(57)【要約】【課題】棒状のワークピースに対して軸肥大加工を施して肥大部を形成すると同時に、ワークピースの端面に対しても加工することができる軸肥大加工用ホルダ、軸肥大加工装置及びこれを用いた軸肥大加工方法を提供する。【解決手段】金属棒材のワークピース２を軸線に沿って縮める方向に加圧し、前記軸線と交差する方向にエネルギを加えて前記ワークピース２の任意の部位を肥大させる際に、前記ワークピース２の端部を保持する軸肥大加工用ホルダ１であって、前記ワークピース２が入り込む穴部５と、該穴部５の底面に形成されている突起部６とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属棒材のワークピースを軸線に沿って縮める方向に加圧し、前記軸線と交差する方向にエネルギを加えて前記ワークピースの任意の部位を肥大させる際に、前記ワークピースの端部を保持する軸肥大加工用ホルダであって、
前記ワークピースが入り込む穴部と、
該穴部の底面に形成されている突起部とを備えたことを特徴とする軸肥大加工用ホルダ。
【請求項２】
請求項１に記載の軸肥大加工用ホルダを少なくとも一方に有し、前記ワークピースが配置されるべき基準線に沿って配置され、前記ワークピースの両端を保持する一対のホルダ本体からなるホルダユニットと、
一方のホルダ本体に接続され、前記一方のホルダ本体を前記基準線に沿って他方のホルダ本体に向けて加圧する加圧手段と、
前記他方のホルダ本体に接続され、前記他方のホルダ本体を前記ワークピースの軸線と交差する方向にエネルギを加えるエネルギ供給手段とを備えたことを特徴とする軸肥大加工装置。
【請求項３】
請求項１に記載の軸肥大加工用ホルダを前記一対のホルダ本体のそれぞれに用いていることを特徴とする請求項２に記載の軸肥大加工装置。
【請求項４】
請求項２に記載の軸肥大加工装置を用いた軸肥大加工方法であって、
前記加圧手段と前記エネルギ供給手段とを用いて前記ワークピースに肥大部を形成している間に、
前記ワークピースの端面に前記突起部を突き当て、前記突起部を前記ワークピース内に侵入させ、前記ワークピースを塑性流動させて前記突起部の側面と前記穴部の内表面との間に移動させることを特徴とする軸肥大加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸肥大させるべき棒状のワークピースの両端を保持するスリーブ状の軸肥大加工用ホルダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
軸肥大加工機が特許文献１に記載されている。この軸肥大加工機によって、肥大部を有する棒状のワークピースを得ることができる。肥大部は、ワークピースに一体に形成されるので、種々の軸部品の製造に大変便利である。この肥大部を有するワークピースに対し、端面を加工したいという要求がある。この端面加工を肥大部形成とともに行うことができれば便利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２００６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来技術を考慮したものであって、棒状のワークピースに対して軸肥大加工を施して肥大部を形成すると同時に、ワークピースの端面に対しても加工することができる軸肥大加工用ホルダ、軸肥大加工装置及びこれを用いた軸肥大加工方法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】
前記目的を達成するため、請求項１の発明では、金属棒材のワークピースを軸線に沿って縮める方向に加圧し、前記軸線と交差する方向にエネルギを加えて前記ワークピースの任意の部位を肥大させる際に、前記ワークピースの端部を保持する軸肥大加工用ホルダであって、前記ワークピースが入り込む穴部と、該穴部の底面に形成されている突起部とを備えたことを特徴とする軸肥大加工用ホルダを提供する。
【０００６】
また、請求項２の発明では、請求項１に記載の軸肥大加工用ホルダを少なくとも一方に有し、前記ワークピースが配置されるべき基準線に沿って配置され、前記ワークピースの両端を保持する一対のホルダ本体からなるホルダユニットと、一方のホルダ本体に接続され、前記一方のホルダ本体を前記基準線に沿って他方のホルダ本体に向けて加圧する加圧手段と、前記他方のホルダ本体に接続され、前記他方のホルダ本体を前記ワークピースの軸線と交差する方向にエネルギを加えるエネルギ供給手段とを備えたことを特徴とする軸肥大加工装置を提供する。
