JP3243802B2 - ワークレスト装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クランクシャフトのよ
うな長尺ワークの切削加工に用いられるワークレスト装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】剛性の低いクランクシャフトの外径を旋
削する場合、加工部に近い部位をチャッキングするが、
この場合は工程を分割する必要があり、機械台数が増え
る。そのため、剛性の低い部分をワークレストで支えて
ワークの両端をチャッキングするワンチャッキングで加
工する方法が採用されている。

【０００３】クランクシャフトのジャーナル外径、ピン
外径を加工するのに有効な手段として、ターンブローチ
加工があるが、切削しているジャーナル部をレストで支
えるためにはレストローラがブローチに干渉することの
ない配置をとるために上下２点ローラレストを用いてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】２点ローラレストは切
粉の噛込みがなく逃げやすい長所があるが、ワークの外
径を２点で支えるため、２点ローラの反対側にワークが
逃げてしまう不都合がある。また、ローラをワークの外
径に確実に接触させるためには、ワークにローラを押し
付ける必要があり、ワークをたわませることになり、ワ
ークをたわませた分だけ、加工径が細くなり、レストを
使用しない部所と加工径の差がでるためブローチ刃のセ
ッチングが面倒となる。

【０００５】また、３点ローラレストも例えば実開平３
−１１５４号のように知られている。この３点ローラレ
ストは上下部ローラがワークの外径のデットポイントを
越えたところで接触するため、中央ローラと上下部ロー
ラとによってワークの軸心を拘束でき、２点ローラレス
トのようにワークが逃げることがない長所があるが、切
粉が噛込みやすい短所を有し、黒皮ワークの荒削り工程
には使用することができず、さらには、ブローチに干渉
しないようにするためには、小径ローラを用いることに
なり、軸受部の寿命が短くなる問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の問題点を解決するためになされたワークレスト装置を
提供するものであり、その要旨は、固定フレームに第１
駆動装置によって進退移動可能に支持され第１ストッパ
装置により前進端位置で拘束されるスライド軸の先端上
下に回転自在なローラを配置した２点ローラレストと、
前記固定フレームに前記２点ローラレストの並列位置で
第２駆動装置によって進退移動可能に支持され前進端位
置で第２ストッパ装置により拘束される可動フレーム
に、第３駆動装置により進退移動する中央ローラと、前
記可動フレームに前記中央ローラを中心にして上下位置
に旋回自在に配置した上部ローラ並びに下部ローラと、
この上部ローラ及び下部ローラを中央ローラの前進移動
で互いに接近する方向に、また後退移動で離間する方向
に中央ローラの進退移動と連繋して旋回開閉させる上下
部ローラ開閉手段とを備えた３点ローラレストとから構
成したものである。

【０００７】

【作用】上記の構成により、２点ローラレストを使用す
る時には、第１駆動装置により固定フレームに対してス
ライド軸を第１ストッパに当接するまで前進させて使用
する。３点ローラレストの使用時には、第２駆動装置に
より固定フレームに対して可動フレームを第２ストッパ
に当接するまで前進させた後、第３駆動装置により中央
ローラを前進させるとともに上下部ローラ開閉手段によ
り上部ローラ及び下部ローラを旋回させてワークを３点
支持して使用する。この２点ローラレストと３点ローラ
レストとにより、その長所を生かしてワークの加工サイ
クル中で荒削り、仕上げ削りのレストに使い分けを可能
とし、２点ローラレストと３点ローラレストの並列配置
構成によりブローチに干渉することがなく、比較的大径
ローラを用いることを可能とし、軸受部の寿命を長くす
る。

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明装置の前面図である。１は固定のベッ
ド、２は前記ベッド１上に固設された固定フレームであ
る。３は２点ローラレストであり、回転自在な上部ロー
ラ８ａと下部ローラ８ｂとを備えている。４は前記２点
ロ−ラレスト３を中央にして左右に並列位置された３点
ローラレストであり、中央ローラ１８ａと、この中央ロ
ーラ１８ａを中心にして上下位置に上部ローラ１８ｂ及
び下部ローラ１８ｃとを備えている。１４は前記左右一
対の３点ローラレスト４の構成部材である可動フレーム
である。

【０００９】前記２点ローラレスト３の具体的な構成を
図２で説明する。前記固定フレームに回転方向を規制す
る例えば角軸のスライド軸５が進退移動可能に支持さ
れ、ベッド１上に固設されたシリンダ装置６（第１駆動
装置）と前記スライド軸５の後端に固設したバックプレ
ート７とを結合して進退駆動される。

