JPH07100250B2 - 開先加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は開先加工装置及び加工方法に関し、詳しくは、
切削工具の交換頻度を減少させ、作業能率を向上させた
開先加工装置に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、金属板同士の溶接を行なう場合には、溶接強度
を増すため、双方、或いは、一方の板材の溶接部端延部
に開先加工を施す。この開先加工の具体例を第６図及び
第７図に示す。

第６図に示す開先加工方法では、回転駆動する主軸
（１）の先端に側面を傾斜させた角フライス（２）を取
着し、上記角フライス（２）側面の傾斜面で板材（３）
の端縁部を角度αの傾斜面に切削加工していく。しかし
ながら、上記開先加工装置においては、開先角度αを変
更することはできず、開先角度αを変更する場合には複
数台の加工装置が必要となっていた。これに対し、１つ
の切削工具であらゆる開先角度αに対応可能となる開先
加工方法を第７図に示す。この開先加工は、主軸（４）
の先端に正面フライス（７）を取着して板材（３）の端
延部の切削を行なうもので、上記正面フライス（７）
は、チップホルダ（５）の側面周囲に複数個のカッター
チップ（６）（６）…を間欠的に配置・取着している。
従って、主軸（４）を傾動可能となるようにで構成すれ
ば、開先角度αが任意にかつ容易に変更可能になる。
尚、この正面フライスの切削は、第８図、及び第９図に
示すように板材（３）の送り方向に対して直交する方向
で行なっている。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したように、第７図に示す正面フライスでの切削
は、送り方向に対して直交する方向で行ない（第８図参
照）、また、カッターチップはチップホルダの側面周囲
に一定の間隙を保持して配置されている。従って、第９
図に示すようにカッターチップ（６）は、隣接して配置
されたカッターチップによる切削が終了した後に送り込
まれた板材を、送り込まれた量だけ一気に送り方向と直
交する方向に切削しなければならない。従って、カッタ
ーチップには大きな衝撃が断続的に加わり、この結果、
カッターチップの寿命が大きく低下する。上記カッター
チップの寿命の低下はステンレス鋼等の難削材を切削し
た場合に特に顕著であり、4m程度の切削で切削工具を交
換しなければならなかった。

従って、本発明は、開先加工時において開先角度が任意
に、かつ、容易に変更可能であり、さらに、難削板材、
例えば、ステンレス鋼の厚板等の開先加工時における切
削工具の寿命を増大させる開先加工装置を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、板材の端縁部を傾
斜面に加工する開先加工装置であって、 ハウジングに回転自在に支持され、板材の端縁角部を狙
って斜めに配置された主軸と、 主軸の軸端に取り付けられ、円筒状の切削面を有すると
共に、この切削面を板材の端縁角部に押しつけて回転切
削を行なう切削工具と、 主軸或いは板材のうち何れか一方又は双方を、主軸の軸
線と直交する方向で且つ水平方向に相対移動させる送り
機構と、 主軸の傾斜角度を適宜変更させる開先角度調整機構と、 軸方向にスライド駆動されるスライド体を有するスライ
ド機構と ハウジング内に軸方向の可動域を確保して収納され、主
軸を回転自在に支持すると共に、当該主軸と一体となっ
て軸方向にスライド可能であり、ハウジングに設けられ
た開口部を介してハウジング内からハウジング外に延び
る延設部を有し、当該延設部を前記スライド体に連結し
てなる連結体と を具備する開先加工装置を提供するものである。

［作用］ 上記技術的手段によれば、切削工具が円筒状の切削面を
有し、その切削面を端縁角部に押しつけて切削するの
で、開先角度調整機構を駆動して主軸を任意の角度に傾
動させれば、任意の開先角度が選択可能となる。また、
第３図に示すように、カッターチップは送り方向と平行
に切り込みを開始するので、カッターチップに作用する
衝撃が減少する。

スライド機構を起動すると、スライド体のスライド運動
により、延設部を介して連結体が軸方向にスライドし、
さらには主軸が軸方向にスライドするので、主軸の停止
中のみならず、その回転中、即ち切削工具による切削加
工中にも主軸を軸方向にスライドさせて、切削工具の切
削位置を軸方向に逐次変化させることができる。

切削時に、主軸、或いは、板材に送り動作を与えつつ主
軸を軸線方向にスライドさせれば、切削工具の切削位置
が切削の進行と共に切削工具の側面上を移動する。従っ
て、切削工具の切削面を満遍無く使用することができ、
切削工具の一部が局所的に損耗することもなく、加工開
始から加工終了まで均一な切削力を確保することができ
る。また、切削工具全体の切削量に比べて単体のカッタ
ーチップの切削量が減少するので、全体の切削量に比べ
て単体のカッターチップの寿命が相対的に増加し、切削
工具の交換頻度を抑制することができる。

