JPH06315834A - 被加工回転物の放電加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転支持される被加工物の回転面を表面仕上
がり程度良く、かつ生産性にも優れた放電加工機を提供
することを目的とする。 【構成】 被加工物Ｗを芯押しユニット１４及び主軸ユ
ニット１６により回転支持し、バイトホルダ３６により
保持された放電加工バイト３８を被加工物Ｗの回転面に
接近させてアーク放電を起こさせることにより被加工物
Ｗの回転面の表面研削が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、自動車用クラ
ンクシャフト、カムシャフト、ドライブシャフト等のシ
ャフト面、あるいは外筒面等の加工に好適な放電加工機
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般にこれらの被加工物は、鋳造
品などを研削機に取付け、その被加工物を回転させなが
らその外周面を研削バイトにより研削していた。しかし
それらの研削物の表面仕上がり程度はあまり良くないと
言われており、せいぜい３２μｍＺの表面あらさとされ
ている。したがって前述の自動車用クランクシャフト等
のような回転状態で使用され、その表面の摩耗損傷が心
配される製品については、バイトによる研削後には一般
にメタルコーティングすることにより、実車への取付け
状態での摺動による摩耗損傷を回避するようにしてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに研削機による被加工物の表面加工の場合、後加工と
して表面コーティング等の仕上げ工程を必要とするばか
りでなく、例えば上記したクランクシャフトのようにシ
ャフト軸方向に研削面を長く有するような場合には研削
に要する時間も長くなり、生産効率も悪かった。

【０００４】また、研削バイトの刃先でシャフト軸面を
押圧する力が加わるため、一度に複数の研削バイトを使
って複数箇所のシャフト軸面を研削しようとすると過大
な押圧力が被加工物に掛かって被加工物がたわみ、寸法
精度良く加工できないという問題もあって、仲々加工時
間を短縮できないというのが実情であった。

【０００５】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、その目的とするところは、表面
仕上がり程度の良好な、しかも生産性にも優れた放電加
工機を提供することにある。そして特にシャフト軸面や
円筒面の表面加工をその被加工物を回転させながら進め
ていく放電加工機を提供せんとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の放電加工機は、被加工物を回転支持する被加
工物支持手段と、放電加工バイトを保持するバイト保持
手段と、前記被加工物支持手段により回転支持される被
加工物の回転面に向けて前記放電加工バイトを接近離間
させる駆動手段とを備えている。

【０００７】

【作用】上記の構成を有する本発明の放電加工機によれ
ば、被加工物をその支持手段により回転支持し、その状
態でバイト支持手段により支持される放電加工バイトを
駆動手段によって前記被加工物の回転面に接近させるこ
とにより、被加工物の回転面が放電加工バイトを被加工
物との間のアーク放電により放電加工される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。図１ないし図３にこの発明の一実施
例に係る放電加工機の概略構成を示している。

【０００９】図示されるようにこの放電加工機１０は、
テーブル１２上の正面両側に、例えば自動車用クランク
シャフトのような被加工物Ｗのシャフト軸方向の両端を
支持する芯押しユニット１４と主軸ユニット１６とが対
向配設されている。

【００１０】前記芯押しユニット１４は前記テーブル１
２上に敷設されるあり溝状のレール１８に沿って前記被
加工物Ｗの軸方向へ進退動可能に配設され、該芯押しユ
ニット１４の一側には該芯押しユニット１４を被加工物
Ｗの軸方向へ進退動させる油圧シリンダ２０のピストン
軸２２先端が連結されている。したがってこの油圧シリ
ンダ２０の駆動により芯押しユニット１４は被加工物Ｗ
の軸方向へ前進後退動し得るものである。

【００１１】一方前記主軸ユニット１６は前記テーブル
１２上に定置して配設され、該主軸ユニット１６上には
該主軸ユニット１６を駆動させるギヤモータ２４が取付
部材２６を介して設けられている。そして該ギヤモータ
２４の駆動軸プーリ２８と前記主軸ユニット１６の従動
軸プーリ３０との間にタイミングベルト３２が張架さ
れ、これによりギヤモータ２４の駆動がタイミングベル
ト３２を介して主軸ユニット１６の主軸センタ１７へ伝
達され、該主軸センタ１７が回転するものである。