【０００７】
また、請求項３の発明では、請求項１に記載の軸肥大加工用ホルダを前記一対のホルダ本体のそれぞれに用いていることを特徴としている。
【０００８】
さらに、請求項４の発明では、請求項２に記載の軸肥大加工装置を用いた軸肥大加工方法であって、前記加圧手段と前記エネルギ供給手段とを用いて前記ワークピースに肥大部を形成している間に、前記ワークピースの端面に前記突起部を突き当て、前記突起部を前記ワークピース内に侵入させ、前記ワークピースを塑性流動させて前記突起部の側面と前記穴部の内表面との間に移動させることを特徴とする軸肥大加工方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、穴部の底面に突起部が形成されているため、この突起部を利用してワークピースの端面に加工を施すことができる。具体的には、突起部の先端をワークピースの端面に突き当てて、突起部をワークピースの軸線に沿って押し込む。このとき、穴部がワークピースの外形を拘束するため、ホルダはいわゆる型として利用される。
【００１０】
請求項２の発明によれば、軸肥大加工装置に備わる一対のホルダ本体で形成されたホルダユニットのうち、少なくとも一方のホルダ本体に突起部が形成されていることで、ワークピースに肥大部を形成する軸肥大加工と同時に、突起部を利用したワークピース端面の加工を行うことができる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、ホルダユニットを形成する一対のホルダ本体のそれぞれに突起部が形成されているため、ワークピースの両端面の加工を軸肥大加工と同時に行うことができる。
【００１２】
請求項４の発明によれば、突起部を利用してワークピース端面を加工するに際し、ワークピースを軸線に沿って縮める方向に加圧したときに生じる塑性流動を利用する。このとき、ホルダ本体の形状を、塑性流動したワークピースを突起部の側面と穴部の内表面との間に移動させる形状としているので、ホルダ本体が塑性流動したワークピースの外形を拘束し、型としての役割を果たす。このため、突起部を利用した確実なワークピース端面の加工を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る軸肥大加工用ホルダを用いて本発明に係る軸肥大加工方法を順番に説明するための概略図である。
【図２】本発明に係る軸肥大加工用ホルダを用いて本発明に係る軸肥大加工方法を順番に説明するための概略図である。
【図３】本発明に係る軸肥大加工方法で形成された肥大部を有するワークピースの概略断面図である。
【図４】本発明に係る軸肥大加工装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１に示すように、本発明に係る軸肥大加工用ホルダ１は、金属棒材のワークピース２を軸線に沿って縮める方向に加圧し、軸線と交差する方向にエネルギを加えてワークピース２の任意の部位を肥大させる際、すなわちワークピース２に肥大部３（図３参照）を形成する際に、ワークピース２の端部を保持するためのものである。軸肥大加工を行う際、ワークピース１を保持するためにホルダ本体４ａ、４ｂが一対配置され、少なくとも本発明に係る軸肥大加工用ホルダ１はこのうちのいずれか一つに用いられる。図１で示した例では、一対のホルダ本体４ａ、４ｂで形成されたホルダユニット７のうち、一方のホルダ本体４ａに軸肥大加工用ホルダ１を用い、他方のホルダ本体４ｂには従来より用いられているスリーブ状のものが用いられている。軸肥大加工用ホルダ１には穴部５が形成され、この穴部５の底面には突起部６が形成されている。突起部６は、例えば円錐状に穴部５の底面から突出している。
【００１５】
ワークピース２に対して軸肥大加工が終了すると、図２に示すように、ホルダユニット７は相対的にワークピース２を縮める方向に押し込まれている。したがって、ワークピース２の端面には突起部６が入り込んでいる。これにより、軸肥大加工と同時にワークピース端面の加工が可能となっている。すなわち、穴部５の底面に突起部６が形成されているため、この突起部６を利用してワークピース２の端面に加工を施すことができる。具体的には、突起部６の先端をワークピース２の端面に突き当てて、突起部６をワークピース２の軸線に沿って押し込む。このとき、穴部５がワークピース２の外形を拘束するため、ホルダ１はいわゆる型として利用される。
