も上記実施例と同様にラム５０に回転
可能に支承された金型台５２に固定されており、図示さ
れない駆動装置によりラム５０と共に上下運動を行う。

また金型台５２の外周には歯車５２ａが形成されており
、被加工物回転駆動用のサーボモータ７３の出力軸に取
付けられた駆動歯車４８と噛合する。さらにサーボモー
タ７３はラム５０に取付けられ、ＮＣ装置７０に接続さ
れ制御される。

なお、第３図中の符号３０ｃは、金型ホルダー３０の軸
状部３０ｂの上端に設けたつば部、３２は、金型ホルダ
ー３０を上方に向かつて付勢するためのスプリングであ
る。また上記実施例と共通する部材は、第１図と同一の
符号を用いて図中に示している。

次に、上記実施例にかかる回転鍛造１機■の作動につい
て説明する。旋回駆動用の第一と第二のサーボモータ７
１ａおよび７１ｂを回転すると、内外の回動体２１およ
び２３が回転され、偏心位置にある軸受２７が機械の中
心軸線ＣＬ−ＣＬを中心にして旋回し、金型ホルダー３
０が傾斜した姿勢で回転駆動される。このとき、回転駆
動軸２８の自転は拘束されていないから、ユニバーサル
ジヨイント２９で連結された金型ホルダー３０の自転も
、内外の回動体２１および２３の回転には拘束されない
。金型ホルダー３０の自転位置は、第一の環状体８の回
動位置により拘束され規制される。

従って、ＮＣ装置７０により旋回駆動用サーボモータ７
１ａおよび７１ｂの回転と自転駆動用サーボモータ７２
の回転とを、金型ホルダー３０の傾斜角θに対応して適
切に同期させることにより、素材Ｗと上金型３１との間
にスリップを生じないように金型ホルダ３０の自転を制
御したり、下金型５１との回転位置関係を一定に保つよ
うに自転を制御することができる。

また、旋回駆動用の第一と第二のサーボモータ７１ａお
よび７１ｂにより金型ホルダー３０の傾斜角θを一定値
に固定したままの状態で、被加工物回転駆動用サーボモ
ータ７３と自転駆動用サーボモータ７２を同期させなが
らラム５０を上昇させることにより、素材Ｗに転進加工
を施こすことができる。

さらに、本実施例の回転鍛造機■にあっては、金型ホル
ダー３０を例えば第６図（ａ）〜（ｃ）に示すように旋
回させて各種加工を行わせることができる。

すなわち、第６図（ａ）は、前記旋回中心Ｑを中心軸線
ＣＬに一致固定させ、二重偏心回動機構２０の外側およ
び内側の回動体２１．２３の回動をそれぞれ制御するこ
とにより、中心軸線ＣＬ−ＯＬに対する金型ホルダー３
０の旋回傾斜角を、旋回とともに徐々に小さくしたもの
で、この時のＰの回動軌跡は外周から中心に向かう渦巻
状の軌跡となる。旋回傾斜角の漸減により、被加工物Ｗ
に対する上金型３１の押圧力が漸増する。

第６図（ｂ）は、最初の１７４旋回で偏心量を１／２と
１２、続＜１７４旋回で偏心量を０とするように偏心量
の変化を急激に生じさ什たしので、被加工物Ｗに対する
押圧力は最初のｌ／２旋回で急増する。従って、押圧力
の作用する領域が片寄ることになるから、旋回開始位置
ＳをＳ、、Ｓ、のように順次移動させ、被加工物Ｗに対
１７、万遍なく押圧力を作用させる。

また、第６図（ｃ）は、偏心量の変化の割合を前記の場
合の２倍と１、　？、、もので、最初の１７４旋回で偏
心ｑをＯに変化させるもので、押圧力の作用は最初の１
７４旋回と２７４〜３／４旋回時に増加する。この場合
も旋回開始位置Ｓを順次移動させることにより、被加工
物Ｗに対し、万遍なく押圧力を作用させることができる
。

このように、偏心量の変化（旋回傾斜角θの変化）と旋
回速度の関係は、二重偏心回動機構２０の外側および内
側の回動体２１．２３の回動を個々に制御することによ
り任意に調整できる。従って、前記押圧力を漸増させた
り、急激に増加させることが自由にできる。

前記したように、回転鍛造とともに、金型ホルダー３０
の旋回傾斜角を小さくすることにより、被加工物Ｗに対
する押圧力を与えることができ、被加工物Ｗの材料を中
央に押し寄せる作用を生じ、加工下型内への充填率を高
め得るとともに、材料の盛り上げ率を向」二させ型形状
に正確に応じ、欠肉を生じない製品を加工できる。なお
、二重偏心回動機構２０の外側および内側の回動体２１
、２３の偏心量は、各回動体の回動がそれぞれ制御され
るから、必ずしも同一の偏心量とする必要はない。

［発明の効果］ 以上説明１７たことから明らかなように、本発明の旋回
形塑性加工機械は下記の効果がある。

（１）　）金型の形状を被加工物に正確に転写したり、
上金型の形状を被加工物上の円周方向に一定の角度毎に
順次熟成したり、被加工物を下金型に対し効率良く押し
込んで転写したりなど、多種多用の加工ができる。

（２）請求項２記載の加工機械では、」二足（１）に記
載の効果に加えて、金型ホルダーの自転位置を、簡単な
構成で、金型の揺動回転位置とは独立して制御すること
ができる。

