JPH0623379Y2 - 面取りバイト付フライス加工ユニツト - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、工作物の端面を平面に切削加工するフライス
加工ユニット、特に内燃機関のコネクティングロッドの
バランス修正の場合等のように、工作物の端面から所定
の重量を正確に切除するのに適したフライス加工ユニッ
トに関する。

〔従来技術〕

この種の端面の切削加工においては、例えば、第６図に
示す如く、主軸２を軸承する軸頭１を所定の切込移置ま
でＸ方向に前進させた後、Ｙ方向にトラバース移動させ
て、主軸２の先端に固定したフライス３の刃具３ａによ
り、ベッド上に固定された工作物Ｗの端面Ｗｂを切削加
工している。この種の切削加工においては、円周に沿っ
て移動する刃具３ａの逃げ側となる端面Ｗｂの一側縁ｂ
２（第４図参照）にはバリが生じるが、このバリの除去
のための面取りは、従来は後工程において別の装置によ
り行っている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来技術においては、面取り
のために別の装置及びスペースを必要とするので全体と
して装置が複雑かつ大型化して設備費が大となり、また
面取りのための工作物の取付と端面加工のための取付と
の間の取付誤差により面取り量にばらつきが生じるとい
う問題がある。このような面取り量のばらつきは、例え
ば内燃機関のコネクティングロッドのバランス修正を行
うための端面加工等の場合には、バランス修正の精度を
低下させるので特に好ましくない。本考案は、端面加工
のためのトラバース方向移動の戻り行程において面取り
を行うバイトを設けて上記問題を解決しようとするもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

このために、本考案による面取りバイト付フライス加工
ユニットは、第１図〜第５図に例示する如く、 先端にフライス３５を固定した主軸３１を軸承する軸頭
３０と、 この軸頭を工作物Ｗに対し前記主軸３１の回転軸線Ｏと
平行なプランジ方向に相対移動させるプランジ移動手段
と、 前記軸頭３０を前記プランジ方向と直交するトラバース
方向に往復移動させるトラバース移動手段とを備え、 前記フライス３５を回転させながら前記軸頭３０を前記
トラバース移動手段により前記トラバース方向に移動さ
せ、前記フライス３５により前記工作物Ｗの前記回転軸
線Ｏと直交する端面Ｗｂの切削を行った後、 前記軸頭３０を前記プランジ移動手段により前記プラン
ジ方向に移動させて位置決めし、前記端面Ｗｂの切削に
よって生じた前記工作物Ｗの端面Ｗｂの前記トラバース
方向と直交する側縁ｂ２のバリを除去すべく、前記フラ
イス３５を回転させて前記工作物Ｗの端面Ｗｂの前記ト
ラバース方向と直交する側縁ｂ２の面取りを行うフライ
ス加工ユニットにおいて、 前記工作物Ｗの端面Ｗｂに対向するとともに前記フライ
ス３５と前記トラバース方向に離間して前記軸頭３０上
に設けられ、前記端面Ｗｂの切削によって生じた前記工
作物Ｗの端面Ｗｂの前記トラバース方向と平行な側縁ｂ
２のバリを、前記トラバース移動手段による前記軸頭３
０のトラバース方向の移動により除去するバイトを更に
備えたことを特徴とするものである。

〔作用〕

工作物Ｗが所定位置に取り付けられた後に、軸頭３０は
主軸３１先端のフライス３５を工作物Ｗに対しプランジ
方向において所定の切込位置に位置決めしてから、トラ
バース移動手段によりトラバース方向における一方の向
きに移動して、回転している主軸３１先端のフライス３
５により工作物Ｗの端面Ｗｂを回転軸線Ｏと直交する平
面に切削する。この切削により工作物Ｗの端面Ｗｂのト
ラバース方向と直交する側縁ｂ１及び平行な側縁ｂ２に
はバリが生じる。次いでプランジ移動手段は軸頭３０を
プランジ方向に移動させて位置決めし、回転するフライ
ス３５によりトラバース方向と直交する側縁ｂ１のバリ
を除去する第１の面取り加工がなされる。次いでトラバ
ース移動手段は軸頭３０をトラバース方向に移動して、
軸頭３０に設けられたバイト４０によりトラバース方向
と平行な側縁ｂ２のバリを除去する第２の面取り加工が
なされる。

