JPH0760523A - 開先加工機における切削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切削時における振動の発生を抑え、高精度の
加工を安定して行うようにすること。 【構成】 テーブル２の上側にワークＷをクランプ固定
する押え手段Ａを設ける。一方、テーブル２の後側に上
下方向、前後方向、回動方向の移動調整ができる切削ヘ
ッドＣを設け、この切削ヘッドＣを左右方向に切削送り
する。上記の押え手段Ａ側に油圧シリンダ４２によって
作動する当接片４３を設け、この当接片４３に対応して
切削ヘッドＣ側に受圧板４４を配設する。切削加工時に
おいて、当接片４３と受圧板４４を結合し、また切削ヘ
ッドＣの移動調整時に両者を離隔する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、開先加工機に係り、
特に切削時の振動を効果的に抑えることができる切削装
置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】溶接を行う上で、鋼材への開先加工は不
可欠であり、近年、健全な溶接品質を確保する目的か
ら、この加工をカッター削りで行うケースが多くなって
いる。二枚のプレート部材を溶接する場合においては、
ワークの端部に例えば、レ形開先、Ｋ形開先加工を行う
が、これらの加工は図５の加工機で行われる。この従来
の加工機の構成を使用方法と共に説明する。 【０００３】テーブル５１端にある定規板５２を、図の
ようにテーブル５１面上に突出し、この定規板５２によ
って端部を規制してワークＷをセットする。そして、こ
の状態において油圧シリンダ５３を作動しワークＷをテ
ーブル５１上にクランプ固定する。定規板５２は、上記
のクランプ動作終了後にテーブル５１面の下方に没入操
作する。続いて、テーブルの後側の切削手段側におい
て、第１のモータ５４を駆動して切削ヘッド５５を傾斜
調整し、回転カッター５６の切刃面を所望の開先角度に
設定する。 【０００４】次に、第２のモータ５７を駆動して往復台
５８をワークＷに向けて前進移動する。この往復台５８
の移動量は、回転カッター５６に対応する開先量設定ゲ
ージ（図示省略）等によって適切に設定する。なお、上
記においてワークＷに対するカッター切刃面の高さが適
切でない場合は、切削ヘッド５５をスピンドル軸方向に
おいてスライド調整する。 【０００５】以上のようにして、ワークＷに対する回転
カッター５６の切込み位置が決定したならば、駆動モー
タ５９により送り手段６０を駆動し、往復台６０をガイ
ドレール６２方向に走行移動する。これにより、ワーク
Ｗの端面に所期の開先加工を行うことができる。 【０００６】ここで、上記の切削加工を行うに当たって
の主な構成は、回転カッター５６をを備えた切削ヘッド
５５及びそのサポート機構であり、以下、この構成を説
明する。同図において６３はベースフレーム ６４はベ
ースフレーム６３の後側に配設した水平ベッドで、この
水平ベッド６４の上部に前記のガイドレール６２、６２
を配設する。そして、このガイドレール６２、６２に往
復台６１を介して前後台５８を設け、さらに前後台５８
に角度変更機構６５を介して切削ヘッド５５を搭載す
る。 【０００７】上記の角度変更機構６５は、前後台５８上
に固定した円弧状のギヤ６６と、このギヤ６６に噛み合
う切削ヘッド５５側のピニオンギヤ６７、円弧状ギヤ６
６の中心位置に設けた回動支軸６８およびピニオンギヤ
６７を駆動する前記のモータ５４によって構成される。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】このように従来の加工
機においては、各可動部を有する構成部材を段積み状に
配設した上で切削ヘッド５５を装備してあり、回転カッ
ター５６の位置とテーブル端のワークＷの位置との整合
性をとるために、上記の両者とガイドレール６２、６２
の距離が遠く離隔してしまう。従って、摺動部からのオ
ーバーハングが大きく、重切削時にビビリを生じ、加工
精度の著しい低下を招くという問題点が生ずる。 【０００９】本発明は、上記した従来技術の問題点に着
目してなされたもので、切削ヘッドをオーバーハングす
ることなく保持することにより、切削時のビビリを解消
することができる開先加工機の切削装置を提供しようと
