JP2002144119A - Chuck device of machine tool - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主軸と同心に位置
され先端を円錐状となされたセンタと、ワークの一端部
を把持するものとしたコレットとを備えた工作機械のチ
ャック装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chuck device for a machine tool having a center located concentrically with a spindle and having a conical tip, and a collet for gripping one end of a work.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4は従来の研削盤のチャック装置周辺
を示すが、この図に示すように、主軸2と同心に設けた
主軸台センタ3の先端を軸状ワークwのセンタ穴nに嵌
合させると同時に、コレット4に軸状ワークwの一端部
外周面mを把持させるようになしたチャック装置は既に
存在している(例えば特開2000−254803号公
報参照)。これによれば、軸状ワークwが主軸台センタ
3とコレット4の双方により主軸2と同体状に支持され
るものとなる。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows the vicinity of a chuck device of a conventional grinding machine. As shown in this figure, the tip of a headstock center 3 provided concentrically with a spindle 2 is inserted into a center hole n of an axial workpiece w. A chuck device that allows the collet 4 to grip the outer peripheral surface m at one end of the shaft-shaped work w at the same time as the fitting is already present (for example, see JP-A-2000-254803). According to this, the axial work w is supported by the headstock center 3 and the collet 4 in the same manner as the spindle 2.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記した従来のチャッ
ク装置に於いては、コレット4がこれの周囲部材により
強固に支持され実質的には主軸半径方向へ遊動しない構
造となっている。即ち、例えば図4に示すものでは、コ
レット4は後端部を主軸2と同体状に固定されたコレッ
ト駆動部5の本体フレーム5aに固定され、且つ、先端
部を前後移動のみ許容されたコレットガイド21のテー
パ穴hで支持され、全体として、主軸半径方向の遊動が
生じないものとなされている。In the above-mentioned conventional chuck device, the collet 4 is firmly supported by its surrounding members and does not substantially move in the radial direction of the main shaft. That is, for example, in the collet shown in FIG. 4, the rear end of the collet 4 is fixed to the main body frame 5a of the collet driving unit 5 which is fixed to the main shaft 2 and the front end thereof is only allowed to move forward and backward. It is supported by the tapered hole h of the guide 21 and does not generate play in the main shaft radial direction as a whole.
【0004】このようなチャック装置で軸状ワークwを
支持した場合は次のような弊害が生じ得るのである。即
ち、軸状ワークwのセンタ穴nとその外周面mとが同心
となっていないとき、コレット4の把握力が軸状ワーク
wの支持位置決定に強く影響することに起因して、チャ
ック装置に把持された状態の軸状ワークwのセンタ穴n
の心が主軸台センタ3の心に正確に合致していない状態
が生じる。[0004] When the axial work w is supported by such a chuck device, the following adverse effects may occur. That is, when the center hole n of the axial work w and its outer peripheral surface m are not concentric, the chucking force of the collet 4 strongly affects the determination of the support position of the axial work w, and the chuck device Center hole n of axial workpiece w held in
Does not exactly match the center of the headstock center 3.
【0005】また何らかの原因で主軸台センタ3の心と
コレット4の心が正確に合致してない状態が生じたとき
には、たとえ軸状ワークwのセンタ穴nの心とその外周
面mの心とが正確に合致していたとしても、先と同様
に、コレット4の把握力が軸状ワークwの支持位置決定
に強く影響することに起因して、チャック装置に把持さ
れた状態の軸状ワークwのセンタ穴nの心が主軸台セン
タ3の芯に正確に合致してない状態が生じるのである。If the center of the headstock center 3 and the center of the collet 4 do not exactly match for any reason, even if the center of the center hole n of the axial work w and the center of the outer peripheral surface m are not aligned. However, even if they are exactly the same, the gripping force of the collet 4 strongly affects the determination of the support position of the axial work w, as described above. This causes a state in which the center of the center hole n of w does not exactly match the center of the headstock center 3.
