JPH1190717A - クランクシャフトミラーによるワークの加工方法及び加工用カッタ装置 - Google Patents
クランクシャフトミラーによるワークの加工方法及び加工用カッタ装置Info
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Abstract
振れや、幾何学的誤差などの影響を少なくして、精度の
高い加工を可能にしたクランクシャフトミラーによるワ
ークの加工方法及び加工用カッタ装置を提供する。 【解決手段】 カッタドラム11に、着脱自在に取付け
られ、かつ上記チャック4の外径またはワーク3の最大
振りより大径な開口部13bを有するアダプタ13と、
当アダプタのほぼ中心部に着脱自在に取付けられ、かつ
加工すべきワークのピン3b及びジャーナル3cの外径
よりやや大径な内周面12aに少なくとも1個の切刃1
7が設けられたカッタ本体12とより構成したもので、
カッタ本体12の内径をチャック4の外周より小径とし
ても、カッタ本体12がチャック4と干渉することがな
く、またカッタ本体12の内径を小さくすることによ
り、加工精度の向上が図れるようになる。
Description
ミラーによりクランクシャフトを加工するワークの加工
方法及びクランクシャフトを加工するための加工用カッ
タ装置に関する。
ャフトは、クランクシャフトミラーによりピンやジャー
ナルなどを加工している。
フトミラーによりクランクシャフト(ワーク)のピンを
加工する方法を示すもので、チャックaに端部がクラン
プされたワークbのピンcを、リング状のカッタdが回
転しながらカッタdの内周面に取付けられた切刃eによ
り,ピンcの外周面をミーリング加工するようになって
いる。
クbは、まず位相位置決めが行われた後、端部がチャッ
クaによりクランプされるが、このときカッタdはワー
ク搬入の支障とならないよう図1の(イ)に示すように
チャックaの位置に待機しており、このためカッタdの
内径D1 はチャックaの外径D2 より大径となってい
る。
が矢印方向に回転されながら、位相位置決め時ワークb
の中心O1 にあったカッタdの中心O2 を図1の(ロ)
に示すように下方へ移動して、カッタdの内周面に取付
けられた切刃eがピンcの外周面を加工している。その
後カッタdの中心O2 が図1の(ハ)に示すようにピン
cの中心O3 を中心とする軌跡円F上を移動して、カッ
タdの内周面に取付けられた切刃eがピンcの外周面を
ミーリング加工するもので、はじめのピンcの加工が完
了したら、カッタdをワークbの長手方向へ移動して、
次に加工するピンcを割出し、再び上記動作を繰返しな
がら、ワークbのすべてのピンcを加工している。
タを使用するクランクシャフトでは、ワーク6の搬入出
時には、カッタdをチャクaの位置に待機させており、
このためカッタdの内径D1 はチャックaの外径D2 よ
り大径にしているが、この対応としてカッタdをワーク
bの長手方向へ移動して、複数個所のピンcを加工する
ため、ワークbの最大振り(最大外径)がチャックaの
外径より大きい場合は、カッタdの内径D1 をワークb
の最大振りより大きくして、その内周面に切刃eを取付
けている。
ャックaの外径D2 より内径D1 が大径な従来のカッタ
dによりピンの外周面を加工した場合、次の理由で幾何
学的誤差が大きくなって、真円度の高い加工面が得られ
ない不具合がある。
半径がrのピンcを加工する場合の模式図を示すもの
で、カッタdの内周面に設けられた切刃eの1刃当りの
当りをfとすると、
加工した場合、加工面は図3の(イ)に示すような多角
形となって、内径の小さいカッタで加工した場合の加工
面(図3の(ロ))に比べて真円度が低下する。ちなみ
に、加工するピンcの半径rを25mm、カッタcの半
径Rを95mm、1刃当りの送りfを0.5mmとした
場合、得られる加工面の真円度は、0.00092、1
刃当りの送りを1mmとした場合、真円度は0.003
68であった。ちなみに後述するが、この発明の実施の
形態のようにカッタ内周の半径を40mm、そして1刃
当りの送りfを0.5mmとした場合、加工面の真円度
は0.00047、1刃当りの送りfを1mmとした場
