JPH0550345A - らせん状体加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】本発明のらせん状体加工装置は、円筒状の被加
工物をらせん状体に削成する装置であって、被加工物を
着脱自在に握持するチャックが設けられた主軸台と、主
軸台に対向して移動自在に設けられ且つ内径加工工具を
保持するタレット台と、チャックに保持された被加工物
に対して移動自在に設けられ且つ外径加工工具を保持す
る刃物台と、被加工物を挾んで刃物台に対向して移動自
在に設けられエンドミルが保持されたミーリングヘッド
と、一連の加工作業を制御する加工制御装置とを具備す
る。 【効果】内径加工工具及び外径加工工具による被加工物
の内径加工並びに外径加工を同時に行うことができると
ともに、これに引続くエンドミルによる溝加工を新たに
段取り作業をし直すことなく連続的に行うことができる
ので、らせん状体の削成を高能率かつ高精度で行うこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチックをらせん
状に加工するのに好適するらせん状体加工装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、円筒状のプラスチックをらせん
状に加工するには、通常、切削加工が適用されている。
この切削加工用の装置としては、旋盤やフライス盤が用
いられている。この場合、まず、旋盤によりプラスチッ
ク製の被加工物を、片持状態で保持し高速で回転しなが
ら被加工物の内外径を旋削している。しかるのち、フラ
イス盤に装着されたエンドミルを用いて、溝加工を行う
ことにより、被加工物を削り出し、らせん状体を得てい
る。そして、生産性を向上させるために、ターニングセ
ンタによる方法若しくはＮＣ旋盤とＮＣフライス盤の組
み合わせによる方法が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前者のター
ニングセンタによる加工は、プラスチック製の被加工物
の内外径を同時に加工することは不可能である。したが
って、タクトタイムを改善するには、ターニングセンタ
を複数台設置する必要があるで、生産コストが高くなる
一因となっている。一方、ＮＣ旋盤とＮＣフライス盤の
組み合わせによるらせん状体の加工方法は、工程が変わ
るたびに、チャッキングし直す必要があり、プラスチッ
ク製の被加工物では、加工精度の維持が困難である。

【０００４】本発明は、上記事情を勘案してなされたも
ので、円筒状のプラスチック材のらせん状体への加工
を、高能率かつ高精度にて行うことの出来るプラスチッ
ク加工装置を提供することを目的とする。

【０００５】本発明は、上記事情を参酌してなされたも
ので、円筒状の被加工物かららせん状体への切削加工
を、高能率かつ高精度にて行うことの出来るらせん状体
加工装置を提供することを目的とする。 ［発明の構成］

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のらせん状体加工
装置は、円筒状の被加工物をらせん状体に削成する装置
であって、被加工物を着脱自在に握持するチャックが設
けられた主軸台と、主軸台に対向して移動自在に設けら
れ且つ内径加工工具を保持するタレット台と、チャック
に保持された被加工物に対して移動自在に設けられ且つ
外径加工工具を保持する刃物台と、被加工物を挾んで刃
物台に対向して移動自在に設けられエンドミルが保持さ
れたミーリングヘッドと、一連の加工作業を制御する加
工制御装置とを具備する。

【０００７】

【作用】このような構成によれば、内径加工工具及び外
径加工工具による被加工物の内径加工並びに外径加工を
同時に行うことができるとともに、これに引続くエンド
ミルによる溝加工を新たに段取り作業をし直すことなく
連続的に行うことができるので、らせん状体の削成を高
能率かつ高精度で行うことができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳
述する。

