JP4484849B2 - Crankshaft mirror, its control device, and its operating method - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンなどに用いられるクランクシャフトを切削加工するクランクシャフトミラーおよびその制御装置並びにその運転方法に関するものである。 The present invention relates to a crankshaft mirror for cutting a crankshaft used in an engine or the like, a control device thereof, and an operation method thereof.
この種のクランクシャフトミラーは、ベッド上に設置されてワークの両端部を支持する2基のワークヘッドと、両ワークヘッド間に配されてワークを加工するカッタユニットを備えている。 This type of crankshaft mirror includes two work heads that are installed on a bed and support both ends of the work, and a cutter unit that is disposed between both work heads and processes the work.
前記カッタユニットは、ベッドの長手方向(Z軸方向)に移動自在なサドルを備えるとともに、このサドル上にZ軸と直交するY軸方向(奥行方向)へ移動自在なスライドを備えている。このスライドには、一端部が支軸に支承されるとともに、他端部がそのスライド上に設置された揺動機構により上下方向(X軸方向)に揺動されるスイングヘッドが装着されている。 The cutter unit includes a saddle that can move in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the bed, and a slide that can move in the Y-axis direction (depth direction) perpendicular to the Z-axis on the saddle. The slide is mounted with a swing head whose one end is supported by a support shaft and whose other end is swung in the vertical direction (X-axis direction) by a swing mechanism installed on the slide. .
前記スイングヘッド内にはカッタモータにより回転駆動されるカッタドラムが設けられ、このカッタドラムにはカッタアダプタを介してカッタが取り付けられている。そして、このカッタを用いてワークに対し複数の切削加工工程を順次に行うことにより、複数のピンジャーナルあるいはメインジャーナルが創成される。 A cutter drum that is rotationally driven by a cutter motor is provided in the swing head, and a cutter is attached to the cutter drum via a cutter adapter. A plurality of pin journals or main journals are created by sequentially performing a plurality of cutting processes on the workpiece using this cutter.
前記複数の切削加工工程が行われる際、カッタドラムの回転速度は、予め設定された加工時回転速度で終始一定とされている。このため、切削加工に伴いカッタドラム内に入り込んだ切粉が遠心力によりカッタドラム内周面に張り付き、カッタドラム内に溜まってしまうという不具合が発生してしまう。 When the plurality of cutting processes are performed, the rotation speed of the cutter drum is constant from start to finish at a preset rotation speed during processing. For this reason, the chip | tip which entered into the cutter drum accompanying cutting process sticks to the cutter drum inner peripheral surface with a centrifugal force, and the malfunction that it accumulates in a cutter drum will generate | occur | produce.
そこで、従来、このような不具合の発生を未然に防ぐために、切粉を掻き取るための切粉掻取り板がカッタドラムの内周面に近接配置されている。 Therefore, conventionally, in order to prevent the occurrence of such a problem, a chip scraping plate for scraping off chips is disposed close to the inner peripheral surface of the cutter drum.
しかしながら、前記従来のクランクシャフトミラーにおいて採用されている切粉掻取り板では、経年劣化等により折れたり、曲がったり、外れたりする場合があるため、切粉のカッタドラム内周面への張り付きを長期に亘って確実に防ぐことができないという問題点がある。 However, since the chip scraping plate employed in the conventional crankshaft mirror may break, bend, or come off due to aging, etc., the chip is stuck to the inner peripheral surface of the cutter drum. There is a problem that it cannot be reliably prevented over a long period of time.
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、カッタドラム内周面への切粉の張り付きを長期に亘って確実に防ぐことのできるクランクシャフトミラーおよびその制御装置並びにその運転方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve such problems, and a crankshaft mirror capable of reliably preventing chips from sticking to the inner peripheral surface of the cutter drum over a long period of time, a control device therefor, and a control device therefor The purpose is to provide a driving method.
前記目的を達成するために、第1発明によるクランクシャフトミラーは、
カッタモータにより回転駆動されるカッタドラムと、このカッタドラムに取り付けられるカッタと、このカッタによりワークに対して複数の切削加工工程を順次に行う際に前記カッタドラムの回転速度が予め設定された加工時回転速度となるように前記カッタモータの回転を制御する制御装置とを備えるクランクシャフトミラーであって、
前記制御装置は、前記カッタにより先に行われた切削加工工程と後に行われる切削加工工程との間の非切削加工時において、前記カッタドラムの回転速度が前記加工時回転速度から一旦減速されるように前記カッタモータの回転を制御することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a crankshaft mirror according to a first invention is
A cutter drum that is rotationally driven by a cutter motor, a cutter that is attached to the cutter drum, and a process in which a rotation speed of the cutter drum is set in advance when a plurality of cutting processes are sequentially performed on the workpiece by the cutter A crankshaft mirror provided with a control device for controlling the rotation of the cutter motor so as to have a rotational speed at the time,
The control device temporarily reduces the rotational speed of the cutter drum from the rotational speed at the time of non-cutting between the cutting process performed first by the cutter and the subsequent cutting process. Thus, the rotation of the cutter motor is controlled.
