門形加工中心用附件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種門形加工中心用附件，用來在具有軸桿部和主體部的切削對象物的加工中，使用適合于上述主體部的加工的門形加工中心加工上述軸桿部，其特征在于，具備：附件主體部，相對于門形加工中心的滑枕能夠拆裝地構成；旋轉部，經(jīng)由軸承可旋轉地支承在上述附件主體部上；切削刃，以朝向徑向內側的方式搭載在上述旋轉部上；U軸調整機構，調整上述徑向上的上述切削刃的位置；和旋轉動力傳遞系統(tǒng)，向上述旋轉部傳遞上述門形加工中心的主軸的旋轉力。
【專利說明】門形加工中心用附件

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種門形加工中心用附件，所述附件用來在具有軸桿部和主體部的切削對象物的加工中，使用適合于主體部的加工的門形加工中心，加工軸桿部。

【背景技術】
[0002]在水力發(fā)電設備中，具備調整流量的導葉，以便能夠根據(jù)使用水量進行有效率的運轉。這樣的導葉具備有翼形狀(即，越接近于兩邊緣厚度越薄的板形狀)的主體部、和以從主體部的一端面及另一端面延伸的方式設置的軸桿部。
[0003]以往的導葉的加工方法具備:(I)使用車床將軸桿部端面加工的工序；(2)使用車床將軸桿部粗加工并將主體部的端部加工的工序；(3)使用門形加工中心將主體部加工的工序；和(4)使用車床將軸桿部精加工(即，給出軸桿部相對于主體部的一端面的延伸方向(角度，通常為直角))的工序。所謂門形加工中心，是例如如特開2005 - 103694號公報所公開那樣的、支承主軸的構造體在正面觀察具有門形狀的機床。
[0004]在以往的導葉的加工方法中，由于加工工序較多，所以有準備時間等非加工時間的比例變大的問題。此外，在將軸桿部加工的工序中，由于需要用夾具來輔助主體部的不平衡，所以還有在工件的安裝作業(yè)中花費許多工時數(shù)的問題。
[0005]本
【發(fā)明者】發(fā)現(xiàn)，在具有軸桿部和主體部的切削對象物的加工中，通過利用附件，能夠減少準備次數(shù)，并且在將軸桿部加工的工序中不再需要用夾具輔助主體部的不平衡，所述附件用來使用適合于主體部的加工的門形加工中心將軸桿部加工。
[0006]進而，本
【發(fā)明者】發(fā)現(xiàn)，在具有軸桿部和主體部的切削對象物的加工中，通過除了上述附件以外還使用用來進行該附件的相位分度的自動附件分度機構，能夠貢獻于從主體部兩側分別延伸的一對軸桿部的同軸度的精度提高。


【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明是基于以上的發(fā)現(xiàn)而做出的。本發(fā)明的目的是提供一種附件，所述附件用來在具有軸桿部和主體部的切削對象物的加工中，使用適合于上述主體部的加工的門形加工中心，加工上述軸桿部。
[0008]本發(fā)明是一種附件，用來在具有軸桿部和主體部的切削對象物的加工中，使用適合于上述主體部的加工的門形加工中心，加工上述軸桿部，其特征在于，具備:附件主體部，相對于門形加工中心的滑枕能夠拆裝地構成；旋轉部，經(jīng)由軸承能夠旋轉地支承在上述附件主體部上；切削刃，以朝向徑向內側的方式搭載在上述旋轉部上；u軸調整機構，調整上述徑向上的上述切削刃的位置；和旋轉動力傳遞系統(tǒng)，向上述旋轉部傳遞上述門形加工中心的主軸的旋轉力。
[0009]本發(fā)明的附件通常安裝在門形加工中心的滑枕上使用。通過由旋轉動力傳遞系統(tǒng)將主軸的旋轉力傳遞給旋轉部，使旋轉部在附件主體部上繞旋轉軸線旋轉，并使搭載在旋轉部上的切削刃繞該旋轉軸線回轉。通過將安設在門形加工中心的工作臺上的工件用回轉中的切削刃切削，能夠從該工件加工相對于旋轉軸線軸對稱的形狀的軸桿部。由此，不需要將工件安設到車床上，能夠在將工件安設在門形加工中心的工作臺上的原狀的狀態(tài)下將軸桿部和主體部切削加工,所以能夠減少準備次數(shù)。此外,在將軸桿部加工的工序中不再需要用夾具輔助主體部的不平衡，能夠將加工效率顯著地提高。
