JP2004330288A

JP2004330288A - Method and device for forming material to be worked having cylindrical shape

Info

Publication number: JP2004330288A
Application number: JP2003133135A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Nakamura; 良信中村
Original assignee: Nihon Spindle Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nihon Spindle Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-05-12
Also published as: JP4388762B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To form a part or a whole circumference of a material to be worked having a cylindrical shape into a deflected or an inclined shape with a stable molding accuracy. <P>SOLUTION: In a method for forming the material, a forming work against the material to be worked W having the cylindrical shape is performed by a forming device 1 provided with a tool fixing mechanism 3 having a working tool 4 and a holding mechanism 2 for holding the material to be worked W having the cylindrical shape provided and opposed to the working tool 4. A core bar 5 is inserted into the material to be worked W through the deflection or the inclination and the working tool 4 provided with a buffer mechanism 40 is rotated relatively with the material to be worked W and the core bar 5, while pressing the working tool 4 against the material to be worked W and by relatively displacing the working tool 4 in the axial direction of the material to be worked W, the material to be worked W can be formed into a shape corresponding to the core bar 5. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒形状の被加工材料に対して成形加工を行うことにより、円筒形状の被加工材料の一部又は全周を、偏芯又は傾斜した形状に成形するための成形加工方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
成形加工を行う場合、例えば、主軸に取り付けた加工工具で円筒形状の被加工材料を円錐形に加工する場合、被加工材料を固定し、主軸に取り付けた加工工具を主軸の半径方向に移動させながら、主軸の周りを回転させて加工するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、加工工具を定置し、被加工材料を保持する保持機構を回転させ、回転させた被加工材料に加工工具を押し当てて、加工する場合もある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２６５８３０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これらの方法の場合、絞り加工により、被加工材料の一部又は全周を、偏芯又は傾斜した形状に成形加工することは極めて困難で、安定した成形精度が得られず、製造コストが高くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の円筒形状の被加工材料に対する成形加工方法の有する問題点を解消し、円筒形状の被加工材料の一部又は全周を、偏芯又は傾斜した形状に安定した成形精度で成形することができる成形加工方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の円筒形状の被加工材料に対する成形加工方法は、加工用工具を取り付けた工具取付機構と、加工用工具に対向して配備される円筒形状の被加工材料を保持する保持機構とを備えた成形加工装置によって、円筒形状の被加工材料に対して成形加工を行う成形加工方法において、被加工材料に偏芯又は傾斜して芯金を挿入し、緩衝機構を具備した加工用工具を被加工材料に押し当てながら被加工材料及び芯金と相対回転させると共に被加工材料の軸方向に相対移動させて、被加工材料を芯金に沿った形状に成形加工することを特徴とする。
