WO2012053358A1 - Crankshaft mirror - Google Patents
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- B23Q11/0042—Devices for removing chips
- B23Q11/0053—Devices for removing chips using the gravity force
Definitions
- the present invention relates to a crankshaft mirror for cutting a pin journal portion and a main journal portion of a crankshaft used for an engine or the like.
- crankshaft mirror configured to revolve while rotating a rotary cutter around a work (crankshaft) to cut a pin journal part or a main journal part of the work is known from Patent Document 1, for example. .
- a crankshaft mirror 100 according to Patent Document 1 is movable in a Z-axis direction parallel to the horizontal axis of a workpiece (crankshaft) 101 to be processed.
- a saddle 103 is provided on the top.
- a slide 104 is installed so as to be movable in the Y-axis direction perpendicular to the Z-axis direction and horizontal.
- a swing head 105 is attached to the slide 104.
- One end of the swing head 105 is rotatably supported by a support shaft 106.
- the other end of the swing head 105 is supported by a swing drive mechanism 107 installed on the slide 104 so as to be swingable in the X-axis direction which is the vertical direction.
- a rotating cutter 109 driven by a cutter motor 108 (see FIG. 10C) is attached to an intermediate portion of the swing head 105.
- a shaft member 110 is rotatably attached to the other end of the swing head 105.
- the swing drive mechanism 107 includes a ball screw shaft 111 that extends in the X-axis direction on the other end side of the swing head 105.
- the upper and lower parts of the ball screw shaft 111 are rotatably supported by the slide 104 via a bearing device 112 and a bearing device 113, respectively.
- a bevel gear 114 is attached to the upper end portion of the ball screw shaft 111.
- a bevel gear 115 that meshes with the bevel gear 114 is attached to the output shaft of the swing motor 116.
- a nut member 117 is fitted in an intermediate portion of the ball screw shaft 111.
- a first linear motion that guides the shaft member 110 to be displaceable in the Y-axis direction with respect to the nut member 117.
- a guide 121 is interposed.
- a second linear motion guide 122 that guides the nut member 117 in the X-axis direction along the ball screw shaft 111 is interposed between the nut member 117 and the slide 104.
- the saddle 103 is moved in the Z-axis direction by a Z-axis direction feed mechanism (not shown). Further, the slide 104 is moved in the Y-axis direction by the Y-axis direction feed mechanism 125 shown in FIG. Further, in the swing drive mechanism 107 shown in FIGS. 10B and 10C, when the ball screw shaft 111 is rotationally driven by the operation of the swing motor 116, the nut fitted to the ball screw shaft 111 is engaged. The member 117 is moved in the vertical direction. As the nut member 117 moves in the vertical direction, the swing head 105 is swung in the vertical direction (X-axis direction) with the support shaft 106 (see FIG. 10A) as a fulcrum.
- the rotary cutter 109 is revolved around the workpiece 101 and moved along the horizontal axis of the workpiece 101 to cut the pin portion and the journal portion of the workpiece 101.
- the crankshaft mirror 100 in the crankshaft mirror 100 according to Patent Document 1, as shown in FIG. 10B, the upper and lower portions of the ball screw shaft 111 in the swing drive mechanism 107 of the swing head 105 are respectively a bearing device 112 and a bearing device. 113 is rotatably supported by the slide 104 via the 113. That is, the crankshaft mirror 100 employs a both-end support structure as a support structure for the ball screw shaft 111. In addition, a part of the chips generated with the cutting by the rotary cutter 109 is scattered toward the bearing device 113.
- the present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a crankshaft mirror that can prevent the occurrence of a swinging head swinging problem due to chips generated during cutting. It is intended to provide.
- a crankshaft mirror comprises: A slide that is movable in the Y-axis direction perpendicular to the Z-axis direction parallel to the horizontal axis of the workpiece to be machined, and A swing head whose one end is supported by the slide so as to be freely rotatable by a support shaft and swingable in the X-axis direction which is the vertical direction; A shaft member that is rotatably mounted on the other end of the swing head in parallel with the support shaft; A screw shaft extending in the X-axis direction on the other end side of the swing head; A nut member fitted to the screw shaft; A first linear guide that is interposed between the nut member and the shaft member and guides the shaft member to be displaceable in the Y-axis direction with respect to the nut member; In a crankshaft mirror comprising a second linear motion guide interposed between the nut member and the slide and guiding the nut member in the X-axis direction along the screw shaft,
- an engaging convex portion is provided on the other end side of the swing head, and a sandwiching guide having a concave portion sandwiching the engaging convex portion and extending in the X-axis direction is fixed to the slide.
- a sandwiching guide having a concave portion sandwiching the engaging convex portion and extending in the X-axis direction is fixed to the slide.
- the first linear motion guide includes at least two Y-axis guide rails that extend in the Y-axis direction and are fixed to the shaft member or the nut member in an arrangement parallel to the X-axis direction; Y-axis direction guide blocks that are slidably provided on the Y-axis direction guide rails, respectively, and the second linear motion guide extends in the X-axis direction in parallel with the screw shaft, and An X-axis direction guide rail that is fixed to the slide, and at least two X-axis direction guide blocks that are slidably provided on the X-axis direction guide rail and are arranged side by side in the X-axis direction. It is preferable (third invention).
- the upper end side of the screw shaft constituting the swing drive mechanism of the swing head is rotatably supported by the bearing device, while the lower end side thereof is in a free end state.
- an open space can be formed on the lower end side of the screw shaft.
- produces with cutting is provided in the lower end side of this screw shaft. For this reason, the chips flying toward the lower end portion of the screw shaft are discharged through the chute portion. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of the problem of swinging motion of the swing head due to chips.
