JP2001025902A - 旋盤加工用汎用治具及びこれを用いた加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 旋盤加工による加工精度の悪化を防止すると
ともに、工具交換等に伴う作業の軽減化を図り、また、
旋盤での加工態様を多様化する。 【解決手段】 治具本体２の大径開口部２ａにアタッチ
メント６を介してドリル工具４を装着し、小径開口部２
ｂにガイドバー１２を取付け、ドリル工具４を主軸台Ｍ
のチャックＭｃでチャックするとともに、ガイドバー１
２を心押台ＳのセンタＳｃで押圧してドリル工具４を芯
出しする。芯出し後、ガイドバー１２のテーパ部１２ｔ
に嵌合するガイドバーホルダ１５を、取付体３を介して
位置調整しながら刃物台Ｋ側に固定し、心押台Ｓを離脱
させてチャックＭｃによるドリル工具４の把持を開放
し、刃物台Ｋを後退させる。次いでチャックＭｃにワー
クを把持して回転させながら、刃物台Ｋ側のドリル工具
４を送って加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主軸台と心押台と
刃物台を備えた旋盤において、加工精度を向上させると
ともに加工の態様を多様化するための汎用治具に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば図９に示すように、メイン
スピンドルを有する主軸台Ｍと、サブスピンドルを有す
る心押台Ｓと、往復台によって水平方向に移動自在な刃
物台Ｋを備えた旋盤でワークに軸方向の穴あけ加工やね
じ切り加工を行うような際、主軸台Ｍ側のチャックで不
図示のワークを把持するとともに、心押台Ｓ側のチャッ
クで不図示の加工工具を把持し、心押台Ｓのサブスピン
ドルをハンドル送りによって前進させつつ、主軸台Ｍ側
によってワークを回転させながら加工するようにしてい
る。一方、ワークの軸方向に対して交差する方向に割ピ
ンの穴あけ加工を行ったり、またはボルト頭部の六面加
工等を行う場合には、ボール盤やフライス盤を使用して
加工するのが一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、旋盤の主軸
台Ｍでワークを把持し、心押台Ｓで加工工具を把持して
加工する方法は、旋盤製作時に主軸台Ｍ側のセンタと心
押台Ｓ側のセンタとの間に３／１００ｍｍ程度の誤差が
許容されており、また加工を重ねてゆくとスライドベー
スが摩耗して誤差が更に拡大するため、加工精度が悪化
しがちであり、頻繁に校正を行う必要があった。

【０００４】また、工具交換の際も手前に刃物台Ｋがあ
るため、心押台Ｓをある程度主軸台Ｍから離間させた状
態にして工具交換を行う必要があり、これに伴って、サ
ブスピンドルを主軸台Ｍ側に対してハンドル手送りによ
り前後進させなければならず、加工までに時間と手間が
かかるという問題があった。またその際、手前の刃物台
Ｋによって窮屈な作業姿勢を強いられるという不具合も
あった。更に、加工の種類が限定されるという問題もあ
った。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、旋盤加工による加工精度の悪化を防止するととも
に、工具交換等に伴う作業の軽減化を図り、同時に、従
来では加工出来なかった加工態様でも加工出来るように
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、旋盤加工用汎用治具として、先端側に工具ま
たはワーク用アタッチメント挿入用の開口部を有し、基
端側に芯出し用部材挿入用の開口部を有する治具本体
と、この治具本体を刃物台に位置調整して結合するため
の取付体を設け、治具本体の先端側には、開口部に挿入
される工具またはワーク用アタッチメントを固定する固
定手段を設けるとともに、治具本体の基端側には、開口
部に挿入される芯出し用部材を固定する固定手段を設
け、また、取付体と治具本体との間には、両者の相対位
置を調整して結合し得る位置調整結合手段を設けるよう
にした。

【０００７】そして請求項２のように、治具本体の先端
側開口部に工具またはワーク用アタッチメントを挿入し
て固定するとともに、基端側開口部に芯出し用部材を挿
入して固定し、工具またはワーク用アタッチメントに装
着される工具またはワークを主軸台のチャックでチャッ
キングして、芯出し用部材を心押台で押圧して工具また
はワークの芯出しを行った後、治具本体を刃物台の取付
体に位置調整して結合し、心押台を離脱させて、主軸台
と刃物台によって所望の加工を行う。

