专利名称：加工装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对通过机床的切削加工、压铸成形、注塑成形、冲压、熔模铸造、模具锻造等方法制造出的例如各种齿轮(例如装入风力发电机等中的大型齿轮等)等形状复杂的工业零件(以下称为工件)进行去毛刺、倒角加工等的加工装置，尤其涉及一种致力于能容易地对工件的表面背面两个面的外周缘部或内周缘部进行去毛刺、倒角加工等的加工
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背景技术：
通过机床的切削加工、压铸成形、注塑成形、冲压、熔模铸造、模具锻造等方法制造 出的工件在其外周缘部或内周缘部会产生被称为“毛刺”的多余部分。因此，在制造后，例如使用刷轮、钢丝轮等挠性工具进行去毛刺加工。此外，根据工件的轮廓形状对工件表面进行倒角加工。另外，在需要将工件的端面等精加工成一定的加工面精度时，使用端铣刀、旋转锉、倒角刀等切削工具进行精加工。然而，以往的这种装置均是使切削工具按照根据样板工件等预先设定好的轨道信息移动来进行加工的，对所有的工件都进行统一的切削。此时，在设定上述轨道信息时，必须沿着上述样板工件的轮廓形状设定许多编程点，并求出它们的坐标值，需要耗费较多的劳动力和较长的作业时间。因此，本发明的申请人提出了下述专利文献I所公开的“随动加工装置”及下述专利文献2所公开的“加工装置”，并提交了申请。根据这些装置，不会受到工件的轮廓形状的偏差等的影响，不需要输入、存储复杂的轨道信息的作业，比较廉价，且不需要复杂的控制就能进行所期望的加工。然而，在专利文献I所公开的“随动加工装置”及专利文献2所公开的“加工装置”中都存在以下的问题。例如，在对各种齿轮的齿部进行去毛刺加工、倒角加工时，需要对齿轮的两个面进行加工。为了利用以往的加工装置进行这种加工，需要在结束齿轮的一面侧的加工之后，将齿轮翻转并进行设置。因此，加工需要耗费较长的作业时间和较多的劳动力，需要进行改进。此外,工件中包括例如装入风力发电机中的大型齿轮等,对于这种大型齿轮也需要进行所期望的去毛刺加工、倒角加工。然而，在以往的加工装置中存在不能应对这种大型齿轮的问题。因此，为解决上述问题，本发明的申请人提出了下述专利文献3所公开的“加工装置”，并提交了申请。专利文献I :日本专利特开平5-200655号公报专利文献2 :日本专利特开平11-197930号公报专利文献3 :国际公开第2010/023764号上述以往的结构存在如下问题。
S卩，专利文献3中记载的加工装置采用直接利用滚筒使大型齿轮旋转的结构。然而，由于齿轮较重且对其表面进行了镜面加工，因此，存在滚筒空转，不能使齿轮以稳定的状态旋转的可能性。在齿轮的稳定旋转受到影响的情形下，存在不能正确地进行倒角加工等加工的问题
发明内容
本发明鉴于上述技术问题而作，其目的在于提供一种加工装置，该加工装置能容易地对例如齿轮的两个面进行去毛刺加工、倒角加工，此外，对于大型齿轮，也能使其不空转地旋转，能以较高的精度进行所期望的去毛刺加工、倒角加工。为实现上述目的，本申请发明的技术方案I的加工装置的特征是，包括保持工件的工件保持部；作用于上述工件保持部而使其旋转的工件保持部旋转元件；以及以与保持于上述工件保持部的上述工件相对的方式设置的加工机。此外，技术方案2的加工装置是技术方案I中记载的加工装置，其特征是，上述工件保持部具有用于保持上述工件的夹持机构并包括传递上述工件保持部旋转元件的旋转力的旋转力传递部，上述工件保持部旋转元件具有由动力源驱动而旋转的滚筒，通过使该滚筒与上述旋转力传递部抵接，来使上述工件保持部旋转。此外，技术方案3的加工装置是技术方案2中记载的加工装置，其特征是，对上述旋转力传递部的与上述滚筒抵接的面进行了防滑加工。此外，技术方案4的加工装置是技术方案I 技术方案3中任一项所记载的加工装置，其特征是，上述加工机由基台、加工元件、按压元件及仿形元件构成，上述加工元件设于上述基台，能沿朝向上述工件的方向自由进退，并具有用于在上述工件的表面侧和背面侧进行规定加工的加工工具，上述按压元件将上述加工元件朝朝向上述工件的方向按压，上述仿形元件设于上述加工元件，由对应于上述工件的表面侧的工件表面侧仿形构件和对应于工件的背面侧的工件背面侧仿形构件构成，通过与上述工件抵接，能仿照工件的形状使上述加工元件进退。此外，技术方案5的加工装置是技术方案4中记载的加工装置，其特征是，上述加工元件包括对应于上述工件的表面侧的工件表面侧加工工具和对应于上述工件的背面侧的工件背面侧加工工具。此外，技术方案6的加工装置是技术方案5中记载的加工装置，其特征是，上述工件表面侧加工工具和工件背面侧加工工具在共用的加工头上分别设置于以180°相对的两侧中的一侧，上述工件表面侧仿形构件和工件背面侧仿形构件设于上述工件表面侧加工工具和工件背面侧加工工具的附近。