JP4921782B2 - 旋盤用コレット式チャック装置 - Google Patents

Description

本発明は、旋盤で複数種類の加工を行う場合に各加工に合わせて簡易にチャックを交換することができる旋盤用コレット式チャック装置に関する。

ＮＣ旋盤には、その主軸が中空に形成され、その中空内にコレットチャックが収納されたものがある。この主軸内に長い棒材を通し、コレットチャックで把持して棒材を回転させることにより、棒材を加工することができる。また、このＮＣ旋盤に棒材供給機を連結し、棒材供給機で長尺の棒材の後端を保持しつつ主軸側に送るようにすると、一本の棒材から一定長さの製品を多数切り出すことができる（例えば、特許文献１，２，３参照。）。

特開２００５−５９１１７号公報 特開２００３−１９１１０３号公報 特開２０００−３３５０１号公報

上記のような旋盤によれば棒材の加工を簡易に行うことができるが、異形フランジ部品の加工等のように他の異種類の加工を行う場合は、主軸の軸端部からコレットチャックタイプのチャック装置を取り外し、ジョータイプのチャック装置等他の方式のチャック装置を取り付ける必要がある。この付け替え作業は、ことに多種少量生産の場合頻繁に行わなければならないので、生産効率が低下するという問題がある。

従って、本発明はこのような問題点を解消することができる手段を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。

すなわち、請求項１に係る発明は、チャック開閉用の中空操作棒（３）が挿入された中空主軸（１）の軸端部（１ａ）に着脱自在に装着される旋盤用コレット式チャック装置において、このチャック装置が、上記軸端部（１ａ）に固定される中空の共用固定部（２）と、この共用固定部（２）の先端に選択的に着脱自在に装着され、少なくともコレットタイプのチャック部（５）、ジョータイプのチャック部（１２）、ダイアフラムタイプのチャック部（１８）、テーパー棒タイプのチャック部（２０）及び短スプリングコレットタイプのチャック部（２７）の群から選択される少なくとも二種を含む複数種のチャック部と、上記共用固定部（２）の中空内に挿入され上記中空操作棒（３）の先端に着脱自在に連結されるチャック開閉操作部（６，２１）とに分けられ、上記複数種のチャック部で共用する単一の共用固定部（２）が上記軸端部（１ａ）に固定され、この共用固定部（２）に対して上記複数種のチャック部のうち一つのチャック部が取り付けられ、このチャック部（１２）に対応するチャック開閉操作部（６，２１）が上記中空操作棒（３）の先端に連結されたことを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の旋盤用コレット式チャック装置において、短スプリングコレットタイプのチャック部（２７）が備える短スプリングコレット（２８）は、その一端面に開口するすり割溝（２８ａ）と他端面に開口するすり割溝（２８ｂ）とを有したことを特徴とする。

本発明によれば、従来と同様に長尺の棒材（Ａ）を簡易に加工することができるのはもちろんのこと、異形フランジ材（Ｃ，Ｄ）の加工等のように他の異種類の加工を行う場合は、主軸（１）の軸端部（１ａ）からチャック装置の全体を取り外することなく、複数種のチャック部の共用固定部（２）は主軸（１）側に残したまま、所望のチャック部（５，１２，１８，２０，２７）及びチャック開閉操作部（６，２１）のみを付け替えることで直ちに他の加工を行うことができる。従って、チャック部の付け替え作業を簡易かつ迅速に行うことができ、ことに多種少量生産の場合のように頻繁にチャック部を変更する場合であっても、効率良く生産することができる。また、複数種類のチャック部を低廉にて製造することが可能である。

以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態について説明する。

ＮＣ旋盤は、図１に示すような主軸１を備える。この主軸１の軸端部であるフランジ部１ａに後述するように共用固定部２を介し各種チャック部が装着される。図１では各種チャック部が取り付けられる共用固定部２のみが固定され、他部分は図示を省略されている。

