KR101988408B1 - 봉형 부품의 제조 방법 - Google Patents

봉형 부품의 제조 방법 Download PDF

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코마츠 엔티씨 가부시끼가이샤
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Abstract

터닝 및 브로칭 머신(1)에 의해 크랭크 샤프트를 제조하는 방법은, 임시 세팅 단계와, 리프팅 단계와, 센터링 단계와, 전체 클램핑 단계를 포함한다. 임시 세팅 단계에서는, 크랭크 샤프트 소재(W)가 제1 및 제2 임시 세팅부(32d, 42d) 상에 탑재된다. 리프팅 단계에서는, 제1 척 조오(32b)에 의해 리어 플랜지(210)가 들어올려지는 동시에, 제2 척 조오(42b)에 의해 프론트 샤프트(220)가 들어올려진다. 센터링 단계에서는, 제1 및 제2 센터(32c, 42c)가 제1 및 제2 센터홀(210CH, 220CH)에 삽입된다.

Description

봉형 부품의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING ROD-SHAPED COMPONENT}
본 발명은, 봉형(棒形)의 공작물(workpiece)을 가공함으로써 봉형 부품을 제조하는 방법에 관한 것이다.
종래, 단조(鍛造) 또는 주조(鑄造)된 봉형의 공작물[예를 들면, 크랭크 샤프트(crankshaft) 소재 등]을 효율적으로 가공하는 것을 목적으로 하여, 센터 및 척 조오(chuck jaws)을 가지는 2개의 척 장치를 구비한 공작 기계가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1에 기재된 공작 기계에서는, 양 단면에 센터홀이 형성된 공작물이 반입되면, 센터링 단계와, 임시 세팅 부재(temporary setting part) 형성 단계와, 마무리 단계가 순차적으로 실행된다. 센터링 단계에서는, 센터가 센터홀에 삽입된다. 임시 세팅 부재 형성 단계에서는, 공작물의 양 단부의 외주면이 선삭(旋削)된다. 마무리 단계에서는, 공작물의 양 단부가 척 조오에 의해 파지된 상태에서 공작물의 표면이 선삭된다.
일본 공개특허 제2007―245282호 공보
여기서, 일반적으로는, 공작 기계에 공작물이 반입되면, 공작물이 각 척 장치의 임시 세팅부(temporary setting) 상에 일단 탑재된 후에 센터링 단계가 실행된다. 그러나, 이와 같은 공작 기계에서는, 전술한 임시 세팅 부재가 형성 도중 또는 형성이 끝난 공작물이 임시 세팅부 상에 탑재되는 경우가 있다. 이 경우, 공작물의 임시 세팅 부재 중 임시 세팅 부재의 외경(外徑)이 가공 전보다 작아지게 되어 있으므로, 센터홀은 대응하는 센터보다 아래쪽에 위치하게 된다. 따라서, 다음에, 센터를 삽입할 때 센터가 공작물 양 단면과 맞닿아, 센터를 센터홀에 삽입할 수 없다. 그러므로, 공작 기계가 이상(異常) 정지하여 버린다는 문제가 있다.
그리고, 임시 세팅 부재가 도중까지 가공된 공작물이나 임시 세팅 부재가 가공이 완료된 공작물이 임시 세팅부 상에 탑재된 경우란, 예를 들면, 마무리 단계가 완료된 공작물이 반출되지 않아 공작 기계가 일단 정지되고, 그 후 재가동되었을 경우나, 임시 세팅 부재 형성 도중 또는, 임시 세팅 부재 형성 단계로부터 마무리 단계로의 이행 도중, 또는 마무리 단계의 도중에, 어떠한 이유로 공작 기계가 일단 정지되고, 그 후 재가동되었을 경우 등이다.
본 발명은, 전술한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 임시 세팅 부재의 외주면이 가공된 공작물이라도 임시 세팅 부재 형성 단계에 있어서 용이하게 센터링 가능한 봉형 부품의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1 태양(態樣)에 관한 봉형 부품을 제조하는 방법에서는, 제1 임시 세팅부와, 제1 임시 세팅부보다 위쪽에 배치되는 제1 센터와 제1 척 조오를 가지는 제1 척 장치와, 제1 임시 세팅부에 대향하는 제2 임시 세팅부와, 제1 센터에 대향하는 제2 센터와 제2 척 조오를 가지는 제2 척 장치를 구비한 공작 기계에 의해 봉형의 공작물이 가공된다.
