JP3199330B2 - 回転ガイドブッシュ装置を備えた自動旋盤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転ガイドブッシュ装
置を備え、棒状素材を加工する自動旋盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガイドブッシュ装置を備えた自動
旋盤において、主軸の前方に配置されたガイドブッシュ
装置を回転可能とし、かつ主軸と回転ガイドブッシュ装
置とを同期させて回転させるようにした自動旋盤とし
て、例えば特開昭５６−１１９３０４号公報（以下、公
知例１という）、実公昭６２−２５２８１号公報（以
下、公知例２という）及び特開昭６３−２５１１０１号
公報（以下、公知例３という）に示すもの等が知られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】公知例１、２は、従来
の回転ガイドブッシュ装置の駆動手段が開示されている
のみなので、主軸内のコレットチャックが素材を把持で
きる範囲の長さまでしか加工できない。このため、ガイ
ドブッシュ装置の先端からコレットチャックで把持でき
る限界の長さ以下の素材は常に残材として残り、この残
材の長さだけ無駄になる。特に高価な素材の場合には、
その経済的な損失は大きい。

【０００４】このため、素材が短くなったときには回転
ガイドブッシュ装置で素材を把持して加工することが考
えられた。公知例３は、主軸内のコレットチャックで素
材が把持できなくなった時に、回転ガイドブッシュ装置
が素材を把持できるように、駆動源として油圧シリンダ
を用い、この油圧シリンダによって作動させられる開閉
レバーによって回転ガイドブッシュ装置のガイドブッシ
ュ体を開閉させている。従って、コレットチャックが素
材を把持できなくなった場合、その後はガイドブッシュ
体で素材を把持させて加工を行うことにより、残材を有
効に加工可能である。しかし、公知例３は、油圧シリン
ダ等の駆動源を必要とするので、装置が高価なものとな
り、素材の回転は回転ガイドブッシュ装置の回転手段に
よるので、回転トルクは小さく、重切削は不可能なもの
である。

【０００５】本発明の目的は、簡易な手段で残材を有効
に加工可能で、充分大きな回転トルクが伝達可能な回転
ガイドブッシュ装置を備えた自動旋盤を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、素材を把持して回転する主軸と、こ
の主軸を回転可能に支持し軸線方向に摺動可能な主軸台
と、この主軸台前方に配置されたガイドブッシュ支持台
と、このガイドブッシュ支持台に回転可能に主軸中心線
上に支持されていて且つ素材を回転可能及び主軸中心線
に沿って長手方向移動可能に支持する回転ガイドブッシ
ュ装置と、この回転ガイドブッシュ装置の前方に配置さ
れた工具と、前記主軸の後方に配置して該主軸の後方よ
り該主軸及び前記回転ガイドブッシュ装置に対して素材
の供給を行う材料供給装置とを備えた自動旋盤におい
て、主軸に取り付けられ主軸台の前進によって回転ガイ
ドブッシュ装置に係合して主軸の回転を回転ガイドブッ
シュ装置に伝達する駆動力伝達手段及び回転ガイドブッ
シュ装置のガイドブッシュ体を開閉させて素材を把持可
能ならしめる把持手段とからなるガイドブッシュ連結手
段と、前記材料供給装置により押出供給した素材の残り
長さが短くなって前記主軸が素材を把持することができ
ないことを検出する検出手段とを有し、前記検出手段の
検出信号により前記主軸台を前進させて前記ガイドブッ
シュ連結手段によって前記主軸と前記回転ガイドブッシ
ュ装置とを連結させることを特徴とする。

