JPS6317620Y2 - - Google Patents

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JPS6317620Y2
JPS6317620Y2 JP9856683U JP9856683U JPS6317620Y2 JP S6317620 Y2 JPS6317620 Y2 JP S6317620Y2 JP 9856683 U JP9856683 U JP 9856683U JP 9856683 U JP9856683 U JP 9856683U JP S6317620 Y2 JPS6317620 Y2 JP S6317620Y2
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cutter
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axis
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machining
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Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案はシエービング加工装置に係り、特に、
歯車、セレーシヨン等の仕上加工を行なうのに好
適なシエービング加工装置に関する。
〔考案の背景〕
セレーシヨン、歯車の仕上加工を行なうシエー
ビング加工装置には、歯車等の被加工物(以下ワ
ークと称する)を切削するカツタがワーク側に移
動することによつてシエービング加工するもの
と、ワークがカツタ側に移動することによりシエ
ービング加工するものの2種類のタイプがある。
ワーク側の移動によつてワークをシエービング加
工するタイプのものとしては、例えば第1図及び
第2図に示される装置が従来から用いられてい
た。
この装置は、第1図及び第2図に示されるよう
に、水平軸と平行になるように切込み台10によ
つて支持された平板状のテーブル12と、水平軸
を中心として回転するカツタ14と、テーブル1
2の上方に固定されたカツタヘツド16、テーブ
ル12上に対向配置された主軸台18、心押台2
0等を備え、ワーク22を主軸台18と心押台2
0とによつて挾持すると共にモータ24の作動に
よつて切込み台10をコラム26に沿つて鉛直軸
と平行となるように上昇駆動してテーブル12上
のワーク22をカツタ14側に移動させ、カツタ
14の回転駆動によりワーク22にシエービング
加工を施すことができる。
なお、この装置は、切込み台10の下部に固定
された送りねじ28がモータ24の作動によつて
回転駆動することにより、切込み台10をワーク
14側に上昇移動するように構成されており、送
りねじ28に連結され送りねじ28と共に回転駆
動する円盤30上に配設されたドグ32が、切込
み台10の下部に配設されたストツパ34に当接
することにより、テーブル12の移動量が所定量
移動したことを検出できる。
即ち、ワーク22が最適な状態でシエービング
加工されるように、テーブル12の移動量が予め
ワーク22の形状等に応じて定められており、そ
の移動量に応じてテーブル12が移動するように
構成されていた。
ところが、テーブル12を、設定された最適移
動量に従つて移動させてワーク22をシエービン
グ加工しても、周囲温度やクーラント温度の変化
によりカツタヘツド16、主軸台18、心押台2
0、切込み台10、コラム26、カツタ14等が
熱変形すると、ワーク22の加工精度を示すオー
バボール径に影響し、ワーク22を高精度にシエ
ービング加工することができなかつた。又、ワー
ク22のオーバボール径は周囲温度の変化によつ
ては作業中逐次変化する。なお、カツタが移動す
るタイプの装置の場合も、カツタの移動量が予め
ワーク22の形状等に応じて予め定められてお
り、その移動量に応じてカツタが移動するように
構成されていた。
従つて、従来の装置では、作業者がワーク22
又はカツタ14の移動量を頻繁に調整し、ワーク
22のオーバボール径を常に一定値にすることが
予儀なくされていた。
〔考案の目的〕
本考案は、前記従来の課題に鑑みて為されたも
のであり、その目的は、機械および工具の熱変形
