(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＣ旋盤の工具台に、ＮＣによって直接被加工物の加工形状軌跡に設定される第１のバイトを持つ第１の刃物台と、被加工物の加工厚さを設定するために第１の刃物台に対する相対位置がコントローラにより調整された油圧により駆動されるリトラクト機構によって設定される第２のバイトを持つ第２の刃物台とを設けると共に、前記第１の刃物台と前記第２の刃物台の相対位置を固定するため、前記第２の刃物台を工具台に対してロックするロック機構を第２の刃物台を駆動させるリトラクト機構に対し並列に設けたことを特徴とする被加工物の両面を同時に加工する加工装置。
【請求項２】
ＮＣ旋盤の工具台に、ＮＣによって直接被加工物の加工形状軌跡に設定される第１のバイトを持つ第１の刃物台と、被加工物の加工厚さを設定するために第１の刃物台に対する相対位置がコントローラにより調整された油圧により設定される第２のバイトを持つ第２の刃物台とを設けると共に、前記第１の刃物台と前記第２の刃物台の相対位置を固定するため、前記第２の刃物台を工具台に対してロックするロック機構を設け、前記ロック機構は、基部が工具台に固定された多数の薄板部を有する第１の薄板と、前記多数の薄板部と交互に摺動自在に挿入する多数の薄板部を有し、その基部が前記第２の刃物台に固定された第２の薄板と、前記双方の薄板部に対して挟持力を加える挟持装置とより成ることを特徴とする被加工物の両面を同時に加工する加工装置。
【請求項３】
前記被加工物は、ボス部とこのボス部の周囲に延設された傾斜円板部とを有して構成された斜板式圧縮機の斜板であること特徴とする請求項１又は２記載の被加工物の両面を同時に加工する加工装置。
【請求項４】
前記挟持装置は、油圧の切り換えにより、締め付け又は緩められるようにしたことを特徴とする請求項２記載の被加工物の両面を同時に加工する加工装置。
【請求項５】
ＮＣ旋盤の工具台に、ＮＣによって直接被加工物の加工形状軌跡に設定される第１のバイトを持つ第１の刃物台と、被加工物の加工厚さに設定するために第１の刃物台に対する相対位置がコントローラにより調整された油圧により駆動させるリトラクト機構によって設定される第２のバイトを持つ第２の刃物台と、前記第１の刃物台と前記第２の刃物台の相対位置を固定するため、第２の刃物台を駆動させるリトラクト機構に対し並列に第２の刃物台をロックするロック機構とをそれぞれ設けた加工装置において、前記第１のバイトを持つ第１の刃物台の位置を決めた後に、前記第２のバイトを持つ第２の刃物台の前記第１の刃物台に対する相対位置を設定する第１及び第２の刃物台の位置設定工程と、前記ロック機構を稼働させ、第２の刃物台を工具台に対してロックさせる第２の刃物台のロック工程とを含むことを特徴とする被加工物の両面を同時に加工する加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被加工物の両面を同時に加工する加工装置及びその加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工物として例えば斜板式圧縮機の斜板は、シャフトを挿入する挿入孔を備えたボス部と、このボス部を中心に延設された所定の厚みを有する傾斜円板部とからなり、前記傾斜円板部には、ボス部の中心軸に対して所定角度に傾斜する側面部と、ボス部と同心をなして軸方向に延設された（ボス部の中心軸と平行な）外周面とを備えている。
【０００３】
このような斜板、特にシューが摺動する側面部の加工方法について、特許文献１の段落（００３３）から（００３７）に示されるように、ＮＣ工作機械のチャックに斜板を取付け、この斜板を回転させつつ、向かい合わせた一対のバイトをＸ軸方向に移動させて、斜板の両側面部（摺動面）を同時に加工する方法が知られている。
【０００４】
詳細には、図３に示すようなＮＣ旋盤で、工具台１１１には、第１のバイト１１２を持つ第１の刃物台１１３が取付けられ、また第２のバイト１１６を持つ第２の刃物台１１７はリトラクト機構１１８を介して取付られている。この第２の刃物台１１７は、コントローラ１２７からの出力が空油圧変換器１２６で圧油に変換され、前記リトラクト機構１１８に伝えられることで、位置修正を行っている。またチャック１４７には斜板１０１がコレット１４８を介して取付られている。
