门形加工中心用附件的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种门形加工中心用附件，用来在具有轴杆部和主体部的切削对象物的加工中，使用适合于上述主体部的加工的门形加工中心加工上述轴杆部，其特征在于，具备：附件主体部，相对于门形加工中心的滑枕能够拆装地构成；旋转部，经由轴承可旋转地支承在上述附件主体部上；切削刃，以朝向径向内侧的方式搭载在上述旋转部上；U轴调整机构，调整上述径向上的上述切削刃的位置；和旋转动力传递系统，向上述旋转部传递上述门形加工中心的主轴的旋转力。
【专利说明】门形加工中心用附件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种门形加工中心用附件，所述附件用来在具有轴杆部和主体部的切削对象物的加工中，使用适合于主体部的加工的门形加工中心，加工轴杆部。
【背景技术】
[0002]在水力发电设备中，具备调整流量的导叶，以便能够根据使用水量进行有效率的运转。这样的导叶具备有翼形状(即，越接近于两边缘厚度越薄的板形状)的主体部、和以从主体部的一端面及另一端面延伸的方式设置的轴杆部。
[0003]以往的导叶的加工方法具备:(I)使用车床将轴杆部端面加工的工序；(2)使用车床将轴杆部粗加工并将主体部的端部加工的工序；(3)使用门形加工中心将主体部加工的工序；和(4)使用车床将轴杆部精加工(即，给出轴杆部相对于主体部的一端面的延伸方向(角度，通常为直角))的工序。所谓门形加工中心，是例如如特开2005 - 103694号公报所公开那样的、支承主轴的构造体在正面观察具有门形状的机床。
[0004]在以往的导叶的加工方法中，由于加工工序较多，所以有准备时间等非加工时间的比例变大的问题。此外，在将轴杆部加工的工序中，由于需要用夹具来辅助主体部的不平衡，所以还有在工件的安装作业中花费许多工时数的问题。
[0005]本
【发明者】发现，在具有轴杆部和主体部的切削对象物的加工中，通过利用附件，能够减少准备次数，并且在将轴杆部加工的工序中不再需要用夹具辅助主体部的不平衡，所述附件用来使用适合于主体部的加工的门形加工中心将轴杆部加工。
[0006]进而，本
【发明者】发现，在具有轴杆部和主体部的切削对象物的加工中，通过除了上述附件以外还使用用来进行该附件的相位分度的自动附件分度机构，能够贡献于从主体部两侧分别延伸的一对轴杆部的同轴度的精度提高。
【发明内容】
[0007]本发明是基于以上的发现而做出的。本发明的目的是提供一种附件，所述附件用来在具有轴杆部和主体部的切削对象物的加工中，使用适合于上述主体部的加工的门形加工中心，加工上述轴杆部。
[0008]本发明是一种附件，用来在具有轴杆部和主体部的切削对象物的加工中，使用适合于上述主体部的加工的门形加工中心，加工上述轴杆部，其特征在于，具备:附件主体部，相对于门形加工中心的滑枕能够拆装地构成；旋转部，经由轴承能够旋转地支承在上述附件主体部上；切削刃，以朝向径向内侧的方式搭载在上述旋转部上；u轴调整机构，调整上述径向上的上述切削刃的位置；和旋转动力传递系统，向上述旋转部传递上述门形加工中心的主轴的旋转力。
[0009]本发明的附件通常安装在门形加工中心的滑枕上使用。通过由旋转动力传递系统将主轴的旋转力传递给旋转部，使旋转部在附件主体部上绕旋转轴线旋转，并使搭载在旋转部上的切削刃绕该旋转轴线回转。通过将安设在门形加工中心的工作台上的工件用回转中的切削刃切削，能够从该工件加工相对于旋转轴线轴对称的形状的轴杆部。由此，不需要将工件安设到车床上，能够在将工件安设在门形加工中心的工作台上的原状的状态下将轴杆部和主体部切削加工,所以能够减少准备次数。此外,在将轴杆部加工的工序中不再需要用夹具辅助主体部的不平衡，能够将加工效率显著地提高。
