JPS58137546A - 工作物を写取り機械加工するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、形削り工具として作用する円板フライス盤組
立体と、折返りプーリ間に延び且つ表面仕上げ工具組立
体として作用する研磨ベルトと、を包含し、前記工具組
立体の両方が、ピボット軸−の周りに枢軸変位するよう
にビゴットアーム上に装着され、共通の送り装置上に支
持され、モデルを走査する走査装置手段の制御の下でク
ランプ装置内に装着された工作物に沿って前進させられ
るように適合されており、前記円板フライス盤が、前記
クランプ装置により画成された、工作物の回転軸線に平
行に延びる軸線の周りに回転する、工作物を写取り機械
加工するだめの装置に関する。

上述の型の装置は、例えばドイツ公開特許第２１２／Ｚ
ｇｇ号から知られている。この装置は、、比較的に長く
て低い輪郭をつけられた工作物を機械加工するために用
いられている。円板フライス盤組立体と研磨ベルト組立
体の両者は、送り方向に変位されるように適合された往
復台上に装架されている。円板フライス盤は、その回転
軸線を工作物の回転軸線に平行に整列させているが、然
しなから、研磨ベルトを運ぶ折返しゾーリの回転軸線は
、工作物の回転軸線の横断方向に整列されている。

公知の装置は、有用であることが判明しているが、複雑
な形状の深い輪郭を付けられた工作物を正確に写取り機
械加工するためには適当でない。

従って、本発明の目的は、与えられたモデルの形状に極
めて忠実に深い輪郭を付けられた複雑な工作物を機械加
工することを可能ならしめるように、上述の型の装置を
改良することである。

この目的は、研磨ベルトが、円板フライス盤に隣接して
その回転の平面に平行に延びる平面内で回転すること、
及び前記研磨ベルトと関連するピボットアームのピボッ
ト軸線が、円板フライス盤のピがット軸線と軸線方向に
整列されること、の規定条件により達成される。

上述の規定条件は、研磨ベルトが、モデルを走査する手
段の制御の下でフライス盤組立体の移動に等しい機械加
工移動を達成することを可能とする。従って、例えば飾
り気のないテーブル用の通常精巧に丸削りされる脚の場
合のように、比較的に深い切込みを正確に写し取り機械
加工することさえも可能である。モデルを走査する走査
手段の制御の下に、フライス盤組立体は、中実の未加工
品から工作物の形状を彫刻し、他方、研磨ベルトは、フ
ライス盤組立体により形削りされた表面を滑らかにして
仕上げる。

円板フライス盤と研磨ベルトを支持するアームのピボッ
ト軸線の相互の軸線整列は、工作物を与えられたモデル
と同じ形状と寸法に機械加工するための必要条件である
。

有利な実施態様において、本発明は、研磨ベルトと円板
フライス盤の各々が、夫々のピボットアーム上に装着さ
れ、その装着方法は、夫々の工具の接触領域に直角な工
作物と夫々の工具との間の接触点を通過する線が、実質
的に工作物の回転軸線を通して延びるような装着方法で
ある、ということを規定する。この規定の結果として、
各工具の接触点に隣接して写取り機械加工する精度が更
に改善される。この規定条件によシ、円板フライそれら
の接触点の両側への工具の部分が、工作物の直径の如何
に拘らず夫々の接触点を通過する工作物の接線と等しい
角度で包囲するような係合方法である。

両工具組立体の機械加工する移動の制御は、両方のピボ
ットアームが、１つの同じモデルと関連づけられ且つ走
査要素を各々支持する等しい長さのガイドアームへ結合
される、という規定条件により容易にすることができる
。形片、型板又はその類似物のような７つだけのモデル
の採用は、両方の工具が、等しい加工移動を行なうこと
を保証し、もしもλつの工具を互に独立に制御するため
に、２）のモデルを採用したならばλつのモデルの意図
しない相対的片寄りのために一方の工具の工作座標が他
方の工具の工作座標から分れる、という可能性を排除す
る。従って、この規定条件は、加工精度を向上させる一
方、コストの節約に寄与する。モデルの摩耗はいかなる
ものでも、両方の工具に同じ程度に影響を及ぼし、それ
放飼にモデルが摩損しても工具の正確に等しい移動が保
証される。

もしも、各アームのピボット軸線と走査要素との間の距
離と、工作物上の接触点と夫々のピボット軸線との間の
距離と、の間の関係が／対／であるならば、その結果と
して写取り機械加工作業の更に有利な単純化が生ずる。

