JP2008173699A - Workpiece setting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被加工材のセッティング方法に関し、特に、自動旋盤で切削加工が施される被加工材のセッティング方法に関する。 The present invention relates to a workpiece setting method, and more particularly to a workpiece setting method in which cutting is performed by an automatic lathe.
上記した被加工材は、例えば、自動旋盤の切削加工に用いられ、被加工材に切削加工を施すことによって所望の形状に削られた製品となる。被加工材は、自動旋盤によって連続的に加工を行うために、例えば、製品の数十倍〜数百倍もの長さ(例えば、2m)のものが用いられる。自動旋盤としては、例えば、カムを用いて刃工具などを作動させるカム式自動旋盤や、数値制御で刃工具などを作動させるNC旋盤などが挙げられる。 The above-mentioned workpiece is used for, for example, cutting of an automatic lathe, and becomes a product cut into a desired shape by cutting the workpiece. For the workpiece to be continuously processed by an automatic lathe, for example, a workpiece having a length (for example, 2 m) several tens to several hundred times as long as a product is used. Examples of the automatic lathe include a cam type automatic lathe that operates a blade tool and the like using a cam, and an NC lathe that operates a blade tool and the like by numerical control.
カム式自動旋盤は、図7に示すように、被加工材111を回転させる主軸(図示せず)と、回転した被加工材111を切削する刃工具としてのバイト112と、特許文献1に記載のように、バイト112の近傍に設けられ被加工材111を回転可能に保持するガイドブッシュ113(滑り軸受け)とが備えられている。図7(a)は、バイト112及びガイドブッシュ113の周辺を被加工材111の先端側から見た側面図である。図7(b)は、バイト112及びガイドブッシュ113の周辺を上方から見た上面図である。ガイドブッシュ113の内周113aと被加工材111との隙間114は、加工精度に影響を与えることから、被加工材111がスムーズに回転できると共に無いことが望ましい。
As shown in FIG. 7, the cam type automatic lathe is described in Patent Document 1 as a spindle (not shown) for rotating the
しかしながら、被加工材111の直径寸法にバラツキがあり、更に連続加工によって製品を加工するため、被加工材111の全ての部分において隙間無く加工することは難しい。被加工材111の直径寸法が規格値より細ければ、調整したガイドブッシュの内径との間に隙間114が生じ、その結果、被加工材111が不安定な状態となり、製品の加工精度が低下する。一方、被加工材111の直径寸法が規格値より太ければ、調整したガイドブッシュ113の内径との隙間114が無くなると共に、被加工材111が回転できなくなり、その結果、ガイドブッシュ113の焼き付きやバイト112の破損などが発生する。そこで、ガイドブッシュ113の内径寸法を、被加工材111における太い部分の直径寸法に合わせて調整する。
However, since the diameter of the
また、図8に示すように、被加工材111から歯車などを形成する歯割加工においては、被加工材111の回転を停止し、例えば、歯車を構成する歯の形状に形成されると共に回転するカッタ121(シングルカッタ)を被加工材111に接触させて歯を1つずつ切削加工する。そして、歯車の枚数分、被加工材111を分割して回転させ、被加工材111の全周に歯を形成し歯車を完成させる。このような加工方法においても、比較的外径寸法のバラツキが抑えられた(例えば、1μm)被加工材111を用いているものの、ガイドブッシュ113の内径寸法を、被加工材111における太い部分の直径寸法に合わせて調整する。
Further, as shown in FIG. 8, in the gear splitting process in which a gear or the like is formed from the
また最近では、カム式自動旋盤に代わって、電気的に各機構の動作を制御する数値制御式のNC(Numerical Control)旋盤が主流となっている。NC旋盤に用いられるガイドブッシュは、図9に示すように、被加工材111を把持して固定すると共に回転可能なチャック131と、チャック131の周囲に液体又は気体などの弾性部材132を介して配置された軸受スリーブ133とを有する構造となっている。つまり、チャック131及び被加工材111が、軸受スリーブ133に案内されて回転すると共に、流体軸受けに用いられるような動圧によって被加工材111がセンタリングされる構造となっている。この構造によれば、被加工材111の直径寸法にバラツキが生じていたとしても、弾性部材132によって隙間の無い状態で被加工材111を支持することが可能となっている。
Recently, instead of the cam type automatic lathe, a numerical control type NC (Numerical Control) lathe that electrically controls the operation of each mechanism has become mainstream. As shown in FIG. 9, the guide bush used for the NC lathe grips and fixes the
しかしながら、カム式自動旋盤のガイドブッシュにおいては、ガイドブッシュ113が焼き付くことを防止できるものの、図7に示すように、被加工材111の外径が細い場合、ガイドブッシュ113の内周113aと被加工材111との間に隙間114が発生する。これにより、被加工材111をガイドブッシュ113の内周113aに押し当てて加工するとき、バイト112が基の位置に戻る際フリーとなった被加工材111がバイト112に接触するときなど、不安定な加工状態となる。その結果、製品の寸法精度が低下するという問題がある。
However, in the guide bush of the cam type automatic lathe, although the
また、歯割加工において、被加工材111とガイドブッシュ113の内周113aとの間に隙間が発生した場合、図8に示すように、被加工材111がしっかり固定されていないことから、被加工材111にカッタ121が接触したとき、又、被加工材111がガイドブッシュ113の内周113aに押されながら加工するとき、被加工材111からカッタ121が抜けるときなど、その時々で加工状態が変化する。これにより、例えば、カッタ121の形状が被加工材に反映される歯割加工においては、歯車の寸法精度が低下するという問題がある。
In addition, when a gap is generated between the
また、NC旋盤に用いられる支持方法では、チャック131と軸受スリーブ133との間にある弾性部材132によって被加工材111が隙間無く支持されているものの、被加工材111を切削する際に生じる圧力によって弾性部材132が変位すると共に、被加工材111を支持する(固定する)ポイントが一定でない。これにより、製品の寸法精度が低下するという問題がある。
In the support method used for the NC lathe, the
本発明は、被加工材と支持部との隙間(ガタ)を無くし、高精度に加工することができる被加工材のセッティング方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for setting a workpiece that can be processed with high accuracy by eliminating a gap (backlash) between the workpiece and a support portion.
上記課題を解決するために、本発明に係る被加工材のセッティング方法は、自動旋盤の切削加工に用いられる棒状の被加工材のセッティング方法であって、前記被加工材の先端が刃工具近傍に配置されるように前記被加工材を給材し、前記刃工具の近傍に設けられ前記被加工材の外周に接触可能な3つの支持部材によって前記被加工材を回転支持しながら、前記刃工具を用いて前記被加工材を所望の形状に切削することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, a workpiece setting method according to the present invention is a rod-shaped workpiece setting method used for cutting of an automatic lathe, and the tip of the workpiece is near a blade tool. The blade is fed while rotating the workpiece by means of three support members which are provided in the vicinity of the blade tool and can contact the outer periphery of the workpiece. The workpiece is cut into a desired shape using a tool.
この方法によれば、棒状の被加工材の外周を3つの支持部材によって支持するので、被加工材を支持する位置を決めることができると共に、ガタの無い状態で保持することが可能となる。よって、被加工材を刃工具で切削する際、被加工材が不安定な状態になることに起因して刃工具に被加工材が不規則に接触することを抑えることができる。これにより、被加工材を安定した状態で支持することが可能となり、切削加工された製品の寸法精度を向上させることができる。 According to this method, since the outer periphery of the rod-shaped workpiece is supported by the three support members, the position at which the workpiece is supported can be determined and can be held without play. Therefore, when the workpiece is cut with the blade tool, the workpiece can be prevented from irregularly contacting the blade tool due to the workpiece becoming unstable. As a result, the workpiece can be supported in a stable state, and the dimensional accuracy of the machined product can be improved.
