金属加工装置制造方法
【专利摘要】本实用新型廉价地提供一种通过同时进行由金属加工用工具进行的金属加工和金属加工用工具的修整而能够兼顾作业效率和加工精度的金属加工装置。该金属加工装置(10)具有：金属加工用工具(20)，其用于金属加工用；工具驱动部件(30)，其使金属加工用工具(20)能够在第1工作状态和第2工作状态下工作；以及控制部(40)，其用于控制并切换工具驱动部件(30)的驱动状态，以使金属加工中的金属加工用工具(20)的工作状态在第1工作状态和第2工作状态之间交替切换。
【专利说明】金属加工装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种金属加工装置。
【背景技术】
[0002] 关于以切削加工装置、磨削加工装置、研磨装置等为代表的金属加工装置，均被人 所熟知而无需对各自的具体例进行说明。上述金属加工装置是通过使金属加工用工具抵接 于工件来进行规定的加工处理的。若利用金属加工用工具来进行针对工件的规定的加工处 理，则会产生如下这样的问题：因切屑等附着于金属加工用工具而导致金属加工用工具的 加工能力下降，作业效率、加工精度下降。
[0003] 作为能够防止因这样的金属加工用工具的加工能力的下降而导致的金属加工装 置的作业效率、加工精度的下降的金属加工装置的结构，例如，提出有具有专利文献1所公 开的结构的装置。
[0004] 专利文献1 :日本特开2003 - 311752号公报 实用新型内容
[0005] 实用新型要解决的问题
[0006] 在专利文献1中所公开的金属加工装置涉及一种毛刺去除装置，通过采用交替进 行去除由树脂成形品构成的工件的毛刺的毛刺去除工序和毛刺去除刀具（金属加工用工 具）的研磨工序的结构，能够防止因毛刺去除刀具的切削能力下降而导致的毛刺去除装置 的作业效率的下降、加工精度的下降。
[0007] 但是，如专利文献1所示，在采用交替进行毛刺去除处理工序和毛刺去除刀具的 研磨工序的结构的情况下，由于处于维持了毛刺去除刀具的切削能力的状态，因此能够维 持基于毛刺去除刀具的加工精度，但是由于在毛刺去除刀具的研磨工序中无法进行毛刺的 去除处理，因此依然残留无法解决作业效率下降这样的问题。
[0008] 另外，也存在有因在毛刺去除装置中附加了用于进行毛刺去除刀具的研磨处理的 结构而导致毛刺去除装置的制造成本、维持成本增加这样的问题。
[0009] 因此，本实用新型的目的在于廉价地提供一种通过同时进行由金属加工用工具所 进行的金属加工和金属加工用工具的修整而能够兼顾作业效率和加工精度的金属加工装 置。
[0010] 用于解决问题的方案
[0011] 为了解决上述问题，本实用新型发明人进行了认真的研究，其结果，想到了如下结 构。
[0012] 即，一种金属加工装置，其特征在于，该金属加工装置具有：金属加工用工具，其用 于金属加工用；工具驱动部件，其使上述金属加工用工具能够在第1工作状态和第2工作 状态下工作；以及控制部，其用于控制并切换上述工具驱动部件的驱动状态，以使金属加工 中的上述金属加工用工具的工作状态在上述第1工作状态和上述第2工作状态之间交替切 换。
[0013] 由此，由于能够在金属加工中进行用于恢复金属加工用工具的加工能力的下降的 修整工序，因此能够在不使金属加工装置的作业效率下降的情况下恢复金属加工用工具的 加工能力，并且也能够防止金属加工的加工精度的下降。
[0014] 另外，优选的是，上述金属加工用工具为旋转型的金属加工用工具，上述第1工作 状态是向一个旋转方向旋转的状态，上述第2工作状态是向与上述一个旋转方向相反的方 向旋转的状态。由此，由于能够在金属加工中进行用于恢复多用于金属加工装置中的旋转 砂轮的金属加工能力的下降的修整工序，因此能够在不使金属加工装置的作业效率下降的 情况下恢复金属加工用工具的加工能力，并且也能够防止金属加工中的加工精度的下降。
[0015] 实用新型的效果
[0016] 采用本实用新型的金属加工装置的结构，由于能够在金属加工的同时进行恢复金 属加工用工具的加工能力的下降的工序，因此能够最小限度地抑制金属加工装置的作业效 率的下降，并且也能够最小限度地抑制加工精度的下降。另外，由于无需用于恢复金属加工 用工具的加工能力的附加结构，因此金属加工装置的制造成本不会增加，从而能够廉价地 提供一种可用性良好且作业效率较高的金属加工装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1是第1实施方式的毛刺去除装置的概略结构图。
