JP4051973B2 - 旋盤 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カムシャフトやクランクシャフト等の偏心ワークを加工する旋盤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
カムシャフトは、自動車部品等となるものであり、シャフト部と、このシャフト部の長手方向の一部に少なくとも一つのカム部を有する偏心ワークである。カム部の軸心はシャフト部の軸心から偏心し、その径もシャフト部よりも大きい。クランクシャフトもカムシャフトと同様に、シャフト部に対して偏心した軸部を有するワークである。
旋盤でこのような偏心ワークを旋削する場合、シャフト部を加工する際はシャフト部の軸心を、カム部を加工する場合はカム部の軸心を、それぞれ主軸の回転中心に位置決めしなければならない。
そのため、従来は、主軸の先端に取付けられるワーク支持用の治具を、シャフト部の加工時と偏心軸部との加工時とで取り替え、それぞれの軸心が主軸回転中心に来るようにワークを把持している。
【０００３】
このように従来は、シャフト部の加工と偏心軸部の加工とで、治具を取り替える段取り作業や、それぞれの軸心が主軸回転中心に来るようにワークを一旦持ち替える作業が必要であった。そのため、加工の効率が悪く、またワークの持ち替えに伴う誤差が発生し、加工精度の向上の妨げ要因となっていた。
一つの治具で、シャフト部の加工時の把持と、偏心軸部の加工時の把持との両方が行えるようにしたものも提案されているが、ワークの持ち替え作業は必要であり、持ち替えのための段取り時間や、持ち替えに伴う誤差の発生は避けられない。
一方、マシニングセンタ等のように、ワークを固定状態とし、工具ヘッドを移動させて加工する装置においては、ワーク把持手段に油圧や空圧のシフト機構を設け、ワーク位置を変更可能としている。このようなシフト機構を主軸チャックに設ければ、ワークを持ち替えることなく、希望の加工部位を加工できる。しかし、高速回転する主軸チャックに前記のシフト機構を設けることは、動力の伝達系の設置に無理があり、現実的でない。
【０００４】
この発明の目的は、偏心ワークを持ち替えることなく各軸部の旋削が行える旋盤を提供することである。
この発明の他の目的は、被加工部となる軸部間の偏心量が小さくても、各軸部を主軸の回転中心に位置決め可能とすることである。
この発明のさらに他の目的は、専用のアクチュエータを必要とせずに、チャック部材のシフト動作を可能とすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の旋盤は、それぞれ被加工部となる互いに偏心した少なくとも２つの軸部を有するカムシャフト，クランクシャフト等の偏心ワークを加工する旋盤であって、主軸と、この主軸の先端に設けられたチャック本体と、このチャック本体に主軸の回転中心と直交する方向にスライド自在に支持されて上記偏心ワークを把持し、この把持状態で上記スライドが自在な一対のチャック部材と、このチャック部材に把持された偏心ワークの被加工部となる各軸部がそれぞれ主軸の回転中心と一致する各位置で上記チャック部材をチャック本体に対して位置決め状態に固定する位置決め手段と、上記被加工部を加工する工具が装着された刃物台とを備える。上記チャック本体は、その前面に、主軸の回転中心を挟んで対向配置された２つのチャック支持部材を有する。片方のチャック支持部材はチャック本体に固定され、もう片方のチャック支持部材は、主軸回転中心に向かって半径方向に移動自在なようにチャック本体に設置される。可動のチャック支持部材は、チャック本体内に設けられたチャック開閉手段の動作により、上記の半径方向の移動が行われるものである。上記両チャック支持部材の対向面に、上記チャック部材が各々設置され、固定側のチャック支持部材および可動側のチャック支持部材にそれぞれスライドガイドを介して上記各チャック部材が上記スライドが自在に設置される。これらチャック部材のスライド自在な方向は、可動側のチャック支持部材の移動可能な上記半径方向とは直交する方向である。