本発明に係る被加工材のセッティング方法では、前記3つの支持部材は、前記自動旋盤の本体に固定された第1支持部材及び第2支持部材と、前記被加工材側に付勢される付勢手段に固定された第3支持部材とを有することを特徴とする。 In the workpiece setting method according to the present invention, the three support members include a first support member and a second support member fixed to the main body of the automatic lathe, and biased toward the workpiece side. And a third support member fixed to the biasing means.
この方法によれば、自動旋盤の本体に固定された第1支持部材及び第2支持部材によって被加工材を支持する位置を決めることが可能となり、第3支持部材の付勢力によって被加工材を前記2つの支持部材に押し付けているので、被加工材と3つの支持部材との間の隙間(ガタ)を詰めて隙間を無くすことができる。よって、被加工材の外径寸法にバラツキが生じていたとしても、付勢された第3支持部材がスライド移動するので隙間を発生させることなく、被加工材が不安定な状態(例えば、振動など)になることを防止できる。その結果、刃工具によって被加工材を高精度に加工することができる。 According to this method, it becomes possible to determine the position at which the workpiece is supported by the first support member and the second support member fixed to the main body of the automatic lathe, and the workpiece is urged by the urging force of the third support member. Since the two support members are pressed against each other, a gap (backlash) between the workpiece and the three support members can be reduced to eliminate the gap. Therefore, even if there is a variation in the outer diameter of the workpiece, the biased third support member slides, so that the workpiece is in an unstable state (for example, vibration) without generating a gap. Etc.) can be prevented. As a result, the workpiece can be processed with high accuracy by the blade tool.
本発明に係る被加工材のセッティング方法では、前記第1支持部材及び前記第2支持部材は、前記被加工材を介して前記第3支持部材の付勢力を受ける側に配置されていると共に、前記第3支持部材の位置を基準として均等な角度に割り振られて配置されていることが望ましい。 In the workpiece setting method according to the present invention, the first support member and the second support member are disposed on the side receiving the urging force of the third support member via the workpiece, It is desirable that the third support members are arranged at an equal angle with respect to the position of the third support member.
この方法によれば、第1支持部材及び第2支持部材によって、第3支持部材の付勢する力をバランスよく受け止めることが可能となり、安定した状態で被加工材を支持することができる。 According to this method, the first support member and the second support member can receive the urging force of the third support member in a balanced manner, and the workpiece can be supported in a stable state.
本発明に係る被加工材のセッティング方法では、前記3つの支持部材は、中央に丸孔を有する回転可能なローラと、前記丸孔の中に挿入されたガイド軸とをそれぞれ有すると共に、前記第3支持部材の前記付勢力を含む面が前記第1支持部材及び前記第2支持部材の前記ローラの外周面と交差して配置され、前記第1支持部材及び前記第2支持部材は、前記ガイド軸が前記本体に固定されており、前記第3支持部材は、前記付勢力が前記被加工材の回転軸に対し垂直方向に作用するように配置されていると共に、前記ガイド軸が前記付勢手段に固定されていることを特徴とする。 In the workpiece setting method according to the present invention, the three support members each have a rotatable roller having a round hole in the center and a guide shaft inserted into the round hole, and 3 A surface including the urging force of the support member is disposed so as to intersect with the outer peripheral surfaces of the rollers of the first support member and the second support member, and the first support member and the second support member are the guides. The shaft is fixed to the main body, and the third support member is arranged so that the biasing force acts in a direction perpendicular to the rotation axis of the workpiece, and the guide shaft is biased by the biasing force. It is fixed to the means.
この方法によれば、第1支持部材及び第2支持部材のローラは、第3支持部材の付勢力によって、ガイド軸と被加工材とによって挟まれて回転するので、被加工材を隙間(ガタ)の無い状態で回転させることができる。更に、第3支持部材部のローラも、被加工材側に付勢されたガイド軸と被加工材とによって挟まれて回転するので、被加工材を隙間の無い状態で回転させることができる。よって、被加工材の外径寸法にバラツキが生じていたとしても、被加工材とローラの接触部との間に隙間が生じることなく、被加工材をしっかり支持することができる。この状態で切削加工を行うので、安定した状態で切削加工することが可能となり、切削加工された製品の寸法精度を向上させることができる。加えて、被加工材をローラを用いた回転軸受けで受けるので、被加工材に与える付加(例えば、摩擦など)を抑えることができる。更に、耐熱性や耐磨耗の面で優れ、長寿命に適したセッティング方法を提供することができる。また、第3支持部材の付勢力が被加工材の回転軸に対し垂直方向に作用するように第3支持部材が配置されていると共に、付勢力を含む面とローラの外周面とが交差するように3つの支持部材が配置されているので、付勢力と反力との間で偶力が発生することを抑制でき、被加工材が軸線方向に曲がることを防止することができる。 According to this method, the rollers of the first support member and the second support member rotate while being sandwiched between the guide shaft and the work material by the biasing force of the third support member. It can be rotated in the state without). Furthermore, since the roller of the third support member portion also rotates while being sandwiched between the guide shaft urged toward the workpiece and the workpiece, the workpiece can be rotated without a gap. Therefore, even if there is variation in the outer diameter of the workpiece, the workpiece can be firmly supported without a gap between the workpiece and the contact portion of the roller. Since cutting is performed in this state, cutting can be performed in a stable state, and the dimensional accuracy of the cut product can be improved. In addition, since the workpiece is received by a rotary bearing using a roller, the addition (for example, friction) applied to the workpiece can be suppressed. Further, it is possible to provide a setting method that is excellent in terms of heat resistance and wear resistance and suitable for a long life. The third support member is arranged so that the urging force of the third support member acts in a direction perpendicular to the rotation axis of the workpiece, and the surface including the urging force and the outer peripheral surface of the roller intersect. Thus, since the three support members are arranged, it is possible to suppress generation of a couple between the urging force and the reaction force, and to prevent the workpiece from bending in the axial direction.
本発明に係る被加工材のセッティング方法では、前記ローラの外周面は、鏡面仕上げ加工が施されていることが望ましい。 In the workpiece setting method according to the present invention, the outer peripheral surface of the roller is preferably subjected to mirror finishing.
この方法によれば、外周面が鏡面仕上げ加工されたローラを用いて被加工材を支持するので、ローラを回転させた際の被加工材の位置ずれを少なくすることができると共に、被加工材をスムーズに回転させることができる。よって、所望の形状に高精度の加工を行うことができる。 According to this method, since the workpiece is supported using the roller whose outer peripheral surface is mirror-finished, the positional deviation of the workpiece when the roller is rotated can be reduced, and the workpiece can be reduced. Can be rotated smoothly. Therefore, high-precision processing can be performed to a desired shape.
本発明に係る被加工材のセッティング方法では、前記第1支持部材、前記第2支持部材、前記第3支持部材は、前記被加工材を滑り接触で支持する滑り支持部材を有することを特徴とする。 In the workpiece setting method according to the present invention, the first support member, the second support member, and the third support member include a slide support member that supports the workpiece in a sliding contact. To do.
この方法によれば、滑り支持部材の同じ面で被加工材を支持するので、上記したローラを用いた方法(転がり軸受け)と比較して、被加工材のラジアル方向の位置ズレを抑えることができる。更に、転がり軸受けと比較して、簡単な軸受け構成によって被加工材を支持することができる。 According to this method, since the workpiece is supported by the same surface of the sliding support member, the radial displacement of the workpiece can be suppressed as compared with the method using the above-described roller (rolling bearing). it can. Furthermore, compared with a rolling bearing, a workpiece can be supported by a simple bearing configuration.
