JP4253168B2

JP4253168B2 - 旋削装置

Info

Publication number: JP4253168B2
Application number: JP2002204955A
Authority: JP
Inventors: 純次郎加藤
Original assignee: Aisin Takaoka Co Ltd
Current assignee: Aisin Takaoka Co Ltd
Priority date: 2002-07-15
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2022-07-15
Also published as: JP2004042219A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工物に対し旋削を施すための旋削装置に関する。特に、中心軸線を取り囲む筒状壁部と、その筒状壁部の略径方向に延びる壁部とを少なくとも有する被加工物に対し旋削を施すのに適した旋削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
中心軸線を取り囲む筒状壁部及びその筒状壁部の略半径方向に延びる板状壁部を有する被加工物としては、例えばブレーキドラムをあげることができる。ブレーキドラムのフランジ部（略半径方向に延びる板状壁部に相当する部位）の内側面及び外側面に旋削を施す場合、従来は二工程を必要とした。例えば第１工程において、ドラム本体（中心軸線を取り囲む筒状壁部に相当する部位）の外周部を複数のチャック爪で把持してドラムを第１の旋盤に取付け、フランジ部の内側面（及びドラム本体の内周面）を旋削する。続く第２工程では、上記第１の旋盤から取り外したドラムの姿勢を反転させた後、ドラム本体の内周部を複数のチャック爪で把持して当該ドラムを第２の旋盤に取付け、フランジ部の外側面を旋削する。
【０００３】
しかし、かかる従来の加工手法では、ブレーキドラムの各面を旋削加工するために複数の加工機械及び加工工程を必要とした。このため、設備費の増大、仕掛け製品の変更に伴う段取り替え作業の長時間化、更にはチャッキングの回数が多いことによる把持精度の悪化（つまりは製品の加工精度の低下）といった様々な問題を生み出していた。
【０００４】
こういった従来の問題点を解消すべく、１回のチャック状態で被加工物が有する複数の面を同時加工する技術や装置が提案されている。例えば、特許第２７３３４９８号公報（特に同公報の図４）中に開示されたブレーキドラムの仕上げ旋削用加工機は、タレットに固設された第１及び第２のホルダを備え、第１のホルダの先端の一方側に、一対の刃具を所定間隔を隔てて対向配置する構成を採用する。仕上げ旋削加工の際には、第１のホルダをドラム内に進入させると共に、そのホルダの先端部をブレーキドラムのフランジ部の中央孔（インロー孔）内に挿入することで、前記一対の刃具をフランジ部の両側に配置し、それぞれの刃具がフランジ部の内側面及び外側面に同時に作用し得るようにする。そして、このワンチャック状態にて被加工物たるドラムを回転させることで、フランジ部の内側面及び外側面を同時に旋削可能としている。なお、上記第１のホルダは、前記一対の刃具に共通の送り機構の一部を構成するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許公報の旋削用加工機がその特徴を発揮するためには、ブレーキドラムにおけるように、被加工物の板状壁部が比較的大径の孔、即ち一対の刃具を備えた第１のホルダを挿入できる程度の大きさのインロー孔を有することが必須となる。このため、上記従来の旋削用加工機には、旋削対象とすることができる被加工物の種類や形状が限定されるといった限界があった。また、被加工物をブレーキドラムに限定した場合でも、フランジ部の内側面及び外側面を同時に旋削できる点はよいとしても、フランジ部の内外両側面と共にそれら以外の第３の面や第４の面をも同時加工することはできなかった。
【０００６】
本発明の目的は、従来よりも被加工物の形状的特徴によって適用を制限されることが少ないという点で汎用性に優れると共に、１回のチャック状態で、被加工物が有する複数の面を同時に旋削することが可能な旋削装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、被加工物（Ｗ）に対し旋削を施すための装置であって、
