JP4563688B2 - Rotation center, pressing force control device, lathe - Google Patents

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Description

本発明は、旋削対象物を旋削するために用いられる回転センタ、押圧力制御装置、旋盤に関する。 The present invention relates turning object rotation center used to turning, pressing force control device, the lathes.

ワーク（旋削対象物）を回転させて切削するための旋盤は、一般に、ワークの一端を保持しワークを回転させる主軸と、ワークの他端を回転自在に支持する回転センタと、回転するワークを切削する刃物とを備えている。   In general, a lathe for rotating a workpiece (turning object) to cut the workpiece has a spindle that holds one end of the workpiece and rotates the workpiece, a rotation center that rotatably supports the other end of the workpiece, and a rotating workpiece. And a cutting tool for cutting.

回転センタは水平移動できる心押し台に設けられており、押圧する力（以下、「押圧力」と言う）を回転センタによってワークに作用させ、ワークを支持している。ここで、この押圧力が不適当であり、過度に大きい場合には、その押圧力によってワークが座屈してしまう。すなわち、撓み（曲がり）が発生して永久歪みが発生したり、振れが発生してしまうという問題がある。他方、押圧力が小さい場合には、ワークを確実に支持できないという問題がある。   The rotation center is provided on a tailstock that can move horizontally, and a pressing force (hereinafter referred to as “pressing force”) is applied to the workpiece by the rotation center to support the workpiece. Here, when the pressing force is inappropriate and excessively large, the workpiece is buckled by the pressing force. That is, there is a problem in that bending (bending) occurs and permanent distortion occurs or shake occurs. On the other hand, when the pressing force is small, there is a problem that the work cannot be reliably supported.

ここで、ワークへの押圧力は、心押し台をスライド移動させて設定しており、心押し台の水平移動の機構としては、ねじ送り手動式や油圧式、空圧式などが知られている。ねじ送り手動式は、主軸と心押し台との間に設けられたねじ棒を利用し、作業者が心押し台に設けられたハンドルを回転させることによって、心押し台の回転センタをワークに当接させる。そして、ハンドルの抵抗力を感じた作業者自身が判断して心押し台を固定し、押圧力を設定する。また、油圧式及び空圧式は、流体の流量バルブ開度やシリンダーの径、圧力ポンプの吐出圧力によって、押圧力を設定する。   Here, the pressing force to the work is set by sliding the tailstock, and screw feed manual type, hydraulic type, pneumatic type, etc. are known as the horizontal movement mechanism of the tailstock. . The screw feed manual type uses a screw rod provided between the spindle and the tailstock, and the operator rotates the handle provided on the tailstock so that the center of rotation of the tailstock is a workpiece. Make contact. Then, the operator who feels the resistance force of the handle determines and fixes the tailstock and sets the pressing force. In the hydraulic type and the pneumatic type, the pressing force is set according to the flow valve opening degree of the fluid, the diameter of the cylinder, and the discharge pressure of the pressure pump.

しかしながら、ねじ送り手動式旋盤では、作業者の技倆に基づいて押圧力が設定されるため、必ずしも高い精度は得られない。また、油圧式及び空圧式旋盤では、発生する圧力が高すぎて、微小な押圧力の制御は困難である。   However, with a screw-feed manual lathe, the pressing force is set based on the skill of the operator, so high accuracy cannot always be obtained. Also, with hydraulic and pneumatic lathes, the generated pressure is too high, and it is difficult to control a minute pressing force.

そこで、心押し台に送りモータを設け、この送りモータの出力トルクによって押圧力を制御する旋盤が提案されている。この旋盤は、ワークの材質に応じて異なる出力トルクを設定し、材質に適した押圧力を旋削対象物に作用させようとするものである（例えば、特許文献１参照。）。   Therefore, a lathe has been proposed in which a tail motor is provided with a feed motor and the pressing force is controlled by the output torque of the feed motor. In this lathe, different output torques are set according to the material of the workpiece, and a pressing force suitable for the material is applied to the turning object (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、ワークには個体差があり、作業環境も常に同一とは限らない。また、旋削により旋削対象物の形状が変化し、旋削開始時に設定した押圧力が、旋削開始後に適当な押圧力でなくなる虞もある。このため、モータの出力トルクによって押圧力を制御する旋盤を用いても、高い精度で押圧力を制御することができないという問題があった。従って、高い精度の旋削加工品を製造することは困難であり、歩留まりの低下は避けられなかった。   However, there are individual differences in the work, and the work environment is not always the same. Further, the shape of the object to be turned changes due to turning, and the pressing force set at the start of turning may not be an appropriate pressing force after the turning starts. For this reason, even if a lathe that controls the pressing force by the output torque of the motor is used, the pressing force cannot be controlled with high accuracy. Therefore, it is difficult to produce a highly accurate turned product, and a reduction in yield is inevitable.

特に、画像形成装置に用いられる円筒形の定着ローラなどは、立ち上がり加熱エネルギを低減するために薄肉化が図られているものの、薄肉にすると定着ローラが座屈し易くなる。このため、押圧力の制御をより高精度で行う必要があり、薄肉化にも特定の限界があった。現実には、従来の旋盤を用いた場合、定着ローラの座屈量を３０μｍ以下に抑制して肉厚を０．４ｍｍ以下に加工することは極めて困難であった。 In particular, a cylindrical fixing roller or the like used in the image forming apparatus has been reduced in thickness in order to reduce rising heating energy, but if the thickness is reduced, the fixing roller is likely to buckle. For this reason, it is necessary to control the pressing force with higher accuracy, and there is a specific limit to thinning. Actually, when a conventional lathe is used, it has been extremely difficult to process the thickness of the fixing roller to 0.4 mm or less by suppressing the buckling amount of the fixing roller to 30 μm or less.

本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、より高い精度で押圧力を制御しつつ旋削対象物を切削することができる回転センタ、押圧力制御装置、旋盤の提供を目的としている。 The present invention has been made to solve the above problems, the purpose of higher rotational center accuracy can be cut turning object while controlling the pressing force, the pressing force control device, provided for lathes It is said.

前記課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、心押し台に設けられた取付孔に取付けられることにより、前記心押し台と対を成す主軸台に設けられた主軸との間で旋削対象物の両端を支持する回転センタ本体を備え、該回転センタ本体が、旋削対象物を支持すると共に旋削対象物に押圧力を作用させるセンタ軸部と、該センタ軸部を回転自在に保持する軸受けホルダと、該軸受けホルダを軸心方向にスライド移動できるように収容すると共に心押し台の取付孔に取付けられる外胴部材とを備えた回転センタであって、前記回転センタ本体が、その内部に、前記押圧力を検出する押圧力検出器を有し、該押圧力検出器が、前記回転センタ本体の前記軸受けホルダの奥端部と前記外胴部材の内奥部との間に介装されたことを特徴とする回転センタである。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 is provided between a spindle provided in a spindle stock that is paired with the tailstock by being attached to an attachment hole provided in the tailstock. The rotation center main body supports both ends of the turning object, and the rotation center main body supports the turning object and applies a pressing force to the turning object, and the center shaft part is rotatable. A rotation center comprising: a bearing holder to be held; and an outer body member that accommodates the bearing holder so as to be slidable in the axial direction and is attached to an attachment hole of the tailstock, wherein the rotation center main body includes: therein, it has a pressure detector for detecting the pressing force, pressing force detector is provided between the innermost portion of the outer cylinder member and the inner end portion of the bearing holder of the rotating center body It is characterized by being intervened A rotation center.

このように構成された請求項１に記載のものは、旋削対象物に作用する押圧力を回転センタ本体の内部（の軸受けホルダの奥端部と外胴部材の内奥部との間）に設けられた押圧力検出器で検出することができるため、前記旋削対象物への押圧力の調整を容易に且つ確実に行うことができる。
The pump of Claim 1 thus constructed, (between the innermost portion of the inner end and the outer body member of the bearing holder) inside the rotation center body the pressing force acting on the turning object Since it can detect with the provided pressing force detector, adjustment of the pressing force to the said turning target object can be performed easily and reliably.

また、請求項１に記載された発明は、前記押圧力検出器は、前記センタ軸部の軸心上に配設されていることを特徴とする回転センタである。 The invention described in claim 1 is the rotating center characterized in that the pressing force detector is disposed on an axis of the center shaft portion.

このように構成された請求項１に記載のものは、前記押圧力検出器が前記センタ軸部の軸心上に配設されているため、前記旋削対象物に作用した押圧力の反作用を分散させず、直接的に前記圧力検出器に入力させることができる。このため、前記旋削対象物に作用している押圧力を、より正確に検出することができる。 The pump of Claim 1 thus constructed, since the pressing force detector is disposed on the axis of the center shaft portion, dispersing a reaction of the pressing force acting on the turning object Without being input to the pressure detector. For this reason, the pressing force acting on the turning object can be detected more accurately.

また、請求項２に記載された発明は、前記センタ軸部には、該センタ軸部の軸心と同心のモールステーパが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転センタである。 According to a second aspect of the present invention, in the rotation center according to the first aspect, the center shaft portion is formed with a Morse taper concentric with the axis of the center shaft portion. is there.

