JP2012091262A

JP2012091262A - 加工装置

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Publication number: JP2012091262A
Application number: JP2010240237A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Nakajima; 正晴中島
Original assignee: Senjo Seiki Corp
Current assignee: Senjo Seiki Corp
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2010-10-27
Publication date: 2012-05-17
Anticipated expiration: 2030-10-27
Also published as: JP5646951B2

Abstract

【課題】ワークの外径部や内径部に対して共通の装置で面取り加工やバリ取り加工等の加工を施すことができ、又、外径部において入り組んだ状態で設けられた開口部に対しても面取り加工やバリ取り加工等の加工を容易に施すことができる加工装置を提供する。
【解決手段】Ｘ１軸・Ｙ１軸二次元平面内において移動可能に設置され位置決め制御される基台と、上記基台上においてＸ２軸・Ｙ２軸二次元平面内において全方向に移動可能な状態で設置され加工工具及びワークの外径部又は内径部を倣う倣い手段側からの付勢力が作用する移動台と、上記基台と移動台との間に設置され、上記移動台に付勢力が作用した場合に該移動台のＸ２軸・Ｙ２軸二次元平面内における全方向への移動を許容し、上記移動台に対する付勢力が解除された場合に該移動台を所定位置に復帰させる付勢手段と、を具備する。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、工作機械により加工された均質な工業部品や、ダイキャスト、射出成形、プレス打ち抜き、ロストワックス鋳造、型鍛造等の方法により製造された工業部品（以下、ワークという）に対して、例えば、面取り加工、バリ取り加工等を施す際に使用される加工装置に係り、特に、ワークの外径部と内径部の両方に対して所望の加工を施すことができるように工夫したものに関する。

工作機械による加工、ダイキャスト、射出成形、プレス打ち抜き、ロストワックス鋳造、型鍛造等の方法により製造されたワークとしては、例えば、図１５に示すようなものがある。このワーク２０１の二次元輪郭は直線と曲線が入り混じった比較的複雑な形状になっている。又、上記ワーク２０１はフランジ状をなしていて、中心部に図示しないシャフトが貫通する貫通孔２０３が形成されているとともに、四隅には図示しない締結ボルトが貫通する貫通孔２０５がそれぞれ形成されている。

又、上記ワーク２０１の外形は、湾曲部２０７、凸部２０９、直線部２１１が連続したような形状になっている。このような構成をなすワーク２０１は、図示しない別のワークと共に締結・固定されて所定の機器或いは機器の部品として完成されることになる。

ところで、図１５に示したようなワーク２０１の場合には、例えば、貫通孔２０５、２０５間のピッチ（Ｐ１）、（Ｐ２）等については、高い寸法精度が要求されるが、その輪郭形状の絶対的寸法に関しては、それほど高い精度が要求されることはない。一方、製造過程において、その外周縁部に生じている「バリ」と称される部分については、これを除去する必要がある。又、輪郭形状に応じて面取加工を施す、或いは端面を一定の加工面精度に仕上げる必要がある。その際、単なるバリ取りだけを行う場合には、ブラッシングホイール、ワイヤーホイール等の可撓性工具を使用して行えばよいが、輪郭形状に応じて面取加工を施す、或いは端面を一定の加工面精度に仕上げる場合には、エンドミル、ロータリーバ、チャンファーカッタ等の切削工具を使用することになる。

そして、それらの工具を使用して仕上げ加工を施す切削装置としては様々なものがある。しかしながら、従来のこの種の装置は、何れもモデルワーク等に基づいて予め設定された軌道情報に沿って切削工具を移動させていくものであって、全てのワークに対して画一的な切削を施す構成になっていた。

よって、ワークの輪郭形状にバラツキがあった場合には、（モデルワークの輪郭形状に対して実際のワークはバラツキをもっている）、切削の深さにバラツキが発生してしまい、その為、場所によっては、切削の深さが深過ぎて面取り幅が大きくなってしまう、或いは、場所によっては工具が破損してしまうという問題があった。

そこで、本件特許出願人は、「追従加工装置」なる発明を提案している。その詳細は特許文献１に開示されている。

しかしながら、特許文献１に記されている追従加工装置においては、加工工具をワークに圧接させるときの押圧力をロードセンサによって検出する構成になっていて、全体としては構成も簡略化され作業も容易になってはいるものの、該ロードセンサの検出値に基づくサーボモータによるプログラム制御のための構成が複雑であり、それが原因して装置が高価になってしまうという問題があった。そこで、本件特許出願人は、そのような高価な装置や複雑な制御を要することなく、所望の加工を施すことができる「加工装置」を提案し出願に及んでおり、それを開示するのが特許文献２である。

