JP3490122B2 - コレットチャック又はガイドブッシュの構造及び製造方法 - Google Patents
コレットチャック又はガイドブッシュの構造及び製造方法Info
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- JP3490122B2 JP3490122B2 JP25360593A JP25360593A JP3490122B2 JP 3490122 B2 JP3490122 B2 JP 3490122B2 JP 25360593 A JP25360593 A JP 25360593A JP 25360593 A JP25360593 A JP 25360593A JP 3490122 B2 JP3490122 B2 JP 3490122B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動旋盤の主軸に設け
られてワークを把持するコレットチャック、或いはコラ
ムに設けられてワークを回転可能に支持するガイドブッ
シュの構造及び製造方法に関するものである。
られてワークを把持するコレットチャック、或いはコラ
ムに設けられてワークを回転可能に支持するガイドブッ
シュの構造及び製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ワークを保持又は把持するためのワーク
保持面として形成されたコレットチャック又はガイドブ
ッシュの内周面は、常にワークと接触して回転し又は軸
方向に摺動するので磨耗が生じ易いために、従来からワ
ーク保持面に超硬金属等の超硬質材料を使用するものが
あった。
保持面として形成されたコレットチャック又はガイドブ
ッシュの内周面は、常にワークと接触して回転し又は軸
方向に摺動するので磨耗が生じ易いために、従来からワ
ーク保持面に超硬金属等の超硬質材料を使用するものが
あった。
【０００３】しかし、コレットチャック又はガイドブッ
シュのワーク保持面に超硬金属等の超硬質材料を使用し
た場合には、コレットチャックを開閉し又はガイドブッ
シュの内周面の径を調節するために設けられる摺割りを
加工するために、ワーク保持面の摺割り加工された縁部
がシャープなエッジとなり、このエッジによって回転又
は摺動するワークに傷を付け、或いはコレットチャック
又はガイドブッシュとワークとの焼付きの原因となって
いた。
シュのワーク保持面に超硬金属等の超硬質材料を使用し
た場合には、コレットチャックを開閉し又はガイドブッ
シュの内周面の径を調節するために設けられる摺割りを
加工するために、ワーク保持面の摺割り加工された縁部
がシャープなエッジとなり、このエッジによって回転又
は摺動するワークに傷を付け、或いはコレットチャック
又はガイドブッシュとワークとの焼付きの原因となって
いた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題を解決して、ワーク保持面の耐磨耗性を確保しながら
ワークの傷や焼付きの原因とならないワーク保持面の構
造及び製造方法を提供しようとするものである。
題を解決して、ワーク保持面の耐磨耗性を確保しながら
ワークの傷や焼付きの原因とならないワーク保持面の構
造及び製造方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、これらの問題
を解決するために、内周面に設けられたワークを保持又
は把持するためのワーク保持面と、該ワーク保持面の位
置の外周面に設けられた外周テーパ面とを有し、該テー
パ面をチャックスリーブ又はガイドブッシュスリーブの
内周テーパ面に押圧して前記ワーク保持面を縮径可能に
するための複数個の摺割りを有するコレットチャック又
はガイドブッシュにおいて、前記ワーク保持面が超硬質
材料の粉末を弾性材料でバインドして弾性変形可能な摺
割りのない一体に焼成されたスリーブからなるように構
成したものである。
を解決するために、内周面に設けられたワークを保持又
は把持するためのワーク保持面と、該ワーク保持面の位
置の外周面に設けられた外周テーパ面とを有し、該テー
パ面をチャックスリーブ又はガイドブッシュスリーブの
内周テーパ面に押圧して前記ワーク保持面を縮径可能に
するための複数個の摺割りを有するコレットチャック又
はガイドブッシュにおいて、前記ワーク保持面が超硬質
材料の粉末を弾性材料でバインドして弾性変形可能な摺
割りのない一体に焼成されたスリーブからなるように構
成したものである。
【０００６】前記スリーブは、超硬質材料の粉末をＡ
ｌ、Ｃｕ、ＺｒＯ2 、軟質金属、及びこれらの金属の合
金又は混合物、及び有機材料のいずれかで弾性変形可能
に焼成したものであって、超硬質材料の粉末は、Ａｌ2
Ｏ3 、Ｓｉ、 ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4 、ｃＢＮ、ダイヤモ
ンド、硬質カーボン、サーメット、ＧＣ、ＷＡ、Ａｌ2
Ｏ3 ・ＴｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＯ2 、及びその混合物
