(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面方向及び上下方向に移動可能で回転によりワークに切削加工を行う加工工具と、該加工工具の回転軸と直交する軸線を回転中心軸とするワーク割出し軸を所定角度に割出すもので前記ワークの一側面を把持する第１位置決めホルダーを有するワーク割出し手段と、前記ワーク割出し軸に対向して設けられ前記ワークの他側面を把持する第２位置決めホルダーを有して前記ワーク割り出し手段に前記ワークを押圧して把持するワーク押え手段とを備え、両側面に所定の長さを有し且つ対向斜面の間隔が先端に向って狭くなるような奥に行くに従って開口面積が狭い横嵌合溝及び縦嵌合溝が形成された前記ワークを前記ワーク割出し手段に前記ワーク押え手段が押圧把持する際に前記横嵌合溝及び縦嵌合溝に案内されながら嵌合する対向斜面の間隔が先端に向って狭くなる横突部及び縦突部を前記第１及び第２位置決めホルダーの対向する面に形成し、前記横突部及び縦突部が前記横嵌合溝及び縦嵌合溝に嵌合する際に、前記横突部及び縦突部の先端が前記横嵌合溝及び縦嵌合溝を形成する面に接することなく且つ前記第１及び第２位置決めホルダーの前記横突部及び縦突部が形成された側面がこの横突部及び縦突部を除き前記ワークに接することなく、該横突部及び縦突部の各斜面が前記横嵌合溝及び縦嵌合溝の各斜面に接することにより前記ワークを位置決めすることを特徴とする切削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークに多面加工を行う切削装置、特に角柱状のワークの各面に加工を行う切削装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、ワークに多面加工を行うには、ワークテーブル上に治具を載置してワークを固定して、加工工具により一面に加工を施すと、前記固定を解いて他の面を加工工具に対向させて再び固定して加工するというように、段取り替えをしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、段取り替えを加工する面の数に応じて行わなければならず、またワークの治具上へのセット時に生じる誤差がそのままワークへの加工精度に影響を与えるものであるから、作業者にとっては相当の手間と時間が必要であった。
【０００４】
そこで本発明は、上記の点に鑑み、ワークに多面加工を行う際の作業者にとって手間と時間が大幅に短縮できる切削装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、平面方向及び上下方向に移動可能で回転によりワークに切削加工を行う加工工具と、該加工工具の回転軸と直交する軸線を回転中心軸とするワーク割出し軸を所定角度に割出すもので前記ワークの一側面を把持する第１位置決めホルダーを有するワーク割出し手段と、前記ワーク割出し軸に対向して設けられ前記ワークの他側面を把持する第２位置決めホルダーを有して前記ワーク割り出し手段に前記ワークを押圧して把持するワーク押え手段とを備え、両側面に所定の長さを有し且つ対向斜面の間隔が先端に向って狭くなるような奥に行くに従って開口面積が狭い横嵌合溝及び縦嵌合溝が形成された前記ワークを前記ワーク割出し手段に前記ワーク押え手段が押圧把持する際に前記横嵌合溝及び縦嵌合溝に案内されながら嵌合する対向斜面の間隔が先端に向って狭くなる横突部及び縦突部を前記第１及び第２位置決めホルダーの対向する面に形成し、前記横突部及び縦突部が前記横嵌合溝及び縦嵌合溝に嵌合する際に、前記横突部及び縦突部の先端が前記横嵌合溝及び縦嵌合溝を形成する面に接することなく且つ前記第１及び第２位置決めホルダーの前記横突部及び縦突部が形成された側面がこの横突部及び縦突部を除き前記ワークに接することなく、該横突部及び縦突部の各斜面が前記横嵌合溝及び縦嵌合溝の各斜面に接することにより前記ワークを位置決めすることを特徴とする。
【０００６】
