JP5646951B2 - Processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、工作機械により加工された均質な工業部品や、ダイキャスト、射出成形、プレス打ち抜き、ロストワックス鋳造、型鍛造等の方法により製造された工業部品(以下、ワークという)に対して、例えば、面取り加工、バリ取り加工等を施す際に使用される加工装置に係り、特に、ワークの外径部と内径部の両方に対して所望の加工を施すことができるように工夫したものに関する。 The present invention can be applied to, for example, homogeneous industrial parts processed by machine tools and industrial parts manufactured by methods such as die casting, injection molding, press punching, lost wax casting, and die forging (hereinafter referred to as workpieces). In particular, the present invention relates to a processing apparatus used when performing chamfering processing, deburring processing, and the like, and in particular, devised so that desired processing can be performed on both the outer diameter portion and the inner diameter portion of the workpiece. About things.
工作機械による加工、ダイキャスト、射出成形、プレス打ち抜き、ロストワックス鋳造、型鍛造等の方法により製造されたワークとしては、例えば、図15に示すようなものがある。このワーク201の二次元輪郭は直線と曲線が入り混じった比較的複雑な形状になっている。又、上記ワーク201はフランジ状をなしていて、中心部に図示しないシャフトが貫通する貫通孔203が形成されているとともに、四隅には図示しない締結ボルトが貫通する貫通孔205がそれぞれ形成されている。
As a workpiece manufactured by a method such as machining with a machine tool, die casting, injection molding, press punching, lost wax casting, die forging, or the like, for example, there is a workpiece as shown in FIG. The two-dimensional contour of the
又、上記ワーク201の外形は、湾曲部207、凸部209、直線部211が連続したような形状になっている。このような構成をなすワーク201は、図示しない別のワークと共に締結・固定されて所定の機器或いは機器の部品として完成されることになる。
The outer shape of the
ところで、図15に示したようなワーク201の場合には、例えば、貫通孔205、205間のピッチ(P1)、(P2)等については、高い寸法精度が要求されるが、その輪郭形状の絶対的寸法に関しては、それほど高い精度が要求されることはない。一方、製造過程において、その外周縁部に生じている「バリ」と称される部分については、これを除去する必要がある。又、輪郭形状に応じて面取加工を施す、或いは端面を一定の加工面精度に仕上げる必要がある。その際、単なるバリ取りだけを行う場合には、ブラッシングホイール、ワイヤーホイール等の可撓性工具を使用して行えばよいが、輪郭形状に応じて面取加工を施す、或いは端面を一定の加工面精度に仕上げる場合には、エンドミル、ロータリーバ、チャンファーカッタ等の切削工具を使用することになる。
By the way, in the case of the
そして、それらの工具を使用して仕上げ加工を施す切削装置としては様々なものがある。しかしながら、従来のこの種の装置は、何れもモデルワーク等に基づいて予め設定された軌道情報に沿って切削工具を移動させていくものであって、全てのワークに対して画一的な切削を施す構成になっていた。 There are various types of cutting devices that perform finishing using these tools. However, all of the conventional devices of this type move the cutting tool along the trajectory information set in advance on the basis of the model workpiece and the like. It was the composition which gives.
よって、ワークの輪郭形状にバラツキがあった場合には、(モデルワークの輪郭形状に対して実際のワークはバラツキをもっている)、切削の深さにバラツキが発生してしまい、その為、場所によっては、切削の深さが深過ぎて面取り幅が大きくなってしまう、或いは、場所によっては工具が破損してしまうという問題があった。 Therefore, if there is a variation in the contour shape of the workpiece (the actual workpiece has a variation with respect to the contour shape of the model workpiece), there will be variations in the cutting depth. However, there is a problem that the chamfering width becomes large due to too deep cutting, or the tool is damaged depending on the location.
そこで、本件特許出願人は、「追従加工装置」なる発明を提案している。その詳細は特許文献1に開示されている。 Therefore, the present applicant of the present patent proposes an invention called “following processing apparatus”. Details thereof are disclosed in Patent Document 1.
