WO2012053356A1 - センタリング方法及び装置 - Google Patents

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work
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義本　明広
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コマツＮｔｃ株式会社
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    • B23B—TURNING; BORING
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    • B23B5/18—Turning-machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor for turning crankshafts, eccentrics, or cams, e.g. crankpin lathes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B49/00—Measuring or gauging equipment on boring machines for positioning or guiding the drill; Devices for indicating failure of drills during boring; Centering devices for holes to be bored
    • B23B49/04—Devices for boring or drilling centre holes in workpieces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2215/00—Details of workpieces
    • B23B2215/20—Crankshafts
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    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/55—Cutting by use of rotating axially moving tool with work-engaging structure other than Tool or tool-support
    • Y10T408/563—Work-gripping clamp
    • Y10T408/5638—Adjustable relative to tool-axis

Definitions

  • the present invention relates to a centering method and apparatus for machining center holes in both end faces of a workpiece such as a crankshaft.
  • Patent Document 1 Conventionally, as a center hole processing apparatus for forming a center hole for processing on both end faces of a workpiece, there is one described in Patent Document 1.
  • a main clamper (work clamper) having a pair of gripping portions that grip main journals at both ends in order to grip and fix a material crankshaft as a workpiece, and a material crankshaft
  • a centering chuck that chucks both ends of the material crankshaft gripped by the main clamper, and a processing blade that forms center holes at both ends of the material crankshaft gripped by the make clamper. It is set as the structure provided.
  • the center hole may not be on the same axis. That is, as shown in FIG. 7A, the workpiece axis C calculated based on the shape measurement on the workpiece W is inclined with respect to the center line of the workpiece W. as, the axis C 1 of the center hole H 1 at one end of the workpiece W, there is a case where the axis C 2 of the other end of the side center hole H 2 is not on the same axis, in such a case, FIG. 7 (c) (d) (FIG.
  • the center member P of the processing machine (for example, a lathe) in the subsequent process is the center hole H 1. , H 2 , and the workpiece W is processed in this one-contact state, so that the roundness of the workpiece W is deteriorated and the processing accuracy is deteriorated.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a centering method and apparatus capable of aligning machining portions for machining center holes at both ends of a workpiece on the same axis with a simple configuration. It is for the purpose.
  • the centering method according to the first invention comprises: A first work clamper and a second work clamper for gripping and fixing a work; a processing part for machining center holes at both ends of the work held by the first and second work clampers; and the processing part
  • a processing unit moving means for moving in the X-axis direction that is the front-rear direction and the Y-axis direction that is the vertical direction with respect to the apparatus main body,
  • the centering method according to the second invention is A first work clamper and a second work clamper for gripping and fixing a work; a processing part for machining center holes at both ends of the work held by the first and second work clampers; and the processing part
  • a processing unit moving means for moving in the X-axis direction that is the front-rear direction and the Y-axis direction that is the vertical direction with respect to the apparatus main body,
  • the centering device is: A first work clamper and a second work clamper for gripping and fixing a work; a processing part for machining center holes at both ends of the work held by the first and second work clampers; and the processing part
  • a workpiece centering device comprising a processing unit moving means for moving in the X-axis direction which is the front-rear direction and the Y-axis direction which is the vertical direction with respect to the apparatus main body, First work clamper moving means for moving the first work clamper in the X-axis direction; Second work clamper moving means for moving the second work clamper in the Y-axis direction; Storage means for storing a predetermined target workpiece axis; The first work clamper moving means moves the first work clamper in the X-axis direction so that the actual work axis is parallel to the target work axis, and the processing part moving means moves the processing part in the X-axis direction.
  • the X-axis position of the actual workpiece axis is aligned with the X-axis position of the target workpiece axis, and the second workpiece clamper is moved in the Y-axis direction by the second workpiece clamper moving means.
  • the actual workpiece axis is made parallel to the target workpiece axis, and the machining unit is moved in the Y-axis direction by the machining unit moving means to set the Y-axis direction position of the actual workpiece axis to the target workpiece axis.
  • control of the first and second work clamper moving means by the work clamper control means and the control of the processing section moving means by the processing section control means are executed simultaneously (fourth) invention).
  • the first work clamper is moved in the X-axis direction, which is the front-rear direction
  • the second work clamper is moved in the Y-axis direction, which is the vertical direction, so that the work is centered.
  • the center line of the hole to be machined can be aligned in parallel with the axis of both machining parts, and the machining part for machining the center hole at both ends of the workpiece can be moved in parallel to align the axis.
  • Both center holes can be aligned on the same axis, and both center holes can be processed while maintaining the same axis.
  • the processing portion for processing the center hole is provided with a moving mechanism in the X-axis direction and the Y-axis direction for processing the end face of the workpiece, this moving mechanism can be used as it is, Since one work clamper has a mechanism that moves only in the X-axis direction and the second work clamper only needs to have a mechanism that moves only in the Y-axis direction, there is an effect that the apparatus configuration can be simplified.