【０００８】この際、例えば治具本体に装着した工具を
芯出しして刃物台側に結合し、主軸台側にワークを取付
けて、主軸台によってワークを回転させながら刃物台を
送ってワークを加工すれば、主軸台と工具の芯出しがな
されているため、ワークに軸方向の穴あけ加工を行った
り、ねじ切り加工するような時の加工精度を高めること
が出来る。

【０００９】また、治具本体に装着したワークを芯出し
して刃物台側に結合し、例えばこのワークの姿勢を変更
した後、主軸台側に取付けた工具で加工すれば、従来ボ
ール盤やフライス盤で加工していた割ピン穴あけ加工と
かボルト頭部の六面加工等を旋盤を用いて行うことが出
来るようになる。

【００１０】そして、このように治具本体に装着した工
具またはワークを芯出しした後、治具本体を刃物台側に
結合するため、取付体を介して位置調整出来るように
し、この際、治具本体と取付体の位置調整結合手段とし
ては、例えば一方側部材に設けたボルト挿通用の長孔に
ボルトを挿通させ、このボルトの先端を、他方側部材の
ネジ孔に結合するような構造にすることで、両者の相対
位置が多少変化してもそれを吸収して結合出来るように
する。

【００１１】また、治具本体を刃物台側に結合する際、
治具本体を刃物台側の取付体に直接結合するようにして
も良いが、芯出し用部材等を介して間接的に結合するよ
うにしても良い。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明に係る
旋盤加工用汎用治具の主要部の説明図、図２は図１のＡ
方向から見た部分図、図３は図２のＢ−Ｂ線断面図、図
４は治具本体にタッピング工具を装着した例を示す説明
図、図５は治具本体にダイス工具を装着した例を示す説
明図、図６は治具本体にワークを装着した例を示す説明
図、図７は割ピン穴あけ加工の状態を示す説明図、図８
はボルト頭部の六面加工の状態を示す説明図、図９は本
治具が適用される旋盤の概要説明図である。

【００１３】本発明に係る旋盤加工用汎用治具は、図９
に示すような主軸台Ｍと心押台Ｓと刃物台Ｋを備えた旋
盤に適用され、従来の旋盤加工では、ワークに軸方向の
穴あけ加工等を行う際、主軸台Ｍのチャックでワークを
把持し、心押台Ｓのチャックで工具を把持するととも
に、主軸台Ｍ側のワークを回転させながら心押台Ｓ側の
工具を加工送りすることで加工していたものを、本発明
では、汎用治具１を用いることにより、主軸台Ｍと刃物
台Ｋとの間でワーク加工を行い、加工精度の向上を図る
とともに、工具交換等に伴う作業ロスを少なくし、また
従来では不可能であった加工態様でも加工出来るように
されている。

【００１４】そこで、まずワークの軸芯方向に穴あけ加
工等を行う場合の態様について図１乃至図５に基づき説
明する。図１及び図２に示すように、本汎用治具１は、
基本的構成部材として、筒状の治具本体２と、この治具
本体２を刃物台Ｋに位置調整して結合するための取付体
３を備えており、治具本体２を刃物台Ｋに結合する前
に、ドリル工具４の軸芯を主軸台のチャックＭｃと心押
台ＳのセンタＳｃによって芯出しし、その状態で取付台
３を介して刃物台Ｋに取付けるようにしている。

【００１５】図１に示すように、治具本体２は、中間部
の外周段部を介して一端側が大径で他端側が小径の段付
筒型形状とされ、大径部側には、大径開口部２ａが穿設
されるとともに、小径部側には小径開口部２ｂが穿設さ
れ、大径開口部２ａと小径開口部２ｂは、更に小径の連
通開口部によって連通している。そして大径部側の先端
周縁部には、円周を六等分にする罫書き線２ｙ（図８）
が罫書かれており、後述するように、ボルト頭部の六面
加工を行う際の割り出しに使用するようにされている。

【００１６】前記大径開口部２ａには、砲金製のメタル
５が圧入され、また、ドリル工具４装着用のアタッチメ
ント６を治具本体２に固定するためのネジ孔２ｎが、円
周方向に沿って等間隔３箇所にメタル５を貫通して設け
られている。そしてこのネジ孔２ｎには、先端に砲金部
材を圧入したクラッチボルト１８が螺着されており、こ
のクラッチボルト１８を締め付けることによって、アタ
ッチメント６を固定出来るようにされている。因みに、
アタッチメント６は工具の種類によって違ったタイプの
ものが装着されるようになり、例えば雌ネジ加工を行う
時は、図４に示すようなアタッチメント７を介してタッ
ピング工具９が装着され、雄ネジ加工を行う時は、図５
に示すようなアタッチメント８を介してダイス工具１０
が装着されるようになっている。

