JP2012245592A - 縦型切削装置の加工用治具 - Google Patents
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Abstract
【課題】縦型切削装置のテーブルの外径に対してワークの外径が大きい場合でも、ワークをテーブルに安定して固定し、精度良く加工できる加工用治具を提供する。
【解決手段】加工用治具1は、平面視で円形の外形形状を有する治具本体6と、治具本体6の上面に形成されてワークWが載置される載置面7と、載置面7に載置されたワークWを固定するためのボルト挿通孔8(固定部)と、テーブル3に設置されたチャック爪13によって径方向にチャッキングされるべく治具本体6の外周部に設けられた外周固定部12とを備え、外周固定部12の外径D1は、載置面7の外径D2およびチャック爪13の最大チャッキング径D3よりも小さく設定されている。
【選択図】図4
【解決手段】加工用治具1は、平面視で円形の外形形状を有する治具本体6と、治具本体6の上面に形成されてワークWが載置される載置面7と、載置面7に載置されたワークWを固定するためのボルト挿通孔8(固定部)と、テーブル3に設置されたチャック爪13によって径方向にチャッキングされるべく治具本体6の外周部に設けられた外周固定部12とを備え、外周固定部12の外径D1は、載置面7の外径D2およびチャック爪13の最大チャッキング径D3よりも小さく設定されている。
【選択図】図4
Description
本発明は、縦型旋盤や縦型フライス等の縦型切削装置において、テーブルとワーク(被加工物)との間に介装されてワークをテーブルに安定的に固定するための、縦型切削装置の加工用治具に関するものである。
例えば特許文献1等に開示されているように、縦型旋盤には円形のテーブルが設けられ、これに3〜4つのチャック爪が設けられている。切削加工されるワークは、これら3〜4つのチャック爪によって外周側からチャッキングされてテーブル上に固定され、テーブルが回転駆動されることにより回転し、バイト等の切削工具によって切削加工される。
例えば、直径が1メートルを超える大型円板状のワークを切削加工する場合には、ワークをテーブルに対して確実に密着させて固定しないと、切削時にワークがテーブルから浮き上がってしまい、加工精度が低下する。ところが、そのためにはワークの形状に合わせてテーブルに固定ボルト孔を穿孔する等しなければならず、テーブルの汎用性が損なわれてしまう。
このため、一般には、ワークの形状に合わせて一回り大きな円板状の加工用治具を形成し、この加工用治具の上面にワークをボルト止めした後、加工用治具を縦型旋盤のテーブル上に載置し、テーブルの外周部付近に設けられた複数のチャック爪でチャッキングする段取りとなる。
しかしながら、ワークの外径がテーブルの外径に匹敵する程大きい場合には、ワークを保持する加工用治具も大径化してしまい、加工用治具をテーブルに取り付けることが困難になる。即ち、複数のチャック爪によって加工用治具を外周側からチャッキングする際に、チャック爪をテーブルの外周輪郭からはみ出す位まで後退させなければならず、これによりチャック爪の基部をテーブルに固定するための固定ボルトを全数締め付けることができなくなり、ワークの加工中にチャック爪の位置がテーブルに対してずれる等し、ワークの固定が不安定になる虞があった。
加工用治具をテーブルに確実に固定するには、加工用治具の外径をテーブルの外径よりも充分に小さくし、チャック爪をテーブルからはみ出させないで加工用治具をチャッキングさせる必要があるが、こうすると加工用治具の外径に対してワークがはみ出してしまい、切削加工時におけるワークの加工精度が低下する懸念が生じる。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、縦型切削装置のテーブルの外径に対してワークの外径が大きい場合でも、ワークをテーブルに安定して固定し、精度良く加工することができる縦型切削装置の加工用治具を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
