JP2019072800A - Work-piece centering device, processing device provided with the same and work-piece centering method - Google Patents

Work-piece centering device, processing device provided with the same and work-piece centering method Download PDF

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Abstract

To provide a work-piece centering device capable of performing centering of a work-piece in a short time with a simple constitution.SOLUTION: A work-piece centering device 10 which performs centering of a work-piece W having a circumferential surface Wa retained by a magnet chuck 53 provided on a spindle 52 of a processing device 50 is provided with a plurality of centering tools 12 arranged at an interval in a circumferential direction around a standard axial center C1 arranged concentric with the spindle 52 and a driving part 11 which moves the plurality of centering tools 12 respectively from the standard axial center C1 to prescribed centering positions which are equidistant from each other in a radial direction and brings the respective centering tools 12 into contact with the circumferential surface Wa of the work-piece W retained by the magnetic chuck 53.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ワーク芯出し装置及びこれを備えた加工装置、並びにワーク芯出し方法に関する。   The present invention relates to a work centering device, a processing device provided with the same, and a work centering method.

例えば、転がり軸受の外輪及び内輪は、内周面及び外周面等の寸法精度を高めるために製造過程において表面仕上げ加工が行われる。この表面仕上げ加工としては、一般に研削加工が行われるが、最近では、CBN工具等の切削工具の性能向上に伴い、焼後のワークを高精度に切削するハードターニング加工が行われることもある。いずれの場合も、高精度な表面仕上げを実現するために、ワークを回転させる主軸の軸心とワークの軸心とを正確に一致させる「芯出し作業」が行われる。   For example, the outer ring and the inner ring of the rolling bearing are subjected to surface finishing in the manufacturing process in order to increase the dimensional accuracy of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface. Grinding is generally performed as surface finishing, but recently, with the improvement of the performance of cutting tools such as CBN tools, hard turning may be performed to cut a fired work with high accuracy. In either case, in order to achieve a highly accurate surface finish, a "centering operation" is performed in which the axial center of the spindle for rotating the workpiece and the axial center of the workpiece are exactly aligned.

下記特許文献1には、主軸に設けられたマグネットチャックにより保持されたワークの芯出しを行う技術が開示されている。この技術は、弱励磁状態のマグネットチャックに円環状のワークを吸着させ、主軸によってワークを回転させながらワークの外周面に向けて2つの駆動部をラジアル方向に移動させ、両駆動部の先端をワークの外周面に接触させることでワークの位置を調整する。同時に、計測器でワークの位置を確認し、ワークの軸心が所定の芯出しレンジの数値内に収まったときにワークの芯出し作業を終了する。   Patent Document 1 below discloses a technique for centering a work held by a magnet chuck provided on a main shaft. In this technology, an annular workpiece is attracted to a weakly excited magnet chuck, and while rotating the workpiece by the main shaft, two drive units are moved in the radial direction toward the outer peripheral surface of the workpiece, and the tips of both drive units The position of the workpiece is adjusted by contacting the outer peripheral surface of the workpiece. At the same time, the position of the work is confirmed by the measuring instrument, and when the work center axis is within the value of the predetermined alignment range, the work centering work is finished.

特開平10−43985号公報JP 10-43985 A

特許文献1の技術では、計測器によってワークの位置を計測しながら2つの駆動部によってワークの位置を調整しているので、芯出し作業に時間がかかる。また、計測器と、計測器を移動させるための機構とが必要となり、ワーク芯出し装置の構造が複雑となる。   In the technique of Patent Document 1, while the position of the workpiece is adjusted by the two drive units while measuring the position of the workpiece by the measuring device, it takes time for the centering operation. In addition, a measuring instrument and a mechanism for moving the measuring instrument are required, and the structure of the work centering device becomes complicated.

本発明は、簡単な構成で短時間にワークの芯出しを行うことができるワーク芯出し装置及びワーク芯出し方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a work centering apparatus and a work centering method capable of centering a work with a simple configuration in a short time.

(1)本発明は、加工装置の主軸に設けられたマグネットチャックにより保持された円周面を有するワークの芯出しを行うワーク芯出し装置であって、前記主軸と同心に配置される基準軸心回りに周方向に間隔をあけて配置される複数の芯出し具と、前記複数の芯出し具をそれぞれ前記基準軸心から互いに等距離にある所定の芯出し位置まで径方向に移動させ、前記マグネットチャックに保持された前記ワークの円周面に前記各芯出し具を接触させる駆動部と、を備えている。
なお、上記構成において、「円周面」とは、例えば、環状、筒状、円板状、又は円柱状に形成されたワークにおける、円形状の内周面又は外周面をいう。
(1) The present invention is a work centering apparatus for centering a work having a circumferential surface held by a magnet chuck provided on a spindle of a processing apparatus, wherein a reference axis is disposed concentrically with the spindle The plurality of centering devices disposed at intervals in the circumferential direction and the plurality of centering devices are respectively moved in the radial direction to predetermined centering positions equidistant from each other from the reference axis. And a drive unit for bringing the centering tools into contact with the circumferential surface of the work held by the magnet chuck.
In the above configuration, the “circumferential surface” refers to, for example, a circular inner peripheral surface or an outer peripheral surface of a work formed in an annular, cylindrical, disc, or cylindrical shape.

