JP2000167701A - 棒材加工装置および棒材供給機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】作業の簡略化を図ることができ、簡易な構成で
防振効果の高い棒材加工装置の提供。 【解決手段】 加工すべき棒材の先端部を把持するコレ
ットチャックをもち、棒材を高速回転させるスピンドル
を備えた棒材加工装置であって、コレットチャックと同
軸状に配置され、コレットチャック近傍から棒材供給方
向後方にスピンドルを貫通して延びる中空管を有し、中
空管には、両端が開放し、かつ、内部に収容された棒材
の回転によって棒材の周面のまわりに油層が作られる大
きさの内径をもつ第一棒材通路が形成されており、更
に、中空管の中に向けて開口するオイル注入口と、オイ
ル注入口にオイルを供給するためのオイル供給手段とを
有することを特徴とする棒材加工装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、棒材を加工するた
めの棒材加工装置および棒材供給機に関し、より詳細に
は、棒材の防振効果の高い棒材加工装置および棒材供給
機に関する。

【０００２】

【従来の技術】棒材の先端部分に切削加工を施すＮＣ自
動旋盤等の棒材加工装置が知られている。加工すべき棒
材は棒材加工装置に、給送方向後方に隣接して設置され
た棒材供給機によって供給される。該棒材供給機は、棒
材加工機に向かって真っ直ぐに延びるガイドレールをも
ち、棒材は送り矢によってガイドレールに沿って給送方
向前方に前進されて、棒材加工装置に供給される。棒材
加工装置は長手方向に延びるスピンドルを有し、棒材は
スピンドルの中を通って給送される。棒材の先端部がコ
レットチャックによって把持され、棒材は加工中、高速
回転されながら、バイトによって加工され、製品が作ら
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、棒材は
加工される間、高速回転されるので、特に、棒材が曲が
っていたり、撓んだりしている場合には、棒材供給機の
ガイドレールや棒材加工機の主軸と干渉し、振動やそれ
に伴う騒音の原因となる。例えば、特公昭５３−２２７
１６号に記載の主軸装置には、主軸内に加工すべき棒材
を保持するための管状の間隔部材が設けられている。間
隔部材を棒材と主軸との間に介装することにより、棒材
の一部が偏心しても、棒材が間隔部材に接するので主軸
との接触が防止される。しかし、このような主軸装置に
おいては、間隔部材の内壁と棒材との間に、棒材が軸線
方向に自由に移動できる程度の隙間が形成されており、
棒材と間隔部材との間の接触による振動および騒音を回
避することができない。また、この構成では、加工すべ
き棒材の外径が変わるたびに、棒材が軸線方向に自由に
移動できる程度の隙間を形成する大きさの内径をもつ内
装管に交換しなければならず、交換作業を頻繁に行わな
ければならず、作業が煩雑であった。

【０００４】そこで、本発明は作業の簡略化を図ること
ができ、簡易な構成で防振効果の高い棒材加工装置を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、加
工すべき棒材の先端部を把持するコレットチャックをも
ち、棒材を高速回転させるスピンドルを備えた棒材加工
装置であって、前記コレットチャックと同軸状に配置さ
れ、前記コレットチャック近傍から棒材供給方向後方に
前記スピンドルを貫通して延びる中空管を有し、該中空
管には、両端が開放し、かつ、内部に収容された棒材の
回転によって棒材の周面のまわりに油層が作られる大き
さの内径をもつ第一棒材通路が形成されており、更に、
該中空管の中に向けて開口するオイル注入口と、該オイ
ル注入口にオイルを供給するためのオイル供給手段とを
有することを特徴とする棒材加工装置によって達成する
ことができる。

【０００６】本発明にかかる棒材加工機は、以下のよう
に作用する。棒材加工装置の給送方向後方に隣接して設
けられた棒材供給機によって、加工すべき棒材が棒材加
工装置に向けて給送される。棒材供給機には、棒材加工
機に向かって真っ直ぐに延びるガイドレールと、該ガイ
ドレールの中を前後移動する送り矢が設けられている。
ガイドレール内で棒材の後端が送り矢によって前方に押
され、棒材が中空管の第一棒材通路の中に給送される。
棒材の先端部はコレットチャックによって把持固定さ
れ、スピンドルによって高速回転される。その間、第一
棒材通路の中には、オイルがオイル注入口を介して供給
される。オイルは、棒材の回転速度が速まるにしたがっ
て、棒材の周面が油を連れ回って、棒材と第一棒材通路
を構成する内壁面との間に油層を形成する。これによ
り、棒材が持ち上げられ、また、油層が棒材と第一棒材
通路の内壁面との間でクッションの役割を果たし、両者
間の接触が防止され、振動及び騒音が防止される。ま
た、第一棒材通路の内壁面と内部に収容された棒材の周
面との間の隙間は、油層が形成される大きさでよいの
で、異なる外径や断面形状をもつ種々の棒材ことに交換
する必要がなく、作業を簡略化できる。