[0018] 图2是示意性地表示工件的毛刺去除处理中的旋转砂轮的表面状态的说明图。
[0019] 图3是示意性地表示使砂轮逆旋转时的旋转砂轮的表面状态的说明图。
[0020] 附图标记说明
[0021] 10、毛刺去除装置；20、旋转砂轮；22、主体部；24、结合剂；26、工业用金刚石；30、 电动马达；40、控制部；42、存储部；44、CPU ;50、切屑；W、工件。
【具体实施方式】
[0022] 以下，基于附图具体地说明本实用新型的金属加工装置的实施方式。在本实施方 式中，作为金属加工装置的一例，基于对由铸造品构成的工件W进行毛刺去除的毛刺去除 装置10来进行实用新型的详细的说明。
[0023] 如图1所示，毛刺去除装置10具有：旋转砂轮20,其作为对从未图示的铸造模具 中取出的工件W进行毛刺去除的金属加工用工具；电动马达30,其作为用于驱动旋转砂轮 20而使其旋转的工具驱动部件；以及控制部40,其用于控制电动马达30的动作。由于毛刺 去除装置10中的其他结构能够采用公知结构，因此在本说明书中省略关于毛刺去除装置 10的各公知结构的详细的说明。
[0024] 此外，在本实施方式中，作为旋转砂轮20,使用通过如下方法形成的构件：在将结 合剂24与作为研磨材料的工业用金刚石26的混合物涂布于由金属板等构成的具有所需厚 度的圆板（主体部22)的侧周面之后，使结合剂24固化。由于在结合剂24内随机地混合 有工业用金刚石26,因此这样的旋转砂轮20能够不依赖于旋转方向地进行磨削加工。
[0025] 另外，电动马达30使用能够使旋转砂轮20进行作为第1工作状态的正旋转和作 为第2工作状态的逆旋转的装置。作为这样的电动马达30,例如使用有AC马达，但更加优 选的是使用AC伺服马达、AC主轴马达。
[0026] 控制部40具有存储部42和CPU44。
[0027] 在存储部42内存储有动作控制程序，该动作控制程序具有使用旋转砂轮20进行 的毛刺去除处理动作用指令组以及控制旋转砂轮20的旋转方向的正旋转指令和逆旋转指 令。用于使旋转砂轮20的旋转方向向第1方向旋转的正旋转指令、和用于使旋转砂轮20 向与第1旋转方向相反的方向旋转的逆旋转指令以在毛刺去除处理动作用指令组的各处 交替地出现的方式插入。通过适当地变更毛刺去除处理动作用指令组内的正旋转指令和逆 旋转指令的插入位置，能够与工件W的形状、成形材料相对应地构筑最佳的动作控制程序。 即，能够编辑动作控制程序。
[0028] CPU44根据存储于存储部42内的动作控制程序而使向规定方向旋转的旋转砂轮 20在抵接于工件W的状态下沿着工件W的表面形状移动，从而进行工件W的毛刺去除加工。 在工件W的毛刺去除加工中，在插入有动作控制程序内的正旋转指令、逆旋转指令的位置 处，CPU44以使旋转砂轮20的旋转方向成为正方向旋转和逆方向旋转中的任一个旋转所指 定的方向的方式控制并切换电动马达30的动作。
[0029] 这样，参照图2和图3,说明驱动旋转砂轮20而使其旋转的电动马达30的旋转方 向为正逆旋转时的旋转砂轮20的表面状态。在图2和图3中，附图标记22是由金属圆板 构成的旋转砂轮20的主体部。在主体部22的外周侧面形成有由结合剂24和混合在结合 剂24中的工业用金刚石26构成的磨削加工部。
[0030] 使用如此形成的旋转砂轮20,如图2所示，通过使旋转砂轮20向箭头A方向旋转 (正旋转），从而进行工件W的毛刺去除处理。当进行工件W的毛刺去除处理时，如图2所 示，从工件W上去除掉的毛刺的一部分即切屑50处于附着在旋转砂轮20的一部分表面（在 工业用金刚石26中，旋转砂轮20的旋转方向上的靠前侧的部分）上的状态。在工业用金 刚石26中，附着在旋转砂轮20的旋转方向上的靠前侧的部分上的切屑50因工件W与旋转 砂轮20之间的摩擦热而成长，从而导致旋转砂轮20的磨削性能下降。
[0031] 这样，若附着在旋转砂轮20的旋转方向上的靠前侧的部分上的切屑50埋入作为 旋转砂轮20的磨粒（日文：砥β目）的工业用金刚石26、26之间，则会导致旋转砂轮20的 磨粒变钝。即使使这样的状态下的旋转砂轮20抵接于工件W，不仅难以去除工件W的毛刺， 还会因过热的摩擦热而分别对旋转砂轮20和工件W造成不良影响。
