JP2004074376A - マシニングセンタによるワークの加工方法、及びワーク取付台 - Google Patents
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Abstract
【課題】マシニングセンタにより、大きさの異なる複数個のワークを、同時に加工できるようにすることである。
【解決手段】マシニングセンタＭＣを構成するワークテーブル３３に、平面視において略長方形状を呈するアングルプレートＡ１ を設置し、該アングルプレートＡ１ の各ワーク取付面３５ａ，３５ｂ に、成形型１を構成する上型１ａと下型１ｂ、及びそれらに嵌め込まれる上下の各嵌込ダイ２ａ，２ｂ を取付けて、それらを同時に加工する。
【選択図】 図１
【解決手段】マシニングセンタＭＣを構成するワークテーブル３３に、平面視において略長方形状を呈するアングルプレートＡ１ を設置し、該アングルプレートＡ１ の各ワーク取付面３５ａ，３５ｂ に、成形型１を構成する上型１ａと下型１ｂ、及びそれらに嵌め込まれる上下の各嵌込ダイ２ａ，２ｂ を取付けて、それらを同時に加工する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マシニングセンタによるワークの加工方法、及びその加工方法に使用されるワーク取付台に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ワークの一例として、嵌込式の成形型１を考える。図１１に示されるように、嵌込式の成形型１は、同程度の大きさを有する一対の成形型単体（上型１ａと下型１ｂ）と、前記上型１ａと下型１ｂよりも小型であり、それらに嵌め込まれる嵌込ダイ（上側嵌込ダイ２ａと下側嵌込ダイ２ｂ）、及びガイドピン３等から構成されている。前記上型１ａと下型１ｂに、それらの幅方向に沿って、例えば給油のための貫通孔４が加工される場合がある。
【０００３】
通常の孔加工は、ドリル（ツイストドリル）を使用して行われる。しかし、ドリルを使用して孔加工を行う場合、次に示す問題点がある。▲１▼所定長さだけ孔加工を行った後、切粉を排出するため、いったんドリルを後退させる必要がある。この結果、加工に長時間を要し、効率が悪い。▲２▼深孔加工をする場合、孔が曲がった状態で加工されるおそれがある。▲３▼加工された孔の内周面の仕上げ状態が良好でないため、リーマ加工が行われる。このため、２工程を要する。
【０００４】
しかも、前記成形型１が大きくなれば、当然のことながら、上型１ａと下型１ｂの幅も長くなり、長いドリルを必要とする。しかし、ドリルが長くなればなるほど、上記した不具合も顕著になる。このため、例えば、上型１ａの一方側の側面部からその幅の半分程度までを孔加工し、次いで、該上型１ａが設置してあるワークテーブルを１８０度回動させ、反対側の側面部から残りの部分を孔加工するという方法が採用される。こうすることによって、上型１ａと下型１ｂに貫通孔４を加工することができる。
【０００５】
しかし、この方法は、上型１ａと下型１ｂの側面部を、両側から加工するものであるため、多くの加工工数がかかってしまうと共に、両側から加工された孔が合致しないおそれがある。
【０００６】
上記した問題点を解消するため、ガンドリルが使用される場合がある。後述するように、ガンドリルＧは、ドリル本体部５の軸心部分に切削油供給孔７が設けられていて、加工機から供給される高圧の切削油を、該ドリル本体部５の先端部から噴出させながら孔加工をするための工具である。即ち、図１２の（イ），（ロ）に示されるように、先端部に超硬チップ５ａが取付けられていると共に、ほぼ全長に亘って断面Ｖ字状の切粉排出溝５ｂが設けられたドリル本体部５と、加工機に把持されるチャック部６とから成る。そして、前記ドリル本体部５と、前記チャック部６とを連通する切削油供給孔７が設けられている。このガンドリルＧを使用して孔加工を行う場合、加工機から高圧で供給される切削油を、超硬チップ５ａの部分に噴出させる。こうすることによって、加工中に生じた切粉は、切粉排出溝５ｂを通って、前記切削油と共に外部に排出される。ガンドリル加工には、次に示す利点がある。▲１▼通常のドリルのように、切粉を排出させるために後退させる必要がない。このため、加工時間を大幅に短縮することができる。▲２▼深孔を加工することができる。しかも、曲がるおそれが少ない。▲３▼加工孔の精度が良好である。このため、リーマによる仕上げ加工が不要となる。
【０００７】
しかしながら、上記したガンドリルＧを使用して加工を行うためには、加工機に、高圧の切削油を大量に供給するための装置と、予め、ワークに加工されたガイド孔３８（図７参照）に対して、ガンドリルＧを高精度に位置決めするための装置とが必要である。即ち、ガンドリルＧを使用して孔加工を行う場合、ガンドリル加工の専用機が必要であり、例えば、汎用のマシニングセンタを使用してガンドリル加工を行うことは、極めて困難である。このため、いったんマシニングセンタのワークテーブルに設置されたワークを取り外し、ガンドリル加工の専用機にまで搬送するという手間もかかる。
【０００８】
また、前記成形型１は、前述したように、上型１ａ、下型１ｂ、及びそれらに嵌め込まれる上下の各嵌込ダイ２ａ，２ｂ とから構成されている。従来、これらの部品は個別に機械加工された後、一体に組み付けられている。成形型１の組付精度は、極めて高いものが要求されるため、各部品の組付時において、それらの修正加工が行われる場合がある。この結果、成形型１の組付けに長時間を要している。
【０００９】
上記した修正加工を最小限にするために、成形型１を構成する各部品の加工条件を同一にすること、即ち、同一の加工機で同時に加工することが望ましい。そのために、各部品を、多面アングルプレートに取付けて加工することが想定される。この多面アングルプレートは公知のものであり、ワーク取付面が２つのものと、４つのものが存している。しかし、従来の２面アングルプレートを使用した場合、各ワーク取付面に上型１ａと下型１ｂを取付けて、それらを同時に加工することはできるが、上下の各嵌込ダイ２ａ，２ｂ をも同時に加工することは不可能である。また、従来の４面アングルプレートは、同一部品を大量に生産する場合に使用されるものであり、平面視におけるほぼ中央部を回動中心として９０度ずつ回動させることによって同一の加工を行うという便宜を図るため、平面視において略正方形状である。このため、図１３に示されるように、従来のアングルプレートＡ’における４つのワーク取付面のうちの２つのワーク取付面に、比較的大型部品である上型１ａと下型１ｂとが取付けられ、それ以外の２つのワーク取付面に比較的小部品である各嵌込ダイ２ａ，２ｂ が取付けられる。このとき、前記ワーク取付面の中央部に各嵌込ダイ２ａ，２ｂ を取付けて、それらの側面部に加工を行う場合、マシニングセンタＭＣの主軸１１とアングルプレートＡ’とが干渉するおそれがある。これを避けるため、図１４に示されるように、ワーク取付面の端部に各嵌込ダイ２ａ，２ｂ を取付けると、それらの反対側の側面部に加工を行うことが極めて困難になる。また、小部品である各嵌込ダイ２ａ，２ｂ の大きさを基準として、アングルプレートＡ’を選定すると、大型部品である上型１ａと下型１ｂとを取付けることが困難になる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した不具合に鑑み、マシニングセンタにより、ガンドリル加工ができるようにすることと、大きさの異なる複数個のワークを同時に加工できるようにすることを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、マシニングセンタによりワークに深孔加工を行う方法であって、前記深孔加工は、ガンドリルを用いることを特徴としている。
【００１２】
