JP5325644B2 - 旋盤のチャック装置及びその芯出し方法 - Google Patents

Description

本発明は、旋盤加工されるワークを把持する複数のチャック爪を有する旋盤のチャック装置及びその芯出し方法に関するものである。

従来より、旋盤加工されるワークの回転軸線に対して垂直方向にスライド移動して該ワークを把持又は開放する複数のチャック爪を有する旋盤のチャック装置は知られている。

ワークを旋盤の回転主軸に固定する方法としては、いくつかの方法が知られているが、例えば、３つの爪をスクロールに噛み合わせて同時に動かす方法がある。この方法のチャック装置は、旋盤加工されるワークの回転軸線に対して垂直方向に同時にスライド移動するチャックベース部を備えている。このチャックベース部にはチャック把持部が着脱可能に構成され、このチャック把持部のワーク当接部がワークに当接してこのワークを堅固に把持した状態で、旋盤の主軸を回転させて保持されたワークを回転させ、このワークに工具を押し当てて旋盤加工することが知られている。

上記従来のチャック爪を複数回使用しているうちに、チャックベース部や、このチャックベース部がスライド移動するチャック移動用レール等の摩耗により、寸法が微妙に狂い始めて芯出しが必要となる。

ところで、上記チャック方法と異なる方法としては、例えば４つの爪をそれぞれ個別に移動させるものがある。この方法では、各爪の位置を調整しながら偏心や芯出しを行うことができる。

しかし、各爪が同時にスライド移動する方法では、それぞれの爪を個別に動かすことができないため、ワークと同じ外径のテストピースをチャック爪で把持した状態でダイヤルゲージ等で振れを確認しながらハンマーでたたいて芯出したり、再びチャック爪を成形し直したりする必要がある。ハンマーでたたく方法では、作業者の習熟度によって作業時間が非常にかかる場合があり、また、チャック爪を成形し直すのには加工時間が新たに必要となる。これらは、リードタイムの増加によるコストアップの１つの要因となっている。特に多品種少量生産では、加工時間自体の短縮よりも、リードタイム短縮の方が効果が大きくなる。

そこで、例えば、特許文献１では、１つのチャック爪をチャック爪本体部とチャック爪先端部とに分割し、チャック爪本体部に回転軸線に対して垂直方向に貫通するボルト用螺合孔と長孔とを形成し、チャック爪先端部を長孔まで延びるボルト固定用孔とボルト用螺合孔に螺合し、段差部の第１の壁面とチャック爪先端部の対抗面との間の間隙量を調整する調整用の螺合ボルトを設け、上記間隙を保持した状態で、ボルト固定用孔と長孔との間を固定用ボルトで締め付けてチャック爪先端部をチャック爪本体部に固定するようにしている。

特開２００６−３２６７４４号公報

しかしながら、上記従来の旋盤のチャック装置では、構造が複雑で部品点数が多く、製造コストが高くなるという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、部品点数の少ない単純な構成で芯出しを容易に行えるようにすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、チャック爪にスリットを設け、そのスリットをテーパネジで拡縮させるようにした。

具体的には、第１の発明では、旋盤加工されるワークの回転軸線に対して垂直方向に同時にスライド移動して該ワークを把持又は開放する複数のチャック爪を有する旋盤のチャック装置を前提とする。

そして、上記複数のチャック爪のうち少なくとも１つには、該チャック爪の上記ワークに当接するワーク当接部と、残りの部分とを区切る有底のスリットが形成され、
上記スリット上には、嵌め込んで締め付けたり緩めたりして進退させることで該スリットの間隔を拡縮させるテーパネジが締結可能な芯出し用ネジ穴が形成されている。

上記の構成によると、チャック爪のワーク当接部側にスリットを設け、このスリット上にネジ穴を設けておけば、このネジ穴にテーパネジを嵌め込んで、締め付けたり緩めたりして進退させることで、スリットが拡縮されてワーク当接部を少量ずつ移動させることができる。このため、芯出しが極めて容易に行われる。

第２の発明では、旋盤加工されるワークの回転軸線に対して垂直方向に同時にスライド移動するチャックベース部と、該チャックベース部に対して着脱可能に構成されて該ワークに当接して把持するチャック把持部とを有する複数のチャック爪を備えた旋盤のチャック装置を前提とする。

そして、上記旋盤のチャック装置は、
上記チャックベース部がスライド移動する複数のチャック移動用レールと、
上記チャック把持部に形成された固定用ボルト挿通孔に挿通されて上記チャックベース部に形成された固定用ネジ穴に締結される固定用ボルトとを備え、
上記チャック把持部のうち少なくとも１つには、上記固定用ボルト挿通孔を横切り、該チャック把持部の上記ワークに当接するワーク当接部と、その他の部分とを区切る有底のスリットが形成され、該スリットが形成された上記固定ボルト挿通孔には、嵌め込んで締め付けたり緩めたりして進退させることで該スリットの間隔を拡縮させるテーパネジが締結可能に構成されている。

