JPH1058251A - 複合工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークに割溝と長孔とを連続的に形成できる
ようにする。 【解決手段】 テーブル12の中心にワーク10を保持する
チャック11を設け、このチャック11を中心としてカッタ
ー装置35と穿孔装置36を６０゜毎に交互に設ける。カッ
ター装置35と穿孔装置36はシリンダ43によってスライド
軸41に沿って移動自在に設ける。チャック11は、回転用
シリンダ24によって隣接するカッター装置35と穿孔装置
36の角度に対応して６０゜回転する一方、昇降用シリン
ダ25によって昇降自在となっている。そして、カッター
装置35をワーク10に向かって一斉に移動し、同時に三本
の割溝を形成した後、チャック11を回転させて割溝と穿
孔装置36との位置を合わせる。この後、穿孔装置36によ
って割溝に連設する孔を形成し、チャック11の上昇によ
り孔を広げて長孔を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークの外周面に
放射状の割溝と該割溝に連設する長孔とを形成してコレ
クトチャック等の製品を形成する複合工作機械に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば自動盤などの切削工作機械
などにおいて各種の切削工具を保持するコレクトチャッ
クが知られている。このコレクトチャックは、図８に示
すように、コレクトチャック１の上面中央部に切削工具
を挿入するための開口孔２が形成され、その開口孔２に
連設して割溝３がコレクトチャック１の上面から側周面
にかけて形成されている。この割溝３は、コレクトチャ
ック１の中心となる開口孔２に向かって１２０゜毎、す
なわち、コレクトチャック１を三等分するように放射状
に形成されており、さらに、その割溝３の下端部にそれ
ぞれ長孔４が形成されている。

【０００３】このように、コレクトチャック１には開口
孔２に繋がる放射状の割溝３と、この割溝３に連設する
長孔４が設けられているが、従来、このようなコレクト
チャック１の成形に際して、まずワークにメタルソー等
によって一本ずつ割溝３を形成した後、その割溝３の下
端にエンドミル等によって一個ずつ長孔４を形成してい
た。すなわち、一本の割溝３を形成した後、ワークを逐
次１２０゜回転させてワークに三本の放射状の割溝３を
形成した後、長孔４を同様な手順で一個ずつ形成してい
た。このため、ワークに三本の割溝３と三つの長孔４を
形成するためには、６工程の切削作業を行う必要があ
る。しかも、割溝３と長孔４の加工では切削工具が異な
るため、割溝３の加工から長孔４の加工に移る際に違う
工作機械にワークを移し変える必要があり、これらのワ
ークの着脱作業やこれに伴うワークの芯出しなどの手間
がかかり、極めて効率が悪いとう問題があった。

【０００４】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、その目的とするところは、単一のワーク
に対して多種の切削加工を効率的に行うことのできる複
合工作機械を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、前記
目的を達成するために、ワークの外周面に該ワークの中
心に向かう複数の割溝を等間隔に形成し、かつその割溝
に連設する複数の長孔を穿孔する複合工作機械であっ
て、テーブルの中心部に位置してワークを保持するチャ
ックを設け、このチャックを中心として前記割溝を形成
するカッター装置と該カッター装置で形成した割溝位置
に孔を穿孔する穿孔装置とを割溝の数に対応させて設
け、これらカッター装置と穿孔装置を前記チャックを中
心として交互に放射状に配置するとともに、前記カッタ
ー装置と穿孔装置を前記ワークに対して進退させる往復
駆動手段を設け、かつ、隣接するカッター装置と穿孔装
置の角度に対応させて前記ワークを回転させるワーク回
転手段と前記穿孔装置で前記ワークに孔を穿孔した状態
で前記ワークを昇降させて前記長孔を形成するワーク昇
降手段とを設けたものである。

【０００６】請求項１の発明では、ワークをチャックに
固定した状態でカッター装置の往復駆動手段を作動する
と各カッター装置がワークに向かって移動し、同時にワ
ークの外周面に三本の割溝が放射状に形成される。この
後、ワーク回転手段によりワークを回転させることによ
って、テーブル上に設けた穿孔装置とカッター装置によ
って形成された割溝の形成位置とが一致する。このよう
にワークの割溝と穿孔装置とを位置合わせした状態で穿
孔装置の往復駆動手段を作動させ、ワークの割溝に繋が
る孔を穿孔する。この後、穿孔装置を回転させながらワ
ーク昇降手段によりワークを上昇させることによって割
溝に繋がる長孔を形成できるから、割溝の切削作業と長
孔の穿孔作業と連続的に行うことができる。

