(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工すべきワーク３の両端のセンタ孔３ｃに各チャック４のセンタ４ａを嵌合して支持すると共に、そのワーク３の一端側のプーリシャフト３ｆを、一方のチャック４の爪体４ｃでクランプし、上記ワーク３の他端側のフランジ３ｇを他方のチャック４の爪体４ｃでクランプし、かつ回転するカッタ５ｅで上記ワーク３のジャーナル３ａ及びピン３ｂを複数工程で切削加工するクランクシャフトの加工方法において、
上記一方のチャック４に、上記ワーク３の一端寄りの第１ジャーナルＪ１よりも他端側のカウンタウエイト３ｄの基準座３ｅに当接してワーク３の位相位置決めを行う位相爪４ｂを設け、この一方のチャック４を、その位相爪４ｂが第１ジャーナルＪ１を切削加工するカッタ５ｅと干渉しない位置まで移動した場合に爪体４ｃでプーリシャフト３ｆをクランプできる構成とし、
上記各チャック４のセンタ４ａをワーク３の両端のセンタ孔３ｃに嵌合して支持し、上記一方のチャック４の位相爪４ｂによりワーク３の位相位置決め後、ワーク３のプーリシャフト３ｆ、フランジ３ｇを爪体４ｃでそれぞれクランプし、次に回転するカッタ５ｅで上記ワーク３のジャーナル３ａ及びピン３ｂを複数工程で加工すると共に、上記第１ジャーナルＪ１を除く全てのジャーナル３ａ及びピン３ｂの切削加工が完了したら、位相爪４ｂを有する一方のチャック４の爪体４ｃをアンクランプし、その後一方のチャック４を、その位相爪４ｂが上記第１ジャーナルＪ１を切削加工するカッタ５ｅと干渉しない位置まで後退させて、その位置で再びワーク３のプーリシャフト３ｆを爪体４ｃでクランプした後、第１ジャーナルＪ１を上記回転するカッタ５ｅで切削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】
加工すべきワーク３の両端のセンタ孔３ｃに各チャック４のセンタ４ａを嵌合して支持すると共に、そのワーク３の一端側のプーリシャフト３ｆを、一方のチャック４の爪体４ｃでクランプし、上記ワーク３の他端側のフランジ３ｇを他方のチャック４の爪体４ｃでクランプし、かつ回転するカッタ５ｅで上記ワーク３のジャーナル３ａ及びピン３ｂを複数工程で切削加工するクランクシャフトの加工方法において、
上記一方のチャック４に、上記ワーク３の一端寄りの第１ジャーナルＪ１よりも他端側のカウンタウエイト３ｄの基準座３ｅに当接してワーク３の位相位置決めを行う位相爪４ｂを設け、この一方のチャック４を、その位相爪４ｂが第１ジャーナルＪ１を切削加工するカッタ５ｅと干渉しない位置まで移動した場合に爪体４ｃでプーリシャフト３ｆをクランプできる構成とし、
上記各チャック４のセンタ４ａをワーク３の両端のセンタ孔３ｃに嵌合して支持し、上記一方のチャック４を、その位相爪４ｂが上記ワーク３の第１ジャーナルＪ１を切削加工するカッタ５ｅと干渉しない位置でワーク３のプーリシャフト３ｆを爪体４ｃでクランプし、かつ他方のチャック４の爪体４ｃでワーク３のフランジ３ｇをクランプして第１ジャーナルＪ１を切削加工し、その後両方のチャック４の爪体４ｃをアンクランプし、次に位相爪４ｂを有する一方のチャック４を前進させて、位相爪４ｂを前記カウンタウエイト３ｄの基準座３ｅに当接してワーク３の位相位置決めをし、その後再び両方のチャック４の爪体４ｃでワーク３のプーリシャフト３ｆ、フランジ３ｇをクランプして、残りのジャーナル３ａ及びピン３ｂを複数工程で切削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を使用して、ピンやジャーナルを加工している。
【０００３】
またクランクシャフトを加工するクランクシャフトミラーとしては、例えば特開平６−２９７２２１号公報に記載されたものが公知である。
上記公報のクランクシャフトミラーは、幅の狭いカッタを使用してワークの同一個所を例えば６回に分けて加工することにより、ピン幅やジャーナル幅が異なるワークに対しても加工が可能となっている。