[0010]此外，本發(fā)明是一種附件，用來在具有軸桿部和主體部的切削對象物的加工中，使用適合于上述主體部的加工的門形加工中心，加工上述軸桿部，其特征在于，具備:附件主體部，相對于門形加工中心的滑枕能夠拆裝地構成；旋轉部，經(jīng)由軸承能夠旋轉地支承在上述附件主體部上；切削刃，以朝向徑向內側的方式搭載在上述旋轉部上；U軸調整機構，調整上述徑向上的上述切削刃的位置；和旋轉驅動馬達及旋轉動力傳遞系統(tǒng)，向上述旋轉部傳遞旋轉力。
[0011]本發(fā)明的附件通常安裝在門形加工中心的滑枕上使用。通過由旋轉動力傳遞系統(tǒng)將旋轉驅動馬達的旋轉力傳遞給旋轉部，使旋轉部在附件主體部上繞旋轉軸線旋轉，并使搭載在旋轉部上的切削刃繞該旋轉軸線回轉。通過將安設在門形加工中心的工作臺上的工件用回轉中的切削刃切削，能夠從該工件加工相對于旋轉軸線軸對稱的形狀的軸桿部。由此，不需要將工件安設到車床上，能夠在將工件安設在門形加工中心的工作臺上的原狀的狀態(tài)下將軸桿部和主體部切削加工，所以能夠減少準備次數(shù)。此外，在將軸桿部加工的工序中不再需要用夾具輔助主體部的不平衡，能夠將加工效率顯著地提高。
[0012]優(yōu)選的是，上述U軸調整機構具有:U軸調整馬達，搭載在上述附件主體部上；環(huán)狀齒輪，以與上述旋轉部同軸狀配置在上述旋轉部的外側，經(jīng)由旋轉軸承能夠旋轉地支承在上述旋轉部上；第IU軸動力傳遞系統(tǒng)，向上述環(huán)狀齒輪傳遞上述U軸調整馬達的旋轉力；滾珠絲杠軸，以在上述徑向上延伸的方式搭載在上述旋轉部上；第2U軸動力傳遞系統(tǒng)，向上述滾珠絲杠軸傳遞上述環(huán)狀齒輪的旋轉力；和螺母，支承上述切削刃，并經(jīng)由該滾珠絲杠軸用的滾珠擰合在上述滾珠絲杠軸上。根據(jù)這樣的形態(tài)，U軸調整馬達的旋轉力經(jīng)由第IU軸動力傳遞系統(tǒng)被傳遞給環(huán)狀齒輪，使環(huán)狀齒輪以與旋轉部同軸狀旋轉。在環(huán)狀齒輪的旋轉速度與旋轉部的旋轉速度相同的情況下，通過環(huán)狀齒輪的旋轉運動被旋轉部的旋轉運動抵銷，環(huán)狀齒輪的旋轉力不被傳遞給旋轉部上的滾珠絲杠軸，支承切削刃的螺母在滾珠絲杠軸上靜止。另一方面，在環(huán)狀齒輪的旋轉速度與旋轉部的旋轉速度不同的情況下，環(huán)狀齒輪的旋轉力經(jīng)由第2U軸動力傳遞系統(tǒng)被傳遞給旋轉部上的滾珠絲杠軸，支承切削刃的螺母在滾珠絲杠軸上直線移動。由此，能夠調整搭載在旋轉部上的切削刃的徑向上的位置，能夠將軸桿部進行臺階、臺階部的R加工、臺階部的倒角加工、錐形狀等的加工。根據(jù)這樣的形態(tài)，能夠實現(xiàn)不使U軸調整馬達與切削刃一起繞旋轉軸線回轉的結構，所以U軸驅動系統(tǒng)的結構變簡單。此外，通過追加第2U軸動力傳遞系統(tǒng)以使其與環(huán)狀齒輪嚙合，還能夠進行平衡切割。
[0013]具體而言，在上述U軸調整機構的非調整時，能夠與上述旋轉部的旋轉同步地旋轉驅動控制上述U軸調整馬達，以將上述環(huán)狀齒輪相對于上述旋轉部的相對的旋轉運動抵銷。根據(jù)這樣的形態(tài)，不使U軸調整馬達與切削刃一起繞旋轉軸線回轉，通過環(huán)狀齒輪的旋轉力正確地抑制旋轉部上的滾珠絲杠軸旋轉，能夠將支承在螺母上的切削刃在徑向上維持在規(guī)定的位置。
[0014]或者，也可以在上述U軸調整機構的非調整時，利用上述旋轉部的旋轉及規(guī)定的差動裝置，旋轉控制上述第IU軸動力傳遞系統(tǒng)的輸出軸，以將上述環(huán)狀齒輪相對于上述旋轉部的相對的旋轉運動抵銷。通過這樣的形態(tài)，也不使U軸調整馬達與切削刃一起繞旋轉軸線回轉，而通過環(huán)狀齒輪的旋轉力正確地抑制旋轉部上的滾珠絲杠軸旋轉，能夠將支承在螺母上的切削刃在徑向上維持在規(guī)定的位置。