上記構成のワーク芯出し装置によれば、複数の芯出し具をそれぞれ基準軸心から等距離にある芯出し位置まで径方向に移動させることで、ワークの軸心を主軸の軸心に一致させることが可能となり、計測器を用いることなく短時間かつ簡単な構成で芯出し作業を行うことができる。   According to the work centering device of the above configuration, the work center axis is made to coincide with the work center axis by moving the plurality of centering tools radially to the work centering position equidistant from the reference work center. As a result, the centering operation can be performed in a short time and with a simple configuration without using a measuring instrument.

(2)好ましくは、前記複数の芯出し具が、互いに前記基準軸心から径方向に等距離の位置に配置され、前記駆動部は、前記複数の芯出し具を同一のストロークで同時に径方向に移動させる。
このような構成により、各芯出し具を異なるタイミングで径方向に移動させる場合に比べて、ワークの芯出し作業をより短時間で行うことができる。
(2) Preferably, the plurality of centering devices are arranged at positions equidistantly in the radial direction from the reference axis, and the driving unit is configured to simultaneously rotate the plurality of centering devices in the same stroke. Move to
With such a configuration, the work of centering the work can be performed in a shorter time as compared with the case where the centering tools are moved in the radial direction at different timings.

(3)好ましくは、前記駆動部が、エアシリンダである。
このような構成により、もともとエア供給装置を備えた加工装置、例えばマシニングセンタやNC旋盤等に対して好適に適用することが可能となる。
(3) Preferably, the drive unit is an air cylinder.
With such a configuration, the present invention can be suitably applied to a processing apparatus originally equipped with an air supply device, such as a machining center or an NC lathe.

(4)好ましくは、前記芯出し具が、前記基準軸心回りに間隔をあけて3箇所に設けられている。
このような構成によって、ワークの円周面に対して芯出し具が3箇所で接触することになるため、可及的に少ない芯出し具を用いて短時間かつ高精度に芯出し作業を行うことができる。
(4) Preferably, the centering devices are provided at three locations spaced apart around the reference axis.
With such a configuration, the centering device contacts the circumferential surface of the work at three points, so centering work can be performed in a short time and with high accuracy using as few centering devices as possible. be able to.

(5)本発明の加工装置は、主軸と、前記主軸に設けられ円周面を有するワークを保持するマグネットチャックと、上記(1)〜(5)のいずれか1つに記載のワーク芯出し装置と、を備えている。   (5) The processing apparatus according to the present invention includes a main spindle, a magnet chuck for holding a work provided on the main spindle and having a circumferential surface, and the work centering according to any one of the above (1) to (5) And an apparatus.

(6)本発明は、上記(1)〜(5)のいずれか1つのワーク芯出し装置を用いたワーク芯出し方法であって、加工装置の主軸に設けられたマグネットチャックを弱励磁状態にして円周面を有するワークを前記マグネットチャックで保持する工程、前記主軸を回転駆動する工程、前記主軸と同心に前記ワーク芯出し装置の基準軸心を配置した状態で、複数の芯出し具をそれぞれ前記基準軸心から互いに等距離にある芯出し位置まで移動させ、前記ワークの円周面に前記芯出し具を接触させる工程、を含む。   (6) The present invention is a work centering method using the work centering device according to any one of the above (1) to (5), wherein the magnet chuck provided on the main shaft of the processing device is weakly excited. Holding a workpiece having a circumferential surface with the magnet chuck, rotating the spindle, and arranging a plurality of alignment tools in a state in which the reference axis of the workpiece centering device is disposed concentrically with the spindle Moving the centering tool to a centering position equidistant from each other from the reference axis, and bringing the centering tool into contact with the circumferential surface of the workpiece.

このワーク芯出し方法によれば、マグネットチャックを弱励磁状態にしてワークを保持することで、芯出しのためにワークの位置調整を可能とする。また、主軸を回転駆動することでワークを回転させ、複数の芯出し具をそれぞれワークの円周面の全体に接触させて高精度に芯出しを行うことができる。そして、複数の芯出し具をそれぞれ基準軸心から互いに等距離にある所定の芯出し位置まで移動させることで、計測器を用いることなくワークの芯出しを行うことができる。   According to this work centering method, the position of the work can be adjusted for centering by holding the work with the magnet chuck in a weakly excited state. Further, by rotating the main shaft to rotate the work, the plurality of centering tools can be brought into contact with the entire circumferential surface of the work to perform centering with high accuracy. Then, by moving the plurality of centering tools to predetermined centering positions equidistant from each other from the reference axis, it is possible to center the work without using a measuring instrument.