［実施例］ 以下、本考案に係る開先加工装置の具体例を第１図乃至
第５図を参照して説明する。

（10）は主軸であって、上記主軸（10）は、後述する枢
軸（40）を傾動の中心とするハウジング（16）に回動自
在、かつ、スライド移動自在となるように挿通する。上
記主軸（10）の先端には、切削工具（12）が取り付けら
れていて、上記切削工具（12）としては第２図に示すよ
うに、円筒状のチップホルダ（35）の側面にスローアウ
ェイカッターチップ（36）（36）…を軸線を周回する螺
旋状に複数個取り付けたものを使用する。また、主軸
（10）の他端は、スプライン継手等の軸方向にスライド
移動可能の回転伝達手段で正逆回転自在のカッタ駆動モ
ータ（13）の出力軸（８）と連結する。主軸（10）は先
端が下方に位置するように傾斜させて配置し、従って、
切削工具（12）は、板材（15）の端縁部の下側角部の切
削加工を行なう。

（17）は、主軸（10）を軸線方向にスライド移動させる
スライド機構である。上記スライド機構（17）は、カッ
ター昇降モータ（18）と、主軸（10）の軸線方向に配置
したボールねじ（19）と、これに嵌合させたスライド体
（ボールねじナット）（20）とで構成されている。上記
カッター昇降モータ（18）ばカッター駆動モータ（13）
を収納したカバー（14）に固定し、その出力軸はボール
ねじ（19）に連結する。また、中空のハウジング（16）
内には、軸方向の可動域（ｔ）を確保して連結体（11）
が収納される。この連結体（11）は、主軸（10）を回転
自在に支持すると共に、当該主軸（10）と一体となって
軸方向にスライド可能な部材で構成される。連結体（1
1）には、ハウジング（16）に設けられたスリット状の
開口部（37）を介してハウジング（16）内からハウジン
グ（16）外に延びる延設部（11a）が一体形成されてお
り、この延設部（11a）の先端部は、ボールねじナット
（20）に連結されている。従って、カッター昇降モータ
（18）を駆動することにより、ボールねじナット（20）
が軸線方向にスライド移動し、このボールねじナット
（20）に係止された主軸（10）が軸線方向にスライド移
動を行なう。

（21）は、ハウジング（16）に固定した開先角度調整モ
ータであり、その出力軸には減速機（図示省略）を介し
てピニオン（22）を取着する。（23）は、ピニオン（2
2）と噛合する扇形歯車であって、上記扇形歯車（23）
は下方に配置したクロススライド（24）に固定する。ま
た、扇形歯車（23）の中心は、クロススライド（24）に
固設したブラケット（38）とハウジング（16）の下面に
固設した支持部（39）との枢軸（40）の軸線上にある。
従って、開先角度調整モータ（21）を適宜駆動すること
により、ハウジング（16）及び主軸（10）は上記枢軸
（40）を中心として一体的に傾動し、この結果、開先角
度が任意にかつ容易に変更可能となる。

（26）は、上記クロススライド（24）を板材（15）に接
近離隔させるクロススライド前後駆動モータである。
（28）は送り機構であって、上記送り機構（28）は、ク
ロススライド（24）を走行フレーム（33）上で主軸（1
0）の軸線と直交する方向に、かつ、水平方向に往復自
在に移動させる送り機構である。上記送り機構（28）と
しては、第１図に示すようなモータ（29）、ボールねじ
（30）及びボールねじナット（図示省略）等の構成だけ
でなく、他の適当な構成の送り機構が使用可能である。
尚、本実施例においては、主軸（10）に送り動作を与え
る場合を例示しているが、板材（15）に送り動作を与え
てもよい。（31）は、テーブル（32）に載置された板材
（15）を押圧する板押さえであって、送り方向と平行に
複数個配置されている。上記板押さえ（31）は油圧シリ
ンダー（41）によって切削中の板材（15）の押圧を行な
う。

