JP3830471B2 - 両頭側面フライス盤 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両頭側面フライス盤に関する。さらに詳しくは、板状のワークを高精度に加工するための両頭側面フライス盤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フライス盤によってワークを切削加工する際、ワークのビビリを無くしたり、異形のワークを固定するため種々のクランプが工夫されている。これらのクランプとしては、伝統的なものの外、特殊なものとして、ラッパ状ワークを固定するクランプに特開昭５７−８３３３１号公報記載のものがあり、ブロック状ワークを固定する横締めクランプに特開昭５４−９０６９８号公報記載のものなどがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５７−８３３３１号公報
【特許文献２】
特開昭５４−９０６９８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、いずれのクランプもある程度体積がある太いワークを固定するものである。
上記に例示したものとは対照的に、板状のワークを切削する場合は事情が異なる。もっとも、平板状ワークの片面を切削するならば、ワークを寝かせてクランプすればよいので、クランプの形状に工夫こそ必要としても、ワークにビビリが生ずることはほとんどない。
【０００５】
しかしながら、板状のワークを立てた状態で表裏両面から切削する場合は、ワーク自体のビビリ解消のほか、ワークより薄く仕上げたクランプ用治具の撓みやビビリ解消も工夫しなければならない。なぜならば、板状ワークの両面を同時に切削する場合、クランプ用治具がワークの仕上げ寸法より厚くては、ワークの切削が不能となるため、クランプ用治具の厚さはワークの仕上げ厚さより薄くなければならず、その場合、クランプ用治具に撓みやビビリが生じやすくなるので、結局、ワークの仕上げ寸法が正確でなくなるからである。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑み、板状のワークを表裏両面から切削加工しても、高い寸法精度と表面粗さを実現できる両頭側面フライス盤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】
請求項１の両頭側面フライス盤は、ワークが載せられ前後に移動自在な加工台と、該加工台の左右に設けられ左右方向に移動自在な一対のヘッドと、板状のワークを固定するクランプ機構とを備える両頭側面フライス盤において、前記クランプ機構が、前記加工台上に固定され、前記ワークを立てた状態で載せる下治具と、該下治具上に載せたワークを上方から押し付ける平板状の上治具と、該上治具を昇降させる上部クランプシリンダと、前記上治具の前後方向に両端部において、該上治の表側と裏側から接する案内板と、前記上治具を左右から挟み付ける側部クランプとからなり、前記側部クランプが、シリンダ本体を架台に取付け、ロッドを前記上治具側に向けた側部クランプシリンダと、前記各側部クランプシリンダのロッドに取付けられたクランプ板と、該各クランプ板を前記ロッド上においてクランプ方向に付勢するクランプスプリングとからなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図８は本発明に係る両頭側面フライス盤の全体正面図である。図９は図８の全体平面図である。まず、本発明に係る両頭側面フライス盤の基本構成を説明する。
図８および図９において、符号１はベースを示しており、このベース１の上面には、ベース１に対して前後(図９では上下方向）に移動自在に加工台２が設けられている。この加工台２上には、ワークＷを載せるための下治具３が設けられている。この下治具３の上方には、加工台２とともに前後に移動する上部クランプシリンダ５が設けられている。この上部クランプシリンダ５は、そのロッドが鉛直下向きに配設されている。このロッドの先端には上治具６が設けられている。
このため、クランプ用シリンダ５を伸長させれば、下治具３と上治具６の間にワークＷが挟まれるので、ワークＷを加工台２に固定することができる。しかも、加工台２を前後に移動させれば、ワークＷを上治具６と下治具３との間に挟んだままでワークＷを加工台２とともに前後に移動させることができる。
【０００９】
前記ベース１の上面において、前記加工台２の左右には、加工台２の中心軸に対し直角に一対のレール４，４が設けられている。
