JPH08215902A - クランク軸の旋削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 剛性が高く、しかも１つの切削部分に対し、
１工程で切削が行われるクランク軸の旋削装置を提供す
る。 【構成】 クランク軸の旋削装置は、第１工具ホルダ２
０Ａを支持した第１刃物台及び第２工具ホルダ２０Ｂを
支持した第２刃物台が主軸台に回転駆動されるように支
持されたクランク軸を挟んで夫々前進後退するように設
けられ、第１及び第２工具ホルダは、厚さＴが少なくと
もクランク軸のジャーナル部又はピン部の長さより狭
く、第１、第２工具ホルダは、第１、第２刃物台の前進
後退方向に伸長した平行な両脚部２１ａ，ｂを備え、両
脚部の基部側が刃物台による支持側２１ｃとなり、少な
くとも一方の工具ホルダの両脚部の間には、刃物２３が
取り付けられれ、各脚部には、先端面から突出した連結
ピン２４又は先端面に開口した連結穴２５が刃物台の進
退方向に設けられ、第１工具ホルダの脚部の連結ピン又
は連結穴は、対向する第２工具ホルダの脚部の連結穴又
は連結ピンに遊びなく滑動自在に嵌まり得るように形成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、クランク軸のジャー
ナル部及びピン部を旋削する旋削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】クランク軸の各ジャーナル部及びピン部
は、両側がジャーナル部及びピン部より大径のバランス
ウエイトで挟まれているので、ジャーナル部及びピン部
を旋盤で旋削する場合には、切削工具は、刃先がジャー
ナル部及びピン部に達するのに、両側のバランスウエイ
トＢ，Ｂに挟まれた狭い間隔空間を半径方向に奥まで入
り込まなければならない。そのため、従来の技術におい
ては、図４に示すようなバランスウエイトＢ，Ｂに挟ま
れた狭い間隔空間に入り込み得る細長い柄部の先端にバ
イトチップ２３を取り付けた切削工具３０Ａ，３０Ｂが
用いられている。切削工具３０Ａと切削工具３０Ｂと
は、バランスウエイトＢ，Ｂとの干渉を防ぐため、バイ
トチップ２３の切刃の向きが逆に取り付けられており、
この切削工具３０Ａと切削工具３０Ｂとを個々に用いて
１つの切削部分Ｃの切削を図４に示すように２工程で行
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の技
術における切削工具は、先端に切削抵抗である荷重が加
わる長い片持ち梁状となり、剛性に問題が生じ、強力切
削が不可能になる。しかも、切刃方向が反対の２本の切
削工具３０Ａ，３０Ｂを用いて、１つの切削部分Ｃに対
し、２工程で切削が行われている。この発明の第１の目
的は、クランク軸の旋削装置の剛性を高くすること、第
２の目的は、１つの切削部分に対し、１工程で切削が行
われるクランク軸の旋削装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明のクランク軸の
旋削装置は、第１工具ホルダ及び第２工具ホルダが回転
可能に支持されたクランク軸を挟んで夫々前進後退する
ように設けられ、第１工具ホルダ及び第２工具ホルダ
は、厚さが少なくともクランク軸のジャーナル部又はピ
ン部の長さより狭く、第１工具ホルダ及び第２工具ホル
ダは、前進後退方向に伸長した平行な両脚部を備え、両
脚部の基部側が支持側となり、少なくとも一方の工具ホ
ルダの両脚部の間には、刃物が取り付けられ、各脚部に
は、互いに対向する脚部の先端面を連結する凸部と凹部
とが形成されている。

【０００５】そして、クランク軸のジャーナル部又はピ
ン部の夫れ夫れを切削する複数の第１工具ホルダ及び第
２工具ホルダ又はそのいずれか一方がタレットを介して
第１刃物台及び第２刃物台又はそのいずれか一方に支持
されいる。

【０００６】

【作用】上記の請求項１の発明のクランク軸の旋削装置
においては、切削部分であるジャーナル部又はピン部の
中心軸線が主軸軸線上になるように工作物であるクラン
ク軸を主軸台に支持して回転駆動する。

【０００７】そして、切削部分が第１工具ホルダと第２
工具ホルダとに対向する位置になり、且つ一方の工具ホ
ルダの刃物の切刃がバランスウエイトの側面に実質的に
一致するように工作物と工具ホルダとを位置決めする。
このときは、第１工具ホルダと第２工具ホルダとの先端
は、少なくともバランスウエイトの最大回転径外にある
待機位置に位置する。

