JPH11320231A - 面取り加工機 - Google Patents

面取り加工機

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JPH11320231A
JPH11320231A JP13791998A JP13791998A JPH11320231A JP H11320231 A JPH11320231 A JP H11320231A JP 13791998 A JP13791998 A JP 13791998A JP 13791998 A JP13791998 A JP 13791998A JP H11320231 A JPH11320231 A JP H11320231A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arm
chamfering
sub
tool
spring
Prior art date
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Pending
Application number
JP13791998A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazutoshi Takada
計利 高田
Hideo Fujiwara
秀夫 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP13791998A priority Critical patent/JPH11320231A/ja
Publication of JPH11320231A publication Critical patent/JPH11320231A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 機台31に立てた支軸32にアーム34
を旋回可能に取付け、このアーム34から面取り工具5
1を突出し、この面取り工具51をワークに押し当てつ
つ面取りを実施する面取り加工機において、この面取り
加工機は、前記アーム34に偶力を作用する為に、仮想
的なサブアーム41を支軸32から延ばし、このサブア
ーム41に引張りばね42の一端を掛け、前記サブアー
ム41との角度γが鋭角になるように引張りばね42を
延ばし、引張りばね42の他端を支軸32側のばね掛け
部材43に掛けてなる偶力発生機構40を備えている。 【効果】 面取り工具を押付けているので、偏心した面
取り部に自動的に追従し、面取り切削できる。アームの
旋回でばね力が増減してもサブアームを介して面取り工
具に作用する押付け力はほぼ一定となり、ほぼ一定に面
取りできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は面取り加工機に関す
る。
【0002】
【従来の技術】面取り加工は、ほとんどが旋盤やNC加
工機などの工作機械で行われる。複雑な面取り形状や機
械がワークに干渉するといった機械加工の難しい面取り
は、グラインダやヤスリを使った手作業で行っている。
次に面取りの一例を説明する。図9(a),(b)はシ
リンダブロックの部分断面図である。(a)は面取りし
ないときの例を示し、シリンダブロック101に吸気
(又は排気)ポート102を形成し、吸気ポート102
の開口部103に面取りを施さないと、メッキ処理した
時に、メッキ104が開口部103で突になることがあ
る。これに対して、(b)において、開口部103に4
5°の面取りを施すと、メッキ104を付着させても開
口部103で突になることはない。従って、吸気ポート
102の開口部103を面取り加工する必要がある。
【0003】近年は熟練作業者に頼っていた複雑形状で
も加工できる多軸制御の工作機械やロボットが普及して
きており、手作業から機械化へと移行しつつある。例え
ば、ロボットを利用した方法として、特開昭63−1
96367号公報「自動面取りの制御方法」や特開平
8−118126号公報「C面加工具及びC面加工方
法」がある。
【0004】上記は、同公報の第2図において、力覚
センサ13で面取り工具2とワーク5との位置を検出し
て記憶する。面取り工具2のワーク5への押付け力を予
め設定されている設定値と同じになるように力覚センサ
13で検出しつつ可変コンプライアンス機構10による
送りを制御する。ワーク5への送り量を変位計12で検
出し、記憶した位置を基準として所定の面取り量に達し
たら送りを停止する。これにより、ワーク5が位置ずれ
した場合でも、自動的に補正して良好な面取り作業を行
うことが可能となり、作業能率の向上及びコストの低減
を図ることができる。
【0005】上記は、同公報の第1図において、ロボ
ットのアーム先端の取付け部AにC面加工具10を装着
したものである。C面加工部に偏差があっても、ツール
を大きくストロークし、且つそのストロークに関係無く
