JP3331690B2 - 加工機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加工ヘッドに装着され
た回転刃具によって、筒状を呈するワークの内周面を加
工するよう構成された加工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の加工機、例えばエンジンのシリ
ンダブロックを対象としたポート面取り加工機では、ワ
ーク（シリンダブロック）のセットされたワーク取付け
治具を、治具回転ユニットによりベッドに対して適宜回
転させながら、加工ヘッドに装着した超硬ロータリーバ
ー等の回転刃具によって、シリンダブロックのボアに形
成された各ポートの面取り加工を実施している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、シリンダブ
ロックに対して面取り加工を実施する際、回転刃具の潤
滑・冷却を目的として多量の切削油が使用されるが、従
来の加工機において切削油を一旦貯溜しておくための切
削油タンクは、ベッドの後方（背後側）に配置されるこ
とが一般的であり、よって加工機を設置する場合に広い
占有スペースを必要とする不都合があった。本発明は上
記実状に鑑みて、切削油タンクの設置に伴う占有スペー
スの増大を防止できる加工機を提供することを目的とす
る。

【０００４】一方、上記ワーク取付け治具は、作動流体
によって動作するワーク保持用のクランパーを具備し、
かつ治具回転ユニットの回転軸に設置されているため、
上記ワーク取付け治具のクランパーへは、上記回転軸を
介して作動流体を供給する必要がある。しかし、上記治
具回転ユニットの回転軸は、加工機のベッドに設置され
たユニットベースに対して、回転端なしに回転し得るよ
う構成されているため、従来の加工機ではユニットベー
スから回転軸へ作動流体を供給するべく、ユニットベー
スと回転軸との間を全周に亘ってシールするとともに回
転軸の外周に通路を形成する、従来から周知の構成を採
用しており、構造が極めて複雑なものとなる不都合を免
れなかった。本発明は上記実状に鑑みて、構造の複雑化
を招来することなく、治具回転ユニットの回転軸を介し
てワーク取付け治具に作動流体を供給し得る加工機を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に関わる加工機で
は、ワーク取付け治具に切削油の通過を許容する解放部
を設けるとともに、治具回転ユニットの回転軸にワーク
取付け治具の解放部に臨む中央孔を設け、さらにベッド
の内部に切削油タンクと該切削油タンクに治具回転ユニ
ットからの切削油を案内するガイド部材を設けている。
さらに、本発明に関わる加工機では、変形自在なパイプ
の一端および他端を、治具回転ユニットのユニットベー
スおよび回転軸の底部に各々回転継手を介して接続する
とともに、上記パイプの全長を少なくとも回転軸の回動
に伴って一端と他端とが最も離間した距離より長く設定
し、このパイプと回転軸とを介してユニットベースから
ワーク取付け治具に作動流体を供給するよう構成してい
る。

【０００６】

【作用】ワークに供給した切削油を、ワーク取付け治具
および治具回転ユニットの内部を通して、ベッドの内部
に設けられた切削油タンクに流し込むことにより、加工
機の占有スペースを可及的に小さくできる。また、回転
軸の回転に追従してパイプが自由に変形することによ
り、複雑な構成を要することなく、治具回転ユニットに
おけるユニットベースから、回転軸を介してワーク取付
け治具に作動流体を供給することができる。

【０００７】

【実施例】以下、一実施例を示す図面に基づいて、本発
明を詳細に説明する。図１ないし図１５は、本発明に関
わる加工機を、雪上車搭載用のエンジンにおけるシリン
ダブロックを加工対象のワークとし、ボアに形成された
各ポートのエッジ部を面取りするためのポート面取り加
工機に適用した例を示している。

【０００８】上記ポート面取り加工機１は、図１ないし
図４に示す如く、フロア上に設置されたベッド１０、お
よび該ベッド１０に治具回転ユニット２０を介して設置
されたワーク取付け治具３０を備えるとともに、上下方
向と水平方向との２軸方向に沿って移動に設けられた加
工ヘッド４０を具備しており、この加工ヘッド４０には
回転刃具（超硬ロータリーバー）５０が装着されてい
る。

