JP2013018078A - チャック装置および旋盤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チャック装置2は、チャック本体20と、チャック本体20に配置され磁性材料製のワークWを保持する移動式保持部225、235を有する移動式保持部材22、23と、チャック本体20に配置されワークWの軸方向端面に当接する固定式保持部210を有する固定式当金21と、を備える。移動式保持部225、235は、磁性材料製であり、少なくともワークWを励磁して発生する磁力によりワークWに吸着する。移動式保持部225、235は、ワークWに吸着した位置で、ワークWを保持する。
【選択図】図3
Description
[旋盤の構成]
まず、本実施形態の旋盤の構成について説明する。図1に、本実施形態の旋盤の透過斜視図を示す。図2に、同旋盤のブロック図を示す。図1、図2に示すように、本実施形態の旋盤1は、主軸51が上下方向に延在するいわゆる立型旋盤である。旋盤1は、チャック装置2と、工具台3と、スライド部4と、テーブル5と、制御装置6と、ベッド70と、コラム72と、を備えている。
テーブル5は、テーブル本体50と、主軸51と、を備えている。主軸51は、ベッド70に収容されている。主軸51の上端は、ベッド70の前部上面から突出している。テーブル本体50は、主軸51の上端に固定されている。
コラム72は、ベッド70の後部の前上部に配置されている。コラム72は、ボールねじ部721と、X軸モータ722と、を備えている。ボールねじ部721は、左右方向に延在している。X軸モータ722の駆動軸は、ボールねじ部721のシャフト部に連結されている。
スライド部4は、X軸スライド部40と、Z軸スライド部41と、ボールねじ部402と、Z軸モータ403と、を備えている。
図2に示すように、制御装置6は、コンピューター60と、入出力インターフェイス61と、モータ駆動回路と、励磁部駆動回路と、を備えている。モータ駆動回路は、X軸モータ722、Z軸モータ403、主軸モータ710に、電気的に接続されている。励磁部駆動回路は、後述するチャック装置2の励磁部24に、電気的に接続されている。制御装置6は、X軸スライド部40、Z軸スライド部41を駆動して、工具台3を操作している。また、制御装置6は、励磁部24(具体的には電磁石)をオンオフ制御している。
図1に示すように、チャック装置2(図1においては簡略化して示す。)は、テーブル本体50に取り付けられている。このため、チャック装置2は、主軸モータ710の駆動力により、水平面内における主軸51の軸周りに回転可能である。チャック装置2は、バイト30がワークWに切削加工を施す際、ワークWを下方および径方向外側から保持、固定している。
チャック本体20は、SC(JIS G4051 機械構造用炭素鋼)材製であって円板状を呈している。チャック本体20は、図1に示すテーブル本体50に取り付けられている。
0°位置〜120°位置までの間の区間L1においては、固定式当金21(0°位置)、移動式爪22(15°位置)、移動式当金23(30°位置)、移動式爪22(45°位置)、移動式当金23(60°位置)、移動式爪22(75°位置)、移動式当金23(90°位置)、移動式爪22(105°位置)、固定式当金21(120°位置)の順に、各部材が15°ごとに配置されている。なお、120°位置〜240°位置までの間の区間L2、240°位置〜360°位置までの間の区間L3においても、同様に各部材が配置されている。
図4に、本実施形態の旋盤のチャック装置の固定式当金の斜視図を示す。図5に、同固定式当金の透過分解斜視図を示す。図6に、同固定式当金の径方向断面図を示す。図4〜図6に示すように、固定式当金21は、固定式保持部210と、二個の被ガイド部211と、二本のボルト212と、を備えている。
図7に、本実施形態の旋盤のチャック装置の移動式当金の斜視図を示す。図8に、同移動式当金の透過分解斜視図を示す。図9に、同移動式当金のケース部およびベース部付近の透過分解斜視図を示す。図10に、同ケース部付近の透過分解斜視図を示す。図11に、同移動式当金の径方向断面図を示す。