- the tilting load of the swing head in the Z-axis direction can be firmly received by the sandwiching guide, and the swing head swinging motion can be performed smoothly and stably. is there.
- the Z-axis direction tilting load of the swing head can be firmly received by the first linear motion guide and the second linear motion guide, respectively. There is an effect that exercise is performed smoothly and stably.
- FIG. 1 is an overall perspective view of a crankshaft mirror according to a first embodiment of the present invention.
- State diagram with workpiece set between workpiece heads Front view of cutter unit AA line sectional view of FIG. BB sectional view of FIG. CC sectional view of FIG.
- the front view of the cutter unit of the crankshaft mirror which concerns on the 2nd Embodiment of this invention DD sectional view of FIG. EE sectional view of FIG.
- FIG. 2 is an explanatory view of a conventional crankshaft mirror, a front view of a cutter unit (a), a sectional view taken along line GG of (a), and a plan view of the cutter unit (c).
- a crankshaft mirror 1 shown in FIG. 1 includes a bed 2 constituting a machine base serving as a base of a main body portion, two work heads 3 and 3 installed on the bed 2 so as to face each other, Two cutter units 4 and 4 'installed between the work heads 3 and 3 are provided.
- chucks 6 for clamping the workpiece (crankshaft) 5 are arranged on the opposing surfaces of the workpiece heads 3 and 3, respectively.
- the workpiece 5 is a crankshaft used for a four-cylinder engine, for example.
- the workpiece 5 has a required main journal portion 5a arranged at a predetermined interval in a direction along the horizontal axis.
- a pin journal portion 5c is formed between the main journal portions 5a adjacent to each other via a counterweight portion 5b.
- each cutter unit 4, 4 ′ has a saddle 7 installed on the bed 2 movably in the Z-axis direction parallel to the horizontal axis of the workpiece 5 to be machined (see FIG. 2). I have. As shown in FIG. 3, a slide 8 is installed on the saddle 7 so as to be movable in a Y-axis direction orthogonal to the Z-axis direction and horizontal.
- the saddle 7 in one of the two cutter units 4 and 4 ' has a saddle 7 in a state where the relative position with respect to the cutter unit 4' is kept constant. 9 is fixed.
- the work rest 9 clamps the main journal portion 5 a adjacent to the processed portion when the pin journal portion 5 c of the workpiece 5 is processed, and the workpiece 5 swings during processing. It plays the role of supporting not to be.
- the Z-axis direction feed mechanism 10 that moves the saddle 7 in the Z-axis direction includes a ball screw shaft 11 that extends on the bed 2 in the Z-axis direction.
- a ball nut 12 fixed to the saddle 7 is fitted to the ball screw shaft 11.
- the end of the ball screw shaft 11 is connected to the output shaft of the Z-axis direction feed motor 14 via a coupling 13.
- a spiral screw groove is formed on the outer peripheral surface of the ball screw shaft 11.
- a screw groove facing the screw groove of the ball screw shaft 11 is formed on the inner peripheral surface of the ball nut 12.
- a plurality of balls are slidably loaded in a spiral ball rolling path formed by the thread groove of the ball screw shaft 11 and the thread groove of the ball nut 12.
- the ball screw shaft 11 is rotationally driven by the operation of the Z-axis feed motor 14, the ball nut 12 is moved in the Z-axis direction, and the saddle 7 is moved in the Z-axis direction as the ball nut 12 moves. .
- the Y-axis direction feeding mechanism 15 that moves the slide 8 in the Y-axis direction includes a ball screw shaft 16 that extends on the saddle 7 in the Y-axis direction.
- a ball nut 17 fixed to the slide 8 is fitted on the ball screw shaft 16.
- a bevel gear 18 is attached to the end of the ball screw shaft 16.
- a bevel gear 19 that meshes with the bevel gear 18 is attached to the output shaft of the Y-axis direction feed motor 20.
- a swing head 21 is attached to the slide 8. One end of the swing head 21 is rotatably supported by the slide 8 via a support shaft 22. A shaft member 23 is attached to the other end of the swing head 21.
- the shaft member 23 includes a shaft portion 23a that is rotatably supported by the other end portion of the swing head 21, and a guide rail mounting plate that is integrally provided on the base end side of the shaft portion 23a. Part 23b.
- the shaft member 23 is connected to a swing drive mechanism 24 installed on the slide 8 on the other end side of the swing head 21.
- the swing drive mechanism 24 swings the other end of the swing head 21 in the X-axis direction that is the vertical direction with the support shaft 22 as a fulcrum.
- a cutter drum 25 is rotatably incorporated in an intermediate portion of the swing head 21.
- the cutter drum 25 is connected to a cutter motor 27 via a power transmission mechanism 26 constituted by required gears, a power transmission shaft, and the like.
- a rotating cutter 29 is attached to the cutter drum 25 via a cutter adapter 28. Thus, the rotary cutter 29 is driven to rotate by the operation of the cutter motor 27.
- the swing drive mechanism 24 includes a ball screw shaft 31 that extends in the X-axis direction on the other end side of the swing head 21.
- the nut member 35 includes a ball nut 35a that is screwed onto the ball screw shaft 31 via a plurality of balls, and a ball nut mounting block 35b on which the ball nut 35a is fitted and fixed.
- a bevel gear 36 is attached to the upper end portion of the ball screw shaft 31.
- a bevel gear 37 that meshes with the bevel gear 36 is attached to the output shaft of the swing motor 38.
- the first linear motion guide 41 includes a single Y-axis direction guide rail 41a extending in the Y-axis direction.