봉형 부품을 제조하는 방법은, 임시 세팅 단계와, 리프팅(lifting) 단계와, 센터링 단계와, 전체 클램핑(full clamping) 단계를 포함한다. 임시 세팅 단계에서는, 제1 임시 세팅부 상에 공작물의 제1 임시 세팅 부재를 탑재하고, 제2 임시 세팅부 상에 공작물의 제2 임시 세팅 부재를 탑재한다. 리프팅 단계에서는, 제1 임시 세팅 부재를 제1 척 조오에 의해 들어올린다. 센터링 단계에서는, 제1 임시 세팅 부재의 제1 단면(端面)에 형성되는 제1 센터홀에 제1 센터를 삽입하는 동시에, 제2 임시 세팅 부재의 제2 단면에 형성되는 제2 센터홀에 제2 센터를 삽입한다. 전체 클램핑 단계에서는, 제1 임시 세팅 부재를 제1 척 조오에 의해 파지하는 동시에, 제2 임시 세팅 부재를 제2 척 조오에 의해 파지(把持)한다.
제1 태양에 관한 봉형 부품을 제조하는 방법에 의하면, 제1 척 장치의 임시 세팅부 상에 공작물이 탑재된 경우, 공작물의 제1 임시 세팅 부재의 임시 세팅 부재의 외주면이 가공되어 있었다고 해도, 리프팅 단계에 있어서, 공작물을 제1 척 조오에 의해 들어올릴 수가 있으므로, 제1 센터를 제1 센터홀에 원활하게 삽입할 수 있어, 용이하게 센터링이 가능해진다.
제2 태양에 관한 봉형 부품을 제조하는 방법은, 제1 태양에 관한 것이며, 리프팅 단계에 있어서, 제2 임시 세팅 부재를 제2 척 조오에 의해 들어올린다.
제2 태양에 관한 봉형 부품을 제조하는 방법에 의하면, 제1 임시 세팅 부재뿐아니라 제2 임시 세팅 부재의 외주면이 가공되어 있었다고 해도, 리프팅 단계에 있어서, 공작물을 제2 척 조오에 의해 들어올릴 수가 있으므로, 제2 센터를 제2 센터홀에 원활하게 삽입할 수 있어, 용이하게 센터링이 가능해진다.
이상과 같이 본 발명에서는, 임시 세팅 부재의 외주면이 가공된 공작물이라도 임시 세팅 부재 형성 단계에 있어서 용이하게 센터링 가능한 공작물 가공 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 공작 기계의 일례로서의 터닝(turning) 및 브로칭(broaching) 머신의 구성을 나타낸 단면도(斷面圖)
도 2는 크랭크 샤프트 소재의 구성을 나타낸 측면도
도 3은 제1 척 장치의 평면도
도 4는 제2 척 장치의 평면도
도 5는 터닝 및 브로칭 머신의 기능 블록도
도 6은 크랭크 샤프트 소재의 탑재 상태를 설명하기 위한 도면
도 7은 크랭크 샤프트 소재의 탑재 상태를 설명하기 위한 도면
도 8은 크랭크 샤프트 소재의 탑재 상태를 설명하기 위한 도면
도 9는 터닝 및 브로칭 머신의 동작을 설명하기 위한 도면
[터닝 및 브로칭 머신(1)의 전체 구성]
터닝 및 브로칭 머신(1)의 전체 구성에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은, 실시형태에 관한 터닝 및 브로칭 머신(1)(공작 기계의 일례)의 구성을 나타낸 단면도이다. 도 2는, 실시형태에 관한 크랭크 샤프트 소재(W)(봉형의 공작물의 일례)의 구성을 나타낸 측면도이다.
터닝 및 브로칭 머신(1)은, 크랭크 샤프트 소재(W)를 선삭함으로써 크랭크 샤프트(봉형 부품의 일례)를 제조하기 위한 선반이다.