この構成によると、偏心ワークをチャック部材に把持させた状態で、チャック部材をスライドさせ、被加工部となる軸部が主軸の回転中心と一致する位置でチャック本体に固定することができる。すなわち、ワークを把持するためのチャック動作を行うチャック本体に、チャック部材をスライド自在に支持したため、偏心ワークを把持した状態でのチャック部材のスライドが可能となる。このため、偏心ワークを持ち替えることなく、各軸部の旋削が行える。したがって、治具交換やワーク持ち替えの段取り替え時間が不要となって、加工の効率が向上する。また、持ち替えに伴う誤差の発生が無くなり、加工精度が向上する。
なお、上記の「把持状態で上記スライドが自在な」とは、必ずしも加工可能な程度の把持状態でチャック部材がスライド自在な場合に限らず、把持を緩めた中間開き状態でスライド自在である場合を含むものとする。
【０００６】
上記位置決め手段は、上記チャック部材に形成された複数の被係合部と、これらの被係合部に個別に対応して上記チャック本体に設けられて対応する被係合部に挿脱可能とされ、挿入状態でチャック部材の移動を阻止する複数の係合部材とを有するものとする。上記係合部材の挿脱方向はチャック部材のスライド方向および主軸の回転中心方向のいずれにも直交する方向である。上記複数の被係合部と複数の係合部材は、対応する被係合部と係合部材とでなる被係合部・係合部材組の任意の１組が挿入可能な位置にチャック部材がある状態で、残りの各被係合部・係合部材組が挿入不可能となり、チャック部材がスライドすることによって、他の被係合部・係合部材組が挿入可能となるように配置する。また、任意の係合部材間のチャック部材スライド方向の軸心間距離から、対応する被係合部間のチャック部材スライド方向の軸心間距離を差し引いた寸法が、偏心ワークのいずれかの被加工部となる軸部間の軸心間距離となされているものとする。
このように、チャック部材に設けられた複数の被係合部に対して個別に係合部材を設けた場合、別の被係合部に同じ係合部材を差し替えるようなものと異なり、チャック部材の移動距離が僅かであっても、位置決め手段による位置決めが可能になる。そのため、被加工部となる軸部間の偏心量が小さくても、各軸部を主軸の回転中心に位置決めすることができる。また、挿脱する上記係合部材はチャック本体に設けたので、係合部材を挿脱するアクチュエータの配置を容易とすることができる。
なお、上記被係合部および係合部材は、例えばそれぞれ孔およびピン部材とされる。これとは逆に、被係合部をピン部材とし、係合部材を孔、または孔を有する部材としても良い。
【０００７】
この発明の上記各構成の場合に、上記刃物台に、上記チャック部材に係合してこの刃物台の移動により上記チャック部材をスライドさせる操作部材を設けても良い。
このように刃物台に操作部材を設けることにより、刃物台の移動でチャック部材をスライドさせるようにした場合、チャック部材を移動させる専用のアクチュエータが不要となる。したがって簡単な構成でチャック部材の自動的なシフト動作を行わせることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図面と共に説明する。図７は加工対象となる偏心ワークＷの一例を示す。この偏心ワークＷは、カムシャフトまたはクランクシャフトとなる部品であり、シャフト部Ｗａと、このシャフト部Ｗａの長さ方向所定位置に偏心して形成された軸部Ｂを有している。この偏心軸部Ｂと、シャフト部Ｗａにおける偏心軸部Ｂよりも先端側の軸部Ａとが、この旋盤により加工される被加工部となる。偏心軸部Ｂの軸心Ｐ２は、シャフト部Ｗａの軸心Ｐ１から軸心間距離ｅ１だけ偏心しており、この軸心間距離ｅ１が偏心量となる。偏心軸部Ｂは、シャフト部Ｗａよりも大径の円柱状の部分である。偏心軸部Ｂは、必ずしも円柱状の形状でなくても良く、シャフト部Ｗａに対して偏心した部分的な円筒面部を有し、その円筒面部が被加工部となるものであっても良い。