【０００７】

【作用】通常の加工動作は、ガイドブッシュ連結手段の
連結がされていない状態で、材料供給装置により供給さ
れた素材を回転ガイドブッシュにより支持し、主軸に把
持させて回転すると共に主軸台の主軸中心線方向の摺動
運動により長手方向に移動させながら工具により所定の
切削加工又は突っ切り加工を繰り返し行う。この一連の
通常加工動作を繰り返す中で、前記検出手段により素材
の残り長さが短くなり前記主軸で素材を把持することが
できなくなったことを検出すると、前記通常加工動作に
より前記材料供給装置で供給された素材を前記主軸で把
持することをやめて、代わりに前記主軸及び前記主軸台
が前記通常加工動作時よりも前記回転ガイドブッシュ装
置側に更に前進させることで前記ガイドブッシュ連結手
段の連結がされ、前記回転ガイドブッシュ装置により素
材が把持されると共に回転させられて、前記工具により
所定の切削加工又は突っ切り加工を行うことができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。ベッド１の上面に形成された支持案内路２には、主
軸台３が摺動可能に装架されており、主軸台３は図示し
ない送りねじ等によって支持案内路２に沿って摺動させ
られる。主軸台３には、軸受４を介して主軸５が回転可
能に支持されており、主軸５の前端部には、図示しない
チャック開閉手段により軸方向に動作するチャックスリ
ーブ６が嵌挿されている。更にチャックスリーブ６内に
は、コレットチャック７と該コレットチャック７の戻し
スプリング８が挿入されている。また主軸５の前端部に
はキャップナット９が主軸５に螺着されている。従っ
て、チャック開閉手段がチャックスリーブ６を前方へ押
し出すことで、チャックスリーブ６の内径テーパ面がコ
レットチャック７の外径テーパ面に摺合してチャックス
リーブ６の内径部を内側へ変位させて素材１０を把持す
る。またチャックスリーブ６の前方への押し出し力が解
除されると、戻しスプリング８によってチャックスリー
ブ６が後方へ戻り、同時にコレットチャック７の外径テ
ーパ面が開放されて素材１０の把持が解除される。

【０００９】主軸台３の前方でベッド１の上面には、ガ
イドブッシュ支持台１５が設けられており、ガイドブッ
シュ支持台１５には、主軸５の中心軸上にガイドブッシ
ュハウジング１６が固定されている。ガイドブッシュハ
ウジング１６には、軸受１７を介して中空のガイドブッ
シュスリーブ１８が回転可能に支持されている。ガイド
ブッシュスリーブ１８の中空部とその前端に形成された
テーパ穴にはガイドブッシュ１９体が嵌挿され、このガ
イドブッシュ体１９の後端部には調整ねじ２０が螺合し
ており、通常はガイドブッシュスリーブ１８の後端面と
調整ねじ２０のフランジ部２０ａとが当接して、素材１
０とガイドブッシュ体１９とが適当なスキマとなるよう
調整、締め付けされている。

【００１０】前記主軸５の後端部にはタイミングプーリ
２５が固定され、前記ガイドブッシュスリーブ１８の中
央部にはタイミングプーリ１８ｂが一体に形成されてい
る。一方、ベッド１内には、主軸５の軸方向と平行に配
設されたカウンタ軸２６が軸受２７、２８を介して回転
可能に支持されている。そして、カウンタ軸２６の後端
部に形成されたスプライン部２６ａに嵌合しかつ主軸台
３と共に軸方向に摺動可能にタイミングプーリ２９が設
けられ、このタイミングプーリ２９と前記タイミングプ
ーリ２５にタイミングベルト３０が掛け渡されている。
またカウンタ軸２６の前端部にはタイミングプーリ３１
が設けられ、このタイミングプーリ３１と前記タイミン
グプーリ１８ｂにタイミングベルト３２が掛け渡されて
いる。カウンタ軸２６には中央部にプーリ３３が固定さ
れ、ベッド１に支持されたモータ３４の出力軸に固定さ
れたプーリ３５と前記プーリ３３にはベルト３６が掛け
渡されている。従って、モータ３４の駆動によるカウン
タ軸２６の回転に伴い、主軸５とガイドブッシュスリー
ブ１８は全く同一速度で回転する。また主軸台３は主軸
５の回転中にも支持案内路２に沿って自由に摺動するこ
とができる。

【００１１】以上の構成は公知例３とほぼ同じ構造とな
っている。しかし、本実施例に示すキャップナット９
は、回転ガイドブッシュ装置に向かって延長されてお
り、その先端部はクラッチ部９ｂとなって、ガイドブッ
シュスリーブ１８のタイミングプリーリ１８ｂの後方に
設けられたクラッチ部１８ｃと係脱可能となっている。
ガイドブッシュスリーブ１８の後端部には、その外周に
対向した２つの長溝１８ａが設けられており、長溝１８
ａにはそれぞれガイドブッシュスリーブ１８に植設され
たピン２１によって揺動可能に支持されたレバー２２が
設けられている。レバー２２は、一端が調整ねじ２０の
フランジ部２０ａに当接しており、他端がガイドブッシ
ュスリーブ１８の外周より僅かに突出するようになって
いる。またキャップナット９の延長部９ａは主軸台３の
前進時（図１）にガイドブッシュスリーブ１８の後端部
外周面の長溝１８ａを覆うように延在しており、レバー
２２の突出部を押圧してガイドブッシュ体１９が閉じる
ように作動させる。