一定した加圧力で押すことができ、所定の加圧力を終始
付与できるから、C面加工が設定通りにできる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記,は、ロボッ
ト、制御装置、各種センサや流体用のアクチュエータな
どの部品が必要であり、部品点数が多く、構造も複雑に
なるため、これらの面取り専用機は極めて高価なものと
なる。一方、高価な機械を使わずに手作業に頼ると、高
度な技能が要求される熟練作業のため、効率が悪く、コ
ストが高くなる。当然、熟練を要するため、作業者を確
保することが困難である。
【0007】そこで、本発明の目的は、構造が簡単で、
安価な面取り加工機を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1は、機台に立てた支軸にアームを旋回可能に
取付け、このアームから旋回円の接線に平行に面取り工
具を突出し、この面取り工具をワークに押し当てつつワ
ークの面取りを実施する面取り加工機において、この面
取り加工機に、アームに偶力を作用する為に、仮想的な
サブアームを支軸から延ばし、このサブアームに引張り
ばねの一端を掛け、サブアームとの角度が鋭角になるよ
うに引張りばねを延ばし、引張りばねの他端を支軸側に
掛けてなる偶力発生機構を備えたことを特徴とする。
【0009】引張りばねの引張り作用で、面取り工具を
ワークに押し当てる。アームの角度に応じて引張りばね
の長さを変化させることにより、ワークへの押力をほぼ
一定に保つようにした。ワークへの押力をほぼ一定にす
る偶力発生機構を、仮想的なサブアームと引張りばねと
で構成したので、構造が簡単であり、面取り加工機の小
型化、低価格化を図ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。X軸、Y軸、Z軸、A軸、B軸及びC軸は
図1の左下にに示す通りである。図1は本発明に係る面
取り加工機の斜視図であり、面取り加工機1は、架台2
と、この架台2に載せたZ軸送り台3と、このZ軸送り
台3に固定したワーク旋回台10と、架台2に載せたX
軸送り台4と、このX軸送り台4に固定した工具旋回装
置30と、操作盤5とからなる。
【0011】図2は本発明に係るワーク旋回台及び工具
旋回装置の正面図であり、ワーク旋回台10は、駆動機
構を内蔵した旋回台本体11と、この旋回台本体11に
回転可能に取付けた面板12と、この面板12の中心に
嵌め込んだ心出しするためのブシュ13と、このブシュ
13を介して面板12にボルト14で取付けた円板15
と、この円板15に固定した締付け金具20とからな
る。16は位置決めブロック、17は位置決めピンであ
る。
【0012】締付け金具20は、円板15に取付けた締
付け台21と、この締付け台21にねじ込んだ支持ボル
ト22及びボルト23と、これらボルト22,23に当
てた平形締め板24と、この平形締め板24に当接し傾
きを防止する圧縮ばね25と、ボルト23にねじ込んだ
ナット26とからなる。Wはワークであるところのシリ
ンダブロック、HはシリンダブロックWに形成したポー
トである。
【0013】工具旋回装置30は、機台31と、この機
台31に立てた支軸32と、この支軸32に旋回可能に
取付けたサブブロック33と、このサブブロック33に
嵌め込んだアーム34と、支軸32に取付けたストッパ
35と、偶力発生機構40とからなる。偶力発生機構4
0の構造は後述するが、サブブロック33の下部に掛け
た引張りばね42と、この引張りばね42を掛けるばね
掛け部材43とからなる。
【0014】図3は図2の3矢視図である。サブブロッ
ク33は、アーム挟持部33aと、旋回基部60とから
なる。アーム34は、本体47と、この本体47の一端
に直角に固定したアングルヘッド48と、本体47の他
端から引出した導線49と、本体47に内蔵した駆動部
(図示せず)とからなる。
【0015】偶力発生機構40は、仮想的なサブアーム
41と、この仮想的なサブアーム41に一端を掛けた引
張りばね42と、この引張りばね42の他端を掛けるば
ね掛け部材43とからなる。γは仮想的なサブアーム4
1と引張りばね42とのなす角度であり、この角度γが
鋭角になるように引張りばね42を延ばし、ばね掛け部
材43に掛ける。角度γは、30°〜60°の範囲から
選択可能であり、45°を標準とする。
【0016】サブアーム41は、サブブロック33に描
いた仮想線であるために、仮想的なサブアームと呼称し
た。しかし、サブアーム41をサブブロック33とは別
の独立した一体のアームとしてもよい。要は、支軸32
を中心にアーム34に偶力を掛けるアームであれば形状
は問わない。
【0017】ばね掛け部材43は、支軸32に取付けた
プレート44と、このプレート44にねじ込んだボルト
45と、このボルト45にねじ込んだゆるみ止めナット
46とからなる。51は面取り工具であり、例えば、先
端が90°の円錐形研削砥石(又はカッタ)である。5
