JPH0238324B2 - Waakunosantensetsushokugatasentaanakakohohooyobisochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、工作機械により旋削または研削され
る被加工物（以下ワークという）の、工作機械に
芯出しして取付けるべきセンタ穴を加工する方法
およびその装置に関するものである。

ワークの旋削加工または研削加工により加工さ
れた部分の真円度の高度さを要求される場合に
は、ワークを工作機械の回転主軸に形成した主軸
センタあるいは心押台に形成した心押センタに支
承せしめるように穿設したセンタ穴を、ドリル加
工した後にセンタ穴研削盤により極力真円に仕上
げるように努力をしている。しかしながらセンタ
穴を円錐形に形成し、該センタ穴の円錐形周壁を
ほぼ全面にわたりセンタ穴研削盤により加工する
方法には真円度に限度があり、センタ穴の真円度
がワークの加工精度に影響を与え、ワークの加工
された部分の真円度を高度になし難かつた。

本発明はワークのセンタ穴がセンタに対して三
点接触となるようにセンタ穴を研削工具により成
形することにより、ワークの加工部分の真円度を
向上させ得るセンタ穴を加工方法および加工装置
に係る。

本発明の加工方法は、ワークの両端部に一つの
軸線上に中心軸を有する円錐形のセンタ穴をそれ
ぞれ穿設加工するとともに、前記ワークを前記軸
線を中心として回転せしめ、かつ前記ワークの前
記軸線の周りの１回転に関して前記ワークを前記
軸線方向に３回所定距離の往復動を行わせ、前記
軸線にほぼ平行しかつ若干距離隔たつた回転中心
軸を中心として回転する円錐形の加工面を有する
研削工具を前記センタ穴の周壁に当接させること
により、該センタ穴周壁に３個の逃し部と該逃し
部間の３個の係合部を形成することを特徴とす
る。

本発明の加工装置は、基台の一側に回転自在に
かつその回転中心軸方向に滑動自在に支承された
主軸と、前記主軸の回転中心軸とほぼ同軸上に回
転自在に前記基台に支承され、かつその先端にセ
ンタ穴研削工具を前記主軸に対向せしめて取付け
るようにした工具保持軸と、前記主軸にワークの
一端部を支持して主軸とともに回転せしめるワー
ク支持手段と、前記主軸と工具保持軸との間に位
置して前記基台に取付けられ、前記主軸の主軸セ
ンタに一端部を支承されるワークを回転自在に外
周より支承すべき支承部材を具え、かつ該支承部
材の中心を前記工具保持軸の回転中心軸に関し若
干距離だけ偏心せしめたレスト部材と、前記工具
保持軸および主軸をそれぞれ回転駆動する駆動手
段と、前記主軸の回転中心軸を中心とする１回転
中に該主軸を３回前記軸方向に所定距離だけ往復
動せしめる手段とから成ることを特徴とし、ワー
クの一端部を主軸に係止させ、ワークの他端部は
レスト装置の支承部に回転自在に支承させ、前記
主軸とともにワークを一体回転ならびに軸方向に
往復動せしめてワーク他端部のセンタ穴を加工す
るものである。

図面は本発明加工装置の一実施例を示すもので
あつて、以下その詳細を説明するとともに本発明
加工方法の一実施例を説明する。

第１図に示すようにたて型に形成された基台１
の一側面にはたて方向に側面に斜面のガイド面２
を形成したガイド部材３が形成され、主軸台４お
よびカム取付板５を固定した機枠６が前記ガイド
部材３に前記ガイド面２に係合する斜面部により
嵌合し、ガイド部材３に沿つて上下方向に摺動自
在にかつ任意位置に公知手段により止着自在に設
けられている。主軸台４には該主軸台４を貫通し
て鉛直方向に回転中心軸を有する主軸７が回転自
在にかつ前記回転中心軸方向に摺動自在に支承せ
しめられている。該主軸７は上端を水平面に形成
され、その回転中心軸上に中心を有する主軸セン
タ８が上向きに突設され、その周縁部には回し金
９が上向きに突設され、該主軸７の下端部にプー
リ１０が前記回転中心軸を中心として形成されて
いる。この主軸７は第２図に示すように主軸台４
の内部に軸受１１を介して回転自在に支承された
回転スリーブ１２に嵌合され、かつ該主軸７の外
周面に前記回転中心軸に平行に穿設された溝１３
を回転スリーブ１２の内周面に突設せしめた係合
ピン１４に係合せしめられ、回転スリーブ１２と
一体に回転せしめられるとともに、溝１３の長さ
だけ鉛直方向に摺動可能とされている。主軸台４
にはモータ１５が取付けられ、前記回転中心軸に
平行な出力軸１６に取付けられたプーリ１７と前
記プーリ１０とにベルト１８が巻き掛けられ、主
軸７はモータ１５により回転駆動せしめられる。