[0010]此外，本发明是一种附件，用来在具有轴杆部和主体部的切削对象物的加工中，使用适合于上述主体部的加工的门形加工中心，加工上述轴杆部，其特征在于，具备:附件主体部，相对于门形加工中心的滑枕能够拆装地构成；旋转部，经由轴承能够旋转地支承在上述附件主体部上；切削刃，以朝向径向内侧的方式搭载在上述旋转部上；U轴调整机构，调整上述径向上的上述切削刃的位置；和旋转驱动马达及旋转动力传递系统，向上述旋转部传递旋转力。
[0011]本发明的附件通常安装在门形加工中心的滑枕上使用。通过由旋转动力传递系统将旋转驱动马达的旋转力传递给旋转部，使旋转部在附件主体部上绕旋转轴线旋转，并使搭载在旋转部上的切削刃绕该旋转轴线回转。通过将安设在门形加工中心的工作台上的工件用回转中的切削刃切削，能够从该工件加工相对于旋转轴线轴对称的形状的轴杆部。由此，不需要将工件安设到车床上，能够在将工件安设在门形加工中心的工作台上的原状的状态下将轴杆部和主体部切削加工，所以能够减少准备次数。此外，在将轴杆部加工的工序中不再需要用夹具辅助主体部的不平衡，能够将加工效率显著地提高。
[0012]优选的是，上述U轴调整机构具有:U轴调整马达，搭载在上述附件主体部上；环状齿轮，以与上述旋转部同轴状配置在上述旋转部的外侧，经由旋转轴承能够旋转地支承在上述旋转部上；第IU轴动力传递系统，向上述环状齿轮传递上述U轴调整马达的旋转力；滚珠丝杠轴，以在上述径向上延伸的方式搭载在上述旋转部上；第2U轴动力传递系统，向上述滚珠丝杠轴传递上述环状齿轮的旋转力；和螺母，支承上述切削刃，并经由该滚珠丝杠轴用的滚珠拧合在上述滚珠丝杠轴上。根据这样的形态，U轴调整马达的旋转力经由第IU轴动力传递系统被传递给环状齿轮，使环状齿轮以与旋转部同轴状旋转。在环状齿轮的旋转速度与旋转部的旋转速度相同的情况下，通过环状齿轮的旋转运动被旋转部的旋转运动抵销，环状齿轮的旋转力不被传递给旋转部上的滚珠丝杠轴，支承切削刃的螺母在滚珠丝杠轴上静止。另一方面，在环状齿轮的旋转速度与旋转部的旋转速度不同的情况下，环状齿轮的旋转力经由第2U轴动力传递系统被传递给旋转部上的滚珠丝杠轴，支承切削刃的螺母在滚珠丝杠轴上直线移动。由此，能够调整搭载在旋转部上的切削刃的径向上的位置，能够将轴杆部进行台阶、台阶部的R加工、台阶部的倒角加工、锥形状等的加工。根据这样的形态，能够实现不使U轴调整马达与切削刃一起绕旋转轴线回转的结构，所以U轴驱动系统的结构变简单。此外，通过追加第2U轴动力传递系统以使其与环状齿轮啮合，还能够进行平衡切割。
[0013]具体而言，在上述U轴调整机构的非调整时，能够与上述旋转部的旋转同步地旋转驱动控制上述U轴调整马达，以将上述环状齿轮相对于上述旋转部的相对的旋转运动抵销。根据这样的形态，不使U轴调整马达与切削刃一起绕旋转轴线回转，通过环状齿轮的旋转力正确地抑制旋转部上的滚珠丝杠轴旋转，能够将支承在螺母上的切削刃在径向上维持在规定的位置。
[0014]或者，也可以在上述U轴调整机构的非调整时，利用上述旋转部的旋转及规定的差动装置，旋转控制上述第IU轴动力传递系统的输出轴，以将上述环状齿轮相对于上述旋转部的相对的旋转运动抵销。通过这样的形态，也不使U轴调整马达与切削刃一起绕旋转轴线回转，而通过环状齿轮的旋转力正确地抑制旋转部上的滚珠丝杠轴旋转，能够将支承在螺母上的切削刃在径向上维持在规定的位置。
[0015]在此情况下，优选的是，上述差动装置具有:输入齿轮，连接在上述U轴调整马达的输出轴上；第I行星齿轮，啮合在上述输入齿轮上；和第2行星齿轮，啮合在上述第I行星齿轮上；上述第IU轴动力传递系统的输出轴以与上述输入齿轮同轴状配置，一端部啮合在上述第2行星齿轮上，并且另一端部啮合在上述环状齿轮上；上述第I行星齿轮的托架和上述第2行星齿轮的托架为一体，具有啮合在上述旋转部的外周齿面上的外齿。根据这样的形态，U轴调整马达的输出轴的旋转力依次经由输入齿轮和第I行星齿轮被向第2行星齿轮传递。另一方面，旋转部的旋转力(绕旋转轴线的回转力)经由托架被向第2行星齿轮传递。并且，第2行星齿轮的旋转力经由第IU轴动力传递系统的输出轴被向环状齿轮传递。如果采用这样的形态，则通过预先适当地调整差动装置的齿轮比，不使U轴调整马达与切削刃一起绕旋转轴线回转，在不使U轴调整马达的输出轴旋转的状态下，通过环状齿轮的旋转力正确地抑制旋转部上的滚珠丝杠轴旋转，能够将支承在螺母上的切削刃在径向上维持在规定的位置。
