JP2001225206A - 旋 盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被加工体Ｗの長さが所定の範囲で変わっても
芯出し振れ止め機構１０を移動させることなく、被加工
体Ｗを効率よく加工する。 【解決手段】 旋盤のエヤーチャック５の中心に開設し
た貫通穴内に、被加工体の一端を突き当てる突き当て部
材３６を設けるとともに、この突き当て部材を、先端面
がエヤーチャックの表面側に位置する前進位置から主軸
台の内部に位置する後退位置まで移動可能とし、突き当
て部材を回転可能とした。

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、長尺な被加工体
の加工に適した旋盤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の旋盤は、パイプ等の長尺材（被加
工体）の端部を加工する場合、エヤーチャックの表面を
原点（基準）とし、長尺材の一端をエヤーチャックで固
定し、被加工体の他端寄りの途中を芯出し振れ止め機構
で回転可能に支持し、エヤーチャックと共に被加工体を
回転させながら芯出し振れ止め機構から突出した被加工
体の端部を刃物台の刃物により切削等の加工を行なう構
成とされている。そして、芯出し振れ止め機構から突出
する被加工体の長さが長すぎると加工精度が低下してし
まうので、芯出し振れ止め機構と刃物台との間隔は大き
くすることはできない。したがって、長さの異なる被加
工体を加工する場合には、刃物台を移動するばかりでな
く、芯出し振れ止め機構を被加工体の長さに応じて適す
る位置まで移動して作業を行なう必要があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被加工
体の長さに応じて重い芯出し振れ止め機構と刃物台をそ
の都度大きく移動するとなると、この移動に少なからず
時間を要するので、加工効率を高めることができず、特
に少数多種類の加工を行なう場合にロス時間が長くな
る。

【０００４】そこで本発明は、上記したような不都合を
解消するためになされたもので、被加工体の長さが所定
の範囲で変わっても芯出し振れ止め機構を移動させるこ
となく、被加工体を効率よく加工することのできる旋盤
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】本発明は、上記目的を達
成するために提案されたものであり、請求項１に記載の
ものは、主軸台に設けたチャックに被加工体の一端部分
を固定し、この被加工体の他端側を芯出し振れ止め機構
で回転可能に支持し、チャックと共に被加工体を回転さ
せながら、ベッドに沿って移動可能な加工機構の刃によ
り被加工体を加工する旋盤において、前記チャックの中
心に開設した貫通穴内に、被加工体の一端を突き当てる
突き当て部材を設けるとともに、この突き当て部材を、
先端面がチャックの表面側に位置する前進位置から主軸
台の内部に位置する後退位置まで移動可能とし、突き当
て部材の少なくとも先端面を回転可能としたことを特徴
とする旋盤である。

【０００６】請求項２に記載のものは、前記突き当て部
材の先端面の位置を電気的に検出する位置検出機構を備
えたことを特徴とする請求項１に記載の旋盤である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図に
基づいて説明する。図１はこの発明の一実施形態である
ＮＣ旋盤１を示す正面図である。このＮＣ旋盤１は、図
１に示すように、上面に長さ方向（左右方向）に沿って
ガイドレール２を複数本平行に形成した横長なベッド３
の一端（図１中左端）に主軸台４を設け、この主軸台４
のベッド３側の側面に代表的なチャックであるエヤーチ
ャック５を横向きに設け、このエヤーチャック５の中心
に開設した貫通穴の内部から主軸台４を貫通して反対側
に突出する状態で基準面移動機構７を設け、ベッド３上
には、ガイドレール２に沿ってそれぞれ独立して移動可
能な芯出し振れ止め機構１０と加工機構１１を設け、ベ
ッド３の他端（図１中右端）には芯押し台１２が取り付
けられている。そして、ベッド３の上方に架設された横
材１３には操作部１４が取り付けられている。なお、１
５は油圧供給機構を示し、芯出し振れ止め機構１０、加
工機構１１の駆動源として利用される。

