TWI511837B - 圓形棒材之兩端面加工方法 - Google Patents

Description

圓形棒材之兩端面加工方法

本發明係關於一種藉由磨石來加工圓形棒材之兩端面之方法。

先前，於藉由磨石來加工圓形棒材之兩端面之情形時，藉由一對夾持輥輪來夾持圓形棒材，並且同時使圓形棒材產生旋轉並向磨石側產生滑動，使圓形棒材之端面按壓於磨石之側面而來進行(參照專利文獻1)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2005-14130號公報

於上述先前之加工方法中，必需配合加工後之長度而預先切斷圓形棒材，又，端面之加工亦只能單面來進行。因此，先前為了獲得兩端面經被加工之既定長度之圓形棒材，則必需分別進行切斷步驟與各端面之加工步驟，因此存在有加工時間變長、作業效率較差之不良情況。又，由於需要按各步驟區分之設備，因此存在有設備費用變得昂貴、且設備之佔有面積亦變大之不良情況。

本發明之目的在於提供一種消除此種不良情況的藉由磨 石來加工圓形棒材之兩端面之方法。

為了達成該目的，與本發明相關之圓形棒材之兩端面加工方法係將長條圓形棒材移送至既定之加工位置，對於經移送至該加工位置之長條圓形棒材，藉由磨石對一端面側進行倒角，繼而，對另一端面側則進行倒角並進行切斷，加工結束後之圓形棒材係自既定位置取出，另一方面，將上述另一面側經倒角加工之長條狀圓形棒材移送至既定之加工位置，依序反覆實施上述各加工。更具體而言，本發明之圓形棒材之兩端面加工方法係相對於移送至既定之加工位置並使之旋轉之長條圓形棒材，一方面使圓盤狀之磨石產生旋轉、一方面朝向長條圓形棒材之軸心移動並且沿上述軸心移動，藉此，以磨石周面之一面側將上述長條圓形棒材之周面倒角成錐狀，當該倒角端部成為既定長度之直徑時則結束倒角步驟，繼而，進行切斷．倒角步驟，即，使磨石朝向長條圓形棒材之軸心產生移動，藉由磨石周面來切斷長條圓形棒材之錐面端部，並且同時對上述圓形棒材之切斷部之與錐面側相反之側來實施依照磨石之另一面側之平面鄰接部分之形狀的倒角加工。

較佳為，上述切斷．倒角加工係使上述磨石沿上述長條圓形棒材之軸心方向產生移動，使上述磨石之周面抵接於自上述長條圓形棒材之錐面稍微偏離之位置，並一方面使上述磨 石向上述錐面側移動、一方面朝向上述長條圓形棒材之軸心移動少許距離，進而實施粗研磨，繼而，實施精研磨，即，使上述磨石更進一步朝向上述軸心產生移動，切斷上述長條圓形棒材，並且同時對該切斷部之與上述錐面側相反之側來實施依照上述磨石之上述另一面側之形狀之倒角加工。

作為使用之磨石之形狀，例如可列舉如下者：其為圓盤狀，且相對於剖面彎曲狀之周面之一面側為平面，另一面側係周面鄰接部分為平面且接續於該平面形成為朝向中心逐漸變厚之彎曲狀。若使用該形狀之磨石，則於切斷時經倒角之面係成為彎曲狀。而且，藉由適當設定磨石之形狀，可進行各種形狀之倒角加工。

根據與本發明相關之圓形棒材之兩端面加工方法，可藉由一連串操作而效率良好地來進行圓形棒材之兩端面之倒角加工與切斷。又，藉由同時進行切斷加工與切斷端之一面側之倒角加工來省略加工步驟，因此可削減加工設備，並可實現設備費用之抑制與省空間化，進而，可縮短加工準備時間，並消除半成品。

以下，作為本發明之較佳實施例，說明用以將圓形棒材製作成汽車之引擎汽門(engine valve)之材料而進行的兩端面加工方法之一例。汽車之引擎汽門係藉由鍛造來製造，當藉 由鍛粗機(upsetter)來進行一次成型品之加工時，上述圓形棒材係切斷為預先設定之既定長度，鍛粗側之一端面係用以防止鍛造成型時之傘部底面之褶皺等不良而倒角為彎曲狀，另一端面係以插入模具時不會卡住之方式倒角為錐狀。本實施例係為關於對長條狀圓形棒材實施該圓形棒材之兩端面之倒角加工的方法者。

