JP5606245B2 - Liquid jet machining method and receptacle used in liquid jet machining method - Google Patents
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Description
本発明は、高圧の液体を噴射することによって被加工体を加工する液体噴射加工方法、及びその加工時に生じる飛散物を回収するための受け具に関する。 The present invention relates to a liquid jet machining method for machining a workpiece by jetting a high-pressure liquid, and a receptacle for collecting scattered matter generated during the machining.
航空機の主翼等の大型の構造物は、場所によって加わる応力の大きさが異なるため、場所によって素材を変化させたいわゆる複合材が多く用いられている。そして、このような複合材からなる構造物を所望の形状に加工する場合、場所によらず温度が均一なレーザー切断加工機を用いて加工すると、耐熱温度の低い素材が熱変形することにより、加工精度が低下する場合がある。従って、このような問題を防止すべく、大型の構造物を加工する場合、アブレイシブウォータージェット加工機(以下、「AWJ加工機」と略す)を用いた液体噴射加工方法が広く採用されている。この液体噴射加工方法で用いるAWJ加工機は、研磨剤を混合した高圧の水を噴射することによって被加工体を加工するものであって、素材に与える熱の影響が少ないという利点がある。 Since large structures such as aircraft main wings have different stresses depending on the location, so-called composite materials in which the material is changed depending on the location are often used. And, when processing a structure made of such a composite material into a desired shape, when processing using a laser cutting machine with a uniform temperature regardless of location, the material with a low heat-resistant temperature is thermally deformed, Processing accuracy may be reduced. Therefore, in order to prevent such a problem, when processing a large structure, a liquid jet processing method using an abrasive water jet processing machine (hereinafter referred to as “AWJ processing machine”) is widely adopted. Yes. The AWJ processing machine used in this liquid jet processing method processes a workpiece by jetting high-pressure water mixed with an abrasive, and has an advantage that the influence of heat on the material is small.
このようなAWJ加工機では、噴射した水や切断された被加工体が周囲に飛散するため、この飛散物を回収する必要がある。従来のAWJ加工機は、この飛散物の回収方式の違いによって、いわゆる水槽方式とポイントキャッチャー方式とに大別される。 In such an AWJ machine, since the sprayed water and the cut workpiece are scattered around, it is necessary to collect the scattered matter. Conventional AWJ machines are roughly divided into so-called water tank systems and point catcher systems depending on the difference in the scattered matter collection system.
ここで、水槽方式とは、被加工体を、それと同程度の大きさまたはそれより一回り大きい水槽の上に設置し、水槽に水を貯めた状態で被加工体に対して水を噴射する方式である。この方式によれば、加工作業が水槽上で行われるため、発生した飛散物は被加工体を覆う水槽によって回収することができ、加工対象部位以外を傷つけることがない。 Here, the water tank method is a method in which a workpiece is placed on a water tank of the same size or larger than that and water is injected into the workpiece in a state where water is stored in the water tank. It is a method. According to this method, since the processing operation is performed on the water tank, the generated scattered matter can be collected by the water tank covering the workpiece, and the parts other than the processing target part are not damaged.
一方、ポイントキャッチャー方式とは、水を噴射するノズルと飛散物を回収するキャッチャーとを一体的に構成し、被加工体を挟んで一方側をノズルが移動し、他方側をキャッチャーがこれに追従して移動しながら飛散物を回収する方式である(例えば、特許文献1を参照)。この方式によれば、ノズルに追従して移動するキャッチャーは、被加工体の加工位置の周辺だけを覆う程度の大きさで足り、AWJ加工機の装置全体として小型化を図ることができる。 On the other hand, with the point catcher method, a nozzle that injects water and a catcher that collects scattered objects are integrated, and the nozzle moves on one side across the workpiece, and the catcher follows the other side. Thus, the scattered matter is collected while moving (see, for example, Patent Document 1). According to this method, the catcher that moves following the nozzle need only be large enough to cover only the periphery of the processing position of the workpiece, and the entire apparatus of the AWJ processing machine can be miniaturized.
しかし、従来のAWJ加工機を用いた液体噴射加工方法によれば、飛散物の回収方式によって、以下の問題がそれぞれ存在した。まず、水槽方式を採用するAWJ加工機では、被加工体の全体を覆う大きさの水槽が必要となるため、被加工体が大型の構造物である場合、巨大な水槽が必要になる。従って、水槽自体の製造コストが増加するとともに、水槽に貯める水のコストも増加する。更に、水槽によって回収され、飛散物が混入した大量の水を処理する必要がある、という問題もあった。 However, according to the liquid jet processing method using the conventional AWJ processing machine, the following problems exist depending on the scattered matter collection method. First, in an AWJ processing machine that employs a water tank system, a water tank having a size that covers the entire workpiece is required. Therefore, if the workpiece is a large structure, a huge water tank is required. Therefore, the manufacturing cost of the water tank itself increases and the cost of water stored in the water tank also increases. Further, there is a problem that it is necessary to process a large amount of water collected by a water tank and mixed with scattered matter.