【００１７】また治具本体２の小径部側には、芯出し用
部材を兼ねたガイドバー１２を治具本体に固定するため
のネジ孔２ｇが軸方向に沿って２箇所に設けられ、この
ネジ孔２ｇには、セットボルト１３が螺合するととも
に、このネジ孔２ｇの開設側に対向する側の外周部には
平面部２ｈが形成され、この平面部２ｈには、軸方向に
沿って２箇所にネジ孔２ｉが設けられている。そしてこ
のネジ孔２ｉは、後述する刃物台Ｋ側の取付体３を直接
治具本体２に結合する際に使用するようにしている。

【００１８】更に、治具本体２の小径部のうち、前記ネ
ジ孔２ｇから９０度位相が異なる外周部には、一端側が
開放する長溝２ｆが形成され、この長溝２ｆには、以下
に述べるガイドバー１２と一体のスライドピン１２ｐが
摺動自在に挿通している。

【００１９】前記ガイドバー１２は、上記のように、先
端側の外周面から外方に突出するスライドピン１２ｐを
備えるとともに、先端面側に肉抜き穴を備え、基端側の
外周面は基端に向けて細るテーパ部１２ｔとされてい
る。そして、このガイドバー１２と小径開口部２ｂの端
面との間には、スプリング等の弾性部材１４が介装され
ている。

【００２０】またこのガイドバー１２は、テーパ部１２
ｔを把持するガイドバーホルダ１５を介して刃物台Ｋ側
の取付体３に締結可能にされている。すなわち、ガイド
バーホルダ１５は、ガイドバー１２のテーパ部１２ｔと
略同形のテーパ孔１５ｔを備えた円筒形状とされ、以下
に述べる取付体３に結合される外面部には、平面部１５
ｈが形成されるとともに、この平面部１５ｈには、複数
のネジ孔１５ｎが形成されている。

【００２１】前記取付体３は、ガイドバーホルダ１５の
平面部１５ｈに結合可能とされ、前記ネジ孔１５ｎの位
置に対応する箇所に軸直交方向に長い長孔３ｈを備える
とともに、この長孔３ｈを通して挿入される固定ボルト
１６の先端が、ガイドバーホルダ１５のネジ孔１５ｎに
ねじ込まれて固定されるようになっている。そしてこの
取付体３の長孔３ｈと、ガイドバーホルダ１５のネジ孔
１５ｎと、固定ボルト１６によって位置調整結合手段が
構成されている。また、この取付体３には、弛み防止の
ためのセットボルト１７が複数箇所に設けられており、
このセットボルト１７を締め付けることにより、セット
ボルト１７の先端をガイドバーホルダ１５の平面部１５
ｈに圧接し得るようにしている。

【００２２】一方、図２及び図３に示すように、取付体
３は、刃物台Ｋの上板Ｋａと下板Ｋｂの間に挿入され
て、上板Ｋａに設けた締付ボルトｂにより固定出来るよ
うにされている。

【００２３】以上のような構成による旋盤加工用汎用治
具１によって、ワークの軸芯方向に穴あけ加工やねじ切
り加工等を行う場合の加工方法について説明する。加工
の態様により、ドリル工具４、タッピング工具９、ダイ
ス工具１０に対応してそれぞれのアタッチメント６、
７、８のいずれかを治具本体２の大径開口部２ａに挿入
してクラッチボルト１８を締付けて固定する。

【００２４】この際、治具本体２の小径開口部２ｂには
ガイドバー１２を挿入し、セットボルト１３を締付けて
固定するとともに、このガイドバー１２のテーパ部１２
ｔにガイドバーホルダ１５のテーパ孔１５ｔを圧入して
おき、このガイドバーホルダ１５のネジ孔１５ｎに、取
付体３の固定ボルト１６の先端を軽くねじ込んで仮止め
状態にしておく。