によるワークのオーバボール径に悪影響が及ぼさ
れるのを抑制し、ワークを高精度にシエービング
加工することができるシエービング加工装置を提
供することにある。
〔考案の概要〕
上記目的を達成するために、本考案は、水平軸
と平行な揺動軸に回転可能に装着され、かつ揺動
軸の径方向下方に、揺動軸と直交する水平軸と平
行な摺動面が形成された揺動台を有し揺動軸を中
心として揺動台を揺動する揺動台駆動装置と、水
平軸とほぼ平行な回転軸を中心として回転可能な
円盤状のカツタが装着されカツタを回転駆動する
カツタヘツドと、揺動台の摺動面に沿つて往復可
能に揺動台に装着されて揺動台の揺動に伴なつて
揺動し、かつ揺動軸とカツタの回転軸とがほぼ平
行となるようにカツタヘツドを支持すると共に、
カツタの刃先の揺動路が揺動台端部の揺動路より
も揺動軸を中心として外側となるカツタの加工駆
動位置で揺動面に沿つて往復動するカツタヘツド
支持台と、カツタの切削による被加工物の加工面
とカツタの刃先の揺動路とが一致するように、揺
動軸に直交する水平軸下方で被加工物を支持する
被加工物支持装置と、カツタの刃先に沿つて当接
する測定子を有し揺動軸とほぼ直交する水平軸に
沿つて測定子を移動させ測定子の移動量からカツ
タの加工駆動位置の良否を判定するカツタ加工駆
動位置判定装置と、を備え、揺動軸とカツタ回転
軸の各軸心を結ぶ仮想線が水平軸とほぼ平行とな
るように揺動台を揺動してその位置で揺動台を固
定し、前記仮想線に沿つて測定子を移動させて加
工駆動位置にあるカツタの刃先に当接させ、測定
子の基準位置からカツタとの当接位置までの移動
量からカツタ加工駆動位置の良否を判定する手段
と、カツタ加工駆動位置が被加工物の加工面と揺
動軸の軸心との距離に一致した最適加工駆動位置
にないことが判定されたとき、カツタヘツドの水
平移動によりカツタの加工駆動位置を最適加工駆
動位置に修正する手段と、を有し、カツタを最適
加工駆動位置に固定した後、揺動台を揺動し、カ
ツタの回転駆動により、カツタの揺動方向から被
加工物にシエービング加工を施すことを特徴とす
るシエービング加工装置を提供する。
〔考案の実施例〕
以下、図面に基づいて本考案の好適な実施例を
説明する。
第3図及び第4図には、本考案の好適な実施例
の構成が示されている。
本実施例における装置は、揺動台駆動装置40
と、カツタヘツド42と、カツタヘツド支持台4
4と、被加工物支持装置46と、カツタ加工駆動
位置判定装置48から構成されている。
揺動台駆動装置40は、水平軸と平行な揺動軸
50に回動可能に装着され、かつ揺動軸50の径
方向下方に、揺動軸50と直交する水平軸と平行
な揺動面52が形成された揺動台54を有し、揺
動軸50を中心として揺動台54を揺動すること
ができる。
即ち、装置本体のベース盤56の左右配設され
た側板58,60にボルト62,64により固定
された揺動軸50に、側板58,60の内側であ
つて、摺動面52から側板58,60に沿つて上
方に突出した突出部66,68が回動可能に固定
されている。その為、揺動台54は揺動軸50の
軸心O1を中心として揺動することが可能であ
る。
又、揺動台54の摺動面52には、揺動軸50
に直交する水平軸と平行となる角スライド70が
配設されており、この角スライド70にカツタヘ
ツド支持台44の下部が往復動可能に装着されて
おり、揺動台54の側面には、揺動台54の側面
に連結されたブラケツト(図示省略)を介してカ
ムフオロア72が固定されている。カムフオロア
72の下方には、ベース盤56に支持され、モー
タ(図示省略)の作動によつて回転するカムプレ
ート74がカムフオロア72と当接可能に配設さ
れている。又、揺動台54の端部にはブラケツト
78が固定されており、このブラケツト78は、
ベース盤56の側面に立設されたブラケツト80
に枢着されたシリンダ82に連結されている。
又、揺動台54の側面には、ブラケツト80側に
突出したプレート84が固定されており、このプ
レート84は、ベース盤56上に立設された揺動
ガイドプレート86のガイド穴88内に挿通され
ており、揺動台54が揺動軸50の軸方向に沿つ
て振れるのを防止することができる。又、プレー
ト84の先端には、チエーン90が連結されてお
り、このチエーン90は、ブラケツト80に固定