【０００８】図２は図１に示した基準面移動機構７の概
略構成を示す説明図、図３は図２のＡ−Ａ線による断面
図である。図２または図３において、主軸台４には、エ
ヤーチャック５の貫通穴に連通する貫通孔がガイドレー
ル２と平行に設けられ、この貫通孔には筒部材２０が嵌
合されている。そして、筒部材２０の主軸台４から右側
へ突出した端部外周に、図１に示すように、エヤーチャ
ック５が回転可能に取り付けられている。

【０００９】上記した基準面移動機構７は、主軸台４の
左側に一端が取り付けられたフランジパイプ２１と、こ
のフランジパイプ２１の他端に一端が取り付けられた短
尺なパイプ２２と、このパイプ２２の他端に取り付けら
れたプレート２３に取り付けられ、筒部材２０と同心の
案内孔を有するリニアブッシュ２４と、プレート２３の
主軸台４と反対側の下端に一端が水平に取り付けられ、
上側に筒部材２０の軸方向と平行する案内溝２５が設け
られたガイドプレート２６と、このガイドプレート２６
の他端にプレート２３と平行に下端が取り付けられたプ
レート２７と、このプレート２７に設けた軸受とプレー
ト２３に設けた軸受とにより両端を回動可能に支持さ
れ、ガイドレール２およびガイドプレート２６と平行に
配置された雄ねじ杆２８と、この雄ねじ杆２８のプレー
ト２７から図２中左側へ突出した部分に取り付けられた
ハンドル２９と、案内溝２５に係合して案内される係合
部３０ａを下端に有するブロック３０と、このブロック
３０の下側に一体的に取り付けられて雄ねじ杆２８に螺
合し、リニアブッシュ２４と同心で対向するスクリュー
軸受３１と、ガイドプレート２６の両側に対向させて立
設されてブロック３０を案内するガイドプレート３２
と、ブロック３０の上側に一端が回転可能に固定され、
他端側がリニアブッシュ２４で案内されるとともに、雄
ねじ杆２８と平行で、他端が筒部材２０内に位置するス
ライド軸３３と、このスライド軸３３の他端にラジアル
ベアリング３４およびスラストベアリング３５などで回
転可能に取り付けられた突き当て部材３６とで構成され
ている。

【００１０】なお、突き当て部材３６の先端面（図２中
の右側の面）が基準面となる。また、ガイドプレート２
６は、支持台３７で支持してもよい。４０は位置検出機
構を示し、取付台の部分に設けられている。

【００１１】図４は位置検出機構４０の概略構成を示す
説明図である。位置検出機構４０は、雄ねじ杆２８の回
転角度を検出することによって突き当て部材３６の基準
面の移動距離を算出するものであり、図４に示すよう
に、雄ねじ杆２８に固定ねじ４１で取り付けられるカラ
ー４２と、このカラー４２に連結キー４３を介して取り
付けられるスリット円盤４４と、このスリット円盤４４
に周回して等間隔で設けられたスリット４４ａを介して
対向させて配設される発光素子（発光ダイオード）４５
および受光素子（フォト・トランジスタ）４６と、発光
素子４５の出力および受光素子４６の出力を入力として
基準面の位置（移動距離）を算出する演算部（図示せ
ず）と、この演算部の算出値（距離）をリセットするリ
セットスイッチ４７と、演算部が算出（演算）した位置
を表示する表示部４８とで構成されている。なお、表示
部４８には、基準面の位置や移動距離、例えばエヤーチ
ャック５の表面から後退した突き当て部材３６の先端面
の位置をデジタル表示することができる。

【００１２】図５はエヤーチャック５、芯出し振れ止め
機構１０、加工機構１１の概略構成を示す説明図、図６
は芯出し振れ止め機構１０の一例を示す斜視図である。
エヤーチャック５は、その回転盤の貫通穴を中心にして
円周方向へ等間隔でチャッキング部５０を３箇所配置
し、このチャッキング部５０を空圧により半径方向へ移
動することにより被加工体Ｗを固定する構成である。し
たがって、チャッキング部５０で被加工体Ｗを固定し、
油圧供給機構１５で振れ止め機構１０を把握してエヤー
チャック５を回転させることにより、被加工体Ｗの中心
線を筒部材２０の中心に一致させて回転させることがで
きる。