【０００８】そして、第１ホルダと第２ホルダとを対向
前進させ、第１工具ホルダの脚部と第２工具ホルダの脚
部とが接近し、対向工具ホルダの脚部同士の凸部と凹部
とが嵌まり込み、両工具ホルダは、閉じられた枠体とな
り、対向脚部が互に凸部と凹部との係合で支承案内され
て接近する。

【０００９】そして、工具ホルダの刃物の切刃は、一方
のバランスウエイトの基部、即ち切削部分の外周面の一
端部に、別の工具ホルダにも刃物があり、２個１対の場
合には、その刃物の切刃は切削部分の外周面の中間部に
夫々達し、旋削が開始される。次いで、クランク軸は、
他方のバランスウエイトが工具ホルダに達するまでクラ
ンク軸Ｗが縦送りされる。これにより、切削部分の軸線
方向の範囲が実質的に２分割され、刃物が単一の場合
は、その半分が、刃物が２個１対の場合は、両半分が同
時に旋削される。

【００１０】縦送りが止められ、旋削が完了すると、待
機位置まで第１刃物台及び第２刃物台を待機位置まで後
退させる。かくして、刃物が２個１対の場合は、一つの
切削部分の旋削工程が完了する。又、刃物が単一の場合
は、他の工具ホルダが取り付けられ、刃物が切削部分に
対向して、上記と同様にして残りの半分が旋削されて、
一つの切削部分の旋削工程が完了する。

【００１１】又、上記の請求項２の発明のクランク軸の
旋削装置においては、ジャーナル部及びピン部の夫々を
切削する工具ホルダ、又はそのジャーナル部及びピン部
の半分ずつを切削する工臭ホルダを取り付けたタレット
により工臭ホルダを切削部分に対向する切削位置に割り
出して切削を開始する。

【００１２】

【実施例】この発明の実施例におけるクランク軸の旋削
装置を図面に従って説明する。図１において、ベッド１
の上に形成された案内溝２に係合して縦送り方向に滑動
自在に工作物テーブル３が載置され、工作物テーブル３
は、ベッド１の一端部に設けられた工作物テーブル送り
用モータ４により駆動されるねじ送り機構により縦送り
されるようになっている。工作物テーブル３上には、第
１主軸台５と第２主軸台６とが縦送り方向に間隔を空け
て対向して設けられている。

【００１３】第１主軸台５には、第１主軸モータ７と同
第１主軸モータ７により回転駆動される第１主軸８とが
設けられ、同様に第２主軸台６には、第２主軸モータ９
と同第２主軸モータ９により回転駆動される第２主軸１
０とが設けられ、同一軸線上で対向した第１主軸８及び
第２主軸１０には夫々チャック１１が取り付けられ、工
作物であるクランク軸Ｗは、第１主軸８及び第２主軸１
０に両端が把持されて、切削部分Ｃであるジャーナル部
又はピン部の中心軸線回のに回転駆動されるようになっ
ている。

【００１４】ベッド１の上には、第１主軸台５と第２主
軸台６との中間部において、第１刃物台１２と第２刃物
台１３とが工作物テーブル３を挟んで後記の第１工具ホ
ルダ取付用タレット１５、即ち第１工具ホルダ２０Ａと
第２工具ホルダ取付用タレット１８、即ち第２工具ホル
ダ２０Ｂとが対向する位置に、横送り方向に往復動自在
に設けられている。

【００１５】第１刃物台１２には、前進後退用モータ１
４並びに第１工具ホルダ取付用タレット１５及び割出し
モータ１６が設けられ、同様に第２刃物台１３には、前
進後退用モータ１７並びに第２工具ホルダ取付用タレッ
ト１８及び割出しモータ１９が設けられ、第１刃物台１
２及び第２刃物台１３は、夫々前進後退用モータ１４，
１７により横送り方向に個別に前進後退されるようにな
っており、第１工具ホルダ取付用タレット１５及び第２
工具ホルダ取付用タレット１８は、夫々横送り方向とは
垂直（縦送り方向に平行）な軸線回りに回転自在に、割
出しモータ１６，１９により割出し回転されるようにな
っている。