  • the whole block diagram of the centering device concerning one embodiment of the present invention 1 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. Sectional view taken along the line BB of FIG. 1 showing the moving mechanism of the first work clamper Sectional view taken along the line CC of FIG. 1 showing the moving mechanism of the second work clamper
  • Explanatory drawing of centering method in this embodiment Explanatory drawing of centering method in other embodiment Diagram explaining the problems of the prior art
  • the centering device 1 of this embodiment is a center hole for machining center holes on both end faces of a material crankshaft (hereinafter referred to as “crankshaft”) 2 as a workpiece.
  • a processing machine 3 and a control device (computer) 4 for determining the position of a center hole to be processed into the workpiece are configured.
  • the crankshaft 2 has a shape having a main journal 2a, a pin journal 2b, and a counterweight 2c.
  • the center hole processing machine 3 includes a shape measuring machine that measures the outer shape of the crankshaft 2 using, for example, a laser displacement meter.
  • the control device 4 includes a central processing unit (CPU) 4A for executing a predetermined program, a read only memory (ROM) 4B for storing the program and various maps, and working memory necessary for executing the program. Further, it is composed of a writable memory (RAM) 4C as various registers. Thus, the workpiece shape data (three-dimensional shape data) from the shape measuring machine is input to the writable memory (RAM) 4C of the control device 4.
  • CPU central processing unit
  • ROM read only memory
  • RAM writable memory
  • the center hole processing machine 3 includes an apparatus main body having a machine base (bed) 5 extending in the Z-axis direction (horizontal direction).
  • a pair of cutter drive bases 6 are installed in the vicinity of both ends in the Z-axis direction of the machine base 5, and are formed of a first work clamper 7 and a second work clamper 8 at different positions in the Z-axis direction of the machine base 5.
  • a pair of work clampers is installed.
  • a disc-shaped milling cutter 11 is rotatably mounted on the cutter driving base 6 so as to face the end face of the crankshaft 2.
  • the milling cutter 11 is provided with a large number of milling cutter chips 11 a along a circumference centered on the rotation axis thereof, and a center hole is formed in the end surface of the crankshaft 2 at the center of the milling cutter 11.
  • a centering drill (processing part) 12 for processing is provided. When drilling with the centering drill 12, the milling cutter tip 11 a for milling is arranged so as to cover the outside of the end surface of the crankshaft 2, and this milling cutter tip 11 a is attached to the crankshaft 2. There is no interference with the end face.
  • Each cutter drive base 6 incorporates a motor (not shown) that drives the milling cutter 11 to rotate. Further, as shown in FIG. 2, the cutter driving table 6 is moved in the front-rear direction of the apparatus along a linear guide 5A provided on the upper surface of the machine table 5 through a ball screw mechanism 14 by driving a motor 13. A mechanism for moving forward or backward in the axial direction (arrow D direction) and a mill cutter 11 through a ball screw mechanism 16 driven by a motor 15 along a linear guide 6A provided on the side surface of the cutter driving base 6 A mechanism for raising or lowering in the Y-axis direction (arrow E direction) which is the vertical direction is incorporated. Each cutter drive base 6 is also moved in the Z-axis direction by a moving mechanism (not shown). The movement operation of each cutter drive base 6 is controlled by a command signal from the control device 4. The motors 13 and 15 and the ball screw mechanisms 14 and 16 in the present embodiment correspond to the processing portion moving means in the present invention.
  • the first work clamper 7 and the second work clamper 8 hold the main journal 2 a of the crankshaft 2 to be processed from both sides in the lateral direction (X-axis direction). 21 and 22 respectively.
  • the grip portions 21 and 22 have four chuck claws 21a and 22a, and the main journal 2a is gripped and fixed by these chuck claws 21a and 22a.
  • the first work clamper 7 is driven by a motor 23 via a ball screw mechanism 24 along a linear guide 5 ⁇ / b> B provided on the upper surface of the machine base 5. It can be moved forward or backward in the direction (arrow F direction).
  • the second work clamper 8 is in the vertical direction of the apparatus along the linear guide 5 ⁇ / b> C provided on the side surface of the machine base 5 through the ball screw mechanism 26 by driving the motor 25. It can be raised or lowered in the Y-axis direction (arrow G direction).
  • the movement operation of each of the work clampers 7 and 8 is controlled by a command signal from the control device 4.
  • the motor 23, the ball screw mechanism 24, etc. correspond to the first work clamper moving means in the present invention
  • the motor 25, the ball screw mechanism 26, etc. correspond to the second work clamper moving means in the present invention.
  • crankshaft 2 is schematically shown as a cylindrical shape in FIG.
  • the calculated workpiece axis (target workpiece axis) C is shown in FIG. Suppose that it is inclined with respect to the center line of the workpiece.
  • centering of the centering drill 12 is performed according to the four steps shown in FIGS. 5B and 5C show operations in the XZ plane, and FIGS. 5D and 5E show operations in the YZ plane.
  • both center holes drilled by the center drill 12 can be aligned on the same axis, and both center holes can be machined while maintaining the same axis.
  • this moving mechanism can be used as it is.
