JPH0643004B2 - Oval processing machine - Google Patents

Oval processing machine

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Publication number
JPH0643004B2
JPH0643004B2 JP22024285A JP22024285A JPH0643004B2 JP H0643004 B2 JPH0643004 B2 JP H0643004B2 JP 22024285 A JP22024285 A JP 22024285A JP 22024285 A JP22024285 A JP 22024285A JP H0643004 B2 JPH0643004 B2 JP H0643004B2
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JP
Japan
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tool
cutting
machining
elliptical
inner peripheral
Prior art date
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JP22024285A
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Japanese (ja)
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JPS6279903A (en
Inventor
茂 小畑
義明 前川
外志夫 長原
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Nippei Toyama Corp
Original Assignee
Nippei Toyama Corp
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Publication date
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Publication of JPH0643004B2 publication Critical patent/JPH0643004B2/en
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、被加工物の楕円穴の内周面およびその楕円状
の底面を同時に切削加工するための楕円加工機械に関す
る。
Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an elliptical machining machine for simultaneously cutting the inner peripheral surface of an elliptical hole and the elliptical bottom surface of a workpiece.

従来技術 従来、円筒状の内周面と、その円形状の底面とを同時に
加工する場合には、1つの複合刃物台のベースの上に、
旋盤主軸の軸線方向に摺動可能な送りスライド、および
上記旋盤主軸に対し、直角方向に摺動可能な送りスライ
ドとを別個に取り付け、それぞれのスライドの上には円
筒内面を切削する刃物、および底面を切削する刃物とを
別々に備えている加工機械が利用される。
Conventional Technology Conventionally, when a cylindrical inner peripheral surface and a circular bottom surface are simultaneously processed, on a base of one combined tool post,
A feed slide that is slidable in the axial direction of the lathe spindle, and a feed slide that is slidable in a perpendicular direction to the lathe spindle are separately attached, and a blade for cutting the inner surface of the cylinder on each slide, and A processing machine is separately provided that includes a blade for cutting the bottom surface.

円筒面加工用の刃物は、被加工物の開口面から内側の底
面に向けて移動し、また底面加工用の刃物は、底面の中
心部から外周部へとそれぞれ加工送りによって切削して
いく。この間に、被加工物は、旋盤主軸に保持されて、
一定の速度で回転している。このような複合的な切削工
程では、円筒状内周面とその底面との切削送りがほぼ同
時となるように設定されている。
The blade for cylindrical surface processing moves from the opening surface of the workpiece toward the inner bottom surface, and the blade for bottom surface processing cuts from the center portion of the bottom surface to the outer peripheral portion by machining feed. During this time, the workpiece is held on the lathe spindle,
It is rotating at a constant speed. In such a complex cutting process, the cutting feed between the cylindrical inner peripheral surface and the bottom surface thereof is set to be substantially the same.

そして、このような加工の後に、加工部隅にある余肉を
互いに直角に双方から削り取ることによって、個別切削
のときのような加工終わりの無理が切削がなくなり、ま
たビビリのない状態で良好な加工が可能となる。
Then, after such processing, the surpluses at the corners of the processed portion are cut off from both sides at right angles to each other, thereby eliminating the end of processing such as when individual cutting is performed, and there is no chattering. Processing is possible.

上記の従来の加工方法は、2本の刃物を同時に動かし
て、能率よく、かつ合理的な円筒穴の加工法としてよく
知られ、また多用される方法である。
The above-described conventional processing method is a method well known and frequently used as a method for efficiently and rationalizing a cylindrical hole by moving two blades at the same time.

しかし、被加工物の楕円形状の穴が加工対象のときに
は、それぞれの刃物について楕円形状の創成をさせる必
要から、それぞれ刃物について切削送れ以外の同期運動
が必要となる。
However, when the elliptical hole of the workpiece is the object to be machined, it is necessary to generate an elliptical shape for each blade, so that a synchronous movement other than cutting feed is required for each blade.

すなわち、楕円穴の内周面加工用の刃物については、楕
円の長径と短径の差に相当する往復直線運動が必要であ
り、しかも刃物のすくい角を一定にするために、その刃
物に揺動運動が必要とされる。また、底面切削用の刃物
には、同様に、長径と短径との差に相当する往復直線運
動のほか、切削方向に対して、刃物の向きを常に一定に
保持するような揺動運動が必要となる。
That is, for a tool for machining the inner peripheral surface of an elliptical hole, a reciprocating linear motion corresponding to the difference between the major axis and the minor axis of the ellipse is required, and moreover, in order to keep the rake angle of the tool constant, the tool is shaken. Dynamic movement is required. In addition, in addition to the reciprocating linear motion corresponding to the difference between the long diameter and the short diameter, the cutting tool for bottom surface cutting also has a swinging motion that constantly holds the direction of the cutting tool constant with respect to the cutting direction. Will be needed.

このように、楕円内周面およびその底面の同時加工で
は、複雑な運動が必要となり、さらに荒削りおよび仕上
削りなどの要求があるため、このような楕円内周面およ
びその底面の同時加工装置は、また開発されていない。
As described above, simultaneous machining of the elliptical inner peripheral surface and its bottom surface requires complicated movements and further demands such as rough cutting and finishing machining. , Also not developed.