本発明によれば、短時間で正確にワークの芯出しを行うことができる。   According to the present invention, centering of a work can be accurately performed in a short time.

第1の実施形態に係るワーク芯出し装置の正面図である。It is a front view of the workpiece centering device concerning a 1st embodiment. ワーク芯出し装置の側面図(一部、図1のA−A線に相当する断面図)である。It is a side view (partly, sectional drawing corresponded to the AA of FIG. 1) of a workpiece | work centering apparatus. 駆動部の斜視図である。It is a perspective view of a drive part. 芯出し具の斜視図である。It is a perspective view of a centering device. 第2の実施形態に係るワーク芯出し装置の図2に相当する側面図である。It is a side view equivalent to Drawing 2 of work centering device concerning a 2nd embodiment.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[第1の実施形態]
図1は第1の実施形態に係るワーク芯出し装置の正面図である。図2は、ワーク芯出し装置の側面図(一部、図1のA−A線に相当する断面図)である。
第1の実施形態のワーク芯出し装置10は、例えば、高硬度の切削工具を用いてワークWの表面を切削するハードターニング等を行う加工装置50に適用され、当該加工装置50の工具主軸51に装着して用いられる。この加工装置50としては、例えば、マシニングセンタ又はNC旋盤等を挙げることができる。加工装置50は、ワークWを回転させる主軸52と、この主軸52と同心に配置可能な工具主軸51とを有する。主軸52には、ワークWを保持するマグネットチャック53が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
First Embodiment
FIG. 1 is a front view of a workpiece centering device according to a first embodiment. FIG. 2 is a side view (partly, a cross-sectional view corresponding to the line AA of FIG. 1) of the workpiece centering device.
The workpiece centering device 10 according to the first embodiment is applied to a processing device 50 that performs, for example, hard turning to cut the surface of the workpiece W using a high hardness cutting tool, and the tool main spindle 51 of the processing device 50. It is attached to and used. As this processing apparatus 50, a machining center, an NC lathe, etc. can be mentioned, for example. The processing device 50 has a main shaft 52 for rotating the workpiece W, and a tool main shaft 51 which can be disposed concentrically with the main shaft 52. The main chuck 52 is provided with a magnet chuck 53 for holding the work W.

本実施形態のワークWは、例えば、転がり軸受の外輪又は内輪のように円環状に形成され、内周面Wa及び外周面Wbからなる円周面を有している。なお、本実施形態では、ワークWとして、円錐ころ軸受の外輪を例示しており、当該外輪は、円錐状の内周面Waと円筒状の外周面Wbとを有している。   The work W according to the present embodiment is formed in an annular shape like, for example, an outer ring or an inner ring of a rolling bearing, and has a circumferential surface including an inner circumferential surface Wa and an outer circumferential surface Wb. In the present embodiment, the outer ring of the tapered roller bearing is illustrated as the work W, and the outer ring has a conical inner circumferential surface Wa and a cylindrical outer circumferential surface Wb.

ワーク芯出し装置10は、駆動部11と、芯出し具12とを有する。
本実施形態の駆動部11はエアシリンダにより構成されている。したがって、以下の説明では、エアシリンダにも駆動部と同一の符号11を付する。エアシリンダ11は、図3にも示すように、円筒形状のシリンダ本体21と、シリンダ本体21の軸方向の一端面に設けられた複数の可動部22とを有している。
The work centering device 10 has a drive unit 11 and a centering tool 12.
The drive part 11 of this embodiment is comprised by the air cylinder. Therefore, in the following description, the air cylinder is also given the same reference numeral 11 as the drive unit. The air cylinder 11 has a cylindrical cylinder body 21 and a plurality of movable parts 22 provided on one axial end face of the cylinder body 21 as shown in FIG. 3.

図1及び図3に示すように、エアシリンダ11の可動部22は、シリンダ本体21の軸心(中心)C1回りに周方向に等間隔に配置されている。本実施形態では、3つの可動部22が、軸心C1回りに120°の角度をあけて等間隔に配置されている。また、複数の可動部22は、軸心C1からの距離が同一とされており、エアシリンダ11の作動によって同一のストロークで同時に径方向に移動するように構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the movable portions 22 of the air cylinder 11 are disposed at equal intervals in the circumferential direction around the axial center (center) C1 of the cylinder body 21. In the present embodiment, three movable portions 22 are arranged at equal intervals around the axis C1 at an angle of 120 °. Further, the plurality of movable portions 22 have the same distance from the axial center C1, and are configured to move in the radial direction simultaneously with the same stroke by the operation of the air cylinder 11.