主軸１は中空であり、この中空内をチャック開閉用の中空操作棒３が挿入されている。中空操作棒３の中空内には被加工材である長尺の棒材Ａが挿入可能である。主軸１の上記軸端部と反対側には油圧式の回転シリンダ装置４が連結されており、この回転シリンダ装置４内のピストン４ａに中空操作棒３の後端が連結される。図示しない駆動源からの動力で主軸１が回転すると、この主軸１の空洞内の中空操作棒３も主軸１と一体で回転する。また、主軸１の静止時又は回転時に回転シリンダ装置４内のピストン４ａが移動すると、これに連動して中空操作棒３が主軸１内を前進し又は後退する。

チャック部は複数種用意され、この実施の形態では、（１）図２及び図３に示すコレットタイプのチャック部と、（２）図４、図５及び図６に示すジョータイプのチャック部と、（３）図７及び図８に示すダイアフラムタイプのチャック部と、（４）図９及び図１０に示すテーパー棒タイプのチャック部と、（５）図１１及び図１２に示す短コレットタイプのチャック部とが用意される。

（１）図２及び図３に示すように、コレットタイプのチャック部は、上記主軸１の軸端部に固定される中空の共用固定部２の先端に着脱自在に装着されるチャック部５と、共用固定部２の中空内に挿入され上記主軸１内の中空操作棒３の先端に着脱自在に連結されるチャック開閉操作部６とに分けられる。

共用固定部２は、図３に示すように、概ね円筒体であり、その前後端にはそれぞれフランジ部２ａ，２ｂが形成される。この共用固定部２は他の種類のチャック部との間で共用されるもので、図１乃至図３に示すように後側のフランジ部２ｂが上記主軸１の軸端部であるフランジ部１ａに重ね合わされ複数本のボルト７により固定される。

この共用固定部２内に、中空状のチャック開閉操作部６が挿入される。チャック開閉操作部６は、その後端部が上記主軸１の軸端部から突出する中空操作棒３の先端部に螺合することで、中空操作棒３に連結される。チャック開閉操作部６は中空操作棒３が主軸１内をスライドすることにより、共用固定部２内を前後方向にスライド可能である。図３中、中心線の上半分は中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が前方にスライドした状態を示し、下半分は後方にスライドした状態を示す。チャック開閉操作部６の後部は円筒体として形成され、前部の内周にはテーパー面６ａが形成される。

チャック部５は、図２及び図３に示すように、チャック開閉操作部６のスライドによって拡縮するスプリングコレット８を備える。スプリングコレット８の前方は、共用固定部２の前側のフランジ部２ａにボルト９で固定されるリング状の端板１０により閉じられる。この端板１０のテーパー面１０ａにスプリングコレット８のテーパー面８ｃが当接可能である。また、この端板１０の前面にはリング状のカバー１１が固定され、このカバー１１によりスプリングコレット８の前端が外部から遮蔽される。スプリングコレット８の後部は円筒体として形成され、前部には複数本のすり割溝８ａが形成されると共にその外周にはテーパー面８ｂが形成される。このスプリングコレット８の後部の円筒体が、上記チャック開閉操作部６の後部の円筒体内にスライド自在に挿入され、スプリングコレット８の前部のテーパー面８ｂが、上記チャック開閉操作部６の前部のテーパー面６ａに当てられる。

これにより、図３中、中心線の上半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が前方にスライドすると、チャック開閉操作部６とスプリングコレット８のテーパー面６ａ，８ｂ同士の摺接およびスプリングコレット８と端板１０のテーパー面８ｃ，１０ａ同士の摺接により、スプリングコレット８の前部が縮径し棒材Ａを締め付けて把持する。また、図３中、中心線の下半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が後方にスライドすると、チャック開閉操作部６のテーパー面６ａがスプリングコレット８のテーパー面８ｂに対する押圧を解き、スプリングコレット８の前部がそのバネ力により拡径し棒材Ａに対する締め付けを解く。