発明の目的 したがって、本発明の目的は、前述の複数な運動条件を
全部満たし、能率よく、かつ安定な状態で、楕円内周面
およびその底面を同時に加工できる巧妙な楕円加工機械
を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a clever elliptical machining machine capable of simultaneously machining an elliptical inner peripheral surface and its bottom surface while satisfying all of the above-mentioned plurality of motion conditions and efficiently and stably. Is.

発明の解決手段 そこで、本発明は、旋盤主軸によって被加工物を回転さ
せながら、保持するとともに、その被加工物と対向させ
て、特殊な複合刃物台を配置している。この複合刃物台
は、2つの刃物台を上記被加工物の楕円穴の径方向に移
動可能な状態で保持している。
Therefore, according to the present invention, a special compound tool rest is arranged so as to hold a work piece while rotating the work piece by a lathe spindle and to face the work piece. This composite tool rest holds two tool rests in a state of being movable in the radial direction of the elliptical hole of the workpiece.

そして一方の刃物台は、楕円穴の内周面を切削するため
に、刃物を揺動自在で、しかも内周面の母線方向に切削
送り可能な状態で保持している。また、他方の刃物台
は、楕円穴の底面を加工するために、楕円穴の径方向に
移動可能で、しかも常に切削方向に向くように揺動可能
な状態で支持している。
In order to cut the inner peripheral surface of the elliptical hole, one of the tool rests swingably holds the tool in a state where it can be cut and fed in the generatrix direction of the inner peripheral surface. The other tool rest is supported in a state of being movable in the radial direction of the elliptical hole and swingable so as to always face the cutting direction in order to process the bottom surface of the elliptical hole.

さらに、上記複合刃物台は、上記旋盤主軸と同期して回
転する歯車機構、カム機構、および比例変換機構をそれ
ぞれ内蔵している。このカム機構は、歯車機構の回転を
往復直線運動に変換し、これを一方の刃物台に楕円穴の
径方向の往復直線運動として与える。これによって、内
周面加工用の刃物は、その長径部分の加工時に、中心か
ら離れる方向に移動し、また短径部分の加工時に中心方
向に移動することによって、所望の楕円内周面に沿った
楕円送り運動を行う。
Further, the compound tool post incorporates a gear mechanism, a cam mechanism, and a proportional conversion mechanism that rotate in synchronization with the lathe spindle. This cam mechanism converts the rotation of the gear mechanism into a reciprocating linear motion, and applies this to one tool post as a reciprocating linear motion in the radial direction of the elliptical hole. As a result, the tool for machining the inner peripheral surface moves along the desired elliptical inner peripheral surface by moving away from the center when machining the major diameter portion and moving toward the center when machining the minor diameter portion. Perform elliptical feeding movement.

また、上記比例変換機構は、上記歯車機構の回転をカム
・レバー機構によって、往復直線運動に変換し、しかも
その往復直線運動のストロークを楕円穴の径方向の送り
量に比例的に変化させ、他方の底面加工用の刃物台に伝
達する。この結果、底面加工用の刃物は、最初に円運動
を描きながら、楕円穴の底面を切削していくが、しだい
に渦巻き状の楕円運動に変化し、最後に最終的な楕円穴
の内周面の楕円運動に近づく。
The proportional conversion mechanism converts the rotation of the gear mechanism into a reciprocating linear motion by a cam / lever mechanism, and changes the stroke of the reciprocating linear motion in proportion to the radial feed amount of the elliptical hole. It is transmitted to the other tool post for bottom machining. As a result, the bottom surface cutting tool first cuts the bottom surface of the elliptical hole while drawing a circular motion, but gradually changes to a spiral elliptical motion, and finally the final inner circumference of the elliptical hole. It approaches the elliptic motion of the surface.

このようにして、一方の内周面加工用の刃物は、楕円穴
の開口面側から底部に向けて切削送り運動によって送ら
れ、往復直線運動によって楕円面を創成し、かつその揺
動によってすくい角を常に一定の保持し、良好な切削を
行っていく。同時に、他方の底面加工用の刃物は、楕円
穴の底面上で、楕円状の渦巻き軌跡に沿って、中心部か
ら外周部へとしだいに移動しながら、しかもその切削方
向を常に楕円状渦巻きの接線方向に修正しつつ、楕円状
の底面を加工していく。
In this way, one of the blades for machining the inner peripheral surface is sent from the opening side of the elliptical hole toward the bottom by a cutting feed motion, creates an elliptical surface by a reciprocating linear motion, and scoops by the rocking. The corner is always kept constant and good cutting is performed. At the same time, the other cutting tool for bottom machining moves gradually from the center to the outer periphery along the elliptical spiral locus on the bottom surface of the elliptical hole, and the cutting direction is always elliptical. The elliptical bottom surface will be processed while making corrections in the tangential direction.

したがって、本発明の楕円加工機械では、楕円穴の内周
面および楕円状の底面が同時に加工できることになり、
加工能率が高められるほか、数値制御の下に良好な内面
切削加工が可能となる。
Therefore, the elliptical machining machine of the present invention can simultaneously machine the inner peripheral surface of the elliptical hole and the elliptical bottom surface,
In addition to improving the machining efficiency, it is possible to perform good internal cutting under numerical control.

発明の構成 第1図ないし第4図は、本発明の楕円加工機械1を示し
ている。
Configuration of the Invention FIGS. 1 to 4 show an elliptical machining machine 1 of the present invention.

