(57)【要約】【課題】  内燃機関のピストンのような非円形加工物の加工装置の改良を図る。【解決手段】  ワーク１０は、ワーク主軸に把持されて回転する。非円形加工装置１００は、非円形加工ユニットベース１１０を有し、サーボモータ１４０を備える。非円形加工ユニット１２０は、軸線まわりに割り出され、刃物群のうちの任意の刃物１３１が選択される。サーボモータ１１２は非円形加工ユニット１２０をワーク主軸の回転に同期してＸ２軸上で往復動させ、ワーク１０に非円形加工を施す。【選択図】      図１
2006239802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工物を把持して回転するワーク主軸を備えたワークヘッドと、加工物に非円形加工を施す非円形加工装置を備え、
非円形加工装置は、複数本の刃物を備えた非円形加工ユニットと、非円形加工ユニットを旋回動自在に支持する非円形加工ユニットベースと、加工物の軸線に平行な軸線まわりに非円形加工ユニットベースを割り出す手段を備え、
非円形加工ユニット上に装備される刃物は、非円形加工ユニットベースの旋回動方向に対して放射状に取付けられる複数本の刃物群で構成される非円形加工装置。
【請求項２】
刃物群は、非円形加工ユニットベースの旋回動方向に対して一定角度間隔に取付けられる請求項１記載の非円形加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のピストンのような非円形の加工に適した刃物台を備えた加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、内燃機関用のピストンを示し、ピストン１０はアルミ鋳物製の本体１２を有し、本体１２はピストンピンが挿入される貫通穴１３が形成される。ピストン本体１２のヘッド１５もアルミ鋳物でつくられるが、ピストンリングを受け入れる溝部１４は、鋳鉄でつくられる。すなわちピストン１はアルミ鋳物と鋳鉄の異種金属材料でつくられる。
【０００３】
このピストン１０の外径部を旋削加工を行う場合には、ワークであるピストンをワーク主軸に把持して回転させ、旋削工具Ｔ１で外径切削を行う。
ピストン１０は非円形（楕円）の外径形状を有するので、ワーク１の回転に同期して工具Ｔ１を前後に移動して非円形切削を行う。
この非円形加工を行うには、通常の刃物台をワーク主軸の回転に同期して往復動させることにより非円形加工を行うことは可能である。
【０００４】
しかしながら、刃物台は多数の加工工具を装備し、重量も大きいので、貫性力も大きい。したがって、高速の往復動には対応ができない。
下記の特許文献１は、非円形加工専用の刃物台を備えたものを開示する。
【特許文献１】特開平５−２００６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図４に示した非円形ワークにあっては、異種金属で構成され、また外径切削に加えてリング用の溝加工を施す必要がある。
そこで、非円形加工装置は、異なる材質と加工に適した複数の工具を装備することが望ましい。
本発明の目的は、上述した要求を満足する非円形加工装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の非円形加工装置は、複数本の刃物を備えた非円形加工ユニットと、非円形加工ユニットを旋回動自在に支持する非円形加工ユニットベースと、加工物の軸線に平行な軸線まわりに非円形加工ユニットベースを割り出す手段を備え、非円形加工ユニット上に装備される刃物は、非円形加工ユニットベースの旋回動方向に対して放射状に取付けられる複数本の刃物群で構成されるものである。
そして、刃物群は、非円形加工ユニットベースの旋回動方向に対して一定角度間隔に取付けられるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、加工物の材質や加工形状に応じて最適な刃物を選択することができ、加工能率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明の非円形加工装置を装備した倒立旋盤の概要を示す説明図、図２は要部の平面図、図３は要部の断面図である。
全体を符号１で示す倒立旋盤は、ワークヘッド２０を有し、ワークヘッドは、図１の平面上で水平方向のＸ軸と垂直方向のＺ軸に沿って移動する。
ワークヘッド２０は、ワーク主軸３０を有し、ワーク主軸３０はチャック３２でワーク１０を把持する。
【０００９】
