JP4119771B2

JP4119771B2 - 内面ブローチ加工装置

Info

Publication number: JP4119771B2
Application number: JP2003049583A
Authority: JP
Inventors: 勝行嶋作; 智聡上井
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp; Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp; Subaru Corp
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2023-02-26
Also published as: US20040165962A1; JP2004255523A; DE10355057A1; DE10355057B4; US7021874B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内面ブローチ加工装置に関し、特にブローチ前柄をつかむプルヘッド（以下においてPHという）とブローチとの隙間をなくし、ブローチ後柄をつかむリトリュ−ビングヘッド（以下においてRHという）とブローチとの隙間をなくし、ブローチとPH及びRHとの同芯を精度よくしてブローチ加工できる内面ブローチ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブローチ工具を使って内面ブローチ加工をする場合、特許文献１に開示する図13のようなブローチ前柄をつかむプルヘッドを使用していた。このプルヘッドの本体51にブローチシャンク50のシャンク挿入穴54が設けられ、この本体51の軸心線上に放射状に４個の爪部材52が、シャンク挿入穴54内に突出可能に配置した構造であり、ブローチシャンク50をシャンク挿入穴54に挿入し、スリーブ53を本体51の先端側にスライドさせることにより、スリーブ53が爪部材52をブローチシャンク50のくびれ部56に当接し、爪部材52がくびれ部56を押すことにより、該ブローチシャンク50はシャンク挿入穴54内に爪部材52を介して本体51につかまれ、把持される。55はスリーブ53を戻すスプリングである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１２６５２６号公報図１
【０００４】
かかる従来のブローチ前柄をつかむプルヘッドでは、爪部材52をブローチシャンク50のくびれ部56に当接しても、くびれ部56と爪部材52との間に軸方向の隙間があり、又ブローチが挿入されたとき、くびれ部56、爪部材52及びスリーブ53相互間の半径方向の隙間があり、プルヘッドがブローチをクランプするとき、ブローチは遊動する。くびれ部56と爪部材52との間の軸方向の隙間はブローチシャンク50が本体51により下方に引かれたときはなくなるが、その間及びブローチ加工中ブローチシャンク50と本体51との間で軸方向に動いたり振動したりして加工精度やブローチの寿命に悪い影響を与えていた。従って従来のブローチ前柄をつかむプルヘッドでは、ブロ−チとプルヘッドとの間の軸方向及び半径方向の正確な位置決めができなかった。さらにこのものでは、ブローチシャンク50の回転方向の規制もしていなかった。従来のブローチシャンク50の回転方向の規制方法としては図14に示すように、ブローチシャンク60に片平とり61を設け、本体62にブローチシャンク60を挿入した後で、適当な手段により、ピン63を本体62のピン穴64に挿入していた。しかしながら加工公差が必要であるため、回転方向の隙間65がさけられず、同様に、この隙間により、ブローチ加工中ブローチシャンク60が本体51により下方に引かれたときブローチシャンク60と本体51との間で自由に回転方向に動いたり振動したりした。