第1発明において、前記カッタモータはACスピンドルモータであるのが好ましい(第2発明)。 In the first invention, the cutter motor is preferably an AC spindle motor (second invention).
次に、第3発明による制御装置は、
カッタモータにより回転駆動されるカッタドラムと、このカッタドラムに取り付けられるカッタとを備えるクランクシャフトミラーの制御装置であって、
前記カッタによりワークに対して複数の切削加工工程を順次に行う際に、前記カッタドラムの回転速度が予め設定された加工時回転速度となるように前記カッタモータの回転を制御し、
前記カッタにより先に行われた切削加工工程と後に行われる切削加工工程との間の非切削加工時において、前記カッタドラムの回転速度が前記加工時回転速度から一旦減速されるように前記カッタモータの回転を制御することを特徴とするものである。
Next, the control device according to the third invention is:
A control device for a crankshaft mirror comprising a cutter drum that is rotationally driven by a cutter motor, and a cutter attached to the cutter drum,
When sequentially performing a plurality of cutting processes on the workpiece by the cutter, the rotation of the cutter motor is controlled so that the rotation speed of the cutter drum becomes a preset rotation speed during processing,
The cutter motor so that the rotational speed of the cutter drum is temporarily decelerated from the rotational speed at the time of machining during non-cutting between the cutting process performed first by the cutter and the subsequent cutting process. It is characterized by controlling the rotation of.
次に、第4発明によるクランクシャフトミラーの運転方法は、
予め設定された加工時回転速度にて回転されるカッタドラムに取り付けられたカッタにより、ワークに対して複数の切削加工工程を順次に行うクランクシャフトミラーの運転方法であって、
前記カッタにより先に行われた切削加工工程と後に行われる切削加工工程との間の非切削加工時において、前記カッタドラムの回転速度を前記加工時回転速度から一旦減速することを特徴とするものである。
Next, the operation method of the crankshaft mirror according to the fourth invention is as follows.
A crankshaft mirror operating method for sequentially performing a plurality of cutting processes on a workpiece by a cutter attached to a cutter drum that is rotated at a preset rotation speed during processing,
The rotational speed of the cutter drum is temporarily decelerated from the rotational speed at the time of non-cutting between the cutting process previously performed by the cutter and the subsequent cutting process. It is.
本発明においては、予め設定された加工時回転速度にて回転されるカッタドラムに取り付けられたカッタを用いてワーク(クランクシャフト)に対し複数の切削加工工程が順次に行われることにより、複数のピンジャーナルあるいはメインジャーナルが創成される。また、先に行われた切削加工工程と後に行われる切削加工工程との間の非切削加工時において、カッタドラムの回転速度が前記加工時回転速度から一旦減速される。これにより、カッタドラムの内周面に遠心力の作用にて張り付こうとしている切粉と、カッタドラムとの間に速度差が与えられるので、慣性力の作用にて切粉をカッタドラムの内周面上で滑らせることができ、カッタドラム内周面への切粉の張り付きを防ぐことができる。このような作用効果は、切粉掻取り板をカッタドラムに近接配置するといった従来の手法に比べて経年劣化等の影響を受けることのない手法、つまり先に行われた切削加工工程と後に行われる切削加工工程との間の非切削加工時においてカッタドラムの回転速度を一旦減速するといった手法により得ることができるので、カッタドラム内周面への切粉の張り付きを長期に亘って確実に防ぐことができる。 In the present invention, a plurality of cutting steps are sequentially performed on a workpiece (crankshaft) using a cutter attached to a cutter drum that is rotated at a preset rotational speed at the time of processing, thereby allowing a plurality of cutting processes to be performed. A pin journal or main journal is created. Further, at the time of non-cutting between the cutting process performed earlier and the cutting process performed later, the rotational speed of the cutter drum is temporarily decelerated from the rotational speed during processing. As a result, a speed difference is given between the cutting dust that is about to stick to the inner peripheral surface of the cutter drum by the action of centrifugal force and the cutter drum. It can be slid on the inner peripheral surface, and sticking of chips to the inner peripheral surface of the cutter drum can be prevented. Such an effect is a technique that is not affected by aging deterioration compared to the conventional technique in which the chip scraping plate is arranged close to the cutter drum, that is, the cutting process performed earlier and the subsequent process. Since it can be obtained by a technique of once reducing the rotational speed of the cutter drum during non-cutting with the cutting process, the sticking of chips to the inner peripheral surface of the cutter drum is reliably prevented over a long period of time. be able to.