  • the first work clamper 7 only needs to have a mechanism that moves only in the X-axis direction
  • the second work clamper 8 only needs to have a mechanism that moves only in the Y-axis direction. Therefore, it is not necessary to provide a mechanism for moving both of them, so that the apparatus configuration can be simplified.
  • FIG. 6 is an explanatory view of the centering method according to another embodiment of the present invention.
  • the vertical direction is adjusted after the front-rear direction is matched first, but in this embodiment, the front-rear direction is matched after the vertical direction is matched first.
  • the centering method of this embodiment is demonstrated along a process.
  • 6B and 6C show operations in the YZ plane
  • FIGS. 6D and 6E show operations in the XZ plane.
  • the position of the center drill 12 It can be made to coincide with the target workpiece axis C, and both center holes drilled by the center drill 12 can be aligned on the same axis. Also in this embodiment, the same effect as in the previous embodiment is achieved.
  • the steps 1 to 4 are sequentially performed in the order of steps.
  • the control device 4 controls the movement of the cutter driving base 6 in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the first work clamper 7. Since the movement control in the X-axis direction and the movement control in the Y-axis direction of the second work clamper 8 can be performed simultaneously, the above steps 1 to 4 can be performed simultaneously in parallel. By doing so, the centering time can be shortened.
  • the first work clamper 7 is moved in the X-axis direction and the second work clamper 8 is moved in the Y-axis direction.
  • the first work clamper 7 is moved in the Y-axis direction
  • the second work clamper 8 may be moved in the X-axis direction.
  • the crankshaft has been described as an example of the work. However, the work need not be limited to the crankshaft and can be applied to various works.
  • the workpiece axis (target workpiece axis) C calculated based on the workpiece shape data (three-dimensional shape data) from the shape measuring machine attached to the center hole processing machine 3 is obtained.
  • the target workpiece axis may be input to the control device 4 by an operator manually.
