JP4236622B2 - Chamfering or groove processing method for metal ring-shaped workpiece - Google Patents
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Description
本発明は、金属製リング状ワークの外周縁を面取り又は開先加工する方法及び装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for chamfering or beveling the outer peripheral edge of a metal ring-shaped workpiece.
従来、ワーク特に、金属製リング状ワークの面取り又は開先加工することことはかなり難しく、NC制御によるロボット等の複雑な装置を用いて行われている。
しかし、一般にバリを除去する程度の金属製ワークの面取り又は開先加工する程度のために、このような高価な装置を使用することはない。したがって、コストを下げるために、ガスバーナを用いた溶削が行われている。
Conventionally, it is quite difficult to chamfer or bevel a workpiece, particularly a metal ring-shaped workpiece, and it has been performed using a complicated apparatus such as a robot by NC control.
However, such an expensive apparatus is not used because the metal workpiece is generally chamfered or grooved to remove burrs. Therefore, in order to reduce the cost, the cutting using a gas burner is performed.
このガスバーナによるバリを除去する溶削には問題があり、金属製のワークに熱影響を与え、金属組織の結晶粒を粗大化し、強度を低下させ、またワークに熱変形を与えるという問題が発生する。
特に、熱影響による変形が生じた場合、それを回復させるためにワーク全体をプレスにより押圧して変形部を修復し、あるいは全く関係のないワークの箇所に熱を加えて逆変形させ、矯正するという手法が採られる。これによっても、加工したワークが、必ずしも元に戻るという保障がなく、さらにコストを上げ、加工時間が長大になるという問題を発生する。
There is a problem in the welding that removes burrs using this gas burner, which affects the heat of the metal workpiece, coarsens the crystal grains of the metal structure, lowers the strength, and causes thermal deformation of the workpiece. To do.
In particular, when deformation due to thermal effects occurs, the entire work is pressed by pressing to repair the deformed part, or heat is applied to parts of the work that have nothing to do to reversely deform and correct it. The method is taken. Even in this case, there is no guarantee that the machined workpiece will return to its original state, and this causes a problem that the cost is further increased and the machining time becomes long.
このようなことから、先行技術では倣い方式によるバリ取り装置が提案されている。この装置は、テーブル上X軸方向へ延伸させたアームをX、Y軸方向へ移動可能にし、このアーム片端にテーブル上にセットしたテンプレートに対して接触、離隔自在なスライダを設け、アームの他端に前記テンプレートとほぼ同一形状のバリ取り回転工具を設け、スライタスでテンプレートを倣うとともに、この倣いに基づいて回転工具でワークのバリ取りを行うというものである(特許文献1参照)。
しかし、この装置も位置検出装置やテンプレート等の倣い装置が必要であるためコスト高になることは否めず、また倣い装置や位置決め装置によって、バリ取りの精度が変化するという問題がある。
However, since this apparatus also requires a copying apparatus such as a position detection apparatus and a template, it cannot be denied that the cost is high, and there is a problem that the accuracy of deburring varies depending on the copying apparatus and the positioning apparatus.
本発明で解決しようとする課題は、金属製リング状ワークの回転中心を決定せずに面取り又は開先加工を行うことができる金属製リング状ワークの面取り又は開先加工方法であり、スペースを最小限に留めるとともに、作業効率が良く、かつ低コストで金属製リング状ワークの面取り又は開先加工方法及び装置を開発することである。 The problem to be solved by the present invention is a method for chamfering or beveling a metal ring-shaped workpiece that can be chamfered or grooved without determining the rotation center of the metal ring-shaped workpiece, The object is to develop a method and apparatus for chamfering or beveling a metal ring-shaped workpiece at a low cost while keeping work to a minimum and at a low cost.
本発明は、ワークに対して、カッター、ワーク駆動ローラ、支持又はワーク送り等に使用するガイドローラの配置を調整することにより、スペースを最小限に留めるとともに、作業効率が良く、かつ低コストで金属製リング状ワークの面取り又は開先加工方法及び装置を提供できるとの知見を得た。 The present invention minimizes the space by adjusting the arrangement of the cutter, the work drive roller, the support roller, or the guide roller used for the work feed, etc., and the work efficiency is good and the cost is low. The knowledge that the chamfering or groove processing method and apparatus of a metal ring-shaped workpiece can be provided was obtained.
