JP2001198712A - Ｎｃ旋盤用内径基準治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被加工物の変形を防止してチャッキングす
る。 【解決手段】 ＮＣ旋盤のパワーチャック３０に後端部
が把持可能な治具本体１０に中心孔１０ａ，大径孔１０
ｂ，半円周状の切欠き溝１０ｃ，透孔１０ｄを形成し、
治具本体１０の先端側に着脱自在に設けた開き治具２０
に中心孔２０ａ，テーパ孔２０ｂ，拡開可能な爪部２０
ｄを形成し、中心孔１０ａ，２０ａを挿通してねじ部１
２ａ，キー溝１２ｂ，テーパ部１２ｃを有するテーパ軸
１２を挿着し、キー１３により回り止めするとともに、
大径孔１０ｂから抑え環１１を挿入し、切欠き溝１０ｃ
を介して棒状の回し治具を操作穴１１ｂに挿入し、抑え
環１１を手動により回転させてテーパ軸１２を抑え環１
１のねじ孔１１ａに螺入して左方へ駆動し、テーパ部１
２ｃにより爪部２０ｄを拡開させて被加工物Ｗの内径部
を拘持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば剛性の低
い樹脂や内厚の薄いパイプ状の鏡枠部品等の変形しやす
い被加工物を高精度に加工し得るＮＣ旋盤用内径基準治
具に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にＮＣ旋盤、特に最近のコンピュー
タを組み込んだＣＮＣ旋盤では、切削加工に関するすべ
ての指令や加工手段の情報はパンチカードを介してＮＣ
装置に入力され、工具の選択や選択された工具の経路、
主軸の起動，停止及びその回転数、刃物の切込み及び送
り等はＮＣ装置が判断して自動的に加工が行われ，加工
プログラムを変えるだけでその動作を自由に変更するこ
とが可能になっている。

【０００３】このように加工プログラムを変えるだけで
動作を変更できるＮＣ旋盤は、その柔軟性や多機能，高
精度等から多機種少量生産のカメラ部品やレンズ鏡枠部
品等の加工に適しており、対話形プログラムの普及によ
るプログラム作成の容易化等もあって汎用旋盤に代わり
広く用いられるようになった。

【０００４】従来、この種のＮＣ旋盤で被加工物をチャ
ッキングするには、主として油圧または空気圧によって
制御される３本爪あるいは４本爪の開閉により被加工物
を釈放または把持する外形基準のパワーチャックが用い
られてきた。

【０００５】図３は、その構造がもっとも簡単なくさび
形のパワーチャック３０の一例を示す側断面図であり、
油圧又は空気圧により軸線方向に駆動されるドローバー
３１が、これと一体的に移動するくさび３２を同方向に
移動させることにより、３本あるいは４本の爪３３（図
ではその１本のみを示している）を閉止方向または開放
方向に駆動し、図示しない被加工物の外径部を自動的に
把持，釈放するようになっている。

【０００６】図４は、このようなパワーチャック３０の
複数本の爪３３（図ではその内の２本を示している）に
より被加工物Ｗを把持した状態を示す側面図である。な
お、ＮＣ旋盤用のパワーチャックとしては、複数の爪が
螺旋状の溝を有する内板を介してその回動に連動して被
加工物を自動的に把持又は釈放するようにしたスクロー
ルチャックも用いられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のＮＣ旋盤用パワーチャックにあっては、油圧
または空気圧によって複数の爪が被加工物の外径部を把
持するものであり、その最大静的把持力は例えば５７Ｋ
Ｎにもなり、被加工物締付けトルクの微妙な調整がきわ
めて困難であるため、内厚の薄いレンズ鏡枠等は容易に
変形して加工不可能になるという問題点があった。

【０００８】また、特に大型のＮＣ旋盤用に供給されて
いるパワーチャックはすべて前述のような外径基準のも
のであり、通常「開きやとい」と称される内径基準のも
のは供給されていなかった。この発明は上記の点に鑑み
てなされたものであり、変形しやすい被加工物を安全に
多工程加工し得るＮＣ旋盤用内径基準治具を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、ＮＣ旋盤のパワーチャックと被加工物と
の間に介在して被加工物の内径部を固定するＮＣ旋盤用
内径基準治具であって、上記パワーチャックにより後端
の外径部を把持可能で中心孔とそれに続く後端の大径孔
とを有する治具本体と、この治具本体の先端側に着脱可
能で中心部に上記治具本体の中心孔に連通する中心孔と
それに続く先端側に拡開したテーパ孔と外周部が拡開可
能な複数の爪部とを有する開き治具と、この開き治具と
上記治具本体との中心孔を挿通可能であり先端側に上記
開き治具のテーパ孔に係合するテーパ部を有し、後端部
にねじ部を有するテーパ軸と、このテーパ軸のねじ部に
螺合可能なねじ孔を有し上記治具本体の大径孔に挿脱自
在な抑え環とからなり、上記テーパ軸を上記治具本体に
回動不能に拘束する回転止め手段と、上記テーパ軸をそ
の軸線方向に進退させる駆動手段とを設けたＮＣ旋盤用
内径基準治具を提供するものである。