【０００７】また、本発明の上記目的は、更に、前記中
空管の後方に真っ直ぐに延び、かつ、上向きに開放する
開口部を有するガイドレール部材と、前記開口部を閉じ
る蓋部材とを有し、前記開口部が前記蓋部によって閉じ
られている状態において、これらの内部に、前記第一棒
材通路と同じ大きさの内径をもち、かつ、同軸状に延び
る第二棒材通路が形成されており、更に、１つの棒材通
路を形成するように、前記第一棒材通路と前記第二棒材
通路とを互いに一体的に連結する連結手段を有すること
を特徴とする、前記棒材加工装置と組み合わせて使用す
る棒材供給機によって達成することができる。上記棒材
供給機によれば、前記第一棒材通路を延長することがで
き、棒材が長い場合でも、棒材全体が棒材通路内に収容
され、棒材全体にわたって、油層によって、棒材と棒材
通路の内壁面との間の接触が防止され、振動及び騒音が
防止される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しつつ、
本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図１
は、第一の実施の形態にかかる、特に、短尺材加工用に
適した棒材加工装置と、棒材加工装置に棒材を供給する
ための棒材供給機とを有する棒材加工システム全体を概
略的に示す側面図である。なお、スピンドルは棒材加工
装置の内部に設けられているが、スピンドルの形状が分
かるように実線で示してある。また、図２は、スピンド
ル及び棒材通路をもつ中空管を示す拡大図である。図１
に示すように、ＮＣ自動旋盤等の棒材加工装置２には、
棒材Ｗの給送方向後方に配置された棒材供給機４によっ
て、加工すべき棒材Ｗが供給される。棒材加工装置２
は、水平方向に延びる、加工中に棒材Ｗを高速回転させ
るためのスピンドル６を有する。スピンドル６の先端に
は、棒材Ｗの先端部を把持して固定するコレットチャッ
ク８が設けられている。図２を見て分かるように、スピ
ンドル６の中には、コレットチャック８と同軸状に配置
され、コレットチャック８近傍から棒材供給方向後方に
前記スピンドル６を貫通し、更に、前記スピンドル６の
後方に突出して延びる中空管１０が設けられている。中
空管１０の長さＬは、加工すべき棒材Ｗの略全体を収容
することができる長さに設定されている。本実施の形態
においては、棒材加工装置２には短尺材加工用であり、
通常、棒材Ｗの長さは１ｍ以内である。従って、中空管
１０の長さは略１ｍである。中空管１０の内部は、両端
が開放した円筒状の棒材通路１２が形成されている。棒
材通路１２の内径は、加工されるべき棒材Ｗの外径より
大きく、棒材Ｗが棒材通路１２内に収容されるとき、棒
材Ｗの外周面と棒材通路１２の内壁面との間に隙間Ｓが
形成される。中空管１０は、隙間Ｓの大きさが、棒材の
回転によって周面がオイルをつれまわり、棒材Ｗの周り
に油層を形成することができるように設定されており、
好ましくは、棒材の振れを防止する上で、隙間Ｓは0.５
ｍｍ〜１ｍｍであるのが最も好ましく、１ｍｍ〜３ｍｍ
であってもよい。また、中空管１０は、加工すべき棒材
の外径によって、隙間Ｓの大きさが、棒材の回転によっ
て周面がオイルをつれまわり、棒材Ｗの周りに油層を形
成することができるものに交換可能に設けられている。

【０００９】図３は、図２に示す線III-III に沿った中
空管の横断面図であり、オイル注入口と中空管の棒材通
路との位置関係を示している。図１に示すように、中空
管１０の長手方向中間部には、棒材通路１２内にオイル
を注入するためのオイル注入口１４が形成されている。
オイル注入口１４は、図３に示すように、棒材通路１２
内の棒材Ｗに対して水平方向に開口している。更に、オ
イル注入口１４は、オイルオイルポンプ１６に接続さ
れ、それにより、棒材加工装置２に設けられたオイルタ
ンク２６からオイルがオイル注入口に供給されるように
なっている。オイルは、棒材加工装置２のバイト近傍に
供給する切削油と同じである。また、図１に示すよう
に、中空管１０の後端部の下方に、後端部から漏れ出た
オイルを収集するためのオイルトレー２２が棒材供給機
４に対して取付られている。また、オイルトレー２２と
棒材加工装置２との間にはホース２４が設けられ、その
一端はオイルトレー２２に連結され、他端は棒材加工装
置２のオイルタンク２６に向けられている。

【００１０】図１を再び参照すると、棒材供給機４が、
棒材加工装置２の後方に隣接して設置されている。棒材
供給機４は、棒材加工装置２に向かって真っ直ぐに延
び、かつ、中空管１０と同軸状に配置されたガイドレー
ルを有する。ガイドレールの内部には、棒材Ｗを前方に
給送するための送り矢２０が収容されている。送り矢２
０は、全体的に断面円形の棒状部材であり、その外径は
加工すべき棒材Ｗの外径と略同じ、あるいは、それより
小さく、棒材通路１２の中に出入り自在である。また、
送り矢２０は、棒材Ｗの後端面に当接する先端面をも
つ。送り矢２０は、無端チェーン（図示せず）を介して
モータ（図示せず）に連結されており、それにより、ガ
イドレール内で前後移動される。また、ガイドレールの
側方には、複数の棒材Ｗを保持するための材料棚（図示
せず）が設けられている。ガイドレールの上方には、図
１に示すように、ガイドレールと平行に設けられた回転
軸に取り付けられ、回転することによって材料棚から棒
材Ｗを１つづつ取り出してガイドレールに投入するため
の複数の割出板が設けられている。

