JP2007015020A

JP2007015020A - Workpiece rotating device

Info

Publication number: JP2007015020A
Application number: JP2005195624A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Takada; 茂高田
Original assignee: Sugino Machine Ltd
Current assignee: Sugino Machine Ltd
Priority date: 2005-07-05
Filing date: 2005-07-05
Publication date: 2007-01-25
Anticipated expiration: 2025-07-05
Also published as: JP4280253B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a workpiece rotating device, performing deep hole boring for an eccentric hole in a workpiece. <P>SOLUTION: This workpiece rotating device 11 includes: a body 1; a housing 2; a spindle 3; a clamper 5 having a tapered part 5a on the inner peripheral surface and provided with a plurality of pin-like connecting parts 5c projected on the rear end face 5b; an eccentric collet 6 mounted on the tapered part 5a of the clamper 5 and having a groove part 6a at the rear end part; a positioning ring 7 fixed to the spindle 3, having an engagement part 7a engaged with the groove part 6a of the collet 6, and retaining the position of the collet 6 with the plurality of pin-like connecting parts 5c inserted in a plurality of opening parts 7c formed in a flange part 7b; a positioning plate 19 fixed to the positioning ring 7 to position a workpiece W; a collet pressing knob 17 fixed to the end face of the pin-like connecting parts 5c of the clamper 5 rotatably journaled by bearings 9a, 9b with the inner peripheral projecting part 8a of a piston 8 held between them; a clamp mechanism E; and a rotary driving mechanism F. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ガンドリル等の長尺工具を使用する深穴加工機のワーク回転装置に関する。 The present invention relates to a workpiece rotating device of a deep hole processing machine using a long tool such as a gun drill.

ガンドリル等の長尺工具を使用する深穴加工機は、工具を回転させ、ワークも回転させるワーク＆ツール回転方式が採用されている。このワーク回転により、深穴の芯ずれが矯正され、高精度の加工ができるとともに、相対的なワークの回転数の増加分だけ、送りを上げることができるので、生産性の向上を図ることができる。 A deep hole processing machine using a long tool such as a gun drill employs a work and tool rotation method in which a tool is rotated and a work is also rotated. This workpiece rotation corrects the misalignment of the deep hole, enables high-precision machining, and can increase the feed by the increase in the relative workpiece rotation speed, thus improving productivity. it can.

図６の（ａ）は従来のガンドリル用深穴加工機の正面図である。図６の（ａ）に示すように、深穴加工機２０のベッド２１上の右側には、ベース２２ａが載置されている。そのベース２２ａ上には、ガイドレール２２ｂが配設され、そのガイドレール２２ｂ上にはＺ１軸（左右）方向に摺動自在のテーブル２２ｃが配設されている。このテーブル２２ｃ上には、正面に向って右側に主軸台２３が載置されており、その主軸台２３のスピンドルには長尺のガンドリル２４が装着され、ガンドリル２４の中間部、やや先端部寄りは振れ止め２５にて支持され、ガンドリル２４の先端部にはチップボックスが配置されている。
また、ベッド２１上の左側にも同様に、ガイドレール２１ｂが配設され、そのガイドレール２１ｂ上にはＺ２軸（左右）方向に摺動自在のスライド２１ａが配設されている。そのスライド２１ａ上に従来のワーク回転装置３０が載置されている。 FIG. 6A is a front view of a conventional deep drilling machine for gun drills. As shown to (a) of FIG. 6, the base 22a is mounted in the right side on the bed 21 of the deep hole processing machine 20. As shown in FIG. A guide rail 22b is disposed on the base 22a, and a table 22c slidable in the Z1 axis (left and right) direction is disposed on the guide rail 22b. On this table 22c, a headstock 23 is placed on the right side when facing the front, and a long gun drill 24 is mounted on the spindle of the headstock 23, and the middle part of the gun drill 24 is slightly closer to the tip. Is supported by a steady rest 25, and a tip box is disposed at the tip of the gun drill 24.
Similarly, a guide rail 21b is disposed on the left side of the bed 21, and a slide 21a that is slidable in the Z2 axis (left and right) direction is disposed on the guide rail 21b. A conventional work rotation device 30 is placed on the slide 21a.

図６の（ｂ）は従来のワーク回転装置３０の外観図である。図６の（ｂ）に示すように、ワーク回転装置３０の主軸台３１には、回転自在の主軸３２が設けられている。この主軸３２にはコレットチャック３３が取り付けられ、このコレットチャック３３にはコレット３４が装着されている。前記主軸台３１の後部（図中の左側）には、コレット３４の開閉によりワークＷをクランプ（把持）、アンクランプ（開放）するためのシリンダが内蔵されている。また、ワークＷを回転するために、前記主軸３２の外周に嵌入されたプーリ３６ａと、モータ３６ｃのモータ軸に設けられたプーリ３６ａとの間にベルト３６ｂが掛け回されて、モータ３６ｃの回転力が主軸３２に伝達され、ワークＷが回転される（特許文献１参照）。 FIG. 6B is an external view of a conventional work rotation device 30. As shown in FIG. 6B, the spindle stock 31 of the workpiece rotating device 30 is provided with a rotatable spindle 32. A collet chuck 33 is attached to the main shaft 32, and a collet 34 is attached to the collet chuck 33. A cylinder for clamping (gripping) and unclamping (opening) the workpiece W by opening and closing the collet 34 is built in the rear part (left side in the drawing) of the headstock 31. Further, in order to rotate the workpiece W, a belt 36b is wound between a pulley 36a fitted on the outer periphery of the main shaft 32 and a pulley 36a provided on the motor shaft of the motor 36c. The force is transmitted to the main shaft 32, and the workpiece W is rotated (see Patent Document 1).