【０００７】

【発明の実施形態】以下、本発明の複合工作機械の一実
施例を添付図面を参照して説明する。なお、本発明にお
ける複合工作機械は図８に示したコレクトチャック１の
割溝３と長孔４とを切削加工するものであり、コレクト
チャック１となるワーク10は図７に示すように予め上端
側の上面中央部に開口孔２とワーク10の上端寄り突出す
る逆テーパ部10Ａが形成されている。

【０００８】図１は本発明の複合工作機械の概略を示す
断面図であり、同図において12は複合工作機械のテーブ
ルであり、中央部にワーク10を保持するチャック11が設
けられている。このチャック11は図３に示すようにワー
ク10の下端開口部に嵌合するワーク受13と、このワーク
受13を支持する受体14に回動自在に組み付けた複数のチ
ャック爪15とで構成されている。チャック爪15は、双頭
状をなし、一端部がワーク受13の上端部に形成される凹
溝13Ｂに嵌まり込み、多端側がワーク受13の段差部13Ａ
に嵌合したワーク10の下端部周縁に臨むように軸支され
ている。また、受体14には下面側を開口する油圧室16が
形成され、この油圧室16の内側に昇降自在なピストン17
が組み付けられている。このピストン17の先端側は前記
ワーク受13の裏面側に連結され、ピストン17の動作によ
りワーク受13を上下させる。そして、ワーク受13の上下
動作により前記チャック爪15をワーク10の下端部外周面
に押圧させてワーク10を保持するようにしている。な
お、受体14の外周面には、前記油圧室16に連通するよう
にして開口する上下一対の連通孔18，18Ａが設けられ、
これら連通孔18，18Ａのいずれか一方側から前記油圧室
16内に図示しない油圧ポンプから作動油を供給し前記ピ
ストン17を上下動させている。なお、前記油圧室16の下
面開口部は蓋体16Ａによって塞がれ、このように油圧室
16が塞がれた状態で前記受体14が平板状のベース19の上
面側に形成する凹部19Ａに嵌合してベース19に固定され
ている。

【０００９】20はベース19の裏面側に固定する回転軸で
あり、ガイド管21に軸受22を介して回動自在に案内され
ている。さらに、前記回転軸20は、そのガイド管21を外
装するようにして前記テーブル12に固定したガイド管21
Ａに軸受22Ａを介して上下動自在に案内されている。そ
して、前記ガイド管21Ａの裏面側に垂設したフレーム23
にワーク回転手段となるチャック11の回転用シリンダ24
とワーク昇降手段となる昇降用シリンダ25とを組み付け
ている。なお、回転用シリンダ24のピストンロッドには
前記回転軸20の下端側に形成するピニオン26と噛み合う
ラック軸27が固定され、回転用シリンダ24のピストンロ
ッドの伸縮によって回転軸20を回転するようになってい
る。また、前記テーブル12上にもフレーム28が固定さ
れ、このフレーム28の前記チャック11と対向する位置に
センタ30が組み付けられている。このセンタ30は前記フ
レーム28に固定したシリンダ29によって昇降する。さら
に、前記テーブル12上には、チャック11を中心としてワ
ーク10に割溝３を形成するカッター装置35とワーク10に
長孔４を形成する穿孔装置36が放射状に配置されてい
る。このカッター装置35と穿孔装置36はワーク10の割溝
３と長孔４の個数に対応して設けられており、本実施例
ではコレクトチャック１に三本の割溝３が形成され、テ
ーブル12上のカッター装置35と穿孔装置36は、図２に示
すようにそれぞれ１２０゜の間隔をおいて交互に配置さ
れている。つまり、隣接するカッター装置35と穿孔装置
36の角度Ｘは６０゜である。

【００１０】次に図４〜図６を参照してカッター装置35
と穿孔装置36について説明する。カッター装置35と穿孔
装置36は共にテーブル12上に固定された一対のブラケッ
ト４０間に架設したスライド軸４１に沿ってスライドす
る移動台42の上面に固定され、移動台42を駆動する往復
駆動手段となるシリンダ43によってチャック11で保持さ
れたワーク10に向かって往復動するように構成されてい
る。また、カッター装置35は、前記割溝３を形成するメ
タルソー45とこのメタルソー45を駆動するモータ46とで
構成され、モータ46の回転をベルト47と中継プーリ48に
よってメタルソー45に伝達している。なお、メタルソー
45は、図５に示すように、左右に分割した受台50，51の
間に設けられ、一方の受台50には前記ベルト47によって
回転駆動される主軸52が軸受53により回転可能に組み込
まれ、他方の受台51には前記メタルソー45を介して前記
主軸52に突き当たる筒状のカラー55が軸受53Ａにより回
転可能に組み込まれ、このカラー55の内周面に前記メタ
ルソー45の中心に形成する中心孔45Ａに嵌合する受軸56
が圧入状態で固定されている。また、前記移動台42上に
は、両受台50，51を支持するブラケット57が設けられて
おり、このブラケット57には両受台50，51と嵌合する蟻
溝58が形成されている。そして、このブラケット57と両
受台50，51との蟻溝嵌合によって前記両受台50，51がブ
ラケット57に沿って案内され、前記メタルソー45を挟着
保持した状態で図示しないボルトによって受台50，51が
ブラケット57に固定される。

