(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属加工用の型の異形形状の孔の内周面を研磨する異形孔研磨装置であって、
研磨する金属加工用の型を所定位置に保持するワーク保持手段と、
断面形状が前記金属加工用の型の異形形状の孔の立体形状と相似形で該孔に挿入可能な棒状の研磨部を有する研磨治具と、
前記研磨治具を保持し前記研磨部を前記ワーク保持手段により保持された金属加工用の型の前記異形形状の孔に挿入して回転させずに該異形形状の孔に対し該孔の軸方向に可逆駆動する研磨治具駆動手段と、
前記ワーク保持手段により保持された回転しない金属加工用の型の前記異形形状の孔の内周面を前記研磨治具の研磨部に押し付けるよう該金属加工用の型に外部から側圧をかける側圧負荷手段と、
前記側圧負荷手段をモータにより回転駆動されるタイミングプーリと一体に回転させることにより、該側圧負荷手段により側圧をかけて前記異形形状の孔の内周面を前記研磨部に押し付ける方向を該異形形状の孔の周方向に可変とする側圧方向可変手段とを備え、
前記側圧負荷手段により前記金属加工用の型に外部から側圧をかけて前記異形形状の孔の内周面と前記研磨治具の研磨部との間に押し付け力を作用させつつ前記研磨治具の前記軸方向への動作により前記異形形状の孔の内周面を研磨し、前記側圧方向可変手段により前記押し付け力を作用させて研磨する部位を前記異形形状の孔の周方向に順次移動させて該異形形状の孔の内周面を全周に亘り研磨するよう構成されたことを特徴とする異形孔研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断面異形の金属線材の伸線加工に使用するダイス等の金属加工用の型の異形形状の孔を研磨する異形孔研磨装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属線材の伸線加工に使用するダイス（線引きダイス）の内周面を研磨する方法としては、研磨治具の棒状の研磨部をダイスに挿入し、ダイスあるいは研磨治具を回転させることにより周方向に研磨位置を変えつつ研磨治具を上下運動させ、研磨部をダイスの内周面に押し当てて研磨するようにしたものが従来から知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、このようにダイスあるいは研磨治具を回転させることにより周方向に研磨位置を変える方法で研磨できるダイスは、断面が丸形状の金属線材（いわゆる丸線）を伸線加工するのに使用する孔形状が円形のダイスであって、断面が四角その他の異形形状の金属線材（いわゆる異形線）の伸線加工に使用するダイス（いわゆる異形ダイス）の場合は、孔が異形形状であるため、ダイスあるいは研磨治具を回転させることはできない。そのため、異形ダイスの研磨は、従来、自動化できなくて、手作業で行うしかなく、例えば異形ダイスのアプローチ部を磨く場合には、アプローチ部と同じテーパー角度を持たせた同じ異形形状の研磨部を有する研磨治具をアプローチ部に挿入し、研磨剤（スラリー）を通して、手で研磨冶具をアプローチ部内面に押し付けて上下にこすりながら磨き、その磨く位置を周方法に順次移動させて全内周面を磨くといった方法で行っていた。
【特許文献１】特開平７−２４７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように、異形ダイスの研磨は、自動化ができなくて、手作業で行っており、そのため、熟練を要し、時間がかかり、仕上げ状態にバラツキが生じ、形状および寸法の精度が出にくい等の問題があった。そして、これらは、ダイスに限らず、異形形状の孔を有する金属加工用の型一般に通ずる問題でもある。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するもので、金属加工用の型の異形形状の孔の内周面の研磨を自動化可能な異形孔研磨装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の異形孔研磨装置は、金属加工用の型の異形形状の孔の内周面の研磨を自動化したもので、研磨する金属加工用の型を所定位置に保持するワーク保持手段と、断面形状が金属加工用の型の異形形状の孔の立体形状と相似形で該孔に挿入可能な棒状の研磨部を有する研磨治具と、研磨治具を保持し研磨部をワーク保持手段により保持された金属加工用の型の異形形状の孔に挿入して回転させずに該異形形状の孔に対し該孔の軸方向に可逆駆動する研磨治具駆動手段と、ワーク保持手段により保持された回転しない金属加工用の型の異