JP4690231B2 - 軸状工作物の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、軸状工作物、とくにエンジンに用いられるスパークプラグ（点火栓）の中心電極をなす軸状工作物のように、いわゆる小物（小径）の軸状工作物（軸部材）を旋盤加工によって製造する方法に関する。

軸状工作物を旋盤により加工する場合においては、通常、旋盤の主軸の回転停止状態に、チャックに軸状工作物（金属素材）を供給してチャックを閉じてそれを締付け、その後、主軸を回転させて必要な旋盤加工（旋削等の切削）を行うというのが基本である。そして、加工後においては、主軸の回転を止めてからチャックを開き、加工された軸状工作物（以下、単に工作物とも言う）を取出すというのが普通である。その一方で、加工効率を上げて生産性を高めるため、さらには、主軸の回転停止に因るブレーキシューの摩耗や消費電力の低減を図るため、主軸の回転を止めることなくチャックに工作物を自動的に供給して加工し、加工後においても主軸の回転を止めることなく、加工した工作物を排出させることで、工作物を次々と加工する、いわゆる自動化も工作物次第では行われている。例えば、素材が単純な丸棒の場合がその代表例である。

ところで、上記したような基本的な旋盤加工では、主軸の回転を止めた状態で、チャックに対する工作物の供給や、加工された工作物の取出しが行われるが、加工後の工作物をチャックから取出す手法としては、旋盤の主軸内に、その加工終了後にチャックが開かれるのと同時に、工作物がバネで押し出されるようにした排出装置（排出機構）を備えた技術がある（特許文献１）。この技術では、軸状工作物がスパークプラグ用の中心電極のような小物の加工において具体化されている。その排出装置の概要は、主軸内に、コイルバネを内蔵しておき、工作物をチャックに供給する（取り付ける）際に、このバネが圧縮されるようにしておき、その圧縮状態でチャックを閉じて加工し、加工後において、チャックを開いたときに、その圧縮されたバネによる力（弾性力）を利用して工作物が押し出される構成とされている。

このような工作物の排出装置を備えた旋盤による加工においても、加工効率を上げるためには、主軸の回転を止めることなく工作物をチャックに供給して締付け、そして加工し、さらに加工後においても主軸の回転を止めることなくチャックを開くと同時に工作物が排出される、工作物の供給、排出の自動化を図るのが望まれる。
特開２００１−１８５３２５号公報

ところが、上記したような排出装置を主軸内に備えた旋盤においては、主軸の回転を止めることなく工作物をチャックに供給する、ということは、とくに、それが直径数ミリしかない小物で、仕上げ精度の向上のために主軸を高速回転させる場合には、事実上不可能な場合が多かった。理由は次のようである。
加工後、チャックを開くと同時に工作物が、圧縮されたバネによって押される押出し部材（押出しピン）を介して押出される排出装置を備えている場合には、逆に、工作物をチャックに供給する際には、そのバネ力に抗して、すなわち、工作物の供給方向の前端部（前端）で、その押出し部材を介してバネを圧縮するようにして供給することになる。すなわち、チャックに工作物を供給する際には、コイルバネによって工作物を常時押出すように付勢されている押出し部材（押出しピン）の押出し側の先端に、工作物の前端が押付けられながら、バネを圧縮するようにしてチャック内に押込むことになる。

