KR19980042527A - 크랭크샤프트 가공장치 - Google Patents

Abstract

카운터웨이트의 바깥둘레를 1개씩 절삭가공하고 있었기 때문에, 가공능률이 나빴다.

받침대(1)위에 설치되고, 또한 가공해야 할 공작물(3)의 양 끝을 고정지지하는 2기의 공작물 헤드(2)의 사이에, 적어도 1기의 커터 헤드(5)를 이동자유자재로 설치함과 동시에, 상기 커터 헤드(5)에, 공작물(3)의 각 핀(3b)의 양 끝에 위치하는 한쌍의 카운터웨이트(3c)의 바깥둘레를 동시에 절삭가공하는 안쪽 커터(10)를 설치한 것으로, 쌍을 이루는 카운터웨이트(3c)의 바깥둘레를 동시에 가공할 수 있기 때문에, 가공능률을 대폭 향상시킬 수 있다.

Description

크랭크샤프트 가공장치

이 발명은 크랭크샤프트의 카운터웨이트 바깥둘레를 가공하는 크랭크샤프트 가공장치에 관한다.

종래 엔진 등에 사용하는 크랭크샤프트는, 크랭크샤프트 미러를 사용하여, 핀이나 메인저널 등을 가공하고 있지만, 카운터웨이트의 바깥둘레 등은, 선반(旋盤) 등의 공작기계를 사용하여 별도의 공정으로 가공하고 있기 때문에, 공정수가 많아져 생산성이 나쁘다.

이러한 문제를 개선하기 위해서, 일본국 특개평6-320319호 공보에 의해 크랭크샤프트의 메인저널가공용 커터로 카운터웨이트의 바깥둘레를 가공할 수 있도록 한 크랭크샤프트 미러가 제안되고 있다.

상기 공보의 크랭크샤프트 미러는, 받침대위에 설치되고, 또한 가공해야 할 공작물의 양 끝을 지지하는 2기의 공작물 헤드의 사이에, 공작물의 길이방향으로 이동자유자재로 2기의 커터유닛을 설치하고, 이들 커터유닛의 한쪽에는 핀저널가공용 커터와, 상기 핀저널가공용으로 핀저널을 가공할 때, 인접하는 메인저널을 클램프하는 레스트장치를 설치함과 함께, 다른 쪽의 커터유닛에는, 메인저널가공용 커터와, 상기 메인저널가공용 커터에 의해 가공하는 카운터웨이트와 쌍을 이루는 카운터웨이트에 인접하는 메인저널을 클램프하는 레스트장치를 설치한 것으로, 메인저널가공용 커터로 카운터웨이트 바깥둘레를 가공할 수가 있기 때문에, 카운터웨이트의 바깥둘레를 선반 등을 사용하여 별도의 공정으로 가공하고 있는 경우에 비해 공정수가 적어지기 때문에 생산성의 향상을 꾀할 수 있는 등의 효과가 있다.

그러나 상기 공보의 크랭크샤프트 미러에서는, 메인저널가공용 커터에 의해 l장씩 카운터웨이트의 바깥둘레를 가공하고 있기 때문에, 1개의 크랭크샤프트를 가공하는데 많은 시간을 필요로 하며, 가공효율이 나쁜 등의 문제점이 있다.

이 발명은 이러한 문제점을 개선하기 위해 이루어진 것으로, 쌍을 이루는 카운터웨이트의 바깥둘레를 동시에 가공할 수 있는 크랭크샤프트 가공장치를 제공해서, 가공효율의 향상을 꾀하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 제1항에 기재된 발명은, 받침대위에 설치되고, 또한 가공해야 할 공작물의 양 끝을 고정지지하는 2기의 공작물 헤드의 사이에, 적어도 1기의 커터 헤드를 이동자유자재로 설치함과 함께, 상기한 커터 헤드에, 공작물의 각 핀의 양 끝에 위치하는 한쌍의 카운터웨이트의 바깥둘레를 동시에 절삭가공하는 안쪽 커터를 설치한 것이다.

