JPS6048282B2 - Non-circular shape processing equipment - Google Patents
Non-circular shape processing equipmentInfo
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- JPS6048282B2 JPS6048282B2 JP5059478A JP5059478A JPS6048282B2 JP S6048282 B2 JPS6048282 B2 JP S6048282B2 JP 5059478 A JP5059478 A JP 5059478A JP 5059478 A JP5059478 A JP 5059478A JP S6048282 B2 JPS6048282 B2 JP S6048282B2
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- machined
- cutting
- center
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q35/00—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
- B23Q35/04—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
- B23Q35/08—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work
- B23Q35/10—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work mechanically only
- B23Q35/101—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work mechanically only with a pattern composed of one or more lines used simultaneously for one tool
- B23Q35/108—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work mechanically only with a pattern composed of one or more lines used simultaneously for one tool of three or more lines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Turning (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は非円形形状の部品を加工する方法およびその装
置に関するものてあり、より詳しくは加工される部品を
主軸先端のチャックで把持し、該主軸はカム装置によつ
て主軸と直交する面内を移動することによつて所定の非
円形形状の加工を行う加工装置に関するものてある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for machining non-circular parts, and more specifically, the part to be machined is gripped by a chuck at the tip of a spindle, and the spindle is held by a cam device. The present invention relates to a processing device that processes a predetermined non-circular shape by moving the device in a plane orthogonal to the main axis.
従来から非円形形状の加工装置は数多く開発され実施さ
れて来たが、本発明の加工方法および装置は加工する部
品を回転させて旋削又は研削する型式の加工装置に属し
、更に詳しくは加工される部品を把持するチャックを有
する主軸がその軸心に対して直交する方向に移動可能て
あり、加工す、べき部品の形状に対応して移動すること
によつて所望の非円形形状の加工を行う型式のものに属
する。Conventionally, many processing devices for non-circular shapes have been developed and implemented, but the processing method and device of the present invention belong to a type of processing device that rotates and turns or grinds the parts to be processed. The spindle, which has a chuck that grips the part to be machined, is movable in a direction perpendicular to its axis, and by moving in accordance with the shape of the part to be machined, a desired non-circular shape can be machined. It belongs to the type of practice.
この型式に属する加工装置としては、特定の非円形形状
のみを加工する為の装置として楕円切削機やポリゴン加
工機があり、任意の非円形形状フを加工する為の装置と
して、主軸に所定の形状のカムを設け、該カムによつて
主軸をその軸心に対して直交する方向に移動させるよう
に構成された装置があるが、一般に剛性及び加工精度に
問題があり高能率、高精度に加工しようとするには満足
5すべき能力を有していないものが多い。従来の加工装
置を第1図および第2図に概念■として例示する。Processing equipment belonging to this type includes elliptical cutting machines and polygon cutting machines that are used to process only specific non-circular shapes, and machines that process arbitrary non-circular shapes with a predetermined main axis. There is a device that is configured to have a shaped cam and use the cam to move the main shaft in a direction perpendicular to its axis, but it generally has problems with rigidity and machining accuracy, making it difficult to achieve high efficiency and high precision. Many of them do not have sufficient capabilities to process them. A conventional processing device is illustrated in FIGS. 1 and 2 as a concept (2).
第1図に示された装置は、加工すべき部品の形状1に対
して所定の形状に形成されたカム面2を有するカム板4
を主軸に同軸に設け、主軸台に回5転可能に固設された
カムフォロア5に向かつて付勢しつつ主軸を回転させ、
且つ主軸は第1図において横方向にのみ移動可能に構成
されている。The apparatus shown in FIG.
is provided coaxially with the main shaft, and the main shaft is rotated while being biased toward a cam follower 5 fixed to the headstock so as to be rotatable five times.
Moreover, the main shaft is configured to be movable only in the lateral direction in FIG.