装置フレーム（１２，１３，２０）と、
前記装置フレームに回転可能に支持されると共に回転駆動源（Ｍ２）によって回転される略円筒状の回転体（２１）と、
前記略円筒状の回転体の一端部において当該回転体と一緒に同期回転可能に設けられると共に、前記回転体の回転軸線（Ｌ）に被加工物の中心軸線を一致させつつ被加工物を把持するためのチャック機構（４０）と、
前記チャック機構による被加工物の把持位置と前記回転体との間の領域に配設されて、前記回転体側に露出された被加工物の面に対して切削を施すための第１の切削手段（５１ａ）と、
前記チャック機構による被加工物の把持位置を挟んで前記第１の切削手段とは反対側に配設されて、前記回転体と反対側に露出された被加工物の面に対して切削を施すための第２の切削手段（５２ａ）と、
前記第１の切削手段を半径方向に切削送りするための第１の送り機構と、
前記第２の切削手段を半径方向に切削送りするための第２の送り機構（５５）とを備え、
前記第１の送り機構は、
前記略円筒状の回転体の内側において回転不能に設けられ、且つ先端部が前記装置フレームを構成するブラケット（１３）に連結固定された略円筒状の固定スピンドル（２２）と、
前記略円筒状の固定スピンドルの内側において回転可能に設けられたシャフト状の動力伝達用スピンドル（２３）と、
前記動力伝達用スピンドルを駆動するモータ（Ｍ１）と、
前記動力伝達用スピンドルの回転運動を前記第１の切削手段の半径方向への切削送り運動に変換するための運動変換機構（５４）とを具備しており、
前記略円筒状の回転体の内部領域に前記第１の送り機構の一部が設けられ、
前記第２の送り機構は、前記第１の送り機構とは別個独立に設けられていることを特徴とする旋削装置である。
【０００８】
この旋削装置を用いた切削に際しては先ず、略円筒状の回転体の一端部に設けられたチャック機構によって、回転体の回転軸線に被加工物の中心軸線を一致させつつ被加工物が把持される。チャック完了後、回転駆動源によって略円筒状の回転体が回転され、その回転体と一緒にチャック機構及び被加工物が同期回転される。被加工物の回転時に第１の送り機構によって第１の切削手段を半径方向に切削送りすることで、チャック機構による被加工物の把持位置と回転体との間の領域に配設された第１の切削手段により、回転体側に露出された被加工物の面に対して切削が施される。また、被加工物の回転時に第２の送り機構によって第２の切削手段を半径方向に切削送りすることで、チャック機構による被加工物の把持位置を挟んで第１の切削手段とは反対側に配設された第２の切削手段により、回転体と反対側に露出された被加工物の面に対して切削が施される。
【０００９】
このように本発明の旋削装置によれば、チャック機構による１回のチャック状態で被加工物が有する複数の面（即ち、回転体側に露出された面および回転体と反対側に露出された面）を同時に旋削することが可能となる。
【００１０】
また、第１の切削手段はチャック機構による被加工物の把持位置と前記回転体との間の領域に配設されると共に第１の切削手段用の第１の送り機構は略円筒状の回転体の内部領域に設けられ、且つ、第２の切削手段はチャック機構による被加工物の把持位置を挟んで前記第１の切削手段とは反対側に配設されると共に第２の切削手段用の第２の送り機構は前記第１の送り機構とは別個独立に設けられている。つまり、第１の切削手段及びその送り機構と、第２の切削手段及びその送り機構とは、チャック機構による被加工物の把持位置を挟んでその前後にそれぞれ別個独立に存在しており、両者間には、被加工物の内部を貫通する形での作動連結関係は存在しない。このため、被加工物がその内部を貫通するような連通空間を持つか否かによって、当該旋削装置による切削加工が制限されるものではない。ましてや、被加工物がその筒状壁部の略径方向に延びる壁部にインロー孔を持つ持たないにかかわらず、当該旋削装置によりその被加工物に対し切削加工を施すことができる。故に、本発明の旋削装置は、従来よりも被加工物の形状的特徴によって適用を制限されることが少ないという点で汎用性に優れている。
【００１１】