【００１２】次にかかる構成よりなる自動旋盤の作用に
ついて説明する。通常の加工は、図２に示すように主軸
台３が充分に後退しており、キャップナット９のクラッ
チ部９ｂとガイドブッシュスリーブ１８のクラッチ部１
８ｃとが離れた状態となっている。先ず、図２の状態に
おいて、主軸台３の後方より主軸５、コレットチャック
７を挿通した素材１０は、更にガイドブッシュ体１９を
挿通して加工エリアに突出する。この状態で調整ねじ２
０を回転させ、ガイドブッシュ体１９の内径部と素材１
０との間に適当なスキマを作り、通常の加工に際し素材
１０が径方向へ撓むことを抑制し、軸方向には摺動可能
となるように調整する。次に素材１０の先端を所定の位
置に停止させ（通常突切りバイトに押し当てる）、そし
て、素材１０の後端を前進方向に押圧する図示しない材
料供給装置をセットし、コレットチャック７を開いて主
軸台３を加工しようとする製品の加工長さ分だけ後方に
移動させ、ここを切削加工の開始点とする。

【００１３】この状態でコレットチャック７によって素
材１０を把持し、主軸５を回転させるモータ３４を起動
する。これにより、主軸５が回転して素材１０を回転さ
せると共に回転ガイドブッシュ装置のガイドブッシュ体
１９も回転し、このガイドブッシュ体１９の前端部近傍
に配置された工具４０の径方向運動と、主軸台３の摺動
による長手方向運動とによって素材１０に所定の切削加
工を行う。この切削加工の１サイクルが突切り加工によ
って終わると、コレットチャック７が開き、主軸台３は
前記加工開始点に復帰し、再びコレットチャック７が閉
じて次の加工サイクルを開始する。

【００１４】前記した加工動作を繰り返して行い、素材
１０の残り長さが短くなり、主軸台３が次に加工する製
品の長さ分だけ後退すると、コレットチャック７では正
常に素材１０を把持することができなくなると、素材１
０の後端を押圧する材料供給装置の検出部材の位置によ
って残り長さが短くなったことが検出され、この検出信
号により、図１に示すように、ガイドブッシュ体１９に
対向して設けられたストッパ部材４１がガイドブッシュ
体１９から製品の長さ分より突切り代だけ長い所定の位
置に前進する。そして、突切り工具が後退すると、コレ
ットチャック７が開放した状態にあるので、素材１０は
図示しない材料供給装置によって押し出されてストッパ
部材４１に当接する。次にコレットチャック７も開放し
たまま主軸台３が図１のように前進し、キャップナット
９のクラッチ部９ｂがガイドブッシュスリーブ１８のク
ラッチ部１８ｃに係合する。この時、キャップナット９
の延長部９ａの内周面によってレバー２２が押圧されて
揺動し、その結果、調整ねじ２０を介してガイドブッシ
ュ体１９が後方に（図では右方）に引き込まれる。これ
により、ガイドブッシュ体１９の前端部のテーパ外周面
がガイドブッシュスリーブ１８のテーパ内周面に対して
摺合し、ガイドブッシュ体１９の内径部が内側に変位し
素材１０を把持する。

【００１５】そこで、工具４０が径方向及び長手方向に
運動して素材１０に所定の切削加工を行う。このとき、
素材１０は回転ガイドブッシュ装置のガイドブッシュ体
１９で把持され、素材１０を切削するための回転力は主
軸５のキャップナット９のクラッチ部９ｂからガイドブ
ッシュスリーブ１０のクラッチ部１８ｃを経てガイドブ
ッシュ体１９に伝達されるので、回転ガイドブッシュ装
置を回転するタイミングベルト３２は、格別な負荷を受
けることはない。この切削加工の１サイクルが突切り加
工によって終わると、主軸台３は後退し、キャップナッ
ト９のクラッチ部９ｂとガイドブッシュスリーブ１８の
クラッチ部１８ｃとは離れ、また延長部９ａがレバー２
２の押圧を解除し、レバー２２は調整ねじ２０が前方
（図では左方）に摺動する方向に揺動する。これによ
り、ガイドブッシュ体１９は素材１０の把持を開放す
る。そして、ストッパ部材４１が前記した所定位置にあ
るので、素材１０は材料供給装置によって押し出されて
ストッパ部材４１に当接し、再び主軸台３が前進してキ
ャップナット９のクラッチ部９ｂとガイドブッシュスリ
ーブ１８のクラッチ部１８ｃとが係合し、レバー２２が
揺動させられてガイドブッシュ体１９は素材１０を把持
して次の加工サイクルを開始する。素材１０をガイドブ
ッシュ体１９でも正常に把持できない長さになると、素
材１０を押圧する材料供給装置の検出部材の位置信号に
より、材料供給装置によって新しい素材１０が挿入され
ることによって素材１０が排出され、通常の加工動作に
移る。