【００１０】そして、上記のＮＣ旋盤用内径基準治具に
おいて、回転止め手段は、テーパ軸の軸線に沿って形成
されたキー溝と、治具本体の外周面から半径方向に嵌入
して上記テーパ軸のキー溝に係合するキーとからなるよ
うにするのがよく、駆動手段は、テーパ軸と、治具本体
の外周部に円周方向に形成した切欠き溝を介して外部か
ら操作可能な複数の操作穴を有する抑え環とからなるよ
うにするのが好ましい。

【００１１】この発明によるＮＣ旋盤用内径基準治具は
上記のように構成することにより、剛性の低い樹脂や内
厚の薄い円筒状の被加工物は、油圧や空気圧によるＮＣ
旋盤のパワーチャックの強力な締付けトルクによる変形
を受けることなく、被加工物の剛性に応じた微妙な固定
トルク調整が可能になり、変形を回避した多工程の加工
を行うことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は、この発明の一実
施形態をパワーチャック及び被加工物と共に示す断面
図、図２は、その内径基準治具のみを示す分解斜視図で
ある。

【００１３】この発明によるＮＣ旋盤用内径基準治具１
は、図１に示すように、通常のＮＣ旋盤用パワーチャッ
ク３０に後端側（図で左端側）の外径部を把持される治
具本体１０と、その先端側（図で右端側）に一体的に固
定可能な開き治具２０とからなっている。

【００１４】治具本体１０は、中心部に小径の中心孔１
０ａとこれに続く大径孔１０ｂとを連通して穿設し、外
周面には円周方向に沿って大径孔１０ｂに挿通する半円
周状の切欠き溝１０ｃと、中心孔１０ａに連通する半径
方向の透孔１０ｄと、パワーチャック３０に把持される
やや大径の把持部１０ｅとを設ける。

【００１５】大径孔１０ｂには、中心部にねじ孔１１ａ
を有し、外周部にほぼ等間隔に複数の操作穴１１ｂを穿
設した抑え環１１を回動自在に装着し、中心孔１０ａに
は、後端側に抑え環１１のねじ孔１１ａに螺合可能なね
じ部１２ａと軸線方向に沿うキー溝１２ｂとを有し、先
端側に漸次径が拡開するテーパ部１２ｃを有する外形が
コレット状のテーパ軸１２を挿通し、そのねじ部１２ａ
を抑え環１１のねじ孔１１ａに螺着する。

【００１６】一方、この治具本体１０に嵌着可能な開き
治具２０には、中心部に治具本体１０側の中心孔１０ａ
に連通する中心孔２０ａを穿設し、その先端側には、中
心孔２０ａを挿通可能なテーパ軸１２のテーパ部１２ｃ
に係合するテーパ孔２０ｂを形成するとともに、図２に
その形状を示すように、先端側の一端から軸線に沿って
半径方向の複数本（図では４本）の切割り２０ｃを設け
て複数の拡開可能な爪部２０ｄを形成し、その最先端部
にリング状の被加工物Ｗ（図１）の内径部が嵌合する嵌
合部２０ｅを形成する。

【００１７】そして、このように形成した治具本体１０
の前部と開き治具２０の後部とを嵌合した状態で先端側
からテーパ軸１２を開き治具２０の中心孔２０ａ及び治
具本体１０の中心孔１０ａを挿通して挿入し、そのねじ
部１２ａを治具本体１０の大径孔１０ｂ内に挿着した抑
え環１１のねじ孔１１ａに螺合した状態で治具本体１０
の透孔１０ｄにキー１３を挿入し、その先端をテーパ軸
１２のキー溝１２ｂに係合させてテーパ軸１２の回り止
めとする。

【００１８】次に、上記のように構成した実施形態の作
用を説明する。先ず、治具本体１０に開き治具２０を嵌
合させた状態で開き治具２０の先端から中心孔２０ａ及
び１０ａを挿通してテーパ軸１２を挿入するとともに、
治具本体１０の透孔１０ｄからキー１３を嵌入してその
先端をテーパ軸１２のキー溝１２ｂに係合させてテーパ
軸１２の回転を防止する。

【００１９】一方、治具本体１０の大径孔１０ｂから抑
え環１１を挿入し、切欠き溝１０ｃから棒状の回し治具
（図示しない）を挿入してその先端を操作穴１１ｂに挿
入して抑え環１１を円周方向に回転させ、そのねじ孔１
１ａにテーパ軸１２のねじ部１２ａを螺入させてそのテ
ーパ部１２ｃを開き治具２０のテーパ孔２０ｂに係合さ
せる。このように結合したＮＣ旋盤用内径基準治具１の
治具本体１０をＮＣ旋盤のパワーチャック３０に強固に
把持させて準備態勢を整える。

