JPS5866610A - 工作機械 - Google Patents

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】 本発明は、内向きの刃具を具備したリング状の刃具ドラ
ムを備え、この刃具ドラムを回転することによりクラン
クシャフトのピン及びジャーナルの外径等を加工する工
作機械に関するものである。

従来この種の工作機械としては、米国特許第３８８００
２５号（前者）及び米国特許第４２７６７９４号（後者
）に記載されたものがあるが、上記前者のものは、刃具
ドラムはＸ、Ｙ方向に移動する複合スライドに支持され
て遊星運動するようになっているが。加工中Ｘ、Ｙ軸の
完全同期を必要とするため駆動系が複雑となり、また本
体が大きくなるという欠点がある。後者のものは、２個
の偏心環を用いてワーク中心と刃具ドラム中心間の偏心
ｔ’ｔアジャストするようにしているが、その偏心量を
あまシ大きくすることができず、これを大きくしようと
すると本体が大きいものになってしまうという欠点があ
る。

本発明は上記のことにかんがみなされたもので、ワーク
中心と刃具ドラム中心間の偏心量が大きくとれてワーク
の切削径が種々相違するワークに対応でき、しかも機械
全体をコンパクトにまとめることができるようにした工
作機械を提供しようとするものである。

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図中１はベッド、２．３はこのベッドＩの長手方向両端
部に互いに対向して固設した主軸頭であシ、この両生軸
頭２．３に、先端にチャック４，５を設けたスピンドル
ノーズ６．７が設けてあシ、これらによってクランクシ
ャフトｇの両端部が、回転しないように把持されるよう
になっている。なお上記両生軸頭２，３の一方には割出
し装置９が備えてあシ、これによシ、両生軸頭２．３に
把持されるクランクシャフトを所定角度、例えば６０’
、＋２０’回動してチャック４．５による固定姿勢を割
出すことができるようになっている。

１０、Ｉｆは上記スピンドルノーズ６．７をまたいでベ
ッド１上に取付けたスライドユニットであり、この両ス
ライドユニットＩＱ、ｌ＋はベッド１の長手方向にスラ
イド自在にした基台１２．１３上に、これのスライド方
向と直角方向にスライド自在に係合載置しである。１４
゜１５は上記基台１２．１３’にスライド駆動するモー
タ、１６．１７は各スライドユニットＩ　Ｏ。

１１を基台１２．１３の移動方向と直角方向にスライド
駆動するモータである。

上記両スライドユニツ）１０，１１は同一構成となって
おり、以下その構成をその一方のスライドユニツ）Ｉｆ
）について説明する。

スライドユニツ）１０にはディスク体１ｇが軸心を主軸
頭の軸心と同一方向にして回転可能に担持されている。

そしてこのディスク体１８には回転軸心と直角方向に長
方形状の長孔１９が設けである。この長孔１９には偏心
スライド２０がスライド可能に係合しである。偏心スラ
イド２０には刃具ドラム２１が回転自在に支承されてい
る。この刃具ドラム２１０回転軸心は上記主軸頭２．３
と平行になっておシ、また、偏心スライド２０と共に移
動したときに、これの軸心の軌跡がディスク体１８の回
転軸心を通るようになっている。

２２はスライドユニット１；に設けた駆動ユニットであ
り、これにより上記ディスク体１８及び偏心スライド２
０が駆動されるようになっている。

すなわち、ディスク体１８には固定歯車２３が固着して
あり、またディスク体１８には外歯と内歯とを外周、内
周に設けた歯車体２４が回転自在に支承されている。こ
の歯車体２４の外歯と上記固定歯車２３との歯数が同一
にとられている。２５は偏心スライド２０のスライド方
向に設けたねじ棒であり、このねじ棒２５はディスク体
１８に回転自在に、かつ軸方向に係合して支持してあり
、これのねじ部が偏心スライド２０に螺合しである。そ
してこのねじ棒２５のディスク体ＩＦ３側の先端に小歯
車２６が固着してあり、この小歯車２６が上記歯車体２
４の内歯に噛合しである。