図2に示すように、ワーク芯出し装置10は、シリンダ本体21の軸方向の他端面に装着されたアダプタ13をも備えている。アダプタ13は、シリンダ本体21の他端面にネジ等により固定される円板部13aと、円板部13aの中心から略垂直に延びる軸部13bとを有している。また、ワーク芯出し装置10は、アダプタ13の軸部13bに装着された工具ホルダ14をも備えている。この工具ホルダ14は、例えばハイドロチャックと呼ばれるものが採用される。工具ホルダ14は、アダプタ13の軸部13bが挿入される挿入孔14aを備え、この挿入孔14aに挿入されたアダプタ13の軸部13bを油圧によって把持する機能を有している。   As shown in FIG. 2, the workpiece centering device 10 also includes an adapter 13 mounted on the other end surface of the cylinder body 21 in the axial direction. The adapter 13 has a disc portion 13a fixed to the other end surface of the cylinder body 21 by a screw or the like, and a shaft portion 13b extending substantially perpendicularly from the center of the disc portion 13a. The work centering device 10 also includes a tool holder 14 mounted on the shaft portion 13 b of the adapter 13. For example, a so-called hydro chuck is employed as the tool holder 14. The tool holder 14 has an insertion hole 14a into which the shaft portion 13b of the adapter 13 is inserted, and has a function of hydraulically gripping the shaft portion 13b of the adapter 13 inserted into the insertion hole 14a.

ワーク芯出し装置10の工具ホルダ14は、加工装置50の工具主軸51に着脱可能に装着される。加工装置50がマシニングセンタである場合には、ツールマガジンにワーク芯出し装置10が収容され、芯出し作業を行う際にオートツールチェンジャー(ATC)によってツールマガジンからワーク芯出し装置10が取り出され工具ホルダ14が工具主軸51に装着される。また、加工装置50がNC旋盤である場合には、コレットにワーク芯出し装置10が装着され、芯出し作業を行う際に当該ワーク芯出し装置10が所定の位置に移動される。したがって、ワーク芯出し装置10は、ツールマガジン又はコレットのような工具収容部に収容され、さらに芯出し作業を行う際に、工具搬送部によって工具の使用位置にまで搬送され、芯出し作業に供せられる。   The tool holder 14 of the workpiece centering device 10 is detachably mounted on the tool spindle 51 of the processing device 50. When the processing device 50 is a machining center, the workpiece centering device 10 is accommodated in the tool magazine, and when performing the centering operation, the workpiece centering device 10 is taken out of the tool magazine by an automatic tool changer (ATC) and the tool holder 14 is mounted on the tool spindle 51. When the processing device 50 is an NC lathe, the work centering device 10 is attached to the collet, and the work centering device 10 is moved to a predetermined position when performing the centering operation. Therefore, the work centering device 10 is accommodated in a tool storage unit such as a tool magazine or a collet, and when performing centering work, the work carrier is transported to the use position of the tool by the tool transport unit and used for centering work. You

工具主軸51は、芯出し作業を行う際に、加工装置50の主軸52の軸心O2と同心に配置される。そして、ワーク芯出し装置10のエアシリンダ11は、シリンダ本体21の軸心C1を、工具主軸51の軸心O1と一致させた状態で、工具主軸51に装着される。したがって、芯出し作業を行う際に、主軸52、工具主軸51、及びワーク芯出し装置10(エアシリンダ11)は、すべて同心に配置される。本明細書では、ワーク芯出し装置10の軸心C1を各芯出し具12の位置の基準となる「基準軸心C1」ともいう。   The tool spindle 51 is disposed concentrically with the axis O 2 of the spindle 52 of the processing device 50 when performing the centering operation. The air cylinder 11 of the work centering device 10 is mounted on the tool spindle 51 in a state where the axis C1 of the cylinder body 21 matches the axis O1 of the tool spindle 51. Therefore, when the centering operation is performed, the main shaft 52, the tool main shaft 51, and the work centering device 10 (air cylinder 11) are all arranged concentrically. In the present specification, the axial center C1 of the workpiece centering device 10 is also referred to as “reference axial center C1” which is a reference of the position of each alignment tool 12.

加工装置50の工具主軸51は、スルースピンドル型であり、その軸心O1には軸方向に沿って空気通路51aが形成されている。加工装置50は、エアモータ等のエア供給装置(図示省略)を備えており、工具主軸51の空気通路51aからエアを排出することが可能となっている。エアシリンダ11は、工具主軸51の空気通路51aから、工具ホルダ14及びアダプタ13に形成された空気通路14c、13cを介して軸方向の端面にエアが供給されることによって作動する。したがって、エアシリンダ11は、もともと加工装置50に備わっているエア供給装置を駆動源として作動する。   The tool main spindle 51 of the processing device 50 is a through spindle type, and an air passage 51a is formed in the axial center O1 along the axial direction. The processing device 50 includes an air supply device (not shown) such as an air motor, and can discharge air from the air passage 51 a of the tool main shaft 51. The air cylinder 11 operates by supplying air from the air passage 51 a of the tool main shaft 51 to the axial end face through the air passages 14 c and 13 c formed in the tool holder 14 and the adapter 13. Therefore, the air cylinder 11 operates with the air supply device originally provided in the processing device 50 as a drive source.

