专利名称：型材加工装置及型材加工方法
技术领域：
本发明涉及在利用焊接或摩擦搅拌接合等方法将多个型材接合时，将残留于所述型材的表面的接合凸部除去而平滑加工型材表面的型材加工装置及型材加工方法。
背景技术：
作为利用所述型材加工装置加工的型材，例如可以列举出铝合金制挤出型材(以下简称为挤出型材)。在该挤出型材中，有具有凸棱(加强肋)的平板状剖面或具有空心剖面的材料。而且，也有利用所述型材加工装置对将被压延制作的平板对接地焊接而接合的结构物进行加工的情况。作为由所述挤出型材制作的材料，有铁道车辆结构体。铁道车辆结构体由底框、侧结构体、挡板结构体、端板结构体构成。所述侧结构体是将多个挤出型材通过使其挤出方向沿着侧结构体的长边方向配置，并且将这些挤出型材沿着侧结构体的宽度方向排列接合而制作的。被沿着侧结构体的宽度方向排列的多个所述挤出型材是通过将它们的对接部焊接或摩擦搅拌接合而被接合的。所述挡板结构体或底框也被与所述侧结构体大致相同地制作。当将所述相邻的挤出型材焊接时，通常使用MIG焊接，在接合部分上形成有从挤出型材的表面突出出来的焊缝。另外，在将所述相邻的挤出型材摩擦搅拌接合的情况下，在各挤出型材的接合部表面预先形成凸部，将对接的两型材的凸部利用摩擦搅拌接合用工具接合。所述对接的两型材的凸部虽然被摩擦搅拌接合用工具切除了一部分，但是仍剩余未被切除的部分，接合后不久的挤出型材表面不平滑。像这样，当将多个挤出型材利用焊接或摩擦搅拌接合等对接接合时，在该挤出型材的表面，残留有突出的接合凸部。该挤出型材表面的接合凸部被使用了磨床(grinder)的手工作业加工平滑。
所述挤出型材表面的平滑化作业由于是使用了磨床的手工作业，因此作业繁琐。另外，在所述以往的平滑化作业中，必须考虑挤出型材的最终加工面来进行研削，是必需熟练掌握的作业。另外，所述以往的平滑化作业需要较多的时间，并且由于产生研削粉末，因此不能说作业环境良好。
与利用所述磨床进行的挤出型材的表面平滑化作业不同，作为利用机械进行板材的表面加工的例子，已知有专利文献1。专利文献1是利用转塔式冲压机进行表面部的去毛刺的去毛刺机。利用该去毛刺机，就不用担心无法短时间地并且有效地将与所述的挤出型材的表面连续形成的接合凸部抛光。
另一方面，在将多个挤出型材利用摩擦搅拌接合而接合时，作为在摩擦搅拌接合用工具的后方具有切削接合凸部的切削装置的例子，可以举出专利文献2。该切削装置中，作为切削工具，例如显示有立铣刀的例子。当利用立铣刀切削所述接合凸部时，难以在使该立铣刀尖端沿着挤出型材的表面准确地移动的同时进行切削。即，将多个挤出型材接合而构成的所述侧结构体全长为17m～25m左右的长尺寸，并且其宽度约为3m左右。当将该侧结构体固定，进行所述切削加工时，为了将侧结构体的表面以平坦的状态保持，需要大型并且精度优良的固定装置。另外，为了使切削所述侧结构体表面的接合凸部的立铣刀等切削机构准确地跟随侧结构体的表面而移动，就需要复杂的控制机构。由于此种情况，在自动切削侧结构体等的接合凸部的情况下，必须考虑切削精度，留出精加工用的切削余量而进行加工。而且，对于残留在所述挤出型材表面上的切削余量，必须如前所述地利用磨床的手工作业进行精加工。
专利3070735号公报发明内容本发明的目的在于提供一种短时间地并且精度优良地切削由焊接或摩擦搅拌接合等在型材表面上形成的接合凸部的型材加工装置及型材加工方法。
本发明的目的可以通过如下型材加工设置而达成，即，由沿着型材的接合凸部能够移动的移动体、设于所述移动体上用来切削所述型材的接合凸部的铣刀装置构成，所述铣刀装置的铣刀被按照随着铣削面向该铣刀的旋转轴方向的端部前进而拉大与型材表面的距离的方式形成，所述铣刀装置被能够沿铣刀的轴向移动地设于所述移动体上。