[0016]此外，优选的是，在上述附件主体部及上述旋转部上，开设有以与该旋转部的旋转轴线同轴状贯通的贯通孔。根据这样的形态，在将轴杆部加工时，被加工的轴杆部贯通过贯通孔。由此，能够避免轴杆部与附件的物理的干涉。
[0017]此外，本发明是一种门形加工中心，其特征在于，搭载有具有上述任一项的特征的附件。
[0018]此外，本发明是一种加工方法，其特征在于，具备:使用具有上述特征的门形加工中心对工件加工轴杆部的工序；从上述门形加工中心将上述附件拆下的工序；和使用拆下了上述附件的上述门形加工中心对上述工件加工主体部的工序。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是表示本发明的第I实施方式的附件的概略侧视图。
[0020]图2是图1所示的附件的概略主视图。
[0021]图3是表示搭载有图1所示的附件的门形加工中心的概略主视图。
[0022]图4是表示被使用图3所示的门形加工中心切削的切削对象物的概略立体图。
[0023]图5是图2所示的附件的A — A线切断剖视图。
[0024]图6是将图1所示的附件中的U轴调整机构放大表示的概略图。
[0025]图7是表示在图3所示的门形加工中心中代替附件而安装有切削工具的状态的概略主视图。
[0026]图8是用来说明图1所示的附件中的U轴调整机构的另一例的概略图。
[0027]图9是表示本发明的第2实施方式的附件的概略侧视图。
【具体实施方式】
[0028]以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。
[0029]图1是表示本发明的第I实施方式的附件的概略侧视图，图2是该附件的概略主视图。图3是表示搭载有本实施方式的附件的门形加工中心的概略主视图，图4是表示被使用该门形加工中心切削的切削对象物的概略立体图。
[0030]如图4所示，切削对象物30具体地讲是装备到水力发电设备中的导叶，具有轴杆部32、33和主体部31。如图4所示，主体部31具有翼形状(即，越是接近于两边缘厚度越薄的板形状)，轴杆部32、33以从主体部31的一端面及另一端面分别延伸的方式设置。
[0031]如图3所示，本实施方式的门形加工中心20具备底座23。在底座23上，以水平且相互平行地延伸的方式设有两条直线状的导引面24，在导引面24上，可沿着该导引面24滑动移动地安装着安设工件的工作台22。
[0032]此外，如图3所示，在底座23上，以横跨导引面24及工作台22的上方的方式设置有在正面观察具有门形状的柱25。并且，在柱25上，安装着在正面观察能够在左右方向上移动的滑鞍27，在滑鞍27上安装着能够在上下方向上移动的滑枕26。在滑枕26的下端部，设有能够绕铅直的旋转轴线旋转的主轴21。
[0033]并且，在这样的滑枕26上，安装着作为本发明的特征的附件10。本实施方式的附件10是用来在上述那样的具有轴杆部32和主体部31的切削对象物30的加工中、使用适合于主体部31的加工的门形加工中心20将轴杆部32加工的附件。
[0034]如图1及图2所示，本实施方式的附件10具备相对于门形加工中心20的滑枕26可拆装地构成的附件主体部11、经由轴承可旋转地支承在附件主体部11上的旋转部12、以朝向径向17内侧的方式搭载在旋转部12上的切削刃13、调整径向17上的切削刃13的位置的U轴调整机构14、和向旋转部12传递门形加工中心20的主轴21的旋转力的旋转动力传递系统15。在本实施方式中，如图1及图2所示，在附件主体部11及旋转部12上，开设有以与该旋转部12的旋转轴线同轴状贯通的贯通孔。