であるように構成したものである。
ｌ、Ｃｕ、ＺｒＯ2 、軟質金属、及びこれらの金属の合
金又は混合物、及び有機材料のいずれかで弾性変形可能
に焼成したものであって、超硬質材料の粉末は、Ａｌ2
Ｏ3 、Ｓｉ、 ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4 、ｃＢＮ、ダイヤモ
ンド、硬質カーボン、サーメット、ＧＣ、ＷＡ、Ａｌ2
Ｏ3 ・ＴｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＯ2 、及びその混合物
であるように構成したものである。
【０００７】そして、ガイドブッシュの内周面が、ワー
クを保持又は把持するために縮径したときに該内周面と
該ワークのスキマを不均一なものとし動圧軸受を構成す
るようにして、特にガイドブッシュの内周面に非円形形
状が形成されるように、ガイドブッシュの外周テーパ面
又はガイドブッシュスリーブの内周テーパ面に凸部又は
凹部が形成されるように構成したものである。
クを保持又は把持するために縮径したときに該内周面と
該ワークのスキマを不均一なものとし動圧軸受を構成す
るようにして、特にガイドブッシュの内周面に非円形形
状が形成されるように、ガイドブッシュの外周テーパ面
又はガイドブッシュスリーブの内周テーパ面に凸部又は
凹部が形成されるように構成したものである。
【０００８】更に、コレットチャック又はガイドブッシ
ュの内周面を形成するスリーブが、筒状に形成された
後、コレットチャック又はガイドブッシュの内周に接着
又はロー付によって接合されることによってコレットチ
ャック又はガイドブッシュを製造する製造方法を採用し
たものである。
ュの内周面を形成するスリーブが、筒状に形成された
後、コレットチャック又はガイドブッシュの内周に接着
又はロー付によって接合されることによってコレットチ
ャック又はガイドブッシュを製造する製造方法を採用し
たものである。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【作用】以上のように構成することによって、コレット
チャック又はガイドブッシュのワーク保持面に超硬質材
料を使用することによって磨耗を防止しながら、弾性材
料でバインドして弾性変形可能な一体に形成されたスリ
ーブでワークを保持するので、ワーク保持面に摺割り加
工された縁部に生じるシャープなエッジがなくなり、ワ
ークに傷を付け或いはワークとの焼付きの原因をなくす
ことが可能になったものである。
チャック又はガイドブッシュのワーク保持面に超硬質材
料を使用することによって磨耗を防止しながら、弾性材
料でバインドして弾性変形可能な一体に形成されたスリ
ーブでワークを保持するので、ワーク保持面に摺割り加
工された縁部に生じるシャープなエッジがなくなり、ワ
ークに傷を付け或いはワークとの焼付きの原因をなくす
ことが可能になったものである。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を示す図面に基づいて
本発明を説明する。図１は、本発明のコレットチャック
及びガイドブッシュを採用したＮＣ自動旋盤の要部を示
す断面図である。
本発明を説明する。図１は、本発明のコレットチャック
及びガイドブッシュを採用したＮＣ自動旋盤の要部を示
す断面図である。
【００１３】最初に、ＮＣ自動旋盤について概要を説明
する。図において、１はＮＣ自動旋盤の主軸台であっ
て、図示しないベッド上を図示左右方向に摺動可能とな
っている。この主軸台１には、軸受２（前軸受のみが図
示されている）によって回転可能に支承された主軸３が
設けられており、主軸３の先端部には、本発明のコレッ
トチャック４が配置されている。
する。図において、１はＮＣ自動旋盤の主軸台であっ
て、図示しないベッド上を図示左右方向に摺動可能とな
っている。この主軸台１には、軸受２（前軸受のみが図
示されている）によって回転可能に支承された主軸３が
設けられており、主軸３の先端部には、本発明のコレッ
トチャック４が配置されている。
【００１４】このコレットチャック４は、チャックスリ
ーブ５内に嵌入されており、コレットチャック４の先端
の外周テーパ面４ａとチャックスリーブ５の先端の内周
テーパ面５ａとが互いに当接しており、チャックスリー
ブ５内でコレットチャック４の後端部に設けられたスプ
リング６によって、チャックスリーブ５内からコレット
チャック４が押し出される方向に付勢されている。
ーブ５内に嵌入されており、コレットチャック４の先端
の外周テーパ面４ａとチャックスリーブ５の先端の内周
テーパ面５ａとが互いに当接しており、チャックスリー
ブ５内でコレットチャック４の後端部に設けられたスプ
リング６によって、チャックスリーブ５内からコレット
チャック４が押し出される方向に付勢されている。
【００１５】コレットチャック４の先端は、主軸３の先
端に螺合されたキャップナット７に当接して係止されて
おり、コレットチャック４がスプリング６の付勢力によ
って押し出されることを防止している。
端に螺合されたキャップナット７に当接して係止されて
おり、コレットチャック４がスプリング６の付勢力によ