【００１０】前記スライド軸５の先端に前記上部ローラ
８ａと下部ローラ８ｂとが回転自在に軸承されている。
９はスライド軸５上に凹設された係合溝であり、スライ
ド軸５の前進端位置で前記係合溝９に係脱するクサビ１
０ａと、このクサビ１０ａを進退作動するシリンダ１０
ｂとからなるストッパ装置１１（第１ストッパ装置）が
固定フレーム２に設置されている。Ｗはワーク、１２は
工具（ブローチ）、１３はローラ部のエアブロー用エア
通路である。

【００１１】前記３点ローラレスト４の具体的な構成を
図３で説明する。尚、左右一対の３点ローラレスト４は
同一構造である。前記可動フレーム１４は前記固定フレ
ーム２に進退移動可能に支持され、前記固定フレーム２
に固設されたシリンダ装置１５（第２駆動装置）と前記
可動フレーム１４の後端に固設したバックプレート１６
とを結合して進退駆動される。また、固定フレーム２の
側面には図１及び図３で示すように、可動フレーム１４
の前進端位置で、この可動フレーム１４に設けられた凹
溝に係合するクサビ２９ａと、クサビ２９ａを進退作動
するシリンダ２９ｂとからなるストッパ装置３０（第２
ストッパ装置）が設置されている。

【００１２】前記可動フレーム１４にはロッド１７が可
動フレーム１４の進退移動方向と同一方向に進退軸移動
可能に支持され、このロッド１７の先端に中央ローラ１
８ａが回転自在に軸承されている。前記バックプレート
１６にはシリンダ１９（第３駆動装置）が、その軸線方
向を前記ロッド１７の軸線と交差する上下方向に向けて
固定され、シリンダ１９内には、シリンダ１９の軸線に
対して傾斜したテーパ面２１を有するピストン２０が嵌
装されていて、前記テーパ面２１とロッド１７の後端部
とが楔合している。すなわち、ピストン２０の上下運動
をテーパ面２１でロッド１７に対し水平方向の進退運動
に変換しているものである。尚、スペース的には不利に
なるが、シリンダ１９をロッド１７と同一軸線方向に向
けてロッド１７を直動する構成でもよい。

【００１３】前記中央ローラ１８ａを中心にして上下位
置に配置される上部ローラ１８ｂ及び下部ローラ１８ｃ
は、図３の上半分の断面図（尚、下半分の断面構成は上
半分の断面構成と線対称である。）で示すように、上下
一対の枢軸２３のそれぞれによって可動フレーム１４に
上下方向に旋回可能に枢支されたアーム２２の先端に回
転自在に軸承されている。このアーム２２は可動フレー
ム１４との間に介装されたスプリング２４によって上部
ローラ１８ｂ側は上方旋回方向に、下部ローラ１８ｃ側
は下方旋回方向に付勢されている。

【００１４】２５は前記アーム２２を押動する可動部材
である。この押動部材２５は前記アーム２２に近接して
可動フレーム１４にロッド１７と平行な軸線方向に移動
可能に案内されていて、前記アーム２２の先端上部に傾
斜面当接する。この押動部材２５はロッド１７と連結部
材２６を介して連結されており、前記ロッド１７の進退
移動と同一運動する。

【００１５】また、前記アーム２２を枢支する枢軸２３
にはレバー２７が固設されており、このレバー２７と対
向する前記連結部材２６に、ロッド１７の後退時に前記
レバー２７に当接して上部ローラ１８ｂ側のアーム２２
を強制的に上方旋回動させ、下部ローラ１８ｃ側のアー
ム２２を強制的に下方旋回動させる当接ピン２８が螺着
している。

【００１６】次に上記の構成より成る本発明の動作につ
いて説明する。２点ローラレスト３はシリンダ装置６に
よってスライド軸５が進退作動し、上部ローラ８ａと下
部ローラ８ｂがワ−クＷの外径に接触される。この前進
端ではストッパ装置１１のクサビ１０ａがスライド軸５
の係止溝９に係合して工具１２による切削抵抗の反力を
受ける。

【００１７】３点ローラレスト４はシリンダ装置１５に
よって可動フレーム１４が所定のストロークで進退移動
し、前進端ではストッパ装置３０によって後退移動が拘
束される。また、ロッド１７はシリンダ１９によって進
退移動し、ロッド１７の前進移動では連結部材２６によ
り押動部材２５を前進移動し、この押動部材２５がアー
ム２２に当接し枢軸２３を支点にしてアーム２２を閉じ
方向に旋回し、中央ローラ１８ａと上下部ローラ１８
ｂ、１８ｃをワークＷに接触させる。そしてシリンダ１
９は中央ローラ１８ａがワークＷに当接した状態で常に
ワークＷの中心方向にロッド１７を前進付勢した状態に
あるため、ワークＷの切削によるワークＷの外径寸法の
縮小変化に追従してシリンダ１９によりロッド１７が漸
次前進補正され、かつロッド１７の前進補正に伴い連結
部材２６による押動部材２５の前進により上部ローラ１
８ｂ及び下部ローラ１８ｃもワークＷの外径寸法の縮小
変化に追従する。

