JPH10118822A - クランクシャフトの加工方法 - Google Patents

クランクシャフトの加工方法

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JPH10118822A
JPH10118822A JP27477196A JP27477196A JPH10118822A JP H10118822 A JPH10118822 A JP H10118822A JP 27477196 A JP27477196 A JP 27477196A JP 27477196 A JP27477196 A JP 27477196A JP H10118822 A JPH10118822 A JP H10118822A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの第１ジャーナルを別の機械で加工し
ているため、工程数が多く生産性が悪い。 【解決手段】 チャック４の一方に位相爪４ｃを設け
て、この位相爪４ｃによりワーク３の位相位置決め後ワ
ーク３をクランプし、次に回転するカッタで上記ワーク
３のジャーナル３ａ及びピン３ｂを複数工程で加工する
と共に、上記位相爪４ｃとカッタが干渉する位置にある
第１ジャーナルＪ1 を除く全てのジャーナル３ａ及びピ
ン３ｂの切削加工が完了したら、センタ４ｂがワーク３
の両端を支持した状態で位相爪４ｃを有するチャック４
をアンクランプした後位相爪４ｃがカッタと干渉しない
位置まで退避させて、その位置で爪体４ｄによりセンタ
４ｂをクランプした後、第１ジャーナルＪ1 を切削加工
するようにしたことから、１基のクランクシャフトミラ
ーで全てのジャーナル３ａ及びピン３ｂが加工できるた
め、生産性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はエンジンなどに使
用するクランクシャフトの加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来自動車などに搭載するエンジンのク
ランクシャフトは、クランクシャフトミラーを使用し
て、ピンやジャーナルを加工している。
【０００３】またクランクシャフトを加工するクランク
シャフトミラーとしては、例えば特開平６−２９７２２
１号公報に記載されたものが公知である。上記公報のク
ランクシャフトミラーは、幅の狭いカッタを使用してワ
ークの同一個所を例えば６回に分けて加工することによ
り、ピン幅やジャーナル幅が異なるワークに対しても加
工が可能となっている。
【０００４】一方従来のクランクシャフトミラーでワー
クのピンやジャーナルを加工する場合、ワークの回転方
向の位置決め（位相位置決め）を行っている。
【０００５】このワークの位相位置決めは、通常ワーク
の一端側に位置するカウンタウエイトに、予め位相位置
決め用の基準座を加工しておき、ワークをクランクシャ
フトミラーに搬入して、両端をチャックでクランプする
前に、上記ワークの基準座をチャック側の位相爪に当接
させて、ワークの位相位置決めを行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来のクランク
シャフトミラーでは、ワークの基準座側端部に位置する
ジャーナルを加工する場合、基準座が当接する位相爪が
カッタと干渉して、このジャーナルの加工ができない。
【０００７】このため従来では、この部分のジャーナル
は、旋盤などの別の機械を使用して別工程で加工しなけ
ればにならないため、工程数が多くなって生産性が悪い
と共に、旋盤などの設備を別に必要とするため、設備費
が嵩むなどの不具合がある。この発明は上記従来の不具
合を改善するためになされたもので、１基のクランクシ
ャフトミラーでワークの全てのピンやジャーナルを加工
できるようにしたクランクシャフトの加工方法を提供す
ることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用効果】上記目的を
達成するため請求項１記載の発明は、加工すべきワーク
の両端をセンタにより支持した状態で、チャックにより
ワークの両端をクランプし、かつ回転するカッタで上記