此外，技术方案7的加工装置是技术方案5中记载的加工装置，其特征是，上述工件表面侧加工工具和工件背面侧加工工具分别设置于分体设置的加工头上，上述工件表面侧仿形构件和工件背面侧仿形构件设于上述工件表面侧加工工具和工件背面侧加工工具的附近。此外，技术方案8的加工装置是技术方案4中记载的加工装置，其特征是，上述加工元件具有用于在工件的表面侧和背面侧进行规定加工的单一的加工工具，上述加工工具的转轴方向是与上述工件保持部旋转元件的轴向正交的方向，上述工件表面侧仿形构件和工件背面侧仿形构件分别设置于隔着上述加工工具相对的两侧中的一侧。此外，技术方案9的加工装置是技术方案4 技术方案8中任一项所记载的加工装置，其特征是，在上述基台上以能沿朝向上述工件的方向自由进退的方式设置有水平滑动构件，在该水平滑动构件上以能上下移动的方式设置有上下滑动工件，在该上下滑动构件上设置有其他水平滑动构件，上述加工元件设置成能在该其他水平滑动构件上沿朝向工件的方向移动。此外，技术方案10的加工装置是技术方案I 技术方案9中任一项所记载的加工装置，其特征是，上述工件形成空心形状，上述加工机设置在上述工件的空心部内，利用上述加工机对上述工件的空心部的内周侧进行加工。如上所述，根据本申请发明的技术方案I的加工装置，由于设有保持上述工件的工件保持部，因此，能利用上述工件保持部可靠地保持上述工件。此外，由于设有使上述工件保持部旋转的工件保持部旋转元件，因此，能可靠地使上述工件保持部所保持的上述工件旋转，对于例如风力发电机用的大型齿轮等大型结构物，也能有效地应对。·此外，由于技术方案2的加工装置是技术方案I中记载的加工装置，其特征是，上述工件保持部具有用于保持上述工件的夹持机构并包括传递上述工件保持部旋转元件的旋转力的旋转力传递部，上述工件保持部旋转元件具有由动力源驱动而旋转的滚筒，通过使该滚筒与上述旋转力传递部抵接，来使上述工件保持部旋转，因此，能可靠地实现上述效果O此外，由于技术方案3的加工装置是技术方案2中记载的加工装置，其特征是，对上述旋转力传递部的与上述滚筒抵接的面进行了防滑加工，因此，能更可靠地实现上述效
果O此外，由于技术方案4的加工装置是技术方案I 技术方案3中任一项所记载的加工装置，其特征是，上述加工机由基台、加工元件、按压元件及仿形元件构成，上述加工元件设于上述基台，能沿朝向上述工件的方向自由进退，并具有用于在上述工件的表面侧和背面侧进行规定加工的加工工具，上述按压元件将上述加工元件朝朝向上述工件的方向按压，上述仿形元件设于上述加工元件，由对应于上述工件的表面侧的工件表面侧仿形构件和对应于工件的背面侧的工件背面侧仿形构件构成，通过与上述工件抵接，能仿照工件的形状使上述加工元件进退，因此，能容易地对工件的表面背面两个面进行所期望的加工。此外，由于技术方案5的加工装置是技术方案4中记载的加工装置，其特征是，上述加工元件包括对应于上述工件的表面侧的工件表面侧加工工具和对应于上述工件的背面侧的工件背面侧加工工具，因此，能可靠地获得上述效果。此外，由于技术方案6的加工装置是技术方案5中记载的加工装置，其特征是，上述工件表面侧加工工具和工件背面侧加工工具在共用的加工头上分别设置于以180°相对的两侧中的一侧，上述工件表面侧仿形构件和工件背面侧仿形构件设于上述工件表面侧加工工具和工件背面侧加工工具的附近，因此，能共用加工头，从而能以简单的结构可靠地获得上述效果。此外，由于技术方案7的加工装置是技术方案5中记载的加工装置，其特征是，上述工件表面侧加工工具和工件背面侧加工工具分别设置于分体设置的加工头，上述工件表面侧仿形构件和工件背面侧仿形构件设于上述工件表面侧加工工具和工件背面侧加工工具的附近，因此，能以独立的状态设置加工头，能对工件的表面侧和背面侧双方同时进行加工，从而能缩短加工所需的时间。此外，由于技术方案8的加工装置是技术方案4中记载的加工装置，其特征是，上述加工元件具有用于在工件的表面侧和背面侧进行规定加工的单一的加工工具，上述加工工具的转轴方向是与上述工件保持部旋转元件的轴向正交的方向，上述工件表面侧仿形构件和工件背面侧仿形构件分别设置于隔着上述加工工具相对的两侧中的一侧，因此，在工件的表面侧和表面侧能共用加工工具，相应地能实现结构简化。此外，由于技术方案9的加工装置是技术方案4 技术方案8中任一项所记载的加工装置，其特征是，在上述基台上以能沿朝向上述工件的方向自由进退的方式设置有第一水平滑动构件，在该第一水平滑动构件上以能上下移动的方式设置有上下滑动工件，在该上下滑动构件上设置有第二水平滑动构件，上述加工元件设置成能在该第二水平滑动构件上沿朝向工件的方向移动，因此，水平方向和垂直方向上的位置调节较容易，能容易地定位于所期望的位置。此外，由于在技术方案10的加工装置中，上述工件形成空心形状，上述加工机设置在上述工件的空心部内，因此，能容易地加工上述工件的空心部的内周侧。
