金屬加工裝置製造方法

2023-05-01 02:57:31

金屬加工裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型廉價地提供一種通過同時進行由金屬加工用工具進行的金屬加工和金屬加工用工具的修整而能夠兼顧作業效率和加工精度的金屬加工裝置。該金屬加工裝置(10)具有：金屬加工用工具(20)，其用於金屬加工用；工具驅動部件(30)，其使金屬加工用工具(20)能夠在第1工作狀態和第2工作狀態下工作；以及控制部(40)，其用於控制並切換工具驅動部件(30)的驅動狀態，以使金屬加工中的金屬加工用工具(20)的工作狀態在第1工作狀態和第2工作狀態之間交替切換。
【專利說明】金屬加工裝置

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種金屬加工裝置。

【背景技術】
[0002] 關於以切削加工裝置、磨削加工裝置、研磨裝置等為代表的金屬加工裝置，均被人 所熟知而無需對各自的具體例進行說明。上述金屬加工裝置是通過使金屬加工用工具抵接 於工件來進行規定的加工處理的。若利用金屬加工用工具來進行針對工件的規定的加工處 理，則會產生如下這樣的問題：因切屑等附著於金屬加工用工具而導致金屬加工用工具的 加工能力下降，作業效率、加工精度下降。
[0003] 作為能夠防止因這樣的金屬加工用工具的加工能力的下降而導致的金屬加工裝 置的作業效率、加工精度的下降的金屬加工裝置的結構，例如，提出有具有專利文獻1所公 開的結構的裝置。
[0004] 專利文獻1 :日本特開2003 - 311752號公報 實用新型內容
[0005] 實用新型要解決的問題
[0006] 在專利文獻1中所公開的金屬加工裝置涉及一種毛刺去除裝置，通過採用交替進 行去除由樹脂成形品構成的工件的毛刺的毛刺去除工序和毛刺去除刀具（金屬加工用工 具）的研磨工序的結構，能夠防止因毛刺去除刀具的切削能力下降而導致的毛刺去除裝置 的作業效率的下降、加工精度的下降。
[0007] 但是，如專利文獻1所示，在採用交替進行毛刺去除處理工序和毛刺去除刀具的 研磨工序的結構的情況下，由於處於維持了毛刺去除刀具的切削能力的狀態，因此能夠維 持基於毛刺去除刀具的加工精度，但是由於在毛刺去除刀具的研磨工序中無法進行毛刺的 去除處理，因此依然殘留無法解決作業效率下降這樣的問題。
[0008] 另外，也存在有因在毛刺去除裝置中附加了用於進行毛刺去除刀具的研磨處理的 結構而導致毛刺去除裝置的製造成本、維持成本增加這樣的問題。
[0009] 因此，本實用新型的目的在於廉價地提供一種通過同時進行由金屬加工用工具所 進行的金屬加工和金屬加工用工具的修整而能夠兼顧作業效率和加工精度的金屬加工裝 置。
[0010] 用於解決問題的方案
[0011] 為了解決上述問題，本實用新型發明人進行了認真的研究，其結果，想到了如下結 構。
[0012] 即，一種金屬加工裝置，其特徵在於，該金屬加工裝置具有：金屬加工用工具，其用 於金屬加工用；工具驅動部件，其使上述金屬加工用工具能夠在第1工作狀態和第2工作 狀態下工作；以及控制部，其用於控制並切換上述工具驅動部件的驅動狀態，以使金屬加工 中的上述金屬加工用工具的工作狀態在上述第1工作狀態和上述第2工作狀態之間交替切 換。
[0013] 由此，由於能夠在金屬加工中進行用於恢復金屬加工用工具的加工能力的下降的 修整工序，因此能夠在不使金屬加工裝置的作業效率下降的情況下恢復金屬加工用工具的 加工能力，並且也能夠防止金屬加工的加工精度的下降。
[0014] 另外，優選的是，上述金屬加工用工具為旋轉型的金屬加工用工具，上述第1工作 狀態是向一個旋轉方向旋轉的狀態，上述第2工作狀態是向與上述一個旋轉方向相反的方 向旋轉的狀態。由此，由於能夠在金屬加工中進行用於恢復多用於金屬加工裝置中的旋轉 砂輪的金屬加工能力的下降的修整工序，因此能夠在不使金屬加工裝置的作業效率下降的 情況下恢復金屬加工用工具的加工能力，並且也能夠防止金屬加工中的加工精度的下降。
[0015] 實用新型的效果
[0016] 採用本實用新型的金屬加工裝置的結構，由於能夠在金屬加工的同時進行恢復金 屬加工用工具的加工能力的下降的工序，因此能夠最小限度地抑制金屬加工裝置的作業效 率的下降，並且也能夠最小限度地抑制加工精度的下降。另外，由於無需用於恢復金屬加工 用工具的加工能力的附加結構，因此金屬加工裝置的製造成本不會增加，從而能夠廉價地 提供一種可用性良好且作業效率較高的金屬加工裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是第1實施方式的毛刺去除裝置的概略結構圖。
[0018] 圖2是示意性地表示工件的毛刺去除處理中的旋轉砂輪的表面狀態的說明圖。
[0019] 圖3是示意性地表示使砂輪逆旋轉時的旋轉砂輪的表面狀態的說明圖。
[0020] 附圖標記說明
[0021] 10、毛刺去除裝置；20、旋轉砂輪；22、主體部；24、結合劑；26、工業用金剛石；30、 電動馬達；40、控制部；42、存儲部；44、CPU ;50、切屑；W、工件。