前記主軸７またはプーリ１０の下端面には前記
回転中心軸に垂直な端面１９が形成され、一方前
記カム取付板５の上面にも前記回転中心軸に垂直
な端面２０が形成され、該カム取付板５の端面２
０の上面には前記回転中心軸を中心とする環状に
形成されたカム２１を具えたカム板２２が固着さ
れ、そのカム２１のカム面２３に当接するローラ
状のカムフオロア２４は前記端面１９に半径方向
の軸２５を介して回転自在に取付けられている。
前記カム２１は前記回転中心軸に関する中心角が
120度ごとにその中央部分のカム面２３を前記回
転中心軸に平行する方向に上方に突出せしめた周
方向に展開すると滑らかな山形を呈するカム面２
３を周方向に３個滑らかに接続せしめて形成した
ものであつて、前記カムフオロア２４とカム面２
３との当接により、主軸７はその一回転中に３
回、軸方向にカム面２３のリフト量ｔ（第２図）
に相当する距離だけ往復動せしめられる。そして
そのリフト量ｔの往復動は溝１３と係合ピン１４
との係合により保障されている。

前記基台１の上端部には、前記主軸７の回転中
心軸と同一軸上に回転中心軸を有する工具保持軸
２６が回転自在に、かつラム２７によりその軸方
向に昇降自在に設けられ、該保持軸２６は公知の
方法により基台１に配設したモータ（図示せず）
により回転駆動されるとともに、操作レバー２８
の操作によりラム２７を作動させて昇降せしめら
れる。前記工具保持軸２６の下端にはセンタ穴加
工用のテーパ状研削部を有する研削工具２９が着
脱自在に止着される。

上記主軸７と工具保持軸２６との間に位置する
ように、基台１の前記ガイド部材３に沿つて昇降
自在にかつ任意位置に公知手段により止着自在に
レスト装置３０が設けられる。該レスト部材３０
は、第３図に示すようにレスト本体３１と該レス
ト本体３１に支持されている３個の支承部材３
２，３３，３４とからなり、さらにレスト本体は
基台１の前記ガイド部材３に係合する係合部材３
５と該係合部材３５に枢軸３６で枢支された回動
部材３７とから成る。前記係合部材３５はガイド
部材３のガイド面２に係合する案内面３８を一側
部に形成するとともに他側部に水平面内において
ほぼ半円形を呈する支承縁３９を形成し、該支承
縁３９の一端部位置において弧状に形成された回
動部材３７の一端部を前記枢軸３６で枢着し、回
動部材３７の他端部は前記支承縁３９の他端部位
置において係合部材３５に当接せしめられ、締着
装置４０により係脱自在に止着される。回動部材
３７の内側縁には水平面内においてほぼ半円形を
呈する支承縁４１が形成されており、該回動部材
３７を締着装置４０により係合部材３５に止着し
たとき、両部材３５，３７の支承縁３９，４１は
水平面内において円形に接続される。なお図示し
た締着装置４０は回動部材３７に軸４２により枢
支された掛け金４３の先端係合部を、回動部材３
７と掛け金４３との間に弾設したスプリング４４
の弾力により、係合部材３５に固着した係止金４
５の係止段部に係合せしめる形式のものである。

前記支承部材３２，３３，３４はそれぞれ係合
部材３７に前記係合縁３９，４１の半径方向に穿
設した通孔４６中に前記半径方向に摺動自在に支
承された円筒状の摺動スリーブ４７を備え、各摺
動スリーブ４７の前記係合縁３９，４１の半径方
向の内方端には、摺動摩擦抵抗が少く耐摩耗性の
ある金属、セラミツク等で作つたシユー４８を備
えた端部材４９が固着されている。

