JP2020075312A - Turning device and turning method - Google Patents

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JP2020075312A JP2018209287A JP2018209287A JP2020075312A JP 2020075312 A JP2020075312 A JP 2020075312A JP 2018209287 A JP2018209287 A JP 2018209287A JP 2018209287 A JP2018209287 A JP 2018209287A JP 2020075312 A JP2020075312 A JP 2020075312A
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孝司 横山
Takashi Yokoyama
孝司 横山
竜也 西田
Tatsuya Nishida
竜也 西田
翔吾 黒▲柳▼
Shogo Kuroyanagi
翔吾 黒▲柳▼
嘉信 七里
Yoshinobu Shichiri
嘉信 七里
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Abstract

To process an inner periphery and an outer periphery of a work-piece perfectly coaxially when turing, and to reduce strain in a radial direction of the work-piece when clamping.SOLUTION: A turning device comprises: a spindle 11 which rotates around an axis; a first holding part 12 which is located at an end part on an axial one side of the spindle 11 with a direction of the axis as an axial direction, and holds a work-piece 90 substantially coaxially with the spindle 11; a contact part 22 which is located on axial one side of the work-piece 90, and contacts the work-piece 90 in the axial direction; and a second holding part 24 which so holds the contact part 22 as to be capable of advancing toward and retracting from the work-piece 90 in the axial direction. The contact part 22 contacts the work-piece 90 and energizes the work-piece 90 toward axial other side when processing an outer peripheral surface of the work-piece 90, and retracts from the work-piece 90 while the first holding parts holds the work-piece 90 when processing an inner peripheral surface of the work-piece 90.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、環状のワークを旋削によって加工する旋削加工装置及び旋削加工方法に関する。   The present invention relates to a turning apparatus and a turning method for processing an annular work by turning.

転がり軸受の内輪や外輪等の環状の部品は、通常、旋削加工、熱処理の各工程を経て、研削加工によって仕上げ加工が施される。しかしながら、製造コストを削減する目的で、仕上げ工程を研削加工に替えて、旋盤等の加工装置を用いた旋削加工とする場合がある。   An annular part such as an inner ring or an outer ring of a rolling bearing is usually subjected to finishing processing by grinding after passing through each step of turning and heat treatment. However, in order to reduce the manufacturing cost, the finishing process may be replaced with the grinding process and the turning process using a processing device such as a lathe may be performed.

内輪や外輪等の部品は、内周面と外周面を高い精度で同軸に加工することが要求される。研削加工で仕上げ加工をする場合には、加工時の抵抗が小さいので、マグネットチャックやエアチャックを用いて、ワークを固定することができる。このため、被加工面にクランプが突出しないようにワークの端面を固定することにより、内周面と外周面を同時に加工して、内周面と外周面を高い精度で同軸に加工することができる。   Parts such as the inner ring and the outer ring are required to be machined so that the inner peripheral surface and the outer peripheral surface are coaxial with high accuracy. When the finishing process is performed by the grinding process, since the resistance during the process is small, the work can be fixed using a magnet chuck or an air chuck. Therefore, by fixing the end surface of the work so that the clamp does not project on the surface to be processed, the inner peripheral surface and the outer peripheral surface can be processed simultaneously, and the inner peripheral surface and the outer peripheral surface can be processed coaxially with high accuracy. it can.

しかしながら、旋削加工では加工時の抵抗が大きいため、より強固な固定方法が必要となる。具体的には、図5及び図6に示すような加工装置を用いて、環状のワーク90の内周面92及び外周面93が、切削によって加工されている。図5では、第1工程として、ワーク90の外周側に設けた複数のクランパー91でワーク90を固定して、内周面92を加工している。このクランプ方法では、クランパー91が外周面93を覆っているため、内周を加工した後、そのままの状態で外周を加工することができない。そこで、一旦ワーク90を加工装置から取り外し、第2工程として、図6に示すように、コレットチャック94でワーク90の内周を再度クランプし直して、外周面93を加工している。
なお、仮に、第1工程でワーク90の外周面93を加工した場合であっても、コレットチャック94が内周面92を覆っているので、外周を加工した後、そのままの状態で内周を加工することができない。このため、第2工程では、ワーク90を再度クランプし直す必要がある。
However, the turning process has a large resistance at the time of working, so that a stronger fixing method is required. Specifically, the inner peripheral surface 92 and the outer peripheral surface 93 of the annular work 90 are machined by cutting using a machining apparatus as shown in FIGS. 5 and 6. In FIG. 5, as the first step, the work 90 is fixed by a plurality of clampers 91 provided on the outer peripheral side of the work 90, and the inner peripheral surface 92 is processed. In this clamping method, since the clamper 91 covers the outer peripheral surface 93, it is impossible to process the outer periphery in the same state after processing the inner periphery. Therefore, the work 90 is once removed from the processing apparatus, and as a second step, the inner circumference of the work 90 is re-clamped by the collet chuck 94 to process the outer peripheral surface 93, as shown in FIG.
Even if the outer peripheral surface 93 of the workpiece 90 is machined in the first step, the collet chuck 94 covers the inner peripheral surface 92. Therefore, after machining the outer periphery, the inner periphery is left as it is. It cannot be processed. Therefore, in the second step, the work 90 needs to be re-clamped.

特開平1−135404号公報JP-A-1-135404

旋削加工では、ワーク90は旋盤の主軸と同軸に加工される。このため、内周と外周を同軸に加工するためには、第2工程でワーク90をクランプするときに、第1工程で加工した内周面92を、旋盤の主軸に、完全に同軸となるように固定する必要がある。しかしながら、ワーク90をクランプするときの固定状態にはばらつきがあり、ワーク90の軸は、旋盤の主軸に対してある程度の取付誤差をもって固定される。このため、内周面92と外周面93を完全に同軸に仕上げることは極めて困難であった。   In the turning process, the work 90 is processed coaxially with the main shaft of the lathe. Therefore, in order to machine the inner circumference and the outer circumference coaxially, when the workpiece 90 is clamped in the second step, the inner peripheral surface 92 machined in the first step becomes completely coaxial with the spindle of the lathe. Need to be fixed. However, there are variations in the fixing state when the work 90 is clamped, and the shaft of the work 90 is fixed to the main shaft of the lathe with some mounting error. For this reason, it has been extremely difficult to finish the inner peripheral surface 92 and the outer peripheral surface 93 completely coaxially.

また、旋削加工で外周面93を加工するときには、仕上げ面の精度を向上させたり、加工時間を短縮するために、ハードスカイビング工法が使用される場合がある。ハードスカイビング工法では、工具とワーク90の接触幅が拡大して、切削抵抗が通常の旋削加工に比べて更に大きくなるので、ワーク90を固定するときには、把持力が大きい機械式のクランプ装置が使用される。しかしながら、三つ爪のチャックのように、周方向の複数個所をクランプした場合には、ワーク90が多角形状に弾性変形する場合がある。この場合には、加工終了時に、ワーク90を加工装置から取り外したときに、弾性的に元の形状に復元することによって、ワーク90の真円度が悪化する場合がある。   Further, when the outer peripheral surface 93 is processed by turning, a hard skiving method may be used in order to improve the accuracy of the finished surface or shorten the processing time. In the hard skiving method, the contact width between the tool and the work 90 is enlarged, and the cutting resistance is further increased as compared with the normal turning process. Therefore, when fixing the work 90, a mechanical clamp device with a large gripping force is used. used. However, when a plurality of circumferential positions are clamped like a three-jaw chuck, the work 90 may elastically deform into a polygonal shape. In this case, when the work 90 is removed from the processing device at the end of processing, the circularity of the work 90 may be deteriorated by elastically restoring the original shape.

