JP3345487B2 - 軸物加工方法および装置 - Google Patents
軸物加工方法および装置Info
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- JP3345487B2 JP3345487B2 JP29238993A JP29238993A JP3345487B2 JP 3345487 B2 JP3345487 B2 JP 3345487B2 JP 29238993 A JP29238993 A JP 29238993A JP 29238993 A JP29238993 A JP 29238993A JP 3345487 B2 JP3345487 B2 JP 3345487B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軸物ワークにインボリ
ュートスプラインといった歯形、ねじ、油溝等を転造加
工する歯車軸転造装置及び塑性変形された歯車軸にスナ
ップリング溝等の切削加工を行う切削装置を有する軸物
加工装置および加工方法に関する。
ュートスプラインといった歯形、ねじ、油溝等を転造加
工する歯車軸転造装置及び塑性変形された歯車軸にスナ
ップリング溝等の切削加工を行う切削装置を有する軸物
加工装置および加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来は、軸物ワークにインボリュートス
プラインといった歯形、ねじ、油溝等を転造加工する時
には、丸削り加工されたワークを、平ダイス転造盤でイ
ンボリュート、スプライン、ねじ、油溝等を転造加工
し、インボリュートスプライン部にスナップリング溝等
がある歯車軸は別の旋削機械に取り付けてワークにスナ
ップリング溝等を加工していた。
プラインといった歯形、ねじ、油溝等を転造加工する時
には、丸削り加工されたワークを、平ダイス転造盤でイ
ンボリュート、スプライン、ねじ、油溝等を転造加工
し、インボリュートスプライン部にスナップリング溝等
がある歯車軸は別の旋削機械に取り付けてワークにスナ
ップリング溝等を加工していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来は丸削り加工され
たワークを、平ダイス転造盤でインボリュートスプライ
ン等といった歯形の転造加工、そして別の旋削機械に取
り付けて歯車軸にスナップリング溝等の加工をしてい
た。このため加工対象箇所で丸削り径の真円度を余り必
要としない箇所については素材をブローチ加工によるタ
ーニング加工で丸削り加工をした。この方法は、加工能
率の良い方法ではあったが、加工代により平形ブローチ
を使用すると真円度がよくないと転造後の体積が基本的
に同じであるから所定の形状に形成されないから、平形
ブローチが長くなり、当然機械の加工ストロークの大き
い機械が必要になった。従来、特に転造後の大径の盛り
上がりの過不足、円周方向に於ける分割毎の大径の過不
足が生じる等の欠点が主要因で平形ブローチで丸削り加
工し転造加工用の素材加工として使用することは一般に
行われていなかった。
たワークを、平ダイス転造盤でインボリュートスプライ
ン等といった歯形の転造加工、そして別の旋削機械に取
り付けて歯車軸にスナップリング溝等の加工をしてい
た。このため加工対象箇所で丸削り径の真円度を余り必
要としない箇所については素材をブローチ加工によるタ
ーニング加工で丸削り加工をした。この方法は、加工能
率の良い方法ではあったが、加工代により平形ブローチ
を使用すると真円度がよくないと転造後の体積が基本的
に同じであるから所定の形状に形成されないから、平形
ブローチが長くなり、当然機械の加工ストロークの大き
い機械が必要になった。従来、特に転造後の大径の盛り
上がりの過不足、円周方向に於ける分割毎の大径の過不
足が生じる等の欠点が主要因で平形ブローチで丸削り加
工し転造加工用の素材加工として使用することは一般に
行われていなかった。
【０００４】又、平ダイスで所定の転造加工をし、イン
ボリュートスプライン部等にスナップリング溝等がある
ワークは、転造加工前にスナップリング溝等を加工して
置くと転造加工でスナップリング溝等が材料の流れで溝
幅が狭くなり所定の溝幅が確保出来ないと言う問題があ
り、再度別の旋削機械で転造後ワークにスナップリング
溝等を加工していた。このため転造ダイスと切削チップ
との取り付けの相対位置関係が関連しないので加工精度
が悪く、広い各専用設備／搬送スペースが必要となり、
かつ切削加工／設備間搬送に時間がかかりサイクルタイ
ムが長くコストがかかった。
ボリュートスプライン部等にスナップリング溝等がある
ワークは、転造加工前にスナップリング溝等を加工して
置くと転造加工でスナップリング溝等が材料の流れで溝
幅が狭くなり所定の溝幅が確保出来ないと言う問題があ
り、再度別の旋削機械で転造後ワークにスナップリング
溝等を加工していた。このため転造ダイスと切削チップ
との取り付けの相対位置関係が関連しないので加工精度
が悪く、広い各専用設備／搬送スペースが必要となり、
かつ切削加工／設備間搬送に時間がかかりサイクルタイ
ムが長くコストがかかった。
【０００５】本発明の課題は、丸削りずみワークの外周
部に転造装置により塑性変形をもって歯形等が形成され
たワークに、スナップリング溝等の切削加工を行う切削