次に、本発明によるクランクシャフトミラーおよびその制御装置並びにその運転方法の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Next, specific embodiments of a crankshaft mirror, a control device thereof, and an operation method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1には、本発明の一実施形態に係るクランクシャフトミラーの全体斜視図が示されている。また、図2には、ワークヘッド間にワークがセッティングされた状態図が示されている。 FIG. 1 is an overall perspective view of a crankshaft mirror according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a state diagram in which workpieces are set between the workpiece heads.
本実施形態のクランクシャフトミラー1は、ベッド2上に互いに対向するように設置される2基のワークヘッド3,3と、これらワークヘッド3,3間に設置される第1カッタユニット4aおよび第2カッタユニット4bとを備えている。
The
前記各ワークヘッド3,3の対向面には、ワーク(6気筒エンジン用のクランクシャフト)5をクランプするチャック6,6がそれぞれ配されている。前記ワーク5は、ワーク軸方向に所定の間隔を存して図2において左側から右側に向けて順に配列される第1メインジャーナル7A、第2メインジャーナル7B、第3メインジャーナル7C、第4メインジャーナル7D、第5メインジャーナル7E、第6メインジャーナル7Fおよび第7メインジャーナル7Gと、隣接するメインジャーナルの間にカウンタウエイト8を介して設けられ、それらメインジャーナルの軸心と平行な軸心上でワーク軸回りに所定の位相を有して図2において左側から右側に向けて順に配列される第1ピンジャーナル9A、第2ピンジャーナル9B、第3ピンジャーナル9C、第4ピンジャーナル9D、第5ピンジャーナル9Eおよび第6ピンジャーナル9Fとを備えている。なお、以下において、第1メインジャーナル7A、第2メインジャーナル7B、第3メインジャーナル7C、第4メインジャーナル7D、第5メインジャーナル7E、第6メインジャーナル7Fおよび第7メインジャーナル7Gを総称して表現する場合には、「メインジャーナル7」と称することとし、また、第1ピンジャーナル9A、第2ピンジャーナル9B、第3ピンジャーナル9C、第4ピンジャーナル9D、第5ピンジャーナル9Eおよび第6ピンジャーナル9Fを総称して表現する場合には、「ピンジャーナル9」と称することとする。
前記各カッタユニット4a,4bは、ベッド2の長手方向(Z軸方向)に移動自在なサドル10を備えるとともに、このサドル10上にZ軸と直交するY軸方向(ベッドの奥行方向)へ移動自在なスライド11を備えている。各スライド11は、Y軸方向に延びる縦向きの支持壁11aを有しており、この支持壁11aの一端部には中空状の支軸12が設けられる一方、同支持壁11aの他端部には鉛直方向に延びる角筒状のケース11bが設けられている。そして、各スライド11には、一端部が前記支軸12に支承されるとともに、他端部が前記ケース11b内で上下動自在に収容されているガイド部材13に対しY軸方向に摺動自在に支承されるスイングヘッド14が装着されている。
Each of the
前記ガイド部材13は、当該ガイド部材13に固着されているナット部材15を介してケース11b内に上下方向に設けられているX軸方向ボールねじ軸16に螺合されており、このX軸方向ボールねじ軸16が、ケース11b上に取着されているX軸スイングモータ(ACサーボモータ)17にて正逆回転されることにより、スイングヘッド14が支軸12を中心に上下方向(X軸方向)に揺動されるようになっている。
The
前記2基のカッタユニット4a,4bのうち第2カッタユニット4bにおけるサドル10には、当該カッタユニット4bとの相対位置を一定に保った状態でワークレスト20が固定されており、このサドル10の移動に伴って当該カッタユニット4bとワークレスト20とが共に移動されるようになっている。このワークレスト20は、図3に示されるように、サドル10上に固定されるレストベース21を備え、このレストベース21の一端側には一対の支軸22,22が設けられ、これら支軸22,22を中心にして一対のレストアーム23,23が相互に開閉自在に回動できるようにされている。このレストアーム23,23の開閉は、一方側(図3において上側)のレストアーム23の基端部とレストベース21との間に取り付けられる油圧シリンダ24の伸縮動作により行われる。
A
一方、前記レストアーム23,23の開放端側にはそれらレストアーム23,23を閉合状態に保持するレストロック機構80が配されている。このレストロック機構80は、上下に互いに離間して設けられる一対のガイドレール81,81に案内されてワーク中心に向けて接離自在に移動されるレストロック部材82と、このレストロック部材82の基端側においてレストベース21に固定される油圧シリンダ83を備え、この油圧シリンダ83のピストンロッドがレストロック部材82に連結されることで、その油圧シリンダ83の伸縮動作によってレストロック部材82がワーク中心に向けて進退されるようになっている。
On the other hand, a