って押し出されることを防止している。
【００１６】チャックスリーブ５の後端には、スリーブ
８を介して、自動旋盤の技術分野では周知のチャック開
閉機構９が設けられており、チャック開閉爪１０を開閉
することによってコレットチャック４が開閉し、ワーク
Ｗを把持又は開放する。即ち、周知のようにチャック開
閉機構９のチャック開閉爪１０の先端部が相互に開くよ
うに回動すると、チャック開閉爪１０のスリーブ８に当
接している部分が図示左方向に移動してスリーブ８を左
方向に押圧する。このスリーブ８の左方向への移動によ
って、スリーブ８の左端に当接しているチャックスリー
ブ５が左方向に移動する。
８を介して、自動旋盤の技術分野では周知のチャック開
閉機構９が設けられており、チャック開閉爪１０を開閉
することによってコレットチャック４が開閉し、ワーク
Ｗを把持又は開放する。即ち、周知のようにチャック開
閉機構９のチャック開閉爪１０の先端部が相互に開くよ
うに回動すると、チャック開閉爪１０のスリーブ８に当
接している部分が図示左方向に移動してスリーブ８を左
方向に押圧する。このスリーブ８の左方向への移動によ
って、スリーブ８の左端に当接しているチャックスリー
ブ５が左方向に移動する。
【００１７】一方、コレットチャック４は、主軸３の先
端に螺合されたキャップナット７によって主軸３から押
し出されることが防止されているので、このチャックス
リーブ５の左方向への移動によって、コレットチャック
４の外周テーパ面４ａとチャックスリーブ５の内周テー
パ面６ａとが強く押圧され、テーパ面に沿って移動する
ことによってコレットチャック４が内側に閉じ、ワーク
Ｗを把持する。
端に螺合されたキャップナット７によって主軸３から押
し出されることが防止されているので、このチャックス
リーブ５の左方向への移動によって、コレットチャック
４の外周テーパ面４ａとチャックスリーブ５の内周テー
パ面６ａとが強く押圧され、テーパ面に沿って移動する
ことによってコレットチャック４が内側に閉じ、ワーク
Ｗを把持する。
【００１８】コレットチャック４が開いてワークＷを解
放する際には、チャック開閉爪１０の先端部が相互に閉
じるように回動することによって、チャックスリーブ５
を左方向に押圧する力が除かれ、スプリング６の付勢力
によってスリーブ８、チャックスリーブ５が右方向に移
動し、コレットチャック４の外周テーパ面４ａとチャッ
クスリーブ５の内周テーパ面６ａとの押圧力が除かれる
ことによって、コレットチャック４は自己の弾性力で開
いてワークＷを解放する。
放する際には、チャック開閉爪１０の先端部が相互に閉
じるように回動することによって、チャックスリーブ５
を左方向に押圧する力が除かれ、スプリング６の付勢力
によってスリーブ８、チャックスリーブ５が右方向に移
動し、コレットチャック４の外周テーパ面４ａとチャッ
クスリーブ５の内周テーパ面６ａとの押圧力が除かれる
ことによって、コレットチャック４は自己の弾性力で開
いてワークＷを解放する。
【００１９】主軸台１の前方（図１では左方）には、コ
ラム１１の主軸中心線上に配置されたガイドブッシュ装
置１２が設けられている。図１に図示したガイドブッシ
ュ装置１２は、固定ガイドブッシュであって、コラム１
１に固定されたガイドブッシュホルダ１３の中心孔に、
先端に内周テーパ面１４ａが形成されたガイドブッシュ
スリーブ１４が嵌入しており、このガイドブッシュスリ
ーブ１４の中心孔に、先端に外周テーパ面１５ａが形成
されたガイドブッシュ１５が嵌入している。
ラム１１の主軸中心線上に配置されたガイドブッシュ装
置１２が設けられている。図１に図示したガイドブッシ
ュ装置１２は、固定ガイドブッシュであって、コラム１
１に固定されたガイドブッシュホルダ１３の中心孔に、
先端に内周テーパ面１４ａが形成されたガイドブッシュ
スリーブ１４が嵌入しており、このガイドブッシュスリ
ーブ１４の中心孔に、先端に外周テーパ面１５ａが形成
されたガイドブッシュ１５が嵌入している。
【００２０】このガイドブッシュスリーブ１４の内周テ
ーパ面１４ａとガイドブッシュ１５の外周テーパ面１５
ａとは、調節ナット１６を回転することによって、コレ
ットチャックと同様にテーパ面１４ａ、１５ａが相互に
押圧されてガイドブッシュ１５の内径が縮径して、ガイ
ドブッシュ１５の内径とワークＷの外径とのスキマを調
節することができる。
ーパ面１４ａとガイドブッシュ１５の外周テーパ面１５
ａとは、調節ナット１６を回転することによって、コレ
ットチャックと同様にテーパ面１４ａ、１５ａが相互に
押圧されてガイドブッシュ１５の内径が縮径して、ガイ
ドブッシュ１５の内径とワークＷの外径とのスキマを調
節することができる。
【００２１】ガイドブッシュ装置１２の更に前方には、
バイト１７が設けられており、主軸３のコレットチャッ
ク４に把持され、ガイドブッシュ装置１２に支持され且
つガイドブッシュ装置１２を貫通してワークの加工域に
突出したワークＷを、バイト１７の進退と主軸台１の移
動との合成によって切削加工する。
バイト１７が設けられており、主軸３のコレットチャッ
ク４に把持され、ガイドブッシュ装置１２に支持され且