【０００９】図１及び図２は、この実施例のらせん状体
加工装置を示している。このらせん状体加工装置は、Ｘ
方向が長手方向となっている台状のベース１と、このベ
ース１の一端部に設けられプラスチック製の円筒状の被
加工物Ｗを例えば電磁力にて着脱自在に握持するチャッ
ク２が設けられた主軸台３と、ベース１上に固設された
ベッド４と、このベッド４にて前記主軸台３に対向して
Ｘ方向に摺動自在に設けられたタレット台５と、ベッド
４の一側部にＸ，Ｙ方向に摺動自在に設けられた刃物台
６と、ベッド４を挾んで刃物台６に対向してＸ，Ｙ方向
に摺動自在に設けられたミーリングヘッド７と、ベース
１から離間して且つ主軸台３に隣接して設けられチャッ
ク２に保持された被加工物Ｗを押圧して位置決めするプ
ッシャ８と、主軸台３、タレット台５、刃物台６、ミー
リングヘッド７及びプッシャ８をＮＣ制御するＮＣ制御
装置ＣＡとからなっている。しかして、上記主軸台３
は、前記チャック２と、このチャック２を回転駆動する
モータ１１とを有している。そして、主軸台３には、貫
通穴３ａが設けられ、この貫通穴３ａは、チャック２の
後端部に連通している。また、タレット台５は、角柱状
をなすタレットヘッド９と、このタレットヘッド９が固
定され且つベッド４上にＸ方向に摺動自在に載架された
サドル１０と、このサドル１０を図示せぬ送り機構を介
してＸ方向に往復動させるモータＭ２と、タレットヘッ
ド９に内設されこのタレットヘッド９をθ１方向に回動
させるモータＭ３とを有している。そして、タレットヘ
ッド９の各側面には、各種工具を着脱自在に握持するチ
ャック１１…が設けられている。これらチャック１１…
に握持されている工具は、ドリル１２、中ぐりバイト１
３、及び円柱状のストッパ１４である。これらドリル１
２、中ぐりバイト１３、及びストッパ１４は、タレット
ヘッド９が回動してチャック２に保持された被加工物Ｗ
に対向する位置（加工位置）にきたとき、被加工物Ｗと
同軸となるように設けられている。さらに、ドリル１２
は、タレットヘッド９に内蔵されたモータＭ４により、
ＮＣ制御装置ＣＡから出力された制御信号に基づいて、
回転駆動されるようになっている。一方、刃物台６に
は、バイト１５が保持されている。そして、この刃物台
６は、内設されているモータＭ５により図示せぬ送り機
構を介してＸ、Ｙ方向に往復駆動されるようになってい
る。また、ミーリングヘッド７には、エンドミル１６が
保持され、内蔵されたモータＭ６により、ＮＣ制御装置
ＣＡから出力された制御信号に基づいて、回転駆動され
るようになっている。また、このミーリングヘッド７
は、内設されているモータＭ７により図示せぬ送り機構
を介してＸ、Ｙ方向に往復駆動されるようになってい
る。さらに、プッシャ８は、ベース１の主軸台３側端部
に一定距離だけ離間して設けられた基台１７と、この基
台１７上に固定されたエア・シリンダ１８と、このエア
・シリンダ１８に同軸に連結されたロッド１９と、エア
・シリンダ１８内に設けられた圧力センサ８ａとからな
っている。そして、ロッド１９は、主軸台３のチャック
２に同軸に設けられている。つぎに、上記構成のらせん
状体加工装置の作動について述べる。

