JPH0132004B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、環状工作物の一端面に心押台上で回
転自在に軸承された押圧部材を当接させることで
工作物を主軸先端に形成された基準面に押し当て
て軸方向の位置決めを行うと共に、工作物と基準
面との間の摩擦力によつて工作物に回転動力を伝
達するようにした工作物駆動装置に関するもので
ある。

本発明の目的は、工作物に半径方向の力を作用
させることなく、大きな押圧力を工作物に付与
し、環状工作物の加工を高精度に、且つ確実に行
えるようにしたことである。

環状工作物の外周面を研削加工する場合に用い
られる上記構成の工作物駆動装置においては、主
軸の軸線と押圧部材の回転軸線が完全に一致して
いないと工作物に半径方向の力が作用して工作物
を円滑に駆動することができない。そのため、両
者の軸線を一致させることが必要であるが、主軸
の回転軸線と心押台上における押圧部材の回転軸
線を一致させることは極めて困難である上に、機
械と熱的変形によつても両者の軸線の関係が変化
する問題がある。また、工作物の両端面は必ずし
も平行ではないので、両端面が平行でなくても工
作物の端面に均一に押圧力を付与する必要があ
る。

従来では、このために特公昭46−36959号公報
に示されているように、押圧部材が先端に取付け
られ、後端部が心押台に軸承されたスピンドルに
２個所の細径部を形成して押圧部材が主軸軸線に
追従して半径方向に変位した状態で回転できるセ
ンタフリーの機能と、工作物の端面が傾いている
場合には端面に応じて押圧部材が傾くようにする
フローチング機能とを付与するようにしていた
が、このものでは押圧部材の追従特性を良くして
上記のセンタフリー、フローチング特性を良くす
るために細径部の径を小さくすると、細径部が軸
方向にも変形しやすくなり、心押台側から大きな
押付け力を付与することができず、確実な駆動が
得られない。これを防止するために細径部の径を
大きくすると、押圧部材が半径方向に変位し難
く、また工作物の両端面が平行でない場合、押圧
部材が片当たりして回転時に工作物に対して半径
方向の力が作用し、工作物が薄肉の場合には工作
物を変形させる問題がある。

本発明は、かかる従来の問題を解決した工作物
駆動装置を提供するものである。以下本発明の実
施例を図面に基いて説明する。

第１図及び第２図において、１は主軸台、２は
主軸台１に回転自在に軸承した主軸である。この
主軸２の先端には工作物駆動部材３が固着されて
いる。この工作物駆動部材３には、その端面に工
作物Ｗが押し付けられる基準面６と、基準面６に
当接した工作物Ｗの切欠部７に係合して工作物Ｗ
に回転力を保安的に伝達する駆動ピン４が主軸２
の軸線と平行な軸線で進退自在に設けられ、スプ
リング５により常時前進方向に押圧されている。
８は主軸２内を貫通する回転軸であり、ピン２８
を介して主軸２と回転方向を結合している。この
回転軸８の先端部には操作軸９が回り止めされ、
且つスプリング１０にて前進方向に押圧されて進
退自在に保持されている。尚操作軸９の先端は、
この第１実施例では後述するコレツト２４を拡開
するための裁頭円錐形の軸頭９ａが形成されてい
る。

１１は主軸台１と対向位置する心押台である。
１２は心押台１１にストロークベアリング１３を
介して軸移動自在に装架された心押軸である。こ
の心押軸１２の先端部には支持軸１４がテーパ嵌
着され、支持軸１４の先端に支持ブロツク１５を
固着している。

この支持ブロツク１５の軸心には主軸２の軸心
線と略一致する押圧軸１９が固設され、その先端
には主軸２側に広がりを持つたテーパ頭部２０が
形成されている。さらに、支持ブロツク１５の先
端部には、前記押圧軸１９のテーパ頭部２０と嵌
合するテーパ穴２１を有する応動部材１６がフロ
ーチング並びに軸線方向に進退可能に設けられ、
応動部材１６と支持ブロツク１５との間は一対の
環状シール材１７によつてシールされている。ま
た、応動部材１６にはシリンダ室２５を有し、支
持軸１４の軸穴を介して供給されるエア圧にて応
動部材１６を主軸２側に前進押動させる機構が形
成されている。

前記応動部材１６の先端面には押圧部材１８が
固着されている。この押圧部材１８には、前記押
圧軸１９のテーパ頭部２０の端面と対向する面に
球面軸受部材２２が設けられており、前記テーパ
頭部２０の端面には平面軸受部材２３が設けら
れ、点接触にて対接している。この球面軸受部材
２２並びに平面軸受部材２３は例えばダイヤモン
ドもしくは立方晶窒化ほう素の微結晶を集積した
高硬度、低摩耗のチツプによるものである。