[0035]如图2所示，附件主体部11具有正面观察具有环形状的旋转部支承部I la、和从旋转部支承部Ila的上端部朝上延伸的滑枕安装部lib。滑枕安装部Ilb的前端部相对于门形加工中心20的滑枕26可拆装地构成。
[0036]如图1所示，旋转部12具有:筒部12a，在旋转部支承部Ila的内侧以与该旋转部支承部Ila同轴状配置，经由旋转轴承(未图示)可旋转地支承在该旋转部支承部Ila上；和切削刃支承部12b，以凸缘状设在该筒部12a的一端部。
[0037]图5是图2所示的附件10的A — A线切断剖视图。
[0038]如图5所示,在本实施方式中，旋转动力传递系统15具有铅直的第I旋转动力传递轴15a、与旋转部12的旋转轴线平行地配置在该第I旋转动力传递轴15a的下方的第2旋转动力传递轴15b、和与旋转部12的旋转轴线平行地配置在该第2旋转动力传递轴15b的下方的第3旋转动力传递轴15c。第I?第3旋转动力传递轴15a?15c分别在附件主体部11的内部经由旋转轴承可绕各自的旋转轴线旋转地被支承。
[0039]具体而言，如图5所示，第I旋转动力传递轴15a的上端部可对门形加工中心20的主轴21嵌合地构成，在下端部设有第I锥齿轮。第2旋转动力传递轴15b具有与第I锥齿轮啮合的第2锥齿轮、和以与第2锥齿轮同轴状设置的第2正齿轮。第3旋转动力传递轴15c具有第3正齿轮，所述第3正齿轮与设在旋转部12的筒部12a的轴向的至少一部分上的外周齿面12c和第2旋转动力传递轴15b的第2正齿轮啮合。
[0040]通过在第I旋转动力传递轴15a的上端部嵌合在门形加工中心20的主轴21上的状态下将主轴21的旋转力向第I旋转动力传递轴15a传递，使该第I旋转动力传递轴15a旋转，第I旋转动力传递轴15a的旋转力被传递给第2旋转动力传递轴15b，使该第2旋转动力传递轴15b旋转，第2旋转动力传递轴15b的旋转力被传递给第3旋转动力传递轴15c，使该第3旋转动力传递轴15c旋转，第3旋转动力传递轴15c的旋转力被传递给旋转部12的筒部12a，使该旋转部12旋转。
[0041]切削刃13以朝向径向17内侧的方式搭载在旋转部12的切削刃支承部12b上。通过使旋转部12绕旋转轴线旋转，使搭载在切削刃支承部12b上的切削刃13绕该旋转轴线回转。
[0042]如图5所示，在本实施方式中，U轴调整机构14具有搭载在附件主体部11上的U轴调整马达41、以与旋转部12同轴状配置在旋转部12的外侧且经由旋转轴承可旋转地支承在旋转部12上的环状齿轮42、向环状齿轮42传递U轴调整马达41的旋转力的第IU轴动力传递系统43、以在径向17上延伸的方式搭载在旋转部12上的滚珠丝杠轴44、向滚珠丝杠轴44传递环状齿轮42的旋转力的第2U轴动力传递系统45、和支承切削刃13并经由该滚珠丝杠轴用的滚珠拧合在滚珠丝杠轴44上的螺母46。
[0043]图6是将本实施方式的附件10的U轴调整机构14放大表示的概略图。
[0044]如图6所示，U轴调整马达41以输出轴41a与旋转部12的旋转轴线平行地朝向的状态固定在附件主体部11的下端部。
[0045]在本实施方式中，第IU轴动力传递系统43具有差动装置50。
[0046]如图6所示，差动装置50具体而言具有连接在U轴调整马达41的输出轴41a上的输入齿轮51、啮合在输入齿轮51上的第I行星齿轮52、和啮合在第I行星齿轮52上的第2行星齿轮54。
[0047]并且,第IU轴动力传递系统43的输出轴43a以与输入齿轮51同轴状配置,一端部啮合在第2行星齿轮54上,并且另一端部啮合在环状齿轮42上。此外,第I行星齿轮52的托架和第2行星齿轮的托架为一体(以后，对该托架赋予附图标记55表示)，该托架55具有啮合在旋转部12的外周齿面12c上的外齿。