つガイドブッシュ装置１２を貫通してワークの加工域に
突出したワークＷを、バイト１７の進退と主軸台１の移
動との合成によって切削加工する。
【００２２】図２には主軸３の回転と同期して回転する
回転ガイドブッシュ装置１８が示されている。この回転
ガイドブッシュ装置１８は、主軸３のキャップナット７
から突出した回転駆動棒１９によって回転ガイドブッシ
ュ装置１８を回転駆動するものであって、この他にも、
回転ガイドブッシュ装置１８を回転する方法として、歯
車又はベルト・プーリによるもの等が実用化されてい
る。
回転ガイドブッシュ装置１８が示されている。この回転
ガイドブッシュ装置１８は、主軸３のキャップナット７
から突出した回転駆動棒１９によって回転ガイドブッシ
ュ装置１８を回転駆動するものであって、この他にも、
回転ガイドブッシュ装置１８を回転する方法として、歯
車又はベルト・プーリによるもの等が実用化されてい
る。
【００２３】この回転ガイドブッシュ装置１８は、コラ
ム１１に固定されたガイドブッシュホルダ２０の中心孔
に、軸受２１を介して回転可能にガイドブッシュスリー
ブ２２が支持されており、このガイドブッシュスリーブ
２２にガイドブッシュ２３が嵌入している。このガイド
ブッシュスリーブ２２とガイドブッシュ２３とは、前述
したガイドブッシュ装置１２のガイドブッシュスリーブ
１４、ガイドブッシュ１５と同様に構成されており、調
節ナット２４を回転することによってガイドブッシュ２
３の内径を縮径して、ガイドブッシュ２３の内径とワー
クＷの外径とのスキマを調節することができる。
ム１１に固定されたガイドブッシュホルダ２０の中心孔
に、軸受２１を介して回転可能にガイドブッシュスリー
ブ２２が支持されており、このガイドブッシュスリーブ
２２にガイドブッシュ２３が嵌入している。このガイド
ブッシュスリーブ２２とガイドブッシュ２３とは、前述
したガイドブッシュ装置１２のガイドブッシュスリーブ
１４、ガイドブッシュ１５と同様に構成されており、調
節ナット２４を回転することによってガイドブッシュ２
３の内径を縮径して、ガイドブッシュ２３の内径とワー
クＷの外径とのスキマを調節することができる。
【００２４】次に、本発明の具体的な構造について説明
する。前述したように、コレットチャックとガイドブッ
シュとは、ほぼ同じ構造をしており、同じように動作す
るので、以下の説明はガイドブッシュについてのみ行
う。図３は、本発明をガイドブッシュ１５、２３に適用
した１実施例を示し、ガイドブッシュ１５、２３が開い
た自由な状態を示す断面図、図４は、図３の左側面図、
図５は、図４において、ガイドブッシュ１５、２３が閉
じられた状態を示す左側面図である。
する。前述したように、コレットチャックとガイドブッ
シュとは、ほぼ同じ構造をしており、同じように動作す
るので、以下の説明はガイドブッシュについてのみ行
う。図３は、本発明をガイドブッシュ１５、２３に適用
した１実施例を示し、ガイドブッシュ１５、２３が開い
た自由な状態を示す断面図、図４は、図３の左側面図、
図５は、図４において、ガイドブッシュ１５、２３が閉
じられた状態を示す左側面図である。
【００２５】図に示すガイドブッシュ１５、２３（以
下、ガイドブッシュ１５について説明する）は、前述し
た外周テーパ面１５ａを有し、この外周テーパ面１５ａ
に対応する内周面（ワーク保持面）１５ｂでワークＷを
保持するものである。ガイドブッシュ１５には、周知の
ように複数個（実施例は３個）の摺割り１５ｃが設けて
あり、図示しないガイドブッシュスリーブ１４の内周テ
ーパ面１４ａに前記外周テーパ面１５ａを押圧すること
によってばね部１５ｄが撓んで、内周面１５ｂとワーク
Ｗとのスキマを調節するように構成されている。この内
周面１５ｂは、ガイドブッシュ１５に挿入された一体で
中空のスリーブ１５ｅの内周面であり、超硬質材料を弾
性材料でバインドして弾性変形可能に焼成したものなの
でガイドブッシュ１５の開閉量に応じて変形する。
下、ガイドブッシュ１５について説明する）は、前述し
た外周テーパ面１５ａを有し、この外周テーパ面１５ａ
に対応する内周面（ワーク保持面）１５ｂでワークＷを
保持するものである。ガイドブッシュ１５には、周知の
ように複数個（実施例は３個）の摺割り１５ｃが設けて
あり、図示しないガイドブッシュスリーブ１４の内周テ
ーパ面１４ａに前記外周テーパ面１５ａを押圧すること
によってばね部１５ｄが撓んで、内周面１５ｂとワーク
Ｗとのスキマを調節するように構成されている。この内
周面１５ｂは、ガイドブッシュ１５に挿入された一体で
中空のスリーブ１５ｅの内周面であり、超硬質材料を弾
性材料でバインドして弾性変形可能に焼成したものなの
でガイドブッシュ１５の開閉量に応じて変形する。
【００２６】ガイドブッシュ１５の後端部の近くにはガ
イドブッシュスリーブ１４の内径との嵌合部１５ｆが設
けてあり、ガイドブッシュ１５が主軸３の中心線上で且
つ主軸中心線に平行に配置されるように支持している。
ガイドブッシュ１５の後端部には、調節ナット１６と螺
合するねじ部１５ｇが形成されており、前述したよう
に、この調節ナット１６を回転することによってガイド