上記のような状況に鑑み、本発明は、切削によって環状のワークを加工する場合に、ワークの内周と外周とを完全に同軸に加工することができて、更に、磁力やエアで吸着する方法に比べてワークを強固にクランプしてもワークが変形せず、径方向のひずみを小さくできる旋削加工装置及び旋削加工方法を提供することを目的としている。   In view of the above situation, the present invention, when processing an annular work by cutting, the inner circumference and the outer circumference of the work can be processed completely coaxial, further, attracted by magnetic force or air. It is an object of the present invention to provide a turning apparatus and a turning method capable of reducing the radial strain even if the work is clamped more firmly than the method.

本発明の一形態は、切削加工により環状のワークを加工する旋削加工装置であって、軸を中心として回転する主軸と、前記軸の方向を軸方向として、前記主軸の軸方向一方側の端部に設置され、前記ワークを前記主軸と略同軸に保持する第1保持部と、前記ワークの軸方向一方側に配置されて前記ワークと軸方向に当接する当接部と、前記当接部を前記ワークに向けて軸方向に進退可能に保持する第2保持部と、を備えており、前記当接部は、前記ワークの外周面を加工するときに、前記ワークと当接して前記ワークを軸方向他方側に向けて付勢し、前記ワークの内周面を加工するときに、前記第1保持部が前記ワークを保持した状態のままで前記ワークから退避することを特徴としている。   One form of the present invention is a turning device that processes an annular work by cutting, and includes a main shaft that rotates about an axis and an end of the main shaft on one side in the axial direction with the direction of the shaft as the axial direction. And a contact portion disposed on one side of the workpiece in the axial direction and contacting the workpiece in the axial direction, and a contact portion. A second holding portion that holds the workpiece so as to be able to advance and retreat in the axial direction toward the workpiece, and the abutting portion abuts the workpiece when the outer peripheral surface of the workpiece is machined. Is urged toward the other side in the axial direction, and when the inner peripheral surface of the work is machined, the first holding portion retracts from the work while holding the work.

本発明の他の形態は、切削により環状のワークを加工する旋削加工方法であって、軸を中心として回転する主軸と、前記軸の方向を軸方向として、前記主軸の軸方向一方側の端部に設置され、前記ワークを、前記主軸と略同軸に保持する第1保持部と、前記ワークの軸方向一方側に配置されて前記ワークと軸方向に当接する当接部と、前記当接部を前記ワークに向けて軸方向に進退可能に保持する第2保持部と、を備えた旋削加工装置を使用し、前記第1保持部に前記ワークを固定するワーク固定ステップと、前記当接部が前記ワークと当接して、前記ワークを軸方向他方側に向けて付勢した状態で、前記ワークの外周を加工する外周加工ステップと、前記第1保持部が前記ワークを保持した状態のままで、前記当接部を前記ワークから退避させ、前記ワークの内周を加工する内周加工ステップとを備えたことを特徴としている。   Another aspect of the present invention is a turning method for processing an annular work by cutting, which comprises a main shaft rotating about an axis and an end of the main shaft on one side in the axial direction with the direction of the shaft as the axial direction. And a contact portion disposed on one axial side of the workpiece for axially contacting the workpiece, the first retaining portion being installed on the workpiece portion to hold the workpiece substantially coaxially with the spindle. A step of fixing the work to the first holding part by using a turning device including a second holding part that holds the part toward the work so as to be able to advance and retreat in the axial direction; An outer periphery processing step of processing the outer periphery of the work in a state where the portion is in contact with the work and urges the work toward the other side in the axial direction, and a state in which the first holding portion holds the work. In addition, an inner peripheral processing step of processing the inner periphery of the work by retracting the contact portion from the work is also provided.

本発明によると、切削によって環状のワークを加工する場合に、ワークの内周と外周とを完全に同軸に加工することができて、更に、磁力やエアで吸着する方法に比べてワークを強固にクランプしてもワークが変形せず、径方向のひずみを小さくできる旋削加工装置及び旋削加工方法を提供することができる。また、ワークを強固に固定できるので、外周面を加工するときにハードスカイビング工法を使用できる。これにより、ワークの仕上げ面の精度が向上する。   According to the present invention, when processing an annular work by cutting, the inner circumference and the outer circumference of the work can be processed completely coaxially, and the work is stronger than the method of adsorbing with magnetic force or air. It is possible to provide a turning apparatus and a turning method that do not deform the workpiece even when clamped to and can reduce radial strain. Further, since the work can be firmly fixed, the hard skiving method can be used when processing the outer peripheral surface. This improves the accuracy of the finished surface of the work.

本発明の一形態である旋削加工装置の軸方向断面図である。It is an axial direction sectional view of a turning device which is one form of the present invention. 被加工物である内輪を含む円すいころ軸受の軸方向断面図である。It is an axial sectional view of a tapered roller bearing including an inner ring which is a workpiece. 図1の旋削加工装置を軸方向から見た側面図である。It is the side view which looked at the turning apparatus of FIG. 1 from the axial direction. 図1における当接部を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the contact part in FIG. 従来の内周加工時のワーククランプ方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the workpiece clamping method at the time of the conventional inner periphery processing. 従来の外周加工時のワーククランプ方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the workpiece clamping method at the time of the conventional outer peripheral processing.

本発明の実施形態を図を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態(以下、本実施形態)である旋削加工装置10の軸方向断面図である。図1では、円すいころ軸受の内輪を旋削加工している状態を示している。この旋削加工装置10は、例えば、マシニングセンターに組み込まれた旋削ユニットであって、主軸11の軸端に加工素材(以下、ワーク90)をクランプして、工具ホルダーに取り付けたチップ等の刃具(図示を省略する)によってワーク90の表面を切削加工している。以下の説明では、主軸11の軸mの方向を軸方向といい、軸mと直交する方向を径方向、軸mの周りを周回する方向を周方向という。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an axial cross-sectional view of a turning apparatus 10 that is one embodiment (hereinafter, this embodiment) of the present invention. FIG. 1 shows a state in which the inner ring of the tapered roller bearing is being turned. The turning apparatus 10 is, for example, a turning unit incorporated in a machining center, in which a machining material (hereinafter, a work 90) is clamped at a shaft end of a main spindle 11 and a cutting tool such as a chip attached to a tool holder (shown in the drawing). The surface of the work 90 is cut. In the following description, the direction of the axis m of the main shaft 11 is referred to as the axial direction, the direction orthogonal to the axis m is referred to as the radial direction, and the direction around the axis m is referred to as the circumferential direction.

