JPH0748327Y2 - 刃先径可変切削装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、種々のボア径を有するワークを切削するた
めに、刃具の突出量（加工するボア径）を調整可能とし
た刃先径可変切削装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、種々のボア径を有するワークを切削する装置とし
て、回転筒体と、この回転筒体の内部に軸方向に移動可
能に貫通する回転軸と、この回転軸をその軸方向に移動
調整する補正手段と、上記回転軸の先端部に保持体を介
して取付けられた刃具とを有し、この刃具の突出量（加
工ボア径）を、補正面を有する回転軸をその軸方向に移
動させることによって調整するようにした装置が知られ
ている。

この装置では、上記刃具の保持体は上記回転筒体によっ
てその軸と直交方向に進退可能に保持され、上記回転軸
には刃具の摩耗量に応じて進退する微少調整領域が上記
軸方向に複数箇所形成され、各段の各領域はワークの互
いに異なるボア径に対応して設定され、補正手段が回転
軸を軸方向に移動させることにより、領域間の移動およ
び領域内における微少移動を行なわせることにより、刃
具の摩耗に応じた調整およびワークのボア径に応じた領
域の変更を行なわせるようにしている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記構成では、補正手段に領域内の微少な移動および段
替えの大きな移動の両方を行なわせるようにしているた
めに、大きな移動をさせる段替えのための操作に時間が
かかり、また微少な調整を行なう補正手段が大型化する
という欠点がある。しかも加工終了後ワークに傷付けな
いために刃具の突出量を減少させる際には、その都度補
正領域の端部まで移動させた後に、所定の位置に保持体
を対向させるように回転軸を移動させるようになるため
に、保持体が各領域を余分に移動することになって、補
正面を摩耗させるという欠点がある。

この考案は、このような従来の欠点を解消するためにな
されたものであり、段替えを迅速に行なうことができる
とともに、補正面の不必要な摩耗を防止することができ
る刃先径可変切削装置を提供することを目的とするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

この考案は、回転筒体とこの回転筒体の内部に軸方向に
移動可能に貫通する回転軸と上記回転軸の先端部に保持
体を介して取付けられた刃具とを有する回転切削手段
と、上記回転軸をその軸方向に移動調整する補正手段
と、この補正手段を上記軸方向に進退させる段替え手段
と、上記回転切削手段および段替え手段を保持して上記
回転軸の軸方向に往復動する移動台と、上記段替え手段
の進退量を制御するストッパ手段とを有し、上記保持体
は上記回転筒体によってその軸と直交方向に進退可能に
保持され、上記回転軸には刃具の摩耗量に応じて刃具の
突出量を増大させる微少調整領域が上記軸方向に複数箇
所形成され、各段の各微少調整領域はワークの互いに異
なるボア径に対応して設定され、この微少調整領域間の
移動を段替え手段が補正手段を移動させることにより行
ない、微少調整領域内の移動を補正手段が行なうように
構成したものである。

上記装置において、上記段替え手段は油圧シリンダとレ
ールとを有し、上記ストッパ手段はロータリストッパに
より構成され、上記油圧シリンダのピストンロッド先端
部が補正手段に結合され、油圧シリンダの作動により上
記補正手段が上記ロータリストッパに当接することによ
り補正手段が上記レールに沿って軸方向に移動して所定
量の進退がなされるように構成したものである。

また上記装置において、上記回転軸の先端部の各微少調
整領域には軸方向に傾斜する傾斜面が形成され、この傾
斜面に保持体が弾性的に圧着されるように付勢手段が設
けられて回転軸がその軸方向に移動することにより刃具
の突出量が増減するように構成され、上記補正手段はシ
リンダとそのピストンロッドの位置規制をするサーボモ
ータとを有し、上記回転軸の基端部はシリンダのピスト
ンロッドに同軸に結合され、このピストンロッドの移動
量をサーボモータにより作動されるねじ軸で位置規制す
るように構成することが好ましい。

〔作用〕

上記構成では、回転切削手段および移動台の作動によっ
てワークの加工が行なわれ、刃具の摩耗に対応する刃具
の突出量の調整は補正手段による回転軸の軸方向移動に
よって微少調整領域内で保持体が移動することによって
行なわれる。またワークのボア径の変化に対する刃具の
突出量の調整は、段替え手段がストッパ手段による移動
量の制御のもとに補正手段を回転軸の軸方向に移動させ
ることにより行なわれる。