상기 구성에 의해, 핀을 이루어 쌍을 이루는 카운터웨이트의 바깥둘레를 동시에 절삭가공할 수 있으므로, 종래의 각 카운터웨이트마다 바깥둘레를 절삭가공하고 있는 것에 비해 가공시간의 큰 폭의 단축이 꾀해지도록 된다.

이것에 의해, 가공능률의 향상과 이것에 따르는 생선성의 향상이 꾀해짐과 동시에, 카운터웨이트를 1장씩 가공하는 경우에 비해서 가공정밀도도 향상한다.

상기 목적을 달성하기 위한 제2항에 기재된 발명은, 받침대위에 설치되고, 또한 가공해야 할 공작물의 양 끝을 고정지지하는 2기의 공작물 헤드의 사이에, 2기의 커터 헤드를 각각 독립해서 이동자유자재로 설치하고, 또한 한쪽의 커터 헤드에는, 공작물의 각 핀의 양 끝에 위치하는 한쌍의 카운터웨이트의 바깥둘레를 동시에 절삭가공하는 안쪽 커터를 설치함과 동시에, 다른 쪽의 커터 헤드에는, 공작물의 핀 또는 메인저널을 가공하는 안쪽 커터를 설치한 것이다.

상기 구성에 의해, 1기의 가공장치로 핀 또는 메인저널의 바깥둘레와, 카운터웨이트의 바깥둘레를 가공할 수 있으므로, 이들을 별도의 기계로 가공하고 있을 때에 비해 설비비의 절감이 꾀해짐과 아울러, 공정수도 적게 할 수 있으므로, 생산성도 큰 폭으로 향상한다.

상기 목적을 달성하기 위한 제3항에 기재된 발명은, 커터 헤드에, 카운터웨이트의 바깥둘레를 절삭가공하는 안쪽 커터를 2열로 설치함과 동시에, 각 안쪽 커터의 간격을, 핀의 양 끝에 위치하는 한쌍의 카운터웨이트의 간격과 거의 같게 설정한 것이다.

상기 구성에 의해, 핀의 양 끝에 위치하는 한쌍의 카운터웨이트를 동시에, 게다가 정밀도 좋게 절삭가공할 수 있음과 함께, 각 안쪽 커터의 산출이 동시에 행해지므로, 산출시간의 단축이 꾀해지게 된다.

상기 구성을 달성하기 위한 제4항에 기재된 발명은, 2열로 설치한 안쪽 커터의 안지름을 같게 하고, 또한 칼날폭을 카운터웨이트의 폭보다 조금 크게 한 것이다.

상기 구성에 의해 안쪽 커터의 가공위치에의 산출이 용이하게 됨과 동시에, 카운터웨이트의 바깥둘레면에 미가공부분이 발생할 우려도 없다.

도 1은, 이 발명의 실시의 형태가 되는 크랭크샤프트 가공장치의 일부 절결정면도이다.

도 2는, 이 발명의 실시의 형태가 되는 크랭크샤프트 가공장치의 척부근의 일부 절결확대도이다.

도 3은, 이 발명의 실시의 형태가 되는 크랭크샤프트 가공장치에 설치된 공작물레스트의 확대도이다.

도 4는, 이 발명의 실시의 형태가 되는 크랭크샤프트 가공장치에 설치된 안쪽 커터의 확대도이다.

도 5는, 도 4의 A-A선에 따른 단면도이다.

도 6은, 이 발명의 실시의 형태가 되는 크랭크샤프트 가공기의 작용설명도이다.

도 7은, 이 발명의 실시의 형태가 되는 크랭크샤프트 가공기의 작용설명도이다.

도 8은, 이 발명의 실시의 형태가 되는 크랭크샤프트 가공기의 작용설명도이다.

도 9의 (a) 및 (b)는, 이 발명의 실시의 형태가 되는 크랭크샤프트 가공기의 작용설명도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1 : 받침대 2 : 공작물 헤드

3 : 공작물 3b : 핀

3c : 카운터웨이트 3d : 메인저널

5 : 커터 헤드 6 : 공작물레스트

10, 10', 10 : 안쪽 커터 10a : 커터 본체

10b : 커터 어뎁터 10d : 칩

이 발명의 실시의 형태를 도면을 참조하여 상술한다.

