JPH05228725A - 切刃チップ補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、旋削ブローチにおいて、駆動装置全
体を移動させるスライドユニットなどを使用することな
く、ブローチの外周面から自動的に切刃チップのせり出
し量の補正を可能とし、補正精度を向上並びに調整時間
を短縮した切刃チップ補正装置を提供する。 【構成】旋削ブローチの旋回半径方向に弾性変形可能な
切刃チップ取付部１０ｂを設け、この切刃チップ取付部
１０ｂ上に切刃チップ３を取付け、この切刃チップ３の
刃先せり出し量を調整する調整ボルト１３と、この調整
ボルトの回転により前記切刃チップ３を旋削ブローチの
旋回半径方向に変位する手段とからなるブローチと、前
記ブローチの割り出し停止位置で前記調整ボルト１３の
軸線と同軸線方向に進退移動可能に設置され前記調整ボ
ルト１３に係合可能なナットランナ１６と、前記切刃チ
ップ３の変位量を検出するチップせり出し量センサ２４
と、前記ナットランナ１６の回転角センサ２３と、前記
チップせり出し量センサ２４及び前記回転角センサ２３
の検出信号に基づき前記ナットランナ１６を制御するコ
ントローラ３２を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クランクシャフトの円
筒部（ピン、ジャーナル）等を旋削するブローチのチッ
プ補正装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の旋削ブローチは図７及び図８で示
すように、複数の扇形形状をしたセグメントによって構
成されている。このセグメント１の外周面に切刃チップ
３を有するロケータ２を工作物の半径方向に変位可能
に、かつ締付ねじ４によって締め緩め可能に取り付け、
このロケータ２の内周端とセグメント１との間に、セグ
メント１の回転方向に対して直交する軸線方向に進退変
位可能にクサビ５を嵌装し、セグメント１とクサビ５と
にセグメント１の回転方向に対して直交する軸線方向に
調整ねじ６を螺合させ、この調整ねじ６を操作すること
によりクサビ５によってロケータ２を工作物の半径方向
に変位して切刃チップ３のせり出し量を調整する構造で
ある。（例えば特公平２−２４３２１６号参照）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の旋削ブロー
チにおいて、切刃チップ３のせり出し量の調整には、手
作業で締付ねじ４を緩めて調整ねじ６を操作し、切刃チ
ップ３の調整後に締付ねじ４を締め付ける多数の操作を
必要としているため、チップ調整に時間がかかる。ま
た、締付ねじ４並びに調整ねじ６の何れもゼグメント１
の回転方向に対して直交する軸線方向であり、これらは
ブローチの側面から操作する必要がある。従って、クラ
ンクシャフトの各ピン、ジャーナル部を同時に旋削加工
する場合には、同軸上に多数のブローチを加工個所に対
応して並列するが、このような場合には各ブローチ間に
手を差し込んで操作しなければならず作業が困難であ
る。

【０００４】また、ブローチを取付けた軸の駆動装置全
体を工作物の半径方向に前後するスライドユニットに設
置し、前進端位置を変えることにより所定の加工寸法を
設定するブローチ盤の場合では、チップのセッチングエ
ラーにより１個所のみ加工径を調整したとき、前進端位
置を変えると正常な加工個所の加工径も変わってしまう
不都合がある。

【０００５】本発明の目的は、駆動装置全体を移動させ
るスライドユニットなどを使用することなく、ブローチ
の外周面から自動的に切刃チップを高精度に補正可能と
した切刃チップ補正装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の特徴とする構成は、旋削ブローチの旋回半径方向
に変位可能な切刃チップ取付部と、この切刃チップ取付
部上に取付けられた切刃チップと、この切刃チップの刃
先せり出し量を調整する調整ボルトと、この調整ボルト
の回転により前記切刃チップ取付部を変位させ前記切刃
チップを旋削ブローチの旋回半径方向に変位する手段と
からなるブローチと、前記ブローチの割り出し停止位置
で前記調整ボルトの軸線と同軸線方向に進退移動可能に
設置され前記調整ボルトに係合可能なナットランナと、
前記切刃チップの変位量を検出するチップせり出し量セ
ンサと、前記ナットランナの回転角センサと、前記チッ
プせり出し量センサ及び前記回転角センサの検出信号に
基づき前記ナットランナを制御するコントローラとを備
えたものである。