一方、ポイントキャッチャー方式を採用するAWJ加工機では、被加工体が数十メートル四方もあるような大型の構造物である場合、加工位置へのアクセス性が悪いという問題がある。すなわち、ポイントキャッチャー方式のAWJ加工機はノズルとキャッチャーとが一体的に構成されているため、大型の構造物の中央部を加工する場合、被加工体を挟んで一方の側にノズルを他方の側にキャッチャーをそれぞれ配置するためには、被加工体における加工位置の近傍に、ノズルまたはキャッチャーを通過させるための穴を開ける必要がある。従って、加工作業に先立ってこの穴開け作業が必要になる分、作業が煩雑化する。 On the other hand, in the AWJ processing machine that employs the point catcher method, there is a problem that the accessibility to the processing position is poor when the workpiece is a large structure having several tens of meters on all sides. In other words, the point catcher type AWJ machine has a nozzle and a catcher that are integrated, so when machining the center of a large structure, the nozzle is placed on one side of the workpiece and the other In order to arrange the catchers on the sides, it is necessary to make a hole for allowing the nozzle or the catcher to pass in the vicinity of the machining position in the workpiece. Accordingly, the work is complicated because the drilling work is required prior to the machining work.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、被加工体が大型の構造物であっても、加工位置へのアクセス性が良好であって、且つ、飛散物の回収用の受け具が大型化することのないAWJ加工機、及びそれを用いた液体噴射加工方法を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and the object thereof is to provide good accessibility to the machining position even if the workpiece is a large structure, and to be scattered. An object of the present invention is to provide an AWJ processing machine and a liquid jet processing method using the AWJ processing machine in which a receiving tool for collecting objects does not become large.
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。すなわち、本発明に係る液体噴射加工方法は、被加工体を挟んで一方側に、高圧液体を噴射可能な液体噴射機を配置するとともに、前記被加工体を挟んで他方側に、飛散物を収容可能な受け具を前記被加工体に近接させて配置し、前記液体噴射機から前記被加工体の加工位置に向けて高圧液体を噴射することで前記被加工体を穿孔加工しながら、穿孔加工時に生じる飛散物を前記受け具で回収する第1の工程と、前記受け具を前記被加工体から離間させ、前記被加工体を挟んで一方側に、端面加工が可能な端面加工機を配置するとともに、前記受け具と前記被加工体との間に生じた隙間に、飛散物を収容可能な回収具を配置し、前記端面加工機で前記被加工体を端面加工しながら、端面加工時に生じる飛散物を前記回収具で回収する第2の工程と、を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following means. That is, in the liquid jet machining method according to the present invention, a liquid ejector capable of jetting high-pressure liquid is disposed on one side across the workpiece, and scattered objects are disposed on the other side across the workpiece. Drilling is performed while drilling the workpiece by disposing a receiving device close to the workpiece and ejecting high-pressure liquid from the liquid ejector toward the machining position of the workpiece. A first step of collecting the scattered matter generated during processing with the support; and an end face processing machine capable of performing end face processing on one side of the work, with the support being separated from the work to be processed. End face processing while arranging a collecting tool capable of accommodating scattered matter in a gap formed between the receiving tool and the workpiece, and processing the workpiece with the end face processing machine. The second construction to collect the scattered matter that sometimes occurs with the collection tool Characterized in that it comprises a and.
このような方法によれば、作業者は、第1の工程を開始する前に、受け具を被加工体に近接させて配置する。これにより、被加工体を挟んで受け具の逆側に配置した液体噴射機から噴射した高圧液体や、この高圧液体によって切断された被加工体の一部を、受け具で回収することができる。
また、第1の工程の終了後であって第2の工程の開始前に、作業者は、受け具を被加工体から離間させ、被加工体と受け具との間に生じた隙間に回収具を配置する。これにより、被加工体を挟んで回収具の逆側に配置した端面加工機によって端面加工を行う際に生じた飛散物を回収具で回収することができる。従って、受け具や回収具は、被加工体全体を覆うような大きさは必要がなく、被加工体における加工位置の近傍のみを覆う程度の大きさで足りる。また、作業者は、第2の工程を行う必要がある場合には、第1の工程の終了後に、第1の工程で形成した孔を通過させるようにして、被加工体を挟んで端面加工機と逆側の位置に回収具を配置させることができる。従って、第2の工程を行う前に、被加工体を挟んで端面加工機と逆側の位置に回収具を配置するために、第1の工程で形成した孔と異なる孔を別途形成する必要がない。
According to such a method, the worker places the receiving tool close to the workpiece before starting the first step. Thereby, the high-pressure liquid ejected from the liquid ejector disposed on the opposite side of the receiver with the workpiece interposed therebetween, and a part of the workpiece cut by the high-pressure liquid can be collected by the receiver. .
Further, after the end of the first step and before the start of the second step, the operator separates the receiving tool from the workpiece and collects it in the gap generated between the processing member and the receiving tool. Arrange the tools. Thereby, the scattered material generated when the end surface processing is performed by the end surface processing machine disposed on the opposite side of the recovery tool with the workpiece interposed therebetween can be recovered by the recovery tool. Therefore, the receiving tool and the collecting tool do not need to be large enough to cover the entire workpiece, and are sufficient to cover only the vicinity of the machining position on the workpiece. Further, when the operator needs to perform the second step, the end surface processing is performed with the workpiece sandwiched between the holes formed in the first step after the completion of the first step. The collection tool can be arranged at a position opposite to the machine. Therefore, before performing the second step, it is necessary to separately form a hole different from the hole formed in the first step in order to place the recovery tool at a position opposite to the end face processing machine with the workpiece interposed therebetween. There is no.
