JP3150174U - ワーク支持台 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークを簡便に回動及び傾斜させることができ、また、コンパクトで工作機械の主軸に干渉し難く、しかも、ワークを取付ける際にワークの心出し作業を要しないワーク支持台を提供する。【解決手段】工作機械のテーブルに取付けられる基台６０と、該基台６０に傾動自在に支持された傾動体１０と、少なくとも基端部分が丸棒状となったワークＷの前記基端部分が挿入される筒状の挿入筒２１ａ、及び、該挿入筒２１ａに挿入された前記ワークＷの基端部分を抜脱不能に保持するように挿入筒２１ａを縮径させる締付ナット２１、を有し、前記傾動体１０に、前記挿入筒２１ａの軸線回りに回動自在に支持されたワーク保持具２０とを備える。【選択図】図１

Description

本考案は、ワークを支持するために工作機械のテーブルに取付けられるワーク支持台に関するものである。

マシニングセンタやフライス盤等の工作機械では、フライス、エンドミル、Ｔスロットカッター等の種々の回転工具（工作機械の主軸に取付けて回転させる工具）を用いてワークに切削加工が施される。ここで、回転工具は、工具ホルダーを介して主軸に装着される丸棒状のシャンク部が基端側に設けられ、適宜の形状に形成された刃先が先端側に設けられたものであるが、回転工具のメーカにおいては、多様な加工に柔軟に対応できるように、刃先の形状が規格化されている。

これに対し、特殊な刃先形状を呈する専用の回転工具が要望される場合があり、この場合には、金属素材をワークとして工作機械によって切削加工を行い、所望の刃先形状を呈する専用の回転工具を形成する。

ところで、回転工具の刃先形状は多様であり、金属素材をワークとして工作機械によって回転工具を形成するに際しては、ワークを回動させたり、傾斜させたりしなければならない場合がある。例えば図５に回転工具Ｗの一例を示すが、この回転工具Ｗの刃先部分Ｗ１には、ネジＮによってスロアウェイチップＴを交換可能に取付けるチップ取付部Ｗ２が外周回りに複数設けられており、このような回転工具Ｗを形成する場合には、丸棒状のワークを軸線（回転工具Ｗの回転軸線）回りに回動させなければならない。また、切刃にすくい角や逃げ角等を設けなければならないことから、チップ取付部Ｗ２は、ワークの軸線に対して傾斜する面としなければならず、工作機械のテーブルに対してワークを傾斜させなければならない。なお、上述の例では、スロアウェイチップＴを用いる回転工具Ｗを示したが、刃先部分Ｗ１に直接、切刃が形成された回転工具Ｗを形成する場合も、同様である。

そして、このようにワークを回動させたり傾斜させたりする場合には、工作機械として、５軸制御のマシニングセンタやフライス盤が用いられる。

５軸制御の工作機械は、特殊な工作機械であり、高価で大掛かりな工作機械である。よって、３軸制御の一般的な工作機械で回転工具を形成できるようにすることが望まれる。

しかしながら、３軸制御の工作機械を用いる場合には、ワークを把持する三爪チャックを有し、三爪チャック自体を回転させてワークの回転角度を割出す角度割出装置（一般に「インデックス」と称される）を用いて、工作機械のテーブルに角度割出装置を所望の傾斜角度で載置しなければならない。よって、傾斜角度を頻繁に変更する場合には、その都度、角度割出装置の傾斜角度を調節しなければならず、非常に不便である。

また、市販の角度割出装置は、一般的に大型であり、回転工具となる小物のワークを工作機械で加工する場合に、工作機械の主軸が角度割出装置に干渉してしまう場合がある。しかも、三爪チャックを用いた角度割出装置では、三爪チャックの回転軸線と把持したワークの軸線とが正確に合致せず、ワークを取付ける度にワークの心出し作業を行わなければならず、面倒である。

本考案は上記の実状に鑑みてなされたものであり、ワークを簡便に回動及び傾斜させることができ、また、コンパクトで工作機械の主軸に干渉し難く、しかも、ワークを取付ける際にワークの心出し作業を要しないワーク支持台の提供を課題とするものである。