[0048]如图6所示，通过U轴调整马达41的旋转力被传递给输入齿轮51，使该输入齿轮51旋转，输入齿轮51的旋转力被传递给第I行星齿轮52，使该第I行星齿轮52旋转，第I行星齿轮52的旋转力被传递给第2行星齿轮54。另一方面，通过旋转部12的旋转力被传递给托架55，使该托架55旋转，托架55的旋转力也被传递给第2行星齿轮54。并且，通过第I行星齿轮52的旋转力与托架55的旋转力的合力使第2行星齿轮54旋转，第2行星齿轮54的旋转力被传递给第IU轴动力传递系统43的输出轴43a，使该输出轴43a旋转，第IU轴动力传递系统43的输出轴43a的旋转力被传递给环状齿轮42，使该环状齿轮42旋转。
[0049]在本实施方式中，通过预先适当地调整差动装置50的齿轮比，在不使U轴调整马达41的输出轴41a旋转的状态下，环状齿轮42相对于旋转部12的相对的旋转运动被正确地抵销。
[0050]如图6所示，第2U轴动力传递系统45具有与滚珠丝杠轴44平行地相邻配置的第2动力传递轴45b、和相对于第2动力传递轴45b配置为直角的第I动力传递轴45a。第1、第2动力传递轴45a、45b分别在旋转部12的内部经由旋转轴承可绕各自的旋转轴线旋转地被支承。
[0051]具体而言，如图6所示，第I动力传递轴45a的一端部啮合在环状齿轮42上，在另一端部设有锥齿轮。第2动力传递轴45b具有啮合在第I动力传递轴45a的锥齿轮上的锥齿轮、和以与该锥齿轮同轴状设置的正齿轮。并且，设在滚珠丝杠轴44的端部处的正齿轮啮合在第2动力传递轴45b的正齿轮上。
[0052]由此，在环状齿轮42的旋转速度与旋转部12的旋转速度不同的情况下，环状齿轮42的旋转力被传递给第I动力传递轴45a，使该第I动力传递轴45a旋转，第I动力传递轴45a的旋转力被传递给第2动力传递轴45b，使该第2动力传递轴45b旋转，第2动力传递轴45b的旋转力被传递给滚珠丝杠轴44，使该滚珠丝杠轴44旋转。另一方面，在环状齿轮42的旋转速度与旋转部12的旋转速度相同的情况下，通过环状齿轮42的旋转运动被旋转部12的旋转运动抵销(即，使环状齿轮42相对于旋转部12相对静止)，使得环状齿轮42的旋转力不被传递给旋转部12上的滚珠丝杠轴44。
[0053]如图6所示，切削刃13经由刀架46a支承在螺母46上，所述螺母46经由滚珠拧合于滚珠丝杠轴44上。通过使滚珠丝杠轴44旋转，使支承切削刃13的螺母46沿着滚珠丝杠轴44在径向17上直线移动。
[0054]回到图3，在本实施方式的滑枕26上，设有关于主轴21的旋转方向控制附件10的朝向(相位)的未图示的分度机构(自动附件分度机构)。
[0055]接着，对以上那样的本实施方式的作用进行说明。
[0056]首先，作为第I轴杆部加工工序，如图3所示，将本实施方式的附件10安装到门形加工中心20的滑枕26上，通过未图示的分度机构使附件10的旋转部12的旋转轴线与导引面24平行地朝向。在此状态下，通过由旋转动力传递系统15将主轴21的旋转力传递给旋转部12，使旋转部12在附件主体部11上绕旋转轴线旋转，并使搭载在旋转部12上的切削刃13绕该旋转轴线回转。
[0057]此外，使U轴调整机构14的U轴调整马达41动作，将环状齿轮42的旋转速度相对于旋转部12的旋转速度增加或减小，由此调整回转中的切削刃13的径向17上的位置。在将切削刃13在径向17上定位在规定位置后，将U轴调整马达41的输出轴41a的旋转停止。在本实施方式中，通过利用旋转部12的旋转及规定的差动装置50将第IU轴动力传递系统43的输出轴43a旋转控制，环状齿轮42相对于旋转部12的相对的旋转运动被抵销，回转中的切削刃13在径向17上被维持在规定位置。
[0058]通过将工作台22沿着导引面24向附件10侧直线移动，将安设在工作台22上的工件的一端面用回转中的切削刃13切削，从该工件加工相对于旋转部12的旋转轴线轴对称的形状的轴杆部32。在切削刃13的回转中由U轴调整机构14调整径向17上的切削刃13的位置的情况下，能够在轴杆部32上加工出锥部或R部。被加工的轴杆部32随着工作台22的直线移动而贯通过开设在旋转部12及附件主体部11上的贯通孔。
[0059]在将轴杆部32切削加工后，将工作台22沿着导引面24移动，使安设在工作台22上的工件从回转中的切削刃13退开。将主轴21的旋转停止，从滑枕26将附件10拆下。