  • the writable memory 4C and the like of the control device 4 in each embodiment corresponds to the storage means in the present invention, and the central processing unit (CPU) 4A and the like of the control device 4 in each embodiment is the work clamper control means in the present invention. This corresponds to the processing unit control means.
  • the present invention has a great effect when applied to a centering device (centering machine) that performs center hole machining on both ends of a workpiece during the initial machining process of the crankshaft machining line.

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Abstract

【課題】簡易な構成によって、ワーク両端部にセンタ穴を加工する加工部を同一軸線上に合わせる。 【解決手段】第１ワーククランパをＸ軸方向に移動させて実ワーク軸心Ｃ１を予め与えられた目標ワーク軸心Ｃに平行にする第１工程（ｂ）と、センタリングドリル１２をＸ軸方向に移動させて実ワーク軸心Ｃ１のＸ軸方向位置を目標ワーク軸心ＣのＸ軸方向位置に合わせる第２工程（ｃ）と、第２ワーククランパをＹ軸方向に移動させて実ワーク軸心Ｃ１を目標ワーク軸心Ｃに平行にする第３工程（ｄ）と、センタリングドリル１２をＹ軸方向に移動させて実ワーク軸心Ｃ１のＹ軸方向位置を目標ワーク軸心ＣのＹ軸方向位置に合わせる第４工程（ｅ）とを備える構成とする。

Description

センタリング方法及び装置
　本発明は、クランクシャフト等のワークの両端面にセンタ穴を加工する際のセンタリング方法及び装置に関するものである。
　自動車エンジンに用いられるクランクシャフト等の回転体においては、その回転時の重量バランスを正確に取ることがエンジン特性、性能を高める上で極めて重要である。このため、この回転体の加工基準となるセンタ穴の加工位置が重要となる。
　従来、ワークの両端面に加工用センタ穴を形成するためのセンタ穴加工装置として、特許文献１に記載されたものがある。この文献に記載のセンタ穴加工装置では、ワークとしての素材クランクシャフトを把持して固定するために、両端のメインジャーナルを把持する一対の把持部を有するメインクランパ（ワーククランパ）と、素材クランクシャフトの形状測定のために、メインクランパに把持された状態の素材クランクシャフトの両端部をチャックする求芯チャックと、メイクランパに把持された素材クランクシャフトの両端部にセンタ穴を形成する加工刃具とを備えた構成とされている。
特開２０１０－２９９９４号公報
　ところで、この種のセンタ穴加工装置においては、ワークを一対のワーククランパで強固にクランプし、指定された位置に両側の加工部（ドリル）を割り出してセンタリングを行った際、加工された両側のセンタ穴が同一軸線上に来ない場合がある。すなわち、図７（ａ）に示されるように、ワークＷに対する形状測定に基づき算出されたワーク軸心ＣがワークＷの中心線に対して傾斜していることにより、図７（ｂ）に示されるように、ワークＷの一端側のセンタ穴Ｈ１の軸線Ｃ１と、他端側のセンタ穴Ｈ２の軸線Ｃ２とが同一軸線上にならない場合があり、このような場合に、図７（ｃ）（ｄ）（図７（ｄ）は図７（ｃ）のＡ部拡大図）に示されるように、次工程以降の加工機（例えば旋盤）のセンタ部材Ｐがセンタ穴Ｈ１，Ｈ２に片当たりしてしまい、この片当たり状態のまま加工がなされることにより、ワークＷの真円度が悪くなり、加工精度が悪化するという問題点がある。
　本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、簡易な構成によって、ワーク両端部にセンタ穴を加工する加工部を同一軸線上に合わせることのできるセンタリング方法及び装置を提供することを目的とするものである。
　前記目的を達成するために、第１発明によるセンタリング方法は、
　ワークを把持して固定する第１ワーククランパ及び第２ワーククランパと、前記第１及び第２ワーククランパに把持された状態のワークの両端部にセンタ穴を加工する加工部と、前記加工部を、装置本体に対し前後方向であるＸ軸方向及び上下方向であるＹ軸方向に移動させる加工部移動手段とを備えるワークのセンタリング方法において、
　前記第１ワーククランパをＸ軸方向に移動させて実ワーク軸心を予め与えられた目標ワーク軸心に平行にする第１工程と、前記加工部をＸ軸方向に移動させて前記実ワーク軸心のＸ軸方向位置を前記目標ワーク軸心のＸ軸方向位置に合わせる第２工程と、前記第２ワーククランパをＹ軸方向に移動させて実ワーク軸心を前記目標ワーク軸心に平行にする第３工程と、前記加工部をＹ軸方向に移動させて前記実ワーク軸心のＹ軸方向位置を前記目標ワーク軸心のＹ軸方向位置に合わせる第４工程とを備えることを特徴とするものである。
　また、第２発明によるセンタリング方法は、
　ワークを把持して固定する第１ワーククランパ及び第２ワーククランパと、前記第１及び第２ワーククランパに把持された状態のワークの両端部にセンタ穴を加工する加工部と、前記加工部を、装置本体に対し前後方向であるＸ軸方向及び上下方向であるＹ軸方向に移動させる加工部移動手段とを備えるワークのセンタリング方法において、