前記各レストアーム23,23の対向面の略中央部には半円状の切欠部23a,23aが形成され、各切欠部23aにはレストパッド25が設けられている。また、前記レストロック部材82のレストアーム23,23側の端部には上下一対の脚部82a,82aが突出形成され、各脚部82aの内側には押圧パッド84が取り付けられている。また、前記レストアーム23,23の開放端側の外側にはクランプパッド26,26がそれぞれ取り付けられている。
そして、このワークレスト20においては、油圧シリンダ24の収縮によってレストアーム23,23が閉じられるとともに、油圧シリンダ83の伸長によってレストロック部材82がワーク中心に向けて押し進められ、クランプパッド26,26が押圧パッド84,84にて押圧されることでレストアーム23,23の閉合状態が保持されたときに、切欠部23aに設けられるレストパッド25にてワーク5のメインジャーナル7が支持されるようになっている。このワークレスト20は、後述するカッタ55でワーク5におけるピンジャーナル9を加工する際に、その加工部に隣接するメインジャーナル7をクランプして加工中にワーク5が振れないように支持する役目をする。
In the
前記スライド7をY軸方向に移動させるY軸送り機構30は、図4(a)に示されるように、サドル10上においてY軸方向に延設され、スライド11に固着されたナット部材31に螺合するY軸方向ボールねじ軸32と、このY軸方向ボールねじ軸32を回転駆動するY軸送りモータ(ACサーボモータ)33とを備え、Y軸送りモータ33にてY軸方向ボールねじ軸32を正逆回転させることにより、スライド11をY軸方向に移動させることができるように構成されている。
As shown in FIG. 4A, the Y-
前記サドル10をZ軸方向に移動させるZ軸送り機構35は、図4(b)に示されるように、ベッド2上においてZ軸方向に延設され、サドル10に固着されたナット部材36に螺合するZ軸方向ボールねじ軸37と、このZ軸方向ボールねじ軸37を回転駆動するZ軸送りモータ(ACサーボモータ)38とを備え、Z軸送りモータ38にてZ軸方向ボールねじ軸37を正逆回転させることにより、サドル10をZ軸方向に移動させることができるように構成されている。
A Z-
前記スイングヘッド14内には、図5に示されるように、ベアリング40を介してカッタドラム41が回転自在に支承されている。一方、前記支持軸12内には、スリーブ42およびベアリング43を介して回転軸44が回転自在に支承されている。前記カッタドラム41と回転軸44との間にはアイドル軸45が設けられ、このアイドル軸45にはベアリング46を介してアイドルギヤ47が回転自在に支承されている。前記回転軸44の一端部には第1ギヤ48が固定され、この第1ギヤ48はカッタモータとしてのACスピンドルモータ49の出力軸に固定されているドライブギヤ50と噛合されている。また、前記回転軸44の他端部には前記アイドルギヤ47と噛合する第2ギヤ51が固定され、前記カッタドラム41の外周部には前記アイドルギヤ47と噛合するドリブンギヤ52が固定されている。そして、ACスピンドルモータ49の出力軸からの回転動力は、ドライブギヤ50、第1ギヤ48、回転軸44、第2ギヤ51、アイドルギヤ47およびドリブンギヤ52を介してカッタドラム41に伝達され、ACスピンドルモータ49によりカッタドラム41が回転駆動されるようになっている。
As shown in FIG. 5, a
前記カッタドラム41の加工ステージ側(図5において下側)の開口部41aには、カッタアダプタ54を介してカッタ55が装着されている。このカッタ55は、リング状のカッタ本体55aと、このカッタ本体55aの内周部に円周方向に間隔を存して取着される複数のカッタチップ55bとより構成され、このカッタ55を用いてワーク5に対し後述する複数の切削加工工程が順次に行われることにより、第1ピンジャーナル9A〜第6ピンジャーナル9Fが創成されるようになっている。
A
なお、本実施形態においては、前記第1カッタユニット4aおよび第2カッタユニット4bにそれぞれ設けられているスイングヘッド14のカッタドラム41に前記カッタ55が装着されており、これら2基のカッタユニット4a,4bによりワーク5に対して同時に切削加工を施すことができるようにされている。
In the present embodiment, the
また、前記カッタドラム41の内周面には、図6に示されるように、加工ステージ側(図6において左側)の開口部41aからスライド11側(図6において右側)の開口部41bに向かうにつれてその内径が広がるような傾斜が付されている。また、前記スイングヘッド14の下部には、カッタドラム41のスライド11側の開口部41bと通じるように切粉排出口56が設けられている。そして、切粉を掻き取るための切粉掻取り板57がカッタドラム41の内周面に近接配置され、カッタドラム41の内周面に張り付こうとしている切粉がその切粉掻取り板57によって掻き落とされ、この切粉掻取り板57によって掻き落とされた切粉は、図6中記号P矢印で示されるように、傾斜が付されたカッタドラム41の内周面に案内されて切粉排出口56から排出され、この切粉排出口56から排出された切粉は、ベッド2内に配設されている図示されない切粉搬出コンベヤ上に落下され、この切粉搬出コンベヤにより機外へ搬出される。
Further, as shown in FIG. 6, the inner peripheral surface of the
次に、本実施形態のクランクシャフトミラーの制御システムについて、図7のブロック図を用いて以下に説明する。 Next, the control system of the crankshaft mirror of this embodiment will be described below with reference to the block diagram of FIG.