このように構成された請求項２に記載のものは、前記モールステーパを用いて前記旋削対象物を支持することができるため、前記他端の変形を低減することができる。 Since the thing of Claim 2 comprised in this way can support the said turning target object using the said Morse taper, it can reduce the deformation | transformation of the said other end.

また、請求項３に記載された発明は、前記センタ軸部に螺着され、回動されることによって前記モールステーパの嵌着物に当接する取外しネジを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の回転センタである。 Further, the invention described in claim 3, wherein is screwed to the center axis portion, claim characterized in that it has a removable screw abutting on fitting clothes of the Morse taper by being pivoted 1 or 2 It is a rotation center as described in above.

このように構成された請求項３に記載のものは、前記取外しネジを回動させて前記嵌着物に当接させ、これにより前記嵌着物を前記モールステーパから取り外すことができる。 According to the third aspect of the present invention configured as described above, the removal screw can be rotated to abut against the fitting, thereby removing the fitting from the Morse taper.

従って、前記嵌着物と前記モールステーパとが堅固に嵌着されても、前記嵌着物の取り外しを容易に行うことができる。   Therefore, even if the fitting and the Morse taper are firmly fitted, the fitting can be easily removed.

また、請求項４に記載の発明は、前記軸受けホルダが、センタ軸部の軸心と平行に延びる延設溝を有し、前記外胴部材が、外胴部材の半径方向から前記延設溝に挿入されて、前記軸受けホルダの回転を規制する係止部材を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転センタである。 According to a fourth aspect of the present invention, the bearing holder has an extending groove extending in parallel with the axis of the center shaft portion, and the outer body member extends from the radial direction of the outer body member. it is inserted into a rotation center according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it has a locking member for restricting the rotation of the bearing holder.

このように構成された請求項４に記載のものは、前記外胴部材の半径方向から挿通された係止部材によって前記軸受けホルダの回転を規制できる。しかも、前記延設溝が前記軸心と平行に延びているため、前記軸受けホルダは、前記軸心方向へのスライド移動が可能である。 According to the fourth aspect of the present invention configured as described above, the rotation of the bearing holder can be restricted by the locking member inserted from the radial direction of the outer body member. Moreover, since the extending groove extends in parallel with the axis, the bearing holder can slide in the axial direction.

従って、この回転センタによれば、前記軸受け部材が前記軸心方向にのみスライド移動するため、前記センタ軸部の回転による影響が低減され、より正確に前記押圧力を検出することができる。   Therefore, according to this rotation center, since the bearing member slides only in the axial direction, the influence of the rotation of the center shaft portion is reduced, and the pressing force can be detected more accurately.

また、請求項５に記載された発明は、前記軸受け部材と前記外胴部材との間に介在し、前記軸受け部材を前記主軸方向に付勢する弾性体を有することを特徴とする請求項４に記載の回転センタである。 Further, the invention described in claim 5, claim 4 wherein said interposed between the bearing member and the outer cylinder member, and having an elastic body for urging said bearing member to said main axial direction It is a rotation center as described in above.

このように構成された請求項５に記載のものは、前記弾性体が前記軸受け部材を前記主軸方向に付勢するため、前記回転センタの不使用時における前記押圧力検出器への荷重を無くすことができる。 According to the fifth aspect of the present invention configured as above, since the elastic body biases the bearing member in the main shaft direction, the load on the pressing force detector when the rotation center is not used is eliminated. be able to.

また、請求項６に記載された発明は、前記弾性体は、コイルスプリングであることを特徴とする請求項５に記載の回転センタである。 The invention described in claim 6 is the rotation center according to claim 5 , wherein the elastic body is a coil spring.

このように構成された請求項６に記載のものは、前記弾性体がコイルスプリングであるため、安価に且つ確実に、前記軸受け部材を付勢することができる。 Thus according to claim 6 configured ones, because the elastic body is a coil spring, can be inexpensively and reliably, to urge the bearing member.

また、請求項７に記載された発明は、前記外胴部材には、前記押圧力検出器の配線を該外胴部材の外部まで通ずるための連通孔が半径方向に向けて形成されており、前記連通孔にはシール剤が充填されていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の回転センタである。 Further, in the invention described in claim 7 , the outer body member is formed with a communication hole in the radial direction for passing the wiring of the pressing force detector to the outside of the outer body member, The rotation center according to any one of claims 4 to 6 , wherein the communication hole is filled with a sealant.

このように構成された請求項７に記載のものは、前記連通孔にシール剤が充填されているため、回転センタ内への異物の侵入を防止することができる。 According to the seventh aspect of the present invention configured as described above, since the communication hole is filled with a sealing agent, it is possible to prevent foreign matter from entering the rotation center.

また、請求項８に記載された発明は、前記センタ軸部に押圧力を作用させる押圧力発生器を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の回転センタである。 The invention described in claim 8 is the rotating center according to any one of claims 1 to 7 , further comprising a pressing force generator that applies a pressing force to the center shaft portion. .

このように構成された請求項８に記載のものは、前記押圧力発生器によって前記センタ軸部に所望の押圧力を作用させることができ、これにより、前記旋削対象物への押圧力を制御することができる。 In the configuration according to claim 8 , configured as described above, a desired pressing force can be applied to the center shaft portion by the pressing force generator, thereby controlling the pressing force to the turning object. can do.

また、請求項９に記載された発明は、前記押圧力検出器は、前記センタ軸部と前記押圧力発生器との間に介在することを特徴とする請求項８に記載の回転センタである。 The invention described in claim 9 is the rotating center according to claim 8 , wherein the pressing force detector is interposed between the center shaft portion and the pressing force generator. .

このように構成された請求項９に記載のものは、前記押圧力検出器が前記センタ軸部と前記押圧力発生器との間に介在するため、前記押圧力発生器によって発生する前記押圧力を、より正確に検出することができる。 According to the ninth aspect of the invention, the pressing force detector generates the pressing force generated by the pressing force generator because the pressing force detector is interposed between the center shaft portion and the pressing force generator. Can be detected more accurately.

また、請求項１０に記載された発明は、前記押圧力発生器は、圧電素子、モータ、油圧器、又は空圧器のいずれか一つを有することを特徴とする請求項８又は９に記載の回転センタである。 Further, The invention described in claim 10, wherein the pressing force generator, a piezoelectric element, a motor, a hydraulic device, or empty divider of claim 8 or 9, characterized in that it has any one It is a rotation center.

このように構成された請求項１０に記載のものは、圧電素子、モータ、油圧器、又は空圧器のいずれか一つによって容易に前記押圧力を発生させることができる。 According to the tenth aspect configured as described above, the pressing force can be easily generated by any one of a piezoelectric element, a motor, a hydraulic device, and a pneumatic device.

また、請求項１１に記載された発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の回転センタと、前記回転センタに押圧力を作用させる押圧力発生器と、前記押圧力検出器が検出した押圧力の検出結果に基づいて、前記押圧力発生器が発生する押圧力を制御する押圧力制御部と、を有することを特徴とする押圧力制御装置である。 According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided the rotating center according to any one of the first to seventh aspects, a pressing force generator that applies a pressing force to the rotating center, and the pressing force detector. And a pressing force control unit that controls the pressing force generated by the pressing force generator based on the detected detection result of the pressing force.

このように構成された請求項１１に記載のものは、前記押圧力制御部を有するため、前記押圧力検出器の検出結果に基づいて、前記押圧力発生器の前記回転センタへの押圧力を制御し、これにより、前記旋削対象物への押圧力を制御することができる。このため、高い精度の旋削加工品を製造することができる。 Since the structure according to claim 11 configured as described above includes the pressing force control unit, the pressing force of the pressing force generator to the rotation center is determined based on the detection result of the pressing force detector. And thereby the pressing force on the turning object can be controlled. For this reason, a highly accurate turning product can be manufactured.

また、請求項１２に記載された発明は、請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の回転センタと、前記押圧力検出器が検出した押圧力の検出結果に基づいて、前記押圧力発生器が発生する押圧力を制御する押圧力制御部とを有することを特徴とする押圧力制御装置である。 According to a twelfth aspect of the present invention, the pressing force is generated based on the rotation center according to any one of the eighth to tenth aspects and a detection result of the pressing force detected by the pressing force detector. And a pressing force control unit that controls the pressing force generated by the device.

このように構成された請求項１２に記載のものは、請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の回転センタを有するため、該回転センタに設けられた押圧力検出器の検出結果に基づいて、前記押圧力発生器の前記センタ軸部への押圧力を制御することができる。従って、高い精度の旋削加工品を製造することができる。 Since the structure according to claim 12 configured as above has the rotation center according to any one of claims 8 to 10 , it is based on the detection result of the pressing force detector provided at the rotation center. Thus, the pressing force applied to the center shaft portion of the pressing force generator can be controlled. Therefore, it is possible to manufacture a highly accurate turned product.

また、請求項１３に記載された発明は、前記旋削対象物の座屈量を計測する座屈量計測装置を有することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の押圧力制御装置である。 Further, the invention described in claim 13 is a pressing force control device according to claim 11 or 12, characterized in that it has a seat屈量measuring device for measuring a seat屈量of said turning subject.