ブッシュ１５の外周テーパ面１５ａがガイドブッシュス
リーブ１４の内周テーパ面１４ａに押圧され、内周面１
５ｂとワークＷとのスキマを調節する。
イドブッシュスリーブ１４の内径との嵌合部１５ｆが設
けてあり、ガイドブッシュ１５が主軸３の中心線上で且
つ主軸中心線に平行に配置されるように支持している。
ガイドブッシュ１５の後端部には、調節ナット１６と螺
合するねじ部１５ｇが形成されており、前述したよう
に、この調節ナット１６を回転することによってガイド
ブッシュ１５の外周テーパ面１５ａがガイドブッシュス
リーブ１４の内周テーパ面１４ａに押圧され、内周面１
５ｂとワークＷとのスキマを調節する。
【００２７】本実施例のガイドブッシュ１５は、図４に
示すように、摺割り１５ｃで分割された外周テーパ面１
５ａの中央部に凹部１５ｈが形成されており、外周テー
パ面１５ａの片側が段差Ａだけ小径となっている。この
ため、外周テーパ面１５ａがガイドブッシュスリーブ１
４の内周テーパ面１４ａに押圧されたときには、図５に
示すようにばね部１５ｄが捩じれて縮径するので、スリ
ーブ１５ｅのワークＷを支持する内周面１５ｂのスキマ
は不均一なものとなる。そして、このスリーブ１５ｅの
内周面１５ｂ内をワークＷが矢印方向に回転すると、ス
キマが不均一なので動圧軸受としての効果が発生する。
このスキマは、判りやすいように誇張して描いてある
が、スキマが最小の部分で３〜５０ミクロン、スキマが
最大の部分で１０〜２００ミクロン程度のもので、実際
の段差Ａもこのスキマに対応する量であり、このスキマ
は、ワークＷの径や回転数に応じて動圧軸受としての適
正な支持力が発生するように適宜調整される。
示すように、摺割り１５ｃで分割された外周テーパ面１
５ａの中央部に凹部１５ｈが形成されており、外周テー
パ面１５ａの片側が段差Ａだけ小径となっている。この
ため、外周テーパ面１５ａがガイドブッシュスリーブ１
４の内周テーパ面１４ａに押圧されたときには、図５に
示すようにばね部１５ｄが捩じれて縮径するので、スリ
ーブ１５ｅのワークＷを支持する内周面１５ｂのスキマ
は不均一なものとなる。そして、このスリーブ１５ｅの
内周面１５ｂ内をワークＷが矢印方向に回転すると、ス
キマが不均一なので動圧軸受としての効果が発生する。
このスキマは、判りやすいように誇張して描いてある
が、スキマが最小の部分で３〜５０ミクロン、スキマが
最大の部分で１０〜２００ミクロン程度のもので、実際
の段差Ａもこのスキマに対応する量であり、このスキマ
は、ワークＷの径や回転数に応じて動圧軸受としての適
正な支持力が発生するように適宜調整される。
【００２８】尚、ガイドブッシュ１５の外周テーパ面１
５ａに設けられた凹部１５ｈは、ばね部１５ｄが捩じれ
て縮径する際に干渉しないための空間を作るためのもの
であり、必ずしもガイドブッシュ１５に設ける必要はな
く、ガイドブッシュスリーブ１４の内周テーパ面１５ａ
に設けても全く同等の効果を生じることは明らかであ
る。
５ａに設けられた凹部１５ｈは、ばね部１５ｄが捩じれ
て縮径する際に干渉しないための空間を作るためのもの
であり、必ずしもガイドブッシュ１５に設ける必要はな
く、ガイドブッシュスリーブ１４の内周テーパ面１５ａ
に設けても全く同等の効果を生じることは明らかであ
る。
【００２９】スリーブ１５ｅは、超硬質材料の粉末を弾
性材料でバインドして弾性変形可能に焼成したものなの
で、中空形状に成形、焼成した後、図３、図４に描かれ
た形状に作成されたガイドブッシュ１５の本体に接着又
はロー付け等の接合方法で固定される。また、ガイドブ
ッシュ１５の本体には、ばね部１５ｄが撓んで内周面１
５ｂのスキマを小さくする際に捩じれ方向に変形しやす
いように、ばね部１５ｄに軸方向に沿った長孔を設けて
もよい。
性材料でバインドして弾性変形可能に焼成したものなの
で、中空形状に成形、焼成した後、図３、図４に描かれ
た形状に作成されたガイドブッシュ１５の本体に接着又
はロー付け等の接合方法で固定される。また、ガイドブ
ッシュ１５の本体には、ばね部１５ｄが撓んで内周面１
５ｂのスキマを小さくする際に捩じれ方向に変形しやす
いように、ばね部１５ｄに軸方向に沿った長孔を設けて
もよい。
【００３０】スリーブ１５ｅを形成する超硬質材料とし
ては、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｓｉ、 ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ｃＢ
Ｎ、ダイヤモンド、硬質カーボン、サーメット、ＧＣ、
ＷＡ、Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＯ2 、及
びその混合物が使用され、これら超硬質材料の粉末をバ
インドして弾性変形可能に焼成する弾性材料としては、
Ａｌ、Ｃｕ、ＺｒＯ2 、軟質金属、及びこれらの金属の
合金又は混合物、及び有機材料のいずれかが選択されて
使用される。
ては、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｓｉ、 ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ｃＢ