- the Y-axis direction guide rail 41 a is fixed to a guide rail mounting plate portion 23 b in the shaft member 23.
- a Y-axis direction guide block 41b is slidably mounted on the Y-axis direction guide rail 41a.
- the Y-axis direction guide block 41b is fixed to the nut member 35.
- a rolling groove (not shown) is formed along its longitudinal direction.
- a rolling groove (not shown) facing the rolling groove of the Y-axis direction guide rail 41a.
- a dynamic groove is formed.
- a linear ball rolling path formed by the rolling groove of the Y-axis direction guide rail 41a and the rolling groove of the Y-axis direction guide block 41b is loaded with a plurality of balls (not shown) in a freely rolling manner.
- each Y-axis direction guide rail 41a may be fixed to the nut member 35, and each Y-axis direction guide block 41b may be fixed to the guide rail mounting plate portion 23b.
- the second linear motion guide 42 that guides the nut member 35 in the X-axis direction along the ball screw shaft 31 is interposed.
- the second linear motion guide 42 includes one X-axis direction guide rail 42 a that extends in the X-axis direction parallel to the ball screw shaft 31 and is fixed to the slide 8.
- An X-axis direction guide block 42b is slidably mounted on the X-axis direction guide rail 42a. The X-axis direction guide block 42b is fixed to the nut member 35.
- a first swivel joint 44 is attached to the upper part on the other end side of the swing head 21 via a bracket 43.
- a second swivel joint 46 is attached to the upper portion of the nut member 35 via a bracket 45.
- a lubricating oil distributor 47 is attached to the side surface of the nut member 35.
- the first swivel joint 44 and the second swivel joint 46 are connected by a main hose 48.
- the second swivel joint 46 and the lubricating oil distributor 47 are connected by a main steel pipe 49.
- a distribution steel pipe (lubricating oil distribution pipe) 51 is piped from the lubricating oil distributor 47 toward the sliding portion of the first linear motion guide 41.
- a distribution steel pipe 52 is provided from the lubricant distributor 47 toward the sliding portion of the second linear motion guide 42.
- a distribution steel pipe 53 is piped from the lubricant distributor 47 toward the threaded portion between the ball nut 35 a and the ball screw shaft 31.
- a chute portion 60 is formed on the lower end side of the ball screw shaft 31 in the slide 8 for discharging chips generated by cutting with the rotary cutter 29.
- shoot part 60 has the inclined surface 60a which inclines below toward the bed 2 side. In this way, the chips flying toward the lower end portion of the ball screw shaft 31 are dropped along the inclined surface 60a of the chute portion 60 by gravity and discharged into the bed 2. The chips discharged inside the bed 2 are carried out of the machine by a chip discharge device (not shown).
- FIGS. 3, 5 and 6 ⁇ Explanation of sandwiching structure: see FIGS. 3, 5 and 6> As shown in FIGS. 3 and 5, the other end portion of the swing head 21 is provided with an engaging convex portion 21 a that protrudes outward.
- a sandwiching guide 61 having a recess for sandwiching the engaging projection 21 a and extending in the X-axis direction is provided on the slide 8.
- the sandwiching guide 61 is disposed outside the swing head 21 on the opening side of the accommodating portion 8 a of the slide 8.
- the sandwiching structure 62 configured to engage the engagement convex portion 21a and the sandwiching guide 61 serves to receive the Z-axis direction tilting load F (see FIG. 6) for tilting the swing head 21 in the Z-axis direction. do.
- the rotary cutter 29 is rotated by the operation of the cutter motor 27 shown in FIG. 5, the linear motion of the saddle 7 in the Z-axis direction (see FIG. 4) and the linear motion of the slide 8 in the Y-axis direction (FIG. 3). 2) and the swing motion of the swing head 21 in the X-axis direction (see FIG. 3), the rotary cutter 29 is revolved around the work 5 (see FIG. 2), and along the horizontal axis of the work 5 Then, the pin journal part 5c and the main journal part 5a of the workpiece 5 are cut by moving in the Z-axis direction.
- the nut member 35 is a motion that draws a linear trajectory in the vertical direction
- the shaft member 23 is a motion that draws an arc-shaped trajectory. It is structurally impossible to connect the shaft member 23 directly. Therefore, between the nut member 35 and the shaft member 23, the first linear motion guide 41 that guides the shaft member 23 so as to be displaceable in the Y-axis direction with respect to the nut member 35 is interposed. Thereby, the nut member 35 and the shaft member 23 can be connected without any structural problem, and the swing driving force is smoothly transmitted from the nut member 35 to the shaft member 23.
- the crankshaft mirror 1 of the first embodiment the tilting load F in the Z-axis direction of the swing head 21 is firmly received by the sandwiching structure 62. Thereby, there is an effect that the swinging motion of the swing head 21 is performed smoothly and stably.
- FIG. 7 is a front view of a cutter unit of a crankshaft mirror according to the second embodiment of the present invention
- FIG. 8 is a sectional view taken along the line DD of FIG. 7, and FIG. Line cross-sectional views are shown respectively.
- the crankshaft mirror 1A of the second embodiment the same or similar parts as those of the crankshaft mirror 1 of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The following description will focus on differences from the crankshaft mirror 1 of the first embodiment.
- the first linear motion guide 41 ′ interposed between the nut member 35 and the shaft member 23 has two Y-axis directions extending in the Y-axis direction.
- Guide rails 41a 'and 41a' are provided. These two Y-axis direction guide rails 41a ′ and 41a ′ are fixed to the guide rail mounting plate portion 23b of the shaft member 23 in a parallel arrangement with a predetermined interval in the X-axis direction.
