JPH02292158A

JPH02292158A - 補正機能を持った工作機械

Info

Publication number: JPH02292158A
Application number: JP11282789A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hasegawa; 武志長谷川; Yoshihiro Ando; 義広安藤; Masaaki Izawa; 井澤　正明; Tetsuo Teramura; 哲夫寺村
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Koki KK
Priority date: 1989-05-06
Filing date: 1989-05-06
Publication date: 1990-12-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】く産業上の利用分野〉本発明は、ワークの一定幅、一定位置の左右両側端面を
切削加工する工作１ａ械に関する．この工作機械は例え
ばエンジンのシリンダブロックのクランク軸穴左右両ｌ
ｆｌ！ｌ端面を加工する場合に利用できる．〈従来の技術〉エンジンのシリンダブロックのクランク軸穴の左右両側
端面は、クランク軸の軸受部におけるスラスト面となり
、その幅寸法、幅位置寸法は高精度を要求される．従来、このクランク軸穴の左右両側端面の切削加工は、
第１３図で示すように、ワーク１に対し往復移動可能な
加工ユニットの主軸に取付けられたクランク軸穴２加工
中心０１回りで偏心回転するクイル４の外周面にクラン
ク軸穴２の左右両側端面３ａ、３ｂの切削すべき幅寸法
Ｌで対向する一対の刃具５ａ、５ｂを固着し、この一対
の刃具５ａ、５ｂで左右両側端面３ａ、３ｂを同時に切
削加工している．く発明が解決しようとする課題〉」二記のように一対の刃具５ａ、５ｂで左右両側端而３
ａ、３ｂを同時に切削加工すると、ワークの材質や切削
条件等により刃具５ａ、５ｂが牽耗し、幅寸法、幅位置
の精度が確保できない．そのために、常に刃具５ａ、５
ｂの管理を必要とし、刃具５ａ、５ｂの交換を行ってい
る．く課題を解決するための手段〉本発明の工作ａｍは、ベッドと、このベッドに保持され
、固定治具に保持されたワークに対して往復移動可能な
加工ユニットと、この加工ユニットを駆動する送り装置
と、前記加工ユニットの主軸に取付けられワーク穴の加
工中心回りで偏心回転するクイルと、このクイルの外周
面にワーク穴の左右両側端面幅より広幅で対向固着され
前記ワーク穴の左右両側端面を片側づつ切削加工する一
対の刃具とを備えたワーク加工機と、このワーク加工機
で加工されたワークの前記左右両側端面の幅寸法と幅位
置を検測する検測装置と、この検測装置により検測され
た検測値と、予め設定、記憶された基準寸法値の差によ
る加工ユニットの送り補正量を演算し、この送り補正量
を加工ユニットの送り装置に出力す．る制御装置とから
構成されたものである。