２７は駆動ユニット２２に設けた差動装置であ夛、この
差動装置２７は回転自在に支承され、かつ外側に大歯車
２８を固着したケース２９と、このケース２９の両側で
、かつ回転軸心に設けた回転軸３０．３１と、各回転軸
３０．３１の先端でケース２９に設けた同歯数のサイド
歯車３２．３３と、上記両サイド歯車３２．３３に噛合
してケース２９内に対向して支承された小歯車３４．３
５とからなってお９、上記両回転軸３０．３１の他端に
第１．第２歯車３０ａ。

３１αが固着しである。そして第２歯車３１αにディス
ク体回転用モータ３６に連結した歯車列が、また第１歯
車３０ａにスライド動作用モータ３７に連結した歯車列
がそれぞれ噛合してある。３８はスライド動作用の歯車
列に連結したエンコーダである。

上記差動装置２７０大歯車２８と、第２歯車３１ｉｚの
歯数は同一になっており、大歯車２８は歯車体２４の外
歯に噛合し、第２歯車３１αは固定歯車２３に噛合して
いる。

３９はスライドユニット１１に設けた刃具ドラム用モー
タで、このモータの駆動軸と刃具ドラム２１とがベルト
４０にて連結されている。

上記構成における作用を第５図を参照して説明する。

チャック４．５はチャック中心とクランクシャフト８の
ジャーナル中心とを一致させ、かつジャーナル中心とビ
ン中心とを結ぶ直線が偏心スライド２０の移動方向と一
致させた状態で回転方向に固定してクランクシャフト８
を把持する。クランクシャフト８のチャック４．５に対
する搬入用時は刃具ドラム２１の中心Ｃｃと、ディスク
体１Ｂの中心ＣＤとチャック中心と一致した状態にして
あり（第５図Ａ）スライド動作用）１０．Ｉ＋はそれぞ
れベッド１の両端部に位置し、スピンドルノーズ６．７
をまたいでいる。

以下一方のスライドユニット１１における加工動作を説
明する。

ビンＰ１ヲ加工するときには、モータ１５の駆動によシ
刃具ドラム２１の刃具２１αをビンｐ１の加工部に合致
させるべくスライドユニット１１をクランクシャフト８
の長手方向に移動し、かつ割出し位置決めを行なう。

次に他のモータ１７を駆動してスライドユニットｌｌｋ
クランクシャフト８の軸心と直角方向に１４ストローク
、すなわちＤだけ移動してディスク体１８の中心Ｃｎと
ビンＰ１の中心ＣＰ１　　と一致させ（第５図Ｂ）、そ
の後モータ３９を駆動して刃具ドラム２１を回転させる
。

この状態でスライド動作用モータ３７’ｆ−駆動して偏
心スライド２０’ｆ（Ｄ＋７３だけ移動し、刃具ドラム
２１の刃具２１αをビンρ１の外周に接近させ、ビン外
径の加工状態にする。

すなわち、上記スライド動作用モータ３７が回転すると
、歯車列を介して第１歯車３０２が回転する。このとき
ディスク体回転用モータ３６が停止しておシ、第２歯車
３１ａが回転規制されているので、第２歯車３Ｉαに固
着した方のサイド歯車３３が回転せず、従って上記第１
歯車３０αの回転によυ差動装［２７のケース２９がこ
れと一体状に回転し、これと共に大歯車２８が回転する
。かくするとこの大歯車２８に噛合する歯車体２４が回
転され、これの内歯に噛合する小歯車２６が回転し、ね
じ棒２５が回転され、これに螺合する偏心スライド２０
が移動させられる。このときの移動量はスライド動作用
モータ３７に出力される信号の大きさによって決定され
、エンコーダ３８により検出制御される。

このようにして偏心スライド２０は、これに担持した刃
具ドラム２１の刃具２１αがビン乃の外周に接する加工
開始状態に移動される。

刃具２１αがビンＰ１に接した後、スライド動作用モー
タ３７を停止させてその状態を維持させておき、次にデ
ィスク体回転用モータ３６を駆動させてディスク体１ｇ
を回転させる。