【０００８】
上記の構成からなる本発明の円筒形状の被加工材料に対する成形加工方法は、芯金が被加工材料の裏当金となっている領域では加工用工具が被加工材料によって押し戻されたり後退移動して被加工材料の周りを公転し、芯金が裏当金作用しない領域では加工用工具が被加工材料を絞り作用しながら被加工材料の周りを公転するので、被加工材料を、挿入した芯金に沿った形状に精度良く成形することができる。
【０００９】
また、加工用工具を取り付けた工具取付機構を定置させ、被加工材料を保持する保持機構と芯金を同期回転して成形加工を行うようにすることができる。
【００１０】
これにより、緩衝機構を有する加工用工具を公転させないから安定した加工を行うことができる。
【００１１】
また、第２の発明は、前記加工方法を実施する装置の発明に関し、加工用工具を取り付けた工具取付機構と、加工用工具に対向して配備される円筒形状の被加工材料を保持する保持機構とを備えた円筒形状の被加工材料に対する成形加工装置において、被加工材料に挿入する偏芯又は傾斜した芯金と、緩衝機構を具備した加工用工具とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
上記の構成からなる第２の発明の円筒形状の被加工材料に対する成形加工装置は、緩衝機構によって偏芯又は傾斜した芯金に沿った種々の形状の成形品を成形加工することができる。
【００１３】
また、緩衝機構は、加工用工具の取付部材の移行を許容する弾性部材からなるようにすることができる。
【００１４】
これにより、緩衝機構が簡素化される。
【００１５】
また、緩衝機構は、加工用工具に配備した絞り加工用ローラの移動量を検出する検出器又は、加工用工具に係る負荷を検出する検出器又は、被加工材料の相対回転角度位置を検出する検出器のいずれかを備え、この検出器の検出信号を受けている時、工具取付機構を設定量だけ後退移行させるように構成することができる。
【００１６】
これにより、検出信号を受けている時工具取付機構そのものを後退移行して、成形品が受ける圧延作用の抑制、加工用工具の復元応答速度を早めて生産性の良い成形加工をすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の円筒形状の被加工材料に対する成形加工方法及びその装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の円筒形状の被加工材料に対する成形加工装置の一実施例を示す。
従来例と同様の構成については同様の符号を付し説明を省略する。
【００１９】
この成形加工装置１は、回転軸２２の先端に円筒形状の被加工材料Ｗを保持する保持機構２１と、被加工材料に対向して配備される加工用工具Ｒを取り付けた工具取付機構３とを備え、工具取付機構３を回転軸２２の軸方向に相対的に移行させる軸方向移行手段２４と、工具取付機構３を所定の移行運動させるモータなどからなる移行運動手段３６と、軸方向移行手段２４及び移行運動手段３６を相互に関連駆動させる制御機構１０とを備えるようにしている。
【００２０】
このうち、円筒形状の被加工材料Ｗを保持する保持機構２１は、回転軸２２の先端に被加工材料Ｗを固定する把持機構２０を備える（図２参照）。
回転軸２２は、筐体２３にベアリング等（図示しない）を介して回転可能に支持され、駆動モータＭにより回転駆動される。
把持機構２０は、被加工材料Ｗを挟持固定するもので、被加工材料Ｗの軸心を回転軸２２の軸心と一致させるように取り付ける。
そして、工具取付機構３を回転軸２２の軸方向に相対的に移行させる軸方向移行手段２４として、本実施例においては、回転軸２２の軸方向に沿って固定台３５に配設した案内レール２５に沿って支持枠３４を左右方向に移行させる左右移行用モータ２４Ａを配設するようにしている。
【００２１】
また、工具取付機構３を所定の移行運動させる移行運動手段３６として、昇降枠３３をガイド３７に沿って昇降させる昇降用モータ３６Ａ及び支持枠３４をレール２５に沿って左右方向（回転軸２２の軸方向）に移行させる左右移行用モータ２４Ａを配設し、両モータを制御機構１０により互に関連駆動させており、これにより、工具取付機構３を所定の２次元の移行運動を行わせることができるようにしている。
【００２２】
加工用工具４は、絞り加工用のローラＲと該ローラＲを取り付けた平板状の取付部材４２を１平面とした筐体状の緩衝機構４０からなり、該緩衝機構４０は、筐体４１の１平面となる取付部材４２の対面に固定した１本以上のガイドロッド４３に摺動可能に取付部材４２を配備し、ガイドロッド４３を嵌入するように弾性部材４４（図例ではスプリング）を取り付け、取付部材４２の脱落を防止するための固定部材４５をもって筐体４１に固定する。
【００２３】
図８に示す緩衝機構４０は、絞り加工用のローラＲを取り付ける取付部材４２と該取付部材４２の対面にあたる緩衝機構４０の筐体４１に検出器４６を配備し、絞り加工用のローラＲの移動量又はローラＲに係る負荷を検出するように構成した例を示し、検出信号を制御器１０（図１参照）に印加し、工具取付機構３の後退移行を制御するようにしたものである。
検出器４６は、例えばポテンショメータ、作動トランス、エンコーダ等によって構成することが好ましい。