このことは、機械加工されるべき工作物と同じ寸法を有
するモデルの採用を可能とする。従って、モデルとして
実物大の手細工の工作物を採用することも可能である。

特に深い輪郭の形削シのためには、鋭角断面の圧力シュ
ーによりその接触点に隣接して支持された研磨ベルトを
もつことが有利である。

他方、輪郭をつけられていないか又は広い輪郭をつけら
れた工作物を仕上げるためには、拡張装置により支持さ
れた研磨ベルトをもつことが有利である。

フライス盤組立体と研磨ベルトの写し工作精度を更に改
善するために、もしも圧力シュー又は拡張装置が夫々有
効ならば、研磨ベルトを隣接する折返しノーリの間で曲
角で案内するのが有利である。この規定条件は、工作物
と研磨ベルトの接線接触を排除し、研磨ベルトの実質的
に小さいくぼみのある工作係合を保証する。高速度で回
転する研磨ベルトの場合には、この規定条件は、工作物
の材料例えば木の燃焼をも防止することができる。

加工精度と仕上げられた工作物の品質は、工作機械と工
作物を反対方向に回転させることにより更に改善するこ
とができる。

本発明の実施態様を、添付図面を参照して以下説明する
。

第１図には、工作物２を写取り機械加工するための装置
１が示されており、その細部が第３図に示されている。

第１図には、工作物２が未加工品３の形態で示されてお
り、その輪郭は、第３図に仮想線で示されている。未加
工品３の直径は、第３図に示す仕上げた工作物２の最大
直径より僅かに大きい、未加工品３の軸線Ａは、同時に
工作物２の回転軸線４である。図示の工作物は、全部で
６つの制限部分５と６を有する回転対称輪郭のろうそく
立てである。制限部分５は実質的に丸い形状であるが、
制限部分６は鋭角の切込みの形をしている。

正方形横断面の代りに、未加工品３は、長方形又は丸い
断面形状をもつものでもよい。

未加工品３は、機械加工作業中従来の駆動手段により回
転されるように適合されたクランプ装置７内に、その回
転軸線４を水平にして装置内に取付けられる。

クランノ手段７の上流には、平行案内棒９を備えた自動
装入組立体８が配置され、平行案内棒９は、その間に装
置内へ継続的に導入されるべき正方形断面の未加工品の
供給物を保持する。案内棒９の下端に隣接して、先行の
工作物が仕上げられた後最下方の未加工品をクランプ装
置７内へ挿入するための移送要素１ｏが設けられている
。

工作物２の回転軸線４に平行な回転軸線１２を有する円
板フライス盤１１が、ピがシトアーム１８上忙装着され
、ピデットアーム１８は、回転軸線４に平行なピデット
軸線の周りに枢軸運動をするように装置のフレーム１５
上忙装着されている。

円板フライス盤組立体１１は、形削り工具として用いら
れ、その写取り機械加工の移動は、モデル又は型片１６
の助けで制御される。現在の場合。

モデル１６は、フレーム１５へ固着された型板ノ形態を
している。

モデル１６を走査するために、ビがットアーム１３は、
その自由端に隣接する走査ピンの形の走査要素１８を支
持するガイドアーム１７へ結合すれている。第２図に示
すように、ガイドアーム１７は、ピデットアーム１８へ
着脱可能に結合され、それと共に約６０度の角度だけ包
囲している。

一対の折返しゾーリ２ｏと２１の周りに延びる研磨ベル
ト２２を包含する研磨ベルト組立体１９が、円板フライ
ス盤組立体１１に隣接して装架されている。研磨ベルト
２２は、第２図に詳細に示すように、圧力シュー２８に
より支持されたその加工係合部分を有する。圧力シュー
２８は、鋭角の断面を有し、折返しゾーリ２０と２１の
間で曲角で加工係合部分２４を案内するのに有効である
。

圧力シュー２８の鋭角断面の結果として、研磨ベルト２
２の加工係合部分は鋭角の輪郭に維持され。

それによって第３図に示す工作物の切込み６のような比
較的に狭くて深い制限部分（ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎａ
）を表面仕上げするこ七が可能となる。