く作　用〉上記の構成により、左右両側端面の切削加工は、一方の
刃具によって一方の側端面を切削し、他方の刃具により
他方の＠＠面を切削する片側づつの切削加工とし、刃具
に無理な切削荷重を与えないようにすると共に、加工後
のワークの左右両側端面の幅寸法、幅位置を検測し、こ
の検測値と、制御装置に予め設定、記憶させた基準寸法
値との差により加工ユニットの送り補正量を制御装置に
て演算させ、加工ユニットの送り装置に出力して次回の
ワークの加工位置補正を行うものである．く実施例〉以下本発明の実緒例を図面に基づいて説明する．第１図
において、１０は本発明の工作機械であり、ワーク加工
機１１と、このワーク加工機１１と並列したワーク搬送
装置１２と、制御装？ＩＩ３１とからなる．ワーク加工機１１は、第２図で示すように、ベッド１３
上にワーク１をクランプ保持する治具部１４と、この治
具部１４に保持されたワーク１に対して往復移動可能な
加工ユニット１６とを有している．前記加工ユニット１
６はベッド１３上の案内面１５を送りモータ１７によっ
て摺動して送り移動される．この加工ユニット１６には
ベッド１３の案内面１５と平行な水平軸線回りに主軸モ
ータ２０によって回転駆動される主軸１８が軸承され、
この主軸１９に一軸線方向でクイル１９が後述するワー
ク穴２の加工中心０１に対し偏心中心０２で割出し回動
可能に、かつ加工中心０１で偏心回転するよう取付けら
れている．２１は加工ユニット１６側に水平軸線方向に
固設された案内スリーブであり、治具部１４１１１１に
水平軸線方向に固設された案内バー２２に摺動可能に嵌
合されている．前記クイル１９の外周面には第３図〜第
５図で示すように、ワーク穴２の左右両側端面３ａ、３
ｂを切削加工する一対の刃具５ａ、５ｂと、ワーク穴２
の両側を面取りする一対の面取り刃具６ａ、６ｂが周方
向に１８０゛の位相差をもって固設されている．前記左
右両側端面切削用の刃具５ａ、５ｂは、ワーク穴２の左
右両側端面３ａ、３ｂの幅寸法Ｉ、より広幅で対向固着
され、面取り刃具６ａ、６ｂは、ワーク穴２の両側の面
取り位置と対応する幅で対向固着されている．これら、
刃具５ａ、５ｂと６ａ、６ｂは、クイル１９を鋼心中心
０２を中心に図略の割出し装置によって回動することに
より、ワーク穴２の加工中心０１よりオフセットされ、
ワーク切削位置に位置する．前記治具部１４には前記ワ
ーク撮送装置１２から搬送されたワーク１を加工位置に
昇降する昇降装置と、加工位置に昇降されたワーク１の
固定を行う図略のクランバを備えている．前記ワーク搬送装置１２には、加工前のワーク１の待機
ステーションＡと、加工前のワーク１並びに加工後のワ
ーク１を固定治具１４に対し搬入出するステーションＢ
と、加工後のワーク１を加工個所を検測する検測装置２
３を備えた検測ステーションＣとを有している．前記検測装置２３は第６図で示すように、ワーク１の位
置決め基準六に嵌合するノックピン２４と、ワーク１を
ワーク搬送方向Ｄに対し直交する方向に押圧する第１ワ
ーク片寄せ１ｍ２５と、ワーク１をワーク搬送方向Ｄと
同方向に押圧する第２ワーク片寄せｔＭ構２６と、ワー
ク穴２の左右両ｌＰＩ端面３ａ、３ｂに接触する開閉可
能な一対のフィーラを有する検測ヘッド３０とを備えて
いる．前記第１片寄せ機構２５は第７図で示すようにシ
リンダ２７にて軸線方向に進退直動され、第２片寄せ機
構２６は第８図で示すように、支軸２９で回動可能に指
示された当接吻２８と、この当接駒２８を回動するシリ
ンダ３３とによって構成されている．制御装置３１は、前記検測ヘヅド３０の検測信号を入力
する中央処理装置３１ａと、データを記憶するメモリ３
１ｂとを有し、この制御装置３１からの指令信号を駆動
ユニット３２に出力し、送りモータ１７を駆動するもの
である。

次に本実施例による工作機械の作用を説明する。

本実施例で用いるワーク１としては、例えばＶ型８気筒
エンジンのシリンダブロックのクランク軸穴２を加工す
る． ■型８気筒エンジンでは片側バンクに４個のボアを有し
、クランク軸穴２は第３図で示すように５個所に配置さ
れる．この５個所のクランク軸穴２は全て面取り加工さ
れるが、左右両側端面３ａ、３ｂの切削加工は、シリン
ダブロックの前後方向の中心０３となる中央のクランク
軸穴２である．これは、各ボア中心とクランクとの位置
決め基準を前記中心０３とし、クランクシャフト組付時
の長手方向の位置決めのための基準面とするからであり
、従って、この左右両側端面３ａ、３ｂの幅寸法、幅位
置は前記中心０３に対し高精度に加工されなければなら
ない。

そこで、検測ステーションＣにてワーク加工機１１で加
工した加工後のワーク１を検測する．これは、第９図で
示すように、ワーク１を第１、２片寄せ機構２５、２６
により正規位置に位置決めし、かつクランパにてクラン
ブする．そして、検測ヘッド３０（検測子）によりワー
ク六２（クランク軸穴）の左右両側端面３ａ、３ｂを検
測する．この検測信号は制御装置３１に入力され第１０
図で示すように、予め設定、記憶された第１１図に示す
基準寸法値と比較され、補正管理限界一Ｌ１以上で許容
管理限界＋Ｌ２以内であれば目標値と検測値との差、す
なわち加工ユニット１６の送り補正量を演算して駆動ユ
ニット３２に出力し、送りモータ１７に指令して加工ユ
ニット１６の送り移動を補正する．モして検測値が補正
管理限界Ｌ２以下もしくは許容管理限界十Ｌ２以上のと
きには検測値異常として加工装置を停止させ、検測値が
補正管理限界一Ｌ，以上のときには検測ワークの再加工
出力をする．一方、ワーク加工機１１は、第１２図で示すように、固
定治具１４に位置決めクランブされたワ−ク１に対し加
工ユニット１６が前進し、クイル１９をワーク穴２（ク
ランク軸穴）に貫通させ、先ず面削り刃具６ａ、６ｂに
て面取り加工する。

