JP4500517B2 - バイスの口金対 - Google Patents

Description

この発明は、バイスの固定顎と可動顎に固定される一対の口金に関するもので、工作機械のテーブルやワークパレットにワークを固定するのに使用するバイスの口金対に関するものである。

ワークを工作機械のテーブルやパレットに固定する一般的なワークバイスは、基台の一端に設けた固定顎に固定口金を取付け、送りねじの螺進作用により基台上のスライドガイドに沿って移動する可動顎に可動口金を取付け、対向する固定口金と可動口金とでワークを把持する構造を備えている。

バイスで把持されたワークを正確に加工するためには、ワークの把持位置が正確でなければならない。例えばワークの上面を加工するときには、ワークの把持高さが正確であることが必要である。ワークの把持高さは、バイスにワーク受台を設け、ワーク受台上にワークを載置した状態で把持することにより規定される。

ところがワーク受台に載置したワークを固定口金と可動口金とで把持したとき、ワークがワーク受台から浮き上がることがある。特に、把持するワークの厚さが薄い場合、可動口金を推進するねじ杆の作用点がワークの把持位置より低くなり、ワークを把持したときにワークが押し上げられて浮き上がり、ワークの把持高さに誤差を生ずる。

そこで、バイスで把持されたワークの浮き上がりを防止するため、ワークを把持したときに、ワークを下方に押付ける方向の分力を発生させる口金が、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３などに示されている。これらのものは、爪ブロックとその背後の台ブロックとの間に傾斜面ないし鋸歯面を備え、ワークから把持反力が加わったときに、爪ブロックを斜め下方に滑り移動させ、ワークを受台に押し付けることにより、ワークの浮き上がりを防止している。

またワークに溝や複数の孔などを加工するとき、溝の方向や孔の配列方向の精度は、ワークがバイスに把持されたときの基準辺の方向が正確に出ているかどうかで決定される。一般に、ワークの基準辺は、バイスの固定口金の方向により規定されるが、バイスで把持されるワークの対向辺相互の間に僅かな（例えば十ないし百ミクロン台の）勾配があると、把持したワークの基準辺を固定口金の方向に正確に合わせることが困難になり、数十ミクロン台の誤差が生じてくる。

特許文献３には、爪ブロックと台ブロックとの間に鋸歯面を備えた口金において、台ブロックの前面中央に爪ブロックを設け、その両側に補助爪ブロックをボルトで台ブロックに固定して設けた例が示されている。補助爪ブロックは、その内側側面で爪ブロックの両側面を摺動可能に密閉するために設けたものであるが、ワークが中央の爪ブロックで下方に押されて把持された後、最終的にワークの両側が固定の補助爪ブロックで把持されるので、ワークの把持精度をより高くしたいときに有用であることが示されている。

また特許文献２には、台ブロックと爪ブロックの間の鋸歯面を円筒面とした可動口金が示されている。
実開平６−７５６６６号公報 特開平９−２９５７１号公報 国際公開ＷＯ０２／４９８０９号パンフレット

鋸歯面を備えた口金を用いてワークの浮き上がりを防止した口金は、爪ブロックと台ブロックとの間に両者が摺動する鋸歯面が存在するため、ワークの基準辺の方向を規定する機能が低下し、ワークの加工基準辺の方向に十ミクロン台の誤差が発生するようになる。

この発明は、口金に設けた傾斜面ないし鋸歯面により、ワークを把持したときにワークを下方に押動することにより、ワークの把持高さ精度を保証する構造の口金において、固定口金の方向により規定される加工基準辺の方向精度を保証することを可能にしたもので、ワークの基準辺の方向を正確に規定すると共に、ワークの把持高さも正確に規定することができる口金を提供することを課題としている。

この発明のバイスの口金対は、バイスの固定顎に固定される固定口金２１と、可動顎に固定される可動口金１との対よりなり、固定口金２１及び可動口金１は、バイスに固定される台ブロック２、２と、ワークを把持する爪ブロック３、３とを備え、かつ台ブロック２、２と爪ブロック３、３との間には、バイスの把持反力により、爪ブロック３、３を台ブロック２、２に対して下動させる方向の鋸歯面６、１５が形成されている。そして、この発明の口金対の固定口金２１は、爪ブロック３の幅方向両端に台ブロック２に固定された端爪２２を備えている。端爪の前面２２ａ（ワーク把持面）は、爪ブロック３が下動したときに、当該爪ブロックの前面３ａと同一面となってワークに当接する。端爪２２及び爪ブロック３のワーク把持面は、端爪２２を台ブロック２に固定し、その間に爪ブロック３を嵌合した状態で仕上げ研削加工することにより、正確な同一平面に形成されている。

可動口金１には、端爪２２を設けない。鋸歯面をシールする目的で可動口金の爪ブロック３の両端に同様な部材を台ブロック２に固定して設けることができるが、この場合には、当該部材の前面を爪ブロック３の前面より低くして、その前面がワークに当接しないように、即ち爪としての機能を備えないように設ける。

この発明の口金対の固定口金２１をバイスの固定顎に、可動口金１を可動顎に装着してワークを把持すると、把持反力によって固定側及び可動側の爪ブロック３、３が共に下動して、ワークをバイス又はバイスに設けた受台に押接することにより、ワーク高さが正確に規定される。そしてワーク高さが規定された後、ワークの固定口金側の基準辺が固定口金の両端に設けられた端爪２２に当接して、ワークの基準辺の方向が正確に設定される。可動口金に１は、このような端爪が設けられておらず、かつ爪ブロックと台ブロックとの間に鋸歯面が設けられているため、爪ブロック３の下動に伴い、爪幅方向両端で十ミクロン台の出入り（揺動）が可能である。従って、バイスで把持されるワークの対向両辺の間に十ミクロン台の勾配が存在しても、その勾配は可動口金１側で吸収され、固定口金２１側のワーク基準辺の正確な位置決めが可能である。