【０００５】
そして、斜板１０１を加工する時には、まず斜板１０１の下側面部１０６ａに合わせて第１のバイト１１２を持つ第１の刃物台１１３の位置を設定する。即ち、工具台１１１を介して第１の刃物台１１３をＺ軸方向に移動することで行われる。それから斜板１０１の上側面部１０６ｂの加工厚さに第２のバイト１１６を持つ第２の刃物台１１７をリトラクト機構１１８を介してＺ軸方向に修正変位させる。このリトラクト機構１１８は、コントローラ１２７からの信号に基づく空気圧を空油圧油変換器１２６を介して油圧により行われ、最大で０．３ｍｍ程の変位量となっている。
【０００６】
このように、第１及び第２のバイト１１２，１１６の位置が決定されたら、斜板１０１の傾斜円板部１０４を切削するために、第１及び第２のバイト１１２，１１６をＸ軸方向に移動させる。これにより、斜板１０１は外側から内側に向かって切削加工が施される。この切削加工が終了したら、リトラクト機構１１８への圧油を抜き、第２の刃物台１１７をＺ軸方向に後退移動させ、その後に第１の刃物台１１３をＺ軸方向に後退移動させ、最後に第１及び第２の刃物台１１３，１１７をＸ軸方向に後退移動させることで、切削加工が終了する。この例に示されるリトラクト機構１１８は、特許文献２に示され、公知である。
【特許文献１】特開２００５−４２５９６号公報
【特許文献２】特開２００２−３７０１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記したリトラクト機構１１８は、油圧で駆動させるために、圧油に空気が混入したり、および／又は加工負荷が大きかったりすると、第２の刃物台１１７の位置が、コントローラ１２７で設定した位置から後退してしまうことがある。具体的には図４に示すように斜板１０１の傾斜円板部１０４の周辺に比して中心付近の厚さが厚くなる中高不具合部分が生じてしまったり、また図５に示すように、斜板１０１の傾斜円板部１０４の外周部分が盛り上がってしまう不具合部分を生じていた。
【０００８】
そこで、この発明は、前述の不具合部分を解消するため、切削時に、第１の刃物台と第２の刃物台との相対位置の変化を無くすことを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る被加工物の両面を同時に加工する加工装置は、ＮＣ旋盤の工具台に、ＮＣによって直接被加工物の加工形状軌跡に設定される第１のバイトを持つ第１の刃物台と、被加工物の加工厚さを設定するために第１の刃物台に対する相対位置がコントローラにより調整された油圧により駆動されるリトラクト機構によって設定される第２のバイトを持つ第２の刃物台とを設けると共に、前記第１の刃物台と前記第２の刃物台の相対位置を固定するため、前記第２の刃物台を工具台に対してロックするロック機構を第２の刃物台を駆動させるリトラクト機構に対し並列に設けたことを特徴としている（請求項１）。
【００１０】
この構成により、第２の刃物台はコントローラからの出力により所定の切削位置に前進した後に、ロック機構を働かせ、この第２の刃物台をロックする。このために、第２の刃物台は固定され、例え高負荷が加わっても、第２の刃物台は後退することなく、常に第１の刃物台とは相対的な位置が維持されることから、第２の刃物台の第２のバイトによる切削加工はコントローラの指示通り行われ、中心付近の厚さが厚くなる中高の不具合部などが生じることが解消される。
【００１１】
また、この発明に係る被加工物の両面を同時に加工する加工装置は、ＮＣ旋盤の工具台に、ＮＣによって直接被加工物の加工形状軌跡に設定される第１のバイトを持つ第１の刃物台と、被加工物の加工厚さを設定するために第１の刃物台に対する相対位置がコントローラにより調整された油圧により設定される第２のバイトを持つ第２の刃物台とを設けると共に、前記第１の刃物台と前記第２の刃物台の相対位置を固定するため、前記第２の刃物台を工具台に対してロックするロック機構を設け、前記ロック機構は、基部が工具台に固定された多数の薄板部を有する第１の薄板と、前記多数の薄板部と交互に摺動自在に挿入する多数の薄板部を有し、その基部が前記第２の刃物台に固定された第２の薄板と、前記双方の薄板部に対して挟持力を加える挟持装置とより成ることを特徴としている（請求項２）。