크랭크 샤프트 소재(W)는, 단조 또는 주조에 의해 봉형으로 형성되어 있고, 선삭대를 고려하여 크랭크 샤프트보다 큰 외형을 가지고 있다. 크랭크 샤프트 소재(W)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 절곡된 축심(軸心)을 가진다. 크랭크 샤프트 소재(W)는, 제1 내지 제5 메인 저널(main journal)(J1∼J5), 제1 내지 제4 핀 저널(pin journal)(P1∼P4), 제1 내지 제8 크랭크 암(arm)(A1∼A8), 리어 플랜지(210)(제1 임시 세팅 부재의 일례), 및 프론트 샤프트(220)(제2 임시 세팅 부재의 일례)를 가진다. 리어 플랜지(210)는, 제1 단면(210S1)과, 제1 외주면(210S2)[임시 세팅 부재와 파지부(把持部)의 외주면을 겸함]과, 제1 단면(210S1)에 형성된 제1 센터홀(210CH)를 가진다. 프론트 샤프트(220)는, 제2 단면(220S1)과, 제2 외주면(220S2)(임시 세팅 부재의 외주면)과, 제3 외주면(220S3)(파지부의 외주면)과, 제2 단면(220S1)에 형성된 제2 센터홀(220CH)를 가진다.
터닝 및 브로칭 머신(1)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 시트(10), 공구(20), 제1 공작물 헤드(30), 제2 공작물 헤드(40), 슬라이더(50), 볼나사(60) 및 서보 모터(70)를 구비한다.
시트(10)는, 공구(20), 제1 공작물 헤드(30) 및 제2 공작물 헤드(40) 등을 지지한다.
공구(20)는, 툴 헤드(21)와 툴(22)을 가진다. 툴 헤드(21)는, 시트(10)에 대하여 이동 가능하게 지지된다. 툴(22)은, 툴 헤드(21)에 장착된다.
제1 공작물 헤드(30)는, 제1 척 장치(32), 고정대(33), 제1 주축(主軸)(34), 제1 플런저(plunger)(35), 제1 회전 실린더(36) 및 제1 센터 실린더(37)를 가진다.
제1 척 장치(32)는, 고정대(33)에 고정된다. 제1 척 장치(32)는, 크랭크 샤프트 소재(W)의 리어 플랜지(210)를 파지한다. 제1 척 장치(32)는, 제1 본체부(32a)와, 3개의 제1 척 조오(32b)와, 제1 센터(32c)를 가진다. 제1 본체부(32a)는, 제1 주축(34)의 단부(端部)에 고정된다. 3개의 제1 척 조오(32b)는, 제1 주축(34)의 축선(T)의 반경 방향을 따라 이동 가능하게 제1 본체부(32a)에 장착되어 있다. 3개의 제1 척 조오(32b)는, 소정의 파지력(把持力)(예를 들면, 30000N 정도)으로 리어 플랜지(210)의 제1 외주면(210S2)을 파지할 수 있다. 제1 센터(32c)는, 축선(T)을 따라 이동 가능하게 제1 본체부(32a) 내에 배치되어 있다. 제1 센터(32c)는, 제1 플런저(35)의 단부에 고정되어 있다. 제1 센터(32c)는, 도시하지 않은 공작물 로더(loader)에 의해 크랭크 샤프트 소재(W)가 반입(搬入)되었을 경우, 제2 공작물 헤드(40) 측으로 이동하여, 크랭크 샤프트 소재(W)의 제1 센터홀(210CH)에 삽입된다. 제1 척 장치(32)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.
고정대(33)에는, 축선(T)을 따라 제1 주축(34)이 삽통(揷通)되어 있다. 제1 주축(34)은, 축선(T)을 중심으로 하여 회전 가능하게 고정대(33)에 지지되어 있다. 제1 주축(34)에는, 축선(T)을 따라 제1 플런저(35)가 삽통된다. 제1 플런저(35)는, 축선(T)을 따라 슬라이딩 이동 가능하게 제1 주축(34)에 지지되어 있다. 제1 회전 실린더(36)는, 축선(T)을 중심으로 하여 제1 주축(34)을 회전시킨다. 이로써, 제1 척 장치(32)는, 축선(T)을 중심으로 하여 회전한다. 제1 센터 실린더(37)는, 축선(T)을 따라 제1 플런저(35)를 슬라이딩 이동시킴으로써, 제1 센터(32c)를 축선(T)을 따라 이동시킨다.
