説明

被加工物の両面を同時に加工する加工装置及びその加工方法

【課題】被加工物の両面を同時に加工するための第1の刃物台と第2の刃物台との相対位置を切削時に変化されるのを防ぐことにある。
【解決手段】NC旋盤の工具台11にNCにより直接被加工物の加工形状軌跡に設定される第1のバイト12を持つ第1の刃物台13と、コントローラ27により被加工物1の加工厚さに設定された値に関連した油圧により駆動される第2の刃物台17を設ける。それから、前記第1の刃物台13と前記第2の刃物台17の相対位置を固定するため、前記第2の刃物台17をロックするロック機構35を設けている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、被加工物の両面を同時に加工する加工装置及びその加工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
被加工物として例えば斜板式圧縮機の斜板は、シャフトを挿入する挿入孔を備えたボス部と、このボス部を中心に延設された所定の厚みを有する傾斜円板部とからなり、前記傾斜円板部には、ボス部の中心軸に対して所定角度に傾斜する側面部と、ボス部と同心をなして軸方向に延設された(ボス部の中心軸と平行な)外周面とを備えている。
【0003】
このような斜板、特にシューが摺動する側面部の加工方法について、特許文献1の段落(0033)から(0037)に示されるように、NC工作機械のチャックに斜板を取付け、この斜板を回転させつつ、向かい合わせた一対のバイトをX軸方向に移動させて、斜板の両側面部(摺動面)を同時に加工する方法が知られている。
【0004】
詳細には、図3に示すようなNC旋盤で、工具台111には、第1のバイト112を持つ第1の刃物台113が取付けられ、また第2のバイト116を持つ第2の刃物台117はリトラクト機構118を介して取付られている。この第2の刃物台117は、コントローラ127からの出力が空油圧変換器126で圧油に変換され、前記リトラクト機構118に伝えられることで、位置修正を行っている。またチャック147には斜板101がコレット148を介して取付られている。
【0005】
そして、斜板101を加工する時には、まず斜板101の下側面部106aに合わせて第1のバイト112を持つ第1の刃物台113の位置を設定する。即ち、工具台111を介して第1の刃物台113をZ軸方向に移動することで行われる。それから斜板101の上側面部106bの加工厚さに第2のバイト116を持つ第2の刃物台117をリトラクト機構118を介してZ軸方向に修正変位させる。このリトラクト機構118は、コントローラ127からの信号に基づく空気圧を空油圧油変換器126を介して油圧により行われ、最大で0.3mm程の変位量となっている。
【0006】
このように、第1及び第2のバイト112,116の位置が決定されたら、斜板101の傾斜円板部104を切削するために、第1及び第2のバイト112,116をX軸方向に移動させる。これにより、斜板101は外側から内側に向かって切削加工が施される。この切削加工が終了したら、リトラクト機構118への圧油を抜き、第2の刃物台117をZ軸方向に後退移動させ、その後に第1の刃物台113でZ軸方向に後退移動させ、最後に第1及び第2の刃物台113,117をX軸方向に後退移動させることで、切削加工が終了する。この例に示されるリトラクト機構118は、特許文献2に示され、公知である。
【特許文献1】特開2005−42596号公報
【特許文献2】特開2002−370101号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
前記したリトラクト機構118は、油圧で駆動させるために、圧油に空気が混入したり、および/又は加工負荷が大きかったりすると、第2の刃物台117の位置が、コントローラ127で設定した位置から後退してしまうことがある。具体的には図4に示すように斜板101の傾斜円板部104の周辺に比して中心付近の厚さが厚くなる中高不具合部分が生じてしまったり、また図5に示すように、斜板101の傾斜円板部104の外周部分が盛り上がってしまう不具合部分を生じていた。
【0008】
そこで、この発明は、前述の不具合部分を解消するため、切削時に、第1の刃物台と第2の刃物台との相対位置の変化を無くすことを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この発明に係る被加工物の両面を同時に加工する加工装置は、NC旋盤の工具台に、NCによって直接被加工物の加工形状軌跡に設定される第1のバイトを持つ第1の刃物台と、被加工物の加工厚さを設定するために第1の刃物台に対する相対位置がコントローラにより設定される第2のバイトを持つ第2の刃物台とを設けると共に、前記第1の刃物台と前記第2の刃物台の相対位置を固定するため、前記第2の刃物台をロックするロック機構を設けたことを特徴としている(請求項1)。
【0010】
