JP2002086305A - 円筒形端部を備えるワークピースを主軸側で心出しおよび締付けするための装置 - Google Patents
円筒形端部を備えるワークピースを主軸側で心出しおよび締付けするための装置Info
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
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- B23B31/12—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 円筒形端部を有する回転式のワークピースを
主軸側で心出しおよび締付けするための装置を得る。 【解決手段】 主軸スリーブ内に収容されるシャフトを
備えたケース部材とケース部材内においてワークピース
の回転軸の周りで回転可能に取付けられるとともにコレ
ットを有する締付けポットとを備える。本発明によれ
ば、コレットは主軸の軸方向送り動作によって閉締可能
であり、コレットの閉締ならびに締付けに対して作用す
る主軸圧力がワークピースの中央にかかるとともに摩擦
力を生成するようなコレットの放射方向のスライドを伴
わずにワークピースを中央に移動させることができるよ
うな方式で前記主軸圧力がワークピース上に伝達され
る。
主軸側で心出しおよび締付けするための装置を得る。 【解決手段】 主軸スリーブ内に収容されるシャフトを
備えたケース部材とケース部材内においてワークピース
の回転軸の周りで回転可能に取付けられるとともにコレ
ットを有する締付けポットとを備える。本発明によれ
ば、コレットは主軸の軸方向送り動作によって閉締可能
であり、コレットの閉締ならびに締付けに対して作用す
る主軸圧力がワークピースの中央にかかるとともに摩擦
力を生成するようなコレットの放射方向のスライドを伴
わずにワークピースを中央に移動させることができるよ
うな方式で前記主軸圧力がワークピース上に伝達され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、棒形状のワークピー
スを主軸側で歯面研削装置に収容することに関する。
スを主軸側で歯面研削装置に収容することに関する。
【０００２】
【従来の技術】予め歯切りおよび焼入れされた歯車にお
いて達成する必要がある高い精度のため、研削すべき歯
車軸は通常その軸端部の外面上に心出し穴を備えてお
り、これはワークピースの回転軸を定義するとともにワ
ークピースを精密に心出しして収容するために使用され
る。連動している、あるいはスリーブあるいはすべり内
に固定され、予め調節された軸方向圧力をもってワーク
ピースの心出し穴内に押圧されている主軸先端による心
出しは、ワークピースシャフトの放射方向位置を決定
し、歯の研削に際して放射方向の加工圧力を受容するた
めに充分な強度を提供するものである。軸方向の主軸圧
力が中心からかかることによって、棒状のワークピース
の曲折ならびにこれによって生じる誤差の原因となるワ
ークピースの弾性的な変形を防止することができる。こ
の種のワークピースの収容によって信頼性の高いワーク
ピース固定およびワークピースの心出しが最適な回転精
度をもって達成される。
いて達成する必要がある高い精度のため、研削すべき歯
車軸は通常その軸端部の外面上に心出し穴を備えてお
り、これはワークピースの回転軸を定義するとともにワ
ークピースを精密に心出しして収容するために使用され
る。連動している、あるいはスリーブあるいはすべり内
に固定され、予め調節された軸方向圧力をもってワーク
ピースの心出し穴内に押圧されている主軸先端による心
出しは、ワークピースシャフトの放射方向位置を決定
し、歯の研削に際して放射方向の加工圧力を受容するた
めに充分な強度を提供するものである。軸方向の主軸圧
力が中心からかかることによって、棒状のワークピース
の曲折ならびにこれによって生じる誤差の原因となるワ
ークピースの弾性的な変形を防止することができる。こ
の種のワークピースの収容によって信頼性の高いワーク
ピース固定およびワークピースの心出しが最適な回転精
度をもって達成される。
【０００３】しかしながら実用上においては、例えば低
コストな製造プロセスを達成するためまたは先端の無い
ワークピース加工によってワークピースのシャフト端部
の心出し穴が省略され、ワークピースをシリンダ状に研
削されたシャフトによってワークピースの主軸あるいは
スピンドル軸側端部を心出しする必要が生じる場合もあ
る。考えられるこの問題の解決方法の１つは、例えば主
軸スリーブ上において心出しして締付けられ回転するコ
レットであり、これは主軸の軸方向の調節に従って電動
機械式、水圧式、または気圧式によってその締付け位置
に動作させるものである。この解決方式は主軸側のワー
クピースシャフトを精密に心出しすることができるが、
主軸側でコレットを閉締するために軸方向の主軸調節の
他に回転部分に動力を供給して駆動される追加的な締付
け機構を備える必要があり、これがコストの増加の原因