【００１６】第１工具ホルダ取付用タレット１５の外周
面には複数の第１工具ホルダ２０Ａ，２０Ａ・・・が、
第２工具ホルダ取付用タレット１８の外周面には複数の
第２工具ホルダ２０Ｂ，２０Ｂ・・・が放射状に装着さ
れており、各割出し位置において、第１工具ホルダ取付
用タレット１５の各第１工具ホルダ２０と第２工具ホル
ダ取付用タレット１８の各第２工具ホルダ２１が、第１
主軸８及び第２主軸１０に把持されたクランク軸Ｗの切
削部分Ｃを間にして対向し得るようになっている。

【００１７】第１工具ホルダ２０Ａは、図２に示すよう
に、厚さが少なくともクランク軸Ｗの切削部分Ｃ（ジャ
ーナル部又はピン部）の長さ、即ちバランスウエイト
Ｂ，Ｂ間の間隔の半分に対し小さい近似値である板状の
コ字形枠体２１を備え、コ字形枠体２１の両脚部２１
ａ，２１ｂは、同長で、且つ先端面が中間部２１ｃと平
行な同一平面上にあり、中間部２１ｃの外側面は、第１
工具ホルダ取付用タレット１５・第２工具ホルダ取付用
タレット１８の外周面に接するように取り付けられるよ
うになっている。

【００１８】中間部２１ｃの内側面と一方の脚部２１ａ
の内側面との隅部には、段状になった刃物取付部２２が
突出して形成され、他方の脚部２１ｂの内側面に対する
刃物取付部２２の対向面の先端部には、バイトチップ２
３が着脱自在に取り付けられ、バイトチップ２３の切刃
の位置は、コ字形枠体２１の一側面から少なくとも切込
み分だけ突出し、両脚部２１ａ，２１ｂの内側面間の実
質的に中心であり、両脚部２１ａ，２１ｂの先端面から
引込んだ距離が少なくとも、加工部分（ジャーナル部又
はピン部）の半径に対し小さい近似値である。

【００１９】そして、一方の脚部（図示の例では、刃物
取付部２２がない方の脚部２１ｂ）の先端面には、脚部
と同一方向に突出した連結ピン２４が形成され、他方の
脚部２１ａには、連結ピン２４が遊びなく滑動自在に嵌
まり得る連結穴２５が先端面に開口して脚部と同一方向
に穿設されている。第２工具ホルダ２０Ｂは、図２に示
すように、第１工具ホルダ２０Ａと同様であるが、バイ
トチップ２３の切刃の位置が、第１工具ホルダ２０Ａの
場合の側面とは逆のコ字形枠体２１の側面から少なくと
も切込み分だけ突出している。

【００２０】第１工具ホルダ２０Ａ及び第２工具ホルダ
２０Ｂとは、上記のような構造で、略同形であるが、第
１工具ホルダ取付用タレット１５の第１工具ホルダ２０
Ａと第２工具ホルダ取付用タレット１８の第２工具ホル
ダ２０Ｂとが対向した場合、一方の工具ホルダの脚部２
１ａが他方の工具ホルダの２１ｂに対向し、連結ピン２
４が連結穴２５に嵌まり込むように装着される。

【００２１】上記のクランク軸の旋削装置の操作・作動
について説明する。切削部分Ｃであるジャーナル部又は
ピン部の中心軸線が主軸軸線上になるように工作物であ
るクランク軸Ｗを少なくとも一端をチャック１３で把持
して第１主軸８及び第２主軸１０に装着し、第１主軸モ
ータ７及び第２主軸モータ９を駆動して、第１主軸８及
び第２主軸１０を同期回転させる。即ち、クランク軸Ｗ
の切削部分Ｃを中心軸線回りに回転させる。第１工具ホ
ルダ取付用タレット１５及び第２工具ホルダ取付用タレ
ット１８を割出しモータ１６，１９の駆動により割出し
回転させて、所要の第１工具ホルダ２０Ａと第２工具ホ
ルダ２０Ｂとをクランク軸Ｗを挟んで対向させる。

