JP2003285204A - ラックシャフトの加工装置 - Google Patents
ラックシャフトの加工装置Info
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Abstract
ラックを基準として旋盤上での後加工を行うことを可能
にした汎用性のある装置を提供する。 【解決手段】 先端にチャック5を備えた中空主軸の旋
盤と、ワークの後端を把持して当該ワークを旋盤の加工
領域に送り込むワーク送入装置1と、このワーク送入装
置と旋盤との間に配置されたワーク回転装置3及び位相
合せ装置2とを備えている。ワーク回転装置3は、ワー
クを回転させる摩擦体18を備えている。位相合せ装置
2は、上記ワーク回転装置で回転駆動されているワーク
の周面に弾圧される位相合せピース12と、この位相合
せピースの進退装置15と、上記位相合せピースの所定
の進出端を検出して摩擦体18を停止させる検出器16
とを備えている。旋盤のチャック5は、把持端にラック
歯形33aを形成した把持爪30を備えている。
Description
ラックが加工されている棒状のワーク(この明細書で
「ラックシャフト」という)に旋盤で当該ラックの加工
位置を基準とする加工を行う装置に関するものである。
タを設けて、旋盤の主軸に把持されたワークに歯車を加
工する装置は公知である。この種の装置は、比較的大型
の工具であるホブと、その駆動装置とを刃物台に搭載し
なければならないので、機械構造が複雑になり、装置も
大型になる。更にこの種の装置でラック加工を行おうと
すると、ホブカッタの回転軸を90度近く旋回して固定
する機構と、ホブカッタを搭載した刃物台のY軸送り機
構とが必要になり、機械構造がますます複雑になり、高
価になると共に、加工精度や加工能力にも限界が生ず
る。
きは、旋盤で必要な加工を行った後、歯切り盤でラック
加工を行うというのが一般的である。
クにラックを加工するときは、旋盤の加工面を基準とし
てラックを加工する必要があるため、歯切り盤にワーク
を正確に位置決めして固定するための治具を、形状や寸
法の異なるワークのそれぞれについて、予め準備しなけ
ればならないという面倒がある。
したワークをラックを基準として旋盤上での後加工を行
うことを可能にした汎用性のある装置を提供することを
課題としている。
トの加工装置、すなわちラック36を有するシャフトワ
ーク35の加工装置は、先端にチャック5を備えた中空
主軸の旋盤と、ワークの後端を把持して上記主軸の中空
孔を通して旋盤の加工領域に当該ワークを送り込むワー
ク送入装置1と、このワーク送入装置と上記旋盤との間
に配置されたワーク回転装置3及び位相合せ装置2とを
備え、上記ワーク回転装置は、ワークを軸回りに回転さ
せる摩擦体18と、ワークが供給されたときに上記摩擦
体を回転させ下記検出器16の検出信号により停止させ
る電動機27と、上記摩擦体18の進退装置28とを備
え、上記位相合せ装置は、上記ワーク回転装置で回転駆
動されているワークの周面に弾圧される位相合せピース
12と、この位相合せピースの進退装置15と、上記位
相合せピースの所定の進出端を検出する検出器16とを
備え、上記旋盤のチャック5は、把持端にラック歯形3
3aを形成した把持爪30を備えている。
なうためには、把持爪30の把持端にラック歯形33a
と共に、ワークの外周面を把持する外周把持部30aを
設ける。このときの上記ラック歯形33aは、外周把持
部30aがワークの外周面に当接したときに、ワークの
ラック36の歯面との間に許容寸法差の隙間を残す形状
とする。
に加工されているワーク35を加工するときは、ワーク
回転装置3をワーク送入装置1側に配置し、位相合せ装
置2を旋盤側に配置する。ラックがワークの送り込み方
向後端側に配置されているときは、ワーク回転装置3と
位相合せ装置2との配置を逆にする。この段取り換えを
容易にするため、ワーク回転装置3と位相合せ装置2と
は、同一の機台フレーム37に同一構造の固定手段で簡
単な操作で着脱できるように設けておくことが好まし
い。ワーク回転装置の摩擦体18は、例えば摩擦ローラ
や摩擦ベルトである。
込まれる前にシュート、ローダ又はワーク送入装置1に
より、ワーク回転装置3と位相合せ装置2の配置領域に
供給される。ワークの供給がその受取り位置に設けたセ
ンサやローダの動作信号等より検出されると、摩擦体1
8及び位相合せ装置の位相合せピース12がワーク周面
に向けて進出する。そして摩擦体18が回転駆動され、
ワークが回転してラック36が位相合せピース12に対
向する位相になると、ワークの周面に当接していた位相
合せピースがワークのラック36の歯溝内に挿入され、
ないしラックの歯先面に当接して、ワーク35の軸回り
の位相を規定する。ワークの位相が規定されると、位相
合せピースは進出端に達するので、検出器16が検出出
力を発生し、摩擦体18の回転が停止する。
の後端を把持し、摩擦体18及び位相合せ装置の位相合
せピースが退避した後、ワーク送入装置1が前進して、
主軸の中空孔を通してワークを旋盤の加工領域に送り込
む。ワークの軸方向の送り込み位置は、旋盤のタレット
6に装着したワークストッパ7を主軸軸線上に位置決め
して、送り込まれるワークの先端をこのワークストッパ
に当接させるようにすればよい。
と、旋盤のチャック5が閉じる。ワークのラック36に
対向する把持爪30には、その把持端にラック歯形33