また、本発明に係る液体噴射加工方法は、前記受け具は、前記受け具は、前記被加工体に近接した第1状態から、前記被加工体との間の隙間に前記回収具を配置可能な第2状態まで変形可能であって、前記第1の工程では前記第1状態とされ、前記第2の工程では前記第2状態とされることを特徴とする。 Further, in the liquid jet machining method according to the present invention, the receiving tool can place the collecting tool in a gap between the receiving member and the workpiece from the first state in the vicinity of the workpiece. The second state is deformable, and the first step is the first state, and the second step is the second state.
このような方法によれば、受け具を変形させることによって、被加工体に近接した第1状態から、被加工体との間に回収具を配置可能な第2状態へと、容易且つ確実に変化させることができる。 According to such a method, it is possible to easily and reliably change from the first state in the vicinity of the workpiece to the second state in which the collection tool can be disposed between the workpiece by deforming the receiving tool. Can be changed.
また、本発明に係る液体噴射加工方法で用いられる受け具は、被加工体に近接して配置され、前記被加工体を挟んで逆側に配置された液体噴射機が高圧液体を噴射して前記被加工体を穿孔加工する際に生じる飛散物を回収する第1状態から、被加工体から離間して配置され、前記被加工体との間の隙間に、前記被加工体を挟んで逆側に配置された端面加工機が前記被加工体を端面加工する際に生じる飛散物を回収する回収具が配置される第2状態へと、変形可能であることを特徴とする。 The receptacle used in the liquid jet machining method according to the present invention is disposed in the vicinity of the workpiece, and a liquid ejector disposed on the opposite side across the workpiece ejects high-pressure liquid. From the first state where the scattered matter generated when the workpiece is perforated is collected, the workpiece is arranged away from the workpiece, and the workpiece is sandwiched in the gap between the workpiece and the reverse. The end face processing machine arranged on the side can be deformed to a second state in which a collecting tool for collecting scattered matter generated when the work piece is end face processed is arranged.
このような構成によれば、液体噴射機によって被加工体を穿孔加工する工程では、受け具を第1状態とすることにより、液体噴射機から噴射される高圧液体や、この高圧液体によって切断された被加工体の一部を、受け具で回収することができる。また、端面加工機で被加工体を端面加工する工程では、受け具を第2状態とすることにより、端面加工時に生じる飛散物を回収具で回収することができる。 According to such a configuration, in the step of perforating the workpiece by the liquid ejector, the receiving device is placed in the first state, so that the high pressure liquid ejected from the liquid ejector or the high pressure liquid is cut. A part of the processed object can be collected by the receiving tool. Further, in the step of processing the end surface of the workpiece with the end surface processing machine, the scattered material generated during the end surface processing can be recovered by the recovery tool by setting the receiving tool in the second state.
また、本発明に係る液体噴射加工方法で用いられる受け具は、上部が開口された筐体である容器部材と、該容器部材の側壁に沿ってスライド可能に設けられ、前記被加工体に対して近接しまたは離間する側壁延長部材と、を備え、前記第1状態は、前記側壁延長部材が前記被加工体に近接した状態であって、前記第2状態は、前記側壁延長部材が前記被加工体から離間した状態であることを特徴とする。 Further, the receptacle used in the liquid jet processing method according to the present invention is provided so as to be slidable along the side wall of the container member, which is a casing having an upper opening, and against the workpiece. A side wall extending member that is close to or away from each other, wherein the first state is a state in which the side wall extending member is in proximity to the workpiece, and the second state is a state in which the side wall extending member is It is in a state of being separated from the workpiece.
このような構成によれば、側壁延長部材を容器部材の側壁に沿ってスライドさせるだけの簡略な作業により、受け具を第1状態から第2状態へと変形させることができる。 According to such a configuration, the receiving tool can be deformed from the first state to the second state by a simple operation of sliding the side wall extending member along the side wall of the container member.
また、本発明に係る液体噴射加工方法で用いられる受け具は、前記被加工体に沿って移動可能に設けられたことを特徴とする。 The receptacle used in the liquid jet machining method according to the present invention is provided so as to be movable along the workpiece.
このような構成によれば、被加工体に複数の加工位置が存在する場合に、ある加工位置から他の加工位置へと受け具を順次移動させることにより、受け具を共通化することができる。これにより、加工位置ごとに受け具を別々に設置する場合と比較すると、材料費削減によるコストダウンを図ることができる。 According to such a configuration, when there are a plurality of processing positions on the workpiece, the receiving tool can be shared by sequentially moving the receiving tool from one processing position to another processing position. . Thereby, compared with the case where a receiving tool is installed separately for every processing position, the cost reduction by material cost reduction can be aimed at.
また、本発明に係る液体噴射加工方法で用いられる受け具は、前記容器部材が、その開口幅を調整可能であることを特徴とする。 The receptacle used in the liquid jet processing method according to the present invention is characterized in that the opening width of the container member can be adjusted.