この楕円加工機械1は、旋盤主軸2と対向する位置で、
複合刃物台3を備えている。この複合刃物台3は、ベッ
ド4の滑り案内面5の上で、旋盤主軸2の方向に進退自
在に設けられており、図示しない送りユニットなどによ
って前進、または後退方向に駆動されるようになってい
る。
This elliptical machining machine 1 is at a position facing the lathe spindle 2.
A composite tool rest 3 is provided. The composite tool rest 3 is provided on the slide guide surface 5 of the bed 4 so as to be movable back and forth in the direction of the lathe spindle 2, and is driven in a forward or backward direction by a feed unit or the like (not shown). ing.

そして、上記複合刃物台3は、その上面で、上記旋盤主
軸2に対し、直交する方向のすべり案内面6によって、
楕円送りスライド7および送りスライド8を移動可能な
状態で支持している。一方の楕円送りスライド7は、同
様に同じ方向の滑り案内面9によって定量変位スライド
10、さらにこの定量変化スライド10の滑り案内面1
1によって、切削送りスライド12を上記旋盤主軸2の
方向に移動可能な状態で支持している。また、他方の送
りスライド8は、旋盤主軸2と直交する方向の滑り案内
面13によって、加工送りスライド14を進退可能な状
態で保持している。
Then, the compound tool post 3 has an upper surface thereof by a slide guide surface 6 in a direction orthogonal to the lathe spindle 2.
The elliptical feed slide 7 and the feed slide 8 are movably supported. On the other hand, the elliptical feed slide 7 has a fixed displacement slide 10 by means of a slide guide surface 9 in the same direction as well as the slide guide surface 1 of the fixed change slide 10.
1, the cutting feed slide 12 is movably supported in the direction of the lathe spindle 2. The other feed slide 8 holds the machining feed slide 14 in a retractable state by a slide guide surface 13 in a direction orthogonal to the lathe spindle 2.

そして、上記一方の切削送りスライド12は、その上面
に固定された刃物台15によって、旋盤主軸2と平行な
支持軸16により内周面加工用の刃物17を回動自在に
支持している。また同様に、上記加工送りスライド14
は、他方の刃物台18、旋盤主軸2に平行な支持軸19
によって、底面加工用の刃物20を回動自在に保持して
いる。
The one cutting feed slide 12 rotatably supports a tool 17 for machining the inner peripheral surface by a support shaft 16 parallel to the lathe main shaft 2 by a tool rest 15 fixed to the upper surface thereof. Similarly, the processing feed slide 14 described above is also used.
Is a support shaft 19 parallel to the other tool post 18 and lathe spindle 2.
Thus, the bottom processing blade 20 is rotatably held.

上記切削送りスライド12は、これと定量変位スライド
10との間に設けられた軸方向切削送り手段、すなわち
送りナット21、および送りねじ22によっ旋盤主軸2
の方向に加工送りできるようになっている。なおこの送
りねじ22は、定量変位スライド10の上に取り付けら
れた送り用のサーボモータ23、およびその出力軸と上
記送りねじ22に巻きかけられたタイミングベルト・プ
ーリ24によって駆動されるようになっている。また定
量変位スライド10は、油圧シリンダ25とともに定量
変位手段を構成しており、荒削りの後に、仕上げ加工を
行うために、楕円送りスライド7の上に設けられた一対
の油圧シリンダ25とこれによって駆動される定量変位
スライド10側の従動部材26によって、一定の量だけ
変位できるようになっている。
The cutting feed slide 12 is provided with an axial cutting feed means provided between the cutting feed slide 12 and the constant displacement slide 10, that is, a feed nut 21 and a feed screw 22 so that the lathe spindle 2 is rotated.
It can be processed and fed in the direction of. The feed screw 22 is driven by a feed servo motor 23 mounted on the fixed displacement slide 10, an output shaft thereof, and a timing belt / pulley 24 wound around the feed screw 22. ing. Further, the fixed displacement slide 10 constitutes a fixed displacement means together with the hydraulic cylinder 25. The fixed displacement slide 10 is provided with a pair of hydraulic cylinders 25 provided on the elliptical feed slide 7 and driven by the same for performing finishing after rough cutting. The driven member 26 on the side of the fixed displacement slide 10 can be displaced by a fixed amount.

また、送りスライド8は、径方向切削送り手段として、
これに取り付けられた送り用のサーボモータ27、複合
刃物台3に取り付けられた送りナット28、この送りナ
ット28にねじ対偶の下に挿入され、上記サーボモータ
27によって駆動される送りねじ29によって滑り案内
面6に沿って移動できるようになっている。
The feed slide 8 serves as a radial cutting feed means.
A feed servomotor 27 attached to this, a feed nut 28 attached to the compound tool post 3, and a feed screw 29 which is inserted into the feed nut 28 under a screw pair and is driven by the servomotor 27. It can be moved along the guide surface 6.

さらに、上記複合刃物台3の下方にケース30の内部で
上記仙波主軸2から同期する回転を取り入れるための歯
車機構が設けられている。すなわち上記旋盤主軸2の回
転は、巻き掛け転動手段などによって、入力軸31に与
えられ、その入力用の歯車32の部分で一方の歯車3
3、34により、中間軸35のタイミングベルト・プー
リ36およびカム軸37のきのこ形のカム38に伝達さ
れ、また他方の歯車39、40によって同様にカム軸4
1のきのこ形のカム42にも伝達される。
Further, a gear mechanism is provided below the compound tool post 3 inside the case 30 to take in synchronous rotation from the senna main shaft 2. That is, the rotation of the lathe main shaft 2 is given to the input shaft 31 by a winding rolling means or the like, and one gear 3 is provided at the input gear 32.
3, 34 are transmitted to the timing belt / pulley 36 of the intermediate shaft 35 and the mushroom-shaped cam 38 of the cam shaft 37.
It is also transmitted to the one mushroom-shaped cam 42.