図6に示される制御システム60は、入出力装置61と、中央演算処理装置(CPU)62aやメモリ(ROM、RAM等)62bなどが内蔵され、シーケンス機能や数値制御機能を具備する制御装置62と、X軸スイングモータ17を駆動するためのX軸サーボアンプ63と、Y軸送りモータ33を駆動するためのY軸サーボアンプ64と、Z軸送りモータ38を駆動するためのZ軸サーボアンプ65と、レストアーム23を開閉作動させる油圧シリンダ24の伸縮動作を操作するための操作弁66と、レストロック部材82を進退動させる油圧シリンダ83の伸縮動作を操作するための操作弁85とを備えて構築されている。
A
ここで、前記ACスピンドルモータ49にはそのACスピンドルモータ49の回転速度を検出する回転速度検出器(例えば、タコジェネレータ等)70が付設され、前記X軸スイングモータ17、Y軸送りモータ33およびZ軸送りモータ38にはX軸方向位置、Y軸方向位置およびZ軸方向位置を検出する位置検出器(例えば、ロータリエンコーダ等)71,72,73がそれぞれ付設され、前記レストアーム23にはそのレストアーム23の開閉状態を検知するレストアーム開閉状態検知器(例えば、リミットスイッチ等)74が添設され、前記レストロック部材82にはそのレストロック部材82によるレストアーム23の閉合保持状態を検知するレストアーム閉合保持状態検知器(例えば、リミットスイッチ等)86が添設されている。前記回転速度検出器70により検出された回転速度検出信号、前記各位置検出器71,72,73により検出された各軸方向位置検出信号、前記レストアーム開閉状態検知器74により検知されたレストアーム開閉状態検知信号および前記レストアーム閉合保持状態検知器86により検知されたレストアーム閉合保持状態検知信号はそれぞれフードバック信号として制御装置62に与えられる。
Here, the
この制御システム60においては、入出力装置61を介して制御装置62に入力されたプログラムやデータ等に基づく演算処理によって、その制御装置62からACスピンドルモータ駆動制御信号やX軸方向位置指令信号、Y軸方向位置指令信号、Z軸方向位置指令信号、レストアーム開閉指令信号が出力されるようになっている。前記ACスピンドルモータ駆動制御信号はACスピンドルモータ49に伝達され、このACスピンドルモータ49に付設の回転速度検出器70からのフィードバック信号を基にフィードバック制御が行われることにより、ACスピンドルモータ49の回転速度が制御され、カッタドラム41を介してカッタ55の回転動作の制御が成されるようになっている。また、前記X軸方向位置指令信号、Y軸方向位置指令信号およびZ軸方向位置指令信号はX軸サーボアンプ63、Y軸サーボアンプ64およびZ軸サーボアンプ65を介してそれぞれX軸スイングモータ17、Y軸送りモータ33およびZ軸送りモータ38に伝達され、各軸モータ17,33,38に付設の各位置検出器71,72,73からの各フィードバック信号を基にフィードバック制御が行われることにより、各軸モータ17,33,38の送り量が制御され、カッタ55のX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向の位置決めが成されるようになっている。さらに、前記レストアーム開閉指令信号は操作弁66および操作弁85にそれぞれ伝達され、これにより操作弁66の弁動作が操作されて油圧シリンダ24の伸縮動作が操作されるとともに、操作弁85の弁作動が操作されて油圧シリンダ83の伸縮動作が操作され、これによってワークレスト20におけるレストアーム23の開閉動作およびレストロック部材82の進退動作がそれぞれ操作される。
In this
以上に述べたように構成されるクランクシャフトミラー1の作動について、6気筒エンジン用のクランクシャフトの切削加工を例に説明する。図8には、6気筒エンジン用のクランクシャフトの切削加工の工程図が示されている。なお、図8に示される工程図は、ワーク5に対して2基のカッタユニット4a,4bにて同時に切削加工を施す例を示したものであり、本例の場合、第1ピンジャーナル9A〜第6ピンジャーナル9Fまでの複数の切削加工工程(3工程)が予めメモリ62bに記憶されている加工プログラムに従って順次に行われる。
The operation of the
(準備工程)
まず、図8に示される第1切削加工工程を行うにあたっての準備工程として、第1カッタユニット4aのカッタ55を第1ピンジャーナル9Aに、第2カッタユニット4bのカッタ55を第2ピンジャーナル9Bに、それぞれ位置決めする。このとき、第2カッタユニット4bのサドル10には、加工すべきピンジャーナル9に隣接するメインジャーナル7の位置になるようにワークレスト20が取り付けられているため、第2カッタユニット4bのカッタ55を第2ピンジャーナル9Bに位置決めすると、ワークレスト20が第2メインジャーナル7Bに位置決めされる。位置決めが完了したら、ワークレスト20により第2メインジャーナル7Bを支持する。
(Preparation process)
First, as a preparation process for performing the first cutting process shown in FIG. 8, the
(第1切削加工工程)
前記準備工程が完了したら、予め設定された加工時回転速度VH(図11参照)にて回転されるカッタドラム41に取り付けられたカッタ55により、ワーク5に対して図9(a)〜(f)に示されるような加工プロセスを実施する。
(First cutting process)
When the preparation step is completed, the