【0006】本発明は、斯かる弊害の発生を阻止して高
精度な加工を可能とする工作機械のチャック装置を提供
することを目的とする。[0006] An object of the present invention is to provide a chuck device for a machine tool capable of preventing such adverse effects from occurring and performing high-precision machining.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載した発明では、主軸前部に、主軸と
同心に位置され先端を円錐状となされたセンタ部材と、
このセンタ部材を取り巻くように位置されたコレットを
主軸半径方向の若干の遊動可能に支持して前後へ駆動す
るものとしたコレット駆動部とを装設すると共に、コレ
ット駆動部の前側に主軸と同体状に固定された環状支持
面部を設け、この環状支持面部の前面に、コレットをこ
れの半径方向へ拡縮変形させるためのテーパ孔を具備し
たコレットガイドを任意な主軸半径方向の若干の変位可
能に係着した構成となす。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a center member which is located concentrically with the main shaft and has a conical tip at the front of the main shaft;
A collet driving unit which supports the collet positioned so as to surround the center member so as to be able to freely move in the radial direction of the main shaft and drives the collet driving unit forward and backward; A collet guide having a tapered hole for expanding and contracting the collet in the radial direction of the collet guide is provided on the front surface of the annular support surface portion fixed in a shape such that the collet guide can be slightly displaced in any main shaft radial direction. It has a locked configuration.
【0008】この発明に於いて、軸状ワークを主軸に固
定させる際、コレットを拡径状態として、これの内方に
軸状ワークの一端部を差し込み、この一端部の端面に形
成されたセンタ穴をセンタ部材の円錐状部の先端に押し
当てるのであり、この状態の下で、コレット駆動部を作
動させて、コレットを主軸後側へ駆動変位させる。この
変位により、コレットはコレットガイドとの関係で縮径
状態に変形されて軸状ワークの外周面を把持し、さらに
軸状ワークのセンタ穴をセンタ部材の円錐状部に強く押
し当てるものとなる。この押当て状態のとき、コレット
は主軸半径方向へ比較的小さな力で変位する状態にあ
り、一方、センタ部材の円錐状部は軸状ワークのセンタ
穴との係合作用により強制的に軸状ワークをこれのセン
タ穴とセンタ部材とが同心となるように移動させようと
するのであり、従って、軸状ワークはコレットの把持力
に関連した過度の影響を受けることなく位置決めされ、
センタ部材とコレットとにより軸状ワークのセンタ穴と
センタ部材とを同心となされた状態で締結状に把持され
るものとなり、さらにコレットにより主軸との相対回転
を確実に規制された状態となる。In the present invention, when the shaft-shaped work is fixed to the main shaft, the collet is expanded in diameter, one end of the shaft-shaped work is inserted inward of the collet, and the center formed on the end surface of the one end. The hole is pressed against the tip of the conical portion of the center member. Under this condition, the collet driving unit is operated to drive and displace the collet to the rear side of the main shaft. Due to this displacement, the collet is deformed into a reduced-diameter state in relation to the collet guide, grips the outer peripheral surface of the shaft-like work, and further strongly presses the center hole of the shaft-like work against the conical portion of the center member. . In this pressing state, the collet is displaced by a relatively small force in the radial direction of the main shaft, while the conical portion of the center member is forcibly displaced by the engaging action with the center hole of the axial work. It is intended to move the work so that its center hole and the center member are concentric, so that the axial work is positioned without being excessively affected by the gripping force of the collet,
The center hole and the center member of the shaft-shaped work are concentrically gripped by the center member and the collet in a state where they are concentric, and the relative rotation with respect to the main shaft is reliably restricted by the collet.
【0009】この発明では、請求項2に記載したよう
に、環状支持面部とコレットガイドとの間に、コレット
ガイドを環状支持面部から離れる向きへ押圧するものと
した圧縮スプリングと、コレットガイドを環状支持面部
に対し任意な主軸半径方向へ円滑に変位させるためのボ
ール案内手段とを装着するのがよい。According to the present invention, as described in claim 2, between the annular support surface portion and the collet guide, a compression spring for pressing the collet guide in a direction away from the annular support surface portion, and the collet guide is annular. It is preferable to mount ball guide means for smoothly displacing the support surface portion in an arbitrary main shaft radial direction.
【0010】このようにすれば、コレットが軸状ワーク
を把持するときの、コレットガイドの主軸半径方向変位
が円滑に行われるのであり、従って軸状ワークはコレッ
トによる把持力の影響を受け難くなり、一層正確にセン
タ部材と同心に位置されるものとなる。With this arrangement, when the collet grips the axial work, the displacement of the collet guide in the radial direction of the main shaft is smoothly performed. Therefore, the axial work is less affected by the gripping force of the collet. , It is more accurately positioned concentrically with the center member.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】図1〜図3は本発明を実施した研
削盤に関するものであり、図1はチャック装置及びこれ
に固定される軸状ワーク等の側面視断面図、図2はチャ
ック装置を正面から見た図、図3はコレットを示しAは
平面図で、Bは正面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 1 to 3 relate to a grinding machine embodying the present invention. FIG. 1 is a side sectional view of a chuck device and an axial work fixed to the chuck device, and FIG. FIG. 3 is a front view of the apparatus. FIG. 3 shows a collet, A is a plan view, and B is a front view.