この発明では、複数個の工具を順次交換しながら、ワークテーブルに設置されたワークをそのまま加工することができるというマシニングセンタの利点を生かして、ワークにガンドリル加工を行うことができる。即ち、同一の段取りで、ワークにガンドリル加工を行うことができるため、直前のワークの位置精度や加工精度を維持させたまま、ガンドリル加工、及びその後加工を行うことができると共に、段取り変えが不要となるため、全体の加工時間を短縮させることができる。また、マシニングセンタの特性を生かして、予めワークに設けられたガンドリル加工用のガイド孔に対して、ガンドリルを高精度に位置決めすることもできる。更に、ガンドリル加工の利点、例えば、切粉を排出させるためにドリルを後退させる必要がなく、また、深孔であっても一方側からのみの加工で済むため、加工時間を大幅に短縮することができる、ガンドリルによって加工された孔の状態が良好であるため、リーマによる仕上げ加工が不要となる等の利点を損なうこともない。この点、従来の加工方法では、ガンドリル加工を行うために、ワークの段取り変えをしなければならず、位置精度や加工精度を低下させるおそれがあると共に、その段取り変えのために多くの工数を必要としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明を前提として、前記ガンドリルは、軸心部分に切削油供給孔が設けられたツールアダプタを介して、マシニングセンタの主軸に装着されることを特徴としている。即ち、各径のガンドリルは、ツールアダプタを介してマシニングセンタの主軸に装着される。このため、それらの着脱が容易である。また、前記ツールアダプタの軸心部分には、ガンドリルに高圧の切削油を供給するための孔が設けられているため、マシニングセンタの主軸に供給された切削油は、そのままガンドリルを介して噴出される。この結果、ガンドリル加工を行う際に支障が生じることはない。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、マシニングセンタにより、大きさの異なる複数個のワークを同時に加工する方法であって、前記複数個のワークは、長さの異なる２辺を有する多角形状のワーク取付台の各ワーク取付面に、それぞれ取付けられていることを特徴としている。
【００１５】
この発明では、大きさの異なる複数個のワークを、長さの異なる２辺を有する多角形状のワーク取付台の各ワーク取付面に、それぞれ取付けて加工することができる。即ち、平面視において長い辺を有するワーク取付面には大型部品を取付け、短い辺を有するワーク取付面には小型部品を取付けて、同時に加工することができる。各ワークは、自身の大きさに対応するワーク取付面に取付けられているため、加工中にワーク取付面とマシニングセンタの主軸等が干渉するおそれが少なくなる。また、従来の平面正方形のワーク取付台では、一度に取付けられるワークの個数は４個以下であるのに対し、このワーク取付台では、４個以上のワークを取付けることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、マシニングセンタにより、大きさの異なる複数個のワークを同時加工するために使用されるワーク取付台であって、その平面形状が、長さの異なる２辺を有する多角形状であることを特徴としている。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明をワーク取付台の観点から把握したものであり、請求項３に記載の発明と実質的に同一である。よって、請求項４に記載の発明からは、請求項３に記載の発明と同等の作用効果が奏される。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明を前提として、前記ワーク取付台の平面形状は、略長方形であることを特徴としている。この発明では、ワーク取付台の各ワーク取付面に複数個のワークが取付けられるという効果を損なうことなく、ワーク取付台の形状を単純なものにすることができ、安価に製作できる。また、加工中における位置の割出しも容易である。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の発明を前提として、前記ワーク取付台の各ワーク取付面には、ワークを取付けるための取付金具を装着するための多数本の溝部が、全周に亘って設けられていることを特徴としている。このため、ワーク取付台に各ワークを着脱する作業が容易である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。図１は本発明に係る加工方法を実施するためのマシニングセンタＭＣの概略正面図、図２は同じく、概略平面図、図３は一部を破断したツールアダプタ１２の正面図、図４の（イ）はアングルプレートＡ１ の平面図、（ロ）は同じく正面図、図５はアングルプレートＡ１ の斜視図である。最初に、本発明に係るマシニングセンタＭＣの構成について、従来のものと異なる部分を中心に説明する。図１及び図２に示されるように、本実施形態のマシニングセンタＭＣを構成するベース８に設置されたコラム９の前面部には、主軸１１が、その軸心を水平方向に沿わせた形態で配設されている。前記コラム９は、図示しない手段により、矢印Ｑ１ の方向に沿って前進・後退可能であると共に、前記主軸１１は、図示しない手段により、矢印Ｑ２ の方向に沿って昇降可能である。この主軸１１には、ツールアダプタ１２（後述）を介してガンドリルＧの他、各種の工具が装着される。前記コラム９の一方側の側方部分には、制御盤１３が配設されていて、その前面部には、操作盤１４が取付けられている。また、他方側の側方部分には、自動工具交換装置１５と、油圧ユニットＵが配設されている。更に、前記コラム９の前部には、ワークテーブル装置Ｗ（後述）が配設されている。なお、図１において、１６は、カバーであり、図２において、１７は、ステップである。
【００２１】
主軸１１の構成について説明する。図３に示されるように、主軸１１の軸心の部分には、切削油を通すための給油通路１８が設けられていて、前述した油圧ユニットＵから、前記給油通路１８に、高圧の切削油が供給される。即ち、コラム９と油圧ユニットＵとは、油圧ホース（図示せず）等によって接続されていて、主軸１１に設けられた給油通路１８は、前記コラム９に設けられた給油通路（図示せず）と連通されている。主軸１１の前部には、内周面が円錐状となったツールアダプタ取付孔１９が、前記給油通路１８と同心にして設けられている。このツールアダプタ取付孔１９における給油通路１８との連結部分は、前記給油通路１８よりも内径の大きな円柱状となっていて、ツールアダプタ１２の後端部を配置するための逃し部１９ａとなっている。そして、前記逃し部１９ａの端面部には、第１ゴムリング２１が接着されている。この第１ゴムリング２１は、主軸１１にツールアダプタ１２が装着されたとき、該ツールアダプタ１２によって押圧され、主軸１１とツールアダプタ１２との接合部分を油密状態に閉塞させるためのものである。このため、第１ゴムリング２１の内径は、給油通路１８の内径よりも大きく、その外径は、ツールアダプタ１２の後端部の外径よりも小さい。
【００２２】
次に、ツールアダプタ１２の構成について説明する。図３に示されるように、このツールアダプタ１２は、ガンドリルＧをはじめとする各種の工具を主軸１１に装着させるための橋渡し部材となるものである。ここでは、前記ツールアダプタ１２にガンドリルＧを装着させる場合について説明する。該ツールアダプタ１２の前面には、ガンドリルＧのチャック部６を挿入するための挿入孔２２と、該挿入孔２２に挿入された前記チャック部６を、強固に締め付けるための締付リング２３が設けられている。また、このツールアダプタ１２の軸心の部分には、前述した第１ゴムリング２１を介して主軸１１の給油通路１８に接続される給油孔２４が貫通されていて、前記挿入孔２２との接合部には、第２ゴムリング２５が接着されている。前記挿入孔２２に挿入されたガンドリルＧのチャック部６は、前記締付リング２３が所定方向に回動されることによって強固に締め込まれる。こうすることによって、ガンドリルＧは、ツールアダプタ１２と一体に組み付けられる。また、このとき、ガンドリルＧの切削油供給孔７は、第２ゴムリング２５を介してツールアダプタ１２の給油孔２４と連通される。そして、前記第２ゴムリング２５が押圧されることによって、ガンドリルＧのチャック部６とツールアダプタ１２の挿入孔２２との間の油密が図られている。
【００２３】
また、ツールアダプタ１２の後部、即ち、主軸１１におけるツールアダプタ取付孔１９に嵌合される部分は、前記ツールアダプタ取付孔１９の内周面に対応する円錐形状となっていて、当該部分にテーパシャンク部２６が形成されている。そして、前述した締付リング２３と前記テーパシャンク部２６との間には、ストッパリング２７が設けられている。主軸１１のツールアダプタ取付孔１９に装着されたツールアダプタ１２は、図示しない引張り手段によって後方に引っ張られ、ツールアダプタ１２のテーパシャンク部２６が、主軸１１のツールアダプタ取付孔１９に密着される。そして、前記ストッパリング２７が、主軸１１の前端面に密着すると共に、ツールアダプタ１２の後端部が、第１ゴムリング２１を押圧する。この状態で、主軸１１の給油通路１８、ツールアダプタ１２の給油孔２４、及びガンドリルＧの切削油供給孔７が連通される。そして、油圧ユニットＵを構成する油圧ポンプ２８（図２参照）を作動させると、前記油圧ユニットＵに貯留されている切削油が、高圧状態でマシニングセンタＭＣのコラム９に供給される。そして、主軸１１の給油通路１８、ツールアダプタ１２の給油孔２４、及びガンドリルＧの切削油供給孔７を流出して、ガンドリルＧの先端部から噴出される。