- a Y-axis direction guide block 41b ' is slidably mounted on each Y-axis direction guide rail 41a'.
- Each Y-axis direction guide block 41 b ′ is fixed to the nut member 35. Further, in the second linear motion guide 42 ′ interposed between the nut member 35 and the slide 8, two X axis direction guides arranged side by side in the X axis direction on the X axis direction guide rail 42 a ′. Blocks 42b 'and 42b' are slidably mounted. Each X-axis direction guide block 42 b ′ is fixed to the nut member 35.
- a flange 43 is formed at an attachment site of the X-axis direction guide block 42b ′ in the ball nut attachment block 35b of the nut member 35 so as to project in the X-axis direction.
- region of the X-axis direction guide block 42b can be expanded, without sacrificing the movement stroke of the nut member 35 in the X-axis direction.
- a Z-axis direction tilting load F (see FIG. 9) for tilting the swing head 21 in the Z-axis direction is applied from the shaft member 23 to the first linear motion guide 41. ', Transmitted to the slide 8 via the nut member 35 and the second linear motion guide 42'.
- the Z-axis direction tilt load F is the X-axis direction (vertical direction).
- Y-axis direction guide rails 41a 'and 41a' arranged in parallel to each other, and a total of two Y-axis direction guide blocks 41b 'and 41b' provided slidably on each Y-axis direction guide rail 41a ' And will be firmly accepted.
- the Z-axis direction tilt load F is transmitted from the nut member 35 to the slide 8 via the second linear motion guide 42 ′, the Z-axis direction tilt load F is fixed to the slide 8 in the X-axis direction.
- the crankshaft mirror 1A of the second embodiment the same operational effects as those of the crankshaft mirror 1 of the first embodiment can be obtained. Furthermore, according to the crankshaft mirror 1A of the second embodiment, the tilting load in the Z-axis direction of the swing head 21 is firmly received by the first linear motion guide 41 ′ and the second linear motion guide 42 ′. For this reason, in the crankshaft mirror 1 of the first embodiment, the tilting load F in the Z-axis direction of the swing head 21 carried by the sandwiching structure 62 (see FIGS. 3 and 5) by the engaging convex portion 21a and the sandwiching guide 61 is carried out. The pinching structure 62 required in the crankshaft mirror 1 of the first embodiment can be eliminated as shown in FIGS. 7 and 8. Therefore, the ball screw shaft 31 and the nut member 35 accommodated in the accommodating portion 8a of the slide 8 can be easily accessed, and the maintainability of the swing drive mechanism 24 of the swing head 21 can be improved. is there.
- crankshaft mirror of the present invention has been described based on a plurality of embodiments, the present invention is not limited to the configurations described in the above embodiments, and the configurations described in the embodiments are appropriately combined. The configuration can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.
- crankshaft mirror of the present invention has a characteristic that it is possible to prevent the occurrence of a swinging head malfunction caused by the chips generated by the cutting process
- the present invention can be suitably used for countermeasures against troubles of swinging motion of a cutting machine having a drive mechanism.
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Abstract
Description
スイングヘッド105の中間部には、カッタモータ108(図10(c)参照)によって駆動される回転カッタ109が装着されている。また、スイングヘッド105の他端部には、回転自在に軸部材110が装着されている。 As shown in FIG. 10A, a
A rotating
ボール螺子軸111の上端部にはベベルギヤ114が取り付けられている。このベベルギヤ114に噛合するベベルギヤ115が揺動モータ116の出力軸に取り付けられている。
ボール螺子軸111の中間部には、ナット部材117が嵌め合わされている。 As shown in FIG. 10B, the
A
A
また、図10(a)に示されるY軸方向送り機構125により、スライド104がY軸方向に移動される。
また、図10(b)(c)に示される揺動駆動機構107において、揺動モータ116の作動にてボール螺子軸111が回転駆動されると、このボール螺子軸111に嵌め合わされているナット部材117が上下方向に移動される。このナット部材117の上下方向の移動により、スイングヘッド105が支持軸106(図10(a)参照)を支点として上下方向(X軸方向)に揺動される。 In the
Further, the
Further, in the
このため、軸受装置113に切粉が付着・堆積し、この付着・堆積した切粉が軸受装置113とナット部材117との間に挟まってスイングヘッド105の揺動運動に支障を来す恐れがあるという問題点がある。 Incidentally, in the
For this reason, chips adhere to and accumulate on the
加工すべきワークの水平軸線に平行なZ軸方向と直交かつ水平なY軸方向に移動自在なスライドと、
一端部が支持軸によって回転自在に前記スライドに支持されて上下方向であるX軸方向に揺動自在なスイングヘッドと、
前記支持軸と平行を成して前記スイングヘッドの他端部に回転自在に装着される軸部材と、
前記スイングヘッドの他端側でX軸方向に延設される螺子軸と、
前記螺子軸に嵌め合わされるナット部材と、
前記ナット部材と前記軸部材との間に介在され、前記ナット部材に対し前記軸部材をY軸方向に変位自在に案内する第1の直動ガイドと、
前記ナット部材と前記スライドとの間に介在され、前記ナット部材を前記螺子軸に沿ってX軸方向に案内する第2の直動ガイドと
を備えるクランクシャフトミラーにおいて、
前記螺子軸は、その上端側が軸受装置によって回転自在に支持される一方で、その下端側が自由端状態とされ、
前記スライドにおける前記螺子軸の下端側に、切削加工に伴い発生する切粉を排出するためのシュート部を設けることを特徴とするものである(第1発明)。 In order to achieve the above object, a crankshaft mirror according to the present invention comprises:
A slide that is movable in the Y-axis direction perpendicular to the Z-axis direction parallel to the horizontal axis of the workpiece to be machined, and
A swing head whose one end is supported by the slide so as to be freely rotatable by a support shaft and swingable in the X-axis direction which is the vertical direction;
A shaft member that is rotatably mounted on the other end of the swing head in parallel with the support shaft;
A screw shaft extending in the X-axis direction on the other end side of the swing head;
A nut member fitted to the screw shaft;
A first linear guide that is interposed between the nut member and the shaft member and guides the shaft member to be displaceable in the Y-axis direction with respect to the nut member;
In a crankshaft mirror comprising a second linear motion guide interposed between the nut member and the slide and guiding the nut member in the X-axis direction along the screw shaft,
The screw shaft is rotatably supported at its upper end side by a bearing device, while its lower end side is in a free end state.