〔考案の効果〕

上述の如く、本考案によれば、軸頭のプランジ方向にお
ける位置決めと、トラバース方向における移動により、
工作物の端面の切削加工とトラバース方向と平行な側縁
の面取りを行っているので、工作物端面の加工とバリを
除去するための面取りの両加工を、同一の装置内におい
て、１回の工作物の取付のみで行うことができる。すな
わち端面加工を行った後、工作物をそのままの状態です
ぐに面取り加工を開始できるのでサイクルタイムを減少
させることができ、フライスとバイトを同一の案内送り
装置により移動させることができるので装置構成を全体
として簡素化して設備費を低下させることができ、また
面取り量のばらつきを減少させることができる。

〔実施例〕

第１図〜第５図は、内燃機関のコネクティングロッド
（以下コンロッドと略称する）Ｗの大端部先端に設けた
バランス修正用突起Ｗａの端面Ｗｂを切削する場合にお
ける本考案の実施例を示す。

第１図〜第３図に示す如く、ベッド１０上には案内送り
装置２０を介して軸頭３０が支持されている。軸頭３０
には水平な回転軸線Ｏ回りに回転自在に主軸３１が軸承
され、図略のモータにより回転駆動されるようになって
いる。主軸３１の先端にはボルト３９及びキー３８を介
してフライス３５が固定され、主として第３図及び第４
図に示す如く、その先端外周にはコンロッドＷのバラン
ス修正用突起Ｗａの端面Ｗｂを切削する多数の刃具３６
が設けられ、またこの刃具３６より半径方向においてや
や内側でかつ回転軸線Ｏ方向において僅かに後退した位
置には２個の面取り用刃具３７が設けられている。

案内送り装置２０は、主として第１図及び第２図に示す
如く、ベッド１０上に固定された横送りレール２１によ
り回転軸線Ｏと直交する水平なトラバース方向Ｙに案内
支持されてトラバース送り用サーボモータ２６により往
復駆動される横送り台２２を有し、軸頭３０は横送り台
２２に固定された縦送りレール２３により回転軸線Ｏと
平行なプランジ方向Ｘに案内支持されてプランジ送り用
サーボモータ２５により往復駆動されている。横送りレ
ール２１、横送り台２２及びトラバース送り用サーボモ
ータ２６がトラバース移動手段を構成し、縦送りレール
２３及びプランジ送り用サーボモータ２５がプランジ移
動手段を構成する。

第１図〜第３図に示す如く、ベッド１０上には、軸頭３
０のフライス３５取付側に、支持枠１１を介して工作物
支持台１２，１３が固定され、その真上に設けられた図
略のクランプ用シリンダ装置の昇降するピストンロッド
１６の下端にはクランパ１５が固定されている。コンロ
ッドＷは大端穴Ｗｃ内にダイアゴナルピン１２ａが挿入
され、小端穴Ｗｄ内に位置決めピストン１３ａが挿入さ
れて工作物支持台１２，１３に位置決め支持され、クラ
ンパ１５の下降によりクランプされる。コンロッドＷは
回転軸線Ｏと平行になるようにクランプされ、その大端
部先端に設けたバランス修正用突起Ｗａは軸頭３０側に
位置して、その端面Ｗｂは回転軸線Ｏに対し直交してい
る。端面Ｗｂの輪郭形状は、第４図に示す如く長方形を
なし、その下側縁ｂ２はトラバース方向Ｙと平行となっ
ている。