装置において、ワークを加工精度が良く、設置スペース
が小さく、かつ切削加工／設備間搬送に時間を要せずサ
イクルタイムが短く、コストの安い軸物加工装置および
方法を提供することにある。
部に転造装置により塑性変形をもって歯形等が形成され
たワークに、スナップリング溝等の切削加工を行う切削
装置において、ワークを加工精度が良く、設置スペース
が小さく、かつ切削加工／設備間搬送に時間を要せずサ
イクルタイムが短く、コストの安い軸物加工装置および
方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、一端
を転造部テールストック24に支持されたテールストック
センタ61に、そして他端を転造部ワーク回転駆動用モー
タ付ヘッドストック25に支持されたセンタ62に、それぞ
れ支持された転造加工前の歯車軸となる丸削りずみワー
ク54を、従動回転可能に保持し、一対の転造ダイススラ
イド15上の転造ダイス50、50′に対し半径方向に係合さ
せかつ各前記転造ダイススライドを相互にスライド支持
部に沿って同期移動させ、前記ワーク54を塑性変形して
外周部に被転造部を形成させたあと、塑性変形後のワー
ク55は、テールストックセンタ61と、前記センタ62に隣
接したワーク回転駆動用モータ付チャック60と、で把持
されかつ回転され、同一前記転造ダイススライド上に配
置した転造ダイス50に続く切削チップ部53のチップ52を
係合させて前記塑性変形後のワーク55を切削加工するこ
とを特徴とする軸物加工装置および方法を提供すること
によって上述した従来技術の課題を解決した。
を転造部テールストック24に支持されたテールストック
センタ61に、そして他端を転造部ワーク回転駆動用モー
タ付ヘッドストック25に支持されたセンタ62に、それぞ
れ支持された転造加工前の歯車軸となる丸削りずみワー
ク54を、従動回転可能に保持し、一対の転造ダイススラ
イド15上の転造ダイス50、50′に対し半径方向に係合さ
せかつ各前記転造ダイススライドを相互にスライド支持
部に沿って同期移動させ、前記ワーク54を塑性変形して
外周部に被転造部を形成させたあと、塑性変形後のワー
ク55は、テールストックセンタ61と、前記センタ62に隣
接したワーク回転駆動用モータ付チャック60と、で把持
されかつ回転され、同一前記転造ダイススライド上に配
置した転造ダイス50に続く切削チップ部53のチップ52を
係合させて前記塑性変形後のワーク55を切削加工するこ
とを特徴とする軸物加工装置および方法を提供すること
によって上述した従来技術の課題を解決した。
【０００７】
【実施例】以下添付した図１乃至図９に基づきこの発明
を詳細に説明する。図１は本発明の実施例の、切削と塑
性加工の複合工作機械である、ターニング加工装置と歯
車軸転造／切削装置とを有する軸物加工装置の構成を示
す正面図、図２は図１の加工装置を左から見た左側面
図、図３は図１の加工装置の平面図、をそれぞれ示す。
本発明の実施例の軸物加工装置は、機械の共通ベース75
の上に、右側コラム13と左側コラム14とが設けられ、上
板16で剛性的に各コラム13、14を上部で固定している。
左側コラム14には丸削り加工用ターニング加工装置70と
歯車軸転造／切削装置71の左側装置部分が設けられ、右
側コラム13には歯車軸転造／切削装置71の右側装置部分
が設けられている。
を詳細に説明する。図１は本発明の実施例の、切削と塑
性加工の複合工作機械である、ターニング加工装置と歯
車軸転造／切削装置とを有する軸物加工装置の構成を示
す正面図、図２は図１の加工装置を左から見た左側面
図、図３は図１の加工装置の平面図、をそれぞれ示す。
本発明の実施例の軸物加工装置は、機械の共通ベース75
の上に、右側コラム13と左側コラム14とが設けられ、上
板16で剛性的に各コラム13、14を上部で固定している。
左側コラム14には丸削り加工用ターニング加工装置70と
歯車軸転造／切削装置71の左側装置部分が設けられ、右
側コラム13には歯車軸転造／切削装置71の右側装置部分
が設けられている。
【０００８】図１において左側コラム14の丸削り加工用
ターニング加工装置70は左側コラム14頂部に配置された
ターニング摺動台駆動用モータ17、コラム14左側面に配
置されたターニング摺動台20、ストック移動の駆動用モ
ータ３、半径方向切込み台４の送りねじ10とそれの駆動
用モータ11を含む半径方向切り込み機構72、を含み、そ
の左側にチップコンベヤ装置８とチップボックス９とが
連設されている。歯車軸転造／切削装置71はベット12の
上に、左側コラム14頂部に左用平ダイススライド15駆動
用モータ18、右側コラム13頂部に右用平ダイススライド
駆動用モータ19がそれぞれ配置され、一端を転造部テー
ルストック24に支持されたテールストックセンタ61（図
７）に、そして他端を転造部ワーク回転駆動用モータ付
ヘッドストック25に支持されたセンタ62（図７）に、そ
れぞれ支持された転造加工前の歯車軸となるワーク54
を、左側コラム14左側面に配置された平ダイススライド
15の平ダイス50と右側コラム13右側面に配置された図示
しない平ダイススライドの平ダイス50′（図７(a) ）と
が上下方向に往復動して、歯車軸転造が行われるように
されている。21はターニング加工完了品を転造加工位置
へ搬送する搬送装置、22は転造加工完了品を搬出位置へ