A chute is provided on the lower end side of the screw shaft in the slide for discharging chips generated by cutting (first invention).
<クランクシャフトミラーの概略構成の説明:図1参照>
図1に示されるクランクシャフトミラー1は、本体部分の基礎となる機台を構成するベッド2と、このベッド2上で互いに対向するように設置される2基のワークヘッド3,3と、これらワークヘッド3,3の間に設置される2基のカッタユニット4,4´とを備えている。 [First Embodiment]
<Description of schematic configuration of crankshaft mirror: see FIG. 1>
A
図2に示されるように、各ワークヘッド3,3の対向面には、ワーク(クランクシャフト)5をクランプするチャック6がそれぞれ配されている。 <Description of chuck: See FIG. 2>
As shown in FIG. 2, chucks 6 for clamping the workpiece (crankshaft) 5 are arranged on the opposing surfaces of the workpiece heads 3 and 3, respectively.
ワーク5は、例えば4気筒エンジンに使用されるクランクシャフトである。このワーク5は、水平軸線に沿う方向に所定の間隔を存して配される所要のメインジャーナル部5aを有している。互いに隣接するメインジャーナル部5aの間には、カウンタウェイト部5bを介してピンジャーナル部5cが形成されている。 <Work description: See Fig. 2>
The
図1に示されるように、各カッタユニット4,4´は、加工すべきワーク5(図2参照)の水平軸線と平行なZ軸方向に移動自在にベッド2上に設置されるサドル7を備えている。
図3に示されるように、サドル7上には、Z軸方向と直交かつ水平なY軸方向に移動自在にスライド8が設置されている。 <Overview of cutter unit: See FIGS. 1 to 3>
As shown in FIG. 1, each
As shown in FIG. 3, a
図1に示されるように、2基のカッタユニット4,4´のうちの片側のカッタユニット4´におけるサドル7には、当該カッタユニット4´との相対位置を一定に保った状態でワークレスト9が固定されている。このワークレスト9は、例えば、図2に示されるように、ワーク5のピンジャーナル部5cを加工する際に、その加工部に隣接するメインジャーナル部5aをクランプして加工中にワーク5が振れないように支持する役目をする。 <Overview of work rest: See Figs. 1 and 2>
As shown in FIG. 1, the
図4に示されるように、サドル7をZ軸方向に移動させるZ軸方向送り機構10は、ベッド2上でZ軸方向に延設されるボール螺子軸11を備えている。このボール螺子軸11には、サドル7に固着されたボールナット12が嵌め合わされている。また、このボール螺子軸11の端部は、カップリング13を介してZ軸方向送りモータ14の出力軸に接続されている。
ボール螺子軸11の外周面には、螺旋状の螺子溝が形成されている。
ボールナット12の内周面には、ボール螺子軸11の螺子溝に対向する螺子溝が形成されている。
ボール螺子軸11の螺子溝とボールナット12の螺子溝とによって形成される螺旋状のボール転動路には、複数のボールが転動自在に装填されている。
Z軸送りモータ14の作動にてボール螺子軸11が回転駆動されると、ボールナット12がZ軸方向に移動され、このボールナット12の移動に伴ってサドル7がZ軸方向に移動される。 <Description of the saddle Z-axis feed mechanism: see FIG. 4>
As shown in FIG. 4, the Z-axis
A spiral screw groove is formed on the outer peripheral surface of the
A screw groove facing the screw groove of the
A plurality of balls are slidably loaded in a spiral ball rolling path formed by the thread groove of the
When the
図3に示されるように、スライド8をY軸方向に移動させるY軸方向送り機構15は、サドル7上でY軸方向に延設されるボール螺子軸16を備えている。このボール螺子軸16には、スライド8に固着されたボールナット17が嵌め合わされている。また、このボール螺子軸16の端部にはベベルギヤ18が取り付けられている。このベベルギヤ18に噛合するベベルギヤ19がY軸方向送りモータ20の出力軸に取り付けられている。
Y軸送りモータ20の作動にてボール螺子軸16が回転駆動されると、ボールナット17がY軸方向に移動され、ボールナット17の移動に伴ってスライド8がY軸方向に移動される。 <Description of slide Y-axis direction feed mechanism: see FIG. 3>
As shown in FIG. 3, the Y-axis
When the
スライド8には、スイングヘッド21が取り付けられている。このスイングヘッド21の一端部は、支持軸22を介してスライド8に回転自在に支持されている。また、このスイングヘッド21の他端部には、軸部材23が装着されている。 <Description of swing head: See FIG. 3>
A
図5に示されるように、軸部材23は、スイングヘッド21の他端部に回転自在に支持される軸部23aと、この軸部23aの基端側に一体的に設けられるガイドレール取付板部23bとを有している。この軸部材23は、スイングヘッド21の他端側においてスライド8上に設置される揺動駆動機構24に接続されている。この揺動駆動機構24により、スイングヘッド21の他端部が支持軸22を支点として上下方向であるX軸方向に揺動される。 <Description of shaft member: See FIG. 5>