この構成により、第2の刃物台はコントローラからの出力により所定の切削位置に前進した後に、ロック機構を働かせ、この第2の刃物台をロックする。このために、第2の刃物台は固定され、例え高負荷が加わっても、第2の刃物台は後退することなく、常に第1の刃物台とは相対的な位置が維持されることから、第2の刃物台の第2のバイトによる切削加工はコントローラの指示通り行われ、中心付近の厚さが厚くなる中高の不具合部などが生じることが解消される。
【0011】
前記被加工物は、ボス部とこのボス部の周囲に延設された傾斜円板部とを有して構成された斜板式圧縮機の斜板である例を示したもので(請求項2)、傾斜円板部が両側面部を有していて、同時加工の対象物となっている。
【0012】
前記第2の刃物台の駆動は、コントローラからの空気圧が空油圧変換器を介して供給の圧油によりリトラクト機構を変位させて行われることにあり(請求項3)、コントローラからの指示により、リトラクト機構を動かし、第2の刃物台の位置が設定される。
【0013】
前記ロック機構は、基部が工具台に固定された多数の薄板部を有する第1の薄板と、前記多数の薄板部と交互に摺動自在に挿入する多数の薄板部を有し、前記第2の刃物台に固定された第2の薄板と、前記双方の薄板部に対して挟持力を加える挟持装置とより成ることが好ましい(請求項4)。これにより、ロック機構を構成する一方の薄板と他方の薄板が交互に積み重なっていて、その両薄板部に対し挟持力を加えることで、両薄板部に大きな摩擦力が得られ、第2のバイトを持つ第2の刃物台が確実に機械的に固定される。このロック機構は、両薄板が多板状となって面圧が広い範囲で分散するので、挟持力によって特定の部位が変形するおそれがなく、且つ第2の刃物台のZ軸方向への微調整を維持することができる。
【0014】
前記挟持装置は、油圧の切り換えにより、締め付け又は緩められるようにしたことにあり(請求項5)、油圧装置の利用により、大きな締付力が得られる。
【0015】
この発明に係る被加工物の両面を同時に加工する加工方法は、NC旋盤の工具台に、NCによって直接被加工物の加工軌跡に設定される第1のバイトを持つ第1の刃物台と、被加工物の加工厚さに設定するために第1の刃物台に対する相対位置がコントローラにより設定される第2のバイトを持つ第2の刃物台と、前記第1の刃物台と前記第2の刃物台の相対位置を固定するため、第2の刃物台をロックするロック機構とをそれぞれ設けた加工装置において、前記第1のバイトを持つ第1の刃物台の位置を決めた後に、前記第2のバイトを持つ第2の刃物台を駆動する第1及び第2の刃物台の位置設定工程と、前記ロック機構を稼働させ、第2の刃物台をロックさせる第2の刃物台のロック工程とを含むことにある(請求項6)。
【0016】
このようなことから、第1及び第2の刃物台の位置設定工程の後に、第2の刃物台をロックさせる第2の刃物台のロック工程を持つことで、第2の刃物台の位置の固定が容易に且つ確実に行われる。
【発明の効果】
【0017】
以上のように、この発明の被加工物の両面を同時に加工する加工装置によれば、第2の刃物台は、コントローラからの出力により所定の切削位置に前進した後に、ロック機構を働かして、第2の刃物台をロックさせることで、この第2の刃物台が確実に機械的に固定される。このために、第2の刃物台と第1の刃物台との相対的な位置が維持されることになり、外辺よりも中心が中高となる等の加工上の不都合部分の発生を完全に防ぐことができる(請求項1)。
【0018】
また、被加工物として、傾斜円板部の両側面部を有する斜板式圧縮機の斜板の加工に有効である(請求項2)。さらに、ロック機構は、交互の重なり合う薄板部に対し、挟持装置により挟持力を加えることで、大きな摩擦力が得られ、第2の刃物台が確実に固定される。またこのロック機構が多板状で且つ比較的広いために、面圧が広い範囲で分散するので、挟持力によって特定の部位の変形も起こらす、且つ第2の刃物台のZ軸方向への微調整も維持することができる(請求項4)。さらにまた、挟持装置として圧油を利用する圧油装置から大きな締付力も得ることができる(請求項5)。
【0019】
それから、この発明の被加工物の両面を同時に加工する加工方法によれば、第1及び第2の刃物台の位置設定工程と、第2の刃物台をロックさせる第2の刃物台のロック工程とを含むようにしたから、第1及び第2の刃物台の位置設定を第2の刃物台ロック工程により確実に固定することができる(請求項6)。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。図1の(a)及び(b)は、この発明の被加工物となっている斜板1の側面図及び正面図で、この斜板1は、シャフトを挿入する挿入孔2が中央に形成されたボス部2と、このボス部3を中心に周囲に延設された所定の厚みを有する傾斜円板部4とを有して構成されている。
【0021】
