JPS60162B2 - 大型プレ−ト状工作物上に大半径の複合曲面を加工する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工作物に多重又は複合曲面を形成する装置に関
するものである。

本装置は、本発明者の１９６ｇ王９月２日に発行された
米国特許第３４６４３１４号および１９７４手４月１２
日に発行された米国特許第３８００６６び号１こ開示さ
れている装置のような、一般型のものである。

この型の装置は、２０フィート半径程度の円弧状曲面の
ような曲面を、たとえば、２フィート×４フィートで厚
さが数ィンチ程度の大形の平らな金属プレート上ミリン
グ加工または他の加工をするのに使用される。曲面は凹
面または凸面である。このようなプレートは、たとえば
、鋼塊などの連続鋳造におけるガイドおよびダイとして
使用される。

したがって、曲面の寸法の精度が精密に維持されなけれ
ばならない。前記一番目の特許に開示された装置におい
ては、工作プレートはテーブル上に支持され、テーブル
は支持ベッド上に装着され、ベッド上で往復運動するよ
うにガイドされる。

トラックまたはレールの形態のガイド手段により、テー
ブルは垂直平面内に配置された円弧路に沿って往復運動
する。したがって、プレートの上面に適用されるミリン
グ工具あるいは他のタイプの切削または加工工具は、プ
レートが工具下で往復運動するときその表面を所定の曲
面に加工する。前記二番目の特許においては、装置は一
般に工作プレートを支持する水平に往復運動するテーフ
ルを具備し、加工工具はテーブル上方に配置され、垂直
に配向された弧状路に沿ってテーブルの往復運動を横断
する方向に可動である。

この装置は一般に一番目の特許の装置より製造費が安く
かつその作動摩耗はかなり少ない。上記両装置において
は、一方向性曲面が工作物の表面に加工される。しかし
ながら、ある種の応用においては、とくに鋼塊の連続鋳
造で要求される形状のタィまたはガイドの場合には、工
作面上に多重または複合曲面を加工することが望ましい
。

すべての実際的な目的に対しては、これは上記装置でも
また他の現用装置でも不可能であった。したがって、本
発明は前記装置の改良に関するものであり、各装置の種
々の部分を組合せ、ミリング加工その他の加工の一作業
で、大きなサイズの平らな金属プレート上に多重曲面ま
たは複合曲面を加工するのに有用な装置を提供する。と
くに、工作物表面はその各部分に異なった曲率を有する
凹面または凸面に、高度の精度で、加工される。本発明
においては、平らな、大型の、プレート状工作物がガィ
ド‘こよって支持ベッド上に装着されたテーブル上に配
置され、テーブルは円の弧に一般に対応する曲線路に沿
ってベッドの縦方向に往復され、該円はベッドの縦方向
に延在する平面内に垂直に配置されまたは水平軸を有す
る。

テーブルの往復路上方には、横部材がベッドを横断する
方向に延在し、横部村の長さに沿って前後にスライドす
るスライダーを担持し、スライダーの移動はテーブルの
移動路を横断する方向の円弧路に沿ってガイドされる。
スライダーの上には切削または加工工具が装着され、工
作物の上面を加工するように配置されている。ある応用
の場合には、機部材は支持ベッドの縦軸に対して角度的
に調整される。この装置において、工作物はベッドの一
方向、すなわち、縦方向の円弧路によって上下に往復し
、加工工具は工作物の方向を横断する円弧路に沿って上
下に移動し、その結果として工作物と工具の組合せ相対
移動が工作物面上に所定の多重または複合曲面を生成す
る。

本発明の装置は構造が比較的簡単であり、各種のガィド
‘ま取りはずして異なった曲率のガイドと交換すること
ができ、それによって種々の半径の所定曲面を生成する
。

本発明の前記その他の目的および利点は、添付図面が一
部を形成する以下の記載を読めば明らかになる。

この発明の装置の目的は大きなサイズの、平らな、プレ
ート状工作物１１上に多重または複合曲面１０を加工す
ることである。

曲面は凹面または凸面であり、曲率は面に沿って変化す
る。プレートは、任意の通常の工作用クランプまたはボ
ルトなどにより、テーブル１２の上面上に締結され、テ
ーブル１２は支持ベッド１３上で往復運動するように装
着されている。

テーブルの運動は内方に突出した轡曲タング１５を有す
る一対のガイド レール１４を含むガイド手段によって
制御され、タング１５はテーブルの底面に固着されたグ
ループ レール１７に形成されたグループ１６内に係合
する。対向グループ１６は凹面１９を有する上部ブッシ
ング１８と凸面２１を有する下部ブッシング２０とによ
ってラィニングされている。プッシングは面接関係にお
いて轡曲タング１５と係合するように轡曲している。第
４図に示されているように、レール１４はねじ２２など
によってベッド１３に機械的に固着されている。