一方のカム38は、カム軸37の直径線上で、ローラ状
の一対のカムフォロア43にはさみ込まれていて、カム
機構を構成している。このカムフォロア43は、ともに
楕円送りスライド7に取り付けられたブラケット44に
対し、ピン45により回転自在に支持されている。ま
た、他方のカム42は、同様にカム軸41の直径線上
で、一対のカムフォロア46に接している。このカムフ
ォロア46は、同様にピン47によって、ほぼY字状の
揺動レバー48の先端部分に回転自在に支持されてい
る。
One of the cams 38 is sandwiched by a pair of roller-like cam followers 43 on the diameter line of the cam shaft 37 to form a cam mechanism. The cam follower 43 is rotatably supported by a pin 45 with respect to a bracket 44 attached to the elliptical feed slide 7. The other cam 42 is also in contact with the pair of cam followers 46 on the diameter line of the cam shaft 41. Similarly, the cam follower 46 is rotatably supported by a pin 47 on the tip portion of a swing lever 48 having a substantially Y shape.

そして、この揺動レバー48は、カム42、駒51およ
びブラケット52、さらにリンク55、中間レバー5
6、ピニオン58およびラック59とともに比例変換機
構を構成しており、基端部分で、カム軸41に対し平行
な支点軸49によって、複合刃物台3に対し揺動自在に
支持されており、またその中間の滑り案内溝50によっ
て駒51を移動可能な状態で保持している。この駒51
は、送りスライド8に取り付けられたブラケット52の
滑り溝53の内部に滑り対偶で嵌っており、また2本の
ピン54、およびリンク55によって中間レバー56に
連結されている。この中間レバー56は、送りスライド
8の部分で、中介軸57によりピニオン58とともに回
り止め状態で支持されている。そしてこのピニオン58
は、加工送りスライド14の下面に取り付けられたラッ
ク59と噛み合っている。
The swing lever 48 includes the cam 42, the piece 51, the bracket 52, the link 55, and the intermediate lever 5.
6, a pinion 58 and a rack 59 constitute a proportional conversion mechanism, and is supported at the base end portion by a fulcrum shaft 49 parallel to the cam shaft 41 so as to be swingable with respect to the compound tool rest 3. The slide guide groove 50 in the middle holds the piece 51 in a movable state. This piece 51
Is fitted in the sliding groove 53 of the bracket 52 attached to the feed slide 8 in a sliding pair, and is connected to the intermediate lever 56 by two pins 54 and a link 55. The intermediate lever 56 is supported by the intermediate shaft 57 together with the pinion 58 at the portion of the feed slide 8 in a non-rotating state. And this pinion 58
Engages with a rack 59 attached to the lower surface of the processing feed slide 14.

さらに、中介軸57は、伝達機構としてのタイミングベ
ルト・プーリ60およびユニバーサルジョイント69に
よって、中間軸61に連結されており、その中間軸61
の歯車62は、前記支持軸19の歯車63に噛み合って
いる。
Further, the intermediate shaft 57 is connected to the intermediate shaft 61 by a timing belt / pulley 60 as a transmission mechanism and a universal joint 69.
The gear 62 is engaged with the gear 63 of the support shaft 19.

一方、中間軸35は、同様にタイミングベルト・プーリ
64および伸縮可能なユニバーサルジョイント70によ
って、中間軸77に連結されている。そして、この中間
軸77は、偏心ピン65、連結ピン66および連結用の
リンク67によって、支持軸16に固定されたレバー6
8の先端に連結されている。これらは、刃物17の揺動
運動機構を構成されている。
On the other hand, the intermediate shaft 35 is similarly connected to the intermediate shaft 77 by a timing belt / pulley 64 and an expandable / contractible universal joint 70. The intermediate shaft 77 has a lever 6 fixed to the support shaft 16 by an eccentric pin 65, a connecting pin 66 and a connecting link 67.
It is connected to the tip of 8. These constitute the swing motion mechanism of the blade 17.

発明の作用 つぎに、上記楕円加工機械1の加工動作を発明の作用と
ともに説明する。
Operation of the Invention Next, the processing operation of the elliptical machining machine 1 will be described together with the operation of the invention.

まず、被加工物71は、旋盤主軸2に対し面板またはチ
ャック72によって芯出し状態で取り付けられ、2つの
刃物17、20に対向し、加工時に回転する。この被加
工物71には、第1図や第3図ないし第6図に示すよう
に、楕円穴73が形成されており、その底面75に真円
状の穴76が形成されている。そして、一方の刃物17
は、楕円穴73の内周面74を加工するために、その母
線方向に沿って楕円穴73の深さ分だけ送り込まれる。
また他方の刃物20は、楕円穴73の底面75を加工す
るために、真円状の穴76の外周面を起点として、中心
から離れる方向すなわち楕円穴73の径方向に送られ
る。
First, the workpiece 71 is attached to the lathe spindle 2 in a centered state by a face plate or a chuck 72, faces the two blades 17 and 20, and rotates during processing. As shown in FIGS. 1 and 3 to 6, an elliptical hole 73 is formed in the workpiece 71, and a perfect circular hole 76 is formed in the bottom surface 75 thereof. And one knife 17
In order to process the inner peripheral surface 74 of the elliptical hole 73, is fed by the depth of the elliptical hole 73 along the generatrix direction.
The other blade 20 is fed in the direction away from the center, that is, in the radial direction of the elliptical hole 73, starting from the outer peripheral surface of the perfect circular hole 76, in order to machine the bottom surface 75 of the elliptical hole 73.