ここで、図9に示される加工プロセスにおいて、図9(a)はスタート状態を示すもので、カッタ中心とクランクシャフト(ワーク)中心は同心上にあり、この位置から切削が開始される。カッタ55を図9(a)に示される状態から同図(b)に示される状態に、すなわち、カッタ55を上方に直線的に移動させることにより、ワーク5に対し直線状に切り込んでいくプランジ切削が実施される。その後、カッタ55をワーク5の周りに公転させることにより、ワーク5に対し円弧状に切り込んでいくロータリ切削が開始される。このロータリ切削が、図9(c)〜(f)に示されるように、0°〜360°まで実施されることにより、第1ピンジャーナル9Aおよび第2ピンジャーナル9Bがそれぞれ創成される。
Here, in the machining process shown in FIG. 9, FIG. 9A shows the start state, and the center of the cutter and the center of the crankshaft (workpiece) are concentric, and cutting is started from this position. A plunge that cuts the
(第1非切削加工時)
カッタ55により先に行われた前記第1切削加工工程と後に行われる第2切削加工工程との間の第1非切削加工時において、カッタ55をX−Y座標軸の原点に戻すとともに、ワークレスト20による第2メインジャーナル7Bの支持を解除して後に、第2カッタユニット4bのカッタ55を第4ピンジャーナル9Dに、第1カッタユニット4aのカッタ55を第3ピンジャーナル9Cに、それぞれ位置決めする。位置決めが完了したら、ワークレスト20により第4メインジャーナル7Dを支持する。
(At first non-cutting)
At the time of the first non-cutting process between the first cutting process performed earlier by the
(第2切削加工工程)
そして、予め設定された加工時回転速度VHにて回転されるカッタドラム41に取り付けられたカッタ55により、ワーク5に対して図9(a)〜(f)に示される加工プロセスを実施する。これにより、第3ピンジャーナル9Cおよび第4ピンジャーナル9Dがそれぞれ創成される。
(Second cutting process)
Then, the machining process shown in FIGS. 9A to 9F is performed on the
(第2非切削加工時)
カッタ55により先に行われた前記第2切削加工工程と後に行われる第3切削加工工程との間の第2非切削加工時において、カッタ55をX−Y座標軸の原点に戻すとともに、ワークレスト20による第4メインジャーナル7Dの支持を解除して後に、第2カッタユニット4bのカッタ55を第6ピンジャーナル9Fに、第1カッタユニット4aのカッタ55を第5ピンジャーナル9Eに、それぞれ位置決めする。位置決めが完了したら、ワークレスト20により第6メインジャーナル7Fを支持する。
(During second non-cutting)
At the time of the second non-cutting process between the second cutting process performed earlier by the
(第3切削加工工程)
そして、予め設定された加工時回転速度VHにて回転されるカッタドラム41に取り付けられたカッタ55により、ワーク5に対して図9(a)〜(f)に示される加工プロセスを実施する。これにより、第5ピンジャーナル9Eおよび第6ピンジャーナル9Fがそれぞれ創成される。
(Third cutting process)
Then, the machining process shown in FIGS. 9A to 9F is performed on the
次に、前記第1非切削加工時におけるクランクシャフトミラー1の作動について図10のフローチャートおよび図11のタイムチャートを用いてより詳細に説明する。なお、前記第1非切削加工時におけるクランクシャフトミラー1の作動と、前記第2非切削加工時におけるクランクシャフトミラー1の作動とは基本的に同様であるため、第1非切削加工時におけるクランクシャフトミラー1の作動の詳細説明をもって第2非切削加工時におけるクランクシャフトミラー1の作動の詳細説明を行ったものとすることとする。また、図10に示されるフローチャートにおいて、記号「S」はステップを表わす。
Next, the operation of the
加工プログラムの実行状況のモニタリングにより、時刻t1から開始された第1切削加工工程が時刻t2において終了したことが確認されると、制御装置62からX軸スイングモータ17およびY軸送りモータ33に向けて、カッタ55をX−Y座標軸の原点に戻すようなX軸方向位置指令信号およびY軸方向位置指令信号がそれぞれ出力され、これによりカッタ55がX−Y座標軸の原点に戻される(S1)。次いで、時刻t3において、制御装置62からACスピンドルモータ49に向けて、カッタドラム41の回転速度を加工時回転速度VHから非加工時回転速度VLにまで減速させるようなACスピンドルモータ駆動制御信号が出力され(S2)、これによりカッタドラム41の回転速度が時刻t3〜t4の間で加工時回転速度VHから非加工時回転速度VLにまで一旦減速される。
When it is confirmed by monitoring of the execution status of the machining program that the first cutting process started from time t1 is completed at time t2, the control device 62 moves toward the