另外，本发明的目的可以通过如下型材加工方法而达成，即，将接合多个型材而在接合部表面沿型材的长边方向连续地形成有接合凸部的型材固定而定位，在将具有按照使铣刀的宽度方向中央部分向型材侧鼓出的方式弯曲了的铣削面的铣刀装置能够切削所述型材的接合凸部地配置，在使所述铣刀的宽度方向中央部分的铣削面与所述接合凸部的宽度方向的一个端部一致的状态下，将所述接合凸部沿型材的长边方向切削，然后，在使所述铣刀的宽度方向中央部分的铣削面与所述接合凸部的宽度方向的另一个端部一致的状态下，将所述接合凸部沿型材的长边方向切削。
图1是表示本发明的型材加工装置的一个实施例的主视图。
图2是将图1的支撑台30放大表示的主视图。
图3是将图1的支撑台40、支撑台60放大表示的主视图。
图4是铣刀装置80的主视图。
图5是铣刀装置80的侧视图。
图6是研磨装置的侧视图。
图7是研磨装置的主视图。
图8是表示了研磨带的研磨面的说明图。
图9是表示了铣刀装置81的切削状况的说明图。
图中8—侧结构体，8B—接合凸部，10—机座，11—架台，30、40、60—支撑台，80—铣刀装置，85—滑动板，90—研磨装置，100—移动体。
具体实施例方式
下面，将参照图1～图9对本发明进行说明。图1是表示本发明的型材加工装置的一个实施例的主视图。图2及图3是表示在图1所示的型材加工装置上以加工侧结构体的状态定位固定的状况的主视图。图4及图5是铣刀装置的驱动部分的说明图。图6、图7及图8是研磨装置的说明图。图9是表示了铣刀装置的铣刀的详细结构的说明图。
图1中，侧结构体8使车外侧表面朝向上方地被放置固定在型材加工装置上。在机座10处沿着所述侧结构体8的长边方向(以下称为X轴方向)以特定的间隔(例如1m～2m左右的间隔)设有多个架台11。各架台11被将其长边方向朝向侧结构体8的宽度方向(以下称为Y轴方向)地配置。各架台11的全长比侧结构体8的宽度尺寸更长。在各架台11的上面安装有支撑台30、支撑台40及支撑台60。侧结构体8当从X轴方向看时，形成朝上方鼓出地弯曲的剖面形状。图1中，侧结构体8的左端，即，在构成了车体的情况下，与挡板结构体连接的上部侧的部分被支撑台30支撑。侧结构体8的后端，即，在构成了车体的情况下，与底框连接的下侧的部分被支撑台40支撑。侧结构体8将其Y轴方向的中间部用支撑台60支撑。利用分别设于多个架台11上的所述支撑台30、支撑台40及支撑台60来支撑侧结构体8自身的载荷及加工其表面时的载荷。
侧结构体8的上部侧部分如图2所示，形成向车体的宽度方向内侧弯曲的形状。所述支撑台30具备抵靠具31，其具有与所述侧结构体8的上部侧的弯曲了的车外侧表面一致的弯曲支撑面。在将该抵靠具31的弯曲支撑面抵靠在所述侧结构体8的车外表面上的状态下，将该抵靠具31利用固定具32固定在支撑台30上。所述抵靠具31将侧结构体8向支撑台30的水平支撑面推压，并且将侧结构体8向所述支撑台40侧推压。所述支撑台30被螺栓等固定机构固定在架台11上。所述抵靠具31的弯曲支撑面被制成与所固定的构件，例如所述侧结构体或挡板结构体等车外侧表面的形状一致的形状。在所述支撑台30的支撑面和侧结构体8之间，设有铝合金板等挡板。该挡板是为了不给侧结构体8造成损伤而设置的。