图I是表示本发明第一实施方式的图，是表示倒角装置的结构的俯视图，表示将表面加工用主轴单元及其附属结构、支承框体的顶板等撤去后的状态。图2是表示本发明第一实施方式的图，是将倒角装置的局部剖开以表示其结构的主视图。图3是表示本发明第一实施方式的图，是表示倒角装置的倒角机的结构的左视图。图4是表示本发明第一实施方式的图，是表示倒角装置的倒角机的结构的右视图。图5是表示本发明第一实施方式的图，是表示倒角装置的倒角机的上侧的主轴及其附近的结构的俯视图。图6是表示本发明第一实施方式的图，是表示倒角装置的倒角机的上侧的主轴及其附近的结构的主视图。图7是表示本发明第一实施方式的图，是表示倒角装置的倒角机的上侧的主轴及其附近的结构的左视图。图8是表示本发明第一实施方式的图，是表示倒角装置的倒角机的下侧的主轴及其附近的结构的俯视图。图9是表示本发明第一实施方式的图，是表示倒角装置的倒角机的下侧的主轴及其附近的结构的主视图。图10是表示本发明第一实施方式的图，是表示倒角装置的倒角机的下侧的主轴及其附近的结构的左视图。图11是表示本发明第二实施方式的图，是表示倒角装置的结构的俯视图，表示将支承框体的顶板等撤去后的状态。
图12是表示本发明第二实施方式的图，是将倒角装置的局部剖开以表示其结构的主视图。图13是表示本发明第二实施方式的图，是表示倒角装置的倒角机的结构的左视图。图14是表示本发明第二实施方式的图，是表示倒角装置的倒角机的主轴及其附近的结构的俯视图。图15是表示本发明第二实施方式的图，是表示倒角装置的倒角机的主轴及其附近的结构的主视图。图16是表示本发明第二实施方式的图，是表示倒角装置的倒角机的主轴及其附近的结构的左视图。图17是表示本发明第三实施方式的图，是表示倒角装置的结构的俯视图，表示将 表面加工用主轴单元及其附属结构、支承框体的顶板等撤去后的状态。图18是表示本发明第三实施方式的图，是将倒角装置的局部剖开以表示其结构的主视图。图19是表示本发明第四实施方式的图，是表示倒角装置的结构的俯视图，表示将支承框体的顶板等撤去后的状态。图20是表示本发明第四实施方式的图，是将倒角装置的局部剖开以表示其结构的主视图。(符号说明)I工件保持部7齿轮(工件)9工件夹持件17动力传递板23工件保持部旋转元件25驱动电动机27驱动滚筒29按压滚筒30倒角机(加工机)31 基台51 导轨53上下滑动构件55引导构件61水平滑动构件63 导轨65引导构件67旋转体69旋转体71 链条73平衡块
75表面加工用主轴单元77背面加工用主轴单元79表面加工用旋转工具81表面加工用触针
87背面加工用旋转工具89背面加工用触针99两轴主轴倒角单元101表面加工用旋转工具103背面加工用旋转工具107表面加工用触针109背面加工用触针
具体实施例方式以下，参照图I至图10对本发明的第一实施方式进行说明。在本实施方式中，示出了将本申请发明应用于倒角装置的例子，该倒角装置对作为工件的、例如使用于风力发电机的大型齿轮即内齿型齿轮的齿部的表面背面两个面的内周缘部进行倒角加工。首先，如图I及图2所示，设置有工件保持部I。该工件保持部I采用下述结构。首先，上述工件保持部I具有圆筒状的支承构件3。在该支承构件3的上端面(图2中上侧的面)设有工件载置部5。该工件载置部5是形成为环状的平板状构件，在其上表面(图2中上侧的面)载置有作为工件的齿轮7。上述齿轮7是使用于风力发电机的内齿型的大型齿轮，在形成于中央的通孔7a的内周面形成有齿7b。此外，在上述工件载置部5的上表面(图2中上侧的面)上同一圆周上的三处设置有工件夹持件9。该工件夹持件9首先具有设于上述工件载置部5上表面(图2中上侧的面)的支承块U。在该支承块11的上表面(图2中上侧的面)设有未图示的阴螺纹部。此外，在上述支承块11的上方设有夹持构件13，该夹持构件13前端侧(图I的中心侧)的下表面(图2中下侧的面)与上述齿轮7的表面(图2中上侧的面)抵接。在该夹持构件13上设有未图示的通孔，夹持用螺钉15穿过该通孔而与上述支承块11的阴螺纹部螺合，藉此，将上述齿轮7夹在上述夹持构件13、13、13与上述工件载置部5之间予以保持。在上述支承构件3的外周面的下方侧(图2中下侧)设有动力传递板17。该动力传递板17是形成为环状的平板状构件，其表面被加工成“梨皮状”等凹凸形状。在上述动力传递板17的下方(图2中下侧)隔着隔板19设有底板21。该底板21也是形成为环状的平板状构件，在其上表面(图2中上侧的面)立设有前面所说明的支承构件3。此外，在上述底板21的下表面(图2中下侧的面)上周向等间隔的多处(在本实施方式中是沿周向均等的三处)设有工件保持部旋转用引导件20，该工件保持部旋转用引导件20具有朝下侧(图2中下侧)开口的圆弧状凹部。另一方面，在接地面18上铺设有环状的工件保持部旋转用导轨22。上述工件保持部旋转用引导件20以能移动的状态卡合于该工件保持部旋转用导轨22。此外,在上述工件保持部I的外侧设有工件保持部旋转元件23。在上述工件保持部旋转元件23上设有驱动电动机25。在该驱动电动机25的转轴上固接有驱动滚筒27，该驱动滚筒27与上述工件保持部I的动力传递板17的下表面(图2中下侧的面)抵接。