となるとともに精度を低下させ、限られた作業室の中で
装置がスペースを占有し、研削屑および研削スライス片
の集積による作業室の汚染の危険が増大する。
コストな製造プロセスを達成するためまたは先端の無い
ワークピース加工によってワークピースのシャフト端部
の心出し穴が省略され、ワークピースをシリンダ状に研
削されたシャフトによってワークピースの主軸あるいは
スピンドル軸側端部を心出しする必要が生じる場合もあ
る。考えられるこの問題の解決方法の１つは、例えば主
軸スリーブ上において心出しして締付けられ回転するコ
レットであり、これは主軸の軸方向の調節に従って電動
機械式、水圧式、または気圧式によってその締付け位置
に動作させるものである。この解決方式は主軸側のワー
クピースシャフトを精密に心出しすることができるが、
主軸側でコレットを閉締するために軸方向の主軸調節の
他に回転部分に動力を供給して駆動される追加的な締付
け機構を備える必要があり、これがコストの増加の原因
となるとともに精度を低下させ、限られた作業室の中で
装置がスペースを占有し、研削屑および研削スライス片
の集積による作業室の汚染の危険が増大する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、心出し穴を備えていない棒材を加工するためにコレ
ットを使用して高い心出し精度でワークピースを主軸側
に収容して前述した難点を解決することである。
は、心出し穴を備えていない棒材を加工するためにコレ
ットを使用して高い心出し精度でワークピースを主軸側
に収容して前述した難点を解決することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記の課題は、請求項に
記載された本発明の特徴によって解決される。
記載された本発明の特徴によって解決される。
【０００６】
【実施例】以下に、心出しして研削されたシリンダ形状
の基台を備えるとともに棒端部に心出し穴を備えていな
い軸歯車を歯面研削装置内に収容する例に基づいて、添
付図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
の基台を備えるとともに棒端部に心出し穴を備えていな
い軸歯車を歯面研削装置内に収容する例に基づいて、添
付図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
【０００７】本発明に係るワークピース収容部の吊鐘型
ケース部材１は、その中央錐形軸２によってＺ方向に軸
平行スライド可能な動力駆動される装置の主軸スリーブ
３と固定的に結合されワークピース５の回転軸４に対し
て心出しされる。フランジカバー６とネジ７によって遮
蔽されたケース部材１の内側においては、締付けポット
８が予荷重された二列式のショルダベアリングによって
ワークピース５の回転軸の周りで回転可能に取り付けら
れている。締付けポット８の開口側端部の円筒形穴部１
１と内部錐形部１２は軸方向に複数のスリット形成がさ
れたコレット１３を収容するよう機能し、ここでスリッ
ト１４は研削屑と研削スライス片が締付けポット内に侵
入することを防止するために耐油性かつ弾力性の材料１
５によって埋められている。
ケース部材１は、その中央錐形軸２によってＺ方向に軸
平行スライド可能な動力駆動される装置の主軸スリーブ
３と固定的に結合されワークピース５の回転軸４に対し
て心出しされる。フランジカバー６とネジ７によって遮
蔽されたケース部材１の内側においては、締付けポット
８が予荷重された二列式のショルダベアリングによって
ワークピース５の回転軸の周りで回転可能に取り付けら
れている。締付けポット８の開口側端部の円筒形穴部１
１と内部錐形部１２は軸方向に複数のスリット形成がさ
れたコレット１３を収容するよう機能し、ここでスリッ
ト１４は研削屑と研削スライス片が締付けポット内に侵
入することを防止するために耐油性かつ弾力性の材料１
５によって埋められている。
【０００８】コレット基底部１６と、ネジ１８によって
締付けポット８の基底部１９に固定的に結合された天蓋
１７との間には、回転軸４に対して平行かつ同心的に配
置された圧縮バネ２０が設けられており、これはワーク
ピースを取り外す前にコレット１３を緩めるよう作用す
る。
締付けポット８の基底部１９に固定的に結合された天蓋
１７との間には、回転軸４に対して平行かつ同心的に配
置された圧縮バネ２０が設けられており、これはワーク
ピースを取り外す前にコレット１３を緩めるよう作用す
る。
【０００９】コレット基底部１６内の軸対して平行な中
央孔部内には、外被部材２１が配置されており、その外
側ショルダ２２がコレット基底部１６に接合している。
焼入れおよび研削された丸い突出し板２３とワークピー
ス５の前端面との間には焼入れされたシリンダ形状の押
圧ピン２４が配置されており、これは弓形に形成された
前端面２５を備えるとともに外被部材２１の内壁に対し
て弾力的に支持するための弾性リング２６を周囲の溝内
に備えており、さらに押圧ピン２４の支持面上に焼入れ