[0015]在此情況下，優(yōu)選的是，上述差動裝置具有:輸入齒輪，連接在上述U軸調整馬達的輸出軸上；第I行星齒輪，嚙合在上述輸入齒輪上；和第2行星齒輪，嚙合在上述第I行星齒輪上；上述第IU軸動力傳遞系統(tǒng)的輸出軸以與上述輸入齒輪同軸狀配置，一端部嚙合在上述第2行星齒輪上，并且另一端部嚙合在上述環(huán)狀齒輪上；上述第I行星齒輪的托架和上述第2行星齒輪的托架為一體，具有嚙合在上述旋轉部的外周齒面上的外齒。根據(jù)這樣的形態(tài)，U軸調整馬達的輸出軸的旋轉力依次經(jīng)由輸入齒輪和第I行星齒輪被向第2行星齒輪傳遞。另一方面，旋轉部的旋轉力(繞旋轉軸線的回轉力)經(jīng)由托架被向第2行星齒輪傳遞。并且，第2行星齒輪的旋轉力經(jīng)由第IU軸動力傳遞系統(tǒng)的輸出軸被向環(huán)狀齒輪傳遞。如果采用這樣的形態(tài)，則通過預先適當?shù)卣{整差動裝置的齒輪比，不使U軸調整馬達與切削刃一起繞旋轉軸線回轉，在不使U軸調整馬達的輸出軸旋轉的狀態(tài)下，通過環(huán)狀齒輪的旋轉力正確地抑制旋轉部上的滾珠絲杠軸旋轉，能夠將支承在螺母上的切削刃在徑向上維持在規(guī)定的位置。
[0016]此外，優(yōu)選的是，在上述附件主體部及上述旋轉部上，開設有以與該旋轉部的旋轉軸線同軸狀貫通的貫通孔。根據(jù)這樣的形態(tài)，在將軸桿部加工時，被加工的軸桿部貫通過貫通孔。由此，能夠避免軸桿部與附件的物理的干涉。
[0017]此外，本發(fā)明是一種門形加工中心，其特征在于，搭載有具有上述任一項的特征的附件。
[0018]此外，本發(fā)明是一種加工方法，其特征在于，具備:使用具有上述特征的門形加工中心對工件加工軸桿部的工序；從上述門形加工中心將上述附件拆下的工序；和使用拆下了上述附件的上述門形加工中心對上述工件加工主體部的工序。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是表示本發(fā)明的第I實施方式的附件的概略側視圖。
[0020]圖2是圖1所示的附件的概略主視圖。
[0021]圖3是表示搭載有圖1所示的附件的門形加工中心的概略主視圖。
[0022]圖4是表示被使用圖3所示的門形加工中心切削的切削對象物的概略立體圖。
[0023]圖5是圖2所示的附件的A — A線切斷剖視圖。
[0024]圖6是將圖1所示的附件中的U軸調整機構放大表示的概略圖。
[0025]圖7是表示在圖3所示的門形加工中心中代替附件而安裝有切削工具的狀態(tài)的概略主視圖。
[0026]圖8是用來說明圖1所示的附件中的U軸調整機構的另一例的概略圖。
[0027]圖9是表示本發(fā)明的第2實施方式的附件的概略側視圖。

【具體實施方式】
[0028]以下，參照附圖詳細地說明本發(fā)明的實施方式。
[0029]圖1是表示本發(fā)明的第I實施方式的附件的概略側視圖，圖2是該附件的概略主視圖。圖3是表示搭載有本實施方式的附件的門形加工中心的概略主視圖，圖4是表示被使用該門形加工中心切削的切削對象物的概略立體圖。
[0030]如圖4所示，切削對象物30具體地講是裝備到水力發(fā)電設備中的導葉，具有軸桿部32、33和主體部31。如圖4所示，主體部31具有翼形狀(即，越是接近于兩邊緣厚度越薄的板形狀)，軸桿部32、33以從主體部31的一端面及另一端面分別延伸的方式設置。
[0031]如圖3所示，本實施方式的門形加工中心20具備底座23。在底座23上，以水平且相互平行地延伸的方式設有兩條直線狀的導引面24，在導引面24上，可沿著該導引面24滑動移動地安裝著安設工件的工作臺22。
[0032]此外，如圖3所示，在底座23上，以橫跨導引面24及工作臺22的上方的方式設置有在正面觀察具有門形狀的柱25。并且，在柱25上，安裝著在正面觀察能夠在左右方向上移動的滑鞍27，在滑鞍27上安裝著能夠在上下方向上移動的滑枕26。在滑枕26的下端部，設有能夠繞鉛直的旋轉軸線旋轉的主軸21。
[0033]并且，在這樣的滑枕26上，安裝著作為本發(fā)明的特征的附件10。本實施方式的附件10是用來在上述那樣的具有軸桿部32和主體部31的切削對象物30的加工中、使用適合于主體部31的加工的門形加工中心20將軸桿部32加工的附件。
[0034]如圖1及圖2所示，本實施方式的附件10具備相對于門形加工中心20的滑枕26可拆裝地構成的附件主體部11、經(jīng)由軸承可旋轉地支承在附件主體部11上的旋轉部12、以朝向徑向17內側的方式搭載在旋轉部12上的切削刃13、調整徑向17上的切削刃13的位置的U軸調整機構14、和向旋轉部12傳遞門形加工中心20的主軸21的旋轉力的旋轉動力傳遞系統(tǒng)15。在本實施方式中，如圖1及圖2所示，在附件主體部11及旋轉部12上，開設有以與該旋轉部12的旋轉軸線同軸狀貫通的貫通孔。