【００２２】そして、切削部分Ｃが第１工具ホルダ取付
用タレット１５の第１工具ホルダ２０Ａと第２工具ホル
ダ取付用タレット１８の第２工具ホルダ２０Ｂに対向す
る位置になり、且つ一方の工具ホルダ（例えば第１工具
ホルダ２０Ａ）のバイトチップ２３の切刃がバランスウ
エイトＢの側面に実質的に一致するように工作物テーブ
ル３を工作物テーブル送り用モータ４の駆動によりベッ
ド１上を縦送りして位置決めする。このときは、第１刃
物台１２及び第２刃物台１３は、第１工具ホルダ２０Ａ
と第２工具ホルダ２０Ｂとの先端が少なくともバランス
ウエイトＢの最大回転径外にある待機位置に位置する。

【００２３】そして、前進後退用モータ１４，１７の駆
動により第１刃物台１２と第２刃物台１３とを対向前進
させる（図３（Ａ）参照）。第１刃物台１２、即ち第１
工具ホルダ２０Ａの脚部２１ａ，２１ｂと第２刃物台１
３、即ち第２工具ホルダ２０Ｂの脚部２１ａ，２１ｂと
が接近し、第１工具ホルダ２０Ａの脚部２１ａの連結穴
２５に第２工具ホルダ２０Ｂの脚部２１ｂの連結ピン２
４が、第２工具ホルダ２０Ｂの脚部２１ａの連結穴２５
に第１工具ホルダ２０Ａの脚部２１ｂの連結ピン２４が
同時に嵌まり込む。対向したコ字形枠体２１，２１はロ
字形となり、２組の対向脚部２１ａ２１ｂが互に連結ピ
ン２４と連結穴２５との係合で支承案内されて接近す
る。

【００２４】そして、第１工具ホルダ２０Ａのバイトチ
ップ２３の切刃は、一方のバランスウエイトＢの基部、
即ち切削部分Ｃの外周面の一端部に、第２工具ホルダ２
０Ｂのバイトチップ２３は、切削部分Ｃの外周面の中間
部に夫々達し、旋削が開始される。（図３（Ｂ）参
照）。

【００２５】次いで、工作物テーブル送り用モータ４の
駆動により、工作物テーブル３、即ちクランク軸Ｗは、
他方のバランスウエイトＢの基部、即ち切削部分Ｃの外
周面の他端部が第２工具ホルダ２０Ｂのバイトチップ２
３の切刃に達するまで工作物テーブル３、即ちクランク
軸Ｗが縦送りされる（図３（Ｃ）参照）。これにより、
切削部分Ｃの軸線方向の範囲が実質的に２分割され、夫
々が第１工具ホルダ２０Ａと第２工具ホルダ２０Ｂとに
より同時に旋削される。

【００２６】縦送りが止められ、旋削が完了すると、前
進後退用モータ１４，１７の駆動により、待機位置まで
第１刃物台１２及び第２刃物台１３を待機位置まで後退
させる。かくして、一つの切削部分の旋削工程が完了
し、次の切削部分Ｃが第１工具ホルダ取付用タレット１
５の第１工具ホルダ２０Ａと第２工具ホルダ取付用タレ
ット１８の第２工具ホルダ２０Ｂに対向する位置になる
ように工作物テーブル３を工作物テーブル送り用モータ
４の駆動によりベッド１上を縦送りして位置決めする。

【００２７】場合によっては、第１工具ホルダ取付用タ
レット１５及び第２工具ホルダ取付用タレット１８を割
出しモータ１６，１９の駆動により割出し回転させて、
第１工具ホルダ２０Ａと第２工具ホルダ２０Ｂとを換え
ておく。そして次の切削部分Ｃの切削工程が上記同様に
繰り返される。

【００２８】上記の実施例においては、第１工具ホルダ
２０Ａ及び第２工具ホルダ２０Ｂが夫々連結ピン２４及
び連結穴２５を備えているが、一方の工具ホルダが連結
穴２５の替わりに連結ピン２４を備え、他方の工具ホル
ダが連結ピン２４の替わりに連結穴２５を備えてもよ
い。又、第１工具ホルダ２０Ａ及び第２工具ホルダ２０
Ｂの脚部２１ａ，２１ｂの全てが同長である必要はな
く、要は、その長さは、第１工具ホルダ２０Ａ及び第２
工具ホルダ２０Ｂが接近し、対向した脚部２１ａ，２１
ｂが当接した際、対向したバイトチップ２３の刃先間隔
がジャーナル部又はピン部の直径に対し小さい近似値で
あればよい。

