JPH0811001A - 偏心ワークの加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一台の加工機で位相の異なる複数のクランク
ピン加工に対応でき、かつ構造を簡略化してコストを低
減できる偏心ワークの加工方法を提供する。 【構成】 ジャーナル部（被把持部）Ｗ２と、１８０度
の位相差を有する第１，第２クランクピン部（被加工
部）Ｗ３，Ｗ４とを備えたクランクシャフト（偏心ワー
ク）Ｗを加工する場合に、第１クランクピン部Ｗ３を主
軸２の軸心Ｃ２と一致させた状態でジャーナル部Ｗ２を
コレットチャック５で把持して第１クランクピン部Ｗ３
を加工し、ジャーナル部Ｗ２をワークハンド１５で固定
支持した状態で主軸２の１８０度の回転割り出しを行な
い、第２クランクピン部Ｗ４が主軸２の軸心Ｃ２と一致
するようにクランクシャフトＷをワークハンド１５で平
行移送し、この状態でジャーナル部Ｗ２をコレットチャ
ック５で把持し、第２クランクピン部Ｗ４を加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被把持部と、該被把持
部から偏心し、かつ位相差を有する複数の被加工部とを
備えた偏心ワーク，例えばクランクシャフトの加工方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】旋盤，あるいは研削盤等の加工機を用い
て例えばクランクシャフトの各ピン部を加工する場合、
図８に示すように、このクランクシャフト２１の被加工
部であるピン部２２と被把持部であるジャーナル部２３
とはＬだけ偏心していることから、主軸の回転軸心Ｃに
ピン部２２の軸心を一致させ、ジャーナル部２３を主軸
の軸心よりＬだけ偏心した位置でチャッキングする必要
がある。このため、従来、特定位相のピン部を主軸の回
転中心に位置させるチャック装置を備えた専用の加工機
によってそれぞれのピン部の加工を行うようにしてい
る。

【０００３】また、一台の加工機で位相差を有する複数
のピン部の加工を行う場合は、各ピン部を任意に主軸回
転軸心位置に割り出すようにした自動偏心チャック装置
を主軸に装着して加工を行っている。

【０００４】このような自動偏心チャック装置の一例と
して、実開昭５９−１７１００３号公報には、一対の棒
状の触杆でクランクシャフトを回転させてピン部を主軸
の軸心に割り出すようにしたものが提案されている。こ
れは、上記両触杆に連結された押圧部材でジャーナル部
を挟持し、シリンダ装置によりラック・ピニオンを介し
て上記一方の触杆を前進させ、他方の触杆を後退させる
ことにより上記クランクシャフトを回転させる。そして
クランクシャフトのピン部をタッチセンサに当接させて
位相角度位置を割り出すようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の専用の加工機で加工を行う場合は、クランクピンの位
相に応じた複数台の加工機を必要とすることから、構造
が複雑となるとともに設置スペースが大きくなるという
問題がある。

【０００６】また、上記公報記載の自動偏心チャック装
置の場合は、一台の加工機で位相の異なるクランクピン
加工に対応できるものの、触杆，押圧部材，ラック・ピ
ニオン，シリンダ装置等の部品が多い分だけ構造が複雑
となり、また高価になるという問題がある。