【0012】図1に於いて、1は図示しない作業テーブ
ルに支持された主軸台フレームで、2はこの主軸台フレ
ーム1に回転駆動可能に支持された横向きの主軸であ
る。主軸2の前部には、先部を円錐状となされたセンタ
部材(主軸台センタ)3が同心状に固定されている。そ
して、4は主軸台センタ3を取り巻くように配置された
コレットであり、5はこのコレット4を前後方向f1へ
駆動変位させるものとしたコレット駆動部である。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a headstock frame supported by a work table (not shown), and reference numeral 2 denotes a horizontal spindle supported rotatably by the headstock frame 1. At the front of the spindle 2, a center member (headstock center) 3 having a conical tip is fixed concentrically. Reference numeral 4 denotes a collet disposed so as to surround the headstock center 3, and reference numeral 5 denotes a collet driving section for driving and displacing the collet 4 in the front-back direction f1.
【0013】コレット4は、全体を円筒形状となし、図
3等に示すように両端部間部分4aの肉厚を他部分より
も小さくなし、前側適当長さ範囲に複数のスリットaを
形成してスリット間部分をチャック爪部4bとなし、前
端部外周面を雄テーパ面bとなし、後端部外周部を雄ネ
ジ部4cとなすほか、最上部のスリットaの最奥部に案
内用長孔cを設けたものとなしてある。The collet 4 has a cylindrical shape as a whole, and the thickness of the portion 4a between both ends is made smaller than that of the other portions as shown in FIG. 3 and the like, and a plurality of slits a are formed in a proper length range on the front side. In addition to forming the portion between the slits as the chuck claw portion 4b, the outer peripheral surface of the front end portion as the male tapered surface b, the outer peripheral portion of the rear end portion as the male screw portion 4c, and the innermost portion of the uppermost slit a for guiding. An elongated hole c is provided.
【0014】コレット駆動部5は主軸台センタ3やコレ
ット4を取り巻く円筒形状となされてあって、主軸2の
前端部端面dに嵌合部6a及びボルト7を介して固定さ
れた後端部材6、この後端部材6の前面側に固定された
シリンダ部7、及び、シリンダ部7内に前後移動可能に
嵌挿されたピストン部8からなっている。The collet driving section 5 is formed in a cylindrical shape surrounding the headstock center 3 and the collet 4, and a rear end member 6 fixed to the front end face d of the main spindle 2 via a fitting portion 6a and a bolt 7. A cylinder portion 7 fixed to the front side of the rear end member 6, and a piston portion 8 inserted into the cylinder portion 7 so as to be able to move back and forth.
【0015】この駆動部5の各部を説明すると、シリン
ダ部7は、後端部材6に外筒部材9及び、後面部を具備
した内筒部材10をボルト11、12で固定すると共
に、外筒部材9の前端面に前端部材13をボルト14で
固定したものとなしてあり、またピストン部8はシリン
ダ部7の外筒部材9と内筒部材10とで若干の遊動可能
に案内される大径筒状部8aと、前端部材13の内孔部
分で若干の遊動可能に案内される小径筒状部8bとを備
えるほか、小径筒状部8bの内周面にコレット4の雄ネ
ジ部4cを螺着される雌ネジ部8cを形成したものとな
してある。The components of the drive section 5 will be described. The cylinder section 7 fixes an outer cylinder member 9 and an inner cylinder member 10 having a rear surface to a rear end member 6 with bolts 11 and 12, A front end member 13 is fixed to a front end surface of the member 9 with bolts 14. The piston portion 8 is guided by the outer cylinder member 9 and the inner cylinder member 10 of the cylinder portion 7 so as to be freely movable. In addition to a cylindrical portion 8a, a small-diameter cylindrical portion 8b that is slightly movably guided in an inner hole portion of the front end member 13, a male screw portion 4c of the collet 4 is provided on an inner peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 8b. Is formed to form a female screw portion 8c to be screwed.