[0035]如圖2所示，附件主體部11具有正面觀察具有環(huán)形狀的旋轉部支承部I la、和從旋轉部支承部Ila的上端部朝上延伸的滑枕安裝部lib?；戆惭b部Ilb的前端部相對于門形加工中心20的滑枕26可拆裝地構成。
[0036]如圖1所示，旋轉部12具有:筒部12a，在旋轉部支承部Ila的內側以與該旋轉部支承部Ila同軸狀配置，經(jīng)由旋轉軸承(未圖示)可旋轉地支承在該旋轉部支承部Ila上；和切削刃支承部12b，以凸緣狀設在該筒部12a的一端部。
[0037]圖5是圖2所示的附件10的A — A線切斷剖視圖。
[0038]如圖5所示,在本實施方式中，旋轉動力傳遞系統(tǒng)15具有鉛直的第I旋轉動力傳遞軸15a、與旋轉部12的旋轉軸線平行地配置在該第I旋轉動力傳遞軸15a的下方的第2旋轉動力傳遞軸15b、和與旋轉部12的旋轉軸線平行地配置在該第2旋轉動力傳遞軸15b的下方的第3旋轉動力傳遞軸15c。第I?第3旋轉動力傳遞軸15a?15c分別在附件主體部11的內部經(jīng)由旋轉軸承可繞各自的旋轉軸線旋轉地被支承。
[0039]具體而言，如圖5所示，第I旋轉動力傳遞軸15a的上端部可對門形加工中心20的主軸21嵌合地構成，在下端部設有第I錐齒輪。第2旋轉動力傳遞軸15b具有與第I錐齒輪嚙合的第2錐齒輪、和以與第2錐齒輪同軸狀設置的第2正齒輪。第3旋轉動力傳遞軸15c具有第3正齒輪，所述第3正齒輪與設在旋轉部12的筒部12a的軸向的至少一部分上的外周齒面12c和第2旋轉動力傳遞軸15b的第2正齒輪嚙合。
[0040]通過在第I旋轉動力傳遞軸15a的上端部嵌合在門形加工中心20的主軸21上的狀態(tài)下將主軸21的旋轉力向第I旋轉動力傳遞軸15a傳遞，使該第I旋轉動力傳遞軸15a旋轉，第I旋轉動力傳遞軸15a的旋轉力被傳遞給第2旋轉動力傳遞軸15b，使該第2旋轉動力傳遞軸15b旋轉，第2旋轉動力傳遞軸15b的旋轉力被傳遞給第3旋轉動力傳遞軸15c，使該第3旋轉動力傳遞軸15c旋轉，第3旋轉動力傳遞軸15c的旋轉力被傳遞給旋轉部12的筒部12a，使該旋轉部12旋轉。
[0041]切削刃13以朝向徑向17內側的方式搭載在旋轉部12的切削刃支承部12b上。通過使旋轉部12繞旋轉軸線旋轉，使搭載在切削刃支承部12b上的切削刃13繞該旋轉軸線回轉。
[0042]如圖5所示，在本實施方式中，U軸調整機構14具有搭載在附件主體部11上的U軸調整馬達41、以與旋轉部12同軸狀配置在旋轉部12的外側且經(jīng)由旋轉軸承可旋轉地支承在旋轉部12上的環(huán)狀齒輪42、向環(huán)狀齒輪42傳遞U軸調整馬達41的旋轉力的第IU軸動力傳遞系統(tǒng)43、以在徑向17上延伸的方式搭載在旋轉部12上的滾珠絲杠軸44、向滾珠絲杠軸44傳遞環(huán)狀齒輪42的旋轉力的第2U軸動力傳遞系統(tǒng)45、和支承切削刃13并經(jīng)由該滾珠絲杠軸用的滾珠擰合在滾珠絲杠軸44上的螺母46。
[0043]圖6是將本實施方式的附件10的U軸調整機構14放大表示的概略圖。
[0044]如圖6所示，U軸調整馬達41以輸出軸41a與旋轉部12的旋轉軸線平行地朝向的狀態(tài)固定在附件主體部11的下端部。
[0045]在本實施方式中，第IU軸動力傳遞系統(tǒng)43具有差動裝置50。
[0046]如圖6所示，差動裝置50具體而言具有連接在U軸調整馬達41的輸出軸41a上的輸入齒輪51、嚙合在輸入齒輪51上的第I行星齒輪52、和嚙合在第I行星齒輪52上的第2行星齒輪54。
[0047]并且,第IU軸動力傳遞系統(tǒng)43的輸出軸43a以與輸入齒輪51同軸狀配置,一端部嚙合在第2行星齒輪54上,并且另一端部嚙合在環(huán)狀齒輪42上。此外,第I行星齒輪52的托架和第2行星齒輪的托架為一體(以后，對該托架賦予附圖標記55表示)，該托架55具有嚙合在旋轉部12的外周齒面12c上的外齒。