As shown in FIG. 5, the
スライド8の他端側には、軸部材23が装着されるスイングヘッド21の他端部に向かって開口された断面コの字形状の収容部8aが形成されている。 <Description of Slide Housing: See FIG. 5>
On the other end side of the
スイングヘッド21の中間部には、カッタドラム25が回転自在に組み込まれている。このカッタドラム25は、所要の歯車や動力伝達軸等により構成される動力伝達機構26を介してカッタモータ27に接続されている。
カッタドラム25には、カッタアダプタ28を介して回転カッタ29が装着されている。
こうして、カッタモータ27の作動により、回転カッタ29が回転駆動されるようになっている。 <Description of Rotating Cutter Drive Mechanism: See FIG. 5>
A
A
Thus, the
図6に示されるように、揺動駆動機構24は、スイングヘッド21の他端側でX軸方向に延設されるボール螺子軸31を備えている。 <Description of Swing Head Oscillation Drive Mechanism: See FIG. 6>
As shown in FIG. 6, the
ボール螺子軸31の上部は、スライド8の上面部に固定されたギヤボックス32に軸受装置33を介して回転自在に支持されている。一方、ボール螺子軸31の下部は、軸受装置によって支持されることがなく、ボール螺子軸31の下端側は自由端状態とされている。つまり、第1の実施形態のクランクシャフトミラー1においては、ボール螺子軸31の支持構造として、片持支持構造が採用されている。これにより、ボール螺子軸31の下方には開放空間を形成することが可能となる。
ボール螺子軸31の中間部には、ナット部材35が嵌め合わされている。このナット部材35は、複数のボールを介してボール螺子軸31に螺合するボールナット35aと、このボールナット35aが嵌め込まれて固定されるボールナット取付ブロック35bとにより構成されている。
ボール螺子軸31の上端部にはベベルギヤ36が取り付けられている。このベベルギヤ36に噛合するベベルギヤ37が揺動モータ38の出力軸に取り付けられている。 <Description of Ball Screw Shaft Support Structure, Nut Member, and Power Transmission Mechanism: See FIG. 6>
The upper portion of the
A
A
ナット部材35と軸部材23との間には、ナット部材35に対し軸部材23をY軸方向(図6の紙面に対し垂直な方向)に変位自在に案内する第1の直動ガイド41が介在されている。この第1の直動ガイド41は、Y軸方向に延設される1本のY軸方向ガイドレール41aを備えている。このY軸方向ガイドレール41aは、軸部材23におけるガイドレール取付板部23bに固定されている。
Y軸方向ガイドレール41aには、摺動自在にY軸方向ガイドブロック41bが装着されている。このY軸方向ガイドブロック41bは、ナット部材35に固定されている。
Y軸方向ガイドレール41aにおいては、その長手方向に沿って図示されない転動溝が形成されている
Y軸方向ガイドブロック41bにおいては、Y軸方向ガイドレール41aの転動溝に対向する図示されない転動溝が形成されている。
Y軸方向ガイドレール41aの転動溝とY軸方向ガイドブロック41bの転動溝とによって形成される直線状のボール転動路には、図示されない複数のボールが転動自在に装填されている。
なお、各Y軸方向ガイドレール41aをナット部材35に固定し、各Y軸方向ガイドブロック41bをガイドレール取付板部23bに固定する態様もあり得る。 <Description of the first linear motion guide: see FIG. 6>
Between the
A Y-axis
In the Y-axis
A linear ball rolling path formed by the rolling groove of the Y-axis
In addition, each Y-axis
ナット部材35とスライド8との間には、ナット部材35をボール螺子軸31に沿ってX軸方向に案内する第2の直動ガイド42が介在されている。この第2の直動ガイド42は、ボール螺子軸31と平行にX軸方向に延設されてスライド8に固定される1本のX軸方向ガイドレール42aを備えている。
X軸方向ガイドレール42aには、X軸方向ガイドブロック42bが摺動自在に装着されている。このX軸方向ガイドブロック42bは、ナット部材35に固定されている。 <Description of the second linear motion guide: see FIG. 6>
Between the
An X-axis
スイングヘッド21の他端側上部には、ブラケット43を介して第1スイベルジョイント44が取り付けられている。また、ナット部材35の上部には、ブラケット45を介して第2スイベルジョイント46が取り付けられている。
ナット部材35の側面には、潤滑油分配器47が取り付けられている。
第1スイベルジョイント44と第2スイベルジョイント46とはメインホース48によって接続されている。また、第2スイベルジョイント46と潤滑油分配器47とはメイン鋼管49によって接続されている。
潤滑油分配器47から第1の直動ガイド41の摺動部分に向かって分配鋼管(潤滑油分配管)51が配管されている。また、潤滑油分配器47から第2の直動ガイド42の摺動部分に向かって分配鋼管52が配管されている。また、潤滑油分配器47からボールナット35aとボール螺子軸31との螺合部分に向かって分配鋼管53が配管されている。
こうして、潤滑油分配器47をナット部材35に取り付けることにより、分配鋼管51,52,53を出来る限り短くすることができる。 <Description of piping for supplying lubricating oil to linear guide, etc .: See FIG. 6>