【０００７】

【作用】上記の構成により、定位置に割り出し停止した
ブローチの外周面に対しナットランナを前進移動して調
整ボルトに係合し、チップせり出し量センサの値に基づ
いてナットランナによって調整ボルトを正転又は逆転さ
せ、この調整量を回転角センサで検出することにより、
切刃チップのせり出し量をブローチの外周面からの操作
により自動的に補正可能とする。

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１において、７０は旋削ブローチを構成するセグ
メントである。このセグメント７０の構成について図２
及び図３により説明する。セグメント７０は図略のセグ
メント支持軸に締付ボルト１１により取付けられるセグ
メント取付部１０ａと切刃チップ取付部１０ｂとによっ
て構成されている。前記切刃チップ取付部１０ｂには、
切刃チップ３を備えたロケータ２が工作物の半径方向に
変位可能に、かつ締付ねじ４によって締め緩め可能に取
り付けられている。このロケータ２の内周端と切刃チッ
プ取付部１０ｂとの間に、旋削ブローチの回転方向に対
して直交する軸線方向に進退変位可能にクサビ５が嵌装
され、切刃チップ取付部１０ｂとクサビ５とに旋削ブロ
ーチの旋回方向に対して直交する軸線方向に調整ねじ６
が螺合されている。

【０００９】上記構成では従来と同様に調整ねじ６でク
サビ５を進退変位操作することによりロケータ２を介し
て切刃チップ３のせり出し量の補正が可能であるが、本
発明では、ブローチ７０の外周面から切刃チップ３のせ
り出し量の補正を可能にしている。

【００１０】その機構の一例としては、図２及び図３で
示すように、切刃チップ取付部１０ｂの板面に切欠１２
を形成して切刃チップ取付部１０ｂ自体を旋削ブローチ
の旋回半径方向に弾性変形可能とし、この切欠１２を形
成した部位のセグメント取付部１０ａに固定スリーブ１
５ａを半径方向に軸線を向けて固設し、この固定スリー
ブ１５ａ内に可動スリーブ１５ｂを半径方向に摺動可能
に嵌装して、その一端を切刃チップ取付部１０ｂに当接
し、この固定スリーブ１５ａに設けたねじ穴１４に螺合
する小ピッチねじ１３ｂと可動スリーブ１５ｂに螺合す
る前記小ピッチねじ１３ｂよりピッチの大きい大ピッチ
ねじ１３ａとの差動ねじを備えた調整ボルト１３を旋削
ブローチの旋回半径方向と同軸線方向で軸線方向は拘束
され回転のみ許容して挿通し、この調整ボルト１３の頭
部をセグメント７０の外周面に露呈した構造である。

【００１１】従って、前記調整ボルト１３をセグメント
７０の外周面から正転又は逆転することにより、固定ス
リーブ１５ａに対して可動スリーブ１５ｂが切刃チップ
取付部１０ｂの半径方向に伸縮移動し、伸び移動では切
欠１２により切刃チップ取付部１０ｂは外径方向に変形
してチップ３をせり出し、また、収縮移動ではセグメン
ト１の弾性復元力により内周方向に弾性変形して切刃チ
ップ３を引き込み調整する。

【００１２】上記構成のセグメント７０は図４及び図５
で示すように、ワーク回転主軸台３６を有するブローチ
盤２５のブローチ回転支持軸３８に工作物Ｗの加工個所
に応じて単体若しくは複数個並列して支持される。

【００１３】図１において、１６は前記ブローチ盤３５
に支持されたブローチ７０のチップ３を自動的に補正す
るナットランナである。このナットランナ１６はサーボ
モータ２１並びに減速器２２によって正逆回転する回転
軸１７と、この回転軸１７の先端に設けたガイドスリー
ブ１８によって回転軸１７の軸線方向に進退移動可能に
案内され、かつスプリング２０によって常に前進方向に
押圧付勢されたソケツト１９と、前記回転軸１７の回転
角を検出するロータリエンコーダ２３と、セグメント７
０の切刃チップ３に接触する検出子２５の変位量を測定
し、ブラケット２６を介して取付けられたチップせり出
し量検出センサ２４とから構成されている。前記ソケッ
ト１９は調整ボルト１３の頭部に係合するものである。