する。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明に係るワーククランプ装置は次のように
構成したものである。すなわち、その要旨とするところ
は、テーブル側にワークをクランプ固定する押え手段を
配設すると共に、テーブルの後側に左右方向に走行移動
する切削ヘッドを設け、切削ヘッドに備えた回転カッタ
ーによってワークの端部に所要の開先加工を行うものに
おいて、テーブル側の部材と切削ヘッド側の部材に、両
者間の左右方向の相対運動を許容し、その他の方向の運
動を拘束する連結手段を係脱自在に設けたことにある。 【００１１】 【作用】連結手段によってテーブル側と主軸ヘッドとの
連結を解除することにより、主軸ヘッド側を自由に動作
調整し、ワークに対する回転カッターの切込み位置を設
定することことができる。また、連結手段によって両者
を結合することにより、左右方向の相対運動を許容しつ
つ、その他の方向の動作を拘束できる。よって、この状
態においては、主軸ヘッド側のオーバーハングがなく、
切削時のビビリを抑えることができる。 【００１２】 【実施例】以下、この発明に係る切削装置を一実施例に
ついて説明する。図１および図２において、１は開先加
工機のフレーム ２はフレーム１の上面に設けたテーブ
ルＡはテーブル２に対応して、上側に配設した横長の押
え手段で、この押え手段Ａは、たて骨ａとその下部に設
けた水平の押え板ｂおよび上部の補強板ｃを組み合わせ
て構成する。 【００１３】上記の押え手段Ａにおいて、たて骨ａの対
応する部分の押え板ｂの下面には、ゴム、木板、プラス
チック板などの弾性押圧片３を配設し、先端部であるた
て骨ａの対応しない部分の押え板ｂの下面には、埋込み
ボルトなどの剛性スパイク片４を取りつける。上記の弾
性押圧片３と剛性スパイク片４は、テーブル２上のワー
クＷに当接する。また、剛性スパイク片４は、長手方向
に所定間隔をもって配列する。 【００１４】Ｂは押え手段Ａを昇降作動する第１の加圧
手段で、この加圧手段Ｂは、フレーム１の両側に設けた
一対の駆動モータ５、５とこの駆動モータ５、５によっ
て回転される上向きの送りねじ軸６、６および送りねじ
軸６、６に螺合した押え手段Ａ側の受動ナット７、７に
よって構成する。押え手段Ａは、駆動モータ５、５が正
回転するとき下降動作するもので、弾性押圧片３により
ワークＷを一斉に仮押えする。 【００１５】なお、上記の押え手段Ａの重量が充分に重
い場合は、第１の加圧手段Ｂによる押圧力は特に必要が
ない。この場合における加圧手段Ｂは、単なる昇降手段
として作用することになる。また、上記押え手段Ａにお
ける押え板ｂの先端上面には、左右方向の受レール８を
取りつける。この受レール８による押え板ｂの加圧作用
などについては、後で説明する。 【００１６】次に９、９はフレーム１の背面部に配設し
た上下一対の横ガイドレール １０は横ガイドレール
９、９に走行自在に係合した移動体たる往復台 この往
復台１０は、受動ナット１１、この受動ナット１１に螺
合する送りねじ軸１２、送りねじ軸１２を回転する駆動
モータ（図示省略）の各部材からなる走行駆動手段によ
って往復的に移動する。この往復台１０には、以下に説
明する切削ヘッドＣを搭載するもので、これによってワ
ークＷの端部に所要の開先加工を行う。 【００１７】１３は往復台１０の背面部に設けた取付フ
レーム １４は取付フレーム１３に設けた昇降ガイド
１５は昇降ガイド１４に設けた昇降台 この昇降台１５
には、図示しない昇降調整手段を関連し、その昇降位置
を調整する。１６は上記昇降台１５に設けた前後ガイド
１７は前後ガイド１６に設けた進退台 この進退台１
７には、モータＭ、送りねじ軸１７ａなどからなる進退
調整手段を関連し、その前後位置を調整する。 【００１８】１８は進退台１７の側面部に設けた扇形ギ
ヤ １９は扇形ギヤ１８の外周面に設けた回動ガイド
２０は扇形ギヤ１８の中心位置に設けた水平支軸 ２１
は一端を水平支軸２０に枢着し、他端を回動ガイド１８
に係合した回動体 上記の回動体２１には、扇形ギヤ１
８に噛み合うウォーム２２を設けるもので、このウォー
ム２２に連係した駆動モータ２３によって回動体２１を
回動調整する。 【００１９】２４は回動体２１と一体的に設けた軸受筒
この軸受筒２４の内部には、前方へ突出するスピンド
ル２５を設け、このスピンドル２５の先端に、切削刃先
をテーブル２上のワークＷに対応した回転カッター２６
を取りつける。この回転カッター２６は、スピンドル２