ところで、一方の刃物17は、第5図に示すように、楕
円の内周面74を加工するために、短径と長径との差の
半分に担当する長さLのストロークで、被加工物71の
回転と同期して、周期的に往復進退運動を繰り返す。同
時に、この刃物17は、加工面すなわち内周面74に対
し、常に一定のすくい角を確保するために、支持軸16
を中心として揺動運動を行う。その結果、内周面74の
切削時に、刃物17のすくい角は、常に一定となり、最
も良好な切削状態がすべての内周面74について確保で
きることになる。
By the way, as shown in FIG. 5, one of the blades 17 has a stroke of a length L, which is half the difference between the short diameter and the long diameter, in order to process the inner peripheral surface 74 of the ellipse. In synchronism with the rotation of 71, the reciprocating forward / backward movement is periodically repeated. At the same time, the blade 17 supports the support shaft 16 in order to ensure a constant rake angle with respect to the machined surface, that is, the inner peripheral surface 74.
Performs rocking motion around. As a result, at the time of cutting the inner peripheral surface 74, the rake angle of the cutting tool 17 is always constant, and the best cutting condition can be secured for all the inner peripheral surfaces 74.

一方、他方の刃物20は、第6図に示すように、真円状
の穴76の外周面を起点として、楕円状の螺旋運動を描
きながら、中心部分から、しだいに外側部分へと移動
し、最終的に楕円穴73の楕円に近づく。このような切
削過程で、刃物20の加工方向に対する向きは、その真
円状の穴76の中心に対し常に一定の角度をなしておら
ず、被加工物71の回転と同期して、周期的に変化しな
ければならない。このために、支持軸19は刃物20に
必要な揺動運動を与えていく。
On the other hand, as shown in FIG. 6, the other blade 20 moves from the central portion to the outer portion gradually while drawing an elliptical spiral motion starting from the outer peripheral surface of the perfect circular hole 76. Finally, it approaches the ellipse of the elliptical hole 73. In such a cutting process, the direction of the cutting tool 20 with respect to the working direction does not always form a constant angle with respect to the center of the perfect circular hole 76, and is synchronized with the rotation of the work piece 71 and periodically. Must change to. For this reason, the support shaft 19 gives the blade 20 a necessary swinging motion.

一方、被加工物71の回転運動、つまり旋盤主軸2の回
転運動は入力軸31によって、歯車32、33、34に
伝達される。そのため、カム38は、被加工物71の回
転運動と同期して、楕円送りスライド7を旋盤主軸2に
対して、直交する方向、つまり楕円穴73の径方向の周
期的な往復直線運動を与える。このときのストロークL
は、既に述べたように、短径と長径との差の半分に相当
している。刃物17が内周面74の長軸部分にあると
き、加工中心から最も離れた位置にあり、また逆に、短
軸の位置にあるとき、加工中心に最も近づいた位置にあ
る。しかも、入力軸31の回転は、タイミングベルト・
プーリ64、およびユニバーサルジョイント70によっ
て偏心ピン65の公転運動として与えられ、その偏心ピ
ン65、連結ピン66、リンク67および揺動レバー6
8によるてこクランク機構によって、往復揺動運動に変
換され、支持軸16に伝達される。この結果、刃物17
は、楕円穴73の内周面74に対し、常に一定のすくい
角を維持しながら、送り運動にしたがって、楕円穴73
の開口面から奥に向けて順次加工していくことになる。
On the other hand, the rotary motion of the workpiece 71, that is, the rotary motion of the lathe spindle 2 is transmitted to the gears 32, 33, 34 by the input shaft 31. Therefore, the cam 38, in synchronization with the rotational movement of the workpiece 71, gives the elliptical feed slide 7 a periodic reciprocating linear movement in the direction orthogonal to the lathe spindle 2, that is, in the radial direction of the elliptical hole 73. . Stroke L at this time
Corresponds to half the difference between the short diameter and the long diameter, as described above. When the blade 17 is on the major axis portion of the inner peripheral surface 74, it is at the position farthest from the machining center, and conversely, when it is at the minor axis position, it is at the position closest to the machining center. Moreover, the rotation of the input shaft 31 is
The eccentric pin 65 is given as an orbital motion of the eccentric pin 65 by the pulley 64 and the universal joint 70, and the eccentric pin 65, the connecting pin 66, the link 67, and the swing lever 6 are provided.
It is converted into a reciprocating swinging motion by the lever crank mechanism of 8 and transmitted to the support shaft 16. As a result, the blade 17
While maintaining a constant rake angle with respect to the inner peripheral surface 74 of the elliptical hole 73, the elliptical hole 73
It will be processed sequentially from the opening surface of the to the back.