[0048]如圖6所示，通過U軸調整馬達41的旋轉力被傳遞給輸入齒輪51，使該輸入齒輪51旋轉，輸入齒輪51的旋轉力被傳遞給第I行星齒輪52，使該第I行星齒輪52旋轉，第I行星齒輪52的旋轉力被傳遞給第2行星齒輪54。另一方面，通過旋轉部12的旋轉力被傳遞給托架55，使該托架55旋轉，托架55的旋轉力也被傳遞給第2行星齒輪54。并且，通過第I行星齒輪52的旋轉力與托架55的旋轉力的合力使第2行星齒輪54旋轉，第2行星齒輪54的旋轉力被傳遞給第IU軸動力傳遞系統(tǒng)43的輸出軸43a，使該輸出軸43a旋轉，第IU軸動力傳遞系統(tǒng)43的輸出軸43a的旋轉力被傳遞給環(huán)狀齒輪42，使該環(huán)狀齒輪42旋轉。
[0049]在本實施方式中，通過預先適當?shù)卣{整差動裝置50的齒輪比，在不使U軸調整馬達41的輸出軸41a旋轉的狀態(tài)下，環(huán)狀齒輪42相對于旋轉部12的相對的旋轉運動被正確地抵銷。
[0050]如圖6所示，第2U軸動力傳遞系統(tǒng)45具有與滾珠絲杠軸44平行地相鄰配置的第2動力傳遞軸45b、和相對于第2動力傳遞軸45b配置為直角的第I動力傳遞軸45a。第1、第2動力傳遞軸45a、45b分別在旋轉部12的內部經(jīng)由旋轉軸承可繞各自的旋轉軸線旋轉地被支承。
[0051]具體而言，如圖6所示，第I動力傳遞軸45a的一端部嚙合在環(huán)狀齒輪42上，在另一端部設有錐齒輪。第2動力傳遞軸45b具有嚙合在第I動力傳遞軸45a的錐齒輪上的錐齒輪、和以與該錐齒輪同軸狀設置的正齒輪。并且，設在滾珠絲杠軸44的端部處的正齒輪嚙合在第2動力傳遞軸45b的正齒輪上。
[0052]由此，在環(huán)狀齒輪42的旋轉速度與旋轉部12的旋轉速度不同的情況下，環(huán)狀齒輪42的旋轉力被傳遞給第I動力傳遞軸45a，使該第I動力傳遞軸45a旋轉，第I動力傳遞軸45a的旋轉力被傳遞給第2動力傳遞軸45b，使該第2動力傳遞軸45b旋轉，第2動力傳遞軸45b的旋轉力被傳遞給滾珠絲杠軸44，使該滾珠絲杠軸44旋轉。另一方面，在環(huán)狀齒輪42的旋轉速度與旋轉部12的旋轉速度相同的情況下，通過環(huán)狀齒輪42的旋轉運動被旋轉部12的旋轉運動抵銷(即，使環(huán)狀齒輪42相對于旋轉部12相對靜止)，使得環(huán)狀齒輪42的旋轉力不被傳遞給旋轉部12上的滾珠絲杠軸44。
[0053]如圖6所示，切削刃13經(jīng)由刀架46a支承在螺母46上，所述螺母46經(jīng)由滾珠擰合于滾珠絲杠軸44上。通過使?jié)L珠絲杠軸44旋轉，使支承切削刃13的螺母46沿著滾珠絲杠軸44在徑向17上直線移動。
[0054]回到圖3，在本實施方式的滑枕26上，設有關于主軸21的旋轉方向控制附件10的朝向(相位)的未圖示的分度機構(自動附件分度機構)。
[0055]接著，對以上那樣的本實施方式的作用進行說明。
[0056]首先，作為第I軸桿部加工工序，如圖3所示，將本實施方式的附件10安裝到門形加工中心20的滑枕26上，通過未圖示的分度機構使附件10的旋轉部12的旋轉軸線與導引面24平行地朝向。在此狀態(tài)下，通過由旋轉動力傳遞系統(tǒng)15將主軸21的旋轉力傳遞給旋轉部12，使旋轉部12在附件主體部11上繞旋轉軸線旋轉，并使搭載在旋轉部12上的切削刃13繞該旋轉軸線回轉。
[0057]此外，使U軸調整機構14的U軸調整馬達41動作，將環(huán)狀齒輪42的旋轉速度相對于旋轉部12的旋轉速度增加或減小，由此調整回轉中的切削刃13的徑向17上的位置。在將切削刃13在徑向17上定位在規(guī)定位置后，將U軸調整馬達41的輸出軸41a的旋轉停止。在本實施方式中，通過利用旋轉部12的旋轉及規(guī)定的差動裝置50將第IU軸動力傳遞系統(tǒng)43的輸出軸43a旋轉控制，環(huán)狀齒輪42相對于旋轉部12的相對的旋轉運動被抵銷，回轉中的切削刃13在徑向17上被維持在規(guī)定位置。
[0058]通過將工作臺22沿著導引面24向附件10側直線移動，將安設在工作臺22上的工件的一端面用回轉中的切削刃13切削，從該工件加工相對于旋轉部12的旋轉軸線軸對稱的形狀的軸桿部32。在切削刃13的回轉中由U軸調整機構14調整徑向17上的切削刃13的位置的情況下，能夠在軸桿部32上加工出錐部或R部。被加工的軸桿部32隨著工作臺22的直線移動而貫通過開設在旋轉部12及附件主體部11上的貫通孔。
[0059]在將軸桿部32切削加工后，將工作臺22沿著導引面24移動，使安設在工作臺22上的工件從回轉中的切削刃13退開。將主軸21的旋轉停止，從滑枕26將附件10拆下。