本発明の旋削装置の特徴は、被加工物を把持するチャック機構を回転駆動可能としつつも、チャック機構による被加工物の把持位置を挟んでその前後に、第１の切削手段及びその送り機構と、第２の切削手段及びその送り機構とを相互依存無く別個独立に設けた点にある。そして、そのような設計的要求を満たすべく、装置フレームに回転可能に支持した略円筒状の回転体の一端部にチャック機構を同期回転可能に設けると共に、その略円筒状の回転体の内部領域に第１の切削手段用の第１の送り機構を設けるという明解な機械構造を採用して、チャック機構の回転駆動と、第１及び第２の送り機構の相互独立性とを両立させている。
【００１２】
なお、被加工物が「中心軸線を取り囲む筒状壁部とその筒状壁部の略径方向に延びる壁部とを少なくとも有する被加工物」である場合において、前記「回転体側に露出された被加工物の面」とは、被加工物の筒状壁部の略径方向に延びる壁部の内外側面のうちの回転体側に向いている面のみならず、被加工物の筒状壁部の内外周面にあって回転体側に露出されている部位をも含むものである。また、前記「回転体と反対側に露出された被加工物の面」とは、被加工物の筒状壁部の略径方向に延びる壁部の内外側面のうちの回転体側に向いている面と反対側の面のみならず、被加工物の筒状壁部の内外周面にあって回転体と反対側に露出されている部位をも含むものである。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の旋削装置において、
前記略円筒状の回転体と前記固定スピンドルとの間にはラジアルベアリング（３３）が介装され、このラジアルベアリングは、前記略円筒状の回転体の内側に前記固定スピンドルを位置決めすると共に、前記略円筒状の回転体にかかるラジアル荷重を内側から支えつつ当該回転体を前記固定スピンドルに対して回転可能に支持しており、
前記略円筒状の固定スピンドルの内側には、前記シャフト状の動力伝達用スピンドルがベアリング（３４）を介して回転可能に支持されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２は、略円筒状の回転体の内部領域にその一部が設けられることになる第１の送り機構の好ましい構成を限定したものである。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の旋削装置において、前記チャック機構による被加工物の把持位置を挟んで前記第１の切削手段と反対側には、前記第２の切削手段の他に、前記略円筒状の回転体と反対側に露出された被加工物の別の面に対して切削を施すための第３の切削手段（５３ａ）が設けられ、その第３の切削手段を前記回転軸線（Ｌ）と平行な方向に切削送りするための第３の送り機構（５６）は、前記第１の送り機構とは別個独立に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項３によれば、被加工物の回転時に、第１の切削手段により、回転体側に露出された被加工物の面に対して切削が施されると共に、第２の切削手段及び第３の切削手段により、回転体と反対側に露出された被加工物の二つの面に対して切削が施される。つまり、この旋削装置によれば、被加工物の三つの面に対する同時旋削が可能となる。なお、チャック機構による被加工物の把持位置を挟んで前記第１の切削手段と反対側には、略円筒状の回転体のような障害物が存在しないため、第２の切削手段及びその送り機構の他に、第３の切削手段及びその送り機構を設ける余地が十分にある。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の旋削装置において、前記略円筒状の回転体は、前記チャック機構が設けられた一端部とは反対側の端部において、前記回転駆動源と作動連結されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項４によれば、略円筒状回転体の一端部にチャック機構を配設し、それと反対側の端部において当該回転体を回転駆動源と作動連結することで、略円筒状回転体の両端部で荷重の均衡を図ることが容易になる。従って、回転時における当該回転体の姿勢安定性が高まり、当該回転体の回転動作が円滑化すると共に、機械的耐久性能が向上する。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の旋削装置において、前記チャック機構は、前記略円筒状の回転体の回転軸線を放射状に取り囲む複数のチャック爪（４１）を具備しており、各チャック爪は被加工物の外周面を中心軸線に向けて押圧可能であることを特徴とする。
