JPS6014642B2 - 長尺の工作物をフライス加工する方法及びフライス盤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、長尺の工作物、特にクランク髄を長手方向の
中央範囲において支持した状態で、有利には前加工段階
で荒削り加工し次いで後加工段階で仕上げ削り加工する
フライス加工法と、このフライス加工方法を実施するフ
ライス盤に関する。

従釆の技術特に長尺の工作物は端部側から加工し始めら
れる場合に中央で支持され〜工作物を心出しして振動を
避けている。

このことは特にクランク軸若しくはカム軸におけるよう
に製作誤差を４・さくする必要があればあるほど重要で
ある。工作物の支持は振止め支え若し〈は支持ローラに
よって行われるので、相応の心出し精度を得るために、
いわゆる振止め支え帯城を工作物に旋削することが必要
であり、このために旋盤における固有の作業過程が必要
であり、このために旋盤における固有の作業過程が必要
である。さらに、大きなクランク軸は、すなわち２〜３
肌の長さのクランク軸は、研削を行なう前に２段階で支
承ピン及び行程ピンを加工され、この場合第１の段階で
は荒削りによる前加工が行なわれ、次の第２の段階では
仕上げ削りによって後加工が行なわれる。その際に荒削
りによって材料の固有応力が解放され「クランク軸若し
くは工作物に永久ひずみ変形が生じる。次いで従来、次
の仕上げ削り加工の際に工作物に振止め帯城若しくは前
フライス加工された支承ピンが、心出しを行う振止め支
えに支持され「振止め支えが工作物を直線にして、この
直線にされた位置で工作物が加工されていた。もちろん
振止め支えを解放した後に工作物若しくはクランク軸は
再び永久ひずみ変形した位置に戻り、工作物がプレスを
用いためんどうな整直過程を必要とし、このことは著し
く費用がかかる。それというのはこの整直が自動化され
得ないからである。これに対して前述のような整直を行
なわない場合には研削過程によってクランク軸の永久ひ
ずみ変形を取り除き得る程度に大きな研削代が設けられ
ねばならない。このような大きな研削代の研削は特に時
間がかかり、研削盤に最も高い要求を議することになる
。発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、前記欠点を取り除き、振止め支え帯域
の旋削が不Ｙ必要であり、フライス加工の後に整直過程
を行わないにもかかわらずわずかな研削代しか必要とし
ない実際に永久ひずみ変形のない工作物を製作しかつ特
に申し分のない加工精度を保証するような、長尺の工作
物をフライス加工する方法と、この方法を簡単に実施す
るフライス盤を提供することである。

問題点を解決するための手段 前記課題を解決するために本発明の方法では、工作物の
長手方向の中央範囲の支持箇所で工作物の自重に基づく
礎性たわち変形だけを取り除き、先行する作業段階時に
解放された材料内部応力に基づく永久ひずみ変形は残し
たままで工作物を支持してフライス加工するようにした
。

さらに、このようなフライス加工法を簡単かつ経済的に
実施するために本発明の手段では、振止め支えが調節可
能な少なくとも２つの締付ジョ−を備えており、これら
の締付ジョーのうち、支持ジョーを成す縦付ジョーが垂
直方向で上方へ工作物に当付け可能であり、対抗ジョー
を成す綿付ジョーがこれと支持ジョーとの間に工作物を
縦付けるために工作物に当付け可能である形式のフライ
ス盤において「支持ジョーが支持ジョー自体と工作物と
の間の銭点の位置を記録する表示装置を有していてかつ
支持ジョーに配属された調節駆動装置を介して前記接点
位置からあらかじめ選択可能な量だけ上昇可能であり、
対抗ジョーが上昇せしめられた支持ジョ−と協働するよ
うになっている。発明の作用及び効果 本発明のフライス加工法により「心出しを目的として工
作物を緊締しないことに基づき、振止め支え帯域を旋削
する必要がなくなる。