本発明は、この知見にもとづいて、
1)金属製リング状ワークの外周縁を面取り又は開先加工する方法であって、ワーク保持ベース、カッター、ワーク旋回ローラ、カッターの前方に位置する外ガイドローラ、カッターの後方に位置する切込調整ローラ、ワークの内側に位置する内ガイドローラを備え、ワーク保持ベースに金属製リング状ワークを載せ、カッターと切込調整ローラにワークを合わせると共に内ローラをワークの内周縁に合わせセットする工程、ワーク旋回ローラを駆動させワークにカッターを押付けて切り込みを開始する工程、切り込みが開始されるに従いワークをカッターの前方に位置する外ガイドローラに接近させ、一定量の切り込み量に達した時点で、ワークを外ガイドローラに接触させて切り込み量を一定に制限させる工程、ワークが外ガイドローラに接触する前後でワークと切込調整ローラとの接触を解除し、ワーク旋回ローラにより旋回駆動させながら、内ガイドローラ、外ガイドローラ及びカッターにより一定量の切り込み量を保持し、金属製リング状ワークの外周縁の面取り又は開先加工を行う工程からなることを特徴とする金属製リング状ワークの面取り又は開先加工方法、
2)金属製リング状ワークの回転中心を決定せずに面取り又は開先加工を行うことを特徴とする上記1記載の金属製リング状ワークの面取り又は開先加工方法、
3)定常的な切り込みが行われる位置の金属製リング状ワークとカッターとの中心線を仮想線Aとした場合、前記カッターと切込調整ローラにワークを合わせると共に内ローラをワークの内周縁に合わせセットする工程において、ワークの回転中心を前記仮想線Aよりも切込調整ガイドローラ側とすることを特徴とする上記1又は2記載の金属製リング状ワークの面取り又は開先加工方法、
4)前記カッターと切込調整ローラにワークを合わせ、かつ内ローラをワークの内周縁に合わせセットする工程において、前記金属製リング状ワークの回転中心を通り仮想線Aに直交する線を、定常的な切り込みが行われる位置のそれよりも、カッター寄りとしたことを特徴とする上記1〜3のいずれかに記載の金属製リング状ワークの面取り又は開先加工方法、
5)金属製リング状ワークの外周縁を面取り又は開先加工する装置において、ワーク保持ベース、カッター、ワーク旋回ローラ、カッターの前方に位置する外ガイドローラ、カッターの後方に位置する切込調整ローラ、ワークの内側に位置する内ガイドローラを有する金属製リング状ワークの面取り又は開先加工装置において、切り込みを開始する位置において、切込調整ローラをワークと接触させると共に、定常的な切り込みを行う位置において、外ガイドローラをワークの外周縁に、内ガイドローラをワークの内周縁に接触する位置に配置したことを特徴とする金属製リング状ワークの面取り又は開先加工装置
6)切込調整ローラは、ワークが外ガイドローラに接触する前後でワークとの接触が解除される位置に配置することを特徴とする上記5記載の金属製リング状ワークの面取り又は開先加工装置、を提供するものである。
Based on this finding, the present invention
1) A method of chamfering or beveling the outer peripheral edge of a metal ring-shaped workpiece, which includes a workpiece holding base, a cutter, a workpiece turning roller, an outer guide roller positioned in front of the cutter, and a notch positioned in the rear of the cutter. A process that includes an adjustment roller and an inner guide roller located inside the workpiece, places a metal ring-shaped workpiece on the workpiece holding base, aligns the workpiece with the cutter and the cutting adjustment roller, and aligns the inner roller with the inner peripheral edge of the workpiece. The process of driving the workpiece turning roller and pressing the cutter against the workpiece to start cutting. When the cutting is started, the workpiece is brought closer to the outer guide roller located in front of the cutter, and when a certain amount of cutting is reached. The process of bringing the workpiece into contact with the outer guide roller to limit the cutting amount to a constant level. The workpiece is the outer guide roller. Releasing the contact between the workpiece and the cutting adjustment roller before and after the contact, while turning driven by the work turning roller, the inner guide roller, the outer guide roller and the cutter and holding a quantity of depth of cut, metal ring-shaped workpiece A chamfering or groove processing method for a metal ring-shaped workpiece, comprising a step of chamfering or groove processing the outer peripheral edge of
2) The chamfering or groove processing method for a metal ring-shaped workpiece according to 1 above, wherein chamfering or groove processing is performed without determining the rotation center of the metal ring-shaped workpiece;
3) When the center line between the metal ring-shaped workpiece and the cutter at the position where the constant cutting is performed is the imaginary line A, the workpiece is aligned with the cutter and the cutting adjustment roller, and the inner roller is set to the inner peripheral edge of the workpiece. In the step of aligning and setting, the metal ring-shaped workpiece chamfering or groove processing method according to the above 1 or 2, characterized in that the center of rotation of the workpiece is closer to the cutting adjustment guide roller than the virtual line A,