合真円度は0.00188となり、上記従来のカッタ内
径の半径rを95mmとした場合に比べて真円度の大幅
な向上が図れるようになる。
ためになされたもので、カッタ内径を十分に小さくする
ことにより刃振れや、幾何学的誤差などの影響を少なく
して、精度の高い加工を可能にしたクランクシャフトミ
ラーによるワークの加工方法及び加工用カッタ装置を提
供することを目的とするものである。
達成するため請求項1記載の発明は、ワークの少なくと
も一端をチャックにより固定して、回転するカッタドラ
ムに取付けられたカッタ本体により、上記ワークのピン
及びジャーナルの少なくとも一方をミーリング加工する
クランクシャフトミラーにおいて、上記カッタドラム
に、上記チャックの外径及びワークの最大振りより大径
な開口部を有するアダプタを介して、上記ピンまたはジ
ャーナルの外径よりやや大径な内周面に切刃を有するカ
ッタ本体を取付け、かつワーク搬入時は上記カッタドラ
ムをチャック位置に退避させ、ワーク搬入及び位相位置
決め後カッタドラムをワークの長手方向へ移動して、ワ
ークの加工位置にカッタ本体を位置決めしたら、カッタ
ドラムを回転させてカッタ本体の切刃によりワークの加
工を行うと共に、以下カッタドラムの移動及びワークの
加工を繰返して全ての予定していた個所の加工が完了し
たら、カッタドラムを元のチャック位置に退避させて、
ワークの搬出を行うようにしたものである。
や大径で、かつ従来のカッタより小径なカッタの内周面
に設けた切刃によりワークを加工することにより、理論
的な幾何学的誤差を従来の加工方法に比べて大幅に低減
することができるため、真円度の高い加工が行えるよう
になる。
明は、ワークの少なくとも一端をチャックにより固定し
て、回転するカッタドラムに取付けられたカッタ本体に
より上記ワークのピン及びジャーナルの少なくとも一方
をミーリング加工するクランクシャフトミラーにおい
て、上記カッタドラムに着脱自在に取付けられ、かつ上
記チャックの外径またはワークの最大振りより大径な開
口部を有するアダプタと、上記アダプタのほぼ中心部に
着脱自在に取付けられ、かつ加工すべきワークのピン及
びジャーナルの外径よりやや大径な内周面に少なくとも
1個の切刃が設けられたカッタ本体とより構成したもの
である。
に形成されたカッタ本体の内周面に設けられた切刃によ
りワークを加工することにより、大径なカッタにより加
工する場合に比べて、理論的な幾何学的誤差の影響を少
なくできるため真円度の高い加工が可能になる。
ャック位置へ退避させたり、カッタドラムをワークの長
手方向へ移動させても、アダプタの開口部がチャックの
外径やワークの最大振りより大きく形成されているた
め、カッタ本体がチャックやワークと干渉することがな
い。
に示す図面を参照して詳述する。図4はクランクシャフ
トミラーの斜視図、図5はワークの端部を固定するチャ
ック部分の一部切欠正面図を示すもので、クランクシャ
フトミラーは、ベッド1の両端側に一対のワークヘッド
2が設置されており、これらワークヘッド2の対向面に
チャック4が取付けられている。なおチャック4は一方
のみで、他方はセンタによりワーク3を支持するように
してもよい。
ワーク3の両端に穿設されたセンタ孔3aに嵌入してワ
ーク3の中心部を両端より支持するセンタ4aと、ワー
ク3の両端をクランプする複数の爪体4bを有してい
る。
2の間に位置し、かつ互に接離方向(V軸方向)へ移動
自在に一対の加工ヘッド5が設けられている。上記各加
工ヘッド5は、V軸方向へスライド自在なサドル5a
と、これらサドル5a上に設けられ、かつV軸と直交す
るY軸方向へ移動自在なスライド6と、これらスライド
6上に設けられ、かつ一端側が支軸7によりスライド6
側に枢着されたスイングアーム8を有している。
6上に設置された揺動機構9に接続されていて、揺動機
構9により上記支軸7を中心に他端側が上下方向(X軸
方向)へ揺動自在となっていると共に、各スイングアー
ム8には、カッタモータ10により回転駆動されるカッ
タドラム11が設けられている。
図6に示すようにアダプタ13の外周部が固着具14に
より着脱自在に取付けてられている。上記アダプタ13
