JP4375870B2

JP4375870B2 - Rotating guide bush

Info

Publication number: JP4375870B2
Application number: JP2000027932A
Authority: JP
Inventors: 重雄長谷川
Original assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2000-02-04
Filing date: 2000-02-04
Publication date: 2009-12-02
Anticipated expiration: 2020-02-04
Also published as: JP2001219301A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旋削加工中の棒材をその被加工部位近傍で心出し支持するガイドブッシュに関し、特に、棒材と共に回転する回転型ガイドブッシュに関する。さらに本発明は、そのような回転型ガイドブッシュを備えた自動旋盤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＮＣ旋盤等の、種々の自動旋削加工を実施できる工作機械（以下、自動旋盤と総称する）の分野において、工具による加工作業位置の近傍で旋盤機台上に設置され、回転主軸に掴持された棒状の被加工素材（以下、棒材と称する）を、その先端の被加工部位の近傍で支持する補助支持装置としてのガイドブッシュが知られている。ガイドブッシュは、旋削加工中に棒材をその被加工部位に振れが生じないように支持し、それにより比較的細長い棒材から製品を高精度に加工成形することを可能にするものである。
【０００３】
従来、この種のガイドブッシュでは、回転する棒材に対して固定的に配置される固定型のガイドブッシュと、棒材と共に回転する回転型のガイドブッシュとが、適宜選択して使用されている。固定型ガイドブッシュは、すり割り構造を有する棒材支持部を備え、棒材支持部の筒状の内周面がすべり軸受面として摺動式に棒材外周面を支持する。回転型ガイドブッシュは、同様にすり割り構造の棒材支持部を備え、棒材支持部の内周面を棒材外周面に実質的に接触させた状態で棒材と共に回転する。
【０００４】
ところで、製品となる棒材先端の加工長さ部分を加工作業位置に供給するため、及び加工途上でそのような加工長さ部分の長手方向所望位置に工具刃先を配置するために、棒材を掴持した回転主軸が軸線方向へ移動する構成を有した自動旋盤は周知である。この自動旋盤では、ガイドブッシュは、固定型及び回転型のいずれの形式においても、棒材を心出し支持（すなわち棒材軸線を回転軸線に合致させる支持）した状態で、回転主軸の軸線方向移動により軸線方向へ送られる棒材を摺動可能に支持できることが要求される。そこで従来のガイドブッシュでは、加工作業開始前に、すり割り構造の棒材支持部を弾性変形させてその内周面の径寸法を加工対象の棒材（丸棒、角棒）の外径寸法に合わせて微調整し、棒材の心出し支持と軸線方向摺動支持との双方を達成できるようにしている。
【０００５】
旋盤で加工される棒材として、所定外形に引抜き加工された引抜き材をそのまま使用する場合と、引抜き材の外周面を研削加工して外形寸法精度を向上させた研削材を使用する場合とがある。一般に引抜き材は、そのままでは外形寸法精度が低く、１本の引抜き材における外形寸法の長手方向へのばらつきや、同一名目径の多数の引抜き材相互間の外形寸法のばらつきが大きいだけでなく、長手方向に沿ってうねりや曲がりを生じているものもある。しかし、コスト上の制約がある場合には、研削材に比較して安価な引抜き材がしばしば使用される。また、棒材の材質によっては研削加工が困難なもの（例えばアルミニウム材、銅材等）があり、その場合は必然的に引抜き材が使用される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ガイドブッシュを備えた自動旋盤において、棒材として上記した引抜き材を使用する場合、幾つかの問題が生じている。まず、ガイドブッシュの棒材支持部の内周面の径寸法を予め所定径に調整していても、引抜き材の長手方向への外形寸法のばらつきや曲がりに起因して、棒材を軸線方向へ送る間に、ガイドブッシュの棒材支持部の内周面が棒材外周面に圧着ないし食い込んで多大な摩擦抵抗が棒材に加わることがある。この摩擦抵抗によって、棒材送り中に、回転主軸先端に設置した棒材掴持用のチャック（いわゆるコレットチャック）と棒材との間に軸線方向への滑りが生じた場合には、棒材の送り距離が設定通りに得られなくなり、加工成形された製品の長さ寸法の誤差が大きくなる。このとき、引抜き材の外形寸法のばらつきや曲がりは一定ではないので、棒材の送り工程が極めて不安定になり、結果として同一製品の間で長さ寸法のばらつきが生じる。さらに、摩擦抵抗が極端に過大になると、棒材の送りが不能になり、旋削加工を継続できなくなる場合もある。
【０００７】
棒材として引抜き材を使用した場合に、回転主軸のチャックと棒材との間の軸線方向への滑りを防止し、かつガイドブッシュによる摩擦抵抗に抗して棒材を設定通りに送ることを可能にするために、従来、チャックの掴持力を増強する対策が採られている。しかしこの対策では、ガイドブッシュによる摩擦抵抗自体を軽減することはできないので、チャックの掴持力を最大限に増強しても、棒材の送りが不能になる場合がある。しかも、多大な摩擦抵抗に抗して棒材を送るので、ガイドブッシュ構成部品の損耗、劣化が早まる懸念がある。またチャック構成部品に関しても、強大な掴持力の下での応力集中により、さらにはそのような掴持力下でもチャックと棒材との間に滑りが生じれば一層のこと、損耗、劣化が早まる懸念が生じる。
【０００８】
反対に、予め調整したガイドブッシュの棒材支持部の内周面の径寸法よりも小さい外形部分を棒材が有していた場合には、その部分で棒材外周面と棒材支持部の内周面との間に不要な隙間が生じ、その結果、ガイドブッシュによる棒材の支持が不安定になって、製品を高精度に加工成形することが困難となる傾向がある。そして、上記した諸問題は、特に棒材支持部の内周面と棒材外周面との間の隙間を可及的に削減することが望まれる回転型のガイドブッシュにおいて、棒材の供給時の送り及び加工途上での送りを実施する際の解決すべき大きな課題となっている。
【０００９】
このような課題を解決可能な回転型ガイドブッシュとして、本願出願人は、国際出願ＰＣＴ／ＪＰ９９／０３０８５号の明細書及び図面で、回転軸線を包囲する中空筒状の棒材支持部に、回転軸線に略直交する方向へ延びる軸線を中心に回動可能なローラを枢軸を介して設置し、ローラの外周面を棒材支持部の内周面から局部的に突出させて棒材を軸線方向送り可能に支持させるようにした回転型ガイドブッシュを提案している。この回転型ガイドブッシュによれば、回転主軸に掴持された棒材をガイドブッシュの棒材支持部に沿って軸線方向へ送る間に、棒材が本質的に有する長手方向への外径寸法のばらつきや撓曲に起因して、ローラの外周面が棒材外周面に過度の圧力下で係合することがあったとしても、ローラが棒材の送りに伴って回動することにより、ローラと棒材との間の摩擦抵抗を実質的に排除することができる。その結果、棒材支持部の前述した予調節時に、ローラ外周面と棒材外周面との間の隙間を可及的に削減するように調節でき、それにより製品の高精度な加工成形を実現できる。
【００１０】
しかし、上記した先願に係る回転型ガイドブッシュでは、元来がすり割り構造であるために複数のスリットを有する棒材支持部に、ローラ設置用のスリットを追加して形成しなければならず、さらに、ローラを棒材支持部に回動自在に設置するための枢軸を受ける貫通穴も、棒材支持部に形成する必要がある。その結果、ガイドブッシュの製造工程が複雑になり、製造コストが上昇することが懸念される。
【００１１】
したがって本発明の目的は、自動旋盤に設置される回転型ガイドブッシュにおいて、外径寸法精度の低い引抜き材を棒材として使用する場合にも、棒材送り時に棒材支持部と棒材外周面との間に生じる摩擦抵抗を軽減し、また棒材支持部と棒材外周面との間に生じ得る不要な隙間を排除して、製品の高精度な加工成形を実現でき、しかも比較的安価に製造できる回転型ガイドブッシュを提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、そのような回転型ガイドブッシュを備えた高性能の自動旋盤を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、回転軸線を中心として中空筒状に延設される棒材支持部を具備する回転型ガイドブッシュにおいて、棒材支持部に、回転軸線に略直交する仮想平面内に延びる軸線を中心に回動可能なローラが設置され、ローラは、それ自体が直接、棒材支持部に摺動可能に支持されるとともに、ローラの外周面がその一部分で棒材支持部の内周面から局部的に突出して棒材を軸線方向送り可能に心出し支持することを特徴とする回転型ガイドブッシュを提供する。
【００１３】
この構成によれば、棒材支持部の内径寸法の調節時に、棒材支持部に設置したローラの局部的突出部分と棒材の外周面との間の隙間を可及的に削減するように調節した場合にも、棒材の軸線方向送りに際してローラと棒材との間に生じる摩擦抵抗は著しく軽減される。しかも、ローラを棒材支持部に直接取付けることができるので、回転型ガイドブッシュの組立工程が簡略化される。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転型ガイドブッシュにおいて、ローラが、仮想平面に沿って棒材支持部に形成した貫通穴に受容され、貫通穴からのローラの脱落を防止する係止部材が棒材支持部に設置される回転型ガイドブッシュを提供する。