（２）図４、図５及び図６に示すように、ジョータイプのチャック部は、上記主軸１の軸端部に固定される中空の共用固定部２の先端に着脱自在に装着されるチャック部１２と、共用固定部２の中空内に挿入され上記主軸１内の中空操作棒３の先端に着脱自在に連結されるチャック開閉操作部６とに分けられる。

共用固定部２は、上述したコレットタイプと共用であり、すでに主軸１の軸端部に固定されている。

チャック開閉操作部６は、上述したコレットタイプのチャック部のチャック開閉操作部６と略同じ構成であり、その後端部が上記主軸１の軸端部から前方に突出する中空操作棒３の先端部に螺合することで、中空操作棒３の先端に連結される。チャック開閉操作部６は中空操作棒３が主軸１内をスライドすることにより、共用固定部２内を前後方向にスライド可能である。図６中、中心線の上半分は中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が前方にスライドした状態を示し、下半分は後方にスライドした状態を示す。チャック開閉操作部６の後部は円筒体として形成され、前部の内周にはテーパー面６ａが形成される。

チャック部１２は、図４及び図６に示すように、チャック開閉操作部６のスライドによって拡縮するスプリングコレット８を備える。スプリングコレット８は上述したコレットタイプのチャック部のスプリングコレット８と略同様な構成である。すなわち、スプリングコレット８の後部は円筒体として形成され、前部には複数本のすり割溝８ａが形成されると共にその外周にはテーパー面８ｂが形成される。このスプリングコレット８の後部の円筒体が、上記チャック開閉操作部６の後部の円筒体内にスライド自在に挿入され、スプリングコレット８の前部のテーパー面８ｂ，８ｃが、上記チャック開閉操作部６の前部のテーパー面６ａとチャック部１２のテーパー面１２ａとにそれぞれ当てられる。

スプリングコレット８の前方は、共用固定部２の前側のフランジ部２ａにボルト９およびピン１３で固定される案内板１４により閉じられる。この案内板１４にスプリングコレット８の前端が後述するように係合する。案内板１４の中心部にはスプリングコレット８の中空に通じる孔が形成される。

図４乃至図６に示すように、案内板１４には複数本のガイド溝１４ａが放射状に形成され、各ガイド溝１４ａにスライダ１５がスライド自在に嵌め込まれる。スライダ１５の背面はスプリングコレット８の前端側に対峙し、その露出箇所に凹部１５ａが形成される。このスライダ１５の各凹部１５ａにスプリングコレット８のすり割溝８ａで分割されたコレット片の先端が嵌り込む。また、スライダ１５の前面は案内板１４の前面から突出し、その突出した箇所にジョー１６がボルト１７で固定される。このジョー１６はいわゆる生爪であり、旋盤のバイトで所望の形状に切削されたうえで短寸の被加工材Ｂのチャッキングに使用される。案内板１４の前面にはリング状のカバー１１が固定され、このカバー１１によりスプリングコレット８の前端等が外部から遮蔽される。

これにより、図６中、中心線の上半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が前方にスライドすると、チャック開閉操作部６とスプリングコレット８のテーパー面６ａ，８ｂ同士の摺接およびスプリングコレット８と案内板１４のテーパー面８ｃ，１２ａ同士の摺接により、スプリングコレット８の前部が縮径する。これに連動して全スライダ１５が案内板１４上を半径方向内側にスライドし、ジョー１６が閉動作して被加工材Ｂを締め付けて把持する。また、図６中、中心線の下半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が後方にスライドすると、チャック開閉操作部６のテーパー面６ａがスプリングコレット８のテーパー面８ｂに対する押圧を解き、スプリングコレット８の前部がそのバネ力により拡径する。これに連動して全スライダ１５が半径方向外側にスライドし、ジョー１６が開動作して被加工材Ｂを解放する。