【００１０】まず、被加工物Ｗをチャック２に握持しな
い状態にて遊挿させる。この被加工物Ｗは、図３に示す
ように、あらかじめ円筒状に粗加工され、下穴２０が穿
設されている。このとき、タレット台５、刃物台６及び
ミーリングヘッド７は、それぞれの加工位置に対して後
退させておく。しかして、ＮＣ制御装置ＣＡから制御信
号Ｃ１がモータＭ３に印加され、ストッパ１４が被加工
物Ｗに対向するように、タレットヘッド９が回動する。
つぎに、ＮＣ制御装置ＣＡからモータＭＡに制御信号Ｃ
２が印加され、タレット台５がＸ方向に前進し、あらか
じめ設定されている所定位置にて停止する。さらに、Ｎ
Ｃ制御装置ＣＡから制御信号Ｃ３がエア・シリンダ１８
に印加され、ロッド１９がＸ方向に前進し、主軸台３の
貫通穴３ａを経由してチャック２に遊挿されている被加
工物Ｗの後端部を押圧する。すると、ロッド１９により
押圧された被加工物Ｗは、タレット台５に保持されてい
るストッパ１４に当接する。このとき、圧力センサ８ａ
からはロッド１９の被加工物Ｗに対する押圧力を示す圧
力検出信号ＳＰがＮＣ制御装置ＣＡに出力される。そし
て、圧力検出信号ＳＰを入力したＮＣ制御装置ＣＡで
は、この圧力検出信号ＳＰが示す圧力が閾値ＰＴを越え
ると、制御信号Ｃ３の印加を停止する。なお、閾値ＰＴ
は、被加工物Ｗのストッパ１４への当接に対応して設定
されている。この操作により、被加工物Ｗの加工長が設
定される。つづいて、ＮＣ制御装置ＣＡから制御信号Ｃ
４がチャック２に印加され、被加工物Ｗがチャック２に
より強固に握持される。つづいて、モータＭ２に制御信
号Ｃ２が印加され、タレット台５がＸ方向に後退し、原
位置にて停止する。さらに、ＮＣ制御装置ＣＡから制御
信号Ｃ５がモータＭ１に印加され、被加工物Ｗが保持さ
れているチャック２が、矢印θ２方向に例えば毎分3500
回で高速回転する。そして、ＮＣ制御装置ＣＡから制御
信号Ｃ６がモータＭ５に印加され、刃物台６はＹ方向に
移動し、被加工物Ｗの先端面位置にて停止したのち、被
加工物Ｗの先端面に向ってＸ方向に前進する。これにと
もない、被加工物Ｗの先端面の端面加工が行われる。こ
の端面加工が終了すると、ＮＣ制御装置ＣＡからの制御
信号Ｃ６により、刃物台６は、Ｘ方向に後退し、原位置
に復帰する。ついで、ＮＣ制御装置ＣＡから制御信号Ｃ
１がモータＭ３に印加され、ドリル１２が被加工物Ｗに
対向するように、タレットヘッド９が回動する。そし
て、ＮＣ制御装置ＣＡからモータＭ２に制御信号Ｃ２が
印加され、タレット台５がＸ方向に前進し、被加工物Ｗ
の内径加工すなわち下穴２０の拡径加工を行う。これと
同時に、ＮＣ制御装置ＣＡからの制御信号Ｃ６により、
刃物台６は、この刃物台６に保持されているバイト１５
が、被加工物Ｗの先端部の荒加工用の切込み位置にくる
まで、Ｘ方向に前進した後、被加工物Ｗの外径面の旋削
加工を行う。したがって、被加工物Ｗの外形加工と外径
面の旋削加工が同時に行われ、拡径された下穴２０が形
成される。しかして、これらの穴明け加工と旋削加工が
終了すると、ＮＣ制御装置ＣＡの制御信号Ｃ２，Ｃ６に
より、刃物台６とタレット台５は原位置に復帰する。つ
ぎに、ＮＣ制御装置ＣＡから制御信号Ｃ１がモータＭ３
に印加され、中ぐりバイト１３が被加工物Ｗに対向する
ように、タレットヘッド９が回動する。そして、ＮＣ制
御装置ＣＡからモータＭ２に制御信号Ｃ２が印加され、
タレット台５がＸ方向に前進し、被加工物Ｗにドリル１
２により穿設されている下穴２０の中ぐり加工すなわち
下穴２０の内径仕上げ加工を行う。これと同時に、ＮＣ
制御装置ＣＡからモータＭ４に印加された制御信号Ｃ６
により、刃物台６が、この刃物台６に保持されているバ
イト１５が、被加工物Ｗの先端部の仕上げ加工用の切込
み位置にくるまで、Ｘ方向に前進した後、Ｙ方向に送り
駆動され、被加工物Ｗの外径面の仕上げ旋削加工を行
う。したがって、被加工物Ｗの内径面の仕上げ加工と、
外径面の仕上げ加工が同時に行われることになる。その
結果、被加工物Ｗは、所定の内径の貫通穴３０が穿設さ
れるとともに、その外径面の外径も所定値になる。しか
して、これらの中ぐり加工と旋削加工が終了すると、Ｎ
Ｃ制御装置ＣＡの制御信号Ｃ２，Ｃ６により、刃物台６
とタレット台５は原位置に復帰する。つぎに、制御装置
ＣＡから制御信号Ｃ５がモータＭ１に印加され、貫通穴
３０が穿設されている被加工物Ｗが保持されているチャ
ック２の回転が、低速回転に切り替えられ、矢印θ２方
向に例えば毎分30回で低速回転する。ついで、制御装置
ＣＡから制御信号Ｃ７，Ｃ８が、ミーリングヘッド７の
モータＭ６，Ｍ７に印加される。すると、エンドミル１
６は、矢印θ３方向に例えば毎分１０，０００回で回転
するとともに、ミーリングヘッド７は、エンドミル１６
が、被加工物Ｗの先端部の、その厚み量を越える切込み
位置にくるまでＸ方向に前進した後、Ｙ方向に送り駆動
される。すると、被加工物Ｗは、エンドミル１６により
斜め溝加工され、最終的に、図４に示すようならせん状
体４０に切削加工される。しかして、らせん状体４０の
削成が完了すると、ミーリングヘッド７の送り移動を停
止させ、らせん状体４０を、被加工物Ｗのチャック２に
握持されている部分から切り落とす。ついで、ミーリン
グヘッド７は、その回転を停止した後、原位置に復帰す
る。さらに、ＮＣ制御装置ＣＡから制御信号Ｃ４がチャ
ック２に印加され、被加工物Ｗのチャック２による握持
が解除される。つづいて、ＮＣ制御装置ＣＡから制御信
号Ｃ３がエア・シリンダ１８に印加され、ロッド１９が
Ｘ方向に前進し、主軸台３の貫通穴３ａを経由してチャ
ック２に遊挿されている被加工物Ｗの後端部を押圧する
ことにより、被加工物Ｗのチャッキング代を押し出す。
この一連のプロセスは、逐次に繰返される。以上のよう
に、本実施例のらせん状体加工装置は、円筒状の被加工
物Ｗをらせん状体４０に削成する装置であって、被加工
物Ｗを着脱自在に握持するチャック２が設けられた主軸
台３と、主軸台３に対向して移動自在に設けられ且つド
リル１２、中ぐりバイト１３を保持するタレット台５
と、チャック２に保持された被加工物Ｗに対して移動自
在に設けられ且つバイト１５を保持する刃物台６と、被
加工物Ｗを挾んで刃物台６に対向して移動自在に設けら
れエンドミル１６が保持されたミーリングヘッド７と、
主軸台３に隣接して設けられチャック２に保持された被
加工物Ｗを押圧するロッドを有するプッシャ８と、一連
の加工作業をＮＣ制御するＮＣ制御装置ＣＡとを具備
し、ドリル１２及び中ぐりバイト１３による被加工物Ｗ
の内径加工並びにバイト１５による被加工物Ｗの外径加
工を同時に行うことができるとともに、これに引続くエ
ンドミル１６による溝加工を新たに段取り作業をしなお
すことなく連続的に行うことができるので、らせん状体
４０の削成を高能率かつ高精度で行うことができる。