折返しノーリ２０と２１は、Ｌ字形ピがットアーム２６
の第１部分２５の夫々の端部に隣接して装着され、ピゲ
ットアーム２６の第２部分２７は、フライス盤組立体の
ピデット軸線１４と軸線整列して配設されたピＶット軸
線２８の周シに枢軸運動するように７レーム１５へ結合
されている。アーム２６の第１部分２５と第一部分２７
は夫々、それらの間に約／Ｊｊ度の角度包囲している。

研磨ベルト組立体１９の写取り機械加工の移動は、同様
にして、モデル１６とピデットアーム２６との間で作用
するガイドアーム２９により制御される。ガイドアーム
２９は、ガイドアーム１７と実質的に同じ設計であり、
その自由端忙隣接する走査ピン８０の形の走査要素を支
持する。

ガイドアーム２９は、第２図に示すように、ピがットア
ーム２６の第２部分２７と約２Ｓ度の角度包囲している
。

両方のガイドアーム１７と２９は、実質的に等しい長さ
である。即ち、走査要素１８とピデット軸線１４との間
の巨離は、走査要素８０とピがット軸線２８との間の距
離と同じである。２つの工具組立体１１．！＝１９の配
列に対応する横に片寄りした配列においてではあるけれ
ども、両ガイドアームの走査要素は、１つの同じモデル
１６を走査する。フライス加工作業は研磨作業の前に行
なうべきであるので１円板フライス盤組立体１１は、送
り方向に研磨ベルト組立体１９の前方に配置されている
。

両方の工具組立体は、駆動手段ＭＫより駆動されるよう
に適合されている。高精度の形削り加工と高品質の表面
仕上げを達成するために１本発明に従って、研磨工具組
立体を工作物の回転方向と反対の方向に回転させるのが
好ましい。フライス加工工具組立体は、同じ方向に回転
することができる。

現在の場合、フライス加工工具組立体の切削速度と工作
物の平均周速度との間の比率が、約３３対ｌであり、フ
ライス加工工具は、約ｉｏθｍ毎秒の周速度で回転し、
他方工作物の平均周速度は約３ｍ毎秒である。

両方の工具組立体のピボットアームは、工作物を機械加
工するための送り方向に駆動されるように適合された例
えば往復台の形の共通の送り装置上に装着されている。

工具組立体の制御幾何学の説明をするために。

特に第２図を参照する。

第一図と第１図において、１．作物の軸線４は図面の平
面に垂直に延びている。第一図において、工作物の軸１
４は、工作物の最大の可能な直径を指示する円形仮想４
１Ｆｃより包囲された小点により円板フライス盤組立体
１１は、ａつの位置で示されている。即ち、実線で引い
たその待機位置と、仮想線で引かれた直径０を有する工
作物忙関するその作業位置とで示されている。

作業位置において、円板フライス盤１１の周囲と直径−
〇を有する仮定された工作物との間の接触点は、工作物
の軸線４と正確に一致する。多数の中間の工作物の直径
に対する対応する数の接触点８８が、最大の可能な工作
物の直径を指示する仮想線８２と軸線４との間に指示さ
れている。接触点８８は、モデル１６と工作物軸線４の
両方を通して延びる円弧８４上に配置され１円弧８４は
その中心としてピデット軸線１４と２８を有する。

この配列により、工具組立体を支持するピボットアーム
の夫々ピデット軸線１４と２８と走査要素１８．８０と
の間の距離は、工作物上の接触点８３と夫々のピメット
軸線１４．２８との間の距離に正確に同じである。

円板フライス盤１１がそのピぎットアーム１８上に装着
される方法は、接触領域に直角な何れかの工作物とのそ
の接触点を通過する線が、実質的に工作物の回転軸線４
を通して且つ円板フライス盤１１の回転軸線１２を通し
て延びるような装着方法である。その結果として、何れ
の接触点の両側への工具の部分も、常に、工作物の直径
のいかんに拘らず、工作物上の接触点を通過する接線と
等しい角度包囲する。図示の実施例忙おいては、円板フ
ライス盤１１の回転軸線１２とアーム１Ｂのビがット軸
線１４との間の距離は１円弧８４の半径より幾分大きい
。この配列により、フライス加工工具組立体１１と研磨
ベルト組立体１９の両者は、工作物とその一方側から幾
分上昇した位置で係合する。これは、引き続き工作物を
導入するため工作物軸線の反対側を自由のままとし、仕
上げられた工作物が自重により装置から排出されること
を可能とする。