この装置は、加工される部品を主軸先端のチャックに把
持し、カム板4の中心を中心として主軸を回 [転させ
ることによつて主軸と共にカム板4が回転し、カム面2
の形状によつて主軸が左右に移動しながら回転し、バイ
ト8で切削することによつて所望の形状を旋削する。こ
の加工方法では、切削速度は比較的一定して(主軸中心
と加工位置までの距離に比例して変動はするが)旋削可
能てあるが、図からも明らかな如くバイト8のスクイ角
、逃け角が大巾に変動する欠点を有している。第2図は
従来装置の他の例てあつて、加工すべき部品の形状1に
対して等距離曲線で形成された内側カム2及ひ外側カム
3を有するリング状のカム板4を主軸に設け、主軸台に
回転可能に固設され内側カム2に当接するカムフォロア
5および外側カム3に当接する2個のバックアップロー
ラ6でもつてカム板4を挾持し、該バックアップローラ
6は1体となつてカムフォロア5に向かう方向(図で左
右方向)にのみ摺動可能に支持され、強いバネ7てカム
板4を押圧している。加工する部品はカム板4の中心と
同軸に取付けられ、主軸が回転することによつて、カム
フォロア5および2こ個のバックアップローラ6で挾持
されたカム板4は、その中心が上下および左右方向に移
動し、それに同軸てある主軸(部品)も上下および左右
方向に移動しながら回転する。切削するバイト8の先端
をカムフォロア5の中心に一致させて主軸を3回転させ
て旋削すると、内側カム2は部品の形状と等距離曲線と
なつているので所望の部品の形状に旋削される。この加
工方法では前記の第1の従来例と異りバイト8のスクイ
角および逃け角は比較的一定したものとなるが、カム板
4の姿勢は内4(側のカムフォロア5と外側の2個のバ
ックアップローラ6とで制御されるので、部品の回転は
このカム板4の制御による前後回転と主軸の回転とが合
成されたものとなり、切削速度が大巾に変動し、場合に
よつては加工する部品が部分的に停止或いは逆転するこ
とも生じる欠点を有し、更に部品の形状、精度は内側の
カム面2て決められる為に高精度のカムの製作は外側カ
ムに比して困難と7なり、加工された部品の形状もカム
フォロア5の中心位置で切削したときのみ正しい所望の
形状となり、切削位置がカムフォロア5の中心から外れ
るに従つて歪んだ形状となる欠点をも有している。o
本発明はこれら従来方法の欠点を除き、常にバイトのス
クイ角を一定にして加工し、更に剛性が高く従来装置よ
りも高速度回転又は重切削を可能とし、必要に応じて研
削も可能とする非円形形状加工の方法および装置を得る
ことを目的とするもダのである。In this device, the part to be machined is gripped by a chuck at the tip of the main shaft, and the main shaft is rotated around the center of the cam plate 4. By rotating the main shaft, the cam plate 4 rotates together with the main shaft, and the cam surface 2 is rotated.
The main shaft rotates while moving left and right depending on the shape, and the desired shape is turned by cutting with the cutting tool 8. With this machining method, turning is possible at a relatively constant cutting speed (although it varies in proportion to the distance between the spindle center and the machining position), but as is clear from the figure, the rake angle of the cutting tool 8, the clearance It has the disadvantage that the angle of entry varies widely. FIG. 2 shows another example of a conventional device, in which a ring-shaped cam plate 4 having an inner cam 2 and an outer cam 3 formed in an equidistant curve with respect to the shape 1 of the part to be machined is used as the main shaft. The cam plate 4 is held between a cam follower 5 which is rotatably fixed to the headstock and comes into contact with the inner cam 2 and two backup rollers 6 which come into contact with the outer cam 3, and the backup rollers 6 are integrated into one body. The cam plate 4 is supported so as to be slidable only in the direction toward the cam follower 5 (left-right direction in the figure), and the cam plate 4 is pressed by a strong spring 7. The parts to be machined are mounted coaxially with the center of the cam plate 4, and as the main shaft rotates, the cam plate 4, which is held between the cam follower 5 and two backup rollers 6, is aligned vertically and horizontally. The main shaft (component) coaxial with it also rotates while moving vertically and horizontally. When turning is performed by aligning the tip of the cutting tool 8 with the center of the cam follower 5 and rotating the main shaft three times, the inner cam 2 forms a curve equidistant with the shape of the part, so that the part is turned into the desired shape. In this processing method, unlike the above-mentioned first conventional example, the rake angle and relief angle of the cutting tool 8 are relatively constant, but the posture of the cam plate 4 is Since the rotation of the component is controlled by two backup rollers 6, the rotation of the component is a combination of the back and forth rotation controlled by the cam plate 4 and the rotation of the main shaft, and the cutting speed fluctuates widely, and in some cases has the disadvantage that the parts to be machined may partially stop or reverse, and furthermore, the shape and accuracy of the parts are determined by the inner cam surface 2, so it is difficult to manufacture high-precision cams compared to outer cams. This method also has the drawback that the shape of the machined part becomes the correct desired shape only when cutting at the center position of the cam follower 5, and as the cutting position moves away from the center of the cam follower 5, the shape becomes distorted. Yes.o
The present invention eliminates the drawbacks of these conventional methods, always keeps the rake angle of the cutting tool constant during machining, has high rigidity, enables higher speed rotation or heavier cutting than conventional equipment, and also allows grinding if necessary. The object of the present invention is to obtain a method and apparatus for machining non-circular shapes.
本発明の詳細な説明に実施例に基いて説明する。The present invention will be described in detail based on examples.
第3図は本発明の加工の原理を示す概念図であつて、4
辺および隅部がそれぞれ円弧て形成されJたほぼ四角形
をなす部品の加工を例として説明する。FIG. 3 is a conceptual diagram showing the principle of processing of the present invention.
As an example, processing of a part having a substantially square shape with arcuate sides and corners will be described.