【０００４】
一方従来のクランクシャフトミラーでワークのピンやジャーナルを加工する場合、ワークの回転方向の位置決め（位相位置決め）を行っている。
【０００５】
このワークの位相位置決めは、通常ワークの一端側に位置するカウンタウエイトに、予め位相位置決め用の基準座を加工しておき、ワークをクランクシャフトミラーに搬入して、両端をチャックでクランプする前に、上記ワークの基準座をチャック側の位相爪に当接させて、ワークの位相位置決めを行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来のクランクシャフトミラーでは、ワークの基準座側端部に位置するジャーナルを加工する場合、基準座が当接する位相爪がカッタと干渉して、このジャーナルの加工ができない。
【０００７】
このため従来では、この部分のジャーナルは、旋盤などの別の機械を使用して別工程で加工しなければにならないため、工程数が多くなって生産性が悪いと共に、旋盤などの設備を別に必要とするため、設備費が嵩むなどの不具合がある。
この発明は上記従来の不具合を改善するためになされたもので、１基のクランクシャフトミラーでワークの全てのピンやジャーナルを加工できるようにしたクランクシャフトの加工方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【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、加工すべきワーク３の両端のセンタ孔３ｃに各チャック４のセンタ４ａを嵌合して支持すると共に、そのワーク３の一端側のプーリシャフト３ｆを、一方のチャック４の爪体４ｃでクランプし、上記ワーク３の他端側のフランジ３ｇを他方のチャック４の爪体４ｃでクランプし、かつ回転するカッタ５ｅで上記ワーク３のジャーナル３ａ及びピン３ｂを複数工程で切削加工するクランクシャフトの加工方法において、
上記一方のチャック４に、上記ワーク３の一端寄りの第１ジャーナルＪ１よりも他端側のカウンタウエイト３ｄの基準座３ｅに当接してワーク３の位相位置決めを行う位相爪４ｂを設け、この一方のチャック４を、その位相爪４ｂが第１ジャーナルＪ１を切削加工するカッタ５ｅと干渉しない位置まで移動した場合に爪体４ｃでプーリシャフト３ｆをクランプできる構成とし、
上記各チャック４のセンタ４ａをワーク３の両端のセンタ孔３ｃに嵌合して支持し、上記一方のチャック４の位相爪４ｂによりワーク３の位相位置決め後、ワーク３のプーリシャフト３ｆ、フランジ３ｇを爪体４ｃでそれぞれクランプし、次に回転するカッタ５ｅで上記ワーク３のジャーナル３ａ及びピン３ｂを複数工程で加工すると共に、上記第１ジャーナルＪ１を除く全てのジャーナル３ａ及びピン３ｂの切削加工が完了したら、位相爪４ｂを有する一方のチャック４の爪体４ｃをアンクランプし、その後一方のチャック４を、その位相爪４ｂが上記第１ジャーナルＪ１を切削加工するカッタ５ｅと干渉しない位置まで後退させて、その位置で再びワーク３のプーリシャフト３ｆを爪体４ｃでクランプした後、第１ジャーナルＪ１を上記回転するカッタ５ｅで切削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。
【０００９】
また請求項２記載の発明は、加工すべきワーク３の両端のセンタ孔３ｃに各チャック４のセンタ４ａを嵌合して支持すると共に、そのワーク３の一端側のプーリシャフト３ｆを、一方のチャック４の爪体４ｃでクランプし、上記ワーク３の他端側のフランジ３ｇを他方のチャック４の爪体４ｃでクランプし、かつ回転するカッタ５ｅで上記ワーク３のジャーナル３ａ及びピン３ｂを複数工程で切削加工するクランクシャフトの加工方法において、
上記一方のチャック４に、上記ワーク３の一端寄りの第１ジャーナルＪ１よりも他端側のカウンタウエイト３ｄの基準座３ｅに当接してワーク３の位相位置決めを行う位相爪４ｂを設け、この一方のチャック４を、その位相爪４ｂが第１ジャーナルＪ１を切削加工するカッタ５ｅと干渉しない位置まで移動した場合に爪体４ｃでプーリシャフト３ｆをクランプできる構成とし、
