JPH10249641A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 径もしくは幅の大きさの異なる被加工物に、
諸元の異なる歯の加工を１台の加工装置で容易に行える
ことのできる加工装置を提供することにある。 【解決手段】 ミーリングを行うフライスヘッド１と、
歯の荒加工・仕上げ加工を行うブローチ２と、該ブロー
チを交換するブローチ交換装置３と、異なる大きさの被
加工物の加工面を所定の高さに保持するクランプ装置４
と、からなる加工装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加工物に歯形を
形成するための加工装置および加工装置における被加工
物のクランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６０−６７０２３号公報は、ラッ
クの両端と中間部分との歯の捩じれ角を異ならせて加工
できる装置を開示している。この装置はラックを保持す
るホルダが回動可能とされており、ホルダが回動される
ことによりラックに対するブローチ刃の切り込み角度が
変わるため、所望の捩じれ角の歯形にラックを加工する
ことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記加工装置は歯の捩
じれ角が異なるラックの加工は可能であるが、径や歯諸
元（モジュール、歯数、オーバーピン寸法等）が異なる
複数種類のラックを加工することが困難である。また、
ラックを保持するクランプ装置が固定されているため、
異なる径、または異なる厚さの被加工物を把持すること
が困難である。本発明の課題は、径もしくは幅の大きさ
の異なる被加工物に、諸元の異なる歯の加工を１台の加
工装置で容易に行えることのできる加工装置を提供する
ことにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成する本発
明はつぎの通りである。 （１） ミーリングを行うフライスヘッドと、歯の荒加
工・仕上げ加工を行うブローチと、該ブローチを交換す
るブローチ交換装置と、異なる大きさの被加工物の加工
面を所定の高さに保持するクランプ装置と、からなる加
工装置。 （２） 前記クランプ装置は、被加工物を昇降自在に支
持する昇降手段と、被加工物を左右から把持する把持手
段と、を有する（１）記載の加工装置。

【０００５】上記（１）の加工装置では、１台の加工装
置にフライスヘッドとブローチを備えているため、１台
の加工装置でミーリングおよび歯の荒加工・仕上げ加工
を行える。また、ブローチ交換装置により、被加工物の
歯諸元に応じたブローチに自動で交換することができる
うえに、クランプ装置により、被加工物の加工面を所定
の高さに保持できるため、１台の加工装置で大きさが異
なる被加工物であっても多種類の歯諸元に容易に加工す
ることができる。上記（２）の加工装置では、クランプ
装置が、被加工物を昇降自在に支持する昇降手段によっ
て被加工物の加工位置を高さ方向に調節でき、被加工物
を左右から把持する把持手段により被加工物を把持する
位置を幅方向に調節できるため、大きさが異なる被加工
物であっても適切な位置でクランプした状態で加工する
ことができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施例の加工装置を図１
〜図５を参照して説明する。図１において、本発明の実
施例の加工装置は、門型とされ、前段部に設けられたミ
ーリング加工を行うフライスヘッド１、後段部に設けら
れた歯荒加工と仕上げ加工を行うブローチ２、ブローチ
２を被加工物６の歯諸元に応じたブローチ２に交換する
ブローチ交換装置３、門型の前段部から後段部へ移動す
るスライドテーブル５に取り付けられたクランプ装置４
からなる。