〔実施例〕

第１図において、移動台100は図示しない基盤上で図面
の左右方向に移動可能に設置され、この移動台100上に
回転切削手段２と段替え手段10と、ストッパ手段９とが
設置されている。この段替え手段10上には補正手段１が
配置され、この補正手段１も段替え手段10に対して図面
の左右方向に移動可能に設置され、また回転切削手段２
の先端部には刃具40が設けられ、これによりワーク48の
ボア49を切削するようにしている。

上記回転切削手段２は、中空体からなる回転筒体22と、
この回転筒体22に同軸に結合された回転筒体５と、この
回転筒体22および回転筒体５の内部に軸方向に移動可能
に貫通する回転軸３とを有し、この回転筒体22に取付け
られたプーリ23に掛け渡されたベルト24により、図示し
ない駆動手段からの回転力が回転筒体22から回転筒体５
に伝達されるようにしている。回転軸３は回転筒体22に
対して一体に回転するように、かつ軸方向の相対移動の
みが可能なように貫通している。回転筒体22は本体20に
より、ベアリング21を介して回転可能に保持されてい
る。

回転筒体５には、第１図および第２図に示すように、上
下に貫通する貫通穴56が形成されるとともに、上部に開
口する凹部45が形成され、この貫通穴56には、先端部に
刃具40が取付けられた保持体４が上下動可能に挿入され
ている。この保持体４の上端部には、突片42が一体に取
付けられて凹部45中に配置され、この突片42に対して圧
縮スプリング43により上向きの力が付与されている。

また保持体４には長方形の貫通穴41が形成され、この貫
通穴41に、上記回転軸３の先端部（補正領域）30が軸方
向および上下方向に移動可能に貫通している。回転軸30
は円柱体に構成されて回転筒体５の貫通穴50中で軸方向
の移動のみが許容されるように挿入され、上記補正領域
30のみが断面長方形に形成され、保持体４の貫通穴41の
下面が上記圧縮スプリング43の力によって補正領域30の
下面に圧着されている。

上記補正領域30の下面には、この実施例では３段階の微
少調整領域31,32,33が軸方向にそれぞれC,B,Aの長さで
互いに独立に形成されている。この微少調整領域31,32,
33は、それぞれその面に沿って保持体４が軸方向に相対
移動することにより刃具40の突出量が刃具40の摩耗量に
相当する量だけ変化するように軸方向に僅かに傾斜し、
各微少調整領域C,B,A間は大きな傾斜面をなしている。

上記補正手段１はシリンダ11と、ピストン12と、ピスト
ンロッド13と、このピストンロッド13の位置規制を行な
うサーボモータ６とを有し、このサーボモータ６のねじ
軸（マイクロスクリュー）60がシリンダ11の一端部に螺
着され、このねじ軸60の先端部にピストンロッド13の端
部が当接することによりピストンロッド13の右方向の移
動を止めて位置決めするようにしている。

このピストンロッド13の他端部には回転軸15がベアリン
グ14を介して回転可能にかつ同軸に結合され、この回転
軸15と上記回転軸３とがフランジ19によって同軸に結合
されている。そして油室11aおよび11cに圧油を供給する
ことにより、ピストンロッド13および回転軸15を介して
回転軸３をその軸方向に移動させるようにしている。

補正手段１の下部にはガイド片17および突片16が一体に
設けられ、このガイド片17は上記段替え手段10の上部の
ガイドレール10aに移動可能に嵌合し、また突片16には
油圧シリンダ７のピストンロッド70先端部が結合されて
いる。

上記ストッパ手段９は、いわゆるロータリストッパで構
成され、シリンダ91とこのシリンダ91によって駆動（上
下動）されるラック94とこのラック94に噛合するピニオ
ン95の回転により回転する回転保持体96とを有し、この
回転保持体96に互いに突出長さの異なるストッパ部材9
7,98,99が同一円周上に設けられている。上記シリンダ9
1内のピストン92には上下に延びるピストンロッド93が
結合され、その一方の端部（上端部）には上記ラック94
が設けられている。またピストンロッド93の他方の端部
（下端部）にはフランジ90が設けられ、このフランジ90
に対向してその位置を検知するセンサー9a,9b,9cが長さ
方向に配置されている。そして第１図の状態では、補正
手段１に設けた突起18がストッパ手段９のストッパ部材
97に当接することにより位置決めされ、上記刃具の保持
体４が微少調整領域33に圧着されている。