【０００９】そして、上記ポート面取り加工機１では、
ワーク（シリンダブロック）１００のセットされたワー
ク取付け治具３０を、治具回転ユニット２０によってベ
ッド１０に対し適宜回転させつつ、加工ヘッド４０に装
着した回転刃具５０により、ワーク１００における各ポ
ートの面取り加工を実施している。

【００１０】上記ベッド１０は、図１ないし図４に示す
如くロアベッド１１とアッパベッド１２とから構成され
ている。上記ロアベッド１１は、それ自身が潤滑油タン
クを構成しており、清掃等の作業を考慮してメインテナ
ンス用ハッチ１１Ａが設けられ、かつ底板１１Ｂに傾斜
が形成されている一方、上記アッパベッド１２の内部に
は、後に詳述するように切削油を上記ロアベッド１１
（切削油タンク）に導くガイド部材としてのプレート１
２Ａが傾斜した態様で設けられている。

【００１１】ここで、上記ポート面取り加工機１では、
ロアベッド１１が潤滑油タンクを構成、言い換えればベ
ッド１０の内部に潤滑油タンクを設けたので、ベッドの
後方（背後側）に潤滑油タンクを配置していた従来の加
工機に比べ、遥かに狭いスペースにも設置が可能であ
る。

【００１２】図５ないし図７に示すように、治具回転ユ
ニット２０はユニットベース２１と回転軸２２とを具備
しており、上記ユニットベース２１は上述したベッド１
０におけるアッパベッド１２の上部に固定設置されてい
る一方、上記回転軸２２はユニットベース２１に対して
回転自在に支承されている。

【００１３】また、上記回転軸２２は、その上部に後述
するワーク取付け治具３０が固定設置されているととも
に、ユニットベース２１に設けられた駆動モータ２３に
駆動プーリ２４ａとベルト２４ｂと従動プーリ２４ｃと
を介して連係され、作業状況に合わせてワーク１００の
姿勢を変化させるべく適宜に回動される。

【００１４】さらに、上記回転軸２２の中央域には、上
下方向に延びて貫通する中央孔２２Ａが設けられてお
り、この中央孔２２Ａは上述したベッド１０におけるプ
レート１２Ａの上方域に占位している。

【００１５】図５と図８ないし図１１とに示す如く、上
記ワーク取付け治具３０はベース部３１と交換部３２と
から構成されている。ベース部３１は、ベースブロック
３１Ａとプッシュプレート３１Ｂとを有しており、該プ
ッシュプレート３１Ｂはベースブロック３１Ａに固設さ
れたエアシリンダアクチュエータ３１Ｃによって進退動
作される。なお、図９の符号３１Ｄはプッシュプレート
３１Ｂに設けられた一対のガイドロッドである。

【００１６】また、上記ベースブロック３１Ａの中央域
には、図５ないし図８に示すように上下方向に貫通する
解放部３１Ｅが形成されており、この解放部３１Ｅは上
記治具回転ユニット２０における回転軸２２の中央孔２
２Ａと連通している。

【００１７】一方、上記ワーク取付け治具３０における
交換部３２は、図８および図１１に示す如く、ベースブ
ロック３１Ａに取付けられた基準プレート３２Ａと、プ
ッシュプレート３１Ｃに取付けられたクランププレート
３２Ｂとを有しており、これら基準プレート３２Ａおよ
びクランププレート３２Ｂには、プレート状の固定側ラ
フガイド３２Ｃおよび可動側ラフガイド３２Ｄが各々取
り付けられている。

【００１８】上記クランププレート３２Ｂがエアシリン
ダアクチュエータ３１Ｃの動作に基づいて基準プレート
３２Ａに近接すると、図８および図１１に示す如く基準
プレート３２Ａとクランププレート３２Ｂとは、ワーク
（シリンダブロック）１００のスカート部１００Ｓを外
周からクランプする。また、このとき固定側ラフガイド
３２Ｃと可動側ラフガイド３２Ｄとは、図８に示すよう
にワーク１００における排気口１００ｏと吸気口１００
ｉをそれぞれ覆う位置に占位する。

【００１９】図８に示すように、上記ワーク取付け治具
３０のベース部３１におけるベースブロック３１Ａに
は、エアシリンダアクチュエータ３１Ｃに作動エアを供
給するエア通路３１Ｆが形成されており、このエア通路
３１Ｆとエアシリンダアクチュエータ３１Ｃとは、図８
および図９に示すようにエアホース３１Ｇを介して互い
に接続されている。