【００１２】前記テーブル１２上の正面中央には、更に
前記芯押しユニット１４と主軸ユニット１６とにより回
転支持される被加工物Ｗの回転面を放電加工により研削
する放電加工バイト用のバイト支持台３４が配設され
る。該バイト支持台３４上には２本の並行なレール３
６、３６が敷設され、該レール３６、３６に沿ってバイ
トホルダ３８が被加工物Ｗに向けて進退動可能に配設さ
れている。そして該バイトホルダ３８の前進方向の先端
部に放電加工バイト４０がバイト取付部材４２を介して
取付けられている。

【００１３】この実施例では被加工物Ｗとして例示され
るクランクシャフトがそのシャフト方向に４箇所の加工
面４１ａ〜４１ｄを有することから、これに対応して４
本の放電加工バイト４０ａ〜４０ｄが一度に取付けられ
るようになっている。

【００１４】前記バイトホルダ３８は、前記バイト支持
台３４のそばに立設されるフレーム４４にバイトホルダ
３８を前記被加工物Ｗに向けて進退動させる正逆転式の
ステッピングモータ４６がエンコーダ４８及び減速機５
０を介して取付けられ、前記ステッピングモータ４６の
駆動軸に連繋される減速機５０の駆動ネジ軸５２に前記
バイトホルダ３８に設けられる連結部材５４が螺挿され
ている。これによりステッピングモータ４６の駆動によ
りバイト支持台３４が被加工物Ｗに向けて前進あるいは
後退するように構成される。

【００１５】前記エンコーダ４８は前記ステッピングモ
ータ４６の回転パルス数を検知しこの検知信号がコント
ローラに送られることにより前記放電加工バイト４０の
前進後退位置が制御されるようになっている。

【００１６】前記テーブル１２上には前記芯押しユニッ
ト１４と主軸ユニット１６とにより回転支持される被加
工物Ｗ及び芯押しユニット１４を囲繞するように加工液
槽５６の底部には循環水路５８が設けられると共に、循
環ポンプ６０を介して前記加工液槽５６内の加工液が循
環水路５８を介して循環され、前記加工液槽５６上に設
けられる給液管６２を介して前記加工液槽５６へ戻され
るようになっている。

【００１７】尚、前記テーブル１２の一側にはこの放電
加工機１０の制御盤６４が設けられている。また、この
放電加工機１０の放電加工バイト４０と前記被加工物Ｗ
とは、図示しないが放電加工用電源に接続されている。

【００１８】しかしてこのように構成された放電加工機
１０により被加工物Ｗを加工しようとすれば、この被加
工物Ｗを芯押しユニット１４の芯押しセンタ１５と主軸
ユニット１６の主軸センタ１７とにより支持し、ギヤモ
ータ２４の駆動により被加工物Ｗを回転させる。

【００１９】また循環ポンプ６０の駆動により加工液槽
５６中の加工液を循環させておく。このようにしてステ
ッピングモータ４６の駆動によりバイトホルダ３８を前
記被加工物Ｗに向けて前進させ、放電加工バイト４０に
より被加工物Ｗの加工面をアーク放電により加工する。

【００２０】このとき被加工物Ｗの加工面はアーク放電
熱を帯びると同時に加工液により冷却される。そのため
被加工物Ｗの加工表面は焼入れ効果により耐摩耗特性に
優れた表面層が形成されることとなる。

【００２１】またこの放電加工によれば放電加工バイト
４０は被加工物Ｗ面に対して非接触の状態で加工が進め
られる。したがって上記実施例のように４本の放電加工
バイト４０ａ〜４０ｄにより一度に被加工物Ｗを加工し
ても被加工物Ｗにバイトの押圧力が掛かるわけではない
ので被加工物Ｗの加工中のたわみも生じず、寸法精度の
良い加工仕上がりが得られる。

【００２２】加工条件の一例を示すと、被加工物Ｗの回
転速度3.3 rpm （周速0.094〜0.157m／min）、ステッピ
ングモータ４６による放電加工バイト４０の送り量0.2
m／minとした場合に、被加工物の大きさ等にもよるが１
個当り約５分で加工でき、表面あらさも５〜６μｍＺと
従来の研削バイトの約３２μｍＺに比べて大幅に改良さ
れた。