図８は、偏心ワークＷの他の例を示す。この例の偏心ワークＷは、シャフト部Ｗａと、２つの偏心した軸部Ｃ，Ｄを有し、両偏心軸部Ｃ，Ｄが被加工部となるものである。この実施形態の旋盤は、図７，図８のいずれの偏心ワークＷの加工も可能であるが、以下は図７の偏心ワークＷを例として説明する。
【０００９】
図１は、この実施形態の旋盤を制御系の概念構成のブロック図と共に示した正面図である。この旋盤は、機械本体１と数値制御装置２とで構成される。図２に示すように、機械本体１は、ベッド３上に主軸台４を設置し、送り台１３を介して刃物台５を前後左右（Ｚ方向およびＸ方向）に移動可能に設置したものである。主軸台４には、主軸６が回転自在に設置され、その軸端に、主軸チャック７が設けられている。主軸６は、後方のスピンドルモータ８で回転駆動される。スピンドルモータ８は、主軸６の回転位相を割出して停止することが可能なものとされる。
【００１０】
刃物台５は、タレット式のものとされ、外周に複数の工具ステーションＳＴを有している。各工具ステーションＳＴに、旋削加工を行うバイト等の工具１１と、ドリル，ミリングヘッド等の回転式の工具１２（図１）が、工具ホルダを介して設置されている。
送り台１３は、ベッド３上に案内１４を介して左右（Ｘ方向）移動可能に設置された送り台ベース１３ａと、この送り台ベース１３ａ上に前後（Ｚ方向）移動可能に設置された上側送り台１３ｂとからなる。タレット式の刃物台５は、タレットバー１５を介して上側送り台１３に、主軸６の回転中心Ｏと平行な姿勢および同一高さ位置で、割出回転可能に設置されている。送り台ベース１３ａは、Ｘ軸のサーボモータ１６および送りねじ１７で進退駆動される。上側送り台１３ｂは、Ｚ軸のサーボモータ１８および送りねじ１９で進退駆動される。タレット式刃物台５の割出回転は、割出モータ２０により行われる。なお、送り台１３は、Ｘ方向に進退駆動される単独の台とし、タレットバー１５を割出回転および進退自在に設置したものであっても良い。
【００１１】
主軸チャック７は、図３，図４に示すように、主軸６の先端に設けられたチャック本体２１と、偏心ワークＷを把持するチャック部材２５，２６とを備える。チャック本体２１は、ワークを把持するためのチャック動作を行うものであり、その前面に、主軸６の回転中心Ｏを挟んで対向配置された２つのチャック支持部材２２，２３を有している。片方のチャック支持部材２２はチャック本体２１に固定され、もう片方のチャック支持部材２３は、主軸回転中心Ｏに向かって半径方向に移動自在なようにチャック本体２１に設置されている。可動のチャック支持部材２３は、チャック本体２１内に設けられたリンクおよび主軸６内に設けられたチャックドローバ等からなるチャック開閉手段２４の動作により、前記の移動が行われる。両チャック支持部材２２，２３の対向面に、偏心ワークＷを把持する上記チャック部材２５，２６が各々設置されている。両チャック部材２５，２６により、チャック部材組２７が構成される。
【００１２】
図５，図６に示すように、チャック部材２５，２６は、互いに挟み付けて偏心ワークＷを把持する部材であり、互いの対向面に、偏心ワークＷのシャフト部Ｗａの周方向の一部が嵌合する溝状の把持凹部２５ａ，２６ａが設けられている。チャック部材２５，２６は、把持状態で主軸回転中心Ｏと直交する方向にスライド自在なように、チャック支持部材２２，２３を介してチャック本体２１に支持されている。チャック部材２５，２６のスライド自在な方向は、可動のチャック支持部材２３が移動可能な主軸半径方向とは直交する方向とされる。
【００１３】
固定側のチャック支持部材２２に設置されたチャック部材２５は、チャック支持部材２２の主軸回転中心Ｏ側のガイド面２２ａ上に設置され、スライドガイド２８を介して上記のスライドが自在とされている。チャック支持部材２２のガイド面２２ａは、主軸回転中心Ｏに平行な平面である。スライドガイド２８は、チャック支持部材２２に設けられたキー溝２８ａと、チャック部材２５に設けられてキー溝２８ａに噛み合うキー２８ｂとでなる。キー溝２８ａは蟻溝状とされ、キー２８ｂは抜け止め状態に噛み合う。