【０００７】本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされ
たもので、位相の異なるクランクピン加工に対応でき、
かつ簡単な構造で低コストの偏心ワークの加工方法を提
供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、被把持部と、
該被把持部から偏心し、かつ位相差を有する少なくとも
第１，第２被加工部とを備えた偏心ワークの加工方法に
おいて、同一直線上に対向するよう配置され、かつ回転
可能に支承された２つの主軸と、該各主軸を所定の角度
位置に割り出す割り出し機構と、上記各主軸に装着さ
れ、該各主軸の軸心に上記被加工部を一致させた状態で
上記被把持部を把持するチャックと、上記偏心ワークを
回転不能に位置決め支持した状態で上記主軸の軸心方向
及び該軸心と直角方向に平行移送するワーク移送機構と
を準備し、上記偏心ワークの第１被加工部を上記主軸の
軸心と一致させた状態で上記被把持部を上記チャックに
より把持して該第１被加工部の加工を行う第１工程と、
該第１被加工部の加工の終了後、上記偏心ワークを上記
ワーク移送機構で回転不能に位置決め支持した状態で上
記チャックを開放する第２工程と、上記主軸を上記割り
出し機構で上記第１，第２被加工部の位相差角度回転さ
せる第３工程と、上記偏心ワークを上記第２被加工部が
上記主軸の軸心と一致するように上記ワーク移送機構で
平行移送し、この状態で上記被把持部を上記チャックで
把持する第４工程と、上記第２被加工部の加工を行う第
５工程とを備えたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】本発明に係る偏心ワークの加工方法によれば、
第１被加工部を加工した後、ワーク移送機構によりワー
クを位置決め支持してチャックを開放し、上記主軸を第
１，第２被加工部の位相差角度だけ回転させるととも
に、第２被加工部を主軸の軸心と一致するように平行移
送し、この状態で被把持部をチャッキングして加工を行
うこととなる。

【００１０】ここで上記第３，第４工程における位相差
角度回転動作と、平行移送動作とは、何れを先に行って
も良く、あいるは同時に行っても良い。

【００１１】このようにして一台の加工機により位相の
異なる第１，第２被加工部を連続加工することができ、
従来の複数台の専用機を設置する場合のスペースの問題
を解消できる。

【００１２】また、上記ワーク移送機構は、例えばワー
クローダや刃物台を利用し、これにクランプ装置を付加
することで実現でき、従来公報の触杆，押圧部材，ラッ
ク・ピニオン等により構成する場合に比べて部品点数を
低減でき、それだけ構造を簡略化できるとともにコスト
を低減できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１ないし図６は、本発明の一実施例による偏心ワ
ークの加工方法を説明するための図であり、図１は本実
施例の加工装置の側面図、図２はチャックの正面図、図
３はチャックのクランプ部分を示す概略構成図、図４は
クランプ連結部分を示す分解斜視図、図５はワークハン
ドを示す斜視図、図６は加工工程を示す図である。本実
施例では、クランクピン位相差が１８０度のクランクシ
ャフトを加工する場合を例にとって説明する。

【００１４】図において、１は自動旋盤に備えられた本
実施例の加工装置であり、該加工装置１は同一軸心Ｃ上
に回転可能に、かつ互いに対向するよう配置された主軸
２，２にチャック装置３，３を装着した概略構造のもの
である。上記各主軸２は図示しない駆動モータによって
回転駆動され、また図示しない割り出し機構によって所
定角度に割り出し可能となっている。また上記チャック
装置３はクランプベース４にコレットチャック５を上記
軸心Ｃと直角方向に移動可能にボルト締め固定した構造
のもので、該コレットチャック５は図示しないスリーブ
内にコレットを軸方向に移動可能に挿入したものであ
る。

【００１５】上記コレットチャック５のボルト孔５ａは
上記軸心Ｃと直角方向に延びる長孔状に形成されてお
り、これにより後述するクランクシャフトＷの偏心量Ｌ
に応じて取付位置を変化可能となっている。また上記コ
レットチャック５にはスペーサブロック６が着脱可能に
嵌装されており、このスペーサブロック６を交換するこ
とにより異種のクランクシャフトへの段取り替えを行
う。

【００１６】上記クランプベース４内に凹設されたシリ
ンダ部７にはピストン８が摺動自在に挿入されており、
該ピストン８は油圧供給装置９により進退駆動される。
このピストン８は上記コレットに連結されており、該ピ
ストン８が後退することによりクランクシャフトＷを把
持し、前進することにより開放するようになっている。

【００１７】また上記ピストン８のロッド８ａには矩形
状の連結板１０が形成されており、該連結板１０には平
面視で大略凹状のスライド板１１が上下方向に移動可能
に係合しており、これにより上記コレットチャック５の
偏心量調整に伴う移動量を吸収するようになっている。
さらに上記コレットチャック５にはクランクシャフトＷ
を挿入セットする際の位置決めキー１２が配設されてお
り、該位置決めキー１２はスプリング１３により軸直角
方向に付勢されている。