【００１２】
この発明では、前記ロック機構を、基部が工具台に固定された多数の薄板部を有する第１の薄板と、前記多数の薄板部と交互に摺動自在に挿入する多数の薄板部を有し、前記第２の刃物台に固定された第２の薄板と、前記双方の薄板部に対して挟持力を加える挟持装置とより構成し、ロック機構を構成する一方の薄板と他方の薄板が交互に積み重なっていて、その両薄板部に対し挟持力を加えることで、両薄板部に大きな摩擦力が得られ、第２のバイトを持つ第２の刃物台が確実に機械的に固定される。このロック機構は、両薄板が多板状となって面圧が広い範囲で分散するので、挟持力によって特定の部位が変形するおそれがなく、且つ第２の刃物台のＺ軸方向への微調整を維持することができる。
【００１３】
前記被加工物は、ボス部とこのボス部の周囲に延設された傾斜円板部とを有して構成された斜板式圧縮機の斜板である例を示したことを特徴としており（請求項３）、傾斜円板部が両側面部を有していて、同時加工の対象物となっている。
【００１４】
前記挟持装置は、油圧の切り換えにより、締め付け又は緩められるようにしたことを特徴としており（請求項４）、油圧装置の利用により、大きな締付力が得られる。
【００１５】
この発明に係る被加工物の両面を同時に加工する加工方法は、ＮＣ旋盤の工具台に、ＮＣによって直接被加工物の加工形状軌跡に設定される第１のバイトを持つ第１の刃物台と、被加工物の加工厚さに設定するために第１の刃物台に対する相対位置がコントローラにより調整された油圧により駆動させるリトラクト機構によって設定される第２のバイトを持つ第２の刃物台と、前記第１の刃物台と前記第２の刃物台の相対位置を固定するため、第２の刃物台を駆動させるリトラクト機構に対し並列に第２の刃物台をロックするロック機構とをそれぞれ設けた加工装置において、前記第１のバイトを持つ第１の刃物台の位置を決めた後に、前記第２のバイトを持つ第２の刃物台の前記第１の刃物台に対する相対位置を設定する第１及び第２の刃物台の位置設定工程と、前記ロック機構を稼働させ、第２の刃物台を工具台に対してロックさせる第２の刃物台のロック工程とを含むことを特徴としている（請求項５）。
【００１６】
このようなことから、第１及び第２の刃物台の位置設定工程の後に、第２の刃物台をロックさせる第２の刃物台のロック工程を持つことで、第２の刃物台の位置の固定が容易に且つ確実に行われる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、この発明の被加工物の両面を同時に加工する加工装置によれば、第２の刃物台は、コントローラからの出力により所定の切削位置に前進した後に、ロック機構を働かして、第２の刃物台を工具台に対してロックさせることで、この第２の刃物台が確実に機械的に固定される。このために、第２の刃物台と第１の刃物台との相対的な位置が維持されることになり、外辺よりも中心が中高となる等の加工上の不都合部分の発生を完全に防ぐことができる（請求項１）。
【００１８】
ロック機構は、交互の重なり合う薄板部に対し、挟持装置により挟持力を加えることで、大きな摩擦力が得られ、第２の刃物台が確実に固定される。またこのロック機構が多板状で且つ比較的広いために、面圧が広い範囲で分散するので、挟持力によって特定の部位の変形も起こらす、且つ第２の刃物台のＺ軸方向への微調整も維持することができる（請求項２）。また、被加工物として、傾斜円板部の両側面部を有する斜板式圧縮機の斜板の加工に有効である（請求項３）。さらにまた、挟持装置として圧油を利用する圧油装置から大きな締付力も得ることができる（請求項４）。
【００１９】