【0016】この際、シリンダ部7の前端部材13と、
ピストン部8の小径筒状部8bとの間には、ピストン部
8の主軸2回り変位を規制するためのピン部材15が前
端部材13及びピストン部8に一線状に形成された直状
孔内に相対摺動自在に嵌挿されている。e1はピストン
部8の後側に形成されたシリンダ室、e2はピストン部
8の前側に形成されたシリンダ室であり、gは圧力油の
流通される油路である。そして、16は前端部材13の
半径方向部位に形成された透孔に螺着した位置決めボル
トであり、この位置決めボルト16の先端小径部16a
はコレット4の回り止め用長孔cに挿入されてコレット
4のシリンダ部7に対する前後変位を許容して主軸2回
りの相対回転を確実に規制するものとなされている。な
お、17は前端部材13に装着されたOリング、18及
び19はピストン部8の大径筒状部8aに装着されたO
リングである。At this time, the front end member 13 of the cylinder portion 7
A pin member 15 for restricting displacement of the piston portion 8 around the main shaft 2 is provided between the small-diameter cylindrical portion 8b of the piston portion 8 and a linear hole formed linearly in the front end member 13 and the piston portion 8. Are slidably fitted in the slidable body. e1 is a cylinder chamber formed on the rear side of the piston section 8, e2 is a cylinder chamber formed on the front side of the piston section 8, and g is an oil passage through which pressure oil flows. Reference numeral 16 denotes a positioning bolt screwed into a through hole formed in a radial portion of the front end member 13.
Is inserted into the rotation preventing slot c of the collet 4 to allow the collet 4 to be displaced in the front-rear direction with respect to the cylinder portion 7 to reliably restrict the relative rotation about the main shaft 2. Reference numeral 17 denotes an O-ring mounted on the front end member 13, and reference numerals 18 and 19 denote O-rings mounted on the large-diameter cylindrical portion 8a of the piston portion 8.
It is a ring.
【0017】上記駆動部5の前側には環状支持面部20
が設けてあり、この支持面部20は前端部材13の前面
側にボルト30で主軸2と同体状に固定され、前面に平
坦な支持面を形成されている。そして、この環状支持面
部20の前面側には、コレット4の雄テーパ面bに外嵌
されるテーパ孔hを具備したコレットガイド21が設け
てある。An annular support surface portion 20 is provided on the front side of the driving portion 5.
The supporting surface portion 20 is fixed to the front surface of the front end member 13 by bolts 30 in the same manner as the main shaft 2, and has a flat supporting surface formed on the front surface. A collet guide 21 having a tapered hole h which is fitted to the male tapered surface b of the collet 4 is provided on the front side of the annular support surface portion 20.
【0018】このコレットガイド21は、環状支持面部
20上に於いて任意な主軸半径方向へ例えば0.5mm
程度自由に変位し得るように装着するのであり、このた
め環状支持面部20の外周縁近傍の複数箇所(図示例で
は3箇所)に径大頭部を有し案内軸部22aを具備した
スタッドボルト22を固設し、一方ではコレットガイド
21に、これらスタッドボルト22に対応させてこれら
スタッドボルト22の案内軸部22aよりも少し大きな
径で前記径大頭部よりも小さな径となされた透孔iを設
け、これら透孔iに案内軸部22aを内挿している。こ
の際、コレットガイド21は環状支持面部20に対し若
干の前後移動可能となすのがよい。The collet guide 21 is formed on the annular support surface portion 20 in an arbitrary main shaft radial direction by, for example, 0.5 mm.
The stud bolt has a large diameter head at a plurality of positions (three positions in the illustrated example) near the outer peripheral edge of the annular support surface portion 20 and has a guide shaft portion 22a. On the other hand, a through hole having a diameter slightly larger than the guide shaft portion 22a of the stud bolt 22 corresponding to the stud bolt 22 and smaller than the large diameter head is provided in the collet guide 21. i are provided, and the guide shaft portion 22a is inserted into these through holes i. At this time, it is preferable that the collet guide 21 can be slightly moved back and forth with respect to the annular support surface portion 20.
【0019】環状支持面部20の前面には環状溝jが形
成してあり、この環状溝jの底面の特定半径周方向箇所
に適当数のスプリング装着穴kを設け、これら装着穴k
のそれぞれに圧縮スプリング23を装着しており、これ
ら圧縮スプリング23の前端部に円環状の押し板24を
配置し、この押し板24の前後移動を環状溝jの内周面
に案内させている。An annular groove j is formed on the front surface of the annular support surface portion 20, and an appropriate number of spring mounting holes k are provided at specific radial positions on the bottom surface of the annular groove j.
Are mounted with a compression spring 23, and an annular push plate 24 is arranged at the front end of the compression spring 23, and the forward and backward movement of the push plate 24 is guided to the inner peripheral surface of the annular groove j. .