この構成によれば、棒材支持部へのローラの取付作業が一層簡単になり、しかもローラを所定位置に安定的に保持することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の回転型ガイドブッシュにおいて、係止部材が、それぞれに張出頭部を有する一対の有頭部材からなり、それら有頭部材が、貫通穴に並設して棒材支持部に取付けられるとともに、張出頭部でローラの軸線方向両端面のそれぞれに係合可能になっている回転型ガイドブッシュを提供する。
この構成によれば、係止部材の構造を単純化すると同時に、ローラを貫通穴内に確実に保持することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の回転型ガイドブッシュにおいて、有頭部材が、棒材支持部に螺着されるねじからなる回転型ガイドブッシュを提供する。
この構成によれば、有頭部材の取付作業が一層容易になる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転型ガイドブッシュにおいて、ローラが、全体に一様な外径寸法を有する円柱状部材からなる回転型ガイドブッシュを提供する。
この構成によれば、棒材の外周面の周方向へ比較的長い範囲に渡って、ローラが棒材を支持できる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転型ガイドブッシュにおいて、ローラが、棒材支持部に摺動可能に支持される両端の円柱状の摺動部分と、それら摺動部分の間に同心状に延設され、摺動部分よりも小さな外径寸法を有して、棒材支持部の内周面から局部的に突出する円柱状の突出部分とを備える回転型ガイドブッシュを提供する。
この構成によれば、ローラの突出部分が損傷したときにも、ローラを棒材支持部から容易に取り外すことができる。また、突出部分の外径寸法が異なる異種ローラを適宜選択して使用できる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転型ガイドブッシュにおいて、仮想平面内で任意の多角形輪郭を形成する複数の仮想辺のうち、いずれかの仮想辺に沿ってそれぞれの軸線を配置する複数のローラを具備する回転型ガイドブッシュを提供する。
この構成によれば、多角形断面の棒材を精度良く心出し支持できる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の回転型ガイドブッシュにおいて、棒材支持部が、回転軸線方向に延びる複数のスリットによって複数の縦割片に分割され、それら縦割片の各々に少なくとも１個のローラが設置される回転型ガイドブッシュを提供する。
この構成によれば、棒材の心出し支持機能を一層向上させることができる。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の回転型ガイドブッシュを、棒材の加工作業位置近傍に設置してなる自動旋盤を提供する。
この構成によれば、棒材が引抜き材の場合にも、極めて高精度の加工を実施できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図面において、同一又は類似の構成要素には共通の参照符号を付す。
図面を参照すると、図１〜図３は、本発明の実施の形態による回転型ガイドブッシュ１０（以下、単にガイドブッシュ１０と称する）を示す。ガイドブッシュ１０は、自動旋盤において、回転主軸に掴持された棒材をその先端の被加工部位の近傍で支持する中空筒状の補助支持装置として、工具による加工作業位置の近傍で旋盤機台上に回転可能に設置されるものである。
【００２３】
ガイドブッシュ１０は、回転軸線１０ａを有する筒状部材であり、中空筒状の基部１２と、基部１２に対し軸線方向へ隣接して同心状に配置される中空筒状の棒材支持部１４とを備える。基部１２は、支持対象の棒材を非接触に受容する円筒状の内周面１６を有し、その外周面には、棒材支持部１４から離れた軸線方向後端（図２で右端）の開口端１２ａに隣接して雄ねじ部１８が形成される。後述するように、ガイドブッシュ１０を自動旋盤に搭載したときには、旋盤機台上で回転主軸から送出された棒材が、ガイドブッシュ１０の開口端１２ａから基部１２の内部へ導入され、棒材支持部１４に送られる。
【００２４】
棒材支持部１４は、回転軸線１０ａを中心として内径寸法を弾性的に変更可能なすり割り構造を有する。すなわち棒材支持部１４には、基部１２から離れた軸線方向前端（図２で左端）の開口端１４ａから基部１２に向かって、回転軸線１０ａに平行に延びる複数（図示実施形態では３個）のスリット２０が形成される。それらスリット２０は、回転軸線１０ａに関し放射状に形成されて周方向へ等間隔に配置され、隣合うスリット２０の間に、径方向へ変位可能な縦割片２２をそれぞれ形成する。各縦割片２２は、その基端２２ａで基部１２に一体的に連結され、各基端２２ａを支点として棒材支持部１４の径方向へ板ばね状に弾性変形できるようになっている。
【００２５】
棒材支持部１４は、スリット２０を介して周方向へ隣接配置される複数（図示実施形態では３個）の縦割片２２の協働により、棒材を軸線方向送り可能に心出し支持する。それら縦割片２２は、弓形に湾曲する内面２４をそれぞれに有し、それら内面２４が互いに協働して、棒材支持部１４の実質的円筒状の内周面を構成する。したがって棒材支持部１４は、複数の縦割片２２に径方向内方への外力を負荷して弾性的に撓ませ、棒材支持部１４の内周面を支持対象の棒材の外径寸法に対応するまで縮径した状態で、棒材を心出し支持することになる。棒材支持部１４の各縦割片２２には、その外面に、径方向内方への外力を受けるためのテーパ面２６が形成される。
【００２６】
なお、棒材支持部１４のすり割り構造は、上記形態に限らず、３個以外の複数のスリット２０によって形成された複数の縦割片２２を有する構成とすることができる。また、各縦割片２２の内面２４は、支持対象の棒材の外周形状（丸、角）に適合可能な様々な形状に形成できる。
【００２７】
各縦割片２２はそれ自体、一対のスリット２０の成す角を二等分する角度位置で回転軸線１０ａから放射状に延びる仮想平面に関して対称な面対称形状を有する（図１参照）。各縦割片２２には、棒材支持部１４の開口端１４ａに隣接するその前側領域に、テーパ面２６を挟んで一対の凹所が設けられ、それにより、テーパ面２６に交差して互いに略平行に延びる一対の側面２２ｂが形成される。
【００２８】
各縦割片２２にはさらに、一対の側面２２ｂの間に、回転軸線１０ａに略直交する仮想平面に沿って延びる円形断面の貫通穴２８が形成される。図示実施形態では、３個の縦割片２２のそれぞれの対応位置に、回転軸線方向へ互いに離間したそのような一対の仮想平面に沿って、一対の貫通穴２８が互いに平行に形成される。各縦割片２２における一対の貫通穴２８は、各縦割片２２の両側面２２ｂに略直交して延び、両側面２２ｂに円形に開口する（図２）とともに、その軸線方向中央領域で各縦割片２２の内面２４に楕円形に開口する（図３）。図示実施形態では、棒材支持部１４に設けられる計６個の貫通穴２８は、互いに略同一の寸法及び形状を有する。
【００２９】
各縦割片２２の一対の貫通穴２８には、全体に一様な外径寸法を有する円柱状のローラ３０が、それぞれ摺動可能に個別に受容される。したがって各ローラ３０は、それ自体が直接、棒材支持部１４の各縦割片２２に、回転軸線１０ａに略直交する仮想平面に沿って延びる軸線を中心に回動可能に支持される。各ローラ３０は、その軸線方向中央領域で外周面の一部分が、各貫通穴２８の楕円形開口を通って各縦割片２２の内面２４から局部的に突出する。また各ローラ３０は、各貫通穴２８の長さに略等しく、好ましくは僅かに短い長さを有し、それにより各ローラ３０の軸線方向両端面が、各縦割片２２の両側面２２ｂに対し略同一面上に、好ましくは僅かに引込んで配置される。
【００３０】
図示実施形態では、棒材支持部１４に設置される計６個のローラ３０は、互いに略同一の寸法及び形状を有する。したがってそれらローラ３０は、３個の縦割片２２における内面２４からのそれぞれの局部的突出部分３２の寸法及び形状が、ローラ３０自体の回動中も変化することなく常に互いに略同一となるように構成される。
【００３１】
さらに特定すれば、計６個のローラ３０の局部的突出部分３２の、棒材支持部１４の径方向最内端に位置する表面部位は、各縦割片２２が弾性変形していない状態で、ガイドブッシュ１０の回転軸線１０ａを中心とする仮想円筒面３４（図１）上に、周方向へ略等間隔に分散して、かつ回転軸線方向へ離間して配置される。その状態から、３個の縦割片２２を一様に径方向内方へ弾性変形させることにより、それら縦割片２２の内面２４によって規定される棒材支持部１４の内周面、及び６個のローラ３０の局部的突出部分３２によって規定される仮想円筒面３４の、それぞれの径寸法が調節される。したがって後述するように、仮想円筒面３４の径寸法を、支持対象の棒材の外径寸法に実質的に等しい寸法となるように調整すれば、６個のローラ３０がそれぞれの局部的突出部分３２で互いに協働して、棒材支持部１４の内周面から離隔した位置に、棒材を軸線方向送り可能に心出し支持することになる。なおローラ３０は、好ましくは超硬材や焼入材から形成される。
【００３２】