一方、押出し部材は主軸とともに回転しているため、工作物の供給側の前端が押出し部材の押出し側の先端に押付けられるときは、バネによる反発力により、工作物は押出し部材によって外方に押し戻される力を受けるとともに、その回転作用を受けて同時に回転する作用を受ける。しかも、工作物のチャックへの供給は、挿入ピン等のプッシャ（押込み機構）にて、主軸内に一気に押込むことになることから、その供給開始と同時に、工作物の前端が押出し部材（押出しピン）の先端に衝突する。そして、直径が１．５ｍｍ〜４．０ｍｍと細い軸状工作物を高精度で加工する場合においては、主軸の回転数は１０００〜１００００ｒｐｍと高速である。このため、通常は、その衝突と同時に工作物は遠心力によって激しい振れ回りを起こしてしまい、飛び出してしまうなどの事態が発生する。このように、高速回転するチャックに工作物を供給してセンタを出し、締付けるということは、通常は極めて困難である。すなわち、排出装置付きの旋盤での加工において、主軸の回転を止めることなく、工作物をチャックに供給するのは、主軸の回転が高速となる、とくに小物の加工においては困難とされていた。

さらに、このような排出装置を備えた旋盤では、工作物の軸長が大きく、細長くなり、そして、その工作物の端部を加工するような場合のように、チャックへの供給（挿入）ストローク（呑み込み量）を大きくする場合には、バネを大きく圧縮することになり、したがって、チャックへの供給において工作物自体が受ける反発力も大きくなるため、その実現が益々困難となる。

本発明は、こうした問題点を解消するためになされたもので、その目的は、軸状工作物（とくに小物）のチャックへの供給時に主軸内に設けられたバネを圧縮し、そのバネを圧縮した状態でチャックを閉じて工作物を締付けて旋盤加工した後、チャックを開くことによって加工された工作物をその圧縮されたバネの弾性力によって押出す形で排出する排出装置を備えた旋盤においても、主軸の回転を止めることなくそのチャックに工作物を円滑かつ安定して供給することのできるようにした、軸状工作物の製造方法を提供することにある。

前記の目的を達成するための請求項１記載の本発明とは別の参考発明は、主軸内に設けられたバネを、該バネの先端側に設けられた押出し部材を介して圧縮させるように、前記軸状工作物をチャックに供給し、該バネを圧縮させた状態で該チャックを閉じて該軸状工作物を締め付けて旋盤加工し、その後、チャックを開いて加工された軸状工作物をその圧縮されたバネの弾性力によって押出し部材側より押出してチャック外に排出する排出装置を備えた旋盤を用いて該軸状工作物を製造する方法において、
該軸状工作物には、チャックに供給される際の前端部の中央に凹部を形成しておく一方、
前記バネの先端側に設けられた押出し部材の先端には、前記凹部に嵌合する先細り状凸部を形成しておき、
前記主軸の回転を止めることなく前記軸状工作物をチャックへ供給するのに、
該軸状工作物を、前記凹部が形成された前端部から、心出し後に軸線方向に所定量移動し、該凹部を前記押出し部材の先端の先細り状凸部に嵌合させて前記バネを圧縮することを特徴とする。

請求項１記載の発明は、主軸内に設けられたバネを、該バネの先端側に設けられた押出し部材を介して圧縮させるように、前記軸状工作物をチャックに供給し、該バネを圧縮させた状態で該チャックを閉じて該軸状工作物を締め付けて旋盤加工し、その後、チャックを開いて加工された軸状工作物をその圧縮されたバネの弾性力によって押出し部材側より押出してチャック外に排出する排出装置を備えた旋盤を用いて該軸状工作物を製造する方法において、
該軸状工作物には、チャックに供給される際の前端部の中央に凹部を形成しておく一方、
前記バネの先端側に設けられた押出し部材の先端には、前記凹部に嵌合する先細り状凸部を形成しておき、
さらに、前記旋盤には、前記バネを、前記押出し部材側の端部と反対側の端部から圧縮可能の流体シリンダを設けておき、
前記主軸の回転を止めることなく前記軸状工作物をチャックへ供給するのに、
該軸状工作物を、前記凹部が形成された前端部から、心出し後に軸線方向に所定量移動し、該凹部を前記押出し部材の先端の先細り状凸部に嵌合させて前記バネを圧縮し、
その後、チャックを閉じて該軸状工作物を締付け、
その後、加工された該軸状工作物の排出のためにチャックを開く前に、前記流体シリンダにより、該軸状工作物の供給によって圧縮されている前記バネをさらに圧縮しておくことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、前記軸状工作物が、エンジン用スパークプラグの中心電極である、請求項１に記載の軸状工作物の製造方法である。なお、本明細書において、軸状工作物の前端とは、軸状工作物を旋盤のチャックに供給し、チャックを閉じて締付けた際に、チャックの奥側に位置することとなる側の端をいう。