５に連係した主軸モータ２７により高速で回転駆動され
る。以上が切削ヘッドＣの詳細な構成である。 【００２０】次に、２８は往復台１０の上部に樹立して
設けた門型コラム ２９は門型コラム２８の前面部の縦
ガイド３０に昇降自在に備えた加圧体 ３１、３１は加
圧体２９の下部に取りつけた複数の（実施例では２個）
の押圧部材で、前記した受けレール８に係合する。上記
の受けレール８と押圧部材３１、３１は、具体的には直
線状のガイドレールと転がり軸受（リニヤモーションベ
アリング）によって構成する。 【００２１】上記において、加圧体２９は門型コラム２
８と共に横ガイドレール９、９の方向に移動するもの
で、これによって、押圧部材３１、３１による押え板ｂ
の押圧位置を変更する。なお上記の押圧部材３１、３１
は、正面視したとき回転カッター２６の位置を中心と
し、その左右両側に配設される。３２、３２は押圧部材
３１、３１と加圧体２９の間に介装した皿ばねなどの弾
器である。 【００２２】Ｄは押圧部材３１、３１を介して押え板ｂ
を押圧する第２の加圧手段を示し、３３は門型フレーム
２８の上部に下向きに取りつけた駆動モータ ３４は上
記モータの出力軸に連結した送りねじ軸 ３５は送りね
じ軸３４に螺合した昇降ナット ３６は昇降ナット３５
を収容した加圧体２９側の受筒 この受筒３６には、昇
降ナット３５を昇降動のみを許容して嵌合するもので、
昇降ナット３５の下端に対応する受圧部３７を設ける。 【００２３】Ｅはテーブル２上のワークＷの位置決めを
行う定規手段を示すもので、３８、３８は押え手段Ａの
左右両端に下向きに設けた逆Ｌ字状の取付ステイ ３９
は取付ステイ３８、３８に支持して水平に架設した定規
板である。この定規板３９は、押え手段Ａと共に昇降動
作し、押え板ｂがワークＷを押圧する下降位置にあると
き、テーブル２の後端下方に没入する。また押え板ｂが
上昇位置にあるとき、テーブル２面上の後端に突出す
る。 【００２４】次に、主軸ヘッドＣ側と押え手段Ａとを係
脱自在に連結する連結手段Ｆを説明する。４０は受レー
ル８にスライド自在に係合したリニヤモーションベアリ
ングからなる保持部材 この保持部材４０は、前記した
押圧部材３１と同じ構成である。４１は保持部材４０か
ら上方へ突設した取付板 ４２は取付板４１の上部に横
向きに配設した油圧シリンダである。 【００２５】油圧シリンダ４２のピストンロッド端に
は、当接片４３を取りつけるもので、この当接片４３を
切削ヘッドＣ側における扇形ギヤ１８に設けた受圧板４
４に対応する。上記受圧板４４は、回転カッター２６の
調整操作に伴って上下、前後方向に移動するが、この動
作によっても当接片４４から外れないように十分な大き
さを備える。なお、上記の保持部材４０は、固定金具４
５によって押圧部材３１に連結している。 【００２６】上記の当接片４３は、ピストンロッドが伸
長作動するとき受圧板４４に圧接し、切削ヘッドＣ側を
押え手段Ａ側に連結する。また、ピストンロッドが収縮
作動するとき、受圧板４４から離隔する。なお、上記の
受圧板４４は、圧接時において逃げないように、充分な
剛性を保持して構成する。 【００２７】一実施例に係る開先加工機の構成は上記の
通りであり、次のようにしてワークＷの開先加工を行
う。まず最初の状態において、押え手段Ａをテーブル２
面から上方に退避して位置設定する。このとき、連結手
段Ｆの油圧シリンダ４２は、ピストンロッドを収縮作動
する。上記の押え手段Ａが上昇位置にあるとき、定規板
３９はテーブル２上の後端位置に突出する。従って、テ
ーブル２上に多数の小片ワークＷを供給し、これを定規
板３９に合せて位置決めすることができる。 【００２８】このようにしてワークＷの位置決めが終了
したならば、第１の加圧手段Ｂ、Ｂにより押え手段Ａを
下降作動する。押え手段Ａは、たて骨ａによって水平精
度を保持されており、押え板ｂの下面の弾性押圧片３に
より各ワークＷを均等に押圧する。この押え手段Ａの下
降動作と共に定規板３９が下降し、テーブル２の下方に
没入する。なお、連結手段Ｆが解除しているので、動作
は支障なく行える。 【００２９】このようにしてワークセットが終了したな
らば、往復台１０に搭載した切削手段Ｃ、すなわち回転
カッター２６の切込み位置を設定する。この切削位置の
設定は、加工される開先形状（ルートフェイス寸法、開
先角度）によって決められるもので、昇降調整手段、進
退調整手段および角度調整手段を各別に操作して行う。