この左右に延びる一対のレール４，４の上面には、左右一対のヘッド１０，１０の主軸台１１，１１がそれぞれ取り付けられている。各主軸台１１は、レール４上を左右に移動自在である。
【００１０】
前記一対の主軸台１１，１１には、一対の主軸１２，１２がそれぞれ回転自在に支持されており、この一対の主軸１２，１２は、互いに軸中心が一致するように、水平に設けられている。この一対の主軸１２，１２の向かいあった一端部には、カッタ１５がそれぞれ取り付けられており、各主軸１２の他端部は、例えば、ベルト等によって、主軸台１１の上部に設けられたモータ１３の主軸と連結されている。
このため、モータ１３を駆動させれば、主軸１２が回転し、カッタ１５が回転するのである。
【００１１】
上記の両頭側面フライス盤によれば、加工台２にワークＷを取り付け、ワークＷを加工する量の分だけ一対のヘッド１０，１０を加工台２に向けて移動させる。そして、モータ１３を駆動させてカッタ１５を回転し、加工台２によってワークＷをカッタ１５方向に送れば、カッタ１５によってワークＷの表裏両面を一度に切削することができる。
【００１２】
さて、つぎに本発明の特徴であるクランプ機構について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係わる両頭側面フライス盤の要部縦断図である。図２は図１に示すクランプ機構まわりの横断面図である。図３は図１に示すクランプ機構まわりの縦断面図である。図４はクランプ機構の片側の拡大図である。図５は図１に示す両頭側面フライス盤での切削作業の説明図である。
図１に示すように、前記加工台２上の下治具３は、断面形状が概ね三角形の台部３ａと、中央上面のみが細幅で上方に突出した支持部３ｂとからなる。支持部３ｂの幅は、切削加工すべきワークＷの仕上り寸法より細くされている。換言すれば、ワークに応じて数種類の下治具３を用意しておき、仕上げ寸法より狭幅の支持部３ｂを有する下治具３を選んで用いられる。
【００１３】
前記上治具６は平板上の治具である。この上治具６の厚さは、ワークＷの仕上げ寸法より薄いものが用いられる。すなわち、板状のワークを表裏両面から切削し、しかも全面的に加工するとき、上治具６がワークＷより厚くては、カッタ１５と干渉するからである。この上治具６もワークに応じて数種類のものを用意しておき、仕上げ寸法より厚さの薄いものを選んで用いられる。
【００１４】
上部クランプシリンダ５は、そのシリンダ本体５ａが架台７に取付けられており、ロッド５ｂの下端には、治具取付金具５ｃが取付けられている。この治具取付金具５ｃによって、前記上治具６が、上部クランプシリンダ５に取付けられ、上部クランプシリンダ５の伸縮動作によって昇降するようになっている。
以上の構成により、下治具３上に板状のワークＷを立てておき、上から上治具６を下降させると、上下の治具３，６間にワークＷを、一応クランプすることができる。なお、図１において、１点鎖線で示すワークは薄い板であり、２点鎖線で示すワークは厚めの板である。
【００１５】
図１および図２に示すように、前記架台７の左右両側には、側部クランプシリンダ２１，２２がそれぞれ取付けられている。すなわち、シリンダ本体21a 、22a が水平にして架台７に固定され、ロッド21b 、22b が内向きになるように配置されている。これらのロッド21b 、22b の先端には、それぞれ側面視で四角形のクランプ板２３，２４が取付けられている。したがって、側部クランプシリンダ２１，２２を伸長させると、２枚のクランプ板２３，２４で平板状の上治具６を左右両側から挟み付けることができる。この場合、上治具６の撓みや、ビビリを防止することができる。
また、側部クランプシリンダ２１，２２を収縮させると、２枚のクランプ板２３，２４が上治具６から離れるので、上治具６の昇降を自由に行うことができる。なお、図２において、上方のクランプ板２３は側部クランプシリンダ２１を収縮させ、ワーク６から離間した状態を示し、下方のクランプ板２４は側部クランプシリンダ２２を伸長させワーク６に当接した状態を示している。
【００１６】
図２および図３に示すように、上治具６の前後方向の両端部に接するように案内板３１が設けられている。この案内板３１は上治具６の表側から接するものと裏側から接するものがセットになっており、架台７の適所に固定されている。なお、上治具６が、厚さの異なるものに代えると、案内板３１も上治具６を挟む隙間の異なるものに代えられる。