ワークのジャーナル及びピンを複数工程で切削加工する
クランクシャフトの加工方法において、上記チャックの
一方に位相爪を設けて、この位相爪によりワークの位相
位置決め後ワークをクランプし、次に回転するカッタで
上記ワークのジャーナル及びピンを複数工程で加工する
と共に、上記位相爪とカッタが干渉する位置にある第１
ジャーナルを除く全てのジャーナル及びピンの切削加工
が完了したら、センタがワークの両端を支持した状態で
位相爪を有するチャックをアンクランプした後位相爪が
カッタと干渉しない位置まで退避させて、その位置で爪
体によりセンタをクランプした後、第１ジャーナルを切
削加工するようにしたものである。
【０００９】また請求項２記載の発明は、加工すべきワ
ークの両端をセンタで支持した状態で、チャックにより
ワークの両端をクランプし、かつ回転するカッタで上記
ワークのジャーナル及びピンを複数工程で切削加工する
クランクシャフトの加工方法において、上記チャックの
一方に位相爪を設け、かつこの位相爪と上記ワークの第
１ジャーナルを切削加工するカッタが干渉しない位置で
位相爪を有する一方のチャックの爪体でセンタをクラン
プし、他方のチャックでワークの端部をクランプして第
１ジャーナルを加工した後センタ及びワークをアンクラ
ンプし、次に位相爪を有するチャックを前進させて、位
相爪によりワークの位相位置決めをした後ワークの両端
をクランプして、残りのジャーナル及びピンを複数工程
で切削加工するようにしたものである。
【００１０】さらに請求項３記載の発明は、位相爪が第
１ジャーナルを加工するカッタと干渉しない位置へ退避
させても、爪体によりプーリシャフトがクランプできる
プーリシャフトの長いワークの場合は、チャックの退避
位置で爪体によりプーリシャフトをクランプして、第１
ジャーナルを加工するようにしたものである。
【００１１】上記請求項１ないし３記載の方法により、
１基のクランクシャフトミラーで全てのジャーナル及び
ピンを切削加工できるため、従来のように別の機械を使
用して別工程で第１ジャーナルを加工する必要がない。
これによって工程数が少なくなるため、生産性が向上す
ると共に、第１ジャーナルを加工するための専用の機械
を必要としないため、設備費の低減が図れる。
【００１２】また同一ラインで全てのジャーナル及びピ
ンを加工することができるため、ラインの自動化及び無
人化運転が可能になると共に、多数のチップを有する多
刃カッタを使用することにより、単刃カッタを使用して
加工する場合に比べて工具の交換時期を長くできるた
め、機械の稼動率向上と、これに伴う生産性の向上が図
れるようになる。
【００１３】さらにプーリシャフトの短いワークに対し
ては請求項１及び２記載の方法を、またプーリシャフト
の長いワークに対しては請求項３記載の方法を実施する
ことにより、形態の異なるワークの加工が可能になるた
め、汎用性も向上すると共に、プーリシャフトの短いワ
ークを加工する際、退避させたチャック側のセンタが長
く突出しても、爪体によりセンタをクランプした状態で
第１ジャーナルを切削することから、切削反力によりセ
ンタが振れることもなく、これによって精度の高い加工
が可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照して詳述する。図１はこの発明のクランクシャフトの
加工方法を実施するクランクシャフトミラーの正面図
で、ベッド１上に２基のワークヘッド２が接離方向に移
動自在に設けられている。これらワークヘッド２の対向
面には、ジャーナル３ａ及びピン３ｂを加工するワーク
３の両端を固定するチャック４が設けられている。
【００１５】上記チャック４は図２及び図３に示すよう
に、チャック本体４ａの中心部に、ワーク３の両端面に
予め前加工されたセンタ孔３ｃに嵌合して、ワーク３の
両端を支持するセンタ４ｂがチャック本体４ａに対して
進退自在に設けられていると共に、一方のチャック４に
は、ワーク３の一端側に位置するカウンタウエイト３ｄ
に予め前加工された位相位置決め用の基準座３ｅに当接
して、ワーク３の位相位置決めを行う位相爪４ｃと、ワ
ーク３の一端側に設けられたプーリシャフト３をクラン
プする爪体４ｄが設けられ、他方のチャック４には、ワ