　前記第２ワーククランパをＹ軸方向に移動させて実ワーク軸心を予め与えられた目標ワーク軸心に平行にする第１工程と、前記加工部をＹ軸方向に移動させて前記実ワーク軸心のＸ軸方向位置を前記目標ワーク軸心のＹ軸方向位置に合わせる第２工程と、前記第１ワーククランパをＸ軸方向に移動させて実ワーク軸心を前記目標ワーク軸心に平行にする第３工程と、前記加工部をＸ軸方向に移動させて前記実ワーク軸心のＸ軸方向位置を前記目標ワーク軸心のＸ軸方向位置に合わせる第４工程とを備えることを特徴とするものである。
　さらに、第３発明によるセンタリング装置は、
　ワークを把持して固定する第１ワーククランパ及び第２ワーククランパと、前記第１及び第２ワーククランパに把持された状態のワークの両端部にセンタ穴を加工する加工部と、前記加工部を、装置本体に対し前後方向であるＸ軸方向及び上下方向であるＹ軸方向に移動させる加工部移動手段とを備えるワークのセンタリング装置において、
　前記第１ワーククランパをＸ軸方向に移動させる第１ワーククランパ移動手段と、
　前記第２ワーククランパをＹ軸方向に移動させる第２ワーククランパ移動手段と、
　予め与えられた目標ワーク軸心を記憶する記憶手段と、
　前記第１ワーククランパ移動手段により前記第１ワーククランパをＸ軸方向に移動させて実ワーク軸心を前記目標ワーク軸心に平行にするとともに、前記加工部移動手段により前記加工部をＸ軸方向に移動させて前記実ワーク軸心のＸ軸方向位置を前記目標ワーク軸心のＸ軸方向位置に合わせ、かつ、前記第２ワーククランパ移動手段により前記第２ワーククランパをＹ軸方向に移動させて実ワーク軸心を前記目標ワーク軸心に平行にするとともに、前記加工部移動手段により前記加工部をＹ軸方向に移動させて前記実ワーク軸心のＹ軸方向位置を前記目標ワーク軸心のＹ軸方向位置に合わせるように前記第１及び第２ワーククランパ移動手段並びに前記加工部移動手段をそれぞれ制御するワーククランパ制御手段及び加工部制御手段
を備えることを特徴とするものである。
　第３発明において、前記ワーククランパ制御手段による前記第１及び第２ワーククランパ移動手段の制御と、前記加工部制御手段による前記加工部移動手段の制御とは同時に実行されるのが好ましい（第４発明）。
　前記第１発明乃至第３発明によれば、第１ワーククランパは前後方向であるＸ軸方向に移動され、第２ワーククランパは上下方向であるＹ軸方向に移動されることにより、ワークはセンタ穴の加工されるべき中心線を両加工部の軸心に平行に合わせることができ、またワークの両端部にセンタ穴を加工する加工部は平行に移動されることにより軸心を合わせることで両センタ穴を同一軸線上に合わせることができ、この同一軸線上を保ったまま両センタ穴を加工することができる。ここで、センタ穴を加工する加工部はワークの端面加工のためにＸ軸方向及びＹ軸方向への移動機構を備えていることから、この移動機構をそのまま利用することができ、しかも、第１ワーククランパはＸ軸方向のみに移動する機構を備え、第２ワーククランパはＹ軸方向のみに移動する機構を備えるだけで良いので、装置構成を簡素化できるという効果がある。
　第４発明の構成によれば、各制御が同時に実行されるので、センタリング時間の短縮化を図ることができる。
本発明の一実施形態に係るセンタリング装置の全体構成図 カッタ駆動台の移動機構を示す図１のＡ－Ａ線断面図 第１ワーククランパの移動機構を示す図１のＢ－Ｂ線断面図 第２ワーククランパの移動機構を示す図１のＣ－Ｃ線断面図 本実施形態におけるセンタリング方法説明図 他の実施形態におけるセンタリング方法説明図 従来技術の問題点を説明する図
　次に、本発明によるセンタリング方法及び装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
　図１に示されるセンタリング装置の全体構成図において、本実施形態のセンタリング装置１は、ワークとしての素材クランクシャフト（以下、「クランクシャフト」という。）２の両端面にセンタ穴を加工するセンタ穴加工機３と、前記ワークに加工されるセンタ穴の位置を決定する制御装置（コンピュータ）４とを備えて構成されている。ここで、クランクシャフト２は、メインジャーナル２ａとピンジャーナル２ｂとカウンタウェイト２ｃとを有する形状とされている。
　センタ穴加工機３は、図示されていないが、クランクシャフト２の外形形状を例えばレーザ変位計等によって測定する形状測定機を備えている。また、制御装置４は、所定プログラムを実行する中央処理装置（ＣＰＵ）４Ａと、このプログラム及び各種マップを記憶する読出し専用メモリ（ＲＯＭ）４Ｂと、このプログラムを実行するに必要なワーキングメモリとして、また各種レジスタとしての書込み可能メモリ（ＲＡＭ）４Ｃ等により構成されている。こうして、前記形状測定機からのワークの形状データ（三次元形状データ）が制御装置４の書込み可能メモリ（ＲＡＭ）４Ｃに入力されるようになっている。
　前記センタ穴加工機３は、Ｚ軸方向（水平方向）に延設される機台（ベッド）５を有する装置本体を備えている。機台５のＺ軸方向の両端部近傍には一対のカッタ駆動台６が設置され、また機台５のＺ軸方向の異なる位置には、第１ワーククランパ７及び第２ワーククランパ８よりなる一対のワーククランパが設置されている。
　カッタ駆動台６には、クランクシャフト２の端面に対向するように円盤状のフライスカッタ１１が回転自在に装着されている。このフライスカッタ１１には、その回転軸心を中心とする円周に沿って多数のフライスカッタチップ１１ａが設けられており、またフライスカッタ１１の中心部にはクランクシャフト２の端面にセンタ穴を加工するセンタリングドリル（加工部）１２が設けられている。なお、センタリングドリル１２によってドリル加工する際には、フライス加工用のフライスカッタチップ１１ａはクランクシャフト２の端面の外側に被さるように配置されることになり、このフライスカッタチップ１１ａがクランクシャフト２の端面に干渉することはない。