支撑台40具备支撑具41a，其具有支撑侧结构体8的下部侧部分的L字形的支撑面。支撑具41a放在放置台41上。支撑具41a利用推动器43可在放置台41上沿Y轴方向自由进退地移动。支撑具41a为铝合金制，以不给侧结构体8造成损伤。该支撑具41a承受由所述抵靠具31向支撑台40的方向推压的侧结构体8。利用所述抵靠具31和所述支撑具41a，进行侧结构体8的Y轴方向的定位。侧结构体8由于推压连杆42的作用而从上方向推压所述支撑具41a。该推压连杆42被设于放置台41上。所述放置台41被螺旋千斤顶44可以沿上下方向移动地支撑。利用螺旋千斤顶44调整该放置台41的高度。该螺旋千斤顶44具备垂直配置的螺纹棒46，放置台41被设于该螺纹棒46的上端。所述螺旋千斤顶44被分别设于多个所设置的架台11上。设于各架台11上的各螺旋千斤顶44由连接轴45连接，通过驱动该连接轴45，所述各螺旋千斤顶44连动而调整各放置台41的高度。在所述连接轴45上，设有蜗杆副(worm gear)，与构成螺旋千斤顶44的蜗轮(worm wheel)咬合。在该蜗轮上螺合有所述螺纹棒46。所以，当使所述连接轴45旋转时，就会因蜗杆副而使蜗轮旋转，升降所述螺纹棒46。所述连接轴45被跨越所述机座10的大约全长地设置，驱动该连接轴45的电动机被与机座10的X轴方向的大约中央位置的螺旋千斤顶相邻设置。
与所述螺纹棒46平行地设有导引棒47，在该导引棒47的上端，固定有所述放置台41。该导引棒47被导引件48可以沿上下方向滑动地支撑，具有将所述螺纹棒46沿垂直方向导引的功能。
所述螺旋千斤顶44及导引件48被设于移动台50上，构成支撑台40。该移动台50被可以沿Y轴方向移动地设于架台11上。伸缩装置52使所述移动台50沿Y轴方向移动，与侧结构体8的宽度尺寸匹配地调整支撑台40的位置。所述伸缩装置52内置螺旋千斤顶，被分别设于多个所述架台11上。设于各架台11上的各伸缩装置52由连动轴53连接。通过驱动该连动轴53，所述各伸缩装置52与所述螺旋千斤顶44相同地连动，调整各支撑台40的Y轴方向的位置。
支撑台60被分别设于多个架台11上，从车内侧支撑所述侧结构体8。所述支撑台60被设于所述支撑台30和支撑台40之间。该支撑台60的基本的结构与所述支撑台40相同，在放置台61上设有支撑具61a。侧结构体8的多个挤出型材的接合部分与其他的部分相比强度提高。支撑具61a从车内侧支撑构成侧结构体8的多个挤出型材的接合部。所述放置台61被螺纹棒66和导引棒67可以上下移动地支撑。螺纹棒66构成螺旋千斤顶64，该螺旋千斤顶64由连接轴62与相邻的支撑台60的螺旋千斤顶64连接。所述导引棒67被导引件68可以沿上下方向滑动地支撑，具有将所述螺纹棒66沿垂直方向导引的功能。所述螺旋千斤顶64及导引件68被设于移动台70上，构成支撑台60。该移动台70被可以沿Y轴方向移动地设于架台11上。所述移动台70的Y轴方向的位置由内置了螺旋千斤顶的伸缩装置72调整。所述伸缩装置72与相邻的移动台70的伸缩装置72由连动轴53连接。
下面，对进行所述侧结构体8的车外侧表面的切削及研磨的加工机构进行说明。图1中，在机座10的上面，处于各架台11的长边方向即Y轴方向的两侧位置上，分别沿着X轴方向设有导轨101。移动体100在所述两条导轨101上沿X轴方向移动。移动体100由配置于Y轴方向两侧的两个支腿102、连接这些支腿102的大梁103构成。大梁103被使其长边方向沿着Y轴方向地配置。在大梁103上，设有四个柱105，该柱105被可以沿Y轴方向移动地设于大梁103上。在各柱105上，分别设有铣刀装置80和研磨装置90。各柱105被按照与固定在架台11上的加工物例如侧结构体8的挤出型材的接合位置一致的方式，配置在大梁103的Y轴方向上。各柱105被可以相对于大梁103升降地设置。