도 1은 크랭크샤프트 가공장치의 정면도를 나타낸 것으로, 받침대(1)위에 2기의 공작물 헤드(2)가 접리방향으로 이동자유자재로 설치되어 있고, 이들 공작물 헤드(2)의 대향면에, 공작물(3)의 양 쪽을 클램프하는 척(4)이 설치되어 있다.

상기 척(4)은 도 2에 나타내듯이, 공작물(3)의 양 끝에 미리 뚫려진 센터구멍(3a)에 끼워 넣는 센터(4a)와, 공작물(3)의 양 끝을 3방향에서 클램프해서, 회전을 고정하는 3개의 갈고리(4b)를 갖고 있다.

또한 상기 공작물 헤드(2)의 사이에는 2기의 커터 헤드(5)와, 각 커터 헤드(5)의 대향면에 공작물레스트(6)가, 공작물 헤드(2)와 같은 방향으로 이동자재로 설치되어 있다.

상기 각 커터 헤드(5)는 받침대(1)의 양 끝에 설치된 구동모터(7)에 의해 포올나사축(8)을 통해 독립하여 이동자유자재인 새들(5a)을 갖고 있고, 이들 새들(5a)위에, 새들(5a)과 직교하는 방향으로 이동자재인 슬라이드(5b)가 설치되어 있다.

상기 슬라이드(5b)에는, 도시하지 않은 요동기구에 의해 상하방향으로 요동되는 스윙아암(5c)이 설치되고, 이 스윙아암(5c)에, 회전하면서 공작물(3)의 카운터웨이트(3c)의 바깥둘레를 절삭가공하는 안쪽 커터(10)가 커터드럼(5d)을 통해 회전자유자재로 지지되어 있다.

상기 안쪽 커터(10)는, 도 4 및 도 5에 도시하듯이 커터 본체(10a)와 커터 어뎁터(10b)로 이루어지고, 커터 어뎁터(10b)가 상기 스윙아암(5c)에 회전자유자재로 지지된 커터 드럼(5d)에 착탈자유자재로 설치되어 있고, 도시하지 않은 커터 모터에 의해 회전되도록 되어 있다.

상기 커터 어뎁터(10b)는 링형상으로 형성되어 있고, 이 커터 어뎁터(10b)의 안둘레부에, 시이트(10c)를 통해 커터 본체(10a)가 2열로 설치되어 있고, 각 커터 본체(10a)의 간격은, 상기 공작물(3)에 설치된 복수의 핀(3b)의 양 끝에 위치하는 한쌍의 카운터웨이트(3c)의 바깥둘레를 동시에 절삭가공할 수 있도록, 카운터웨이트(3c)의 간격과 거의 같도록 설정되어 있다.

그리고 각 커터 본체(10a)의 안쪽둘레면에는, 원주방향에 등간격으로 다수의 칩(10d)이 설치되어 있음과 함께, 이들 칩(10d)의 칼날폭은 카운터웨이트(3c)의 폭보다 조금 크게 되어 있다.

또, 도 4중 (10e)는 커터 본체(10a)와 커터 어뎁터(10b)의 위치결정을 하는 위치결정키로, 가공시에는 커터 드럼(5d)의 회전을 커터 본체(10a)에 전달하는 기능도 갖고 있다.

한편 각 공작물레스트(6)는, 도 3에 도시하듯이 상하방향으로 개폐하는 한쌍의 레스트아암(6a)을 각각 갖고 있고, 이들 레스트아암(6a)의 대향면에 형성된 반원상의 절결부(6b)에는, 상기 안쪽 커터(10)가 동시에 절삭가공하는 한쌍의 카운터웨이트(3c)의 한쪽에 인접하는 메인저널(3d)을 4방향에서 지지하는 패드(6c)가 설치되어 있다.

다음에 작용을 설명한다.

도 6은 커터 헤드(5)의 한쪽(오른쪽)을 사용하여 4기통 엔진의 크랭크샤프트를 가공하는 경우의 공정도를 나타낸 것으로, 커터 헤드(5)를 1기 설치한 단두식의 크랭크샤프트 가공장치의 경우도, 이 공정을 실시한다.