　各カッタ駆動台６には、フライスカッタ１１を回転駆動させるモータ（図示せず）が内蔵されている。また、図２に示されるように、カッタ駆動台６を、モータ１３の駆動によりボールネジ機構１４を介して、機台５の上面に設けられたリニアガイド５Ａに沿って装置の前後方向であるＸ軸方向（矢印Ｄ方向）に前進又は後退させる機構と、フライスカッタ１１を、モータ１５の駆動によりボールネジ機構１６を介して、カッタ駆動台６の側面に設けられたリニアガイド６Ａに沿って装置の上下方向であるＹ軸方向（矢印Ｅ方向）に上昇又は下降させる機構が内蔵されている。また、各カッタ駆動台６は、図示されない移動機構によってＺ軸方向にも移動される。これら各カッタ駆動台６の移動動作は、制御装置４からの指令信号によって制御される。なお、本実施形態におけるモータ１３，１５、ボールネジ機構１４，１６等が、本発明における加工部移動手段に対応する。
　第１ワーククランパ７及び第２ワーククランパ８は、図３、図４に示されるように、加工対象であるクランクシャフト２のメインジャーナル２ａを横方向（Ｘ軸方向）の両側から把持する把持部２１，２２をそれぞれ有している。把持部２１，２２は４つのチャック爪２１ａ，２２ａを有し、これらチャック爪２１ａ，２２ａによってメインジャーナル２ａを把持・固定する。
　図３に示されるように、第１ワーククランパ７は、モータ２３の駆動によりボールネジ機構２４を介して、機台５の上面に設けられたリニアガイド５Ｂに沿って装置の前後方向であるＸ軸方向（矢印Ｆ方向）に前進又は後退できるようにされている。一方、図４に示されるように、第２ワーククランパ８は、モータ２５の駆動によりボールネジ機構２６を介して、機台５の側面に設けられたリニアガイド５Ｃに沿って装置の上下方向であるＹ軸方向（矢印Ｇ方向）に上昇又は下降できるようにされている。これら各ワーククランパ７，８の移動動作は、制御装置４からの指令信号によって制御される。なお、本実施形態におけるモータ２３、ボールネジ機構２４等が本発明における第１ワーククランパ移動手段に対応し、モータ２５、ボールネジ機構２６等が本発明における第２ワーククランパ移動手段に対応する。
　次に、以上のように構成された本実施形態のセンタリング装置１によるクランクシャフト（ワーク）２のセンタリング動作を図５によって説明する。なお、説明を容易にするために、図５においてクランクシャフト２は円柱形状のものとして模式的に示されている。
　制御装置４の書き込み可能メモリ４Ｃに記憶されたワーク形状データ（形状測定機により測定されたワーク形状データ）において、算出されたワーク軸心（目標ワーク軸心）Ｃが図５（ａ）に示されるようにワークの中心線に対して傾斜しているとする。この場合、図５（ｂ）～（ｅ）に示される４つの工程にしたがってセンタリングドリル１２のセンタリングが行われる。なお、図５（ｂ）（ｃ）はＸ－Ｚ平面における動作を示し、図５（ｄ）（ｅ）はＹ－Ｚ平面における動作を示している。
[工程１]
　最初に、現在のワーク軸心（実ワーク軸心）Ｃ１と目標ワーク軸心Ｃとの前後方向（Ｘ軸方向）位置を合わせるために、図５（ｂ）に示されるように、クランクシャフト２を第１ワーククランパ７及び第２ワーククランパ８にて把持した状態で、第１ワーククランパ７をＸ軸方向に移動させて現在のワーク軸心（実ワーク軸心）Ｃ１を目標ワーク軸心Ｃに平行になるようにする。これにより、実ワーク軸心Ｃ１の前後方向（Ｘ軸方向）位置が、センタドリル１２の前後方向（Ｘ軸方向）位置と平行になる。
[工程２]
　続いて、図５（ｃ）に示されるように、センタドリル１２をＸ軸方向に移動させて実ワーク軸心Ｃ１のＸ軸方向位置を目標ワーク軸心ＣのＸ軸方向位置に合わせる。こうして、実ワーク軸心Ｃ１の前後方向（Ｘ軸方向）位置が、センタドリル１２の前後方向（Ｘ軸方向）位置と一致する。
[工程３]
　次に、実ワーク軸心Ｃ１と目標ワーク軸心Ｃとの上下方向（Ｙ軸方向）位置を合わせるために、図５（ｄ）に示されるように、第２ワーククランパ８をＹ軸方向に移動させて実ワーク軸心Ｃ１を目標ワーク軸心Ｃに平行になるようにする。これにより、実ワーク軸心Ｃ１の上下方向（Ｙ軸方向）位置が、センタドリル１２の上下方向（Ｙ軸方向）位置と平行になる。
[工程４]
　続いて、図５（ｅ）に示されるように、センタドリル１２をＹ軸方向に移動させて実ワーク軸心Ｃ１のＹ軸方向位置を目標ワーク軸心ＣのＹ軸方向位置に合わせる。こうして、実ワーク軸心Ｃ１の上下方向（Ｙ軸方向）位置が、センタドリル１２の上下方向（Ｙ軸方向）位置と一致する。
　このように、実ワーク軸心Ｃ１と目標ワーク軸心Ｃとの前後方向（Ｘ軸方向）位置を合わせた後、上下方向（Ｙ軸方向）位置を合わせることにより、センタドリル１２の位置を目標ワーク軸心Ｃに一致させることができ、これらセンタドリル１２により穿孔される両センタ穴を同一軸線上に合わせることができ、この同一軸線上を保ったまま両センタ穴を加工することができる。ここで、センタ穴を加工するセンタドリル１２は通常、ワークの端面加工のためにＸ軸方向及びＹ軸方向への移動機構を備えていることから、この移動機構をそのまま利用することができる。また、第１ワーククランパ７はＸ軸方向のみに移動する機構を備え、第２ワーククランパ８はＹ軸方向のみに移動する機構を備えるだけで良く、各ワーククランパがＸ軸方向及びＹ軸方向の両方に移動する機構を備える必要がないので、装置構成を簡素化することができる。
〔他の実施形態〕
