JP2019084635A - Chuck device - Google Patents

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Abstract

To provide a chuck device having a taper spigot structure.SOLUTION: The chuck device comprises: a chuck mechanism that holds a work-piece in a rotary shaft direction; a guide member, fixed to a base member, which has a first inner taper formed on an inner peripheral surface of an insertion part of a guide hole; a cylindrical support member, which can be inserted into the guide member by moving in a shaft direction and has a first outer taper corresponding to the first inner taper molded therein; a shaft member for spin finishing, fixed to the support member, which has a second outer taper formed at a tip part thereof; a claw member for spin finishing, arranged outside the shaft member for spin finishing, which has a second inner taper corresponding to the second outer taper formed therein; and a transmission member, connected to the claw member for spin finishing, which can move the inside of the support member in the shaft direction.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、把持するワークの芯出しを行う芯出し機構を有し、その芯出し機構部分が大きく移動するチャック装置に関する。   BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a chuck device having a centering mechanism for centering a workpiece to be gripped, and a portion of the centering mechanism moving largely.

工作機械などでは、主軸に対して加工対象であるワークをセットする構成としてチャック装置が使用される。チャック装置には、例えばワークに対する芯出しを行いながらそのワークを把持する構造のものがある。下記特許文献1には、その芯出し機能を備えたチャック装置が開示されている。同文献のチャック装置はコレットチャックであり、その把持部分を拡径させることによりワークを内側からクランプして芯出しを行なう構成が開示されている。具体的には、主軸を貫通するロッドに把持部材が連結され、回転シリンダによって後退することで、その把持爪が芯出し筒とのテーパ面によって拡径し、ワークが内側からクランプされるようになっている。一方で、把持部材が前進することにより、径方向に変位させる薄肉部によって把持爪が閉じ、ワークがアンクランプされる。   In a machine tool or the like, a chuck device is used as a configuration for setting a work to be processed on a spindle. The chuck device has, for example, a structure having a structure for gripping the work while performing centering on the work. Patent Document 1 below discloses a chuck device provided with the centering function. The chuck device of the same document is a collet chuck, and a configuration is disclosed in which a workpiece is clamped from inside by centering by enlarging a diameter of a gripping portion thereof. Specifically, the gripping member is connected to the rod passing through the main shaft, and by retracting by the rotating cylinder, the gripping claws are expanded in diameter by the tapered surface with the centering cylinder, and the workpiece is clamped from the inside It has become. On the other hand, when the gripping member advances, the gripping claws are closed by the thin-walled portion displaced in the radial direction, and the workpiece is unclamped.

特開平11−114706号公報JP 11-114706 A

前記従来例のチャック装置は、把持部材の軸方向の移動を安定させるように、ロッドと把持部材とを連結する軸部材が、ベース側の中心孔を摺動するように構成されている。そして、軸部材と中心孔とはほぼ隙間なく挿入されたインロー構造となっている。しかし、こうしたインロー構造は、従来例のように芯出しを行う芯出し部材の移動量が小さい場合にはよいが、芯出し部材が大きく移動するような場合には、軸部材とベース側の中心孔の加工精度を得ることが困難となる。そして、部品の加工精度が低下することになれば芯出し精度が低下し、ひいてはワークに対する加工精度が低下することになる。   In the conventional chuck device, a shaft member connecting the rod and the gripping member is configured to slide in the central hole on the base side so as to stabilize the axial movement of the gripping member. And, the shaft member and the center hole are inlaid with each other with almost no gap. However, such a spigot structure is preferable when the amount of movement of the centering member for centering is small as in the conventional example, but when the centering member moves largely, the center of the shaft member and the base side It becomes difficult to obtain hole processing accuracy. Then, if the processing accuracy of the parts is lowered, the centering accuracy is lowered, and in turn, the processing accuracy for the workpiece is lowered.

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、テーパーインロー構造のチャック装置を提供することを目的とする。   Then, this invention aims at providing the chuck device of a taper-in-row structure, in order to solve this subject.

本発明に係るチャック装置は、ワークを回転軸方向に把持するチャック機構および、ベース部材に固定され、ガイド孔の挿入部内周面に第1内側テーパが形成されたガイド部材と、軸方向の移動により前記ガイド部材内に挿入可能であり、前記第1内側テーパに対応する第1外側テーパが成形された筒形状の支持部材と、前記支持部材に固定され、先端部に第2外側テーパが形成された芯出し用軸部材と、前記芯出し用軸部材の外側に配置され、前記第2外側テーパに対応する第2内側テーパが形成された芯出し用爪部材と、前記支持部材の内側を軸方向に移動可能であって前記芯出し用爪部材に連結された伝達部材とを有する。   The chuck device according to the present invention comprises: a chuck mechanism for gripping a workpiece in the rotational axis direction; a guide member fixed to the base member and having a first inner taper formed on the inner peripheral surface of the insertion portion of the guide hole; The tubular support member is insertable into the guide member and is formed with a first outer taper corresponding to the first inner taper, and is fixed to the support member, and a second outer taper is formed at the tip. And the centering claw member disposed outside the centering shaft member and on which the second inner taper corresponding to the second outer taper is formed, and the inside of the support member. A transfer member axially movable and coupled to the centering pawl member;