回転軸２２の回転角度位置信号を検出する検出器（図示しない）とする場合には図３（ｃ）のＡ−１の領域を角度位置で検出することになり、この角度位置信号を受けて設定器３Ａに設定された量だけ工具取付機構３を後退移行させる制御信号が制御器１０から昇降用モータ３６Ａに出力される。
ローラＲがＡ−１の領域を通り過ぎると工具取付機構３に対する制御動作が解放され自動的に復元動作される。
図１に示す３Ａは、工具取付機構３が回転軸２２の半径方向外方に後退する量を設定する後退量設定器で、筐体２３内部に配備する回転軸２２の回転角度位置検出器（図示しない）や緩衝機構４０内部に配備する検出器４６から出力された信号を受けて工具取付機構３を設定量だけ後退移動させるように制御器１０から昇降用モータ３６Ａにその進退信号を送出するものである。
【００２４】
５は、被加工材料Ｗに偏芯（又は傾斜）して挿入された芯金を示し、支持枠３４に回転支持されており、駆動モータＭ’により回転駆動される。そして、駆動モータＭと駆動モータＭ’とが制御機構１１によって同期制御され、芯金５及び回転軸２２を同期回転するようにしている。
また、芯金５は進退機構（図示しない）によって被加工材料Ｗを把持機構２０によって把持固定した後に、被加工材料Ｗの開口端から芯金５を進入させるようにしている。
また、支持枠３４内における芯金５の支持機構が、芯金５の被加工材料Ｗの軸芯に対する支持位置を可変としておくと共通の芯金を利用して被加工材料Ｗに対して偏芯量を異ならせた成形加工をすることができる。
【００２５】
なお、進退機構は、傾斜した芯金の場合には芯金が被加工材料Ｗと干渉しないで進退できるようにするために、回転軸２２の軸心に平行移動運動するのみならず、回転軸２２の軸心に対して、芯金の傾斜角度と平行に傾斜した角度の進退を可能にするように構成することが好ましい。
また、図４に示すように、芯金５を被加工材料Ｗに挿入する傾斜部分５ａと芯金本体５ｂに分割形成し、これらをネジなどの取付部材５ｃによって取り外し自在に構成し、被加工材料Ｗが成形された後、芯金５を分割し、被加工材料Ｗ側にとり残されている傾斜部材５ａを手作業で抜き取るようにする時は、進退機構は、回転軸２２の軸心に平行移動運動するのみで足りる。
【００２６】
上記構成において、円筒形状の被加工材料Ｗに対して被加工材料Ｗの一部又は全周を、偏芯又は傾斜した形状に成形加工する手順を説明する。
【００２７】
締結ボルト等の締付作用を受けた把持機構２０によって被加工材料Ｗを把持固定し、駆動モータＭによって回転軸２２を回転させ、被加工材料Ｗを回転させる。
【００２８】
次いで、軸方向移行手段２４によって工具取付機構３を回転軸２２の軸方向に移行させ、被加工材料Ｗの開放端に芯金５を偏心して挿入させる。
芯金５の被加工材料Ｗ内への挿入時期は、被加工材料Ｗを回転させる前に行うようにしてもよい。
【００２９】
芯金５を挿入しこの芯金５と同期回転状態とした被加工材料Ｗの外周に向けて加工用工具４に設けたローラＲを加工開始点まで昇降用モータ３６によって下降せしめ（図３（ａ）矢印Ｅ方向）、次いで軸方向移行手段２４によってローラＲを被加工材料Ｗの開放端側に移行（図３（ａ）矢印Ｆ方向）させつつ、昇降用モータ３６ＡによりローラＲを被加工材料Ｗに押し当てて（送り移動（Ｅ−１）し）図３（ｂ）に示す、先端が半径Ｐとなる段付き円筒形状に加工する。
この時、先端の小円筒に芯金５が内接している（芯金５が裏当金となった状態。）。
【００３０】
この後、さらに、軸方向移行手段２４によってローラＲを被加工材料Ｗの開放端側に移行させつつ、昇降用モータ３６によりローラＲを被加工材料Ｗに押し当てる（送り移動する）。この時ローラＲは緩衝機構４０内の弾性部材４４の撓みと復元によって、被加工材料Ｗが１回転する間に後退移動、送り移動が繰り返され（Ｅ−２）、回転軸２２の軸心からｅだけ偏芯した半径ｐ−ｅの芯金に沿った絞り加工動作をする。
図３（ｃ）のＡ−１の領域は圧延加工動作、Ａ−２の領域は絞り加工動作となる。
【００３１】
弾性部材４４によるローラＲの逃げ量は、被加工材料Ｗを図３（ｃ）の形状に成形する場合は、偏芯量ｅの２倍だけ、ローラＲが昇降用モータ３６による押圧力に抗う弾性力があればよく、また、弾性部材４４は、絞り加工されて被加工材料Ｗが芯金５に内接する半径Ｐの位置までは十分な押圧力をもって被加工材料Ｗに当接するように弾性部材４４の弾性力を調整するための適宜調節手段（油圧シリンダやモートルシリンダ等）を設けることが好ましい。
【００３２】
また、円筒形の被加工材料Ｗを予めプレス成形や他の成形手段によって段付き管に成形しておき、この段付き管を素管としてローラＲで絞り成形加工を施すようにすれば、加工時間が短縮されることとなる。
【００３３】
また、図４に示す如く、被加工材料Ｗ内に芯金５を傾斜して配置する時も上述した方法と同様の作業工程によって、被加工材料Ｗの一部又は全周を、芯金５に沿った、傾斜した形状に成形することができるものである。
【００３４】
図５は、加工用工具４と対向した位置に被加工材料ＷをクランプシリンダＣ−Ｃｙ１で固定されており、クランプシリンダＣ−Ｃｙ２によって固定された芯金５が被加工材料Ｗの開口端から偏芯して挿入された例を示し、被加工材料Ｗに対してローラＲが相対的な（回転軸方向にＦ、回転軸半径方向にＥ−１、被加工材料Ｗの周りをＲ’）動きをしながら当接されることによって、被加工材料Ｗは芯金に沿った形状に成形される。
【００３５】