さらに、押圧部材１８の先端面には、環状工作
物Ｗの内径に嵌合するコレツト２４が取付けられ
ている。

次に本発明の作用について説明する。先ず第１
実施例においては、第２図に示すように心押軸１
２が後退端に位置する状態でシリンダ室２５にエ
アーを供給することによつて応動部材１６を主軸
２側へ移動させ、応動部材１６のテーパ穴２１を
押圧軸１９のテーパ頭部２０に係合させる。これ
により、コレツト２４は心押軸１２と同心状態に
され、この状態で図略の搬入装置によりコレツト
２４に工作物Ｗを嵌合保持させて心押軸１２を主
軸２側に向つて前進させる。第１図に示すように
工作物Ｗが基準面６に接触したところで、工作物
Ｗの移動は停止され押圧部材１８にて工作物Ｗを
軸方向に主軸２側に押圧して工作物Ｗを基準面６
に押付けて位置決めする。またこれと同時にコレ
ツト２４は操作軸９の軸頭９ａに嵌合し、コレツ
ト２４を拡開して工作物Ｗを主軸２の軸線上に求
心するのである。この工作物Ｗの求心時に押圧部
材１８が工作物の端面に押付けられると、シリン
ダ室２５のエアーの圧力に抗し支持ブロツク１５
が応動部材１６に対して相対移動する。これによ
つてテーパ穴２１とテーパ頭部２０の嵌合が解除
されるとともに球面軸受２３と平面軸受２２とが
点接触し、応動部材１６が支持ブロツク１５に対
して揺動して押圧部材１８が工作物の端面に密着
する。そしてこの密着により工作物の端面に均等
な押圧力が作用するとともに、工作物を主軸軸線
上に保持でき、工作物Ｗに半径方向の力を作用さ
せることなく大きな押圧力を工作物Ｗに付与し、
工作物Ｗと基準面６との間の摩擦力によつて工作
物Ｗに回転動力を伝達するものである。

また、加工後においては心押軸１２を後退端ま
で戻した後、エアーの供給によつて応動部材１６
を前進移動させることにより、第２図に示すよう
に応動部材１６のテーパ穴２１と押圧軸１９の先
端のテーパ頭部２０とが密嵌合し、コレツト２４
が心押軸１２と同心的に保持され、工作物Ｗの搬
出入を確実に行う作用を有している。

以上のように本発明によると、押圧部材の工具
端面への押付け時に支持軸と押圧部材の相対移動
によつてテーパ面とテーパ穴の嵌合が外れるとと
もに、平面軸受と球面軸受が点接触し、押圧部材
が支持軸に対して揺動するようになつているの
で、工作物の搬入時にはコレツトを主軸の軸線上
に強制保持して工作物の着脱を容易に行わせるこ
とができ、また押圧部材の工作物端面への押付け
時には、コレツトの軸心強制保持が解除され、工
作物の端面に押圧部材を密着させて軸線方向の均
一な押圧力を付与することができ、さらに加工中
は軸心を保持しない状態にあるので、主軸と押圧
軸の間に若干の芯ずれがあつても工作物の半径方
向に力を作用させることなく、大きな押圧力を工
作物に付与し、環状工作物の加工を高精度に、か
つ確実に行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す工作物駆動装置
の断面図、第２図は工作物取付時の断面図であ
る。 １……主軸台、２……主軸、３……工作物駆動
部材、６……基準面、８……回転軸、９……操作
軸、１１……心押台、１２……心押軸、１４……
支持軸、１５……支持ブロツク、１６……応動部
材、１８……押圧部材、１９……押圧軸、２０…
…テーパ頭部、２１……テーパ穴、２２……球面
軸受部材、２３……平面軸受部材、２４……コレ
ツト、２５……シリンダ室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 心押台上で進退する支持軸の先端に主軸側に
   向かつて広がるテーパ面を形成した押圧軸を設
   け、この押圧軸のテーパ面と嵌合するテーパ穴を
   押圧部材に形成し、この押圧部材に環状の工作物
   の端面に当接する押圧面を形成し、この押圧部材
   を前記支持軸に回転並びに揺動可能に支持し、前
   記主軸に工作物の端面に当接する基準面を形成
   し、前記押圧部材に工作物の内周面に係合保持す
   る係合部材を設け、前記押圧軸と押圧部材の対向
   する面の一方に球面軸受部材を装着し、他方に平
   面軸受部材を装着し、前記押圧部材を前記支持軸
   に対して前記テーパ面とテーパ穴が嵌合する方向
   に前進押動させる前進押動機構を設けたことを特
   徴とする工作物駆動装置。 ２ 前記係合部材はコレツトとし、このコレツト
   をスプリング力で拡開する操作軸が主軸先端に軸
   動可能に装架されている特許請求の範囲第１項記
   載の工作物駆動装置。