前記構成によれば、第1内側テーパと第1内側テーパの嵌め合わせによりガイド部材に対して支持部材が同軸上に位置決めされた状態になり、テーパーインロー構造による芯出しが行われる。そして、支持部材の内側に設けられた伝達部材を介して芯出し用爪部材が移動することにより、支持部材に固定された芯出し用軸部材と芯出し用爪部材との間で第2外側テーパと第2内側テーパとの嵌め合わせが行われ、芯出し用爪部材によるワークの芯出しが行われる。   According to the above configuration, the support member is coaxially positioned with respect to the guide member by the fitting of the first inner taper and the first inner taper, and centering is performed by the tapered inlay structure. Then, the centering claw member is moved via the transmission member provided inside the support member, whereby the second outside between the centering shaft member fixed to the support member and the centering claw member Fitting of the taper and the second inner taper is performed, and centering of the work by the centering claw member is performed.

工作機械の主軸装置を示した断面図である。It is a sectional view showing a spindle device of a machine tool. チャック装置の一実施形態を示した芯出し及びワーククランプ時の断面図である。It is a sectional view at the time of centering which showed one embodiment of a chuck device, and a work clamp. チャック装置の一実施形態を示したワーク加工時の断面図である。It is a sectional view at the time of work processing which showed one embodiment of a chuck device. チャック装置の一実施形態を示した正面図である。It is a front view showing one embodiment of a chuck device. チャック装置の芯出し機構部分を示した拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing a centering mechanism part of a chuck device.

次に、本発明に係るチャック装置の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態では、工作機械の主軸に組み付けられたチャック装置を例に挙げて説明する。図1は、工作機械の主軸装置を示した断面図である。この主軸装置1は、円筒形状の主軸台11の内部にスピンドル12が回転自在に組み付けられ、そのスピンドル12の先端部に対して、ワークを回転軸方向(X軸方向)に把持するフェースクランプタイプのチャック装置5が組み付けられている。   Next, an embodiment of a chuck device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, a chuck device assembled to a spindle of a machine tool will be described as an example. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a spindle device of a machine tool. This spindle device 1 is a face clamp type in which a spindle 12 is rotatably assembled inside a cylindrical spindle head 11, and the workpiece is gripped in the direction of the rotation axis (X-axis direction) with respect to the tip of the spindle 12. The chuck device 5 is assembled.

スピンドル12にはプーリ13が固定され、スピンドルモータ(不図示)の回転軸に固定されたプーリとの間にベルトが掛け渡されている。また、そのスピンドル12にはエンコーダ(不図示)が設けられ、回転数の検出が行われるようになっている。よって、主軸装置1では、回転制御されたスピンドルモータからプーリ13を介してスピンドル12に回転が与えられ、その回転がチャック装置5に伝達され、そこにクランプされたワークに対し加工時の回転が与えられることとなる。   A pulley 13 is fixed to the spindle 12 and a belt is stretched between it and a pulley fixed to the rotation shaft of a spindle motor (not shown). Further, an encoder (not shown) is provided on the spindle 12 to detect the number of rotations. Therefore, in the spindle device 1, rotation is applied to the spindle 12 from the spindle motor whose rotation is controlled via the pulley 13, and the rotation is transmitted to the chuck device 5, and rotation at the time of processing is performed on the workpiece clamped there. It will be given.

この主軸装置1には、スピンドル12の内部に、チャック装置5に連結された第1乃至第3ドローバ15,16,17が同軸上に組み付けられている。具体的には、円筒形状の第1ドローバ15に同じく円筒形状の第2ドローバ16が挿入され、更に、その内側に中実ロッドの第3ドローバ17が挿入されている。各ドローバ15,16,17は複数の部材が軸方向に連結されて構成されており、それぞれにチャック装置5の各機構を駆動させるためのアクチュエータが設けられている。本実施形態ではアクチュエータとして油圧シリンダが使用される。   In the spindle device 1, first to third drawbars 15, 16, and 17 connected to the chuck device 5 are coaxially assembled inside the spindle 12. Specifically, a cylindrical second drawbar 16 is inserted into the cylindrical first drawbar 15, and a solid rod third drawbar 17 is inserted inside the second drawbar 16. Each of the drawbars 15, 16 and 17 is constituted by connecting a plurality of members in the axial direction, and each has an actuator for driving each mechanism of the chuck device 5. In the present embodiment, a hydraulic cylinder is used as an actuator.