このような構成によれば、被加工体を下方から支持する部材の配置位置が異なる等の理由によって、被加工体における加工位置ごとに周囲の空間の形状が異なる場合でも、容器部材の開口幅を適宜調整することにより、受け具を任意の加工位置の近傍に配置することができる。 According to such a configuration, even when the shape of the surrounding space is different for each processing position in the workpiece due to a difference in the arrangement position of the member that supports the workpiece from below, the opening width of the container member By appropriately adjusting, the receiving tool can be disposed in the vicinity of an arbitrary processing position.
また、本発明に係る液体噴射加工方法で用いられる受け具は、前記容器部材が、前記側壁延長部材のスライド方向に平行する軸を中心として回転可能であることを特徴とする。 The receptacle used in the liquid jet processing method according to the present invention is characterized in that the container member is rotatable about an axis parallel to the sliding direction of the side wall extending member.
このような構成によれば、被加工体を支持する部材の配置位置が異なる等の理由によって、被加工体における加工位置ごとに近傍の空間の形状が異なる場合でも、側壁延長部材をそのスライド方向に平行する軸を中心として適宜回転させることにより、受け具を任意の加工位置の近傍に配置することができる。 According to such a configuration, the side wall extension member can be moved in the sliding direction even when the shape of the neighboring space is different for each processing position on the workpiece due to a difference in the arrangement position of the member that supports the workpiece. The holder can be disposed in the vicinity of an arbitrary processing position by appropriately rotating about an axis parallel to the center.
本発明に係る液体噴射加工方法によれば、受け具や回収具が、被加工体における加工位置の近傍のみを覆う程度の大きさで足りるので、受け具や回収具で被加工体の全体を覆う場合と比較すると、受け具や回収具を小型化してその製造コストを削減することができるとともに、受け具や回収具の内部に貯める水のコストも削減することができる。
また、作業者は、第2の工程を行う必要がある場合には、第1の工程の終了後に、第1の工程で形成した孔を通過させるようにして、被加工体を挟んで端面加工機と逆側の位置に回収具を配置させることができる。従って、被加工体に回収具を通過させるための穴を事前に形成する場合と比較すると、端面加工機と回収具とからなるAWJ加工機の加工位置へのアクセス性が良好であって、加工作業を簡略化することができる。
According to the liquid jet machining method according to the present invention, the receiving tool and the recovery tool need only be large enough to cover only the vicinity of the processing position on the workpiece. Compared with the case of covering, it is possible to reduce the size of the receiver and the recovery tool and reduce the manufacturing cost thereof, and also to reduce the cost of water stored in the receiver and the recovery tool.
Further, when the operator needs to perform the second step, the end surface processing is performed with the workpiece sandwiched between the holes formed in the first step after the completion of the first step. The collection tool can be arranged at a position opposite to the machine. Therefore, compared with the case where a hole for allowing the collection tool to pass through the workpiece is formed in advance, the AWJ machine comprising the end face processing machine and the collection tool has good accessibility to the machining position, Work can be simplified.
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。まず、本発明の第1実施形態に係る受け具の構成について説明する。図1から図3は、第1実施形態に係る受け具10の構成を示す図であって、図1は第1状態を示す概略斜視図、図2は第2状態を示す概略斜視図、図3は図2におけるA−A断面を示す概略断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the structure of the receiving device which concerns on 1st Embodiment of this invention is demonstrated. FIGS. 1 to 3 are views showing the configuration of the receiving
受け具10は、図1に示すように、上部が開口された筐体である容器部材11と、この容器部材11の外周を覆って設けられた側壁延長部材12と、側壁延長部材12を下方から支持する4個の支持ピン13と、を備えるものである。