在各柱105上，在其下端部设有所述铣刀装置80和研磨装置90。所述各柱105在所述铣刀装置80和研磨装置90加工侧结构体8的车外侧表面时，被按照处于最佳的位置的方式定位。被设定于各柱105上的铣刀装置80和研磨装置90沿X轴方向排列，被沿着侧结构体8的挤出型材的接合线配置。所述铣刀装置80和研磨装置90被可以绕垂直轴旋转地设置在柱105上。所以，就可以与移动体100的向X轴方向的移动状况配合地切换铣刀装置80及研磨装置90的配置。所述各柱105的Y轴方向的位置调整是利用光学传感器检测出侧结构体8的接合凸部，按照使以下说明的铣刀装置80和研磨装置90的加工位置与该接合凸部一致的方式，通过自动控制而进行的。
而且，由挤出型材构成的侧结构体8的接合凸部处于Y轴方向的被预先确定了的位置，沿X轴方向连续地延伸。所以，柱105的Y轴方向的位置调整也可以不使用所述光学传感器，而利用手动来进行Y轴方向的位置调整。或者，也可以在控制装置内预先储存侧结构体8的接合凸部的Y轴方向的位置数据，基于该位置数据进行柱105的Y轴方向的位置调整。
另外，所述铣刀装置80和研磨装置90由相对于柱105以X轴方向为旋转中心被可以倾斜地设置的倾斜柱105b、105d支撑。侧结构体8的上侧部分，即图1的左侧部分形成向车体中央侧弯曲的形状，成为可以使所述铣刀装置80的铣削面和研磨装置90的研磨面与该侧结构体8的弯曲部表面的接线一致的支撑结构。
本实施例中，柱105虽然在Y轴方向设置了4条，但是也可以与作为被加工物的侧结构体8的接合位置匹配地设置，柱105的设置数目并不由本实施例限定。
下面，对所述铣刀装置80的详细结构进行说明。如图4及图5所示，铣刀装置80按照能够将其铣削面的倾斜与加工物的表面的倾斜对应地变化的方式，被设于所述倾斜柱105b上。倾斜柱105b被支撑在将其旋转轴中心沿X轴方向配置了的倾斜旋转轴105c上。铣刀装置80主要由铣刀81、驱动铣刀81的电动机82、调整铣刀81的高度的气缸装置89构成。在支撑铣刀81的旋转轴81b的一端设有带轮81a。在设于所述电动机82的旋转轴上的带轮82a和所述带轮81a之间，设有同步带83。所述旋转轴81b及电动机82被设于滑动框架84上，该滑动框架84被可以沿上下方向滑动地设于所述倾斜柱105b上。在所述倾斜柱105b的上端部分设有气缸装置89，在该气缸装置89的伸缩轴的顶端安装有所述滑动框架84。通过利用气缸装置89使滑动框架84上下移动，调整铣刀81相对于作为加工物的侧结构体8的位置。铣刀81因设于所述滑动框架84上的各构件的重量被向加工物推压而进行切削。此时的铣刀81的推压力的调整是通过调整向所述气缸装置89供给的压缩空气的压力来进行的。
支撑设置了所述铣刀81的旋转轴81b的支撑臂被设于所述铣刀84的下端部分。在该支撑臂81c的底面，分别在铣刀81的轴向两侧设有滑动板85。该滑动板85沿X轴方向具有特定的长度，是在利用铣刀81切削侧结构体8的表面时，用于将铣刀81和加工面的间隔保持一定的构件。另外，在所述支撑臂81c上，设有覆盖所述铣刀81的周围的集尘罩86。在集尘罩86上，设有与集尘导管连接的连接筒87。在利用铣刀81切削侧结构体8的表面的接合凸部时的切削粉末被设于集尘导管上的集尘机抽吸。
下面，利用图9(a)(b)对所述铣刀81和被加工物的侧结构体8的关系进行说明。图9所示的侧结构体8的例子是利用摩擦搅拌接合将两个挤出型材8C及8D接合了的接合部分。在所述两个挤出型材8C及8D的对接部上，在车体表面分别形成有接合凸部8B，该接合凸部8B如图9(a)所示，在接合后仍旧残留。而且，图9所示的挤出型材8C及8D的Y轴方向的表面除了接合凸部以外的部分都大致被制成平坦面。