ーク３の他端側に設けられたフランジ３ｇをクランプす
る爪体４ｄが設けられていて、これら爪体４ｄによりワ
ーク３の両端が固定できるようになっている。
【００１６】一方上記ワークヘッド２間のベッド１上に
は、カッタユニット５とワークレスト６がそれぞれベッ
ド１の長手方向に移動自在に設けられている。上記カッ
タユニット５はベッド１の一端側に設けられた駆動モー
タ７により回転されるボールねじ軸８に螺合するサドル
５ａを有していて、このサドル５ａ上にサドル５ａの移
動方向と直交する方向に移動自在なスライド５ｂが設け
られている。
【００１７】上記スライド５ｂには、図示しない揺動機
構により上下方向へ揺動されるスイングアーム５ｃが設
けられていて、このスイングアーム５ｃに、回転しなが
ら、内周面に設けられた多数のチップ５ｄでワーク３を
切削加工するカッタ５ｅが設けられている。
【００１８】また上記ワークレスト６は図４に示すよう
に、図示しない駆動手段によりベッド１上を移動される
サドル６ａの上部に、アームシリンダ９により支軸６ｂ
を中心に開閉自在な一対のレストアーム６ｃが設けられ
ていて、これらレストアーム６ｃの対向面に、ワーク３
のジャーナル３ａを上下方向より支持するレストホルダ
６ｄが設けられている。
【００１９】また各レストアーム６ｃの開閉端側は、サ
ドル６ａに設けられたロック機構１０のロックプレート
１０ａにより上下方向より挟着されて、ワーク３の加工
中各レストアーム６ｃが開放しないようになっている。
【００２０】次に上記クランクシャフトミラーを使用し
てクランクシャフトを加工する方法を図５及び図６を参
照して説明する。この加工方法は、ワーク３のプーリシ
ャフト３ｆの長さが短かく、プーリシャフト３ｆ側のチ
ャック４を退避させた場合、爪体４ｃがプーリシャフト
３ｆより外れて、プーリシャシャフト３ｆをクランプで
きないワーク３に対して適用するものである。
【００２１】クランクシャフトミラーにワーク３が搬入
されると、各チャック４に設けられたセンタ４ｂがワー
ク３両端のセンタ孔３ｃに嵌合されて、図２に示すよう
にワーク３が各センタ４ｂ間に支持されると共に、この
状態でプーリシャフト３ｆ側のチャック４に設けられた
位相爪４ｃに、ワーク３のカウンタウエイト３ｄに予め
形成された基準座３ｅが当接されて、ワーク３の位相位
置決めが行われる。
【００２２】ワーク３の位相位置決めが完了すると、各
チャック４の爪体４ｃによりプーリシャフト３ｆ及びフ
ランジ３ｇの図５に示す矢印ａ，ｂ部分がクランプされ
て、ワーク３が図２に示すように固定される。そして図
５に示す第１工程でまずフランジ３ｇ側に位置する第５
ジャーナルＪ5 がカッタ５ｅにより切削加工される。第
５ジャーナルＪ5 の加工が完了すると、カッタ５ｅが第
４ピンＰ4 へ、そしてワークレスト６がすでに加工の完
了している第５ジャーナルＪ5 へ移動され、ワークレス
ト６により第５ジャーナルＪ5 が支持される。そして第
２工程でカッタ５ｅにより第４ピンＰ4 が切削加工され
る。
【００２３】次に第３工程では、第５ジャーナルＪ5 が
ワークレスト６で支持された状態で第４ジャーナルＪ4
が切削加工されると、カッタ５ｅは第３ピンＰ3 へ、そ
してワークレスト６は第３工程で加工の完了した第４ジ
ャーナルＪ4 へ移動されて、第４ジャーナルＪ4 を支持
する。そして第４工程でカッタ５ｅにより第３ピンＰ3
が切削加工される。
【００２４】以下上記動作を繰返しながら、第５工程で
第３ジャーナルＪ3 が、第６工程で第２ピンＰ2 が、第
７工程で第２ジャーナルＪ2 が、第８工程で第１ピンＰ
1 が順次加工される。そして第９工程で第１ジャーナル
Ｊ1 を切削加工するが、このときカウンタウエイト３ｄ
に形成された基準座３ｅに当接する位相爪４ｃがカッタ
５ｅと干渉して第１ジャーナルＪ1 の加工ができない。
【００２５】そこで第９工程では、まずプーリシャフト
３ｆをクランプしているチャック４をアンクランプし、
次に各チャック４のセンタ４ｂがワーク３の両端を支持
している状態で、プーリシャフト３ｆ側のチャック４の
みを、位相爪４ｃが第１ジャーナルＪ1 を加工するカッ
タ５ｅと干渉しない位置まで退避させる。このとき加工