【００２０】
請求項５によれば、略円筒状の回転体の回転軸線を放射状に取り囲む複数のチャック爪が被加工物の外周面を中心軸線に向けて押圧することにより、チャック機構による被加工物の安定的把持が達成される。
【００２１】
請求項６の発明は、請求項５に記載の旋削装置において、前記略円筒状の回転体の壁部には、当該回転体の一端部に設けられた前記チャック機構と、当該回転体の他端部に設けられたロータリージョイント（４４）とを結ぶ油圧経路（４３）が設定されており、前記チャック機構の各チャック爪は、油圧発生源から前記ロータリージョイント及び略円筒状回転体の壁部の油圧経路を介して油圧力の供給を受けて、被加工物の外周面に対する押圧力を及ぼすことを特徴とする。
【００２２】
請求項６によれば、略円筒状回転体の壁部に油圧経路を設定することで、油圧で駆動される複数のチャック爪を具備したチャック機構を略円筒状回転体と一緒に同期回転可能としつつ油圧系統の設計の効率化を図ることが可能になる。
【００２３】
以下、本発明の更に好ましい態様や追加的構成要件を列挙する。
付記１．請求項１〜６において、前記被加工物は、中心軸線を取り囲む筒状壁部としてのドラム本体と、筒状壁部の略径方向に延びる壁部としてのフランジ部とを備えたブレーキドラムであること。この場合、前記第１の切削手段及び第２の切削手段によってフランジ部の外側面及び内側面が同時に旋削される。更に第３の切削手段（請求項３参照）を備える場合には、その第３の切削手段によってドラム本体の内周面がフランジ部の外側面及び内側面と同時に旋削される。
【００２４】
付記２．請求項１〜６において、前記被加工物は、中心軸線を取り囲む筒状壁部としてのハット部と、筒状壁部の略径方向に延びる壁部としてのフランジ部とを備えたブレーキディスクであること。この場合、前記第１の切削手段及び第２の切削手段によってフランジ部の外側面及び内側面が同時に旋削される。更に第３の切削手段（請求項３参照）を備える場合には、その第３の切削手段によってハット部の内周面がフランジ部の外側面及び内側面と同時に旋削される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態たる旋削装置について図面を参照しつつ説明する。なお、以下に言及する図面では、多数の線の交錯による見づらさを回避するために、本来ハッチングを施すべき断面部位であっても、ハッチングが省略されている断面部位が一部にあることを予めことわっておく。
【００２６】
図１に示すように、旋削装置は、基台１１と、その基台１１上に固定されたスピンドルボックス１２とを備えている。スピンドルボックス１２の前方（図１では左方）にはブラケット１３が延設され、そのブラケット１３の前端域には小型モータＭ１が支持されている。ブラケット１３の下方で且つ基台１１の前方側には、支持アーム１４に支えられた大型モータＭ２が配設されている。他方、スピンドルボックス１２の後方（図１では右方）にはチャック機構４０が配設されている。チャック機構４０の近傍であって基台１１上には、後述する二つの刃物台５２，５３（一つのみ図示）及び各刃物台用の送り機構５５，５６（一つのみ図示）が設けられている。更に、基台１１から垂直に延びる支柱１５上には、設定器（又はコントローラ）１６が設けられている。設定器１６は、この旋削装置を数値制御する際の制御条件等を入力したり、旋削作業の状況をモニタリングしたりするための入出力インターフェイスである。
【００２７】
図２に示すように、スピンドルボックス１２の内部には、略円筒状（横断面円環状）のスピンドルケース２０が固設されている。なお、スピンドルボックス１２、ブラケット１３及びスピンドルケース２０により、装置フレームが構成される。
【００２８】
図２及び図３に示すように、スピンドルケース２０の内側には、略円筒状の回転体としての第１スピンドル２１が、前後一対のラジアルベアリング３１，３１及びスラストベアリング３２を介して回転可能に支持されている。前記ブラケット１３の内側領域において第１スピンドル２１の先端部には、プーリ２４が連結され、このプーリ２４は動力伝達ベルト２５（図１参照）を介して、回転駆動源としての前記モータＭ２と駆動連結されている。つまり、第１スピンドル２１及びプーリ２４はモータＭ２の駆動力によって回転駆動される。