【具體實施方式】
[0022] 以下，基於附圖具體地說明本實用新型的金屬加工裝置的實施方式。在本實施方 式中，作為金屬加工裝置的一例，基於對由鑄造品構成的工件W進行毛刺去除的毛刺去除 裝置10來進行實用新型的詳細的說明。
[0023] 如圖1所示，毛刺去除裝置10具有：旋轉砂輪20,其作為對從未圖示的鑄造模具 中取出的工件W進行毛刺去除的金屬加工用工具；電動馬達30,其作為用於驅動旋轉砂輪 20而使其旋轉的工具驅動部件；以及控制部40,其用於控制電動馬達30的動作。由於毛刺 去除裝置10中的其他結構能夠採用公知結構，因此在本說明書中省略關於毛刺去除裝置 10的各公知結構的詳細的說明。
[0024] 此外，在本實施方式中，作為旋轉砂輪20,使用通過如下方法形成的構件：在將結 合劑24與作為研磨材料的工業用金剛石26的混合物塗布於由金屬板等構成的具有所需厚 度的圓板（主體部22)的側周面之後，使結合劑24固化。由於在結合劑24內隨機地混合 有工業用金剛石26,因此這樣的旋轉砂輪20能夠不依賴於旋轉方向地進行磨削加工。
[0025] 另外，電動馬達30使用能夠使旋轉砂輪20進行作為第1工作狀態的正旋轉和作 為第2工作狀態的逆旋轉的裝置。作為這樣的電動馬達30,例如使用有AC馬達，但更加優 選的是使用AC伺服馬達、AC主軸馬達。
[0026] 控制部40具有存儲部42和CPU44。
[0027] 在存儲部42內存儲有動作控制程序，該動作控制程序具有使用旋轉砂輪20進行 的毛刺去除處理動作用指令組以及控制旋轉砂輪20的旋轉方向的正旋轉指令和逆旋轉指 令。用於使旋轉砂輪20的旋轉方向向第1方向旋轉的正旋轉指令、和用於使旋轉砂輪20 向與第1旋轉方向相反的方向旋轉的逆旋轉指令以在毛刺去除處理動作用指令組的各處 交替地出現的方式插入。通過適當地變更毛刺去除處理動作用指令組內的正旋轉指令和逆 旋轉指令的插入位置，能夠與工件W的形狀、成形材料相對應地構築最佳的動作控制程序。 即，能夠編輯動作控制程序。
[0028] CPU44根據存儲於存儲部42內的動作控制程序而使向規定方向旋轉的旋轉砂輪 20在抵接於工件W的狀態下沿著工件W的表面形狀移動，從而進行工件W的毛刺去除加工。 在工件W的毛刺去除加工中，在插入有動作控制程序內的正旋轉指令、逆旋轉指令的位置 處，CPU44以使旋轉砂輪20的旋轉方向成為正方向旋轉和逆方向旋轉中的任一個旋轉所指 定的方向的方式控制並切換電動馬達30的動作。
[0029] 這樣，參照圖2和圖3,說明驅動旋轉砂輪20而使其旋轉的電動馬達30的旋轉方 向為正逆旋轉時的旋轉砂輪20的表面狀態。在圖2和圖3中，附圖標記22是由金屬圓板 構成的旋轉砂輪20的主體部。在主體部22的外周側面形成有由結合劑24和混合在結合 劑24中的工業用金剛石26構成的磨削加工部。
[0030] 使用如此形成的旋轉砂輪20,如圖2所示，通過使旋轉砂輪20向箭頭A方向旋轉 (正旋轉），從而進行工件W的毛刺去除處理。當進行工件W的毛刺去除處理時，如圖2所 示，從工件W上去除掉的毛刺的一部分即切屑50處於附著在旋轉砂輪20的一部分表面（在 工業用金剛石26中，旋轉砂輪20的旋轉方向上的靠前側的部分）上的狀態。在工業用金 剛石26中，附著在旋轉砂輪20的旋轉方向上的靠前側的部分上的切屑50因工件W與旋轉 砂輪20之間的摩擦熱而成長，從而導致旋轉砂輪20的磨削性能下降。
[0031] 這樣，若附著在旋轉砂輪20的旋轉方向上的靠前側的部分上的切屑50埋入作為 旋轉砂輪20的磨粒（日文：砥β目）的工業用金剛石26、26之間，則會導致旋轉砂輪20的 磨粒變鈍。即使使這樣的狀態下的旋轉砂輪20抵接於工件W，不僅難以去除工件W的毛刺， 還會因過熱的摩擦熱而分別對旋轉砂輪20和工件W造成不良影響。
[0032] 因此，當使旋轉砂輪20的旋轉方向向圖3中的箭頭Β方向旋轉（逆旋轉）時，工 業用金剛石26利用在使旋轉砂輪20正旋轉時未附著切屑50這一側的面對工件W進行毛 刺去除處理。此時，能夠藉助進行工件W的毛刺去除處理時的衝擊、和離心力的作用，將旋 轉砂輪20正旋轉時附著於工業用金剛石26的切屑50從工業用金剛石26的表面去除。