Ｎ、ダイヤモンド、硬質カーボン、サーメット、ＧＣ、
ＷＡ、Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＯ2 、及
びその混合物が使用され、これら超硬質材料の粉末をバ
インドして弾性変形可能に焼成する弾性材料としては、
Ａｌ、Ｃｕ、ＺｒＯ2 、軟質金属、及びこれらの金属の
合金又は混合物、及び有機材料のいずれかが選択されて
使用される。
【００３１】発明者等の実験によれば、スリーブの材質
として、上記材料のうち、弾性材料としてＺｒＯ2 を、
超硬質材料としてＡｌ2 Ｏ3 を主成分としたセラミック
を使用することによって、耐磨耗性が充分にあり、且つ
動圧軸受を形成するに充分な程度に変形可能なスリーブ
を製造することができた。
として、上記材料のうち、弾性材料としてＺｒＯ2 を、
超硬質材料としてＡｌ2 Ｏ3 を主成分としたセラミック
を使用することによって、耐磨耗性が充分にあり、且つ
動圧軸受を形成するに充分な程度に変形可能なスリーブ
を製造することができた。
【００３２】具体的には、ＺｒＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 との成
分比を７：３乃至９：１とし、ＺｒＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 と
の素材粉末の平均粒径をＺｒＯ2 が約８０ミクロン、Ａ
ｌ2Ｏ3 が１０ミクロン程度として、ＺｒＯ2 の平均粒
径がＡｌ2 Ｏ3 の平均粒径よりも６倍以上大きくし、且
つスリーブの成形型に素材粉末を投入した後、振動加圧
して体積含有率を７０％以上（望ましくは８０％程度）
として焼成すると、１５％乃至２０％程度縮小したセラ
ミックの筒が製造される。
分比を７：３乃至９：１とし、ＺｒＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 と
の素材粉末の平均粒径をＺｒＯ2 が約８０ミクロン、Ａ
ｌ2Ｏ3 が１０ミクロン程度として、ＺｒＯ2 の平均粒
径がＡｌ2 Ｏ3 の平均粒径よりも６倍以上大きくし、且
つスリーブの成形型に素材粉末を投入した後、振動加圧
して体積含有率を７０％以上（望ましくは８０％程度）
として焼成すると、１５％乃至２０％程度縮小したセラ
ミックの筒が製造される。
【００３３】このスリーブは、セラミックの焼成体なの
で、焼成する際に１５％乃至２０％程度縮小し、この縮
小量は、素材粉末、特に弾性材料の材質、平均粒径、成
形する際の体積含有率、焼成する際の温度と時間等によ
って変動する。従って、これらを厳密に管理して所要寸
法のスリーブを製造することとなる。しかし、本発明の
スリーブは、ガイドブッシュの本体の所定の位置に接合
して、変形させて使用するので、真円とする必要は全く
なく、外形のバラツキも比較的大きくても支障はなく、
肉厚の不同が生じないようにすることのみが重要なの
で、比較的容易に製造することができる。
で、焼成する際に１５％乃至２０％程度縮小し、この縮
小量は、素材粉末、特に弾性材料の材質、平均粒径、成
形する際の体積含有率、焼成する際の温度と時間等によ
って変動する。従って、これらを厳密に管理して所要寸
法のスリーブを製造することとなる。しかし、本発明の
スリーブは、ガイドブッシュの本体の所定の位置に接合
して、変形させて使用するので、真円とする必要は全く
なく、外形のバラツキも比較的大きくても支障はなく、
肉厚の不同が生じないようにすることのみが重要なの
で、比較的容易に製造することができる。
【００３４】このスリーブを研削（又は研磨）加工によ
って寸法及び表面粗さを所定の精度に仕上げた後、前記
ガイドブッシュの本体の所定の位置にロー付けして接合
することによって、本発明のガイドブッシュが完成す
る。この研削（又は研磨）加工は、製造されたガイドブ
ッシュの品質を左右するので、外形形状に対して内周面
１５ｂを高い同芯度で加工しなければならない。尚、ス
リーブをガイドブッシュ本体にロー付けした後、内周面
１５ｂをガイドブッシュの外形形状に対して同芯となる
ように研削（又は研磨）することもできる。この場合
は、ガイドブッシュの外形形状が特殊な形状をしている
ので加工は困難であるが、より高精度の加工を行うこと
ができる。
って寸法及び表面粗さを所定の精度に仕上げた後、前記
ガイドブッシュの本体の所定の位置にロー付けして接合
することによって、本発明のガイドブッシュが完成す
る。この研削（又は研磨）加工は、製造されたガイドブ
ッシュの品質を左右するので、外形形状に対して内周面
１５ｂを高い同芯度で加工しなければならない。尚、ス
リーブをガイドブッシュ本体にロー付けした後、内周面
１５ｂをガイドブッシュの外形形状に対して同芯となる
ように研削（又は研磨）することもできる。この場合
は、ガイドブッシュの外形形状が特殊な形状をしている
ので加工は困難であるが、より高精度の加工を行うこと
ができる。
【００３５】
【００３６】
【００３７】図７は、本願発明の第３の実施例を示すも
のである。この実施例においては、ガイドブッシュ１５
