WO2013171845A1 - 丸棒材の両端面加工方法 - Google Patents

丸棒材の両端面加工方法 Download PDF

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裕二 岡村
洋右 牧野
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日鍛バルブ株式会社
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    • B24D5/12—Cut-off wheels
    • B24D5/123—Cut-off wheels having different cutting segments

Definitions

  • the present invention relates to a method of processing both end faces of a round bar with a grindstone.
  • the object of the present invention is to provide a method for processing both end faces of a round bar with a grindstone, which has solved such inconveniences.
  • the method for processing both end faces of a round bar transfers a long round bar to a predetermined processing position, and with respect to the long round bar transferred to this processing position.
  • Chamfered one end side with a grindstone then chamfered and cut the other end side, and the round bar after processing is taken out from a predetermined position while the other side is chamfered.
  • Is transferred to a predetermined processing position and the above-described processing is sequentially repeated. More specifically, with respect to the long round bar that has been transferred to a predetermined processing position and rotated, the disc-shaped grindstone is moved toward the axis of the long round bar while rotating.
  • the circumferential surface of the long round bar is tapered on one side of the grindstone circumferential surface, and the chamfering process is terminated when the chamfered end has a predetermined length.
  • the grindstone is moved toward the axis of the long round bar, and the end of the tapered surface of the long round bar is cut at the grindstone circumferential surface, and the shape of the flat adjacent portion on the other side of the grindstone is obtained.
  • a cutting and chamfering process is performed in which the regular chamfering process is performed on the side opposite to the tapered surface side in the cut portion of the round bar.
  • the grindstone In the cutting and chamfering process, the grindstone is moved in the axial direction of the long round bar, and the peripheral surface of the grindstone is brought into contact with a position slightly away from the tapered surface of the long round bar, While moving the grindstone toward the taper surface side, the grindstone is slightly moved toward the axial center of the long round bar to perform rough grinding, and then the grindstone is further moved toward the axial center. It is preferable that the round bar is cut and finish grinding is performed on the side opposite to the tapered surface side in this cut portion to perform chamfering in accordance with the shape on the other surface side of the grindstone.
  • the shape of the grindstone to be used is, for example, a disc-like shape, and one surface side with respect to the circumferential surface having a rounded cross section is a flat surface, and the other surface side is a flat surface adjacent to the peripheral surface.
  • the thing formed in the round shape used as thickness can be mentioned. If a grindstone of this shape is used, the chamfered surface at the time of cutting will be rounded. And the chamfering process of various shapes can be performed by setting the shape of a grindstone suitably.
  • chamfering and cutting of both ends of a round bar can be efficiently performed by a series of operations.
  • the processing step is omitted, so that the processing equipment can be reduced, and the equipment cost can be reduced and the space can be saved. Processing lead time is shortened, and intermediate work-in-progress products can be eliminated.
  • Explanatory drawing which shows a process process.
  • the top view which shows the round bar material which both end surface processing was complete
  • the engine valve of an automobile is manufactured by forging, but when the primary molded product is processed by an upsetter, the round bar is cut to a predetermined length, and one end surface on the upset side is an umbrella part at the time of forging In order to prevent defects such as wrinkles on the bottom surface, it is chamfered in a round shape, and the other end surface is chamfered in a tapered shape so as not to be caught when the mold is inserted.
  • the present embodiment relates to a method of chamfering both ends of the round bar material on the long round bar material.
  • the processing apparatus 1 includes a main shaft 3 having a gripping member 2 such as a collet chuck at the tip, sandwiching members 4 a and 4 b such as a pair of rollers, and a grindstone base 6 having a grindstone 5.
  • the positioning member 7 and the temporary table 8 are provided.
  • the main shaft 3 is rotatably supported, and a long round bar 10a to be processed is inserted from the rear end portion and is gripped by the gripping member 2.
  • the main shaft 3 is supported by a rotational driving source such as a motor (not shown). It is configured to be able to rotate clockwise as viewed from the end side.
  • the pair of sandwiching members 4a and 4b sandwich and support the long round bar 10a from both sides, and are configured to be free-wheeled to follow the rotation of the long round bar 10a.
  • 4a is comprised so that contact / separation is possible with respect to the other clamping member 4b.