上記各チャック４のセンタ４ａをワーク３の両端のセンタ孔３ｃに嵌合して支持し、上記一方のチャック４を、その位相爪４ｂが上記ワーク３の第１ジャーナルＪ１を切削加工するカッタ５ｅと干渉しない位置でワーク３のプーリシャフト３ｆを爪体４ｃでクランプし、かつ他方のチャック４の爪体４ｃでワーク３のフランジ３ｇをクランプして第１ジャーナルＪ１を切削加工し、その後両方のチャック４の爪体４ｃをアンクランプし、次に位相爪４ｂを有する一方のチャック４を前進させて、位相爪４ｂを前記カウンタウエイト３ｄの基準座３ｅに当接してワーク３の位相位置決めをし、その後再び両方のチャック４の爪体４ｃでワーク３のプーリシャフト３ｆ、フランジ３ｇをクランプして、残りのジャーナル３ａ及びピン３ｂを複数工程で切削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】
上記請求項１と２記載の方法により、１基のクランクシャフトミラーで全てのジャーナル及びピンを切削加工できるため、従来のように別の機械を使用して別工程で第１ジャーナルを加工する必要がない。
これによって工程数が少なくなるため、生産性が向上すると共に、第１ジャーナルを加工するための専用の機械を必要としないため、設備費の低減が図れる。
【００１２】
また同一ラインで全てのジャーナル及びピンを加工することができるため、ラインの自動化及び無人化運転が可能になると共に、多数のチップを有する多刃カッタを使用することにより、単刃カッタを使用して加工する場合に比べて工具の交換時期を長くできるため、機械の稼動率向上と、これに伴う生産性の向上が図れるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して詳述する。
図１はこの発明のクランクシャフトの加工方法を実施するクランクシャフトミラーの正面図で、ベッド１上に２基のワークヘッド２が接離方向に移動自在に設けられている。
これらワークヘッド２の対向面には、ジャーナル３ａ及びピン３ｂを加工するワーク３の両端を固定するチャック４が設けられている。
【００１５】
上記チャック４は図２及び図３に示すように、ワーク３の両端面に予め前加工されたセンタ孔３ｃを支持るセンタ４ａと、ワーク３の一端側に位置するカウンタウエイト３ｄに予め前加工された位相位置決め用の基準座３ｅに当接して、ワーク３の位相位置決めを行う位相爪４ｂと、ワーク３の一端側に設けられたプーリシャフト３ｆ及び他端側に設けられたフランジ３ｇをクランプする３本の爪体４ｃを有していて、これらチャック４によりワーク３の両端を固定するようになっている。
【００１６】
一方上記ワークヘッド２間のベッド１上には、カッタユニット５とワークレスト６がそれぞれベッド１の長手方向に移動自在に設けられている。
上記カッタユニット５はベッド１の一端側に設けられた駆動モータ７により回転されるボールねじ軸８に螺合するサドル５ａを有していて、このサドル５ａ上にサドル５ａの移動方向と直交する方向に移動自在なスライド５ｂが設けられている。
【００１７】
上記スライド５ｂには、図示しない揺動機構により上下方向へ揺動されるスイングアーム５ｃが設けられていて、このスイングアーム５ｃに、回転しながら、内周面に設けられた多数のチップ５ｄでワーク３を切削加工するカッタ５ｅが設けられている。
【００１８】
また上記ワークレスト６は図４に示すように、図示しない駆動手段によりベッド１上を移動されるサドル６ａの上方に、アームシリンダ９により支軸６ｂを中心に開閉自在な一対のレストアーム６ｃが設けられていて、これらレストアーム６ｃの対向面に、ワーク３のジャーナル３ａを上下方向より支持するレストホルダ６ｄが設けられている。
【００１９】