[0033] 此外，在使旋轉砂輪20逆旋轉時，也會因與旋轉砂輪20正旋轉時相同的原理而在 工業用金剛石26的旋轉方向前側部分附著有切屑50並導致切屑50成長。因而，通過在適 當的時機使旋轉砂輪20的旋轉方向以正逆旋轉的方式交替切換，對於一邊進行由旋轉砂 輪20進行的工件W的毛刺去除處理，一邊進行旋轉砂輪20的修整而言是有效的。
[0034] 利用這樣的結構，能夠在不降低毛刺去除裝置的工作效率的情況下防止因切屑50 導致的旋轉砂輪20的堵塞而造成的旋轉砂輪20的切削性能的下降、加工精度的下降。另 夕卜，還起到了如下這樣的作用效果：能夠實現針對在以往的毛刺去除裝置中難以進行磨削 的、由不鏽鋼、鑄鋼構成的工件W的毛刺去除加工。
[0035] 這樣，通過在毛刺去除加工中以正逆旋轉的方式交替切換旋轉砂輪20的旋轉方 向，從而防止了因工件W的毛刺去除處理所產生的切屑50而導致旋轉砂輪20堵塞，繼而造 成旋轉砂輪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轉砂輪20的旋轉 方向反轉也無法去除切屑50的部分。因而，需要在適當的時機下進行旋轉砂輪20的更換， 但是針對以往的毛刺去除裝置而言，能夠大幅地延長旋轉砂輪20的更換周期。
[0036] 此外，關於旋轉砂輪20的更換周期是否到來的判斷，只要在動作控制程序中插入 用於通知旋轉砂輪更換時機已到來的工具更換通知指令，就能夠使CPU44進行關於旋轉砂 輪20的更換時機的判斷。若是在即使CPU44根據動作控制程序內的工具更換指令，利用顯 示部件等催促旋轉砂輪20的更換，也未進行旋轉砂輪20的更換的情況下，CPU44也可以執 行停止向電動馬達30供給電源的處理。
[0037] 在採用了以上所說明的結構的毛刺去除裝置10中，由於能夠在恰當地維持了旋 轉砂輪20的磨削性能的狀態下進行工件W的毛刺去除處理，因此能夠長時間地維持良好的 加工精度。另外，由於大幅地削減了旋轉砂輪20的維護所需的時間，因此在抑制旋轉砂輪 20的更換頻率、也提高毛刺去除裝置10的工作效率的點上是優秀的。
[0038] 另外，由於旋轉砂輪20的磨削性能被維持在恰當的狀態下，因此即使是在以往的 毛刺去除裝置中無法作為加工對象的由不鏽鋼、鑄鋼所形成的工件W也能夠成為加工對 象。
[0039] 進而，由於旋轉砂輪20的維護是通過現有的毛刺去除裝置10所具備的結構來執 行的，因此在能夠防止毛刺去除裝置10的製造成本上升這一點上是優秀的。
[0040] 以上，基於本實用新型所應用的毛刺去除裝置10的結構進行了本實用新型的詳 細的說明，但是本實用新型的保護範圍並不局限於以上所說明的實施方式。在以上實施方 式中，作為金屬加工裝置的一例，示例有使用了旋轉砂輪20的毛刺去除裝置10 (磨削加工 裝置），但是本實用新型也能夠應用於以切削加工裝置、研磨加工裝置等為代表的其他金屬 加工裝置中。
[0041] 另外，作為金屬加工用工具示例有旋轉砂輪20,但是本實用新型也能夠應用於使 用了通過直線運動動作來進行金屬加工的金屬加工用工具的金屬加工裝置中。
【權利要求】
1. 一種金屬加工裝置，其特徵在於， 該金屬加工裝置具有： 金屬加工用工具，其用於金屬加工； 工具驅動部件，其使上述金屬加工用工具能夠在第1工作狀態和第2工作狀態下工作； 以及 控制部，其用於控制並切換上述工具驅動部件的驅動狀態，以使金屬加工中的上述金 屬加工用工具的工作狀態在上述第1工作狀態和上述第2工作狀態之間交替切換。
2. 根據權利要求1所述的金屬加工裝置，其特徵在於， 上述金屬加工用工具為旋轉型的金屬加工用工具， 上述第1工作狀態是向一個旋轉方向旋轉的狀態，上述第2工作狀態是向與上述一個 旋轉方向相反的方向旋轉的狀態。
【文檔編號】B23D79/00GK203843625SQ201420231807
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2013年5月7日
【發明者】臼田宏, 新村辰雄, 山上榮正, 瀧澤徑 申請人:株式會社小山