(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトの長手方向に沿って移動自在な第１カッタユニット４１、第２カッタユニット４２、レスト手段７を用いて、４気筒エンジン用のクランクシャフトの第１〜第５ジャーナルＪ１〜Ｊ５を２工程で加工するクランクシャフトの加工方法であって、
上記第１加工ユニット４１に１個のカッタ６を設け、第２加工ユニット４２に２個のカッタ６を設け、クランクシャフトの第３ジャーナルＪ３にレスト用の溝２ｂを予め前加工し、
上記第３ジャーナルＪ３をレスト手段７により支持した状態で、第１カッタユニット４１のカッタ６で第２ジャーナルＪ２、第２カッタユニット４２のカッタ６で第４・第５ジャーナルＪ４，Ｊ５を同時に加工し、
この後に、第１・第２カッタユニット４１，４２とレスト手段７をそれぞれ移動して、レスト手段７で第２ジャーナルＪ２を支持した状態で、第１カッタユニット４１のカッタ６で第１ジャーナルＪ１、第２カッタユニット４２のカッタ６で第３ジャーナルＪ３を同時に加工することを特徴とするクランクシャフトの加工方法。
【請求項２】
クランクシャフトの長手方向に沿って移動自在な第１カッタユニット４１、第２カッタユニット４２、レスト手段７を用いて、４気筒エンジン用のクランクシャフトの第１〜第５ジャーナルＪ１〜Ｊ５を２工程で加工するクランクシャフトの加工方法であって、
上記第１加工ユニット４１に２個のカッタ６を設け、第２加工ユニット４２に１個のカッタ６を設け、クランクシャフトの第３ジャーナルＪ３にレスト用の溝２ｂを予め前加工し、
上記第３ジャーナルＪ３をレスト手段７により支持した状態で、第１カッタユニット４１のカッタ６で第１・第２ジャーナルＪ１，Ｊ２、第２カッタユニット４２のカッタ６で第４ジャーナルＪ４を同時に加工し、
この後に、第１・第２カッタユニット４１，４２とレスト手段７をそれぞれ移動して、レスト手段７で第４ジャーナルＪ４を支持した状態で、第１カッタユニット４１のカッタ６で第３ジャーナルＪ３、第２カッタユニット４２のカッタ６で第５ジャーナルＪ５を同時に加工することを特徴とするクランクシャフトの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジンなどに使用するクランクシャフトの加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来自動車などに搭載するエンジンのクランクシャフトは、クランクシャフトミラーなどの工作機械を使用して、ピンＰやジャーナルＪを加工している。
【０００３】
また例えば４気筒エンジンのクランクシャフトでは、図１に示すように５個所にジャーナルＪ１  〜Ｊ５  を有していて、従来ではこれらジャーナルＪ１  〜Ｊ５  を１工程ないし３工程に分けて加工しているが、加工時切削反力によりワークが撓むと加工精度が著しく低下するため、加工するジャーナルＪ１  〜Ｊ５  に隣接するジャーナルをレストにより支持して、加工中ワークが撓まないようにしている。
特にワークのほぼ中央に位置する第３ジャーナルＪ３  を加工する場合、ワークの撓みが大きくなるため、必ず第３ジャーナルＪ３  に隣接する第２ジャーナルＪ２  や、第４ジャーナルＪ４  をレストにより支持する必要がある。
【０００４】
一方従来では４気筒エンジンに使用するクランクシャフトのジャーナルＪ１  〜Ｊ５  を加工する場合、図２に示すように２基のカッタユニットａにそれぞれ１個づつカッタｂを設けて、３工程でワークｃの第１ジャーナルＪ１  から第５ジャーナルＪ５  まで加工する方法や、図３に示すように、２基のカッタヘッドａの一方に２個のカッタｂを、そして他方に３個のカッタｂを設けて、１工程または２工程で第１ジャーナルＪ１  から第５ジャーナルＪ５  まで加工している。
何れの加工方法も、第３ジャーナルＪ３  やその近傍のカウンタウエイトｄをレストｅにより支持して各ジャーナルＪ１  〜Ｊ５  を加工することができるため、加工中ワークｅが撓むことなく精度の高い加工が可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前者の２ヘッド、２カッタにより３工程で各ジャーナルを加工する方法では、３工程で全ジャーナルを加工するため、生産性を上げるためには切削速度を大幅に上げ必要がある。
しかし切削速度を上げると工具寿命が早期に低下するため、工具交換回数が多くなって機械の稼働率が低下し、生産性が悪化すると共に、工具費が増大するなどの不具合が生じる。