すなわち、スライド動作用モータ３７を停止させた状態
でディスク体回転用モータ３６を駆動させると、差動装
置２７の第１歯車３０αが停止されていることによシ、
第２歯車３１αと差動装置２７のケース２９とこれと一
体の大歯車２８が回転する。かくすると、第２歯車３Ｉ
αにてディスク体１８が回転され、また大歯車２８にて
歯車体２４が回転される。ところがこのとき、第２歯車
３１αとディスク体１８の固定歯車２３の歯車比と大歯
車２８と歯車体２４との歯車比が同一であることにより
、ディスク体１８と歯車体２４とは同一回転され、歯車
体２８とディスク体２４との間に相対的な回転は発生せ
ず、ディスク体１８に対して偏心スライド２０は移動し
ない。

上記のようにディスク体１８が回転すると、刃具ドラム
２Ｉの中心Ｃｃは第５図Ｂから第５図Ｅに示すようにビ
ンＰ、の中心ＣＰｌ　を中心にして遊星運動し、これの
運動によシピンρ１の外周が刃具２１αにて切削される
。

ピンｐ、の加工完了後は偏心スライド２０．スライドユ
ニット１０を移動させて他のピン全切削するべく上記操
作８■返えす。

以上のように一方のスライドユニット１１によシ所望の
加工を行なうが、これと全く同じ動作で他方のスライド
ユニット１０にて他の所望の加工を行なうことができる
。

また上記実施例ではピンだけの加工例を説明したが、ジ
ャーナル加工も当然同じ加工動で可能である。そして２
個のスライドユニツ）ＩＱ。

１１により、ピンとピンあるいはピンとジャーナルの加
工全並行して行なうことができる。また刃具ドラム２１
に刃具２１α全複数列タンデムに設けることにより複数
個所の加工全同時に加工することもできる。

さらに上記実施例ではピン外周面の加工例を説明したが
、このほかにカウンタウェブの側面加工も可能である。

この場合にはスライドユニ（１１） オトヲクランクシャフト８と直角方向に移動する。

またピンが６個所にあるクランクシャフトの場合、ピン
位置が１２００づつ位相がずれているが、この場合は主
軸頭に設けた割出し装置９にて各位相にあるピン全所定
位置に割出し位置決めを行なう。

またディスク体１８と偏心スライド２０を同時に動かせ
ばだ同等円形以外の形状の外周面を加工することができ
る。

上記実施例における駆動ユニット２２では、モータを２
個用いた例を示したが、第６図に示すようにディスク体
回転用の歯車列４１とスライド動作用の歯車列４２とを
それぞれの途中にブレーキ付クラッチ４３．４４’を介
装して１個のモータ４５に接続する構成としてもよい。

ただしこの場合は円形以外の加工は不可能となる。

なお図中４６．４７は検出器である。

第７図は本発明に係る装置におけるモータ全ＮＣ装置４
８による制御装置４９にて制御する（１２） 場合を示す。

さらに上記実施例における駆動ユニット２２では差動装
置２７を用いた例を示したが、ディスク体１８と偏心ス
ライド２０を駆動する手段はそれぞれ別個に独立して設
けてもよい。

なお上記実施例の説明に用いた図面においては、説明の
都合上、刃具ドラム２１．刃具２１αの大きさに対して
クランクシャフト８を大きく示したが、実際には第８図
、第９図に示すような関係にある。すなわち刃具ドラム
２１に円板４宕が固着され、この円板４？の内径面に刃
具２１αが固着しである。そして刃先から刃具ドラム２
１の内径面までの寸法ｆＬ、クランクシャフト８の最大
半径方向深さ′ｆ：ＬＯとしたときにＬ”）Ｌｏ　　と
なるようになっている。なお第１０図は刃具′ｆ：２連
装した状態を示す。

