JP4785455B2 - Collet chuck and turning product manufacturing method - Google Patents
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本発明は、回転可能な主軸の中心孔内に装着されるコレットチャックにおいて、コレットチャックの把持用中心孔内に円柱状又は円筒状もしくは円環状の被把持物を簡単に素早く着脱でき、且つ、コレットチャックの把持用中心孔の内周面を初期状態時に変形させずに被把持物を挿入でき、この被把持物を把持用中心孔の軸心に対して同軸度良く、且つ、傾きも少なくチャッキングできるコレットチャック及び旋削品製造方法に関するものである。 The present invention is a collet chuck mounted in a center hole of a rotatable main shaft, and a cylindrical, cylindrical or annular object to be gripped can be easily and quickly attached to and removed from a center hole for gripping the collet chuck, and The object to be grasped can be inserted without deforming the inner peripheral surface of the center hole for gripping the collet chuck in the initial state, and the object to be gripped is coaxial with the axis of the center hole for gripping and has a small inclination. The present invention relates to a collet chuck that can be chucked and a method of manufacturing a turning product.
一般的に、円柱状又は円筒状もしくは円環状の被削物（ワーク）を切削加工するための旋盤には、この内部に回転自在に設けた主軸の中心孔内にコレットチャックが装着されており、このコレットチャックで被削物を簡単に素早く着脱でき、且つ、コレットチャックにチャッキングされた被削物をバイトにより切削加工している。 Generally, a lathe for cutting a columnar or cylindrical or annular work (work) is equipped with a collet chuck in the center hole of a main shaft that is rotatably provided in the lathe. The workpiece can be easily attached and detached with this collet chuck, and the workpiece chucked on the collet chuck is cut with a cutting tool.
この種のコレットチャックの一例として、コレットチャックに対して被把持物であると共に被削物となる段付き円筒状の現像ローラを同軸度良く切削加工できるコレットチャックが提案されている（例えば、特許文献１）。
図５は従来例のコレットチャックを説明するための図であり、（ａ）は縦断面図，（ｂ）は右側図、
図６は従来例のコレットチャックにチャッキングされる被削物となる段付き円筒状の現像ローラの端面構造を示した正面図、
図７は従来例のコレットチャックに現像ローラをチャッキングした状態を示した図である。
FIG. 5 is a view for explaining a conventional collet chuck, wherein (a) is a longitudinal sectional view, (b) is a right side view,
FIG. 6 is a front view showing an end face structure of a stepped cylindrical developing roller as a work to be chucked by a collet chuck of a conventional example,
FIG. 7 is a view showing a state in which the developing roller is chucked on the collet chuck of the conventional example.
図５（ａ），（ｂ）に示した従来例のコレットチャックは、上記した特許文献１（特開平１０−２３２５４５号公報）に開示されており、ここでは特許文献１を参照して簡略に説明する。 The conventional collet chuck shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b) is disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-232545). explain.
図５（ａ），（ｂ）に示した従来例のコレットチャック１００を説明する前に、このコレットチャック１００にチャッキングされる被削物となる段付き円筒状の現像ローラ１１０について図６を用いて先に説明する。
Before explaining the
まず、図６に示した如く、従来例のコレットチャック１００にチャッキングされる被把持物であり且つ被削物となる現像ローラ１１０は、鉄系材料又はアルミ材などを用いて旋盤のバイトにより切削加工されており、太径のローラ部１１０ａと、このローラ部１１０ａの端部に連接して外側に向かって徐々に細径になるような傾斜を持ったテーパ付き円筒部１１０ｂと、このテーパ付き円筒部１１０ｂに連接してローラ部１１０ａよりも細径の軸部１１０ｃとで軸方向外側に向かって段付き円筒状に一体的に形成されている。
First, as shown in FIG. 6, the developing
次に、図５に示した如く、従来例のコレットチャック１００は、旋盤の主軸（図示せず）の中心孔内に支持される円筒部１００ａに連接してテーパ付き円筒部１００ｂが先端に向かって徐々に太径になるような傾斜を持っていると共に、テーパ付き円筒部１００ｂの中心に把持用中心孔１００ｃが丸孔状に穿設されており、この把持用中心孔１００ｃ内に円柱状又は円筒状もしくは円環状の被把持物として先に説明した現像ローラ１１０の軸部１１０ｃがチャッキングできるようになっている。
Next, as shown in FIG. 5, the
更に、コレットチャック１００のテーパ付き円筒部１００ｂの外周面と、丸孔状の把持用中心孔１００ｃとの間にすり割り部１００ｄが円周に沿って３箇所均等に溝状に形成されており、且つ、テーパ付き円筒部１００ｂの最先端部位にテーパ状当接部１００ｅが現像ローラ１１０のテーパ付き円筒部１１０ｂの傾斜に合わせて形成されている。この際、コレットチャック１００のテーパ付き円筒部１００ｂは３箇所のすり割り部１００ｄによって３方に弾性変位可能に分割されている。
Further, a
そして、図７に示したように、コレットチャック１００の把持用中心孔１００ｃ内に現像ローラ１１０の軸部１１０ｃを挿入し、且つ、コレットチャック１００のテーパ付き円筒部１００ｂの最先端部位に形成したテーパ状当接部１００ｅに現像ローラ１１０のテーパ付き円筒部１１０ｂを当接させた状態で、３箇所のすり割り部１００ｄによって３分割されたテーパ付き円筒部１００ｂの各外周面を不図示のスリーブにより中心に向かって押圧して締め付けることで、コレットチャック１００の把持用中心孔１００ｃ内に現像ローラ１１０の軸部１１０ｃがチャッキングされている。