【００１４】前記ナットランナ１６は、固定の支持部材
２７に形成したガイドレール２８にガイド２９を介して
前記ブローチ盤３５に支持されたセグメント７０の外周
面に対して進退作動用シリンダ３０によって進退移動可
能に支持されている。前記支持部材２７にはナットラン
ナ１６の後退端検出用リミットスイッチ３１ａと前進端
検出用リミットスイッチ３１ｂとが配設されている。

【００１５】３２はチップ補正装置のコントローラであ
り、中央処理装置３２ａ、この中央処理装置３２ａに接
続されたチップ補正プログラムを記憶するメモリ３２ｂ
及び前記チップせり出し量検出センサ２４のコントロー
ラ３２ｃとから構成されている。また、中央処理装置３
２ａにはブローチ盤制御装置３３とオートローダ制御装
置３４とが接続されている。

【００１６】前記オートローダ制御装置３４は図４及び
図５で示すように、ブローチ盤３５のワーク回転主軸台
３６に対してワークＷを２つのチャック８０ａ、８０ｂ
で自動的に搬入出するオートローダ３７を制御するもの
である。このオートローダ３７はブローチ盤３５の上方
で主軸並びにこれと平行するブローチ回転支持軸３８の
軸線と平行な方向で延在するガイドレール４０に走行用
モータ４１によってシフトする移動体３９に設けられて
いる。

【００１７】そこで、前記オートローダ３７を備えたブ
ローチ盤３５にあっては、前記ナットランナ１６を前記
移動体３９にオートローダ３７と共に並設することが望
ましい。

【００１８】次に本発明の動作を図６のフローチャート
に沿って説明する。補正を必要とするチップ３が存在す
るセグメント１を後退端に位置しているナットランナ１
６と対応するようセグメント７０を回転割り出しする。
そして、ブローチ盤３５からの補正指令（ステップ５
０）によってオートローダ３７の移動体３９によりナッ
トランナ１６を所定のブローチ７０の位置に移動し、こ
の移動完了を指令（ステップ５１）する。また、ブロー
チが正しくセットされているか否かのブローチ盤の位相
状態を確認（ステップ５２）する。

【００１９】前記ブローチ盤の位相状態が正しい場合は
ナットランナ１６が前進移動（ステップ５３）する。こ
のナットランナ１６の前進移動端を前進端検出用リミッ
トスイッチ３１ｂによって確認する。前記ナットランナ
１６の前進端でナットランナ１６のソケット１９がスプ
リング２０によって軸線方向にフローティングして調整
ボルト１３に係合し、また、チップせり出し量検出セン
サ２４の検出子２５がチップ３に接触して補正量を検出
（ステップ５４）する。

【００２０】次いでナットランナ１６のサーボモータ２
１が作動して回転軸１７をチップ補正量相当の回転角で
正転又は逆転（ステップ５５）する。この回転軸１７が
チップ補正量だけ回転したか否かをロータリエンコーダ
２３によって検出（ステップ５６）し、チップせり出し
量検出センサ２４によりチップを確認（ステップ５７）
して所望の量だけ補正されたか否かを検出（ステップ５
８）する。

【００２１】チップ３が所望量補正されていればナット
ランナ１６は後退移動（ステップ５９）してナットラン
ナ１６の後退端で後退端検出用リミットスイッチ３１ａ
により確認し、補正終了信号を出力（ステップ６０）し
て補正動作サイクルを完了する。

【００２２】図例のようにセグメント７０を複数個並列
している場合には、移動体３９を移動してナットランナ
１６を補正を要する所定のセグメント７０の位置にシフ
トさせ前記の補正動作サイクルを繰り返し行う。また、
旋削ブローチをブローチ盤３５に対して交換する場合に
は、旋削ブローチを吊り上げるため、移動体３９を移動
してナットランナ１６を旋削ブローチと干渉しない位置
に退避する。