上記課題を解決するために本考案の採った主要な手段は、
「工作機械のテーブルに取付けられる基台と、
該基台に傾動自在に支持された傾動体と、
少なくとも基端部分が丸棒状となったワークの前記基端部分が挿入される筒状の挿入筒、及び、該挿入筒に挿入された前記ワークの基端部分を抜脱不能に保持するように挿入筒を縮径させる締付ナット、を有し、前記傾動体に、前記挿入筒の軸線回りに回動自在に支持されたワーク保持具と
を備えることを特徴とするワーク支持台」
である。

上記構成のワーク支持台では、基台に対して傾動体を傾動させ、傾動体に対してワーク保持具を回動させることで、ワーク保持具に保持させたワークを簡便に回動させたり傾動させることができる。

また、ワーク保持具は、締付ナットの締付によって挿入筒を縮径させてワークを保持するものであり、一般的に「ミーリングチャック」と称される工具ホルダーと同様な構造のものである。よって、三爪チャックと比して、コンパクトであり、工作物の主軸に干渉し難いワーク支持台とすることができる。

さらに、ワーク保持具が、一般的に「ミーリングチャック」と称される工具ホルダーと同様な構造のものであることから、挿入筒にワークの丸棒状の基端部分を挿入して締付ナットを締付けるだけで、ワーク保持具の回動軸線（挿入筒部の回動軸線）とワークの軸線とが正確に合致した状態でワーク保持具にワークを保持させることができ、ワークの心出し作業は不要である。

上述した手段において、
「前記ワーク保持具は、前記傾動体の内部に回転自在に挿入された挿入部、及び、該挿入部の外周面に穿設された固定穴、を有するものであり、
進退自在に支持されると共に後退方向に付勢された固定ピンを有し、前記傾動体に組込まれ、前進した前記固定ピンが前記固定穴に嵌入することで前記傾動体に対して前記ワーク保持具を回転不能に固定する回転ストッパを備える
ことを特徴とするワーク支持台」
とするのが好適である。

締付ナットを堅固に締付けたり、堅固に締付けられた締付ナットを緩めたりする際には、ワーク保持具が無用に回動しないようにしなければならない。

そこで、上記構成では、ワーク保持具の挿入部の外周面に固定穴を設け、固定ピンを有する回転ストッパを傾動体に設けて、回転ストッパの固定ピンをワーク保持具の固定穴に嵌入させることで、ワーク保持具が無用に回動しないようにしている。

また、回動ストッパの固定ピンは、前進すると固定穴に嵌入するよう進退自在に支持されていると共に後退方向、すなわち固定穴から抜出る方向に付勢されている。よって、回動角度を調節するために傾動体に対してワーク保持具を回動させる際には、固定ピンが後退した状態に維持されているため、固定ピンが何ら邪魔になることがない一方で、ワークホルダーが無用に回動しないように固定したい場合には、固定ピンを意図的に前進させることで、ワーク保持具を確実に固定することができる。

上述した手段において、
「前記ワーク保持具は、前記傾動体の内部に回転自在に挿入された挿入部、及び、該挿入部の外周面に適宜ピッチ角で穿設された複数の割出穴、を有するものであり、
進退自在に支持された割出ピンを有し、前記傾動体に組付けられ、前進した前記割出ピンが複数の前記割出穴のいずれかに嵌入することで前記傾動体に対する前記ワーク保持具の回転角度を割出す割出ストッパを備える
ことを特徴とするワーク支持台」
とするのが好適である。

ここで、ワーク支持台が、前述の構成の如く、回転ストッパを具備するものである場合には、割出ストッパと回転ストッパとを個別に構成してもよく、或いは、割出ストッパが回転ストッパを兼用するように構成してもよい。

回転工具の中には、２枚刃、３枚刃、４枚刃といったように、周回りに複数の切刃を備えるものがあり、このような回転工具を形成する場合には、ワークを軸線回りに適宜のピッチ角度で回動させて固定しなければならないのであるが、上記構成のワーク支持台では、ワーク保持具に適宜ピッチ角度で複数の割出穴が設けられており、傾動体に組付けられた割出ストッパに、割出穴に嵌入される割出ピンが設けられているため、複数の割出穴のいずれかに割出ピンを嵌入させることで、ワークの回動角度を簡便に割出すことができる。