上記の構成によると、チャック把持部をチャックベース部に固定する固定用ボルト挿通孔にこの固定用ボルト挿通孔を横切るスリットとネジ穴とを設け、このネジ穴にテーパネジを嵌め込んで、締め付けたり緩めたりして進退させることで、スリットが拡縮されてワーク当接部を少量ずつ移動させることができる。このため、芯出しが極めて容易に行われる。さらに、ネジ穴を設ける際には、すでに形成された固定ボルト挿通孔の周縁にネジ穴を加工するだけでよいので、ネジ穴加工が容易である。

第３の発明では、複数のチャック爪を旋盤加工されるワークの回転軸線に対して垂直方向に同時にスライド移動させて該ワークを把持又は開放する旋盤のチャック装置におけるワークの芯出し方法を前提とする。

そして、上記ワークの芯出し方法は、
上記複数のチャック爪の少なくとも１つに、該チャック爪の上記ワークに当接するワーク当接部と残りの部分とを区切る有底のスリットを形成すると共に、該スリット上にネジ穴加工を施す準備工程と、
上記チャック爪を同時にスライド移動させて上記ワークを把持する把持工程と、
上記ネジ穴に上記テーパネジを嵌め込んで進退させて上記スリットを拡縮させることで、上記チャック爪に把持されたワークの芯出しをする芯出し工程とを含む。

上記の構成によると、準備工程において、チャック爪のワーク当接部側にスリットを設け、このスリット上にネジ穴を設けておけば、芯出し工程において、このネジ穴にテーパネジを嵌め込んで、締め付けたり緩めたりして進退させることで、スリットが拡縮されてワーク当接部を少量ずつ移動させることができる。このため、芯出しが極めて容易に行われる。

第４の発明では、旋盤加工されるワークの回転軸線に対して垂直方向に延びる複数のチャック移動用レール上をそれぞれスライド移動可能なチャックベース部にチャック固定用ボルトによってチャック把持部を取り付け、各チャックベース部を同時にスライド移動させて該チャック把持部のワーク当接部に上記ワークを当接させて把持する旋盤のチャック装置におけるワークの芯出し方法を対象とする。

そして、上記ワークの芯出し方法は、
上記チャック把持部に形成され、上記チャック固定用ボルトが挿通される固定用ボルト挿通孔に、該固定用ボルト挿通孔を横切り、上記ワーク当接部と残りの部分とを区切る有底のスリットを形成すると共に、該スリットが形成された固定用ボルト挿通孔にテーパネジを締結可能なネジ加工を施す準備工程と、
上記チャック把持部を該チャックベース部に固定した状態で、該チャックベース部を同時に移動させて上記ワークを上記ワーク当接部で把持する把持工程と、
上記ネジ加工を施したボルト挿通孔に上記テーパネジを嵌め込んで進退させて上記スリットを拡縮させることで、上記チャック爪に把持されたワークの芯出しをする芯出し工程とを含む。

上記の構成によると、準備工程において、チャック把持部をチャックベース部に固定する固定用ボルト挿通孔にこの固定用ボルト挿通孔を横切るスリットとネジ穴とを設け、芯出し工程において、このネジ穴にテーパネジを嵌め込んで、締め付けたり緩めたりして進退させることで、スリットが拡縮されてワーク当接部を少量ずつ移動させることができる。このため、芯出しが極めて容易に行われる。さらに、準備工程でネジ穴を設ける際には、すでに形成された固定ボルト挿通孔の周縁にネジ穴を加工するだけでよいので、作業時間が少なくて済む。

以上説明したように、本発明によれば、チャック爪にスリットを設け、かつこのスリット上にネジ穴を設け、このネジ穴にテーパネジを嵌め込んで、締め付けたり緩めたりして進退させてスリットを拡縮させ、ワーク当接部を移動させて芯出しするようにしたことにより、部品点数の少ない単純な構成で芯出しを容易に行うことができ、結果としてリードタイムが短くなり、製造コストを大幅に減少させることができる。

本発明の実施形態にかかる旋盤のチャック装置を示す正面図である。 ダイヤルゲージを用いて芯出しを行う様子を示す図１のII−II線断面図である。 チャック移動用レール及びチャックベース部を示す拡大斜視図である。 チャック爪の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２は本発明の実施形態の旋盤のチャック装置１を示し、このチャック装置１は、図示しない旋盤の主軸に取り付けられ、旋盤加工されるワークＷを把持する装置である。

チャック装置１は、円柱状又は円筒状のワークＷの回転軸線Ｘに対して垂直方向に同時にスライド移動し、このワークＷを把持又は開放する複数のチャック爪２を備えている。本実施形では、チャック装置１は、３つのチャック爪２を備えているが、２つや４つ以上のチャック爪を備えていてもよい。

図３に一部拡大して示すように、上記チャック装置１は、上記旋盤の主軸に取り付けられる円筒状のチャック本体３を有し、このチャック本体３には、ワークＷの回転軸線Ｘに対して垂直方向、つまりチャック本体３の半径方向に延びる３本のチャック移動用レール４が形成されている。各チャック移動用レール４には、このチャック移動用レール４上をスライド移動するチャックベース部５が設けられている。各チャックベース部５の表面５ａには位置決め用の凹凸（セレーション）が加工され、その長手方向にはチャック固定用溝５ｂが延びている。３つのチャックベース部５は、図示しないスクロールに結合され、同時に各チャック移動用レール４上をスライド移動するように構成されている。

図１及び図２に示すように、上記各チャックベース部５には、チャック把持部６が着脱可能となっている。このチャック把持部６の底面にも上記チャックベース部５の表面５ａと同様の位置決め用の凹凸が加工され、上下の凹凸を合わせるようにしてチャック把持部６が、チャックベース部５上に配置されるようになっている。チャック把持部６の先端は、各ワークＷの形状に合わせた形状に成形されている。本実施形態では、例えばワークＷの外径に合わせた曲面状の当接面７ａを有するワーク当接部７を備えている。

図２及び図４に示すように、チャック把持部６は、その長手方向（つまり、チャック移動用レール４の長手方向）に２つの固定用ボルト挿通孔８が形成されている。この固定用ボルト挿通孔８には、チャック把持部６を上記チャックベース部５に固定するための、例えば六角穴付ボルトよりなるチャック固定用ボルト９が挿通されるようになっている。

具体的には、図４に示すように、このチャック固定用ボルト９は、チャックベース部５のチャック固定用溝５ｂに嵌合される狭持部材１０を締結可能に構成されている。狭持部材１０には、チャック固定用ボルト９を締結可能な固定用ネジ穴１０ａが形成されている。チャック固定用ボルト９を固定用ボルト挿通孔８に挿通させて固定用ネジ穴１０ａに仮締めした状態で、狭持部材１０をチャック固定用溝５ｂに嵌合させ、チャック固定用溝５ｂ上をスライド移動させて所定の位置に位置決めした後、チャック固定用ボルト９をさらに締め付けることで、チャック把持部６がチャックベース部５の所定位置に固定されるようになっている。

そして、本発明の特徴として、各チャック把持部６のワーク当接部７側の固定用ボルト挿通孔８には、有底のスリット１２が形成されている。このスリット１２は、チャック把持部６の幅方向に延び、このスリット１２により、上記ワーク当接部７の表面と、その他の部分の表面とが区切られている。そして、このスリット１２のある固定用ボルト挿通孔８の周縁には、この固定用ボルト挿通孔８と同心にテーパネジ１３が締結可能な芯出し用ネジ穴１４が加工されている。この芯出し用ネジ穴１４にテーパネジ１３を嵌め込んで締め付け又は緩めて進退させることにより、スリット１２の間隔を拡縮可能に構成されている。例えば、テーパネジ１３は、頭なしの六角穴が加工されたものよりなる。

−作動−
次に、本実施形態にかかる旋盤のチャック装置１におけるワークＷの芯出し方法について説明する。

まず、準備工程において、各チャック把持部６の当接面７ａ側の固定用ボルト挿通孔８に、スリット１２を形成し、さらに、この固定用ボルト挿通孔８と同心にその周縁にネジ加工を施して芯出し用ネジ穴１４を形成しておく。

次いで、把持工程において、図４に示すように、チャック固定用ボルト９を固定用ボルト挿通孔８に挿通させて固定用ネジ穴１０ａに仮締めした状態で、狭持部材１０をチャック固定用溝５ｂに嵌合させ、チャックベース部５の凹凸にチャック把持部６の凹凸を合わせて所定の位置に位置決めした後、チャック固定用ボルト９をさらに締め付けてチャック把持部６をチャックベース部５の所定位置に固定する。そして、スクロールによって各チャックベース部５を同時にスライド移動させ、各当接面７ａを互いに近付け、図１及び図２に示すように、チャック把持部６のワーク当接部７にワークＷを当接させて把持する。

次いで、芯出し工程において、芯出し用ネジ穴１４にテーパネジ１３を嵌め込んで、締め付けたり緩めたりして進退させてスリット１２を拡縮させる。そして、再び旋盤の主軸を回転させてダイヤルゲージＧの針の揺れを見ながら、揺れが小さくなるまで各テーパネジ１３を調整し、再び旋盤の主軸を回転させる、という作業を繰り返して芯出しをする。

なお、同様の部品を繰り返し旋盤加工する場合には、準備工程は一度行っていればよく、繰り返し各チャック爪２を使用することができる。

したがって、本実施形態にかかる旋盤のチャック装置１によると、従来のように多くの部品を設けたり、チャック爪を加工し直したりすることなく、上述した部品点数の少ない単純な構成で芯出しを容易に行うことができ、結果としてリードタイムが短くなり、製造コストを大幅に減少させることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、３つのチャック爪２の全てにスリット１２と芯出し用ネジ穴１４とを形成したが、これらは、少なくとも１つのチャック爪２に形成すればよい。

本実施形態では、チャック固定用ボルト９を狭持部材１０に設けた固定用ネジ穴１０ａに締結しているが、チャックベース部５に直接固定用ネジ穴１０ａを設けてチャック固定用ボルト９を締結し、チャック把持部６を締結するようにしてもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

１ 旋盤のチャック装置
２ チャック爪
４ チャック移動用レール
５ チャックベース部
６ チャック把持部
７ ワーク当接部
８ 固定用ボルト挿通孔
９ チャック固定用ボルト
１０ａ 固定用ネジ穴
１２ スリット
１３ テーパネジ
１４ 芯出し用ネジ穴
Ｗ ワーク
Ｘ 回転軸線

Claims (4)

1. 旋盤加工されるワークの回転軸線に対して垂直方向に同時にスライド移動して該ワークを把持又は開放する複数のチャック爪を有する旋盤のチャック装置において、
   上記複数のチャック爪のうち少なくとも１つには、該チャック爪の上記ワークに当接するワーク当接部と、残りの部分とを区切る有底のスリットが形成され、
   上記スリット上には、嵌め込んで締め付けたり緩めたりして進退させることで該スリットの間隔を拡縮させるテーパネジが締結可能な芯出し用ネジ穴が形成されている
   ことを特徴とする旋盤のチャック装置。
2. 旋盤加工されるワークの回転軸線に対して垂直方向に同時にスライド移動するチャックベース部と、該チャックベース部に対して着脱可能に構成されて該ワークに当接して把持するチャック把持部とを有する複数のチャック爪を備えた旋盤のチャック装置において、
   上記チャックベース部がスライド移動する複数のチャック移動用レールと、
   上記チャック把持部に形成された固定用ボルト挿通孔に挿通されて上記チャックベース部に形成された固定用ネジ穴に締結される固定用ボルトとを備え、
   上記チャック把持部のうち少なくとも１つには、上記固定用ボルト挿通孔を横切り、該チャック把持部の上記ワークに当接するワーク当接部と、その他の部分とを区切る有底のスリットが形成され、該スリットが形成された上記固定ボルト挿通孔には、嵌め込んで締め付けたり緩めたりして進退させることで該スリットの間隔を拡縮させるテーパネジが締結可能に構成されている
   ことを特徴とする旋盤のチャック装置。
3. 複数のチャック爪を旋盤加工されるワークの回転軸線に対して垂直方向に同時にスライド移動させて該ワークを把持又は開放する旋盤のチャック装置におけるワークの芯出し方法において、
   上記複数のチャック爪の少なくとも１つに、該チャック爪の上記ワークに当接するワーク当接部と残りの部分とを区切る有底のスリットを形成すると共に、該スリット上にネジ穴加工を施す準備工程と、
   上記チャック爪を同時にスライド移動させて上記ワークを把持する把持工程と、
   上記ネジ穴に上記テーパネジを嵌め込んで進退させて上記スリットを拡縮させることで、上記チャック爪に把持されたワークの芯出しをする芯出し工程とを含む
   ことを特徴とする旋盤のチャック装置の芯出し方法。
4. 旋盤加工されるワークの回転軸線に対して垂直方向に延びる複数のチャック移動用レール上をそれぞれスライド移動可能なチャックベース部にチャック固定用ボルトによってチャック把持部を取り付け、各チャックベース部を同時にスライド移動させて該チャック把持部のワーク当接部に上記ワークを当接させて把持する旋盤のチャック装置におけるワークの芯出し方法であって、
   上記チャック把持部に形成され、上記チャック固定用ボルトが挿通される固定用ボルト挿通孔に、該固定用ボルト挿通孔を横切り、上記ワーク当接部と残りの部分とを区切る有底のスリットを形成すると共に、該スリットが形成された固定用ボルト挿通孔にテーパネジを締結可能なネジ加工を施す準備工程と、
   上記チャック把持部を該チャックベース部に固定した状態で、該チャックベース部を同時に移動させて上記ワークを上記ワーク当接部で把持する把持工程と、
   上記ネジ加工を施したボルト挿通孔に上記テーパネジを嵌め込んで進退させて上記スリットを拡縮させることで、上記チャック爪に把持されたワークの芯出しをする芯出し工程とを含む
   ことを特徴とする旋盤のチャック装置の芯出し方法。

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