（３）図７及び図８に示すように、ダイアフラムタイプのチャック部は、上記主軸１の軸端部に固定される中空の共用固定部２と、この共用固定部２の先端に着脱自在に装着されるチャック部１８と、共用固定部２の中空内に挿入され上記主軸１内の中空操作棒３の先端に着脱自在に連結されるチャック開閉操作部６とに分けられる。

共用固定部２は、上述したコレットタイプと共用であり、すでに主軸１の軸端部に固定されている。

チャック開閉操作部６は、上述したコレットタイプのチャック部及びジョータイプのチャック部のチャック開閉操作部６と略同じ構成であり、その後端部が上記主軸１の軸端部から突出する中空操作棒３の先端部に螺合することで、中空操作棒３に連結される。チャック開閉操作部６は中空操作棒３が主軸１内をスライドすることにより、共用固定部２内を前後方向にスライド可能である。図８中、中心線の上半分は中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が前方にスライドした状態を示し、下半分は後方にスライドした状態を示す。チャック開閉操作部６の後部は円筒体として形成され、前部の内周にはテーパー面６ａが形成される。

チャック部１８は、図８に示すように、チャック開閉操作部６のスライドによって変形するダイアフラム１８ａを備える。ダイアフラム１８ａはその外周を環状保持部１８ｂによって支えられ、環状保持部１８ｂが共用固定部２の前側のフランジ部２ａにボルト９で固定されることにより、チャック開閉操作部６の空洞に対峙する。このダイアフラム１８ａの内面に環状突起１８ｃが形成され、環状突起１８ｃの外周面がチャック開閉操作部６のテーパー面６ａに対向するテーパー面１８ｄとして形成される。

また、ダイアフラム１８ａの外面にはボス１８ｅが形成され、このボス１８ｅ上に複数個のジョー１９がボルト１７で固定される。この場合複数個の全ジョー１９は一体成形され、ジョー１９間はすり割溝１９ａで分割されている。ジョー１９の先端面には浅い穴１９ｂが形成され、被加工材である薄い異形フランジ材Ｃをこの穴１９ｂ内に嵌め込んでジョー１９で挟むようになっている。

これにより、図８中、中心線の上半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が前方にスライドすると、チャック開閉操作部６のテーパー面６ａとダイアフラム１８ａの環状突起１８ｃのテーパー面１８ｄとの摺接により、環状突起１８ｃが矢印ａの方向に撓みダイアフラム１８ａが外方向である前方に膨らむ。これに連動して全てのジョー１９が矢印ｂのように外方向に開き、穴１９ｂ内に薄い異形フランジ材Ｃが導かれる。また、図８中、中心線の下半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が後方にスライドすると、チャック開閉操作部６のテーパー面６ａが環状突起１８ｃのテーパー面１８ｄに対する押圧を解き、ダイアフラム１８ａがそのバネ力により元の形状に復帰する。これに連動して全てのジョー１９が矢印ｄのように内方向に閉じ、薄い異形フランジ材Ｃを穴１９ｂ内に拘束する。

（４）図９及び図１０に示すように、テーパー棒タイプのチャック部は、上記主軸１の軸端部に固定される中空の共用固定部２の先端に着脱自在に装着されるチャック部２０と、共用固定部２の中空内に挿入され上記主軸１内の中空操作棒３の先端に着脱自在に連結されるチャック開閉操作部２１とに分けられる。

共用固定部２は、上述したコレットタイプ、ジョータイプ及びダイアフラムタイプと共用であり、すでに主軸１の軸端部に固定されている。

チャック開閉操作部２１は、その後端部が上記主軸１の軸端部から前方に突出する中空操作棒３の先端部に螺合することで中空操作棒３の先端に連結される。チャック開閉操作部２１は中空操作棒３が主軸内をスライドすることにより、共用固定部２内を前後方向にスライド可能である。図１０中、中心線の上半分は中空操作棒３及びチャック開閉操作部２１が前方にスライドした状態を示し、下半分は後方にスライドした状態を示す。チャック開閉操作部２１は概ね円筒体として形成され、その前端は円形の端板２１ａで閉じられる。端板２１ａの中心にはネジ孔２１ｂが形成され、このネジ孔２１ｂ内にテーパー棒２２の後端がねじ込まれる。これにより、テーパー棒２２はチャック開閉操作部２１の前端から共用固定部２外へと突出する。チャック開閉操作部２１には長さ方向に溝２１ｃが形成され、共用固定部２に固定された回り止めピン２３がこの溝２１ｃ内に嵌り込んでいる。

チャック部２０は、図９及び図１０に示すように、チャック開閉操作部２１と一体のテーパー棒２２のスライドによって拡縮するスプリングコレット２４を備える。スプリングコレット２４は、その後端のフランジ部２４ａがリング状の端板２５の内面にボルト３０で固定され、この端板２５が共用固定部２の前側のフランジ部２ａに固定されることにより共用固定部２に装着される。スプリングコレット２４の内面にはテーパー棒２２のテーパー面２２ａが当たるテーパー面２４ｃが形成される。スプリングコレット２４の先端部は小径部２４ｂとして形成され、この小径部２４ｂが被加工材である異形フランジ材Ｄの穴内に入り込み拡縮することで異形フランジ材Ｄを保持し又は解放するようになっている。このテーパー棒２２にも長さ方向に溝２２ｂが形成され、フランジ部２４ａに埋設された回り止めピン２６がこの溝２２ｂに嵌り込んでいる。

これにより、図１０中、中心線の上半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部２１が前方にスライドし、テーパー棒２２がスプリングコレット２４内を先端側に前進すると、テーパー棒２２のテーパー面２２ａとスプリングコレット２４のテーパー面２４ａとの摺接により、スプリングコレット２４の小径部２４ｂが異形フランジ材Ｄの穴内で拡開する。この拡開する小径部２４ｂの外周面により異形フランジ材Ｄが保持される。また、図１０中、中心線の下半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部２１が後方にスライドし、テーパー棒２２がスプリングコレット２４内を後退すると、テーパー棒２２のテーパー面２２ａがスプリングコレット２４のテーパー面２４ｃに対する押圧を解き、スプリングコレット２４がそのバネ力により元の形状に縮径する。このため異形フランジ材Ｄがスプリングコレット２４から解放される。

（５）図１１及び図１２に示すように、短コレットタイプのチャック部は、上記主軸１の軸端部に固定される中空の共用固定部２の先端に着脱自在に装着されるチャック部２７と、共用固定部２の中空内に挿入され上記主軸１内の中空操作棒３の先端に着脱自在に連結されるチャック開閉操作部６とに分けられる。

共用固定部２は、上述したコレットタイプ、ジョータイプ、ダイアフラムタイプ及びテーパー棒タイプと共用であり、すでに主軸１の軸端部に固定されている。

チャック開閉操作部６は、コレットタイプのチャック部のチャック開閉操作部６と共用可能である。チャック開閉操作部６はその後端部が上記主軸１の軸端部から突出する中空操作棒３の先端部に螺合することで、中空操作棒３の先端に連結される。チャック開閉操作部６は中空操作棒３が主軸１内をスライドすることにより、共用固定部２内を前後方向にスライド可能である。図１２中、中心線の上半分は中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が前方にスライドした状態を示し、下半分は後方にスライドした状態を示す。チャック開閉操作部６の後部は円筒体として形成され、前部の内周にはテーパー面６ａが形成される。

チャック部２７は、図１２に示すように、チャック開閉操作部６のスライドによって拡縮する短スプリングコレット２８を備える。この短スプリングコレット２８は、図１１に示すように、その一端面に開口するすり割溝２８ａと他端面に開口するすり割溝２８ｂとを有する。短スプリングコレット２８の先端側の外周面には環状溝２８ｃが形成され、環状溝２８ｃより後側の外周面にはテーパー面２８ｄが形成される。この短スプリングコレット２８のテーパー面２８ｄに上記チャック開閉操作部６の前部のテーパー面６ａが当たるようになっている。

短スプリングコレット２８の前方は、共用固定部２の前側のフランジ部２ａに固定されるリング状の端板２９により閉じられる。この端板２９の中心孔の内側には環状突起２９ａが形成され、この環状突起２９ａが短スプリングコレット２８の環状溝２８ｃ内に嵌り込むことにより、短スプリングコレット２８の後方向への移動を阻止している。また、この端板２９の前面にはリング状のカバー１１が固定され、このカバー１１により短スプリングコレット２８の前端が外部から遮蔽される。

これにより、図１２中、中心線の上半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が前方にスライドすると、チャック開閉操作部６と短スプリングコレット２８のテーパー面６ａ，２８ｄ同士の摺接および短スプリングコレット２８と端板２９のテーパー面２８ｅ，２９ｂ同士の摺接により、短スプリングコレット２８が縮径し被加工材である短い被加工材Ｅを締め付けて把持する。また、図１２中、中心線の下半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が後方にスライドすると、チャック開閉操作部６のテーパー面６ａが短スプリングコレット２８のテーパー面２８ｄに対する押圧を解き、短スプリングコレット２８がそのバネ力により拡径し被加工材Ｅを解放する。

次に、上記チャック装置の作用について説明する。

（１）図１に示すように、すべてのタイプのチャック部で共用する単一の共用固定部２がＮＣ旋盤の主軸１の軸端部であるフランジ部１ａに固定される。

（２）長尺の棒材Ａを加工する場合は、図２及び図３に示すように、コレットタイプのチャック部に換装する。この換装に際しては、図１の状態にある中空操作棒３の先端にチャック開閉操作部６を連結し、スプリングコレット８をチャック開閉操作部６内に挿入し、端板１０を共用固定部２に取り付ける。

回転シリンダ装置４の作動により、図３中、中心線の上半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が前方にスライドすると、チャック開閉操作部６とスプリングコレット８のテーパー面６ａ，８ｂ同士の摺接およびスプリングコレット８と端板１０のテーパー面８ｃ，１０ａ同士の摺接により、スプリングコレット８の前部が縮径し棒材Ａを締め付けて把持する。

その後主軸１が回転し、チャック部から前方に突出する棒材Ａの先端部分に図示しない刃物により加工が行われる。加工された製品部分は図示しない刃物により切り落とされる。

加工が終了すると、図３中、中心線の下半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が後方にスライドし、チャック開閉操作部６のテーパー面６ａがスプリングコレット８のテーパー面８ｂに対する押圧を解き、スプリングコレット８の前部がそのバネ力により拡径し棒材Ａを解放する。

その後、棒材Ａが図示しない棒材供給機により所定長さだけ押し出され、上記と同様にして加工が行われる。

（３）短寸の被加工材Ｂを加工する場合は、図４乃至図６に示すように、ジョータイプのチャック部に換装する。この換装に際しては、図１の状態にある中空操作棒３の先端にチャック開閉操作部６を連結し、スプリングコレット８をチャック開閉操作部６内に挿入し、スライダ１５、ジョー１６等が組み込まれた案内板１４を共用固定部２に取り付ける。

回転シリンダ装置４の作動により、図６中、中心線の上半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が前方にスライドすると、チャック開閉操作部６とスプリングコレット８のテーパー面６ａ，８ｂ同士の摺接およびスプリングコレット８とチャック部１２のテーパー面８ｃ，１２ａ同士の摺接により、スプリングコレット８の前部が縮径し、これに連動してスライダ１５がジョー１６を伴って半径方向内側へと移動し、ジョー１６が短寸の被加工材Ｂを締め付けて把持する。