Then, as shown in FIG. 7, the
この後、不図示の主軸と一体にコレットチャック１００を回転させて、コレットチャック１００にチャッキングされた現像ローラ１１０のローラ部１１０ａを不図示のバイトで同軸度良く切削加工している。
Thereafter, the
ところで、上記した従来例のコレットチャック１００によれば、コレットチャック１００のテーパ付き円筒部１００ｂの最先端部位にテーパ状当接部１００ｅを現像ローラ１１０のテーパ付き円筒部１１０ｂの傾斜に合わせて形成することで、コレットチャック１００の把持用中心孔１００ｃ内に現像ローラ１１０の軸部１１０ｃをチャッキングした時に、現像ローラ１１０のローラ部１１０ａを不図示のバイトで同軸度良く切削加工できる旨が開示されているものの、コレットチャック１００は、テーパ付き円筒部１００ｂと内周の把持用中心孔１００ｃとの間に、円筒部１００ａまで食い込む３箇所のすり割り部１００ｄが形成されており、チャッキングする際には、３分割された、それぞれの円筒部１００ａの一部とテーパ付き円筒部１００ｂが独立して弾性変形するため、チャッキングする時の現像ローラ１１０の姿勢や現像ローラ１１０に加わる力によっては、把持用中心孔１００ｃと現像ローラ１１０の軸部１１０ｃとの間の摩擦、並びにテーパ付き円筒部１００ｂと不図示のスリーブとの間の摩擦の影響により、それぞれが均等に半径方向に弾性変形するとは限らず、よじれて、すり割部１００ｄの幅が不均等になるように弾性変形してしまう場合がある。このようによじれて弾性変形した状態では、コレットチャック１００のテーパ付き円筒部１００ｂの軸心と現像ローラ１１０の軸部１１０ｃの軸心とが一致せず、両者間にズレや傾きが生じてしまい、現像ローラ１１０のローラ部１１０ａを寸法精度良く切削加工できない場合がある。
By the way, according to the
また、コレットチャック１００のテーパ付き円筒部１００ｂの最先端部位に形成したテーパ状当接部１００ｅは、被把持物の形状に合わせて形成しなければならないのでコレットチャック１００の汎用性に対して問題がある。
Further, since the
そこで、コレットチャックの円筒部の外周面から内周に向かって複数のすり割り部を円周に沿って複数均等に分割形成しても、内周に穿設した把持用中心孔の内周面を初期状態時に変形させずに被把持物を挿入でき、この被把持物を把持用中心孔の軸心に対して同軸度良く、且つ、傾きも少なくチャッキングできるコレットチャック及び旋削品製造方法が望まれている。 Therefore, the inner peripheral surface of the gripping center hole drilled in the inner periphery even if a plurality of slit portions are equally divided along the circumference from the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the collet chuck toward the inner periphery. A collet chuck and a turning product manufacturing method capable of chucking the object to be gripped without being deformed in the initial state, chucking the object with good coaxiality with respect to the axis of the center hole for gripping, and having a small inclination. It is desired.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、請求項１記載の発明は、回転可能な主軸の中心孔内に装着され、且つ、円柱状又は円筒状もしくは円環状の被把持物をチャッキングした時に前記主軸と一体に回転するコレットチャックにおいて、
前記コレットチャックは、
前記主軸の中心孔内に装着される円筒部と、
前記円筒部に連接して先端に向かってテーパ付き円筒状に形成されたテーパ付き円筒部と、
前記テーパ付き円筒部の中心に前記被把持物の外径に対して所定の隙間を有して丸孔状に穿設されて、挿入した前記被把持物をチャッキングするための把持用中心孔と、
前記テーパ付き円筒部の外周面を円周方向に沿って均等に分割した複数の分割部位から前記把持用中心孔にそれぞれ向かい、且つ、前記把持用中心孔に達することなく所定の深さまで溝状にそれぞれ切り込まれた複数のすり割部とを備え、
前記テーパ付き円筒部の各外周面を中心に向かって押圧して弾性変位させることで、前記把持用中心孔内に挿入した前記被把持物をチャッキングすることを特徴とするコレットチャックである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 is mounted in a central hole of a rotatable main shaft, and holds a columnar, cylindrical, or annular object to be gripped. In the collet chuck that rotates together with the main shaft when king,
The collet chuck is
A cylindrical portion mounted in the central hole of the main shaft;
A tapered cylindrical portion connected to the cylindrical portion and formed into a tapered cylindrical shape toward the tip;
A gripping central hole for chucking the inserted object to be gripped, having a predetermined gap with respect to the outer diameter of the object to be gripped, in the center of the tapered cylindrical portion and having a circular hole shape. When,
Grooves are formed to a predetermined depth without reaching the gripping center hole from a plurality of divided portions obtained by equally dividing the outer peripheral surface of the tapered cylindrical portion along the circumferential direction. With a plurality of slits cut into each
The collet chuck is characterized in that the object to be grasped inserted into the center hole for gripping is chucked by pressing each outer peripheral surface of the tapered cylindrical portion toward the center to be elastically displaced.