搬送する搬送装置、23は操作盤である。
ターニング加工装置70は左側コラム14頂部に配置された
ターニング摺動台駆動用モータ17、コラム14左側面に配
置されたターニング摺動台20、ストック移動の駆動用モ
ータ３、半径方向切込み台４の送りねじ10とそれの駆動
用モータ11を含む半径方向切り込み機構72、を含み、そ
の左側にチップコンベヤ装置８とチップボックス９とが
連設されている。歯車軸転造／切削装置71はベット12の
上に、左側コラム14頂部に左用平ダイススライド15駆動
用モータ18、右側コラム13頂部に右用平ダイススライド
駆動用モータ19がそれぞれ配置され、一端を転造部テー
ルストック24に支持されたテールストックセンタ61（図
７）に、そして他端を転造部ワーク回転駆動用モータ付
ヘッドストック25に支持されたセンタ62（図７）に、そ
れぞれ支持された転造加工前の歯車軸となるワーク54
を、左側コラム14左側面に配置された平ダイススライド
15の平ダイス50と右側コラム13右側面に配置された図示
しない平ダイススライドの平ダイス50′（図７(a) ）と
が上下方向に往復動して、歯車軸転造が行われるように
されている。21はターニング加工完了品を転造加工位置
へ搬送する搬送装置、22は転造加工完了品を搬出位置へ
搬送する搬送装置、23は操作盤である。
【０００９】図２において丸削り加工用ターニング加工
装置70は、ターニング摺動台20、ターニング摺動台20に
支持されたターニング加工用平ブローチ40′、ターニン
グ部テールストック１に支持されたテールストックセン
タ34とターニング部ワーク主軸６に支持されたワークチ
ャック35とに挟持された歯車軸となるワーク軸26、ワー
ク主軸用モータ７、テールストック移動用送りねじ２、
テールストック駆動用モータ３、半径方向切込み台４、
半径方向切込み台の駆動用ベルト５をそれぞれ含む。テ
ールストック１は図２では右端、図３では下端、に引き
退げられた位置で書かれている。図３においては、26は
ターニング加工位置のワーク軸、27は転造前加工位置の
ワーク、28は転造加工済位置の歯車軸、29は次工程への
引き渡し位置の歯車軸、30は転造加工ライン上のワーク
仮受け台、31は油圧ユニット、32は制御箱、をそれぞれ
示す。
装置70は、ターニング摺動台20、ターニング摺動台20に
支持されたターニング加工用平ブローチ40′、ターニン
グ部テールストック１に支持されたテールストックセン
タ34とターニング部ワーク主軸６に支持されたワークチ
ャック35とに挟持された歯車軸となるワーク軸26、ワー
ク主軸用モータ７、テールストック移動用送りねじ２、
テールストック駆動用モータ３、半径方向切込み台４、
半径方向切込み台の駆動用ベルト５をそれぞれ含む。テ
ールストック１は図２では右端、図３では下端、に引き
退げられた位置で書かれている。図３においては、26は
ターニング加工位置のワーク軸、27は転造前加工位置の
ワーク、28は転造加工済位置の歯車軸、29は次工程への
引き渡し位置の歯車軸、30は転造加工ライン上のワーク
仮受け台、31は油圧ユニット、32は制御箱、をそれぞれ
示す。
【００１０】丸削り加工用ターニング加工装置70は、図
５に拡大した要部平面図で示すように、ワーク軸26は所
定の位置でターニング部ワーク主軸６に装備されたワー
クチャック35で掴まれ、ワーク軸26の片側はテールスト
ックセンタ34で支られ、ワーク軸26を駆動用モータ７に
より高速で回転させ、かつワーク軸26と係合可能かつ往
復動可能に支持された平形ブローチ40′をワーク軸26に
対し往復動させることにより、転造加工前の丸削りター
ニング加工を行うようにされている。ワークチャック35
とテールストックセンタ34間で支持されたワーク軸26
は、図１で見てよく判るように、テールストック１及び
ワーク主軸６と共に半径方向に送られる切り込み機構72
を有する。半径方向切り込み機構72は、半径方向切込み
台４、半径方向切込み台駆動用ベルト５、（図２）半径
方向切込み台の送りねじ10、半径方向切込み台の駆動用
モータ11（図３）を含む。
５に拡大した要部平面図で示すように、ワーク軸26は所
定の位置でターニング部ワーク主軸６に装備されたワー
クチャック35で掴まれ、ワーク軸26の片側はテールスト
ックセンタ34で支られ、ワーク軸26を駆動用モータ７に
より高速で回転させ、かつワーク軸26と係合可能かつ往
復動可能に支持された平形ブローチ40′をワーク軸26に
対し往復動させることにより、転造加工前の丸削りター
ニング加工を行うようにされている。ワークチャック35
とテールストックセンタ34間で支持されたワーク軸26
は、図１で見てよく判るように、テールストック１及び
ワーク主軸６と共に半径方向に送られる切り込み機構72
を有する。半径方向切り込み機構72は、半径方向切込み
台４、半径方向切込み台駆動用ベルト５、（図２）半径
方向切込み台の送りねじ10、半径方向切込み台の駆動用
モータ11（図３）を含む。
【００１１】図６の平形ブローチ40′拡大要部側面図で
示すように、平形ブローチ40′はブローチホルダ41′に
順次配置された粗削り刃部73と仕上げ刃部74とから成
る。さらに半径方向切込み台４上の、チャック35とセン
タ34間で支持されたワーク軸26はワーク主軸６及びテー
ルストック1 と共に、半径方向切り込み機構72により粗