本発明に係る被加工材のセッティング方法では、前記滑り支持部材は、前記被加工材との接触面に鏡面仕上げ加工が施されていることが望ましい。 In the workpiece setting method according to the present invention, it is desirable that the sliding support member is subjected to mirror finishing on the contact surface with the workpiece.
この方法によれば、鏡面仕上げ加工された滑り支持部材を用いて被加工材を支持するので、回転する被加工材を支持する際の被加工材の位置ずれを少なくすることができると共に、被加工材との摩擦抵抗を少なくすることが可能となる。よって、所望の形状に高精度の加工を行うことができる。 According to this method, since the workpiece is supported using the mirror-finished sliding support member, it is possible to reduce the positional deviation of the workpiece when supporting the rotating workpiece, and It is possible to reduce the frictional resistance with the workpiece. Therefore, high-precision processing can be performed to a desired shape.
本発明に係る被加工材のセッティング方法では、前記3つの支持部材は、前記被加工材のスラスト方向に複数配置されていることが望ましい。 In the workpiece setting method according to the present invention, it is desirable that a plurality of the three support members are arranged in the thrust direction of the workpiece.
この方法によれば、被加工材におけるスラスト方向を複数の支持部材によって支持するので、被加工材の一端側と他端側との軸位置がずれることを抑えることができる。更に、複数配置したことにより、被加工材におけるスラスト方向のある範囲や配置された近傍においては、振動を抑えることが可能となり、切削性を向上させることができる。 According to this method, since the thrust direction in the workpiece is supported by the plurality of support members, it is possible to prevent the axial positions of the one end side and the other end side of the workpiece from shifting. Furthermore, by arranging a plurality, it becomes possible to suppress vibrations in a certain range in the thrust direction of the workpiece or in the vicinity of the arrangement, thereby improving machinability.
本発明に係る被加工材のセッティング方法では、前記被加工材を回転しない状態で支持し、前記刃工具の回転によって前記被加工材を切削することを特徴とする。 In the workpiece setting method according to the present invention, the workpiece is supported without being rotated, and the workpiece is cut by the rotation of the blade tool.
この方法によれば、被加工材が回転しない切削方法(例えば、被加工材の外周に歯を加工する歯割加工)であったとしても、被加工材が3つの支持部材によって支持されているので、被加工材と3つの支持部材との間を隙間の無い状態にすることが可能となる。よって、被加工材を安定した状態で保持することが可能となり、製品の加工精度を向上させることができる。 According to this method, even if it is a cutting method in which the workpiece does not rotate (e.g., split processing in which teeth are processed on the outer periphery of the workpiece), the workpiece is supported by the three support members. Therefore, it becomes possible to make a state without a gap between the workpiece and the three support members. Therefore, the workpiece can be held in a stable state, and the processing accuracy of the product can be improved.
本発明に係る被加工材のセッティング方法では、前記第1支持部材及び前記第2支持部材によって前記被加工材における前記刃工具で切削した後の加工軸を支持し、前記第3支持部材によって前記被加工材の外径を支持し、前記刃工具によって前記加工軸を同じ外径寸法で連続して切削加工することを特徴とする。 In the workpiece setting method according to the present invention, the first support member and the second support member support a machining axis of the workpiece after cutting with the blade tool, and the third support member The outer diameter of the workpiece is supported, and the machining axis is continuously cut with the same outer diameter by the blade tool.
この方法によれば、例えば、購入した被加工材から外径寸法の小さい新たな被加工材を切削加工する際、第1支持部材〜第3支持部材によって被加工材を支持すると共に、第1支持部材及び第2支持部材と刃工具とによって被加工材の加工軸を支持するので、被加工材と支持部材との間に隙間(ガタ)が発生することが抑えられ、外径の寸法のバラツキが抑えられた新たな被加工材を形成することができる。この外径寸法のバラツキが抑えられた新たな被加工材を用いて加工することにより、被加工材の回転中心がずれることが抑えられ、より寸法精度を向上させた製品を加工することができる。 According to this method, for example, when cutting a new workpiece having a small outer diameter from the purchased workpiece, the workpiece is supported by the first support member to the third support member, and the first Since the processing shaft of the workpiece is supported by the support member, the second support member, and the blade tool, the occurrence of a gap (backlash) between the workpiece and the support member is suppressed, and the outer diameter is reduced. A new workpiece with reduced variation can be formed. By using a new workpiece with reduced variation in outer diameter, the center of rotation of the workpiece can be prevented from shifting, and a product with improved dimensional accuracy can be processed. .
本発明に係る被加工材のセッティング方法では、前記3つの支持部材は、前記被加工材が給材される側における前記被加工材と接触する部分にテーパ加工が施されていることが望ましい。 In the workpiece setting method according to the present invention, it is preferable that the three support members are tapered at a portion in contact with the workpiece on the side where the workpiece is fed.
この方法によれば、支持部材にテーパ加工が施されていることにより、被加工材が自動給材によって給材された際、支持部材に当って支持できないような不具合を防ぐことができる。よって、被加工材がテーパ形状に案内されて、スムーズに給材することができる。 According to this method, since the support member is tapered, it is possible to prevent a problem that the workpiece cannot be supported by being hit by the support member when the workpiece is fed by the automatic feeding material. Therefore, the workpiece can be guided smoothly in a tapered shape and smoothly fed.