【００２４】
次に、ワークテーブル装置Ｗについて説明する。図１及び図２に示されるように、本実施形態のマシニングセンタＭＣにおいて、コラム９の前部には、ワークテーブル装置Ｗが配設されている。即ち、マシニングセンタＭＣのベース８には、コラム９の進退方向（矢印Ｑ１ の方向）と平面内で直交する方向（矢印Ｑ３ の方向）に沿って、一対のガイドレール２９が敷設されている。そして、一対のガイドレール２９に装着された４個のガイド体３１に、可動ベース３２が取付けられている。該可動ベース３２は、一対のガイドレール２９にガイドされ、それらの長手方向（矢印Ｑ３ の方向）に沿って移動可能である。更に、前記可動ベース３２の上面には、ワークテーブル３３が設置されている。このワークテーブル３３は平面視において略八角形状であり、前記可動ベース３２に対して、平面視におけるほぼ中央部を回動中心３４として水平面内で回動可能である。
【００２５】
前記ワークテーブル３３の上面には、請求項２に記載の発明の第１実施形態のアングルプレートＡ１ が設置されている。アングルプレートＡ１ について説明する。このアングルプレートＡ１ は、「イケール」と称されているもので、図４及び図５に示されるように、平面視において略長方形状であり、４つの側面部にそれぞれ背中合せの形態で、第１及び第２の各ワーク取付面３５ａ，３５ｂ が設けられている。本実施形態のアングルプレートＡ１ は、平面視において略長方形状であるため、第１及び第２の各ワーク取付面３５ａ，３５ｂ の幅は異なっている。そして、各ワーク取付面３５ａ，３５ｂ には、高さ方向に所定の間隔をおいて、多数本（本実施形態の場合、１０本）の断面Ｔ字状の溝部３６が、全周に亘って連続状態で設けられている。
【００２６】
次に、本実施形態のマシニングセンタＭＣによって加工されるワークは、前述したように、上型１ａと下型１ｂ、及びそれらに嵌め込まれる上下の各嵌込ダイ２ａ，２ｂ とから成る成形型１である。即ち、前記上型１ａと下型１ｂ、及び各嵌込ダイ２ａ，２ｂ 等が一体に組み付けられることにより、成形型１が構成される。通常、これらの部品は、個別に加工された後で組み付けられる。成形型１の組付精度は、極めて高精度であることが要求されるため、同一の加工機で、同時に加工されることが望ましい。
【００２７】
図５に示されるように、これらの部品は、アングルプレートＡ１ の第１及び第２の各ワーク取付面３５ａ，３５ｂ に取付けられる。このとき、比較的大きな部品である上型１ａと下型１ｂは、アングルプレートＡ１ の第１ワーク取付面３５ａに背中合せの状態で取付けられ、小部品である各嵌込ダイ２ａ，２ｂ は、第２ワーク取付面３５ｂに背中合せの状態で取付けられる。これらの部品は、アングルプレートＡ１ に設けられた各溝部３６に装着された取付金具（図示せず）によって、強固に取付けられる。
【００２８】
次に、本発明に係るマシニングセンタＭＣの作用を、前記アングルプレートＡ１ の第１及び第２の各ワーク取付面３５ａ，３５ｂ に取付けられた成形型の各部品（上型１ａと下型１ｂ、及び上下の各嵌込ダイ２ａ，２ｂ ）を同時に加工する場合について説明する。ここでは、上型１ａと下型１ｂの各接合面に面加工を行った後、それぞれに貫通孔４を加工する場合の作用と、上下の各嵌込ダイ２ａ，２ｂ に面加工を行った後、それらの側面部に孔加工をする場合の作用について説明する。図６に示されるように、アングルプレートＡ１ における一対の第１ワーク取付面３５ａに、背中合せの状態で上型１ａと下型１ｂとを取付け、同じく一対の第２ワーク取付面３５ｂに、背中合せの状態で各嵌込ダイ２ａ，２ｂ を取付ける。このとき、上型１ａと下型１ｂ、及び各嵌込ダイ２ａ，２ｂ の接合面（加工面）が、外側に向けられるようにして取付けられる。このアングルプレートＡ１ において、前記第１ワーク取付面３５ａは、第２ワーク取付面３５ｂよりも広い取付面を有している。このため、第１ワーク取付面３５ａには、大型部品である上型１ａと下型１ｂとが取付けられる。
【００２９】
次に、上型１ａと下型１ｂ、及び各嵌込ダイ２ａ，２ｂ を同時加工する場合の作用について説明する。図６に示されるように、アングルプレートＡ１ の第１ワーク取付面３５ａに取付けられた上型１ａに、マシニングセンタＭＣの主軸１１に装着されたフライスカッタ３７により面加工が行われたり、同じくエンドミル（図示せず）により、溝加工が行われたりする。上型１ａの面加工が終了すると、ワークテーブル３３が１８０度回動され、下型１ｂに対して面加工が行われる。上型１ａと下型１ｂの面加工が終了すると、ワークテーブル３３が９０度回動され、まったく同様にして、各嵌込ダイ２ａ，２ｂ に対して面加工が行われる。
【００３０】
続いて、図７に示されるように、前記フライスカッタ３７が取り外されて、ガンドリルＧが装着される。当然のことながら、ガンドリルＧにおけるドリル本体部５の長さは、上型１ａと下型１ｂの幅よりも長い。このため、ガンドリルＧを、マシニングセンタＭＣの自動工具交換装置１５に収容することが困難である場合にのみ、該ガンドリルＧは作業者により、手動で交換される。図３に示されるように、このガンドリルＧは、ツールアダプタ１２における締付リング２３を緩めるだけで、容易に着脱することができる。また、ガンドリルＧのチャック部６を、ツールアダプタ１２の挿入孔２２に押し込むだけで、そのまま、ガンドリルＧの切削油供給孔７と、前記ツールアダプタ１２の給油孔２４とが連通される。しかも、両者の接合部分には、第２ゴムリング２５が取付けられているため、当該接合部分における油密が図られている。
【００３１】
図７に示されるように、ワークテーブル３３が回動され、第１ワーク取付面３５ａは、ガンドリルＧの長さ方向と平行に配置される。この状態で、上型１ａの側面部と、ガンドリルＧとが相対向される。前記上型１ａの側面部で、貫通孔４が加工される部分には、予め、所定長さのガイド孔３８が加工されている。このガイド孔３８に、ガンドリルＧのドリル本体部５の先端部（超硬チップ５ａの部分）が挿入される。この状態で、マシニングセンタＭＣの機能により、コラム９が矢印Ｑ１ に沿った方向にのみ移動可能なようにロックされる。
【００３２】
そして、図８に示されるように、主軸１１を所定の速度で回転させながら、マシニングセンタＭＣのコラム９（図１参照）を、矢印Ｑ１ の方向に沿って前進させる。同時に、油圧ユニットＵを構成する油圧ポンプ２８を作動させ、マシニングセンタＭＣのコラム９に、高圧で切削油を送り込む。この切削油は、主軸１１の給油通路１８、ツールアダプタ１２の給油孔２４、及びガンドリルＧの切削油供給孔７を通って、ガンドリルＧの先端部から噴出される（図３参照）。本実施形態の場合、切削油の圧力は、約７ＭＰａである。ガンドリルＧに切削されることによって生じた切粉は、ドリル本体部５に設けられた切粉排出溝５ｂから切削油と共に後方に排出される。ガンドリル加工の場合、通常のドリル加工と異なり、切粉を排出させるためにガンドリルＧを後退させる必要はないため、加工時間が短くて済む。また、加工孔の精度が良好で、しかも、深孔にもかかわらず曲がりがほとんど生じないので、仕上げ加工が不要となり、加工時間を更に短くすることができる。
【００３３】
前記上型１ａに対する貫通孔４の加工が終了したら、ワークテーブル３３を１８０度回動させ、まったく同様にして、下型１ｂに貫通孔４の加工を行う。この場合であっても、上記と同様な作用効果が奏される。
【００３４】
上型１ａと下型１ｂに対する各貫通孔４の加工が終了したら、図９に示されるように、主軸１１からガンドリルＧを取り外して、ワークテーブル３３を９０度回動させる。前記主軸１１に、通常のドリル３９を装着して、各嵌込ダイ２ａ，２ｂ の側面部に孔加工を行う。各嵌込ダイ２ａ，２ｂ は、アングルプレートＡ１ における第２ワーク取付面３５ｂに取付けられている。この第２ワーク取付面３５ｂの幅は、第１ワーク取付面３５ａの幅よりも狭く、各嵌込ダイ２ａ，２ｂ が小部品であっても、アングルプレートＡ１ とマシニングセンタＭＣの主軸１１等とが干渉するおそれはない。このため、短いドリル３９を使用することができる。
