JP2849229B2 - 偏心工作物の加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は工作物の加工部位に１個
所以上の偏心部を有する場合の偏心工作物加工方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】偏心部を有する工作物の加工は偏心位相
及び偏心量が重要で加工精度を要求されることが多い。
この精度を確保するために位相合わせ機構を有する特別
の偏心チャック若しくは治具段取りを製作しておいて、
基準部の加工を行ったあとチャックまたは段取りを交換
して位相を確認し、所定偏心量になるように加工を行っ
ていた。

【０００３】例えば図７，図８のような２つの偏心加工
部Ｗ１，Ｗ２を有する工作物Ｗを製作するには、先ず工
作物Ｗの端面に偏心加工部Ｗ２の中心点を通る直径線
（第１けがき線Ｐ１）をけがいておき、次いでその直径
線よりθ度ずれた偏心加工部Ｗ３の直径線（第２けがき
線Ｐ２）をけがいておく。そして図９，図１０に示すよ
うに主軸に把持中心が主軸中心にある標準チャックＣ１
を取りつけておき，工作物Ｗを把持させ同心加工部Ｗ１
を加工する。加工が終わるとチャックＣ１を開いて工作
物を手で取り出し図１１のようにＶ台上に取外して仮置
きする。事前に工作物の偏心加工部Ｗ２の偏心量ε１と
等しい偏心を有する把持面をＣ軸原点位置に加工した偏
心チャックＣ２に標準チャックＣ１を取替える。最大偏
心位置をＸ軸方向に合わせる。

【０００４】一方刃物台タレットの工具取付け面にけが
き針を取付けておく。そしてチャックを開き工作物の第
１けがき線Ｐ１をＸ軸方向としタレットのけがき針をＸ
軸方向に移動させ工作物旋回調整して線を合わせ、チャ
ックの偏心位相と偏心加工部Ｗ２の偏心位相を合わせ把
持させる。この操作が熟練を要し時間がかかる。偏心加
工部Ｗ２を加工する（図１２，図１３）。偏心チャック
Ｃ２の偏心量がε１であるのでＷ２の偏心量はε１とな
る。

【０００５】加工が終われば再度工作物Ｗを取外して図
１４のようにＶ台上に仮置きする。次いでＣ軸原点より
位置θにおいて偏心量ε２の偏心を有する把持面に加工
した偏心チャックＣ３と取替える。そしてチャックをＣ
軸制御して偏心方向をＸ軸方向とし、チャックを開け
る。工作物Ｗの第２けがき線Ｐ２をＸ軸方向としタレッ
トのけがき針をＸ軸方向に移動させ工作物を旋回調整し
て線を合わせ偏心加工部Ｗ３の偏心位相を一致させ、偏
心加工部Ｗ３を加工する（図１５，図１６）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように偏心部の加
工に際しては偏心量に合ったチャックに取替えるため、
工作物はチャックから一旦外して自由な状態となり取替
えた段取りに把持させるために、他の加工部との関係位
相に狂いが生じ位相精度の安定確保に問題がある。また
偏心位置合わせに時間を要する。さらに第１の偏心部に
対する第２の偏心部との間に位相のずれがあると両者の
位相合わせは更に面倒になり不正確になるとともに段取
り時間が一層長くなるという問題があった。

【０００７】本発明は従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みなされたもので、その目的とするところは１
個以上の偏心部の加工（位相）精度の向上させることで
あり、１個の工作部における加工を連続自動化できると
ともに段取替え時間を省略して加工コストとの低減が可
能な偏心工作物の加工方法を提供しようとするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は把持部が旋回角度制御可能で少なくとも
直角の第１，第２の方向移動制御可能なローデイング装
置を有し主軸のＣ軸制御可能な旋盤において、工作物チ
ャックの複数個の爪把持部の少なくとも１個所の中心は
主軸中心として他の１個所以上の中心はＣ軸原点に対し
て所定方向に加工偏心量偏心して加工しておき、偏心部
の加工に際してチャックの爪偏心把持部の偏心方向を前
記第１の方向に向け、工作物を把持するローデイング装
置を前記第１の方向に前記偏心量変位させてローデイン
グさせたあと偏心部の加工を行い、次加工に際しては前
記ローデイング装置に前記工作物を把持させてつかみ替
えを行い加工工程中はチャックとローデイング装置の何
れかに把持されるものである。