【０００７】図２に示すように、フライスヘッド１は、
フライスヘッド左右シフト用スライドテーブル１１に連
結されている。フライスヘッド左右シフト用スライドテ
ーブル１１は図示されないフライスヘッド左右シフト用
サーボモータにより回転するボールネジ１３に連結され
ている。フライスヘッド１は底刃を有するフライス工具
を把持している。ブローチ２はブローチホルダ２ａの長
手方向の前部に歯の荒加工用の刃２ｂを、後部に歯の仕
上げ加工用の刃２ｃを備え、ターレットドラム７の外周
面に、図示されない位置決めピンとクランプ治具により
固定されている。ターレットドラム７は、ターレットス
ピンドル７１に連結され、ターレット回転用サーボモー
タ７２が回転し、ギヤ７３とギヤ７４を介してターレッ
トスピンドル７１が回転することによって、回転する。
ブローチ交換装置３はターレトドラム７の周上に配置さ
れたブローチ２を所望のブローチ２に交換する装置であ
り、ターレットドラム７とブローチ２の固定を解除する
図示されないブローチアンクランプ用シリンダーと、タ
ーレットドラム７の上方において使用済みのブローチを
搬出して所望のブローチを搬入するブローチ搬入搬出装
置を備えている。図３、図５に示すように、クランプ装
置４は、被加工物６を高さ方向に支持する複数本のピン
４１と、長手方向に第１のテーパ部４２ａを有しそのテ
ーパ部４２ａにおいて複数本のピン４１と連結されたピ
ン上下用スライダー４２と、ピン上下用サーボーモータ
４３に連結されたピン上下用ボールねじ４４と、からな
る昇降手段、を有し、ピン上下用サーボモータ４３によ
りピン上下用ボールねじ４４が回転し、ピン上下用スラ
イダー４２が長手方向に動き、ピン上下用スライダー４
２のテーパ部４２ａに摺動可能に接触されたピン４１が
上下に移動するため、異なる大きさの被加工物６の加工
面を所定の高さに支持することができる。また、図４に
示すように、クランプ装置４は、被加工物６を把持する
可動クランパー４５Ａと、固定クランパー４５Ｂと、可
動クランパー４５Ａと第２のテーパ部４６ａにおいて係
合されたクランプ用スライダ４６とクランプ用スライダ
４６を駆動するクランプ用シリンダ４７とからなる把持
手段とを有し、クランプ用シリンダ４７の駆動にともな
ってクランプ用スライダ４６が軸方向に移動され、クラ
ンプ用スライダ４６に設けられている第２のテーパ部４
６ａにより、可動クランパー４５Ａが固定クランパー４
５Ｂに向かって移動し、被加工物６を左右から把持する
ことができる。

【０００８】上記構成による作用を、ラックを加工する
方法を例にとって以下に説明する。被加工物であるラッ
ク用棒６は、２本同時にスライドテーブル５上に搬入さ
れ、スライドテーブル５に取り付けられているクランプ
装置４によって固定される。まず、スライドテーブル５
がフライスヘッド１の下方に移動されてそこで停止し、
フライスヘッド１に把持されたフライス工具の底刃によ
りラック用棒（丸棒）６にミーリング加工が施されてラ
ックが施される部分に平面が形成される。フライスヘッ
ド１はフライスヘッド左右シフト用スライドテーブル１
１と連結されており、図示されないフライスヘッド左右
シフト用サーボモータによりボールネジ１３が回転し、
ボールネジ１３と連結されたフライスヘッド用スライド
テーブル１１が左右方向（ラック棒の軸方向）に移動す
るためフライスヘッド１が左右方向に移動し、ラック用
棒６の長手方向にわたってミーリング加工が施される。
ミーリング加工されたラック用棒６は、スライドテーブ
ル５を駆動することにより門型とされた加工装置の通路
内を移動し、ターレットドラム７に固定されたブローチ
２と対向する位置に達したとき歯が形成されはじめる。
ブローチ２の前部には歯の荒加工用の刃２ａが、そして
後部には歯の仕上げ加工用の刃２ｂが固定されているた
め、スライドテーブル５の移動にともない、ラック用棒
６は歯が徐々に形成され、ラック用棒６がブローチ２の
後端部に達したときには、歯が形成されたラックとな
り、その後加工装置外へ搬出される。したがって、本発
明実施例の加工装置には、フライスヘッド１とブローチ
２の両方が備えられているため、加工装置内をラック用
棒６が通過する間に、ミーリング加工および歯の荒加工
・仕上げ加工が施され、複数台の装置を用意することな
く１台の加工装置でラックを形成することができる。し
かも、段取り替えがないので、加工は短時間で、かつ高
精度である。

【０００９】ターレットドラム７の外周面には、種類の
異なる刃２ｂ、２ｃを備えた、たとえば４セットのブロ
ーチ２が周方向に等間隔に固定されている。ラック用棒
６への歯の加工が、あらかじめターレットドラム７に固
定された４セットのいずれかのブローチ２で加工できる
場合は、そのブローチ２がスライドテーブル５上にクラ
ンプされたラック用棒６に対向するまでターレットドラ
ム７を回転させる。ターレットドラム７に４セットのブ
ローチ２が固定されているため、ラック用棒６には４種
類の諸元の歯を形成することができる。さらに、本発明
の実施例の加工装置には、ブローチ交換装置３が備えら
れており、ブローチ搬入搬出装置により、ターレットド
ラム７の上方で、図示されないブローチアンクランプ用
シリンダーが作動して、ターレットドラム７に固定され
ている４セットのブローチ２の中から使用済みのブロー
チ２がターレットドラム７から取り外され搬出され、所
望の歯諸元を形成するブローチ２が搬入されてターレッ
トドラム７に固定される。そして、ターレットドラム７
が１８０度回転して、ブローチ２がラック用棒６と対向
して、ラック用棒６には所望の諸元の歯が形成される。
したがって、ターレットドラム７にあらかじめ固定され
るブローチ２に限らず、異なる種類のブローチ２を用い
てラック用棒に歯を形成することができ、また、ブロー
チ２の交換は自動で行われるため、複数種類の諸元の歯
を容易に形成することができる。