제2 공작물 헤드(40)는, 제1 공작물 헤드(30)에 대향하도록 배치된다. 제2 공작물 헤드(40)는, 축선(T)에 평행한 방향에 있어서 이동 가능하다. 제2 공작물 헤드(40)는, 제2 척 장치(42), 가동(可動) 테이블(43), 제2 주축(44), 제2 플런저(45), 제2 회전 실린더(46) 및 제2 센터 실린더(47)를 가진다. 이하에 있어서는, 제1 공작물 헤드(30)와 마찬가지의 구성 요소에 대한 설명을 생략한다.
제2 척 장치(42)는, 크랭크 샤프트 소재(W)의 프론트 샤프트(220)의 제3 외주면(220S3)을 파지한다. 제2 척 장치(42)는, 제2 본체부(42a)와 복수의 제2 척 조오(42b)와 제2 센터(42c)를 가진다. 복수의 제2 척 조오(42b)은, 소정의 파지력(예를 들면, 30000N 정도)으로 프론트 샤프트(220)를 파지할 수 있다. 제2 척 장치(42)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.
가동 테이블(43)은, 슬라이더(50)에 고정되어 있다. 슬라이더(50)는, 축선(T)을 따라 슬라이딩 이동 가능하게 볼나사(60)에 장착된다. 볼나사(60)는, 나사축(61)과, 나사축(61)에 나사결합되는 너트(62)를 가진다. 서보 모터(70)는, 나사축(61)을 회전시킨다.
[제1 척 장치(32)]
도 3은, 제1 척 장치(32)를 제2 척 장치(42) 측으로부터 본 평면도이다.
제1 척 장치(32)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 전술한 본체부(32a)와 3개의 제1 척 조오(32b)과 제1 센터(32c)에 더하여, 한 쌍의 제1 임시 세팅부(32d)와 길이 기준 세팅부(32e)를 가진다.
3개의 제1 척 조오(32b)는, 축심(T)의 주위 방향에 있어서 균등하게 배치되어 있다. 3개의 제1 척 조오(32b)는, 축심(T)의 직경 방향을 따라 연동한다. 도 3에서는, 제1 척 조오(32b)이 가장 내측까지 전진한 상태가 나타나 있다.
한 쌍의 제1 임시 세팅부(32d)는, 제1 센터(32c)보다 아래쪽, 즉 시트(10)의 가까이에 배치되어 있다. 한 쌍의 제1 임시 세팅부(32d)는, 축심(T)을 기준으로 하여 좌우 대칭으로 배치되어 있다. 한 쌍의 제1 임시 세팅부(32d)에는, 크랭크 샤프트 소재(W)의 리어 플랜지(210)가 일시적으로 탑재된다. 이 때, 한 쌍의 제1 임시 세팅부(32d)에는 리어 플랜지(210)의 제1 외주면(210S2)이 맞닿는다.
길이 기준 세팅부(32e)는, 제1 센터(32c)보다 아래쪽이면서 또한 한 쌍의 제1 임시 세팅부(32d)보다 위쪽에 배치되어 있다. 길이 기준 세팅부(32e)는, 예를 들면, 크랭크 샤프트 소재(W)의 리어 플랜지(210)의 제1 단면(210S1) 등과 맞닿는다. 길이 기준 세팅부(32e)는, 길이 방향에서의 크랭크 샤프트 소재(W)의 가공 기준을 규정하는 부재이다.
또한, 제1 척 장치(32)는, 도시하지 않지만, 제1 센터(32c)에 대해서도 파지 가능하게 되어 있다.
[제2 척 장치(42)]
도 4는, 제2 척 장치(42)를 제1 척 장치(32) 측으로부터 본 평면도이다.
제2 척 장치(42)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 전술한 제2 본체부(42a)와 3개의 제2 척 조오(42b)와 제2 센터(42c)에 더하여, 한 쌍의 제2 임시 세팅부(42d)를 가진다.
3개의 제2 척 조오(42b)은, 축심(T)의 주위 방향에 있어서 균등하게 배치되어 있다. 3개의 제2 척 조오(42b)은, 축심(T)의 직경 방향을 따라 연동한다. 도 4는, 제2 척 조오(42b)가 가장 내측까지 전진한 상태가 나타나 있다.