また、図６は、加工用工具４を取り付ける主軸内の空間を利用して被加工材料Ｗを固定する方法を示すもので、芯金５を固定するクランプシリンダＣ−Ｃｙ２を取り付けた円筒形状の内筒Ｎに、クランプシリンダＣ−Ｃｙ３によって被加工材料Ｗを固定するもので、芯金５はクランプシリンダＣ−Ｃｙ２をアンクランプしている時にシリンダＣｙによって進退自在に取り付けられる。
被加工材料Ｗの成形方法は、被加工材料Ｗに対してローラＲが公転的な（回転軸方向にＦ、回転軸半径方向にＥ−１、被加工材料Ｗの周りをＲ’）動きをしながら当接されることによって、被加工材料Ｗは芯金に沿った形状に成形されるものである。
そして、加工用工具４を取り付ける主軸内の空間を利用して、被加工材料Ｗを固定するものであり、装置全体をコンパクトに収めることができる。
【００３６】
さらに、図７は、被加工材料Ｗと芯金５を同じ側で支持させかつ同期回転させる例を示し、芯金５、被加工材料Ｗをそれぞれベアリング等で定位置で回動自在に支持し、芯金５に備えたクランプシリンダＣ−Ｃｙによって芯金５と被加工材料Ｗを一体化し、被加工材料Ｗの円周面に適宜手段で固定したギヤＧ１に、モータＭに連動されるギヤＧ２を噛合せしめ、モータＭの駆動力を伝達し、芯金５と被加工材料Ｗを同期回転させるものである。
被加工材料Ｗの成形方法は、被加工材料Ｗ及び芯金５を回転させておき被加工材料Ｗに対して、ローラＲを回転軸方向にＦ、回転軸半径方向にＥ−１の動きをしながら当接させることによって、被加工材料Ｗは芯金に沿った形状に成形されるものである点で図１、２、３の例と同一である。
【００３７】
以上、本発明の円筒形状の被加工材料に対する成形加工方法及びその装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成、例えば図５、６に示す様に、緩衝機構４０を備えた加工用工具４０’を回転軸２２の先端に取り付けた工具取付台８に回転軸２２の半径方向に移行可能に取り付けるようにする等の変更をすることができるものである。
図７の例では被加工材料Ｗと芯金とを一体化させて回転させることができるため、回転する芯金５と回転する被加工材料Ｗの同期化が容易である。
【００３８】
【発明の効果】
以上の如く、本発明の円筒形状の被加工材料に対する成形加工方法及びその装置によれば、加工用工具に緩衝機構を設けるようにしたから、被加工材料に挿入した偏芯又は傾斜した芯金に対して、ローラを押し付ける力に過剰分が働いた時に逃げが生じ、偏芯又は傾斜した芯金に沿った成形品の加工をすることができる。
【００３９】
また、緩衝機構として、弾性部材例えばスプリングやバネを利用する時は、簡単な手段で弾性力を調整することができ、成形加工する材質や加工後の形状に合わせた弾性力にすることができる。
【００４０】
さらに、スプリングやバネ等による緩衝機構を具備する工具取付機構に加工用工具の移動量又は加工用工具に係る負荷を検出する検出器を付加し、芯金が裏当金作用している領域においてこの検出器の検出信号を受けて加工用工具を被加工材料から退避させるさせる場合、上記領域でのローラによる圧延作用を抑制し、上記領域以外でのローラの復元応答速度を早めて公転速度の増加により生産性の良い成形加工をすることができる等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の円筒形状の被加工材料に対する成形加工装置の側面図である。
【図２】緩衝機構の構造を示す一部断面図である。
【図３】本発明の成形加工装置による加工手順を示す一部断面図である。
【図４】傾斜した芯金の構造を示す一部断面図である。
【図５】本発明の円筒形状の被加工材料に対する別の成形加工装置の要部側断面図である。
【図６】本発明の円筒形状の被加工材料に対する別の成形加工装置の要部側断面図である。
【図７】本発明の円筒形状の被加工材料に対する別の成形加工装置の要部側断面図である。
【図８】緩衝機構の別の構造を示す一部断面図である。
【符号の説明】
１成形加工装置
２１保持機構
３工具取付機構
４加工用工具
４０緩衝機構
４４弾性部材
Ｗ被加工材料[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a forming method for forming a part or the entire circumference of a cylindrical work material into an eccentric or inclined shape by performing a forming process on a cylindrical work material and its forming method. Equipment related.
[0002]
[Prior art]
When performing forming, for example, when processing a cylindrical workpiece material into a conical shape with a processing tool attached to the main spindle, fix the workpiece material and move the processing tool attached to the main spindle in the radial direction of the main spindle. While rotating around the main shaft, processing is performed (for example, see Patent Document 1).