图9(a)(b)表示从X轴方向看到铣刀81的状态。铣刀81的进行切削的铣削面被制成圆弧状，所述圆弧的中心位于铣刀81的宽度方向即Y轴方向的中央位置。圆弧部分的半径例如设为800mm左右。所以，铣削面的铣刀81的宽度方向的两侧部分与中央部相比直径变小。铣刀81可以使其旋转轴相对于侧结构体8的表面倾斜θ1(+0.3°)、θ2(-0.3°)。即，通过使所述倾斜柱105b相对于倾斜旋转轴105c旋转，就会使铣刀装置80倾斜，使所述铣刀81的铣削面倾斜。该倾斜角度由铣削面的圆弧部分的半径的大小决定。使所述铣刀81倾斜时的倾斜中心位于挤出型材8C、8D侧。由此，通过将铣刀81倾斜θ1或θ2，该铣刀81所切削的切削位置就会沿Y轴方向移动。
在铣刀81的Y轴方向两侧位置上，设有滑动板85，其配置成当使铣刀81倾斜时，一方的滑动板85就会与挤出型材8C或8D接触。例如，如图9(a)所示，当将铣刀81向挤出型材8D侧倾斜θ1时，图中的左侧的滑动板85与挤出型材8D的表面接触，形成保持铣削面和挤出型材的距离的结构。如图9(b)所示，当使铣刀81向挤出型材8C侧倾斜θ2时，相反一侧的滑动板85就会与挤出型材8C的表面接触。这样，就会对图9(a)的切削作业中残留的未切削部分进行切削。所以，两个滑动板85与挤出型材的接触面相对于铣刀81的旋转中心线倾斜。另外，各滑动板85在铣刀81切削接合凸部8B的状态时，被按照与挤出型材的表面接触而将铣刀81的切入深度保持一定的方式配置。由于各滑动板85，铣刀81就不会将挤出型材8C、8D的接合凸部切削至过量(必需程度以上)的深度。
铣刀81的宽度被制成比接合凸部的宽度尺寸L1略宽。在铣刀81和所述各滑动板85之间设有小的间隙。铣刀81虽然其宽度被制成比接合凸部略宽，但是如图9(a)(b)所示，由于在使之倾斜的状态下进行切削，因此就无法以一次的切削工序切削接合凸部整体。所以，铣刀81通过在接合凸部上沿X轴方向进行一次反复运动，对其整体进行切削。图9(a)的状态下，由于接合凸部的切削部分大，因此利用铣刀81的逆铣(向上铣)加工进行切削。图9(b)的状态下，由于接合凸部的未切削部分小，因此利用铣刀81的顺铣(向下铣)加工进行切削，并且提高X轴方向的移动速度。像这样，虽然通过使铣刀81沿X轴方向进行一次反复运动，来进行接合凸部的切削，但是在图9(b)的状态下，提高X轴方向移动速度来实现切削时间的缩短。
但是，虽然对所述铣刀81将挤出型材8C、8D的表面制成大致平坦的情况的例子进行了说明，但是在侧结构体8中，还有Y轴方向剖面的车体表面形成向车外侧突出的弯曲面的部分。在像这样形成了弯曲面的挤出型材之间的接合部中，也可以将铣刀的铣削面与其旋转中心轴平行地形成。该情况下，也使铣刀倾斜(θ1及θ2)而进行切削。另外，所述铣刀81虽然使其铣削面的形状形成一个圆弧，但是也可以考虑将铣刀的宽度方向中央部分设为特定半径的圆弧，将宽度方向两端部分设为与之相比半径更小的圆弧。
如上说明所示，铣刀81的铣削面被按照相对于所切削的挤出型材的表面，随着向Y轴方向的两侧方向行进而相对地逐渐远离挤出型材表面的方式构成。由此，在铣刀81的铣削面中，铣刀81的宽度方向(Y轴方向)中央部分就会将挤出型材的表面切削较深。所以，如前所述，使铣刀81倾斜，使设于铣刀81的两侧的滑动板85与挤出型材8C、8D接触，在将铣刀81和挤出型材8C、8D的距离保持一定的同时进行切削。这样，就可以防止铣刀81将挤出型材8C、8D的表面切削到所需程度以上的深度。在使所述滑动板85与挤出型材的表面接触的状态下，通过进行接合凸部的切削，就可以精度优良地切削挤出型材表面。另外，在所述切削加工中，由于利用滑动板85使铣刀跟随挤出型材表面而进行切削加工，因此即使将该切削作业自动化也不会发生不良。利用切削作业的自动化，就可以使切削时间与手工作业相比更短，并且更有效地进行。