【００２９】又、別の実施例としては、一方の切物台の
工具ホルダのみにバイトチップ２３を取り付け、他方の
切物台の工具ホルダには、バイトチップ２３を取り付け
なくてもよい。その場合、工具ホルダ取付用タレットに
は、別の工具ホルダも装着され、その工具ホルダは、第
１工具ホルダ２０Ａに対する第２工具ホルダ２０Ｂのよ
うに逆の側面からバイトチップ２３の切刃が突出してい
る。

【００３０】この場合、工作物テーブル送り用モータ４
の駆動により、工作物テーブル３、即ちクランク軸Ｗ
は、他方のバランスウエイトＢの基部、即ち切削部分Ｃ
の外周面の他端部が第２工具ホルダ２０Ｂに達するまで
工作物テーブル３、即ちクランク軸Ｗが縦送りされて、
最初の工具ホルダのバイトチップ２３による切削部分の
半分の切削工程が行われ、次に工具ホルダ取付用タレッ
トの割出し回転により別の工具ホルダを切削部分に対向
させて同様の縦送りにより残りの半分の切削工程を行う
ことになる。

【００３１】なお、上記の実施例においては、連結ピン
２４が凸部となり、連結穴２５が凹部となっているが、
それに限定されることはなく、例えば、脚部２１ａ，２
１ｂが山形及び谷形である等、第１工具ホルダ２０Ａと
第２工具ホルダ２０Ｂとが連結され得る形状であれば、
適宜の形状が用いられる。

【００３２】

【発明の効果】この発明のクランク軸の旋削装置におい
ては、切削時に第１工具ホルダの脚部と第２工具ホルダ
の脚部とが接近し、両工具ホルダの脚部同士の対向した
凸部と凹部とが互に嵌まり込み、閉じられた枠体とな
り、対向脚部が互に凸部と凹部との係合で支承案内され
て接近するので、両工具ホルダの切削抵抗に対する剛性
が高まり、強力切削が可能となると共に、加工精度も向
上する。それと共に、第１工具ホルダ及び第２工具ホル
ダに刃物を取り付けた場合には、クランク軸の１つの切
削部分に対し１工程で切削が行われ得て、生産性がよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例におけるクランク軸の旋削装
置の斜視図である。

【図２】この発明の実施例におけるクランク軸の旋削装
置の工具ホルダの斜視図である。

【図３】この発明の実施例におけるクランク軸の旋削装
置の旋削工程の説明図である。

【図４】従来の技術におけるクランク軸の旋削工程の説
明図である。

【符号の説明】

１ ベッド ２ 案内溝 ３ 工作物テーブル ４ 工作物テ
ーブル送り用モータ ５ 第１主軸台 ６ 第２主軸
台 ７ 第１主軸モータ ８ 第１主軸 ９ 第２主軸モータ １０ 第２主軸 １１ チャツク １２ 第１刃
物台 １３ 第２刃物台 １４，１７
前進後退用モータ １５ 第１工具ホルダ取付用タレット １６，１９割
出しモータ １８ 第２工具ホルダ取付用タレット ２０Ａ 第１
工具ホルダ ２０Ｂ 第２工具ホルダ ２１ コ字形
枠体 ２１ａ，２１ｂ 脚部 ２１ｃ 中間
部 ２２ 刃物取付部 ２３ バイト
チップ ２４ 連結ピン（凸部） ２５ 連結穴
（凹部） Ｗ クランク軸 Ｂ バランス
ウエイト Ｃ 切削部分

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１工具ホルダ及び第２工具ホルダが回
   転可能に支持されたクランク軸を挟んで夫々前進後退す
   るように設けられ、第１工具ホルダ及び第２工具ホルダ
   は、厚さが少なくともクランク軸のジャーナル部又はピ
   ン部の長さより狭く、第１工具ホルダ及び第２工具ホル
   ダは、前進後退方向に伸長した平行な両脚部を備え、両
   脚部の基部側が支持側となり、少なくとも一方の工具ホ
   ルダの両脚部の間には、刃物が取り付けられ、各脚部に
   は、互いに対向する脚部の先端面を連結する凸部と凹部
   とが形成されたクランク軸の旋削装置。
2. 【請求項２】 クランク軸のジャーナル部又はピン部の
   夫れ夫れを切削する複数の第１工具ホルダ及び第２工具
   ホルダ又はそのいずれか一方がタレットを介して第１刃
   物台及び第２刃物台又はそのいずれか一方に支持された
   請求項１に記載のクランク軸の旋削装置。