此外，从上述驱动电动机25附近的设置面18立设有支承构件24。该支承构件24由与上述设置面18垂直的垂直部24a和从该垂直部24a的上端(图2中上端)朝驱动滚筒27侧(图2中右侧)水平地突出形成的水平部24b构成。在上述支承构件24的垂直部24a的靠驱动滚筒27 —侧铺设有两条平行的导轨26、26。此外，设有滚筒保持构件28，在该滚筒保持构件28上安装有左右各为两个的引导构件36、36、36、36。上述左右各为两个的引导构件36、36、36、36以能移动的状态与上述两条平行的导轨26、26卡合。藉此,上述滚筒保持构件28被上述导轨26、26引导而能移动。此外，在上述滚筒保持构件28上以能旋转的方式安装有按压滚筒29，该按压滚筒29隔着上述动力传递板17配置于上述驱动滚筒27的上方(图2中上侧)。此外，在上述支承构件24的水平部24b与上述滚筒保持构件28之间插入有弹簧构件32。上述按压滚筒29在上述弹簧构件32的作用下压接于上述工件保持部I的动力传递板17的上表面(图2中上侧的面)，藉此，将上述工件保持部I的动力传递板17朝驱动滚筒27侧按压。 S卩，上述工件保持部I的动力传递板17夹在上述驱动滚筒27与上述按压滚筒29之间，当上述驱动滚筒27被上述驱动电动机25驱动而旋转时，动力传递板17旋转，进而上述工件保持部I旋转。上述驱动滚筒27及上述按压滚筒29与上述动力传递板17形成彼此不易滑动的结构。这是由于利用上述弹簧构件32使上述按压滚筒29与上述动力传递板17压接，藉此将动力传递板17朝驱动滚筒27侧按压的缘故，此外，也是由于上述动力传递板17的表面形成“梨皮状”等凹凸形状的缘故。此外，上述工件保持部I的旋转通过上述工件保持部旋转用导轨22与上述工件保持部旋转用引导件20的凹部之间的相互作用而被引导。此外，如图I及图2所示，在上述工件保持部I的内侧设有倒角机30。以下，对该倒角机30的结构进行详细说明。首先，设置有基台31。该基台31具有设于接地面18的底座33，如图3所示，在该底座33上隔着一对支承构件34、34铺设有一对导轨35、35。在上述一对导轨35、35上以能滑动的状态设置有第一水平滑动构件37。即，在该第一水平滑动构件37下表面侧的左右各安装有两个引导构件39、39、39、39，上述左右各为两个的引导构件39、39、39、39以能移动的状态与上述一对导轨35、35卡合。此外，在上述基台31的上述底座33上，在上述一对导轨35、35之间设置有驱动机构41。如图2所示,该驱动机构41由驱动电动机43、与该驱动电动机43的转轴连结的滚珠丝杠45、与该滚珠丝杠45螺合配置的滚珠螺母47构成。上面所说明的第一水平滑动构件37固接于该滚珠螺母47。藉此，通过使驱动电动机43朝适当的方向旋转，能使第一水平滑动构件37在图I、图2中的左右方向上移动。在上述第一水平滑动构件37上立设有支承框体49，如图3所示，在该支承框体49的前表面(图2中左侧的侧面)以沿图3中的上下方向延伸的状态铺设有一对导轨51、51。在上述导轨51、51的前表面侧分别设置有上下滑动构件53、53。如图3所示，配置于图3中上侧的上下滑动构件53呈大致U字状。在上述上下滑动构件53上左右各安装有两个引导构件55、55、55、55，上述左右各为两个的引导构件55、55、55、55以能移动的状态与上述导轨51、51卡合。
另外，配置于图3中下侧的上下滑动构件53也采用相同的结构。此外,如图2及图4所示,设置有驱动电动机57,在与该驱动电动机57的轴心方向正交的方向上设置有滚珠丝杠59。在上述驱动电动机57的转轴及上述滚珠丝杠59的前端(图2中上侧端)分别固接有未图示的锥齿轮，这两个锥齿轮啮合。此外，利用上述锥齿轮将上述驱动电动机57的转轴的旋转转换90°，并将该旋转传递到上述滚珠丝杠59。在该滚珠丝杠59上螺合配置有未图示的滚珠螺母。在该滚珠螺母上固接有配置于图3中上侧的上下滑动构件53。藉此，通过使驱动电动机57旋转，能通过滚珠螺母使上述上下滑动构件53在图中上下方向上移动。此外，配置于图3中下侧的上下滑动构件53不是由上述驱动电动机57驱动的，其在图3中上下方向的高度通过调节螺钉60进行调节、设定。即，配置于图3中下侧的上下滑动构件53与上述调节螺钉60的图3中的上端抵接，若使上述调节螺钉60旋转以使其在图3中的上下方向上进退，则相应地，配置于图3中下侧的上下滑动构件53也移动。在上述上下滑动构件53、53上分别设置有第二水平滑动构件61、61。关于配置于图3中上侧的第二水平滑动构件61侧的结构，首先，在上述上下滑动构件53侧铺设有一对导轨63、63。另外，在第二水平滑动构件61侧左右各安装有两个引导构件65、65、65、65。上述左右各为两个的引导构件65、65、65、65以能移动的状态与上述一对导轨63、26卡合。此夕卜，如图2所示，在上述上下滑动构件53与第二水平滑动构件61之间，通过旋转体67、69及链条71安装有平衡块73。