【0020】そして環状溝j内の押し板24の前面側に
はボール案内手段25が設けてあり、このボール案内手
段25はボール保持輪27、及びこの保持輪27に保持
された多数のボール28からなり、この際、これらボー
ル28は圧縮スプリング23の弾力でコレットガイド2
1の後面に押圧された状態となされる。31は環状溝j
に内嵌されたシール部材である。A ball guide means 25 is provided on the front side of the push plate 24 in the annular groove j. The ball guide means 25 includes a ball holding wheel 27 and a number of balls 28 held by the holding wheel 27. At this time, the balls 28 are moved by the elasticity of the compression spring 23 to the collet guide 2.
1 is pressed against the rear surface. 31 is an annular groove j
Is a seal member fitted inside.
【0021】29は図示しない作業台に前後移動可能に
支持された心押台センタであり、このセンタ29は先部
を円錐状となされているReference numeral 29 denotes a tailstock center which is supported by a work table (not shown) so as to be movable back and forth. The center 29 has a conical tip.
【0022】次に上記研削盤のチャック装置の使用例及
び作動について説明する。チャック装置に把持される軸
状ワークwは任意なもので差し支えないが、この使用例
では、外周面mをセンタレス加工により粗加工された後
に、センタ穴修正機で各端面にセンタ穴nを修正された
ものであって、センタ穴nの心と外周面mの心とが加工
誤差に起因して合致しておらず、これらの心間距離が例
えば0.1mmであるものとする。Next, an example of use and operation of the chuck device of the grinding machine will be described. The axial work w gripped by the chuck device may be arbitrary, but in this use example, after the outer peripheral surface m is roughly processed by centerless processing, the center hole n is corrected on each end face by the center hole correcting machine. It is assumed that the center of the center hole n does not match the center of the outer peripheral surface m due to a processing error, and the distance between these centers is, for example, 0.1 mm.
【0023】この軸状ワークwをチャック装置に把握さ
せる際は、図示しない油路を通じて一方のシリンダ室e
1に圧力油を供給し、他方のシリンダ室e2内は大気に
開放させる。これにより、ピストン部8は図1の中心線
CLより上側範囲に示すようにコレット4と共に主軸2
前側f11へ向け移動される。この移動により、チャッ
ク爪4b群は自身の弾性により拡径変形した状態とな
る。この状態の下で、軸状ワークwの一端部をコレット
4の内孔内に挿入し、この挿入された側のセンタ穴nに
主軸台センタ3の円錐状部先端を嵌合させ、一方ではこ
の軸状ワークwの他側のセンタ穴nに心押台センタ29
の円錐状部先端を嵌合させて強く押し当てる。これによ
り、軸状ワークwは主軸台センタ3と心押台センタ29
のそれぞれの円錐状部の案内作用によりこれらセンタ
3、29とほぼ同心に位置調整された状態となる。When causing the chuck device to grasp the shaft-shaped work w, one of the cylinder chambers e is passed through an oil passage (not shown).
1 is supplied with pressure oil, and the other cylinder chamber e2 is opened to the atmosphere. As a result, the piston portion 8 moves together with the collet 4 as shown in the range above the center line CL in FIG.
It is moved toward the front side f11. By this movement, the group of chuck claws 4b is expanded and deformed by its own elasticity. Under this condition, one end of the shaft-shaped work w is inserted into the inner hole of the collet 4, and the tip of the conical portion of the headstock center 3 is fitted into the center hole n on the inserted side. The tailstock center 29 is inserted into the center hole n on the other side of the shaft-shaped work w.
The tip of the conical part is fitted and pressed strongly. As a result, the axial work w is moved to the headstock center 3 and the tailstock center 29.
By the guiding action of the respective conical portions, the positions are adjusted substantially concentrically with the centers 3, 29.
【0024】この後、油路gを通じて前記他方のシリン
ダ室e2に圧力油を供給し、前記一方のシリンダ室e1
内を大気に開放させる。これによりピストン部8は図1
の中心線CLより下側範囲に示すようにコレット4と共
に主軸2後側f12へ向け移動され、コレット4のチャ
ック爪4群がコレットガイド21のテーパ穴h内を主軸
後側f12へ移動する。Thereafter, pressure oil is supplied to the other cylinder chamber e2 through an oil passage g, and the pressure is supplied to the one cylinder chamber e1.
Open to the atmosphere. As a result, the piston portion 8 is
Is moved toward the rear side f12 of the main shaft 2 together with the collet 4 as shown in a range below the center line CL of the center line CL, and the chuck claws 4 of the collet 4 move inside the tapered hole h of the collet guide 21 to the rear side f12 of the main shaft.