【００１１】本実施の形態にかかる棒材加工装置２及び
棒材供給機４は、以下の通り作用する。初め、送り矢２
０は、ガイドレールの後方位置に退避している。棒材供
給機４及び棒材加工装置２の運転を開始すると、コント
ローラによって割出板が回転され、新たな棒材Ｗが材料
棚から取り出されて、ガイドレールの中の送り矢２０の
前方に投入される。送り矢２０が無端チェーンを介して
モータによって前方に移動され、その前端面が棒材Ｗの
後端面に当接する。更に、送り矢２０が前方に移動する
と、それにより、棒材Ｗが棒材加工装置２に向かって前
方に給送され、棒材加工装置２の中空管１０の棒材通路
１２の中に挿入される。棒材Ｗの先端部がコレットチャ
ック８から所定長さだけ突出した所定位置に到達する
と、コレットチャック８が閉じて棒材Ｗを把持して固定
する。棒材Ｗはこの位置にあるとき、全体が中空管１０
の棒材通路１２の中に収容されている。この送り矢２０
は、棒材Ｗの後方に２ｍｍ〜３ｍｍ程度のところに位置
している。

【００１２】これと同時に、オイルポンプ１６によって
オイルがオイル注入口１４を介して棒材通路１２の中に
供給される。スピンドル６によって棒材Ｗが高速回転さ
れる。なお、このとき送り矢２０と棒材Ｗとは端面が互
いに当接しているだけであり、互いに連結されていない
ので、棒材Ｗの回転に伴って送り矢２０は回転せず、ま
た、棒材Ｗの振動が伝わることはない。棒材Ｗの回転速
度が速まるにしたがって、棒材Ｗの周面がオイルを連れ
回って、棒材Ｗと棒材通路１２を構成する内壁面との間
の隙間Ｓに油層が形成される。これにより、棒材Ｗ全体
が、中空管１０の中心軸線に向かって持ち上げられる。
従って、棒材Ｗの高速回転中、棒材Ｗは油層に取り囲ま
れ、中空管１０の棒材通路１２の内壁面に接触すること
がない。オイルの流量は、棒材通路１２内に収容された
棒材Ｗと棒材通路１２の内壁面との間の隙間Ｓがほぼオ
イルで満たされる程度の流量に設定されている。オイル
は、中空管１０の開放した両端から流出する。中空管１
０の後端部から流出したオイルは、オイルトレー２２に
よって収集され、ホース２４を介して棒材加工装置２の
オイルタンク２６に戻される。また、中空管１０の前端
部から流出したオイルは、オイルタンク２６の中に直接
流れ込み、オイルはオイルタンク２６の中に収集され
る。オイルは、再びオイルポンプ１６によってオイルタ
ンク２６から棒材通路１２の中に供給されて、循環利用
される。油層が棒材Ｗと棒材通路１２の内壁面との間で
クッションの役割を果たし、両者間の接触が防止され
る。

【００１３】棒材Ｗの加工が終了した先端部分は、バイ
トによって突っ切られる。次いで、コレットチャック８
が開放し、送り矢２０が中空管１０の中で棒材Ｗの後端
面を押しながら、棒材Ｗを次の製品加工位置まで前進さ
せる。これを繰り返して、棒材Ｗの先端部を加工し、製
品が次々と突っ切られる。残材の長さがこれ以上製品を
加工することができない長さになったとき、送り矢２０
は中空管１０の中で更に前進し、残材をコレットチャッ
ク８の前方に押し出し、残材処理を行う。図４は、本発
明の第二の実施の形態にかかる棒材加工装置および棒材
供給機の全体を示す概略図である。また、図５および図
６は、図４に示す線V-V に沿った矢視断面図であり、そ
のうち、図５は、蓋部材が退避位置にあり、ガイドレー
ル部材の開口部が開放している状態を、また、図６は、
蓋部材が閉じ位置にあり、ガイドレール部材の開口部が
閉じられている状態を示す。

【００１４】第二の実施の形態にかかる棒材加工装置３
０は、上記第一の実施の形態と比べて、棒材加工装置２
の後方に突出する中空管１０の後端部の長さが短い点、
また、中空管１０の後端部に密封材またはＯ−リング８
９が設けられている点を除いて、同様に構成されている
ので、同様な構成については同じ符号で示し、これらに
ついての詳細な説明は省略する。図４に示すように、Ｎ
Ｃ自動旋盤等の棒材加工装置３０には、棒材Ｗの給送方
向後方に配置された棒材供給機３２によって、加工すべ
き棒材Ｗが供給される。図４を見て分かるように、スピ
ンドル６の中には、コレットチャック８と同軸状に配置
され、コレットチャック８近傍から棒材供給方向後方に
前記スピンドル６を貫通し、更に、前記スピンドル６の
後方に突出して延びる中空管１０が設けられている。中
空管１０の内部には棒材通路１２が形成されている。中
空管１０は、後に詳述するように、加工すべき棒材の径
に対応した内径を有するものに取替え可能に設けられて
いる。

