JPH0224562Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、クランク軸等の軸加工物を旋削加工
する工作機械に関するものである。

従来、この種の工作機械としては、第１図およ
び第２図に示すようなものが知られている。この
工作機械により、例えば４気筒エンジンのクラン
ク軸W₁，W₂…を加工する場合、第３図に示すよ
うに、一組の主軸１ａ，１ｂに一つのクランク軸
W₁を、また、他の一組の主軸２ａ，２ｂに他の
クランク軸W₂をそれぞれ装着し、駆動モータ３
により上記主軸１ａ，１ｂを駆動して回転させな
がら、主軸１ａ，１ｂ用の刃物台４の刃物４ａに
よりクランク軸W₁の中央部側にある一側のピン
部P₂，P₃を加工するとともに、駆動モータ５に
より主軸２ａ，２ｂを回転させながら、主軸２
ａ，２ｂ用の刃物台６の刃物６ａによりクランク
軸W₂の軸端側にある他側のピン部P₁，P₄を加工
していた。

ところが、上記従来の工作機械では、一方の組
の主軸１ａ，１ｂと他方の組の主軸２ａ，２ｂ
は、それぞれ駆動モータ３，５により別個に駆動
され、かつ、クランク軸W₁，W₂は主軸１ａ，１
ｂ用の刃物４ａと主軸２ａ，２ｂ用の刃物６ａに
よりそれぞれ別個に加工されるようになつている
ので、一対の偏心ウエイトを有する工作物が完全
同期回転でないため互いに回転振動を加算するよ
うに運動することになり、装置全体に生じる振動
が大きくなる上、刃物台４，６にかかる切削抵抗
にもとづく荷重が大きく、また、装置が大型化す
る等の問題があつた。

また、各クランク軸W₁，W₂に対して長さ方向
の複数箇所において同時加工を行うようにしてい
るが、この場合、切削深さ等の切削条件によつて
は、切削抵抗が大きくなつて、切削効率の低下
や、クランク軸W₁，W₂の撓み等による切削精度
の低下を招いてしまうといつた問題点が生じる。

本考案は、一つの駆動機構により二組の主軸を
相互に逆回転させるとともに、各組の主軸により
把持回転される二つの加工物を刃物体により同時
に加工するようにし、かつ、一対の刃物台を加工
物の軸線方向に間隔をおいて配設してこれらを
個々に操作し得るようにし、さらに、加工物の両
端部に回転力を与えてこの加工物を回転駆動する
ようにして、上記従来の問題点を解消したもの
で、加工物の長さ方向の複数箇所における加工を
個々に行い得るようにして、種々の切削条件への
対応を可能とし、また、加工物の両端駆動によ
り、加工時における加工物の捩れ等の変形を抑制
し、さらに、振動を可及的に小さく抑えて加工精
度を高めることができる上、加工性能、作業性等
が向上し、しかも装置の小型簡略化が可能となる
クランク軸等を加工する工作機械を提供すること
を目的とする。以下、本考案を図面に基づいて説
明する。

第４図ないし第６図は本考案の一実施例を示す
もので、図中１０はベースである。このベース１
０の上部には、一対の主軸台１１ａ，１１ｂが相
互に対向して設けられ、この一対の主軸台１１
ａ，１１ｂに、軸線を一致させて相互に対向せし
められた状態で組をなし、かつ先端に把持部材と
してのチヤツク装置１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１
３ｂを備えた第１，第２の二組の主軸１４ａ，１
４ｂ、１５ａ，１５ｂが、各組同志が互いに平行
になるように配設されている。さらに、上記第一
組の主軸１４ａ，１４ｂに一対の第１ギヤ１６
ａ，１６ｂが、また上記第二組の主軸１５ａ，１
５ｂの所定位置には該第１ギヤ１６ａ，１６ｂに
かみ合い、かつ第１ギヤ１６ａ，１６ｂと同一歯
数の一対の第２ギヤ１７ａ，１７ｂがそれぞれ取
付けられるとともに、上記一対の第１ギヤ１６
ａ，１６ｂにはアイドルギヤ１８ａ，１８ｂがか
み合され、さらに、これらアイドルギヤ１８ａ，
１８ｂは、ベース１０内に主軸１４ａ，…に沿つ
て平行に配設されたカウンタ軸１９に備えられた
ピニオンギヤ２０ａ，２０ｂにそれぞれかみ合さ
れている。また、上記カウンタ軸１９の一端には
駆動モータ２１が連結されており、これら駆動モ
ータ２１、カウンタ軸１９、ピニオンギヤ２０
ａ，２０ｂ、アイドルギヤ１８ａ，１８ｂ、第
１，第２ギヤ１６ａ，…，１７ａが一つの駆動機
構２２を構成している。そして、上記駆動モータ
２１の作動によりカウンタ軸１９が矢印Ａ方向に
回転され、これによりピニオンギヤ２０ａ，２０
ｂ、アイドルギヤ１８ａ，１８ｂ、第１ギヤ１６
ａ，１６ｂを介して第一組の主軸１４ａ，１４ｂ
が矢印Ｂ方向に回転されると同時に、上記第１ギ
ヤ１６ａ，１６ｂの回転が第２ギヤ１７ａ，１７
ｂに伝わつて第二組の主軸１５ａ，１５ｂが、上
記第一組の主軸１４の回転方向と反対の矢印Ｃ方
向に回転されるようになつている。