[0060]接著，作為第2軸桿部加工工序，以在工作臺22上安設著工件的原狀，將該工作臺22沿著導引面24移動，穿過主軸21的下方，向與第I軸桿部加工工序的情況相反側的位置移動。在滑枕26上安裝附件10，通過未圖示的分度機構，將附件10的旋轉部12的旋轉軸線朝向與導引面24平行且與第I軸桿部加工工序的情況180°相反的朝向。在此狀態(tài)下，通過由旋轉動力傳遞系統(tǒng)15將主軸21的旋轉力向旋轉部12傳遞，使旋轉部12在附件主體部11上繞旋轉軸線旋轉，并使搭載在旋轉部12上的切削刃13繞該旋轉軸線回轉。
[0061]接著，通過與第I軸桿部加工工序的情況同樣的作用，將安設在工作臺22上的工件的另一端面用回轉中的切削刃13切削，從該工件加工相對于旋轉部12的旋轉軸線軸對稱的形狀的軸桿部33。被加工的軸桿部33隨著工作臺22的直線移動而貫通過開設在旋轉部12及附件主體部11上的貫通孔。
[0062]在本實施方式中，在從工件加工出一方的軸桿部32后，以在工作臺22上安設著該工件的原狀，將附件10的朝向(相位)反轉180°，在此狀態(tài)下，從工件加工另一方的軸桿部33,所以該另一方的軸桿部33能夠與一方的軸桿部32同軸地形成。由此,在加工另一方的軸桿部33時，不再需要進行工件的定心的作業(yè)。
[0063]在將軸桿部33切削加工后，將工作臺22沿著導引面24移動，使安設在工作臺22上的工件從回轉中的切削刃13退開。將主軸21的旋轉停止，從滑枕26將附件10拆下。
[0064]接著，作為主體部加工工序，如圖7所示，在門形加工中心20的主軸21上安裝切削工具29，通過主軸21的旋轉力使切削工具29繞鉛直的旋轉軸線旋轉。通過由滑鞍27及滑枕26調整切削工具29的刀頭位置，并將工作臺22沿著導引面24直線移動，從該工件切削加工具有非軸對稱的形狀(例如翼形狀)的主體部31。
[0065]根據(jù)以上那樣的本實施方式，通過在門形加工中心20的滑枕26上安裝著附件10的狀態(tài)下，由旋轉動力傳遞系統(tǒng)15將主軸21的旋轉力向旋轉部12傳遞，使旋轉部12在附件主體部11上繞旋轉軸線旋轉，并使搭載在旋轉部12上的切削刃13繞旋轉軸線回轉。通過將安設在門形加工中心20的工作臺22上的工件用回轉中的切削刃13切削，能夠從該工件加工相對于旋轉軸線軸對稱的形狀的軸桿部32。由此，不需要將工件安設到車床上，能夠在將工件安設于門形加工中心20的工作臺22上的原樣的狀態(tài)下將軸桿部32、33和主體部31切削加工，所以能夠減少準備次數(shù)。此外，在將軸桿部32、33加工的工序中不再需要用夾具輔助主體部31的不平衡，能夠顯著提高加工效率。
[0066]此外，根據(jù)本實施方式，U軸調整馬達41的旋轉力經(jīng)由第IU軸動力傳遞系統(tǒng)43被傳遞給環(huán)狀齒輪42,使環(huán)狀齒輪42以與旋轉部12同軸狀旋轉。在環(huán)狀齒輪42的旋轉速度與旋轉部12的旋轉速度相同的情況下，通過將環(huán)狀齒輪42的旋轉運動用旋轉部12的旋轉運動抵銷，環(huán)狀齒輪42的旋轉力不被傳遞給旋轉部12上的滾珠絲杠軸44，使支承切削刃13的螺母46在滾珠絲杠軸44上靜止。另一方面，在環(huán)狀齒輪42的旋轉速度與旋轉部12的旋轉速度不同的情況下，環(huán)狀齒輪42的旋轉力經(jīng)由第2U軸動力傳遞系統(tǒng)45被傳遞給旋轉部12上的滾珠絲杠軸44，使支承切削刃13的螺母46在滾珠絲杠軸44上直線移動。由此，能夠調整搭載在旋轉部12上的切削刃13的徑向17上的位置，能夠將軸桿部32、33進行臺階、臺階部的R加工、臺階部的倒角加工、錐形狀等的加工。根據(jù)這樣的形態(tài)，能夠實現(xiàn)不使U軸調整馬達41與切削刃13—起繞旋轉軸線回轉的結構，所以U軸驅動系統(tǒng)的結構變簡單。此外，通過追加第2U軸動力傳遞系統(tǒng)45以使其與環(huán)狀齒輪42嚙合，還能夠進行平衡切割(八9 > 7力7卜)。