それから、この発明の被加工物の両面を同時に加工する加工方法によれば、第１及び第２の刃物台の位置設定工程と、第２の刃物台をロックさせる第２の刃物台のロック工程とを含むようにしたから、第１及び第２の刃物台の位置設定を第２の刃物台ロック工程により確実に固定することができる（請求項５）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１の（ａ）及び（ｂ）は、この発明の被加工物となっている斜板１の側面図及び正面図で、この斜板１は、シャフトを挿入する挿入孔２が中央に形成されたボス部３と、このボス部３を中心に周囲に延設された所定の厚みを有する傾斜円板部４とを有して構成されている。
【００２１】
ボス部３は、傾斜円板４の中央に設けられ、軸方向の両端に形成された側部３ａ，３ｂがシャフト（図示せず）の軸芯に対して垂直に形成されている。また、斜板円板部４は、ボス部３の中心軸Ａに対して所定の角度に傾斜した側面部６ａ，６ｂと、ボス部３と同心をなして軸方向に延設された（ボス部３の中心軸Ａと平行）外周面７ａ，７ｂと有しているもので、傾斜円板部４の側面部６ａ，６ｂには、図示しないシューが摺動される。
【００２２】
図２において、この発明の被加工物の両面を同時に加工する加工装置１０が示されている。この加工装置１０はＮＣ旋盤が用いられ、往復台上に設けられた工具台１１に第１のバイト１２を持つ第１の刃物台１３が取付されている。この第１の刃物台１３は、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に工具台１１と共に動かされる。
【００２３】
また、同じく工具台１１に第２のバイト１６を持つ第２の刃物台１７もリトラクト機構１８を持つ刃物ホルダ２０を介して取付られている。具体的には、刃物ホルダ２０の収納溝２１に、第２の刃物台１７が螺子２２により取付られている。そして刃物ホルダ１９は、リトラクト機構１８を介して工具台１１に取付けられている。
【００２４】
リトラクト機構１８は、工具台１１に取付けられた固定部１９ａと、前記刃物ホルダ２０を取付けた可動部１９ｂとより成り、可動部１９ｂは、図示しない戻しばね装置により、前記固定部１９ａ側に押し付けられて一体化されている。この固定部１９ａと可動部１９ｂとに囲まれた中央室２３には、油圧シリンダ２４が配されている。
【００２５】
この油圧シリンダ２４のシリンダ本体２４ａが前記固定部１９ａに、シリンダ基部２４ｂが前記可動部１９ｂにそれぞれ取付られていて、この油圧シリンダ２４に圧油が供給されると、油圧シリンダ２４が伸長し、可動部１９ｂをＺ軸方向に図２上では下方へ動かされる。この移動量は、０．３ｍｍ程で、第２のバイト１６のＺ軸方向の位置の補正が行われる。そして油圧シリンダ２４内の圧力が抜かれると、戻しばね装置により可動部１９ｂはＺ軸方向で図２上では上方へ戻される。
【００２６】
前記油圧シリンダ２４への圧油の供給の制御をコントローラ２７により行わせている。このコントローラ２７は、前記第２の刃物台１７の第２のバイト１６による被加工物１の加工厚さを補正する装置で、入力される数値によりコントローラ２７から所定圧の空気圧が下記する空油圧変換器２６に送られる。
【００２７】
空油圧変換器２６は、一方に空気圧が供給される室を持ち、そこに配される受圧部２８ａにより空気圧が機械的に力に変換され、受圧部２８ａに取付られているピストン２８ｂを変位させる。このピストン２８ｂは油が充満した圧油室３０に臨まされ、その変位により圧油室３０内の容積が変化される。即ち、所定の空気圧が所定の油圧に変換され、前記したリトラクト機構１８の油圧シリンダ２４に供給させることで、この油圧シリンダ２４が駆動される。３１は油タンクである。
【００２８】
この発明の構成として、前記刃物ホルダ２０には、切削中に第２のバイト１６の変位を防ぐロック機構３５が設けられている。このロック機構３５は、０．１〜１ｍｍ程の縦方向の隙間を有し、且つ長手方向に長い多数の薄板部３６ａを有する薄板３６と、同じく、０．１〜１ｍｍ程の縦方向の隙間を有し、且つ長手方向に長い多数の薄板部３７ａを有する薄板３７とを持ち、前記薄板部３６ａ，３７ａ同士を交互に挿入して、それぞれの薄板３６，３７の基部を前記刃物ホルダ２０，工具台１１にそれぞれ固定している。