【００３５】
このようにして、成形型１を構成する上型１ａと下型１ｂ、及び上下の各嵌込ダイ２ａ，２ｂ が、マシニングセンタＭＣにより、連続して加工される。特に、前記上型１ａと下型１ｂに行われる一連の加工、即ち、フライスカッタ３７による面加工と、ガンドリルＧによる深孔加工は、それらをアングルプレートＡ１ に取付けたままで行われる。換言すれば、上型１ａと下型１ｂにガンドリル加工をするために、それらを前記アングルプレートＡ１ から取り外す必要はない。このため、前記ガンドリル加工を行う際に、その前工程であるフライス加工による加工面の精度と、アングルプレートＡ１ による取付位置の精度とを維持させておくことができる。これは、上下の各嵌込ダイ２ａ，２ｂ を連続加工する際にも同様である。
【００３６】
この点を、従来の加工方法と比較する。従来の加工方法では、マシニングセンタＭＣにより、通常の孔加工（即ち、浅い孔加工）を行うことはできても、深孔加工をすることは極めて困難である。このため、従来では、面加工が終了した時点で、上型１ａと下型１ｂをアングルプレートＡ１ から取り外し、ガンドリル加工専用機まで搬送し、そこで深孔加工を行っている。この結果、ワークの着脱のための工数、搬送のための工数、ガンドリル加工の位置決めを行うための工数が余分に必要である。このため、加工精度が低下するおそれがあるばかりでなく、多くの工数を必要としている。しかも、ガンドリル加工専用機自体の設備が少なく、加工コストも高価である。
【００３７】
ところが、本発明に係る加工方法では、マシニングセンタＭＣを用いて、アングルプレートＡ１ にワークを取付けたまま（即ち、同一段取りのまま）、面加工、孔加工、及びガンドリルによる深孔加工を行うことができる。しかも、そのためには、マシニングセンタＭＣのコラム９から主軸１２に連通する給油通路１８を設け、油圧ユニットＵに高圧の油圧ポンプ２８を配設するだけで済むため、その構成も極めて簡単である。
【００３８】
そして、前記アングルプレートＡ１ には、上型１ａと下型１ｂだけでなく、成形型１の構成部品である上下の各嵌込ダイ２ａ，２ｂ も同時に取付けられていて、マシニングセンタＭＣにより、同時に加工される。即ち、マシニングセンタＭＣの特性（複数個の工具を自動交換しながら連続加工することができる、ワークに対する位置決め精度が良好である、ワークテーブルに設置されたワークを回動させながら加工することができる等）を生かして、複数の異なる加工を、高精度に、しかも、一度に行うことができる。この結果、従来のように、上型１ａと下型１ｂ、及び各嵌込ダイ２ａ，２ｂ を個別に機械加工する場合と比較して、それらの加工精度がほぼ均一となる（換言すれば、加工精度がほぼ同一の範囲内に収められる）。これは、前記上型１ａと下型１ｂ、及び各嵌込ダイ２ａ，２ｂ を組み付けて成形型１とする場合に、それらを高精度に組み付けることができると共に、それらの修正加工を最小限にすることができる。
【００３９】
上記したアングルプレートＡ１ の平面形状は略長方形である。このため、全体形状が簡単なものとなり、製造コストが安価で済むという利点がある。しかし、前記アングルプレートＡ１ の平面形状は、長方形に限られるものではない。例えば、図１０に示されるアングルプレートＡ２ のように、アングルプレートＡ１ の四隅の部分を切除した略八角形状のものであってもよい。この実施形態のアングルプレートＡ２ の場合、第１及び第２の各第１ワーク取付面３５ａ，３５ｂ の面積を余り減少させることなく、第３のワーク取付面３５ｃを４つ設けることができる。このため、成形型１を構成する部品として、上型１ａと下型１ｂ、及び各嵌込ダイ２ａ，２ｂ 以外の小部品４１が存していても、それらを同一のマシニングセンタＭＣで、同時に加工することができる。このアングルプレートＡ２ で、マシニングセンタＭＣの主軸１１等が隣接する部品と干渉することを避けるためには、各部品における高さ方向の取付位置を異ならせるだけで済む。
【００４０】
本明細書で説明したワークは、成形型１を構成する上型１ａと下型１ｂ、及びそれらに嵌め込まれる上下の各嵌込ダイ２ａ，２ｂ である。このように、本発明に係る加工方法では、個別に加工された後、一体に組み付けられる部品の場合に特に大きな効果が奏される。しかし、前記ワークは、成形型１を構成する各部品以外のもの、即ち、加工後、単独で使用される部品であっても構わない。
【００４１】
また、本実施形態のアングルプレートＡ１ のワーク取付面３５ａ，３５ｂ には、その全周に亘って多数本の溝部３６が設けられていて、各溝部３６に、ワークを取付けるための取付金具を装着させることができるようになっている。しかし、ワークを取付ける手段は、溝部３６と取付金具以外のもの、例えば、所定間隔をおいて設けられた多数本の雌ねじ等であっても構わない。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１又は２に記載の発明は、マシニングセンタによりワークに深孔加工を行う方法であって、前記深孔加工は、ガンドリルを用いることを特徴としている。即ち、同一の段取りで、複数の工具を自動で交換しながら連続加工を行うというマシニングセンタの特性を生かして、しかも、前工程の加工精度を維持させたままガンドリル加工を行うことができるため、高精度の加工をすることができると共に、加工時間を短縮することができる。
【００４３】
請求項３に記載の発明はマシニングセンタにより、大きさの異なる複数個のワークを同時に加工する方法であって、前記複数個のワークは、長さの異なる２辺を有する多角形状のワーク取付台の各ワーク取付面に、それぞれ取付けられていることを特徴としている。このため、前記多面アングルプレートを構成する各ワーク取付面に、複数個のワークを取付けて、同時に加工することができる。このため、各ワークの加工精度をほぼ均一にすることができる。
【００４４】
請求項４ないし６のいずれかに記載の発明は、マシニングセンタにより、大きさの異なる複数個のワークを同時加工するために使用されるワーク取付台であって、その平面形状が、長さの異なる２辺を有する多角形状であることを特徴としている。即ち、大きさの異なる複数個のワークを、それらの大きさに対応するワーク取付面に取付けた状態で、同時に加工することができるため、加工中においてワーク取付台とマシニングセンタとが干渉するおそれが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る加工方法を実施するためのマシニングセンタＭＣの概略正面図である。
【図２】同じく、概略平面図である。
【図３】一部を破断したツールアダプタ１２の正面図である。
【図４】（イ）は、アングルプレートＡ１ の平面図であり、（ロ）は、同じく正面図である。
【図５】アングルプレートＡ１ の斜視図である。
【図６】上型１ａの接合面に、面加工を行う状態の平面図である。
【図７】ワークテーブル３３を９０度回動させて、上型１ａの側面部にガンドリル加工を行う状態の平面図である。
【図８】上型１ａのガンドリル加工が終了した状態の平面図である。
【図９】ワークテーブル３３を９０度回動させて、上側嵌込ダイ２ａの側面部に孔加工を行う状態の平面図である。
【図１０】別の実施形態のアングルプレートＡ２ の平面図である。
【図１１】成形型１の正面断面図である。
【図１２】（イ）は、ガンドリルＧの正面図であり、（ロ）は、同じく側面図である。
【図１３】従来のアングルプレートＡ’のほぼ中央部に取付けられた各嵌込ダイ２ａ，２ｂ を加工する状態の平面図である。
【図１４】同じく、端部に取付けられた各嵌込ダイ２ａ，２ｂ を加工する状態の平面図である。
【符号の説明】
Ａ１，Ａ２ ：アングルプレート（ワーク取付台）
Ｇ：ガンドリル
ＭＣ：マシニングセンタ
１ａ：上型（ワーク）
１ｂ：下型（ワーク）
２ａ：上側嵌込ダイ（ワーク）
２ｂ：下側嵌込ダイ（ワーク）
７：切削油供給孔
１１：主軸
１２：ツールアダプタ
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ ：ワーク取付面
３６：溝部
【発明の属する技術分野】