가공해야할 공작물(3)을 각 척(4)의 사이에 반입해서, 공작물(3)의 양 끝을 각 척(4)의 갈고리(4b)로 클램프하고, 공작물(3)을 고정하면, 우선 공작물레스트(6)로 제1메인저널(J_l)을 지지하고, 안쪽 커터(10)를 제1핀(P_l)의 양측의 제1·제2카운터웨이트(C_l,C₂)에 위치 결정하여, 2열의 안쪽 커터(10)로 제1·제2카운터웨이트(C_l,C₂)의 바깥둘레를 동시에 가공한다.

제1공정에서 제1·제2카운터웨이트(C₁,C₂)의 절삭가공이 완료하면, 공작물레스트(6)를 제2메인저널(J₂)에, 그리고 안쪽 커터(10)를 제3·제4카운터웨이트(C₃,C₄)로 이동하여, 제2공정에서 제3·제4카운터웨이트(C₃,C₄)의 바깥둘레를 절삭가공한다.

이하와 같은 공정을 반복하여, 제4공정에서 제7·제8카운터웨이트(C₇,C₈)의 바깥둘레를 절삭가공하는 것으로, 서로 쌍을 이루는 카운터웨이트(3c)를 동시에 가공할 수가 있기 때문에, 4공정에서 카운터웨이트 바깥둘레의 가공이 완료하여, 가공시간의 대폭적인 단축을 꾀할 수 있게 된다.

또한 도 7은, 2기의 커터 헤드(5)를 동시에 사용하여 카운터웨이트(3c)를 가공하는 공정을 나타낸 것으로, 우선 제1공정에서 제1·제2카운터웨이트(C_l,C₂)와 제5·제6카운터웨이트(C₅,C₆)와 동시에 가공하여, 제2공정에서 제3·제4카운터웨이트(C₃,C₄)와 제7·제8카운터웨이트(C₇,C₈)를 동시에 가공하는 것에 의해, 2공정에서 전체 카운터웨이트(3c)의 외주를 가공할 수 있게 된다.

한편 도 8은, 오른쪽의 커터 헤드(5)로 공작물(3)의 핀(3b)을, 그리고 좌측의 커터 헤드(5)로 카운터웨이트(3c)의 외주를 가공하는 공정을 나타낸 것으로, 이 경우 오른쪽의 커터 헤드(5)에는, 핀(3b)을 가공하는 핀가공용 안쪽 커터(10')를 미리 설치하여 놓는다.

우선 제1공정에서는, 오른쪽의 커터 헤드(5)의 공작물레스트(6)로 제1메인저널(J_l)을 지지하여, 핀가공용 안쪽 커터(10')로 제1핀(P_l)을 가공한다.

다음에 제2공정에서 제2핀(P₂)을 가공하면, 제3공정에서는 좌측의 공작물레스트(6)로 제2저널(J₂)을 지지하여, 좌측의 커터 헤드(5)로 제l·제2카운터웨이트(C_l,C₂)의 바깥둘레를 가공하고, 동시에 오른쪽의 공작물레스트(6)로 제3메인저널(J₃)을 지지하여, 오른쪽의 커터 헤드(5)로 제3핀(P₃)을 가공한다.

계속해서 제4공정에서는, 좌측의 커터 헤드(5)로 제3·제4카운터웨이트(C₃,C₄)의 바깥둘레를, 그리고 오른쪽의 커터 헤드(5)로 제4핀(P₄)을 가공함과 아울러, 제5공정에서는 좌측의 커터 헤드(5)로 제5·제6카운터웨이트(C₅,C₆)의 바깥둘레를 가공하고, 제6공정에서는 좌측의 커터 헤드(5)로 제7·제8카운터웨이트(C₇,C₈)의 바깥둘레를 가공한다.

이상과 같이 미리 오른쪽(또는 왼쪽)의 커터 헤드(5)에 핀가공용 안쪽 커터(10')를 설치해 두면, 공작물(3)의 핀(3b)과 카운터웨이트(3c)의 바깥둘레를 동시에 가공할 수 있게 된다.