另一方面，如果不使用所述滑动板85，可以使铣刀沿着挤出型材的表面向X轴方向移动，则也可以不如前述那样地使铣刀倾斜，而是使之向Y轴方向移动来切削挤出型材表面的接合凸部。例如，在铣刀的附近，设有检测挤出型材表面的弯曲的接触式或使用光的被接触式的传感器。通过将利用该传感器检测的挤出型材表面的弯曲量作为铣刀的上下方向的控制输入，使铣刀沿着挤出型材表面移动。铣刀的铣削面形成其宽度方向的中央部分与宽度方向两侧部分相比更向挤出型材表面侧鼓出的形状。所述铣削面的中央部分和两侧部分形成以平缓的曲面连接的形状。所以，在切削挤出型材表面的接合凸部时，使铣刀的宽度方向中央部分与接合凸部的Y轴方向的一端部分一致而进行切削。此时，接合凸部的Y轴方向的另一端部侧由于残留未切削部分，因此使铣刀的宽度方向中央部分与接合凸部的另一端部一致而进行该部分的切削。通过像这样使铣刀与接合凸部的宽度对应地沿Y轴方向移动，来切削挤出型材表面的接合凸部。此时，接合凸部的Y轴方向两个端部由于被铣刀的宽度方向中央部完全切削，因此就不会在挤出型材表面残留槽或凹陷。另外，铣刀由于相对于挤出型材的表面，铣削面的宽度方向两侧部分相对地慢慢后退，因此就不会在切削部分的表面上产生外观上醒目的槽或凹陷。所以，就可以通过利用该铣刀进行切削，对挤出型材的表面进行外观良好地加工。
下面，利用图6、图7对研磨装置90的详细结构进行说明。研磨装置90是使用了研磨带91的带式的研磨装置。研磨装置90主要由研磨带91、电动机92、多个带轮构成。以电动机92为主的主要部件被安装在滑动框架95上。该滑动框架95被可以相对于倾斜柱105d沿上下方向滑动地安装。在倾斜柱105d的上端部设有气缸装置99。在该气缸装置99的伸缩轴的顶端安装有所述滑动框架95。通过利用气缸装置99，使滑动框架95上下移动，调整研磨带91的研磨面相对于作为被加工物的侧结构体8的位置。被制成环状的研磨带91被从Y轴方向看以三角形配置的带轮93a、93b、93c可以旋转地制成。在所述带轮93a上，设有用于接收来自电动机92的动力的驱动用带轮。在该驱动用带轮和设于电动机92上的带轮94之间，缠挂有传递驱动力的同步带96。研磨带91通过由三个带轮形成的三角形的底边部分被带轮93a和带轮93b拉伸，形成平坦的研削面。该研削面在侧结构体8的X轴方向上形成后述的角度而延伸。在所述带轮93a和带轮93b之间，设有将研磨带91向作为被加工物的侧结构体8的加工表面推压的抵靠带轮96a、96b。在所述研磨带91的外周部分上，设有集尘罩97。在该集尘罩97设有用于与集尘机及集尘导管连接的连接筒98。
下面，利用图8对研磨装置90的研磨带91的研磨面的状况进行说明。图8中，研磨带91如前所述，被带轮93a和带轮93b拉伸。被所述两个带轮拉伸的研磨带91所延伸的方向相对于X轴方向倾斜角度θ3(大约10°)地设置。所述研磨带91由抵靠带轮96a及96b向侧结构体8推压的部分构成研磨面。该研磨面的宽度为L3，与所述铣刀装置80所切削的加工宽度相比略宽。另外，研磨面的宽度L3被制成比侧结构体8的接合凸部8B的宽度L1更宽。