【００２９】
略円筒状の第１スピンドル２１の内側には、それよりも概して小径な略円筒状の第２スピンドル２２が設けられている。但し、第２スピンドル２２の先端部は環状の止め具２６，２６によって前記ブラケット１３に連結固定されており、その結果、第２スピンドル２２は回転不能な固定スピンドル（固定軸）として機能する。第１スピンドル２１と第２スピンドル２２との間に介装された前後一対のラジアルベアリング３３，３３は、第１スピンドル２１の内側に第２スピンドル２２を位置決めすると共に、第１スピンドル２１にかかるラジアル荷重を内側から支えつつ第１スピンドル２１を第２スピンドル２２に対して回動可能に支持する働きをする。
【００３０】
更に、略円筒状の第２スピンドル２２の内側には、動力伝達用スピンドルとしてのシャフト状の第３スピンドル２３が前後一対のベアリング３４，３４を介して回転可能に支持されている。第３スピンドル２３の先端部は、カップリング２７を介して前記モータＭ１の出力軸に連結されており、第３スピンドル２３はモータＭ１の駆動力によって回転駆動される。
【００３１】
なお、スピンドルケース２０の内側において第１、第２及び第３スピンドル２１〜２３は各スピンドルの中心軸線が完全一致するように配置されていること、三つのスピンドルに共通の中心軸線が第１及び第３スピンドル２１，２３にとっての共通の回転軸線Ｌともなっていることは言うまでもない。
【００３２】
図２に示すように、第１スピンドル２１の後端部（図２では右端部）には、略リング状のやや肉厚な面板２８が装着され、更にその面板２８の後端面上には、概して環状をなすチャック機構４０が設けられている。即ち、面板２８及びチャック機構４０は第１スピンドル２１に一体化され、これら（２８，４０）は第１スピンドル２１及びプーリ２４と一緒に同期回転可能となっている。
【００３３】
図４はチャック機構４０をその軸線方向から見た状態を示す。図４に示すように、チャック機構４０は、その中心軸線（前記回転軸線Ｌに一致）を放射状に取り囲む複数のチャック爪４１を有している。これら複数のチャック爪４１は、回転軸線Ｌの周りに等角度間隔で配置されている。各チャック爪４１毎に、油圧式シリンダ及びピストンからなる油圧アクチュエータ４２が割り当てられており、この油圧アクチュエータ４２によって各チャック爪４１がチャック機構４０の径方向に出没可能となっている。
【００３４】
図２及び図３に示すように、チャック機構内の各油圧アクチュエータ４２は、面板２８、第１スピンドル２１の壁部及びプーリ２４の各々の内部に設定された油圧経路４３を介して、前記プーリ２４の前端側に隣接配置されたロータリージョイント４４に接続されている。ロータリージョイント４４は、前記油圧経路４３と、図示しない油圧発生源（例えば油圧ポンプ）との間に介在して、プーリ２４、第１スピンドル２１、面板２８及びチャック機構４０が一体回転するときも停止するときも、油圧発生源からチャック機構内部の各油圧アクチュエータ４２に油圧を供給する働きをする。複数のチャック爪４１に包囲された領域に被加工物（ワーク）Ｗを配置した状態で各油圧アクチュエータ４２に油圧力を供給することで、各チャック爪４１が回転軸線Ｌに向かって突出する。これにより、被加工物Ｗはその外周部を各チャック爪４１によって把持されると共に、被加工物Ｗの中心軸線Ｃが前記回転軸線Ｌに一致するように位置決めされる。
【００３５】
図２及び図５に示すように、第２スピンドル２２の後端部は、あたかもフランジのように径方向に膨出形成されている。この第２スピンドル２２の後端部には第１の刃物台５１が径方向に沿ってスライド可能に設けられている。第１の刃物台５１上には、第１の切削手段としての切削刃５１ａが固着されている。第１の刃物台５１と前記第３スピンドル２３の後端部との間には、第３スピンドル２３の正逆回転運動を第１の刃物台５１及び切削刃５１ａの切削送り運動（半径方向への直線的往復運動）に変換するための運動変換機構５４が介装されている。この運動変換機構５４は具体的には、第３スピンドル２３の後端部に設けられたピニオンと、そのピニオンに噛み合うラックを備えたスライド部材とから構成される。前記第１の刃物台５１はそのラック付きスライド部材に取着されることで径方向スライド（又は径方向位置決め）が可能となっている。
【００３６】
図２及び図５からわかるように、第１の刃物台５１及び切削刃５１ａは、チャック機構４０による被加工物Ｗの把持位置よりも前側であって、当該把持位置と第１スピンドル２１の後端部との間の領域に配設されている。尚、本実施形態では、第２スピンドル２２、第３スピンドル２３、カップリング２７、運動変換機構５４及びモータＭ１により、切削加工時に第１の刃物台５１及び切削刃５１ａを半径方向に切削送りするための第１の送り機構が構成される。
【００３７】
図１、図２及び図５に示すように、チャック機構４０による被加工物Ｗの把持位置よりも後側（即ち当該把持位置を挟んで前記第１の刃物台５１とは反対側）には、第２の刃物台５２及び第３の刃物台５３が水平面内を任意方向にスライド可能に設けられている。第２の刃物台５２上には、第２の切削手段としての切削刃５２ａが固着され、第３の刃物台５３上には、第３の切削手段としての切削刃５３ａが固着されている。第２の刃物台５２及び切削刃５２ａに対応して設けられた第２の送り機構５５は、切削加工時には少なくとも第２の刃物台５２及び切削刃５２ａを半径方向に切削送りする。他方、第３の刃物台５３及び切削刃５３ａに対応して設けられた第３の送り機構５６は、切削加工時には少なくとも第３の刃物台５３及び切削刃５３ａを前記回転軸線Ｌと平行な方向に切削送りする。なお、第２の送り機構５５及び第３の送り機構５６は、通常の旋盤における２サドルスライドに準じた機構として提供されている。
【００３８】
次に、本実施形態の旋削装置を用いて、被加工物Ｗとしてのブレーキドラム中間製品に旋削を施す場合の作用及び効果について説明する。
【００３９】
被加工物Ｗたるブレーキドラム中間製品は、鋳鉄等の金属材料を鋳造して得た物であり、図５に示すように、中心軸線Ｃを取り囲む筒状壁部としてのドラム本体部６１と、その筒状壁部の径方向に延びる壁部としてのフランジ部６２とを備えている。フランジ部６２の中央にはインロー孔６３が貫通形成されている。
【００４０】
旋削加工に際しては先ず、チャック機構４０の各チャック爪４１によってブレーキドラム中間製品のドラム本体部６１の外周面を把持することにより、ブレーキドラム中間製品の中心軸線Ｃを旋削装置の回転軸線Ｌ（即ち第１スピンドル２１等の回転軸線Ｌ）に一致させつつ当該ブレーキドラム中間製品のラジアル方向位置決めを行う。ブレーキドラム中間製品のスラスト方向位置決めは、チャック時にフランジ部６２の外側面６２ａが切削刃５１ａに当接するようにブレーキドラム中間製品を位置決めすることで完了する。ブレーキドラム中間製品のチャッキング完了後、モータＭ２を始動してプーリ２４及び第１スピンドル２１を回転させる。第１スピンドル２１の回転に伴い、面板２８、チャック機構４０及びそれに把持されたブレーキドラム中間製品Ｗが同期回転される。
【００４１】
ブレーキドラム中間製品Ｗの回転時に、モータＭ１を作動させて第３スピンドル２３を回転させ、それに応じて第１の刃物台５１及びその切削刃５１ａを半径方向に切削送りする。このときの切削送りの向きは、回転軸線Ｌから外へ向かう外向き又は外から回転軸線Ｌへ向かう内向きのいずれでもよい。ブレーキドラム中間製品Ｗの回転に同期した切削刃５１ａの半径方向切削送りにより、回転体側に露出された被加工物の面としてのフランジ部６２の外側面６２ａに対し旋削が施される。また、ブレーキドラム中間製品Ｗの回転時に第２の送り機構５５を作動させて第２の刃物台５２及びその切削刃５２ａを半径方向に切削送りすることにより、回転体と反対側に露出された被加工物の面としてのフランジ部６２の内側面６２ｂに対し旋削が施される。更に、ブレーキドラム中間製品Ｗの回転時に第３の送り機構５６を作動させて第３の刃物台５３及びその切削刃５３ａを回転軸線Ｌと平行方向に切削送りすることにより、回転体と反対側に露出された被加工物の面としてのドラム本体部６１の内周面６１ａに対し旋削が施される。
【００４２】