  • the grindstone 5 is disk-shaped, and one surface side with respect to the peripheral surface 5 a having a rounded cross section is a flat surface, and the other surface side is a flat surface adjacent to the peripheral surface.
  • a round surface 5b is provided.
  • the grindstone 5 can rotate in a direction opposite to the rotation direction of the main shaft 3, and the axial direction of the sandwiching members 4 a and 4 b (hereinafter referred to as X direction) and the contact and separation direction of the sandwiching members 4 a and 4 b (hereinafter referred to as Y). It is possible to move in the direction.)
  • the positioning member 7 with which the tip of the long round bar 10a inserted from the rear end of the main shaft 3 is abutted is provided so as to be movable toward and away from the tip of the long round bar 10a. It has been.
  • the length of the round bar 10 after cutting is determined by adjusting the position of the positioning member 7.
  • the long round bar 10a is conveyed from a storage unit (not shown), inserted from the rear end of the main shaft 3 and transferred to the front end side, whereby the tip of the long round bar 10a is moved to the positioning member 7. Abut and position. The position of the contact surface of the positioning member 7 is adjusted in advance according to the length of the round bar 10 after cutting.
  • the positioned long round bar 10a is clamped from both sides by a pair of clamping members 4a and 4b and is gripped by the gripping member 2 so that the shaft center is always in a predetermined position (see FIG. 1). .
  • the main shaft 3 is rotated in a predetermined direction, and the long round bar 10a is rotated in the same direction. Further, the grindstone 5 is rotated in a predetermined direction and moved in the X and Y directions so as to correspond to a predetermined position of the long round bar 10a, and the peripheral surface 5a of the grindstone 5 is made to the peripheral surface of the long round bar 10a.
  • the grinding process is started upon contact (FIG. 3a). This grinding process is a taper chamfering process on one end face, in which the peripheral surface of the long round bar 10a is chamfered into a tapered shape with the main shaft 3 side having a small diameter.
  • a tapered surface is formed by appropriately moving the grindstone 5 in the X and Y directions (FIG. 3b). At this time, the grindstone 5 moves toward the diagonally lower right direction in FIG. Then, when the minimum diameter portion of the processed portion becomes a predetermined thickness, the peripheral surface 5a of the grindstone 5 is separated from the peripheral surface of the long round bar 10a, and the taper chamfering process is finished (FIG. 3c).
  • the grindstone 5 is moved in the X and Y directions, and the circumferential surface of the grindstone 5 is again brought into contact with the spindle 3 side from the taper surface of the long round bar 10a, and the grindstone 5 is directed to the positioning member 7 in the X direction. Is slightly moved in the Y direction toward the axial center (FIG. 3d). At this time, the grindstone 5 moves toward the lower left diagonal direction in FIG. 3, and rough grinding is performed to obtain a rounded surface by the oblique cutting.
  • the grindstone 5 is further moved in the Y direction toward the shaft center to cut the long round bar 10a, and the main shaft 3 side of the cut end is chamfered into a round shape with the round surface 5b of the grindstone 5. Grinding is performed and the cutting and rounding process is finished (FIG. 3e).
  • the local load on the grindstone 5 can be reduced and the life of the grindstone 5 can be extended.
  • the cut round bar 10 is rotated by moving the clamping member 4a in the separating direction to release the clamping state by the pair of clamping members 4a and 4b, and is held by a conveying means such as a loader (not shown). Transfer to 8.
  • a conveying means such as a loader (not shown).
  • Transfer to 8. In the round bar 10 obtained in the first processing, one end surface which is a cut surface is tapered, but the other end surface which is in contact with the positioning member 7 is not processed.
  • the gripping state by the gripping member 2 is released, the long round bar 10 a having a rounded chamfered end surface is sent in the direction of the positioning member 7, and the rounded chamfered end is positioned. Abutting on the member 7 for positioning. Then, the above-described taper chamfering process and cutting / curve chamfering process are sequentially performed again to obtain the round bar 10 shown in FIG. 4 in which one end surface is a tapered surface and the other end surface is cut to a predetermined length of the rounded surface. be able to.
  • the long round bar 10a is transferred to a predetermined processing position, and the above-described taper chamfering process and cutting / cutting chamfering process are repeatedly performed, whereby both ends of the round bar are chamfered. A large number can be obtained continuously.
  • the chamfering shape of both end surfaces is not restricted to a taper shape and a round shape,
  • a double-sided chamfering shape may be the same. It can be changed.
  • the shape of the grindstone 5 is also changed so that this chamfering shape may be adapted.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