한 쌍의 제2 임시 세팅부(42d)는, 제2 센터(42c)보다 아래쪽, 즉 시트(10)의 가까이에 배치되어 있다. 한 쌍의 제2 임시 세팅부(42d)는, 축심(T)을 기준으로 하여 좌우 대칭으로 배치되어 있다. 한 쌍의 제2 임시 세팅부(42d)에는, 크랭크 샤프트 소재(W)의 프론트 샤프트(220)가 일시적으로 탑재된다. 이 때, 한 쌍의 제2 임시 세팅부(42d)에는 프론트 샤프트(220)의 제2 외주면(220S2)이 맞닿는다.
또한, 제2 척 장치(42)는, 도시하지 않지만, 제2 센터(42c)에 대해서도 파지 가능하게 되어 있다.
[터닝 및 브로칭 머신(1)의 기능]
다음에, 터닝 및 브로칭 머신(1)의 기능에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 5는, 터닝 및 브로칭 머신(1)[제어부(2)]의 기능을 나타낸 블록도이다. 도 6∼도 8은, 크랭크 샤프트 소재(W)의 탑재 상태를 설명하기 위한 도면이다.
제어부(2)는, 척 조오 구동 제어부(201)와, 센터 구동 제어부(202)와, 공구 구동 제어부(203)를 가진다.
그리고, 통상 운전 시에서는, 가공하지 않은 크랭크 샤프트 소재(W)가 제1 및 제2 임시 세팅부(32d, 42d) 상에 탑재되지만, 본 실시형태에서는, 리어 플랜지(210)의 제1 외주면(210S2)과 프론트 샤프트(220)의 제2 외주면(220S2)이 가공된 상태(즉, 임시 세팅 부재 형성 도중 또는 형성이 끝난 상태)의 크랭크 샤프트 소재(W)가 탑재되어 있는 경우가 상정(想定)되어 있다. 임시 세팅 부재 형성 도중 또는 형성이 끝난 크랭크 샤프트 소재(W)가 탑재되는 경우로서는, 예를 들면, 마무리 단계가 완료된 크랭크 샤프트가 반출되지 않아 터닝 및 브로칭 머신(1)이 일단 정지(즉, 전원 오프)되고, 그 후 재가동(즉, 전원 온)되었을 경우나, 임시 세팅 부재 형성 도중 또는 임시 세팅 부재 형성 단계로부터 마무리 단계로의 이행 도중 또는 마무리 단계의 도중에 어떠한 이유로 터닝 및 브로칭 머신(1)이 일단 정지되고, 그 후 재가동되었을 경우 등이 고려된다.
이 경우, 크랭크 샤프트 소재(W)의 리어 플랜지(210)의 제1 외주면(210S2) 및 프론트 샤프트(220)의 제2 외주면(220S2)은 임시 세팅 부재 형성 단계에서의 선삭에 의해 한 바퀴(one size) 얇게 되어 있다. 그러므로, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2 임시 세팅부(32d, 42d) 상에 탑재된 크랭크 샤프트 소재(W)의 제1 및 제2 센터홀(210CH, 220CH)는, 제1 및 제2 센터(32c, 42c)보다 아래쪽에 위치하고 있다. 따라서, 이 상태에서, 제1 및 제2 센터(32c, 42c)에 의한 센터링을 행했다고 해도, 제1 및 제2 센터(32c, 42c)를 제1 및 제2 센터홀(210CH, 220CH)에 원활하게 삽입할 수는 없다.
척 조오 구동 제어부(201)는, 리어 플랜지(210)가 소정의 위치까지 부상하도록 제1 척 조오(32b)을 직경 방향 내측으로 구동시켜, 프론트 샤프트(220)가 소정의 위치까지 부상하도록 제2 척 조오(42b)을 직경 방향 내측으로 구동시킨다. 이로써, 도 7에 나타낸 바와 같이, 크랭크 샤프트 소재(W)는 제1 및 제2 임시 세팅부(32d, 42d)로부터 들어올려져, 제1 및 제2 센터홀(210CH, 220CH)이 제1 및 제2 센터(32c, 42c)의 높이에 근접할 수 있다. 따라서, 이 상태에서, 제1 및 제2 센터(32c, 42c)에 의한 센터링을 행하면, 제1 및 제2 센터(32c, 42c)를 제1 및 제2 센터홀(210CH, 220CH)에 원활하게 삽입할 수 있다.