【００２３】本発明は、切刃チップ３のセッチングエラ
ーを補正することが可能である。これは、セグメント７
０の取り付け座面の弾性変形しない部分を基準面とし、
切刃チップ３の刃先までの寸法をチップせり出し量検出
センサ２４で測定し、設定したセッチング寸法との差を
補正することによって得られる。これにより、旋削ブロ
ーチを取付けた軸の駆動装置全体を工作物の半径方向に
前後するスライドユニット方式において、加工前に切刃
チップ３のセッチングエラーを除去することができる。

【００２４】また、切刃チップ３の補正は、前記ナット
ランナ１６による旋削ブローチの外周面からの自動補正
操作の他に、従来と同様にクサビ５によるブローチ側面
からの手操作も可能である。

【００２５】上記の実施例では、ナットランナ１６をオ
ートローダ３７と並設した構成で説明したが、オートロ
ーダ３７とは別個の独立した構成でも良い。また、上記
の実施例では、複数に分割したセグメント７０が並列さ
れているため、切刃チップ３の調整をセグメント７０の
半径方向から行うようにした方が都合が良いので、ナッ
トランナ１６をセグメント７０の半径方向に移動する構
成としているが、本発明はドーナツ状の単体の旋削ブロ
ーチにおいても適用が可能であり、この場合は、旋削ブ
ローチの軸線方向からでも調整が可能であるため、ナッ
トランナ１６を旋削ブローチの軸線方向から接近させる
構成としても良い。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によると、旋削ブロ
ーチの旋回半径方向に変位可能な切刃チップ取付部と、
この切刃チップ取付部上に取付けられた切刃チップと、
この切刃チップの刃先せり出し量を調整する調整ボルト
と、この調整ボルトの回転により前記切刃チップ取付部
を変位させ前記切刃チップを旋削ブローチの旋回半径方
向に変位する手段とからなるブローチと、前記ブローチ
の割り出し停止位置で前記調整ボルトの軸線と同軸線方
向に進退移動可能に設置され前記調整ボルトに係合可能
なナットランナと、前記切刃チップの変位量を検出する
チップせり出し量センサと、前記ナットランナの回転角
センサと、前記チップせり出し量センサ及び前記回転角
センサの検出信号に基づき前記ナットランナを制御する
コントローラとを備えた構成であるから、旋削ブローチ
の外周面から自動的に切刃チップのせり出し量の補正を
可能とし、調整ボルトで調整するだけで切刃チップの補
正位置がロックされるため、従来のように作業者による
ロケータの締付ねじの締め緩めを不要とし調整時間が短
縮できる。

【００２７】また、前記ナットランナの進退移動端検出
センサと、前記チップの変位量を検出するチップせり出
し量センサと、前記ナットランナの回転角センサと、こ
れらの各センサの検出信号に基づきナットランナを制御
するコントローラとを備えた構成により、切刃チップの
自動補正精度を向上すると共に、加工前に切刃チップの
セッチングエラーの測定を可能とし、セッチングエラー
を除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部断面側面図

【図２】本発明の旋削ブローチ部の一実施例を示す要部
断面図

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図

【図４】本発明をオートローダに並設した例を示す側面
図

【図５】図４のＢ矢視図

【図６】本発明の動作のフローチャート

【図７】従来のブローチの一部側面図

【図８】図６のＣ−Ｃ線断面図

【符号の説明】

２ ロケータ ３ 切刃チップ １０ａ セグメント取付部 １０ｂ 切刃チップ取付部 １３ 調整ボルト １６ ナットランナ ２３ ロータリエンコーダ ２４ チップせり出し量センサ ３２ コントローラ ７０ セグメント