aが形成されており、これがワークのラック36と噛み
合って、最終的にワークの軸方向位置と軸回りの位相と
を規定する。
みを形成したときは、ラック36の加工精度により、チ
ャック5に把持されたワークの軸心の精度が規定され
る。ラックの精度は、ワーク外周の加工精度より低いの
で、ワークの軸心の位置をより正確に規定したいとき
は、ラック歯形33aを設けた把持爪30の先端に、ラ
ック歯形33aと共に外周把持部30aを形成してお
き、最終的にはワークがこの外周把持部30aで把持さ
れるようにする。
と把持爪のラック歯形33aとの間に隙間が生ずること
になるが、送り込まれたワークの軸回りの位相は、外周
把持部30aがワーク35を最終的に把持する直前にラ
ック36と把持爪のラック歯形33aとの嵌合動作によ
り許容寸法差内に修正されることになる。この許容寸法
差は、把持爪30のラック歯形33aと外周把持部30
aとの加工精度によって決定されることとなる。
ック5で把持した後、旋盤の刃物台に装着した旋削工具
や回転工具でワーク35の加工を行ってやれば、ラック
36との相対位置関係の正確な加工を行うことができ
る。
実施形態を説明する。図1は全体構成を模式的に示した
図で、1はワーク送入装置、2は位相合せ装置、3はワ
ーク回転装置、4は旋盤の中空主軸、5は主軸4に装着
されたチャック、6は旋盤のタレット、7はタレット6
の工具取付ステーションの一箇所に装着されたワークス
トッパである。
方向)のガイド8に案内されたキャリア9を備えてお
り、このキャリアに図示しないチェン、ボールねじ、エ
アシリンダなどの直線往復駆動機構が連結されている。
ワークの後端を把持するコレットチャック10は、キャ
リア9から旋盤側に延びる支持バー41の先端に装着さ
れている。図では中間部を省略しているが、この支持バ
ーの長さは、キャリア9がワーク回転装置3の直近に達
したときに、コレットチャック10が旋盤の主軸4の後
端に達する長さである。
転装置3の詳細は図2にそれぞれ示されている。位相合
せ装置2は、供給されるワークを受取る浅いV字断面の
軸方向に細長い受台11と、この受台に対向して上方に
位置する位相合せピース12とを備えている(図1及び
3参照)。受台11はシリンダ13の2本のガイド38
で支持されて上下動するようになっており、下降位置で
図示しないシュータから落下してくるワークを受取った
後、上動する。この上動位置は、シリンダ13の上方の
ストッパボルト14で決められる。受台11の上動位置
でワークの軸心は旋盤の主軸4の軸心と一致する高さに
なる。位相合せピース12は、エアシリンダ15の下向
きのロッドの先端固定されており、その下面に歯形が形
成されている。この位相合せピースの歯形は、ワークに
形成されたラック36に噛み合う形状である。位相合せ
ピース12は、下降してワークの周面に当接し、ワーク
のラックと噛み合ったときに、最下降端に達する。この
最下降端の位置は、検出器16で検出されるようになっ
ている。
を隔てて2個ずつ配置した4個の下ローラ18と、これ
らの下ローラに対向する4個の上ローラ17とを備えて
いる(図1及び2参照)。下ローラ18と上ローラ17
とは、機台フレーム37に立設した2本のガイド軸19
で上下動自在に案内されたローラブラケット20、21
の先端部に軸着されている。上下のローラブラケット2
0、21は、3個のリンク22、23、24をZ字形に
連結したパンタグラフ機構によって連結されている。セ
ンタリンク23の中央は、支点ピン25でガイド軸19
に固定のブラケット26に枢支されており、従って下ロ
ーラブラケット21を機台フレーム37の下方に設置さ
れたシリンダ28で上下動すると、上ローラブラケット
20は、対称に上下動して、上ローラ17と下ローラ1
8と近接離隔させる。支点ピン25は、旋盤の主軸4の
中心と同じ高さに設けてあり、従って上下ローラ17、
18が近接方向に移動したとき、この上下ローラで把持
するワークの軸心は、旋盤の主軸中心になる。下ローラ
ブラケット21の反ローラ側端部には、電動機27が設
けられて、下ローラの奥側の2個をベルト29を介して
回転駆動している。すなわち、ワークを把持する8個の
ローラの内の奥側の2個の下ローラ18がワークを回転
駆動する摩擦車(摩擦体)となっている。ローラ17、
18が接近したときのローラ周面の弾性摩擦材のワーク
での変形代は、下ローラブラケット21に立設してブラ
ケット26と上ローラブラケット20を貫通するシャフ
ト39の上面に当接するねじ40で調整される。
1、32の把持部は、ワークの外周に合せて円弧状に加
工されている。この3つの把持爪の内の1個30の把持
端には、切欠が設けられて、下面にラック歯形を形成し
たブロック33がボルト34で固定されている(図4及
び5参照)。このブロックによって把持爪30の把持端
に形成されたラック歯形33aは、当該把持端の円弧面
(外周把持部)30aがワークの外周に当接したとき、
ワークのラックの歯面との間に許容寸法差の隙間を残す
位置関係で形成されている。
トのワーク35は、図1に示すように、ワークの挿入方
向前端側にラック36が形成されたものである(従っ
て、位相合せ装置2がワーク回転装置3と旋盤との間に
設けられている)。このワークは、図1の紙面の前後方
向に斜めに延びるワーク台から1個ずつ下動位置にある
受台11及び下ローラ18の位置に供給される。ワーク