2…(…は複数を示す。以下同様。)はボルト、53,
53は旋回範囲を調整するボルトである。
【0018】図4は図2の4−4線断面図であり、機台
31に支軸32を立て、この支軸32にサブブロック3
3の旋回基部60を介してアーム34を旋回可能に取付
けたことを示す。旋回基部60は、中央に縦に開けた孔
61と、この孔61に嵌め込んだ軸受62,62と、こ
れらの軸受62,62の間に挟めた内側リング63及び
外側リング64と、軸受62に当接した止めリング65
と、この止めリング65を囲うカバー66とからなる。
67は機台31に支軸32を固定するボルトである。
【0019】図5は本発明に係る工具旋回装置の機構を
説明する図であり、図3のサブブロック33、アーム3
4、仮想的なサブアーム41、アングルヘッド48を転
写し、その中に線A−B−Cなどを加入したものであ
る。旋回基部の旋回中心はB点であり、このB点は支軸
32の心である。A点からG点に掛けた引張りばね42
により、の矢印の如くばね力を作用させ、アーム34
の先端のC点に押力Pを発生させる。一方、押力Pの反
力として切削抵抗Rが働く。なお、G点は固定したもの
である。
【0020】以上に述べた面取り加工機の作用を次に説
明する。図6は本発明に係る工具旋回装置のニュートラ
ル状態を示す作用図であり、理解を容易にするために図
5を更にモデル化したものである。サブアーム41の両
端をA点及びB点、サブアーム41の長さをr、アーム
34の両端をB点及びC点、アーム34の長さをd、G
点を引張りばね42(図5参照)の止め点、線A−Gに
線B−Cが平行であるときをニュートラルとしたときに
B点から下ろした線と線A−Gとが直交する点をD点、
B点からD点までの距離をa、A点からD点までの距離
をb、D点からG点までの距離をc、サブアーム41と
線B−Dのなす角をα、引張りばね42の引張り力をF
1、C点における押力をPとすれば、A点に働くサブア
ーム41に直角な方向の分力F2と前記押力Pを次の通
りに数式化することができる。なお、Lはばねの密着長
さ(自由長さ)、kはばね定数、Fは引張りばね42の
初期張力、TはB点回りのモーメントである。
【0021】
【数1】
【0022】図7は本発明に係る工具旋回装置をニュー
トラル位置から時計方向に角θだけ旋回させた状態を示
す作用図である。C点が時計方向に角θ旋回した位置を
E点、C点からE点までの距離をe、アーム34と線B
−Cのなす角をθ、A点が時計方向に角θ旋回した位置
をJ点、線A−Gと線G−Jのなす角をβ、引張りばね
42(図5参照)の引張り力をF3、J点に働くサブア
ーム41に直角な方向の分力F4と前記押力Pを次の通
りに数式化することができる。なお、L1は変位後のば
ねの長さである。
【0023】
【数2】
【0024】これらの数式から、アーム34がC点から
E点に変位すると、F3はF1に比べ大きく、F3は、さ
らにcos(θ+α−β)の三角関数によって分力F4
に分けることができ、F4がF2に近似することを示す。
その結果、F2・r=F4・rとなり、C点におけるPと
E点におけるPはほぼ同一になる。
【0025】一方、C点が反時計方向に変位した位置を
N点、rの接線方向分力F5とすれば、F5はF2,F4
ほぼ等しくなる。つまり、C点が所定範囲内、例えば、
EからNまでの間では、Pはほぼ一定である。
【0026】図8(a)〜(d)は本発明に係る面取り
工具の作用図であり、(a)はポートHが基準位置にあ
る状態を示し、(b)及び(c)はポートHが偏心位置
にある状態を示し、(d)は(a)、(b)及び(c)
を平面(図面上)から見て重ねた状態を示す。
【0027】(a)において、押力Pで面取り工具51
をシリンダブロックWのポートHの稜線EL(面取りす
るかど)上に移動させつつ押し付けると、面取り工具5
1に切削抵抗Rが働く。切削抵抗Rは切込み量の増加に
ともない大きくなる。切削抵抗R≧押力Pとなったとき
に、面取り工具51の切込みが止まる。つまり、押力P
で得られる面取りは、切削面寸法Mであり、面取り寸法
C1である。なお、基準Kを面取り工具51の中心とす
ると、シリンダブロックWのポートHの中心Qは、矢印
の如く送り量S1(Z軸)だけ基準Kからオフセット
している。基準KにポートHの中心Qが合っていると
(すなわち基準Kとのオフセット量が適切であると)、
面取り工具51の刃の中央で切削するので、アーム34
(図3参照)は刃長X1,X2の値だけ矢印の如く旋
回(B軸)が可能となる。
【0028】(b)において、ポートHが偏心量Z1
(図面左方向)だけ偏心していると、刃長X3,X4ま
で変位して偏心を吸収する。その際、引張りばね42
(図3参照)も伸びて偏心量を吸収するとともに、ばね
力は増加する。すでに説明したように、押力Pはほぼ等
しいので、面取り寸法C1もほぼ等しくなる。
【0029】(c)において、ポートHが偏心量Z2だ
け偏心していると、刃長X5,X6まで変位して偏心を