次いで、制御装置62から操作弁85および操作弁66に向けてレストアーム開指令信号が出力され、これにより油圧シリンダ83が収縮されてレストロック部材86によるレストアーム23,23の閉合保持状態が解除されるとともに、油圧シリンダ24が伸長されてレストアーム23,23が開作動される(S3)。その後、レストアーム開閉状態検知器74からのレストアーム開閉状態検知信号に基づいてレストアーム23が開状態にあるか否かを判断する(S4)。
Next, a rest arm opening command signal is output from the control device 62 toward the operation valve 85 and the operation valve 66, whereby the
前記ステップS4においてレストアーム23が開状態にあると判断した場合には、制御装置62から第2カッタユニット4bに付設のZ軸方向送り機構35におけるZ軸送りモータ38に向けて、第2カッタユニット4bにおけるカッタ55を第4ピンジャーナル9Dに移動させるようなZ軸方向位置指令信号が出力されるとともに、制御装置62から第1カッタユニット4aに付設のZ軸方向送り機構35におけるZ軸送りモータ38に向けて、第1カッタユニット4aにおけるカッタ55を第3ピンジャーナル9Cに移動させるようなZ軸方向位置指令信号が出力され、これにより第2カッタユニット4bにおけるカッタ55が第4ピンジャーナル9Dに、第1カッタユニット4aのカッタ55が第3ピンジャーナル9Cに、それぞれ位置決めされる(S5)。
If it is determined in step S4 that the
前記ステップS5におけるカッタ55のZ軸方向位置決めが完了した後の時刻t5において、制御装置62からACスピンドルモータ49に向けて、カッタドラム41の回転速度を非加工時回転速度VLから加工時回転速度VHにまで加速させるようなACスピンドルモータ駆動制御信号が出力される(S6)。
At time t5 after the positioning of the
次いで、制御装置62から操作弁66および操作弁85に向けてレストアーム閉指令信号が出力され、これにより油圧シリンダ24が収縮されてレストアーム23,23が閉作動されるとともに、油圧シリンダ83が伸長されてレストアーム23,23の閉合状態がレストロック部材86によって保持される(S7)。その後、レストアーム開閉状態検知器74からのレストアーム開閉状態検知信号に基づいてレストアーム23が閉状態にあるか否かを判断する(S8)。
Next, a rest arm closing command signal is output from the control device 62 toward the operation valve 66 and the operation valve 85, whereby the
前記ステップS8においてレストアーム23が閉状態にあると判断した場合には、ACスピンドルモータ49に付設の回転速度検出器70からの回転速度検出信号に基づいてカッタドラム41の回転速度が加工時回転速度VHにまで到達したか否かを判断する(S9)。
If it is determined in step S8 that the
前記ステップS9においてカッタドラム41の回転速度が加工時回転速度VHにまで到達した(時刻t6)と判断された場合には、時刻t7において第2切削加工工程が開始される。
If it is determined in step S9 that the rotational speed of the
本実施形態のクランクシャフトミラー1において、カッタ55よりワーク5に対して図9(a)〜(f)に示されるような加工プロセスが実施された際には、多量の切粉が発生し、図6に示されるようにその一部がカッタドラム41内に入り込んでしまう。カッタドラム41内に入り込んでしまった切粉は、遠心力の作用にてカッタドラム41の内周面に張り付こうとする。本実施形態のクランクシャフトミラー1では、第1非切削加工時(時刻t2〜t7:図11参照)および第2非切削加工時(時刻t8〜t9)のそれぞれにおいて、カッタドラム41の回転速度が加工時回転速度VHから非加工時回転速度VLにまで一旦急激に減速される。これにより、カッタドラム41の内周面に遠心力の作用にて張り付こうとしている切粉と、カッタドラム41との間に速度差が与えられるので、慣性力の作用にて切粉をカッタドラム41の内周面上で滑らせることができ、カッタドラム41の内周面への切粉の張り付きを防ぐことができる。カッタドラム41の内周面上で滑らされた切粉は、図6中記号P矢印で示されるように、傾斜が付されたカッタドラム41の内周面に案内されて切粉排出口56から排出される。また、切粉掻取り板57によって掻き落とされた切粉も同様に切粉排出口56から排出される。このようにして切粉排出口56から排出された切粉は、ベッド2内に配設されている図示されない切粉搬出コンベヤ上に落下され、この切粉搬出コンベヤにより機外へ搬出される。なお、切粉掻取り板57が経年劣化等により折れたり、曲がったり、外れたりした場合でも、先に行われた切削加工工程と後に行われる切削加工工程との間の非切削加工時においてカッタドラム41の回転速度を一旦減速するといった経年劣化等の影響を受けることのない手法により、カッタドラム内周面への切粉の張り付きを長期に亘って確実に防ぐことができる。
In the
1 クランクシャフトミラー
5 ワーク
41 カッタドラム
49 ACスピンドルモータ(カッタモータ)