그리고, 척 조오 구동 제어부(201)는, 제1 및 제2 척 조오(32b, 42b)에 의해 크랭크 샤프트 소재(W)를 소정의 위치까지 들어올린 취지를 센터 구동 제어부(202)에 통지한다. 크랭크 샤프트 소재(W)는, 제1 및 제2 센터(32c, 42c)를 제1 및 제2 센터홀(210CH, 220CH)에 삽입 가능한 높이까지 들어올려져 있으면 된다. 이 때, 크랭크 샤프트 소재(W)가 제1 및 제2 척 조오(32b, 42b)에 의해 들어올려졌을 때, 크랭크 샤프트 소재(W)의 축심(U)은, 제1 및 제2 센터(32c, 42c)의 축심(T)보다 아래쪽에 위치하고 있다.
센터 구동 제어부(202)는, 척 조오 구동 제어부(201)로부터 크랭크 샤프트 소재(W)를 들어올린 취지가 통지되면 제1 및 제2 센터(32c, 42c)를 제1 및 제2 센터홀(210CH, 220CH)에 삽입시킨다. 이로써, 도 8에 나타낸 바와 같이, 크랭크 샤프트 소재(W)의 센터링[심출(芯出)]이 완료된다. 이 때, 전술한 바와 같이, 크랭크 샤프트 소재(W)가 소정의 높이까지 들어올려져 있으므로, 제1 및 제2 센터(32c, 42c)를 제1 및 제2 센터홀(210CH, 220CH)에 원활하게 삽입할 수 있다.
또한, 척 조오 구동 제어부(201)는, 제1 및 제2 센터(32c, 42c)에 의한 크랭크 샤프트 소재(W)의 센터링이 완료되면, 제1 센터(32c)를 소정의 파지력(예를 들면, 30000N 정도)으로 파지하도록 제1 척 조오(32b)를 제어하고, 프론트 샤프트(220)를 소정의 파지력(예를 들면, 30000N 정도)으로 파지하도록 제2 척 조오(42b)를 제어하면서, 통상의 크랭크 샤프트 소재(W)의 선삭 가공이 행해진다.
공구 구동 제어부(203)는, 임시 세팅 부재 형성 단계에 있어서, 척 조오 구동 제어부(201)로부터 제1 센터(32c) 및 프론트 샤프트(220)를 파지한 취지가 통지되면 리어 플랜지(210)의 제1 외주면(210S2)을 가공하도록 공구(20)를 제어한다. 또한, 공구 구동 제어부(203)는, 척 조오 구동 제어부(201)로부터 센터링 상태로 리어 플랜지(210) 및 제2 센터(42c)를 파지한 취지가 통지되면 프론트 샤프트(220)의 제2 외주면(220S2) 및 제3 외주면(220S3)을 가공하도록 공구(20)를 제어한다. 또한, 다음의 마무리 단계에 있어서, 공구 구동 제어부(203)는, 척 조오 구동 제어부(201)로부터 리어 플랜지(210) 및 프론트 샤프트(220)를 파지한 취지가 통지되면 크랭크 샤프트 소재(W)(구체적으로는, 저널 등)의 가공을 하도록 공구(20)를 제어한다. 또한, 공구 구동 제어부(203)는, 크랭크 샤프트 소재(W)의 가공이 완료한 취지를, 척 조오 구동 제어부(201) 및 센터 구동 제어부(202)에 통지한다.
[터닝 및 브로칭 머신(1)의 동작]
다음에, 터닝 및 브로칭 머신(1)의 동작에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 9는, 터닝 및 브로칭 머신(1)의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
임시 세팅 단계에서, 크랭크 샤프트 소재(W)가 제1 및 제2 임시 세팅부(32d, 42d) 상에 탑재되면, 먼저, 스텝 S10에 있어서, 터닝 및 브로칭 머신(1)은, 제1 척 조오(32b)에 의해 리어 플랜지(210)를 들어올려 제2 척 조오(42b)에 의해 프론트 샤프트(220)를 들어올린다(리프팅 단계). 이로써, 크랭크 샤프트 소재(W)는, 제1 및 제2 센터(32c, 42c)를 제1 및 제2 센터홀(210CH, 220CH)에 삽입 가능한 높이까지 들어올려진다(도 7 참조).