下面，对利用所述型材加工机进行的侧结构体8的加工状况进行说明。首先，如图1～图3所示，将侧结构体8在各架台11的各支撑台30、40、60上定位固定。然后，将移动体100配置在侧结构体8的X轴方向端部，并且使各柱105与侧结构体8的各挤出型材的接合对应地配置。此时，调整各柱105的倾斜柱105b的倾角，按照使铣刀81的铣削面相对于挤出型材表面的接合凸部8B倾斜角度θ1的方式配置。该状态下，在使铣刀81旋转的同时，利用气缸装置89使该铣刀81下降，开始接合凸部8B的切削。如果一方的滑动板85接触到了挤出型材的表面，则停止铣刀81的下降，使移动体100在X轴方向上移动，进行侧结构体8表面的接合凸部8B的切削。
所述铣刀91的铣削面被制成圆弧状，并且相对于挤出型材表面倾斜角度θ1进行切削。由此，铣刀91的切削宽度与接合凸部的宽度L1相比略窄。所以，将铣刀81如图9(a)所示，靠近接合凸部8B的一侧(图中的左侧)，以接合端部8B的左侧的部分为主体进行切削。该状态下，移动体100从侧结构体8的一端向另一端沿X轴方向移动。此时，铣刀81利用逆铣加工进行接合凸部的切削。如果移动体100到达了侧结构体8的另一端侧，则将铣刀81向相反一侧倾斜、倾斜角度θ2。另外，在使铣刀81的切削位置与接合凸部8B的右端一致的状态下，沿与先前相反的方向使移动体100移动，进行接合凸部8B的剩余的部分的切削。此时，位于铣刀81的右侧的滑动板85与挤出型材的表面接触，将铣刀81和挤出型材的间隔保持一定。铣刀81利用顺铣加工进行接合凸部8B的右侧部分的切削。当移动体100到达了侧结构体8的一端侧后，则接合凸部8B的切削结束。
然后，在切削结束后的接合凸部8B的部分上，将研磨装置90定位在可以研磨的状态。此后，在使研磨带91旋转，将其研磨面抵靠在挤出型材的表面而进行研磨的同时，使移动体100从侧结构体8的一端向另一端移动，进行研磨。在移动体100到达了侧结构体8的另一端侧的时刻，接合凸部就被加工得平坦并且外观良好。
这样，所述型材加工装置进行侧结构体8的接合凸部的切削及研削。所述铣刀81由于其铣削面被制成圆弧状，因此其宽度方向两个端部的直径被制成小于宽度方向中央部。这样，由于在通常的切削作业中，不会由所述铣刀81的铣削面的宽度方向端部切削被加工物的表面，因此就不会在被加工物的表面形成明显的槽。所以，当利用所述铣刀81切削接合凸部时，就可以提高该挤出型材表面的外观质量。
铣刀81由于利用两次的切削工序将位于两个挤出型材的对接部的接合凸部8B除去，因此就可以将该接合凸部8B的Y轴方向两侧的角部完全除去。
但是，所述铣刀81是进行作为被加工物的侧结构体8的各挤出型材8C及8D的表面为平坦的形状的切削加工时的例子。被设于图1所示的最左侧的柱105上的铣刀采用使其铣削面平坦的构成，即，采用具有与铣刀的旋转中心轴平行的铣削面的构成。构成该铣刀所切削的侧结构体8的挤出型材的Y轴方向的剖面形状被制成向车外侧突出的曲面。所以，即使铣刀的铣削面平坦，铣削面的宽度方向两个端部与宽度方向中央部相比，也会位于相对远离挤出型材的表面的位置。所以，铣削面的宽度方向端部的角部就不会切削挤出型材表面。在侧结构体8的车外表面被制成向车外侧弯曲了的剖面形状的情况下，即使将铣刀的铣削面设为平坦的形状，也可以防止挤出型材表面的外观质量降低。
构成侧结构体8的多个挤出型材的接合凸部沿X轴方向延伸。所述研磨装置90在将研磨带91的研磨面的长边方向相对于X轴方向倾斜了角度θ3的状态下进行研磨。所以，由于研磨带91的研磨面在相对于接合凸部倾斜的方向上移动的同时进行研磨，因此就不会因接合凸部的形状，使所述研磨面发生偏磨损。由于研磨带91的研磨面不会偏磨损，因此就可以对挤出型材表面没有不均地进行研磨，从而可以提高外观质量。