されたスプロケツト92を介してバランスウエイ
ト94に連結されている。
このように揺動台54は、揺動軸50に揺動可
能に装着されており、揺動台54上に装着される
カツタヘツド支持台44、カツタヘツド42等の
荷重にバランスするバランスウエイト94の自重
によつて、摺動面52が、揺動軸50を直交する
水平軸と平行となるようにバランスされており、
又、カムプレート74の回転駆動によりカムフオ
ロア72が破線で示される位置まで移動すること
により揺動台54が二点鎖線で示される位置まで
揺動することが可能である。なお、カムプレート
74が回転中は、シリンダ82が働き、ブラケツ
ト78に引上げ力が作用するので、カムフオロア
72はカムプレート74の外周に当接するように
押しつけられる。
揺動台54上の角スライド70に往復動可能に
装着されたカツタヘツド支持台44の下部には、
ボールねじ96の摺動路98が形成されており、
又角スライド70とほぼ平行なボールねじ96と
噛合するナツト100が形成されている。ボール
ねじ96は、ギヤボツクス102を介してモータ
104に連結されており、ギヤボツクス102
は、揺動台54上に固定された木端106に固定
されている。そして、モータ104及びギヤボツ
クス102の作動によりボールねじ96が回転駆
動すると、モータ104の回転駆動によつてカツ
タヘツド支持台44は矢印Xで示される方向に往
復動することができる。なお、ギヤボツクス10
2は木端106によつて固定されているので、切
削負荷によるギヤボツクス102の微動を防止す
ることができる。
又、カツタヘツド支持台44の中央部には、角
スライド70と平行な旋回軸108が嵌装されて
おり、この旋回軸108は、カツタヘツド42を
支持する旋回ベース110とボルト102により
連結されている。旋回軸108はスラストベアリ
ング112よつてスラスト方向のプレロードがか
けられており、旋回軸108の後端部に取付けら
れたアーム114を介してシリンダ116に連結
されており、シリンダ116の作動により旋回軸
108の軸心O2を中心として旋回可能である。
なお、シリンダ116の代わりに送りねじを設置
し、アーム114をナツトに取付けることによ
り、手動で送りねじを回し、任意の位置で旋回を
止めることも可能である。
又、カツタヘツド支持台44の上部及び下部
は、それぞれガイド穴118に挿通されたTボル
ト120、皿ばね122を介してシリンダ124
に連結されており、常時は皿ばね122によりT
ボルト120をシリンダ124側へ引張ることに
より旋回ベース110はカツタヘツド支持台44
へクランプされている。なお、旋回ベース110
を旋回する場合には、Tボルト120と皿ばね1
22とが離れるようにシリンダ124を作動し、
旋回ベース110をアンクランプ状態にする。
又、旋回ベース110には、揺動軸50の軸方
向に沿つた一対の角スライド126が形成されて
おり、カツタヘツド42が角スライド126によ
つて往復動可能に装着されている。そして、カツ
タヘツド42は、シリンダ(図示省略)の作動に
より角スライド126に沿つて往復動することが
できる。なお、シリンダの代わりに送りねじを設
置し、カツタヘツド42へねじを結合することに
より、手動によつてカツタヘツド42を任意の位
置に移動させることも可能である。
カツタヘツド42には、モータ130の作動に
よつて、揺動軸50とほぼ平行な回転軸を中心と
して回転可能な円盤状のカツタ132が装着され
ている。カツタ132は、カツタヘツド42の移
動に伴なつて角スライド126に沿つて移動する
ことが可能であり、又旋回ベース110が旋回軸
108を中心として旋回することにより、第4図
に示されるような位置まで旋回することが可能で
ある。
被加工物支持装置46は、カツタ132の切削
によるワーク134の加工面とカツタ132の刃
先の揺動路とが一致するように、揺動軸50と直
交する水平軸下方でワークを支持するように構成
されている。即ち、カツタ132の揺動路より揺
動軸50を中心として外側となるベース盤56上
に、デイスク136回りに回転可能なテーブル1
38が載置されており、このテーブル138上に
は、主軸台140と心押台142が対向配置さ
れ、キー144により位置決めされてTボルト1