まず、被加工物としてのワーク90を加工して製造される内輪82について説明する。図2は、内輪82を構成部品とする円すいころ軸受80の軸方向断面図である。
円すいころ軸受80は、外輪81と内輪82と複数の円すいころ83で構成される。外輪81及び内輪82は、それぞれ軸受鋼等の鋼材で製造されている。外輪81の内周には、円錐面からなる外側軌道面84が形成されており、内輪82の外周には、円錐面からなる内側軌道面85が形成されている。複数の円すいころ83が、外側軌道面84と内側軌道面85との間に転動自在に組み込まれており、内輪82は、外輪81に対して、回転することができる。
First, the inner ring 82 manufactured by processing the workpiece 90 as the workpiece will be described. FIG. 2 is an axial sectional view of a tapered roller bearing 80 having the inner ring 82 as a component.
The tapered roller bearing 80 includes an outer ring 81, an inner ring 82, and a plurality of tapered rollers 83. The outer ring 81 and the inner ring 82 are each made of a steel material such as bearing steel. An outer raceway surface 84 formed of a conical surface is formed on the inner circumference of the outer ring 81, and an inner raceway surface 85 formed of a conical surface is formed on the outer circumference of the inner ring 82. A plurality of tapered rollers 83 are rotatably incorporated between the outer raceway surface 84 and the inner raceway surface 85, and the inner ring 82 can rotate with respect to the outer ring 81.

円すいころ軸受80に荷重が負荷されたときには、円すいころ83は、各軌道面84,85に強く押し付けられた状態で転動する。このため、内輪82及び外輪81は、熱処理が施されて60HRC程度の硬さに焼入れされており、各軌道面84,85に剥離等の疲労破損が生じるのを防止している。
内側軌道面85の小径側に、内側軌道面85よりわずかに大径の小つば86が形成されている。また、内側軌道面85の大径側に、内側軌道面85より大径の大つば87が形成されている。大つば87の、内側軌道面85の側の側面は、円すいころ83の端面と当接して、円すいころ83が周方向に転動するときの案内面88となっている。
内輪82及び外輪81の軸方向両側の端面は、それぞれ軸と直交する平面で形成されている。以下の説明では、内輪82の大つば87の側の端面を大端面78といい、小つば86の側の端面を小端面79という。
When a load is applied to the tapered roller bearing 80, the tapered roller 83 rolls while being strongly pressed against the raceway surfaces 84 and 85. For this reason, the inner ring 82 and the outer ring 81 are heat-treated and hardened to a hardness of about 60 HRC to prevent fatigue damage such as peeling from occurring on the raceway surfaces 84 and 85.
A small collar 86 having a diameter slightly larger than that of the inner raceway surface 85 is formed on the smaller diameter side of the inner raceway surface 85. Further, a large collar 87 having a diameter larger than that of the inner raceway surface 85 is formed on the larger diameter side of the inner raceway surface 85. The side surface of the large rib 87 on the inner raceway surface 85 side comes into contact with the end surface of the tapered roller 83, and serves as a guide surface 88 when the tapered roller 83 rolls in the circumferential direction.
The end faces of the inner ring 82 and the outer ring 81 on both sides in the axial direction are each formed by a plane orthogonal to the axis. In the following description, the end face of the inner ring 82 on the large brim 87 side is referred to as the large end face 78, and the end face of the small brim 86 side is referred to as the small end face 79.

円すいころ軸受80は、図示を省略するが、通常、外輪81の外周が軸箱の内周に嵌め合わされ、内輪82の内周にシャフトが嵌め合わされた形態で使用され、シャフトが円すいころ軸受80によって回転自在に支持されている。
このようなシャフトの支持構造では、外輪81の外周面71と外側軌道面84の同軸度、及び、内輪82の内周面72と内側軌道面85の同軸度を小さくすることによって、シャフトが回転するときの振れ回りを抑制することができる。同軸度が不良の場合(同軸度の値が大きい場合)には、シャフトの振れ回りが大きくなるので、回転中に大きな振動や騒音を生じるようになる。更に、外側軌道面84及び内側軌道面85の真円度を小さくすることによって、円すいころ軸受80の回転精度が向上して騒音や振動を小さくすることができるとともに、各軌道面に生じる接触応力の変動を低減して円すいころ軸受80の転がり寿命を向上させることができる。
このように、円すいころ軸受80の内輪82や外輪81のような環状のワーク90を加工する加工装置では、外周と内周の同軸度を小さくするとともに、内周及び外周の真円度を小さくする高い精度の加工能力が要望されている。
Although not shown, the tapered roller bearing 80 is usually used in a form in which the outer circumference of the outer ring 81 is fitted to the inner circumference of the shaft box and the shaft is fitted to the inner circumference of the inner ring 82. It is rotatably supported by.
In such a shaft support structure, the shaft is rotated by reducing the coaxiality between the outer peripheral surface 71 of the outer race 81 and the outer raceway surface 84 and the coaxiality between the inner peripheral surface 72 of the inner race 82 and the inner raceway surface 85. It is possible to suppress whirling when doing. When the coaxiality is poor (when the value of coaxiality is large), the whirling of the shaft becomes large, so that large vibration and noise are generated during rotation. Further, by reducing the circularity of the outer raceway surface 84 and the inner raceway surface 85, the rotational accuracy of the tapered roller bearing 80 can be improved to reduce noise and vibration, and the contact stress generated on each raceway surface can be reduced. Can be reduced to improve the rolling life of the tapered roller bearing 80.
As described above, in the processing device for processing the annular work 90 such as the inner ring 82 and the outer ring 81 of the tapered roller bearing 80, the coaxiality between the outer circumference and the inner circumference is reduced, and the circularity of the inner circumference and the outer circumference is reduced. There is a demand for high-precision processing capability.

次に、図1によって、旋削加工装置10について説明する。
旋削加工装置10は、ワーク90を保持して回転する主軸11と、ワーク90を軸方向に押圧するクランプ装置20と、を備えている。
Next, the turning apparatus 10 will be described with reference to FIG.
The turning apparatus 10 includes a main shaft 11 that holds and rotates a work 90, and a clamp device 20 that axially presses the work 90.

主軸11は、図示を省略するが、アンギュラ玉軸受や円すいころ軸受等の転がり軸受で支持されており、軸mの回りで回転自在で、かつ、軸方向に変位不能である。
主軸11の軸方向の一方の端部には、ワーク90を保持するマグネットチャック12(第1保持部)が取り付けられている。以下、図1では、主軸11に対してマグネットチャック12が取り付けられている側(図の左側である)を軸方向一方側といい、その反対側(図の右側である)を軸方向他方側という。マグネットチャック12の軸方向一方側に、ワーク90を固定するワーク取付面13が、軸mと直交する向きに形成されている。マグネットチャック12は、内蔵された電磁石によって、鉄系材料で製造されたワーク90をワーク取付面13に吸着固定することができる。
図1では、ワーク90が、鋼製のバッキングプレート14を介してワーク取付面13に固定されている。バッキングプレート14は、環状で、ワーク取付面13と当接する面と、ワーク90と当接する面とは、互いに平行である。ワーク90は、大端面78がバッキングプレート14と当接する向きで、主軸11と略同軸に固定されている。
Although not shown, the main shaft 11 is supported by rolling bearings such as angular ball bearings and tapered roller bearings, is rotatable about the axis m, and cannot be displaced in the axial direction.
A magnet chuck 12 (first holding unit) that holds the work 90 is attached to one end of the main shaft 11 in the axial direction. Hereinafter, in FIG. 1, the side where the magnet chuck 12 is attached to the main shaft 11 (the left side in the figure) is referred to as one side in the axial direction, and the opposite side (the right side in the figure) is the other side in the axial direction. That. A work attachment surface 13 for fixing the work 90 is formed on one side of the magnet chuck 12 in the axial direction in a direction orthogonal to the axis m. The magnet chuck 12 can adsorb and fix the work 90 made of an iron-based material to the work mounting surface 13 by an electromagnet built therein.
In FIG. 1, the work 90 is fixed to the work mounting surface 13 via a steel backing plate 14. The backing plate 14 has an annular shape, and a surface that abuts the work mounting surface 13 and a surface that abuts the work 90 are parallel to each other. The work 90 is fixed substantially coaxially with the main shaft 11 in a direction in which the large end surface 78 contacts the backing plate 14.

