JPH1043913A - チャック装置及びバイトの使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第１の発明は、１度のチャックでリング状の
ワークの内外周を切削加工することを可能とするチャッ
ク装置を提供することを、第２の発明は、使用効率を高
めて無駄なく長期に亘る使用が可能なバイトの使用方法
を提供することを、それぞれ目的とする。 【解決手段】 リング状のワークをチャックするチャッ
ク装置１及びバイトの使用方法。チャック装置１は、回
転部材２側に設けられる回転側フランジ10、回転側フラ
ンジと離接自在に対向配置され、回転側フランジと当接
してリング状のワークＷをチャックする従動側フランジ
20及び従動側フランジが回転側フランジに対して連れ回
り自在に取り付けられ、流体圧によって従動側フランジ
を回転側フランジに対して離接作動させる作動手段30を
備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、旋盤等の工作機械
で使用するチャック装置及びワークを切削加工するバイ
トの使用方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】旋盤等の工作機械においては、ワークを
チャックして加工しており、従来、リング状のワークの
内外周を切削加工して丸みつける場合等には、例えば、
チャックしたワークの外周側を切削した後、チャックを
開放し、再度、チャックし直してからワークの内周側を
切削加工していた。

【０００３】一方、切削加工に使用するバイトにおいて
は、交換が簡単なことから、ホルダに着脱自在に取り付
けるスローアウェイタイプのバイトが使用されるように
なった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したリ
ング状ワークのチャック装置においては、外周側と内周
側とを切削加工するときに、その都度ワークのチャック
を開放する。このため、外周側を切削加工するときと内
周側とを切削加工するときとで、切削装置に対する同軸
度が微妙にずれてしまい、加工誤差が生ずるという問題
があった。

【０００５】一方、スローアウェイタイプのバイトにお
いては、バイトをホルダに着脱自在に取り付けることか
ら、切刃が一部にしか形成されておらず、しかも切刃が
磨耗したときには再研磨することなく使い捨てにしてい
る。このため、この種のバイトを使用した切削装置にお
いては頻繁にバイトを交換しなければならないことか
ら、切削作業に無駄な交換時間が取られるうえ、バイト
の無駄が生じ易く、交換頻度の少ないバイトが要望され
ていた。

【０００６】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、第１の発明は、１度のチャックでリング状のワーク
の内外周を切削加工することを可能とするチャック装置
を提供することを目的とする。また、第２の発明は、使
用効率を高めて無駄なく長期に亘る使用が可能なバイト
の使用方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の第１の発明によれば、リング状のワークをチャ
ックするチャック装置であって、回転部材側に設けられ
る回転側フランジ、前記回転側フランジと離接自在に対
向配置され、前記回転側フランジと当接してリング状の
ワークをチャックする従動側フランジ、及び前記従動側
フランジが前記回転側フランジに対して連れ回り自在に
取り付けられ、流体圧によって前記従動側フランジを前
記回転側フランジに対して離接作動させる作動手段を備
えた構成としたのである。

【０００８】好ましくは、前記従動側フランジは、前記
リング状のワークをチャックするチャック面の円周方向
に連続的又は断続的に柔軟な弾性体を配置する。また、
上記目的を達成するため本発明の第２の発明によれば、
ワークに粗加工を施す第１の切刃の両端に、ワークに仕
上げ加工を施す第２の切刃が形成された少なくとも１組
の切削部を有するチップ状のバイトをホルダに交換自在
に取り付け、ワークを切削加工するバイトの使用方法で
あって、前記１組の切削部の一方の切削部において、粗
加工を施したワークの数に応じて前記第１の切刃の位置
を順次変更すると共に前記第２の切刃で仕上げ加工を施
し、前記一方の切削部が磨耗したときに、前記バイトを
所定角度回転させて前記一方の切削部を他方の切削部に
切り替える構成としたのである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のチャック装置（第
１の発明）及びバイトの使用方法（第２の発明）に係る
一実施形態を図１乃至図６に基づいて詳細に説明する。
チャック装置１は、リング状のワークをチャックする際
に使用され、図１乃至図３に示すように、回転側フラン
ジ１０、従動側フランジ２０及び作動手段３０を備えて
いる。

【００１０】回転側フランジ１０は、チャック面１０ａ
と底部１０ｂとを有するカップ状の部材で、円筒状の開
口部周縁がワークＷのチャック面１０ａとなっており、
回転駆動手段（図示せず）に連結されたスピンドル２側
に設けられている。回転側フランジ１０は、取付板３に
底部１０ｂが固定されている。取付板３は、スピンドル
２に取り付けた中間部材４にボルト止めされている。ま
た、回転側フランジ１０は、取付板３に形成した空気孔
３ａと連通する噴出孔１０ｃが外周側に形成されてい
る。