同様に、ブッシングは任意の適当な機械的ファスナーに
よってグループ１６内に締結されている。したがって、
レールを取りはずし、逆に轡曲した異なった曲率のタン
グのレールと交換することができる。それに対応して、
ブツシングを取りはずし、タングの曲率に合った他のも
のと交換することができる。同様に、レールを逆にし、
それらのタングが外方に突出し、内方にのびるグループ
内に係合するようにすることもできる。テーブルをベッ
ドの長さに沿って前後に駆動するために「ドライブ ス
クリュー２４が設けられている。

スクリューの一端はサイド スタッド２６を有するトラ
ニオン型ブツシング２５を通って延在し「サイド スタ
ツド２６はベッドの表面上に装着された支持ブラケット
２７にピボット連結されている。スクリューの自由端に
連結されたスプロケット２８は、チェーン２９により、
可逆モーター３１上に装着されたスプロケツト３０に連
結されている。

したがって、モーターが、適当な通常の制御装置（図示
せず）により、一方向に作動すると、スクリュー２４は
一方向に回転する。スクリューの他端はスクリューを受
入れるためのねじ付き関口を有するトラニオン フッシ
ングを通って延在し、このブッシングはまたテ−ブルの
底面に装着されたブラケット３５にピポット連結された
サイドスタツド３４を備えている。

（第２図参照）したがって、スクリューが一方向に回転
すると、それに対応してテーブルが駆動され、スクリュ
ーの回転方向が逆になるとＬテーブルの移動方向も逆に
なる。

前記のテーブル駆動手段は例示的なものであり、他の適
当なタイプの駆動手段を利用してもよい。ベッドの上方
には、ほぼその中間に、機部材４０が配置され、その一
端は支持ポスト４１に装着され、ポスト４１は横部材に
形成された関口４２を通って延在する。

適当なクランプ手段、たとえば、止めねじ型のクランプ
４３（第９図参照）が横部村を支持ポストに固定してい
る。したがって、ベッドの隣部材の高さならびにベッド
の縦軸に対する角度は、限界内で調整することができる
。しかしながら、あるタイプの強力作業の場合には、横
部材の他端を支持するために第二の支持ポストを設ける
ことが望ましく、その場合には横部材の角度を調整する
ことはできない。磯部材の上面上には、その長手方向に
、一対の曲面トラック、すなわち、凹面トラック４５ａ
と凸面トラック４５ｂが締結されている。

同様に、横部村の下面上には一対の曲面トラック、すな
わち、凹面トラック４６ａと凸面トラック４６ｂが固着
されている。上部凹面トラックは下部凸面トラックと整
合し、上部凸面トラックは下部凹面トラックと整合して
おり、その理由に関しては後述する。横部村上には、前
面プレート４９を有しかつ上部ガイド バー５０と下部
ガイド バー５１を含むスライダー４８が装着されてい
る。

各ガイドバーは一対の曲面を備え、対応する横部材の曲
面トラックと両間係合をするようになっている。すなわ
ち、上部ガイド バーは凹面５０ａとそれから少し離間
した凸面５０ｂとを備えている。同様に、下部ガイド
バーは凹面５１ａと隣接凸面５１ｂとを備えている。ガ
イド バーはスライダーに形成されたチャンネル内にゆ
るく鞍合し「前面プレート４９を通ってガィド バ−の
ねじ穴５４内へ延在するねじ５３により、前方に、すな
わち、前面プレート４９の方向に、または後方に移動す
ることができる。

したがって、ガイド バーの曲面は、二対のトラックの
うちのいずれか、すなわち、トラック４５ａ，４６ｂで
形成された対またはトラック４５ｂ，４６ａで形成され
た対と係合するように配置することができる。トラック
のうちのいずれが係合されるかに応じて、スライダーは
弧状路に沿って横部材の長手方向に移動することができ
、この弧状路は鞍部材下方のテーブルに対して凸面また
は凹面である。スライダーを移動させるために、横部材
に形成された開放チャンネル５６内にドライブ スクリ
ュー５５がジャーナル装着されている。

ドライブスクリューの一端は通常の制御装置で操作され
る可逆モーター５７によって駆動される。スクリューは
円形ボス５９を有する中央配置のナット５８を通り、ボ
ス５９は前面プレート４９の内面に締結されたＵ字形ブ
ラケツト６川こ挿入されている。したがって、モーター
が作動してドライブスクリューが回転すると、スライダ
ーは横部材の長さに沿って一方向に移動する。前面プレ
ート上には垂直ガイド レールまたはトラック６３が締
結され、レール６３は垂直に可動なプレート６４と係合
して支持し、プレート６４上にはモーター６５が装着さ
れている。