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月３０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の特徴とする構成は、旋削ブローチに配列された複
数の切刃チップの並び方向と直交する方向に弾性変形可
能な調整用切刃チップ取付部と、この調整用切刃チップ
取付部上に取付けられた調整用切刃チップと、この調整
用切刃チップの刃先せり出し量を調整する調整ボルト
と、この調整ボルトの回転により前記調整用切刃チップ
取付部を変位させ前記調整用切刃チップを前記切刃チッ
プの並び方向と直交する方向に変位する手段とからなる
ブローチと、前記ブローチの割り出し停止位置で前記調
整ボルトの軸線と同軸線方向に進退移動可能に設置され
前記調整ボルトに係合可能なナットランナと、前記切刃
チップの変位量を検出するチップせり出し量センサと、
前記ナットランナの回転角センサと、前記チップせり出
し量センサ及び前記回転角センサの検出信号に基づき前
記ナットランナを制御するコントローラとを備えたもの
である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】

【作用】上記の構成により、定位置に割り出し停止した
ブローチの外周面に対しナットランナを前進移動して調
整ボルトに係合し、チップせり出し量センサの値に基づ
いてナットランナによって調整ボルトを正転又は逆転さ
せ、この調整量を回転角センサで検出することにより、
調整用切刃チップのせり出し量をブローチの切刃チップ
の並び方向と直交する方向からの操作により自動的に補
正可能とする。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１において、７０は旋削ブローチを構成するセグ
メントである。このセグメント７０の構成について図２
及び図３により説明する。セグメント７０は図略のセグ
メント支持軸に締付ボルト１１により取付けられるセグ
メント取付部１０ａと切刃チップ取付部１０ｂ（調整用
切刃チップ取付部）とによって構成されている。前記切
刃チップ取付部１０ｂには、切刃チップ３（調整用切刃
チップ）を備えたロケータ２が工作物の半径方向に変位
可能に、かつ締付ねじ４によって締め緩め可能に取り付
けられている。このロケータ２の内周端と切刃チップ取
付部１０ｂとの間に、旋削ブローチの回転方向に対して
直交する軸線方向に進退変位可能にクサビ５が嵌装さ
れ、切刃チップ取付部１０ｂとクサビ５とに旋削ブロー
チの旋回方向に対して直交する軸線方向に調整ねじ６が
螺合されている。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によると、旋削ブロ
ーチに配列された複数の切刃チップの並び方向と直交す
る方向に弾性変形可能な調整用切刃チップ取付部と、こ
の調整用切刃チップ取付部上に取付けられた調整用切刃
チップと、この調整用切刃チップの刃先せり出し量を調
整する調整ボルトと、この調整ボルトの回転により前記
調整用切刃チップ取付部を変位させ前記調整用切刃チッ
プを前記切刃チップの並び方向と直交する方向に変位す
る手段とからなるブローチと、前記ブローチの割り出し
停止位置で前記調整ボルトの軸線と同軸線方向に進退移
動可能に設置され前記調整ボルトに係合可能なナットラ
ンナと、前記切刃チップの変位量を検出するチップせり
出し量センサと、前記ナットランナの回転角センサと、
前記チップせり出し量センサ及び前記回転角センサの検
出信号に基づき前記ナットランナを制御するコントロー
ラとを備えた構成であるから、旋削ブローチの切刃チッ
プの並び方向と直交する方向から自動的に調整用切刃チ
ップのせり出し量の補正を可能とし、調整ボルトで調整
するだけで調整用切刃チップの補正位置がロックされる
ため、従来のように作業者によるロケータの締付ねじの
締め緩めを不要とし調整時間が短縮できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 旋削ブローチの旋回半径方向に変位可能
   な切刃チップ取付部と、この切刃チップ取付部上に取付
   けられた切刃チップと、この切刃チップの刃先せり出し
   量を調整する調整ボルトと、この調整ボルトの回転によ
   り前記切刃チップ取付部を変位させ前記切刃チップを旋
   削ブローチの旋回半径方向に変位する手段とからなるブ
   ローチと、前記ブローチの割り出し停止位置で前記調整
   ボルトの軸線と同軸線方向に進退移動可能に設置され前
   記調整ボルトに係合可能なナットランナと、前記切刃チ
   ップの変位量を検出するチップせり出し量センサと、前
   記ナットランナの回転角センサと、前記チップせり出し
   量センサ及び前記回転角センサの検出信号に基づき前記
   ナットランナを制御するコントローラとを備えたことを
   特徴とする切刃チップ補正装置。