A first swivel joint 44 is attached to the upper part on the other end side of the
A lubricating
The first swivel joint 44 and the second swivel joint 46 are connected by a
A distribution steel pipe (lubricating oil distribution pipe) 51 is piped from the lubricating
Thus, by attaching the lubricating
図3に示されるように、スライド8におけるボール螺子軸31の下端側に、回転カッタ29による切削加工に伴い発生する切粉を排出するためのシュート部60が形成されている。このシュート部60は、ベッド2側に向かって下方に傾斜する傾斜面60aを有している。
こうして、ボール螺子軸31の下端部分に向かって飛んできた切粉は、重力作用によってシュート部60の傾斜面60aに沿って落下され、ベッド2の内部へと排出される。なお、ベッド2内部に排出された切粉は、図示されない切粉排出装置によって機外へと搬出される。 <Explanation of chute part: See FIG. 3>
As shown in FIG. 3, a
In this way, the chips flying toward the lower end portion of the
図3および図5に示されるように、スイングヘッド21の他端部には、外側に向けて突出される係合凸部21aが設けられている。この係合凸部21aを挟み込む凹部を有してX軸方向に延設される挟み込みガイド61がスライド8に設けられている。この挟み込みガイド61は、スライド8の収容部8aの開口側でスイングヘッド21の外側に配置されている。
これら係合凸部21aと挟み込みガイド61とを係合させるようにした挟み込み構造62は、スイングヘッド21をZ軸方向に傾倒させようとするZ軸方向傾倒荷重F(図6参照)を受け止める役目をする。 <Explanation of sandwiching structure: see FIGS. 3, 5 and 6>
As shown in FIGS. 3 and 5, the other end portion of the
The sandwiching
以上に述べたように構成されるクランクシャフトミラー1においては、図4に示されるZ軸方向送り機構10により、サドル7がZ軸方向に移動される。また、図3に示されるY軸方向送り機構15により、スライド8がY軸方向に移動される。また、図5および図6に示される揺動駆動機構24において、揺動モータ38の作動にてボール螺子軸31が回転駆動されると、このボール螺子軸31に嵌め合わされているナット部材35が上下方向に移動される。このナット部材35の上下方向の移動により、スイングヘッド21が支持軸22を支点として上下方向(X軸方向)に揺動される。
そして、図5に示されるカッタモータ27の作動にて回転カッタ29を回転させながら、サドル7のZ軸方向の直線運動(図4参照)と、スライド8のY軸方向の直線運動(図3参照)と、スイングヘッド21のX軸方向の揺動運動(図3参照)との合成運動により、回転カッタ29をワーク5(図2参照)の周囲で公転させつつワーク5の水平軸線に沿ってZ軸方向に移動させてワーク5のピンジャーナル部5cやメインジャーナル部5aを切削加工する。 <Overview of cutting operation: See FIGS. 2 to 6>
In the
Then, while the
第1の実施形態のクランクシャフトミラー1においては、スイングヘッド21の揺動駆動機構24を構成するボール螺子軸31の上端側が軸受装置33によって回転自在に支持される一方で、その下端側が自由端状態とされる。これにより、ボール螺子軸31の下方に開放空間を形成することが可能となる。そして、このボール螺子軸31の下端側には、切削加工に伴い発生する切粉を排出するためのシュート部60が形成される。このため、ボール螺子軸31の下端部分に向かって飛んできた切粉は、シュート部60を介して排出される。したがって、切粉に起因してナット部材35の下降動作が支障を来すようなことがなく、切粉に起因するスイングヘッド21の揺動運動の不具合の発生を未然に防ぐことができる。
また、第1の実施形態のクランクシャフトミラー1によれば、スイングヘッド21のZ軸方向傾倒荷重Fが挟み込み構造62によって強固に受け止められる。これにより、スイングヘッド21の揺動運動がスムーズかつ安定的に行われるという効果がある。 <Description of Effects of First Embodiment: See FIGS. 3 and 6>
In the
Further, according to the
図7には本発明の第2の実施形態に係るクランクシャフトミラーのカッタユニットの正面図が、図8には図7のD-D線断面図が、図9には図7のE-E線断面図がそれぞれ示されている。
なお、第2の実施形態のクランクシャフトミラー1Aにおいて、第1の実施形態のクランクシャフトミラー1と同一または同様のものについては図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては第1の実施形態のクランクシャフトミラー1と異なる点を中心に説明することとする。 [Second Embodiment]
7 is a front view of a cutter unit of a crankshaft mirror according to the second embodiment of the present invention, FIG. 8 is a sectional view taken along the line DD of FIG. 7, and FIG. Line cross-sectional views are shown respectively.
