JPH0724972B2 - 工具装備した回転ブローチ盤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、いわゆる回転ブローチ盤に関するものであ
る。

［従来の技術］ 回転ブローチ盤は、最近ではクランク軸、カム軸及び同
様に形成される構造部材の加工に使われることが多くな
っている。その際、殆んどの両側締付けされかつ駆動さ
れる加工材料は急速回転駆動され、円盤状工具の外周に
位置するカッターを加工材料に係合させる。その際、円
盤状工具は加工材料の長手軸線に対し平行な軸線を中心
として比較的ゆっくり回転する。円盤状工具の外周に位
置する個々のカッターは、回転中心から同じ距離に位置
するか、もしくは、次第にその距離を増加させて位置す
る。カッターが円弧上に位置しかつ常に円盤状工具の回
転中心から同距離を有する場合、加工過程に際しＸ−方
向への工具の搬送、したがって加工材料の回転軸線に対
する方向への搬送を必要とする。これに対しカッターが
工具の回転中心から増大する距離を有する場合は、送り
運動は工具の回転によってのみ与えられる。

それぞれの加工の場合に応じて、カッターは円盤状工具
の全外周にわたり或いはその部分領域にのみ延在する。

この加工原理は特にクランク軸およびカム軸の支持面の
仕上加工に適用される。何故なら、この場合には回転の
場合よりも相当小さい切断圧力しか加工材料に加わら
ず、したがって比較的脆い加工材料でも加工の際に僅か
しか変形しないからである。さらに、この加工法は極め
て良好な表面品質を与える。

従来、回転ブローチングを実施するには２種の異なる装
置型式が知られている。

いわゆるセット装置は、回転ブローチ工具セットを収容
するのに適している。この場合は多数の個々の円盤状工
具を設け、これらを所定間隔にて互いに平行に相当小さ
い直径を有するほぼ円筒状の中心体に対し互いに連結さ
せて一緒に駆動させる。その際、中心体はそれぞれ個々
の工具と同様に長手方向で、すなわちＺ−方向に対し平
行な平面にて分割することができる。両半殻部（Half−
shale）を回転ブローチ盤の装備に際し特殊に形成され
た支持軸の上に載置し、これらをＺ−方向に走行させる
と共に両工具支持体を一体的に互いに連結する。いわゆ
るセット装置の場合、これら両工具支持体は、Ｚ−方向
にはその位置を伸ばすことが出来ず、Ｕ字形外形とＺ−
方向に固定した間隔を有するユニットを形成する。工具
に装着されるカッターとしてその回転中心点からの距離
を増加させるものを使用するかどうかには関係なく、工
具支持体はＸ−方向に移動することが可能なものも、又
移動が可能でないものである。Ｘ−方向に移動し得ない
工具支持体の場合、装置の製作コストは低くなる半面、
それぞれ新たな加工の場合毎に、それに応じた工具を用
意しそれを用いなければならない。従って、このような
クランクシャフトの主支承点は互いに整列状に配列され
ていることが必要であるので、長時間かけて作製したこ
れら多数の部材を組合せてシャフトを作製する時には、
一操作で一度に仕上げなければならない。

しかしながら、しばしば形状の変更される多数の異る部
材を回転ブローチ原理により研削加工しなければならな
い場合には、通常いわゆる融通性回転ブローチ盤が用い
られる。このブローチ盤の場合は、Ｘ−方向にも、Ｚ−
方向にも互いに独立して走行し得る少くとも２個の工具
支持体を備えており、これら支持体には、それぞれ１個
の円盤状工具を駆動自在に装着することが出来る。工具
支持体とこれに装着された工具とをＸ−方向にもＺ−方
向にも移動自在にすることにより、種々異る加工部材に
対し任意の回転対称面を加工することができる。

しかしながら、たとえば、同時には、２個の工具しか使
用されないので、４個もしくはそれ以上の円盤状工具を
同時に使用できる回転ブローチ工具セットを使用した場
合の比べてずっと進行が遅い。

かくて、これら融通性回転ブローチ盤はストローク支持
部の加工、個々の主支持部の仕上加工または支持面から
側面への移行部における凹部の加工などに好適に使用さ
れる。

融通性回転ブローチ盤では、Ｚ−方向に整列させなけれ
ばならない工具の係止機構として、スピンドルの端末部
に設けられた、面止め付きのテーパーが用いられるか、
又は、スピンドルヘッドチャックと同じ様な標準化され
たジヨーチャックが用いられる。