第１図〜第３図に示す如く、軸頭３０の工作物Ｗ側に
は、ブラケット３２、支持台４２及びホルダ４１を介し
て、本考案の要部をなす２枚のバイト４０，４０が固定
されている。各バイト４０，４０は、その右側にトラバ
ース方向Ｙと直交する切刃４０ａを有し、軸頭３０と共
にトラバース方向Ｙ右向きに移動すれば、端面Ｗｂの下
側縁ｂ２の面取りを行って、フライス３５の切削により
下側縁ｂ２に生じたバリを除去するものである。

また、第１図及び第３図に示す如く、軸頭３０にはブラ
ケット３２，３３を介して端面位置検出器４５が固定さ
れている。軸頭３０がプランジ方向Ｘに前進すれば端面
位置検出器４５も同時に前進して、その先端の接触子４
６が端面Ｗｂに当接すれば内蔵された検出器が作動し
て、前記当接を検出するものである。

第１図に示す如く、案内送り装置２０の作動を制御する
制御装置５０は演算処理装置（以下ＣＰＵと略称する）
５１とメモリ５２を主要な構成部材としている。ＣＰＵ
５１にはインターフェイス５３を介して端面位置検出器
４５及びコンロッドＷの大端部及び小端部の重量計測装
置（図示省略）等が接続され、またインターフェイス５
４及び駆動ユニット５５，５６を介してサーボモータ２
５，２６が接続されている。ＣＰＵ５１は端面位置検出
器４５及びその他の計測装置からの情報に基づいてコン
ロッドＷの端面Ｗｂから切除すべき修正重量及びこの切
除に必要なフライス３５のプランジ方向における端面Ｗ
ｂからの切込量を演算し、また案内送り装置２０を所定
の手順で作動させるものである。メモリ５２には、ＣＰ
Ｕ５１が此等の作動を行うための制御プログラム及び必
要な数値が記憶されている。

次に上記実施例の作動を第３図〜第５図に示す作動説明
図により説明する。なお、作動の開始時及び終了時に
は、軸頭３０は第５図の原位置Ａにあり、第１図はこの
原位置復帰状態を示している。

制御装置５０は先ずインターフェイス５４及び駆動ユニ
ット５５を介して案内送り装置２０のプランジ送り用サ
ーボモータ２５を作動させて、第５図の原位置Ａにある
軸頭３０を前進させ、この前進により端面位置検出器４
５の接触子４６の先端がコンロッドＷのバランス修正用
突起Ｗａの端面Ｗｂに当接した位置Ｂにおいて軸頭３０
を停止させる。ＣＰＵ５１は図略の重量検出装置により
予め計測されたコンロッドＷの大端部と小端部の重量に
基づきコンロッドＷのバランス修正用突起Ｗａの端面Ｗ
ｂから切除すべき修正重量を演算しており、制御装置５
０は再びプランジ送り用サーボモータ２５を作動させ、
フライス３５の刃具３６の先端の端面Ｗｂに対する切込
量が前記修正重量に相当する量となる位置Ｃまで軸頭３
０を後退させて停止する。第３図の実線はこの状態を示
している。以上の各状態においては、フライス３５は、
第１図及び第３図の実線に示す如く、コンロッドＷに対
しトラバース方向Ｙで右側に位置している。