4) In the step of aligning the workpiece with the cutter and the incision adjusting roller and setting the inner roller in alignment with the inner peripheral edge of the workpiece, a line perpendicular to the virtual line A passing through the center of rotation of the metal ring-shaped workpiece is The chamfering or groove processing method for a metal ring-shaped workpiece according to any one of the above 1 to 3, characterized in that it is closer to the cutter than that of the position where the general cutting is performed,
5) In an apparatus for chamfering or beveling the outer peripheral edge of a metal ring-shaped workpiece, a workpiece holding base, a cutter, a workpiece turning roller, an outer guide roller positioned in front of the cutter, and a notch adjusting roller positioned in the rear of the cutter in chamfering or beveling device metallic rings shaped workpiece to have a guide roller inner located inside the workpiece in position to start a cut, the cutting adjustment roller with contacting the workpiece, steady cuts a A chamfering or beveling device for metal ring-shaped workpiece 6) notching , characterized in that the outer guide roller is disposed at a position where the outer guide roller is in contact with the inner periphery of the workpiece. adjustment roller, it is characterized in that arranged at a position where the work is contact with the workpiece before and after contact with the outer guide rollers is released There is provided a chamfering or beveling apparatus of the metal ring-shaped workpiece of the 5 described.
金属製リング状ワークの回転中心を決定せずに面取り又は開先加工を行うことができる金属製リング状ワークの面取り又は開先加工方法であり、これによって、複雑かつ高価な倣い装置や位置決め装置が不要となり、またワークに対して、カッター、ワーク駆動ローラ、支持又はワーク送り等に使用するガイドローラの配置を調整することにより、スペースを最小限に留めるとともに、作業効率が良く、かつ低コストで金属製リング状ワークの面取り又は開先加工ができるという優れた効果を有する。 A metal ring-shaped workpiece chamfering or groove machining method capable of performing chamfering or groove machining without determining the center of rotation of the metal ring-shaped workpiece, whereby a complicated and expensive copying device or positioning device is obtained. By adjusting the arrangement of the cutter, work drive roller, guide roller used for support or work feed, etc., the space can be kept to a minimum and work efficiency is good and low cost. The metal ring-shaped workpiece can be chamfered or beveled.
次に、図面に基づいて本発明の具体例を示すが、以下に示す図面に基づく説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本願発明はこれらの具体例に制限されるものではない。すなわち、本願発明の技術思想の基づく変形、実施態様、装置は全て本願発明に包含されるものである。 Next, specific examples of the present invention will be shown based on the drawings. However, the description based on the drawings shown below is for facilitating understanding of the present invention, and the present invention is limited to these specific examples. It is not a thing. That is, all modifications, embodiments, and devices based on the technical idea of the present invention are included in the present invention.
図1に、本願発明において使用する金属製リング状ワークの面取り又は開先加工装置の概略説明図(斜視図)を示す。
本願発明の金属製リング状ワーク3の外周縁を面取り又は開先加工する装置は、カッターの駆動装置1、ワーク保持ベース8、カッター2、ワーク旋回ローラ4、カッター2の回転方向の前方に位置する外ガイドローラ5、カッター2の回転方向の後方に位置する切込調整ローラ6、ワーク3の内側に位置する内ガイドローラ7からなる。
ワーク旋回ローラ4はワーク3を上方向からの支持及びワーク3を回転させる目的で配置されるもので、複数個存在しても良いし、また図1に示す以外に配置しても良い。しかし、図1に示すように、カッター2の近傍に配置するのが最も効率が良く、ワーク3に適度な旋回を与えることができる。
FIG. 1 is a schematic explanatory view (perspective view) of a chamfering or groove processing device for a metal ring-shaped workpiece used in the present invention.