このように構成された請求項１３に記載のものは、旋削対象物の座屈量を計測し、適当な押圧力を決定することができる。 According to the thirteenth aspect configured as described above, it is possible to measure the buckling amount of the turning object and determine an appropriate pressing force.

また、請求項１４に記載された発明は、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の回転センタ、又は請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の押圧力制御装置を有することを特徴とする旋盤である。 In addition, the invention described in claim 14 includes the rotation center according to any one of claims 1 to 10 or the pressing force control device according to any one of claims 11 to 13. This is a lathe.

このように構成された請求項１４に記載のものは、旋削対象物に作用する押圧力を前記押圧力検出器で検出することができ、前記押圧力の調整を、容易に且つ確実に行うことができる旋盤である。 According to the structure described in claim 14 , the pressing force acting on the turning object can be detected by the pressing force detector, and the pressing force can be adjusted easily and reliably. It is a lathe that can.

本発明の回転センタ、押圧力制御装置、又は旋盤によれば、旋削対象物に作用する押圧力を前記回転センタ（回転センタ本体）の内部（の軸受けホルダの奥端部と外胴部材の内奥部との間）に設けられた押圧力検出器で検出することができるため、前記旋削対象物への押圧力の調整を容易に且つ確実に行うことができる。また、前記押圧力検出器が前記センタ軸部の軸心上に配設されているため、前記旋削対象物に作用した押圧力の反作用を分散させず、直接的に前記圧力検出器に入力させることができる。このため、前記旋削対象物に作用している押圧力を、より正確に検出することができる。 According to the rotating center, the pressing force control device, or the lathe of the present invention, the pressing force acting on the turning object is applied to the inside of the rotating center (rotating center main body) (the inner end of the bearing holder and the inner body member). it is possible to detect a pressing force detector provided between) the inner portion, the adjustment of the pressing force to the turning object can be easily performed and reliably. Further, since the pressing force detector is disposed on the center axis of the center shaft portion, the reaction of the pressing force that has acted on the turning object is not dispersed but directly input to the pressure detector. be able to. For this reason, the pressing force acting on the turning object can be detected more accurately.

本発明の実施の形態を、図を参照しつつ説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１に示す本実施形態の旋盤１０は、ワーク（旋削対象物）Ｗを旋削するためのものである。ここで「旋削」とは、ワークＷを回転させ、これに刃物等を接触させてワークＷの一部を削り取ることをいい、研削加工やねじ切り加工も含まれる。   A lathe 10 of this embodiment shown in FIG. 1 is for turning a workpiece (turning object) W. Here, “turning” means that the workpiece W is rotated, and a tool or the like is brought into contact with the workpiece W to cut off a part of the workpiece W, and includes grinding and threading.

旋盤１０は、図１に示したように、ベッド１２上に設けられた主軸台１４及び心押し台１６を有し、この主軸台１４と心押し台１６との間にワーク（旋削対象物）Ｗが支持されるようになっている。更に、旋盤１０には、ワークＷの座屈量を計測する座屈量計測装置３０と、測定モジュール４２及びコンピュータ４４を備える押圧力制御部４０とが設けられている。   As shown in FIG. 1, the lathe 10 includes a headstock 14 and a tailstock 16 provided on a bed 12, and a workpiece (a turning object) is provided between the headstock 14 and the tailstock 16. W is supported. Further, the lathe 10 is provided with a buckling amount measuring device 30 that measures the buckling amount of the workpiece W, and a pressing force control unit 40 that includes a measurement module 42 and a computer 44.

主軸台１４は、ワークＷの一端Ｗａを保持してワークＷを回動させる主軸１４ａを有している。この主軸１４ａはチャック１４ｂを備えており、これによりワークＷの一端Ｗａを把持することができるようになっている。   The headstock 14 has a main shaft 14 a that holds one end Wa of the workpiece W and rotates the workpiece W. The main shaft 14a is provided with a chuck 14b so that one end Wa of the workpiece W can be gripped.

心押し台１６は、ベッド１２上を水平移動できるようになっている。また、心押し台１６には、ワークＷの他端Ｗｂに押圧する力（以下、「押圧力」と言う）を作用させつつワークＷを支持する回転センタ２０が取り付けられている。   The tailstock 16 can move horizontally on the bed 12. The tailstock 16 is attached with a rotation center 20 that supports the work W while applying a force (hereinafter referred to as “pressing force”) that presses against the other end Wb of the work W.

図２に示すように、回転センタ２０の本体（回転センタ本体）は、センタ軸部２１と、軸心Ｓを回転中心としてセンタ軸部２１を回転自在に保持する軸受けホルダ（軸受け部材）２２と、軸受けホルダ２２を軸心方向にスライド移動できるように収容する円筒状の外胴部材２３とを備えている。 As shown in FIG. 2, the main body (rotation center main body) of the rotation center 20 includes a center shaft portion 21, and a bearing holder (bearing member) 22 that rotatably holds the center shaft portion 21 about the axis S. And a cylindrical outer body member 23 that accommodates the bearing holder 22 so as to be slidable in the axial direction .

心押し台１６には、主軸１４ａと対向する位置に取付孔１６ａが設けられており、外胴部材２３からは、この取付孔１６ａに挿入されるシャンク２３ａが延設している。シャンク２３ａは細長い円錐台形状を呈し、その外周面がモールステーパとなっている。他方、取付孔１６ａは、その内周面がモールステーパとなっており、シャンク２３ａと堅固に嵌着するようになっている。   The tailstock 16 is provided with a mounting hole 16a at a position facing the main shaft 14a, and a shank 23a inserted into the mounting hole 16a extends from the outer body member 23. The shank 23a has an elongated truncated cone shape, and its outer peripheral surface is a Morse taper. On the other hand, the mounting hole 16a has a Morse taper on its inner peripheral surface and is firmly fitted to the shank 23a.

センタ軸部２１は、軸受けホルダ２２に挿入された挿入部２１ａと、外胴部材２３の外部に突出するワーク支持部２１ｂとからなり、異径且つ同心の複数の円柱が連設したような外形を呈している。ワーク支持部２１ｂの先端には円錐形の第一テーパ部２１ｃが形成されており、この第一テーパ部２１ｃは、センタ軸部２１の軸心Ｓと同心となっている。すなわち、第一テーパ部２１ｃが形成する円錐面の軸心は、センタ軸部２１の軸心Ｓと一致する構成となっている。   The center shaft portion 21 includes an insertion portion 21a inserted into the bearing holder 22 and a work support portion 21b that protrudes outside the outer body member 23, and has an outer shape in which a plurality of columns having different diameters and concentricity are continuously arranged. Presents. A conical first taper portion 21 c is formed at the tip of the work support portion 21 b, and the first taper portion 21 c is concentric with the axis S of the center shaft portion 21. That is, the axial center of the conical surface formed by the first tapered portion 21 c is configured to coincide with the axial center S of the center shaft portion 21.

また、センタ軸部２１は、ワーク支持部２１ｂに形成された円錐台形状の第二テーパ部２１ｄを有している。第二テーパ部２１ｄの外周面はモールステーパを形成しており、このモールステーパの軸心はセンタ軸部２１の軸心Ｓと同心となっている。すなわち、第二テーパ部２１ｄが形成する円錐面の軸心は、センタ軸部２１の軸心Ｓと一致する構成となっている。   Further, the center shaft portion 21 has a second tapered portion 21d having a truncated cone shape formed on the workpiece support portion 21b. The outer peripheral surface of the second taper portion 21 d forms a Morse taper, and the axis of the Morse taper is concentric with the axis S of the center shaft portion 21. That is, the axial center of the conical surface formed by the second tapered portion 21 d is configured to coincide with the axial center S of the center shaft portion 21.

センタ軸部２１のワーク支持部２１ｂには、第二テーパ部２１ｄ（モールステーパ）に嵌着した嵌着物を取り外すための取外しネジ２１ｇが螺着されている。取外しネジ２１ｇは柄の部分が平板状となっており、緩める方向に回動させると前記嵌着物に当接するようになっている。これにより、堅固に嵌着した嵌着物を容易に取り外すことができるようになっている。   A removal screw 21g for removing a fitting fitted to the second taper portion 21d (Morse taper) is screwed to the work support portion 21b of the center shaft portion 21. The removal screw 21g has a flat plate shape at the handle, and comes into contact with the fitting when rotated in the loosening direction. Thereby, the fitting object firmly fitted can be removed easily.