図10、図11に示すように、ロック機構部26は、胴部260と、ボール部261と、を備えている。ロック機構部26は、ロック機構部挿通孔230cに挿通されている。胴部260は、SC材製であって、径方向に延在する円柱状を呈している。胴部260の外周面のねじ部は、ロック機構部挿通孔230cの内周面のねじ部に、螺合している。ボール部261は、SC材製であって真球状を呈している。ボール部261は、胴部260の径方向内端に埋設されている。ボール部261は、自身の球中心周りに、回転可能である。ボール部261は、テーパ面235cに型対称のカット面261aを備えている。図11に示すように、胴部260を増し締めすることにより、カット面261aはテーパ面235cに圧接する。
図12に、本実施形態の旋盤のチャック装置の移動式爪の斜視図を示す。図13に、同移動式爪の透過分解斜視図を示す。図14に、同移動式爪のケース部およびベース部付近の透過分解斜視図を示す。図15に、同ケース部付近の透過分解斜視図を示す。図16に、同移動式爪の径方向断面図を示す。
図15、図16に示すように、ロック機構部25は、胴部250と、ボール部251と、を備えている。ロック機構部25は、ロック機構部挿通孔220cに挿通されている。胴部250は、SC材製であって、上下方向に延在する円柱状を呈している。胴部250の外周面のねじ部は、ロック機構部挿通孔220cの内周面のねじ部に、螺合している。ボール部251は、SC材製であって真球状を呈している。ボール部251は、胴部250の下端に埋設されている。ボール部251は、自身の球中心周りに、回転可能である。ボール部251は、テーパ面225cに型対称のカット面251aを備えている。図16に示すように、胴部250を増し締めすることにより、カット面251aはテーパ面225cに圧接する。
次に、本実施形態の旋盤を用いたワーク保持方法について説明する。ワーク保持方法は、位置決めステップと、吸着ステップと、固定ステップと、を有している。
図17に、ワーク保持方法の位置決めステップにおける、本実施形態の旋盤のチャック装置の固定式当金の径方向断面図を示す。図18に、同ステップにおける、同チャック装置の移動式当金の径方向断面図を示す。図19に、同ステップにおける、同チャック装置の移動式爪の径方向断面図を示す。
図20に、ワーク保持方法の吸着ステップにおける、本実施形態の旋盤のチャック装置の移動式当金の径方向断面図を示す。図21に、同ステップにおける、同チャック装置の移動式爪の径方向断面図を示す。
図22に、図20の円XXII内の拡大図を示す。図23に、図21の円XXIII内の拡大図を示す。図24に、ワーク保持方法の固定ステップにおける、本実施形態の旋盤のチャック装置の移動式当金の径方向断面図を示す。図25に、同ステップにおける、同チャック装置の移動式爪の径方向断面図を示す。
次に、本実施形態の旋盤の作用効果について説明する。図26に、本実施形態の旋盤のチャック装置の移動式当金の動作説明図を示す。(a)は非吸着位置を、(b)は吸着位置を、それぞれ示す。図27に、同チャック装置の移動式爪の動作説明図を示す。(a)は非吸着位置を、(b)は吸着位置を、それぞれ示す。なお、図26、図27の角度は、図3、表1に対応している。
本実施形態の旋盤と第一実施形態の旋盤との相違点は、移動式当金用のロック機構部がねじ止め式ではなく、リンク式になっている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
本実施形態の旋盤と第一実施形態の旋盤との相違点は、移動式当金用のロック機構部がねじ止め式ではなく、エア式になっている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。なお、説明においては、図18、図19を援用する。
以上、本発明のチャック装置および旋盤の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
20:チャック本体、21:固定式当金、22:移動式爪、23:移動式当金、24:励磁部、25〜27:ロック機構部、28:セパレータ、28a:ロック機構部、29:ガイド部、30:バイト、40:X軸スライド部、41:Z軸スライド部、50:テーブル本体、51:主軸、60:コンピューター、61:入出力インターフェイス、70:ベッド、72:コラム。
