JPS59187403A - リ−ド面の切削加工ユニツト - 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】 産業上の利用分野 不発明はカム曲線を有するリード面の切ｒＪｉｊ加エユ
ニット、詳しくはカセットビデオレコー・ダの記録再生
部分番こ使用されているようなヘリカルなカム曲線を有
するリード面を備えたシリンダのリード面の切削加工に
好適な切削加工ユニットに閃するものである。

従来例の構成とその問題点 第１図に示したごとき円筒面上にリード面を有する部品
として、例えば家庭用カセットビデオレコーダ（ヘリカ
ル形ビデオテーブレコーダ）における記録再生用のシリ
ンダが挙げられる。このシリンダは、第２図の展開図に
示すようなカム曲線を有する固定シリンダ（１ンと、該
固定シリンダ（１）と同軸上において回転可能に設置さ
れ磁気ヘッドが内蔵された回転シリンダ（２）とからな
り、両シリンダＣＩＩ　（２１上に跨って磁気テープ（
３）が固定シリンダ（１）のリード面（４）に沿って円
筒面（５）上を緩やかに走行する。回転シリンダ（２）
は毎秒数ｍの速度で回転し、磁気ヘッドがその相対速度
で走査してビデオ信号を幅２０μｍ程度のトラック（Ａ
ｌ）内に記録する。また画面を再現するときは、磁気ヘ
ッドが録画した同じ磁気トラック上を２〜３ムｍの誤差
以内で再走査することが要求される。そして磁気テープ
は軟質の高分子テープに磁性材を塗布したものであるか
ら、テープ案内面である固定シリンダ（１〕のリード面
（４）は滑らかで非磁性であることが必要であり、した
がって固定シリンダにはアルミ合金か使用され２〜３μ
ｍの精度で滑らかに切削加工して製作される。

従来このようなＩＪ　−ド面を有する物品の切削加工に
は、旋盤、フライス盤等の汎用機を利用したり、あるい
はカム成形機のごとき専用後を用いるのが一般的である
か、か７Ｄ）る従来の加工機においてはリード面を有す
る物品を別記したごとき高精度に能率よく切削加工する
ことが著しく困斧である。また被切削物を回転させる主
軸部に要求されるリード曲線と同等の揚程を備えた端面
カム（以下リードカムという）を設け、このリードカム
に沿って切削工具を往復動させるという倣い方式によっ
て′Ｓ１図に示したこときリード面（４）を有する物品
を製作１−るための加工ユニットも知られている。

しかしながら既知の加工ユニット（６）は第３図及び第
４図番こその正面図及び断面図を示しているように、リ
ードカムの動きを丸形シリンダ（７）を介して切削工具
（８）と共ｉこ移動するスライドブロック（９）に伝え
ながらスライドブロック（９）の直線運動をセレーショ
ン部００で案内するよう番こなっている。ところか上記
のような構成では、スライドブロック（９）を滑らかに
摺動せしめるためｌこはセレーション部ＣＩ（ｊにある
程度の間隙（クリアランス）が必要であり、この間隙の
存在か切削工具を高精度に位置決めする作業を困難なら
しめている。その上セレーション部ａＯは面接触タイプ
であるため摺動時の摩擦抵抗が大きく、いわゆるスティ
ックスリップ現象が発生し易く常時円滑な摺動を得るこ
とが困難であり運動粕″度の低下の要因ともなっている
。また長期間の使用による反復摺動による摩耗によって
大きくなったセレーション部αＯの間隙を小さくするた
めの調整手段を有していないことや上記間隙は上下方向
（△Ｚ）のみならず切削工具の切込み方向である水平方
向（△Ｘ）ｉこ、も生じるため、ますます切削工具の位
置決め精度が低下するという欠点を有しているばかりで
なく、スライドブロック（９）を往復動させるためのシ
リンダがその断面外形が円形であるため、回動し易く、
切削工具の正確な位置決めの達成がより困難となる不都
合を有し、したがって第１図に示したようなリ−ド１ｊ
ｒｉ（４）および円筒面（５）を備えた物品を高精度に
かっ高Ｈヒ率に切削加工することが至難であった。

発明の目的 本発明はリード面を有する物品を加工するための上記し
た従来の加工ユニットの欠点を改善し、スライドブロッ
クの摺動時ｆこおけるステックスリップ現象の発生がな
く、ざら番こ摺動面の摩耗を補正して精度低下を防止す
る機能を備えた切削加工ユニットを提供することを目的
としてなされたものである。