即ちこの部品の形状1は4辺がそれぞれPl,P3,P
5,P7を中心とした半径がR1およびR2の円弧であ
り、隅部は半径R3の円弧で丸められ、その中心はP2
,P4,P6,P8である。このはぼ4角形をした形状
の部品11を矢示のように反時計方向に回転させながら
、XY座標系のX軸上に固定された切削点Kでバイト8
で切削して非円形の部品の形状1を加工するとき、辺蔀
を切削する間はその円弧に中心である点P1をX軸上に
固定して回転し、点Bまて切削した後(即ち隅部Iの中
心P2がX軸上のP2′に達した後)には隅部lの中心
P2をX軸上の点P2’に固定して回転させ、以下同様
にP3,P4,P5,P6,P7,P8の各点をX軸上
に固定して順次切削を行えは、切削点Kにおける加工面
は常にX軸に直交し、スクイ角一定の切削が可能となり
、或いは点Kにおいて接触するように砥石8’を設けれ
ば研削加工も可能となる。このとき部品11の中心O’
は辺佃の切削の間は円弧0A−0−O’−0B上を移動
し、隅部Iの切削の間に円弧0B−0D−0C上を移動
し、辺CDの切削の間に図において左に凸の円弧0C−
0D上を、隅部DEの切削の間に0D−0C−0A上を
移動してもとの位置0Aに戻り、点Eから点Aに至るま
での後半の切削の間に部品の中心O’は上述の軌跡を再
ひ経由して部品1回転の切削が完了する。In other words, the shape 1 of this part has four sides Pl, P3, and P, respectively.
5, the radius is R1 and R2 with P7 as the center, the corner is rounded with a circular arc with radius R3, and the center is P2
, P4, P6, and P8. While rotating this rectangular shaped part 11 in the counterclockwise direction as shown by the arrow, the cutting tool 8 is set at the cutting point K fixed on the X axis of the
When machining shape 1 of a non-circular part by cutting, while cutting the edge, point P1, which is the center of the arc, is fixed on the X axis and rotated, and after cutting to point B ( That is, after the center P2 of the corner I reaches P2' on the X-axis), the center P2 of the corner I is fixed at the point P2' on the , P6, P7, and P8 are fixed on the X-axis and cutting is performed sequentially.The machined surface at the cutting point K is always orthogonal to the X-axis, and cutting with a constant rake angle is possible. Grinding is also possible if a grindstone 8' is provided so as to be in contact with it. At this time, the center O' of the part 11
moves on the arc 0A-0-O'-0B during the cutting of side Tsukuda, moves on the arc 0B-0D-0C during the cutting of the corner I, and moves on the arc 0B-0D-0C during the cutting of the side CD in the figure. Convex arc to the left 0C-
Move on 0D and on 0D-0C-0A during cutting of the corner DE and return to the original position 0A, and during the latter half of cutting from point E to point A, move on the center O' of the part. passes through the above-mentioned locus again and completes one rotation of the part.
上述の条件を満足するカムの構成を次に検討する。Next, a cam configuration that satisfies the above conditions will be considered.
第3図の実施例では1枚の主カム12および2枚の補助
カム13,14と、座標系(即ち主軸台)に回転可能に
固設された3個のカムフォロア15,16,17を有し
、X軸上に設けられたカムフォロア15は主カム12に
、ほぼ120度間隔に配置された他の2個のカムフォロ
ア16,17はそれぞれ補助カム13,14に対応し、
常にそれぞれのカム面に当接している。The embodiment shown in FIG. 3 has one main cam 12, two auxiliary cams 13, 14, and three cam followers 15, 16, 17 rotatably fixed to the coordinate system (i.e., the headstock). However, the cam follower 15 provided on the X axis corresponds to the main cam 12, and the other two cam followers 16 and 17 arranged at an interval of approximately 120 degrees correspond to the auxiliary cams 13 and 14, respectively.
It is always in contact with each cam surface.
上述の様に部品の加工区間ABはX軸上の点P1を中心
として回転するので、カムフォロア15,16,17の
中心と回転中心P1との距離は一定てあり、従つてカム
12,13,14のカム面はいずれもP1を中心とした
円弧12a,13a,14aとなる。As mentioned above, since the machining section AB of the part rotates around the point P1 on the X axis, the distance between the centers of the cam followers 15, 16, 17 and the rotation center P1 is constant, All of the 14 cam surfaces form circular arcs 12a, 13a, and 14a centered on P1.