最も外側に位置する第1ドローバ15は、チャック用シリンダ21のピストンに連結されている。そして、第2ドローバ16は、後方側(XL側)の連結ロッド22を介して進退用シリンダ23が連結されている。この進退用シリンダ23の伸縮作動は、第2ドローバ16に対して第1及び第3ドローバ15,17よりも大きな軸方向のストロークが与えられるようになっている。そして、第3ドローバ17は、連結ロッド22内に構成された芯出し用シリンダ25のピストンに連結されている。すなわち、第3ドローバ17は、第2ドローバ16と一体になって軸方向に移動可能であり、且つ、その第2ドローバ16の内部において芯出し用シリンダ25による軸方向の移動が可能になっている。   The outermost first drawbar 15 is connected to the piston of the chuck cylinder 21. The second drawbar 16 is connected to the advancing / retracting cylinder 23 via the connecting rod 22 on the rear side (XL side). The expansion and contraction operation of the advancing and retracting cylinder 23 is such that an axial stroke larger than the first and third drawbars 15 and 17 is given to the second drawbar 16. The third draw bar 17 is connected to the piston of the centering cylinder 25 formed in the connecting rod 22. That is, the third drawbar 17 is axially movable integrally with the second drawbar 16, and the axial movement of the centering cylinder 25 is enabled inside the second drawbar 16. There is.

次に、図2及び図3は、本実施形態のチャック装置5を示した断面図であり、特に図2は、芯出し及びワーククランプ時の状態を示した図であり、図3は、芯出し部を退避させたワーク加工時の状態を示した図である。そして、図4は、チャック装置5を軸方向(図2の右側)から示した正面図である。本実施形態のチャック装置5は、ワークWを回転軸方向(X軸方向)に把持するフェースクランプタイプのチャック機構と、回転軸に対して芯出しするための芯出し機構が備えられている。   Next, FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views showing the chuck device 5 of the present embodiment, and in particular, FIG. 2 is a view showing the state at the time of centering and work clamping. It is the figure which showed the state at the time of the workpiece | work process which evacuated the protrusion part. And FIG. 4 is a front view showing the chuck device 5 from the axial direction (right side of FIG. 2). The chuck device 5 of the present embodiment is provided with a face clamp type chuck mechanism for gripping the work W in the rotational axis direction (X axis direction), and a centering mechanism for centering the work W with respect to the rotational axis.

チャック装置5は、スピンドル12に対してベース部材31が固定され、その回転するベース部材31に対してチャック機構や芯出し機構が一体的に組み付けられている。チャック機構は、ベース部材31に固定された軸受部材32に第1ドローバ15が摺動可能に挿入され、その第1ドローバ15の先端部に、径方向に延びたアーム部材33が連結されている。そのアーム部材33には、軸方向に延びた不図示の操作軸が連結され、更にその操作軸に対して回転軸34が連結されている。   In the chuck device 5, the base member 31 is fixed to the spindle 12, and the chuck mechanism and the centering mechanism are integrally assembled to the rotating base member 31. In the chuck mechanism, the first drawbar 15 is slidably inserted in a bearing member 32 fixed to the base member 31, and a radially extending arm member 33 is connected to the tip of the first drawbar 15. . An operating shaft (not shown) extending in the axial direction is connected to the arm member 33, and a rotating shaft 34 is connected to the operating shaft.

回転軸34は、斜めに切られたリード溝が形成され、第1ドローバ15からの軸方向の運動が回転方向にも伝えられようになっている。従って、その回転軸34に固定されたトップジョー35には、軸方向の変位とともに図4に示す旋回が与えられるようになっている。すなわち、一点鎖線で示す退避位置にあったトップジョー35は、実線で示すチャック位置へと旋回した場合には、当金36との距離を縮める方向(XL方向)にも移動し、ワークWを挟み込むクランプが行われる。そして、逆方向に旋回した場合には、トップジョー35は、実線で示す退避位置へと移動するとともに当金36から離れる方向(XR方向)に移動し、ワークWを開放したアンクランプが行われる。   The rotary shaft 34 is formed with an obliquely cut lead groove so that axial movement from the first drawbar 15 can be transmitted also in the rotational direction. Accordingly, the pivot shown in FIG. 4 is given to the top jaw 35 fixed to the rotation shaft 34 together with the axial displacement. That is, when the top jaw 35 located at the retracted position indicated by the alternate long and short dash line pivots to the chuck position indicated by the solid line, the top jaw 35 also moves in the direction (XL direction) to reduce the distance to the work metal 36. Clamping is performed. Then, when turning in the opposite direction, the top jaw 35 moves to the retracted position shown by the solid line and moves in the direction away from the work metal 36 (XR direction), and unclamping with the work W released is performed. .