首先，於說明該加工方法之前，說明本實施例中所使用之加工裝置之概要。如圖1所示，加工裝置1係包括：主軸3，其於前端部具備有開槽夾頭(collet chuck)等之握持構件2；夾持構件4a、4b，其等係為一對輥輪等；磨石台6，其具備磨石5；定位構件7；及暫置台8。

主軸3係為自後端部插入並由握持構件2握持可旋轉地受到支撐且作為加工對象之長條圓形棒材10a者，且藉由未圖示之馬達等旋轉驅動源自後端側觀察時可沿順時針方向旋轉地來構成。一對夾持構件4a、4b係為自兩側夾持並支撐長條圓形棒材10a者，且用以從動於長條圓形棒材10a之旋轉而可以產生空轉地來構成，又，一夾持構件4a係相對於另一夾持構件4b可以產生接觸或分離地來構成。

如圖2所示，磨石5係為圓盤狀，且相對於剖面彎曲狀之周面5a之一面側為平面，另一面側之周面鄰接部為平面，且具備自該平面起逐漸變厚之彎曲面5b。該磨石5係可向與主軸3之旋轉方向相反之方向來旋轉，並且同時可沿夾持 構件4a、4b之軸方向(以下稱為X方向)及夾持構件4a、4b之接觸或分離方向(以下稱為Y方向)來移動。

如圖1所示，抵接有自主軸3之後端插入之長條圓形棒材10a之前端的定位構件7係相對於長條圓形棒材10a前端可沿接觸或分離方向產生移動地來設置。藉由調整該定位構件7之位置而來決定切斷後之圓形棒材10之長度。

繼而，根據圖3來對加工方法進行說明。首先，搬送長條圓形棒材10a自未圖示之儲藏部，自主軸3之後端部插入並移送至前端側，藉此將長條圓形棒材10a之前端抵接於定位構件7，進而定位。定位構件7之抵接面之位置係根據切斷後之圓形棒材10之長度而預先加以調整。經定位之長條圓形棒材10a係由一對夾持構件4a、4b自兩側夾持並同時由握持構件2來握持，進而成為軸心始終位於既定位置之設置狀態(參照圖1)。

於該固定設置狀態下使主軸3向既定方向產生旋轉，並使長條圓形棒材10a向同方向產生旋轉。又，使磨石5向既定方向產生旋轉並且沿X、Y方向來移動，與長條圓形棒材10a之既定位置相對應，使磨石5之周面5a抵接於長條圓形棒材10a之周面並開始進行研磨加工(圖3a)。該研磨加工係將長條圓形棒材10a之周面倒角為以主軸3側為小直徑之錐狀的一端面之錐面倒角加工。藉由使磨石5於X、Y方向上適當移動而形成為錐面(圖3b)。此時，磨石5係成為朝向 圖3上之斜右下方向移動。繼而，當加工部分之最小直徑部分成為既定粗細時，使磨石5之周面5a自長條圓形棒材10a周面離開，來結束錐面倒角加工(圖3c)。

繼而，進行切斷．彎曲倒角加工。使磨石5沿X、Y方向移動，再次使磨石5之周面抵接於較長條圓形棒材10a之錐面稍微向主軸3側，並使磨石5一面沿朝向定位構件7之X方向移動、一面沿朝向軸心之Y方向移動少許距離(圖3d)。此時，磨石5係成為朝向圖3上之斜左下方向移動，藉由該斜向切入而進行用以獲得彎曲狀面之粗研磨。繼而，使磨石5更進一步沿朝向軸心之Y方向來移動，並切斷長條圓形棒材10a，且同時進行藉由磨石5之彎曲面5b將切斷端之主軸3側倒角加工成彎曲狀之精研磨，而結束切斷，彎曲倒角加工(圖3e)。如此，藉由以粗研磨與精研磨之兩個階段之研磨來進行彎曲倒角加工，而可減輕磨石5之局部負荷，從而延長磨石5之壽命。