次に、図1及び図3によって、クランプ装置20について説明する。図3は、図1の旋削加工装置10を、軸方向一方側から軸方向他方側に向かって軸方向にみた側面図であって、支持アーム21が変位する様子を示している。
クランプ装置20は、マグネットチャック12に固定したワーク90を軸方向に押し付けることによって、更に強固にワーク90を保持する装置である。クランプ装置20は、ワーク90と当接する当接部22と、当接部22を保持する揺動支持台24(第2保持部)とを備えている。
揺動支持台24は、支持アーム21と回転軸23を有する。回転軸23は、ハウジング26の内側で、円すいころ軸受等の転がり軸受(図示を省略)によって支持されるとともに、主軸11と平行に設置されており、支持アーム21は、回転軸23の軸方向一方側の端部に固定されて、径方向外方に延在している。回転軸23は、軸nを中心として回転自在で、かつ、ハウジング26に対して軸方向に変位不能である。
Next, the clamp device 20 will be described with reference to FIGS. 1 and 3. FIG. 3 is a side view of the turning apparatus 10 of FIG. 1 as viewed in the axial direction from one side in the axial direction to the other side in the axial direction, and shows how the support arm 21 is displaced.
The clamp device 20 is a device that further firmly holds the work 90 by pressing the work 90 fixed to the magnet chuck 12 in the axial direction. The clamp device 20 includes an abutting portion 22 that abuts the workpiece 90, and a swing support base 24 (second holding portion) that holds the abutting portion 22.
The swing support base 24 has a support arm 21 and a rotation shaft 23. The rotary shaft 23 is supported by a rolling bearing (not shown) such as a tapered roller bearing inside the housing 26, and is installed parallel to the main shaft 11. The support arm 21 is arranged in the axial direction of the rotary shaft 23. It is fixed to one end and extends radially outward. The rotary shaft 23 is rotatable about the axis n and is not axially displaceable with respect to the housing 26.

当接部22は、その軸kが軸nと平行となる向きで、回転軸23から離れた側の支持アーム21の端部に取り付けられている。また、当接部22の軸kと回転軸23の軸nとの距離は、主軸11の軸mと回転軸23の軸nとの距離と等しくなっている。
当接部22は、回転軸23が回転することによって、軸nと直交する面内で軸nを中心に旋回する。また、図1から分かるように、当接部22は、ワーク90に対して軸方向一方側にずれた位置に配置されており、回転軸23が回転すると、図3に示すように、主軸11と同軸となる位置(図3にAで示す位置)に配置されたり、ワーク90から径方向に離れた位置(図3にBで示す位置)に退避させたりすることができる。
The contact portion 22 is attached to the end portion of the support arm 21 on the side away from the rotation shaft 23 in a direction in which the axis k is parallel to the axis n. The distance between the axis k of the contact portion 22 and the axis n of the rotating shaft 23 is equal to the distance between the axis m of the main shaft 11 and the axis n of the rotating shaft 23.
The contact portion 22 rotates about the axis n in a plane orthogonal to the axis n as the rotation shaft 23 rotates. Further, as can be seen from FIG. 1, the abutting portion 22 is arranged at a position displaced to one side in the axial direction with respect to the work 90, and when the rotating shaft 23 rotates, as shown in FIG. It can be arranged at a position coaxial with (position indicated by A in FIG. 3) or can be retracted to a position radially separated from the work 90 (position indicated by B in FIG. 3).

揺動支持台24は、軸方向にスライドし得るように、マシニングセンターの台座15に載置されている。これにより、当接部22がワーク90に対して軸方向に進退可能に保持されている。揺動支持台24を軸方向に変位させる手段は、カム等を用いた機械的な変位手段や、ボールねじなどの送り装置が好適に使用される。
台座15には、軸方向に突出した位置決めピン16が設置されており、支持アーム21には、軸方向に貫通する基準穴25が設けられている。基準穴25と位置決めピン16とが軸方向に整列したときに、当接部22が軸mと同軸に配置されるようになっている。
The swing support 24 is mounted on the pedestal 15 of the machining center so that it can slide in the axial direction. As a result, the contact portion 22 is held so as to be movable back and forth in the axial direction with respect to the work 90. As means for axially displacing the swing support base 24, mechanical displacement means using a cam or the like, or a feed device such as a ball screw is preferably used.
The pedestal 15 is provided with a positioning pin 16 protruding in the axial direction, and the support arm 21 is provided with a reference hole 25 penetrating in the axial direction. When the reference hole 25 and the positioning pin 16 are aligned in the axial direction, the contact portion 22 is arranged coaxially with the axis m.

ワーク90を加工するときには、回転軸23が回転して、基準穴25と位置決めピン16が軸方向に整列する。この状態で、揺動支持台24が軸方向他方側に移動して、基準穴25に位置決めピン16が挿入されるとともに、当接部22がワーク90と軸方向に当接するようになっている。なお、位置決めピン16の先端部には、軸方向一方側に向かうにしたがって直径が小さくなるように面取りが設けられており、基準穴25は、面取りに案内されて、位置決めピン16と容易に嵌合できる。   When processing the workpiece 90, the rotary shaft 23 rotates and the reference hole 25 and the positioning pin 16 are axially aligned. In this state, the swing support base 24 moves to the other side in the axial direction, the positioning pin 16 is inserted into the reference hole 25, and the contact portion 22 contacts the work 90 in the axial direction. .. A chamfer is provided at the tip of the positioning pin 16 so that the diameter thereof decreases toward one side in the axial direction, and the reference hole 25 is guided by the chamfer to easily fit with the positioning pin 16. Can be combined.

図4を用いて、当接部22について詳細に説明する。図4は、図1の要部拡大図で、当接部22を含む軸方向断面を示している。当接部22は、円板状の面板30が、調心機構31と、支持軸受32で支持されている。   The contact portion 22 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is an enlarged view of an essential part of FIG. 1, showing an axial cross section including the contact portion 22. A disk-shaped face plate 30 of the contact portion 22 is supported by a centering mechanism 31 and a support bearing 32.

面板30は、ワーク90と当接するアタッチメント33と、アタッチメント33を保持する面板ベース34とが、ボルト35によって一体に組み合わされた形態である。アタッチメント33は、円板状で、ワーク90と当接する当接面36は、軸mと略直交する向きの平面状に形成されている。また、当接面36の直径寸法は、ワーク90の軸方向一方側の端面(本実施形態では、内輪82の小端面79である)の直径寸法より大きく、ワーク90と全周にわたって当接する。アタッチメント33は、ボルト35を取り外すことにより、加工するワーク90に応じて、適当な大きさのものに容易に交換することができる。   The face plate 30 has a configuration in which an attachment 33 that abuts the work 90 and a face plate base 34 that holds the attachment 33 are integrally combined by a bolt 35. The attachment 33 has a disc shape, and a contact surface 36 that comes into contact with the work 90 is formed in a plane shape in a direction substantially orthogonal to the axis m. Further, the diameter dimension of the contact surface 36 is larger than the diameter dimension of the end surface on one side in the axial direction of the work 90 (in this embodiment, the small end surface 79 of the inner ring 82), and contacts the work 90 over the entire circumference. By removing the bolts 35, the attachment 33 can be easily replaced with one having an appropriate size according to the workpiece 90 to be processed.