しかし、従来のワーク回転装置３０は、貫通した中空構造になっていないため、短尺ワークしか加工できず、長尺のワークは加工できないという問題があった。
そこで、これらの問題を解決した、ワークが長尺であってもワークのクランプが可能で、ワーク回転装置を反転してワークの後端部からの加工ができる中空構造のワーク回転装置として、本出願人は、その後、特願２００４−９８０６４で開示している。 However, since the conventional workpiece rotating device 30 does not have a penetrating hollow structure, there is a problem that only a short workpiece can be processed and a long workpiece cannot be processed.
Therefore, as a hollow structure work rotation device that solves these problems, the work can be clamped even if the work is long, and the work rotation device can be reversed and processed from the rear end of the work. The applicant then disclosed in Japanese Patent Application No. 2004-98064.

図７は、本出願人がその後に出願したワーク回転装置を示す断面図である。
図７に示すように、ワーク回転装置４０は、ボデー４１と、このボデー４１に嵌合され、フランジ部４２ａが形成された略リング状のハウジング４２と、このハウジング４２にベアリング４３、４３が嵌入されて回転自在に軸支され、外周にはギヤ５３が固定され、内周にはテーパ穴４４ａを有する主軸４４と、この主軸４４のテーパ穴４４ａに装着され、後端部に外周ネジ部４５ａを有する筒状のコレット４５とが構成されている。
また、このコレット４５の外周ネジ部４５ａに螺着され、後端部（図中の左側）に外周ネジ部４６ａを有するコレット引込みリング４６と、先端部４７ａが前記主軸４４の後端外周部４４ｂに嵌入され、後端部４７ｂがコレット引込みリング４６の外周ネジ部４６ａに螺着され、その外周４７ｃにはピストン４８の内周凸部４８ａを挟持して回転自在にベアリング４９ａ、４９ｂによって軸支されたコレット引込みノブ４７とから構成されている。
さらに、このピストン４８が前記ハウジング４２とエンドブラケット５１により形成されたスペースに嵌入され、作動流体によってピストン４８が主軸軸線方向に進退するシリンダ部５２と、前記ギヤ５３にアイドルギヤ５４が噛み合い、前記アイドルギヤ５４に、モータ軸５６ａに嵌入されたギヤ５５が噛み合い、回転力を発生させるモータ５６とが構成された中空構造のワーク回転装置４０が、開発されている。
特開２００１−１０５２１５号公報（段落００２３、図４） FIG. 7 is a cross-sectional view showing a workpiece rotating device subsequently filed by the present applicant.
As shown in FIG. 7, the work rotating device 40 includes a body 41, a substantially ring-shaped housing 42 that is fitted to the body 41 and has a flange portion 42 a, and bearings 43 and 43 are fitted into the housing 42. The shaft 53 is rotatably supported, the gear 53 is fixed to the outer periphery, the main shaft 44 having a tapered hole 44a on the inner periphery, and the tapered hole 44a of the main shaft 44, and the outer peripheral threaded portion 45a at the rear end. And a cylindrical collet 45 having the structure.
Further, a collet pull-in ring 46 that is screwed onto the outer peripheral threaded portion 45a of the collet 45 and has an outer peripheral threaded portion 46a at the rear end (left side in the figure), and a front end portion 47a is a rear end outer peripheral portion 44b of the main shaft 44. The rear end 47b is screwed onto the outer peripheral threaded portion 46a of the collet drawing ring 46, and the outer peripheral 47c is rotatably supported by bearings 49a and 49b with the inner peripheral convex portion 48a of the piston 48 sandwiched therebetween. The collet pull-in knob 47 is constituted.
Further, the piston 48 is inserted into a space formed by the housing 42 and the end bracket 51, and the idle gear 54 meshes with the cylinder portion 52 in which the piston 48 advances and retreats in the main shaft axis direction by the working fluid. A hollow structure rotating device 40 has been developed in which a gear 55 fitted in a motor shaft 56a meshes with an idle gear 54 and a motor 56 that generates a rotational force.
JP 2001-105215 A (paragraph 0023, FIG. 4)

しかしながら、前記ワーク回転装置４０では、ワークに偏心の穴加工をしようとすると、偏心させた分だけコレットが薄肉となって強度上の問題があり、その反対にコレットの薄肉化を防ぐと大型化になってしまうという問題があった。また、異形ワークで枝部を有するワークの場合、枝部の位置に対する回転方向の位置決めができないため、偏心位置に深穴加工を行うことは困難であった。そのため、偏心固定治具ごと回転させるといった大掛かりなワーク回転装置や専用機を使用しなければならないという問題があった。 However, in the work rotating device 40, if an eccentric hole is formed in the work, the collet becomes thin due to the eccentricity, and there is a problem in strength. There was a problem of becoming. Further, in the case of a workpiece having a branch portion as a deformed workpiece, it is difficult to perform deep hole machining at an eccentric position because positioning in the rotation direction with respect to the position of the branch portion cannot be performed. For this reason, there is a problem that a large-scale work rotating device or a dedicated machine for rotating the eccentric fixing jig must be used.

そこで、本発明は、これらの問題点を解決するために創案されたものであり、ワークが異形ワークで、しかも、枝部を有するワークの場合であっても、ワーク回転装置を大型化することなく、偏心した位置に深穴加工ができるワーク回転装置を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention has been developed to solve these problems, and the work rotating device can be enlarged even when the work is a deformed work and a work having branches. It is another object of the present invention to provide a work rotating device capable of deep hole machining at an eccentric position.

請求項１に係るワーク回転装置１１の発明は、ワーク（Ｗ）をクランプするクランプ機構（Ｅ）を内蔵し、ワーク（Ｗ）を回転させる回転駆動機構（Ｆ）を搭載した中空構造のワーク回転装置（１１）であって、ボデー（１）と、前記ボデー（１）に嵌合されて固定された略リング状のハウジング（２）と、前記ハウジング（２）の内周面にベアリング（９）が嵌入されて回転自在に軸支され、端面にギヤ（１３）が固定され、さらに、内周面にスリーブ（４）が固定された主軸（３）と、前記スリーブ（４）に摺動自在に挿入され、内周面にテーパ部（５ａ）を有し、後端面（５ｂ）に複数のピン状接続部（５ｃ）を突設したクランパ（５）と、前記クランパ（５）のテーパ部（５ａ）に装着され、後端部に溝部（６ａ）が設けられた偏心コレット（６）と、前記主軸（３）に固定され、前記コレット（６）の溝部（６ａ）に係合部（７ａ）が係合し、フランジ部（７ｂ）に形成された複数の開口部（７ｃ）に前記複数のピン状接続部（５ｃ）が挿通され、コレット（６）の位置を保持する位置決めリング（７）と、前記位置決めリング（７）に固定され、ワーク（Ｗ）の位置決めを行う位置決めプレート（１９）と、前記クランパ（５）のピン状接続部（５ｃ）の端面に固定され、ピストン（８）の内周凸部（８ａ）を挟持して回転自在にベアリング（９ａ、９ｂ）によって軸支されたコレット押圧ノブ（１７）と、前記ピストン（８）が前記ハウジング（２）とエンドブラケット（１０）により形成されたスペースに嵌入され、作動流体によってピストン（８）が主軸軸線方向に進退するシリンダ部（１２）を有する前記クランプ機構（Ｅ）と、前記ギヤ（１３）にアイドルギヤ（１４）が噛み合い、このアイドルギヤ（１４）に、サーボモータ軸（１６ａ）に嵌着されたギヤ（１５）が噛み合い、回転力を発生させるサーボモータ（１６）から構成された前記回転駆動機構（Ｆ）と、を備えたことを特徴とする。 The invention of the work rotating device 11 according to claim 1 is a hollow structure work rotation in which a clamp mechanism (E) for clamping the work (W) is incorporated and a rotation drive mechanism (F) for rotating the work (W) is mounted. The device (11) includes a body (1), a substantially ring-shaped housing (2) fitted and fixed to the body (1), and a bearing (9) on an inner peripheral surface of the housing (2). ) Is inserted and rotatably supported, the gear (13) is fixed to the end surface, and the sleeve (4) is fixed to the inner peripheral surface, and the sleeve (4) slides. A clamper (5) which is freely inserted and has a taper portion (5a) on the inner peripheral surface and a plurality of pin-like connection portions (5c) projecting from the rear end surface (5b), and a taper of the clamper (5). Eccentricity attached to the part (5a) and provided with a groove (6a) at the rear end A plurality of openings formed in the flange portion (7b), wherein the engagement portion (7a) is engaged with the let (6) and the groove (6a) of the collet (6). The plurality of pin-like connecting portions (5c) are inserted into (7c), and a positioning ring (7) for holding the position of the collet (6) and a positioning ring (7) are fixed to position the workpiece (W). Positioning plate (19), and fixed to the end face of the pin-like connecting part (5c) of the clamper (5), and sandwiching the inner peripheral convex part (8a) of the piston (8), the bearings (9a, 9b) ) And the piston (8) are fitted into a space formed by the housing (2) and the end bracket (10), and the piston (8) is driven by the working fluid. Direction The idler gear (14) meshes with the clamp mechanism (E) having the cylinder portion (12) that moves forward and backward, and the gear (13), and the servomotor shaft (16a) is fitted to the idle gear (14). And a rotation drive mechanism (F) composed of a servo motor (16) that meshes with the gear (15) to generate a rotational force.

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のワーク回転装置１１であって、前記位置決めプレート（１９）には、ワーク（Ｗ）の位置決めをする位置決めブロック（１９ａ）を設けたことを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the workpiece rotating device 11 according to claim 1, wherein the positioning plate (19) is provided with a positioning block (19a) for positioning the workpiece (W). And

請求項３に係る発明は、請求項１に記載のワーク回転装置１１であって、前記クランプ機構（Ｅ）は、シリンダ部（１２）のピストン（８）が前進すると、クランパ（５）がコレット（６）を縮径させてワーク（Ｗ）をクランプし、シリンダ部（１２）のピストン（８）が後退すると、クランパ（５）がコレット（６）を拡径させてワーク（Ｗ）をアンクランプすることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the workpiece rotating device 11 according to claim 1, wherein the clamp mechanism (E) is configured such that when the piston (8) of the cylinder portion (12) moves forward, the clamper (5) is colleted. When the workpiece (W) is clamped by reducing the diameter of (6) and the piston (8) of the cylinder part (12) is retracted, the clamper (5) expands the diameter of the collet (6) and unloads the workpiece (W). It is characterized by clamping.

請求項１に係る発明によれば、ワークが異形ワークで、しかも、枝部を有するワークの場合であっても、ワーク回転装置を大型化することなく、偏心した位置に深穴加工ができるワーク回転装置を提供することができる。
また、ワーク回転の駆動モータにサーボモータを採用したことにより、異形ワークのオリエンテーション（回転方向の位置割り出し）が可能となり、ワーク自動供給・排出装置への対応ができる。
さらに、位置決めリング（７）の係合部（７ａ）によって、偏心コレット（６）の溝部（６ａ）に係合し、偏心コレット（６）の位置を保持するため、ワーク回転装置（１１）の前面で、しかも、ワンタッチで偏心コレット（６）の交換ができる。 According to the first aspect of the present invention, even if the workpiece is a deformed workpiece and has a branch portion, a workpiece capable of deep hole machining at an eccentric position without increasing the size of the workpiece rotating device. A rotating device can be provided.
In addition, by adopting a servo motor as the workpiece rotation drive motor, it is possible to orient the irregularly shaped workpiece (positioning in the rotational direction), and to handle workpiece automatic supply / discharge devices.
Further, the engaging portion (7a) of the positioning ring (7) is engaged with the groove (6a) of the eccentric collet (6), and the position of the eccentric collet (6) is maintained. The eccentric collet (6) can be exchanged on the front face and with a single touch.

請求項２に係る発明によれば、位置決めプレート（１９）にワーク（Ｗ）の位置決めをする位置決めブロック（１９ａ）を設けたことにより、枝部を有するワークの場合であっても、ワークの長手方向と回転方向の位置決めをすることがことができたため、真直度の優れた深穴加工ができる。 According to the invention which concerns on Claim 2, even if it is the case of the workpiece | work which has a branch part by providing the positioning block (19a) which positions the workpiece | work (W) in the positioning plate (19), it is the longitudinal direction of a workpiece | work. Since the positioning in the direction and the rotation direction can be performed, deep hole processing with excellent straightness can be performed.

請求項３に係る発明によれば、従来のクランプ機構と正反対で、これまではワークを固定する偏心コレット（６）を直接引張っていたが、偏心コレット（６）の外のクランパ（５）を押すことで、偏心コレット（６）を押圧し、ワークを固定することができる。
また、偏心コレット（６）を従来のクランプ機構と正反対にしたことにより、クランパ５の正面から専用工具により偏心コレット（６）の交換ができる。 According to the invention of claim 3, the eccentric collet (6) that fixes the workpiece is directly pulled in the opposite direction to the conventional clamping mechanism, but the clamper (5) outside the eccentric collet (6) By pressing, the eccentric collet (6) can be pressed and the work can be fixed.
Further, since the eccentric collet (6) is opposite to the conventional clamping mechanism, the eccentric collet (6) can be replaced with a dedicated tool from the front of the clamper 5.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１はガンドリルの長尺工具を使用する深穴加工機を示し、図１の（ａ）は深穴加工機の正面図であり、図１の（ｂ）は深穴加工機の左側面図である。なお、前記した図６の（ａ）の説明と重複する説明は、同じ符号を付して省略する。
図１の（ａ）に示すように、ベッド２１の正面図の右側部には、強電パネル２８が配設されている。また、ガンドリルの深穴加工機２０のベッド２１上の左側には、図１の（ｂ）に示すように、ガイドレール２１ｂ、２１ｂが配設され、そのガイドレール２１ｂ、２１ｂ上にはＺ２軸（左右）方向に摺動自在のスライド２１ａが配設されている。また、そのスライド２１ａ上に本発明のワーク回転装置１１が載置されている。
図１の（ｂ）に示すように、深穴加工機２０の後方（図中の左側）には、ガンドリル２４（図１の（ａ）参照）の刃先の冷却、および切屑の排出のために、刃先から高圧のクーラント液を噴射させるための高圧クーラントユニット２９が設置されている。また、ガンドリル２４の刃先により削り出された切粉とクーラント液は、最初にチップボックス２６（図１の（ａ）参照）で回収され、シュート２６ａを通り、大きなチップボックス２６ｂに回収される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 shows a deep hole processing machine using a long tool of a gun drill. FIG. 1 (a) is a front view of the deep hole processing machine, and FIG. 1 (b) is a left side view of the deep hole processing machine. It is. In addition, the description which overlaps with description of above-mentioned FIG. 6 (a) attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits.
As shown in FIG. 1A, a high-power panel 28 is disposed on the right side of the front view of the bed 21. Further, as shown in FIG. 1B, guide rails 21b and 21b are arranged on the left side of the bed 21 of the gun drill deep hole processing machine 20, and the Z2 axis is disposed on the guide rails 21b and 21b. A slide 21a slidable in the (left and right) direction is provided. Moreover, the workpiece | work rotation apparatus 11 of this invention is mounted on the slide 21a.
As shown in FIG. 1 (b), at the rear of the deep hole processing machine 20 (on the left side in the drawing), the cutting edge of the gun drill 24 (see FIG. 1 (a)) is cooled and chips are discharged. A high-pressure coolant unit 29 for injecting a high-pressure coolant from the blade edge is installed. Further, the chips and coolant liquid cut out by the cutting edge of the gun drill 24 are first collected by the chip box 26 (see FIG. 1A), and then collected by the chute 26a to the large chip box 26b.

図２の（ａ）はワーク回転装置を正面斜め上から見た斜視図であり、図２の（ｂ）はワーク回転装置を背面斜め上から見た斜視図である。
図２の（ａ）に示すように、ワーク回転装置１１の本体であるボデー１には、略リング状をしたハウジング２が一体に固定され、頭上にはサーボモータ１６が配置されており、主軸には偏心コレット６が装着され、その偏心コレット６にはワークＷが把持されている。
また、図２の（ｂ）に示すように、コレット６の背面には位置決めプレート１９が配置され、その位置決めプレート１９には位置決めブロック１９ａが装着され、ワークＷの長手方向と回転方向の位置を決めている。そして、その偏心コレット６には異形ワークＷが把持されている。 FIG. 2A is a perspective view of the workpiece rotating device as viewed from the front obliquely above, and FIG. 2B is a perspective view of the workpiece rotating device as viewed from the obliquely upward rear surface.
As shown in FIG. 2 (a), a body 1 which is a main body of the workpiece rotating device 11 is integrally fixed with a housing 2 having a substantially ring shape, and a servo motor 16 is disposed above the head. Is mounted with an eccentric collet 6, and the workpiece W is held by the eccentric collet 6.
Further, as shown in FIG. 2B, a positioning plate 19 is disposed on the back surface of the collet 6, and a positioning block 19a is mounted on the positioning plate 19 so that the positions of the workpiece W in the longitudinal direction and the rotation direction are set. I have decided. A deformed workpiece W is held by the eccentric collet 6.

図３は、図２の（ａ）に示すＡ矢視図であり、ワーク回転装置の正面図である。
図３に示すように、ワーク回転装置１１は、正面視で左右対象のシンメトリ構造になっており、上部には回転駆動機構Ｆが設けられている。また、主軸３（図４参照）に設けられた偏心コレット６は、３分割にされており、偏心コレット着脱工具用のピン穴６ｂがそれぞれに設けられている。また、このコレット６を３分割した隙間には弾性体のゴム５ｄが充填され、この偏心コレット６と一体になっている。
なお、異形ワークＷとは、棒状のワークに枝部が形成され、棒状のワークの端面には偏心した位置に小径の深穴があり、この偏心量がｓである加工孔を有するワークをいう。 FIG. 3 is a front view of the workpiece rotating device, as viewed from the direction indicated by the arrow A in FIG.
As shown in FIG. 3, the work rotation device 11 has a symmetrical structure that is a left and right object in a front view, and a rotation drive mechanism F is provided on the upper part. Further, the eccentric collet 6 provided on the main shaft 3 (see FIG. 4) is divided into three parts, and pin holes 6b for the eccentric collet attaching / detaching tool are provided respectively. Further, the gap obtained by dividing the collet 6 into three is filled with an elastic rubber 5 d and integrated with the eccentric collet 6.
The deformed workpiece W is a workpiece having a branch hole formed in a rod-shaped workpiece, a small-diameter deep hole at an eccentric position on the end surface of the rod-shaped workpiece, and a machining hole whose eccentricity is s. .

図４は、図３に示すＢ−Ｂ線の断面図である。図４に示すように、本体であるボデー１は、図３に示すように、その外形は輪郭が略８角形に形成され、中は大口径の穴が開口し、中空構造のワーク回転装置１１となっている。
ハウジング２は、このボデー１の円形の穴に嵌合され、ワーク回転装置１１の正面から６本のボルト（図３参照）によって固定されている。
主軸３は、このハウジング２の内周面にベアリング９が嵌入されて回転自在に軸支され、主軸３の端面にはギヤ１３が固定され、また、内周面にスリーブ４が固定されている。
クランパ５は、このスリーブ４に摺動自在に挿入され、内周面にテーパ部５ａを有し、後端面５ｂに複数のピン状接続部５ｃが突設されている。
偏心コレット６は、３等配に分割され、その隙間には弾性体のゴムが充填されている。また、偏心コレット６は、クランパ５の内周面のテーパ部５ａに装着され、後端部（図中の左側）に溝部６ａが形成されている。なお、コレットは、ここでは偏心コレット６であるが、偏心のないワークＷの場合は、通常のコレットでも構わない。 4 is a cross-sectional view taken along line BB shown in FIG. As shown in FIG. 4, the body 1 as the main body has a substantially octagonal outline as shown in FIG. 3, a large-diameter hole is opened inside, and the workpiece rotating device 11 has a hollow structure. It has become.
The housing 2 is fitted into the circular hole of the body 1 and is fixed by six bolts (see FIG. 3) from the front of the work rotating device 11.
The main shaft 3 is rotatably supported by fitting a bearing 9 on the inner peripheral surface of the housing 2, a gear 13 is fixed to the end surface of the main shaft 3, and a sleeve 4 is fixed to the inner peripheral surface. .
The clamper 5 is slidably inserted into the sleeve 4, has a tapered portion 5 a on the inner peripheral surface, and has a plurality of pin-like connecting portions 5 c protruding from the rear end surface 5 b.
The eccentric collet 6 is divided into three equal parts, and the gap is filled with elastic rubber. Further, the eccentric collet 6 is attached to a tapered portion 5a on the inner peripheral surface of the clamper 5, and a groove portion 6a is formed at a rear end portion (left side in the drawing). The collet is an eccentric collet 6 here, but a normal collet may be used in the case of a workpiece W having no eccentricity.

位置決めリング７は、主軸３に固定され、偏心コレット６の溝部６ａに係合部７ａが挿入されて係合し、偏心コレット６の位置を決めて保持している。
また、位置決めリング７のフランジ部７ｂには複数の円形の開口部７ｃが形成されている。この開口部７ｃに前記したクランパ５の複数のピン状接続部５ｃが挿通されている。
位置決めプレート１９は、略円板状に形成されている。位置決めプレート１９がこの位置決めリング７の後端面に固定されており、また、位置決めプレート１９には、ワークＷの長手方向と回転方向の位置を決める位置決めブロック１９ａが設けられている。異形ワークＷの場合、特に、ワークＷの位置決めに効果を発揮する。さらに、偏心コレット６の偏心穴位置と位置決めブロックの回転方向の位相を決めるために、位置決めピン１７ａが挿通されている。この位置決めピン１７ａは、後記するコレット押圧ノブ１７の後端面に螺着されている。これにより、真直度の優れた深穴加工ができる。
なお、位置決めブロック１９ａの質量分と異形ワークＷの偏荷重分は、バランサー（図示せず）を適宜位置決めブロック１９ａの対向部に設けられている。 The positioning ring 7 is fixed to the main shaft 3, and the engaging portion 7 a is inserted into and engaged with the groove 6 a of the eccentric collet 6, and the position of the eccentric collet 6 is determined and held.
A plurality of circular openings 7 c are formed in the flange portion 7 b of the positioning ring 7. A plurality of pin-like connecting portions 5c of the above-described clamper 5 are inserted through the opening 7c.
The positioning plate 19 is formed in a substantially disc shape. A positioning plate 19 is fixed to the rear end surface of the positioning ring 7, and the positioning plate 19 is provided with a positioning block 19 a that determines the position of the workpiece W in the longitudinal direction and the rotational direction. In the case of the odd-shaped workpiece W, it is particularly effective for positioning the workpiece W. Further, a positioning pin 17a is inserted to determine the eccentric hole position of the eccentric collet 6 and the phase of the positioning block in the rotation direction. The positioning pin 17a is screwed to the rear end surface of the collet pressing knob 17 described later. Thereby, deep hole processing with excellent straightness can be performed.
For the mass of the positioning block 19a and the offset load of the deformed workpiece W, a balancer (not shown) is appropriately provided at the opposing portion of the positioning block 19a.

コレット押圧ノブ１７は、前記クランパ５のピン状接続部５ｃに固定されて一体になっており、しかも、ピストン８の内周凸部８ａを挟持して回転自在にベアリング９ａ、９ｂによって軸支されている。また、ワーク回転装置１１の後部は大きく開口しており、ワークＷを装着し易くするとともに、異形ワークＷであっても干渉がないようになっている。
クランプ機構Ｅには、シリンダ部１２が形成されている。シリンダ部１２のピストン８は前記ハウジング２とエンドブラケット１０により形成されたスペースに嵌入され、作動流体である高圧エアによってピストン８が主軸の軸線方向に進退するように構成されている。 The collet pressing knob 17 is fixed to and integrated with the pin-like connecting portion 5c of the clamper 5, and is rotatably supported by bearings 9a and 9b while sandwiching the inner peripheral convex portion 8a of the piston 8. . In addition, the rear part of the work rotating device 11 is greatly opened so that the work W can be easily mounted, and there is no interference even with the odd-shaped work W.
A cylinder portion 12 is formed in the clamp mechanism E. The piston 8 of the cylinder portion 12 is inserted into a space formed by the housing 2 and the end bracket 10, and is configured such that the piston 8 advances and retreats in the axial direction of the main shaft by high-pressure air that is a working fluid.

前記回転駆動機構Ｆは、回転力を発生させるサーボモータ１６のモータ軸１６ａへギヤ１５が嵌入されている。このギヤ１５にアイドルギヤ１４が噛み合い、このアイドルギヤ１４に主軸３と一体に固定されたギヤ１３が噛み合っている。このように、ワーク回転の駆動モータにサーボモータ１６を採用したことにより、異形ワークＷのオリエンテーション（回転方向の位置割り出し）が可能となる。さらに、ワーク自動供給・排出装置へのオプション対応が可能であり、全自動のシステムが可能となる。
以上、このように、本発明のワーク回転装置１１が構成されている。 In the rotational drive mechanism F, a gear 15 is fitted into a motor shaft 16a of a servo motor 16 that generates a rotational force. An idle gear 14 meshes with the gear 15, and a gear 13 fixed integrally with the main shaft 3 meshes with the idle gear 14. As described above, by adopting the servo motor 16 as the drive motor for rotating the workpiece, the orientation of the deformed workpiece W (positioning in the rotation direction) can be performed. Furthermore, it is possible to handle options for automatic workpiece supply / discharge devices, enabling a fully automatic system.
As described above, the workpiece rotating device 11 of the present invention is configured as described above.

ここで、ワーク回転装置１１を使用した深穴加工機２０の動作について図面を参照して説明する。
（１）図５は、コレット６の装着と異形ワークの固定方法を説明した断面図であり、（ａ）は主軸内の断面図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ矢視図、（ｃ）は（ｂ）に示すＤ矢視図である。図５の（ａ）に示すように、ワークサイズに合わせた偏心コレット６を用意する。偏心コレット６の端面に形成された３個のピン穴６ｂ（図３参照）に図示しない偏心コレット着脱工具の３本のピンを差込み、偏心コレット着脱工具のハンドルレバーを握ると、３等配に分割されてその隙間に充填された弾性体のゴムが変形して先細形状になる。この状態で偏心コレット６を奥まで押し込み、図示しないハンドルレバーの握りを緩めて、偏心コレット６の溝部６ａに位置決めリング７の係合部７ａを嵌め込む。
（２）図５の（ａ）に示すように、ワーク回転装置１１の後方（図中左側）から異形ワークＷを挿入し、図５の（ｂ）に示すように、位置決めプレート１９の位置決めブロック１９ａに、異形ワークＷの一方の枝部を装着し、ワークWの長手方向と回転方向の位置を決める。 Here, operation | movement of the deep hole processing machine 20 using the workpiece | work rotation apparatus 11 is demonstrated with reference to drawings.
(1) FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a method for mounting the collet 6 and fixing a deformed workpiece, (a) is a cross-sectional view inside the main shaft, (b) is a view taken in the direction of arrow C shown in (a), c) is a view on arrow D shown in (b). As shown in FIG. 5A, an eccentric collet 6 that matches the work size is prepared. When three pins of an eccentric collet attaching / detaching tool (not shown) are inserted into three pin holes 6b (see FIG. 3) formed on the end face of the eccentric collet 6, and the handle lever of the eccentric collet attaching / detaching tool is grasped, the three pins are evenly distributed. The elastic rubber that is divided and filled in the gap is deformed into a tapered shape. In this state, the eccentric collet 6 is pushed all the way in, the handle lever (not shown) is loosened, and the engaging portion 7 a of the positioning ring 7 is fitted into the groove 6 a of the eccentric collet 6.
(2) As shown in FIG. 5 (a), the deformed workpiece W is inserted from the rear (left side in the figure) of the work rotating device 11, and as shown in FIG. 5 (b), the positioning block of the positioning plate 19 is inserted. One branch portion of the deformed workpiece W is attached to 19a, and the positions of the workpiece W in the longitudinal direction and the rotational direction are determined.

（３）操作盤２７（図１の（ａ）参照）のワーククランプ釦（ボタン）（図略）を押すと、高圧エアが空圧継手ａ（図４参照）から供給されてピストン８は前進（図４中右方向へ移動）し、筒状のクランパ５を前進させて偏心コレット６を縮径させ、異形ワークＷをクランプ（把持）する。
（４）ワーク回転装置１１の前進釦（図略）を押すと、エアシリンダ２１ｃ（図１の（ｂ）参照）により前進（Ｚ２軸）し、チップボックス２６のドリルブッシュ２６ａに異形ワークＷの先端部を押し当てる。 (3) When a work clamp button (button) (not shown) on the operation panel 27 (see FIG. 1A) is pressed, high pressure air is supplied from the pneumatic joint a (see FIG. 4), and the piston 8 moves forward. (Move to the right in FIG. 4), the cylindrical clamper 5 is advanced to reduce the diameter of the eccentric collet 6, and the deformed workpiece W is clamped (gripped).
(4) When the forward button (not shown) of the work rotating device 11 is pressed, the air cylinder 21c (see FIG. 1B) moves forward (Z2 axis), and the deformed work W is placed on the drill bush 26a of the tip box 26. Press the tip.

（５）ワーク回転装置１１の回転起動釦（図略）を押すと、図４に示すように、サーボモータ１６が回転し、ギヤ１５と、アイドルギヤ１４と、ギヤ１３とに順次回転力が伝達され、主軸３が回転する。
（６）主軸台２３（図１参照）のスピンドル回転起動釦（図略）押すと、ガンドリル２４が回転する。クーラントの起動釦（図略）を押すと、ガンドリル２４の刃先から高圧のクーラント液が噴射する。そして、主軸台２３の前進起動釦（図略）を押すと、深穴加工機２０のテーブル２２ｃ上に配設された主軸台２３は、チップボックス２６のドリルブッシュ２６ａにガンドリル２４の刃先がガイドされながら、回転した異形ワークＷの先端に向って切削送りで前進する。そして、小径の偏心した加工孔の深穴加工が開始し、深穴加工が終了すると、主軸台２３が後退し、元の位置に戻る。 (5) When a rotation start button (not shown) of the workpiece rotating device 11 is pressed, the servo motor 16 is rotated as shown in FIG. 4, and the rotational force is sequentially applied to the gear 15, the idle gear 14, and the gear 13. As a result, the main shaft 3 rotates.
(6) When the spindle rotation start button (not shown) of the headstock 23 (see FIG. 1) is pressed, the gun drill 24 rotates. When a coolant start button (not shown) is pressed, a high-pressure coolant is ejected from the cutting edge of the gun drill 24. Then, when a forward start button (not shown) of the headstock 23 is pressed, the headstock 23 disposed on the table 22c of the deep hole drilling machine 20 guides the cutting edge of the gun drill 24 to the drill bush 26a of the tip box 26. While being done, it advances by cutting feed toward the tip of the rotated deformed workpiece W. Then, the deep hole machining of the small diameter eccentric machining hole is started, and when the deep hole machining is completed, the headstock 23 moves backward and returns to the original position.

（７）続いて、ワーク回転装置１１の回転を停止し、後退釦（図略）を押すと、図４に示すように、エアシリンダ２１ｃ、２１ｃ（図１の（ｂ）参照）により後退（Ｚ２軸）し、チップボックス２６のドリルブッシュ２６ａ（図１参照）から異形ワークＷが離間する。
（８）ワークアンクランプ釦（図略）を押すと、今度は高圧エアが空圧継手ｂから供給されてピストン８を後退させ、筒状のクランパ５を後退させて偏心コレット６を拡径させ、異形ワークＷの把持を開放する。そこで、異形ワークＷを機外に取り出すことで１個目の偏心深孔加工が完了となる。
このように、従来のワーク回転装置４０（図７参照）ではできなかった偏心穴のワークＷの深穴加工が、本発明のワーク回転装置１１であれば、容易に加工することができる。 (7) Subsequently, when the rotation of the work rotating device 11 is stopped and a backward button (not shown) is pressed, the air cylinders 21c and 21c (see FIG. 1B) are moved backward (see FIG. 1B) (see FIG. 4). Z2 axis), and the deformed workpiece W is separated from the drill bush 26a (see FIG. 1) of the chip box 26.
(8) When the work unclamp button (not shown) is pressed, high pressure air is supplied from the pneumatic joint b and the piston 8 is retracted, the cylindrical clamper 5 is retracted, and the eccentric collet 6 is expanded. Then, the gripping of the deformed workpiece W is released. Therefore, the first eccentric deep hole machining is completed by removing the deformed workpiece W outside the machine.
As described above, if the work hole rotating machine 11 of the present invention is capable of processing the deep hole of the work W with the eccentric hole, which is not possible with the conventional work rotating device 40 (see FIG. 7), it can be easily processed.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されることなく、適宜変更して実施することが可能である。例えば、異形ワークＷは、棒状のワークに枝部があり、ワークの端面には偏心した小径の深穴があるワークとしたが、これに限定されることがなく、棒状の断面が円形のほかに、多角形やダルマ形状等であってもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with appropriate modifications. For example, the deformed workpiece W has a branch portion in a rod-shaped workpiece, and a workpiece having an eccentric small-diameter deep hole on the end surface of the workpiece, but is not limited to this. Furthermore, it may be a polygonal shape, a dharma shape, or the like.