棒材支持部１４の各縦割片２２には、各貫通穴２８からの各ローラ３０の脱落を防止する係止部材３６が設置される。図示実施形態では、係止部材３６は、１つのローラ３０に対して２つずつ設置される有頭部材３６から構成される。それら有頭部材３６は、それぞれに張出頭部３８を有する平小ねじからなり、各縦割片２２の両側面２２ｂにて各貫通穴２８に平行に近接して設けられたねじ孔４０に螺着される。
【００３３】
１つのローラ３０に対して設置される一対の有頭部材３６は、図４に拡大して示すように、それぞれの張出頭部３８で、各縦割片２２の両側面２２ｂに露出するローラ３０の軸線方向両端面のそれぞれに重畳して係合可能な寸法及び配置を有する。このような構成により、ローラ３０を縦割片２２に設置する際には、縦割片２２の一方の側面２２ｂの開口部からローラ３０を貫通穴２８に挿入した後に、１つのローラ３０に対して一対の有頭部材３６を縦割片２２のねじ孔４０に螺着するだけで、ローラ３０を貫通穴２８内に回動可能に保持することができる。
【００３４】
上記構成を有するガイドブッシュ１０によれば、後述するように回転主軸が棒材を掴持したまま軸線方向へ移動する構成を有した自動旋盤でガイドブッシュ１０を使用する場合、ガイドブッシュ１０に支持された棒材を棒材支持部１４に沿って軸線方向へ送る間に、棒材Ｗが本質的に有する長手方向への外径寸法のばらつきや撓曲に起因して、複数のローラ３０の局部的突出部分３２が棒材外周面に過度の圧力下で係合することがあったとしても、それらローラ３０が棒材の送りに伴って回動することにより、ローラ３０と棒材との間の摩擦抵抗を実質的に排除することができる。このとき、貫通穴２８内でローラ３０が円滑には回動しない場合にも、ローラ３０の局部的突出部分３２から棒材が受ける摩擦抵抗の合計値は、従来のガイドブッシュにおける棒材支持部の円筒状内周面から受ける摩擦抵抗に比較して、著しく軽減されることになる。その結果、棒材加工作業に際しての予調節時に、各ローラ３０の局部的突出部分３２と棒材外周面との間の隙間を可及的に削減するように調節でき、また棒材の外径寸法のばらつきや曲がりが大きいときには各局部的突出部分３２が画成する仮想円筒面３４の径寸法を最適化することができる。
【００３５】
さらにガイドブッシュ１０によれば、複数のローラ３０の各々が、全体に一様な外径寸法を有する円柱状の部材であって、その一部分で棒材支持部１４の内周面から突出する構成としたから、各ローラ３０の局部的突出部分３２と棒材とが締まりばめの状態になったときにも、各局部的突出部分３２は棒材外周面の周方向へ比較的広い範囲に渡って押付けられることになる。したがって、例えば棒材がジルコニウム等の軟質材料からなる場合にも、各ローラ３０の局部的突出部分３２は棒材外周面に食い込むことがない。
【００３６】
しかも、複数のローラ３０の各々を、それ自体が直接、棒材支持部１４に摺動可能に支持される構成としたから、棒材支持部に枢軸を介してローラを取付ける構成とは異なり、ローラ設置用のスリットを棒材支持部に追加して形成する必要がない。したがって、ガイドブッシュ１０の製造コストの無用な上昇を回避できる。また、棒材支持部に枢軸を介してローラを取付ける構成に比べて、各ローラ３０の外径寸法を可及的に縮小できるので、棒材支持部１４の各縦割片２２に、複数個のローラ３０を回転軸線１０ａ方向へ互いに離間して並設することが可能になる。したがって、棒材をその長手方向複数箇所で、ローラ３０の局部的突出部分３２によって支持することができ、結果として棒材の振れ止め機能が向上する。
【００３７】
例えば、図５に変形例として示すように、図１〜図４の実施形態における各縦割片２２の２本のローラ３０に、さらに２本のローラ３０を追加して設置することができる。この場合、図１〜図４の実施形態で１本のローラ３０に対して設置された一対の有頭部材３６を、追加のローラ３０に対する係止部材として併用することが有利である。すなわち図５に示すように、各縦割片２２の一側面２２ｂにおいて、１つの有頭部材３６を挟んで形成された２個の貫通穴２８にそれぞれローラ３０を設置し、１つの有頭部材３６の張出頭部３８がその両側のローラ３０の軸線方向端面に係合するように構成すれば、一対の有頭部材３６によって２本のローラ３０をそれぞれの貫通穴２８内に回動可能に保持することができる。このような構成によれば、ガイドブッシュ１０の組立作業を煩雑にすることなく、ローラ３０の本数を増やすことができる。
【００３８】
なお、上記構成を有するガイドブッシュ１０によれば、棒材支持部１４の３個の縦割片２２に設置した複数のローラ３０によって、丸棒に限らず、六角柱の棒材を精度良く心出し支持できることは理解されよう。同様に、縦割片２２の個数に応じて、様々な多角柱形状の棒材を心出し支持できるように構成することもできる。
【００３９】
つまり図６に示すように、棒材支持部１４において、回転軸線１０ａに略直交する１つの仮想平面内に軸線３０ａを有する３個のローラ３０は、当該仮想平面内で六角形輪郭を形成する６個の仮想辺のうち、１つおきの３個の仮想辺に沿ってそれぞれの軸線３０ａを配置するように位置決めされる。それにより各ローラ３０は、その局部的突出部分３２の円筒状外周面で、六角材Ｗ′の平坦な外面の各々に横断方向へ一様に接触する。したがって、例えば六角材Ｗ′の１つの角部Ｐが図示のように欠損している場合にも、複数のローラ３０の協働により、六角材Ｗ′をがたつかないように高精度に心出し支持することができる。また、このような構成によれば、六角材Ｗ′の角部によって各縦割片２２の内面２４が損傷を受けることは未然に防止される。
【００４０】
図７（ａ）、（ｂ）は、変形例によるローラ４２を示す。ローラ４２は、棒材支持部１４の各縦割片２２の貫通穴２８に摺動可能に支持される両端の円柱状の摺動部分４２ａと、それら摺動部分４２ａの間に同心状に延設され、摺動部分４２ａよりも小さな外径寸法を有して、各縦割片２２の内面２４から局部的に突出する円柱状の突出部分４２ｂとを一体に有して構成される。このような構成によれば、例えばローラ４２の突出部分４２ｂの外周面に、損傷によって外側へ突き出るような材料片が形成されたときにも、ローラ４２を貫通穴２８から容易に抜き取って交換することができる。
【００４１】
また、摺動部分４２ａは同一外径寸法であるが突出部分４２ｂの外径寸法が異なる多様な異種ローラ４２を用意し、所望のローラ４２を適宜選択して使用することにより、心出し支持対象の棒材Ｗ、Ｗ′の径寸法の変更に簡便に対応することができる。この場合、心出し支持対象の棒材Ｗ、Ｗ′の径寸法に対応して複数種類のガイドブッシュを用意する必要がないので、設備コストを削減できる。さらに、回転軸線１０ａに略直交する１つの仮想平面に配置される複数のローラ４２に、突出部分４２ｂの外径寸法が互いに異なる異種ローラ４２を使用することもできる。例えば、各ローラ４２を受容する各縦割片２２の貫通穴２８の位置が、加工精度の低さに起因して当該仮想平面内で正規位置から平行にずれて形成されている場合には、突出部分４２ｂの外径寸法を選択して異種ローラ４２を適宜位置に使用することにより、貫通穴２８の位置ずれを補整することができる。
【００４２】
次に図８を参照して、上記構成を有するガイドブッシュ１０を組込んで備えた自動旋盤５０の主要部分の構成を説明する。ガイドブッシュ１０は、スリーブ部材５２、軸受装置５４及びフランジ部材５６を介して、旋盤機台上に設定された工具５８による加工作業位置の近傍で、機台上のコラム６０に回転可能に設置される。ガイドブッシュ１０は、スリーブ部材５２の前端（図で左端）領域に軸線方向へ摺動可能にかつ相対回転不能に収納される。
【００４３】
スリーブ部材５２の内周面前端には、ガイドブッシュ１０の棒材支持部１４の外周面に設けた複数のテーパ面２６に接触可能な対応テーパ面６２が形成される。スリーブ部材５２の後端（図で右端）領域には、ガイドブッシュ１０の基部１２の外周面に設けた雄ねじ部１８（図２）に螺合する雌ねじ部を有した調節ナット６４が、軸線方向へ固定して回転可能に収納される。それにより、調節ナット６４が回転すると、ガイドブッシュ１０がスリーブ部材５２内で軸線方向へ移動する。
【００４４】
スリーブ部材５２の外周面の後端領域には、キー６６を介して被動歯車６８が取付けられる。被動歯車６８は、図示しない動力伝達機構を介して図示しないガイドブッシュ駆動源に連結され、ガイドブッシュ駆動源により、コラム６０の後方に設置される回転主軸７０の回転速度と同一の回転速度で回転駆動される。その結果、被動歯車６８、調節ナット６４、スリーブ部材５２及びガイドブッシュ１０が、フランジ部材５６の内部で一体的に、回転主軸７０の回転速度と同一の回転速度で回転する。フランジ部材５６は、例えばボルト７２によりコラム６０に固定される。このように、ガイドブッシュ１０、スリーブ部材５２、フランジ部材５６、調節ナット６４及び被動歯車８０は、予め組立てたガイドブッシュ装置として、自動旋盤５０のコラム６０の所定位置に取付けることができる。
【００４５】
回転主軸７０は、旋削加工すべき棒材Ｗを掴持して、図示しない主軸駆動源により回転駆動される。回転主軸７０は、コラム６０の後方で、ガイドブッシュ１０の回転軸線と回転主軸７０の回転軸線とが互いに一致するようにして、軸線方向移動可能に設置される。回転主軸７０の前端領域には、棒材Ｗを掴持可能な開閉式のチャック７４が収容される。チャック７４は、先端にすり割り部を有したいわゆるコレットチャックであり、すり割り部に径方向内方への外力すなわち押圧力が加わることにより、先端の棒材掴持孔７６が縮径してチャック７４が閉じ、棒材Ｗを強固に固定的に掴持するようになっている。すり割り部への径方向外力が解除されると、すり割り部が復元して棒材掴持孔７６が拡径し、チャック７４が開いて棒材Ｗを解放する。チャック７４のすり割り部外周には、径方向内方への外力を受けるためのテーパ面７８が設けられる。