【００２５】そして、アタッチメント６、７、８の種類
に応じてドリル工具４の場合は図１のチャック３０で、
タッピング工具９の場合は図４のネジ３１で、ダイス工
具１０の場合は図５のネジ３２でそれぞれ固定し、ダイ
ス工具１０の場合は、図５に示すようなダミー棒として
の直棒２０を螺着して、ドリル工具４、タッピング工具
９、直棒２０のいずれかを、図１に示す主軸台Ｍのチャ
ックＭｃで把持するとともに、心押台Ｓを前進させてセ
ンタＳｃによりガイドバー１２の端部を押圧支持する。

【００２６】そして、刃物台Ｋを移動させて、図２に示
すように、上板Ｋａと下板Ｋｂの間に取付体３を位置決
めし、上板Ｋａの締付ボルトｂを締付けて締結した後、
取付体３の固定ボルト１６を本締めしてガイドバーホル
ダ１５と取付体３を固定する。この際、取付体３の長孔
３ｈにより、軸芯方向に位置ずれが生じてもそれを吸収
して固定することが出来る。こうして、ドリル工具４ま
たはタッピング工具９またはダイス工具１０の芯出しが
完了する。

【００２７】こうして芯出しが完了すると、心押台Ｓを
後退させ、主軸台ＭのチャックＭｃによる工具のチャッ
キングが解除されると、刃物台Ｋを主軸台Ｍから離れる
方向に移動させ、主軸台ＭのチャックＭｃに不図示のワ
ークを把持して回転させ、刃物台Ｋを前進させて加工す
る。

【００２８】すると、各工具と主軸台Ｍ側の芯出しが行
われた状態でワークを加工出来るため、従来に較べて加
工精度を高めることが出来る。

【００２９】次に、旋盤により割ピン穴あけ加工を行う
時の加工方法について、図６及び図７に基づき説明す
る。割ピン穴あけ加工を行う時は、治具本体２の大径開
口部２ａにアタッチメント２１を挿入し、これをクラッ
チボルト１８で固定する。そしてアタッチメント１８に
締結されるチャック部材２２に直棒状のワークＷを締結
する一方、治具本体２の小径開口部２ｂに芯出し用部材
としての芯出しバー２３を挿入し、セットボルト１３で
固定する。そしてこの治具本体２の平面部２ｈに取付体
３を直接位置合わせし、取付体３の２箇所の固定ボルト
１６の先端をネジ孔２ｉに軽くねじ込んで仮止め状態に
しておく。

【００３０】次いで、ワークＷを主軸台ＭのチャックＭ
ｃでチャックし、心押台Ｓを前進させて芯出しバー２３
をセンタＳｃで押圧支持する。そして前記例と同様に、
刃物台Ｋの上板Ｋａと下板Ｋｂの間に取付体３をセット
し、上板Ｋａの締結ボルトｂにより取付体３を締結した
後、取付体３の固定ボルト１６を本締めして治具本体２
と取付体３を固定する。こうすることで、ワークＷの芯
出しが完了する。

【００３１】次に心押台Ｓを後退させ、刃物台Ｋを主軸
台Ｍから離れる方向に移動させた後、図７に示すよう
に、主軸台ＭのチャックＭｃにドリル工具２４をチャッ
クするとともに、刃物台Ｋを９０度回転させて、ドリル
工具２４の軸方向とワークＷの軸方向を直角にセットす
る。そしてドリル工具２４によりワークＷに割ピン穴あ
け加工を行う。

【００３２】次に、旋盤によりボルト頭部の六面加工を
行う時の要領について、図８に基づき説明する。ボルト
頭部の六面加工を行う時は、治具本体２の大径開口部２
ａに図８に示すようなアタッチメント２５を挿入し、ア
タッチメント２５の基端側に円周を六等分して罫書かれ
た罫書き線２５ｙを治具本体２の罫書き線２ｙに一致さ
せ、クラッチボルト１８で固定する。

【００３３】そしてアタッチメント２５に締結されるチ
ャック部材２６に芯出し用の直棒（不図示）を締結する
一方、治具本体２の小径開口部２ｂに、前記例と同様に
芯出し用部材としての芯出しバー２３を挿入し、セット
ボルト１３で固定する。そしてこの治具本体２の平面部
２ｈに取付体３を直接位置合わせし、取付体３の２箇所
の固定ボルト１６の先端をネジ孔２ｉに軽くねじ込んで
仮止め状態にしておく。