以下、本発明を具体化した実施形態について、図面を参照しながら説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、自動旋盤における被加工材の支持構造及び支持方法を、被加工材の先端側から見た側面図である。図2は、図1に示す被加工材の支持構造及び支持方法を上方から見た平面図であり、(a)は第1支持部と第2支持部とを含めた範囲を示す平面図、(b)は第3支持部材の位置に対して第1支持部材及び第2支持部材の位置がずれた場合を示す平面図である。以下、被加工材の支持構造及び支持方法を、図1及び図2を参照しながら説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a side view of a workpiece support structure and a support method in an automatic lathe as viewed from the front end side of the workpiece. FIG. 2 is a plan view of the workpiece support structure and support method shown in FIG. 1 as viewed from above, and (a) is a plan view showing a range including the first support part and the second support part, (B) is a top view which shows the case where the position of a 1st support member and a 2nd support member has shifted | deviated with respect to the position of a 3rd support member. Hereinafter, a support structure and a support method for a workpiece will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図1及び図2に示すように、自動旋盤11は、例えば、カムを用いて刃工具などの位置を移動させ、回転する被加工材12を切削するカム式自動旋盤であり、自動旋盤の本体(図示せず)と、刃工具としてのバイト13と、支持部14とを有する。なお、図1は、バイト13の図示を省略している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
本体には、被加工材12を把持したり開放したりするためのチャックと、チャックを備え被加工材12を回転させたり送り出したりするスピンドル(主軸)と、ベルトを介しスピンドルを回転させるモータとが備えられている。また、チャックの開閉、スピンドルの移動などは、カムの凹凸に沿って動作する。
The main body includes a chuck for gripping and releasing the
被加工材12は、例えば、購入材であり、自動旋盤11によって連続的に加工を行うために、複数の製品(部品)を加工することが可能な棒材からなる。被加工材12の長さは、例えば、2mである。また、被加工材12の直径寸法は、自動旋盤11の仕様によって異なるが、例えば、φ7mm以下である。被加工材12の材質としては、例えば、切削性を向上させるための鉛成分が添加されたカーボン材や真鍮材などである。この被加工材12の直径寸法のバラツキ精度としては、例えば、5μm以内である。
The
支持部14は、バイト13などの刃工具によって被加工材12を切削するべく被加工材12のラジアル方向を三点で支持するために用いられ、3つの支持部材としての第1支持部材21と第2支持部材22と第3支持部材23とを有する。詳述すると、第1支持部材21及び第2支持部材22は、本体に固定されている。第3支持部材23は、被加工材12側に付勢力を与えると共に、被加工材12の方向にスライド可動が可能に設けられている。更に、第3支持部材23は、付勢力が被加工材12の回転軸に対し垂直方向に作用するように配置されている。
The
また、図2(a)に示すように、3つの支持部材(21,22,23)は、第3支持部材23の付勢力Fを含む面Mが、第1支持部材21及び第2支持部材22の外周面(ローラ25a,25bの外周面)と交差するように配置されている。図2(b)に示すように、第3支持部材23の付勢力Fを含む面と、第1支持部材21及び第2支持部材22の反力F’を含む面とが距離L分ずれる場合(L=0でない場合)、付勢力Fと反力F’との間で偶力が発生する。よって、被加工材12が反るなどして加工精度に悪影響を及ぼす。しかしながら、本実施形態では、上記したように付勢力Fを含む面Mとローラ25a,25bの外周面とが交差するように3つの支持部材(21,22,23)が配置されているので、付勢力Fと反力F’との間で偶力が発生することを抑制でき、被加工材12が軸線方向に曲がることを防止することができ、加工精度を向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 2A, the three support members (21, 22, 23) have the surface M including the urging force F of the
また、第1支持部材21〜第3支持部材23は、被加工材12が外部からの力(例えば、刃工具との接触)を受けたとしても影響を受けにくい位置に配置することが望ましい。ここでは、例えば、図2に示す位置に配置したバイト13の押し付け力に対して、安定して支持することが可能な位置である、第1支持部材21及び第2支持部材22を右側に、第3支持部材23を左側に配置する。また、スライド可動する第3支持部材23の配置位置を基準に、第1支持部材21と第2支持部材22との角度を均等に割り振って配置するようにしてもよい。第1支持部材21〜第3支持部材23は、例えば、転がり軸受けであり、ガイド軸24(24a,24b,24c)と、ローラ25(25a,25b,25c)とを有する。
Further, it is desirable that the
ローラ25は、被加工材12を支持する外周面に鏡面仕上げ加工が施されている。鏡面仕上げ加工は、例えば、表面粗さが0.1μm以下の加工である。このように、各ローラ25(25a,25b,25c)の外周面に鏡面仕上げ加工を施すことにより、被加工材12の位置ずれを抑えスムーズに回転させることができ、被加工材12を精度良く(例えば、寸法バラツキが1μm以下)加工することが可能となる。
The roller 25 is mirror-finished on the outer peripheral surface that supports the
第1支持部材21は、第1固定部材15に両端が固定された第1ガイド軸24aと、中央に丸孔を有し第1ガイド軸24aをガイドにして回転する第1ローラ25aとを備える。被加工材12は、第1ガイド軸24aが第1固定部材15に固定されていることにより、第1ローラ25aを押し付けて回転する際、第1支持部材21側への位置が固定される。
The
第2支持部材22は、第1支持部材21と同様の構成になっており、第1固定部材15に両端が固定された第2ガイド軸24bと、中央に丸孔を有し第2ガイド軸24bをガイドにして回転する第2ローラ25bとを備える。被加工材12は、第2ガイド軸24bが第1固定部材15に固定されていることにより、第2ローラ25bを押し付けて回転する際、第2支持部材22側への位置が固定される。
The
第3支持部材23は、被加工材12の方向に付勢力を与える付勢手段としての加圧機構26に両端が固定された第3ガイド軸24cと、中央に丸孔を有し第3ガイド軸24cをガイドにして回転する第3ローラ25cとを備える。加圧機構26は、例えば、バネの付勢力を利用しており、本体に固定された第2固定部材16と、スライド可能に取り付けられている。つまり、被加工材12は、回転可能に位置が固定された第1支持部材21及び第2支持部材22と、被加工材12の方向に付勢された第3支持部材23とによって、三点で支持することが可能となっている。
The
また、被加工材12の外径寸法にバラツキがあったとしても、第3支持部材23の付勢力によって隙間(ガタ)が詰められ、常に三点(第1支持部材21〜第3支持部材23と、被加工材12との接触点)で支持することができる。これにより、被加工材12と被加工材12を支持する支持部14との間に隙間を発生させることなく、更に、被加工材12側への付勢力(加圧力)を適切に選択することにより、回転可能にしっかり支持された状態の被加工材12をバイト13などによって切削加工を施すことができる。
Further, even if there is a variation in the outer diameter of the
また、第1ローラ25a〜第3ローラ25cは、丸孔の内周とガイド軸24(24a,24b,24c)とが接触して回転するので、内周から外周までの厚みWの寸法が、各ローラ25(25a,25b,25c)の全周に亘って均一となっていることが要求される。特に、被加工材12の位置を決めている第1ローラ25a及び第2ローラ25bの厚みWの寸法が精度高く仕上げられていることが望ましい。各ローラ25は、例えば、栓ゲージを製造する方法を用いることにより、0.5μm以内の精度で加工することが可能である。厚みWの寸法にバラツキが生じることにより、第1ローラ25a及び第2ローラ25bが回転した際、被加工材12の位置精度に悪影響を及ぼす。
Moreover, since the inner periphery of a round hole and the guide shaft 24 (24a, 24b, 24c) contact and rotate the
また、第1ローラ25a、第2ローラ25b、第3ローラ25cによって囲まれた領域は、第3支持部材23が被加工材12側に付勢されていることにより、被加工材12が支持されていないとき被加工材12の直径寸法より小さく(狭く)なっている。よって、第1ローラ25a〜第3ローラ25cは、被加工材12の供給される側(被加工材12の挿入側)がテーパ27に形成されている(図2参照)。これにより、被加工材12を自動給材させて支持部14で支持させる際、被加工材12の先端が各ローラ25(25a,25b,25c)と接触したとしても、被加工材12の先端がテーパ27に案内されて押し進み、第3支持部材23の位置を第2固定部材16側に押し戻すことができる。その結果、各ローラ25(25a,25b,25c)によって囲まれた領域を広げることが可能となり、自動給材を行ったとしても被加工材12を支持させることができる。
Further, in the region surrounded by the