【００１４】
可動側のチャック支持部材２３に設置されたチャック部材２６は、チャック支持部材２３の主軸回転中心Ｏ側のガイド面２３ａに対して接離可能に設置され、スライドガイド２９を介して上記のスライドが自在とされている。スライドガイド２９は、チャック部材２６に設けられたキー溝２９ａと、チャック支持部材２３に設けられてキー溝２９ａに噛み合うキー２９ｂとでなる。
チャック支持部材２３には、チャック部材２６の主軸回転中心Ｏ側への脱落を止める受け部材３０が設けられている。受け部材３０は、チャック部材２６の主軸半径方向の移動を許容する径方向許容隙間ｄ１を介してチャック部材２６を支持するものとしてある。受け部材３０は、チャック支持部材２３の両側に設けられていて、チャック部材２６の主軸半径方向の外側端の両側面に張り出した被支持突条２６ｂを受ける受け片３０ａを有している。この受け片３０ａと被支持突条２６ｂとの間に上記径方向許容隙間ｄ１が設けられる。受け部材３０の内側面とチャック部材２６の被支持突条２６ｂの先端との間には、チャック部材２６のスライド動作を許容するスライド許容隙間ｄ２が設けられている。
【００１５】
チャック支持部材２３には、チャック部材２６を主軸回転中心Ｏ側へ弾性的に押し付ける弾性付与手段３１が設けられている。弾性付与手段３１は、コイルばねからなり、チャック支持部材２３に形成された収容孔内に収容されている。このため、チャック開き状態、つまりチャック支持部材２３が主軸半径方向の外側へ移動した状態では、チャック部材２６は、受け部材３０の受け片３０ａに弾性付与手段３１で押し付けられた状態にある。したがって、チャック支持部材２３が半径方向内側に移動して偏心ワークＷを把持するときに、チャック部材２６は偏心ワークＷに当たった後、弾性付与手段３１に抗して弾性的に退くことになり、円滑でかつ確実な把持が行われる。
【００１６】
一対のチャック部材２５，２６は、ロッド状の連結材４４により、互いに接近離間方向にのみ移動自在なように連結されている。この連結材４４は、いずれか片方のチャック部材２５，２６に固定され、もう片方のチャック部材２５，２６に設けられた孔に進退自在に嵌合している。この連結材４４による連結のため、固定側のチャック支持部材２２上のチャック部材２５がスライド移動を行うと、他方のチャック部材２６もチャック部材２５と共にスライド移動を行う。
固定側のチャック支持部材２２上のチャック部材２５には、操作用被係合部３２が設けられている。操作用被係合部３２は、凹部または溝からなる。この操作用被係合部３２に先端が係合する操作部材５２が、刃物台５のいずれかの工具ステーションＳＴに取付けられ、刃物台５の進退移動によりチャック部材２５，２６のスライド移動が可能とされている。
【００１７】
固定側のチャック支持部材２２とチャック部材２５とに、チャック部材２５，２６に把持された偏心ワークＷの被加工部となる各軸部Ａ，Ｂがそれぞれ主軸６の回転中心Ｏと一致する各位置で、チャック部材２５，２６をチャック本体２１に対して位置決め状態に固定する位置決め手段３３が設けられている。
【００１８】
位置決め手段３３は、チャック部材２５に形成された被係合部である複数の孔３４，３５と、これらの孔３４，３５に個別に対応してチャック本体２１のチャック支持部材２２に設けられた係合部材であるピン部材３６，３７とで構成される。この実施形態では、２個の孔３４，３５と２本のピン部材３６，３７が設けられている。これらピン部材３６，３７は、対応する孔３４，３５に挿脱可能とされ、挿入状態でチャック部材２５の移動を阻止するものである。複数の孔３４，３５と複数のピン部材３６，３７は、対応する孔３４，３５とピン部材３６，３７とでなる孔・ピン組３８，３９の任意の１組が挿入可能な位置にチャック部材２５がある状態で、残りの各孔・ピン組３８，３９が挿入不可能となり、チャック部材２５がスライドすることによって、他の孔・ピン組３８，３９が挿入可能となるように配置されている。任意のピン部材間、この例のように２本の場合は、両ピン部材３６，３７の間のチャック部材スライド方向の軸心間距離Ｌ１から、対応する孔３４，３５間のチャック部材スライド方向の軸心間距離Ｌ２を差し引いた寸法Ｌ３（図示せず）が、偏心ワークＷの被加工部となる２つの軸部Ａ，Ｂの軸心間距離ｅ１に設定されている。