【００１５】図４を再び参照すると、棒材供給機３２
が、棒材加工装置３０の後方に隣接して設置されてい
る。図５に示すように、棒材供給機３２は、棒材加工装
置３０に向かって真っ直ぐに延び、かつ、上向きに開放
した開口部３４ａを有するガイドレール部材３４と、ガ
イドレール部材３４の上方に設けられ、かつ、開口部３
４ａに向かって開放する蓋部材３６を有する。図４に示
すように、棒材供給機３２の運転の初期位置において、
送り矢３８はガイドレール部材３４の後部分に収容され
ており、棒材（新材）は、後述の材料棚８４から、棒材
取出し機構８６によって、ガイドレール部材３４の前部
分に投げ入れられる。蓋部材３６は、棒材が収容される
ガイドレール部材３４の前部分を覆う。また、送り矢３
８の羽根部分３８ａが前方に移動するにしたがって、互
いに干渉しないように、部分的に開放することができる
ように、蓋部材３２は２つの蓋部分３６ａと３６ｂに分
割されている。蓋部分３６ａと３６ｂのそれぞれは、別
々にシリンダ６４によって開閉される。

【００１６】ガイドレール部材３４および蓋部材３６の
それぞれは、図５および図６に示すように、同じ幅を有
し、略断面矩形の角材で構成されている。図６に示すよ
うに、ガイドレール部材３４の開口部３４ａが蓋部材３
６によって閉じられているとき、これらの間に、棒材通
路１２と同じ内径を有する棒材通路４６が形成される。
棒材通路４６の上半分が蓋部材３６に、また、下半分が
ガイドレール部材３４に形成されている。また、ガイド
レール部材３４の内部には、棒材Ｗを前方に給送するた
めの送り矢３８が収容されている。送り矢３８は、全体
的に断面円形の棒状部材であり、その外径は棒材通路１
２の内径より小さく、棒材通路１２に出入り自在であ
る。また、送り矢３８の後端部には、平らなプレート状
の羽根部分３８ａが設けられている。

【００１７】図５に示すように、棒材供給機３２の基台
４０には、ガイドレール部材３４の下方に長手方向に延
びる固定プレート部材４２が固定されている。固定プレ
ート部材４２は、ガイドレール部材３４の横幅と同じ寸
法を有し、この固定プレート部材４２の上に、ガイドレ
ール部材３４が整列して載置されている。ガイドレール
部材３４と固定プレート部材４２の両側には、これらを
挟むようにして長手方向に延びる２つのプレート状の横
移動規制部材部材４８、５０が設けられている。横移動
規制部材４８、５０はそれぞれ、固定プレート部材４２
に対してねじ５２，５４によって固定され、それらの間
に介装されているガイドレール部材３４の横方向の移動
を規制する。また、横移動規制部材４８，５０のそれぞ
れには、水平方向にガイドレール部材３４に向かって突
出するキー部材５６，５８が設けられており、また、ガ
イドレール部材３４には、キー部材５６、５８を受け入
れる、長手方向に延びる溝部６０，６２が形成されてい
る。これらによって、ガイドレール部材３４の縦方向の
移動が規制される。

【００１８】横移動規制部材４８，５０の上縁は、ガイ
ドレール部材３４の高さより高く上方に突出しており、
かつ、互いに同じ高さ寸法を有する。それらの上面４８
ａ、５０ａは平らであり、図５に示すように、これら
は、送り矢３８の前後移動の案内面を構成する。他方、
図５に示すように、棒材供給機３２の本体の上部には、
油圧シリンダ６４が設けられ、油圧シリンダ６４は、蓋
部材３６を図５に示す上方位置または退避位置と、図６
に示す下方位置または閉じ位置との間で移動させる。油
圧シリンダ６４のロッド６４ａの下端には、断面矩形の
固定プレート６６が取付けられている。固定プレート部
材６６は、蓋部材３６の横幅と同じ寸法を有し、この固
定プレート部材６６の下方に、蓋部材３６が整列して設
けられている。蓋部材３６と固定プレート部材６６の両
側には、これらを挟むようにして長手方向に延びる２つ
のプレート状の横移動規制部材部材６８，７０が設けら
れている。横移動規制部材６８，７０はそれぞれ、固定
プレート部材６６に対してねじ７２，７４によって固定
され、それらの間に介装されている蓋部材３６の横方向
の移動を規制する。横移動規制部材６８，７０の下縁
は、蓋部材３６の下縁より高い位置にあり、蓋部材３６
の下縁がそれらの間で下方に突出している。また、横移
動規制部材６８，７０のそれぞれには、水平方向に蓋部
材３６に向かって突出するキー部材７６，７８が設けら
れており、また、蓋部材３６には、キー部材７６，７８
を受け入れる、長手方向に延びる溝部８０，８２が形成
されている。これらによって、蓋部材３６の縦方向の移
動が規制される。