　図６には、本発明の他の実施形態のセンタリング方法説明図が示されている。図５に示される実施形態では、前後方向を先に合わせた後に上下方向を合わせるようにしたが、本実施形態では、上下方向を先に合わせた後に前後方向を合わせるようにしたものである。以下、本実施形態のセンタリング方法について工程に沿って説明する。なお、図６（ｂ）（ｃ）はＹ－Ｚ平面における動作を示し、図６（ｄ）（ｅ）はＸ－Ｚ平面における動作を示している。
[工程１]
　最初に、現在のワーク軸心（実ワーク軸心）Ｃ１と目標ワーク軸心Ｃとの上下方向（Ｙ軸方向）位置を合わせるために、図６（ｂ）に示されるように、クランクシャフト２を第１ワーククランパ７及び第２ワーククランパ８にて把持した状態で、第２ワーククランパ８をＹ軸方向に移動させて現在のワーク軸心（実ワーク軸心）Ｃ１を目標ワーク軸心Ｃに平行になるようにする。これにより、実ワーク軸心Ｃ１の上下方向（Ｙ軸方向）位置が、センタドリル１２の上下方向（Ｙ軸方向）位置と平行になる。
[工程２]
　続いて、図６（ｃ）に示されるように、センタドリル１２をＹ軸方向に移動させて実ワーク軸心Ｃ１のＹ軸方向位置を目標ワーク軸心ＣのＹ軸方向位置に合わせる。こうして、実ワーク軸心Ｃ１の上下方向（Ｙ軸方向）位置が、センタドリル１２の上下方向（Ｙ軸方向）位置と一致する。
[工程３]
　次に、実ワーク軸心Ｃ１と目標ワーク軸心Ｃとの前後方向（Ｘ軸方向）位置を合わせるために、図６（ｄ）に示されるように、第２ワーククランパ８をＸ軸方向に移動させて実ワーク軸心Ｃ１を目標ワーク軸心Ｃに平行になるようにする。これにより、実ワーク軸心Ｃ１の前後方向（Ｘ軸方向）位置が、センタドリル１２の前後方向（Ｘ軸方向）位置と平行になる。
[工程４]
　続いて、図６（ｅ）に示されるように、センタドリル１２をＸ軸方向に移動させて実ワーク軸心Ｃ１のＸ軸方向位置を目標ワーク軸心ＣのＸ軸方向位置に合わせる。こうして、実ワーク軸心Ｃ１の前後方向（Ｘ軸方向）位置が、センタドリル１２の前後方向（Ｘ軸方向）位置と一致する。
　このように、実ワーク軸心Ｃ１と目標ワーク軸心Ｃとの上下方向（Ｙ軸方向）位置を合わせた後、前後方向（Ｘ軸方向）位置を合わせることにより、センタドリル１２の位置を目標ワーク軸心Ｃに一致させることができ、これらセンタドリル１２により穿孔される両センタ穴を同一軸線上に合わせることができる。本実施形態においても、先の実施形態と同様の効果を奏するものである。
　前記各実施形態においては、工程１～工程４を工程順に順次実施するものについて説明したが、制御装置４による、カッタ駆動台６のＸ軸方向及びＹ軸方向の移動制御、第１ワーククランパ７のＸ軸方向の移動制御及び第２ワーククランパ８のＹ軸方向の移動制御は同時に行うことができるので、上記各工程１～４は同時並行で実施することができる。こうすることで、センタリング時間の短縮化を図ることができる。このように各工程１～４を同時並行で実施した場合には、実ワーク軸心Ｃ１と目標ワーク軸心Ｃとの前後方向（Ｘ軸方向）位置と上下方向（Ｙ軸方向）位置とが同時に合わせられることになるため、上述の２つの実施形態は同じ実施形態となる。
　前記各実施形態では、第１ワーククランパ７をＸ軸方向に移動させ、第２ワーククランパ８をＹ軸方向に移動させるものについて説明したが、第１ワーククランパ７をＹ軸方向に移動させ、第２ワーククランパ８をＸ軸方向に移動させるようにしても良い。また、前記各実施形態では、ワークとしてクランクシャフトを例にして説明したが、ワークとしては、クランクシャフトに限る必要はなく、種々のワークに適用することができる。
　前記各実施形態では、センタ穴加工機３に付設された形状測定機からのワークの形状データ（三次元形状データ）に基づき算出されたワーク軸心（目標ワーク軸心）Ｃを得るものとしたが、この目標ワーク軸心は、オペレータが手入力により制御装置４に入力するようにしても良い。
　なお、各実施形態における制御装置４の書き込み可能メモリ４Ｃ等が本発明における記憶手段に対応し、各実施形態における制御装置４の中央処理装置（ＣＰＵ）４Ａ等が本発明におけるワーククランパ制御手段、加工部制御手段に対応する。
　本発明は、クランクシャフト加工ラインの初加工工程の際に、ワークの両端にセンタ穴加工を行うセンタリング装置（センタリングマシン）に適用してその実施効果が大である。
１　　センタリング装置
２　　素材クランクシャフト（ワーク）
３　　センタ穴加工機
４　　制御装置（コンピュータ）
６　　カッタ駆動台
７　　第１ワーククランパ
８　　第２ワーククランパ
１１　フライスカッタ
１２　センタリングドリル
１３，１５，２３，２５　モータ
１４，１６，２４，２６　ボールネジ機構
Ｃ　　目標ワーク軸心
Ｃ１　実ワーク軸心
 

Claims (4)

  1. 　ワークを把持して固定する第１ワーククランパ及び第２ワーククランパと、前記第１及び第２ワーククランパに把持された状態のワークの両端部にセンタ穴を加工する加工部と、前記加工部を、装置本体に対し前後方向であるＸ軸方向及び上下方向であるＹ軸方向に移動させる加工部移動手段とを備えるワークのセンタリング方法において、
    　前記第１ワーククランパをＸ軸方向に移動させて実ワーク軸心を予め与えられた目標ワーク軸心に平行にする第１工程と、前記加工部をＸ軸方向に移動させて前記実ワーク軸心のＸ軸方向位置を前記目標ワーク軸心のＸ軸方向位置に合わせる第２工程と、前記第２ワーククランパをＹ軸方向に移動させて実ワーク軸心を前記目標ワーク軸心に平行にする第３工程と、前記加工部をＹ軸方向に移動させて前記実ワーク軸心のＹ軸方向位置を前記目標ワーク軸心のＹ軸方向位置に合わせる第４工程とを備えることを特徴とするセンタリング方法。
  2. 　ワークを把持して固定する第１ワーククランパ及び第２ワーククランパと、前記第１及び第２ワーククランパに把持された状態のワークの両端部にセンタ穴を加工する加工部と、前記加工部を、装置本体に対し前後方向であるＸ軸方向及び上下方向であるＹ軸方向に移動させる加工部移動手段とを備えるワークのセンタリング方法において、