46によりテーブル138上に固定されている。
主軸台140の心押台142との対向面には、ス
リーブ148を介して回転チヤツク150が固定
されており、心押台142の主軸台140との対
向面には、テールストツク152を介して支持部
154が固定されている。ワーク134はシユー
ト156を介して支持部材154と回転チヤツク
150間に挿入され、回転チヤツク150と支持
部材154とにより回転可能に支持される。
カツタ加工駆動位置判定装置48は、カツタ1
32の刃先に沿つて当接する測定子160を有
し、揺動軸50とほぼ直交する水平軸に沿つて測
定子160を移動させ、この測定子160の移動
量からカツタ132の加工駆動位置を判定するこ
とができる。
即ち、測定子160は、主軸台140の上部に
設置される支持ベース162のガイド穴に沿つて
摺動するロツド164に連結されており、このロ
ツド164はくさび状のプレート166に連結さ
れている。支持ベース162とプレート166間
にはスペーサ168とスプリング170が装着さ
れており、プレート166がスプリング170に
より付勢されている。なお、スペーサ168は交
換可能に設置されている。又、プレート166に
はくさび状のプレート174が当接しており、プ
レート174がシリンダ176の作動によつて摺
動することにより、ロツド164がカツタ132
側に移動し、測定子160をカツタ132の刃先
に沿つて当接させることができる。そして、測定
子160の基準位置からカツタとの当接位置まで
の移動量からカツタ132の加工駆動位置の良否
を判定することができる。即ち、測定器178
は、プレート166に当接する検出子180を備
え、検出子180がプレート166の移動に伴な
つて揺動することにより、測定子160の移動量
を検出することができ、又、移動量が表示器18
2に表示される。
測定器178は、検出子180によつて検出さ
れた測定子160の移動量を基にカツタ132の
加工駆動位置が、ワーク134の切削によるワー
クの加工面と揺動軸50の軸心との距離に一致し
た最適加工駆動位置にないことを判定した場合に
は、カツタ132を最適加工駆動位置に修正する
為の駆動信号をモータ104に出力することがで
きる。その為、測定子160の移動量によつてカ
ツタ132の加工駆動位置が最適加工駆動位置に
ない場合には、モータ104の作動によつてカツ
タ132の加工駆動位置が最適加工駆動位置に修
正される。
又本実施例においては、揺動台54下方のベー
ス盤56上には、ベース盤56との間に間隙をも
つてクーラントパン184が配設されており、ク
ーラントが直接ベース盤56にかかるのを防止す
ると共に、クーラントによつてベース盤56が熱
変形するのを防止している。
本実施例は以上の構成からなり、次にその作用
を説明する。
まず、揺動軸50とカツタ132の回転軸との
各軸心を結ぶ仮想線が水平軸とほぼ平行となるよ
うに揺動台54を揺動してその位置で揺動台54
を固定する。この位置においては、カツタ132
の軸心O3は揺動軸50の中心O1を通る水平面
内にある。
次に、シリンダ176の作動により測定子16
0をカツタ132側に移動し、測定子160をカ
ツタ132の刃先に沿つて当接させる。そして測
定器178により測定子160の移動量からカツ
タ132の加工駆動位置の良否の判定を行なう。
測定子160の移動量からカツタ132の加工駆
動位置が最適加工駆動位置にないことが判定され
たときには、モータ104を作動し、カツタ13
2の加工駆動位置が最適加工駆動位置になるよう
にカツタヘツド42を水平移動させる。カツタ1
32の加工駆動位置が最適加工駆動位置に修正さ
れた後は、シリンダ176を後退駆動し、測定子
160をカツタ132から離脱させる。
次に、カムプレート74の回転により揺動台5
4を矢印Y方向に揺動させ、第5図に示されるよ
うに、カツタ132の中心O3と揺動軸50の軸
心O1とを結ぶ直線が、P101の位置からP2
01の位置に達するまで、揺動台54を揺動させ
る。この位置で、心押台142と主軸台140に
よつて支持されたワーク134とカツタ132と
を自動噛合させる。ただし、カツタ132とワー
ク134とが干渉して自動的に噛合しない場合
は、シユート156下部のワーク仮り受部がカツ
タ132と反対方向へ変位することによつて干渉