また、請求項２記載の発明は、前記複数のすり割部の内周部位にそれぞれ連接して前記把持用中心孔との間を肉抜き形成した複数の肉抜き用孔を備えたことを特徴とする請求項１記載のコレットチャックである。 The invention according to claim 2 is characterized in that it includes a plurality of lightening holes that are connected to inner peripheral portions of the plurality of slit portions and are formed with a lightening between the gripping central holes. The collet chuck according to claim 1.
更に、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のコレットチャックを使用して前記被把持物を保持し、前記被把持物又は前記被把持物に一体に取り付けられた被削物を旋削加工して、旋削品を製造することを特徴とする旋削品製造方法である。
Further, the invention according to
請求項１記載のコレットチャックによると、とくに、コレットチャックのテーパ付き円筒部の外周面から把持用中心孔に向かって形成した複数のすり割部は、把持用中心孔に達することなく所定の深さまで溝状に切り込まれているので、把持用中心孔の内周面は丸孔状に繋がっており、これにより、複数のすり割部の幅は均等に保たれるので、コレットチャックが初期状態である時に、把持用中心孔の内周面は精度良く円筒度が保たれて被把持物を挿入できる。そして、コレットチャックの把持用中心孔内に被把持物を挿入した後に、テーパ付き円筒部の各外周面を中心に向かって押圧して弾性変位させた時にも、複数のすり割部の幅は均等に保たれるので、弾性変形する円筒部の一部とテーパ付き円筒部は、よじれることなく、それぞれが均等に半径方向に弾性変形するので、テーパ付き円筒部の軸心と被把持物の軸心とが、ズレや傾きなく一致した状態で把持用中心孔内に被把持物をチャッキングできるので、このコレットチャックを例えば旋盤の主軸に装着した場合にコレットチャックにチャッキングした被把持物をバイトにより精度良く切削加工することができる。 According to the collet chuck of claim 1, in particular, the plurality of slits formed from the outer peripheral surface of the tapered cylindrical portion of the collet chuck toward the center hole for gripping have a predetermined depth without reaching the center hole for gripping. Since the inner peripheral surface of the gripping center hole is connected in a round hole shape, the width of the plurality of slits can be kept uniform. In this state, the inner peripheral surface of the center hole for gripping can maintain the cylindricity with high accuracy and insert the object to be gripped. Even when the object to be gripped is inserted into the gripping center hole of the collet chuck and then each outer peripheral surface of the tapered cylindrical portion is pressed toward the center and elastically displaced, the width of the plurality of slit portions is Since the elastically deformed part of the cylindrical part and the tapered cylindrical part are elastically deformed evenly in the radial direction without being twisted, the shaft center of the tapered cylindrical part and the object to be grasped are Since the object to be gripped can be chucked in the center hole for gripping with the shaft center aligned with no deviation or inclination, the object to be gripped on the collet chuck when this collet chuck is mounted on the main spindle of a lathe, for example. Can be cut with high precision by a cutting tool.
また、請求項２記載によると、複数のすり割部の内周部位にそれぞれ連接して把持用中心孔との間を肉抜き形成した複数の肉抜き用孔を備えたため、複数のすり割部により分割したテーパ付き円筒部が径方向に弾性変位し易くなる。 According to the second aspect of the present invention, since there are provided a plurality of lightening holes that are respectively connected to the inner peripheral portions of the plurality of slit parts and formed between the gripping center holes, a plurality of the slit parts are provided. Accordingly, the tapered cylindrical portion divided by the step is easily elastically displaced in the radial direction.