[0003]
In some cases, the processing tool is fixed, the holding mechanism for holding the work material is rotated, and the processing tool is pressed against the rotated work material to perform processing.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-265830 A
[Problems to be solved by the invention]
In the case of these methods, it is extremely difficult to form a part or the entire circumference of the material to be processed into an eccentric or inclined shape by drawing, and it is not possible to obtain stable forming accuracy, and the manufacturing cost is high. There was a problem of becoming.
[0006]
The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional molding method for a cylindrical workpiece, and forms a part or the entire circumference of the cylindrical workpiece to have a stable eccentric or inclined molding accuracy. It is an object of the present invention to provide a forming method and a device capable of forming by using the method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a forming method for a cylindrical workpiece according to the present invention includes a tool mounting mechanism equipped with a processing tool, and a cylindrical workpiece to be provided facing the processing tool. In a forming method for forming a cylindrical material to be processed by a forming apparatus having a holding mechanism for holding, a eccentric or inclined core is inserted into the material to be processed, and a buffer mechanism is provided. While the provided processing tool is pressed against the material to be processed, the material is relatively rotated with respect to the material to be processed and the metal core, and is also moved in the axial direction of the material to be processed to form the material to be processed into a shape along the metal core. It is characterized by the following.
[0008]
In the method of forming a cylindrical workpiece according to the present invention having the above-described configuration, the processing tool is pushed back or retreated by the workpiece in an area where the core metal is the backing metal of the workpiece. In a region where the core metal does not act as a backing metal, the machining tool revolves around the work material while squeezing the work material. It can be accurately formed into a shape along the gold.
[0009]
In addition, the tool mounting mechanism to which the processing tool is mounted can be fixed, and the holding mechanism for holding the work material and the core metal can be rotated synchronously to perform the forming process.
[0010]
Thus, stable machining can be performed because the machining tool having the buffer mechanism is not revolved.
[0011]
Further, a second invention relates to an invention of an apparatus for carrying out the above-mentioned processing method, and relates to a tool mounting mechanism having a processing tool mounted thereon, and a holding device for holding a cylindrical workpiece to be provided facing the processing tool. In a molding apparatus for a cylindrical workpiece having a mechanism, an eccentric or inclined cored bar inserted into the workpiece and a machining tool having a buffer mechanism are provided.
[0012]
The apparatus for forming a cylindrical workpiece according to the second aspect of the present invention, which has the above-described configuration, can process various shaped articles along an eccentric or inclined core metal by a buffer mechanism.
[0013]
Further, the buffer mechanism can be made of an elastic member that allows the mounting member of the processing tool to move.
[0014]
This simplifies the buffer mechanism.
[0015]
In addition, the buffer mechanism detects a moving amount of the drawing roller provided in the processing tool, a detector that detects a load on the processing tool, or detects a relative rotation angle position of the workpiece. Any of the detectors may be provided, and when receiving the detection signal of the detector, the tool mounting mechanism may be configured to move backward by a set amount.
[0016]
Thereby, when the detection signal is received, the tool mounting mechanism itself is moved backward, thereby suppressing the rolling action received by the molded product, increasing the restoration response speed of the machining tool, and performing the molding with high productivity. .
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a method and an apparatus for forming a cylindrical workpiece according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 shows an embodiment of a forming apparatus for a cylindrical workpiece according to the present invention.
The same components as those of the conventional example are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0019]
The forming apparatus 1 includes a holding mechanism 21 that holds a cylindrical workpiece W at the tip of a rotating shaft 22, a tool mounting mechanism 3 that has a processing tool R provided facing the workpiece, and a tool mounting mechanism 3. An axial shifting means 24 for relatively shifting the tool mounting mechanism 3 in the axial direction of the rotary shaft 22; a shifting motion means 36 including a motor for shifting the tool mounting mechanism 3 in a predetermined shifting manner; A control mechanism 10 for driving the means 24 and the transition movement means 36 in relation to each other.
[0020]
Among these, the holding mechanism 21 that holds the cylindrical workpiece W includes a gripping mechanism 20 that fixes the workpiece W to the tip of the rotating shaft 22 (see FIG. 2).
The rotating shaft 22 is rotatably supported by a housing 23 via a bearing or the like (not shown), and is rotationally driven by a driving motor M.
The gripping mechanism 20 holds and fixes the workpiece W, and is attached so that the axis of the workpiece W coincides with the axis of the rotating shaft 22.
In this embodiment, guide rails provided on a fixed base 35 along the axial direction of the rotating shaft 22 as the axial shifting means 24 for relatively shifting the tool mounting mechanism 3 in the axial direction of the rotating shaft 22. A motor 24A for shifting the support frame 34 in the left-right direction along 25 is provided.