[0060]接着，作为第2轴杆部加工工序，以在工作台22上安设着工件的原状，将该工作台22沿着导引面24移动，穿过主轴21的下方，向与第I轴杆部加工工序的情况相反侧的位置移动。在滑枕26上安装附件10，通过未图示的分度机构，将附件10的旋转部12的旋转轴线朝向与导引面24平行且与第I轴杆部加工工序的情况180°相反的朝向。在此状态下，通过由旋转动力传递系统15将主轴21的旋转力向旋转部12传递，使旋转部12在附件主体部11上绕旋转轴线旋转，并使搭载在旋转部12上的切削刃13绕该旋转轴线回转。
[0061]接着，通过与第I轴杆部加工工序的情况同样的作用，将安设在工作台22上的工件的另一端面用回转中的切削刃13切削，从该工件加工相对于旋转部12的旋转轴线轴对称的形状的轴杆部33。被加工的轴杆部33随着工作台22的直线移动而贯通过开设在旋转部12及附件主体部11上的贯通孔。
[0062]在本实施方式中，在从工件加工出一方的轴杆部32后，以在工作台22上安设着该工件的原状，将附件10的朝向(相位)反转180°，在此状态下，从工件加工另一方的轴杆部33,所以该另一方的轴杆部33能够与一方的轴杆部32同轴地形成。由此,在加工另一方的轴杆部33时，不再需要进行工件的定心的作业。
[0063]在将轴杆部33切削加工后，将工作台22沿着导引面24移动，使安设在工作台22上的工件从回转中的切削刃13退开。将主轴21的旋转停止，从滑枕26将附件10拆下。
[0064]接着，作为主体部加工工序，如图7所示，在门形加工中心20的主轴21上安装切削工具29，通过主轴21的旋转力使切削工具29绕铅直的旋转轴线旋转。通过由滑鞍27及滑枕26调整切削工具29的刀头位置，并将工作台22沿着导引面24直线移动，从该工件切削加工具有非轴对称的形状(例如翼形状)的主体部31。
[0065]根据以上那样的本实施方式，通过在门形加工中心20的滑枕26上安装着附件10的状态下，由旋转动力传递系统15将主轴21的旋转力向旋转部12传递，使旋转部12在附件主体部11上绕旋转轴线旋转，并使搭载在旋转部12上的切削刃13绕旋转轴线回转。通过将安设在门形加工中心20的工作台22上的工件用回转中的切削刃13切削，能够从该工件加工相对于旋转轴线轴对称的形状的轴杆部32。由此，不需要将工件安设到车床上，能够在将工件安设于门形加工中心20的工作台22上的原样的状态下将轴杆部32、33和主体部31切削加工，所以能够减少准备次数。此外，在将轴杆部32、33加工的工序中不再需要用夹具辅助主体部31的不平衡，能够显著提高加工效率。
[0066]此外，根据本实施方式，U轴调整马达41的旋转力经由第IU轴动力传递系统43被传递给环状齿轮42,使环状齿轮42以与旋转部12同轴状旋转。在环状齿轮42的旋转速度与旋转部12的旋转速度相同的情况下，通过将环状齿轮42的旋转运动用旋转部12的旋转运动抵销，环状齿轮42的旋转力不被传递给旋转部12上的滚珠丝杠轴44，使支承切削刃13的螺母46在滚珠丝杠轴44上静止。另一方面，在环状齿轮42的旋转速度与旋转部12的旋转速度不同的情况下，环状齿轮42的旋转力经由第2U轴动力传递系统45被传递给旋转部12上的滚珠丝杠轴44，使支承切削刃13的螺母46在滚珠丝杠轴44上直线移动。由此，能够调整搭载在旋转部12上的切削刃13的径向17上的位置，能够将轴杆部32、33进行台阶、台阶部的R加工、台阶部的倒角加工、锥形状等的加工。根据这样的形态，能够实现不使U轴调整马达41与切削刃13—起绕旋转轴线回转的结构，所以U轴驱动系统的结构变简单。此外，通过追加第2U轴动力传递系统45以使其与环状齿轮42啮合，还能够进行平衡切割(八9 > 7力7卜)。