As shown in FIG. 1, the
容器部材11は、被加工体の加工時に生じる飛散物を回収する容器としての役割を果たすものである。この容器部材11は、図1に示すように、中空の箱型部材である容器本体110と、この容器本体110の外側面に設けられた2対のガイドレール111と、を有している。
The
容器本体110は、図5に示す底板112と、この底板112の縁部から垂直に起立した図1に示す4枚の側壁113と、を有している。ここで、底板112は、後述するように高圧の水と研磨剤とが噴射されるため、耐摩耗性に優れた部材で構成している。一方、4枚の側壁113は、水や研磨剤が周囲に飛散することを防止することを目的としたものであって、高圧の水や研磨剤が直接噴射されるものではないため、アルミやアクリル等の比較的柔らかい部材で構成している。そして、この4枚の側壁113には、図1に示すように、その最上部に、前記支持ピン13を挿通させるためのピン挿通穴113Aがそれぞれ形成されている。
尚、容器本体110の形状は、本実施形態に限られず適宜設計変更が可能である。また、4枚の側壁113についても、底板112と同様に耐摩耗性に優れた部材から構成してもよい。更に、ピン挿通穴113Aの断面形状は、本実施形態の矩形に限られず、支持ピン13の断面形状に応じて適宜設計変更が可能である。
The container
The shape of the
2対のガイドレール111は、容器本体110の側壁113に沿って側壁延長部材12をスライドさせる役割を果たすものである。このガイドレール111は、図1に示すように、略矩形の断面形状を有し、その長さは、容器本体110の高さと略等しく形成されている。そして、所定間隔で略平行する1対のガイドレール111が、容器本体110を構成する4枚の側壁113のうち互いに向かい合う2枚の側壁113の外側面に、容器本体110の高さ方向略全長に渡って延びるようにして、それぞれ設けられている。
尚、ガイドレール111の断面形状、本数、及び容器本体110における配設位置等は、本実施形態に限定されず適宜設計変更が可能である。例えば、本実施形態では、2枚の側壁113の外側面にガイドレール111を設けたが、4枚全ての側壁113の外側面にガイドレール111を設けてもよい。
The two pairs of
In addition, the cross-sectional shape of the
一方、受け具10を構成する側壁延長部材12は、容器部材11を構成する側壁113を、高さ方向に向かって上方に延長する役割を果たすものである。この側壁延長部材12は、図1に示すように、中空の箱型部材である延長部材本体120と、この延長部材本体120の内側面に設けられた2対のレール嵌合部材121と、を有している。
On the other hand, the side
延長部材本体120は、図1に示すように、容器本体110と略等しい高さを有する4枚の側壁122によって構成され、その上部と底部がそれぞれ開口されている。この4枚の側壁122は、容器本体110の側壁122と同様に、水や研磨剤が周囲に飛散することを防止することを目的としたものであって、高圧の水や研磨剤が直接噴射されるものではないため、アルミやアクリル等の比較的柔らかい部材で構成している。尚、この4枚の側壁122を、耐摩耗性に優れた部材から構成してもよい。
尚、延長部材本体120は、容器本体110を内部に収容可能な大きさであれば、その形状や材質等は本実施形態に限定されず適宜設計変更が可能である。
As shown in FIG. 1, the extension member
In addition, if the extension member
2対のレール嵌合部材121は、図1に示すように、ガイドレール111に略嵌合する凹状の断面形状を有し、その長さは、延長部材本体120の高さと略等しく形成されている。そして、所定間隔で略平行する1対のレール嵌合部材121が、延長部材本体120を構成する4枚の側壁122のうち、前記容器部材11のガイドレール111に向かい合う2枚の側壁122の内側面に、延長部材本体120の高さ方向略全長に渡って延びるようにして、それぞれ埋め込まれている。
尚、レール嵌合部材121の断面形状、本数、及び延長部材本体120における配設位置等は、本実施形態に限定されず、容器部材11のガイドレール111の断面形状、本数、及び容器本体110における配設位置等に応じて、適宜設計変更が可能である。
As shown in FIG. 1, the two pairs of
In addition, the cross-sectional shape and number of the
また、受け具10を構成する4個の支持ピン13は、側壁延長部材12を、所定の高さ位置で下方から支持するためのものである。この支持ピン13は、図1に示すように、容器本体110のピン挿通穴113Aに略合致する断面略矩形形状を有する挿通部130と、この挿通部130の長手方向一端部に設けられてピン挿通穴113Aより大きい断面略矩形形状を有する係止頭部131と、を有している。
尚、挿通部130は、ピン挿通穴113Aを挿通可能な形状であれば足り、本実施形態に限定されず適宜設計変更が可能である。一方、係止頭部131は、ピン挿通穴113Aを挿通不能な形状であれば足り、本実施形態に限定されず適宜設計変更が可能である。
Moreover, the four support pins 13 which comprise the
In addition, the
以上のように構成される受け具10は、図1に示す第1状態から、図2に示す第2状態へと変形させることができる。すなわち、受け具10を第1状態とする場合、図に詳細は示さないが、まず、側壁延長部材12を容器本体110に沿って上方へスライドさせ、側壁延長部材12のレール嵌合部材121と容器本体110のガイドレール111との嵌合を解除することにより、側壁延長部材12を容器本体110から分離させる。
The
そして、図1に示すように、容器本体110の4個のピン挿通穴113Aに対し、4個の支持ピン13の挿通部130を、容器本体110の内側からそれぞれ挿通させる。そして、各支持ピン13を、その係止頭部131が容器本体110の内側面に当接する位置までそれぞれ挿通させ、容器本体110の外側に突出した各支持ピン13の挿通部130の上に、分離した状態の側壁延長部材12を構成する4枚の側壁122の下端縁122aをそれぞれ載置する。これにより、側壁延長部材12が、支持ピン13によって下方から支持された状態で、容器本体110の最上部に配置される。
尚、この時、図1に示すように、側壁延長部材12のレール嵌合部材121における最下部を、容器本体110のガイドレール111における最上部にそれぞれ嵌合させることにより、側壁延長部材12と容器本体110とを一体化する。
Then, as shown in FIG. 1, the
At this time, as shown in FIG. 1, by fitting the lowermost part of the
一方、受け具10を第2状態とする場合、まず図1に示す状態から、4本の支持ピン13を、容器本体110の内側へ引っ張ることにより、各ピン挿通穴113Aからそれぞれ引き抜く。そうすると、支持ピン13による下方からの支持力を失った側壁延長部材12は、その自重によって落下することにより、または作業者が下方へ引き降ろすことにより、ガイドレール111によって案内されながら容器本体110の側壁113に沿って下方へスライドする。