その後、主軸が回転し、チャック部が把持した短寸の被加工材Ｂを図示しない刃物が加工する。

加工が終了すると、図６中、中心線の下半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が後方にスライドし、チャック開閉操作部６のテーパー面６ａがスプリングコレット８のテーパー面８ｂに対する押圧を解き、スプリングコレット８の前部がそのバネ力により拡径する。これに連動してスライダ１５がジョー１６を伴って半径方向外側へと移動し、ジョー１６が被加工材Ｂを解放する。

（４）図８に示すような異形フランジ材Ｃを加工する場合は、図７及び図８に示すように、ダイアフラムタイプのチャック部に換装する。この換装に際しては、図１の状態にある中空操作棒３の先端にチャック開閉操作部６を連結し、ダイアフラム１８ａ、ジョー１９等を一体的に備えたチャック部１８を共用固定部２に取り付ける。

回転シリンダ装置４の作動により、図８中、中心線の上半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が前方にスライドすると、チャック開閉操作部６と環状突起１８ｃのテーパー面６ａ，１８ｄ同士の摺接により、ダイアフラム１８ａが変形し、これに連動してジョー１９が矢印ｂの方向に開く。異形フランジ材Ｃが広がった穴１９ｂ内に挿入されると、図８中、中心線の下半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が後方にスライドし、チャック開閉操作部６が環状突起１８ｃの押圧を解く。これにより、ダイアフラム１８ａが原形に復し、これに連動してジョー１９が矢印ｄの方向に閉じて異形フランジ材Ｃを締め付けて把持する。

その後、主軸１が回転し、チャック部が把持した異形フランジ材Ｃを図示しない刃物が加工する。

加工が終了すると、図８中、中心線の下半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が前方にスライドし、チャック開閉操作部６のテーパー面６ａが環状突起１８ｃのテーパー面１８ｄに接して押圧する。これに連動してジョー１９が全体として拡径し異形フランジ材Ｃを解放する。

（５）図１０に示すような異形フランジ材Ｄを加工する場合は、図９及び図１０に示すように、テーパー棒タイプのチャック部に換装する。この換装に際しては、図１の状態にある中空操作棒３の先端に、テーパー棒２２が装着されたチャック開閉操作部２１を連結し、スプリングコレット２４等を一体的に備えたチャック部２０を共用固定部２に取り付ける。

回転シリンダ装置４の作動により、図１０中、中心線の上半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部２１が前方にスライドし、テーパー棒２２がスプリングコレット２４内を先端側に前進すると、テーパー棒２２のテーパー面２２ａとスプリングコレット２４のテーパー面２４ｃとの摺接により、スプリングコレット２４の小径部２４ｂが異形フランジ材Ｄの穴内で拡開する。この拡開する小径部２４ｂの外周面により異形フランジ材Ｄが保持される。

その後、主軸１が回転し、チャック部が把持した異形フランジ材Ｄを図示しない刃物が加工する。

加工が終了すると、図１０中、中心線の下半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が後方にスライドする。テーパー棒２２がスプリングコレット２４内を後退すると、テーパー棒２２のテーパー面２２ａがスプリングコレット２４のテーパー面２４ｃに対する押圧を解き、スプリングコレット２４がそのバネ力により元の形状に縮径する。これにより、異形フランジ材Ｄがスプリングコレット２４から解放される。

（６）図１２に示すような細く短い被加工材Ｅを加工する場合は、図１１及び図１２に示すように、短スプリングコレットタイプのチャック部に換装する。この換装に際しては、図１の状態にある中空操作棒３の先端に、チャック開閉操作部６を連結し、短スプリングコレット２８を保持した端板２９を共用固定部２に取り付ける。