しかしながら、特許文献1に記されている追従加工装置においては、加工工具をワークに圧接させるときの押圧力をロードセンサによって検出する構成になっていて、全体としては構成も簡略化され作業も容易になってはいるものの、該ロードセンサの検出値に基づくサーボモータによるプログラム制御のための構成が複雑であり、それが原因して装置が高価になってしまうという問題があった。 そこで、本件特許出願人は、そのような高価な装置や複雑な制御を要することなく、所望の加工を施すことができる「加工装置」を提案し出願に及んでおり、それを開示するのが特許文献2である。 However, the following machining apparatus described in Patent Document 1 is configured to detect the pressing force when the machining tool is brought into pressure contact with the workpiece by the load sensor, and the overall configuration is simplified and the operation is easy. However, there is a problem in that the configuration for the program control by the servo motor based on the detection value of the load sensor is complicated, which causes the apparatus to be expensive. Therefore, the present patent applicant has proposed a “processing device” capable of performing desired processing without requiring such an expensive device or complicated control, and has disclosed it. Patent Document 2.
上記特許文献2には次のような加工装置が開示されている。すなわち、基台と、上記基台に設けられワークを保持して回転させるワーク保持・回転手段と、上記基台に設けられスライダ機構を介してワークに向かう方向に進退自在に構成され加工工具を備えた加工用工具ユニットと、上記加工用工具ユニットを介して加工工具をワークに向かう方向に常時一定の押圧力で押圧する押圧手段と、上記加工用工具ユニットに設けられワークに当接することによりワークの形状に倣って進退しそれによって上記加工用工具ユニット全体を進退させる倣い手段と、を具備した加工装置が開示されている。 そして上記加工装置はこのように比較的簡単な構成で、且つ、複雑な制御を要することなく、例えば、ワークに対して面取加工等の所望の加工を施すことができるようになっている The following processing device is disclosed in Patent Document 2 described above. That is, a base, a work holding / rotating means provided on the base for holding and rotating the work, and a machining tool configured to be movable forward and backward in a direction toward the work via a slider mechanism provided on the base. A machining tool unit provided; pressing means for constantly pressing the machining tool in a direction toward the workpiece through the machining tool unit; and abutting on the workpiece provided in the machining tool unit. There is disclosed a machining apparatus comprising copying means that moves forward and backward in accordance with the shape of a workpiece and thereby moves the entire machining tool unit forward and backward. And the said processing apparatus can perform desired processing, such as a chamfering process, for example with respect to a workpiece | work with such a comparatively simple structure and without requiring complicated control.
上記従来の構成によると次のような問題があった。 例えば、図16に示すようなワーク301を想定すると、このワーク301の場合には、内部に閉ざされた開口部303、305が形成されている。このような閉ざされた開口部303、305等に面取り加工やバリ取り加工を施す場合には、ワーク301の外径部に面取り加工やバリ取り加工を施す加工装置とは別に、内径部用の加工装置が別途必要になってしまうという問題があった。 又、上記ワーク301には、その外径部に、切り欠き状の開口部307、309、311が形成されている。この内、開口部307、309は入り組んだ形状をなしており、このような入り組んだ形状の開口部307、309に面取り加工やバリ取り加工を施すことも極めて困難であった。 又、開口部311についても、その角部311aについては、そこまで、入り込んだ部位に面取り加工やバリ取り加工を施すことも極めて困難であった。
The conventional configuration has the following problems. For example, assuming a
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、ワークの外径部や内径部に対して共通の装置で面取り加工やバリ取り加工等の加工を施すことができ、又、外径部において入り組んだ状態で設けられた開口部に対しても面取り加工やバリ取り加工等の加工を容易に施すことができる加工装置を提供することにある。 The present invention has been made on the basis of the above points, and the object of the present invention is to perform chamfering processing and deburring processing on the outer diameter portion and inner diameter portion of the workpiece with a common apparatus. It is another object of the present invention to provide a processing apparatus that can easily perform chamfering processing, deburring processing, and the like on an opening provided in a complicated state at an outer diameter portion.