上記特許文献２には次のような加工装置が開示されている。すなわち、基台と、上記基台に設けられワークを保持して回転させるワーク保持・回転手段と、上記基台に設けられスライダ機構を介してワークに向かう方向に進退自在に構成され加工工具を備えた加工用工具ユニットと、上記加工用工具ユニットを介して加工工具をワークに向かう方向に常時一定の押圧力で押圧する押圧手段と、上記加工用工具ユニットに設けられワークに当接することによりワークの形状に倣って進退しそれによって上記加工用工具ユニット全体を進退させる倣い手段と、を具備した加工装置が開示されている。そして上記加工装置はこのように比較的簡単な構成で、且つ、複雑な制御を要することなく、例えば、ワークに対して面取加工等の所望の加工を施すことができるようになっている

特開平５−２００６５５号公報特開平１１−１９７９３０号公報

上記従来の構成によると次のような問題があった。例えば、図１６に示すようなワーク３０１を想定すると、このワーク３０１の場合には、内部に閉ざされた開口部３０３、３０５が形成されている。このような閉ざされた開口部３０３、３０５等に面取り加工やバリ取り加工を施す場合には、ワーク３０１の外径部に面取り加工やバリ取り加工を施す加工装置とは別に、内径部用の加工装置が別途必要になってしまうという問題があった。又、上記ワーク３０１には、その外径部に、切り欠き状の開口部３０７、３０９、３１１が形成されている。この内、開口部３０７、３０９は入り組んだ形状をなしており、このような入り組んだ形状の開口部３０７、３０９に面取り加工やバリ取り加工を施すことも極めて困難であった。又、開口部３１１についても、その角部３１１ａについては、そこまで、入り込んだ部位に面取り加工やバリ取り加工を施すことも極めて困難であった。

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、ワークの外径部や内径部に対して共通の装置で面取り加工やバリ取り加工等の加工を施すことができ、又、外径部において入り組んだ状態で設けられた開口部に対しても面取り加工やバリ取り加工等の加工を容易に施すことができる加工装置を提供することにある。

上記目的を達成するべく本願発明の請求項１による加工装置は、Ｘ１軸・Ｙ１軸二次元平面内において移動可能に設置され位置決め制御される基台と、上記基台上においてＸ２軸・Ｙ２軸二次元平面内において全方向に移動可能な状態で設置された移動台と、上記移動台とともに移動しワークの外径部又は内径部に加工を施す加工工具と、上記移動台とともに移動しワークの外径部又は内径部を倣う倣い手段と、上記基台と移動台との間に設置され、移動台のＸ２軸・Ｙ２軸二次元平面内における全方向への移動を許容するとともに該移動台を常時所定の待機位置に付勢していて、上記加工工具と倣い手段を上記ワークの外径部又は内径部に押し付ける力を発揮する付勢手段と、を具備したことを特徴とするものである。又、請求項２による加工装置は、請求項１記載の加工装置において、上記付勢手段は、上記移動台に連結されすり鉢状凹部を備えたガイド台と、上記ガイド台上に設置された球体と、上記球体に作用して該球体を上記すり鉢状凹部の中心部に向けて常時付勢する錘と、から構成されていることを特徴とするものである。又、請求項３による加工装置は、請求項１又は請求項２記載の加工装置において、上記移動台には加工工具台がＺ１軸方向に移動可能に設置されていて、上記加工工具台にはスピンドル台がＺ２軸方向に移動可能に設置されており、上記加工工具及び倣い手段はこのスピンドル台に設置されていることを特徴とするものである。又、請求項４による加工装置は、請求項１〜請求項３の何れかに記載の加工装置において、上記倣い手段は上記スピンドル台に旋回可能に設置されていて、上記基台の位置決め制御に伴って適宜旋回制御されるように構成されていることを特徴とするものである。