    　前記第２ワーククランパをＹ軸方向に移動させて実ワーク軸心を予め与えられた目標ワーク軸心に平行にする第１工程と、前記加工部をＹ軸方向に移動させて前記実ワーク軸心のＸ軸方向位置を前記目標ワーク軸心のＹ軸方向位置に合わせる第２工程と、前記第１ワーククランパをＸ軸方向に移動させて実ワーク軸心を前記目標ワーク軸心に平行にする第３工程と、前記加工部をＸ軸方向に移動させて前記実ワーク軸心のＸ軸方向位置を前記目標ワーク軸心のＸ軸方向位置に合わせる第４工程とを備えることを特徴とするセンタリング方法。
  3. 　ワークを把持して固定する第１ワーククランパ及び第２ワーククランパと、前記第１及び第２ワーククランパに把持された状態のワークの両端部にセンタ穴を加工する加工部と、前記加工部を、装置本体に対し前後方向であるＸ軸方向及び上下方向であるＹ軸方向に移動させる加工部移動手段とを備えるワークのセンタリング装置において、
    　前記第１ワーククランパをＸ軸方向に移動させる第１ワーククランパ移動手段と、
    　前記第２ワーククランパをＹ軸方向に移動させる第２ワーククランパ移動手段と、
    　予め与えられた目標ワーク軸心を記憶する記憶手段と、
    　前記第１ワーククランパ移動手段により前記第１ワーククランパをＸ軸方向に移動させて実ワーク軸心を前記目標ワーク軸心に平行にするとともに、前記加工部移動手段により前記加工部をＸ軸方向に移動させて前記実ワーク軸心のＸ軸方向位置を前記目標ワーク軸心のＸ軸方向位置に合わせ、かつ、前記第２ワーククランパ移動手段により前記第２ワーククランパをＹ軸方向に移動させて実ワーク軸心を前記目標ワーク軸心に平行にするとともに、前記加工部移動手段により前記加工部をＹ軸方向に移動させて前記実ワーク軸心のＹ軸方向位置を前記目標ワーク軸心のＹ軸方向位置に合わせるように前記第１及び第２ワーククランパ移動手段並びに前記加工部移動手段をそれぞれ制御するワーククランパ制御手段及び加工部制御手段
    を備えることを特徴とするセンタリング装置。
  4. 　前記ワーククランパ制御手段による前記第１及び第２ワーククランパ移動手段の制御と、前記加工部制御手段による前記加工部移動手段の制御とが同時に実行される請求項３に記載のセンタリング装置。
     
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014104564A (ja) * 2012-11-29 2014-06-09 Komatsu Ntc Ltd センタリング方法及び装置
JP5910480B2 (ja) * 2012-12-12 2016-04-27 マツダ株式会社 鍛造回転体のセンタ穴の加工方法及びその加工システム
US10047824B2 (en) * 2014-07-29 2018-08-14 Deere & Company Method for pre-balancing and machining a crankshaft based on a mass distribution method
MX2017015182A (es) * 2015-06-01 2018-04-20 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Metodo y dispositivo para inspeccionar cigüeñal.
DE102016222595B4 (de) 2016-11-16 2019-01-03 Technische Hochschule Deggendorf Verfahren und Fräswerkzeug zur Herstellung einer Kavität in einem Werkstück für die Aufnahme einer Zentrierspitze
KR102692125B1 (ko) * 2019-12-03 2024-08-05 현대자동차 주식회사 크랭크 샤프트의 센터홈 가공 머시닝 센터 및 이를 이용한 크랭크 샤프트의 센터홈 가공 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS546188A (en) * 1977-06-16 1979-01-18 Komatsu Ltd Recentering machine
JPS5761443A (en) * 1980-09-22 1982-04-13 Akashi Seisakusho Co Ltd Mass centering machine for removal of static unbalance

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5296444B2 (ja) 2008-07-30 2013-09-25 コマツＮｔｃ株式会社 クランクシャフトのセンタ穴加工装置及び加工方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS546188A (en) * 1977-06-16 1979-01-18 Komatsu Ltd Recentering machine
JPS5761443A (en) * 1980-09-22 1982-04-13 Akashi Seisakusho Co Ltd Mass centering machine for removal of static unbalance

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