【００１８】図５において、１５はワーク移送機構とし
てのワークハンドであり、これは刃物台１６のタレット
ヘッド１７に装着されている。このワークハンド１５は
帯板状の基部１５ａの両端にクランクシャフトＷを把持
するハンド１５ｂを配設して構成されており、該ワーク
ハンド１５は図示しない位置決め制御手段によりＸ軸，
Ｙ軸方向に平行移送されるようになっている。

【００１９】次に本実施例の作用効果について説明す
る。本実施例の加工装置１は、クランクシャフトＷの両
端のジャーナル部Ｗ２（被把持部）からクランクアーム
Ｗ１を介してＬだけ偏心し、かつ位相差が１８０度の第
１，第２クランクピン部Ｗ３，Ｗ４（被加工部）を連続
加工するためのものである。

【００２０】まず、主軸２を任意角度位置に位置決めし
てクランクシャフトＷの両ジャーナル部Ｗ２をコレット
チャック５で把持し、第１クランクピン部Ｗ３を主軸２
の軸心Ｃ２に一致させる（図６（ａ）参照）。この状態
で第１クランクピン部Ｗ３の切削加工を行う（第１工
程）。この加工後、主軸２を再度上記チャック把持位置
に回転位置決めする。

【００２１】次に、ワークハンド１５によりクランクシ
ャフトＷの両ジャーナル部Ｗ２を挟持し、回転不能に位
置決め支持した状態でコレットチャック５を開放する。
また上記両主軸２を後退させてクランクシャフトＷをフ
リーにする（第２工程）。

【００２２】次いで、上記両主軸２を第１，第２クラン
クピン部Ｗ３，Ｗ４の位相差角度１８０度だけ回転させ
る。これによりコレットチャック５の軸心Ｃ１が図６
（ｂ）に示す位置に割り出される（第３工程）。

【００２３】そして上記ワークハンド１５をＸ軸及びＹ
軸方向に平行移送し、クランクシャフトＷのジャーナル
部Ｗ２をコレットチャック５の軸心Ｃ１に位置させ、こ
の状態で両主軸２を前進させてジャーナル部Ｗ２をチャ
ッキングする（第４工程）。これにより第２クランクピ
ン部Ｗ４は主軸２の軸心Ｃ２に一致することとなる（図
６（ｂ）参照）。この状態で主軸２を回転することによ
り第２クランクピン部Ｗ４の切削加工を行う（第５工
程）。

【００２４】このように本実施例によれば、第１クラン
クピン部Ｗ３の加工後、ワークハンド１５でクランクシ
ャフトＷを位置決め支持するとともに、主軸２を第１，
第２クランクピン部Ｗ３，Ｗ４の位相差角度１８０度だ
け回転して割り出しを行い、上記クランクシャフトＷを
これの第２クランクピン部Ｗ４が主軸２の軸心Ｃ２に一
致するよう平行移送するようにしたので、上記第１，第
２クランクピン部Ｗ３，Ｗ４を連続加工することがで
き、しかもワークハンド１５をタレットヘッド１７に付
加するだけの構造で済み、構造を簡略化できるとともに
コストを低減できる。

【００２５】なお、上記実施例では、主軸２を回転割り
出し後、クランクシャフトＷを平行移送したが、これは
逆に又は同時に行っても良い。また、主軸２を後退させ
ることなく割り出し、平行移送を行うことも可能であ
る。

【００２６】また上記実施例では、クランクピン位相差
が１８０度の場合を例にとって説明したが、本発明の適
用範囲はこれに限られるものではなく、各クランクピン
の位相差角度に応じて主軸を回転割り出しすることによ
り任意の位相差のクランクピンの加工に対応できる。