上記目的を達成するべく本願発明の請求項1による加工装置は、二次元平面内において移動可能に設置され位置決め制御される基台と、上記基台上において上記二次元平面と平行な二次元平面内において移動可能な状態で設置された移動台と、上記移動台とともに移動しワークの外径部又は内径部に加工を施す加工工具と、上記移動台とともに移動しワークの外径部又は内径部を倣う倣い手段と、上記基台の位置決め制御に同期して上記倣い手段を上記ワークの外径部又は内径部に対して垂直又は略垂直な方向から押圧されるように姿勢制御する手段と、上記移動台を常時所定の待機位置に付勢していて、上記加工工具と倣い手段を上記ワークの外径部又内径部に押し付ける力を発揮する付勢手段と、を具備したことを特徴とするものである。
又、請求項2による加工装置は、請求項1記載の加工装置において、上記付勢手段は、上記移動台に連結されすり鉢凹部を備えたガイド台と、上記ガイド台上に設置された球体と、上記球体に作用して該球体を上記すり鉢状凹部の中心部に向けて常時付勢する錘と、から構成されていることを特徴とするものである。
又、請求項3による加工装置は、請求項1又は請求項2記載の加工装置において、上記移動台には加工工具台がZ1軸方向に移動可能に設置されていて、上記加工工具台にはスピンドル台がZ2軸方向に移動可能に設置されており、上記加工工具及び倣い手段はこのスピンドル台に設置去れていることを特徴とするものである。
又、請求項4による加工装置は、請求項1〜請求項3の何れかに記載の加工装置において、上記倣い手段は上記スピンドル台に旋回可能に設置されていて、上記基台の位置決め制御に伴って適宜旋回制御されるように構成されていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a processing apparatus according to claim 1 of the present invention includes a base that is movably installed in a two-dimensional plane and is positioned and controlled, and a two-dimensional plane parallel to the two-dimensional plane on the base. A movable table installed in a movable state inside, a processing tool that moves together with the movable table and processes the outer diameter portion or inner diameter portion of the workpiece, and an outer diameter portion or inner diameter portion of the workpiece that moves together with the movable table. And means for controlling the posture so that the copying means is pressed in a direction perpendicular or substantially perpendicular to the outer diameter part or inner diameter part of the workpiece in synchronization with the positioning control of the base, And urging means for urging the movable table to a predetermined standby position at all times and exerting a force for pressing the machining tool and the copying means against the outer diameter part or the inner diameter part of the workpiece. To do
The processing apparatus according to claim 2 is the processing apparatus according to claim 1, wherein the urging means includes a guide base having a mortar recess connected to the moving base, and a sphere installed on the guide base. And a weight that acts on the sphere and constantly urges the sphere toward the central portion of the mortar-shaped recess.
Further, the machining apparatus according to
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a machining apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the copying means is pivotally installed on the spindle base for positioning control of the base. Along with this, the turning control is appropriately performed.
以上述べたように本願発明の請求項1による加工装置によると、X1軸・Y1軸二次元平面内において移動可能に設置され位置決め制御される基台と、上記基台上においてX2軸・Y2軸二次元平面内において全方向に移動可能な状態で設置された移動台と、上記移動台とともに移動しワークの外径部又は内径部に加工を施す加工工具と、上記移動台とともに移動しワークの外径部又は内径部を倣う倣い手段と、上記基台と移動台との間に設置され、移動台のX2軸・Y2軸二次元平面内における全方向への移動を許容するとともに該移動台を常時所定の待機位置に付勢していて、上記加工工具と倣い手段を上記ワークの外径部又は内径部に押し付ける力を発揮する付勢手段と、を具備した構成になっているので、ワークの外径部や内径部に対して、面取り加工やバリ取り加工等の加工を施そうとする場合、基台をX1軸・Y1軸二次元平面内において位置決め制御しながら移動させることにより、移動台がX2軸・Y2軸二次元平面内において適宜の方向に自由に移動しながら追従していくことになるので、ワークの外径部や内径部に対して、共通の装置で所望の加工を施すことができる。又、請求項2による加工装置は、請求項1記載の加工装置において、上記付勢手段は、上記移動台に連結されすり鉢状凹部を備えたガイド台と、上記ガイド台上に設置された球体と、上記球体に作用して該球体を上記すり鉢状凹部の中心部に向けて常時付勢する錘と、から構成されているので、比較的簡単な構成で、且つ、特に駆動部等を要することなく、移動台に所望の動作を行わせることができる。又、請求項3による加工装置は、請求項1又は請求項2記載の加工装置において、上記移動台には加工工具台がZ1軸方向に移動可能に設置されていて、上記加工工具台にはスピンドル台がZ2軸方向に移動可能に設置されており、上記加工工具及び倣い手段はこのスピンドル台に設置されており、このような構成でも上記効果を確実に得ることができる。又、請求項4による加工装置は、請求項1〜請求項3の何れかに記載の加工装置において、上記倣い手段は上記スピンドル台に旋回可能に設置されていて、上記基台の位置決め制御に伴って適宜旋回制御されるように構成されているので、倣い手段がワークの加工部位に対して適切な姿勢で圧接されることになる。