更に、請求項３記載によると、請求項１または請求項２に記載のコレットチャックを使用して被把持物を保持し、被把持物又は被把持物に一体に取り付けられた被削物を旋削加工して、旋削品を製造しているため、寸法精度の良い旋削品を得ることができる。 Further, according to the third aspect, the object to be grasped is held by using the collet chuck according to the first or second aspect, and the object to be grasped or the work to be integrally attached to the object to be grasped is turned. Since a turned product is manufactured by machining, a turned product with good dimensional accuracy can be obtained.
以下に本発明に係るコレットチャック及び旋削品製造方法の一実施例について図１〜図４を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a collet chuck and a turning product manufacturing method according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図１は本発明に係るコレットチャックを説明するための図であり、（ａ）は縦断面図，（ｂ）は右側面図，（ｃ）は中心孔近傍を拡大した図、
図２は本発明に係るコレットチャック及び旋削品製造方法において、コレットチャックを旋盤の主軸に装着し、且つ、コレットチャックに被削物となるターンテーブルを固着したシャフトをチャッキングした状態を示した縦断面図、
図３は本発明に係るコレットチャックの動作を説明するために中心孔近傍を拡大した図であり、（ａ）は初期状態を示した図，（ｂ）はシャフトを挿入した状態を示した図，（ｃ）はシャフトをチャッキングした状態を示した図である。
FIG. 1 is a view for explaining a collet chuck according to the present invention, wherein (a) is a longitudinal sectional view, (b) is a right side view, and (c) is an enlarged view of the vicinity of a central hole,
FIG. 2 shows the collet chuck and the turning product manufacturing method according to the present invention in a state where the collet chuck is mounted on the main spindle of the lathe and the shaft on which the turntable as a work piece is fixed to the collet chuck is chucked. Longitudinal section,
FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of the center hole for explaining the operation of the collet chuck according to the present invention, (a) is a view showing an initial state, and (b) is a view showing a state where a shaft is inserted. (C) is the figure which showed the state which chucked the shaft.
図１（ａ）〜（ｃ）及び図２に示した如く、本発明に係るコレットチャック１０は、回転可能な主軸２３の中心孔２３ａ内に装着されており、コレットチャック１０の把持用中心孔１０ｅ内に円柱状又は円筒状もしくは円環状の被把持物３０を簡単に素早く着脱でき、且つ、把持用中心孔１０ｅの内周面を初期状態時に変形させずに被把持物３０を挿入でき、この被把持物３０を把持用中心孔１０ｅの軸心に対して同軸度良く、且つ、傾きも少なくチャッキングできるように構成されている。
As shown in FIGS. 1A to 1C and 2, the
尚、以下の説明では、本発明に係るコレットチャック１０を、旋盤２０内に回転可能に設けた主軸２３に装着する場合について説明するが、旋盤２０に限られるものでもなく、回転可能な主軸２３に装着できればいかなる構造形態でも良い。
In the following description, the case where the