[0067]此外，根據(jù)本實施方式，在U軸調整機構14的非調整時，利用旋轉部12的旋轉及規(guī)定的差動裝置50將第IU軸動力傳遞系統(tǒng)43的輸出軸43a旋轉控制，將環(huán)狀齒輪42相對于旋轉部12的相對的旋轉運動抵銷，由此，不使U軸調整馬達41與切削刃13 —起繞旋轉軸線回轉，通過環(huán)狀齒輪42的旋轉力正確地抑制旋轉部12上的滾珠絲杠軸44旋轉，能夠將支承在螺母46上的切削刃13在徑向17維持在規(guī)定的位置。
[0068]此外，根據(jù)本實施方式，U軸調整馬達41的輸出軸41a的旋轉力依次經(jīng)由輸入齒輪51和第I行星齒輪52被向第2行星齒輪54傳遞。另一方面，旋轉部12的旋轉力經(jīng)由托架55被向第2行星齒輪54傳遞。并且，第2行星齒輪54的旋轉力經(jīng)由第IU軸動力傳遞系統(tǒng)43的輸出軸43a被向環(huán)狀齒輪42傳遞。在此情況下，通過預先適當?shù)卣{整差動裝置50的齒輪比，不使U軸調整馬達41與切削刃13—起繞旋轉軸線回轉，在不使U軸調整馬達41的輸出軸41a旋轉的狀態(tài)下，通過環(huán)狀齒輪42的旋轉力正確地抑制旋轉部12上的滾珠絲杠軸44旋轉，能夠將支承在螺母46上的切削刃13在徑向17上維持在規(guī)定的位置。
[0069]此外，根據(jù)本實施方式，由于在附件主體部11及旋轉部12上開設有以與該旋轉部12的旋轉軸線同軸狀貫通的貫通孔，所以在將軸桿部32、33加工時，被加工的軸桿部32、33貫通過貫通孔。由此，能夠避免軸桿部32、33與附件10的物理的干涉。
[0070]另外，在本實施方式中，如圖6所示，在U軸調整機構14的非調整時，利用旋轉部12的旋轉及規(guī)定的差動裝置50將第IU軸動力傳遞系統(tǒng)43的輸出軸43a旋轉控制，以將環(huán)狀齒輪42相對于旋轉部12的相對的旋轉運動抵銷，但并不限定于此，也可以如圖8所示，例如U軸調整馬達41的輸出軸41a連結在第IU軸動力傳遞系統(tǒng)43’的輸出軸43a上，在U軸調整機構14’的非調整時，與旋轉部12的旋轉同步將U軸調整馬達41旋轉驅動控制，以將環(huán)狀齒輪42相對于旋轉部12的相對的旋轉運動抵銷。
[0071]此外，在本實施方式中，圖1及圖2所示，在旋轉部12的切削刃支承部12b上搭載有I個切削刃13，但并不限定于此，也可以在旋轉部12的切削刃支承部12b上搭載兩個以上切削刃13。在此情況下，例如通過將兩個切削刃13相對于旋轉軸線相互在相反側對置搭載，能夠通過所謂的相對切割(平衡切割)來加工軸桿部32。
[0072]或者，例如通過將兩個切削刃13相對于旋轉軸線方向搭載在不同的位置，能夠使用一方的切削刃13進行軸桿部32的粗切削、并使用另一方的切削刃13進行軸桿部32的精切削。
[0073]接著，參照圖9對本發(fā)明的第2實施方式進行說明。圖9是表示本發(fā)明的第2實施方式的附件的概略側視圖。
[0074]如圖9所示，第2實施方式的附件10’代替第I實施方式的旋轉動力傳遞系統(tǒng)15而具備向旋轉部12傳遞旋轉力的旋轉驅動馬達16及旋轉動力傳遞系統(tǒng)15’。
[0075]其他結構與圖1及圖2所示的第I實施方式大致同樣。在圖9中，對于與圖1及圖2所示的第I實施方式相同的部分賦予相同的附圖標記，省略詳細的說明。
[0076]如圖9所示，本實施方式的旋轉驅動馬達16在將輸出軸與旋轉部12的旋轉軸線平行地朝向的狀態(tài)下固定在旋轉部支承部Ila的上端部。旋轉動力傳遞系統(tǒng)15’例如具有連結在旋轉驅動馬達16的輸出軸上的旋轉動力傳遞軸(未圖示)，以同軸狀設在該旋轉動力傳遞軸上的正齒輪嚙合在旋轉部12的筒部12a的外周齒面12c上。由此，旋轉驅動馬達16的旋轉力經(jīng)由旋轉動力傳遞軸被向旋轉部12的筒部12a傳遞，使旋轉部12在附件主體部11上繞旋轉軸線旋轉。
[0077]通過以上那樣的第二實施方式，也能夠得到與第一實施方式同樣的作用效果。
[0078]附圖標記說明
10附件 11附件主體部 Ila旋轉部支承部 Ilb主軸安裝部 12旋轉部 12a筒部
12b切削刃支承部 12c旋轉部的外周齒面 13切削刃 14 U軸調整機構 14’ U軸調整機構 15旋轉動力傳遞系統(tǒng) 15a第I旋轉動力傳遞軸 15b第2旋轉動力傳遞軸 15c第3旋轉動力傳遞軸 15’旋轉動力傳遞系統(tǒng) 16旋轉驅動馬達 17徑向
20門形加工中心
21主軸