【００１９】図６に示すように、蓋部材３６の閉じ位置
において、ガイドレール部材３４の上面と蓋部材３６の
下面、横移動規制部材４８の上面４８ａと横移動規制部
材６８の下面、更に、横移動規制部材５０の上面５０ａ
と横移動規制部材７０の下面とが互いに当接する。横移
動規制部材４８，５０の上縁および横移動規制部材６
８，７０の下縁との間の隙間と、ガイドレール部材３４
の上面および蓋部材３６の下面との間の隙間とは、異な
る高さに位置し、互いに整列しておらず、従って、連通
していない。すなわち、ガイドレール部材３４の上面と
蓋部材３６の下面との当接部が、横移動規制部材４８，
５０の上縁部によって閉じられ、当接部からのオイルの
漏れが防止される。図４および図５に示すように、ガイ
ドレール部材３４の側方には、加工すべき複数の棒材を
載置するための材料棚８４と、材料棚８４から棒材を１
つづつ取り出すための取出し機構８６が設けられている
が、これらは周知の構成を有するので、詳細な説明は省
略する。

【００２０】図７は、棒材加工装置３０の中空管１０
と、棒材供給機３２のガイドレール部材３４および蓋部
材３６との連結部を示す。図７に示すように、ガイドレ
ール部材３４および蓋部材３６の棒材通路４６の前端部
には、中空管１０の後端部を受入れ可能な段付き挿入部
８８が形成されている。この段付き挿入部８８の中に中
空管１０の後端部が挿入されて、互いに連結さる。これ
により、同じ内径を有する棒材通路１２と棒材通路４６
が同軸状に一体的に連結され、棒材加工装置３０から棒
材供給機３２側まで、１つの棒材通路が形成される。中
空管１０の後端部の外周面にはＯ−リング８９が設けら
れ、中空管１０と、ガイドレール部材３４および蓋部材
３６との間の連結部からのオイル漏れが防止される。

【００２１】第二の実施の形態にかかる棒材加工装置３
０および棒材供給機３２に設けられた中空管１０、ガイ
ドレール部材３４、および、蓋部材３６は、加工すべき
棒材の外径に適した内径をもつ棒材通路１２，４６が形
成されたものに取替え可能である。図７に示すように、
棒材加工機３０の主軸台８８の後端には、中空管１０を
把持して固定するための中空管固定具９０が取付けられ
ている。中空管固定具９０は、中空管１０と同軸状に位
置し、中空管１０の外形より大きな内径をもつ管状部分
９０ａを有する。管状部分９０ａは、その前端部に中空
管１０が受け入れられ、その後端部には、中空管１０を
把持して固定するためのクランプ部９０ｅが設けられて
いる。クランプ部９０ｅは、次のようにして形成され
る。管状部分９０ａの中間部分において、中空管固定具
９０のほぼ半周にわたって周方向に延びる第一の切り込
み９０ｂと、第一の切り込み９０ｂの中間部分と交わ
り、かつ、中空管１０の先端まで軸線方向に延びる第二
の切り込み９０ｃとで、この第二の切り込み９０ｃを挟
んで互いに対向する２つの可動部分が形成される。可動
部分の第二の切り込み９０ｃに沿った上側端部分を機械
加工することによりフランジ部分９０ｄが形成されてい
る。フランジ部分９０ｄには、対向する他方の可動部分
の端部分まで延び、かつ、軸線方向に互いに離間して配
置された２つのボルト９２が設けられている。中空管を
クランプ部９０ｅに挿入し、次いで、ボルト９２を締め
込むことによって、クランプ部９０ｅの実質的な内径が
縮径され、これにより、中空管１０は、クランプ部９０
ｅにしっかりと固定される。

【００２２】図７および図８を見て分かるように、主軸
台８８のスピンドル６の内部には、軸線方向に延び、ス
ピンドル６によって回転される主軸管９１が設けられて
いる。主軸管９１の前端部にはコレットチャック８の後
端部の雄ねじと螺合する雌ねじ８ａが形成されている。
中空管１０の外径は、主軸管９１の回転が伝達されない
ように、主軸管９１の内径より小さく設定されており、
本実施の形態においては、主軸管９１の内径が15ｍｍで
あるのに対して、中空管１０の外径は１３ｍｍである。
また、コレットチャック８は、加工すべき棒材の外径に
適したものに取替えられるが、本実施の形態は太材を加
工する場合を示しており、その内径は主軸管９１と同径
である。従って、中空管１０は、中空管固定具９０、主
軸管９１、更に、コレットチャック８の中に挿入されて
いる。なお、振動および騒音を防止するには、加工が終
了するまで棒材を中空管１０内に収容することができる
ことが好ましく、中空管１０は、コレットチャック８の
中まで延びていることが望ましい。しかし、細材を加工
する場合には、コレットチャック８の内径が小さいの
で、中空管１０をその中に挿入することができないの
で、中空管１０は、コレットチャック８の後方近傍で終
端する比較的短いものをしようする。

【００２３】また、棒材供給機３２のガイドレール部材
３４の取替えは、まず、ねじ５４を外し、横移動規制部
材５０を横方向に移動させて取り外す。更に、ガイドレ
ール部材３４を固定部材４２の上で横方向に摺動させて
取り外す。引き続く加工工程で加工すべき棒材の内径に
適した内径の棒材通路４６をもつガイドレール部材３４
を選択し、固定部材４２の上面に載置し、更に、溝部６
０の中にキー部材５６が受け入れられるようにして、横
移動規制部材４８の側面に当接させる。次いで、横移動
規制部材５０を、キー部材５８が溝部６２の中に受け入
れられるようにして、ガイドレール部材３４の側面に当
接させ、次いで、横移動規制部材５０をねじ５４で固定
部材４２に対して固定する。更に、棒材供給機３２の蓋
部材３６の取替えは、まず、ねじ７２または７４を外
し、横移動規制部材６８または７０を横方向に移動させ
て取り外す。これにより蓋部材３６が外れる。引き続く
加工工程で加工すべき棒材の外径に適する内径の棒材通
路４６をもつ蓋部材３６を選択し、横移動規制部材６８
または７０を、キー部材７６または７８が溝部８０また
は８２の中に受け入れられるようにして、蓋部材３６の
側面に当接させる。次いで、それをねじ７６または７８
で、固定部材６６に対して固定する。