【００４６】
回転主軸７０にはさらに、中空筒状の作動部材８０が軸線方向へ移動可能に収容される。作動部材８０はその前端領域にチャック７４を収容し、チャック７４の外周に設けたテーパ面７８に当接可能な対応テーパ面８２を前端に備える。図示しないチャック駆動源により、作動部材８０を軸線方向前方（図で左方）へ移動することによって、対応テーパ面８２がチャック７４のテーパ面７８に当接され、テーパ面７８を介してチャック７４のすり割り部に径方向内方への押圧力が加わり、チャック７４が閉じられる。その状態から、作動部材８０を軸線方向後方（図で右方）へ移動すれば、対応テーパ面８２がチャック７４のテーパ面７８から脱離して、チャック７４が開かれる。
【００４７】
なお、回転主軸７０の構成は上記に限定されるものではない。例えばチャック７４の開閉作動機構として、チャック後端に連結した作動部材をチャックとともに軸線方向後方へ移動することにより、チャックのテーパ面に径方向内方への押圧力を加える構成を採用することもできる。
【００４８】
上記構成を有する自動旋盤５０において棒材Ｗの加工作業を実施する際には、まず、旋削加工対象の棒材Ｗの外径に対応する（実際には僅かに大きな）名目径寸法（つまり複数のローラ３０の局部的突出部分３２が画成する仮想円筒面３４の名目径寸法）を有したガイドブッシュ１０を選択して、コラム６０に搭載されたスリーブ部材５２に装着する。次いで、棒材支持部１４に径方向内方への外力を加えない状態で、回転主軸７０に掴持した棒材Ｗを回転主軸７０の軸線方向移動により、ガイドブッシュ１０の後方から棒材支持部１４に挿入する。その状態から、調節ナット６４を回してガイドブッシュ１０を軸線方向後方へ移動し、各縦割片２２のテーパ面２６をスリーブ部材５２の対応テーパ面６２に押付ける。それにより、棒材支持部１４の３個の縦割片２２を弾性変形させて、複数のローラ３０の局部的突出部分３２を、棒材Ｗの外周面に実質的一様に密着させる。
【００４９】
ここでガイドブッシュ１０によれば、前述したように棒材支持部１４が複数のローラ３０の局部的突出部分３２のみで棒材Ｗに接触するから、棒材送り時の摩擦抵抗を考慮する必要が実質的に排除される。したがって棒材支持部１４の内径寸法を、複数のローラ３０の局部的突出部分３２と棒材外周面との間の隙間を可及的に削減するように調節できるだけでなく、それら局部的突出部分３２が棒材Ｗの外周面に対して積極的に締まりばめの状態を呈するまで縮径、調節することができる。
【００５０】
このようにして、ガイドブッシュ１０の、複数のローラ３０の局部的突出部分３２が画成する仮想円筒面３４の径寸法を調節した後、ガイドブッシュ１０により棒材Ｗの被加工部位近傍を心出し支持しつつ、例えば工具５８により旋削加工を実施する。自動旋盤５０では、ガイドブッシュ１０を搭載したことにより、旋削加工の進行に伴って工具５８に対し棒材Ｗを軸線方向へ送る間に、複数のローラ３０の局部的突出部分３２から棒材Ｗが受ける摩擦抵抗は、従来のガイドブッシュにおける棒材支持部の円筒状内周面から受ける摩擦抵抗に比較して、著しく軽減される。例えば棒材Ｗが外径寸法精度の低い引抜き材である場合に、棒材Ｗの長手方向への外径寸法のばらつきや曲がりに起因して、締まりばめ状態に調節された複数のローラ３０の局部的突出部分３２が、軸線方向へ送られる棒材Ｗの外周面を変形させる程に圧着されることがあったとしても、そのときに各ローラ３０から棒材Ｗが受ける摩擦抵抗は極めて小さいものになる。
【００５１】
したがって、回転主軸７０のチャック７４と棒材Ｗとの間の滑りの発生が防止され、棒材Ｗが設定値通りに正確に送られるようになるので、棒材の送り工程が安定し、加工成形された製品の長さ寸法の誤差及びばらつきが可及的に低減される。当然ながら、過大な摩擦抵抗により棒材の送りが不能になって旋削加工を継続できなくなるような不具合は、自動旋盤５０では回避される。
【００５２】
また、ガイドブッシュ１０と棒材Ｗとの間の摩擦抵抗が軽減されたことにより、回転主軸７０のチャック７４の掴持力を通常の範囲に設定することができる。したがって、ガイドブッシュ１０及びチャック７４の各構成部品の損耗、劣化を遅らせて部品寿命を延ばすことができるとともに、構成部品のメンテナンスや交換のサイクルを延長して、メンテナンスに関するコストを削減することができる。
【００５３】
しかも、棒材支持部１４の複数のローラ３０の局部的突出部分３２が画成する仮想円筒面３４の径寸法を、棒材Ｗの外径に対して締まりばめ状態に調節することにより、棒材Ｗが仮想円筒面３４よりも小径の部分を有していた場合にも、その小径部分に複数の局部的突出部分３２が確実に接触して棒材Ｗを安定的に支持することができる。したがってこのような締まりばめ状態の調節は、加工成形された製品の外径精度（寸法値、寸法公差、真円度、円筒度）を著しく向上させる効果を奏する。
【００５４】
さらに、ガイドブッシュ１０では、上記した締まりばめ状態の調節が可能になったことにより、外径寸法のばらつきや曲がりが一様でない１本又は複数の引抜き材に対し、締めしろの変動をかなりの範囲で許容できる。その結果、従来のガイドブッシュで、棒材支持部の円筒状内周面と棒材外周面との密着度合いが変動する度に行っていた棒材支持部の内径調節の実施回数を、ガイドブッシュ１０では著しく削減することができる。したがって自動旋盤５０では、ガイドブッシュ１０の内径調節時間を効果的に短縮することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る回転型ガイドブッシュを自動旋盤に搭載すれば、外径寸法精度の低い引抜き材を棒材として使用する場合にも、棒材送り時に棒材支持部と棒材外周面との間に生じる摩擦抵抗を軽減し、また棒材支持部と棒材外周面との間に生じ得る不要な隙間を排除して、製品の高精度な加工成形を実現することが可能になる。しかも本発明によれば、複数のローラを棒材支持部に比較的容易に組み込むことができるので、比較的安価に回転型ガイドブッシュを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるガイドブッシュの端面図である。
【図２】図１のガイドブッシュの正面図である。
【図３】図１のガイドブッシュの線 III−III に沿った断面図である。
【図４】図１のガイドブッシュの主要部の拡大図である。
【図５】図１のガイドブッシュの主要部の変形例の図である。
【図６】図１のガイドブッシュの一使用例を示す端面図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）ともに、図１のガイドブッシュにおけるローラの変形例を示す棒材支持部の断面図である。
【図８】図１のガイドブッシュを搭載した自動旋盤の主要部を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０…ガイドブッシュ
１４…棒材支持部
２０…スリット
２２…縦割片
２４…内面
２６…テーパ面
２８…貫通穴
３０、４２…ローラ
３２…局部的突出部分
３４…仮想円筒面
３６…有頭部材
３８…張出頭部
４０…ねじ孔
５０…自動旋盤
７０…回転主軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a guide bush for centering and supporting a bar during turning in the vicinity of a portion to be processed, and more particularly to a rotary guide bush that rotates together with the bar. The present invention further relates to an automatic lathe provided with such a rotary guide bush.
[0002]
[Prior art]
In the field of machine tools (hereinafter collectively referred to as automatic lathes) that can perform various automatic turning operations such as NC lathes, they are installed on a lathe machine stand in the vicinity of the machining work position by tools and are gripped by a rotating spindle. 2. Description of the Related Art A guide bush is known as an auxiliary support device that supports a rod-shaped workpiece (hereinafter referred to as a rod) in the vicinity of a processed portion at the tip. The guide bush supports the bar so that the workpiece does not wobble during the turning process, thereby enabling the product to be processed and formed from a relatively long and narrow bar with high accuracy.