また、図2に示すように、支持部14は、被加工材12におけるスラスト方向(被加工材12の先端からスピンドルとの間)に2箇所配置されている。バイト13の近傍に設けられた支持部14を、第1支持部14aとする。一方、バイト13から離れた側の支持部14を、第2支持部14bとする。なお、第1支持部14aと第2支持部14bとは、同様の構成になっている。棒材である被加工材12を2つの支持部14(14a,14b)で支持することにより、2つの支持部14で挟まれた範囲やその近傍において、被加工材12の角度ズレや振動などが抑えられ、被加工材12をより安定して高速回転させることが可能となる。なお、第1支持部14aは、バイト13などで切削加工する際、被加工材12が曲がる(撓む)ことを抑えるために、できるだけバイト13の近傍に配置することが望ましい。
Further, as shown in FIG. 2, the
バイト13は、被加工材12を所望の形状に切削加工するために用いられ、第1支持部14aに隣接して配置されている。バイト13は、例えば、支持部14の中心から放射状に5本備えられている。これら5本のバイト13は、被加工材12から所望の形状の製品(部品)に仕上げるために、選択して使用される。また、バイト13は、被加工材12から離れる方向に付勢されており、カムの凹凸によって、被加工材12側に移動させたり離したりすることが可能となっている。
The cutting
次に、被加工材12のセッティング方法を、図1及び図2を参照しながら説明する。
Next, a method for setting the
まず、被加工材12をスピンドルの中に投入する。被加工材12の投入は、自動旋盤11に隣接して配置された、図示しない被加工材給材装置(例えば、オートバー)によって行われる。
First, the
次に、第1支持部14a及び第2支持部14bによって被加工材12を支持する。スピンドルの中に投入された被加工材12は、被加工材給材装置によってバイト13側に押圧されていることから、前工程に引き続いて、被加工材12が第2支持部14b側に移動する。被加工材12は、第2支持部14bを構成する各ローラ25(25a,25b,25c)のテーパ27に案内されて、第2支持部14bに支持される。
Next, the
更に、被加工材12は、被加工材給材装置によって押され、第1支持部14aを構成する各ローラ25(25a,25b,25c)に案内されて、第1支持部14aに支持される。なお、被加工材給材装置によってバイト13側に押圧されている被加工材12は、例えば、5本のバイトのうち最後に製品(部品)を切り落とした突っ切りバイトに接触することによって、先端がそれ以上移動しないように固定される。以上により、被加工材12は、第2支持部14bと第1支持部14aとによって支持される。
Furthermore, the
次に、被加工材12を回転させる。被加工材12は、スピンドルに備えられたチャックに把持され、モータと接続されたベルトを介し、スピンドルと共に回転する。被加工材12は、2つの支持部14(14a,14b)及び第3支持部材23の付勢力(加圧力)が適切に調整されていることによって、ガタが無くスムーズな回転をさせることが可能となっている。
Next, the
このような構成の支持部14a,14bを用いて被加工材12を支持する支持方法によれば、被加工材12の外径寸法にバラツキが生じていたとしても、3つの支持部材21,22,23によって、支持部材21,22,23と被加工材12との間に隙間が発生することなく、被加工材12をガタ無しで支持することができる。
According to the support method for supporting the
次に、バイト13によって回転する被加工材12を切削する。被加工材12は、自動旋盤11に備えられた5本のバイト13やアタッチメント機構(図示せず)に取り付けられたドリル(図示せず)などによって、所望の加工が施され製品となる。なお、第1支持部14aや第2支持部14bによって被加工材12がガタの無い状態で支持されている(剛体によって支持されている)ことから、バイト13などの刃工具に対して被加工材12が不安定な状態で接触することを防止することができる。よって、所望の寸法の製品(部品)に切削することができるとともに、複数の製品において寸法バラツキを極めて抑えた切削加工を行うことができる。
Next, the
その結果、例えば、従来のカム式自動旋盤のガイドブッシュ113を用いた場合の加工精度が5μmであることに対し、本実施形態の支持方法によれば、1μm以下に抑えることができる。また、従来のNC旋盤に用いられている流体物質を用いた軸受け構造と比較して、被加工材12の位置が変動することないので、部品の寸法精度を向上させることができる。
As a result, for example, when the
以上詳述したように、第1実施形態の被加工材12のセッティング方法によれば、以下に示す効果が得られる。
As described above in detail, according to the setting method of the
(1)第1実施形態によれば、自動旋盤11の本体(第1固定部材15)に固定された第1支持部材21及び第2支持部材22によって被加工材12の位置を決めることが可能となり、第3支持部材23の付勢力によって被加工材12を前記2つの支持部材21,22に押し付けているので、被加工材12を支持することができると共に、被加工材12と3つの支持部材21,22,23との間の隙間を詰めて隙間を無くすことができる(ガタ0)。よって、被加工材12の外径寸法にバラツキが生じていたとしても、前記隙間を発生させることなく、被加工材12が不安定な状態(例えば、振動など)になることを防止できる。その結果、バイト13などによって寸法バラツキの少ない(例えば、1μm以下)製品を加工することができる。加えて、バラツキの少ない製品を加工することができるので、製品の寸法が規格に入っているか否かの分類作業にかかる時間を削減することができる。
(1) According to the first embodiment, the position of the
(2)第1実施形態によれば、支持部材(第1支持部材21〜第3支持部材23)を構成するローラ25(25a,25b,25c)によって被加工材12を転がり軸受けで支持し、更に、第3支持部材23によって加圧力が適切に調整されているので、被加工材12に与える影響(例えば、発熱や傷、摩擦、振動など)を抑えることができる。よって、被加工材12をスムーズに回転させることができ、被加工材12の周速が低下することを抑えることができる。これにより、真鍮やカーボン材などに加えて、難削材であるステンレス鋼などの切削性を向上させることができる。加えて、直径寸法の細い被加工材12に対しても、周速を上げることができる。更に、ガタが無く、バイト13に与える悪影響が抑えられていることから、加工した製品が荒れた外観でなく、なめらかな外観にすることができる。
(2) According to the first embodiment, the
(3)第1実施形態によれば、第1ローラ25a〜第3ローラ25cは、丸孔の内周の一部とガイド軸24(24a,24b,24c)とが接触して回転するので、内周から外周までの厚みWの寸法を精度よく形成することで(特に、第1ローラ25a及び第2ローラ25b)、被加工材12の位置及び回転精度を高めることができる。よって、他の精度を高精度にしなくても高精度な支持部14を構成することができ、その結果、支持部14全体にかかるコストを抑えることができる。
(3) According to the first embodiment, the
(4)第1実施形態によれば、付勢力Fを含む面Mとローラ25a,25bの外周面とが交差するように3つの支持部材(21,22,23)が配置されているので、付勢力Fと反力F’との間で偶力が発生することを抑制できる。よって、被加工材12が軸線方向に曲がることを防止でき、加工精度を向上させることができる。
(4) According to the first embodiment, since the three support members (21, 22, 23) are arranged so that the surface M including the urging force F and the outer peripheral surfaces of the
(5)第1実施形態によれば、第1支持部材21〜第3支持部材23と被加工材12との隙間を無くして加工することができるので、従来のカム式自動旋盤及びNC旋盤に用いられているガイドブッシュ113と比較して、加工条件を向上させることが可能となり、例えば、加工精度のバラツキを1μm以下にすることができる。
(5) According to the first embodiment, since it can be processed without a gap between the
(6)第1実施形態によれば、第1支持部材21〜第3支持部材23における被加工材12の供給側をテーパ27状にしてあるので、被加工材12が自動給材装置によって自動で給材されたとしても、第1支持部材21〜第3支持部材23の端面で引っかかることなく、テーパ27に案内されてスムーズに被加工材12を給材できると共に支持することができる。その結果、無人延長可動のような製造体制に対応させることができる。
(6) According to the first embodiment, since the supply side of the
(7)第1実施形態によれば、上記した構成の支持部14(14a,14b)を、カム式自動旋盤に適用することにより、主流となっているNC(数値制御式)自動旋盤の加工精度を上回る加工精度に加工できるので、加工精度を向上させるべく設備投資にかかる費用を抑えることができる。また、従来から使用されているカム式自動旋盤を有効に活用することができる。 (7) According to the first embodiment, machining of the NC (numerically controlled) automatic lathe which has become mainstream by applying the support portion 14 (14a, 14b) having the above-described configuration to the cam type automatic lathe. Since processing can be performed with a processing accuracy exceeding the accuracy, the cost for capital investment can be reduced to improve the processing accuracy. Moreover, the cam type automatic lathe which has been used conventionally can be effectively utilized.