【００２４】中空管１０の後端部は、ガイドレール部材
３４および蓋部材３６の前端部の段付き受入れ部に挿入
して、互いに連結する。棒材供給機３２および棒材加工
装置３０は、以下の通り作動する。図１に示すように、
送り矢３８は、初め、ガイドレール部材３４の後方位置
に退避している。また、蓋部材３６ａおよび３６ｂは、
上方の退避位置に位置している。棒材が、棒材取出し機
構８６によって材料棚８４から取出され、送り矢３８の
前方のガイドレール部材３４の前部分の中に投入され
る。次いで、蓋部材３６ａおよび３６ｂがシリンダ６４
によって閉じ位置まで移動され、ガイドレール部材３４
の開口部３４ａが蓋部材３６によって閉じられる。引き
続き、送り矢３８が無端チェーンを介してモータによっ
て前方に移動され、その前端面が棒材Ｗの後端面に当接
する。更に、送り矢３８が前方に移動すると、それによ
り、棒材Ｗが棒材加工装置３０に向かって前方に給送さ
れ、棒材加工装置３０の中空管１０の棒材通路１２の中
に挿入される。棒材Ｗの先端部がコレットチャック８か
ら所定長さだけ突出した所定位置に到達すると、コレッ
トチャック８が閉じて棒材Ｗを把持して固定する。

【００２５】これと同時に、オイルポンプ１６によって
オイルがオイル注入口１４を介して棒材通路１２、４６
の中に供給される。スピンドル６によって棒材Ｗが高速
回転される。なお、このとき、この送り矢２０は棒材Ｗ
の後方に２ｍｍ〜３ｍｍ程度のところに位置しており、
互いに連結されていないので、棒材Ｗの回転に伴って送
り矢２０は回転せず、また、棒材Ｗの振動が伝わること
はない。棒材Ｗの回転速度が速まるにしたがって、棒材
Ｗの周面がオイルを連れ回って、棒材Ｗと棒材通路１
２、４６を構成する内壁面との間の隙間Ｓに油層が形成
される。棒材の回りに油層が形成されるように、隙間Ｓ
の大きさは、0.５ｍｍ〜１ｍｍであるのが最も好まし
く、１ｍｍ〜３ｍｍであってもよい。これにより、棒材
Ｗ全体が、棒材通路１２、４６の中心軸線に向かって持
ち上げられる。従って、棒材Ｗの高速回転中、棒材Ｗは
油層に取り囲まれ、棒材通路１２、４６の内壁面に接触
することがない。オイルの流量は、棒材Ｗと棒材通路１
２、４６の内壁面との間の隙間Ｓがほぼオイルで満たさ
れる程度の流量に設定されている。オイルは、開放した
中空管１０の前端およびガイドレール部材３４の後端か
ら流出する。ガイドレール部材３４の後端部から流出し
たオイルは、図１に示す第一の実施例と同様にして回収
され、再循環される。

【００２６】棒材Ｗの加工が終了した先端部分は、バイ
トによって突っ切られる。次いで、コレットチャック８
が開放し、送り矢２０がガイドレール３４または中空管
１０の中で棒材Ｗの後端面を押しながら、棒材Ｗを次の
製品加工位置まで前進させる。送り矢３８の羽根部分３
８ａが前方に移動し、蓋部材３６ａに近づくと、シリン
ダ６４によって退避位置に移動され、更に、前方の蓋部
分３６ｂ近づくと、同様にして開放され、互いに干渉し
ないようになっている。棒材Ｗの先端部を加工し、製品
が次々と突っ切られ、残材の長さがこれ以上製品を加工
することができない長さになったとき、送り矢３８は中
空管１０の中で更に前進し、残材をコレットチャック８
の前方に押し出し、残材処理を行う。上記第一の本実施
の形態においては、中空管１０が棒材Ｗの全体を収容す
ることができる長さを有し、棒材Ｗ全体が油層によって
取り囲まれているので、中空管１０の棒材通路１２の内
壁面との接触が断たれ、振動や騒音を防止することがで
きる。また、本実施の形態においては、特に、棒材加工
装置２が短尺材加工用であり、加工すべき棒材Ｗは比較
的長さの短い棒材である。すなわち、棒材Ｗの重さは比
較的軽く、また、後端部の撓みも比較的小さい。従っ
て、短尺材の場合は、棒材Ｗがオイルによって中空管１
０の中心軸線に向かってより確実に持ち上げられ、高い
防振及び防音効果が得られる。