のスリーブ１５ｅの内周面１５ｂを非円形形状に形成し
たものである。このようにスリーブ１５ｅを形成しても
動圧軸受としての機能を生じることは明らかである。
のである。この実施例においては、ガイドブッシュ１５
のスリーブ１５ｅの内周面１５ｂを非円形形状に形成し
たものである。このようにスリーブ１５ｅを形成しても
動圧軸受としての機能を生じることは明らかである。
【００３８】コレットチャックの場合には、スリーブ１
５ｅの内周面１５ｂに動圧軸受を形成する必要はなく、
むしろ、ワークＷを確実に把持することが要求されるの
で、通常のコレットチャックの形状のままで、スリーブ
１５ｅとして超硬質材料を弾性材料でバインドして弾性
変形可能とした一体のスリーブをそのまま接合すること
が望ましい。
５ｅの内周面１５ｂに動圧軸受を形成する必要はなく、
むしろ、ワークＷを確実に把持することが要求されるの
で、通常のコレットチャックの形状のままで、スリーブ
１５ｅとして超硬質材料を弾性材料でバインドして弾性
変形可能とした一体のスリーブをそのまま接合すること
が望ましい。
【００３９】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、ワークを保持又は支持するワーク保持面に耐磨耗
性の高い超硬金属等の超硬質材料を使用した場合でも、
超硬質材料を弾性材料でバインドして弾性変形可能な一
体に形成したスリーブとして構成したので、従来技術の
ように摺割り加工された縁部がなく、この縁部によって
ワークに傷を付け、或いは焼付きを生じさせることがな
いという格別の効果を有するものであり、特にガイドブ
ッシュとして使用した場合には、縮径したときに動圧軸
受を構成するので、ワークの支持力が増加するにもかか
わらず、ワークに傷を付け、或いは焼付きを生じさせな
いために更に効果を有するものである。また、前記スリ
ーブは、超硬質材料の粉末を弾性を有する有機材料等に
よって焼成して別個に製造し、接着又はロー付けによっ
て固定するものなので、容易にかつ安価に製造すること
ができるものである。
ので、ワークを保持又は支持するワーク保持面に耐磨耗
性の高い超硬金属等の超硬質材料を使用した場合でも、
超硬質材料を弾性材料でバインドして弾性変形可能な一
体に形成したスリーブとして構成したので、従来技術の
ように摺割り加工された縁部がなく、この縁部によって
ワークに傷を付け、或いは焼付きを生じさせることがな
いという格別の効果を有するものであり、特にガイドブ
ッシュとして使用した場合には、縮径したときに動圧軸
受を構成するので、ワークの支持力が増加するにもかか
わらず、ワークに傷を付け、或いは焼付きを生じさせな
いために更に効果を有するものである。また、前記スリ
ーブは、超硬質材料の粉末を弾性を有する有機材料等に
よって焼成して別個に製造し、接着又はロー付けによっ
て固定するものなので、容易にかつ安価に製造すること
ができるものである。
【図１】 本発明のコレットチャック及びガイドブッシ
ュを採用したＮＣ自動旋盤の要部を示す断面図である。
ュを採用したＮＣ自動旋盤の要部を示す断面図である。
【図２】 図１のガイドブッシュに代えて、回転ガイド
ブッシュを採用したＮＣ自動旋盤の要部を示す断面図で
ある。
ブッシュを採用したＮＣ自動旋盤の要部を示す断面図で
ある。
【図３】 本発明をガイドブッシュに適用した１実施例
において、ガイドブッシュが開いた自由な状態を示す断
面図である。
において、ガイドブッシュが開いた自由な状態を示す断
面図である。
【図４】 図３の左側面図である。
【図５】 図４において、ガイドブッシュが閉じられた
状態を示す左側面図である。
状態を示す左側面図である。
【図６】 本発明の他の実施例を示す断面図及び左側面
図である。
図である。
【図７】 本発明の更に他の実施例を示すスリーブの左
側面図である。
側面図である。
３ 主軸
４ コレットチャック
５ チャックスリーブ
１２ ガイドブッシュ装置
１３ ガイドブッシュホルダ
１４ ガイドブッシュスリーブ
１５ ガイドブッシュ
１５ｂ 内周面
１６ 調節ナット
１８ 回転ガイドブッシュ装置
２０ ガイドブッシュホルダ
２１ 軸受
２２ ガイドブッシュスリーブ
２３ ガイドブッシュ
２４ 調節ナット
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭56−139641（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−307510（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−141303（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−197303（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−13018（ＪＰ，Ａ)
実開 昭55−70901（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭48−13890（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23B 13/12