係合部材３５に設けられた支承部材３２におい
ては、摺動スリーブ４７は、通孔４６の内周面と
の間の摺動面に摺動スリーブ４７の軸方向に形成
した突条と溝の嵌合または溝と係止ピンの嵌合等
公知の手段（図示せず）により通孔４６内での回
転を阻止せしめられ、係合部材３５に固着したス
トツパカラ５１に回動自在に支承されたネジ軸５
０にその内周面で螺合し、ネジ軸５０の操作ノブ
５２の回動により通孔４６の軸方向に摺動せしめ
られる。係合部材３５および回動部材３７に設け
られた支承部材３３，３４においては、前記摺動
スリーブ４７はそれぞれ係合部材３５または回動
部材３７に固定したカラ５３に摺動自在に支承せ
しめたネジ軸５４にそれぞれ内周面で螺合して保
持され、ネジ軸５４に形成したフランジとカラ５
３との間に弾設したスプリング５５の弾力で前記
支承縁３９，４１の半径方向内方に向けて付勢さ
れ、ネジ軸５４の操作ノブ５６がカラ５３に当接
して定位置に保持される。

叙上の本発明実施例装置を使用した本発明加工
方法の一実施例を説明する。図において符号１０
０は円筒形のワークを示し、その外周面の大部分
に高度の真円度の研削加工が要求されている被加
工物である。かかるワーク１００には研削に先立
つて、該ワーク１００を研削装置の回転主軸およ
び心押台にそれぞれ設けたセンタに嵌合せしめる
ためのセンタ穴１０１，１０２がワーク１００の
回転中心軸に沿つて両端面に研削加工により穿設
され、かつ該ワーク１００の一方の端面にはセン
タ穴１０２に対し偏心した位置に回転主軸に設け
られる回し金に係合すべき係合孔１０３が通常穿
設される。

センタ穴１０１，１０２を穿設されたワーク１
００は、第１図に示すようにセンタ穴１０２を主
軸７に設けた主軸センタ８に係合させるととも
に、レスト装置３０の回動部材３７を枢軸３６の
周りに回動させてワーク１００のセンタ穴１０１
に近い端部の外周面をレスト装置３０の支承部材
３２，３３，３４のシユー４８によつて支承させ
て締着装置４０を閉じる。支承部材３２のネジ軸
５０を操作ノブ５２により回動し、かつ操作レバ
ー２８を操作して工具保持軸２６を下降させ、研
削工具２９をワーク１００のセンタ穴１０１に挿
入させてワーク１００の芯出しを行い、この状態
で支承部材３２，３３，３４の操作ノブ５２，５
６，５６を回動させ、ワーク１００の外周面に各
シユー４８を当接させ、芯出し状態を保持する。
その後操作レバー２８を操作して工具保持軸２６
を上昇させて研削工具２９を退避させる。

次に支承部材３２のネジ軸５０を操作ノブ５２
により回動して前記センタ穴１０１の中心を研削
工具２９および工具保持軸２６の回転中心より僅
かの距離だけ偏心させる。これに伴い支承部材３
３，３４のシユー４８はそれぞれスプリング５５
の弾力でワーク１００の外周面に押圧されている
から、ワーク１００の偏心に伴つて僅に後退す
る。ワーク１００は３個のシユー４８によつてそ
の外周面で支承される。

そこでモータ１５を回転駆動すると主軸７が回
転駆動され、その回転は回し金９とワーク１００
の係合孔１０３との係合によりワーク１００に伝
達され、ワーク１００は前記センタ穴１０１，１
０２の中心を結ぶ回転中心軸の周りに小回転速度
で回転せしめられる。主軸７の回転は同時にカム
フオロア２４とカム面２３との係合により、主軸
７を軸方向に移動を生じさせ、ワーク１００を
120度回転ごとにその軸線方向にカム面のリフト
量ｔに相当する距離の往復動を１回生じさせる。