以上述べたように本願発明の請求項１による加工装置によると、Ｘ１軸・Ｙ１軸二次元平面内において移動可能に設置され位置決め制御される基台と、上記基台上においてＸ２軸・Ｙ２軸二次元平面内において全方向に移動可能な状態で設置された移動台と、上記移動台とともに移動しワークの外径部又は内径部に加工を施す加工工具と、上記移動台とともに移動しワークの外径部又は内径部を倣う倣い手段と、上記基台と移動台との間に設置され、移動台のＸ２軸・Ｙ２軸二次元平面内における全方向への移動を許容するとともに該移動台を常時所定の待機位置に付勢していて、上記加工工具と倣い手段を上記ワークの外径部又は内径部に押し付ける力を発揮する付勢手段と、を具備した構成になっているので、ワークの外径部や内径部に対して、面取り加工やバリ取り加工等の加工を施そうとする場合、基台をＸ１軸・Ｙ１軸二次元平面内において位置決め制御しながら移動させることにより、移動台がＸ２軸・Ｙ２軸二次元平面内において適宜の方向に自由に移動しながら追従していくことになるので、ワークの外径部や内径部に対して、共通の装置で所望の加工を施すことができる。又、請求項２による加工装置は、請求項１記載の加工装置において、上記付勢手段は、上記移動台に連結されすり鉢状凹部を備えたガイド台と、上記ガイド台上に設置された球体と、上記球体に作用して該球体を上記すり鉢状凹部の中心部に向けて常時付勢する錘と、から構成されているので、比較的簡単な構成で、且つ、特に駆動部等を要することなく、移動台に所望の動作を行わせることができる。又、請求項３による加工装置は、請求項１又は請求項２記載の加工装置において、上記移動台には加工工具台がＺ１軸方向に移動可能に設置されていて、上記加工工具台にはスピンドル台がＺ２軸方向に移動可能に設置されており、上記加工工具及び倣い手段はこのスピンドル台に設置されており、このような構成でも上記効果を確実に得ることができる。又、請求項４による加工装置は、請求項１〜請求項３の何れかに記載の加工装置において、上記倣い手段は上記スピンドル台に旋回可能に設置されていて、上記基台の位置決め制御に伴って適宜旋回制御されるように構成されているので、倣い手段がワークの加工部位に対して適切な姿勢で圧接されることになる。

本発明の第１の実施の形態を示す図で、加工装置の全体の構成を示す平面図である。本発明の第１の実施の形態を示す図で、図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。本発明の第１の実施の形態を示す図で、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。本発明の第１の実施の形態を示す図で、図３のＩＶ部を拡大して示す側面図である。本発明の第１の実施の形態を示す図で、図４のＶ−Ｖ矢視図である。本発明の第１の実施の形態を示す図で、図４のＶＩ−ＶＩ矢視図である。本発明の第１の実施の形態を示す図で、図４のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視図である。本発明の第１の実施の形態を示す図で、図５のＶＩＩＩ部の構成を詳細に示す断面図である。本発明の第１の実施の形態を示す図で、図４のＩＸ部を拡大して示す側面図である。本発明の第１の実施の形態を示す図で、図８のＸ−Ｘ矢視図である。本発明の第１の実施の形態を示す図で、図４のＸＩ部を拡大して示す図である。本発明の第１の実施の形態を示す図で、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ矢視図である。本発明の第１の実施の形態を示す図で、ワークの構成を示す平面図である。本発明の第２の実施の形態を示す図で、加工装置の一部の構成を示す側面図である。従来例の説明に使用した図で、ワークの構成を示す平面図である。従来例の説明に使用した図で、図１６（ａ）はワークの平面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。

以下、図１乃至図１３を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。まず、図１乃至図３に示すように、Ｙ１軸駆動機構１があり、このＹ１軸駆動機構１は次のような構成になっている。このＹ１軸駆動機構１は、Ｙ１軸リニアガイド３と、このＹ１軸リニアガイド３に対向・配置されたＹ１軸ガイドレール５を備えている。上記Ｙ１軸リニアガイド３は、サーボモータ７と、このサーボモータ７の出力軸に固着された図示しないボールネジと、このボールネジに螺合・配置され回転を規制された状態で設置された図示しないボールナットと、このボールナットに固着されたスライダ９等から構成されている。