【００１０】また、本発明の実施例の加工装置における
クランプ装置４は、被加工物のラック用棒６を高さ方向
に複数本のピン４１で支持する。ピン上下用サーボモー
タ４３の回転にともなってピン上下用ボールねじ４４が
回転し、ピン上下用スライダー４２が長手方向に移動す
る。ピン上下用スライダー４２には第１のテーパ部４２
ａが設けられており、第１のテーパ部４２ａに複数本の
ピン４１が摺動可能に接触しているため、ピン上下用ス
ライダー４２が長手方向に移動する際にピン４１は上下
（ピンの軸方向）に動き、ラック用棒６を保持する高さ
が調節される。したがって、ラック用棒６の径が異なっ
てもピン上下用スライダー４２の移動量を調節すること
でピン４１の高さが調節でき、いずれの大きさのラック
用棒６であっても常に所定の高さに保持される。また、
ピン４１の高さを部分的にあらかじめ異ならせることに
より、たとえば中央のピン４１を両端のピン４１より高
くすることにより、ラック用棒６はピン４１とブローチ
等の工具との間で中央部が両端部より強固に保持される
状態となり、部分的にラック用棒６への工具の押しつけ
力が変わる。

【００１１】また、ラック用棒６はクランパー４５Ａ、
４５Ｂにより径方向に把持される。可動クランパー４５
Ａはクランプ用スライダー４６の第２のテーパ部４６ａ
と係合しているため、クランプ用スライダー４６がクラ
ンプシリンダ４７により長手方向に移動されると、ラッ
ク用棒６に進退する方向に移動し、ラック用棒６を把持
あるいは離す。可動クランパー４５Ａはラック用棒６に
進退する方向に任意量移動できるため、異なる径のラッ
ク用棒であっても把持することができる。とくに、ラッ
クの場合は、ラック用棒の上部を加工して形成されるた
め、被加工位置の近くで保持されることが望ましい。本
発明の実施例の加工装置においては、異径のラック用棒
であっても、ピン４１により所定の高さに保持しつつ、
クランパー４５Ａ、４５Ｂにより把持することで、被加
工位置の近くでラック用棒６をクランプできる。また、
クランパー４５Ｂもクランパー４５Ａのように可動タイ
プとすることにより、図５に示すように、異なる径のラ
ック用棒６をピン４１およびクランパー４５Ａ、４５Ｂ
の中心部分でクランプすることが可能となる。

【００１２】

【発明の効果】請求項１の加工装置によれば、１台の加
工装置にフライスヘッドとブローチを備えているため、
１台の加工装置でミーリングおよび歯の荒加工・仕上げ
加工が行える。また、ブローチ交換装置により、被加工
物の歯諸元に応じたブローチに自動で容易に交換するこ
とができるうえに、クランプ装置により、被加工物の加
工面を所定の高さに保持できるため、１台の加工装置で
大きさが異なる被加工物であっても多種類の歯諸元に容
易に加工することができる。請求項２の加工装置によれ
ば、クランプ装置が、被加工物を昇降自在に支持する昇
降手段によって被加工物の加工位置を高さ方向に調節で
き、被加工物を左右から把持する把持手段により被加工
物を把持する位置を幅方向に調節できるため、異なる大
きさの被加工物であっても適切な位置でクランプした状
態で加工することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の加工装置の斜視図である。

【図２】本発明の実施例の加工装置の概略断面図であ
る。

【図３】本発明の実施例の加工装置のクランプ装置の概
略断面図である。

【図４】本発明の実施例の加工装置のクランプ装置の概
略断面図である。

【図５】本発明の実施例の加工装置のクランプ装置の概
略断面図である。

【符号の説明】

１ フライスヘッド ２ ブローチ ３ ブローチ交換装置 ４ クランプ装置 ６ 被加工物

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミーリングを行うフライスヘッドと、歯
   の荒加工・仕上げ加工を行うブローチと、該ブローチを
   交換するブローチ交換装置と、異なる大きさの被加工物
   の加工面を所定の高さに保持するクランプ装置と、から
   なる加工装置。
2. 【請求項２】 前記クランプ装置は、被加工物を昇降自
   在に支持する昇降手段と、被加工物を左右から把持する
   把持手段と、を有する請求項１記載の加工装置。