削り刃部73に向けて、必要回数だけ繰り返し半径方向に
送るようにされて粗丸削りされ、最終段階で仕上げ刃部
74を使用して精度の高い丸削りがされる。33はターニン
グ摺動台の送りねじ、40は粗削り刃部チップ、41は粗削
り刃部チップホルダ、42は粗削り刃部チップホルダ台、
43は仕上げ刃部チップ、44は仕上げ刃部チップホルダ、
をそれぞれ示す。好ましくはターニング加工装置70は、
仕上げ刃部74が前記ワーク軸26と係合する送り速度及び
ワーク主軸６回転速度、をそれぞれ制御する、図示しな
い送り速度制御部及びワーク主軸回転速度制御部を有
し、適正な接線方向の切削速度を与えることによりワー
ク主軸26の真円度を向上させるようにされている。
示すように、平形ブローチ40′はブローチホルダ41′に
順次配置された粗削り刃部73と仕上げ刃部74とから成
る。さらに半径方向切込み台４上の、チャック35とセン
タ34間で支持されたワーク軸26はワーク主軸６及びテー
ルストック1 と共に、半径方向切り込み機構72により粗
削り刃部73に向けて、必要回数だけ繰り返し半径方向に
送るようにされて粗丸削りされ、最終段階で仕上げ刃部
74を使用して精度の高い丸削りがされる。33はターニン
グ摺動台の送りねじ、40は粗削り刃部チップ、41は粗削
り刃部チップホルダ、42は粗削り刃部チップホルダ台、
43は仕上げ刃部チップ、44は仕上げ刃部チップホルダ、
をそれぞれ示す。好ましくはターニング加工装置70は、
仕上げ刃部74が前記ワーク軸26と係合する送り速度及び
ワーク主軸６回転速度、をそれぞれ制御する、図示しな
い送り速度制御部及びワーク主軸回転速度制御部を有
し、適正な接線方向の切削速度を与えることによりワー
ク主軸26の真円度を向上させるようにされている。
【００１２】図４は図５に示すターニング加工装置70に
おける工具即ち平形ブローチ40′刃部チップの食い込み
のプロセスを示す説明図である。26はターニング加工位
置のワーク軸、40a はターニング用チップ加工開始位
置、40b はチップ加工終了位置、apは切込み深さ、ｎは
ワーク軸回転数、Ｃはカッテングエッジが材料と接触す
る点、Ｃはチップ頂点、Ｄは材料の剥離（むしり取り）
が始まる点、Ｅはチップ加工終了位置、φａは噛み合い
から抜け出る角度、φｅは噛み合いに入る角度、Ｖｆは
送り速度、ｆ／２は工具送り半径でターニング加工によ
り切削加工されたワーク軸外周円輪郭は工具送り半径が
連続した多角形を描き、ｕは円形からのこの多角形の振
れ、をそれぞれ示す。
おける工具即ち平形ブローチ40′刃部チップの食い込み
のプロセスを示す説明図である。26はターニング加工位
置のワーク軸、40a はターニング用チップ加工開始位
置、40b はチップ加工終了位置、apは切込み深さ、ｎは
ワーク軸回転数、Ｃはカッテングエッジが材料と接触す
る点、Ｃはチップ頂点、Ｄは材料の剥離（むしり取り）
が始まる点、Ｅはチップ加工終了位置、φａは噛み合い
から抜け出る角度、φｅは噛み合いに入る角度、Ｖｆは
送り速度、ｆ／２は工具送り半径でターニング加工によ
り切削加工されたワーク軸外周円輪郭は工具送り半径が
連続した多角形を描き、ｕは円形からのこの多角形の振
れ、をそれぞれ示す。
【００１３】従来、平形ブローチで丸削り加工し転造加
工用の素材加工として使用することは一般に行われてい
なかったが本発明の実施例ターニング加工装置70では、
ワーク軸26を半径方向に送る半径方向切り込み機構72を
有し、平形ブローチ40′はブローチホルダに41′に順次
配置された粗削り刃部73と仕上げ刃部74とから成り、か
つワーク軸は平形ブローチの粗削り刃部に向けて半径方
向切り込み機構により必要回数だけ繰り返し半径方向に
送るようにされたので、ワーク軸の丸径を削るのに段階
的にストローク毎に半径方向切込み送りを与える事で平
形ブローチが短くなり、機械のコンパクト化、コスト低
減に大きな効果があり、従来の考え方で工具設計をする
と加工代により平形ブローチホルダを都度設計し特に平
形ブローチホルダ長さが大きく変ったが、半径方向切込
み機能の採用で平形ブローチホルダ長さを従来の約1/3
以下の長さに短尺化し標準化することが可能になった。
平形ブローチが短くなり、機械がコンパクト化したの
で、丸削り加工は歯車軸転造と連結又は一体化すること
が可能になった。さらに選択的に、ワーク主軸回転速度
と平形ブローチ刃の仕上げ刃部の接線方向の送り速度を
自動調整して適正な仕上げ刃部の切削速度を得ることに
より、丸削り径の真円度も目的に合せて得ることが出
来、高能率かつ高精度の丸削り加工用ターニング加工装
置を提供するものとなった。
工用の素材加工として使用することは一般に行われてい
なかったが本発明の実施例ターニング加工装置70では、
ワーク軸26を半径方向に送る半径方向切り込み機構72を
有し、平形ブローチ40′はブローチホルダに41′に順次
配置された粗削り刃部73と仕上げ刃部74とから成り、か
つワーク軸は平形ブローチの粗削り刃部に向けて半径方
向切り込み機構により必要回数だけ繰り返し半径方向に
送るようにされたので、ワーク軸の丸径を削るのに段階
的にストローク毎に半径方向切込み送りを与える事で平
形ブローチが短くなり、機械のコンパクト化、コスト低
減に大きな効果があり、従来の考え方で工具設計をする
と加工代により平形ブローチホルダを都度設計し特に平
形ブローチホルダ長さが大きく変ったが、半径方向切込