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のブローチ前柄をつかむプルヘッドとブローチとの間には径方向、上下軸方向及び回転方向の隙間があり、加工時に、径方向、回転方向には被加工物の前加工精度に倣いながら、上下方向は切削荷重により、PHつかみ部の爪にブローチの首部が密着しながら加工していた。又、従来のブロ−チとブローチ後柄をつかむリトリュ−ビングヘッドとの間にも径方向、上下方向及び回転方向の隙間、加工誤差があり、径方向、回転方向は傾いたまま、上下方向は、従来の装置ではブローチ加工による加工精度の向上は望めず、ブローチの寿命に悪い影響を与えていた。
上記のように、従来の装置ではブローチ加工時にブローチが動き、被加工物の前加工精度に倣ってしまい、ブローチによる矯正切削が期待できなかった。
本発明の課題は、内面ブローチ加工において、ブローチ前柄をつかむPHとブローチとの上下軸方向及び回転方向の隙間をなくし、さらにブローチ後柄をつかむRHとブローチとの上下軸方向及び回転方向の隙間をなくし、ブローチとPH、RHとを上下軸方向及び回転方向の隙間なく強固に一体化し、ブローチとPH及びRHとの同芯を格段に精度よくし、機械の精度をPH、RH及びブローチの芯に写せるようにした内面ブローチ加工装置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、精度良く加工された第１テ−パ部と第１テ−パ部に続く２個の係合溝を前柄に有し、精度良く加工された第２テ−パ部を後柄に有するブローチと、前記ブローチの前柄の第１テ−パ部と補合する第１テ−パ面を有するプルヘッド（以下においてPHという）と、前記ブローチの後柄の第２テ−パ部と補合する第２テ−パ面を有するリトリュ−ビングヘッド（以下においてRHという）とを有し、
前記 PH は、 PH 本体に上下動可能に設けたスリ−ブを軸方向移動させ、スリ−ブ内面の２個の凸部により、 PH 本体に設けられた２個の半径方向穴に入れられた２個の爪を、ブロ−チの前柄に設けた前記２個の係合溝の前部テ−パ面に押し当てて、ブロ−チを前記 PH で引張りクランプし、
さらに、前記ブローチの後柄の第２テ−パ部を前記RHの第２テ−パ面に押当てかつ前記RHを支持するRH摺動台に設けた押圧装置により前記RHを下方に向けて押圧してクランプすることにより、前記ブローチと前記PH、RHとを上下軸方向及び回転方向の隙間なく強固に一体化し、前記ブローチと前記PH及びRHとの同芯を格段に精度よくし、機械の精度をPH、RH及びブローチの芯に写せるようにし、前記RH摺動台に設けた押圧装置は、コラムに上下動可能に取付けられたRH摺動台に固定されたシリンダと、前記シリンダのロッドに連結され前記RH摺動台のスライド部に上下動可能に案内された移動台と、移動台下端に固定したRHと、を含むことを特徴とする内面ブローチ加工装置によって上述した本発明の課題を解決した。
【０００７】
【発明の効果】
本発明の構成により内面ブローチ加工において、PH は、 PH 本体に上下動可能に設けたスリ−ブを軸方向移動させ、スリ−ブ内面の２個の凸部により、 PH 本体に設けられた２個の半径方向穴に入れられた２個の爪を、ブロ−チの前柄に設けた前記２個の係合溝の前部テ−パ面に押し当てて、ブロ−チを前記 PH で引張りクランプし、
さらに、前記ブローチの後柄の第２テ−パ部を前記RHの第２テ−パ面に押当てかつ前記RHを支持するRH摺動台に設けた押圧装置により前記RHを下方に向けて押圧してクランプすることにより、前記ブローチと前記PH、RHとを上下軸方向及び回転方向の隙間なく強固に一体化し、前記ブローチと前記PH及びRHとの同芯を格段に精度よくし、機械の精度をPH、RH及びブローチの芯に写せるようにし、前記RH摺動台に設けた押圧装置は、コラムに上下動可能に取付けられたRH摺動台に固定されたシリンダと、前記シリンダのロッドに連結され前記RH摺動台のスライド部に上下動可能に案内された移動台と、移動台下端に固定したRHと、を含むことによりブローチとPH及びRHとの同芯を格段に精度よくしてブローチ加工できる内面ブローチ加工装置を提供するものとなった。本発明によれば、機械の精度をPH、RH及びブローチの芯に写せるようにしブローチ加工により被加工物の加工精度を加工前精度より格段に向上させることができる。