【００１９】
チャック部材２５に設けられる複数の孔３４，３５は、互いにチャックスライド方向に離れて設けられ、幅方向の中央に対して両側に振り分けられている。なお、孔３４，３５の位置関係は、必ずしもチャックスライド方向に並ぶ位置でなくても良く、上記軸心間距離Ｌ１，Ｌ２の差Ｌ３が、偏心ワークＷの軸心間距離ｅ１となる関係が得られる配置であれば良い。例えば、孔３４，３５は、主軸回転中心Ｏに沿う方向に並んで配置されていても良い。
【００２０】
チャック本体２１には、各ピン部材３６，３７を突没させるアクチュエータである突没駆動手段４１，４２が設けられている。突没駆動手段４１，４２は、チャック支持部材２２に設けられたシリンダ装置からなり、各ピン部材３６，３７はそのピストンで形成されている。突没駆動手段４１，４２となるシリンダ装置は、チャック支持部材２２に形成されたシリンダ室４１ａ，４２ａにピン部材３６，３７が進退自在に嵌合した単動式のものであり、ピン部材３６，３７の突出動作を内蔵のばね部材４１ｂ，４２ｂで行わせ、没入動作を作動流体の流体圧で行わせるものとしてある。シリンダ室４１ａ，４２ａに供給する作動流体の供給経路（図示せず）は主軸６内を貫通し、主軸６の後端からロータリ式のコネクタ（図示せず）を介して流体圧源に接続されている。作動流体は圧縮空気としている。
【００２１】
図５に示すように、主軸チャック７には、偏心ワークＷのシャフト部Ｗａの後端に係合して偏心ワークＷの軸方向の位置決めを行う位置決め部４３が設けられている。
【００２２】
図１と共に数値制御装置２につき説明する。数値制御装置２は、加工プログラム５３に従って機械本体１の全体を制御する手段であり、コンピュータ式の数値制御機能部（ＮＣ）とプログラマブルコントローラ機能部（ＰＣ）とを有する。数値制御装置２は、加工プログラム５３の指令に従い、スピンドルモータ８，Ｘ軸サーボモータ１８，およびＺ軸サーボモータ１８に軸送り指令を与えると共に、割出モータ２０に割出指令を与える。また、数値制御装置２は、図６の位置決め手段３３における突没駆動手段４１，４２の突没動作の制御を、加工プログラム５３の指令に従って行う。
【００２３】
上記構成の動作を説明する。図６（Ａ）は、チャック部材２５，２６で偏心ワークＷのシャフト部Ｗａを把持し、シャフト部Ｗａの軸心Ｐ１を主軸６の回転中心Ｏに一致させた状態を示す。この状態では、位置決め手段３３は、チャック部材２５の片方の孔３４に、対応するピン部材３６が嵌合し、チャック部材２５のスライド移動が不能に拘束されている。この旋盤に偏心ワークＷを供給して把持させるときは、同図の状態とされる。また、この状態で偏心ワークＷにおけるシャフト部Ｗａと同心の軸部Ａが、刃物台５の工具１１によって旋削加工される。
【００２４】
偏心ワークＷの偏心軸部Ｂを加工するときは、同図（Ｂ）のように、チャック部材２５，２６を移動させ、もう片方の孔３５に、対応するピン部材３７を嵌合させてチャック部材２５をスライド移動不能の状態とする。この状態で、偏心軸部Ｂが主軸中心軸Ｏと一致し、偏心軸部Ｂの旋削が可能になる。図６（Ａ）の状態から同図（Ｂ）の状態にするには、嵌合していたピン部材３６を孔３４から抜き出し、チャック部材２５のスライド移動後に、他方の孔３５にピン部材３７を嵌合させる。スライド部材２５のスライド移動は、スライド部材２５に設けられた操作用被係合部３２に刃物台５の操作部材５２を係合させ、刃物台５を主軸６側へ移動させることで行う。
【００２５】