み機能の採用で平形ブローチホルダ長さを従来の約1/3
以下の長さに短尺化し標準化することが可能になった。
平形ブローチが短くなり、機械がコンパクト化したの
で、丸削り加工は歯車軸転造と連結又は一体化すること
が可能になった。さらに選択的に、ワーク主軸回転速度
と平形ブローチ刃の仕上げ刃部の接線方向の送り速度を
自動調整して適正な仕上げ刃部の切削速度を得ることに
より、丸削り径の真円度も目的に合せて得ることが出
来、高能率かつ高精度の丸削り加工用ターニング加工装
置を提供するものとなった。
【００１４】本発明の実施例の歯車軸転造／切削装置71
は、図７(a) に歯車軸転造装置の拡大要部平面図で示す
ように、丸削り加工された丸削りずみワーク54をワーク
保持部であるテールストック24センタ61とワーク回転駆
動用モータ付きヘッドストック25に支持されたセンタ62
とで支持し、ワーク54に左側コラム14左側面に配置され
たベース板である転造平ダイススライド15上の、転造ダ
イスである平ダイス50と、右側コラム13右側面に配置さ
れた図示しないダイス部51の転造平ダイススライド上の
平ダイス50′とを係合させ、各平ダイススライドを相互
に転造ダイススライド支持部であるコラムに沿って同期
移動させ、ワーク54の塑性変形をもってワーク54の外周
部に歯形、ねじ、油溝等を形成する。転造ダイスである
平ダイス50′の代わりに転造ダイスとしてねじ成形ダイ
ス、油溝成形ダイスを設けてもよいし、又、転造ダイス
を複数個設けてもよい。
は、図７(a) に歯車軸転造装置の拡大要部平面図で示す
ように、丸削り加工された丸削りずみワーク54をワーク
保持部であるテールストック24センタ61とワーク回転駆
動用モータ付きヘッドストック25に支持されたセンタ62
とで支持し、ワーク54に左側コラム14左側面に配置され
たベース板である転造平ダイススライド15上の、転造ダ
イスである平ダイス50と、右側コラム13右側面に配置さ
れた図示しないダイス部51の転造平ダイススライド上の
平ダイス50′とを係合させ、各平ダイススライドを相互
に転造ダイススライド支持部であるコラムに沿って同期
移動させ、ワーク54の塑性変形をもってワーク54の外周
部に歯形、ねじ、油溝等を形成する。転造ダイスである
平ダイス50′の代わりに転造ダイスとしてねじ成形ダイ
ス、油溝成形ダイスを設けてもよいし、又、転造ダイス
を複数個設けてもよい。
【００１５】図７(b) に図１の歯車軸転造／切削装置71
内の歯車軸転造装置に連設された切削装置の拡大要部平
面図、並びに本発明の実施例を示す図９でその平ダイス
スライド15（図１で右側から見た）の拡大した概略側面
図(a) 及び(a) を正面から見た側面図(b) として示すよ
うに、一対の平ダイススライド15の少なくとも一方15
は、ダイス部51に続く切削チップ部53を、同一ベース板
上である平ダイススライド上に有し、塑性変形後のワー
ク55は、テールストックセンタ61と、図示しない切換装
置により他方のセンタ62の代わりに、センタ62に隣接し
て配置されたワーク回転駆動用モータ付チャック60と、
で把持されかつ回転され、チップ部53に予め配置したス
ナップリング溝等用チップ52と係合されてスナップリン
グ溝等の切削加工をするようにされている。転造ダイス
である平ダイス50に続く切削チップ部53を同一ベース板
上であるスライド上に配設してあればよく、転造ダイス
と切削チップ部とをＡＴＣで交換してもよい。
内の歯車軸転造装置に連設された切削装置の拡大要部平
面図、並びに本発明の実施例を示す図９でその平ダイス
スライド15（図１で右側から見た）の拡大した概略側面
図(a) 及び(a) を正面から見た側面図(b) として示すよ
うに、一対の平ダイススライド15の少なくとも一方15
は、ダイス部51に続く切削チップ部53を、同一ベース板
上である平ダイススライド上に有し、塑性変形後のワー
ク55は、テールストックセンタ61と、図示しない切換装
置により他方のセンタ62の代わりに、センタ62に隣接し
て配置されたワーク回転駆動用モータ付チャック60と、
で把持されかつ回転され、チップ部53に予め配置したス
ナップリング溝等用チップ52と係合されてスナップリン
グ溝等の切削加工をするようにされている。転造ダイス
である平ダイス50に続く切削チップ部53を同一ベース板
上であるスライド上に配設してあればよく、転造ダイス
と切削チップ部とをＡＴＣで交換してもよい。
【００１６】チャック60の代わりに、センタ台61、62間
で挟持した状態のワーク55を、図示しない装置でセンタ
台62をセンタ台61に向けて軸方向に押圧して、ワーク55
を把持し図示しない装置で回転させてもよい。Ｙ、
Ｙ′、Ｙ″はそれぞれ、ワーク54、55の塑性変形前、塑
性変形後、及びスナップリング溝等加工後の位置を示
す。図８は図７(b) のスナップリング溝63加工状態を示
す拡大断面図である。チップ部53の切削チップは、スナ
ップリング溝等用チップ52の他、面取りチップ、外形削
りチップ等、他のチップでもよく、又、切削チップを複
数個設けてもよい。
で挟持した状態のワーク55を、図示しない装置でセンタ
台62をセンタ台61に向けて軸方向に押圧して、ワーク55
を把持し図示しない装置で回転させてもよい。Ｙ、
Ｙ′、Ｙ″はそれぞれ、ワーク54、55の塑性変形前、塑