한편 도 9의 (a) 및 (b)는 메인저널(3d)의 바깥둘레와 카운터웨이트(3c)의 바깥둘레를 동시에 가공하는 공정을 나타낸 것으로, 미리 오른쪽의 커터 헤드(5)에 메인저널가공용 안쪽 커터(10)를, 그리고 왼쪽의 커터 헤드(5)에 카운터웨이트 가공용의 안쪽 커터(10)를 설치하여 제1공정에서 제6공정을 실시하는 것에 의해, 메인저널(3d)과 카운터웨이트(3c)의 바깥둘레를 동시에 가공할 수 있게 된다.

또 상기한 실시의 형태에서는 모두 공작물(3)의 좌단측에서 우단측으로 가공을 하도록 하였지만, 우단측에서 좌단측으로 가공하도록 하더라도 좋고, 이 경우, 제6공정에서 제1공정으로 순차 공정을 진행시키면 좋다.

또한 핀(3b)이나 메인저널(3d), 카운터웨이트(3c)의 배열이 같으면, 4기통이상의 다기통 엔진의 크랭크샤프트에도 동일하게 실시할 수 있다.

상기한 발명에 의하면, 가공능률의 향상과 이것에 따르는 생산성의 향상이 꾀해짐과 동시에, 설비비의 절감이 꾀해짐과 아울러, 공정수도 적게 할 수 있으므로, 생산성도 큰 폭으로 향상한다.

Claims (6)

1. 받침대(1)위에 설치되고, 또한 가공해야 할 공작물(3)의 양 끝을 고정지지하는 2기(基)의 공작물 헤드(2)의 사이에, 적어도 1기의 커터 헤드(5)를 이동자유자재로 설치함과 함께, 상기한 커터 헤드(5)에, 공작물(3)의 각 핀(3b)의 양 끝에 위치하는 한쌍의 카운터웨이트(3c)의 바깥둘레를 동시에 절삭가공하는 안쪽 커터(10)를 설치한 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트 가공장치.
2. 받침대(1)위에 설치되고, 또한 가공해야 할 공작물(3)의 양 끝을 고정지지하는 2기의 공작물 헤드(2)의 사이에, 2기의 커터 헤드(5)를 각각 독립해서 이동자유자재로 설치하고, 또한 한쪽의 커터 헤드(5)에는, 공작물(3)의 각 핀(3b)의 양 끝에 위치하는 한쌍의 카운터웨이트(3c)의 바깥둘레를 동시에 절삭가공하는 안쪽 커터(10)를 설치함과 동시에, 다른 쪽의 커터 헤드(5)에는, 공작물(3)의 핀(3b) 또는 메인저널(3d)을 가공하는 안쪽 커터(10',10)를 설치한 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트 가공장치.
3. 제1항에 있어서, 커터 헤드(5)에, 카운터웨이트(3c)의 바깥둘레를 절삭가공하는 안쪽 커터(10)를 2열로 설치함과 동시에, 각 안쪽 커터(10)의 간격을, 핀(3b)의 양 끝에 위치하는 한쌍의 카운터웨이트(3c)의 간격과 거의 같게 설정해서 이루어진 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트 가공장치.
4. 제2항에 있어서, 커터 헤드(5)에, 카운터웨이트(3c)의 바깥둘레를 절삭가공하는 안쪽 커터(10)를 2열로 설치함과 동시에, 각 안쪽 커터(10)의 간격을, 핀(3b)의 양 끝에 위치하는 한쌍의 카운터웨이트(3c)의 간격과 거의 같게 설정해서 이루어진 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트 가공장치.
5. 제3항에 있어서, 2열로 설치한 안쪽 커터(10)의 안지름을 같게 하고, 또한 칼날폭을 카운터웨이트(3c)의 폭보다 조금 크게 해서 이루어진 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트 가공장치.
6. 제4항에 있어서, 2열로 설치한 안쪽 커터(10)의 안지름을 같게 하고, 또한 칼날폭을 카운터웨이트(3c)의 폭보다 조금 크게 해서 이루어진 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트 가공장치.