55 カッタ
62 制御装置
1
55 Cutter 62 Control device
Claims (4)
前記制御装置は、前記カッタにより先に行われた切削加工工程と後に行われる切削加工工程との間の非切削加工時において、前記カッタドラムの回転速度が前記加工時回転速度から一旦減速されるように前記カッタモータの回転を制御することを特徴とするクランクシャフトミラー。 A cutter drum that is rotationally driven by a cutter motor, a cutter that is attached to the cutter drum, and a process in which a rotation speed of the cutter drum is set in advance when a plurality of cutting processes are sequentially performed on the workpiece by the cutter A crankshaft mirror provided with a control device for controlling the rotation of the cutter motor so as to have a rotational speed at the time,
The control device temporarily reduces the rotational speed of the cutter drum from the rotational speed at the time of non-cutting between the cutting process performed first by the cutter and the subsequent cutting process. A crankshaft mirror that controls the rotation of the cutter motor as described above.
前記カッタによりワークに対して複数の切削加工工程を順次に行う際に、前記カッタドラムの回転速度が予め設定された加工時回転速度となるように前記カッタモータの回転を制御し、
前記カッタにより先に行われた切削加工工程と後に行われる切削加工工程との間の非切削加工時において、前記カッタドラムの回転速度が前記加工時回転速度から一旦減速されるように前記カッタモータの回転を制御することを特徴とするクランクシャフトミラーの制御装置。 A control device for a crankshaft mirror comprising a cutter drum that is rotationally driven by a cutter motor, and a cutter attached to the cutter drum,
When sequentially performing a plurality of cutting processes on the workpiece by the cutter, the rotation of the cutter motor is controlled so that the rotation speed of the cutter drum becomes a preset rotation speed during processing,
The cutter motor so that the rotational speed of the cutter drum is temporarily decelerated from the rotational speed at the time of machining during non-cutting between the cutting process performed first by the cutter and the subsequent cutting process. A control device for a crankshaft mirror, wherein the rotation of the crankshaft mirror is controlled.
前記カッタにより先に行われた切削加工工程と後に行われる切削加工工程との間の非切削加工時において、前記カッタドラムの回転速度を前記加工時回転速度から一旦減速することを特徴とするクランクシャフトミラーの運転方法。 A crankshaft mirror operating method for sequentially performing a plurality of cutting processes on a workpiece by a cutter attached to a cutter drum that is rotated at a preset rotation speed during processing,
Crank characterized by temporarily reducing the rotational speed of the cutter drum from the rotational speed at the time of non-cutting between a cutting process previously performed by the cutter and a subsequent cutting process. Shaft mirror operation method.
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