[0067]此外，根据本实施方式，在U轴调整机构14的非调整时，利用旋转部12的旋转及规定的差动装置50将第IU轴动力传递系统43的输出轴43a旋转控制，将环状齿轮42相对于旋转部12的相对的旋转运动抵销，由此，不使U轴调整马达41与切削刃13 —起绕旋转轴线回转，通过环状齿轮42的旋转力正确地抑制旋转部12上的滚珠丝杠轴44旋转，能够将支承在螺母46上的切削刃13在径向17维持在规定的位置。
[0068]此外，根据本实施方式，U轴调整马达41的输出轴41a的旋转力依次经由输入齿轮51和第I行星齿轮52被向第2行星齿轮54传递。另一方面，旋转部12的旋转力经由托架55被向第2行星齿轮54传递。并且，第2行星齿轮54的旋转力经由第IU轴动力传递系统43的输出轴43a被向环状齿轮42传递。在此情况下，通过预先适当地调整差动装置50的齿轮比，不使U轴调整马达41与切削刃13—起绕旋转轴线回转，在不使U轴调整马达41的输出轴41a旋转的状态下，通过环状齿轮42的旋转力正确地抑制旋转部12上的滚珠丝杠轴44旋转，能够将支承在螺母46上的切削刃13在径向17上维持在规定的位置。
[0069]此外，根据本实施方式，由于在附件主体部11及旋转部12上开设有以与该旋转部12的旋转轴线同轴状贯通的贯通孔，所以在将轴杆部32、33加工时，被加工的轴杆部32、33贯通过贯通孔。由此，能够避免轴杆部32、33与附件10的物理的干涉。
[0070]另外，在本实施方式中，如图6所示，在U轴调整机构14的非调整时，利用旋转部12的旋转及规定的差动装置50将第IU轴动力传递系统43的输出轴43a旋转控制，以将环状齿轮42相对于旋转部12的相对的旋转运动抵销，但并不限定于此，也可以如图8所示，例如U轴调整马达41的输出轴41a连结在第IU轴动力传递系统43’的输出轴43a上，在U轴调整机构14’的非调整时，与旋转部12的旋转同步将U轴调整马达41旋转驱动控制，以将环状齿轮42相对于旋转部12的相对的旋转运动抵销。
[0071]此外，在本实施方式中，图1及图2所示，在旋转部12的切削刃支承部12b上搭载有I个切削刃13，但并不限定于此，也可以在旋转部12的切削刃支承部12b上搭载两个以上切削刃13。在此情况下，例如通过将两个切削刃13相对于旋转轴线相互在相反侧对置搭载，能够通过所谓的相对切割(平衡切割)来加工轴杆部32。
[0072]或者，例如通过将两个切削刃13相对于旋转轴线方向搭载在不同的位置，能够使用一方的切削刃13进行轴杆部32的粗切削、并使用另一方的切削刃13进行轴杆部32的精切削。
[0073]接着，参照图9对本发明的第2实施方式进行说明。图9是表示本发明的第2实施方式的附件的概略侧视图。
[0074]如图9所示，第2实施方式的附件10’代替第I实施方式的旋转动力传递系统15而具备向旋转部12传递旋转力的旋转驱动马达16及旋转动力传递系统15’。
[0075]其他结构与图1及图2所示的第I实施方式大致同样。在图9中，对于与图1及图2所示的第I实施方式相同的部分赋予相同的附图标记，省略详细的说明。
[0076]如图9所示，本实施方式的旋转驱动马达16在将输出轴与旋转部12的旋转轴线平行地朝向的状态下固定在旋转部支承部Ila的上端部。旋转动力传递系统15’例如具有连结在旋转驱动马达16的输出轴上的旋转动力传递轴(未图示)，以同轴状设在该旋转动力传递轴上的正齿轮啮合在旋转部12的筒部12a的外周齿面12c上。由此，旋转驱动马达16的旋转力经由旋转动力传递轴被向旋转部12的筒部12a传递，使旋转部12在附件主体部11上绕旋转轴线旋转。
[0077]通过以上那样的第二实施方式，也能够得到与第一实施方式同样的作用效果。
[0078]附图标记说明
10附件 11附件主体部 Ila旋转部支承部 Ilb主轴安装部 12旋转部 12a筒部
12b切削刃支承部 12c旋转部的外周齿面 13切削刃 14 U轴调整机构 14’ U轴调整机构 15旋转动力传递系统 15a第I旋转动力传递轴 15b第2旋转动力传递轴 15c第3旋转动力传递轴 15’旋转动力传递系统 16旋转驱动马达 17径向
20门形加工中心
21主轴