【００２０】一方、図５に示すように、治具回転ユニッ
ト２０における回転軸２２の周壁内部には、上記ベース
部３１のエア通路３１Ｆと連通する態様で、エア通路２
２Ｂ上下に貫通形成されており、このエア通路２２Ｂは
後述するパイプ２５を介してユニットベース２１のエア
通路２１Ａに接続され、さらに上記エア通路２１Ａはエ
アホース２６を介してエア供給源（図示せず）に接続さ
れている。

【００２１】図５に示すように、上記パイプ２５の一端
（右端部）は、回転継手２７を介してユニットベース２
１に設けられたエア通路２１Ａに接続されている一方、
上記パイプ２５の他端（左端部）は、回転軸２２に設け
られたエア通路２２Ｂに、該回転軸２２の周壁底面に取
付けられた回転継手２８を介して接続されている。

【００２２】さらに上記パイプ２５は、容易に変形し得
る配管用ナイロンチューブ等から形成されているととも
に、図７に示すように回転軸２２の回転に伴って、回転
継手２７と回転継手２８とが互いに最も離隔した状態に
おいても、上記回転継手２７と回転継手２８とを確実に
接続し得る長さに設定されており、もって回転軸２２が
ユニットベース２１に対して回転する際、上記パイプ２
５は図７において各鎖線で示す如く自在に変形して回転
軸２２に追従することとなる。

【００２３】ここで、上記ポート面取り加工機１では、
治具回転ユニット２０のユニットベース２１と回転軸２
２とを、上記回転軸２２の回転に追従して自由に変形す
るパイプ２５によって接続したので、従来の加工機に比
較して簡潔な構成によって、治具回転ユニット２０のユ
ニットベース２１から、回転軸２２を介してワーク取付
け治具３０へ作動エアを供給することが可能となった。

【００２４】一方、加工ヘッド４０は、図１２および図
１３に示すように、ベースフレーム４１と主軸ガイドス
リーブ４２とを有しており、この主軸ガイドスリーブ４
２には主軸４３が回転自在に支承され、この主軸４３の
先端には回転刃具（超硬ロータリーバー）５０が装着さ
れている。

【００２５】上記主軸４３は、ベースフレーム４１に設
けられた駆動モータ４４に、駆動プーリ４５ａとベルト
４５ｂと従動プーリ４５ｃとを介して連係されており、
上記回転刃具５０は駆動モータ４４の回転に基づいて 1
4000rpm 程度の高速で回転される。

【００２６】主軸ガイドスリーブ４２の基部には、底部
の解放された箱形状を呈するケーシング６０が取り付け
られており、上記ケーシング６０は加工ヘッド４０がワ
ーク１００に対する所定の作業位置に占位した状態にお
いて、図１２に示す如くワーク１００の周囲を覆うとと
もに、上記ワーク１００における上方部、詳しくは該ワ
ーク１００のボア（中央孔）１００Ａにおける上部の開
口を覆うよう構成されている。

【００２７】また、上記ケーシング６０の内部には、図
１２に示すように分岐パイプ７１が取り付けられてお
り、この分岐パイプ７１からは後述する刃具カバー８０
へ切削油を導入させるための複数本のガイドチューブ７
２，７２…が延び、また上記分岐パイプ７１には図１３
に示す如く切削油供給源（図示せず）から延びるフレキ
シブルホース７３が接続されており、これらフレキシブ
ルホース７３、分岐パイプ７１およびガイドチューブ７
２により、切削油を刃具カバー８０へ供給するための切
削油供給手段７０が構成されている。

【００２８】一方、上記加工ヘッド４０における主軸ガ
イドスリーブ４２の先端部には、図１２に示す如く刃具
カバー８０が設けられており、この刃具カバー８０は図
１４および図１５に示すように、ワーク１００のボア１
００Ａに加工ヘッド４０が挿入された際に、上記回転刃
具５０においてボア１００Ａと対向する部位以外の露出
部分を囲繞する態様で構成されている。