次に、第1ドローバ15内に挿入された第2ドローバ16は、その先端部がチャック装置5の内部にまで延び、ネジ部によって支持部材41が同軸上に固定されている。支持部材41は、円筒形状をしたものであり、その内側には芯出し機構が組み込まれている。図5は、図2に示す芯出し時の芯出し機構部分8を示した拡大断面図である。その芯出し機構部分8は、支持部材41を基部として図2と図3に示すようにチャック装置5の内部を軸方向に大きく移動するよう構成されている。具体的には、図2に示す芯出し状態では、支持部材41がガイド部材42内に挿入され、図3に示す退避状態では、支持部材41がガイド部材42から外れた位置にまで移動している。   Next, the tip end of the second drawbar 16 inserted into the first drawbar 15 extends to the inside of the chuck device 5, and the support member 41 is coaxially fixed by the screw. The support member 41 has a cylindrical shape, and a centering mechanism is incorporated inside thereof. FIG. 5 is an enlarged sectional view showing the centering mechanism portion 8 at the time of centering shown in FIG. The centering mechanism portion 8 is configured to move largely inside the chuck device 5 in the axial direction as shown in FIGS. 2 and 3 with the support member 41 as a base. Specifically, in the centering state shown in FIG. 2, the support member 41 is inserted into the guide member 42, and in the retracted state shown in FIG. 3, the support member 41 moves to a position out of the guide member 42. There is.

ガイド部材42は、チャック装置5のベース部材31側に固定された円筒形状の部材である。一方、支持部材41は、ガイド部材42の内側に嵌まり込む外側円筒部411と、第2ドローバ16にネジ部を介して固定する内側円筒部412とから構成されている。その外側円筒部411には、フランジ部や軸方向の段差部が形成されているが、フランジ近くの一部外周面に第1外側テーパ415が成形されている。そして、ガイド部材42には、支持部材41の挿入側端部内周面に、第1外側テーパ415に対応する第1内側テーパ425が形成されている。すなわち本実施形態では、図2に示す芯出し時に第1外側テーパ415と第1内側テーパ425とが嵌り合うことにより、ガイド部材42に対して支持部材41が同軸上に位置するテーパーインロー構造がとられている。   The guide member 42 is a cylindrical member fixed to the base member 31 side of the chuck device 5. On the other hand, the support member 41 is composed of an outer cylindrical portion 411 fitted into the inside of the guide member 42 and an inner cylindrical portion 412 fixed to the second drawbar 16 via a screw portion. The outer cylindrical portion 411 is formed with a flange portion and a step portion in the axial direction, but a first outer taper 415 is formed on a part of the outer peripheral surface near the flange. In the guide member 42, a first inner taper 425 corresponding to the first outer taper 415 is formed on the inner peripheral surface of the insertion side end portion of the support member 41. That is, in the present embodiment, the tapered inlay structure in which the support member 41 is coaxially positioned with respect to the guide member 42 is obtained by fitting the first outer taper 415 and the first inner taper 425 at the time of centering shown in FIG. It is taken.

続いて、支持部材41には円筒形状の芯出し用軸部材43が固定されている。芯出し用軸部材43は、そのフランジ部431が支持部材41の端部にネジ止めによって固定され、軸方向反対の先端部外周面に第2外側テーパ435が形成されている。そして、芯出し用軸部材43の外側には円筒形状のコレット部材44が同軸上に組み付けられている。コレット部材44は、切込みの入った薄肉の筒部441と、筒部44の先端部分にはブロック上の爪部442とが形成され、爪部442には、その内周面に第2外側テーパ435に対応する第2内側テーパ445が形成されている。   Subsequently, a cylindrical centering shaft member 43 is fixed to the support member 41. The flange portion 431 of the centering shaft member 43 is fixed to the end portion of the support member 41 by screwing, and a second outer taper 435 is formed on the outer peripheral surface of the axially opposite tip portion. A cylindrical collet member 44 is coaxially attached to the outside of the centering shaft member 43. The collet member 44 is formed with a thin-walled cylindrical portion 441 having a cut and a claw portion 442 on the block at the tip end portion of the cylindrical portion 44, and the claw portion 442 has a second outer taper on its inner circumferential surface A second inner taper 445 corresponding to 435 is formed.