【００１３】また、芯出し振れ止め機構１０は、ガイド
レール２に沿って移動させられる支持台５１と、この支
持台５１に対して前後動可能に設けられ、先端に支持ロ
ーラ５２ａが取り付けられた支持アーム５３と、支持台
５１の支点を中心に回動し、先端に支持ローラ５２ｂが
取り付けられた第１回動アーム５４と、支持台５１の支
点を中心に回動し、先端に支持ローラ５２ｃが取り付け
られた第２回動アーム５５とで構成されている。なお、
支持ローラ５２ａ，５２ｂ，５２ｃにより被加工体Ｗを
３点支持すると、被加工体Ｗの径に拘らず中心線を所定
の位置に維持して回転自在な状態で支持することができ
る。したがって、油圧供給機構１５から圧送された作動
油により芯出し振れ止め機構１０を駆動することによ
り、被加工体Ｗの中心線をエヤーチャック５の中心に一
致させた状態で回転自在に支持することができる。

【００１４】加工機構１１は、ガイドレール２に沿って
移動可能な刃物台５６と、この刃物台５６に回転可能に
取り付けられたタレット５７と、このタレット５７に取
り付けられた複数の刃物５８とで構成されている。した
がって、サーボモータでボールネジを介し、加工機構１
１を駆動することにより、刃物台５６をガイドレール２
に沿って或いは直交する方向に移動させることができ、
油圧供給機構１５から圧送された作動油でタレット５７
を回転することにより、被加工体Ｗを加工する刃物５８
を選択することができ、選択した刃物５８、例えばバイ
トにより被加工体Ｗを切削等の加工をすることができ
る。

【００１５】次に、基準面を移動させる操作について説
明する。まず、ハンドル２９の近傍に設けてあるロック
機構のロックハンドル（図示せず）を所定の方向へ回動
させて雄ねじ杆２８のロックを解除する。なお、ロック
機構は、雄ねじ杆２８の回転を止めることができればど
のような構成でもよく、例えば雄ねし杆２８をネジジャ
ッキ式に強く締め付ける構成でもよい。そして、ロック
を解除すると、雄ねじ杆２８が回転できるので、ハンド
ル２９を操作することにより雄ねじ杆２８を回転して、
該雄ねじ杆２８に螺合するブロック３０をガイドプレー
ト２６の案内溝２５に沿って移動させる。

【００１６】このようにしてブロック３０を移動させる
と、ブロック３０にはスライド軸３３の一端が固定され
ているので、スライド軸３３を軸方向に進退、すなわち
基準面が設けられている突き当て部材３６を進退させる
ことができる。

【００１７】そして、雄ねじ杆２８が回転すると、スリ
ット円盤４４も回転するので、発光素子４５からの光が
スリット４４ａによって断続するのを受光素子４６で受
光し、演算部で演算することにより、すなわちスリット
円盤４４の回転方向、スリット４４ａの数を検出するこ
とにより、基準面がどの位前進したか、またはどの位後
退したかを検出し、表示部４８に表示することができ
る。

【００１８】したがって、元の位置から基準面を所望の
位置まで移動させる場合は、例えばリセットスイッチ４
７を操作して表示部４８の表示をゼロにした後、表示部
４８を見ながら表示部４８の値が所望の位置になるまで
ハンドル２９を回転させれば、基準面を所望の位置まで
移動させることができる。そして、基準面を所望の位置
まで移動させた後、ロックハンドル２９を操作してロッ
ク機構で雄ねじ杆２８をロックすることにより、基準面
が移動しないようにロックすることができる。

【００１９】なお、この表示部４８に表示する移動距離
は、エヤーチャック５の表面を基点としても表示できる
し、他の位置を基点として設定しても表示することがで
きる。また、上記した基準面の位置をＮＣ装置に入力し
て加工位置を演算することもできる。