請求項１に記載の本発明とは別の参考発明（以下、参考発明）では、主軸の回転を止めることなく軸状工作物をチャックへ供給するのに、該軸状工作物を、前記凹部が形成された前端部から、心出し後に軸線方向に所定量移動し、該凹部を前記押出し部材の先端の先細り状凸部に嵌合させて前記バネを圧縮することとしている。すなわち、工作物は、そのチャックへの供給において、バネを介して押出し部材の先端に当接ないし衝突することから主軸の回転作用を受けるが、参考発明では、上記したような嵌合状態の下で、工作物は前端部が前記押出し部材の先端に押付けられるため、その前端部は径方向（軸線の半径外方）へ振られるのが防止される。つまり、参考発明と異なりこのような嵌合がなく単に押付けあう形で、工作物の前端部が押出し部材の先端に当接ないし衝突する従来の場合には、その前端部は径方向へ振られて押出し部材の先端から容易に分離するのに対し、参考発明ではそのように振られるのが防止されるため、主軸にバネを含む上記構成の排出装置を備える旋盤においても、主軸の回転を止めることなく工作物をチャックに安定して供給することが可能となる。

すなわち、参考発明で注目すべきは次のようである。加工後、チャックを開くのと同時に、工作物がバネで排出される排出装置を備えている旋盤において、小物を高速回転で旋削するような場合、従来においては、その工作物の供給時にはそのバネによる反発力が工作物を押し戻す作用をすることから、主軸の回転を止めない限り、工作物を安定して供給することが困難であったのに対し、参考発明では工作物の前端部に設けられた凹部を、押出し部材の先端の先細り状凸部に嵌合させることとしているから、その前端部は軸線の半径方向に振れるのが積極的に防止されるため、安定してその供給ができるのである。かくして、参考発明によれば、主軸の回転を止めることなく、次々と加工をすることができることから、加工時間の短縮による加工効率の向上が図られる。さらには、１ワークごとに、主軸の回転、停止を繰り返す必要がなくなるから、消費電力の低減及び主軸を駆動するモータのブレーキの寿命延長も図られるため、加工コストの大幅な低減が期待される。

請求項１の記載の発明によれば、前記した参考発明の効果に加えて次のような効果がある。すなわち、本発明によれば、加工後の工作物の排出に必要なバネの弾性力を、加工された該軸状工作物の排出のためにチャックを開く前に、前記流体シリンダにより、さらに付与することとしている。このため、工作物に応じて排出に必要なバネ力を容易に付与できることから、その排出の円滑化を妨げることがない。一方で、工作物をチャックに供給する時には、バネ力の弱いバネを用いることができるため、工作物の前端部が押出し部材にて押し戻される力を小さくできるので、工作物のチャックへの供給がより安定し、容易となる。このように本発明によれば、工作物の供給とともに、排出においてもその円滑化が図られる。

本発明を実施するための最良の形態について、図面に基いて詳細に説明する。図１は、本発明の製法に使用する加工機械（旋盤）の要部を模式的ないし概略的に示した平面図であり、１は、その主軸台１００内において軸受１０２で支持された主軸であり、その図示右端には、この主軸１と共に回転するチャック３を備えている。チャック３は、詳細には図示しないが例えば３つ爪スクロール式のものとされている。