ここに操作レバー２８を操作して研削工具２９
をセンタ穴１０１の周壁に当接する位置に固定的
に位置させ、工具保持軸２６をモータにより回転
駆動せしめると、研削工具２９が円錐形の加工面
を有するものであるため、第４図に示すように、
カム面２３によるリフトの量が少い間は研削工具
２９の加工面はセンタ穴１０１の周壁に当接しな
いかまたは極めて僅かの量を研削するが、カム２
３によるリフト量が大になると研削工具２９によ
る切込み量が増大するので、センタ穴１０１には
カム面２３の山に対応する箇所に逃し部Ａが、カ
ム面２３の谷に対応する箇所に係合部Ｂが、それ
ぞれ３箇所づつ形成される。

このように研削されたセンタ穴１０１，１０２
を、ワーク１００の周面の研削装置の回転主軸ま
たは心押台のセンタ１０５（第４図）に係合せし
めると、加工されたセンタ穴１０１は３個の係合
部Ｂのみによつてセンタ穴１０５の外周面と接触
し、この３個の係合部Ｂのみによつてワーク１０
０の回転中心を決定するから、センタ孔１０１，
１０２の全周壁を研削工具２９によつて研削した
のみのものに比してワーク１００の周面の真円度
をより高くすることができるものである。即ちセ
ンタ孔１０１，１０２の全周壁を円錐形に研削し
たのみの場合ではセンタ孔１０１，１０２が回転
主軸または心押台のセンタ１０５に係合せしめら
れるとき全周壁または円で接触するので、センタ
孔１０１，１０２の真円度が低いとセンタ１０５
との間で偏心を生じやすいのに対し、前記のよう
に３個の係合部Ｂのみによつてワーク１００の回
転中心を決定するときは偏心を生ずる危険を著る
しく低下せしめるとともに、センタで支持された
ワークの回転精度を向上させるものである。

本発明は叙上のように、工作機械にワークを芯
出しして取付けるべきセンタ穴を、茲後の加工に
おいて真円度の高い加工を容易にする三点接触型
のセンタ穴に加工する方法および装置に関するも
のである。本発明加工方法は、ワークの両端部に
一つの軸線上に中心軸を有する円錐形のセンタ穴
をそれぞれ形成し、前記ワークに前記軸線を中心
とした回転と、この軸線を中心とする１回転に関
しワークの前記軸線方向の所定距離の往復動を３
回行わせ、前記軸線にほぼ平行するが僅かの間隔
を隔てた回転中心軸を中心として回転する円錐形
の加工面を有する研削工具を前記センタ穴の周壁
に当接せしめて加工するものであるから、前記ワ
ークの軸線方向の往復動を寸法精度よく制御する
のみでセンタ穴の３個の係合部を前記軸線に対し
て正しく研削することができる。そして本発明方
法では前記軸線方向の往復動をワークの軸線周り
の回転角が120度の間に１往復動が行われるよう
に制御すれば、正三角形の頂点位置でセンタに接
触する理想的な３個の係合部を形成することがで
きる。また逃し部の形成要件には前記軸線方向の
往復動の量と研削工具の回転中心軸とワークの回
転軸線との間隔との二者が存在するが、逃し部の
研削量は非常に僅かであれば良く、第２図のカム
リフト量ｔおよび第４図の逃し部は何れも実際よ
り大に誇張して示してある。研削工具の回転中心
軸とワークの回転軸線との間隔は、加工されるセ
ンタ穴の位置において前記逃し部の逃し量ｔより
も大なる間隔とすべきである。なおワークの外形
が円筒形でないものにあつては、センタ穴を形成
する端部にセンタ穴を中心とする円筒状外壁を予
め形成するとよい。

また本発明加工装置は、基台の一側に回転自在
にかつ回転中心軸方向に滑動自在に支承された主
軸にワークの一端部を支持して該主軸とともに回
転せしめるようにし、前記主軸と工具保持軸との
間に位置して基台に取付けられたレスト部材の支
承部材によつてワークの他端部の外周を回転自在
に支承し、主軸を回転駆動するとともに、その回
転中心軸を中心とする１回転中に該主軸を回転中
心軸方向に３回所定距離だけ往復動せしめ、前記
主軸の回転中心軸とほぼ同軸上に回転自在に基台
に支承された工具保持軸の先端にとりつける円錐
形の研削面を有する研削工具にワークに形成した
センタ穴の円錐形周壁に当接させて研削加工を行
わせるものであつて、前記レスト装置の支承部材
の中心を前記工具保持軸の回転中心軸に関し若干
距離だけ偏心せしめてあることにより、前記主軸
の往復動によりワークに形成したセンタ穴の円錐
形周壁に３個所の逃し部を形成するとともにその
逃し部間に形成される３個所の係合部を研削形成
するものである。