以下、上述の開先加工装置を使用しての開先加工方法の
具体例を第３図乃至第５図を参照して説明する。

開先角度αの調整は、開先角度調整モータ（21）を駆動
して主軸（10）の傾斜角度を所望の開先角度に設定する
ことによって行なう。また、切削は、カッター昇降モー
タ（18）を駆動して主軸（10）を下方にスライド移動さ
せつつクロススライド（24）に第５図中右方向への送り
動作を与えて行なう。従って、切削工具（12）における
切削面は、最初は切削工具の先端部付近にあるが、切削
が進行するにつれて、即ち、クロススライド（24）が走
行フレーム（33）上を右方向に移動するにつれて切削工
具（12）の根幹部付近に移動する。主軸（10）のスライ
ド移動の速度は、例えば、クロススライド（24）が板材
（15）の長手方向の端部から端部まで移動する間に、切
削工具（12）の切削部分が切削工具（12）の先端部から
根幹部に移動するように設定しておけばよい。これによ
り、加工開始から加工終了まで切削工具（12）の切削力
を均一に維持することができ、切削工具（12）に取り付
けた多数のカッターチップ（36）のうち一部のチップの
みが激しく損耗する事態を防止することができる。

尚、図面では主軸（10）を右回りに駆動する場合のみ示
しているが、カッターチップ（36）の刃先の向きを逆転
させれば主軸（10）を左回りに駆動することも可能であ
る。また、第５図においてクロススライド（24）の送り
方向は図面の左から右の場合のみ示しているが、右から
左に送ることも可能であり、この場合の主軸（10）回転
方向も右回り、左回りの双方が可能である。

［発明の効果］ 本発明に於いては、円筒状の切削面を板材の端縁角部に
押しつけて回転切削を行なうから、開先角度調整機構を
駆動して主軸を適宜傾動させることによって任意の開先
角度が容易に得られる。また、カッターチップが送り方
向に対して平行に切り込みを開始するので、カッターチ
ップに加わる衝撃が減少する。従って、チップの寿命が
増大すると共に、ステンレス等の難削材についても安定
して切削可能となる。

切削時に、主軸、或いは、板材に送り動作を与えつつ主
軸を軸線方向にスライドさせているので、切削工具の切
削位置は切削の進行と共に切削工具の側面上を軸方向に
沿って移動する。従って、極端に長い板材や難削材を加
工する場合等にも、切削工具の一部が局所的に損耗する
こともなく、加工開始から加工終了まで均一な切削力を
得ることができ、開先加工面の加工精度が均質化され
る。また、切削工具全体の切削量に比べて単体のカッタ
ーチップの切削量が減少するので、全体の切削量に比べ
て単体のカッターチップの寿命が相対的に増加する。従
って、切削工具の交換頻度を抑制することができ、作業
能率の向上を図ることができる。具体的には、ステンレ
ス鋼の切削を行なった場合は、100m程度の切削が可能で
あり、従来と比べ、工具寿命が25倍になった。

本発明装置は、スライド機構のスライド体を軸方向に沿
ってスライドさせ、このスライド運動を連結体を介して
主軸に伝達し、当該主軸を軸方向にスライドさせる構造
であり、実開平１−64320号公報記載の装置のように、
互いにねじ嵌合した二部材のうち、一方の部材を回転さ
せることにより主軸をスライドさせる構造ではないか
ら、当該一方の部材の回転半径に相当する回転スペース
を装置の半径方向に別途確保する必要もない。従って、
当該従来装置に比べて、装置の小形化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の斜視図、第２図は切削工具の平
面図、第３図上向き削りの態様を示す説明図、第４図及
び第５図は本発明に係る開先加工装置による加工方法を
示す正面図及び平面図、第６図及び第７図は従来の開先
加工方法を示す斜視図、第８図、及び第９図は正面フラ
イスで切削を行なった場合の切削状況を示す説明図であ
る。 （10）……主軸 （12）……切削工具 （15）……板材 （17）……スライド機構 （21）……開先角度調整モータ （28）……送り機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】板材の端縁部を傾斜面に加工する開先加工
   装置であって、 ハウジングに回転自在に支持され、板材の端縁角部を狙
   って斜めに配置された主軸と、 主軸の軸端に取り付けられ、円筒状の切削面を有すると
   共に、この切削面を板材の端縁角部に押しつけて回転切
   削を行なう切削工具と、 主軸或いは板材のうち何れか一方又は双方を、主軸の軸
   線と直交する方向で且つ水平方向に相対移動させる送り
   機構と、 主軸の傾斜角度を適宜変更させる開先角度調整機構と、 軸方向にスライド駆動されるスライド体を有するスライ
   ド機構と ハウジング内に軸方向の可動域を確保して収納され、主
   軸を回転自在に支持すると共に、当該主軸と一体となっ
   て軸方向にスライド可能であり、ハウジングに設けられ
   た開口部を介してハウジング内からハウジング外に延び
   る延設部を有し、当該延設部を前記スライド体に連結し
   てなる連結体と を具備することを特徴とする開先加工装置。