【０００８】
好ましくは、前記 PH はブロ−チを前記PHでクランプするとき、ブロ−チの前柄に設けた平行平取面の下方点対称２端部を互いに反対方向から回転方向に押す２個のピンをPH本体に設けられた２個の平行穴を有し、PH本体に設けられたスリ−ブを軸方向に移動させスリ−ブ内面の第２の２個の凸部により前記２個のピンを前記２個の平行平取面の下方点対称２端部に押し当てて互いに反対方向からブロ−チを回転させて前記ブロ−チとPHをクランプするようにした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態で、ブローチ前柄をつかむプルヘッド（以下においてPHという−本実施の形態ではPHは二つ爪式で方向決め付き）、及びブローチ後柄をつかむリトリュ−ビングヘッド（以下においてRHという−本実施の形態ではRHはピン式タイプの場合）を示した正面図で一部断面図で示す。本実施の形態は、ブローチ移動式・ワ−ク固定ブローチ盤の場合を示す。図１では、PHはアンクランプ、RHはブローチ８吊り上げ時、加工物４は基準金３の上面に置かれた状態で示す。機械本体の前面のコラム１に加工物４を受ける基準金３が固定されている。PH用のPH摺動台２はコラム１に対し上下動自在に配置され、PHがPH摺動台２に固定されている。ブローチ８はRHに吊り上げられている。RH摺動台９はコラム１に対し上下動自在に配置され、シリンダ 11'がRH摺動台９に固定され、シリンダ 11'のロッド３１に移動台７が連結され、RH摺動台９のスライド部１０に案内され上下動にされている。 31',7' は連結部材である。RHは、移動台７下端に固定されたプレート６に固定されている。ブロ−チ加工時には、RH用のRH摺動台９はPH用のPH摺動台２とコラム１に対し図示しないモータまたはシリンダにより同期して上下動されるが、それぞれ相手の摺動台とは独立に上下動が出来るようにされている。ブロ−チ加工サイクルは、図１→図４→図６→図８と動作する。
【００１０】
図２（ａ）は本発明の実施の形態である内面ブローチ加工装置のプルヘッドPHのブローチが抜かれた時のアンクランプ時の正面概略断面図で、一部を切り欠いて示す。PH本体１１はナット１８によりPH摺動台２に固定され、PH摺動台２はコラム１に上下動可能に支持されている。スリーブ１４はアーム３２の摺動部４４によりPH本体１１に対し上下移動可能にされ、ばね１６により押され、ナット１７はばね１６を固定する。ブローチ８の前柄に設けた精度良く加工されたテ−パ部８１（図３）と補合するテ−パ面４４を有するクランプ金１２は上下方向調整ライナ１３と共にPH本体１１に固定されている。ブローチ８の前柄のテ−パ部８１をPHのクランプ金１２のテ−パ面４４に押当ててクランプすることにより、ブローチ８とPHとを強固に一体化し、ブローチ前柄をつかむPHとブローチとの隙間をなくすものとなった。１５は防塵カバ−である。アーム３２は支点ピン３３を介してシリンダ３５で駆動され、スリーブ１４をアーム３２の摺動部４４によりPH本体１１に対し上下移動させる。アーム３２の摺動部４４はスリーブ１４の外周に設けられた図示しない係合凹部と摺動し、シリンダ４５が下降すると、スリーブ１４を押し上げて爪２１を押して（図６）ブローチをPHがクランプする。図２（ａ）ではPHはアンクランプ時で、スリーブ１４はばね１６により押し上げられアンクランプ状態にあり、ブローチ突き上げ軸１９は原位置に戻された状態で示す。ブローチ突き上げ軸１９はアーム４２の摺動部 42'によりPH本体１１に対し上下移動可能にされ、ブローチ加工が終わったとき（図８の状態）ブローチ８をPHのクランプ金１２のテ−パ面４４からアンクランプするためのものである。アーム４２は支点ピン４３を介してシリンダ４５で駆動される。