軸受けホルダ２２は略円筒形を呈し、外胴部材２３内にスライド可能に嵌め込まれた状態となっている。回転センタ２０には、軸受けホルダ２２の回転を規制する係止ピン２３ｂ（係止部材）が設けられている。係止ピン２３ｂは、外胴部材２３に設けられた嵌合孔２３ｃに半径方向から挿通され固定されている。また、係止ピン２３ｂは、軸受けホルダ２２の外周壁に設けられた延設溝２２ａ内に挿入されている。この延設溝２２ａは軸心Ｓと平行に延びており、これにより、軸受けホルダ２２が軸心Ｓ方向にスライド移動できるようになっている。 The bearing holder 22 has a substantially cylindrical shape and is slidably fitted in the outer body member 23. The rotation center 20 is provided with a locking pin 23 b (locking member) that restricts the rotation of the bearing holder 22. The locking pin 23b is inserted and fixed in the fitting hole 23c provided in the outer body member 23 from the radial direction . The locking pin 23 b is inserted into an extending groove 22 a provided on the outer peripheral wall of the bearing holder 22. The extending groove 22a extends in parallel with the shaft center S, so that the bearing holder 22 can slide in the direction of the shaft center S.

また、軸受けホルダ２２と挿入部２１ａとの間にはベアリング２４、２４が介装されており、これにより、センタ軸部２１が滑らかに回転できるようになっている。   Further, bearings 24, 24 are interposed between the bearing holder 22 and the insertion portion 21a, so that the center shaft portion 21 can rotate smoothly.

挿入部２１ａの後端部２１ｆ近傍には、ベアリング２４を所定位置に留めておくためのベアリング係止板２１ｅが取り付けられている。ベアリング係止板２１ｅと後端部２１ｆとの間には空間が形成されており、ベアリング係止板２１ｅとセンタ軸部２１とが干渉しないようになっている。   Near the rear end portion 21f of the insertion portion 21a, a bearing locking plate 21e for holding the bearing 24 in a predetermined position is attached. A space is formed between the bearing locking plate 21e and the rear end portion 21f so that the bearing locking plate 21e and the center shaft portion 21 do not interfere with each other.

また、回転センタ２０は、軸受けホルダ２２と外胴部材２３との間に介在するコイルスプリング（弾性体）２５を有している。軸受けホルダ２２には、軸心Ｓと平行に形成されたスプリング配設孔２２ｂが設けられており、コイルスプリング２５がこのスプリング配設孔２２ｂ内に挿入されている。また、コイルスプリング２５の一端は外胴部材２３に固着されており、これにより、コイルスプリング２５は軸受けホルダ２２を主軸１４ａ方向に付勢するようになっている。   The rotation center 20 has a coil spring (elastic body) 25 interposed between the bearing holder 22 and the outer body member 23. The bearing holder 22 is provided with a spring arrangement hole 22b formed in parallel with the axis S, and a coil spring 25 is inserted into the spring arrangement hole 22b. Further, one end of the coil spring 25 is fixed to the outer body member 23, whereby the coil spring 25 biases the bearing holder 22 in the direction of the main shaft 14a.

更に、回転センタ２０は、その本体の内部に、ワークＷに作用する押圧力を検出するための押圧力検出器２６と、ワークＷ方向に向けて押圧力を作用させる押圧力発生器２７とを備えている。この押圧力検出器２６及び押圧力発生器２７は、図２に示すように、軸受けホルダ２２の奥端部と外胴部材２３の内奥部との間の部分に介装されている。また、この押圧力検出器２６及び押圧力発生器２７は、共に軸心Ｓ上に配設されている。
Further, the rotation center 20 includes a pressing force detector 26 for detecting the pressing force acting on the workpiece W and a pressing force generator 27 for applying the pressing force toward the workpiece W in the main body. I have. The pressure detector 26 and the pressing force generator 27, as shown in FIG. 2, is interposed portion between the innermost portion of the inner end and the outer body member 23 of the bearing holder 22. The pressing force detector 26 and the pressing force generator 27 are both disposed on the axis S.

押圧力検出器２６は、例えばロードセル（荷重変換器）からなり、センタ軸部２１と押圧力発生器２７との間に介在している。この押圧力検出器２６が検出した押圧力の検出結果は、電気信号（以下、「押圧力信号」と言う。）として、配線２８を介し測定モジュール４２に入力されるようになっている。   The pressing force detector 26 includes, for example, a load cell (load converter), and is interposed between the center shaft portion 21 and the pressing force generator 27. The detection result of the pressing force detected by the pressing force detector 26 is input to the measurement module 42 via the wiring 28 as an electric signal (hereinafter referred to as “pressing force signal”).

押圧力発生器２７は、圧電素子（ピエゾ）を有するピエゾアクチュエータからなり、配線２８からの印加電圧によって、センタ軸部２１方向への押圧力を発生することができるようになっている。なお、本実施形態では、押圧力発生器２７は圧電素子を有しているが、押圧力発生器２７は押圧力を発生させることができれば良く、例えば、モータ、油圧器、空圧器を有する押圧力発生器２７から構成しても良い。   The pressing force generator 27 is composed of a piezoelectric actuator having a piezoelectric element (piezo), and can generate a pressing force in the direction of the center shaft portion 21 by an applied voltage from the wiring 28. In this embodiment, the pressing force generator 27 has a piezoelectric element. However, the pressing force generator 27 only needs to be able to generate a pressing force. For example, the pressing force generator 27 includes a motor, a hydraulic device, and a pneumatic device. You may comprise from the pressure generator 27. FIG.

押圧力検出器２６及び押圧力発生器２７と測定モジュール４２とを接続する配線２８は、外胴部材２３に設けられた挿通孔２３ｄに挿通されている。この挿通孔２３ｄは、外胴部材２３の半径方向に向けて形成されており、挿通孔２３ｄにはシール剤２３ｅが充填されている。 The wiring 28 that connects the pressing force detector 26 and the pressing force generator 27 and the measurement module 42 is inserted into an insertion hole 23 d provided in the outer body member 23. The insertion hole 23d is formed in the radial direction of the outer body member 23, and the insertion hole 23d is filled with a sealing agent 23e.

また、押圧力検出器２６及び押圧力発生器２７は検出器ホルダ２９に保持されており、この検出器ホルダ２９のシャンク２３ａ側には、ネジ穴２９ａが設けられている。他方、シャンク２３ａには、軸心Ｓ上にボルト挿通孔２３ｆが設けられており、ボルト挿通孔２３ｆに軸長ボルト２９ｂが挿通されている。この軸長ボルト２９ｂの先端部はネジ穴２９ａに螺着されており、これにより、検出器ホルダ２９がシャンク２３ａ側に引き寄せられて位置決めされ、押圧力検出器２６及び押圧力発生器２７の位置ズレが防止されるようになっている。   The pressing force detector 26 and the pressing force generator 27 are held by a detector holder 29, and a screw hole 29 a is provided on the shank 23 a side of the detector holder 29. On the other hand, the shank 23a is provided with a bolt insertion hole 23f on the shaft center S, and an axial length bolt 29b is inserted into the bolt insertion hole 23f. The tip of the shaft long bolt 29b is screwed into the screw hole 29a, whereby the detector holder 29 is pulled and positioned toward the shank 23a, and the positions of the pressing force detector 26 and the pressing force generator 27 are determined. Deviation is prevented.

この押圧力検出器２６は、回転センタ２０の不使用時には、ベアリング係止板２１ｅと非接触となっている。すなわち、コイルスプリング２５の付勢力によってセンタ軸部２１が主軸１４ａ方向に付勢され、押圧力検出器２６とベアリング係止板２１ｅとの間に微小な隙間が形成されるようになっている。   The pressing force detector 26 is not in contact with the bearing locking plate 21e when the rotation center 20 is not used. That is, the center shaft portion 21 is urged in the direction of the main shaft 14a by the urging force of the coil spring 25 so that a minute gap is formed between the pressing force detector 26 and the bearing locking plate 21e.

このような構成を有する回転センタ２０は、図３に示すように、円筒状のワークＷを第一テーパ部２１ｃに係合させて支持することができる。これによれば、別途のアタッチメントを必要とせず、容易にワークＷを支持することができる。   As shown in FIG. 3, the rotation center 20 having such a configuration can support a cylindrical workpiece W by engaging with the first taper portion 21c. According to this, the work W can be easily supported without requiring a separate attachment.

ワークＷの口径が大きく第一テーパ部２１ｃと係合させることができない場合には、図４（ｂ）に示すように、ワークＷを、アタッチメント５０を介してセンタ軸部２１で支持することができる。このアタッチメント５０は、図４（ａ）に示すように、第二テーパ部２１ｄと嵌着する内周面５０ａと、ワークＷを支持するためのテーパ面５０ｂとを有している。内周面５０ａはモールステーパとなっており、これによって、内周面５０ａと第二テーパ部２１ｄとが堅固に嵌着するようになっている。このため、センタ軸部２１にモールステーパが形成された回転センタ２０によれば、アタッチメント５０を堅固に嵌着させることができ、アタッチメント５０を介在させてもワークＷを確実に支持することができる。   When the diameter of the workpiece W is large and cannot be engaged with the first taper portion 21c, the workpiece W can be supported by the center shaft portion 21 via the attachment 50 as shown in FIG. it can. As shown in FIG. 4A, the attachment 50 has an inner peripheral surface 50 a that is fitted to the second tapered portion 21 d and a tapered surface 50 b that supports the workpiece W. The inner peripheral surface 50a is a Morse taper, so that the inner peripheral surface 50a and the second tapered portion 21d are firmly fitted. For this reason, according to the rotation center 20 in which the Morse taper is formed in the center shaft portion 21, the attachment 50 can be firmly fitted, and the workpiece W can be reliably supported even if the attachment 50 is interposed. .