本発明は、マシニングセンタによるワークの加工方法、及びその加工方法に使用されるワーク取付台に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ワークの一例として、嵌込式の成形型１を考える。図１１に示されるように、嵌込式の成形型１は、同程度の大きさを有する一対の成形型単体（上型１ａと下型１ｂ）と、前記上型１ａと下型１ｂよりも小型であり、それらに嵌め込まれる嵌込ダイ（上側嵌込ダイ２ａと下側嵌込ダイ２ｂ）、及びガイドピン３等から構成されている。前記上型１ａと下型１ｂに、それらの幅方向に沿って、例えば給油のための貫通孔４が加工される場合がある。
【０００３】
通常の孔加工は、ドリル（ツイストドリル）を使用して行われる。しかし、ドリルを使用して孔加工を行う場合、次に示す問題点がある。▲１▼所定長さだけ孔加工を行った後、切粉を排出するため、いったんドリルを後退させる必要がある。この結果、加工に長時間を要し、効率が悪い。▲２▼深孔加工をする場合、孔が曲がった状態で加工されるおそれがある。▲３▼加工された孔の内周面の仕上げ状態が良好でないため、リーマ加工が行われる。このため、２工程を要する。
【０００４】
しかも、前記成形型１が大きくなれば、当然のことながら、上型１ａと下型１ｂの幅も長くなり、長いドリルを必要とする。しかし、ドリルが長くなればなるほど、上記した不具合も顕著になる。このため、例えば、上型１ａの一方側の側面部からその幅の半分程度までを孔加工し、次いで、該上型１ａが設置してあるワークテーブルを１８０度回動させ、反対側の側面部から残りの部分を孔加工するという方法が採用される。こうすることによって、上型１ａと下型１ｂに貫通孔４を加工することができる。
【０００５】
しかし、この方法は、上型１ａと下型１ｂの側面部を、両側から加工するものであるため、多くの加工工数がかかってしまうと共に、両側から加工された孔が合致しないおそれがある。
【０００６】
上記した問題点を解消するため、ガンドリルが使用される場合がある。後述するように、ガンドリルＧは、ドリル本体部５の軸心部分に切削油供給孔７が設けられていて、加工機から供給される高圧の切削油を、該ドリル本体部５の先端部から噴出させながら孔加工をするための工具である。即ち、図１２の（イ），（ロ）に示されるように、先端部に超硬チップ５ａが取付けられていると共に、ほぼ全長に亘って断面Ｖ字状の切粉排出溝５ｂが設けられたドリル本体部５と、加工機に把持されるチャック部６とから成る。そして、前記ドリル本体部５と、前記チャック部６とを連通する切削油供給孔７が設けられている。このガンドリルＧを使用して孔加工を行う場合、加工機から高圧で供給される切削油を、超硬チップ５ａの部分に噴出させる。こうすることによって、加工中に生じた切粉は、切粉排出溝５ｂを通って、前記切削油と共に外部に排出される。ガンドリル加工には、次に示す利点がある。▲１▼通常のドリルのように、切粉を排出させるために後退させる必要がない。このため、加工時間を大幅に短縮することができる。▲２▼深孔を加工することができる。しかも、曲がるおそれが少ない。▲３▼加工孔の精度が良好である。このため、リーマによる仕上げ加工が不要となる。
【０００７】
しかしながら、上記したガンドリルＧを使用して加工を行うためには、加工機に、高圧の切削油を大量に供給するための装置と、予め、ワークに加工されたガイド孔３８（図７参照）に対して、ガンドリルＧを高精度に位置決めするための装置とが必要である。即ち、ガンドリルＧを使用して孔加工を行う場合、ガンドリル加工の専用機が必要であり、例えば、汎用のマシニングセンタを使用してガンドリル加工を行うことは、極めて困難である。このため、いったんマシニングセンタのワークテーブルに設置されたワークを取り外し、ガンドリル加工の専用機にまで搬送するという手間もかかる。
【０００８】
また、前記成形型１は、前述したように、上型１ａ、下型１ｂ、及びそれらに嵌め込まれる上下の各嵌込ダイ２ａ，２ｂ とから構成されている。従来、これらの部品は個別に機械加工された後、一体に組み付けられている。成形型１の組付精度は、極めて高いものが要求されるため、各部品の組付時において、それらの修正加工が行われる場合がある。この結果、成形型１の組付けに長時間を要している。
【０００９】
上記した修正加工を最小限にするために、成形型１を構成する各部品の加工条件を同一にすること、即ち、同一の加工機で同時に加工することが望ましい。そのために、各部品を、多面アングルプレートに取付けて加工することが想定される。この多面アングルプレートは公知のものであり、ワーク取付面が２つのものと、４つのものが存している。しかし、従来の２面アングルプレートを使用した場合、各ワーク取付面に上型１ａと下型１ｂを取付けて、それらを同時に加工することはできるが、上下の各嵌込ダイ２ａ，２ｂ をも同時に加工することは不可能である。また、従来の４面アングルプレートは、同一部品を大量に生産する場合に使用されるものであり、平面視におけるほぼ中央部を回動中心として９０度ずつ回動させることによって同一の加工を行うという便宜を図るため、平面視において略正方形状である。このため、図１３に示されるように、従来のアングルプレートＡ’における４つのワーク取付面のうちの２つのワーク取付面に、比較的大型部品である上型１ａと下型１ｂとが取付けられ、それ以外の２つのワーク取付面に比較的小部品である各嵌込ダイ２ａ，２ｂ が取付けられる。このとき、前記ワーク取付面の中央部に各嵌込ダイ２ａ，２ｂ を取付けて、それらの側面部に加工を行う場合、マシニングセンタＭＣの主軸１１とアングルプレートＡ’とが干渉するおそれがある。これを避けるため、図１４に示されるように、ワーク取付面の端部に各嵌込ダイ２ａ，２ｂ を取付けると、それらの反対側の側面部に加工を行うことが極めて困難になる。また、小部品である各嵌込ダイ２ａ，２ｂ の大きさを基準として、アングルプレートＡ’を選定すると、大型部品である上型１ａと下型１ｂとを取付けることが困難になる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した不具合に鑑み、マシニングセンタにより、ガンドリル加工ができるようにすることと、大きさの異なる複数個のワークを同時に加工できるようにすることを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、マシニングセンタによりワークに深孔加工を行う方法であって、前記深孔加工は、ガンドリルを用いることを特徴としている。
【００１２】
この発明では、複数個の工具を順次交換しながら、ワークテーブルに設置されたワークをそのまま加工することができるというマシニングセンタの利点を生かして、ワークにガンドリル加工を行うことができる。即ち、同一の段取りで、ワークにガンドリル加工を行うことができるため、直前のワークの位置精度や加工精度を維持させたまま、ガンドリル加工、及びその後加工を行うことができると共に、段取り変えが不要となるため、全体の加工時間を短縮させることができる。また、マシニングセンタの特性を生かして、予めワークに設けられたガンドリル加工用のガイド孔に対して、ガンドリルを高精度に位置決めすることもできる。更に、ガンドリル加工の利点、例えば、切粉を排出させるためにドリルを後退させる必要がなく、また、深孔であっても一方側からのみの加工で済むため、加工時間を大幅に短縮することができる、ガンドリルによって加工された孔の状態が良好であるため、リーマによる仕上げ加工が不要となる等の利点を損なうこともない。この点、従来の加工方法では、ガンドリル加工を行うために、ワークの段取り変えをしなければならず、位置精度や加工精度を低下させるおそれがあると共に、その段取り変えのために多くの工数を必要としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明を前提として、前記ガンドリルは、軸心部分に切削油供給孔が設けられたツールアダプタを介して、マシニングセンタの主軸に装着されることを特徴としている。即ち、各径のガンドリルは、ツールアダプタを介してマシニングセンタの主軸に装着される。このため、それらの着脱が容易である。また、前記ツールアダプタの軸心部分には、ガンドリルに高圧の切削油を供給するための孔が設けられているため、マシニングセンタの主軸に供給された切削油は、そのままガンドリルを介して噴出される。この結果、ガンドリル加工を行う際に支障が生じることはない。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、マシニングセンタにより、大きさの異なる複数個のワークを同時に加工する方法であって、前記複数個のワークは、長さの異なる２辺を有する多角形状のワーク取付台の各ワーク取付面に、それぞれ取付けられていることを特徴としている。