【００１１】
図２（ｂ）は本発明の実施の形態である内面ブローチ加工装置のリトリュ−ビングヘッドRHのブローチが抜かれた時のアンクランプ時の正面概略断面図で、一部を切り欠いて示す。RH本体７１はRH摺動台７に固定されたプレート６に固定されたブラケット７３に固定され、ブローチ８の後柄に精度良く加工されて設けられたテ−パ部８２（図３）と補合するテ−パ面８４を持つクランプ金７２を有する。RH本体７１には、ブロック７８に固定された吊上げピン７７がプレート６に固定されたブラケット７９に固定されたシリンダ８０により左右動自在に配置され、図２（ｂ）の位置ではピン７７はシリンダ８０により引き抜かれブローチ８に干渉しない状態にある。吊上げピン７７はブローチ８を吊り上げるとき、ブローチ８の後柄の切欠３４の後方を両側から引っ掛けるようにされる。ブローチ加工するときは、吊上げピン７７は図２（ｂ）のように引き抜かれブローチ８と干渉しない状態にされ、ブラケット７３に上下動自在に配置されたブローチ押さえピン７４はバネ７５の押圧力によりブローチ８を下方に向けて押圧している。ブロ−チ加工時は、RH摺動台９はRHがブローチ８を押さえる位置まで下降し、図１の位置ではRH摺動台９に固定されたシリンダ 11'のロッド３１に連結された移動台７の下端に固定されたRHは、シリンダ 11'の力によりブローチ８を下方へ押さえた状態で示す。RHを支持するRH摺動台７に設けたシリンダ 11'の力によりRHを下方に向けて押圧してクランプすることにより、ブローチ８をRHのクランプ金７２でクランプする（図６）。プレート７６はばね７５を固定する。ブローチ８の後柄のテ−パ部８２をRHの本体７１のテ−パ面８４に押当て、かつRHを支持するRH摺動台７に設けたシリンダ 11'の力によりRHを下方に向けて押圧してクランプすることにより（図６）、ブローチ８の上下軸方向及び回転方向の振れ及び倒れをなくしブローチとRHとの同芯を格段に精度よくしてブローチ加工できる内面ブローチ加工装置を提供するものとなった。
【００１２】
図３は本発明の内面ブローチ加工装置のブローチの実施の形態を示し、（ａ）は正面立面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線方向からみた右側面立面図である。ブローチ８の前柄に、PHのクランプ金１２のテ−パ面４４とと補合する精度良く加工されたテーパ部８１を有し、ブローチ８の後柄に、RHの本体５１のクランプ金７２のテ−パ面８４に補合する精度良く加工されたテーパ部８２を有する。ブローチ８の回転方向位置決めは、ブローチ８の前柄に設けた平行平取部４６によって行われる（図11）。ブローチ８の前柄のテ−パ部８１をPHのクランプ金１２のテ−パ面４４に押当ててクランプすることにより、ブローチ８とPHとを強固に一体化し、ブローチ前柄をつかむPHとブローチとの隙間をなくすものとなり、ブローチ８の後柄のテ−パ部８２をRHの本体７１のテ−パ面８４に押当て、RHを支持するRH摺動台７に設けたシリンダ 11'の力により、RHを下方に向けて押圧してクランプすることにより、ブローチ８の振れ及び倒れをなくしブローチとRHとの同芯を格段に精度よくしてブローチ加工できる内面ブローチ加工装置を提供するものとなった。
【００１３】
図４は、ブローチ８の後柄の切欠３４の後方を両側からRHの吊上げピン７７に引っ掛けられ吊り上げられたブローチ８を、RHを下降させて図２（ａ）の状態にあるPHにブローチ８を挿入した状態を示し、図５は、図４の断面B-B でみた右側面図である。図12は、図４の断面 H-H（吊り上げ時）でみた拡大断面図で、RHのブローチ吊り上げピン部の拡大断面図である。RH本体７１にブローチ吊り上げピン７７が左右動自在に配置されている。