さらに、上記一対の主軸台１１ａ，１１ｂの上
部にはコラム２３，２４がそれぞれ設けられ、こ
れらコラム２３，２４の相互に対向する面に設け
られた案内部２３ａ，２４ａには、該コラム２
３，２４の頂部に固定した送りモータ２５，２６
によつて、昇降せしめられる刃物台２７，２８が
それぞれ取付けられている。そして、これら刃物
台２７，２８に、前記主軸１４ａ…に垂直な面内
で旋回自在なタレツトツールポスト２９，３０が
それぞれ備えられており、これらタレツトツール
ポスト２９，３０には、上記第一組の主軸１４
ａ，１４ｂに把持回転されるクランク軸W₁を加
工する各第１バイト３１ａ，３２ａと、上記第二
組の主軸１５ａ，１５ｂに把持回転されるクラン
ク軸W₂を加工する各第２バイト３１ａ，３２ｂ
とをそれぞれ備えて成る複数の刃物体３１，３２
が、それぞれ取付けられている。すなわち、上記
各第１バイト３１ａ，３２ａは、刃面が第二組の
主軸１４ａ，１４ｂの回転方向と反対方向を向
き、かつ該主軸１４ａ，１４ｂを結ぶ軸線の上方
に位置しており、相互に主軸１４ａ，１４ｂの軸
方向に所要距離離間して刃物体３１，３２に固定
されている。また、上記各第２バイト３１ｂ，３
２ｂは刃面が上記第１バイト３１ａ，３２ａの刃
面と反対方向を向いておりかつ第二組の主軸１５
ａ，１５ｂを結ぶ軸線の上方に位置しており、上
記第１バイト３１ａ，３２ａに対し、上記各主軸
１４ａ…の軸方向に所要距離隔てて、上記刃物体
３１，３２に固定されている。そして、上記第１
バイト３１ａ，３２ａと第２バイト３１ｂ，３２
ｂとの対が、タレツトツールポスト２９，３０の
周方向に適宜間隔をおいて複数個（本実施例では
90゜間隔をおいて４個）設けられている。

次に、本考案の工作機械の作用について説明す
る。

本考案の工作機械により、４気筒エンジンのク
ランク軸W₁，W₂を加工する場合、まず、クラン
ク軸W₁，W₂の各両端のジヤーナル部を各組の主
軸１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂのチヤツク装
置１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂにそれぞれ把
持させ、次いで、駆動モータ２１を作動させる。
すると、カウンタ軸１９が矢印Ａ方向に回転され
てピニオンギヤ２０ａ，２０ｂ、アイドルギヤ１
８ａ，１８ｂ、第１ギヤ１６ａ，１６ｂを介して
一方の組の主軸１４ａ，１４ｂが回転され、これ
によりクランク軸W₁が矢印Ｂ方向に回転される
と同時に、上記第１ギヤ１６ａ，１６ｂにより第
２ギヤ１７ａ，１７ｂが回転されて他方の組の主
軸１５ａ，１５ｂが回転され、これによりクラン
ク軸W₂がＢ方向とは逆のＣ方向に回転される。
この状態で各送りモータ２５，２６を作動して、
各刃物台２７，２８を所定の位置まで下降させ、
第６図に示すように、刃物台２７の刃物体３１の
バイト３１ａ，３１ｂによりクランク軸W₁のピ
ン部P₃とクランク軸W₂のピン部P₄を同時に切削
する一方、刃物台２８の刃物体３２のバイト３２
ａ，３２ｂによりクランク軸W₁のピン部P₂とク
ランク軸W₂のピン部P₁を同時に切削する。なお、
この場合、各クランク軸W₁，W₂ともに、その両
端部から回転力が与えられていることから、刃物
体３１，３２によつて切削抵抗が生じた状態にお
いても、クランク軸W₁，W₂に生じる捩れ等の変
形が小さく抑えられる。一方、刃物体３１による
クランク軸W₁，W₂のピン部P₃，P₄の切削と刃物
体３２によるクランク軸W₁，W₂のピン部P₁，P₂
の切削は片方が終ると同時に他方が開始するよう
にタイミングをずらして行うと、クランク軸W₁，
W₂に対する切削抵抗が半分ずつに分割されるこ
とになるため、弱剛性のクランク軸W₁，W₂の場
合でも切削抵抗による変形が小さく抑えられて、
切削精度が高まる。