【０００９】また偏心加工部が２個所以上あるときは第
２の偏心部の加工に際してはチャックを基本偏心位置に
対して所定角度Ｃ軸割出して偏心方向を第１の方向と
し、ローデイング装置も同方向に所定角度割出し所定量
変位させてローデイングを行わせるものである。

【００１０】

【作用】標準状態で把持した工作物の加工後ローデイン
グ装置で工作物を把持しチャックの偏心部を第１の方向
に合わせローテイング装置を第１の方向の変位をさせチ
ャック偏心把持部で把持させ加工終了迄工作物を自由開
放しない。偏心加工部が２個所以上あるときは基本偏心
位置に対して所定偏心位置となるようにチャック及びロ
ーデイング装置を旋回させて位相を合わせてローデイン
グする。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を図１〜図６にもとづい
て説明する。先ず本発明を適用する工作機械は公知のＮ
Ｃ制御旋盤であって主軸はＣ軸制御が可能なものとす
る。そしてタレットの第１刃物台と第２刃物台とを有し
ローデイング装置が第２刃物台に設けられている。ロー
デイング装置はグリッパ用３本爪の空気作動の動力チャ
ックが主軸軸心と平行な軸心で旋回割出し制御可能な機
能を有して第２刃物台に軸心を主軸軸心方向として取付
けられており、刃物台の位置制御によりグリッパ用のチ
ャック中心がＸ軸・Ｚ軸制御されるものである。なお必
要なＹ軸制御を有するものであればＸ軸にかえＹ軸で実
行されるので必ずしもＸ軸に限定されるものでない。

【００１２】偏心工作物Ｗが決定されると、その偏心位
相，偏心量に合わせて動力チャックの爪に必要な加工が
行われる。チャック本体をフライス盤のテーブル上に載
せた円テーブルの中心に固定し、標準把持面ａに外径よ
りａｂ段差の２倍以上工作物径より小径の円筒を把持さ
せ、チャック取付時Ｃ軸原点とする方向をテーブル移動
方向とし偏心量ε１テーブルを移動させ、工作物Ｗの外
径をカッタ径とするカッタで把持面を加工して偏心把持
面ｂを作る。次いでテーブルを始めの位置に戻し円テー
ブルをＣ軸原点角度（テーブル移動方向）に対してθ度
回転させ、ε２分テーブルを移動させるとともに把持面
ａで把持する円筒直径をさらにａｃ段差の２倍以上工作
物径より小さいものに取替え、前のカッタで把持面を切
削して偏心把持面ｃを作る。

【００１３】このようにして標準把持面ａ、所定の偏心
把持面ｂ、所定の位相θを有する偏心把持面ｃを形成し
たチャックを、偏心把持面ｂの偏心方向を旋盤主軸にＣ
軸原点に対して既知の角度本実施例では零即ち一致させ
て取付ける。

【００１４】準備が終われば第２刃物台に取付けたロー
デイング装置によりチャックの爪１の標準把持面ａに工
作物Ｗを搬入し爪１を閉じて把持する。第１刃物台の所
定の工具を加工位置に割出しＸ軸・Ｚ軸制御して工作物
の同心加工部Ｗ１，及び偏心加工部Ｗ３を合わせて同心
に切削する。第２刃物台のローデイング装置をＸ・Ｚ軸
制御して加工部Ｗ１を把持してチャックの爪１を開放し
てＺ軸方向に退避する。

【００１５】次いでチャックの爪１の偏心把持面ｂの偏
心位置をＸ軸方向とするため主軸をＣ軸制御して原点位
置をＸ軸方向に一致させる。ローデイング装置を主軸中
心位置から偏心量ε１分Ｘ軸移動させ、Ｚ軸制御してチ
ャックの爪１の偏心把持面ｂに搬入する。チャックの爪
１を閉じて把持し、ローデイング装置の爪を開いてＺ軸
方向に退避する。第１刃物台をＸ・Ｚ軸制御して、所定
の外径に切削する。チャックの爪１の偏心把持面ｂがε
１偏心しているので工作物Ｗの偏心加工部Ｗ２はε１偏
心したものとなる。