回転シリンダ装置４の作動により、図１２中、中心線の上半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が前方にスライドすると、チャック開閉操作部６と短スプリングコレット２８のテーパー面６ａ，２８ｄ同士の摺接および短スプリングコレット２８と端板２９のテーパー面２８ｅ，２９ｂ同士の摺接により、短スプリングコレット２８が縮径し被加工材Ｅを締め付けて把持する。

その後、主軸１が回転し、チャック部が把持した被加工材Ｅを図示しない刃物が加工する。

加工が終了すると、図１２中、中心線の下半分で示すように、中空操作棒３及びチャック開閉操作部６が後方にスライドし、チャック開閉操作部６のテーパー面６ａが短スプリングコレット２８のテーパー面２８ｄに対する押圧を解く。これにより、短スプリングコレット２８がそのバネ力により拡径し被加工材Ｅを解放する。

このように、旋盤の主軸１に対しコレットタイプのチャック部に換装することで従来と同様に長尺の棒材Ａを簡易に加工することができるのはもちろんのこと、異形フランジ材Ｃ，Ｄの加工等のように他の異種類の加工を行う場合は、主軸１の軸端部からチャック部の全体を取り外することなく、複数種のチャック部の共用固定部２は主軸１側に残したまま、所望のチャック部のチャック部５，１２，１８，２０，２７及びチャック開閉操作部６，２１のみを付け替えることで直ちに他の加工を行うことができる。

以上、本発明の望ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々変更可能である。

本発明の複数種のチャック部が装着されるＮＣ旋盤の主軸を示す側面図である。 本発明の複数種のチャック部のうちコレットタイプのチャック部を示す正面図である。 図２に示すコレットタイプの垂直断面図である。 本発明の複数種のチャック部のうちジョータイプのチャック部を示す正面図である。 図４に示すジョータイプのチャック部の部分平面図である。 図４に示すジョータイプの垂直断面図である。 本発明の複数種のチャック部のうちダイアフラムタイプのチャック部を示す正面図である。 図７に示すダイアフラムタイプの垂直断面図である。 本発明の複数種のチャック部のうちテーパー棒タイプのチャック部を示す正面図である。 図９に示すテーパー棒タイプの垂直断面図である。 本発明の複数種のチャック部のうち短コレットタイプのチャック部を示す正面図である。 図１１に示す短コレットタイプの垂直断面図である。

１…中空主軸
１ａ…軸端部
２…共用固定部
３…中空操作棒
５，１２，１８，２０，２７…チャック部
６，２１…チャック開閉操作部
８，２４，２８…スプリングコレット
１６，１９…ジョー
１８ａ…ダイアフラム
２２…テーパー棒
２８ａ，２８ｂ…すり割溝

Claims (2)

1. チャック開閉用の中空操作棒が挿入された中空主軸の軸端部に着脱自在に装着される旋盤用コレット式チャック装置において、このチャック装置が、上記軸端部に固定される中空の共用固定部と、この共用固定部の先端に選択的に着脱自在に装着され、少なくともコレットタイプのチャック部、ジョータイプのチャック部、ダイアフラムタイプのチャック部、テーパー棒タイプのチャック部及び短スプリングコレットタイプのチャック部の群から選択される少なくとも二種を含む複数種のチャック部と、上記共用固定部の中空内に挿入され上記中空操作棒の先端に着脱自在に連結されるチャック開閉操作部とに分けられ、上記複数種のチャック部で共用する単一の共用固定部が上記軸端部に固定され、この共用固定部に対して上記複数種のチャック部のうち一つのチャック部が取り付けられ、このチャック部に対応するチャック開閉操作部が上記中空操作棒の先端に連結されたことを特徴とする旋盤用コレット式チャック装置。
2. 請求項１に記載の旋盤用コレット式チャック装置において、短スプリングコレットタイプのチャック部が備える短スプリングコレットは、その一端面に開口するすり割溝と他端面に開口するすり割溝とを有したことを特徴とする旋盤用コレット式チャック装置。

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