前面プレートにプレート６４を固定するために適当なク
ランプ手段、すなわち、止めねじなどが設けられている
。モーターで駆動されるシャフト６６は下方に突出する
ミリング カツタ−６７またはある他の切削、研削また
は加工工具を担持する。図面は工具が垂直軸を持つよう
に示しているが、適当な伝動装置を設けることにより水
平軸を持つようにすることもできる。作業において、平
らな工作プレートは往復テーブル１１の上面上にクラン
プされる。

その前に、テーブルの曲線運動をガイドするために、適
当に轡曲したレール１４とそれにマッチしたグルーフィ
ンサート１８，２０とが取付けられる。同機に、適当に
轡曲したトラックが渡部材上に締結され、それに対応す
るバーがスライダー内に取付けられる。ついで、モータ
ー３０を作動させてドライブ スクリュー２４を一方向
に、ついで他方向に交互に回転させると、テーブルは弧
状曲路に沿ってベッドの縦方向に往復運動する。同様に
、モーター５７を作動させると、スライダーとその垂下
工具はテーブルを横断する方向の弧状曲路に沿って移動
する。スライダーとテーブルの移動速度を予選定するこ
とにより、かつスライダーとテーブルのガイド手段の曲
率を予選定することにより、所定の曲面が工作物表面に
形成される。工作物の中心をテーブルの移動の円弧の中
心からずらしおよび／または工具の移動の円弧の中心か
らずらして配置することにより、工作物上に加工される
曲面は工作物の一綾部が他の縁部より厚くなるようにす
ることができる。所望ならば、横部材の角度をベッドの
軸に対する垂直性からはずれるように調整し、プレート
に追加の曲面を加えることもできる。実施態様１ 前記横部材をベッドの縦鞠に対して所定角度で装着し、
それにより工作物上面に加工される曲面を変えるように
する手段を具備する、特許請求の範囲に記載の装置。

実施態様２ 前記テーフル ガィド手段と前記スライド部材ガイド手
段はそれぞれ取りはずし可能であって、異なった円弧半
径の対応ガイド手段と交換可能であり、それによりテー
ブルとスライド部材の移動路の曲率を変えるようにした
、特許請求の範囲に記載の装置。

実施態様３ 前記テーフル ガイド手段はテーブルとベッドに固着さ
れたタング部材とグループ部材を含み、グループ部材は
タング部材のタング上にある曲面と係合する円弧状に鯵
曲したタング係合面を有する着脱可能なブッシングでラ
ィニングされており、ブッシングおよびタングは取りは
ずし可能であって「対応する、異なった曲面のプッシン
グおよびタングと交換可能であり、それによりテーブル
の移動路の曲率を変えるようにした、第１項に記載の装
置。

実施態様４ 前記ガイド手段は第一トラックと垂直に整合する追加の
トラックを含み「前記追加トラックは第一トラックの曲
面と形状が相補的な円弧状曲面を有し、前記トラック係
合手段は追加トラックと面間ガイド係合する追加の大半
径の曲面を含む、特許請求の範囲に記載の装置。