主軸１は、中空円筒軸からなり、内部には工作物２０１の排出装置（排出機構）１１を備えている。この工作物の排出装置１１は、主軸１の回転軸線Ｇと同心で主軸１内に固定された円筒状の保持器１２内に、コイルバネ２１を同軸状で備えている。そして、このコイルバネ２１の一端部（図示右端）には加工後の工作物を排出するための押出し部材（押出しピン）３１を備えており、他端部には、詳しくは後述するが、エアシリンダ４１にて、コイルバネ２１を圧縮可能としたバネ圧縮用ロッド５１を備えている。押出し部材３１は、その一端部（図示右端）を円筒状の保持器１２の一端部（図示右端）から突出させる状態として、保持器１２内においてその軸線Ｇ方向にスライド自在に配置されている。ただし、押出し部材３１自身の他端部（図示左端）の大径部（ピストン部）３２は、コイルバネ２１によって、常時、図示右側に付勢されている。

排出装置１１を構成する保持器１２は、その両端部に、内向きに突出する円形フランジ（小径部）１４，１５が設けられており、その各内周面は、中間部の内周面１６の横断面より小さい直径を有する開口部１４ａ，１５ｂとされている。ただし、中間部の内周面１６の横断面は一定の直径の円形とされ、ともに主軸１の軸線Ｇと同心とされている。押出し部材３１は、径違い円柱状のピストンロッド状とされており、円筒状保持器１２内において大径のピストン部３２がコイルバネ２１に押されて図示右方にスライドし、ロッド３４が保持器１２の一端部（図示右端）の開口部１４ａからその外方に突出するようにされている。ただし、そのピストン部３２が右側の円形フランジ１４にて止められるようにされている。なお、大径をなすピストン部３２の端面（図示左端面）には、ピストン部３２と同心で小径をなす円筒状のボス３５が突出状に形成されており、このボス３５にコイルバネ２１の端部が外嵌されている。

そして、この押出し部材３１におけるロッド３４の先端には、加工後の工作物２０１を押し出して排出するための丸棒状の押出しピン３６が一体的に形成されている。この押出しピン３６は、ロッド３４より小径の丸棒部からなっている。この押出しピン３６は、チャック３が開かれているときはコイルバネ２１によって押出し部材３１が外方（図１右方）に押出されていることにより、その先端３７がチャック３の爪（３つ爪）の外側端面４より若干引き下がった位置（主軸１の内部寄り部位）で、チャック３の内側に位置するように設定されている。そして、図２にチャック３の部分を拡大して示したように、押出しピン３６の先端３７は、先細りテーパ状（円錐状）に形成された先細り状凸部３８とされており、本形態では、軸線Ｇを含む断面内での母線間の角度θが４５度に設定されている。

さらに本形態では、主軸１内の円筒状の保持器１２の他端部（図示左端）にも、上記した一端部と同様の開口部１５ｂが設けられており、この開口部１５ｂには、バネ圧縮用ロッド５１がそのロッド５４の端部（図示左）を主軸１の外方に突出させてスライド自在に配置されている。ただし、バネ圧縮用ロッド５１も、本例では押出し部材３１と同様にピストンロッド状とされており、保持器１２内において大径のピストン部５２がコイルバネ２１の端部（図示左端部）を支持すると共に、ピストン部５２が円形フランジ１５にて止められるようにされている。なお、大径をなすピストン部５２の端面（図示右側端面）には、ピストン部５２と同心で小径をなす円筒状のボス５５が突出状に形成されており、このボス５５にコイルバネ２１の端部（図示左側端部）が外嵌されている。また、このバネ圧縮用ロッド５１の外方の端部は、回転しない主軸台１００に固定されたエアシリンダ４１のロッド４４の先端に連結されている。本例では、この連結は、両ロッド５１，４４の端部においてスイベル継手形の軸受６０を介して相対的に、一方の軸線Ｇ回りの回転を許容するように連結されており、本形態では回転しないエアシリンダ４１のロッド４４に対し、バネ圧縮用ロッド５１の回転が許容されている。このエアシリンダ４１の駆動すなわちロッド４４を前進させることで、バネ圧縮用ロッド５１を保持器１２内のコイルバネ２１に抗して押込むことができるようにされている。

