JPH1076401A - 偏心部を有する円筒ワークの旋削方法及び装置 - Google Patents

偏心部を有する円筒ワークの旋削方法及び装置

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JPH1076401A
JPH1076401A JP25238096A JP25238096A JPH1076401A JP H1076401 A JPH1076401 A JP H1076401A JP 25238096 A JP25238096 A JP 25238096A JP 25238096 A JP25238096 A JP 25238096A JP H1076401 A JPH1076401 A JP H1076401A
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JP
Japan
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chuck
work
eccentric
spindle
concentric
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JP25238096A
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English (en)
Inventor
Kenji Konishi
憲治 小西
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Nakamura Tome Precision Industry Co Ltd
Original Assignee
Nakamura Tome Precision Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クランクシャフトなどのワークの偏心部と同
心部とを同一機械上で加工可能とすることにより、より
精度の高い製品を能率的に製造可能にする。 【解決手段】 2主軸対向旋盤の両主軸1、2の軸心
P、Sを偏心量Δだけ偏倚させ、ワークチャックの一方
14を主軸の軸心Pと同心にし、他方16を主軸の軸心
Sから偏心量Δだけ偏心させる。同心チャック14にワ
ーク28を把持してワークの同心部31、33の加工を
行い、偏心チャック16のワーク把持中心Qを同心チャ
ック14の軸心と一致する位置に割り出して同心チャッ
ク14から偏心チャック16へワークを受け渡し、偏心
チャック16を回転してワークの偏心部34を加工す
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、クランクシャフ
トや円筒カムなどの偏心部を有する円筒ワークの同心部
と偏心部とを同一の機械上で旋削加工する方法及び装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は、コンプレッサのクランク軸を例
にして、偏心部34の両側に同心部31、33を有する
円筒ワークの加工工程を示したものである。まず、第1
工程で旋盤により同心部の一方33を加工する(図4
(a))。次にワーク28を反転させた後、同心部の他
方33を加工する。同心部の一方が長い場合には、第2
工程が長尺軸加工となるため、ワークの先端をテールス
トックの心押し棒25で保持して加工を行う(図4
(b))。次の第3工程では、ワークの偏心部の方向を
決めてクランプし、メタルソー23等により、偏心部3
4の偏心方向を規定するキー溝を加工する(図4
(c))。次に第4工程で偏心チャック16とキー溝に
嵌合するキー36とを備えた旋盤を用いて、ワークを偏
心部34の軸心Rまわりに回転させて、偏心部34の加
工を行って完成品とする(図4(d))。
【0003】従来の一般的な加工方法では、上記第1な
いし第4工程をそれぞれ別個の機械を用いて行ってお
り、従って1個のクランク軸を加工するのに4台の機械
を用いている。主軸の割出機構と回転工具軸を有するタ
レット刃物台とを備えた2主軸対向旋盤を用いれば、第
1ないし第3工程の加工は、同一機械上で行うことがで
きる。しかしその場合でも第4工程は別の機械で行わね
ばならず、2台の機械が必要である。
【0004】なお両端が互いに偏心している短い軸のと
きは、偏心チャックを用いることにより、同一機械上で
両端の偏心軸を共に加工することは可能である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の加工方法では、