この間に、送り用のサーボモータ27は、送りスライド
8と加工送りスライド14との間に相対的な送り運動を
与えることによって、他方の刃物20を第1図の想像線
で示す真円状の穴76の外周位置から短径の円に相当す
る位置まで移動させて行く。このときの移動量Dは、真
円状の穴76の半径と楕円穴73の短径との差の半分と
なっている。
In the meantime, the feed servo motor 27 gives a relative feed motion between the feed slide 8 and the machining feed slide 14, so that the other blade 20 has a perfect circular shape shown by an imaginary line in FIG. The hole 76 is moved from the outer peripheral position to a position corresponding to a circle having a short diameter. The movement amount D at this time is half the difference between the radius of the perfect circular hole 76 and the minor diameter of the elliptical hole 73.

しかも、カム42は、揺動レバー48に揺動運動を与え
ることによって、その揺動運動をリンク55を介し、中
間レバー56に伝達している。この結果、ピニオン58
は、ラック59を介し、加工送りスライド14に対し、
往復直線運動として与える。この加工送りスライド14
の往復直線運動は、他方の刃物20に楕円穴73の径方
向の往復直線運動として与えられるため、刃物20は、
送りスライド8の中心から外側に向かう直線運動と、加
工送りスライド14の往復直線運動との合成運動によっ
て、螺旋状の楕円運動を描きながら、真円状の円76を
起点として、外側に順次移動していく。
Moreover, the cam 42 transmits the swinging motion to the intermediate lever 56 via the link 55 by giving the swinging motion to the swinging lever 48. As a result, the pinion 58
Via the rack 59 to the machining feed slide 14,
It is given as a reciprocating linear motion. This processing feed slide 14
Since the reciprocating linear motion of (1) is given to the other blade 20 as a reciprocating linear motion of the elliptical hole 73 in the radial direction,
By the combined movement of the linear movement of the feed slide 8 outward from the center and the reciprocating linear movement of the processing feed slide 14, a spiral elliptical movement is drawn, and the circular circle 76 is used as the starting point to move outward. I will do it.

しかも、加工の初期では、駒51が支点軸49に近い位
置にあるため、揺動レバー48の揺動運動は、これに直
交する方向のブラケット52に対し、小さな変位量とな
っている。この結果、送りスライド8は、加工の初期
に、底面75に対し、真円状の穴76に近い円運動の切
削軌跡を与えている。しかし、送りスライド8が、サー
ボモータ26によって、加工中心から離れる方向に送ら
れると、駒51が支点軸49から離れる方向に、移動す
るため、ブラケット52は、その揺動レバー48から大
きな往復直線運動を受けることになる。このようにし
て、送りスライド8が加工中心から離れる方向に送られ
るにしたがって、その送り量と比例して、送りスライド
8の往復直線運動のストロークが0からしだいに大きく
なっていく。その最大のストロークは、加工終わりのと
きであり、楕円穴73の短径と長径の差の半分、つまり
前記ストロークLに相当している。このようにして、他
方の刃物20は、加工初期に、穴76に沿って真円状の
軌跡を描きながら、しだいに楕円率の大きな螺旋状の楕
円を描き、最終的に楕円穴73の内周面74の楕円に近
づいていく。
Moreover, since the piece 51 is located near the fulcrum shaft 49 in the initial stage of machining, the swinging motion of the swinging lever 48 is small relative to the bracket 52 in the direction orthogonal thereto. As a result, the feed slide 8 gives the bottom surface 75 a cutting locus of circular motion close to the circular hole 76 in the initial stage of processing. However, when the feed slide 8 is fed by the servo motor 26 in the direction away from the machining center, the piece 51 moves in the direction away from the fulcrum shaft 49, so that the bracket 52 moves from the swing lever 48 to a large reciprocating straight line. You will get exercise. In this way, as the feed slide 8 is fed in the direction away from the processing center, the stroke of the reciprocating linear movement of the feed slide 8 gradually increases from 0 in proportion to the feed amount. The maximum stroke is at the end of machining, and corresponds to half the difference between the short diameter and the long diameter of the elliptical hole 73, that is, the stroke L. In this way, the other blade 20 gradually draws a spiral ellipse with a large ellipticity while drawing a perfect circular locus along the hole 76 in the initial stage of processing, and finally, within the elliptical hole 73. It approaches the ellipse of the peripheral surface 74.

しかも、仲介軸57の回転は、タイミングベルト・プー
リ60、ユニバーサルジョイント69、および歯車6
2、63によって支持軸19に往復回転運動として伝達
される。このため、刃物20は、第6図に示すように、
楕円状螺旋の進行方向に対して、一定の方向、すなわち
常に接線方向に向けている。したがって、刃物20が、
底面75に対し、楕円状螺旋の加工軌跡に沿って移動し
ても、その加工方向の向きの修正によって、常に最も良
好な切削状態に、自動的に補正されていく。しかも、こ
の向きの補正角度は、上記揺動レバー48、駒51、お
よびブラケット52による比例変換機構によって与える
ため、加工軌跡の楕円が大きくなるにしたがって、しだ
いに大きな揺動角度に設定されていく。もちろん、この
ような送り運動および向きの補正運動は、常に旋盤主軸
2の回転運動と同期しているから、被加工物71の楕円
穴73に対しずれることがない。
Moreover, the rotation of the intermediary shaft 57 depends on the timing belt / pulley 60, the universal joint 69, and the gear 6.
It is transmitted as a reciprocating rotary motion to the support shaft 19 by means of 2.63. Therefore, the blade 20 is, as shown in FIG.
It is directed in a fixed direction, that is, always in a tangential direction with respect to the traveling direction of the elliptical spiral. Therefore, the blade 20
Even if the bottom surface 75 moves along a machining path of an elliptical spiral, the direction of the machining direction is corrected so that the cutting state is always corrected to the best cutting state. Moreover, since the correction angle of this direction is given by the proportional conversion mechanism including the swing lever 48, the piece 51, and the bracket 52, the swing angle is gradually set to be larger as the ellipse of the machining locus becomes larger. . Of course, such a feed motion and a direction correction motion are always synchronized with the rotary motion of the lathe spindle 2, so that they do not deviate from the elliptical hole 73 of the workpiece 71.