それというのは工作物の自重に基づく弾性たわみ変形を
取り除くためには加工されていない軸ピンで十分である
からである。この場合に生じる工作物支持の不精確さは
問題にならない。それというのは不精確さは次の加工段
階でフライス加工により取り除かれるからである。この
ことは、特に機械中央における支持機構（振止め支え）
によって工作物を持ち上げかつ心出しするのではなく、
工作物を自重に基づく弾性たわみ変形分だけ持ち上げた
状態で、すなわち弾性たわみ変形は取り除くが荒削り中
に固有応力によって生じる永久ひずみ変形は残したまま
で支持し、永久ひずみ変形を残したまま支持した状態で
工作物を仕上げ削りする加工過程にとってもあてはまる
。工作物は、工作物の鞄線の中央範囲の支持箇所を持ち
上げることによって自重による弾性たわみ変形だけを取
り除かれ、永久ひずみ変形は残したままの状態で固定さ
れて後加工される。従って、荒削り時に生じた永久ひず
み変形も仕上げ削り加工過程においてフライス加工によ
って切り除かれる。後フライス加工の際のわずかな加工
によっては付加的な応力がもはや解放されないので、工
作物若しくはクランク軸の問題になる永久ひずみ変形が
もはや生じなくなり、かつ高い製作精度の維持が保証さ
れる。さらに研削の前に整道過程が不必要であり、研削
代が最小に設計され、研削時間が著しく短縮される。本
発明のフライス加工法は静止している工作物をフライス
加工するためにも用いられる。それというのは本発明に
よるフライス加工法は自重によって生ぜしめられる弾性
たわみ変形を取り除く工作物の保持にあり、このことは
静止している工作物においても回転している工作物にお
けると同様に可能であるからである。さらに本発明の手
段により、本発明に基づく振止め支えを用いて軸のたわ
み（たわみ量は経験若しくは計算によって求められる）
が困難なく取り除かれる。

それというのはたわみを取り除くために支持ジョーが接
点からたわみ量の大きさに相当する行程運動量だけさら
に動かされるからである。この場合には行程運動が任意
の形式で手によってカム、デカデスイッチ、穿孔テープ
等を介して制御される。支持ジョーは選ばれた行程を移
動せしめられた後にその位置に固定される。次いで対抗
ジョー（もちろん２つ若しくはそれ以上の対抗ジョーが
設けられていてもよい）が工作物にもっぱら当付けられ
、工作物が対抗ジョーと支持ジョーとの間に締付けられ
る。従って振止め支えの機能が完全に自動化され、振止
め支えが鍛造された禾加工の支承ピンに直接緊締される
ので、前加工段階のために振止め支え帯城の旋肖りをも
はや必要としない。支持ジョーと工作物との間の接点の
正確な位置を測定することが重要であるので、本発明の
実施態様では、支持ジョーの表示装置が、支持ジョーの
支持面から突出していてばね負荷に抗して後退可能な触
子を有しており、この触子が支持面と合致する位置で制
御信号を発信する。

触子が、工作物に支持ジョーを当付ける場合にばね負荷
に抗して支持ジョーの支持面の方向に移動させられ、触
子と支持面とが合致した場合に支持面と工作物との間の
正確な接点が得られる。正確な接点が得られるとただち
に、適当な信号発生器を介して信号が発信され、この信
号によって支持ジョーが弾性たわみ変形のたわみ変形量
だけさらに運動させられる。さらに本発明の有利な実施
態様により、支持ジョーの調節駆動装置がブレーキを備
えており、対抗ジョー自体が固定装置を備えている。

調節駆動装置のためのブレーキによって、調節距離が正
確に測定され得るだけではないこ、支持ジョ−が所望の
位置に固定され、このためにもちろん支持ジョーのため
の固有の縦付け装置が設けられていてよい。支持ジョー
の固定によって、調節駆動装置を負荷する必要なしに、
後加工段階のための工作物の所望の締付が可能になる。
加工中に回転する工作物を支持するために本発明の実施
態様では、締付ジョ‐が、回転可能に支承され工作物を
取り囲むリング保持体内に設けられており、このリング
保持体が、支持ジョーを成す方の締付ジョーを垂直方向
で上方へ向ける出発回転位置に停止可能である。

簡単な形式で制御スイッチ若しくは類似のものを介して
得られるリング保持体の出発回転位置において支持ジョ
ーが所望の方向で下方から工作物に当付けられ、弾性た
わみ変形を補償するために工作物を上方へ押す。上方へ
特上げられた位置で対抗ジョーによって工作物を固定し
た後にリング保持体が工作物加工のために回転させられ
、この場合には稀付けは維持されたままである。実施例 第１図に示す振止め支え１‘ま、垂直に案内されていて
下方から工作物３に当付け可能な支持ジョー２を有して
いる。