また各レストアーム６ｃの開閉端側は、サドル６ａに設けられたロック機構１０のロックプレート１０ａにより上下方向より挟着されて、ワーク３の加工中各レストアーム６ｃが開放しないようになっている。
【００２０】
次に上記クランクシャフトミラーを使用してクランクシャフトを加工する方法を図５及び図６を参照して説明する。
この加工方法は、ワーク３のプーリシャフト３ｆの長さが長く、プーリシャフト３ｆ側のチャック４を後退させても、爪体４ｃがプーリシャフト３ｆより外れることのないワーク３に対して適用するものである。
【００２１】
クランクシャフトミラーにワーク３が搬入されると、各チャック４に設けられたセンタ４ａがワーク３両端のセンタ孔３ｃに嵌合されて、図２に示すようにワーク３が各センタ４ａに支持されると共に、この状態でプーリシャフト３ｆ側のチャック４に設けられた位相爪４ｂに、ワーク３のカウンタウエイト３ｄに予め形成された基準座３ｅが当接されて、ワーク３の位相位置決めが行われる。
【００２２】
ワーク３の位相位置決めが完了すると、各チャック４の爪体４ｃによりプーリシャフト３ｆ及びフランジ３ｇの図５に示す矢印部分がクランプされて、ワーク３が固定される。
そして図５に示す第１工程でまずフランジ３ｇ側に位置する第５ジャーナルＪ５  がカッタ５ｅにより切削加工される。
第５ジャーナルＪ５  の加工が完了すると、カッタ５ｅが第４ピンＰ４  へ、そしてワークレスト６がすでに加工の完了している第５ジャーナルＪ５  へ移動され、ワークレスト６により第５ジャーナルＪ５  が支持される。
そして第２工程でカッタ５ｅにより第４ピンＰ４  が切削加工される。
【００２３】
次に第３工程では、第５ジャーナルＪ５  がワークレスト６で支持された状態で第４ジャーナルＪ４  が切削加工されると、カッタ５ｅは第３ピンＰ３  へ、そしてワークレスト６は第３工程で加工の完了した第４ジャーナルＪ４  へ移動されて、第４ジャーナルＪ４  を支持する。
そして第４工程でカッタ５ｅにより第３ピンＰ３  が切削加工される。
【００２４】
以下上記動作を繰返しながら、第５工程で第３ジャーナルＪ３  が、第６工程で第２ピンＰ２  が、第７工程で第２ジャーナルＪ２  が、第８工程で第１ピンＰ１  が順次加工される。
そして第９工程で第１ジャーナルＪ１  を切削加工するが、このときカウンタウエイト３ｄに形成された基準座３ｅに当接する位相爪４ｂがカッタ５ｅと干渉して第１ジャーナルＪ１  の加工ができない。
【００２５】
そこで第９工程では、まずプーリシャフト３ｆをクランプしているチャック４をアンクランプし、この状態でアンクランプしたチャック４側のワークヘッド２を後退させる。
このとき加工しているワーク３は、予めプーリシャフト３ｆの長いものを使用しているため、チャック４を後退させても、爪体４ｃがプーリシャフト３ｆより外れることがない。
ワークヘッド２の後退により、位相爪４ｂが第１ジャーナルＪ１  を加工するカッタ５ｅと干渉しない位置に退避したら、その位置でワークヘッド２を停止させて、再びチャック４によりプーリシャフト３ｆをクランプし、カッタ５ｅにより第１ジャーナルＪ１  の切削加工を開始する。
【００２６】
そして以上の工程により全てのジャーナル３ａ及びピン３ｂの加工が完了したらチャック４をアンクランプして、加工の完了したワーク３を搬出し、次に加工するワーク３を搬入して上記工程を繰返すもので、１基のクランクシャフトミラーにより全てのジャーナル３ａ及びピン３ｂの加工が可能になる。
【００２７】
なお上記実施の形態では、第９工程で第１ジャーナルＪ１  を加工するようにしたが、第１工程で第１ジャーナルＪ１  を加工した後に上記工程を行うようにしてもよい。
すなわち、ワーク３が搬入されたら、位相位置決めをせずプーリシャフト３ｆ側のチャック４を退避させた位置でワーク３の両端をクランプし、第１工程で第１ジャーナルＪ１  をまず加工する。
【００２８】
次に第１ジャーナルＪ１  の加工が完了したら、ワーク３の両端をアンクランプした状態でプーリシャフト３ｆ側のチャック４を前進させ、位相爪４ｂによりワーク３の位相位置決めを行う。