本発明装置においてはセンタ穴を加工されるワ
ークは該センタ穴とともに工作機械の回し金に係
合すべき係合孔が穿設形成されている場合が多い
から、前記主軸のワーク支持手段として主軸にそ
の回転中心軸上に主軸センタを形成し、該主軸セ
ンタに関し偏心した位置に回し金を突設しておく
と、工作機械におけるワークの回転駆動と同様に
前記主軸にワークを支持し主軸とともに回転させ
ることができるが、前記ワーク支持手段は任意の
公知手段を使用することが可能である。

また本発明加工装置が特定のワークのセンタ穴
加工に専用される場合には、前記レスト装置の支
承部材は前記レスト装置に固定的に設けられて差
支えなく、この場合には前記主軸の回転中心軸は
前記支承部材の支承中心点を通るように工具保持
軸の回転中心軸に対して傾斜せしめられる。しか
しながらワークの寸法誤差を考慮したときには、
前記支承部材を少くとも３個前記レスト装置に配
設して、レスト部材の内側の一点に向う方向に突
出せしめられ、該支承部材の少くとも１個にはそ
の内向方向突出度を前記レスト部材に関して変更
および固定自在とする手段が設けられ、残余の支
承部材は前記内向方向に弾性力により付勢せしめ
ておくときは、ワークはその外周部において支承
部材により３点で支持され、かつその少くとも１
個の支承部材の突出度変更によつて、ワークのセ
ンタ穴に研削工具を挿入するセンタ穴の芯出しお
よびその後のワークの偏心支持の確認が行い得ら
れるとともに、ワークの寸法誤差があつてもレス
ト装置による回転的支承に無理を生ぜしめない。

さらに本発明加工装置において前記往復動手段
は、前記主軸のワーク支持手段を形成した端部に
関し軸方向の他端の端部に形成した端面と、基台
に関して固定位置に設けたカム取付板のような案
内装置に形成した端面の何れか一方にカムを、他
方にカムフオロアを設け、前記カムは好ましくは
前記主軸の回転中心軸を中心とする角度が120度
ごとに主軸の一往復を規定する山形のカムを環状
に形成すると、研削工具による逃し部の切り込み
を規定するカムの設計や変換が容易であるが、往
復動駆動手段は上記カムおよびカムフオロアの組
合せに限定されるものではなく、例えば主軸また
は主軸とともに回転する部材の外周に周方向に３
個の山を形成した波状の周溝を刻設し、該周溝に
固定部分に突設した係合ピンを係合せしめて主軸
の回転に伴つて往復動を生じせしめる等、任意の
手段を使用することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明装置の一実施例を示すもので、第
１図はその側面図、第２図は第１図−線に沿
う断面図、第３図は第１図−線に沿う断面
図、第４図は研削加工の終了したセンタ孔の断面
図をそれぞれ示すものである。 なお図中１は基台、４は主軸台、５はカム取付
板、７は主軸、２２はカム、２４はカムフオロ
ア、２６は工具保持軸、２９はセンタ穴加工用研
削工具、３０はレスト装置、３１はレスト装置の
本体、３２，３３，３４は支承部材、４７は摺動
スリーブ、５０，５４はネジ軸、５５はスプリン
グ、１００はワーク、１０１，１０２はセンタ穴
をそれぞれ示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ワークの両端部に一つの軸線上に中心軸を有
   する円錐形のセンタ穴をそれぞれ穿設する工程
   と、 前記ワークを前記軸線を中心として回転せし
   め、かつ前記ワークの前記軸線の周りの１回転に
   関して前記ワークを前記軸線方向に３回所定距離
   の往復動を行わせ、前記軸線にほぼ平行しかつ若
   干の距離隔たつた回転中心軸を中心として回転す
   る円錐形の研削面を有する研削工具を前記センタ
   穴の円錐形周壁に当接させることにより、該セン
   タ穴周壁に３個の逃し部と該逃し部間の３個の係
   合部とを形成する工程とから成ることを特徴とす
   るワークの三点接触型センタ穴加工方法。 ２ 前記ワークの軸線方向の往復動は、前記ワー
   クの前記軸線周りの回転角120度の間に１往復が
   行われることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載のワークの三点接触型センタ穴加工方法。 ３ 前記ワークは前記研削工具の回転中心軸に対
   し前記加工されるセンタ穴の位置において、前記
   逃し部の逃し量よりも大なる距離隔つた点を通る
   前記軸線の周りに回転せしめられることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載のワークの三点
   接触型センタ穴加工方法。 ４ 基台の一側に、回転自在にかつその回転中心
   軸方向に滑動自在に支承された主軸と、 前記主軸の回転中心軸とほぼ同軸的に回転自在
   に前記基台に支承され、かつその先端にセンタ穴
   研削工具を前記主軸に対向せしめて取付けるよう
   にした工具保持軸と、 前記主軸の前記工具保持軸に対向する端部にワ
   ークの一端部を支持して主軸とともに回転せしめ
   るワーク支持手段と、 前記主軸と工具保持軸との間に位置して前記基
   台に取付けられ、前記主軸のワーク支持手段によ
   り支承されるワークを回転自在に外周より支承す
   る支承部材を備え、かつ該支承部材による支承中
   心を前記工具保持軸の回転中心軸に関して若干距
   離だけ偏心せしめたレスト部材と、 前記工具保持軸を回転駆動する駆動手段と、 前記主軸を回転駆動する駆動手段と、 前記主軸の回転中心を中心とする１回転中に前
   記主軸を前記回転中心軸方向に３回所定距離往復
   動せしめる往復駆動手段とから成ることを特徴と
   するワークの三点接触型センタ穴加工装置。 ５ 前記ワーク支持手段は、前記主軸の回転中心
   軸上に中心を有する主軸センタと回し金とから成
   ることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載
   のワークの三点接触型センタ穴加工装置。 ６ 前記レスト部材は、前記工具保持軸の回転軸
   に関し垂直な面内において外側より前記回転軸に
   向けて半径方向に突出せしめた前記支承部材を少
   くとも３個具え、該支承部材の少くとも１個はそ
   の半径方向の突出度を前記レスト部材に関して変
   更および固定自在とする手段が設けられ、残余の
   支承部材は前記回転軸に向う方向に弾性力により
   付勢されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第４項に記載のワークの三点接触型センタ穴加工
   装置。 ７ 前記支承部材は、前記レスト装置の本体に前
   記回転軸に関し半径方向に穿設した通孔中に摺動
   自在に嵌装された摺動スリーブと、該摺動スリー
   ブの先端に固着したシユーとを備え、前記少くと
   も１個の支承部の摺動スリーブは前記レスト装置
   の本体に回動自在に支承されたねじ軸と螺合せし
   められて半径方向に摺動自在とされ、前記残余の
   支承部材の摺動スリーブは前記レスト装置の本体
   との間にスプリングを弾装せしめられて前記回転
   軸に向う方向に付勢されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第６項に記載のワークの三点接触
   型センタ穴加工装置。 ８ 前記主軸往復駆動手段は、前記主軸の他端部
   に形成した端面と、前記主軸の回転中心軸方向位
   置において前記基台に関し固定位置に設けた案内
   装置に形成され前記主軸の端面と対向する端面と
   の何れか一方に、前記主軸の回転中心軸を中心と
   する円周上に、前記回転中心軸に垂直な面より所
   定距離だけ前記回転中心軸方向に突出する３個の
   カム部分を滑らかに接続せしめたカムと、他方に
   該カムに当接するカムフオロアを形成せしめて成
   ることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載
   のワークの三点接触型センタ穴加工装置。 ９ 前記カムは、前記回転中心軸を中心とする角
   度が120度ごとに、その中央部において最も高く、
   両端部において最も低い周方向の展開した形状が
   山形の滑らかなカム部分を滑らかに接続せしめて
   成ることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記
   載のワークの三点接触型センタ穴加工装置。