なお、割出ピンは、進退自在なものであり、前進して割出穴に嵌入するものであるが、この割出ピンを、後退方向に付勢してもよく、また、前進方向に付勢してもよい。

割出ピンを後退方向に付勢すれば、割出ピンを意図的に前進させない限り割出ピンによる回動角度の割出しが行われないため、割出ピンによる割出し以外の所望の角度でワーク保持具を回動させる際に割出ピンが邪魔にならないようにすることができる。また、割出ピンを前進方向に付勢すれば、ワーク保持具を回動させる都度、何らの操作を要せずに、適宜ピッチ角度での回動角度の割出しを行うことができる。

以上のように、本考案によれば、ワークを簡便に回動及び傾斜させることができ、また、コンパクトで工作機械の主軸に干渉し難く、しかも、ワークを取付ける際にワークの心出し作業を要しないワーク支持台を提供することができる。

本考案に係るワーク支持台の一例を示す左側面図である。 図１に示したワーク支持台の背面図である。 基台を省略した図２におけるＡ−Ａ断面図である。 図３におけるＢ−Ｂ断面図である。 回転工具の一例を示す斜視図である。

図１及び図２に、本考案に係るワーク支持台１の実施形態としての一例を示す。なお、このワーク支持台１は、少なくとも基端部分が丸棒状となったワークＷを支持するものである。また、ワークＷは、マシニングセンタやフライス盤等の適宜の工作機械によって先端部分に所望の刃先形状が形成されて、フライス、エンドミル、Ｔスロットカッター等の種々の回転工具となるものであり、丸棒状の基端部分がそのまま回転工具のシャンク部となるものである。

ワーク支持台１は、ワークＷの丸棒状の基端部分を保持するワーク保持具２０と、このワーク保持具２０をワークＷの軸線回りに回動自在に支持する傾動体１０と、この傾動体１０を傾動自在に支持する基台６０とを備えている。ここで、基台６０は、工作機械のテーブルに取付けられるものであり、工作機械のテーブルに対して傾動体１０を傾動自在に支持するものである。

ワーク保持具２０は、ワークＷの丸棒状の基端部分が挿入される挿入筒２１ａと、挿入筒２１ａを縮径させる締付ナット２１とを具備しており、挿入筒２１ａに挿入されたワークＷは、締付ナット２１の締付によって挿入筒２１ａに抜脱不能に保持される。ここで、挿入筒２１ａは、締付ナット２１の締付によって全周が高精度に均一に縮径するため、ワークＷの軸線は、挿入筒２１ａの軸線に高精度に合致する。

また、図３に示すように、ワーク保持具２０は、基端側に挿入部２２を備えており、傾動体１０の本体部１１に設けられた装着孔１２にベアリング１２ａ，１２ｂを介して挿入部２２が装着されて、挿入筒２１ａの軸線と回動軸線が合致するように回動自在に支持されている。なお、本例では、ワーク保持具２０として、挿入筒２１ａ、締付ナット２１及びテーパー状の挿入部２２を具備する「ミーリングチャック」と一般に称される市販の工具ホルダーを用いており、テーパー状の挿入部２２等に追加工を施すことで、傾動体１０の本体部１１に組込まれている。

また、ワーク保持具２０の後端部分には、目盛プレート２５がボルト２６によって一体化されている。この目盛プレート２５には、３６０°分の目盛が刻まれており、傾動体１０の本体部１１の後面に設けられた指標（図２の黒三角印）に目盛を合わせることで、ワーク保持具２０の回動角度を設定することができる。

傾動体１０は、金属塊からの削出しによって箱状に形成された本体部１１を備えており、この本体部１１には、前述したワーク保持具２０の他、ロック機構１５、回動ストッパ１３、割出ストッパ１４等が組込まれている。