次いで制御装置５０はインターフェイス５４及び駆動ユ
ニット５６を介してトラバース送り用サーボモータ２６
を作動させ、軸頭３０をトラバース方向Ｙにおいて左向
きに一定距離移動させて、回転駆動されているフライス
３５の刃具３６により工作物Ｗのバランス修正用突起Ｗ
ａの端面Ｗｂを切削した後、位置Ｄで停止させる。この
切削により端面Ｗｂからは前記修正重量が切除され、ま
た内周に沿って移動する刃具３６の逃げ側となる端面Ｗ
ｂの左側縁ｂ１及び下側縁ｂ２にはバリが生ずる。位置
Ｄにおいては、第３図及び第４図の二点鎖線３５Ｄに示
す如く、面取り用刃具３７の先端は端面Ｗｂの左側縁ｂ
１を多少過ぎた位置にあり、この状態において制御装置
５０はプランジ送り用サーボモータ２５を作動させ、軸
頭３０を位置Ｅまでプランジ方向Ｘ前向きに多少の一定
距離移動させて位置決めし、回転する面取り用刃具３７
により端面Ｗｂの左側縁ｂ１の面取り（第１の面取り）
を行ってバリを除去し、次いで軸頭３０を再び一定距離
後退させて位置Ｆで停止させる。位置Ｆは位置Ｃよりプ
ランジ方向Ｘにおいて一定距離後退した位置であり、第
２図に示す如く、トラバース方向Ｙより見て２枚のバイ
ト４０，４０の切刃４０ａ，４０ａは端面Ｗｂの下側縁
ｂ２と僅かに重合した位置にある。

次いで制御装置５０は再びトラバース送り用モータ２６
を作動させて軸頭３０をトラバース方向Ｙ右向きに一定
距離移動させて、その移動の後半において２枚のバイト
４０，４０の切刃４０ａ，４０ａにより端面Ｗｂの下側
縁ｂ２の面取り（第２の面取り）を行ってバリを除去し
た後、位置Ｇで停止させる。この作動の際には刃具３６
は端面Ｗｂより後方に離れた位置にある。次いで制御装
置５０は軸頭３０を位置Ｈまで後退させた後、左方に一
定距離移動させて原位置Ａに復帰させる。以上により１
個の工作物Ｗの端面Ｗｂの切削加工と側縁ｂ１，ｂ２の
面取り加工は終了し、クランパ１５を上昇させて工作物
Ｗを未加工のものと交換し、再びクランプして前記と同
様の手順により端面Ｗｂの切削加工と側縁ｂ１，ｂ２の
面取り加工を行う。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本考案による面取りバイト付フライス
加工ユニットの一実施例を示し、第１図は制御装置を含
む全体の平面図、第２図は第１図のII−II線に沿った部
分拡大断面図、第３図は作動状態を説明する要部の拡大
平面図、第４図は第３図のIV−IV断面図、第５図は全体
の作動説明図、第６図は従来技術の説明図である。 符号の説明 ２０……案内送り装置、３０……軸頭、３１……主軸、
３２……ブラケット、３５……フライス、４０……バイ
ト、Ｏ……回転軸線、Ｗ……工作物（コンロッド）、Ｗ
ｂ……端面、ｂ２……側縁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 中村 幸雄 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 西 俊行 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 水谷 久志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】先端にフライスを固定した主軸を軸承する
   軸頭と、 この軸頭を工作物に対し前記主軸の回転軸線と平行なプ
   ランジ方向に相対移動させるプランジ移動手段と、 前記軸頭を前記プランジ方向と直交するトラバース方向
   に往復移動させるトラバース移動手段とを備え、 前記フライスを回転させながら前記軸頭を前記トラバー
   ス移動手段により前記トラバース方向に移動させ、前記
   フライスにより前記工作物の前記回転軸線と直交する端
   面の切削を行った後、 前記軸頭を前記プランジ移動手段により前記プランジ方
   向に移動させて位置決めし、前記端面の切削によって生
   じた前記工作物の端面の前記トラバース方向と直交する
   側縁のバリを除去すべく、前記フライスを回転させて前
   記工作物の端面の前記トラバース方向と直交する側縁の
   面取りを行うフライス加工ユニットにおいて、 前記工作物の端面に対向するとともに前記フライスと前
   記トラバース方向に離間して前記軸頭上に設けられ、前
   記端面の切削によって生じた前記工作物の端面の前記ト
   ラバース方向と平行な側縁のバリを、前記トラバース移
   動手段による前記軸頭のトラバース方向の移動により除
   去するバイトを更に備えたことを特徴とする面取りバイ
   ト付フライス加工ユニット。