210:固定式保持部、210a:固定式保持面、211:被ガイド部、212:ボルト、220:ケース部(磁性材料製の摺動部材)、220a:保持部挿通孔、220b:拡径部、220c:ロック機構部挿通孔、221:被ガイド部、222:ボルト、223:ベース部、224:ボルト、225:移動式保持部、225a:移動式保持面、225b:シャフト収容凹部、225c:テーパ面、225d:フランジ部、226:シャフト、226a:胴部、226b:頸部、226c:ボルト、227:カラー、228:ガイド板、228a:ガイド部、228b:ボルト、230:ケース部(磁性材料製の摺動部材)、230a:保持部挿通孔、230b:拡径部、230c:ロック機構部挿通孔、230d:カラー、231:被ガイド部、232:ボルト、233:ベース部、233a:窓部、234:ボルト、235:移動式保持部、235a:移動式保持面、235b:シャフト収容凹部、235c:テーパ面、235d:フランジ部、236:シャフト、236a:胴部、236b:頸部、236c:ボルト、237:カラー、238:ガイド板、238a:ガイド部、238b:ボルト、250:胴部、251:ボール部、251a:カット面、260:胴部、261:ボール部、261a:カット面、270:胴部、271:ボール部、271a:カット面、272:ケース部、273:コイルスプリング、274:スライダ、275:第一アーム、276:第二アーム、277:ブラケット、278:グリップ、280:ポンプ、281:電磁弁、282:移動式爪側配管、283:移動式当金側配管、400:X軸スライド、401:Z軸下スライド、402:ボールねじ部、403:Z軸モータ、410:Z軸スライド、710:主軸モータ、711:中間軸、712:ベルト、713:ベルト、720:X軸下スライド、721:ボールねじ部、722:X軸モータ。
G1〜G4:隙間、L1〜L3:区間、W:ワーク。
Claims (10)
- チャック本体と、該チャック本体に配置され磁性材料製のワークを保持する移動式保持部を有する移動式保持部材と、該チャック本体に配置され該ワークの軸方向端面に当接する固定式保持部を有する固定式当金と、を備えるチャック装置であって、
前記移動式保持部は、磁性材料製であり、少なくとも前記ワークを励磁して発生する磁力により該ワークに吸着することを特徴とするチャック装置。 - 前記ワークに吸着した状態の前記移動式保持部を固定するロック機構部を備える請求項1に記載のチャック装置。
- 前記移動式保持部材は、前記ワークの前記軸方向端面を保持する移動式当金および該ワークの側周面を保持する移動式爪のうち、少なくとも一方である請求項1または請求項2に記載のチャック装置。
- 前記移動式保持部材は、前記移動式当金であり、
該移動式当金の前記移動式保持部は、前記固定式保持部に当接した前記ワークの前記軸方向端面に対して軸方向に離間して設定される非吸着位置と、該固定式保持部に当接した該ワークの該軸方向端面に吸着する吸着位置と、の間を往復動可能な請求項3に記載のチャック装置。 - 前記移動式保持部材は、前記移動式爪であり、
該移動式爪の前記移動式保持部は、前記固定式当金に当接した前記ワークの側周面に対して径方向に離間して設定される非吸着位置と、該固定式保持部に当接した該ワークの該側周面に吸着する吸着位置と、の間を往復動可能な請求項3に記載のチャック装置。 - 前記固定式当金は三つ配置され、
前記ワークの前記軸方向端面は、三つの該固定式当金の前記固定式保持部に少なくとも三点で当接する請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のチャック装置。 - 前記移動式保持部材は、前記移動式保持部に摺接する磁性材料製の摺動部材を備える請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のチャック装置。
- 前記移動式保持部材は、前記移動式保持部に摺接する非磁性材料製の摺動部材を備える請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のチャック装置。
- 請求項1ないし請求項8のいずれかに記載のチャック装置と、
前記ワークに切削加工を施すバイトを有する工具台と、
該工具台を少なくとも二軸方向に動かすスライド部と、
を備える旋盤。 - 前記チャック装置または前記スライド部は、前記ワークを励磁する励磁部を有する請求項9に記載の旋盤。
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