発明の構成 本発明は、被切削物を挾持して回転させる主軸部のスピ
ンドルと共に回転するように取付けられたリードカムに
ローラを介し当接して該リードカムの回転により水平方
向に往復動されるシリンダと、切削工具を保持して該シ
リンダの往復動により移動されながら該シリンダに対し
て相対的に移動可能なスライドブロックと、上記シリン
ダの往復動を規制する少なくとも垂直方向の而を備えた
ガイド面を有する固定ブロックと、該固定ブロックに取
付けられ上記スライドブロックの移動を規制するガイド
面を有する固定ガイドブロックと、上記スライドブロッ
クに取付けられ上記ガイドブロックのガイド面と対向す
る面を備えた移動ガイドブロックを備え、該移動ガイド
ブロックと上記回定ガイドブロックとの間に転動体が介
装されて該移動ガイドブロックまたは該固定ガイドブロ
ックのいずれか一方が転動体に向って抑圧調整し得るよ
うに構成してなるものである。

実施例の説明 以下本発明の実施例を示した第６図乃至第１２図にもと
づいて詳細に説明する。

第６図は本発明によるリード面の切削加工ユニット（６
）を装備した加工機Ｈの平面図である。

（２）および０３は付帯装置の油圧ユニットおよび制御
装置を示し、そして第７図および第８図は上記加工機の
正面図および側面図を示している。

第６図乃至第８図において、主軸部Ｑ４１のスピンドル
（へ）にはリードカムθＱ及びチャック０７）か取付け
られ、チャックｕ７１ｉこ破切ｆ′Ｊｌｌ物０８）か挟
持されている。該スピンドルα３９は、ブラケット０旧
こよりフレーム（４）に固定された主軸モータｃ２１＞
からカップリング四、プーリ脅、ベルト（至）およびプ
ーリ□□□を経て回転される。本発明に係る切削加工ユ
ニット（６）は、プレート（ハ）を介して前後方間に移
動可能なＸスライドテーブル翰と左右方向に移動可能な
Ｙスライドテーブル（ハ）とからなるスライドテーブル
部（２）上に取付けられている。

このスライドテーブル部（ハ）は、ブラケット（７）に
固定されたカム軸モータ６刀からプーリ６４、タイミン
グベルト■、ブーＩＪ　ｃ＝を経て駆動さノＬる入力軸
（至）を備えた減速機（ト）の出力軸σθに取付けられ
ｆ、　Ｘカム（ハ）およびＹカム翰により移動制御され
、第６図、第９図に示しているようにＸカム（７）およ
びＹカム（至）が回転されるとレバー９Ｑおよび（６）
が角度回動してＸスライドテーブル（ハ）およびＹスラ
イドテーブル悴かそれぞれ所望量移動されるようになっ
ている。そして上記出力軸（ロ）にはエンコーダ（ハ）
が接続され、出力軸（（７１の回転位置を検出してその
パルス信号が制御装置（洛に送られる。また油圧供給源
である油圧ユニット（６）は、リード切削加工ユニット
（６）やスライドテーブル部翰に作動油を供給下るだめ
のものであり、上記制御装置（２）は該油圧ユニット（
２）およびＩＪ−−ド切削加工ユニット（６）を含めた
装置全体をエンコーダ（６）の信号に基いて制御するも
のである。Ｕｌ、いてリード切削加工ユニット（６）の
構造について具体的に説明すると、リード切削加工ユニ
ット（６）は第１０図乃至第１２図に示しているように
、前記したプレート（ハ）上に固定されたアンダーブロ
ックＯ１）およびアッパーブロック０４）ζこ摺動可能
に嵌合保持され、スピンドルに取付けられたリードカム
０Ｑに当接するローラ（へ）とその支持ピン（財）を先
端部に備えたシリンダ（以下第１ピストン０ηと呼称す
る）と、該第１ピストンθカの内部に該第１ピストン１
７）と同軸に摺動可能に嵌合せしめた第２ピストン（財
）とを備える。第１ピストンθカは断面外形が方形をな
し、アンダーツ゛口゛ンクｑυに設けられた圧疑自バネ
―（ｖｌこより弓１１！力付勢されたロッド（５＋’ｌ
）と結合されて、それによって該第１ピストンリηは常
時リードカム１ｌｌ−Ｎに向って弾圧されている。また
第１ピストンＩＩ′）は第２ピストン（７）を摺動させ
るためのＡＩ＋圧シリンダを形成し、該第２ピストン（
ハ）は後述する油圧作用によって移動される。該第２ピ
ストン（Ｉ８Ｆ刃には前記したスライドブロック（９）
の基、３１≦が貫辿し、ネジ（５１）、押子０秒および
皿バネ（４ｉこよって該スライドブロック（９）の基部
が挟持されている。