することが多い為、この変位をリミツトスイツチ
(図示省略)で確認し、このリミツトスイツチが
作動した場合は、カツタ132がワーク134か
ら離れる程度カムプレート74を逆転させた後、
再度カムプレート74を正転させて自動噛合をさ
せる。
自動噛合後は、主軸台140の回転チヤツク1
50をワーク134側に移動させ、ワーク134
を、スリーブ148の先端部の回転チヤツク15
0に挿入すると共に、心押台142のテールスト
ツク152をワーク134側に移動させ、支持部
材154をチヤツク端面へ押し当て、コレツトチ
ヤツクを押し広げることによりワーク134を回
転チヤツク150へ固定する。
ワーク134を回転チヤツク150へ固定した
時点でカツタ132を回転させると共にカムプレ
ート74を回転させ、カツタ132の揺動方向即
ちカツタ132の接線方向からワーク134にシ
エービング加工を施す。
カツタ132の中心O3が、ワーク134の中
心O4と揺動軸50の中心O1とを結ぶP301
線上に移動した場合にはドウエル(一旦停止)を
かける。このドウエル時間が半分経過した時点で
カツタ132を逆転させる。又、ドウエル時間経
過後はカツタ132の中心O3がP401線上に
来る位置まで揺動台54を揺動させ(バツクムー
ブメント)、この位置でも一定時間ドウエルをか
け、ドウエル終了後カツタ132がP101線上
となるように揺動台54を揺動する。
なお、バツクムーブメントをかけるために、カ
ツタ中心O3でさらに加工させて、P501線上
でドウエルをかけてもよい。この場合はドウエル
終了後はカツタの中心O3をP101線上まで戻
してシエービング加工は終了する。
以上の作動によつてワーク134をシエービン
グ加工する1サイクルが終了する。
このように本実施例においては、ワーク134
をシエービング加工する際、測定子160の移動
量からカツタ132の加工駆動位置の良否の判定
を行ない、カツタ132の加工駆動位置が最適加
工駆動位置にないことが判定されたときには、カ
ツタ132の加工駆動位置を最適加工駆動位置に
修正した後、カツタ132をワーク134側に揺
動してワーク134にシエービング加工を施すよ
うにしたので、室温やクーラント温度によつてカ
ツタヘツド42、主軸台140、心押台142、
カツタ132等が熱変形しても、これら機械およ
び工具の熱変形によつてワーク134のオーバボ
ール径に悪影響が及ぼされるのを抑制することが
でき、ワーク134のシエービング加工を高精度
に行なうことができる。
第6図は、第1図および第2図に示すような従
来装置を用い、連続運転を行なつてシエービング
加工したワークを、1時間ごとに抜取り検査した
オーバボール径の経時変化を表わすグラフであ
り、第7図は本考案のシエービング加工装置を用
い同一条件の加工を行なつた場合の実測値の一例
を示すグラフである。
このように、従来の装置では、第6図に示され
るように、周囲温度やクーラント温度によつてワ
ーク134のオーバボール径が時間によつて基準
値からずれて変化するが、本実施例による装置の
場合は、第7図に示されるように、周囲温度やク
ーラント温度が変化したり、作業が停止された後
再び装置を作動した場合でも、ワーク134のオ
ーバボール径が時間によつて基準値から大きくず
れるのを抑制することが確認された。即ち、本実
施例における装置によれば、装置起動後所定時間
毎にカツタ132の駆動位置を最適駆動位置に修
正することにより、ワーク134のオーバボール
径の変化を小さくすることができ、又機械停止後
の変化も小さくすることができる。
この為本実施例による装置の場合は、ワーク1
34のオーバボール径の1日当りの変化量を、従
来装置の1/10程度に低減することができる。
又、前記実施例においては、ワーク134とカ
ツタ132とを噛合する際、カツタ132の接線
方向から噛合するようにしているので、ワーク1
34とカツタ132との自動噛合を容易に行な
え、歯切工程の自動化が可能となる。
なお、前記実施例においては、カツタ132と
ワーク134とを自動噛合することについて述べ
たが、手作業によつてワーク134とカツタ13
2とを噛合させる場合は、カツタ132の中心0
3が第5図に示されるP201線上にある位置を
噛合時の原位置とすることによつて行なうことが
できる。