【００１６】次いでローデイング装置をＺ軸方向に前進
させて前に把持した同心加工部Ｗ１を把持する。チャッ
クの爪１を開放しローデイング装置をＺ軸方向に退避さ
せ、主軸をθ度反時計方向に旋回させてチャック爪１の
偏心把持面ｃの偏心方向をＸ軸方向に一致させる。ロー
デイング装置も同方向にθ度旋回させて偏心加工部Ｗ３
の偏心位相をＸ軸方向にするとともにＸ軸方向にε２分
移動させる。ローデイング装置をＺ軸方向前進させチャ
ックの爪１の偏心把持面ｃに搬入し、爪１を閉じ工作物
を把持させる。ローデイング装置の爪を開きＺ軸方向に
退避させ、第１刃物台の工具でＸ・Ｚ軸制御して切削す
る。切削完了によりローデイング装置により排出し、引
続き素材を搬入するものである。

【００１７】

【発明の効果】上述のようであるので、本発明は以下の
効果を奏する。偏心加工部の加工においてもチャック又
はローデイング装置の何れかで確実に把持していて、工
作物を自由に開放することなく連続加工を行うので、偏
心位相の狂いが皆無であり正確な偏心位相，偏心量が得
られ量産物においても加工精度が向上するとともに安定
したものが得られる。また途中段取替えが不要であって
段取時間を大幅に短縮でき、特に熟練を要することもな
く加工コスト低減に寄与する。さらに段取用のチャック
が不要となり維持費が低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】標準把持面ａで工作物を把持同心部を加工した
側面図である。

【図２】標準把持面ａで工作物を把持同心部を加工した
正面図である。

【図３】偏心把持面ｂで工作物を把持した偏心部を加工
した側面図である。

【図４】偏心把持面ｂで工作物を把持した偏心部を加工
した正面図である。

【図５】偏心把持面ｃで工作物を把持し偏心部を加工し
た側面図である。

【図６】偏心把持面ｃで工作物を把持し偏心部を加工し
た正面図である。

【図７】加工しようとする工作物の側面図である。

【図８】加工しようとする工作物の正面図である。

【図９】従来の加工方法における同心部を加工した図で
ある。

【図１０】従来の加工方法における同心部を加工した正
面図である。

【図１１】加工済工作物の仮置した図である。

【図１２】標準チャックを偏心チャックに把持して偏心
部を加工した側面図である。

【図１３】標準チャックを偏心チャックに把持して偏心
部を加工した正面図である。

【図１４】偏心部加工済工作物の仮置図である。

【図１５】偏心チャックを取替えて把持し次の偏心加工
部を加工した側面図である。

【図１６】偏心チャックを取替えて把持し次の偏心加工
部を加工した正面図である。

【符号の説明】

１ 爪 ａ 標準把持面 ｂ，ｃ 偏心把持面

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 把持部が旋回角度制御可能で少なくとも
   直角の第１と第２の方向に移動位置制御可能なローデイ
   ング装置を有し主軸がＣ軸制御可能な旋盤において、工
   作物チャックの複数個の爪把持部の少なくとも１個所の
   中心は主軸中心として他の１個所以上の中心はＣ軸原点
   に対して所定方向に加工偏心量偏心して加工しておき、
   偏心部の加工に際してチャックの爪偏心把持部の偏心方
   向を前記第１の方向に向け、工作物を把持するローデイ
   ング装置を前記第１の方向に前記偏心量変位させてロー
   デイングさせたあと偏心部の加工を行い、次加工に際し
   ては前記ローデイング装置に前記工作物を把持させてつ
   かみ替えを行い、加工工程中はチャックとローデイング
   装置の何れかに把持されることを特徴とする偏心工作物
   の加工方法。
2. 【請求項２】 偏心加工部が２個所以上あるときは第２
   の偏心部の加工に際してはチャックを基本偏心位置に対
   して所定角度Ｃ軸割出して偏心方向を第１の方向とし、
   ローデイング装置も同方向に所定角度割出し所定量変位
   させてローデイングを行わせる請求項１に記載の偏心工
   作物の加工方法。