In addition, in the
第2の実施形態のクランクシャフトミラー1Aにおいて、ナット部材35と軸部材23との間に介在される第1の直動ガイド41´は、Y軸方向に延設される2本のY軸方向ガイドレール41a´,41a´を備えている。これら2本のY軸方向ガイドレール41a´,41a´は、X軸方向に所定間隔を存して平行な配置で軸部材23におけるガイドレール取付板部23bに固定されている。各Y軸方向ガイドレール41a´には、摺動自在にY軸方向ガイドブロック41b´が装着されている。各Y軸方向ガイドブロック41b´は、ナット部材35に固定されている。
また、ナット部材35とスライド8との間に介在される第2の直動ガイド42´においては、X軸方向ガイドレール42a´に、X軸方向に並んで配置される2つのX軸方向ガイドブロック42b´,42b´が摺動自在に装着されている。各X軸方向ガイドブロック42b´は、ナット部材35に固定されている。 <Description of Structural Differences between First and Second Linear Motion Guides: See FIG. 9>
In the
Further, in the second
ナット部材35のボールナット取付ブロック35bにおけるX軸方向ガイドブロック42b´の取付部位には、X軸方向に張り出すようにフランジ43が形成されている。これにより、ナット部材35のX軸方向の移動ストロークを犠牲にすることなく、X軸方向ガイドブロック42bの取付可能領域を広げることができる。 <Description of flange of nut member: See FIG. 9>
A
第2の実施形態のクランクシャフトミラー1Aにおいては、スイングヘッド21をZ軸方向に傾倒させようとするZ軸方向傾倒荷重F(図9参照)が、軸部材23から第1の直動ガイド41´、ナット部材35および第2の直動ガイド42´を介してスライド8に伝達される。 <Description of Effects of Second Embodiment: See FIGS. 7 to 9>
In the
また、Z軸方向傾倒荷重Fがナット部材35から第2の直動ガイド42´を介してスライド8に伝達される際において、Z軸方向傾倒荷重Fは、スライド8に固定されるX軸方向ガイドレール42a´と、このX軸方向ガイドレール42a´に摺動自在に設けられてX軸方向(上下方向)に並んで配置される2つのX軸方向ガイドブロック42b´,42b´とによって強固に受け止められる。 Here, when the Z-axis direction tilt load F is transmitted from the
When the Z-axis direction tilt load F is transmitted from the
5 ワーク
8 スライド
21 スイングヘッド
21a 係合凸部
22 支持軸
23 軸部材
31 ボール螺子軸
35 ナット部材
41,41´ 第1の直動ガイド
41a,41a´ Y軸方向ガイドレール
41b,41b´ Y軸方向ガイドブロック
42,42´ 第2の直動ガイド
42a,42a´ X軸方向ガイドレール
42b,42b´ X軸方向ガイドブロック
60 シュート部
61 挟み込みガイド
62 挟み込み構造
DESCRIPTION OF
Claims (3)
- 加工すべきワークの水平軸線に平行なZ軸方向と直交かつ水平なY軸方向に移動自在なスライドと、
一端部が支持軸によって回転自在に前記スライドに支持されて上下方向であるX軸方向に揺動自在なスイングヘッドと、
前記支持軸と平行を成して前記スイングヘッドの他端部に回転自在に装着される軸部材と、
前記スイングヘッドの他端側でX軸方向に延設される螺子軸と、
前記螺子軸に嵌め合わされるナット部材と、
前記ナット部材と前記軸部材との間に介在され、前記ナット部材に対し前記軸部材をY軸方向に変位自在に案内する第1の直動ガイドと、
前記ナット部材と前記スライドとの間に介在され、前記ナット部材を前記螺子軸に沿ってX軸方向に案内する第2の直動ガイドと
を備えるクランクシャフトミラーにおいて、
前記螺子軸は、その上端側が軸受装置によって回転自在に支持される一方で、その下端側が自由端状態とされ、
前記スライドにおける前記螺子軸の下端側に、切削加工に伴い発生する切粉を排出するためのシュート部を設けることを特徴とするクランクシャフトミラー。 A slide that is movable in the Y-axis direction perpendicular to the Z-axis direction parallel to the horizontal axis of the workpiece to be machined, and
A swing head whose one end is supported by the slide so as to be freely rotatable by a support shaft and swingable in the X-axis direction which is the vertical direction;
A shaft member that is rotatably mounted on the other end of the swing head in parallel with the support shaft;
A screw shaft extending in the X-axis direction on the other end side of the swing head;
A nut member fitted to the screw shaft;
A first linear guide that is interposed between the nut member and the shaft member and guides the shaft member to be displaceable in the Y-axis direction with respect to the nut member;
In a crankshaft mirror comprising a second linear motion guide interposed between the nut member and the slide and guiding the nut member in the X-axis direction along the screw shaft,
The screw shaft is rotatably supported at its upper end side by a bearing device, while its lower end side is in a free end state.
A crankshaft mirror characterized in that a chute part for discharging chips generated by cutting is provided on the lower end side of the screw shaft in the slide. - 前記スイングヘッドの他端側に係合凸部が設けられるとともに、この係合凸部を挟み込む凹部を有してX軸方向に延設される挟み込みガイドが前記スライドに固定される請求項1に記載のクランクシャフトミラー。 An engagement protrusion is provided on the other end side of the swing head, and a sandwiching guide extending in the X-axis direction having a recess for sandwiching the engagement protrusion is fixed to the slide. The described crankshaft mirror.
- 前記第1の直動ガイドは、Y軸方向に延設されてX軸方向に平行な配置で前記軸部材またはナット部材に固定される少なくとも2本のY軸方向ガイドレールと、これらY軸方向ガイドレールのそれぞれに摺動自在に設けられるY軸方向ガイドブロックとを備えてなり、
前記第2の直動ガイドは、前記螺子軸と平行にX軸方向に延設されて前記スライドに固定されるX軸方向ガイドレールと、このX軸方向ガイドレールに摺動自在に設けられてX軸方向に並んで配置される少なくとも2つのX軸方向ガイドブロックとを備えてなるものである請求項1に記載のクランクシャフトミラー。 The first linear motion guide includes at least two Y-axis guide rails that extend in the Y-axis direction and are fixed to the shaft member or the nut member in an arrangement parallel to the X-axis direction, and the Y-axis direction. Y-axis direction guide block provided slidably on each guide rail,
The second linear motion guide extends in the X-axis direction in parallel to the screw shaft and is fixed to the slide, and is slidably provided on the X-axis guide rail. The crankshaft mirror according to claim 1, comprising at least two X-axis direction guide blocks arranged side by side in the X-axis direction.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 11834198 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 20137008942 Country of ref document: KR Kind code of ref document: A |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 1120111035160 Country of ref document: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 11834198 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |