JP2004291107A - 加工装置のワーククランプ方法および治具 - Google Patents

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Nobuyuki Miyamoto
信行 宮本
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Fuji Heavy Ind Ltd
富士重工業株式会社
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Abstract

【課題】ワークを高精度でかつ十分なクランプ力で確実にクランプする加工装置のワーククランプ方法および治具を提供する。
【解決手段】ヘッドストック3に設けられた第1支持体11がワークである歯車80に当接して回転中心軸線L方向のワーククランプ位置を決定するワーク位置決め部17を有し、テールストック4に設けられた第2支持体21の治具本体22から突出して歯車80の孔84に摺動自在に嵌合して歯車80を保持するセンタ部材31と、治具本体22から突出方向に付勢された押接ピン42とを有し、センタ部材31に歯車80を装着した第2支持体21を第1支持体11側に移動させて歯車80をワーク位置決め部17に当接させ、かつ押接ピン42によって歯車80をワーククランプ位置に保持した状態でワーク位置決め部17と治具本体22で歯車80を挟持する。
【選択図】 図2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工装置のワーククランプ方法および治具に関し、特に加工装置のヘッドストックおよびテールストックに対向して取り付けられた第1支持体と第2支持体でワークを挟持してクランプする加工装置のワーククランプ方法および治具に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば歯車の歯切り加工を行う加工装置であるホブ盤は、図5に概略図を示すようにホブ盤テーブル101上に円筒状の基台102が設けられ、ホブ盤テーブル101の側方に配設された図示しない支柱によって基台102の上方にセンタサポート103が配設されている。基台102上に配設されてワークWの下面を支持する第1支持体106と、センタサポート103の下面に回転継手104を介してワークWの上面を押え付ける第2支持体107からなるワーククランプ治具105が配設されている。
【0003】
第1支持体106および第2支持体107は、複数個の爪部を有するスクロールチャックによって形成し、第1支持体106の爪部の上端面でワークWの下端面を支持し、かつ第1支持体106に設けられた複数の芯出し部材106aを連動して外径方向に移動させてワークWの内周面に当接させてワークWをセンタリングした後に、センタサポート103を下降させて第1支持体106の爪部の上端面に支持されたワークWを第1支持体106と第2支持体107により挟持して保持し、ホブ108によって歯切りするものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
また、ホブ盤によって歯切りされた歯車は熱処理された後、砥石を用いた加工装置であるホーニング装置によって歯面形やピッチが修正される。ホーニング装置は、外歯式の歯車を内歯式の砥石歯車を用いて研磨するもので、歯車をヘッドストックおよびテールストックに取り付けられたワーククランプ治具によって挟持して回転駆動する一方、砥石取り付けヘッドに取り付けられた砥石歯車を歯車と同一方向にほぼ同期させて回転して歯車の歯面を研磨する。
【0005】
図6は、この種のホーニング装置に設けられるワーククランプ治具110の概要を示す一部破断説明図である。
【0006】
ここで、このホーニング装置によって研磨されるワークである歯車80は、図6に二点鎖線で示すように外周が歯切りされた円筒状の歯車本体81およびこの歯車本体81と同軸上で貫通する孔84が穿孔された円筒状のハブ83が一体形成されたハブ付き歯車である。
【0007】
ワーククランプ治具110は、回転中心軸線Lを中心に同軸上でヘッドストック111およびテールストック112にそれぞれ対向して取り付けられた第1支持体115と第2支持体120によって構成され、テールストック112をヘッドストック111側に前進移動して、第1支持体115と第2支持体120とによって歯車80を挟持してクランプするものである。
【0008】
この第1支持体115は、基端がヘッドストック111に取り付け支持された略円筒状のチャック本体116を有し、チャック本体116内にワーク位置決め部117が設けられると共に、チャック本体116内のプレッシャーピース118を押動することによってコレット119が締まるコレットチャックによって形成されている。
【0009】
一方、第2支持体120は、テールストック112のシャンク取り付け孔112aに嵌挿して装着されるシャンク121a、大径のスプリング受け部121b、円柱状のスプリングガイド部121c、および小径の押接部材ガイド部121dが回転中心軸線Lと同軸上で一体に連続形成された円柱状の治具本体121を有し、治具本体121の押接部材ガイド部121dの先端に同軸上で先端122aがテーパ状に面取りされた円柱状のセンタ部122が取り付けられている。このセンタ部122は押接部材ガイド部121dより大径でかつ歯車80の孔84に嵌合する外径を有している。さらに、押圧部材ガイド部121dに摺動自在に嵌合する円筒状の基部123aおよその先端にフランジ状に拡径されたワーク押接部123bが一体に形成された押接部材123を有し、スプリング受け部121bとワーク押接部123bとの間に弾装されたスプリング124によって押接部材123がセンタ部122の基端に当接する先端方向に常時付勢されている。なお、治具本体121のスプリング受け部121bと押接部材123のワーク押接部123bとの間は基部がそれぞれスプリング受け部121bおよびワーク押接部123bに結合されて先端部が摺動可能に重なり合う円筒状のカバー125a、125bによって覆われている。
【0010】
このように構成されたワーククランプ治具110において、第1支持体115から第2支持体120が離れたアンクランプ位置において第2支持体120のセンタ部122に、ハブ83に穿設された孔84を嵌合させて歯車80が第2支持部120にセンタリングされた状態で装着される。
【0011】
そして、テールストック112をヘッドストック111に接近する方向に移動させて第2支持体120を前進移動させて、歯車80のハブ83を第1支持体115内に挿入し、かつスプリング124の付勢力によって押接部材123を介して歯車本体81を第1支持体115のワーク位置決め部117に圧接する。さらにスプリング124の付勢力に抗して治具本体121を前進させてセンタ部122の先端122aでプレッシャーピース118を押してコレット119によってハブ83の外周をクランプするものである。
【0012】
【特許文献1】
特開2000−343329号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1に記載されたホブ盤のワーククランプ治具105によると、ワーククランプ治具105の第1支持部106および第2支持部107をスクロールチャックによって形成することから、第1支持部106および第2支持部107の爪部をワークの形状に応じた位置に移動させることによって各種のワークをクランプすることができる。しかし、複数の芯出し部材を半径方向に移動させてセンタリングすることから、その構造が複雑でかつ構成部材が多く、各構成部材の許容誤差の集積により高精度で作動させることが困難であり、高精度のクランプ精度が得難く、加工精度の低下を招くことが懸念される。また、芯出し部材106aや爪を動かすためのモータ等クランプ用以外の動力源が必要であり、構造および制御が複雑になる。
【0014】
一方、図6に示すワーククランプ装置によると、第2支持体120のセンタ部122に歯車80をセットし、第2支持体120を前進移動させて歯車80のハブ83を第1支持体115内に挿入し、かつスプリング124の付勢力によって押接部材123を介してハブ83の先端をワーク位置決め部117に圧接させて、さらに治具本体121を前進させてセンタ部122でプレッシャーピース118を押してコレット119によってハブ83の外周をクランプすることから高いクランプ精度が得られる。一方、スプリング124の付勢力によって押接部材123を介して歯車本体81を第1支持体115のワーク位置決め部117に押し付けて歯車80をクランプすることから、砥石歯車等による加工に伴う歯車80に作用する加工負荷に対して十分な押し付け力でワーク位置決め部117に歯車80を押し付ける必要がある。しかし、弾性部材であるスプリング124によって押し付け力を十分に確保することは困難であり、加工時の負荷によりワークである歯車80に振れが発生して加工精度の低下および加工精度のバラツキの発生を招くと共に、ワーククランプ治具の摩耗を誘発して耐久性の低下を招くことが懸念される。
【0015】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の第1の目的は、ワークを高精度でかつ十分なクランプ力で確実にクランプする加工装置のワーククランプ方法を提供することにある。
【0016】
また、本発明の第2の目的は、簡単な構成でワークを高精度でかつ十分なクランプ力で確実にクランプすると共に耐久性に優れた加工装置のワーククランプ治具を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項1に記載の加工装置のワーククランプ方法の発明は、加工装置のヘッドストックおよびテールストックの回転中心軸線上に孔を有するワークをセンタリングして挟持する加工装置のワーククランプ方法において、上記ワークに当接して上記回転中心軸線方向のワーククランプ位置を決定するワーク位置決め部を有する第1支持体と、上記テールストックに取り付けられた治具本体の先端面から突出すると共に上記孔に摺動自在に嵌合してワークを上記回転中心軸線と同軸上に保持するセンタ部材および上記治具本体の先端面から突出自在に保持されかつ突出方向に付勢された押接手段を有する第2支持体とを備え、上記センタ部材に孔を嵌合して上記ワークが装着された第2支持体を第1支持体側に移動させて上記ワークをワーク位置決め部に当接させると共に、上記押接手段によってワークをワーククランプ位置に保持した状態でワーク位置決め部と治具本体とで上記ワークを挟持してクランプすることを特徴とする。
【0018】
請求項1の発明によると、テールストックに同軸上で取り付けられたセンタ部材に孔を嵌合してワークが回転中心軸線と同軸上に装着された第2支持体を第1支持体側に移動させて、ワークをワーク位置決め部に当接させると共に押接手段によってワーククランプ位置に保持し、その状態でワーク位置決め部と治具本体でワークを挟持してクランプすることから、センタ部材に嵌装して高精度でセンタリングされたワークを第1支持体のワーク位置決め部と第2支持体の治具本体とによって挟持して強固にクランプすることができる。よって、加工時の負荷によるワークのガタや振れの発生が防止でき、高精度でかつバラツキのない安定した加工精度でワークに加工を施すことができる。
【0019】
上記目的を達成する請求項2に記載の加工装置のクランプ治具の発明は、加工装置のヘッドストックおよびテールストックに回転中心軸線上で対向して取り付けられた第1支持体と第2支持体によって孔を有するワークを挟持してクランプする加工装置のワーククランプ治具において、上記第1支持体は、上記ワークに当接して上記回転中心軸線方向のワーククランプ位置を決定するワーク位置決め部を有し、上記第2支持体は、上記テールストックに取り付けられる治具本体と、該治具本体の先端面から突出すると共に上記孔に摺動自在に嵌合してワークを上記回転中心軸線と同軸上に保持するセンタ部材と、上記治具本体に該治具本体の先端面から突出自在に保持されかつ該突出方向に付勢された押接手段とを有し、上記センタ部材に上記孔を嵌合してワークが装着された第2支持体を第1支持体側に移動させて上記ワークをワーク位置決め部に当接させると共に、上記押接手段によってワークをワーククランプ位置に保持した状態でワーク位置決め部と治具本体とで上記ワークを挟持してクランプすることを特徴とする。
【0020】
請求項2の発明によると、テールストックに同軸上で取り付けられた第2支持体のセンタ部材に孔を嵌合して装着することによってワークが回転中心軸線と同軸上にセンタリングされ、このワークが装着された第2支持体を第1支持体側に移動して、押接手段によってワーク位置決め部に押し付けてワークをワーククランプ位置に維持し、このワークをクランプ位置に保持した状態で第1支持体のワーク位置決め部と第2支持体の治具本体とによってワークを直接的に挟持して強固にクランプすることができ、加工時の負荷によりワークのガタや振れの発生が防止され、バラツキのない安定した加工精度が確保できる。
【0021】
請求項3に記載の加工装置のクランプ治具の発明は、加工装置のヘッドストックおよびテールストックに回転中心軸線上で対向して取り付けられた第1支持体と第2支持体によって孔が穿設された軸部を有するワークを挟持してクランプする加工装置のワーククランプ治具において、上記第1支持体は、上記ヘッドストックに取り付けられて先端に上記ワークの軸部が挿入可能な開口部を有するチャック本体と、上記チャック本体内に軸部が挿入された上記ワークに当接して上記回転中心軸線方向のワーククランプ位置を決定するワーク位置決め部と、上記チャック本体内に取り付けられ、プレッシャーピースの押動によってチャック本体内に挿入された上記軸部をクランプする軸部チャックとを有し、上記第2支持体は、上記テールストックに取り付けられる治具本体と、該治具本体の先端面から突出すると共に上記孔に摺動自在に嵌合してワークを上記回転中心軸線と同軸上に保持するセンタ部材と、上記治具本体に該治具本体の先端面から突出自在に保持されかつ該突出方向に付勢された押接手段とを有し、上記センタ部材に上記孔を嵌合してワークが装着された第2支持体を第1支持体側に移動させて上記軸部をチャック本体内に挿入して上記ワークをワーク位置決め部に当接させると共に上記押接手段によってワークをワーククランプ位置に保持した状態でワーク位置決め部と治具本体とで上記ワークを挟持してクランプし、かつセンタ部材で上記プレッシャーピースを押動して上記軸部チャックによって上記軸部をクランプすることを特徴とする。
【0022】
請求項3の発明によると、テールストックに同軸上で取り付けられた第2支持体のセンタ部材に孔を嵌合して装着することによってワークが回転中心軸線と同軸上にセンタリングされ、このワークが装着された第2支持体を第1支持体側に移動することで、押接手段によってワーク位置決め部に押し付けてワークをセンタリングされた状態でワーククランプ位置に維持し、このワークをクランプ位置に保持した状態で第1支持体のワーク位置決め部と第2支持体の治具本体とによって直接的に挟持して強固にクランプすることができる。よって、加工時の負荷によりワークのガタや振れの発生が防止され、高精度でかつバラツキのない安定した加工精度が確保でき、ワークに対し高品質の加工を施すことができる。
【0023】
さらに、ワークの軸部をワーククランプ位置に保持した後に、移動するセンタ部材によってプレッシャーピースを押動させて軸部チャックにより軸部をクランプすることによって、軸部チャックの摩耗を抑制することができ、ワーククランプ治具の耐久性が向上し、長期間に亘る安定したワーククランプ治具の使用が期待できる。
【0024】
請求項4に記載の発明は、請求項3の加工装置のワーククランプ治具において、上記センタ部材は、上記治具本体に穿設されたセンタガイド穴に回転中心軸線方向に移動自在に嵌合するセンタ本体および該センタ本体から回転中心軸線と同軸上で突出してワークの孔が嵌合可能なセンタ部を有し、上記センタガイド穴とセンタ本体との間に弾装されて上記センタ部が突出方向に付勢されるスプリングを備え、上記ワーク位置決め部と押圧手段とで上記ワークをクランプした状態において上記スプリングによる付勢力によってセンタ部先端が上記プレッシャーピースを押動状態に保持することを特徴とする。
【0025】
請求項4の発明によると、第2支持体の移動に従って、プレッシャーピースによってセンタ部に押圧力が付与されてスプリングの付勢力に抗してセンタ部材が押し込まれ、圧縮付与されたスプリングの反力によってプレッシャーピースを押動状態に維持して軸クランプによる軸部のクランプ状態が維持される。よって、軸クランプをクランプ動作のための動力源を別途必要とすることなく、ワーククランプ治具の構造および作動制御の簡素化が可能になる。
【0026】
請求項5に記載の発明は、請求項2〜4のいずれかの加工装置のクランプ治具において、上記押接手段は、上記先端面に開口して上記治具本体に穿設された押接ピンガイド穴と、上記先端面から先端が突出可能に上記押接ピンガイド穴に摺動自在に嵌合する押接ピンと、上記押接ピンガイド穴と押接ピンとの間に弾装されて上記押接ピンを上記突出方向に付勢するスプリングとを有することを特徴とする。
【0027】
請求項5の発明によると、押接手段を治具本体に穿設した押接ピンガイド穴に摺動自在に嵌合する押接ピンおよびスプリングにより簡単に構成でき、かつセンタリング動作のための動力源を別途必要とすることなく、ワーククランプ治具の構造および作動制御の簡素化が可能になる。
【0028】
【発明の実施の形態】
本発明による加工装置のワーククランプ方法および治具の実施の形態を、加工装置がホーニング装置の場合を例に図1乃至図4を参照して説明する。なお、ワークである歯車は上記図6における歯車80と対応することから同一符号を付すことによって詳細な説明を省略する。
【0029】
図1はホーニング装置の概要を示す外観斜視図であり、図2はホーニング装置に取り付けられるワーククランプ治具の一部破断説明図、図3および図4はワーククランプ治具の作動説明図である。
【0030】
ホーニング装置は、ワークである熱処理後の歯車80を加工工具である内歯式の砥石歯車1を用いて研磨するもので、歯車80はX軸方向に移動可能なテーブル2に設けられたヘッドストック3およびこのヘッドストック3と同軸上で図示しない油圧駆動手段によってヘッドストック3と接離方向に往復自在に設けられたテールストック4に取り付けられたワーククランプ治具10によって着脱自在に挟持してクランプするようになっている。
【0031】
また、砥石歯車1は、砥石取り付けヘッド5に回転自在に装着され、この砥石取り付けヘッド5に取り付けられた砥石歯車用モータ6により正転おび逆転方向に回転駆動される。砥石取り付けヘッド5は、歯車80に対する砥石歯車1の軸交差角を調整するためにX軸と直交するZ軸を中心に回動自在に砥石保持部7に取り付けられており、砥石保持部7はZ軸サーボモータ8によりリニアスケール9を介してZ軸方向に移動自在に取り付けられている。
【0032】
このホーニング装置は、装置全体の動作を制御するコントローラを有し、コントローラにより予め設定された数値制御加工プログラムに従って、歯車80および砥石歯車1を噛み合わせた状態で、テーブル2をX軸方向に往復移動させながら砥石歯車用モータ6を駆動して砥石歯車1を正逆方向に回転させると共に、テーブル2の往動および復動においてZ軸サーボモータ8を駆動して砥石保持部7をリニアスケール9を介してZ軸方向に移動させて歯車80を砥石歯車1によって研磨する。
【0033】
ワーククランプ治具10は、図2に示すように回転中心軸線Lを中心に同軸上に配置されたヘッドストック3およびテールストック4にそれぞれ対向して取り付けられた第1支持体11および第2支持体21によって構成され、テールストック4をヘッドストック3側に前進移動して第1支持体11と第2支持体21とによって歯車80を挟持してクランプするものである。
【0034】
この第1支持体11は、基端がヘッドストック3に取り付け支持されて先端側に軸部である歯車80のハブ83が挿入可能な開口部13が形成された円筒状のチャック本体12を有し、かつチャック本体12内に歯車80のハブ83をクランプする軸部チャック14が設けられている。軸部チャック14は、回転中心軸線L上に配置されたプレッシャーピース15を押動することによってコレット16が締まるコレットチャックによって形成されている。
【0035】
また、チャック本体12内には歯車80に形成されたハブ83の先端83aに当接してハブ83の進入量を規制して歯車80をワーククランプ位置に位置決めするワーク位置決め部17が設けられている。
【0036】
一方、第2支持体21は、治具本体22を有し、治具本体22はテールストック4に形成されたシャンク取り付け孔4aに挿入して装着されるシャンク23および基端がシャンク23に連続する本体部24が一体形成されている。本体部24には、回転中心軸線Lと同軸上で先端面24a側が開口する有底円筒状でセンタガイド穴25およびセンタガイド穴25の底部25aの中央からセンタガイド穴25内に突出する円柱状のセンタガイド部26が形成されている。
【0037】
治具本体22の本体部24の先端面24aには、中央部に回転中心軸線Lを中心とする円形のセンタ突出孔28が開口する円板状で、かつ放射状に等間隔で複数の押接ピン貫通孔29が穿設されたワーク押圧板27が複数のボルト30によって取り付けられる。
【0038】
治具本体22のセンタガイド穴25内にセンタ部材31が回転中心軸線Lの延在方向に移動可能に嵌挿されている。センタ部材31は、外周がセンタガイド穴25の内周面に摺動可能に嵌合する円柱状でかつセンタガイド部26に摺動自在に嵌合するガイド穴33が形成されたセンタ本体32と、センタ本体32の先端面32aから突出してテーパ状に面取りされた先端34aがセンタ突出孔28を貫通して突出し、かつ歯車80のハブ83に穿設された孔84内に嵌挿可能な円柱状のセンタ部34とが回転中心軸線Lと同軸上で連続して一体形成された略円柱状に形成されている。また、センタ部材31は、センタ本体32の基端32bとセンタガイド穴25の底部25aの間に弾装された付勢手段であるスプリング41によってセンタ部34の先端34aがセンタ突出孔28から突出する方向、すなわちセンタ本体32の先端面32aがワーク押圧板27と当接する方向に常時付勢されている。
【0039】
さらに、ワーク押圧板27に穿設された押接ピン貫通孔29と同軸上でセンタ部材31のセンタ本体32の先端面32aに開口し、かつ押接ピン貫通孔29より大径で回転中心軸線Lと平行に延在して有底の押接ピンガイド穴36が穿設されている。
【0040】
押接ピンガイド穴36に嵌挿される押接手段である押接ピン42は、押接ピンガイド穴36に摺動自在に嵌合するピン本体43と、ピン本体43の先端側に段部44を介して連続すると共に先端45aが押接ピン貫通孔29から突出可能な円柱状のピン部45とが一体形成された略円柱状に形成されている。ピン本体43の基端と押接ピンガイド穴36の底部の間に弾装された付勢手段であるスプリング47によってピン部45の先端45aが押接ピン貫通孔29を貫通して突出する方向、すなわち段部44がワーク押圧板27に当接する方向に常時付勢されている。
【0041】
このように構成されたワーククランプ治具10は、図2に示すように第1支持体11から第2支持体21が離れたアンクランプ位置において、第2支持体21は、スプリング41の付勢力によってセンタ部材31が、そのセンタ本体32の先端面32aがワーク押圧板27に当接した前進位置に保持され、かつ押接ピン42はスプリング47の付勢力によってその段部44がワーク押圧板27に当接してピン部45の先端45aが押接ピン貫通孔29を貫通して突出した前進位置に保持される。
【0042】
このアンクランプ位置で、ワーク押圧板27に開口するセンタ突出孔28から突出するセンタ部材31のセンタ部34に、図2に仮想線で示すように歯車80のハブ83に穿設された孔84を嵌合させて装着する。この孔84に差し込まれたセンタ部34によって、歯車80は回転中心軸線Lと同軸上にセンタリングされた状態に保持される。
【0043】
歯車80が装着された第2支持体21は、テールストック4の前進移動に伴ってアンクランプ位置から第1支持体11に次第に接近し、図3に示すようにセンタ部34に装着された歯車80のハブ83が第1支持体11のチャック本体12の先端に開口する開口部13からチャック本体12内に進入する。さらに第2支持体21が前進移動して歯車80のハブ83の先端83aがワーク位置決め部17に当接して第1支持体11に対する歯車80の位置が回転中心軸線L方向のワーククランプ位置に規制され、かつスプリング47によって付勢された押接ピン42のピン部45の先端45aが歯車本体81に押接してセンタ部34によってセンタリングされた状態を維持しつつワーククランプ位置に保持する。さらに連続する第2支持体21の前進移動に伴って、歯車80によって押圧ピン42のピン部45の先端45aに押圧力が付与されてスプリング47の付勢力に抗して押接ピン42が押し込まれてスプリング47が圧縮される。この圧縮付与によるスプリング47の反力によって押接ピン42を介して歯車80がワーク位置決め部17に押圧されて歯車80がセンタ部34でセンタリングされ、かつワーククランプ位置に保持される。
【0044】
さらに連続する第2支持体21の前進移動に伴って、歯車80によって押接ピン42がスプリング47の付勢力に抗してさらに押し込まれ、かつスプリング47の反力によって押接ピン42を介して歯車80をワーク位置決め部17に押接して歯車80をワーククランプ位置に保持しつつ、センタ部材31のセンタ部34が歯車80の孔84内を貫通して押し出され、センタ部34の先端34aによってプレッシャーピース15を押し込みコレット16によって歯車80のハブ83をクランプする。
【0045】
さらに、図4に示すように治具本体22の先端面24aに取り付けられたワーク押圧板27が歯車80の歯車本体81に圧接するクランプ位置まで第2支持体21を前進移動させ、歯車80を第1支持体11のワーク位置決め部17と第2支持体21のワーク押圧板27とによって挟持して強固にクランプする。
【0046】
この第2支持体21をクランプ位置への前進移動によって、押接ピン42が歯車80によってスプリング47の付勢力に抗して押接ピンガイド穴36に内に押し込まれる一方、センタ部34がプレッシャーピース15によってセンタ部34の先端34aに押圧力が付与されてスプリング41の付勢力に抗してセンタ部材31が押し込まれ、圧縮付与されたスプリング41の反力によってプレッシャーピース15に押圧力が付与されてプレッシャーピース15が押し込まれた状態が維持されてコレット16による歯車80のハブ83のクランプ状態が維持される。
【0047】
従って、テールストック4に同軸上で取り付けられた第2支持体21のセンタ部材31のセンタ部34に孔84が嵌合して装着された歯車80が回転中心軸線Lと同軸上にセンタリングされ、歯車80が装着された第2支持体21をアンクランプ位置から前進移動させてスプリング47の付勢力によって押接ピン42を介して歯車80をワーク位置決め部17に押し付けて歯車80をセンタリングされた状態でワーククランプ位置に維持してワーク位置決め部17と押接ピン42によって挟持する。そして、さらに連続する第2支持体21の前進移動に伴って、センタ部34の先端34aによってプレッシャーピース15を押し込みコレット16によって歯車80のハブ83をクランプする。さらに、治具本体22の先端面24aに取り付けられたワーク押圧板27が歯車80の歯車本体81に圧接するクランプ位置まで第2支持体21を、ワーク位置決め部17とスプリング47で付勢された押接ピン42によってワーククランプ位置に保持した状態を維持しつつ前進移動させ、歯車80を第1支持体11のワーク位置決め部17とテールストック4の移動による押し付け力が直接作用する第2支持体21のワーク押圧板27とによって挟持して強固にクランプすることができる。
【0048】
ワーククランプ位置に保持された状態で第1支持体11のワーク位置決め部17と第2支持体21の治具本体22の一体に設けられたワーク押圧板27によって直接的に強固にクランプされた歯車80は、ヘッドストック3による第1支持体11の回転駆動によりコレット16によってクランプされたハブ83を介して一体形成された歯車本体81が回転駆動され、ほぼ同期して回転駆動される砥石歯車1によって研磨される。この研磨加工の際、歯車80は、センタリングされた状態でかつ砥石歯車1による加工に伴う歯車80に作用する加工負荷に対して十分なクランプ力でクランプされ、加工時の負荷により歯車80のガタや振れの発生が防止され、高精度でかつバラツキのない安定した加工精度で研磨でき、歯車80に高品質のホーニング加工を施すことができる。
【0049】
また、テールストック4の前進移動によって第2支持体21をアンクランプ位置からクランプ位置へ移動させて第1支持体11と第2支持体21の治具本体22に設けられたワーク押圧板27による歯車80のクランプ動作に連動して歯車80をセンタリング位置に保持およびコレット16による歯車80のハブ83のクランプ動作が行われ、センタリングおよびコレット16によるクランプ動作のための動力源を別途必要とすることなく、ワーククランプ治具の構造および作動制御の簡素化が可能になる。
【0050】
さらに、歯車80のハブ83をコレット16内に挿入してワーククランプ位置に保持した後に、前進するセンタ部34によってプレッシャーピース15を押動させてコレット16によってハブ83を外方向からクランプすることによって、コレット16の摩耗を抑制することができ、ワーククランプ治具10の耐久性が向上し、長期間に亘る安定したワーククランプ治具10の使用が期待できる。
【0051】
なお、本発明による加工装置のワーククランプ治具10は、上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では軸部チャック14をコレット16を有するコレットチャックによって構成したが、ベルチャック等他のチャック機構によって構成することができる。また、上記実施の形態では加工装置としてホーニング装置を例に説明したが、ホブ盤や他の加工装置のワーククランプ治具に広く適用でき、ワークも歯車に限定されることなく、他のワークに適用することができる。
【0052】
【発明の効果】
本発明による加工装置のワーククランプ方法およびワーククランプ治具の発明によると、テールストックに同軸上で取り付けられたセンタ部材に孔を嵌合してワークが回転中心軸線と同軸上にセンタリングされた状態で装着された第2支持体を第1支持体側に移動させて、ワークをワーク位置決め部に当接させると共に押接手段によってワーククランプ位置に保持し、ワーク位置決め部と治具本体でワークを挟持してクランプすることから、高精度でセンタリングされたワークを第1支持体のワーク位置決め部と第2支持体の治具本体とによって強固に挟持してクランプすることができ、加工時の負荷によりワークのガタや振れの発生が防止され、バラツキのない安定した加工精度が確保でき、ワークに対し高品質の加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による加工装置のワーククランプ方法および治具の実施の形態を説明するホーニング装置の外観斜視図である。
【図2】ワーククランプ治具の一部破断説明図である。
【図3】ワーククランプ治具の作動説明図である。
【図4】ワーククランプ治具の作動説明図である。
【図5】従来のワーククランプ治具を説明するホブ盤の概要説明図である。
【図6】従来のワーククランプ治具の概要を示す一部破断説明図である。
【符号の説明】
3 ヘッドストック
4 テールストック
10 ワーククランプ治具
11 第1支持体
12 チャック本体
13 開口部
14 軸部チャック
15 プレッシャーピース
16 コレット
17 ワーク位置決め部
21 第2支持体
22 治具本体
24 本体部
25 センタガイド穴
31 センタ部材
32 センタ本体
32a 先端面
32b 基端
34 センタ部
34a 先端
36 押接ピンガイド穴
41 スプリング
42 押接ピン(押接手段)
43 ピン本体
44 段部
45 ピン部
45a 先端
47 スプリング
80 歯車(ワーク)
81 歯車本体
83 ハブ(軸部)
83a 先端
84 孔
L 回転中心軸線

Claims (5)

  1. 加工装置のヘッドストックおよびテールストックの回転中心軸線上に孔を有するワークをセンタリングして挟持する加工装置のワーククランプ方法において、