即ち、端爪２２を備えていない固定口金を使用したときは、ワークの把持位置、特にワーク基準辺の方向に爪幅の両端部分において、十ミクロン台の誤差が発生していたが、本発明の口金対を使用することにより、１ミクロン以下の精度でワークの基準辺の位置決めを行うことが可能になった。

図１及び図２は可動口金の詳細構造を示した図で、従来公知の構造である。可動口金１は、バイスに固定される台ブロック２と、ワーク側の爪ブロック３とからなっており、両ブロックは皿バネ４を介装した段付きねじ５で連結されている。台ブロック２の前面は鋸歯面６となっており、斜めの押下面７と、この押下面に直交する受面８とを備えている。

台ブロック２には、前記段付きねじ５を挿通するねじ孔９と、バイスの顎に固定する固定ボルトを挿通する２個のボルト孔１０と、ガイドピン１１を植立するピン孔１２とが設けられている。また、台ブロックの上端と下端の受面には、帯状の溝１３が掘られてその溝内に帯板バネ１４が嵌挿され、この帯板バネが爪ブロック３を上方に付勢している。

爪ブロック３の背面は、台ブロックの前面に対して上下逆の鋸歯面１５とされ、前記押下面と摺接する下動面１６と受面８に対向する当り面１７とを有している。

また爪ブロック３には、段付きねじ５を螺合するねじ孔１８と、ガイドピン１１を嵌合するＵ字形のガイド孔１９とが設けられている。ガイド孔１９にピン孔１２に植立したガイドピン１１とが嵌合して、台ブロック２と爪ブロック３の口幅方向の相対ずれを防止している。

図３及び図４に示す固定口金２１は、上記可動口金と同様な鋸歯面６、１５を介して台ブロック２に装着された爪ブロック３を備えているが、当該爪ブロック３の両側には、端爪２２が台ブロック２に固定して設けられている。

図の端爪２２は、爪ブロック３からワイヤカットにより切り落とされたもので、爪ブロックの鋸歯面１５を加工した後、爪ブロック３から切り落とされ、接合面にコーティング材を塗布して台ブロック２側にボルト２３で固定したものである。台ブロック２及び端爪２２の前面（ワークに当接する面）は、端爪２２を台ブロック２に固定した後、その間に爪ブロック３を嵌装した状態で一平面に仕上げ研削されている。

端爪２２は、爪ブロックから切り落とした部材で形成する他、台ブロック２の口幅方向両端に鋸歯面を削り落とした段部を設けて、この段部に帯板状の部材を固定することにより形成することもできる。

上記のように構成された固定口金２１をバイスの固定顎に固定し、可動口金１をバイスの可動顎に固定してワークを把持すると、爪ブロック３、３に作用するワークからの反力により、爪ブロック３、３が押下面に沿って斜め下方に僅かに摺動する。これにより、バイスの可動顎の浮き上がりを吸収することができると共に、ワークを高さ方向の基準面に押し付けることができ、ワークの高さ位置決め精度を高めることができる。

そして、このワーク３０を把持した状態で、図５に示すように、固定口金２１側のワークの基準辺３１が固定口金の両端の端爪２２に当接し、当該ワークの基準辺３１の方向が正確に規定される。図５では誇張して示しているが、バイスで把持されるワークの対向両辺３１、３２の方向に誤差による勾配があったとき、当該勾配は可動口金側の爪ブロック３の下動に伴う垂直軸回りの揺動により吸収され、固定口金２１側の基準辺３１が正確に位置決めされる。この位置決め精度は、１ミクロン以下にすることが可能であった。

なお、前記特許文献２には、鋸歯面６を多段の円筒面として、爪ブロックを台ブロックに対して垂直方向の軸回りに揺動可能にする構造が示されている。そのような構造の口金４１を可動口金として使用すれば、図６に示すように、バイスで把持される対向両辺が平行でない形状のワーク３０も同様な精度で把持することが可能になる。

可動口金の断面側面図 可動口金の台ブロックの斜視図 固定口金の断面側面図 固定口金の台ブロックの斜視図 平行度に誤差のある対向両辺を備えたワークの把持状態を誇張して示す平面図 対向両辺が平行でないワークの把持状態を示す平面図

符号の説明

１ 可動口金
２ 台ブロック
３ 爪ブロック
3a 爪ブロックの前面
21 固定口金
22a 端爪の前面

Claims (1)

1. バイスの固定顎に固定する固定口金(21)と、可動顎に固定する可動口金(1)とを備え、各口金(21,1)はそれぞれバイスに固定される台ブロック(2,2)と、ワークを把持する爪ブロック(3,3)とを備え、各台ブロック(2,2)と爪ブロック(3,3)との間にワークの把持反力により爪ブロック(3,3)を下動させる鋸歯面が形成されているバイスの口金対において、固定口金(21)は、その爪ブロック(3)の口幅方向両端に、当該爪ブロックが下動したときにその前面(3a)と同一面となる前面(22a)を備えた端爪(22)を備え、この端爪は、前記固定口金の台ブロック(2)に固定されて設けられ、可動口金(1)は、そのような端爪を備えていないことを特徴とする、バイスの口金対。

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