また第２の発明は、第１の発明において、前記第１及び第２位置決めホルダーの対向する面に形成された前記横突部及び縦突部の高さを前記ワークの両側面に形成された前記横嵌合溝及び縦嵌合溝の深さより短く形成したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図１乃至図７に基づき、本発明の第１の実施の形態について説明する。先ず、図１及び図２に基づき説明すると、１は切削装置における角柱状のワーク２に切削加工を行う加工工具で、Ｘ軸駆動モータ、Ｙ軸駆動モータ及びＺ軸駆動モータ（ともに図示せず）により平面方向及び上下方向に移動可能で、かつθ軸駆動モータ（図示せず）により鉛直軸を支点として回転可能であり、この回転によりワーク２の各面に切削加工を行う。
【００１０】
３は上面を平面とする平面状のワ−クテーブルで、このワークテーブル３にはワーク割出し手段４及びワーク押え手段５とが対向するように所定間隔を存して、例えばボルト６などで複数箇所固定されるが、前記ワーク押え手段５はワークテーブル３に沿ってスライドして移動でき、ワーク２のサイズに合わせて所定位置に前述の如く固定される。
【００１１】
前記ワーク割出し手段４は、前記加工工具１の回転軸と直交する軸線を回転中心軸とするワーク割出し軸７をプログラムされた数値制御により所定角度に割出すもので、このワーク割出し軸７の前端には前記ワーク２の一側面を把持する第１位置決めホルダー８を有する。
【００１２】
また、前記ワーク押え手段５は前記ワーク割出し軸７に対向してその延長線上に設けられた油圧シリンダ９の回転可能なロッド９Ａが左右に移動制御され、このロッド９Ａの前端には前記ワーク２の他側面を把持する第２位置決めホルダー１０を有する。尚、油圧シリンダ９に代えてエアシリンダを用いてもよい。
【００１３】
図３及び図４において、１１は前記ワーク割出し手段４及びワーク押え手段５とでワーク２の両側面を挟んで把持する際に供するワークセット治具で、一対の治具１２、１２から構成される。各治具１２は平面部１３を有すると共に、該平面部１３の中間部には複数の階段を有する接合部１４が突設されている。そして、対で使用して、その接合部１４、１４の階段を所定の位置で互いに接合させることにより高さレベルを調節できる。即ち、前記ワークテーブル３に一方の治具１２の平面部１３を載置させ、接合部１４、１４の階段同士を所定位置で接合させるようにした上で、他方の治具１２の平面部１３上に前記ワーク２を載置させて、前記ワーク割出し手段４及びワーク押え手段５とで相当の重量を有するワーク２の両側面を挟んで把持する際に供するものである。
【００１４】
次に、図５に示すように、前記ワーク２の前記両側面には側面両端部まで延びた１条の横嵌合溝１５と、この横嵌合溝１５を横切るように所定間隔を存して形成されると共に一端が側面端部まで延びる複数の縦嵌合溝１６とが形成される。これらの横嵌合溝１５及び縦嵌合溝１６の断面形状は、図７に示すように、台形状を呈しており、対向する面が互いに奥に行くに従って近づくようにテーパ状に形成され、手前の開口面積を広く、奥に行くに従って開口面積を狭く形成する。
【００１５】
そして、前記ワーク割出し手段４及びワーク押え手段５の第１及び第２位置決めホルダー８、１０には、前記ワーク２を押圧把持する際に、前記横嵌合溝１５及び縦嵌合溝１６のテーパ面に案内されながら嵌合する複数の横突部２０及び縦突部２１を形成する。
【００１６】
詳述すると、前記横突部２０及び縦突部２１共に断面が台形状を呈しており、前記横嵌合溝１５及び縦嵌合溝１６に前記横突部２０及び縦突部２１が嵌合しても、これらの横突部２０及び縦突部２１の高さは前記横嵌合溝１５及び縦嵌合溝１６の深さより短く形成されているために、横突部２０及び縦突部２１の先端面（台形の上底を形成する面）が前記横嵌合溝１５及び縦嵌合溝１６を形成する面に接することはなく、台形の両斜辺を形成する面が接する。
【００１７】