在该平衡块73的作用下，上述第二水平滑动构件61处于始终被朝前方(图2中左侧)的齿轮7侧施力的状态。另外，关于配置于图3中下侧的第二水平滑动构件61侧的结构，由于与配置于图3中上侧的第二水平滑动构件61侧的结构相同，因此，对图中相同部分标注相同符号而省略其说明。如图3所示，在配置于图中上侧的第二水平滑动构件61上设置有表面加工用主轴单元75，在配置于图中下侧的第二水平滑动构件61上设置有背面加工用主轴单元77。如图5 图7所示，上述表面加工用主轴单元75在其下表面侧设置有表面加工用旋转工具79。此外，在上述表面加工用旋转工具79的附近安装有表面加工用触针81。上述表面加工用触针81通过固定螺钉85安装并固定于安装台83。此外,如图8 图10所示，上述背面加工用主轴单元77在其上表面侧设置有背面加工用旋转工具87。此外，在上述背面加工用旋转工具87的附近安装有背面加工用触针89。上述背面加工用触针89与上述表面加工用触针83同样地通过固定螺钉85安装并固定于安装台83。此外，上述表面加工用主轴单元75通过带轮93、皮带95、带轮97被驱动电动机91驱动而旋转。此外，背面加工用主轴单元77侧也相同。此外，在上述平衡块73的作用下，上述第二水平滑动构件61和上述表面加工用主轴单元75、上述背面加工用主轴单元77 —起处于始终被朝前方(图2中左侧)的齿轮7侧施力的状态。基于以上结构对其作用进行说明。首先，将齿轮7设置于工件保持部I的工件载置部5上。接着，在使三个夹持构件13与上述齿轮7的表面(图2中上侧的表面)抵接的状态下，旋紧夹持用螺钉15，将上述齿轮7保持于上述工件保持部I。
接着，适当旋转调节螺钉60，来微调图2中下侧的上下滑动构件53及背面加工用主轴单元77的高度，使背面加工用旋转工具87前端的高度(图2中上下方向位置)与上述齿轮7内周的背面侧缘部的高度(图2中上下方向位置)一致。接着，使驱动电动机57驱动以使图2中上侧的上下滑动构件53移动，藉此，来调节上述表面加工用旋转工具79的高度(图2中上下方向位置)，使表面加工用旋转工具79前端的高度(图2中上下方向位置)与上述齿轮7内周的表面侧缘部的高度(图2中上下方向位置)一致。同时，驱动驱动机构41，使第一水平滑动构件37朝图2中左侧移动，藉此，使以表面加工用主轴单元75、背面加工用主轴单元77为中心的加工部位整体朝齿轮7的方向靠近并移动。这样，来使表面加工用旋转工具79与上述齿轮7内周的表面侧缘部抵接，并使背面加工用旋转工具87与上述齿轮7内周的背面侧缘部抵接。
在该状态下，使工件保持部旋转元件23的驱动电动机25驱动，利用驱动滚筒27与上述工件保持部I的动力传递板17的相互作用，使上述工件保持部I及上述齿轮7旋转。同时，驱动表面加工用主轴单元75及背面加工用主轴单元77的驱动电动机91、91，使上述表面加工用旋转工具79及上述背面加工用旋转工具87旋转。藉此，对上述齿轮7内周的表面侧缘部及背面侧缘部进行倒角加工，在平衡块73的作用下，在进行倒角加工的同时，使上述表面加工用旋转工具79及上述背面加工用旋转工具87前进(朝图2中左侧移动)。当利用上述表面加工用旋转工具79及上述背面加工用旋转工具87对上述齿轮7内周的表面侧缘部及背面侧缘部进行了规定量的切削时，表面加工用触针81及背面加工用触针89与上述齿轮7的内周面抵接，能限制表面加工用旋转工具79及上述背面加工用旋转工具87的过量切削。通过在齿轮7内周的整周上施加这种作用，能对上述齿轮7内周的表面侧缘部及背面侧缘部进行定量的倒角加工。根据以上本实施方式，能起到如下效果。首先，由于在齿轮7的内侧设有表面加工用主轴单元75和背面加工用主轴单元77，因此，能同时进行对上述齿轮7的内周的表面侧缘部的倒角加工及对背面侧缘部的倒角加工。此外，由于表面加工用主轴单元75设成通过驱动电动机57驱动滚珠丝杠59旋转而在上下方向上移动，且背面加工用主轴单元77也可利用调节螺钉60来调节上下方向的位置，因此，能对应于上述齿轮7的厚度，容易地改变上述表面加工用主轴单元75和上述背面加工用主轴单元77的位置。此外，在本实施方式的情形下，由于不是使驱动滚筒27和按压滚筒29直接作用于齿轮7来使齿轮7旋转，而是使驱动滚筒27和按压滚筒29作用于采取了规定防滑措施的动力传递板17来使齿轮7旋转，因此，不会使驱动滚筒27和按压滚筒29空转，能可靠地使齿轮7旋转。因此，即便例如上述齿轮7是用于风力发电机等的大型齿轮，也能可靠地进行其内周缘部的倒角加工和去毛刺等。此外，由于上述按压滚筒29在弹簧构件32的作用下压接于上述动力传递板17，使得上述按压滚筒29将上述动力传递板17朝上述驱动滚筒27侧按压，因此，能可靠地获得上述效果。此外，在本实施方式中，由于上述齿轮7被工件保持部I的夹持构件13、13、13及工件载置部5夹住，并被夹持用螺钉15、15、15固定，因此，上述齿轮7被可靠地固定并保持。接着，参照图11至图16对本发明的第二实施方式进行说明。