【００２９】上記刃具カバー８０は、一対のフランジ８
０ａ，８０ａを介して主軸ガイドスリーブ４２にボルト
止めされており、図１４に示すように解放側の縁部８０
ｂは面取り加工時においてボア１００Ａと可及的に近接
する態様で形成されているとともに、回転刃具５０を囲
繞している外壁８０ｃの下方部も、上記回転刃具５０に
可及的に近接する態様で形成されている。

【００３０】さらに、上記刃具カバー８０の内部には、
外壁８０ｃとガイド板８０ｄとによって切削油通路８０
Ａが画成されており、この切削油通路８０Ａには、上述
した切削油供給手段７０を構成するガイドチューブ７
２，７２…の端部が挿入されている。

【００３１】ポート面取り加工機１の稼働時において、
上記ガイドチューブ７２，７２…を介して刃具カバー８
０の内部に切削油が供給されると、この切削油は上記刃
具カバー８０における切削油通路８０Ａを通って回転刃
具５０に噴射される。

【００３２】ここで、上述した如く刃具カバー８０とボ
ア１００Ａ、および刃具カバー８０と回転刃具５０との
隙間が狭く設定されているので、上記刃具カバー８０の
内部からは切削油が容易に流れ出ず、回転刃具５０は刃
具カバー８０の内部に溜まった切削油に浸る格好となる
ために、１００Ａの内周面と回転刃具５０との接触部分
（加工部位）に切削油が確実に供給されることとなる。

【００３３】また、上記刃具カバー８０によって回転刃
具５０における外周の大部分が覆われ、かつ上述の如く
刃具カバー８０内の切削油に回転刃具５０が浸る格好と
なるため、切粉や切削油の飛散を最小限に抑えることが
できる。

【００３４】一方、上記ワーク１００におけるボア１０
０Ａの上部開口は、加工ヘッド４０をワーク１００に対
する所定の作業位置に占位させた際、上述した如くケー
シング６０によって覆われるため、加工作業時に上記ボ
ア１００Ａからワーク１００の外部に切削油が飛散する
こと未然に防止することができる。

【００３５】さらに、上記ワーク１００における吸気口
１００ｉおよび排気口１００ｏは、該ワーク１００をワ
ーク取付け治具３０にセットした際、上述した如く固定
側ラフガイド３２Ｃおよび可動側ラフガイド３２Ｄによ
って覆われるため、加工作業時に上記吸・排気口からワ
ーク１００の外部に切削油が飛散すること未然に防止す
ることができる。

【００３６】一方、上記ワーク１００の加工部位に供給
されたのち、ボア１００Ａの内部から流れ出る切削油
は、上述したワーク取付け治具３０の解放部３１Ｅを通
過し、次いで上述した治具回転ユニット２０における回
転軸２２の中央孔２２Ａを通過して、ベッド１０のプレ
ート１２Ａに流れ落ちる。

【００３７】プレート１２Ａに流れ落ちた切削油は、該
プレート１２Ａに案内されて切削油タンクを構成してい
るロアベッド１１の内部に流れ込み、こののち図示して
いない還流設備を介して、再び加工ヘッド４０に設けら
れた刃具カバー８０の内部にに送り込まれる。

【００３８】ここで、上記ポート面取り加工機１では、
ワークに供給した切削油を、ワーク取付け治具３０の解
放部３１Ｅと、治具回転ユニット２０における回転軸２
２の中央孔２２Ａとを介して、ベッド１０の内部におい
て切削油タンクを構成するロアベッド１１に流し込んで
いるので、ベッドの後方に潤滑油タンクを配置していた
従来の加工機に比べ、加工機の占有スペースを小さくす
ることができる。

【００３９】なお、本発明に関わる加工機は、実施例に
示したエンジンブロックを加工対象としたポート面取り
加工機のみならず、筒状を呈するワークの内周面を回転
刃具により加工するよう構成された種々の加工機におい
ても有効に適用し得ることは勿論である。