4台または少なくとも2台の機械を用いてワークの加工
が行われたため、各機械間でのワークの搬送及び各機械
へのロードアンロードが必要であり、(1)加工精度の
維持が困難である、(2)加工時間が長くかかる、
(3)工程間の仕掛り在庫品が多いため生産管理が複雑
になるとともにそれに起因する経費が増大する、(4)
多品種少量生産の場合には段取替えに時間がかかる、な
どの問題があった。
【0006】この発明は、上述したクランク軸のような
同心部と偏心部とを有する円筒ワークの偏心部と同心部
とを同一機械上で加工可能とすることにより、より精度
の高い製品を能率的に製造できるようにすることを課題
としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の偏心部を有す
る円筒ワークの旋削装置は、対向端にワークチャック1
4、16を備えた割出し可能な2本の主軸1、2を備え
ている。両主軸1、2の軸心P、Sは、互いに平行で偏
心量Δだけ偏倚しており、ワークチャックの一方14
は、当該チャックが装着された主軸の軸心Pと同心のワ
ーク把持中心を備え、ワークチャックの他方16は当該
チャックが装着された主軸の軸心Sから前記偏心量Δだ
け偏心したワーク把持中心Qを備えている。前記他方の
ワークチャック16が装着された主軸の割出し装置8
は、当該チャックのワーク把持中心Qを前記一方の主軸
1の軸心P上に位置決め可能である。両主軸1、2の少
なくとも一方は、その軸心と平行に移動して他方に対し
て近接離隔させる主軸スライド9に搭載されており、こ
れらの主軸1、2に対して相対的に二次元移動する刃物
台18、19を備えている。
【0008】請求項2に係る円筒ワークの旋削装置は、
上記事項を備えた偏心部を有する円筒ワークの旋削装置
において、2個の刃物台18、19を備え、その少なく
とも一方はタレット24を備え、当該タレットには一方
のワークチャック14に向いた心押し棒25が装着され
ていることを特徴とするものである。
【0009】またこの発明の偏心部を有する円筒ワーク
の旋削方法は、両側の主軸1、2に主軸割出装置7、8
を備えた2主軸対向旋盤を用い、一方の主軸1にワーク
把持中心が主軸中心と一致する同心チャック14を装着
し、他方の主軸2にワーク把持中心がΔだけ偏心した偏
心チャック16を装着するとともに、両主軸の軸心P、
Sを前記偏心量Δだけ偏倚させ、同心チャック14にワ
ーク28を把持してワークの同心部31、33の加工を
行い、偏心チャック16のワーク把持中心Qを同心チャ
ック14に軸心と一致する位置に割り出して同心チャッ
ク14から偏心チャック16へワークを受け渡し、偏心
チャック16を回転してワークの偏心部34を加工する
ことを特徴とするものである。
【0010】請求項4に係る円筒ワークの旋削方法は、
上記事項を備えた偏心部を有する円筒ワークの旋削方法
において、タレット刃物台を備えた2主軸対向旋盤を用
い、タレット24に同心チャックおよび/または偏心チ
ャックに向いた心押し棒25を装着し、ワークの同心部
31、33および/または偏心部34を加工する際にワ
ークの先端を当該心押し棒25で支持することを特徴と
するものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下図4で示したと同様なコンプ
レッサのクランク軸の加工を例にして、この発明方法及
び装置の実施態様を説明する。
【0012】図1は使用する旋削装置を模式的に示した
図である。旋削装置は、第1主軸1と第2主軸2とを備
えており、それぞれの主軸台3、4には、主軸回転駆動
モータ5、6及び主軸割出機構7、8が設けられてい
る。第1主軸の主軸台3は固定である。一方の第2主軸
の主軸台4は、Z方向スライド9とX方向スライド11
とを介して装着されており、Z方向スライド9を移動さ
せる制御モータ12及びボールネジ13が設けられてい
る。X方向スライド11は、手動により移動位置決めを
行う。第2主軸2は、X方向スライド11の移動位置決
めにより、第1主軸の軸心Pに対して偏心量Δだけ図の
上方に偏倚している。
【0013】第1主軸1の第2主軸に向いた端部には、
第1チャック14が装着されており、第2主軸2の第1
主軸を向いた端部には、第2チャック15が装着されて
いる。第1チャック14及び第2チャック15のワーク
把持中心は、それぞれ第1主軸1及び第2主軸2の軸心
と一致している。第2チャック15には、偏心コレット
チャック16が装着されている。この偏心コレットチャ
ック16は、第2チャック15の軸心に対して、ワーク