On the other hand, when the receiving
そして、図2に示すように、側壁延長部材12を、その下端縁122aが設置面14に当接する位置まで下方へスライドさせる。この時、前述のように側壁延長部材12の側壁122の高さは、容器本体110の側壁113の高さと略等しく形成されているため、側壁延長部材12の上面12aが、容器本体110の上面110aと略同一面を形成する。
Then, as shown in FIG. 2, the side
尚、本実施形態では、各支持ピン13を容器本体110の内側からピン挿通穴113Aに挿通させ、この支持ピン13で側壁延長部材12を下方から支持したが、支持ピン13で側壁延長部材12を所定の高さ位置で支持する態様はこれに限定されるものではない。例えば、図に詳細は示さないが、支持ピン13を側壁延長部材12に対して外側から挿通させ、この支持ピン13を容器本体110に形成した不図示の嵌合穴に嵌合させてもよい。この場合、支持ピン13を外側に向かって引き抜くと、側壁延長部材12が下方へスライドする。
また、側壁延長部材12を昇降させる昇降装置として、遠隔操作可能な空圧シリンダ等の直動アクチュエータを別途設けてもよい。
In the present embodiment, each
Further, a linear actuator such as a pneumatic cylinder that can be remotely operated may be separately provided as a lifting device that lifts and lowers the side
次に、第1実施形態に係る受け具10を用いた液体噴射加工方法の作業手順、及びその作用効果について説明する。ここで、図4から図7は、液体噴射加工方法の作業手順を示す図であって、図4及び図5は第1の工程を示す概略断面図、図6は第1の工程が完了した状態を示す概略斜視図、図7は第2の工程を示す概略断面図である。
Next, the work procedure of the liquid jet machining method using the
まず、作業者は、第1の工程すなわち穿孔加工工程を実行する。すなわち作業者は、第1状態とした複数の受け具10を、設置面14の所定位置にそれぞれ設置する。より詳細には、作業者は、図1に示すように、側壁延長部材12を、4本の支持ピン13で下方から支持することにより、容器本体110の最上部に配置する。そして、このように第1状態とした複数の受け具10を、被加工体の加工位置に対応する設置面14上の位置に、それぞれ配置する。
First, the worker executes the first process, that is, the drilling process. That is, the worker installs the plurality of receiving
次に、作業者は、設置した受け具10の上方に被加工体を配置する。すなわち作業者は、図4に示すように、設置面14の上に複数の支持部材15を配置し、その高さをそれぞれ調節した後、この支持部材15の上に被加工体16を配置する。この時、受け具10を構成する側壁延長部材12の上面12aが、被加工体16の底面16aに近接した状態となる。
Next, an operator arrange | positions a to-be-processed body above the installed receiving
次に、作業者は、図4に示すように、被加工体16を挟んで受け具10の反対側に、すなわち被加工体16の上方に、液体噴射機17を配置する。この液体噴射機17は、ウォータージェットを噴射可能なノズル170を有するものである。そして、被加工体16の加工位置16bに向けて、ノズル170からウォータージェットを噴射し、当該加工位置16bに孔18を開ける。この時、噴射されたウォータージェット、及びウォータージェットによって切断された被加工体16の破片等は、側壁122延長部を通って容器部材11の内部に回収される。ここで、前述のように容器部材11の底板112は耐摩耗性に優れた部材で構成しているので、研磨剤を含んだウォータージェットが直接噴射されても、底板112が磨耗して破損することはない。
Next, as shown in FIG. 4, the operator places the
そして、作業者は、図5に示すように、被加工体16に沿ってノズル170を適宜移動させることにより、所望の大きさ及び形状の貫通穴19を形成する。この間も、噴射されたウォータージェット、及びウォータージェットによって切断された被加工体16の破片等は、側壁延長部材12を通って容器部材11の内部に回収される。その後、作業者は、その作業位置16bでの作業が完了すると、液体噴射機17を次の加工位置16bへと移動させて貫通穴19を順次形成する。図6は、第1の工程が完了して複数の貫通穴19が形成された被加工体16を上面16c側から見た概略斜視図である。
Then, as shown in FIG. 5, the operator appropriately moves the
次に、作業者は、第2の工程すなわち端面加工工程を実行する。まず、作業者は、受け具10を第1状態から第2状態に変化させる。すなわち、作業者は、図1に示す第1状態で設置された複数の受け具10を、側壁延長部材12を容器部材11に沿って下方へスライドさせることにより、図2に示す第2状態へとそれぞれ変化させる。これにより、図7に示すように、各受け具10と被加工体16との間に、所定幅の隙間20が生じる。
Next, the operator executes the second step, that is, the end face processing step. First, the operator changes the receiving
次に、作業者は、端面加工ユニットTUを設置する。この端面加工ユニットTUは、図7に示すように、端面加工機21と回収具22とが一体構成されたものである。端面加工機21は、液体噴射機17と同様に、ウォータージェットを噴射可能なノズル210を有するものであるが、細部の加工に適するように水圧や水量等が液体噴射機17と比較して抑えられたものである。一方、回収具22は、耐摩耗性に優れた部材からなる上部が開口された筐体である。作業者は、貫通穴19を通過させることによって回収具22を被加工体16の下方の隙間20に配置し、その開口(図7には不図示)を、第1の工程で形成した貫通穴19の内周面19aに向けた状態とする。一方、作業者は、端面加工機21を、そのノズル210を貫通穴19の内周面19aに向けた状態で、被加工体16を挟んで回収具22の反対側に、すなわち被加工体16の上方に配置する。
Next, an operator installs the end surface processing unit TU. As shown in FIG. 7, the end surface processing unit TU includes an end
次に、作業者は、端面加工ユニットTUを用いて被加工体16の端面加工を行う。すなわち、作業者は、端面加工機21の各ウォーターノズル210から、貫通穴19の内周面19aに向けてウォータージェットを斜め方向にそれぞれ噴射する。これにより、貫通穴19の内周面19aが斜めに切り落とされることによって、テーパ面23が形成される。