22工作台
23底座
24导引面
25柱
26滑枕
27滑鞍
29切削工具
30切削对象物
31主体部
32轴杆部
33轴杆部
41 U轴调整马达
41a U轴调整马达的输出轴
42环状齿轮
43第IU轴动力传递系统 43’第IU轴动力传递系统 43a第IU轴动力传递系统的输出轴 44滚珠丝杠轴45第2U轴动力传递系统45a第I动力传递轴45b第2动力传递轴46螺母46a刀架50差动装置51输入齿轮52第I行星齿轮54第2行星齿轮55托架。
【权利要求】
1.一种门形加工中心用附件，用来在具有轴杆部和主体部的切削对象物的加工中，使用适合于上述主体部的加工的门形加工中心，加工上述轴杆部，其特征在于，具备: 附件主体部，相对于门形加工中心的滑枕能够拆装地构成； 旋转部，经由轴承能够旋转地支承在上述附件主体部上； 切削刃，以朝向径向内侧的方式搭载在上述旋转部上； U轴调整机构，调整上述径向上的上述切削刃的位置；和 旋转动力传递系统，向上述旋转部传递上述门形加工中心的主轴的旋转力。
2.一种门形加工中心用附件,用来在具有轴杆部和主体部的切削对象物的加工中，使用适合于上述主体部的加工的门形加工中心，加工上述轴杆部，其特征在于，具备: 附件主体部，相对于门形加工中心的滑枕能够拆装地构成； 旋转部，经由轴承能够旋转地支承在上述附件主体部上； 切削刃，以朝向径向内侧的方式搭载在上述旋转部上； U轴调整机构，调整上述径向上的上述切削刃的位置；和 旋转驱动马达及旋转动力传递系统，向上述旋转部传递旋转力。
3.如权利要求1或2所述的门形加工中心用附件，其特征在于， 上述U轴调整机构具有: U轴调整马达，搭载在上述附件主体部上； 环状齿轮，以与上述旋转部同轴状配置在上述旋转部的外侧，经由旋转轴承能够旋转地支承在上述旋转部上； 第IU轴动力传递系统，向上述环状齿轮传递上述U轴调整马达的旋转力； 滚珠丝杠轴，以在上述径向上延伸的方式搭载在上述旋转部上； 第2U轴动力传递系统，向上述滚珠丝杠轴传递上述环状齿轮的旋转力；和 螺母，支承上述切削刃，并经由该滚珠丝杠轴用的滚珠拧合在上述滚珠丝杠轴上。
4.如权利要求3所述的门形加工中心用附件，其特征在于， 在上述U轴调整机构的非调整时，与上述旋转部的旋转同步地旋转驱动控制上述U轴调整马达，以将上述环状齿轮相对于上述旋转部的相对的旋转运动抵销。
5.如权利要求3所述的门形加工中心用附件，其特征在于， 在上述U轴调整机构的非调整时，利用上述旋转部的旋转及规定的差动装置，旋转控制上述第IU轴动力传递系统的输出轴，以将上述环状齿轮相对于上述旋转部的相对的旋转运动抵销。
6.如权利要求5所述的门形加工中心用附件，其特征在于， 上述差动装置具有: 输入齿轮，连接在上述U轴调整马达的输出轴上； 第I行星齿轮，啮合在上述输入齿轮上；和 第2行星齿轮,啮合在上述第I行星齿轮上； 上述第IU轴动力传递系统的输出轴以与上述输入齿轮同轴状配置,一端部哨合在上述第2行星齿轮上,并且另一端部啮合在上述环状齿轮上； 上述第I行星齿轮的托架和上述第2行星齿轮的托架为一体，具有啮合在上述旋转部的外周齿面上的外齿。
7.如权利要求1?6中任一项所述的门形加工中心用附件，其特征在于， 在上述附件主体部及上述旋转部上，开设有以与该旋转部的旋转轴线同轴状贯通的贯通孔。
8.一种门形加工中心，其特征在于， 搭载有权利要求1?7中任一项所述的门形加工中心用附件。
9.一种加工方法,其特征在于,具备: 使用权利要求8所述的门形加工中心对工件加工轴杆部的工序； 从上述门形加工中心将上述门形加工中心用附件拆下的工序；和 使用拆下了上述门形加工中心用附件的上述门形加工中心对上述工件加工主体部的工序。
【文档编号】B23Q1/25GK104339178SQ201410388333
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】石井雄介, 稻津正人, 竹内一弘, 加藤孝一 申请人:东芝机械株式会社