【００１５】
この発明では、大きさの異なる複数個のワークを、長さの異なる２辺を有する多角形状のワーク取付台の各ワーク取付面に、それぞれ取付けて加工することができる。即ち、平面視において長い辺を有するワーク取付面には大型部品を取付け、短い辺を有するワーク取付面には小型部品を取付けて、同時に加工することができる。各ワークは、自身の大きさに対応するワーク取付面に取付けられているため、加工中にワーク取付面とマシニングセンタの主軸等が干渉するおそれが少なくなる。また、従来の平面正方形のワーク取付台では、一度に取付けられるワークの個数は４個以下であるのに対し、このワーク取付台では、４個以上のワークを取付けることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、マシニングセンタにより、大きさの異なる複数個のワークを同時加工するために使用されるワーク取付台であって、その平面形状が、長さの異なる２辺を有する多角形状であることを特徴としている。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明をワーク取付台の観点から把握したものであり、請求項３に記載の発明と実質的に同一である。よって、請求項４に記載の発明からは、請求項３に記載の発明と同等の作用効果が奏される。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明を前提として、前記ワーク取付台の平面形状は、略長方形であることを特徴としている。この発明では、ワーク取付台の各ワーク取付面に複数個のワークが取付けられるという効果を損なうことなく、ワーク取付台の形状を単純なものにすることができ、安価に製作できる。また、加工中における位置の割出しも容易である。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の発明を前提として、前記ワーク取付台の各ワーク取付面には、ワークを取付けるための取付金具を装着するための多数本の溝部が、全周に亘って設けられていることを特徴としている。このため、ワーク取付台に各ワークを着脱する作業が容易である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。図１は本発明に係る加工方法を実施するためのマシニングセンタＭＣの概略正面図、図２は同じく、概略平面図、図３は一部を破断したツールアダプタ１２の正面図、図４の（イ）はアングルプレートＡ１ の平面図、（ロ）は同じく正面図、図５はアングルプレートＡ１ の斜視図である。最初に、本発明に係るマシニングセンタＭＣの構成について、従来のものと異なる部分を中心に説明する。図１及び図２に示されるように、本実施形態のマシニングセンタＭＣを構成するベース８に設置されたコラム９の前面部には、主軸１１が、その軸心を水平方向に沿わせた形態で配設されている。前記コラム９は、図示しない手段により、矢印Ｑ１ の方向に沿って前進・後退可能であると共に、前記主軸１１は、図示しない手段により、矢印Ｑ２ の方向に沿って昇降可能である。この主軸１１には、ツールアダプタ１２（後述）を介してガンドリルＧの他、各種の工具が装着される。前記コラム９の一方側の側方部分には、制御盤１３が配設されていて、その前面部には、操作盤１４が取付けられている。また、他方側の側方部分には、自動工具交換装置１５と、油圧ユニットＵが配設されている。更に、前記コラム９の前部には、ワークテーブル装置Ｗ（後述）が配設されている。なお、図１において、１６は、カバーであり、図２において、１７は、ステップである。
【００２１】
主軸１１の構成について説明する。図３に示されるように、主軸１１の軸心の部分には、切削油を通すための給油通路１８が設けられていて、前述した油圧ユニットＵから、前記給油通路１８に、高圧の切削油が供給される。即ち、コラム９と油圧ユニットＵとは、油圧ホース（図示せず）等によって接続されていて、主軸１１に設けられた給油通路１８は、前記コラム９に設けられた給油通路（図示せず）と連通されている。主軸１１の前部には、内周面が円錐状となったツールアダプタ取付孔１９が、前記給油通路１８と同心にして設けられている。このツールアダプタ取付孔１９における給油通路１８との連結部分は、前記給油通路１８よりも内径の大きな円柱状となっていて、ツールアダプタ１２の後端部を配置するための逃し部１９ａとなっている。そして、前記逃し部１９ａの端面部には、第１ゴムリング２１が接着されている。この第１ゴムリング２１は、主軸１１にツールアダプタ１２が装着されたとき、該ツールアダプタ１２によって押圧され、主軸１１とツールアダプタ１２との接合部分を油密状態に閉塞させるためのものである。このため、第１ゴムリング２１の内径は、給油通路１８の内径よりも大きく、その外径は、ツールアダプタ１２の後端部の外径よりも小さい。
【００２２】
次に、ツールアダプタ１２の構成について説明する。図３に示されるように、このツールアダプタ１２は、ガンドリルＧをはじめとする各種の工具を主軸１１に装着させるための橋渡し部材となるものである。ここでは、前記ツールアダプタ１２にガンドリルＧを装着させる場合について説明する。該ツールアダプタ１２の前面には、ガンドリルＧのチャック部６を挿入するための挿入孔２２と、該挿入孔２２に挿入された前記チャック部６を、強固に締め付けるための締付リング２３が設けられている。また、このツールアダプタ１２の軸心の部分には、前述した第１ゴムリング２１を介して主軸１１の給油通路１８に接続される給油孔２４が貫通されていて、前記挿入孔２２との接合部には、第２ゴムリング２５が接着されている。前記挿入孔２２に挿入されたガンドリルＧのチャック部６は、前記締付リング２３が所定方向に回動されることによって強固に締め込まれる。こうすることによって、ガンドリルＧは、ツールアダプタ１２と一体に組み付けられる。また、このとき、ガンドリルＧの切削油供給孔７は、第２ゴムリング２５を介してツールアダプタ１２の給油孔２４と連通される。そして、前記第２ゴムリング２５が押圧されることによって、ガンドリルＧのチャック部６とツールアダプタ１２の挿入孔２２との間の油密が図られている。
【００２３】
また、ツールアダプタ１２の後部、即ち、主軸１１におけるツールアダプタ取付孔１９に嵌合される部分は、前記ツールアダプタ取付孔１９の内周面に対応する円錐形状となっていて、当該部分にテーパシャンク部２６が形成されている。そして、前述した締付リング２３と前記テーパシャンク部２６との間には、ストッパリング２７が設けられている。主軸１１のツールアダプタ取付孔１９に装着されたツールアダプタ１２は、図示しない引張り手段によって後方に引っ張られ、ツールアダプタ１２のテーパシャンク部２６が、主軸１１のツールアダプタ取付孔１９に密着される。そして、前記ストッパリング２７が、主軸１１の前端面に密着すると共に、ツールアダプタ１２の後端部が、第１ゴムリング２１を押圧する。この状態で、主軸１１の給油通路１８、ツールアダプタ１２の給油孔２４、及びガンドリルＧの切削油供給孔７が連通される。そして、油圧ユニットＵを構成する油圧ポンプ２８（図２参照）を作動させると、前記油圧ユニットＵに貯留されている切削油が、高圧状態でマシニングセンタＭＣのコラム９に供給される。そして、主軸１１の給油通路１８、ツールアダプタ１２の給油孔２４、及びガンドリルＧの切削油供給孔７を流出して、ガンドリルＧの先端部から噴出される。
【００２４】
次に、ワークテーブル装置Ｗについて説明する。図１及び図２に示されるように、本実施形態のマシニングセンタＭＣにおいて、コラム９の前部には、ワークテーブル装置Ｗが配設されている。即ち、マシニングセンタＭＣのベース８には、コラム９の進退方向（矢印Ｑ１ の方向）と平面内で直交する方向（矢印Ｑ３ の方向）に沿って、一対のガイドレール２９が敷設されている。そして、一対のガイドレール２９に装着された４個のガイド体３１に、可動ベース３２が取付けられている。該可動ベース３２は、一対のガイドレール２９にガイドされ、それらの長手方向（矢印Ｑ３ の方向）に沿って移動可能である。更に、前記可動ベース３２の上面には、ワークテーブル３３が設置されている。このワークテーブル３３は平面視において略八角形状であり、前記可動ベース３２に対して、平面視におけるほぼ中央部を回動中心３４として水平面内で回動可能である。