性変形後、及びスナップリング溝等加工後の位置を示
す。図８は図７(b) のスナップリング溝63加工状態を示
す拡大断面図である。チップ部53の切削チップは、スナ
ップリング溝等用チップ52の他、面取りチップ、外形削
りチップ等、他のチップでもよく、又、切削チップを複
数個設けてもよい。
【００１７】本発明の実施例の、切削と塑性加工の複合
工作機械である、ターニング加工装置と歯車軸転造／切
削装置とを有する軸物加工装置は、図１乃至図３でみて
よく判るように、ターニング加工装置70と歯車軸転造／
切削装置71とは複合工作機械として合体され、丸削りの
工程と次の転造／切削加工の工程間の搬送間距離が短く
簡単に機械付リフト＆キャリ方式等で搬送ができるよう
にされている。代替的に、ターニング加工装置70を歯車
軸転造／切削装置71に近接配置して簡単に機械付リフト
＆キャリ方式等で搬送ができるようにしてもよい。
工作機械である、ターニング加工装置と歯車軸転造／切
削装置とを有する軸物加工装置は、図１乃至図３でみて
よく判るように、ターニング加工装置70と歯車軸転造／
切削装置71とは複合工作機械として合体され、丸削りの
工程と次の転造／切削加工の工程間の搬送間距離が短く
簡単に機械付リフト＆キャリ方式等で搬送ができるよう
にされている。代替的に、ターニング加工装置70を歯車
軸転造／切削装置71に近接配置して簡単に機械付リフト
＆キャリ方式等で搬送ができるようにしてもよい。
【００１８】作動においては、歯車軸となるワーク軸26
は所定の位置でワーク主軸６に装備されたチャック35で
掴まれ、ワーク軸26の片側はテールストック１のセンタ
34で支持される。ワーク主軸６を高速で回転しワーク軸
26を高速で回転させながら、ターニング加工用平形ブロ
ーチ40′を使用して丸削り加工をするが、加工諸元／加
工取り代に依っては平形ブローチが非常に長くなる。こ
の問題を解決するため本発明の実施例では半径方向に切
り込み機構72を設置し、平形ブローチ40′はブローチホ
ルダ41′に粗削り刃部73と仕上げ刃部74とに分けて配置
された工具を使用する。即ち、粗削り段階は平形ブロー
チホルダ41′に配置された粗削り刃部73までを必要回数
だけ繰り返し使用し、最終段階で仕上げ刃部74を使用し
高精度の丸削り加工をする。特に、転造加工箇所は真円
度の向上のためワーク軸回転数や平形ブローチ仕上げ刃
部74の送り速度を制御して達成する。
は所定の位置でワーク主軸６に装備されたチャック35で
掴まれ、ワーク軸26の片側はテールストック１のセンタ
34で支持される。ワーク主軸６を高速で回転しワーク軸
26を高速で回転させながら、ターニング加工用平形ブロ
ーチ40′を使用して丸削り加工をするが、加工諸元／加
工取り代に依っては平形ブローチが非常に長くなる。こ
の問題を解決するため本発明の実施例では半径方向に切
り込み機構72を設置し、平形ブローチ40′はブローチホ
ルダ41′に粗削り刃部73と仕上げ刃部74とに分けて配置
された工具を使用する。即ち、粗削り段階は平形ブロー
チホルダ41′に配置された粗削り刃部73までを必要回数
だけ繰り返し使用し、最終段階で仕上げ刃部74を使用し
高精度の丸削り加工をする。特に、転造加工箇所は真円
度の向上のためワーク軸回転数や平形ブローチ仕上げ刃
部74の送り速度を制御して達成する。
【００１９】丸削りの工程と次の転造加工の工程間を従
来の様に個別に機械間を組合わせるのでなく、同一機械
ベース上に配置されているので、搬送間距離が短く簡単
に機械付リフト＆キャリ方式等で搬送ができる。転造加
工は、公知の一対の平ダイスが平ダイススライド15を介
して相互にコラムに沿って同期移動して、センタ台61、
62間で支持しているワーク54に対し、塑性変形をもって
ワーク54の外周部にインボリュートスプラインといった
歯形、ねじ、油溝等を転造を形成する。インボリュート
スプライン部にスナップリング溝等が必要な転造後のワ
ークは、今度は、ワーク55をワーク回転駆動用モータ付
チャック60で掴み、高速で回転し再度平ダイススライド
15が移動し、平ダイススライド15に予め設置されたチッ
プ52でスナップリング溝63を加工する。従来はインボリ
ュートスプライン部にスナップリング溝等が必要な軸
は、転造後に別の旋削機械で加工していたが、本発明で
は別々に加工していた転造と旋削とを一工程で加工をす
る複合加工機とした。
来の様に個別に機械間を組合わせるのでなく、同一機械
ベース上に配置されているので、搬送間距離が短く簡単
に機械付リフト＆キャリ方式等で搬送ができる。転造加
工は、公知の一対の平ダイスが平ダイススライド15を介
して相互にコラムに沿って同期移動して、センタ台61、
62間で支持しているワーク54に対し、塑性変形をもって
ワーク54の外周部にインボリュートスプラインといった
歯形、ねじ、油溝等を転造を形成する。インボリュート
スプライン部にスナップリング溝等が必要な転造後のワ
ークは、今度は、ワーク55をワーク回転駆動用モータ付
チャック60で掴み、高速で回転し再度平ダイススライド
15が移動し、平ダイススライド15に予め設置されたチッ
プ52でスナップリング溝63を加工する。従来はインボリ
ュートスプライン部にスナップリング溝等が必要な軸
は、転造後に別の旋削機械で加工していたが、本発明で
は別々に加工していた転造と旋削とを一工程で加工をす