図６は、PH側のクランプ金１２のテ−パ面４４、RH側のテーパ面８４をブローチ８の各テ−パ部８１、８２密着させ、ブローチ８はPH及びRHにそれぞれクランプされた状態を示す。機械本体の前面に固定されたコラム１に加工物４を受ける基準金３が固定されている。本実施の形態はブローチ移動式ブローチ盤であるので、PHを固定するPH摺動台２はコラム１に対し上下動自在に配置され、PH摺動台２には本発明のPHが固定されており、RH用の摺動台７はコラム１に対し上下動自在にに配置され、RHは摺動台２に固定されたプレート６に固定されている。
図７は、図６の断面A-A でみた右側面図である。
【００１４】
図10は、図６の断面F-F でみた拡大断面図で、（ａ）はクランプ時、（ｂ）はアンクランプ時をそれぞれ示す。図４乃至図７、及び図10でみて判るように、PHはブロ−チをPHでクランプするとき、ブロ−チの前柄に設けた２個の係合溝３６の前部テ−パ面 36'をPH本体１１に設けられた２個の半径方向穴 21'に入れられた２個の爪２１が、PH本体１１に上下動可能に設けたスリ−ブ１４を軸方向移動させスリ−ブ内面の２個の凸部 14'により２個の爪２１をブロ−チ８の２個の係合溝３６の前部テ−パ面 36'に押し当ててブロ−チ８を下方に強力に（ブロ−チを引く力より強く）引張りクランプするようにした。
【００１５】
図11は、は図７の断面G-G でみた拡大断面図で、（ａ）はクランプ時、（ｂ）はアンクランプ時をそれぞれ示す。図７及び図11でみて判るように、PHはブロ−チ８をPHでクランプするとき、ブロ−チ８の前柄に設けた平行平取面４６の下方点対称２端部９３、９４を互いに反対方向から回転方向に押す２個のピン９０をPH本体１１に設けられた２個の平行穴９５、９６に有し、PH本体１１に設けられたスリ−ブ１４を軸方向に移動させスリ−ブ１４内面の第２の２個の凸部９７により２個のピン９０を２個の平行平取面の下方点対称２端部９３、９４に押し当てて互いに反対方向からブロ−チ８を回転させてブロ−チとPHを回転方向にクランプするようにした。９１は戻しばね、９２は戻しばね受けである。
【００１６】
図９は、図７の断面E-E でみた拡大断面図で、PH本体１１に案内ピン２３が２本固定され、中央に穴９８がブローチと隙間をもって明けられており、ブローチをPH上部に挿入するときピン２３がブローチの案内をするようにされている。
【００１７】
図８は、摺動台２が下降端まで移動し、ブローチ後ろ端８５が加工物４の下方に位置している。この状態で加工物４を取り除く。次に、加工物４のない状態で、図８のPHをクランプした状態で、RHを下降させRHのブローチ吊上げピン７７でブローチ８を引っ掛け、ブローチ８を図１の原位置にまで戻す。戻しサイクルは、図８→図５→図１と動作する。ブローチ加工は、ブローチのテーパ部を押さえたままの図６からブローチ８がワ−ク４を引き抜いて行う。
【００１８】
本発明の実施態様では、ブローチ移動式・ワ−ク固定ブローチ盤の場合で示したが、ワ−ク移動式・ブローチ固定ブローチ盤の場合にも本発明はそのままの構成・作動で使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態で、ブローチ前柄をつかむプルヘッドPH及びブローチ後柄をつかむリトリュ−ビングヘッドRHを示した正面図で一部断面図で示す。
【図２】（ａ）は本発明の実施の形態である内面ブローチ加工装置のプルヘッドPHのブローチが抜かれた時のアンクランプ時の正面概略断面図で、一部を切り欠いて示す。（ｂ）はは本発明の実施の形態である内面ブローチ加工装置のリトリュ−ビングヘッドRHのブローチが抜かれた時のアンクランプ時の正面概略断面図で、一部を切り欠いて示す。
【図３】本発明の内面ブローチ加工装置のブローチの実施の形態を示し、（ａ）は正面立面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線方向からみた右側面立面図である。