本発明は以上のようになル、ワークを回転方向に固定し
て支持するワーク相持装置と、ワーク相持装置の軸方向
及び軸直角方向に移動可能にしたスライドユニットＩＯ
，，１１と、スライドユニツ）ＩＱ、Ｉ＋に、上記ワー
ク担持装置の軸心と平行でかつ同一高さの回転軸心を中
心に回転自在に支承され、かつ上記回転軸心と直角方向
に長孔１９を有するディスク体１８と、ディスク体Ｉ８
の長孔１９に係合し、かつディスク体１８の回転軸心に
対して直角方向に移動自在にした偏心スライド２０と、
偏心スライド２０に回転自在に貫通支承され、かつその
回転軸心と上記ワーク相持装置の軸心と平行でかつ偏心
スライド２０の移動に従って変化する軸心位置の軌跡が
上記ワーク担持装置の細心と交差するようにして設け、
さらにワークが貫通する内径を有する内面に刃具２＋（
Ｚｔ−固着した刃具ドラム２１と、ディスク体１８金回
転駆動するディスク体駆動手段と、偏心スライド２０を
移動する偏心スライド駆動手段と、刃具ドラム２１を回
転駆動する刃具ドラム駆動手段とから、工作機械を構成
したから、ワーク中心と刃具ドラム中心間の偏心量が大
きくとれてワークの切削径が種々相違するワークに対応
でき、しかも機械全体をコンパクトに゛まとめることが
できる。

また本発明によれば加工開始時の位置設定全スライドユ
ニット１０，１１．ディスク体１８゜偏心スライド体２
０を順次動かすことによシなされ、また加工時には刃具
ドラム２１とディスク体１８を単純に回転することによ
りなされて、他の部材と共動して作動する部分がないこ
とによυ、機械的構成が簡単であり、従ってこれを自動
化するための制御装置をも簡単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は正面図、
第２図はスライドユニット部を示す正面図、第３図はス
ライドユニット部の要部を示す断面部、第４図は駆動ユ
ニットの一例を示す歯車列図、第５図（７１，（／Ａ、
　（Ｃ）、　（４，（勾は作動説明図、第６図は駆動ユ
ニットの他側を示す歯車列図、第７図は本発明に係る装
置全自動制御する場合の説明図、Ｍ８図、第９図はワー
クに対する刃具ドラムと刃具の大きさの関係を示す（１
５） 正面図と断面図、第１０図は刃具を２連にした場合を示
す断面図である。 ８はクランクシャフト、１０．１１はスライドユニット
、１８はディス・り体、１９は長孔、２０は偏心スライ
ド、２１は刃具ドラム、２１αは刃具。 出願人　株式会社　小松製作所 代理人弁理士米原正章 弁理士浜本　　忠 （１６）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワークを回転方向に固定して支持するワーク相持装置と
   、ワーク担持装置の軸方向及び軸直角方向に移動可能に
   したスライドユニット１０゜１１と、スライドユニット
   １０．Ｉ＋に、上記ワーク担持装置の軸心と平行でかつ
   同一高さの回転軸心を中心に回転自在に支承され、かつ
   上記回転軸心と直角方向に長孔１９を有するディスク体
   １８と、ディスク体１８の長孔１９に係合し、かつディ
   スク体１８の回転軸心に対して直角方向に移動自在にし
   た偏心スライド２０と、偏心スライド２０に回転自在に
   貫通支承され、かつその回転軸心を上記ワーク担持装置
   の軸心と平行でかつ偏心スライド２０の移動に従って変
   化する軸心位置の軌跡が上記ワーク担持装置の軸心と交
   差するようにして設け、さらにワークが貫通する内径を
   有する内面に刃具２１αを固着した刃具ドラム２Ｉと、
   ディスク体１８を回転駆動するディスク体駆動手段と、
   偏心スライド２０を移動する偏心スライド駆動手段と、
   刃具ドラム２１を回転駆動する刃具ドラム駆動手段とか
   らなることを特徴とする工作機械。