【００２０】次に、被加工体Ｗの加工について説明す
る。まず、上述したようにして突き当て部材３６、すな
わち基準面の位置を被加工体Ｗの長さに応じて位置決め
することにより、基準面と芯出し振れ止め機構１０との
間隔、すなわち芯出し振れ止め機構１０から右側へ突出
する被加工体Ｗの長さを決定する。そして、被加工体Ｗ
の一端側（加工しない方の端部）を筒部材２０の中へ挿
入して基準面へ突き当て、芯出し振れ止め機構１０で被
加工体Ｗの他端側を回転可能に支持するとともに、チャ
ッキング部５０で被加工体Ｗの一端側を固定する。

【００２１】次に、操作部１４を操作することにより、
加工機構１１のタレット５７を回転させて被加工体Ｗを
加工する刃物５８を選択した後、加工機構１１を左側へ
移動させるとともに、エヤーチャック５を回転させて被
加工体Ｗの他端部の加工を開始する。そして、予め設定
した手順に従って数値制御され、複数工程の加工を行な
うことができる。

【００２２】このように被加工体Ｗを加工するとき、突
き当て部材３６は、両ベアリング３４，３５を介してス
ライド軸３３に取り付けられているので、被加工体Ｗと
共に回転することができる。そして、加工する刃物５８
を代える場合は、加工機構１１を被加工体Ｗから離した
後、タレット５７を回転させることにより、所望の刃物
５８を選択することができる。また、被加工体Ｗの加工
した端部と反対側の端部を加工する場合は、被加工体Ｗ
を一旦取り外した後、同様に操作することにより、加工
することができる。

【００２３】そして、被加工体Ｗの長さが変わった場合
は、基準面移動機構７、ロック機構を同様に操作するこ
とにより、基準面を移動させることにより芯出し振れ止
め機構１０を大きく移動することがなく対処することが
できる。したがって、長さの異なる被加工体Ｗを加工す
る場合にも、振れ止め機構の移動などの準備時間を節約
することができ、加工の能率を高めることができる。本
実施形態における基準面は、エヤーチャック５のチャッ
キング部５０よりも少し左の位置、例えば回転盤の表面
までしか前進させることができないが、長尺材を加工す
る上の不都合は生じない。なお、基準面を最前進位置ま
で移動させても芯出し振れ止め機構１０との間隔が短い
場合は、芯出し振れ止め機構１０を左側へ少し移動させ
ればよいので、エヤーチャック５の表面（回転盤表面）
を基準面として加工する場合に比較して芯出し振れ止め
機構１０の移動距離が遥かに短い。

【００２４】上述したように、この発明の一実施形態に
よれば、エヤーチャック５の中心に開設した貫通穴内
に、被加工体Ｗの一端を突き当てる突き当て部材３６を
設けるとともに、この突き当て部材３６を、先端面がエ
ヤーチャック５の表面側に位置する前進位置から主軸台
４の内部に位置する後退位置まで移動可能とし、突き当
て部材３６を回転可能とした基準面移動機構７を設けた
ので、被加工体Ｗの長さが変わった場合、重量のある芯
出し振れ止め機構１０を移動させることなく加工するこ
とができる。したがって、被加工体Ｗの長さが変わった
場合でも、加工位置を同じ位置にすることができるた
め、被加工体Ｗを効率よく加工することができる。

【００２５】そして、基準面移動機構７で移動させた基
準面をその位置に固定するロック機構を設けたので、基
準面が移動しないように固定でき、加工精度を維持する
ことができる。また、基準面移動機構７の回転部分を電
気的に検出して基準面の位置を表示部４８に表示する位
置検出機構４０を設けたので、表示部４８で確認しなが
ら基準面を所望の位置へ精度よく移動させることができ
る。さらに、位置検出機構４０に、表示部４８に表示す
る基準面の位置をリセットするリセットスイッチ４７を
設けたので、エヤーチャック５の表面（回転盤表面）を
基準とした後退位置を検出するばかりでなく、リセット
スイッチ４７を操作することにより、現在位置を基準に
して基準面を所望の位置へ移動させることができる。