(辺把が非円弧の場合にはその形状の曲率半径の中心が
常にX軸上にあるようにして切削点Kから曲率半径だけ
離れた点P1を中心として回転させれば良く、従つてカ
ムのプロファイルはカムフォロアの中心の軌跡が切削点
Kから曲率半径たけ離れたX軸上を移動する点即ち曲率
半径の中心P1を中心とした円弧の包絡線となる。いず
れのカムについても同様となるので以下の説明は円弧の
場合のみにし、非円弧の場合の説明は省略する。辺AB
が直線の場合には、円弧の中心は無限遠点となつて、カ
ムのプロファイルは部品11の形状1と平行な直線とな
り、辺ABが凹の円弧の場合には円弧の中心点P1が主
カム12内にあるときを除き、中心点P1を左側に設け
ることにより全く同様に処理することがてきる。)特に
主カム12のカム面12aは、カムフォロア15がX軸
上にあつて回転中心Pl,.切削点K及びカムフォロア
15の中心が一直線上にあるのて、加工すべき部品の形
状に対して等距離曲線となる。上述した如く加工がB点
まで完了したとき、円弧Iの中心点P2はX軸上の点P
2′にあり、円弧Iの加工はこの点を中心にして回転J
しながら切削する。このときも点P2′とそれぞれのカ
ムフォロアの中心までの距離は一定なので、カムのプロ
ファイル12b,13b,14bはいずれも点P2′を
中心とする円弧となる。特に主カム12におけるカムの
プロファイル12bは部品の形状Iと等距離曲線となる
。以下同様にしてP3,P4,・・・・・・・・・を中
心とする円弧でカムが形成される。即ち、主カム12は
加工すべき部品の形状と等距離曲線をもつて形成された
カムのプロファイルを有し、複数個の補助カム13,1
4はそれぞれ加工すべき部品の形状の円弧又は曲率半径
の中心を中心とする円弧によつて形成されたカムのプロ
ファイルを有する。(If the edge grip is a non-circular arc, the center of the radius of curvature of the shape should always be on the The profile is an envelope of a circular arc centered on the point where the locus of the center of the cam follower moves on the X-axis at a distance from the cutting point K by the radius of curvature, that is, the center P1 of the radius of curvature.The same is true for all cams. Therefore, the following explanation will be made only for circular arcs, and the explanation for non-circular arcs will be omitted.Side AB
If is a straight line, the center of the arc will be the point at infinity, and the cam profile will be a straight line parallel to the shape 1 of the part 11. If the side AB is a concave arc, the center point P1 of the arc will be the main point. Except when it is inside the cam 12, by setting the center point P1 on the left side, processing can be performed in exactly the same way. ) In particular, the cam surface 12a of the main cam 12 has a rotation center Pl, . Since the cutting point K and the center of the cam follower 15 are on a straight line, they form an equidistant curve with respect to the shape of the part to be machined. As mentioned above, when the machining is completed up to point B, the center point P2 of the arc I is the point P on the X axis.
2', and the machining of the arc I is performed by rotating J around this point.
Cut while cutting. At this time as well, since the distance between point P2' and the center of each cam follower is constant, the cam profiles 12b, 13b, and 14b all form circular arcs centered on point P2'. In particular, the cam profile 12b of the main cam 12 is an equidistant curve with the shape I of the part. Thereafter, cams are formed in the same manner by circular arcs centered at P3, P4, . . . . That is, the main cam 12 has a cam profile formed with a curve equidistant from the shape of the part to be machined, and the plurality of auxiliary cams 13, 1
4 each have a cam profile formed by a circular arc of the shape of the part to be machined or a circular arc centered on the center of the radius of curvature.
(厳密には主カムおよび補助カムのいずれもカムフォロ
アの中心軌跡が上述の条件を有するカムのプロファイル
ということになることは前に述べた通りである。)上述
の様に構成された加工方法において、切削点KがX軸上
を移動した場合、即ち第3図において切削点KがK’に
移動したときに切削される形状について検討すると、辺
A’B’間の切削の間はX軸上の点P1を中心として回
転するので、回転半径R1がKK′の距離だけ大きくな
つた円弧となる。(Strictly speaking, as mentioned above, the center trajectory of the cam follower of both the main cam and the auxiliary cam is the profile of the cam that meets the above conditions.) In the processing method configured as described above, , when the cutting point K moves on the X-axis, that is, when considering the shape to be cut when the cutting point K moves to K' in Fig. 3, during cutting between sides A'B', the X-axis Since it rotates around the upper point P1, the radius of rotation R1 becomes a circular arc that is increased by a distance KK'.
同様に隅部B’C’においてもX軸上の点P2’を中心
として回転し、半径R2がKK′だけ長くなつた円弧を
形成する。以下P3,P4・・・・・・・・・について
も全く同様てあり、距離KK′だけ離れた等距離曲線を
形成する。第4図、第5図および第6図は上述の加工方
法を具体化した加工装置の一例を示し、第4図は装置の
主要部分を示した外観斜視図、第5図は主軸台の縦断面
図、第6図は第5図のAA断面図てある。Similarly, corner B'C' rotates around point P2' on the X-axis, forming an arc whose radius R2 is longer by KK'. The same is true for the following P3, P4, . . . , and they form equidistant curves separated by a distance KK'. Figures 4, 5, and 6 show an example of a processing device that embodies the above-mentioned processing method. Figure 4 is an external perspective view showing the main parts of the device, and Figure 5 is a vertical cross-section of the headstock. The top view, FIG. 6, is a sectional view taken along line AA in FIG. 5.
第4図においてベッド21の上に主軸台22が固定され
、該主軸台22の前面に本発明のカム装置23があり、
チャック24て加工される部品11を把持している。In FIG. 4, a headstock 22 is fixed on a bed 21, and a cam device 23 of the present invention is located in front of the headstock 22.
The chuck 24 grips the part 11 to be processed.