把持中心Qが前記第2主軸の偏心量Δだけ偏倚してい
る。
【0014】第1タレット刃物台18及び第2タレット
刃物台19は、ZX両方向にNC装置で移動及び停止位
置を制御されている。その構造は周知であるので、図示
されていない。第1タレット21には、ワークの加工を
行う各種のバイト22のほか、キー溝を加工するメタル
ソー23が、回転工具軸に装着して取り付けられてい
る。一方第2タレット24には、図示されていないワー
ク加工用のバイトのほか、第1チャック14側に向いた
心押し棒25と、ワークの胴部を把持するフィンガ26
を備えた反転ユニット27が装着されている。反転ユニ
ットのフィンガ26は、タレット24の放射方向軸まわ
りに180度回動可能である。
【0015】次に図2及び図3を参照して、ワークの加
工手順を説明する。
【0016】図2(a)において、ワーク28はローダ
29により機械に搬入され、ワークの長い方の同心部3
1の端部が第1チャック14で把持される。
【0017】次に同図(b)において、第2タレットの
心押し棒25が割り出され、第2タレットのZX方向移
動により、心押し棒25が第1チャック14に把持され
たワーク28の先端のセンタ孔32を支持する。
【0018】次に同図(c)において、第1タレットに
装着された各種のバイト22により、ワーク28の短い
方の同心部33が旋削加工される。加工が終了すると、
同図(d)に示すように、第1タレット及び心押し棒2
5は退避する。
【0019】次に同図(e)において、第2タレットの
反転ユニット27が割り出され、反転ユニットのフィン
ガ26がワーク28を把持して、第1チャック14から
ワークを取り出し、ワークを180度反転させる。そし
てワークの短い方の同心部33を第1チャック14に把
持させた後、フィンガ26を開いて反転ユニット27が
退避する。
【0020】次に同図(f)に示すように、再び第2タ
レットの心押し棒25が割り出されて、ワーク28の先
端のセンタ孔を支持した状態で、ワークの長い方の同心
部31が第1タレットに装着した各種のバイト22を用
いて、旋削加工される。加工終了後、第1タレット21
及び心押し棒25が退避する。
【0021】次に図3(g)において、第1主軸の割出
装置7により、ワークの偏心部34の方向が割り出され
る。この割出動作は、最初にワークを第1チャックに把
持するとき、第1主軸の位相を原点位相にして、かつワ
ークの偏心部の位相を予め定められた一定の方向にして
装着することにより実現できる。
【0022】次に同図(h)において、第2タレットの
反転ユニット27でワーク28の先端部を支持した状態
で、第1タレットのメタルソー23を割り出し、ワーク
の先端に偏心部34の偏心方向を示すキー溝を加工す
る。このキー溝の加工は、コンプレッサの組立時に必要
がなければ、省略することができる。すなわち、このキ
ー溝の加工は、ワークの加工工程として必須のものでは
ない。加工が終了したら、第1タレット及び第2タレッ
トは退避する。
【0023】次に同図(i)において、第1主軸をワー
クの偏心部34の軸心Rが第2主軸の軸心Sと一致する
位相に割り出すとともに、第2主軸を偏心コレットチャ
ック16のワーク把持中心Qが、第1主軸1の軸心Pと
一致する位相に割り出す。この割出しの後、第2主軸の
前進、偏心コレットチャック16でのワークの把持、第
1チャック14の解放及び第2主軸2の後退動作を得
て、同図(j)に示すように、ワーク28は偏心コレッ
トチャック16で把持された状態となる。ワーク28
は、長い方の同心部をコレットチャックで把持されてい
る。
【0024】次に同図(k)において、第2タレットに
装着された各種のバイト30および/または第1タレッ
トに装着された各種のバイト22を用いて、ワークの偏
心部34の加工が行われる。加工が終了したら、タレッ
トは退避する。
【0025】次に同図(l)において、アンローダ35
が機械内に挿入され、偏心コレットチャック16から加
工済ワーク28を受け取り、機械外に排出する。
【0026】以上の工程により、偏心部34を有するワ
ーク28が、同一の機械上で完成品にまで加工される。
【0027】以上の実施態様は、偏心部34の両側に同
心部37、33を有する比較的長いワークを加工する態
様であるので、ワークの両側の同心部を加工するため
に、ワークの反転ユニットが必要であり、また加工中の
ワークの振れを防止するために、心押し棒25が必要で
あった。これに対して、片持ちで軸支されるクランク軸
や円筒カムのように、偏心部の一方の側のみの同心部の