經切斷之圓形棒材10係，使夾持構件4a向離開方向轉動來解除由一對夾持構件4a、4b所形成之夾持狀態，藉由未圖示之裝載機(loader)等搬送機構來保持並移送至暫置處8。該於最初之加工中所獲得之圓形棒材10係作為切斷面之一端面為經錐形加工，但抵接於定位構件7之另一端面則未加工。

將圓形棒材10移送至暫置處8後，解除由握持構件2所 形成之握持狀態，將前端面經彎曲倒角之長條圓形棒材10a向定位構件7方向輸送，使彎曲倒角端抵接於定位構件7，進而產生定位。然後，藉由再次依序實施上述錐面倒角加工與切斷．彎曲倒角加工，可獲得圖4所示之一端面為錐面而另一端面為彎曲面之切斷為既定長度的圓形棒材10。如此，藉由將長條圓形棒材10a移送至既定之加工位置並反覆進行上述錐面倒角加工與切斷．彎曲倒角加工，而可連續地獲得許多兩端面經倒角加工之既定長度之圓形棒材10。

再者，本發明並不限定於上述實施例，例如兩端面之倒角之形狀並不限定於錐狀與彎曲狀，而可進行各種變更，如兩倒角形狀亦可為相同等。而且，亦能夠以適合於該倒角形狀之方式對磨石5之形狀進行變更。

1‧‧‧加工裝置

2‧‧‧握持構件

3‧‧‧主軸

4a、4b‧‧‧夾持構件

5‧‧‧磨石

5a‧‧‧周面

5b‧‧‧彎曲面

6‧‧‧磨石台

7‧‧‧定位構件

8‧‧‧暫置台

10‧‧‧圓形棒材

10a‧‧‧長條圓形棒材

圖1係概略地表示加工裝置之俯視圖。

圖2係表示磨石之主要部分之放大剖面圖。

圖3(a)至(e)係表示加工步驟之說明圖。

圖4係表示兩端面加工已結束之圓形棒材之俯視圖。

4a、4b‧‧‧夾持構件

5‧‧‧磨石

10‧‧‧圓形棒材

10a‧‧‧長條圓形棒材

Claims (1)

1. 一種圓形棒材之兩端面加工方法，其係將長條圓形棒材移送至既定之加工位置，一方面使磨石產生旋轉、一方面抵接於在加工位置上旋轉之上述長條圓形棒材之周面，並一方面使上述磨石更進一步朝向上述長條圓形棒材之軸心移動、一方面沿著上述軸心移動，來進行一端面側之倒角加工；繼而，進行切斷．倒角加工，即，藉由使上述磨石於上述長條圓形棒材之既定位置朝向軸心移動，而進行另一端面側之倒角與切斷；且自加工位置取出已切斷之圓形棒材後，將切斷端經倒角之上述長條圓形棒材移送至既定之加工位置，反覆進行上述加工者，上述磨石係為圓盤狀，且周面為剖面彎曲狀，相對於上述周面之一面側為平面，另一面側係周面鄰接部分為平面且接續於該平面形成為朝向中心逐漸變厚之彎曲狀，上述倒角加工係相對於在既定之加工位置上旋轉之長條圓形棒材，一面使圓盤狀之磨石旋轉一面朝向上述長條圓形棒材之軸心移動，並且藉由沿上述軸心移動，以上述磨石周面之一面側將上述長條圓形棒材之周面倒角成錐狀，當該倒角端部成為既定長度之直徑時則結束；而上述切斷．倒角加工係使上述磨石朝向上述長條圓形棒材之軸心移動，藉由上述磨石周面來切斷長條圓形棒材之錐面端之最小直徑部，並且對上述長條圓形棒材之切斷部之與錐面側相反之側，實施 依照上述磨石之另一面側之形狀的倒角加工，上述切斷．倒角加工係使上述磨石沿上述長條圓形棒材之軸心方向移動，使上述磨石之周面抵接於自上述長條圓形棒材之錐面稍微偏離之位置，並一方面使上述磨石向上述錐面側移動、一方面朝向上述長條圓形棒材之軸心移動少許距離，俾實施粗研磨；繼而，實施精研磨，即，使上述磨石更進一步朝向上述軸心移動，切斷上述長條圓形棒材，並且對該切斷部之與上述錐面側相反之側來實施依照上述磨石之上述另一面側之形狀的倒角加工。