[0021]
In addition, as a moving means 36 for moving the tool mounting mechanism 3 in a predetermined moving manner, the elevating motor 36A for elevating the elevating frame 33 along the guide 37 and the support frame 34 are moved along the rail 25 in the left-right direction (for the rotating shaft 22). (Axial direction), and a motor 24A for shifting to the left and right is provided, and both motors are driven by the control mechanism 10 in association with each other, whereby the tool mounting mechanism 3 performs a predetermined two-dimensional shifting motion. I can do it.
[0022]
The processing tool 4 includes a drawer roller R and a housing-shaped buffering mechanism 40 having a flat mounting member 42 to which the roller R is mounted as a single plane. The mounting member 42 is slidably provided on one or more guide rods 43 fixed to the one surface of the mounting member 42, and an elastic member 44 (spring in the illustrated example) is mounted so that the guide rod 43 is fitted. The mounting member 42 is fixed to the housing 41 with a fixing member 45 for preventing the mounting member 42 from falling off.
[0023]
The buffer mechanism 40 shown in FIG. 8 has a detector 46 provided on a mounting member 42 for mounting the drawing roller R and a housing 41 of the buffer mechanism 40 facing the mounting member 42, and a detector 46 for the drawing roller R is provided. This shows an example in which the amount of movement or the load on the roller R is detected, and a detection signal is applied to a controller 10 (see FIG. 1) to control the retreat transition of the tool mounting mechanism 3. .
The detector 46 is preferably constituted by, for example, a potentiometer, an operation transformer, an encoder and the like.
When a detector (not shown) for detecting the rotation angle position signal of the rotating shaft 22 is used, the area A-1 in FIG. 3C is detected at the angular position, and the angular position signal is received. A control signal for moving the tool mounting mechanism 3 backward by the amount set in the setting device 3A is output from the controller 10 to the lifting motor 36A.
When the roller R passes through the area A-1, the control operation for the tool mounting mechanism 3 is released and the restoration operation is automatically performed.
1A is a retreat amount setting device that sets an amount of retreat of the tool mounting mechanism 3 radially outward of the rotation shaft 22. A rotation angle position detector ( (Not shown) or a signal output from a detector 46 provided inside the buffer mechanism 40, the controller 10 sends the advance / retreat signal to the lifting / lowering motor 36A so as to move the tool mounting mechanism 3 backward by a set amount. Things.
[0024]
Reference numeral 5 denotes a metal core inserted eccentrically (or inclined) into the material W to be processed, rotatably supported by the support frame 34, and driven to rotate by a drive motor M '. Then, the drive motor M and the drive motor M ′ are synchronously controlled by the control mechanism 11, so that the cored bar 5 and the rotating shaft 22 are synchronously rotated.
Further, after the workpiece W is gripped and fixed by the gripping mechanism 20 by an advance / retreat mechanism (not shown), the core 5 is made to enter from the open end of the workpiece W.
Further, if the support mechanism of the core metal 5 in the support frame 34 makes the supporting position of the core metal 5 with respect to the axis of the workpiece W variable, the common metal is used to bias the workpiece W. Molding processing with different core amounts can be performed.
[0025]
In addition, in order to allow the core metal to advance and retreat without interfering with the workpiece W in the case of the inclined core metal, the advancing / retracting mechanism not only moves parallel to the axis of the rotary shaft 22 but also rotates. It is preferable that the shaft 22 is configured to be able to advance and retreat at an angle inclined in parallel with the inclination angle of the cored bar.
Further, as shown in FIG. 4, the core metal 5 is divided into an inclined portion 5a for inserting into the material W to be processed and a core metal body 5b, and these are detachably configured by an attachment member 5c such as a screw. After the material W is formed, when the cored bar 5 is divided and the inclined member 5a left on the material W to be processed is manually extracted, the advance / retreat mechanism is moved to the axis of the rotary shaft 22. Only parallel movement is enough.
[0026]
In the above configuration, a procedure of forming a part or the entire circumference of the cylindrical workpiece material W into an eccentric or inclined shape will be described.
[0027]
The workpiece W is gripped and fixed by the gripping mechanism 20 that has received a fastening action such as a fastening bolt, and the rotating shaft 22 is rotated by the drive motor M to rotate the workpiece W.
[0028]
Next, the tool mounting mechanism 3 is moved in the axial direction of the rotating shaft 22 by the axial moving means 24, and the core metal 5 is eccentrically inserted into the open end of the workpiece W.
The insertion of the cored bar 5 into the workpiece W may be performed before the workpiece W is rotated.
[0029]
The roller R provided on the processing tool 4 is lowered toward the outer periphery of the workpiece W, which is inserted into the core 5 and is synchronously rotated with the core 5, by the elevating motor 36 to the processing start point (FIG. 3 ( a) The direction of the arrow E), and then the roller R is processed by the elevating motor 36A while moving the roller R to the open end side of the material W to be processed (the direction of the arrow F in FIG. 3A) by the axial moving means 24. The material is pressed against the material W (feeding movement (E-1)) and is processed into a stepped cylindrical shape having a tip having a radius P as shown in FIG.