即ち、本発明に係る縦型切削装置の加工用治具の第1の態様は、縦型切削装置のテーブル上に載置され、その上面にワークが固定されて切削加工される加工用治具であって、平面視で円形の外形形状を有する治具本体と、前記治具本体の上面に形成されて前記ワークが載置される載置面と、前記載置面に載置された前記ワークを固定するための固定部と、前記テーブルに設置されたチャック爪によって径方向にチャッキングされるべく前記治具本体の外周部に設けられた外周固定部と、を備え、前記外周固定部の外径は前記載置面の外径よりも小さいことを特徴とする。
即ち、本発明に係る縦型切削装置の加工用治具の第1の態様は、縦型切削装置のテーブル上に載置され、その上面にワークが固定されて切削加工される加工用治具であって、平面視で円形の外形形状を有する治具本体と、前記治具本体の上面に形成されて前記ワークが載置される載置面と、前記載置面に載置された前記ワークを固定するための固定部と、前記テーブルに設置されたチャック爪によって径方向にチャッキングされるべく前記治具本体の外周部に設けられた外周固定部と、を備え、前記外周固定部の外径は前記載置面の外径よりも小さいことを特徴とする。
上記構成において、治具本体の上面に形成された載置面にはワークが載置され、治具本体に設けられた固定部によってワークが載置面に固定される。そして、このようにワークが載置された治具本体が縦型切削装置のテーブル上に載置され、治具本体の外周部に設けられた外周固定部が、テーブルに設置された複数のチャック爪によって、径方向外側から内側に向ってチャッキングされることにより、加工用治具がワークと共にテーブル上に固定される。
治具本体の外周固定部の外径は載置面の外径よりも小さいため、外周固定部をチャッキングするチャック爪の上方に載置面が張り出す形となる。したがって、ワークの外径が載置面の外径と同等な大きさである場合には、平面視でワークの外周輪郭の内側にチャック爪が入り込む態様となる。このため、テーブルの外径に匹敵、あるいはテーブルの外径を超えるような大きさのワークを載置面に載置しても、従来のようにチャック爪をテーブルからはみ出す位まで後退させなくてよく、チャック爪を規定の数量のボルトで確実にテーブルに締結することができる。したがって、ワークの加工中にチャック爪の位置がテーブルに対してずれたりすることを防止し、ワークをテーブルに対して安定的に固定して精度良く加工することができる。
さらに、載置面の張り出し量、即ち外周固定部の外径と載置面の外径との差を大きく取ることによって、テーブルの外径を超える外径を有するワークであっても安定してテーブルに固定することが可能になり、これを精度良く加工することができる。
また、本発明に係る縦型切削装置の加工用治具の第2の態様は、前記第1の態様において、前記外周固定部の外径は前記チャック爪の最大チャッキング径よりも小さいことを特徴とする。
上記構成によれば、加工用治具をテーブルに固定する複数のチャック爪がテーブルの外周輪郭からはみ出さないため、各チャック爪を規定の数量の固定ボルトで確実にテーブルに締結し、これらのチャック爪によって加工用治具およびワークをテーブルに対して安定性良く固定し、ひいてはワークを精度良く加工することができる。
また、本発明に係る縦型切削装置の加工用治具の第3の態様は、前記第1または第2の態様において、前記治具本体の中心部に形成された中心孔と、前記中心孔の内周部に形成されて前記テーブルに設置された固定具が掛止される内周段差部と、をさらに有することを特徴とする。
上記構成によれば、前記のようにテーブルに設置されたチャック爪で治具本体の外周固定部をチャッキングすると同時に、テーブルに設置された固定具を治具本体の内周段差部に掛止し、固定具を締結することにより、治具本体の外周部と内周部の両方をテーブルに固定することができる。これにより、加工用治具をテーブルに安定的に固定し、ワークを精度良く加工することができる。
また、本発明に係る縦型切削装置の加工用治具の第4の態様は、前記第3の態様において、前記内周段差部は、前記中心孔の内周面に周方向に沿って延びるように形成された内周溝の下面であることを特徴とする。
上記構成によれば、内周段差部に掛止された固定具の上方に載置面が張り出す形となり、平面視で固定具が載置面(中心孔)の内周部よりも外周側に出っ張る態様となる。このため、中心孔の内径を小さくして載置面の面積を大きくし、ワークを加工用治具に対して安定性良く固定し、ワークを精度良く加工することができる。
以上のように、本発明に係る縦型切削装置の加工用治具によれば、縦型切削装置のテーブルの外径に対してワークの外径が大きい場合でも、ワークをテーブルに安定して固定し、精度良く加工することができる。
以下に、本発明の一実施形態について、図1〜図6を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る加工用治具1が縦型旋盤2(縦型切削装置)のテーブル(ベッド)3の上に設置された状態をワークW(被加工物)と共に示す縦断面図である。
図1は、本発明の一実施形態に係る加工用治具1が縦型旋盤2(縦型切削装置)のテーブル(ベッド)3の上に設置された状態をワークW(被加工物)と共に示す縦断面図である。
ここに示すワークWは、例えば外径が1500mm程度の大きな外径を持つドーナツ形円板状のスペーサ部品である。図2に示すように、加工用治具1およびテーブル3も円形である。ワークWは加工用治具1を介してテーブル3の上に固定され、テーブル3と共に回転し、バイト等の切削工具4によって厚み方向の寸法を切削加工される。
図2および図3にも示すように、加工用治具1は、平面視で円形の外形形状を有する治具本体6を備えており、この治具本体6の上面に、ワークWが載置される平坦な載置面7が形成されている。また、この載置面7上に載置されたワークWを固定するために、治具本体6の中心から所定の半径のピッチ円に沿って例えば24箇所のボルト挿通孔8(固定部)が穿設されている。一方、図1に示すように、ワークWには治具本体6のボルト挿通孔8に整合する位置に雌ネジ孔9が形成されており、治具本体6のボルト挿通孔8に下方から挿通された固定ボルト10がワークWの雌ネジ孔9に締結され、これによってワークWが治具本体6の載置面7上に固定されて加工用治具1に対して一体化される。
治具本体6の外周部には外周固定部12が形成されている。この外周固定部12は、テーブル3に設置された4つのチャック爪13によって径方向の外側から内側に向かってチャッキングされる部分である。図4に示すように、外周固定部12の外径D1は、載置面7の外径D2よりも小さく設定されている。一例として、載置面7の外径D2が1600mmであり、外周固定部12の外径D1が1540mmとなっている。したがって、外周固定部12の外周面と載置面7の外周面との間には30mmの段差が存在している。
図1、図2、図4、図5に示すように、テーブル3の上面には、90°間隔で4箇所に、テーブル3の径方向に沿って外周側に突き抜けるチャック溝15が刻設されており、このチャック溝15にブロック状のチャックホルダ16が嵌合されている。チャックホルダ16はチャック溝15に沿ってスライドすることができ、チャッキングする品物の外形に応じて所定の位置で例えば4本の固定ボルト17によりテーブル3に締結固定される。また、チャックホルダ16にもテーブル3の径方向に沿うスライド溝18が形成されており、このスライド溝18にチャック爪13が嵌合されている。チャック爪13はスライド溝18に沿って径方向に移動することができる。チャックホルダ16に対するチャック爪13の位置は、例えばネジ送り機構19(図5参照)によって調整される。
テーブル3上に加工用治具1を設置する際には、テーブル3と加工用治具1との間に所定の厚みの定盤21(図1参照)を介在させて加工用治具1を載置した後、ネジ送り機構19を操作して4つのチャック爪13をテーブル3の中心方向に向かってスライドさせ、チャック爪13が治具本体6の外周固定部12に当接したら、ネジ送り機構19を更に締め込むことで加工用治具1(治具本体6)を堅固にチャッキングすることができる。
図4に示すように、治具本体6の外周固定部12の外径D1は、チャック爪13の最大チャッキング径D3よりも小さく設定されている。一例として、最大チャッキング径D3が1560mmであるのに対し、外周固定部12の外径D1は前述の通り1540mmとなっており、半径で10mm小さくなっている。
一方、図1〜図3に示すように、治具本体6の中心部には中心孔23が形成されている。この中心孔23の内径D4(図3参照)は、一例として600mmに設定されている。また、この中心孔23の内周面には、周方向に沿って延びるように内周溝24が形成されている。この内周溝24の内径D5は、例えば640mmに設定されている。このため、中心孔23の内周面と、内周溝24の内周面との間に20mmの段差が存在している。そして、内周溝24の下面が内周段差部25とされている。
図1、図2に示すように、テーブル3の中央部には貫通穴27が形成されており、その内周面から放射方向に、例えば4本のボルト係止溝28が延びている。図6にも示すように、これらのボルト係止溝28にはスタッドボルト29の頭部がスライド自在に挿入されている。スタッドボルト29は、その頭部がボルト係止溝28の内部の段部に係止されるため、上方に抜けることはないが、ボルト係止溝28の長手方向に沿ってスライドすることができる。
スタッドボルト29の軸部にはバー状の固定具31の中間部に形成された貫通孔32(図6参照)が差し込まれる。固定具31の一端は、治具本体6の中心孔23(内周溝24)の内周段差部25上に掛止される。また、固定具31の他端は、テーブル3の上面に立てられたかまし部材33の上に載置される。そして、スタッドボルト29の軸部にナット34が螺合され、このナット34が固定具31に対して締結される。これにより、固定具31を下方に押し下げる力が発生し、この力によって加工用治具1の中心孔23の付近がテーブル3に対して堅固に押し付けられて固定される。
以上のように構成された加工用治具1は、その治具本体6の外周固定部12の部分が、テーブル3の外周部に設けられた4つのチャック爪13によって径方向外側から内側に向ってチャッキングされて固定されると共に、治具本体6の中心孔23に設けられた内周段差部25が、テーブル3の中心部付近に設けられた4つの固定具31によって固定されるために、テーブル3に対して位置ずれを起こすことなく確実に固定することができる。
この加工用治具1は、図4に示すように、治具本体6の外周固定部12の外径D1が、載置面7の外径D2よりも小さく設定されているため、外周固定部12をチャッキングするチャック爪13の上方に載置面7が張り出す形となる。したがって、ワークWの外径が載置面7の外径と同等な大きさである場合には、平面視でワークWの外周輪郭の内側にチャック爪13が入り込む態様となる。
このため、テーブル3の外径に匹敵するような大きさのワークWを載置面7に載置しても、従来のようにチャック爪13をテーブル3からはみ出す位まで後退させなくてよく、チャック爪13を規定の数量の固定ボルト17で確実にテーブル3に締結することができる。したがって、ワークWの加工中にチャック爪13の位置がテーブル3に対してずれたりすることを防止し、ワークWをテーブル3に対して安定的に固定して精度良く加工することができる。
さらに、載置面7の張り出し量、即ち外周固定部12の外径D1と載置面7の外径D2との差を大きく取ることによって、テーブル3の外径を超える外径を有するワークであっても安定してテーブル3に固定することが可能になり、これを精度良く加工することができる。
また、外周固定部12の外径D1が、チャック爪13の最大チャッキング径D3よりも小さく設定されているため、加工用治具1をテーブル3に固定する複数のチャック爪13がテーブル3の外周輪郭からはみ出さない。このため、各チャック爪13を規定の数量(ここでは4本)の固定ボルト17で確実にテーブル3に締結し、これらのチャック爪13によって加工用治具1およびワークWをテーブル3に対して安定性良く固定し、ワークWを精度良く加工することができる。
さらに、治具本体6の中心部に形成された中心孔23と、この中心孔23の内周部に形成されて、テーブル3に設置された固定具31が掛止される内周段差部25とを備えているため、テーブル3に設置されたチャック爪13で治具本体6の外周固定部12をチャッキングし、治具本体6の外周部を固定すると同時に、テーブル3に設置された固定具31を治具本体6の内周段差部25に掛止し、固定具31をスタッドボルト29とナット34で締結することにより、治具本体6の内周部をテーブル3に固定できる。このように、治具本体6の外周部と内周部の両方をテーブル3に固定することができるため、加工用治具1をテーブル3に対して安定的に固定し、ワークWを精度良く加工することができる。
また、内周段差部25は、中心孔23の内周面に周方向に沿って延びるように形成された内周溝24の下面とされているため、図1に示すように、内周段差部25に掛止された固定具31の上方に載置面7が張り出す形となり、平面視(図2参照)では固定具31が載置面7(中心孔23)の内周部よりも外周側に出っ張る態様となる。このため、中心孔23の内径を小さくして載置面7の面積を大きくすることができる。載置面7の面積が大きくなれば、ワークWを加工用治具1に対して安定性良く固定して精度良く加工することができる。
なお、本発明は上記の各実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では加工用治具1が縦型旋盤2の回転式のテーブル3に設置され、この加工用治具1の上に載置されたワークWが加工用治具1と共に回転し、固定式の切削工具4によって切削加工される態様となっているが、加工用治具1を縦フライス盤等の固定テーブル(ベッド)に設置し、ワークWに対して回転式の切削工具がワークWの切削加工を行う態様としてもよい。また、上記実施形態で説明したテーブル3側のチャック爪13や固定具31等の構造や位置、数量等に変更を加えてもよい。
1 加工用治具
2 縦型旋盤(縦型切削装置)
3 テーブル
6 治具本体
7 載置面
8 ボルト挿通孔(固定部)
9 雌ネジ孔
10 固定ボルト
12 外周固定部
13 チャック爪
23 中心孔
24 内周溝
25 内周段差部
31 固定具
D1 外周固定部の外径
D2 載置面の外径
D3 最大チャッキング径
W ワーク
2 縦型旋盤(縦型切削装置)
3 テーブル
6 治具本体
7 載置面
8 ボルト挿通孔(固定部)
9 雌ネジ孔
10 固定ボルト
12 外周固定部
13 チャック爪
23 中心孔
24 内周溝
25 内周段差部
31 固定具
D1 外周固定部の外径
D2 載置面の外径
D3 最大チャッキング径
W ワーク
Claims (4)
- 縦型切削装置のテーブル上に載置され、その上面にワークが固定されて切削加工される加工用治具であって、
平面視で円形の外形形状を有する治具本体と、
前記治具本体の上面に形成されて前記ワークが載置される載置面と、
前記載置面に載置された前記ワークを固定するための固定部と、
前記テーブルに設置されたチャック爪によって径方向にチャッキングされるべく前記治具本体の外周部に設けられた外周固定部と、を備え、
前記外周固定部の外径は前記載置面の外径よりも小さいことを特徴とする縦型切削装置の加工用治具。 - 前記外周固定部の外径は前記チャック爪の最大チャッキング径よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の縦型切削装置の加工用治具。
- 前記治具本体の中心部に形成された中心孔と、
前記中心孔の内周部に形成されて前記テーブルに設置された固定具が掛止される内周段差部と、をさらに有することを特徴とする請求項1または2に記載の縦型切削装置の加工用治具。 - 前記内周段差部は、前記中心孔の内周面に周方向に沿って延びるように形成された内周溝の下面であることを特徴とする請求項3に記載の縦型切削装置の加工用治具。
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JP2011120287A JP2012245592A (ja) | 2011-05-30 | 2011-05-30 | 縦型切削装置の加工用治具 |
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Citations (3)
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JPS61120421U (ja) * | 1985-01-16 | 1986-07-29 | ||
JPH01110040U (ja) * | 1988-01-13 | 1989-07-25 | ||
JP2009534197A (ja) * | 2006-04-18 | 2009-09-24 | ミンガンティ インターナショナル リミテッド | 工作機械により加工される工作物を準備支持プレート上に固定するための方法及び装置 |
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2011
- 2011-05-30 JP JP2011120287A patent/JP2012245592A/ja active Pending
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