また該第２ビス１−ンθ樽は上記第１ピストン（４θの
端部から挿入したネジ棒（財）と該第２ピストン内部に
嵌合され該ネジ棒（財）のイジ部に螺合せしめたストッ
プブロック輪により摺動φ７，５か規制され更に好まし
くは第１ピストン（４すの端ｇ（ｓから４ｒｊｉ人して
いる調節可能なストップビン酸によってＸ方向への移動
が規制されるようになっている。

また史に上記したアンダーフロック（１１］の上部には
段部が形成されその水平面にシリンター摺動方向に伸び
るガイド面を有する固定力イドブロック６カが取伺けら
ｎ、他方上記スライドブロック（９）には上記固定ガイ
ドブロック６７１のカイト面と対向する面を備えた移動
ガイドブロック鏝が取付けられ、該移動ブロック曽と該
固定ガイドブロック６７）との間に転動体−が介装され
、スライドブロック（９）１の端部に取付けたプレート
（９ａ）からネジ（９ｂ）を用いて移動ガイドブロック
（財）を転動体６袋に押圧している。そして好ましくは
」二記転動体（至）は弾性変形可能であって、上記いず
れか一方のがイドブロック曽または（ハ）番こよる抑圧
作用により若干変形され、スライドブロック（９）およ
び第１ピストンθ力と第２ピストン（財）とからなるン
リンダの摺動方向の運動精度番こ影響を及ぼすような各
部品の加工誤差あるいは組立誤差を吸収し得るようにな
っている。

図中■はアッパーブロックθくとアンターブロック０】
）の位置決め固定ボルトである。

続いて上記したリード切削加工ユニット（６）の第２ピ
ストンに）の作動要領について述べると油圧ユニット＠
のポンプ…から供給された油圧が切候弁幹υ、曲進もコ
を通り第１ピストンリＤのｆｒｉＪ室Ｑに圧送されると
、第２ピストン（財）は第１ピストンθカに対して前記
した主軸部０４）から遠さかる方向に移動し、ストップ
ピンｑνに当接して停止される。このときの移動速１褪
は絞り（６４ａ）により決定される。次に切換弁（６ｊ
）を切換えて曲進鞄から第１ピストンリηの後室−に油
液を圧送すれば第２ピストンθ綽は第１ピストンＷ７Ｊ
内を」−記主軸部０４）ｌこ近づく方向に移動し、前記
したネジ榛−によって位置決めされたストップブロック
■に当接して停止される。このときの第２ピストン（財
）の移動速度は絞り（６４ｂ）により決定され、かくし
て第２ピストン（財）は第１ピストンｑカに支持されな
がら該第１ピストン１７１とは別個に往復移動される。

次に上記したリード切削加工ユニット（６）により第１
図に示したごときリード曲線を有する物品を切削加工す
る動作要領について説明すると、第６図乃至第１０図に
おいて、まず被切削物−をスピンドルα５＋こリードカ
ム０１１９と共にｅ　付けられたチャックαηに挾持さ
せたのち、スライドテーブル部（４）のプレート（イ）
上に取付けられた切削加工ユニット（６）をＸカム（ハ
）およびＹカム（至）を回動掃作してＸスライドテーブ
ル（イ）およびＹスライドチーフル例を移動させ、第１
ピストン＠カのローラ（転）がリードカムαＱに当接す
る位置にセットする。このとき、スライドブロック（９
）Ｉこ取付けられた２個の切削工具１）−のうちの一方
の切削工具（２）は他方の切削工具−よりも被切削物０
樽の回転軸心に近く位置し、また第１ピストンＯ７Ｉの
前室Ｑに油圧が供給されていて、第２ピストン０樽はス
トップピン（４）に当接した状態を保っている。この状
態でスピンドル（ト）を回転させると、リードカム（Ｉ
Ｑおよび被切削物（至）は共に回転し、該リードカム叫
にローラーを介して弾力的に当接している第１ピストン
ｏ力は往復動し、該第１ピストンθη内に位置している
第２ピストン（財）も共に往復動してスライドブロック
（９）に取付けられた切削工具６７）■が往復動される
。次ｌこＸスライドテーブル（ハ）を操作して切削加工
ユニット（６）を移動させて切１１１Ｊ工具りハに切込
みを与え、制御装置０３の設定プログラム番こもとづき
曲進が切換えられて後室−に油圧かイ′Ｌ用せしめられ
ると、第２ピストンに）は第１ピストン−ηと共に往復
動されなから第１ピストンＩｔ４’ｌ）に対してスピン
ドルαＱ側に相対移動して切削工具■により第１図に示
すリード物品の円筒面（５）の切削加」二か達成される
。