【0025】ピストン部8の主軸2後側f12への移動
の初期には、コレット4の雄テーパ面bがテーパ穴hに
圧接したときコレットガイド21の後面がボール案内手
段25を介して圧縮スプリング23の弾力で支持される
ため、コレットガイド21の後面は環状支持面部20の
前面に強く接するものとならない。またチャック爪4b
群は雄テーパ面bとテーパ穴hによる楔作用で縮径変形
され軸状ワークwの外周面mを適当な力で把持し、且
つ、軸状ワークwのセンタ穴nはピストン部8の後向き
駆動力により主軸台センタ3の円錐状部先端に強く押圧
されるものとなる。従って、軸状ワークwは主軸台セン
タ3と心押台センタ29によりこれらセンタ3、29と
同心となるように支持される傾向となり、一方、コレッ
トガイド21は軸状ワークwの外周面mによりその主軸
半径方向位置を規定される傾向となり、これら傾向の相
互作用により、コレットガイド21はボール案内手段2
5に案内されつつ、コレットガイド21の心が主軸台セ
ンタ3や心押台センタ29の心に対しほぼ0.1mmだ
け離間するように相対変位するのである。In the initial stage of the movement of the piston portion 8 to the rear side f12 of the main shaft 2, when the male tapered surface b of the collet 4 is pressed against the tapered hole h, the rear surface of the collet guide 21 is compressed by a compression spring via the ball guide means 25. Since the collet guide 21 is supported by the elasticity 23, the rear surface of the collet guide 21 does not come into strong contact with the front surface of the annular support surface portion 20. In addition, chuck claw 4b
The group is reduced in diameter by the wedge action of the male tapered surface b and the tapered hole h, grips the outer peripheral surface m of the axial work w with an appropriate force, and the center hole n of the axial work w faces backward of the piston portion 8. The driving force strongly presses the tip of the conical portion of the headstock center 3. Accordingly, the axial work w tends to be supported by the headstock center 3 and the tailstock center 29 so as to be concentric with the centers 3 and 29, while the collet guide 21 is controlled by the outer peripheral surface m of the axial work w. The position of the main shaft in the radial direction tends to be defined, and the interaction of these tendencies causes the collet guide 21 to move the ball guide means 2.
5, the collet guide 21 is relatively displaced so that the center of the collet guide 21 is separated from the centers of the headstock center 3 and the tailstock center 29 by approximately 0.1 mm.
【0026】この際、ピストン部8がシリンダ部7に対
し若干の遊動可能となされていること、及び、コレット
ガイド21がボール案内手段25により任意な主軸半径
方向へ円滑に変位するように案内されていることによ
り、コレット4のチャック爪4b群は比較的小さな力で
主軸半径方向へ移動され、主軸台センタ3や心押台セン
タ29に無理な力を及ぼすものとならない。At this time, the piston portion 8 is slightly movable with respect to the cylinder portion 7, and the collet guide 21 is guided by the ball guide means 25 so as to be smoothly displaced in an arbitrary main shaft radial direction. As a result, the chuck claws 4b of the collet 4 are moved in the radial direction of the spindle with a relatively small force, and do not exert excessive force on the headstock center 3 and the tailstock center 29.