しているワーク３は、プーリシャフト３ｆが短いため、
位相爪４ｃがカッタ５ｅと干渉しない位置までチャック
４を退避させると、図６に示すようにチャック４の爪体
４ｄがプーリシャフト３ｆをクランプできなくなるが、
フランジ３ｇ側のチャック４の爪体４ｄがワーク３のフ
ランジ３ｇをクランプしてワーク３を固定しているた
め、第１ジャーナルＪ1 の加工に何等支障をきたすこと
はない。
【００２６】また位相爪４ｃを有するチャック４を退避
させることによりセンタ４ｂの先端が長く突出するた
め、このセンタ４ｂの先端側をチャック４の爪体４ｄで
クランプして、加工中にセンタ４ｂが振れるのを防止す
る。そしてこの状態でカッタ５ｅを第１ジャーナルＪ1
に位置決めし、またレスト６は第８工程と同じ第２ジャ
ーナルＪ2 をクランプして、カッタ５ｅにより第１ジャ
ーナルＪ1 を加工するもので、加工中プーリシャフト３
ｆ側のチャック４のセンタ４ｂが切削反力で振れること
もないので、精度の高い加工が可能になる。
【００２７】以上の工程により全てのジャーナル３ａ及
びピン３ｂの加工が完了したらチャック４をアンクラン
プして、加工の完了したワーク３を搬出し、次に加工す
るワーク３を搬入して上記工程を繰返すもので、１基の
クランクシャフトミラーにより全てのジャーナル３ａ及
びピン３ｂの加工が可能になる。
【００２８】なお上記実施の形態では、第９工程で第１
ジャーナルＪ1 を加工するようにしたが、図７に示すよ
うに第１工程で第１ジャーナルＪ1 を加工した後に上記
工程を行うようにしてもよい。すなわちワーク３が搬入
されて、各チャック４のセンタ４ｂによりワーク３の両
端が支持されたら、位相位置決めをせずに、プーリシャ
フト３ｆ側のチャック４を、位相爪４ｃが第１ジャーナ
ルＪ1 を加工するカッタ５ｅと干渉しない位置に退避さ
せた状態でプーリシャフト３ｆ側のチャック４の爪体４
ｄでセンタ４ｂの先端側（矢印ａの位置）をクランプ
し、他方のチャック４でワーク３のフランジ３ｇの矢印
ｂの位置をクランプして、第１工程で第１ジャーナルＪ
1 を加工する。
【００２９】次に第１工程で第１ジャーナルＪ1 の加工
が完了したら、プーリシャフト３ｆ側のチャック４はセ
ンタ４ｂをアンクランプし、他方のチャック４はワーク
３をアンクランプした状態でプーリシャフト３ｆ側のチ
ャック４を前進させ、位相爪４ｂによりワーク３の位相
位置決めを行う。位相位置決めが完了したらワーク３の
両端をクランプして、上記実施の形態と同様に第５ジャ
ーナルＪ5 より加工を開始する。そして最終の第９工程
で第１ピンＰ1 の加工を行うことにより、全てのジャー
ナル３ａ及びピン３ｂを加工するもので、各工程で加工
するジャーナル３ａ及びピン３ｂは図７に示す通りであ
る。
【００３０】以上はプーリシャフト３ｆの長さが短いワ
ーク３を加工する場合であるが、プーリシャフト３ｆ長
さが図８の（イ）に示すように長く、位相爪４ｃが第１
ジャーナルＪ1 を加工するカッタ５ｅと干渉しない位置
までプーリシャフト３ｆ側のチャック４を退避させて
も、爪体４ｄがプーリシャフト３ｆより外れることがな
い場合は、図８の（ロ）に示すように爪体４ｄによりプ
ーリシャフト３ｆをクランプして図５または図７に示す
加工工程を実施することにより、上記実施の形態と同様
に、一基のクランクシャフトミラーで全てのジャーナル
３ａ及びピン３ｂを加工することができるようになる。
【００３１】なお上記実施の形態では、カッタユニット
５及びワークレスト６を別の駆動手段で移動させるよう
にしたが、カッタユニット５とワークレスト６の間に切
離し自在な連結手段を設けて、カッタユニット５の駆動
手段でワークレスト６の移動を行うようにしても勿論よ
い。
【００３２】また上記実施の形態では、チャック４間で
ワーク３を固定して、各ジャーナル３ａ及びピン３ｂを
切削加工する場合について説明したが、ワーク３を回転
させながらジャーナル３ａ及びピン３ｂを切削加工する
クランクシャフトミラーや、外周面に多数のチップ５ｄ
を設けたカッタ５ｅによりワーク３を切削加工するクラ
ンクシャフトミラーにも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の方法を実施するクランクシャフトミ