【図４】図３のブローチ８の後柄の切欠３４の後方を両側からRHのピン５７に引っ掛けられ引き上げられたブローチ８を、RHを下降させ図２（ａ）の状態のPHにブローチ８を挿入した状態を示す。
【図５】図４の断面B-B でみた右側面図である。
【図６】PH側のクランプ金１２のテ−パ面４４及びRH側のテーパ面８４を、ブローチ８の各テ−パ部８１、８２と密着させ、ブローチ８はPH及びRHにそれぞれクランプされた状態を示す。
【図７】図６の断面A-A でみた右側面図である。
【図８】PH摺動台２が下降端まで移動し、ブローチ後ろ端８５が加工物４の下方に位置している状態を示す。
【図９】図７の断面E-E でみた拡大断面図である。
【図10】図６の断面F-F でみた拡大断面図で、（ａ）はクランプ時、（ｂ）はアンクランプ時をそれぞれ示す。
【図11】図７の断面G-G でみた拡大断面図で、（ａ）はクランプ時、（ｂ）はアンクランプ時をそれぞれ示す。
【図12】図４の断面 H-H（吊り上げ時）でみた拡大断面図で、RHのブローチ吊り上げピン部の拡大断面図である。
【図13】従来のブローチ前柄をつかむプルヘッドの概略断面図。
【図14】従来のブローチシャンクの回転方向規制装置の概略平面断面図。
【符号の説明】
１・・PH摺動台、２・・コラム、４・・加工物、７・・RH摺動台、８・・ブローチ、11・・PH本体、11' ・・シリンダ（押圧装置）、14・・スリーブ、14' ・・スリーブ内面の凸部、21・・爪、21' ・・PH本体に設けられた半径方向穴、34・・ブローチ後柄の切欠、36・・ブロ−チの前柄に設けた係合溝、36' ・・係合溝36の前部テ−パ面、44・・PH本体のテ−パ面、46・・ブロ−チの前柄に設けた平行平取面、71・・RH本体、77・・吊上ピン、81・・ブローチ前柄のテーパ部、82・・ブローチ後柄のテーパ部、84・・RH本体のテ−パ面、 93 、94・・平行平取面46の下方点対称端部、95、96 ・・PH本体に設けられた平行穴、RH・・リトリュ−ビングヘッド、PH・・プルヘッド

Claims

精度良く加工された第１テ−パ部と第１テ−パ部に続く２個の係合溝を前柄に有し、精度良く加工された第２テ−パ部を後柄に有するブローチと、前記ブローチの前柄の第１テ−パ部と補合する第１テ−パ面を有するプルヘッド（以下においてPHという）と、前記ブローチの後柄の第２テ−パ部と補合する第２テ−パ面を有するリトリュ−ビングヘッド（以下においてRHという）とを有し、
前記 PH は、 PH 本体に上下動可能に設けたスリ−ブを軸方向移動させ、スリ−ブ内面の２個の凸部により、 PH 本体に設けられた２個の半径方向穴に入れられた２個の爪を、ブロ−チの前柄に設けた前記２個の係合溝の前部テ−パ面に押し当てて、ブロ−チを前記 PH で引張りクランプし、
さらに、前記ブローチの後柄の第２テ−パ部を前記RHの第２テ−パ面に押当てかつ前記RHを支持するRH摺動台に設けた押圧装置により前記RHを下方に向けて押圧してクランプすることにより、前記ブローチと前記PH、RHとを上下軸方向及び回転方向の隙間なく強固に一体化し、前記ブローチと前記PH及びRHとの同芯を格段に精度よくし、機械の精度をPH、RH及びブローチの芯に写せるようにし、前記RH摺動台に設けた押圧装置は、コラムに上下動可能に取付けられたRH摺動台に固定されたシリンダと、前記シリンダのロッドに連結され前記RH摺動台のスライド部に上下動可能に案内された移動台と、移動台下端に固定したRHと、を含むことを特徴とする内面ブローチ加工装置。
前記PHはブロ−チを前記PHでクランプするときブロ−チの前柄に設けた平行平取面の下方点対称２端部を互いに反対方向から回転方向に押す２個のピンをPH本体に設けられた２個の平行穴を有し、PH本体に設けられたスリ−ブを軸方向に移動させスリ−ブ内面の第２の２個の凸部により前記２個のピンを前記２個の平行平取面の下方点対称２端部に押し当てて互いに反対方向からブロ−チを回転させて前記ブロ−チとPHをクランプするようにしたことを特徴とする請求項１記載の内面ブローチ加工装置。