As described above, according to the machining apparatus according to the first aspect of the present invention, the base that is movably installed in the two-dimensional plane of the X1 axis / Y1 axis and is positioned and controlled, and the X2 axis / Y2 axis on the base A moving table installed in a two-dimensional plane so as to be movable in all directions, a processing tool that moves with the moving table and processes the outer diameter part or inner diameter part of the workpiece, and moves with the moving table to move the workpiece. Copying means that imitates the outer diameter part or the inner diameter part, and is installed between the base and the moving table, and allows the moving table to move in all directions in the X2-axis / Y2-axis two-dimensional plane and the moving table. Is constantly biased to a predetermined standby position, and the biasing means that exerts a force to press the machining tool and the copying means against the outer diameter part or the inner diameter part of the workpiece, On the outer and inner diameter parts of the workpiece When a chamfering process or a deburring process is to be performed, the moving table is moved in the X1 axis / Y1 axis two-dimensional plane while positioning is controlled, so that the moving table is moved in the X2 axis / Y2 axis two directions. Since it follows while moving freely in an appropriate direction in the dimension plane, it is possible to perform desired processing on the outer diameter portion and inner diameter portion of the workpiece with a common apparatus. The processing apparatus according to claim 2 is the processing apparatus according to claim 1, wherein the urging means includes a guide base having a mortar-like recess connected to the moving base, and a sphere installed on the guide base. And a weight that acts on the sphere and constantly urges the sphere toward the central portion of the mortar-shaped recess, so that it has a relatively simple configuration and particularly requires a drive unit and the like. The desired operation can be performed on the moving table without any problem. Further, the machining apparatus according to
以下、図1乃至図13を参照して本発明の第1の実施の形態を説明する。まず、図1乃至図3に示すように、Y1軸駆動機構1があり、このY1軸駆動機構1は次のような構成になっている。このY1軸駆動機構1は、Y1軸リニアガイド3と、このY1軸リニアガイド3に対向・配置されたY1軸ガイドレール5を備えている。上記Y1軸リニアガイド3は、サーボモータ7と、このサーボモータ7の出力軸に固着された図示しないボールネジと、このボールネジに螺合・配置され回転を規制された状態で設置された図示しないボールナットと、このボールナットに固着されたスライダ9等から構成されている。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIGS. 1 to 3, there is a Y1-axis drive mechanism 1, and the Y1-axis drive mechanism 1 has the following configuration. The Y1-axis drive mechanism 1 includes a Y1-axis