ワークＷの口径が大きく且つ肉厚が薄い場合には、図５（ｂ）に示すように、アタッチメント５２を介して、センタ軸部２１でワークＷを支持することができる。アタッチメント５２は、図５（ａ）に示すように、第二テーパ部２１ｄと嵌着する内周面５２ａと、ワークＷを支持するためのテーパ面５２ｂとを有している。内周面５２ａはモールステーパとなっており、これによって、内周面５２ａと第二テーパ部２１ｄとが堅固に嵌着するようになっている。また、このアタッチメント５２は、テーパ面５２ｂもモールステーパとなっている。このため、テーパ面５２ｂに嵌着させたワークＷの他端Ｗｂが拡開しにくく、薄肉のワークＷであっても、他端Ｗｂの変形を抑制することができる。   When the diameter of the workpiece W is large and the wall thickness is thin, the workpiece W can be supported by the center shaft portion 21 via the attachment 52 as shown in FIG. As shown in FIG. 5A, the attachment 52 has an inner peripheral surface 52a fitted to the second tapered portion 21d and a tapered surface 52b for supporting the workpiece W. The inner peripheral surface 52a is a Morse taper so that the inner peripheral surface 52a and the second tapered portion 21d are firmly fitted. Further, this attachment 52 has a Morse taper also on the tapered surface 52b. For this reason, the other end Wb of the workpiece W fitted to the tapered surface 52b is difficult to expand, and even if the workpiece W is thin, deformation of the other end Wb can be suppressed.

図１に示したように、座屈量計測装置３０は、投光器３０ａと投光器３０ａの出射光を受光する受光器３０ｂとを有しており、ワークＷの座屈量（撓み量）を計測できるようになっている。この座屈量計測装置３０によって得られた計測結果は、電気信号（以下、「座屈量信号」と言う。）として測定モジュール４２に入力されるようになっている。測定モジュール４２は、入力された座屈量信号及び押圧力信号を数値化して表示するようになっている。   As shown in FIG. 1, the buckling amount measuring device 30 includes a light projector 30 a and a light receiver 30 b that receives light emitted from the light projector 30 a, and can measure the amount of buckling (bending amount) of the workpiece W. It is like that. The measurement result obtained by the buckling amount measuring device 30 is input to the measurement module 42 as an electrical signal (hereinafter referred to as “buckling amount signal”). The measurement module 42 displays the input buckling amount signal and pressing force signal in numerical form.

押圧力制御部４０は、測定モジュール４２に入力された座屈量信号及び押圧力信号の関係に基づき、押圧力発生器２７が発生する押圧力を制御するようになっている。すなわち、この旋盤１０は、回転センタ２０と座屈量計測装置３０と押圧力制御部４０とを有する押圧力制御装置が設けられた構成となっている。   The pressing force control unit 40 controls the pressing force generated by the pressing force generator 27 based on the relationship between the buckling amount signal and the pressing force signal input to the measurement module 42. That is, the lathe 10 has a configuration in which a pressing force control device having a rotation center 20, a buckling amount measuring device 30, and a pressing force control unit 40 is provided.

本実施形態では、押圧力制御部４０は、作業者によって設定された座屈量（以下、「設定座屈量」と言う）以下となるように、前記押圧力の制御を行うように設定されている。すなわち、押圧力制御部４０は、押圧力発生器２７に制御電圧を印加することによって押圧力発生器２７が発生する押圧力を制御するようになっている。これにより、押圧力制御部４０は、ワークＷの座屈量を設定座屈量以下に維持することができるようになっている。   In the present embodiment, the pressing force control unit 40 is set to control the pressing force so as to be equal to or less than the buckling amount set by the operator (hereinafter referred to as “set buckling amount”). ing. That is, the pressing force control unit 40 controls the pressing force generated by the pressing force generator 27 by applying a control voltage to the pressing force generator 27. Thereby, the pressing force control part 40 can maintain the buckling amount of the workpiece | work W below the setting buckling amount.

次に、旋盤１０を用いた旋削方法、及び旋削加工品の製造方法に沿って、本発明の作用について説明する。本実施の形態では、旋削加工品として、画像形成装置に用いられる定着ローラを製造する。   Next, the operation of the present invention will be described along a turning method using the lathe 10 and a manufacturing method of a turned product. In the present embodiment, a fixing roller used in an image forming apparatus is manufactured as a turned product.

まず、定着ローラの仕様に応じて、許容される座屈量（例えば、３０μｍ）をコンピュータ４４に入力する。 First, an allowable buckling amount (for example, 30 μm ) is input to the computer 44 according to the specification of the fixing roller.

そして、図１に示したように、回転センタ２０を取付孔１６ａに装着する。このとき、シャンク２３ａはモールステーパとなっているため、取付孔１６ａと密着し、堅固に嵌着する。このため、旋削中にシャンク２３ａと取付孔１６ａとの嵌着が弛みにくく、より確実にワークＷを支持することができる。   Then, as shown in FIG. 1, the rotation center 20 is mounted in the mounting hole 16a. At this time, since the shank 23a has a Morse taper, the shank 23a is in close contact with the mounting hole 16a and is firmly fitted. Therefore, the fitting between the shank 23a and the mounting hole 16a is difficult to loosen during turning, and the workpiece W can be supported more reliably.

ここで、回転センタ２０の不使用時には、コイルスプリング（弾性体）２５によって、押圧力検出器２６とベアリング係止板２１ｅとが非接触となっている。このため、不使用時では、押圧力検出器２６への荷重を無くすことができ、押圧力検出器２６の耐久性を高めることができる。他方、センタ軸部２１でワークＷに押圧力を作用させたときは、コイルスプリング２５の付勢力に抗し軸受けホルダ２２がスライド移動するため、前記押圧力を確実に検出することができる。特に回転センタ２０は、弾性体としてコイルスプリング２５を用いているため、安価に且つ確実に、軸受けホルダ２２を主軸１４ａ方向に付勢することができる。   Here, when the rotation center 20 is not used, the pressing force detector 26 and the bearing locking plate 21e are not in contact with each other by the coil spring (elastic body) 25. For this reason, when not in use, the load on the pressing force detector 26 can be eliminated, and the durability of the pressing force detector 26 can be improved. On the other hand, when a pressing force is applied to the workpiece W by the center shaft portion 21, the bearing holder 22 slides against the urging force of the coil spring 25, so that the pressing force can be reliably detected. In particular, since the rotation center 20 uses the coil spring 25 as an elastic body, the bearing holder 22 can be biased in the direction of the main shaft 14a at a low cost and with certainty.

また、この回転センタ２０は、連通孔２３ｄにシール剤２３ｅが充填されているため、切削液や切り屑等の異物が回転センタ２０内へ侵入することが防止される。このため、回転センタ２０によれば、異物の浸入による悪影響が防止され、耐久性を向上させることができる。   In addition, since the rotation center 20 is filled with the sealing agent 23e in the communication hole 23d, foreign matter such as cutting fluid and chips are prevented from entering the rotation center 20. For this reason, according to the rotation center 20, the bad influence by the penetration | invasion of a foreign material is prevented, and durability can be improved.

次に、ワークＷの一端Ｗａを、主軸１４ａのチャック１４ｂで把持し、これにより、ワークＷを保持する。   Next, one end Wa of the workpiece W is gripped by the chuck 14b of the main spindle 14a, thereby holding the workpiece W.

そして、主軸１４ａに一端Ｗａが保持されたワークＷの他端Ｗｂに、回転センタ２０で押圧力を作用させつつ該旋削対象物を支持する（工程（Ａ））。すなわち、心押し台１６をベッド１２上で水平移動させ、心押し台１６と主軸１４ａとの間にワークＷを挟み込むようにして支持する。この際、センタ軸部２１が第一テーパ部２１ｃを有するため、図３に示すように、円筒状のワークＷを第一テーパ部２１ｃに係合させて支持することができる。これによれば、別途のアタッチメントを必要とせず、容易にワークＷを支持することができる。   Then, the turning object is supported while a pressing force is applied to the other end Wb of the workpiece W having the one end Wa held by the main shaft 14a (step (A)). That is, the tailstock 16 is moved horizontally on the bed 12 and supported so that the workpiece W is sandwiched between the tailstock 16 and the main shaft 14a. At this time, since the center shaft portion 21 has the first tapered portion 21c, the cylindrical workpiece W can be engaged with and supported by the first tapered portion 21c as shown in FIG. According to this, the work W can be easily supported without requiring a separate attachment.

また、回転センタ２０は、モールステーパに形成された第二テーパ部２１ｄを有するため、図４（ａ）に示すように、アタッチメント５０を用いれば、口径の大きなワークＷを支持することができる。これによれば、内周面５０ａと第二テーパ部２１ｄとが堅固に嵌着するため、アタッチメント５０を介在させてもワークＷを確実に支持することができる。   Moreover, since the rotation center 20 has the 2nd taper part 21d formed in the Morse taper, as shown to Fig.4 (a), if the attachment 50 is used, the workpiece | work W with a large diameter can be supported. According to this, since the inner peripheral surface 50a and the second tapered portion 21d are firmly fitted, the workpiece W can be reliably supported even when the attachment 50 is interposed.