又、測定子160の移動量からカツタ132の
加工駆動位置が最適加工駆動位置にあるか否かを
判定する時期は、機械起動時は必ず実施すること
が望ましく、加工開始後はワーク134を10乃至
20個シエービング加工した後、1回程度カツタ1
32の加工駆動位置の良否を判定することによつ
てもワーク134のシエービング加工を高精度に
することができる。
〔考案の効果〕
以上説明したように、本考案によれば、ワーク
をシエービング加工する際、カツタの加工駆動位
置がシエービング加工に最適位置になるように修
正した後、カツタの接線方向からワークにシエー
ビング加工を施すようにしたので、機械および工
具が熱変形しても、熱変形によつてワークのオー
バボール径に悪影響が及ぼされるのを防止するこ
とができ、ワークのシエービング加工を高精度に
行なえ、品質の向上が図れるという優れた効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来装置の側面図、第2図は第1図に
示す装置の正面図、第3図は本考案の一実施例を
示すシエービング加工装置の側面図、第4図は第
3図に示す装置の正面図、第5図は本考案に係る
装置の作用を説明する為の線図、第6図は従来装
置によるオーバボール径の経時変化を示すグラ
フ、第7図は本考案の装置によるオーバボール径
の特性図である。 40……揺動台駆動装置、42……カツタヘツ
ド、44……カツタヘツド支持台、46……被加
工物支持装置、48……カツタ加工駆動位置判定
装置、132……カツタ、134……ワーク。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 水平軸と平行な揺動軸に回転可能に装着さ
    れ、かつ揺動軸の径方向下方に、揺動軸と直交
    する水平軸と平行な摺動面が形成された揺動台
    を有し揺動軸を中心として揺動台を揺動する揺
    動台駆動装置と、水平軸とほぼ平行な回転軸を
    中心として回転可能な円盤状のカツタが装着さ
    れカツタを回転駆動するカツタヘツドと、揺動
    台の摺動面に沿つて往復可能に揺動台に装着さ
    れて揺動台の揺動に伴なつて揺動し、かつ揺動
    軸とカツタの回転軸とがほぼ平行となるように
    カツタヘツドを支持すると共に、カツタの刃先
    の揺動路が揺動台端部の揺動路よりも揺動軸を
    中心として外側となるカツタの加工駆動位置で
    揺動面に沿つて往復動するカツタヘツド支持台
    と、カツタの切削による被加工物の加工面とカ
    ツタの刃先の揺動路とが一致するように、揺動
    軸に直交する水平軸下方で被加工物を支持する
    被加工物支持装置と、カツタの刃先に沿つて当
    接する測定子を有し揺動軸とほぼ直交する水平
    軸に沿つて測定子を移動させ測定子の移動量か
    らカツタの加工駆動位置の良否を判定するカツ
    タ加工駆動位置判定装置と、を備え、揺動軸と
    カツタ回転軸の各軸心を結ぶ仮想線が水平軸と
    ほぼ平行となるように揺動台を揺動してその位
    置で揺動台を固定し、前記仮想線に沿つて測定
    子を移動させて加工駆動位置にあるカツタの刃
    先に当接させ、測定子の基準位置からカツタと
    の当接位置までの移動量からカツタ加工駆動位
    置の良否を判定する手段と、カツタ加工駆動位
    置が被加工物の加工面と揺動軸の軸心との距離
    に一致した最適加工駆動位置にないことが判定
    されたとき、カツタヘツドの水平移動によりカ
    ツタの加工駆動位置を最適加工駆動位置に修正
    する手段と、を有し、カツタを最適加工駆動位
    置に固定した後、揺動台を揺動し、カツタの回
    転駆動により、カツタの揺動方向から被加工物
    にシエービング加工を施すことを特徴とするシ
    エービング加工装置。 (2) 前記カツタヘツド支持台は、揺動軸とカツタ
    回転軸の各軸心を結ぶ仮想線を中心として旋回
    可能にカツタヘツドを支持することを特徴とす
    る実用新案登録請求の範囲第(1)項記載のシエー
    ビング加工装置。
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