如上说明所示，通过利用本发明的实施例所示的铣刀装置及研磨装置，对挤出型材的接合凸部进行切削及研磨，就可以将挤出型材表面加工平滑。另外，也不会在所述挤出型材的表面形成降低外观质量的槽。当利用所述挤出型材制作侧结构体，对侧结构体表面进行了没有涂装的细线纹理(hairline)加工时，就可以提高该侧结构体表面的外观质量。
所述铣刀装置及研磨装置由于分别具有集尘罩，利用集尘机将切削粉末或粉尘回收，因此就可以防止作业环境的恶化。
根据如上说明所示的型材加工装置，可以在短时间内并且精度优良地切削、研磨在接合多个型材时形成的接合凸部。
权利要求
1.一种型材加工装置，其特征是由沿着型材的接合凸部能够移动的移动体、设于所述移动体上用来切削所述型材的接合凸部的铣刀装置构成，所述铣刀装置的铣刀被按照随着铣削面向该铣刀的旋转轴方向的端部前进而拉大与型材表面的距离的方式形成，所述铣刀装置被能够沿铣刀的轴向移动地设于所述移动体上。
2.根据权利要求1所述的型材加工装置，其特征是所述铣刀的铣削面被制成以其旋转轴方向的中央位置为中心的圆弧状。
3.根据权利要求2所述的型材加工装置，其特征是所述铣刀的旋转轴能够相对于所述型材的被切削面倾斜任意的角度。
4.根据权利要求3所述的型材加工装置，其特征是所述铣刀装置在铣刀的附近具有滑动板，所述滑动板在铣刀切削型材的接合凸部的状态下，被设于与型材表面接触的位置上。
5.根据权利要求1所述的型材加工装置，其特征是所述铣刀装置被设于构成所述移动体的柱上，在所述柱上设置了研磨装置。
6.一种型材加工方法，其特征是将接合多个型材而在接合部表面沿型材的长边方向连续地形成有接合凸部的型材固定而定位，在将具有按照使铣刀的宽度方向中央部分向型材侧鼓出的方式弯曲了的铣削面的铣刀装置能够切削所述型材的接合凸部地配置，在使所述铣刀的宽度方向中央部分的铣削面与所述接合凸部的宽度方向的一个端部一致的状态下，将所述接合凸部沿型材的长边方向切削，然后，在使所述铣刀的宽度方向中央部分的铣削面与所述接合凸部的宽度方向的另一个端部一致的状态下，将所述接合凸部沿型材的长边方向切削。
7.根据权利要求6所述的型材加工方法，其特征是切削所述接合凸部的一个端部时的铣刀装置的移动方向、与切削所述接合凸部的另一个端部时的铣刀装置的移动方向为相反方向。
8.根据权利要求6所述的型材加工方法，其特征是所述铣刀装置利用逆铣加工切削所述型材的接合凸部的一个端部，利用顺铣加工切削所述型材的接合凸部的另一个端部。
9.根据权利要求6所述的型材加工方法，其特征是在所述型材的接合凸部的一个端部及另一个端部的切削结束后，研磨所述型材的切削部表面。
全文摘要
一种型材加工装置及型材加工方法，该型材加工装置的放置侧结构体(8)的架台(11)被沿着侧结构体的长边方向配置多个。焊接部或摩擦搅拌接合部的接合凸部(8B)被在侧结构体的表面沿其长边方向形成。移动体(100)沿着侧结构体的长边方向移动。在移动体的大梁(103)上设有柱(105)，在柱的下部设有铣刀装置和研磨装置(90)。铣刀装置的铣刀(81)的铣削面为半径R的圆弧状。铣刀以相对于垂直线呈θ1的倾斜角度进行切削。另外，在铣刀装置上设有滑动板(85)。在使滑动板与挤出型材表面接触的状态下进行切削。因此，对利用焊接或摩擦搅拌接合接合多个型材时形成的接合凸部(8B)可在短时间内精度优良地切削、研磨。
文档编号B23C5/02GK1751831SQ200510054519
公开日2006年3月29日 申请日期2005年3月8日 优先权日2004年9月21日
发明者冈藤修, 滨田康司, 矢野健, 福寄一成 申请人:株式会社日立制作所