実施態様５ 前記ガイド手段は第一トラックに平行でありかつ第一ト
ラックから水平に離間した追加のトラックを含み、前記
追加トラックは第一トラックと異なった曲率半径の円弧
面を有し、前記トラック係合手段は追加トラックと選択
的な面間ガイド係合をする第二の曲面を含む、特許請求
の範囲に記載の装置。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の透視図である。 第２図は第１図の２〜２線断面図である。第３図はテー
ブル支持ガイド手段の、部品を分離した、透視図である
。第４図はテーブルおよび支持ベッドのガイド手段の連
結を示す拡大部分断面図である。第５図は横部材および
加工工具が装着されるスラィダーの断面透視図である。
第６図は横部材上のスライダー内に装着されたガイド手
段を示す拡大断面図である。第７図は第二の支持位置に
あるガイド手段を示す第６図類似の図である。第８図は
スライダー駆動手段の一部分の部分透視図である。第９
図は横部材とスライダーの平面図である。第１０図はス
ライダーと残部材の一部断面で示した前面図である。１
０・・・・・・曲面、１１・・・・・・工作物、１２・
・・・・・テーブル、１３・…・・支持ベッド、１４・
・・・・・ガイド クレール、１５……タング、１６…
…グループ、１７……グループ レール、１８，２０…
…ブツシング、２４……ドライブ スクリュー、３１…
…可逆モーター、４０・・・・・・横部材、４５ａ……
凹面トラック、４５ｂ…・・・凸面トラック、４６ａ・
・・・・・凹面トラック、４６ｂ・・・・・・凸面トラ
ック、４８・・・…スライダー「５０，５１……ガイド
バー、５０ａ・・・・・・凹面、５０ｂ…・・・凸面
、５１ａ……凹面、５１ｂ……凸面「 ５５……ドライ
ブ スクリュー、５７・・・・・・可逆モーター、６３
…・・・ガイド レール、６５……モーター、６７……
ミリンダ カツタ−。 ‘ＩＧ．１ ‘ｌＧ３ 斤ＩＧ≧ ｎｏ．４ ＦＩＧ５ ＦＩＧ６ Ｆ′Ｇ７ Ｆ′Ｇ６ ‘ＩＧ．９ 打Ｇ．１０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 大型プレート状工作物の表面に大半径の複合曲面を
   加工する装置において： 水平に支持された細長いベツ
   ド１３であって、その上面に、該ベツドの長さに沿って
   水平往復運動をするように水平配置のテーブル１２が装
   着され、該テーブルの上面が大型の水平配置プレート状
   工作物１０を支持する工作物支持面を形成している、水
   平支持ベツド１３と； 前記ベツドの長さに沿う前記テ
   ーブルの往復運動を案内するためにテーブル及びベツド
   上に形成され、垂直平面内で大半径円弧状に湾曲してお
   り、ベツドの長さに対するテーブルの縦方向往復運動を
   垂直軸を有する所定半径の円弧状通路に沿って行なうよ
   う一体的に協動するガイド機構１７，１８，２０と；
   前記ベツドの両端間でベツド上方に離間して固着され、
   ベツドの横方向に、且つテーブルの往復方向を横切る方
   向にテーブルの上を横断して延在する横部材４０と；
   前記横部材４０に装着され、垂直方向に整列された１対
   の第１の凹、凸曲面トラツク部材４５ｂ，４６ａを備え
   た第１のトラツクと； 前記第１のトラツクから離間さ
   れ、第１のトラツクと平行に横部材４０に装着され、垂
   直方向に整列された１対の第２の凹、凸曲面トラツク部
   材４５ａ，４６ｂを備えた第２のトラツクと； 前記横
   部材４０に装着され、その長さに沿って移動するスライ
   ド部材４８と； 横方向調節のために前記スライド部材
   内に装着され、垂直方向に整列された１対の対向する上
   下ガイドであって、前記第１のトラツクと係合できる第
   １の位置と、前記第２のトラツクと交互に係合できるよ
   う前方に転位された第２の位置とを有し、かつ、相補的
   に対向して前記第１のトラツク部材４５ｂ，４６ａと交
   互に係合することができまたその上を越えて移動できる
   第１の円弧状ガイド表面５０ａ，５１ｂと、相補的に対
   向し前記第２のトラツク部材４５ａ，４６ｂと交互に係
   合することができまたその上を越えて移動できる第２の
   円弧状ガイド表面５０ｂ，５１ａとを有する上下ガイド
   と； 前記スライド部材４８上に装着され且つそれから
   垂下して、スライド部材と共に移動することができ、前
   記横部材の下方で前記テーブル上を往復するときに工作
   物の上面を加工することができる工具６７と；を具備し
   、 前記装置は工具６７で工作物に縦方向の円弧状表面
   を形成することができ、前記第１と第２のトラツクは、
   前記ガイド機構の移動平面を横断する垂直平面内に位置
   する異る大半径円弧に沿って湾曲しており、前記スライ
   ド部材は、前記第１または第２のトラツクに載置されて
   垂直軸を有し前記ガイドを横断する方向の円弧状に湾曲
   した径路内で前記横部材に沿って前後に移動し、前記第
   １と第２のガイド表面はそれぞれ大半径を有し、隣接し
   て係合されるトラツク部材と相補的であり、あるいは対
   面して支持しガイドされる係合を行い、前記スライド部
   材は選択的に前記第１または第２のトラツクの１対の湾
   曲した径路のうちの１つの上を移動し、前記スライド部
   材は工具と共に工作物と係合して工作物に横方向の円弧
   状表面を形成することができ、また、垂直方向の円弧状
   径路内で移動する前記水平配置往復移動テーブルと選択
   的に横方向垂直方向円弧状径路内で移動する工具とを同
   時に使用して、工作物の表面を、直交する平面内によこ
   たわる縦方向と横方向の曲面によって画定される大きな
   複合面に形成することができるように構成したことを特
   徴とする、大型プレート状工作物の表面に大半径の複合
   曲面を加工する装置。