【0027】そしてピストン部8の主軸2後側f12へ
の移動の後期には、ピストン部8の後向き駆動力が圧縮
スプリング23の弾力よりも大きくなり、コレットガイ
ド21はこれの心が主軸台センタ3や心押台センタ29
の心から主軸半径方向へほぼ0.1mm変位した状態で
その後面を環状支持面部20の前面の平坦な支持面に圧
接される。この際、チャック爪4b群は軸状ワークwの
外周面m上をその把持状態摩擦力に抗して必要なだけ滑
動して各部の相対位置が調整される。そして、シリンダ
室e2内の圧力油により、ピストン部8が移動端に達
し、この状態ではコレットガイド21の後面は環状支持
面部20の前面の平坦な支持面に強大な力で圧接され、
またチャック爪4b群は雄テーパ面bとテーパ穴hの楔
作用による強大な縮径方向の力で軸状ワークwの外周面
mを把持した状態となり、軸状ワークwはコレット4と
主軸台センタ3で締結状に把持される。このとき軸状ワ
ークwの心は主軸台センタ3及び心押台センタ29の心
に正確に合致した状態となるのであり、実際には、例え
ば、主軸台センタ3の心とセンタ穴nの心との主軸半径
方向の離間寸法は凡そ1〜3μm程度に収まるものとな
り、実際上無視し得るものである。In the later stage of the movement of the piston portion 8 to the rear side f12 of the main spindle 2, the rearward driving force of the piston portion 8 becomes larger than the elasticity of the compression spring 23, and the center of the collet guide 21 is shifted to the headstock center. 3 and tailstock center 29
The rear surface thereof is pressed against the flat support surface on the front surface of the annular support surface portion 20 in a state of being displaced by about 0.1 mm from the center of the main shaft in the radial direction of the main shaft. At this time, the chuck claws 4b slide on the outer peripheral surface m of the shaft-shaped work w as much as necessary against the frictional force of the gripping state, and the relative positions of the respective parts are adjusted. Then, the piston 8 reaches the moving end by the pressure oil in the cylinder chamber e2, and in this state, the rear surface of the collet guide 21 is pressed against the flat support surface on the front surface of the annular support surface portion 20 with a strong force,
In addition, the group of chuck claws 4b grips the outer peripheral surface m of the axial workpiece w with a large radial force due to the wedge action of the male tapered surface b and the tapered hole h, and the axial workpiece w is collet 4 and the headstock. It is gripped by the center 3 in a fastening state. At this time, the center of the shaft-shaped work w is in a state in which the center of the headstock center 3 and the center of the tailstock center 29 exactly coincide with each other. The distance in the radial direction of the main shaft is about 1 to 3 μm, which is practically negligible.
【0028】ここまではセンタ穴nの心と外周面mの心
とが合致していない軸状ワークwをチャック装置に把持
させる場合について説明したのであるが、センタ穴nと
外周面mとが正確に同心となされた軸状ワークwであっ
ても、主軸台センタ3とコレット4とが何らかの原因で
無視できない心ずれ状態となっている場合に於いては上
記したところに準じた作用が得られるのであって、即
ち、コレット4及び主軸台センタ3が軸状ワークwを締
結状に把持したとき、コレット4のチャック爪4b群が
軸状ワークwの外周面mの主軸半径方向変位を許容する
ため、軸状ワークwのセンタ穴nの心は主軸台センタ3
の心と正確に合致された状態となる。Up to this point, a case has been described in which the chuck device grips an axial workpiece w in which the center of the center hole n does not match the center of the outer peripheral surface m. Even if the shaft-like workpiece w is accurately concentric, when the headstock center 3 and the collet 4 are in a misalignment state that cannot be ignored for some reason, the same operation as described above is obtained. That is, when the collet 4 and the headstock center 3 grip the shaft-shaped work w in a fastening state, the group of chuck claws 4b of the collet 4 allows the main shaft radial displacement of the outer peripheral surface m of the shaft-shaped work w. Therefore, the center of the center hole n of the axial workpiece w is
You will be in a state of being exactly matched with your heart.
【0029】上記のようにチャック装置に軸状ワークw
を把持させた後は、主軸2に図示しないモータの回転動
力を伝達させて軸状ワークwを回転させ、これの外周面
mに動力回転される研削砥石tを当接させることによ
り、その研削が開始される。この研削中には、軸状ワー
クwに加工反力による回転力が作用し、軸状ワークwを
主軸2に対し回転させようとするが、この回転力は雄テ
ーパ面bとテーパ穴hとの摩擦、コレットガイド21と
環状支持面部20との摩擦、及び、位置決めボルト16
と案内用長穴cとの係止作用等により確実に支持される
ものとなり、軸状ワークwは主軸2と完全な一体状態を
保持される。チャック装置に把持された軸状ワークwを
取り外すときは、これをチャック装置に把持させるとき
の逆の手順を実施すればよい。なお、上記実施例では研
削盤に本発明を実施した場合を示したが、これに限定す
るものではなく、他の工作機械に実施することも差し支
えない。As described above, the axial work w is attached to the chuck device.
After the gripping is performed, the rotational power of a motor (not shown) is transmitted to the main shaft 2 to rotate the shaft-shaped work w, and the grinding wheel t that is rotated by the power is brought into contact with the outer peripheral surface m of the shaft-shaped work w. Is started. During this grinding, a rotational force due to the processing reaction force acts on the axial work w to try to rotate the axial work w with respect to the main shaft 2. This rotational force is applied to the male tapered surface b and the tapered hole h. Of the collet guide 21, the friction between the collet guide 21 and the annular support surface portion 20, and the positioning bolt 16
The shaft-like work w is completely supported by the main shaft 2 by being reliably supported by the locking action between the shaft and the guide slot c. When removing the axial work w gripped by the chuck device, the reverse procedure for gripping the shaft-shaped work w by the chuck device may be performed. In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the grinding machine is shown. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to other machine tools.