【００２５】
前記ワークテーブル３３の上面には、請求項２に記載の発明の第１実施形態のアングルプレートＡ１ が設置されている。アングルプレートＡ１ について説明する。このアングルプレートＡ１ は、「イケール」と称されているもので、図４及び図５に示されるように、平面視において略長方形状であり、４つの側面部にそれぞれ背中合せの形態で、第１及び第２の各ワーク取付面３５ａ，３５ｂ が設けられている。本実施形態のアングルプレートＡ１ は、平面視において略長方形状であるため、第１及び第２の各ワーク取付面３５ａ，３５ｂ の幅は異なっている。そして、各ワーク取付面３５ａ，３５ｂ には、高さ方向に所定の間隔をおいて、多数本（本実施形態の場合、１０本）の断面Ｔ字状の溝部３６が、全周に亘って連続状態で設けられている。
【００２６】
次に、本実施形態のマシニングセンタＭＣによって加工されるワークは、前述したように、上型１ａと下型１ｂ、及びそれらに嵌め込まれる上下の各嵌込ダイ２ａ，２ｂ とから成る成形型１である。即ち、前記上型１ａと下型１ｂ、及び各嵌込ダイ２ａ，２ｂ 等が一体に組み付けられることにより、成形型１が構成される。通常、これらの部品は、個別に加工された後で組み付けられる。成形型１の組付精度は、極めて高精度であることが要求されるため、同一の加工機で、同時に加工されることが望ましい。
【００２７】
図５に示されるように、これらの部品は、アングルプレートＡ１ の第１及び第２の各ワーク取付面３５ａ，３５ｂ に取付けられる。このとき、比較的大きな部品である上型１ａと下型１ｂは、アングルプレートＡ１ の第１ワーク取付面３５ａに背中合せの状態で取付けられ、小部品である各嵌込ダイ２ａ，２ｂ は、第２ワーク取付面３５ｂに背中合せの状態で取付けられる。これらの部品は、アングルプレートＡ１ に設けられた各溝部３６に装着された取付金具（図示せず）によって、強固に取付けられる。
【００２８】
次に、本発明に係るマシニングセンタＭＣの作用を、前記アングルプレートＡ１ の第１及び第２の各ワーク取付面３５ａ，３５ｂ に取付けられた成形型の各部品（上型１ａと下型１ｂ、及び上下の各嵌込ダイ２ａ，２ｂ ）を同時に加工する場合について説明する。ここでは、上型１ａと下型１ｂの各接合面に面加工を行った後、それぞれに貫通孔４を加工する場合の作用と、上下の各嵌込ダイ２ａ，２ｂ に面加工を行った後、それらの側面部に孔加工をする場合の作用について説明する。図６に示されるように、アングルプレートＡ１ における一対の第１ワーク取付面３５ａに、背中合せの状態で上型１ａと下型１ｂとを取付け、同じく一対の第２ワーク取付面３５ｂに、背中合せの状態で各嵌込ダイ２ａ，２ｂ を取付ける。このとき、上型１ａと下型１ｂ、及び各嵌込ダイ２ａ，２ｂ の接合面（加工面）が、外側に向けられるようにして取付けられる。このアングルプレートＡ１ において、前記第１ワーク取付面３５ａは、第２ワーク取付面３５ｂよりも広い取付面を有している。このため、第１ワーク取付面３５ａには、大型部品である上型１ａと下型１ｂとが取付けられる。
【００２９】
次に、上型１ａと下型１ｂ、及び各嵌込ダイ２ａ，２ｂ を同時加工する場合の作用について説明する。図６に示されるように、アングルプレートＡ１ の第１ワーク取付面３５ａに取付けられた上型１ａに、マシニングセンタＭＣの主軸１１に装着されたフライスカッタ３７により面加工が行われたり、同じくエンドミル（図示せず）により、溝加工が行われたりする。上型１ａの面加工が終了すると、ワークテーブル３３が１８０度回動され、下型１ｂに対して面加工が行われる。上型１ａと下型１ｂの面加工が終了すると、ワークテーブル３３が９０度回動され、まったく同様にして、各嵌込ダイ２ａ，２ｂ に対して面加工が行われる。
【００３０】
続いて、図７に示されるように、前記フライスカッタ３７が取り外されて、ガンドリルＧが装着される。当然のことながら、ガンドリルＧにおけるドリル本体部５の長さは、上型１ａと下型１ｂの幅よりも長い。このため、ガンドリルＧを、マシニングセンタＭＣの自動工具交換装置１５に収容することが困難である場合にのみ、該ガンドリルＧは作業者により、手動で交換される。図３に示されるように、このガンドリルＧは、ツールアダプタ１２における締付リング２３を緩めるだけで、容易に着脱することができる。また、ガンドリルＧのチャック部６を、ツールアダプタ１２の挿入孔２２に押し込むだけで、そのまま、ガンドリルＧの切削油供給孔７と、前記ツールアダプタ１２の給油孔２４とが連通される。しかも、両者の接合部分には、第２ゴムリング２５が取付けられているため、当該接合部分における油密が図られている。
【００３１】
図７に示されるように、ワークテーブル３３が回動され、第１ワーク取付面３５ａは、ガンドリルＧの長さ方向と平行に配置される。この状態で、上型１ａの側面部と、ガンドリルＧとが相対向される。前記上型１ａの側面部で、貫通孔４が加工される部分には、予め、所定長さのガイド孔３８が加工されている。このガイド孔３８に、ガンドリルＧのドリル本体部５の先端部（超硬チップ５ａの部分）が挿入される。この状態で、マシニングセンタＭＣの機能により、コラム９が矢印Ｑ１ に沿った方向にのみ移動可能なようにロックされる。
【００３２】
そして、図８に示されるように、主軸１１を所定の速度で回転させながら、マシニングセンタＭＣのコラム９（図１参照）を、矢印Ｑ１ の方向に沿って前進させる。同時に、油圧ユニットＵを構成する油圧ポンプ２８を作動させ、マシニングセンタＭＣのコラム９に、高圧で切削油を送り込む。この切削油は、主軸１１の給油通路１８、ツールアダプタ１２の給油孔２４、及びガンドリルＧの切削油供給孔７を通って、ガンドリルＧの先端部から噴出される（図３参照）。本実施形態の場合、切削油の圧力は、約７ＭＰａである。ガンドリルＧに切削されることによって生じた切粉は、ドリル本体部５に設けられた切粉排出溝５ｂから切削油と共に後方に排出される。ガンドリル加工の場合、通常のドリル加工と異なり、切粉を排出させるためにガンドリルＧを後退させる必要はないため、加工時間が短くて済む。また、加工孔の精度が良好で、しかも、深孔にもかかわらず曲がりがほとんど生じないので、仕上げ加工が不要となり、加工時間を更に短くすることができる。
【００３３】
前記上型１ａに対する貫通孔４の加工が終了したら、ワークテーブル３３を１８０度回動させ、まったく同様にして、下型１ｂに貫通孔４の加工を行う。この場合であっても、上記と同様な作用効果が奏される。
【００３４】
上型１ａと下型１ｂに対する各貫通孔４の加工が終了したら、図９に示されるように、主軸１１からガンドリルＧを取り外して、ワークテーブル３３を９０度回動させる。前記主軸１１に、通常のドリル３９を装着して、各嵌込ダイ２ａ，２ｂ の側面部に孔加工を行う。各嵌込ダイ２ａ，２ｂ は、アングルプレートＡ１ における第２ワーク取付面３５ｂに取付けられている。この第２ワーク取付面３５ｂの幅は、第１ワーク取付面３５ａの幅よりも狭く、各嵌込ダイ２ａ，２ｂ が小部品であっても、アングルプレートＡ１ とマシニングセンタＭＣの主軸１１等とが干渉するおそれはない。このため、短いドリル３９を使用することができる。
【００３５】
このようにして、成形型１を構成する上型１ａと下型１ｂ、及び上下の各嵌込ダイ２ａ，２ｂ が、マシニングセンタＭＣにより、連続して加工される。特に、前記上型１ａと下型１ｂに行われる一連の加工、即ち、フライスカッタ３７による面加工と、ガンドリルＧによる深孔加工は、それらをアングルプレートＡ１ に取付けたままで行われる。換言すれば、上型１ａと下型１ｂにガンドリル加工をするために、それらを前記アングルプレートＡ１ から取り外す必要はない。このため、前記ガンドリル加工を行う際に、その前工程であるフライス加工による加工面の精度と、アングルプレートＡ１ による取付位置の精度とを維持させておくことができる。これは、上下の各嵌込ダイ２ａ，２ｂ を連続加工する際にも同様である。
【００３６】
この点を、従来の加工方法と比較する。従来の加工方法では、マシニングセンタＭＣにより、通常の孔加工（即ち、浅い孔加工）を行うことはできても、深孔加工をすることは極めて困難である。このため、従来では、面加工が終了した時点で、上型１ａと下型１ｂをアングルプレートＡ１ から取り外し、ガンドリル加工専用機まで搬送し、そこで深孔加工を行っている。この結果、ワークの着脱のための工数、搬送のための工数、ガンドリル加工の位置決めを行うための工数が余分に必要である。このため、加工精度が低下するおそれがあるばかりでなく、多くの工数を必要としている。しかも、ガンドリル加工専用機自体の設備が少なく、加工コストも高価である。