円盤状工具及びこれを固定する中心軸体は、従って、も
はやＺ−方向に対し平行な平面で分割されている必要は
なく、むしろ、中心軸体は工具支持体に向いた側のみに
形成され、これを工具キャリヤに対し固定締付け得るよ
うにすることが必要である。

これにより、たとえば長手方向に分割される工具セット
を用いるセット型装置の場合のように、上述分割型工具
セットの使用に際して生ずる数々の不都合を解消するこ
とができる、というのは、このようなセット工具に使用
される半殻部は特殊形状の支持軸に載置されて締付け固
定されなければならず、良好な加工性能を発揮させるた
めには、両半殻部のＸ−方向、Ｚ−方向の極めて正確な
配列、位置付けを必要とするからである。

更に支持軸に対し半殻部を固定するに際し、極めて大き
い締付力を必要とする。

他方、円盤状工具又はその中心軸体を一方の面でジヨー
チャックにより係止することにより、工具又は中心軸体
の両面の締付けはもはや必要なく、したがって、それに
より生ずる不都合ももはや発生しない。

［発明が解決しようとする課題］ したがって本発明の課題は、それぞれ現存する加工分野
に応じてセット装置としても或いは個々に走行しうる円
盤状工具を備えた融通性の回転ブローチ盤としても使用
しうる工具装備された回転ブローチ盤を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、Ｘ−軸方向及びＹ−軸方向に互いに独
立して走行し得る少なくとも二個の工具支持体であっ
て、その各々に、Ｚ−軸方向に互いに対向的に設けられ
た工具装着用キャリヤ（5,15）を有するもの（8,18）、
を備えて成る工具装着回転ブローチ盤に於いて： 該工具として、長手方向に一体に形成され、かつ工具の
中心軸（23）の両端（９）が工具キャリヤのチャック内
に嵌合可能に形成された回転ブローチ工具セット（20）
が用いられ； 該回転ブローチ工具セット（20）は、その端部（20）
で、一線状に配置された工具支持体（8,18）の対向工具
キャリヤ（5,15）内に嵌合、締め付け固定され、該対向
両工具キャリヤ内に配置されたスピンドルの駆動回転に
より回転可能とされ；且つ 両工具支持体（8,18）のＸ−軸方向に於ける同調運動が
可能であると共に、工具支持体（8,18）の各々に対応す
る工具キャリヤ（5,15）の同調的回転運動が可能に形成
されていることを特徴とする工具装着回転ブローチ盤が
提供される。

［作用］ 本発明の回転ブローチ盤では、融通性の回転ブローチ盤
の場合と同様にそれぞれ独立して互いにＸ−軸方向にも
走行し得る少なくとも２個の工具支持体を存在させる。

最も好適には、各工具支持体を上側支持体と下側支持体
とで構成し、上側支持体は工具を受け入れるための駆動
自在なチャックを支持すると共に下側支持体上をＸ−方
向に走行することができ、下側支持体は回転ブローチ盤
の床上をＺ−軸方向に移動することができるようにした
ものを用いる。

又、本発明の回転ブローチ盤は、両工具支持体のＸ−軸
方向への運動に対して同調が可能に形成される。その
際、電気的同調機構を用いてＸ−軸方向への支持体の長
手方向または対応の長手方向運動に対する駆動スピンド
ルの回転運動を電気パルス発生器により監視すると共に
互いに均衡させるか、或るいはいわゆる機械的周期を用
いて両支持体の駆動部材（例えば駆動スピンドル）をい
わゆる主軸を介して互いに固定するように連結し、両支
持体をＸ−軸方向にのみ同調移動させる。

さらに少なくとも２個の工具支持体を設けて、ここに個
々の円盤状工具のための工具キャリヤを他方の工具支持
体に対する方向に存在させれば、両工具支持体をＺ−方
向に互いに整列した位置まで移動させて、回転ブローチ
工具セットを両工具支持体における各工具キャリヤの対
向する端部に保持されるよう装着することができる。こ
れは、両工具支持体の少なくとも一方のＺ−方向に移動
自在にして回転ブローチ工具セットを一方のキャリヤ中
へ挿通しうるようにし、次いで支持体間の距離を縮小さ
せて第２の工具キャリヤを始動させることにより可能と
なる。