(第2実施形態)
図3は、第2実施形態の被加工材の支持構造及び支持方法を、被加工材の先端側から見た側面図である。以下、第2実施形態の被加工材の支持構造及び支持方法を、図1〜図3を参照しながら説明する。なお、第2実施形態は、上記した第1実施形態の被加工材12の回転を止め、止まっている被加工材12に歯割加工を施す部分が異なっている。以下、第1実施形態と同じ構成部材には同一符合を付し、ここではそれらの説明を省略または簡略化する。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a side view of the workpiece support structure and support method according to the second embodiment as viewed from the front end side of the workpiece. Hereinafter, a support structure and a support method for a workpiece according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. Note that the second embodiment is different in that the rotation of the
図3に示すように、自動旋盤11は、例えば、第1実施形態と同じカム式自動旋盤であり、被加工材12の外形に歯割加工を行うことが可能となっている。自動旋盤11は、本体と、バイト13(図2参照)と、刃工具としてのカッタ31と、支持部14とを有する。
As shown in FIG. 3, the
本体は、上記した第1実施形態の構造に加えて、スピンドルに回転停止機構が設けられている。バイト13などによる被加工材12の切削加工の際には、スピンドルを回転する。一方、バイト13などの切削加工によって得られた製品形状を有する被加工材12に歯割加工を施す際には、スピンドルの回転を停止する。
In addition to the structure of the first embodiment described above, the main body is provided with a rotation stop mechanism on the spindle. When cutting the
更に、スピンドルには、被加工材12を所定の角度だけ分割して回転させる分割機構が設けられている。歯割加工において、例えば、製品形状の外形に6枚の歯型を加工する際は、1周を6分割し被加工材12を順次回転させる。
Further, the spindle is provided with a dividing mechanism that divides the
カッタ31は、例えば、本体に配設された歯割機構に取り付けられており、被加工材12の回転とは別に、独自で回転することが可能な回転軸(図示せず)に連結されている。また、カッタ31は、被加工材12と接離可能に往復運動することが可能に設けられている。なお、カッタ31の移動は、カムの凹凸に沿って行われる。
The
また、カッタ31の材質は、超硬である。カッタ31は、歯車を構成する歯の形状が反映されたカッタ刃が、全周に亘って複数枚形成されている。複数枚のカッタ刃を回転して切削することにより、被加工材12を連続した切りくずでなく断続的な切りくずにして切削することができる。
The material of the
支持部14は、上記した第1実施形態と同様の構成であり、第1支持部材21と、第2支持部材22と、第3支持部材23とを有する。なお、支持部14は、刃工具との接触により被加工材12の位置が動きにくい配置であればよく、例えば、歯割加工を行う場合、被加工材12の下側に、第1プレートに固定された第1支持部材21及び第2支持部材22を配置することが望ましい。また、自動旋盤11の機種に応じて、刃工具(バイト、カッタなど)の配置位置から、第1実施形態のように、被加工材12の右側に第1支持部材21及び第2支持部材22が配置されるようにしてもよい。
The
次に、歯割加工における被加工材12のセッティング方法を、図1〜図3を参照しながら説明する。なお、被加工材12の給材、回転する被加工材12から製品形状に切削するまでは、第1実施形態と同様である。なお、歯割加工は、例えば、被加工材から製品形状に仕上げた後行う。
Next, a setting method of the
まず、バイト13などによって被加工材12から製品形状に加工したあと、回転停止機構によってスピンドルの回転を停止する。そして、被加工材12が回転しないようにスピンドルを固定する。
First, after the
次に、製品形状の外周に、1つ目の歯を加工する。まず、歯割機構によってカッタ31を回転させる。そして、製品形状の所望の位置にカッタ31を移動させ、所定の切込み量に従って歯を形成する。被加工材12は、上記したような構成の支持部14によって支持されていることにより、被加工材12の外径寸法がばらついていたとしても、被加工材12と支持部14との間に隙間を生じさせないので、歯割加工のように停止している被加工材12にカッタ31を押し付けて切削する場合であっても、被加工材12の位置がずれることなく(被加工材12が不安定な状態になることなく)加工することができる。その結果、所望の歯の形状(寸法)に形成できると共に、歯の寸法精度のバラツキを抑えることができる(例えば、1μm以下)。以上により、製品形状の外周の一部に1つ目の歯が完成する。
Next, the first tooth is processed on the outer periphery of the product shape. First, the
次に、残りの歯の加工を行う。まず、分割機構を用いてスピンドルを所定の角度分回転させる。例えば、1つの製品(部品)に6つの歯を加工したい場合、60°ずつ被加工材12を回転する。そして、2つ目の歯を、上記と同様の方法によって加工する。そのあと、スピンドルの回転及び停止と歯割加工を繰り返し、6つの歯を有する歯車を完成させる。そして、歯型加工を終了し、スピンドルを回転したあと、バイトによって被加工材12から製品を切り落とし、歯車を有する製品が完成する。
Next, the remaining teeth are processed. First, the spindle is rotated by a predetermined angle using the dividing mechanism. For example, when it is desired to process six teeth in one product (part), the
以上詳述したように、第2実施形態の被加工材12のセッティング方法によれば、上記した第1実施形態の(1)、(3)〜(7)の効果に加えて、以下に示す効果が得られる。
As described above in detail, according to the setting method of the
(8)第2実施形態によれば、上記した構成の支持部14を用いて被加工材12を支持することにより、被加工材12の外径寸法がばらついていたとしてもしっかり保持することができる。よって、歯割加工のように、被加工材12の回転を停止し、その被加工材12にカッタ31を押し付けるような加工方法であったとしても、被加工材12がしっかり保持されていることから、カッタ31を構成する1つ目のカッタ刃が抜けた後も被加工材12が不安定な状態にならず、2つ目のカッタ刃を1つ目のカッタ刃の位置と同じ位置に切り込ませることが可能となる。よって、加工された歯車の精度を向上させることができると共に、歯車の寸法バラツキを抑えることができる。
(8) According to the second embodiment, by supporting the
(第3実施形態)
図4は、第3実施形態の被加工材の支持構造及び支持方法を、被加工材の先端側から見た側面図である。図5は、図4に示す被加工材の支持構造及び支持方法を上方から見た模式平面図である。以下、第3実施形態の被加工材の支持構造及び支持方法を、図4及び図5を参照しながら説明する。
(Third embodiment)
FIG. 4 is a side view of the workpiece support structure and support method according to the third embodiment as viewed from the front end side of the workpiece. FIG. 5 is a schematic plan view of the workpiece support structure and support method shown in FIG. 4 as viewed from above. Hereinafter, a support structure and a support method for a workpiece according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
なお、第3実施形態は、購入した被加工材12から、外径寸法のバラツキが極めて抑えられた新たな棒状の被加工材を形成する部分が異なっている。また、支持方法としては、上記した第1実施形態のような被加工材12の外周を支持することに対し、切削加工した後の加工軸41を支持する部分が異なっている。以下、第1実施形態と同じ構成部材には同一符合を付し、ここではそれらの説明を省略または簡略化する。
The third embodiment is different from the purchased
図4に示すように、自動旋盤11は、例えば、第1実施形態と同じカム式自動旋盤であり、第1実施形態と同様な本体及びバイト13と、支持部42とを有する。
As shown in FIG. 4, the
支持部42は、上記した軸受け構造と同様であり、第1支持部材43と、第2支持部材44と、第3支持部材45とを有する。第3実施形態の支持部42は、第1固定部材15に固定された第1支持部材43及び第2支持部材44が、被加工材12を加工した後の加工軸41を支持する。また、第3支持部材45は、上記したような、ローラ25を用いた支持構造に限定されず、図4に示すような、板バネを用いるようにしてもよい。
The
また、第1支持部材43〜第3支持部材45の配置位置は、例えば、図4に示す位置のバイト13を用いて切削加工を行う場合であれば、被加工材12に加わる力の方向を考慮して、バイト13の位置に対し被加工材12を挟んで対称側の位置に、第1支持部材43及び第2支持部材44を配置することが好ましい。
Moreover, if the arrangement position of the 1st support member 43-the
次に、新たな被加工材を形成する場合における被加工材12のセッティング方法を、図4及び図5を参照しながら説明する。なお、被加工材12を切削加工して所定の長さの加工軸41に形成されるまでは、第1実施形態と同様の軸受け方法によって被加工材12を支持する。そして、所定の長さの加工軸41が形成された後、第3実施形態の支持方法に変更する。
Next, a method for setting the
まず、バイト13を用いて被加工材12に切削加工を施し、所定の長さの加工軸41を形成する。加工軸41の外径寸法は、被加工材として必要な外径寸法である。よって、予め、太めの被加工材を準備する。例えば、購入した被加工材の外径寸法のバラツキが5μmであれば、必要な外径寸法+10μmの外径寸法の被加工材を購入する。また、加工軸41の長さは、第1支持部材43及び第2支持部材44が支持可能な長さである。