ガンドリルの長尺工具を使用する深穴加工機を示し、（ａ）は深穴加工機の正面図であり、（ｂ）は深穴加工機の左側面図である。The deep hole processing machine which uses the long tool of a gun drill is shown, (a) is a front view of a deep hole processing machine, (b) is a left view of a deep hole processing machine. （ａ）はワーク回転装置を正面斜め上から見た斜視図であり、（ｂ）はワーク回転装置を背面斜め上から見た斜視図である。(A) is the perspective view which looked at the workpiece | work rotation apparatus from diagonally upward front, (b) is the perspective view which looked at the workpiece | work rotation apparatus from diagonally upward on the back. 図２の（ａ）に示すＡ矢視図であり、ワーク回転装置の正面図である。It is A arrow directional view shown to (a) of FIG. 2, and is a front view of a workpiece | work rotation apparatus. 図３に示すＢ−Ｂ線の断面図である。It is sectional drawing of the BB line shown in FIG. コレットの装着と異形ワークの固定方法を説明した断面図であり、（ａ）は主軸内の断面図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ矢視図、（ｃ）は（ｂ）に示すＤ矢視図である。It is sectional drawing explaining mounting | wearing of a collet and the fixing method of a deformed workpiece, (a) is sectional drawing in a main axis | shaft, (b) is a C arrow view shown to (a), (c) is shown to (b). FIG. （ａ）は従来のガンドリル用深穴加工機の正面図であり、（ｂ）は従来のワーク回転装置の外観図である。(A) is a front view of the conventional deep drilling machine for gun drills, (b) is an external view of the conventional workpiece rotating apparatus. 従来の改良型のワーク回転装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional improved work rotating apparatus.

Explanation of symbols

１ボデー
２ハウジング
３ベアリング
４主軸
５クランパ
５ａテーパ部
５ｂ後端面
５ｃピン状接続部
５ｄゴム
６コレット
６ａ溝部
６ｂピン穴
７位置決めリング
７ａ係合部
７ｂフランジ部
７ｃ開口部
８ピストン
８ａ内周凸部
９ａ、９ｂベアリング
１０エンドブラケット
１１ワーク回転装置
１２シリンダ部
１３，１５ギヤ
１４アイドルギヤ
１６サーボモータ
１６ａモータ軸
１７コレット押圧ノブ
１７ａ位置決めピン
１８リング
１９位置決めプレート
１９ａ位置決めブロック
２０深穴加工機
Ｅクランプ機構
Ｆ回転駆動機構
W ワーク（異形ワーク） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Body 2 Housing 3 Bearing 4 Main shaft 5 Clamper 5a Tapered part 5b Rear end surface 5c Pin-like connection part 5d Rubber 6 Collet 6a Groove part 6b Pin hole 7 Positioning ring 7a Engagement part 7b Flange part 7c Opening part 8 Piston 8a Inner peripheral convex part 9 9b Bearing 10 End bracket 11 Work rotating device 12 Cylinder part 13, 15 Gear 14 Idle gear 16 Servo motor 16a Motor shaft 17 Collet pressing knob 17a Positioning pin 18 Ring 19 Positioning plate 19a Positioning block 20 Deep hole processing machine E Clamp mechanism F Rotation Drive mechanism
W Work (Deformed work)

Claims

A hollow structure rotating device (11) having a built-in clamping mechanism (E) for clamping the workpiece (W) and mounted with a rotation driving mechanism (F) for rotating the workpiece (W),
Body (1),
A substantially ring-shaped housing (2) fitted and fixed to the body (1);
A main shaft in which a bearing (9) is fitted on the inner peripheral surface of the housing (2) and is rotatably supported, a gear (13) is fixed to the end surface, and a sleeve (4) is fixed to the inner peripheral surface. (3) and
A clamper (5) which is slidably inserted into the sleeve (4), has a tapered portion (5a) on its inner peripheral surface, and has a plurality of pin-like connecting portions (5c) protruding from the rear end surface (5b); ,
An eccentric collet (6) mounted on the tapered portion (5a) of the clamper (5) and provided with a groove (6a) at the rear end;
The main shaft (3) is fixed, the engaging portion (7a) engages with the groove portion (6a) of the collet (6), and the plurality of openings (7c) formed in the flange portion (7b). A positioning ring (7) through which the pin-like connecting portion (5c) is inserted and holds the position of the collet (6);
A positioning plate (19) fixed to the positioning ring (7) and positioning the workpiece (W);
A collet pressing knob fixed to the end face of the pin-like connecting portion (5c) of the clamper (5) and rotatably supported by bearings (9a, 9b) with the inner peripheral convex portion (8a) of the piston (8) interposed therebetween. (17) and
The clamp mechanism having a cylinder portion (12) in which the piston (8) is fitted into a space formed by the housing (2) and an end bracket (10), and the piston (8) is advanced and retracted in the direction of the main shaft axis by a working fluid. (E) and
The idle gear (14) meshes with the gear (13), and the gear (15) fitted to the servo motor shaft (16a) meshes with the idle gear (14) to generate a rotational force. A hollow structure rotating device (11) comprising: the rotation drive mechanism (F) configured by:

The workpiece rotating device (11) according to claim 1, wherein the positioning plate (19) is provided with a positioning block (19a) for positioning the workpiece (W).

In the clamping mechanism (E), when the piston (8) of the cylinder part (12) advances, the clamper (5) reduces the diameter of the collet (6) to clamp the work (W), and the cylinder part (12) 2. The work rotating device (11) according to claim 1, wherein when the piston (8) moves backward, the clamper (5) expands the diameter of the collet (6) to unclamp the work (W).