【課題】丸棒材の両端面の面取り加工と切断とを一連の作業で効率よく行うことができる丸棒材の両端面加工方法を提供する。 【課題の解決手段】所定の加工位置に移送して回転している長尺丸棒材１０ａの周面に砥石５を回転させつつ当接し、この砥石５をさらに長尺丸棒材１０ａの軸心に向けて移動させつつ前記軸心に沿って移動させて一端面側の面取り加工を施し、次いで、砥石５を長尺丸棒材１０ａの軸心に向けて移動することにより他端面側の面取りと切断を行なう切断・面取り加工を施し、切断された丸棒材を取り出した後、前記加工を繰り返し施す。

Description

丸棒材の両端面加工方法
　本発明は、丸棒材の両端面を砥石で加工する方法に関する。
　従来、丸棒材の両端面を砥石で加工する場合には、一対の挟持ローラで丸棒材を挟持するとともに、丸棒材を回転させて砥石側にスライドさせ、丸棒材の端面を砥石の側面に押圧させて行っている（特許文献１参照）。
特開２００５－１４１３０号公報
　上述の従来の加工方法では、丸棒材を加工後の長さに合わせてあらかじめ切断しておく必要があり、また、端面の加工も一面ずつしかできなかった。このため、従来において、両端面を加工した所定長の丸棒材を得るには、切断工程と各端面の加工工程を各別に行なわなければならないので、加工時間が長くなり、作業効率が劣るという不都合があった。また、各工程別の設備が必要なので、設備費が高額になるとともに、設備の占有面積も大きなものになるという不都合があった。
　本発明は、このような不都合を解消した、丸棒材の両端面を砥石で加工する方法を提供することを目的とする。
　この目的を達成するために、本発明に係る丸棒材の両端面加工方法は、所定の加工位置に長尺丸棒材を移送し、この加工位置に移送した長尺丸棒材に対して砥石によって、一端面側を面取りし、次いで、他端面側を面取りするとともに切断し、加工終了後の丸棒材は所定位置から取り出す一方、前記他面側が面取り加工された長尺状丸棒材を所定の加工位置に移送して、上述した各加工を順次繰り返し施すものである。より具体的には、所定の加工位置に移送して回転させている長尺丸棒材に対して、円盤状の砥石を回転させながら長尺丸棒材の軸心に向けて移動させつつ前記軸心に沿って移動することにより前記長尺丸棒材の周面を砥石周面の一面側でテーパ状に面取りし、この面取り端部が所定長の径になったところで面取り工程を終了し、次いで、砥石を長尺丸棒材の軸心に向けて移動し、砥石周面で長尺丸棒材のテーパ面端部を切断するとともに、砥石の他面側の平面隣接部分の形状にならった面取り加工を前記丸棒材の切断部におけるテーパ面側とは反対側に施す切断・面取り工程を行なうものである。
　前記切断・面取り加工は、前記砥石を前記長尺丸棒材の軸心方向に移動して、前記砥石の周面を前記長尺丸棒材のテーパ面から若干離れた位置に当接させ、前記砥石を前記テーパ面側に移動させつつ前記長尺丸棒材の軸心に向けて若干移動させて荒研削を施し、次いで、前記砥石を前記軸心に向けてさらに移動させて、前記長尺丸棒材を切断するとともに、この切断部における前記テーパ面側とは反対側に前記砥石の前記他面側の形状にならった面取り加工をする仕上げ研削を施すと好適である。
　使用する砥石の形状としては、例えば、円盤状で、断面アール状の周面に対する一面側は平面で、他面側は周面隣接部分は平面でこの平面に続いて中心に向けて徐々に肉厚となるアール状に形成されたものを挙げることができる。この形状の砥石を使用すれば、切断時に面取りされる面はアール状になる。そして、砥石の形状を適宜設定することにより、各種形状の面取り加工を行なうことができる。
　本発明に係る丸棒材の両端面加工方法によれば、丸棒材の両端面の面取り加工と切断とを一連の作業で効率よく行うことができる。また、切断加工と切断端の一面側の面取り加工を同時に行なうことにより、加工工程が省略されるので、加工設備を削減することができて、設備費の抑制と省スペース化を実現でき、さらに、加工リードタイムが短縮され、中間仕掛かり製品をなくすことができる。
加工装置を概略的に示す平面図。 砥石の要部を示す拡大断面図。 加工工程を示す説明図。 両端面加工が終了した丸棒材を示す平面図。
　以下、本発明の好適な実施例として、丸棒材を自動車のエンジンバルブの材料にするために行なう両端面加工方法の一例を説明する。自動車のエンジンバルブは鍛造により製造されるが、アプセッタによる一次成型品の加工を行なうに際し、前記丸棒材はあらかじめ設定された所定長に切断され、アプセット側の一端面は鍛造成型時の傘部底面のシワ等の不良防止のためにアール状に面取りされ、他端面は金型挿入時に引っかからないようにテーパ状に面取りされる。本実施例はこの丸棒材の両端面の面取り加工を長尺状丸棒材に施す方法に係るものである。
　まず、この加工方法を説明する前に、本実施例に用いる加工装置の概略を説明する。図１に示すように、加工装置１は、先端部にコレットチャック等の把持部材２を備えた主軸３と、一対のローラ等の挟持部材４ａ，４ｂと、砥石５を備えた砥石台６と、位置決め部材７と、仮置台８とを備えている。