上記Ｙ１軸ガイドレール５上にはプレート１１がＹ１軸ガイド部材１３、１３を介して設置されている。上記スライダ９と上記プレート１１上にはＸ１軸駆動機構２１が設置されている。このＸ１軸駆動機構２１は、Ｘ１軸リニアガイド２３と、Ｘ１軸ガイドシャフト２５を備えている。上記Ｘ１軸リニアガイド２３は、サーボモータ２７と、このサーボモータ２７の出力軸に固着された図示しないボールネジと、このボールネジに螺合・配置され回転を規制された状態で設置された図示しないボールナットと、このボールナットに固着されたスライダ２９等から構成されている。又、上記Ｘ１軸ガイドシャフト２５にはＸ１軸ガイド部材３１、３１が移動可能に係合している。そして、上記スライダ２９とこれらＸ１軸ガイド部材３１、３１上に基台４１が設置されている。尚、上記Ｘ１軸ガイドシャフト２５はその両端を軸受３３、３３によって支持されている。

上記基台４１は、上記Ｙ１軸駆動機構１とＸ１軸駆動機構２１とによって、Ｘ１軸・Ｙ１軸二次元平面内で移動可能に構成されている。尚、本実施の形態の場合には、上記Ｙ１軸駆動機構１とＸ１軸駆動機構２１を数値制御することにより、上記基台４１から上の部分を、予め設定された所定の軌道に沿って駆動制御するようにしている。

上記基台４１には、移動台５１が、Ｘ２軸・Ｙ２軸二次元平面内で全方向に移動可能な状態で設置されている。以下、説明すると、まず、横断面形状がＬ字形をなす移動部材５３がＹ２軸ガイド機構５５を介してＹ２軸方向に移動可能に設置されている。このＹ２軸ガイド機構５５は、一対のＹ２軸ガイドレール５７、５７と、これら一対のガイドレール５７、５７のそれぞれに移動可能に係合する２個ずつのＹ２軸ガイド部材５９、５９とから構成されている。上記移動部材５３は、その左右において、上記２個ずつのＹ２軸ガイド部材５９、５９に固着されている。よって、上記移動部材５３は、左右２個ずつのＹ２軸ガイド部材５９、５９、一対のＹ２軸ガイドレール５７、５７を介して、Ｙ２軸方向に移動可能に設置されている。尚、このＹ２軸方向は前述したＹ１軸に平行な方向である。

又、既に説明した移動台５１は、上記移動部材５３に対して、Ｘ２軸ガイド機構６１を介して、Ｘ２軸方向に移動可能に設置されている。まず、移動部材５３には一対のＸ２軸ガイドレール６３、６３が設置されている。上記一対の
Ｘ２軸ガイドレール６３、６３のそれぞれには、２個ずつのＸ２軸ガイド部材６５、６５が移動可能に係合している。上記移動台５１は、その左右において、上記２個ずつのＸ２軸ガイド部材６５、６５に固着されている。よって、移動台５１は、左右２個ずつのＸ２ガイド部材６５、６５、一対のＸ２ガイドレール６３、６３を介して、移動部材５３に対して、Ｘ２軸方向に移動可能に設置されている。

そして、既に説明したように、上記移動部材５３は、左右２個ずつのＹ２軸ガイド部材５９、５９、一対のＹ２軸ガイドレール５７、５７を介して、Ｙ２軸方向に移動可能に設置されているので、結局、移動台５１は、Ｘ２軸・Ｙ２軸二次元平面内で全方向に移動可能な状態で設置されていることになる。

上記移動台５１には、加工工具台７１が、Ｚ１軸方向駆動機構７３を介して、Ｚ１軸方向に移動可能に設置されている。まず、上記移動台５１側には一対のＺ１軸ガイドレール７５、７５が設置されている。上記Ｚ１軸ガイドレール７５、７５には、それぞれ２個ずつのＺ１軸ガイド部材７７、７７が移動可能に係合している。上記加工工具台７１はこれら左右２個ずつのＺ軸１ガイド部材７７、７７に固着されている。又、上記移動台５１にはＺ１軸シリンダー機構７９が設置されている。このＺ１軸シリンダー機構７９にはピストンロッド８１が出没可能に設置されていて、このピストンロッド８１の先端が上記加工工具台７１の上端に固着されている。上記Ｚ１軸シリンダー機構７９を駆動することにより上記ピストンロッド８１が出没し、それによって、上記加工工具台７１が所定のストロークにてＺ１軸方向に移動することになる。