上記の案内板３１は、上治具６が上方から下降してくるとき、正確に定位置に導くので、薄い上治具６、あるいは薄いワークであっても、確実にワークＷをクランプすることができる。
【００１７】
クランプ板２３まわりの詳細を図４に基づき説明する。なお、右側のクランプ板２４まわりの構造は同一のため、クランプ板２３で代表させる。
前記側部クランプシリンダ２１のロッド21b の先端にはプッシュロッド21c が固着されている。このプッシュロッド21c は大径部21e と小径部21f からなり、小径部21f にはブッシュ２６を介してクランプ板２３が嵌められている。21d は止め金具で、クランプ板２３が小径部21f から抜けないように、小径部21f の先端に螺合されている。なお、ブッシュ２６は潤滑剤を含有したものである。
前記プッシュロッド21c の大径部21e の外周にはスプリング２５が外挿されている。このスプリング２５は、一端が架台７の内壁に当たっており、他端がクランプ板２３を内側に向けて押すように付勢している。
また、図４で省略しているが、図１に簡略して示すように、右側の側部クランプシリンダ２２のロッド22b にはスプリング２６が外挿されており、このスプリング２６は、一端が架台７の内壁に当たっており、他端がクランプ板２４を内側に向けて押すように付勢している。
【００１８】
図４は側部クランプシリンダ２１のロッド21b を伸長させた状態を示しており、この状態ではプッシュロッド21C の大径部21e がクランプ板２３の背面を押している。この状態では、左右の側部クランプシリンダ２１，２２のシリンダ出力によって上治具６を強力に挟み付けることができる。
一方、側部クランプシリンダ２１のロッド21b を縮小させると、大径部21e と架台７内壁間の間隔Ｓ１と止め金具21d とクランプ板２３の嵌合部端面間の間隔Ｓ２を合わせた寸法だけ収縮することができる。このように左右の側部クランプシリンダ２１，２２が動作すると、上治具６をアンクランプすることができる。
【００１９】
また、上記の構成により、左右一対のスプリング２５，２６は、上治具６に対して左右からクランプ板２３、２４を軽く接触させることができる。このため、つぎの利点がある。
すなわち加工中は、ワークＷを次々と変え、クランプ・アンクランプを繰返すことになるが、アンクランプの後にクランプ起動する際、２基の側部クランプシリンダ２１，２２の起動位置がズレていることがある。この場合、側部クランプシリンダ２１，２２のみで上治具６を挟もうとすると、上治具６は片側へ押されて、ワークＷのクランプが不能となる。しかし、スプリング２５、２６があると、側部クランプシリンダ２１，２２が動作中に前もって、２枚のクランプ板２３，２４を上治具６に接触させ、センターに保持しておけるので、上治具６を確実にクランプ位置に位置させることができる。
【００２０】
図５に示すように、クランプ板２３，２４の下面にはスクレーパー２７，２７が取付けられており、カバー２８，２８も取付けられている。このため、次の利点がある。
すなわち、加工中は、カッタ１５によりワークＷの表裏両面が切削され、その切粉が上方にも飛び散り、上治具６の表面にも付着する。しかしながら、加工終了後、側部クランプシリンダ２１，２２によるクランプを解除して、スプリング２５，２６のみで上治具６を軽く保持する状態とし、上部クランプシリンダ５（図１参照）により上治具６を引き抜くと、スクレーパー２７，２７によって上治具６の表面に付着した切粉が取り除かれる。このようにすると、上治具６を次に使用するとき、清掃の手間が省略できる。
前記カバー２８は、スプリング２５，２６部分に切粉が付着するのを防止することができる。
【００２１】
本実施形態のクランプ機構によれば、つぎの作用効果を奏する。
（１）側部クランプシリンダ２１，２２を伸長させ、クランプ板２３，２４で上治具６を挟むと上治具６は上部クランプシリンダ５で強く押されても撓まず、ワークＷを強固にクランプすることができる。また、加工中にビビリが生ずることもない。よって、寸法精度が高く、表面粗さの高い切削加工が可能となる。また、上記のごとく、上治具６に撓みが生じないので、薄い上治具６を使用できることから、薄いワークＷの加工が可能となる。したがって、従来極めて困難であった薄物ワークの両面加工が可能となる。
（２）側部クランプシリンダ２１，２２を収縮させ、クランプ板２３，２４を上治具６から離間させると、上治具６は自由に動かせる状態となるので、上部クランプシリンダ５によって、自在に昇降させることができる。