そして、コレット部材44には第3ドローバ17による軸方向の運動を伝達する構成が設けられ、特に本実施形態では、第3ドローバ17とコレット部材44との間に調整手段を設けた伝達部材46が組み込まれている。第3ドローバ17の端部には調整用の雌ねじ部171が形成され、調整用ロッド45の先端部に形成された調整用の雄ねじ部451がねじ込まれて両者が軸線方向に連結されている。一方で、調整用ロッド45には雄ねじ部451の反対側端面に六角穴453が形成され、六角レンチによって調整用ロッド45のねじ込み量を調整することが可能になっている。すなわち、第3ドローバ17に対して調整用ロッド45の軸方向の位置調整が可能になっている。   The collet member 44 is provided with a construction for transmitting the axial movement of the third drawbar 17. Particularly in the present embodiment, the transmission member 46 is provided with an adjusting means between the third drawbar 17 and the collet member 44. Is incorporated. An adjusting female screw portion 171 is formed at an end of the third drawbar 17, and an adjusting male screw 451 formed at the tip of the adjusting rod 45 is screwed in and both are connected in the axial direction. On the other hand, a hexagonal hole 453 is formed in the end face on the opposite side of the male screw 451 in the adjusting rod 45, and it is possible to adjust the screwing amount of the adjusting rod 45 by a hexagonal wrench. That is, the axial position adjustment of the adjustment rod 45 with respect to the third draw bar 17 is possible.

調整用ロッド45は、フランジ部455が内包されるようにして伝達部材46に組み込まれている。伝達部材46は、支持部材41の内側円筒部412内を摺動可能な円筒部461が形成され、その円筒部461内を調整用ロッド45が摺動可能な状態で貫通している。そして、伝達部材46には碗型の受け部462が形成され、そこに調整用ロッド45のフランジ部455が組み込まれている。更に、伝達部材46には支持部材41のフランジ部431に形成された貫通孔を通る連結部463が形成され、そこにコレット部材44のフランジ部443がネジ止めされている。   The adjustment rod 45 is incorporated in the transmission member 46 so that the flange portion 455 is contained. The transmission member 46 is formed with a cylindrical portion 461 which can slide in the inner cylindrical portion 412 of the support member 41, and the adjustment rod 45 penetrates the cylindrical portion 461 in a slidable manner. The transmission member 46 is formed with a bowl-shaped receiving portion 462, and the flange portion 455 of the adjustment rod 45 is incorporated therein. Further, the transmission member 46 is formed with a connecting portion 463 passing through a through hole formed in the flange portion 431 of the support member 41, and the flange portion 443 of the collet member 44 is screwed there.

伝達部材46は、支持部材41の内側にあって軸方向に移動可能な状態で組み込まれ、コレット部材44を作動させる第3ドローバ17からの軸方向の運動が、調整用ロッド45を介して伝達されるようになっている。すなわち、受け部462にボルトで固定された留め金47によりフランジ部455が抜け止め状態となり、調整用ロッド45と伝達部材46とが一体的な構成となっている。具体的には、調整用ロッド45のフランジ部455は、伝達部材46の受け部462の内に遊嵌され、伝達部材46が供回りすることなく調整用ロッド45の回転が可能になっている。   The transmission member 46 is incorporated inside the support member 41 so as to be movable in the axial direction, and the axial movement from the third draw bar 17 for operating the collet member 44 is transmitted via the adjustment rod 45 It is supposed to be That is, the flange portion 455 is prevented from coming off by the clasp 47 fixed to the receiving portion 462 by a bolt, and the adjusting rod 45 and the transmission member 46 are integrally configured. Specifically, the flange portion 455 of the adjustment rod 45 is loosely fitted in the receiving portion 462 of the transmission member 46, so that the adjustment rod 45 can be rotated without rotating the transmission member 46. .

そのフランジ部455には軸方片側に穴が一つ形成され、そこにボール49を保持した状態のスプリング48が挿入されている。そして、その付勢されたボール49が伝達部材46に形成された位置決め穴465に嵌り込むようになっている。位置決め穴465は、例えば伝達部材46に対して同一円周上に90度の間隔で4箇所形成され、調整用ロッド45における調整が位置決め穴465にボール49が入り込む90度の間隔で行われるようになっている。すなわち、雄ねじ部451の90度間隔のねじ込み量により第3ドローバ17に対する調整用ロッド45の位置が軸方向に変位し、第2外側テーパ435に対して第2内側テーパ445を密着させる押し当て具合が調整できるようになっている。   In the flange portion 455, one hole is formed on one side in the axial direction, and a spring 48 holding the ball 49 is inserted therein. Then, the biased ball 49 is fitted into the positioning hole 465 formed in the transmission member 46. The positioning holes 465 are formed, for example, at four positions on the same circumference at intervals of 90 degrees with respect to the transmission member 46, and the adjustment in the adjustment rod 45 is performed at 90 degrees intervals where the balls 49 enter the positioning holes 465. It has become. That is, the position of the adjustment rod 45 with respect to the third drawbar 17 is axially displaced by the screwing amount of the male screw 451 at a 90 degree interval, and the pressing condition for closely attaching the second inner taper 445 to the second outer taper 435 Can be adjusted.