加工が必要なワークにおいては、ワークの反転装置は必
要である。またワークが短い場合には、心押し棒25が
不要である。また図の実施態様では、X方向スライド1
1を介することによって、第2主軸2を任意の位置に偏
倚させることが可能な構造としたが、常に偏心量が一定
のワークを加工するものであれば、Z方向スライド9と
第2主軸の主軸台との間に、偏心量に相当する厚さの板
を介装することによって、第2主軸を偏倚させることが
できる。また図の実施態様では、第1主軸側で同心部の
加工を行い、第2主軸側で偏心部の加工を行っている
が、第2主軸側に偏心コレットチャック16を取り付け
て第2主軸側で同心部の加工を行い、第1主軸側で偏心
部の加工を行う態様も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施態様の装置の模式的な平面図
【図2】実施態様の加工手順(a)〜(f)を示す図
【図3】実施態様の加工手順(g)〜(l)を示す図
【図4】従来の加工手順を示す模式図
【符号の説明】
1 第1主軸 2 第2主軸 8 第2の主軸割出機構 14 第1チャック 16 偏心コレットチャック 18 第1タレット刃物台 19 第2タレット刃物台 24 第2タレット 25 心押し棒 28 ワーク P 第1主軸の軸心 Q ワーク把持中心 R 偏心部の軸心 S 第2主軸の軸心 Δ 偏心量

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対向端にワークチャック(14,16) を備え
    た割出し可能な2本の主軸(1,2) を備え、両主軸(1,2)
    の軸心(P,S) は互いに平行で偏心量 (Δ) だけ偏倚して
    おり、ワークチャックの一方(14)は当該ワークチャック
    が装着された主軸の軸心(P) と同心のワーク把持中心を
    備え、ワークチャックの他方(16)は当該ワークチャック
    が装着された主軸の軸心(S) から前記偏心量 (Δ) だけ
    偏心したワーク把持中心(Q) を備え、前記他方のワーク
    チャック(16)が装着された主軸(2) は当該チャックのワ
    ーク把持中心(Q) を前記一方の主軸(1) の軸心(P) 上に
    位置決め可能な割出装置(8) を備え、両主軸(1,2) の少
    なくとも一方をその軸心と平行に移動して他方に対して
    近接離隔させる主軸スライド(9) と、主軸(1,2)に対し
    て相対的に二次元移動する刃物台(18,19) とを備えてい
    る、偏心部を有する円筒ワークの旋削装置。
  2. 【請求項2】 2個の刃物台(18,19) を備え、その少な
    くとも一方はタレット(24)を備え、当該タレットには一
    方のワークチャック(14)に向いた心押し棒(25)が装着さ
    れている、請求項1記載の円筒ワークの旋削装置。
  3. 【請求項3】 両側の主軸(1,2) に主軸割出装置(7,8)
    を備えた2主軸対向旋盤を用い、一方の主軸(1) にはワ
    ーク把持中心が主軸中心と一致する同心チャック(14)を
    装着し、他方の主軸(2) にワーク把持中心が (Δ) だけ
    偏心した偏心チャック(16)を装着するとともに、両主軸
    の軸心(P,S) を前記偏心量 (Δ) だけ偏倚させ、同心チ
    ャック(14)にワーク(28)を把持してワークの同心部(31,
    33) の加工を行い、偏心チャック(16)のワーク把持中心
    (Q) を同心チャック(14)に軸心と一致する位置に割り出
    して同心チャック(14)から偏心チャック(16)へワークを
    受け渡し、偏心チャック(16)を回転してワークの偏心部
    (34)を加工することを特徴とする、偏心部を有する円筒
    ワークの旋削方法。
  4. 【請求項4】 タレット刃物台を備えた2主軸対向旋盤
    を用い、タレット(24)に同心チャックおよび/または偏
    心チャックに向いた心押し棒(25)を装着し、ワークの同
    心部(31,33) および/または偏心部(34)を加工する際に
    ワークの先端を当該心押し棒(25)で支持することを特徴
    とする、請求項3記載の円筒ワークの旋削方法。
JP25238096A 1996-09-02 1996-09-02 偏心部を有する円筒ワークの旋削方法及び装置 Pending JPH1076401A (ja)

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