更に、回転センタ２０は、図５（ｂ）に示すように、アタッチメント５２を介して、センタ軸部２１でワークＷを支持することもできる。これによれば、内周面５２ａと第二テーパ部２１ｄとが堅固に嵌着し、且つ、テーパ面５２ｂと他端Ｗｂとが堅固に嵌着するため、ワークＷを確実に支持できると共に、ワークＷの他端Ｗｂが拡開しにくく、薄肉のワークＷであっても、他端Ｗｂの変形を抑制することができる。   Further, as shown in FIG. 5B, the rotation center 20 can also support the workpiece W with the center shaft portion 21 via an attachment 52. According to this, since the inner peripheral surface 52a and the second tapered portion 21d are firmly fitted, and the tapered surface 52b and the other end Wb are firmly fitted, the workpiece W can be reliably supported, The other end Wb of the work W is difficult to expand, and even if the work W is thin, deformation of the other end Wb can be suppressed.

また、回転センタ２０は、図２に示したように、その本体の内部（の軸受けホルダの奥端部と外胴部材の内奥部との間）に、押圧力検出器２６を有するため、ワークＷへの押圧力を検出することができる。そして、検出された押圧力は測定モジュール４２に表示される。このため、旋盤１０によれば、ワークＷへの押圧力を容易に把握することができ、押圧力の調整を容易に且つ確実に行うことができる。
The rotation center 20, as shown in FIG. 2, (between the innermost portion of the inner end and the outer body member of the bearing holder) inside the body, since it has a pressure detector 26, The pressing force to the workpiece W can be detected. Then, the detected pressing force is displayed on the measurement module 42. For this reason, according to the lathe 10, the pressing force to the workpiece | work W can be grasped | ascertained easily, and adjustment of pressing force can be performed easily and reliably.

更に、押圧力検出器２６は、センタ軸部２１の軸心Ｓ上に配設されているため、前記押圧力の反作用を分散させず、直接的に前記圧力検出器に入力させることができる。このため、前記旋削対象物に作用している押圧力を、より正確に検出することができる。   Furthermore, since the pressing force detector 26 is disposed on the axis S of the center shaft portion 21, it can be directly input to the pressure detector without dispersing the reaction of the pressing force. For this reason, the pressing force acting on the turning object can be detected more accurately.

また、回転センタ２０は、外胴部材２３の半径方向からスライド溝２２ａに挿入された係止ピン２３ｂを有しているため、軸受けホルダ２２の回転が規制される。他方、スライド溝が軸心Ｓと平行に延びているため、軸受けホルダ２２は、軸心Ｓ方向へのスライド移動が可能である。従って、この回転センタ２０によれば、軸受けホルダ２２が軸心Ｓ方向にのみスライド移動するように構成されているため、センタ軸部２１の回転による影響が低減され、より正確に前記押圧力を検出することができる。 Further, since the rotation center 20 has a locking pin 23b inserted into the slide groove 22a from the radial direction of the outer body member 23, the rotation of the bearing holder 22 is restricted. On the other hand, since the slide groove extends parallel to the shaft center S, the bearing holder 22 can slide in the direction of the shaft center S. Therefore, according to the rotation center 20, since the bearing holder 22 is configured to slide only in the direction of the axis S, the influence of the rotation of the center shaft portion 21 is reduced, and the pressing force is more accurately applied. Can be detected.

次に、座屈量計測装置３０を用い、ワークＷの座屈量を計測する（工程（Ｂ））。この測定した座屈量は、測定モジュール４２に表示される。従って、座屈量計測装置３０を有する旋盤１０によれば、押圧力と座屈量との関係を容易に把握することができ、容易に、適当な押圧力を決定することができる。   Next, the buckling amount of the workpiece W is measured using the buckling amount measuring device 30 (step (B)). The measured buckling amount is displayed on the measurement module 42. Therefore, according to the lathe 10 having the buckling amount measuring device 30, the relationship between the pressing force and the buckling amount can be easily grasped, and an appropriate pressing force can be easily determined.

次に、回転センタ２０の本体の内部に設けた押圧力検出器２６を用いて前記押圧力を検出し、該検出結果に基づき前記押圧力を制御しつつワークＷを旋削する（工程（Ｃ））。この際、座屈量計測装置３０の計測結果に基づき決定された押圧力となるように制御を行う。すなわち、押圧力制御部４０によって押圧力発生器２７に制御電圧を印加し、これにより、ワークＷの座屈量が３０ｍｍ以下となるように押圧力の制御を行う。 Next, the pressing force is detected using a pressing force detector 26 provided inside the main body of the rotation center 20 , and the workpiece W is turned while controlling the pressing force based on the detection result (step (C)). ). At this time, control is performed so that the pressing force is determined based on the measurement result of the buckling amount measuring device 30. That is, a control voltage is applied to the pressing force generator 27 by the pressing force control unit 40, thereby controlling the pressing force so that the buckling amount of the workpiece W is 30 mm or less.

このように、旋盤１０によれば、回転センタ２０が押圧力制御部４０を有しているため、押圧力発生器２７を用いてセンタ軸部２１に所望の押圧力を作用させることができる。   As described above, according to the lathe 10, since the rotation center 20 has the pressing force control unit 40, a desired pressing force can be applied to the center shaft portion 21 using the pressing force generator 27.

そして、回転センタ２０の本体の内部に設けた押圧力検出器２６による押圧力の検出結果に基づき前記押圧力を制御しつつワークＷを旋削すれば、旋削加工中も適当な押圧力を維持することができ、より精度の高い旋削加工を行うことが可能となる。これによって、より高精度の定着ローラ（旋削加工品）を製造することができる。更に、本実施形態の回転センタ２０では、押圧力発生器２７が圧電素子を有しているため、押圧力制御部４０によって押圧力発生器２７に制御電圧を印加するだけで容易に、押圧力の制御が可能となる。また、回転センタ２０は、押圧力検出器２６が押圧力発生器２７とセンタ軸部２１との間に介在するため、前記センタ軸部２１に作用する押圧力を、より正確に検出することができる。従って、旋盤１０によれば、ワークＷへの押圧力の制御を、より適切に行うことができる。 If the workpiece W is turned while controlling the pressing force based on the detection result of the pressing force by the pressing force detector 26 provided in the main body of the rotation center 20, an appropriate pressing force is maintained even during the turning process. This makes it possible to perform turning with higher accuracy. As a result, a more accurate fixing roller (turned product) can be manufactured. Further, in the rotation center 20 of the present embodiment, since the pressing force generator 27 has a piezoelectric element, the pressing force control unit 40 can easily apply the control voltage to the pressing force generator 27 and easily press the pressing force. Can be controlled. Further, since the pressing force detector 26 is interposed between the pressing force generator 27 and the center shaft portion 21, the rotation center 20 can detect the pressing force acting on the center shaft portion 21 more accurately. it can. Therefore, according to the lathe 10, the control of the pressing force to the workpiece W can be performed more appropriately.

また、主軸１４ａに一端Ｗａが保持されたワークＷの他端Ｗｂを、回転センタ２０で押圧力を作用させつつ支持する工程（Ａ）と、回転センタ２０の本体の内部に設けた押圧力検出器２６を用いて前記押圧力を検出し、該検出結果に基づき前記押圧力を制御しつつワークＷを旋削する工程（Ｃ）とを含む旋削方法または旋削加工品の製造方法によれば、旋削中も適当な押圧力を維持することができ、より精度の高い旋削加工が可能となり、より精度の高い旋削加工品（定着ローラ）の製造をすることができる。
Further, the other end Wb of the workpiece W at one end Wa is held on the spindle 14a, the step of supporting while applying a pressing force in the rotation center 20 and (A), the pressing force detection provided inside the main body of the rotation center 20 According to the turning method or the method of manufacturing a turning product, the method includes a step (C) of detecting the pressing force using a tool 26 and turning the workpiece W while controlling the pressing force based on the detection result. An appropriate pressing force can be maintained in the interior, turning with higher accuracy is possible, and a turning product (fixing roller) with higher accuracy can be manufactured.

更に、ワークＷの座屈量を計測する工程（Ｂ）を含み、座屈量計測装置３０の計測結果に基づき決定された押圧力となるように制御を行う旋削方法または旋削加工品の製造方法によれば、個々のワークＷに対して適当な押圧力で旋削することができ、より精度の高い旋削加工が可能となり、より精度の高い旋削加工品（定着ローラ）を製造することができる。   Further, the method includes a step (B) of measuring the buckling amount of the workpiece W, and performs a turning method or a method of manufacturing a turning product that controls the pressing force determined based on the measurement result of the buckling amount measuring device 30. According to this, it is possible to perform turning with respect to each workpiece W with an appropriate pressing force, it is possible to perform turning with higher accuracy, and it is possible to manufacture a turning product (fixing roller) with higher accuracy.