部品11に対向してベッド21上に刃物台26があり、
刃物台26は通常の旋盤と同様に主軸台に対して左右お
よび前後に摺動可能な縦スライド27、横スライド28
を有し、その上端にはツールポスト29がありバイト8
を保持している。刃物台の構造は通常の旋盤と同様であ
れば充分なのでここでは詳述しない。第5図は本発明の
加工装置の主軸台の縦断面図であつて、図示されていな
い駆動源からの駆動によつて回転する駆動軸31と、カ
ップリング35を介して駆動軸31によつて駆動される
本発明のカム装置23が配設されている。There is a tool rest 26 on the bed 21 facing the part 11,
The tool rest 26 has a vertical slide 27 and a horizontal slide 28 that can slide left and right and back and forth with respect to the headstock as in a normal lathe.
The tool post 29 is located at the upper end of the tool post 29, and the cutting tool 8
is held. The structure of the tool rest is sufficient if it is similar to that of a normal lathe, so it will not be described in detail here. FIG. 5 is a vertical sectional view of the headstock of the processing device of the present invention, showing a drive shaft 31 that rotates by drive from a drive source (not shown) and a drive shaft 31 that rotates through a coupling 35. A cam device 23 of the present invention is provided which is driven by the cam device 23 of the present invention.
本実施例ては駆動軸31は主軸台22の後部(図では左
部)に軸受32を介してスリーブ33に回転可能に支承
されており、スリーブ33は主軸台に固定されている。
駆動軸31は後端のプーリ−34によつて図示されてい
ない駆動源からの動力が伝達され、他端のカップリング
35を介してカム装置23に連結されている。このカッ
プリング35はカム装置23によつて主軸36が軸に直
交する方向に移動するのに追随して動力を伝達する為の
ものであり、偏心量が大きくとも動力の伝達可能な各種
の継手、例えばカルダン継手、オルグム継手、自在継手
などが使用可能であり、本実施例ではシユミツト継手を
使用している。主軸台22の前面(図面ては右面)には
上述の如くカム装置23が配設されている。In this embodiment, the drive shaft 31 is rotatably supported by a sleeve 33 via a bearing 32 at the rear (left side in the figure) of the headstock 22, and the sleeve 33 is fixed to the headstock.
The drive shaft 31 receives power from a drive source (not shown) through a pulley 34 at its rear end, and is connected to the cam device 23 via a coupling 35 at its other end. This coupling 35 is used to transmit power by following the movement of the main shaft 36 in a direction perpendicular to the shaft by the cam device 23, and is used in various types of joints that can transmit power even if the amount of eccentricity is large. For example, a Cardan joint, an Orgum joint, a universal joint, etc. can be used, and in this embodiment, a Schmitt joint is used. The cam device 23 is disposed on the front surface (right side in the drawing) of the headstock 22 as described above.
該カム装置23は外周部にほぼ円筒状の固定部材37を
有し、該固定部材37の外周部から中心に向かつて放射
状に嵌装された複数個のカムフォロア保持軸38はその
先端に主軸36に平行に設けられたカムフォロア軸39
、該軸に回転自在に取付けられたカムフォロア15又は
16を有し、後端にはホルダー41に挾持された調整ナ
ット42を有し、主軸に向つて進退可能に構成されてい
る。主軸36より下方に伸ひているカムフォロア装置も
同様に先端部にカムフォロア保持軸43、カムフォロア
軸44、カムフォロア17を有し、後端にはホルダー4
6にねじ込まれた調整ネジ47およびロックナット48
を有し、調整ネジ47の内部に装入されたバネ49てカ
ムフォロア17をカムに押圧し、その付勢力は調整ネジ
47て調整可能とされている。カム装置23の中心部に
は上述の如く駆動軸31にカップリング35を介して連
結された主軸36があり、キー54、カムアタプター5
3を介して3個のカム12,13,14を有している。The cam device 23 has a substantially cylindrical fixing member 37 on its outer periphery, and a plurality of cam follower holding shafts 38 are fitted radially from the outer periphery of the fixing member 37 toward the center. cam follower shaft 39 provided parallel to
, has a cam follower 15 or 16 rotatably attached to the shaft, has an adjustment nut 42 held by a holder 41 at the rear end, and is configured to be movable toward the main shaft. The cam follower device extending downward from the main shaft 36 similarly has a cam follower holding shaft 43, a cam follower shaft 44, and a cam follower 17 at the tip, and a holder 4 at the rear end.
Adjustment screw 47 and lock nut 48 screwed into 6
A spring 49 inserted into the adjustment screw 47 presses the cam follower 17 against the cam, and the biasing force can be adjusted by the adjustment screw 47. At the center of the cam device 23 is the main shaft 36 connected to the drive shaft 31 via the coupling 35 as described above, and includes the key 54 and the cam adapter 5.
It has three cams 12, 13, 14 via 3.
これら3個のカムは最前面(図面ては右端)が主カム1
2であり、他の2個は補助カム13,14であつて、カ
ムアダプター53に1体に固定されており、部品の形状
の変更等のときには前部カバー56を取外すことによつ
て1体のまま容易に交換可能なように構成されている。
スラストは主軸36の肩部36aとカムアダプター53
のツバ部53aをスラストカラー55と前面カバー56
で挾持することで受け、軸に直交する方向には移動可能
に支持している。主軸36の先端にはチャック24を設
け、加工される部品11を把持するようになつている。Of these three cams, the frontmost one (right end in the drawing) is the main cam 1.