22工作臺
23底座
24導引面
25柱
26滑枕
27滑鞍
29切削工具
30切削對象物
31主體部
32軸桿部
33軸桿部
41 U軸調整馬達
41a U軸調整馬達的輸出軸
42環(huán)狀齒輪
43第IU軸動力傳遞系統(tǒng) 43’第IU軸動力傳遞系統(tǒng) 43a第IU軸動力傳遞系統(tǒng)的輸出軸 44滾珠絲杠軸45第2U軸動力傳遞系統(tǒng)45a第I動力傳遞軸45b第2動力傳遞軸46螺母46a刀架50差動裝置51輸入齒輪52第I行星齒輪54第2行星齒輪55托架。
【權利要求】
1.一種門形加工中心用附件，用來在具有軸桿部和主體部的切削對象物的加工中，使用適合于上述主體部的加工的門形加工中心，加工上述軸桿部，其特征在于，具備: 附件主體部，相對于門形加工中心的滑枕能夠拆裝地構成； 旋轉部，經(jīng)由軸承能夠旋轉地支承在上述附件主體部上； 切削刃，以朝向徑向內側的方式搭載在上述旋轉部上； U軸調整機構，調整上述徑向上的上述切削刃的位置；和 旋轉動力傳遞系統(tǒng)，向上述旋轉部傳遞上述門形加工中心的主軸的旋轉力。
2.一種門形加工中心用附件,用來在具有軸桿部和主體部的切削對象物的加工中，使用適合于上述主體部的加工的門形加工中心，加工上述軸桿部，其特征在于，具備: 附件主體部，相對于門形加工中心的滑枕能夠拆裝地構成； 旋轉部，經(jīng)由軸承能夠旋轉地支承在上述附件主體部上； 切削刃，以朝向徑向內側的方式搭載在上述旋轉部上； U軸調整機構，調整上述徑向上的上述切削刃的位置；和 旋轉驅動馬達及旋轉動力傳遞系統(tǒng)，向上述旋轉部傳遞旋轉力。
3.如權利要求1或2所述的門形加工中心用附件，其特征在于， 上述U軸調整機構具有: U軸調整馬達，搭載在上述附件主體部上； 環(huán)狀齒輪，以與上述旋轉部同軸狀配置在上述旋轉部的外側，經(jīng)由旋轉軸承能夠旋轉地支承在上述旋轉部上； 第IU軸動力傳遞系統(tǒng)，向上述環(huán)狀齒輪傳遞上述U軸調整馬達的旋轉力； 滾珠絲杠軸，以在上述徑向上延伸的方式搭載在上述旋轉部上； 第2U軸動力傳遞系統(tǒng)，向上述滾珠絲杠軸傳遞上述環(huán)狀齒輪的旋轉力；和 螺母，支承上述切削刃，并經(jīng)由該滾珠絲杠軸用的滾珠擰合在上述滾珠絲杠軸上。
4.如權利要求3所述的門形加工中心用附件，其特征在于， 在上述U軸調整機構的非調整時，與上述旋轉部的旋轉同步地旋轉驅動控制上述U軸調整馬達，以將上述環(huán)狀齒輪相對于上述旋轉部的相對的旋轉運動抵銷。
5.如權利要求3所述的門形加工中心用附件，其特征在于， 在上述U軸調整機構的非調整時，利用上述旋轉部的旋轉及規(guī)定的差動裝置，旋轉控制上述第IU軸動力傳遞系統(tǒng)的輸出軸，以將上述環(huán)狀齒輪相對于上述旋轉部的相對的旋轉運動抵銷。
6.如權利要求5所述的門形加工中心用附件，其特征在于， 上述差動裝置具有: 輸入齒輪，連接在上述U軸調整馬達的輸出軸上； 第I行星齒輪，嚙合在上述輸入齒輪上；和 第2行星齒輪,嚙合在上述第I行星齒輪上； 上述第IU軸動力傳遞系統(tǒng)的輸出軸以與上述輸入齒輪同軸狀配置,一端部哨合在上述第2行星齒輪上,并且另一端部嚙合在上述環(huán)狀齒輪上； 上述第I行星齒輪的托架和上述第2行星齒輪的托架為一體，具有嚙合在上述旋轉部的外周齒面上的外齒。
7.如權利要求1?6中任一項所述的門形加工中心用附件，其特征在于， 在上述附件主體部及上述旋轉部上，開設有以與該旋轉部的旋轉軸線同軸狀貫通的貫通孔。
8.一種門形加工中心，其特征在于， 搭載有權利要求1?7中任一項所述的門形加工中心用附件。
9.一種加工方法,其特征在于,具備: 使用權利要求8所述的門形加工中心對工件加工軸桿部的工序； 從上述門形加工中心將上述門形加工中心用附件拆下的工序；和 使用拆下了上述門形加工中心用附件的上述門形加工中心對上述工件加工主體部的工序。
【文檔編號】B23Q1/25GK104339178SQ201410388333
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權日:2013年8月9日
【發(fā)明者】石井雄介, 稻津正人, 竹內一弘, 加藤孝一 申請人:東芝機械株式會社