ボス部3は、傾斜円板4の中央に設けられ、軸方向の両端に形成された側部3a,3bがシャフト(図示せず)の軸芯に対して垂直に形成されている。また、斜板円板部4は、ボス部3の中心軸Aに対して所定の角度に傾斜した側面部6a,6bと、ボス部3と同心をなして軸方向に延設された(ボス部3の中心軸Aと平行)外周面7a,7bと有しているもので、傾斜円板部4の側面部6a,6bには、図示しないシューが摺動される。
【0022】
図2において、この発明の被加工物の両面を同時に加工する加工装置10が示されている。この加工装置10はNC旋盤が用いられ、往復台上に設けられた工具台11に第1のバイト12を持つ第1の刃物台13が取付されている。この第1の刃物台13は、Z軸方向及びX軸方向に工具台11と共に動かされる。
【0023】
また、同じく工具台11に第2のバイト16を持つ第2の刃物台17もリトラクト機構18を持つ刃物ホルダ20を介して取付られている。具体的には、刃物ホルダ20の収納溝21に、第2の刃物台17が螺子22により取付られている。そして刃物ホルダ19は、リトラクト機構18を介して工具台11に取付けられている。
【0024】
リトラクト機構18は、工具台11に取付けられた固定部19aと、前記刃物ホルダ20を取付けた可動部19bとより成り、可動部19bは、図示しない戻しばね装置により、前記固定部19a側に押し付けられて一体化されている。この固定部19aと可動部19bとに囲まれた中央室23には、油圧シリンダ24が配されている。
【0025】
この油圧シリンダ24のシリンダ本体24aが前記固定部19aに、シリンダ基部24bが前記可動部19bにそれぞれ取付られていて、この油圧シリンダ24に圧油が供給されると、油圧シリンダ24が伸長し、可動部19bをZ軸方向に図2上では下方へ動かされる。この移動量は、0.3mm程で、第2のバイト16のZ軸方向の位置の補正が行われる。そして油圧シリンダ24内の圧力が抜かれると、戻しばね装置により可動部19bはZ軸方向で図2上では上方へ戻される。
【0026】
前記油圧シリンダ24への圧油の供給の制御をコントローラ27により行わせている。このコントローラ27は、前記第2の刃物台17の第2のバイト16による被加工物1の加工厚さを補正する装置で、入力される数値によりコントローラ27から所定圧の空気圧が下記する空油圧変換器26に送られる。
【0027】
空油圧変換器26は、一方に空気圧が供給される室を持ち、そこに配される受圧部28aにより空気圧が機械的に力に変換され、受圧部28aに取付られているピストン28bを変位させる。このピストン28bは油が充満した圧油室30に監まされ、その変位により圧油室30内の容積が変化される。即ち、所定の空気圧が所定の油圧に変換され、前記したリトラクト機構18の油圧シリンダ24に供給させることで、この油圧シリンダ24が駆動される。31は油タンクである。
【0028】
この発明の構成として、前記刃物ホルダ20には、切削中に第2のバイト16の変位を防ぐロック機構35が設けられている。このロック機構35は、0.1〜1mm程の縦方向の隙間を有し、且つ長手方向に長い多数の薄板部36aを有する薄板36と、同じく、0.1〜1mm程の縦方向の隙間を有し、且つ長手方向に長い多数の薄板部37aを有する薄板37とを持ち、前記薄板部36a,37a同士を交互に挿入して、それぞれの薄板36,37の基部を前記刃物ホルダ20,工具台11にそれぞれ固定している。
【0029】
それから、この薄板36,37の交互に重なり合っている重合部位に、外部から挟持装置40が設けられている。この挟持装置40は、一方に可動する押圧部41と、これに対向する固定部42とを有し、前記押圧部41が動くことで、両者間の間隙を増減させる。また、押圧部41の背後に圧油室43が設けられ、この圧油室43に圧油が供給されることで、この押圧部41が固定部42方向に変位し、固定部42との間に挟持力が得られる。この押圧部41への圧油の供給は、方向切換弁44により行われる。45はポンプ、46は油タンクである。
【0030】
このように、ロック機構35が構成されているので、両薄板の薄板部36a、37aの接触面積は大きく、そのため、摩擦力も大きくなり、第2のバイト16のロックを確実なものとしている。また接触面積が広いため、面圧の分散が生じ、押圧によって特定の箇所が凹んでしまうこともなく、微調整を可能としている。
【0031】
上述の構成において、斜板1の切削加工手順は、まずチャック47にコレット48を介して斜板1を把持し、主軸の軸芯と直角をなすX軸方向に傾斜円板部4の側面部6a,6bを一致させ、側面部6a,6bと直角をなす軸線の回りに斜板1を回転させるようにしている。そして、第1のステップとして、斜板1を回転させつつ第1の刃物台13を所定の位置にセットし、しかる後に第2の刃物台17にもセットする。その際に、第2の刃物台17は、コントローラ27からの出力によりZ軸方向位置が補正される。
【0032】