【００１８】前記ロッド１７の前進端から後退移動させ
ると連結部材２６がロッド１７と一体になって後退し、
押動部材２５も後退移動する。これにより、アーム２２
は閉じ方向の押動から解放され、スプリング２４の付勢
により開き方向に旋回し、さらに連結部材２６に螺着し
た当接ピン２８がレバー２７に当接してレバー２３を押
動し、このレバー２７の旋回動でアーム２２を強制的に
開き方向に作動する。

【００１９】可動フレーム１４の後退移動には、ストッ
パ装置３０による後退移動の拘束を解除してシリンダ装
置１５の作動により原位置戻しが行われる。尚、この左
右一対の３点ローラレスト４は、同時に進退作動する
が、それぞれ単独で進退作動させることも可能である。

【００２０】次ぎに本発明をクランクシャフトの切削加
工に利用した場合について説明する。先ず２点ローラレ
スト３を前進端に位置してジャーナル部を支え、センタ
ジャーナルを含め他のジャーナル部を黒皮等の荒切削と
して用いる。この場合、荒切削であるから、加工精度は
要求されることがなく、切粉が多くでる荒切削におい
て、切粉の排除性のよい２点ローラレスト３の特性を発
揮する。

【００２１】前記荒切削加工の完了後に２点ローラレス
ト３を後退させ、３点ローラレスト４を前進端に位置し
て荒切削加工の完了した外径又は仕上加工の終わった状
態の外径を支えて仕上切削として用いる。この場合、仕
上切削であるから切粉が少ないので、切粉排除性の悪い
３点ローラレスト４の弱点には影響することがなく、ワ
ークの逃げがない３点ローラレスト４の特性を発揮し、
高精度の仕上加工を遂行する。尚、この３点ローラレス
ト４は、ローラがワークに接触する前に、上下部ローラ
１８ｂ，１８ｃを閉じ方向に旋回位置させておくことに
より、ワークＷに対して上下部ローラ１８ｂ，１８ｃの
みの２点当たりで荒切削加工として使用することも可能
である。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によると、２点ロー
ラレストと、この２点ローラレストに３点ローラレスト
を並列配置し、それぞれを単独で進退可能に設けた構成
であるから、単一のレスト装置によって、ワークの荒切
削及び仕上切削等の加工状況に応じて、それぞれ特性を
有する２点ローラレスト及び３点ローラレストの切り替
え使用を可能とし、加工能率並びに精度を向上すると共
に、レストローラがブローチ等の工具に干渉することな
く加工を可能とする。

【００２３】また、３点ローラレストにおいて、上下部
ローラの軸間距離が一定で固定的な従来の場合、ワーク
に対して接触並びに接触解除するときに、ローラがワー
クのデットポイントを越える動作でワークに傷をつける
ことがあるが、本発明では、３点ローラレストの上下部
ローラは、中央ローラの進退移動と連繋して旋回開閉す
るようにした構成であるから、上記のような問題が解消
されると共に、上下部ローラのみによる２点当たりの２
点ローラレストとしても使用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の前面図

【図２】２点ローラレスト部分の断面図

【図３】３点ローラレスト部分の断面図

【符号の説明】

１ ベッド ２ 固定フレーム ３ ２点ローラレスト ４ ３点ローラレスト ５ スライド軸 ６ シリンダ装置 ８ａ 上部ローラ ８ｂ 下部ローラ １１ ストッパ装置 １４ 可動フレーム １５ シリンダ装置 １７ ロッド １８ａ 中央ローラ １８ｂ 上部ローラ １８ｃ 下部ローラ １９ シリンダ ２２ アーム ２３ 枢軸 ２４ スプリング ２５ 押動部材 ２６ 連結部材 ２７ レバー ３０ ストッパ装置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定フレームに第１駆動装置によって進
   退移動可能に支持され第１ストッパ装置により前進端位
   置で拘束されるスライド軸の先端上下に回転自在なロー
   ラを配置した２点ローラレストと、前記固定フレームに
   前記２点ローラレストの並列位置で第２駆動装置によっ
   て進退移動可能に支持され前進端位置で第２ストッパ装
   置により拘束される可動フレームに、第３駆動装置によ
   り進退移動する中央ローラと、前記可動フレームに前記
   中央ローラを中心にして上下位置に旋回自在に配置した
   上部ローラ並びに下部ローラと、この上部ローラ及び下
   部ローラを中央ローラの前進移動で互いに接近する方向
   に、また後退移動で離間する方向に中央ローラの進退移
   動と連繋して旋回開閉させる上下部ローラ開閉手段とを
   備えた３点ローラレストとから成るワークレスト装置。