First, the
次に、被加工材12の長さ分(例えば、2m)、同じ外径寸法で連続切削加工を行う。このようにして加工された新たな棒状の被加工材は、第1固定部材15によって位置が固定された第1支持部材43及び第2支持部材44とバイト13の先端(板バネ)とによって加工された加工軸41を支持することにより、ガタの無い状態で切削加工が施され、外径寸法のバラツキが抑えられている。更に、第1支持部材43及び第2支持部材44とバイト13の先端との距離を一定の関係に保持することから、被加工材12の全長に亘って所望の外径寸法に加工される。その結果、バラツキの大きい(例えば、5μm)被加工材12から、バラツキの小さい(例えば、1μm以下)新たな被加工材に形成することができる。
Next, continuous cutting is performed with the same outer diameter for the length of the workpiece 12 (for example, 2 m). The new bar-shaped workpiece processed in this way is processed by the
以上詳述したように、第3実施形態の被加工材12のセッティング方法によれば、以下に示す効果が得られる。
As described above in detail, according to the setting method of the
(9)第3実施形態によれば、被加工材12に切削加工を施した加工軸41を第1支持部材43及び第2支持部材44、更にバイト13の先端で支持すると共に、被加工材12の外周を板バネ(第3支持部材45)で支持するので、バイト13で加工軸41を切削する際、被加工材12が不安定な状態になることを防ぐことができる。よって、加工軸41の外径寸法のバラツキが抑えられた新たな被加工材を形成することができる。これにより、外径寸法のバラツキが大きい(例えば、5μm)被加工材12を購入したとしても、上記のような構成の支持部42で被加工材12を支持して、被加工材12の表面を削ることにより、バラツキが抑えられた新たな被加工材を形成することができる。よって、この新たな被加工材を用いて、更に第1実施形態及び第2実施形態のような構成の支持部14によって被加工材を支持して切削加工を行うことにより、被加工材における回転中心のずれを無くすことが可能となり、外径寸法のバラツキが大きい被加工材を用いて切削加工した場合の寸法精度と比較して、寸法精度のバラツキが極めて抑えられた製品を加工することができる。
(9) According to the third embodiment, the
(10)第3実施形態によれば、購入品である外径寸法のバラツキが大きい(例えば、5μm以下)被加工材12を、寸法バラツキの小さい(例えば、1μm以下)1本の棒状の被加工材に加工することができるので、外径寸法のバラツキが小さい被加工材を高額で購入することと比較して、かかる費用を抑えることができる。更に、従来から用いられているカム式自動旋盤を、バラツキの少ない被加工材を形成するための自動旋盤として有効活用することができる。
(10) According to the third embodiment, a
(11)第3実施形態によれば、太めの被加工材12を購入しておくことにより、必要なときに必要な量だけ、ほしい外径寸法の被加工材にすることができる。よって、使われにくい外径寸法の被加工材12を準備しておく必要がなく、在庫削減に結びつけることができる。
(11) According to the third embodiment, by purchasing the
なお、実施形態は上記に限定されず、以下のような形態で実施することもできる。 In addition, embodiment is not limited above, It can also implement with the following forms.
(変形例1)
上記したように、第1支持部14a及び第2支持部14bがローラ25(25a〜25c)を用いた転がり軸受けであることに限定されず、図6に示すような、第3支持部51による滑り軸受けであってもよい。図6は、被加工材12の支持構造及び支持方法を被加工材12の先端側から見た側面図である。第3支持部51は、第1プレート52に位置が固定された第4支持部材53及び第5支持部材54と、被加工材12の方向に付勢されると共に加圧力の調整が可能な第6支持部材55とを有して構成されている。第4支持部材53〜第6支持部材55は、例えば、被加工材12との接触面の表面粗さが小さい(例えば、0.1μm以下の鏡面研磨加工)板状の滑り支持部材によって構成されている。そして、被加工材12は、第4支持部材53〜第6支持部材55の面で滑りながら支持されている。これによれば、転がり軸受けに比べて被加工材12に対する摩擦抵抗が増え回転効率が低下するものの、同じ面で支持しているので、ローラ25(25a〜25c)の厚みWの精度に起因する被加工材12の位置がずれることを無くすことができる。よって、加工条件が異なるものの、例えば、製品の切削加工を安定させることができる。また、ローラ25(25a〜25c)の厚みWに影響されない、例えば、被加工材12を回転させない歯割加工に用いるようにしてもよい。加えて、転がり軸受けの構造と比較して、簡単な構造にすることが可能となり、かかるコストを抑えることができる。
(Modification 1)
As described above, the first support portion 14a and the
(変形例2)
上記したように、第1支持部14a及び第2支持部14bをカム式自動旋盤に適用していることに限定されず、NC自動旋盤に適用するようにしてもよい。この場合、NC旋盤で用いられている支持構造に代えて、上記した支持部14(14a,14b)を取り付ける。NC旋盤に適用することにより、例えば、カム式自動旋盤で用いられる被加工材12の外径寸法がφ7mm以下であったものが、φ20mm位の太物の被加工材12を隙間(ガタ)の無い状態で加工することができる。
(Modification 2)
As described above, the first support portion 14a and the
(変形例3)
上記したように、被加工材12を支持するために、被加工材12のスラスト方向に、第1支持部14aと第2支持部14bとを配置したことに限定されず、第1支持部14aのみ配置するようにしてもよい。この場合、被加工材12をバイト13の近傍とスピンドルのチャック部分で支えることになり、2箇所に支持部14a,14bを配置した構造より被加工材12の振動が予想されるが、製品の寸法精度に余裕があれば1箇所のみの配置にするようにしてもよい。又、必要に応じて支持部14を複数配置するようにしてもよい。
(Modification 3)
As described above, in order to support the
(変形例4)
上記したように、第1支持部材21〜第3支持部材23を、ローラ25とガイド軸24とを有して構成されることに代えて、例えば、ベアリングを用いて構成するようにしてもよい。
(Modification 4)
As described above, the
(変形例5)
上記したように、被加工材12の材質は、カーボン材、真鍮材、ステンレス材などに限定されず、例えば、金属全般であってもよい。また、プラスチック、セラミック、ガラス、アモルファスの固体などであってもよい。
(Modification 5)
As described above, the material of the
(変形例6)
上記したように、被加工材12を自動給材するために、第1支持部材21〜第3支持部材23における被加工材12の供給側をテーパ27に形成したことに代えて、例えば、被加工材12を供給する際、ソレノイドバルブなどを用いて第3支持部材23の位置を被加工材12から離したり戻したりすることで、被加工材12を把持するようにしてもよい。これによれば、テーパ27に加工しなくても対応することができる。なお、ソレノイドバルブは、カムの凹凸を利用し、例えば、凸側でレバーを押すことによりスイッチをON状態にし、加圧機構のガイドプレートを引っ張る。一方、カムの凹側によってレバーを戻すことによりOFF状態にし、ガイドプレートの引っ張る動作を解除する。
(Modification 6)
As described above, in order to automatically feed the
(変形例7)
上記したように、第3実施形態で加工された外径寸法のバラツキの少ない新たな被加工材を、支持部14によって支持して加工することに限定されず、新たな被加工材を、従来のカム式自動旋盤に用いられているガイドブッシュ113で支持して加工するようにしてもよい。これによれば、被加工材の外径寸法のバラツキが少なくなっているので、従来の被加工材12で加工する方法と比較して、製品寸法のバラツキを少なくすることができる。
(Modification 7)
As described above, the new workpiece with less variation in the outer diameter dimension processed in the third embodiment is not limited to being supported by the
11…自動旋盤、12…被加工材、13…刃工具としてのバイト、14…支持部、14a…第1支持部、14b…第2支持部、15…第1固定部材、16…第2固定部材、21…第1支持部材、22…第2支持部材、23…第3支持部材、24…ガイド軸、24a…第1ガイド軸、24b…第2ガイド軸、24c…第3ガイド軸、25…ローラ、25a…第1ローラ、25b…第2ローラ、25c…第3ローラ、26…付勢手段としての加圧機構、27…テーパ、31…刃工具としてのカッタ、41…加工軸、42…支持部、43…第1支持部材、44…第2支持部材、45…第3支持部材(板バネ)、51…第3支持部、52…第1プレート、53…第4支持部材、54…第5支持部材、55…第6支持部材。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記被加工材の先端が刃工具近傍に配置されるように前記被加工材を給材し、
前記刃工具の近傍に設けられ前記被加工材の外周に接触可能な3つの支持部材によって前記被加工材を回転支持しながら、
前記刃工具を用いて前記被加工材を所望の形状に切削することを特徴とする被加工材のセッティング方法。 A method for setting a bar-shaped workpiece used for automatic lathe cutting,
Feeding the workpiece so that the tip of the workpiece is placed near the blade tool,
While rotationally supporting the workpiece by three support members provided in the vicinity of the blade tool and capable of contacting the outer periphery of the workpiece,
A method for setting a workpiece, wherein the workpiece is cut into a desired shape using the blade tool.