【００２９】
それから、この薄板３６，３７の交互に重なり合っている重合部位に、外部から挟持装置４０が設けられている。この挟持装置４０は、一方に可動する押圧部４１と、これに対向する固定部４２とを有し、前記押圧部４１が動くことで、両者間の間隙を増減させる。また、押圧部４１の背後に圧油室４３が設けられ、この圧油室４３に圧油が供給されることで、この押圧部４１が固定部４２方向に変位し、固定部４２との間に挟持力が得られる。この押圧部４１への圧油の供給は、方向切換弁４４により行われる。４５はポンプ、４６は油タンクである。
【００３０】
このように、ロック機構３５が構成されているので、両薄板の薄板部３６ａ、３７ａの接触面積は大きく、そのため、摩擦力も大きくなり、第２のバイト１６のロックを確実なものとしている。また接触面積が広いため、面圧の分散が生じ、押圧によって特定の箇所が凹んでしまうこともなく、微調整を可能としている。
【００３１】
上述の構成において、斜板１の切削加工手順は、まずチャック４７にコレット４８を介して斜板１を把持し、主軸の軸芯と直角をなすX軸方向に傾斜円板部４の側面部６ａ，６ｂを一致させ、側面部６ａ，６ｂと直角をなす軸線の回りに斜板１を回転させるようにしている。そして、第１のステップとして、斜板１を回転させつつ第１の刃物台１３を所定の位置にセットし、しかる後に第２の刃物台１７をセットする。その際に、第２の刃物台１７は、コントローラ２７からの出力によりＺ軸方向位置が補正される。
【００３２】
次に第２のステップとして、第２の刃物台１７の補正が完了したら、挟持装置４０を働かすべく、方向切換弁４４を切り換え、圧油を挟持装置４０の圧油室４３に供給する。すると、押圧部４１が動いて、薄板部３６ａ，３７ａが外部より挟持され、第２の刃物台１７はロックされる。したがって、第２の刃物台１７と第１の刃物台１３との相対位置が異常負荷時にも変動することが防がれる。
【００３３】
そして、工具台１１をＸ軸方向に前進させて両側面６ａ，６ｂの加工が施される。切削加工が終了したら、方向切換弁４４を切り換え、圧油を抜いて押圧部４１を後退させる。これにより、挟持装置４０の挟持力がなくなりロックが解除される。それから、コントローラ２７を介してリトラクト機構１８のシリンダ２４内の圧油を抜いてシリンダ２４を収縮させる。これにより、第２の刃物台１７はＺ軸方向に後退（図２上では上方へ移動）させる。さらに、第１の刃物台１３をＺ軸方向に後退（図２上では下方へ移動）させ、最後に斜板１をＸ軸方向に後退させ、切削加工は終了する。
【００３４】
ロック機構３５として、この実施例で示した構成が好ましいが、第２の刃物台１７を固定する公知構造でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明を用いて切削される被加工物である斜板式圧縮機の斜板で、図１ａは側面図、図２（ｂ）は正面図である。
【図２】この発明の概略の構成図である。
【図３】従来の加工装置の概略の構成図である。
【図４】従来の装置で切削加工時に斜板に表れる不具合例を示した側面図である。
【図５】従来の装置で切削加工時に斜板に表れる別の不具合例を示した側面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 斜板
３ ボス部
４ 傾斜円板部
６ａ，６ｂ 側面部
１０ 被加工物の両面を同時に加工する加工装置
１１ 工具台
１２ 第１のバイト
１３ 第１の刃物台
１６ 第２のバイト
１７ 第２の刃物台
１８ リトラクト機構
２４ 油圧シリンダ
２６ 空油圧変換器
２７ コントローラ
２８ａ 受圧部
２８ｂ ピストン
３５ ロック機構
３６ 薄板
３６ａ 薄板部 
３７ 薄板
３７ａ 薄板部
４０ 挟持装置
４１ 押圧部
４２ 固定部
４４ 方向切換弁
４７ チャック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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