【００１１】なお、上記実施例においては、ドリル１２
による下穴拡径粗加工を行っているが、これを省略して
もよい。また、中ぐりバイト１３の代わりに、リーマに
より、内径の仕上げ加工を行ってもよい。さらにまた、
エンドミルの代わりに通常のバイトを用いてもよい。さ
らに、被加工物Ｗの材質は、プラスチックに限ることな
く、金属、セラミックス等でもよい。

【００１２】

【発明の効果】本発明のらせん状体加工装置は、円筒状
の被加工物をらせん状体に削成する装置であって、被加
工物を着脱自在に握持するチャックが設けられた主軸台
と、主軸台に対向して移動自在に設けられ且つ内径加工
工具を保持するタレット台と、チャックに保持された被
加工物に対して移動自在に設けられ且つ外径加工工具を
保持する刃物台と、被加工物を挾んで刃物台に対向して
移動自在に設けられエンドミルが保持されたミーリング
ヘッドと、一連の加工作業を制御する加工制御装置とを
具備したもので、内径加工工具及び外径加工工具による
被加工物の内径加工並びに外径加工を同時に行うことが
できるとともに、これに引続くエンドミルによる溝加工
を新たに段取り作業をし直すことなく連続的に行うこと
ができるので、らせん状体の削成を高能率かつ高精度で
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のらせん状体加工装置の平面
図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】被加工物の正面図である。

【図４】本発明の一実施例のらせん状体加工装置により
削成されたらせん状体の正面図である。

【符号の説明】

Ｗ：被加工物，２：チャック，３：主軸台，５：タレッ
ト台，６：刃物台，７：ミーリングヘッド，１２：ドリ
ル（内径加工工具），１３：中ぐりバイト（内径加工工
具），１５：バイト（外径加工工具），ＣＡ：ＮＣ制御
装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の被加工物をらせん状体に削成す
   るらせん状体加工装置において、上記被加工物を着脱自
   在に握持するとともに回転駆動自在に設けられたチャッ
   クを有する主軸台と、上記主軸台に対向して相対的に移
   動自在に設けら持するタレット台と、上記チャックに保
   持された被加工物に対して移動自在に設けられ且つ上記
   被加工物の外径加工を行う外径加工工具を保持する刃物
   台と、上記被加工物を挾んで上記刃物台に対向して移動
   自在に設けられ且つエンドミルが回転駆動自在に保持さ
   れたミーリングヘッドと、上記被加工物の内径加工及び
   外径加工を行わせたのち上記エンドミルにより上記被加
   工物の斜め溝加工を行わせるらせん状体を削成させる加
   工制御装置とを具備することを特徴とするらせん状体加
   工装置。