B23B 31/20
F16C 17/00 - 17/26
Claims (6)
- 【請求項１】 内周面に設けられたワークを保持又は把
持するためのワーク保持面と、該ワーク保持面の位置の
外周面に設けられた外周テーパ面とを有し、該テーパ面
をチャックスリーブ又はガイドブッシュスリーブの内周
テーパ面に押圧して前記ワーク保持面を縮径可能にする
ための複数個の摺割りを有するコレットチャック又はガ
イドブッシュにおいて、前記ワーク保持面が超硬質材料
の粉末を弾性材料でバインドして弾性変形可能な摺割り
のない一体に焼成されたスリーブからなることを特徴と
するコレットチャックまたはガイドブッシュの構造。 - 【請求項２】 前記スリーブは、超硬質材料の粉末をＡ
ｌ、Ｃｕ、ＺｒＯ2、軟質金属、及びこれらの金属の合
金又は混合物、及び有機材料のいずれかで弾性変形可能
に焼成したものであることを特徴とする請求項１記載の
コレットチャック又はガイドブッシュの構造。 - 【請求項３】 前記スリーブの超硬質材料の粉末は、Ａ
ｌ2Ｏ3、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4、ｃＢＮ、ダイヤモン
ド、硬質カーボン、サーメット、ＧＣ、ＷＡ、Ａｌ2Ｏ3
・ＴｉＣ、Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＯ2、及びその混合物である
ことを特徴とする請求項２記載のコレットチャック又は
ガイドブッシュの構造。 - 【請求項４】 ガイドブッシュの内周面が、ワークを保
持又は把持するために縮径したときに該内周面と該ワー
クのスキマを不均一なものとし動圧軸受を構成すること
を特徴とする請求項１記載のガイドブッシュの構造 - 【請求項５】 ガイドブッシュの内周面が、ワークを保
持又は把持するために縮径したときに動圧軸受を構成す
るように、ガイドブッシュの内周面が非円形形状に形成
されていることを特徴とする請求項４記載のガイドブッ
シュの構造。 - 【請求項６】 コレットチャック又はガイドブッシュの
内周面を形成するスリーブが、筒状に形成された後、コ
レットチャック又はガイドブッシュの内周面に接着又は
ロー付によって接合されることを特徴とする請求項１記
載のコレットチャック又はガイドブッシュの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25360593A JP3490122B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | コレットチャック又はガイドブッシュの構造及び製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25360593A JP3490122B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | コレットチャック又はガイドブッシュの構造及び製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0788709A JPH0788709A (ja) | 1995-04-04 |
| JP3490122B2 true JP3490122B2 (ja) | 2004-01-26 |
Family
ID=17253702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25360593A Expired - Fee Related JP3490122B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | コレットチャック又はガイドブッシュの構造及び製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3490122B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100261534B1 (ko) | 1995-03-09 | 2000-08-01 | 하루타 히로시 | 가이드 부쉬 및 그 안둘레면으로의 경질 카본막 형성방법 |
| US6070496A (en) * | 1996-11-11 | 2000-06-06 | Nippei Toyama Corporation | Method and apparatus for crankpin phase indexing |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP25360593A patent/JP3490122B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0788709A (ja) | 1995-04-04 |
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