【０００６】
また後者の２ヘッド、５カッタにより１工程または２工程で全ジャーナルを加工する方法では、前者の方法に比べて工程数が少ない分生産性は向上するが、次のような不具合が発生する。
【０００７】
すなわち鍛造や鋳造などにより製作されたワークは、クランクシャフトミラーによりピンやジャーナルを加工する際チャックで把持する両端部を、施盤などの工作機械により前加工するが、このとき前者方法のように第３ジャーナルＪ３  を支持して加工する方法では、第３ジャーナルＪ３  にレスト用の溝入れ加工を同時に行っている。
これによって第３ジャーナルＪ３  を精度よく支持することができるが、後者方法のように２ヘッド、５カッタで全ジャーナルを同時に加工する方法では、第３ジャーナルＪ３  をレストｅにより支持して加工することができない。
【０００８】
このため従来では第３ジャーナルＪ３  の両側に位置するカウンタウエイトｄにレスト用の基準座ｆを加工して、この基準座ｆをレストｅにより支持することにより、全ジャーナルを１工程または２工程で加工できるようにしている。
しかしカウンタウエイトｄの基準座ｆは、施盤によりワーク両端部を前加工する工程では加工することができない。
このため従来では基準座ｆを加工するための機械を設置して、別工程でこの基準座ｆを加工しているため、工程数が増えて生産性低下の原因となっていると共に、基準座ｆを加工するための機械を必要として、設備費が嵩むなどの不具合がある。
【０００９】
この発明はかかる不具合を改善するためになされたもので、基準座を加工するための設備を必要とせず、かつ少ない工程数でクランクシャフトの加工を可能にしたクランクシャフトの加工方法を提供して、生産性の向上を図ることを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
請求項１記載の発明は、クランクシャフトの長手方向に沿って移動自在な第１カッタユニット４１、第２カッタユニット４２、レスト手段７を用いて、４気筒エンジン用のクランクシャフトの第１〜第５ジャーナルＪ１〜Ｊ５を２工程で加工するクランクシャフトの加工方法であって、
上記第１加工ユニット４１に１個のカッタ６を設け、第２加工ユニット４２に２個のカッタ６を設け、クランクシャフトの第３ジャーナルＪ３にレスト用の溝２ｂを予め前加工し、
上記第３ジャーナルＪ３をレスト手段７により支持した状態で、第１カッタユニット４１のカッタ６で第２ジャーナルＪ２、第２カッタユニット４２のカッタ６で第４・第５ジャーナルＪ４，Ｊ５を同時に加工し、
この後に、第１・第２カッタユニット４１，４２とレスト手段７をそれぞれ移動して、レスト手段７で第２ジャーナルＪ２を支持した状態で、第１カッタユニット４１のカッタ６で第１ジャーナルＪ１、第２カッタユニット４２のカッタ６で第３ジャーナルＪ３を同時に加工することを特徴とするクランクシャフトの加工方法である。
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、４気筒用エンジンのクランクシャフトの全てのジャーナルを２工程で加工することができるため、従来の２ヘッド、２カッタにより３工程で全ジャーナルを加工していた場合に比べて工程数が１工程少なくなるため、生産性の大幅な向上が図れる。
【００１２】
また切削速度を上げずに生産性が向上できるため、工具寿命が早期に低下することがなく、これによって工具交換回数が少なくできるため、機械の稼働率が上ると共に、工具費の節減も図れるようになる。
【００１３】
さらに第３ジャーナルＪ３、第２ジャーナルＪ２をレスト手段７で支持して加工するので２ヘッド、５カッタにより１工程または２工程で全てのジャーナルを加工する場合のように、予め第３ジャーナル両側のカウンタウエイトにレスト用の基準座を専用の機械を使用して別工程で加工する必要がないため、工程数が増えて生産性を低下させることがないと共に、専用の機械を新たに設置する必要もないため設備費が嵩むなどの不具合を生じることもない。
また、第３ジャーナルＪ３をレスト手段７により支持して、各カッタ６により第２・第４・第５ジャーナルＪ２，Ｊ４，Ｊ５を同時に加工し、その後レスト手段７により第２ジャーナルＪ２を支持して、各カッタ６により第１・第３ジャーナルＪ１，Ｊ３を加工するようにしたので、加工中にクランクシャフトが撓むことがなく、これによって精度の高い加工が可能になる。
【００１４】