[0003]
Conventionally, in this type of guide bush, a fixed guide bush that is fixedly arranged with respect to a rotating bar and a rotary guide bush that rotates with the bar are appropriately selected and used. . The fixed guide bush includes a bar support portion having a slit structure, and the cylindrical inner peripheral surface of the bar support portion supports the bar outer peripheral surface in a sliding manner as a sliding bearing surface. Similarly, the rotary guide bush includes a bar support portion having a slit structure, and rotates together with the bar in a state where the inner peripheral surface of the bar support portion is substantially in contact with the outer peripheral surface of the bar.
[0004]
By the way, in order to supply the processing length portion of the tip end of the bar material to be a product to the processing work position, and to arrange the tool cutting edge at a desired position in the longitudinal direction of the processing length portion during the processing, An automatic lathe having a configuration in which the gripped rotating spindle moves in the axial direction is well known. In this automatic lathe, the guide bush is moved in the axial direction of the rotating spindle in a state where the bar is centered and supported (that is, the bar axis is aligned with the rotation axis) in both the fixed type and the rotary type. Therefore, it is required that the bar fed in the axial direction can be slidably supported. Therefore, in the conventional guide bush, before starting the machining operation, the bar support part of the split structure is elastically deformed and the diameter of the inner peripheral surface thereof is determined as the outer diameter of the bar to be processed (round bar, square bar). In order to achieve both the centering support of the bar and the axial sliding support.
[0005]
There are cases where the drawn material that has been drawn to the specified outer shape is used as it is as a bar material processed by a lathe, and where the outer diameter of the drawn material is ground to improve the outer dimensional accuracy. is there. In general, the drawn material has low external dimensional accuracy as it is, not only the variation in the longitudinal direction of the single drawn material in the longitudinal direction, but also the large variation in the external size between multiple drawn materials of the same nominal diameter, Some have undulations or bends along the longitudinal direction. However, when there is a cost limitation, a drawing material that is cheaper than an abrasive is often used. Further, depending on the material of the bar, there are some which are difficult to grind (for example, aluminum material, copper material, etc.), and in that case, a drawing material is inevitably used.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In an automatic lathe provided with a guide bush, several problems have arisen when the above-described drawing material is used as a bar material. First, even if the diameter of the inner peripheral surface of the bar support part of the guide bush is adjusted to a predetermined diameter in advance, the bar is moved in the axial direction due to variations in the outer dimension in the longitudinal direction or bending of the drawn material. During feeding, the inner peripheral surface of the bar support portion of the guide bush may be crimped or bite into the bar outer peripheral surface, and a great frictional resistance may be applied to the bar. If this frictional resistance causes slippage in the axial direction between the bar material and the chuck for gripping the bar material (so-called collet chuck) installed at the tip of the rotating spindle during bar material feeding, The feed distance cannot be obtained as set, and the error of the length dimension of the processed product is increased. At this time, since the variation and bending of the outer dimensions of the drawn material are not constant, the bar feeding process becomes extremely unstable, and as a result, the length dimension varies among the same products. Furthermore, if the frictional resistance is excessively large, the bar cannot be fed, and turning may not be continued.
[0007]
When a drawn material is used as the bar, it prevents slippage in the axial direction between the chuck of the rotating spindle and the bar, and feeds the bar as set against the frictional resistance of the guide bush. In order to make this possible, conventionally, measures have been taken to increase the gripping force of the chuck. However, this measure cannot reduce the frictional resistance of the guide bush itself, and even if the gripping force of the chuck is increased to the maximum, the bar may not be fed. In addition, since the bar material is sent against a great amount of frictional resistance, there is a concern that the wear and deterioration of the guide bush components may be accelerated. In addition, with regard to chuck components, if the stress is concentrated under a strong gripping force, and if slipping occurs between the chuck and the bar material even under such a gripping force, wear, deterioration, etc. Concerns will be raised.
[0008]
On the other hand, when the bar has an outer portion smaller than the diameter of the inner peripheral surface of the bar support portion of the guide bush that has been adjusted in advance, the outer peripheral surface of the bar and the bar support portion at that portion. Unnecessary gaps are formed between the inner peripheral surface, and as a result, the support of the bar material by the guide bush becomes unstable, and it tends to be difficult to process and mold the product with high accuracy. The above-mentioned problems particularly occur when supplying a bar in a rotary guide bush where it is desired to reduce the gap between the inner peripheral surface of the bar support and the outer peripheral surface of the bar as much as possible. This is a major problem to be solved when carrying out the feeding and feeding in the middle of processing.
[0009]
As a rotary guide bush capable of solving such a problem, the applicant of the present application is able to rotate the hollow cylindrical bar support portion surrounding the rotation axis in the specification and drawings of the international application PCT / JP99 / 03085. A roller that can be rotated around an axis extending in a direction substantially perpendicular to the axis is installed via a pivot, and the outer peripheral surface of the roller is locally projected from the inner peripheral surface of the bar support portion to cause the bar to move in the axial direction. A rotary guide bush that is supported so that it can be fed is proposed. According to this rotary type guide bush, the bar diameter essentially possessed by the bar during the axial direction of the bar held by the rotary main shaft along the bar support part of the guide bush. Even if the outer peripheral surface of the roller may be engaged with the outer peripheral surface of the bar under excessive pressure due to the variation or bending of the roller, the roller rotates with the feed of the bar, The frictional resistance between the roller and the bar can be substantially eliminated. As a result, during the above-mentioned pre-adjustment of the bar support, the gap between the roller outer peripheral surface and the bar outer peripheral surface can be adjusted as much as possible, thereby realizing high-precision machining of the product it can.
[0010]
However, since the rotary guide bush according to the above-mentioned prior application is originally a slit structure, it must be formed by adding a slit for installing a roller to a bar support portion having a plurality of slits. Further, it is necessary to form a through hole for receiving a pivot for rotatably installing the roller in the bar support part in the bar support part. As a result, there is a concern that the manufacturing process of the guide bush becomes complicated and the manufacturing cost increases.
[0011]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a bar support portion and a bar outer peripheral surface when feeding a bar, even when a drawing material having a low outer diameter dimensional accuracy is used as a bar in a rotary guide bush installed in an automatic lathe. The frictional resistance generated between the bar and the bar support part and the outer peripheral surface of the bar can be eliminated, and high-precision processing and molding of the product can be realized. An object of the present invention is to provide a rotary guide bush that can be manufactured.
Still another object of the present invention is to provide a high-performance automatic lathe equipped with such a rotary guide bush.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to a rotary guide bush including a bar support part extending in a hollow cylindrical shape about a rotation axis, and the bar support part is rotated. A roller that is rotatable about an axis extending in a virtual plane that is substantially orthogonal to the axis is installed, and the roller is directly slidably supported by the bar support, and the outer peripheral surface of the roller is Provided is a rotary guide bush characterized in that a part of the bar protrudes locally from the inner peripheral surface of the bar support part and is centered and supported so that the bar can be axially fed.
[0013]
According to this configuration, when adjusting the inner diameter of the bar support part, the gap between the locally protruding portion of the roller installed on the bar support part and the outer peripheral surface of the bar is reduced as much as possible. Even when adjusted, the frictional resistance generated between the roller and the bar during the axial feed of the bar is significantly reduced. In addition, since the roller can be directly attached to the bar support portion, the assembly process of the rotary guide bush is simplified.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the rotary guide bush according to the first aspect, the roller is received in a through hole formed in the bar support portion along the imaginary plane, and the roller is removed from the through hole. Provided is a rotary guide bush in which a locking member for preventing is installed on a bar support.
According to this configuration, the operation of attaching the roller to the bar support portion is further simplified, and the roller can be stably held at a predetermined position.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the rotary guide bush according to the second aspect, the locking member includes a pair of headed members each having a protruding head, and the headed members are formed in the through holes. Provided is a rotating guide bush that is mounted side by side and attached to a bar support portion, and can be engaged with each of both end surfaces in the axial direction of a roller at a protruding head.
According to this configuration, the structure of the locking member can be simplified, and at the same time, the roller can be reliably held in the through hole.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the rotary guide bush according to the third aspect of the present invention, wherein the headed member is a screw that is screwed onto the bar support portion.
According to this configuration, the operation of attaching the headed member becomes easier.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, in the rotary guide bush according to any one of the first to fourth aspects, the roller is a rotary guide bush comprising a cylindrical member having a uniform outer diameter. I will provide a.
According to this configuration, the roller can support the bar material over a relatively long range in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the bar material.
[0018]
A sixth aspect of the present invention is the rotary guide bush according to any one of the first to fourth aspects, wherein the roller is slidably supported at both ends by the rod support portion. And a cylindrical protruding portion that extends concentrically between the sliding portion and has a smaller outer diameter than the sliding portion and protrudes locally from the inner peripheral surface of the bar support portion And a rotary guide bush.