【００１１】ここで、取付板３と中間部材４との間に
は、空気孔３ａと連通する空気室ＣAが形成され、図示
しない第１の高圧空気源から回転継手５及びフィードチ
ューブ６を経て高圧空気が送り込まれる。フィードチュ
ーブ６は、図１，図３及び図４に示すように、中間部材
４内にチューブエンド６ａが開放し、これにより空気室
ＣA と連通している。また、スピンドル２、従ってワー
クＷは、前記回転駆動手段によって１００〜５００ｒｐ
ｍ程度の回転速度で回転される。

【００１２】尚、回転継手５及びフィードチューブ６
は、図面上明確ではないが、スピンドル２の回転とは切
り離されて構成されていることはいうまでもない。従動
側フランジ２０は、回転側フランジ１０と離接自在に対
向配置され、後述するピストン３３の端部にベアリング
２１を介して取り付けられている。従動側フランジ２０
は、回転側フランジ１０のチャック面１０ａと対応する
直径のチャック面２０ａと、大径部側に開口２０ｂとを
有する段付き円筒状の部材で、回転側フランジ１０と当
接してワークＷのリング側面をチャックする。

【００１３】ここで、チャック面２０ａには半径の異な
る２本の凹溝が周方向に形成され、各凹溝にＯリング２
２，２３が配置されている（図３，図４参照）。Ｏリン
グ２２，２３は、ワークＷのリング側面の傷防止並びに
スピンドル２の回転中心とベアリング２１の回転中心の
ずれを吸収することを目的とし、素材としては、例え
ば、フッソ樹脂等の摩擦係数の小さい素材、あるいは、
弾力のある剛体、例えば、ゴムの様な摩擦係数の大きな
素材を使用する。尚、チャック面２０ａには、上記目的
に合致していれば、Ｏリング２２，２３に代えて、円周
方向に柔軟な弾性体を断続的に配置してもよい。

【００１４】また、回転側フランジ１０のチャック面１
０ａ及び従動側フランジ２０のチャック面２０ａは、チ
ャックしたリング状のワークＷの内外周を切削加工する
関係から、ワークＷのリングに対して内径をリング内径
よりも加工代分程度大きく、外径をリング外径よりも加
工代分程度小さく設定する。作動手段３０は、回転側フ
ランジ１０及び従動側フランジ２０の外周側に配置さ
れ、シリンダ３１，３２と、シリンダ３１，３２にスラ
イド自在に挿着されたピストン３３とを有している。ピ
ストン３３には、前記のように、従動側フランジ２０が
ベアリング２１を介して取り付けられている。従って、
従動側フランジ２０は、回転側フランジ１０側に当接し
たときに回転側フランジ１０と連れ回ることができる。
また、作動手段３０は、シリンダ３１，３２とピストン
３３との間に２つの空気室ＣA1，ＣA2が周方向に形成さ
れている。これにより、作動手段３０は、シリンダ３１
に形成した接続孔３１ａ，３１ｂからそれぞれの空気室
ＣA1，ＣA2に高圧空気を供給あるいは排出することによ
ってピストン３３を図中左右方向に移動させ、従動側フ
ランジ２０を回転側フランジ１０に離接作動させること
ができる。

【００１５】ここで、シリンダ３１は、チャック装置１
の固定部材７に取り付けられ、ピストン３３は、シリン
ダ３２の外周に取り付けたストッパ３４によってシリン
ダ３２に対する相対回転が規制されている。また、ピス
トン３３は、図１に示すように、バイトのホルダを半径
方向外側から挿通する開口３３ａが形成されている。更
に、チャック装置１は、ピストン３３の開放端となる右
側に開口８ａが形成されたカバープレート８が取り付け
られている。

【００１６】尚、図５は、チャック装置１を図１の右側
から見た側面図であるが、カバープレート８を取り外し
た状態で描いてある。本発明のチャック装置１は以上の
ように構成され、例えば、リング状のワークの内外周を
ワンチャックで切削加工して丸みをつける場合等に、以
下のようにして使用される。