円板フライス盤の配列と協働して、研磨ベルト組立体１
９はそのピボットアーム２６上に装着されるが、その装
着方法は、工具の加工係合する部分に直角な任意の与え
られた接触点８８を通過する線が、実質的に工作物の回
転軸線４を通して延びるような装着方法である。

この配列は、両方の工具の加工係合部分が相似の接触点
で工作物と係合することを保証し、この類似の接触点に
おいて、その両側でこの接触点から離れて延びる工具の
部分が、接触点を通過する工作物接線と等しい角度を包
囲する。第２図において１．２つの等しい角度による研
磨ベルト２２の加工係合部分２４に関して、これが指示
されている。研磨ベルト組立体は、直径−〇を有する想
儂上の工作物と係合したその作業位置で示されている。

研磨ベルト２２の加工係合部分２４と仮定された工作物
との間の接触点は、工作物の軸線４上に配置されている
。研磨ベルト２２は圧力シュー２８により曲角で支持さ
れているので、接触点の両側のベルト部分の各々は、接
触点を通過する接線Ｔとその角度を包囲している。前述
の線８６・は、接線Ｔに直角に延び、更に仮想線で示す
加工位置で円板フライス盤組立体１１の回転軸線１２を
通して延びている。

角度のあるピがットアーム２６上の研磨ベルト組立体１
９のこの取付けは、工作物とのその接触点が、工作物の
直径のいかんに拘らず、円板フライス盤１１の接触点に
常に相似する・こと、を保証する。これが、２つの工具
組立体の相似の作用と。

従ってモデル１６により決定される形状の等しい写し取
りとを保証する。

ガイドアーム１？と２９又は走査要素１８と８０は夫々
、夫々のピがットアーム１Ｂと２６へ結合されるが、そ
の結合方法は、一方側での走査要素の半径方向の移動が
、他方側での工具組立体の半径方向と移動と調和一致す
るような結合方法である。従って１時計方向への走査要
素の半径方向移動は、工具組立体の対応する時計方向移
動を生じさせる。

両方の工具組立体は、ばね３゛７により加工係合位置へ
偏位されている。円板フライス盤組立体１１について第
２図に示したように、工具組立体を待機位置へ引込める
ために引込み手段（図示せず）が設けられる。

本発明による装置の作用は、例えば正方形の断面形状の
未加工品をクランノ装置？内で締付けることにより開始
される。円板フライス盤組立体１１と研磨ベルト組立体
１９の両方が、最初に未加工品との接触から待機位置へ
引込められ、次に未加工品が時計方向に回転を開始する
。

それと同時に、工具組立体は、同様にして、工作物の周
速度の多数倍の周速度で回転を開始する。

工具組立体は１次に、工作物の一端に隣接する作業位置
へ進められ、モデル１６に沿う手本の下にその機械加工
を開始する。円板フライス盤組立体１１は、形削り工具
として作用し、モデル１６により決定された輪郭を工作
物２へ付与す、る。研磨ベルト組立体１９は、若干の遅
れで同じモデル１６に沿う手本の下で円板フライス盤組
立体を追跡し、工作物２の表面を仕上げするように作用
する。

２つの工具組立体の送り移動は、共通の往復台８１によ
り行なわれ、往復台８１上に工具組立体がそれらのピが
ットアーム１Ｂ’と２６で取付けられている。機械加工
作業の終りに、工具組立体＆ま。

関連する引込め手段により工作物から引込められ。

それと共にフランジ装置は、工作物を開放して装置から
落下させる。

円板フライス盤組立体と研磨ベルト組立体のこの特定の
配置は、研磨ベルトの輪郭と共Ｋ、深い輪郭を付けられ
た工作物を高精度で写取り機械加工して研磨することを
可能とする。

低い輪郭を付けられた表面領域の仕上げのために、鋭角
の圧力シュー２８の上を案内される研磨ベルト２２は、
平らにされるか、又は圧力シューの両側に挿入されるべ
き拡張スライダ８８を使用するなどして拡げることがで
きる。