る複合加工機とした。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、同一
ベース板上に転造ダイスと転造ダイスに続く切削チップ
部とを配設したので、同一ベース板上に転造ダイスおよ
び切削チップ部の工具基準面を同一にでき、転造ダイス
と切削チップ部との取り付けの相対位置精度がよく加工
精度が向上し、又ベース板が１個であるので、取り付け
部品も含めて部品点数、取り付けスペース共に小さくな
り、旋削加工／設備間搬送に時間を要せずサイクルタイ
ムが短く、コストの安い軸物加工装置を提供するものと
なった。
ベース板上に転造ダイスと転造ダイスに続く切削チップ
部とを配設したので、同一ベース板上に転造ダイスおよ
び切削チップ部の工具基準面を同一にでき、転造ダイス
と切削チップ部との取り付けの相対位置精度がよく加工
精度が向上し、又ベース板が１個であるので、取り付け
部品も含めて部品点数、取り付けスペース共に小さくな
り、旋削加工／設備間搬送に時間を要せずサイクルタイ
ムが短く、コストの安い軸物加工装置を提供するものと
なった。
【００２１】さらに本発明では、一端を転造部テールス
トック24に支持されたテールストックセンタ61に、そし
て他端を転造部ワーク回転駆動用モータ付ヘッドストッ
ク25に支持されたセンタ62に、それぞれ支持された転造
加工前の歯車軸となる丸削りずみワーク54を、従動回転
可能に保持し、一対の転造ダイススライド15上の転造ダ
イス50、50′に対し半径方向に係合させかつ各前記転造
ダイススライドを相互にスライド支持部に沿って同期移
動させ、前記ワーク54を塑性変形して外周部に被転造部
を形成させたあと、塑性変形後のワーク55は、テールス
トックセンタ61と、前記センタ62に隣接したワーク回転
駆動用モータ付チャック60と、で把持されかつ回転さ
れ、同一前記転造ダイススライド上に配置した転造ダイ
ス50に続く切削チップ部53のチップ52を係合させて前記
塑性変形後のワーク55を切削加工するようにしたので、
同一ベース板上に転造ダイスおよび切削チップ部の工具
基準面を同一にでき、転造ダイスと切削チップ部との取
り付けの相対位置精度がよく加工精度が向上し、又ベー
ス板が１個であるので、取り付け部品も含めて部品点
数、取り付けスペース共に小さくなり、旋削加工／設備
間搬送に時間を要せずサイクルタイムが短く、コストの
安い軸物加工方法及び装置を提供するものとなった。
トック24に支持されたテールストックセンタ61に、そし
て他端を転造部ワーク回転駆動用モータ付ヘッドストッ
ク25に支持されたセンタ62に、それぞれ支持された転造
加工前の歯車軸となる丸削りずみワーク54を、従動回転
可能に保持し、一対の転造ダイススライド15上の転造ダ
イス50、50′に対し半径方向に係合させかつ各前記転造
ダイススライドを相互にスライド支持部に沿って同期移
動させ、前記ワーク54を塑性変形して外周部に被転造部
を形成させたあと、塑性変形後のワーク55は、テールス
トックセンタ61と、前記センタ62に隣接したワーク回転
駆動用モータ付チャック60と、で把持されかつ回転さ
れ、同一前記転造ダイススライド上に配置した転造ダイ
ス50に続く切削チップ部53のチップ52を係合させて前記
塑性変形後のワーク55を切削加工するようにしたので、
同一ベース板上に転造ダイスおよび切削チップ部の工具
基準面を同一にでき、転造ダイスと切削チップ部との取
り付けの相対位置精度がよく加工精度が向上し、又ベー
ス板が１個であるので、取り付け部品も含めて部品点
数、取り付けスペース共に小さくなり、旋削加工／設備
間搬送に時間を要せずサイクルタイムが短く、コストの
安い軸物加工方法及び装置を提供するものとなった。
【図１】本発明の実施例の、切削と塑性複合加工機械で
ある、ターニング加工装置と歯車軸転造／切削装置とを
有する軸物加工装置の構成を示す正面図。
ある、ターニング加工装置と歯車軸転造／切削装置とを
有する軸物加工装置の構成を示す正面図。
【図２】図１の加工装置を左から見た左側面図。
【図３】図１の加工装置を上から見た平面図。
【図４】図５に示すターニング加工装置70における工具
即ち平形ブローチ40′刃部チップの食い込みのプロセス
を示す説明図。
即ち平形ブローチ40′刃部チップの食い込みのプロセス
を示す説明図。
【図５】図２のターニング加工装置70の拡大した要部平
面図。
面図。
【図６】図５の平形ブローチ40′の（図２の正面から見
た）拡大要部側面図。
た）拡大要部側面図。
【図７】(a) は図１の歯車軸転造／切削装置71内の歯車
軸転造装置の拡大要部平面図、(b) は歯車軸転造装置に
連設された切削装置の拡大要部平面図をそれぞれ示す。
軸転造装置の拡大要部平面図、(b) は歯車軸転造装置に
連設された切削装置の拡大要部平面図をそれぞれ示す。
【図８】図７(b) のスナップリング溝加工状態を示す拡
大断面図。
大断面図。
【図９】図７(b) に示す平ダイススライド15の（図１で
右側から見た）拡大概略側面図(a) 及び(a) の左側から
見た側面図(b) を示す。
右側から見た）拡大概略側面図(a) 及び(a) の左側から
見た側面図(b) を示す。
15．．平ダイススライド（転造ダイススライド）（ベー
ス板） 35．．ワークチャック 50、50′．．平ダイス（転造ダイス） 53．．切削チップ部 54、55 ．．ワーク 60 ．ワーク回転駆動用モータ付チャック（ワーク回転