2, and the other two are auxiliary cams 13 and 14, which are fixed to the cam adapter 53 as one unit, and when changing the shape of the parts, etc., they can be combined into one unit by removing the front cover 56. It is constructed so that it can be easily replaced.
The thrust is between the shoulder 36a of the main shaft 36 and the cam adapter 53.
The collar 53a of the thrust collar 55 and the front cover 56
It is supported so that it can be moved in the direction orthogonal to the axis. A chuck 24 is provided at the tip of the main shaft 36 and is adapted to grip the part 11 to be machined.
第6図は第5図のAA断面図であつて、本実施例のカム
の実際の形状およびカムフォロアの配置を示している。
第6図において中央に想像線て描かれた加工されるべき
部品の形状1に対して主カム12は実線で示されている
如く部品形状に対して等距離曲線となるよう成形されて
おり、左側のカムフォロア15と常に当接している。FIG. 6 is a sectional view along line AA in FIG. 5, showing the actual shape of the cam and the arrangement of the cam followers in this embodiment.
With respect to the shape 1 of the part to be machined, which is drawn as an imaginary line in the center of FIG. It is always in contact with the left cam follower 15.
第1の補助カム13は上半分のみが破線て描かれている
如き形状をなし、右上方のカムフォロア16に当接し、
第2の補助カム14は下半分のみが破線て示されており
、右下方のカムフォロア17と当接している。第1の補
助カム13と第2の補助カム52の残部の形状はいずれ
も図示されている形状と主軸の中心に対して点対称をな
している。3個のカムフォロア15,16,17はいず
れも実質的に固定された位置に設けられており、左側お
よび右上方のカムフォロア装置に設けられたホルダー4
1、調整ナット42等からなる位置の調整機構はカムフ
ォロア15又は16の位置を正確に位置決めする為のも
のであり、右下方のカムフォロア装置に設けられたバネ
49による付勢装置はカム等の製作誤差等を吸収して円
滑に作動させる為のものであつて、実質的にカムフォロ
アの位置を移動するものではない。The first auxiliary cam 13 has a shape in which only the upper half is drawn with a broken line, and comes into contact with the cam follower 16 on the upper right side.
Only the lower half of the second auxiliary cam 14 is shown as a broken line, and is in contact with the cam follower 17 on the lower right side. The shapes of the remaining portions of the first auxiliary cam 13 and the second auxiliary cam 52 are both point symmetrical to the illustrated shape with respect to the center of the main axis. All three cam followers 15, 16, 17 are provided in substantially fixed positions, and the holders 4 provided on the left and upper right cam follower devices
1. The position adjustment mechanism consisting of the adjustment nut 42, etc. is for accurately positioning the cam follower 15 or 16, and the biasing device using the spring 49 provided on the cam follower device on the lower right side is used for manufacturing the cam, etc. It is intended to absorb errors and operate smoothly, and does not substantially move the position of the cam follower.
上述の様に構成されている本発明の加工装置において、
図示されていない駆動源からの動力によつて駆動軸31
が回転されるとカップリング35を経て主軸36が回転
するが、上述の様に固定位置に設けられた3個のカムフ
ォロア15,16,17と、1体に結合され且つ主軸と
共に回転する3枚のカム12,13,14とがそれぞれ
常に当接しているのて、主軸36はカム及ひカムフォロ
アによつて軸に直交する面内を主軸の回転角に対応する
位置に移動制御される。In the processing apparatus of the present invention configured as described above,
The drive shaft 31 is driven by power from a drive source (not shown).
When the is rotated, the main shaft 36 rotates via the coupling 35, and as described above, the three cam followers 15, 16, 17 are provided at fixed positions, and the three cam followers 15, 16, 17 are connected to one body and rotate together with the main shaft. Since the cams 12, 13, and 14 are always in contact with each other, the main shaft 36 is controlled to move within a plane perpendicular to the shaft by the cam and the cam follower to a position corresponding to the rotation angle of the main shaft.