より具体的に説明すると、本発明に係るコレットチャック１０は、後端外周部位に形成した雄ネジ部１０ａと、この雄ネジ部１０ａに連接して中間外周部位に長尺に形成した円筒部１０ｂと、この円筒部１０ｂに連接して先端に向かって徐々に太径になるような傾斜を持って短尺にテーパ付き円筒状に形成したテーパ付き円筒部１０ｃと、このテーパ付き円筒部１０ｃに連接して先端部位に細径で短尺に形成した先端細径円筒部１０ｄと、テーパ付き円筒部１０ｃ及び先端細径円筒部１０ｄ内の各中心に被把持物３０の外径に対して所定の隙間を有して先端から後方に向かって丸孔状に穿設されて挿入した被把持物３０をチャッキングするための把持用中心孔１０ｅと、この把持用中心孔１０ｅに連接してテーパ付き円筒部１０ｃ内及び円筒部１０ｂ内並びに雄ネジ部１０ａ内に後方に向かって把持用中心孔１０ｅに対して同心的に段付き丸孔状に形成した段付き逃げ孔１０ｆと、テーパ付き円筒部１０ｃの外周面及び先端細径円筒部１０ｄの外周面を円周方向に沿って３箇所均等に分割した各分割部位から把持用中心孔１０ｅに向かい且つ下記する肉抜き用孔１０ｈの幅寸法を含めて把持用中心孔１０ｅに達することなく溝状に切り込まれた３箇所のすり割部１０ｇと、３箇所のすり割部１０ｇの内周部位にそれぞれ連接して把持用中心孔１０ｅとの間に円周方向に沿って所定の長さと幅を持って３箇所肉抜き形成した３箇所の肉抜き用孔１０ｈとで一体的に構成されている。
More specifically, the
尚、この実施例では、コレットチャック１０のテーパ付き円筒部１０ｃに連接して先端部位に形成した先端細径円筒部１０ｄは必要に応じて設ければ良いものであり、また、３箇所のすり割部１０ｇの内周部位にそれぞれ連接して肉抜き形成した３箇所の肉抜き用孔１０ｈも必要に応じて設ければ良いものである。
In this embodiment, the tip small-diameter
上記したコレットチャック１０の各構成部のうちで、コレットチャック１０の後端外周部位に形成した雄ネジ部１０ａは、後述するように、旋盤２０内に設けたドローバ２４に連結する機能を有している。
Of the components of the
また、コレットチャック１０の中間外周部位に長尺に形成した円筒部１０ｂは、旋盤２０内に回転可能に設けた主軸２３の中心孔２３ａ内に装着される機能を有している。
Further, the
また、コレットチャック１０の先端部位に短尺に形成したテーパ付き円筒部１０ｃは、３箇所のすり割部１０ｇ及び３箇所の肉抜き用孔１０ｈによって３分割された状態で径方向に弾性変位可能なバネ性機能を有しており、且つ、３分割されたテーパ付き円筒部１０ｃの各外周面を旋盤２０内に回転可能に設けた主軸２３の先端部位に穿設したテーパ孔２３ｂに摺接しながら中心に向かって押圧することで、テーパ付き円筒部１０ｃが弾性変位して締め付けられるようになっている。
Further, the tapered
また、コレットチャック１０のテーパ付き円筒部１０ｃ内及び先端細径円筒部１０ｄ内の各中心に丸孔状に穿設した把持用中心孔１０ｅは、円柱状又は円筒状もしくは円環状の被把持物（シャフト）３０をチャッキングする機能を有している。
Further, a
更に、コレットチャック１０の３箇所のすり割部１０ｇ及び３箇所の肉抜き用孔１０ｈは、テーパ付き円筒部１０ｃ及び先端細径円筒部１０ｄを径方向に弾性変位し易くなるようにバネ性を持たせて３分割する機能を有している。
Further, the three
そして、上記構成によるコレットチャック１０は、被把持物（シャフト）３０をチャッキングする部位に超硬合金を用い、その他の部位にＳＵＳ−２焼入れ材を用いて作製されている。
The
ここで、本発明に係るコレットチャック１０では、３箇所のすり割り部１０ｇ及び３箇所の肉抜き用孔１０ｈにより３分割されたテーパ付き円筒部１０ｃ及び先端細径円筒部１０ｄにバネ性を持たせるためにテーパ付き円筒部１０ｃ及び先端細径円筒部１０ｄに対して熱処理を施してから仕上げ加工を行っているが、とくに、テーパ付き円筒部１０ｃの外周面及び先端細径円筒部１０ｄの各外周面から把持用中心孔１０ｅに向かって溝状に切り込まれた３箇所のすり割部１０ｇが、肉抜き用孔１０ｈの幅寸法を含めて把持用中心孔１０ｅに達していないので、把持用中心孔１０ｅの内周面は丸孔状に繋がっており、これにより、３箇所のすり割部１０ｇの幅は均等に保たれるので、これに伴ってコレットチャック１０が初期状態である時に、コレットチャック１０の把持用中心孔１０ｅの内周面は精度良く円筒度が保たれて被把持物（シャフト）３０を挿入できる。
Here, in the
この際、図１（ａ）に示したように、コレットチャック１０のテーパ付き円筒部１０ｃの最大径をφ３０ｍｍに設定し、且つ、先端細径円筒部１０ｄの径をφ１８ｍｍに設定している。また、図１（ｃ）に示したように、コレットチャック１０の把持用中心孔１０ｅの孔径をφ３ｍｍに設定し、実質的には被把持物３０の外径φ２．９９４５ｍｍ〜φ２．９９６５ｍｍに対して所定の隙間として１〜３μｍの隙間が得られるように把持用中心孔１０ｅの孔径をφ２．９９７ｍｍ〜φ２．９９９ｍｍの範囲内で穿設し、且つ、３箇所のすり割部１０ｇの溝幅を１ｍｍに設定した上で、３箇所のすり割部１０ｇの所定の深さとして把持用中心孔１０ｅに達しないように肉抜き用孔１０ｈの幅寸法１．２ｍｍを含めて把持用中心孔１０ｅの外周円から外側に向かって０．８ｍｍ隔てた位置まで切り込まれている。
At this time, as shown in FIG. 1 (a), it sets the maximum diameter of the tapered
次に、図２に示した如く、本発明に係るコレットチャック１０を装着するための旋盤２０は、主軸台２１上に複数の軸受２２を介して主軸２３が回転可能に設けられている。この際、主軸２３の中心に中心孔２３ａが水平方向に貫通して丸孔状に長尺に穿設され、且つ、この中心孔２３ａの先端部位に連接して短尺なテーパ孔２３ｂがコレットチャック１０のテーパ付き円筒部１０ｃと同じ傾斜を有して中心孔２３ａに対して同心的に形成されている。
Next, as shown in FIG. 2, a