そして、第二テーパ部２１ｄに嵌着させたアタッチメント（嵌着物）は、取外しネジ２１ｇを回動させてアタッチメントに当接させ、第二テーパ部２１ｄから取り外すことができる。すなわち、アタッチメント５０（或いはアタッチメント５２）はモールステーパに形成された第二テーパ部２１ｄに堅固に嵌着するが、回転センタ２０によれば、アタッチメント５０（或いはアタッチメント５２）の取り外しを容易に行うことができる。   Then, the attachment (attachment) fitted to the second taper portion 21d can be removed from the second taper portion 21d by rotating the removal screw 21g to contact the attachment. That is, the attachment 50 (or the attachment 52) is firmly fitted to the second taper portion 21d formed in the Morse taper, but the attachment 50 (or the attachment 52) can be easily removed according to the rotation center 20. Can do.

なお、本実施の形態では、押圧力発生器２７が回転センタ２０内に配設され、小型化が図られているが、押圧力発生器は必ずしも回転センタ内に配設しなくても良い。例えば、心押し台に押圧力発生器を設けて回転センタに押圧力を作用させ、これにより、ワーク（旋削対象物）に押圧力を作用させるようにしても良い。このような構成を有する旋盤は、押圧力検出器を備える回転センタと、前記押圧力発生器と、前記押圧力検出器が検出した押圧力の検出結果に基づいて前記押圧力発生器が発生する押圧力を制御する押圧力制御部と、を有する。このため、この旋盤によっても、旋削対象物への押圧力を制御しつつ旋削することが可能であり、高い精度の旋削加工品を製造することができる。   In this embodiment, the pressing force generator 27 is disposed in the rotation center 20 to reduce the size, but the pressing force generator is not necessarily disposed in the rotation center. For example, a pressing force generator may be provided on the tailstock and the pressing force may be applied to the rotation center, whereby the pressing force may be applied to the workpiece (turning object). The lathe having such a configuration is generated by the pressing force generator based on the detection result of the pressing force detected by the rotation center including the pressing force detector, the pressing force generator, and the pressing force detector. A pressing force control unit that controls the pressing force. For this reason, it is possible to perform turning with this lathe while controlling the pressing force to the turning object, and it is possible to manufacture a turning product with high accuracy.

また、本実施形態では、円筒形のワークＷを旋削し、定着ローラを製造したが、旋削対象物は必ずしも円筒形のものに限定されず、円柱形や紡錘形等、任意な形状の物を旋削することができる。   In this embodiment, the cylindrical workpiece W is turned to manufacture the fixing roller. However, the object to be turned is not necessarily limited to the cylindrical shape, and any shape such as a columnar shape or a spindle shape can be turned. can do.

本発明を用い、旋削加工品としての定着ローラを製造した実施例について説明する。なお、前記実施の形態と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。   An embodiment in which a fixing roller as a turned product is manufactured using the present invention will be described. Note that portions that are the same as or equivalent to those in the above-described embodiment are described with the same reference numerals.

（１）実施方法
（ｉ）旋盤１０に回転センタ２０を装着し、座屈量計測装置３０を設置した。ここで、旋盤１０としてＬＳ４５０−８００（オークマ株式会社製）を、座屈量計測装置３０として渦電流式変位センサＡＨ−１１０／ＡＳ−４４０−０２（株式会社キーエンス製）を、それぞれ用いた。
（ｉｉ）主軸１４ａに一端Ｗａが保持されたワークＷの他端Ｗｂに、回転センタ２０で押圧力を作用させつつ該旋削対象物を支持した（工程（Ａ））。ここで、ワークＷとして円筒ローラ（材質：アルミニウムＡ６０６３、寸法：外形２５ｍｍ×長さ３２８ｍｍ×肉厚０．７５ｍｍ）を用いた。
（ｉｉｉ）座屈量計測装置３０を用い、ワークＷの座屈量を計測した（工程（Ｂ））。また、押圧力検出器２６を用いて座屈量と押圧力との関係を調べた。
（ｉｖ）押圧力検出器２６によって前記押圧力を検出し、該検出結果に基づき前記押圧力を制御しつつワークＷを旋削した（工程（Ｃ））。この際、座屈量が３０μｍ以下となるように、座屈量計測装置３０の計測結果に基づき押圧力の制御を行った。すなわち、押圧力制御部４０によって押圧力発生器２７に制御電圧を印加し、これにより、ワークＷの座屈量が３０μｍ以下となるように維持して旋削を行った。
（ｖ）ワークＷの肉厚が０．５５ｍｍとなるまで旋削を行い、定着ローラを得た。
（ｖｉ）五つのワークＷを旋削対象とし、上記（ｉ）〜（ｖ）を行った（以下、五つのワークＷをそれぞれワーク１〜５と称する。）。 (1) Implementation method (i) The turning center 20 was mounted on the lathe 10 and the buckling amount measuring device 30 was installed. Here, LS450-800 (manufactured by Okuma Corporation) was used as the lathe 10, and eddy current type displacement sensor AH-110 / AS-440-02 (manufactured by Keyence Corporation) was used as the buckling amount measuring device 30, respectively.
(Ii) The turning object was supported while a pressing force was applied to the other end Wb of the workpiece W having one end Wa held by the main shaft 14a (step (A)). Here, a cylindrical roller (material: aluminum A6063, dimensions: outer shape 25 mm × length 328 mm × thickness 0.75 mm) was used as the workpiece W.
(Iii) The buckling amount of the workpiece W was measured using the buckling amount measuring device 30 (step (B)). Further, the relationship between the buckling amount and the pressing force was examined using the pressing force detector 26.
(Iv) The pressing force is detected by the pressing force detector 26, and the workpiece W is turned while controlling the pressing force based on the detection result (step (C)). At this time, as the seat屈量becomes less 30 mu m, it was carried out to control the pressing force based on the measurement result of the seat屈量measuring device 30. That is, a control voltage was applied to the pressing force generator 27 by the pressing force control unit 40, and thereby the turning was performed while maintaining the buckling amount of the workpiece W to be 30 μm or less.
(V) Turning was performed until the thickness of the workpiece W became 0.55 mm to obtain a fixing roller.
(Vi) Five workpieces W were turned, and the above (i) to (v) were performed (hereinafter, the five workpieces W are referred to as workpieces 1 to 5, respectively).

（２）実施結果
（ｉ）旋削前における座屈量と押圧力との関係を図６に示す。図６を参照すると、ワークＷの座屈量を確実に３０μｍ以下とするためには、３９２Ｎ（約４０ｋｇｆ）程度の押圧力に留めなければならないことがわかる。一般の旋盤では、３９２Ｎ程度の押圧力は容易に超過してしまう。このため、作業者の技倆に基づいて押圧力を設定する従来のねじ送り手動式旋盤や、発生する圧力が高い油圧式または空圧式旋盤では、ワークＷの座屈量を３０μｍ以下に制御することは困難であることがわかる。 (2) Implementation results (i) FIG. 6 shows the relationship between the buckling amount and the pressing force before turning. Referring to FIG. 6, it can be seen that in order to ensure that the amount of buckling of the workpiece W is 30 μm or less, it is necessary to keep the pressing force at about 392 N (about 40 kgf). In a general lathe, a pressing force of about 392 N easily exceeds. For this reason, the buckling amount of the workpiece W is set to 30 μm or less in the conventional screw feed manual type lathe that sets the pressing force based on the skill of the operator and the hydraulic or pneumatic lathe where the generated pressure is high. It turns out that it is difficult to control.

また、同様の材質・寸法からなるワーク１〜５に押圧力を作用させた場合であっても、座屈量と押圧力との関係は個々で異なっている。従って、ワークの材質に応じてモータの出力トルクを決定する従来の旋盤を用いても、ワーク１〜５の個体差に対応することが困難であることがわかる。   Further, even when a pressing force is applied to the workpieces 1 to 5 made of the same material and dimensions, the relationship between the buckling amount and the pressing force is different for each. Therefore, it can be seen that it is difficult to cope with individual differences between the workpieces 1 to 5 even when a conventional lathe that determines the output torque of the motor according to the workpiece material is used.

このように、従来の旋盤を用いた場合、ワークＷの座屈量を３０μｍ以下に制御して定着ローラの製造を行うことは困難であり、歩留まりが低下してしまうことがわかる。 As described above, when a conventional lathe is used, it is difficult to manufacture the fixing roller by controlling the buckling amount of the workpiece W to 30 μm or less, and it is understood that the yield is lowered.

（ｉｉ）これと比較し、回転センタ２０と押圧力制御部４０とを有する押圧力制御装置が設けられた旋盤１０では、ワークＷの座屈量を３０μｍ以下に維持しつつ旋削することができた。すなわち、旋盤１０を用いた旋削方法または旋削加工品の製造方法によって、座屈量が３０μｍ以下で高精度の定着ローラを製造することができた。 (Ii) By comparison, in the lathe 10 pressing force control device is provided with a rotation center 20 and the pressing force control unit 40, for turning while maintaining the seat屈量workpiece W below 30 mu m that I was able to. That is, a high-precision fixing roller with a buckling amount of 30 μm or less could be manufactured by a turning method using a lathe 10 or a manufacturing method of a turned product.