この移動制御される方法、移動方向および移動量などは
既に第3図を参照しながら詳述したのでここでは繰返さ
ない。従つて第4図に示された加工装置において、チャ
ック24に把持された部品11は回転するとともに軸と
直交する面内において所定の運動を行い、バイト8によ
つて所望の形状に切削される。第7図は本発明の他の実
施例の縦断面図であつて、主軸台22内にカム装置23
を組込み、更にカム12,13,14と図示されていな
い駆動源によつて駆動される非円形歯車59とをカムア
ダプター53と共にl体に結合し、よりコンパクトな構
成としたものである。非円形歯車59は主軸の回転と直
交方向の移動および部品の、中心から切削点までの距離
の変化が合成されることによつて生じる切削速度の変化
をほぼ消去する為に設けられたものであつて、部品の形
状寸法および望ましい切削速度によつて変るものであつ
て、加工する部品によつて異り、カムと共にカムアダプ
ター53と1体に結合されて容易に交換可能となつてい
る。主軸36のスラストは第1の実施例(第5図)と同
様に主軸36の肩部36aとカムアダプター53のツバ
部53aを後部カバー55および前部カバー56とて挾
持することによつて取るが、部品の変更の際に前部カバ
ー56を取外しても主軸36が保持されるようにスラス
トカラー60か設けてある。その他の構成は第1の実施
例(第5図参照)とほぼ同一なのでここでは省略する。
尚、主軸36は軸に直交する方向に移動するのて非円形
歯車59も移動し、固定された歯車列ては噛合いが外れ
るのは勿論てあるが、歯車59と共に移動する中間歯車
を設けることによつて駆動力が伝達可能となることは周
知てある。以上の説明においては1枚の主カムと2枚の
補助カムの場合についてのみ説明して来たが、補助カム
を3枚以上にしそれぞれのカムに対応する個数のカムフ
ォロア装置を設けても全く同様に構成出来ることは明ら
かであろう。The method of controlling the movement, the direction of movement, the amount of movement, etc. have already been described in detail with reference to FIG. 3, so they will not be repeated here. Therefore, in the processing apparatus shown in FIG. 4, the part 11 held by the chuck 24 rotates and makes a predetermined movement in a plane perpendicular to the axis, and is cut into a desired shape by the cutting tool 8. . FIG. 7 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the present invention, in which a cam device 23 is installed in the headstock 22.
Furthermore, the cams 12, 13, 14 and a non-circular gear 59 driven by a drive source (not shown) are combined into an L body together with a cam adapter 53, resulting in a more compact configuration. The non-circular gear 59 is provided to substantially eliminate changes in cutting speed caused by the combination of rotation of the main shaft, movement in the orthogonal direction, and change in distance from the center of the part to the cutting point. It varies depending on the shape and dimensions of the part and the desired cutting speed, and varies depending on the part to be machined.The cam and the cam adapter 53 are combined together with the cam and can be easily replaced. The thrust of the main shaft 36 is taken by sandwiching the shoulder 36a of the main shaft 36 and the collar 53a of the cam adapter 53 between the rear cover 55 and the front cover 56, as in the first embodiment (FIG. 5). However, a thrust collar 60 is provided so that the main shaft 36 can be held even if the front cover 56 is removed when changing parts. The rest of the configuration is almost the same as the first embodiment (see FIG. 5), so a description thereof will be omitted here.
Note that since the main shaft 36 moves in a direction perpendicular to the axis, the non-circular gear 59 also moves, and of course a fixed gear train will come out of mesh, but an intermediate gear that moves together with the gear 59 is provided. It is well known that driving forces can be transmitted by this method. In the above explanation, we have only explained the case of one main cam and two auxiliary cams, but the same effect can be obtained even if there are three or more auxiliary cams and the number of cam follower devices corresponding to each cam is provided. It is clear that it can be constructed as
本発明の非円形形状加工装置は上述の様に構成されてお
り、特にカムフォロア装置はいずれも実質的に固定され
た位置に設けられているので充分に高い剛性を有する構
造にすることが容易となつて、従来装置に比較して重切
削或いは高速度の回転が可能となり、且つ加工精度も向
上する効果を有するものであり、更に同一カム又は同一
工程で端面や斜面の切削或いは2個所以上の切削を行う
際にも基準となる形状に対して正しい等距離曲線て加工
出来るなどの多大な効果を有するものである。The non-circular shape machining device of the present invention is constructed as described above, and in particular, since all the cam follower devices are provided at substantially fixed positions, it is easy to create a structure with sufficiently high rigidity. As a result, it is possible to perform heavy cutting or high-speed rotation compared to conventional equipment, and has the effect of improving machining accuracy.It also has the effect of cutting end faces and slopes, or cutting two or more places in the same cam or process. When cutting, it has great effects such as being able to create a correct equidistant curve with respect to the reference shape.
尚、今迄の説明では切削工具、特にバイトを使用する場
合についてのみ述べて来たが、本発明の加工方法および
装置では切削点Kにおいて常に切削面が回転中心と直交
しているのて、バイト等で切削するのみてなく、刃物台
に工具軸を設けることによつてフライス加工或いは研削
加工を行うことも可能であり、従つて切削部品と研削部
品とのハメアイ等も可能となり、一層大きな用途が得ら
れるなどの顕著な効果を有するものである。In the explanation so far, only the case where a cutting tool, particularly a cutting tool, is used has been described, but in the processing method and apparatus of the present invention, the cutting surface is always perpendicular to the center of rotation at the cutting point K. In addition to cutting with a cutting tool, it is also possible to perform milling or grinding by installing a tool axis on the tool post, and it is also possible to fit together cut parts and ground parts, making it possible to cut even larger parts. It has remarkable effects such as being able to use it for various purposes.