および研削された押圧キャップ２７が配置され、これは
弾力性のリング２８によって外被部材２１から支持され
るとともに心出しされている。
央孔部内には、外被部材２１が配置されており、その外
側ショルダ２２がコレット基底部１６に接合している。
焼入れおよび研削された丸い突出し板２３とワークピー
ス５の前端面との間には焼入れされたシリンダ形状の押
圧ピン２４が配置されており、これは弓形に形成された
前端面２５を備えるとともに外被部材２１の内壁に対し
て弾力的に支持するための弾性リング２６を周囲の溝内
に備えており、さらに押圧ピン２４の支持面上に焼入れ
および研削された押圧キャップ２７が配置され、これは
弾力性のリング２８によって外被部材２１から支持され
るとともに心出しされている。
【００１０】軸パッキング２９，３０によってワークピ
ース収容部の内側空間に研削屑および研削スライス片が
侵入することを防止する。ネジ３１によってコレット１
３が落下しないよう固定している。
ース収容部の内側空間に研削屑および研削スライス片が
侵入することを防止する。ネジ３１によってコレット１
３が落下しないよう固定している。
【００１１】ワークピース５を心出しおよび締付けする
ために、開放されているコレットがスリーブ３をＺ方向
にスライドさせることによってワークピース５のシャフ
ト端部に対して推動される。ワークピースの前端面が押
圧キャップ２７に接触すると同時に、コレット１３に対
する締付けポット８の軸方向移動によってコレットの閉
締動作が開始し、このコレットは押圧キャップ２７、押
圧ピン２４、突出し板２３、および外被部材２１の外側
ショルダ２２を介してワークピース５の前端面に対して
支持される。この際ワークピースのシャフト端部はまず
コレット１３によって心出しされ、その後主軸送り圧力
が所要の設定値に達するまで放射方向に締付けられる。
心出しに際して生じるワークピースの放射方向位置ずれ
に対する抵抗力は極めて小さなものとなり、これはワー
クピースの前端面に接合する押圧キャップ２７とこれに
従って押圧キャップ２７の内側への押圧ピン２４の支持
点を、この押圧キャップ２７ならびに押圧ピン２４の両
方の外被部材２１上または内への弾力的な支持のおかげ
で小さな力でスライドさせ得るためである。この際押圧
ピン２４の球形状の前端面２５によって突出し板２３お
よび押圧キャップ２７上における転がり動作をもたら
し、その結果圧力がかかった各部品のスライドによる磨
耗を防止することができる。
ために、開放されているコレットがスリーブ３をＺ方向
にスライドさせることによってワークピース５のシャフ
ト端部に対して推動される。ワークピースの前端面が押
圧キャップ２７に接触すると同時に、コレット１３に対
する締付けポット８の軸方向移動によってコレットの閉
締動作が開始し、このコレットは押圧キャップ２７、押
圧ピン２４、突出し板２３、および外被部材２１の外側
ショルダ２２を介してワークピース５の前端面に対して
支持される。この際ワークピースのシャフト端部はまず
コレット１３によって心出しされ、その後主軸送り圧力
が所要の設定値に達するまで放射方向に締付けられる。
心出しに際して生じるワークピースの放射方向位置ずれ
に対する抵抗力は極めて小さなものとなり、これはワー
クピースの前端面に接合する押圧キャップ２７とこれに
従って押圧キャップ２７の内側への押圧ピン２４の支持
点を、この押圧キャップ２７ならびに押圧ピン２４の両
方の外被部材２１上または内への弾力的な支持のおかげ
で小さな力でスライドさせ得るためである。この際押圧
ピン２４の球形状の前端面２５によって突出し板２３お
よび押圧キャップ２７上における転がり動作をもたら
し、その結果圧力がかかった各部品のスライドによる磨
耗を防止することができる。
【００１２】図４には、本発明に係るワークピース収容
部の変更例が示されており、これはワークピースの研削
個所が主軸側締付け位置の近くに存在する場合に適用さ
れるものであり、切削工具との接触を防止するためワー
クピース収容部の外径を図１のものに比べて小さくする
必要がある。ワークピース収容部の外径を縮小すること
は、締付けポット８の支承を軸方向に移動させてスリー
ブ３と締付けポット８の間に配置することによって容易
にすることができる。取付けケース部材３２は中央錐形
シャフト３３によってスリーブ３に固定的に結合されて
いる。取付けケース部材３２の内側には、取付けピン３
４が予荷重された三列式のショルダベアリング３５によ
って回転軸４の周りで回転可能に支持されている。取付
けピン３４および締付けポット８は、フランジ３６およ
びネジ３７を介して相互に結合されている。
部の変更例が示されており、これはワークピースの研削
個所が主軸側締付け位置の近くに存在する場合に適用さ
れるものであり、切削工具との接触を防止するためワー
クピース収容部の外径を図１のものに比べて小さくする
必要がある。ワークピース収容部の外径を縮小すること
は、締付けポット８の支承を軸方向に移動させてスリー