【００１７】チャック装置１は、非使用時やワークをチ
ャックしない場合には、図３に示すように、空気室ＣA2
から高圧空気を排出しながら、空気室ＣA1に供給した高
圧空気によってピストン３３を図中右側へ移動させ、回
転側フランジ１０と従動側フランジ２０とを離してお
く。ワークをチャック装置１でチャックするときには、
ロボットハンド（図示せず）でワークを保持し、カバー
プレート８の開口８ａからワークを挿入する。

【００１８】次に、ワークの一方のリング側面を回転側
フランジ１０のチャック面１０ａに位置決めし、空気室
ＣA1から高圧空気を排出しながら、空気室ＣA2に高圧空
気を供給してピストン３３を図中左側へ移動させる。こ
れにより、図１及び図４に示すように、ワークＷはリン
グ側面が回転側フランジ１０のチャック面１０ａと従動
側フランジ２０のチャック面２０ａとにより高圧でチャ
ックされる。

【００１９】このとき、従動側フランジ２０は、チャッ
ク面２０ａにＯリング２２，２３が配置されているの
で、ワークＷのチャック面２０ａ側におけるリング側面
を傷つけることはない。次いで、スピンドル２を回転さ
せて回転側フランジ１０を回転させると、従動側フラン
ジ２０が回転側フランジ１０に引きずられて連れ回る。

【００２０】この状態で、図１に示すように、カバープ
レート８の開口８ａからバイト４０を取り付けたホルダ
４１を、ピストン３３の開口３３ａからバイト４２を取
り付けたホルダ４３を、それぞれ挿通し、リング状のワ
ークＷの内外周をワンチャックで切削加工して丸みをつ
ける。ここで、ワークＷの素材が軟質鋼の場合、バイト
４０，４２には切粉が絡み易い。このため、軟質鋼から
なるワークＷを切削加工する場合には、回転継手５及び
フィードチューブ６を経て取付板３と中間部材４との間
に形成された空気室ＣA に高圧空気を送り込む。する
と、高圧空気は、取付板３の空気孔３ａを通って回転側
フランジ１０の噴出孔１０ｃから噴出し、切削加工され
ているワークＷの内外周部分へ噴射される。これによ
り、バイト４０，４２への切粉の絡みが効果的に回避さ
れる。

【００２１】また、チャック装置１は、スピンドル２、
従って、回転側フランジ１０が基準となって回転する。
このため、回転側フランジ１０の回転中心に対してベア
リング２１の回転中心、従って従動側フランジ２０の回
転中心は必ずしも一致せず、回転側フランジ１０の回転
中心に対して従動側フランジ２０の回転中心が僅かにず
れて偏心することがある。

【００２２】しかし、従動側フランジ２０は、チャック
面２０ａにＯリング２２，２３が配置されているので、
上記偏心がＯリング２２，２３によって吸収され、切削
加工されるワークＷの内外周の真円度が向上する。例え
ば、外直径１５０ｍｍ、内直径１２０ｍｍ、互いに直交
する方向における直径差が１〜２ｍｍのワークＷを、従
動側フランジ２０のチャック面２０ａにＯリング２２，
２３を配置しないで、内外周に切削加工を施したとこ
ろ、ワーク１０００個あたりの真円度は５０〜１００μ
ｍであった。これに対し、Ｏリング２２，２３を配置し
た場合には、ワーク１０００個あたり４０μｍ以下とな
り、真円度が飛躍的に向上した。

【００２３】また、ワークＷを切削加工するに当たり、
例えば、バイト４０は以下のように使用する。ここで、
バイト４０は、図６に示すように、互いに対向する１組
の切削部４０ａ，４０ｂを有し、ホルダ４１に交換自在
に取り付けるボルト孔４０ｃが中央に形成されている。
ここで、１組の切削部４０ａ，４０ｂは構成が同一なの
で、一方の切削部４０ａのみについて構成及び使用方法
を説明し、他方の切削部４０ｂについては説明を省略す
る。

【００２４】切削部４０ａは、ワークＷに粗加工を施す
第１切刃ＣE1の両端に、ワークＷの内周に仕上げ加工を
施して丸みを付ける第２切刃ＣE2，ＣE3が形成されてい
る。第１切刃ＣE1は、ワークＷの内周部分をとり代分だ
け切削加工し、粗加工を施したワークＷの数に応じてホ
ルダ４１の開口８ａからの挿入量、従ってワークＷに対
する第１切刃ＣE1の使用位置を、図中Ａ1，Ａ2，Ａ3…
………ＡNで示したように順次変更する。