上記Y1軸ガイドレール5上にはプレート11がY1軸ガイド部材13、13を介して設置されている。上記スライダ9と上記プレート11上にはX1軸駆動機構21が設置されている。このX1軸駆動機構21は、X1軸リニアガイド23と、X1軸ガイドシャフト25を備えている。上記X1軸リニアガイド23は、サーボモータ27と、このサーボモータ27の出力軸に固着された図示しないボールネジと、このボールネジに螺合・配置され回転を規制された状態で設置された図示しないボールナットと、このボールナットに固着されたスライダ29等から構成されている。又、上記X1軸ガイドシャフト25にはX1軸ガイド部材31、31が移動可能に係合している。そして、上記スライダ29とこれらX1軸ガイド部材31、31上に基台41が設置されている。 尚、上記X1軸ガイドシャフト25はその両端を軸受33、33によって支持されている。
A
上記基台41は、上記Y1軸駆動機構1とX1軸駆動機構21とによって、X1軸・Y1軸二次元平面内で移動可能に構成されている。 尚、本実施の形態の場合には、上記Y1軸駆動機構1とX1軸駆動機構21を数値制御することにより、上記基台41から上の部分を、予め設定された所定の軌道に沿って駆動制御するようにしている。
The
上記基台41には、移動台51が、X2軸・Y2軸二次元平面内で全方向に移動可能な状態で設置されている。以下、説明すると、まず、横断面形状がL字形をなす移動部材53がY2軸ガイド機構55を介してY2軸方向に移動可能に設置されている。このY2軸ガイド機構55は、一対のY2軸ガイドレール57、57と、これら一対のガイドレール57、57のそれぞれに移動可能に係合する2個ずつのY2軸ガイド部材59、59とから構成されている。上記移動部材53は、その左右において、上記2個ずつのY2軸ガイド部材59、59に固着されている。よって、上記移動部材53は、左右2個ずつのY2軸ガイド部材59、59、一対のY2軸ガイドレール57、57を介して、Y2軸方向に移動可能に設置されている。 尚、このY2軸方向は前述したY1軸に平行な方向である。
On the
又、既に説明した移動台51は、上記移動部材53に対して、X2軸ガイド機構61を介して、X2軸方向に移動可能に設置されている。まず、移動部材53には一対のX2軸ガイドレール63、63が設置されている。上記一対の
X2軸ガイドレール63、63のそれぞれには、2個ずつのX2軸ガイド部材65、65が移動可能に係合している。上記移動台51は、その左右において、上記2個ずつのX2軸ガイド部材65、65に固着されている。よって、移動台51は、左右2個ずつのX2ガイド部材65、65、一対のX2ガイドレール63、63を介して、移動部材53に対して、X2軸方向に移動可能に設置されている。
In addition, the already described moving table 51 is installed so as to be movable in the X2 axis direction with respect to the moving
そして、既に説明したように、上記移動部材53は、左右2個ずつのY2軸ガイド部材59、59、一対のY2軸ガイドレール57、57を介して、Y2軸方向に移動可能に設置されているので、結局、移動台51は、X2軸・Y2軸二次元平面内で全方向に移動可能な状態で設置されていることになる。
As described above, the moving
上記移動台51には、加工工具台71が、Z1軸方向駆動機構73を介して、Z1軸方向に移動可能に設置されている。まず、上記移動台51側には一対のZ1軸ガイドレール75、75が設置されている。上記Z1軸ガイドレール75、75には、それぞれ2個ずつのZ1軸ガイド部材77、77が移動可能に係合している。上記加工工具台71はこれら左右2個ずつのZ軸1ガイド部材77、77に固着されている。又、上記移動台51にはZ1軸シリンダー機構79が設置されている。このZ1軸シリンダー機構79にはピストンロッド81が出没可能に設置されていて、このピストンロッド81の先端が上記加工工具台71の上端に固着されている。上記Z1軸シリンダー機構79を駆動することにより上記ピストンロッド81が出没し、それによって、上記加工工具台71が所定のストロークにてZ1軸方向に移動することになる。
A machining tool table 71 is installed on the moving table 51 so as to be movable in the Z1 axis direction via a Z1 axis
上記加工工具台71の前面側にはスピンドル台91がZ2軸方向に移動可能に取り付けられている。上記加工工具台71と上記スピンドル台91との間にはあり溝機構93が設けられている。又、上記スピンドル台91にはねじ部材95が螺合されていて、このねじ部材95には操作ハンドル97が取り付けられている。この操作ハンドル97を適宜の方向に回転・操作することにより、ねじ部材95を介して、上記スピンドル台91をZ2軸方向に移動させことができる構成になっている。尚、上記Z2軸方向は既に説明したZ1軸方向に平行な方向である。
A
図8乃至図10に示すように、上記スピンドル台91には、スピンドル101が回転可能に内装されている。このスピンドル101の先端には、チャック機構103を介して、加工工具105が着脱可能に取り付けられている。又、上記スピンドル台91には加工工具用駆動モータ107が設置されていて、この加工工具用駆動モータ107の出力軸107aにカップリング機構109を介して、上記スピンドル101が連結されている。よって、加工工具用駆動モータ107を回転駆動することにより、上記加工工具105を回転駆動することができるものである。上記スピンドル101と上記スピンドル台91との間には軸受部材100、102が介挿されている。
As shown in FIGS. 8 to 10, a
又、上記スピンドル台91にはプーリ111が軸受部材112、114を介して回転可能に外装されている。又、上記スピンドル台91にはスタイラス旋回用駆動モータ113が設置されていて、このスタイラス旋回用駆動モータ113の出力軸113aには別のプーリ115が固着されている。このプーリ115と上記プーリ111にはタイミングベルト117が巻回されている。又、上記プーリ111にはスタイラス取付具119が取り付けられていて、このスタイラス取付具119にはスタイラス120が取り付けられている。よって、スタイラス旋回用駆動モータ113を回転駆動することにより、上記スタイラス120を旋回させることができるものである。
A
ところで、上記移動台51は、付勢手段121が設置されている。この付勢手段121は、X2軸・Y2軸二次元平面内で全方向に移動可能な状態で設置されている移動台51を、常時、所定の待機位置に復帰させるように付勢するものである。まず、移動台51側にはすり鉢状凹部123aを備えたガイド台123が固着されている。上記ガイド台123のすり鉢状凹部123a上には球体125が載置されている。