形形状の孔の内周面を研磨治具の研磨部に押し付けるよう該金属加工用の型に外部から側圧をかける側圧負荷手段と、側圧負荷手段をモータにより回転駆動されるタイミングプーリと一体に回転させることにより、側圧負荷手段により側圧をかけて前記異形形状の孔の内周面を前記研磨部に押し付ける方向を異形形状の孔の周方向に可変とする側圧方向可変手段とを備え、側圧負荷手段により金属加工用の型に外部から側圧をかけて異形形状の孔の内周面と研磨治具の研磨部との間に押し付け力を作用させつつ研磨治具の軸方向への動作により異形形状の孔の内周面を研磨し、側圧方向可変手段により押し付け力を作用させて研磨する部位を異形形状の孔の周方向に順次移動させて該異形形状の孔の内周面を全周に亘り研磨するよう構成されている。
【０００６】
このように異形孔研磨装置を構成することで、自動的に異形形状の孔の内周面を研磨治具の研磨部に押し付けて研磨することができ、金属加工用の型の異形形状の孔の内周面の研磨を自動化できる。
【０００７】
そして、この異形孔研磨装置は、側圧負荷手段により側圧をかけて異形形状の孔の内周面を研磨部に押し付ける方向を該異形形状の孔の周方向に可変とする側圧方向可変手段を備え、該側圧方向可変手段により押し付け力を作用させて研磨する部位を異形形状の孔の周方向に順次移動させることで該異形形状の孔の内周面を全周に亘り研磨するよう構成されたことで、自動的に金属加工用の型の異形形状の孔の全内周面を研磨することが可能となっている。
【発明の効果】
【０００８】
以上のとおり、本発明の異形孔研磨装置によれば、金属加工用の型の異形形状の孔の内周面の研磨を自動化でき、熟練を要せず、短時間で研磨でき、仕上げ状態が均一で、形状および寸法の精度が高い研磨が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１および図２は本発明の実施形態を示している。図１は異形孔研磨装置の概略図、図２は研磨動作の説明図である。
【００１０】
この実施形態の異形孔研磨装置は、異形線（断面が四角その他の異形形状の金属線材）の伸線加工に使用するダイス（異形ダイス）のアプローチ部（リダクション部ともいう）を研磨するものであって、装置本体テーブル１の上方所定位置に、研磨するダイス２（ワーク）を保持固定する（図示しないネジで固定する）保持穴を備えたワーク保持手段であるダイス取付板３が水平に配置されている。そして、ダイス取付板３は、傾き調整ネジ４を介して支持台５に支持固定され、支持台５がガイド部６を介して装置本体テーブル１に対し水平方向に移動可能に支持され、支持台５にダイス取付板３の保持穴と同軸となる配置で装置本体テーブル１を貫通して下方へ突出する加圧棒７が固定されている。
【００１１】
装置本体テーブル１には、加圧棒７を遊びのある配置で貫通させるガイド板８が固定されている。そして、ガイド板８の下方には、ベアリング９を介してタイミングプーリ１０が回転自在に配設されている。タイミングプーリ１０は、タイミングベルト１１が巻き掛けられ、図示しないモータにより回転駆動される。
【００１２】
ガイド部６は、ダイス取付板３を支持固定する支持台５を、水平面内で互いに直交するＸ軸方向（後述する昇降部フレーム１６の前面に平行な方向）およびＹ軸方向（後述する昇降部フレーム１６の前面に垂直な方向）の２方向へ移動自在にガイドするもので、ガイド板８上に固定された左右一対のＹ軸リニアガイド６１と、ガイド板８上に配置され、左右一対のＹ軸リニアガイド６１に沿ってＹ軸方向へ移動可能とされたＹ軸方向移動板６２と、Ｙ軸方向移動板６２上に固定された前後一対のＸ軸リニアガイド６３と、Ｙ軸方向移動板６２上に配置され、前後一対のＸ軸リニアガイド６３に沿ってＸ軸方向へ移動可能とされたＸ軸方向移動板６４とで構成されている。
【００１３】
支持台５の位置は、支持台５後方の左右両側方に設けられた調整ネジ６５（図には左側方の調整ネジ６５だけが表れている。）により、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に微調整可能である。
【００１４】
そして、タイミングプーリ１０の下面偏心位置に、タイミングプーリ１０と一体に回転するよう、加圧ローラ１２を介して加圧棒７に側圧をかけるよう構成された側圧負荷手段である加圧部１３のケース部材１４が取り付けられている。
【００１５】
加圧部１３は、加圧ローラ１２を圧縮バネ１５の付勢力で加圧棒７の側面に押し付けることにより、支持台５を介し、ダイス取付板３を介して、ダイス取付板３に保持されたダイス２に側圧を負荷するもので、圧縮バネ１５のバネ圧を調整して側圧を調整できるよう構成されている。