吸収する。その際、引張りばね42(図3参照)は縮ん
で偏心量を吸収するとともに、ばね力は減少する。すで
に説明したように、押力Pはほぼ等しいので、面取り寸
法C1もほぼ等しくなる。
【0030】(d)において、ポートHの全周を面取り
切削するために、シリンダブロックWを矢印(Z軸)
及び(C軸)の如く送る。ポートHが偏心している
と、面取り工具51は全周を回る間に、連続的に(X1
〜X6に連続的に至る)変位(図面表裏)する。このよ
うに、一定の押力Pで面取り工具51を押し付けながら
稜線EL上に面取り工具51を移動させることで、鋳造
の稜線ELのようにバラツキの大きい部位を一定の幅で
安定して面取り加工できる。
【0031】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項1では、面取り工具を一定の押力で押付け
る作用をなす偶力発生機構を、サブアームと引張りばね
とで構成したので、構造が極めて簡単であり、面取り加
工機の小型化、低価格化を図ることができる。従って、
手作業から機械化に移行でき、品質が安定するとともに
加工効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る面取り加工機の斜視図
【図2】本発明に係るワーク旋回台及び工具旋回装置の
正面図
【図3】図2の3矢視図
【図4】図2の4−4線断面図
【図5】本発明に係る工具旋回装置の機構を説明する図
【図6】本発明に係る工具旋回装置のニュートラル状態
を示す作用図
【図7】本発明に係る工具旋回装置をニュートラル位置
から時計方向に角θだけ旋回させた状態を示す作用図
【図8】本発明に係る面取り工具の作用図
【図9】シリンダブロックの部分断面図
【符号の説明】
1…面取り加工機、10…ワーク旋回台、30…工具旋
回装置、31…機台、32…支軸、33…サブブロッ
ク、34…アーム、40…偶力発生機構、41…仮想的
なサブアーム、42…引張りばね、43…ばね掛け部
材、51…面取り工具、γ…角度、C1…面取り寸法、
P…押力、R…切削抵抗、W…シリンダブロック。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 機台に立てた支軸にアームを旋回可能に
    取付け、このアームから旋回円の接線に平行に面取り工
    具を突出し、この面取り工具をワークに押し当てつつワ
    ークの面取りを実施する面取り加工機において、 この面取り加工機は、前記アームに偶力を作用する為
    に、仮想的なサブアームを支軸から延ばし、このサブア
    ームに引張りばねの一端を掛け、前記サブアームとの角
    度が鋭角になるように引張りばねを延ばし、引張りばね
    の他端を支軸側に掛けてなる偶力発生機構を備えている
    ことを特徴とする面取り加工機。
JP13791998A 1998-05-20 1998-05-20 面取り加工機 Pending JPH11320231A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13791998A JPH11320231A (ja) 1998-05-20 1998-05-20 面取り加工機

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JP13791998A JPH11320231A (ja) 1998-05-20 1998-05-20 面取り加工機

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JPH11320231A true JPH11320231A (ja) 1999-11-24

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ID=15209761

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JP13791998A Pending JPH11320231A (ja) 1998-05-20 1998-05-20 面取り加工機

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JP (1) JPH11320231A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6902469B2 (en) 1999-12-28 2005-06-07 Neomax Co., Ltd. Work chamfering apparatus and work chamfering method
CN105209221A (zh) * 2013-04-30 2015-12-30 西铁城控股株式会社 倒角加工方法

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