At this time, the core metal 5 is inscribed in the small cylinder at the tip (the core metal 5 is a backing metal).
[0030]
Thereafter, the roller R is pressed against the workpiece W by the elevating motor 36 (feeding movement) while the roller R is further moved to the open end side of the workpiece W by the axial direction shifting means 24. At this time, the roller R repeatedly moves backward and forward during one rotation of the workpiece W due to the bending and restoring of the elastic member 44 in the buffer mechanism 40 (E-2). A drawing operation is performed along a core bar having a radius pe decentered by e.
The area A-1 in FIG. 3C is a rolling operation, and the area A-2 is a drawing operation.
[0031]
The relief amount of the roller R by the elastic member 44 is equal to twice the eccentric amount e when the material W is formed into the shape shown in FIG. The elastic member 44 only needs to have an elastic force, and the elastic member 44 is elastically stretched so that the material W comes into contact with the material W with a sufficient pressing force up to a position of a radius P where the material W is inscribed in the cored bar 5. It is preferable to provide appropriate adjusting means (a hydraulic cylinder, a motor cylinder, or the like) for adjusting the elastic force of the member 44.
[0032]
Also, if the cylindrical workpiece W is previously formed into a stepped tube by press forming or other forming means, and the stepped tube is used as a base tube and drawn by a roller R, the processing can be performed. Time will be reduced.
[0033]
Also, as shown in FIG. 4, when the core metal 5 is inclined and arranged in the work material W, a part or the whole circumference of the work material W is moved by the same operation process as the above-described method. Can be formed into an inclined shape along the line.
[0034]
FIG. 5 shows that the workpiece W is fixed at a position facing the processing tool 4 by a clamp cylinder C-Cy1, and the core metal 5 fixed by the clamp cylinder C-Cy2 is opened from the opening end of the workpiece W. An example of eccentric insertion is shown, in which the roller R is relative to the workpiece W (F in the rotation axis direction, E-1 in the rotation axis radial direction, R 'around the workpiece W). The workpiece W is formed into a shape along the metal core by being abutted while moving.
[0035]
FIG. 6 shows a method of fixing the work material W using a space in the main spindle to which the processing tool 4 is attached, and has a cylindrical shape to which a clamp cylinder C-Cy2 for fixing the cored bar 5 is attached. The workpiece W is fixed to the inner cylinder N by the clamp cylinder C-Cy3, and the core metal 5 is attached to the inner cylinder N so as to be able to move forward and backward by the cylinder Cy when the clamp cylinder C-Cy2 is unclamped.
In the method of forming the workpiece W, the roller R makes a revolving motion (F in the rotation axis direction, E-1 in the rotation axis radial direction, and R 'around the workpiece W) with respect to the workpiece W. The workpiece W is formed into a shape along the core metal by being brought into contact with the workpiece.
The work material W is fixed by utilizing the space in the main shaft to which the machining tool 4 is attached, and the entire apparatus can be compactly stored.
[0036]
Further, FIG. 7 shows an example in which the workpiece W and the core 5 are supported on the same side and rotated synchronously. The core 5 and the workpiece W are rotatably supported at fixed positions by bearings or the like. The metal bar 5 and the workpiece W are integrated by a clamp cylinder C-Cy provided on the core metal 5, and the gear G 1 fixed to the circumferential surface of the workpiece W by appropriate means, G2 is meshed, the driving force of the motor M is transmitted, and the cored bar 5 and the workpiece W are rotated synchronously.
The method of forming the work material W is such that the work material W and the cored bar 5 are rotated and the roller R is moved in the rotation axis direction F and the movement E-1 in the rotation shaft radial direction with respect to the work material W. The workpiece W is formed in a shape along the metal core by abutting while being abutted, which is the same as the examples in FIGS.
[0037]
As described above, the method and the apparatus for forming a cylindrical workpiece according to the present invention have been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the configuration described in the above-described embodiments. 5 and 6, for example, as shown in FIGS. 5 and 6, a processing tool 40 ′ having a buffer mechanism 40 is attached to a tool mount 8 at the tip of the rotary shaft 22 in a radial direction of the rotary shaft 22. It is possible to make a change such as to be mounted on a portable device.
In the example shown in FIG. 7, the workpiece W and the core metal can be integrated and rotated, so that the rotating core metal 5 and the rotating workpiece W can be easily synchronized.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the method and the apparatus for forming a cylindrical workpiece according to the present invention, since the buffering mechanism is provided in the processing tool, the eccentric or inclined core metal inserted into the workpiece is provided. On the other hand, when an excessive force acts on the roller pressing force, escape occurs, and the molded product can be processed along the eccentric or inclined core metal.