調心機構31は、ピン37と、ピン37を保持するケース38とで構成される。   The centering mechanism 31 includes a pin 37 and a case 38 that holds the pin 37.

ピン37は、ねじ部39と頭部40、及びねじ部39と頭部40の間に設けた中間軸部41が互いに同軸に配置され、一体に組み合わされた形態である。中間軸部41は、軸mと直交する向きの断面が、略正方形となっている。ねじ部39は、ピン37の軸方向他方側に配置されており、面板ベース34の中央に形成されたねじ穴に螺合されている。中間軸部41のねじ部39側の端面が面板ベース34と軸方向に当接して、ピン37と面板30とが強固に固定されている。頭部40は、中間軸部41より大径の円板状で、軸方向一方側の端面42は、軸方向一方側に凸となった球面で形成されている。   The pin 37 has a form in which a screw portion 39 and a head portion 40, and an intermediate shaft portion 41 provided between the screw portion 39 and the head portion 40 are coaxially arranged and integrally combined. The intermediate shaft portion 41 has a substantially square cross section in a direction orthogonal to the axis m. The screw portion 39 is arranged on the other axial side of the pin 37, and is screwed into a screw hole formed in the center of the face plate base 34. The end surface of the intermediate shaft portion 41 on the side of the screw portion 39 abuts the face plate base 34 in the axial direction, and the pin 37 and the face plate 30 are firmly fixed. The head portion 40 is in the shape of a disc having a larger diameter than the intermediate shaft portion 41, and the end surface 42 on the one axial side is formed as a spherical surface convex on the one axial side.

ケース38は、ピン37の頭部40と軸方向に当接するベース部材43と、ピン37の頭部40を保持する保持部材44とで構成されている。
ベース部材43には、軸方向一方側に延在するねじ軸45が一体に形成されている。保持部材44は、ピン37の中間軸部41が軸方向に貫通する貫通孔46を備えている。貫通孔46は、軸mと直交する向きの断面が、中間軸部41よりわずかに大きい略正方形で、これにより、ピン37はケース38に対して径方向に変位可能であるが、軸kの回りで回転不能となっている。
The case 38 includes a base member 43 that axially contacts the head 40 of the pin 37, and a holding member 44 that holds the head 40 of the pin 37.
The base member 43 is integrally formed with a screw shaft 45 extending to one side in the axial direction. The holding member 44 has a through hole 46 through which the intermediate shaft portion 41 of the pin 37 penetrates in the axial direction. The through hole 46 has a substantially square cross section in a direction orthogonal to the axis m, which is slightly larger than the intermediate shaft portion 41. This allows the pin 37 to be displaced in the radial direction with respect to the case 38. It cannot be rotated around.

また、ベース部材43と保持部材44との間で、頭部40が収容される空間の寸法は、ピン37の頭部40の寸法より大きく、ピン37の頭部40は、軸方向及び径方向にわずかなすきまをもって組み込まれている。これにより、ピン37は、ベース部材43と保持部材44との間で、当該すきまの分だけ径方向及び軸方向に自由に動くことができ、また、ケース38に対して任意の方向に傾くことができる。これにより、面板30がワーク90に当接するときに、ワーク90の端面(本実施形態では内輪82の小端面79)の向きと面板30の当接面36の向きが、互いに傾いている場合であっても、当接部22がワーク90の小端面79に倣って任意の方向に自動的に傾くことができる(傾斜可能)ので、小端面79と面板30とが全周にわたって均等に接触することができる。また、ピン37の頭部40の端面が球面であり、ケース38と一点で当接しているので、ピン37が傾いたときであっても、面板30に作用する軸方向の荷重を確実に支持することができる。
なお、頭部40の直径は、貫通孔46より大径であり、ピン37がケース38から脱落するのを防止している。
Further, between the base member 43 and the holding member 44, the size of the space in which the head 40 is housed is larger than the size of the head 40 of the pin 37, and the head 40 of the pin 37 is axial and radial. It is installed with a slight clearance. Accordingly, the pin 37 can freely move in the radial direction and the axial direction between the base member 43 and the holding member 44 by the amount of the clearance, and can tilt in any direction with respect to the case 38. You can Accordingly, when the face plate 30 contacts the work 90, the orientation of the end face of the work 90 (the small end face 79 of the inner ring 82 in this embodiment) and the orientation of the contact face 36 of the face plate 30 are inclined with respect to each other. Even if there is, the abutting portion 22 can automatically tilt in any direction following the small end surface 79 of the workpiece 90 (it can be tilted), so that the small end surface 79 and the face plate 30 contact each other evenly over the entire circumference. be able to. Further, since the end surface of the head portion 40 of the pin 37 is spherical and is in contact with the case 38 at one point, the axial load acting on the face plate 30 is reliably supported even when the pin 37 is tilted. can do.
The diameter of the head portion 40 is larger than that of the through hole 46, and prevents the pin 37 from falling off the case 38.

次に、支持軸受32について説明する。
支持軸受32は、一のラジアル軸受47と、ラジアル軸受47の軸方向両側に配置された一対のスラスト軸受48,49とで構成される。ラジアル軸受47の外輪は、支持アーム21に固定されている。ラジアル軸受47の内輪は、ベース部材43に設けられたねじ軸45の外周に挿通されており、ねじ軸45の軸端にナットを螺合することによって、ケース38と一体に固定されている。
ラジアル軸受47はころ軸受であり、円筒形状の内輪は、外輪に対して軸方向に変位することができる。当接部22をワーク90に押し当てて軸方向の荷重が作用したときには、軸方向他方側のスラスト軸受48でその荷重を支持している。なお、軸方向一方側のスラスト軸受49は、内輪が、軸方向他方側に抜け出るのを防止している。また、各スラスト軸受48,49のラジアル軸受47の側の軌道輪は、ラジアル軸受47の外輪と一体となっている。
Next, the support bearing 32 will be described.
The support bearing 32 is composed of one radial bearing 47 and a pair of thrust bearings 48 and 49 arranged on both sides of the radial bearing 47 in the axial direction. The outer ring of the radial bearing 47 is fixed to the support arm 21. The inner ring of the radial bearing 47 is inserted through the outer periphery of the screw shaft 45 provided on the base member 43, and is fixed integrally with the case 38 by screwing a nut on the shaft end of the screw shaft 45.
The radial bearing 47 is a roller bearing, and the cylindrical inner ring can be displaced in the axial direction with respect to the outer ring. When the contact portion 22 is pressed against the work 90 and a load in the axial direction is applied, the load is supported by the thrust bearing 48 on the other side in the axial direction. The thrust bearing 49 on one axial side prevents the inner ring from slipping out on the other axial side. The bearing rings of the thrust bearings 48 and 49 on the radial bearing 47 side are integrated with the outer ring of the radial bearing 47.