このように、本考案の工作機械では、一方の組
の主軸１４ａ，１４ｂと他方の組の主軸１５ａ，
１５ｂとは相互に逆回転せしめられるから、工作
物は互いに回転振動を相殺するように運動するこ
とになり、装置の振動が極めて小さくなる。ま
た、各刃物体３１，３２には切削抵抗の主分力が
一方向のみからではなく両側から互いに打消し合
うようにかかるから、各刃物台２７，２８等にか
かる荷重が軽減される。さらに、二組の主軸１４
ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを駆動する駆動モー
タ２１等の駆動機構２２は一つだけであり、ま
た、二組の主軸間距離が小さくなるから、装置の
構成が簡単になり、かつ主軸に対する切削荷重が
従来型に比べ半分になるため、その構成部品も容
易に小型化することができる。またさらに、バイ
ト３１ａ，…の交換等を装置の一側から行うこと
ができる等、作業性が向上する。

なお、本考案はクランク軸のピン部切削のみな
らず、チヤツク装置を取り替えてジヤーナル部の
切削を行うことも可能であり、この場合、例えば
第７図に示すように、一組のチヤツク装置１３
ａ，１３ｂにて一つのクランク軸の第１ジヤーナ
ル部１Ｊ及びフランジ部Ｆを把持してその第２，
第５ジヤーナル部２Ｊ，５Ｊを切削し、他組のチ
ヤツク装置１２ａ，１２ｂにて、他のクランク軸
の第２，第５ジヤーナル部２Ｊ，５Ｊを把持して
その第３，第４ジヤーナル部３Ｊ，４Ｊを切削す
る。この際、刃物体３２は、第２，第３ジヤーナ
ル部２Ｊ，３Ｊを切削するバイトを有し、刃物体
３１は第５，第４ジヤーナル部５Ｊ，４Ｊを切削
するるバイトを具備すればよい。

以上のように、本考案のクランク軸等を加工す
る工作機械にあつては、二組の主軸が一つの駆動
機構により相互に逆回転されるとともに、主軸に
より把持回転される二つの加工物を同時に加工す
る刃物体が備えられているから、装置全体の振動
が可及的に小さく抑えられる上、刃物台にかかる
荷重も低減され、かつ、装置の小型簡略化が可能
となる。また、加工性能や作業性が向上する等の
効果も奏する。

また、加工物の両端部に回転力を与えて回転駆
動するようにしたから、切削加工時における加工
物の捩れ等の変形が抑えられ、これによつて、加
工精度の向上が図られる。

しかも、刃物台を加工物の軸方向に間隔をおい
て一対設け、これらを同時にまたは個々に操作し
て加工物の加工を行うようにしたから、両刃物台
を同時に操作して加工を能率的に行つたり、ま
た、両刃物台を選択的に操作することにより、加
工時の抵抗を最適な値に設定することができ、こ
の点からも、加工物の撓み等の変形を抑制しつつ
加工精度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は従来の工作機械を説明す
るためのもので、第１図は正面図、第２図は側面
図、第３図は加工物の加工状態を示す平面図であ
る。また、第４図ないし第６図は本考案の一実施
例を示すもので、第４図は正面図、第５図は第４
図の−矢視断面図、第６図は加工物の加工状
態を示す平面図、第７図は加工物の他の加工状態
を示す平面図である。 １１ａ，１１ｂ…主軸台、１４ａ，１４ｂ，１
５ａ，１５ｂ…主軸、２２…駆動機構、３１，３
２…刃物体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. クランク軸等の加工物の両端部をそれぞれ把持
   する一対の把持部材が個々に設けられた一対の主
   軸の組が二組、互いに平行な状態で主軸台に配設
   され、かつ、これら二組の主軸には、これら二組
   の主軸を相互に逆回転させる一つの駆動機構が付
   設されるとともに、主軸台に設けられたコラムに
   は、上記各組の主軸により把持回転させられる二
   つの加工物を同時に加工する刃物体を備えた刃物
   台が、上記加工物の軸線方向に間隔をおいて一対
   設けられてなり、上記駆動機構は、上記各主軸に
   一体に装着されるとともに、一方の組の主軸と他
   方の組の主軸とをそれぞれ各主軸の対ごとに歯車
   結合する一対２組のギヤと、上記主軸と平行に配
   設され、上記一方の組の主軸に設けられた上記一
   対のギヤのそれぞれに歯車結合させられた一対の
   ピニオンギヤを有し、上記加工物にその両端部か
   ら回転力を与えるカウンタ軸と、該カウンタ軸を
   回転させる一つの駆動モータとを備え、かつ、上
   記コラムには、各刃物台を個別に移動させる進退
   機構が併設されていることを特徴とするクランク
   軸等の加工用工作機械。