続いて第２ピストン１３）が第１ピストンＯηに対して
相対的に第１０図の矢印Ｘ方面と反対方向に移動しスト
ップブロック■に当接してＹ’Ｆ’　ＪＪ−したとき、
Ｘスライドテーブルに）を同図の矢印Ｙ方向に移動させ
て切削工具β力を被切削物側から離し、切替弁ｆ５ｎの
切換え（こより油圧を浦道←諺に送れば、第２ピストン
（ハ）は矢印Ｘ方向に移動してストップピン（ト）に当
接して停止し、リード面の切削工具−かリード面（４）
の位１６に設定される。しかるのちＹスライドチーフル
例を前進移動させれば該切削工具…の端面かリード出Ｊ
（４）に位置し、以後リードカムＱＱｉこより第１ピス
トン９７１と共に第２ピストン（財）およびスライドブ
ロック（９）が往復動されてリード面（４）が加工され
る。

」１記の実施例番こ示した本発明による加工ユニット（
６）は、その第１ピストンリηの断面外形か方形をであ
りその摺動面の仕上加工が容易であるため、極めて高精
度の往復摺動か得られ、また２個の切削工具＠岐の切削
抵抗によるモーメントに対する耐荷重性が断面円形の場
合に比べて遥かに優れているという利点を有する。

ブロック６ηに接して摺動されるから、摩擦か小さく常
時円滑な往復運動が遂行される。

なお実施例においては第１ピストンθカの内部に第２ピ
ストン囮を装備せしめてスライドブロック（９）を該第
１ピストン１７１、即ちシリンダに対して相対的に移動
させるようなした態様を示しているが、該スライドブロ
ック（９）をシリンダに対して相対的に移動させる手段
については特に限定を要するものではない。

また固定ガイドブロック６７０ま摺動するシリンダに対
して内ａ＋１ｉ　ｉこ、そして移１τ（・「カイトブロ
ック（ハ）は外側（こ設けているか、１６）定力イトブ
ロック６カを外側Ｉこ設け、移動ガイドブロック鵠を内
側に配設してもよいことは勿論で、（−）る。