【００２３】上記実施例は４本の放電加工バイト４０ａ
〜４０ｄを用いて被加工物Ｗの複数の加工面を一度に仕
上げるものであったが、これに把われるものではなく、
１本の放電加工バイトを用いて複数の加工面を順次仕上
げていくものであってもよい。

【００２４】図４及び図５はその一例を示したものであ
るが、図示されるように、テーブル６６上に前記バイト
ホルダ３８を前記被加工物Ｗのシャフト軸方向と並行に
移動させるためのレール７０、７０を敷設し、このレー
ル７０、７０上に前記バイトホルダ３８の支持台３４を
設けると共に、該支持台３４上には前記バイトホルダ３
８を前記被加工物Ｗに向けて前進後退移動させるための
前記レール３６、３６を敷設する。

【００２５】そして前記バイト支持台３４はステッピン
グモータ６８にエンコーダ７２及び減速ギヤ７４を介し
て連繋し、一方前記バイトホルダ３８自体は上記実施例
の場合と同様にステッピングモータ４６にエンコーダ４
８及び減速ギヤ５０を介して連繋する。そしてバイトホ
ルダ３８には１本の放電加工バイト４０のみがバイト取
付部材４２を介して取付けられている。

【００２６】このような構成によれば、ステッピングモ
ータ６８の駆動によりバイト支持台３４が被加工物Ｗの
シャフト軸と並行名方向へ移動するためバイトホルダ３
８に把持される放電加工バイト４０もその被加工物Ｗの
シャフト軸と並行な方向へ移動し、また、ステッピング
モータ４６の駆動によりバイトホルダ３８が被加工物Ｗ
のシャフト軸に接近離間する方向へ移動する。

【００２７】そのためにコントローラからの制御により
放電加工バイト４０を被加工物Ｗの加工面に沿っていわ
ゆるＸ−Ｙ方向へ移動させることにより、複数箇所ある
被加工物の加工面が順次アーク放電加工により仕上げら
れていくことになる。

【００２８】そしてこの放電加工機では数値制御（Ｎ
Ｃ）により放電加工バイトがＮＣ制御に基づいて被加工
物の加工面を移動し、所望の表面仕上げ加工が行われる
ようにするとよい。

【００２９】尚、上記実施例では加工液中に被加工物を
浸漬した状態で放電加工を行うものであったが、必ずし
もそのようにすることも要件ではない。例えば、図示し
ないが、加工液を放電加工中被加工物の加工面に噴射さ
せるような構成とすることも勿論可能であり、同様の効
果が得られることは言うまでもない。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の放電加工機によれば、放電加工特性により被加工
物の加工面の表面仕上がり程度が良好であり、また被加
工物に対して非接触状態で表面加工を行うものであるか
ら従来のように研削バイトにより被加工物のシャフト軸
面を押圧してたわませるということもなく寸法精度も良
好であり、しかも生産性にも優れた効果を奏するもので
ある。しかも放電加工時の加工面の焼入れ効果により耐
摩耗性を要求される被加工物等に適用すれば、特に従来
のようにメタルコーティングのような後処理工程も必要
でなくなる等の利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る放電加工機の概略構
成を示す正面図である。

【図２】図１に示した放電加工機の概略構成を示す側面
図である。

【図３】図１に示した放電加工機の概略構成を示す平面
図である。

【図４】この発明の他の実施例に係る放電加工機におけ
る放電加工バイトのホルダ部分の概略構成を示す側面図
である。

【図５】図４に示した放電加工バイトのホルダ部分の概
略構成を示す平面図である。

【符号の説明】

１０ 放電加工機 １４ 芯押しユニット １６ 主軸ユニット ２４ ギヤモータ ３８ バイトホルダ ４０（４０ａ〜４０ｄ） 放電加工バイト ４６ ステッピングモータ ５６ 加工液槽 ６８ ステッピングモータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物を回転支持する被加工物支持手
   段と、 放電加工バイトを保持するバイト保持手段と、 前記被加工物支持手段により回転支持される被加工物の
   回転面に向けて前記放電加工バイトを接近離間させる駆
   動手段とを備えることを特徴とする被加工回転物の放電
   加工機。