すなわち、エアシリンダ４１のロッド４４を前進（図示右にスライド）させてバネ圧縮用ロッド５１を前進させればバネ２１は圧縮されるが、エアシリンダ４１のロッド４４を後退させたときは、バネ圧縮用ロッド５１はその後退にしたがって後退するように連結されている。ただし、このバネ圧縮用ロッド５１の後退は、コイルバネ２１にて押し戻されるスプリングバック構造としておいてもよい。本形態では、エアシリンダ４１のロッド４４をそのストローク分、後退させ、チャック３が開いているとき、コイルバネ２１は保持器１２内において最長となり、自由状態に近い状態で、若干圧縮された状態に保持されるように設定されている。なお、エアシリンダ４１を駆動するエア配管及び制御弁等は説明を簡易にするために省略しているが、４３はそのピストンである。

さて一方、図１中のチャック３の右方には、軸状工作物２０１を把持する工作物把持装置８１が配置されている（図２参照）。この工作物把持装置８１は、図示しない供給シュートから供給される工作物２０１を１本づつ、そのアーム８２の先端のクランプ部８３にて、バネ（図示せず）を利用して緩く噛むようにして把持するように構成されている。そして、把持された工作物２０１が、工作物２０１自身の軸線を主軸１の軸線Ｇに一致する位置に保持（心出）するように、この工作物把持装置８１は、軸線Ｇと平行に配置された所定の軸Ｇ２回りに揺動するように設定されている。そして、図１、図２に示したように、工作物２０１を主軸１の軸線Ｇに心出した後は、主軸１の軸線Ｇに一致するように配置された軸状のプッシャ９１によって、その工作物２０１を軸線Ｇ方向に押してチャック３に供給するように設定されている。プッシャ９１は、往復動のみするように設定されており、その前端（先端）寄り部位の軸部９３の軸径は、工作物２０１の後端部（図示右端）の軸径より小さくされている。なお、プッシャ９１にて、工作物２０１を軸線Ｇ方向に押すと、工作物２０１は、クランプ部８３内をスライドして移動するようにされている。また、工作物把持装置８１は、プッシャ９１が工作物２０１を押すのに同期して、その軸線Ｇに沿ってチャック３に近接するように設定されている。９５は、図示しない刃物台に固定されたバイト（切削工具）である。なお、図２中の矢印は、工作物把持装置８１、プッシャ９１及びバイト９５の動きを示すものである。

次に、被加工物である軸状工作物２０１の一例について、図３に基づいてさらに詳細に説明する。軸状工作物２０１は径違い円柱状をなすものであり、本例ではその一端（図示右端）をテーパ加工等する場合で説明する。因みに、この軸状工作物２０１は、スパークプラグ用の中心電極をなすものであり、素材は同図に示したように、チャック３への供給側の前端部（図示左端）寄り部位に円形のフランジ２０２を同心で備えており、後端部（図示右端）寄り部位２０３が若干小径とされ、その小径部の先端のうち、同図中、ハッチングで示した部分を加工するものとする。

また、このような軸状工作物２０１は、その前端部（図示左端）の中央に凹部２１１が形成されており、この凹部２１１の底（奥所）には、上記した排出装置１１の押出しピン３６の先端３７のテーパ状の先細り状凸部３８が嵌合するように形成されている。ただし、この凹部２１１は、これを前端面側から見たとき（図３−Ｂ参照）、本形態では同心円のみの凹部ではなく、両側に切れ込んだスリワリ形状とされている。また、本形態では、上記した加工を目的としているため、チャック３は、このような工作物２０１の被加工部位である後端部（図示右端）よりも軸側（図示左側）をつかむのに適するように形成されており、工作物２０１をチャック３にて締め付ける際には、工作物２０１のフランジ２０２と加工すべき後端部との間の軸部２０４の部分（スパークプラグに組み込まれた際に絶縁体の内部に収納される部分）をつかむようにしている。なお、このような軸状工作物２０１の加工のため、本形態では、図２に示したようにチャック３の各爪の内周面５と、その奥側の端面６との角には、工作物２０１のチャック３の際、そして、排出される際に、工作物２０１のフランジ２０２が干渉しにくいように、逃げをなす面取り７が付けられている。