こうして、本実施形態の旋削加工装置10では、ワーク90を加工するときに、軸方向に同軸に付勢することができる。これにより、ワーク90をマグネットチャック12に押し付けることができるので、マグネットチャック12だけで保持する場合に比べて格段に大きな力でワーク90を保持することができる。   Thus, in the turning apparatus 10 of the present embodiment, when the work 90 is processed, it can be urged coaxially in the axial direction. As a result, the work 90 can be pressed against the magnet chuck 12, so that the work 90 can be held with a remarkably large force as compared with the case where the work is held only by the magnet chuck 12.

加工時には、ワーク90と面板30との間にはすべり摩擦が生じるので、面板30はワーク90とともに回転している。また、ケース38は、貫通孔46がピン37の中間軸部41と周方向に相対的に回転不能に嵌め合わされるとともに、支持軸受32で支持されているので、面板30とともに回転する。こうして、面板30は、ワーク90とともに滑らかに回転し、調心機構31によって径方向に変位できるので、ワーク90の回転を阻害しない。これにより、ワーク90を常にマグネットチャック12に確実に保持して、精度良く加工することができる。   At the time of processing, since sliding friction occurs between the work 90 and the face plate 30, the face plate 30 rotates together with the work 90. Further, the case 38 rotates together with the face plate 30 because the through hole 46 is fitted in the intermediate shaft portion 41 of the pin 37 in a relatively non-rotatable manner in the circumferential direction and is supported by the support bearing 32. In this way, the face plate 30 smoothly rotates together with the work 90 and can be displaced in the radial direction by the centering mechanism 31, so that the rotation of the work 90 is not hindered. As a result, the work 90 can always be reliably held by the magnet chuck 12 and processed with high accuracy.

また、当接部22は、回転軸23を回転させることにより、ワーク90から径方向に退避させることができる。これにより、当接部22を軸方向に退避させるためのスペースを必要としないので、クランプ装置20の軸方向の寸法をコンパクトにすることができる。このため、マシニングセンターのように、軸方向のスペースが小さい設備であっても、本実施形態の旋削加工装置10を容易に組み込むことができる。   Further, the contact portion 22 can be retracted from the work 90 in the radial direction by rotating the rotary shaft 23. As a result, a space for retracting the contact portion 22 in the axial direction is not required, so that the axial dimension of the clamp device 20 can be made compact. Therefore, even in a facility such as a machining center that has a small space in the axial direction, the turning apparatus 10 of the present embodiment can be easily incorporated.

次に、図1、図3を参照しつつ、旋削加工装置10を用いてワーク90を加工する旋削加工方法の手順を説明する。
加工手順は、ワーク準備ステップ、ワーク固定ステップ、外周加工ステップ、内周加工ステップの各工程が、順次行われる。
Next, the procedure of a turning method for processing the workpiece 90 using the turning apparatus 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 3.
As a machining procedure, each process of a workpiece preparation step, a workpiece fixing step, an outer periphery machining step, and an inner periphery machining step is sequentially performed.

ワーク準備ステップでは、鍛造等の塑性加工によって環状の内輪加工素材を製造した後、旋盤等を用いて、旋削加工装置10で加工するワーク90が形成される。ワーク90の被加工面は、内輪82の最終の仕上がり形状に比べて寸法が大きくなっており、取り代を有する形状となっている。
その後、ワーク90は、焼入れ焼き戻し等の熱処理が施されて、60HRC程度の硬さに焼入れされる。
In the work preparation step, after the annular inner ring processing material is manufactured by plastic working such as forging, the work 90 to be processed by the turning apparatus 10 is formed using a lathe or the like. The surface to be processed of the work 90 is larger than the final finished shape of the inner ring 82, and has a machining allowance.
After that, the work 90 is subjected to heat treatment such as quenching and tempering, and is hardened to a hardness of about 60 HRC.

ワーク固定ステップでは、ワーク準備ステップで熱処理が施されたワーク90が、鋼製のバッキングプレート14を介してマグネットチャック12のワーク取付面13に固定される(図1参照)。ワーク90は、大端面78がバッキングプレート14と当接する向きで、その軸を軸方向に向けて固定されている。このとき、ワーク90を取付けるときの位置の精度は、その後の工程(外周加工ステップ、内周加工ステップ)で、取り代を加工し得る程度であればよく、必ずしもワーク90の中心線と主軸11の軸mとが完全に一致する必要はない。   In the work fixing step, the work 90 subjected to the heat treatment in the work preparing step is fixed to the work mounting surface 13 of the magnet chuck 12 via the steel backing plate 14 (see FIG. 1). The work 90 is fixed such that the large end surface 78 is in contact with the backing plate 14 and its axis is in the axial direction. At this time, the accuracy of the position when the work 90 is mounted may be such that the machining allowance can be machined in the subsequent steps (outer peripheral machining step, inner peripheral machining step), and the center line of the workpiece 90 and the spindle 11 are not necessarily required. The axis m of does not have to match exactly.

次に、外周加工ステップについて説明する。
外周加工ステップでは、クランプ装置20によってワーク90が軸方向に付勢された状態で、ワーク90の外周面が旋削加工されている。外周面とは、内側軌道面85、大つば87の外周面、円すいころの案内面88、小つば86の外周面など、径方向外方から切削する面の全体又はその一部をいう。以下、外周加工ステップで加工される面を「外周面A」として説明する。
Next, the outer peripheral processing step will be described.
In the outer peripheral processing step, the outer peripheral surface of the work 90 is turned while the workpiece 90 is axially biased by the clamp device 20. The outer peripheral surface means the whole or a part of the surface cut from the outside in the radial direction, such as the inner raceway surface 85, the outer peripheral surface of the large collar 87, the guide surface 88 of the tapered roller, and the outer peripheral surface of the small collar 86. Hereinafter, the surface processed in the outer peripheral processing step will be described as “outer peripheral surface A”.

外周加工ステップでは、クランプ装置20の回転軸23が回転して、当接部22が、主軸11と同軸となる位置(図3のAの位置)に移動する。次いで、揺動支持台24が軸方向他方側に移動する。このとき、支持アーム21に設けた基準穴25と位置決めピン16が嵌合して、当接部22の周方向の位置が主軸11と同軸となり、当接部22の面板30が、ワーク90と軸方向に当接する。なお、図1は、面板30とワーク90とが当接する前の状態を示している。
本実施形態では、面板30が調心機構31によって支持されているので、アタッチメント33の当接面36が、ワーク90の小端面79に倣って全面で接触するように自動的に向きを変えることができる。このため、ワーク90の端面を全周にわたって均等な力で押しつけることができる。
なお、面板30は、必ずしもワーク90と全周にわたって接触する必要はない。例えば、当接面36に異物を排出するための放射状の溝が複数形成されることによって、周方向に断続的に接触していてもよい。しかしながら、従来のクランプ爪のように、局所的にクランプした場合にはワーク90が多角形に変形する。このため、接触する周方向の長さは、好ましくは、ワーク90の全周の長さの概ね3分の2以上であればよい。
In the outer periphery processing step, the rotation shaft 23 of the clamp device 20 rotates, and the contact portion 22 moves to a position coaxial with the main shaft 11 (position A in FIG. 3). Then, the swing support base 24 moves to the other side in the axial direction. At this time, the reference hole 25 provided in the support arm 21 and the positioning pin 16 are fitted to each other, the circumferential position of the contact portion 22 becomes coaxial with the main shaft 11, and the face plate 30 of the contact portion 22 is connected to the work 90. Abut in the axial direction. Note that FIG. 1 shows a state before the face plate 30 and the workpiece 90 are brought into contact with each other.
In the present embodiment, the face plate 30 is supported by the centering mechanism 31, so that the contact surface 36 of the attachment 33 automatically changes its direction so as to contact the entire surface of the work 90 following the small end surface 79. You can Therefore, the end surface of the work 90 can be pressed with a uniform force over the entire circumference.
The face plate 30 does not necessarily have to contact the work 90 over the entire circumference. For example, a plurality of radial grooves for discharging foreign matter may be formed on the contact surface 36 so as to make intermittent contact in the circumferential direction. However, like the conventional clamp claw, when locally clamped, the work 90 deforms into a polygon. Therefore, the length in the circumferential direction of contact is preferably about ⅔ or more of the entire length of the work 90.