請求項２に係る発明は、クランクシャフトの長手方向に沿って移動自在な第１カッタユニット４１、第２カッタユニット４２、レスト手段７を用いて、４気筒エンジン用のクランクシャフトの第１〜第５ジャーナルＪ１〜Ｊ５を２工程で加工するクランクシャフトの加工方法であって、
上記第１加工ユニット４１に２個のカッタ６を設け、第２加工ユニット４２に１個のカッタ６を設け、クランクシャフトの第３ジャーナルＪ３にレスト用の溝２ｂを予め前加工し、
上記第３ジャーナルＪ３をレスト手段７により支持した状態で、第１カッタユニット４１のカッタ６で第１・第２ジャーナルＪ１，Ｊ２、第２カッタユニット４２のカッタ６で第４ジャーナルＪ４を同時に加工し、
この後に、第１・第２カッタユニット４１，４２とレスト手段７をそれぞれ移動して、レスト手段７で第４ジャーナルＪ４を支持した状態で、第１カッタユニット４１のカッタ６で第３ジャーナルＪ３、第２カッタユニット４２のカッタ６で第５ジャーナルＪ５を同時に加工することを特徴とするクランクシャフトの加工方法である。
【００１５】
請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明と同様に、生産性の大幅な向上が図れるし、工程数が増えて生産性を低下させることがないと共に、専用の機械を新たに設置する必要もないため設備費が嵩むなどの不具合を生じることもない。
【００１６】
また、もっとも変形しやすい第３ジャーナルＪ３をレスト手段７により支持した状態で第１・第２・第４ジャーナルＪ１，Ｊ２，Ｊ４を加工し、続いて第４ジャーナルＪ４をレスト手段７により支持した状態で第３・第５ジャーナルＪ３，Ｊ５を加工するので、加工中ワークが撓むことがなく、これによって精度の高い加工が可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図４以下に示す図面を参照して詳述する。
図４はこの発明の加工方法を実施するクランクシャフトミラーのチャック付近の一部切欠正面図で、１は図示しないベッド上に接離方向に移動自在に設けられた２基のワークヘッドを示す。
これらワークヘッド１の対向面には、ピンＰまたはジャーナルＪを加工するワーク２の両端を固定するチャック３が設けられている。
上記チャック３はワーク２の両端面に予め前加工されたセンタ孔２ａを支持するセンタ３ａと、ワーク２の両端を把持する３本の爪体３ｂを有していて、これらチャック３によりワーク２の両端を固定するようになっている。
【００１８】
また図４中４は、各チャック３の間に把持されたワーク２の長手方向へ移動自在な２基のカッタユニット４（以下説明の都合上左側のカッタユニットを第１カッタユニット４１  、右側のカッタユニットを第２カッタユニット４２  という）で、これらカッタユニット４に、図示しないカッタモータにより回転されるカッタドラム５が設けられている。
【００１９】
そしてこれらカッタドラム５の対向面に、カッタ６が固着具１０により着脱自在に取付けられている。
上記カッタ６のうち、第１カッタユニット４１  には、内周面に多数のチップ６ｂが設けられたリング状のカッタ本体６ａを１個所取付けた１カッタ構造、そして第２カッタユニット４２  には、同様なカッタ本体６ａを２個所取付けた２カッタ構造となっていて、２カッタ側のカッタ本体６ａの間隔は、隣接する２個所のジャーナルＪが同時に加工できる距離に設定されている。
【００２０】
一方上記各カッタユニット４の間には、レスト手段７がカッタユニット４の移動方向へ移動自在に設けられている。
上記レスト手段７は、図５に示すようにクランプシリンダ８によりピン７ｆを中心に上下方向へ開閉自在な一対のレストアーム７ａの対向面に半円形状の切欠部７ｂを有していて、これら切欠部７ｂに、ワーク４のジャーナルＪを４方より支持する複数のパッド７ｃがアダプタ７ｄを介して着脱自在に取付けられている。
なお図５中７ｅは各レストアーム７ａを閉合状態にロックするロック部材で、ロックシリンダ９により水平方向に進退自在となっている。
【００２１】
次に上記構成されたクランクシャフトミラーを使用してワーク（クランクシャフト）２を加工する方法を図６を参照して詳述する。
ワーク２は予め前加工で両端部の外周及びセンタ孔２ａと、第３ジャーナルＪ３  のレスト用の溝２ｂが加工された状態でクランクシャフトミラーに搬入され、各チャック３に設けられたセンタ３ａにより両端のセンタ孔２ａが支持された状態で、図示しない位相爪により位相位置決めが行われた後、チャック３の各爪体３ｂにより両端が把持されて固定される。