位相位置決めが完了したら再びワーク３をクランプして、上記実施の形態と同様に第５ジャーナルＪ５  より加工を開始する。
そして最終の第９工程で第１ピンＰ１  の加工を行うことにより、全てのジャーナル３ａ及びピン３ｂを加工することができるようになる。
【００３５】
なおワーク３のジャーナル３ａとピン３ｂのＲ形状や幅が異なる場合は、各ジャーナル３ａやピン３ｂを幅の狭いカッタ５ｅを使用して複数回に分けて加工してもよく、また同一形状の場合は、総形形状のカッタにより１回で加工しても勿論よい。
さらに２基のカッタユニット５を有するクランクシャフトミラーでは、例えば左側のカッタユニット５に荒加工用のカッタ５ｅを、そして右側のカッタユニット５に仕上げ用のカッタ５ｅを取付けて、複数回に分けて加工することにより、中仕上げ加工を省略することができる。
【００３６】
その例を図７で説明すると、まずピン３ｂ両側のカウンタウエイト３ｃ側面ａ，ｂを加工し、次にピン３ａの外周面ｃ，ｄを２回に分けて加工する。
次にカウンタウエイト３ｃのｅ，ｆを面取りしたら、ピン３ｂに隣接するジャーナル３ａのカウンタウエイト３ｃの外周面ｇを加工する。
その後ピン３ａと同様に、まずカウンタウエイト３ｃの側面ｈ，ｉ、ジャーナル３ａの外周面ｊ，ｋ、カウンタウエイト３ｃのｍ，ｎを順次面取りした後、カウンタウエイト３ｃの外周面ｏを加工する。
【００３７】
以下上記加工順を繰返して全てのジャーナル３ａ及びピン３ｂを加工するもので、図８に６気筒エンジンに使用するクランクシャフトを上記加工順に従って加工する場合の工程を示す。
【００３８】
なお上記実施の形態では、カッタユニット５及びワークレスト６を別の駆動手段で移動させるようにしたが、カッタユニット５とワークレスト６の間に切離し自在な連結手段を設けて、カッタユニット５の駆動手段でワークレスト６の移動を行うようにしても勿論よい。
【００３９】
また上記実施の形態では、チャック４間でワーク３を固定して、各ジャーナル３ａ及びピン３ｂを切削加工する場合について説明したが、ワーク３を回転させながらジャーナル３ａ及びピン３ｂを切削加工するクランクシャフトミラーや、外周面に多数のチップ５ｄを設けたカッタ５ｅによりワーク３を切削加工するクランクシャフトミラーにも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の方法を実施するクランクシャフトミラーの一部を省略した正面図である。
【図２】この発明の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を示す拡大図である。
【図３】（イ）図２のＸ方向からの矢視図である。
（ロ）図３の（イ）のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図４】この発明方法を実施するクランクシャフトミラーに設けられたワークレストの正面図である。
【図５】この発明方法の実施の形態を示す説明図である。
【図６】この発明方法の実施の形態を示す説明図である。
【図７】この発明方法の別の実施の形態を示す説明図である。
【図８】この発明方法の別の実施の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
３…ワーク、３ａ…ジャーナル、３ｂ…ピン、４…チャック、４ｂ…位相爪、４ｃ…爪体、４ｄ…位相基準ピン、５ｅ…カッタ、Ｊ1 …第１ジャーナル。
【図１】
0003591613.tif 000002
【図２】
0003591613.tif 000003
【図３】
0003591613.tif 000004
【図４】
0003591613.tif 000005
【図５】
0003591613.tif 000006
【図６】
0003591613.tif 000007
【図７】
0003591613.tif 000008
【図８】
0003591613.tif 000009