前記3つの支持部材は、前記自動旋盤の本体に固定された第1支持部材及び第2支持部材と、前記被加工材側に付勢される付勢手段に固定された第3支持部材とを有することを特徴とする被加工材のセッティング方法。 A method for setting a workpiece according to claim 1,
The three support members include a first support member and a second support member fixed to the main body of the automatic lathe, and a third support member fixed to a biasing means biased to the workpiece side. A method for setting a workpiece, characterized by comprising:
前記第1支持部材及び前記第2支持部材は、前記被加工材を介して前記第3支持部材の付勢力を受ける側に配置されていると共に、前記第3支持部材の位置を基準として均等な角度に割り振られて配置されていることを特徴とする被加工材のセッティング方法。 A method for setting a workpiece according to claim 2,
The first support member and the second support member are disposed on the side receiving the urging force of the third support member via the workpiece, and are equal on the basis of the position of the third support member. A method for setting a workpiece, characterized by being arranged with an angle.
前記3つの支持部材は、中央に丸孔を有する回転可能なローラと、前記丸孔の中に挿入されたガイド軸とをそれぞれ有すると共に、前記第3支持部材の前記付勢力を含む面が前記第1支持部材及び前記第2支持部材の前記ローラの外周面と交差して配置され、
前記第1支持部材及び前記第2支持部材は、前記ガイド軸が前記本体に固定されており、
前記第3支持部材は、前記付勢力が前記被加工材の回転軸に対し垂直方向に作用するように配置されていると共に、前記ガイド軸が前記付勢手段に固定されていることを特徴とする被加工材のセッティング方法。 A method for setting a workpiece according to claim 2 or claim 3,
The three support members each have a rotatable roller having a round hole in the center and a guide shaft inserted into the round hole, and a surface including the biasing force of the third support member is the The first support member and the second support member are arranged so as to intersect with the outer peripheral surfaces of the rollers,
In the first support member and the second support member, the guide shaft is fixed to the main body,
The third support member is arranged so that the urging force acts in a direction perpendicular to the rotation axis of the workpiece, and the guide shaft is fixed to the urging means. How to set the workpiece to be processed.
前記ローラの外周面は、鏡面仕上げ加工が施されていることを特徴とする被加工材のセッティング方法。 A method for setting a workpiece according to claim 4,
A method for setting a workpiece, wherein the outer peripheral surface of the roller is mirror-finished.
前記第1支持部材、前記第2支持部材、前記第3支持部材は、前記被加工材を滑り接触で支持する滑り支持部材を有することを特徴とする被加工材のセッティング方法。 A method for setting a workpiece according to claim 2 or claim 3,
The method for setting a workpiece, wherein the first support member, the second support member, and the third support member include a slide support member that supports the workpiece in a sliding contact.
前記滑り支持部材は、前記被加工材との接触面に鏡面仕上げ加工が施されていることを特徴とする被加工材のセッティング方法。 A workpiece setting method according to claim 6,
The method of setting a workpiece, wherein the sliding support member is subjected to mirror finishing on a contact surface with the workpiece.
前記3つの支持部材は、前記被加工材のスラスト方向に複数配置されていることを特徴とする被加工材のセッティング方法。 It is the setting method of the workpiece as described in any one of Claims 1-7,
A method for setting a workpiece, wherein a plurality of the three support members are arranged in a thrust direction of the workpiece.
前記被加工材を回転しない状態で支持し、
前記刃工具の回転によって前記被加工材を切削することを特徴とする被加工材のセッティング方法。 It is the setting method of the workpiece as described in any one of Claims 1-8,
Supporting the workpiece in a non-rotating state,
A method for setting a workpiece, wherein the workpiece is cut by rotation of the blade tool.
前記第1支持部材及び前記第2支持部材によって前記被加工材における前記刃工具で切削した後の加工軸を支持し、前記第3支持部材によって前記被加工材の外径を支持し、
前記刃工具によって前記加工軸を同じ外径寸法で連続して切削加工することを特徴とする被加工材のセッティング方法。 A workpiece setting method according to any one of claims 2 to 9,
The first support member and the second support member support the machining shaft after cutting with the blade tool in the workpiece, and the third support member supports the outer diameter of the workpiece.
A workpiece setting method, wherein the machining axis is continuously cut with the same outer diameter by the blade tool.
前記3つの支持部材は、前記被加工材が給材される側における前記被加工材と接触する部分にテーパ加工が施されていることを特徴とする被加工材のセッティング方法。 It is the setting method of the workpiece as described in any one of Claims 1-10,
3. The method for setting a workpiece, wherein the three support members are tapered at a portion in contact with the workpiece on the side to which the workpiece is fed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007007734A JP2008173699A (en) | 2007-01-17 | 2007-01-17 | Workpiece setting method |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009220242A (en) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Ricoh Co Ltd | Turning device |
KR101744096B1 (en) * | 2016-12-05 | 2017-06-07 | 박민준 | Grinding process and accordingly grinding device |
KR101823124B1 (en) * | 2015-11-16 | 2018-01-30 | 조재현 | Coupling device combining branch tube and table cap |
-
2007
- 2007-01-17 JP JP2007007734A patent/JP2008173699A/en not_active Withdrawn
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JP2009220242A (en) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Ricoh Co Ltd | Turning device |
KR101823124B1 (en) * | 2015-11-16 | 2018-01-30 | 조재현 | Coupling device combining branch tube and table cap |
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