続いて、本実施形態のチャック装置5について作用を説明する。先ず、主軸装置1の稼動に際し、作業者によってチャック装置5に対する芯出し機構部8の調整が行われる。すなわち、チャック装置5では、芯出し用軸部材43の先端部を塞ぐ蓋部材50が取り外され、貫通孔433内に入れられた六角レンチが六角穴453に嵌め込まれる。そして、調整用ロッド45は、所定量だけ回されて軸方向の位置調整が行われる。つまり、コレット部材44の第2内側テーパ445が芯出し用軸部材43の第2外側テーパ435に軽い力で押し当てられ、密着した両テーパ間に切屑が入り込む隙間を無くすような調整が行われる。そして、主軸装置1のチャック装置5について以下のような作動が実行される。   Subsequently, the operation of the chuck device 5 of the present embodiment will be described. First, when the spindle device 1 is operated, the operator adjusts the centering mechanism 8 with respect to the chuck device 5. That is, in the chuck device 5, the lid member 50 for closing the tip of the centering shaft member 43 is removed, and the hexagonal wrench inserted into the through hole 433 is fitted into the hexagonal hole 453. Then, the adjustment rod 45 is rotated by a predetermined amount to perform axial position adjustment. That is, the second inner taper 445 of the collet member 44 is pressed against the second outer taper 435 of the centering shaft member 43 with a light force, and adjustment is performed so as to eliminate a gap where chips enter between the closely-adhered tapers. . Then, the following operation of the chuck device 5 of the spindle device 1 is performed.

主軸装置1では、ワークWのクランプに際して先ず進退用シリンダ23が作動し、その出力が第2ドローバ16を介してチャック装置5に伝えられ、図5に示す芯出し機構部分8がXR方向に前進して図2に示す芯出し状態にセットされる。その際、第1外側テーパ415が第1内側テーパ425に倣って嵌り込み、支持部材41がガイド部材42と同軸上に位置するテーパーインローとなる。従って、支持部材41の内側に位置する芯出し用軸部材43やコレット部材44の中心が回転軸上に位置合わせられる。そして、チャック装置5に対して、ワーク搬送装置により外部から搬送されたワークWが図2に一点鎖線で示すように配置される。   In the spindle device 1, at the time of clamping the workpiece W, the advancing / retracting cylinder 23 is first activated, and the output thereof is transmitted to the chuck device 5 via the second drawbar 16, and the centering mechanism portion 8 shown in FIG. Then, it is set in the centering state shown in FIG. At this time, the first outer taper 415 fits into the first inner taper 425, and the support member 41 becomes a tapered inlay coaxially with the guide member 42. Therefore, the centers of the centering shaft member 43 and the collet member 44 located inside the support member 41 are aligned on the rotation axis. Then, the workpiece W transported from the outside by the workpiece transport device is arranged as indicated by a dashed dotted line in FIG. 2 with respect to the chuck device 5.

そこで、主軸装置1の芯出し用シリンダ25が作動し、第3ドローバ17を介して調整用ロッド45に対してXL方向に力が作用し、コレット部材44が同方向に引かれる。すると、芯出し用軸部材43の第2外側テーパ435に第2内側テーパ445が密着しているコレット部材44は、爪部442が径方向外側へと広がる方向に力を受け、ワークWの内側に押し付けられる。よって、径方向に広がる均等な押圧力を受けたワークWは、その中心位置をチャック装置5の回転中心に合わせた芯出しが行われる。   Then, the centering cylinder 25 of the spindle device 1 operates, and a force acts on the adjusting rod 45 via the third draw bar 17 in the XL direction, and the collet member 44 is pulled in the same direction. Then, the collet member 44 in which the second inner taper 445 is in close contact with the second outer taper 435 of the centering shaft member 43 receives force in the direction in which the claws 442 expand radially outward, and the inner side of the workpiece W Be pressed against. Therefore, the workpiece W which received the uniform pressing force which spreads in the radial direction is centered with the center position thereof aligned with the rotation center of the chuck device 5.

