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
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 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004074376A JP2004074376A JP2002241782A JP2002241782A JP2004074376A JP 2004074376 A JP2004074376 A JP 2004074376A JP 2002241782 A JP2002241782 A JP 2002241782A JP 2002241782 A JP2002241782 A JP 2002241782A JP 2004074376 A JP2004074376 A JP 2004074376A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- work
- machining center
- processing
- machining
- workpiece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Jigs For Machine Tools (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002241782A JP2004074376A (ja) | 2002-08-22 | 2002-08-22 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002241782A JP2004074376A (ja) | 2002-08-22 | 2002-08-22 | 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 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004074376A true JP2004074376A (ja) | 2004-03-11 |
Family
ID=32024169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002241782A Pending JP2004074376A (ja) | 2002-08-22 | 2002-08-22 | 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 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004074376A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008023462A1 (fr) | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Next21 K.K. | Moulage d'os, charge d'os et procédé de production d'une charge d'os |
WO2008065738A1 (fr) | 2006-11-11 | 2008-06-05 | The University Of Tokyo | Charge de compensation de défauts osseux, porteur à libération contrôlée et leurs méthodes de production |
CN108817970A (zh) * | 2018-09-14 | 2018-11-16 | 山东瀚业机械有限公司 | 一种轴类零件加工中心 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5955637U (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-11 | 相生精機株式会社 | 横型工作機械の箱形固定枠へのワ−ク固定装置 |
JPS6146133U (ja) * | 1984-08-28 | 1986-03-27 | シャープ株式会社 | 精密多面加工治具 |
JPS625874Y2 (ja) * | 1982-07-26 | 1987-02-10 | ||
JPH0265907A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-06 | Hitachi Seiki Co Ltd | 深穴加工方法 |
JPH08215909A (ja) * | 1995-02-10 | 1996-08-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 穴あけ加工工具 |
-
2002
- 2002-08-22 JP JP2002241782A patent/JP2004074376A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS625874Y2 (ja) * | 1982-07-26 | 1987-02-10 | ||
JPS5955637U (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-11 | 相生精機株式会社 | 横型工作機械の箱形固定枠へのワ−ク固定装置 |
JPS6146133U (ja) * | 1984-08-28 | 1986-03-27 | シャープ株式会社 | 精密多面加工治具 |
JPH0265907A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-06 | Hitachi Seiki Co Ltd | 深穴加工方法 |
JPH08215909A (ja) * | 1995-02-10 | 1996-08-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 穴あけ加工工具 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008023462A1 (fr) | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Next21 K.K. | Moulage d'os, charge d'os et procédé de production d'une charge d'os |
WO2008065738A1 (fr) | 2006-11-11 | 2008-06-05 | The University Of Tokyo | Charge de compensation de défauts osseux, porteur à libération contrôlée et leurs méthodes de production |
CN108817970A (zh) * | 2018-09-14 | 2018-11-16 | 山东瀚业机械有限公司 | 一种轴类零件加工中心 |
CN108817970B (zh) * | 2018-09-14 | 2024-06-11 | 山东瀚业机械有限公司 | 一种轴类零件加工中心 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2521545C2 (ru) | Универсальная система крепления инструмента для центра механической обработки | |
US5378091A (en) | Method and apparatus for machining a workpiece | |
US5584618A (en) | Pneumatically actuated drill motor and an associated method and apparatus for clamping the drill motor to a drill plate | |
EP0527238B1 (en) | Machine tool | |
KR101700796B1 (ko) | 피팅조인트 내경 가공용 폼 툴 | |
US6619890B2 (en) | Broaching | |
CN113211088A (zh) | 一种钻攻组合智能机床 | |
JP2004074376A (ja) | 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 | |
US6626615B2 (en) | Chuck for chucking a small bit and table drill with the same | |
JP2005111598A (ja) | 治具プレート | |
JPH06285751A (ja) | ターンヘッド付3軸数値制御工作機械 | |
JPH0790405B2 (ja) | 深穴加工方法 | |
KR20090000641U (ko) | 선반용 나사 절삭 지그 | |
JP4199630B2 (ja) | 自動6面加工システム | |
JPH1043982A (ja) | 工具付属装置 | |
JP2001025902A (ja) | 旋盤加工用汎用治具及びこれを用いた加工方法 | |
KR200491067Y1 (ko) | 유압식 척 조오 및 이를 포함하는 선반 | |
JP2002331401A (ja) | 旋盤における小径孔の加工方法 | |
EP0691896B1 (en) | Machine spindle or tool holder having an integrated chuck and method of manufacturing same | |
KR101807811B1 (ko) | 심압대를 개조한 선반 및 이를 이용한 파이프의 가공방법 | |
CN218136274U (zh) | 一种壳体自动钻孔装置 | |
US8413680B2 (en) | Fluid distribution apparatus | |
KR20080103383A (ko) | 관체용 면취공구. | |
KR20040075669A (ko) | 공작기계용 탭핑지그장치 | |
KR100384196B1 (ko) | 자동차 사이드 브레이크용 샤프트 자동 가공장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041025 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060904 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070417 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070925 |