【００１１】一方、前記穿孔装置36は、図６に示すよう
に先端にエンドミル60を装着したスピンドル軸61と、こ
のスピンドル軸61を軸受62を介して回転自在に支承する
外装体63及びスピンドル軸60を回転駆動するモータ64と
で構成されている。また、前記外装体63とモータ64は前
記スライド軸41に沿ってスライドする移動台42上に固定
され、モータ64の回転をベルト65によってスピンドル軸
60へと伝達している。

【００１２】以上のように構成される本実施例の作用に
ついて説明する。

【００１３】まず、ワーク10をチャック11にセットす
る。このとき、図３に示すようにワーク10の下端部をワ
ーク受13の上端部に形成する段差部13Ａに載せ、受体14
の外周面の上側に形成する連通孔18から受体14の油圧室
16に図示しない油圧ポンプからの作動油を供給すること
により、ピストン17が降下し、このピストン17に連結さ
れたワーク受13がピストン17と同体的に降下する。この
ワーク受13の降下動作に伴ってワーク受13の外周面に形
成する凹溝13Ｂに一端が係合したチャック爪15が回転
し、チャック爪15の多端縁側がワーク受13に載置したワ
ーク10の下端周面に突き当たる。これにより、ワーク10
がワーク受13に固定される。この後、センタ30をシリン
ダ29によって降下させてセンタ30の先端をワーク10の開
口孔２にの内周面に突き当てることによってワーク10が
芯出しされた状態で固定される。なお、ワーク10をワー
ク受13から取り外す場合、センタ30を上昇させた後、受
体14の外周面の下側に形成する連通孔18Ａから作動油を
供給することによってピストン17及びピストン17に連結
したワーク受13が上昇し、チャック爪15が逆方向に回転
し、チャック爪15がワーク10から離れる。このとき、油
圧室16内に供給させた作動油は上側の連通孔18から外部
に抜ける。そして、ワーク10をワーク受13に固定した状
態でカッター装置35のモータ46を駆動し、その回転をベ
ルト47と中継プーリ48によってメタルソー45に伝達して
メタルソー45を回転する。この後、カッター装置35のシ
リンダ43を作動し、各カッター装置35の移動台42をスラ
イド軸41に沿わせて移動することにより、メタルソー45
をワーク10に向かって移動し、同時にワーク10の外周面
に三本の割溝３を１２０゜の間隔をおいて形成する。な
お、ワーク10の開口孔２に挿入するセンタ30には、メタ
ルソー45に対応する位置に３本の溝30Ａが形成され、メ
タルソー45でワーク10に割溝３を形成する際、メタルソ
ー45とセンタ30とが干渉することはない。また、メタル
ソー45によってワーク10に形成される割溝３はワーク10
の開口孔２に連設してワーク10の上面から側周面にかけ
て形成される。このようにしてワーク10に割溝３を形成
した後、シリンダ43を縮動させてカッター装置35の移動
台42を後退させてからメタルソー45を停止する。この
後、回転用シリンダ24を作動し、回転用シリンダ24のピ
ストンロッドに形成するラック軸27と回転軸20のピニオ
ン26との噛み合によりチャック11の回転軸20を回転さ
せ、ワーク10を保持するチャック11を６０゜回転させ
る。つまり、テーブル12上に設けたカッター装置35と穿
孔装置36とはワーク10を中心として６０゜毎に交互に配
列されているため、ワーク10を保持するチャック11を６
０゜回転させることによって、メタルソー45によってワ
ーク10に形成された割溝３の位置と穿孔装置36のエンド
ミル60の軸芯が一致する。そして、モータ64とベルト65
によってスピンドル軸60を回転させ、かつ、穿孔装置36
のシリンダ43を作動させて前述した各カッター装置35と
同様、穿孔装置36の移動台42をスライド軸41に沿わせて
移動させる。そして、エンドミル60によって割溝３の下
端部に繋がる孔を形成する。この後、エンドミル60を回
転させながらチャック11の昇降用シリンダ25とセンタ30
のシリンダ29とを作動させ、センタ30とワーク受12とで
ワーク10を挟んだ状態でワーク10を上昇させることによ
ってエンドミル60で割溝３に繋がる長孔４を形成する。
このようにしてワーク10に割溝３と長孔４とを形成して
図８に示すコレクトチャック１を製作する。なお、ワー
ク10に割溝３を形成するメタルソー45は繰り返し使用す
ると摩耗するが、メタルソー45の交換は、このメタルソ
ー45を挟着する受台50，51の一方の受台51を固定するボ
ルト（図示せず）を緩めてブラケット57から受台51を引
き抜くことによって簡単に着脱でき、消耗品であるメタ
ルソー45の交換作業も容易である。