このようにして、回転ブローチ工具セットは従来のセッ
ト装置にて使用する場合に必要とされるような長手方向
の全体的な中心体の分割をもはや必要としないことは勿
論である。かくして、両半殻部の相対的な整列および内
側支持軸に対する半殻部の締付に関する極めて正確な工
具組立という全体的な構成上の欠点が除去される。さら
に、個々の円盤状工具を支持する回転ブローチ工具セッ
トの中心体をその端部にて、支持体に対し用いられた工
具キャリヤに保持しうるよう形成することのみが必要と
される。したがって、中心体の端部が駆動スピンドルの
端部における鋭角テーパーに嵌合せねばならず、或いは
ジョーチャックを使用する場合には円筒状周面を持たね
ばならない。

次いで、この中心体の上には、回転ブローチ工具セット
の場合にも見られるように、完成シリーズの個々の円盤
状工具を装着して、その相対位置を個々の利用の場合に
応じてＺ−方向に変化させることができる。他方、この
装置は工具支持体におけるＸ−方向の同期を滅勢すれば
従来と同様に融通性の回転ブローチ盤として使用するこ
とができ、両キャリヤのそれぞれに円盤状工具またはそ
の中心体を装着することができる。しかしながら、さら
にできるだけ迅速な加工過程ではなく、できるだけ高度
の精度を必要とする場合もあり、両工具支持体の両整列
チャックの間に中心体を挿通して両側で極めて安定的に
締付け、この中心体に１個の当面必要とされる円盤状工
具のみを装着することもできる。特に中心体の小さい軸
線方向長さの場合、極めて安定な工具支持が相応の正確
な加工結果と共に得られる。

本発明の装置は、従来のセット装置よりも次の利点を与
える。

即ち、各々の長さの異なる軸線方向に延びる中心軸体を
備えた別のセット工具を使用する場合、本発明のブロー
チ盤では、両支持体の間の間隔を変化させることのみで
セット工具の交換が可能であるのに対し、従来のセット
装置においては支持体の各部分、例えば支持体間の相対
的間隔を自由に変化させることが出来ない。

従って、この場合には、回転ブローチ盤上に位置する支
持体を一旦取りはずし、新たな工具セットの寸法に適合
するように支持体間の間隔を調整して工具セットを再度
装着しなければならない。このような再装着のための著
しい無駄、及びセット工具の両半殻部の整列組立に伴う
困難性とを有する従来のセット型回転ブローチ盤と異
り、本発明の回転ブローチ盤は、鋭角テーパーと横スト
ッパーを備えたスピンドル端部を適当なチャック機構に
より（手動もしくは液圧で）締付けすることによって工
具装着が可能であるため本発明の回転ブローチ盤は従来
のブローチ盤よりずっと経済的な加工を達成できる。

［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明を実施例につきさらに
詳細に説明する。

第１図は本発明による回転ブローチ盤の平面図であっ
て、図示したアセンブリは全て本発明による回転ブロー
チ盤の床１の上に組立てられる。

前面において任意に形成されたクランク軸30が加工材料
として示され、この加工材料はその端部を互いに対向す
るスピンドルストック２もしくは12のチャック３もしく
は13に締付け、かつ回転駆動することができる。勿論、
これには両スピンドルストック２および12の回転を公知
方法ですなわち電気的もしくは機械的に同期させて、回
転時の締付クランク軸30の捩りを防止せねばならない。
主支持部31をクランク軸30の端部支持ピンを含めて加工
せねばならない場合、単一の加工過程の間にこれらの整
列している支持部を嵌合した回転ブローチ工具セット20
により一緒に加工することが重要である。この回転ブロ
ーチ工具セット20はクランク軸30に対し平行に配置され
かつほぼ円筒状断面を有する中心体23で構成され、ここ
に互いに平行して加工位置に対応する個数の円盤状工具
21を取付けかつ固定する。これら円盤状工具21のそれぞ
れには、その外周に複数の個々のカッター22が存在して
加工位置に係合する。個々の円盤状工具21の軸線方向位
置およびその幅は加工材料における加工部位（すなわち
この場合にはクランク軸30の主支持面）の相対位置およ
び幅に一致する。同時に、主軸部31と共にクランク軸の
側面31における隣接面も加工材料中への突入に際し殆ん
ど加工される。

クランク軸の偏心部分との接触を回避するには、中心体
23の直径を円盤状工具21の直径よりも実質的に小さくす
ることは勿論である。

この中心軸体23はその対向端９が工具支持体８もしくは
18の工具キャリヤ５もしくは15によって挟持されるよう
に形成される。

工具キャリヤー端部９を挟持する工具キャリヤ５もしく
は15は、通常鋭角テーパー19と横ストッパー22を備えた
標準化された型状をしたスピンドル端部を備え、これら
端部に中心軸体23は簡単な螺着により、或いは駆動スピ
ンドルの内部に配置された液圧締付手段（図示せず）に
よって固定される。