【００２６】上記した実施形態では、突き当て部材３６
自体を回転可能に構成したが、被加工体Ｗの一端部分を
突き当てる先端面が回転可能であればよい。また、雄ね
じ杆２８をハンドル２９で回転させたが、減速付きモー
タで回転させるとともに、この減速機付きモータの回転
を制御するモータ操作部を位置検出機構４０の表示部４
８の近くに配設する構成としてもよい。このように構成
すると、表示部４８を見ながら基準面の所望の位置へ移
動させることができる。また、クローズドループまたは
オープンループの制御系を有する基準面移動機構７と
し、操作部１４から移動位置を入力することにより、基
準面の所望の位置へ移動させるようにしてもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、以
下の効果を奏する。請求項１の発明によれば、チャック
の中心に開設した貫通穴内に、被加工体の一端を突き当
てる突き当て部材を設けるとともに、この突き当て部材
を、先端面がチャックの表面側に位置する前進位置から
主軸台の内部に位置する後退位置まで移動可能とし、突
き当て部材の少なくとも先端面を回転可能としたので、
被加工体の長さが変わった場合、操作が簡単な基準面移
動機構によって基準面を移動させることができる。した
がって、被加工体の長さが変わった場合でも、芯出し振
れ止め機構を移動させることなく加工することができ、
これにより加工の能率を高めることができる。

【００２８】請求項２の発明によれば、突き当て部材の
先端面の位置を電気的に検出する位置検出機構を設けた
ので、基準面を所望の位置へ精度よく移動させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態であるＮＣ旋盤を示す正
面図である。

【図２】図１に示した基準面移動機構の概略構成を示す
説明図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線による断面図である。

【図４】位置検出機構の概略構成を示す説明図である。

【図５】エヤーチャック、芯出し振れ止め機構、加工機
構の構成を示す説明図である。

【図６】芯出し振れ止め機構の一例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 旋盤 ２ ガイドレール ３ ベッド ４ 主軸台 ５ エヤーチャック ７ 基準面移動機構 １０ 芯出し振れ止め機構 １１ 加工機構 １２ 芯押し台 １３ 横材 １４ 操作部 １５ 油圧供給機構 ２０ 筒部材 ２１ フランジパイプ ２２ パイプ ２３ プレート ２４ リニアブッシュ ２５ 案内溝 ２６ ガイドプレート ２７ プレート ２８ 雄ねじ杆 ２９ ハンドル ３０ ブロック ３１ スクリュー軸受 ３２ ガイドプレート ３３ スライド軸 ３４ ラジアルベアリング ３５ スラストベアリング ３６ 突き当て部材 ３７ 支持台 ４０ 位置検出機構 ４１ 固定ねじ ４２ カラー ４３ 連結キー ４４ スリット円盤 ４４ａ スリット ４５ 発光素子 ４６ 受光素子 ４７ リセットスイッチ ４８ 表示部 ５０ チャッキング部 ５１ 支持台 ５２ 支持ローラ ５３ 支持アーム ５４ 第１回動アーム ５５ 第２回動アーム ５６ 刃物台 ５７ タレット ５８ 刃物 Ｗ 被加工体Ｗ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸台に設けたチャックに被加工体の一
   端部分を固定し、この被加工体の他端側を芯出し振れ止
   め機構で回転可能に支持し、チャックと共に被加工体を
   回転させながら、ベッドに沿って移動可能な加工機構の
   刃により被加工体を加工する旋盤において、 前記チャックの中心に開設した貫通穴内に、被加工体の
   一端を突き当てる突き当て部材を設けるとともに、この
   突き当て部材を、先端面がチャックの表面側に位置する
   前進位置から主軸台の内部に位置する後退位置まで移動
   可能とし、突き当て部材の少なくとも先端面を回転可能
   としたことを特徴とする旋盤。
2. 【請求項２】 前記突き当て部材の先端面の位置を電気
   的に検出する位置検出機構を備えたことを特徴とする請
   求項１に記載の旋盤。