以上のように構成したために、図３に示すように、先ず前記ワークテーブル３に一方の治具１２の平面部１３を載置させ、接合部１４、１４の階段同士を所定位置で接合させるようにした上で、他方の治具１２の平面部１３上に前記ワーク２を載置させて、前記ワーク割出し手段４に向けてワーク押え手段５の第２位置決めホルダー１０を油圧シリンダで移動させることにより、相当の重量を有するワーク２の両側面を第１及び第２位置決めホルダー８、１０で挟んで把持する。
【００１８】
このとき、ワーク２の横嵌合溝１５及び縦嵌合溝１６の対向斜面の間隔が先端に向って狭くなるようなテーパ面に案内されながら、第１及び第２位置決めホルダー８、１０の横突部２０及び縦突部２１が夫々進み、横突部２０及び縦突部２１の先端面（台形の上底を形成する面）が前記横嵌合溝１５及び縦嵌合溝１６を形成する面に接することなく、また第１及び第２位置決めホルダー８、１０の横突部２０及び縦突部２１が形成された側面がこの横突部２０及び縦突部２１を除き前記ワークに接することなく、横突部２０及び縦突部２１の対向斜面の間隔が先端に向って狭くなる台形の両斜辺を形成する面が横嵌合溝１５及び縦嵌合溝１６のテーパ面に接して、確実に且つ位置決めの精度が良好に嵌合する（図６及び図７参照）。
【００１９】
この後、治具１２、１２をワークテーブル３上から外し、運転スイッチの操作により、前記ワーク割出し手段４及びワーク押え手段５により把持され、前記ワークテーブル３と接触していない状態でワーク２の一面に加工工具１により切削加工を行う。この場合に、前記ワークテーブル３上で固定して加工場合に比して、加工工具１の磨耗が少ない。
【００２０】
そして、この面への切削を終了した場合には、前記ワーク割出し手段４は、ワーク割出し軸７をプログラムされた数値制御により所定角度に割出した後、他の面にも加工工具１により切削加工を行い、以下同様に、所定角度ワーク２を回転させては切削加工を行うことができる。尚、ワーク２の両側面を第１及び第２位置決めホルダー８、１０で挟んで把持するが、そのワーク２への接触面はわずかであるために、該ワーク２の両側面にも加工を行うことができ、角柱状を呈するワーク２の６面全てに加工できるものである。
【００２１】
尚、ワーク２の横嵌合溝１５及び縦嵌合溝１６の断面形状を、台形状とするが、対向する面のうち一方の面が奥に行くに従って他方の面に近づくようにテーパ状に形成すると共に他方の面はワーク２の側面と直角となるように形成し、手前の開口面積を広く、奥に行くに従って開口面積を狭く形成し、また同様に、第１及び第２位置決めホルダー８、１０の横突部２０及び縦突部２１も断面が台形状を呈しており、前記ワーク２の横嵌合溝１５及び縦嵌合溝１６の断面形状に合わせて、台形の斜辺を形成する一方の面は第１及び第２位置決めホルダー８、１０の側面とは直角な面とし、他方の面は傾斜した面としてもよい。
【００２２】
次に、図８乃至図１０に示すように、第２の実施の形態について説明する。この実施形態は、ワーク２には嵌合溝を形成せずに、前述したように治具１１、１１を用いて、前記ワーク割出し手段４に前記ワーク２をワーク押え手段５が押圧把持する際に、前記第１及び第２位置決めホルダー８、１０には前記ワーク２の側面に食い込む円錐状の複数の食込部２５と該食込部２５の周囲に凹部２６を形成するものである。
【００２３】
即ち、前記食込部２５は断面が三角形状を呈して、その頂部は前記第１及び第２位置決めホルダー８、１０の側面より高い位置となるよう突出して形成すると共に、該食込部２５の周囲には凹部２６を形成する。また、この食込部２５と凹部２６とは、夫々所定間隔を呈して複数形成する。
【００２４】
このように形成したために、前記ワーク割出し手段４に前記ワーク２をワーク押え手段５が押圧把持する際には、図９の左方に示した状態から中央に示す状態のように、前記第１及び第２位置決めホルダー８、１０の側面がワーク２の側面に当接するまで、前記食込部２５が前記ワーク２の側面に食い込むと共にこの食い込みにより盛り上がった部分２７が生じても前記凹部２６に逃げることができ、この盛り上がった部分２７を吸収できるものである。
【００２５】