在本实施方式中，也示出了将本申请发明应用于倒角装置的例子，该倒角装置对作为工件的、例如使用于风力发电机的大型齿轮即内齿型齿轮7的齿部7b的表面背面两个面的内周缘部进行倒角加工。首先，与上述第一实施方式的情形相同，如图11及图12所示，本实施方式中也设有工件保持部I及工件保持部旋转元件23。另外，该工件保持部I及工件保持部旋转元件23的结构与上述第一实施方式中的结构相同，对图中相同部分标注相同符号而省略其说明。此外，与上述第一实施方式的情形相同，在本实施方式中，在上述工件保持部I的 内侧也设置有倒角机30。以下进行详细说明。首先，设有基台31，在该基台31上设置有驱动机构41。此外，在上述基台31的第一水平滑动构件37上立设有支承框体49。与上述第一实施方式的情形相同，在该支承框体49上设置有导轨51、51 ;以及以能移动的状态设置在导轨51、51上，利用驱动电动机57和滚珠丝杠59而移动的上下滑动构件53。在本实施方式的情形下，仅设置一个上下滑动构件53。此外，与上述第一实施方式的情形相同，在该上下滑动构件53上设置有第二水平滑动构件61。如图12所示，在上述第二水平滑动构件61的前方安装有两轴主轴倒角单元99。如图13 图16所示，在上述两轴主轴倒角单元99中安装有表面加工用旋转工具101、背面加工用旋转工具103，上述表面加工用旋转工具101、背面加工用旋转工具103被驱动电动机105驱动而旋转。此外，在上述表面加工用旋转工具101、背面加工用旋转工具103的附近分别安装有表面加工用触针107、背面加工用触针109。上述表面加工用触针107、背面加工用触针109通过固定螺钉113安装并固定于安装台111。另外，其它结构与上述第一实施方式的情形相同，对图中相同部分标注相同符号并省略其说明。 基于以上结构对其作用进行说明。首先，与上述第一实施方式的情形相同地在工件保持部I上保持齿轮7。如图12中的实线所示，为了进行上述齿轮7内周的表面侧缘部的倒角加工，驱动驱动机构41使第一水平滑动构件37朝图12中左侧移动，并使驱动电动机57驱动，使上下滑动构件53及上述两轴主轴倒角单元99沿图12中上下方向移动，以使表面加工用旋转工具101与上述齿轮7内周的表面侧缘部抵接。在该状态下，使工件保持部旋转元件23的驱动电动机25驱动，与上述第一实施方式的情形相同地使上述工件保持部I及上述齿轮7旋转。同时，驱动两轴主轴倒角单元99的驱动电动机105，使上述表面加工用旋转工具101旋转。藉此，进行上述齿轮7内周的表面侧缘部的倒角加工。此时，上述两轴主轴倒角单元99在平衡块73的作用下被朝上述齿轮7的内周缘部侧施力，藉此，能利用上述表面加工用旋转工具101进行倒角加工。接着，当利用上述表面加工用旋转工具101对上述齿轮7内周的表面侧缘部进行了规定量的切削时，表面加工用触针107与上述齿轮7的内周面抵接，能限制表面加工用旋转工具101的过量切削。通过在上述齿轮7内周的整周上施加这种作用，能对上述齿轮7内周的表面侧缘部进行定量的倒角加工。接着，进行上述齿轮7内周的背面侧缘部的倒角加工。首先，驱动上述驱动机构41，使上述第一水平滑动构件37朝图12中右侧移动，来解除表面加工用旋转工具101及表面加工用触针107与上述工件7内周的表面侧缘部的抵接。接着，在使驱动电动机57驱动以使上下滑动构件53及上述两轴主轴倒角单元99朝图12中下侧移动之后，驱动上述驱动机构41，使上述第一水平滑动构件37朝图12中右侧移动，如图12中的假想线所示，使背面加工用旋转工具103与上述齿轮7内周的背面侧缘部抵接。在该状态下，使上述工件保持部旋转元件23的驱动电动机25旋转以使上述齿轮7旋转，并驱动上述两轴主轴倒角单元99的驱动电动机105，以使上述背面加工用旋转工具103旋转。藉此，进行上述齿轮7内周的背面侧缘部的倒角加工。此时也与上述齿轮7内周的表面侧缘部的倒角加工的情形相同，在上述平衡块73的作用下，上述两轴主轴倒角单元99及上述背面加工用旋转工具103被朝上述齿轮7的内周缘部侧施力，当对上述齿轮7内周的背面侧缘部进行了规定量的倒角加工时，背面加工用触针109与上述齿轮的内周面抵·接，来限制过量的倒角加工。根据以上本实施方式，能起到如下效果。首先，能容易地进行对齿轮7的内周的表面侧的缘部的倒角加工及对背面侧的缘部的倒角加工这两个加工。这是由于采用了下述结构采用两轴主轴倒角单元99，仅通过使该两轴主轴倒角单元99在上下方向上适当滑动以置于规定位置，就能进行对齿轮7的表面侧的缘部的倒角加工和对背面侧的缘部的倒角加工这两个加工。此外，本实施方式的情形也与上述第一实施方式的情形相同，由于不是使驱动滚筒27和按压滚筒29直接作用于齿轮7来使齿轮7旋转，而是使驱动滚筒27和按压滚筒29作用于采取了规定防滑措施的动力传递板17来使齿轮7旋转，因此，不会使驱动滚筒27和按压滚筒29空转，能可靠地使齿轮7旋转。因此，即便例如上述齿轮7是用于风力发电机等的大型齿轮，也能可靠地进行其内周缘部的倒角加工和去毛刺等。