[0032] 因此，当使旋转砂轮20的旋转方向向图3中的箭头Β方向旋转（逆旋转）时，工 业用金刚石26利用在使旋转砂轮20正旋转时未附着切屑50这一侧的面对工件W进行毛 刺去除处理。此时，能够借助进行工件W的毛刺去除处理时的冲击、和离心力的作用，将旋 转砂轮20正旋转时附着于工业用金刚石26的切屑50从工业用金刚石26的表面去除。
[0033] 此外，在使旋转砂轮20逆旋转时，也会因与旋转砂轮20正旋转时相同的原理而在 工业用金刚石26的旋转方向前侧部分附着有切屑50并导致切屑50成长。因而，通过在适 当的时机使旋转砂轮20的旋转方向以正逆旋转的方式交替切换，对于一边进行由旋转砂 轮20进行的工件W的毛刺去除处理，一边进行旋转砂轮20的修整而言是有效的。
[0034] 利用这样的结构，能够在不降低毛刺去除装置的工作效率的情况下防止因切屑50 导致的旋转砂轮20的堵塞而造成的旋转砂轮20的切削性能的下降、加工精度的下降。另 夕卜，还起到了如下这样的作用效果：能够实现针对在以往的毛刺去除装置中难以进行磨削 的、由不锈钢、铸钢构成的工件W的毛刺去除加工。
[0035] 这样，通过在毛刺去除加工中以正逆旋转的方式交替切换旋转砂轮20的旋转方 向，从而防止了因工件W的毛刺去除处理所产生的切屑50而导致旋转砂轮20堵塞，继而造 成旋转砂轮20的磨削性能的下降、加工精度的下降，但是也存在有即使旋转砂轮20的旋转 方向反转也无法去除切屑50的部分。因而，需要在适当的时机下进行旋转砂轮20的更换， 但是针对以往的毛刺去除装置而言，能够大幅地延长旋转砂轮20的更换周期。
[0036] 此外，关于旋转砂轮20的更换周期是否到来的判断，只要在动作控制程序中插入 用于通知旋转砂轮更换时机已到来的工具更换通知指令，就能够使CPU44进行关于旋转砂 轮20的更换时机的判断。若是在即使CPU44根据动作控制程序内的工具更换指令，利用显 示部件等催促旋转砂轮20的更换，也未进行旋转砂轮20的更换的情况下，CPU44也可以执 行停止向电动马达30供给电源的处理。
[0037] 在采用了以上所说明的结构的毛刺去除装置10中，由于能够在恰当地维持了旋 转砂轮20的磨削性能的状态下进行工件W的毛刺去除处理，因此能够长时间地维持良好的 加工精度。另外，由于大幅地削减了旋转砂轮20的维护所需的时间，因此在抑制旋转砂轮 20的更换频率、也提高毛刺去除装置10的工作效率的点上是优秀的。
[0038] 另外，由于旋转砂轮20的磨削性能被维持在恰当的状态下，因此即使是在以往的 毛刺去除装置中无法作为加工对象的由不锈钢、铸钢所形成的工件W也能够成为加工对 象。
[0039] 进而，由于旋转砂轮20的维护是通过现有的毛刺去除装置10所具备的结构来执 行的，因此在能够防止毛刺去除装置10的制造成本上升这一点上是优秀的。
[0040] 以上，基于本实用新型所应用的毛刺去除装置10的结构进行了本实用新型的详 细的说明，但是本实用新型的保护范围并不局限于以上所说明的实施方式。在以上实施方 式中，作为金属加工装置的一例，示例有使用了旋转砂轮20的毛刺去除装置10 (磨削加工 装置），但是本实用新型也能够应用于以切削加工装置、研磨加工装置等为代表的其他金属 加工装置中。
[0041] 另外，作为金属加工用工具示例有旋转砂轮20,但是本实用新型也能够应用于使 用了通过直线运动动作来进行金属加工的金属加工用工具的金属加工装置中。
【权利要求】
1. 一种金属加工装置，其特征在于， 该金属加工装置具有： 金属加工用工具，其用于金属加工； 工具驱动部件，其使上述金属加工用工具能够在第1工作状态和第2工作状态下工作； 以及 控制部，其用于控制并切换上述工具驱动部件的驱动状态，以使金属加工中的上述金 属加工用工具的工作状态在上述第1工作状态和上述第2工作状态之间交替切换。
2. 根据权利要求1所述的金属加工装置，其特征在于， 上述金属加工用工具为旋转型的金属加工用工具， 上述第1工作状态是向一个旋转方向旋转的状态，上述第2工作状态是向与上述一个 旋转方向相反的方向旋转的状态。
【文档编号】B23D79/00GK203843625SQ201420231807
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2013年5月7日
【发明者】臼田宏, 新村辰雄, 山上荣正, 泷泽径 申请人:株式会社小山