【００２７】また、上記第一の実施の形態においては、
棒材Ｗ全体が油層によって持ち上げられるので、例え
ば、振れ止め装置等の他の防振用手段が不要なので、部
品との物理的接触を回避することができ、振動の原因を
なくすことができる。更に、上記第一の実施の形態にお
いては、送り矢２０の外径が加工すべき棒材Ｗの外径と
略同じ、あるいは、それより小さく設定されている。従
って、中空管１０の棒材通路１２の内径を決定する際
に、送り矢２０の外径を考慮に入れる必要がない。内径
は、加工すべき棒材Ｗの外周面と棒材通路１２の内壁面
との間に最適な大きさの隙間Ｓが形成され、棒材Ｗに対
してオイルによる流体力学的求心作用がはたらく程度に
決定すればよい。また、その隙間Ｓの最適な大きさには
幅があるので、所定範囲内の外径の棒材Ｗであれば、同
じ中空管１０で種々の棒材Ｗに対してしようすることが
できる。

【００２８】更に、上記第一の実施の形態によれば、バ
イト近傍に供給する切削油と同じオイルを使用するの
で、棒材加工装置２内で異なる種類のオイルの混合を回
避することができる。また、１つのオイルタンク２６を
設ければ足り、両者の混合を防止する手段が不要とな
る。更に、上記第一の実施の形態によれば、オイル注入
口１４が中空管１０の中間部に設けられているので、両
端が開放した棒材通路１２内に１つのオイル注入口１４
で棒材Ｗ全体にわたって均一にオイルを供給することが
できる。上記第二の実施の形態においては、ガイドレー
ル部材３４と蓋部材３６とによって、中空管１０の棒材
通路１２の後方に棒材通路４６が延長されるので、加工
すべき棒材がいわゆる長尺材（例えば、１ｍ以上）であ
る場合にも、棒材全体を棒材通路１２、４６内に収容す
ることができ、油層によって棒材全体を棒材通路１２、
４６の中心軸線に向かって持ち上げることができ、棒材
通路１２、４６の内壁面に接触せず、振動や騒音を防止
することできる。

【００２９】また、上記第二の実施の形態においては、
中空管１０と、ガイドレール部材３４および蓋部材３６
に取替え可能になっているので、加工すべき棒材の径の
大きさによって、棒材との間に油層が形成される大きさ
の隙間Ｓが形成される内径の棒材通路１２，４６をもつ
ものに交換して、確実に棒材の回りに油層が形成される
ようにすることができる。更に、上記第二の実施の形態
においては、ねじ５２，５４，７２，７４の取外しおよ
び取付けだけで、ガイドレール部材３４及び蓋部材３６
の交換が可能であるので、交換作業が容易である。ま
た、横移動規制部材４８，５０，６８，７０によって横
方向の移動が規制され、また、キー部材５６，５８、７
６，７８と溝部６０，６２，８０，８２とによって、縦
方向の移動が規制されるので、簡易な構成で、これらを
固定することができる。

【００３０】更に、上記第二の実施の形態においては、
横移動規制部材４８，５０の上縁および横移動規制部材
６８，７０の下縁との間の隙間と、ガイドレール部材３
４の上面および蓋部材３６の下面との間の隙間とが、互
いに整列せずに異なる高さに位置し、互いに連通してい
ない。従って、ガイドレール部材３４と蓋部材３６との
間の隙間が、横移動規制部材４８、５０の上縁部によっ
て閉じられ、オイルの漏れが防止される。更に、上記第
一および第二の実施の形態においては、棒材Ｗと押し矢
とが連結されていないので、棒材加工中、棒材Ｗと送り
矢２０との間の振動伝達経路が断たれている。従って、
送り矢２０と棒材供給機４のガイドレールとの接触が原
因となる振動や騒音が生じなく、棒材加工装置２と棒材
供給機４とを含む棒材加工システム全体としての防振効
果が高い。

【００３１】更に、上記第一および第二の実施の形態に
おいては、送り矢２０は、全体的に断面円形の棒状部材
であり、棒材Ｗの後端面に当接する先端面によって、棒
材を前方に移動させるようになっているので、例えば、
送り矢が、先端部に設けられたフィンガーチャック等の
把持部によって棒材の後端部を保持するようになってい
る場合のように、棒材の後端部を把持を把持可能とする
ため段状に縮径加工する必要がなく、作業を簡略化する
ことができる。本発明は、以上の実施の形態に限定され
ることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内
で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に
包含されるものであることはいうまでもない。例えば、
上記第一の実施の形態においては、棒材Ｗ全体が中空管
１０内に収容されるようになっている。しかし、中空管
１０の長さは、加工すべき棒材Ｗの前端部及び中間部を
収容するようにし、後端部を棒材振れ止め装置で支持す
る一方、撓みやすい中間部をオイルの流体力学的求心作
用によって持ち上げるようにしてもよい。

【００３２】また、上記第一の実施の形態においては、
中空管１０の長さは１ｍであり、特に、１ｍ以下の長さ
の短尺材に適している例を説明し、また、第二の実施の
形態は、１ｍ以上の長尺部材に適している例を説明し
た。しかし、第一の実施の形態における中空管１０の長
さは、加工すべき棒材の長さによって適宜、延長した
り、短縮したりしてもよい。また、短尺材の場合であっ
ても、第二の実施の形態のように、短い中空管１０の後
方にガイドレール部材３４と蓋部材３６とを設け、棒材
通路４６を延長する構成としてもよい。更に、上記第二
の実施の形態においては、オイル注入口１４およびオイ
ルポンプ１６は、棒材加工装置３０側に設けられている
が、これらは、棒材通路１２，４６のほぼ中央部に設け
られていればよく、棒材供給機３２側に設けられていて
もよい。