尚、図１１に示すように、前記ワーク割出し手段４に前記ワーク２をワーク押え手段５が完全に押圧把持する前に、前記第１及び第２位置決めホルダー８、１０が上下からワーク２を軽く押圧するようにしてもよいが、以下この実施形態について詳述する。前記第１及び第２位置決めホルダー８、１０の前面下部に支承部３０を形成し、前面には前記食込部２５及び凹部２６を形成し、一部切除した前端上部にはボルト３１で締め付けることにより前記支承部３０で支承されたワーク２を上方から押圧片３２で押圧して、前記ワーク割出し手段４に前記ワーク２をワーク押え手段５が完全に押圧把持する際にズレないようにする。
【００２６】
以上のように、支承部３０と押圧片３２とで上下方向にズレないようにした状態のワーク２を、前記ワーク割出し手段４にワーク押え手段５が押圧把持する際には、上下方向の押圧力よりはるかに大きな押圧力で、前述したように前記第１及び第２位置決めホルダー８、１０の側面がワーク２の側面に当接するまで、前記食込部２５が前記ワーク２の側面に食い込む。
【００２７】
なお、この実施形態は、第２の実施形態ばかりか第１の実施形態にも適用できる。また、ワーク２の重量に応じて押圧把持する圧力を調整するように構成するが、前記第１及び第２位置決めホルダー８、１０の横突部２０及び縦突部２１が前記ワーク２の横嵌合溝１５及び縦嵌合溝１６に嵌合してワーク２を押圧把持したり、前記第１及び第２位置決めホルダー８、１０の前記食込部２５がワーク２の面に食い込むことによりワーク２を押圧把持する実施形態によれば、この嵌合や食い込みをしない形態に比べて、押圧力が少なくて済み、従って油圧シリンダ９の押圧能力が小さいものでも足りるから安価に作製することができる。
【００２８】
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、ワークに多面加工を行う際の作業者にとって手間と時間が大幅に短縮できる切削装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一部破断せる切削装置の正面図である。
【図２】切削装置の斜視図である。
【図３】ワークセット治具を用いてワークをワーク割出し手段及びワーク押え手段とで把持する直前の状態を示す切削装置の正面図である。
【図４】ワークセット治具の斜視図である。
【図５】ワーク及び第２位置決めホルダーの斜視図である。
【図６】ワークを第１及び第２位置決めホルダーで把持した状態の斜視図である。
【図７】図６の円Ａの拡大図である。
【図８】ワークを第２の実施形態の第１及び第２位置決めホルダーで把持した状態の斜視図である。
【図９】ワークを第２の実施形態の第１及び第２位置決めホルダーによる把持動作を示す図８の円Ｂの部分拡大断面図である。
【図１０】第２の実施形態の第２位置決めホルダーの斜視図である。
【図１１】支承部で支承されたワークを押圧片で押圧した状態の部分図である。
【符号の説明】
１            加工工具
２            ワーク
３            ワークテーブル
４            ワーク割出し手段
５            ワーク押え手段
８            第１位置決めホルダー
１０          第２位置決めホルダー
１５          横嵌合溝
１６          縦嵌合溝
２０          横突部
２１          縦突部
２５          食込部
２６          凹部
【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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【図６】
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【図７】
0003645532.tif 000008
【図８】
0003645532.tif 000009
【図９】
0003645532.tif 000010
【図１０】
0003645532.tif 000011
【図１１】
0003645532.tif 000012