こうして、当接部22によって、ワーク90がマグネットチャック12に向けて軸方向に付勢された状態で、外周面Aに切削加工がおこなわれる。このように、ワーク90を軸方向に押し付けるクランプ方法とすることによって、ワーク90とマグネットチャック12との間には大きなすべり摩擦力が生じるので、磁力だけで保持する場合に比べて、ワーク90を更に強固に固定することができる。このため、本実施形態の旋削加工装置10では、ワーク90の外周面Aを、切削抵抗が大きいハードスカイビング工法で加工することが可能になり、外周面Aを、表面粗さの小さい良好な面に形成することができる。また、ハードスカイビング工法では、加工速度を早くすることができ、また、チップの寿命が長くなるので、加工コストを低減することができる。   In this way, the outer peripheral surface A is cut while the workpiece 90 is axially biased toward the magnet chuck 12 by the contact portion 22. As described above, by using the clamping method of pressing the work 90 in the axial direction, a large sliding frictional force is generated between the work 90 and the magnet chuck 12, so that the work 90 is held more than the case where it is held only by the magnetic force. It can be fixed more firmly. Therefore, in the turning apparatus 10 of the present embodiment, the outer peripheral surface A of the work 90 can be processed by the hard skiving method having a large cutting resistance, and the outer peripheral surface A can be processed with a good surface roughness. Can be formed on the surface. Further, in the hard skiving method, the processing speed can be increased and the life of the chip is extended, so that the processing cost can be reduced.

こうして、ワーク90はの外周面Aは、軸mと同軸の円筒面に加工される。
また、本実施形態のようなワーク90の保持方法では、ワーク90が、当接部22とマグネットチャック12とで軸方向に挟持されているに過ぎず、径方向に力を受けていない。このため、ワーク90は、径方向に歪の無い状態で加工されている。したがって、加工終了後、旋削加工装置10から取り外されたときにおいても、外周面Aの真円度を小さくすることができる。
In this way, the outer peripheral surface A of the work 90 is machined into a cylindrical surface coaxial with the axis m.
Further, in the method of holding the work 90 as in the present embodiment, the work 90 is merely sandwiched in the axial direction by the contact portion 22 and the magnet chuck 12, and is not subjected to a force in the radial direction. For this reason, the work 90 is processed without any distortion in the radial direction. Therefore, the roundness of the outer peripheral surface A can be reduced even when the turning processing device 10 is removed after the end of processing.

次に、内周加工ステップについて説明する。
内周加工ステップでは、当接部22をワーク90から退避させ、図3のBで示す位置に配置した状態で、内周面を切削加工によって加工している。内周面とは、内輪82の内周面72、その他の径方向内方から切削する面の全体又はその一部をいう。以下、内周加工ステップで加工される面を「内周面B」として説明する。
当接部22を退避させるときには、まず揺動支持台24を軸方向一方側に移動させ、面板30がワーク90から軸方向に後退した状態にし、その後、回転軸23を回転させることによって、当接部22がワーク90から径方向に退避した位置に移動する。
Next, the inner circumference processing step will be described.
In the inner peripheral machining step, the inner peripheral surface is machined by cutting while the contact portion 22 is retracted from the work 90 and is arranged at the position shown by B in FIG. The inner peripheral surface refers to the whole or a part of the inner peripheral surface 72 of the inner ring 82 and other surfaces cut from the inside in the radial direction. Hereinafter, the surface processed in the inner peripheral processing step will be described as “inner peripheral surface B”.
When retracting the contact portion 22, first, the swing support base 24 is moved to one side in the axial direction so that the face plate 30 is retracted in the axial direction from the work 90, and thereafter, the rotary shaft 23 is rotated. The contact portion 22 moves to a position retracted from the work 90 in the radial direction.

ワーク90は、マグネットチャック12の磁力によって主軸11に固定されており、主軸11とともに回転する。内周加工ステップでは、当接部22がワーク90から退避しており、ワーク90の内周が、軸方向一方側に向けて開口しているので、チップなどの刃具を挿入して、ワーク90の内周面Bを容易に加工することができる。なお、内周面Bを加工するときには、切削抵抗が大きくないので、マグネットチャック12によって固定することができる。   The work 90 is fixed to the main shaft 11 by the magnetic force of the magnet chuck 12, and rotates together with the main shaft 11. In the inner circumference processing step, the contact portion 22 is retracted from the work 90, and the inner circumference of the work 90 is open toward the one side in the axial direction. The inner peripheral surface B of can be easily processed. Since the cutting resistance is not large when the inner peripheral surface B is processed, it can be fixed by the magnet chuck 12.

こうして、内周加工ステップでは、内周面Bは、軸mと同軸の円筒面に加工される。
このとき、ワーク90は、外周加工ステップでマグネットチャック12に固定されたままの状態であって、外周加工ステップを終了した後においても、旋削加工装置10から取り外されていない。したがって、内周加工ステップで内周面Bを加工するときには、ワーク90の外周面Aは、軸mと同軸に取り付けられているので、この状態で内周面Bを加工することによって、ワーク90の内周面Bは、外周面Aと完全に同軸に加工することができる。
Thus, in the inner peripheral processing step, the inner peripheral surface B is processed into a cylindrical surface coaxial with the axis m.
At this time, the workpiece 90 is still fixed to the magnet chuck 12 in the outer periphery processing step, and is not removed from the turning device 10 even after the outer periphery processing step is completed. Therefore, when the inner peripheral surface B is machined in the inner peripheral machining step, the outer peripheral surface A of the work 90 is attached coaxially with the axis m, and therefore the work 90 is machined by machining the inner peripheral surface B in this state. The inner peripheral surface B can be machined completely coaxially with the outer peripheral surface A.

また、内周加工ステップでは、ワーク90は、マグネットチャック12によって軸方向に吸着されているだけであり、径方向に力を受けていない。したがって、ワーク90は、径方向に歪の無い状態で加工されており、加工終了時には、ワーク90が弾性変形することがなく、真円に加工された形状のままで旋削加工装置10から取り外される。   Further, in the inner circumference processing step, the work 90 is only adsorbed in the axial direction by the magnet chuck 12 and is not subjected to a force in the radial direction. Therefore, the work 90 is machined in a state where there is no distortion in the radial direction, and at the end of machining, the work 90 is not elastically deformed, and is removed from the turning apparatus 10 in the shape machined into a perfect circle. ..