が供給されると、受台11及び下ローラ18が上動し
(シリンダ13、シリンダ28による)、この上動動作
に同期して上ローラ17が下降して、ワーク35の後端
側(ワーク送入装置側)を8個のローラで挟持する。次
にシリンダ15に空気圧が供給され、位相合せピース1
2がワークの周面に押接された後、電動機27が回転
し、摩擦車18が回転してワーク35を低速で回転させ
る。ワークのラック36が上向きの位置に回動してくる
と、位相合せピース12の歯がラックの歯溝に挿入さ
れ、位相合せピース12が下降する。位相合せピース1
2の下降量はワークのラック36が真上を向いたときに
最も大きくなり、この下降位置が検出器16で検出され
て、電動機が停止する。ラック36の歯先面は、ワーク
の円筒外周より低い場合が多いので、位相合せピース1
2はその下面に歯形のない平板状でも下降位置を検出可
能であり、位相合せができる。
チャック10がワーク35の後端を把持し、その後位相
合せピース12が上動し、受台11と下ローラ18とが
下動し、これに同期して上ローラ17が上動する。その
後キャリア9が前進して、コレットチャック10で把持
したワークを中空主軸4の中空孔を通してワーク先端が
ワークストッパ7に当接するまで送り込む。送り込まれ
たワークの最終的な位置決めは、チャック5の把持爪が
ワークを掴んだときに、把持爪30の把持端に形成され
たラック歯形33aによって行われる。すなわち、ワー
クが把持される直前にラック歯形33aとワークのラッ
ク36とが噛み合い、ワークの軸方向位置と位相とを合
せた後、外周把持部30aによってワークが把持され
る。
棒状のワークをラック基準で旋盤の主軸チャックに把持
させることができ、ラックの歯面を基準とした旋盤での
ワークの加工が容易にかつ効率よく行うことができるよ
うになる。
した図
Claims (2)
- 【請求項1】 ラック(36)を有するシャフトワーク(35)
の加工装置であって、先端にチャック(5)を備えた中空
主軸の旋盤と、ワークの後端を把持して上記主軸の中空
孔を通して旋盤の加工領域に当該ワークを送り込むワー
ク送入装置(1)と、このワーク送入装置と上記旋盤との
間に配置されたワーク回転装置(3)及び位相合せ装置(2)
とを備え、上記ワーク回転装置は、ワークを軸回りに回
転させる摩擦体(18)と、ワークが供給されたときに上記
摩擦体を回転させ下記検出器(16)の検出信号により停止
させる電動機(27)と、上記摩擦体(18)の進退装置(28)と
を備え、上記位相合せ装置は、上記ワーク回転装置で回
転駆動されているワークの周面に弾圧される位相合せピ
ース(12)と、この位相合せピースの進退装置(15)と、上
記位相合せピースの所定の進出端を検出する検出器(16)
とを備え、上記旋盤のチャック(5)は、把持端にラック
歯形(33a)を形成した把持爪(30)を備えている、ラック
シャフトの加工装置。 - 【請求項2】 前記把持爪(30)がその把持端にラック歯
形(33a)と共にワークの外周面を把持する外周把持部(30
a)を備え、上記ラック歯形は上記外周把持部がワークの
外周面に当接したときにワークのラック(36)の歯面との
間に許容寸法差の隙間を残す形状に形成されている、請
求項1記載のラックシャフトの加工装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002086261A JP4159790B2 (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | ラックシャフトの加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002086261A JP4159790B2 (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | ラックシャフトの加工装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003285204A true JP2003285204A (ja) | 2003-10-07 |
JP4159790B2 JP4159790B2 (ja) | 2008-10-01 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002086261A Expired - Fee Related JP4159790B2 (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | ラックシャフトの加工装置 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4159790B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016036875A (ja) * | 2014-08-07 | 2016-03-22 | 株式会社ジェイテクト | ブローチ盤およびラックシャフトの製造方法 |
-
2002
- 2002-03-26 JP JP2002086261A patent/JP4159790B2/ja not_active Expired - Fee Related
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