ワークWの芯出しが行われると、チャック用シリンダ21が作動し、その出力が第1ドローバ15を介してアーム部材33に伝達された軸方向の出力により、回転軸34を介してトップジョー35に旋回が与えられる。図4において一点鎖線で示す退避位置にあったトップジョー35が実線で示すチャック位置へと旋回するとともにXL方向にも変位し、ワークWが当金36とトップジョー35によって軸方向に把持される。ワークWがチャック装置5にクランプされた後は、調整用ロッド45を介してコレット部材44がXR方向に押され、第2外側テーパ435に従って爪部442が径方向内側へと移動してワークWの芯出し状態が解除される。そして、主軸装置1の進退用シリンダ23が作動し、図5に示す芯出し機構部分8が図2から図3に示す位置に移動して退避する。   When centering of the work W is performed, the chuck cylinder 21 is operated, and the output in the axial direction transmitted to the arm member 33 via the first drawbar 15 causes the top jaw 35 via the rotation shaft 34. Is given a turn. The top jaw 35 located at the retracted position shown by the alternate long and short dash line in FIG. 4 turns to the chuck position shown by the solid line and is displaced in the XL direction, and the work W is gripped in the axial direction by the contact metal 36 and the top jaw 35 . After the work W is clamped by the chuck device 5, the collet member 44 is pushed in the XR direction via the adjustment rod 45, and the claw portion 442 moves radially inward according to the second outer taper 435. Centering condition is released. Then, the advancing / retracting cylinder 23 of the spindle device 1 operates, and the centering mechanism portion 8 shown in FIG. 5 moves to the position shown in FIG. 2 to FIG. 3 and retracts.

主軸装置1では、不図示のスピンドルモータからプーリ13を介してスピンドル12に回転が与えられ、そのスピンドル12に固定されたベース部材31を介してチャック装置5に回転が与えられる。一方で、そのチャック装置5では、芯出し機構部分8の退避によりワークWの内側にスペースができているため、そのワークW内部にまで入れられた切削工具51によって中ぐり加工が行われる。   In the spindle device 1, rotation is given to the spindle 12 from the spindle motor (not shown) via the pulley 13, and rotation is given to the chuck device 5 via the base member 31 fixed to the spindle 12. On the other hand, in the chuck device 5, since the space is made inside the work W by the retraction of the centering mechanism portion 8, boring is performed by the cutting tool 51 inserted into the inside of the work W.

このようにワークWの中ぐり加工が行われる場合には、芯出し機構部分8が図2から図3に示すように大きく移動する必要がある。しかし、大きく前進移動した芯出し状態の支持部材41がガイド部材42との間で芯出しされていなければならないが、前記課題でも述べたようにインロー構造にしたのでは、十分な加工精度を出すことが困難となる。その点、本実施形態では、第1外側テーパ415と第1内側テーパ425とを嵌め合わせ、ガイド部材42に対して支持部材41の中心を合わせるテーパーインロー構造が採用されている。よって、軸方向の移動距離が大きい場合であっても加工精度が出しやすく、その結果、ワークWに対する十分な芯出し精度を得ることができる。   When boring of the work W is performed as described above, the centering mechanism portion 8 needs to move largely as shown in FIGS. 2 to 3. However, the support member 41 in the centering state, which has been largely moved forward, must be centered with the guide member 42. However, as described in the above-mentioned task, the inlay structure provides sufficient processing accuracy. It becomes difficult. In that respect, in the present embodiment, a tapered inlay structure is adopted in which the first outer taper 415 and the first inner taper 425 are fitted and the center of the support member 41 is aligned with the guide member 42. Therefore, even if the movement distance in the axial direction is large, machining accuracy can be easily obtained, and as a result, sufficient centering accuracy with respect to the workpiece W can be obtained.

チャック装置5では、図3に示すように芯出し用軸部材43やコレット部材44の端面付近で加工が行われ、ワークWの切屑やクーラントが飛び散っている。従って、第2外側テーパ435と第2内側テーパ445との間に隙間があると、そこに切屑が入り込んでワークWの芯出しを不能にしてしまう。その結果、ワークWに対する加工不良を引き起こしてしまうことになる。その点、本実施形態では、伝達部材46に内包した調整用ロッド45によって第2外側テーパ435を第2内側テーパ445に密着させた状態にすることができるため、加工時に発生する切屑などを両テーパ間に侵入させるようなことはなく、ワークWに対する適切な芯出し作業が保たれる。   In the chuck device 5, as shown in FIG. 3, machining is performed near the end surfaces of the centering shaft member 43 and the collet member 44, and chips and coolant of the workpiece W are scattered. Therefore, if there is a gap between the second outer taper 435 and the second inner taper 445, chips enter there and the centering of the work W becomes impossible. As a result, processing defects on the workpiece W will be caused. In that respect, in the present embodiment, since the second outer taper 435 can be brought into close contact with the second inner taper 445 by the adjustment rod 45 contained in the transmission member 46, chips and the like generated during processing can be both There is no possibility of invading between the tapers, and the proper centering operation for the work W can be maintained.