そして、主軸２３の中心孔２３ａ内の後方部位には、矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動自在なドローバ２４が装着され、且つ、主軸２３の中心孔２３ａ及びテーパ孔２３ｂ内には、ドローバ２４にネジ結合された本発明に係るコレットチャック１０が装着されて、ドローバ２４に連結したコレットチャック１０が主軸２３と一体に回転可能になっている。
A
この際、ドローバ２４の先端部位に形成した雌ネジ部２４ａと、コレットチャック１０の後端外周部位に形成した雄ネジ部１０ａとを羅合させて両者２４，１０を一体的に連結し、主軸２３のテーパ孔２３ｂ側から中心孔２３ａに向かってドローバ２４とコレットチャック１０とを順に装着している。
At this time, the
また、初期状態では、旋盤２０内の主軸２３が停止しており、且つ、ドローバ２４は不図示の圧縮バネによって矢印Ｘ１方向に付勢されているので、ドローバ２４に連結したコレットチャック１０も矢印Ｘ１方向に後退しており、この後退動作によりコレットチャック１０中で３分割されたテーパ付き円筒部１０ｃの各外周面が主軸２３のテーパ孔２３ｂに矢印Ｘ１方向に向かって摺接しながら中心に向かって押圧されて、テーパ付き円筒部１０ｃが弾性変位して締め付けられている。
Further, in the initial state, the
この後、ドローバ２４を不図示の圧縮バネに抗しながら矢印Ｘ２方向に移動させて、コレットチャック１０を矢印Ｘ２方向に向かって前進させると、コレットチャック１０のテーパ付き円筒部１０ｃが主軸２３のテーパ孔２３ｂの前方に向かうのでテーパ付き円筒部１０ｃへの締め付けが緩むために、コレットチャック１０の把持用中心孔１０ｅ内に被把持物となるシャフト３０が着脱自在になる。
Thereafter, when the
ここで、上記したシャフト３０の先端には被削物となるターンテーブル３１が固着され、且つ、シャフト３０の中間部位にモータのロータ３２が固着されている。
Here, a
そして、コレットチャック１０の把持用中心孔１０ｅ内にシャフト３０を挿入した後に、再び、ドローバ２４を介してコレットチャック１０を矢印Ｘ１方向に後退させると、前述したと同様に、コレットチャック１０の３分割されたテーパ付き円筒部１０ｃの各外周面が主軸２３のテーパ孔２３ｂに矢印Ｘ１方向に向かって摺接しながら中心に向かって押圧されて、３分割されたテーパ付き円筒部１０ｃが弾性変位して締め付けられるので、後述するように、コレットチャック１０の把持用中心孔１０ｅ内に挿入したシャフト３０も締め付けられてシャフト３０がコレットチャック１０の把持用中心孔１０ｅの軸心に対して同軸度良く、且つ、傾きも少なくチャッキングされる。
Then, after the
この後、主軸２３と一体にコレットチャック１０を回転させ、コレットチャック１０にチャッキングされたシャフト（被把持物）３０の先端に一体に取り付けられたターンテーブル（被削物）３１をバイト２５で精度良く切削加工している。尚、この実施例では、シャフト（被把持物）３０に一体に取り付けられたターンテーブル（被削物）３１を切削加工しているが、被把持物３０を被削物としてバイト２５で切削加工することも当然可能である。
Thereafter, the
次に、本発明に係るコレットチャック１０の動作について、図３（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
Next, operation | movement of the
まず、図３（ａ）に示した状態は、コレットチャック１０が初期状態であり、この初期状態時にコレットチャック１０の把持用中心孔１０ｅの内周面は変形することなく円筒度が良好な状態を維持している。
First, in the state shown in FIG. 3A, the
次に、図３（ｂ）に示した状態は、コレットチャック１０の把持用中心孔１０ｅ内にシャフト３０を挿入した状態である。この際、前述したように、把持用中心孔１０ｅの孔径が、被把持物となるシャフト３０の外径φ２．９９４５ｍｍ〜φ２．９９６５ｍｍに対して所定の隙間として１〜３μｍの隙間が得られるようにφ２．９９７ｍｍ〜φ２．９９９ｍｍの範囲内で穿設されている。
Next, the state shown in FIG. 3B is a state in which the
次に、図３（ｃ）に示した状態は、コレットチャック１０の把持用中心孔１０ｅ内でシャフト３０をチャッキングした状態である。この際、前述したように、コレットチャック１０の先端部位に短尺に形成したテーパ付き円筒部１０ｃ（図１，図２）は、３箇所のすり割部１０ｇ及び３箇所の肉抜き用孔１０ｈによって３分割された状態でバネ性を有している。
Next, the state shown in FIG. 3C is a state in which the
また、コレットチャック１０の把持用中心孔１０ｅ内にシャフト３０を挿入した状態で、３分割されたテーパ付き円筒部１０ｃ（図１，図２）の各外周面を旋盤２０（図２）内に回転可能に設けた主軸２３の先端部位に穿設したテーパ孔２３ｂに摺接しながら中心に向かって押圧すると、３分割されたテーパ付き円筒部１０ｃ（図１，図２）が弾性変位して締め付けられるので、コレットチャック１０の把持用中心孔１０ｅの内周面中で隣り合うすり割部１０ｇ間の中間位置、言い換えると、隣り合う肉抜き用孔１０ｈ間の中間位置にシャフト３０に対して加重する加圧点Ｐが３箇所均等発生するために、３箇所の加圧点Ｐでコレットチャック１０の把持用中心孔１０ｅとシャフト３０とが当接し、且つ、３箇所すり割部１０ｇの幅は均等に保たれるので、弾性変形する円筒部１０ｂの一部とテーパ付き円筒部１０ｃは、よじれることなく、それぞれが均等に半径方向に弾性変形するので、テーパ付き円筒部１０ｃの軸心とシャフト３０の軸心とがズレや傾きなく一致した状態で把持用中心孔１０ｅ内にシャフト３０がチャッキングされる。この後、主軸２３（図２）と一体にコレットチャック１０を回転させ、コレットチャック１０にチャッキングされたシャフト３０の先端に固着させたターンテーブル３１（図２）をバイト２５（図２）で精度良く切削加工できる。