By the way, the moving table 51 is provided with an urging means 121. The urging means 121 urges the movable table 51 installed in a state where it can move in all directions within the X2-axis / Y2-axis two-dimensional plane so as to always return to a predetermined standby position. is there. First, a guide table 123 having a mortar-shaped
一方、上記基台41側には架台127が設置されていて、この架台127上には一対のガイド機構129、129が設置されている。上記ガイド機構129は、ガイド131と、ガイドシャフト133とから構成されている。上記ガイドシャフト133、133の上端にはウェイト支持板135が設置されている。そして、このウェイト支持板135上には任意枚数のウェイト137が着脱可能に設置されている。上記ウェイト支持板135にはボルト139、139が取り付けられていて、上記ウェイト137はその貫通孔にこれらボルト139、139を通すことにより取り付けられていて、ボルト139、139にナット141、141を螺合することにより、ウェイト137が固定されることになる。
On the other hand, a
又、上記ウェイト支持板135の下面には球体保持部143が固着されていて、この球体保持部143内に既に説明した球体125が保持されることになる。
In addition, a spherical
上記球体125には球体保持部143を介してウェイト137の荷重が作用しており、よって、球体125は、ガイド台123のすり鉢状凹部123aの中心位置に常時付勢されることになる。そして、加工時において、スタライラス121を介してワーク151の外径部又は内径部を倣う際、移動台51が、上記ウェイト137の荷重に抗して移動せられることになるが、スタイラス121を介しての倣い時の負荷が解除された場合には、ウェイト137の荷重の作用により、所定の待機位置に復帰することになる。
A load of the
又、図4に示すように、ベース41にはロック用シリンダー機構171が設置されている。このロック用シリンダ機構171のピストンロッド173を適宜出没させて、その先端を、ガイド台123の被押付部123bに押し付けることにより、移動台51の移動を選択的に規制するものである。
As shown in FIG. 4, a
以上の構成を基にその作用を説明する。 まず、図13に示すワーク151の外径部を倣いながら、所定の面取り加工を施す場合を例に挙げて説明する。上記ワーク151には、開口部153、155が形成されているとともに、切り欠き状の開口部157、159、161が形成されている。 この場合には、予め、所定のプログラムを組み、そのプログラムに沿って、Y1軸駆動機構1、X1軸駆動機構21を数値制御して、基台41から上の部分を所定の軌道(図中符号Aで示す一点鎖線)に沿って移動させる。 上記軌道とは、基本的にはワーク151の外径に沿った軌道であるが、外径線から所定量だけ内側に入り込んだものとなっている(図13中仮想線で示す)。それによって、必要な押圧力を発生させるものである。上記所定量とは加工工具105による加工量(切削深さ)より大きな所定量である。
The operation will be described based on the above configuration. First, a case where predetermined chamfering is performed while following the outer diameter portion of the
上記基台41が所定の軌道Aに沿って、X1軸・Y1軸二次元平面内を移動している際、移動台51は、X2軸・Y2軸二次元平面内において全方向に移動可能な状態にあるので、上記ワーク151の外径に沿って自由に移動することになる。その際、付勢手段121による待機位置への復帰動作に抗して所定量押し込まれた状態にあり、それによって、加工工具105及びスタイラス121がワーク151の外径部に押し付けられることになる。
When the base 41 moves along the predetermined trajectory A in the X1-axis / Y1-axis two-dimensional plane, the movable table 51 can move in all directions in the X2-axis / Y2-axis two-dimensional plane. Since it is in a state, it moves freely along the outer diameter of the
又、上記Y1軸駆動機構1、X1軸駆動機構21の数値制御に伴って、スタイラス旋回用駆動モータ113が同期制御される。それによって、スタイラス120が適宜旋回し、その先端が常にワーク151の外径部に対して垂直又は略垂直な方向から押圧されるように姿勢制御される。 以上の動作により、ワーク151の外径部の縁部に所定の面取り加工が施されることになる。
The stylus turning
次に、ワーク151の開口部153の縁部に面取り加工を施す場合を説明する。この場合には、まず、Z1軸シリンダー機構79を駆動して、加工工具台71を所定ストローク分だけZ1軸方向に上昇させる。その状態で、Y1軸駆動機構1、X1軸駆動機構21を駆動して、基台41を所定の位置まで移動させ、それによって、加工工具105とスタイラス120を、上記開口部153の真上に位置させる。次に、上記Z1軸シリンダー機構79の駆動を解除することにより、加工工具台71を所定ストローク分だけ降下させ、それによって、加工工具105とスタイラス120を上記開口部153内に位置させる。
Next, a case where chamfering is performed on the edge of the
後は、先に説明したワーク51の外径部への面取り動作と同じである。すなわち、予め、所定のプログラムを組み、そのプログラムに沿って、Y1軸駆動機構1、X1軸駆動機構21を数値制御して、基台41から上の部分を所定の軌道に沿って移動させる。 上記軌道とは、基本的には開口部153の内形に沿った軌道であるが、内形線から所定量だけ内側に入り込んだものとなっている(図13中仮想線で示す)。それによって、押圧力を発生させるものである。上記所定量とは加工工具105による加工量(切削深さ)より大きな所定量である。