両工具支持体８もしくは18のそれぞれは上側支持体４も
しくは14を備え、これはそれぞれ平行に走行する案内７
もしくは17に沿ってそれぞれ下側支持体６もしくは16上
でＸ−方向に移動自在である。Ｘ−方向における上側支
持体４もしくは14のこの運動は選択的に同期自在でなけ
ればならず、電気的もしくは機械的同期の公知の手段を
用いることができる。Ｘ−方向に対し平行に延びる案内
７もしくは17は水平に延びてはならず、寧ろ傾斜または
垂直に延びることができる。さらに、両下側支持体６お
よび16は２個の平行な案内10に沿ってＺ−方向に移動自
在である。さらに、Ｚ−方向に沿って案内するためのこ
れら両案内10は互いに同じ高さに位置してはならず、異
なる高さで存在することができ、しかもこれら両案内10
は回転ブローチ盤の床１上に設けられる。

この装置構成および相応に形成された回転ブローチ工具
セット20により工具セットは両チャック５および15によ
り同期駆動され、かつＸ−方向における両上側支持体４
もしくは14の同期運動により工具と加工材料との間の平
行性を維持しながら加工材料に対し接近離間移動するこ
とができる。

他のクランク軸または主として他の加工材料の主支持部
につき加工することを意図する場合は、両支持体８と18
との間のＺ−方向における距離を拡大した後に、従前の
回転ブローチ工具セット20を外すと共に新たな工具セッ
トを所望の加工材料に応じてよりい小さい或いはより大
きい軸方向長さで挿入することができる。さらに、装置
を個々の互いに独立した円盤状工具21またはその中間体
23の工具キャリヤ５もしくは15への締付けにより融通性
をもって操作することができる。両支持体８もしくは18
或いはその部品である上側支持体４、14または下側支持
体６、16を互いに独立して走行させることにより、これ
に固定された円盤状工具21をそれぞれ所望の加工位置ま
で移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による回転ブローチ盤の平面図である。 １……床 ２……スピンドルストック ３……チャック、８……工具支持体 20……回転ブローチ工具セット 21……円盤状工具、23……中心体 30……クランク軸

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｘ−軸方向及びＺ−軸方向に互いに独立し
   て走行し得る少なくとも二個の工具支持体であって、そ
   の各々に、Ｚ−軸方向に互いに対向的に設けられた工具
   装着用工具キャリヤ（5,15）を有するもの（8,18）、を
   備えて成る工具装着回転ブローチ盤に於いて： 該工具として、長手方向に一体に形成され、且つ工具の
   中心軸（23）の両端（９）が工具キャリヤのチャック内
   に嵌合可能に形成された回転ブローチ工具セット（20）
   が用いられ； 該回転ブローチ工具セット（20）は、その端部（20）
   で、一線状に配置された工具支持体（8,18）の対向工具
   キャリヤ（5,15）内に嵌合、締め付け固定され、該対向
   両工具キャリヤ内に配置されたスピンドルの駆動回転に
   より回転可能とされ；且つ 両工具支持体（8,18）のＸ−軸方向に於ける同調運動が
   可能であると共に、工具支持体（8,18）の各々に対応す
   る工具キャリヤ（5,15）の同調的回転運動が可能に形成
   されていることを特徴とする工具装着回転ブローチ盤。
2. 【請求項２】工具キャリヤ（5,15）のケース内に、鋭角
   テーパー（19）と横ストッパ（22）とより成る標準形状
   のスピンドル端末が配置され、締付け装置により締め付
   けが完成されることを特徴とする請求項（１）記載の工
   具装着回転ブローチ盤。
3. 【請求項３】締付装置として駆動スピンドルの内側に液
   圧締付装置を設けたことを特徴とする請求項（１）乃至
   （２）記載の工具装着回転ブローチ盤。
4. 【請求項４】工具キャリヤにジョーチャックが設けられ
   ていることを特徴とする請求項（１）記載の工具装着回
   転ブローチ盤。
5. 【請求項５】ジョーチャックが標準的スピンドルヘッド
   チャックであることを特徴とする請求項（４）記載の工
   具装着回転ブローチ盤。
6. 【請求項６】工具支持体（8,18）を上側支持体（4,14）
   で構成し、これらを下側支持体（6,16）上でＸ−軸方向
   に移動自在にすると共にＺ−軸方向にも移動自在とした
   ことを特徴とする請求項（１）乃至（５）の何れか一項
   に記載の工具装着回転ブローチ盤。