Further, with the
次に、本発明に係るコレットチャック１０を一部変形させた変形例のコレットチャック１０’について図４を用いて簡略に説明する。
Next, a modified collet chuck 10 'obtained by partially deforming the
図４は本発明に係るコレットチャックを一部変形させた変形例のコレットチャックを説明するための図であり、（ａ）は縦断面図，（ｂ）は右側面図である。 4A and 4B are views for explaining a modified collet chuck obtained by partially deforming the collet chuck according to the present invention. FIG. 4A is a longitudinal sectional view, and FIG. 4B is a right side view.
図４に示した如く、変形例のコレットチャック１０’は、先に図１及び図２を用いて説明した本発明に係るコレットチャック１０の各構成部と一部を除いて同様の構成であり、ここでは説明の便宜上、先に示した各構成部に対しては同一の符号を付して図示し、且つ、異なる構成部に新たな符号を付して異なる点についてのみ説明する。
As shown in FIG. 4, the modified
図４（ａ），（ｂ）に示した変形例のコレットチャック１０’では、テーパ付き円筒部１０ｃの外周面及び先端細径円筒部１０ｄの外周面から把持用中心孔１０ｅに向かって溝状に切り込まれたすり割部１０ｇ’が円周に沿って６箇所均等に形成されており、これに伴って６箇所のすり割部１０ｇ’の内周部位にそれぞれ連接して把持用中心孔１０ｅとの間に円周方向に沿って肉抜き形成した６箇所の肉抜き用孔１０ｈ’が形成されている点が異なっている。従って、変形例のコレットチャック１０’のテーパ付き円筒部１０ｃ及び先端細径円筒部１０ｄは、６箇所のすり割部１０ｇ’と６箇所の肉抜き用孔１０ｈ’とにより６分割されている。
In the modified
この際、コレットチャック１０’に形成した６箇所の肉抜き用孔１０ｈ’は、３箇所形成する場合よりもスペースの関係で長さと幅がいずれも小さくなっている。
At this time, the lengths and widths of the six lightening
ここでも、コレットチャック１０’に形成した６箇所のすり割部１０ｇ’は、肉抜き用孔１０ｈ’の幅寸法を含めて把持用中心孔１０ｅに達していないので、把持用中心孔１０ｅの内周面は丸孔状に繋がっており、これにより、６箇所のすり割部１０ｇ’の幅は均等に保たれるので、これに伴ってコレットチャック１０’が初期状態である時に、コレットチャック１０’の把持用中心孔１０ｅの内周面は精度良く円筒度が保たれて被把持物（シャフト）３０を挿入できる。
Here again, the six
尚、本発明に係るコレットチャック１０のすり割部１０ｇの本数は３本であり、また、変形例のコレットチャック１０’のすり割部１０ｇ’の本数は６本であるが、これに限ることなく、すり割部は円周に沿って少なくとも３箇所以上均等に設ければ良いものであり、すり割部の内周部位に連接する肉抜き用孔はテーパ付き円筒部１０ｃのバネ性に応じて適宜形成すれば良いものである。
The number of the
１０，１０’…コレットチャック、
１０ａ…雄ネジ部、１０ｂ…円筒部、１０ｃ…テーパ付き円筒部、
１０ｄ…先端細径円筒部、１０ｅ…把持用中心孔、１０ｆ…段付き逃げ孔、
１０ｇ，１０ｇ’…すり割部、１０ｈ，１０ｈ’…肉抜き用孔、
２０…旋盤、２１…主軸台、２２…軸受、
２３…主軸、２３ａ…中心孔、２３ｂ…テーパ孔、
２４…ドローバ、２４ａ…雌ネジ部、２５…バイト、
３０…被把持物（シャフト）、３１…被削物（ターンテーブル）、３２…ロータ、
Ｐ…加圧点。
10, 10 '... Collet chuck,
10a ... male screw part, 10b ... cylindrical part, 10c ... tapered cylindrical part,
10d: Thin cylindrical portion at the tip, 10e: Center hole for gripping, 10f: Stepped relief hole,
10g, 10g '... slitting part, 10h, 10h' ... meat removal hole,
20 ... lathe, 21 ... headstock, 22 ... bearing,
23 ... main shaft, 23a ... center hole, 23b ... taper hole,
24 ... Drawbar, 24a ... Female thread, 25 ... Bite,
30 ... object to be grasped (shaft), 31 ... work piece (turn table), 32 ... rotor,
P: Pressurization point.