接着，参照图17及图18对本发明的第三实施方式进行说明。在上述第一实施方式、第二实施方式中，示出了将本申请发明应用于倒角装置的例子，该倒角装置对作为工件的、例如使用于风力发电机的大型齿轮即内齿型齿轮的齿部的表面背面两个面的内周缘部进行倒角加工，但在本实施方式中，示出了将本申请发明应用于以下倒角装置的例子，该倒角装置对作为工件的、例如使用于风力发电机的大型齿轮即外齿型齿轮的齿部的表面背面两个面的外周缘部进行倒角加工。另外，本实施方式的倒角装置的结构与上述第一实施方式的倒角装置的结构大致相同，因此，对图中相同部分标注相同符号并省略其说明。首先，如图17及图18所示，在工件保持部I上保持作为工件的齿轮7。该齿轮7是外齿型的大型齿轮，在外周面形成有齿7b，在中央形成有通孔7a。在本实施方式的情形下，也利用工件夹持件9、9、9将上述齿轮7保持于上述工件保持部I，但由于上述齿轮7是外齿型的齿轮，因此，上述工件夹持件9的结构、与上述齿轮7的位置关系与第一实施方式的情形不同。即，如图17及图18所示，上述工件夹持件9、9、9的支承块11、11、11以与外齿型的齿轮7对应的方式采用内外与上述第一实施方式、第二实施方式的情形反向的结构。
此外，在本实施方式的情形下，上述齿轮7是外齿型的大型齿轮，在外周面形成有齿7b。因此，为了对该外周面的齿7b进行倒角加工等，在工件保持部I的外侧设置有倒角机30。另外，上述倒角机30的结构与上述第一实施方式中的倒角机30的结构相同，因此，对图中相同部分标注相同符号并省略其说明。本实施方式的倒角装置也起到与上述第一实施方式的情形大致相同的作用，但在对齿轮7外周的表面侧缘部及背面侧缘部进行定量的倒角加工这点上不同。利用上述本实施方式也能起到与上述第一实施方式大致相同的效果。不过，如上所述，本实施方式的加工装置是对上述齿轮7的外周侧缘部进行加工的装置。接着，参照图19及图20对本发明的第四实施方式进行说明。 与上述第三实施方式的情形相同，在本实施方式中，也示出了将本申请发明应用于以下倒角装置的例子，该倒角装置对作为工件的、例如使用于风力发电机的大型齿轮即外齿型齿轮7的齿部7b的表面背面两个面的外周缘部进行倒角加工。另外，本实施方式的倒角装置的结构与上述第二实施方式的倒角装置的结构大致相同，因此，对图中相同部分标注相同符号并省略其说明。首先，如图19及图20所示，在工件保持部I上保持作为工件的齿轮7。该齿轮7是外齿型的大型齿轮，在外周面形成有齿7b，在中央形成有通孔7a。在本实施方式的情形下，也利用工件夹持件9、9、9将上述齿轮7保持于上述工件保持部I，但由于上述齿轮7是外齿型的齿轮，因此，上述工件夹持件9的结构、与上述齿轮7的位置关系与第二实施方式的情形不同。即，如图19及图20所示，上述工件夹持件9、9、9的支承块11、11、11以与外齿型的齿轮7对应的方式采用内外与上述第一实施方式、第二实施方式的情形反向的结构。此外，在本实施方式的情形下，上述齿轮7是外齿型的大型齿轮，在外周面形成有齿7b。因此，为了对该外周面的齿7b进行倒角加工等，在工件保持部I的外侧设置有倒角机30。另外，上述倒角机30的结构与上述第二实施方式中的倒角机30的结构相同，因此，对图中相同部分标注相同符号并省略其说明。本实施方式的倒角装置也起到与上述第二实施方式的情形大致相同的作用，但在对齿轮7外周的表面侧缘部及背面侧缘部进行定量的倒角加工这点上不同。利用上述本实施方式也能起到与上述第二实施方式大致相同的效果。不过，如上所述，本实施方式的加工装置是对上述齿轮7的外周侧缘部进行加工的装置。另外，本发明并不限定于上述第一实施方式 第四实施方式的结构。首先，在上述第一实施方式 第四实施方式中，工件保持部I的工件夹持件9的数量为三个，但此外也可考虑设置各种数量的工件夹持件9。此外，在上述第一实施方式 第四实施方式中，上述工件夹持件9采用了利用夹持用螺钉15将夹持构件13朝上述齿轮7侧施力的结构，但也可考虑采用其他各种结构。例如，也可考虑使杆转动时，其端部将夹持构件朝上述齿轮7侧施力的结构。此外，在上述第一实施方式 第四实施方式中，工件保持部I的动力传递板17的表面被加工成“梨皮状”等凹凸形状，藉此使驱动滚筒27、按压滚筒29和上述动力传递板17不空转，但对于上述动力传递板17的表面处理可考虑各种方法。例如，可以考虑在上述动力传递板17的表面贴附橡胶薄片等摩擦系数较高的构件来防止滑动，或是在上述动力传递板17的表面形成齿条，并使用齿轮来代替上述驱动滚筒27、按压滚筒29。此外，在上述第一实施方式 第四实施方式中，工件保持部I的支承构件3形成圆筒形状，但也可考虑形成其他各种形状、结构，例如可考虑使用多个柱状构件。此外,在上述第一实施方式 第四实施方式中，表面加工用主轴单兀75的表面加工用旋转工具79、背面加工用主轴单元77的背面加工用旋转工具87、两轴主轴倒角单元99的表面加工用工具101和背面加工用工具103的转轴的方向与作为工件的齿轮7的旋转方向平行，但也可考虑使加工用工具的转轴的方向与上述齿轮7的旋转方向正交。此外，在采用这种结构时，还可考虑在夹着上述加工用工具的相反的各侧设置触针。·