上記加工工具台７１の前面側にはスピンドル台９１がＺ２軸方向に移動可能に取り付けられている。上記加工工具台７１と上記スピンドル台９１との間にはあり溝機構９３が設けられている。又、上記スピンドル台９１にはねじ部材９５が螺合されていて、このねじ部材９５には操作ハンドル９７が取り付けられている。この操作ハンドル９７を適宜の方向に回転・操作することにより、ねじ部材９５を介して、上記スピンドル台９１をＺ２軸方向に移動させことができる構成になっている。尚、上記Ｚ２軸方向は既に説明したＺ１軸方向に平行な方向である。

図８乃至図１０に示すように、上記スピンドル台９１には、スピンドル１０１が回転可能に内装されている。このスピンドル１０１の先端には、チャック機構１０３を介して、加工工具１０５が着脱可能に取り付けられている。又、上記スピンドル台９１には加工工具用駆動モータ１０７が設置されていて、この加工工具用駆動モータ１０７の出力軸１０７ａにカップリング機構１０９を介して、上記スピンドル１０１が連結されている。よって、加工工具用駆動モータ１０７を回転駆動することにより、上記加工工具１０５を回転駆動することができるものである。上記スピンドル１０１と上記スピンドル台９１との間には軸受部材１００、１０２が介挿されている。

又、上記スピンドル台９１にはプーリ１１１が軸受部材１１２、１１４を介して回転可能に外装されている。又、上記スピンドル台９１にはスタイラス旋回用駆動モータ１１３が設置されていて、このスタイラス旋回用駆動モータ１１３の出力軸１１３ａには別のプーリ１１５が固着されている。このプーリ１１５と上記プーリ１１１にはタイミングベルト１１７が巻回されている。又、上記プーリ１１１にはスタイラス取付具１１９が取り付けられていて、このスタイラス取付具１１９にはスタイラス１２０が取り付けられている。よって、スタイラス旋回用駆動モータ１１３を回転駆動することにより、上記スタイラス１２０を旋回させることができるものである。

ところで、上記移動台５１は、付勢手段１２１が設置されている。この付勢手段１２１は、Ｘ２軸・Ｙ２軸二次元平面内で全方向に移動可能な状態で設置されている移動台５１を、常時、所定の待機位置に復帰させるように付勢するものである。まず、移動台５１側にはすり鉢状凹部１２３ａを備えたガイド台１２３が固着されている。上記ガイド台１２３のすり鉢状凹部１２３ａ上には球体１２５が載置されている。

一方、上記基台４１側には架台１２７が設置されていて、この架台１２７上には一対のガイド機構１２９、１２９が設置されている。上記ガイド機構１２９は、ガイド１３１と、ガイドシャフト１３３とから構成されている。上記ガイドシャフト１３３、１３３の上端にはウェイト支持板１３５が設置されている。そして、このウェイト支持板１３５上には任意枚数のウェイト１３７が着脱可能に設置されている。上記ウェイト支持板１３５にはボルト１３９、１３９が取り付けられていて、上記ウェイト１３７はその貫通孔にこれらボルト１３９、１３９を通すことにより取り付けられていて、ボルト１３９、１３９にナット１４１、１４１を螺合することにより、ウェイト１３７が固定されることになる。

又、上記ウェイト支持板１３５の下面には球体保持部１４３が固着されていて、この球体保持部１４３内に既に説明した球体１２５が保持されることになる。

上記球体１２５には球体保持部１４３を介してウェイト１３７の荷重が作用しており、よって、球体１２５は、ガイド台１２３のすり鉢状凹部１２３ａの中心位置に常時付勢されることになる。そして、加工時において、スタライラス１２１を介してワーク１５１の外径部又は内径部を倣う際、移動台５１が、上記ウェイト１３７の荷重に抗して移動せられることになるが、スタイラス１２１を介しての倣い時の負荷が解除された場合には、ウェイト１３７の荷重の作用により、所定の待機位置に復帰することになる。

又、図４に示すように、ベース４１にはロック用シリンダー機構１７１が設置されている。このロック用シリンダ機構１７１のピストンロッド１７３を適宜出没させて、その先端を、ガイド台１２３の被押付部１２３ｂに押し付けることにより、移動台５１の移動を選択的に規制するものである。