なお、このようにして、内周面74の荒加工が終了した
時点で、定量変位スライド10を油圧シリンダ25によ
って一定の量だけ加工中心から離れる方向に移動させる
ことによって、最終的な仕上げ加工が行える状態に設定
れ、その状態で内周面の仕上げ加工が行われる。そし
て、これらの内周面74の加工および底面75の加工
は、加工能率の観点から、ほぼ同時に終わるように設定
されている。
In this way, when the rough machining of the inner peripheral surface 74 is completed, the fixed displacement slide 10 is moved by the hydraulic cylinder 25 in the direction away from the machining center by a certain amount, so that the final finishing machining is performed. The inner peripheral surface is finished in that state. Then, the processing of the inner peripheral surface 74 and the processing of the bottom surface 75 are set to be completed at substantially the same time from the viewpoint of processing efficiency.

発明の効果 本発明では、つぎのような効果が得られる。Effects of the Invention According to the present invention, the following effects can be obtained.

まず、第1に、複合刃物台の上に楕円穴の内周面加工用
の刃物およびその底面加工用の刃物が加工方向の送り、
および楕円の径方向の送り運動を与えられる状態で組み
込まれているため、楕円穴の内周面および底面の切削加
工が同時に行える。したがって、この種の被加工物の加
工能率が従来のものに比較して高められる。
First of all, first, a tool for machining the inner peripheral surface of an elliptical hole and a tool for machining the bottom surface of the compound tool post are fed in the machining direction,
And, since it is incorporated in a state in which the radial feed motion of the ellipse is provided, the inner peripheral surface and the bottom surface of the elliptical hole can be cut at the same time. Therefore, the processing efficiency of this type of workpiece is increased as compared with the conventional one.

第2に、内周面加工用の刃物が楕円穴の径方向の運動と
同時に、常にすくい角が常に一定となるような運動を受
けながら加工を進めていくため、常に最良の状態で加工
が行え、したがってビビリのない良い加工面が得られ
る。
Secondly, since the cutting tool for machining the inner peripheral surface is subjected to the movement in the radial direction of the elliptical hole and the movement that the rake angle is always constant, the machining is always performed in the best condition. Therefore, a good machined surface without chattering can be obtained.

そして、第3として、底面加工用の刃物が加工の初期で
真円状の円を描きながら底面を切削し、また、径方向の
送り量に比例して、径方向の往復直線運動のストローク
を大きくし、最終的に楕円穴の内周面に近づくため、加
工の途中で、段取り替えなどが必要とされず、1つの底
面の加工が連続的に行える。しかも、その底面切削用の
刃物が常に切削方向に対し常に一定の角度で切削を継続
するため、底面が綺麗な仕上げ面として加工できる。
And thirdly, the bottom surface cutting tool cuts the bottom surface while drawing a perfect circle at the initial stage of processing, and the stroke of the radial reciprocating linear motion is proportional to the radial feed amount. Since the size is increased and finally the inner peripheral surface of the elliptical hole is approached, a setup change or the like is not required during the processing, and one bottom surface can be continuously processed. Moreover, since the bottom surface cutting tool always continues cutting at a constant angle with respect to the cutting direction, the bottom surface can be machined as a clean finished surface.