【００４０】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明に関わる
加工機では、ワーク取付け治具に切削油の通過を許容す
る解放部を設け、かつ治具回転ユニットの回転軸にワー
ク取付け治具の解放部に臨む中央孔を設け、さらにベッ
ドの内部に切削油タンクと該切削油タンクに治具回転ユ
ニットからの切削油を案内するガイド部材を設け、ワー
クに供給した切削油を、ワーク取付け治具および治具回
転ユニットの内部を通して、ベッドの内部に設けられた
切削油タンクに流し込むよう構成したことにより、加工
機の占有スペースを可及的に小さくすることが可能とな
った。さらに、本発明に関わる加工機では、変形自在な
パイプの一端および他端を、治具回転ユニットのユニッ
トベースおよび回転軸の底部に各々回転継手を介して接
続し、かつパイプの全長を少なくとも回転軸の回動に伴
って一端と他端とが最も離間した距離より長く設定し、
このパイプと回転軸とを介してユニットベースからワー
ク取付け治具に作動流体を供給するよう構成したことに
より、複雑な構成を要することなく治具回転ユニットに
おけるユニットベースから回転軸を介してワーク取付け
治具に作動流体を供給することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わる加工機を示す要部断面正面図。

【図２】本発明に関わる加工機を示す右側面図。

【図３】本発明に関わる加工機を示す要部断面左側面
図。

【図４】本発明に関わる加工機を示す概念的な全体平面
図。

【図５】本発明に関わる加工機の治具回転ユニットおよ
びワーク取付け治具の要部を破断して示す側面図。

【図６】本発明に関わる加工機の治具回転ユニットを示
す全体平面図。

【図７】本発明に関わる加工機の治具回転ユニットを示
す要部底面図。

【図８】本発明に関わる加工機のワーク取付け治具を示
す断面側面図。

【図９】本発明に関わる加工機のワーク取付け治具にお
けるベース部を示す平面図。

【図１０】本発明に関わる加工機のワーク取付け治具に
おけるベース部を示す端面図。

【図１１】本発明に関わる加工機のワーク取付け治具に
おける交換部を示す平面図。

【図１２】本発明に関わる加工機の加工ヘッドを示す断
面側面図。

【図１３】本発明に関わる加工機の加工ヘッドを示す全
体平面図。

【図１４】（ａ）および（ｂ）は、本発明に関わる加工
機の加工ヘッドおよび刃具カバーを示す要部断面側面図
および底面図。

【図１５】（ａ）および（ｂ）は、本発明に関わる加工
機の刃具カバーを示す断面側面図および底面図。

【符号の説明】

１…ポート面取り加工機（加工機）、 １０…ベッド、 １１…ロアベッド（切削油タンク）、 １２Ａ…プレート（ガイド部材）、 ２０…治具回転ユニット、 ２１…ユニットベース、 ２２…回転軸、 ２２Ａ…中央孔、 ２５…パイプ、 ２７，２８…回転継手、 ３０…ワーク取付け治具、 ３１…ベース部、 ３１Ｅ…解放部、 ３２…交換部、 ４０…加工ヘッド、 ５０…回転刃具、 １００…ワーク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23Q 11/10 B23C 1/14 B24B 9/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工ヘッドに装着された回転刃具に
   より、筒状を呈するワークの内周面を加工するよう構成
   された加工機であって、 上記ワークを載置した状態で保持するとともに、上記ワ
   ークから下方へ流れ出る切削油の通過を許容する解放部
   を有するワーク取付け治具と、 上部に上記ワーク取付け治具が設置されるとともにユニ
   ットベースに対して回転自在に設けられ、さらに上記ワ
   ーク取付け治具の上記解放部に臨んで上下に貫通する中
   央孔を有する回転軸を備えて成る治具回転ユニットと、 上部に上記治具回転ユニットが設置され、内部に切削油
   タンクを有するとともに、上記治具回転ユニットから流
   れ出る切削油を上記切削油タンクに導くガイド部材を備
   えたベッドとを具備し、 変形自在なパイプの一端を上記ユニットベースに回転継
   手を介して接続する一方、上記パイプの他端を上記回転
   軸における上記中央孔を避けた底部に回転継手を介して
   接続するとともに、上記パイプの全長を少なくとも上記
   回転軸の回動に伴って一端と他端とが最も離間した距離
   より長く設定し、上記パイプおよび上記回転軸を介して
   上記ユニットベースから上記ワーク取付け治具に作動流
   体を供給するよう構成したことを特徴とする加工機。