このように本実施形態の旋削装置によれば、チャック機構４０による１回のチャック状態でブレーキドラム中間製品Ｗが有する複数の面（即ち６１ａ，６２ａ及び６２ｂの三面）を同時に旋削することができる。そして、その結果として、次のような副次的効果を得ることができる。（１）ブレーキドラム中間製品Ｗの各面に旋削加工を施す際のチャッキングの回数を従来よりも低減することができ、把持精度の影響による加工精度の低下を極力防止することができる。（２）旋削加工に必要な機械の台数を従来よりも低減できる。（３）設備を保守管理するための工数を従来よりも低減できる。（４）設備台数の低減によって省エネや設備改造費の低減を図ることができる。
【００４３】
また、第１の切削刃５１ａ及びその送り機構（２２，２３，２７，５４等）からなる前側切削機構群と、第２の切削刃５２ａ及びその送り機構５５並びに第３の切削刃５３ａ及びその送り機構５６からなる後側切削機構群とは、チャック機構４０による被加工物Ｗの把持位置を挟んでその前後にそれぞれ別個独立に存在しており、両機構群間には、ブレーキドラム中間製品Ｗの内部を貫通する形での作動連結関係は存在しない。故に、ブレーキドラム中間製品Ｗがそのフランジ部６２にインロー孔６３を持つ持たないに関わりなく、当該旋削装置を用いてそのブレーキドラム中間製品Ｗに対し複数の面の同時旋削加工を施すことができる。即ち、従来技術の欄で言及した従来の旋削用加工機では、被加工物の壁部にインロー孔のような比較的大径の孔があることが適用の前提条件となっていたのに対し、本実施形態の旋削装置では、被加工物Ｗがインロー孔のような孔を持つことを要求せず、被加工物の形状的特徴によって適用を制限されることが少ないという点で汎用性に優れている。
【００４４】
（変更例）上記実施形態では被加工物Ｗをブレーキドラム中間製品としたが、被加工物Ｗを例えば図６に示すようなブレーキディスク中間製品としてもよい。このブレーキディスク中間製品は、鋳鉄等の金属材料を鋳造して得た物であり、中心軸線Ｃを取り囲む筒状壁部としてのハット部６５と、その筒状壁部の径方向に延びる二つの壁部としてのフランジ部６６及びディスク本体部６７を備えている。フランジ部６６の中央にはインロー孔６８が貫通形成されている。
【００４５】
図６に示す旋削装置では、第１の刃物台５１には切削刃５１ａの他に切削刃５１ｂが取り付けられている。そして、チャック機構４０に把持されたブレーキディスク中間製品の回転時に、第１の刃物台５１を半径方向に切削送りすることにより、切削刃５１ａによってフランジ部６６の外側面６６ａが、切削刃５１ｂによってディスク本体部６７の一方の摩擦面６７ａがそれぞれ同時に旋削される。また、第２の刃物台５２及びその切削刃５２ａを半径方向に切削送りすることにより、フランジ部６６の内側面６６ｂに対し旋削が施されると共に、第３の刃物台５３及びその切削刃５３ａを回転軸線Ｌと平行方向に切削送りすることにより、ハット部６５の内周面６５ａに対し旋削が施される。即ち図６によれば、チャック機構４０による１回のチャック状態でブレーキディスク中間製品Ｗが有する四つの面（即ち６５ａ，６６ａ，６６ｂ及び６７ａ）を同時に旋削することができる。
【００４６】
なお、本発明の旋削装置による旋削対象物（被加工物）は、ブレーキドラムやブレーキディスクの類に限定されるものではなく、少なくとも切削加工時において中心軸線Ｃの周りで回転させることが可能なあらゆる形状の物を旋削対象とすることができることは言うまでもない。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の旋削装置によれば、従来よりも被加工物の形状的特徴によって適用を制限されることが少ないという点で汎用性に優れると共に、１回のチャック状態で被加工物が有する複数の面を同時に旋削することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に従う旋削装置の正面図。
【図２】旋削装置の主要部を上方から見た平断面図。
【図３】旋削装置における略円筒状回転体付近の拡大平断面図。
【図４】旋削装置におけるチャック機構の拡大側面図。
【図５】旋削装置におけるチャック機構付近の拡大断面図。
【図６】変更例におけるチャック機構付近の拡大断面図。
【符号の説明】
１２スピンドルボックス
１３ブラケット
２０スピンドルケース（１２，１３及び２０は装置フレームを構成する）
２１第１スピンドル（略円筒状の回転体）
２２第２スピンドル（固定スピンドル）
２３第３スピンドル（動力伝達用スピンドル）
２７カップリング
４０チャック機構
４１チャック爪
４３油圧経路