【００１６】このように、主軸５内のコレットチャック
７が次の製品加工のために素材１０を把持することがで
きなくなると、主軸台３が前進し、主軸５のキャップナ
ット９の延長部９ａによって素材１０はガイドブッシュ
体１９に把持され、駆動はキャップナット９のクラッチ
部９ｂとガイドブッシュスリーブ１８のクラッチ部１８
ｃを介して駆動されるので、素材１０がコレットチャッ
ク７に把持できない長さになっても加工を行うことがで
きる。この場合におけるガイドブッシュ体１９の開閉及
びクラッチ部９ｂ、１８ｃの係脱は主軸台３が前進及び
後退することにより行われ、また付属する材料供給装置
で素材を送り出すので、特別に駆動源を必要とせず、装
置が高価になることもなく、駆動力はキャップナット９
とガイドブッシュスリーブ１８とを直接接続する駆動力
伝達手段で伝達するので充分な回転トルクが伝達され
る。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、主軸に取り付けられ主
軸台の前進によって回転ガイドブッシュ装置に係合して
主軸の回転を回転ガイドブッシュ装置に伝達する駆動力
伝達手段及び回転ガイドブッシュ装置のガイドブッシュ
体を開閉させて素材を把持可能ならしめる把持手段とか
らなるガイドブッシュ連結手段と、前記材料供給装置に
より押出供給した素材の残り長さが短くなって前記主軸
が素材を把持することができないことを検出する検出手
段とを有し、前記検出手段の検出信号により前記主軸台
を前進させて前記ガイドブッシュ連結手段によって前記
主軸と前記回転ガイドブッシュ装置とを連結させるの
で、装置の低廉化が図れる。また回転ガイドブッシュ装
置に充分大きな回転トルクが伝達可能であるので、重切
削が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるガイドブッシュ装置を備えた自動
旋盤の一実施例を示し、残りが短くなった素材を加工す
る場合の断面図である。

【図２】通常の加工状態の断面図である。

【符号の説明】

３ 主軸台 ５ 主軸 ９ キャップナット ９ｂ クラッチ部 １０ 素材 １５ ガイドブッシュ支持台 １８ ガイドブッシュスリーブ １８ｃ クラッチ部 １９ ガイドブッシュ ２０ 調整ねじ ２２ レバー ４０ 工具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−175910（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−87788（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−84901（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−42802（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23B 13/12 B23B 7/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 素材を把持して回転する主軸と、この主
   軸を回転可能に支持し軸線方向に摺動可能な主軸台と、
   この主軸台前方に配置されたガイドブッシュ支持台と、
   このガイドブッシュ支持台に回転可能に主軸中心線上に
   支持されていて且つ素材を回転可能及び主軸中心線に沿
   って長手方向移動可能に支持する回転ガイドブッシュ装
   置と、この回転ガイドブッシュ装置の前方に配置された
   工具と、前記主軸の後方に配置して該主軸の後方より該
   主軸及び前記回転ガイドブッシュ装置に対して素材の供
   給を行う材料供給装置とを備えた自動旋盤において、主
   軸に取り付けられ主軸台の前進によって回転ガイドブッ
   シュ装置に係合して主軸の回転を回転ガイドブッシュ装
   置に伝達する駆動力伝達手段及び回転ガイドブッシュ装
   置のガイドブッシュ体を開閉させて素材を把持可能なら
   しめる把持手段とからなるガイドブッシュ連結手段と、
   前記材料供給装置により押出供給した素材の残り長さが
   短くなって前記主軸が素材を把持することができないこ
   とを検出する検出手段とを有し、前記検出手段の検出信
   号により前記主軸台を前進させて前記ガイドブッシュ連
   結手段によって前記主軸と前記回転ガイドブッシュ装置
   とを連結させることを特徴とする回転ガイドブッシュ装
   置を備えた自動旋盤。