なお、エアシリンダ11は、例えば、特開2005−219136号公報、特開2004−9151号公報等により公知のものを使用することができる。より具体的には、SMC株式会社製のMHS3−673C−X84(平行開閉型エアチャック/3爪タイプ)等を使用することができる。本実施形態のエアシリンダ11は、エアの供給によって可動部22が径方向外側へ移動し、エアの供給を停止すると可動部22が径方向内側に戻る単動タイプとされている。ただし、エアシリンダ11は、上記に例示したものに限られず、同様の機能を有するものを適用することができる。   As the air cylinder 11, for example, those known by Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2005-219136 and 2004-9151 can be used. More specifically, MHS 3-673C-X84 (parallel opening / closing air chuck / 3 claw type) manufactured by SMC Corporation can be used. In the air cylinder 11 of the present embodiment, the movable portion 22 moves radially outward by the supply of air, and when the supply of air is stopped, the movable portion 22 returns to the radially inner side. However, the air cylinder 11 is not limited to the one illustrated above, and one having a similar function can be applied.

図1及び図2に示すように、エアシリンダ11の各可動部22には、それぞれ芯出し具12が取り付けられている。芯出し具12は、図4に示すように、第1板部31と第2板部32とを有し略L字状に屈曲された本体部30と、本体部30の第2板部32に取り付けられた接触部材33とからなる。本体部30の第1板部31には、複数の挿通孔31aが形成されている。また、図3に示すように、エアシリンダ11の可動部22には、複数の雌ねじ孔22aが形成されている。そして、芯出し具12は、挿通孔31aに挿通された固定ネジ34を雌ねじ孔22aに螺合することによって可動部22に固定される。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the centering tool 12 is attached to each movable portion 22 of the air cylinder 11. As shown in FIG. 4, the centering tool 12 includes a main body portion 30 having a first plate portion 31 and a second plate portion 32 and bent in a substantially L shape, and a second plate portion 32 of the main body portion 30. And a contact member 33 attached thereto. A plurality of insertion holes 31 a are formed in the first plate portion 31 of the main body portion 30. Further, as shown in FIG. 3, a plurality of female screw holes 22 a are formed in the movable portion 22 of the air cylinder 11. Then, the centering device 12 is fixed to the movable portion 22 by screwing the fixing screw 34 inserted into the insertion hole 31a into the female screw hole 22a.

接触部材33は、円筒形状のケーシング35と、ケーシング35の先端に設けられた接触子36とを有している。ケーシング35は、外周面に雄ねじを有しており、本体部30の第2板部32に形成された雌ねじ孔32aに螺合される。また、ケーシング35は、外周面に螺合されたナット37によって回り止めされている。接触子36は、セラミック製の球からなり、ケーシング35の先端に回転自在に支持され、一部がケーシング35から突出している。芯出し具12は、接触子36をエアシリンダ11の径方向外側に向けた状態でエアシリンダ11に取り付けられている。   The contact member 33 has a cylindrical casing 35 and a contact 36 provided at the tip of the casing 35. The casing 35 has an external thread on the outer peripheral surface, and is screwed into an internal thread hole 32 a formed in the second plate portion 32 of the main body 30. In addition, the casing 35 is locked by a nut 37 screwed to the outer peripheral surface. The contact 36 is formed of a ceramic ball, is rotatably supported at the tip of the casing 35, and a portion thereof protrudes from the casing 35. The centering device 12 is attached to the air cylinder 11 with the contacts 36 directed outward in the radial direction of the air cylinder 11.

加工装置50のマグネットチャック53は、円盤状に形成され、加工装置50の主軸52の先端に連結されている。マグネットチャック53の中心は、主軸52の軸心O2と一致している。したがって、マグネットチャック53は、主軸52とともに主軸52の軸心O2回り、すなわち自身の中心回りに回転する。マグネットチャック53の一側面は、磁性体を吸着する吸着面53aとされている。   The magnet chuck 53 of the processing device 50 is formed in a disk shape, and is connected to the tip of the main shaft 52 of the processing device 50. The center of the magnetic chuck 53 coincides with the axial center O 2 of the main shaft 52. Therefore, the magnet chuck 53 rotates with the main shaft 52 about the axis O 2 of the main shaft 52, that is, around its own center. One side surface of the magnet chuck 53 is an adsorption surface 53 a for adsorbing the magnetic material.