４４ロータリージョイント
５１ａ切削刃（第１の切削手段）
５２ａ切削刃（第２の切削手段）
５３ａ切削刃（第３の切削手段）
５４運動変換機構
５５第２の送り機構
５６第３の送り機構
Ｃ被加工物の中心軸線
Ｌ回転軸線
Ｍ１小型モータ（２２，２３，２７，５４及びＭ１は第１の送り機構を構成する）
Ｍ２大型モータ（回転駆動源）
Ｗ被加工物

Claims

被加工物（Ｗ）に対し旋削を施すための装置であって、
装置フレーム（１２，１３，２０）と、
前記装置フレームに回転可能に支持されると共に回転駆動源（Ｍ２）によって回転される略円筒状の回転体（２１）と、
前記略円筒状の回転体の一端部において当該回転体と一緒に同期回転可能に設けられると共に、前記回転体の回転軸線（Ｌ）に被加工物の中心軸線を一致させつつ被加工物を把持するためのチャック機構（４０）と、
前記チャック機構による被加工物の把持位置と前記回転体との間の領域に配設されて、前記回転体側に露出された被加工物の面に対して切削を施すための第１の切削手段（５１ａ）と、
前記チャック機構による被加工物の把持位置を挟んで前記第１の切削手段とは反対側に配設されて、前記回転体と反対側に露出された被加工物の面に対して切削を施すための第２の切削手段（５２ａ）と、
前記第１の切削手段を半径方向に切削送りするための第１の送り機構と、
前記第２の切削手段を半径方向に切削送りするための第２の送り機構（５５）とを備え、
前記第１の送り機構は、
前記略円筒状の回転体の内側において回転不能に設けられ、且つ先端部が前記装置フレームを構成するブラケット（１３）に連結固定された略円筒状の固定スピンドル（２２）と、
前記略円筒状の固定スピンドルの内側において回転可能に設けられたシャフト状の動力伝達用スピンドル（２３）と、
前記動力伝達用スピンドルを駆動するモータ（Ｍ１）と、
前記動力伝達用スピンドルの回転運動を前記第１の切削手段の半径方向への切削送り運動に変換するための運動変換機構（５４）とを具備しており、
前記略円筒状の回転体の内部領域に前記第１の送り機構の一部が設けられ、
前記第２の送り機構は、前記第１の送り機構とは別個独立に設けられていることを特徴とする旋削装置。
前記略円筒状の回転体と前記固定スピンドルとの間にはラジアルベアリング（３３）が介装され、このラジアルベアリングは、前記略円筒状の回転体の内側に前記固定スピンドルを位置決めすると共に、前記略円筒状の回転体にかかるラジアル荷重を内側から支えつつ当該回転体を前記固定スピンドルに対して回転可能に支持しており、
前記略円筒状の固定スピンドルの内側には、前記シャフト状の動力伝達用スピンドルがベアリング（３４）を介して回転可能に支持されている
ことを特徴とする請求項１に記載の旋削装置。
前記チャック機構による被加工物の把持位置を挟んで前記第１の切削手段と反対側には、前記第２の切削手段の他に、前記略円筒状の回転体と反対側に露出された被加工物の別の面に対して切削を施すための第３の切削手段（５３ａ）が設けられ、その第３の切削手段を前記回転軸線（Ｌ）と平行な方向に切削送りするための第３の送り機構（５６）は、前記第１の送り機構とは別個独立に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の旋削装置。
前記略円筒状の回転体は、前記チャック機構が設けられた一端部とは反対側の端部において、前記回転駆動源と作動連結されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の旋削装置。
前記チャック機構は、前記略円筒状の回転体の回転軸線を放射状に取り囲む複数のチャック爪（４１）を具備しており、各チャック爪は被加工物の外周面を中心軸線に向けて押圧可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の旋削装置。
前記略円筒状の回転体の壁部には、当該回転体の一端部に設けられた前記チャック機構と、当該回転体の他端部に設けられたロータリージョイント（４４）とを結ぶ油圧経路（４３）が設定されており、前記チャック機構の各チャック爪は、油圧発生源から前記ロータリージョイント及び略円筒状回転体の壁部の油圧経路を介して油圧力の供給を受けて、被加工物の外周面に対する押圧力を及ぼすことを特徴とする請求項５に記載の旋削装置。