The apparatus for chamfering or beveling the outer peripheral edge of the metal ring-
The
後述するように、カッター2に対して、切込調整ローラ6、外ローラ5及び内ローラ7の配置が重要となる。
図2〜図4は、本願発明の装置に基づいた金属製リング状ワーク3の面取り又は開先加工を順に説明したものである。
図2はワーク保持ベース8に、金属製リング状ワーク3をセットし、カッター2と切込調整ローラ6にワーク3を合わせると共に、内ローラ7をワーク3の内周縁に合わせセットした状況を説明している。ワーク3外周縁は、カッター2と切込調整ローラ6に接触する。
As will be described later, the arrangement of the
2 to 4 illustrate chamfering or groove processing of the metal ring-
FIG. 2 illustrates a situation in which the metal ring-
切込調整ローラ6の位置は、定常的な切り込み(面取り又は開先加工)が行われる位置の金属製リング状ワークとカッターとの中心線を仮想線Aとした場合、該仮想線Aから5〜90°の範囲に設置するのが望ましい。特に、10〜45°の範囲に設置することが、より効果的である。
この切込調整ローラ6は、ワーク旋回ローラ4及びカッター2を駆動させワーク3にカッター2を押付けて切り込みを開始する際に重要な動作を行う。すなわち、切り込みが開始されるに従いワーク3をカッター2の前方に位置する外ガイドローラ5に接近させると共に、カッター2に切り込みを行わせる。
この初期の段階では、定常的な切り込みに至っていないが、初期の切り込みは、継続するその後の定常化された切り込みの先導的な役割をなすものであり、重要である。この初期の切込調整ローラ6の動作を図2に示す。
The position of the
The
At this early stage, no steady cut has been reached, but the initial cut is important because it plays a leading role in the subsequent steady cut. The initial operation of the
図1及び図2に示すように、定常的な切り込みが行われる位置の金属製リング状ワークとカッターとの中心線を仮想線Aとした場合、前記カッター2と切込調整ローラ6にワーク3を合わせると共に内ローラ7をワーク3の内周縁に合わせセットする工程、すなわち図2の工程においては、ワークの回転中心を前記仮想線Aよりも切込調整ガイドローラ側とする、すなわちワーク3の前記仮想線Aに平行な中心線B1にある。
ワーク3の旋回と共にこのワーク3の中心線B1は移動し、図3の中心線B2に至る。そして、最終的には、定常状態の切り込み(面取り又は開先加工)が行われる位置、すなわち図4に示す通り、ワーク3の中心線B3は仮想線Aに一致する。この段階では仮想線Aではなく、ワーク3の中心線と言い換えることが正しいと言える。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, when the center line between the metal ring-shaped workpiece and the cutter at the position where steady cutting is performed is the imaginary line A, the
As the
また、前記カッター2と切込調整ローラ6にワーク3を合わせ、かつ内ローラ7をワーク3の内周縁に合わせセットする際には、前記金属製リング状ワークの回転中心を通り仮想線Aに直交する仮想線Cを、定常的な切り込みが行われる位置のそれ、すなわち仮想線Aに直交する仮想線Cよりも、カッター2寄りの線D1とする。
そして、ワーク3の旋回と共に、仮想線Cに平行なワーク3の中心線D1は移動し、図3の中心線D2に至る。そして、最終的には、定常状態の切り込み(面取り又は開先加工)が行われる位置、すなわち図4に示す通り、ワーク3の線D3は仮想線Cに一致する。上記と同様に、この段階では仮想線Cではなく、ワーク3の正規の中心線と言い換えることが正しいと言える。
以上に説明するように、金属製リング状ワーク3の中心及び各種中心線は、面取り又は開先加工の進行と共に、移動するものであり、固定されているものではない。換言すれば、金属製リング状ワークの回転中心を決定せずに、面取り又は開先加工を行うことができることを意味する。これは本願発明の大きな特徴の一つである。
Further, when the
As the
As described above, the center and various center lines of the metal ring-shaped
前記内ガイドローラは、上記切込調整ローラ6と同様に、仮想線Aから5〜90°の範囲に設置するのが望ましい。特に、10〜45°の範囲に設置することが、より効果的である。さらに、切込調整ローラ6と前記仮想線Aとの間の角度に設置することが望ましい。これによって、金属製リング状ワーク3をより安定的に保持できる。
The inner guide roller is preferably installed in the range of 5 to 90 ° from the imaginary line A, similarly to the cutting
図3及び図4に示す通り、一定量の切り込み量に達した時点で、ワーク3が外ガイドローラ5に接触するようになる。この時点で、外ガイドローラ5は、切り込み量を一定に制限させる動作を行う。
そして、ワーク3が外ガイドローラ5に接触する前後で、ワーク3と切込調整ローラ6との接触が解除される。そして、内ガイドローラ7、外ガイドローラ5、ワーク旋回ローラ4及びカッター2により、ワーク3を旋回駆動させながら一定量の切り込み量を保持し、金属製リング状ワーク3の外周縁の面取り又は開先加工を行う。これによって金属製リング状ワークの面取り又は開先加工が完結する。
このように、少数のガイドローラ、すなわち必要不可欠なガイドローラのみを使用することにより、ワークの変動を少なくし、正確な加工を行うことができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
The contact between the
Thus, by using only a small number of guide rollers, that is, indispensable guide rollers, it is possible to reduce workpiece fluctuations and perform accurate machining.