【００２５】第２切刃ＣE2，ＣE3は、図６に示すよう
に、ボルト孔４０ｃを中心としてそれぞれ点対称の位置
に形成され、第２切刃ＣE2はワークＷ内周の右コーナー
部ＰRを、第２切刃ＣE3はワークＷ内周の左コーナー部
ＰL を、それぞれ加工する。そして、バイト４０は、切
削部４０ａが磨耗したときに、前記バイトを１８０度回
転させて一方の切削部４０ａを他方の切削部４０ｂに切
り替える。これにより、バイト４０は、一方のみに切削
部を形成した場合に比較すると、２倍寿命が延び、頻繁
なバイト交換を避けることができるので、切削作業に無
駄な交換時間が取られることがなくなるうえ、バイトの
無駄を回避することも可能となる。

【００２６】尚、上記バイトの使用方法は、チャック装
置１の場合について説明したが、チャック装置１のみな
らず、一般の旋盤等においても適用可能なことは言うま
でもない。また、チャック装置１においては、作動手段
３０のピストン３３を作動させる流体として高圧空気を
使用したが、これに限定されるものでないことは言うま
でもなく、オイル等を使用してもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
第１の発明によれば、１度のチャックでリング状のワー
クの内外周を切削加工することができ、従って、加工さ
れたワークの内外周における同軸度を向上させることが
可能となる。このとき、前記従動側フランジは、前記リ
ング状のワークをチャックするチャック面の円周方向に
連続的又は断続的に柔軟な弾性体を配置したので、回転
側フランジと従動側フランジとの間の回転中心が僅かに
ずれて偏心が生じていても、この偏心が弾性体によって
吸収され、切削加工されるワークの内外周の真円度を向
上させることができる。

【００２８】また、本発明の第２の発明によれば、使用
効率を高めて無駄なく長期に亘る使用が可能なバイトの
使用方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチャック装置を正面から見て上半分を
部分的に断面にして示す断面図である。

【図２】図１に示したチャック装置の左半側を拡大した
断面図である。

【図３】図１に示したチャック装置の右半側を拡大した
断面図である。

【図４】図３に示すチャック装置においてワークをチャ
ックした状態を示す断面図である。

【図５】図１のチャック装置の上半側を示す右側面図で
ある。

【図６】バイトの使用方法を説明する拡大正面図であ
る。

【符号の説明】

１ チャック装置 ３ 取付板 ３ａ 空気孔 ４ 中間部材 ５ 回転継手 ６ フィードチューブ １０ 回転側フランジ １０ａ チャック面 １０ｃ 噴出孔 ２０ 従動側フランジ ２０ａ チャック面 ２１ ベアリング ２２，２３ Ｏリング ３０ 作動手段 ３１ シリンダ ３１ａ，３１ｂ 接続孔 ３２ シリンダ ３３ ピストン ３３ａ 開口 ４０，４２ バイト ４０ａ，４０ｂ 切削部 ４０ｃ ボルト孔 ４１，４３ ホルダ ＣA 空気室 ＣA1，ＣA2 空気室 ＣE1 第１切刃 ＣE2，ＣE3 第２切刃 Ｗ ワーク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リング状のワークをチャックするチャッ
   ク装置であって、 回転部材側に設けられる回転側フランジ、 前記回転側フランジと離接自在に対向配置され、前記回
   転側フランジと当接してリング状のワークをチャックす
   る従動側フランジ、及び前記従動側フランジが前記回転
   側フランジに対して連れ回り自在に取り付けられ、流体
   圧によって前記従動側フランジを前記回転側フランジに
   対して離接作動させる作動手段を備えたことを特徴とす
   るチャック装置。
2. 【請求項２】 前記従動側フランジは、前記リング状の
   ワークをチャックするチャック面の円周方向に連続的又
   は断続的に柔軟な弾性体を配置した、請求項１のチャッ
   ク装置。
3. 【請求項３】 ワークに粗加工を施す第１の切刃の両端
   に、ワークに仕上げ加工を施す第２の切刃が形成された
   少なくとも１組の切削部を有するチップ状のバイトをホ
   ルダに交換自在に取り付け、ワークを切削加工するバイ
   トの使用方法であって、 前記１組の切削部の一方の切削部において、粗加工を施
   したワークの数に応じて前記第１の切刃の位置を順次変
   更すると共に前記第２の切刃で仕上げ加工を施し、前記
   一方の切削部が磨耗したときに、前記バイトを所定角度
   回転させて前記一方の切削部を他方の切削部に切り替え
   ることを特徴とするバイトの使用方法。