【００１６】
また、装置本体テーブル１上には、ダイス取付板３の背後となる位置に昇降部フレーム１６が立設され、その昇降部フレーム１６の、ダイス取付板３に面する前面側の垂直な壁面に、一対の昇降用ガイドレール１７が固定されて、その一対の昇降用ガイドレール１７により昇降自在に研磨治具昇降板１８が保持されている。
【００１７】
そして、断面形状がダイス２のアプローチ部の立体形状と相似形でアプローチ部に挿入可能なテーパー状で断面異形の棒状の研磨部を有する研磨治具１９（ポンチ）を圧縮バネ２０で下方へ付勢した状態で垂直に保持するとともに研磨治具１９を上方から押圧駆動するよう主軸２１を保持する研磨治具保持板２２が、一対の引張バネ２３で引き上げ方向に弾性支持されて研磨治具昇降板１８の前面に配置され、研磨治具昇降板１８の前面に固定された一対の垂直なリニアガイド２４に沿って上下移動自在とされている。
【００１８】
また、研磨治具昇降板１８の背部には研磨治具昇降板１８の図示しない開口部を貫通して後方へ突出するよう駆動棒２５が固定され、駆動棒２５の後端にベアリング部２６が設けられ、研磨治具昇降板１８と一体に昇降移動するよう研磨治具駆駆動用のモータ２７が設置されて、そのモータ２７の出力軸先端に、駆動棒２５後端のベアリング部２６に当接する偏心カム２８が設けられている。
【００１９】
こうして、モータ２７の回転により偏心カム２８がベアリング部２６を介して駆動棒２５を繰り返し押し下げ、それにより、駆動用の主軸２１を下降させ、研磨治具保持板２２に保持された研磨治具１９の研磨部をダイス取付板４に保持固定されたダイス２のアプローチ部に押し当てて研磨を行なうよう研磨治具１９を可逆的に駆動する研磨治具駆動手段が構成されている。
【００２０】
また、駆動主軸２１を手動操作で上下動させる手段として、昇降部フレーム１６の前面に主軸上下動用のハンドル２９が取り付けられ、研磨治具昇降板１８に上下に長いラック３０が設けられ、ハンドル軸先端のピニオン３１がラック３０と噛合し、ハンドル２９の操作で研磨治具昇降板１８が昇降移動し、それにより、研磨治具保持板２２に保持された主軸２１が昇降移動するようになっている。
【００２１】
この異形孔研磨装置は、図２に示すように、ダイス２（異形ダイス）に外部から側圧をかけてテーパー状の異形孔であるアプローチ部の内周面と研磨治具１９（ポンチ）の研磨部との間に押し付け力を作用させつつ、研磨剤を入れ、研磨治具１９を上下動させることによりアプローチ部の内周面を研磨する。そして、ダイス２に負荷する側圧の方向（側圧をかけてダイス２のアプローチ部の内周面を研磨治具１９の研磨部に押し付ける方向）を、タイミングプーリ１０を回転させることにより周方向に順次移動させ、ダイス２のアプローチ部の全内周面を研磨する。ダイス２は研磨治具１９に押し付けられていて回転しない。
【００２２】
なお、上記実施形態は、異形ダイスのアプローチ部を研磨する研磨装置の例であるが、異形ダイスのアプローチ部以外の部位を研磨する場合にも勿論本発明を適用することが可能である。また、本発明は、異形ダイスに限らず、異形形状の孔を有する金属加工用の型の孔の研磨一般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態の異形孔研磨装置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態の異形孔研磨装置の研磨動作の説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  装置本体テーブル
２  ダイス（ワーク）
３  ダイス取付板（ワーク保持手段）
４  傾き調整ネジ
５  支持台
６  ガイド部
７  加圧棒
９  ベアリング
１０  タイミングプーリ
１１  タイミングベルト
１２  加圧ローラ
１３  加圧部（側圧負荷手段）
１４  ケース部材
１５  圧縮バネ
１６  昇降部フレーム
１７  昇降用ガイドレール
１８  研磨治具昇降板
１９  研磨治具（ポンチ）
２０  圧縮バネ
２１  主軸
２２  研磨治具保持板
２３  引張バネ
２４  リニアガイド
２５  加圧棒
２６  ベアリング
２７  モータ
２７  歯車
２８  偏心カム
２９  ハンドル
３０  ラック
３１  ピニオン
【図１】
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【図２】
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