The rest is the same as the chamfering operation to the outer diameter portion of the
上記基台41が所定の軌道Bに沿って、X1軸・Y1軸二次元平面内を移動している際、移動台51は、X2軸・Y2軸二次元平面内において前方向に移動可能な状態にあるので、上記開口部153の内形に沿って自由に移動することになる。その際、付勢手段121による待機位置への復帰動作に抗して所定量押し込まれた状態にあり、それによって、加工工具105スタイラス121が開口部153の内形に押し付けられることになる。
When the base 41 moves along the predetermined trajectory B in the X1-axis / Y1-axis two-dimensional plane, the movable table 51 can move forward in the X2-axis / Y2-axis two-dimensional plane. Since it is in a state, it moves freely along the inner shape of the
又、上記Y1軸駆動機構1、X1軸駆動機構21の数値制御に伴って、スタイラス旋回用駆動モータ113が同期制御される。それによって、スタイラス121が適宜旋回し、その先端が常に開口部153の内径部に対して、垂直又は略垂直な方向から押圧されるように姿勢制御される。 以上の動作により、開口部153の内形の縁部に所定の面取り加工が施されることになる。
The stylus turning
以上、本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。 まず、ワーク151の外径部に対する面取り加工も、開口部153等の内径部に対する面取り加工も、同じ加工装置を使用して行うことができる。これは、基台41をX1軸・Y1軸二次元平面内で所定の軌道A(又は、B)で数値制御するようにし、且つ、移動台51がX2軸・Y2軸二次元平面内で全方向に移動可能に構成されているからである。 又、その際、ワーク151を回転させる必要はないので、ワーク151を回転させる目ための構成は不要であり、その分構成の簡略化を図ることができる。 又、スタイラス120を、基台41の数値制御に同期させて旋回制御するようにしているので、スタイラス120をワーク151の加工部位に対して、常に適切な姿勢、すなわち、垂直又は略垂直な方向から押圧させることができ、それによって、加工精度の向上を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained. First, the chamfering process for the outer diameter part of the
次に、図14を参照して、本発明の第2の実施の形態を説明する。この第2の実施の形態の場合には、回転ローラ型スタイラス161を使用するようにしたものであり、その他の構成は前記第1の実施の形態の場合と同様であり、よって、同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。 この場合には、回転ローラ型スタイラス161を使用するようにしているので、前記第1の実施の形態のように、Y1軸駆動機構1、X1軸駆動機構21を数値制御に伴って、回転ローラ型スタイラス161を旋回させる必要はない。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the case of the second embodiment, a
よって、前記第1の実施の形態の場合と同様の効果を奏することができると共に、回転ローラ型スタイラス161を旋回させるための構成が不要になるので、それによって、構成の簡略化を図ることができる。 尚、前記第1の実施の形態におけるスタイラス120とこの第2の実施の形態における回転ローラ型スタイラス161の使い分けであるが、面取り部のR形状の大小によって使い分けるものである。すなわち、面取り部のR形状が大きい場合には回転ローラ型スタイラス16
1を使用し、面取り部のR形状が小さい場合にはスタイラス120を使用するものである。
Therefore, the same effect as in the case of the first embodiment can be obtained, and the configuration for turning the
1 is used, and when the round shape of the chamfered portion is small, the
尚、本発明は前記第1、第2の実施の形態に限定されるものではない。 例えば、X1軸駆動機構、Y1軸駆動機構については、サーボモータとボールネジ・ボールナット機構を使用したもの以外に、サーボモータとタイミングベルトを使用したもの、等様々な構成が想定される。 又、Z1軸駆動機構についても同様である。 又、移動台をX2軸・Y2軸二次元平面内で全方向に移動可能とし、且つ、常時、所定の待機位置に復帰・付勢する為の構成は、すり鉢状のガイド台と錘を使用した構成以外にも、様々な構成が想定される。 その他、図示した構成はあくまで一例である。 The present invention is not limited to the first and second embodiments. For example, regarding the X1 axis drive mechanism and the Y1 axis drive mechanism, various configurations such as those using a servo motor and a timing belt are assumed in addition to those using a servo motor and a ball screw / ball nut mechanism. The same applies to the Z1-axis drive mechanism. In addition, a mortar-shaped guide base and weight are used for the movable base that can move in all directions within the X2-axis and Y2-axis two-dimensional planes, and always return to the predetermined standby position Various configurations other than the configuration described above are assumed. In addition, the illustrated configuration is merely an example.