また、本実施例では、押圧力を検出し、該検出結果に基づき座屈量が３０μｍ以下となるように押圧力を制御しつつ旋削したため、ワーク１〜５の総てについて座屈量が３０μｍ以下で高精度の定着ローラを製造することができ、歩留まりの向上を図ることができることがわかった。 Further, in this embodiment, the pressing force is detected, and turning is performed while controlling the pressing force so that the buckling amount is 30 μm or less based on the detection result. However, it was found that a high-precision fixing roller can be produced with a thickness of 30 μm or less, and the yield can be improved.

特に、本実施例のように、画像形成装置に用いられる定着ローラをより薄肉に製造すれば、立ち上がり加熱エネルギの低減を図ることができ、これにより、画像形成における省エネルギ化を図ることもできる。   In particular, if the fixing roller used in the image forming apparatus is made thinner as in the present embodiment, the rising heating energy can be reduced, and thereby energy saving in image formation can be achieved. .

本発明の実施の形態に係る旋盤を模式的に示した構成図である。It is the block diagram which showed typically the lathe which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る回転センタの部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the rotation center which concerns on embodiment of this invention. センタ軸部のテーパを用いたワーク他端の支持方法の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the support method of the other end of a workpiece | work using the taper of a center axial part. センタ軸部のモールステーパを用いたワーク他端の支持方法の一例を示す断面図であり、（ａ）は支持前の状態を、（ｂ）は支持後の状態を、それぞれ示している。It is sectional drawing which shows an example of the support method of the other end of a workpiece | work using the Morse taper of a center axial part, (a) has shown the state before support, (b) has each shown the state after support. センタ軸部のモールステーパを用いたワーク他端の支持方法の他の例を示す断面図であり、（ａ）は支持前の状態を、（ｂ）は支持後の状態を、それぞれ示している。It is sectional drawing which shows the other example of the support method of the workpiece | work other end using the Morse taper of a center axis | shaft part, (a) has shown the state before support, (b) has each shown the state after support. . ワーク１〜５の押圧力と座屈量との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the pressing force and the buckling amount of the workpiece | work 1-5.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 旋盤
１４ａ 主軸
２０ 回転センタ
２１ センタ軸部
２１ｄ 第二テーパ部（モールステーパ）
２１ｇ 取外しネジ
２２ 軸受けホルダ（軸受け部材）
２２ａ スライド溝（延設溝）
２３ 外胴部材
２３ｂ 係止ピン（係止部材）
２５ コイルスプリング（弾性体）
２６ 押圧力検出器
２７ 押圧力発生器
２８ 配線
３０ 座屈量計測装置
４０ 押圧力制御部
５０ アタッチメント（嵌着物）
５２ アタッチメント（嵌着物）
Ｓ 軸心
Ｗ ワーク（旋削対象物）
Ｗａ 一端
Ｗｂ 他端 10 Lathe 14a Main axis 20 Rotation center 21 Center shaft part 21d Second taper part (Morse taper)
21g Removal screw 22 Bearing holder (bearing member)
22a Slide groove (extension groove)
23 outer body member 23b locking pin (locking member)
25 Coil spring (elastic body)
26 Pressing Force Detector 27 Pressing Force Generator 28 Wiring 30 Buckling Amount Measuring Device 40 Pressing Force Control Unit 50 Attachment (Fitting)
52 Attachment
S Axis center W Workpiece (turning object)
Wa one end Wb other end

Claims (14)

心押し台に設けられた取付孔に取付けられることにより、前記心押し台と対を成す主軸台に設けられた主軸との間で旋削対象物の両端を支持する回転センタ本体を備え、
該回転センタ本体が、旋削対象物を支持すると共に旋削対象物に押圧力を作用させるセンタ軸部と、該センタ軸部を回転自在に保持する軸受けホルダと、該軸受けホルダを軸心方向にスライド移動できるように収容すると共に心押し台の取付孔に取付けられる外胴部材とを備えた回転センタであって、
前記回転センタ本体が、その内部に、前記押圧力を検出する押圧力検出器を有し、該押圧力検出器が、前記回転センタ本体の前記軸受けホルダの奥端部と前記外胴部材の内奥部との間に介装され、
前記押圧力検出器は、前記センタ軸部の軸心上に配設されたことを特徴とする回転センタ。 A rotation center main body that supports both ends of the turning object between the spindle provided on the spindle stock that is paired with the tailstock by being attached to an attachment hole provided in the tailstock,
The rotation center main body supports a turning object and applies a pressing force to the turning object, a bearing holder that rotatably holds the center shaft part, and slides the bearing holder in the axial direction. A rotation center that is housed so as to be movable and has an outer body member that is attached to the attachment hole of the tailstock,
The rotation center main body has a pressing force detector for detecting the pressing force therein, and the pressing force detector includes a back end portion of the bearing holder of the rotation center main body and an inner portion of the outer body member. Intervened between the back,
The rotation center, wherein the pressing force detector is disposed on an axis of the center shaft portion. 前記センタ軸部には、該センタ軸部の軸心と同心のモールステーパが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転センタ。   The rotation center according to claim 1, wherein a Morse taper concentric with an axis of the center shaft portion is formed on the center shaft portion. 前記センタ軸部に螺着され、回動されることによって前記モールステーパの嵌着物に当接する取外しネジを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の回転センタ。   3. The rotation center according to claim 1, further comprising a removal screw that is screwed onto the center shaft portion and rotated to abut on the fitting object of the Morse taper. 前記軸受けホルダが、センタ軸部の軸心と平行に延びる延設溝を有し、
前記外胴部材が、外胴部材の半径方向から前記延設溝に挿入されて、前記軸受けホルダの回転を規制する係止部材を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転センタ。 The bearing holder has an extending groove extending in parallel with the axis of the center shaft portion;
The said outer trunk | drum member has a locking member inserted in the said extension groove | channel from the radial direction of an outer trunk | drum member, and restrict | limiting rotation of the said bearing holder. Rotation center as described in 前記軸受け部材と前記外胴部材との間に介在し、前記軸受け部材を前記主軸方向に付勢する弾性体を有することを特徴とする請求項４に記載の回転センタ。   The rotation center according to claim 4, further comprising an elastic body that is interposed between the bearing member and the outer body member and biases the bearing member in the main axis direction. 前記弾性体は、コイルスプリングであることを特徴とする請求項５に記載の回転センタ。   The rotation center according to claim 5, wherein the elastic body is a coil spring. 前記外胴部材には、前記押圧力検出器の配線を該外胴部材の外部まで通ずるための連通孔が半径方向に向けて形成されており、前記連通孔にはシール剤が充填されていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の回転センタ。   The outer body member is formed with a communication hole in the radial direction for passing the wiring of the pressing force detector to the outside of the outer body member, and the communication hole is filled with a sealing agent. The rotation center according to any one of claims 4 to 6, characterized in that: 前記センタ軸部に押圧力を作用させる押圧力発生器を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の回転センタ。   The rotation center according to claim 1, further comprising a pressing force generator that applies a pressing force to the center shaft portion. 前記押圧力検出器は、前記センタ軸部と前記押圧力発生器との間に介在することを特徴とする請求項８に記載の回転センタ。   The rotation center according to claim 8, wherein the pressing force detector is interposed between the center shaft portion and the pressing force generator. 前記押圧力発生器は、圧電素子、モータ、油圧器、又は空圧器のいずれか一つを有することを特徴とする請求項８又は９に記載の回転センタ。   The rotation center according to claim 8 or 9, wherein the pressing force generator includes any one of a piezoelectric element, a motor, a hydraulic device, and a pneumatic device. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の回転センタと、
前記回転センタに押圧力を作用させる押圧力発生器と、
前記押圧力検出器が検出した押圧力の検出結果に基づいて、前記押圧力発生器が発生する押圧力を制御する押圧力制御部と、を有することを特徴とする押圧力制御装置。 The rotation center according to any one of claims 1 to 7,
A pressing force generator for applying a pressing force to the rotation center;
And a pressing force control unit that controls the pressing force generated by the pressing force generator based on the detection result of the pressing force detected by the pressing force detector. 請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の回転センタと、前記押圧力検出器が検出した押圧力の検出結果に基づいて、前記押圧力発生器が発生する押圧力を制御する押圧力制御部とを有することを特徴とする押圧力制御装置。   A pressing force control for controlling the pressing force generated by the pressing force generator based on the rotation center according to any one of claims 8 to 10 and a detection result of the pressing force detected by the pressing force detector. And a pressing force control device. 前記旋削対象物の座屈量を計測する座屈量計測装置を有することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の押圧力制御装置。   The pressing force control device according to claim 11, further comprising a buckling amount measuring device that measures a buckling amount of the turning object. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の回転センタ、又は請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の押圧力制御装置を有することを特徴とする旋盤。   A lathe having the rotation center according to any one of claims 1 to 10, or the pressing force control device according to any one of claims 11 to 13.
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