【００２２】
次にこの状態で第１カッタユニット４１  をワーク２の第２ジャーナルＪ２  へ、第２カッタユニット４２  を第４・第５ジャーナルＪ４  、Ｊ５  へ移動し、レスト手段７は第３ジャーナルＪ３  へ移動して各レストアーム７ａを閉合することにより、各レストアーム７ａに設けられたパッド７ｃで第３ジャーナルＪ３  に予め前加工された溝２ｂを４方より支持する。
次にこの状態で第１・第２カッタユニット４１  ，４２  のカッタドラム５を回転させて、第１カッタユニット４１  のカッタドラム５に取付けられた１個所のカッタ６により第２ジャーナルＪ２  を、そして第２カッタユニット４２  のカッタドラム５に取付けられた２個所のカッタ６により第４・第５ジャーナルＪ４  ，Ｊ５  を同時に加工する。
【００２３】
このときレスト手段７により第３ジャーナルＪ３  が支持されているため、第３ジャーナルＪ３  に隣接する第２・第４ジャーナルＪ２  ，Ｊ４  を同時に加工しても、切削反力によりワーク２が撓むことがなく、これによって精度の高い加工が可能になる。
上記のようにして第１工程の加工を完了したら、次に第１カッタユニット４１  を第１ジャーナルＪ１  へ、第２カッタユニット４２  を第３・第４ジャーナルＪ３  ，Ｊ４  へ、そしてレスト手段７をすでに加工の完了している第２ジャーナルＪ２  へ移動して、レスト手段７により第２ジャーナルＪ２  を支持する。
【００２４】
次にこの状態で第１・第２カッタユニット４１  ，４２  のカッタドラム５を回転させて、第１カッタユニット４１  のカッタドラム５に取付けられたカッタ６により第１ジャーナルＪ１  を、そして第２カッタユニット４２  のカッタドラム５に取付けられたカッタ６により第３・第４ジャーナルＪ３  ，Ｊ４  を加工するが、第４ジャーナルＪ４  は第１工程ですでに加工が完了されているため、実際にカッタ６により加工されることはない。
【００２５】
またこのときレスト手段７により第１・第３ジャーナルＪ１  ，Ｊ３  に隣接する第２ジャーナルＪ２  が支持されているため、第１・第３ジャーナルＪ１  ，Ｊ３  を同時に加工しても、切削反力によりワーク２が撓むことがなく、これによって精度の高い加工が可能になる。
【００２６】
なお上記実施の形態では、第１カッタユニット４１  側に１カッタを、そして第２カッタユニット４２  側に２カッタを設けた場合について説明したが、第１カッタユニット４１  側に２カッタを、そして第２カッタユニット４２  側に１カッタを設けてもよい。
この場合、第１工程及び第２工程は図７に示すようになる。
【００２７】
また上記実施の形態では、ワーク２の固定した状態で加工する場合を説明したが、ワーク２を回転させながら加工する方式のクランクシャフトミラーや、カッタの外周に多数のチップが設けられた外刃カッタを用いるクランクシャフトミラーなどにも適用できることが勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】４気筒エンジンに使用されるクランクシャフトの説明図である。
【図２】従来の２ヘッド、２カッタ方式でクランクシャフトを加工する状態を示す説明図である。
【図３】従来の２ヘッド、５カッタ方式でクランクシャフトを加工する状態を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態になるクランクシャフトの加工方法を示す説明図である。
【図５】図４のＡ方向からの矢視図である。
【図６】この発明の実施の形態になるクランクシャフトの加工方法を示す工程図である。
【図７】この発明の他の実施の形態になるクランクシャフトの加工方法を示す工程図である。
【符号の説明】
２…ワーク、２ｂ…レスト用溝、４…カッタユニット、６…カッタ、７…レスト手段、Ｊ１  …第１ジャーナル、Ｊ２  …第２ジャーナル、Ｊ３  …第３ジャーナル、Ｊ４  …第４ジャーナル、Ｊ５  …第５ジャーナル
【図１】
0003599213.tif 000002
【図２】
0003599213.tif 000003
【図３】
0003599213.tif 000004
【図４】
0003599213.tif 000005
【図５】
0003599213.tif 000006
【図６】
0003599213.tif 000007
【図７】
0003599213.tif 000008