【００２７】図７は、クランクシャフトＷの第１〜第３
クランクピン部Ｗ３〜Ｗ５が１２０度位相差を有する場
合の加工工程を示す図である。この場合は、主軸の割り
出し角度を１２０度に設定することにより、上記１８０
度の場合と同様に加工できる。まず、第１クランクピン
部Ｗ３を加工する場合は、図７（ａ）に示すように、第
１クランクピン部Ｗ３が主軸軸心Ｃ２と一致するように
コレットチャック５でジャーナル部Ｗ２を把持し、主軸
２を回転して第１クランクピン部Ｗ３を加工する。次に
第２クランクピン部Ｗ４を加工するには、クランクシャ
フトＷをワークハンド１５で支持し、主軸２を１２０度
回転割り出しする。そしてワークハンド１５をＹ軸，Ｘ
軸方向に平行移送して第２クランクピンＷ４が主軸軸心
Ｃ２に一致するようジャーナル部Ｗ２を把持し、第２ク
ランクピン部Ｗ４の加工を行う（図７（ｂ）参照）。そ
して第３クランクピン部Ｗ５を加工するには、クランク
シャフトＷをワークハンド１５で把持し、主軸２をさら
に１２０度回転させ、第３クランクピン部Ｗ５が主軸２
の軸心Ｃ２に一致するように平行移送してコレットチャ
ック５でジャーナル部Ｗ２を把持し、加工する。（図７
（ｃ）参照）。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明に係る偏心ワークの
加工方法によれば、第１被加工部の加工後、ワーク移送
機構によりワークを位置決め支持してチャックを開放
し、主軸を第１，第２被加工部の位相差角度だけ回転さ
せるとともに、第２被加工部を主軸の軸心と一致するよ
うに平行移送するようにしたので、位相差を有する第
１，第２被加工部を連続加工することができ、かつ機構
を簡略化してコストを低減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による偏心ワークの加工方法
を実施する加工装置を説明するための側面図である。

【図２】上記実施例装置のコレットチャックの正面図で
ある。

【図３】上記実施例装置のコレットチャックのクランプ
部分を示す概略構成図である。

【図４】上記実施例装置のクランプ連結部分を示す分解
斜視図である。

【図５】上記実施例装置のワークハンドを示す斜視図で
ある。

【図６】上記実施例装置の１８０度位相のクランクピン
加工工程を示す図である。

【図７】上記実施例装置の１２０度位相のクランクピン
加工工程を示す図である。

【図８】従来の偏心ワークのチャッキング状態を示す正
面図である。

【符号の説明】

１ 加工装置 ２ 主軸 ３ チャック １５ ワークハンド（ワーク移送機構） Ｗ クランクシャフト（偏心ワーク） Ｗ２ ジャーナル部（被把持部） Ｗ３ 第１クランクピン部（第１被加工部） Ｗ４ 第２クランクピン部（第２被加工部）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被把持部と、該被把持部から偏心し、か
   つ位相差を有する少なくとも第１，第２被加工部とを備
   えた偏心ワークの加工方法において、同一直線上に対向
   するよう配置され、かつ回転可能に支承された２つの主
   軸と、該各主軸を所定の角度位置に割り出す割り出し機
   構と、上記各主軸に装着され、該各主軸の軸心に上記被
   加工部を一致させた状態で上記被把持部を把持するチャ
   ックと、上記偏心ワークを回転不能に位置決め支持した
   状態で上記主軸の軸心方向及び該軸心と直角方向に平行
   移送するワーク移送機構とを準備し、上記偏心ワークの
   第１被加工部を上記主軸の軸心と一致させた状態で上記
   被把持部を上記チャックにより把持して該第１被加工部
   の加工を行う第１工程と、該第１被加工部の加工の終了
   後、上記偏心ワークを上記ワーク移送機構で回転不能に
   位置決め支持した状態で上記チャックを開放する第２工
   程と、上記主軸を上記割り出し機構で上記第１，第２被
   加工部の位相差角度回転させる第３工程と、上記偏心ワ
   ークを上記第２被加工部が上記主軸の軸心と一致するよ
   うに上記ワーク移送機構で平行移送し、この状態で上記
   被把持部を上記チャックで把持する第４工程と、上記第
   ２被加工部の加工を行う第５工程とを備えたことを特徴
   とする偏心ワークの加工方法。