【００３７】
ところが、本発明に係る加工方法では、マシニングセンタＭＣを用いて、アングルプレートＡ１ にワークを取付けたまま（即ち、同一段取りのまま）、面加工、孔加工、及びガンドリルによる深孔加工を行うことができる。しかも、そのためには、マシニングセンタＭＣのコラム９から主軸１２に連通する給油通路１８を設け、油圧ユニットＵに高圧の油圧ポンプ２８を配設するだけで済むため、その構成も極めて簡単である。
【００３８】
そして、前記アングルプレートＡ１ には、上型１ａと下型１ｂだけでなく、成形型１の構成部品である上下の各嵌込ダイ２ａ，２ｂ も同時に取付けられていて、マシニングセンタＭＣにより、同時に加工される。即ち、マシニングセンタＭＣの特性（複数個の工具を自動交換しながら連続加工することができる、ワークに対する位置決め精度が良好である、ワークテーブルに設置されたワークを回動させながら加工することができる等）を生かして、複数の異なる加工を、高精度に、しかも、一度に行うことができる。この結果、従来のように、上型１ａと下型１ｂ、及び各嵌込ダイ２ａ，２ｂ を個別に機械加工する場合と比較して、それらの加工精度がほぼ均一となる（換言すれば、加工精度がほぼ同一の範囲内に収められる）。これは、前記上型１ａと下型１ｂ、及び各嵌込ダイ２ａ，２ｂ を組み付けて成形型１とする場合に、それらを高精度に組み付けることができると共に、それらの修正加工を最小限にすることができる。
【００３９】
上記したアングルプレートＡ１ の平面形状は略長方形である。このため、全体形状が簡単なものとなり、製造コストが安価で済むという利点がある。しかし、前記アングルプレートＡ１ の平面形状は、長方形に限られるものではない。例えば、図１０に示されるアングルプレートＡ２ のように、アングルプレートＡ１ の四隅の部分を切除した略八角形状のものであってもよい。この実施形態のアングルプレートＡ２ の場合、第１及び第２の各第１ワーク取付面３５ａ，３５ｂ の面積を余り減少させることなく、第３のワーク取付面３５ｃを４つ設けることができる。このため、成形型１を構成する部品として、上型１ａと下型１ｂ、及び各嵌込ダイ２ａ，２ｂ 以外の小部品４１が存していても、それらを同一のマシニングセンタＭＣで、同時に加工することができる。このアングルプレートＡ２ で、マシニングセンタＭＣの主軸１１等が隣接する部品と干渉することを避けるためには、各部品における高さ方向の取付位置を異ならせるだけで済む。
【００４０】
本明細書で説明したワークは、成形型１を構成する上型１ａと下型１ｂ、及びそれらに嵌め込まれる上下の各嵌込ダイ２ａ，２ｂ である。このように、本発明に係る加工方法では、個別に加工された後、一体に組み付けられる部品の場合に特に大きな効果が奏される。しかし、前記ワークは、成形型１を構成する各部品以外のもの、即ち、加工後、単独で使用される部品であっても構わない。
【００４１】
また、本実施形態のアングルプレートＡ１ のワーク取付面３５ａ，３５ｂ には、その全周に亘って多数本の溝部３６が設けられていて、各溝部３６に、ワークを取付けるための取付金具を装着させることができるようになっている。しかし、ワークを取付ける手段は、溝部３６と取付金具以外のもの、例えば、所定間隔をおいて設けられた多数本の雌ねじ等であっても構わない。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１又は２に記載の発明は、マシニングセンタによりワークに深孔加工を行う方法であって、前記深孔加工は、ガンドリルを用いることを特徴としている。即ち、同一の段取りで、複数の工具を自動で交換しながら連続加工を行うというマシニングセンタの特性を生かして、しかも、前工程の加工精度を維持させたままガンドリル加工を行うことができるため、高精度の加工をすることができると共に、加工時間を短縮することができる。
【００４３】
請求項３に記載の発明はマシニングセンタにより、大きさの異なる複数個のワークを同時に加工する方法であって、前記複数個のワークは、長さの異なる２辺を有する多角形状のワーク取付台の各ワーク取付面に、それぞれ取付けられていることを特徴としている。このため、前記多面アングルプレートを構成する各ワーク取付面に、複数個のワークを取付けて、同時に加工することができる。このため、各ワークの加工精度をほぼ均一にすることができる。
【００４４】
請求項４ないし６のいずれかに記載の発明は、マシニングセンタにより、大きさの異なる複数個のワークを同時加工するために使用されるワーク取付台であって、その平面形状が、長さの異なる２辺を有する多角形状であることを特徴としている。即ち、大きさの異なる複数個のワークを、それらの大きさに対応するワーク取付面に取付けた状態で、同時に加工することができるため、加工中においてワーク取付台とマシニングセンタとが干渉するおそれが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る加工方法を実施するためのマシニングセンタＭＣの概略正面図である。
【図２】同じく、概略平面図である。
【図３】一部を破断したツールアダプタ１２の正面図である。
【図４】（イ）は、アングルプレートＡ１ の平面図であり、（ロ）は、同じく正面図である。
【図５】アングルプレートＡ１ の斜視図である。
【図６】上型１ａの接合面に、面加工を行う状態の平面図である。
【図７】ワークテーブル３３を９０度回動させて、上型１ａの側面部にガンドリル加工を行う状態の平面図である。
【図８】上型１ａのガンドリル加工が終了した状態の平面図である。
【図９】ワークテーブル３３を９０度回動させて、上側嵌込ダイ２ａの側面部に孔加工を行う状態の平面図である。
【図１０】別の実施形態のアングルプレートＡ２ の平面図である。
【図１１】成形型１の正面断面図である。
【図１２】（イ）は、ガンドリルＧの正面図であり、（ロ）は、同じく側面図である。
【図１３】従来のアングルプレートＡ’のほぼ中央部に取付けられた各嵌込ダイ２ａ，２ｂ を加工する状態の平面図である。
【図１４】同じく、端部に取付けられた各嵌込ダイ２ａ，２ｂ を加工する状態の平面図である。
【符号の説明】
Ａ１，Ａ２ ：アングルプレート（ワーク取付台）
Ｇ：ガンドリル
ＭＣ：マシニングセンタ
１ａ：上型（ワーク）
１ｂ：下型（ワーク）
２ａ：上側嵌込ダイ（ワーク）
２ｂ：下側嵌込ダイ（ワーク）
７：切削油供給孔
１１：主軸
１２：ツールアダプタ
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ ：ワーク取付面
３６：溝部
Claims (6)
- マシニングセンタによりワークに深孔加工を行う方法であって、
前記深孔加工は、ガンドリルを用いることを特徴とするマシニングセンタによるワークの加工方法。 - 前記ガンドリルは、軸心部分に切削油供給孔が設けられたツールアダプタを介して、マシニングセンタの主軸に装着されることを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンタによるワークの加工方法。
- マシニングセンタにより、大きさの異なる複数個のワークを同時に加工する方法であって、
前記複数個のワークは、長さの異なる２辺を有する多角形状のワーク取付台の各ワーク取付面に、それぞれ取付けられていることを特徴とするマシニングセンタによるワークの加工方法。 - マシニングセンタにより、大きさの異なる複数個のワークを同時加工するために使用されるワーク取付台であって、
その平面形状が、長さの異なる２辺を有する多角形状であることを特徴とするワーク取付台。 - 前記ワーク取付台の平面形状は、略長方形であることを特徴とする請求項４に記載のワーク取付台。
- 前記ワーク取付台の各ワーク取付面には、ワークを取付けるための取付金具を装着するための多数本の溝部が、全周に亘って設けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載のワーク取付台。
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