さて次に、上記した旋盤を用いてこの軸状工作物２０１を加工（製造）する場合についてついて、図１〜図７を参照して以下に詳細に説明する。ただし、主軸１は常時回転しているものとする。図１に示したように、チャック３が開かれ、エアシリンダ４１のロッド４４が後退しており、押出し部材３１はコイルバネ２１のバネ力によって図示右側に押出されている状態を基本に説明する。この状態では、工作物把持装置８１のアーム８２のクランプ部８３に把持された工作物２０１を、その凹部２１１がある前端部側からチャック３に供給されるように、上記したように工作物把持装置８１を駆動し、工作物２０１の軸線が主軸１の軸線Ｇに一致するように心出しする（図１、２参照）。

次に、図４−Ａに示したように、プッシャ９１によってその工作物２０１を軸線Ｇ方向に押し（移動し）、チャック３に所定ストローク供給する。すると、軸状工作物２０１は、その前端部の凹部２１１が押出し部材３１の先端の先細り状凸部３８に衝突して嵌合する（図５−Ａ参照）。このとき、軸状工作物２０１は、その前端部は凹部２１１が押出し部材３１の先細り状凸部３８に嵌合して支持されており、後端部は工作物把持装置８１のアーム８２のクランプ部８３にて支持されている。そして、工作物２０１は、プッシャ９１による押込みにより、その嵌合状態のまま軸線方向に主軸１の奥に向かって移動し、バネ２１を圧縮する。すなわち、工作物２０１のチャック３への供給においてその前端部が押出し部材３１の先端に当って支持される際は、工作物２０１の前端部の凹部２１１が、押出し部材３１の先端の先細り状凸部３８に嵌合し、その嵌合状態でその軸線方向にバネ２１を所定量圧縮する（図４−Ｂ参照）。このとき、本形態では上記もしたように工作物把持装置８１は、工作物２０１が押されるのと共に動き、その軸線Ｇに沿ってチャック３に近接するように設定されており、押込みストロークが終了するまで、工作物２０１の後端部を支持している（図５−Ｂ参照）。

また、工作物２０１は、そのチャック３への供給において、押出し部材３１の先端に当接ないし衝突すると同時に、主軸１の回転作用を受けるが、上記したような嵌合状態の下で、工作物２０１は前端部が押出し部材３１の先端に押付けられるため、回転しても、その前端部は径方向（軸線の半径外方）へ振られるのが防止される。そして、押込みストロークが終了した後は図４−Ｃに示したように、チャック３を閉じることで、工作物２０１は問題なく締付けられる。そして、工作物把持装置８１及びプッシャ９１を元位置に移動することで、工作物２０１は、図６に示したようにチャック３に取り付けられ、加工される後端部は、チャック３の端面４から適量突出状態に保持される。

このように工作物２０１をチャック３で締付けた後は、バネ２１は工作物２０１にて押されたストローク分圧縮されるが、本形態では、その後、図７−Ａに示したように、シリンダ４１を駆動して、そのロッド４４を前進させる。こうすることで、軸状工作物２０１の供給によって圧縮されているバネ２１はさらに圧縮される。しかして、刃物台を駆動してバイト９５にて必要な加工をする（図７−Ｂ参照）。そして、その加工後において、図７−Ｃに示したようにチャック３を開くと、加工された工作物２０１は圧縮されたバネ２１の弾性力で放出されるように排出される。かくして、その排出後において、シリンダ４１を駆動してロッド４４を後退させることで、最初の状態（図１）に戻るが、その後は、上記した工程を繰り返せばよい。