支持ジョー２のための調節駆動装置４はくさび伝動装置
５と協働して、支持ジョー２をこの支持ジョーと工作物
との間の接点からあらかじめ選択可能な量だけ特上げる
ことができる。この場合には接点の位置がばね８の負荷
によって支持ジョー２の支持面２ａから突出している藤
子７を備えた表示装置６によって記録される。触子７は
パルス発生器９若しくは類似のものを介して、支持面２
ａと合致して工作物と支持ジョーとの間の授爵こ相応す
る位置を表示する。この世発位置から支持ジョー２が全
く所定の量だけさらに上方へ運動せしめられる。この所
定の量は支持箇所における工作物の弾性たわみ変形のた
わみ変形量に相応している。この場合には支持ジョー２
の調節距離は距離測定装置１０を介して制御可能である
。支持ジョー２と協働する２つの対抗ジョー１１が設け
られており、これらの対抗ジョ−はそれぞれ固有の調節
駆動装置１２を有していて工作物３を支持ジョー２との
間に堅く縦付ける。

支持ジョー及び対抗ジョーをその締付け位置に固定する
ために、対抗ジョー１１は固定装置１３を備えており、
支持ジョー２のための調節駆動装置４はブレーキ１４を
有している。振止め支え帯城の旋削を避けるために、若
しくは工作物を加工する場合に前加工段階で解放される
材料の固有応力に基づく工作物の永久ひずみ変形を次の
後加工段階で取り除くために、工作物３が前加工段階の
始まる前に若しくは前加工段階の終った後に、未加工の
ピン若しくは前加工されたピンで以つて振止め支え１に
支えられ、工作物の弾性たわみ変形は取り除かれるが、
娠止め支え帯城の欠落していることに基づく不精確さ及
び前加工段階で生じた永久ひずみ変形は残されたままで
ある。

このために振止め支え１の支持ジョー２は、この支持ジ
ョ−と工作物３とが接触するまで下方から工作物に当付
けられる（第１図に実線で示してある）。この接点から
は工作物３は支持ジョ−２を介して弾性たわみ変形に相
応する量ｆだけ上方へ押し上げられるが、例えば前加工
によって生じた永久ひずみ変形（偏心距離ｅ，，ｅ２）
は考慮されない。弾性たわみ変形に相応する量だけ押し
上げられた位置において支持ジョー２がブレーキ１４に
よって固定され、かつ工作物３が対抗ジョ−１１に介し
て〈締付けられる（第１図に破線で示す位置）。軸のた
わみだけを取り除き軸を永久ひずみ変形したままの形で
非中心位置に固定する綿付けによって、振止め支え帯城
の旋削が不必要になり、続く後加工段階で不都合な永久
ひずみ変形が取り除かれ、従ってわずかな製作誤差を維
持するために、次の研削加工のために整直を必要とする
こともなければ、極端な研削代を設ける必要もなくなる
。たわみ変形の大きさは経験若しく計算によって求めら
れ、従って支持ジョ−と工作物との間の接点から支持ジ
ョー２を行程運動させるためのあらかじめ選択可能な寸
法が得られ、行程連動自体は距離測定装置１０を介して
制御され得る。工作物３を回転運動中に加工する場合に
は、もちろん振止め支えも回転可能な締付ジョーを有し
ていなければならない。