Claims (2)
前記コレットチャックは、
前記主軸の中心孔内に装着される円筒部と、
前記円筒部に連接して先端に向かってテーパ付き円筒状に形成されたテーパ付き円筒部と、
前記テーパ付き円筒部の中心に前記被把持物の外径に対して所定の隙間を有して丸孔状に穿設されて、挿入した前記被把持物をチャッキングするための把持用中心孔と、
前記テーパ付き円筒部の外周面を円周方向に沿って均等に分割した複数の分割部位から前記把持用中心孔に向かい、前記把持用中心孔の内周面が丸孔状に繋がった状態となるように前記把持用中心孔に達することなく所定の深さまで溝状にそれぞれ切り込まれた複数のすり割部と、
前記複数のすり割部の内周部位にそれぞれ連接されると共に前記把持用中心孔との間に形成されて前記テーパ付き円筒部の各外周面を中心に向かって押圧したときに、隣接する前記すり割部の中間位置に対応する前記把持用中心孔の外周面が中心に向かって弾性変位する加重部分と前記すり割部の形成位置に対応する前記把持用中心孔の外周面が中心に向かって弾性変位しない非加重部分とを交互に形成するための肉抜き用孔と、
を備え、
前記テーパ付き円筒部の各外周面を中心に向かって押圧して弾性変位させることで、前記把持用中心孔内に挿入した前記被把持物をチャッキングすることを特徴とするコレットチャック。 In the collet chuck that is mounted in the center hole of the rotatable main shaft and rotates integrally with the main shaft when chucking a cylindrical, cylindrical, or annular object to be gripped,
The collet chuck is
A cylindrical portion mounted in the central hole of the main shaft;
A tapered cylindrical portion connected to the cylindrical portion and formed into a tapered cylindrical shape toward the tip;
A gripping central hole for chucking the inserted object to be gripped, having a predetermined gap with respect to the outer diameter of the object to be gripped, in the center of the tapered cylindrical portion and having a circular hole shape. When,
A state in which the outer peripheral surface of the tapered cylindrical portion is uniformly divided along the circumferential direction from a plurality of divided portions toward the gripping central hole, and the inner peripheral surface of the gripping central hole is connected in a round hole shape; A plurality of slit portions each cut into a groove shape to a predetermined depth without reaching the gripping center hole,
When adjacent to each of the inner peripheral portions of the plurality of slit portions and formed between the center hole for gripping and pressing each outer peripheral surface of the tapered cylindrical portion toward the center, the adjacent portions are adjacent to each other. The weighted portion where the outer peripheral surface of the gripping central hole corresponding to the intermediate position of the slit portion is elastically displaced toward the center and the outer peripheral surface of the gripping central hole corresponding to the formation position of the slit portion are directed toward the center. Hole for alternately forming non-weighted portions that are not elastically displaced, and
With
A collet chuck characterized in that the object to be grasped inserted into the center hole for gripping is chucked by pressing each outer peripheral surface of the tapered cylindrical portion toward the center for elastic displacement.
前記被把持物又は前記被把持物に一体に取り付けられた被削物を旋削加工して、旋削品を製造することを特徴とする旋削品製造方法。 Using the collet chuck according to claim 1 to hold the object to be grasped,
A turning product manufacturing method, wherein a turning product is manufactured by turning the workpiece or a workpiece integrally attached to the workpiece.
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