（３）請求項３記載の加工機械では、上記（１）および
（２）に記載の効果に加えて、上金型を上下方向に往復
移動させて被加工物に押圧力を与えることにより、充填
率に優れ、複雑な形状の塑性加工においてら欠肉のない
製品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の旋回形塑性加工機械の実施例を示すもの
で、第１図は第１実施例にかかる回転鍛造機を示す断面
図、第２図は」上金型の自転制御機構を示す拡大斜視図
、第３図は第２実施例にかかる回転鍛造機を示す断面図
、第４図は上金型と被加工物の滑りを説明するための正
面図、第５図は第４図の平面図、第６図（ａ、）〜（Ｃ
）はそれぞれ金型ホルダーの旋回態様を示す説明図であ
る。 １．１°・・・装置本体、３・・・回動体、４．６．８
・・環状体、１５．２２．２５．２５’　、４８・・・
駆動歯車、２０・・・二重偏心回動機構、２１・・・外
側回動体、２３・・・内側回動体、ｚ４・・・リング状
歯車、３０・・・金型ホルダー３１・・・上金型、５０
・・・ラム、５１・・・下金型、７０・・・ＮＣ装置、
７１．７１　ａ　、７１ｂ・・・旋回駆動用サーボモー
タ、７２・・・自転駆動用サーボモ・−夕、７３・・・
被加工物回転駆動用サーボモ・−タ、Ｗ・・・被加工物
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中心軸線に対し加工部位付近で交差する傾斜軸線を
   有する金型ホルダーを、前記中心軸線の周りに旋回させ
   つつ、前記金型ホルダーに取付けられた金型を被加工物
   に押しつけて、被加工物に塑性加工を施す旋回形塑性加
   工機械において、 前記金型ホルダーを前記中心軸線の周りに旋回駆動する
   ための旋回駆動モータと、 前記金型ホルダーを前記傾斜軸線の周りに回転させるた
   めの自転駆動モータと、 前記中心軸線の周りに回転可能に設けられた被加工物支
   持装置と、 その被加工物支持装置を回転駆動するための被加工物回
   転駆動モータと、 前記各モータの駆動を制御するための数値制御装置と を備えたことを特徴とする旋回形塑性加工機械。 ２、中心軸線に対し加工部位付近で交差する傾斜軸線を
   有する金型ホルダーを、前記中心軸線の周りに旋回させ
   つつ、前記金型ホルダーに取付けられた金型を被加工物
   に押しつけて、被加工物に塑性加工を施す旋回形塑性加
   工機械において、 前記金型ホルダーを前記中心軸線の周りに旋回駆動する
   ための旋回駆動モータと、 前記中心軸線の周りに回転可能に支承された第一の環状
   体と、 該第一の環状体を回転駆動するための自転駆動モータと
   、 前記第一の環状体の内側で、その第一の環状体に対し、
   前記中心軸線にほぼ直交する第一の軸によってその軸の
   軸方向移動とその軸の周りの揺動とが可能になるように
   支承された第二の環状体と、 該第二の環状体の内側で、その第二の環状体に対し前記
   第一の軸にほぼ直交する第二の軸によってその軸の軸方
   向移動とその軸の周りの揺動とが可能になるように支承
   され、また前記金型ホルダーに対しては前記傾斜軸線方
   向には相互移動可能に、回転方向には相互移動不能に結
   合された第三の環状体と、 前記中心軸線の周りに回転可能に設けられた被加工物支
   持装置と、 その被加工物支持装置を回転駆動するための被加工物回
   転駆動モータと、 前記各モータの駆動を制御するための数値制御装置と を備えたことを特徴とする旋回形塑性加工機械。 ３、中心軸線に対し加工部位付近で交差する傾斜軸線を
   有する金型ホルダーを、前記中心軸線の周りに旋回させ
   つつ、前記金型ホルダーに取付けられた金型を被加工物
   に押しつけて、被加工物に塑性加工を施す旋回形塑性加
   工機械において、 前記金型ホルダーの基端側を前記中心軸線の周りに旋回
   自在に支承する二重偏心回動機構と、該二重偏心回動機
   構の外側回動体を回転駆動するための第一の旋回駆動モ
   ータと、 前記二重偏心回動機構の内側回動体を回転駆動するため
   の第二の旋回駆動モータと、 前記中心軸線の周りに回転可能に支承された第一の環状
   体と、 該第一の環状体を回転駆動するための自転駆動モータと
   、 前記第一の環状体の内側で、その第一の環状体に対し、
   前記中心軸線にほぼ直交する第一の軸によってその軸の
   軸方向移動とその軸の周りの揺動とが可能になるように
   支承された第二の環状体と、 該第二の環状体の内側で、その第二の環状体に対し前記
   第一の軸にほぼ直交する第二の軸によってその軸の軸方
   向移動とその軸の周りの揺動とが可能になるように支承
   され、また前記金型ホルダーに対しては前記傾斜軸線方
   向には相互移動可能に、回転方向には相互移動不能に結
   合された第三の環状体と、 前記中心軸線の周りに回転可能に設けられた被加工物支
   持装置と、 その被加工物支持装置を回転駆動するための被加工物回
   転駆動モータと、 前記各モータの駆動を制御するための数値制御装置と を備えたことを特徴とする旋回形塑性加工機械。