このように、従来においては、主軸１内に排出装置１１を備えている場合には、工作物２０１の供給時にはそのバネ２１による反発力によって工作物２０１が振れまわってしまうことから、主軸１の回転を止めない限り工作物２０１を供給することが困難であったのに対し、本発明では問題なくその供給ができる。したがって、本発明によれば、この排出装置１１を有する旋盤においても、とくに工作物が小径（小物）のために高回転による切削が求められる場合でも、主軸１の回転を止めることなく、次々とその加工をすることができることから、加工効率の向上が図られる。

しかも、本形態では工作物２０１の排出前に、シリンダ４１にてコイルバネ２１をさらに圧縮することとしたため、加工後の工作物２０１の排出におけるバネ２１の弾性力を大きく確保できるから、その排出の一層の円滑化を図ることができる。なお、コイルバネ２１は、本来は、工作物の排出の作用をなすところであるが、供給時においても工作物２０１の一端部（前端部）を弾性的に支持する。一方、この供給時において要求される弾性力は、なるべく小さい方が工作物２０１のチャック３への供給を容易とする。したがって、本形態のようにシリンダ４１にてコイルバネ２１を圧縮するようにした場合には、バネ定数は小さいが長いコイルバネ２１を採用することで、排出時にのみ強いバネ力を得ることができるので、工作物の排出に支障なく、しかも、供給におけるバネ２１による工作物の押し戻し反力を小さくできるので、一層安定した供給が可能となる。なお、本形態では、工作物２０１にフランジ２０２があり、このフランジ２０２がチャック３の裏側（奥所）に位置する状態として加工されるため、その排出時にはチャック３が開いたとき、そのフランジ２０２がチャック３の各爪の内周面５と、その奥側の端面６との角に干渉する危険性があるが、本形態では、各爪の内周面５とその奥側の端面６との角には逃げをなす面取り７が設けてあるため、そうした問題もなく円滑な排出が行われる。

なお、シリンダ４１を駆動してバネ２１を圧縮するのは、排出の円滑化を図るためであることから、工作物の排出のためにチャック３を開く前であればいつでもよい。したがって、上記のように加工前にシリンダ４１を駆動する必要は必ずしもない。また、上記形態では、エアシリンダ４１のロッド４４を前進させることによって、バネ２１をさらに圧縮する構成のものとして具体化したが、このようなシリンダは、ロッド４４の先端を主軸台１００に固定し、シリンダ本体側をバネ圧縮用ロッド５１に、バネ圧縮用ロッド５１の回転を許容する形で連結してもよい。さらに、上記においては、バネ圧縮用ロッド５１を介してバネ２１を圧縮するようにしたが、シリンダ自体のロッドでバネ２１を直接圧縮するようにすることも可能である。なお、上記においては、流体シリンダとしてエアシリンダ４１を用いた場合で説明したが、油圧シリンダを用いることもできる。

また、上記した形態では、工作物２０１の排出前に、シリンダ４１にてコイルバネ２１を圧縮し、このコイルバネ２１を用いて工作物を排出するものとして説明した。すなわち、上記形態では、バネにコイルバネ２１を使用した場合で説明したが、本発明ではこれに限定されるものではない。また、工作物は、上記したプラグ用の中心電極に限らず各種の軸状工作物（軸部材）として具体化できる。