　主軸３は回転可能に支持され、後端部から加工対象である長尺丸棒材１０ａを挿入して、把持部材２で把持するもので、図示していないモータ等の回転駆動原により、後端側からみて時計方向に回転可能に構成されている。一対の挟持部材４ａ，４ｂは長尺丸棒材１０ａを両側から挟んで支持するもので、長尺丸棒材１０ａの回転に従動するために遊転可能に構成され、また、一方の挟持部材４ａは他方の挟持部材４ｂに対して接離可能に構成されている。
　図２に示すように砥石５は、円盤状で、断面アール状の周面５ａに対する一面側は平面で、他面側はその周面隣接部は平面で、この平面から徐々に肉厚となるアール面５ｂを備えている。この砥石５は、主軸３の回転方向とは反対方向へ回転可能であるとともに、挟持部材４ａ，４ｂの軸方向（以下Ｘ方向という。）及び挟持部材４ａ，４ｂとの接離方向（以下Ｙ方向という。）に移動可能である。
　図１に示すように、主軸３の後端から挿入された長尺丸棒材１０ａの先端が突き当てられる位置決め部材７は、長尺丸棒材１０ａの先端に対する接離方向に移動可能に設けられている。この位置決め部材７の位置を調整することで切断後の丸棒材１０の長さを決定する。
　続いて、加工方法について図３に基づいて説明する。まず、長尺丸棒材１０ａを図示していない貯蔵部から搬送し、主軸３の後端部から挿入して先端側に移送することにより、長尺丸棒材１０ａの先端を位置決め部材７に当接して位置決めする。位置決め部材７の当接面の位置は切断後の丸棒材１０の長さに応じてあらかじめ調整する。位置決めされた長尺丸棒材１０ａは、一対の挟持部材４ａ，４ｂで両側から挟持されるとともに、把持部材２で把持され、軸心が常に所定位置にあるセット状態となる（図１参照）。
　このセット状態で主軸３を所定方向に回転して、長尺丸棒材１０ａを同方向に回転する。また、砥石５を所定方向に回転するとともにＸ，Ｙ方向に移動して、長尺丸棒材１０ａの所定位置に対応させ、砥石５の周面５ａを長尺丸棒材１０ａの周面に当接して研削加工を開始する（図３ａ）。この研削加工は、長尺丸棒材１０ａの周面を、主軸３側を小径とするテーパ状に面取りする、一端面のテーパ面取り加工である。砥石５をＸ，Ｙ方向に適宜移動することにより、テーパ面を形成していく（図３ｂ）。この時、砥石５は図３上、右斜め下方向に向けて移動することになる。そして、加工部分の最小径部分が所定の太さになったところで、砥石５の周面５ａを長尺丸棒材１０ａ周面から離反して、テーパ面取り加工を終了する（図３ｃ）。
　次いで、切断・アール面取り加工を行なう。砥石５をＸ，Ｙ方向に移動して、再度、砥石５の周面を長尺丸棒材１０ａのテーパ面より若干主軸３側に当接させ、砥石５を位置決め部材７に向けたＸ方向に移動させつつ軸心に向けたＹ方向に若干移動させる（図３ｄ）。この時、砥石５は図３上、左斜め下方向に向けて移動することになり、この斜め切り込みによってアール状面を得るための荒研削がなされる。次いで、砥石５を軸心に向けたＹ方向にさらに移動させて、長尺丸棒材１０ａを切断するとともに、砥石５のアール面５ｂで切断端の主軸３側をアール状に面取り加工する仕上げ研削を行ない、切断・アール面取り加工を終了する（図３ｅ）。このように、アール面取り加工を荒研削と仕上げ研削の２段階の研削で行なうことによって、砥石５の局部的負荷を軽減し、砥石５の寿命を延ばすことができる。
　切断された丸棒材１０は、挟持部材４ａを離反方向に回動して一対の挟持部材４ａ，４ｂによる挟持状態を解除し、図示していないローダ等の搬送手段で保持して、仮置場８に移送する。この最初の加工において得られる丸棒材１０は、切断面である一端面はテーパ加工されているが、位置決め部材7に当接していた他端面は未加工である。
　丸棒材１０が仮置場８に移送された後に、把持部材２による把持状態を解除し、先端面がアール面取りされた長尺丸棒材１０ａを位置決め部材７方向に送り、アール面取り端を位置決め部材７に当接して位置決めする。そして、上述したテーパ面取り加工と切断・アール面取り加工を再度、順次施すことにより、図４に示す、一端面がテーパ面で他端面がアール面の所定長に切断された丸棒材１０を得ることができる。このように、長尺丸棒材１０ａを所定の加工位置に移送して、上述したテーパ面取り加工と切断・アール面取り加工を繰り返し行なうことにより、両端面が面取り加工された所定長の丸棒材１０を、連続的に多数得ることができる。
　なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、例えば、両端面の面取りの形状は、テーパ状とアール状に限らず、両面取り形状が同一であってもよいなど、種々変更可能である。そして、この面取り形状に適合するよう、砥石５の形状も変更される。
　１　　　加工装置
　２　　　把持部材
　３　　　主軸
　４ａ，４ｂ　　　挟持部材
　５　　　砥石
　７　　　位置決め部材
　８　　　仮置台
　１０　　丸棒材
　１０ａ　長尺丸棒材