以上の構成を基にその作用を説明する。まず、図１３に示すワーク１５１の外径部を倣いながら、所定の面取り加工を施す場合を例に挙げて説明する。上記ワーク１５１には、開口部１５３、１５５が形成されているとともに、切り欠き状の開口部１５７、１５９、１６１が形成されている。この場合には、予め、所定のプログラムを組み、そのプログラムに沿って、Ｙ１軸駆動機構１、Ｘ１軸駆動機構２１を数値制御して、基台４１から上の部分を所定の軌道（図中符号Ａで示す一点鎖線）に沿って移動させる。上記軌道とは、基本的にはワーク１５１の外径に沿った軌道であるが、外径線から所定量だけ内側に入り込んだものとなっている（図１３中仮想線で示す）。それによって、必要な押圧力を発生させるものである。上記所定量とは加工工具１０５による加工量（切削深さ）より大きな所定量である。

上記基台４１が所定の軌道Ａに沿って、Ｘ１軸・Ｙ１軸二次元平面内を移動している際、移動台５１は、Ｘ２軸・Ｙ２軸二次元平面内において全方向に移動可能な状態にあるので、上記ワーク１５１の外径に沿って自由に移動することになる。その際、付勢手段１２１による待機位置への復帰動作に抗して所定量押し込まれた状態にあり、それによって、加工工具１０５及びスタイラス１２１がワーク１５１の外径部に押し付けられることになる。

又、上記Ｙ１軸駆動機構１、Ｘ１軸駆動機構２１の数値制御に伴って、スタイラス旋回用駆動モータ１１３が同期制御される。それによって、スタイラス１２０が適宜旋回し、その先端が常にワーク１５１の外径部に対して垂直又は略垂直な方向から押圧されるように姿勢制御される。以上の動作により、ワーク１５１の外径部の縁部に所定の面取り加工が施されることになる。

次に、ワーク１５１の開口部１５３の縁部に面取り加工を施す場合を説明する。この場合には、まず、Ｚ１軸シリンダー機構７９を駆動して、加工工具台７１を所定ストローク分だけＺ１軸方向に上昇させる。その状態で、Ｙ１軸駆動機構１、Ｘ１軸駆動機構２１を駆動して、基台４１を所定の位置まで移動させ、それによって、加工工具１０５とスタイラス１２０を、上記開口部１５３の真上に位置させる。次に、上記Ｚ１軸シリンダー機構７９の駆動を解除することにより、加工工具台７１を所定ストローク分だけ降下させ、それによって、加工工具１０５とスタイラス１２０を上記開口部１５３内に位置させる。

後は、先に説明したワーク５１の外径部への面取り動作と同じである。すなわち、予め、所定のプログラムを組み、そのプログラムに沿って、Ｙ１軸駆動機構１、Ｘ１軸駆動機構２１を数値制御して、基台４１から上の部分を所定の軌道に沿って移動させる。上記軌道とは、基本的には開口部１５３の内形に沿った軌道であるが、内形線から所定量だけ内側に入り込んだものとなっている（図１３中仮想線で示す）。それによって、押圧力を発生させるものである。上記所定量とは加工工具１０５による加工量（切削深さ）より大きな所定量である。

上記基台４１が所定の軌道Ｂに沿って、Ｘ１軸・Ｙ１軸二次元平面内を移動している際、移動台５１は、Ｘ２軸・Ｙ２軸二次元平面内において前方向に移動可能な状態にあるので、上記開口部１５３の内形に沿って自由に移動することになる。その際、付勢手段１２１による待機位置への復帰動作に抗して所定量押し込まれた状態にあり、それによって、加工工具１０５スタイラス１２１が開口部１５３の内形に押し付けられることになる。

又、上記Ｙ１軸駆動機構１、Ｘ１軸駆動機構２１の数値制御に伴って、スタイラス旋回用駆動モータ１１３が同期制御される。それによって、スタイラス１２１が適宜旋回し、その先端が常に開口部１５３の内径部に対して、垂直又は略垂直な方向から押圧されるように姿勢制御される。以上の動作により、開口部１５３の内形の縁部に所定の面取り加工が施されることになる。

以上、本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。まず、ワーク１５１の外径部に対する面取り加工も、開口部１５３等の内径部に対する面取り加工も、同じ加工装置を使用して行うことができる。これは、基台４１をＸ１軸・Ｙ１軸二次元平面内で所定の軌道Ａ（又は、Ｂ）で数値制御するようにし、且つ、移動台５１がＸ２軸・Ｙ２軸二次元平面内で全方向に移動可能に構成されているからである。又、その際、ワーク１５１を回転させる必要はないので、ワーク１５１を回転させる目ための構成は不要であり、その分構成の簡略化を図ることができる。又、スタイラス１２０を、基台４１の数値制御に同期させて旋回制御するようにしているので、スタイラス１２０をワーク１５１の加工部位に対して、常に適切な姿勢、すなわち、垂直又は略垂直な方向から押圧させることができ、それによって、加工精度の向上を図ることができる。