【００３３】更に、上記第二の実施の形態においては、
中空管１０の後端部が、ガイドレール部材３４および蓋
部材３６の前端部の段付き受入れ部に挿入されて、互い
に連結されているが、これらは、略液漏れのしない、他
の態様で互いに連結されていてもよく、例えば、シール
材を介して、端面を互いに当接して連結されていてもよ
い。更に、上記第一および第二の実施の形態において
は、棒材と中空管１０の内壁との間の隙間Ｓは、0.５ｍ
ｍ〜１ｍｍであることが最も好ましく、また、１ｍｍ〜
３ｍｍであってもよいが、隙間Ｓの大きさは、棒材の回
転によって回りに油層が作られればよく、オイルの粘度
によって異なる大きさであってもよい。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、作業の簡略化を図るこ
とができ、簡易な構成で防振効果の高い棒材加工装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態にかかる特に短尺材加工用の棒材
加工装置と、棒材加工装置に棒材を供給するための棒材
供給機とを有する棒材加工システム全体を概略的に示す
側面図である。なお、スピンドルは棒材加工装置の内部
に設けられているが、スピンドルの形状が分かるように
実線で示してある。

【図２】スピンドル及び棒材通路をもつ中空管を示す拡
大図である。

【図３】図２に示す線III-III に沿った中空管の横断面
図であり、オイル注入口と中空管の棒材通路との位置関
係を示している。

【図４】本発明の第二の実施の形態にかかる棒材加工装
置および棒材供給機の全体を示す概略図である。

【図５】図４に示す線V-V に沿った矢視断面図であり、
蓋部材が退避位置にあり、ガイドレール部材の開口部が
開放している状態を示す。

【図６】図４に示す線V-V に沿った矢視断面図であり、
蓋部材が閉じ位置にあり、ガイドレール部材の開口部が
閉じられている状態を示す。

【図７】棒材加工装置の中空管の後端部と、棒材供給機
のガイドレール部材および蓋部材との連結部を示す詳細
図である。

【図８】棒材加工装置の中空管の前端部の近傍を示す詳
細図である。

【符号の説明】

2棒材加工装置 ６スピンドル ８コレットチャック １０中空管 １２第一棒材通路 １４オイル注入口 １６オイルポンプ（オイル供給手段） ３４ガイドレール部材 ３６蓋部材 ３４a 開口部 ４６ 棒材通路 W 棒材 S 隙間

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工すべき棒材の先端部を把持するコレ
   ットチャックをもち、棒材を高速回転させるスピンドル
   を備えた棒材加工装置であって、前記コレットチャック
   と同軸状に配置され、前記コレットチャック近傍から棒
   材供給方向後方に前記スピンドルを貫通して延びる中空
   管を有し、該中空管には、両端が開放し、かつ、内部に
   収容された棒材の回転によって棒材の周面のまわりに油
   層が作られる大きさの内径をもつ第一棒材通路が形成さ
   れており、更に、該中空管の中に向けて開口するオイル
   注入口と、該オイル注入口にオイルを供給するためのオ
   イル供給手段とを有することを特徴とする棒材加工装
   置。
2. 【請求項２】 前記中空管は、加工すべき棒材の全体を
   前記第一棒材通路内に収容することができるように、前
   記スピンドルの後方に突出して延びている、ことを特徴
   とする請求項１に記載の棒材加工装置。
3. 【請求項３】 更に、前記中空管の後方に真っ直ぐに延
   び、かつ、上向きに開放する開口部を有するガイドレー
   ル部材と、前記開口部を閉じる蓋部材とを有し、前記開
   口部が前記蓋部によって閉じられている状態において、
   これらの内部に、前記第一棒材通路と同じ大きさの内径
   をもち、かつ、同軸状に延びる第二棒材通路が形成され
   ており、更に、１つの棒材通路を形成するように、前記
   第一棒材通路と前記第二棒材通路とを互いに一体的に連
   結する連結手段を有することを特徴とする、前記請求項
   １に記載の棒材加工装置と組み合わせて使用する棒材供
   給機。
4. 【請求項４】 前記ガイドレール部材および前記蓋部材
   は、それぞれ、加工すべき棒材の外径に適した内径の前
   記第一棒材通路をもつ前記ガイドレール部材および前記
   蓋部材に取り替え自在に設けられていることを特徴とす
   る請求項３に記載の棒材供給機。
5. 【請求項５】 更に、長手方向に延び、かつ、前記ガイ
   ドレール部材または前記蓋部材の両側面を挟んで配置さ
   れ、少なくとも一方が取外し可能に設けられた２つの横
   移動規制部材と、該横移動規制部材に設けられ、前記ガ
   イドレール部材および前記蓋部材のそれぞれに向かって
   横方向に突出するキー部材と、前記ガイドレール部材お
   よび前記蓋部材のそれぞれに形成された、前記キー部材
   を受け入れるための凹部とを有する、ことを特徴とする
   請求項４に記載の棒材供給機。