다음에, 스텝 S20에 있어서, 터닝 및 브로칭 머신(1)은, 제1 및 제2 센터(32c, 42c)를 제1 및 제2 센터홀(210CH, 220CH)에 삽입한다(센터링 단계). 이로써, 크랭크 샤프트 소재(W)가 센터링된다(도 8 참조).
다음에, 스텝 S30에 있어서, 터닝 및 브로칭 머신(1)은, 제1 및 제2 임시 세팅부(32d, 42d) 상에서의 크랭크 샤프트 소재(W)의 유무와, 크랭크 샤프트 소재(W)의 가공 완료 신호의 유무를 판정한다. 크랭크 샤프트 소재(W)가 있고, 또한 가공 완료 신호가 없는 경우, 처리는 스텝 S40으로 진행한다. 한편, 크랭크 샤프트 소재(W)가 있고, 또한 가공 완료 신호도 있는 경우, 또는 크랭크 샤프트 소재(W)가 없는 경우, 처리는 종료한다. 그리고, 크랭크 샤프트 소재(W)의 유무는, 제1 및 제2 센터(32c, 42c)의 이동 거리에 기초하여 판별 가능하다.
다음에, 스텝 S40에 있어서, 터닝 및 브로칭 머신(1)은, 제1 척 장치(32)에 있어서 제1 센터(32c)를 소정의 파지력으로 파지하는 동시에, 제2 척 조오(42b)에 의해 프론트 샤프트(220)를 소정의 파지력으로 파지한 상태에서, 제1 외주면(210S2)을 가공한다(제1 임시 세팅 부재 형성 단계).
다음에, 스텝 S50에 있어서, 터닝 및 브로칭 머신(1)은, 제1 척 장치(32)에 있어서 리어 플랜지(210)를 소정의 파지력으로 파지하는 동시에, 제2 척 장치(42)에 있어서 제2 센터(42c)를 소정의 파지력으로 파지한 상태에서, 제2 외주면(220S2) 및 제3 외주면(220S3)을 가공한다(제2 임시 세팅 부재 형성 단계).
다음에, 스텝 S60에 있어서, 터닝 및 브로칭 머신(1)은, 제1 척 장치(32)에 있어서 리어 플랜지(210)를 소정의 파지력으로 파지하는 동시에, 제2 척 장치(42)에 있어서 프론트 샤프트(220)를 소정의 파지력으로 파지한다(전체 클램프 단계).
다음에, 스텝 S70에 있어서, 터닝 및 브로칭 머신(1)은, 크랭크 샤프트 소재(W)의 표면을 전체적으로 선삭한다(마무리 단계).
[작용 및 효과]
터닝 및 브로칭 머신(1)으로 크랭크 샤프트 소재(W)(봉형의 공작물의 일례)를 가공하는 것에 의한 봉형 부품의 제조 방법은, 반입된 크랭크 샤프트 소재(W)가 제1 및 제2 임시 세팅부(32d, 42d) 상에 탑재되는 임시 세팅 단계와, 제1 척 조오(32b)에 의해 리어 플랜지(210)를 들어올리는 동시에, 제2 척 조오(42b)에 의해 프론트 샤프트(220)를 들어올리는 리프팅 단계와, 제1 및 제2 센터(32c, 42c)를 제1 및 제2 센터홀(210CH, 220CH)에 삽입하는 센터링 단계를 포함한다.
따라서, 크랭크 샤프트 소재(W)의 임시 세팅 부재의 임시 세팅 부재의 외주면이 임시 세팅 부재 형성 단계에 있어서 가공되어 있었다고 해도, 리프팅 단계에 있어서, 크랭크 샤프트 소재(W)를 제1 및 제2 척 조오(32b, 42b)에 의해 들어올리는 것에 의해, 제1 및 제2 센터(32c, 42c)를 제1 및 제2 센터홀(210CH, 220CH)에 원활하게 삽입할 수 있다.
[다른 실시형태]
본 발명은 이상과 같은 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고 각종 변형 또는 수정이 가능하다.