外ガイドローラ5と切込調整ローラ6は、仮想線Aに対して反対側にあり、それぞれ仮想線Aから5〜90°の範囲に設置するのが望ましい。特に、10〜45°の範囲に設置することが、より効果的である。
カッター2は、カッター駆動装置1により駆動されるが、これらの装置は既存のものを使用することができ、特に制限はない。また、ワーク保持ベース8も、特に制限がなく、ワーク3を安定的に保持かつ旋回できる構造を有しているだけで良い。通常、ワーク保持ベース8上には支持ロールを複数個設置(図示せず)し、ワーク3が旋回できる構造とする。
The
The
ワーク3は、小型から大型のものまで、適応可能である。サイズの変更は、前記に述べたガイドロール等の微調整で容易にセット可能である。これもまた、本願発明の大きな特徴の一つである。
これは、ワーク3の中心が、面取り又は開先加工の進行と共に、自動的かつ任意に移動し固定されているものでないこと、すなわちワークの回転中心を決定せずに面取り又は開先加工を行うことができることに起因する大きな利点である。
そして、これによって図1に示すようにワーク3が載置できる程度のスペースがあれば十分であり、大型のスペースを必要としないという著しい効果を生むものである。
The
This is because the center of the
As a result, as shown in FIG. 1, it is sufficient if there is enough space for the
ワークに対して、カッター、ワーク駆動ローラ、支持又はワーク送り等に使用するガイドローラの配置を調整することにより、スペースを最小限に留めるとともに、作業効率が良く、かつ低コストで金属製リング状ワークの面取り又は開先加工ができるという優れた効果を有し、金属製リング状ワークの回転中心を決定せずに面取り又は開先加工を行うことができ、金属製リング状ワークの回転中心を決定せずに面取り又は開先加工方法及び装置として最適である。 By adjusting the arrangement of the cutter, work drive roller, guide roller used for support or work feed, etc., the space is kept to a minimum, work efficiency is good, and the metal ring shape is low in cost. It has the excellent effect that the workpiece can be chamfered or grooved, and can be chamfered or grooved without determining the center of rotation of the metal ring-shaped workpiece. It is most suitable as a chamfering or groove processing method and apparatus without determination.
1:カッター駆動装置
2:カッター
3:ワーク
4:ワーク旋回ローラ
5:外ガイドローラ
6:切り込みガイドローラ
7:内ガイドローラ
8:ワーク保持ベース
A:定常的な切り込みが行われる位置の金属製リング状ワークとカッターとの中心線(仮想線)
B1、B2、B3:ワークの旋回と共に移動する仮想線Aに平行なワークの中心線
C:仮想線Aに直交する仮想線
D1、D2、D3:ワークの旋回と共に移動する仮想線Bに平行なワークの中心線
1: Cutter drive device 2: Cutter 3: Workpiece 4: Workpiece rotation roller 5: Outer guide roller 6: Cutting guide roller 7: Inner guide roller 8: Workpiece holding base A: Metal ring at a position where steady cutting is performed Center line (virtual line) between the workpiece and cutter
B1, B2, B3: Center line of the workpiece parallel to the imaginary line A moving with the turning of the workpiece C: Virtual line orthogonal to the imaginary line A D1, D2, D3: Parallel to the imaginary line B moving with the turning of the workpiece Work center line
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