次に第2のステップとして、第2の刃物台17の補正が完了したら、挟持装置40を働かすべく、方向切換弁44を切り換え、圧油を挟持装置40の圧油室43に供給する。すると、押圧部41が動いて、薄板部36a,37aが外部より挟持され、第2の刃物台17はロックされる。したがって、第2の刃物台17と第1の刃物台13との相対位置が異常負荷時にも変動することが防がれる。
【0033】
そして、工具台11をX軸方向に前進させて両側面6a,6bの加工が施される。切削加工が終了したら、方向切換弁44を切り換え、圧油を抜いて押圧部41を後退させる。これにより、挟持装置40の挟持力がなくなりロックが解除される。それから、コントローラ27を介してリトラクト機構18のシリンダ24内の圧油を抜いてシリンダ24を収縮させる。これにより、第2の刃物台17はZ軸方向に後退(図2上では上方へ移動)させる。さらに、第1の刃物台13をZ軸方向に後退(図2上では下方へ移動)させ、最後に斜板1をX軸方向に後退させ、切削加工は終了する。
【0034】
ロック機構35として、この実施例で示した構成が好ましいが、第2の刃物台17を固定する公知構造でも良い。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】この発明を用いて切削される被加工物である斜板式圧縮機の斜板で、図1aは側面図、図2(b)は正面図である。
【図2】この発明の概略の構成図である。
【図3】従来の加工装置の概略の構成図である。
【図4】従来の装置で切削加工時に斜板に表れる不具合例を示した側面図である。
【図5】従来の装置で切削加工時に斜板に表れる別の不具合例を示した側面図である。
【符号の説明】
【0036】
1 斜板
3 ボス部
4 傾斜円板部
6a,6b 側面部
10 被加工物の両面を同時に加工する加工装置
11 工具台
12 第1のバイト
13 第1の刃物台
16 第2のバイト
17 第2の刃物台
18 リトラクト機構
24 油圧シリンダ
26 空油圧変換器
27 コントローラ
28a 受圧部
28b ピストン
35 ロック機構
36 薄板
36a 薄板部
37 薄板
37a 薄板部
40 挟持装置
41 押圧部
42 固定部
44 方向切換弁
47 チャック

【特許請求の範囲】
【請求項1】
NC旋盤の工具台に、NCによって直接被加工物の加工形状軌跡に設定される第1のバイトを持つ第1の刃物台と、被加工物の加工厚さを設定するために第1の刃物台に対する相対位置がコントローラにより設定される第2のバイトを持つ第2の刃物台とを設けると共に、前記第1の刃物台と前記第2の刃物台の相対位置を固定するため、前記第2の刃物台をロックするロック機構を設けたことを特徴とする被加工物の両面を同時に加工する加工装置。
【請求項2】
前記被加工物は、ボス部とこのボス部の周囲に延設された傾斜円板部とを有して構成された斜板式圧縮機の斜板であること特徴とする請求項1記載の被加工物の両面を同時に加工する加工装置。
【請求項3】
前記第2の刃物台の駆動は、コントローラからの空気圧が空油圧変換器を介して供給の圧油によりリトラクト機構を変位させて行われることを特徴とする請求項1記載の被加工物の両面を同時に加工する加工装置。
【請求項4】
前記ロック機構は、基部が工具台に固定された多数の薄板部を有する第1の薄板と、前記多数の薄板部と交互に摺動自在に挿入する多数の薄板部を有し、その基部が前記第2の刃物台に固定された第2の薄板と、前記双方の薄板部に対して挟持力を加える挟持装置とより成ることを特徴とする請求項1記載の被加工物の両面を同時に加工する加工装置。
【請求項5】
前記挟持装置は、油圧の切り換えにより、締め付け又は緩められるようにしたことを特徴とする請求項4記載の被加工物の両面を同時に加工する加工装置。
【請求項6】
NC旋盤の工具台に、NCによって直接被加工物の加工形状軌跡に設定される第1のバイトを持つ第1の刃物台と、被加工物の加工厚さに設定するために第1の刃物台に対する相対位置がコントローラにより設定される第2のバイトを持つ第2の刃物台と、前記第1の刃物台と前記第2の刃物台の相対位置を固定するため、第2の刃物台をロックするロック機構とをそれぞれ設けた加工装置において、前記第1のバイトを持つ第1の刃物台の位置を決めた後に、前記第2のバイトを持つ第2の刃物台を駆動する第1及び第2の刃物台の位置設定工程と、前記ロック機構を稼働させ、第2の刃物台をロックさせる第2の刃物台のロック工程とを含むことを特徴とする被加工物の両面を同時に加工する加工方法。



【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2009−297873(P2009−297873A)
【公開日】平成21年12月24日(2009.12.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−157607(P2008−157607)
【出願日】平成20年6月17日(2008.6.17)
【出願人】(500309126)株式会社ヴァレオサーマルシステムズ (282)
【Fターム(参考)】