ラーの一部を省略した正面図である。
【図２】この発明の方法を実施するクランクシャフトミ
ラーのチャック付近を示す拡大図である。
【図３】（イ）図２のＸ方向からの矢視図である。 （ロ）図３の（イ）のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図４】この発明方法を実施するクランクシャフトミラ
ーに設けられたワークレストの正面図である。
【図５】この発明方法の実施の形態を示す説明図であ
る。
【図６】この発明方法の実施の形態を示す説明図であ
る。
【図７】この発明方法の別の実施の形態を示す説明図で
ある。
【図８】（イ）及び（ロ）はこの発明方法の別の実施の
形態を示す説明図である。
【符号の説明】
３…ワーク、３ａ…ジャーナル、３ｂ…ピン、４…チャ
ック、４ｂ…センタ、４ｃ…位相爪、４ｄ…爪体、５ｅ
…カッタ、Ｊ1 …第１ジャーナル。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 加工すべきワーク３の両端をセンタ４ｂ
    により支持した状態で、チャック４によりワーク３の両
    端をクランプし、かつ回転するカッタ５ｅで上記ワーク
    ３のジャーナル３ａ及びピン３ｂを複数工程で切削加工
    するクランクシャフトの加工方法において、上記チャッ
    ク４の一方に位相爪４ｃを設けて、この位相爪４ｃによ
    りワーク３の位相位置決め後ワーク３をクランプし、次
    に回転するカッタ５ｅで上記ワーク３のジャーナル３ａ
    及びピン３ｂを複数工程で加工すると共に、上記位相爪
    ４ｃとカッタ５ｅが干渉する位置にある第１ジャーナル
    Ｊ1 を除く全てのジャーナル３ａ及びピン３ｂの切削加
    工が完了したら、センタ４ｂがワーク３の両端を支持し
    た状態で位相爪４ｃを有するチャック４をアンクランプ
    した後位相爪４ｃがカッタ５ｅと干渉しない位置まで退
    避させて、その位置で爪体４ｄによりセンタ４ｂをクラ
    ンプした後、第１ジャーナルＪ1 を切削加工することを
    特徴とするクランクシャフトの加工方法。
  2. 【請求項２】 加工すべきワーク３の両端をセンタ４ｂ
    で支持した状態で、チャック４によりワーク３の両端を
    クランプし、かつ回転するカッタ５ｅで上記ワーク３の
    ジャーナル３ａ及びピン３ｂを複数工程で切削加工する
    クランクシャフトの加工方法において、上記チャック４
    の一方に位相爪４ｃを設け、かつこの位相爪４ｃと上記
    ワーク３の第１ジャーナルＪ1 を切削加工するカッタ５
    ｅが干渉しない位置で位相爪４ｃを有する一方のチャッ
    ク４の爪体４ｄでセンタ４ｂをクランプし、他方のチャ
    ック４でワーク３の端部をクランプして第１ジャーナル
    Ｊ1 を加工した後センタ４ｂ及びワーク３をアンクラン
    プし、次に位相爪４ｃを有するチャック４を前進させ
    て、位相爪４ｃによりワーク３の位相位置決めをした後
    ワーク３の両端をクランプして、残りのジャーナル３ａ
    及びピン３ｂを複数工程で切削加工することを特徴とす
    るクランクシャフトの加工方法。
  3. 【請求項３】 位相爪４ｃが第１ジャーナルＪ1 を加工
    するカッタ５ｅと干渉しない位置へ退避させても、爪体
    ４ｄによりプーリシャフト３ｆがクランプできるプーリ
    シャフト３ｆの長いワーク３の場合は、チャック４の退
    避位置で爪体４ｄによりプーリシャフト３ｆをクランプ
    して、第１ジャーナルＪ1 を加工することを特徴とする
    請求項１または請求項２記載のクランクシャフトの加工
    方法。
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JP2013208690A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Komatsu Ntc Ltd チャック装置及び切削装置
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