【００２０】この状態で開き治具２０の嵌合部２０ｅに
加工すべき円筒状の被加工物Ｗの内径部を嵌合させ、回
し治具によりさらに抑え環１１を螺入方向へ回転させる
と、テーパ軸１２のテーパ部１２ｃが開き治具２０を外
方へ押圧して中心孔２０ａの孔径が拡開し、嵌合部２０
ｅが被加工物Ｗの内径部を拘持する。

【００２１】このとき、被加工物Ｗを拘持する力は油圧
または空気圧によることなく手動によりその拘持トルク
を微妙に調整することができるため、剛性の低い樹脂や
薄肉のレンズ鏡枠等も変形を防いで例えば投影円測定で
真円度：０．０１３５程度のきわめて高精度の加工が可
能になる。また、被加工物Ｗはその外径部と端面の一部
のチャック箇所以外のすべての多工程の加工ができると
ともに、開き治具２０は汎用機との併用も可能になる。

【００２２】なお、開き治具２０を加工すべき被加工物
Ｗの内径に対応して複数個用意しておくことにより、治
具本体１０に所要の開き治具２０を装着するだけで、容
易に複数種の加工に対応することができる。

【００２３】また、上記の実施形態において、テーパ軸
１２の回り止め手段はキー１３とキー溝１２ｂとからな
るようにしたが、それに限るものではなく、スプライン
軸とボスによるものであってもよく、テーパ軸１２の駆
動手段は、ねじ対偶に限らずカム機構等でも差支えな
い。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
ＮＣ旋盤により剛性の低い変形しやすい被加工物の変形
を阻止して自由に加工することが可能になる。そして、
治具により固定される内径部の一部を除いて被加工物の
内外径部のすべてに対して多工程の加工を施すことがで
き、開き治具を複数個用意しておくことにより複数の被
加工物の加工を短時間で容易に切り換えることが可能に
なる。また、この内径基準治具は、ＮＣ旋盤以外の汎用
機と併用することができてきわめて便利である。

【００２５】そして、上記のＮＣ旋盤用内径基準治具に
おいて、テーパ軸の回転止め手段をキーとキー溝とから
なるようにすると、簡単で安価な構成でテーパ軸の回転
止めを行うことができ、テーパ軸を軸線方向に進退させ
る駆動手段にねじ機構を用いるようにすると、小さい操
作力によりその操作力に応じて確実に被加工物を固定す
ることが可能になり、その拘持力を微妙に調整すること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態をパワーチャック及び被
加工物と共に示す断面図である。

【図２】同じくその内径基準治具のみを示す分解斜視図
である。

【図３】従来のＮＣ旋盤用パワーチャックの一例を示す
断面図である。

【図４】同じく従来のＮＣ旋盤用パワーチャックにより
被加工物を把持した状態を示す側面図である。

【符号の説明】

１：ＮＣ旋盤用内径基準治具 １０：治具本体 １０ａ：中心孔 １０ｂ：大径孔 １１：抑え環 １１ａ：ねじ孔 １１ｂ：操作穴 １２：テーパ軸 １２ａ：ねじ部 １２ｂ：キー溝 １２ｃ：テーパ部 １３：キー ２０：開き治具 ２０ａ：中心孔 ２０ｂ：テーパ孔 ２０ｄ：爪部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＮＣ旋盤のパワーチャックと被加工物と
   の間に介在して被加工物の内径部を固定するＮＣ旋盤用
   内径基準治具であって、 上記パワーチャックにより後端の外径部を把持可能で中
   心孔とそれに続く後端の大径孔とを有する治具本体と、
   該治具本体の先端側に着脱可能で中心部に上記治具本体
   の中心孔に連通する中心孔とそれに続く先端側に拡開し
   たテーパ孔と外周部が拡開可能な複数の爪部とを有する
   開き治具と、該開き治具と上記治具本体との中心孔を挿
   通可能であり先端側に上記開き治具のテーパ孔に係合す
   るテーパ部を有し後端側にねじ部を有するテーパ軸と、
   該テーパ軸のねじ部に螺合可能なねじ孔を有し上記治具
   本体の大径孔に挿脱自在な抑え環とからなり、上記テー
   パ軸を上記治具本体に回動不能に拘束する回転止め手段
   と、上記テーパ軸をその軸線方向に進退させる駆動手段
   とを設けたことを特徴とするＮＣ旋盤用内径基準治具。
2. 【請求項２】 回転止め手段は、テーパ軸の軸線に沿っ
   て形成されたキー溝と、治具本体の外周面から半径方向
   に嵌入して上記テーパ軸のキー溝に係合するキーとから
   なることを特徴とする請求項１記載のＮＣ旋盤用内径基
   準治具。
3. 【請求項３】 駆動手段は、テーパ軸と、治具本体の外
   周部に円周方向に形成した切欠き溝を介して外部から操
   作可能な複数の操作穴を有する抑え環とからなることを
   特徴とする請求項１又は２記載のＮＣ旋盤用内径基準治
   具。