【００１４】以上のように、本実施例では、ワーク10に
三本の割溝３を同時に加工でき、また、ワーク10を６０
゜回転させた後、エンドミル60によって各割溝３に繋が
る長孔４を同時に穿孔できるため、割溝３と長孔４の連
続加工を高能率に行うことができる。また、ワーク10を
６０゜回転させるだけで、ワーク10と穿孔装置36との位
置決め作業を正確に行うことができる。さらに、割溝３
の切削工程から長孔４の穿孔作業へと移行する際、ワー
ク受12からワーク10を取り外す必要もないから、極めて
能率的である。

【００１５】以上、本発明の一実施例について詳述した
が本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例
えば、ワークに形成する割溝と長孔の数などは適宜選定
すればよい。また、カッター装置や穿孔装置の駆動手段
やチャック構造などの装置の基本的構造なども適宜選定
すればよい。

【００１６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ワークの外周
面に該ワークの中心に向かう複数の割溝を等間隔に形成
し、かつその割溝に連設する複数の長孔を穿孔する複合
工作機械であって、テーブルの中心部に位置してワーク
を保持するチャックを設け、このチャックを中心として
前記割溝を形成するカッター装置と該カッター装置で形
成した割溝位置に孔を穿孔する穿孔装置とを割溝の数に
対応させて設け、これらカッター装置と穿孔装置を前記
チャックを中心として交互に放射状に配置するととも
に、前記カッター装置と穿孔装置を前記ワークに対して
進退させる往復駆動手段を設け、かつ、隣接するカッタ
ー装置と穿孔装置の角度に対応させて前記ワークを回転
させるワーク回転手段と前記穿孔装置で前記ワークに孔
を穿孔した状態で前記ワークを昇降させて前記長孔を形
成するワーク昇降手段とを設けたものであるから、ワー
クに形成する割溝と長孔の連続加工を高能率に行うこと
ができる。さらに、ワークを回転させるだけで、割溝と
割溝に繋げる長孔との位置決め作業を正確に行うことが
できるとともに、割溝の切削工程から長孔の穿孔作業へ
と移行する際、ワークを取り外す必要もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体断面図である。

【図２】同上装置の概略を示す平面図である。

【図３】同上チャック付近の拡大断面図

【図４】同上カッター装置の断面図である。

【図５】同上図４のＡ−Ａ線断面図である。

【図６】同上穿孔装置付近の拡大断面図である。

【図７】同上ワークの斜視図である。

【図８】同上製品としてのコレクトチャックの斜視図で
ある。

【符号の説明】

３ 割溝 ４ 長孔 10 ワーク 11 チャック 12 テーブル 24 回転用シリンダ（ワーク回転手段） 25 昇降用シリンダ（ワーク昇降手段） 43 シリンダ（往復駆動手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの外周面に該ワークの中心に向か
   う複数の割溝を等間隔に形成し、かつその割溝に連設す
   る複数の長孔を穿孔する複合工作機械であって、テーブ
   ルの中心部に位置してワークを保持するチャックを設
   け、このチャックを中心として前記割溝を形成するカッ
   ター装置と該カッター装置で形成した割溝位置に孔を穿
   孔する穿孔装置とを割溝の数に対応させて設け、これら
   カッター装置と穿孔装置を前記チャックを中心として交
   互に放射状に配置するとともに、前記カッター装置と穿
   孔装置を前記ワークに対して進退させる往復駆動手段を
   設け、かつ、隣接するカッター装置と穿孔装置の角度に
   対応させて前記ワークを回転させるワーク回転手段と前
   記穿孔装置で前記ワークに孔を穿孔した状態で前記ワー
   クを昇降させて前記長孔を形成するワーク昇降手段とを
   設けたことを特徴とする複合工作機械。