According to this configuration, even when the protruding portion of the roller is damaged, the roller can be easily detached from the bar support portion. Further, different types of rollers having different outer diameter dimensions of the protruding portions can be appropriately selected and used.
[0019]
The invention according to claim 7 is the rotary guide bush according to any one of claims 1 to 6, wherein any one of a plurality of virtual sides forming an arbitrary polygonal contour in a virtual plane is provided. Provided is a rotary guide bush including a plurality of rollers arranged with respective axes along a virtual side.
According to this configuration, the rod having a polygonal cross section can be centered and supported with high accuracy.
[0020]
The invention according to claim 8 is the rotary guide bush according to any one of claims 1 to 7, wherein the bar support portion is divided into a plurality of vertically divided pieces by a plurality of slits extending in the rotation axis direction. And providing a rotating guide bush in which at least one roller is installed in each of the vertically divided pieces.
According to this structure, the centering support function of the bar can be further improved.
[0021]
The invention according to claim 9 provides an automatic lathe in which the rotary guide bush according to any one of claims 1 to 8 is installed in the vicinity of a machining work position of a bar.
According to this configuration, extremely accurate processing can be performed even when the bar is a drawn material.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same or similar components are denoted by common reference numerals.
Referring to the drawings, FIGS. 1 to 3 show a rotary guide bush 10 (hereinafter simply referred to as a guide bush 10) according to an embodiment of the present invention. In an automatic lathe, the guide bush 10 serves as a hollow cylindrical auxiliary support device that supports a bar gripped by a rotating spindle near the processed part at the tip thereof, and a lathe machine base near a machining work position by a tool. It is installed so that it can rotate.
[0023]
The guide bush 10 is a cylindrical member having a rotation axis 10a, and includes a hollow cylindrical base 12 and a hollow cylindrical rod support 14 arranged concentrically adjacent to the base 12 in the axial direction. Is provided. The base portion 12 has a cylindrical inner peripheral surface 16 that receives a bar to be supported in a non-contact manner, and an axial rear end (right end in FIG. 2) away from the rod support portion 14 on the outer peripheral surface. A male screw portion 18 is formed adjacent to the open end 12a. As will be described later, when the guide bush 10 is mounted on an automatic lathe, the bar material fed from the rotating spindle on the lathe machine base is introduced into the inside of the base portion 12 from the opening end 12a of the guide bush 10 to support the bar material. Sent to the unit 14.
[0024]
The bar support part 14 has a slot structure in which the inner diameter dimension can be elastically changed around the rotation axis 10a. In other words, the bar support portion 14 includes a plurality (three in the illustrated embodiment) extending in parallel to the rotation axis 10a from the opening end 14a at the axial front end (left end in FIG. 2) away from the base portion 12 toward the base portion 12. The slit 20 is formed. The slits 20 are radially formed with respect to the rotation axis 10 a and are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and vertically split pieces 22 that are displaceable in the radial direction are formed between adjacent slits 20. Each vertical split piece 22 is integrally connected to the base portion 12 at its base end 22a, and can be elastically deformed in the shape of a leaf spring in the radial direction of the bar support portion 14 with each base end 22a serving as a fulcrum.
[0025]
The bar support part 14 supports the bar so that it can be fed in the axial direction by the cooperation of a plurality (three in the illustrated embodiment) of the vertically split pieces 22 arranged adjacent to each other in the circumferential direction via the slit 20. . Each of the longitudinally split pieces 22 has an inner surface 24 that is curved in an arcuate shape, and the inner surfaces 24 cooperate with each other to form a substantially cylindrical inner peripheral surface of the bar support portion 14. Therefore, the bar support portion 14 is elastically bent by applying an external force radially inward to the plurality of vertically divided pieces 22, and the inner diameter of the bar support portion 14 is the outer diameter of the bar to be supported. The rod is centered and supported in a state where the diameter is reduced to correspond to the dimension. Each vertically split piece 22 of the bar support portion 14 is formed with a tapered surface 26 on its outer surface for receiving an external force inward in the radial direction.
[0026]
In addition, the slit structure of the bar | burr material support part 14 is not restricted to the said form, It can be set as the structure which has the some vertical split piece 22 formed of the some slit 20 other than three. Moreover, the inner surface 24 of each vertically divided piece 22 can be formed in various shapes that can be adapted to the outer peripheral shape (round, corner) of the bar to be supported.
[0027]
Each vertical split piece 22 itself has a plane-symmetric shape symmetrical with respect to a virtual plane extending radially from the rotation axis 10a at an angular position that bisects the angle formed by the pair of slits 20 (see FIG. 1). Each vertical split piece 22 is provided with a pair of recesses in the front region adjacent to the opening end 14a of the bar support portion 14 with the taper surface 26 interposed therebetween. A pair of side surfaces 22b extending substantially in parallel are formed.
[0028]
Each vertical split piece 22 is further formed with a through hole 28 having a circular cross section extending along a virtual plane substantially orthogonal to the rotation axis 10a between the pair of side surfaces 22b. In the illustrated embodiment, a pair of through holes 28 are formed in parallel to each other along corresponding pairs of virtual planes spaced apart from each other in the rotational axis direction at corresponding positions of the three vertically divided pieces 22. A pair of through holes 28 in each vertical split piece 22 extend substantially orthogonal to both side surfaces 22b of each vertical split piece 22 and open in a circular shape on both side surfaces 22b (FIG. 2). An opening is formed in an elliptical shape on the inner surface 24 of the vertical split piece 22 (FIG. 3). In the illustrated embodiment, a total of six through holes 28 provided in the bar support 14 have substantially the same size and shape.
[0029]
A cylindrical roller 30 having a uniform outer diameter dimension is individually received in the pair of through holes 28 of each vertical split piece 22 so as to be slidable individually. Accordingly, each roller 30 is directly supported by each vertically dividing piece 22 of the bar support 14 so as to be rotatable about an axis extending along a virtual plane substantially orthogonal to the rotation axis 10a. Each roller 30 protrudes locally from the inner surface 24 of each vertical split piece 22 through an elliptical opening of each through hole 28 in the axial center region. Each roller 30 has a length substantially equal to the length of each through hole 28, preferably slightly shorter, so that both end surfaces in the axial direction of each roller 30 are opposite to both side surfaces 22b of each vertical split piece 22. On the other hand, they are preferably disposed slightly on the same plane.
[0030]
In the illustrated embodiment, a total of six rollers 30 installed on the bar support 14 have substantially the same size and shape. Therefore, the rollers 30 always have substantially the same size and shape of the locally protruding portions 32 from the inner surface 24 of the three vertically divided pieces 22 without changing during rotation of the roller 30 itself. Configured.
[0031]
More specifically, the surface portion of the locally projecting portion 32 of the total of six rollers 30 located at the radially innermost end of the bar support 14 is in a state in which each vertical split piece 22 is not elastically deformed. The guide bush 10 is arranged on the virtual cylindrical surface 34 (FIG. 1) centered on the rotation axis 10a of the guide bush 10 at a substantially equal interval in the circumferential direction and spaced apart in the rotation axis direction. From this state, the three vertically divided pieces 22 are elastically deformed uniformly inward in the radial direction, whereby the inner peripheral surface of the bar support portion 14 defined by the inner surface 24 of the vertically divided pieces 22 and 6 The respective radial dimensions of the virtual cylindrical surface 34 defined by the local protrusions 32 of the individual rollers 30 are adjusted. Therefore, as will be described later, if the diameter dimension of the virtual cylindrical surface 34 is adjusted to be substantially equal to the outer diameter dimension of the bar material to be supported, the six rollers 30 will have their locally protruding portions. In cooperation with each other at 32, the bar is centered and supported at a position spaced from the inner peripheral surface of the bar support 14 so that it can be fed in the axial direction. The roller 30 is preferably formed from a super hard material or a hardened material.
[0032]
A locking member 36 for preventing each roller 30 from falling off from each through hole 28 is installed on each vertically divided piece 22 of the bar support portion 14. In the illustrated embodiment, the locking member 36 includes two headed members 36 that are installed on each roller 30. Each of the headed members 36 is a flat head screw having an overhanging head 38, and is screwed into a screw hole 40 provided in close proximity to each through hole 28 on both side surfaces 22 b of each vertical split piece 22. Worn.
[0033]
As shown in an enlarged view in FIG. 4, the pair of headed members 36 installed on one roller 30 is a roller 30 that is exposed on both side surfaces 22 b of each vertical split piece 22 at each overhanging head 38. And have dimensions and an arrangement that can be engaged with each other in the axial direction. With such a configuration, when the roller 30 is installed on the vertically split piece 22, the roller 30 is inserted into the through hole 28 from the opening of one side surface 22 b of the vertically split piece 22, and then one roller 30 is Thus, the roller 30 can be rotatably held in the through hole 28 simply by screwing the pair of headed members 36 into the screw holes 40 of the vertically split piece 22.
[0034]
According to the guide bush 10 having the above-described configuration, when the guide bush 10 is used in an automatic lathe having a configuration in which the rotation main shaft moves in the axial direction while holding the bar as described later, the guide bush 10 is supported by the guide bush 10. While the bar material is fed along the bar material support portion 14 in the axial direction, due to the variation in the outer diameter in the longitudinal direction and the bending of the bar material W, the plurality of rollers 30 Even if the locally projecting portion 32 is engaged with the outer peripheral surface of the bar under excessive pressure, the rollers 30 rotate with the feed of the bar, so that the roller 30 and the bar The frictional resistance between them can be substantially eliminated. At this time, even when the roller 30 does not rotate smoothly in the through hole 28, the total value of the frictional resistance that the rod receives from the locally protruding portion 32 of the roller 30 is the rod support portion in the conventional guide bush. Compared with the frictional resistance received from the cylindrical inner peripheral surface of the cylinder, it is remarkably reduced. As a result, at the time of pre-adjustment at the time of bar processing, adjustment can be made so as to reduce as much as possible the gap between the locally projecting portion 32 of each roller 30 and the outer peripheral surface of the bar, and the outer diameter of the bar When the size variation and the bending are large, the diameter size of the virtual cylindrical surface 34 defined by each local protrusion 32 can be optimized.
[0035]
Further, according to the guide bush 10, each of the plurality of rollers 30 is a cylindrical member having a uniform outer diameter dimension as a whole, and a part of the roller 30 protrudes from the inner peripheral surface of the bar support portion 14. Therefore, even when the locally protruding portion 32 of each roller 30 and the bar are in an interference fit state, each of the locally protruding portions 32 is in a relatively wide range in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the rod. It will be pushed across. Therefore, for example, even when the bar is made of a soft material such as zirconium, the locally protruding portion 32 of each roller 30 does not bite into the outer peripheral surface of the bar.
[0036]
In addition, since each of the plurality of rollers 30 is directly slidably supported by the bar support 14, the roller 30 is attached to the bar support via a pivot. There is no need to form a slit for installing the roller in the bar support portion. Therefore, an unnecessary increase in the manufacturing cost of the guide bush 10 can be avoided. Further, since the outer diameter of each roller 30 can be reduced as much as possible as compared with the configuration in which the roller is attached to the bar support portion via the pivot, a plurality of the vertically split pieces 22 of the bar support portion 14 are provided. The rollers 30 can be arranged in parallel with being spaced apart from each other in the direction of the rotation axis 10a. Therefore, the bar can be supported by the locally projecting portions 32 of the roller 30 at a plurality of locations in the longitudinal direction, and as a result, the function of preventing the bar from steadying is improved.
[0037]
For example, as shown in FIG. 5 as a modified example, two rollers 30 can be additionally installed on the two rollers 30 of each vertically split piece 22 in the embodiment of FIGS. In this case, it is advantageous to use a pair of headed members 36 installed on one roller 30 in the embodiment of FIGS. That is, as shown in FIG. 5, on one side surface 22 b of each vertically divided piece 22, rollers 30 are respectively installed in two through holes 28 formed with one headed member 36 interposed therebetween, and one headed member is provided. If the overhanging heads 36 of 36 are configured to engage the axial end surfaces of the rollers 30 on both sides thereof, the two rollers 30 can be rotated into the respective through holes 28 by the pair of headed members 36. Can be held. According to such a configuration, the number of rollers 30 can be increased without complicating the assembly work of the guide bush 10.
[0038]
In addition, according to the guide bush 10 having the above-described configuration, the hexagonal column rod is not limited to a round bar and is accurately centered by the plurality of rollers 30 installed on the three vertically divided pieces 22 of the rod support portion 14. It will be understood that it can be supported. Similarly, various polygonal columnar bars can be arranged and supported according to the number of the vertically split pieces 22.
[0039]
That is, as shown in FIG. 6, in the bar support portion 14, the three rollers 30 having the axis 30 a in one imaginary plane substantially orthogonal to the rotation axis 10 a form a hexagonal contour in the imaginary plane. Of the six virtual sides, positioning is performed so as to arrange each axis 30a along every other three virtual sides. Thereby, each roller 30 is in uniform contact with each of the flat outer surfaces of the hexagonal material W ′ in the transverse direction at the cylindrical outer peripheral surface of the locally protruding portion 32 thereof. Therefore, for example, even when one corner P of the hexagonal material W ′ is missing as shown in the figure, the plurality of rollers 30 cooperate to prevent the hexagonal material W ′ from rattling. Can be supported. In addition, according to such a configuration, it is possible to prevent the inner surface 24 of each vertical split piece 22 from being damaged by the corners of the hexagonal material W ′.
[0040]
FIGS. 7A and 7B show a roller 42 according to a modification. The rollers 42 are concentrically extending between the cylindrical sliding portions 42a at both ends that are slidably supported by the through holes 28 of the respective vertical split pieces 22 of the bar support portion 14, and between the sliding portions 42a. And a cylindrical protruding portion 42b that has a smaller outer diameter than the sliding portion 42a and protrudes locally from the inner surface 24 of each vertical split piece 22. According to such a configuration, for example, even when a piece of material that protrudes outward due to damage is formed on the outer peripheral surface of the protruding portion 42b of the roller 42, the roller 42 is easily extracted from the through hole 28 and replaced. be able to.
[0041]
In addition, a variety of different types of rollers 42 having the same outer diameter size but different outer diameter sizes of the projecting portion 42b are prepared, and a desired roller 42 is appropriately selected and used. It is possible to easily cope with a change in the diameter of the rods W and W ′. In this case, since it is not necessary to prepare a plurality of types of guide bushes corresponding to the diameters of the bars W and W ′ to be centered and supported, the equipment cost can be reduced. Furthermore, it is possible to use different types of rollers 42 having different outer diameters of the protruding portions 42b as the plurality of rollers 42 arranged on one virtual plane substantially orthogonal to the rotation axis 10a. For example, when the position of the through hole 28 of each vertical split piece 22 that receives each roller 42 is shifted in parallel from the normal position in the virtual plane due to low processing accuracy, By selecting the outer diameter dimension of the protruding portion 42b and using the different kind of roller 42 at an appropriate position, it is possible to correct the positional deviation of the through hole 28.
[0042]
Next, with reference to FIG. 8, the structure of the main part of the automatic lathe 50 provided with the guide bush 10 having the above structure is described. The guide bush 10 is rotatably installed in a column 60 on the machine table in the vicinity of a machining work position by a tool 58 set on the lathe machine table via a sleeve member 52, a bearing device 54, and a flange member 56. The The guide bush 10 is accommodated in the front end (left end in the drawing) region of the sleeve member 52 so as to be slidable in the axial direction and not relatively rotatable.
[0043]
At the front end of the inner peripheral surface of the sleeve member 52, a corresponding tapered surface 62 that can contact a plurality of tapered surfaces 26 provided on the outer peripheral surface of the bar support 14 of the guide bush 10 is formed. In the rear end (right end in the figure) region of the sleeve member 52, an adjustment nut 64 having an internal thread portion that engages with the external thread portion 18 (FIG. 2) provided on the outer peripheral surface of the base portion 12 of the guide bush 10 is axially It is fixed to and stored in a rotatable manner. Accordingly, when the adjustment nut 64 rotates, the guide bush 10 moves in the axial direction within the sleeve member 52.
[0044]
A driven gear 68 is attached to the rear end region of the outer peripheral surface of the sleeve member 52 via a key 66. The driven gear 68 is connected to a guide bush drive source (not shown) via a power transmission mechanism (not shown), and is rotated at the same rotational speed as that of the rotary spindle 70 installed behind the column 60 by the guide bush drive source. Driven. As a result, the driven gear 68, the adjusting nut 64, the sleeve member 52, and the guide bush 10 are integrally rotated inside the flange member 56 at the same rotational speed as the rotational speed of the rotary main shaft 70. The flange member 56 is fixed to the column 60 by bolts 72, for example. As described above, the guide bush 10, the sleeve member 52, the flange member 56, the adjustment nut 64, and the driven gear 80 can be attached to a predetermined position of the column 60 of the automatic lathe 50 as a pre-assembled guide bush device.
[0045]
The rotary spindle 70 is gripped by a bar W to be turned and is rotationally driven by a spindle drive source (not shown). The rotation main shaft 70 is installed behind the column 60 so as to be movable in the axial direction so that the rotation axis of the guide bush 10 and the rotation axis of the rotation main shaft 70 coincide with each other. An openable / closable chuck 74 capable of gripping the bar W is accommodated in the front end region of the rotation main shaft 70. The chuck 74 is a so-called collet chuck having a slit at the tip, and when a radially inward external force, that is, a pressing force is applied to the slit, the rod gripping hole 76 at the tip is reduced in diameter. The chuck 74 is closed, and the bar W is firmly and securely held. When the radial external force applied to the slot is released, the slot is restored, the rod gripping hole 76 is expanded, the chuck 74 is opened, and the rod W is released. A tapered surface 78 for receiving an external force radially inward is provided on the outer periphery of the slit portion of the chuck 74.