倒立旋盤１はツールヘッド４０を有し、ツールヘッド４０はタレット刃物台４２を備える。タレット刃物台４２は、軸線廻りに回転し、例えば１２個の刃物を装備することができる。
円形ワークにあっては、Ｘ軸とＺ軸に沿って移動するワークヘッド２０とツールヘッド４０が同期して、ツールＴによりワーク１０の加工を行う。
【００１０】
全体を符号１００が示す非円形加工装置は、ツールヘッド４０と干渉しない位置に配置される。
非円形加工装置１００は、倒立旋盤のベース側に固定されるハウジング１０２を有する。ハウジング１０２上には、非円形加工ユニットスライド１１０がＸ２軸方向に摺動自在に装備される。ハウジング１０２に取付けられるサーボモータ１１２は、ボールネジ１１４を介して非円形加工ユニットスライド１１０をＸ２軸方向に往復動させる。
【００１１】
非円形加工ユニットスライド１１０上には、非円形加工ユニット１２０が回動自在に取付けられ、サーボモータ１４０により回転駆動される。
【００１２】
図２に示すように、非円形加工ユニット１２０上には一連の刃物群１３０が装備される。図の実施例にあっては、刃物群１３０はＣ２軸まわりに旋回動する非円形加工ユニット１２０に対して半径方向に取付けられる４個の刃物１３１，１３２，１３３，１３４で構成される。
【００１３】
本実施例にあっては、４本の刃物が使用されているが、加工条件に応じて任意の本数の刃物を用意することができる。
加工に際しては、サーボモータ１４０を駆動して非円形加工ユニットを旋回動させ、刃物群１３０のうちから刃物１３３がワーク主軸の軸線に合致するように位置決めする。
【００１４】
次に、ワークヘッドをＸ軸上で制御するとともに、Ｘ２軸モータ１１２を駆動して、ワーク主軸の回転に同期させて非円形加工ユニット１２０を往復動させて非円形加工を行う。
ワーク１０が、ピストンの場合には、例えば長径と短径の差が０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の楕円形に加工される。
【００１５】
図３は、非円形加工装置のより具体的な構成を示す説明図である。
ハウジング１０２内に装備されたサーボモータ１４０は、減速機構を介してスプライン軸１４２を回転させる。スプライン軸１４２にスプライン係合するピストン１４４は上下動する。ピストン１４４の上端には、クラッチ１４６が設けてあり、非円形加工ユニット１２０のクラッチ１２２と係合・離脱する。
【００１６】
クラッチを継いだ状態でサーボモータ１４０に指令を与えて、非円形加工ユニット１２０を旋回動させて、任意の刃物１３１がワーク主軸の軸線に対向する位置に割り出す。
【００１７】
ハウジング１０２には、シリンダ１６０が設けてあり、ピストン１６２を上下動させる。ピストン１６２の先端にはピン１７０が設けてあり、このピン１７０を非円形加工ユニットのピン穴１２４に挿入し、非円形加工ユニット１２０の回転をクランプする。
この状態でＸ２軸用のサーボモータ１１２を駆動して、非円形加工ユニットスライド１１０を往復動して、刃物１３１によりワーク１０に非円形加工を施す。
【００１８】
非円形加工ユニットスライド１１０の往復動ストロークは、２．０ｍｍ程度と極めて短いものである。そこで、ピン１７０はこのストロークに追従して往復動できる機構にしてある。
刃物群１３０の任意の刃物に変更するには、クランプを解除し、上述した工程を繰り返せばよい。
【００１９】
本発明の非円形加工装置は以上のように、半径方向に並んだ複数の刃物群のうちから、任意の刃物を選択して非円形加工を行うことができる。したがって、加工条件に最適な刃物を使用することにより、生産性を向上することができる。
また、高速で往復動する非円形加工ユニット上の重量を最少限に限定して貫性力を低下させ、高速加工に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の非円形加工装置を装備した倒立旋盤の説明図。
【図２】図１の要部の平面図。
【図３】図１の要部の断面図。
【図４】非円形加工の例を示す説明図。
【符号の説明】
【００２１】
１  倒立旋盤
１０  ワーク
２０  ワークヘッド
３０  ワーク主軸
４０  ツールヘッド
４２  タレット刃物台
１００  非円形加工装置
１１０  非円形加工ユニットスライド
１２０  非円形加工ユニット
１３０  刃物群
【図１】
2006239802.tif 000003
【図２】
2006239802.tif 000004
【図３】
2006239802.tif 000005
【図４】
2006239802.tif 000006