・・
第1図と第2図は従来の加工方法の概念図、第3図は本
発明の加工方法を説明する概念図、第4図は本発明の1
実施例の斜視図、第5図は主軸台の縦断面図、第6図は
第5図のAA断面図、第7門図は他の実施例の主軸台の
縦断面図を示す。
1 ・・・・・・加工すべき部品の形状、8,8’・・
・・・・バイト又は加エ工具、12・・・・・・主カム
、13,14・・・・・・補助カム、15,16,17
・・・・・・カムフォロア、22・・・・・・主軸台、
23・・・・・・カム装置、24・・・フ・・・チャッ
ク、25・・・・・・部品、26・・・・・・刃物台、
36・・・・・・主軸、59・・・・・・非円形歯車。Figures 1 and 2 are conceptual diagrams of the conventional processing method, Figure 3 is a conceptual diagram explaining the processing method of the present invention, and Figure 4 is a conceptual diagram of the processing method of the present invention.
A perspective view of the embodiment, FIG. 5 is a vertical sectional view of the headstock, FIG. 6 is a sectional view taken along line AA in FIG. 5, and a seventh gate view is a vertical sectional view of the headstock of another embodiment. 1... Shape of the part to be machined, 8,8'...
...Bite or processing tool, 12... Main cam, 13, 14... Auxiliary cam, 15, 16, 17
...Cam follower, 22... Headstock,
23...Cam device, 24...Chuck, 25...Parts, 26...Turret post,
36...Main shaft, 59...Non-circular gear.
Claims (1)
されたカムを有する主軸が、主軸台に回転可能且つ回転
軸に直交する方向に移動可能に支持され、少くとも1個
の主軸台に固定された位置のカムフォロアによつて主軸
の位置が規制される型式の非円形形状の加工装置におい
て、前記カムはカムフォロアの中心軌跡が加工すべき非
円形形状に対して等距離曲線であるように形成された主
カムと、加工すべき非円形形状の円弧又は曲率半径の中
心を中心とする円弧上にカムフォロアの中心軌跡がある
ように形成した複数個の補助カムとを1体に結合したカ
ム体とからなり、主カム及び複数個の補助カムのそれぞ
れに各1個宛対応し、その位置が主軸台に実質的に固定
された複数個のカムフォロアと、主軸を回転駆動する駆
動伝達機構と、その前面に加工される部品を把持するチ
ャックとを有し、該チャックに対向して刃具又は砥石を
有する刃物台を配設したことを特徴とする非円形形状加
工装置。 2 駆動伝達機構はその一部に非円形歯車を有すること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の非円形形状加
工装置。 3 非円形歯車はカム体と1体に結合されていることを
特徴とする特許請求の範囲第2項記載の非円形形状加工
装置。[Claims] 1. A main shaft having a cam molded into a predetermined shape corresponding to the shape of the part to be machined is rotatably supported on the head stock and movable in a direction orthogonal to the rotation axis, and at least In a type of non-circular machining device in which the position of the spindle is regulated by a cam follower fixed to a single headstock, the cam is arranged such that the center locus of the cam follower is equal to the non-circular shape to be machined. A main cam formed as a distance curve, and a plurality of auxiliary cams formed so that the center locus of the cam follower is on an arc centered on the arc of the non-circular shape to be machined or the center of the radius of curvature. It consists of a cam body connected to one body, a plurality of cam followers corresponding to each of the main cam and a plurality of auxiliary cams, the position of which is substantially fixed to the headstock, and a cam body that rotates the main shaft. A non-circular shape machining device comprising a drive transmission mechanism for driving, a chuck for gripping a part to be machined on the front side thereof, and a tool rest having a cutting tool or a grindstone disposed opposite to the chuck. . 2. The non-circular shape machining device according to claim 1, wherein the drive transmission mechanism has a non-circular gear in a part thereof. 3. The non-circular shape machining device according to claim 2, wherein the non-circular gear is integrally connected to the cam body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5059478A JPS6048282B2 (en) | 1978-04-27 | 1978-04-27 | Non-circular shape processing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5059478A JPS6048282B2 (en) | 1978-04-27 | 1978-04-27 | Non-circular shape processing equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54142679A JPS54142679A (en) | 1979-11-07 |
| JPS6048282B2 true JPS6048282B2 (en) | 1985-10-26 |
Family
ID=12863288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5059478A Expired JPS6048282B2 (en) | 1978-04-27 | 1978-04-27 | Non-circular shape processing equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6048282B2 (en) |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPH01240262A (en) * | 1988-03-18 | 1989-09-25 | Honda Motor Co Ltd | Non-circular internal grinding method |
| JP5592294B2 (en) * | 2011-03-09 | 2014-09-17 | Ntn株式会社 | Grinding method of work inner surface |
| CN104708021A (en) * | 2013-12-12 | 2015-06-17 | 铜陵市永生机电制造有限责任公司 | Device for turning eccentric circle by profiling |
| JP2024098290A (en) * | 2023-01-10 | 2024-07-23 | シチズン時計株式会社 | Machine tools and control devices |
-
1978
- 1978-04-27 JP JP5059478A patent/JPS6048282B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54142679A (en) | 1979-11-07 |
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