さらに、本発明において、工作物の前端部の凹部は、上記した工作物２０１においては、スリワリ形状のものを例示したが、この凹部については、前端部の中央に、凹となすテーパ状（円錐状、円錐台状）または、半球面状の凹部を設けることとしてもよい。一方で、押出し部材の先端は、先細り状凸部とされており、この凹部に嵌合することができればよい。そして、図８に示したように、例えば、工作物２０１の前端部の凹部２１１が、凹となすテーパ（円錐状、円錐台状）状を呈している場合には、押出し部材３１の先端の先細り状凸部３８は、その先端が凹部２１１の底（中心）に当接するように、その先端のテーパ角θを凹部２１１のテーパ角θ２より小さく（若干小さく）設定しておくのが好ましい。このようにしておくと、押出し部材３１から大きな回転力が工作物２０１に伝達されるのが防止されるためである。因みに、テーパ角θの好ましい角度範囲は３０〜６０度であり、テーパ角θ２の好ましい角度範囲は３０〜６０度である。なお、これらの角度が大きくなるほど嵌合深さが浅くなり、したがって、遠心力によって嵌合が分離する危険性が増大する。また、角度が小さくなると、押出し部材の先端及び先細り状凸部が摩耗しやすくなったり欠けたりすることがある。したがって、これらは主軸の回転数や工作物の前端部の直径に応じて適宜に設定すればよい。なお、先細り状凸部の先端には、適宜の微小半球アールを付与しておくのが好ましい。もっとも、工作物２０１の前端部の凹部２１１については、図８中に破線で示したように、中央奥所に軸穴２１５を設けるなど、多段の断面形状のものとしてもよい。

本発明の製法を具体化した旋盤の要部を示す模式図（概略構成図）。 図１における押出し部材の先端部近傍の拡大図。 工作物の１例を示す図で、Ａは正面図、Ｂはその前端面図（Ａの左端面図）。 図１の旋盤において工作物をチャックへ供給する工程の説明図。 図４のＡ，Ｂにおける部分拡大図。 図４のＣにおける部分拡大図。 図１の旋盤において工作物をチャックへ供給した後、チャックを閉めて加工し、排出するまでの工程の説明図。 工作物の前端部の凹部及び押出し部材の先細り状凸部の別例を示した図。

１ 主軸
３ 旋盤のチャック
１１ 排出装置
２１ バネ
３１ 押出し部材
３７ 押出し部材の先端
３８ 先細り状凸部
４１ 流体シリンダ
４４ 流体シリンダのロッド
１００ 主軸台
２０１ 軸状工作物
２１１ 工作物の前端部の中央の凹部
Ｇ 軸線

Claims (2)

1. 主軸内に設けられたバネを、該バネの先端側に設けられた押出し部材を介して圧縮させるように、前記軸状工作物をチャックに供給し、該バネを圧縮させた状態で該チャックを閉じて該軸状工作物を締め付けて旋盤加工し、その後、チャックを開いて加工された軸状工作物をその圧縮されたバネの弾性力によって押出し部材側より押出してチャック外に排出する排出装置を備えた旋盤を用いて該軸状工作物を製造する方法において、
   該軸状工作物には、チャックに供給される際の前端部の中央に凹部を形成しておく一方、
   前記バネの先端側に設けられた押出し部材の先端には、前記凹部に嵌合する先細り状凸部を形成しておき、
   さらに、前記旋盤には、前記バネを、前記押出し部材側の端部と反対側の端部から圧縮可能の流体シリンダを設けておき、
   前記主軸の回転を止めることなく前記軸状工作物をチャックへ供給するのに、
   該軸状工作物を、前記凹部が形成された前端部から、心出し後に軸線方向に所定量移動し、該凹部を前記押出し部材の先端の先細り状凸部に嵌合させて前記バネを圧縮し、
   その後、チャックを閉じて該軸状工作物を締付け、
   その後、加工された該軸状工作物の排出のためにチャックを開く前に、前記流体シリンダにより、該軸状工作物の供給によって圧縮されている前記バネをさらに圧縮しておくことを特徴とする軸状工作物の製造方法。
2. 前記軸状工作物が、エンジン用スパークプラグの中心電極である、請求項１に記載の軸状工作物の製造方法。

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