この時、端面加工機21から噴射されたウォータージェット、及びウォータージェットによって切断された被加工体16の破片等は、回収具22の内部に回収される。ここで、前述のように回収具22は耐摩耗性に優れた部材で構成しているので、研磨剤を含んだウォータージェットが直接噴射されても、回収具22が磨耗して破損することはない。そして、作業者は、被加工体16に形成された貫通穴19の内周面19aに沿ってノズル210を移動させることにより、貫通穴19の周方向全域に渡ってテーパ面23を形成する。
Next, the operator performs end surface processing of the
At this time, the water jet sprayed from the end
尚、本実施形態では、第2の工程で使用する端面加工機21として、ウォータージェットを噴射することによって被加工体16を切断するものを使用したが、これに代えて、端面加工機21としてレーザー切断加工機(不図示)を用いてもよい。また、本実施形態では、被加工体16に施す端面加工としてテーパ加工を例に説明したが、端面加工はテーパ加工に限定されず、例えば面取り加工であってもよい。
また、回収具22の材質や形状や大きさは、第2の工程で生じる飛散物を回収可能な程度であれば、本実施形態に限定されず適宜設計変更が可能である。
In the present embodiment, as the end
Further, the material, shape, and size of the
以上説明した第1実施形態に係る受け具10を用いた液体噴射加工方法によれば、受け具10や回収具22は、被加工体16における加工位置16bの近傍のみを覆う程度の大きさで足りる。従って、受け具10や回収具22で被加工体16の全体を覆う場合と比較すると、受け具10や回収具22を小型化してその製造コストを削減することができるとともに、受け具10や回収具22の内部に貯める水のコストも削減することができる。
また、作業者は、第2の工程を行う必要がある場合には、第1の工程の終了後に、第1の工程で形成した孔を通過させるようにして、被加工体を挟んで端面加工機と逆側の位置に回収具を配置すればよく、被加工体16に回収具22を通過させるための穴を事前に形成する必要はない。従って、端面加工機21と回収具22とからなるAWJ加工機の加工位置16bへのアクセス性が良好であって、加工作業を簡略化することができる。
According to the liquid jet machining method using the
Further, when the operator needs to perform the second step, the end surface processing is performed with the workpiece sandwiched between the holes formed in the first step after the completion of the first step. The collection tool may be disposed at a position opposite to the machine, and it is not necessary to previously form a hole for allowing the
次に、本発明の第2実施形態に係る受け具10の構成について説明する。図8は、第2実施形態に係る受け具30を説明する概略断面図である。本実施形態に係る受け具30は、第1実施形態の受け具30と比較すると、容器部材11の底部に複数の車輪31が回転可能に設けられた点、及び設置面14の上に被加工体16に沿って案内レール32が敷設された点、が異なっている。尚、受け具30を構成する車輪31以外の構成は、第1実施形態の受け具30と同じであるため、ここでは説明を省略し、第1実施形態の受け具30と同じ符号を用いる。
Next, the structure of the receiving
このような受け具30の構成によれば、車輪31が案内レール32に案内されることにより、受け具30が案内レール32に沿って移動することができる。従って、被加工体16に複数の加工位置16bが存在する場合に、ある加工位置16bから他の加工位置16bへと受け具30を順次移動させることにより、受け具30を共通化することができる。これにより、加工位置16bごとに受け具30を別々に設置する場合と比較すると、材料費削減によるコストダウンを図ることができる。
According to such a configuration of the
次に、本発明の第3実施形態に係る受け具40の構成について説明する。図9は、第3実施形態に係る受け具40を説明する概略断面図である。本実施形態に係る受け具40は、第1実施形態の受け具40と同様に、上部が開口された筐体である容器部材41と、この容器部材41の外周を覆って設けられ上下にスライドする側壁延長部材42と、側壁延長部材42を下方から支持する支持ピンと、を備えるものである。但し、容器部材41及び側壁延長部材42が、その上部開口の開口幅を調整可能である点で第1実施形態とは異なっている。尚、図9では説明の便宜上、支持ピンの図示を省略している。
Next, the structure of the
容器部材41は、第1容器部材411と第2容器部材412とに2分割され、それぞれの外側面に、1対のガイドレール111がそれぞれ設けられている。一方、側壁延長部材42も、第1側壁延長部材421と第2側壁延長部材422とに2分割され、それぞれの内側面に、1対のレール嵌合部材121がそれぞれ設けられている。そして、図9(a)に示すように、第1容器部材411と第2容器部材412とを最も近付け、且つ、第1側壁延長部材421と第2側壁延長部材422とを最も近付けた状態では、受け具40の上部開口の開口幅はW1となっている。一方、図9(b)に示すように、第1容器部材411と第2容器部材412とを最も遠ざけ、且つ、第1側壁延長部材421と第2側壁延長部材422とを最も遠ざけた状態では、受け具40の上部開口の開口幅はW2となっている。
The
このような受け具40の構成によれば、被加工体16を下方から支持する支持部材15の配置位置によって、被加工体16の加工位置16bごとに下方の空間の形状が異なる場合でも、受け具40の上部開口の開口幅を適宜調整することにより、受け具40を任意の加工位置16bの下方に配置することができる。
According to such a configuration of the receiving
次に、本発明の第5実施形態に係る受け具50の構成について説明する。図10は、第4実施形態に係る受け具50を説明する概略断面図である。本実施形態に係る受け具50は、上部が開口された筐体である容器部材51と、この容器部材51の外周を覆って設けられ上下にスライドする側壁延長部材52と、側壁延長部材52を下方から支持する支持ピンと、容器部材51の底部に固定され回転軸53と、この回転軸53を側壁延長部材52のスライド方向に略平行する軸を中心として回転可能に支持する台車54と、この台車54の底部に回転可能に設けられた複数の車輪55と、を備えるものである。尚、図9では説明の便宜上、支持ピンの図示を省略している。
Next, the structure of the