(A) 상기 실시형태에서는, 리프팅 단계에 있어서, 크랭크 샤프트 소재(W)를 제1 및 제2 척 조오(32b, 42b)에 의해 들어올리는 것으로 했지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 리프팅 단계에서는, 임시 세팅 부재의 한쪽만이 가공되어 있는 경우 등에는, 크랭크 샤프트 소재(W)를 제1 및 제2 척 조오(32b, 42b) 중 가공된 임시 세팅 부재 측의 한쪽만으로 들어올리는 것으로 해도 된다.
(B) 상기 실시형태에서는, 가공 단계에 따라, 제1 및 제2 척 조오(32b, 42b)에 의해 크랭크 샤프트 소재(W)를 교체(change)하는 것으로 했지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 및 제2 척 조오(32b, 42b)에 의한 크랭크 샤프트 소재(W)의 교체는, 가공 단계의 순서에 따라 적절히 변경 가능하다.
(C) 상기 실시형태에서는 특별히 접촉되어 있지 않지만, 리프팅 단계는, 터닝 및 브로칭 머신(1)의 기동시에 있어서만 실행되어도 된다. 즉, 터닝 및 브로칭 머신(1)의 기동 후에서의 통상 연속 운전 시에는, 리프팅 단계는 실행되지 않아도 된다. 이 경우에는, 임시 세팅 부재 형성이 끝난 크랭크 샤프트 소재(W)가 탑재될 가능성이 있는 기동시에 있어서 이상 정지의 발생을 억제하는 동시에, 가공하지 않은 크랭크 샤프트 소재(W)가 탑재되는 통상 연속 운전 시에 있어서 리드 타임을 단축할 수 있다.
(D) 상기 실시형태에서는, 터닝 및 브로칭 머신에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 그 밖에 예를 들면, 크랭크 샤프트 미러에 있어서도 실시 가능하다.
1; 터닝 및 브로칭 머신
10; 시트
20; 공구
30; 제1 공작물 헤드
32; 제1 척 장치
32a; 제1 본체부
32b; 제1 척 조오
32c; 제1 센터
32d; 제1 임시 세팅부
40; 제2 공작물 헤드
42; 제2 척 장치
42a; 제2 본체부
42b; 제2 척 조오
42c; 제2 센터
42d; 제2 임시 세팅부
W; 크랭크 샤프트 소재
210; 리어 플랜지(제1 임시 세팅 부재)
210S2; 제1 외주면
210CH; 제1 센터홀
220; 프론트 샤프트(제2 임시 세팅 부재)
220S2; 제2 외주면
220S3; 제3 외주면
220CH; 제2 센터홀

Claims (2)

  1. 제1 임시 세팅부(temporary setting)와 상기 제1 임시 세팅부보다 위쪽에 배치되는 제1 센터와 제1 척 조오(chuck jaws)를 가지는 제1 척 장치; 및 상기 제1 임시 세팅부에 대향하는 제2 임시 세팅부와 상기 제1 센터에 대향하는 제2 센터와 제2 척 조오를 가지는 제2 척 장치;를 포함하는 공작 기계로 봉형(棒形)의 공작물(workpiece)을 가공함으로써 봉형 부품을 제조하는 방법으로서,
    상기 제1 임시 세팅부 상에 상기 공작물의 제1 임시 세팅 부재(temporary setting part)를 탑재하는 동시에, 상기 제2 임시 세팅부 상에 상기 공작물의 제2 임시 세팅 부재를 탑재하는 임시 세팅 단계;
    상기 제1 임시 세팅 부재를 상기 제1 척 조오에 의해 들어올리는 리프팅(lifting) 단계;
    상기 제1 임시 세팅 부재의 제1 단면(端面)에 형성되는 제1 센터홀에 상기 제1 센터를 삽입하는 동시에, 상기 제2 임시 세팅 부재의 제2 단면에 형성되는 제2 센터홀에 상기 제2 센터를 삽입하는 센터링 단계; 및
    상기 제1 임시 세팅 부재를 상기 제1 척 조오에 의해 파지하는 동시에, 상기 제2 임시 세팅 부재를 상기 제2 척 조오에 의해 파지(把持)하는 전체 클램핑 단계;
    를 포함하는 봉형 부품의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리프팅 단계에 있어서, 상기 제2 임시 세팅 부재를 상기 제2 척 조오에 의해 들어올리는, 봉형 부품의 제조 방법.
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