図９は、図７の偏心ワークＷを主軸６に供給し、この偏心ワークＷの各軸部Ａ，Ｂを順次加工し、加工済みワークＷを取り外すまでの動作の流れを示す。主軸６のチャック部材２５，２６間に偏心ワークＷが供給されると、加工プログラムがスタートする。偏心ワークＷの供給は、手作業で行っても、またこの旋盤に付設されたローディング装置（図示せず）により行っても良い。
まず、位置決め手段３３における図６の右側の突没駆動手段４１におけるピストンをイン動作（嵌合動作）させる（ステップＳ１）。この後、チャック部材２５，２６を閉じて偏心ワークＷを把持する（Ｓ２）。この閉じ動作は、可動側のチャック支持部材２３（図３，図５）の半径方向移動により行う。この状態で、チャック部材２５は図６（Ａ）に示す位置にあり、軸部Ａの加工を行う（Ｓ３）。この加工は、例えば刃物台５の工具ステーションＳＴ１の工具で行う。
【００２６】
軸部Ａの加工が終了すると、加工プログラム５３（図１）の一連のワーク位置変更指令５４により、次の各動作を行う。まず、主軸６の回転位相を定位置として主軸６を止める（Ｓ４）。この定位置は、チャック部材２５が真下に来る位置であり、刃物台５の操作部材５２の係合等のために行う。
この後、刃物台５を操作部材５２のある工具ステーション（ＳＴ３）が主軸６に対応する位置となる角度に割出し（Ｓ５）、両突没駆動手段４１，４２ともピストンアウト状態とする（Ｓ６）。チャック部材２５，２６によるチャック状態を、低圧とし（Ｓ７）、中間開き状態（Ｓ８）としてから、チャック部材２５，２６のシフト動作（Ｓ９）、すなわち刃物台５の移動によるチャック部材２５，２６のスライド動作を行わせる。両突没駆動手段４１，４２のピン部材３６，３７が抜けた状態であっても、上記定位置の主軸６の割出しにより、チャック支持部材２２のガイド面２２ａが上向きで水平な平面となっているため、チャック部材２５を下方に落下させることなく、チャック部材２５を安定して支持することができる。所定距離のスライドが行われると、図６（Ｂ）のように、突没駆動手段４２側のピストンをイン状態とし（Ｓ１０）、つまりピン部材３６を嵌合させ、チャック圧を高圧に切り換えてチャック部材２５，２６を閉じる（Ｓ１１，Ｓ１２）。
【００２７】
この後、刃物台５の工具１１の旋回割出（工具ステーションＳＴ１の呼び出し）を行って（Ｓ１３）、偏心ワークＷの偏心軸部Ｂの加工を行う（Ｓ１４）。
偏心軸部Ｂの加工が終了すると、刃物台５を操作部材５２のある工具ステーションＳＴ３の割出状態とし（Ｓ１５）、主軸６の回転位相を定位置とし（Ｓ１６）、両突没駆動手段４１，４２のピストンをアウト状態とする（Ｓ１７）。この状態で、チャック部材２５，２６の開動作（Ｓ１８）、チャック部材２５，２６のスライドによる元の図６（Ａ）の位置へのシフト動作（Ｓ１９）を行い、偏心ワークＷを取り外す（Ｓ２０）。これにより１個の偏心ワークＷの加工動作が完了する。
【００２８】
この構成の旋盤によると、このように偏心ワークＷをチャック部材２５，２６に把持させた状態を維持して、チャック部材２５，２６をスライドさせることができ、被加工部となる軸部Ａ，Ｂが主軸６の回転中心Ｏと一致する位置で、位置決め手段３３によりチャック部材２５，２６を固定することができる。このため、偏心ワークＷを持ち替えることなく、各軸部Ａ，Ｂの旋削が行える。したがって、治具交換やワーク持ち替えの段取り替え時間が不要となって、加工の効率が向上する。また、持ち替えに伴う誤差の発生が無くなり、加工精度が向上する。チャック部材２５，２６を中間開き状態とするのは、スライド動作を軽い力で円滑にするためであり、完全開き状態とはしないため、持ち替え誤差の発生が防止される。
位置決め手段３３は、チャック部材２５，２６に設けられた複数の孔３４，３６に対して個別にピン部材３７，３８を設けたものであるため、被加工部となる軸部Ａ，Ｂ間の偏心量ｅ１が小さくても、各軸部Ａ，Ｂを主軸６の回転中心Ｏに位置決めすることができ、加工可能な偏心ワークＷの制限が少なくなる。
また、刃物台５に操作部材５２を設けることにより、刃物台５の移動でチャック部材２５，２６をスライドさせるようにしたため、チャック部材２５，２６を移動させる専用のアクチュエータが不要であり、簡単な構成でチャック部材２５，２６の自動的なシフト動作を行わせることができる。