【0030】[0030]
【発明の効果】上記した本発明によれば、チャック装置
に軸状部材を把持させるとき、センタ部材に位置決めさ
れる軸状ワークに、コレットの把持力と関連した主軸半
径方向力の影響が過度に及ぶのを回避できるため、セン
タ孔と外周面とが同心でないような軸状部材であって
も、或いはセンタ部材(主軸台センタ)とコレットとが
正確な同心配置となっていなくても、簡易な操作によ
り、この軸状部材をこれのセンタ孔とセンタ部材(主軸
台センタ)とが正確な同心配置となるように且つ主軸と
の相対回転変位を規制するための大きな対抗力の得れる
ように強固に把持させることのできるものとなる。According to the present invention, when the chuck device grips the shaft-like member, the axial work, which is positioned on the center member, is excessively affected by the spindle radial force related to the collet gripping force. Even if the center hole and the outer peripheral surface are not concentric, or if the center member (headstock center) and the collet are not precisely concentrically arranged, By a simple operation, a large opposing force can be obtained for the shaft-shaped member so that the center hole and the center member (headstock center) are accurately concentrically arranged and the relative rotational displacement with respect to the main shaft is regulated. It can be firmly held as described above.
【0031】請求項2に記載したものによれば、コレッ
トが軸状ワークを把持するとき、コレットガイドの主軸
半径方向変位が円滑に行われるため、軸状ワークのセン
タ穴を従来よりも正確にセンタ部材と同心に位置させる
ことができるのである。According to the second aspect of the present invention, when the collet grips the axial work, the displacement of the collet guide in the main shaft radial direction is performed smoothly. It can be positioned concentrically with the center member.
【図1】本発明を実施した研削盤のチャック装置及びこ
れに固定される軸状ワーク等の側面視断面図である。FIG. 1 is a side sectional view of a chuck device of a grinding machine embodying the present invention and a shaft-like work fixed to the same.
【図2】前記研削盤のチャック装置を前面側から見た図
である。FIG. 2 is a view of the chuck device of the grinding machine as viewed from the front side.
【図3】前記研削盤のコレットを示しAは平面図で、B
は正面図である。FIG. 3 is a plan view showing a collet of the grinding machine, and FIG.
Is a front view.
【図4】従来の研削盤のチャック装置周辺の側面視断面
図である。FIG. 4 is a side view sectional view of the periphery of a chuck device of a conventional grinding machine.
2 主軸 3 センタ部材 4 コレット 5 コレット駆動部 20 環状支持面部 21 コレットガイド 23 圧縮スプリング 25 ボール案内手段 2 Spindle 3 Center member 4 Collet 5 Collet drive section 20 Annular support surface section 21 Collet guide 23 Compression spring 25 Ball guide means
Claims (2)
を円錐状となされたセンタ部材と、このセンタ部材を取
り巻くように位置されたコレットを主軸半径方向の若干
の遊動可能に支持して前後へ駆動するものとしたコレッ
ト駆動部とを装設すると共に、コレット駆動部の前側に
主軸と同体状に固定された環状支持面部を設け、この環
状支持面部の前面に、コレットをこれの半径方向へ拡縮
変形させるためのテーパ孔を具備したコレットガイドを
任意な主軸半径方向の若干の変位可能に係着した構成を
特徴とする工作機械のチャック装置。At the front part of the main shaft, a center member concentric with the main shaft and having a conical tip and a collet surrounding the center member are supported so as to be able to freely move in the radial direction of the main shaft. And a collet drive unit that is driven forward and backward, and an annular support surface fixed to the main shaft in the same manner as the main shaft is provided at the front side of the collet drive unit. A chuck device for a machine tool, wherein a collet guide having a tapered hole for radially expanding / contracting deformation is engaged so as to be slightly displaceable in an arbitrary main shaft radial direction.
に、コレットガイドを環状支持面部から離れる向きへ押
圧するものとした圧縮スプリングと、コレットガイドを
環状支持面部に対し任意な主軸半径方向へ円滑に変位さ
せるためのボール案内手段とを装着したことを特徴とす
る請求項1記載の工作機械のチャック装置。2. A compression spring, which presses the collet guide in a direction away from the annular support surface portion, between the annular support surface portion and the collet guide, and smoothly moves the collet guide to an arbitrary main shaft radial direction with respect to the annular support surface portion. 2. A chuck device for a machine tool according to claim 1, further comprising a ball guide means for displacing the chuck.
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