ブ３と締付けポット８の間に配置することによって容易
にすることができる。取付けケース部材３２は中央錐形
シャフト３３によってスリーブ３に固定的に結合されて
いる。取付けケース部材３２の内側には、取付けピン３
４が予荷重された三列式のショルダベアリング３５によ
って回転軸４の周りで回転可能に支持されている。取付
けピン３４および締付けポット８は、フランジ３６およ
びネジ３７を介して相互に結合されている。
【００１３】ここで必要とされる極めて高精度なワーク
ピース心出しおよびワークピースの締付けのための決定
的な要件は、心出し工程中における放射方向の力ならび
にワークピースに対して偏心的にかかりワークピースを
変形させてしまう危険がある軸圧力の防止である。この
要件は、本発明に従って、接触部品間における滑動を伴
わない主軸からワークピースへの圧力伝達と、ならび
に、ワークピース５の前端面が大きく設計と異なった場
合に際してもワークピース収容が極めて高精度に実施さ
れるようワークピース５上の放射方向圧力およびワーク
ピース上における軸方向の主軸圧力の偏心が低く抑えら
れるような、圧力の作用にさらされる部品の構造によっ
て達成される。
ピース心出しおよびワークピースの締付けのための決定
的な要件は、心出し工程中における放射方向の力ならび
にワークピースに対して偏心的にかかりワークピースを
変形させてしまう危険がある軸圧力の防止である。この
要件は、本発明に従って、接触部品間における滑動を伴
わない主軸からワークピースへの圧力伝達と、ならび
に、ワークピース５の前端面が大きく設計と異なった場
合に際してもワークピース収容が極めて高精度に実施さ
れるようワークピース５上の放射方向圧力およびワーク
ピース上における軸方向の主軸圧力の偏心が低く抑えら
れるような、圧力の作用にさらされる部品の構造によっ
て達成される。
【図１】本発明に係る装置においてワークピースシャフ
ト端部が締付けられた状態を示す断面図である。
ト端部が締付けられた状態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る装置においてワークピースの回転
軸側のワークピース側部を示した断面図である。
軸側のワークピース側部を示した断面図である。
【図３】図１の装置の変更例を示す説明図である。
１ ケース部材 ２ 錐形シャフト ３ 主軸スリーブ ４ 回転軸 ５ ワークピース ６ フランジカバー ７，１８，３１，３７ ネジ ８ 締付けポット ９，３５ ショルダベアリング １１ シリンダ孔部 １２，３３ 内側錐形部 １３ コレット １４ スリット １５ 弾性材料 １６ コレット基底部 １７ 天蓋 １９ 基底部 ２０ 圧縮バネ ２１ 外被部材 ２２ 外側ショルダ ２３ 突出し板 ２４ 押圧ピン ２５ 前端面 ２６，２８ リング ２７ 押圧キャップ ２９，３０ 軸パッキング ３２ 取付けケース部材 ３４ 取付けピン ３６ フランジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョルジオ スカッチ スイス国、ツェーハー−8340 ヒンヴィ ル、ノイアッヒャーシュトラッセ 24 Ｆターム(参考） 3C032 JJ00
Claims (9)
- 【請求項１】 主軸スリーブ（３）内に収容されるシャ
フト（２）を備えたケース部材（１）とケース部材
（１）内においてワークピース（５）の回転軸（４）の
周りで回転可能に取付けられるとともにコレット（１
３）を有する締付けポット（８）とを備える、円筒形端
部を有する回転式のワークピースを主軸側で心出しおよ
び締付けするための装置であり、コレット（１３）は主
軸の軸方向送り動作によって閉締可能であり、コレット
の閉締ならびに締付けに対して作用する主軸圧力がワー
クピースの中央にかかるとともに摩擦力を生成するよう
なコレット（１３）の放射方向のスライドを伴わずにワ
ークピースを中央に移動させることができるような方式
で前記主軸圧力がワークピース上に伝達されることを特
徴とする装置。 - 【請求項２】 スリーブ（３）の軸方向の送り圧力は突
出し板（２３）によって両側が球状である部材（２４）
を介してワークピース前端面に接合する押圧キャップ
（２７）に対して誘導され、ここで部材（２４）および
押圧キャップ（２７）は締付けられていない状態におい
て弾力性リング（２６，２８）によって心出しされるこ
とを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 突出し板（２３）、部材（２４）、なら
びに押圧キャップ（２７）はそれらの相互に転がり合う
面が焼入れおよび研削されることを特徴とする請求項２
記載の装置。 - 【請求項４】 部材（２４）は円筒形ピンである請求項
２または３記載の装置。 - 【請求項５】 ピン（２４）は軸方向に互いに離間した
２つの第１群の弾力性リング（２６）によって外被部材
（２１）の円筒形孔部内で心出しされ、押圧キャップ
（２７）は少なくとも１つの第２の弾力性リング（２
８）によって外被部材（２１）の外周に心出しされるこ