マグネットチャック53は、電流を流すことによって磁力を発生する電磁石により構成されている。したがって、マグネットチャック53は、電流の大きさを変えることによって磁力の大きさを変えることができる。本実施形態のマグネットチャック53は、加工を行う際の磁力よりも芯出し作業を行う際の磁力を小さくする(弱励磁とする)ことによって、ワークWの保持力を弱めるように構成されている。   The magnet chuck 53 is configured of an electromagnet that generates a magnetic force by flowing an electric current. Therefore, the magnetic chuck 53 can change the magnitude of the magnetic force by changing the magnitude of the current. The magnet chuck 53 of the present embodiment is configured to weaken the holding force of the work W by making the magnetic force at the time of centering work smaller (weaker excitation) than the magnetic force at the time of processing. .

(芯出し作業の手順)
以下、芯出し作業の手順について説明する。
まず、加工装置50のマグネットチャック53に、弱励磁の状態でワークWを吸着させる。また、加工装置50の工具主軸51にワーク芯出し装置10を装着する。
そして、工具主軸51を軸心O1に沿って移動させ、マグネットチャック53に保持されたワークWの径方向内側に、ワーク芯出し装置10の芯出し具12を配置する。
(Procedure of centering work)
Hereinafter, the procedure of the centering operation will be described.
First, the workpiece W is attracted to the magnet chuck 53 of the processing device 50 in a weakly excited state. Further, the work centering device 10 is mounted on the tool spindle 51 of the processing device 50.
Then, the tool spindle 51 is moved along the axial center O 1, and the centering tool 12 of the workpiece centering device 10 is disposed radially inward of the workpiece W held by the magnet chuck 53.

次いで、主軸52を回転駆動するによってワークWを回転させながら、エアシリンダ11を作動させて各芯出し具12を径方向外側に移動させ、径方向外端部の接触子36をワークWの内周面Waに接触させる。ワークWの回転速度は、例えば50〜100rpmとされる。また、接触子36を接触させる時間は、数秒〜十数秒とされる。   Then, while rotating the work W by rotationally driving the main shaft 52, the air cylinder 11 is operated to move each centering tool 12 radially outward, and the contacts 36 at the radially outer end are contained in the work W Contact the circumferential surface Wa. The rotational speed of the work W is, for example, 50 to 100 rpm. Further, the contact time of the contact 36 is several seconds to several tens of seconds.

ワークWが主軸52の軸心O2に対して偏心した状態でマグネットチャック53に保持されていた場合、いずれかの芯出し具12がワークWの内周面Waに接触し、さらに当該芯出し具12がそのまま径方向外側へ移動することにより、ワークWはマグネットチャック53に吸着されたまま位置が調整され、全ての芯出し具12がワークWの内周面Waに接触することによってワークWの位置が所定に定められ、正確に芯出しされる。   When the work W is held by the magnet chuck 53 in a state of being eccentric to the axial center O2 of the main shaft 52, any one of the centering tools 12 contacts the inner circumferential surface Wa of the work W, and the centering tools The position of the work W is adjusted while the work W is attracted to the magnet chuck 53 by moving the work 12 radially outward as it is, and all the centering tools 12 contact the inner circumferential surface Wa of the work W. The position is determined in a predetermined manner, and is accurately centered.

各芯出し具12は、ワークWの内周面Waに全ての芯出し具12が接触することによって所定の位置で径方向の移動が制限され、結果として当該位置が、各芯出し具12によってワークWを芯出しするための「芯出し位置」となる。各芯出し具12の芯出し位置は、互いに基準軸心C1から等距離の位置にある。したがって、言い換えると、各芯出し具12をそれぞれ基準軸心C1から互いに等距離にある所定の芯出し位置にまで移動させることで、ワークWの芯出しを行うことができる。   The movement of each centering tool 12 in the radial direction is restricted at a predetermined position by bringing all the centering tools 12 into contact with the inner circumferential surface Wa of the work W, and as a result, the corresponding position is determined by each centering tool 12 It becomes a "centering position" for centering the work W. The centering positions of the centering devices 12 are equidistant from the reference axis C1. Therefore, in other words, the work W can be centered by moving the centering tools 12 to predetermined centering positions equidistant from the reference axis C1.

本実施形態のワーク芯出し装置10は、複数の芯出し具12を同時に同一ストロークで移動させてワークWの内周面Waに接触させているので、短時間かつ正確にワークWの芯出しを行うことができる。
また、本実施形態のワーク芯出し装置10は、芯出し作業を行う際に、マグネットチャック53を弱励磁の状態としているので、芯出し具12との接触でワークWが移動し易くなり、ワークWを歪ませることなく位置調整を容易に行うことができる。
In the work centering apparatus 10 according to the present embodiment, the plurality of centering tools 12 are simultaneously moved in the same stroke to be in contact with the inner peripheral surface Wa of the work W. It can be carried out.
Further, in the work centering apparatus 10 of the present embodiment, when performing the centering operation, the magnet chuck 53 is in a weakly excited state, so that the work W can be easily moved by the contact with the centering tool 12. Position adjustment can be easily performed without distorting W.