本発明は、木製の工作物の機械加工に制限されるわけで
はない。本発明は、類似の切削性を有する他の材料の工
作物の形削りにも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明による装置の主要部分の概略側面図を
示す。 第２図は１円板フライス盤組立体と研磨ベルト組立体と
その取付けと写取り機械カロエの市制御配置だ示す詳細
側面図である。 第３図は、深い輪郭を付けられた工作物の側面図である
。 １１・・・・・・・・・円板フライス盤２２・・・・・
・・・・研磨ベルト １２．２５・・・・・・・・・　ビデットアーム１４・
・・・・・・・・　ピデット軸線２・・・・・・・・・
工作物 ４・・・・・・・・・工作物２の回転軸線８５．８６・
・・・・・・・・線 １６・・・・・・・・・モデル １ｇ　、ａｏ・・・・・・・・・走査要素１？、２９・
・・・・・・・・ガイドアーム１４−．２８・・・・・
・・・・　ピゲット軸線８Ｂ・・・・・・・・・接触点 ２３・・・・・・・・・圧力シュー ８８・・・・・・・・・拡張装置 ２０．２１・・・・・・・・・折返しグーリｌ９・・・
・・・・・・研磨工具

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　形削り工具として作用する円板フライス盤組立体と
   、折り返しグーリ間に延び且つ表面仕上げ工具組立体と
   して作用する研磨ベルトと、を包含し、前記工具組立体
   の両方が、ビ？ット軸線の周りに枢軸変位するようにピ
   デットアーム上に装着され、共通の送シ装置上に支持さ
   れ、モデルを走査する走査装置手段の制御の下でクラン
   プ装置内に装着された工作物に沿って前進させられるよ
   うに適合されており、前記円板フライス盤が、前記フラ
   ンジ装置により画成された、工作物の回転軸線に平行に
   延びる軸線の周りに回転する、工作物を写取シ機械加工
   するための装置において、前記研磨ベル）　（２２）は
   、その回転の平面に平行に延びる平面内で前記円板フラ
   イス盤１１に隣接して回転すること、及び前記研磨ベル
   ）（２２）と関連づけられたピがットアーム（２５）の
   ピデット軸線が、前記円板フライス盤（１１）のビデッ
   ト軸線（１４）と軸線方向に整列していること、を特徴
   とする工作物を写取り機械加工するための装置。 コ、前記研磨ベルト（２２）と前記円板フライス盤（１
   １）の各々が、夫々のピデットアーム（１２゜２５）上
   に装着され、その装着方法は、夫々の接触領域に直角な
   工作物（２）と夫々の工具との間の接触点を通過する線
   （３５，３６）が、実質的に前記工作物（２）の回転軸
   線（４）を通して延びるような装着方法であること、を
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３　両−がットアーム（１２，２５）が、７つの同じモ
   デル（１６）と関連づけられ且つ走査要素（１８゜３０
   ）を各々担持する等しい長さのガイドアーム（１７，２
   ９）へ結合されていること、を特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項に記載の装置。 ｔ　各ビがットアームのビデット軸線（１４，２８）と
   走査要素（１８，３０）との間の距離と、工作物（２）
   との夫々の接触点（３３）と夫々のビ？ット軸線（１４
   ，２８）との間の距離と、の間の関係が、／対／に等し
   いこと、を特徴とする特許請求の範囲第７項〜第３項の
   何れか一項に記載の装置。 Ｓ　前記研磨ベルト（２２）が、鋭角断面の圧力シュー
   （２３）により前記接触点（３３）に隣接して支持され
   ていること、を特徴とする特許請求の範囲第１項〜第ダ
   項の何れか一項に記載の装置。 ム　前記研磨ベルト（２２）が、輪郭を付けられていな
   い又は広い輪郭を付けられた工作物を機械加工するだめ
   の拡張装置（３８）により支持されるように適合されて
   いること、を特徴とする特許請求の範囲第１項〜第Ｓ項
   の何れか一項に記載の装置。 ７　前記圧力シュー（２３）又は拡張装置（３８）が夫
   々、前記研磨ベル）　（２２）を隣接する折返し７’　
   −９（２０，２１）の間で曲角で案内するのに有効であ
   ること、を特徴とする特許請求の範囲第１項〜第６項の
   何れか一項に記載の装置。 ｇ　プライス工具（１１）の切削速度と前記工作物（２
   ）の平均周速度との間の関係が、二〇対／〜５０対／の
   間にあり、好ましくは３３対／であること、を特徴とす
   る特許請求の範囲第７項〜第７項の何れか一項に記載の
   装置。 ワ　前記研磨工具（１９）と前記工作物（２）とが、反
   対方向に回転されること、を特徴とする特許請求の範囲
   第１項〜第ｇ項の何れか一項に記載の装置。