次に、図１４を参照して、本発明の第２の実施の形態を説明する。この第２の実施の形態の場合には、回転ローラ型スタイラス１６１を使用するようにしたものであり、その他の構成は前記第１の実施の形態の場合と同様であり、よって、同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。この場合には、回転ローラ型スタイラス１６１を使用するようにしているので、前記第１の実施の形態のように、Ｙ１軸駆動機構１、Ｘ１軸駆動機構２１を数値制御に伴って、回転ローラ型スタイラス１６１を旋回させる必要はない。

よって、前記第１の実施の形態の場合と同様の効果を奏することができると共に、回転ローラ型スタイラス１６１を旋回させるための構成が不要になるので、それによって、構成の簡略化を図ることができる。尚、前記第１の実施の形態におけるスタイラス１２０とこの第２の実施の形態における回転ローラ型スタイラス１６１の使い分けであるが、面取り部のＲ形状の大小によって使い分けるものである。すなわち、面取り部のＲ形状が大きい場合には回転ローラ型スタイラス１６
１を使用し、面取り部のＲ形状が小さい場合にはスタイラス１２０を使用するものである。

尚、本発明は前記第１、第２の実施の形態に限定されるものではない。例えば、Ｘ１軸駆動機構、Ｙ１軸駆動機構については、サーボモータとボールネジ・ボールナット機構を使用したもの以外に、サーボモータとタイミングベルトを使用したもの、等様々な構成が想定される。又、Ｚ１軸駆動機構についても同様である。又、移動台をＸ２軸・Ｙ２軸二次元平面内で全方向に移動可能とし、且つ、常時、所定の待機位置に復帰・付勢する為の構成は、すり鉢状のガイド台と錘を使用した構成以外にも、様々な構成が想定される。その他、図示した構成はあくまで一例である。

本発明は、例えば、工作機械により加工された均質な工業部品や、ダイキャスト、射出成形、プレス打ち抜き、ロストワックス鋳造、型鍛造等の方法により製造された工業部品（以下、ワークという）に対して、例えば、面取り加工、バリ取り加工等を施す際に使用される加工装置に係り、特に、ワークの外径部と内径部の両方に対して所望の加工を施すことができるように工夫したものに関し、例えば、各種ギヤの面取り等に好適である。

１Ｙ１軸駆動機構２１Ｘ１軸駆動機構４１基台５１移動台５５Ｙ２軸ガイド機構６１Ｘ２軸ガイド機構７１加工工具台１０５加工工具１２０スタイラス

Claims

Ｘ１軸・Ｙ１軸二次元平面内において移動可能に設置され位置決め制御される基台と、上記基台上においてＸ２軸・Ｙ２軸二次元平面内において全方向に移動可能な状態で設置された移動台と、上記移動台とともに移動しワークの外径部又は内径部に加工を施す加工工具と、上記移動台とともに移動しワークの外径部又は内径部を倣う倣い手段と、上記基台と移動台との間に設置され、移動台のＸ２軸・Ｙ２軸二次元平面内における全方向への移動を許容するとともに該移動台を常時所定の待機位置に付勢していて、上記加工工具と倣い手段を上記ワークの外径部又は内径部に押し付ける力を発揮する付勢手段と、を具備したことを特徴とする加工装置。
請求項１記載の加工装置において、上記付勢手段は、上記移動台に連結されすり鉢状凹部を備えたガイド台と、上記ガイド台上に設置された球体と、上記球体に作用して該球体を上記すり鉢状凹部の中心部に向けて常時付勢する錘と、から構成されていることを特徴とする加工装置。
請求項１又は請求項２記載の加工装置において、上記移動台には加工工具台がＺ１軸方向に移動可能に設置されていて、上記加工工具台にはスピンドル台がＺ２軸方向に移動可能に設置されており、上記加工工具及び倣い手段はこのスピンドル台に設置されていることを特徴とする加工装置。
請求項１〜請求項３の何れかに記載の加工装置において、上記倣い手段は上記スピンドル台に旋回可能に設置されていて、上記基台の位置決め制御に伴って適宜旋回制御されるように構成されていることを特徴とする加工装置。