は円板状をなしていて、中心部にほぼ半円状の開口部1
3aが、そしてその下方に開口部13aよりやや大径な
円状の開口部13bが互いに連続するよう開口されてお
り、中心部に位置する開口部13aの周縁部には、固着
具15によりカッタ本体12を着脱自在に取付けるため
の凹段部13cが形成されている。
の間にワーク3を搬入出する際や、ワーク3の位相位置
決めを行う際、チャック4の位置にカッタドラム11が
退避できるよう、チャック4の外径よりやや大径に形成
されていて、チャック4とアダプタ13が干渉しないよ
うになっていると共に、最大振り(最大径)がチャック
4の外径より大きなワーク3の場合は、カッタ本体12
がワーク3の長手方向(V軸方向)へ自由に移動できる
よう、開口部13bはワーク3の最大振りよりやや大径
となっている。
部13aに着脱自在なカッタ本体12は、図6に示すよ
うに環状体を半分よりやや小さい位置で分割したほぼ半
円状をなしていて、外周部が開口部13aの凹段部13
cに嵌合できるようになっていると共に、内周面12a
は加工するピン3bやジャーナル3cの外径よりやや大
径となっていて、この内周面12aに複数の切刃17が
着脱自在に取付けられている。
cの外周面を加工する2列の外周刃17aと、ピン3b
やジャーナル3c両端のR溝3eと側面を同時にアンダ
カットする2列の側面刃17bより構成されている。
タ13に取付ける際位置決めする位置決めキー、19は
アダプタ13の偏心位置に開口部13bを開口すること
により生じる回転アンバランスを補正するカウンタウエ
イトである。また図4及び図5中20は、加工中のワー
ク3を支持するワークレストで、サドル5aの対向面に
取付けられている。
ワーク3のピン3bを加工する場合の作用を、図7ない
し図9に示す図面を参照して説明する。加工すべきワー
ク3は図示しないローダなどのワーク搬送手段により各
チャック4の間に搬入され、各チャック4のセンタ4a
により両端が支持された状態で位相位置決めが行われた
後、両端が爪体4bによりクランプされて固定される。
このときカタドラム11はチャック4の位置に退避して
いて、アダプタ13の開口部13bの中心O4 とチャッ
ク4の中心O5 が図7に示すように一致している。
向へ移動されて、はじめに加工するピン3bの位置にカ
ッタ本体3が位置決めされ、かつカッタ17の中心O2
がピン3bの中心付近に移動されたら、カッタモータ1
0によりカッタドラム11が回転されて、カッタドラム
11にアダプタ13を介して取付けられたカッタ本体1
2の切刃17により、図8に示すようにピン3bの加工
が開始される。
揺動機構9によりスイングアーム8がX軸方向へ揺動さ
れることにより、カッタ本体の中心O2 が図9に示すよ
うにピン3bを中心とする軌跡円21上を移動しなが
ら、カッタ本体12の外周刃17a及び側面刃17bが
ピン3bの外周と、ピン3b両端のR溝3e及び側面を
同時に加工するもので、ピン3bの外径より内径がやや
大径なカッタ本体12の内周面に設けられた切刃17に
よりピン3bの外周面を加工することから、加工された
ピン3b外周面の真円度は次のようになる。
内周の半径を40mm、そして1刃当りの送りfを1m
mとした場合真円度は0.00188となり、同一の一
刃送りで前述した従来のカッタ内径の半径rを95mm
とした場合に加工面の真円度は0.00368となり、
真円度の大幅な向上が図れるようになる。
径を小さくすることにより多角形の影響を小さくできる
ことから、ピン3bやR溝3e、側面の加工精度の向上
が図れるようになる。
ッタ本体17をアダプタ13の開口部中心04 がチャッ
ク中心05 に一致する位置にカッタ本体17を戻して、
この位置でカッタ本体17を図7に示す元の位置に停止
させた後、次に加工するピン3bにカッタドラム12を
移動して、上記動作を繰返すことにより、全てのピン3
bの加工を行うもので、全てのピン3bの加工が完了し
たら、カッタドラム11を元の退避位置へ移動退避させ
て、加工の完了したワーク3を搬出し、次に加工するワ
ーク3を搬入して上記動作を繰返すものである。
工する場合であるが、ジャーナル3cや、ジャーナル3
c両端のR溝3e及び側面のアンダカットも同様にして