ロック機構１５は、傾動体１０に対してワーク保持具２０を固定するものであり、図４に示すように、ワーク保持具２０の挿入部２２の上部左右両側に配置された一対の押圧体１５ａ，１５ｂと、一方の押圧体１５ｂに挿通されると共に先端のネジ部分が他方の押圧体１５ａに螺合された締付ボルト１５ｃと、左右一対の押圧体１５ａ，１５ｂの間に装着されて押圧体１５ａ，１５ｂ同士を離間方向に付勢するスプリング１５ｄとを具備するものとして構成されている。締付ボルト１５ｃを締め付けることで、スプリング１５ｄの付勢力に抗して各押圧体１５ａ，１５ｂが近づき、各押圧体１５ａ，１５ｂによってワーク保持具２０の挿入部２２の外周面が押圧される。これにより、傾動体１０に対してワーク保持具２０を回動不能に固定することができる。

回動ストッパ１３は、図３に示すように、進退自在な固定ピン１３ａを備えている。この固定ピン１３ａは、前進することで、ワーク保持具２０の挿入部２２の外周面に穿設された固定穴２３に嵌入し、ワーク保持具２０が回動しないように堅固に固定するものである。ワークＷの着脱に際して締付ナット２１を締付けたり緩めたりする際には、回転ストッパ１３の固定ピン１３ａを前進させてワーク保持具２０の固定穴２３に嵌入させ、これによりワーク保持具２０を堅固に固定することで、締付ナット２１の締付け作業及び緩め作業を良好に行うことができる。なお、固定ピン１３ａは、スプリング（図示省略）によって後退方向に付勢されており、固定ピン１３ａを手で押して意図的に前進させない限りワーク保持具２０の回動に干渉しないように構成されている。

割出ストッパ１４は、進退自在な割出ピン１４ａを備えている。この割出ピン１４ａは、前進することで、ワーク保持具２０の挿入部２２の外周面に適宜ピッチ角度で穿設された複数の割出穴２４のいずれかに嵌入し、ワーク保持具２０の回動角度を割出すものである。

ここで、割出ピン１４ａを後退方向に付勢すれば、ワーク保持具２０を単に回動させる際に割出ピン１４ａが干渉しないようにすることができる一方で、ワーク保持具２０の回動角度を割出したい場合には、割出ピン１４ａを手で押して意図的に前進させることで、回動角度の割出しを的確に行うことができる。また、割出ピン１４ａを前進方向に付勢すれば、ワーク保持具２０を回動させ都度、回動角度を自動的に割出すことができる一方で、ワーク保持具２０を単に回動させたい場合には、割出ピン１４ａを手で引いて意図的に後退させることで、ワーク保持具２０に割出ピン１４ａが干渉しないようにすることができる。

なお、本例において、割出ストッパ１４は、ワーク保持具２０の回動を堅固に固定する必要がないことから、前述の回動ストッパ１３よりも小型のものとして構成してある。これにより、割出ピン１４ａが挿嵌される割出穴２４を小径なものとすることができ、ワーク保持具１０の挿入部２２の外周面に、例えば６個（３６０°を６等分したもの）、１２個（３６０°を１２等分したもの）といったように、多数の割出穴２４を設けることができる。

また、割出ストッパ１４を、割出ピン１４ａを割出穴２４に嵌入させてワーク保持具２０の回転を固定するものとせず、前進方向に付勢された割出ピン１４ａが割出穴２４に嵌入するもののワーク保持具２０の回転を固定するほどの拘束力ではなく、適度な抵抗を与えるものとしてもよい。このようすることで、ワーク保持具２０を回動させる際に適宜ピッチ間隔で適度な抵抗、所謂「ノッチ感」を与え、これによりワーク保持具２０の回動角度を割出せるものとすることができる。

基台６０は、図１及び図２に示すように、前面、後面及び左右の両側面の四面が正確な直角面となったベース部６１を具備しており、このベース部６１には、側面に鍔部６１ａが設けられ、下面にＴスロット溝６１ｂが設けられている。なお、本例では、２本のＴスロット溝６１ｂが並設されているが、Ｔスロット溝６１ｂは、１本或いは３本以上であってもよい。

工作機械のテーブルに固定されたバイスに基台６０のベース部６１を挟持させることで、工作機械のテーブルにワーク支持台１を間接的に固定することもできるが、鍔部６１ａを適宜のクランプ金具で押圧したり、Ｔスロット溝６１ｂにＴナットを装着することで、ワーク支持台１を直接、工作機械のテーブルに固定することができる。