（３）クランプ動作時においては、側部クランプシリンダ２１，２２を伸長させるが、シリンダ動力でクランプする前に、スプリング２５，２６でクランプ板２３，２４を押し出し、上治具６を中心位置で両側から保持し、位置決めする。
ついで、側部クランプをシリンダ２１，２２を伸長させたとき、その圧力によってクランプ板２３，２４が上治具を強力に挟持する。
以上のように、先にスプリング２５，２６で先に上治具６を位置決めするので、２台の側部クランプシリンダ２１，２２のスタートが同時でなくとも、必ず上治具６を定位置において、ワークＷをクランプさせることができる。
【００２２】
つぎに、本発明の他の実施形態を説明する。
図６は他の実施形態の両頭側面フライス盤の要部縦断面図である。図７は図６に示すクランプ機構まわりの横断面図である。
この実施形態においては、上治具６を挟むべき一対のクランプ板のうち、一方を固定式としたものである。すなわち、固定側のクランプ板４１は、架台７の一部に形成した内側突出部４２にボルト等で固定されている。そして、他方の移動側のクランプ板２４は前記実施形態と同様の側部クランプシリンダ２２に連絡され、進退するようになっている。
なお、図６において、右側を固定式にし、左側を移動式にしてもよい。
この実施形態においても、移動側の側部クランプシリンダを伸縮させることによって、上治具６をクランプ・アンクランプできるので、板状ワークの両面加工を高精度で実施することができる。
【００２３】
本発明の両頭側面フライス盤は、薄物ワークの両面切削に好適であるが、薄物以外のワークにも適用することができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、つぎの効果を奏する。
ａ）上治具と下治具で板状のワークを上下からクランプすると共に、平板状の上治具を左右から挟み付けるため、上治具の撓みやビビリが生じなくなる。このため、ワークもビビリを生ずることなく切削でき、ワークの両面を切削しながら寸法精度や表面粗さを高く仕上げることができる。
ｂ）クランプ板は面で上治具を挟み付けるので、上治具の撓みやビビリを解消することができる。
ｃ）側部クランプシリンダを進退させるとき、起動位置にズレがあっても、先にスプリングによって軽い力でクランプ板を保持して定位置に位置させるので、必ずワークを定位置でクランプすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる両頭側面フライス盤の要部縦断図である。
【図２】図１に示すクランプ機構まわりの横断面図である。
【図３】図１に示すクランプ機構まわりの縦断面図である。
【図４】クランプ機構の片側の拡大図である。
【図５】図１に示す両頭側面フライス盤での切削作業の説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態における両頭側面フライス盤の要部縦断面図である。
【図７】図６に示すクランプ機構周りの横断面図である。
【図８】両頭側面フライス盤の全体正面図である
【図９】両頭側面フライス盤の全体平面図である。
【符号の説明】
３ 下治具
５ 上部クランプシリンダ
６ 上治具
２１ 側部クランプシリンダ
２２ 側部クランプシリンダ
２３ クランプ板
２４ クランプ板
２５ スプリング
２６ スプリング
３１ 案内板
３２ 案内板

Claims (1)

1. ワークが載せられ前後に移動自在な加工台と、該加工台の左右に設けられ左右方向に移動自在な一対のヘッドと、板状のワークを固定するクランプ機構とを備える両頭側面フライス盤において、
   前記クランプ機構が、
   前記加工台上に固定され、前記ワークを立てた状態で載せる下治具と、
   該下治具上に載せたワークを上方から押し付ける平板状の上治具と、
   該上治具を昇降させる上部クランプシリンダと、
   前記上治具の前後方向に両端部において、該上治の表側と裏側から接する案内板と、
   前記上治具を左右から挟み付ける側部クランプとからなり、
   前記側部クランプが、
   シリンダ本体を架台に取付け、ロッドを前記上治具側に向けた側部クランプシリンダと、
   前記各側部クランプシリンダのロッドに取付けられたクランプ板と、
   該各クランプ板を前記ロッド上においてクランプ方向に付勢するクランプスプリングとからなる
   ことを特徴とする両頭側面フライス盤。

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