[0039]
When an elastic member such as a spring or a spring is used as the cushioning mechanism, the elastic force can be adjusted by simple means, and the elastic force can be adjusted to the material to be processed or the shape after processing. .
[0040]
Further, a detector for detecting the amount of movement of the processing tool or the load on the processing tool is added to a tool mounting mechanism having a buffer mechanism such as a spring or a spring, and in a region where the core metal acts as a backing metal. When the processing tool is retracted from the work material in response to the detection signal of the detector, the rolling action of the rollers in the above-described area is suppressed, and the restoration response speed of the rollers in the areas other than the above-described area is increased to reduce the revolution speed. The increase has an effect that molding with good productivity can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a molding apparatus for a cylindrical workpiece according to the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a structure of a buffer mechanism.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a processing procedure by the forming apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a structure of an inclined cored bar.
FIG. 5 is a sectional side view of a main part of another forming apparatus for processing a cylindrical workpiece according to the present invention;
FIG. 6 is a sectional side view of a main part of another forming apparatus for processing a cylindrical workpiece according to the present invention;
FIG. 7 is a sectional side view of a main part of another forming apparatus for processing a cylindrical workpiece according to the present invention;
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing another structure of the buffer mechanism.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Forming apparatus 21 Holding mechanism 3 Tool mounting mechanism 4 Processing tool 40 Buffer mechanism 44 Elastic member W Work material

Claims

加工用工具を取り付けた工具取付機構と、加工用工具に対向して配備される円筒形状の被加工材料を保持する保持機構とを備えた成形加工装置によって、円筒形状の被加工材料に対して成形加工を行う成形加工方法において、被加工材料に偏芯又は傾斜して芯金を挿入し、緩衝機構を具備した加工用工具を被加工材料に押し当てながら被加工材料及び芯金と相対回転させると共に被加工材料の軸方向に相対移動させて、被加工材料を芯金に沿った形状に成形加工することを特徴とする円筒形状の被加工材料に対する成形加工方法。A molding machine equipped with a tool mounting mechanism having a processing tool mounted thereon and a holding mechanism for holding a cylindrical workpiece to be arranged facing the processing tool, for forming a cylindrical workpiece. In a forming method for performing forming processing, a core metal is eccentrically or inclinedly inserted into a material to be processed, and a relative rotation with respect to the material and the core metal is performed while pressing a processing tool having a buffer mechanism against the material to be processed. And forming the workpiece in a shape along the metal core by moving the workpiece relative to the workpiece in the axial direction.

加工用工具を取り付けた工具取付機構を定置させ、被加工材料を保持する保持機構と芯金を同期回転させることを特徴とする請求項１記載の円筒形状の被加工材料に対する成形加工方法。2. The forming method according to claim 1, wherein the tool mounting mechanism to which the processing tool is mounted is fixed, and the holding mechanism for holding the work material and the core metal are rotated synchronously.

加工用工具を取り付けた工具取付機構と、加工用工具に対向して配備される円筒形状の被加工材料を保持する保持機構とを備えた円筒形状の被加工材料に対する成形加工装置において、被加工材料に挿入する偏芯又は傾斜した芯金と、緩衝機構を具備した加工用工具とを備えたことを特徴とする円筒形状の被加工材料に対する成形加工装置。In a forming apparatus for a cylindrical workpiece, the tool includes a tool mounting mechanism having a processing tool mounted thereon, and a holding mechanism for holding the cylindrical workpiece, which is provided to face the processing tool. A molding apparatus for a cylindrical workpiece to be processed, comprising: an eccentric or inclined cored bar inserted into a material; and a processing tool having a buffer mechanism.

緩衝機構は、加工用工具の取付部材の移行を許容する弾性部材からなるようにしたことを特徴とする請求項３記載の円筒形状の被加工材料に対する成形加工装置。4. The apparatus according to claim 3, wherein the buffering mechanism is made of an elastic member that allows the mounting member of the processing tool to move.

緩衝機構は、加工用工具に配備した絞り加工用ローラの移動量を検出する検出器又は、加工用工具に係る負荷を検出する検出器又は、被加工材料の相対回転角度位置を検出する検出器のいずれかを備え、この検出器の検出信号を受けている時、工具取付機構を設定量だけ後退移行させるようにしたことを特徴とする請求項３記載の円筒形状の被加工材料に対する成形加工装置。The buffer mechanism is a detector that detects the amount of movement of the drawing roller provided in the processing tool, a detector that detects the load on the processing tool, or a detector that detects the relative rotation angle position of the workpiece. 4. A forming process for a cylindrical workpiece according to claim 3, wherein the tool mounting mechanism is moved backward by a set amount when receiving the detection signal of the detector. apparatus.