こうして、本実施形態では、ワーク90の内周面Bと外周面Aとを完全に同軸に加工することができるとともに、外周面Aと内周面Bの真円度を小さくすることができる。更に、磁力やエアで吸着する方法に比べてワーク90を強固にクランプできるので、外周面Aを加工するときにハードスカイビング工法を使用できる。これにより、ワーク90の仕上げ面の精度を更に向上することができる。   Thus, in the present embodiment, the inner peripheral surface B and the outer peripheral surface A of the work 90 can be machined completely coaxially, and the circularity of the outer peripheral surface A and the inner peripheral surface B can be reduced. Further, since the work 90 can be clamped more firmly than the method of attracting with magnetic force or air, the hard skiving method can be used when processing the outer peripheral surface A. Thereby, the accuracy of the finished surface of the work 90 can be further improved.

以上、本発明の実施形態を説明したが、ここに説明した事項は例示であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することができる。
例えば、本実施形態では、マシニングセンターの旋削ユニットとして使用した場合について説明したが、一般的な旋盤による加工に使用してもよい。
また、本実施形態では、内輪82を加工する場合について説明したが、同様にして、外輪81やその他の環状のワーク90について、内外周を同軸に精度良く加工することができる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the matters described here are merely examples, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
For example, in the present embodiment, the case where it is used as a turning unit of a machining center has been described, but it may be used for processing by a general lathe.
Further, although the case where the inner ring 82 is machined has been described in the present embodiment, the inner and outer peripheries of the outer ring 81 and other annular work 90 can be machined coaxially with high precision in the same manner.

(本実施形態)10:旋削加工装置、11:主軸、12:マグネットチャック(第1保持部)、13:ワーク取付面、14:バッキングプレート、15:台座、16:位置決めピン、20:クランプ装置、21:支持アーム、22:当接部、23:回転軸、24:揺動支持台(第2保持部)、25:基準穴、30:面板、31:調心機構、32:支持軸受、33:アタッチメント、34:面板ベース、36:当接面、37:ピン、47:ラジアル軸受、48,49:スラスト軸受、
(円すいころ軸受)71:外周面(外輪)、72:内周面(内輪)、80:円すいころ軸受、81:外輪、82:内輪、84:外側軌道面、85:内側軌道面、
(従来技術)90:ワーク、91:クランパー、94:コレットチャック
(Embodiment) 10: Turning device, 11: Spindle, 12: Magnet chuck (first holding part), 13: Work mounting surface, 14: Backing plate, 15: Pedestal, 16: Positioning pin, 20: Clamp device , 21: support arm, 22: abutting part, 23: rotating shaft, 24: rocking support base (second holding part), 25: reference hole, 30: face plate, 31: centering mechanism, 32: support bearing, 33: Attachment, 34: Face plate base, 36: Contact surface, 37: Pin, 47: Radial bearing, 48, 49: Thrust bearing,
(Tapered roller bearing) 71: outer peripheral surface (outer ring), 72: inner peripheral surface (inner ring), 80: tapered roller bearing, 81: outer ring, 82: inner ring, 84: outer raceway surface, 85: inner raceway surface,
(Prior Art) 90: Workpiece, 91: Clamper, 94: Collet Chuck

Claims (5)

切削加工により環状のワークを加工する旋削加工装置であって、
軸を中心として回転する主軸と、
前記軸の方向を軸方向として、
前記主軸の軸方向一方側の端部に設置され、前記ワークを前記主軸と略同軸に保持する第1保持部と、
前記ワークの軸方向一方側に配置されて前記ワークと軸方向に当接する当接部と、
前記当接部を前記ワークに向けて軸方向に進退可能に保持する第2保持部と、を備えており、
前記当接部は、前記ワークの外周面を加工するときに、前記ワークと当接して前記ワークを軸方向他方側に向けて付勢し、前記ワークの内周面を加工するときに、前記第1保持部が前記ワークを保持した状態のままで前記ワークから退避することを特徴とする旋削加工装置。
A turning device for processing an annular work by cutting,
A spindle that rotates about an axis,
With the axial direction as the axial direction,
A first holding portion which is installed at an end portion of the spindle on one axial side and holds the work substantially coaxially with the spindle;
An abutting portion arranged on one axial side of the work and abutting the work in the axial direction,
A second holding portion that holds the abutting portion so as to advance and retreat in the axial direction toward the workpiece,
The contact portion, when processing the outer peripheral surface of the work, abuts against the work and biases the work toward the other side in the axial direction, and when processing the inner peripheral surface of the work, A turning apparatus, wherein the first holding part retracts from the work while holding the work.
前記当接部は、前記ワークと軸方向に当接する面板を有しており、前記面板は、前記ワークとともに回転自在で、かつ、前記ワークに倣って任意の方向に傾斜可能であることを特徴とする、請求項1に記載する旋削加工装置。 The abutting portion has a face plate that comes into axial contact with the work, and the face plate is rotatable with the work and tiltable in any direction following the work. The turning device according to claim 1. 前記面板は、前記主軸から径方向に離れた位置で前記主軸と平行に設けられた回転軸の周りで旋回しうるように支持されており、前記ワークから径方向に退避することを特徴とする請求項2の旋削加工装置。 The face plate is supported so as to be rotatable around a rotary shaft provided in parallel with the main shaft at a position distant from the main shaft in the radial direction, and is retracted from the work in the radial direction. The turning device according to claim 2. 前記ワークの外周を、ハードスカイビング工法で加工することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載する旋削加工装置。 The turning apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the outer periphery of the work is processed by a hard skiving method. 切削により環状のワークを加工する旋削加工方法であって、
軸を中心として回転する主軸と、
前記軸の方向を軸方向として、前記主軸の軸方向一方側の端部に設置され、前記ワークを、前記主軸と略同軸に保持する第1保持部と、
前記ワークの軸方向一方側に配置されて前記ワークと軸方向に当接する当接部と、
前記当接部を前記ワークに向けて軸方向に進退可能に保持する第2保持部と、を備えた旋削加工装置を使用し、
前記第1保持部に前記ワークを固定するワーク固定ステップと、
前記当接部が前記ワークと当接して、前記ワークを軸方向他方側に向けて付勢した状態で、前記ワークの外周を加工する外周加工ステップと、
前記第1保持部が前記ワークを保持した状態のままで、前記当接部を前記ワークから退避させ、前記ワークの内周を加工する内周加工ステップと、
を備えたことを特徴とする旋削加工方法。
A turning method for processing an annular work by cutting,
A spindle that rotates about an axis,
With the axial direction as the axial direction, a first holding unit that is installed at an end of the main shaft on the one axial side and that holds the workpiece substantially coaxially with the main shaft,
An abutting portion arranged on one axial side of the work and abutting the work in the axial direction,
And a second holding portion that holds the abutting portion so as to advance and retract in the axial direction toward the workpiece,
A work fixing step of fixing the work to the first holding portion,
An outer periphery processing step of processing the outer periphery of the work in a state where the contact portion is in contact with the work and urges the work toward the other side in the axial direction,
An inner circumference processing step of processing the inner circumference of the work by retracting the contact portion from the work while the first holding part holds the work.
A turning method characterized by having.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114233854A (en) * 2021-12-28 2022-03-25 南通市电站阀门有限公司 Metal self-sealing ring for valve, machining tool and machining method

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