【００２９】
なお、上記実施形態では、位置決め手段３３によりチャック部材２５，２６が位置決めされる位置を２位置としたが、３位置以上としても良い。この位置決め位置の増加は、例えば、位置決め手段３３における孔・ピン組３８，３９の設置個数を位置決め位置数に応じて増やすことで対処できる。位置決め位置数を３位置とした場合、３か所の互いに偏心した軸部の加工が、チャック部材２５，２６で把持したままで行える。また、３位置であると、図８（Ａ）のようにシャフト部Ｗａに対して偏心した２つの偏心軸部Ｃ，Ｄを持つ偏心ワークＷの場合に、偏心ワークＷの主軸６への装着時はシャフト部Ｗａが主軸回転中心Ｏと一致する状態で行い、各偏心軸部Ｃ，Ｄの加工をチャック部材２５，２６のスライド状態で行うことができる。
また、上記実施形態は、刃物台５がタレットである場合につき説明したが、刃物台５は、例えば櫛歯形のものなど、各種の形式のものが使用できる。
【００３０】
なお、上記実施形態ではチャック部材２５に被係合部として孔３４，３５を設け、チャック支持部材２２に係合部材としてピン部材３６，３７を設けたが、チャック部材２５に設けられる被係合部がピン部材であって、チャック支持部材２２に設けられる係合部材が孔、または孔を有する部材であっても良い。
【００３１】
【発明の効果】
この発明の旋盤は、チャック本体に主軸の回転中心と直交する方向にスライド自在に支持されて偏心ワークを把持し、この把持状態で上記スライドが自在なチャック部材と、このチャック部材に把持された偏心ワークの被加工部となる各軸部がそれぞれ主軸の回転中心と一致する各位置で上記チャック部材をチャック本体に対して位置決め状態に固定する位置決め手段とを備えており、ワークを把持するためのチャック動作を行うチャック本体に、チャック部材をスライド自在に支持し、上記チャック本体は、その前面に、主軸の回転中心を挟んで対向配置された２つのチャック支持部材を有し、片方のチャック支持部材はチャック本体に固定され、もう片方のチャック支持部材は、主軸回転中心に向かって半径方向に移動自在なようにチャック本体に設置され、可動のチャック支持部材は、チャック本体内に設けられたチャック開閉手段の動作により、上記の半径方向の移動が行われるものであり、上記両チャック支持部材の対向面に、上記チャック部材が各々設置され、固定側のチャック支持部材および可動側のチャック支持部材にそれぞれスライドガイドを介して上記各チャック部材が上記スライドが自在に設置され、これらチャック部材のスライド自在な方向は、可動側のチャック支持部材の移動可能な上記半径方向とは直交する方向であるため、偏心ワークを把持した状態でのチャック部材のスライドが可能となる。このため、偏心ワークを持ち替えることなく各軸部の旋削を行うことができる。
上記位置決め手段は、チャック部材に設けられた複数の被係合部に対して個別に係合部材を設けたものであり、上記係合部材の挿脱方向はチャック部材のスライド方向および主軸の回転中心方向のいずれにも直交する方向であるため、被加工部となる軸部間の偏心量が小さくても、各軸部を主軸の回転中心に位置決めすることができ、加工できる偏心ワークの制限が少なくなる。また、挿脱する係合部材はチャック本体に設けたので、係合部材を挿脱するアクチュエータの配置を容易とすることができる。
刃物台に操作部材を設けることにより、刃物台の移動でチャック部材をスライドさせるようにした場合は、チャック部材を移動させる専用のアクチュエータが不要となり、簡単な構成でチャック部材の自動的なシフト動作を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかる旋盤の機械本体の正面図と制御系のブロック図とを示す説明図である。
【図２】同旋盤の平面図である。
【図３】同旋盤の主軸チャックの側面図である。
【図４】同主軸チャックの平面図である。