加工することができる。また上記実施の形態では、アダ
プタ13にダルマ形の開口部13a,13bを開口した
場合について説明したが、開口部13a,13bは必ず
しもダルマ形の必要はなく、図10ないし図14に示す
ような形状でもよく、開口部13bの形状に応じてカッ
タ本体12の形状を変更してもよい。
3の中心部に開口された開口部13a及びカッタ本体1
2の形状は上記実施の形態と同様とし、開口部13bを
ほぼ長方形とした側を示している。
13の開口部13bのみのを1個にして、偏心させて設
けると共に、上辺部の中央にカッタ本体12を設けたも
ので、カッタ本体12には、複数の外周刃17aと、側
面刃17bがそれぞれ2列に設けられていると共に、カ
ッタ本体12はクサビ状の固定部材22aと取付けねじ
22bよりなる固定手段22によりアダプタ13に着脱
自在に固定されている。
2に側面刃17bのみを2列に設けた場合、図13の
(イ)及び(ロ)はカッタ本体12に外周刃17aのみ
を2列に設けた例を示すもので、外周刃17aを図14
の(イ)及び(ロ)に示すように1列のみ設けるように
してもよい。
ワークを加工する場合の作用説明図である。
の模式図である。
た場合に得られる加工面の説明図である。 (ロ)内径の小さいカッタによりワークを加工した場合
の加工面を示す説明図である。
ミラーの斜視図である。
ミラーのチャック附近の一部切欠正面図である。
の正面図である。 (ロ)図6の(イ)のA−Aに沿う断面図である。
ワークを加工する場合の作用説明図である。
ワークを加工する場合の作用説明図である。
ワークを加工する場合の作用説明図である。
タ装置の正面図である。 (ロ)図10の(イ)のB−B線に沿う断面図である。
タ装置の正面図である。 (ロ)図11の(イ)のC−C線に沿う断面図である。
タ装置の正面図である。 (ロ)図12の(イ)のD−D線に沿う断面図である。
タ装置の正面図である。 (ロ)図13の(イ)のE−E線に沿う断面図である。
タ装置の正面図である。 (ロ)図14の(イ)のF−F線に沿う断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 ワーク3の少なくとも一端をチャック4
により固定して、回転するカッタドラム11に取付けら
れたカッタ本体12により、上記ワーク3のピン3b及
びジャーナル3cの少なくとも一方をミーリング加工す
るクランクシャフトミラーにおいて、上記カッタドラム
11に、上記チャック4の外径及びワーク3の最大振り
より大径な開口部13bを有するアダプタ13を介し
て、上記ピン3bまたはジャーナル3cの外径よりやや
大径な内周面12aに切刃17を有するカッタ本体12
を取付け、かつワーク搬入時は上記カッタドラム11を
チャック位置に退避させ、ワーク搬入及び位相割出し後
カッタドラム11をワーク3の長手方向へ移動して、ワ
ーク3の加工位置にカッタ本体12を位置決めしたら、
カッタドラム11を回転させてカッタ本体12の切刃1
7によりワーク3の加工を行うと共に、以下カッタドラ
ム11の移動及びワーク3の加工を繰返して全ての予定
していた個所の加工が完了したら、カッタドラム11を
元のチャック位置に退避させて、ワーク3の搬出を行う
ことを特徴とするクランクシャフトミラーのワーク加工
方法。 - 【請求項2】 ワーク3の少なくとも一端をチャック4
により固定して、回転するカッタドラム11に取付けら
れたカッタ本体12により上記ワーク3のピン3b及び
ジャーナル3cの少なくとも一方をミーリング加工する
クランクシャフトミラーにおいて、上記カッタドラム1
1に着脱自在に取付けられ、かつ上記チャック4の外径
及びワーク3の最大振りより大径な開口部13bを有す
るアダプタ13と、上記アダプタ13のほぼ中心部に着
脱自在に取付けられ、かつ加工すべきワーク3のピン3
bまたはジャーナル3cの外径よりやや大径な内周面1
2aに少なくとも1個の切刃17が設けられたカッタ本
体12とを具備したことを特徴とするクランクシャフト
ミラーのカッタ装置。
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