また、本実施形態のワーク芯出し装置10は、芯出し作業を行う際にワークWを回転させているので、各芯出し具12をワークWの内周面Wa全周に接触させることでき、芯出しの精度をより高めることができる。
本実施形態のワーク芯出し装置10は、エアシリンダ11及び接触部材33として市販されているものを適用することが可能であり、可及的に安価に製造することができる。
Further, since the work centering device 10 of the present embodiment rotates the work W when performing the centering operation, each centering tool 12 can be brought into contact with the entire inner circumferential surface Wa of the work W, The accuracy of centering can be further improved.
It is possible to apply what is marketed as the air cylinder 11 and the contact member 33 as the workpiece centering apparatus 10 of this embodiment, and can be manufactured as inexpensively as possible.

芯出し具12の先端には、回転自在な接触子36が設けられているので、ワークWとの接触による抵抗を小さくすることができ、ワークWの回転を妨げることがない。また、接触子36はセラミック製であるため、金属製の接触子よりも軽く、ワークWとの接触によって回転しやすくなり、抵抗をより低減することができる。   Since the rotatable contact 36 is provided at the tip of the centering device 12, the resistance due to the contact with the work W can be reduced, and the rotation of the work W is not hindered. Further, since the contact 36 is made of ceramic, it is lighter than the contact made of metal, can be easily rotated by the contact with the work W, and the resistance can be further reduced.

[第2の実施形態]
図5は、第2の実施形態に係るワーク芯出し装置10の図2に相当する一部断面図である。
本実施形態のワーク芯出し装置10は、芯出し具12がワークWの外周面Wbに接触することによって芯出しを行うものとなっている。ワーク芯出し装置10の駆動部11は、第1の実施形態と略同様であり、エアシリンダによって構成されている。ただし、本実施形態のエアシリンダ11は、エアの供給によって可動部22が径方向内側に移動し、エアの供給を停止すると可動部22が径方向外側に戻るように構成されている。
Second Embodiment
FIG. 5 is a partial sectional view corresponding to FIG. 2 of the work centering apparatus 10 according to the second embodiment.
The workpiece centering device 10 according to the present embodiment performs centering when the centering tool 12 contacts the outer peripheral surface Wb of the workpiece W. The drive unit 11 of the work centering apparatus 10 is substantially the same as that of the first embodiment, and is configured by an air cylinder. However, the air cylinder 11 of this embodiment is configured such that the movable portion 22 moves radially inward by the supply of air, and when the supply of air is stopped, the movable portion 22 returns radially outward.

芯出し具12は、第1の実施形態の芯出し具12よりも第1板部31が径方向に長く形成された本体部30を備え、本体部30の第2板部32には、接触子36を径方向内側に向けた状態で接触部材33が取り付けられている。
本実施形態では、複数の芯出し具12を径方向外側に移動させた状態で、軸心O1に沿ってワーク芯出し装置10をワークWに近づけ、芯出し具12をワークWの径方向外側に位置させる。そして、芯出し具12を径方向内側に移動させて接触子36をワークWの外周面Wbに接触させることで、ワークWの位置を調整し、芯出しを行うことができる。
The centering device 12 includes a main body portion 30 in which the first plate portion 31 is formed radially longer than the centering device 12 of the first embodiment, and the second plate portion 32 of the main body portion 30 contacts The contact member 33 is attached with the teeth 36 directed radially inward.
In the present embodiment, with the plurality of centering tools 12 moved radially outward, the work centering device 10 is brought close to the work W along the axial center O1, and the centering tools 12 are radially outside the work W. Position on Then, by moving the centering tool 12 radially inward to bring the contact 36 into contact with the outer peripheral surface Wb of the workpiece W, it is possible to adjust the position of the workpiece W and perform centering.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において変更することが可能である。
例えば、ワーク芯出し装置10の駆動部11は、複数の芯出し具12のそれぞれに対して個別に設けられていてもよく、複数の芯出し具12を異なるタイミングで個別に移動させてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified within the scope of the invention described in the claims.
For example, the drive unit 11 of the work centering device 10 may be provided individually for each of the plurality of centering tools 12 or may be moved individually at different timings. .

芯出し具12の数は、3個に限らず、2個又は4個以上であってもよい。ただし、3個とすることによって、可及的に少ない芯出し具12で短時間かつ正確にワークWの芯出しを行うことができる。
駆動部11としてのエアシリンダは、単動タイプのものに限られず、複動タイプのものを用いてもよい。
The number of centering devices 12 is not limited to three, and may be two or four or more. However, by setting the number to three, the centering of the work W can be accurately performed in a short time and with the centering tool 12 as few as possible.
The air cylinder as the drive unit 11 is not limited to the single-acting type but may be a double-acting type.