さらに、第4として、上記内周面加工用の刃物および底
面加工用の刃物の楕円の径方向の送り、およびすくい角
の補正や切削方向の補正運動が常に被加工物の回転運動
と同期した状態で行われるため、それらの運動と加工対
象の楕円穴との間にずれがなく、理想的な切削的な加工
が1工程で能率よく行える。
Further, fourthly, the feeding of the inner peripheral surface cutting tool and the bottom surface cutting tool in the radial direction of the ellipse, and the rake angle correction and the cutting direction correction motion are always synchronized with the rotary motion of the workpiece. Since it is performed in a state, there is no deviation between those movements and the elliptical hole to be machined, and ideal cutting machining can be efficiently performed in one step.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の楕円加工機械の平面図、第2図は要部
の背面から見た垂直断面図、第3図は内周面加工部分の
側面から見た垂直断面図、第4図は底面加工部分の側面
から見た垂直断面図、第5図および第6図は加工対象の
楕円穴の説明図である。 1……楕円加工機械、2……旋盤主軸、3……複合刃物
台、7……楕円送りスライド、8……送りスライド、1
0……定量変位スライド、12……切削送りスライド、
14……加工送りスライド、15、18……刃物台、1
7、20……刃物、21、28……送りナット、22、
29……送りねじ、23、27……送り用のサーボモー
タ、25……油圧シリンダ、26……従動部材、32、
33、34、39、40、62、63……歯車、37、
41……カム軸、38、42……カム、43、46……
カムフォロア、44、52……ブラケット、48……揺
動レバー、49……支点軸、51……駒、55……リン
ク、56……中間レバー、58……ピニオン、59……
ラック、65……偏心ピン、66……連結ピン、67…
…連結用のリンク、68……レバー、71……被加工
物、73……楕円穴、74……内周面、75……底面。
FIG. 1 is a plan view of an elliptical machining machine of the present invention, FIG. 2 is a vertical sectional view as seen from the rear surface of the main part, FIG. 3 is a vertical sectional view as seen from the side surface of the inner peripheral surface processed portion, and FIG. Is a vertical cross-sectional view as seen from the side surface of the bottom surface processed portion, and FIGS. 5 and 6 are explanatory views of an elliptical hole to be processed. 1 ... Elliptical machining machine, 2 ... Lathe spindle, 3 ... Compound turret, 7 ... Elliptical feed slide, 8 ... Feed slide, 1
0: Fixed displacement slide, 12: Cutting feed slide,
14 ... Machining feed slide, 15, 18 ... Turret, 1
7, 20 ... Blade, 21, 28 ... Feed nut, 22,
29 ... Feed screw, 23, 27 ... Feed servo motor, 25 ... Hydraulic cylinder, 26 ... Following member, 32,
33, 34, 39, 40, 62, 63 ... Gears, 37,
41 ... Cam shaft, 38,42 ... Cam, 43,46 ...
Cam followers, 44, 52, brackets, 48, swing levers, 49, fulcrum shafts, 51, bridges, 55, links, 56, intermediate levers, 58, pinions, 59.
Rack, 65 ... Eccentric pin, 66 ... Connecting pin, 67 ...
... Link for connection, 68 ... Lever, 71 ... Workpiece, 73 ... Elliptical hole, 74 ... Inner peripheral surface, 75 ... Bottom surface.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−147266(JP,A) 特開 昭59−152001(JP,A) 特開 昭59−76755(JP,A)Continuation of the front page (56) References JP-A-52-147266 (JP, A) JP-A-59-152001 (JP, A) JP-A-59-76755 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被加工物を回転させながら保持する旋盤主
軸に対向させて複合刃物台を配置し、この複合刃物台に
2つの刃物台を被加工物の楕円穴の径方向に移動可能な
状態で並び設け、一方の刃物台に上記楕円穴の内周面を
切削する内周面加工用の刃物を回動自在に支持し、また
他方の刃物台に上記楕円穴の底面を切削する底面加工用
の刃物を回動自在に支持するとともに、上記複合刃物台
側に上記旋盤主軸の回転と同期して回転する歯車機構、
この歯車機構の回転を往復直線運動に変換して上記一方
の刃物台に楕円穴の径方向の往復直線運動として伝達す
るカム機構、および上記歯車機構の回転を上記他方の刃
物台の径方向の送り量に比例する往復直線運動に変換し
て他方の刃物台に上記楕円穴の径方向の往復直線運動と
して伝達する比例変換機構をそれぞれ設け、さらに上記
一方の刃物台側に、上記歯車機構によって駆動され上記
内周面加工用の刃物に揺動運動を与える揺動運動機構、
内周面加工用の刃物を被加工物の軸線方向に切削送りす
る軸方向切削送り手段、および荒削り後の仕上げ加工時
に上記内周面加工用の刃物を楕円穴の径方向に加工中心
から離れる方向へ定量だけ変位させる定量変位手段とを
組み込み、また、他方の刃物台に、上記比例変換機構の
揺動運動を底面加工用の刃物に伝達する伝達機構、およ
び他方の刃物台に楕円穴の径方向で加工中心から離れる
方向の切削送りを与える径方向切削送り手段を上記複合
刃物台に組み込んでなることを特徴とする楕円加工機
械。
1. A compound tool post is arranged so as to face a lathe spindle that holds a workpiece while rotating it, and two tool posts can be moved in the radial direction of an elliptical hole of the workpiece. The turrets are provided side by side in a state in which one of the tool rests rotatably supports a tool for inner peripheral surface cutting for cutting the inner peripheral surface of the elliptical hole, and the other tool rest for cutting the bottom surface of the elliptical hole. A gear mechanism that rotatably supports a machining tool and that rotates on the composite tool post side in synchronization with the rotation of the lathe spindle.
A cam mechanism that converts the rotation of this gear mechanism into a reciprocating linear motion and transmits it to the one tool post as a radial reciprocating linear motion of an elliptical hole, and the rotation of the gear mechanism in the radial direction of the other tool post. Providing a proportional conversion mechanism for converting to a reciprocating linear motion proportional to the feed amount and transmitting to the other tool rest as a reciprocating linear motion in the radial direction of the elliptical hole, and further on the one tool rest side by the gear mechanism. An oscillating motion mechanism that is driven to give an oscillating motion to the inner peripheral surface cutting tool,
Axial cutting feed means for cutting and feeding the inner peripheral surface cutting tool in the axial direction of the work piece, and the above inner peripheral surface processing blade away from the machining center in the radial direction of the elliptical hole during finishing after rough cutting. Incorporating a constant displacement means for displacing a fixed amount in the direction, and also to the other tool post, a transmission mechanism that transmits the swinging motion of the proportional conversion mechanism to the tool for bottom machining, and an elliptical hole in the other tool post. An elliptical machining machine characterized in that radial cutting feed means for giving a cutting feed in a direction away from the machining center in the radial direction is incorporated in the compound tool post.
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