このような受け具50の構成によれば、被加工体16を下方から支持する支持部材15の配置位置によって、被加工体16の加工位置16bごとに下方の空間の形状が異なる場合でも、回転軸53を回転させて容器部材51と側壁延長部材52とを適宜回転させることにより、受け具50を任意の加工位置16bの下方に配置することができる。
According to such a configuration of the
10 受け具
11 容器部材
110 容器本体
110a 外側面
110a 上面
111 ガイドレール
112 底板
113 側壁
113A ピン挿通穴
12 側壁延長部材
120 延長部材本体
121 レール嵌合部材
122 側壁
122a 下端縁
12a 上面
13 支持ピン
130 挿通部
131 係止頭部
14 設置面
15 支持部材
16 被加工体
16a 底面
16b 加工位置
16c 上面
17 流体噴射機
170 ノズル
18 孔
19 貫通穴
19a 内周面
20 隙間
21 端面加工機
210 ノズル
22 回収具
23 テーパ面
30 受け具
31 車輪
32 案内レール
40 受け具
41 容器部材
411 第1容器部材
412 第2容器部材
42 側壁延長部材
421 第1側壁延長部材
422 第2側壁延長部材
43 支持ピン
50 受け具
51 容器部材
52 側壁延長部材
53 回転軸
54 台車
55 車輪
TU 端面加工ユニット
W1 開口幅
W2 開口幅
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記受け具を前記被加工体から離間させ、前記被加工体を挟んで一方側に、端面加工が可能な端面加工機を配置するとともに、前記受け具と前記被加工体との間に生じた隙間に、飛散物を収容可能な回収具を配置し、前記端面加工機で前記被加工体を端面加工しながら、端面加工時に生じる飛散物を前記回収具で回収する第2の工程と、
を含むことを特徴とする液体噴射加工方法。 A liquid ejector capable of injecting high-pressure liquid is disposed on one side of the workpiece, and a receptacle capable of accommodating scattered objects is disposed on the other side of the workpiece in proximity to the workpiece. The scattered material generated during the drilling process is collected by the support while the workpiece is drilled by jetting high-pressure liquid from the liquid ejector toward the processing position of the workpiece. A first step;
The receiving device is separated from the workpiece, and an end surface processing machine capable of performing end surface processing is disposed on one side of the workpiece, and is generated between the receiving device and the workpiece. A second step of disposing a collection tool capable of accommodating scattered matter in the gap, and collecting the scattered material generated during end face processing with the collection tool while processing the end surface of the workpiece with the end face processing machine;
A liquid jet machining method comprising:
被加工体から離間して配置され、前記被加工体との間の隙間に、前記被加工体を挟んで逆側に配置された端面加工機が前記被加工体を端面加工する際に生じる飛散物を回収する回収具が配置される第2状態へと、
変形可能であることを特徴とする液体噴射加工方法で用いられる受け具。 A liquid ejector disposed near the workpiece and disposed on the opposite side of the workpiece collects scattered matter generated when the workpiece is perforated by jetting high-pressure liquid. From 1 state,
Scattering that occurs when an end surface processing machine that is disposed away from the workpiece and is disposed on the opposite side across the workpiece in the gap between the workpiece processes the workpiece To the second state where the collection tool for collecting things is arranged,
A receptacle used in a liquid jet machining method, wherein the receptacle is deformable.
前記第1状態は、前記側壁延長部材が前記被加工体に近接した状態であって、前記第2状態は、前記側壁延長部材が前記被加工体から離間した状態である
ことを特徴とする請求項3に記載の液体噴射加工方法で用いられる受け具。 A container member that is a housing having an open top, and a side wall extending member that is slidable along the side wall of the container member and is close to or away from the workpiece,
The first state is a state in which the side wall extension member is close to the workpiece, and the second state is a state in which the side wall extension member is separated from the workpiece. A receptacle used in the liquid jet machining method according to Item 3.
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