装置付きワーク把持部） 61、62 ．．センタ（ワーク保持部） 71．．歯車軸転造／切削装置
ス板） 35．．ワークチャック 50、50′．．平ダイス（転造ダイス） 53．．切削チップ部 54、55 ．．ワーク 60 ．ワーク回転駆動用モータ付チャック（ワーク回転
装置付きワーク把持部） 61、62 ．．センタ（ワーク保持部） 71．．歯車軸転造／切削装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲田 剛士 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−180424（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−34734（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23P 23/04 B23F 15/00
Claims (2)
- 【請求項１】一端を転造部テールストック24に支持され
たテールストックセンタ61に、そして他端を転造部ワー
ク回転駆動用モータ付ヘッドストック25に支持されたセ
ンタ62に、それぞれ支持された転造加工前の歯車軸とな
る丸削りずみワーク54を、従動回転可能に保持し、一対
の転造ダイススライド15上の転造ダイス50、50′に対し
半径方向に係合させかつ各前記転造ダイススライドを相
互にスライド支持部に沿って同期移動させ、前記ワーク
54を塑性変形して外周部に被転造部を形成させたあと、
塑性変形後のワーク55は、テールストックセンタ61と、
前記センタ62に隣接したワーク回転駆動用モータ付チャ
ック60と、で把持されかつ回転され、同一前記転造ダイ
ススライド上に配置した転造ダイス50に続く切削チップ
部53のチップ52を係合させて前記塑性変形後のワーク55
を切削加工するようにしたことを特徴とする軸物加工装
置。 - 【請求項２】一端を転造部テールストック24に支持され
たテールストックセンタ61に、そして他端を転造部ワー
ク回転駆動用モータ付ヘッドストック25に支持されたセ
ンタ62に、それぞれ支持された転造加工前の歯車軸とな
る丸削りずみワーク54を、従動回転可能に保持し、一対
の転造ダイススライド15上の転造ダイス50、50′に対し
半径方向に係合させかつ各前記転造ダイススライドを相
互にスライド支持部に沿って同期移動させ、前記ワーク
54を塑性変形して外周部に被転造部を形成させたあと、
塑性変形後のワーク55は、テールストックセンタ61と、
前記センタ62に隣接したワーク回転駆動用モータ付チャ
ック60と、で把持されかつ回転され、同一前記転造ダイ
ススライド上に配置した転造ダイス50に続く切削チップ
部53のチップ52を係合させて前記塑性変形後のワーク55
を切削加工することを特徴とする軸物加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29238993A JP3345487B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 軸物加工方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29238993A JP3345487B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 軸物加工方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07124829A JPH07124829A (ja) | 1995-05-16 |
| JP3345487B2 true JP3345487B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=17781163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29238993A Expired - Lifetime JP3345487B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 軸物加工方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3345487B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106181414B (zh) * | 2016-08-30 | 2019-01-08 | 重庆博奥镁铝金属制造有限公司 | 一种头枕管齿成型机 |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP29238993A patent/JP3345487B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07124829A (ja) | 1995-05-16 |
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|---|---|---|---|
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