次いで、刃具５ａ、５ｂがワーク穴２の加工中心０１よ
りオフセットするようクイル１９を割出し回動し、ワー
ク穴２（シリンダブロックの前後方向の中心０３のクラ
ンク軸穴）に対応させる。

そして、先ず右側端面３ａを刃具５ａにより切削した後
に左側端面３ｂを刃具５ｂによって切削する．このとき
の加工ユニット１６の後退並びに前進の切削送り移動は
、前記した送り補正量（補正値）に基づいて送り制御さ
れ、前記中心０３とする幅寸法、幅位置を設定された基
準寸法値に高精度に加工するのである．前記加工完了後には、刃具５ａ、５ｂ並びに面削り刃具
６ａ、６ｂがワーク穴２に干渉しない位置にクイル１９
を割出し回動させ、加工ユニット１６を原位置まで早戻
しを行う．く発明の効果〉以上のように本発明によると、クイルに設けられている
ワーク穴の左右両側端面を切削するための一対の刃具を
、ワーク穴の左右両側端面幅より広幅で対向固着し、加
工ユニットを進退切削送りを与えてワークの左右両側端
而を片側づつ切削加工するものであるから、従来のよう
に、両側端面を同時に切削加工するものに比歓すると、
刃具が受ける切削抵抗が半減すると共に、刃具の摩耗を
著しく低減し、加工寸法精度を長期間に渡って確保する
．また、ワーク材質や刃具牽耗による加工寸法、位置精度
の劣化は、検測装置による加工後ワークの検測により制
御装置にて加工ユニットにフィードバックさせ、加工ユ
ニットを送り補正するため、常に設定された基準寸法で
加工され、加工寸法、位置を高精度に加工することがで
きる．

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は全体の平面図、
第２図はワーク加工機の側面図、第３図はワーク加工状
態の断面図、第４図はクイルの断面図、第５図は左右両
開端面切削用の刃其の拡大図、第６図は検測装置の平面
図、第７図は第１ワーク片寄せｍｓの側面図、第８図は
第２ワーク片寄せｍ構の側面図、第９［Ａは検測装置の
作動を示すフローチャート、第１０図は検測フローチャ
ート、第１１図は検測値の基準寸法値を示す図、第１２
図はワーク加工のフローチャート、第１３図は従来の左
右両ｌＰＩ端面切削用の刃具を示す図である．１・・・ワーク、２・・・ワーク穴、３ａ・・・右側端
面、３ｂ・・・左側端面、５ａ、５ｂ・・・刃具、１０
・・・工作機械、１１・・・ワーク加工機、１２・・・
ワーク搬送装置、１３・・・ベッド、１４・・・固定泊
具、１６・・・加工ユニット、１７・・・送りモータ、
１８・・・主軸、１９・・・クイル、２Ｇ・・・主軸モ
ータ、・・・検測装置、３０・・・検測ヘッド、３１・
・・制御装置、３２・・・駆動ユニット．特許出願人　　トヨタ自動車株式会社外１名第１１図第１３図第１２図

Claims

【特許請求の範囲】

ベッドと、このベッドに保持され、固定治具に保持され
たワークに対して往復移動可能な加工ユニットと、この
加工ユニットを駆動する送り装置と、前記加工ユニット
の主軸に取付けられワーク穴の加工中心回りで偏心回転
するクイルと、このクイルの外周面にワーク穴の左右両
側端面幅より広幅で対向固着され前記ワーク穴の左右両
側端面を片側づつ切削加工する一対の刃具とを備えたワ
ーク加工機と、このワーク加工機で加工されたワーク穴
の前記左右両側端面の幅寸法と幅位置を検測する検測装
置と、この検測装置により検測された検測値と、予め設
定、記憶された基準寸法値の差による加工ユニットの送
り補正量を演算し、この送り補正量を加工ユニットの送
り装置に出力する制御装置とから構成された補正機能を
持った工作機械。