上記構成において、保持体４を例えば図示のように微少
調整領域33に当接させた状態にし（ワーク48のボア49の
径に合致するように刃具40を突出させ）、図示しない駆
動手段によりベルト24を介して回転筒体22を回転させる
と、この回転筒体22に結合された回転筒体５および回転
軸３も同時に回転し、回転筒体５に保持された保持体４
も回転することにより刃具40でボア49の内周面を切削す
る。この切削の際に、上記回転速度に応じて移動台100
を第１図の左右方向に移動させることにより、ボア49の
加工を行なう。

上記切削を所定量行なうことにより刃具40が摩耗する
と、その摩耗量に応じて刃具40の突出量を増大させる必
要がある。切削の開始時には第１図において保持体４を
微少調整領域33の右端から刃具40の突出量を減少させる
ためのシリンダ移動量だけ左に寄った位置に位置させて
おく。その状態から、サーボモータ６によりねじ軸60を
刃具40の摩耗量に応じて順次後退させるとともに、シリ
ンダ室11aに圧油を供給することによりピストンロッド1
3を図面の右方向に移動させてその先端部をねじ軸60に
当接させる。これによって微少調整領域33により保持体
４がスプリング43の力に抗して押下げられ、刃具40が摩
耗量に応じた量だけ突出することになる。

ボア49の切削を完了し、ワーク48をその設置台から取外
す際には、回転筒体５をボア49内から抜出すために移動
台100を第１図の右方向に移動させるが、この際に刃具4
0によりボア49に疵を付けないようにその突出量を減少
させる必要がある。このため、シリンダ室11cに圧油を
供給することにより、ピストンロッド13を第１図の左方
向に移動させる（このとき保持体４は微少調整領域33を
外れない）。これによって保持体４はスプリング43の力
により引上げられ、刃具40はボア49に疵を付けない量だ
け突出量が減少する。そしてつぎのワーク48を所定位置
に設置した後、シリンダ室11aに圧油を供給することに
より、ピストンロッド13を第１図右方向に移動させてそ
の先端部をねじ軸60に当接させ、刃具40をボア49の径に
合致するように突出させ、ボア49の加工を上記同様の操
作によって行なう。

またワーク48としてボア径の異なるもの（例えば微少調
整領域32に相当する径ののもの）を加工する場合には、
シリンダ91を駆動させてピストンロッド93、フック94お
よびピニオン95を介して回転保持体96を回転させ、スト
ッパ部材98を補正手段１の突起18に対向する状態にして
おく。そして油圧シリンダ７を駆動させて、ピストンロ
ッド70を伸張させることにより突起18がストッパ部材98
に当接するまで補正手段１を前進させる。これにより刃
具の保持体４が、微少調整領域33から微少調整領域32に
対向する位置まで前進することにより段替えを行なう。
また微少調整領域32から他の領域31または33に変更する
場合にも上記同様の操作を行なえばよい。

なお、従来はこの段替え手段10がないために、刃具40の
突出量を変更させる際には、油室11cに圧油を供給して
ピストンロッド13を前進（図示の左方向へ移動）させ、
保持体４が補正領域の端部35に当接するまで移動させ、
あるいはその後サーボモータ６の駆動によりねじ軸60を
所定位置まで前進させ、ついでピストンロッド13を後退
させてその先端部をねじ軸60に当接させることにより、
保持体４に対する微少調整領域の位置決めを行なってい
た。すなわち、微少調整領域33から32まで移動させる際
には、一旦微少調整領域33から端部35まで前進させた
後、ねじ軸60による位置決めで微少調整領域32まで後退
させるようにしていた。

このため保持体４が微少調整領域32,31を無駄に摺動す
ることになり、これらの面を摩耗させるという問題があ
った。さらに従来装置では、補正手段に領域内の微少な
移動および段替えの大きな移動の両方を行なわせるよう
にしているために、段替えのための操作に時間がかり、
また微少な調整を行なう補正手段が大型化するという問
題もあった。