    上記ワークに当接して上記回転中心軸線方向のワーククランプ位置を決定するワーク位置決め部を有する第1支持体と、上記テールストックに取り付けられた治具本体の先端面から突出すると共に上記孔に摺動自在に嵌合してワークを上記回転中心軸線と同軸上に保持するセンタ部材および上記治具本体の先端面から突出自在に保持されかつ突出方向に付勢された押接手段を有する第2支持体とを備え、
    上記センタ部材に孔を嵌合して上記ワークが装着された第2支持体を第1支持体側に移動させて上記ワークをワーク位置決め部に当接させると共に、上記押接手段によってワークをワーククランプ位置に保持した状態でワーク位置決め部と治具本体とで上記ワークを挟持してクランプすることを特徴とする加工装置のワーククランプ方法。
  2. 加工装置のヘッドストックおよびテールストックに回転中心軸線上で対向して取り付けられた第1支持体と第2支持体によって孔を有するワークを挟持してクランプする加工装置のワーククランプ治具において、
    上記第1支持体は、
    上記ワークに当接して上記回転中心軸線方向のワーククランプ位置を決定するワーク位置決め部を有し、
    上記第2支持体は、
    上記テールストックに取り付けられる治具本体と、
    該治具本体の先端面から突出すると共に上記孔に摺動自在に嵌合してワークを上記回転中心軸線と同軸上に保持するセンタ部材と、
    上記治具本体に該治具本体の先端面から突出自在に保持されかつ該突出方向に付勢された押接手段とを有し、
    上記センタ部材に上記孔を嵌合してワークが装着された第2支持体を第1支持体側に移動させて上記ワークをワーク位置決め部に当接させると共に、上記押接手段によってワークをワーククランプ位置に保持した状態でワーク位置決め部と治具本体とで上記ワークを挟持してクランプすることを特徴とする加工装置のワーククランプ治具。
  3. 加工装置のヘッドストックおよびテールストックに回転中心軸線上で対向して取り付けられた第1支持体と第2支持体によって孔が穿設された軸部を有するワークを挟持してクランプする加工装置のワーククランプ治具において、
    上記第1支持体は、
    上記ヘッドストックに取り付けられて先端に上記ワークの軸部が挿入可能な開口部を有するチャック本体と、
    上記チャック本体内に軸部が挿入された上記ワークに当接して上記回転中心軸線方向のワーククランプ位置を決定するワーク位置決め部と、
    上記チャック本体内に取り付けられ、プレッシャーピースの押動によってチャック本体内に挿入された上記軸部をクランプする軸部チャックとを有し、
    上記第2支持体は、
    上記テールストックに取り付けられる治具本体と、
    該治具本体の先端面から突出すると共に上記孔に摺動自在に嵌合してワークを上記回転中心軸線と同軸上に保持するセンタ部材と、
    上記治具本体に該治具本体の先端面から突出自在に保持されかつ該突出方向に付勢された押接手段とを有し、
    上記センタ部材に上記孔を嵌合してワークが装着された第2支持体を第1支持体側に移動させて上記軸部をチャック本体内に挿入して上記ワークをワーク位置決め部に当接させると共に上記押接手段によってワークをワーククランプ位置に保持した状態でワーク位置決め部と治具本体とで上記ワークを挟持してクランプし、かつセンタ部材で上記プレッシャーピースを押動して上記軸部チャックによって上記軸部をクランプすることを特徴とする加工装置のワーククランプ治具。
  4. 上記センタ部材は、
    上記治具本体に穿設されたセンタガイド穴に回転中心軸線方向に移動自在に嵌合するセンタ本体および該センタ本体から回転中心軸線と同軸上で突出してワークの孔が嵌合可能なセンタ部を有し、
    上記センタガイド穴とセンタ本体との間に弾装されて上記センタ部が突出方向に付勢されるスプリングを備え、
    上記ワーク位置決め部と押圧手段とで上記ワークをクランプした状態において上記スプリングによる付勢力によってセンタ部先端が上記プレッシャーピースを押動状態に保持することを特徴とする請求項3に記載の加工装置のワーククランプ治具。
  5. 上記押接手段は、
    上記先端面に開口して上記治具本体に穿設された押接ピンガイド穴と、
    上記先端面から先端が突出可能に上記押接ピンガイド穴に摺動自在に嵌合する押接ピンと、
    上記押接ピンガイド穴と押接ピンとの間に弾装されて上記押接ピンを上記突出方向に付勢するスプリングとを有することを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の加工装置のワーククランプ治具。
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