特に、調整用ロッド45の操作により過度に負荷を与えない適切な密着状態をつくりだしているため、薄肉の筒部441に対して大きな負荷を与えることが無く、コレット部材44の寿命を十分に得ることができる。そして、本実施形態では、調整用ロッド45や伝達部材46などからなる調整手段が支持部材41の内側に組み込まれ、コンパクトな構成になっている。また、調整後の調整用ロッド45を位置決めするスプリング48やボール49が伝達部材46内に組み込まれ、この点でもコンパクトな構成になっている。そのため、芯出し機構部分8の移動距離が大きいチャック装置5の軸方向寸法を小さく抑えることができ、更には本体である主軸装置1の大型化を抑えることにも寄与している。   In particular, since an appropriate close contact state that does not apply an excessive load by the operation of the adjustment rod 45 is created, a large load is not applied to the thin cylindrical portion 441, and the life of the collet member 44 is sufficiently obtained. be able to. And in this embodiment, the adjustment means which consists of the rod 45 for adjustment, the transmission member 46, etc. is integrated inside the support member 41, and it has a compact structure. In addition, a spring 48 and a ball 49 for positioning the adjustment rod 45 after adjustment are incorporated in the transmission member 46, which is also a compact configuration. Therefore, the axial dimension of the chuck device 5 in which the moving distance of the centering mechanism portion 8 is large can be suppressed to a small size, and furthermore, it contributes to suppressing the enlargement of the main spindle device 1 which is the main body.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning.

1…主軸装置 5…チャック装置 8…芯出し機構部分 12…スピンドル 15…第1ドローバ 16…第2ドローバ 17…第3ドローバ 21…チャック用シリンダ 23…進退用シリンダ 25…芯出し用シリンダ 41…支持部材 42…ガイド部材 43…芯出し用軸部材 44…コレット部材 45…調整用ロッド 46…伝達部材 47…留め金 415…第1外側テーパ 425…第1内側テーパ 435…第2外側テーパ 445…第2内側テーパ





Reference Signs List 1 spindle device 5 chuck device 8 centering mechanism 12 spindle 15 first draw bar 16 second draw bar 17 third draw bar 21 chuck cylinder 23 advancing / retracting cylinder 25 centering cylinder 41 Support member 42 Guide member 43 Centering shaft member 44 Collet member 45 Adjustment rod 46 Transmission member 47 Clamp 415 First outer taper 425 First inner taper 435 Second outer taper 445 Second inner taper





Claims (4)

ワークを回転軸方向に把持するチャック機構および、
ベース部材に固定され、ガイド孔の挿入部内周面に第1内側テーパが形成されたガイド部材と、
軸方向の移動により前記ガイド部材内に挿入可能であり、前記第1内側テーパに対応する第1外側テーパが成形された筒形状の支持部材と、
前記支持部材に固定され、先端部に第2外側テーパが形成された芯出し用軸部材と、
前記芯出し用軸部材の外側に配置され、前記第2外側テーパに対応する第2内側テーパが形成された芯出し用爪部材と、
前記支持部材の内側を軸方向に移動可能であって前記芯出し用爪部材に連結された伝達部材とを有するチャック装置。
A chuck mechanism that holds the work in the rotational axis direction,
A guide member fixed to the base member and having a first inner taper formed on the inner peripheral surface of the insertion portion of the guide hole;
A cylindrical support member insertable into the guide member by axial movement and having a first outer taper formed corresponding to the first inner taper;
A centering shaft member fixed to the support member and having a second outer taper formed at a tip end thereof;
A centering claw member disposed outside the centering shaft member and having a second inner taper corresponding to the second outer taper;
And a transmission member which is axially movable inside the support member and is connected to the centering claw member.
前記伝達部材は、軸方向の出力を伝える伝達ロッドに対して、当該伝達ロッドと調整用のネジ部によって螺着された調整用ロッドを介して連結された請求項1に記載のチャック装置。   The chucking device according to claim 1, wherein the transmission member is connected to a transmission rod that transmits an axial output via an adjustment rod screwed by the transmission rod and an adjustment screw. 前記調整用ロッドは、そのフランジ部が前記伝達部材に内包されるように組み込まれ、前記伝達部材を軸方向に貫通した先端部に前記ネジ部が形成された請求項2に記載のチャック装置。   The chuck device according to claim 2, wherein the adjustment rod is incorporated such that the flange portion is included in the transmission member, and the screw portion is formed at a tip portion which penetrates the transmission member in the axial direction. 前記調整用ロッドのフランジ部に形成された穴内にボールを保持した状態のばね部材が挿入され、前記伝達部材に対して同一円周上に複数形成された位置決穴に嵌り込むように、前記ボールが前記バネ部材によって付勢された請求項3に記載のチャック装置。



A spring member holding a ball is inserted into a hole formed in a flange portion of the adjustment rod, and the spring member is fitted into a plurality of positioning holes formed on the same circumference with respect to the transmission member. The chuck device according to claim 3, wherein a ball is biased by the spring member.



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