このような振止め支え１５が第２図に縦付ジョーの解放
位置で第３図に縦付ジョーの納付位置で示してある。こ
の場合には支持ジョー１６及び対抗ジョー１７から成る
縦付ジョーが半径方向でリング保持体１８内に取り付け
られており、支持ジョ−１６及び対向ジョー１７はねじ
スピンドル１９、かさ歯車伝動装置２０及び、スリップ
リング接点部材２１によって給電可能なモータ２２を介
して調節可能である。支持ジョー１６は同じく支持ジョ
−１６自体と工作物３との間の接点を測定するための表
示装置２３を有しており、支持ジョー１６のための調節
距離を監視するために同じく距離測定装置２４が役立つ
。リング保持体１８は回転可能に振止め支え１５に支承
されており、従って工作物が締付ける支持ジョー６及び
対抗ジョー１７が一緒に工作物の加工のために回転させ
られ得る。工作物を弾性たわみ変形は取り除くが、永久
ひずみ変形は残したままの状態で支持するために、リン
グ保持体１８に出発回転位置が設けられており、この出
発回転位置において支持ジョー１６が垂直方向で下方か
・ ら工作物に当付け可能であって工作物を弾性たわみ
変形のたわみ変形量だけ上方へ押し上げることができる
。支持ジョー１６が工作物をたわみ変形量だけ持ち上げ
ると、対抗ジョー１７が下方に移動させられ工作物３を
堅く締付ける。工作物３を回転させながら加工するため
に、リング保持体１８が駆動歯車２５及び小歯車２６を
介して回転させられ、緒付ジョー１６及び対抗ジョー１
７が調節駆動装置と一緒に回転する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は静
止する工作物を加工するためのフライス盤の振止め支え
の端面図、第２図は回転する工作物を加工するためのフ
ライス盤の振止め支えの断面図、第３図は第２図の振止
め支えの端面図である。 １・・・・・・振止め支え、２・・・・・・支持ジョー
、３・・・・・・工作物、４…・・・調節駆動装置、５
・・・・・・くさび伝動装置、６・・・・・・表示装置
、７……触子、８…・・・ばね、９・・・・・・パルス
発生器、１０・・・・・・距離測定装置、１１・…・・
対抗ジョー、１２・・・・・・調節駆動装置、１３・・
・・・・固定装置、１４・・・・・・ブレーキ、１５・
・・・・・振止め支え、１６・・・・・・支持ジョー、
１７・・・・・・対抗ジョー、１８・…・・リング保持
体、１９・・・・・・ねじスピンドル、２０・・・・・
・かさ歯車伝動装置、２１．．．．．．スリップリング
接点部材、２２・・・・・・モータ、２３・・・・・・
表示装置、２４・・・・・・距離測定装置、２５・・・
・・・駆動歯車、２６・・・・・・４・歯車。 ＦノＧ．′‘′○．２ 片ソＧ．３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長尺の工作物を長手方向の中央範囲で支持した状態
   でフライス加工する方法において、工作物の長手方向の
   中央範囲の支持箇所で工作物の自重に基づく弾性たわみ
   変形だけを取り除き、先行する作業段階時に解放された
   材料内部応力に基づく永久ひずみ変形は残したままで工
   作物を支持してフライス加工することを特徴とする長尺
   の工作物をフライス加工する方法。 ２ 長尺の工作物をフライス加工するフライス盤であっ
   て、このフライス盤の振止め支えが調節可能な少なくと
   も２つの締付ジヨーを備えており、これらの締付ジヨー
   のうち、支持ジヨーを成す締付ジヨーが垂直方向で上方
   へ工作物に当付け可能であり、対抗ジヨーを成す締付ジ
   ヨーがこれと支持ジヨーとの間に工作物を締付けるため
   に工作物に当付け可能である形式のものにおいて、支持
   ジヨー２；１６が支持ジヨー自体と工作物との間の接点
   の位置を記録する表示装置６；２３を有していてかつ支
   持ジヨーに配属された調節駆動装置を介して前記接点位
   置からあらかじめ選択可能な量ｆだけ上昇可能であり、
   対抗ジヨー１１；１７が上昇せしめられた支持ジヨー２
   ；１６と協働するようになっていることを特徴とするフ
   ライス盤。 ３ 支持ジヨーの表示装置６が、支持ジヨー２の支持面
   ２ａから突出していてばね負荷に抗して後退可能な触子
   ７を有しており、この触子が支持面と合致する位置で制
   御信号を発信する特許請求の範囲第２項記載のフライス
   盤。 ４ 支持ジヨー１２の調節駆動装置がブレーキ１４を備
   えており、対抗ジヨー１１自体が固定装置１３を備えて
   いる特許請求の範囲第２項記載のフライス盤。 ５ 支持ジヨー１６及び対抗ジヨー１７が回転可能に支
   承され工作物３に取り囲むリング保持体１８内に設けら
   れており、このリング保持体が、支持ジヨー１６を成す
   方の締付ジヨーを垂直方向で上方へ向ける出発回転位置
   に停止可能である特許請求の範囲第２項記載のフライス
   盤。