【図５】同主軸チャックの拡大破断側面図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ同主軸チャックにおけるチャック部材の各位置決め状態を示す破断正面図である。
【図７】偏心ワークの一例の側面図および正面図である。
【図８】偏心ワークの他の例の側面図および正面図である。
【図９】同旋盤の動作例の流れ図である。
【符号の簡単な説明】
１…機械本体
２…数値制御装置
５…刃物台
４…主軸台
６…主軸
７…主軸チャック
１１，１２…工具
２１…チャック本体
２２，２３…チャック支持部材
２４…チャック開閉手段
２５，２６…チャック部材
２８，２９…スライドガイド
３２…操作用被係合部
３３…位置決め手段
３４，３５…孔（被係合部）
３６，３７…ピン部材（係合部材）
３８，３９…孔・ピン組（被係合部・係合部材組）
４１，４２…突没駆動手段
４４…連結材
５２…操作部材
Ａ，Ｂ…軸部
ｅ１…軸心間距離
Ｌ１，Ｌ２…軸心間距離
Ｏ…主軸回転中心
Ｐ１，Ｐ２…軸心
Ｗ…偏心ワーク
Ｗａ…シャフト部

Claims (3)

1. それぞれ被加工部となる互いに偏心した少なくとも２つの軸部を有するカムシャフト，クランクシャフト等の偏心ワークを加工する旋盤であって、主軸と、この主軸の先端に設けられたチャック本体と、このチャック本体に主軸の回転中心と直交する方向にスライド自在に支持されて上記偏心ワークを把持し、この把持状態で上記スライドが自在な一対のチャック部材と、このチャック部材に把持された偏心ワークの被加工部となる各軸部がそれぞれ主軸の回転中心と一致する各位置で上記チャック部材をチャック本体に対して位置決め状態に固定する位置決め手段と、上記被加工部を加工する工具が装着された刃物台とを備え、
   上記チャック本体は、その前面に、主軸の回転中心を挟んで対向配置された２つのチャック支持部材を有し、片方のチャック支持部材はチャック本体に固定され、もう片方のチャック支持部材は、主軸回転中心に向かって半径方向に移動自在なようにチャック本体に設置され、可動のチャック支持部材は、チャック本体内に設けられたチャック開閉手段の動作により、上記の半径方向の移動が行われるものであり、上記両チャック支持部材の対向面に、上記チャック部材が各々設置され、固定側のチャック支持部材および可動側のチャック支持部材にそれぞれスライドガイドを介して上記各チャック部材が上記スライドが自在に設置され、これらチャック部材のスライド自在な方向は、可動側のチャック支持部材の移動可能な上記半径方向とは直交する方向であり、
   上記位置決め手段は、上記チャック部材に形成された複数の被係合部と、これらの被係合部に個別に対応して上記チャック本体に設けられて対応する被係合部に挿脱可能とされ、挿入状態でチャック部材の移動を阻止する複数の係合部材とを有し、上記係合部材の挿脱方向はチャック部材のスライド方向および主軸の回転中心方向のいずれにも直交する方向であり、上記複数の被係合部と複数の係合部材は、対応する被係合部と係合部材とでなる被係合部・係合部材組の任意の１組が挿入可能な位置にチャック部材がある状態で、残りの各被係合部・係合部材組が挿入不可能となり、チャック部材がスライドすることによって、他の被係合部・係合部材組が挿入可能となるように配置し、任意の係合部材間のチャック部材スライド方向の軸心間距離から、対応する被係合部間のチャック部材スライド方向の軸心間距離を差し引いた寸法が、偏心ワークのいずれかの被加工部となる軸部間の軸心間距離となされている旋盤。
2. 請求項１において、上記一対のチャック部材は、ロッド状の連結材により、互いに接近離間方向にのみ移動自在なように連結されている請求項１記載の旋盤。
3. 上記刃物台に、上記チャック部材に係合してこの刃物台の移動により上記チャック部材をスライドさせる操作部材を設けた請求項１または請求項２記載の旋盤。

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