【００３４】次いで、不図示の直棒を主軸台Ｍのチャッ
クＭｃでチャックし、心押台Ｓを前進させて芯出しバー
２３をセンタＳｃで押圧支持する。そして刃物台Ｋの上
板Ｋａと下板Ｋｂの間に取付体３をセットし、上板Ｋａ
の締結ボルトｂにより締結した後、取付体３の固定ボル
ト１６を本締めして治具本体２と取付体３を固定する。
こうすることで、不図示の直棒の芯出しが完了する。

【００３５】次に心押台Ｓを後退させ、刃物台Ｋを主軸
台Ｍから離れる方向に移動させた後、図８に示すよう
に、主軸台ＭのチャックＭｃにカッター工具２７をチャ
ックするとともに、刃物台Ｋを９０度回転させ、チャッ
ク部材２６で把持される直棒をワークＷに取替え、カッ
ター工具２７によりワークＷの頭部の一面を加工する。
そして、治具本体２の罫書き線２ｙとアタッチメント２
５の罫書き線２５ｙの位相を６０度づつ回転させながら
加工することにより、六面を加工する。

【００３６】以上のような方法により、従来ではボール
盤やフライス盤を使用していたピン穴あけ加工や、ボル
ト頭部の六面加工を旋盤で行うことが出来る。

【００３７】尚、本発明は以上のような実施形態に限定
されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載し
た事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を
奏するものは本発明の技術的範囲に属する。

【００３８】

【発明の効果】以上のように本発明は、治具本体の一端
側の開口部に工具またはワーク用アタッチメントを挿入
して固定するとともに、他端側の開口部に芯出し用部材
を挿入して固定し、工具またはワークを主軸台のチャッ
クでチャッキングして、芯出しするとともに、その後、
治具本体を刃物台の取付体に位置調整して結合し、主軸
台と刃物台によって加工するようにしたため、例えばワ
ークの軸芯方向に穴あけ加工したり、ねじ切り加工する
ような時の加工精度を高めることが出来、また割ピン穴
あけ加工やボルト頭部の六面加工等を旋盤で加工出来る
ようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る旋盤加工用汎用治具の主要部の説
明図

【図２】図１のＡ方向から見た部分図

【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図

【図４】治具本体にタッピング工具を装着した例を示す
説明図

【図５】治具本体にダイス工具を装着した例を示す説明
図

【図６】治具本体にワークを装着した例を示す説明図

【図７】割ピン穴あけ加工の状態を示す説明図

【図８】ボルト頭部の六面加工の状態を示す説明図

【図９】本治具が適用される旋盤の概要説明図

【符号の説明】

１…汎用治具、２…治具本体、２ａ…大径開口部、２ｂ
…小径開口部、３…取付体、３ｈ…長孔、４…ドリル工
具、６、７、８…アタッチメント、９…タッピング工
具、１０…ダイス工具、１２…ガイドバー、１５…ガイ
ドバーホルダ、２３…芯出しバー、２４…ドリル工具、
２７…カッター工具、Ｋ…刃物台、Ｍ…主軸台、Ｍｃ…
主軸台チャック、Ｓ…心押台、Ｓｃ…心押台センタ、Ｗ
…ワーク。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端側に工具またはワーク用アタッチメ
   ント挿入用の開口部を有し、基端側に芯出し用部材挿入
   用の開口部を有する治具本体と、この治具本体を刃物台
   に位置調整して結合するための取付体から構成され、前
   記治具本体の先端側には、前記開口部に挿入される工具
   またはワーク用アタッチメントを固定する固定手段が設
   けられ、また、治具本体の基端側には、前記開口部に挿
   入される芯出し用部材を固定する固定手段が設けられ、
   更に、前記取付体と治具本体との間には、両者の相対位
   置を調整して結合し得る位置調整結合手段が設けられる
   ことを特徴とする旋盤加工用汎用治具。
2. 【請求項２】 治具本体の先端側開口部に工具またはワ
   ーク用アタッチメントを挿入して固定するとともに、基
   端側開口部に芯出し用部材を挿入して固定する工程と、
   前記工具またはワーク用アタッチメントに装着される工
   具またはワークを主軸台のチャックでチャッキングする
   とともに、前記芯出し用部材を心押台で押圧して工具ま
   たはワークの芯出しを行う工程と、治具本体を刃物台の
   取付体に位置調整して結合し、心押台を離脱させる工程
   と、主軸台と刃物台によって所望の加工を行う工程を備
   えたことを特徴とする旋盤加工用汎用治具を用いた加工
   方法。