これに対し、上記構成では補正手段で微少調整のみを行
ない、段替え操作は別に設けた段替え手段で行なうよう
にしているために、補正手段が小型化するとともに、段
替え手段10は微少調整領域31,32,33間の距離に応じた移
動のみを迅速に行なうように構成することができ、この
ため段替え操作を迅速に行なうことができる。しかも、
段替え手段10により必要な量だけの移動をさせることが
できるために、微少調整領域の摩耗を減少させることが
できる。

さらに上記実施例のように、ロータリストッパを利用す
ると、簡単な構成のストッパ手段により正確な位置制御
を行なわせることができ、ストッパ手段を安価に製造す
ることができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案は回転軸の先端部に保持
体を介して取付けられた刃具を有する回転切削手段と、
上記回転軸をその軸方向に移動調整する補正手段と、こ
の補正手段を上記軸方向に進退させる段替え手段と、こ
の段替え手段の移動量を制御するストッパ手段と、上記
回転切削手段および段替え手段を保持して上記回転軸の
軸方向に往復動する移動台とを具備するものである。そ
して回転切削手段および移動台の作動によってワークの
加工が行なわれ、刃具の摩耗に対応する刃具の突出量の
調整は補正手段による回転軸の軸方向移動によって微少
調整領域内で保持体が移動することによって行なわれ
る。

またワークのボア径の変化に対する刃具の突出量の調整
は、段替え手段が補正手段を回転軸の軸方向に移動させ
ることにより行なわれるようにしている。このため補正
手段で微少調整のみを行ない、補正手段が小型化すると
ともに、段替え手段は微少調整領域間の距離に応じた移
動のみを迅速に行なうように構成することができ、した
がって段替え操作を迅速に行なうことができる。しか
も、段替え手段により必要な量だけの移動をさせること
ができるために、微少調整領域の摩耗を減少させること
ができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す装置全体の縦断面図、
第２図はそのII−II線断面図、第３図はストッパ手段の
正面図、第４図はその縦断面図である。 １……補正手段、２……回転切削手段、３……回転軸、
４……刃具の保持体、5,22……回転筒体、６……サーボ
モータ、７……油圧シリンダ、９……ストッパ手段、10
……段替え手段、31,32,33……微少調整領域、40……刃
具。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転筒体とこの回転筒体の内部に軸方向に
   移動可能に貫通する回転軸と上記回転軸の先端部に保持
   体を介して取付けられた刃具とを有する回転切削手段
   と、上記回転軸をその軸方向に移動調整する補正手段
   と、この補正手段を上記軸方向に進退させる段替え手段
   と、上記回転切削手段および段替え手段を保持して上記
   回転軸の軸方向に往復動する移動台と、上記段替え手段
   の進退量を制御するストッパ手段とを有し、上記保持体
   は上記回転筒体によってその軸と直交方向に進退可能に
   保持され、上記回転軸には刃具の摩耗量に応じて刃具の
   突出量を増大させる微少調整領域が上記軸方向に複数箇
   所形成され、各段の各微少調整領域はワークの互いに異
   なるボア径に対応して設定され、この微少調整領域間の
   移動を段替え手段が補正手段を移動させることにより行
   ない、微少調整領域内の移動を補正手段が行なうように
   構成したことを特徴とする刃先径可変切削装置。
2. 【請求項２】上記段替え手段は、油圧シリンダとレール
   とを有し、上記ストッパ手段はロータリストッパにより
   構成され、上記油圧シリンダのピストンロッド先端部が
   補正手段に結合され、油圧シリンダの作動により上記補
   正手段が上記ロータリストッパに当接することにより補
   正手段が上記レールに沿って軸方向に移動することによ
   り所定量の進退がなされるように構成したことを特徴と
   する請求項１記載の刃先径可変切削装置。
3. 【請求項３】上記回転軸の先端部の各微少調整領域には
   軸方向に傾斜する傾斜面が形成され、この傾斜面に保持
   体が弾性的に圧着されるように付勢手段が設けられて回
   転軸がその軸方向に移動することにより刃具の突出量が
   増減するように構成され、上記補正手段はシリンダとそ
   のピストンロッドの位置規制をするサーボモータとを有
   し、上記回転軸の基端部はシリンダのピストンロッドに
   同軸に結合され、このピストンロッドの移動量をサーボ
   モータにより作動されるねじ軸で位置規制するように構
   成されていることを特徴とする請求項１記載の刃先径可
   変切削装置。