上記実施形態では、転がり軸受の内輪又は外輪のように円環状のワークWを例示したが、これに限定されず、少なくとも円形状の内周面又は外周面を有しているワークWであればよく、例えば、円形状の内周面と多角形状の外周面とを有するワークWや、その逆のワーク等であってもよい。   Although the annular work W is illustrated like the inner ring or the outer ring of the rolling bearing in the above embodiment, the present invention is not limited to this, as long as it is a work W having at least a circular inner or outer peripheral surface. For example, it may be a workpiece W having a circular inner circumferential surface and a polygonal outer circumferential surface, or a workpiece opposite to that.

上記実施形態では、ワーク芯出し装置10が加工装置50の工具主軸51に装着されていたが、これに限定されず、主軸52と同心に配置される他の軸に装着されてもよい。例えば、ワーク芯出し装置10は、旋盤における芯押し台に装着して使用することができる。
また、本発明が適用される加工装置50は、切削装置に限らず、研削装置等の他の装置であってもよい。
Although the workpiece centering device 10 is mounted on the tool spindle 51 of the processing device 50 in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and the workpiece centering device 10 may be mounted on another shaft arranged concentrically with the spindle 52. For example, the work centering device 10 can be used by being attached to a coring stand in a lathe.
Further, the processing device 50 to which the present invention is applied is not limited to the cutting device, and may be another device such as a grinding device.

10:ワーク芯出し装置、11:エアシリンダ(駆動部)、12:芯出し具、36:接触子、50:加工装置、52:主軸、53:マグネットチャック、W:ワーク、Wa:内周面、Wb:外周面 10: work centering device, 11: air cylinder (drive unit), 12: centering tool, 36: contactor, 50: processing device, 52: main shaft, 53: magnetic chuck, W: work, Wa: inner circumferential surface , Wb: outer surface

Claims (6)

加工装置の主軸に設けられたマグネットチャックにより保持された円周面を有するワークの芯出しを行うワーク芯出し装置であって、
前記主軸と同心に配置される基準軸心回りに周方向に間隔をあけて配置される複数の芯出し具と、
前記複数の芯出し具をそれぞれ前記基準軸心から互いに等距離にある所定の芯出し位置まで径方向に移動させ、前記マグネットチャックに保持された前記ワークの円周面に前記各芯出し具を接触させる駆動部と、を備えている、ワーク芯出し装置。
A work centering apparatus for centering a work having a circumferential surface held by a magnet chuck provided on a spindle of a processing apparatus, comprising:
A plurality of centering devices circumferentially spaced about a reference axis concentric with the main axis;
The plurality of centering tools are radially moved to predetermined centering positions equidistant from each other from the reference axis, and each centering tool is placed on the circumferential surface of the work held by the magnet chuck. A workpiece centering device, comprising: a drive unit to be brought into contact with the workpiece;
前記複数の芯出し具が、互いに前記基準軸心から径方向に等距離の位置に配置され、
前記駆動部は、前記複数の芯出し具を同一のストロークで同時に径方向に移動させる、請求項1に記載のワーク芯出し装置。
The plurality of centering devices are arranged at positions equidistantly in the radial direction from the reference axis,
The work centering apparatus according to claim 1, wherein the drive unit moves the plurality of centering tools simultaneously in the same stroke in the same stroke.
前記駆動部が、エアシリンダである、請求項1又は2に記載のワーク芯出し装置。   The workpiece centering device according to claim 1, wherein the drive unit is an air cylinder. 前記芯出し具が、前記基準軸心回りに間隔をあけて3箇所に設けられている、請求項1〜3のいずれか1項に記載のワーク芯出し装置。   The workpiece centering device according to any one of claims 1 to 3, wherein the centering device is provided at three locations spaced apart around the reference axis. 主軸と、
前記主軸に設けられ円周面を有するワークを保持するマグネットチャックと、
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のワーク芯出し装置と、を備えている、加工装置。
With the spindle
A magnet chuck for holding a workpiece provided on the main shaft and having a circumferential surface;
A processing apparatus comprising the work centering device according to any one of claims 1 to 4.
請求項1〜4のいずれか1項に記載のワーク芯出し装置を用いたワーク芯出し方法であって、
加工装置の主軸に設けられたマグネットチャックを弱励磁状態にして円周面を有するワークを前記マグネットチャックで保持する工程、
前記主軸を回転駆動する工程、
前記主軸と同心に前記ワーク芯出し装置の基準軸心を配置した状態で、複数の芯出し具をそれぞれ前記基準軸心から互いに等距離にある芯出し位置まで移動させ、前記ワークの円周面に前記芯出し具を接触させる工程、を含む、ワーク芯出し方法。
A work centering method using the work centering device according to any one of claims 1 to 4,
Holding a workpiece having a circumferential surface by the magnet chuck with the magnet chuck provided on the main shaft of the processing apparatus in a weakly excited state;
Rotationally driving the spindle
A plurality of centering tools are respectively moved to centering positions equidistant from each other from the reference axis in a state where the reference axis of the work centering device is disposed concentrically with the main axis, and the circumferential surface of the work is And D. bringing the centering device into contact with the workpiece.
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