【００１６】
このようにして軸肥大加工が終了したワークピース２は、肥大部３が形成されるとともに、図３に示すように、端面に被加工部８が形成される。この被加工部８の形状は、突起部６の外形に沿って形成されている。
【００１７】
本発明に係る軸肥大加工用ホルダ１を用いた軸肥大加工装置９は、図４に示すように、加圧手段１０と、例えば傾動手段１１からなるエネルギ供給手段とを有している。図４の例では、図１の例と同様に、本発明に係る軸肥大加工用ホルダ１をホルダ本体４ａとして一方に有している。ホルダユニット７は、ワークピース２に対して左右両端に配置され、ワークピース２が配置されるべき基準線Ａに沿って配置されている。ホルダユニット７は、図示しない案内手段等によって、基準線Ａに沿って互いに接離可能である。ワークピース２は、肥大されるべき部位が露出した状態で保持される。すなわち、ホルダユニット７は所定の離間距離を保ってワークピース２を保持する。
【００１８】
加圧手段１０は、ホルダ本体４ａに接続され、ホルダ本体４ａを基準線Ａに沿ってホルダ本体４ｂに向けて加圧するものである（矢印Ｐ方向）。これにより、ワークピース２は軸方向に圧縮される。すなわち、ホルダユニット７を基準線Ａに沿って互いに近接する方向に相対的に押し込み、ワークピース２を軸方向に縮める方向に加圧する。ホルダユニット７を相対的に押し込むため、ホルダユニット７を互いに押し込んでもよいし、一方のホルダ本体４ａ又は４ｂのみを押し込んでもよい。
【００１９】
傾動手段１１は、ホルダ本体４ｂに接続され、ホルダ本体４ｂをワークピース２の軸線と交差する方向に傾動させるものである（矢印Ｔ方向）。エネルギ供給手段として、このような傾動手段１１を用いてもよいし、ホルダユニット７を首振り旋回運動させたり、捻り運動させたり、交番衝撃トルクを加えたりするようなものを用いてもよい。なお、図示はしないが、ホルダユニット７を基準線Ａ廻りに回転させる回転手段を設けてもよい。
【００２０】
ワークピース２に形成される肥大部３は、加圧手段１０を用いてワークピース２を軸方向に圧縮し、傾動手段１１を用いてワークピース２の任意の位置にエネルギを加えることで形成される。この軸肥大加工を行っていると同時に、突起部６によるワークピース２の端面加工を行う。実際には、加圧手段１０と傾動手段１１とを用いてワークピース２に肥大部３を形成している間に、ワークピース２の端面に突起部６を突き当て、突起部６をワークピース２内に侵入させ、ワークピース２を塑性流動させて突起部６の側面と穴部５の内表面との間に移動させる。これはすなわち、突起部６を利用してワークピース端面を加工するに際し、ワークピース２を軸線に沿って縮める方向に加圧したときに生じる塑性流動を利用している。上述したように、塑性流動したワークピース２は突起部６の側面と穴部５の内表面との間に移動するので、穴部５の内表面が塑性流動したワークピース２の外形を拘束し、ホルダ１は型としての役割を果たす。このため、突起部６を利用した確実なワークピース端面の加工を実現できる。そして上述した肥大部３と被加工部８の形成は、同時に行うことができるので、効率がよく、生産性が向上する。
【００２１】
なお、軸肥大加工用ホルダ１のみでホルダユニット７を形成してもよい。このような構造とすれば、一対のホルダ本体のそれぞれに突起部６が形成されることとなるため、ワークピース２の両端面の加工を軸肥大加工と同時に行うことができる。例えば、突起部６を細長いマンドレルのような形状として、ワークピース２をパイプ状にすることも可能である。また、突起部６の形状は上述した円錐状に限らず、どのような形状であってもよい。本発明は、軸肥大加工という加工プロセスにおいて、非常にワークピース２が軟らかくなることに着目し、同時に突起部６による端面加工を実現できるようにしたものである。
【符号の説明】
【００２２】
１  軸肥大加工用ホルダ
２  ワークピース
３  肥大部
４ａ、４ｂ  ホルダ本体
５  穴部
６  突起部
７  ホルダユニット
８  被加工部
９  軸肥大加工装置
１０  加圧手段
１１  傾動手段（エネルギ供給手段）
【図１】
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【図２】
2012081499.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012081499.tif 000006