本発明は、例えば、工作機械により加工された均質な工業部品や、ダイキャスト、射出成形、プレス打ち抜き、ロストワックス鋳造、型鍛造等の方法により製造された工業部品(以下、ワークという)に対して、例えば、面取り加工、バリ取り加工等を施す際に使用される加工装置に係り、特に、ワークの外径部と内径部の両方に対して所望の加工を施すことができるように工夫したものに関し、例えば、各種ギヤの面取り等に好適である。 The present invention can be applied to, for example, homogeneous industrial parts processed by machine tools and industrial parts manufactured by methods such as die casting, injection molding, press punching, lost wax casting, and die forging (hereinafter referred to as workpieces). In particular, the present invention relates to a processing apparatus used when performing chamfering processing, deburring processing, and the like, and in particular, devised so that desired processing can be performed on both the outer diameter portion and the inner diameter portion of the workpiece. For example, it is suitable for chamfering various gears.
1 Y1軸駆動機構21 X1軸駆動機構41 基台51 移動台55 Y2軸ガイド機構61 X2軸ガイド機構71 加工工具台105 加工工具120 スタイラス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Y1
Claims (4)
上記基台上において上記二次元平面と平行な二次元平面内において移動可能な状態で設置された移動台と、
上記移動台とともに移動しワークの外径部又は内径部に加工を施す加工工具と、
上記移動台とともに移動しワークの外径部又は内径部を倣う倣い手段と、
上記基台の位置決め制御に同期して上記倣い手段を上記ワークの外径部又は内径部に対して垂直又は略垂直な方向から押圧されるように姿勢制御する手段と、
上記移動台を常時所定の待機位置に付勢していて、上記加工工具と倣い手段を上記ワークの外径部又内径部に押し付ける力を発揮する付勢手段と、
を具備したことを特徴とする加工装置。 A base that is movably installed and positioned in a two-dimensional plane; and
A movable table installed on the base in a movable state in a two-dimensional plane parallel to the two-dimensional plane;
A processing tool that moves with the moving table and processes the outer diameter part or inner diameter part of the workpiece;
Copying means that moves together with the moving table and imitates the outer diameter portion or inner diameter portion of the workpiece;
Means for controlling the posture so that the copying means is pressed from a direction perpendicular or substantially perpendicular to the outer diameter part or the inner diameter part of the workpiece in synchronization with the positioning control of the base;
A biasing means that constantly biases the moving table to a predetermined standby position and exerts a force to press the machining tool and the copying means against the outer diameter part or the inner diameter part of the workpiece;
A processing apparatus comprising:
上記付勢手段は、上記移動台に連結されすり鉢凹部を備えたガイド台と、上記ガイド台上に設置された球体と、上記球体に作用して該球体を上記すり鉢状凹部の中心部に向けて常時付勢する錘と、から構成されていることを特徴とする加工装置。 The processing apparatus according to claim 1,
The urging means includes a guide base connected to the moving base and having a mortar recess, a sphere installed on the guide base, and acting on the sphere to direct the sphere toward the center of the mortar recess. And a weight that is always energized.
上記移動台には加工工具台がZ1軸方向に移動可能に設置されていて、上記加工工具台にはスピンドル台がZ2軸方向に移動可能に設置されており、上記加工工具及び倣い手段はこのスピンドル台に設置去れていることを特徴とする加工装置。 In the processing apparatus according to claim 1 or 2,
A machining tool table is installed on the movable table so as to be movable in the Z1 axis direction, and a spindle table is installed on the machining tool table so as to be movable in the Z2 axis direction. A processing device characterized in that it is left on the spindle base.
上記倣い手段は上記スピンドル台に旋回可能に設置されていて、上記基台の位置決め制御に伴って適宜旋回制御されるように構成されていることを特徴とする加工装置。 In the processing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The processing apparatus is characterized in that the copying means is installed on the spindle table so as to be capable of turning, and is configured so as to be appropriately turned according to the positioning control of the base.
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