とを特徴とする請求項４記載の装置。 - 【請求項６】 ピン（２４）の前端面は少なくともピン
（２４）の長さの半分に相当する湾曲半径を有する球錐
形であることを特徴とする請求項４または５記載の装
置。 - 【請求項７】 ケース部材（１）の内部はコレット（１
３）のスリット（１４）内の弾力性材料（１５）とパッ
キング（２９，３０）とによって汚染から保護されるこ
とを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の装
置。 - 【請求項８】 コレット（１３）はケース部材（１）に
対して少なくとも１つの軸方向に作用するバネ（２０）
によって開口部方向に予荷重されることを特徴とする請
求項１ないし７のいずれかに記載の装置。 - 【請求項９】 締付けポット（８）およびその取付けケ
ース部材（３２）内における支承部は軸方向に前後して
配置されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれ
かに記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10040952A DE10040952B4 (de) | 2000-08-22 | 2000-08-22 | Vorrichtung zum reitstockseitigen Zentrieren und Spannen eines Werkstücks mit einem kreiszylindrischen Ende |
| DE10040952.0 | 2000-08-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002086305A true JP2002086305A (ja) | 2002-03-26 |
Family
ID=7653237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001250821A Pending JP2002086305A (ja) | 2000-08-22 | 2001-08-21 | 円筒形端部を備えるワークピースを主軸側で心出しおよび締付けするための装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6585573B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002086305A (ja) |
| DE (1) | DE10040952B4 (ja) |
| IT (1) | ITMI20011767A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050249565A1 (en) * | 2002-08-02 | 2005-11-10 | Abb Turbo Systems Ag | Method and device for chucking rotationally symmetrical bodies and configuration of the body to be chucked |
| US7500419B2 (en) * | 2003-08-29 | 2009-03-10 | Helmut Schuster | Center drive machine and clamping device therefore |
| GB0814828D0 (en) * | 2008-08-14 | 2008-09-17 | In Situ Oilfield Services Ltd | Chuck device and method |
| DE102008046940B4 (de) * | 2008-09-08 | 2011-06-01 | Index-Werke Gmbh & Co. Kg Hahn & Tessky | Werkzeugmaschine |
| CN104070450A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-10-01 | 湖南海捷主轴科技有限公司 | 超精密球轴承套圈磨削的静压电主轴头架装夹装置 |
| DE102016222595B4 (de) | 2016-11-16 | 2019-01-03 | Technische Hochschule Deggendorf | Verfahren und Fräswerkzeug zur Herstellung einer Kavität in einem Werkstück für die Aufnahme einer Zentrierspitze |
| CN109397085B (zh) * | 2018-11-29 | 2024-02-06 | 陕西法士特汽车传动集团有限责任公司 | 一种用于修整外摩擦环槽口的通用夹具 |
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