Claims (4)

  1. 　長尺丸棒材を所定の加工位置に移送し、加工位置で回転している前記長尺丸棒材の周面に砥石を回転させつつ当接し、前記砥石をさらに前記長尺丸棒材の軸心に向けて移動させつつ前記軸心に沿って移動させて一端面側の面取り加工をなし、次いで、前記砥石を前記長尺丸棒材の所定位置で軸心に向けて移動することにより他端面側の面取りと切断を行なう切断・面取り加工をなし、切断した丸棒材を加工位置から取り出した後、切断端が面取りされた前記長尺丸棒材を所定の加工位置に移送して、前記加工を繰り返すことを特徴とする丸棒材の両端面加工方法。
  2. 　前記面取り加工は、所定の加工位置で回転している長尺丸棒材に対して、円盤状の砥石を回転させながら前記長尺丸棒材の軸心に向けて移動させつつ前記軸心に沿って移動することにより前記長尺丸棒材の周面を前記砥石周面の一面側でテーパ状に面取りし、この面取り端部が所定長の径になったところで終了し、前記切断・面取り加工は、前記砥石を前記長尺丸棒材の軸心に向けて移動し、前記砥石周面で長尺丸棒材のテーパ面端の最小径部を切断するとともに、前記砥石の他面側の形状にならった面取り加工を前記長尺丸棒材の切断部におけるテーパ面側とは反対側に施すことを特徴とする請求項１記載の丸棒材の両端面加工方法。
  3. 　前記切断・面取り加工は、前記砥石を前記長尺丸棒材の軸心方向に移動して、前記砥石の周面を前記長尺丸棒材のテーパ面から若干離れた位置に当接させ、前記砥石を前記テーパ面側に移動させつつ前記長尺丸棒材の軸心に向けて若干移動させて荒研削を施し、次いで、前記砥石を前記軸心に向けてさらに移動させて、前記長尺丸棒材を切断するとともに、この切断部における前記テーパ面側とは反対側に前記砥石の前記他面側の形状にならった面取り加工をする仕上げ研削を施すことを特徴とする請求項２記載の丸棒材の両端面加工方法。
  4. 　前記砥石は、円盤状で、周面が断面アール状であり、前記周面に対する一面側は平面で、他面側は周面隣接部分が平面で、この平面に続いて中心に向けて徐々に肉厚となるアール状に形成されてなることを特徴とする請求項２または請求項３記載の丸棒材の両端面加工方法。
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