此外，在上述第一实施方式及第三实施方式中，设有两个上下滑动构件53、53，这其中，只有设于上侧的上下滑动构件53通过滚珠丝杠59的旋转而上下移动，但也可考虑使设于下侧的上下滑动构件53也通过上述滚珠丝杠59的旋转而上下移动。此时，在设于下侧的上下滑动构件53上也固接有与上述滚珠丝杠59螺合的滚珠螺母，该滚珠螺母的螺纹与固接在设于上侧的上下滑动构件53上的滚珠螺母的螺纹方向相反，通过使上述滚珠丝杠59朝合适的方向旋转,能使一对上下滑动构件53、53 —起朝相互远离的方向移动。此外，在上述第一实施方式、第二实施方式中，以对内齿型大型齿轮的两面的内周缘部进行倒角加工的情形为例进行了说明，在上述第三实施方式、第四实施方式中，以对外齿型大型齿轮的两面的外周缘部进行倒角加工的情形为例进行了说明，但并不局限于这种大型齿轮，还可想象出其他各种构件。此外，加工的种类也并不局限于倒角加工，同样也能适用于去毛刺加工、精加工
坐寸ο首先，图示各部分的结构仅是例示，并不限定于此。本发明涉及一种对通过机床的切削加工、压铸成形、注塑成形、冲压、熔模铸造、模具锻造等方法制造出的例如各种齿轮等形状复杂的工业零件(以下称为工件)进行去毛刺、倒角加工等时使用的加工装置，尤其涉及一种致力于对于大型齿轮也能有效地进行所期望的加工的加工装置，该加工装置例如适用于风力发电机等中使用的大型齿轮的去毛刺加工、倒角加工。
权利要求
1.一种加工装置，其特征在于，包括 保持工件的工件保持部; 作用于所述工件保持部而使其旋转的工件保持部旋转元件；以及 以与保持于所述工件保持部的所述工件相对的方式设置的加工机。
2.如权利要求I所述的加工装置，其特征在于， 所述工件保持部具有用于保持所述工件的夹持机构并包括传递所述工件保持部旋转元件的旋转力的旋转力传递部， 所述工件保持部旋转元件具有由动力源驱动而旋转的滚筒，通过使该滚筒与所述旋转力传递部抵接，来使所述工件保持部旋转。
3.如权利要求2所述的加工装置，其特征在于， 对所述旋转力传递部的与所述滚筒抵接的面进行了防滑加工。
4.如权利要求I至3中任一项所述的加工装置，其特征在于， 所述加工机包括基台、加工元件、按压元件及仿形元件，所述加工元件设于所述基台，能沿朝向所述工件的方向自由进退，并具有用于在所述工件的表面侧和背面侧进行规定加工的加工工具，所述按压元件将所述加工元件朝朝向所述工件的方向按压，所述仿形元件设于所述加工元件，由对应于所述工件的表面侧的工件表面侧仿形构件和对应于工件的背面侧的工件背面侧仿形构件构成，所述仿形元件通过与所述工件抵接，能仿照工件的形状使所述加工元件进退。
5.如权利要求4所述的加工装置，其特征在于， 所述加工元件包括对应于所述工件的表面侧的工件表面侧加工工具和对应于所述工件的背面侧的工件背面侧加工工具。
6.如权利要求5所述的加工装置，其特征在于， 所述工件表面侧加工工具和工件背面侧加工工具在共用的加工头上分别设置于以180°相对的两侧中的一侧，所述工件表面侧仿形构件和工件背面侧仿形构件设于所述工件表面侧加工工具和工件背面侧加工工具的附近。
7.如权利要求5所述的加工装置，其特征在于， 所述工件表面侧加工工具和工件背面侧加工工具分别设置于分体设置的加工头，所述工件表面侧仿形构件和工件背面侧仿形构件设于所述工件表面侧加工工具和工件背面侧加工工具的附近。
8.如权利要求4所述的加工装置，其特征在于， 所述加工元件具有用于在工件的表面侧和背面侧进行规定加工的单一的加工工具，所述加工工具的转轴方向是与所述工件保持部旋转元件的轴向正交的方向，所述工件表面侧仿形构件和工件背面侧仿形构件分别设置于隔着所述加工工具相对的两侧中的一侧。
9.如权利要求4至8中任一项所述的加工装置，其特征在于， 在所述基台上以能沿朝向所述工件的方向自由进退的方式设置有第一水平滑动构件，在该第一水平滑动构件上以能上下移动的方式设置有上下滑动工件，在该上下滑动构件上设置有第二水平滑动构件，所述加工元件设置成能在该第二水平滑动构件上沿朝向工件的方向移动。
10.如权利要求I至9中任一项所述的加工装置，其特征在于，所述工件形成空心形状，所述加工机设置在所述工件的空心部内， 利用所述加工机对所述工件的空心部的内周侧进行加工。
全文摘要
一种加工装置，该加工装置能容易地对例如齿轮的两个面进行去毛刺加工、倒角加工，此外，对于大型齿轮，也能有效地应对，能进行所期望的去毛刺加工、倒角加工。该加工装置的特征是，包括保持工件的工件保持部；作用于所述工件保持部而使其旋转的工件保持部旋转元件；以及以与保持于所述工件保持部的所述工件相对的方式设置的加工机。
文档编号B23P23/00GK102909555SQ201110230309
公开日2013年2月6日 申请日期2011年8月5日 优先权日2011年8月5日
发明者先生武司, 中岛正晴 申请人:先生精机株式会社