[0046]
Further, a hollow cylindrical actuating member 80 is accommodated in the rotary main shaft 70 so as to be movable in the axial direction. The actuating member 80 accommodates the chuck 74 in its front end region, and has a corresponding tapered surface 82 at the front end that can abut against a tapered surface 78 provided on the outer periphery of the chuck 74. By moving the actuating member 80 forward in the axial direction (leftward in the drawing) by a chuck driving source (not shown), the corresponding tapered surface 82 is brought into contact with the tapered surface 78 of the chuck 74, and the chuck 74 is interposed via the tapered surface 78. A pressing force radially inward is applied to the slit portion, and the chuck 74 is closed. If the operation member 80 is moved rearward in the axial direction (rightward in the drawing) from this state, the corresponding tapered surface 82 is detached from the tapered surface 78 of the chuck 74 and the chuck 74 is opened.
[0047]
In addition, the structure of the rotation main shaft 70 is not limited to the above. For example, as the opening / closing operation mechanism of the chuck 74, it is possible to adopt a configuration in which an operation member connected to the rear end of the chuck is moved rearward in the axial direction together with the chuck to apply a pressing force inward in the radial direction to the tapered surface of the chuck. it can.
[0048]
When performing the machining operation of the bar W on the automatic lathe 50 having the above-described configuration, first, a nominal diameter dimension (that is, a plurality of actual diameters) corresponding to the outer diameter of the bar W to be turned (actually slightly larger). The guide bush 10 having the nominal diameter dimension of the virtual cylindrical surface 34 defined by the locally protruding portion 32 of the roller 30 is selected and mounted on the sleeve member 52 mounted on the column 60. Next, the bar W supported by the rotating main shaft 70 is supported from the rear of the guide bush 10 by moving the rotating main shaft 70 in the axial direction without applying an external force radially inward to the bar supporting portion 14. Insert into part 14. From this state, the adjustment nut 64 is turned to move the guide bush 10 rearward in the axial direction, and the tapered surface 26 of each longitudinally split piece 22 is pressed against the corresponding tapered surface 62 of the sleeve member 52. As a result, the three vertically split pieces 22 of the bar support 14 are elastically deformed, and the locally protruding portions 32 of the plurality of rollers 30 are brought into substantially uniform contact with the outer peripheral surface of the bar W.
[0049]
Here, according to the guide bush 10, as described above, since the bar support 14 contacts the bar W only at the local protrusions 32 of the plurality of rollers 30, it is necessary to consider the frictional resistance during bar feed. Is substantially eliminated. Therefore, not only can the inner diameter dimension of the bar support 14 be adjusted so as to reduce the gap between the local protrusions 32 of the plurality of rollers 30 and the bar outer peripheral surface as much as possible, but these local protrusions can also be adjusted. The diameter can be reduced and adjusted until 32 actively exhibits an interference fit state with respect to the outer peripheral surface of the bar W.
[0050]
In this way, after adjusting the diameter of the virtual cylindrical surface 34 defined by the locally projecting portions 32 of the plurality of rollers 30 of the guide bush 10, the guide bush 10 is used to center the vicinity of the processed portion of the bar W. For example, a turning process is performed with the tool 58 while supporting the unloading. In the automatic lathe 50, since the guide bush 10 is mounted, the bar W is fed from the locally protruding portions 32 of the plurality of rollers 30 while the bar W is fed to the tool 58 in the axial direction as the turning process proceeds. The frictional resistance that is received is significantly reduced compared to the frictional resistance that is received from the cylindrical inner peripheral surface of the bar support portion in the conventional guide bush. For example, when the bar W is a drawn material with a low outer diameter dimensional accuracy, a plurality of rollers 30 adjusted to an interference fit state due to variations in the outer diameter dimension or bending in the longitudinal direction of the bar W. Even if the locally projecting portion 32 is pressed to such an extent that the outer peripheral surface of the bar W fed in the axial direction is deformed, the frictional resistance that the bar W receives from each roller 30 at that time is extremely high. It will be small.
[0051]
Therefore, the occurrence of slippage between the chuck 74 of the rotating main shaft 70 and the bar W is prevented, and the bar W is fed accurately according to the set value, so that the bar feed process is stabilized and processed. Errors and variations in the length dimension of the molded product are reduced as much as possible. Naturally, the automatic lathe 50 avoids such a problem that the bar cannot be fed due to excessive frictional resistance and the turning process cannot be continued.
[0052]
Further, since the frictional resistance between the guide bush 10 and the bar W is reduced, the gripping force of the chuck 74 of the rotary spindle 70 can be set within a normal range. Accordingly, the wear and deterioration of each component of the guide bush 10 and the chuck 74 can be delayed to extend the life of the component, and the maintenance and replacement cycle of the component can be extended to reduce the cost related to the maintenance. .
[0053]
In addition, by adjusting the diameter of the virtual cylindrical surface 34 defined by the locally protruding portions 32 of the plurality of rollers 30 of the bar support 14 to an interference fit state with respect to the outer diameter of the bar W, Even when the bar W has a portion having a smaller diameter than the virtual cylindrical surface 34, the plurality of local protrusions 32 can reliably contact the small diameter portion to stably support the bar W. it can. Therefore, such adjustment of the interference fit state has an effect of remarkably improving the outer diameter accuracy (dimension value, dimensional tolerance, roundness, cylindricity) of the processed product.
[0054]
Furthermore, in the guide bush 10, since the adjustment of the above-mentioned interference fit state is possible, the variation in the tightening margin is considerably changed with respect to one or a plurality of drawn materials whose non-uniformity in outer diameter and bending are not uniform. Acceptable. As a result, in the conventional guide bush, the number of times of adjustment of the inner diameter of the bar support part, which was performed every time the degree of close contact between the cylindrical inner peripheral surface of the bar support part and the outer peripheral surface of the bar fluctuates, was calculated. 10 can be significantly reduced. Therefore, in the automatic lathe 50, the inner diameter adjustment time of the guide bush 10 can be effectively shortened.
[0055]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, if the rotary guide bush according to the present invention is mounted on an automatic lathe, even when a drawn material with a low outer diameter dimensional accuracy is used as a bar, the bar is supported when feeding the bar. Friction resistance generated between the bar and the outer peripheral surface of the bar is reduced, and unnecessary gaps that can occur between the bar support and the outer peripheral surface of the bar are eliminated, enabling high-precision processing and molding of products. It becomes possible to do. In addition, according to the present invention, since the plurality of rollers can be incorporated into the bar support portion relatively easily, the rotary guide bush can be manufactured at a relatively low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an end view of a guide bush according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the guide bush of FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III of the guide bush in FIG. 1. FIG.
4 is an enlarged view of a main part of the guide bush of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a view of a modification of the main part of the guide bush in FIG. 1;
6 is an end view showing an example of use of the guide bush in FIG. 1. FIG.
7 (a) and 7 (b) are cross-sectional views of a bar support portion showing a modified example of a roller in the guide bush of FIG.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a main part of an automatic lathe equipped with the guide bush of FIG.
[Explanation of symbols]
10 ... Guide bush
14 ... Bar material support
20 ... Slit
22 ... Vertical pieces
24 ... Inside
26 ... Taper surface
28 ... through hole
30, 42 ... Roller
32 ... Local protrusion
34 ... Virtual cylindrical surface
36 ... Headed member
38 ... hanging head
40 ... Screw hole
50 ... Automatic lathe
70 ... Rotating spindle

Claims

In the rotary guide bush having a bar support portion extending in a hollow cylindrical shape around the rotation axis,
A roller capable of rotating around an axis extending in a virtual plane substantially orthogonal to the rotation axis is installed on the bar support, and the roller can slide directly on the bar support. A rotary guide characterized in that the outer peripheral surface of the roller partially protrudes from the inner peripheral surface of the bar support portion to be centered and supported so as to be axially fed. bush.

The roller is received in a through hole formed in the bar support portion along the virtual plane, and a locking member for preventing the roller from dropping from the through hole is installed in the bar support portion. Item 2. The rotary guide bush according to Item 1.

The locking member is composed of a pair of headed members each having an overhanging head, and the headed members are juxtaposed in the through hole and attached to the bar support portion. The rotary guide bush according to claim 2, wherein the rotary guide bush can be engaged with each of both end faces in the axial direction of the roller.

The rotary guide bush according to claim 3, wherein the headed member is a screw that is screwed onto the bar support portion.

The rotary guide bush according to any one of claims 1 to 4, wherein the roller is formed of a cylindrical member having a uniform outer diameter.

The roller is cylindrically slidably supported at both ends slidably supported by the bar support portion, and concentrically extends between the slidable portions, and has an outer diameter smaller than the slidable portion. The rotary guide bush according to any one of claims 1 to 4, further comprising a cylindrical protruding portion having a dimension and protruding locally from the inner peripheral surface of the bar support portion.

7. The apparatus according to claim 1, further comprising: a plurality of the rollers that arrange respective axes along any one of a plurality of virtual sides that form an arbitrary polygonal outline in the virtual plane. The rotary guide bush according to the item.

The bar support part is divided into a plurality of vertically divided pieces by a plurality of slits extending in the rotation axis direction, and at least one of the rollers is installed in each of the vertically divided pieces. The rotary guide bush according to item 1.

An automatic lathe in which the rotary guide bush according to any one of claims 1 to 8 is installed in the vicinity of a working position of a bar.