発明の効果 以上詳述した通り本発明１．こよるリード面の切削加工
ユニット（６）は、被切削物側を挟持して回転させる主
軸部σ４）のスピンドル（１５と共＋Ｃ回転するよう番
こ取付けられたリードカムαＱにローラ■を介し当接し
て該リードカムｉＱの回転により水平方向に往復動され
る第１ビヌトン１７）と、切削工具Ｌ＠−を所定の間隔
でもって保持して該第１ピストン０７）の往復動（こよ
って移動されながら該第１ピストンＵカＩこ対して相対
的ｊこ移動可能なスライドブロック（９）と、スライド
ブロック（（））を移動させる為の力を伝達するｖｔ二
：　２ビス］・ンθ報と該第１ピストンθカの往復側、
を矩１制する少なくとも垂直方向の面を備えたガイド面
を有するｌ１１１定アンダーブロツクｌ１ｌ）と、ｉｎ
　＋６１定アンダーブロツク（１１）に取付けられ上記
スライドブロック（９）の移動を規制するガイド面を有
する固定ガイドブロックのηと、上記スライドブロック
（９）Ｉこ取付けられ上記固定ガイドブロック６ηのカ
イト面と対向する面を備えた移動ガイドブロック側を備
え、該移動ガイドブロック（４）と上記固定ガイドブロ
ック６７）との間に転動体Ｅ（Ｊが介装されて該移動ガ
イドブロック何１または固定ガイドブロック勅のいずれ
か一方が転動体（５９に向って抑圧調整し得るように構
成してなるものであるから、スライドブロック（９）は
そのガイドブロック６７）において転動体ＥＧｉこ抑圧
しながら点接触あるいは線接触に近い状態でもって摺動
され、したかって摺動が円滑となって摺ａ＋時における
スティックスリップ現象が発生せす、また摩擦抵抗が小
さいことから精度劣下が少なく、加工操作における切削
工具の位置決めを極めて正確に遂行することができるう
また各部品の加工ｉ′！′（度や組立精度「こ起因する
摺動部の誤差は転動体６９への押圧力の調整によって７
１１１正吸収することができ、高精度の加工ユニット８
−答易に得るこさかてきる。ぞの上、シリンタ即ち第ｌ
ヒストン６ｙｔ　ｉ；ｚ　ｌｉ′Ｊ１定アンダーブロッ
クαυの垂直方向）ｙイド向に沿って規制されながら移
動されるから、切削工具！！１乃田の切削賃荷によって
回動することかブｓく、切削口面を強力に支持し７Ｉか
らスライド“フロック（（））を往復動させることかて
さ、そのる（ｉ果、リードカム（１（ｐが高Ｍ度であれ
は切削工具り勇□□□はリードカムα（ｐの形状精度に
忠実Ｏこ倣って移動し、ソー１−面（４）および円筒面
（５）を高ｊＭ度番こ仕上は加工することができ、熟練
を要すること’Ａ　＜　ｔＥｉ＋品質のリード面を有す
る物品を能率よく製作することかできるという実用上有
益な多大の効果を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はリード面を有する物品の；ｉ、１視図、第２図
はビデオデーブレコーダの固定シリンダの展開図、ゾロ
３図は従来の・ノート面の切１１１ｊ　ｊｊｖエユニ゛
ントの正「ｎ図、第４図は第３図の＼−＼′亮戸、断面
図、第５図は第４図のセレーノヨンａ分の拡大図、第６
図乃至第１２図は不発１９」の実施１ソリを示したもの
であり、第６図はリー　ド面切削加工機の畢面図、第′
７るよひ第８図は切削加工機のｊ部ＦＯｒ面正面図≧５
よび１邪曲面側面図、第９図は切削加工機のスライドテ
ーブル部の平血図、第１．０図は本発明の切削加工ユニ
ットの１部断面正面図、第１１図および第１２図は第１
０図１ある。 （４）はリード面、（６）は１，１１削加工ユニツト、
（９）はスライドブロック、住υは固定アンダーフロッ
ク、（１４ｉは主軸部、ｕｔはスピンドル、ｕＱはリー
ドカム、（１８）は披切削物、帆は固定アッパーブロッ
ク、に）はローラ、０７ノは第１ピストン（シリング）
←？）は固定カイトブロック、岐は移動カイトブロック
、６ｑは転動体、＠（財）は切削工具。 特許出願人代理人 第７図 第２図 第３図 に １８−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被切削物を挾持して回転させる土軸部のスピンドル
   と共に回転するよう番こ取付けら、ｔしたリードカムに
   ローラを介し当接して該リードンフムの回転により水平
   方向に往復動°さＩｌ、るシ１ノンダと、切削工具を保
   持して該シリンダの往復動（こよって移動されながら該
   シリンダ番こ対して不１ｊ列的２こ移動可能なスライド
   プロ“ンクと、七「己シリンダの往復動を規制する少な
   くとも垂直方向の面を備えたガイド面を有する固定プロ
   ・ンクと該固定ブロックに取付けられ上記スライドブロ
   ックの移動を規制するガイド面を有する固定ガイドブロ
   ックと、上記スライドブロックｆこ取付けられ」二記ガ
   イドブロックのガイド面と対向−ｒる面を備えた移動ガ
   イドブロックとを備え、該移動ガイドブロックと上記固
   定ガイドプロ゛ンクとの間に転動体が介装されて該移動
   カイトブロックまたは該固定ガイドブロックのいずれか
   一万が転動体に向って抑圧調波し得るように構成したこ
   とを特徴とするリード面の切削加工ユニッ　ト。 ２）上記シリンダの断面外形が方形をなしている前記特
   許請求の範囲第１項記載のリード面の切削加工ユニット
   っ