また、基台６０は、ベース部６１の左右両側に立設された一対の側壁部６２を具備しており、左右の側壁部６２の間に傾動体１０の本体部１１が、この本体部１１に螺合された固定ボルト５０を支点に傾動自在となるように組付けられている。そして、基台６０の側壁部６２の後端部分には、傾動体１０の傾動支点を中心とした円弧状の長孔１６が設けられており、この長孔１６には、傾動体１０の本体部１１に螺合された固定ボルト５１が挿通されている。傾動支点の固定ボルト５０、及び、長孔１６の固定ボルト５１を締付けることで、基台６０に対して傾動体１０を傾動不能に堅固に固定することができる。

また、基台６０の側壁部６２の後端には、長孔１６に沿って傾動角度の目盛が刻まれている。この目盛に、傾動体１０の本体部１１の後端面にボルト１８によって固定された指標プレート１７の指標（図１の黒三角印）を合わせることで、傾動体１０の傾動角度を設定することができる。

また、傾動体１０の本体部１１の下面には、傾動支点から離間した部位に基準ボルト３０が螺合されている。この基準ボルト３０は、基台６０のベース部６１の上面に基準ブロック４０を置き、この基準ブロック４０の上面に基準ボルト３０の頭部を当接させることで、傾動角度の「０°」設定を簡便に行うことができるようにしたものであり、傾動体１０の本体部１１の下面からの突出量を微調節した上で、ナット３１によって固定されたものである。

なお、基準ブロック４０として、「０°」設定用の基準ブロック４０の他、適宜の高さのものを用意して適宜使用することで、「＋１５°」、「−１５°」、「＋３０°」、「―３０°」といったように、所望の傾動角度を簡便に割出すことができる。

Ｗ ワーク（回転工具）
Ｗ１ 刃先部分
Ｗ２ チップ取付部
Ｔ スロアウェイチップ
Ｎ ネジ
１ ワーク支持台
１０ 傾動体
１１ 本体部
１２ 装着孔
１２ａ ベアリング
１２ｂ ベアリング
１３ 回転ストッパ
１３ａ 固定ピン
１４ 割出ストッパ
１４ａ 割出ピン
１５ ロック機構
１５ａ 押圧体
１５ｂ 押圧体
１５ｃ 締付ボルト
１５ｄ スプリング
１６ 長孔
１７ 指標プレート
１８ ボルト
２０ ワーク保持具
２１ 締付ナット
２１ａ 挿入筒
２２ 挿入部
２３ 固定穴
２４ 割出穴
２５ 目盛プレート
２６ ボルト
３０ 基準ボルト
３１ ナット
４０ 基準ブロック
５０ 固定ボルト
５１ 固定ボルト
６０ 基台
６１ ベース部
６２ 側壁部
６１ａ 鍔部
６１ｂ Ｔスロット溝

Claims (3)

1. 工作機械のテーブルに取付けられる基台と、
   該基台に傾動自在に支持された傾動体と、
   少なくとも基端部分が丸棒状となったワークの前記基端部分が挿入される筒状の挿入筒、及び、該挿入筒に挿入された前記ワークの基端部分を抜脱不能に保持するように挿入筒を縮径させる締付ナット、を有し、前記傾動体に、前記挿入筒の軸線回りに回動自在に支持されたワーク保持具と
   を備えることを特徴とするワーク支持台。
2. 前記ワーク保持具は、前記傾動体の内部に回転自在に挿入された挿入部、及び、該挿入部の外周面に穿設された固定穴、を有するものであり、
   進退自在に支持されると共に後退方向に付勢された固定ピンを有し、前記傾動体に組込まれ、前進した前記固定ピンが前記固定穴に嵌入することで前記傾動体に対して前記ワーク保持具を回転不能に固定する回転ストッパを備える
   ことを特徴とする請求項１に記載のワーク支持台。
3. 前記ワーク保持具は、前記傾動体の内部に回転自在に挿入された挿入部、及び、該挿入部の外周面に適宜ピッチ角で穿設された複数の割出穴、を有するものであり、
   進退自在に支持された割出ピンを有し、前記傾動体に組付けられ、前進した前記割出ピンが複数の前記割出穴のいずれかに嵌入することで前記傾動体に対する前記ワーク保持具の回転角度を割出す割出ストッパを備える
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のワーク支持台。

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