なお、この回転カッター２６の位置設定は、事前に行っ
ても良い。 【００３０】カッター２６の位置を設定したならば、第
２の加圧手段Ｄを作動する。すなわち、駆動モータ３３
により昇降ナット３５を下降作動し、受圧部３７を介し
て加圧体２９を下向きに押圧する。こうすると、弾器３
２、３２を介して押え板ｂが加圧される。上記の加圧力
は、回転カッター２６が配設されている付近のワークＷ
に集中的に作用する。そして、押え板ｂの先端が弾性変
形し、スパイク片４をワークＷの上面に圧接する。 【００３１】上記の第２の加圧手段Ｄの動作後におい
て、連結手段Ｆの油圧シリンダ４２を作動し、当接片４
３を切削ヘッドＣ側の受圧板４４に圧接する。この圧接
動作によって切削ヘッドＣは、前後、上下方向の動きを
後側される。切削加工は、往復台１０を左右移動して行
うが、この加工はワークＷを常に強力にクランプ固定し
た状態で行うことができる。 【００３２】すなわち、往復台１０の移送に伴って、第
２の加圧手段Ｄも移動し、上記の集中押圧部も同方向に
移って行くので、切削部付近は常に強力にクランプされ
ることになる。また切削ヘッドＣ側と押え手段Ａ側とが
連結されて拘束状態となっており、過大なオーバハング
がない。このため、切削時におけるビビリを効果的に抑
えることができる。 【００３３】このようにしてワークＷの加工が終了した
ならば、連結手段Ｆによる拘束と第２の加圧手段Ｄによ
る押圧を解除し、次いで、第１の加圧手段Ｂ、Ｂによる
押圧を解除して、押え手段Ａをテーブル２面の上方に退
避する。そして、テーブル２上からワークＷ（製品）を
取り出すようにする。一方、切削ヘッドＣ側において
は、回転カッター２６を後退位置に逃がし、最初の走行
位置に戻すように操作する。 【００３４】上記の一実施例では、連結手段Ｆを扇形ギ
ヤ１８と押え板ｂとの間に介装したものである。しか
し、切削ヘッドＣの軸受筒２４とテーブル２の後端との
間に配設することもできるもので、要するに移動する切
削ヘッドＣ側と固定のテーブル２側との間であれば良
い。また、当接片４３と受圧板４４の配設関係は、実施
例と反対であっても良いことは勿論である。 【００３５】また、上記の一実施例では、第１及び第２
の加圧手段の駆動源として電動モータを用いたものであ
る。しかし、油圧シリンダに変更して昇降作動を行うよ
うにすることは、設計上容易である。この場合、第１の
加圧手段においては、両方の油圧シリンダを同調作動す
るための同調機構を備える必要がある。また、二つの電
動モータで第１の加圧手段を駆動したが、連動手段を用
いれば、一つの電動モータで足りる。このことは、油圧
シリンダに代えた場合も同様である。 【００３６】 【発明の効果】以上のように本発明に係る開先加工機の
切削装置は、固定のテーブル側の部材と移動する切削ヘ
ッド側の部材との間に係脱自在の連結手段を配設したも
のである。よって、両部材を結合して切削加工を行なえ
ば、オーバーハングに起因するビビリを効果的に解消す
ることができ、高精度の開先加工を安定して行うことが
できるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明に係る切削装置を備えた開先加工機の
一部切欠き正面図である。 【図２】同じく開先加工機の一部縦断側面図である。 【図３】開先加工機の一部切欠き側面図である。 【図４】ワーククランプ装置の構成を示す説明図であ
る。 【図５】従来の開先加工機の構成を示す説明図である。 【符号の説明】 ２ テーブル Ａ 押え手段 Ｗ ワーク Ｂ 第１の加圧手段 ８ 受レール １０ 往復台 Ｃ 切削ヘッド １５ 昇降台 １７ 進退台 ２１ 回動体 ２６ 回転カッター Ｄ 第２の加圧手段 Ｆ 連結手段 ４０ 保持部材 ４２ 油圧シリンダ ４３ 当接片 ４４ 受圧板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 テーブル側にワークをクランプ固定する押え手段を配設
   すると共に、テーブルの後側に左右方向に走行移動する
   切削ヘッドを設け、切削ヘッドに備えた回転カッターに
   よってワークの端部に所要の開先加工を行う加工機械に
   おいて、 上記テーブル側の部材と切削ヘッド側の部材に、両者間
   の左右方向の相対運動を許容し、その他の方向の運動を
   拘束する連結手段を係脱自在に設けたことを特徴とする
   開先加工機における切削装置。